JP2013228001A

JP2013228001A - 駆動力伝達装置

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Publication number: JP2013228001A
Application number: JP2012098753A
Authority: JP
Inventors: Tomoyoshi Takai; 智義高井; Hiroshi Takuno; 博宅野; Kunihiko Suzuki; 邦彦鈴木
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2012-04-24
Filing date: 2012-04-24
Publication date: 2013-11-07
Anticipated expiration: 2032-04-24
Also published as: US9181991B2; US20130277167A1; JP5924100B2

Abstract

【課題】引き摺りトルクを低減することができるとともに、クラッチにおける耐久性の低下を抑制することができる駆動力伝達装置を提供する。
【解決手段】駆動力伝達装置１において、装置ケース４は、一方の空間４２ａから他方の空間４２ｂに作動油を導入するための油導入部４７、及び油導入部４７の油導入能力よりも低い油導出能力をもって他方の空間４２ｂからその外部に作動油を導出するための油導出部４８を有し、所定圧以上の油圧を作動油から受けて開放状態とする圧力調整弁１５１が油導入部４７に配置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば自動車における入力軸からの駆動力を出力軸に伝達する駆動力伝達装置に関する。

従来の駆動力伝達装置として、例えば四輪駆動車に搭載され、一対の回転部材をクラッチによってトルク伝達可能に連結するようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。

この駆動力伝達装置は、入力軸と共に回転する第１の回転部材と、第１の回転部材の軸線上で回転可能な第２の回転部材と、第２の回転部材と第１の回転部材とをトルク伝達可能に連結する摩擦式のクラッチと、クラッチにそのクラッチ動作力となる押付力を付与する押付力付与機構とから構成されている。

第１の回転部材は、一方に開口する有底円筒状のハウジングからなり、入力軸に連結されている。そして、第１の回転部材は、車両用のエンジンなど駆動源の駆動力を入力軸から受けて回転する。

第２の回転部材は、第１の回転部材に相対回転可能に配置され、かつ出力軸に連結されている。そして、第２の回転部材は、第１の回転部材と共に装置ケース内に収容されている。

クラッチは、インナクラッチプレート及びアウタクラッチプレートを有し、第１の回転部材と第２の回転部材との間に配置されている。そして、クラッチは、インナクラッチプレートとアウタクラッチプレートとが摩擦係合して第１の回転部材と第２の回転部材とをトルク伝達可能に連結する。

押付力付与機構は、装置ケース（シリンダ）内で進退可能なピストン、及びピストンの移動力を押付力としてクラッチに付与する押付力付与部材を有し、クラッチの入力側に配置されている。

以上の構成により、エンジン側からの駆動力が入力軸を介して第１の回転部材に入力されると、第１の回転部材がその軸線回りに回転する。ここで、シリンダ内に作動油を供給すると、作動油による圧力がピストンに作用する。

このため、押付力付与機構が作動し、これに伴いピストンがクラッチ側に移動し、この移動力が押付力として押付力付与部材からクラッチに付与される。

そして、クラッチのインナクラッチプレートとアウタクラッチプレートとが互いに接近して摩擦係合し、この摩擦係合によって第１の回転部材と第２の回転部材とがトルク伝達可能に連結される。これにより、エンジン側の駆動力が入力軸から駆動力伝達装置を介して出力軸に伝達される。

特開２００８−１２１７９６号公報

ところで、特許文献１に示す駆動力伝達装置によると、四輪駆動車の二輪駆動による走行時に潤滑油の粘性に基づいて発生する所謂引き摺りトルクによる悪影響を低減するには、ハウジング内の潤滑油を少量にする（油面位置を低くする）ことが望ましい。

一方、四輪駆動車の四輪駆動による走行時にハウジング内の潤滑油が過度に少量であると、クラッチのインナクラッチプレートとアウタクラッチプレートとの摩擦係合による各クラッチプレートの発熱によって各クラッチプレートが損傷し、クラッチの耐久性が低下する虞がある。

従って、本発明の目的は、装置ケース内の潤滑油の油面位置を所望の油面高さに確保することができ、もって引き摺りトルクを低減することができるとともに、クラッチにおける耐久性の低下を抑制することができる駆動力伝達装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために、（１）〜（８）の駆動力伝達装置を提供する。

（１）車両の駆動源によって回転する第１の回転部材と、前記第１の回転部材にその回転軸線上で相対回転可能に配置された第２の回転部材と、前記第２の回転部材と前記第１の回転部材との間に介在して配置され、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材とを断続可能に連結するクラッチと、前記クラッチに作動油の供給による移動によって押付力を付与するピストンを有する押付力付与機構と、前記押付力付与機構の前記ピストンを介して互いに隣接する２つの空間を有する装置ケースとを備え、前記装置ケースは、前記２つの空間のうち油供給側の空間からクラッチ側の空間に作動油を導入するための油導入部、及び前記油導入部の油導入能力よりも低い油導出能力をもって前記クラッチ側の空間からその外部に作動油を導出するための油導出部を有し、所定圧以上の油圧を作動油から受けて開放状態とする圧力調整弁が前記油導入部に配置されている駆動力伝達装置。

（２）上記（１）に記載の駆動力伝達装置において、前記装置ケースは、前記油導入部及び前記油導出部にそれぞれ油流通路を有し、前記油導入部の油流通路の開口面積が前記油導出部の油流通路の開口面積よりも大きい面積に設定されている。

（３）上記（１）又は（２）に駆動力伝達装置において、前記押付力付与機構は、前記圧力調整弁の開放動作に先行してクラッチプレート間隔を短縮するための第１の押付力を、またクラッチプレート同士を摩擦係合させるための第２の押付力をそれぞれ前記押付力として前記ピストンが前記クラッチに付与する。

（４）上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の駆動力伝達装置において、前記装置ケースは、前記ピストンを初期位置に復帰させるためのばね力をもつ復帰用スプリングを内蔵し、前記復帰用スプリングのばね力が前記押付力よりも小さい。

（５）上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の駆動力伝達装置において、前記装置ケースは、作動油を貯溜するオイルタンクを有し、前記オイルタンクが前記油供給側の空間にポンプを介して、また前記クラッチ側の空間に前記油導出部を介してそれぞれ接続されている。

