JP2013164098A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】差動機構と断続機構とを異なる潤滑油によって潤滑・冷却することができる動力伝達装置を提供する。
【解決手段】ケーシング３と、デフケース５と差動ギヤ７と一対の出力ギヤ９，１１とを有する差動機構１３と、出力ギヤ１１に一体回転可能に連結される出力軸１５と、この出力軸１５に設けられ駆動力が入力される入力部１７と、出力軸１５に設けられ入力部１７に伝達された駆動力を出力する出力部１９と、入力部１７と出力部１９との間に設けられ入力部１７と出力部１９との間の動力伝達を断続する摩擦クラッチ２１を有する断続機構２３とを備えた動力伝達装置１において、ケーシング３に、差動機構１３が収容される差動機構収容部２５と断続機構２３が収容される断続機構収容部２７との間を区画するシール部材２９，３１を配置した。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両に適用される動力伝達装置に関する。

従来、動力伝達装置としては、ケーシングと、このケーシングに回転可能に収容され駆動力が入力されるアウタケースと、このアウタケースに回転可能に支承されたインナケースと、このインナケースに支承されて自転可能であると共にインナケースの回転によって公転する差動ギヤと、この差動ギヤと噛み合って相対回転可能な一対の出力ギヤとを有する差動機構と、アウタケースとインナケースとの間に設けられアウタケースとインナケースとの間の動力伝達を断続する摩擦クラッチを有する断続機構とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この動力伝達装置では、断続機構の摩擦クラッチを接続させることにより、アウタケースとインナケースとの間の動力伝達が可能となり、インナケースに入力された駆動力が一対の出力ギヤから出力される。このような差動機構と断続機構とは、ケーシング内に収容された同一の潤滑油によって潤滑・冷却される。

特開２００２−３７０５５７号公報

しかしながら、上記特許文献１のような動力伝達装置では、断続機構の摩擦クラッチが差動機構と同一の潤滑油によって潤滑・冷却されるので、例えば、摩擦クラッチが接続解除状態であるにも関わらず、潤滑油の粘性によって摩擦クラッチで引きずりトルクが発生し、摩擦クラッチが接続されてしまう可能性があった。

そこで、この発明は、差動機構と断続機構とを異なる潤滑油によって潤滑・冷却することができる動力伝達装置の提供を目的としている。

本発明は、ケーシングと、このケーシングに回転可能に収容され駆動力が入力されるデフケースと、このデフケースに支承されて自転可能であると共に前記デフケースの回転によって公転する差動ギヤと、この差動ギヤと噛み合って相対回転可能な一対の出力ギヤとを有する差動機構と、前記一対の出力ギヤのうちいずれか一方の出力ギヤに一体回転可能に連結される出力軸と、この出力軸に設けられ駆動力が入力される入力部と、前記出力軸に設けられ前記入力部に伝達された駆動力を出力する出力部と、前記入力部と前記出力部との間に設けられ前記入力部と前記出力部との間の動力伝達を断続する摩擦クラッチを有する断続機構とを備えた動力伝達装置であって、前記ケーシングには、前記差動機構が収容される差動機構収容部と前記断続機構が収容される断続機構収容部との間を区画するシール部材が配置されていることを特徴とする。

この動力伝達装置では、ケーシングに差動機構が収容される差動機構収容部と断続機構が収容される断続機構収容部との間を区画するシール部材が配置されているので、差動機構収容部と断続機構収容部とにそれぞれ機能に応じた種類の異なる潤滑油を収容させることができる。

従って、このような動力伝達装置では、差動機構と断続機構とを異なる潤滑油によって潤滑・冷却することができる。

本発明によれば、差動機構と断続機構とを異なる潤滑油によって潤滑・冷却することができる動力伝達装置を提供することができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態に係る動力伝達装置が適用された車両の動力系を示す概略図である。 本発明の第１実施形態に係る動力伝達装置の断面図である。 本発明の第２実施形態に係る動力伝達装置の断面図である。 本発明の第３実施形態に係る動力伝達装置の断面図である。

まず、図１を用いて本発明の実施の形態に係る動力伝達装置が適用される車両の動力系の一例について説明する。なお、ここでは、第１実施形態に係る動力伝達装置１を用いているが、他の実施形態に係る動力伝達装置も動力伝達装置１と同様に適用することができる。

また、本発明の実施の形態において用いられる「差動機構」とは、デフケースと差動ギヤと一対の出力ギヤを示すが、１入力、２入力の機能的構成をもつ部材の組合せであれば特段限定されるものではなく、広義に解釈可能な機構を適用することができる。

図１に示すように、車両の動力系は、エンジンや電動モータなどの駆動源４０１と、変速機構としてのトランスミッション４０３と、前輪側の左右輪の差動を許容するフロントデフ４０５と、前車軸４０７，４０９と、前輪４１１，４１３と、前輪側と後輪側との間の動力伝達を断続する断続部４１５を有するトランスファ４１７と、プロペラシャフト４１９と、後輪側の左右輪の差動を許容するリヤデフとしての差動機構１３を有する動力伝達装置１と、後車軸４２１，４２３と、後輪４２５，４２７などから構成されている。

