JP2722208B2 - ４輪駆動車の動力分配装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、前後輪へ動力分配する湿式油圧多板クラッ
チを備えた４輪駆動車の動力分配装置に関する。

【従来の技術】

このような４輪駆動車の動力分配装置として、従来、
特開昭61−146637号公報に記載のものが知られている。
これは、横置きトランスアクスル内のファイナルギヤと
前輪または後輪側への伝動部材との間に湿式油圧多板ク
ラッチを介設したもので、この湿式油圧多板クラッチに
おけるクラッチプレート押圧用の油圧ピストンは、ファ
イナルギヤ内部に収納されて一緒に回転する構成となっ
ている。また、このような場合には、油圧ピストンにシ
ール部材を設けて油圧ピストンに作用する制御油圧を有
効に用いるようにすることが必要となる。

【発明が解決しようとする課題】

このため、油圧ピストン駆動用の油圧室にはファイナ
ルギヤの回転に伴って遠心油圧が発生し、これが制御油
圧に加算されて油圧ピストンに作用するようになる。従
って湿式油圧多板クラッチは、伝達トルクが制御油圧に
応じた設定値よりも過大となって所望の油圧制御ができ
なくなると共に、車両が中速から高速域に達して、遠心
油圧が大きいときには、直進走行時の車両の軸重配分の
差や加速走行時における重心移動によって前後輪のタイ
ヤ有効径に差が生じることにより発生する内部循環トル
クを湿式油圧多板クラッチがトルクリミッタとして充分
に吸収できず、加速性能の低下，燃費の悪化，振動騒音
の発生などを伴う不都合がある。 そこで本発明は、これらの不都合を解消すべく湿式油
圧多板クラッチの油圧室における遠心油圧の発生を未然
に防止し、併せて装置構成のコンパクト化を図ることを
目的とする。

【課題を解決するための手段】

この目的のため本発明は、湿式油圧多板クンラッチへ
の作動油の圧力に応じて前後輪を動力分配可能に伝動構
成する４輪駆動車において、上記湿式油圧多板クラッチ
はトランスファ付横置きトランスアクスル内のファイナ
ルギヤと前輪または後輪用作動装置のディファレンシャ
ルケースとの間に配置し、上記湿式油圧多板クラッチの
上記ディファレンシャルケース側クラッチプレートは、
上記ディファレンシャルケースの外周に形成したスプラ
インに嵌合し、この湿式油圧多板クラッチにおける油圧
ピストンは、上記トランスアクスルのケース部材をシリ
ンダとしてこれに廻り止めして摺動自在に嵌合させ、か
つその作動用油圧室と反対側の作用端部を上記湿式油圧
多板クラッチのクラッチドラムの端部に内嵌したリテー
ナプレートにベアリングを介して圧接して上記クラッチ
ドラム内にクラッチプレートを押圧するように構成した
ものである。

【作用】

このような手段では、ファイナルギヤの回転によりク
ラッチドラム内のクラッチプレートが回転しても油圧ピ
ストンは不動部材のケースに内嵌されているので回転せ
ず、従ってトランスアクスルのケース部材との間に形成
される油圧室には遠心油圧が発生しない。しかも、油圧
ピストンが回転しなうようになっているので、油圧ピス
トンの回転により生じるシール部材の異常摩耗を抑止す
ることができる。

