JP2014008785A - 四輪駆動車両のトルク伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、かつ複雑な電子制御や手動操作などを行うことなく、車両の走行状態に応じて副駆動輪への適切なトルク伝達が可能となる四輪駆動車両のトルク伝達装置を提供する。
【解決手段】
ビスカスカップリング（１０）は、各々が独立してトルク伝達可能な第１トルク伝達部（３０）及び第２トルク伝達部（４０）と、第２トルク伝達部（４０）によるトルク伝達の有無を切り替える切替機構（５０）とを備え、切替機構（５０）は、インプットシャフト（７）と一体に回転すると共に車両の加速度又は走行勾配によって生じる慣性力にて移動可能なスリーブ（慣性部材）（５２）を有する。車両の加速度又は走行勾配に応じてスリーブ（５２）が移動すると、ドグクラッチ部（５５）の係合・非係合が切り替わることで、ビスカスカップリング（１０）の伝達トルク特性が自動的に変化するように構成した。
【選択図】図２

Description

本発明は、四輪駆動車両における駆動源と副駆動輪との間に設置するビスカスカップリングなどのトルク伝達装置に関する。

従来、駆動源からの駆動力を主駆動輪及び副駆動輪に伝達する四輪駆動車両では、駆動源と副駆動輪との間のプロペラシャフト上に配置したビスカスカップリング（ＶＣ）などのトルク伝達装置を備えるものがある。

このような四輪駆動車両では、主駆動輪と副駆動輪の車輪速差がプロペラシャフト上のビスカスカップリングに対する入力差回転数となり、四輪駆動トルク（４ＷＤトルク）を出力する構造である。すなわち、例えば、車両のフロント側にエンジン及びトランスミッションを配置し、前輪を主駆動輪とし後輪を副駆動輪とする前輪駆動車（ＦＦ車）では、車両が低摩擦抵抗（低μ）路面を走行中にドライバーがアクセルペダルを踏み込んだ場合、まず、前輪に駆動トルクが伝達される。そして、前輪が路面のグリップ限界を超えて空転するとビスカスカップリングに差回転が入力されて後輪に駆動トルクが伝達される。

上記のような四輪駆動車両では、通常走行時には、主駆動輪と副駆動輪の回転差によりビスカスカップリングに差回転が入力され続ける四輪駆動（４ＷＤ）状態である。しかしながら、車両の走行状態に関わらずこのような四輪駆動状態が継続すると、駆動伝達系における各部の損失や走行抵抗の増大による車両の燃費（燃料消費率）の悪化を招く一因となる。また、転舵旋回など前後輪差で発生する４ＷＤタイトターンブレーキング現象が顕著に出るため、車両の走行性能（走行商品性）の悪化も招くおそれがある。さらには、低摩擦抵抗の路面でのＡＢＳ（Anti-lock Braking System）作動時のカスケードロックを誘発することでも知られている。

そこで、上記の各種問題に対する従来の手法として、車両の走行状態に応じてトルク伝達装置による副駆動輪へのトルク伝達量を可変する機構が採用されている。このような機構として、電気的にクラッチのオンオフ制御を行うもの（特許文献１）や、手動で異なるトルク特性のビスカスカップリングの切替を行うもの（特許文献２）や、ワンウェイクラッチで異なるトルク特性のビスカスカップリングの切替を行うもの（特許文献３）がある。

しかしながら、特許文献１乃至３に記載の従来技術は、対応する制御回路を備えた電子制御ユニット（ＥＣＵ）や、操作用のレバーなどの付帯物が必要となることで、車両の構造の複雑化や部品点数の増加、制御処理の煩雑化につながる。そのため、車両のコスト・重量・サイズ増を招くという問題がある。また、車速が所定以上の高速域では、ビスカスカップリングなどのトルク伝達装置による副駆動輪へのトルク伝達の必要性が減少するところ、電子制御により副駆動輪へのトルク伝達量を可変するもの以外は、高速域での伝達トルクを適切に低減することができない、という問題もある。

特開２００９−１４４７７９号公報 特開平３−２０１２５号公報 実開平４−４５３７号公報

本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品点数を少なく抑えた簡単な構成で、かつ電子制御や手動操作などを行うことなく、車両の走行状態に応じた副駆動輪への適切なトルク伝達が可能となる四輪駆動車両のトルク伝達装置を提供することにある。

