JPH0477166B2 - - Google Patents

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JPH0477166B2
JPH0477166B2 JP62018458A JP1845887A JPH0477166B2 JP H0477166 B2 JPH0477166 B2 JP H0477166B2 JP 62018458 A JP62018458 A JP 62018458A JP 1845887 A JP1845887 A JP 1845887A JP H0477166 B2 JPH0477166 B2 JP H0477166B2
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drive system
hydraulic
hydraulic pressure
differential
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Ikuo Kurosawa
Atsushi Yamazaki
Hiroshi Takahashi
Fumihiro Naoe
Motoi Takemura
Naoyuki Kurotaki
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Isuzu Motors Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、車両の変速機、センタデフロツク
装置等の駆動系に用いられる四輪駆動車用駆動装
置における多板クラツチ装置に関する。
〔従来の技術〕
一般に、多板クラツチは、入力側の回転体に相
対回転不能であるが、軸線方向には外周縁又は内
周縁のいずれか一方で摺動可能に装着された多数
の入力側環状クラツチ板と、出力側の回転体に相
対回転不能であるが軸線方向には外周縁または内
周縁のいずれか他方で摺動可能に装着された多数
の出力側環状クラツチ板とを、軸線方向に互いに
交互に重合わせ、この入力側及び出力側の両環状
クラツチ板の重合わせ体を、回転軸線の一方向端
に配設したクラツチピストンで他方向へ向けて押
圧することにより、互いに重合せたクラツチ板の
環状摩擦面に摩擦力を生じさせて入力側と出力側
を摩擦連結する構造のものである。
従来、自動車等の車両の変速機においては、特
に、この変速機が自動変速機にあつては、例え
ば、特開昭58−191631号公報に開示されているよ
うに、変速機内部のバルブボデイ内には、オイル
ポンプからの油圧を調節するプレツシヤルギユレ
ータバルブ、或いはプレツシヤギユレータバルブ
で調圧された油圧を車両の操縦に合わせて切換え
るマニアルバルブ等の各種バルブ油路が組込まれ
ているものがある。
マニユアルバルブで切換えられた油圧は、変速
機を構成する歯車群を選択的に作動させるように
構成されており、上記油圧は先に述べた多板クラ
ツチのピストンを動作させて、入力側であるエン
ジンからの回転力を出力側の所望の歯車に動力を
伝達することができるように構成されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、前記特開昭58−191631号公報に
開示された多板クラツチと同様な機能を手動変速
機において実現するには、多板クラツチのクラツ
チピストン制御のために別途油圧ポンプを設け
て、この油圧ポンプからの油圧を調節するプレツ
シヤレギユレータバルブ等の各種バルブを具備さ
せると共にこれらバルブを接続する大がかりな油
圧回路も必要となる。
従つて、油圧ポンプや油圧回路のためのスペー
スを変速機、ひいては車両に確保する必要がある
と共に、油圧ポンプを用いると必然的に油圧ポン
プを駆動させておくこと自体に伴う駆動ロス、使
い切れずに余してしまつて無駄となる油圧ロス等
のエネルギー損失を伴うという問題点がある。
また、本出願人が先に出願した特願昭61−
159836号に係わる四輪駆動車のセンタデフロツク
装置における実施例として、第３図に示すような