【実 施 例】

以下、本発明の一実施例を図面を参照して具体的に説
明する。 第２図は一実施例が適用されるトランスファ付横置き
トランスアクスルを備えた４輪駆動車の動力伝達系を示
し、車体前部にエンジン1,クラッチ2,手動変速機３が左
右方向に横置き配置され、これらの後方に前輪用作動装
置4,トランスファ装置5,プロペラシャフト6,後輪用差動
装置８が配置される。そしてエンジン１からクラッチ２
を介して手動変速機３に入力される動力は、そこで適宜
変速されて出力ギヤ９からファイナルギヤ10,湿式油圧
多板クラッチ７を介して前輪用差動装置４に入力し、そ
こから左右の前輪に動力伝達される。また前記ファイナ
ルギヤ10にはトランスファ装置５のトランスファギヤ11
が噛合い、このトランスファギヤ11からトランスファ軸
21,一対の変向用ベベルギヤ12を介して後方に取出され
るトランスファ装置５からの動力は、プロペラシャフト
6,ファイナルギヤ13を介して後輪用差動装置８に入力
し、そこから左右の後輪に動力伝達されるようになって
いる。 ここで前記湿式油圧多板クラッチ７は、第３図に示す
ように電動モータもしくはエンジンのクランク軸に連接
されたオイルポンプ14,レギュレータバルブ15,トランス
ファクラッチバルブ16,デューティソレノイドバルブ17,
パイロットバルブ18を有する専用の油圧制御系により走
行状態に応じて適切な制御油圧が供給されるようになっ
ている。この油圧制御系は、オイルポンプ14からレギュ
レータバルブ15により所定の油圧に圧力調整されて湿式
油圧多板クラッチ７に至る油圧回路系にデューティ圧制
御されるトランスファクラッチバルブ16が介在されると
共に、パイロットバルブ18を有するパイロット圧回路系
に排出制御用のデューティソレノイドバルブ17が挿入さ
れたもので、このデューティソレノイドバルブ17が制御
ユニット19からのデューティ信号により所望のデューテ
ィ圧に調整されることで、トランスファクラッチバルブ
16が所望のクラッチ圧に調整されるようになっている。
なおデューティ比とデューティ圧およびクラッチ圧との
関係は第４図のとおりである。 このような油圧制御系を備える湿式油圧多板クラッチ
７は、第１図に示すようにトランスファ付横置きトラン
スアクスル内のファイナルギヤ10と前輪用差動装置４の
ディファレンシャルケース22との間に介設される。すな
わち湿式油圧多板クラッチ７は、ディファレンシャルケ
ース22をクラッチハブ7bに兼用し、これを覆うクラッチ
ドラム7aの一端部をファイナルギヤ10に嵌合固定してな
り、クラッチドラム7aの他端部は窓付きの支持板23を介
してケース部材24に回転自在に支持されている。そして
クラッチドラム7aの内周には複数枚のリング状クラッチ
プレート7cが両端部にリテーナプレート7dと共にスプラ
イン嵌合し、一方、クラッチハブ7bの外周には複数枚の
リング状のクラッチディスク7eが上記各クラッチプレー
ト7cと交互に配置されてスプライン嵌合し、これらのク
ラッチプレート7c,リテーナプレート7d,クラッチディス
ク7eで多板クラッチが構成されている。 ここで前記リテーナプレート7dに押圧力を付与するピ
ストン7fはリング状をなし、不動部材である前記ケース
部材24に対して摺動自在に嵌合し、かつノックピン25を
介して廻り止めされており、このケース部材24との間に
前記トランスファクラッチバルブ16に連通する油圧室7g
を形成する。そしてこの油圧室7gと反対側の作用端部を
アンギュラコンタクトのレリーズベアリング27を介して
前記リテーナプレート7dに当接する。 前記レリーズベアリング27は、アウタレータ27aがピ
ストン7fのシリンダ状ハウジング部7hに適切に嵌め合い
ながら当接し、インナレー27bは、第１図（ａ）に示す
ように前記支持板23の窓23aを貫通して前記クラッチド
ラム7aの内周にスプライン嵌合するリテーナ部27cを介
してリレーナプレート7dに当接している。 以上の構成を有する４輪駆動車は、エンジン１からク
ラッチ２を介して手動変速機３に伝達された動力をそこ
で適宜変速し、ファイナルギヤ10からこれを一方は湿式
油圧多板クラッチ７を介して前輪側差動装置４に入力
し、他方は第２の湿式油圧多板クラッチ28を介して後輪
側差動装置８に入力することで４輪駆動する。この場
合、湿式油圧多板クラッチ７の伝達トルクに応じて後輪
側と前輪側は、動力分配される。そしてこの分配比は、
制御ユニット19からのデューティ比信号に応じたクラッ
チ圧の変化により後輪100％，前輪０％のFR状態から漸
次前輪側の分配を増して前後輪とも直結式の4WD状態と
なるまでの範囲で無段階に変化する。そこで制御ユニッ
ト19にスロットル開度信号，後輪回転信号，前輪回転信
号，アイドル信号等の各種の信号を入力して電子制御す
ることで、自動車の走行状態や路面条件に応じた最適な
前後動力分配が可能となり、走行安定性や運転性を向上
することができる。 ここで４輪駆動走行中に、車両の前輪と後輪の軸重配
分の差や急加速，登板時における重心移動によって前後
輪のタイヤ有効径に差が生じた場合には前後輪間に相対
回転が生じる。このような場合、湿式油圧多板クラッチ
７は所望のクラッチ圧に制御されることによりトルクリ
ミッタとして働き、クラッチドラム7a側のクラッチプレ
ート7cとクラッチハブ7b側のクラッチディスク7eとの間
にスベリを生じて前後輪の回転差に伴う内部循環トルク
を吸収する。従って４輪駆動走行中の加速性能や燃費を
向上させ、また駆動径の振動騒音を低減することができ
る。 ここで湿式油圧多板クラッチ７自体の挙動についてみ
ると、ファイナルギヤ10の回転に伴いクラッチドラム7A
と共にクラッチプレート7c,レリーズベアリング27のイ
ンナレース27bなどが回転してもピストン7fは不動部材
であるケース部材24に摺動自在に嵌合され、かつ前記ケ
ース部材24に廻り止めされて回転しない。そのためピス
トン7fとケース部材24との間に形成される油圧室7g内に
は遠心油圧が発生することがなく、クラッチプレート7c
などに制御油圧による押圧力以外の不要な押圧力が加わ
らない。従って油圧室7gの油圧制御は正確なものとな
り、微妙な油圧制御も可能となる。しかも、ピストン7f
は、上述したように回転させないようになっているの
で、シール部材の異常摩耗の発生が防止される。 また湿式油圧多板クラッチ７は、油圧室7gがケース部
材24に形成されるため、回転部材に油圧室を設けて、静
止部材と回転部材間にシールリングを用いる油圧回路を
形成する方式に対して、シールリング等が不要となるの
でリークによる圧力ドロップの危険が少ないことから湿
式油圧多板クラッチ７の作動油圧の増圧，減圧の応答性
が良い。そして作動油圧の応答性が良いことから、前輪
または後輪がスリップしたときなど瞬時に動力分配比を
変化させ、車両の挙動を制御することが可能である。 またこのような湿式油圧多板クラッチ７は、トランス
ファ付横置きトランスアクスル内の差動装置外周に配置
されてトランスファ装置の構成がコンパクトとなり、パ
ワートレーンのレイアウトに自由度が得られる。 なお、以上の実施例ではエンジンとトランスミッショ
ンを車両のフロント側に配置し、湿式油圧多板クラッチ
７を介して前輪側へ動力分配するフロントエンジン・リ
ヤドライブ（FR）ベースとしたが、エンジンとトランス
ミッションを車両のリヤ側に配置し、湿式油圧多板クラ
ッチを介して後輪側へ動力分配するリアエンジン・フロ
ントドライブ（RF）ベースとしてもよい。 またマニュアルトランスミッション車に限らずオート
マチックトランスミッション車や無段変速機付車両にも
適用可能である。

