JP3034722B2 - 油圧式動力伝達装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧式動力伝達装置に
関し、詳細には簡単な構造で動力を伝達でき、かつ油漏
れを防止できるようにしたオリフィス，ワンウェイバル
ブ等の配置構造の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】駆動輪側の動力を従動輪側に伝達するよ
うにした車両の動力伝達装置は従来より各種提案されて
いる。その中で、前後輪間の回転数差と伝達されるトル
クとの関係が好ましいものとしてギヤポンプを用いた油
圧式動力伝達装置がある。

【０００３】この種の伝達装置では、第１従来例として
図６に示すように、第１の回転軸（例えばプロペラシャ
フト）が接続されるケーシング１内に、フランジ２部分
に第２の回転軸（例えばドライブシャフト）が接続され
るリテーナ３を同軸配置し、該リテーナ３により回転可
能に支持されたドリブンギヤ４を上記ケーシング１の内
面に設けられたリングギヤ５に噛合させ、ケーシング
１，リングギヤ５，ドリブンギヤ４及びリテーナ３で油
圧発生室を形成する。そして、上記プロペラシャフトと
ドライブシャフトとの回転差に応じて、上記リングギヤ
５とドリブンギヤ４とで上記油圧発生室内の作動油を昇
圧させ、この油圧でトルクをプロペラシャフトとドライ
ブシャフトとの間で伝達するように構成されている。

【０００４】ところで、このような構造では、油圧発生
室内の作動油が油圧の上昇に伴って油圧発生室外に漏れ
る問題がある。この油漏れは、主にドリブンギヤ４の軸
方向端面４ａとケーシング１の内面１ａとの隙間６から
が大部分を占めている。

【０００５】このような油漏れの防止対策として、上記
隙間６を可能な限り狭くするために、ケーシング１のギ
ヤ配置室の幅とドリブンギヤ４の軸方向長さの寸法精度
を上げる方法がある。

【０００６】しかし、上記第１従来例の方法では、各部
品の寸法精度を上げるにも限度があり、またそのため
に、特に高圧のギヤポンプでは高価になる問題もある。

【０００７】そこで本出願人は、各部品の寸法精度をそ
れほど上げなくても油漏れを防止できる油圧式動力伝達
装置を提案した。該装置を図７の作動油流路を示す模式
的な系統図に基づいて説明する。本装置は上記従来例と
同様に油圧発生室（Ａ〜Ｆ）を形成し、該各油圧発生室
（Ａ〜Ｆ）とオイルタンク７とをオリフィス８を介して
連通させる正油路９ａと、直に連通させる副油路９ｂと
を設け、各正，副油路９ａ，９ｂ内の作動油の流動方向
をそれぞれ一方向に規制するチェックバルブ１０を各油
圧発生室毎に６組配している。そして、上記ドリブンギ
ヤ４の端面に摺接するシールプレート１１と、上記正油
路９ａのオリフィス８，油圧発生室間の油圧を上記シー
ルプレート１１に作用させるシール油圧室１２とを備え
ている。

【０００８】本装置では、上記シール油圧室１２の油圧
がシールプレート１１に作用し油漏れを防止する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、本出願人が提
案した上記装置では、各部品の寸法精度をそれほど上げ
る必要はないものの、作動油の流れ方向を常にシールプ
レート１１側に規制する必要があることから、６箇所の
油圧発生室（Ａ〜Ｆ）それぞれに対して正，逆回転用の
チェックバルブ１０を６組合計１２個設ける構成となっ
ている。そのため、部品点数とともに加工工数が増し、
コスト増となる問題がある。また、構造上、リテーナ３
の寸法に制限が生じるため上記ドリブンギヤ４の個数，
径寸法にも制限が生じ、伝達トルクに影響を与える問題
が発生する。さらに、正，逆回転とも同じオリフィス８
を用いる構造であるため、正，逆回転時において伝達ト
ルクを変化できない問題もある。

