JP2010006263A - 動力伝達装置及びこの動力伝達装置を用いた四輪駆動車 - Google Patents

Abstract

【課題】必要なときに駆動トルクの断続が可能であって、車両への搭載性を悪化させることなく、駆動トルクの制御が可能な動力伝達装置及びこの動力伝達装置を用いた四輪駆動車を提供する。
【解決手段】筒状の回転部材５と、軸状の回転部材９と、回転部材５，９間に配置され複数のクラッチ板３，７からなる多板クラッチ１１と、多板クラッチ１１に締結力を付与するパイロット機構１３と、メインクラッチ１１の締結力を制御する電磁石１５とを備えた動力伝達装置１において、筒状の回転部材５が、第１の部分１７と第２の部分１９とからなり、第２の部分１９に常時回転方向に係合し、電磁石１５への給電により筒状の回転部材５に磁力線が透過したとき、第２の部分１９から第１の部分１７へ向け吸引移動されて第１の部分１７と第２の部分１９とが回転方向に係合するクラッチ部材２５を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、動力伝達装置及びこの動力伝達装置を用いた四輪駆動車に関する。

従来、動力伝達装置としては、入出力部材間に配置されたクラッチを断続させて入出力部材間での駆動力の伝達を断続させる駆動力伝達装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような動力伝達装置は、一例として四輪駆動車両に搭載されている。この動力伝達装置は、エンジンなどの動力源によって駆動される主駆動輪への駆動経路とは別に副駆動輪への駆動経路に配置されている。そして、クラッチの締結力を制御して副駆動輪側へ伝達される駆動トルクを調整し、主駆動経路で不足する駆動力を補い、車両の発進性を向上させたり、車両の直進安定性を向上させたり、さらには車両の旋回挙動を安定させたりするために用いられている。

ところで、上記のような動力伝達装置（以下、カップリング）は、オイルで潤滑・冷却される環境にあるので、寒冷地などではオイル温度が低下してオイルの粘性抵抗が増大すると、カップリングに制御外の引き摺りトルクが生じてしまう問題があった。

そこで、特許文献２に開示された動力伝達装置（以下、カップリング）においては、昇温制御用コイルを備えて高周波パルス電流を供給することで、オイル温度を上昇させ、制御外の引き摺りトルクの発生を抑制させている。

また、特許文献１のカップリングは、ハウジングとクラッチ板各々の材質の熱膨張を規定することにより、カップリングが昇温した場合の引き摺りトルクの発生を遅延させている。

しかしながら、特許文献１のカップリングは、構造的にシンプルではあるが、カップリングの昇温時にのみ多板クラッチの引き摺りを低減させる機能に限られたものであった。

そこで、特許文献３に開示された動力伝達装置（以下、カップリング）においては、多板クラッチに押圧力を与えるプランジャポンプのポンプケーシングを電磁石の磁力で回転ケースに対して吸引してプランジャポンプの機能を断続させる、もしくはドグクラッチによってプランジャポンプのポンプケーシングと回転ケースとを断続させている。

しかしながら、特許文献３のカップリングにおけるどちらの構造においても、プランジャポンプの機能を断続させるものであり、依然として多板クラッチは入出力部材間に連結されているので、オイルの粘性抵抗を常時受け、引き摺りトルクを低減させる機構を備えているものではなかった。

そこで、特許文献４に開示された動力伝達装置（以下、カップリング）においては、カップリングスリーブによって流体カップリングを入出力軸間で断続させている。このカップリングによれば、流体カップリングの粘性抵抗による引き摺りトルクの発生をカップリングスリーブの断続機能によって防止することができる。
特開平１１−３０３８９８号公報 特開２００５−２９９７３６号公報 特開２００１−２１３１８６号公報 特開２００７−２６１４８２号公報

しかしながら、上記特許文献２のカップリングは、昇温制御用コイル自体が大掛かりなものとなり、車両への搭載性を悪化させていた。

また、上記特許文献４のカップリングスリーブは、単に入出力軸間の断続機構であって、カップリングで伝達される駆動トルクを可変制御することができない。さらに、カップリングと断続機構とが別々に構成されるので、大掛かりな構造となり、車両への搭載性を悪化させていた。

そこで、この発明は、必要なときに駆動トルクの断続が可能であって、車両への搭載性を悪化させることなく、駆動トルクの制御が可能な動力伝達装置及びこの動力伝達装置を用いた四輪駆動車の提供を目的としている。

