駆動力配分装置
【課題】クラッチ機構内に貯留される潤滑油を適当な油量で常時保持することで、クラッチ機構の磨耗や油切れなどを防止することができるとともに、潤滑牲、冷却牲、性能安定性及び耐久性の向上を実現した駆動力配分装置を提供する。
【解決手段】駆動力配分装置１は、ケース２と、ケース状の入力回転部材２０及び出力回転部材４間のトルク伝達を断続するメインクラッチ４０と、入力回転部材２０の回転でケース２の第１内部空間３から撥ね上げられた潤滑油を収集するオイルガータ８１と、オイルガータ８１から入力回転部材２０の第２内部空間２６に供給される潤滑油を一時溜めるオイル溜り部８０とを備えている。オイル溜り部８０は、メインクラッチ４０の締結側のケース２及び入力回転部材２０間に形成された環状設置空間により構成されている。オイルガータ８１及びオイル溜り部８０を介して入力回転部材２０の第２内部空間２６内の潤滑油の供給排出を行う。
【解決手段】駆動力配分装置１は、ケース２と、ケース状の入力回転部材２０及び出力回転部材４間のトルク伝達を断続するメインクラッチ４０と、入力回転部材２０の回転でケース２の第１内部空間３から撥ね上げられた潤滑油を収集するオイルガータ８１と、オイルガータ８１から入力回転部材２０の第２内部空間２６に供給される潤滑油を一時溜めるオイル溜り部８０とを備えている。オイル溜り部８０は、メインクラッチ４０の締結側のケース２及び入力回転部材２０間に形成された環状設置空間により構成されている。オイルガータ８１及びオイル溜り部８０を介して入力回転部材２０の第２内部空間２６内の潤滑油の供給排出を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッチ機構を備えた駆動力配分装置に係わり、特に、クラッチ機構に対して油切れなどを発生させない潤滑構造を有する駆動力配分装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば四輪駆動車における各種の駆動力配分装置が提案されている。この種の従来の駆動力配分装置の一例としては、例えばデフケースの内部に、互いに相対回転可能に配置された入力回転部材及び出力回転部材間のトルク伝達を制御するクラッチ機構を備えており、デファレンシャルの特性や性能に適合する潤滑油とは異なる特性や性能の潤滑油をクラッチ機構の潤滑・冷却に用いた駆動力配分装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載された従来の駆動力配分装置は、デフケース（ケーシング）の内部に入力回転部材となるカップリングケースを回転可能に支持している。そのカップリングケースの内部には、筒状シャフトが相対回転可能に配置されている。その筒状シャフトの内部には、デフケースの内部に回転可能に配置された出力回転部材となるドライブピニオンシャフトの前端部が取り付けられている。
【０００４】
その筒状シャフト及びカップリングケース間に形成された内部空間は、カップリングオイル室を形成している。そのカップリングオイル室には、クラッチ機構が同一軸線上に設けられるとともに、カップリングオイルが封入されている。そのカップリングケース及びデフケース間に形成された内部空間は、液密及び気密に封止されており、空気室を形成している。そのデフケース及びドライブピニオンシャフトの後端部間に形成された内部空間は、カップリングオイル室及び空気室とは独立して液密及び気密に封止されており、デファレンシャルオイル室を形成している。そのデファレンシャルオイル室には、デファレンシャルオイルが封入されている。
【０００５】
この従来の駆動力配分装置によれば、カップリングオイルとデファレンシャルオイルとを別個に選択して封入することが可能となり、他の動力伝達機構や構成部品に要求される機能や特性との適合性に関わりなく、クラッチ機構の特性や性能に適合するカップリングオイルを選択して封入することができるとしている。
【０００６】
従来の駆動力配分装置の他の一例としては、例えばデフケースの内部に形成された同一空間にクラッチ機構とデファレンシャルとを配置した駆動力配分装置がある（例えば、特許文献２参照）。この特許文献２に記載された従来の駆動力配分装置は、デフケースの収容空間とカップリングケースの収容空間とを区画しておらず、デフケース内に封入したデファレンシャルオイルによりカップリングケースのクラッチ機構の潤滑・冷却を行うようにしている。
【０００７】
上記特許文献２に記載された従来の駆動力配分装置の他にも、例えばデフケースの内部に形成された同一空間にクラッチ機構とデファレンシャルとを配置した駆動力配分装置がある（例えば、特許文献３及び４参照）。
【０００８】
従来の駆動力配分装置の更に他の一例としては、例えば入力回転部材となるクラッチハウジングの回転により発生する遠心力で、クラッチハウジングを回転可能に支持する支持ハウジングに封入された潤滑油を、クラッチハウジング内に配されたクラッチ機構に供給する潤滑構造を有する駆動力配分装置がある（例えば、特許文献５参照）。
【０００９】
この特許文献５に記載された従来の駆動力配分装置は、アーマチュアと電磁石との間に配されたパイロットクラッチと、パイロットクラッチの締結により推力を発生するカム機構と、カム機構の推力が伝達されることで締結されるメインクラッチとを備えており、支持ハウジングからクラッチハウジングに供給される潤滑油を一時溜めるオイル溜り部（環状空間部）をクラッチハウジングの電磁石側の設置空間に設けている。その設置空間は、支持ハウジングと、クラッチハウジングと相対回転可能に支持された出力回転部材となる車軸と、電磁石と、支持ハウジング及び車軸間に介装されたオイルシールとにより形成されている。
【００１０】
この従来の駆動力配分装置の潤滑構造によると、支持ハウジングに封入された潤滑油が、クラッチハウジングの回転により発生する遠心力で、支持ハウジングの内面に設けられたオイルガータへ掻き上げられる。そのオイルガータからの潤滑油は、支持ハウジングに形成されたガイド凹部と、電磁石の支持体に形成された切欠とを介して環状空間部へ移動する。その環状空間部に溜められた潤滑油は、クラッチハウジングと車軸との相対回転によりクラッチハウジングの内部へ引き込まれて移動する。その潤滑油は、クラッチハウジングの回転による遠心力により、クラッチハウジングの外周面に形成された複数の油孔（導入窓）から支持ハウジングの内部へ排出されるようになっている。
【特許文献１】特許第３４４２２５０号公報
【特許文献２】特許第２９９２３３６号公報
【特許文献３】特許第２９９２３０４号公報
【特許文献４】特許第３２７６３４０号公報
【特許文献５】特開２００７−２８５４５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、上記従来の駆動力配分装置は、クラッチ機構のクラッチプレートの滑りを伴う状態で使用されるので、そのクラッチプレート間の摩擦熱による過熱、クラッチプレートの磨耗や油切れなどが発生する。このため、クラッチプレートの潤滑・冷却を行なうために潤滑油が供給される。しかしながら、上記特許文献１に記載された従来の駆動力配分装置は、デフケースの内周面とカップリングケースの外周面とにより形成された内部空間が空気室となっているので、以下の様々な問題点を有している。
（１）空気によりパイロットクラッチ、カム機構、メインクラッチなどのカップリング（クラッチ機構）を冷却する構成では、カップリング内部を十分に冷却できないので、カップリングケースの外側の冷却牲が悪い。そのため、悪路走行などによるクラッチ発熱の多い環境条件下では、駆動力配分装置の内部の温度上昇が早くなり、長時間の運転走行ができない。
（２）冬季の外気温度が低い環境条件下では、冷え切った駆動力伝達装置の内部温度が上昇し難い。そのため、駆動力伝達装置内のオイルの粘性が高くなり、そのオイルの粘性抵抗により大きな引きずりトルクが発生し、車両操縦性の悪化を招く。
（３）カップリングケース内には、カップリングが密集状態に配設される。そのため、カップリングケースの内部空間に余裕が少なく、その容積が小さくなる。その結果、カップリングケース内の封入油量が少ないので、潤滑油の劣化が早くなり、シャダーの防止耐久性の寿命が短い。
【００１２】
一方、上記特許文献２〜４に記載された従来の駆動力配分装置は、デフケース内に封入したデファレンシャルオイルによりクラッチ機構の潤滑・冷却を行うので、以下の問題点を有している。
（１）潤滑油の油量が充分に確保され難く、クラッチ機構の潤滑を充分に行うことができなくなり、クラッチプレートの摩耗、劣化が激しい。特に、車両の停止状態からの発進時においては、クラッチプレートの滑りによる発熱でクラッチ温度が上昇するので、油切れによるクラッチプレートの損傷のおそれが強い。
【００１３】
また、上記特許文献５に記載された従来の駆動力配分装置は、支持ハウジングからクラッチハウジングへ循環供給される潤滑油を一時溜める環状空間部をクラッチハウジングの電磁石側の配置空間に設けているので、以下の問題点を有している。
（１）環状空間部に溜められた潤滑油は、クラッチハウジングと車軸との相対回転により、クラッチ機構の電磁石側からパイロットクラッチ、カム機構などの構成部品を介して離間したメインクラッチ側へ引き込まれて移動するので、この各種構成部品が潤滑油の流れを阻害することとなり、パイロットクラッチ、メインクラッチを充分に潤滑し難くなる。そのため、パイロットクラッチ、メインクラッチの冷却を確実に行うことができず、これらのクラッチプレートの摩耗、劣化が激しくなりやすい。
（２）パイロットクラッチ及びメインクラッチの摺動に伴うエネルギー損失により、多大なクラッチ発熱が発生する。特に、メインクラッチのクラッチ発熱が最も多くなるので、メインクラッチに対しては潤滑油により充分に潤滑・冷却を行う必要がある。しかしながら、クラッチハウジングの外周面には、複数の油孔（導入窓）が形成されているので、メインクラッチ側へ引き込まれて移動する潤滑油は、クラッチハウジングの回転により発生する遠心力の作用でクラッチハウジングの油孔から支持ハウジングの内部へ排出されてしまい、メインクラッチへの潤滑油の油量が充分に確保され難い。
【００１４】
従って、本発明は、上記従来の課題を解消すべくなされたものであり、その具体的な目的は、クラッチ機構内に貯留される潤滑油を適当な油量で常時保持することで、クラッチ機構の磨耗や油切れなどを防止することができるとともに、潤滑牲、冷却牲、性能安定性及び耐久性の向上を実現した駆動力配分装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
［１］本発明は、潤滑油が封入された第１の内部空間を有するケースと、前記ケースの前記第１の内部空間に回転可能に支持され、第２の内部空間を有する密閉型の入力回転部材と、前記入力回転部材の前記第２の内部空間に相対回転可能に支持された出力回転部材と、前記入力回転部材及び前記出力回転部材間の前記第２の内部空間にあって、前記入力回転部材及び前記出力回転部材間のトルク伝達を断続するメインクラッチを有するクラッチ機構と、前記ケースの内周面に設けられ、前記入力回転部材の回転により前記第１の内部空間から撥ね上げられた前記潤滑油を収集するオイルガータと、前記入力回転部材の回転により前記オイルガータから前記第２の内部空間に供給される前記潤滑油を一時溜めるオイル溜り部とを備え、前記オイル溜り部は、前記メインクラッチの締結側の前記ケース及び前記入力回転部材間に形成され、前記オイルガータ及び前記オイル溜り部を介して前記第２の内部空間内に前記潤滑油の供給排出を行うように構成されていることを特徴とする駆動力配分装置にある。
［２］上記［１］記載の発明にあって、前記オイル溜り部は、前記メインクラッチの締結側の前記ケースに前記入力回転部材を回転可能に支持するシールベアリングと、前記ケース及び前記出力回転部材間をシールするオイルシールとの間に形成された環状の設置空間により構成されていることを特徴としている。
［３］上記［１］記載の発明にあって、前記ケースには、前記オイルガータから流出する前記潤滑油を前記オイル溜り部へ誘導する誘導路が設けられ、前記入力回転部材及び前記出力回転部材間には、前記オイル溜り部に溜められた前記潤滑油を前記第２の内部空間に供給する供給孔と前記供給孔に連通する導入路とが設けられ、前記誘導路は、前記入力回転部材の回転軸線の中心よりも上方に設けられていることを特徴としている。
