JP6686660B2

JP6686660B2 - 駆動力伝達装置

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Publication number: JP6686660B2
Application number: JP2016082170A
Authority: JP
Inventors: 久保　貴裕; 貴裕久保
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2016-04-15
Filing date: 2016-04-15
Publication date: 2020-04-22
Anticipated expiration: 2036-04-15
Also published as: JP2017190855A

Description

本発明は、回転部材間で駆動力を伝達する駆動力伝達装置に関する。

従来、回転部材間で駆動力を断続可能に伝達する駆動力伝達装置が、例えば二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り替え可能なパートタイム式の四輪駆動車における補助駆動輪への駆動力伝達系に用いられている。この種の駆動力伝達装置には、潤滑油によってクラッチプレート間の摩擦摺動が潤滑されるクラッチを有するものがある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の駆動力伝達装置は、駆動源の駆動力によって回転する第１回転部材と、第１回転部材と同一回転軸線上で相対回転可能な第２回転部材と、第１回転部材と第２回転部材との間に配置された複数のクラッチプレートを有するクラッチと、クラッチを収容するクラッチ収容室、及びクラッチを潤滑する潤滑油を収容する潤滑油収容室（タンク部）を有するケースとを備えている。ケースには、四輪駆動車の二輪駆動状態における第１回転部材の回転による潤滑油の油流の方向に沿ってクラッチ収容室から潤滑油収容室に潤滑油を導入する油導入口、及び油導入口よりも狭い開口面積を有して潤滑油収容室からクラッチ収容室に潤滑油を導出する油導出口が設けられている。

第１回転部材は、補助駆動輪側のディファレンシャル装置のサイドギヤに連結され、第２回転部材は、左右一対の補助駆動輪のうち一方の補助駆動輪に駆動力を伝達するシャフトに連結されている。第１回転部材は、ディファレンシャル装置の差動機構により、二輪駆動状態と四輪駆動状態とでケースに対する回転方向が逆転する。

この駆動力伝達装置によれば、クラッチによって駆動力が伝達されない二輪駆動状態では、潤滑油収容室に多くの潤滑油が貯留されてクラッチプレート間に介在する潤滑油が減少することにより、潤滑油の粘性による引き摺りトルクが低減される。また、クラッチが作動する四輪駆動状態では、潤滑油収容室に潤滑油が導入され難いので、クラッチ収容室に多くの潤滑油が滞留し、クラッチプレートの摩耗が抑制される。

特開２０１３−１０００７９号公報

上記のように構成された駆動力伝達装置では、二輪駆動状態ではより多くの潤滑油が潤滑油収容室に貯留され、かつ二輪駆動状態から四輪駆動状態に移行した際には、潤滑油収容室に貯留された潤滑油が速やかにクラッチ収容室に供給されることが望ましい。しかし、特許文献１に記載の駆動力伝達装置では、油導出口の開口面積を小さくすれば二輪駆動状態においてより多くの潤滑油が潤滑油収容室に貯留されるものの、四輪駆動状態に移行した際に潤滑油収容室に貯留された潤滑油が速やかに排出されなくなってしまう。一方、油導出口の開口面積を大きくすれば、二輪駆動状態におけるクラッチの引き摺りトルクが増大してしまう。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、クラッチ機構の非作動時における引き摺りトルクの低減効果、及びクラッチ機構の作動時におけるクラッチプレートの摩耗の抑制効果を共に高めることが可能な駆動力伝達装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記の目的を達成するため、同一回転軸線上で相対回転可能な第１回転部材及び第２回転部材と、前記第１回転部材と共に回転する第１クラッチプレート及び前記第２回転部材と共に回転する第２クラッチプレートを有するクラッチ機構と、前記クラッチ機構を収容するクラッチ収容室、及び前記クラッチ収容室と連通して前記第１クラッチプレートと前記第２クラッチプレートとの摩擦摺動を潤滑する潤滑油を収容する潤滑油収容室を有するハウジングと、前記潤滑油収容室に貯留される潤滑油の量を調整する調整部材とを備え、前記調整部材が前記第１回転部材の回転方向に所定の角度範囲で連れ回りすることにより、前記潤滑油収容室に貯留される潤滑油の量が調整される、駆動力伝達装置を提供する。

本発明に係る駆動力伝達装置によれば、クラッチ機構の非作動時における引き摺りトルクの低減効果、及びクラッチ機構の作動時におけるクラッチプレートの摩耗の抑制効果を共に高めることが可能となる。

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四輪駆動車の構成例を示す構成図である。駆動力伝達装置の構成例を水平断面で示す断面図である。駆動力伝達装置の要部を垂直断面で示す断面図である。図３の一部を拡大して示す拡大図であり、（ａ）は潤滑油収容室の上端部を示し、（ｂ）は潤滑油収容室の下端部を示している。第１ハウジング部材等を第２ハウジング部材側から見た構成図である。第１ハウジング部材の上端部を示す斜視図である。第２ハウジング部材及び揺動リングを第１ハウジング部材から見た構成図である。（ａ）及び（ｂ）は、第２の実施の形態に係るフィンプレートが適用された駆動力伝達装置の断面を示す拡大図である。フィンプレートを示し、（ａ）は第２ハウジング部材側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）はフィンプレートの一部を拡大して示す斜視図である。第３の実施の形態に係る揺動リングを第２ハウジング部材と共に示す構成図であり、（ａ）は揺動リングが第１位置にある状態を、（ｂ）は揺動リングが第２位置にある状態を、それぞれ示す。

［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態について、図１乃至図７を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。

（四輪駆動車の全体構成）
図１は、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四輪駆動車の構成例を示す構成図である。