本発明にかかる四輪駆動車両のトルク伝達装置は、駆動源（３）からの駆動力を主駆動輪（Ｗ１，Ｗ２）及び副駆動輪（Ｗ３，Ｗ４）に伝達する駆動力伝達経路（２０）における駆動源（３）と副駆動輪（Ｗ３，Ｗ４）との間に配置されたトルク伝達装置であって、駆動源（３）と副駆動輪（Ｗ３，Ｗ４）との間に設けた回転軸（７）と、回転軸（７）上で駆動源（３）側に接続された第１回転部材（１１）と、回転軸（７）上で副駆動輪（Ｗ３，Ｗ４）側に接続された第２回転部材（１２）と、各々が独立してトルク伝達可能な第１トルク伝達部（３０）及び第２トルク伝達部（４０）を含む複数のトルク伝達部と、第２トルク伝達部（４０）によるトルク伝達の有無を切り替える切替機構（５０）と、を有し、切替機構（５０）は、第１回転部材（１１）又は第２回転部材（１２）のいずれかと一体に回転すると共に、車両の加速度又は走行路の勾配に応じて生じる慣性力により回転軸（７）の軸方向に沿って移動可能な慣性部材（５２）を含み、車両の加速度又は走行勾配に応じて慣性部材（５２）が移動することで、第１トルク伝達部（３０）のみでトルク伝達を行う状態と、第１トルク伝達部（３０）と第２トルク伝達部（４０）の両方でトルク伝達を行う状態とが切り替わるように構成したことを特徴とする。

本発明にかかる四輪駆動車両のトルク伝達装置によれば、車両の加速度又は走行路の勾配に応じて生じる慣性力によって慣性部材が移動することで、第１トルク伝達部と第２トルク伝達部のうち第１トルク伝達部のみでトルク伝達を行う状態と、第１トルク伝達部と第２トルク伝達部の両方でトルク伝達を行う状態とが切り替わるように構成したので、電子的な制御や手動操作による切り替えなどを行うことなく、車両の加速度又は走行路の勾配に応じてトルク伝達装置による副駆動輪への伝達トルクを自動的に可変することができる。したがって、トルク伝達装置の制御を行うための制御回路を備えた電子制御ユニットや、操作用のレバーなどの付帯物を増設せずに済むことで、車両の構造の複雑化や部品点数の増加を回避しながらも、車両の走行状態に応じた副駆動輪への適切な伝達トルクの配分が可能となる。また、電子制御によらずに車速の高速域での副駆動輪への伝達トルクを適切に低減することが可能となる。したがって、車両の走行性能を向上させることができる。

また、上記のトルク伝達装置は、第１回転部材（１１）に取り付けた複数の第１プレート部材（１３）と、第２回転部材（１２）に取り付けた複数の第２プレート部材（１４）と、粘性流体が充填されると共に第１プレート部材（１３）と第２プレート部材（１４）を交互に積層した状態で収容してなる作動室（１６）と、を備えるビスカスカップリング（１０）であり、第１トルク伝達部（３０）と第２トルク伝達部（４０）はそれぞれ、ビスカスカップリング（１０）が有する複数の第１プレート（１３）及び第２プレート（１４）の一部を含む構成であり、切替機構（５０）は、慣性部材（５２）に設けたドグ歯（３２）と、第２トルク伝達部（４０）側の部材（４１）に設けたドグ歯（４２）とを備え、慣性部材（５２）の移動によりドグ歯（３２，４２）同士の係合・非係合が切り替わるドグクラッチ機構（５５）であってよい。

これによれば、慣性部材の移動によりドグ歯の係合・非係合を切り替える構成のドグクラッチ機構によって、簡単な構成でありながら、車両の加速度又は走行路の勾配に応じてトルク伝達装置の伝達トルク特性を自動的に切り替えることができる機構を実現できる。また、ドグ歯同士の係合・非係合が切り替わるドグクラッチ機構によって、第２トルク伝達部によるトルク伝達の有無の切り替えを確実に行うことが可能となる。

また、上記のトルク伝達装置では、車両の加速度又は走行路の登坂勾配が所定以上になると、慣性部材（５２）が第２トルク伝達部（４０）側に向かって移動し、慣性部材（５２）のドグ歯（３２）が第２トルク伝達部（４０）側の部材（４１）のドグ歯（４２）に係合するようにしてよい。

