JPH0670458B2 - 四輪駆動用トランスファの潤滑装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、前後両車輪に同時に動力を伝達することの
できる四輪駆動車における潤滑装置に関し、特に四輪駆
動車用トランスファにおける潤滑油を循環させるための
オイルポンプの組付け構造に関するものである。

従来の技術 周知のように四輪駆動装置は、手動変速機あるいは自動
変速機から入力される動力を前後両車輪へ分配伝達する
ものであり、多数の歯車やクラッチ機構等の機械要素を
含んでおり、特に横向き前置エンジン式の四輪駆動車に
おいては、前車輪と後車輪との回転数の差を保障する第
１のディファレンシャルギヤと左右の前車輪の回転数の
差を保障する第２のディファレンシャルギヤとを備えて
いるから、構成部材が多い。その一例が特開昭60−1865
6号公報に記載されている。これを簡単に説明すると、
横向きエンジン式の四輪駆動車において、変速機からの
回転を前車輪および後車輪に伝達するとともに、前車輪
と後車輪との回転差を許容する第１のディファレンシャ
ルギヤと、第１のディファレンシャルギヤの前車輪側出
力部材に連結され左右の前車輪の回転差を許容する第２
のディファレンシャルギヤと、第１のディファレンシャ
ルギヤの後車輪側出力部材に連結された動力伝達軸と、
動力伝達軸に駆動連結され、動力伝達軸からの回転を該
軸に対してほぼ直角に配置された後輪駆動軸に伝達する
一対の傘歯車とからなる四輪駆動用トランスファであ
り、そのトランスファは変速機が収容される空間内に収
容されて、変速機と同じ潤滑油により潤滑されている。

発明が解決しようとする問題点 従来の四輪駆動車においては、トランスファは変速機と
同じ空間内において潤滑されているが、二輪駆動車の時
と比べて構成部品が多数となり、特に上記一対の傘歯車
部分は、常に高速で回転しているために、確実に潤滑を
行うためには該傘歯車部を個別の空間内に収容し、歯車
が潤滑油を掻きあげることにより傘歯車およびそれを支
持する軸受などを潤滑することが考えられるが、一般
に、上記一対の傘歯車は、横向きエンジン式の場合、エ
ンジンと車室との間に挟まれた狭い空間に位置するた
め、傘歯車を収容する空間は必然的に狭くなり、傘歯車
だけでなくそれを支持する軸受までを充分に潤滑するた
めの潤滑油量を確保するためには、上述の狭い空間内に
多量の潤滑油を封入する必要がある。

しかしながら、上述のように狭い空間内に多量の潤滑油
を封入した場合、傘歯車が潤滑油を攪拌し油温上昇が発
生するばかりか、上述のように傘歯車が位置するのはエ
ンジンと車室とで挟まれた空間であり、外部からの例え
ば走行風などによる冷却効果が期待できない位置であ
り、より油温を上昇されるように作用するために、油温
の上昇により潤滑油を封入するためのオイルシール等の
耐久性の低下を招くおそれがある。

そこで、油温の上昇を防止しながら歯車および軸受を充
分に潤滑するためには、潤滑油量を低下させるととも
に、軸受に強制的に潤滑油を供給するためのオイルポン
プを設けることが考えられるが、例えば動力伝達軸の外
周に同軸的にオイルポンプを設けた場合ではオイルポン
プの分だけ軸方向寸法が増大するとともに少なくとも動
力伝達軸の外径よりも大きなオイルポンプを設ける必要
があり必要以上の大型なオイルポンプとなるが、上述の
ように傘歯車は狭い空間内に位置しているために、オイ
ルポンプを設けることは非常に困難であり、トランスフ
ァ部の車両への搭載性が低下するという問題点を生じさ
せる。また、傘歯車が位置するのは冷却効果の期待でき
ない位置であることには変わりがなく、未だ油温の上昇
にするオイルシールの耐久性の低下という問題点は解決
されていない。

