【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、四輪駆動車等に用いられる動力伝達装置
に関する。
［従来の技術］
従来この種の動力伝達装置としては、例えば、特開昭
61−65918号公報に記載のようなものがある。
この動力伝達装置では、ビスカスカップリングのカッ
プリングケースとインナハブとは、交互に配設した抵抗
板と作動室内に充填した粘性流体とを介した一体的な回
転によりトルク伝達を行なうと共に相対回転も可能とな
っている。また、カップリングケースにシリンダを設け
ピストンの移動により作動室内に充填した粘性流体の充
填率を可変としている。この結果、走行条件に見合うト
ルク伝達を可能とし、いわゆる伝達トルクの迅速な立上
がりを達成すると同時にタイトコーナブレーキング現象
等を防止することができる。
［発明が解決しようとする問題点］
ところで、回転抵抗を増加させるためのビスカスカッ
プリングはこのカップリングケースが回転体であり、こ
のため外部の固定側からピストン作動用の圧油を送るた
めに摺動によって構成される回転接合部を形成しなくて
はならない。しかし、摺動による接合のため、作動油の
洩れ、摺動部の摩耗等、ひいてはカップリングとしての
耐久性が低下し、また構造も複雑で製造も容易でなくコ
スト高になるという問題点があった。
［問題を解決するための手段］
上記問題点を解決するためにこの発明は、車両構造体
の一部である固定側に回転自在に支承され回転入力を受
ける差動歯車装置と、この差動歯車装置の一方の出力側
から動力を取出す動力取出手段と、他方の出力側と前記
固定側との間にに設けられこの他方の出力側の回転に応
じて回転抵抗を増加するポンプとよりなり、該ポンプは
ドライブシャフトが前記他方の出力側に連結され、ケー
シングが前記固定側に固定されていることを特徴とする
ものである。
［作用］
他方の出力側をポンプによって回転抵抗を増加するよ
うにしたので、従来のような摺動によって構成される回
転接合部を形成する必要がない。
［実施例］
以下、この発明の第１の実施例を第１図、第２図に基
づいて詳細に説明する。
まず第１図において説明すると、この第１図は四輪駆
動車の動力伝達系をスケルトンで示してあり、エンジン
１よりクラッチ３を介してトランスミッション５から前
輪側差動歯車装置17のデフケース17a,歯車18a,18bを介
して差動歯車装置７に動力は伝達される。
差動歯車装置７は、第２図にも示すように車両構造体
の一部である、固定側としてのトランスファケース25
（一部図示省略）内に回転自在に支承され、前記駆動系
の歯車18bから入力を受けるデフケース7aを有してい
る。前記デフケース7aに装着したピニオンシャフト59に
は、ピニオンギア61が回転自在に支持されている。ピニ
オンギア61にはサイドギア23,49が噛合し、このサイド
ギア23,49にはシャフト63と後輪側のシャフト50とが取
付けられている。差動歯車装置７の一方の出力側である
サイドギア49にはシャフト50を介してベベルギア20aが
一体に取付けられ、ベベルギア20a,20b、プロペラ軸９
を経て後輪側差動歯車装置11より左右のドライブシャフ
ト13を介して後車輪15に動力は伝達される。なお、ベベ
ルギア20a,20b、シャフト50は全体として動力取出手段
を構成している。
一方、前輪側差動歯車装置17を経て左右の車軸19を介
して前車輪21に動力は伝達される。
前記差動歯車装置７は前記駆動系の歯車18bからデフ
ケース7aに回転駆動力を受けるが、この装置７の他方の
出力側であるサイドギア23には、ポンプ31（例えば、ギ
ヤポンプ等）のシャフト（ドライブシャフト）63が連結
され、シャフト63には摩擦クラッチ32が設けられてい
る。
摩擦クラッチ32は第２図にも示すように、トランスフ
ァケース25に固着したケーシング33と、このケーシング
33の軸線方向には摺動自在で円周方向には固定するよう
に取り付けられた摩擦板34およびシャフト63に同じ様に
取り付けられた摩擦板35と、これらの摩擦板34,35を押
圧してクラッチ接続する押圧部材36と、この押圧部材36
とケーシング33において画成され作動流体（例えばオイ
ル）が流入された作動室37とからなっている。なお、ポ
ンプ31はケーシング33を介してトランスファケース25に
固定されている。
次に、作用を説明する。
エンジン１の回転駆動力はミッション５を介して前輪
側差動歯車装置17に伝達され、さらに車軸19を介して前
車輪21に伝達される。前車輪21に回転駆動力が伝達され
ると、この前車輪21の駆動によって車両は走行する。こ
のとき、前輪側差動歯車装置17に入力された回転は歯車
18a,18bを介して差動歯車装置７のデフケース7aに伝達
される。
ここで、差動歯車装置７のサイドギア23は、ポンプ31
のシャフト63と連結しているために、ポンプ31内に流入
している作動流体を吐出するための抵抗を受ける。一
方、サイドギア49側はこの走行に伴って後車輪15は同時
に回転される（すなわち、後車輪15はつれ回る）為抵抗
が少なくなり、ピニオンギア61がピニオンシャフト59に
対して自転し、サイドギア49が回転するだけとなる。
このようにして、通常走行においては低速から高速ま
でFF走行に近い回転駆動力の配分で路面を確実に把え
て、FF車のように優れた直進性、走行安定性を発揮する
ことができる。
一方、車両走行中にぬかるみ等の路面摩擦係数の小さ
