JP3243373B2 - 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、駆動輪側の動力を従動
輪側に該両輪の回転差に応じて伝達する車両用動力伝達
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】前輪及び後輪をエンジンで駆動する４Ｗ
Ｄ車では、エンジンの駆動力を前後輪間の回転差に応じ
て前後輪に分配する動力伝達装置が採用されている。こ
の種の装置として、例えば特開平４−２０１７２５号公
報に示すようなギヤポンプを用いた油圧式の動力伝達装
置がある。

【０００３】この油圧式動力伝達装置は、入力側に配設
したリテーナにドリブンギヤを収容するための凹部を形
成し、該凹部内に設けたピンによりドリブンギヤを回転
自在に支持し、出力側のケーシングの内面に形成された
リングギヤを上記ドリブンギヤに噛合させた構造を有し
ている。そして、上記リングギヤ，ドリブンギヤ，及び
リテーナで油圧発生室を形成し、前後輪間に生じた回転
数差に応じて該油圧発生室内の作動油を昇圧させてトル
ク伝達を行っている。

【０００４】上記油圧式動力伝達装置では、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
のを抑制する必要があり、従って上記リテーナに形成さ
れた凹部の内周面とドリブンギヤの歯先との隙間をでき
るだけ小さくする必要がある。このため該ドリブンギヤ
を軸支するピンの加工精度を上げるのみならず、ドリブ
ンギヤ及びリテーナの加工精度をも上げる必要が生じ
る。

【０００５】しかしながら、上記従来のドリブンギヤを
ピンで軸支する構造では、各部品の寸法精度を上げるに
も限界があり、またそのために特に高圧タイプの装置で
は高価になるという問題がある。また部品点数の低減
化，構造の簡略化を図る上でも不利である。

【０００６】このような問題を解消するために、本件出
願人は、図９に示すように、リテーナ１の外周部に凹部
２を凹設し、該凹部２の内壁面２ａによりドリブンギヤ
３を回転自在に支持する構造のものを提案した（特願平
５−１６１７３４号参照）。これによれば昇圧した作動
油がドリブンギヤ３を凹部２の内壁面２ａに押圧し、こ
の状態でドリブンギヤ３が回転することから、ドリブン
ギヤ３の歯先３ａと内壁面２ａとの隙間からの油漏れを
抑制できる。その結果、各部品の寸法精度をそれほど上
げることなく油漏れを防止でき、しかもドリブンギヤを
軸支するピンを不要にできることから部品点数の削減，
構造の簡略化が図れる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記リテーナ
１の凹部２で平歯車のドリブンギヤ３を軸支する場合、
該ドリブンギヤ３の歯先３ａが凹部２ａの開口縁２ｂに
間欠的に当たることから、ギヤ衝撃音が発生したり，摩
耗したりする懸念がある。

【０００８】ここで、上記ドリブンギヤの各歯を軸芯に
対して大きく傾斜させることによって、歯先を凹部の内
壁面に連続して当てるようにすることが考えられ、本出
願人は、これによりギヤ音を軽減できることを確認して
いる。しかしながら、歯先の斜歯角をあまり大きくする
と作動油のシール性が悪化し、ギヤポンプとしての機能
が低下する場合があり、ドリブンギヤによる対応だけで
は困難である。

【０００９】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、リテーナの凹部によりドリブンギヤを軸支する場合
のギヤ衝撃音，及び摩耗の問題を解消できる動力伝達装
置を提供することを目的としている。

【００１０】

【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、該リテーナの周囲にド
リブンギヤを相対回転自在に配設し、該ドリブンギヤを
上記ケーシングの内周面に結合されたリングギヤに噛合
させ、上記ケーシング，リングギヤ，ドリブンギヤ及び
リテーナで形成される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昇圧させることにより動力
の伝達を行う動力伝達装置において、上記リテーナの外
周部にドリブンギヤを回転自在に支持する凹部を凹設
し、該凹部の開口縁に上記ドリブンギヤの隣接する少な
くとも２つの歯の先端面を同時に摺接させるガイド部を
形成したことを特徴としている。

