(57)【要約】【課題】クラッチの発熱量が大きい条件で冷却性を向上させ、外気温が低い条件ではクラッチの温度を速やかに上昇させ、かつ、オイルの劣化を抑制することのできる駆動力配分装置を提供する。【解決手段】入力軸及び出力軸を軸支するケース１３ａと、入力軸と出力軸の間のトルク伝達を行う第１の摩擦クラッチと、第１の摩擦クラッチの伝達トルクを調整する第２の摩擦クラッチと、第２の摩擦クラッチのスラスト力を第１の摩擦クラッチへ伝達するカム機構と、第１の摩擦クラッチ、カム機構及び第２の摩擦クラッチが内部に配置されるハウジング２４と、ハウジング２４の流出口から流出したオイルＯをハウジング２４の外面と接触させて受容し入力軸の回転時にオイルＯに回転方向への運動エネルギを付与する空間８４と、空間８４のオイルＯを運動エネルギを利用してハウジング２４の流入口へ導く循環通路と、を備えた。【選択図】図３
2009264540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸及び出力軸が内部に配置され、前記入力軸及び前記出力軸を軸支するケースと、
前記入力軸と前記出力軸の間のトルク伝達を行う第１の摩擦クラッチと、
前記ケースの内部に配置され、前記第１の摩擦クラッチが内部に配置され、前記入力軸とともに回転し、軸方向一方にオイルの流入口が形成され、軸方向他方にオイルの流出口が形成されるハウジングと、
前記ハウジングと前記ケースの間に形成され、前記ハウジングの前記流出口から流出した前記オイルを前記ハウジングの外面と接触させて受容し、前記入力軸の回転時に前記オイルに回転方向への運動エネルギを付与する空間と、
前記ケースに設けられ、前記空間の前記オイルを前記運動エネルギを利用して前記ハウジングの前記流入口へ導く循環通路と、を備えた駆動力配分装置。
【請求項２】
前記第１の摩擦クラッチの伝達トルクを調整する第２の摩擦クラッチと、
前記第２の摩擦クラッチのスラスト力を前記第１の摩擦クラッチへ伝達するカム機構と、を備え、
前記ハウジングは、前記カム機構及び前記第２の摩擦クラッチが内部に配置される請求項１に記載の駆動力配分装置。
【請求項３】
前記循環通路は、前記ケースに前記空間に臨んで形成された開口と、前記開口から前記オイルの流通方向へ向かって絞られる絞り区間と、を有する請求項２に記載の駆動力配分装置。
【請求項４】
前記循環通路は、前記ケースに前記オイルを導出し前記ハウジングの前記流入口よりも径方向外側に形成された導出口を有する請求項３に記載の駆動力配分装置。
【請求項５】
前記流入口は、前記流出口よりも径方向内側に形成される請求項４に記載の駆動力配分装置。
【請求項６】
前記ハウジングの外端部に設けられ、軸方向に移動可能に設けられた電磁石を備え、
前記電磁石に通電することで、前記ハウジングとの間で前記電磁石に作用する磁気吸引力を前記第２の摩擦クラッチへの操作力とした構成を有している請求項５に記載の駆動力配分装置。
【請求項７】
前記第２の摩擦クラッチは、互いに摩擦係合する複数の第１及び第２のクラッチプレートを有し、
前記複数の第１及び第２のクラッチプレートの一方のクラッチプレートの摺動面に紙製のフェーシングを設けた請求項６に記載の駆動力配分装置。
【請求項８】
前記ハウジングの外端部の内部に前記第２の摩擦クラッチに向けて移動可能に配され、前記第２の摩擦クラッチを押付ける押圧部材を有し、
前記押圧部材が、前記電磁石の移動に応じて前記第２の摩擦クラッチの操作力を調整する請求項７に記載の駆動力配分装置。
【請求項９】
前記電磁石及び前記押圧部材間にスラストニードルベアリングとプレート部材が介在されている請求項８に記載の駆動力配分装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力軸と出力軸の間のトルク伝達を行う第１の摩擦クラッチと、第１の摩擦クラッチの伝達トルクを調整する第２の摩擦クラッチを備えた駆動力配分装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、相対回転可能に配置された第１回転部材および第２回転部材と、前記第１回転部材と第２回転部材とのトルク伝達を制御するクラッチ機構と、前記クラッチ機構の動作を制御する電磁石と、前記クラッチ機構の機能を保持するオイルとを備えた駆動力伝達装置において、前記クラッチ機構は、メインクラッチおよびパイロットクラッチを有しており、前記メインクラッチは、前記パイロットクラッチの係合力がカムにより増幅されてメインクラッチに伝達されて、そのメインクラッチが係合されるように構成されており、前記クラッチ機構およびオイルが封入される第１の空間と、この空間に収納されるオイルとは別の特性を備えたオイルが封入される第２の空間とを液体密にシールする隔離機構が備えられている駆動力伝達装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の駆動力伝達装置では、カップリングケースの内側に、クラッチ機構およびオイルが封入されたカップリングオイル室（第１の空間）が形成され、カップリングケースの外側でケーシングの内側に空気室が形成されている。
