JPH0237036A - ４輪駆動車の動力分配装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、前後輪へ動力分配する湿式油圧多板クラッチ
を備えた４９６ＩＩ動車の動力分配装置に関する。

【従来の技術】

このような４輪駆動車の動力分配装置として、樅置きエ
ンジン型式では特開昭６１−１５５０２７号公報に記載
のものが、また横置きエンジン型式では特開昭６１−１
４６６３７号公報に記載のものが従来知られている。前
者は、変速機出力軸から前後輪へ分岐して動力伝達する
トランスファ装置のケース内に前輪駆動用と後輪駆動用
との２つ湿式油圧多板クラッチを配置したものであり、
また後者は、トランスアクスル内のファイナルギヤとト
ランスファ軸との間に湿式油圧多板クラッチを配置した
ものである。ここでこれらの湿式油圧多板クラッチにお
けるクラッチプレート押圧用の油圧ピストンは、クラッ
チドラムと一緒に回転する構成となっている。

【発明が解決しようとする課題】

このように油圧ピストンがクラッチドラムと一緒に回転
する構成のため、油圧ピストン駆動用の油圧室にはクラ
ッチドラムの回転に伴って遠心油圧が発生し、これが制
御油圧に加算されて油圧ピストンに作用するようになる
。従って湿式油圧多板クラッチは、伝達トルクが制御油
圧に応じた設定値よりも過大となって所望の油圧制御が
できなくなると共に、車両が中速から高速域に達して、
遠心油圧が大きいときには、直進走行時の車両の軸重配
分の差や加速走行時における重心移動によって前後輪の
タイヤ有効径に差が生じることによって発生する内部循
環トルクを湿式油圧多板クラッチがトルクリミッタとし
て充分に吸収できず、加速性能の低下、燃費の悪化５振
動駐音の発生などを伴う不都合がある。 そこで本発明は、トランスファ装置の構成がコンパクト
でありながら前後輪へのトルク分配を任意の比率に設定
可能とし、かつ上記不都合を解消すべく湿式油圧多板ク
ラッチの油圧室における遠心油圧の発生を未然に防止す
ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

この目的のため本発明は、湿式油圧多板クラッチへの作
動油の圧力に応じて前後輪を動力分配可能に伝動構成す
る４輪駆動車において、上記の湿式油圧多板クラッチは
トランスファ付横置きトランスアクスル内のファイナル
ギヤとディファレンシャルケースとの間、およびトラン
スファ伝動軸の途中の２１！ｉ所に配置し、これらの湿
式油圧多板クラッチにおける油圧ピストンは、上記トラ
ンスアクスルのケース部材をシリンダとしてこれに廻り
止めして摺動自在に嵌合させ、かつその作動用油圧室と
反対側の作用端部を上記湿式油圧多板クラッチのクラッ
チドラムの端部に内嵌したりテーナプレ−１−にベアリ
ングを介して圧接して上記クラッチドラム内のクラッチ
プレートを押圧するよう構成したものである。

【作　　　用】

このような手段では、ファイナルギヤおよびトランスフ
ァ伝動軸の回転によりクラッチドラム内のクラッチプレ
ートが回転しても、各々の湿式油圧多板クラッチにおけ
る油圧ピストンは回転せず、これらとトランスアクスル
のケース部材との間に形成される各油圧室には遠心油圧
が発生しない。 そして各湿式油圧多板クラッチの油圧制御により前後輪
へ任意の比率で動力分配される。

