JP2572075B2

JP2572075B2 - ４輪駆動車用動力伝達装置

Info

Publication number: JP2572075B2
Application number: JP62245301A
Authority: JP
Inventors: 祐志松村; 武犬塚; 威倍加納; 文友横山; 泰也中村; 勇峯元; 雅晴田中
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 1987-09-29
Filing date: 1987-09-29
Publication date: 1997-01-16
Anticipated expiration: 2012-01-16
Also published as: JPS6485814A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、４輪駆動車用動力伝達装置、特にＦ・Ｆ
（フロントエンジン・フロントドライブ）を基準とした
フルタイム方式の４輪駆動車用動力伝達装置に係り、詳
しくはそのディファレンシャル装置の潤滑に関する。

（ロ）従来の技術近時、横置き前エンジン・前輪駆動車の動力伝達装置
に、トランスファー部を付加して４輪駆動車用動力伝達
装置が、種々提案されているが、その一例として、入力
ギヤマウントケース内にフロントディファレンシャル装
置を収納したものがあり、このものにあっては、該ディ
ファレンシャル装置の中心部に潤滑油を供給し、該ディ
ファレンシャル装置のデフケースの回転に基づく遠心力
により、潤滑油を半径方向に噴出させて両サイドギヤ、
ピニオンギヤ及びサイドギヤのスラスト力を支持するワ
ッシャを潤滑し、そしてデフケースに形成した排出孔か
ら外部にドレーンしている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点しかし、上述潤滑方法では、フロントディファレンシ
ャル装置の回転状況、車輌の走行状況等により、サイド
ギヤ及びピニオンギヤに供給される潤滑油量が変化し、
潤滑が不安定となり、潤滑不良によるギヤ及びスラスト
ワッシャ等の焼付きを生ずる虞れがあり、特に自動変速
機と組合せて用いる場合、自動変速機の油圧アクチュエ
ータ用の作動油として用いられるオイル（ATF等）は潤
滑性が低く、上述焼付きを発生する虞れが高い。

更に、入力ギヤマウントケース内に、フロントディフ
ァレンシャル装置と共にセンターディファレンシャル装
置の差動制御装置を収納し、かつ該差動制御装置が湿式
摩擦多板クラッチ及び油圧アクチュエータにて構成する
場合、該多板クラッチに所定量の潤滑油を供給する必要
があり、特に、差動制御装置の油圧アクチュエータに通
常時、ライン圧に基づくクラッチ圧を供給し、クラッチ
を所定圧力で接続している場合、タイトコーナブレーキ
ング現象等によるスリップを許容するため、潤滑油の供
給量も正確に分配する必要があるが、デフケースの排出
孔からドレーンされた潤滑油がクラッチの摩擦板に供給
され、該クラッチへの供給量が不安定になってしまう。

そこで、本発明は、ディファレンシャル装置のデフケ
ースをオイル溜りとして多板クラッチへの潤滑油の飛散
を抑止すると共に、該多板クラッチへの潤滑油の供給量
を規制手段によって所定量に制御し、もって差動制御装
置の安定化を図った４輪駆動車用動力伝達装置を提供す
ることを目的とするものである。

（ニ）問題を解決するための手段本発明は、上述事情に鑑みなされたものであって、例
えば第１図を参照すると、ディファレンシャル装置
（３）を入力ギヤマウントケース（６）に内包し、該デ
ィファレンシャル装置のデフケース（3c）の外周面と前
記入力ギヤマウントケース（６）の内周面との間に介在
する湿式摩擦多板クラッチ（26）を用いた差動制限装置
（10）を備える４輪駆動車用動力伝達装置において、前記ディファレンシャル装置のデフケース（3c）は、
ピニオンギヤ（3p）とその左右のサイドギヤ（3a,3b）
とを包囲して、該ディファレンシャル装置から前記湿式
摩擦多板クラッチ（26）への潤滑油の飛散を抑止するオ
イル溜り（Ｃ）を形成し、かつ前記湿式摩擦多板クラッチ（26）に潤滑油を供給
する油路（39,40,a）を設けると共に、該油路に、潤滑
油供給量を制御する規制手段（11a）を介在してなる、ことを特徴とする４輪駆動車用動力伝達装置にある。

