JPH04154431A - 四輪駆動車用駆動力伝達装置 - 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〉 この発明は、四輪駆動車の駆動軸と被駆動軸との間に介
在して駆動力を伝達する四輪駆動車用駆動力伝達装置に
関する。

く従来の技術〉 四輪駆動車は、悪路走破性に優れているだけでなく、一
般道においても加速性や走行安定性に優れていることか
ら、急速に普及してきている。

四輪駆動車は、基本的には、前後輪を直結することによ
り実現てきるが、このようにした場合、強固な四輪駆動
状態が得られるという利点かある一方、旋回走行時に前
、後輪間に生しる回転速度差が吸収できないため、いわ
ゆるタイトコーナブレーキング現象が発生し、旋回性能
か悪化するという難点かある。したかって、実用化され
ている四輪駆動車は、前後輪間に適宜の連結手段（駆動
力伝達装置）を介装し、この駆動力伝達装置を介して、
前後輪を連結するようにしている。

この駆動力伝達装置としては、油の剪断抵抗によってト
ルクを伝達するビスカス・カップリングや、その内部に
発生する油圧によってトルクを伝達する差動ポンプ型の
装置（例えば、特開平ｌ−１６４６２８号参照）かある
。

一方、従来より、デファレンシャル内に多板クラッチを
組み込んて所要時に左右輪を直結するようにしたリミテ
ッド・スリップ・デフ（ＬＳＤ）かあった。この多板ク
ラッチ型の装置は、プレートとうしを直接圧接させるの
で、小型で高トルクの伝達か行える反面、回転速度差に
対する伝達トルク特性がリニアーであるため、アンチ・
スキッド・ブレーキ装置（ＡＢＳ）との併用時に、当該
アンチ・スキッド・ブレーキ装置とのマツチングが悪い
という難点があった。

すなわち、制動時に車輪ロックが生じた場合、アンチ・
スキッド・ブレーキ装置は、ロック状態にある車輪に加
わる制動力を減じ、ロック状態を解除させるべく動作し
、リミテッド・スリップ・デフはロック状態にある車輪
への駆動力を増大させるべく動作するため、制動力の低
下と駆動力の増大によりロック車輪の適正な減速が阻害
され、アンチ・スキッド・ブレーキ装置による本来の制
動動作か妨げられる。

〈発明か解決しようとする課題〉 このような問題を解決するべく、上記のヒスカス・カッ
プリングや差動ポンプ型装置等の駆動力伝達装置をデフ
ァレンシャル内に組み込んで、リミテッド・スリップ・
デフ（Ｌ　Ｓ　Ｄ）として使用することが試みられてい
る。

ところが、上記のビスカス・カップリングを組み込んだ
場合、いわゆるハンプ現象によって高トルクの伝達か行
えるという利点がある一方、油の剪断抵抗を介してトル
クを伝達するので、伝達トルク特性の調整が困難であり
、したかって、アンチ・スキッド・ブレーキ装置（ＡＢ
Ｓ）とのマツチングを良好にすることが困難であるとい
う問題が残存していた。

また、上記の差動ポンプ型の装置を組み込んだ場合、発
生油圧の調整によって伝達トルク特性の調整が容易に行
え、アンチ・スキッド・ブレーキ装置に対して容易にマ
ツチングさせることができるという利点がある一方、ビ
スカス・カップリングのハンプ時のような高トルク伝達
を実現するには、装置が大型化するという問題があった
。

この発明は、上記問題点に鑑みてなされたちのてあり、
小型で高トルクの伝達が行え、しかもアンチ・スキッド
・ブレーキ装置に対して容易にマツチングさせることが
できる四輪駆動車用駆動力伝達装置を提供することを目
的とする。