【実　施　例】

以下、本発明の一実施例を図面を参照して具体的に説明
する。 第２図は一実施例が適用されるトランスファ付横置きト
ランスアクスルを備えた４輪駆動車の動力伝達系を示し
、車体前部にエンジン１、クラッチ２１手動変速ｔｌ１
３が左右方向に横置き配置され、これらの後方に前輪用
差動装置４．トランスファ装置５．プロペラシャフト６
、後輪用差動装置８が配置される。そしてエンジン１か
らクラッチ２を介して手動変速機３に入力される動力は
、そこで適宜変３Ｍされて出力ギヤ９からファイナルギ
ヤ１０、第１の湿式油圧多板クラッチ７を介して前輪用
差動装置４に入力し、そこから左右の前輪に動力伝達さ
れる。また前記ファイナルギヤ１０にはトランスファ装
置５のトランスファギヤ１１が噛合い、このトランスフ
ァギヤ１１から第２の湿式油圧多板クラッチ２８．トラ
ンスファ軸２１．一対の変向用ベベルギヤ１２を介して
後方に取出されるトランスファ装置５からの動力は、プ
ロペラシャフト６、ファイナルギヤ１３を介して後輪用
差動装置８に入力し、そこから左右の後輪に動力伝達さ
れるようになっている。 ここで前記第１．第２の２つの湿式油圧多板クラッチ７
．２８は、第３図に示すように電動モータもしくはエン
ジンにて直接駆動されるオイルポンプ１４．レギュレー
タバルブ１５．トランスファクラッチバルブ１６ａ、１
６ｂ　、デユーティソレノイドバルブ１７ａ、１７ｂ　
、パイロットバルブ１８ａ、　１８ｂを有する専用の油
圧制御系により走行状態に応じて適切な制御油圧が供給
されるようになっている。この油圧制御系は、オイルポ
ンプ１４からレギュレータバルブ１５により所定の油圧
に圧力調整されて２つの湿式油圧多板クラッチ７．２８
に至る油圧回路系にそれぞれデユーティ圧制御されるト
ランスファクラッチバルブ１６ａ、　１６ｂが介在され
ると共に、パイロットバルブ１８を有してこれらのバル
ブ１（ｉａ、　１６ｂに至るパイロット圧回路系にそれ
ぞれ排出制御用のデユーティソレノイドバルブ１７ａ、
１７ｂが挿入されたものである。そしてこれらのデユー
ティソレノイドバルブ１７ａ　１７ｂが制御ユニット１
９からのデユーティ信号によりそれぞれ所望のデユーテ
ィ圧に調整されることで、トランスファクラッチバルブ
１６ａ、１６ｂがそれぞれ別個に所望のクラッチ圧に調
整されるようになっている。なおデユーティ比とデユー
ティ圧およびクラッチ圧との関係は第４図のとおりであ
る。 このような油圧制御系を備える湿式油圧多板クラッチ７
．２８は、第１図に示すようにトランスファ付横置きト
ランスアクスル内のファイナルギヤ１０と前輪用差動装
置４のディファレンシャルケース２２との間、およびト
ランスファギヤ１１とトランスファ軸２１との間に介設
される。すなわち第１の湿式油圧多板クラッチ７は、デ
ィファレンシャルケース２２をクラッチハブ７ｂに兼用
し、これを覆うクラッチドラム７ａの一端部をファイナ
ルギヤ１０に嵌合固定してなり、クラッチドラム７ａの
他端部は窓付きの支持板２３を介してケース部材２４に
回転自在に支持されている。そしてクラッチドラム７ａ
の内周には複数枚のリング状クラッチプレート７Ｃが両
端部のリテーナプレート７ｄと共にスプライン嵌合し、
一方、クラッチハブ７ｂの外周には複数枚のリング状ク
ラッチディスク７ｅが上記各クラッチグレート７ｃと交
互に配置されてスプライン嵌合し、これらのクラッチプ
レート７ｃ、リテーナプレート７ｄ、クラッチディスク
７ｅで多板クラッチが構成されている。 ここで前記リテーナプレート７ｄに押圧力を付与するピ
