(57)【要約】【課題】左右輪の差動制限のためのビスカスカップリングを余裕を持って搭載することができ、しかも簡単な構成で、大きな改造もなく搭載できるようにした四輪駆動車の動力伝達装置を提供する。【解決手段】デフケース１１にエンジンからの駆動トルクＥが入力される左右輪ディファレンシャル装置１０と、このディファレンシャル装置の一対のサイドギヤ１４、１５に連結されることで左右駆動輪にエンジンの駆動トルクを伝達する左右ドライブシャフト２、３と、デフケースと一体に回転するよう連結されると共に左右ドライブシャフトのうちの一方のドライブシャフトが貫通する中空スリーブ６０を有し、この中空スリーブに伝達される駆動トルクを直交ギヤ８０を介して他の駆動輪へと分配するトランスファー５０と、を有し、中空スリーブ６０の内周と、中空スリーブ６０を貫通するドライブシャフト３の外周との間の空間にビスカスカップリング７０を配置する。【選択図】図１
2009083785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デフケースにエンジンからの駆動トルクが入力される左右輪ディファレンシャル装置と、
このディファレンシャル装置の一対のサイドギヤに連結されることで左右駆動輪にエンジンの駆動トルクを伝達する左右ドライブシャフトと、
前記デフケースと一体に回転するよう連結されると共に前記左右ドライブシャフトのうちの一方のドライブシャフトが貫通する中空スリーブを有し、この中空スリーブに伝達される駆動トルクを直交ギヤを介して他の駆動輪へと分配するトランスファーと、
を有する四輪駆動車の動力伝達装置において、
前記中空スリーブの内周と、該中空スリーブを貫通する前記一方のドライブシャフトの外周との間の空間に、
該空間を粘性流体が導入された作動室とし、且つ、前記中空スリーブをアウタープレートが一体回転する外側回転体、前記ドライブシャフトをインナープレートが一体回転する内側回転体としたビスカスカップリングを配置し、
前記作動室の軸方向の両端を封止したことを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
【請求項２】
前記左右輪ディファレンシャル装置がリヤエンジン搭載車両の後輪用のリヤディファレンシャル装置であることを特徴とする請求項１に記載の四輪駆動車の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランスミッションからの動力を前後輪に分けて伝えるトランスファー（動力分配機）を備えた四輪駆動車の動力伝達装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、Ｒ・Ｒ（リヤエンジン・リヤドライブ）車をベースにして構成された四輪駆動車は、車両後部に搭載されたエンジン及びトランスミッションと、トランスミッションに内蔵され、後輪側左右ドライブシャフト間に介在されたリヤディファレンシャル装置と、リヤディファレンシャル装置に隣接して設けられ、前輪側へ動力を分配するトランスファーと、トランスファーからの動力を前輪側へ伝達するプロペラシャフトと、前輪側左右ドライブシャフト間に介在されたフロントディファレンシャル装置と、プロペラシャフトとフロントディファレンシャル装置との間に配置されたカップリングと、を備えている。
【０００３】
この車両においては、エンジンの駆動力はトランスミッションで変速されてリヤディファレンシャル装置に伝達され、後輪側ドライブシャフトから左右の後輪に配分される。また、上記のカップリングが連結されている場合は、エンジンの駆動力はトランスファーとプロペラシャフトとカップリングとを介してフロントディファレンシャル装置に伝達され、前輪側ドライブシャフトから左右の前輪に配分され、車両は４輪駆動状態になる。
【０００４】
また、カップリングの連結を解除すると、フロントディファレンシャル装置から前輪側ドライブシャフト及び左右の前輪までが切り離されて、車両は後輪駆動の２輪駆動状態になる。
【０００５】
ところで、一般に、左右ドライブシャフト駆動トルクを配分する上述のディファレンシャル装置には、差動制限機構が内蔵されていることが多い。図２は、特許文献１に記載されている従来の差動制限付きディファレンシャル装置の断面図である。