請求項１記載の発明は、入出力部材の一方が連結すると共に、複数の外側クラッチ板が係合する筒状の回転部材と、前記入出力部材の他方が連結すると共に、前記複数の外側クラッチ板に対して軸方向に交互に配置された複数の内側クラッチ板が係合する軸状の回転部材と、前記複数の外側クラッチ板と前記複数の内側クラッチ板からなる多板クラッチを軸方向に押圧して制御可能に締結力を付与するパイロット機構と、前記筒状の回転部材と前記パイロット機構に磁力線を透過させて前記多板クラッチの締結力を制御する電磁石とを備えた動力伝達装置であって、前記筒状の回転部材は、互いに支持関係にある第１の部分と第２の部分とからなり、前記第１の部分は前記入出力部材の一方が連結される連結部を備え、前記第２の部分は前記複数の外側クラッチ板が係合する係合部を備え、前記第１の部分と前記第２の部分とのいずれか一方に常時回転方向に係合し、前記電磁石への給電により前記筒状の回転部材に磁力線が透過したとき、前記第１の部分と前記第２の部分とのいずれか一方から他方へ向け吸引移動されて前記第１の部分と前記第２の部分とが回転方向に係合するクラッチ部材を備えたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の動力伝達装置であって、前記クラッチ部材は、前記電磁石への給電により前記第１の部分と共に前記パイロット機構への磁力線の透過経路の一部を成すことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の動力伝達装置であって、前記電磁石への給電停止時に、前記第１の部分と前記第２の部分との回転方向の係合を切断するように前記クラッチ部材を移動させる付勢部材を備えていることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の動力伝達装置であって、前記軸状の回転部材と前記第２の部分との間には、相対回転に抵抗力を付与する抵抗部材が設けられていることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の動力伝達装置であって、前記第１の部分と前記第２の部分とは、前記電磁石への給電により前記パイロット機構への磁力線の透過経路の一部を成すことを特徴とする。

請求項６記載の発明は、駆動源の駆動トルクが変速機構と第１の伝動機構を介して伝達され、第１の差動装置によって前後輪のうち何れか一方の左右車輪側に駆動力を分配して伝達する主駆動系と、前記第１の伝動機構から分岐する第２の伝動機構を介して伝達され、第２の差動装置によって前後輪のうち何れか他方の左右車輪側に分配して伝達する副駆動系とを備えた四輪駆動車であって、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の動力伝達装置を、前記第２の伝動機構の駆動力伝達経路上に配置したことを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項６記載の四輪駆動車であって、前記第２の伝動機構と前記他方の左右車輪との間の駆動力伝達経路上には、断続クラッチが設けられていることを特徴とする。

請求項１の動力伝達装置は、電磁石への給電により吸引移動するクラッチ部材によって、第１の部分と第２の部分とを断続することで、入出力部材間の駆動力を断続することができる。

また、多板クラッチが軸状の回転部材と第２の部分との間で係合しているが、クラッチ部材が切断されている状態では、第１の部分と第２の部分間で相対回転するので、多板クラッチに引き摺りトルクが生じるのを防止することができる。

さらに、入出力部材間の駆動力の断続を、多板クラッチの締結力を制御する電磁石を用いて行うことで、駆動トルクの制御が必要なときには電磁石への給電によりパイロット機構に磁力線を透過させてクラッチ部材を接続し、多板クラッチを軸方向に押圧して制御可能に締結力を付与することができる。これにより、クラッチ部材を断続するための単独機構を設ける必要がなく、車両への搭載性を悪化させることがない。

従って、必要なときに駆動トルクの断続が可能であって、車両への搭載性を悪化させることなく、駆動トルクの制御が可能となる。

請求項２の動力伝達装置は、第１の部分とクラッチ部材とを磁力線の透過経路に用いることで、磁力線の透過経路断面積を増大させることができる。また、クラッチ部材が第１の部分と第２の部分とに係合している状態では、パイロット機構を含めて、透過する磁力線が閉ループをなすので、係合すると確実な係合状態を維持することができる。

請求項３の動力伝達装置は、付勢部材により第１の部分と第２の部分との回転方向の係合を切断するので、エネルギーロスがなく、確実な切断機能が得られる。

請求項４の動力伝達装置は、抵抗部材を配置することで、軸状の回転部材と第２の部分との間の不要な相対回転を防止することができる。

請求項５の動力伝達装置は、第１の部分、第２の部分、そしてクラッチ部材を磁力線の透過経路に用いることで、必要な透過経路断面積を容易に確保することができ、パイロット機構の操作力と操作レスポンスを向上させることができる。

請求項６の四輪駆動車は、第２の伝動機構の駆動力伝達経路上に本発明の動力伝達装置を配置したことにより、多板クラッチによる引き摺りトルクを大幅に低減させることができ、車両の燃費が向上する。

