JPH01261554A - 駆動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、入力軸と出力軸との間に差動回転が生じたと
きに入力軸の回転動力を出力軸に伝えるようにした駆動
力伝達装置に関するものである。

〈従来の技術〉 前輪側駆動軸と後輪側駆動軸との間に配置され両軸の間
でトルクを伝達する多板クラッチと、この多板クラッチ
を作動する作動ピストンを備えた駆動力伝達装置におい
ては、前輪１１！Ｉ駆動軸と後輪側駆動軸との相対回転
によって圧油を吐出する差動ポンプを備え、この差動ポ
ンプによって発生した圧力を作動ピストンに作用して多
板クラッチを摩擦係合させるようになっている。

この種の駆動力伝達装置においては、脱輪時等に多板ク
ラッチが長時間滑りＩ！Ｊ擦を生じた場合には、多板ク
ラッチに摩擦熱か発生してクラッチプレートを損傷する
恐れがある。

このような問題を解決するものとして従来、実開昭６１
−１４２９４５号に記載されているように、カムを利用
したロックアツプａ横を備えた駆動力伝達装置が知られ
ている。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記した公知の駆動力伝達装置における
ロックアツプｉＭは、Ｖ字状凹溝と、このＶ字状凹溝に
係合するボールとによる一対のカム係合体の構成である
。従って、ｖ字凹講とボールとの係合は点接触となって
おり、非常に血圧が高い状態になっている。

ロックアツプ時には入力軸と出力軸間で流れる全トルク
がカム部に作用するため、上記の状態を考慮してカム部
の同性を高くしなければならず、このため構造が複雑か
つ大形化する問題がある。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたもの
で、その構成は、入力軸と出力軸との間に配置され両軸
の間でトルクを伝達する多板クラッチと、この多板クラ
ッチを押圧する作動ピストンと、前記入力軸と出力軸と
の差動回転に応じた油圧力を前記作動ピストンに作用さ
せる油圧発生手段とを備えた駆動力伝達装置において、
前記入力軸および出力軸の一方にハウジングを連結し、
他方に前記ハウジングに回転可能に軸承された回転軸を
連結し、前記ハウジング内に円周方向に相対回転可能に
カム係合し相対回転によって前記多板クラッチを押圧す
るＶ字状凹カム並びにこの凹カムと線接触にて係合する
凸カムとからなる一対のカム係合体を配置し、この一対
のカム係合体の一方を前記回転軸に連結し、他方を前記
回転軸に相対回転可能に嵌合し、前記ハウジングの内周
に前記多板クラッチのアウタプレートを係合し、これら
アウタプレートの各間に配置される多板クラッチのイン
ナプレートを前記他方のカム係合体に係合して成るもの
である。

〈作　用〉 上記した構成により、入力軸と出力軸の相対回転速度差
が増大し、多板クラッチの摩擦係合力が増大して伝達ト
ルクが皿ばねにて設定されたバイアス以上になると、一
対のカム係合体が相対回転してカム作用により軸方向に
相対変位する。かかる一対のカム係合体の軸方向相対変
位によりアウタプレートとインナプレートが押圧され、
アウタプレートとインナプレートは略直結状態に結合さ
れる。これによって多板クラッチによる伝達トルクは急
激に上昇し、ぬかるみ等からの成田を容易にすると共に
、アウタプレートとインナプレートの滑り摩擦を抑制し
て両プレートの損傷を未然に防止する。この場合、一対
のカム係合体は線接触により相対変位するため低い面圧
でロックアツプ状態となる。

〈実施例〉 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第３図において、１０はエンジン、１１はトランスミッ
ション、１３は前輪側差動装置、１４は後輪側差動装置
、１５は前輪側駆動軸（人力軸）、１６は後輪側駆動軸
（出力軸）、１７は前輪、１８は後輪、２０は前輪側駆
動軸１５と後輪側駆動軸１６間に設けられた駆動力伝達
装置を示す、エンジン１０の出力はトランスミッション
１１を介して前輪差動装置１３に伝えられ、前輪１７を
駆動するとともに、前輪側駆動軸１５に伝えられ、その
回転は駆動力伝達装置を介して後輪側駆動軸１６に伝達
され、後ＩＰｌａ１８を駆動スル。

前記駆動力伝達装置２０は第１図に示すように、回転ハ
ウジング２１とこの回転ハウジング２１内を縦貫して回
転可能に軸承された回転軸２２と、これら回転ハウジン
グ２１と回転軸２２との差動回転に応じた油圧を発生す
る油圧発生手段２３と、この油圧発生手段２３にて発生
した油圧力が作用される作動ピストン２４と、この作動
ピストン２４の押圧力によって摩擦係合される多板クラ
ッチ２５とによって主に構成されている。