【特許文献１】特開平１０−２３１８６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の装置では、カップリングケースの外側が空気室のため冷却性が悪いため、装置搭載車両の悪路走行時などクラッチ機構の発熱量が大きい条件ではカップリング内の温度上昇が早く、長時間の悪路走行に耐えられない。
また、オイルの撹拌性が不十分であり、冬期など外気温が低い条件では、カップリング内の温度上昇が遅く、大きな引きずりトルクが発生して搭載車両で操縦性の悪化を招いてしまう。
さらに、カップリングケースは体積が小さいため、封入されるオイルの量も少なく、オイルの劣化が早いという問題点もある。
【０００５】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、クラッチの発熱量が大きい条件で冷却性を向上させ、外気温が低い条件ではクラッチの温度を速やかに上昇させ、かつ、オイルの劣化を抑制することのできる駆動力配分装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、入力軸及び出力軸が内部に配置され、前記入力軸及び前記出力軸を軸支するケースと、前記入力軸と前記出力軸の間のトルク伝達を行う第１の摩擦クラッチと、前記ケースの内部に配置され、前記第１の摩擦クラッチが内部に配置され、前記入力軸とともに回転し、軸方向一方にオイルの流入口が形成され、軸方向他方にオイルの流出口が形成されるハウジングと、前記ハウジングと前記ケースの間に形成され、前記ハウジングの前記流出口から流出した前記オイルを前記ハウジングの外面と接触させて受容し、前記入力軸の回転時に前記オイルに回転方向への運動エネルギを付与する空間と、前記ケースに設けられ、前記空間の前記オイルを前記運動エネルギを利用して前記ハウジングの前記流入口へ導く循環通路と、を備えた駆動力配分装置が提供される。
【０００７】
上記駆動力配分装置において、前記第１の摩擦クラッチの伝達トルクを調整する第２の摩擦クラッチと、前記第２の摩擦クラッチのスラスト力を前記第１の摩擦クラッチへ伝達するカム機構と、を備え、前記ハウジングは、前記カム機構及び前記第２の摩擦クラッチが内部に配置されることが好ましい。
【０００８】
上記駆動力配分装置において、前記循環通路は、前記ケースに前記空間に臨んで形成された開口と、前記開口から前記オイルの流通方向へ向かって絞られる絞り区間と、を有することが好ましい。
【０００９】
上記駆動力配分装置において、前記循環通路は、前記ケースに前記オイルを導出し前記ハウジングの前記流入口よりも径方向外側に形成された導出口を有することが好ましい。
【００１０】
上記駆動力配分装置において、流入口は、前記流出口よりも径方向内側に形成されることが好ましい。
【００１１】
上記駆動力配分装置において、前記ハウジングの外端部に設けられ、軸方向に移動可能に設けられた電磁石を備え、前記電磁石に通電することで、前記ハウジングとの間で前記電磁石に作用する磁気吸引力を前記第２の摩擦クラッチへの操作力とした構成を有していることが好ましい。
【００１２】
上記駆動力配分装置において、前記第２の摩擦クラッチは、互いに摩擦係合する複数の第１及び第２のクラッチプレートを有し、前記複数の第１及び第２のクラッチプレートの一方のクラッチプレートの摺動面に紙製のフェーシングを設けたことが好ましい。
【００１３】
上記駆動力配分装置において、前記ハウジングの外端部の内部に前記第２の摩擦クラッチに向けて移動可能に配され、前記第２の摩擦クラッチを押付ける押圧部材を有し、前記押圧部材が、前記電磁石の移動に応じて前記第２の摩擦クラッチの操作力を調整することが好ましい。
【００１４】
上記駆動力配分装置において、前記電磁石及び前記押圧部材間にスラストニードルベアリングとプレート部材が介在されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、第１の摩擦クラッチの発熱量が大きい条件で冷却性を向上させ、外気温が低い条件では第１の摩擦クラッチの温度を速やかに上昇させ、かつ、オイルの劣化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて具体的に説明する。
【００１７】
図１は本発明の一実施の形態である駆動力配分装置を備えた四輪駆動車の動力伝達系を概略的に示す説明図、図２は駆動力配分装置の内部構造を示す側面断面図である。
【００１８】
図１において、符号１は、四輪駆動車の全体構成を概略的に示している。この四輪駆動車１の基本構成は、エンジン２、トランスミッション３、フロントデフ４、トランスファ５、左右一対の前輪車軸６，６、一対の前輪７，７、プロペラシャフト８、駆動力配分装置９、リヤデフ１０、左右一対の後輪車軸１１，１１、一対の後輪１２，１２により主に構成されている。駆動力配分装置９及びリヤデフ１０は、リヤデフケース１３内に収容支持されるとともに、リヤデフケース１３を介して車体に支持されている。
【００１９】