［４］上記［３］記載の発明にあって、前記供給孔の外径Ｄ１、前記導入路の外径Ｄ２、及び前記メインクラッチのクラッチプレートの内径Ｄ３が、Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３の関係を有していることを特徴としている。
［５］上記［２］記載の発明にあって、前記オイル溜り部は、前記シールベアリング及び前記オイルシール間にオイルダクトを設けていることを特徴としている。
［６］上記［１］記載の発明にあって、前記クラッチ機構は更に、通電により前記メインクラッチの伝達トルクを制御するパイロットクラッチと、前記パイロットクラッチの伝達トルクを前記メインクラッチに対する押付け力に変換するカム機構と、前記メインクラッチの締結側とは反対側の前記入力回転部材の壁部の外側に軸線方向移動可能に設けられた電磁石と、前記入力回転部材の前記壁部の内部に前記パイロットクラッチに向けて移動可能に配され、前記パイロットクラッチを押付ける押圧部材とを有し、前記押圧部材は、前記電磁石に通電することで、前記入力回転部材との間で前記電磁石に作用する磁気吸引力により前記パイロットクラッチの操作力を調整することを特徴としている。
［７］上記［６］記載の発明にあって、前記電磁石は、前記ケースの内周面に支持されていることを特徴としている。
［８］上記［６］記載の発明にあって、前記電磁石は、前記入力回転部材の軸部に対して相対回転可能及び軸方向移動可能に支持され、かつ、前記ケースに対して回転不能に支持されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、入力回転部材の回転停止時においても、密閉型の入力回転部材内に貯留される潤滑油を適当な油量で常時保持することができるようになり、クラッチ機構の磨耗や油切れなどを効果的に抑制することができる。これにより、駆動力配分装置の潤滑牲、冷却性、性能安定性及び耐久性の向上を達成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて具体的に説明する。
【００１８】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の代表的な実施の形態である駆動力配分装置の内部構造を概略的に示す断面図である。
【００１９】
（駆動力配分装置の構成）
図１において、符号１は、四輪駆動車のプロペラシャフトとリヤデファレンシャルとの間に配置された駆動力配分装置の全体構成を概略的に示している。この第１の実施の形態に係る典型的な駆動力伝達装置１は、入力回転部材である回転軸部２１を有する密閉型のカップリングケース２０を備えている。このカップリングケース２０は、回転軸線方向（車体前後方向）に延びる一対のケースを組み合わせたリヤデフケース２，２により覆われており、リヤデフケース２の内周面及びカップリングケース２０の外周面間により所要の第１の内部空間３が形成されている。リヤデフケース２の内部には、リヤデファレンシャルを回転駆動する出力回転部材であるドライブピニオンシャフト４がカップリングケース２０の回転軸部２１と同一軸線上に配置されている。
【００２０】
カップリングケース２０の回転軸部２１は、図１に示すように、エンジンからの駆動力が伝えられるプロペラシャフト側のフランジ５の円筒部内にナット６により締付固定されている。そのフランジ５には、プロペラシャフトと一体に取り付けられたフランジが連結固定されるようになっている。
【００２１】
（リヤデフケースの構成）
ドライブピニオンシャフト４の前端部には、図１に示すように、円筒状のハブ２７の内周面がスプライン連結されており、ベアリング１５を介してカップリングケース２０に相対回転可能に支持されている。ドライブピニオンシャフト４の後端部は、一対のテーパローラベアリング７，７を介してリヤデフケース２の内周面に回転可能に支承されており、スペーサ及びナットにより一体化されている。ドライブピニオンシャフト４の後端部先端には、リヤデファレンシャルのギヤ機構と噛合されるギヤ８が一体に形成されている。
【００２２】
リヤデフケース２の後端部には、カップリングケース２０の軸受部となる円筒壁部９がカップリング側に向けて延在されている。リヤデフケース２の前端部に形成された開口とプロペラシャフト側のフランジ５の外周面との間には、オイルシール１０が配されている。リヤデフケース２の円筒壁部９の内周面とドライブピニオンシャフト４との間には、オイルシール１１が配されている。それらのオイルシール１０，１１により、リヤデフケース２の第１の内部空間３とリヤデファレンシャル側の第３の内部空間１８とを区画しており、その内部空間３を密封している。プロペラシャフト側のフランジ５には、ダストカバー１２が固定されており、リヤデフケース２の内部空間３にダストなどが浸入するのを防止している。
【００２３】
（カップリングケースの構成）
この密閉型のカップリングケース２０は、図１に示すように、回転軸部２１よりも大径の円筒部２２と、円筒部２２よりも大径の第１のハウジング２３と、第１のハウジング２３の後端開口部を液密に内嵌固定する円環状の第２のハウジング２４とからなる多段形状を有している。第２ハウジング２４の後端面には、潤滑油を供給排出可能に設けた円筒状の開口筒部２５が形成されている。回転軸部２１は、ベアリング１３を介してリヤデフケース２内に回転可能に支承されるとともに、第２ハウジング２４の開口筒部２５が、シールベアリング１４を介してリヤデフケース２の円筒壁部９の内周面に回転可能に支承されている。
【００２４】
図示例によれば、この駆動力配分装置１では、リヤデフケース２の円筒壁部９の内周面及びドライブピニオンシャフト４間に介在されたオイルシール１１により、カップリングケース２０の第２の内部空間２６とリヤデファレンシャル側の第３の内部空間１８とが区画されている。そのオイルシール１１とシールベアリング１４とにより環状の設置空間を形成することで、駆動力配分装置１の回転によりリヤデフケース２の内部空間３から撥ね上げられた潤滑油を溜めるオイル溜り部８０が構成されている。
【００２５】
カップリングケース２０の円筒部２２の外周面とリヤデフケース２の内周面との間には、電磁石７０を配置する環状の配置空間が形成されている。第１ハウジング２３の入力側には、電磁石７０に面する段差面を形成する環状の段差壁部２３ａが設けられている。その段差壁部２３ａには、環状凹部２３ｂが形成されている。その環状凹部２３ｂの底面には、カップリングケース２０の回転軸線を中心とする同一円周上に所定の位相差をもって複数の貫通孔２３ｃ，…，２３ｃが軸方向に貫通して形成されている。その貫通孔２３ｃのそれぞれには、パイロットクラッチ５０の押付け力を調整する押圧部材５３が軸方向移動可能に収納されている。
【００２６】
（クラッチ機構の構成）
この駆動力配分装置１は、図１に示すように、カップリングケース２０及びドライブピニオンシャフト４間のトルク伝達を制御するクラッチ機構をカップリングケース２０内に回転軸部２１と同一軸線上に配している。このクラッチ機構は、電磁石７０に通電することで、カップリングケース２０の段差壁部２３ａとの間で電磁石７０に作用する磁気吸引力を、電磁石７０がパイロットクラッチ５０に向けて移動する操作力としている。このクラッチ機構の基本構成は、メインクラッチ４０と、メインクラッチ４０の伝達トルクを調整する電磁式のパイロットクラッチ５０と、パイロットクラッチ５０の伝達トルクをメインクラッチ４０に対する押付け力に変換するカム機構６０とにより主に構成されている。この駆動力配分装置１は更に、クラッチ機構を断続操作する電磁石７０と、電磁石７０に作用する磁気吸引力によりパイロットクラッチ５０を押付ける押圧部材５３とを備えている。
【００２７】
（メインクラッチの構成）
メインクラッチ４０は、図１に示すように、カップリングケース２０の第１ハウジング２３の内周面にスプライン連結された複数の環状のアウタクラッチプレート４１と、ハブ２７の外周面にスプライン連結された複数の環状のインナクラッチプレート４２とを有している。メインクラッチ４０と第２ハウジング２４との間には、クラッチの隙間を規制する環状のスペーサ４３が配されている。インナクラッチプレート４２の摩擦係合面を除く部位には、カップリングケース２０の回転軸線を中心とする同一円周上に所定の位相差をもって複数の円形状の油孔４４，…，４４が形成されている。メインクラッチ４０は、パイロットクラッチ５０の締結によりメインクラッチ４０側に移動するカム機構６０のプレッシャリング６１を介して締結される。メインクラッチ４０が締結されると、第１ハウジング２３及びハブ２７が接続されるので、カップリングケース２０からドライブピニオンシャフト４へ駆動力が伝達される。
【００２８】
（パイロットクラッチの構成）
パイロットクラッチ５０は、図１に示すように、２枚の環状のアウタクラッチプレート５１，５１と１枚の環状のインナクラッチプレート５２とを有している。アウタクラッチプレート５１は、第１ハウジング２３の内周面にスプライン連結されている。一方のインナクラッチプレート５２は、カム機構６０のカムリング６２にスプライン連結されている。インナクラッチプレート５２の摩擦係合面を除く部位には、カップリングケース２０の回転軸線を中心とする同一円周上に所定の位相差をもって複数の円形状の油孔５４，…，５４が形成されている。
【００２９】
電磁石７０に通電すると、電磁石７０がパイロットクラッチ５０側に吸引移動される。その押圧力により押圧部材５３がパイロットクラッチ５０側に移動され、その押圧力によりパイロットクラッチ５０が締結される。このとき、カムリング６２とプレッシャリング６１との間に回転トルクが生じることでカム機構６０にスラスト力を発生させる。なお、図示例によると、パイロットクラッチ５０のインナクラッチプレート５２の枚数を１枚に設定しているが、これに限定されるものではない。この第１の実施の形態では、例えばインナクラッチプレート５２を２枚もしくは３枚以上の枚数に設定してもよいことは勿論である。
【００３０】
（カム機構の構成）
カム機構６０は、図１に示すように、プレッシャリング６１と、カムリング６２と、プレッシャリング６１及びカムリング６２間に配されたカムボール６３とにより構成されている。カム機構６０は、カップリングケース２０の第１ハウジング２３の段差壁部２３ａの内周面にスラスト軸受６４により受け止められ、ハブ２７の外周面に配されている。プレッシャリング６１には、カップリングケース２０の回転軸線を中心とする同一円周上に所定の位相差をもって油路６５が貫通して形成されている。カム機構６０は、メインクラッチ４０の締結力を無段階に制御する。電磁石７０の通電によりパイロットクラッチ５０が締結されると、パイロットクラッチ５０に連結されたカムリング６２及びプレッシャリング６１間に回転トルクが生じる。カムボール６３がカムリング６２及びプレッシャリング６１を互いに離反する方向に押圧するスラスト力によって、プレッシャリング６１がメインクラッチ４０側へ移動し、メインクラッチ４０が締結する。
【００３１】
（電磁石の構成）
電磁石７０は、図１に示すように、ヨーク７１とコイル７２とにより環状に形成されている。ヨーク７１は、メインクラッチ４０側に開放された断面コ字状をなす環状の凹部７３を有している。その凹部７３内には、環状のコイル７２が液密にシールされ、嵌着固定されている。コイル７２と面する部位には、ステンレス材等からなる環状の非磁性部材７４が埋設されている。電磁石７０は、カップリングケース２０の円筒部２２の外周面とリヤデフケース２の内周面間に形成された環状の配置空間において、カップリングケース２０の段差壁部２３ａとの間に所定の空隙Ｇをもってリヤデフケース２の内周面に回転不能にかつ軸方向移動可能に支承されている。
【００３２】
電磁石７０には、リヤデフケース２にグロメット７５を介して外部へ引き出されたリード線７６が連結されている。このリード線７６を介して電磁石７０に通電すると、パイロットクラッチ５０に磁気を通過させることなく、ヨーク７１及びカップリングケース２０の段差壁部２３ａ間を循環する磁路Ｌが形成され、電磁石７０がカップリングケース２０の段差壁部２３ａに吸引される荷重（電磁石７０に作用する磁気吸引力）をパイロットクラッチ５０に対して直接付加するようになっている。電磁石７０への通電電力を調整することでパイロットクラッチ５０への押付け力を調整することができる。電磁石７０とカップリングケース２０の段差壁部２３ａとが近接して配されており、磁束漏れを低減させ、磁力を効率的に使用することが可能となる。
【００３３】