【００１１】ここで、図８に示すように、上記ガイド部
２ｆは、例えばリテーナ１の凹部２の開口縁２ｃに該凹
部２の軸芯ｃに対して斜めに捻じられた平面２ｅを形成
することにより形成される。このガイド部２ｆは、該開
口縁の内壁面が上記凹部２の内壁面２ａに沿って軸方向
一端部２ｄ側ほど大きく延長された形状となっている。

【００１２】

【作用】請求項１の発明に係る動力伝達装置によれば、
リテーナにドリブンギヤを軸支する凹部を形成し、該凹
部の開口縁にドリブンギヤの隣接する少なくとも２つの
歯の先端面が同時に摺接するガイド部を形成したので、
該ガイド部にドリブンギヤのある歯の先端面が当たり終
わる前に隣接する歯の先端面が当たり始めることから、
上記従来装置のような間欠的な歯当たりの問題はなくな
る。その結果、ギヤ衝撃音の発生や摩耗の問題を解消で
きる。また上記凹部によりドリブンギヤを軸支するの
で、両者の隙間からの油漏れを防止できるとともに、部
品点数の削減，構造の簡略化が図れる。

【００１３】

【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ないし図７は、請求項１の発明の一実施
例による油圧式動力伝達装置を説明するための図であ
り、図１は本実施例のリテーナのドリブンギヤ軸支部分
を示す斜視図、図２は図１の要部拡大図、図３はリテー
ナのリングギヤ係合部分を示す模式図、図４は動力伝達
装置の断面側面図、図５は上記実施例装置の断面正面
図、図６は上記実施例装置の作動油流路を模式的に示す
構成図、図７は上記実施例装置が搭載された四輪駆動車
の概略構成図である。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者に
適用した場合を例にとって説明する。

【００１４】図７において、１７は本実施例装置を搭載
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、該ミッション１９にはトランスファ２
０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、伝達軸２３を介して前
輪２４に伝達するもので、該前輪２４と伝達軸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２
５ｂ（以下リヤデフと略す）が配設されている。

【００１５】上記フロントデフ２５ａと伝達軸２３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。

【００１６】上記動力伝達装置２６は、図６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，及びオイルタンク３８等を内蔵
するギヤポンプ式のものである。この動力伝達装置２６
は、ケーシング２９内にリテーナ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
内周面にスプライン嵌合されたリングギヤ３２に噛合さ
せ、該リングギヤ３２，上記ドリブンギヤ３１，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は上記伝達軸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２４，２２の回転差に応じて上記ドリブンギヤ３１と
リングギヤ３２とで昇圧させることにより、伝達軸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。

【００１７】上記動力伝達装置２６の具体的構造を示す
図４，５において、上記ケーシング２９は円筒状の胴部
２９ａと、これの図示右方端面に固着された蓋部２９ｂ
及び左端面に固着された底部２９ｃとからなり、該胴部
２９ａの内周面に上記リングギヤ３２がスプライン嵌合
されている。このリングギヤ３２の歯先は上記リテーナ
３０の本体部３０ａの外周面に摺接している。

【００１８】また、上記リテーナ３０は四葉状の本体部
３０ａと、これにスプライン嵌合した軸部３３とから構
成されており、上記本体部３０ａには後述するように上
記各ドリブンギヤ３１を収容し、かつ相対回転可能に支
持し得る４つの凹部３０ｃが形成されている。この凹部
３０ｃの内周面と各ドリブンギヤ３１の歯先３１ａとの
間にはそれぞれ微小隙間が形成されている。上記軸部３
３の中径部３３ａはころがり軸受３４を介してケーシン
グ２９の底部２９ｃに回転自在に支持されており、また
該底部２９ｃと軸部３３の大径部３３ｂとの間は、耐圧
オイルシール３５でシールされている。

