JP2014020486A - 駆動力伝達装置 - Google Patents

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、ハウジング１２とインナシャフト１３との間に介在するクラッチ収容空間１９０ｂに配置され、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多板クラッチ８と、多板クラッチ８を潤滑油で潤滑するための潤滑油供給機構Ａとを備え、潤滑油供給機構Ａは、プロペラシャフト２と車体側との相対回転によって作動する潤滑油供給用のポンプ３３を有し、潤滑油供給用のポンプ３３の作動によってクラッチ収容空間１９０ｂに潤滑油を供給する。
【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、クラッチ収容空間における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）〜（６）の駆動力伝達装置を提供する。

（１）四輪駆動車における駆動源の駆動力を受けて主駆動輪側から補助駆動輪側に伝達する駆動力伝達軸と、前記駆動力伝達軸と前記主駆動輪側とを断続可能に連結し、前記主駆動輪側に配置された第１の駆動力断続部と、前記第１の駆動力断続部の前記補助駆動輪側に配置され、前記駆動力伝達軸と前記補助駆動輪側とを断続可能に連結する第２の駆動力断続部と、前記第２の駆動力断続部及び前記第１の駆動力断続部のうち少なくとも一方の駆動力断続部に配置され、互いに相対回転可能な内外一対の回転部材と、前記内外一対の回転部材間に介在するクラッチ収容空間に配置され、前記内外一対の回転部材を断続可能に連結するクラッチと、前記クラッチを潤滑油で潤滑するための潤滑油供給機構とを備え、前記潤滑油供給機構は、前記駆動力伝達軸と車体側との相対回転によって作動するポンプを有し、前記ポンプの作動によって前記クラッチ収容空間に潤滑油を供給する駆動力伝達装置。

（２）上記（１）に記載の駆動力伝達装置において、前記内外一対の回転部材は、内側の回転部材がその径方向内側から径方向外側に向かって前記クラッチ収容空間に潤滑油を導入する油導入孔を有し、外側の回転部材が前記油導入孔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収容空間からその外部に潤滑油を導出する油導出孔を有する。

（３）上記（２）に記載の駆動力伝達装置において、前記内外一対の回転部材は、前記内側の回転部材における前記油導入孔の開口面積が前記外側の回転部材における前記油導出孔の開口面積よりも大きい面積に設定されている。

（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、前記内外一対の回転部材は、一方の回転部材が前記駆動力伝達軸側に、また他方の回転部材が前記補助駆動輪側にそれぞれ連結されている。

（５）上記（４）に記載の駆動力伝達装置において、前記内外一対の回転部材は、前記一方の回転部材が前記駆動力伝達軸との間に前記補助駆動輪側の一対の補助駆動輪に前記駆動力を配分するディファレンシャルが介在して配置されている。

（６）上記（１）乃至（５）のいずれかに記載の駆動力伝達装置において、前記潤滑油供給機構は、前記ポンプが前記駆動力伝達軸と前記車体側との間に介在して配置されている。

本発明によると、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。

本発明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。 本発明の実施の形態に係る駆動力伝達装置における第２の駆動力断続部を説明するために示す断面図。 本発明の実施の形態に係る駆動力伝達装置のポンプを説明するために模式化して示す断面図。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る駆動力伝達装置における回転部材の油導入孔及び油導出孔を説明するために示す断面図。（ａ）は油導出孔を、また（ｂ）は油導入孔をそれぞれ示す。

[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１０１は、駆動力伝達装置１，エンジン１０２，トランスミッション１０３，主駆動輪としての一対の前輪１０４Ｌ，１０４Ｒ及び補助駆動輪としての一対の後輪１０５Ｌ，１０５Ｒを備えている。

駆動力伝達装置１は、四輪駆動車１０１におけるトランスミッション１０３側から後輪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１０６及びリヤディファレンシャル１０７と共に配置され、かつ四輪駆動車１０１の車体（図示せず）にデフキャリア４０（図２に示す）を介して配置されている。

そして、駆動力伝達装置１は、プロペラシャフト（駆動力伝達軸）２，第１の駆動力断続部３及び第２の駆動力断続部４を有し、四輪駆動車１０１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１０６は、前輪側アクスルシャフト１０８Ｌ，１０８Ｒに連結された一対のサイドギヤ１０９Ｌ，１０９Ｒ、一対のサイドギヤ１０９Ｌ，１０９Ｒにギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ１１０、一対のピニオンギヤ１１０を回転可能に支持するピニオンギヤ支持部材１３０、及び一対のピニオンギヤ１１０，ギヤ支持部材１３０，一対のサイドギヤ１０９Ｌ・１０９Ｒを収容するフロントデフケース１１１を有し、トランスミッション１０３と第１の駆動力断続部３との間に配置されている。

