JP2010025141A - Drive force transmission device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数のクラッチプレートを摩擦係合させることで駆動力を伝達する駆動力伝達装置に関するものである。 The present invention relates to a driving force transmission device that transmits a driving force by frictionally engaging a plurality of clutch plates.
従来、円筒状の第1回転部材と、該第1回転部材内に回転可能に同軸配置された軸状の第2回転部材とを備え、これら第1回転部材と第2回転部材との間に配置されたクラッチ機構により第1回転部材及び第2回転部材をトルク伝達可能に連結可能とした駆動力伝達装置がある。そして、その中には、クラッチ機構(メインクラッチ)の軸方向にパイロットクラッチを並置するとともに、メインクラッチとパイロットクラッチの間に該パイロットクラッチの作動によりメインクラッチを軸方向に押圧するカム機構を設けて同メインクラッチを摩擦係合させるものがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, a cylindrical first rotating member and a shaft-shaped second rotating member coaxially disposed in the first rotating member so as to be rotatable are provided between the first rotating member and the second rotating member. There is a driving force transmission device in which a first rotating member and a second rotating member can be connected so as to be able to transmit torque by an arranged clutch mechanism. In addition, a cam mechanism is provided in which a pilot clutch is juxtaposed in the axial direction of the clutch mechanism (main clutch), and between the main clutch and the pilot clutch, the main clutch is pressed in the axial direction by the operation of the pilot clutch. The main clutch is frictionally engaged.
この種の駆動力伝達装置の多くは、メインクラッチ及びパイロットクラッチの各クラッチプレート間に潤滑油が介在された所謂湿式クラッチとして構成されているため、パイロットクラッチの非作動状態の時でも、その間に介在された潤滑油の粘性に基づく係合力に起因して所謂引きずりトルクが発生する。そして、この引きずりトルクがカム機構にて軸方向の押圧力に変換、且つ増幅されてメインクラッチを摩擦係合させるため、各クラッチプレート間の摩擦によってメインクラッチが発熱する。特に、駆動力伝達装置を介してトルクが伝達される補助駆動輪のみが接地した状態で牽引される場合(所謂二輪被牽引)では、主駆動輪側に連結された第1回転部材は非回転となるにもかかわらず、補助駆動輪側に連結された第2回転部材のみが回転する。その結果、第1回転部材と第2回転部材との間で大きな回転差が生じて同メインクラッチが過熱する等の問題がある。 Many of these types of driving force transmission devices are configured as so-called wet clutches in which lubricating oil is interposed between the clutch plates of the main clutch and the pilot clutch, so even when the pilot clutch is in an inoperative state, A so-called drag torque is generated due to the engaging force based on the viscosity of the interposed lubricating oil. The drag torque is converted into an axial pressing force by the cam mechanism and amplified to frictionally engage the main clutch, so that the main clutch generates heat due to friction between the clutch plates. In particular, when only the auxiliary driving wheel to which torque is transmitted via the driving force transmitting device is towed in a grounded state (so-called two-wheel towed), the first rotating member connected to the main driving wheel side does not rotate. However, only the second rotating member connected to the auxiliary drive wheel side rotates. As a result, there is a problem that a large rotational difference occurs between the first rotating member and the second rotating member, and the main clutch is overheated.
そこで、特許文献1には、メインクラッチが収納されるクラッチ収納室の内圧の上昇に基づいて、インナシャフトの当接部(スプライン嵌合部の軸方向端面)がメインクラッチの締結力を弱める方向にカム部材を押し戻すように構成された駆動力伝達装置が開示されている。これにより、各クラッチプレート間の摩擦熱の発生を抑制し、メインクラッチが過熱すること等を防止している。
ところで、上記特許文献1では、インナシャフトは、クラッチ収容室内の内圧の上昇に基づいてカム部材を押し戻すように移動する、即ちメインクラッチで生じた熱によって内圧が上昇してからカム部材を押し戻すように移動する。従って、クラッチ収容室内の内圧が上昇するまでの間にメインクラッチ等が過熱してしまう虞があるため、この点においてなお改善の余地があり、駆動力伝達装置の保護をより確実なものとすることが求められていた。
By the way, in
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、引きずりトルクによる摩擦熱の発生を速やかに抑制することができる駆動力伝達装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a driving force transmission device capable of quickly suppressing the generation of frictional heat due to drag torque.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、円筒状の第1回転部材と、前記第1回転部材内に回転可能に同軸配置された軸状の第2回転部材と、前記第1回転部材と前記第2回転部材との間に液密的に区画されたクラッチ収容室に配置され軸方向に押圧されることにより前記第1回転部材と前記第2回転部材とをトルク伝達可能に連結するクラッチ機構と、前記クラッチ機構を押圧する押圧部材と、前記クラッチ収容室内に所定充填率で充填された潤滑油と、を備えた駆動力伝達装置において、前記第1回転部材と前記第2回転部材との回転差によって作動する油圧ポンプと、前記油圧ポンプから吐出される前記潤滑油により、前記押圧部材が前記クラッチ機構に付与する押圧力を減少させる過熱保護機構とを備えたことを要旨とする。
In order to achieve the above object, the invention described in
上記構成によれば、過熱保護機構により、油圧ポンプから供給される潤滑油によって押圧部材の押圧力を減少させることができ、例えば二輪被牽引される場合に、各クラッチプレート間の摩擦熱の発生を抑制し、メインクラッチが過熱すること等を防止できる。そして、油圧ポンプは、第1回転部材と第2回転部材との回転差に基づいて作動するため、従来のようにクラッチ室内の内圧の上昇に基づいて押圧部材を押し戻す場合に比べ、速やかに押圧部材の押圧力を減少させることができ、駆動力伝達装置をより確実に保護することができる。 According to the above configuration, the overheat protection mechanism can reduce the pressing force of the pressing member by the lubricating oil supplied from the hydraulic pump. For example, when the two wheels are towed, the frictional heat between the clutch plates is generated. And the overheating of the main clutch can be prevented. Since the hydraulic pump operates based on the difference in rotation between the first rotating member and the second rotating member, the hydraulic pump is pressed more quickly than in the case where the pressing member is pushed back based on the increase in the internal pressure in the clutch chamber as in the prior art. The pressing force of the member can be reduced, and the driving force transmission device can be more reliably protected.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の駆動力伝達装置において、過熱保護機構は、前記第2回転部材に凹設して形成された中空部であって前記クラッチ収容室と液密的に区画された油圧室を備え、前記油圧ポンプにより前記油圧室に圧送される前記潤滑油の油圧によって前記クラッチ機構に付与する押圧力を減少させることを要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the driving force transmission device according to the first aspect, the overheat protection mechanism is a hollow portion formed by being recessed in the second rotating member, the clutch housing chamber and the liquid The gist is to provide a tightly partitioned hydraulic chamber and reduce the pressing force applied to the clutch mechanism by the hydraulic pressure of the lubricating oil pumped to the hydraulic chamber by the hydraulic pump.
