JPH10252862A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】差動制限用の流体カップリングユニットに付設
された機械式の差動ロック機構へのオイル供給を効果的
に行えるようにする 【解決手段】出力軸５のフランジ部５ａに流体カップリ
ングユニットとしてのカップリング部材６のケーシング
７を固定して、略カップ状の第１ケーシングが構成され
る。略リッド状の第２ケーシング８の外周端部がケーシ
ング７に螺合されて、螺合位置を調整することによって
差動制限特性が変更される。この第２ケーシング８のボ
ス部８ａと入力軸３との間に、差動ロック機構Ｒが構成
される。差動ロック機構Ｒは、ボス部８ａに形成された
第１噛合歯１５と、入力軸３に一体的に形成された第２
噛合歯１６と、歯付きスリ−ブ１７とを有する。入力軸
３は、テーパベアリング１９、２０を介して、デフケー
ス３１に連結された本体ケース１に回転自在に保持され
ている。ベアリング２０が噛合歯１６直近に位置され
て、ベアリング２０を通過したオイルが噛合歯１６に供
給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体カップリング
を用いて差動制限を行う動力伝達装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】動力伝達装置、例えば自動車の駆動系に
おいては、左右車輪間の差動制限のため、あるいは前後
車輪間の差動制限のために、ビスカスカップリングのよ
うな流体カップリングを用いることが多くなっており、
このような流体カップリングの一種として、２つのケー
シングの螺合位置を調整することによって差動制限特性
が変更されるカップリング部材がある。このカップリン
グ部材は、例えば特開平４ー２２４４２３号公報に示す
ように、基本的に、ケーシング内に、湿式多板クラッチ
と、押圧ピストンと、該押圧ピストンにより画成された
滞留室とを有して、滞留室内にブレードが配設された構
造となっている。このようなカップリング部材は、ケー
シングと常時一体回転する第１軸と、ケーシングと相対
回転可能とされた第２軸との間に生じた回転差に応じて
滞留室内に圧力が生じて、この圧力が押圧ピストンを介
して多板クラッチを押圧して、第１軸と第２軸との間で
動力伝達を行うことになる（差動制限機能）。そして、
ロータリブレードカップリングユニットを収納した本体
ケースを、デフケースまたはトランスファケースに一体
化することも提案されている（特開平７−１２１４３号
公報参照）。

【０００３】上記カップリング部材のケーシングは、通
常、略カップ状とされた第１ケーシングに対して、略リ
ッド状とされた第２ケーシングを螺合することにより構
成されて、使用状態では両ケーシング同士が常時一体回
転されるようになっている。そして、両ケーシングの螺
合位置つまり螺合量を調整することによって、滞留室内
の圧力つまり差動制限特性の初期値を変更することがで
きる。また、ブレードの形状を変更することにより差動
制限特性を変更することができ、例えばブレードを非対
称形状にすることにより、正転方向と逆転方向との差動
制限機能に相違を与えることができる。このように、カ
ップリング部材は、その差動制限特性の設定の自由度が
極めて高いことから、種々の動力伝達分野における差動
制限装置として大いに期待されている。