請求項７の四輪駆動車は、断続クラッチを設けることで、本発明の動力伝達装置から断続クラッチまでの駆動力伝達経路を停止させることができ、停止させる駆動力伝達経路部分の回転抵抗を削減することができ、さらに車両の燃費が向上する。

図１〜図４を用いて本発明の実施の形態に係る動力伝達装置及びこの動力伝達装置を用いた四輪駆動車について説明する。

（動力伝達装置）
図１，図２を用いて本発明の実施の形態に係る動力伝達装置について説明する。

本実施の形態の動力伝達装置１は、入出力部材の一方（不図示）が連結すると共に、複数の外側クラッチ板３が係合する筒状の回転部材５と、入出力部材の他方（不図示）が連結すると共に、複数の外側クラッチ板３に対して軸方向に交互に配置された複数の内側クラッチ板７が係合する軸状の回転部材９と、複数の外側クラッチ板３と複数の内側クラッチ板７からなる多板クラッチとしてのメインクラッチ１１を軸方向に押圧して制御可能に締結力を付与するパイロット機構１３と、筒状の回転部材５とパイロット機構１３に磁力線を透過させてメインクラッチ１１の締結力を制御する電磁石１５とを備えている。そして、筒状の回転部材５は、互いに支持関係にある第１の部分１７と第２の部分１９とからなり、第１の部分１７は入出力部材の一方が連結される連結部２１を備え、第２の部分１９は複数の外側クラッチ板３が係合する係合部２３を備え、第２の部分１９に常時回転方向に係合し、電磁石１５への給電により筒状の回転部材５に磁力線が透過したとき、第２の部分１９から第１の部分１７へ向け吸引移動されて第１の部分１７と第２の部分１９とが回転方向に係合するクラッチ部材２５を備えている。

また、クラッチ部材２５は、電磁石１５への給電により第１の部分１７と共にパイロット機構１３への磁力線の透過経路の一部を成す。

さらに、電磁石１５への給電停止時に、第１の部分１７と第２の部分１９との回転方向の係合を切断するようにクラッチ部材２５を移動させる付勢部材２７を備えている。

また、軸状の回転部材９と第２の部分１９との間には、相対回転に抵抗力を付与する抵抗部材としてのＸリング２９及び摺動リング３１が設けられている。

さらに、第１の部分１７と第２の部分１９とは、電磁石１５への給電によりパイロット機構１３への磁力線の透過経路の一部を成す。

図１，図２に示すように、動力伝達装置１は、筒状の回転部材５と、軸状の回転部材９と、メインクラッチ１１と、パイロット機構１３と、電磁石１５と、クラッチ部材２５とを備えている。

筒状の回転部材５は、第１の部分１７と第２の部分１９とを備えている。第１の部分１７は、軸状部３３と筒状部３５とからなる。軸状部３３の外周には、スプライン形状の連結部２１が形成され、入出力部材の一方が第１の部分１７と一体回転可能に連結される。筒状部３５は、磁性材料からなり、軸状部３３と連続する一部材で形成され、軸方向一端部に噛み合い歯３７が形成されている。また、筒状部３５の軸方向他端側の壁部には、筒状の回転部材５の内部に封入される潤滑オイルを流入させる孔３９が形成され、蓋部材４１によって閉塞されている。この筒状部３５の内周側には、摺動ブッシュ４３及びベアリング４５，４７を介して第２の部分１９が配置され、第１の部分１７と第２の部分１９とが相対回転可能に互いに支持されている。

第２の部分１９は、クラッチハウジング部４９とロータハウジング部５１とからなる。クラッチハウジング部４９の内周には、スプライン形状の係合部２３が形成され、メインクラッチ１１の複数の外側クラッチ板３が係合されている。ロータハウジング部５１は、磁性材料からなり、クラッチハウジング部４９と非磁性体のリング５２を介して一体固着するように連続する一部材で形成され、外周にクラッチ部材２５が係合されるスプライン形状の係合部５３が形成されている。また、ロータハウジング部５１の内周側には、筒状の回転部材５と相対回転可能に軸状の回転部材９が配置されている。

軸状の回転部材９は、軸方向の両端側をベアリング５５、Ｘリング２９、摺動リング３１を介して筒状の回転部材５の第１の部分１７と第２の部分１９とに支持されている。Ｘリング２９と摺動リング３１は、第１の部分１７と第２の部分１９とが接続されていないときに第２の部分１９と軸状の回転部材９との間で不要な相対回転を防止する抵抗部材となっている。なお、Ｘリング２９は第２の部分１９と軸状の回転部材９との間をシールするシールリングであり、摺動リング３１は金属や樹脂などからなる摺動部材となっている。また、軸状の回転部材９の内周には、スプライン形状の連結部５７が形成され、入出力部材の他方が軸状の回転部材９と一体回転可能に連結される。また、軸状の回転部材９の外周には、スプライン形状の係合部５９が形成され、メインクラッチ１１の複数の内側クラッチ板７が係合されている。この軸状の回転部材９は、メインクラッチ１１によって筒状の回転部材５と断続される。

