JPS62261739A - 動力伝達装置 - 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 本発明は入力軸と出力軸との相対回転数に応じて自動的
にトルク伝達を行う動力伝達装置、特に４輪駆動車のト
ランスファ装置や差動制限装置として好適な動力伝達装
置に関するものである。

従来技術とその問題点 従来、入力軸と出力軸との相対回転数に応じて自動的に
トルク伝達を行う動力伝達装置としてはビスカスカップ
リングが広く知られている。このビスカスカップリング
は、軸側のスプラインにはめ込まれた多数のスリットを
有する円板と、ドラム内側のスプラインにはめ込まれた
多数の丸孔を有する円板とを交互に重ね合わせ、ドラム
内に高粘度のシリコンオイルを封入してなるもので、入
力側と出力側との間に相対回転がない時にはトルクは伝
達されず、相対回転数の増大につれてシリコンオイルと
円板との間の剪断抵抗によりトルクを伝達する仕組みと
なっている。

上記ビスカスカップリングは極めてスムーズな動力伝達
が行えかつ切換操作を一切必要としないため、例えば４
輪駆動車のトランスファ装置として使用すると、通常走
行時には２輪駆動と同様な効率的な走行を実現し、悪路
や雪道走行時には４輪駆動としての特性を十分に発揮す
ることができる。

ところが、ビスカスカップリングには次のような２つの
欠点がある。第１は、ビスカスカップリングのトルク−
相対回転数特性が上に凸となる曲線を示し、相対回転数
が小さい時でも伝達トルクは比較的大きくなることであ
る。このことは、例えば低速コーナリング時にタイトブ
レーキング現象を起こす場合があり、また前後輪の有効
径のアンバランスによって前後輪の回転速度に差が生じ
たとき、相対回転数と伝達トルクとの積に比例して損失
エネルギーが大きくなるため、特に高速走行時の相対回
転数の小さな領域から燃費に悪影響を及ぼす、第２は、
円板の加工が複雑かつ高い精度を必要とし、しかも１個
のビスカスカップリング当り多数の円板を必要とするた
め、コスト高となることである。

発明の目的 本発明の目的は、上記ビスカスカップリングの欠点を解
消するとともに、人、出力軸の相対回転の方向に関係な
くトルクを伝達でき、かつ構造が簡単で応答性に優れた
動力伝達装置を提供することにある。

発明の構成 上記目的を達成するために、本発明は、入力軸と出力軸
との相対回転数の大きさに応じたトルク伝達を行う動力
伝達装置において、入力軸と出力軸との相対回転によっ
て駆動される回転駆動型液圧ポンプと、該液圧ポンプの
吐出液圧により入出力軸間を係合させるすべり式クラッ
チとを具備し、入力軸又は出力軸と一体回転する液圧ポ
ンプボデー内に、液圧ポンプの吐出側及び吸込側にそれ
ぞれ向きの異なる一対の一方弁を設けたものである。

実施例の説明 第１図は本発明を４輪駆動車のトランスファ装置に適用
した一例を示し、エンジン１の後部には変速ｌ８１２が
連結され、この変速機２の出力はトランスファ装置３を
介して２本の伝動軸４．５に動力分配されている。そし
て、一方の伝動軸４は差動装置６を介して前輪７を駆動
し、他方の伝動軸５は差動装置８を介して後輪９を駆動
している。

第２図は上記トランスファ装置３の内部構造を示し、ハ
ウジング１０．１１．１２の中央には変速機２の出力軸
である入力軸１３と、この入力軸１３に連結具１４を介
して直結された第１出力軸１５とが軸受１６，１７によ
って回転自在に支持され、上記第１出力軸１５は後輪９
を駆動するための伝動軸５に連結されている。また、入
力軸１３の外周には円筒状の第２出力軸１８が軸受２０
．２１を介して相対回転自在に支持され、第２出力軸１
８の右端部外周にはスプロケット２２がスプライン結合
されており、このスプロケット２２はチェーン２３を介
して前輪７を駆動するための伝動軸４と連結されている
。

上記入力軸１３にはフロントケース３０がスプライン結
合されており、このフロントケース３０の外側にリヤケ
ース３１が嵌合され、両者の間にシリンダ３２とオイル
ポンプボデー３３とを介在させた状態でボルト３４によ
って一体に締結されている。上記ケース３０．３１の内
部空間には作動油が充填されており、オイルシール３５
．３６によってシールされている０作動油の充填は上記
リヤケース３１のボルト挿入孔３１ａを介して行われる
が、特にシリンダ３２のボルト孔３２ａが外周側にＵ字
形に開口しているので、ボルト３４を引き抜いた状態で
リヤケース３１のボルト挿入孔３１ａから油を注入すれ
ば、ケース３０．３１内に容易に充填できる。