この発明は、横向きエンジン式の車両において、四輪駆
動用トランスファの傘歯車を個別の空間内に収容し傘歯
車の充分な潤滑を行い、かつ、トランスファの搭載性の
低下を招くことなくオイルポンプを設けて傘歯車を支持
する軸受を充分潤滑するとともに、傘歯車および軸受が
収容された空間内の潤滑油の温度上昇も防止することが
できる四輪駆動用トランスファの潤滑装置を提供するこ
とを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 この発明は上記の問題点を解決するために、トランスミ
ッションから駆動力が伝達され、前車輪と後車輪との差
動を許容する第１のディファレンシャルギヤと、該第１
のディファレンシャルギヤの前車輪側出力部材に駆動連
結され左右の前車輪の差動を許容する第２のディファレ
ンシャルギヤと、前記第１のディファレンシャルギヤの
後車輪側出力部材に駆動連結さた動力伝達軸と、該動力
伝達軸に対し直角に配置され、後車輪に駆動連結された
後輪駆動軸と、前記動力伝達軸に設けられた第１の傘歯
車と、前記後輪駆動軸に設けられ、前記第１の傘歯車に
噛合する第２の傘歯車とからなり、前記動力伝達軸から
の回転を前記後輪駆動軸に伝達する一対の傘歯車と、前
記第１のディファレンシャルギヤ、第２のディファレン
シャルギヤ、動力伝達軸、後輪駆動軸および一対の傘歯
車を内部に収容するトランスファケースと、からなっる
四輪駆動用トランスファの潤滑装置において、前記動力
伝達軸を前記トランスファケースに前記第１の傘歯車の
両側でそれぞれ支持する一対からなる第１の軸受と、前
記後輪駆動軸を前記トランスファケースに支持する第２
の軸受と、前記トランスファケースと前記動力伝達軸と
の間で、かつ前記第１の軸受の軸方向外側にそれぞれ配
設され、前記一対の傘歯車および後輪駆動軸を前記第１
のディファレシャルギヤおよび第２のディファレンシャ
ルギヤと隔離した空間内に潤滑油と共に収容させる一対
のオイルシールと、該一対のオイルシールにより区画さ
れる前記空間内において、前記動力伝達軸と後輪駆動軸
とのどちらか一方の軸に並列的に設けられるとともに該
一方の軸と歯車を介して駆動連結された駆動軸を有し、
吸入口が前記空間内に開口し前記空間内の潤滑油を汲み
上げるオイルポンプと、該オイルポンプの吐出口に連通
するオイルクーラと、一端が前記オイルクーラに連通さ
れるとともに、他端が前記第１の軸受および第２の軸受
に連通する複数の油路とを有することを特徴とするもの
である。

作用 この発明の潤滑装置では、オイルポンプが動力伝達軸も
しくは後輪駆動軸によって駆動され、オイルシールで区
画された空間の内部の潤滑油を汲み上げ、これを一対の
傘歯車およびこれを支持している軸受に供給してこれら
の潤滑を行う。したがって傘歯車や軸受が充分に潤滑さ
れる。そのオイルポンプは、歯車を介して前記いずれか
の軸から駆動力を受けるので、小型化でき、それに伴い
トランスファの車載性が向上する。また潤滑油は、オイ
ルシールで隔離された空間の内部に収容されており、こ
れをオイルポンプで汲み上げるのであるから、その潤滑
油の量は特に多くする必要はなく、したがって潤滑を傘
歯車などが攪拌する度合いが少なくなってその温度上が
抑制される。また特にこの発明では、オイルポンプから
吐出させた潤滑油をオイルクーラに送るので、潤滑油の
温度上昇を更に効果的に抑制でき、それに伴い潤滑油の
みならずオイルシール等の耐久性が向上する。

