JPH0454352A

JPH0454352A - 動力伝達装置

Info

Publication number: JPH0454352A
Application number: JP16448390A
Authority: JP
Inventors: Masaki Goto; 正樹後藤
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1990-06-22
Filing date: 1990-06-22
Publication date: 1992-02-21

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、動力伝達装置に関する。

（従来の技術及び解決すべき課題）車両がぬかるみ、砂地、凍結路等の摩擦抵抗の小さい路
面で駆動車輪の片輪がスリップし、脱出不能になったり
、或いは旋回時に片輪が浮くと伝達トルクが減少し、走
行性能が低下したりする。

この欠点を補い、左右輪の回転差を自動的に成る程度以
下に制限すると共に普通の差動機能を備えた動力伝達装
置かある。

差動機能を制限する差動制限装置には、摩擦トルクを発
生させる摩擦式と機械的なりラッチ機構を用いた機械式
とがあり、摩擦式差動制限装置としては、例えば、差動
小歯車軸部のカム機構に発生するスラスト力により多板
クラッチ摩擦機構に差動抵抗を発生させるトルク比例式
がある。また、機械式差動制限装置としては、差動装置
に歯車を使用せずに高速回転側をクラッチ機構によって
切り離して片輪駆動にするものがある。

しかしながら、摩擦式差動制限装置は、クラッチに使用
している摩擦材の摩耗や焼損等の問題があり、また、作
動油の劣化等に起因して回転差が生じた時に振動（シャ
ダー）が発生し、車体振動の要因となる。また、機械式
差動制限装置は、構造が複雑であり、小型化、軽量化が
困難であると共に効果がある等の問題がある。

そこで、本願出願人は、入力軸からのトルクを２個の出
力軸に伝達する差動機構の、入力軸と何れか一方の出力
軸との回転速度差、又は２個の出力軸の相互間の回転速
度差によって駆動されるオイルポンプを備え、当該オイ
ルポンプの吐出圧を制御することにより２個の出力軸の
相互間の回転速度差を抑制する吐出圧制御機構を備えた
差動機構の差動制限装置（特願昭６Ｏ−８１１３５）を
提案している。

前記オイルポンプは、第１３図に示すように３つのポン
プ室（カム部）７０ａを有するカムリング７０と、複数
枚のベーン７２を持つロータ７１及び各ホンプ室７０ａ
に充満される作動油７３とを備えるベーンポンプにより
構成され、カムリング７０は一方の出力軸に結合され、
ロータ７１は他方の出力軸に結合された構成とされてい
る。そして、カムリング７０とロータ７１との間に回転
差が発生すると、各ポンプ室７０ａのベーン７２の回転
方向前側の室７０ａ′が高圧に、後側の室７０ａ”が低
圧となり、この圧力差に比例したトルクＴが両出力軸間
の差動を制限するように作用する。

更に、各ベーン７２の略中夫にオリフィス７２ａを設け
、当該オリフィス７２ａの径の大きさにより前記トルク
特性を制御して回転数差の二乗に比例したトルク特性を
得るようにした差動制限装置も提案している。

しかしながら、上記ベーンポンプは、各ベーン７２に穿
設したオリフィス７２ａの径が一定であるためにトルク
特性を変化させる、例えば、差動制限を強い状態から殆
ど無い状態まで可変することが出来ないという問題があ
る。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、入力側から
出力側に伝達するトルクを可変することが可能な動力伝
達装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために本発明によれば、入力軸と出
力軸との間に遊星歯車と回転型流体ポンプとを介在させ
、且つこれらをケースに収納し、前記回転型流体ポンプ
のハウジングを前記ケースに固定し、前記遊星歯車の第
１の回転要素に前記入力軸を、第２の回転要素に前記出
力軸を、第３の回転要素に前記回転型流体ポンプのロー
タを夫々連結し、且つ前記回転型流体ポンプの吐出圧を
制御する圧力制御手段を前記ケースに配設した構成とし
たものである。

（作用）回転型流体ポンプの吐出圧を低く例えば、０にすると当
該ポンプのロータが自由に回転可能となり、入力軸のト
ルクは当該ロータの回転により吸収されて出力軸に全く
伝達されない。また、前記ポンプの吐出圧を高くすると
前記ロータはノ＼ウジングに固定された状態となり、入
力軸の全トルクが出力軸に伝達される。従って、圧力制
御部により前記ポンプの吐出圧を制御することにより、
入力軸から出力軸に伝達するトルクを制御することがで
きる。