この構成によれば、車両の従動輪側のトルクを必要とする登坂路での発進時などにトルク伝達装置の伝達トルクを増幅することができる一方、車両の定常走行時及び減速時には、トルク伝達装置の伝達トルクを低減することができる。また、車両の減速時にはトルク伝達装置の伝達トルクが低トルク特性となるので、低摩擦抵抗の路面（低μ路面）でのＡＢＳ作動時のカスケードロックを効果的に防止できる。また、車両にかかる加速度が減少するタイトターン（急旋回）時にもトルク伝達装置の伝達トルクを低トルク特性に維持できるので、車両の挙動を安定させて走行性能を向上させることができる。

また、上記のトルク伝達装置では、慣性部材（５２）と第２トルク伝達部（４０）側の部材（４１）との間には、軸方向に沿って慣性部材（５２）を第２トルク伝達部（４０）側の部材（４１）から離間させる方へ付勢する付勢手段（５１）が介在しているとよい。

この構成によれば、所定以上の慣性力が慣性部材に作用しない状態では、付勢手段の付勢力によって慣性部材をドグクラッチ機構が非係合となる位置に保持することが可能となる。したがって、簡単な構成で、車両の加速度又は走行路の勾配に応じてドグクラッチ機構の係合・非係合を確実に切り替えることが可能となる。
なお、上記で括弧内に記した参照符号は、後述する実施形態における対応する構成要素に付した符号を参考のために例示したものである。

本発明にかかる四輪駆動車両のトルク伝達装置によれば、部品点数を少なく抑えた簡単な構成で、かつ電子制御や手動操作などを行うことなく、車両の走行状態に応じた副駆動輪への適切なトルク伝達が可能となる。

本発明の実施形態にかかるトルク伝達装置（ビスカスカップリング）を備える四輪駆動車両の概略構成を示す図である。 ビスカスカップリングを示す側断面図である。 切替機構のドグクラッチ部を示す図で（ａ）は、概略の斜視図、（ｂ）は、非係合（解放）状態を示す図、（ｃ）は、係合状態を示す図である。 ビスカスカップリングの作動状態を説明するための図で、（ａ）は、第１トルク伝達部のみが作動した状態、（ｂ）は、第１トルク伝達部と第２トルク伝達部が作動した状態を示す図である。 （ａ）は、第１トルク伝達部による伝達トルク特性、（ｂ）は、第２トルク伝達部による伝達トルク特性、（ｃ）は、登坂路での発進におけるビスカスカップリング全体の伝達トルク及び車両の加速度の変化を示すグラフである。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかるトルク伝達装置を備えた四輪駆動車両の概略構成を示す図である。同図に示す四輪駆動車両１は、車両の前部に横置きに搭載したエンジン（駆動源）３と、エンジン３と一体に設置したトランスミッション（変速機）４と、エンジン３からの駆動力を前輪Ｗ１，Ｗ２及び後輪Ｗ３，Ｗ４に伝達するための駆動力伝達経路２とを備えている。

エンジン３の出力軸（図示せず）は、トランスミッション４、フロントディファレンシャル（以下「フロントデフ」という）５、左右のフロントドライブシャフト６，６を介して、主駆動輪である左右の前輪Ｗ１，Ｗ２に連結されている。さらに、エンジン３の出力軸は、トランスミッション４、フロントデフ５、プロペラシャフト７、リアデファレンシャル（以下「リアデフ」という）８、左右のリアドライブシャフト９，９を介して副駆動輪である左右の後輪Ｗ３，Ｗ４に連結されている。なお、以下の説明で軸方向というときは、車両の進行方向（前後方向）に沿って延伸するプロペラシャフト７の軸方向を指すものとする。また、前又は後というときは、当該軸方向の前（車両の前進方向）及び後（後進方向）を指すものとする。

プロペラシャフト７上には、フロントデフ５からリアデフ８への駆動力伝達経路２上に配置したビスカスカップリング（トルク伝達装置）１０が設けられている。ビスカスカップリング１０は、駆動力伝達経路２において後輪Ｗ３，Ｗ４に配分するトルクを制御するためのトルク伝達装置（回転差応動型トルク伝達装置）である。

図２は、ビスカスカップリングを示す側断面図である。同図に示すように、ビスカスカップリング１０は、前側のプロペラシャフト７ａ（図１参照）と一体に回転する筒状のハウジング（第１回転部材）１１と、ハウジング１１内において該ハウジング１１と同一軸線回りで後側のプロペラシャフト７ｂ（図１参照）と一体に回転するインプットシャフト（第２回転部材）１２と、ハウジング１１の内周面に所定間隔で相対回転不能に係合する複数のアウタプレート（第１プレート部材）１３と、インプットシャフト１２の外周面に所定間隔で相対回転不能に係合し、アウタプレート１３と軸方向に交互に配置される複数のインナプレート（第２プレート部材）１４と、ハウジング１１とインプットシャフト１２との間を閉塞するカバー部材１５と、ハウジング１１の内径側に形成された作動室１６とを備える。作動室１６は、後述する第１トルク伝達部３０の作動室１６ａと第２トルク伝達部４０の作動室１６ｂの二室が設けられている。