四輪駆動車１００は、走行用の駆動力を発生させる駆動源としてのエンジン１０２、トランスミッション１０３、左右一対の主駆動輪としての前輪１０４Ｌ，１０４Ｒ及び左右一対の補助駆動輪としての後輪１０５Ｌ，１０５Ｒと、エンジン１０２の駆動力を前輪１０４Ｌ，１０４Ｒ及び後輪１０５Ｌ，１０５Ｒに伝達可能な駆動力伝達系１０１と、制御装置１３及び油圧ユニット１４とを備えている。なお、本実施の形態において、各符号における「Ｌ」及び「Ｒ」は、車両の前進方向に対する左側及び右側の意味で使用している。

この四輪駆動車１００は、エンジン１０２の駆動力を前輪１０４Ｌ，１０４Ｒ及び後輪１０５Ｌ，１０５Ｒに伝達する四輪駆動状態と、エンジン１０２の駆動力を前輪１０４Ｌ，１０４Ｒのみに伝達する二輪駆動状態とを切り替え可能である。なお、本実施の形態では、駆動源として内燃機関であるエンジンを適用した場合について説明するが、これに限らず、エンジンとＩＰＭ（Interior Permanent Magnet Synchronous)モータ等の高出力電動モータとの組み合わせによって駆動源を構成してもよく、高出力電動モータのみによって駆動源を構成してもよい。

駆動力伝達系１０１は、フロントディファレンシャル１１と、駆動力の伝達を遮断可能な噛み合いクラッチ１２と、プロペラシャフト１０８と、駆動力伝達装置１と、前輪側のドライブシャフト１０６Ｌ，１０６Ｒと、後輪側のドライブシャフト１０７Ｌ，１０７Ｒとを有する。前輪１０４Ｌ，１０４Ｒには、エンジン１０２の駆動力が常に伝達される。後輪１０５Ｌ，１０５Ｒには、噛み合いクラッチ１２及びプロペラシャフト１０８を介してエンジン１０２の駆動力が伝達される。

フロントディファレンシャル１１は、一対の前輪側のドライブシャフト１０６Ｌ，１０６Ｒにそれぞれ連結された一対のサイドギヤ１１１、一対のサイドギヤ１１１にギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ１１２、一対のピニオンギヤ１１２を支持するピニオンギヤ支持部材１１３、及びこれら一対のサイドギヤ１１１と一対のピニオンギヤ１１２とピニオンギヤ支持部材１１３を収容するフロントデフケース１１４を有している。

噛み合いクラッチ１２は、フロントデフケース１１４と一体に回転する外側回転部材１２１と、外側回転部材１２１よりも内側に配置されて外側回転部材１２１と同軸上で相対回転可能な内側回転部材１２２と、外側回転部材１２１と内側回転部材１２２とを相対回転不能に連結することが可能なスリーブ１２３とを有している。

プロペラシャフト１０８は、エンジン１０２のトルクをフロントデフケース１１４から噛み合いクラッチ１２を介して受け、駆動力伝達装置１側に伝達する。プロペラシャフト１０８の前輪側端部には、噛み合いクラッチ１２の内側回転部材１２２に相対回転不能に連結されたリングギヤ１０８ｂに噛み合うピニオンギヤ１０８ａが設けられている。

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１１を介して、一対の前輪側のドライブシャフト１０６Ｌ，１０６Ｒに駆動力を出力することにより、一対の前輪１０４Ｌ，１０４Ｒを駆動する。また、エンジン１０２は、トランスミッション１０３、噛み合いクラッチ１２、プロペラシャフト１０８、及び駆動力伝達装置１を介して駆動力を後輪側のドライブシャフト１０７Ｌ，１０７Ｒに駆動力を出力することにより、一対の後輪１０５Ｌ，１０５Ｒを駆動する。

駆動力伝達装置１は、プロペラシャフト１０８から入力される駆動力を後輪側のドライブシャフト１０７Ｌ，１０７Ｒに差動を許容して配分する。ドライブシャフト１０７Ｌは左後輪１０５Ｌに連結され、ドライブシャフト１０７Ｒは右後輪１０５Ｒに連結されている。

油圧ユニット１４は、制御装置１３によって制御され、駆動力伝達装置１に作動油を供給する。駆動力伝達装置１は、この作動油の圧力によって作動し、プロペラシャフト１０８から後輪側のドライブシャフト１０７Ｌ，１０７Ｒへ駆動力を伝達する。制御装置１３は、例えば前輪１０４Ｌ，１０４Ｒの平均回転速度と後輪１０５Ｌ，１０５Ｒの平均回転速度との差である差動回転速度が高いほど、また運転者によるアクセルペダルの踏み込み操作量が大きいほど、高い圧力の作動油が駆動力伝達装置１に供給されるように、油圧ユニット１４を制御する。

（駆動力伝達装置１の構成）
図２は、駆動力伝達装置１の構成例を水平断面で示す断面図である。図３は、駆動力伝達装置１の要部を垂直断面で示す断面図である。図３では、図面上側が四輪駆動車１００への搭載状態における鉛直方向の上側にあたり、図面下側が四輪駆動車１００への搭載状態における鉛直方向の下側にあたる。なお、以下の記載において、「上」及び「下」とは、駆動力伝達装置１が四輪駆動車１００に搭載された状態における鉛直方向の上下をいうものとする。

図２に示すように、駆動力伝達装置１は、第１乃至第３ハウジング部材２１〜２３からなるハウジング２と、プロペラシャフト１０８（図１に示す）に連結されるピニオンギヤシャフト３０と、ピニオンギヤシャフト３０から伝達された駆動力を第１及び第２サイドギヤ３４１，３４２から差動を許容して出力する差動機構３と、第１サイドギヤ３４１と一体に回転する第１回転部材４１と、第１回転部材４１と回転軸線Ｏを共有して同一回転軸線上で相対回転可能な第２回転部材４２と、第１回転部材４１から第２回転部材４２に駆動力を断続可能に伝達するクラッチ機構５と、油圧ユニット１４（図１に示す）から供給される作動油の圧力によって動作するピストン部材５０と、後述する揺動リング６及び磁性リング７と、各部の回転を円滑にする軸受８１〜８９と、シール部材９１〜９４とを備えている。揺動リング６は、本発明の「調整部材」に相当し、磁性リング７は、本発明の「回転力付与部材」に相当する。