このように構成された車両の動力系では、駆動源４０１の駆動力がトランスミッション４０３を介してフロントデフ４０５に伝達される。このフロントデフ４０５に伝達された駆動力は、一対のサイドギヤ４２９，４３１から前車軸４０７，４０９を介して前輪４１１，４１３に配分されると共に、フロントデフ４０５のデフケース４３３に連結された中空軸４３５を介してトランスファ４１７に伝達される。

このトランスファ４１７に伝達された駆動力は、断続部４１５が接続状態であると、中空軸４３５と方向変換ギヤ組４３７との間の動力伝達が可能となり、方向変換ギヤ組４３７で方向変換されて出力軸４３９からプロペラシャフト４１９を介して動力伝達装置１に伝達される。

このとき、動力伝達装置１の断続機構２３は、トランスファ４１７の断続部４１５が接続された後に、接続されるように同期して作動されて接続状態となる。この動力伝達装置１に伝達された駆動力は、差動機構１３の一対のサイドギヤ９，１１から後車軸４２１，４２３を介してから後輪４２５，４２７に配分され、車両は前後輪駆動の四輪駆動状態になる。

また、車両が前輪駆動の二輪駆動状態になる場合には、トランスファ４１７の断続部４１５が接続解除状態となり、中空軸４３５と方向変換ギヤ組４３７との間の動力伝達が遮断され、駆動源４０１の駆動力が出力軸４３９に伝達されず、後輪側への駆動力の伝達が遮断される。

このとき、動力伝達装置１の断続機構２３は、トランスファ４１７の断続部４１５が接続解除された後に、接続解除されるように同期して作動されて接続解除状態となる。この状態では、車両の走行による後輪４２７の回転が断続機構２３で遮断され、差動機構１３のデフケース５に入力されることがない。また、車両の走行による後輪４２５の回転は、差動機構１３のサイドギヤ９に入力されてピニオン７を回転させ、サイドギヤ１１を回転させるが、デフケース５を回転させることがなく、デフケース５とプロペラシャフト４１９側とに設けられたギヤ組６１を回転させることがない。

このように車両の二輪駆動状態では、トランスファ４１７の断続部４１５と動力伝達装置１の断続機構２３とを接続解除状態とすることにより、方向変換ギヤ組４３７、プロペラシャフト４１９、ギヤ組６１などの回転を防止し、無駄な回転系を削減して燃費向上を図ることができる。なお、動力伝達装置１の断続機構２３のように、一方の出力軸１５に伝達される駆動力を制御可能に断続する断続機構は、いわゆるアクスルディスコネクトと称される。以下、図２〜図４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。

なお、断続部４１５と断続機構２３の接続又は解除のタイミングは、いずれか一方の接続が他方の接続に先行して行われ、いずれか一方の解除が他方の解除に先行して行われること、或いは両方の接続又は両方の解除が同時期に行われることなど、それらの接続と解除のタイミングは各構造の機能の特徴や車両の走行状態によって適宜決定されるものである。

（第１実施形態）
図２を用いて第１実施形態について説明する。

本実施の形態に係る動力伝達装置１は、ケーシング３と、このケーシング３に回転可能に収容され駆動力が入力されるデフケース５と、このデフケース５に支承されて自転可能であると共にデフケース５の回転によって公転する差動ギヤとしてのピニオン７と、このピニオン７と噛み合って相対回転可能な一対の出力ギヤとしてのサイドギヤ９，１１とを有する差動機構１３と、サイドギヤ１１に一体回転可能に連結される出力軸１５と、この出力軸１５に設けられ駆動力が入力される入力部１７と、出力軸１５に設けられ入力部１７に伝達された駆動力を出力する出力部１９と、入力部１７と出力部１９との間に設けられ入力部１７と出力部１９との間の動力伝達を断続する摩擦クラッチ２１を有する断続機構２３とを備えている。

そして、ケーシング３には、差動機構１３が収容される差動機構収容部２５と断続機構２３が収容される断続機構収容部２７との間を区画するシール部材２９，３１が配置されている。

また、差動機構収容部２５には、ギヤの噛み合い部を潤滑可能で所定の粘度特性を有する潤滑油が収容される。

さらに、断続機構収容部２７に収容される潤滑油は、差動機構収容部２５に収容される潤滑油より粘性が低く設定されており、その潤滑油は摩擦クラッチ２１による引きずりトルクの発生を大幅に抑制すべく、所定の潤滑、摩擦特性の保持、必要以上の油膜形成の排除が可能な特性を合わせ持っている。

また、出力部１９は、中空状に形成されて入力部１７の回転軸心側に配置され、摩擦クラッチ２１は、入力部１７と出力部１９との径方向間に入力部１７に連結したクラッチドラムの内周スプラインと係合する複数の外側クラッチ板と、出力部１９の外周スプラインに係合する複数の内側クラッチ板が交互に配置され、出力部１９とケーシング３との径方向間には、断続機構収容部２７の内部と外部とを区画するシール部材３３が配置され、出力部１９の回転軸心側には、断続機構収容部２７の内部と外部とを区画する区画壁３５が設けられている。

