JP3724615B2

JP3724615B2 - 動力伝達装置

Info

Publication number: JP3724615B2
Application number: JP32037597A
Authority: JP
Inventors: 英治三戸; 優白石
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1997-11-05
Filing date: 1997-11-05
Publication date: 2005-12-07
Anticipated expiration: 2017-11-05
Also published as: JPH11141649A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用の動力伝達装置に関し、特にリヤデフケーシングに固定されたユニットケーシング内に、差動制限クラッチ機構とこのクラッチ機構を締結させる為の電磁石とを収容してなる動力伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両の動力伝達系を断続するクラッチとして、電磁クラッチが適用されることもある（特開平４−３９４２５号公報、実開平４−１３８１３３号公報参照）。実開平４−１３８１３３号公報の装置においては、４輪駆動車のリヤ差動歯車装置のデフケーシングの前端部に電磁クラッチのクラッチケーシングを固定し、その電磁クラッチにより後輪駆動系を断続可能にし、電磁石をクラッチケーシングの内部の前端側に配置し、クラッチケーシングの内部の後部に湿式多板クラッチを配置し、デフケーシング内部とクラッチケーシング内部とに亙ってオイルを流通させ、ギヤで撥ね上げられたオイルをクラッチケーシング内部へ供給し、そのオイルにより電磁クラッチのベアリングの潤滑や電磁石の冷却を行う。
【０００３】
一方、最近では、車両の動力伝達系に用いる動力伝達装置として、簡単な構造の差動制限機能のある動力伝達装置が提案されている（特開平７−１２１４４号公報、特開平５−１２７６７号公報参照）。特開平７−１２１４４号公報の動力伝達装置においては、前記の電磁クラッチと同様に、４輪駆動車のリヤ差動歯車装置のデフケーシングの前端部にユニットケーシングを固定し、このユニットケーシング内に、湿式多板クラッチと回転ブレードと粘性流体を介して湿式多板クラッチを作動させるクラッチ作動機構とを含む差動制限クラッチ機構を収容してあり、前輪と後輪間の回転数差に応じてクラッチ作動機構により湿式多板クラッチを自動的に締結作動させて後輪に駆動力を伝達し、前輪と後輪間の差動制限を行うように構成してある。
【０００４】
前記特開平５−１２７６７号公報に記載の動力伝達装置は、後輪に駆動力を伝達するプロペラシャフトの途中部に設けられるもので、この動力伝達装置においては、特開平７−１２１４４号公報の装置と同様に、ユニットケーシング内に、湿式多板クラッチと回転ブレードと粘性流体を介して湿式多板クラッチを作動させるクラッチ作動機構とを含む差動制限クラッチ機構を収容すると共に、ユニットケーシング内に差動制限クラッチ機構を締結させる為の電磁石を収容し、その電磁石を駆動制御するコントローラと制御回路を設けてある。
【０００５】
この駆動力伝達装置では、前記の装置と同様に、前輪と後輪間の回転数差に応じてクラッチ作動機構により湿式多板クラッチを自動的に締結作動させて後輪に駆動力を伝達できるうえ、コントローラからの制御信号で制御回路を介して電磁石を励磁させ、差動制限クラッチ機構を締結させ後輪駆動系へ駆動力を伝達可能に構成してある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ユニットケーシング内に、差動制限クラッチ機構とこの差動制限クラッチ機構を締結作動させる為の電磁石とを収容してなる動力伝達装置において、電磁石は発熱要素であり、電磁石の温度が高くなると電磁石の性能が微妙に変動する。
【０００７】
実開平４−１３８１３３号公報の装置では、デフケーシング内部とクラッチケーシング内部とに亙ってオイルを流通させ、デフケーシング内部からオイル通路を通って流通したオイルで電磁石を冷却するように配慮してあるものの、電磁石にオイルを射出するようには構成してないので、電磁石を効果的に冷却することが難しい。しかも、電磁石はクラッチケーシングの内部の前端側に配置されているため、デフケーシング内のオイルを電磁石に射出する構成を採用することが困難であるし、走行風の影響により電磁石の温度が一定せず電磁石の性能にバラツキが生じる可能性がある。