ハウジング２は、クラッチ機構５を収容する第１ハウジング部材２１と、ピニオンギヤシャフト３０及び差動機構３を収容する第３ハウジング部材２３と、第１ハウジング部材２１と第３ハウジング部材２３との間に配置された第２ハウジング部材２２とを有している。第１ハウジング部材２１と第２ハウジング部材２２とは複数のボルト２４１によって結合され、第２ハウジング部材２２と第３ハウジング部材２３とは複数のボルト２４２によって結合されている。ハウジング２は、差動機構３を収容する差動機構収容室２ａと、クラッチ機構５を収容するクラッチ収容室２ｂと、クラッチ収容室２ｂと連通して潤滑油Ｌを収容する潤滑油収容室２ｃとを有している。潤滑油収容室２ｃは、第２ハウジング部材２２に形成されている。

ピニオンギヤシャフト３０は、ボルト３０１及び座金３０２によって、プロペラシャフト１０８（図１に示す）が連結される連結部材３０３と一体回転するように結合されている。また、ピニオンギヤシャフト３０は、一対の軸受８１，８２によって回転可能に支持され、ギヤ部３００が差動機構３のリングギヤ３５に噛み合っている。

差動機構３は、デフケース３１と、デフケース３１に支持されたピニオンシャフト３２と、ピニオンシャフト３２に軸支された一対のピニオンギヤ３３と、一対のピニオンギヤ３３にギヤ軸を直交させて噛合する第１及び第２サイドギヤ３４１，３４２と、デフケース３１と一体に回転するリングギヤ３５とを有している。デフケース３１は、車幅方向の両端部が軸受８３，８４によって回転可能に支持されている。

リングギヤ３５とピニオンギヤシャフト３０のギヤ部３００との噛み合い、及び一対のピニオンギヤ３３と第１及び第２サイドギヤ３４１，３４２との噛み合いは、図略のデフオイルによって潤滑される。このデフオイルは、ギヤの噛み合いを潤滑するのに適した粘度を有し、シール部材９１〜９３によって第３ハウジング部材２３内に封入されている。

第１サイドギヤ３４１には、第１回転部材４１がスプライン嵌合により一体回転するように連結される。第２サイドギヤ３４２には、ドライブシャフト１０７Ｒがスプライン嵌合により一体回転するように連結される。第２回転部材４２には、ドライブシャフト１０７Ｌがスプライン嵌合により一体回転するように連結される。

図３に示すように、クラッチ機構５は、第１回転部材４１と一体に回転するクラッチハブ５１と、第２回転部材４２と一体に回転するクラッチドラム５２と、クラッチハブ５１にスプライン嵌合する複数のインナクラッチプレート５３と、クラッチドラム５２にスプライン嵌合する複数のアウタクラッチプレート５４と、クラッチハブ５１と一体回転するように連結された押圧部材５５と、押圧部材５５を付勢する弾性部材５６とを有している。なお、インナクラッチプレート５３が本発明の「第１クラッチプレート」に相当し、アウタクラッチプレート５４が本発明の「第２クラッチプレート」に相当する。

複数のインナクラッチプレート５３と複数のアウタクラッチプレート５４とは、第１回転部材４１及び第２回転部材４２の回転軸線Ｏと平行な方向に沿って交互に並んで配置されている。インナクラッチプレート５３は、その内周端部に複数の係合突起５３１を有し、アウタクラッチプレート５４は、その外周端部に複数の係合突起５４１を有している。

クラッチハブ５１は、外周面に回転軸線Ｏと平行に延びる複数のスプライン突起からなるスプライン嵌合部５１１ａが形成された円筒部５１１と、円筒部５１１の一端部から内方に延在して第１回転部材４１に連結された連結部５１２とを一体に有している。本実施の形態では、クラッチハブ５１の連結部５１２が溶接によって第１回転部材４１の外周面に連結されているが、これに限らず、連結部５１２が例えばスプライン嵌合によって第１回転部材４１と連結されていてもよい。

クラッチハブ５１の円筒部５１１に形成されたスプライン嵌合部５１１ａには、各インナクラッチプレート５３の複数の係合突起５３１が係合する。これにより、各インナクラッチプレート５３は、クラッチハブ５１に対して相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能であり、第１回転部材４１と共に回転する。

また、クラッチハブ５１の円筒部５１１には、軸方向における連結部５１２とは反対側の先端部に、押圧部材５５に形成された複数の内方突起５５１を挿通させる複数の溝が形成されている。この溝に内方突起５５１が係合することにより、押圧部材５５は、クラッチハブ５１に対して相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能である。内方突起５５１の先端部は、円筒部５１１の内周面よりも内側（第１回転部材４１側）に突出している。

弾性部材５６は、クラッチハブ５１の連結部５１２と、円筒部５１１の内周面よりも内側に突出した押圧部材５５の内方突起５５１との間に配置されている。弾性部材５６は、回転軸線Ｏと平行な方向に圧縮された状態で配置され、押圧部材５５をクラッチハブ５１の連結部５１２から離間する方向に弾性的に付勢している。押圧部材５５は、クラッチハブ５１の円筒部５１１の外周側に配置された環状の押圧部５５０と複数の内方突起５５１とを一体に有している。