く課題を解決するための手段〉 上記問題を解決するためのこの発明の四輪駆動車用駆動
力伝達装置は、駆動軸と連動回転するデファレンシャル
ケース内に、左輪及び右輪をそれぞれ取りつける一対の
被駆動軸どうしの差回転を吸収する差動装置を備えた四
輪駆動車用駆動力伝達装置において、 上記一対の被駆動軸のうちの何れか一方とデファレンシ
ャルケースとの間に介在され、両者間の回転速度差に応
じて発生させた油圧を介して両者間の差動を制限すると
共に、上記被駆動軸の軸方向に移動自在な差動ポンプと
、 上記一方の被駆動軸とデファレンシャルケースとの間に
介在されると共に、差動ポンプに隣接配置され、差動ポ
ンプの軸方向への移動によって押圧されることにより摩
擦係合して、駆動軸と上記一方の被駆動軸との間の差動
を制限する多板クラッチと、 上記デファレンシャルケースと差動ポンプとを連動回転
させると共に、差動ポンプによる伝達トルクの増大に伴
って差動ポンプを多板クラッチ側へ移動させるカム機構
とを具備することを特徴とするものである。

また、上記差動装置が、上記差動装置が、デファレンシ
ャルケースと一体回転するリングギアと、上記一対の被
駆動軸のうちの何れか一方と一体回転するサンギアと、
上記リングギア及びサンギアにそれぞれ噛合し両者の回
転速度差に応じて公転する遊星ギアと、上記一対の被駆
動軸のうちの他方と一体回転し、上記遊星ギアを自転自
在に保持したキャリアとを備え、このキャリアの中心部
に設けられたボス部が、サンギアに相対回転自在に嵌合
しているものであっても良い。

〈作　用〉 上記構成の四輪駆動車用駆動力伝達装置によれば、上記
差動装置の働きて、デファレンシャルケースの回転速度
が開被駆動軸の平均回転速度に等しくなると共に、一方
の被駆動軸か増速（または減速）された分たけ他方の被
駆動軸か減速（または増速）される。したかって、差動
ポンプが、デファレンシャルケースすなわち駆動軸側と
一方の被駆動軸との間に生した回転速度差に応して発生
させた油圧によって、駆動軸側と一方の被駆動軸との差
動を制限することにより、上記差動装置による開被駆動
軸の差動を制限することができ、開被駆動軸への適正な
トルク配分を行うことかできる。

そして、例えば左右輪の一方か脱輪して空転し、他方か
停止してしまった場合等で、駆動軸と一方の被駆動軸と
の回転速度差か著しく増大し、差動ポンプによる伝達ト
ルクが増大すると、カム機構か差動ポンプを移動させて
多板クラッチを直結状態とすることにより、デファレン
シャルケースと開被駆動軸とを一体的に回転させて、伝
達トルクを急激に増大させることができる。このように
、所要時に多板クラッチによって開被駆動軸を一体的に
回転させて高い伝達トルクを得ることかてきるのて、差
動ポンプとしては小型のものを使用でき、全体の小型化
を実現できる。しがも、上記の差動ポンプの発生油圧特
性及びカム機構の伝動特性を適宜調整することによって
、伝達トルクの特性を容易に調整てきるので、アンチ・
スキッド・ブレーキ装置と容易にマツチングさせること
かできる。

また、上記差動装置が、リングギア、サンギア、遊星ギ
ア及びキャリアを備え、キャリアのボス部がサンギアに
相対回転自在に嵌合されている場合には、上記嵌合によ
って、キャリアとサンギアとが軸方向に距離を詰めた状
態となるので、軸方向のスペースを削減して全体を一層
小型化することができる。

〈実施例〉 以下、実施例を示す添付図面に基づいて説明する。

第１図は、この発明の一実施例としての四輪駆動車用駆
動力伝達装置を示す概略断面図である。

同図を参照して、この四輪駆動車用駆動力伝達装置は、
リヤ側のデファレンシャルとなるものであり、推進軸か
らなる駆動軸（図示せず）と、左側後輪と一体的に回転
する左側被駆動軸し、及び右側後輪と一体的に回転する
右側被駆動軸Ｒとの間のトルク伝達を行うものである。