図２に示すように、動力伝達装置１は、ケーシング３と、差動機構１３と、断続機構２３と、アクチュエータ３７から構成されている。

ケーシング３は、主に差動機構１３と入力軸６３が収容される差動機構収容部２５を構成する第１ケーシング３９と、主に断続機構２３とアクチュエータ３７とが収容される断続機構収容部２７を構成する第２ケーシング４１と、第１ケーシング３９内に入力軸６３や差動機構１３を収容した後に、第１ケーシング３９をボルトにより一体結合して閉塞するカバー体４３とからなり、車体フレームなどの静止系部材（不図示）に固定される。このケーシング３内には、差動機構１３と、断続機構２３と、アクチュエータ３７とが収容されている。

しかしながら、ケーシング３の分割形態は、入力軸６３と差動機構１３の前側半分を収容するケーシング本体と、差動機構１３の後側半分を収容するカバー体とするように差動機構１３の軸心を含む分割面で分割しボルトなどにより一体結合してもよい。

本実施の形態における差動機構１３は、デフケース５と、ピニオンシャフト４５と、ピニオン７と、一対のサイドギヤ９，１１とを備えている。

デフケース５は、軸方向両側に形成されたボス部４７，４９でそれぞれベアリング５１，５３を介してケーシング３のカバー体４３及び第１ケーシング３９に回転可能に支持されている。また、デフケース５には、ギヤ部５５がボルトによって固定されたフランジ部５７が形成され、ギヤ部５５が駆動力を伝達する動力伝達ギヤ５９と噛み合い、これら動力伝達ギヤ５９とギヤ部５５とでギヤ組６１を構成している。

ギヤ組６１は、小径のピニオンである動力伝達ギヤ５９と、大径のリングギヤであるギヤ部５５とからなるベベルギヤ組で変速駆動されるように構成され、プロペラシャフト４１９（図１参照）に伝達された駆動力を方向変換する。このギヤ組６１を構成する小径のピニオンである動力伝達ギヤ５９は、入力軸６３の軸方向一端側に入力軸６３と連続する一部材で形成され、入力軸６３から入力された駆動力を方向変換してデフケース５に伝達する。

入力軸６３は、軸心がデフケース５の回転軸心と直交する方向に配置され、軸方向に配置された２つのベアリング６５，６７を介してケーシング３の第１ケーシング３９に回転可能に支持されている。この入力軸６３の他端側外周には、スプライン形状の連結部６９が形成され、プロペラシャフト４１９（図１参照）に連結される連結部材７１が一体回転可能に連結されている。

連結部材７１は、入力軸６３の端部にナット７３をねじ締結することによって軸方向位置が固定されると共に、ベアリング６５，６７に予圧が付与され入力軸６３の軸方向位置が位置決めされる。また、連結部材７１と第１ケーシング３９との径方向間にはケーシング３の差動機構収容部２５の内部と外部とを区画するシール部材７５が配置されると共に、連結部材７１の外周にはシール部材７５のリップ部と摺動するダストカバー７７が配置されている。この連結部材７１を介して入力軸６３に伝達された駆動力は、ギヤ組６１を介してデフケース５に伝達され、デフケース５に収容されたピニオンシャフト４５と、ピニオン７と、一対のサイドギヤ９，１１とに伝達される。

ピニオンシャフト４５は、長尺のシャフトからなり、端部をデフケース５に係合してピンで抜け止め及び回り止めされ、デフケース５と一体に回転駆動される。このピニオンシャフト４５には、ピニオン７が支承されている。

ピニオン７は、デフケース５の周方向等間隔に２つ配置され、長尺のピニオンシャフト４５の両端側に支承されてデフケース５の回転によって公転する。また、ピニオン７の背面側とデフケース５との径方向間には、ピニオン７の公転時に発生する径方向への移動を受ける球面ワッシャ７９が配置されている。このピニオン７は、一対のサイドギヤ９，１１に駆動力を伝達すると共に、噛み合っている一対のサイドギヤ９，１１に差回転が生じると回転駆動されるようにピニオンシャフト４５に自転可能に支持されている。

一対のサイドギヤ９，１１は、それぞれのボス部でデフケース５に相対回転可能に支持され、ピニオン７と噛み合っている。また、サイドギヤ９，１１の背面側とデフケース５との軸方向間には、ピニオン７との噛み合い反力によるサイドギヤ９，１１の軸方向への移動を受けるスラストワッシャ８１，８３が配置されている。

この一対のサイドギヤ９，１１は、内周側にスプライン形状の連結部８５，８７が形成され、それぞれ後車軸４２１，４２３（図１参照）側に連結された一対の出力軸８９，１５（出力軸８９については図１参照）がサイドギヤ９，１１と一体回転可能に連結され、デフケース５に入力された駆動力を後車軸４２１，４２３を介して後輪４２５，４２７（図１参照）へ出力する。

この一対のサイドギヤ９，１１のうちサイドギヤ９に連結される出力軸８９（図１参照）とケーシング３のカバー体４３との径方向間には、ケーシング３の差動機構収容部２５の内部と外部とを区画するシール部材９１が配置されている。一対のサイドギヤ９，１１のうちサイドギヤ１１に連結される出力軸１５は、入力部１７と出力部１９とからなる。