【００１９】上記軸部３３の大径部３３ｂの軸心部に
は、作動油を貯蔵し、かつ油温上昇による作動油の体積
増加を吸収し得るオイルタンク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
３９ａでシールした構造のものである。

【００２０】上記軸部３３のリテーナ３０の図示左方に
は、該リテーナ３０左端面に当接する円板状の側板４０
が挿入されている。また該リテーナ３０の図示右方に
は、該リテーナ３０の右端面に当接する円板状の側板４
１が挿入されており、該側板４１は上記軸部３３に嵌合
している。この両側板４０，４１とリテーナ３０とは上
記軸部３３の先端部３３ｃに螺装されたロックナット４
３により締め付け固定されている。さらに上記各側板４
０，４１はピン４２ａ，４２ｂでリテーナ３０に係止さ
れ、該リテーナ３０とともに回転するようになってい
る。

【００２１】また、上記リテーナ３０の軸方向幅寸法は
各ドリブンギヤ３１，リングギヤ３２の軸方向幅寸法と
同一に設定されており、これはリテーナ３０，ドリブン
ギヤ３１，リングギヤ３２を組み合わせた状態で共加工
により面一に形成されたものである。また上記リテーナ
３０の右端面と側板４１との間には厚さ０．１ｍｍ以下
のシム４４が介設されている。これにより上記両側板４
０，４１とドリブンギヤ３１，リングギヤ３２との間に
は上記シム４４の厚さ分の隙間が設けられており、ドリ
ブンギヤ３１，リングギヤ３２，及びリテーナ３０の間
の相対回転が支障なく行えるようになっている。

【００２２】上記左側の側板４０は一対の第１，第２側
板４０ａ，４０ｂを張り合わせて構成されている。この
第１側板４０ａの内面の半径方向外側には第２側板４０
ｂの端面とで第１油圧作動室ａを構成する凹部４５ａが
形成されており、該作動室ａの内側には第２油圧作動室
ｂを構成する凹部４５ｂが形成されている。この両油圧
作動室ａ，ｂは軸方向に見て同心円上に位置し、かつ軸
直角方向に見て重なる位置に位置している。

【００２３】上記第１油圧作動室ａは第２側板４０ｂに
形成された油圧通路４６を介して逆転側の油圧発生室
Ｂ，Ｄ，Ｆ，Ｈに連通されており、第２油圧作動室ｂは
第２側板４０ｂ，リテーナ３０に連通形成された油圧通
路４７ａ，４７ｂを介して正転側の油圧発生室Ａ，Ｃ，
Ｅ，Ｇに連通されている。

【００２４】また上記第１側板４０ａには第１，第２油
圧作動室ａ，ｂに連通するオリフィス４８ａ，４８ｂが
形成されており、該各オリフィス４８ａ，４８ｂは上記
オイルタンク３８に連通している。さらに上記第１側板
４０ａには、第１，第２油圧作動室ａ，ｂからオイルタ
ンク３８方向への作動油の流れを阻止するワンウェイバ
ルブ４９ａ，４９ｂが設けられている。

【００２５】ここで、図６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の油圧通路４７ａ，４７ｂ，第２油圧作動室
ｂ，オリフィス４８ｂを介してオイルタンク３８に連通
させている。また、逆主油路２７ｂは、逆転側油圧発生
室Ｂ，Ｄ，Ｆ，Ｈを油圧通路４６，第１油圧作動室ａ，
オリフィス４８ａを介して上記オイルタンク３８に連通
させている。

【００２６】そして、正副油路５０ａは、上記ワンウェ
イバルブ４９ｂ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。また逆副油路５０ｂは上
記ワンウェイバルブ４９ａ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。

【００２７】即ち、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４８ｂ，ワンウェイバルブ４９ｂによ
り、第２油圧作動室ｂに作用し、また、逆転側の油圧発
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４８ａ，ワンウェ
イバルブ４９ａにより、第１油圧作動室ａに作用するよ
う構成されている。