上記構成によれば、油圧ポンプから吐出された潤滑油が第2回転部材に凹設して形成された中空部により区画された油圧室に圧送されるため、駆動力伝達装置の大型化を抑制しつつ、潤滑油の油圧を利用して押圧部材の押圧力を減少させることができる。 According to the above configuration, the lubricating oil discharged from the hydraulic pump is pumped to the hydraulic chamber partitioned by the hollow portion formed in the second rotating member so as to suppress an increase in the size of the driving force transmission device. However, the pressing force of the pressing member can be reduced using the hydraulic pressure of the lubricating oil.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の駆動力伝達装置において、前記第2回転部材は、その外周面において前記クラッチ機構のインナクラッチプレートが相対回転不能且つ軸方向移動可能に係合するとともに前記中空部が形成された大径部と、該大径部よりも小径の小径部とを有し、前記過熱保護機構は、前記第2回転部材に形成され、前記大径部と前記小径部との間の段差面と前記油圧室とを貫通する貫通孔と、前記油圧室内であって、前記油圧ポンプから前記潤滑油が吐出される高圧室と前記貫通孔が開口した低圧室とに区画するピストンと、前記貫通孔に貫挿され、基端部が前記ピストンの前記低圧室側に固定されるとともに先端部が前記押圧部材に係合するプランジャとを備えたことを要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, in the driving force transmission device according to the second aspect, the second rotating member is engaged with an outer peripheral surface of the second rotating member such that the inner clutch plate of the clutch mechanism is not relatively rotatable and is movable in the axial direction. A large-diameter portion in which the hollow portion is formed, and a small-diameter portion having a smaller diameter than the large-diameter portion, and the overheat protection mechanism is formed in the second rotating member, A through hole penetrating the step surface between the small diameter portion and the hydraulic chamber; a high pressure chamber in which the lubricating oil is discharged from the hydraulic pump; and a low pressure chamber in which the through hole is opened. And a plunger that is inserted into the through-hole and has a base end fixed to the low-pressure chamber side of the piston and a tip that engages the pressing member. To do.
上記構成によれば、ピストンが高圧室と低圧室とを区画するため、油圧ポンプにより油圧室内(高圧室内)に供給された潤滑油の油圧がピストンに作用する。これにより、ピストンが低圧室側に移動するため、プランジャにより押圧部材がクラッチ機構の摩擦係合が解除される方向に押圧される。そのため、例えば潤滑油を押圧部材に噴出させて押圧部材の押圧力を減少させる場合に比べ、確実に押圧部材の押圧力を減少させることができる。 According to the above configuration, since the piston partitions the high pressure chamber and the low pressure chamber, the hydraulic pressure of the lubricating oil supplied to the hydraulic chamber (high pressure chamber) by the hydraulic pump acts on the piston. Thereby, since a piston moves to the low-pressure chamber side, a pressing member is pressed by the plunger in the direction in which the frictional engagement of the clutch mechanism is released. For this reason, for example, the pressing force of the pressing member can be surely reduced as compared with a case where the pressing force of the pressing member is decreased by jetting lubricant to the pressing member.
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の駆動力伝達装置において、前記潤滑油の油圧による前記ピストンの移動を弾性力にて制御する弾性部材を設けたことを要旨とする。
上記構成によれば、潤滑油の油圧によるピストンの移動が弾性部材により制御される、即ち油圧が弾性部材の弾性力以下の場合には、押圧部材がクラッチ機構に付与する押圧力が油圧によって減少せず、油圧が弾性部材の弾性力よりも大きい場合には、押圧部材がクラッチ機構に付与する押圧力が油圧によって減少される。従って、弾性部材の弾性力を好適にすることで、例えば後輪がスリップしたとき等のように第1回転部材と第2回転部材との回転差が小さい場合には油圧により押圧部材の押圧力が減少せず、二輪被牽引されるとき等のように第1回転部材と第2回転部材との回転差が大きい場合には油圧により押圧部材の押圧力を減少させることが可能になる。これにより、車両の走行状況に応じて制御装置が補助駆動輪にトルクを配分する際に、油圧により減少される押圧部材の押圧力、即ち油圧により減少される駆動力伝達装置のトルク伝達容量を考慮しなくともよく、駆動力伝達装置の制御が複雑化することが防止され、従来と同様の制御方法にて駆動力伝達装置を制御することが可能なる。
The gist of a fourth aspect of the present invention is that, in the driving force transmission device according to the third aspect, an elastic member for controlling movement of the piston by the hydraulic pressure of the lubricating oil is provided.