上記のように構成された四輪駆動車１では、エンジン２からの駆動力は、トランスミッション３を介してフロントデフ４に伝達され、左右一対の前輪車軸６，６を介して一対の前輪７，７に伝達される。一方、トランスファ５に伝達された駆動力は、プロペラシャフト８を介して駆動力配分装置９に伝達される。その駆動力配分装置９がトルク伝達可能に連結されると、エンジン２の駆動力は、駆動力配分装置９のドライブピニオンシャフト３２（図２）を介してリヤデフ１０に伝達され、左右一対の後輪車軸１１，１１を介して一対の後輪１２，１２に伝達される。
【００２０】
（駆動力配分装置の構成）
図２を参照すると、駆動力配分装置９の全体構成が示されている。この駆動力伝達装置９の基本構成は、エンジン２により回転駆動される入力軸２０と、リヤデフ１０を回転駆動する出力軸３０と、第１の摩擦クラッチであるメインクラッチ４０と、メインクラッチ４０の伝達トルクを調整する第２の摩擦クラッチであるパイロットクラッチ５０と、パイロットクラッチ５０の伝達トルクをメインクラッチ４０に対する押付け力に変換するカム機構６０と、これらの構成部品を収容可能な外部ケースであるリヤデフケース１３とにより主に構成されている。リヤデフケース１３は、入力軸の第１ケース体１３ａと、出力側の第２ケース体１３ｂとを接続して構成されている。このメインクラッチ４０、パイロットクラッチ５０及びカム機構６０は、入力軸２０及び出力軸３０間に設けられている。メインクラッチ４０及びパイロットクラッチ５０の締結により入力軸２０から出力軸３０へ駆動力が伝達される。
【００２１】
（入力軸の構成）
入力軸２０は、プロペラシャフト８のフランジ部に連結固定されるフランジ部２１、及び回転軸２２により構成されている。入力軸２０は、車両の前進駆動時と後進駆動時で回転方向が異なり、以下、前進駆動時の回転方向を正回転方向、後進駆動時の回転方向を逆回転方向と呼ぶこととする。フランジ部２１の円筒部内には、回転軸２２の一端側の中実状をなす軸部２２ａがナット２６により締付固定されている。回転軸２２は、軸部２２ａよりも大径の第１のハウジング２３と、第１ハウジング２３よりも大径の第２のハウジング２４と、第２ハウジング２４の後端開口部を液密に内嵌固定する環状の第３のハウジング２５とからなる多段形状を有している。第１ハウジング２３は、ベアリング２７を介してリヤデフケース１３内に回転可能に支承されるとともに、第３ハウジング２５に形成され軸方向一方へ延びる筒部２５ｂが、ベアリング２９を介してリヤデフケース１３の軸方向他方へ延びる筒部１３ｃに回転可能に支承されている。また、リヤデフケース１３には、筒部１３ｃの径方向内側へオイルＯ（図２中不図示）を導出する導出口８２が形成されている。リヤデフケース１３の筒部１３ｃは、第３ハウジング２５の筒部２５ｂよりも径方向外側に形成され、各筒部１３ｃ，２５ｂ及びベアリング２９により径方向内外が密に仕切られている。また、ハブ３１は、ベアリング３７を介して第３ハウジング２５に対して回転可能に支持されている。第３ハウジング２５には、第１〜第３ハウジング２３〜２５の内部へオイルＯを流入させる流入口２５ａが形成されている。流入口２５ａは、導出口８２よりも径方向内側に形成されている。なお、図示例によると、回転軸２２、第１ハウジング２３及び第２ハウジング２４は、鋳造などにより一体化されているが、例えば溶接により連結固定されていてもよい。
【００２２】
第１ハウジング２３の外周面とリヤデフケース１３の内周面との間には、電磁石７０の環状の配置空間２８が形成されている。第２ハウジング２４の外端部には、電磁石７０に面する段差面を形成する環状の対向壁部２４ａが設けられており、その対向壁部２４ａには、環状凹部２４ｂが形成されている。その環状凹部２４ｂの底面には、パイロットクラッチ５０の押付け力を調整する押圧部材５３を収納する複数の貫通孔２４ｃが周方向に所定の位相差をもって軸方向に貫通して形成されている。また、対向壁部２４ａには、第１〜第３ハウジング２３〜２５の内部のオイルＯの流出口２４ｅが形成される。すなわち、第１〜第３ハウジング２３〜２５の軸方向一方に流入口２５ａが形成され、軸方向他方に流出口２４ｅが形成されている。本実施形態においては、流出口２４ｅは、周方向に等間隔で３つ形成されている。第２ハウジング２４の内周面には、メインクラッチ４０及びパイロットクラッチ５０をスプライン連結するスプライン部２４ｄが軸方向に沿って延設されている。
【００２３】
（出力軸の構成）
入力軸２０の第１及び第２ハウジング２３，２４内には、第３ハウジング２５の筒部を貫通して出力軸３０が収容されている。この出力軸３０は、円筒状のハブ３１と、ハブ３１の内周面にスプライン連結されたドライブピニオンシャフト３２とを有している。ハブ３１の後端部外周面には、メインクラッチ４０をスプライン連結するスプライン部３１ａが軸方向に延設されている。ハブ３１にスプライン連結されたドライブピニオンシャフト３２の一端部は、入力軸２０に相対回転可能に支持されている。ドライブピニオンシャフト３２の他端部は、一対のテーパローラベアリング３３，３４を介してリヤデフケース１３の内周面に回転可能に支承されている。
【００２４】
ドライブピニオンシャフト３２の他端部先端には、ギヤ３２ａが一体に形成されている。このギヤ３２ａは、リヤデフ１０の図示しないギヤ機構と噛合している。リヤデフケース１３の内周面とドライブピニオンシャフト３２との間には、シール３５が配されている。このシール３５によって、リヤデフケース１３を密閉している。
