JPH0238719A - ４輪駆動車の動力分配用湿式油圧多板クラッチ - 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、４輪駆動車の動力伝達系の途中に介設される
動力分配用の湿式油圧多板クラッチに関する。

【従来の技術】

このような湿式油圧多板クラッチとして従来、。 特公昭６１−２８５３１号公報に記載のものか知られて
いる。これは、クラッチプレート押圧用の油圧ピストン
がクラッチドラムをシリンダとしてこれに摺動自在に嵌
合されたもので、油圧ピストンはクラッチドラムと共に
回転する構成となっている。

【発明が解決しようとする課題】

このなめ、油圧ピストンとクラッチドラムとの間に形成
される油圧室には制御油圧の他に動力伝達系の回転に伴
って遠心油圧が発生するようになる。そしてこの遠心油
圧が大きくなると、その分抽圧ピストンはクラッチプレ
ートに押圧されるようになり、制御油圧を開放してもク
ラッチプレートが係合したままでトルク伝達を完全にオ
フできなかったり、また所要の制御油圧にコントロール
できないなど、微妙な油圧制、御を行う上で不都合があ
った。 また、クラッチドラムは油圧ピストンが嵌合する関係か
ら所要の伝達トルク容量を得るためにフランチプレート
押圧力を確保する必要があり、クラッチドラムの小径化
が難しく、このため、潤滑油とクラッチドラムの撹拌抵
抗により動力伝達効率が低下しがちである。 そこで本発明は、遠心油圧の発生を未然に防止して湿式
油圧多板クラッチの微妙な油圧制御を可能とし、またク
ラッチドラムの小径化による動力伝達効率の向上を可能
とす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、４輪駆動車の動力伝達系の途
中に介設され、伝達トルクを作動油の圧力に応じて変化
させる湿式油圧多板クラッチにおいて、上記動力伝達系
を覆う不動部材をシリンダとして摺動する油圧ピストン
を備え、この油圧ピストンは、その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のクラッチプレートを押
圧するよう構成してなる。

【作　　　用】

このような手段では、動力伝達系の回転によりクラッチ
ドラムとクラッチプレートが回転しても油圧ピストンは
回転せず、従って、これと不動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。