クラッチドラム５２は、内周面に回転軸線Ｏと平行に延びる複数のスプライン突起からなるスプライン嵌合部５２１ａが形成された円筒部５２１と、円筒部５２１の一端部から内方に延在する底壁部５２２と、底壁部５２２の内周側の端部から第２回転部材４２の外周面に沿って延びる連結部５２３とを一体に有している。クラッチドラム５２の円筒部５２１及び底壁部５２２は有底円筒状をなし、クラッチドラム５２の円筒部５２１の内周面は、クラッチハブ５１の円筒部５１１の外周面に対向している。

クラッチドラム５２の円筒部５２１に形成されたスプライン嵌合部５２１ａには、各アウタクラッチプレート５４の複数の係合突起５４１が係合する。これにより、各アウタクラッチプレート５４は、クラッチドラム５２に対して相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能であり、第２回転部材４２と共に回転する。なお、本実施の形態では、クラッチドラム５２の連結部５２３がスプライン嵌合によって第２回転部材４２の外周面に連結されているが、これに限らず、連結部５２３が例えば溶接によって第２回転部材４２と連結されていてもよい。

複数のインナクラッチプレート５３及び複数のアウタクラッチプレート５４は、クラッチドラム５２の底壁部５２２と押圧部材５５の押圧部５５０との間に配置されている。クラッチドラム５２の底壁部５２２と第１ハウジング部材２１の内面との間には、スラストころ軸受からなる軸受８５が配置され、この軸受８５によってクラッチドラム５２の軸方向移動が規制されている。

複数のインナクラッチプレート５３及び複数のアウタクラッチプレート５４は、押圧部材５５の押圧部５５０からの押圧力を受けて摩擦接触し、クラッチハブ５１とクラッチドラム５２との間で駆動力を伝達する。この際、第１回転部材４１の回転速度と第２回転部材４２の回転速度とが異なる場合には、インナクラッチプレート５３とアウタクラッチプレート５４とが摩擦摺動する。

インナクラッチプレート５３とアウタクラッチプレート５４との摩擦摺動は、ハウジング２に封入された潤滑油Ｌによって潤滑される。潤滑油Ｌは、クラッチ収容室２ｂと潤滑油収容室２ｃとの間を流動可能である。この潤滑油Ｌにより、インナクラッチプレート５３及びアウタクラッチプレート５４の摩耗が抑制される。潤滑油Ｌは、第１回転部材４１の外周面と第１ハウジング部材２１の内面との間に配置されたシール部材９４によってクラッチ収容室２ｂからの漏れ出しが抑止されている。ハウジング２内における潤滑油Ｌの量は一定であり、潤滑油収容室２ｃに貯留される潤滑油Ｌの量が増えれば、クラッチ収容室２ｂにおける潤滑油Ｌの量が減少する。また、潤滑油Ｌは、差動機構収容室２ａにおけるデフオイルよりも低い粘性を有している。潤滑油Ｌとデフオイルとは、シール部材９３によって区画されている。

第２回転部材４２は、シール部材９４と並置された軸受８６によって第１ハウジング部材２１に対して回転可能に支持されている。第２回転部材４２における第１回転部材４１側の端部にはボス部４２１が形成され、このボス部４２１の外周に軸受８７が配置されている。この軸受８７は、第１回転部材４１に形成された凹部４１１の内周に嵌着されている。

第２ハウジング部材２２には、第１回転部材４１を挿通させる挿通孔２２０と、油圧ユニット１４から作動油が供給されるシリンダ室２２１と、潤滑油収容室２ｃとが形成されている。シリンダ室２２１には、第２ハウジング部材２２に形成される図略の作動油供給孔を介して作動油が供給される。挿通孔２２０には、シール部材９３が配置されている。

シリンダ室２２１は、挿通孔２２０の外周側に環状に形成され、潤滑油収容室２ｃは、シリンダ室２２１のさらに外周側に環状に形成されている。シリンダ室２２１は、潤滑油収容室２ｃとの間を区画する外側区画壁２２３と、外側区画壁２２３よりも内側に形成された内側区画壁２２４との間に挟まれて形成されている。シリンダ室２２１及び潤滑油収容室２ｃは、共にクラッチ収容室２ｂ側に開口している。

ピストン部材５０は、シリンダ室２２１内に一部が収容されて回転軸線Ｏ方向へ移動可能である。ピストン部材５０の内周面及び外周面には、それぞれ環状溝が形成されており、この環状溝に外側及び内側のＯリング５０１，５０２が収容されている。このＯリング５０１，５０２は、油圧ユニット１４からシリンダ室２２１に供給される作動油がクラッチ収容室２ｂに漏れることを防ぐシール部材として機能する。ピストン部材５０と押圧部材５５との間には、スラストころ軸受８８が配置されている。

ピストン部材５０は、油圧ユニット１４からシリンダ室２２１に作動油が供給されると、作動油の圧力を受けてクラッチ機構５側に移動する。これにより、インナクラッチプレート５３とアウタクラッチプレート５４とがピストン部材５０の押圧力により互いに押し付けられてクラッチ機構５が作動し、第１回転部材４１から第２回転部材４２に駆動力が伝達される。また、ピストン部材５０は、シリンダ室２２１における作動油の圧力が低下すると、押圧部材５５及び軸受８８を介して受ける弾性部材５６の付勢力（復元力）によってクラッチ機構５側とは反対側に移動する。これにより、クラッチ機構５が非作動状態となり、第１回転部材４１と第２回転部材４２とが自在に相対回転可能となる。

四輪駆動車１００の制御装置１３は、前輪１０４Ｌ，１０４Ｒ及び後輪１０５Ｌ，１０５Ｒにエンジン１０２の駆動力が伝達される四輪駆動時には、噛み合いクラッチ１２を連結状態とし、かつ油圧ユニット１４から供給される作動油によってクラッチ機構５を作動させてトルク伝達可能な状態とする。これにより、エンジン１０２の駆動力がフロントディファレンシャル１１を介して前輪側のドライブシャフト１０６Ｌ，１０６Ｒに伝達され、さらにフロントデフケース１１４、噛み合いクラッチ１２、プロペラシャフト１０８、及び駆動力伝達装置１を介して後輪側のドライブシャフト１０７Ｌ，１０７Ｒに伝達される。

