JP2792317B2

JP2792317B2 - 潤滑調整式差動制限装置

Info

Publication number: JP2792317B2
Application number: JP4064232A
Authority: JP
Inventors: 貴久丹羽; 薫澤瀬
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1992-03-19
Filing date: 1992-03-19
Publication date: 1998-09-03
Anticipated expiration: 2013-09-03
Also published as: JPH05262150A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、４輪駆動車のセンタデ
ファレンシャルや左右輪間のデファレンシャルに用いて
好適の、湿式摩擦プレートを利用した差動制限装置に関
し、特に、湿式の摩擦プレートへの潤滑油の供給が差動
に応じて調整されるようにした、潤滑調整式差動制限装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車には、左右の駆動輪間の差動を許
容する差動機構（デファレンシャル）が装備され、ま
た、４輪駆動車にあっては、前後輪間の差動を許容する
差動機構（センターデファレンシャル）が装備されたも
のがある。この差動機構において差動を制限する差動制
限機構が開発されている。かかる差動制限機構は、一般
には片輪空転時に差動を制限して他方の車輪を回転させ
て路面への駆動力伝達を確保するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、差動制限機
構により、駆動力の移動を行なう装置が考えられてい
る。例えばセンターデフに適用した場合には、前輪駆動
系と後輪駆動系との２つの駆動輪系の間で通常回転時に
差動が生じるように設定し、これらの互いに差動する前
輪駆動系と後輪駆動系との間に、差動制限機構を設ける
のである。

【０００４】これにより、差動制限機構を作用させる
と、２つの駆動輪系のうちの高速回転側から低速回転側
へと駆動力が伝達される。特に、差動制限機構を例えば
油圧多板クラッチにより構成して、このクラッチの係合
状態に応じて２つの駆動輪系の間での駆動力移動を調整
することも考えられる。この場合、クラッチフリーの状
態での駆動力の前後配分比（例えば３０：７０）からク
ラッチロックの状態での駆動力の前後配分比（例えば６
０：４０）までの間で、駆動力の前後配分を制御でき
る。

【０００５】かかる差動制限機構の一例を説明すると、
図４に示すように、この装置は、自動変速機６を通じて
エンジンのトルクを入力される入力部と、センタデフ１
２と、差動制限機構２８と、前輪側及び後輪側への出力
部とをそなえる。入力部は、変速機（図示略）からの出
力ギヤと噛合する入力歯車１１３と、この入力歯車１１
３がセレーション結合される入力ケース１２４とからな
り、入力ケース１２４は、トランスミッションケース１
１５に固定されるエンドカバー１１５ａ及びリナーナ１
１５ｂに、軸受１１４ａ，１１４ｂを介して回転自在に
装着されている。

【０００６】センタデフ１２は、遊星歯車機構を用いた
遊星歯車式のものであって、サンギヤ１２１と、このサ
ンギヤ１２１外方にサンギヤ１２１を囲むようにして配
置された複数のプラネタリピニオン１２２と、このプラ
ネタリピニオン１２２の周りに配設されたリングギヤ１
２３と、プラネタリピニオン１２２を支持するプラネタ
リキャリア１２５とをそなえており、各ギヤはいずれも
すぐ歯ギヤにより構成されている。

【０００７】そして、エンジンからの駆動力は、入力ケ
ース１２４からプラネタリキャリア１２５に入力され
て、プラネタリピニオン１２２及びサンギヤ１２１から
中空軸部材２７ａを介して前輪用出力軸２７に出力され
る一方で、プラネタリピニオン１２２及びリングギヤ１
２３から部材１３０を介して後輪用出力軸２９に出力さ
れるようになっている。

【０００８】差動制限機構としての油圧多板クラッチ２
８は、プラネタリキャリア１２５のクラッチディスク支
持部１２５ｆに装着された入力側ディスクブレート２８
ｂと、中空軸１４５を介してサンギヤ１２１及び前輪用
出力軸２７と一体に回転するクラッチケース１４６に装
着された前輪出力側ディスクブレート２８ａとが、それ
ぞれ複数交互に並設されて形成されている。