【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、れる横置きトランスアクス
ル型の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２１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側差動装置４．トランス
ファ装置５．プロ冬うシャフト６．動力分配用の湿式油
圧多板クラ・ンチ７、後輪側差動装置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
から終減速ギヤ１０を介して前Ｗａ側差動装置４に入力
し、そこから左右の前輪に動力伝達される。 また前記終減速ギヤ１０にはトランスファ装置５の入力
ギヤ１１が噛合い、この入力ギヤ１１から一対の変向用
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を介して湿式
油圧多板クラッチ７に入力する。 そしてこの湿式油圧多板クラッチ７により前輪側に対し
て所定比率で分配される後輪側の動力は、終減速ギヤ１
３を介して後輪側差動装置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。 ここで湿式油圧多板クラッチ７は、第３図に示すごとく
電動式オイルポンプ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．デユーティソレノイド
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、電動式オイルポンプ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ユーティ圧
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ユーティソレノイドバルブ１７
が挿入されたもので、このデユーティソレノイドバルブ
１７が制御ユニット１９からのデユーティ信号により所
望のデユ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。なおデユーティ比とデユーティ圧および
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および湿式油圧多板クラッチ７は
、第１図に示すように前記後輪側差動装置８のディファ
レンシャルキャリア２０部分にコンパクトにまとめられ
る。すなわちディファレンシャルキャリア２０には、後
輪側差動装置８のドライブピニオン２１とプロペラシャ
フトＩＰＩの入力軸２２との遊嵌部を覆うように前方へ
突出して入力軸２２周囲のエクステンションケース２３
に接続するシリンダ部２４が不動部材として一体形成さ
れ、第１図（ａ）に示すごとくこのシリンダ部２４の下
面に前記各バルブ１５．１６．１７．１８を一木構成し
たバルブユニット２５が、また側面には電動式オイルポ
ンプ１４がそれぞれ固定されると共に、シリンダ部２４
内に湿式油圧多板クラッチ７が配置されるのである。 前記電動式オイルポンプ１４は、モータ１４ａの出力軸
に直結するインナロータ１４ｂとこれに対応したアウタ
ロータ１４ｃとが前記シリンダ部２４側面のハウジング
部２４ａに収納され、これらはモータ１４ａと共にハウ
ジング部２４ａにボルト固定されるカバー１４ｄによっ
て覆われている。そして吸入ボート１４ｅが前記シリン
ダ部２４下面に取付けられたオイルパン内の図示しない
オイルストレーナ−に連通され、また吐出ボート１４「
が前記レギュレータバルブ１５に連通されている。 ここで湿式油圧多板クラッチ７は、クラッチドラム７ａ
が前記入力軸２２後端のフランジ部２２ａに溶接固定さ
れると共に、クラッチハブ７ｂが前記ドライブピニオン
２１の軸部２１ａにスプライン嵌合されて入力軸２２の
端部にスラストワッシャ２６を介して係止されている。 そしてクラッチドラム１ａの内周には複数枚のリング状
クラッチプレート７ｃが両端部のリテーナプレート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クラッチディスク７ｅが上記各
クラッチプレー１・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、リテーナグレ
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。そして前記リテーナプレートト７ｄに押圧
力を付与するピストン７ｆは、不動部材である前記シリ
ンダ部２４内に摺動自在に嵌合してその区画壁２４ｂお
よび内側ガイド間２４ｃとの間に前記トランスファクラ
ッチバルブ１６に連通ずる油圧室７ｇを形成すると共に
、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、ピストン７ｔに当接す
るアウタレース２７ａが爪２７ｂを介して前記内側カイ
ト１ｉ２４ｃに回転方向に係合し、インナレース２７ｃ
が前記クラッチドラム７ａの内周にスプライン嵌合した
もので、アウタレース２７ａが回転規制されることでピ
ストン７ｒはシリンダ部２４に対し廻り止めされている
。 一方、入力軸２２およびドライブピニオン２１の軸部２
１ａには、クラッチドラム７ａの外周側とクラッチハブ
７ｂの内周側とを連通ずるように油路２２ｂ、２１ｂか
形成されている。そしてシリンダ部２４内の前記作動油
をクラッチドラム７ａの外周でかきあげて図示しないオ
イルガイドにより油路２２ｂに給油し、この作動油を油
１ｉｉ３２１ｂを介してクラ・ｙチハブ７ｂの内周側に
導くことで、スプライン部に半径方向に設けた図示しな
い油路を通じてクラッチプレート？ａ、クラッチディス
ク７０等の多板クラッチを潤滑するようになっている。 なお、この作動油の漏洩を防止すべく、シリンダ部２４
の区画壁２４ｂ内周部とエクステンションケース２３前
部内周部にはそれぞれオイルシール２８．２９が装着さ
れている。 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、これを一方は直接前輪側差動装置４に入力
し、他方は湿式油圧多板クラッチ７を介して後輪側差動
装置８に入力することで４輪ｒ４Ｆ！、勤する。この場
合、湿式油圧多板クラッチ７は、クラッチプレート７Ｃ
およびクラッチディスク７ｅが所定の組成の適切な作動
油中に浸漬されて必要１擦特性を医持しながらその伝達
１−ルクに応じて前輪側から後輪側へ動力分配する。 そしてこの分配比は、制御ユニット１９からのデユーテ
ィ比信号に応じたクラッチ圧の変化により前輪１００％
、後輪０％のＦＦ状態から漸次後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２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ｆＪｌの＠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、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Ｉａ側のクラッチプ
レート７Ｃとクラッチハブ７ｂｌｌｌ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
性能や燃費を向上することができ、また駆動系の振動ｌ
！Ｍ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、動力伝達系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２７ｃなどが回転しても、レリーズベアリング
２７のアウタレース２７ａが不動部材であるシリンダ部
２４に廻り止めされていることから１．二のアウタレー
ス２７ａに接するピストンＩｆら回転しない、このため
ピストン自身への廻り止め機構の追加が不要となる。ま
たピストン７［は、従来の回転ドラムに内蔵した方式に
対して不動部材であるシリンダ部２４に嵌合されており
、ピストン７「とシリンダ部材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ＩＣなどに制御油圧による押圧力以外に不
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。 なお、湿式油圧多板クラッチ７がスベリを生じる際、ク
ラッチプレート７Ｃおよびクラ７チデイスク７ｅが所定
の組成による適切な作動油中に浸漬されていることから
所望の摩擦特性が得られ、スティックスリップは発生し
ない、従って不快な振動や騒音が生じることがなく、ま
た牽擦材については所望の信頼性および耐久性が得られ
る。 また湿式油圧多板クラッチ７−のピストン７ｆはディフ
ァレンシャルキャリア２０のシリンダ部２４をシリンダ
として摺動する構成であって、従来のクラッチドラム内
にピストンを内蔵したものは、ドラム外径でピストン外
径が決まってしまうが、ピストンを回転ドラムから分離
して不動部材のシリンダに設けたため、クラッチドラム
７ａの小径化が可能であり、そうすることで作動油の撹
拌抵抗が減少して動力伝達効率（燃ｇりが向上する。 さらに、湿式油圧多板クラッチ７の油圧制御系は、電動
式オイルポンプ１４およびバルブユニット２５がディフ
ァレンシャルキャリア２０のシリンダ部２４に付設され
る構成であって外部配管が不要で、かつ油圧回路が短か
いコンパクトな構成であるから、圧油のリークがないば
かりか湿式油圧多板クラッチ７の作動油圧は応答性が良
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、ディファレ
ンシャルキャリア２０のシリンダ部２４内に配置される
ので、同等の効果を得るために、トランスミッションの
トランスファ装置に湿式油圧多数クラッチを配置する方
式に対して、トランスファ装置５の構成が簡潔となり、
パワートレーンのレイアウトに自由度が得られる。 なお、以上の実施例では湿式油圧多板クラッチ７を後輪
側差動装置８におけるディファレンシャルキャリア２０
のシリンダ部２４内に配置したが、ＲＲベースのパワー
トレーンで前輪側に独立の差動装置を有する自動車では
、前輪側差動装置における′デフキャリア内に湿式油圧
多板クラッチを配置するものである。 またマニュアル■・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、無段変速機付車両にも
適用可能である。 また、ここでは、ピストンとクラッチドラムのクラッチ
プレートとの間に設けるベアリングをレリーズベアリン
グで説明したが、第５図に示すごとくスラストベアリン
グ方式でも同一の効果が得られ、この場合のビスｌ〜ン
３０の廻り止めは、レース３１の内面に設けた爪３１ａ
（第５図（ａ）参照）を不動部材溝部に嵌合させる。