【０００８】
特開平５−１２７６７号公報の動力伝達装置においても、ユニットケーシング内部の前端側に電磁石を配置してあり、電磁石を冷却する為の冷却構造が特別に考慮されていないので、電磁石が昇温するばかりでなく、走行風の影響により電磁石の温度が一定せず電磁石の性能にバラツキが生じる可能性がある。
しかも、前記複数の公報に記載の装置では、クラッチケーシングやユニットケーシングを走行風を利用して冷却する構造も採用されていないので、温度上昇が生じやすく、内部のオイルも劣化しやすくなる。
【０００９】
本発明の目的は、差動制限クラッチ機構とこの差動制限クラッチ機構を締結作動させる為の電磁石とを備えた動力伝達装置において、電磁石を冷却する冷却性能を高めること、装置全体を冷却する冷却性能を高めること、差動制限クラッチ機構の特性を安定化させること、軸受けの焼付きを防止すること等である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の動力伝達装置は、車両の差動歯車機構を収容したデフケーシングに固定されたユニットケーシング内に、差動制限クラッチ機構とこの差動制限クラッチ機構を締結させる為の電磁石とを収容してなる動力伝達装置において、前記デフケーシングの内部とユニットケーシングの内部とに亙ってオイルを流通させるオイル通路を形成し、前記電磁石をデフケーシング側のユニットケーシング端部側に配置し、前記デフケーシングの内部に、電磁石にオイルを射出するオイル供給手段を設けたものである。ここで、前記差動歯車機構は後輪用差動歯車機構であってもよいし、前輪用差動歯車機構であってもよい。
【００１１】
ユニットケーシングはデフケーシングに固定され、ユニットケーシングの内部とデフケーシングの内部とに亙ってオイル通路を介してオイルが流通し、ユニットケーシングの内部がデフケーシングから供給されるほぼ一定温度のオイルで冷却され摺動部が潤滑される。電磁石をデフケーシング側のユニットケーシング端部側に配置し、デフケーシングの内部に電磁石にオイルを射出するオイル供給手段を設けたので、オイル供給手段から射出されるほぼ一定温度のオイルで電磁石がほぼ一定温度に冷却されるし、オイル供給手段の構成も簡単化する。
【００１２】
請求項２の動力伝達装置は、請求項１の発明において、前記オイル供給手段が、ドライブピニオンを支持するテーパーベアリングであることを特徴とするものである。前記テーパーベアリングをその外径がユニットケーシング側ほど大径化するテーパーベアリングに構成しておけば、テーパーベアリングからオイルに作用する遠心力の作用（テーパーベアリングのポンピング作用）でオイルが電磁石の方へ射出される。しかも、車速の上昇に応じてオイル供給手段のオイル供給量が増加する。その他請求項１と同様の作用を奏する。
【００１３】
請求項３の動力伝達装置と、請求項１の発明において、前記ユニットケーシングはデフケーシングの前端部に固定され、ユニットケーシングの外面部に複数の冷却フィンが形成されたことを特徴とするものである。この場合、デフケーシング内には後輪用差動歯車機構が装備されることになるが、車両の走行時には、走行風で複数の冷却フィンが冷却されるため、ユニットケーシングの内部の差動制限駆動機構や電磁石等の全体を冷却する冷却性能を高めることができる。その他請求項１と同様の作用を奏する。
【００１４】
請求項４の動力伝達装置は、請求項３の発明において、前記差動制限クラッチ機構が、多板クラッチと、回転ブレードと粘性流体を介して多板クラッチを作動させるクラッチ作動機構とを備え、前記クラッチ作動機構が差動制限クラッチ機構の前端部に配設されたことを特徴とするものである。
前記クラッチ作動機構は、ロータリブレードカップリングとも称されるもので、滞留室内に回転ブレードと粘性流体（シリコンオイル等）とが収容され、回転数差の増大に応じて粘性流体の圧力が増し、その流体圧がピストン部材に作用して湿式多板クラッチの締結度が増して差動制限作用が強くなる。前記クラッチ作動機構が差動制限クラッチ機構の前端部に配設されているため、走行風による冷却作用でユニットケーシングを介してクラッチ作動機構を冷却し、クラッチ作動機構の温度上昇を防止し、差動制限クラッチ機構の性能を安定化させることができる。その他請求項３と同様の作用を奏する。