【０００９】そして、これらのディスクブレート２８
ａ，２８ｂは、第１ピストン１４１及び第２ピストン１
４２によって駆動され、相互に係合するになっている。
第１ピストン１４１及び第２ピストン１４２は、中空軸
１４５の外周に形成されたピストン収容部１４５ａ内に
それぞれ軸方向に移動できるように納められており、こ
れらの第１及び第２のピストン１４１，１４２間には、
ピストン収容部１４５ａに固定されて軸方向に移動しな
い仕切プレート１４３が介設されている。

【００１０】そして、第１ピストン１４１とピストン収
容部１４５ａとの間には、第１油室１４４ａが設けら
れ、第２ピストン１４２と仕切プレート１４３との間に
は、第２油室１４４ｂが設けられており、これらの油室
１４４ａ，１４４ｂ内には、トランスミッションケース
１１５側に固定された支持部材１１６内に穿設された油
路１１７ａ及び中空軸１４５内に穿設された油路１１７
ｂを通じて、図示しない油圧供給系から適宜油圧を供給
されるようになっている。

【００１１】また、出力部は、前輪用出力軸２７及び後
輪用出力軸２９等から構成されている。なお、図４中、
１１４ｃ〜１１４ｆは軸受、１２５ａｈベースプレート
部、１２５ｂはプラネタリピニオン収容部、１２５ｆは
クラッチディスク支持部、１２６はピニオンシャフト、
１３０は接続部材、１３２ａ〜１３２ｃは各シャフトを
軸方向に支持するプレート、１３３はサークリップであ
る。

【００１２】ところで、このように湿式のクラッチによ
る差動制限機構では、クラッチプレート（摩擦プレー
ト）の耐久性を向上させようとすると、摩擦プレートへ
十分な潤滑油を供給することが必要になるが、回転部分
である摩擦プレートへ供給される潤滑油は回転時に攪拌
抵抗となるので、装置の性能上は好ましくない。逆に、
回転する摩擦プレートへ供給する潤滑油を少なくする
と、摩擦プレートの耐久性が低下する。

【００１３】このように、摩擦プレートの潤滑油供給に
は相反する課題が存在する。本発明は、上述の課題に鑑
み創案されたもので、必要なときだけ摩擦プレートへ潤
滑油を供給できるようにして、潤滑油による攪拌抵抗の
発生を抑えながら摩擦プレートの耐久性を向上できるよ
うにした、潤滑調整式差動制限装置を提供することを目
的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】このため、本発明の潤滑
調整式差動制限装置は、互いに差動しうる２軸間に介装
され該２軸の差動を制限するクラッチと、該クラッチが
収納されると共に潤滑油が貯留され該２軸を回転自在に
支持するケースと、該ケースに収納されると共に該２軸
間の差動により駆動されて該潤滑油を吸入吐出するポン
プと、該ポンプにより吐出された潤滑油を該クラッチの
摩擦プレートに導く潤滑油供給路と、が設けられたこと
を特徴としている。

【００１５】

【作用】上述の本発明の潤滑調整式差動制限装置では、
ポンプが、２軸間の差動により駆動されてケース内に貯
留された潤滑油を吸入吐出し、このポンプにより吐出さ
れた潤滑油は潤滑油供給路を通じて該２軸の差動を制限
するクラッチに導かれる。つまり、該２軸間に差動が生
じてクラッチに潤滑油が必要になるとポンプが作動して
潤滑油供給路通じてケース内の潤滑油がクラッチに供給
されることになり、クラッチの摩擦プレートに効率よく
潤滑油を供給する。