【００２５】
（メインクラッチの構成）
メインクラッチ４０は、第２ハウジング２４のスプライン部２４ｄにスプライン連結された複数のアウタクラッチプレート４１と、ハブ３１のスプライン部３１ａにスプライン連結された複数のインナクラッチプレート４２とを有している。各アウタクラッチプレート４１と各インナクラッチプレート４２の接触部分は、第２ハウジング２４の流出口２４ｅより径方向外側となっている。アウタクラッチプレート４１及びインナクラッチプレート４２のいずれか一方の摺動面には、紙製のフェーシングを取り付けることが好適である。メインクラッチ４０と入力軸２０の第３ハウジング２５との間には、クラッチの隙間を規制するスペーサ４３が配されている。メインクラッチ４０は、パイロットクラッチ５０の締結によりメインクラッチ４０側に移動するプレッシャリング６１を介して締結される。メインクラッチ４０が締結されると、入力軸２０の第２ハウジング２４及び出力軸３０のハブ３１が接続されるので、入力軸２０から出力軸３０へ駆動力が伝達され、リヤデフ１０を介して左右の後輪１２，１２に伝達されることとなる。
【００２６】
（パイロットクラッチ機構の構成）
パイロットクラッチ機構の基本構成は、電磁石７０と、電磁石７０に作用する磁気吸引力によりパイロットクラッチ５０を押付ける押圧部材５３と、押圧部材５３の押付け力により締結されるパイロットクラッチ５０と、電磁石７０の移動によるパイロットクラッチ５０の締結によりスラスト力を発生するカム機構６０とにより主に構成されている。このパイロットクラッチ機構に加えて、カム機構６０のスラスト力をメインクラッチ４０へ伝達するプレッシャリング６１、及びプレッシャリング６１の軸方向移動により締結されるメインクラッチ４０を備えることで、入力軸２０と出力軸３０とを断続する断続機構が得られる。
【００２７】
ところで、上記従来の駆動力配分装置のように、磁気回路の一部を構成するパイロットクラッチに非磁性体の紙フェーシングを設けると、磁気を遮断してしまう。そのため、充分な磁気吸引力が得られなくなる。この問題を解消するため、この実施の形態では、パイロットクラッチ５０に磁気を通過させることなく、電磁石７０が鉄製の入力軸２０の第２ハウジング２４に吸引される荷重をパイロットクラッチ５０に対して直接付加するようになっている。その荷重をパイロットクラッチ５０に対して直接加えることでパイロットクラッチ５０の摺動面の面圧を高くすることができる。図示例にあっては、パイロットクラッチ５０のクラッチプレート５１，５２の一方のクラッチプレート摺動面に紙フェーシングを使用するとともに、電磁石７０を軸方向に移動可能に構成している。この構成は、電磁石７０と入力軸２０の第２ハウジング２４との間の空隙Ｇを安定化させるとともに、クラッチ伝達トルク特性のバラツキを少なくしている。この構成は更に、パイロットクラッチ５０の引きずりトルクを大幅に低減しており、高価な油溝加工や表面処理を施さなくても、長期間にわたって安定した良好な摩擦特性及び耐久性を維持している。
【００２８】
（電磁石の構成）
電磁石７０は、ヨーク７１とコイル７０ａにより構成され、外部ケースとなるリヤデフケース１３の内周面に回転不能かつ軸方向移動可能に支持されている。ヨーク７１は、メインクラッチ４０側に開放された断面コ字状をなす環状の凹部７１ａを有している。その凹部７１ａ内には、環状のコイル７０ａが嵌着固定されている。ヨーク７１のコイル７０ａと面する部位には、ステンレス材等からなる環状の非磁性部材７２が埋設されている。電磁石７０は、回転軸２２の第２ハウジング２４の外端部にあって入力軸２０と同一軸線上に設けられている。電磁石７０は、回転軸２２の第１ハウジング２３の外周面及びリヤデフケース１３の内周面間に形成された環状の配置空間２８において、ヨーク７１を介してリヤデフケース１３の内周面に回転不能に支承されるとともに、第２ハウジング２４の対向壁部２４ａとの間に所定の空隙Ｇをもって軸方向に移動可能に支承されている。この構成により、第２ハウジング２４内に配されるアーマチャを排除して、設置スペースを有効に利用することができる。
【００２９】
ヨーク７１とリヤデフケース１３の内端面との間には、皿バネ３６が配されている。電磁石７０には、リヤデフケース１３にグロメット７３を介して外部へ引き出されたリード線７４が連結されている。このリード線７４を介して電磁石７０に通電すると、パイロットクラッチ５０を除いてヨーク７１、第２ハウジング２４間を循環する磁路Ｌが形成される。電磁石７０と第２ハウジング２４とが近接して配されているので、磁束漏れを低減させ、磁力を効率的に使用することが可能となる。
【００３０】
（押圧部材の構成）