リヤディファレンシャル１０７は、後輪側アクスルシャフト１１２Ｌ，１１２Ｒに連結された一対のサイドギヤ１１３Ｌ，１１３Ｒ、一対のサイドギヤ１１３Ｌ，１１３Ｒにギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ１１４、一対のピニオンギヤ１１４を回転可能に支持するピニオンギヤ支持部材１１５、及びギヤ支持部材１１５，一対のピニオンギヤ１１４，一対のサイドギヤ１１３Ｌ・１１３Ｒを収容するリヤデフケース１１６を有し、プロペラシャフト２と後輪側アクスルシャフト１１２Ｌ，１１２Ｒとの間に配置されている。リヤデフケース１１６は、デフキャリア４０内に円すいころ軸受１１７，１１８を介して回転可能に支持されている。

エンジン１０２は、トランスミッション１０３及びフロントディファレンシャル１０６を介して駆動力を一対の前輪側アクスルシャフト１０８Ｌ，１０８Ｒに出力することにより一対の前輪１０４Ｌ，１０４Ｒを駆動する。

エンジン１０２は、トランスミッション１０３，第１の駆動力断続部３，プロペラシャフト２及びリヤディファレンシャル１０７を介して駆動力を後輪側アクスルシャフト１１２Ｒに出力することにより一方の後輪１０５Ｒを、またトランスミッション１０３，第１の駆動力断続部３，プロペラシャフト２，リヤディファレンシャル１０７及び第２の駆動力断続部４を介して駆動力を後輪側アクスルシャフト１１２Ｌに出力することにより他方の後輪１０５Ｌをそれぞれ駆動する。

〔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３はポンプを示す。駆動力伝達装置１は、図１及び図２に示すように、プロペラシャフト２，第１の駆動力断続部３及び第２の駆動力断続部４に制御部としての車両用のＥＣＵ（Electronic Control Unit）５を加えて大略構成されている。

（プロペラシャフト２の構成）
プロペラシャフト２は、複数のシャフト部２０（図２では下方のシャフト部のみ図示）及び連結部２１を有し、第１の駆動力断続部３と第２の駆動力断続部４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１０２の駆動力をフロントデフケース１１１から受けて前輪１０４Ｌ，１０４Ｒ側から後輪１０５Ｌ，１０５Ｒ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からなる歯車機構７が配置されている。

シャフト部２０は、デフキャリア４０内に円すいころ軸受３０，３１を介して回転可能に支持されている。

連結部２１は、シャフト部２０を挿通させてその外周面に取り付けられ、全体が鍔部付きの無底円筒部材によって形成されている。連結部２１の外周面には、デフキャリア４０の上方開口部を閉塞するカバー部材３２が取り付けられている。また、連結部２１の外周面には、デフキャリア４０の内周面との間に介在する潤滑油供給機構Ａが配置されている。

潤滑油供給機構Ａは、プロペラシャフト２と車体側との相対回転によって作動する潤滑油供給用のポンプ３３を有し、潤滑油循環用の油圧回路Ｂに配置されている。そして、潤滑油供給機構Ａは、潤滑油供給用のポンプ３３の作動によって潤滑油循環用の油圧回路Ｂにおける多板クラッチ８（クラッチ収容空間１９０ｂ）に潤滑油を供給し、多板クラッチ８を潤滑する。なお、潤滑油供給機構Ａは、潤滑油供給用のポンプ３３の非作動によって潤滑油循環用の油圧回路Ｂにおけるクラッチ収容空間１９０ｂに潤滑油を供給することがない。

潤滑油供給用のポンプ３３は、図２及び図３に示すように、内外２つの歯車３３０，３３１及び一対の側板３３２，３３３を有する例えばトロコイドポンプからなり、潤滑油循環用の油圧回路Ｂに配置されている。そして、潤滑油供給用のポンプ３３は、各歯車３３０，３３１の相対回転（本実施の形態では歯車３３０の回転）によって作動する。

一方の歯車３３０は、プロペラシャフト２における連結部２１の外周面に取り付けられ、全体がトロコイド歯形の外歯歯車によって形成されている。

他方の歯車３３１は、一方の歯車３３０の外周囲にその中心軸線よりも中心軸線を偏心（偏心量δ）させて配置され、かつデフキャリア４０の内周面に取り付けられ、全体が一方の歯車３３０に噛合するトロコイド歯形の内歯歯車によって形成されている。

一対の側板３３２，３３３は、一方の歯車３３０及び他方の歯車３３１を介して互いに対向し、プロペラシャフト２における連結部２１の外周面とデフキャリア４０の内周面との間に介在して配置されている。そして、一対の側板３３２，３３３は、一方の歯車３３０と他方の歯車３３１との間に形成されるポンプ空間部３３ａを密閉する。一方（下方）の側板３３２には吸込口３３２ａが、また他方の側板３３３には吐出口３３３ａがそれぞれポンプ空間部３３ａに連通して設けられている。他方の側板３３３は、一方の側板３３２とは反対側への移動が止め輪１１９によって規制されている。