この第１の実施の形態では、電磁石７０をリヤデフケース２の内周面に支持する構成を例示しているが、これに限定されるものではない。この構成に代えて、例えば電磁石７０をカップリングケース２０の円筒部２２に支持することができる。電磁石７０は、カップリングケース２０の円筒部２２の外周面にベアリングを介して相対回転可能に支持するとともに、軸方向移動可能に支持することで、リヤデフケース２の内周面に対しては回転不能に支持する構成とすることができる。
【００３４】
（押圧部材の構成）
カップリングケース２０の段差壁部２３ａに形成された環状凹部２３ｂの貫通孔２３ｃ内には、図１に示すように、押圧部材５３が軸方向移動可能に配されている。その押圧部材５３は、一端に円形フランジをもつ円形のブロック体により構成されている。この段差壁部２３ａの環状凹部２３ｂには、電磁石７０の非磁性部材７４に面するスラストニードルベアリング５５と、押圧部材５３に面するリングプレート５６とが並設されている。電磁石７０に作用する磁気吸引力は、非磁性部材７４、スラストニードルベアリング５５、リングプレート５６及び押圧部材５３へと伝えられ、パイロットクラッチ５０への押付け力となる。
【００３５】
上記クラッチ機構は、カップリングケース２０との間で電磁石７０に作用する磁気吸引力をパイロットクラッチ５０に対する操作力としているので、パイロットクラッチ５０を磁路Ｌの一部として構成する必要がない。パイロットクラッチ５０のクラッチプレート摺動面に加えて、クラッチプレート摺動面としては必要としない磁気通路断面を形成することがなくなるので、パイロットクラッチ５０をコンパクトに構成することが可能となり、小さな電流で大きなトルクを制御することができるようになる。
【００３６】
以上のように構成されたクラッチ機構を備えた駆動力配分装置１は、互いに摩擦係合又は離間する複数のクラッチプレートの滑りを伴う状態で使用される。そのため、クラッチプレート間の摩擦熱による過熱、クラッチプレートの磨耗や油切れなどが発生するので、クラッチプレートの潤滑・冷却を行なうために潤滑油を供給排出する必要がある。
【００３７】
（オイル循環路の構成）
この第１の実施の形態に係る駆動力配分装置１の特徴とするところは、密閉型のカップリングケース２０のオイル循環路の構成にある。
【００３８】
図２〜図４は、この第１の実施の形態に係る駆動力配分装置に効果的に使用されるオイル循環路の一構成例を概略的に示している。図２（Ａ）は、図１の２Ａ−２Ａ線に沿って切り欠いた要部断面図、図２（Ｂ）は、図１の２Ｂ−２Ｂ線に沿って切り欠いた要部断面図、図２（Ｃ）は、図２（Ｂ）に相当する要部断面図であり、図３は、図２（Ｂ）の３−３線の矢視断面拡大図、図４は、カップリングケースの後端部側の要部断面拡大図である。なお、図２（Ｂ）は、カップリングケースの回転時におけるカップリングケース内の潤滑油の状態を、図２（Ｃ）は、カップリングケースの回転停止時におけるカップリングケース内の潤滑油の状態をそれぞれ示している。
【００３９】
図２〜図４において、このオイル循環路の基本構成は、駆動力配分装置１の回転によりリヤデフケース２の内部空間３から撥ね上げられた潤滑油を収集するオイルガータ８１と、オイルガータ８１から流出する潤滑油を誘導する誘導路８２と、誘導路８２の誘導口８２ａから流出する潤滑油を溜めるオイル溜り部８０と、オイル溜り部８０に溜められた潤滑油をカップリングケース２０の内部空間２６に供給する供給孔８３と、供給孔８３に連通する導入路８４とにより主に構成されている。
【００４０】
（オイルガータの構成）
駆動力配分装置１の回転によりリヤデフケース２の内部空間３から撥ね上げられた潤滑油をオイル溜り部８０に導くオイルガータ８１は、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示すように、カップリングケース２０の回転軸線Ｃよりも上方向のリヤデフケース２の内周面に沿って配されている。その内周面から外方向へ膨出して形成された細長い周壁８１ａと、その周壁８１ａにより形成された膨出空間８１ｂ及びリヤデフケース２の内部空間３を区画する隔壁８１ｃとにより、断面が樋状をなす供給排出路が構成されている。
【００４１】
オイルガータ８１の周壁８１ａは、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示すように、上壁と、底壁と、上壁及び底壁を連結する外壁とからなる。周壁８１ａの上壁及び隔壁８１ｃ間には、カップリングケース２０側に開放する細長い開口８１ｄが膨出空間８１ｂに連通して形成されている。その隔壁８１ｃは、リヤデフケース２の一部を構成しており、周壁８１ａの上壁を形成する内側表面に臨んで立設されている。その上壁の内側表面は、リヤデフケース２の内部空間３から撥ね上げられた潤滑油を受け止めて開口８１ｄからオイルガータ８１へ導くようにガイド面としての機能を有している。
【００４２】
オイルガータ８１の開口８１ｄは、図３に示すように、カップリングケース２０の回転時には、カップリングケース２０の回転により発生する遠心力でリヤデフケース２の内部空間３から撥ね上げられた潤滑油を捕捉するとともに、カップリングケース２０の回転停止時には、オイル溜り部８０からオイルガータ８１の流路へ溢れ出た余剰の潤滑油をリヤデフケース２の内部空間３へ排出する機能を有している。
【００４３】
オイルガータ８１の流路幅は、図３に示すように、カップリングケース２０の回転軸線方向の下流側に向けて次第に小さく形成されている。カップリングケース２０の回転時には、オイルガータ８１の下流側に向けて潤滑油の流速を速めるとともに、オイルガータ８１の下流側に潤滑油を確実に安定して供給することができるようになっている。
【００４４】
（誘導路の構成）
リヤデフケース２の円筒壁部９の内部には、図２（Ａ）〜図３に示すように、オイルガータ８１から流出する潤滑油の流れをほぼ直角方向に変えてオイル溜り部８０へ誘導する誘導路８２が、リヤデフケース２の内側方向に向けて形成されている。この誘導路８２の特徴とするところは、カップリングケース支持用のシールベアリング１４の上部にあってカップリングケース２０の回転軸線Ｃよりも上方向に配されていることにある。この誘導路８２の下流側には、潤滑油の流れをほぼ直角方向に変えてオイル溜り部８０へ導く誘導口８２ａが形成されている。その誘導口８２ａは、オイル溜り部８０の設置空間の周面に一致している。このオイル溜り部８０には、カップリングケース２０の回転により発生する遠心力でオイルガータ８１から誘導路８２を介して導入される潤滑油が一時溜められる。カップリングケース２０は、密閉型に形成されるとともに、その後端面に潤滑油を供給排出可能に設けた円筒状の開口筒部２５を有している。この開口筒部２５を介してカップリングケース２０の内部空間２６とオイル溜り部８０の設置空間とが同一の空間を構成している。その同一の空間は、誘導路８２及びオイルガータ８１を介してリヤデフケース２の内部空間３に連通して形成されている。
【００４５】
（オイル溜り部の構成）
オイル溜り部８０の特徴とするところは、図３及び図４に示すように、カップリングケース２０の回転により発生する遠心力でリヤデフケース２の内部からカップリングケース２０の内部に供給される潤滑油を一時溜めるオイル溜り部８０が、カップリングケース２０の電磁石７０側（第１ハウジング２３の入力側）とは反対側のメインクラッチ４０の締結側（第１ハウジング２３の出力側）に設定されていることにある。
【００４６】
このオイル溜り部８０は、カップリングケース２０の後端部に形成された開口筒部２５とリヤデフケース２の円筒壁部９とにより取り囲まれた環状の設置空間から構成されている。オイル溜り部８０は、リヤデフケース２の円筒壁部９の内周面及びドライブピニオンシャフト４間に介在されたオイルシール１１とリヤデフケース２にカップリングケース２０を回転可能に支持するシールベアリング１４とにより液密に密閉されている。環状の設置空間を形成するベアリング部材にシールを有するシールベアリング１４を採用することで、オイルガータ８１からの潤滑油をカップリングケース２０の内部空間２６へ確実に安定して供給排出することができる。
【００４７】
（供給孔及び導入路の構成）
カップリングケース２０の開口筒部２５の開口端縁は、図３及び図４に示すように、内周側に張り出した環状のツバ部２８を有している。このツバ部２８とドライブピニオンシャフト４との間の環状の隙間により潤滑油の供給孔８３が形成されている。その供給孔８３は、オイル溜り部８０に溜められた潤滑油の流れをほぼ直角方向に変えてカップリングケース２０の内部空間２６に供給するように導入路８４に連通して形成されている。
【００４８】
供給孔８３に連通する導入路８４は、図３及び図４に示すように、カップリングケース２０の開口筒部２５の内周面とドライブピニオンシャフト４のハブ２７の外周面との間の内部空間により構成されている。この導入路８４を流れる潤滑油は、ベアリング１５に導かれて潤滑し、メインクラッチ４０のインナクラッチプレート４２の油孔４４、プレッシャリング６１の油路６５及びパイロットクラッチ５０のインナクラッチプレート５２の油孔５４を介してカップリングケース２０の内部空間２６を潤滑する。
【００４９】
この第１の実施の形態によると、図１に示すように、供給孔８３の外径がＤ１であり、導入路８４の外径がＤ２であり、メインクラッチ４０のアウタープレート４１の内径がＤ３であるとき、Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３の関係を有していることが好適である。この構成を採用することで、カップリングケース２０の回転により発生する遠心力が潤滑油に作用しても、カップリングケース２０の内部空間２６に流入した潤滑油が導入路８４側から供給孔８３側へ逆流するのを防止することができるとともに、カップリングケース２０の内部空間２６が潤滑油により満たされるように維持することができる。
【００５０】
以上のように構成されたオイル循環路を備えた駆動力配分装置１は、上述したように、カップリングケース２０が密閉型に形成されるとともに、その後端面に潤滑油を供給排出可能に設けた円筒状の開口筒部２５が形成されている構成、この開口筒部２５を介してカップリングケース２０の内部空間２６とオイル溜り部８０の設置空間とにより形成された同一の空間に誘導路８２及びオイルガータ８１を介して潤滑油の供給排出を行う構成、誘導路８２がカップリングケース支持用のシールベアリング１４の上部にあってカップリングケース２０の回転軸線Ｃよりも上方向に配される構成に特徴を有している。
【００５１】
この構成を採用することで、カップリングケース２０の回転時は、カップリングケース２０内に貯留された潤滑油は、図２（Ｂ）に示すように、カップリングケース２０の回転により発生する遠心力で、カップリングケース２０の外周部側にドーナッツ状に集まり、カップリングケース２０の内部空間２６内に存在する空気を誘導路８２からオイルガータ８１の開口８１ｄを介して排気することができる。一方、カップリングケース２０の回転停止時においては、カップリングケース２０内に貯留された潤滑油は、図２（Ｃ）に示すように、誘導路８２を介してオイル溜り部８０からオイルガータ８１の流路へ逆流して溢れ出ても、誘導路８２の誘導口８２ａの配置位置よりも下がることはなく、カップリングケース２０内の潤滑油の油面を誘導口８２ａの配置位置と同位あるいは上位に常に保持することが可能となる。これにより、クラッチ機構の磨耗や油切れなどを未然に防止することができる。
【００５２】
以上のように構成されたオイル循環路によると、カップリングケース２０の回転時に、リヤデフケース２の内部空間３に封入された所定量の潤滑油は、駆動力配分装置１の回転により発生する遠心力で撥ね上げられる。その撥ね上げられた潤滑油は、オイルガータ８１の周壁８１ａの上壁に受け止められ、オイルガータ８１の開口８１ｄからオイルガータ８１に収集される。収集された潤滑油は、図３及び図４に示すように、オイルガータ８１の下流側に向けて流れる。その潤滑油は、オイルガータ８１の下流側で、ほぼ直角方向に流れを変えて誘導路８２へ流出する。その誘導路８２の下流側の誘導口８２ａから流れる潤滑油は、オイル溜り部８０に一時溜められる。
【００５３】