【００１０】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、簡単な構造で動力を伝達でき、かつ油漏れ
を防止できる油圧式動力伝達装置を提供することを目的
としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、第１
の回転軸が接続されるケーシング内に第２の回転軸が接
続されるリテーナを同軸配置し、該リテーナにより回転
可能に支持されたドリブンギヤを上記ケーシングの内面
に設けられたリングキヤに噛合させ、上記ケーシング，
リングギヤ，ドリブンギヤ及び上記リテーナで正，逆油
圧発生室を形成し、該油圧発生室内の作動油を第１，第
２の回転軸の回転差に応じて上記リングギヤとドリブン
ギヤとで昇圧させることにより第１の回転軸と第２の回
転軸との間で動力を伝達する油圧式動力伝達装置におい
て、上記正，逆油圧発生室とオイルタンクとをオリフィ
スを介して連通させる正，逆主油路と、該正，逆主油路
のオリフィス，油圧発生室間とオイルタンクとを連通さ
せる正，逆副油路と、該正，逆副油路に配設され、油圧
発生室からオイルタンクへの作動油の流れを阻止するワ
ンウェイバルブと、上記ドリブンギヤの軸方向一端面に
摺接し、かつ該軸方向に移動可能に配置された可動側板
と、上記正，逆主油路のオリフィス，油圧発生室間に連
通し、油圧を上記可動側板に作用させる正，逆油圧作動
室とを備えたことを特徴としている。

【００１２】

【作用】本発明に係る油圧式動力伝達装置によれば、正
又は逆油圧発生室内の作動油は、第１，第２の回転軸の
回転差に応じてリングギヤとドリブンギヤとで正又は逆
主油路に吐出され、該主油路のオリフィスで絞られ、副
油路のワンウェイバルブでその流れが阻止されて昇圧
し、これにより上記両回転軸間でトルクが伝達される。
このとき上記油圧は、正又は逆油圧作動室において可動
側板にも作用し、これにより該可動側板がドリブンギヤ
の軸方向一端面を押圧し、他端面をケーシング内面に摺
接させ、その結果、該ドリブンギヤの両端面をシールす
る。

【００１３】このように本発明では、正，逆主油路のオ
リフィス，油圧発生室間に連通する正，逆油圧作動室を
設け、油圧発生室で発生する油圧を可動側板に作用さ
せ、該可動側板をドリブンギヤに押圧して該ギヤの両端
面をシールするようにしたので、各油圧発生室毎にワン
ウェイバルブを設けることなく、回転方向が正，逆何れ
の場合にも常に可動側板に油圧を作用させることがで
き、上記両端面をシールできる。

【００１４】また、ワンウェイバルブは正，逆２個で済
み部品点数，加工工数さらには必要な配置スペースを削
減できる。そのため、ドリブンギヤの配設個数を増加で
き、容量を増大できる。

【００１５】さらにまた、正，逆回転専用のオリフィス
を設けたので、正，逆伝達トルクを任意に設定できる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。図１〜５は本発明の一実施例による動力伝達
装置を説明するための図であり、図１は四輪駆動車の概
略構成図、図２は作動油流路を模式的に示す構成図、図
３は断面側面図、図４は図３の要部拡大図、図５は図３
の V-V線断面図である。なお、本実施例では、フロント
エンジン・リヤドライブ方式をベースとした四輪駆動車
に適用した場合を例にとって説明する。

【００１７】図１において、１７は本実施例装置を適用
した四輪駆動車であり、該四輪駆動車１７のエンジン１
８にはクラッチを介在させてトランスミッション１９が
接続されており、該トランスミッション１９にはトラン
スファ２０が接続されている。このトランスファ２０
は、上記エンジン１８からの駆動力をプロペラシャフト
２１を介して後輪２２に伝達するとともに、伝動軸２３
を介して前輪２４に伝達するもので、該前輪２４と伝動
軸２３との間にはフロントディファレンシャル２５ａ
（以下フロントデフと略す）が配設されており、上記後
輪２２とプロペラシャフト２１との間にはリヤディファ
レンシャル２５ｂ（以下リヤデフ）が配設されている。

【００１８】そして上記フロントデフ２５ａと伝動軸２
３との間には、走行条件に応じて上記前輪２４への駆動
力を増減し、結果的に前，後輪２４，２２への駆動力配
分比を制御する油圧式動力伝達装置２６が配設されてい
る。

【００１９】上記動力伝達装置２６は、図２にその全体
構成を模式的に示すように、正，逆主油路２７ａ，２７
ｂからなる主油路２７，オイルタンク３８等を内蔵する
ギヤポンプ方式のものである。この動力伝達装置２６
は、ケーシング２９の中にリテーナ３０を回転自在にか
つ同軸をなすように配設し、該リテーナ３０により回転
可能に支持された４個のドリブンギヤ３１をケーシング
２９の内面に軸方向移動可能に配設されたリングギヤ３
２に噛合させ、該リングギヤ３２，上記ドリブンギヤ３
１，上記ケーシング２９，及びリテーナ３０で油圧発生
室（Ａ〜Ｈ）を形成した構造のものである。そして、上
記リテーナ３０は上記フロントデフ２５ａに連結されて
おり、またケーシング２９は上記伝動軸２３に連結され
ている。これにより上記油圧発生室（Ａ〜Ｈ）内の作動
油を上記前，後輪間２４，２２の回転差に応じて上記ド
リブンギヤ３１と上記リングギヤ３２とで昇圧させるこ
とにより、伝動軸２３とフロントデフ２５ａとの間で動
力を伝達するようになっている。