【０００６】
このディファレンシャル装置５００は、デフケース５０１の内部に、左右輪の差動制限のためのビスカスカップリング（回転感応型の差動制限装置）５５０を内蔵している。具体的に述べると、このディファレンシャル装置５００には、デフケース５０１の内部に自転不能に支持されたピニオンシャフト５１３と、ピニオンシャフト５１３に自転可能に支持されたピニオンギヤ５１２と、ピニオンギヤ５１２に噛み合う左右サイドギヤ５１４、５１５とからなる差動機構５１０が設けられており、その差動機構５１０の一方のサイドギヤ５１４に隣接して回転感応型の差動制限機構としてのビスカスカップリング５５０が配置されている。 
【０００７】
左のサイドギヤ５１４には一方のドライブシャフト（例えば左側車輪を駆動する車軸）が連結され、右のサイドギヤ５１５には他方のドライブシャフト（例えば右側車輪を駆動する車軸）が連結される。そして、デフケース５０１に伝達されたエンジンの駆動力が、ピニオンギヤ５１２の公転により、サイドギヤ５１４、５１５及び左右ドライブシャフトを介して左右の車輪に伝達される。 
【０００８】
ビスカスカップリング５５０は、一方のサイドギヤ５１４とデフケース５０１の側壁との間に確保されて高粘度の粘性流体（シリコンオイル）が封入された環状の作動室５５１と、この作動室５５１内に収容されて交互に配設されたアウタープレート５５２とインナープレート５５３とから構成され、アウタープレート５５２はデフケースに係合され、インナープレート５５３は、サイドギヤ５１４と一体に回転するように設けられたハブ５５５に係合されている。
【０００９】
このビスカスカップリング５５０が内蔵されていることにより、次の作用が生じる。即ち、左右の車輪の間に回転差が生じると、ピニオンギヤ５１２の自転によりデフケース５０１とサイドギヤ５１４との間に回転差が生じる。この回転差が大であれば、ビスカスカップリング５５０内のシリコンオイルの剪断抵抗により差動が制限されて、デフケース５０１からドライブシャフトに大きなトルクが伝達される。回転差が小であれば、左右ドライブシャフトの差動回転が許容されて、デフケース５０１からドライブシャフトへの伝達トルクが小さくなる。
【００１０】
【特許文献１】実開平６−１４５６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、図２に示したように、ディファレンシャル装置５００の中にビスカスカップリング５５０を内蔵すると、デフケース５０１の軸方向寸法が増大（幅広化）して、スペース的に余裕が取れなくなり、ビスカスカップリングのプレート数を多くできず、その結果、ビスカストルクの容量アップが難しくなる問題がある。また、ビスカスカップリングが無いと、リヤエンジンの場合、尻振りしやすく、例えば雪道での直進走行安定性が悪くなるという問題がある。
【００１２】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、左右輪の差動制限のためのビスカスカップリングを余裕を持って搭載することができ、しかも簡単な構成で、大きな改造もなく搭載できるようにした四輪駆動車の動力伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前述した目的を達成するために、本発明に係る四輪駆動車の動力伝達装置は、下記（１）、（２）を特徴としている。
（１）  デフケースにエンジンからの駆動トルクが入力される左右輪ディファレンシャル装置と、
このディファレンシャル装置の一対のサイドギヤに連結されることで左右駆動輪にエンジンの駆動トルクを伝達する左右ドライブシャフトと、
前記デフケースと一体に回転するよう連結されると共に前記左右ドライブシャフトのうちの一方のドライブシャフトが貫通する中空スリーブを有し、この中空スリーブに伝達される駆動トルクを直交ギヤを介して他の駆動輪へと分配するトランスファーと、
を有する四輪駆動車の動力伝達装置において、
前記中空スリーブの内周と、該中空スリーブを貫通する前記一方のドライブシャフトの外周との間の空間に、
