JPH0557131B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、前輪および後輪を同一のエンジンで
駆動しうる４輪駆動車（4WD車）に関し、特に
そのトランジスフアクラツチ装置に関する。

〔従来の技術〕

従来より、例えば前輪駆動ベース（FFベース）
の車両においては、後輪の駆動連結を油圧作動ク
ラツチの結合にて達成できるようにしたものが各
種開発されている。

そして、かかるクラツチを作動させるため、オ
イルポンプを別体で設け（このオイルポンプとし
ては電動オイルポンプや自動変速機用オイルポン
プが用いられる）、このオイルポンプの吐出圧を
適宜調整してクラツチへ供給するようになつてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来のこのような４輪駆動車用
トランスフアクラツチ装置では、オイルポンプを
別体にして設けなければならないほか、オイルポ
ンプの吐出圧調整のための手段が複雑になるとい
う問題点がある。

本発明は、このような問題点を解決しようとす
るもので、コンパクトな構成で、しかもオイルポ
ンプからの吐出圧の自動調整を簡素な構成で行な
えるようにした、４輪駆動車用トランスフアクラ
ツチ装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、本発明の４輪駆動車用トランスフア
クラツチ装置は、前輪および後輪を同一のエンジ
ンで駆動しうる４輪駆動車において、上記前輪に
駆動力を伝達する第１回転軸と、上記後輪に駆動
力を伝達する第２回転軸とをそなえるとともに、
これらの回転軸の一方に上記エンジンから動力を
伝達する動力伝達系をそなえ、上記の第１回転軸
と第２回転軸との回転速度差によつて駆動される
オイルポンプと、上記の第１回転軸と第２回転軸
との間に介装されたクラツチとが設けられて、上
記回転速度差に応じた上記オイルポンプの吐出圧
を上記クラツチ接方向制御側油室へ供給すべく、
上記のオイルポンプとクラツチとを連結する油路
が設けられたことを特徴としている。

〔作用〕

上述の構成により、上記の前輪側第１回転軸と
後輪側第２回転軸との間に回転速度差が生じる
と、上記オイルポンプからは上記回転速度差に応
じた吐出圧が吐出され、この吐出圧が上記油路を
介して上記クラツチの接方向制御側油室に供給さ
れる。

〔実施例〕

以下、図面により本発明の一実施例としての４
輪駆動車用トランスフアクラツチ装置について説
明すると、第１図はその要部を示す部分断面図、
第２図は本装置を装備した車両の動力系を示す概
略構成図、第３図はそのオイルポンプのための油
圧回路図、第４図はその作用を説明するためのグ
ラフである。

本発明は、第２図に示すごとく、前輪４３，４
４および後輪５２，５３を同一のエンジン１で駆
動しうる４輪駆動車に係るものであるが、更にそ
の詳細を説明すると、第１，２図に示すごとく、
横置きのエンジン１に動力伝達系Ｔを構成する変
速機２が連結され、そのドライブギヤ（または４
速カウンタギヤ）３には、前輪４３，４４に駆動
力を伝達する第１回転軸を構成する鞘軸５と一体
のギヤ７が噛合している。

そして、このギヤ７付き鞘軸５には、前輪駆動
用の軸４（以下、「前輪出力軸４」という）がス
プライン嵌合しており、この前輪出力軸４と鞘軸
５とで上記の第１回転軸を構成する。

このようにして、動力伝達系Ｔからの動力が常
時第１回転軸に伝えられるようになつている。

また、本トランスフアクラツチ装置１３が第１
回転軸を構成する鞘軸５と、後輪５２，５３に駆
動力を伝達する第２回転軸を構成する後輪駆動用
の軸６（以下、「後輪出力軸６」という）との間
に介装されている。

このトランスフアクラツチ装置１３は、鞘軸５
ひいては前輪出力軸４と後輪出力軸６との回転速
度差によつて駆動されこの回転速度差に応じた圧
力でオイルを吐出するギヤ式オイルポンプ１４
と、このオイルポンプ１４からの吐出油を油路を
介して受けることにより前輪出力軸４側と後輪出
力軸６側との結合度を調整して上記回転速度差を
抑制するクラツチ３２とをそなえて構成されてい
る。