オイル溜り部８０内に所定量以上の潤滑油が溜まると、その潤滑油は、図４に示すように、ほぼ直角方向に流れを変えてカップリングケース２０の供給孔８３を通って導入路８４に導入される。その潤滑油は、ベアリング１５に導かれて潤滑し、メインクラッチ４０のインナクラッチプレート４２の油孔４４、プレッシャリング６１の油路６５及びパイロットクラッチ５０のインナクラッチプレート５２の油孔５４に移動し、カップリングケース２０の回転により発生する遠心力で、カップリングケース２０の内部空間２６を攪拌する。その攪拌された潤滑油は、クラッチ機構のクラッチプレートの摺動面を通って潤滑・冷却する。
【００５４】
カップリングケース２０の回転停止時には、カップリングケース２０の内部空間２６内に充満した余剰の潤滑油が、カップリングケース２０の内部空間２６から導入路８４及び供給孔８３を介してオイル溜り部８０へ溢れ出る。その溢れ出た潤滑油は、誘導路８２及びオイルガータ８１の流路を逆流して溢れ出ることで、オイルガータ８１の開口８１ｄからリヤデフケース２の内部空間３へ排出される。これにより、格別な排出機構などを設ける必要がなくなり、オイル循環路の構成を簡単に製作することができるとともに、製作コストの低減化を図ることができるようになる。排出された潤滑油は、クラッチ機構の潤滑・冷却に再度利用される。
【００５５】
（第１の実施の形態の効果）
この第１の実施の形態に係る駆動力配分装置１によると、次の様々な効果が得られる。
（１）摩擦クラッチの油切れを防止することができるとともに、駆動力配分装置１の信頼性を高めることができる。従来の密閉型のカップリングケースにあっては、温度上昇時にカップリングケースの内部の潤滑油及び空気が膨張して内圧が高くなる。そのため、カップリングケースに耐圧容器を用いる必要があるが、上記第１の実施の形態であるカップリングケース２０では、内圧上昇を防止することができるので、格別な耐圧容器を用いる必要がなくなり、安価に製作することができる。
（２）潤滑油の流れを阻害することなく、カップリングケース２０の内部及びカップリングケース２０の外部を循環するため、冷却性能と潤滑性能とを高めることができる。その結果、悪路走行などによるクラッチ発熱の多い環境条件下にあっても、駆動力配分装置１の内部温度の上昇を緩和することが可能となり、長時間の運転走行が可能になる。
（３）カップリングケース２０の回転により発生する遠心力で、潤滑油が撹拌されるため、適度な温度上昇が発生する。そのため、冬季の外気温度が低い環境条件下にあっても、冷え切った駆動力配分装置１の内部温度が速やかに上昇するので、潤滑油の粘性による引きずりトルクが長く続くことを回避することができるようになり、車両操縦性を円滑にかつ即座に得ることができるようになる。
（４）駆動力配分装置１のカップリングケース２０内にパイロットクラッチ５０、カム機構６０及びメインクラッチ４０が密集状態に配設され、カップリングケース２０の内部空間２６に余裕が少なく、容積が小さい場合であっても、潤滑油が、カップリングケース２０の回転により発生する遠心力で撹拌されるので、少ない油量でメインクラッチ４０及びパイロットクラッチ５０を効率的に冷却することができるようになる。
（５）カップリングケース２０の供給孔８３の径Ｄ１をメインクラッチ４０のアウタープレート４１の内径Ｄ４よりも小さく設定したため、不必要に油量を増やすことなく、カップリングケース回転時のクラッチ機構への潤滑を充分に確保することができる。
（６）カップリングケース２０の後端開口部にツバ部２８を設けているため、カップリング内部へのオイル導入を確実に行うことができる。
（７）オイルガータ８１により潤滑油の供給排出を行うことで、カップリングケース２０の内部及びカップリングケース２０の外部間の潤滑油の循環効率を高めることが可能となり、オイル劣化を抑制することができる。オイル循環路の構成を簡略化することができるので、オイル循環路の製作コストの低減化を図ることができるようになる。
（８）オイル溜り部８０の構成部品にシールベアリング１４を採用することで、格別な部材を使用することなく、狭小な環状の内部空間を形成することができるようになる。それと相まって部品点数の削減化と構造の簡略化とを達成することができるようになり、製作コストを低減することができる。
【００５６】
［第２の実施の形態］
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る駆動力配分装置に効果的に使用されるオイル循環路の一構成例を示している。図６は、図４に相当するカップリングケースの後端部側の要部断面拡大図である。なお、図６において上記第１の実施の形態と実質的に同じ部材には同一の部材名と符号を付している。従って、これらの部材に関する詳細な説明は省略する。
【００５７】
この第２の実施の形態にあっても、上記第１の実施の形態に係るオイル循環路と基本的な構成において変わるところはない。図６において、上記第１の実施の形態と大きく異なるところは、上記第１の実施の形態では、オイルシール１１とシールベアリング１４とで取り囲まれた環状の設置空間をオイル溜り部８０とした構成となっていたものを、この第２の実施の形態にあっては、シールベアリング１４とオイルシール１１とにより取り囲まれた環状の設置空間にオイルダクト１７を設けることで、そのオイルダクト１７とオイルシール１１とにより取り囲まれた環状の設置空間をオイル溜り部８０として形成した点にある。
【００５８】
このオイルダクト１７は、図６に示すように、内側の環状フランジ１７ａと外側の環状フランジ１７ｂとを同一方向に屈曲したドーナッツ板形状を有している。オイルダクト１７の環状フランジ１７ａの先端部は、カップリングケース２０の開口筒部２５内に臨んで配されている。このオイルダクト１７を用いることで、カップリングケース２０の高速回転時に、カップリングケース２０内への潤滑油の流入を容易に行うことが可能となる。カップリングケース２０の高速回転時にカップリングケース２０内に供給しようとする潤滑油がカップリングケース２０の外部へ押しやられてしまうのを防止することができる。なお、この第２の実施の形態にあっても、オイルガータ８１からの潤滑油をカップリングケース２０の内部空間２６へ確実に安定して供給排出することができるようになり、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができることは勿論である。
【００５９】
以上の説明からも明らかなように、本発明は、上記実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲内で様々に設計変更が可能である。本発明の駆動力配分装置は、前後輪間の駆動力配分に適用することで前輪のみ、あるいは後輪のみを駆動する２ＷＤモード、車両状態に応じて前後輪間の駆動力を自動制御するオートモード、最大駆動力に保持するロックモードを備えた構成とすることができることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、例えば農業機械、建設土木機械、運搬機械等の作業用車両、バギー車及び自動車などの各種の車両における駆動力配分装置に効果的に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の代表的な実施の形態である駆動力配分装置の内部構造を概略的に示す断面図である。
【図２】（Ａ）は、図１の２Ａ−２Ａ線に沿って切り欠いた要部断面拡大図、（Ｂ）は、カップリングケースの回転時におけるカップリングケース内の潤滑油の状態を示し、図１の２Ｂ−２Ｂ線に沿って切り欠いた要部断面図、（Ｃ）は、カップリングケースの回転停止時におけるカップリングケース内の潤滑油の状態を示し、（Ｂ）に相当する要部断面図である。
【図３】図２（Ｂ）の３−３線の矢視断面拡大図である。
【図４】カップリングケースの後端部側の要部断面拡大図である。
【図５】カップリングケースの前端部側の要部断面拡大図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る駆動力配分装置におけるカップリングケースの後端部側の要部断面拡大図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ 駆動力配分装置
２ リヤデフケース
３ 第１の内部空間
４ ドライブピニオンシャフト
５ フランジ
６ ナット
７ テーパローラベアリング
８ ギヤ
９ 円筒壁部
１０，１１ オイルシール
１２ ダストカバー
１３，１５ ベアリング
１４ シールベアリング
１７ オイルダクト
１７ａ，１７ｂ 環状フランジ
１８ 第３の内部空間
２０ カップリングケース
２１ 回転軸部
２２ 円筒部
２３ 第１のハウジング
２３ａ 段差壁部
２３ｂ 環状凹部
２３ｃ 貫通孔
２４ 第２のハウジング
２５ 開口筒部
２６ 第２の内部空間
２７ ハブ
２８ ツバ部
４０ メインクラッチ
４１ アウタクラッチプレート
４２ インナクラッチプレート
４３ スペーサ
４４，５４ 油孔
５０ パイロットクラッチ
５１ アウタクラッチプレート
５２ インナクラッチプレート
５３ 押圧部材
５５ スラストニードルベアリング
５６ リングプレート
６０ カム機構
６１ プレッシャリング
６２ カムリング
６３ カムボール
６４ スラスト軸受
６５ 油路
７０ 電磁石
７１ ヨーク
７２ コイル
７３ 凹部
７４ 非磁性部材
７５ グロメット
７６ リード線
８０ オイル溜り部
８１ オイルガータ
８１ａ 周壁
８１ｂ 膨出空間
８１ｃ 隔壁
８１ｄ 開口
８２ 誘導路
８２ａ 誘導口
８３ 供給孔
８４ 導入路
Ｇ 空隙
Ｌ 磁路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッチ機構を備えた駆動力配分装置に係わり、特に、クラッチ機構に対して油切れなどを発生させない潤滑構造を有する駆動力配分装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば四輪駆動車における各種の駆動力配分装置が提案されている。この種の従来の駆動力配分装置の一例としては、例えばデフケースの内部に、互いに相対回転可能に配置された入力回転部材及び出力回転部材間のトルク伝達を制御するクラッチ機構を備えており、デファレンシャルの特性や性能に適合する潤滑油とは異なる特性や性能の潤滑油をクラッチ機構の潤滑・冷却に用いた駆動力配分装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載された従来の駆動力配分装置は、デフケース（ケーシング）の内部に入力回転部材となるカップリングケースを回転可能に支持している。そのカップリングケースの内部には、筒状シャフトが相対回転可能に配置されている。その筒状シャフトの内部には、デフケースの内部に回転可能に配置された出力回転部材となるドライブピニオンシャフトの前端部が取り付けられている。
【０００４】
その筒状シャフト及びカップリングケース間に形成された内部空間は、カップリングオイル室を形成している。そのカップリングオイル室には、クラッチ機構が同一軸線上に設けられるとともに、カップリングオイルが封入されている。そのカップリングケース及びデフケース間に形成された内部空間は、液密及び気密に封止されており、空気室を形成している。そのデフケース及びドライブピニオンシャフトの後端部間に形成された内部空間は、カップリングオイル室及び空気室とは独立して液密及び気密に封止されており、デファレンシャルオイル室を形成している。そのデファレンシャルオイル室には、デファレンシャルオイルが封入されている。
【０００５】
この従来の駆動力配分装置によれば、カップリングオイルとデファレンシャルオイルとを別個に選択して封入することが可能となり、他の動力伝達機構や構成部品に要求される機能や特性との適合性に関わりなく、クラッチ機構の特性や性能に適合するカップリングオイルを選択して封入することができるとしている。
【０００６】
従来の駆動力配分装置の他の一例としては、例えばデフケースの内部に形成された同一空間にクラッチ機構とデファレンシャルとを配置した駆動力配分装置がある（例えば、特許文献２参照）。この特許文献２に記載された従来の駆動力配分装置は、デフケースの収容空間とカップリングケースの収容空間とを区画しておらず、デフケース内に封入したデファレンシャルオイルによりカップリングケースのクラッチ機構の潤滑・冷却を行うようにしている。
【０００７】
上記特許文献２に記載された従来の駆動力配分装置の他にも、例えばデフケースの内部に形成された同一空間にクラッチ機構とデファレンシャルとを配置した駆動力配分装置がある（例えば、特許文献３及び４参照）。
【０００８】