該空間を粘性流体が導入された作動室とし、且つ、前記中空スリーブをアウタープレートが一体回転する外側回転体、前記ドライブシャフトをインナープレートが一体回転する内側回転体としたビスカスカップリングを配置し、
前記作動室の軸方向の両端を封止したこと。
（２）  上記（１）の構成の四輪駆動車の動力伝達装置において、
前記左右輪ディファレンシャル装置がリヤエンジン搭載車両の後輪用のリヤディファレンシャル装置であること。
【発明の効果】
【００１４】
上記（１）の四輪駆動車の動力伝達装置によれば、左右輪のうち片方の駆動輪がスリップ等して、ドライブシャフトとデフケースに所定以上の回転差が生じると、デフケースと一体に回転する中空スリーブと、該中空スリーブを貫通する一方のドライブシャフトとの間に挿入されたビスカスカップリングが作動して、ドライブシャフトと中空スリーブの差動回転が制限される。
【００１５】
つまり、ビスカスカップリングの作動室内におけるインナープレートとアウタープレートの相対回転に伴う粘性流体の剪断抵抗により、外側回転体である中空スリーブと内側回転体であるドライブシャフトとの間でトルク伝達が行われる。
従って、そのビスカスカップリングのトルク伝達により、左右ドライブシャフトに連結された左右駆動輪に差動制限が働き、高い回転数の車輪の回転が抑制され、低い回転数の車輪の回転が高められる。
そして、これにより、左右いずれか一方の車輪のスリップ等に起因する駆動力の抜けが防止され、その結果、直進安定性能やハンドリング性能が向上する。
【００１６】
また、この動力伝達装置によれば、直交ギヤを内蔵する関係から長さ寸法に余裕のあるトランスファー内の中空スリーブの中にビスカスカップリングを内蔵しているので、従来例のようにディファレンシャル装置の中にビスカスカップリングを内蔵するのと違い、ビスカスカップリングの軸方向寸法を大きくとることができる。従って、ビスカストルクの容量を大きく設定することができると共に、ディファレンシャル装置にビスカスカップリングを内蔵しないで済む分だけ、駆動系の軸方向寸法を余裕を持って設定できるようになる。
【００１７】
また、デフケースと一体に回転する中空スリーブを、アウタープレートが係合する外側回転体、中空スリーブを貫通するドライブシャフトを、インナープレートが係合する内側回転体として、直接、中空スリーブの内周とドライブシャフトの外周の間の空間にビスカスカップリングを内蔵しており、更に、中空スリーブに伝達される駆動トルクを直接、直交ギヤを介して他の駆動輪へと分配するように構成しているので、構造が簡単で、部品点数がビスカスカップリング以外に増えることがなく、しかも、デフケースとドライブシャフトの間の差動回転を直接制限することができ、車輪のスリップ等に対する俊敏な差動制限性能を発揮することができる。
【００１８】
また、中空スリーブの中に内蔵したビスカスカップリングは、流体の粘性抵抗を利用して差動制限を行うものであるため、ディファレンシャル装置内の歯車間のガタを吸収することができ、ニュートラルレンジ時におけるエンジンの回転変動による歯車の歯打ち音や歯打ち振動を抑えることができる。
【００１９】
また、ビスカスカップリングを、従来例のようにトランスミッションに一体化されたディファレンシャル装置の内部ではなく、トランスファーの内部に配置しているので、ビスカスカップリングの環境オイルを、トランスミッションオイルと分離されたトランスファーオイルにすることができ、コンタミの発生の心配を無くせる。例えば、トランスミッションにＣＶＴを使用する場合、ＣＶＴへのコンタミ（異物混入）の懸念が不要になる。
【００２０】
また、他の駆動輪に動力を分配するトランスファー内部にビスカスカップリングを内蔵するので、左右ドライブシャフト間に差動制限機能を付加する際に、トランスミッション側の改造を行う必要がなく、トランスファーの一部の部品（ドライブシャフトと中空スリーブ等）を交換するだけで、左右輪の差動制限機能を後付けで付加することができ、大幅な設計変更や改造が不要であり、コスト増を抑制することができる。
【００２１】
