JP2692869B2 - 動力伝達装置 - Google Patents

動力伝達装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) この発明は、車両などに用いられる動力伝達装置に関
する。
(従来の技術) 特開昭60−172764号公報には、例えばフロントエンジ
ン・フロントドライブ(FF)ベースの4WD車が示され、
後輪側駆動系のプロペラシャフト上に、粘性クラッチ
(ビスカスカップリング)と、断続装置が配置されてい
る。
(発明が解決しようとする課題) このように、比較的長く、回転数の高いプロペラシャ
フト上で動力伝達の断続が行われる場合は、慣性モーメ
ントが大きくなり、振動が発生し易くなる。このためプ
ロペラシャフト上に配置する場合その支持部を特別に設
けなければならない。
そこで、この発明は、振動が発生しにくく、プロペラ
シャフトへの負担が増さず、支持部を特別に設ける必要
のない動力伝達装置の提供を目的とする。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段) 上記課題を解決するために、この発明の動力伝達装置
は、エンジンのトルクを切換装置、プロペラシャフト、
デファレンシャル装置及び左右の車軸を介して後輪又は
前輪に伝達する動力伝達装置であって、粘性流体を介し
て前記トルクの伝達を行なうビスカスカップリングと前
記デファレンシャル装置とを一体的に組付け、このビス
カスカップリングの出力側と前記デファレンシャル装置
のデフケースとの間の連結の断続を行う断続装置を備
え、前記デフケースは、前記左右の車軸を介して後輪又
は前輪にエンジンのトルクを差動分配する差動機構を収
納したものである。
(作用) 断続装置を連結状態にすると、ビスカスカップリング
の出力側とデファレンシャル装置のデフケースとが連結
され、入力トルクはビスカスカップリングを介してデフ
ァレンシャル装置に伝達され、デファレンシャル装置の
差動機構から負荷側に差動分配される。このとき、ビス
カスカップリングへの入力とデファレンシャル装置の負
荷とによりビスカスカップリングの入力側と出力側間の
回転差が大きくなるとこの回転差が大きく制限されて大
きなトルクがデファレンシャル装置に伝達される。又、
回転差が小さくなるとこの回転差が許容されて伝達トル
クは小さくなる。断続装置を連続解除状態にすると、ビ
スカスカップリングとデファレンシャル装置間の動力伝
達は遮断される。
又、ビスカスカップリングとデファレンシャル装置と
を一体的に配置したから、支持などの点で有利である。
(実施例) 第1図及び第2図により第1実施例の説明をする。
第2図はこの実施例の動力伝達装置のデファレンシャ
ル装置部を後輪側のデファレンシャル装置(リヤデフ)
として用いたFFベースの4WD車の駆動構成を示す。又、
第1図上半部は断続装置のロック状態を示し、下半部は
フリー状態を示す。なお、以下の説明においても左右の
方向はこれらの図面における左右幅車方向左右の方向を
示す。
先ず、第2図によりこの車両の動力伝達を説明する。
エンジン1の駆動力はトランスミッション3で変速さ
れ、トランスファ5に収納された前輪側のデファレンシ
ャル装置(フロントデフ)7のデフケースに伝達され前
車軸9,11を介して左右の前輪13,15にダイレクトに差動
分配される。一方、エンジン1の駆動力は前記デフケー
スを介し、トランスファ5に収納され後輪側への動力伝
達を断続する2−4切換機構と方向変換歯車組(いずれ
も図示していない)を介してこの実施例の動力伝達装置
19に伝達される。動力伝達装置19のリヤデフは伝達され
た駆動力を後車軸21,23を介して左右の後輪25,27へ差動
分配する。
次に、この実施例の構成を第1図を用いて説明する。
アウターケース29はケース本体31とそのカバー33とか
らなり、リヤデフを収納するデフキャリアにベアリング
(いずれも図示していない)を介して回転自在に支承さ
れている。ケース本体31にはフランジ部35が設けられ、
このフランジ部35にはプロペラシャフト17側に連結され