電磁多板クラツチが使用されている技術的思想が
開示されている。この四輪駆動車のセンタデフロ
ツク装置には、センタデフロツクに電磁多板クラ
ツチ７０を使用しているので、その制御は電流値
を変化させるだけで極めて容易に行うことができ
るというメリツトを有している。しかしながら、
ソレノイド部７１と多板クラツチ部７２とを一体
的に構成しているため、車両等の所定の場所での
限られたスペースの範囲内では、大型に構成する
ことができず、十分なトルク容量を得ることが困
難である。
即ち、駆動系装置においては、他の部品との干
渉問題が生じて、外径、軸方向等に制限のある場
合が多い。通常、多板クラツチのトルク容量は、
クラツチ板のデイスク径のサイズ、デイスクの枚
数及びソレノイド７３の吸引力の強さによつて決
定されるものである。それ故に、電磁多板クラツ
チ７０の外径が制限されると、デイスク径が制限
されると共に、ソレノイド部７１の径も制限され
てしまう。従つて、鉄心の断面積で決定されるソ
レノイド７３の吸引力もある値以上に構成するこ
とはできなくなるという問題点を有している。
この発明の目的は、上記の問題点を解消するこ
とであり、多板クラツチとそのクラツチ板を作動
するクラツチピストンへの油圧の供給する油圧発
生源とを分離し、しかも油圧ポンプ、油圧調整用
レギユレータバルブ等を不要とし、限られたスペ
ースの範囲内で高トルク容量を実現すると共に、
クラツチ押圧をソレノイドへの通電量で制御でき
るように多板クラツチを備えた四輪駆動車用駆動
装置を提供することである。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明は、上記の目的を達成するために、次
のように構成されている。即ち、この発明は、セ
ンサデフと同軸線上のフロントデフのフロントデ
フケースを回転可能に支持するケーシングに形成
した油圧室、該油圧室内の油圧作用で前記フロン
トデフケースをベアリングを介して押圧可能な油
圧ピストン、前輪と後輪との差動を制限するため
前記センタデフと同軸線上で前輪側駆動系と後輪
側駆動系との間に設け且つ前記フロントデフケー
スの押圧作用で作動する多板クラツチ、及び前記
油圧ピストンを作動するための油圧発生手段を有
する四輪駆動車用駆動装置における多板クラツチ
装置に関する。
また、この四輪駆動車用駆動装置における多板
クラツチ装置において、前記油圧発生手段は前記
前輪側駆動系と前記後輪側駆動系の外部に設けた
ソレノイド部の電磁力で変換した油圧を前記油圧
ピストンの作用させるものである。
また、この四輪駆動車用駆動装置における多板
クラツチ装置において、前記油圧ピストンと前記
フロントデフケースとの間に配設した前記ベアリ
ングはスライトベアリングで構成されている。
また、この四輪駆動車用駆動装置における多板
クラツチ装置において、前記多板クラツチは多数
のクラツチ板をスプライン嵌合したインナケース
と前記各クラツチ板と交互に配置された多数のク
ラツチ板をスプライン嵌合したアウタケースとを
有し、前記アウタケースは前記センタデフに駆動
連結された前記後輪側駆動系の前記ギヤに固定さ
れ、及び前記インナケースは前記センタデフに駆
動連結された前記前輪側駆動系の前記フロントデ
フケースと一体的に構成されていることから構成
されている。
また、この四輪駆動車用駆動装置における多板
クラツチ装置において、前記センタデフ、前記後
輪駆動系の前記ギヤ、前記多板クラツチ及び前記
フロントデフは、同軸線上に配置され且つ軸方向
に順次に配置されている。
また、この四輪駆動車用駆動装置における多板
クラツチ装置において、前記多板クラツチと前記
フロントデフとは、同軸線上に且つ軸方向に隣接
して配置されている。
また、この四輪駆動車用駆動装置における多板
クラツチ装置において、前記油圧発生手段は前記
油圧室に連通し且つ前記各駆動系の外部へと伸び
る油路、前記油路と連通し且つ前記各駆動系の外
部に配設された別の油圧室、及び前記別の油圧室
に油圧を発生させるための前記各駆動系の外部に
配設されたソレノイドから成り、前記ソレノイド