次にこれらのオイルポンプ１４やクラツチ３２
の配設状態について説明する。

第１図に示すごとく、鞘軸５には、ケース１５
がスプライン嵌合しており、このケース１５内に
オイルポンプ１４が設けられる。

オイルポンプ１４は、後輪出力軸６にスプライ
ン嵌合した外歯歯車としてのインナギヤ１７と、
このインナギヤ１７と噛合するがこのインナギヤ
１７と偏心した位置に配設される内歯歯車として
のアウタギヤ１８とをそなえており、インナギヤ
１７およびアウタギヤ１８はポンプケース１６内
に設けられる。

なお、ポンプケース１６はボルト１９でケース
１５に固定されており、さらにインナヤ１７とア
ウタギヤ１８との隙間部分には、ポンプケース１
６の一部１６ａが入り込んでいる。

また、このオイルポンプ１４には、第３図に示
すごとく、２つのポート２０，２１が形成されて
いるが、一方のポート２０は、油路２９２、チエ
ツクバルブ２４および吸入油路２９１を介して後
輪出力軸６の軸端に開口するオイル吸入口２２に
連通接続されるとともに、油路２９４および三方
切替式チエツクバルブ２８を介して吐出油路２９
に連通接続されており、他方のポート２１は、油
路２９３、チエツクバルブ２５および吸入油路２
９１を介してオイル吸入口２２に連通接続される
とともに、油路２９５および三方切替式チエツク
バルブ２８を介して吐出油路２９に連通接続され
ている。

さらに、油路２９１，２９２間には、リリーフ
バルブ２６付きの油路２９６が介装されるととも
に、油路２９１，２９３間には、リリーフバルブ
２７付きの油路２９７が介装されている。

また、油路２９４からはオリフイス３０付きの
大気開放油路２９８が分岐するとともに、油路２
９５からはオリフイス３１付きの大気開放油路２
９９が分岐している。

これにより、もし前輪出力軸４側と後輪出力軸
６側との間に回転速度差が生じて、インナギヤ１
７が矢印ａ方向に回転すると、オイルが、オイル
吸入口２２、油路２９１、チエツクバルブ２５、
油路２９３を経てポート２１へ吸入されたあと、
ポート２０、油路２９４、チエツクバルブ２８を
経て油路２９から吐出される。このときの吐出圧
特性は第４図に符号Ａで示すようになる。

逆に、インナギヤ１７が矢印ｂ方向に回転する
と、オイルは、オイル吸入口２２、油路２９１、
チエツクバルブ２４、油路２９２を経て、ポート
２０へ吸入されたあと、ポート２１、油路２９
５、チエツクバルブ２８を経て油路２９から吐出
される。このときの吐出圧特性は第４図に符号Ｂ
で示すようになる。

なお、各特性Ａ，Ｂにおいて、回転速度差があ
る値以上になると、吐出圧の上昇がほとんどなく
なるのは、吐出圧が各所定値以上で、リリーフバ
ルブ２６，２７が開くからである。

また、各特性Ａ，Ｂにおけるリリーフバルブ２
６，２７が開く前の特性部分は、オリフイス３
０，３１の作用により、回転速度差の２乗に比例
している。

ここで、リリーフバルブ２６，２７の開特性や
オリフイス３０，３１の絞り度合を適宜異ならせ
てあるので、特性Ａ，Ｂが異なつたものとなつて
いるが、これらの特性Ａ，Ｂを同じにしてもよ
い。

なお、油路２９１は、その一部が後輪出力軸６
内に穿設されており、油路２９１のオイル吸入口
２２寄りの部分には、オイルフイルタ２３が設け
られている。

ところで、ポンプケース１６の外周には第１図
に示すごとく、環状の段部が形成されており、こ
の段部には、環状ピストン３６が嵌め込まれてい
る。これによりこのピストン３６とポンプケース
１６との間に、油室３７（これはクラツチ接方向
制御側油室）が形成されることになる。

そして、この油室３７に油路２９が開口してい
る。

したがつて、油路２９から吐出されるオイルに
よつて、ピストン３６が押し出されるようになつ
ている。

このようにピストン３６が押し出されると接状
態となるクラツチ３２がピストン３６に隣接して
設けられている。

クラツチ３２は、ケース１５にスプライン係合
する複数の環状クラツチ板３３と、後輪出力軸６
付きのスリーブ３５にスプライン係合する複数の
環状クラツチ板３４とをそなえて構成されてお
り、クラツチ板３３，３４は交互に配設される。

したがつて、ピストン３６が押し出されると、
クラツチ板３３，３４が相互に密着せしめられ
て、ケース１５とスリーブ３５、すなわち前輪出
力軸４側と後輪出力軸６側とが係合する。このと
きオイルポンプ１４の吐出圧に応じてピストン３
６を押し出す力が変わるので、クラツチ３２の係
合度、すなわちトルク伝達度もこれに応じて変わ
るようになつている。