実施例 以下、この発明の実施例を添附の図面を参照して説明す
る。

第１図はこの発明を横向き前置エンジン式の車両におけ
る四輪駆動トランスファに適用した例を示す模式図であ
り、ここに示すトランスファはトランスミッション（図
示せず）からの入力を第１のディファレンシャルギヤ１
によって前車輪側と後車輪側とに分配し、また第１出力
軸である前輪駆動軸２におけるディファレンシャルギヤ
３を、前記第１のディファレンシャルギヤ１と同軸上に
設け、さらに第２出力軸である後車輪側への動力伝達軸
４に、歯車５を介してオイルポンプ６を連結させた構成
である。

すなわちトランスミッションからの入力は、第１のディ
ファレンシャルギヤ１におけるピニオンギヤ７を公転さ
せるよう伝達され、これに噛合するサイドギヤ8,9のう
ち第１図における左側のサイドギヤ８が、第２のディフ
ァレンシャルギヤ３におけるピニオンギヤ10を支持する
ピンと一体化されて前車輪側へ動力を伝え、また他方の
サイドギヤ９に中空の動力伝達軸４が一体化されて後車
輪側へ動力を伝えるよう構成されている。前輪駆動軸２
は第２のディファレンシャルギヤ３におけるサイドギヤ
11,12に一体化されており、一方の前輪駆動軸２は前記
動力伝達軸４に対して相対回転可能でかつ同軸上に嵌合
している。さらに動力伝達軸４には一対の傘歯車13を介
して後輪駆動軸14が連結されている。そしてオイルポン
プ６の駆動軸15と動力伝達軸４とが、互いに噛合する一
対の歯車５によって連結されている。なお、後車輪にス
リップが生じて空転状態になった場合に前車輪に動力が
伝わらなくなることを防ぐために、第１のディファレン
シャルギヤ１をロックして第１のディファレンシャルギ
ヤ１に対する入力を動力伝達軸４に直接伝えるクラッチ
機構16が設けられている。

第２図および第３図は上記の構成をさらに具体的に示す
要部の断面図であって、動力伝達軸４は、第１のディフ
ァレンシャルギヤ１におけるサイドギヤ９を一端部に一
体的に形成した中空軸17とその中空軸17の他方の端部の
外周にスプラインを介して嵌合させたトランスファドラ
イブギヤ支持ケース18とから構成され、そのトランスフ
ァドライブギヤ支持ケース18は、トランスファケース19
の内面に１対の軸受20に両持ち状態に支持されており、
またその軸受20より軸方向での外側の両端部にオイルシ
ール21が配置されており、したがってトランスファドラ
イブギヤ支持ケース18の中間部外周側は、潤滑油の相互
流通が生じないよう他の部分から独立した潤滑系となっ
ている。

上記のトランスファドライブギヤ支持ケース18の中間部
に傘歯車13aが取付けられており、これに噛合する傘歯
車13bが後輪駆動軸14の端部に一体的に形成されてい
る。後輪駆動軸14は、前記動力伝達軸４に対し直角方向
に向けて配置され、前記トランスファケース19に取付け
たエックステンションハウジング22の内部に軸受23によ
って回転自在に支持されている。そしてその軸受23を設
けたエックステンションハウジング22の内部は、前記ト
ランスファケース19のうちオイルシール21によって区画
された空室に連通している。

さらに前記トランスファケース19のうちオイルシール21
によって区画された空室に開口する部分にオイルポンプ
６がカバープレート24によって収容保持されている。こ
こにおけるオイルポンプ６はトロコイドポンプであっ
て、第３図に示すように、トランスファケース19の中空
部にドリブンロータ25を回転自在に収容するとともに、
ドライブロータ26をドリブンロータ25の内周側に相対的
に偏心させて配置し、ドライブロータ26の回転およびそ
れに伴うドリブンロータ25の回転による両者の間の容積
の増減により、トランスファケース19に形成した吸入口
27から潤滑油を吸い込み、かつトランスファケース19に
形成した吐出口28から潤滑油を送り出すよう構成されて
いる。その吸入口27には、前述したオイルシール21によ
って区画された空室に位置するオイルストレーナ29が連
通されており、これに対し吐出口28には、オイルクーラ
30が連通され、そのオイルクーラ30から前記各軸受20,2
3や後輪駆動軸14を支承しているブッシュ（図示せず）
等に潤滑油を送給する油路31が形成されている。オイル
ポンプ６に対する入力軸である駆動軸15は、前記ドライ
ブロータ26に一体化されるとともに、カバープレート24
から突出しており、その突出端に歯車5aが取付けられて
いる。さらにその歯車5aに噛合する歯車5bが、前記トラ
ンスファドライブギヤ支持ケース18の外周部に固定され
ている。したがってオイルポンプ６は前記動力伝達軸４
から回転力を受けて動作するよう構成されている。