According to the above configuration, the movement of the piston by the hydraulic pressure of the lubricating oil is controlled by the elastic member, that is, when the hydraulic pressure is less than the elastic force of the elastic member, the pressing force applied to the clutch mechanism by the pressing member is reduced by the hydraulic pressure. If the hydraulic pressure is greater than the elastic force of the elastic member, the pressing force applied to the clutch mechanism by the pressing member is reduced by the hydraulic pressure. Therefore, by making the elastic force of the elastic member suitable, for example, when the rotation difference between the first rotating member and the second rotating member is small, such as when the rear wheel slips, the pressing force of the pressing member by hydraulic pressure If the rotational difference between the first rotating member and the second rotating member is large, such as when the two-wheel is towed, etc., the pressing force of the pressing member can be reduced by hydraulic pressure. As a result, when the control device distributes torque to the auxiliary drive wheels according to the traveling state of the vehicle, the pressing force of the pressing member that is reduced by the hydraulic pressure, that is, the torque transmission capacity of the driving force transmission device that is reduced by the hydraulic pressure is reduced. The control of the driving force transmission device can be prevented from becoming complicated, and the driving force transmission device can be controlled by a control method similar to the conventional method.
請求項5に記載の発明は、請求項2に記載の駆動力伝達装置において、前記第2回転部材は、前記クラッチ機構のインナクラッチプレートが相対回転不能且つ軸方向移動可能に係合するとともに前記中空部が形成された大径部と、前記大径部よりも小径の小径部とを有し、前記押圧部材は、前記大径部と前記小径部との間の段差面に対向するように配置され、前記過熱保護機構は、前記第2回転部材に形成され、前記油圧室と前記段差面とに開口する貫通孔を備えたことを要旨とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the driving force transmission device according to the second aspect, the second rotating member is engaged with the inner clutch plate of the clutch mechanism so that the inner clutch plate is relatively unrotatable and axially movable. A large-diameter portion in which a hollow portion is formed, and a small-diameter portion having a smaller diameter than the large-diameter portion, and the pressing member is opposed to a step surface between the large-diameter portion and the small-diameter portion. The gist of the overheat protection mechanism is provided in the second rotating member, and has a through hole that opens to the hydraulic chamber and the step surface.
上記構成によれば、貫通孔から噴出した潤滑油により押圧部材の押圧力が減少されるため、過熱保護機構を簡単な構成とすることができる。 According to the above configuration, since the pressing force of the pressing member is reduced by the lubricant ejected from the through hole, the overheat protection mechanism can be simplified.
本発明によれば、引きずりトルクによる摩擦熱の発生を速やかに抑制することが可能な駆動力伝達装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the drive force transmission device which can suppress rapidly generation | occurrence | production of the frictional heat by drag torque can be provided.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、車両1は、前輪駆動車をベースとする4輪駆動車であり、車両1の前部(図1において左側)にはエンジン2が搭載され、そのエンジン2に組み付けられたトランスアクスル3には、一対のフロントアクスル4が連結されている。また、トランスアクスル3には、上記各フロントアクスル4とともにプロペラシャフト5が連結されており、該プロペラシャフト5は、駆動力伝達装置6を介してピニオンシャフト(ドライブピニオンシャフト)7と連結可能にされている。そして、ピニオンシャフト7は、リヤディファレンシャルギア8を介して一対のリヤアクスル9と連結されている。従って、エンジン2のトルクは、トランスアクスル3からフロントアクスル4を介して前輪10fに伝達されるとともに、トランスアクスル3からプロペラシャフト5、駆動力伝達装置6、ピニオンシャフト7、リヤディファレンシャルギア8及び各リヤアクスル9を介して後輪10rに伝達されるようになっている。また、駆動力伝達装置6には、ECU11が接続されている。ECU11は、車両の走行状態に応じ駆動力伝達装置6に駆動電流を供給し、この電流供給を通じて駆動力伝達装置6の作動を制御することにより、後輪10rに伝達可能なトルク容量、即ちトルク伝達容量を制御するようになっている。なお、駆動力伝達装置6は、リヤディファレンシャルギア8とともに、ディファレンシャルキャリヤ12内に収容されている。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、駆動力伝達装置6は、ディファレンシャルキャリヤ12のカップリングケース21内に回転可能に収容された有底筒状のフロントハウジング22と、同フロントハウジング22の筒内に回転可能に同軸配置された軸状のインナシャフト23とを備えている。