望ましくは、前記差動制限装置は、前記湿式摩擦多板
クラッチ（26）にクラッチ圧を作用する油圧アクチュエ
ータを有し、該油圧アクチュエータにライン圧を供給し
てなる。

（ホ）作用以上構成に基づき、ディファレンシャル装置（３）の
デフケース（3c）内には、潤滑油が供給されてピニオン
ギヤ（3p）及び左右サイドギヤ（3a,3b）等を潤滑する
が、該潤滑油は、デフケース（3c）内にて形成されるオ
イル溜りに溜められ、デフケース等の回転による遠心力
によっても、多板クラッチ（26）に飛散することはな
い。

一方、湿式摩擦多板クラッチ（26）には、油路（39,4
0,a）を介して潤滑油が供給されるが、該潤滑油の供給
量は、規制手段（11a）により所定量に制御されてい
る。

なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するための
ものであるが、本発明の構成を何等限定するものではな
い。

（ヘ）実施例以下、図面に沿って本発明の実施例を説明する。

第２図に示すように、フルタイム方式の横置き前エン
ジン式４輪駆動車用動力伝達装置５は、図示しないエン
ジンからトルクコンバータ及び自動変速機を介して動力
伝達される入力ギヤ１を有しており、該入力ギヤ１はギ
ヤマウントケース６に固定されている。該マウントケー
ス６は、分割ケース片からなると共にボルト12により入
力ギヤ１と共締めされており、かつ支持ケース９にテー
パードローラベアリング7a,7bにより支持され、そして
その内部に、フロントディファレンシャル装置３及び差
動制御装置10が収納されている。更に、第１図に詳示す
るように、フロントディファレンシャル装置３は、マウ
ントケース６内に２個のニードルベアリング11a,11bに
より回転自在に支持されているフロントデフケース3cを
有しており、該デフケース3cはピニオン3pを支持するピ
ニオン軸3dを縦方向に延びて回転自在に支持してキャリ
ヤを構成しており、また左右サイドギヤ3a,3bが左右方
向に延びて回転自在に支持されており、そして各サイド
ギヤ3a,3bにはそれぞれ左右フロントアクスル8l,8rがそ
れぞれ動力伝達可能に連結されている。

また、前記入力ギヤマウントケース６の右側、即ち、
エンジンの後方に左右二分割可能なトランスファーケー
ス13が組付けられていて、このトランスファーケース13
内に入力ギヤマウントケース６、フロントディファレン
シャル装置３と同軸的にトランスファー部15が組付けら
れている。該トランスファー部15はリングギヤマウント
ケース16を有しており、該リングギヤマウントケース16
は左右二分割可能であって、ハイポイドギヤからなる後
輪駆動用のリングギヤ17を一体的に支承していると共
に、トランスファーケース13に一対のテーパードローラ
ベアリング19,19を介して回転可能に支持されている。
そして、ギヤ17にはドライブピニオンシャフト20に形成
されたハイポイドギヤからなるギヤ21が常時噛合してお
り、該ドライブピニオンシャフト20は図示されていない
公知のプロペラシャフト及びリヤディファレンシャル装
置を介して左右リヤアクスル軸に動力伝達可能に連結さ
れている。そして、リングギヤマウントケース16内には
センターディファレンシャル装置２が配置されており、
センターディファレンシャル装置２は先端が開放状態に
なっているデフキャリア2cを備えている。更に、該デフ
キャリア2cは入力ギヤマウントケース６から延びている
スリーブ部6bにスプラインを介して連結されていると共
に、連結ボス部2c′の反対側が開口して開放端になって
おり、かつ該開放端部分及び連結ボス部2c′にニードル
ベアリング23,23を介してリングギヤマウントケース16
に回転自在に支持されている。また、該デフキャリア2c
にはピニオン2pを支持するピニオン軸2dが取付けられて
おり、右方のサイドギヤ2bがリングギヤマウントケース
16に直接スプライン結合しており、また左方のサイドギ
ヤ2aが、デフキャリヤ連結ボス部2c′内を嵌挿しかつ右
方フロントアクスル軸8rに被嵌しているスリーブ部3
c₁′を介してフロントディファレンシャル装置３のデフ
ケース3cに連結している。