【００１５】
請求項５の動力伝達装置は、請求項２の発明において、前記オイル供給手段が、電磁石のヨークを支持する軸受にもオイルを供給することを特徴とするものである。電磁石のヨークを支持する軸受は、電磁石からの受熱で昇温しやすいが、オイル供給手段がその軸受にもオイルを供給するのでその軸受の焼付きや耐久性の低下を確実に防止することができる。その他請求項２と同様の作用を奏する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
本実施形態は、４輪駆動車の駆動力伝達装置に本発明を適用した場合の一例であり、図１に示すように、車両の前部には左右１対の前輪１、エンジン２、変速機３、フロントデフ４、左右１対の前輪車軸５、トラスファー６等が設けられ、車両の後部には左右１対の後輪７、左右１対の後輪車軸８、後輪用差動歯車装置であるリヤデフ９、このリヤデフ９の前端部に固定的に連結された動力伝達装置２０等が設けられ、前輪１と後輪７の回転数差に応じて又は運転席からの指令等に応じて、トラスファー６からプロペラシャフト１０と動力伝達装置２０を介してリヤデフ９に駆動力が伝達される。
【００１７】
次に、動力伝達装置２０について詳細に説明する（図２〜図６参照）。
この動力伝達装置２０は、ユニットケーシング２１、プロペラシャフト１０の後端部にコンパニオンフランジ２２を介して連結される入力軸２３、リヤデフ９のドライブピニオン１１の前端部分にスプライン結合されたスリーブ状の中間軸２４、中間軸２４に環状のスペースを空けて外嵌され且つ入力軸２３にボルト結合されたアウタケース２５、アウタケース２５の後端側開口を塞ぐエンドケース２６、アウタケース２５と中間軸２４との差動を制限する差動制限クラッチ機構２７、電磁石２９、電磁石２９で締結側へ作動され倍力作用でもって差動制限クラッチ機構２７を締結させる倍力作動機構３０等及び後述の種々の構成を有するものである。
【００１８】
次に、前記ユニットケーシング２１について説明する（図２、図３参照）。
ユニットケーシング２１は、動力伝達装置２０の外側を覆うアルミ合金製のケース部材で、後方程僅かに大径化するほぼ円筒状の筒状部２１ａとそれと一体の環状の前壁部２１ｂとを有し、ユニットケーシング２１の外面部には走行風で空冷される複数の冷却フィン３１が一体形成され、ユニットケーシング２１の上面部の前後方向ほぼ中央部の左右両端部にはユニットケーシング２１を車体側へ取付ける為の４つの取付け部３２が形成され、これら取付け部３２の車幅方向間隔も前後方向間隔も十分大きく設定され、安定性良く車体に取付け得るようになっている。
【００１９】
ユニットケーシング２１の前壁部２１ｂには、入力軸２３とこの入力軸２３に螺合固定されたコンパニオンフランジ２２の筒部とがカバーとオイルシールと軸受３３を介して回転自在に内嵌されている。そして、後述のように、デフケーシング１２の内部とユニットケーシング２１の内部とに亙ってオイルが循環して流通するようになっている。
【００２０】
ユニットケーシング２１の後端部の外面部には連結フランジ３４が形成され、ユニットケーシング２１の後端部にはインロー内嵌部３５が全周に亙って形成され、このインロー内嵌部３５が鋳鉄製のデフケーシング１２の前端部のインロー嵌合穴１３にインローにて内嵌され、連結フランジ３４は円周８等分位置の８つのボルト３６にてデフケーシング１２の後端の連結フランジ１４に固定されている。それ故、アルミ合金製のユニットケーシング２１の熱膨張係数が鋳鉄製のデフケーシング１２の熱膨張係数よりも大きいが、ユニットケーシング２１が熱膨張しても、インロー内嵌部３６とインロー嵌合穴１３との間から内部のオイルがリークすることはない。
【００２１】
次に、前記中間軸２４とドライブピニオン１１について説明する（図２、図３参照）。この中間軸２４の後端部分のスリーブ部２４ａはドライブピニオン１１のスプライン軸部１１ａにスプライン嵌合にて外嵌され、中間軸２４の前端部は軸受３７を介してアウタケース２５の前壁部２５ａに回転自在に支持され、中間軸２４はドライブピニオン１１と一体的に回転するようになっている。ドライブピニオン１１は後輪用差動歯車装置に属するもので、このドライブピニオン１１は、後輪用差動歯車装置の軸心に対して下方へ所定距離オフセットさせて前後方向向きに配設され（図３参照）、ドライブピニオン１１のハイポイドギヤ歯を有するピニオン１１ｂは差動歯車機構のハイポイドギヤ歯を有するリングギヤ１５に噛合されている。