As shown in FIG. 2, the driving
第1回転部材としてのフロントハウジング22は、その底部22a(同図中、左側)がカップリングケース21外部に露出された状態で、ボール軸受24を介して同カップリングケース21に対して回転可能に支持されている。また、フロントハウジング22は、その開口端22bに環状のリヤハウジング25が嵌着されている。
The
フロントハウジング22内には、第2回転部材としてのインナシャフト23がリヤハウジング25に嵌挿されて配置されている。インナシャフト23は、底部22a側(図2における左側)に形成された大径部26と、段差面27を介して開口端22b側(図2における右側)に大径部26よりも小径の小径部28とを有する円柱体をなしている。大径部26には、小径部28の外径よりも大きい内径の大径中空部29が底部側端面から凹設して形成されている。一方、小径部28には、開口端側端面から凹設した小径中空部30が形成されている。そして、大径中空部29と小径中空部30とは、隔壁31により液密的に区画されている。
In the
インナシャフト23は、その小径部28がリヤハウジング25の内周に設けられたニードル軸受32を介して、大径部26がフロントハウジング22の筒内に設けられたボール軸受33を介してフロントハウジング22及びリヤハウジング25に対してそれぞれ回転可能に支持されている。そして、フロントハウジング22の内周面と、インナシャフト23の外周面と、リヤハウジング25の軸方向内側面(図2における左側)と、後述の油圧ポンプ61とによりクラッチ収容室34が区画されている。
The
また、大径中空部29、隔壁31、フロントハウジング22の底部22a、及び油圧ポンプ61により油圧室35が区画されている。即ち、大径中空部29が本発明の「中空部」に対応する。
The
フロントハウジング22の筒内は、同フロントハウジング22とリヤハウジング25との嵌合部、及びリヤハウジング25の内周とインナシャフト23の外周との間に設けられたシール部材36,37によりシールされている。これにより、クラッチ収容室34内が液密にシールされており、該フロントハウジング22内には所定の充填率(本実施形態では、80%)で潤滑油が収容されている、即ちクラッチ収容室34及び油圧室35内に潤滑油が充填されている。
The cylinder of the
なお、フロントハウジング22の底部22aは、プロペラシャフト5に設けられたフランジ部(図示略)と、ボルト38によって連結される。これにより、フロントハウジング22は、駆動源であるエンジン2の発生するトルクの入力により回転する。また、インナシャフト23の小径中空部30には、ピニオンシャフト7との連結部(スプライン嵌合部)39が形成されている。従って、駆動力伝達装置6は車両1に搭載された状態において、フロントハウジング22は主駆動輪である前輪10f側と連結され、インナシャフト23は補助駆動輪である後輪10r側と連結されるようなっている。
The
また、クラッチ収容室34内には、図2左側からメインクラッチ41、カム機構42及びパイロットクラッチ43の順に配置されている。
クラッチ機構としてのメインクラッチ41は、フロントハウジング22とインナシャフト23とをトルク伝達可能に連結する多板式の摩擦クラッチである。メインクラッチ41は、軸方向に移動可能に設けられた複数のアウタクラッチプレート44と軸方向に移動可能に設けられたインナクラッチプレート45とを有し、これらプレート44,45が交互に配置されている。
Further, the main clutch 41, the
The main clutch 41 as a clutch mechanism is a multi-plate friction clutch that connects the
具体的には、各アウタクラッチプレート44はフロントハウジング22の内周にスプライン嵌合され、同フロントハウジング22に対して、それぞれ軸方向移動可能、且つ周方向に相対回転不能に支持されている。従って、各アウタクラッチプレート44は、フロントハウジング22と一体回転可能に設けられている。一方、各インナクラッチプレート45はインナシャフト23の大径部26の外周にスプライン嵌合され、同インナシャフト23に対して、それぞれ軸方向に移動可能、且つ周方向に相対回転不能に支持されている。従って、各インナクラッチプレート45は、インナシャフト23と一体回転可能に設けられている。
Specifically, each outer
そして、メインクラッチ41は、これら各アウタクラッチプレート44及びインナクラッチプレート45が軸方向に押圧され、互いに摩擦係合することにより、フロントハウジング22とインナシャフト23とをトルク伝達可能に連結するようになっている。このとき、フロントハウジング22とインナシャフト23との間の伝達トルクは、各アウタクラッチプレート44及びインナクラッチプレート45の摩擦係合力、即ち軸方向の押圧力に応じて変化する。
The main clutch 41 connects the
カム機構42は、メインカム46と、パイロットカム47と、メインカム46とパイロットカム47との間に介在されたカムフォロア48とを備えてなる。
押圧部材としてのメインカム46は円環状に形成され、メインクラッチ41側に配置されている。また、メインカム46は、インナシャフト23の大径部26における段差面27側に形成されたスプライン溝(図示略)にスプライン嵌合し、同インナシャフト23に対して、軸線方向に移動可能、且つ周方向に相対回転不能に支持されている。従って、メインカム46は、インナシャフト23と一体回転可能に設けられている。なお、メインカム46は、その径方向内側部分が段差面27と対向するようになっている。
The
The
一方、パイロットカム47は円環状に形成され、リヤハウジング25側に配置されている。パイロットカム47は、インナシャフト23の小径部28に対して周方向に相対回転可能に支持されている。また、パイロットカム47は、リヤハウジング25との間に設けられたニードル軸受49に摺動可能に当接されている。従って、パイロットカム47は、リヤハウジング25に対して一定の間隔を保持して相対回転可能に支持されている。
On the other hand, the
メインカム46及びパイロットカム47の各対向面には、周方向に対して傾斜する複数のU字溝が等角度間隔で形成されており、カムフォロア48は、これら対向する各U字溝内に配置された状態でメインカム46及びパイロットカム47により挟持されている。そして、カム機構42は、メインカム46とパイロットカム47とが相対回転することにより、これらメインカム46とパイロットカム47との間が離間、即ちメインカム46がメインクラッチ41側に軸方向移動し、メインカム46がメインクラッチ41に押圧力を付与するようになっている。
A plurality of U-shaped grooves inclined with respect to the circumferential direction are formed at equiangular intervals on the opposing surfaces of the
パイロットクラッチ43は、フロントハウジング22とパイロットカム47とをトルク伝達可能に連結する多板式の摩擦クラッチである。パイロットクラッチ43には、上記メインクラッチ41と同様に、軸方向に移動可能に設けられた複数(本実施形態では、2枚)のアウタクラッチプレート51と、これらアウタクラッチプレート51との間に配置され軸方向に移動可能に設けられたインナクラッチプレート52とを有している。