メインクラッチ１１は、筒状の回転部材５と軸状の回転部材９との間に配置され、複数の外側クラッチ板３と複数の内側クラッチ板７とからなる。複数の外側クラッチ板３は、第２の部分１９のクラッチハウジング部４９の係合部２３に軸方向移動可能で第２の部分１９と一体回転可能に係合されている。複数の内側クラッチ板７は、複数の外側クラッチ板３に対して軸方向に交互に配置され、軸状の回転部材９の係合部５９に軸方向移動可能で軸状の回転部材９と一体回転可能に係合されている。このメインクラッチ１１は、パイロット機構１３によって作動され、筒状の回転部材５の第２の部分１９と軸状の回転部材９とを断続する。

パイロット機構１３は、カム機構６１と、パイロットクラッチ６３と、アーマチャ６５とを備えている。カム機構６１は、プレッシャリング６７とカムリング６９とに周方向に形成されたカム面を対向させ、この間に介在させたカムボール７１とを備えている。プレッシャリング６７は、内周側が軸状の回転部材９の係合部５９に軸方向移動可能で軸状の回転部材９と一体回転可能に係合されている。カムリング６９は、軸状の回転部材９の外周に軸方向移動可能に配置されている。このカムリング６９と第２の部分１９のロータハウジング部５１との間には、カム機構６１で生じるスラスト反力を受けるスラストベアリング７３が配置されている。カムボール７１は、プレッシャリング６７とカムリング６９との間に配置されている。このカムボール７１は、パイロットクラッチ６３の接続によってプレッシャリング６７とカムリング６９との間に差回転が生じることにより、パイロットクラッチ６３に生じる摩擦トルクに応じた強さでプレッシャリング６７をメインクラッチ１１側へ軸方向押圧移動させるカムスラスト力を発生させる。

パイロットクラッチ６３は、第２の部分１９のクラッチハウジング部４９の係合部２３に軸方向移動可能で第２の部分１９と一体回転可能に係合する複数のアウタクラッチ板と、カムリング６９の外周に複数のアウタクラッチ板に対して軸方向に交互に配置され軸方向移動可能でカムリング６９と一体回転可能に係合する複数のインナクラッチ板とで構成されている。このパイロットクラッチ６３は、アーマチャ６５の吸引移動によって締結される。

アーマチャ６５は、磁性材料からなり、軸方向においてパイロットクラッチ６３を挟んで第２の部分１９のロータハウジング部５１と対向配置され、クラッチハウジング部４９の係合部２３に軸方向移動可能に係合されている。このアーマチャ６５は、電磁石１５への給電により電磁石１５側に吸引されてパイロットクラッチ６３を接続させる。

電磁石１５は、電磁コイル７５とコア７７とで構成され、ベアリング７９を介して第２の部分１９のロータハウジング部５１に支持されている。コア７７は、給電を制御するコントローラ（不図示）に接続されており、コントローラの制御によってメインクラッチ１１で必要な摩擦トルクを生じさせるように電磁コイル７５に給電される。この電磁石１５への給電により、コア７７、ロータハウジング部５１、パイロットクラッチ６３、アーマチャ６５を介した磁力線が循環されて磁束ループ８１が形成され、アーマチャ６５が電磁石１５側に吸引移動される。また、磁力線の透過経路である磁束ループ８１の一部を第１の部分１７と共にクラッチ部材２５が成すことにより、電磁石１５への給電によりクラッチ部材２５がアーマチャ６５と共に吸引移動される。

クラッチ部材２５は、磁性材料からなり、第２の部分１９の係合部５３に軸方向移動可能で第２の部分１９と常時一体回転可能に係合されている。また、第２の部分１９の係合部５３の軸方向一端側には、クラッチ部材２５の軸方向移動を規制する規制部材８３が設けられている。このクラッチ部材２５には、第１の部分１７の噛み合い歯３７と噛み合う噛み合い歯８５が形成され、噛み合い歯３７，８５でドグクラッチ８７が構成されている。ドグクラッチ８７は、第２の部分１９に形成された凹部に配置された付勢部材２７によってドグクラッチ８７の締結解除（噛み合い歯３７，８５の噛み合い解除）方向に付勢されている。このドグクラッチ８７は、電磁石１５への給電によりコア７７、ロータハウジング部５１、クラッチ部材２５、第１の部分１７、パイロットクラッチ６３、アーマチャ６５を介した磁力線が循環されて磁束ループ８１が形成され、クラッチ部材２５が第２の部分１９側から付勢部材２７の付勢力に抗して第１の部分１７側へ吸引移動されて締結される。