潤滑油循環用の油圧回路Ｂは、第１の潤滑油供給路３５及び第２の潤滑油供給路３６を有し、デフキャリア４０の内外に跨って配置されている。そして、潤滑油循環用の油圧回路Ｂは、プロペラシャフト２とデフキャリア４０との相対回転による潤滑油供給用のポンプ３３の作動によって潤滑油を循環させる。潤滑油循環用の油圧回路Ｂには、多板クラッチ８が潤滑油供給のポンプ３３と共に配置されている。

第１の潤滑油供給路３５は、第３のキャリアエレメント４０２（後述）の径方向内側及び径方向外側に開口して設けられ、かつ潤滑油供給用のポンプ３３の吐出口３３３ａに配管３５０を介して接続されている。

第２の潤滑油供給路３６は、第１の潤滑油供給路３５に空隙（図示せず）を介して連通する円環状の油路３６ａ、及び油路３６ａからインナシャフト１３（後述）内に至る断面略Ｔ字状の油路３６ｂを有し、フロントハウジング１８（後述）に設けられている。

（第１の駆動力断続部３の構成）
第１の駆動力断続部３は、図１に示すように、例えばドグクラッチからなり、四輪駆動車１０１の前輪１０４Ｌ，１０４Ｒ側に配置され、かつアクチュエータ５５を介してＥＣＵ５に接続されている。そして、第１の駆動力断続部３は、プロペラシャフト２とフロントデフケース１１１とを断続可能に連結する。

（第２の駆動力断続部４の構成）
第２の駆動力断続部４は、図２に示すように、多板クラッチ８，カム機構９及び電磁クラッチ２２を有し、四輪駆動車１０１の後輪１０５Ｌ，１０５Ｒ側に配置され、かつデフキャリア４０内に収容されている。

そして、第２の駆動力断続部４は、プロペラシャフト２（図１に示す）と後輪側アクスルシャフト１１２Ｌ（図１に示す）とを断続可能に連結する。すなわち、後輪側アクスルシャフト１１２Ｌとプロペラシャフト２とは第２の駆動力断続部４を介在させて連結されている。後輪側アクスルシャフト１１２Ｒとプロペラシャフト２とは第２の駆動力断続部４を介在させることなく連結されている。

これにより、第２の駆動力断続部４による連結時には、後輪側アクスルシャフト１１２Ｌとプロペラシャフト２とが及び後輪側アクスルシャフト１１２Ｒとプロペラシャフト２とが共に歯車機構７及びリヤディファレンシャル１０７を介してトルク伝達可能に連結される。一方、第２の駆動力断続部４による連結の解除時には、後輪側アクスルシャフト１１２Ｌとプロペラシャフト２との連結が遮断されるが、後輪側のアクスルシャフト１１２Ｒ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１０７を介して連結されたままである。

デフキャリア４０は、駆動力伝達装置１の構成部品を収容する第１のキャリアエレメント４００，第２のキャリアエレメント４０１及び第３のキャリアエレメント４０２からなり、四輪駆動車１０１（図１に示す）の車体に搭載されている。

第１のキャリアエレメント４００は、四輪駆動車１０１の前方及び左方に開口し、デフキャリア４０の一方側（図２では右側）に配置されている。そして、第１のキャリアエレメント４００は、プロペラシャフト２の一部及びリヤディファレンシャル１０７を内部に収容する。

第１のキャリアエレメント４００には、後輪側アクスルシャフト１１２Ｒを挿通させるシャフト挿通孔４００ａが設けられている。シャフト挿通孔４００ａの内周面には、後輪側アクスルシャフト１１２Ｒの外周面との間に介在するシール機構３８が配置されている。第１のキャリアエレメント４００における上方開口部の内周面には、プロペラシャフト２における連結部２１の外周面との間に介在するシール機構３９が配置されている。

第２のキャリアエレメント４０１は、第３のキャリアエレメント４０２側に開口し、デフキャリア４０の他方側（図２では左側）に配置されている。そして、第２のキャリアエレメント４０１は、一方（外側）の回転部材としてのハウジング１２の一部及び他方（内側）の回転部材としてのインナシャフト１３を収容する。

第２のキャリアエレメント４０１には、後輪側アクスルシャフト１１２Ｌを挿通させるシャフト挿通孔４０１ａが設けられている。第２のキャリアエレメント４０１内には、第３のキャリアエレメント４０２と共に潤滑油を貯溜する潤滑油貯溜用の空間部４０１ｃが設けられている。潤滑油貯溜用の空間部４０１ｃは、潤滑油供給用のポンプ３３の吸込口３３２ａに配管４０３を介して接続されている。

第２のキャリアエレメント４０１の内周面には、後輪側アクスルシャフト１１２Ｌの外周面との間に介在するシール機構４１が配置されている。

第３のキャリアエレメント４０２は、第１のキャリアエレメント４００と第２のキャリアエレメント４０１との間に介在してデフキャリア４０の中間部に配置され、全体がフロントハウジング１８（後述）の軸部１８ａ（後述）を挿通させる円環部材によって形成されている。第３のキャリアエレメント４０２の内周面には、リヤディファレンシャル１０７側で軸部１８ａの外周面との間に介在するシール機構４２が配置されている。