上記第２出力軸１８とケース３０．３１との間にはすべ
り式クラッチ４０とオイルポンプ６０とがシリンダ３２
を隔てて並設されている。すなわち、第２出力軸１８の
左端部にはクラッチハブ１９が一体形成され、上記フロ
ントケース３０とクラッチハブ１９との間にはフロント
ケース３０とクラッチハブ１９とにそれぞれスプライン
係合したクラッチ板４１．４２が交互に複数枚配置され
ている。上記シリンダ３２の内側には上記クラッチ板４
１．４２を圧着させるピストン４３が軸方向に移動自在
に配置され、ピストン４３には油圧室４５から漏れ出る
作動油の流量を絞るためのオリフィス孔４４が形成され
ている。また、シリンダ３２の外周肉厚部には第３図に
示すようにリリーフ弁４６が設けられており、油圧室４
５の内圧が所定値以上になるとスプリング４７に打ち勝
ってドレン油路４８．４９を開くようになっている。上
記クラソチ板４１．４２の外周側には所定の厚みを有す
る円筒形のストレーナ５０が配置されており、ケース３
０．３１内部を循環する油中のゴミを濾過し、オイルポ
ンプ６０を保護している。

上記オイルポンプボデー３３の内側には第４図に示すよ
うに内接ギヤ式オイルポンプ６０が設けられており、そ
の駆動ギヤ６１は第２出力軸１８の外周にスプライン係
合し、従動ギヤ６２はオイルポンプボデー３３の内側に
回転自在に嵌合している。上記オイルポンプ６０と対面
するりャケース３１の内側面には、オイルポンプ６０が
第４図左回り方向に相対回転した時の吐出口６３（逆回
転時には吸込口となる）と吸込口６４（逆回転時には吐
出口となる）とが対称位置に形成されており、オイルポ
ンプボデー３３には上記吐出口６３及び吸込口６４にそ
れぞれ連通する向きの異なる一対の一方弁６５．６６が
設けられている。したがって、オイルポンプ６０が正逆
いずれの方向に駆動されても作動油を油圧室４５へ吐出
することができる。オイルポンプ６０から吐出された作
動油は、第２図矢印で示すように吐出口６３から一方弁
６６、シリンダ３２の連通孔３２ｂ、油圧室４５、オリ
フィス孔４４、クラッチ板４１．４２　、ストレーナ５
０、吸込油路６７、一方弁６５を介して吸込口６４へと
循環するようになっており、特にオイルポンプ６０はケ
ース３０．３１の外周側から作動油を吸い込むため、遠
心油圧の影響で空気が吸込口６４に入り込んで吸い込み
不良を起こすといった問題を解消でき、また吸込油路が
リヤケース３１の外周薄肉部分に形成されているため、
作動油は効果的に冷却される。

上記のようにケース３０．３１内部は作動油でほぼ満た
されているので、ケース３０．３１の回転に伴い油圧室
４５の内部に遠心油圧が発生しても、油圧室４５の内部
と外部とで遠心油圧分が相殺されるため、入力回転数の
増大につれてピストン４３がクラッチ板４１．４２を娯
係合させるという問題はない、また、クラッチ板４１．
４２は常時油中にあり、かつ油がオイルポンプ６０で強
制的に循環されるので、クラッチ板４１．４２の発熱が
抑制され、クラッチ板の劣化や損耗を低減できる。

なお、ケース３０．３１の内部はオイルシール３５゜３
６にて液密状態にシールされているので、外部へ油漏れ
を起こすおそれがなく、したがってこの動力伝達装置は
ハウジング１０．１１．１２内部に設ける場合に限らず
外部に露出していても何ら支障がなく、配置場所の制約
がない。

作動の説明 上記構成の動力伝達装置の動作を説明する。まず前輪７
と後輪９とが同一速度で回転している時には、入力軸１
３と第２出力軸１８との間に相対回転がないのでオイル
ポンプ６０は何ら駆動されず、吐出油圧は零である。そ
のため、クラッチ４０は係合せず、入力軸１３のトルク
は第２出力軸１日へ分配されない。

いま後輪９にスリップが発生したとすると、入力軸１３
（第１出力軸１５）と第２出力軸１８との回転数に差が
生じ、オイルポンプ６０はこの相対回転数に応じて駆動
される。オイルポンプ６０の吐出油圧は相対回転数に応
じて増大するので、油圧室４５の油圧が高くなってクラ
ッチ板４１．４２はすべりながらその係合力を増大させ
、入力軸１３のトルクを第２出力軸１８へと分配する。