また、ハウジング１１の内周面とインプットシャフト１２の外周面との間には、それらの隙間をシールするシール部材２０が設置されている。また、インプットシャフト１２の外周面とカバー部材１５の内周面との間には、それらの隙間をシールするシール部材２１が設置されている。また、ハウジング１１の内周面とカバー部材１５の外周面との間には、それらの隙間をシールするシール部材２２が設置されている。また、ハウジング１１の内周面とインプットシャフト１２の外周面との間には、軸受２３が介装されている。

そして、本実施形態のビスカスカップリング１０は、ハウジング１１内の軸方向に沿って直列に配置された第１トルク伝達部３０と第２トルク伝達部４０を備えている。第１トルク伝達部３０は、ハウジング１１内の前側に配置されており、隔壁３１によってハウジング１１内に区画された作動室１６ａを有している。作動室１６ａ内には、シリコンオイルなどの粘性流体が充填されていると共に、ハウジング１１の内周面に係合するアウタプレート１３と、インプットシャフト１２の外周面に係合するインナプレート１４とが交互に積層されている。隔壁３１は、アウタプレート１３とインナプレート１４の積層方向の後端に設置されており、ハウジング１１の内周面又はインプットシャフト１２の外周面に固定されている。

一方、第２トルク伝達部４０は、ハウジング１１内の後側に配置されており、ガイド部材４１の隔壁部４１ｂによってハウジング１１内に区画された作動室１６ｂを有している。ガイド部材４１は、インプットシャフト１２の外周面に沿う円筒状に形成された筒部４１ａと、該筒部４１ａの前端から径方向の外側に延伸する円形板状の隔壁部４１ｂとを一体に有している。作動室１６ｂ内には、ハウジング１１の内周面に係合するアウタプレート１３と、ガイド部材４１の筒部４１ａの外周面に係合するインナプレート１４とが交互に積層されている。隔壁部４１ｂは、アウタプレート１３とインナプレート１４の積層方向の前端に設置されている。ガイド部材４１は、ハウジング１１の内周面及びインプットシャフト１２の外周面に対して相対回転自在に設置されている。なお、本実施形態のビスカスカップリング１０では、第１トルク伝達部３０と第２トルク伝達部４０は、アウタプレート１３及びインナプレート１４の積層数が互いに異なっていることで、互いが異なるトルク特性を有している。

ハウジング１１内の第１トルク伝達部３０と第２トルク伝達部４０との間には、第２トルク伝達部４０の作動（トルク伝達）の有無を切り替えるための切替機構５０が設けられている。切替機構５０は、ガイド部材４１の隔壁部４１ｂにおける前側（第１トルク伝達部３０側）の面に設けたドグ歯４２と、インプットシャフト１２の外周面に形成したスプライン歯１２ａにスプライン係合する慣性質量体からなるスリーブ５２と、スリーブ５２の後側（第２トルク伝達部４０側）の面に設けたドグ歯３２と、スリーブ５２とガイド部材４１との間に介在するリターンスプリング（付勢部材）５１とを備えている。リターンスプリング５１は、その軸方向がインプットシャフト１２の軸方向に延伸する弾性金属製のコイルバネである。スリーブ５２は、車両の加速度や走行路の勾配に応じて生じる慣性力により、スプライン歯１２ａの延伸方向であるインプットシャフト１２の軸方向に沿ってインプットシャフト１２上を前後に移動（摺動）するようになっている。スリーブ５２が軸方向へ移動することで、スリーブ５２のドグ歯３２とガイド部材４１のドグ歯４２との係合・非係合が切り替わる。すなわち、スリーブ５２のドグ歯３２とガイド部材４１のドグ歯４２が係合する係合位置と、スリーブ５２のドグ歯３２とガイド部材４１のドグ歯４２との係合が解除される非係合位置とを選択的に取ることができる。これにより、インプットシャフト１２に対する第２トルク伝達部４０の接続・切断を切り替えることができる。上記のガイド部材４１に設けたドグ歯４２とスリーブ５２に設けたドグ歯３２とで、第２トルク伝達部４０の作動（トルク伝達）の有無を切り替えるためのドグクラッチ部５５が構成されている。