従来の駆動力配分装置の更に他の一例としては、例えば入力回転部材となるクラッチハウジングの回転により発生する遠心力で、クラッチハウジングを回転可能に支持する支持ハウジングに封入された潤滑油を、クラッチハウジング内に配されたクラッチ機構に供給する潤滑構造を有する駆動力配分装置がある（例えば、特許文献５参照）。
【０００９】
この特許文献５に記載された従来の駆動力配分装置は、アーマチュアと電磁石との間に配されたパイロットクラッチと、パイロットクラッチの締結により推力を発生するカム機構と、カム機構の推力が伝達されることで締結されるメインクラッチとを備えており、支持ハウジングからクラッチハウジングに供給される潤滑油を一時溜めるオイル溜り部（環状空間部）をクラッチハウジングの電磁石側の設置空間に設けている。その設置空間は、支持ハウジングと、クラッチハウジングと相対回転可能に支持された出力回転部材となる車軸と、電磁石と、支持ハウジング及び車軸間に介装されたオイルシールとにより形成されている。
【００１０】
この従来の駆動力配分装置の潤滑構造によると、支持ハウジングに封入された潤滑油が、クラッチハウジングの回転により発生する遠心力で、支持ハウジングの内面に設けられたオイルガータへ掻き上げられる。そのオイルガータからの潤滑油は、支持ハウジングに形成されたガイド凹部と、電磁石の支持体に形成された切欠とを介して環状空間部へ移動する。その環状空間部に溜められた潤滑油は、クラッチハウジングと車軸との相対回転によりクラッチハウジングの内部へ引き込まれて移動する。その潤滑油は、クラッチハウジングの回転による遠心力により、クラッチハウジングの外周面に形成された複数の油孔（導入窓）から支持ハウジングの内部へ排出されるようになっている。
【特許文献１】特許第３４４２２５０号公報
【特許文献２】特許第２９９２３３６号公報
【特許文献３】特許第２９９２３０４号公報
【特許文献４】特許第３２７６３４０号公報
【特許文献５】特開２００７−２８５４５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、上記従来の駆動力配分装置は、クラッチ機構のクラッチプレートの滑りを伴う状態で使用されるので、そのクラッチプレート間の摩擦熱による過熱、クラッチプレートの磨耗や油切れなどが発生する。このため、クラッチプレートの潤滑・冷却を行なうために潤滑油が供給される。しかしながら、上記特許文献１に記載された従来の駆動力配分装置は、デフケースの内周面とカップリングケースの外周面とにより形成された内部空間が空気室となっているので、以下の様々な問題点を有している。
（１）空気によりパイロットクラッチ、カム機構、メインクラッチなどのカップリング（クラッチ機構）を冷却する構成では、カップリング内部を十分に冷却できないので、カップリングケースの外側の冷却牲が悪い。そのため、悪路走行などによるクラッチ発熱の多い環境条件下では、駆動力配分装置の内部の温度上昇が早くなり、長時間の運転走行ができない。
（２）冬季の外気温度が低い環境条件下では、冷え切った駆動力伝達装置の内部温度が上昇し難い。そのため、駆動力伝達装置内のオイルの粘性が高くなり、そのオイルの粘性抵抗により大きな引きずりトルクが発生し、車両操縦性の悪化を招く。
（３）カップリングケース内には、カップリングが密集状態に配設される。そのため、カップリングケースの内部空間に余裕が少なく、その容積が小さくなる。その結果、カップリングケース内の封入油量が少ないので、潤滑油の劣化が早くなり、シャダーの防止耐久性の寿命が短い。
【００１２】
一方、上記特許文献２〜４に記載された従来の駆動力配分装置は、デフケース内に封入したデファレンシャルオイルによりクラッチ機構の潤滑・冷却を行うので、以下の問題点を有している。
（１）潤滑油の油量が充分に確保され難く、クラッチ機構の潤滑を充分に行うことができなくなり、クラッチプレートの摩耗、劣化が激しい。特に、車両の停止状態からの発進時においては、クラッチプレートの滑りによる発熱でクラッチ温度が上昇するので、油切れによるクラッチプレートの損傷のおそれが強い。
【００１３】
また、上記特許文献５に記載された従来の駆動力配分装置は、支持ハウジングからクラッチハウジングへ循環供給される潤滑油を一時溜める環状空間部をクラッチハウジングの電磁石側の配置空間に設けているので、以下の問題点を有している。
（１）環状空間部に溜められた潤滑油は、クラッチハウジングと車軸との相対回転により、クラッチ機構の電磁石側からパイロットクラッチ、カム機構などの構成部品を介して離間したメインクラッチ側へ引き込まれて移動するので、この各種構成部品が潤滑油の流れを阻害することとなり、パイロットクラッチ、メインクラッチを充分に潤滑し難くなる。そのため、パイロットクラッチ、メインクラッチの冷却を確実に行うことができず、これらのクラッチプレートの摩耗、劣化が激しくなりやすい。
（２）パイロットクラッチ及びメインクラッチの摺動に伴うエネルギー損失により、多大なクラッチ発熱が発生する。特に、メインクラッチのクラッチ発熱が最も多くなるので、メインクラッチに対しては潤滑油により充分に潤滑・冷却を行う必要がある。しかしながら、クラッチハウジングの外周面には、複数の油孔（導入窓）が形成されているので、メインクラッチ側へ引き込まれて移動する潤滑油は、クラッチハウジングの回転により発生する遠心力の作用でクラッチハウジングの油孔から支持ハウジングの内部へ排出されてしまい、メインクラッチへの潤滑油の油量が充分に確保され難い。
【００１４】
従って、本発明は、上記従来の課題を解消すべくなされたものであり、その具体的な目的は、クラッチ機構内に貯留される潤滑油を適当な油量で常時保持することで、クラッチ機構の磨耗や油切れなどを防止することができるとともに、潤滑牲、冷却牲、性能安定性及び耐久性の向上を実現した駆動力配分装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
［１］本発明は、潤滑油が封入された第１の内部空間を有するケースと、前記ケースの前記第１の内部空間に回転可能に支持され、第２の内部空間を有する密閉型の入力回転部材と、前記入力回転部材の前記第２の内部空間に相対回転可能に支持された出力回転部材と、前記入力回転部材及び前記出力回転部材間の前記第２の内部空間にあって、前記入力回転部材及び前記出力回転部材間のトルク伝達を断続するメインクラッチを有するクラッチ機構と、前記ケースの内周面に設けられ、前記入力回転部材の回転により前記第１の内部空間から撥ね上げられた前記潤滑油を収集するオイルガータと、前記入力回転部材の回転により前記オイルガータから前記第２の内部空間に供給される前記潤滑油を一時溜めるオイル溜り部とを備え、前記オイル溜り部は、前記メインクラッチの締結側の前記ケース及び前記入力回転部材間に形成され、前記オイルガータ及び前記オイル溜り部を介して前記第２の内部空間内に前記潤滑油の供給排出を行うように構成されていることを特徴とする駆動力配分装置にある。
［２］上記［１］記載の発明にあって、前記オイル溜り部は、前記メインクラッチの締結側の前記ケースに前記入力回転部材を回転可能に支持するシールベアリングと、前記ケース及び前記出力回転部材間をシールするオイルシールとの間に形成された環状の設置空間により構成されていることを特徴としている。
［３］上記［１］記載の発明にあって、前記ケースには、前記オイルガータから流出する前記潤滑油を前記オイル溜り部へ誘導する誘導路が設けられ、前記入力回転部材及び前記出力回転部材間には、前記オイル溜り部に溜められた前記潤滑油を前記第２の内部空間に供給する供給孔と前記供給孔に連通する導入路とが設けられ、前記誘導路は、前記入力回転部材の回転軸線の中心よりも上方に設けられていることを特徴としている。
［４］上記［３］記載の発明にあって、前記供給孔の外径Ｄ１、前記導入路の外径Ｄ２、及び前記メインクラッチのクラッチプレートの内径Ｄ３が、Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３の関係を有していることを特徴としている。
［５］上記［２］記載の発明にあって、前記オイル溜り部は、前記シールベアリング及び前記オイルシール間にオイルダクトを設けていることを特徴としている。
［６］上記［１］記載の発明にあって、前記クラッチ機構は更に、通電により前記メインクラッチの伝達トルクを制御するパイロットクラッチと、前記パイロットクラッチの伝達トルクを前記メインクラッチに対する押付け力に変換するカム機構と、前記メインクラッチの締結側とは反対側の前記入力回転部材の壁部の外側に軸線方向移動可能に設けられた電磁石と、前記入力回転部材の前記壁部の内部に前記パイロットクラッチに向けて移動可能に配され、前記パイロットクラッチを押付ける押圧部材とを有し、前記押圧部材は、前記電磁石に通電することで、前記入力回転部材との間で前記電磁石に作用する磁気吸引力により前記パイロットクラッチの操作力を調整することを特徴としている。
［７］上記［６］記載の発明にあって、前記電磁石は、前記ケースの内周面に支持されていることを特徴としている。
［８］上記［６］記載の発明にあって、前記電磁石は、前記入力回転部材の軸部に対して相対回転可能及び軸方向移動可能に支持され、かつ、前記ケースに対して回転不能に支持されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、入力回転部材の回転停止時においても、密閉型の入力回転部材内に貯留される潤滑油を適当な油量で常時保持することができるようになり、クラッチ機構の磨耗や油切れなどを効果的に抑制することができる。これにより、駆動力配分装置の潤滑牲、冷却性、性能安定性及び耐久性の向上を達成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて具体的に説明する。
【００１８】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の代表的な実施の形態である駆動力配分装置の内部構造を概略的に示す断面図である。
【００１９】
（駆動力配分装置の構成）
図１において、符号１は、四輪駆動車のプロペラシャフトとリヤデファレンシャルとの間に配置された駆動力配分装置の全体構成を概略的に示している。この第１の実施の形態に係る典型的な駆動力伝達装置１は、入力回転部材である回転軸部２１を有する密閉型のカップリングケース２０を備えている。このカップリングケース２０は、回転軸線方向（車体前後方向）に延びる一対のケースを組み合わせたリヤデフケース２，２により覆われており、リヤデフケース２の内周面及びカップリングケース２０の外周面間により所要の第１の内部空間３が形成されている。リヤデフケース２の内部には、リヤデファレンシャルを回転駆動する出力回転部材であるドライブピニオンシャフト４がカップリングケース２０の回転軸部２１と同一軸線上に配置されている。
【００２０】
カップリングケース２０の回転軸部２１は、図１に示すように、エンジンからの駆動力が伝えられるプロペラシャフト側のフランジ５の円筒部内にナット６により締付固定されている。そのフランジ５には、プロペラシャフトと一体に取り付けられたフランジが連結固定されるようになっている。
【００２１】
（リヤデフケースの構成）
ドライブピニオンシャフト４の前端部には、図１に示すように、円筒状のハブ２７の内周面がスプライン連結されており、ベアリング１５を介してカップリングケース２０に相対回転可能に支持されている。ドライブピニオンシャフト４の後端部は、一対のテーパローラベアリング７，７を介してリヤデフケース２の内周面に回転可能に支承されており、スペーサ及びナットにより一体化されている。ドライブピニオンシャフト４の後端部先端には、リヤデファレンシャルのギヤ機構と噛合されるギヤ８が一体に形成されている。
【００２２】
リヤデフケース２の後端部には、カップリングケース２０の軸受部となる円筒壁部９がカップリング側に向けて延在されている。リヤデフケース２の前端部に形成された開口とプロペラシャフト側のフランジ５の外周面との間には、オイルシール１０が配されている。リヤデフケース２の円筒壁部９の内周面とドライブピニオンシャフト４との間には、オイルシール１１が配されている。それらのオイルシール１０，１１により、リヤデフケース２の第１の内部空間３とリヤデファレンシャル側の第３の内部空間１８とを区画しており、その内部空間３を密封している。プロペラシャフト側のフランジ５には、ダストカバー１２が固定されており、リヤデフケース２の内部空間３にダストなどが浸入するのを防止している。