【発明の効果】

以上説明したとおり本発明によれば、ファイナルギヤ
の回転によりクラッチドラムが回転しても油圧ピストン
は回転せず、これとトランスアクスルのケース部材との
間に形成される油圧室には遠心油圧が発生しない。従っ
てクラッチプレートには不要な押圧力が加わらず、湿式
油圧多板クラッチは制御油圧に応じた適切な伝達トルク
制御により前後輪へ動力分配するようになる。しかも、
油圧ピストンが回転しない状態とされるので、シール部
材の異常摩耗が起こらないようにできる。これにより、
油圧ピストンの動作不良の発生をほとんど完全になくし
て適正な動力分配に必要とされる制御油圧の設定を正確
に行うことが可能になる。 また前輪と後輪間の回転差に伴なう内部循環トルクを
充分に吸収して４輪駆動走行中の加速性能および燃費を
向上すると共に、駆動系の振動騒音の発生も軽減するよ
うになる。 湿式油圧多板クラッチはファイナルギヤとディファレ
ンシャルケースとの間に介設されてトランスファ付の横
置きトランスアクスル内の差動装置外周に配置されるか
ら、トランスファ装置の構成がコンパクトとなる。加え
て油圧室が不動部材であるトランスアクスルのケース部
材に形成されるので、回転軸に油路を形成する従来例に
比べて油圧回路のリークによる圧力ドロップの危険が少
なく、湿式油圧多板クラッチは作動油圧の増圧，減圧の
応答性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部断面図、第１図
（ａ）は第１図のＡ−Ａ線断面図、第２図は一実施例が
適用される４輪駆動車の伝動系のスケルトン図、第３図
は一実施例に使用する油圧回路図、第４図はデューティ
圧およびクラッチ圧の特性図である。 １……エンジン、２……クラッチ、３……手動変速機、
４……前輪側差動装置、５……トランスファ装置、６…
…プロペラシャフト、７……湿式油圧多板クラッチ、7a
……クラッチドラム、7b……クラッチハブ、7c……クラ
ッチプレート、7d……リテーナプレート、7e……クラッ
チディスク、7f……ピストン、7g……油圧室、7h……シ
リンダ状ハウジング部、８……後輪側差動装置、９……
出力ギヤ、10……ファイナルギヤ、11……トランスファ
ギヤ、11a……ツバ部、12……ベベルギヤ、13……ファ
イナルギヤ、14……オイルポンプ、15……レギュレータ
バルブ、16……トランスファクラッチバルブ、17……デ
ューティソレノイドバルブ、18……パイロットバルブ、
19……制御ユニット、21……トランスファ軸、22……デ
ィファレンシャルケース、23……支持板、23a……窓、2
4……ケース部材、25……ノックピン、27……レリーズ
ベアリング、27a……アウタレース、27b……インナレー
ス、27c……リテーナ部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】湿式油圧多板クラッチへの作動油の圧力に
   応じて前後輪を動力分配可能に伝動構成する４輪駆動車
   において、 上記湿式油圧多板クラッチはトランスファ付横置きトラ
   ンスアクスル内のファイナルギヤと前輪または後輪用差
   動装置のディファレンシャルケースとの間に配置し、上
   記湿式油圧多板クラッチの上記ディファレンシャルケー
   ス側クラッチプレートは、上記ディファレンシャルケー
   スの外周に形成したスプラインに嵌合し、 この湿式油圧多板クラッチにおける油圧ピストンは、上
   記トランスアクスルのケース部材をシリンダとしてこれ
   に廻り止めして摺動自在に嵌合させ、かつその作動用油
   圧室と反対側の作用端部を上記湿式油圧多板クラッチの
   クラッチドラムの端部に内嵌したリテーナプレートにベ
   アリングを介して圧接して上記クラッチドラム内にクラ
   ッチプレートを押圧するように構成してなる４輪駆動車
   の動力分配装置。