したがって、第１トルク伝達部３０は、切替機構５０（ドグクラッチ部５５）の係合・非係合に関わらず常時作動する（トルク伝達を行う）ように構成されており、第２トルク伝達部４０は、切替機構５０の係合時にのみ作動する（トルク伝達を行う）ように構成されている。

図３は、切替機構５０のドグクラッチ部５５を示す図で、（ａ）は、概略の斜視図、（ｂ）は、非係合（解放）状態を示す部分側面図、（ｃ）は、係合状態を示す部分側面図である。なお、同図では、リターンスプリング５１は、図示を省略している。同図に示すように、ドグクラッチ部５５を構成するスリーブ５２のドグ歯３２とガイド部材４１のドグ歯４２は、それら周方向の端面が軸方向に対して傾斜する傾斜面３２ａ，４２ａになっている。これにより、ドグ歯３２，４２は、互いの当接面が軸方向に対して傾斜角（θ）を有する面となっている。この傾斜角によって、スリーブ５２に対する入力トルク（負荷トルク）が所定以上の場合にのみドグ歯３２，４２の係合状態が維持され、入力トルクが所定以下になった場合には、リターンスプリング５１からスリーブ５２に作用する付勢力にてドグ歯３２，４２が引き離されるようになっている。

また、車両の走行中に非係合位置にあるスリーブ５２が、登坂路での急加速などでガイド部材４１側の係合位置に向かって移動する場合がある。しかしながら、ドグ歯３２，４２に上記の傾斜角を設けていることによって、スリーブ５２とガイド部材４１が相対回転している状態では、スリーブ５２のドグ歯３２がガイド部材４１のドグ歯４２に弾かれる。そのため、通常走行中の路面の勾配や加速によってドグクラッチ部５５が係合状態となることはない。

次に、上記構成のビスカスカップリング１０によるトルク伝達について説明する。図４は、ビスカスカップリング１０の作動状態を説明するための図で、（ａ）は、第１トルク伝達部３０のみが作動した状態、（ｂ）は、第１トルク伝達部３０と第２トルク伝達部４０が作動した状態を示す図である。車両が平地路面（勾配が無いか極く小さい路面をいう、以下同じ。）を走行している場合や、加速・減速状態以外の場合には、車両の慣性力が所定以下となる通常の走行状態である。このような通常の走行状態では、スリーブ５２に慣性力が作用しないか又は作用する慣性力が小さいため、切替機構５０が非係合状態である。そのため、ビスカスカップリング１０では、図４（ａ）に示すように、第１トルク伝達部３０と第２トルク伝達部４０のうち、第１トルク伝達部３０のみでトルク伝達が行われる状態となる。

このとき、図１に示すエンジン３から出力されたトルクがトランスミッション４を介してフロントデフ５に伝達される。フロントデフ５に伝達されたトルクの一部は、フロントドライブシャフト６，６を介して前輪Ｗ１，Ｗ２に伝達され、前輪Ｗ１，Ｗ２の駆動力により車両が走行する。また、フロントデフ５に伝達されたトルクの一部はプロペラシャフト７に伝達される。プロペラシャフト７に伝達されたトルクは、ビスカスカップリング１０のハウジング１１に伝達される。

一方、車両１の走行中は、後輪Ｗ３，Ｗ４から入力されるトルクが、リアデフ８を介してインプットシャフト１２に伝達される。そして、ハウジング１１の回転数とインプットシャフト１２の回転数とが等しい場合は、第１トルク伝達部３０のアウタプレート１３の回転数とインナプレート１４の回転数が等しく、プロペラシャフト７のトルクは後輪Ｗ３，Ｗ４には伝達されない。これにより、車両は二輪駆動（前輪駆動）により走行する。

前輪Ｗ１，Ｗ２がスリップしてハウジング１１とインプットシャフト１２に差回転が生じた場合は、第１トルク伝達部３０のアウタプレート１３とインナプレート１４とに差動回転が生じ、その回転差に応じて第１トルク伝達部３０の作動室１６ａ内の粘性流体にせん断力が発生する。このせん断力により、プロペラシャフト７からハウジング１１に伝達されたトルクがインプットシャフト１２に伝達されるとともに、リアデフ８を介して後輪Ｗ３，Ｗ４に伝達される。これにより、車両は四輪駆動状態になる。