の電磁力と変換した油圧を前記別の油圧室に発生
させ且つ前記別の油圧室に発生した油圧が前記油
路を通じて前記油圧室の油圧として伝達されるも
のである。
〔作用〕
この発明による四輪駆動車用駆動装置における
多板クラツチ装置は、上記のように構成されてい
るので、次のように作動する。即ち、多板クラツ
チを作動させて駆動系を連結するには、ソレノイ
ドに通電すると、ソレノイドピストンに電磁吸引
力が作用し、ソレノイドピストンの押圧力により
油圧が発生する。発生した油圧は多板クラツチ部
のクラツチピストンに作用してクラツチピストン
は多板クラツチ部の入力側と出力側のクラツチ板
を互いに押圧する。これにより、スペースの厳し
い四輪駆動車用駆動装置の駆動系に適用して、電
磁力で大きな油圧を発生させて入力側と出力側と
が摩擦的に連結される。
〔実施例〕
以下、図面を参照して、この発明による四輪駆
動車用駆動装置における多板クラツチ装置の一実
施例を説明する。
第１図において、この発明による四輪駆動車用
駆動装置における多板クラツチ装置の基本的な概
念を示す概略図が示されている。この多板クラツ
チ装置は、湿式の多板クラツチであり、動力伝達
のため駆動系内部に設けられた多板クラツチ部１
と駆動系外部に設けられたソレノイド部２とから
構成されている。多板クラツチ部１は、駆動軸
（図示省略）に一体の入力側回転部材３と、駆動
力を出力する出力側回転部材４とを有し、両回転
部材３，４の間に形成された環状空間に入力側の
クラツチ板５と出力側のクラツチ板６とが回転軸
線方向に交互に重合せられている。入力側の回転
部材３の一端にはクラツチシリンダ７が形成さ
れ、このクラツチシリンダ７内には油圧ピストン
即ちクラツチピストン８が回転軸方向に摺動可能
に配置されており、クラツチシリンダ７との間に
は油圧の漏れを防止するシール１４が適宜設けら
れている。
また、ソレノイド部２は環状のソレノイド９を
有する。このソレノイド９の中心孔１５には、油
圧ピストン即ちソレノイドピストン１０に連結さ
れた鉄心１１が配設されている。また、ソレノイ
ドピストン１０はソレノイドシリンダ１２内に摺
動可能に収容されている。ソレノイドピストン１
０とソレノイドシリンダ１２との間にも圧油が漏
れるのを防止する適当なシール１６が設けられて
いる。クラツチシリンダ７とソレノイドシリンダ
１２とは、油路１３によつて接続されている。
次に、この多板クラツチ装置の作動を説明す
る。まず、変速機の手動操作のために、この多板
クラツチをオンとする場合には、油圧発生手段で
油圧を発生させるため運転者の操作によりソレノ
イド９を通電する。ソレノイド９が励磁すると、
鉄心１１には力Ｆが作用し、鉄心１１に連結され
たソレノイドピストン１０が力Ｆの作用方向に変
位してソレノイドシリンダ１２内に油圧を発生す
る。発生した油圧油路１３を経てクラツチシリン
ダ７内に至り、クラツチピストン８に押圧力Ｐを
生じさせ、クラツチ板５，６を互いに押し付け
る。従つて、入力側回転部材３と出力側回転部材
４とは、駆動力伝達状態に連結される。
ソレノイド９を消磁した時には、鉄心１１には
吸引力がなくなり、場合によつては、ばね等の作
用によつて鉄心１１を強制的に復帰させる。鉄心
１１の復帰と共にソレノイドピストン１０が復帰
する。それによつて、ソレノイドシリンダ１２及
びクラツチシリンダ７内の油圧は無くなり、或い
はシリンダのシールバツク作用によつてクラツチ
ピストン８は後退し、多板クラツチ１はオフの状
態となる。ところで、クラツチピストン８の押圧
力Ｐはソレノイド９への供給電流に略比例するも
のである。
それ故に、多板クラツチ１のトルクは、ソレノ
イド９への電流制御により、略比例的に変化させ
ることができることは勿論である。従つて、この
多板クラツチ装置のトルク容量は、この多板クラ
ツチ装置を適用する駆動系に応じて種々に変化さ
せるように利用できるものである。
次に、この発明による四輪駆動車用駆動装置に
おける多板クラツチ装置を、遊星歯車装置から成
るセンタデフの差動制限を制御する多板クラツチ
として適用した場合について、第２図を参照して