駆動軸側とドライブギア１１を介して連動回転するデフ
ァレンシャルケースｌ内に、遊星ギア機構からなる差動
装置２、差動ポンプとしてのベーンポンプ３、多板クラ
ッチ４及びカム機構５か設けられている。

差動装置２は、デファレンシャルケースｌの内周に一体
に形成されたリングギア２１と、右側被駆動軸Ｒに連結
軸６を介して一体回転可能に結合されたサンギア２０と
、リングギア２１及びサンギア２０にそれぞれ噛合し両
者の差回転に応じて公転する遊星ギア２２．２３の組み
と、左側被駆動軸りと一体回転すると共に、上記遊星ギ
ア２２゜２３を自転自在に保持するキャリア２４とを備
えている。差動装置２は、デファレンシャルケースｌの
回転速度か両波駆動軸り、Ｒの平均速度に等しくすると
共に、両波駆動軸り、Ｒとうしの差回転を吸収するもの
であり、これか可能となるように、各ギアの歯数か設定
されている。

上記遊星ギア２２．２３の組みは、例えば、第２図に示
すように周方向に３等配しである。半径方向内側に位置
しサンギア２０に噛合する遊星ギア２２と、外側に位置
しリングギア２１に噛合する遊星ギア２３とは相互に噛
合させである。このように２個１組の遊星ギア２２．２
３を用いであるのは、サンギア２０及びリングギア２１
の回転方向、即ち両波駆動軸り、Ｒの回転方向と同方向
とするためであり、これらの回転方向が逆方向てあって
も良い場合には、サンギア２０とリングギア２１との間
に双方に噛合する遊星ギアを配すれば良い。

また、第２図に示すように、遊星ギア２２，２３の回転
軸２７．２８をサンギア２０及びリングギア２１の半径
方向に対して傾斜する線上に配することにより、リング
ギア２１の外径寸法を小さくして、差動装置２の小型化
を図っである。

キャリア２４は、ボス部２４ａの外周途中部の外径方向
にフランジ部２４ｂを延設している。遊星ギア２２．２
３の回転軸２７．２８は、フランジ部２４ａと支承板２
６との間に架設されている。

サンギア２０は、遊星ギア２２と噛合している一端側２
０ａに、上記キャリア２４のボス部２４ａを相対回転自
在に内嵌している。サンギア２０の他端側２０ｂの内周
部は、上記連結軸６の端部とスプライン結合しており、
他端側外周部は、多板クラッチ４を圧接するだめの作動
部材４３を軸方向に移動自在にスプライン結合している
。

第１図、および内圧発生の原理を示す第３図を参照して
、ベーンポンプ３は、ロータ３１と、このロータ３１を
内包すると共に、一対のサイドプレート９．ＩＯによっ
て挟持されて、ロータ３１との間に複数のポンプ室を形
成したカムリング３２と、ロータ３１の外周の溝から突
出し、コイルばね３３によってカムリング３２の内面に
押圧され、上記ポンプ室を作動室Ａ、Ｂに仕切る複数の
ベーン３４と、作動室Ａ、Ｂに対応するボール弁等から
なる複数対のチエツク弁３５．３６とにより主要部が構
成されている。サイトプレート９゜ＩＯ及びカムリング
３２は、ボルト（図示せず）によって一体回転可能に連
結され、ベーンポンプ３のケーシング３０を構成してい
る。

チエツク弁３５は、ロータ３１に内蔵されており、ポン
プ室からの圧油の流出のみを規制している。チエツク弁
３６は、サイドプレート１０に内蔵されており、収容部
８からのポンプ室へのオイルの流入のみを許容する。な
お、第３図において、チエツク弁３５．３６は、説明上
、模式的にカムリング３２内に配置しである。また、コ
イルばね３３は図示を省略しである。