（６）上記（５）に記載の駆動力伝達装置において、前記装置ケースは、前記クラッチ側の空間における作動油の油面高さの上限高さを決定するための油流通孔を有し、前記油流通孔が配管を介して前記オイルタンクに接続されている。

（７）上記（１）乃至（６）のいずれかに記載の駆動力伝達装置において、前記装置ケースは、前記油導入部が前記ピストンに配置されている。

（８）上記（１）乃至（６）のいずれかに記載の駆動力伝達装置において、前記装置ケースは、前記油導入部が前記油供給側の空間及び前記クラッチ側の空間の外部に配置されている。

本発明によると、押付力付与時は装置ケース内の潤滑油の油面位置を所望の油面高さに確保することができ、クラッチにおける耐久性の低下を抑制することができる。また、押付力を要さない時は油が装置ケースの油導出部からタンクへ排出されるので、クラッチ空間側の油が減少し、引き摺りトルクを低減することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る駆動力伝達装置が搭載された車両の概略を説明するために示す平面図。本発明の第１の実施の形態に係る駆動力伝達装置の全体を説明するために示す断面図。同図において、上半分はディスコネクト状態を、また下半分はコネクト状態をそれぞれ示す。本発明の第１の実施の形態に係る駆動力伝達装置における第２の回転部材とクラッチのクラッチプレートとの嵌合状態を示す断面図。本発明の第２の実施の形態に係る駆動力伝達装置の全体を説明するために示す断面図。同図において、上半分はディスコネクト状態を、また下半分はコネクト状態をそれぞれ示す。

[第１の実施の形態]
図１は四輪駆動車の概略を示す。図１に示すように、四輪駆動車２００は、駆動力伝達系２０１，エンジン２０２，トランスミッション２０３，主駆動輪としての前輪２０４Ｌ，２０４Ｒ及び補助駆動輪としての後輪２０５Ｌ，２０５Ｒを備えている。

駆動力伝達系２０１は、四輪駆動車２００におけるトランスミッション２０３側から後輪２０５Ｌ，２０５Ｒ側に至る駆動力伝達経路にフロントディファレンシャル２０６及びリヤディファレンシャル２０７と共に配置され、かつ四輪駆動車２００の車体（図示せず）に搭載されている。

そして、駆動力伝達系２０１は、駆動力伝達装置１，プロペラシャフト２及び駆動力断続装置３を有し、四輪駆動車２００の四輪駆動状態を二輪駆動状態に、また二輪駆動状態を四輪駆動状態にそれぞれ切り替え可能に構成されている。駆動力伝達装置１の詳細については後述する。

フロントディファレンシャル２０６は、サイドギヤ２０９Ｌ・２０９Ｒ，一対のピニオンギヤ２１０，ギヤ支持部材２１１及びフロントデフケース２１２を有し、トランスミッション２０３と駆動力断続装置３との間に配置されている。サイドギヤ２０９Ｌは前輪側のアクスルシャフト２０８Ｌに、またサイドギヤ２０９Ｒは前輪側のアクスルシャフト２０８Ｒにそれぞれ連結する。一対のピニオンギヤ２１０は、サイドギヤ２０９Ｌ，２０９Ｒにギヤ軸を直交させて噛合する。ギヤ支持部材２１１は、一対のピニオンギヤ２１０を回転可能に支持する。フロントデフケース２１２は、ギヤ支持部材２１１，一対のピニオンギヤ２１０及びサイドギヤ２０９Ｌ・２０９Ｒを収容する。

リヤディファレンシャル２０７は、サイドギヤ２１４Ｌ・２１４Ｒ，一対のピニオンギヤ２１５，ギヤ支持部材２１６及びリヤデフケース２１７を有し、プロペラシャフト２と駆動力伝達装置１との間に配置されている。サイドギヤ２１４Ｌは後輪側のアクスルシャフト２１３Ｌに、またサイドギヤ２１４Ｒは後輪側のアクスルシャフト２１３Ｒにそれぞれ連結する。一対のピニオンギヤ２１５は、サイドギヤ２１４Ｌ，２１４Ｒにギヤ軸を直交させて噛合する。ギヤ支持部材２１６は、一対のピニオンギヤ２１５を回転可能に支持する。リヤデフケース２１７は、ギヤ支持部材２１６，一対のピニオンギヤ２１５及びサイドギヤ２１４Ｌ・２１４Ｒを収容する。

エンジン２０２は、トランスミッション２０３及びフロントディファレンシャル２０６を介して前輪側のアクスルシャフト２０８Ｌ，２０８Ｒに駆動力を出力することにより前輪２０４Ｌ，２０４Ｒを駆動する。

また、エンジン２０２は、トランスミッション２０３，駆動力断続装置３，プロペラシャフト２及びリヤディファレンシャル２０７を介して一方の後輪側のアクスルシャフト２１３Ｌに駆動力を出力することにより一方の後輪２０５Ｌを、トランスミッション２０３，駆動力断続装置３，プロペラシャフト２，リヤディファレンシャル２０７及び駆動力伝達装置１を介して他方の後輪側のアクスルシャフト２１３Ｒに駆動力を出力することにより他方の後輪２０５Ｒをそれぞれ駆動する。

プロペラシャフト２は、駆動力伝達装置１と駆動力断続装置３との間に配置されている。そして、プロペラシャフト２は、エンジン２０２の駆動力をフロントデフケース２１２から受けて前輪２０４Ｌ，２０４Ｒ側から後輪２０５Ｌ，２０５Ｒ側に伝達する。

プロペラシャフト２の前輪側端部には、互いに噛合するドライブピニオン６０及びリングギヤ６１からなる前輪側の歯車機構６が配置されている。プロペラシャフト２の後輪側端部には、互いに噛合するドライブピニオン７０及びリングギヤ７１からなる後輪側の歯車機構７が配置されている。

駆動力断続装置３は、フロントデフケース２１２に対して回転不能な第１のスプライン歯部３０、リングギヤ６１に対して回転不能な第２のスプライン歯部３１、及び第１のスプライン歯部３０，第２のスプライン歯部３１にスプライン嵌合可能なスリーブ３２を有する例えばドグクラッチからなり、四輪駆動車２００の前輪２０４Ｌ，２０４Ｒ側に配置され、かつアクチュエータ（図示せず）を介して車両用のＥＣＵ（Electronic Control Unit：図示せず）に接続されている。そして、駆動力断続装置３は、プロペラシャフト２とフロントデフケース２１２とを断続可能に連結する。