入力部１７は、サイドギヤ１１側が軸状に形成されると共に摩擦クラッチ２１側のクラッチドラム部が接続して連続する部材で中空状に形成されている。また、入力部１７とデフケース５のボス部４９との径方向間には、摺動ブッシュなどの摺動部材９３が配置されている。また、入力部１７の摩擦クラッチ２１側のクラッチドラム部内周には、スプライン形状の係合部９５が形成され、摩擦クラッチ２１の外側クラッチ板が係合されている。この入力部１７は、サイドギヤ１１側の軸状の外周が連結部８７を介してサイドギヤ１１と一体回転可能に連結される。このような入力部１７の摩擦クラッチ２１側の回転軸心部には、出力部１９が入力部１７と相対回転可能に配置されている。

出力部１９は、中空状に形成され、外周でベアリング９７を介して入力部１７と相対回転可能に、またベアリング９９を介して第２ケーシング４１に支持されている。また、出力部１９の軸方向一端側外周とケーシング３の第２ケーシング４１との径方向間には、ケーシング３の断続機構収容部２７の内部と外部とを区画するシール部材３３が設けられている。さらに、出力部１９の軸心側の中央部には、区画壁３５が出力部１９と連続する一部材で設けられ、ケーシング３の断続機構収容部２７の内部と外部とを区画している。

この出力部１９の軸方向一端側内周には、スプライン形状の連結部１０１が形成され、後車軸４２３（図１参照）が出力部１９と一体回転可能に連結される。このような出力部１９の軸方向他端側外周には、スプライン形状の係合部１０３が形成され、摩擦クラッチ２１の内側クラッチ板が係合されている。このような入力部１７と出力部１９との間に伝達される駆動力は、断続機構２３によって断続される。

断続機構２３は、動力伝達ギヤ５９を軸方向に挟んでデフケース５のギヤ部５５の反対側に配置され、摩擦クラッチ２１と、押圧部材１０５とを備えている。

摩擦クラッチ２１は、複数の外側クラッチ板と、複数の内側クラッチ板とを備えている。複数の外側クラッチ板は、入力部１７のクラッチドラム部内周に形成された係合部９５に軸方向移動可能で入力部１７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は、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、出力部１９の外周に形成された係合部１０３に軸方向移動可能で出力部１９と一体回転可能に係合されている。

この摩擦クラッチ２１は、滑り摩擦を伴い伝達トルクを中間制御可能な制御型の複数のクラッチ板からなる多板クラッチとなっている。この摩擦クラッチ２１は、押圧部材１０５によって押圧接続され、入力部１７と出力部１９との間の動力伝達を可能とする。

押圧部材１０５は、摩擦クラッチ２１に軸方向に隣接配置され、移動部１０７と、押圧部１０９とを備えている。移動部１０７は、環状に形成され、出力部１９の外周に軸方向移動可能に配置されている。この移動部１０７と摩擦クラッチ２１との軸方向間には、押圧部１０９が配置されている。

押圧部１０９は、環状に形成され、移動部１０７との軸方向間に移動部１０７との相対回転を許容させると共に移動部１０７の軸方向移動を押圧部１０９に伝達させるスラストベアリング１１１を介して移動部１０７の外径側に配置されている。また、押圧部１０９の内径側には、押圧部材１０５を摩擦クラッチ２１の接続解除方向に付勢する付勢部材１１３が配置されている。

付勢部材１１３は、皿ばねからなり、常時、押圧部材１０５を摩擦クラッチ２１の接続解除方向に付勢する。このため、押圧部材１０５がアクチュエータ３７によって摩擦クラッチ２１の接続方向に移動操作されていない状態では、押圧部１０９が摩擦クラッチ２１の複数のクラッチ板に接触することがなく、摩擦クラッチ２１の複数のクラッチ板が押圧されず、摩擦クラッチ２１における引きずりトルクの発生を低減することができる。

このような付勢部材１１３によって摩擦クラッチ２１の接続解除方向に付勢されている押圧部材１０５の押圧部１０９は、摩擦クラッチ２１の複数のクラッチ板に軸方向に隣接配置され、移動部１０７がアクチュエータ３７によって付勢部材１１３の付勢力に抗して摩擦クラッチ２１の接続方向に移動されることにより、摩擦クラッチ２１の複数のクラッチ板を押圧して摩擦クラッチ２１を接続させる。

アクチュエータ３７は、動力伝達ギヤ５９を軸方向に挟んでデフケース５のギヤ部５５の反対側に配置され、電動モータ１１５と、減速機構１１７と、変換機構１１９とを備えている。

電動モータ１１５は、ケーシング３の第２ケーシング４１の外側に組付けられ、ケーシング３の内部にモータ軸１２１が配置されている。この電動モータ１１５は、制御手段としてのコントローラ（不図示のＥＣＵ）に接続され、コントローラによって制御可能に作動される。なお、このコントローラは、電動モータ１１５の他に車両に設けられた各種センサやトランスファ４１７の断続部４１５（図１参照）を作動させるアクチュエータにも接続され、電動モータ１１５の制御と共にトランスファ４１７の断続部４１５の断続も制御している。この電動モータ１１５のモータ軸１２１から出力される回転は、減速機構１１７によって減速される。