説明する。
変速機の出力歯車と噛み合う駆動歯車２９には
左ケース２８及び右ケース３０がボルト３８によ
り固定されており、それらは一体的に回動する。
右ケース３０の内周面にはリングギヤ３９が切ら
れており、リングギヤ３９には、支軸４８に軸支
されたプラネタリギヤ即ちピニオン１７が噛み合
い、ピニオン１７にはサンギヤ１８が噛み合つて
いる。この構成によつて遊星歯車装置４０から成
るセンタデフが構成される。
この遊星歯車装置４０のサンギヤ１８は、前輪
駆動軸５０に沿つて軸方向に延長するサンギヤシ
ヤフト１９を有し、また、支軸４８を支承するキ
ヤリア２０も同様に軸方向するキヤリアシヤフト
４７を有しており、図示するように、前輪駆動軸
５０、サンギヤシヤフト１９及びキヤリアシヤフ
ト４７とは、その順序で、同心状に、相互に回動
自在に配置されている。
前輪駆動軸５０の図において右方には、フロン
トデフＢが位置している。フロントデフＢはフロ
ントデフケース即ちフロントデフボツクス２１、
該フロントデフボツクス２１に支持されたピニオ
ン軸２２、ピニオン軸２２に回動自在に支持され
たピニオン２３、ピニオン２３と噛み合う左右の
サイドギヤ２４，２５とから構成される従来公知
の形式の差動装置であり、左右のサイドギヤ２
４，２５の内周には左右の前輪駆動軸５０がスプ
ライン嵌合される。
フロントデフボツクス２１の遊星歯車装置４０
に面する側には、前輪駆動軸５０に沿つて延出す
る突出軸部２６が一体的に形成されている。この
突出軸部即ちデフボツクスシヤフト２６は上記の
湿式の多板クラツチＣのインナケースを構成して
いる。フロントデフボツクスシヤフト２６の先端
部の内周には、スプラインが切られており、同様
にスプラインの切られたサンギヤシヤフト１９の
先端部との間で、スプライン嵌合部２７を形成し
ている。
更に、フロントデフボツクスシヤフト２６の外
周面にもスプライン３１が切られており、フロン
トデフボツクスシヤフト２６には多板クラツチＣ
のアウタケース３２が嵌合している。多板クラツ
チＣのアウタケース３２の内周面にはスプライン
３３が切られている。そして、各々のスプライン
３１，３３に交互に噛み合うように、多数のイン
ナデイクス及びアウタデイスクから成るクラツチ
板３４をスプライン嵌合している。
多板クラツチＣのアウタケース３２はその遊星
歯車装置４０に面する側に筒状のはすば歯車３５
をボルト３７により一体的に保持しおり、はすば
歯車３５の先端部内周にはスプラインが切られて
いる。また、キヤリアシヤフト４７の先端部外周
にもスプラインが切られており、相互にスプライ
ン嵌合部３６を形成している。この構成によつ
て、多板クラツチＣは、遊星歯車装置４０から成
るセンタデフの差動制限を制御することができ
る。
また、前輪駆動軸５０と平行して大かさ歯車軸
４１が回転自在に設けられている。該大かさ歯車
軸４１は、はすば歯車３５と対向する個所に伝動
歯車４２が設けられ、更に、先端部には大かさ歯
車４３が嵌合等により固定されている。大かさ歯
車軸４１と直角方向に位置する即ち直交する位置
には後輪駆動軸４４が保持されており、後輪駆動
軸４４の先端部には小かさ歯車即ちピニオン４５
が大かさ歯車４３と相互に噛み合い伝動をするよ
うに設置されている。
また、後輪駆動軸４４の外方端部には周知の手
段によりスリーブヨーク又はフランジ４６が装着
されている。更に、フロントデフボツクス２１の
多板クラツチＣが位置する反対の側にはスラスト
ベアリング５１を介して油圧ピストン５２が設け
られており、該油圧ピストン５２のオイル室５３
は駆動装置の固定ケーシング６０の一部を形成し
ており、適宜の油圧回路を介して、圧油が供給口
５４を通じて供給される。
次に、この発明による四輪駆動車用駆動装置に
おける多板クラツチ装置の作動について説明す
る。変速機からの駆動力は、駆動歯車２９から遊
星歯車装置４０から成るセンタデフに伝動され
る。遊星歯車装置４０に入力された駆動力は、右
ケース３０の内周面に形成されたリングギヤ３９
へ伝達される。ここで、駆動力は２つに配分され