また、入力ギヤマウントケース６のスリーブ部6b先端
部分に形成されたスプラインにスプライン継手22が摺動
のみ自在に嵌合しており、該スプライン継手22は図示し
ない操作レバーにより軸方向に操作され、リングギヤマ
ウントケース16のスリーブ部に形成されたスプラインに
係合するロック位置（第２図上半図参照）と非係合とな
る解放位置（第２図下半図参照）とに切換えられ、メカ
デフロック機構を構成している。該メカデフロック機構
は、通常時解放位置にあるが、サービス工場等において
タイヤをローラ上に載置して各種検査を行う際にロック
位置に切換えられる。

そして、差動制御装置10は、第１図に詳示するよう
に、フロントディファレンシャル装置３を覆うようにか
つ該装置３と同軸的に設けられた入力ギヤマウントケー
ス６内に配置されており、湿式摩擦多板クラッチ26及び
その油圧アクチュエータ27からなる。該クラッチ26はそ
の外摩擦板がマウントケース６に連結されかつその内摩
擦板がデフケース3cに連結されており、更にこれら摩擦
板は油圧アクチュエータ27にて押圧制御される。また、
油圧アクチュエータ27はマウントケース６に形成された
シリンダ内に油密状に収納されている第１ピストン28及
び第２ピストン29、そして両ピストン間に位置して油密
状に配置されている反力板30を有しており、これらピス
トンは、第１ピストン28が第２ピストン29の外周鍔部に
当接し、かつ反力板30がシリンダ端面に当接して、ダブ
ルピストンを構成している。また、第２図に示すよう
に、トランスファーケース13には差動制御装置10用のバ
ルブユニット31が設置されており、該ユニット31からの
制御油圧がパイプ32、油路33,35を介して油圧アクチュ
エータ27の第１油室及び第２油室に作用している。

一方、ギヤマウントケース６はフランジ部6a、ドラム
部6c及びスリーブ6bからなり、フランジ部6aは段付状に
なっており、入力ギヤ１を固定していると共にそのボス
部にて左フロントアクスル軸8lに摺接している。また、
ドラム部6cはその内面にクラッチ26の摩擦板用スプライ
ンが形成されており、かつその一端フランジが前記フラ
ンジ部6aにボルト締めされ、また他端がスリーブ6bの鍔
部に溶着されている。更に、スリーブ6bはその鍔部に前
記油圧アクチュエータ27を構成するピストン28,29及び
圧力板30が嵌合されており、かつ該端がデフケース3cの
スリーブ部3c₁′を被嵌して延びている。また、フロン
トディファレンシャル装置３のデフケース3cは２つ割片
3c₁,3c₂からなると共に、ボルト34にて油密状に固定さ
れてなり、更に一方のケース片3c₁はその外周に前記摩
擦多板クラッチ26の摩擦板用スプラインが形成されてい
ると共に、右アクスル軸8rを被嵌するようにしてセンタ
ーディファレンシャル装置２まで延びる長いスリーブ部
3c₁′を有している。そして、該デフケーススリーブ部3
c₁′とマウントケーススリーブ6bとの間にニードルベア
リング11aが介在しており、またデフケース3cの他方の
ケース3c₂片部とマウントケースフランジ部6aの肩部と
の間にニードルベアリング11bが介在しており、従って
テーパードローラベアリング7a,7bにてラジアル方向及
びスラスト方向を支持されているマウントケース６内
に、両ニードルベアリング11a,11bにてラジアル方向を
支持されてデフケース3cが回転自在に配置されている。