【００２３】
（カップリングケースの構成）
この密閉型のカップリングケース２０は、図１に示すように、回転軸部２１よりも大径の円筒部２２と、円筒部２２よりも大径の第１のハウジング２３と、第１のハウジング２３の後端開口部を液密に内嵌固定する円環状の第２のハウジング２４とからなる多段形状を有している。第２ハウジング２４の後端面には、潤滑油を供給排出可能に設けた円筒状の開口筒部２５が形成されている。回転軸部２１は、ベアリング１３を介してリヤデフケース２内に回転可能に支承されるとともに、第２ハウジング２４の開口筒部２５が、シールベアリング１４を介してリヤデフケース２の円筒壁部９の内周面に回転可能に支承されている。
【００２４】
図示例によれば、この駆動力配分装置１では、リヤデフケース２の円筒壁部９の内周面及びドライブピニオンシャフト４間に介在されたオイルシール１１により、カップリングケース２０の第２の内部空間２６とリヤデファレンシャル側の第３の内部空間１８とが区画されている。そのオイルシール１１とシールベアリング１４とにより環状の設置空間を形成することで、駆動力配分装置１の回転によりリヤデフケース２の内部空間３から撥ね上げられた潤滑油を溜めるオイル溜り部８０が構成されている。
【００２５】
カップリングケース２０の円筒部２２の外周面とリヤデフケース２の内周面との間には、電磁石７０を配置する環状の配置空間が形成されている。第１ハウジング２３の入力側には、電磁石７０に面する段差面を形成する環状の段差壁部２３ａが設けられている。その段差壁部２３ａには、環状凹部２３ｂが形成されている。その環状凹部２３ｂの底面には、カップリングケース２０の回転軸線を中心とする同一円周上に所定の位相差をもって複数の貫通孔２３ｃ，…，２３ｃが軸方向に貫通して形成されている。その貫通孔２３ｃのそれぞれには、パイロットクラッチ５０の押付け力を調整する押圧部材５３が軸方向移動可能に収納されている。
【００２６】
（クラッチ機構の構成）
この駆動力配分装置１は、図１に示すように、カップリングケース２０及びドライブピニオンシャフト４間のトルク伝達を制御するクラッチ機構をカップリングケース２０内に回転軸部２１と同一軸線上に配している。このクラッチ機構は、電磁石７０に通電することで、カップリングケース２０の段差壁部２３ａとの間で電磁石７０に作用する磁気吸引力を、電磁石７０がパイロットクラッチ５０に向けて移動する操作力としている。このクラッチ機構の基本構成は、メインクラッチ４０と、メインクラッチ４０の伝達トルクを調整する電磁式のパイロットクラッチ５０と、パイロットクラッチ５０の伝達トルクをメインクラッチ４０に対する押付け力に変換するカム機構６０とにより主に構成されている。この駆動力配分装置１は更に、クラッチ機構を断続操作する電磁石７０と、電磁石７０に作用する磁気吸引力によりパイロットクラッチ５０を押付ける押圧部材５３とを備えている。
【００２７】
（メインクラッチの構成）
メインクラッチ４０は、図１に示すように、カップリングケース２０の第１ハウジング２３の内周面にスプライン連結された複数の環状のアウタクラッチプレート４１と、ハブ２７の外周面にスプライン連結された複数の環状のインナクラッチプレート４２とを有している。メインクラッチ４０と第２ハウジング２４との間には、クラッチの隙間を規制する環状のスペーサ４３が配されている。インナクラッチプレート４２の摩擦係合面を除く部位には、カップリングケース２０の回転軸線を中心とする同一円周上に所定の位相差をもって複数の円形状の油孔４４，…，４４が形成されている。メインクラッチ４０は、パイロットクラッチ５０の締結によりメインクラッチ４０側に移動するカム機構６０のプレッシャリング６１を介して締結される。メインクラッチ４０が締結されると、第１ハウジング２３及びハブ２７が接続されるので、カップリングケース２０からドライブピニオンシャフト４へ駆動力が伝達される。
【００２８】
（パイロットクラッチの構成）
パイロットクラッチ５０は、図１に示すように、２枚の環状のアウタクラッチプレート５１，５１と１枚の環状のインナクラッチプレート５２とを有している。アウタクラッチプレート５１は、第１ハウジング２３の内周面にスプライン連結されている。一方のインナクラッチプレート５２は、カム機構６０のカムリング６２にスプライン連結されている。インナクラッチプレート５２の摩擦係合面を除く部位には、カップリングケース２０の回転軸線を中心とする同一円周上に所定の位相差をもって複数の円形状の油孔５４，…，５４が形成されている。
【００２９】
電磁石７０に通電すると、電磁石７０がパイロットクラッチ５０側に吸引移動される。その押圧力により押圧部材５３がパイロットクラッチ５０側に移動され、その押圧力によりパイロットクラッチ５０が締結される。このとき、カムリング６２とプレッシャリング６１との間に回転トルクが生じることでカム機構６０にスラスト力を発生させる。なお、図示例によると、パイロットクラッチ５０のインナクラッチプレート５２の枚数を１枚に設定しているが、これに限定されるものではない。この第１の実施の形態では、例えばインナクラッチプレート５２を２枚もしくは３枚以上の枚数に設定してもよいことは勿論である。
【００３０】
（カム機構の構成）
カム機構６０は、図１に示すように、プレッシャリング６１と、カムリング６２と、プレッシャリング６１及びカムリング６２間に配されたカムボール６３とにより構成されている。カム機構６０は、カップリングケース２０の第１ハウジング２３の段差壁部２３ａの内周面にスラスト軸受６４により受け止められ、ハブ２７の外周面に配されている。プレッシャリング６１には、カップリングケース２０の回転軸線を中心とする同一円周上に所定の位相差をもって油路６５が貫通して形成されている。カム機構６０は、メインクラッチ４０の締結力を無段階に制御する。電磁石７０の通電によりパイロットクラッチ５０が締結されると、パイロットクラッチ５０に連結されたカムリング６２及びプレッシャリング６１間に回転トルクが生じる。カムボール６３がカムリング６２及びプレッシャリング６１を互いに離反する方向に押圧するスラスト力によって、プレッシャリング６１がメインクラッチ４０側へ移動し、メインクラッチ４０が締結する。
【００３１】
（電磁石の構成）
電磁石７０は、図１に示すように、ヨーク７１とコイル７２とにより環状に形成されている。ヨーク７１は、メインクラッチ４０側に開放された断面コ字状をなす環状の凹部７３を有している。その凹部７３内には、環状のコイル７２が液密にシールされ、嵌着固定されている。コイル７２と面する部位には、ステンレス材等からなる環状の非磁性部材７４が埋設されている。電磁石７０は、カップリングケース２０の円筒部２２の外周面とリヤデフケース２の内周面間に形成された環状の配置空間において、カップリングケース２０の段差壁部２３ａとの間に所定の空隙Ｇをもってリヤデフケース２の内周面に回転不能にかつ軸方向移動可能に支承されている。
【００３２】
電磁石７０には、リヤデフケース２にグロメット７５を介して外部へ引き出されたリード線７６が連結されている。このリード線７６を介して電磁石７０に通電すると、パイロットクラッチ５０に磁気を通過させることなく、ヨーク７１及びカップリングケース２０の段差壁部２３ａ間を循環する磁路Ｌが形成され、電磁石７０がカップリングケース２０の段差壁部２３ａに吸引される荷重（電磁石７０に作用する磁気吸引力）をパイロットクラッチ５０に対して直接付加するようになっている。電磁石７０への通電電力を調整することでパイロットクラッチ５０への押付け力を調整することができる。電磁石７０とカップリングケース２０の段差壁部２３ａとが近接して配されており、磁束漏れを低減させ、磁力を効率的に使用することが可能となる。
【００３３】
この第１の実施の形態では、電磁石７０をリヤデフケース２の内周面に支持する構成を例示しているが、これに限定されるものではない。この構成に代えて、例えば電磁石７０をカップリングケース２０の円筒部２２に支持することができる。電磁石７０は、カップリングケース２０の円筒部２２の外周面にベアリングを介して相対回転可能に支持するとともに、軸方向移動可能に支持することで、リヤデフケース２の内周面に対しては回転不能に支持する構成とすることができる。
【００３４】
（押圧部材の構成）
カップリングケース２０の段差壁部２３ａに形成された環状凹部２３ｂの貫通孔２３ｃ内には、図１に示すように、押圧部材５３が軸方向移動可能に配されている。その押圧部材５３は、一端に円形フランジをもつ円形のブロック体により構成されている。この段差壁部２３ａの環状凹部２３ｂには、電磁石７０の非磁性部材７４に面するスラストニードルベアリング５５と、押圧部材５３に面するリングプレート５６とが並設されている。電磁石７０に作用する磁気吸引力は、非磁性部材７４、スラストニードルベアリング５５、リングプレート５６及び押圧部材５３へと伝えられ、パイロットクラッチ５０への押付け力となる。
【００３５】
上記クラッチ機構は、カップリングケース２０との間で電磁石７０に作用する磁気吸引力をパイロットクラッチ５０に対する操作力としているので、パイロットクラッチ５０を磁路Ｌの一部として構成する必要がない。パイロットクラッチ５０のクラッチプレート摺動面に加えて、クラッチプレート摺動面としては必要としない磁気通路断面を形成することがなくなるので、パイロットクラッチ５０をコンパクトに構成することが可能となり、小さな電流で大きなトルクを制御することができるようになる。
【００３６】
以上のように構成されたクラッチ機構を備えた駆動力配分装置１は、互いに摩擦係合又は離間する複数のクラッチプレートの滑りを伴う状態で使用される。そのため、クラッチプレート間の摩擦熱による過熱、クラッチプレートの磨耗や油切れなどが発生するので、クラッチプレートの潤滑・冷却を行なうために潤滑油を供給排出する必要がある。
【００３７】
（オイル循環路の構成）
この第１の実施の形態に係る駆動力配分装置１の特徴とするところは、密閉型のカップリングケース２０のオイル循環路の構成にある。
【００３８】
図２〜図４は、この第１の実施の形態に係る駆動力配分装置に効果的に使用されるオイル循環路の一構成例を概略的に示している。図２（Ａ）は、図１の２Ａ−２Ａ線に沿って切り欠いた要部断面図、図２（Ｂ）は、図１の２Ｂ−２Ｂ線に沿って切り欠いた要部断面図、図２（Ｃ）は、図２（Ｂ）に相当する要部断面図であり、図３は、図２（Ｂ）の３−３線の矢視断面拡大図、図４は、カップリングケースの後端部側の要部断面拡大図である。なお、図２（Ｂ）は、カップリングケースの回転時におけるカップリングケース内の潤滑油の状態を、図２（Ｃ）は、カップリングケースの回転停止時におけるカップリングケース内の潤滑油の状態をそれぞれ示している。
【００３９】
図２〜図４において、このオイル循環路の基本構成は、駆動力配分装置１の回転によりリヤデフケース２の内部空間３から撥ね上げられた潤滑油を収集するオイルガータ８１と、オイルガータ８１から流出する潤滑油を誘導する誘導路８２と、誘導路８２の誘導口８２ａから流出する潤滑油を溜めるオイル溜り部８０と、オイル溜り部８０に溜められた潤滑油をカップリングケース２０の内部空間２６に供給する供給孔８３と、供給孔８３に連通する導入路８４とにより主に構成されている。
【００４０】
（オイルガータの構成）
駆動力配分装置１の回転によりリヤデフケース２の内部空間３から撥ね上げられた潤滑油をオイル溜り部８０に導くオイルガータ８１は、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示すように、カップリングケース２０の回転軸線Ｃよりも上方向のリヤデフケース２の内周面に沿って配されている。その内周面から外方向へ膨出して形成された細長い周壁８１ａと、その周壁８１ａにより形成された膨出空間８１ｂ及びリヤデフケース２の内部空間３を区画する隔壁８１ｃとにより、断面が樋状をなす供給排出路が構成されている。
【００４１】
オイルガータ８１の周壁８１ａは、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示すように、上壁と、底壁と、上壁及び底壁を連結する外壁とからなる。周壁８１ａの上壁及び隔壁８１ｃ間には、カップリングケース２０側に開放する細長い開口８１ｄが膨出空間８１ｂに連通して形成されている。その隔壁８１ｃは、リヤデフケース２の一部を構成しており、周壁８１ａの上壁を形成する内側表面に臨んで立設されている。その上壁の内側表面は、リヤデフケース２の内部空間３から撥ね上げられた潤滑油を受け止めて開口８１ｄからオイルガータ８１へ導くようにガイド面としての機能を有している。