一方、前輪１０４Ｌ，１０４Ｒのみにエンジン１０２の駆動力が伝達される四輪駆動車１００の二輪駆動時には、噛み合いクラッチ１２を連結遮断状態とし、駆動力伝達装置１のクラッチ機構５を非作動としてトルクが伝達されない状態とする。これにより、プロペラシャフト１０８、ピニオンギヤシャフト３０、差動機構３のリングギヤ３５、デフケース３１、及びピニオンシャフト３２が非回転状態となり、デフオイルの撹拌抵抗や各部の摺動抵抗が低減され、四輪駆動車１００の燃費を改善することが可能となる。

この二輪駆動の走行時には、第２サイドギヤ３４２がドライブシャフト１０７Ｒと共に回転し、第２サイドギヤ３４２の回転に伴うピニオンギヤ３３の自転（ピニオンシャフト３２を回転中心とする回転）により、第１のサイドギヤ３４１が第２サイドギヤ３４２と逆方向に回転する。これにより、第１サイドギヤ３４１に連結された第１回転部材４１と、ドライブシャフト１０７Ｌに連結された第２回転部材４２とが逆方向に回転し、これに伴ってアウタクラッチプレート５４とインナクラッチプレート５３とが互いに逆方向に回転する。

このため、アウタクラッチプレート５４とインナクラッチプレート５３との間に介在する潤滑油Ｌの粘性に起因する引き摺りトルクが大きくなると、二輪駆動の走行時にプロペラシャフト１０８等の回転を停止させる効果が十分に発揮されず、燃費の改善効果が低下してしまうおそれがある。そこで、本実施の形態に係る駆動力伝達装置１では、二輪駆動の走行時にアウタクラッチプレート５４とインナクラッチプレート５３との間に介在する潤滑油Ｌを減らし、クラッチ機構５における引き摺りトルクを低減するように構成されている。この構成について、図４乃至図７を参照して詳細に説明する。

図４は、図３の一部を拡大して示す拡大図であり、（ａ）は潤滑油収容室２ｃの上端部を示し、（ｂ）は潤滑油収容室２ｃの下端部を示している。図５は、第１ハウジング部材２１及び磁性リング７等を第２ハウジング部材２２側から見た構成図である。図６は、第１ハウジング部材２１の上端部を示す斜視図である。図７は、第２ハウジング部材２２及び揺動リング６を第１ハウジング部材２１側から見た構成図である。

潤滑油収容室２ｃの開口の一部は、環状の揺動リング６によって閉塞されている。揺動リング６は、図４に示すように、外側区画壁２２３の先端部に嵌着されたスナップリング２２５によって外側区画壁２２３から抜け止めされ、かつ外側区画壁２２３に支持されて、回転軸線Ｏを中心とする所定の角度範囲で回動可能である。揺動リング６は、潤滑油収容室２ｃに貯留される潤滑油Ｌの量を調整する調整部材として機能する。

潤滑油収容室２ｃは、上端部及び下端部においてクラッチ収容室２ｂと連通している。具体的には、図７に示すように、潤滑油収容室２ｃの上端部が外周側に膨出して膨出部２ｄが形成され、この膨出部２ｄから潤滑油Ｌが潤滑油収容室２ｃに導入される。また、揺動リング６には、潤滑油収容室２ｃの下端部に対応する位置に貫通孔６０が形成され、この貫通孔６０を介して潤滑油収容室２ｃがクラッチ収容室２ｂに連通している。膨出部２ｄから潤滑油収容室２ｃに導入された潤滑油Ｌは、貫通孔６０からクラッチ収容室２ｂに排出される。

揺動リング６は、板状の金属からなり、潤滑油収容室２ｃの開口を塞ぐように配置された円環部６１と、円環部６１から外周側に突出して設けられた被係止部６２とを有している。貫通孔６０は、円環部６１の下端部に設けられ、被係止部６２は、円環部６１の上端部から突出している。また、揺動リング６は、主としてアルミニウムからなる導電層６ａと、主として鉄からなる軟磁性層６ｂとが積層された２層構造であり、導電層６ａが磁性リング７に対向している。第２ハウジング部材２２には、揺動リング６の被係止部６２を係止する第１係止部２ｆ及び第２係止部２ｇが形成されている。揺動リング６は、被係止部６２が第１係止部２ｆに係止される第１位置（図７（ａ）に示す）と、被係止部６２が第２係止部２ｇに係止される第２位置（図７（ｂ）に示す）との間で、回転軸線Ｏを中心とする所定の角度範囲で揺動可能である。

磁性リング７は、円環板状の環状回転部材７１と、環状回転部材７１の一方の側面（揺動リング６との対向面）に固定された複数の永久磁石７２とを有している。永久磁石７２は、例えばフェライト磁石であり、例えば接着によって環状回転部材７１に固定されている。環状回転部材７１は、鉄等の軟磁性体からなり、その内周端部には、クラッチハブ５１のスプライン嵌合部５１１ａに係合する複数の係合突起７１１が形成されている。これにより、磁性リング７は、クラッチハブ５１に対して相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能であり、及び第１回転部材４１と共に回転する。

本実施の形態では、１２個の永久磁石７２が環状回転部材７１の周方向に沿って等間隔に固定されている。これら１２個の永久磁石７２は、揺動リング６に向かい合う磁極がＮ極のものとＳ極のものとが交互に配置されている。磁性リング７を回転軸線Ｏに沿った軸方向に見た場合に、それぞれの永久磁石７２は環状回転部材７１の外周端部付近に固定され、環状回転部材７１の一方の側面における永久磁石７２よりも内周側の領域には、スラストころ軸受８８が当接する。この領域における環状回転部材７１は、スラストころ軸受８８と押圧部材５５との間に挟まれる。