そして、デフケース３の一方のケース3c₂が一側を左
サイドギヤ3aの裏面側部にスラストワッシャW₂を介して
摺接すると共に他側をマウントケース６のフランジ部6a
にスラストワッシャW₃を介して摺接し、かつその先端を
左サイドギヤ3aのボス部に摺接して側壁3c₂″を構成し
ており、また他方のケース片3c₁の段付部が右サイドギ
ヤ3bの裏面側部にスラストワッシャW₁を介して摺接する
と共に、該ギヤ3bのボス部に摺接して側壁3c₁″を構成
しており、これら側壁3c₂″,3c₁″及びデフケース外周
壁にて構成される室Ｃ内に両サイドギヤ3a,3b及びピニ
オンギヤ3pが収納されている。また、左サイドギヤ3aと
左アクスル軸8lとはスプライン係合していると共に軸先
端部にてスナップリング37が嵌合しており、また右サイ
ドギヤ3bと右アクスル軸8rもスプライン係合していると
共に軸先端部にスナップリング37が嵌合している。従っ
て、上記デフケース3c内部の室Ｃは、潤滑油が供給され
ると、該潤滑油を貯溜するオイル溜りを構成している。

一方、ケース９に潤滑油供給孔39が形成されており、
該供給孔39から供給される潤滑油はスリーブ部6bに形成
された孔40を通ってニードルベアリング11a,23,23等を
潤滑し、そしてケース13に形成された排出孔41から排出
されると共に、ニードルベアリング11aを通ってフロン
トディファレンシャル装置３方向に導かれた潤滑油は隙
間ａを通ってマウントケース６内に溜り、そしてクラッ
チ26の摩擦板を潤滑して、マウントケース６に形成され
た絞り孔42から排出される。この際、ニードルベアリン
グ11aはそのニードル数等により、潤滑油流量を適宜規
制してオリフィス（規制手段）を構成しており、クラッ
チ26方向に導入する潤滑油量は所定量に制御される。更
に、スリーブ部3c₁′に形成された孔43からアクスル軸8
rとスリーブ部3c₁′との間ｂに導かれた潤滑油はスラス
トワッシャW₁を通ってフロントデフケース3c内に供給さ
れ、該ケース内に形成された室Ｃ内に溜り、そしてスラ
ストワッシャW₂,W₃を介して排出孔49から排出されると
共に、一部はニードルベアリング11bを潤滑する。一
方、ケース９の左アクスル軸8l側に形成された潤滑油供
給孔44から左フロントアクスル軸8lの軸芯に形成された
潤滑孔47,45,46（第１図参照）を介してマウントケース
フランジ部6aのボス部と該アクスル軸8lとの間に供給さ
れ、一部はテーパードローラベアリング7aを潤滑し、ま
た一部はマウントケース６とデフケース3cとの間を介し
てニードルベアリング11bを潤滑した後、絞り孔42から
排出される。