このように構成された動力伝達装置１は、電磁石１５への給電によって第１の部分１７と第２の部分１９とを通過する磁力線がクラッチ部材２５を含め磁束ループ８１を形成してクラッチ部材２５が第２の部分１９側から第１の部分１７側へ吸引移動され、ドグクラッチ８７が接続される。これにより、第１の部分１７と第２の部分１９とが接続され、筒状の回転部材５が一体回転可能となる。そして、このクラッチ部材２５の吸引移動に先行して、第２の部分１９の円筒部を通過する磁束ループ８０によって初期的にアーマチャ６５が吸引され、その後磁束ループ８１も加わることでアーマチャ６５がパイロットクラッチ６３を押圧し、パイロットクラッチ６３が接続される。パイロットクラッチ６３が接続されるとカム機構６１でカムスラスト力が発生してプレッシャリング６７がメインクラッチ１１側に押圧移動される。このプレッシャリング６７の移動によりメインクラッチ１１が接続され、筒状の回転部材５と軸状の回転部材９、すなわち、入出力部材間が接続される。

また、電磁石１５への給電を停止することにより、付勢部材２７によってクラッチ部材２５が第１の部分１７側から第２の部分１９側へ移動され、ドグクラッチ８７の接続が解除される。このドグクラッチ８７の解除により、筒状の回転部材５において第１の部分１７と第２の部分１９とが相対回転可能となる。これにより、第１の部分１７に連結された入出力部材の一方と、軸状の回転部材９に連結された入出力部材の他方との接続が解除される。また、電磁石１５への給電停止により、カム機構６１においてプレッシャリング６７とカムリング６９との差回転が抑制され、カム機構６１でスラスト力を発生しなくなり、メインクラッチ１１の接続が解除されて第２の部分１９と軸状の回転部材９との接続が解除される。

このようにメインクラッチ１１の接続解除の状態において、ドグクラッチ８７の接続を解除することで、第１の部分１７と第２の部分１９とが相対回転可能となり、メインクラッチ１１で引き摺りトルクを発生することがなくなる。すなわち、メインクラッチ１１で潤滑オイルの粘性などによって外側クラッチ板３と内側クラッチ板７とが連れ回りしても、第２の部分１９が回転されるだけで、第２の部分１９側の回転が第１の部分１７側に伝達されることがない。また、同様に、電磁石１５の停止によって発生する残留磁気によってパイロットクラッチ６３でアウタクラッチ板とインナクラッチ板とが連れ回りしてメインクラッチ１１が接続しても、第２の部分１９が回転されるだけで、第２の部分１９側の回転が第１の部分１７側に伝達されることがない。

このような動力伝達装置１では、電磁石１５への給電により吸引移動するクラッチ部材２５によって、第１の部分１７と第２の部分１９とを断続することで、入出力部材間の駆動力を断続することができる。

また、メインクラッチ１１が軸状の回転部材９と第２の部分１９との間で係合しているが、クラッチ部材２５が切断されている状態では、第１の部分１７と第２の部分１９間で相対回転するので、メインクラッチ１１に引き摺りトルクが生じるのを防止することができる。

さらに、入出力部材間の駆動力の断続を、メインクラッチ１１の締結力を制御する電磁石１５を用いて行うことで、駆動トルクの制御が必要なときには電磁石１５への給電によりパイロット機構１３に磁力線を透過させてクラッチ部材２５を接続し、メインクラッチ１１を軸方向に押圧して制御可能に締結力を付与することができる。これにより、クラッチ部材２５を断続するための単独機構を設ける必要がなく、車両への搭載性を悪化させることがない。

従って、必要なときに駆動トルクの断続が可能であって、車両への搭載性を悪化させることなく、駆動トルクの制御が可能となる。

また、第１の部分１７とクラッチ部材２５とを磁力線の透過経路に用いることで、磁力線の透過経路断面積を増大させることができる。また、クラッチ部材２５が第１の部分１７と第２の部分１９とに係合している状態では、パイロット機構１３を含めて、透過する磁力線が閉ループをなすので、係合すると確実な係合状態を維持することができる。