入力軸２０の第２ハウジング２４の対向壁部２４ａに形成された環状凹部２４ｂ内には、ニードルベアリング５４、板部材としての第１スラストワッシャ５５及び板部材としての第２スラストワッシャ５６がこの順で並設されている。本実施形態においては、第１スラストワッシャ５５は、第２スラストワッシャ５６よりも薄く形成されている。図２に示すように、その環状凹部２４ｂの底面に形成された複数の貫通孔２４ｃには、押圧部材５３が配されている。その押圧部材５３は、一端に円形フランジ５３ａをもつ円形のブロック体により構成されている。電磁石７０に作用する磁気吸引力は、非磁性部材７２、ニードルベアリング５４、第１スラストワッシャ５５、第２スラストワッシャ５６、及び押圧部材５３へと伝えられ、パイロットクラッチ５０への押付け力となる。電磁石７０への通電電流を調整することでパイロットクラッチ５０への押付け力を調整することができる。
【００３１】
第２ハウジング２４内に配されるアーマチャを排除して、押圧部材５３、ニードルベアリング５４、第１スラストワッシャ５５及び第２スラストワッシャを入力軸２０の対向壁部２４ａ内に配することで設置スペースを有効に利用している。メインクラッチ４０、パイロットクラッチ５０及びカム機構６０は、入力軸２０と同一軸線上に設けられ、これらの構成部品は、回転軸２２の第２ハウジング２４内に収容されている。
【００３２】
（パイロットクラッチの構成）
パイロットクラッチ５０は、複数のアウタクラッチプレート５１と、複数のインナクラッチプレート５２とを有し、各アウタクラッチプレート５１と各インナクラッチプレート５２の接触部分が第２ハウジング２４の流出口２４ｅより径方向外側となっている。アウタクラッチプレート５１は、メインクラッチ４０と同様に、入力軸２０の第２ハウジング２４のスプライン部２４ｄにスプライン連結されている。一方のインナクラッチプレート５２は、カム機構６０のスプライン部６０ａにスプライン連結されている。パイロットクラッチ５０は、第２ハウジング２４と同一軸線上に移動可能に配されており、電磁石７０の移動により締結される。電磁石７０に通電すると、電磁石７０がパイロットクラッチ５０側に吸引移動されることで、パイロットクラッチ５０が締結され、カムリング６２とプレッシャリング６１との間に回転トルクが生じることによりカム機構６０にスラスト力を発生させる。
【００３３】
インナクラッチプレート５２の摺動面には、摩擦フェーシングが取り付けられている。摩擦フェーシングとしては、例えば紙製のフェーシングを使用することができる。アウタクラッチプレート５１の摺動面に紙製のフェーシングを取り付けてもよい。従来の鉄製クラッチプレートでは、上述したように、磁気を通すために摩擦クラッチとしては必要としない広い面積を形成しなければならなかった。しかしながら、この実施の形態にあっては、パイロットクラッチ５０に磁気を通過させることなく、電磁石７０に作用する磁気吸引力をパイロットクラッチ５０に対して直接付加するようになっているので、パイロットクラッチ５０に紙製フェーシングを使用することが可能となり、そのクラッチプレートは、従来の鉄製クラッチプレートと比べてクラッチプレート摺動面の面積を小さくすることができる。これにより、オイルで潤滑されたときクラッチプレートの対向摺動面間に介在するオイルの粘性抵抗による引きずりトルクの発生を減少させることができる。摩擦特性がよく、シャダー性能及び耐久性に優れたクラッチが得られる。なお、図示例によると、パイロットクラッチ５０のインナクラッチプレート５２の枚数を２枚に設定しているが、これに限定されるものではない。本実施の形態では、例えばインナクラッチプレート５２を１枚もしくは３枚以上の枚数に設定してもよいことは勿論である。
【００３４】
（カム機構の構成）
メインクラッチ４０の締結力を無段階に制御するカム機構６０が、回転軸２２の第２ハウジング２４の対向壁部２４ａの内周面にスラスト軸受６４を介してハブ３１の外周面に配されている。そのカム機構６０は、カムリング６２と、プレッシャリング６１と、カムリング６２及びプレッシャリング６１間に配されたカムボール６３とにより構成されている。パイロットクラッチ５０が締結されると、パイロットクラッチ５０に連結されたカムリング６２及びプレッシャリング６１間に回転トルクが生じ、カム機構６０のスラスト力によってプレッシャリング６１がメインクラッチ４０側へ移動し、メインクラッチ４０が締結する。
【００３５】
図３はリヤデフケースの一部側面断面図、図４は第１ケース体の正面断面図、図５は第２ケース体の正面端面図である。
（循環通路の構成）
図３に示すように、リヤデフケース１３には、ハウジング２４からオイルＯに付与される運動エネルギを利用して、オイルＯを軸方向他方から一方へ循環させる循環通路８０が設けられている。循環通路８０は、リヤデフケース１３の下部に後述する受容空間８４に臨んで形成された開口８１と、リヤデフケース１３における開口８１よりも軸方向一方側に形成された導出口８２と、開口８１及び導出口８２を接続する管部８３と、を有する。開口８１は、リヤデフケース１３の幅方向一方の側部の下部に形成される。また、導出口８２は、リヤデフケース１３における第３ハウジング２５の流入口２５ａの近傍に形成される。管部８３は、開口８１からオイルＯの流通方向へ向かって絞られる絞り区間８３ａと、絞り区間８３ａの流出側端部から軸方向一方へ延びる第１直線区間８３ｂと、第１直線区間８３ｂの軸方向一方側端部から開口８２へ向かって延びる第２直線区間８３ｃと、を有している。本実施の形態においては、管部８３は、リヤデフケース１３と一体に成形されている。