ストン７ｆはリング状をなし、不動部材であるケース部
材２４に対して摺動自在に嵌合し、かつノックピン２５
を介して廻り止めされており、このケース部材２４との
間に前記トランスファクラッチバルブ１６ａに連通する
油圧室７ｇを形成する。そしてこの油圧室７ｇと反対側
の作用端部をアンギュラコンタクトのレリーズベアリン
グ２７を介して前記リテーナプレー１−７６に当接する
。 前記レリーズベアリング２７は、アウタレース２７ａが
ピストン７ｆのシリンダ状ハウジング部７ｈに適切に嵌
め合いなから当接し、インナレース２７ｂは、第１図（
ａ）に示すように前記支持板２３の窓２３ａを貫通して
前記クラッチドラム７ａの内周にスプライン嵌合するリ
テーナ部２７ｃを介してリテーナプレート７ｄに当接し
ている。 一方、第２の湿式油圧多板クラッチ２８は、クラッチド
ラム２８ａが前記トランスファ軸２１に回転自在に嵌合
したトランスファギヤ１１のツバ部１１ａに嵌合固定さ
れ、クラッチハブ２８ｂはトランスファ軸２１にスプラ
イン嵌合している。そしてクラッチドラム２８ａの内周
には複数枚のリング状クラッチプレート２８ｃが両端部
のリテーナプレート２８ｄと共にスプライン嵌合し、一
方、クラッチハブ２８ｂの外周には複数枚のリング状ク
ラッチディスク２８ｅが上記各クラッチプレート２８ｃ
と交互に配置されてスプライン嵌合し、これらのクラッ
チプレート２８ｃ、リテーナプレート２８ｄ、クラ・ン
チデイスク２８ｅで多板クラッチが構成されている。ま
たリング状のピストン２８ｆは、前記ピストン７ｆと同
様にケース部材２４に対して摺動自在に嵌合し、かつノ
ックピン２６を介して廻り止めされており、このケース
部材２４との間に前記トランスファクラッチハブ１６ｂ
に連通ずる油圧室２８９を形成する。そしてこのピスト
ン２８ｆは、油圧室２８ｇと反対側の作用端部をアンギ
ュラコンタクトのレリーズベアリング２９におけるイン
ナレース２９ａに当接し、クラッチドラム２８ａの内周
にスプライン嵌合するそのアウタレース２９ｂを介して
リテーナプレート２８ｄに当接する。 以上の構成を有する４輪駆動車は、エンジン１からクラ
ッチ２を介して手動変速機３に伝達された動力をそこで
適宜変速し、ファイナルギヤ１０からこれを一方は第１
の湿式油圧多板クラッチ７を介して前輪用差動装置４に
入力し、他方は第２の湿式油圧多板クラッチ２８を介し
て後輪用差動装置８に入力することで４輪駆動する。こ
の場合、各湿式油圧多板クラッチ７．２８の伝達トルク
に応じて前輪側および後輪側へ動力分配される。そして
この分配比は、制御ユニット１９からのデユーティ比信
号に応じたクラッチ圧の変化により前輪１００％、後輪
Ｏ％のＦＦ状態から漸次後輪側の分配を増して前後輪と
も直結式の４ＷＤ状態を経て、さらに前１！ｔｏ％２後
輪１００％のＦＲ状態となるまでの範囲で変化する。そ
こで制御ユニット１９にスロットル開度信号、後輪回転
信号、前輪回転信号、レンジ信号、アイドル信号等の各
種の信号を入力して電子制御することで、自動車の走行
状態や路面条件に応じな！＆適な前後動力分配が可能と
なり、走行安定性や運転性を向上することができる。 ここで４輪駆動走行中に、車両の前輪と後輪の軸重配分
の差や急加速、登板時における重心移動によって前後輪
のタイヤ有効径に差が生じた場合には、前後輪間に相対
回転が生じる。このような場合、湿式油圧多板クラッチ
７．２８は所望のクラッチ圧に制御されることによりト
ルクリミッタとして働き、クラッチドラム７ａもしくは
２８ａ側のクラッチプレート７ｃ、２８Ｃとクラッチハ