【発明の効果】

以上説明したとおり本発明によれば、動力伝達系の回転
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、これと不動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微妙な油
圧制御が可能となる。 また、クラッチドラムは油圧ピストンを嵌合する必要が
なく、小径化が容易であって作動油の撹拌抵抗を減少し
て動力伝達効率を向上することが可能となる。

【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ｆ
ａ）は第１図のＡ−Ａ線断面図、第２図は一実施例か適
用される４輪駆動車の伝動系のスケルｈン図、第３図は
一実施例に使用する油圧回路１・・・エンジン、２・・
・クラッチ、３・・・手動変速機、４・・・前輪ｉＢ！
ＩＩ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、７
９・・・油圧室、８・・・後輪側差動装置、９・・・出
力ギヤ、１０・・終滅ｊ！装置、１１・・・入力ギヤ、
１２・・・ベベルギヤ、１３・・・Ｐ減速ギヤ、１４・
・・電動式オイルシール、１４ａ・・・モータ、＋４ｂ
・・・インナロータ、１４ｃ・・・アウタロータ、１４
ｄ・・・カバー、１４ｅ・・・吸入ボート、１４［・・
・吐出ボー１−　。 １５・・・レギュレータバルブ、１６・・・トランスフ
アクランチバルブ、１７・・・デユーティソレノイドバ
ルブ、１８・・・バイ四ツ１〜バルブ、１９・・・制御
ユニツｌ〜、２０・・ディファレンシャルキャリア、２
１・・・ｌくライブビニオン、２１ａ・・・軸部、２１
ｂ　・・油路、２２・・・入力軸、２２ａ・・・フラン
ジ部、２２ｂ・・・油路、２３・・・エクステンション
ケース、２４・・・シリンダ部、２４ａ・・・ハウジン
グ部、２４ｂ・・・区画壁、２４ｃ・・・内側ガイド簡
、２５・・・バルブユニット、２６・・・スラストワッ
シャ、２７・・・レリーズベアリング、２７ａ・・・ア
ウタレース、２７ｂ　　・・暇、２７ｃ・・・インナレ
ース、２８．２９・・・オイルシール。 Ｑ　７゜ ブ４Ｇ］ デトヤ牝 フ３の

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）４輪駆動車の動力伝達系の途中に介設され、伝達
   トルクを作動油の圧力に応じて変化させる湿式油圧多板
   クラッチにおいて、 上記動力伝達系を覆う不動部材をシリンダとして摺動す
   る油圧ピストンを備え、この油圧ピストンは、その油圧
   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のクラッ
   チプレートを押圧するよう構成してなる４輪駆動車の動
   力分配用湿式油圧多板クラッチ。
2. （２）上記油圧ピストンは、不動部材に対し上記ベアリ
   ングのレースを介して廻り止めされている請求項（１）
   記載の４輪駆動車の動力分配用湿式油圧多板クラッチ。