ロータ３１は、連結軸６を介して右側被駆動軸Ｒに一体
回転可能にスプライン結合されていると共に、連結軸６
の軸方向に移動自在である。

サイドプレートＩＯとデファレンシャルケース１との間
には、ケーシング３０とデファレンシャルケース１との
相対回転を規制し、且つベーンポンプ３による伝達トル
クの増大時に、ケーシング３０を多板クラッチ４側へ押
圧することにより、ベーンポンプ３を多板クラッチ４側
へ移動させる上記カム機構５が介在している。

カムリング３２は、カム機構５を介してデファレンシャ
ルケース１と連動回転する。ベーン３４には、第３図に
示すように、当該ベーン３４によって仕切られた作動室
Ａと作動室Ｂとの間のオイルの流通を許容するオリフィ
ス３４ａが設けられている。サイドプレート９と連結軸
６との間、およびサイドプレート１０と連結軸６との間
は、シール６４．６５によって液密状態を保ちながら相
対移動可能なようになされている。

ベーンポンプ３の働きについて説明する。第３図は、ロ
ータ３１が、カムリング３２に対して相対的に時計回り
に回転する状態を示している。このとき、ベーン３４が
作動室Ａの方向に進んていくが、ベーン３４に設けられ
たオリフィス３４ａか小径のため、オイルは作動室Ａか
ら作動室Ｂにスムーズに移動できない。したかって、作
動室へのオイルは、オイルか溜められている収容部８へ
流れ込もうとするが、これはチエツク弁３６により阻止
される。その結果、作動室Ａ内に高圧力か発生し、この
高圧力を介してベーン３４がカムリング３２を押し、カ
ムリング３２とロータ３１とのトルク伝達か行われる。

なお、上記の圧力は、ロータ３１とカムリング３２との
間の回転数差が大きいほど大きく、デファレンシャルケ
ースｌと右側被駆動軸Ｒとの回転速度差に応じたトルク
か伝達される。また、作動室Ｂには、開放されたチエツ
ク弁３５を介して収容部８からオイルが供給される。

多板クラッチ４は、デファレンシャルケース１にスプラ
イン結合され、軸方向に移動自在な複数のアウタプレー
ト４１と、上記作動部材４３と、この作動部材４３にス
プライン結合され、上記アウタープレート４１に交互に
組み合わされたインナープレート４２と、デファレンシ
ャルケース１と作動部材４３のボス部との間に介在し両
者に対して相対回転自在で且つサークリップ４６によっ
て差動装置２側への移動か止められた受は部材４５と、
この受は部材４５と作動部材４３との間に介在し、作動
部材４３を両プレート４１．４２か離反する方向に付勢
する皿ばね４４とを育している。多板クラッチ４の差動
部材４３とベーンポンプ３のサイドプレート９との間に
は、両者の相対回転による抵抗を減するためのスライド
メタル１５か介在させである。

第４図を参照して、カム機構５は、ボルト５３によって
サイドプレート１０の側面に固定されたカム部材５】と
、ボルト５４によって第１ハウジング１１の内側面に固
定され、上記カム部材５１に組み合わされたカム部材５
２とからなり、何れのカム部材５１．５２も、ボルト５
３．５４を緩めて他の仕様のものと交換できるようにし
である。

第５図ないし第８図を参照して、カム部材５１は、円周
上に沿って波形に門人形成されたカム部５１ａを有して
おり、このカム部５１ａは、当該カム部５１ａと同様の
波形に突出形成された、カム部材５２のカム部５２ａに
係合されている。このカム機構５には、作動部材４３、
スライドメタる１５及びベーンポンプ３を介して、皿ば
ね４４による軸方向の付勢力か働いているので、連結軸
６とデファレンシャルケースｌとの回転数差が小さい状
態では、上記付勢力によってカム部５１ａおよびカム部
５２ａは、第７図に示すように組み合わされている。そ
して、カム部５１ａおよびカム部５２ａは、上記回転速
度差が所定以上となって、第８図に示すように、回転方
向に相対的なずれを生じることにより、両者間の軸方向
の距離を遠ざけ、皿ばね４４に抗して、ベーンポンプ３
を多板クラッチ４側に押圧する。なお、第５図及び第６
図において、５１ｂ、５２ｂはボルト取付孔であり、５
１ｃ、５２ｃは、ボルト座部である。