さらに、付勢部材２７により第１の部分１７と第２の部分１９との回転方向の係合を切断するので、エネルギーロスがなく、確実な切断機能が得られる。

また、抵抗部材としてＸリング２９及び摺動リング３１を配置することで、軸状の回転部材９と第２の部分１９との間の不要な相対回転を防止することができる。

さらに、第１の部分１７、第２の部分１９、そしてクラッチ部材２５を磁力線の透過経路に用いることで、必要な透過経路断面積を容易に確保することができ、パイロット機構１３の操作力と操作レスポンスを向上させることができる。

（実施の形態の動力伝達装置を用いた四輪駆動車）
図３，図４を用いて実施の形態の動力伝達装置を用いた本発明の実施の形態に係る四輪駆動車について説明する。

（第１実施形態の四輪駆動車）
図３を用いて第１実施形態の四輪駆動車１０１について説明する。

本実施の形態の四輪駆動車１０１は、エンジン１０３や電動モータ１０５などの駆動源の駆動トルクが変速機構としてのトランスミッション１０７と第１の伝動機構１０９を介して伝達され、第１の差動装置としてのフロントデフ１１１によって前輪１１３，１１５側に駆動力を分配して伝達する主駆動系１１７と、第１の伝動機構１０９から分岐する第２の伝動機構１１９を介して伝達され、第２の差動装置としてのリヤデフ１２１によって後輪１２３，１２５側に分配して伝達する副駆動系１２７とを備えている。そして、動力伝達装置１を、第２の伝動機構１１９の駆動力伝達経路上に配置した。

図３に示すように、四輪駆動車１０１は、主駆動系１１７と副駆動系１２７とを備えている。主駆動系１１７は、エンジン１０３や電動モータ１０５などの駆動源と、変速機構としてのトランスミッション１０７と、第１の伝動機構１０９と、第１の差動装置としてのフロントデフ１１１とを備えている。副駆動系１２７は、第２の伝動機構１１９と、動力伝達装置１と、第２の差動装置としてのリヤデフ１２１とを備えている。

駆動源からの駆動力は、トランスミッション１０７で変速されて第１の伝動機構１０９に伝達される。第１の伝動機構１０９は、減速ギヤ組１２９を備えており、伝達された駆動力が減速ギヤ組１２９で減速されてフロントデフ１１１に伝達される。

フロントデフ１１１は、デフケース１３１と差動ギヤ組１３３とを備えている。デフケース１３１は、減速ギヤ組１２９に連結されており、駆動源からの駆動力によって回転され、内部に収容された差動ギヤ組１３３に駆動力を伝達する。

差動ギヤ組１３３は、ピニオン１３５と一対のサイドギヤ１３７，１３９とを備えている。ピニオン１３５は、デフケース１３１と共に公転可能で、一対のサイドギヤ１３７，１３９の差回転を許容するように自転可能に支承されている。一対のサイドギヤ１３７，１３９は、前車軸１４１，１４３に連結され、デフケース１３１からピニオン１３５に伝達された駆動力を前車軸１４１，１４３を介して前輪１１３，１１５に分配する。また、デフケース１３１に伝達された駆動力は、デフケース１３１に連結された第２の伝動機構１１９の回転軸部材１４５に伝達される。

第２の伝動機構１１９は、回転軸部材１４５と増速ギヤ組１４７と変換ギヤ組１４９と動力伝達装置１と減速ギヤ組１５１とを備えている。回転軸部材１４５は、デフケース１３１と一体回転可能に連結され、デフケース１３１に伝達された駆動力を回転軸部材１４５に連結された増速ギヤ組１４７で増速する。この増速された駆動力は、変換ギヤ組１４９からプロペラシャフト１５３を介して動力伝達装置１に伝達される。

動力伝達装置１の筒状の回転部材５の第１の部分１７はプロペラシャフト１５３側に連結され、軸状の回転部材９は減速ギヤ組１５１側に連結されている。この動力伝達装置１は、ドグクラッチ８７が接続の状態であるときには第１の部分１７と第２の部分１９とが一体回転可能となり、筒状の回転部材５に伝達された駆動力がメインクラッチ１１を介して軸状の回転部材９に伝達され、減速ギヤ組１５１で減速されてリヤデフ１２１に伝達される。

また、動力伝達装置１のドグクラッチ８７が接続解除の状態であるときには第１の部分１７と第２の部分１９とが相対回転可能となり、第１の部分１７に伝達された駆動力は第２の部分１９に伝達されず、軸状の回転部材９には駆動力が伝達されない。また、後輪１２３，１２５の路面との接触によるリヤデフ１２１側からの回転も、第２の部分１９側から第１の部分１７側へ伝達されない。