な路面に、前車輪21が入り込んでスリップすると、車両
走行に伴って回転されるだけの後車輪15は路面から急激
に大きな抵抗を受ける。このように後車輪15が急激に大
きな抵抗を受けると、後車輪15と連結しているサイドギ
ア49はその回転が大きな抵抗を受けることになる。
このとき、前車輪21はスリップしているので、エンジ
ン１からの回転駆動力は前車輪21ではなく差動歯車装置
７に伝達される。ここで、サイドギア23は前述したよう
にポンプ31のドライブシャフト63と連結しており作動流
体を吐出しようとする抵抗を受けているので、差動歯車
装置７に伝達された回転駆動力は、サイドギア23,49の
いずれか一方を空転させるのではなく、これらが受ける
抵抗の小さい方に比例した駆動力をサイドギア23,49の
両方に伝達される。サイドギア49に伝達された回転駆動
力は、シャフト50,ベベルギア20a,20b、プロペラ軸９、
後輪側作動歯車装置11,車軸13等を介して後車輪15に伝
達される。後車輪15に回転駆動力が伝達されると、後車
輪15によって車両走行が可能となり、前車輪21がスリッ
プしている状態から脱出させる。
ところで、差動歯車装置７のサイドギア23が受けるポ
ンプ31の作動流体の吐出抵抗に加えて、該ポンプ31の吐
出圧により摩擦クラッチ32が締結する時の摩擦抵抗を受
ければ、このサイドギア23は全体としてより大きな抵抗
を受けることになる。このように、摩擦クラッチ32によ
る摩擦抵抗をも受けると、差動歯車装置７に伝達された
回転駆動力は、サイドギア49から前述した伝達経路によ
り後車輪15へ迅速に伝達される。
ここで、パイプ38に介設された可変オリフィス41によ
って流路を絞れば、作動室37内の作動油の圧力は高くな
り、押圧部材36は摩擦クラッチ板34,35を押圧する。摩
擦クラッチ板34,35が押圧されれば、回転側の摩擦クラ
ッチ板35は固定側の摩擦クラッチ板34から摩擦抵抗を受
け、すなわちサイドギア23は制動抵抗を受ける。そこ
で、可変オリフィス41の絞り率を変化させれば、車両走
行状況に応じ後輪側への伝達トルク特性を変更させるこ
とができる。
したがって、悪路走行時等には検知手段43によって走
行状態を検知して、その検知に基づいてコントローラ4
5′の指令によって可変オリフィス41を作動させれば、
後車輪15へのトルク伝達特性を容易に変更することがで
き、安定した走行ができる。
また、車庫入れ時等には、ポンプ31の作動を停止して
作動室37の作動流体の圧力を低下させ、摩擦クラッチ32
の摩擦抵抗を少くすることにより、タイトコーナーブレ
ーキング現象を防止することができる。そして、作動室
37の作動流体の圧力を制御するためのパイプ38,40はト
ランスァケース25に固着してたケーシング33に取り付け
たために、その取付は容易に行なえる。また、従来のよ
うな配管等の部分での回転接合部をなくしたことによ
り、液洩れ防止がでこの動力伝達装置の耐久性を向上で
きる。
さらに、ポンプ31はケーシング33を介してトランスフ
ァケース25に固定されているので、作動室37に作動流体
を圧送するのに、従来のように回転接合部を介する必要
がないので、サイドギア23に加える負荷コントロールは
容易となる。また、このものにおいては作動流体は、ト
ランスファケース25内のオイルを使うこともできるし、
区画して別な流体を用いることもできる。
第３図は第２の実施例を示し、上記構成と同一構成部
分には同一符号を付してその説明は省略する。
差動歯車装置７のサイドギア23にはポンプ45のシャフ
ト45aのみを取り付け、ポンプ45とサイドギア23とを結
合するシャフト45aには摩擦クラッチ等を設けないもの
である。ポンプ45の吸入口45c側と吐出口45b側とはパイ
プ46で接続され、このパイプ46には可変オリフィス47が
介設してある。この実施例にあっても、可変オリフィス
47を作動させればポンプ45の回転抵抗が変化して後車輪
15へのトルク伝達特性を迅速に立ち上らせることがで
き、安定した走行ができる。また、ポンプ45は前実施例
と同様にケーシングがトランスファケース25に固定され
ていることにより、作動流体、例えばオイルを冷却する
ためのオイルクーラー等をこの流路中に容易に配設する
ことができる。
加えて、作動流体は、差動歯車装置７内に流入された
潤滑油とは独立しているので、この作動流体として粘性
抵抗の高いものを用いることができる。
第４図は差動歯車装置７としてふしぎ歯車装置を用い
たもので、サンギヤ77aとサンギヤ77bとの歯数を若干変
えておくことにより、前後輪の僅かな回転差によっても
大きな回転となってプラネタリギヤ79に伝わり、大きな
差動制限作用が得られ、外部コントロール無しでも迅速
なトルク伝達が可能となる。第５図は差動歯車装置７と
して遊星歯車装置を用いたものである。なお、これらの
実施例において、上記実施例と同一構成部分と同一符号
を付している。
この発明におけるポンプは、ギヤポンプ，トロコイド
ポンプ，ピストンポンプ，ベーンポンプ，うず巻きポン
プ等の一般的に用いられるポンプ全て使用可能である。
上記第１図〜第３図に示す実施例においては、差動歯車
装置のデフケースに入力され、一方のサイドギアから動
力を取出し、他方のサイドギアに対し、トランスファケ
ースにケーシング固定のポンプドライブシャフトを連結
するように構成したが、一方のサイドギアを入力とし、
他方のサイドギア又はデフケースにケーシング固定のポ