磁性リング７が第１回転部材４１と共に回転すると、永久磁石７２による電磁誘導によって揺動リング６が連れ回りする。この動作原理は、所謂「アラゴの円盤」と同様であり、磁性リング７の永久磁石７２が揺動リング６に対して回転することにより導電層６ａに発生する渦電流と永久磁石７２の磁界との相互作用によって、揺動リング６が磁性リング７から回転力を受けるものである。すなわち、磁性リング７は、第１回転部材４１と共に回転して揺動リング６に第１回転部材４１の回転方向への回転力を付与する。揺動リング６は、この回転力を受け、磁性リング７の回転に対して遅れながら、磁性リング７と同方向に回転する。

前述のように、揺動リング６は、図７（ａ）に示す第１位置と図７（ｂ）に示す第２位置との間の所定の角度範囲で揺動可能であるので、磁性リング７が揺動リング６に対して図７（ａ）に示す矢印Ｄ_１方向に回転する場合には揺動リング６の回転位置が第１位置となり、磁性リング７が揺動リング６に対して図７（ｂ）に示す矢印Ｄ_２方向に回転する場合には揺動リング６の回転位置が第２位置となる。磁性リング７は、四輪駆動車１００が二輪駆動状態で前進走行する際に矢印Ｄ_１方向に回転し、四輪駆動車１００が四輪駆動状態で前進走行する際に矢印Ｄ_２方向に回転する。この揺動リング６の回動に伴い、第２ハウジング部材２２に対する貫通孔６０の位置も変化する。

ハウジング２には、揺動リング６が第１位置にあるときに貫通孔６０を閉塞する位置に閉塞部２２６が設けられている。本実施の形態では、閉塞部２２６が第２ハウジング部材２２における潤滑油収容室２ｃ内の下端部に設けられている。閉塞部２２６は、潤滑油収容室２ｃの外周面に突設された内方突起として形成されている。閉塞部２２６は、揺動リング６が第１位置にあるとき、図７（ａ）に示すように貫通孔６０を閉塞し、揺動リング６が第２位置にあるときは、図７（ｂ）に示すように貫通孔６０を閉塞しない。これにより、四輪駆動車１００が二輪駆動状態で前進走行する際には、貫通孔６０を介して潤滑油収容室２ｃからクラッチ収容室２ｂに供給される潤滑油Ｌがゼロもしくは少量となり、四輪駆動車１００が四輪駆動状態で前進走行する際には、貫通孔６０を介して潤滑油収容室２ｃからクラッチ収容室２ｂに潤滑油Ｌが流出する。

このように、本実施の形態では、ハウジング２に対して第１回転部材４１が一方向に回転した場合に潤滑油収容室２ｃからクラッチ収容室２ｂに流出する潤滑油が減少し、ハウジング２に対して第１回転部材４１が逆方向に回転した場合に潤滑油収容室２ｃからクラッチ収容室２ｂに流出する潤滑油が増大する。換言すれば、揺動リング６は、ハウジング２に対して第１回転部材４１が一方向（矢印Ｄ_１方向）に回転した場合に潤滑油収容室２ｃに貯留される潤滑油Ｌの量を増大させ、第１回転部材４１が逆方向（矢印Ｄ_２方向）に回転した場合に潤滑油収容室２ｃに貯留される潤滑油の量を減少させる。したがって、揺動リング６が第１回転部材４１の回転方向に所定の角度範囲で連れ回りすることにより、潤滑油収容室２ｃに貯留される潤滑油の量が調整される。

また、磁性リング７が第１回転部材４１と共に回転すると、クラッチ収容室２ｂにおける潤滑油Ｌが掻き上げられ、潤滑油収容室２ｃの上端部における膨出部２ｄから流入する。この際、複数の永久磁石７２は、第１回転部材４１の回転に伴って潤滑油Ｌをクラッチ収容室２ｂ内で撹拌する突起として機能する。また、磁性リング７の回転による潤滑油Ｌの掻き上げ方向は、第１回転部材４１の回転方向、すなわち四輪駆動車１００が二輪駆動状態であるか四輪駆動状態であるかによって異なる。

図５及び図６に示すように、クラッチ収容室２ｂの上端部には、外周側に膨出した膨出部２ｅが形成されている。膨出部２ｅは、クラッチ収容室２ｂにおいてクラッチ機構５及び磁性リング７が収容された円筒状の収容空間と、第１及び第２の庇部２２７，２２８によって区画されている。第１の庇部２２７と第２の庇部２２８の間には、回転軸線Ｏと平行に延びる開口部２２９が形成されている。クラッチ収容室２ｂの膨出部２ｅは、潤滑油収容室２ｃの膨出部２ｄと向かい合っている。

磁性リング７が矢印Ｄ_１方向に回転すると、掻き上げられた潤滑油Ｌが開口部２２９から膨出部２ｅに進入し、膨出部２ｅに進入した潤滑油Ｌが第１の庇部２２７に案内されて図６に示す矢印Ａ方向に流動し、潤滑油収容室２ｃの膨出部２ｄに流入する。また、磁性リング７が矢印Ｄ_２方向に回転すると、掻き上げられた潤滑油Ｌが開口部２２９から膨出部２ｅに進入し、膨出部２ｅに進入した潤滑油Ｌが第２の庇部２２８に案内されて図６に示す矢印Ｂ方向に流動し、潤滑油収容室２ｃの膨出部２ｄに流入する。