次に、切替機構５０による第２トルク伝達部４０の作動切替を伴う動作について説明する。ここでは、当該動作に関連する車両の走行状態として、（１）登坂停止時（登坂路での停車状態）、（２）登坂発進（登坂路での停車状態からの発進）直後、（３）加速中、（４）再加速、（５）減速（制動）の各走行状態について説明する。

図５（ａ）は、第１トルク伝達部３０による伝達トルク特性、（ｂ）は、第２トルク伝達部４０による伝達トルク特性、（ｃ）は、車両が登坂路での停車状態から発進した場合のビスカスカップリング１０による伝達トルク及び車両の加速度の変化を示すグラフである。図５（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態のビスカスカップリング１０の第１トルク伝達部３０と第２トルク伝達部４０は、互いに異なるトルク特性を有している。

（１） 登坂停止時
車両が所定以上の勾配を有する登坂路で停止している（登坂停止）状態（図５（ｃ）の時刻ｔ０）で、スリーブ５２に対して軸方向に作用する推力（慣性力）がリターンスプリング５１の付勢力を超える場合には、リターンスプリング５１の付勢力に抗してスリーブ５２がガイド部材４１側（第２トルク伝達部４０側）の係合位置へ移動する。これにより、スリーブ５２のドグ歯３２とガイド部材４１のドグ歯４２とが当接する。したがって、ドグ歯３２，４２同士が押し付け合った状態で待機する。

（２）発進直後
上記登坂路での停止状態から車両が発進（登坂発進）した直後、スリーブ５２のドグ歯３２とガイド部材４１のドグ歯４２との位相が同期したときに互いが係合する（噛み合う）。これにより、インプットシャフト１２とガイド部材４１が一体に回転するようになる。したがって、図４（ｂ）に示すように、ハウジング１１とインプットシャフト１２との差回転によるトルクは、第１トルク伝達部３０と第２トルク伝達部４０の両方を介して伝達される。

すなわち、図５（ｃ）に示すように、時刻ｔ０で車両が登坂路で停止している（登坂停止）状態から、時刻ｔ１で登坂路において車両が発進（登坂発進）する。このとき切替機構５０のスリーブ５２が係合位置にあることで、第１トルク伝達部３０と第２トルク伝達部４０の両方が作動する。これにより、ビスカスカップリング１０の伝達トルク特性は、第１トルク伝達部３０の特性（〔１〕）と第２トルク伝達部４０の特性（〔２〕）を合わせた特性（〔１〕＋〔２〕）となる。

（３）加速中
登坂発進後、車輪のスリップの収束と共にビスカスカップリング１０による伝達トルク（負荷トルク）が低下する。そのため、登坂路の勾配が減少して車両の走行路面が傾斜路面から平地路面に戻る過程で、加速度が所定値（Ｇ０）を下回ると、ドグ歯３２，４２同士の係合を保持できなくなる。これにより、ドグ歯３２，４２の係合が外れ、リターンスプリング５１の付勢力でスリーブ５２が第１トルク伝達部３０側の非係合位置に戻される。そうすると、図４（ａ）に示すように、ハウジング１１とインプットシャフト１２との差回転によるトルクは、第１トルク伝達部３０のみを介して伝達されるようになる。

（４）再加速
車両の走行中に第２トルク伝達部４０が非作動であった場合でも、低速からの再加速などで加速度が切替機構５０の作動条件（閾値Ｇ０）に達すると、第２トルク伝達部４０が作動状態となる。その状態で、ドグ歯３２，４２に掛かる伝達トルク（負荷トルク）と釣り合い続ける場合には、第２トルク伝達部４０が作動したまま車両が走行する。車両の加速度が切替機構５０の作動条件（閾値Ｇ０）より小さくなると、上記（３）の状態となる。

（５）減速（制動）
第１トルク伝達部３０と第２トルク伝達部４０の両方が作動しているときに車両の加減速状態が加速から減速に切り替わった場合、アクセルオフによって車両の加速度が低下した瞬間に、スリーブ５２が非係合位置に戻る。これにより、第２トルク伝達部４０が非作動状態となり、第１トルク伝達部３０のみ作動の状態となる。このように、車両の減速時（制動時）にはスリーブ５２が非係合位置に向けて付勢されることで、瞬時に第１トルク伝達部３０のみの作動状態に切り替わる。したがって、前後輪のカスケードロックを低減でき、ＡＢＳ干渉を抑制できる。