なお、第１図中の符号５４はストツパ部材を示
す。

また前記の油路２９８，２９９はクラツチ３２
の部分（この部分の圧力は大気圧となつている）
に開口しており、これにより油路２９８，２９９
からのオイルによつてクラツチ３２の冷却や潤滑
を行なうことができる。

ところで、前輪出力軸４には、第２図に示すご
とく、ギヤ３８が取り付けられており、このギヤ
３８は前輪用差動機構４０（以下、「前輪用デフ
４０」という）のリングギヤ３９に噛合してい
る。これにより前輪出力軸４からのトルクは、前
輪用デフ４０で分割され左右の前輪軸４１，４２
へ伝達されて、前輪４３，４４を回転駆動する。

また、後輪出力軸６はベベルギヤ機構４５を介
してプロペラ軸４７に連結されており、このプロ
ペラ軸４７のベベルギヤ４７ａが後輪用差動機構
４９（以下、「後輪用デフ４９」という）のリン
グギヤ４８に噛合している。これにより後輪出力
６からのトルクは、後輪用デフ４９で分割され左
右の後輪軸５０，５１へ伝達されて、後輪５２，
５３を回転駆動する。

上述の構成により、前輪駆動での走行中に、前
輪４３，４４がスリツプを起こして、前輪出力軸
４側の回転速度が後輪出力軸６側の回転速度より
も速くなつた場合は、インナギヤ１７が矢印ａ方
向へ回転する。これによりオイルが、オイル吸入
口２２、油路２９１、チエツクバルブ２５、油路
２９３を経てポート２１から吸入され、ポート２
０、油路２９４、チエツクバルブ２８を経て油路
２９から油室３７内へ吐出される。この吐出圧は
前輪出力軸４側と後輪出力軸６側との回転速度差
に応じた値であるので、ピストン３６によるクラ
ツチ板３３，３４を押し付ける力も上記回転速度
差に応じて決まる。その結果クラツチ３２によつ
て伝えられるトルクの大きさも上記回転速度差に
応じて変わる。

このように回転速度差が生じると、この差に応
じた結合度で、クラツチ３２が接状態となるた
め、該回転速度差が抑制されるようになつて、そ
の結果後輪出力軸６側へもトルクが伝達される。
これにより前輪４３，４４が空転した場合は、自
動的に４輪駆動状態に切り替つて後輪５２，５３
を回転駆動できる。

このとき、上記回転速度差に応じてクラツチ３
２による伝達トルク量を自動制御しているので、
運転フイーリングや操縦安定性の悪化を招くこと
がない。

特に、第４図に示す特性Ａの立上がり部分は、
回転速度差の２乗に比例しているので、微少な回
転速度差では、トルクがほとんど伝達されず、こ
れより低速旋回時などのブレーキング減少を回避
できる利点もある。

また、ピストン３６でクラツチ板３３，３４を
押し付けるタイプのクラツチ３２を使用している
ので、構造のコンパクト化をはかれる。

なお、該回転速度差がある値を超えると、安全
のため、リリーフバルブ２７の作用により、吐出
圧の上昇が抑えられる。

逆に後輪５２，５３の方が前輪４３，４４より
も速くまわつた場合は、自動的にインナギヤ１７
が矢印ｂ方向へ回転する。これによりオイルの供
給路が自動的に切り替わつて、オイルは、、オイ
ル吸入口２２、油路２９１、チエツクバルブ２
４、油路２９２を経てポート２０から吸入され、
ポート２１、油路２９５、チエツクバルブ２８を
経て油路２９から油室３７内へ吐出される。この
吐出圧も前輪出力軸４側と後輪出力軸６側との回
転速度差に応じた値であるので、ピストン３６に
よるクラツチ板３３，３４を押し付ける力は上記
回転速度差に応じて決まる。その結果クラツチ３
２によつて伝えられるトルクの大きさも上記回転
速度差に応じて変わる。

この場合も回転速度差に応じた結合度で、クラ
ツチ３２が接状態となるため、該回転速度差が抑
制されるようになつて、その結果前輪出力軸４側
へもトルクが伝達される。これにより後輪５２，
５３の回転を抑制して、前輪４３，４４を回転駆
動できる。