ンプドライブシャフトを連結するように構成してもよ
い。さらに、第１図、第２図に示す実施例においては外
部コントロール手段を用いたが、外部コントロール手段
を用いなくてもよい。
また、上記第１図，第２図及び第３図に示す実施例に
あっては、サイドギア23の回転をポンプ31によって制限
するので、場合によっては市販のポンプで充分である。
したがって、この発明に係る動力伝達装置は構造も簡単
なことと相まって、全体としてコストを低くすることが
できる。
［発明の効果］
以上説明したようにこの発明によれば、ポンプを固定
側との間に設けたことにより、従来のような摺動によっ
て構成される回転接合部を形成する必要がなく、このた
めこの回転接合部から作動油が洩れたり、摺動部が摩耗
したりすることがない。したがって、この動力伝達装置
の耐久性が向上し、また構造も簡単なのでコストを低く
するとができる。The present invention relates to a power transmission device used in a four-wheel drive vehicle or the like. [Prior Art] Conventionally, as a power transmission device of this type, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
There is one as described in 61-65918. In this power transmission device, the coupling case of the viscous coupling and the inner hub perform torque transmission by integral rotation through the resistance plates alternately arranged and the viscous fluid filled in the working chamber, and also perform relative rotation. It is possible. Further, a cylinder is provided in the coupling case, and the filling rate of the viscous fluid filled in the working chamber is made variable by the movement of the piston. As a result, it is possible to transmit the torque in accordance with the traveling conditions, achieve a so-called quick rise of the transmission torque, and at the same time prevent the tight corner braking phenomenon and the like. [Problems to be Solved by the Invention] By the way, in the viscous coupling for increasing the rotation resistance, this coupling case is a rotating body, so that the pressure oil for piston operation is sent from the external fixed side. A rotary joint formed by sliding must be formed. However, since the joining is performed by sliding, there is a problem that leakage of hydraulic oil, wear of sliding parts, etc., and durability of the coupling are reduced, and the structure is complicated, manufacturing is not easy, and the cost is high. there were. [Means for Solving the Problem] In order to solve the above problems, the present invention provides a differential gear device that is rotatably supported by a fixed side that is a part of a vehicle structure and receives a rotation input, and a differential gear device. It comprises a power take-out means for taking out power from one output side of the gear device, and a pump provided between the other output side and the fixed side