たドライブピニオンギヤと噛合ってドライブピニオンギ
ヤとともに最終減速歯車組を構成するリングギヤをボル
ト締めするためのボルト穴37が設けられている。このよ
うにして、アウターケース29はエンジン1からの駆動力
により回転駆動される。
アウターケース29の内部において、カバー33には軸支
部39が形成され、この軸支部39にはハブ部材41が回転自
在に支承されている。ハブ部材41とケース本体31との間
には作動室43が形成され、粘性流体、例えばシリコンオ
イルが充填されている。この作動室43の内部において、
ケース本体31にはスプライン45が、又ハブ部材41にはス
プライン47がそれぞれ設けられている。スプライン45に
は複数枚のアウタープレート49が、又スプライン47には
複数枚のインナープレート51がそれぞれ回転方向に係合
している。これらのプレート49,51は交互に配置されて
おり、各アタープレート49の間にはスペーサ53が配置さ
れ互いの間隙を適正に保っている。又、作動室43の右端
側にはリング55が配置され、その外周に設けられたスプ
ライン57をスプライン45に係合している。このリング55
にはハブ部材41との間に断面X状のゴムシールとしてX
リング59が、ケース本体31との間にOリング61が配置さ
れ、カバー33とハブ部材41との間には前記軸支部39にX
リング63が配置され、作動室43を液密状態に保ってい
る。こうして、ビスカスカップリング65が構成されてい
る。
アウターケース29の内部において、ビスカスカップリ
ング65の右側にはデフケース67が配置され、ブッシュ69
を介してケース本体31に回転可能に支承されている。デ
フケース67の内周には軸方向の溝71が4本設けられてお
り、この溝71には十字状に配置されたピニオンシャフト
73の各端部がそれぞれ回転方向に係合している。従っ
て、デフケース67はピニオンシャフト73とともに回転可
能であり、ケース本体31とピニオンシャフト73とに対し
て軸方向相対移動可能である。ピニオンシャフト73には
各4個のピニオンギヤ75が回転自在に支承されており、
ピニオンギヤ75の左右両側にはそれぞれサイドギヤ77,7
9が同軸上に配置されピニオンギヤ75と噛合っている。
デフケース67とピニオンギヤ75との間にはワッシャ81が
配置され、ハブ部材41と左のサイドギヤ77の間にはワッ
シャ83が、又ケース本体31と右のサイドギヤ79の間には
ワッシャ85がそれぞれ配置されている。このようにし
て、リヤデフ87が構成されている。左のサイドギヤ77は
左の後車軸21に継手を介して連結される伝達軸に、又右
のサイドギヤ79は右の後車軸23に継手を介して連結され
る伝達軸(以上、継手、伝達軸はいずれも図示していな
い)にそれぞれスプライン連結されている。
ハブ部材41の右端部外周にはスプライン89が設けら
れ、デフケース67の左端部内周にはスプライン89と係合
可能なスプライン91が設けられている。又、デフケース
67の右端側にはリテーナ93が一体に設けられ、ワッシャ
81側にはリテーナ95が設けられている。ケース本体31に
は円筒等配置に複数個所の窓97が設けられている。又、
ケース本体31の右端部外周には小径部が形成され、この
小径部にはスライドリング99が軸方向移動可能に套装さ
れている。スライドリング99には複数本の腕101が一体
に設けられ、これらの腕101は窓97を貫通し、ニードル
ベアリング103を介してリテーナ93に当接している。リ
テーナ93とリテーナ95との間にはリターンスプリング10
5が装着されデフケース67を右方へ付勢している。又、
スライドリング99の外周には2叉のフォーク107が摺動
可能に係合している。リング99の左側にはフォーク107
に突き当る凸部19が設けられている。従って、フォーク
107を、リターンスプリング105の付勢力に抗して、左方
へ移動させればスライドリング99の移動に伴ってデフケ
ース67は左方へ移動する。ケース本体31の前記小径部と
大径部の間に形成された段差部111は、このときストッ
パとして働き、左方へ移動したデフケース67とリング55