【００２８】上記右側の側板４１の外面には、円筒状の
軸受け部４１ａが一体に突出形成されており、該軸受け
部４１ａは上記ロックナット４３の外周部を囲ってい
る。また上記ケーシング２９の蓋部２９ｂの内壁には上
記軸受け部４１ａの外周面に間を開けて対向する凹部２
９ｄが凹設されており、この凹部２９ｄの内周面と上記
軸受け部４１ａの外周面との間にはニードル軸受５２が
配設されている。これにより上記軸部３３の先端部３３
ｃは側板４１を介してケーシング２９に回転自在に支持
されている。

【００２９】そして、図１〜３に示すように、上記リテ
ーナ３０の各凹部３０ｃには本実施例の特徴をなすガイ
ド部５５が形成されている。このガイド部５５は上記ド
リブンギヤ３１に対するガイド面５５ａと上記リングギ
ヤ３２に対するガイド面５５ｂとを有し、このガイド面
５５ａ，５５ｂは上記凹部３０ｃの左右開口縁３０ｄに
該凹部３０ｃの軸芯に対して斜めに捻じられた平面５５
ｃ（影線で示す面）を形成することによって形成された
ものであり、一方の端部Ｐ側ほど内壁面３０ｃ，外面３
０ｅを延長した形状となっている。これにより上記ガイ
ド面５５ａにはドリブンギヤ３１の隣接する歯先３１
ａ，３１´が同時に摺接し、また上記ガイド面５５ｂに
は上記リングギヤ３２の隣接する歯先３２ａ，３２ａ´
が同時に摺接するようになっている。

【００３０】また上記ドリブンギヤ３１の各歯先３１ａ
は上記ガイド部５５と逆方向に斜に形成されており、こ
の傾斜角は１ピッチ相当角度以下に設定されている。こ
れにともなって上記リングギヤ３２の各歯先も斜に形成
されている。

【００３１】上記ドリブンギヤ３１の歯を斜めに形成す
るに当たっては、ギヤポンプとしての機能に支障をきた
さない程度に傾斜させる必要があり、具体的には「噛み
合い率−１」ピッチ程度にするのが望ましい。通常噛み
合率は２以下であるので、傾斜角は１ピッチ相当角以下
となる。

【００３２】次に本実施例の作用効果について説明す
る。例えば車両前進時において、前輪回転数と後輪回転
数とが同じ場合には、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がなく、従って前輪
２４へのトルク伝達の増加はない。

【００３３】一方、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り、ケーシング２９の回転
数がリテーナ３０より高くなると、リングギヤ３２及び
ドリブンギヤ３１はそれぞれ図６矢印ｎ方向に回転す
る。この場合、例えばドリブンギヤ３１´に注目する
と、油圧発生室Ａが吐出側となり、油圧発生室Ｈが吸入
側となる。油圧発生室Ａから吐出された作動油は、油圧
通路４７ｂ，４７ａから第２油圧作動室ｂに流入する。
そして、該作動油はワンウェイバルブ４９ｂ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４
８ｂ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。

【００３４】またこの場合、相対的に油圧発生室Ａが高
圧側，油圧発生室Ｈが低圧側となるが、このときドリブ
ンギヤ３１´は軸支されず単に凹部３０ｃ内に支持され
ているだけなので、油圧発生室Ａからの油圧の作用によ
りドリブンギヤ３１´は、リングギヤ本体部３０ａ側に
移動し、該ドリブンギヤ３１´の歯先３１ａが凹部３０
ｃの内壁面に当接する。これにより微小隙間をシールで
き、該隙間からの油漏れを防止できる。