The
具体的には、各アウタクラッチプレート51は、フロントハウジング22の内周にスプライン嵌合され、同フロントハウジング22に対して、軸方向に移動可能、且つ周方向に相対回転不能に支持されている。従って、各アウタクラッチプレート51は、フロントハウジング22と一体回転可能に設けられている。一方、インナクラッチプレート52はパイロットカム47の外周にスプライン嵌合され、同パイロットクラッチ43に対して、軸方向に移動可能、且つ周方向に相対回転不能に支持されている。従って、インナクラッチプレート52は、パイロットカム47と一体回転可能に設けられている。
Specifically, each outer
そして、これらアウタクラッチプレート51とインナクラッチプレート52とは、軸方向に押圧されることで、互いに摩擦係合する作動状態となる。そして、パイロットクラッチ43は、アウタクラッチプレート51とインナクラッチプレート52とが互いに摩擦係合することにより、フロントハウジング22とパイロットカム47とをトルク伝達可能に連結するようになっている。
The outer
即ち、パイロットカム47は、アウタクラッチプレート51とインナクラッチプレート52とが摩擦係合していないパイロットクラッチ43の非作動状態の時、メインカム46、即ちインナシャフト23とともに一体回転する。このとき、フロントハウジング22とパイロットカム47との間には、フロントハウジング22とインナシャフト23との回転差に相当する回転差が生じるようになっている。詳述すると、パイロットクラッチ43は、この作用により、フロントハウジング22とパイロットカム47とをトルク伝達可能に連結することで、フロントハウジング22とインナシャフト23(パイロットカム47)との回転差に基づくトルクをカム機構42に伝達するようになっている。
That is, the
つまり、駆動力伝達装置6では、パイロットクラッチ43が作動状態のとき、フロントハウジング22とインナシャフト23との回転差に基づくトルクがカム機構42に伝達され、そのカム機構42は、そのメインカム46とパイロットカム47との回転差に基づいて伝達されるトルクにより同メインカム46を軸方向メインクラッチ41側に移動させる。即ち、カム機構42は、パイロットクラッチ43を介して伝達されたフロントハウジング22とインナシャフト23との回転差に基づくトルクを軸方向の押圧力に変換し、かつ増幅する。そして、メインカム46がメインクラッチ41を押圧することにより、同メインクラッチ41のアウタクラッチプレート44とインナクラッチプレート45とが摩擦係合し、フロントハウジング22とインナシャフト23とがトルク伝達可能に連結されるようになっている。
That is, in the driving
パイロットクラッチ43は、電磁石53を駆動源とする電磁クラッチとして構成されている。電磁石53は、リヤハウジング25の外側(図2おける右側)に形成された環状溝54内に収容されている。具体的には、電磁石53は、環状のヨーク55に包囲されるとともに、同ヨーク55の内側面がボール軸受56を介してリヤハウジング25に対して相対回転可能に支持され、環状溝54内に配置されている。また、ヨーク55の外周面の一部がカップリングケース21に連結固定されている。従って、電磁石53(ヨーク55)は、リヤハウジング25と連れ回りすることなく、相対回転可能に支持されている。
The
また、カム機構42のメインカム46とパイロットクラッチ43との間に、円環状に形成されたアーマチャ57が配置されている。アーマチャ57は、フロントハウジング22の内周面に対して軸方向に移動可能にスプライン嵌合されている。
An
そして、このアーマチャ57が、電磁石53の電磁力に吸引され、リヤハウジング25との間に各アウタクラッチプレート51とインナクラッチプレート52を挟み込むように移動することにより、パイロットクラッチ43のアウタクラッチプレート51とインナクラッチプレート52が摩擦係合するようになっている。
The
このように、駆動力伝達装置6は、電磁石53に対する電流供給を通じてパイロットクラッチ43の作動を制御することが可能である。そして、このパイロットクラッチ43の作動を通じてメインクラッチ41の作動、即ち、フロントハウジング22とインナシャフト23との間で伝達可能なトルクを可能に制御可能な構成となっている。
As described above, the driving
次に、駆動力伝達装置6の過熱を防止するための機構について説明する。
駆動力伝達装置6は、フロントハウジング22とインナシャフト23との回転差の増大に基づいて大きな油圧を発生させる油圧ポンプ61を備え、油圧ポンプ61から吐出される潤滑油の油圧に基づいて、メインカム46がメインクラッチ41に付与する押圧力を減少するように構成されている。
Next, a mechanism for preventing the driving
The driving
詳述すると、図2及び図3に示すように、油圧ポンプ61は、クラッチ収容室34と油圧室35との間であって、ボール軸受33とメインクラッチ41との間に配置されている。油圧ポンプ61は、後輪10rのみが接地した状態で車両1が牽引される場合(所謂二輪被牽引)においても、潤滑油に浸るようになっている。そして、油圧ポンプ61は、フロントハウジング22とインナシャフト23との回転差が発生することで、クラッチ収容室34の潤滑油を大径部26の側壁周方向に等間隔に貫通形成された複数(本実施形態では、4個)の吐出口62を介して、大径中空部29(油圧室35)に圧送するようになっている。なお、油圧室35は、油圧ポンプ61とフロントハウジング22の内周面及びインナシャフト23(段差面27)の外周面との間に設けられたシール部材63,64によりシールされることで、クラッチ収容室34との間が液密にシールされて区画されている。
Specifically, as shown in FIGS. 2 and 3, the
なお、本実施形態では、油圧ポンプ61は、公知のベーンポンプにより構成されている。ベーンポンプはフロントハウジング22の内周に固定されるとともに、径方向内側には径方向に沿って出没可能な複数のベーンが設けられている。また、インナシャフト23の外周面には、各吐出口62の間に径方向内側に凹んだ凹設面が形成されており、各ベーンが当接するようになっている。このようにすることで、フロントハウジング22とインナシャフト23との回転差によって、ベーンが潤滑油を搬送することで油圧ポンプにより潤滑油が油圧室35に圧送されるようになっている。
In the present embodiment, the
インナシャフト23には、油圧室35の隔壁31側底面と段差面27とを貫通する貫通孔65が周方向に等角度間隔に複数(本実施形態では、4個)貫通形成されている。本実施形態では、各貫通孔65は、軸方向に沿った直線状に形成されている。また、油圧室35の吐出口62よりも小径部28側には、円板状のピストン66が軸方向に移動可能に配置され、同ピストン66にて油圧室35を底部22a側(図3における左側)の高圧室67と、隔壁31側(図3における右側)の低圧室68とに区画している。低圧室68は貫通孔65によってクラッチ収容室34に連通しているので、低圧室68の圧力とクラッチ収容室34の圧力とは実質的に等しくなっている。ピストン66の外周にはシール部材69が設けられており、高圧室67と低圧室68との間では、大径中空部29の内周面とピストン66との間を介して潤滑油が流通できないようになっている。
A plurality of through holes 65 (four in this embodiment) are formed in the
高圧室67には、吐出口62が配置され、油圧ポンプ61により圧送される潤滑油が導入されるようになっている。また、ピストン66の低圧室68側の側面には、各貫通孔65を貫通する棒状のプランジャ70が固定されている。各プランジャ70は、その基端部70aがピストン66に固定されるとともに、先端部70bがメインカム46の径方向内側部分に係合している。