【００３６】
図４に示すように、第２ハウジング２４とリヤデフケース１３の第１ケース体１３ａの間には、第２ハウジング２４の流出口２４ｅから流出したオイルＯが受容される受容空間８４が形成されている。受容空間８４に受容されたオイルＯは、第２ハウジング２４の外面と接触しており、入力軸２０の回転に伴って図４中の２点鎖線の矢印に示すように第２ハウジング２４が回転すると、図４中の実線の矢印に示すように第２ハウジング２４から回転方向への運動エネルギが付与される。尚、図４中の矢印は、入力軸２０が正回転方向へ回転したときの第２ハウジング２４及びオイルＯの動きを示している。開口８１は、入力軸２０が正回転方向へ回転すると、受容空間８４の下部に貯留しているオイルＯが運動エネルギにより流入するよう形成されている。管部８３の絞り区間８３ａは、開口８１側から正回転方向へ延びている。
【００３７】
図５に示すように、第１直線区間８３ｂは、正面視円形に形成され軸方向へ延びる。また、第２直線区間８３ｃは、第１直線区間８３ｂと直交し、側面視円形に形成され導出口８２まで延びている。また、導出口８２は、正面視にて周方向へ所定寸法だけ延びる長孔に形成されている。
【００３８】
以上のように構成された駆動力配分装置９のオイルＯの循環経路について説明する。
入力軸２０が正方向へ回転すると、受容空間８４内のオイルＯに運動エネルギが付与され、開口８１から循環通路８０内へ進入し、循環通路８０内を軸方向一方へ進み、リヤデフケース１３内における第３ハウジング２５の近傍の導出口８２へ流出する。オイルＯは、循環通路８０を通過する際に、リヤデフケース１３と熱交換される。このとき、管部８３の開口８１側に絞り区間８３ａが形成されていることから、循環通路８０内のオイルＯを確実に送出することができる。
【００３９】
導出口８２からリヤデフケース１３内へ導出されたオイルＯは、第３ハウジング２５の流入口２５ａから第１〜第３ハウジング２３〜２５の内部へ進入する。このとき、流入口２５ａが導出口８２よりも径方向内側に形成されていることから、一旦、第１〜第３ハウジング２３〜２５の内部へ進入したオイルＯが、導出口８２側へ逆流し難い構成となっている。第１〜第３ハウジング２３〜２５の内部へ進入したオイルＯは、遠心力により第１〜第３ハウジング２３〜２５内の径方向外側を満たし、メインクラッチ４０、パイロットクラッチ５０等を冷却しながら軸方向他方へ移動し、第２ハウジング２４の流出口２４ｅから受容空間８４へと流出する。本実施の形態においては、流出口２４ｅから流出したオイルＯは、ニードルベアリング５４に供給された後に、受容空間８４へ流出するようになっている。また、流出口２４ｅは、流入口２５ａよりも径方向外側に形成されているので、遠心力が作用しているオイルＯは、流出口２４ｅから優先的に流出し、逆流して流入口２５ａから流出することはない。また、流出口２４ｅは、メインクラッチ４０のアウタクラッチプレート４１とインナクラッチプレート４２の接触部分よりも径方向内側で、パイロットクラッチ５０のアウタクラッチプレート５１とインナクラッチプレート５２の接触部分よりも径方向内側に形成されているので、各クラッチ４０，５０の摩擦箇所には必ずオイルＯが流通するようになっている。
【００４０】
本実施の形態の駆動力配分装置９では、第１〜第３ハウジング２３〜２５の内外をオイルＯが循環するので冷却性が優れており、車両の悪路走行時などメインクラッチ４０又はパイロットクラッチ５０の発熱量が大きい条件でも、装置の温度上昇を抑制することができる。
また、第１〜第３ハウジング２３〜２５の回転によりオイルＯが撹拌されるため、駆動開始時など装置が十分に暖まっていない状態では、撹拌によりオイルＯの温度が上昇する。これにより、外気温が低い条件ではメインクラッチ４０及びパイロットクラッチ５０の温度を速やかに上昇させ、低温時に生じやすい大きな引きずりトルクを短時間で解消することができる。
また、ハウジング内にのみオイルが充填される従来のものに比べて、第１〜第３ハウジング２３〜２５に流通するオイルＯの量が多くなるので、オイルＯの劣化を抑制して、シャダー等の耐久性能の向上を図ることができる。
【００４１】
また、循環通路８０を設けずに、単にリヤデフケース１３内にオイルＯを充填して、第１〜第３ハウジング２３〜２５の内外をオイルＯで満たした場合、逆にオイルＯの量が多くなりすぎ、燃費が低下するとともにコストが増大するという問題が生じる。これに加え、メインクラッチ４０及びパイロットクラッチ５０の潤滑が不十分となり、激しい劣化が予想され、特に停止状態からの発進時にオイル切れによりクラッチが損傷するおそれがある。さらに、デフケース１３内のオイルＯの量が多すぎると、装置内部のガスを抜くブリーザーからオイルＯが漏れ出すおそれもある。本実施形態の駆動力配分装置９は、これらの問題点をも解決したものであり、オイルＯが過度に多くなることを抑制し、オイルＯを潤滑に必要な箇所へ的確に供給している。
【００４２】