多板クラッチ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を有し、ハウジング１２とインナシャフト１３との間に介在して配置されている。そして、多板クラッチ８は、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内外のクラッチプレート同士を摩擦係合させ、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（トルク伝達）可能に連結する。

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は、回転軸線Ｏに沿って交互に配置され、全体が環状の摩擦板によって形成されている。

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のうちカム機構側最端部のインナクラッチプレートは、多板クラッチ８の入力部として機能し、カム機構９からアウタクラッチプレート８１側にカム推力Ｐを押付力として受けると、この押付方向への移動によって多板クラッチ８側（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する方向）に移動する。

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を第１のリヤハウジング１９０（後述）のストレートスプライン嵌合部１９０ａ（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。

ハウジング１２は、フロントハウジング１８及びリヤハウジング１９からなり、後輪側アクスルシャフト１１２Ｌ（図１に示す）の軸線（回転軸線Ｏ）上に回転可能に支持されている。

フロントハウジング１８は、軸部１８ａ及び連結部１８ｂを有し、ハウジング１２の軸線方向一方側（図２の右側）に配置され、かつリヤハウジング１９に相対回転不能に連結されている。

軸部１８ａは、フロントハウジング１８のリヤディファレンシャル１０７側（図２では右側）に配置され、かつ回転軸線Ｏ上でサイドギヤ１１３Ｌにスプライン嵌合によって連結されている。

連結部１８ｂは、フロントハウジング１８のカム機構９側（図２では左側）に配置され、かつ軸部１８ａに一体に設けられ、全体がカム機構９側に開口する有底円筒部材によって形成されている。

リヤハウジング１９は、第１のリヤハウジング１９０及び第２のリヤハウジング１９１からなり、ハウジング１２の軸線方向他方側（図２の左側）に配置され、かつデフキャリア４０内に収容され、全体が無底円筒部材によって形成されている。そして、リヤハウジング１９は、フロントハウジング１８と共に回転軸線Ｏの回りに回転する。

第１のリヤハウジング１９０は、リヤハウジング１９のリヤディファレンシャル１０７側（図２では右側）に配置されている。第１のリヤハウジング１９０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にスプライン嵌合するストレートスプライン嵌合部１９０ａが設けられている。

第１のリヤハウジング１９０内には、その内周面とインナシャフト１３の外周面との間に介在して多板クラッチ８を収容するクラッチ収容空間１９０ｂが設けられている。第１のリヤハウジング１９０には、クラッチ収容空間１９０ｂから潤滑油貯溜用の空間部４０１ｃ（クラッチ収容空間１９０ｂの外部）に潤滑油を導出する複数の油導出孔１９０ｃが設けられている。複数の油導出孔１９０ｃは、図４（ａ）に示すように、ストレートスプライン嵌合部１９０ａにおける複数のスプライン歯１９００ａのうち互いに隣り合う２つのスプライン歯間に配置されている。

第２のリヤハウジング１９１は、リヤハウジングエレメント１９１Ａ〜１９１Ｃからなり、第１のリヤハウジング１９０の開口内周面に螺着され、かつ第２のキャリアエレメント４０１の内周面に円すいころ軸受４３を介して回転可能に支持されている。第２のリヤハウジングエレメント１９１には、第２のキャリアエレメント４０１の底部側（図２では左側）に開口し、かつコイルホルダ２３の一部を収容する収容空間１９１ａが設けられている。

リヤハウジングエレメント１９１Ａは、後輪側アクスルシャフト１１２Ｌを挿通させる第２のリヤハウジング１９１の内周側に配置され、全体が軟鉄等の磁性材料からなる円筒部材によって形成されている。

リヤハウジングエレメント１９１Ｂは、第２のリヤハウジング１９１の外周側に配置され、全体が第１のリヤハウジングエレメント１９１Ａと同様に軟鉄等の磁性材料からなる円筒部材によって形成されている。

リヤハウジングエレメント１９１Ｃは、第１のリヤハウジングエレメント１９１Ａと第２のリヤハウジングエレメント１９１Ｂとの間に介在して配置され、全体がステンレス鋼等の非磁性材料からなるエレメント連結用の円環部材によって形成されている。