【００４２】
オイルガータ８１の開口８１ｄは、図３に示すように、カップリングケース２０の回転時には、カップリングケース２０の回転により発生する遠心力でリヤデフケース２の内部空間３から撥ね上げられた潤滑油を捕捉するとともに、カップリングケース２０の回転停止時には、オイル溜り部８０からオイルガータ８１の流路へ溢れ出た余剰の潤滑油をリヤデフケース２の内部空間３へ排出する機能を有している。
【００４３】
オイルガータ８１の流路幅は、図３に示すように、カップリングケース２０の回転軸線方向の下流側に向けて次第に小さく形成されている。カップリングケース２０の回転時には、オイルガータ８１の下流側に向けて潤滑油の流速を速めるとともに、オイルガータ８１の下流側に潤滑油を確実に安定して供給することができるようになっている。
【００４４】
（誘導路の構成）
リヤデフケース２の円筒壁部９の内部には、図２（Ａ）〜図３に示すように、オイルガータ８１から流出する潤滑油の流れをほぼ直角方向に変えてオイル溜り部８０へ誘導する誘導路８２が、リヤデフケース２の内側方向に向けて形成されている。この誘導路８２の特徴とするところは、カップリングケース支持用のシールベアリング１４の上部にあってカップリングケース２０の回転軸線Ｃよりも上方向に配されていることにある。この誘導路８２の下流側には、潤滑油の流れをほぼ直角方向に変えてオイル溜り部８０へ導く誘導口８２ａが形成されている。その誘導口８２ａは、オイル溜り部８０の設置空間の周面に一致している。このオイル溜り部８０には、カップリングケース２０の回転により発生する遠心力でオイルガータ８１から誘導路８２を介して導入される潤滑油が一時溜められる。カップリングケース２０は、密閉型に形成されるとともに、その後端面に潤滑油を供給排出可能に設けた円筒状の開口筒部２５を有している。この開口筒部２５を介してカップリングケース２０の内部空間２６とオイル溜り部８０の設置空間とが同一の空間を構成している。その同一の空間は、誘導路８２及びオイルガータ８１を介してリヤデフケース２の内部空間３に連通して形成されている。
【００４５】
（オイル溜り部の構成）
オイル溜り部８０の特徴とするところは、図３及び図４に示すように、カップリングケース２０の回転により発生する遠心力でリヤデフケース２の内部からカップリングケース２０の内部に供給される潤滑油を一時溜めるオイル溜り部８０が、カップリングケース２０の電磁石７０側（第１ハウジング２３の入力側）とは反対側のメインクラッチ４０の締結側（第１ハウジング２３の出力側）に設定されていることにある。
【００４６】
このオイル溜り部８０は、カップリングケース２０の後端部に形成された開口筒部２５とリヤデフケース２の円筒壁部９とにより取り囲まれた環状の設置空間から構成されている。オイル溜り部８０は、リヤデフケース２の円筒壁部９の内周面及びドライブピニオンシャフト４間に介在されたオイルシール１１とリヤデフケース２にカップリングケース２０を回転可能に支持するシールベアリング１４とにより液密に密閉されている。環状の設置空間を形成するベアリング部材にシールを有するシールベアリング１４を採用することで、オイルガータ８１からの潤滑油をカップリングケース２０の内部空間２６へ確実に安定して供給排出することができる。
【００４７】
（供給孔及び導入路の構成）
カップリングケース２０の開口筒部２５の開口端縁は、図３及び図４に示すように、内周側に張り出した環状のツバ部２８を有している。このツバ部２８とドライブピニオンシャフト４との間の環状の隙間により潤滑油の供給孔８３が形成されている。その供給孔８３は、オイル溜り部８０に溜められた潤滑油の流れをほぼ直角方向に変えてカップリングケース２０の内部空間２６に供給するように導入路８４に連通して形成されている。
【００４８】
供給孔８３に連通する導入路８４は、図３及び図４に示すように、カップリングケース２０の開口筒部２５の内周面とドライブピニオンシャフト４のハブ２７の外周面との間の内部空間により構成されている。この導入路８４を流れる潤滑油は、ベアリング１５に導かれて潤滑し、メインクラッチ４０のインナクラッチプレート４２の油孔４４、プレッシャリング６１の油路６５及びパイロットクラッチ５０のインナクラッチプレート５２の油孔５４を介してカップリングケース２０の内部空間２６を潤滑する。
【００４９】
この第１の実施の形態によると、図１に示すように、供給孔８３の外径がＤ１であり、導入路８４の外径がＤ２であり、メインクラッチ４０のアウタープレート４１の内径がＤ３であるとき、Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３の関係を有していることが好適である。この構成を採用することで、カップリングケース２０の回転により発生する遠心力が潤滑油に作用しても、カップリングケース２０の内部空間２６に流入した潤滑油が導入路８４側から供給孔８３側へ逆流するのを防止することができるとともに、カップリングケース２０の内部空間２６が潤滑油により満たされるように維持することができる。
【００５０】
以上のように構成されたオイル循環路を備えた駆動力配分装置１は、上述したように、カップリングケース２０が密閉型に形成されるとともに、その後端面に潤滑油を供給排出可能に設けた円筒状の開口筒部２５が形成されている構成、この開口筒部２５を介してカップリングケース２０の内部空間２６とオイル溜り部８０の設置空間とにより形成された同一の空間に誘導路８２及びオイルガータ８１を介して潤滑油の供給排出を行う構成、誘導路８２がカップリングケース支持用のシールベアリング１４の上部にあってカップリングケース２０の回転軸線Ｃよりも上方向に配される構成に特徴を有している。
【００５１】
この構成を採用することで、カップリングケース２０の回転時は、カップリングケース２０内に貯留された潤滑油は、図２（Ｂ）に示すように、カップリングケース２０の回転により発生する遠心力で、カップリングケース２０の外周部側にドーナッツ状に集まり、カップリングケース２０の内部空間２６内に存在する空気を誘導路８２からオイルガータ８１の開口８１ｄを介して排気することができる。一方、カップリングケース２０の回転停止時においては、カップリングケース２０内に貯留された潤滑油は、図２（Ｃ）に示すように、誘導路８２を介してオイル溜り部８０からオイルガータ８１の流路へ逆流して溢れ出ても、誘導路８２の誘導口８２ａの配置位置よりも下がることはなく、カップリングケース２０内の潤滑油の油面を誘導口８２ａの配置位置と同位あるいは上位に常に保持することが可能となる。これにより、クラッチ機構の磨耗や油切れなどを未然に防止することができる。
【００５２】
以上のように構成されたオイル循環路によると、カップリングケース２０の回転時に、リヤデフケース２の内部空間３に封入された所定量の潤滑油は、駆動力配分装置１の回転により発生する遠心力で撥ね上げられる。その撥ね上げられた潤滑油は、オイルガータ８１の周壁８１ａの上壁に受け止められ、オイルガータ８１の開口８１ｄからオイルガータ８１に収集される。収集された潤滑油は、図３及び図４に示すように、オイルガータ８１の下流側に向けて流れる。その潤滑油は、オイルガータ８１の下流側で、ほぼ直角方向に流れを変えて誘導路８２へ流出する。その誘導路８２の下流側の誘導口８２ａから流れる潤滑油は、オイル溜り部８０に一時溜められる。
【００５３】
オイル溜り部８０内に所定量以上の潤滑油が溜まると、その潤滑油は、図４に示すように、ほぼ直角方向に流れを変えてカップリングケース２０の供給孔８３を通って導入路８４に導入される。その潤滑油は、ベアリング１５に導かれて潤滑し、メインクラッチ４０のインナクラッチプレート４２の油孔４４、プレッシャリング６１の油路６５及びパイロットクラッチ５０のインナクラッチプレート５２の油孔５４に移動し、カップリングケース２０の回転により発生する遠心力で、カップリングケース２０の内部空間２６を攪拌する。その攪拌された潤滑油は、クラッチ機構のクラッチプレートの摺動面を通って潤滑・冷却する。
【００５４】
カップリングケース２０の回転停止時には、カップリングケース２０の内部空間２６内に充満した余剰の潤滑油が、カップリングケース２０の内部空間２６から導入路８４及び供給孔８３を介してオイル溜り部８０へ溢れ出る。その溢れ出た潤滑油は、誘導路８２及びオイルガータ８１の流路を逆流して溢れ出ることで、オイルガータ８１の開口８１ｄからリヤデフケース２の内部空間３へ排出される。これにより、格別な排出機構などを設ける必要がなくなり、オイル循環路の構成を簡単に製作することができるとともに、製作コストの低減化を図ることができるようになる。排出された潤滑油は、クラッチ機構の潤滑・冷却に再度利用される。
【００５５】
（第１の実施の形態の効果）
この第１の実施の形態に係る駆動力配分装置１によると、次の様々な効果が得られる。
（１）摩擦クラッチの油切れを防止することができるとともに、駆動力配分装置１の信頼性を高めることができる。従来の密閉型のカップリングケースにあっては、温度上昇時にカップリングケースの内部の潤滑油及び空気が膨張して内圧が高くなる。そのため、カップリングケースに耐圧容器を用いる必要があるが、上記第１の実施の形態であるカップリングケース２０では、内圧上昇を防止することができるので、格別な耐圧容器を用いる必要がなくなり、安価に製作することができる。
（２）潤滑油の流れを阻害することなく、カップリングケース２０の内部及びカップリングケース２０の外部を循環するため、冷却性能と潤滑性能とを高めることができる。その結果、悪路走行などによるクラッチ発熱の多い環境条件下にあっても、駆動力配分装置１の内部温度の上昇を緩和することが可能となり、長時間の運転走行が可能になる。
（３）カップリングケース２０の回転により発生する遠心力で、潤滑油が撹拌されるため、適度な温度上昇が発生する。そのため、冬季の外気温度が低い環境条件下にあっても、冷え切った駆動力配分装置１の内部温度が速やかに上昇するので、潤滑油の粘性による引きずりトルクが長く続くことを回避することができるようになり、車両操縦性を円滑にかつ即座に得ることができるようになる。
（４）駆動力配分装置１のカップリングケース２０内にパイロットクラッチ５０、カム機構６０及びメインクラッチ４０が密集状態に配設され、カップリングケース２０の内部空間２６に余裕が少なく、容積が小さい場合であっても、潤滑油が、カップリングケース２０の回転により発生する遠心力で撹拌されるので、少ない油量でメインクラッチ４０及びパイロットクラッチ５０を効率的に冷却することができるようになる。
（５）カップリングケース２０の供給孔８３の径Ｄ１をメインクラッチ４０のアウタープレート４１の内径Ｄ４よりも小さく設定したため、不必要に油量を増やすことなく、カップリングケース回転時のクラッチ機構への潤滑を充分に確保することができる。
（６）カップリングケース２０の後端開口部にツバ部２８を設けているため、カップリング内部へのオイル導入を確実に行うことができる。
（７）オイルガータ８１により潤滑油の供給排出を行うことで、カップリングケース２０の内部及びカップリングケース２０の外部間の潤滑油の循環効率を高めることが可能となり、オイル劣化を抑制することができる。オイル循環路の構成を簡略化することができるので、オイル循環路の製作コストの低減化を図ることができるようになる。
（８）オイル溜り部８０の構成部品にシールベアリング１４を採用することで、格別な部材を使用することなく、狭小な環状の内部空間を形成することができるようになる。それと相まって部品点数の削減化と構造の簡略化とを達成することができるようになり、製作コストを低減することができる。
【００５６】
［第２の実施の形態］
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る駆動力配分装置に効果的に使用されるオイル循環路の一構成例を示している。図６は、図４に相当するカップリングケースの後端部側の要部断面拡大図である。なお、図６において上記第１の実施の形態と実質的に同じ部材には同一の部材名と符号を付している。従って、これらの部材に関する詳細な説明は省略する。
【００５７】