また、以上のように構成されたパイロットクラッチ機構にあっては、電磁石７０に通電することで、回転軸２２の第２ハウジング２４との間で電磁石７０に作用する磁気吸引力を、電磁石７０がパイロットクラッチ５０に向けて移動する操作力とした構成を有している。軸方向に動く電磁石７０の構成により、第２ハウジング２４内に配されるアーマチュアを排除して、部品点数を減らすことが可能となり、パイロットクラッチ５０のアクチュエータを構成する部品を軸方向に短縮した設計が可能となる。これにより、設計をコンパクト化することができるようになり、リヤデフケース１３内に各種の構成部品をコンパクトに収容することができる。
【００４３】
ところで、上記従来技術においては、パイロットクラッチに非磁性体の紙フェーシングを設けると磁気を遮断してしまうため、充分な磁気吸引力が得られない。また、引きずりトルクはカム機構により増幅されることでメインクラッチを押付けるため、パイロットクラッチの引きずりトルクが増大する。駆動力配分装置の内部温度が低温になると、駆動力配分装置内のオイルの粘性抵抗が大きくなり、パイロットクラッチが非作動状態であっても、オイルの粘性抵抗による引きずりトルクが非常に大きくなる。低温時には、タイトコーナーブレーキング現象の発生を回避することはできず、車両操縦性の悪化を招くこととなる。
【００４４】
一方、車両設計上においては、従動輪に必要以上のトルクをかけずにデファレンシャルやドライブシャフトを小型軽量化することで、製作コストを低減することが求められており、駆動力配分装置の内部温度が変わっても、電流値に対するトルクが変化しないことが切望されている。このような要求に対し、電流だけでは制御できない大きなトルクが発生することにより、デファレンシャルやドライブシャフトの強度を強くする必要がある。その結果、駆動力配分装置が大型化することと相まって、車体の重量が増加し、製作コストが高騰するという不具合が発生する。
【００４５】
これに対し、本実施の形態である駆動力配分装置９によると、次の様々な効果が得られる。
（１）電磁石７０が鉄製の入力軸２０の第２ハウジング２４に吸引される荷重をパイロットクラッチ５０に対して直接付与する構成としたため、パイロットクラッチ５０に紙製のフェーシングを使用することができるようになり、クラッチプレート５１，５２の摺動面の面積を小さくすることが可能となる。それにより、オイルの粘性による引きずりトルクを大幅に低減することが可能となり、燃費を向上させることができる。
（２）電磁石７０と入力軸２０の第２ハウジング２４との間の空隙Ｇ長が安定化し、クラッチ伝達トルク特性のバラツキを少なくすることができる。
（３）オイルの粘性による低温時の引きずりトルクを大幅に小さくすることができるようになり、デファレンシャルやドライブシャフトの強度増大を避けることで小型軽量化を達成することができるとともに、安価に製作することができる。
（４）鉄製のパイロットクラッチ５０に油溝加工が不要となり、高価な表面処理を必要としないため、加工コストを低減することができるとともに、長期間にわたって安定した良好な摩擦特性と耐久性とを維持することができる。
（５）ハウジング２３〜２５に磁気を遮断するための非磁性体接合構造を設ける必要がなくなり、製作コストを低減することができる。
（６）回転軸２２の第２ハウジング２４内に配されるアーマチャを排除して、パイロットクラッチ機構の押圧部材５３を第２ハウジング２４の外端部内に配置するとともに、第２ハウジング２４の外端部に電磁石７０を配置することで、パイロットクラッチ機構の設置構造を簡略化するとともに、第２ハウジング２４内の設置スペースを有効に利用することができるようになる。
（７）パイロットクラッチ機構をコンパクトに構成することができるようになり、装置全体の軽量小型化と車載性とを向上させることが可能となる。
（８）小さな電流で大きなトルクを制御することができるので、コントローラのコストも安価となる。
【００４６】
（駆動力配分装置の変形例）
尚、前記実施形態においては、循環通路の絞り区間８３ａが軸方向両側から軸方向中央へ向かって絞られるように形成したものを示したが、例えば図６に示すように、軸方向他方からのみ軸方向中央へ向かって絞られるように形成されたものであってもよい。この構成であれば、第１直線区間８３ｂは軸方向一方へ向かって延びることから、絞り区間８３ａから第１直線区間８３ｂへかけてのオイルＯの運動エネルギの損失を低減することができる。また、例えば図７に示すように、絞り区間８３ａを径方向に絞るよう構成してもよく、絞り区間８３ａの形状は任意である。
【００４７】
また、前記実施形態においては、リヤデフケース１３と第２ハウジング２４とが周方向へわたって一定の間隔であるものを示したが、例えば図７に示すように、リヤデフケース１３の開口８１を他の部分よりも第２ハウジング２４に近接させ、オイルＯが管部８３へ流入し易くしてもよい。
【００４８】
また、第２ハウジング２４の外面に粗面加工を施したり凸部を形成して、第２ハウジング２４からオイルＯに付与される運動エネルギを大きくしてもよい。この手法は、オイルＯの粘度が比較的低い場合に有利である。
また、前記実施形態においては、リヤデフケース１３と循環通路８０とが一体的に成形されたものを示したが、例えば、循環通路８０の管部８３を別部品としてもよい。
【００４９】