【００２２】
ドライブピニオン１１の途中部は、１対のテーパーベアリング４０，４１によりデフケーシング１２に回転自在に支持され、テーパーベアリング４０，４１間にはスペーサ４２が設けられ、テーパーベアリング４０のインナレースはナット部材４３で抜け止めされている。前側のテーパーベアリング４０は、その外径が前側程大径化するベアリングであり、後側のテーパーベアリング４１は、その外径が後側程大径化するベアリングである。
【００２３】
次に、前記アウタケース２５とエンドケース２６について説明する（図２、図３参照）。アウタケース２５は、中間軸２４に回転自在に外嵌された前壁部２５ｂと、この前壁部２５ｂの外周部から後方へ一体的に延びる円筒状の筒状部２５ａとからなり、エンドケース２６が筒状部２５ａの後端部の雌ネジ穴２５ｃに強固に螺合内嵌されて固定されている。エンドケース２６は、アウタケース２５の後端側の開口を塞ぐと共に電磁石２９の磁路を形成する部材であるため磁性体で構成され、エンドケース２６は中間軸２４の後端側のスリーブ部２４ａに回転自在に外嵌されている。尚、エンドケース２６の内周部と外周部にはシール部材が夫々装着されている。
【００２４】
次に、前記差動制限クラッチ機構２７について説明する（図２、図３参照）。この差動制限クラッチ機構２７は、湿式多板クラッチ４４と、この多板クラッチ４４を作動させるクラッチ作動機構４５であって差動制限クラッチ機構２７の前端部に配設されたクラッチ作動機構４５とを有する。多板クラッチ４４は、アウタケース２５の内面のスプライン歯に係合した複数のクラッチ板４６ａと、中間軸２４の外面のスプライン歯に係合した複数のクラッチ板４６ｂであって、クラッチ板４６ａと交互に配設された複数のクラッチ板４６ｂとで構成され、クラッチ作動機構４５のピストン部材４７で多板クラッチ４４が後方へ押圧されると、その押圧力に応じた締結状態となり、アウタケース２５から中間軸２４へまたはその反対に押圧力に応じたトルクが伝達される。前記ピストン部材４７で押圧されない状態では、多板クラッチ４４は非締結状態である。この多板クラッチ４４が収容される収容室にはオイルが充填されている。但し、湿式多板クラッチ４４の代わりに乾式多板クラッチを適用してもよい。
【００２５】
前記クラッチ作動機構４５は、アウタケース２５の前壁部２５ｂの後端面に凹設された断面円形の滞留室５０と、中間軸２４と一体的に回転するように中間軸２４に外嵌され且つ滞留室５０内に装着された回転ブレード５１と、滞留室５０の後端面を塞ぐピストン部材４７と、滞留室５０内に封入されたシリコンオイル等の粘性流体とで構成されている。滞留室５０内において回転ブレード５１の前後両側には殆ど隙間がなく、回転ブレード５１は円周方向複数等分位置に複数のブレード部（図示略）を有する。
【００２６】
滞留室５０内のブレード部とブレード部の間の粘性流体の圧力が、アウタケース２５と中間軸２４との回転数差に応じて増加し、その粘性流体の圧力がピストン部材４７に作用して多板クラッチ４４を押圧し、多板クラッチ４４がその回転数差に応じたトルクを伝達する状態に締結される。尚、滞留室５０から粘性流体がリークしないように封止するシール部材５２，５３，５４が設けられている。
【００２７】
次に、電磁石２９と倍力作動機構３０について説明する（図２、図３参照）。電磁石２９は、環状のコイル５５と磁性体製の環状のヨーク５６とからなり、電磁石２９はデフケーシング１２側のユニットケーシング２１の端部側（後端部側）に配設され、ヨーク５６はデフケーシング１２の環状の棚部１６に内嵌固定されている。このヨーク５６は、ボールベアリグ５７を介してエンドケース２６に相対回転自在に支持されている。エンドケース２６のうちのコイル５５の前側の部分には、環状の非磁性体製の磁路遮断部材５８が嵌合されている。倍力作動機構３０の磁性体製のロックカム部材６１を介して、図２に２点鎖線で示すような磁路が形成される。
【００２８】
エンドケース２６の前端と多板クラッチ４４の間には、倍力作動機構３０が配設され、この倍力作動機構３０は、中間軸２４のスリーブ部２４ａに回転自在に外嵌されたロックカム部材６１と、アウタケース２５に相対回転不能に且つ軸方向へ移動自在に内嵌されたロックプレート６２と、これらの対向面部に形成された半径方向へ延びる複数のカム部（図示略）とを有する。各カム部は、ロックプレート６２に凹設された断面ほぼ三角形状のカム溝と、このカム溝に係合させてロックカム部材６１に突設された断面ほぼ三角形状の突条部とを有する。