【０００４】ところで、カップリング部材のような流体
式の差動制限装置においては、差動を完全にロックする
差動ロック装置の付設が望まれることが多く、機械的に
ロックを行う差動ロック機構が付設されることが多い。
このような要求を満足するため、前記特開平７ー２２４
４２３号公報に記載のように、差動制限および差動ロッ
クされる第１軸と第２軸との一方に、カップリング部材
における略カップ状のケーシングを固定する一方、この
略カップ状のケーシングと他方の軸との間に、機械式の
差動ロック機構（ドグクラッチ）を構成することが提案
されている。より具体的には、略カップ状のケーシング
の開口端縁部（略リッド状のケーシングが螺合される側
の端部）外周に、第１噛合歯を形成する一方、この第１
噛合歯に対抗させて他方の軸に第２噛合歯を形成して、
第１、第２の噛合歯の一方に常時係合する歯付きスリ−
ブを摺動自在に設けて、該スリ−ブを他方の噛合歯に係
合させることにより差動ロック状態とし、スリ−ブを他
方のクラッチから係合解除することによりカップリング
部材による差動制限状態を得るようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、流体カ
ップリングユニットに加えて、機械式に差動ロックを行
う差動ロック機構を設けた場合、この差動ロック機構に
対する潤滑オイルの供給を十分に行うことが、その作動
不良を防止するために望まれることになる。なお、前記
特開平７−１２１４３号公報では、流体カップリングユ
ニットを収納した本体ケースをデフケ−ス等に一体化し
たものであれば、デフケ−ス内のオイルを有効にユニッ
トの冷却に利用できるものの、さらに差動ロック機構を
設けた場合にどのようにそのロック機構の潤滑を行うか
までは検討されていない。

【０００６】本発明は以上のような事情を勘案してなさ
れたもので、その目的は、流体カップリングの差動ロッ
クを機械式に行う場合に、差動ロック機構に対するオイ
ル供給を効果的に行えるようにした動力伝達装置を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明にあってはその第１の解決手法として次のよ
うにしてある。すなわち、デフケースまたはトランスフ
ァケースに対して一体的に取付けられる本体ケース内
に、差動制限を行う流体カップリングユニットが配置さ
れた動力伝達装置において、流体カップリングユニット
の差動制限を規制して差動ロックを行う差動ロック機構
が、流体カップリングユニットよりもデフケースまたは
トランスファケース側に設けられ、前記差動ロック機構
よりもデフケースまたはトランスファケース側に、該差
動ロック機構に対してオイルを供給するためのオイル供
給手段が配置されている、ようにしてある。上記解決手
法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲におけ
る請求項２〜請求項４に記載のとおりである。

【０００８】前記目的を達成するため、本発明にあって
はその第２の解決手法として次のようにしてある。すな
わち、デフケースまたはトランスファケースに対して一
体的に取付けられる本体ケース内に、差動制限を行う流
体カップリングユニットが配置された動力伝達装置にお
いて、前記本体ケースに、互いに同一軸線上に位置させ
て、デフケースまたはトランスファケース側に位置する
第１軸と、該第１軸よりもデフケースまたはトランスフ
ァケースとは反対側に位置する第２軸とが回転自在に保
持され、流体カップリングユニットが、前記第１軸に対
して回転自在とされると共に第２軸に対して常時一体回
転されるケーシングを備えて、該第１軸と第２軸との間
での差動制限を行うようにされ、前記流体カップリング
ユニットよりもデフケースまたはトランスファケース側
において、流体カップリングユニットのケーシングと前
記第１軸との間を機械式に連結するドグクラッチ式の差
動ロック機構が構成され、前記第１軸の前記本体ケース
による回転自在な保持が、少なくとも前記差動ロック機
構よりもデフケースまたはトランスファケース側でかつ
該差動ロック機構付近に位置するように設定されたテー
パベアリングを介して行われ、前記差動ロック機構付近
に位置された前記テーパベアリングを通過した後のオイ
ルが、該差動ロック機構に向けて供給される、ようにし
てある。上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特
許請求の範囲における請求項６に記載のとおりである。

【０００９】

【発明の効果】請求項１によれば、デフケースまたはト
ランスファケースからのオイルを、差動ロック機構へ効
果的に供給して、つまり流体カップリングユニットに邪
魔されることなく供給して、差動ロック機構の作動を常
に確実なものとする上で好ましいものとなる。

【００１０】請求項２によれば、テーパベアリングを有
効に利用して、つまり別途オイル供給用のジェット等を
設けることなく、請求項１に対応した効果を得ることが
できる。請求項３によれば、カップリング部材の差動制
限特性を得つつ、ビスカスカップリングを用いた場合に
比して差動ロック機構の切換操作力を小さなものとする
ことができる。請求項４によれば、差動ロック機構のう
ち噛合、噛合解除される部分に十分オイルを供給するこ
とができ、作動不良防止の上で極めて好ましいものとな
る。