また、図５（ｃ）に示すように、車両が走行する登坂路の勾配が徐々に減少してゆくことで、車両の速度が徐々に上昇してゆき、ビスカスカップリング１０の伝達トルクＴ及び車両の加速度Ｇがいずれも低下してゆくと、車両の加速度Ｇが切替機構５０の係合・非係合が切り替わる閾値Ｇ０になる時刻ｔ２で、スリーブ５２が係合位置から非係合位置へ移動し、第１トルク伝達部３０のみが作動する状態となる。

そして、本実施形態のビスカスカップリング１０では、リターンスプリング５１の設定荷重（付勢力）とスリーブ（慣性部材）５２の重量（慣性質量）との釣り合いにより、切替機構５０を作動させるために必要な車両の加速度Ｇの閾値（図５（ｃ）に示す加速度Ｇ０）を所望の値に設定することができる。この加速度の閾値は、車両の雪上での登坂性能に必要な条件と、平地路面での発進性能に必要な条件との両方を満たすことができる値に設定することが望ましい。

以上説明したように、本実施形態のビスカスカップリング１０では、車両の加速度又は走行路の勾配に応じて生じる慣性力によってスリーブ５２が移動することで、第１トルク伝達部３０と第２トルク伝達部４０のうち第１トルク伝達部３０のみでトルク伝達を行う状態と、第１トルク伝達部３０と第２トルク伝達部４０の両方でトルク伝達を行う状態とが切り替わるように構成した。これにより、電子的な制御や手動操作による切り替えなどを行うことなく、車両の加速度又は走行路の勾配に応じてビスカスカップリング１０による後輪（副駆動輪）Ｗ３，Ｗ４への伝達トルクを自動的に可変することができる。したがって、トルク伝達装置の制御を行うための制御回路を備えた電子制御ユニットや、操作用のレバーなどの付帯物を増設せずに済むことで、車両の構造の複雑化や部品点数の増加を回避しながらも、車両の走行状態に応じた後輪（副駆動輪）Ｗ３，Ｗ４への適切な伝達トルクの配分が可能となる。また、電子制御によらずに車両の高速域での後輪（副駆動輪）Ｗ３，Ｗ４への伝達トルクを適切に低減することが可能となる。したがって、車両の走行性能を向上させることができる。

そして、本実施形態のビスカスカップリング１０によれば、後輪（副駆動輪）Ｗ３，Ｗ４のトルクを必要とする登坂路での発進領域でビスカスカップリング１０の伝達トルク（ＶＣトルク）を増幅することができる一方、車両の定常走行時及び減速時には、ビスカスカップリング１０の伝達トルクを低減することができる。また、車両の減速時はビスカスカップリング１０の伝達トルクが低トルク特性となるので、低摩擦抵抗の路面（低μ路面）でのＡＢＳ作動時のカスケードロックを効果的に防止できる。また、車両にかかる加速度が抜けるタイトターン領域にもビスカスカップリング１０の伝達トルクが低トルク特性で有り続けるので、車両の走行性能を向上させることができる。

また、第２トルク伝達部４０の作動を切り替える切替機構５０は、スリーブ５２に設けたドグ歯３２と、第２トルク伝達部４０のガイド部材４１に設けたドグ歯４２とを備え、スリーブ５２の移動によりドグ歯３２，４２同士の係合・非係合が切り替わるドグクラッチ機構５５を含んでいる。

これによれば、スリーブ５２の移動によりドグ歯３２，４２の係合・非係合を切り替える構成のドグクラッチ機構５５によって、部品点数を少なく抑えた簡単な構成でありながら、車両の加速度又は走行路の勾配に応じてビスカスカップリング１０の伝達トルク特性を自動的に切り替えることができる。また、ドグ歯３２，４２同士の係合・非係合が切り替わるドグクラッチ機構５５によって、車両の加速度又は走行路の勾配に応じたスリーブ５２の移動で第２トルク伝達部４０によるトルク伝達の有無の切り替えを確実に行うことが可能となる。

また、上記の切替機構５０を備えたビスカスカップリング１０の形状（外形）や寸法は、従来のビスカスカップリングと同等とすることができる。そのため、本実施形態のビスカスカップリングは、既存品と交換することで車両に搭載可能であり、車両の設計変更や構成部品の交換などを伴わずに搭載することが可能となる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、ビスカスカップリング１０が備える複数のトルク伝達部として、第１トルク伝達部と第２トルク伝達部の二つのトルク伝達部を備える場合を示したが、これ以外にも、更に他のトルク伝達部を含む三つ以上のトルク伝達部を備えていてもよい。