（駆動力伝達装置１の全体構成）
図２は駆動力伝達装置を示す。図２に示すように、駆動力伝達装置１は、装置ケース４，クラッチ（多板クラッチ）８，ハウジング１２，インナシャフト１３及び押付力付与機構１５を有し、四輪駆動車２００（図１に示す）の後輪２０５Ｒ（図１に示す）側に配置されている。

そして、駆動力伝達装置１は、プロペラシャフト２（図１に示す）と後輪側のアクスルシャフト２１３Ｒ（図１に示す）とを断続可能に連結する。すなわち、後輪側のアクスルシャフト２１３Ｒとプロペラシャフト２とは駆動力伝達装置１を介在させて連結されている。後輪側のアクスルシャフト２１３Ｌ（図１に示す）とプロペラシャフト２とは駆動力伝達装置１を介在させることなく連結されている。

これにより、駆動力伝達装置１による連結時には、一方の後輪側のアクスルシャフト２１３Ｌとプロペラシャフト２とが及び他方の後輪側のアクスルシャフト２１３Ｒとプロペラシャフト２とが歯車機構７及びリヤディファレンシャル２０７（共に図１に示す）を介してトルク伝達可能に連結される。一方、駆動力伝達装置１による連結の解除時には、一方の後輪側のアクスルシャフト２１３Ｌとプロペラシャフト２とが歯車機構７及びリヤディファレンシャル２０７を介して連結されたままであるが、他方の後輪側のアクスルシャフト２１３Ｒとプロペラシャフト２との連結が遮断される。

（装置ケース４の構成）
装置ケース４は、回転軸線Ｏに沿って互いに並列する２つのケース４０，４１からなり、四輪駆動車２００（図１に示す）の車体（図示せず）に取り付けられている。装置ケース４には、押付力付与機構１５のピストン１５０（後述）を介して互いに隣接する２つの空間４２ａ，４２ｂが設けられている。一方の空間４２ａは油供給側の空間（シリンダ）として、また他方の空間４２ｂはクラッチ側の空間としてそれぞれ機能する。装置ケース４内には、一方の空間４２ａから他方の空間４２ｂに作動油（潤滑油）を導入するための油導入部４７、及び他方の空間４２ｂから外部に潤滑油を導出するための油導出部４８が配置されている。油導入部４７の詳細については後述（押付力付与機構１５において説明）する。

油導出部４８は、オイルタンク４３及び他方の空間４２ｂに連通（接続）する貫通孔（丸孔）からなる油流通路によって形成され、一方のケース４０の胴部４００（後述）に設けられている。そして、油導出部４８は、他方の空間４２ｂからオイルタンク４３に潤滑油を流出させる。

一方のケース４０は、胴部４００及び底部４０１を有し、全体が他方のケース４１側（図２の右側）に開口する有底円筒部材によって形成されている。

胴部４００は、回転軸線Ｏ両方向に開口し、全体がハウジング１２の一部を収容する無底円筒部材によって形成されている。胴部４００のピストン１５０側開口端面は、復帰用スプリング４９のばね力を受けるスプリング受面４００ａで形成されている。胴部４００の外周囲には、その外周面と他方のケース４１の内周面との間で潤滑油を貯溜するオイルタンク４３が形成されている。胴部４００のピストン１５０側開口端部には、その外周面と他方のケース４１の内周面との間に介在し、かつオイルタンク４３を封止するシール部材５０が取り付けられている。

底部４０１は、ピストン１５０にクラッチ８等を介して対向し、全体が胴部４００におけるピストン１５０側開口部と反対側の開口部を閉塞する円環部材によって形成されている。そして、底部４０１は、胴部４００及び他方のケース４１と共にオイルタンク４３を形成する。底部４０１には、ハウジング１２を回転軸線Ｏ上で挿通させる挿通孔４０１ａが設けられている。挿通孔４０１ａの外側開口周縁には、リヤディファレンシャル２０７（図１に示す）側に突出して回転軸線Ｏを中心軸線とする円筒部４０１ｂが設けられている。円筒部４０１ｂには、内周面と前記インナシャフト１３の外周面との間に介在するシール機構５１が取り付けられている。また、底部４０１には、他方の空間４２ｂに連通して他方の空間４２ｂにおける潤滑油の油面位置（油面高さ）の上限高さを決定するための第１の油流通孔４０１ｃ、及びオイルタンク４３に連通する第２の油流通孔４０１ｄが設けられている。第１の油流通孔４０１ｃと第２の油流通孔４０１ｄとは配管５２によって接続されている。

他方のケース４１は、インナシャフト１３（後述）を回転軸線Ｏ上で挿通させる挿通孔４１ａを有し、全体が一方のケース４０側（図２の左側）に開口する有底円筒部材によって形成されている。挿通孔４１ａの内側開口周縁には、クラッチ８側に突出して回転軸線Ｏを中心軸線とする円筒部４１０ａが設けられている。挿通孔４１ａの外側開口周縁には、円筒部４１０ａの突出方向と反対側に突出して回転軸線Ｏを中心軸線とする円筒部４１１ａが設けられている。

円筒部４１０ａのクラッチ８側端部には、その内周面から突出する円環状の内フランジ４１２ａが設けられている。円筒部４１０ａには、内周面とインナシャフト１３の外周面との間に内フランジ４１２ａにおけるクラッチ８側と反対側で介在する針状ころ軸受５３が取り付けられている。

円筒部４１１ａには、内周面とインナシャフト１３の外周面との間に介在するシール機構５４が取り付けられている。円筒部４１１ａの外周面には、一方の空間４２ａに、またオイルタンク４３に油流動路４１７を介してそれぞれ連通する配管部４１３ａが設けられている。配管部４１３ａには、その内部に連通して圧力センサ５５を取り付けるセンサ取付孔４１４ａが設けられている。