上記（２）の構成の四輪駆動車の動力伝達装置によれば、リヤエンジン搭載車両に起こりやすい雪道等での尻振り走行を防止することができ、直進安定性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２３】
図１は実施形態の動力伝達装置の断面図である。
この動力伝達装置は、Ｒ・Ｒ（リヤエンジン・リヤドライブ）車の後部に搭載されるもので、デフケース１１にエンジンからの駆動トルクＥが入力される左右輪リヤディファレンシャル装置１０と、このリヤディファレンシャル装置１０の一対のサイドギヤ１４、１５に連結されることで左右後輪（図示せず）にエンジンの駆動トルクＥを伝達する左右後輪用ドライブシャフト２、３と、デフケース１１と一体に回転するよう連結されると共に左右後輪用ドライブシャフト２、３のうちの一方の右後輪用ドライブシャフト３が貫通する中空スリーブ６０を有し、該中空スリーブ６０に伝達される駆動トルクを直交ギヤ８０を介して前輪側へと分配するトランスファー５０と、からなる。
【００２４】
リヤディファレンシャル装置１０は、図示しないトランスミッションのミッションケース１内に内蔵され、トランスミッションオイルの環境下にある。トランスファー５０は、リヤディファレンシャル装置１０に隣接して配設されている。
【００２５】
そして、トランスファー５０内の中空スリーブ６０の内周と、該中空スリーブ６０を貫通する右後輪用ドライブシャフト３の外周との間の空間に、該空間を粘性流体が導入された作動室７１とし、且つ、中空スリーブ６０をアウタープレートが一体回転する外側回転体、ドライブシャフト３をインナープレートが一体回転する内側回転体としたビスカスカップリング７０が配置され、作動室７１の軸方向の両端がシール６４で封止されている。
【００２６】
詳しく説明すると、ディファレンシャル装置１０は、トランスミッションからの駆動トルクＥが入力されるリングギヤ９に一体化されたデフケース１１と、デフケース１１の内部に自転不能に支持されたピニオンシャフト１３と、ピニオンシャフト１３に自転可能に支持された一対のピニオンギヤ１２と、ピニオンギヤ１２に噛み合う左右のサイドギヤ１４、１５とを備えている。デフケース１１は、ミッションケース１に軸受４、５を介して回転自在に支持されている。
【００２７】
左後輪（図示略）に連結された左後輪用ドライブシャフト２は、デフケース１１の側壁の貫通孔を通して一方のサイドギヤ１４にスプライン結合されている。また、右後輪（図示略）に連結された右後輪用ドライブシャフト３は、トランスファー５０内の中空スリーブ６０を貫通し、更にデフケース１１の側壁の貫通孔を通して他方のサイドギヤ１５にスプライン結合されている。この右後輪用のドライブシャフト３は、ディファレンシャル装置１０側の細径のドライブシャフト３Ａと、右後輪側の太径のドライブシャフト３Ｂに分割された上でスプライン結合されている。ここでは、ディファレンシャル装置１０側の細径のドライブシャフト３Ａを主に右車輪用のドライブシャフトとして述べる。
【００２８】
トランスファー５０は、トランスファーケース５１の内部に主要機構部を内蔵したもので、トランスファーケース５１内はトランスファーオイル環境下にある。中空スリーブ６０は、横置き配置されており、トランスファーケース５１内にテーパーローラーベアリング６１、６２を介して回転自在に支持されている。中空スリーブ６０は、製造上および組立上などの理由により、軸方向に３つの部分６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃに分割されており、組立時に一体に結合されている。
【００２９】
中空スリーブ６０のディファレンシャル装置１０側の部分６０Ａは、デフケース１１に一体的に形成した中空軸部１１Ａとスプライン結合されており、これにより中空スリーブ６０は、デフケース１１と一体回転するようになっている。
【００３０】
ビスカスカップリング７０の作動室７１は、中空スリーブ６０の中間部分６０Ｂの内周とドライブシャフト３Ａの外周との間に確保されており、作動室７１の両端に配したバックアップリング６３の間に、アウタープレートとインナープレート（符号省略）とが交互に配列されている。アウタープレートは中空スリーブ６０に一体回転するように係合され、インナープレートはドライブシャフト３Ａに一体回転するように係合されている。作動室７１には、中空スリーブ６０の中間部分６０Ｂの周壁に形成した貫通孔６０ｐから、トランスファーケース５１内のオイルが導入されるようになっている。