ところで第１のディファレンシャルギヤ１におけるピニ
オンギヤ７を保持しているディファレンシャルギヤケー
ス32は、第２図に示すように動力伝達軸４に対し同軸上
に嵌合した円筒部33を有しており、その円筒部33の先端
外周部にクラッチ歯34が形状されている。またそのクラ
ッチ歯34に噛合するクラッチ歯35を先端内周部に形成し
たカップリングスリーブ36が動力伝達軸４を構成する中
空軸17の外周部にスプラインを介して相対回転不能でか
つ軸方向に移動自在に取付けられている。これらのカッ
プリングスリーブ36および各クラッチ歯34,35が前述し
たクラッチ機構16を構成しており、各クラッチ歯34,35
を噛み合わせることにより、ディファレンシャルケース
32の回転が直接動力伝達軸４に伝達され、すなわち第１
のディファレンシャルギヤ１がロックされ、また各クラ
ッチ歯34,35の噛合を外することにより、ディファレン
シャルケース32の回転が第１のディファレンシャルギヤ
１を介して動力伝達軸４に伝達されるよう構成されてい
る。

したがって上記の装置では、四輪駆動での走行時に動力
伝達軸４が回転するから、その回転力が歯車5a,5bを介
してオイルポンプ６に伝わり、オイルポンプ６が動作す
る。その場合の潤滑油の吐出量は、回転数に比例するか
ら、オイルポンプ６の回転数を歯車5a,5bの歯数比によ
って適宜に設定することにより、潤滑油の吐出量を不過
分なく必要量にすることができる。またオイルポンプ６
は動力伝達軸４から離隔して配置するから、その大きさ
は動力伝達軸４の径に特に制約を受けず、必要程度の小
型のものを採用することができ、この点でも潤滑油の吐
出量を必要量とすることができる。これに加え装置全体
を小型化することができる。さらに上記の装置では、エ
ンジンを止めて車両を牽引した場合、後車輪の回転力が
傘歯車13a,13bを介して動力伝達軸４に伝わるから、オ
イルポンプ６が同時に回転駆動され、したがって牽引中
にも潤滑を行なうことができる。

なお、上記の実施例では、オイルポンプ６の回転駆動源
である軸を、動力伝達軸４としたが、この発明は上記の
実施例に限られるものではなく、例えば第４図に示すよ
うに後輪駆動軸14とオイルポンプ６の駆動軸15とを歯車
５を介して連結し、後輪駆動軸14の回転力によってオイ
ルポンプ６を駆動するよう構成してもよい。またオイル
ポンプ６としてはトロコイドポンプ以外にギヤポンプを
用いることもできる。

発明の効果 以上の説明から明らかなようにこの発明では、一対の傘
歯車をオイルシールによりトランスファのほかの構成要
素と隔離した空間内で、該空間内の潤滑油により潤滑す
るようにしたことにより傘歯車の充分な潤滑を行うこと
ができる。また、動力伝達軸と後輪駆動軸との一方の軸
と並列的に設けられるとともに該一方の軸に歯車を介し
て連結された駆動軸を有するオイルポンプを設けたの
で、オイルポンプがオイルシールにより区画された狭い
空間内においても動力伝達軸に対して特に制約を受ける
ことなく任意の位置に必要の大きさのものを配設するこ
とが可能となり、トランスファの車両への搭載性を低下
することなくオイルポンプからの潤滑油による第１の軸
受および第２の軸受を潤滑することができ、空間内の潤
滑油量を多量としなくとも充分に第１の軸受および第２
の軸受を潤滑することができ、傘歯車の攪拌による油温
の上昇を防止することができる。その際、一方の軸の回
転よりも駆動軸を増速回転するように設定すれば、オイ
ルポンプを更に小型化することが可能になり、トランス
ファの搭載性を更に向上することができる。