【００２９】
電磁石２９を励磁すると、ロックカム部材６１が吸引されて回動規制され、ロックカム部材６１に対してロックプレート６２が相対回転し、複数のカム部の作用によりロックプレート６２が前方へ強力に駆動されて多板クラッチ４４を締結状態に切換える。尚、以上の倍力作動機構３０は一例を示すものに過ぎず、この倍力作動機構３０に代えてその他の種々の倍力作動機構３０（例えば、ボールクラッチ機構と類似の構造の倍力作動機構など）を適用してもよい。また、電磁石２９の励磁の強さを複数段階に切換えることにより、多板クラッチ４４の締結度合いを複数段階に切換えるように構成してもよい。
【００３０】
次に、オイルにより各部を冷却、潤滑する構成等について説明する（図２、図３参照）。デフケーシング１２の内部とユニットケーシング２１の内部には、所定レベル（ほぼ後輪車軸のレベル）までオイルが充填され、デフケーシング１２の内部とユニットケーシング２１の内部とに亙ってオイルを循環して流通させるようになっている。
【００３１】
デフケーシング１２の底部には、ユニットケーシング２１の内部に通ずるオイル通路６４が形成され、デフケーシング１２の内部の前端側の上部の壁部には、デフケーシング１２の内部とユニットケーシング２１の内部とを連通させるオイル連通路６５が形成され、テーパーベアリング４０と電磁石２９との間には環状のオイル通路６６が形成され、デフケーシング１２の内部の前端部の外周部には環状のオイル通路６７が形成され、オイル通路６６，６７は周方向に適当間隔おきの連通路６８にて連通され、アウタケース２５の外側には環状のオイル通路６９が形成されている。
【００３２】
前記テーパーベアリング４９の各ローラの軸心が電磁石２９のヨーク５６とベアリング５７の方を指向しており、テーパーベアリング４０，４１の間の下部にはオイルがあり、テーパーベアリング４０はその外径が前方程大径化しているため、テーパーベアリング４０の全周からオイルに働く遠心力の作用でヨーク５６とベアリング５７とに向けてオイルが射出され、その射出されたオイルで電磁石２９が効果的に冷却される。つまり、テーパーベアリング４０が電磁石２９にオイルを供給するオイル供給手段に相当する。ベアリング５７は、電磁石２９から受熱しやすいが、前記テーパーベアリング４０から射出されるオイルがベアリング５７にも供給されるため、ベアリング５７も効果的に冷却され潤滑される。
【００３３】
前記環状のオイル通路６９から前方へ流動したオイルはベアリング３３にも供給され、また中間軸２４内の通路を流動したオイルはベアリング３７に供給される。尚、前壁部２５ｂに形成された孔７０と鋼球７１とは滞留室５０に粘性流体を充填する為の充填口であり、この充填口は粘性流体の充填後に封止される。
図３に示すように、デフケーシング１２の底部には、オイル通路６４，６７，６９に通ずるオイル溜め７２が形成され、このオイル溜め７２の所からオイルを抜く為のドレンプラグ７３がプラグ孔７４に螺合され、ドレンプラグ７３の内端部には、オイル中の鉄粉を吸着する永久磁石が装着されている。尚、オイル溜め７２とドレンプラグ７３とは、デフケーシング１２とユニットケーシング２１とに共用されるものである。前記環状オイル通路６７の内周側には、デフケーシング１２側から延びた環状の棚部１６が形成され、オイル溜め７２の上側は棚部１６の一部で覆われているためオイル溜め７２内に溜まった異物がオイルで攪拌されずに滞留し易くなる。
【００３４】
次に、前記電磁石２９へ通電する外部結線としてのハーネス等の取付け構造について説明する（図３、図７〜図９参照）。電磁石２９はハーネス８０を介して駆動回路に電気的に接続され、運転席の前側のインストルメントパネルに設けたスイッチを介して電磁石２９に通電でき、ＡＢＳ制御装置等の制御装置からの制御信号によっても電磁石２９に通電できるように構成してある。ここで、電磁石２９のヨーク５６の一部に切欠き部８１が形成され、この切欠き部８１にコイル５５とハーネス８０を接続する２つの接続部８２が配置されている。これら接続部８２に対応する位置において、ユニットケーシング２１のインロー内嵌部３５には、ほぼ半円状の切欠き部８３が形成され、この切欠き部８３の両側において連結フランジ３４が部分的に切欠かれ、デフケーシング１２の連結フランジ１４にも切欠き部（図示略）が形成されている。
【００３５】