この実施例によれば、差動ポンプ３が、デファレンシャ
ルケースｌと右側被駆動軸Ｒとの間に生じた回転速度差
に応じて発生させた油圧によって、駆動軸側と右側被駆
動軸Ｒとの差動を制限することにより、差動装置２によ
る両波駆動軸り、Ｒの差動を制限することができ、両波
駆動軸り、Ｒへの適正なトルク配分を行うことができる
。

そして、例えば左右輪の一方か脱輪して空転し、他方が
停止してしまった場合等で、デファレンシャルケースｌ
と右側被駆動軸Ｒとの回転速度差が著しく増大し、差動
ポンプ３による伝達トルクが増大すると、カム機構５か
差動ポンプ３を移動させて多板クラッチ４を直結状態と
することにより、デファレンシャルケースｌと両波駆動
軸り、Ｒとを一体的に回転させて、伝達トルクを急激に
増大させることができる。このように、所要時に多板ク
ラッチ４によって両波駆動軸を一体的に回転させて高い
伝達トルクを得ることがてきるのて、差動ポンプ３とし
ては小型のものを使用でき、全体の小型化を実現できる
。

また、上記差動ポンプ３の発生油圧特性は、オリフィス
３４ａの調整や、油路に設けたバルブの調整によって、
所望の油圧特性を容易に得ることかてきる。且つ、カム
機構５のカム部材５１，５２をサイトプレート１０及び
デファレンシャルケース１から取り外して、カム形状の
異なる他の仕様のものと交換し、或いは皿ばね４４の付
勢力を調整することにより、ベーンポンプ３の多板クラ
ッチ４への押圧力を可変することかでき、これにより、
容易に伝達トルクの立ち上がり特性を調整することかて
きる（例えば、第９図の破線参照）。

これら差動ポンプ３の発生油圧特性及びカム機構５の伝
動特性を適宜調整することによって、伝達トルクの特性
を容易に調整てきるのて、アンチ・スキッド・ブレーキ
装置と容易にマツチングさせることかできる。

さらに、上記トルクの急激な増大は、カム機構５によっ
て機械的に行うようにしており、ビスカス・カップリン
グのような爆発的な内圧上昇によって行うものではない
のて、ビスカス・カップリングのような耐久性の低下と
いう虞もない。

しかも、多板クラッチ４及びベーンポンプ３の両者間に
、スライドメタル１５を介在しているのて、当該スライ
ドメタル１５によって、上記両者の相対回転による両者
間のすへり摩擦力の発生を抑えることかでき、摩擦トル
クの付加による両部動軸間の伝達トルクを、特に低速回
転域において、（第９図において例えば−点鎖線から実
線へ）大幅に低減することかできる。

また、サンギア２０をキャリア２４のボス部２４ａを相
対回転自在に嵌合して、両者を重合させていると共に、
多板クラッチ４の、両プレート４１．４２を、ベーンポ
ンプ３の外方位置に配置しているので、装置全体の軸方
向の寸法短くすることかでき、装置全体を一層小型化で
きる。

なお、この発明は、上記実施例に限定されるものではな
く、例えば、カム機構を、一対のカム部材の間に、ボー
ルを介在させたボールカム機構として構成することがで
きる。また、スライドメタル１５に代えて、他の公知の
スラスト軸受を用いることかできる。

その他、この発明の四輪駆動車用駆動力伝達装置を前輪
側のデファレンシャルに適用すること等、二の発明の要
旨を変更しない範囲で種々の設計変更を施すことがてき
る。

〈発明の効果〉 この発明によれば、所要時に多板クラッチによって両波
駆動軸を一体的に回転させて高い伝達トルクを得ること
がてきるのて、差動ポンプとしては小型のものを使用で
き、全体の小型化を実現できる。しかも、上記の差動ポ
ンプの発生油圧特性及びカム機構の伝動特性を適宜調整
することによって、伝達トルクの特性を容易に調整でき
るので、アンチ・スキッド・ブレーキ装置と容易にマツ
チングさせることかできるという特有の効果を奏する。