油流動路４１７には、オイルタンク４３から配管部４１３ａを介して一方の空間４２ａに潤滑油を送り込み、また一方の空間４２ａからオイルタンク４３に潤滑油を吐き出すためのポンプ４１８が配置されている。ポンプ４１８は、例えばトロコイドポンプが用いられ、駆動源４１９に接続されている。駆動源４１９によってポンプ４１８が正方向に駆動されると、潤滑油がオイルタンク４３から一方の空間４２ａに油流動路４１７及び配管部４１３ａ等を介して送り込まれる。また、駆動源４１９によってポンプ４１８が負方向に駆動されると、潤滑油が一方の空間４２ａからオイルタンク４３に配管部４１３ａ及び油流動路４１７等を介して吐き出される。

（クラッチ８の構成）
クラッチ８は、複数のインナクラッチプレート８０及び複数のアウタクラッチプレート８１を有する摩擦式のクラッチからなり、第１の回転部材としてのハウジング１２と第２の回転部材としてのインナシャフト１３との間に配置されている。

そして、クラッチ８は、複数のインナクラッチプレート８０及び複数のアウタクラッチプレート８１のうち互いに隣り合う２つのクラッチプレートを摩擦係合させ、またその摩擦係合を解除してハウジング１２とインナシャフト１３とを断続可能に連結する。

複数のインナクラッチプレート８０及び複数のアウタクラッチプレート８１は、回転軸線Ｏに沿って交互に配置され、全体が円環状の摩擦板によって形成されている。複数のインナクラッチプレート８０及び複数のアウタクラッチプレート８１のうち互いに隣り合う２つのクラッチプレート間のクリアランスＣは、四輪駆動車２００（図１に示す）の二輪駆動時に潤滑油の粘性に基づく引き摺りトルクによってクラッチプレート同士が摩擦係合しない寸法に設定されている。

複数のインナクラッチプレート８０は、その内周部にストレートスプライン嵌合部８０ａを有し、ストレートスプライン嵌合部８０ａを円筒部１３ａ（インナシャフト１３）のストレートスプライン嵌合部１３０ａに嵌合させてインナシャフト１３に相対回転不能かつ相対移動可能に連結されている。

複数のインナクラッチプレート８０には、その円周方向に沿って並列し、かつ回転軸線Ｏ両方向に開口する複数の油孔８０ｂが設けられている。

複数のアウタクラッチプレート８１は、その外周部にストレートスプライン嵌合部８１ａを有し、ストレートスプライン嵌合部８１ａを円筒部１２ａ（ハウジング１２）のストレートスプライン嵌合部１２０ａ（後述）に嵌合させてハウジング１２に相対回転不能かつ相対移動可能に連結されている。

複数のアウタクラッチプレート８１のうちピストン１５０側最端部のアウタクラッチプレートは、クラッチ８の入力部として機能し、押付力付与機構１５のピストン１５０からクラッチ８側に押付部材１１を介して第１の押付力Ｐ_１を受けると、この押付方向への移動によって互いに隣り合うインナクラッチプレート８０とアウタクラッチプレート８１との間のクリアランスＣを例えばＣ＝０に短縮する。また、複数のアウタクラッチプレート８１のうちピストン１５０側最端部のアウタクラッチプレートは、押付力付与機構１５のピストン１５０から第１の押付力Ｐ_１の付与後にクラッチ８側に押付部材１１を介して第２の押付力Ｐ_２（Ｐ_２≧Ｐ_１）を受けると、この押付方向への移動によって互いに隣り合うインナクラッチプレート８０とアウタクラッチプレート８１とを摩擦係合させる。

押付部材１１は、装置ケース４の他方の空間４２ｂに露出するストレートスプライン嵌合部１１ａを有し、全体が円環部材によって形成されている。そして、押付部材１１は、ストレートスプライン嵌合部１１ａを押付力付与機構１５のクラッチ８側で円筒部１２ａのストレートスプライン嵌合部１２０ａに嵌合させてハウジング１２に相対回転不能かつ相対移動可能に連結され、かつ押付力付与機構１５のピストン１５０に針状ころ軸受４４を介して回転可能に支持されている。

（ハウジング１２の構成）
図３はハウジングとアウタクラッチプレートとのスプライン嵌合状態を示す。ハウジング１２は、図２に示すように、円筒部１２ａ及び軸部１２ｂを有し、一方の後輪側のアクスルシャフト２１３Ｒ（図１に示す）の軸線（回転軸線Ｏ）上に配置され、かつ一方のケース４０における挿通孔４０１ａの内周面に玉軸受２０を介して回転可能に支持されている。また、ハウジング１２は、円筒部１２ａの底部が一方のケース４０の底部４０１に針状ころ軸受２１を介して回転可能に支持されている。

円筒部１２ａは、装置ケース４の他方の空間４２ｂに開口し、ハウジング１２の一方側端部（図２の右側端部）に配置されている。そして、円筒部１２ａは、その内部空間がクラッチ収容空間として機能する。円筒部１２ａの内周面には、アウタクラッチプレート８１のストレートスプライン嵌合部８１ａ及び押付部材１１のストレートスプライン嵌合部１１ａに嵌合するストレートスプライン嵌合部１２０ａが設けられている。円筒部１２ａには、図３に示すように、ストレートスプライン嵌合部１２０ａにおける複数のスプライン歯１２１ａのうち互いに隣り合う２つのスプライン歯間に位置し、ハウジング１２の軸線（回転軸線Ｏ）と直交する軸線Ｌをもつ貫通孔１２２ａが設けられている。

軸部１２ｂは、ハウジング１２の他方側端部（図２の左側端部）に配置され、かつサイドギヤ２１４Ｒの開口部内に先端部を挿入させてサイドギヤ２１４Ｒにスプライン嵌合によって相対回転不能かつ相対移動可能に連結されている。軸部１２ｂには、円筒部１２ａ内に連通する凹孔１２０ｂが設けられている。

（インナシャフト１３の構成）
インナシャフト１３は、円筒部１３ａ〜１３ｃ（１３ｂは軸部）及び段差面１３ｄ，１３ｅを有し、ハウジング１２の回転軸線Ｏ上に配置され、全体が軸線方向片側（図２の右側）に開口する有底円筒部材によって形成されている。円筒部１３ａ〜１３ｃは、各外径が互いに異なる寸法に設定されている。円筒部１３ａの外径は最大の寸法（最大外径）に、軸部１３ｂの外径は最小の寸法（最小外径）に、また円筒部１３ｃの外径は円筒部１３ａの外径と軸部１３ｂの外径との間の寸法（中間外径）にそれぞれ設定されている。そして、インナシャフト１３は、その開口部内に後輪側のアクスルシャフト２１３Ｒ（図１に示す）の先端部を挿入させて収容する。後輪側のアクスルシャフト２１３Ｒは、インナシャフト１３にスプライン嵌合によって相対回転不能かつ相対移動可能に連結されている。