前記２つの接続部８２を半円状切欠き部８３に配置してその部分をシールする為のシール部材として、合成樹脂製のシール具８４が適用される。このシール具８４は、切欠き部８３に液密に嵌まる嵌合部８４ａと、その上下両側のフランジ部８４ｂと、２本のハーネス８０を液密に挿通させる２つの穴８４ｃとを有するものである。このシール具８４の２つの穴８４ｃに２本のハーネス８０を挿通させておき、電磁石２９を組付けてシール具８４切欠き部８３に密着状に嵌合させると、シール具８４の平面部８４ｄがインロー内嵌部３５の後端面と一致した状態になり、インロー内嵌部３５をインロー嵌合穴１３に嵌合させた状態において液密状に完全にシールした状態になる。このように、簡単な構成のシール具８４を適用し、インロー嵌合部を利用して液密構造を維持しながらハーネス８０を外部へ導出することができる。
【００３６】
次に、デフケーシング１２とユニットケーシング２１とに共通のエアブリーザー８５について説明する（図３参照）。前述のように、ドライブピニオン１１が後輪車軸８よりも下方へオフセットして配設されたため、デフケーシング１２の前部の上部側と側部側にはデッドスペース的な窪み８６が形成され、この窪み８６にエアブリーザー８５が立て向き姿勢に配設されてデフケーシング１２に螺合にて装着され、エアブリーザー８５の導入口は立向き通路８７によりオイル連通路６５に連通され、デフケーシング１２とユニットケーシング２１の内部のガス圧が適正な範囲の圧力に維持される。
【００３７】
次に、以上の動力伝達装置２０の作用、効果について説明する。
最初に差動制限作用について説明する。前輪１と後輪７との回転数差が所定値未満のときには、クラッチ作動機構４５の滞留室５０内の粘性流体の圧力が低く、ピストン部材４７が多板クラッチ４４を押圧しないので、多板クラッチ４４は非締結状態となる。車両の加速時や制動時に、前輪１と後輪７との回転数差が所定値以上になると、滞留室５０内の粘性流体の圧力が回転数差に応じて増し、ピストン部材４７が多板クラッチ４４を押圧するため、多板クラッチ４４が回転数差に応じた締結状態になる。その結果、多板クラッチ４４は回転数差に応じたトルクを伝達可能になり、前輪１と後輪７の差動が自動的に制限される。
【００３８】
前輪１の回転数が後輪７の回転数よりも高い場合（中間軸従動時）にも、低い場合（アウタケース従動時）にも、多板クラッチ４４が前記のように締結される。その結果、加速時における前輪１のスリップ、制動時における前輪１又は後輪７のロック等が抑制され、安定した走行状態が得られる。但し、中間軸従動時とアウタケース従動時とで、クラッチ作動機構４５の作動特性が同じでもよいし、異なってもよい。クラッチ作動機構４５の作動特性は、回転ブレード５１のブレード部の形状を適宜設定することで自由に設定できる。
【００３９】
悪路走行時や凍結路走行時や加速時等において、運転手が４輪駆動状態に切換えたいと希望した場合には、前記スイッチを介して電磁石２９に通電させると、電磁石２９の磁力により倍力作動機構３０が作動し、この倍力作動機構３０により多板クラッチ４４が締結状態に切換えられ、アウタケース２５と中間軸２４とドライブピニオン１１とが一体的に回転する４輪駆動状態になる。但し、ＡＢＳ制御装置等の制御装置からの制御信号によって電磁石２９に通電した場合も同様である。このように、運転手の意志や制御信号により４輪駆動状態に切換え得るので、種々の車両に好適の汎用性に優れる動力伝達装置２０となっている。しかも、倍力作動機構３０を設けたので、電磁石２９を小型化でき、製作コスト的に有利である。
【００４０】
次に、ユニットケーシング２１やインロー嵌合部の作用、効果について説明する。デフケーシング１２よりも熱膨張し易いユニットケーシング２１の後端部にインロー内嵌部３５を形成し、このインロー内嵌部３５をデフケーシング１２の前端部のインロー嵌合穴１３にインロー嵌合させるため、インロー嵌合部からのオイルリークを確実に防止することができるうえ、ユニットケーシング２１をデフケーシング１２に強固に固定することができる。また、ユニットケーシング２１の上面部に４つの取付け部３２を左右方向及び前後方向に十分な間隔を空けて設け、それら４つの取付け部３２を車体に固定するため、動力伝達装置２０を安定性よく車体に取付けることができる。
【００４１】
次に、冷却作用やオイルに関連する作用、効果について説明する。