（実施例）以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。

第１図は本発明に係る動力伝達装置の基本構造を示し、
第２図は第１図の詳細な構造の一部断面を示す。動力伝
達装置１は、ケース２に遊星歯車３とＨＣＵ　（Ｈｙｄ
ｒａｕｌｉｃ　Ｃｏｕｐｌｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）例えば、
回転型流体ポンプ４が内蔵されており、ケース２の外部
には圧力制御部５が配設されている。入力側の回転軸６
の一端は、遊星歯車３のキャリヤ１２の回転中心に、出
力側の回転軸７の一端は、リングギヤ１３の回転軸心に
固定されている。

回転型流体ポンプ４は、例えば、ベーンポンプ（以下「
ベーンポンプ４」という）により構成されており、ハウ
ジング２０は、ケース２に固定され、ロータ２４は、遊
星歯車３のサンギヤ１０の回転軸１１に固定されている
。尚、回転軸６とサンギヤ１０の回転軸１１とは同心的
に配置されている。キャリヤ１３には、サンギヤ１０と
リングギヤ１３とに噛合するピニオン１４が複数例えば
、３個回転可能に軸支されている。ハウジング２０は、
カムリング２１、端板２２．２３により構成され、ロー
タ２４にはベーン２５が多数設けられており、ハウジン
グ２０にはポンプ室（カム部）２６が複数段けられ、ケ
ース２とハウジング２０との間にはオイルタンク２７が
形成されている。

端板２３には、半径方向に２本の油路２３ａ　、２３ｂ
が周方向にずれて設けられており、これらの油路２３ａ
　、２３ｂの各一端は当該端板２３の周面に開口し、一
方の油路２３ａの他端は、各ポンプ室２６の各吸入口（
低圧側）に連通し、他方の油路２３ｂの他端は各ポンプ
室２６の各吐出口（高圧側）に連通している。尚、図中
油路２３ｂは油路２３ａと重なった位置にあるためにず
らして破線で描いである。また、この端板２３には回転
軸１１との回転部分にオイルタンク２７から潤滑用のオ
イルを導く油路２３ｃが設けられている。

尚、第２図においては、ケース２の一端は、他のケース
例えば、デフケース８の一端に固定されており、回転軸
６の一端に遊星歯車３のキャリヤ１２が一体に形成され
ている。そして、回転軸６の一端はベアリング３０を介
してケース２に支持され、他端即ち、キャリヤ１２側は
ベアリング３１を介してリングギヤ１３に相対回転可能
に支持されている。

回転軸７の一端はベアリング３２を介してデフケス３０
に支持されている。また、サンギヤ１０の回転軸１１は
、先端と略中央がベアリング３３．３４及びシール３５
．３６を介してベーンポンプ４の端板２２．２３に回転
可能且つ液密に支持され、後端（サンギヤ１０側）がベ
アリング３７を介して回転軸６に相対回転可能に支持さ
れている。

更に、ケース２には第２図に示すようにベーンポンプ４
の端板２３の各油路２３ａ　、　２３ｂに連通ずる油路
２ａ、２ｂが穿設されている。尚、端板２３はケース２
にシールを介して液密に嵌合され、キー等で位置決めさ
れてボルト（共に図示せず）で固定されている。これら
の油路２ａ、２ｂは、油圧制御部５に接続されている。

圧力制御部５は、例えば、第３図に示すようなオン−オ
フ電磁弁により構成（以下「電磁弁５」という）されて
おり、ポート５ａは油路２ａに、ポート５ｂは油路２ｂ
に、ポート５Ｃは図示しないオイルリザーバに接続され
ている。電磁弁５は、ソレノイド５ｓが付勢されると位
置５Ａに切り替えられ、消勢されるとリターンスプリン
グ５ｄにより位置５Ｂに切り替えられる。この電磁弁５
のソレノイド５Ｓは、コントローラ（図示せず）に接続
されてデユーティ制御される。

そして、電磁弁５は、ベーンポンプ４の各ポンプ室２６
の吸入口に連通ずる油路２３ａと吐出口に連通ずる油路
２３ｂとの間に介在されて開口面積が可変可能なオリフ
ィスの作用をする。

以下に作用を説明する。

電磁弁５のソレノイド５Ｓが付勢されて第３図に示す位
置５Ａに切り替えられているときには、ベーンポンプ４
の各ポンプ室２６は、油路２３ａ、ポート５ａ、ポート
５ｂ及び油路２３ｂを介して吸入口（低圧側）と吐出口
（高圧側）とが連通されている。この状態においては、
ベーンポンプ４の吐出圧は殆ど０となり、ロータ２４は
自由に回転可能となる。

この結果、遊星歯車３は、ロータ２４によるサンギヤ１
０の反力がなくなり、入力側の回転軸６のトルクはサン
ギヤ１０を介してロータ２４を回転させるのみとなり、
リングギヤ１３即ち、出力側の回転軸７に伝達されない
。