【００１６】

【実施例】以下、図面により、本発明の一実施例として
の潤滑調整式差動制限装置について説明すると、図１は
その要部構成を示す断面図、図２はその要部構成を示す
断面図（図１のＡ−Ａ矢視断面図）、図３はその要部構
成を示す断面図（図１のＢ−Ｂ矢視断面図）である。

【００１７】この潤滑調整式差動制限装置は、差動制限
機構付きのセンタデファレンシャル（センタデフ）とし
て構成されており、図１に示すように、遊星歯車式セン
タデフ１２と、差動制限機構としての湿式多板クラッチ
（油圧多板クラッチ）２８と、をそなえて構成されてい
る。遊星歯車式センタデフ１２は、リングギヤ１２Ａ
と、プラネタリピニオン１２Ｂと、サンギヤ１２Ｃと、
プラネタリキャリア（プラネタリシャフト）１２Ｄとを
そなえ、この例では、リングギヤ１２Ａに、図示しない
エンジンから変速機を介して駆動力が入力されるように
なっている。

【００１８】そして、このリングギヤ１２Ａと連動する
プラネタリピニオン１２Ｂを介してプラネタリキャリア
１２Ｄから後輪側へ駆動力が配分されるとともに、リン
グギヤ１２Ａ及びプラネタリピニオン１２Ｂと連動する
サンギヤ１２Ｃから前輪側へ駆動力が配分されるように
なっている。つまり、リングギヤ１２Ａは、ころ軸受け
を介して枢支されるセンタデフケース３５０に設けられ
ており、このセンタデフケース３５０には、変速機の出
力ギヤ（図示略）と噛合する入力ギヤ（図示略）が設け
られている。

【００１９】そして、プラネタリキャリア１２Ｄは中空
軸３５１と一体回転するように装着されており、この中
空軸３５１は、ボルト３５６により後輪ドライブ用リン
グギヤ１５Ａを装着された中空部材３５４とセレーショ
ン結合されている。さらに、リングギヤ１５Ａはプロペ
ラシャフト２０の前端に設けられたピニオン１５Ｂとの
噛合を通じて、図示しない後輪駆動系へ接続されてい
る。なお、中空部材３５４は、ころ軸受けを介してケー
ス３５５に枢支されている。

【００２０】また、サンギヤ１２Ｃは中空軸３５２と一
体回転するように装着されており、この中空軸３５２
は、フロントデファレンシャル１４のフロントデフケー
ス３５３とセレーション結合されている。このデフケー
ス３５３内には、ピン３５７を通じてピニオンシャフト
１４Ａが固定され、このピニオンシャフト１４Ａに枢支
されたピニオンギヤ１４Ｂ，１４Ｂと、これらのピニオ
ンギヤ１４Ｂ，１４Ｂと噛合するサイドギヤ１４Ｃ，１
４Ｄとが内蔵されている。サイドギヤ１４Ｃは左前輪駆
動軸１７Ｌと一体回転するように装着され、サイドギヤ
１４Ｄは右前輪駆動軸１７Ｒと一体回転するように装着
されている。

【００２１】そして、差動制限機構としての油圧多板ク
ラッチ２８は、ボルト３５６を介して中空部材３５４に
結合された部材４０１と、フロントデフケース３５３と
セレーション結合された部材４０３との間に介装されて
おり、後輪側の部材４０１と前輪側の部材４０３との間
の差動を制限できるようになっている。つまり、後輪側
の部材４０１側のクラッチ支持部４０１Ａにはクラッチ
プレート（湿式摩擦プレート）２８Ａが一体回転するよ
うに設置され、前輪側の部材４０３のクラッチ支持部４
０３Ａにはクラッチプレート（湿式摩擦プレート）２８
Ｂが一体回転するように設置され、これらのクラッチプ
レート２８Ａ，２８Ｂを係合させる油圧ピストン２８Ｃ
が設けられている。この例では、油圧ピストン２８Ｃは
押圧部材２８Ｄを介してクラッチプレート２８Ａ，２８
Ｂに係合力を与えるようになっている。