その結果、第２出力軸１８の回転数が増加して第１出力
軸１５の回転数に近づき、後輪９のスリップが減少又は
解消される。

後輪９のスリップが減少すれば第１出力軸１５と第２出
力軸１８の相対回転数が小さくなるので、オイルポンプ
６０の吐出油圧も低くなり伝達トルクは小さくなる。

本発明の動力伝達装置のトルク−相対回転数特性は第５
図実線で示すように下に凸となる二次曲線的特性を示し
、従来のビスカスカップリングの特性（第５図破線）の
ように上に凸の特性とは大きく異なる。すなわち、ビス
カスカップリングの場合には相対回転数が小さい時でも
比較的大きな伝達トルクを有するため、これをトランス
ファ装置に適用した場合には低速コーナリング時にタイ
トコーナブレーキング現象を起こしやすく、また高速走
行時のように比較的相対回転数が小さい時には相対回転
数と伝達トルクとの積に比例して損失エネルギーが大き
くなるため、特に高速走行時の燃費を悪くする。これに
対し、本発明では相対回転数が小さい時には伝達トルク
が微少であるため、タイトコーナブレーキング現象を防
止でき、かつ高速走行時の損失エネルギーを低減して燃
費を向上させることができる。

上記実施例ではケース内に作動油を封入し、ケース内で
作動油が循環する場合を示したが、これに限らず、例え
ば外部からオイルポンプに作動油を供給するようにして
もよい。また、本発明の動力伝達装置は実施例のように
クラッチ板、ピストン、液圧ポンプの順に並列配置され
たものに限らないが、実施例の場合には最も油路が簡素
で短くでき、応答性が良好となるとともに、構造がコン
パクトになる。

また、すべり式クラッチとして湿式多板クラッチ機構の
例を示したが、コーンクラッチ機構を使用してもよく、
ピストンに代えてベローズを使用してもよい。また、回
転駆動型液圧ポンプとしてはギヤ式オイルポンプに限ら
ず、ベーンポンプも使用できる。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、本発明によれば入出力軸
の相対回転によって駆動される液圧ポンプとこの液圧ポ
ンプの吐出液圧によって入出力軸を係合させるすべり式
クラッチとを組合せたので、ビスカスカップリングと同
様に外部からの信号を全く入力することなく自動的にト
ルクの断続切換を行うことができるとともに、入出力軸
の相対回転数が小さい時には伝達トルクも小さいため、
ビスカスカップリングにおけるタイトコーナブレーキン
グ現象や高速走行時の燃費悪化といった問題を解消でき
る。

また、本発明では液圧ポンプとすべり式クラッチとが共
に既存の技術を使用できるので、ビスカスカップリング
に比べて安価に構成できるとともに、信頼性の高い製品
を提供できる。

さらに、液圧ポンプボデーの吐出側及び吸込側にそれぞ
れ向きの異なる一対の一方弁を設けたので、入出力軸の
相対回転の方向にかかわらず液圧ポンプが常に作動液体
を吐出でき、クラッチを作動させることができる。また
、油路を非常に短くすることができるため、応答性に優
れかつ構造をコンパクト化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される４輪駆動車の概略構成図、
第２図は本発明にかかる動力伝達装置の一例の断面図、
第３図は上記装置の第２図とは異なる部分の一部断面図
、第４図は第２図のＩＶ−ＩＶ線断面図、第５図は本発
明とビスカスカップリングの特性比較図である。 ３・・・トランスファ装置、７・・・前輪、９・・・後
輪、１３・・・入力軸、１５・・・第１出力軸、１８川
第２出力軸、３０．３１・・・ケース、３２・・・シリ
ンダ、３３・・・オイルポンプボデー、４０・・・すべ
り式クラッチ、４１．４２・・・クラッチ板、４３・・
・ピストン、４４・・・オリフィス孔、４５・・・油圧
室、６０・・・オイルポンプ、６３・・・吐出口、６４
・・・吸込口、６５．６６・・・一方弁。 出　願　人　　ダイハツ工業株式会社 代　理　人　　弁理士　筒井　秀隆 ○ 壁（転）−Ｌ−へ 、ａ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力軸と出力軸との相対回転数の大きさに応じた
   トルク伝達を行う動力伝達装置において、入力軸と出力
   軸との相対回転によって駆動される回転駆動型液圧ポン
   プと、該液圧ポンプの吐出液圧により入出力軸間を係合
   させるすべり式クラッチとを具備し、入力軸又は出力軸
   と一体回転する液圧ポンプボデー内に、液圧ポンプの吐
   出側及び吸込側にそれぞれ向きの異なる一対の一方弁を
   設けたことを特徴とする動力伝達装置。