また、上記実施形態では、ビスカスカップリング１０が備える第１トルク伝達部と第２トルク伝達部は、互いが異なる伝達トルク特性を有するものであるが、本発明にかかる第１、第２トルク伝達部は、必ずしも互いが異なる伝達トルク特性を有する必要はなく、互いが等しいトルク特性を有するものであってもよい。

１ 四輪駆動車両
２ 駆動力伝達経路
３ エンジン（駆動源）
４ トランスミッション
５ フロントデフ
６，６ フロントドライブシャフト
７ プロペラシャフト（回転軸）
８ リアデフ
９，９ リアドライブシャフト
１０ ビスカスカップリング（トルク伝達装置）
１１ ハウジング（第１回転部材）
１２ インプットシャフト（第２回転部材）
１２ａ スプライン歯
１３ アウタプレート（第１プレート部材）
１４ インナプレート（第２プレート部材）
１５ カバー部材
１６（１６ａ，１６ｂ）作動室
３０ 第１トルク伝達部
３１ 隔壁
３２ ドグ歯
３２ａ 傾斜面
４０ 第２トルク伝達部
４１ ガイド部材
４１ａ 筒部
４１ｂ 隔壁部
４２ ドグ歯
４２ａ 傾斜面
５０ 切替機構
５１ リターンスプリング（付勢手段）
５２ スリーブ（慣性部材）
５５ ドグクラッチ部
Ｗ１，Ｗ２ 前輪（主駆動輪）
Ｗ３，Ｗ４ 後輪（副駆動輪）

Claims (4)

1. 駆動源からの駆動力を主駆動輪及び副駆動輪に伝達する駆動力伝達経路における前記駆動源と前記副駆動輪との間に配置されたトルク伝達装置であって、
   前記駆動源と前記副駆動輪との間に設けた回転軸と、
   前記回転軸上で前記駆動源側に接続された第１回転部材と、
   前記回転軸上で前記副駆動輪側に接続された第２回転部材と、
   各々が独立してトルク伝達可能な第１トルク伝達部及び第２トルク伝達部を含む複数のトルク伝達部と、
   前記第２トルク伝達部によるトルク伝達の有無を切り替える切替機構と、を有し、
   前記切替機構は、前記第１回転部材又は第２回転部材のいずれかと一体に回転すると共に、車両の加速度又は走行路の勾配に応じて生じる慣性力により前記回転軸の軸方向に沿って移動可能な慣性部材を含み、
   車両の加速度又は走行勾配に応じて前記慣性部材が移動することで、前記第１トルク伝達部と前記第２トルク伝達部のうち前記第１トルク伝達部のみでトルク伝達を行う状態と、前記第１トルク伝達部と前記第２トルク伝達部の両方でトルク伝達を行う状態とが切り替わるように構成した
   ことを特徴とする四輪駆動車両のトルク伝達装置。
2. 前記トルク伝達装置は、
   前記第１回転部材に取り付けた複数の第１プレート部材と、前記第２回転部材に取り付けた複数の第２プレート部材と、粘性流体が充填されると共に前記第１プレート部材と前記第２プレート部材を交互に積層した状態で収容してなる作動室と、を備えるビスカスカップリングであり、
   前記第１トルク伝達部と前記第２トルク伝達部はそれぞれ、前記ビスカスカップリングが有する複数の前記第１プレート及び第２プレートの一部を含む構成であり、
   前記切替機構は、前記慣性部材に設けたドグ歯と、前記第２トルク伝達部側の部材に設けたドグ歯とを備え、前記慣性部材の移動により前記ドグ歯同士の係合・非係合が切り替わるドグクラッチ機構である
   ことを特徴とする請求項１に記載の四輪駆動車両のトルク伝達装置。
3. 車両の加速度又は走行路の登坂勾配が所定以上になると、前記慣性部材が前記第２トルク伝達部側に向かって移動し、前記慣性部材のドグ歯が前記第２トルク伝達部側の部材のドグ歯に係合する
   ことを特徴とする請求項２に記載の四輪駆動車両のトルク伝達装置。
4. 前記慣性部材と前記第２トルク伝達部側の部材との間には、軸方向に沿って前記慣性部材を前記第２トルク伝達部側の部材から離間させる方へ付勢する付勢手段が介在している
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の四輪駆動車両のトルク伝達装置。

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