【００３５】さらに、図２に示すように、上記ドリブン
ギヤ３１´が矢印ａ方向に回転する場合は、ドリブンギ
ヤ３１´の歯先３１ａの図示右側のガイド面５５ａへの
摺接点は摺接開始線ｍに沿って移動するが、その摺接点
が図示右端ｍ´に達する前に次の歯先３１ａ´が摺接開
始する。さらにまた、図３に示すように、リングギヤ３
２の歯先３２ａの右側ガイド面５５ｂへの摺接点は摺接
開始線ｎに沿って移動するが、その摺接点が図示右端ｎ
´に達する前に次の歯先３２ａ´が摺接開始する。これ
により上記各歯先３１ａ，３２ａが従来の間欠的摺接と
は異なり、連続して摺接することとなる。なお、ドリブ
ンギヤ３１´が図示矢印ｂ方向に回転する場合は、図示
左側のガイド面５５ａにおいて上記矢印ａ方向に回転す
る場合と同様の動作が行われる。

【００３６】このように本実施例によれば、リテーナ３
０に凹部３０ｃを形成し、該凹部３０ｃの開口縁３０ｄ
に、ドリブンギヤ３１，リングギヤ３２の隣接する歯先
３１ａ，３１ａ´，３２ａ，３２ａ´が同時に摺接する
ガイド面５５ａ，５５ｂを形成したので、各歯先３１
ａ，３２ａが凹部３０ｃの内壁面，外壁面に連続して摺
接することとなり、よってギヤ衝撃音の発生を抑制でき
るとともに、摩耗を回避できる。

【００３７】また上記ドリブンギヤ３１，リングギヤ３
２の各歯先３１ａ，３２ａを斜歯状に形成したので、上
記各歯先の連続摺接をより確実に行うことができ、上記
ギヤ衝撃音等をより一層確実に防止できる。

【００３８】さらに上記リテーナ３０に形成した各凹部
３０ｃによりドリブンギヤ３１を回転自在に支持したの
で、従来のピンで軸支する構造に比べて各部品の寸法精
度をそれほど上げることなく油漏れを防止でき、かつ部
品点数を削減できるとともに構造を簡略化できる。

【００３９】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明に係る動力
伝達装置によれば、リテーナにドリブンギヤを軸支する
凹部を形成し、該凹部の開口縁にドリブンギヤの隣接す
る複数の歯先が同時に摺接するガイド部を形成したの
で、ギヤ衝撃音の発生を抑制できるとともに摩耗を回避
できる効果がある。

【００４０】

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１，２の発明の一実施例による動力伝達
装置を説明するためのリテーナ，ドリブンギヤ軸支部分
の斜視図である。

【図２】上記実施例装置のドリブンギヤ摺接部分を示す
要部拡大図である。

【図３】上記実施例装置のリングギヤ摺接部分を示す模
式図である。

【図４】上記実施例装置の断面側面図である。

【図５】上記実施例装置の断面正面図である。

【図６】上記実施例装置の全体構成を示す模式図であ
る。

【図７】上記実施例装置を備えた四輪駆動車の概略構成
図である。

【図８】本発明のガイド部を説明するための斜視図であ
る。

【図９】本発明の成立過程を説明するためのリテーナ，
ドリブンギヤ軸支部分の斜視図である。

【符号の説明】

２６ 動力伝達装置 ２９ ケーシング ３０ リテーナ ３０ｃ 凹部 ３０ｄ 開口縁 ３１ ドリブンギヤ ３１ａ 歯先 ３２ リングギヤ ５５ ガイド部 Ａ〜Ｈ 油圧発生室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16D 31/04 B60K 17/348

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
   リテーナの周囲にドリブンギヤを相対回転自在に配設
   し、該ドリブンギヤを上記ケーシングの内周面に結合さ
   れたリングギヤに噛合させ、上記ケーシング，リングギ
   ヤ，ドリブンギヤ及びリテーナで形成される油圧発生室
   内の作動油を第１，第２の回転軸の回転差に応じて昇圧
   させることにより動力の伝達を行う動力伝達装置におい
   て、上記リテーナの外周部にドリブンギヤを回転自在に
   支持する凹部を凹設し、該凹部の開口縁に上記ドリブン
   ギヤの隣接する少なくとも２つの歯の先端面を同時に摺
   接させるガイド部を形成したことを特徴とする動力伝達
   装置。