減速機構１１７は、第１減速ギヤ組１２３と、第２減速ギヤ組１２５と、第３減速ギヤ組１２７とを備えている。なお、ケーシング３の第２ケーシング４１の減速機構１１７が配置された開口部分には、ケーシング３の断続機構収容部２７を閉塞する閉塞部材１２９が設けられている。

第１減速ギヤ組１２３は、電動モータ１１５のモータ軸１２１と第１大径ギヤ部１３１とからなる。第１大径ギヤ部１３１は、ケーシング３の第２ケーシング４１内に第１中間軸１３３を介して回転可能に支持された第１中間ギヤ１３５に設けられ、電動モータ１１５のモータ軸１２１と噛み合っている。この第１減速ギヤ組１２３は、電動モータ１１５の回転を減速して第１中間ギヤ１３５を介して第２減速ギヤ組１２５に伝達する。

第２減速ギヤ組１２５は、第２小径ギヤ部１３７と第２大径ギヤ部１３９とからなる。第２小径ギヤ部１３７は、第１中間ギヤ１３５に第１大径ギヤ部１３１と隣接して設けられ、第２大径ギヤ部１３９と噛み合っている。第２大径ギヤ部１３９は、ケーシング３の第２ケーシング４１内に第２中間軸１４１を介して回転可能に支持された第２中間ギヤ１４３に設けられている。この第２減速ギヤ組１２５は、第１中間ギヤ１３５からの回転を減速して第２中間ギヤ１４３を介して第３減速ギヤ組１２７に伝達する。

第３減速ギヤ組１２７は、第３小径ギヤ部１４５と第３大径ギヤ部１４７とからなる。第３小径ギヤ部１４５は、第２中間ギヤ１４３に第２大径ギヤ部１３９と隣接して設けられ、第３大径ギヤ部１４７と噛み合っている。第３大径ギヤ部１４７は、押圧部材１０５の移動部１０７の外径に設けられている。この第３減速ギヤ組１２７は、第２中間ギヤ１４３からの回転を減速して押圧部材１０５の移動部１０７を回転させる。

このように減速機構１１７は、電動モータ１１５から押圧部材１０５の移動部１０７までの動力伝達経路を３段減速とすることにより、電動モータ１１５を小型化することができ、消費電力も低減することができる。加えて、電動モータ１１５の作動を制御するコントローラを小型化することができ、装置を低コスト化することができる。このような減速機構１１７で減速されて伝達された押圧部材１０５の移動部１０７の回転は、変換機構１１９によって軸方向操作力に変換される。

変換機構１１９は、ボールカム機構であり、押圧部材１０５の移動部１０７とカムリング１４９とに周方向に形成された複数のカム面を対向させ、これらのカム面間に介在されたカムボール１５１からなる。

カムリング１４９は、出力部１９の外周とベアリング９９のアウタレースの外周とに配置され、凹凸形状の係合部１５３を介してケーシング３に回転不能に係合されている。また、カムリング１４９は、スラスト反力によるベアリング９９側への軸方向移動がベアリング９９によって規制されている。このカムリング１４９と押圧部材１０５の移動部１０７との軸方向の対向面には、それぞれ周方向に形成された複数のカム面が形成され、これらのカム面間にはカムボール１５１が介在されている。

カムボール１５１は、押圧部材１０５の移動部１０７の回転によってカムリング１４９と移動部１０７との間に差回転が生じることにより、押圧部材１０５を摩擦クラッチ２１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。

このような変換機構１１９における軸方向操作力、すなわちボールカム機構におけるカムスラスト力とスラスト反力とは、出力部１９のみに入力される。詳細には、押圧部材１０５の押圧部１０９が摩擦クラッチ２１を押圧するカムスラスト力は、摩擦クラッチ２１のクラッチ板に隣接配置された受圧プレート１０４を介して出力部１９の係合部１０３に固定されたＣ型ワッシャなどからなる第１規制部１５５に入力される。一方、カムリング１４９がベアリング９９側に移動されるスラスト反力は、ベアリング９９のインナレースに隣接配置され出力部１９の外周に固定されたＣ型ワッシャなどからなる第２規制部１５７に入力される。このように変換機構１１９における軸方向操作力を出力部１９のみに入力させることにより、摩擦クラッチ２１の断続特性を安定化させることができる。

このように構成された動力伝達装置１では、電動モータ１１５の作動により電動モータ１１５の回転が減速機構１１７で減速され、変換機構１１９に伝達される。この変換機構１１９に伝達された回転は、軸方向操作力に変換され、押圧部材１０５を付勢部材１１３の付勢力に抗して摩擦クラッチ２１の接続方向に軸方向移動させる。この押圧部材１０５の軸方向移動により押圧部１０９が摩擦クラッチ２１の複数のクラッチ板を押圧して摩擦クラッチ２１が接続される。この摩擦クラッチ２１の接続により入力部１７と出力部１９との間の動力伝達が可能となり、差動機構１３のサイドギヤ１１と後車軸４２３（図１参照）との間の動力伝達が可能となる。