to increase the rotational resistance according to the rotation of the other output side. The pump is characterized in that a drive shaft is connected to the other output side and a casing is fixed to the fixed side. [Operation] Since the pump is used to increase the rotation resistance on the other output side, it is not necessary to form a rotary joint formed by sliding as in the conventional case. [Embodiment] Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. First, referring to FIG. 1, this FIG. 1 shows a power transmission system of a four-wheel drive vehicle by a skeleton, and a differential case 17a of a front wheel side differential gear unit 17 from a transmission 5 from an engine 1 through a clutch 3. Power is transmitted to the differential gear device 7 via the gears 18a and 18b. The differential gear device 7 is a transfer case 25 as a fixed side which is a part of the vehicle structure as shown in FIG.
It has a differential case 7a that is rotatably supported inside (not shown) and receives an input from the gear 18b of the drive system. A pinion gear 61 is rotatably supported on the pinion shaft 59 mounted on the differential case 7a. The side gears 23 and 49 mesh with the pinion gear 61, and the shaft 63 and the rear wheel side shaft 50 are attached to the side gears 23 and 49. A bevel gear 20a is integrally attached to a side gear 49, which is one output side of the differential gear device 7, via a shaft 50, and the bevel gears 20a and 20b and the propeller shaft 9 are attached.
The power is transmitted from the rear wheel side differential gear device 11 to the rear wheels 15 via the left and right drive shafts 13 via the drive shafts 13. The bevel gears 20a and 20b and the shaft 50 together constitute a power take-out means. On the other hand, the power is transmitted to the front wheels 21 via the front wheel side differential gear device 17 and the left and right axles 19. The differential gear device 7 receives the rotational driving force from the gear 18b of the drive system to the differential case 7a. The side gear 23 on the other output side of the device 7 has a shaft (not shown) of the pump 31 (eg, gear pump). The drive shaft) 63 is connected, and the shaft 63 is provided with the friction clutch 32. As shown in FIG. 2, the friction clutch 32 includes a casing 33 fixed to the transfer case 25 and the casing 33.