【００２０】上記動力伝達装置２６の具体的構造を示す
図３〜５において、上記ケーシング２９は円盤状の底壁
部２９ａとこれに固着された有底円筒状の胴部２９ｂと
からなり、該胴部２９ｂ内に上記リングギヤ３２が挿入
配置されている。

【００２１】また、上記リテーナ３０は上記ドリブンギ
ヤ３１を回転可能に支持する四葉状の本体部３０ａと、
これにスプライン嵌合した軸部３３とからなり、該軸部
３３の大径部３３ｅ及び先端部３３ｆがころがり軸受３
４，３５を介して上記ケーシング２９に回転可能に支持
されている。なお、ケーシング２９の胴部２９ｂと軸部
３３の大径部３３ｅとの間は、耐圧オイルシール３６で
シールされている。また上記軸部３３の上記先端部３３
ｆが挿入された上記底壁部２９ａの開口２９ｃは、蓋部
材３７及びシール部材３８で閉塞されている。

【００２２】そして、上記軸部３３の大径部３３ｅの軸
心部には、作動油を貯溜し、かつ油温上昇による作動油
の体積増加を吸収可能のオイルタンク３８が形成されて
いる。このオイルタンク３８はシリンダ穴３８ａ内にピ
ストン３９を摺動可能に挿入配置し、両者間をピストン
リング４０でシールした構造のものである。

【００２３】一方、図３において、上記ケーシング２９
内のドリブンギヤ３１より図示右方には、該ケーシング
２９の回転による遠心力で径方向に移動するウェート４
１と、該ウェート４１の径方向移動により上記胴部２９
ｂの内面に沿って軸方向に移動するカム４２とが配設さ
れている。また、該カム４２の裏面には上記リテーナ３
０の本体部３０ａ，ドリブンギヤ３１，及びリングギヤ
３２の右端面にシール可能に摺接するシールプレート４
３がスラストベアリング４３ａを介して配設されてい
る。

【００２４】また、上記ケーシング２９内のドリブンギ
ヤ３１より図示左方には、図示左側ほど小径となる雄テ
ーパ面４４ａを有し、上記リテーナ３０の本体部３０
ａ，ドリブンギヤ３１，及びリングギヤ３２の左端面に
シール可能に摺接する可動側板４４が配設されている。
該可動側板４４の雄テーパ面４４ａはケーシング２９の
内面に固着されたガイド部材４７の雌テーパ面４７ａに
嵌合している。また、上記可動側板４４には大小２つの
ピストン孔４４ｂ，４４ｃが軸方向に並列に形成されて
おり、該両ピストン孔４４ｂ，４４ｃ内にはピストン４
６の大径ピストン部４６ａ，小径ピストン部４６ｂが挿
入されている。上記大径ピストン孔４４ｂ，大径ピスト
ン部４６ａの底面，先端面で囲まれた空間が一方の油圧
作動室ａとなっており、小径ピストン孔４４ｃ，小径ピ
ストン部４６ｂの底面，先端面で囲まれた空間が他方の
油圧作動室ｂとなっている。このピストン４６は裏面に
配設されたスラストベアリング４８を介して上記胴部２
９ｂの底面で支持されている。また、このピストン４６
はピン４５で上記可動側板４４と共に上記リテーナ３０
の本体部３０ａに係止され、該本体部３０ａと共に回転
するようになっている。

【００２５】そして、上記ピストン４６には、図４に示
すように、上記作動室ａ，ｂに連通するオリフィス４６
ｃ，４６ｄが設けられており、また、該油圧作動室ａ，
ｂからオイルタンク方向への作動油の流れを阻止するワ
ンウェイバルブ４６ｅ，４６ｆが設けられている。

【００２６】ここで、図２，４に示すように上記正主油
路２７ａは、正転側油圧発生室Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｇを上記本
体部３０ａの油路３０ｂ，油圧作動室ｂ，可動側板４
４，オリフィス４６ｄを介して、上記オイルタンク３８
に連通させている。