前記回転ハウジング２１の一端には前記前輪側駆動軸１
５が一体的に結合され、また前記回転軸２２内には前記
後輪ＩＩＩ駆動軸１６がスプライン係合されている０回
転ハウジング２１内には回転軸２２と同心的に潤滑油チ
ャンバ２７が形成され、この潤滑油チャンバ２７の一端
開口はエンドカバー２８にて閉鎖されている。潤滑油チ
ャンバ２７内には一対のカム係合体３０の一方を構成す
るクラッチハブ３１が回転軸２２の外周に回転並びに軸
方向移動可能に支持され、このクラッチハブ３１の端面
に凸カムを形成する円筒ビン３２が、その軸線を回転ハ
ウジング２１の半径方向に向けて円周上等角度間隔に保
持されている。クラッチハブ３１の一端には前記多板ク
ラッチ２５を作動ピストン２４との間で挾持するようト
ルク受承体３１ａが設けられている。また回転軸２２の
外周には前記−対のカム係合体３０の他方を構成するカ
ムプレート３３がスプライン係合されている。カムプレ
ー］・３３の前記クラッチハブ３１の端面に対向する面
には前記円筒ビン３２に係合するそれと同数の■字状凹
カムを形成するカム？１ｌＩ３４が円周上等角度間隔で
形成されている。このカム溝３４は第５図及び第６図で
示すように、円周方向に沿ってＶ字状の形状をなし、外
周方向にやや拡がり角度θをもたせである。しがして、
前記各円筒ビン３２は通常、カムプレート３３とクラッ
チハブ３１との間に介装された皿ばね３５の撓力により
Ｖ字状カム溝３４の中央に係合されている。

また前記潤滑油チャンバ２７内には多板クラッチ２５を
構成する複数のアウタプレート３７とインナプレート３
８が交互に配置されており、アウタプレート３７は回転
ハウジング２１内の内周にスプライン係合され、インナ
プレート３８はクラッチハブ３１の外周にスプライン係
合されている。

前記作動ピストン２４と回転ハウジング２１の内端との
間には、軸方向に制限された円筒状の空間部４０が形成
され、この空間部４０にその軸方向寸法より儀かに小さ
な肉厚のロータ４１が摺接可能に収納されている。この
ロータ４１は第２図で示すように、中心部を前記回転軸
２２の外周にスプライン係合され、また直径方向に延び
る２枚のブレード４２を有している。これにより前記空
間部４０は、複数のブレード４２によって円周上複数の
空間部に区画され、これら各空間部にシリコンオイル等
の高粘度油が充填されている。この空間部４０に収納さ
れたブレード４２を持つロータ４１及び高粘度油により
前記油圧発生手段２３を構成している。

上記した構成において、前輪側駆動軸１５と後輪側駆動
軸１６とが相対回転して前記ロータ４１が回転ハウジン
グ２２内で相対回転すると、空間部４０に充填された高
粘度油がブレード４２により、接近した２面間を回転速
度差に応じた流速で強制移動される。この際、回転ハウ
ジング２１及び作動ピストン２４の両端面との粘性摩擦
により空間部４０内にロータ４１の回転速度に比例した
内圧が発生する。すなわち、この内圧は、例えばブレー
ド４２が回転ハウジング２１に対して第２図の矢印方向
に回転する場合には、隣接する２つのブレード４２で囲
まれた空間部の先行するブレード側をＡ、後続するブレ
ード側をＢとすると、Ａ点で最も高く、Ｂ点で最も低い
圧力分布となり、空間部４０にブレード４２の回転速度
に比例した圧力が発生し、この圧力が作動ピストン２４
に作用して多板クラッチ２５を押圧する。従って、複数
のアウタプレート３７とインナプレート３８が作動ピス
トン２４に作用する油圧力に応じた押圧力でｆｌｌｔｌ
ｊ係合され、多板クラッチ２５を介して前輪側駆動軸１
５より後輪側駆動軸１６に回転トルクが伝達され、４輪
駆動状態となる。この場合、多板クラッチ２５のインナ
プレート３８に伝達された回転トルクは、クラッチハブ
３１、円筒ビン３２及びカムプレート３３を介して回転
軸に伝えられ゛る。このような結果、前輪１７若しくは
後輪１８がぬかるみ等にはまって空転しても、ぬがるみ
等からの脱出を可能にできる。