A
従って、高圧室67が吐出口62を介して油圧ポンプ61から圧送された潤滑油の油圧にて低圧室68より高圧になって、ピストン66を隔壁31側に移動させると、各プランジャ70はメインカム46をパイロットカム47側に押圧する。その結果、メインカム46はメインクラッチ41の摩擦係合が解除される方向(図3における右側、以下解除方向という)に押圧されることから、同メインカム46がメインクラッチ41に付与する押圧力が減少されるようになっている。
Therefore, when the
そして、本実施形態では、油圧室35、吐出口62、貫通孔65、ピストン66及びプランジャ70等、により過熱保護機構が構成されている。
また、ピストン66と隔壁31との間には、コイルスプリング等からなる弾性部材71が設けられている。本実施形態では、弾性部材71の弾性係数は、フロントハウジング22とインナシャフト23との回転差が大きい場合(例えば、1000rpm以上)に高圧室67に発生する油圧によって、弾性部材71の弾性力に抗してピストン66が隔壁31側に移動できるような弾性係数にて構成されている。従って、フロントハウジング22とインナシャフト23との回転差が小さい場合(例えば、200〜300rpm程度)に高圧室67に発生する油圧では、ピストン66の隔壁31側への移動は弾性部材71の弾性力にて規制される。
In the present embodiment, the overheat protection mechanism is configured by the
Further, an
次に、上記のように構成された駆動力伝達装置6の作用について説明する。
パイロットクラッチ43は、所謂湿式クラッチとして構成されているため、パイロットクラッチ43の非作動状態の時(電磁石53への非通電時)でも、その間に介在された潤滑油の粘性に基づく係合力に起因して所謂引きずりトルクが発生する。そして、この引きずりトルクがカム機構42にて軸方向の押圧力に変換、且つ増幅されて、メインカム46がメインクラッチ41を押圧しようとする。ここで、車両1が二輪被牽引される場合には、前輪10f側に連結されたフロントハウジング22は非回転となり、一方、後輪10r側に連結されたインナシャフト23のみが回転した状態となる。その結果、フロントハウジング22とインナシャフト23との間には、1000rpm程度の大きな回転差が生じる。このため、引きずりトルクによりメインクラッチ41が摩擦係合すると、アウタクラッチプレート44とインナクラッチプレート45との間の摩擦により、同メインクラッチ41等が過熱する虞がある。
Next, the operation of the driving
Since the
この点、本実施形態では、フロントハウジング22とインナシャフト23との間に回転差が生じると、油圧ポンプ61が作動して潤滑油が矢印Y1,Y2に示すように、クラッチ収容室34から油圧室35に圧送され、同油圧室35に回転差が大きい場合に発生する大きな油圧が供給される。すると、ピストン66が、弾性部材71の弾性力に抗して低圧室68側に移動し、プランジャ70を介してメインカム46を解除方向に押圧する。このため、二輪被牽引時に、パイロットクラッチ43で生じた引きずりトルクによってメインクラッチ41が摩擦係合することが防止され、アウタクラッチプレート44とインナクラッチプレート45との間の摩擦により、メインクラッチ41や潤滑油等の過熱が防止される。そして、油圧ポンプ61は、フロントハウジング22とインナシャフト23との間の回転差に基づいて作動するため、従来のようにクラッチ室内の内圧の上昇に基づいてメインカムを押し戻す場合に比べ、速やかにメインカム46がメインクラッチ41に付与する押圧力が減少される。
In this regard, in the present embodiment, when a rotational difference is generated between the
なお、フロントハウジング22とインナシャフト23との回転差がなくなると、油圧室35内に圧送された潤滑油は、油圧ポンプ61を介してクラッチ収容室34内に流出する。
When the rotational difference between the
また、車両1が牽引されずに走行する際に、例えば後輪10rがスリップした場合などには、ECU11から駆動電流が供給されてパイロットクラッチ43が作動し、メインカム46がメインクラッチ41を押圧する。これにより、後輪10rにエンジン2のトルクが配分され、車両1のトラクション性能が向上される。ここで、車両1が牽引されずに走行する際に前輪10f又は後輪10rがスリップすることで、フロントハウジング22とインナシャフト23との間に発生する回転差は、200〜300rpm程度である。そのため、この回転差によって油圧ポンプ61が作動しピストン66に油圧が作用しても、弾性部材71の弾性力によってピストン66の移動が規制される。
Further, when the
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)駆動力伝達装置6は、有底筒状のフロントハウジング22と、フロントハウジング22内に回転可能に同軸配置された軸状のインナシャフト23と、クラッチ収容室34に配置されフロントハウジング22とインナシャフト23とをトルク伝達可能に連結するメインクラッチ41とを備えた。クラッチ収容室34には、所定の充填率で潤滑油が充填され、パイロットクラッチ43の作動によりメインカム46がメインクラッチ41を押圧するカム機構42とを備えた。フロントハウジング22とインナシャフト23との回転差によって作動する油圧ポンプ61を備え、油圧ポンプ61から吐出される潤滑油により、メインカム46がメインクラッチ41に付与する押圧力を減少させるようにした。そのため、例えば車両1が二輪被牽引される場合に、メインクラッチ41の摩擦係合が解除されるため、各アウタクラッチプレート44と各インナクラッチプレート45と間の摩擦熱の発生を抑制し、メインクラッチ41が過熱すること等を防止できる。しかも、油圧ポンプ61は、フロントハウジング22とインナシャフト23との回転差に基づいて作動するため、従来のようにクラッチ室内の内圧の上昇に基づいてメインカム46を押し戻す場合に比べ、速やかにメインカム46の押圧力を減少させることができ、駆動力伝達装置6をより確実に保護することができる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The driving
(2)油圧室35をインナシャフト23に凹設して形成された底部22aにより区画した。従って、駆動力伝達装置6の大型化を抑制しつつ、潤滑油の油圧によってメインカム46の押圧力を減少させることができる。
(2) The
(3)油圧室35にピストン66を設け、潤滑油の油圧によりピストン66を移動させることで、ピストン66の押圧力がプランジャ70を介して直接メインカム46に作用し、同メインカム46のメインクラッチ41に対する押圧力を減少させるようにした。そのため、例えば潤滑油をメインカム46に噴出させて同メインカム46の押圧力を減少させる場合に比べ、確実にメインカム46の押圧力を減少させることができる。
(3) The
(4)ピストン66と隔壁31との間に、潤滑油の油圧によるピストン66の移動を制御する弾性部材71を設けた。弾性部材71を、フロントハウジング22とインナシャフト23との回転差が小さい場合の油圧ではピストン66の低圧室68側への移動を規制し、回転差が大きい場合の油圧ではピストン66が低圧室68側に移動できるような弾性係数にて構成した。従って、例えば後輪10rがスリップしたとき等のようにフロントハウジング22とインナシャフト23との回転差が小さい場合には油圧によりメインカム46の押圧力が減少せず、二輪被牽引されるとき等のようにその回転差が大きい場合には油圧によりメインカム46の押圧力を減少させることができる。これにより、車両1の走行状況に応じてECU11が後輪10rにトルクを配分する際に、油圧により減少されるメインカム46の押圧力、即ち油圧により減少される駆動力伝達装置6のトルク伝達容量を考慮しなくともよく、駆動力伝達装置6の制御が複雑化することが防止され、従来と同様の制御方法にて駆動力伝達装置6を制御することが可能なる。