ユニットケーシング２１をデフケーシング１２の前端部に固定して、ユニットケーシング２１に走行風が当たり易くし、ユニットケーシング２１の外面部に複数の冷却フィン３１を設けたので、冷却フィン３１を介してユニットケーシング２１からの放熱が促進され、動力伝達装置２０の全体を適正な温度に維持することができ、クラッチ作動機構４５の粘性流体の特性の変動を防止することができ、差動制限クラッチ機構２７の作動を安定させることができる。また、ユニットケーシング２１からの放熱により、オイルの昇温を防止できるため、オイルの劣化を防止し、動力駆動装置２０とリヤデフ９の耐久性を高めることもできる。
【００４２】
電磁石２９をユニットケーシング２１の後端側に配置し、その電磁石２９にテーパーベアリング４０からオイルを直接射出してオイル冷却するように構成したので、電磁石２９の温度をデフケーシング１２とユニットケーシング２１の内部に流通する略一定のオイル温度と略同温度に維持して、電磁石２９の作動特性を安定させ、電磁石２９の耐久性を確保することができる。しかも、ドライブピニオン１１の回転速度の増加に応じてオイル温度も上昇する傾向になるが、回転速度の増加に応じてオイルの射出量も増加するため、電磁石２９の温度を略一定に維持できる。そして、電磁石２９へ通電するハーネス８０をユニットケーシング２１内へ導入する構造にシール具８４を適用し、インロー内嵌部３５の切欠き部８３にシール具８４を嵌めてハーネス８０を導入するので、簡単な構造で液密性を損なうことなくハーネス８０をユニットケーシング２１内へ導入できる。
【００４３】
電磁石２９のヨーク５６を支持するベアリング５７は、電磁石２９から受熱するが、このベアリング５７へもテーパーベアリング４０からオイルを直接射出して冷却し潤滑するように構成したため、そのベアリング５７の焼付きや耐久性の低下を防止することができる。ユニットケーシング２１とデフケーシング１２とに共通の１つのドレンプラグ７３を設けるので、ドレンプラグ７３の数を少なくできるし、ドレンプラグ７３に永久磁石を設けて鉄粉を吸着するため、オイルの劣化を防止できる。また、オイル溜め７２の上方を棚部１６で覆ってあるため、オイル溜め７２に溜まった鉄粉や異物がオイルで攪拌されにくくなる。
【００４４】
次に、エアブリーザー８５の作用、効果について説明する。発熱源である電磁石２９に近い位置にエアブリーザー８５を設けたため、ガス圧の上昇に即応してエアブリーザー８５を作動させることができ、エアブリーズ機能を高めることができる。しかも、エアブリーザー８５を温度変化の少ないデフケーシング１２に取付けたため、エアブリーザー８５からの蒸発オイルの流出を少なくすることができる。エアブリーザー８５をデフケーシング１２の上側のデッドスペース的な窪み８６に配置したため、エアブリーザー８５への泥水の侵入を防止する面で有利である。
【００４５】
前記実施形態を部分的に変更する例について説明する。
１）前記クラッチ作動機構４５に関して、回転ブレード５１としては、種々の構造のものを適用可能であり、半径方向へストレート状に延びる２つのブレード部を有するもの、湾曲状の複数のブレード部を有するもの等を適用できる。滞留室５０に封入する粘性流体としてはシリコンオイルに限定されず、その他の粘性流体を適用してもよい。
【００４６】
２）エンドケース２６の外周部はアウタケース２５のネジ穴２５ｃに内嵌螺合にて固定されるが、この螺合部を介してエンドケース２６の位置を微調節して、差動制限クラッチ機構２７の特性を微妙に調節可能に構成する場合もある。
３）電磁石２９のヨーク５６とエンドケース２６の形状・構造は、図示のものに限定されるものではなく、電磁石として機能する範囲において種々の形状・構造にしてもよい。
【００４７】
４）電磁石２９とベアリング５７にオイルを供給するオイル供給手段として、テーパーベアリング４０を適用したが、例えば、スペーサ４２にポンピング機能を持たせて別途形成するオイル射出孔を介して電磁石２９とベアリング５７にオイルを射出するように構成したり、その他のポンピング作用によりデフケーシング１２内からオイル射出するように構成してもよい。
【００４８】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、ユニットケーシングの内部とデフケーシングの内部とに亙ってオイル通路を介してオイルが流通し、ユニットケーシングの内部がデフケーシングから供給されるほぼ一定温度のオイルで冷却され摺動部が潤滑される。電磁石をデフケーシング側のユニットケーシング端部側に配置し、デフケーシングの内部に電磁石にオイルを射出するオイル供給手段を設けたので、オイル供給手段から射出されるほぼ一定温度のオイルで電磁石がほぼ一定温度に冷却され、雰囲気温度もほぼオイルと同温度になるため、電磁石の作動性能が安定し、耐久性が低下することもなく、オイル供給手段の構成を簡単化することができる。