この第２の実施の形態にあっても、上記第１の実施の形態に係るオイル循環路と基本的な構成において変わるところはない。図６において、上記第１の実施の形態と大きく異なるところは、上記第１の実施の形態では、オイルシール１１とシールベアリング１４とで取り囲まれた環状の設置空間をオイル溜り部８０とした構成となっていたものを、この第２の実施の形態にあっては、シールベアリング１４とオイルシール１１とにより取り囲まれた環状の設置空間にオイルダクト１７を設けることで、そのオイルダクト１７とオイルシール１１とにより取り囲まれた環状の設置空間をオイル溜り部８０として形成した点にある。
【００５８】
このオイルダクト１７は、図６に示すように、内側の環状フランジ１７ａと外側の環状フランジ１７ｂとを同一方向に屈曲したドーナッツ板形状を有している。オイルダクト１７の環状フランジ１７ａの先端部は、カップリングケース２０の開口筒部２５内に臨んで配されている。このオイルダクト１７を用いることで、カップリングケース２０の高速回転時に、カップリングケース２０内への潤滑油の流入を容易に行うことが可能となる。カップリングケース２０の高速回転時にカップリングケース２０内に供給しようとする潤滑油がカップリングケース２０の外部へ押しやられてしまうのを防止することができる。なお、この第２の実施の形態にあっても、オイルガータ８１からの潤滑油をカップリングケース２０の内部空間２６へ確実に安定して供給排出することができるようになり、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができることは勿論である。
【００５９】
以上の説明からも明らかなように、本発明は、上記実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲内で様々に設計変更が可能である。本発明の駆動力配分装置は、前後輪間の駆動力配分に適用することで前輪のみ、あるいは後輪のみを駆動する２ＷＤモード、車両状態に応じて前後輪間の駆動力を自動制御するオートモード、最大駆動力に保持するロックモードを備えた構成とすることができることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、例えば農業機械、建設土木機械、運搬機械等の作業用車両、バギー車及び自動車などの各種の車両における駆動力配分装置に効果的に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の代表的な実施の形態である駆動力配分装置の内部構造を概略的に示す断面図である。
【図２】（Ａ）は、図１の２Ａ−２Ａ線に沿って切り欠いた要部断面拡大図、（Ｂ）は、カップリングケースの回転時におけるカップリングケース内の潤滑油の状態を示し、図１の２Ｂ−２Ｂ線に沿って切り欠いた要部断面図、（Ｃ）は、カップリングケースの回転停止時におけるカップリングケース内の潤滑油の状態を示し、（Ｂ）に相当する要部断面図である。
【図３】図２（Ｂ）の３−３線の矢視断面拡大図である。
【図４】カップリングケースの後端部側の要部断面拡大図である。
【図５】カップリングケースの前端部側の要部断面拡大図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る駆動力配分装置におけるカップリングケースの後端部側の要部断面拡大図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ 駆動力配分装置
２ リヤデフケース
３ 第１の内部空間
４ ドライブピニオンシャフト
５ フランジ
６ ナット
７ テーパローラベアリング
８ ギヤ
９ 円筒壁部
１０，１１ オイルシール
１２ ダストカバー
１３，１５ ベアリング
１４ シールベアリング
１７ オイルダクト
１７ａ，１７ｂ 環状フランジ
１８ 第３の内部空間
２０ カップリングケース
２１ 回転軸部
２２ 円筒部
２３ 第１のハウジング
２３ａ 段差壁部
２３ｂ 環状凹部
２３ｃ 貫通孔
２４ 第２のハウジング
２５ 開口筒部
２６ 第２の内部空間
２７ ハブ
２８ ツバ部
４０ メインクラッチ
４１ アウタクラッチプレート
４２ インナクラッチプレート
４３ スペーサ
４４，５４ 油孔
５０ パイロットクラッチ
５１ アウタクラッチプレート
５２ インナクラッチプレート
５３ 押圧部材
５５ スラストニードルベアリング
５６ リングプレート
６０ カム機構
６１ プレッシャリング
６２ カムリング
６３ カムボール
６４ スラスト軸受
６５ 油路
７０ 電磁石
７１ ヨーク
７２ コイル
７３ 凹部
７４ 非磁性部材
７５ グロメット
７６ リード線
８０ オイル溜り部
８１ オイルガータ
８１ａ 周壁
８１ｂ 膨出空間
８１ｃ 隔壁
８１ｄ 開口
８２ 誘導路
８２ａ 誘導口
８３ 供給孔
８４ 導入路
Ｇ 空隙
Ｌ 磁路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油が封入された第１の内部空間を有するケースと、
前記ケースの前記第１の内部空間に回転可能に支持され、第２の内部空間を有する密閉型の入力回転部材と、
前記入力回転部材の前記第２の内部空間に相対回転可能に支持された出力回転部材と、
前記入力回転部材及び前記出力回転部材間の前記第２の内部空間にあって、前記入力回転部材及び前記出力回転部材間のトルク伝達を断続するメインクラッチを有するクラッチ機構と、
前記ケースの内周面に設けられ、前記入力回転部材の回転により前記第１の内部空間から撥ね上げられた前記潤滑油を収集するオイルガータと、
前記入力回転部材の回転により前記オイルガータから前記第２の内部空間に供給される前記潤滑油を一時溜めるオイル溜り部とを備え、
前記オイル溜り部は、前記メインクラッチの締結側の前記ケース及び前記入力回転部材間に形成され、
前記オイルガータ及び前記オイル溜り部を介して前記第２の内部空間内に前記潤滑油の供給排出を行うように構成されていることを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項２】
前記オイル溜り部は、前記メインクラッチの締結側の前記ケースに前記入力回転部材を回転可能に支持するシールベアリングと、前記ケース及び前記出力回転部材間をシールするオイルシールとの間に形成された環状の設置空間により構成されていることを特徴とする請求項１記載の駆動力配分装置。
【請求項３】
前記ケースには、前記オイルガータから流出する前記潤滑油を前記オイル溜り部へ誘導する誘導路が設けられ、
前記入力回転部材及び前記出力回転部材間には、前記オイル溜り部に溜められた前記潤滑油を前記第２の内部空間に供給する供給孔と前記供給孔に連通する導入路とが設けられ、
前記誘導路は、前記入力回転部材の回転軸線の中心よりも上方に設けられていることを特徴とする請求項１記載の駆動力配分装置。
【請求項４】
前記供給孔の外径Ｄ１、前記導入路の外径Ｄ２、及び前記メインクラッチのクラッチプレートの内径Ｄ３が、Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３の関係を有していることを特徴とする請求項３記載の駆動力配分装置。
【請求項５】
前記オイル溜り部は、前記シールベアリング及び前記オイルシール間にオイルダクトを設けていることを特徴とする請求項２記載の駆動力配分装置。
【請求項６】
前記クラッチ機構は更に、通電により前記メインクラッチの伝達トルクを制御するパイロットクラッチと、
前記パイロットクラッチの伝達トルクを前記メインクラッチに対する押付け力に変換するカム機構と、
前記メインクラッチの締結側とは反対側の前記入力回転部材の壁部の外側に軸線方向移動可能に設けられた電磁石と、
前記入力回転部材の前記壁部の内部に前記パイロットクラッチに向けて移動可能に配され、前記パイロットクラッチを押付ける押圧部材とを有し、
前記押圧部材は、前記電磁石に通電することで、前記入力回転部材との間で前記電磁石に作用する磁気吸引力により前記パイロットクラッチの操作力を調整することを特徴とする請求項１記載の駆動力配分装置。
【請求項７】
前記電磁石は、前記ケースの内周面に支持されていることを特徴とする請求項６記載の駆動力配分装置。
【請求項８】
前記電磁石は、前記入力回転部材の軸部に対して相対回転可能及び軸方向移動可能に支持され、かつ、前記ケースに対して回転不能に支持されていることを特徴とする請求項６記載の駆動力配分装置。
【請求項１】
潤滑油が封入された第１の内部空間を有するケースと、
前記ケースの前記第１の内部空間に回転可能に支持され、第２の内部空間を有する密閉型の入力回転部材と、
前記入力回転部材の前記第２の内部空間に相対回転可能に支持された出力回転部材と、
前記入力回転部材及び前記出力回転部材間の前記第２の内部空間にあって、前記入力回転部材及び前記出力回転部材間のトルク伝達を断続するメインクラッチを有するクラッチ機構と、
前記ケースの内周面に設けられ、前記入力回転部材の回転により前記第１の内部空間から撥ね上げられた前記潤滑油を収集するオイルガータと、
前記入力回転部材の回転により前記オイルガータから前記第２の内部空間に供給される前記潤滑油を一時溜めるオイル溜り部とを備え、
前記オイル溜り部は、前記メインクラッチの締結側の前記ケース及び前記入力回転部材間に形成され、
前記オイルガータ及び前記オイル溜り部を介して前記第２の内部空間内に前記潤滑油の供給排出を行うように構成されていることを特徴とする駆動力配分装置。
【請求項２】
前記オイル溜り部は、前記メインクラッチの締結側の前記ケースに前記入力回転部材を回転可能に支持するシールベアリングと、前記ケース及び前記出力回転部材間をシールするオイルシールとの間に形成された環状の設置空間により構成されていることを特徴とする請求項１記載の駆動力配分装置。
【請求項３】
前記ケースには、前記オイルガータから流出する前記潤滑油を前記オイル溜り部へ誘導する誘導路が設けられ、
前記入力回転部材及び前記出力回転部材間には、前記オイル溜り部に溜められた前記潤滑油を前記第２の内部空間に供給する供給孔と前記供給孔に連通する導入路とが設けられ、
前記誘導路は、前記入力回転部材の回転軸線の中心よりも上方に設けられていることを特徴とする請求項１記載の駆動力配分装置。
【請求項４】
前記供給孔の外径Ｄ１、前記導入路の外径Ｄ２、及び前記メインクラッチのクラッチプレートの内径Ｄ３が、Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３の関係を有していることを特徴とする請求項３記載の駆動力配分装置。
【請求項５】
前記オイル溜り部は、前記シールベアリング及び前記オイルシール間にオイルダクトを設けていることを特徴とする請求項２記載の駆動力配分装置。
【請求項６】
前記クラッチ機構は更に、通電により前記メインクラッチの伝達トルクを制御するパイロットクラッチと、
前記パイロットクラッチの伝達トルクを前記メインクラッチに対する押付け力に変換するカム機構と、
前記メインクラッチの締結側とは反対側の前記入力回転部材の壁部の外側に軸線方向移動可能に設けられた電磁石と、
前記入力回転部材の前記壁部の内部に前記パイロットクラッチに向けて移動可能に配され、前記パイロットクラッチを押付ける押圧部材とを有し、
前記押圧部材は、前記電磁石に通電することで、前記入力回転部材との間で前記電磁石に作用する磁気吸引力により前記パイロットクラッチの操作力を調整することを特徴とする請求項１記載の駆動力配分装置。
【請求項７】
前記電磁石は、前記ケースの内周面に支持されていることを特徴とする請求項６記載の駆動力配分装置。
【請求項８】
前記電磁石は、前記入力回転部材の軸部に対して相対回転可能及び軸方向移動可能に支持され、かつ、前記ケースに対して回転不能に支持されていることを特徴とする請求項６記載の駆動力配分装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−２４３５７７（Ｐ２００９−２４３５７７Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９０３７４（Ｐ２００８−９０３７４）
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（０００１５４３４７）株式会社ユニバンス (132)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（０００１５４３４７）株式会社ユニバンス (132)
【Ｆターム（参考）】
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