このように、磁性リング７が何れの方向に回転しても、クラッチ収容室２ｂから潤滑油収容室２ｃに潤滑油Ｌが流入するが、揺動リング６の回転方向の位置によって潤滑油収容室２ｃからクラッチ収容室２ｂに流出する潤滑油Ｌの量が変わるので、潤滑油収容室２ｃに貯留される潤滑油Ｌの量が調整される。すなわち、二輪駆動状態では比較的多くの潤滑油Ｌが潤滑油収容室２ｃに貯留され、クラッチ収容室２ｂに滞留する潤滑油Ｌの量が減少するので、潤滑油Ｌの粘性に起因するインナクラッチプレート５３とアウタクラッチプレート５４との間の引き摺りトルクが小さくなる。

一方、二輪駆動状態から四輪駆動状態に移行すると、磁性リング７の回転方向が反転し、揺動リング６の位置が第１位置から第２位置に変化して、貫通孔６０の閉塞状態が解除される。これにより、潤滑油収容室２ｃに貯留されていた潤滑油が速やかにクラッチ収容室２ｂに供給され、インナクラッチプレート５３とアウタクラッチプレート５４との摩擦摺動が十分な量の潤滑油Ｌによって潤滑される。

（第１の実施の形態の効果）
以上説明した本発明の第１の実施の形態によれば、クラッチ機構５の非作動時における引き摺りトルクが低減されると共に、クラッチ機構５の作動時におけるインナクラッチプレート５３及びアウタクラッチプレート５４の摩耗が抑制される。また、揺動リング６が連れ回りすることによりクラッチ収容室２ｂと潤滑油収容室２ｃとの下端部における連通状態が切り替わるので、例えば電動モータや電磁ソレノイド等の電動アクチュエータを用いてクラッチ収容室２ｂと潤滑油収容室２ｃとの連通状態を切り替える場合に比較して、駆動力伝達装置１を簡素に構成することができる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について、図８及び図９を参照して説明する。第１の実施の形態では、揺動リング６に第１回転部材４１の回転方向への回転力を付与する回転力付与部材として、磁性リング７を用いた場合について説明したが、本実施の形態では、回転力付与部材として、回転方向に沿って複数の羽根部が設けられたフィンプレートを用いる。また、揺動リング６は、導電層６ａ及び軟磁性層６ｂからなる二層構造ではなく、１枚の金属板からなる単層構造である。その他の構成は、第１の実施の形態と共通であるので、この違いの部分について説明する。

図８（ａ）及び（ｂ）は、第１の実施の形態に係る磁性リング７に替えて、回転力付与部材としてのフィンプレート７Ａが適用された駆動力伝達装置１の断面を示す拡大図である。図８（ａ）及び（ｂ）において、第１の実施の形態について説明したものと共通する構成要素については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。図９は、フィンプレート７Ａを示し、（ａ）は第２ハウジング部材２２側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）はフィンプレート７Ａの一部を拡大して示す斜視図である。

フィンプレート７Ａは、第１回転部材４１及びクラッチハブ５１と共に回転することにより、クラッチ収容室２ｂの潤滑油Ｌを掻き上げ、潤滑油収容室２ｃに流入させる。フィンプレート７Ａは、環状に形成された円板部７３と、円板部７３の径方向の外側に設けられた複数の羽根部７４とを一体に有している。羽根部７４は、潤滑油を撹拌する突起として機能する。円板部７３の内周には、クラッチハブ５１のスプライン嵌合部５１１ａに係合する複数の係合突起７３１が形成されている。これにより、フィンプレート７Ａは、クラッチハブ５１に対して相対回転不能かつ軸方向移動可能に連結され、第１回転部材４１と共に回転する。

羽根部７４は、円板部７３の外周端部から径方向に沿って平行に延在して形成された平板部７４０と、平板部７４０に対して垂直に屈曲して形成された掻き上げ板７４１とを有し、第１回転部材４１の回転に伴って潤滑油Ｌをクラッチ収容室２ｂ内で撹拌する。

掻き上げ板７４１は、フィンプレート７Ａが矢印Ｄ_１方向（二輪駆動の前進時における回転方向）に回転した場合の平板部７４０の回転方向後端部に立設されている。これにより、フィンプレート７Ａが矢印Ｄ_１方向に回転した場合に、フィンプレート７Ａが矢印Ｄ_２方向（四輪駆動の前進時における回転方向）に回転した場合に比較して、より多くの潤滑油Ｌが掻き上げられ、潤滑油収容室２ｃに流入する。

揺動リング６は、フィンプレート７Ａによって撹拌された潤滑油Ｌの粘性による回転力を受けて連れ回りする。これにより、揺動リング６は、第１の実施の形態と同様に、潤滑油収容室２ｃに貯留される潤滑油の量を調整する。

本実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について、図１０を参照して説明する。

図１０は、本実施の形態に係る揺動リング６を第２ハウジング部材２２と共に示す構成図である。図１０（ａ）は、揺動リング６が第１位置にある状態を示し、図１０（ｂ）は、揺動リング６が第２位置にある状態を示している。図１０（ａ）及び（ｂ）において、第１の実施の形態について説明したものと共通する構成要素については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

第１の実施の形態では、揺動リング６が第１位置にある場合に貫通孔６０を閉塞部２２６により閉塞することで、貫通孔６０からクラッチ収容室２ｂに排出される潤滑油Ｌの量を低減する場合について説明したが、本実施の形態では、磁性リング７が矢印Ｄ_２方向（四輪駆動の前進時における回転方向）に回転した場合に、第２の庇部２２８に案内されて潤滑油収容室２ｃに流入する潤滑油Ｌの流れを遮断するように、揺動リング６に遮断部６３が設けられている。具体的には、遮断部６３が揺動リング６の周方向における被係止部６２の一側（第２係止部２ｇ側）に設けられている。また、本実施の形態では、第２ハウジング部材２２に閉塞部２２６が設けられておらず、貫通孔６０は第１の実施の形態よりも開口面積（潤滑油Ｌの流路面積）が小さい。その他の構成は、第１の実施の形態と共通である。