ブ７ｂ、２８ｂｌＦＩのクラッチディスク７ｅ、２８ｅ
との間にスベリを生じて前後輪の回転差に伴う内部ｆ！
ｉｙ！Ａトルクを吸収する。 従って４輪駆動走行中の加速性能や燃費を向上させ、駆
動系の振動騒音を防止することができる。 また、４輪駆動車走行中に大きく転舵すると、前後輪の
旋回半径の差より前後輪間に内部循環トルクが発生し、
特に低速最大転舵時が最も大きく、必要以上の駆動力が
必要となり、車庫入れなどの時、エンストが発生するな
どの不都合が生じる。 このような場合、第１もしくは第２の湿式油圧多板クラ
ッチ７．２８は、前述の前後回転数を検出し、回転比あ
るいは回転差に応じて所望のクラッチ圧になるように減
圧割溝されて、第１もしくは第２の湿式油圧多板クラッ
チ７．２８内にスベリを生じてこの問題に対処する。従
って、旋回時におけるタイトコーナブレーキング現象が
回避できる。 ここで各湿式油圧多板クラッチ７．２８ａ体の挙動につ
いてみると、ファイナルギヤ１０．トランスファギヤ１
１の回転に伴いクラッチドラム７ａ、２８ａと共にクラ
ッチプレー）７ｃ、２８ｃ、レリーズベアリング２７．
２９のインナレース２７ｂ、アウタレース２９ｂなどが
回転してもピストンＨ，２８ｆは不動部材であるケース
部材２４に廻り止めされて回転しない。そのためピスト
ン７ｆ、２８ｆとケース部材２４との間に形成される油
圧室７ｊ）、２８ｉ）内には遠心油圧が発生することが
なく、クラッチプレー）７ｃ、２８ｃなどに制御油圧に
よる押圧力以外に不要な押圧力が加わらない。従って油
圧室７ｇ、２８ｇの油圧制御は正確なものとなり、微妙
な油圧制御も可能となる。 また各湿式油圧多板クラッチ７．２８は、油圧室７ｉ）
、　２８ｊＪがケース部材２４に形成されるため、回転
部材に油圧室を設けて、静止部材と回転部材間にシール
リングを用いる油圧回路を形成する方式に対して、シー
ルリング等が不要となるのでリークによる圧力ドロップ
の危険が少ないことから湿式油圧多板クラッチ７．２８
の作動油圧の増圧、減圧の応答性が良い。そして作動油
圧の応答性が良いことから、前輪または後輪がスリップ
しなときなど瞬時に動力分配比を変化させ、車両の挙動
を制御することが可能である。 またこのような湿式油圧多板クラッチ７．２８は、その
一方がトランスファ付横置きトランスアクスル内の差動
装置外周に配置されてトランスファ装置の構成がコンパ
クトとなり、パワートレーンのレイアラＩ・に自由度か
得られる。 第５図、第６図は前記実施例における第２の湿式油圧多
板クラッチ２８の配置のみが異なる他の実施例を示す。 ここでその池の構成は前記実施例と同様であるから同一
符号を用いて説明すると、第５図に示すものでは第２の
湿式油圧多板クラッチ２８は、トランスファ軸２１の軸
端部に配置され、トランスファギヤ１１．クラッチドラ
ム２８ａ、クラッチハブ２８ｂ　、　トランスファ軸２
１の径路で動力伝達するよう構成されている。また第６
図に示すものでは第２の湿式油圧多板クラッチ２８は、
トランスファ装置５におけるベベルギヤ１２以降の軸方
向に分割されたリヤドライブシャフトｆ３ａ、６ｂの途
中に介設されている。 このような他の実施例においてら、第２の湿式油圧多板
クラッチ２８がトランスファ伝動軸の途中に介設されて
いることから前記一実施例と同様の効果が得られる。 なお、以上の実施例はフロントエンジンの４輪駆動車を
ベースとしたが、リヤエンジンの４輪駆動車をベースに
構成してもよい。 またマニュアルトランスミッション車に限らずオートマ
チックトランスミッション車、無段変速機付車両にも適
用可能である。