とが当接することを防止している。このようにして、断
続装置113が構成されている。
断続装置113のリターンスプリング105の付勢力とフォ
ーク107の操作によりデフケース67は左方の連結位置と
右方の解除位置の間を往復移動する。デフケース67が連
結位置へ移動すればスプライン89,91の係合によりハブ
部材41と連結される。又デフケース67が解除位置へ移動
するとハブ部材41との連結が解除される。
断続装置113のこのような操作は運転席からの手動操
作で行われるか、又は操舵角、加速力、制動力、2−4
切換機構の操作などに応じて自動操作可能に構成されて
いる。
次に、この実施例の機能を説明する。
断続装置113を、第1図上半部のように、連結状態に
するとエンジン1からの駆動力がビスカスカップリング
65を介してリヤデフ87に伝達される。このとき、前輪1
3,15側のスリップ等による、後輪25,27側との回転数差
の発生によりビスカスカップリング65のアウターケース
29とハブ部材41間に大きな回転差が生じると、ビスカス
カップリング65の特性により、差動回転は大きく制限さ
れるとともに大きな駆動力が後輪25,27側に伝達され
る。又、回転差が小さい状態では差動回転が大きく許容
され、伝達トルクは小さくなる。
断続装置113を、第1図下半部のように、解除状態に
するとビスカスカップリング65とリヤデフ87間の動力伝
達は遮断され、後輪25,27側はフリー回転状態になる。
次に、第2図の車両の性能に即した機能を説明する。
先ず、断続装置113を連結状態にすると車両は下記の
ようにフルタイム4WD車相当の駆動構成となる。すなわ
ち、前輪13,15側と後輪25,27側の回転差が小さい通常の
走行状態ではビスカスカップリング65の伝達トルクは小
さく、従って車両は実質的にFFベースの二輪駆動(2W
D)車のような駆動力配分状態で走行する。しかし、前
輪13,15がスリップする等して後輪25,27側との回転数差
が大きくなると、上記のように、後輪25,27側にも大き
な駆動力が配分されて車両は円滑に走行する。
又、車庫入れのような低速急旋回の際、前後輪間の回
転差は小さいから、この回転差はビスカスカップリング
65に吸収されてプロペラシャフト17のねじれが発生せ
ず、従ってタイトコーナーブレーキング現象が防止され
る。
又、前輪13,15側はダイレクトに駆動され、後輪25,27
側はビスカスカップリング65を介して駆動されるように
駆動構成されているから、前後輪間の回転差が大きくな
る状態では、上記のように、車両の安全性、操縦安定
性、走破性などが向上する。
断続装置113を解除状態にすると車両は完全な2WD走行
状態となり、FF車と同等の性能が得られる。
この2WD走行状態のときにトランスファ5の2−4切
換機構を2WD側に切換えれば後輪25,27側の駆動系のうち
方向変換歯車組とプロペラシャフト17の回転が停止す
る。従って、これら無駄に回転させることによる各部の
摩耗、騒音、振動、燃費等の低下などが防止され、フリ
ーハブクラッチと同様の効果が得られる。
このように、この動力伝達装置19はプロペラシャフト
17上に配置されないから、従来例のように偏心がプロペ
ラシャフト17の慣性モーメント増を抑制でき振動防止を
図ることができる。又、プロペラシャフト17が分断され
ず、装置用の支持部をプロペラシャフト17の途中に設け
る必要がない。
又、ビスカスカップリング65とリヤデフ87とを互いに
軸方向に配置してハブ部材41をデフケース67より小径に
したから動力伝達装置19が径方向に小型化した。従っ
て、この実施例のように車両の動力伝達系に用いた場合
最低地上高を高くすることができて有利である。又、ビ
スカスカップリング65が小径になりその入出力部材間の
相対回転速度が小さくなるからXリング59,63を含めた
耐久性などの向上が容易である。
次に、第3図により第2実施例を説明する。この実施
例の動力伝達装置115は第2図の車両において第1実施
例と同じ位置に設けられている。又第3図において、上
半部はこの装置115の連結状態を示した下半部は解除状