最大外径の円筒部１３ａは、最小外径の軸部１３ｂと中間外径の円筒部１３ｃとの間に介在してインナシャフト１３の軸線方向中央部に配置されている。また、最大外径の円筒部１３ａは、ハウジング１２における円筒部１２ａの底部４０１に段差面１３ｄ上のスペーサ２３及び針状ころ軸受２４を介して、他方のケース４１における内フランジ４１２ａのフランジ端面に段差面１３ｅ上のスペーサ２５及び針状ころ軸受２６を介して回転可能に支持されている。最大外径の円筒部１３ａの外周面には、ハウジング１２の円筒部１２ａ内に露出し、クラッチ８におけるインナクラッチプレート８０のストレートスプライン嵌合部８０ａに嵌合するストレートスプライン嵌合部１３０ａが設けられている。

最小外径の軸部１３ｂは、インナシャフト１３の一方側（図２の左側）に配置され、かつハウジング１２の凹孔１２０ｂ内に針状ころ軸受２７を介して回転可能に支持されている。

中間外径の円筒部１３ｃは、インナシャフト１３の他方側（図２の右側）に配置され、他方のケース４１における円筒部４１０ａの内周面に針状ころ軸受５３を介して回転可能に支持されている。

段差面１３ｄは円筒部１３ａ，１３ｂ間に、また段差面１３ｅは円筒部１３ａ，１３ｃ間にそれぞれ介在して配置されている。

（押付力付与機構１５の構成）
図２に示すように、押付力付与機構１５は、ピストン１５０及び圧力調整弁１５１を有し、装置ケース４（他方のケース４１）内に収容されている。そして、押付力付与機構１５は、ピストン１５０が潤滑油による油圧の供給を一方の空間４２ａ側で受けてクラッチ８側に移動し、クラッチ８に押付力（第１の押付力Ｐ_１及び第２の押付力Ｐ_２）を付与する。

ピストン１５０は、円環部１５０ａ〜１５０ｃを有し、押付部材１１のピストン１５０側端面と他方のケース４１の底面との間に介在して進退可能に配置され、全体が円筒部４１０ａを挿入させる円環部材によって形成されている。そして、ピストン１５０は、圧力調整弁１５１の開放動作に先行してクラッチプレート間隔を短縮するための第１の押付力Ｐ_１を、またクラッチプレート同士を摩擦係合させるための第２の押付力Ｐ_２をそれぞれクラッチ８に付与する。第１の押付力Ｐ_１及び第２の押付力Ｐ_２は、復帰用スプリング４９のばね力ａ（ａ＜Ｐ_１≦Ｐ_２）よりも大きい。

円環部１５０ａ〜１５０ｃは、各外径が互いに異なる寸法に設定されている。円環部１５０ａは最大外径の寸法に、円環部１５０ｂは最小外径の寸法に、また円環部１５０ｃは円環部１５０ａの外径と円環部１５０ｂの外径との間の中間外径の寸法にそれぞれ設定されている。

最大外径の円環部１５０ａは、ピストン１５０の軸線方向一方側（図２の右側）に配置されている。また、最大外径の円環部１５０ａは、外周面と他方のケース４１の内周面との間で介在するシール部材５７が、また内周面と円筒部４１０ａの外周面との間で介在するシール部材５８がそれぞれ取り付けられている。最大外径の円環部１５０ａのクラッチ８側端面は、一方のケース４０のスプリング受面４００ａに復帰用スプリング４９を介して対向するスプリング受面１５０ｄで形成されている。

最小外径の円環部１５０ｂは、押付部材１１を挿通してクラッチ８（インナクラッチプレート８０のピストン１５０側端面）に対向し、ピストン１５０の軸線方向他方側（図２の左側）に配置されている。

中間外径の円環部１５０ｃは、押付部材１１のピストン１５０側端面に針状ころ軸受４４を介して対向し、ピストン１５０の軸線方向中央部に配置されている。中間外径の円環部１５０ｃは、その外周面が最大外径の円環部１５０ａから最小外径の円環部１５０ｂに向かって外径を漸次小さくするテーパで形成されている。

ピストン１５０には、回転軸線Ｏ回りに等間隔をもって並列する複数（本実施の形態では例えば６個）の油導入部４７が設けられている。

複数の油導入部４７は、各孔径を互いに異にする２つの孔４７ａ，４７ｂ（大孔４７ａ，小孔４７ｂ）、及び両孔４７ａ，４７ｂ間に介在する円環状の座面４７ｃを有し、最大径外径の円環部１５０ａから最小外径の円環部１５０ｂに貫通する貫通孔（丸孔）からなる油流通路によって形成されている。油導入部４７の油導入能力は油導出部４８の油導出能力よりも高い。すなわち、一方の空間４２ａから油導入部４７を介して他方の空間４２ｂに導入される潤滑油の導入量Ｑ_１は、他方の空間４２ｂから油導出部４８を介してその外部（オイルタンク４３）に導出される潤滑油の導出量Ｑ_２（Ｑ_２＜Ｑ_１）よりも大きい流量に設定されている。この流量差（Ｑ_１−Ｑ_２）は、例えば油導入部４７の開口面積を油導出部４８の開口面積よりも小さい面積に設定することにより行われる。

このため、四輪駆動車２００（図１に示す）の四輪駆動による走行時に油導入部４７の開放後に一方の空間４２ａに供給された潤滑油が油導入部４７を流動して他方の空間４２ｂに流入した後、一部の潤滑油が他方の空間４２ｂから油導出部４８を流動して外部に流出するが、他方の空間４２ｂに所定量の潤滑油が確保される。また、四輪駆動車２００の二輪駆動による走行時には、他方の空間４２ｂから油導出部４８を流動してその外部（オイルタンク４３）に流出する。これにより、四輪駆動車２００において、四輪駆動による走行時に他方の空間４２ｂすなわちクラッチ側の空間の潤滑油が過度に少量であることが、また二輪駆動による走行時にクラッチ側の空間の潤滑油が引き摺りトルクを発生させる収容量となることがそれぞれ回避される。