一方、摩擦クラッチ２１の接続は、電動モータ１１５を逆回転させることにより、押圧部材１０５が付勢部材１１３によって摩擦クラッチ２１の接続解除方向に軸方向移動されて解除される。この摩擦クラッチ２１の接続解除により入力部１７と出力部１９との間の動力伝達が遮断され、車両の走行による後輪４２７（図１参照）の回転が差動機構１３のサイドギヤ１１に入力されることがない。また、この摩擦クラッチ２１の接続解除状態では、車両の走行による後輪４２５（図１参照）の回転が差動機構１３のサイドギヤ９に入力されてピニオン７を回転させ、サイドギヤ１１を回転させるが、サイドギヤ１１と後車軸４２３（図１参照）との間の動力伝達が遮断されているので、一対のサイドギヤ９，１１は相対回転される。このため、デフケース５が回転されることがなく、ギヤ組６１が回転されることがない。

このような動力伝達装置１のケーシング３内は、入力部１７とケーシング３の第１ケーシング３９との径方向間に配置された２つのシール部材２９，３１によって差動機構１３が収容される差動機構収容部２５と断続機構２３が収容される断続機構収容部２７とに区画されている。また、２つのシール部材２９，３１のうち断続機構収容部２７側に位置するシール部材３１は、ベアリング９７と径方向にオーバーラップするように配置されている。このようにシール部材３１を配置することにより、装置の軸方向の大型化を抑制することができる。

このような２つのシール部材２９，３１によって区画された差動機構収容部２５内と断続機構収容部２７内には、それぞれ粘性の異なる潤滑油が封入されている。詳細には、差動機構収容部２５側の潤滑油は、ギヤ組６１の潤滑が可能で、断続機構収容部２７側の潤滑油より粘性が高く設定されている。このため、断続機構２３が接続解除状態で、潤滑油の粘度抵抗により、ギヤ組６１とデフケース５の表面に粘性抵抗を増大させ、回転停止状態を作りやすくすることができる。また、断続機構収容部２７に封入される潤滑油は、差動機構収容部２５に封入される潤滑油より粘性が低く設定されている。このため、断続機構２３の摩擦クラッチ２１は、接続解除状態で潤滑油の粘性による引きずりトルクの発生が抑制され、入力部１７と出力部１９との間で動力伝達されることを抑制することができる。

つまり、差動機構収容部２５側の潤滑油と断続機構側の潤滑油のそれぞれの粘性を上記のように所定粘度で設定することにより、二輪駆動状態での各機構の機能を確実に達成させ、駆動ロスを大幅に低減することができる。

このような動力伝達装置１では、ケーシング３に差動機構１３が収容される差動機構収容部２５と断続機構２３が収容される断続機構収容部２７との間を区画するシール部材２９，３１が配置されているので、差動機構収容部２５と断続機構収容部２７とにそれぞれ機能に応じた種類の異なる潤滑油を収容させることができる。

従って、このような動力伝達装置１では、差動機構１３と断続機構２３とを異なる潤滑油によって潤滑・冷却することができる。

また、断続機構収容部２７に収容される潤滑油は、差動機構収容部２５に収容される潤滑油より粘性が低く設定されているので、断続機構２３の摩擦クラッチ２１の接続解除状態で、摩擦クラッチ２１における潤滑油の粘性による引きずりトルクの発生が抑制され、入力部１７と出力部１９との間で動力伝達されることを抑制することができる。

さらに、出力部１９とケーシング３との径方向間には断続機構収容部２７の内部と外部とを区画するシール部材３３が配置され、出力部１９の回転軸心側には断続機構収容部２７の内部と外部とを区画する区画壁３５が設けられているので、断続機構収容部２７をケーシング３の外部から確実に区画することができ、潤滑油の品質を保持して断続機構２３の断続特性を安定化させることができる。なお、区画壁３５は、別体に取り付けられる封止プラグであってもよい。

（第２実施形態）
図３を用いて第２実施形態について説明する。

本実施の形態に係る動力伝達装置２０１は、ケーシング３内は、１つのシール部材２０３によって差動機構収容部２５と断続機構収容部２７とに区画されている。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、第１実施形態と同一の構成であるので、得られる効果は同一である。

ここで、図３に示すように、差動機構１３では、デフケース５と一対のサイドギヤ９，１１の背面側との軸方向間には、ピニオン７との噛み合い反力によるサイドギヤ９，１１の軸方向への移動を受けるスラストベアリング２０５，２０７が配置されている。このようなスラストベアリング２０５，２０７を適用することにより、デフケース５と一対のサイドギヤ９，１１との間の摺動抵抗を低減することができる。

図３に示すように、ケーシング３内は、入力部１７とケーシング３の第１ケーシング３９との径方向間に配置された１つのシール部材２０３によって差動機構１３が収容される差動機構収容部２５と断続機構２３が収容される断続機構収容部２７とに区画されている。このシール部材２０３は、１つの基部に対して２つのリップ部が背面合わせにされた構造となっている。このようなシール部材２０３を適用することにより、部品点数を削減することができる。加えて、シール部材２０３の軸方向の配置スペースも削減でき、装置を小型化することができる。