ついで、上述構造に基づく作用について説明する。

エンジンの回転は、自動変速機にて適宜変速され、入
力ギヤ１を介して入力ギヤマウントケース６に伝達され
る。そして、通常の走行時においては、バルブユニット
31は接続状態にあって、ライン圧がパイプ32及び油路3
3,35を介して油圧アクチュエータ27の両油室27a,27bに
供給され、湿式多板クラッチ26が所定圧力にて接続状態
にある。従って、センターディファレンシャル装置２は
そのデフキャリア2cと右サイドギヤ2aとが所定結合力で
結合され、その差動が所定規制力により制限されたこと
になる。これにより、路面とタイヤとの摩擦力が上述規
制力より小さい場合、例えば雪道、ダート道路等のよう
に摩擦係数の小さい路面の場合、クラッチ26の圧着力に
基づきセンターディファレンシャル装置２は直結に近い
状態にあり、入力ギヤマウントケース６の回転は、摩擦
クラッチ26及び一体に回転するセンターディファレンシ
ャル装置２を介してフロントディファレンシャル装置３
のデフケース3cに伝達され、更にピニオン3pを介して左
右サイドギヤ3a,3bにトルク分配されて左右前輪を駆動
すると共に、センターディファレンシャル装置２に固定
されているリングギヤ17及びギヤ21を介してドライブピ
ニオンシャフト20に伝達され、更にリヤディファレンシ
ャル装置によりトルク分配がなされて左右後輪を駆動す
る。また、路面とタイヤとの摩擦力が上述クラッチ26に
よる規制力と略々平衡している場合、例えば舗装道路を
比較的高速で走行している場合、路面の摩擦係数の関係
において、タイヤスリップが生じないようにクラッチ26
は滑りながら圧着する。即ち、センターディファレンシ
ャル装置２は前後車輪へのトルク分配が50:50に近づく
ように付勢した状態で、前後車輪の回転差を吸収しなが
ら前後車輪へトルク分配をする。

また、車庫入れ等で、低速で操舵角を大きく切る場
合、前輪及び後輪に回転差が生じるが、この場合スロッ
トル開度が小さく、従ってライン圧に基づく油圧も低い
ため、油圧アクチュエータ27による押圧力も弱く、差動
制御装置10の摩擦クラッチ26の係合力も弱い。このた
め、前輪及び後輪の回転差に基づくセンターディファレ
ンシャル装置２の左右サイドギヤ2a,2bの相対回転を許
容すべく摩擦クラッチ26は滑りつつ該センターディファ
レンシャル装置２の差動を制御し、タイトコーナーブレ
ーキング現象の発生を防止しながら、前後輪にトルクを
伝達する。

そして、山道等の急なカーブが連続して続く道を比較
的高速で走行する場合、運転者は好みによりバルブユニ
ット31を切位置に操作することができる。この状態で
は、差動制御装置10の油圧アクチュエータ27へのライン
圧の供給は遮断され、摩擦クラッチ26は解放される。す
ると、マウントケース６内の回転はスリーブ部6bを介し
てセンターディファレンシャル装置２のデフキャリア2c
に伝達され、更にデフピニオンから左右のサイドギヤ2
a,2bに分岐・伝達される。そして、左サイドギヤ2aの回
転はスリーブ部3c₁′を介してフロントディファレンシ
ャル装置３のデフケース3cに伝達され、更にデフピニオ
ン3pから左右のサイドギヤ3a,3bに分岐・伝達されてそ
れぞれ左右フロントアクスル軸8l,8rに伝達される。一
方、右サイドギヤ2bの回転は該ギヤとスプライン結合し
ているギヤマウントケース16に伝達され、更に後輪駆動
用リングギヤ17及びギヤ21を介してドライブピニオンシ
ャフト20に伝達され、そして図示しないプロペラシャフ
ト及びリヤディファレンシャル装置を介して左右後輪に
伝達される。

また、油圧アクチュエータ27にライン圧に基づくクラ
ッチ圧を供給し、摩擦多板クラッチ26を滑りを許容しな
がらトルク伝達すべく制御するので、該クラッチ26へ供
給する潤滑油流量を所定量に制御する必要があるが、潤
滑油供給孔39から供給される潤滑油は孔40を通ってマウ
ントケーススリーブ部6bとデフケーススリーブ部3c₁′
の間に供給され、更にオリフィス（規制手段）を構成す
るニードルベアリング11aにより、クラッチ26方向への
潤滑油が一定量に制御され、該潤滑油が隙間ａを通って
マウントケース６内に溜り、そしてクラッチ26の摩擦板
を潤滑した後、絞り孔42から排出される。これにより、
摩擦多板クラッチ26は所定流れを有する油浴潤滑により
潤滑され、クラッチ圧に対応する所定スリップ制御が可
能となる。