【００１１】請求項５によれば、請求項１、請求項２に
対応した効果を得ることのできるより具体的な解決手法
が提供される。請求項６によれば、請求項４に対応した
効果をより十分に発揮させる上で好ましいものとなる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態を示す
もので、前輪駆動車をベースとして後輪をも駆動するよ
うにした４輪駆動車に適用した場合の例を示すものであ
る。この図１において、１は後述のようにデフケースあ
るいはトランスファケースに固定される本体ケースであ
り、本体ケース１は、ケース構成体１Ａと１Ｂとをボル
ト２によって一体化することにより構成されている。

【００１３】本体ケース１には、互いに同一軸線上に位
置するように、入力軸３、中間軸４、出力軸５が保持さ
れている。入力軸３と中間軸４とは、互いにスプライン
係合することにより常時一体回転するように構成され
て、実質的に１本の軸を構成する。この軸３、４と軸５
との一方が第１軸となり、他方が第２軸となる。

【００１４】６は流体カップリングユニットとしてのカ
ップリング部材であり、このカップリング部材６は、２
つのケーシング７と８とを有とを有する。ケーシング７
は、略円筒状とされて、出力軸５の前端部に形成された
フランジ部５ａに対してボルト９を利用して固定され
て、このフランジ部５ａとケーシング７とによって、カ
ップリング部材６の略カップ状とされた第１ケーシング
が構成される。

【００１５】ケーシング８は、略リッド状とされた第２
ケーシングを構成するもので、ケーシング７のうちフラ
ンジ部５ａとは反対側の開口端縁部に対して螺合されて
いる。この螺合部分が符合１０で示されるが、この螺合
はきつい状態つまりケーシング７と８とが相対回転しな
いように強固なものとされている。

【００１６】カップリング部材６内には、ケーシング８
に対抗させて押圧ピストン１１が軸線方向に摺動自在に
配設され、この押圧ピストン１１とケーシング８とによ
って、滞留室１２が画成されている。この滞留室１２内
には、高粘性流体（例えばシリコンオイル）が充填され
ると共に、中間軸４と常時一体回転されるブレード１３
が配設されている。

【００１７】カップリング部材６内には、押圧ピストン
１１を挟んで滞留室１２とは反対側において、湿式多板
クラッチ１４が配設されている。このクラッチ１４は、
中間軸４つまり入力軸３と常時一体回転するドライブプ
レ−ト１４ａと、ケーシング７つまり出力軸５と常時一
体回転するドリブンプレ−ト１４ｂとから構成されてい
る。

【００１８】第２ケーシングとなるケーシング８と入力
軸３との間には、ドグクラッチ式の差動ロック機構Ｒが
構成されている。すなわち、ケーシング８は、中間軸４
つまり入力軸３に対して相対回転可能に嵌合保持されて
いるが、このケーシング８には、中間軸４に沿って入力
軸３側に向けて若干長く伸びるボス部８ａが形成されて
いる。このボス部８ａは、ケーシング７、８よりも十分
小さな径とされて、当該ボス部８ａの先端部（前端部）
外周には、差動ロック機構Ｒ用の第１噛合歯１５が形成
されている。

【００１９】一方、入力軸３には、別途小さな径の歯車
１５が常時一体回転するように例えばスプライン結合に
よって取付けられ、その外周に形成されている歯部が、
差動ロック機構Ｒの第２噛合歯１６とされている。この
第２噛合歯１６は、前記第１噛合歯１５に対して、軸方
向に小間隔をあけて対向されている。