そしてこの場合も、上記回転速度差に応じてク
ラツチ３２による伝達トルク量が自動制御されて
いるので、運転フイーリングや操縦安定性の悪化
を招くことがない。特に第４図に示す特性Ｂの立
上がり部分も、回転速度差の２乗に比例している
ので、上記の場合と同様の効果ないし利点が得ら
れる。

なお、この場合も上記回転速度差がある値を超
えると、安全のため、リリーフバルブ２６の作用
により、吐出圧の上昇が抑えられる。

また、本装置においては、伝達トルクと回転速
度差の積がエネルギーロスとなつて発熱するが、
オイルの一部が油路２９８，２９９を通じてクラ
ツチ３２の部分へ排出されるようになつているの
で、クラツチ３２の冷却や潤滑を十分に行なうこ
とができる利点もある。

なお、本装置は後輪駆動ベースの４輪駆動車に
も適用できるが、この場合、常時はエンジンから
の動力が第２回転軸に伝達される。

さらにオイルポンプ１４としてギヤ式のものに
限る必要はなく、その他のオイルポンプを上記実
施例と同様に組込んで使用することができる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の４輪駆動車用ト
ランスフアクラツチ装置によれば、前輪および後
輪を同一のエンジンで駆動しうる４輪駆動車にお
いて、上記前輪に駆動力を伝達する第１回転軸
と、上記後輪に駆動力を伝達する第２回転軸とを
そなえるとともに、これらの回転軸の一方に上記
エンジンから動力を伝達する動力伝達系をそな
え、上記の第１回転軸と第２回転軸との回転速度
差によつて駆動されるオイルポンプと、上記の第
１回転軸と第２回転軸との間に介装されたクラツ
チとが設けられて、上記回転速度差に応じた上記
オイルポンプの吐出圧を上記クラツチの接方向制
御側油室へ供給すべく、上記のオイルポンプとク
ラツチとを連結する油路が設けられるという簡素
な構成で、前後輪間に回転速度差が生じると、自
動的に４輪駆動状態に切り替わり、しかも上記回
転速度差に応じて上記クラツチによる伝達トルク
量を自動的に制御できるので、運転フイーリング
や操縦安定性の悪化などを招くことがなく、さら
に構造のコンパクト化や低コスト化にも寄与しう
る利点がある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例としての４輪駆動車用ト
ランスフアクラツチ装置を示すもので、第１図は
その要部を示す部分断面図、第２図は本装置を装
備した車両の動力系を示す概略構成図、第３図は
そのオイルポンプのための油圧回路図、第４図は
その作用を説明するためのグラフである。 １……エンジン、２……変速機、３……ドライ
ブギヤ、４……第１回転軸を構成する前輪出力
軸、５……鞘時、６……後輪出力軸、７……ギ
ヤ、１３……トランスフアクラツチ装置、１４…
…オイルポンプ、１５……ケース、１６……ポン
プケース、１６ａ……ポンプケース部分、１７…
…インナギヤ、１８……アウタギヤ、１９……ボ
ルト、２０，２１……ポート、２２……オイル吸
入口、２３……オイルフイルタ、２４，２５……
チエツクバルブ、２６，２７……リリーフバル
ブ、２８……チエツクバルブ、２９……油路、３
０，３１……オリフイス、３２……クラツチ、３
３，３４……クラツチ板、３５……スリーブ、３
６……ピストン、３７……油室、３８……ギヤ、
３９……リングギヤ、４０……前輪用デフ、４
１，４２……前輪軸、４３，４４……前輪、４５
……ベベルギヤ機構、４７……プロペラ軸、４７
ａ……ベベルギヤ、４８……リングギヤ、４９…
…後輪用デフ、５０，５１……後輪軸、５２，５
３……後輪、５４……ストツパ部材、２９１〜２
９９……油路、Ｔ……動力伝達系。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 前輪および後輪を同一のエンジンで駆動しう
   る４輪駆動車において、上記前輪に駆動力を伝達
   する第１回転軸と、上記後輪に駆動力を伝達する
   第２回転軸とをそなえるとともに、これらの回転
   軸の一方に上記エンジンから動力を伝達する動力
   伝達系をそなえ、上記の第１回転軸と第２回転軸
   との回転速度差によつて駆動されるオイルポンプ
   と、上記の第１回転軸と第２回転軸との間に介装
   されたクラツチとが設けられて、上記回転速度差
   に応じた上記オイルポンプの吐出圧を上記クラツ
   チの接方向制御側油室へ供給すべく、上記のオイ
   ルポンプとクラツチとを連結する油路が設けられ
   たことを特徴とする、４輪駆動車用トランスフア
   クラツチ装置。