【００２２】この油圧ピストン２８Ｃは、環状の部材で
あり、ケース３５８の端部内側に収められている。そし
て、この油圧ピストン２８Ｃとケース３５８の端部内壁
とで包囲されて油室２８Ｅが形成されている。この油室
２８Ｅは、給排口２８Ｆを通じて図示しない油圧制御系
により油圧を給排されるようになっており、油圧ピスト
ン２８Ｃの駆動、つまり、クラッチプレート２８Ａ，２
８Ｂの係合状態が制御されるようになっている。

【００２３】そして、差動制限機構としての油圧多板ク
ラッチ２８を係合させない状態（クラッチフリーの状
態）では、所定の前後配分比（例えば３０：７０）で駆
動力が前後輪へ配分されるようになっている。このクラ
ッチフリーのときには、後輪側のクラッチプレート２８
Ａが前輪側のクラッチプレート２８Ｂよりも速く回転し
ており、差動制限機構としての油圧多板クラッチ２８を
係合させた状態（半係合又はクラッチロックの状態）で
は、より高速回転している後輪側から前輪側へと駆動力
伝達が行なわれるようになっている。

【００２４】特に、クラッチロックの状態では、４輪直
結状態で４輪の駆動が行なわれて、前後輪の重量配分比
等に基づいた前後配分比（例えば６０：４０）で駆動力
が前後輪へ配分されるようになっている。したがって、
油圧多板クラッチ２８を半係合させると、前後配分比
を、例えば３０：７０から６０：４０まで調整できる。

【００２５】この潤滑調整式差動制限装置のケース３５
８内には、通常はベアリング等を潤滑できる程度の潤滑
油が内蔵されているが、この潤滑油の量はクラッチプレ
ート２８Ａ，２８Ｂの摩擦面を潤滑するまでには至らな
い。そこで、この装置には、前後輪の差動時に作用する
ように、互いに差動しうる後輪側の部材４０１と前輪側
の部材４０３との間に潤滑油ポンプ４００が設けられて
いる。

【００２６】この潤滑油ポンプ４００は、後輪側の部材
４０１と前輪側の部材４０３との間の差動に応じてクラ
ッチプレート２８Ａ，２８Ｂへ潤滑油を駆動するもの
で、この例では、内接型歯車ポンプにより構成されてい
る。つまり、図２，３に示すように、後輪側の部材４０
１には、軸心（前輪駆動軸１７Ｒと同一の軸心）に対し
て偏心した円形溝（ポンプ室）４０１Ｂをそなえてお
り、後輪側の部材４０１はオイルポンプハウジングとし
て機能するようになっている。そして、ポンプ室４０１
Ｃには、回転自在に環状の内歯車部材（ドリブンギヤ）
４０２が内装されている。また、後輪側の部材４０１の
ポンプ室４０１Ｃ内には、軸心（前輪駆動軸１７Ｒと同
一の軸心）と同心状に弧状突起４０１Ｂが突設されてお
り、内歯車部材４０２はポンプ室４０１Ｃの内壁とこの
弧状突起４０１Ｂの外周面との間を摺動するようになっ
ている。

【００２７】一方、前輪側の部材４０３には、軸心（前
輪駆動軸１７Ｒと同一の軸心）と同心状に外歯車（ドラ
イブギヤ）４０３Ｂが形成されており、この外歯車４０
３Ｂの外歯４０３Ｃは、一方で弧状突起４０１Ｂの内周
面に摺接して他方で内歯車部材４０２の内歯４０２Ｂと
噛合している。さらに、ポンプ室４０１Ｃ端部における
弧状突起４０１Ｂの両端近傍には、吸入ポート４０５と
排出ポート４０６とが形成されている。そして、吸入ポ
ート４０５にはクラッチプレート２８Ａ，２８Ｂの外周
部から潤滑油を吸入する潤滑油通路４０４Ａが連結され
ている。また、排出ポート４０６にはクラッチプレート
２８Ａ，２８Ｂの内周部へ潤滑油を排出（供給）する潤
滑油通路４０４Ｂが連結されている（図１参照）。な
お、この潤滑油通路４０４Ｂは、図１に示すように、前
輪側の部材４０３のクラッチプレート２８Ｂを支持する
筒状部に穿設されている。