ところで、この脱出が思うようにならず、脱出のために
アクセルを踏み込んでエンジン回転を高めた場合には、
前輪側駆動軸１５と後輪側駆動軸１６の差動回転（相対
回転速度差）が増大し、多板クラッチ２５の摩擦係合力
が増大して伝達トルクも上昇する。しかして差動回転が
Ｎｌ（第１０図）に達し、その伝達トルクか皿はね３５
にて設定されたバイアス以上になると、クラッチハブ３
１とクラッチプレート３３か皿ばね３５に抗して相対回
転して円筒ビン３２がカム清３４を線接触しながら乗り
上げ、その結果クラッチハブ３１はクラッチプレート３
３に対して軸方向に変位し、そのトルク受承体３１ａに
て多板クラッチ２５を作動ピストン２４に向かって押圧
する。このクラッチハブ３１の軸方向変位によりアウタ
プレート３７とインナプレート３８は略直結状態に結合
し、ロックアツプされる。これにより多板クラッチ２５
による伝達トルクは、第１０図のトルク伝達特性に示す
ように、所定の差動回転Ｎ１を境にして急激に上昇し、
前記ぬかるみ等からの脱出を容易にすると同時に、アウ
タプレート３７とインナプレート３８の滑り摩擦を抑制
して両プレートの損傷を未然に防止する。

上記ロックアツプ時には前輪側駆動軸１５と後輪側駆動
軸１６間で流れる全トルクか一対のカム係合体３０に作
用するが、前記のように７字状のカム講３４と円筒ピン
３２どの線接触による係合であるため、血圧が低くなり
カム係合体の強度限界か高くなり、カム係合体の剛性を
従来はど高くする必要がない。

第７〜９図は、本発明の他の実施例である。

このものは、前記円筒ビン３２に代えて円錐部ピン３２
ａを回転軸２２と軸線を平行にしてクラッチハブ３１に
保持させ、この円錐部ビン３２ａの円錐部の稜線をクラ
ッチプレート３３のカム涌３４に線接触させたものであ
る。この場合も上記と同等な作用を奏する。

上記した実施例においては、作動ピストン２４に作用す
る油圧力を、高粘度油をブレードによって強制移動させ
る油圧発生手段であるが、従来周知の差動ポンプを用い
てもよい。

〈発明の効果〉 以上述べたように本発明は、入力軸及び出力軸の一方に
連結されたハウジング内に円周方向に相対回転可能にカ
ム係合し相対回転によって多板クラッチを押圧する一対
のカム係合体を配置し、この一対のカム係合体の一方を
ハウジングに回転軸承された回転軸に連結し、他方を回
転軸に相対回転可能に嵌合し、ハウジングの内周に前記
多板クラッチのアウタプレートを係合し、これらアウタ
プレートの各間に配置される多板クラッチのインナプレ
ートを前記他方のカム係合体に係合させ、前記一対のカ
ム係合体は一方のＶ字状凹カムに対し他方はこの凹カム
に線接触する凸カムとした構成であるから、カム係合体
は面接触により血圧が低くなり、従来のボールによる点
接触のように局部的な集中荷重を回避することができ、
カム係合体の強度限界が高くなり、カム係合体の剛性を
従来はど高くしなくても、ロックアツプ機能を確保する
効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は駆動力伝
達装置の断面図、第２図は第１図の■−■線断面図、第
３図は４＠駆動車の概略図、第４図はロックアツプＲ横
の要部断面図、第５図は第４図のｖ−ｖ線断面図、第６
図は第５図のＶｌ矢視図、第７図はロックアツプ機構の
他の実施例を示す要部断面図、第８図は第７図の■−■
線断面図、第９図は第８図の■矢視図、第１０図は差動
回転に対する伝達トルク特性を示す線図である。 １５・・・前輪（ｌＩＩ駆動軸、１６・・・後輪側駆動
軸、２１・・・回転ハウジング、２２・・・回転軸、２
３・・・油圧発生手段、２４・・・作動ピストン、２５
・・・多板クラッチ、３０・・・カム係合体、３１・・
・クラッチハブ、３２・・・円筒ピン、３３・・・クラ
ッチプレート、３７・・・アウタプレート、３８・・・
インナプレート。 特許出願人　　豊田工機株式会社 代　　理　　人　　　　　平　　　井　　　二　　　部
第１図 口 Ｚ 第３図 第４図 第７図 第８図 差動回転

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力軸と出力軸との間に配置され両軸の間でトル
   クを伝達する多板クラッチと、この多板クラッチを押圧
   する作動ピストンと、前記入力軸と出力軸との差動回転
   に応じた油圧力を前記作動ピストンに作用させる油圧発
   生手段とを備えた駆動力伝達装置において、前記入力軸
   および出力軸の一方にハウジングを連結し、他方に前記
   ハウジングに回転可能に軸承された回転軸を連結し、前
   記ハウジング内に円周方向に相対回転可能にカム係合し
   相対回転によって前記多板クラッチを押圧するＶ字状凹
   カム並びにこの凹カムと線接触にて係合する凸カムとか
   らなる一対のカム係合体を配置し、この一対のカム係合
   体の一方を前記回転軸に連結し、他方を前記回転軸に相
   対回転可能に嵌合し、前記ハウジングの内周に前記多板
   クラッチのアウタプレートを係合し、これらアウタプレ
   ートの各間に配置される多板クラッチのインナプレート
   を前記他方のカム係合体に係合して成る駆動力伝達装置
   。