リヤデフ１２１は、デフケース１５５と差動ギヤ組１５７とを備えている。デフケース１５５は、減速ギヤ組１５１に連結されており、動力伝達装置１のドグクラッチ８７が接続の状態であるときに伝達された駆動力によって回転され、内部に収容された差動ギヤ組１５７に駆動力を伝達する。

差動ギヤ組１５７は、ピニオン１５９と一対のサイドギヤ１６１，１６３とを備えている。ピニオン１５９は、デフケース１５５と共に公転可能で、一対のサイドギヤ１６１，１６３の差回転を許容するように自転可能に支承されている。一対のサイドギヤ１６１，１６３は、後車軸１６５，１６７に連結され、デフケース１５５からピニオン１５９に伝達された駆動力を後車軸１６５，１６７を介して後輪１２３，１２５に分配する。

このように主駆動系１１７である前輪１１３，１１５側は、動力伝達装置１のドグクラッチ８７が接続の状態、接続解除の状態であっても、常時、駆動源からの駆動力が伝達される。副駆動系１２７である後輪１２３，１２５側は、動力伝達装置１のドグクラッチ８７が接続の状態であるときのみ、駆動源からの駆動力が主駆動系１１７から分岐して伝達される。

このような四輪駆動車１０１では、第２の伝動機構１１９の駆動力伝達経路上に動力伝達装置１を配置したことにより、メインクラッチ１１による引き摺りトルクを大幅に低減させることができ、車両の燃費が向上する。

（第２実施形態の四輪駆動車）
図４を用いて第２実施形態の四輪駆動車２０１について説明する。

本実施の形態の四輪駆動車２０１は、第２の伝動機構１１９と後輪１２３，１２５との間の駆動力伝達経路上には、断続クラッチ２０３が設けられている。なお、第１実施形態と同一の構成には、同一の記号を記して説明を省略するが、第１実施形態と同一の構成であるので、構成及び機能説明は第１実施形態を参照するものとし省略するが、得られる効果は同一である。

図４に示すように、第２の伝動機構１１９と後輪１２３，１２５との間の駆動力伝達経路上に配置されたリヤデフ２０５は、断続クラッチ２０３を備えたフリーランニングデフ機構となっている。このリヤデフ２０５は、動力伝達装置１から駆動力が伝達されるアウタケース２０７と、アウタケース２０７に相対回転可能に収容され差動ギヤ組１５７を収容したインナケース２０９と、アウタケース２０７とインナケース２０９とを断続する断続クラッチ２０３とを備えている。

この断続クラッチ２０３は、動力伝達装置１のドグクラッチ８７と同期して作動される。断続クラッチ２０３が接続の状態では、アウタケース２０７に伝達された駆動力がインナケース２０９に伝達され、差動ギヤ組１５７を介して後輪１２３，１２５に分配される。断続クラッチ２０３が接続解除の状態では、アウタケース２０７に駆動力が伝達されず、後輪１２３，１２５の路面との接触によるインナケース２０９側の回転がアウタケース２０７に伝達されないようにされている。

また、断続クラッチとしては、図４に示すように、後車軸１６５，１６７と一対のサイドギヤ１６１，１６３との間を断続するアクスルディスコネクト機構の断続クラッチ２１１、後輪１２３，１２５と後車軸１６５，１６７との間を断続するハブクラッチ機構の断続クラッチ２１３を適用してもよい。これらの断続クラッチ２１１，２１３も、動力伝達装置１のドグクラッチ８７と同期して作動すれば、さらに停止させる駆動力伝達経路部分の回転抵抗を削減することができる。

このような四輪駆動車２０１では、断続クラッチ２０３，２１１，２１３を設けることで、動力伝達装置１から断続クラッチ２０３，２１１，２１３までの駆動力伝達経路を停止させることができ、停止させる駆動力伝達経路部分の回転抵抗を削減することができ、さらに車両の燃費が向上する。

なお、本発明の実施の形態に係る動力伝達装置では、クラッチ部材が第２の部分に係合して第２の部分から第１の部分へ向けて吸引移動されているが、クラッチ部材を第１の部分に係合して第１の部分から第２の部分へ向けて吸引移動される構成としてもよい。

また、本発明の実施の形態に係る四輪駆動車では、主駆動系が前輪側、副駆動系が後輪側となっているが、主駆動系を後輪側、副駆動系を前輪側とする、駆動源を後輪側に配置するなどどのような形態であってもよい。

さらに、クラッチ部材は、常時第２の部分側に係合しているが、常時第１の部分側に係合する構成をなすこともできる。

また、第１の部分と第２の部分との間にＸリングやリップシールなどのシール手段を介在させて、動力伝達装置内部の密封性を向上させてもよく、どの部位にどのようにシール手段を配置するかは、設計的配慮のもとになされるものである。