【００２０】差動ロック機構Ｒは、さらに、スリ−ブ１
７を備えている。このスリ−ブ１７は、軸線方向に変位
可能とされて、その内面に、噛合歯１５、１６に噛合可
能な歯部１７ａを有する。このようなスリ−ブ１７は、
常時第１噛合歯１５に対して噛合された状態で、ケーシ
ング８に保持されている。スリ−ブ１７（の歯部１７
ａ）が、図１実線で示すように、第２噛合歯１６と噛合
解除された状態が、差動制限状態（差動ロック解除状
態）となる。また、スリ−ブ１７（の歯部１７ａ）が、
図１一点鎖線で示すように第１噛合歯１６と噛合するよ
うに変位されたときは、入力軸３とケーシング８（つま
り出力軸５）とが機械式に連結された差動ロック状態と
なる。

【００２１】スリ−ブ１７は、本体ケース１に軸方向に
摺動自在に保持された操作ロッド１８に対して連結され
ている。図示を略すアクチュエ−タによって操作ロッド
１８を摺動変位させることによって、スリ−ブ１７が前
述した差動制限状態（に対応した位置）と差動ロック状
態（に対応した位置）とに切換えられる。

【００２２】カップリング部材６のケーシング７と８と
の螺合部分において、ケーシング８の外周縁部には、螺
合部分１０を軸方向に比較的長く確保するために、軸方
向に若干長く伸びるフランジ部８ｂが形成されて、この
フランジ部８ｂに雄ねじ部が形成される一方、ケーシン
グ７の内周面には当該雄ねじ部が螺合される雌ねじ部が
形成されている。なお、ケーシング７と８とは、所定の
差動制限特性が得られるように（滞留室１２の初期圧力
が所定のものとなるように）、所定の螺合位置（螺合
量）で螺合されるものである。

【００２３】以上のような実施の形態において、スリ−
ブ１７と第２噛合歯１６との係合が解除された状態、つ
まり差動制限状態（差動ロック解除状態）を考える。こ
のとき、エンジンからの駆動力を受ける入力軸３の回転
数（前輪の回転数）に対して、後輪つまり出力軸５の回
転数が小さくなるほど（回転数差が大きくなるほど）、
滞留室１２で発生する圧力が大きくなって、押圧ピスト
ン１１による多板クラッチ１４の押圧力が大きくなる。
つまり、入力軸３と出力軸５との回転数差が小さいとき
は出力軸５へは小さなトルクしか伝達されないが、この
回転数差が大きくなると出力軸５へ大きなトルクが伝達
されることになる。上記回転数差と出力軸５へ伝達され
るトルクの大きさとの関係となる差動制限特性の変更
は、前述のように螺合部分１０での螺合位置を変更する
ことによりできる他、ブレード１３の形状（大きさを含
む）を変更することによりできる。

【００２４】次に、スリ−ブ１７と第２噛合歯１６との
係合が行われた状態、つまり差動ロック状態を考える。
このときは、入力軸３の回転は、第２噛合歯１６、スリ
−ブ１７、第１噛合歯１５、ケーシング８、螺合部分１
０（＝ピン部材２２）、ケーシング７を介して、出力軸
５へ伝達される。つまり、カップリング部材６の多板ク
ラッチ１４をバイパスした動力伝達となって、前輪と後
輪との直結状態となる。

【００２５】上述のように、流体カップリングとしての
カップリング部材６を考えた場合、ケーシング７、８、
ドリブンプレ−ト１４ｂがアウタ部材となり、軸３、
４、ドライブプレ−ト１４ａがインナ部材となり、この
アウタ部材とインナ部材との間での差動制限を行うもの
となる。

【００２６】図２に示すように、カップリング部材６の
本体ケース１は、その前端部が、前輪用デフケース３１
に対して、ボルト３２を利用して構成されて、デフケー
ス３１内と本体ケース１内とが連通するようにされてい
る。つまり、デフケース３１内で撹拌されたオイルが、
本体ケース１側へ容易かつ十分に導入される構造となっ
ている。

【００２７】図２中、３３、３４は回転キャリア３５に
保持された左右の前駆動軸、３６は変速機出力軸からの
回転を回転キャリア３５に伝達する入力ギア、３７は回
転キャリア３５の回転を入力軸３に伝達するための中間
軸である。そして、回転キャリア３５内には、前軸差動
用の小ピニオン３８および大ピニオン３９が収納されて
いる。なお、このようなデフケース３１内の構造そのも
のは周知なのでこれ以上詳細な説明は省略する。