【００２８】これにより、後輪側の部材４０１と前輪側
の部材４０３との間に差動が生じると、ポンプ室４０１
Ｃで外歯車４０３Ｂ及び内歯車部材４０２が回動しなが
ら、潤滑油を駆動して、クラッチプレート２８Ａ，２８
Ｂの摩擦面に潤滑油を循環させるようになっている。本
発明の一実施例としての潤滑調整式差動制限装置は、上
述のように構成されているので、エンジンからの駆動力
は、遊星歯車式センタデフ１２で後輪側と前輪側とに配
分されるが、このとき、差動制限機構としての油圧多板
クラッチ２８の係合状態に応じて前後駆動力配分比が制
御される。

【００２９】つまり、油圧多板クラッチ２８を係合させ
ない状態（クラッチフリーの状態）では、所定の前後配
分比（例えば３０：７０）で駆動力が前後輪へ配分さ
れ、油圧多板クラッチ２８を係合させた状態（半係合又
はクラッチロックの状態）では、後輪側から前輪側へと
駆動力伝達が行なわれる特に、クラッチロックの状態で
は、４輪直結状態で４輪の駆動が行なわれて、前後輪の
重量配分比等に基づいた前後配分比（例えば６０：４
０）で駆動力が前後輪へ配分される。

【００３０】この前後駆動力配分の制御時に、特に半係
合状態のときには、油圧多板クラッチ２８のクラッチプ
レート２８Ａ，２８Ｂの摩擦面に大きな負担がかかる
が、この時には、潤滑油ポンプ４００が、差動状態に応
じて潤滑油をクラッチプレート２８Ａ，２８Ｂの内側か
ら供給するので、潤滑油は遠心力を受けてクラッチプレ
ート２８Ａ，２８Ｂの摩擦面上を潤滑しながらクラッチ
プレート２８Ａ，２８Ｂの外周へと送られる。これによ
り、クラッチプレート２８Ａ，２８Ｂの摩擦面にの負担
が大幅に軽減されるようになる。

【００３１】特に、差動が大きいほどクラッチプレート
２８Ａ，２８Ｂの摩擦面に大きな負担がかかるが、潤滑
油ポンプ４００は差動状態に応じて潤滑油を供給するの
で、クラッチプレート２８Ａ，２８Ｂには常に必要な程
度の潤滑油を供給することができ、クラッチプレート２
８Ａ，２８Ｂの保護が常に確実に得られる。逆に、通常
走行時には、前後輪に差動が生じないので、潤滑油ポン
プ４００は作動しない。したがって、通常、潤滑油はベ
アリング等を潤滑するほかは、遠心力により、ケース３
５８内におけるクラッチプレート２８Ａ，２８Ｂの外側
に溜まっている程度であって、クラッチプレート２８
Ａ，２８Ｂ等の回転部分で攪拌されて攪拌抵抗を生じる
ことも僅かになる。

【００３２】このようにして、必要なとき必要なだけ摩
擦プレートへ潤滑油を供給できるようになり、潤滑油に
よる攪拌抵抗を抑えて装置の性能低下を防ぎながら、摩
擦プレートの耐久性を向上できるようになる。また、ケ
ース３５８内の潤滑油は回転しないので、この潤滑油に
遠心油圧が生じることはなく、この点でのポンプの吸入
効率の低下が回避され、潤滑油の供給性能が確保される
利点もある。なお、潤滑油ポンプ４００に内接型歯車ポ
ンプを用いているが、潤滑油ポンプ４００は、２つの部
材（後輪側の部材４０１と前輪側の部材４０３）の間に
部材間の差動によって潤滑油の駆動を行なうポンプであ
れば、これに限るものではない。