【００３１】
作動室７１の両端のバックアップリング６３の外側には、断面がＸ字状のシール６４が配置されており、作動室７１は、これにより、ドライブシャフト３の外周を伝っての他のオイルの侵入から防護されている。中空スリーブ６０の右側部分６０Ｃの内周には、シール６４に近接して、ドライブシャフト３Ａを回転自在に支持するセンターリング部６６（半径方向の位置決め壁）が設けられている。また、中空スリーブの右側部分６０Ｃの内周の、シール６４を装着するシール溝とセンターリング部６６との間には、中空スリーブの右側部分６０Ｃの周壁に設けた貫通孔６５ｐを通してトランスファーケース５１内の環境に連通する円周溝６５と、該円周溝６５に連通することでセンターリング部６６にオイルを供給する螺旋溝６７とが設けられている。
【００３２】
トランスファー５０内の方向変換ギヤセット８０は、一対のベベルギヤ（直交ギヤ）８１、８２から構成されており、一方のベベルギヤ８１は中空スリーブ６０にボルトで固定され、他方のベベルギヤ８２は縦置きの中実軸８３の前端に一体形成されている。
【００３３】
３連ギヤ列８４は、ヘリカルギヤ８５、８６、８７から構成されており、第１のヘリカルギヤ８５は、中実軸８３にスプライン結合され、第２、第３のヘリカルギヤ８６、８７は、それぞれ中空軸８８、８９に一体形成されている。中実軸８３は一対のテーパーローラーベアリング９０、９１により、第２のヘリカルギヤ８６の中空軸８８はニードルベアリング９２、９３により、第３のヘリカルギヤ８７の中空軸８９はボールベアリング９４、９５により、それぞれトランスファーケース５１に支持されている。そして、３連ギヤ列８４の最終段からの出力Ａが前輪側へと伝達されるようになっている。
【００３４】
トランスファーケース５１にはトランスファーオイルが充填されており、ケース間結合部に配したＯリング１０１と、３連続ギヤ列の最終段出力用の中空軸８９とトランスファーケース５１の間に設けたオイルシール１０２と、ドライブシャフト３とトランスファーケース５１の間に配置したオイルシール１０３とにより、トランスファーケース５１からのオイル漏れとトランスファー５１内への異物の侵入が防止されている。
【００３５】
また、トランスファーケース５１と中空スリーブ６０の間に配置したオイルシール１０５と、中空スリーブ６０とドライブシャフト３の間に配置した上記のＸ字状断面のシール６４とによって、トランスファーとトランスミッションオイルの混ざり合いが防止されている。
【００３６】
トランスファーオイルは、中空スリーブ６０の回転に伴う螺旋溝６７のポンプ作用により、センターリング部６６とドライブシャフト３との摺動面に導かれて、該摺動面を潤滑・冷却する。また、トランスファーオイルは、中空スリーブ６０の回転による遠心力を受けて、螺旋溝６７と連通した円周溝６５から貫通孔６５ｐを介してテーパーローラーベアリング６２側に排出される。
【００３７】
次に作用を説明する。
トランスミッションからリヤディファレンシャル装置１０のデフケース１１に入力されたエンジンの駆動トルクＥは、ピニオンギヤ１２及び左右サイドギヤ１４、１５を介して左右ドライブシャフト２、３に伝達され、左右ドライブシャフト２、３から左右後輪に伝達される。また、デフケース１１に入力された駆動トルクＥは、トランスファー５０の中空スリーブ６０に伝達され、方向変換ギヤセット８０で方向を変換され、３連ギヤ列８４を介してプロペラシャフトとカップリングからフロントディファレンシャル装置に伝達される。
【００３８】
また、左右後輪のうち片方の駆動輪がスリップ等して、ドライブシャフト２、３とデフケース１１に所定以上の回転差が生じると、デフケース１１と一体に回転する中空スリーブ６０と、該中空スリーブ６０を貫通する右側ドライブシャフト３との間に挿入されたビスカスカップリング７０が作動して、ドライブシャフト３と中空スリーブ６０の差動回転が制限される。
【００３９】