【００４９】
請求項２の発明によれば、前記オイル供給手段が、ドライブピニオンを支持するテーパーベアリングであるので、テーパーベアリングからオイルに作用する遠心力の作用（テーパーベアリングのポンピング作用）でオイルを電磁石の方へ射出させて電磁石を効果的に冷却することができる。しかも、車速の上昇に応じてユニットケーシング内の発熱量が増加しても、車速の上昇に応じてオイル供給手段のオイル供給量が増加するので、電磁石の温度がほぼ一定温度に保持される。その他請求項１と同様の効果を奏する。
【００５０】
請求項３の発明によれば、前記ユニットケーシングはデフケーシングの前端部に固定され、ユニットケーシングの外面部に複数の冷却フィンが形成されたため、車両の走行時には、走行風で複数の冷却フィンを冷却し、ユニットケーシングの内部の差動制限駆動機構や電磁石等の全体を冷却する冷却性能を高めることができる。その他請求項１と同様の効果を奏する。
【００５１】
請求項４の発明によれば、前記差動制限クラッチ機構が、湿式多板クラッチと、回転ブレードと粘性流体を介して湿式多板クラッチを作動させるクラッチ作動機構とを備え、前記クラッチ作動機構が差動制限クラッチ機構の前端部に配設されたため、走行風による冷却作用でユニットケーシングを介してクラッチ作動機構を冷却し、クラッチ作動機構の温度上昇を防止し、差動制限クラッチ機構の性能を安定化させることができる。その他請求項３と同様の効果を奏する。
【００５２】
請求項５の発明によれば、前記オイル供給手段が電磁石のヨークを支持する軸受にもオイルを供給するので、電磁石のヨークを支持する軸受の焼付きや耐久性の低下を確実に防止することができる。その他請求項２と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る車両の駆動力伝達系の構成図である。
【図２】動力伝達装置とリヤデフ要部の横断面平面図である。
【図３】動力伝達装置とリヤデフの一部切欠き縦断側面図である。
【図４】ユニットケーシングの平面図である。
【図５】ユニットケーシングの側面図である。
【図６】ユニットケーシングの正面図である。
【図７】電磁石とハーネス等の要部の縦断面図である。
【図８】シール具の平面図である。
【図９】シール具の側面図である。
【符号の説明】
９リヤデフ
１１ドライブピニオン
１２デフケーシング
１３インロー嵌合穴
２０動力伝達装置
２１ユニットケーシング
２７差動制限クラッチ機構
２９電磁石
３１冷却フィン
３５インロー内嵌部
４０テーパーベアリング
４４湿式多板クラッチ
４５クラッチ作動機構
５１回転ブレード
５５コイル
５６ヨーク
５７ベアリング
６４オイル通路
６５オイル連通路

Claims

車両の差動歯車機構を収容したデフケーシングに固定されたユニットケーシング内に、差動制限クラッチ機構とこの差動制限クラッチ機構を締結させる為の電磁石とを収容してなる動力伝達装置において、
前記デフケーシングの内部とユニットケーシングの内部とに亙ってオイルを流通させるオイル通路を形成し、
前記電磁石をデフケーシング側のユニットケーシング端部側に配置し、
前記デフケーシングの内部に、電磁石にオイルを射出するオイル供給手段を設けたことを特徴とする動力伝達装置。
前記オイル供給手段が、ドライブピニオンを支持するテーパーベアリングであることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
前記ユニットケーシングはデフケーシングの前端部に固定され、ユニットケーシングの外面部に複数の冷却フィンが形成されたことを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
前記差動制限クラッチ機構が、多板クラッチと、回転ブレードと粘性流体を介して多板クラッチを作動させるクラッチ作動機構とを備え、前記クラッチ作動機構が差動制限クラッチ機構の前端部に配設されたことを特徴とする請求項３に記載の動力伝達装置。
前記オイル供給手段が、電磁石のヨークを支持する軸受にもオイルを供給することを特徴とする請求項２に記載の動力伝達装置。