The friction plate 34 mounted so as to be slidable in the axial direction of 33 and fixed in the circumferential direction, and the friction plate 35 similarly mounted to the shaft 63, and these friction plates 34, 35 are pressed. And a pressing member 36 for clutch connection
And a working chamber 37 defined in the casing 33 and into which a working fluid (for example, oil) is introduced. The pump 31 is fixed to the transfer case 25 via the casing 33. Next, the operation will be described. The rotational driving force of the engine 1 is transmitted to the front wheel side differential gear unit 17 via the mission 5 and further transmitted to the front wheels 21 via the axle 19. When the rotational driving force is transmitted to the front wheels 21, the vehicle is driven by the driving of the front wheels 21. At this time, the rotation input to the front wheel side differential gear unit 17 is the gear
It is transmitted to the differential case 7a of the differential gear unit 7 via 18a and 18b. Here, the side gear 23 of the differential gear device 7 is the pump 31
Since it is connected to the shaft 63, it receives a resistance for discharging the working fluid flowing into the pump 31. On the other hand, on the side gear 49 side, the rear wheels 15 are simultaneously rotated with this traveling (that is, the rear wheels 15 rotate around), so that the resistance is reduced, and the pinion gear 61 rotates about the pinion shaft 59, and the side gear 49 Will only rotate. In this way, during normal traveling, the road surface can be reliably grasped by the distribution of the rotational driving force from low speed to high speed, which is close to that of FF traveling, and it is possible to exhibit excellent straightness and traveling stability like an FF vehicle. On the other hand, when the front wheels 21 get in and slip on a road surface having a small road surface friction coefficient such as muddy while the vehicle is running, the rear wheels 15 that are rotated as the vehicle runs suddenly receive a large resistance from the road surface. When the rear wheel 15 suddenly receives a large resistance as described above, the rotation of the side gear 49 connected to the rear wheel 15 receives a large resistance. At this time, since the front wheels 21 are slipping, the rotational driving force from the engine 1 is transmitted to the differential gear device 7 instead of the front wheels 21. Here, since the side gear 23 is connected to the drive shaft 63 of the pump 31 and receives the resistance to discharge the working fluid as described above, the rotational driving force transmitted to the differential gear device 7 is the side gear. One of the side gears 23 and 49 is not made to idle, but a driving force proportional to the smaller resistance received by them is transmitted to both the side gears 23 and 49. The rotational driving force transmitted to the side gear 49 is applied to the shaft 50, the bevel gears 20a and 20b, the propeller shaft 9,
It is transmitted to the rear wheel 15 via the rear wheel side operating gear device 11, the axle 13 and the like. When the rotational driving force is transmitted to the rear wheels 15, the rear wheels 15 allow the vehicle to travel, and the front wheels 21 escape from the slipping state. By the way, if the side gear 23 of the differential gear device 7 receives not only the discharge resistance of the working fluid of the pump 31 received by the side gear 23 but also the friction resistance when the friction clutch 32 is engaged by the discharge pressure of the pump 31, this side gear 23 is As a result, you will receive greater resistance. In this way, when the frictional resistance due to the friction clutch 32 is also received, the rotational driving force transmitted to the differential gear device 7 is rapidly transmitted from the side gear 49 to the rear wheel 15 through the above-mentioned transmission path. Here, if the flow passage is throttled by the variable orifice 41 provided in the pipe 38, the pressure of the working oil in the working chamber 37 increases, and the pressing member 36 presses the friction clutch plates 34, 35. When the friction clutch plates 34, 35 are pressed, the rotation-side friction clutch plate 35 receives friction resistance from the fixed-side friction clutch plate 34, that is, the side gear 23 receives braking resistance. Therefore, by changing the throttling ratio of the variable orifice 41, it is possible to change the transmission torque characteristic to the rear wheel side according to the vehicle traveling situation. Therefore, when traveling on a rough road, the detection means 43 detects the traveling state, and based on the detection, the controller 4
If the variable orifice 41 is operated by the command of 5 ',
The torque transmission characteristic to the rear wheel 15 can be easily changed, and stable traveling can be performed. Further, when the garage is put in, the operation of the pump 31 is stopped to reduce the pressure of the working fluid in the working chamber 37, and the friction clutch 32