また、潤滑油供給孔39から右アクスル軸8rとデフケー
ススリーブ部3c₁′との間に供給される潤滑油は、該隙
間ｂ及び右方のスラストワッシャW₁を通って室Ｃ内に供
給され、該室Ｃ内に溜められる。そして、該室Ｃ内に溜
められた潤滑油は、デフケース3cの回転に基づく遠心力
により、デフケース3cの内周面にはり付いて、ピニオン
ギヤ3p、左右サイドギヤ3a,3b及び両スラストワッシャ
Ｗを該潤滑油に浸した状態となり、これらを確実に潤滑
すると共に、該潤滑油はデフケース3cから直接遠心力に
て噴出しないので、クラッチ26の摩擦板に該潤滑油がか
かって上述したクラッチ26への潤滑油の供給量に影響を
及ぼすことはない。

なお、上述実施例は、差動制御装置10を、常時作動状
態にして用いるが、これを、常時は非作動状態にし、必
要時にのみ作用する、いわゆるデフロック機構として用
いてもよいことは勿論である。

（ト）発明の効果以上説明したように、本発明によると、湿式摩擦多板
クラッチは、デフケースから潤滑油が飛散されることが
なく、規制手段により制御された所定量の潤滑油が常に
供給されるので、湿式摩擦多板クラッチのスリップを常
に適正な状態に保持して差動制御装置による差動制限の
安定化を図ることができる。

特に、差動制御装置が、湿式摩擦多板クラッチにクラ
ッチ圧を作用する油圧アクチュエータを有し、該油圧ア
クチュエータにライン圧を供給するものにあっては、多
板クラッチへの常に適正な潤滑油の供給により、道路状
況及び車輌走行状況に対応した適正なスリップ制御を自
動的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例を示す断面図、第２図は本
発明を適用した４輪駆動車用動力伝達装置を示す断面図
である。１……入力部材（入力ギヤ）、２……センターディファ
レンシャル装置、３……（フロント）ディファレンシャ
ル装置、3a,3b……左右サイドギヤ、3c……デフケー
ス、3c₁″,3c₂″……側壁、５……４輪駆動車用動力伝
達装置、６……入力ギヤマウントケース、11a……規制
手段（ニードルベアリング）、10……差動制御装置、15
……トランスファー部、26……湿式摩擦多板クラッチ、
27……油圧アクチュエータ、39,40,a……油路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者加納威倍愛知県安城市藤井町高根10番地アイシン・ワーナー株式会社内 (72)発明者横山文友愛知県安城市藤井町高根10番地アイシン・ワーナー株式会社内 (72)発明者中村泰也愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者峯元勇愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者田中雅晴愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (56)参考文献特開昭62−80357（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−80355（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−128270（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ディファレンシャル装置を入力ギヤマウン
トケースに内包し、該ディファレンシャル装置のデフケ
ースの外周面と前記入力ギヤマウントケースの内周面と
の間に介在する湿式摩擦多板クラッチを用いた差動制限
装置を備える４輪駆動車用動力伝達装置において、前記ディファレンシャル装置のデフケースは、ピニオン
ギヤとその左右のサイドギヤとを包囲して、該ディファ
レンシャル装置から前記湿式摩擦多板クラッチへの潤滑
油の飛散を抑止するオイル溜りを形成し、かつ前記湿式摩擦多板クラッチに潤滑油を供給する油路
を設けると共に、該油路に、潤滑油供給量を制御する規
制手段を介在してなる、ことを特徴とする４輪駆動車用動力伝達装置。
【請求項２】前記差動制限装置は、前記湿式摩擦多板ク
ラッチにクラッチ圧を作用する油圧アクチュエータを有
し、該油圧アクチュエータにライン圧を供給してなる、特許請求の範囲第１項記載の４輪駆動車用動力伝達装
置。