て伝動される。
まず、一方については、リングギヤ３９に入力
された駆動力は、遊星歯車であるピニオン１７を
支持するキヤリア２０からキヤリアシヤフト４７
及びスプライン嵌合部３６を経て、筒状歯車、詳
しくは、はすば歯車３５に伝動されて、伝動歯車
４２、大かさ歯車４３及びピニオン４５を介し
て、後輪駆動軸４４に伝動される。
また、他方については、リングギヤ３９に入力
された駆動力は、ピニオン１７からサンギヤ１
８、サンギヤシヤフト１９に伝動され、次いでス
プライン嵌合部２７及びインナケース即ちフロン
トデフボツクスシヤフト２６を介してフロントデ
フＢのフロントデフボツクス２１に伝動される。
そして、従来の同様に、フロントデフＢを経て、
左右の前輪駆動軸５０に伝動される。
通常の駆動伝動状態の場合には、多板クラツチ
Ｃのインナプレートとアウタプレートとは相対回
転している。必要に応じて、適宜の油圧装置によ
り、オイル室５３に圧油を供給する。それにより
油圧ピストン５２には図において左方に移動し、
その押圧力をフロントデフボツクス２１に伝え
る。押圧力はフロントデフボツクス２１から多板
クラツチＣに伝えられ、多板クラツチＣが接続状
態となる。それにより、フロントデフＢとはすば
歯車３５とが一体状態となり、デフロツク機構と
しての機能を果す。
以上、この発明による四輪駆動車用駆動装置に
おける多板クラツチ装置の実施例について説明し
たが、この発明は上記実施例に限定されるもので
なく、例えば、ソレノイドピストンと鉄心とを一
体的に構成しているが、必ずしも一体である必要
はなく、別体に構成して連結してもよく、またプ
ランジヤ等を介して伝動連結してもよいことは勿
論である。多板クラツチの構造も種々に構成する
こともでき、湿式のみでなく、場合によつては乾
式でもよく、更に多板クラツチが場合によつては
駆動側と従動側で１枚宛のクラツチ板から構成さ
れていてもよいことは勿論である。また、一例と
して示した四輪駆動車用駆動装置についても、
種々の設計変更が可能であることは勿論である。
〔発明の効果〕
この発明による四輪駆動車用駆動装置における
多板クラツチ装置は、以上のように構成されてお
り、次のような効果を有するものである。即ち、
駆動系に含まれる多板クラツチ部のクラツチピス
トンに対して前記駆動系の外部に配設されたソレ
ノイド部の電磁力で変換された油圧を供給するよ
うに構成したので、車両等における所定の場所に
対してスペースの制限を受けるような場所、即ち
限られたスペースの範囲内に多板クラツチのみを
配置でき、油圧発生源の装置を別のスペースに設
置できるので、多板クラツチに対して高トルク容
量を実現することができると共に、クラツチ押圧
力をソレノイドへの通電量で簡単に制御すること
ができる。
また、従来の、手動操作によつて車両の変速を
行う場合には、ポンプや油圧調整用のレギユレー
タバルブが必要であり、そのための油圧回路も大
がかりになる等の不具合があつたが、この多板ク
ラツチ装置については、動力伝達のための駆動系
の外部に電流制御により油圧制御ができるソレノ
イド部を設けるものであり、ポンプ、油圧調整用
バルブ等を不要とし、しかも油圧調整がソレノイ
ドへの電流制御で正確にできる。
従つて、変速機のスペース、車両等のスペース
の制約を受けることがなく、また無駄となる油圧
を作り出す必要もなく、エネルギーを節約でき、
更に、油圧ポンプを常時駆動しておくロスがな
く、バツテリの電流で作動することからもエネル
ギーが節約される。
しかも、センタデフ、前記センタデフの差動制
限を制御する多板クラツチ、及びデフを軸方向に
順次に並設した四輪駆動車用駆動装置等のスペー
スに制限があるような駆動系に適用して極めて好
ましいものである。
即ち、車両におけるエンジン等の機器載置部の
スペースを有効利用することが可能となり、スペ
ース的制約にとらわれずに、レイアウトを容易に
行い得ることができ、特に横置きトランスアクス
ルベースにおいてエンジン及びステアリングとの
レイアウトが簡単に行い得るようになる。
更に、前記多板クラツチを作動させる油圧ピス