【００２８】再び図１において、前記入力軸３は、本体
ケース１に対して、前後２組のテーパベアリング１９、
２０を介して回転自在に保持されている。後方のテーパ
ベアリング２０（の回転子）は、後方に向うにつれて入
力軸３の径方向外方側へ向うように傾斜されており、そ
の後端は、差動ロック機構Ｒの噛合歯１６直近に位置さ
れている。そして、噛合歯１６の外周径とテーパベアリ
ング２０の外周径とはほぼ同じ程度とされているが、テ
ーパベアリング２０の回転子の軸線延長線が、ほぼ噛合
歯１６に指向するように設定されている。

【００２９】前述のように、入力軸３側に位置されるデ
フケース３１内において撹拌されたオイルは、テーパベ
アリングに供給されるが、このテーパベアリング２０を
通過した後のオイルが、噛合歯１６に十分供給されるこ
とになる。特に、テーパベアリング２０の回転子の傾斜
方向の設定によって、テーパベアリング２０から入力軸
３の径方向外方側へ向けてオイルが効果的に流れるによ
うになり（図１の矢印参照）、噛合歯１６へ十分オイル
が供給されることになる。

【００３０】なお、図１において、５１はロックナッ
ト、５２はオイルのドレンプラグ、５３はディスタンス
ピ−スである。また、テーパベアリング１９（２０）を
構成する部材のうち、５４がローラ、５５がインナレス
レ−ス、５６がアウタレ−スを示す。

【００３１】以上実施の形態について説明したが、本発
明はこれに限らず、例えば次のような場合をも含むもの
である。流体カップリングとしては、ビスカスカップリ
ングとすることもできる。また、流体カップリングを収
納した本体ケースが一体化されるケースとしては、デフ
ケース３１に限らず、内部でオイルの撹拌作用があるト
ランスファケースとすることもできる。

【００３２】本発明は、後輪駆動車をベースとして前輪
を駆動する場合の差動制限、差動ロック用として適用し
たり（例えばトランスファ中に組み込む）、左右車輪の
間での差動制限、差動ロック用として適用する等、自動
車において用いられている差動制限、差動ロック部分の
適宜の位置に適用することができる。勿論、自動車用に
限らず、差動制限、差動ロックが要求される適宜の動力
伝達系路中に組み込んで使用することができる。また、
略カップ状とされた第１ケーシングは、略円筒状部分
（７）とその底壁部分（５ａ）を一体成形することもで
きる。

【００３３】差動ロック機構Ｒは、ドグクラッチに回転
同期機構を組み込むようにしてもよく、またドグクラッ
チ式に限らず適宜の形式のものを採択することができ
る。また、差動ロック機構Ｒへオイルを供給する手段と
しては、テーパベアリング２０によって構成する他、例
えばデフケース側に開口されると共に噛合歯１６に指向
するようなオイル通路を、別途本体ケース１内に形成す
る等により構成することもできる。さらに、本発明の目
的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいある
いは利点として表現されたものを提供することをも暗黙
的に含むものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す側面断面図。

【図２】カップリング部材の本体ケースとデフケースと
の連結部分を示す側面断面図。

【符合の説明】

１：本体ケース ３：入力軸 ４：中間軸 ５：出力軸 ５ａ：フランジ部（第１ケーシングの底壁部） ６：カップリング部材（流体カップリングユニット） ７：ケーシング（第１ケーシングの略円筒状部分） ８：ケーシング（第２ケーシング） １０：螺合部分 １１：押圧ピストン １２：滞留室 １３：ブレード １４：多板クラッチ １５：第１噛合歯（係合部） １６：第２噛合歯（係合部） １７：スリ−ブ １７ａ：歯部 １９：テーパベアリング ２０：テーパベアリング（差動ロック機構に近い位置） ３１：デフケース Ｒ：差動ロック機構