【００３３】さらに、この実施例では、本発明の潤滑調
整式差動制限装置をセンタデフに付設した例を示した
が、この潤滑調整式差動制限装置は左右輪デフにも適用
できる。また、この装置は、湿式の摩擦プレートを介し
て該差動機構の差動を制限する差動制限装置であれば、
この実施例のごときタイプ以外の種々の差動装置に付設
できるものである。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の潤滑調整
式差動制限装置によれば、互いに差動しうる２軸間に介
装され該２軸の差動を制限するクラッチと、該クラッチ
が収納されると共に潤滑油が貯留され該２軸を回転自在
に支持するケースと、該ケースに収納されると共に該２
軸間の差動により駆動されて該潤滑油を吸入吐出するポ
ンプと、該ポンプにより吐出された潤滑油を該クラッチ
の摩擦プレートに導く潤滑油供給路と、が設けられると
いう構成により、必要なときだけ摩擦プレートへ潤滑油
を供給できるようになり、潤滑油による攪拌抵抗を抑え
て装置の性能低下を防ぎながら、摩擦プレートの耐久性
を向上できるようになる。また、ケース内に貯留された
潤滑油は回転しないので、この潤滑油に遠心油圧が生じ
ることはなく、この点でのポンプの吸入効率の低下が回
避され、潤滑油の供給性能が確保される利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての潤滑調整式差動制限
装置の要部構成を示す断面図である。

【図２】本発明の一実施例としての潤滑調整式差動制限
装置の要部構成を示す断面図（図１のＡ−Ａ矢視断面
図）である。

【図３】本発明の一実施例としての潤滑調整式差動制限
装置の要部構成を示す断面図（図１のＢ−Ｂ矢視断面
図）である。

【図４】本発明の案出過程で提案されたセンタデフ差動
制限装置の要部構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１２差動制限装置としての遊星歯車式センタデファレ
ンシャル（センタデフ）１２Ａリングギヤ１２Ｂプラネタリピニオン１２Ｃサンギヤ１２Ｄプラネタリキャリア（プラネタリシャフト）１４フロントデファレンシャル１４Ａピニオンシャフト１４Ｂピニオンギヤ１４Ｃ，１４Ｄサイドギヤ１７Ｌ左前輪駆動軸１７Ｒ右前輪駆動軸２８差動制限機構としての湿式多板クラッチ（油圧多
板クラッチ）２８Ａ，２８Ｂクラッチプレート（湿式摩擦プレー
ト）２８Ｃ油圧ピストン２８Ｄ押圧部材２８Ｅ油室２８Ｆ給排口３５０センタデフケース３５１，３５２中空軸３５３フロントデフケース３５４中空部材３５５ケース３５６ボルト３５７ピン３５８ケース４００潤滑油ポンプ４０１後輪側の部材（オイルポンプハウジング）４０１Ａクラッチ支持部４０１Ｂ弧状突起４０１Ｃ円形溝（ポンプ室）４０２内歯車部材（ドリブンギヤ）４０２Ｂ内歯４０３前輪側の部材４０３Ａクラッチ支持部４０３Ｂ外歯車（ドライブギヤ）４０３Ｃ外歯４０４Ａ，４０４Ｂ潤滑油通路４０５吸入ポート４０６排出ポート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60K 17/16 B60K 17/346 B60K 23/04 F16H 57/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに差動しうる２軸間に介装され該２
軸の差動を制限するクラッチと、該クラッチが収納されると共に潤滑油が貯留され該２軸
を回転自在に支持するケースと、該ケースに収納されると共に該２軸間の差動により駆動
されて該潤滑油を吸入吐出するポンプと、該ポンプにより吐出された潤滑油を該クラッチの摩擦プ
レートに導く潤滑油供給路と、が設けられたことを特徴とする、潤滑調整式差動制限装
置。