また、これとは反対に電磁弁５のソレノイド５Ｓが消勢
されて位置５Ｂに切り替えられているときには、油路２
３ａと２３ｂとが遮断され、ベーンポンプ４の各ポンプ
室２６は、吸入口と吐出口とが遮断され、ロータ２４は
ハウジング２０にロックされた状態となり、反力要素と
なる。ハウジング２０は、ケース２に固定されており、
従って、遊星歯車３のサンギヤｌＯはケース２に固定さ
れて回転不能となる。

この結果、回転軸６のトルクはピニオン１４、リングギ
ヤ１３を介して回転軸７に伝達される。即ち、入力側の
全トルクが出力側に伝達される。

また、電磁弁５のソレノイド５Ｓがデユーティ制御され
ると、当該電磁弁５はそのデユーティ比に応じた開口面
積を有するオリフィスとして作用する。即ち、ベーンポ
ンプ４の各ポンプ室２６の吸入口と吐出口とが前記オリ
フィスを介して連通され、当該ロータ２４を回転させる
ためにはトルクが必要となる。そして、このトルクは、
ポンプ室２６の吐当圧に対応し、この吐出圧は前記オリ
フィスの開口面積に対応する。

この状態において、回転軸６のトルクは、その一部がサ
ンギヤ１０を介してベーンポンプ４のロータ２４を回転
させることに費やされ、残余のトルクが回転軸７に伝達
される。そして、このとき遊星歯車３のサンギヤ１０は
、反力要素として作用する。

従って、電磁弁５のデユーティ比を変えることにより、
回転軸６から回転軸７即ち、入力側から出力側に伝達す
るトルクを任意に制御することが可能となる。

第４図は圧力制御手段の他の実施例を示し、圧力制御部
４０のハウジング４１には大径の穴４１ａと油路４１ｂ
　、　４１．ｃ　、及び４１ｄが穿設され、油路４１ｂ
　。

４１ｃの各一端は穴４１ａの内面所定位置に夫々開口し
、各他端は互いに連通されて１本の油路４１ｅとなり当
該ハウジング４１の側面に開口し、油路４１ｄの一端は
穴４１ａの端面に開口し、他端は当該ハウジング４１の
側面に開口している。穴４１ａ内にはスプール４２．４
３が軸方向に摺動可能且つ液密に嵌合され、各スプール
４２．４３の軸心には孔４２ａ　、４３ａが貫設されて
いる。

一方のスプール４２には油路４１ｂと連通可能な小径の
オリフィス４２ｂが、他方のスプール４３には油路４１
ｃと連通可能な大径のオリフィス４３ｂが設けられてい
る。穴４１ａの蓋４４とスプール４２との間にはリター
ンスプリング４５が、スプール４３と穴４１ａの端面と
の間にはリターンスプリング４６が夫々縮設されている
。そして、ハウジング４１には穴４１ａの所定位置の外
側に同心的にソレノイド４７が配設されている。油路４
１ｄは第２図に示すケース２の油路２ａに、油路４１ｅ
は油路２ｂに接続され、ソレノイド４７は前記電磁弁５
と同様に図示しないコントローラに接続される。

圧力制御部４０は、ソレノイド４７が消勢されていると
きには、スプール４２．４３がスプリング４５．４６の
ばね力により図示のように左方に移動しており、スプー
ル４２の小径のオリフィス４２ｂが油路４１ｂに連通（
第５図）されている。この状態において油路４１ｂと４
１ｄとはオリフィス４２ｂ１孔４２ａ１穴４１ａを介し
て連通され矢印のように圧油か流れる。即ち、ベーンポ
ンプ４の各ポンプ室２６（第１図）の吐出口と吸入口と
は小径のオリフィス４２ｂで連通される。この結果、ベ
ーンポン４のロータ２４の回転反力が大きくなり、入力
側の回転軸６から出力側の回転軸７に大きなトルクが伝
達される。

また、圧力制御部４０は、ソレノイド４７が所定の電流
例えば、１アンペアの電流で付勢されると、スプリング
４５のばね力に抗してスプール４２を第６図に示す位置
に移動させ、当該スプール４２のオリフィス４２ｂと油
路４１ｂとを遮断する。この結果、ベーンポンプ４の各
ポンプ室２６（第１図）の吐出口と吸入口とが遮断され
てベーンポンプ４のロータ２４がハウシング２０にロッ
クされた状態となり、入力側の回転軸６の全トルクが出
力側の回転軸７に伝達される。