一方、インナシャフト１３は、各外径が互いに異なる３つの円筒部１３ａ〜１３ｃ、及びシャフト内を軸線方向に２分する仕切部１３ｄを有し、ハウジング１２の回転軸線Ｏ上に配置され、かつハウジング１２内（リヤハウジング１９）に玉軸受５２を介して回転可能に支持され、全体が軸線方向両側に開口する無底円筒部材によって形成されている。円筒部１３ａ〜１３ｃにおいて、円筒部１３ａの外径は最大の寸法（最大外径）に、円筒部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の外径と円筒部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アクスルシャフト１１２Ｌ（図１に示す）の先端部を挿入させて収容する。後輪側アクスルシャフト１１２Ｌは、ハウジング１２（第２のリヤハウジング１９１）の内周面に針状ころ軸受５４を介して回転可能に支持され、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、最小外径の円筒部１３ｂと中間外径の円筒部１３ｃとの間に介在して配置されている。最大外径の円筒部１３ａの外周面には、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に対応するストレートスプライン嵌合部１３０ａが設けられている。最大外径の円筒部１３ａには、その径方向内側から径方向外側に向かってクラッチ収容空間１９０ｂに潤滑油を導入する油導入孔１３１ａが設けられている。油導入孔１３１ａは、図４（ｂ）に示すように、ストレートスプライン嵌合部１３０ａにおける複数のスプライン歯１３００ａのうち互いに隣り合う２つのスプライン歯間に配置されている。油導入孔１３１ａの開口面積は、リヤハウジング１９（第１のリヤハウジング１９０）における油導出孔１９０ｃの開口面積よりも大きい面積に設定されている。これにより、油導入孔１３１ａの油導入能力がリヤハウジング１９における油導出孔１９０ｃの油導出能力よりも高くなり、四輪駆動車１０１（図１に示す）の四輪駆動時においてクラッチ収容空間１９０ｂの潤滑油の油面位置が所望の油面高さに確保される。

最小外径の円筒部１３ｂは、インナシャフト１３のリヤディファレンシャル１０７側（図２では右側）に配置され、かつリヤハウジング１９（第１のリヤハウジング１９０）の内周面に玉軸受５２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のカム機構９側（図２では左側）に配置されている。中間外径の円筒部１３ｃの内周面には、後輪側アクスルシャフト１１２Ｌにスプライン嵌合するストレートスプライン嵌合部１３０ｃが設けられている。

仕切部１３ｄは、後輪側アクスルシャフト１１２Ｌの先端面に対向し、インナシャフト１３内を閉塞する閉塞部材によって形成されている。

カム機構９は、プロペラシャフト２の回転力をハウジング１２から受けて回転するコントロールカム９０、このコントロールカム９０にハウジング１２の回転軸線Ｏに沿って並列するメインカム９１、及びこのメインカム９１とコントロールカム９０との間に介在するカムフォロア９２を有し、多板クラッチ８と第２のリヤハウジング１９１との間に介在して配置され、かつリヤハウジング１９内に収容されている。そして、カム機構９は、ハウジング１２からの回転力を多板クラッチ８のクラッチ動作力（摩擦係合力）となるカム推力Ｐに変換し、多板クラッチ８にカム推力Ｐを押付力として付与する。

コントロールカム９０は、カム機構９の多板クラッチ８側とは反対側（図２では左側）でインナシャフト１３（円筒部１３ｃ）の外周囲に配置され、全体が円環部材によって形成されている。

コントロールカム９０には、その円周方向に並列し、かつカムフォロア９２側に開口する複数（本実施の形態では３個）のカム溝９０ｂが設けられている。複数のカム溝９０ｂは、その溝底がカムフォロア９２の初期位置（カム溝９０ｂの中立位置）からコントロールカム９０の円周方向に沿って軸線方向の深さが漸次浅くなる凹溝、すなわち中立位置に連続してカム推力Ｐを発生させるための傾斜面を有する凹溝によって形成されている。また、コントロールカム９０には、復帰用のスプリング９３によって多板クラッチ８側への復帰力が付与されている。

メインカム９１は、カム機構９の多板クラッチ８側（図２では右側）でインナシャフト１３（円筒部１３ｃ）の外周囲に回転軸線Ｏに沿って移動可能に配置され、かつ円筒部１３ａのストレートスプライン嵌合部１３０ａにスプライン嵌合によって相対回転不能に連結され、全体が円環部材によって形成されている。

メインカム９１には、その円周方向に並列し、かつカムフォロア９２側に開口する複数（本実施の形態では３個）のカム溝９１ｂが設けられている。複数のカム溝９１ｂは、その溝底がカムフォロア９２の初期位置（カム溝９１ｂの中立位置）からメインカム９１の円周方向に沿って軸線方向の深さが漸次浅くなる凹溝、すなわち中立位置に連続してカム推力Ｐを発生させるための傾斜面を有する凹溝によって形成されている。また、メインカム９１には、復帰用のスプリング９４によって電磁クラッチ２２側への復帰力が付与されている。

カムフォロア９２は、コントロールカム９０のカム溝９０ｂとメインカム９１のカム溝９１ｂとの間に転動可能に配置され、全体が球体（ボール）によって形成されている。

電磁クラッチ２２は、電磁コイル２２０及びアーマチャ（コントロールカム）９０を有し、多板クラッチ８にハウジング１２の回転軸線Ｏ上で並列して配置されている。そして、電磁クラッチ２２は、電磁コイル２２０がＥＣＵ５から制御信号Ｓ_２，Ｓ_６を受け、多板クラッチ８のクラッチ動作力（カム機構９のカム推力Ｐ）に応じた電磁力Ｆをコントロールカム９０に付与する。これにより、ハウジング１２の回転時にカム機構９が作動し、多板クラッチ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する。