このような動力伝達装置２０１では、ケーシング３内が１つのシール部材２０３によって差動機構収容部２５と断続機構収容部２７とに区画されているので、部品点数を削減することができると共に、シール部材２０３の配置スペースを削減でき、装置を小型化することができる。

なお、ケーシング３は、差動機構１３の軸心を含む分割面によって分割された前側のケーシング本体４０と後側のカバー体４２とからなり、ケーシング本体４０は入力軸６３と差動機構１３の前側半分を収容し、カバー体４２は差動機構１３の後側半分を収容する。このケーシング本体４０とカバー体４２とは、ボルト（不図示）によって一体に締結固定される。

（第３実施形態）
図４を用いて第３実施形態について説明する。

本実施の形態に係る動力伝達装置３０１は、変換機構３０３は、ボールねじ機構である。なお、他の実施形態と同一の構成には、同一の記号を記して構成及び機能説明は他の実施形態を参照するものとし省略するが、他の実施形態と同一の構成であるので、得られる効果は同一である。

ここで、図４に示すように、出力部１９の外周には、スプライン形状の連結部３０５が形成され、出力連結部材３０７が出力部１９と一体回転可能に連結されている。この出力連結部材３０７の外周には、スプライン形状の係合部３０９が形成され、摩擦クラッチ２１の内側クラッチ板が係合されている。このような出力連結部材３０７には、変換機構３０３が軸方向に隣接配置されている。

図４に示すように、変換機構３０３は、入力部１７、摩擦クラッチ２１、出力連結部材３０７及び出力部１９と径方向にオーバーラップして配置されたボールねじ機構であり、ねじ軸３１１と、ナット３１３と、ねじ軸３１１とナット３１３との間に介在する複数のボール３１５とを備えている。このようにボールねじ機構を断続機構２３と径方向にオーバーラップして配置することにより、軸方向の移動ストロークが長いボールねじ機構が配置されても装置の軸方向への大型化を抑制することができる。

ねじ軸３１１は、２つの部材が溶接などの固定手段によって一体に固定され、ニードルベアリング３１７とベアリング９９とを介して出力部１９の外周に配置され、凹凸形状の係合部３１９を介してケーシング３に回転不能に係合されている。このねじ軸３１１の外周側には、ナット３１３が配置されている。

ナット３１３は、ねじ軸３１１の外周に軸方向移動可能で回転可能に配置されている。このナット３１３とねじ軸３１１との径方向間の合わせ面には、螺旋溝が形成されている。この螺旋溝内には、複数のボール３１５が介在されている。

複数のボール３１５は、螺旋溝内に回転可能に配置され、ナット３１３の回転によるナット３１３の軸方向移動を小さな回転力で可能とする。このナット３１３の回転は、押圧部材１０５の移動部１０７によって付与される。

なお、押圧部材１０５の移動部１０７は、スプライン形状の連結部３２１を介して軸方向移動可能でナット３１３と一体回転可能に連結されている。また、押圧部材１０５を摩擦クラッチ２１の接続解除方向に付勢する付勢部材３２３は、ウェーブスプリングからなる。この押圧部材１０５の移動部１０７は、電動モータ１１５から減速機構１１７を介して減速された回転によって回転される。

このような押圧部材１０５の移動部１０７の回転は、連結部３２１を介してナット３１３を回転させる。このナット３１３の回転により、ナット３１３が摩擦クラッチ２１の接続方向に軸方向移動され、移動部１０７を摩擦クラッチ２１の接続方向に軸方向移動させる。この移動部１０７の軸方向移動により、スラストベアリング１１１を介して押圧部材１０５の押圧部１０９が付勢部材３２３の付勢力に抗して摩擦クラッチ２１の接続方向に軸方向移動され、押圧部１０９が摩擦クラッチ２１の複数のクラッチ板を押圧して摩擦クラッチ２１が接続される。この摩擦クラッチ２１の接続により入力部１７と出力部１９との間の動力伝達が可能となり、差動機構１３のサイドギヤ１１と後車軸４２３（図１参照）との間の動力伝達が可能となる。

一方、摩擦クラッチ２１の接続は、電動モータ１１５の作動を停止することにより、押圧部材１０５の押圧部１０９が付勢部材３２３によって摩擦クラッチ２１の接続解除方向に軸方向移動されて解除される。この摩擦クラッチ２１の接続解除により入力部１７と出力部１９との間の動力伝達が遮断され、車両の走行による後輪４２７（図１参照）の回転が差動機構１３のサイドギヤ１１に入力されることがない。