【００２７】また、上記副主油路２７ｂは、上記逆転側
油圧発生室Ｂ，Ｄ，Ｆ，Ｈを上記可動側板４４内の油路
４４ｄ，油圧作動室ａ，オリフィス４６ｃを介して、オ
イルタンク３８に連通させている。

【００２８】そして、上記正副油路５０ａは、上記ワン
ウェイバルブ４６ｆを介して、オイルタンク３８と上記
正主油路２７ａとを連通させている。また、上記逆副油
路５０ｂは、上記ワンウェイバルブ４６ｅを介して、オ
イルタンク３８と逆主油路２７ｂとを連通させている。

【００２９】つまり、正転側の油圧発生室Ａ，Ｃ，Ｅ，
Ｇの圧力が、該油圧発生室とオイルタンク３８との間に
配設したオリフィス４６ｄ及びワンウェイバルブ４６ｆ
により、上記正側油圧作動室ｂに、また、逆転側油圧発
生室Ｂ，Ｄ，Ｆ，Ｈの圧力が、該油圧発生室とオイルタ
ンク３８との間に配設したオリフィス４６ｃ及びワンウ
ェイバルブ４６ｅにより、上記逆側油圧作動室ａに各々
作用するよう構成されている。

【００３０】次に作用効果について説明する。例えば、
低速走行時において、前輪回転数と後輪回転数が同じ場
合には、ケーシング２９とリテーナ３０とは同じ回転数
となる。そのため、ドリブンギヤ３１とリングギヤ３２
との間に相対的な回転はなく、油圧は発生せず、従って
前輪２４へのトルク伝達の増加はない。またこの時、上
記ウェート４１は、低速走行であるため十分な遠心力が
働かず径方向には移動しない。

【００３１】そして、後輪２２のスリップ等により後輪
回転数が前輪回転数より高くなると、ケーシング２９の
回転数がリテーナ３０より高くなり、リングギヤ３２、
及びドリブンギヤ３１はそれぞれ図２矢印ａ方向に回転
する。この場合、例えばドリブンギヤ３１´に着目する
と、油圧発生室Ａが吐出側となり、油圧発生室Ｈが吸込
側となる。油圧発生室Ａから吐出された作動油は、油路
３０ｂから上記正側油圧作動室ｂに流入する。そして、
該作動油は上記ワンウェイバルブ４６ｆでオイルタンク
３８への流れが阻止されるとともに、オリフィス４６ｄ
で絞られて昇圧し、その油圧によってトルクが前輪２４
へも伝達される。また、このとき上記油圧によって可動
側板４４がドリブンギヤ３１，リテーナの本体部３０
ａ，及びリングギヤ３２の図示左端面を押圧し、また図
示右端面がシールプレート４３を押圧し、これにより油
圧発生室の左，右端面からの油漏れが防止される。

【００３２】次に、高速回転時には、図３において、上
記ウェート４１は遠心力によって上記軸中心側から径方
向外方に移動し、カム４２がリテーナ３０の本体部３０
ａ等を介して可動側板４４を図示左方に押圧し、これに
より上記雄テーパ面４４ａと雌テーパ面４７ａとが結合
し、その結果、上記ケーシング２９の回転がリテーナ３
０に伝達され、回転数差がない場合でも、前輪にトルク
がいわゆる初期トルクとして伝達される。

【００３３】そして、この高速回転時において回転数差
が発生すると、上述と同様に、作動油の昇圧により伝達
トルクが増加するとともに可動側板４４が図３右方に押
圧され、油圧発生室の左，右端面からの油漏れを確実に
防止する。

【００３４】なお、前輪２４のスリップ等によって該前
輪２４の回転数が後輪２２の回転数より高くなると、上
述とは逆に油圧発生室Ｈが吐出側となり油圧発生室Ａが
吸込側となる。この場合、作動油が上記逆主油路２７ｂ
から逆油圧作動室ａに作用し上記同様に可動側板４４を
作動させ、油漏れを防止する。

【００３５】なお、上述のように回転方向が正，逆異な
る場合において、回転数差が同じであっても、正方向の
時はオリフィス４６ｄを、また逆方向の時はオリフィス
４６ｃを設けたので、これらのオリフィス径を適宜設定
することにより互いに異なるトルクを伝達することがで
きる。