(4) An
なお、本実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記実施形態では、油圧室35、貫通孔65、ピストン66及びプランジャ70により過熱保護機構を構成したが、これに限らず、ピストン66及びプランジャ70を設けず、油圧室35及び貫通孔65によって過熱保護機構を構成してもよい。このようにすることで、フロントハウジング22とインナシャフト23との回転差により、油圧室35内に圧送された潤滑油が貫通孔65から噴出されることで、メインカム46がメインクラッチ41を押圧する方向と反対方向に押圧される。そのため、ピストン66及びプランジャ70を設けずともよく、過熱保護機構を簡単な構成とすることができる。
In addition, you may implement this embodiment in the following aspects.
In the above embodiment, the overheat protection mechanism is configured by the
また、油圧室35を区画せず、吐出口62から直接、貫通孔65に潤滑油が圧送されるようにしてもよい。このようにしても、上記と同様に過熱保護機構を簡単な構成とすることができる。
Alternatively, the lubricating oil may be pumped directly from the
・上記実施形態では、メインカム46がインナシャフト23にスプライン嵌合し、その径方向内側部分が段差面27と対向するようにしたが、これに限らない。例えば、メインカム46をフロントハウジング22にスプライン嵌合させる等その径方向内側部分が段差面27と対向しないように構成し、プランジャ70の先端部70bに径方向外側に屈曲した延出部を設けてメインカム46と係合するようにしてもよい。
In the above embodiment, the
・上記実施形態では、ピストン66と隔壁31との間に弾性部材71を設け、潤滑油の油圧によるピストン66の移動を規制するようにしたが、これに限らず、ピストン66と底部22aとの間に弾性部材71を設け、回転差が小さい場合にピストン66の移動を規制するようにしてもよい。また、弾性部材71は、設けずともよい。
In the above embodiment, the
・上記実施形態では、油圧ポンプ61とフロントハウジング22及びインナシャフト23との間をシール部材63,64によりシールすることで、クラッチ収容室34と油圧室35との間を液密にシールして区画した。しかしながら、これに限らず、シール部材63,64に代えて、例えば大径中空部29の開口端を円板状の閉塞部材で閉塞することで、クラッチ収容室34と油圧室35との間を液密にシールして区画してもよい。
In the above embodiment, the gap between the
・上記実施形態では、油圧室35を、フロントハウジング22の底部22a、大径中空部29及び隔壁31により区画したが、これに限らず、隔壁31に代えて、例えば大径中空部29の小径部28側を閉塞するシール部材を設けることで油圧室35を区画してもよい。
In the above embodiment, the
・上記実施形態では、油圧ポンプ61を、フロントハウジング22とインナシャフト23との間に形成されたクラッチ収容室34内であって、にてボール軸受33とメインクラッチ41との間に配置したが、これに限らない。油圧ポンプ61にフロントハウジング22とインナシャフト23との回転差が入力されるとともに二輪被牽引時に油圧ポンプ61が潤滑油に浸れば、その他の位置に配置してもよく、例えば油圧室35内に配置してもよい。また、油圧ポンプ61の配置に応じて、潤滑油の充填率は適宜変更可能である。
In the above embodiment, the
・上記実施形態では、油圧ポンプ61をベーンポンプにより構成したが、これに限らず、フロントハウジング22とインナシャフト23との回転差が発生することにより作動すれば、例えばギヤポンプ等その他の油圧ポンプを用いてもよい。
In the above embodiment, the
なお、ギヤポンプを用いる場合には、例えば径の異なる一対のギヤが互いに噛合した状態で、大径部26の外周に周方向に沿って並置する。そして、各ギヤを、その軸線がインナシャフト23の軸線と平行になるように配置し、大径のギヤのみがフロントハウジング22の内周と摺設するようにする。このようにすることで、フロントハウジング22とインナシャフト23との回転差により、これらのギヤが互いに逆回転して潤滑油が圧送される。
When a gear pump is used, for example, a pair of gears having different diameters are engaged with each other along the circumferential direction on the outer periphery of the large-
・上記各実施形態では、カム機構42によりメインクラッチ41を摩擦係合させる駆動力伝達装置に本発明を適用したが、これに限らず、例えば油圧によって作動するピストンを押圧部材としてメインクラッチ41を駆動させる駆動力伝達装置に本発明を適用してもよい。
In each of the above embodiments, the present invention is applied to the driving force transmission device that frictionally engages the main clutch 41 with the
・上記実施形態では、パイロットクラッチ43を電磁クラッチとして構成し、電磁石53に電流を供給したが、これに限らず、油圧によりパイロットクラッチ43を作動させ、油圧バルブに供給する電流を制御することで、伝達トルクの制御を行ってもよい。
In the above embodiment, the
・上記実施形態では、前輪10fを主駆動輪とする車両1に駆動力伝達装置6を搭載したが、これに限らず、後輪10rを主駆動輪とする車両に搭載してもよい。
In the above embodiment, the driving
6…駆動力伝達装置、22…フロントハウジング、23…インナシャフト、26…大径部、27…段差面、28…小径部、29…大径中空部、34…クラッチ収容室、35…油圧室、41…メインクラッチ、45…インナクラッチプレート、61…油圧ポンプ、65…貫通孔、66…ピストン、67…高圧室、68…低圧室、70…プランジャ、70a…基端部、70b…先端部、71…弾性部材
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記第1回転部材と前記第2回転部材との回転差によって作動する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから吐出される前記潤滑油により、前記押圧部材が前記クラッチ機構に付与する押圧力を減少させる過熱保護機構と
を備えたことを特徴とする駆動力伝達装置。 A liquid-tight seal is formed between the cylindrical first rotating member, the shaft-shaped second rotating member coaxially disposed in the first rotating member, and the first rotating member and the second rotating member. A clutch mechanism that is arranged in a clutch housing chamber partitioned into two and is axially pressed to connect the first rotating member and the second rotating member so as to transmit torque, and a pressing member that presses the clutch mechanism; A driving force transmission apparatus comprising: a lubricating oil filled at a predetermined filling rate in the clutch housing chamber;