また、図８は、駆動力配分装置９の変形例を示しており、電磁式カップリングを構成する部位の部分断面拡大図である。なお、図８において上記実施の形態と実質的に同じ部材には同一の部材名と符号を付している。従って、これらの部材に関する詳細な説明は省略する。
【００５０】
この変形例にあっても、上記実施の形態に係る駆動力伝達装置９と基本的な構成において変わるところはない。図８において、上記実施の形態と大きく異なるところは、上記実施の形態では、電磁石７０が、回転軸２２の第１ハウジング２３を回転可能に支持するリヤデフケース１３の内周面に支持された構成となっていたものを、この変形例にあっては、電磁石７０を第１ハウジング２３の軸部に支持した点にある。
【００５１】
電磁石７０は、ヨーク７１とコイル７０ａにより構成されており、第１ハウジング２３の軸部及びリヤデフケース１３の内周面間に形成された環状の配置空間２８に配されている。第１ハウジング２３の軸部の外周面には、軸受７５が設けられている。電磁石７０は、第１ハウジング２３の軸部の外周面に軸受７５を介して相対回転可能に支持されるとともに、軸方向移動可能に支持されており、リヤデフケース１３の内周面に対しては回転不能に支持されている。このような電磁石７０の支持構造にあっても、上記実施の形態と同様の作用効果を奏することができることは勿論である。
【００５２】
以上の説明からも明らかなように、前記実施の形態の駆動力配分装置は、前後輪間の駆動力配分に適用することで、前輪のみ、あるいは後輪のみを駆動する２ＷＤモード、車両状態に応じて前後輪間の駆動力を自動制御するオートモード、最大駆動力に保持するロックモードを備えた構成とすることができる。本発明は、上記実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、例えば第２の摩擦クラッチ及びカム機構を備えてないものでもハウジングの内部に第１の摩擦クラッチが配置されていればよく、各請求項に記載した範囲内で様々に設計変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、例えば農業機械、建設土木機械、運搬機械等の作業用車両、バギー車及び自動車などの各種の車両における駆動力配分装置に効果的に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施の形態である駆動力配分装置を備えた四輪駆動車の動力伝達系を概略的に示す説明図である。
【図２】駆動力配分装置の内部構造を示す断面図である。
【図３】リヤデフケースの一部側面断面図である。
【図４】第１ケース体の正面断面図である。
【図５】第２ケース体の正面端面図である。
【図６】変形例を示すリヤデフケースの一部側面断面図である。
【図７】変形例を示す第１ケース体の正面断面図である。
【図８】駆動力配分装置の変形例を示す部分断面拡大図である。
【符号の説明】
【００５５】
１    四輪駆動車
２    エンジン
３    トランスミッション
４    フロントデフ
５    トランスファ
６    前輪車軸
７    前輪
８    プロペラシャフト
９    駆動力配分装置
１０  リヤデフ
１１  後輪車軸
１２  後輪
１３  リヤデフケース
１３ａ  第１ケース体
１３ｂ  第２ケース体
２０  入力軸
２１  フランジ部
２２  回転軸
２２ａ  軸部
２３  第１ハウジング
２４  第２ハウジング
２４ａ  対向壁部
２４ｂ  環状凹部
２４ｃ  貫通孔
２４ｄ  スプライン部
２４ｅ  流出口
２５  第３ハウジング
２５ａ  流入口
２６  ナット
２７  ベアリング
２８  配置空間
２９  ベアリング
３０  出力軸
３１  ハブ
３１ａ  スプライン部
３２  ドライブピニオンシャフト
３２ａ  ギヤ
３３  テーパローラベアリング
３４  テーパローラベアリング
３５  シール
３６  皿バネ
３７  ベアリング
４０  メインクラッチ
４１  アウタクラッチプレート
４２  インナクラッチプレート
４３  スペーサ
５０  パイロットクラッチ
５１  アウタクラッチプレート
５２  インナクラッチプレート
５３  押圧部材
５３ａ  円形フランジ
５４  ニードルベアリング
５５  第１スラストワッシャ
５６  第２スラストワッシャ
６０  カム機構
６０ａ  スプライン部
６１  プレッシャリング
６２  カムリング
６３  カムボール
６４  スラスト軸受
７０  電磁石
７０ａ  コイル
７１  ヨーク
７１ａ  凹部
７２  非磁性部材
７３  グロメット
７４  リード線
７５  軸受
８０  循環通路
８１  開口
８２  導出口
８３  管部
８３ａ  絞り区間
８３ｂ  第１直線区間
８３ｃ  第２直線区間
８４  受容空間
Ｇ    空隙
Ｌ    磁路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2009264540.tif 000008
【図７】
2009264540.tif 000009
【図８】
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