電磁コイル２２０は、車両用のＥＣＵ５に接続され、かつコイルホルダ２３内に保持されている。そして、電磁コイル２２０は、通電によってフロントハウジング１８及びコントロールカム９０等に跨って磁気回路を形成し、コントロールカム９０に第２のリヤハウジング１９１側への移動力を付与するための電磁力Ｆを発生させる。コイルホルダ２３は、第２のキャリアエレメント４０１の底部に取り付けられている。

コントロールカム９０は、第２のリヤハウジング１９１とカムフォロア９２との間に介在してインナシャフト１３（中間外径の円筒部１３ｃ）の外周囲に回転可能に配置され、全体が鉄等の磁性材料からなる円環部材によって形成されている。そして、コントロールカム９０は、電磁コイル２２０の電磁力Ｆを受け、第２のリヤハウジング１９１側に回転軸線Ｏに沿って移動する。

（ＥＣＵ５の構成）
ＥＣＵ５は、図１に示すように、四輪駆動車１０１の車体に搭載され、かつ第１の駆動力断続部３のアクチュエータ５５及び第２の駆動力断続部４のアクチュエータ（電磁クラッチ）２１に接続されている。また、ＥＣＵ５は、フロントデフケース１１１の回転数を検出する回転センサ１５、及びプロペラシャフト２の回転数を検出する回転センサ１６に接続されている。

アクチュエータ５５は、四輪駆動車１０１の車体に配置されている。そして、アクチュエータ５５は、ＥＣＵ５から制御信号Ｓ_１，Ｓ_５を受け、第１の駆動力断続部３（ドグクラッチ）を作動させるための駆動力を第１の駆動力断続部３に付与する。これにより、フロントディファレンシャル１０６のフロントデフケース１１１と歯車機構６のリングギヤ６１との断続が行われる。

そして、ＥＣＵ５は、四輪駆動車１０１の二輪駆動状態から四輪駆動状態への切替時に回転センサ１５からの出力信号Ｓ_３及び回転センサ１６からの出力信号Ｓ_４を入力し、第２の駆動力断続部４による連結を第１の駆動力断続部３による連結よりも先行させて実行する制御信号Ｓ_１，Ｓ_２をそれぞれ第１駆動力断続部３のアクチュエータ５５と第２駆動力断続部４の電磁クラッチ２２（電磁コイル２２０）とに出力する。制御信号Ｓ_１，Ｓ_２は、予め記憶されたデータ、及び入力されたデータを用いてプログラムに応じた演算を実行した後にＥＣＵ５から出力される。入力されたデータには、各車輪の車輪速や操舵角などの各信号が含まれる。

また、ＥＣＵ５は、四輪駆動車１０１の走行中における四輪駆動状態から二輪駆動状態への切替時に第２の駆動力断続部４による連結の解除を第１の駆動力断続部３による連結の解除よりも先行して実行させるための制御信号Ｓ_５，Ｓ_６をそれぞれ第１の駆動力断続部３のアクチュエータ５５と第２の駆動力断続部４の電磁クラッチ２２（電磁コイル２２０）にそれぞれ出力する。制御信号Ｓ_５，Ｓ_６は、予め記憶されたデータ、及び入力されたデータを用いてプログラムに応じた演算を実行した後にＥＣＵ５から出力される。入力されたデータには、各車輪の車輪速や操舵角などの各信号が含まれる。

〔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１０１の二輪駆動時には、エンジン１０２の回転駆動力がトランスミッション１０３を介してフロントディファレンシャル１０６に伝達され、さらにフロントディファレンシャル１０６から一対の前輪側アクスルシャフト１０８Ｌ，１０８Ｒを介して一対の前輪１０４Ｌ，１０４Ｒに伝達され、一対の前輪１０４Ｌ，１０４Ｒが回転駆動される。

ここで、ＥＣＵ５の制御に基づく電磁クラッチ２２の駆動制御によって電磁コイル２２０に供給される電力量を漸次増加させ、カム機構９のメインカム９１を多板クラッチ８側（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する方向）に移動させると、多板クラッチ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とが摩擦係合され、第２の駆動力断続部４による連結が実行される。これに伴い、後輪１０５Ｌ，１０５Ｒの回転トルクがプロペラシャフト２に伝達され、プロペラシャフト２が回転する。

次に、回転センサ１５によってフロントデフケース１１１の回転数が、また回転センサ１６によってプロペラシャフト２の回転数がそれぞれ検出され、これら回転数の差が「所定の閾値である」とＥＣＵ５で確認されると、第１の駆動力断続部３による連結が実行される。

これにより、四輪駆動車１０１の走行中において二輪駆動状態から四輪駆動状態への切り替えが行われる。

一方、四輪駆動車１０１の走行中における四輪駆動状態から二輪駆動状態への切替時には、第１の駆動力断続部３による連結が行われているため、プロペラシャフト２が回転状態である。この状態において、プロペラシャフト２とデフキャリア４０との相対回転によって潤滑油供給用のポンプ３３が作動中である。