A hydraulic pump that operates by a rotational difference between the first rotating member and the second rotating member;
A driving force transmission device comprising: an overheat protection mechanism that reduces a pressing force applied by the pressing member to the clutch mechanism by the lubricating oil discharged from the hydraulic pump.
前記油圧ポンプにより前記油圧室に圧送される前記潤滑油の油圧によって前記クラッチ機構に付与する押圧力を減少させることを特徴とする請求項1に記載の駆動力伝達装置。 The overheat protection mechanism includes a hydraulic chamber that is a hollow portion formed in a recessed manner in the second rotating member and is fluid-tightly partitioned from the clutch housing chamber,
2. The driving force transmission device according to claim 1, wherein a pressing force applied to the clutch mechanism is reduced by a hydraulic pressure of the lubricating oil pumped to the hydraulic chamber by the hydraulic pump.
前記過熱保護機構は、
前記第2回転部材に形成され、前記大径部と前記小径部との間の段差面と前記油圧室とを貫通する貫通孔と、
前記油圧室内であって、前記油圧ポンプから前記潤滑油が吐出される高圧室と前記貫通孔が開口した低圧室とに区画するピストンと、
前記貫通孔に貫挿され、基端部が前記ピストンの前記低圧室側に固定されるとともに先端部が前記押圧部材に係合するプランジャと
を備えたことを特徴とする請求項2に記載の駆動力伝達装置。 The second rotating member is engaged with an inner clutch plate of the clutch mechanism on the outer peripheral surface thereof so as not to be relatively rotatable and axially movable, and has a large diameter portion formed with the hollow portion, and a larger diameter portion than the large diameter portion. Having a small diameter portion with a small diameter,
The overheat protection mechanism is
A through hole formed in the second rotating member and penetrating the step surface between the large diameter portion and the small diameter portion and the hydraulic chamber;
A piston that divides the hydraulic chamber into a high-pressure chamber from which the lubricating oil is discharged from the hydraulic pump and a low-pressure chamber in which the through hole is opened;
3. The plunger according to claim 2, further comprising: a plunger that is inserted into the through hole, has a proximal end fixed to the low pressure chamber side of the piston, and a distal end engages with the pressing member. Driving force transmission device.
前記押圧部材は、前記大径部と前記小径部との間の段差面に対向するように配置され、
前記過熱保護機構は、前記第2回転部材に形成され、前記油圧室と前記段差面とに開口する貫通孔を備えたことを特徴とする請求項2に記載の駆動力伝達装置。 The second rotating member includes a large diameter portion in which the inner clutch plate of the clutch mechanism is engaged so as not to be relatively rotatable and axially movable, and the hollow portion is formed, and a small diameter portion having a smaller diameter than the large diameter portion. And
The pressing member is disposed to face a step surface between the large diameter portion and the small diameter portion,
3. The driving force transmission device according to claim 2, wherein the overheat protection mechanism includes a through hole formed in the second rotating member and opening in the hydraulic chamber and the stepped surface.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
JP2011163399A (en) * | 2010-02-05 | 2011-08-25 | Toyota Motor Corp | Vehicle coupling |
KR101452648B1 (en) * | 2013-11-29 | 2014-10-22 | 현대위아 주식회사 | Driving device of wet clutch for vehicle |
-
2008
- 2008-07-15 JP JP2008183884A patent/JP2010025141A/en active Pending
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