ントをケーシング内に位置させたことにより、油
圧経路が簡潔な構造になり、コスト的にも有益で
あり、実用的効果も大である。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明による四輪駆動車用駆動装置
における多板クラツチ装置の一実施例を示す要部
説明図、第２図はこの発明による多板クラツチ装
置を四輪駆動車要駆動装置に適用した一実施例を
示す断面図、及び第３図は先行技術の四輪駆動車
のセンタブロツク装置に適用された電磁多板クラ
ツチの一例を示す概略図である。 ５，６……クラツチ板、７……クラツチシリン
ダ、８……クラツチピストン、９……ソレノイ
ド、１３……油路、２６……デフボツクスシヤフ
ト、３２……アスタケース、３４……クラツチ
板、４０……遊星歯車装置、５２……油圧ピスト
ン、５３……オイル室、６０……ケーシング、Ｂ
……デフ、Ｃ……多板クラツチ、Ｆ……力、Ｐ…
…押圧力。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ センタデフと同軸線上のフロントデフのフロ
    ントデフケースを回転可能に支持するケーシング
    に形成した油圧室、該油圧室に与えられる油圧で
    前記フロントデフケースをベアリングを介して押
    圧する油圧ピストン、前輪と後輪との差動を制限
    するため前記センタデフと同軸線上で前輪側駆動
    系と後輪側駆動系との間に設け且つ前記フロント
    デフケースの押圧作用で作動する多板クラツチ、
    及び前記油圧ピストンを作動するための油圧発生
    手段を有する四輪駆動車用駆動装置における多板
    クラツチ装置。 ２ 前記油圧発生手段は前記前輪側駆動系と前記
    後輪側駆動系の外部に設けたソレノイド部の電磁
    力を変換した油圧を前記油圧ピストンに作用させ
    るものである特許請求の範囲第１項に記載の四輪
    駆動車用駆動装置における多板クラツチ装置。 ３ 前記油圧ピストンと前記フロントデフケース
    との間に配設した前記ベアリングはスラストベア
    リングである特許請求の範囲第１項に記載の四輪
    駆動車用駆動装置における多板クラツチ装置。 ４ 前記多板クラツチは多数のクラツチ板をスプ
    ライン嵌合したインナケースと前記各クラツチ板
    と交互に配置された多数のクラツチ板をスプライ
    ン嵌合したアウタケースとを有し、前記アウタケ
    ースは前記センタデフに駆動連結された前記後輪
    側駆動系の前記ギヤに固定され、前記インナケー
    スは前記センタデフに駆動連結された前記前輪側
    駆動系の前記フロントデフケースと一体的に構成
    されている特許請求の範囲第１項に記載の四輪駆
    動車用駆動装置における多板クラツチ装置。 ５ 前記センタデフ、前記後輪側駆動系の前記ギ
    ヤ、前記多板クラツチ及び前記フロントデフは、
    同軸線上に配置され且つ軸方向に順次に配置され
    ている特許請求の範囲第１項に記載の四輪駆動車
    用駆動装置における多板クラツチ装置。 ６ 前記多板クラツチと前記フロントデフとは、
    同軸線上に且つ軸方向に隣接して配置されている
    特許請求の範囲第１項に記載の四輪駆動車用駆動
    装置における多板クラツチ装置。 ７ 前記油圧発生手段は前記油圧室に連通し且つ
    前記各駆動系の外部へと伸びる油路、前記油路と
    連通し且つ前記各駆動系の外部に配設された別の
    油圧室、及び前記別の油圧室に油圧を発生させる
    ための前記各駆動系の外部に配設されたソレノイ
    ドから成り、前記ソレノイドの電磁力と変換した
    油圧を前記別の油圧室に発生させ且つ前記別の油
    圧室に発生した油圧が前記油路を通じて前記油圧
    室の油圧として伝達される特許請求の範囲第１項
    に記載の四輪駆動車用駆動装置における多板クラ
    ツチ装置。
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