複数の油導入部４７には、装置ケース４の一方の空間４２ａに供給される潤滑油の油圧を受けて開閉する圧力調整弁１５１が配置されている。

圧力調整弁１５１は、複数の油導入部４７の大孔４７ａ内に配置されている。そして、圧力調整弁１５１は、所定圧Ｐ_３（Ｐ_３＞Ｐ_２）以上の油圧を受けて開放状態とする。すなわち、圧力調整弁１５１の開放状態においては油導入部４７が開放される。所定圧未満の油圧に対しては、圧力調整弁５６が開放状態とせずに閉塞状態を維持する。すなわち、圧力調整弁１５１の閉塞状態においては油導入部４７が閉塞される。このため、ピストン１５０は、第１の押付力Ｐ_１に対応する油圧を潤滑油から受けると、油導入部４７を開放しない状態でクラッチ８側に移動して押付部材１１と共にクラッチ８に第１の押付力Ｐ_１を付与する。この後、ピストン１５０は、第２の押付力Ｐ_２に対応する油圧を潤滑油から受けると、油導入部４７を開放しない状態でクラッチ８側に移動して押付部材１１と共にクラッチ８に第２の押付力Ｐ_２を付与する。圧力調整弁１５１としては、例えば油導入部４７を開閉して座面４７ｃに着座可能な弁体１５２、及び油導入部４７を閉塞する方向のばね力を弁体１５２に付与するスプリング１５３を有するリリーフ弁が用いられる。

（駆動力伝達装置１の動作）
次に、本実施の形態に示す駆動力伝達装置の動作につき、図１及び図２を用いて説明する。

図１において、四輪駆動車２００の二輪駆動時には、エンジン２０２の回転駆動力がトランスミッション２０３を介してフロントディファレンシャル２０６に伝達される。そして、フロントディファレンシャル２０６から前輪側のアクスルシャフト２０８Ｌ，２０８Ｒを介して前輪２０４Ｌ，２０４Ｒにエンジン２０２の回転駆動力が伝達され、前輪２０４Ｌ，２０４Ｒが回転駆動される。

この場合、図２（上半分）において、ポンプ４１８が非駆動状態にあるため、第１の押付力付与機構１５が作動することはない。

このため、押付力付与機構１５のピストン１５０からクラッチ８にそのクラッチ動作力となる第２の押付力Ｐ_２が押付部材１１を介して付与されず、クラッチ８のインナクラッチプレート８０とアウタクラッチプレート８１とが互いに摩擦係合せず、エンジン２０２の回転駆動力はハウジング１２からインナシャフト１３に伝達されない。この場合、装置ケース４においては、他方の空間４２ｂすなわちクラッチ側の空間の潤滑油が油導出部４８を介してオイルタンク４３に導出されているため、クラッチ８のインナクラッチプレート８０とアウタクラッチプレート８１との間で潤滑油の粘性に基づく引き摺りトルクの発生が抑制される。

一方、二輪駆動状態にある四輪駆動車２００を四輪駆動状態に切り替えるには、駆動力伝達装置１によってプロペラシャフト２と後輪側のアクスルシャフト２１３Ｒとをトルク伝達可能に連結した後、駆動力断続装置３によってフロントデフケース２１２とプロペラシャフト２とをトルク伝達可能に連結する。

ここで、プロペラシャフト２と後輪側のアクスルシャフト２１３Ｒとの連結時には、駆動源４１９によってポンプ４１８を正方向に駆動し、オイルタンク４３内の潤滑油を装置ケース４の一方の空間４２ａに供給する。この場合、ポンプ４１８が駆動されると、オイルタンク４３内の潤滑油が油流動路４１７を流動して配管部４１３ａに流入した後、配管部４１３ａを流動して一方の空間４２ａに流入する。

このため、ピストン１５０が図２（上半分）に示す初期状態から潤滑油による油圧を受け、押付力付与機構１５が作動する。この場合、押付力付与機構１５が作動すると、ピストン１５０が油導入部４７を閉塞した状態でクラッチ８側に一方の空間４２ａ及び他方の空間４２ｂを移動してピストン１５０及び押付部材１１に第１の押付力Ｐ_１を付与する。

これに伴い、押付部材１１が復帰用スプリング４９のばね力に抗してクラッチ８側に他方の空間４２ｂ内をピストン１５０と共に移動し、クラッチ８全体を移動させてハウジング１２の底部に当接させる。

これにより、インナクラッチプレート８０及びアウタクラッチプレート８１のうち互いに隣り合う２つのクラッチプレート間のクリアランスＣが例えばＣ＝０となる。

引き続き、駆動源４１９によってポンプ４１８を正方向に駆動し、オイルタンク４３内の潤滑油を一方の空間４２ａに供給する。この場合、一方の空間４２ａに潤滑油が供給されると、ピストン１５０は第１の押付力Ｐ_１よりも大きい油圧を潤滑油から受け、油導入部４７を開放しない態で復帰用スプリング４９のばね力に抗して一方の空間４２ａ及び他方の空間４２ｂを移動し、押付部材１１に第２の押付力Ｐ_２を付与する。

これに伴い、押付部材１１が第２の押付力Ｐ_２を受けると、復帰用スプリング４９のばね力に抗して他方の空間４２ｂをピストン１５０と共にクラッチ８側に移動し、クラッチ８全体をハウジング１２の底部にさらに押し付けて移動させる。この際、第２の押付力Ｐ_２よりも大きい油圧を潤滑油からピストン１５０が受けると、圧力調整弁１５１を開放状態とし、一方の空間４２ａから油導入部４７を介して他方の空間４２ｂに潤滑油が導入される。この場合、他方の空間４２ｂの潤滑油が油導出部４８を介してオイルタンク４３に導出されるが、潤滑油の導入量Ｑ_１が導出量Ｑ_２よりも大きいため、他方の空間４２ｂの潤滑油が過度に少量であることが回避される。

これにより、インナクラッチプレート８０及びアウタクラッチプレート８１のうち互いに隣り合う２つのクラッチプレートが摩擦係合し、ハウジング１２とインナシャフト１３とがクラッチ８を介して連結される。