このため、潤滑油供給用のポンプ３３の作動によるポンプ作用によって潤滑油貯溜用の空間部４０１ｃの潤滑油が配管４０３を介して吸込口３３２ａからポンプ空間部３３ａに吸い込まれ、ポンプ空間部３３ａを流動して吐出口３３３ａから配管３５０に吐き出される。

そして、潤滑油供給用のポンプ３３の吐出口３３３ａから配管３５０に吐き出された潤滑油は、配管３５０を流動して第１の潤滑油供給路３５に流入した後、第１の潤滑油供給路３５を流動して第１の潤滑油供給路３５外に流出する。第１の潤滑油供給路３５外に流出した潤滑油は、第２の潤滑油供給路３６に空隙を介して流入した後、第２の潤滑油供給路３６（油路３６ａ，３６ｂ）を流動して第２の潤滑油供給路３６外に流出する。さらに、第２の潤滑油供給路３６外に流出してハウジング１２及びインナシャフト１３（円筒部１３ａ，１３ｂ）内に流入した潤滑油は、円筒部１３ａ，１３ｂ内を流動し、インナシャフト１３の油導入孔１３１ａから遠心力又は重力によってクラッチ収容空間１９０ｂに導入される。この際、クラッチ収容空間１９０ｂの多板クラッチ８に潤滑油が供給され、多板クラッチ８が潤滑される。この場合、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との間に空隙が存在すると、この空隙にプレート径方向内側からプレート径方向外側に向かって潤滑油が流動し、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が潤滑される。

この後、クラッチ収容空間１９０ｂの潤滑油は、リヤハウジング１９（第１のリヤハウジング１９０）の油導出孔１９０ｃから遠心力又は重力によって潤滑油貯溜用の空間部４０１ｃに導出され、潤滑油貯溜用の空間部４０１ｃから配管４０３を介して潤滑油供給用のポンプ３３の吸込口３３２ａに吸い込まれる。

ここで、ＥＣＵ５の制御に基づく電磁クラッチ２２の駆動制御によって電磁コイル２２０に供給される電力量を漸次減少させ、カム機構９のメインカム９１を多板クラッチ８側と反対側（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との摩擦係合が解除される方向）に移動させると、多板クラッチ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との摩擦係合が解除され、第２の駆動力断続部４による連結の解除が実行される。これに伴い、プロペラシャフト２から後輪側アクスルシャフト１１２Ｌ，１１２Ｒへのトルク伝達が遮断される。その後、第１の駆動力断続部３による連結の解除が実行される。

これにより、四輪駆動車１０１の走行中における四輪駆動状態から二輪駆動状態への切り替えが行われる。

また、四輪駆動車１０１の四輪駆動状態において、ＥＣＵ５の制御に基づく電磁クラッチ２２の駆動制御によって電磁コイル２２０に供給される電力量を増減させ、カム機構９のメインカム９１を多板クラッチ８側あるいはその反対側へ移動させると、多板クラッチ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との摩擦係合力が可変される。これにより、前輪１０４Ｌ，１０４Ｒ側と後輪１０５Ｌ，１０５Ｒ側とへのエンジン１０２の駆動トルクの配分が行われる。

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

四輪駆動車１０１の二輪駆動による走行時にクラッチ収容空間１９０ｂに潤滑油が供給されず、一方四輪駆動時による走行時にはクラッチ収容空間１９０ｂに潤滑油が供給されるため、クラッチ収容空間１９０ｂ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、多板クラッチ８における耐久性の低下を抑制することができる。

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、潤滑油循環用の油圧回路Ｂに用いる配管３５０，４０３を単なる管部材である場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、クーラー配管（例えばフィン付きの管部材）などを用いてもよく、この場合には潤滑油の冷却性を向上させることができる。

（２）上記実施の形態では、第２の駆動力断続部４にハウジング１２及びインナシャフト１３を配置して駆動力伝達装置１が構成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、第１の駆動力断続部にハウジング及びインナシャフトを、又は第１の駆動力断続部及び第２の駆動力断続部にハウジング及びインナシャフトをそれぞれ配置して駆動力伝達装置を構成してもよい。すなわち要するに、本発明は、第１の駆動力断続部及び第２の駆動力断続部のうち少なくとも一方の駆動力断続部に互いに相対回転可能な一対の回転部材を配置して駆動力伝達装置を構成してもよい。