つまり、ビスカスカップリング７０の作動室７１内におけるインナープレートとアウタープレートの相対回転に伴う粘性流体の剪断抵抗により、外側回転体である中空スリーブ６０と内側回転体であるドライブシャフト３との間でトルク伝達が行われる。従って、そのビスカスカップリング７０のトルク伝達により、左右ドライブシャフト２、３に連結された左右駆動輪に差動制限が働き、高い回転数の車輪の回転が抑制され、低い回転数の車輪の回転が高められる。そして、これにより、左右いずれか一方の車輪のスリップ等に起因する駆動力の抜けが防止され、その結果、直進安定性能やハンドリング性能が向上する。特に、リヤエンジン搭載車両に起こりやすい雪道等での尻振り走行を防止することができ、直進安定性の向上を図ることができる。
【００４０】
また、この動力伝達装置によれば、直交ギヤ８０を内蔵する関係から長さ寸法に余裕のあるトランスファー５０内の中空スリーブ６０の中にビスカスカップリング７０を内蔵しているので、従来例のようにディファレンシャル装置の中にビスカスカップリングを内蔵するのと違い、ビスカスカップリング７０の軸方向寸法を大きくとることができる。従って、プレート枚数を多くしてビスカストルクの容量を大きく設定することができると共に、ディファレンシャル装置１０にビスカスカップリング７０を内蔵しないで済む分だけ、駆動系の軸方向寸法を余裕を持って設定できるようになる。
【００４１】
また、デフケース１１と一体に回転する中空スリーブ６０を、アウタープレートが係合する外側回転体、中空スリーブ６０を貫通するドライブシャフト３を、インナープレートが係合する内側回転体として、直接、中空スリーブ６０の内周とドライブシャフト３の外周の間の空間にビスカスカップリング７０を内蔵しており、更に、中空スリーブ６０に伝達される駆動トルクを直接、直交ギヤ８０を介して前輪側へと分配するように構成しているので、構造が簡単で、部品点数がビスカスカップリング７０以外に増えることがなく、しかも、デフケース１１とドライブシャフト３の間の差動回転を直接制限することができ、車輪のスリップ等に対する俊敏な差動制限性能を発揮することができる。
【００４２】
また、中空スリーブ６０の中に内蔵したビスカスカップリング７０は、流体の粘性抵抗を利用して差動制限を行うものであるため、ディファレンシャル装置１０内の歯車（ピニオンギヤ１２とサイドギヤ１４、１５）間のガタを吸収することができ、ニュートラルレンジ時におけるエンジンの回転変動による歯車の歯打ち音や歯打ち振動を抑えることができる。
【００４３】
また、ビスカスカップリング７０を、従来例のようにトランスミッションに一体化されたディファレンシャル装置の内部ではなく、トランスファー５０の内部に配置しているので、ビスカスカップリング７０の環境オイルを、トランスミッションオイルと分離されたトランスファーオイルにすることができ、コンタミの発生の心配を無くせる。例えば、トランスミッションにＣＶＴを使用する場合、ＣＶＴへのコンタミ（異物混入）の懸念が不要になる。
【００４４】
また、前輪側に動力を分配するトランスファー５０内部にビスカスカップリング７０を内蔵するので、左右ドライブシャフト２、３間に差動制限機能を付加する際に、トランスミッション側の改造を行う必要がなく、トランスファー５０の一部の部品（ドライブシャフト３と中空スリーブ６０等）を交換するだけで、左右輪の差動制限機能を後付けで付加することができ、大幅な設計変更や改造が不要であり、コスト増を抑制することができる。
【００４５】
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態の断面図である。
【図２】従来のビスカスカップリングを内蔵したディファレンシャル装置の断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
２，３，３Ａ，３Ｂ  ドライブシャフト
１０  ディファレンシャル装置
１１  デフケース
１４，１５  サイドギヤ
５０  トランスファー
６０  中空スリーブ
６４  シール
７０  ビスカスカップリング
７１  作動室
８０  直交ギヤ
【図１】
2009083785.tif 000003
【図２】
2009083785.tif 000004