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】デフケースまたはトランスファケースに対
   して一体的に取付けられる本体ケース内に、差動制限を
   行う流体カップリングユニットが配置された動力伝達装
   置において、 流体カップリングユニットの差動制限を規制して差動ロ
   ックを行う差動ロック機構が、流体カップリングユニッ
   トよりもデフケースまたはトランスファケース側に設け
   られ、 前記差動ロック機構よりもデフケースまたはトランスフ
   ァケース側に、該差動ロック機構に対してオイルを供給
   するためのオイル供給手段が配置されている、ことを特
   徴とする動力伝達装置。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記本体ケースに、流体カップリングユニットによって
   差動制限される対象となる軸がテーパベアリングを介し
   て回転自在に保持され、 前記テーパベアリングが、前記差動ロック機構付近でか
   つ該差動ロック機構よりも前記デフケースまたはトラン
   スファケース側に位置されて、該テーパベアリングを介
   してオイルが前記差動ロック機構へ供給されることによ
   り、該テーパベアリングが前記オイル供給手段として設
   定されている、ことを特徴とする動力伝達装置。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２において、 前記流体カップリングユニットが、２つのケーシングの
   螺合位置を調整することによって差動制限特性が変更さ
   れるカップリング部材とされている、ことを特徴とする
   動力伝達装置。
4. 【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれか１項に
   おいて、 前記差動ロック機構が、ドグクラッチ式とされて、スリ
   −ブを軸方向にスライドさせることにより差動ロックお
   よび差動ロック解除が行われるように設定され、 前記スリ−ブを、デフケースまたはトランスファケース
   側へ向けて移動させたときに差動ロック状態となるよう
   に設定されている、ことを特徴とする動力伝達装置。
5. 【請求項５】デフケースまたはトランスファケースに対
   して一体的に取付けられる本体ケース内に、差動制限を
   行う流体カップリングユニットが配置された動力伝達装
   置において、 前記本体ケースに、互いに同一軸線上に位置させて、デ
   フケースまたはトランスファケース側に位置する第１軸
   と、該第１軸よりもデフケースまたはトランスファケー
   スとは反対側に位置する第２軸とが回転自在に保持さ
   れ、 流体カップリングユニットが、前記第１軸に対して回転
   自在とされると共に第２軸に対して常時一体回転される
   ケーシングを備えて、該第１軸と第２軸との間での差動
   制限を行うようにされ、 前記流体カップリングユニットよりもデフケースまたは
   トランスファケース側において、流体カップリングユニ
   ットのケーシングと前記第１軸との間を機械式に連結す
   るドグクラッチ式の差動ロック機構が構成され、 前記第１軸の前記本体ケースによる回転自在な保持が、
   少なくとも前記差動ロック機構よりもデフケースまたは
   トランスファケース側でかつ該差動ロック機構付近に位
   置するように設定されたテーパベアリングを介して行わ
   れ、 前記差動ロック機構付近に位置された前記テーパベアリ
   ングを通過した後のオイルが、該差動ロック機構に向け
   て供給される、ことを特徴とする動力伝達装置。
6. 【請求項６】請求項５において、 ドグクラッチ式とされた前記差動ロック機構が、前記流
   体カップリングユニットのケーシングに設けられた第１
   噛合歯と、該第１噛合歯と対抗させて前記第１軸と一体
   回転するように設けられた第２噛合歯と、常時該第１噛
   合歯と係合されてると共に該第２噛合歯に向けて変位さ
   れたときに該第２噛合歯に噛合されるスリ−ブと、を備
   え、 前記差動ロック機構付近に位置する前記テーパベアリン
   グが、前記第２噛合歯に向うにつれて前記第１軸の径方
   向外方側へ向うように傾斜されて、該テーパベアリング
   を通過した後のオイルが該第２噛合歯に供給される、こ
   とを特徴とする動力伝達装置。