また、上記差動装置が、リングギア、サンギア、遊星ギ
ア及びキャリアを備え、キャリアのボス部がサンギアに
相対回転自在に嵌合している場合には、上記嵌合によっ
て、キャリアとサンギアとが軸方向に距離を詰めた状態
となるので、軸方向のスペースを削減して全体を一層小
型化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例としての四輪駆動車用駆動
力伝達装置の断面図、 第２図は差動装置を示す概略断面図、 第３図はベーンポンプの働きを示す模式的断面図、 第４図は第１図のＣ部詳細図、 第５図及び第６図はカム部材の平面図、第７図及び第８
図はカム部材の停台状態を示す概略図、 第９図は回転速度差と伝達トルクの関係を示す図である
。 ・・・デファレンシャルケース、２・・・差動装置、・
・・ベーンポンプ（差動ポンプ）、 ・・・多板クラッチ、Ｌ、Ｒ・・・被駆動軸、０・・・
サンギア、２１・・・リングギア、２．２３・・・遊星
ギア、２４・・・キャリア、４ａ・・・ボス部。 １・・デフ７レンシヤルケース ２．差動装置 ６・・・ベーンポンプ（差動ポンプ） ４・・・多板クラ・ンチ Ｌ、Ｒ・・・被駆動軸 ２０・・・サンギア ２１・・・リングギア ２２．２３・・・遊星ギア ２４゛・・キャリア ２４ａ・・・ボス部 第 図 ２・・・差動装置 ２０・・・サンギア ２１・・・リングギア ２２　、２３・・・遊星ギア ２４・・・キャリア 第 図 １・・・テ“ファレンシャルケース ３・・・ベーンポンプ（差動ポンプ） ５・・・カム機構 第 図 ５１．、カム機構 １ｂ ５１ｑ（ 第 図 回転速度差 手 続 補 正 書（自発） 平成３年６月３日 平成２年 特 許 願 第２８１４７４号 ２、発明の名称 四輪駆動車用駆動力伝達装置 補正をする者 事件との関係

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、駆動軸と連動回転するデファレンシャルケース内に
   、左輪及び右輪をそれぞれ取りつける一対の被駆動軸ど
   うしの差回転を吸収する差動装置を備えた四輪駆動車用
   駆動力伝達装置において、 上記一対の被駆動軸のうちの何れか一方とデファレンシ
   ャルケースとの間に介在され、両者間の回転速度差に応
   じて発生させた油圧を介して両者間の差動を制限すると
   共に、上記被駆動軸の軸方向に移動自在な差動ポンプと
   、 上記一方の被駆動軸とデファレンシャルケースとの間に
   介在されると共に、差動ポンプに隣接配置され、差動ポ
   ンプの軸方向への移動によって押圧されることにより摩
   擦係合して、駆動軸と上記一方の被駆動軸との間の差動
   を制限する多板クラッチと、 上記デファレンシャルケースと差動ポンプとを連動回転
   させると共に、差動ポンプによる伝達トルクの増大に伴
   って差動ポンプを多板クラッチ側へ移動させるカム機構
   とを具備することを特徴とする四輪駆動車用駆動力伝達
   装置。 ２、上記差動装置が、デファレンシャルケースと一体回
   転するリングギアと、上記一対の被駆動軸のうちの何れ
   か一方と一体回転するサンギアと、上記リングギア及び
   サンギアにそれぞれ噛合し両者の回転速度差に応じて公
   転する遊星ギアと、上記一対の被駆動軸のうちの他方と
   一体回転し、上記遊星ギアを自転自在に保持したキャリ
   アとを備え、このキャリアの中心部に設けられたボス部
   が、サンギアに相対回転自在に嵌合している請求項１記
   載の四輪駆動車用駆動力伝達装置。