【００３６】このように本実施例では、オリフィス４６
ｄ，４６ｃを介して油圧発生室（Ａ〜Ｈ）とオイルタン
ク３８とを連通させる正，逆主油路２７ａ，２７ｂと、
上記主油路２７ａ，２７ｂのオリフィス４６ｄ，４６ｃ
と油圧発生室（Ａ〜Ｈ）との間とオイルタンク３８とを
ワンウェイバルブ４６ｆ，４６ｅを介して連通させる
正，逆副油路５０ａ，５０ｂとを設けたので、各油圧発
生室（Ａ〜Ｈ）それぞれに対して正回転用，逆回転用の
バルブを別個に設けることなく動力を伝達できる。

【００３７】また、上記正，逆主油路２７ａ，２７ｂの
オリフィス４６ｄ，４６ｃと油圧発生室（Ａ〜Ｈ）間に
連通し、油圧を可動側板４４に作用させる正，逆油圧作
動室ｂ，ａを設けたので、正，逆いずれの回転数差にお
いても作動油を常に可動側板４４側に作用させることが
でき、部品点数とともに加工工数を削減してコストを抑
制しながら油漏れを確実に防止できる。

【００３８】さらにまた、ワンウェイバルブの個数が少
なくなり、それだけこのバルブの配置スペースが小さく
なり、リテーナ３０の寸法に自由度が増すため、ドリブ
ンギヤ３１の個数，径寸法の制限を軽減でき、結果的に
伝達容量を増大でき、また同じ駆動力を伝達する際には
上記従来例に比して装置をより小型化できる。

【００３９】また、正，逆回転時には異なるオリフィス
４６ｄ，４６ｃを用いる構造であるため、正，逆回転時
において異なる伝達トルクに設定できる。

【００４０】

【発明の効果】以上のように本発明に係る油圧式動力伝
達装置によれば、一組のワンウェイバルブ及びオリフィ
スという簡単な構造によって動力を伝達でき、また油圧
を常に可動側板に作用させることができ、部品点数とと
もに加工工数を削減して、コストを抑制しながら油漏れ
を防止できる効果がある。また、ワンウェイバルブの配
設スペースが小さくて済む分だけドリブンギヤの個数を
増加でき、伝達トルク容量を増大できる効果があり、さ
らに正，逆回転時の伝達トルクを異なる任意の値に設定
できる効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による油圧式動力伝達装置を
備えた四輪駆動車の概略構成図である。

【図２】上記実施例の作動油流路を示す模式的な系統図
である。

【図３】上記実施例の断面側面図である。

【図４】図３の要部拡大図である。

【図５】図３の V-V線断面図である。

【図６】第１従来例の油圧式動力伝達装置の要部断面側
面図である。

【図７】本出願人が提案した動力伝達装置の作動油流路
を示す模式的な系統図である。

【符号の説明】

２６ 油圧式動力伝達装置 ２７ａ，２７ｂ 正，逆主油路 ２９ ケーシング ３０ リテーナ ３１，３１´ ドリブンギヤ ３２ リングキヤ ３８ オイルタンク ４４ 可動側板 ４６ｃ，４６ｄ オリフィス ４６ｅ，４６ｆ ワンウェイバルブ ５０ａ，５０ｂ 正，逆副油路 ｂ，ａ 正，逆油圧作動室 Ａ〜Ｈ 正，逆油圧発生室

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の回転軸が接続されるケーシング
   内に第２の回転軸が接続されるリテーナを同軸配置し、
   該リテーナにより回転可能に支持されたドリブンギヤを
   上記ケーシングの内面に設けられたリングキヤに噛合さ
   せ、上記ケーシング，リングギヤ，ドリブンギヤ及び上
   記リテーナで正，逆油圧発生室を形成し、該油圧発生室
   内の作動油を第１，第２の回転軸の回転差に応じて上記
   リングギヤとドリブンギヤとで昇圧させることにより第
   １の回転軸と第２の回転軸との間で動力を伝達する油圧
   式動力伝達装置において、上記正，逆油圧発生室とオイ
   ルタンクとをオリフィスを介して連通させる正，逆主油
   路と、該正，逆主油路のオリフィス，油圧発生室間とオ
   イルタンクとを連通させる正，逆副油路と、該正，逆副
   油路に配設され、油圧発生室からオイルタンクへの作動
   油の流れを阻止するワンウェイバルブと、上記ドリブン
   ギヤの軸方向一端面に摺接し、かつ該軸方向に移動可能
   に配置された可動側板と、上記正，逆主油路のオリフィ
   ス，油圧発生室間に連通し、油圧を上記可動側板に作用
   させる正，逆油圧作動室とを備えたことを特徴とする油
   圧式動力伝達装置。