【発明の効果】

以上説明したとおり本発明によれば、ファイナルギヤお
よびトランスファ伝動軸の回転によりクラッチドラムが
回転しても、各々の湿式油圧多板クラッチにおける油圧
ピストンは回転せず、これらとトランスアクスルのケー
ス部材との間に形成される各油圧室には遠心油圧が発生
しない、従って各湿式油圧多板クラッチは制御油圧に応
じた適切な伝達トルクにより前後輪へ任意の比率で動力
分配するようになる。また前輪と後輪間の回転差に伴な
う内部循環トルクを湿式油圧多板クラッチに所望の制御
油圧を作用することで充分に吸収してタイトコーナブレ
ーキング現象を回避し、加速性能および燃費を向上させ
ると共に、駆動系の振動騒音の発生も防止するようにな
る。 各湿式油圧多板クラッチはトランスファ付の横置きトラ
ンスアクスル内に配置され、かつ、一方の湿式油圧多板
クラッチがディファレンシャルケース外周に配置される
から、トランスファ装置の構成がコンパクトとなる。加
えて油圧室が不動部材であるトランスアクスルのケース
部材に形成されるので、回転軸に油路な形成する従来例
に比べて油圧回路のリークによる圧力ドロップの危険が
少なく、湿式油圧多板クラッチは作動油圧の応答性が向
上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部断面図、第１図（
ａ）は第１図のＡ−Ａ線断面図、第２図は一実施例が適
用される４輪駆動車の伝動系のスケルトン図、第３図は
一実施例に使用する油圧回路図、第４図はデユーティ圧
およびクラッチ圧の特性図、第５図、第６図はそれぞれ
異なる他の実施例を示す要部断面図である。 １・・・エンジン、２・・・クラッチ、３・・・手動変
速機、４・・・前輪用差動装置、５・・司・ランスファ
装置、６・・・プロペラシャフト、７・・・第１の湿式
油圧多板クラッチ、７ａ・・・クラッチドラム、７ｂ・
・・クラッチハブ、７Ｃ・・・クラッチプレート、７ｄ
・・・リテーナプレート、７ｅ・・・クラッチディスク
、７ｆ・・・ピストン、７ｇ・・・油圧室、８・・・後
輪用差動装置、９・・・出力ギヤ、１０・・・ファイナ
ルギヤ、１１・・・トランスファギヤ、１１ａ・・・ツ
バ部、１２・・・ベベルギヤ、１３・・・ファイナルギ
ヤ、１４・・・オイルポンプ、１５・・・レギュレータ
バルブ、１６ａ。 １６ｂ・・・トランスファクラッチバルブ、１７ａ、　
１７ｂ・・・デユーティソレノイドバルブ、１８・・・
パイロットバルブ、１９・・・制御ユニット、２１・・
・トランスファ軸、２２・・・ディファレンシャルケー
ス、２３・・・支持板、２３ａ・・・窓、２４・・・ケ
ース部材、２５．２６・・・ノックビン、２７・・・レ
リーズベアリング、２７ａ・・・アウタレース、２７ｂ
・・・インナレース、２７ｃ・・・リテーナ部、２８・
・・第２の湿式油圧多板クラッチ、２８ａ・・・クラッ
チドラム、２８ｂ・・・クラッチハブ、２８ｃ・・・ク
ラッチプレー１・、２８ｄ・・・リテーナプレート、２
８ｅ・・・クラッチディスク、２８ｆ・・・ピストン、
２８９・・・油圧室、２９・・・レリースベアリング、
２９ａ・・・インナーレース、２９ｂ・・・アウタ・レ
ース。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　湿式油圧多板クラッチへの作動油の圧力に応じて前後
   輪を動力分配可能に伝動構成する４輪駆動車において、 上記の湿式油圧多板クラッチはトランスファ付横置きト
   ランスアクスル内のファイナルギヤとディファレンシャ
   ルケースとの間、およびトランスファ伝動軸の途中の２
   箇所に配置し、 これらの湿式油圧多板クラッチにおける油圧ピストンは
   、上記トランスアクスルのケース部材をシリンダとして
   これに廻り止めして摺動自在に嵌合させ、かつその作動
   用油圧室と反対側の作用端部を上記湿式油圧多板クラッ
   チのクラッチドラムの端部に内嵌したリテーナプレート
   にベアリングを介して圧接して上記クラッチドラム内の
   クラッチプレートを押圧するよう構成してなる４輪駆動
   車の動力分配装置。