このため、エンジン２０２の回転駆動力がハウジング１２からインナシャフト１３に伝達され、さらにインナシャフト１３から後輪側のアクスルシャフト２１３Ｒを介して後輪２０５Ｒに伝達され、後輪２０５Ｒが回転駆動される。

また、プロペラシャフト２と後輪側のアクスルシャフト２１３Ｌとは駆動力伝達装置１を介在させることなく連結されているため、フロントデフケース２１２とプロペラシャフト２との連結時にエンジン２０２の回転駆動力がプロペラシャフト２から後輪側のアクスルシャフト２１３Ｌを介して後輪２０５Ｌに伝達され、後輪２０５Ｌが回転駆動される。

なお、プロペラシャフト２と後輪側のアクスルシャフト２１３Ｒとの連結を解除するには、駆動源４１９によってポンプ４１８を負方向に駆動し、一方の空間４２ａの潤滑油をオイルタンク４３内に戻すことにより行われる。この場合、ポンプ４１８が駆動されると、一方の空間４２ａの潤滑油が配管部４１３ａに流出した後、配管部４１３ａから油流動路４１７を流動してオイルタンク４３に流出する。また、他方の空間４２ｂの潤滑油が油導出部４７を流動してオイルタンク４３に流出する。

[第１の実施の形態の効果]
以上説明した第１の実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。

（１）四輪駆動車２００の四輪駆動及び二輪駆動による走行時に装置ケース４（他方の空間４２ｂ）における潤滑油の油面位置を所望の油面位置に確保することができ、引き摺りトルクを低減することができるとともに、クラッチ８における耐久性の低下を抑制することができる。この場合、ハウジング１２とインナシャフト１３との接続が第１の押付力Ｐ_１及び第２の押付力Ｐ_２をクラッチ８に付与して行われるため、クラッチ８のクラッチプレート間隔を広げることができ、引き摺りトルクの低減効果を一層高めることができる。

（２）復帰用スプリング４９によってピストン１５０を初期位置に復帰するため、ピストン１５０によって装置ケース４外に潤滑油を排出することができ、オイルタンク４３に対する潤滑油の回収を円滑に行うことができる。

（３）ポンプ４１８を駆動してオイルタンク４３から一方の空間４２ａに潤滑油を供給した後、一方の空間４２ａから油導入部４７を介して他方の空間４２ｂに導入してから油導出部４８を介してオイルタンク４３に導出する油圧回路が形成され、この油圧回路での潤滑油の流動が円滑に行われる。

（４）第１の油流通孔４０１ｃにより他方の空間４２ｂにおける潤滑油の油面高さの上限高さが決定されるため、他方の空間４２ｂにおいて潤滑油の油面位置が上限高さよりも高い油面位置とはならず、他方の空間４２ｂに潤滑油を過度に収容することが回避される。

（５）油導入部４７がピストン１５０に配置されているため、油導入部４７が装置ケース４内に有する構造となり、油導入部４７が装置ケース４外に有する場合と比べて装置全体の小型化を図ることができる。

[第２の実施の形態]
次に、本発明の第２実施の形態に係る駆動力伝達装置につき、図４を用いて説明する。図４は駆動力伝達装置を示す。図４において、図２と同一又は同等の機能をもつ部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

図４に示すように、本発明の第２の実施の形態に係る駆動力伝達装置１００は、第１の実施の形態に示すように装置ケース４の内部に有する油導入部４７に代え、装置ケース４の外部（油供給側の空間４２ａ及びクラッチ側の空間４２ｂ外部）に有する油導入部１０１を備えた点に特徴がある。

このため、油導入部１０１は、油流通路１０１ａを有し、一方端部が一方の空間４２ａに配管１０２を介して、また他方端部が他方の空間４２ｂに配管１０３を介してそれぞれ接続されている。油導入部１０１の油導入能力は、第１の実施の形態と同様に油導出部４８の油導出能力よりも高い。

また、油導入部１０１には、装置ケース４の一方の空間４２ａに供給される潤滑油の油圧を受けて開閉する圧力調整弁１５１が配置されている。

このように構成された駆動力伝達装置１００においては、四輪駆動車２００（図１に示す）の四輪駆動による走行時に油導入部１０１の開放後に一方の空間４２ａに供給された潤滑油が油導入部１０１を流動して他方の空間４２ｂに流入した後、一部の作動油が他方の空間４２ｂから油導出部４８を流動して外部に流出するが、他方の空間４２ｂに所定量の作動油が確保される。また、四輪駆動車２００の二輪駆動による走行時には、他方の空間４２ｂの潤滑油が油導出部４８を流動してその外部（オイルタンク４３）に流出する。これにより、四輪駆動車２００において、四輪駆動による走行時に他方の空間４２ｂすなわちクラッチ側の空間の潤滑油が過度に少量であることが、また二輪駆動による走行時にクラッチ側の空間の潤滑油が引き摺りトルクを発生させる収容量となることがそれぞれ回避される。

[第２の実施の形態の効果]
以上説明した第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態に示す効果（１）〜（４）に加え、次に示す効果が得られる。

油導入部１０１が装置ケース４の外部に配置されているため、第１の実施の形態において採用した構成（ピストン１５０に油導入部を設ける構成）を採用する必要がなくなる。これにより、ピストン１５０の形状が複雑にならず、ピストン１５０の形成を簡単に行うことができる。

以上、本発明の駆動力伝達装置を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば次に示すような変形も可能である。

（１）上記実施の形態では、押付力付与機構１５の作動によってインナクラッチプレート８０とアウタクラッチプレート８１との間のクリアランスＣを例えばＣ＝０に短縮するための第１の押付力Ｐ_１をピストン１５０に付与する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、押付力付与機構１５の作動によってクラッチ８にクラッチプレート同士のクリアランスが初期状態の場合と比べて小さくなるような第１の押付力Ｐ_１をピストン１５０に付与してもよい。すなわち要するに、本発明は、押付力付与機構がクラッチのクラッチプレート間隔を短縮するための第１の押付力をピストンに付与するものであればよい。

（２）上記実施の形態では、ハウジング１２が入力軸側に、またインナシャフト１３が出力軸側にそれぞれ連結されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、ハウジングを出力軸側に、またインナシャフトを入力軸側にそれぞれ連結しても本実施の形態と同様の効果を奏する。