このとき、付勢部材３２３は、押圧部材１０５の移動部１０７を介してナット３１３を摩擦クラッチ２１の接続解除方向に付勢している。このため、付勢部材３２３は、ナット３１３を初期位置に位置させ、ボールねじ機構の初期位置を規定している。また、付勢部材３２３による押圧部材１０５の軸方向移動は、移動部１０７とねじ軸３１１との当接によって規制される。この移動部１０７とねじ軸３１１とが当接した状態では、ねじ軸３１１とナット３１３との軸方向間に隙間が形成されている。このようにボールねじ機構の初期位置を移動部１０７とねじ軸３１１との当接によって規定することにより、ナット３１３がねじ軸３１１に当接してナット３１３の軸方向移動によるナット３１３の回転によってナット３１３がねじ軸３１１側に噛み込んで、ボールねじ機構がセルフロックしてしまうことを防止できる。

なお、押圧部材１０５の移動部１０７とねじ軸３１１と軸方向間には、摩擦力の高い摺動部材３２５が配置されている。このため、押圧部材１０５の軸方向移動により、移動部１０７と摺動部材３２５とが当接すると、摺動部材３２５の高い摩擦力によって移動部１０７の回転が最小限に抑えられ、移動部１０７及びナット３１３の回転による軸方向移動を最小限に抑えることができる。

このような変換機構３０３における軸方向操作力、すなわちボールねじ機構における摩擦クラッチ２１の接続方向操作力と接続解除方向操作力とは、出力部１９のみに入力される。詳細には、押圧部材１０５の押圧部１０９が摩擦クラッチ２１を押圧する接続方向操作力は、摩擦クラッチ２１のクラッチ板に隣接配置された受圧プレート１０４を介して出力連結部材３０７の係合部３０９に固定されると共に出力連結部材３０７に隣接配置され出力部１９の連結部３０５に固定されたＣ型ワッシャなどからなる第１規制部３２７，３２９に入力される。一方、付勢部材３２３によって押圧部材１０５の移動部１０７がねじ軸３１１に当接される接続解除方向操作力は、ベアリング９９のインナレースに隣接配置され出力部１９の外周に固定されたＣ型ワッシャなどからなる第２規制部１５７に入力される。このように変換機構３０３における軸方向操作力を出力部１９のみに入力させることにより、摩擦クラッチ２１の断続特性を安定化させることができる。

このような動力伝達装置３０１では、変換機構３０３がボールねじ機構であるので、小さな回転力を大きな軸方向操作力に変換することができ、電動モータ１１５を小型化することができる。

なお、本発明の実施の形態に係る動力伝達装置では、入力部の内周側に出力部が配置されているが、入力部の外周側に出力部を配置する構成でもよく、入力部と出力部との配置関係は周辺部材の干渉などを考慮して適宜選択すればよい。

また、アクチュエータは、モータ・ギヤ・カム機構、もしくはモータ・ギヤ・ネジ機構となっているが、これに限らず、電磁式アクチュエータ、油圧シリンダ・ピストン機構、モータ・シフトロッド機構、エアダイアフラムなど、種々のアクチュエータを利用可能である。

さらに、断続機構は、動力伝達ギヤに対してデフケースのギヤ部と同じ軸方向側に配置されてもよい。断続機構、差動機構及び動力伝達ギヤの位置関係は、ケーシングを含めて車両の周辺部材や車体フレーム或いは車軸の取付などを考慮し、スペース的、機能的に適宜決定することが有効である。

１，２０１，３０１…動力伝達装置
３…ケーシング
５…デフケース
７…ピニオン（差動ギヤ）
９，１１…サイドギヤ（出力ギヤ）
１３…差動機構
１５…出力軸
１７…入力部
１９…出力部
２１…摩擦クラッチ
２３…断続機構
２５…差動機構収容部
２７…断続機構収容部
２９，３１，２０３…シール部材
３３…シール部材
３５…区画壁

Claims (3)

1. ケーシングと、このケーシングに回転可能に収容され駆動力が入力されるデフケースと、このデフケースに支承されて自転可能であると共に前記デフケースの回転によって公転する差動ギヤと、この差動ギヤと噛み合って相対回転可能な一対の出力ギヤとを有する差動機構と、前記一対の出力ギヤのうちいずれか一方の出力ギヤに一体回転可能に連結される出力軸と、この出力軸に設けられ駆動力が入力される入力部と、前記出力軸に設けられ前記入力部に伝達された駆動力を出力する出力部と、前記入力部と前記出力部との間に設けられ前記入力部と前記出力部との間の動力伝達を断続する摩擦クラッチを有する断続機構とを備えた動力伝達装置であって、
   前記ケーシングには、前記差動機構が収容される差動機構収容部と前記断続機構が収容される断続機構収容部との間を区画するシール部材が配置されている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、
   前記差動機構収容部と前記断続機構収容部とには、異なる潤滑油が収容され、前記断続機構収容部に収容される潤滑油は、前記差動機構収容部に収容される潤滑油より粘性が低く設定されている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、
   前記出力部は、中空状に形成されて前記入力部の回転軸心側に配置され、前記摩擦クラッチは、前記入力部と前記出力部との径方向間に配置され、前記出力部と前記ケーシングとの径方向間には、前記断続機構収容部の内部と外部とを区画するシール部材が配置され、前記出力部の回転軸心側には、前記断続機構収容部の内部と外部とを区画する区画壁が設けられていることを特徴とする動力伝達装置。

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