また、圧力制御部４０は、ソレノイド４７が前記１アン
ペアよりも大きい所定の電流例えば、２アンペアの電流
で付勢されると、スプリング４５．４６のばね力に抗し
てスプール４２．４３を図中右方に移動させ、スプール
４３のオリフィス４３ｂを第７図に示すように油路４１
ｃと連通させ、矢印のように圧油か流れる。この結果、
ベーンポンプ４の各ポンプ室２６（第１図）の吐出口と
吸入口とが大径のオリフィス４３ｂで連通され、入力側
の回転軸６のトルクの一部が出力側の回転軸７に伝達さ
れる。

尚、本実施例においては、遊星歯車のサンギヤ１０にベ
ーンポンプ４のロータ２４を、キャリヤ１２に入力側の
回転軸６を、リングギヤ１３に出力側の回転軸７を連結
した場合について記述したが、これに限るものではなく
、遊星歯車３のサンギヤＩＯ、キャリヤ１２、リングギ
ヤ１３等の各回転要素と、回転軸６．７、ロータ２４と
の組合せは用途に応じて自由に選択すればよい。

また、本実施例においては回転型流体ポンプとしてベー
ンポンプを使用した場合について記述したが、これに限
るものではなく他の例えば、ギヤポンプを使用すること
も可能である。

第８図乃至第１２図は本発明に係る動力伝達装置ｌを４
ＷＤの自動車に適用した場合を示す。第８図はセンタデ
フ５０の後輪側のプロペラシャフト５Ｊとリヤデフ５２
との間に動力伝達装置ｌを介在させ、入力側の回転軸６
をプロペラシャフト５１に、出力側の回転軸７をリヤデ
フ５２の入力軸に連結したものである。第９は動力伝達
装置ｌの回転軸６の一端に変速機５３の出力軸を、他端
に後輪のプロペラシャフト５１を連結し、前輪のプロペ
ラシャフト５４に歯車系を介して回転軸７を連結したも
のである。

また、第１０図は動力伝達装置１の回転軸６の一端にエ
ンジンの出力側を、他端に後輪側を連結し、回転軸７に
前輪側を夫々連結したものである。

第１１図は動力伝達装置１の回転軸７に入力側と後輪側
とを連結し、回転軸６に後輪側を連結したものである。

また、第１２図は動力伝達装置１の回転軸６をセンタデ
フ５５の入力側に連結し、回転軸７を後輪側に連結した
ものである。

（発明の効果）以上説明したように本発明によれば、入力軸と出力軸と
の間に遊星歯車と回転型流体ポンプとを介在させ、且つ
これらをケースに収納し、前記回転型流体ポンプのハウ
ジングを前記ケースに固定し、前記遊星歯車の第１の回
転要素に前記入力軸を、第２の回転要素に前記出力軸を
、第３の回転要素に前記回転型流体ポンプのロータを夫
々連結し、且つ前記回転型流体ポンプの吐出圧を制御す
る圧力制御手段を前記ケースに配設したことにより、前
記入力軸から前記出力軸に伝達するトルクを制御するこ
とができ、特に、４ＷＤ車の動力伝達装置に極めて有効
である。しかも、構造が簡単であり、堅牢且つ小型化す
ることが可能である等の優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る動力伝達装置の一実施例を示す基
本構造図、第２図は第１図の詳細を示す半断面図、第３
図は第１図の圧力制御部の一実施例を示す図、第４図は
第１図の圧力制御部の他の実施例を示す断面図、第５図
乃至第７図は第４図の圧力制御部の作用を示す図、第８
図乃至第１２図は本発明に係る動力伝達装置の適用例を
示す図、第１３図は従来の動力伝達装置に適用されてい
る差動制限機構の要部説明図である。１・・・動力伝達装置、２・・・ケース、３・・・遊星
歯車、４・・・ＨＣＵ、５．４０・・・圧力制御部、６
．７・・・回転軸、１０・・・サンギヤ、１２・・・キ
ャリヤ、１３・・・リングギヤ、２０・・・ハウジング
、２１・・・カムリング、２２．２３・・・端板、２４
・・・ロータ、２６・・・ポンプ室。第１図比願人　　三菱自動車工業株式会社代理人　　弁理士　　長　門　侃　二第３図第１２図第１０図第１１図

Claims

【特許請求の範囲】

入力軸と出力軸との間に遊星歯車と回転型流体ポンプと
を介在させ、且つこれらをケースに収納し、前記回転型
流体ポンプのハウジングを前記ケースに固定し、前記遊
星歯車の第１の回転要素に前記入力軸を、第２の回転要
素に前記出力軸を、第３の回転要素に前記回転型流体ポ
ンプのロータを夫々連結し、且つ前記回転型流体ポンプ
の吐出圧を制御する圧力制御手段を前記ケースに配設し
たことを特徴とする動力伝達装置。