１…駆動力伝達装置、２…プロペラシャフト、２０…シャフト部、２１…連結部、３…第１の駆動力断続部、４…第２の駆動力断続部、５…ＥＣＵ、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…多板クラッチ、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、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、９…カム機構、９０…コントロールカム（アーマチャ）、９０ｂ…カム溝、９１…メインカム、９１ｂ…カム溝、９２…カムフォロア、１２…ハウジング、１３…インナシャフト、１３ａ〜１３ｃ…円筒部、１３０ａ，１３０ｃ…ストレートスプライン嵌合部、１３００ａ…スプライン歯、１３１ａ…油導入孔、１３ｄ…仕切部、１５，１６…回転センサ、１８…フロントハウジング、１８ａ…軸部、１８ｂ…連結部、１９…リヤハウジング、１９０…第１のリヤハウジング、１９０ａ…ストレートスプライン嵌合部、１９００ａ…スプライン歯、１９０ｂ…クラッチ収容空間、１９０ｃ…油導出孔、１９１…第２のリヤハウジング、１９１ａ…収容空間、１９１Ａ〜１９１Ｃ…リヤハウジングエレメント、２２…電磁クラッチ、２２０…電磁コイル、２３…コイルホルダ、３０，３１…円すいころ軸受、３２…カバー部材、３３…潤滑油供給用のポンプ、３３ａ…ポンプ空間部、３３０，３３１…歯車、３３２…側板、３３２ａ…吸込口、３３３…側板、３３３ａ…吐出口、３５…第１の潤滑油供給路、３６…第２の潤滑油供給路、３６ａ，３６ｂ…油路、３８，３９…シール機構、４０…デフキャリア、４００…第１のキャリアエレメント、４００ａ…シャフト挿通孔、４０１…第２のキャリアエレメント、４０１ａ…シャフト挿通孔、４０１ｃ…潤滑油貯溜用の空間部、４０２…第３のキャリアエレメント、４０３…配管、４１，４２…シール機構、４３…円すいころ軸受、５２…玉軸受、５４…針状ころ軸受、５５…アクチュエータ、９３，９４…復帰用のスプリング、１０１…四輪駆動車、１０２…エンジン、１０３…トランスミッション、１０４Ｌ，１０４Ｒ…前輪、１０５Ｌ，１０５Ｒ…後輪、１０６…フロントディファレンシャル、１０７…リヤディファレンシャル、１０８Ｌ，１０８Ｒ…前輪側アクスルシャフト、１０９Ｌ，１０９Ｒ…サイドギヤ、１１０…ピニオンギヤ、１１１…フロントデフケース、１１２Ｌ，１１２Ｒ…後輪側アクスルシャフト、１１３Ｌ，１１３Ｒ…サイドギヤ、１１４…ピニオンギヤ、１１５…ピニオンギヤ支持部材、１１６…リヤデフケース、１１７，１１８…円すいころ軸受、１１９…止め輪、１３０…ピニオンギヤ支持部材、３５０，４０３…配管、Ａ…潤滑油供給機構、Ｂ…潤滑油循環用の油圧回路、Ｆ…電磁力、Ｐ…カム推力、Ｏ…回転軸線、δ…偏心量

Claims (6)

1. 四輪駆動車における駆動源の駆動力を受けて主駆動輪側から補助駆動輪側に伝達する駆動力伝達軸と、
   前記駆動力伝達軸と前記主駆動輪側とを断続可能に連結し、前記主駆動輪側に配置された第１の駆動力断続部と、
   前記第１の駆動力断続部の前記補助駆動輪側に配置され、前記駆動力伝達軸と前記補助駆動輪側とを断続可能に連結する第２の駆動力断続部と、
   前記第２の駆動力断続部及び前記第１の駆動力断続部のうち少なくとも一方の駆動力断続部に配置され、互いに相対回転可能な内外一対の回転部材と、
   前記内外一対の回転部材間に介在するクラッチ収容空間に配置され、前記内外一対の回転部材を断続可能に連結するクラッチと、
   前記クラッチを潤滑油で潤滑するための潤滑油供給機構とを備え、
   前記潤滑油供給機構は、前記駆動力伝達軸と車体側との相対回転によって作動するポンプを有し、前記ポンプの作動によって前記クラッチ収容空間に潤滑油を供給する
   駆動力伝達装置。
2. 前記内外一対の回転部材は、内側の回転部材がその径方向内側から径方向外側に向かって前記クラッチ収容空間に潤滑油を導入する油導入孔を有し、外側の回転部材が前記油導入孔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収容空間からその外部に潤滑油を導出する油導出孔を有する請求項１に記載の駆動力伝達装置。
3. 前記内外一対の回転部材は、前記内側の回転部材における前記油導入孔の開口面積が前記外側の回転部材における前記油導出孔の開口面積よりも大きい面積に設定されている請求項２に記載の駆動力伝達装置。
4. 前記内外一対の回転部材は、一方の回転部材が前記駆動力伝達軸側に、また他方の回転部材が前記補助駆動輪側にそれぞれ連結されている請求項１乃至３のいずれか１項に記載の駆動力伝達装置。
5. 前記内外一対の回転部材は、前記一方の回転部材が前記駆動力伝達軸との間に前記補助駆動輪側の一対の補助駆動輪に前記駆動力を配分するディファレンシャルが介在して配置されている請求項４に記載の駆動力伝達装置。
6. 前記潤滑油供給機構は、前記ポンプが前記駆動力伝達軸と前記車体側との間に介在して配置されている請求項１乃至５のいずれか１項に記載の駆動力伝達装置。

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