揺動リング６の周方向における被係止部６２の他側（第１係止部２ｆ側）には、遮断部が設けられていない。これにより、磁性リング７が矢印Ｄ_１方向に回転する二輪駆動の前進時には、第１の庇部２２７に案内された潤滑油Ｌが潤滑油収容室２ｃの膨出部２ｄに流入する。流入した潤滑油Ｌは、揺動リング６の下端部に形成された貫通孔６０からクラッチ収容室２ｂに排出される。ただし、この貫通孔６０は、磁性リング７が矢印Ｄ_１方向に回転する場合に潤滑油収容室２ｃに潤滑油Ｌが貯留される大きさに形成されている。これにより、二輪駆動の前進時には、潤滑油収容室２ｃに潤滑油Ｌが貯留され、クラッチ収容室２ｂに滞留する潤滑油Ｌの量が減少するので、潤滑油Ｌの粘性に起因するインナクラッチプレート５３とアウタクラッチプレート５４との間の引き摺りトルクが小さくなる。

一方、磁性リング７が矢印Ｄ_２方向に回転する四輪駆動の前進時には、揺動リング６の遮断部６３によって潤滑油収容室２ｃに流入する潤滑油Ｌが抑制される。これにより、クラッチ収容室２ｂにより多くの潤滑油Ｌが滞留し、インナクラッチプレート５３とアウタクラッチプレート５４との摩擦摺動が潤滑される。

なお、第１の実施の形態と同様に、第２ハウジング部材２２に閉塞部２２６を設けてもよい。この場合、磁性リング７が矢印Ｄ_１方向に回転する二輪駆動の前進時に、より多くの潤滑油Ｌが潤滑油収容室２ｃに貯留される。

このように、本実施の形態によれば、ハウジング２に対して第１回転部材４１が一方向（矢印Ｄ_１方向）に回転した場合にクラッチ収容室２ｂから潤滑油収容室２ｃに流入する潤滑油Ｌが増大し、ハウジング２に対して第１回転部材４１が逆方向（矢印Ｄ_２方向）に回転した場合にクラッチ収容室２ｂから潤滑油収容室２ｃに流入する潤滑油が減少する。これにより、本実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

（付記）
以上、本発明を上記第１乃至第３実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。

１…駆動力伝達装置２…ハウジング
２ａ…差動機構収容室２ｂ…クラッチ収容室
２ｃ…潤滑油収容室４１…第１回転部材
４２…第２回転部材５…クラッチ機構
５３…インナクラッチプレート（第１クラッチプレート）
５４…アウタクラッチプレート（第２クラッチプレート）
６…揺動リング７…磁性リング（回転力付与部材）
７Ａ…フィンプレート（回転力付与部材）７２…永久磁石
７４…羽根部（突起）Ｌ…潤滑油
Ｏ…回転軸線

Claims

同一回転軸線上で相対回転可能な第１回転部材及び第２回転部材と、
前記第１回転部材と共に回転する第１クラッチプレート及び前記第２回転部材と共に回転する第２クラッチプレートを有するクラッチ機構と、
前記クラッチ機構を収容するクラッチ収容室、及び前記クラッチ収容室と連通して前記第１クラッチプレートと前記第２クラッチプレートとの摩擦摺動を潤滑する潤滑油を収容する潤滑油収容室を有するハウジングと、
前記潤滑油収容室に貯留される潤滑油の量を調整する調整部材とを備え、
前記調整部材が前記第１回転部材の回転方向に所定の角度範囲で連れ回りすることにより、前記潤滑油収容室に貯留される潤滑油の量が調整される、
駆動力伝達装置。
前記調整部材と前記回転軸線方向に対向して配置され、前記第１回転部材と共に回転して前記調整部材に前記第１回転部材の回転方向への回転力を付与する回転力付与部材を備えた、
請求項１に記載の駆動力伝達装置。
前記調整部材は、前記ハウジングに対して前記第１回転部材が一方向に回転した場合に前記潤滑油収容室に貯留される潤滑油の量を増大させ、前記第１回転部材が前記一方向とは逆方向に回転した場合に前記潤滑油収容室に貯留される潤滑油の量を減少させる、
請求項１又は２に記載の駆動力伝達装置。
前記ハウジングに対して前記第１回転部材が前記一方向に回転した場合に前記クラッチ収容室から前記潤滑油収容室に流入する潤滑油が増大もしくは前記潤滑油収容室から前記クラッチ収容室に流出する潤滑油が減少し、前記ハウジングに対して前記第１回転部材が前記逆方向に回転した場合に前記クラッチ収容室から前記潤滑油収容室に流入する潤滑油が減少もしくは前記潤滑油収容室から前記クラッチ収容室に流出する潤滑油が増大する、
請求項３に記載の駆動力伝達装置。
前記潤滑油収容室は、上端部及び下端部において前記クラッチ収容室と連通し、
前記クラッチ収容室において前記回転力付与部材によって掻き上げられた潤滑油が前記上端部から前記潤滑油収容室に流入すると共に、前記潤滑油収容室に貯留された潤滑油が前記下端部から前記クラッチ収容室に流出する、
請求項２に記載の駆動力伝達装置。
前記回転力付与部材は、前記第１回転部材と相対回転不能に連結された環状回転部材と、前記環状回転部材に固定された磁石とを有し、
前記調整部材は、板状の金属からなり、前記回転力付与部材から前記磁石による電磁誘導による回転力を受ける、
請求項５に記載の駆動力伝達装置。
前記回転力付与部材は、前記第１回転部材の回転に伴って潤滑油を前記クラッチ収容室内で撹拌する複数の突起を有し、
前記調整部材は、前記回転力付与部材から、前記撹拌された潤滑油の粘性による回転力を受ける、
請求項５に記載の駆動力伝達装置。