The tight corner braking phenomenon can be prevented by reducing the frictional resistance of. And the working chamber
Since the pipes 38, 40 for controlling the pressure of the working fluid 37 are attached to the casing 33 fixed to the transformer case 25, the attachment can be easily performed. Further, by eliminating the rotary joint in the conventional piping or the like, liquid leakage can be prevented and the durability of the power transmission device can be improved. Further, since the pump 31 is fixed to the transfer case 25 via the casing 33, it is not necessary to use a rotary joint for pumping the working fluid to the working chamber 37, so that the pump 31 is added to the side gear 23. Load control becomes easy. Further, in this one, the working fluid may be the oil in the transfer case 25,
It is also possible to compartmentalize and use another fluid. FIG. 3 shows a second embodiment, and the same components as those in the above-mentioned configuration are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Only the shaft 45a of the pump 45 is attached to the side gear 23 of the differential gear device 7, and the shaft 45a connecting the pump 45 and the side gear 23 is not provided with a friction clutch or the like. The suction port 45c side and the discharge port 45b side of the pump 45 are connected by a pipe 46, and a variable orifice 47 is provided in this pipe 46. Even in this embodiment, the variable orifice
When 47 is activated, the rotational resistance of pump 45 changes and the rear wheels
The torque transmission characteristic to 15 can be quickly raised, and stable running can be performed. Further, the casing of the pump 45 is fixed to the transfer case 25 as in the previous embodiment, so that an oil cooler or the like for cooling the working fluid, for example, oil can be easily arranged in this flow path. it can. In addition, since the working fluid is independent of the lubricating oil that has flowed into the differential gear device 7, it is possible to use one having a high viscous resistance as this working fluid. FIG. 4 shows a case where a differential gear device 7 is used as a differential gear device. By slightly changing the number of teeth of the sun gear 77a and the sun gear 77b, even a slight difference in rotation between the front and rear wheels causes a large rotation. It is transmitted to the planetary gear 79 and a large differential limiting action is obtained, so that quick torque transmission is possible without external control. In FIG. 5, a planetary gear unit is used as the differential gear unit 7. In these examples, the same components as those in the above example are designated by the same reference numerals. The pump according to the present invention can be any pump that is generally used, such as a gear pump, a trochoid pump, a piston pump, a vane pump, and a spiral wound pump.
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the power is input from the differential case of the differential gear unit to take power from one side gear, and the pump drive shaft fixed to the casing is connected to the transfer case with respect to the other side gear. It was configured to do, but one side gear as input,
A pump drive shaft fixed to the casing may be connected to the other side gear or the differential case. Further, although the external control means is used in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the external control means may not be used. Further, in the embodiments shown in FIGS. 1, 2, and 3, the rotation of the side gear 23 is limited by the pump 31, so that a commercially available pump may be sufficient in some cases.
Therefore, the power transmission device according to the present invention, combined with the simple structure, can reduce the cost as a whole. As described above, according to the present invention, since the pump is provided between the fixed side and the rotary side, it is not necessary to form a rotary joint portion constituted by sliding as in the conventional case. Therefore, the hydraulic oil does not leak from the rotary joint and the sliding portion does not wear. Therefore, the durability of the power transmission device is improved, and the structure is simple, so that the cost can be reduced.
【図面の簡単な説明】
第１図および第２図は本発明に係る動力伝達装置の第１
の実施例を示し、第１図は動力伝達系の配置をスケルト
ンで示す全体図、第２図は第１図におけるII矢視部分拡
大図、第３図ないし第５図は他の実施例を示すものであ
る。
（図面の主要な部分を表わす符号の説明）
７……差動歯車装置、23……サイドギア
25……トランスファケース
31,45……ポンプ、49……サイドギア
20a,20b……ベベルギア（動力取出手段）
50……シャフト（動力取出手段）BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIGS. 1 and 2 show a first embodiment of a power transmission device according to the present invention.
FIG. 1 is an overall view showing the arrangement of a power transmission system in skeleton, FIG. 2 is an enlarged view of a part taken along the arrow II in FIG. 1, and FIGS. 3 to 5 are other embodiments. It is shown. (Explanation of symbols representing main parts of the drawing) 7 ... Differential gear device, 23 ... Side gear 25 ... Transfer case 31, 45 ... Pump, 49 ... Side gear 20a, 20b ... Bevel gear (power take-out means) ) 50 …… Shaft (power extraction means)