さらに、パイロット機構は、上述した構成に限らず、既存の構成、例えばクラッチとカムの組合せ、ギヤ、ねじなどをモータなどによって回転させる構成、油圧シリンダ−ピストンを用いた構成など種々の構成を採りうる。

本発明の実施の形態に係る動力伝達装置における第１の部分と第２の部分とが接続された状態の断面図である。 本発明の実施の形態に係る動力伝達装置における第１の部分と第２の部分との接続が解除された状態の断面図である。 本発明の第１実施形態に係る四輪駆動車の概略図である。 本発明の第２実施形態に係る四輪駆動車の概略図である。

符号の説明

１…動力伝達装置
３…外側クラッチ板
５…筒状の回転部材
７…内側クラッチ板
９…軸状の回転部材
１１…メインクラッチ（多板クラッチ）
１３…パイロット機構
１５…電磁石
１７…第１の部分
１９…第２の部分
２１…連結部
２３…係合部
２５…クラッチ部材
２７…付勢部材
２９，３１…Ｘリング，摺動リング（抵抗部材）
１０１，２０１…四輪駆動車
１０３，１０５…エンジン，電動モータ（駆動源）
１０７…トランスミッション（変速機構）
１０９…第１の伝動機構
１１１…フロントデフ（第１の差動装置）
１１３，１１５…前輪
１１７…主駆動系
１１９…第２の伝動機構
１２１…リヤデフ（第２の差動装置）
１２３，１２５…後輪
１２７…副駆動系
２０３，２１１，２１３…断続クラッチ

Claims (7)

1. 入出力部材の一方が連結すると共に、複数の外側クラッチ板が係合する筒状の回転部材と、前記入出力部材の他方が連結すると共に、前記複数の外側クラッチ板に対して軸方向に交互に配置された複数の内側クラッチ板が係合する軸状の回転部材と、前記複数の外側クラッチ板と前記複数の内側クラッチ板からなる多板クラッチを軸方向に押圧して制御可能に締結力を付与するパイロット機構と、前記筒状の回転部材と前記パイロット機構に磁力線を透過させて前記多板クラッチの締結力を制御する電磁石とを備えた動力伝達装置であって、
   前記筒状の回転部材は、互いに支持関係にある第１の部分と第２の部分とからなり、前記第１の部分は前記入出力部材の一方が連結される連結部を備え、前記第２の部分は前記複数の外側クラッチ板が係合する係合部を備え、前記第１の部分と前記第２の部分とのいずれか一方に常時回転方向に係合し、前記電磁石への給電により前記筒状の回転部材に磁力線が透過したとき、前記第１の部分と前記第２の部分とのいずれか一方から他方へ向け吸引移動されて前記第１の部分と前記第２の部分とが回転方向に係合するクラッチ部材を備えたことを特徴とする動力伝達装置。
2. 請求項１記載の動力伝達装置であって、
   前記クラッチ部材は、前記電磁石への給電により前記第１の部分と共に前記パイロット機構への磁力線の透過経路の一部を成すことを特徴とする動力伝達装置。
3. 請求項１又は２記載の動力伝達装置であって、
   前記電磁石への給電停止時に、前記第１の部分と前記第２の部分との回転方向の係合を切断するように前記クラッチ部材を移動させる付勢部材を備えていることを特徴とする動力伝達装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の動力伝達装置であって、
   前記軸状の回転部材と前記第２の部分との間には、相対回転に抵抗力を付与する抵抗部材が設けられていることを特徴とする動力伝達装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の動力伝達装置であって、
   前記第１の部分と前記第２の部分とは、前記電磁石への給電により前記パイロット機構への磁力線の透過経路の一部を成すことを特徴とする動力伝達装置。
6. 駆動源の駆動トルクが変速機構と第１の伝動機構を介して伝達され、第１の差動装置によって前後輪のうち何れか一方の左右車輪側に駆動力を分配して伝達する主駆動系と、前記第１の伝動機構から分岐する第２の伝動機構を介して伝達され、第２の差動装置によって前後輪のうち何れか他方の左右車輪側に分配して伝達する副駆動系とを備えた四輪駆動車であって、
   請求項１乃至５のいずれか１項に記載の動力伝達装置を、前記第２の伝動機構の駆動力伝達経路上に配置したことを特徴とする四輪駆動車。
7. 請求項６記載の四輪駆動車であって、
   前記第２の伝動機構と前記他方の左右車輪との間の駆動力伝達経路上には、断続クラッチが設けられていることを特徴とする四輪駆動車。

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