１…駆動力伝達装置、２…プロペラシャフト、３…駆動力断続装置、２０…玉軸受、２１…針状ころ軸受、２３…スペーサ、２４…針状ころ軸受、２５…スペーサ、２６…針状ころ軸受、２７…針状ころ軸受、３０…第１のスプライン歯部、３１…第２のスプライン歯部、３２…スリーブ、４…装置ケース、４０…一方のケース、４００…胴部、４００ａ…スプリング受面、４０１…底部、４０１ａ…挿通孔、４０１ｂ…円筒部、４０１ｃ…第１の油流通孔、４０１ｄ…第２の油流通孔、４１…他方のケース、４１ａ…挿通孔、４１０ａ…円筒部、４１１ａ…円筒部、４１２ａ…内フランジ、４１３ａ…配管部、４１４ａ…センサ取付孔、４２ａ…一方の空間、４２ｂ…他方の空間、４３…オイルタンク、４４…針状ころ軸受、４７…油導入部、４７ａ…大孔、４７ｂ…小孔、４７ｃ…座面、４８…油導出部、４９…復帰用スプリング、５０…シール部材、５１…シール機構、５２…配管、５３…針状ころ軸受、５４…シール機構、５５…圧力センサ、５７，５８…シール部材、４１７…油流動路、４１８…ポンプ、４１９…駆動源、６…歯車機構、６０…ドライブピニオン、６１…リングギヤ、７…歯車機構、７０…ドライブピニオン、７１…リングギヤ、８…クラッチ、８０…インナクラッチプレート、８０ａ…ストレートスプライン嵌合部、８０ｂ…油孔、８１…アウタクラッチプレート、８１ａ…ストレートスプライン嵌合部、１１…押付部材、１１ａ…ストレートスプライン嵌合部、１２…ハウジング、１２ａ…円筒部、１２０ａ…ストレートスプライン嵌合部、１２１ａ…スプライン歯、１２２ａ…貫通孔、１２ｂ…軸部、１２０ｂ…凹孔、１３…インナシャフト、１３ａ…円筒部、１３０ａ…ストレートスプライン嵌合部、１３ｂ…軸部、１３ｃ…円筒部、１３ｄ，１３ｅ…段差面、１５…押付力付与機構、１５０…ピストン、１５０ａ〜１５０ｃ…円環部、１５１…圧力調整弁、１５２…弁体、１５３…スプリング、１００…駆動力伝達装置、１０１…油導入部、１０１ａ…油流通路、１０２，１０３…配管、２００…四輪駆動車、２０１…駆動力伝達系、２０２…エンジン、２０３…トランスミッション、２０４Ｌ，２０４Ｒ…前輪、２０５Ｌ，２０５Ｒ…後輪、２０６…フロントディファレンシャル、２０７…リヤディファレンシャル、２０８Ｌ，２０８Ｒ…前輪側のアクスルシャフト、２０９Ｌ，２０９Ｒ…サイドギヤ、２１０…ピニオンギヤ、２１１…ギヤ支持部材、２１２…フロントデフケース、２１３Ｌ，２１３Ｒ…後輪側のアクスルシャフト、２１４Ｌ，２１４Ｒ…サイドギヤ、２１５…ピニオンギヤ、２１６…ギヤ支持部材、２１７…リヤデフケース、Ｐ_１…第１の押付力、Ｐ_２…第２の押付力、Ｐ_３…所定圧、Ｃ…クリアランス、Ｌ…軸線、Ｏ…回転軸線、Ｑ_１…油導入量、Ｑ_２…油導出量

Claims

車両の駆動源によって回転する第１の回転部材と、
前記第１の回転部材にその回転軸線上で相対回転可能に配置された第２の回転部材と、
前記第２の回転部材と前記第１の回転部材との間に介在して配置され、前記第１の回転部材と前記第２の回転部材とを断続可能に連結するクラッチと、
前記クラッチに作動油の供給による移動によって押付力を付与するピストンを有する押付力付与機構と、
前記押付力付与機構の前記ピストンを介して互いに隣接する２つの空間を有する装置ケースとを備え、
前記装置ケースは、前記２つの空間のうち油供給側の空間からクラッチ側の空間に作動油を導入するための油導入部、及び前記油導入部の油導入能力よりも低い油導出能力をもって前記クラッチ側の空間からその外部に作動油を導出するための油導出部を有し、所定圧以上の油圧を作動油から受けて開放状態とする圧力調整弁が前記油導入部に配置されている
駆動力伝達装置。
前記装置ケースは、前記油導入部及び前記油導出部にそれぞれ油流通路を有し、前記油導入部の油流通路の開口面積が前記油導出部の油流通路の開口面積よりも大きい面積に設定されている請求項１に記載の駆動力伝達装置。
前記押付力付与機構は、前記圧力調整弁の開放動作に先行してクラッチプレート間隔を短縮するための第１の押付力を、またクラッチプレート同士を摩擦係合させるための第２の押付力をそれぞれ前記押付力として前記ピストンが前記クラッチに付与する請求項１又は２に記載の駆動力伝達装置。
前記装置ケースは、前記ピストンを初期位置に復帰させるためのばね力をもつ復帰用スプリングを内蔵し、前記復帰用スプリングのばね力が前記押付力よりも小さい請求項１乃至３のいずれか１項に記載の駆動力伝達装置。
前記装置ケースは、作動油を貯溜するオイルタンクを有し、前記オイルタンクが前記油供給側の空間にポンプを介して、また前記クラッチ側の空間に前記油導出部を介してそれぞれ接続されている請求項１乃至４のいずれか１項に記載の駆動力伝達装置。
前記装置ケースは、前記クラッチ側の空間における作動油の油面高さの上限高さを決定するための油流通孔を有し、前記油流通孔が配管を介して前記オイルタンクに接続されている請求項５に記載の駆動力伝達装置。
前記装置ケースは、前記油導入部が前記ピストンに配置されている請求項１乃至６のいずれか１項に記載の駆動力伝達装置。
前記装置ケースは、前記油導入部が前記油供給側の空間及び前記クラッチ側の空間の外部に配置されている請求項１乃至６のいずれか１項に記載の駆動力伝達装置。