さらに、軸受に供給される潤滑油はオイルクーラを介し
て供給されるため、傘歯車が冷却効果を期待できない位
置に配設されることに起因する潤滑油温の上昇を防止す
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を示す模式図、第２図はそ
の具体的構成を示す要部の断面図、第３図はオイルポン
プの構成を示す略解正面図、第４図はこの発明の他の実
施例を示す模式図である。 ２…前輪駆動軸、４…動力伝達軸、5,5a,5b…歯車、６
…オイルポンプ、14…後輪駆動軸、15…駆動軸。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 徳行 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (56)参考文献 実開 昭60−128056（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トランスミッションから駆動力が伝達さ
   れ、前車輪と後車輪との差動を許容する第１のディファ
   レンシャルギヤ（１）と、 該第１のディファレンシャルギヤ（１）の前車輪側出力
   部材（８）に駆動連結され左右の前車輪の差動を許容す
   る第２のディファレンシャルギヤ（３）と、 前記第１のディファレンシャルギヤ（１）の後車輪側出
   力部材（９）に駆動連結さた動力伝達軸（４）と、 該動力伝達軸（４）に対し直角に配置され、後車輪に駆
   動連結された後輪駆動軸（14）と、 前記動力伝達軸（４）に設けられた第１の傘歯車（13
   a）と、前記後輪駆動軸（14）に設けられ、前記第１の
   傘歯車（13a）に噛合する第２の傘歯車（13b）とからな
   り、前記動力伝達軸（４）からの回転を前記後輪駆動軸
   （14）に伝達する一対の傘歯車（13）と、 前記第１のディファレンシャルギヤ（１）、第２のディ
   ファレンシャルギヤ（３）、動力伝達軸（４）、後輪駆
   動軸（14）および一対の傘歯車（13）を内部に収容する
   トランスファケース（19）と、 からなる四輪駆動用トランスファの潤滑装置において、 前記動力伝達軸（４）を前記トランスファケース（19）
   に前記第１の傘歯車（13）の両側でそれぞれ支持する一
   対からなる第１の軸受（20）と、 前記後輪駆動軸（14）を前記トランスファケース（19）
   に支持する第２の軸受（23）と、 前記トランスファケース（19）と前記動力伝達軸（４）
   との間で、かつ前記第１の軸受（20）の軸方向外側にそ
   れぞれ配設され、前記一対の傘歯車（13）および後輪駆
   動軸（14）を前記第１のディファレシャルギヤ（１）お
   よび第２のディファレンシャルギヤ（３）と隔離した空
   間内に潤滑油と共に収容させる一対のオイルシール（2
   1）と、 該一対のオイルシール（21）により区画される前記空間
   内において、前記動力伝達軸（４）と後輪駆動軸（14）
   とのどちらか一方の軸に並列的に設けられるとともに該
   一方の軸と歯車（5a,5b）を介して駆動連結された駆動
   軸（15）を有し、吸入口（27）が前記空間内に開口し前
   記空間内の潤滑油を汲み上げるオイルポンプ（６）と、 該オイルポンプ（６）の吐出口（28）に連通するオイル
   クーラ（30）と、 一端が前記オイルクーラ（30）に連通されるとともに、
   他端が前記第１の軸受（20）および第２の軸受（23）に
   連通する複数の油路（31）とを有することを特徴とする
   四輪駆動用トランスファの潤滑装置。