態を示している。以下、同一の部材には同一の番号を附
して引用しながら第1実施例との相違点を説明する。な
お、左右の方向は第3図における左右の方向とする。
ビスカスカップリング65の右方にはリヤデフ117が配
置され、そのデフケース119の左端部内周にはハブ部材4
1のスプライン89との係合が可能なスプライン121が設け
られている。又、その外周の右端部には凸部123が設け
られ左端側にはストッパリング125が係合固定されてい
る。この凸部123とストッパリング125との間にはブッシ
ュ127が摺動可能に係合している。デフケース119はこの
ブッシュ127を介して、カバー33とともにアウターケー
ス128を構成するケース本体129に回転自在に係合してい
る。第1実施例と同様に、デフケース119の内周に設け
た溝71にはピニオンシャフト73の先端部が回転方向に係
合されている。従って、デフケース119はピニオンシャ
フト73とともに回転可能であり、ピニオンシャフト73及
びケース本体129に対して軸方向移動可能である。
ケース本体129には円周等配置に窓131が複数箇所設け
られており、ブッシュ127には外周溝133が設けられてい
る。2叉フォーク135の先端はスリーブ137に係合してお
り、このスリーブ137は窓131を貫通して、ブッシュ127
の外周溝133に係合している。このようにして、断続装
置139が構成されている。
断続装置139を操作して、フォーク135を、第3図上半
部のように、左方(連結位置)に移動しスプライン89,1
21の係合によりハブ部材41とデフケース119とを連結さ
せれば、エンジン1からの駆動力はビスカスカップリン
グ65を介してリヤデフ117に伝達される。又、フォーク1
35を、第3図下半部のように、右方(解除位置)へ移動
させればハブ部材41とデフケース119との連結が解除さ
れ、ビスカスカップリング65からリヤデフ117へのトル
ク伝達が遮断される。
この断続操作139の場合、フォーク135は左右に移動操
作される。断続装置139は第1実施例と同様に手動又は
自動操作可能に構成されている。
その他の機能と効果とは第1実施例と同様である。
なお、この発明では、上記各実施例と反対に、ビスカ
スカップリングのハブ部材側からエンジン1のトルクを
入力するように構成することも可能である。
以上、4WD車の後輪側に配置した例を挙げて説明した
が、この配置の動力伝達装置は4WD車の前輪側に配置す
ることもできる。この場合は後輪がダイレクト駆動側と
なり、前輪がビスカスカップリングを介して駆動される
構成となる。またビスカスカップリングはデファレンシ
ャル装置の外周側に配置することもできる。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明の動力伝達装置はプロペラシ
ャフトを分断して配置する必要がない。従って振動が少
なく、又別途支持部を設ける必要がない。
【図面の簡単な説明】
第1図は第1実施例の断面図、第2図は第1又は第2の
実施例を用いた車両の動力伝達を示す概略図、第3図は
第2実施例の断面図である。 65……ビスカスカップリング、67,119……デフケース、
87,117……デファレンシャル装置、113,139……断続装

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンのトルクを切換装置、プロペラシ
    ャフト、デファレンシャル装置及び左右の車軸を介して
    後輪又は前輪に伝達する動力伝達装置であって、粘性流
    体を介して前記トルクの伝達を行なうビスカスカップリ
    ングと前記デファレンシャル装置とを一体的に組付け、
    このビスカスカップリングの出力側と前記デファレンシ
    ャル装置のデフケースとの間の連結の断続を行う断続装
    置を備え、前記デフケースは、前記左右の車軸を介して
    後輪又は前輪にエンジンのトルクを差動分配する差動機
    構を収納したことを特徴とする動力伝達装置。
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