JPH067959Y2 - ４輪駆動車のトランスフアクラツチ潤滑装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本考案は、自動変速機を備えた４輪駆動車において、動
力分配する湿式多板のトランスファクラッチ潤滑装置に
関し、詳しくは、クラッチの耐久性を向上し、スティッ
クスリップを防止するものに関する。

【従来の技術】

従来、湿式多板のトランスファクラッチの潤滑に関して
は、例えば特開昭５７−６６０２０号公報の先行技術が
ある。ここで、自動変速機下部のオイルパン内のオイル
をポンプで汲み上げて一定の潤滑圧に調圧し、このオイ
ルをトランスファ入，出力軸の油路を介しトランスファ
クラッチ等に供給して潤滑することが示されている。

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上記先行技術のものにあっては、トランスフ
ァクラッチの潤滑油量に関しては充分であるが、クラッ
チが連続的に滑りながら制御されるクラッチトルクの可
変制御方式には適さない。 即ち、オイルパンのオイルは、トルクコンバータのスリ
ップ熱，多板ブレーキの引きずりによる熱，オイルポン
プおよび回転摺動部の摩擦熱等で昇温する。そのため、
エンジン冷却水等で強制冷却することがあるが、夏期に
おける登板，スタック状態からの脱出等では油温が１５
０〜１６０℃になることがあり、連続高速走行でも昇温
する。特に４ＷＤ・ＡＴの場合は、登板，悪路でのスタ
ック等のケースが多いため、オイルパンの油温は高目に
なり易い。 そこで、かかる油温の高いオイルをクラッチトルク可変
制御のトランスファクラッチに供給すると、クラッチの
ドライブおよびドリブンプレート間のスリップで更に高
温化して、ドライブプレート表面に接着したフェーシン
グが炭化，異常摩耗したり、剥離を生じて耐久性を損
う。 また、クラッチトルク可変制御時には、スティックスリ
ップによる不快な振動を生じ易く、このためフェーシン
グの材質として動摩擦係数のフラットなものが選択され
る。しかし、この材質は一般に耐熱性に劣るので、先行
技術の場合には使用できず、この結果、耐熱性に優れた
材質の使用でスティックスリップを生じ易くなる。 さらに、フェーシングの摩擦係数は油温の上昇により低
下傾向になり、その勾配は種々異なる。従って、広い範
囲で温度変化するオイルを先行技術のように用いると、
温度によってもスティックスリップの発生する領域を生
じ得る。 本考案は、このような点に鑑みてなされたもので、クラ
ッチトルクを連続的に可変制御するトランスファクラッ
チの油温によるスティックスリップの発生を防ぎ、耐久
性を向上するようにした４輪駆動車のトランスファクラ
ッチ潤滑装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案は、自動変速機を備え
たトランスファクラッチでクラッチトルクを可変制御す
る４輪駆動車において、トルクコンバータから流出する
オイルをオイルクーラに導いて冷却し、上記冷却したオ
イルを自動変速機の入，出力軸の内部の油路に分流し、
上記出力軸内部の油路からトランスファクラッチのハブ
内部，潤滑孔を介してその常に滑っているドライブおよ
びドリブンプレートに供給するように構成されている。

【作用】

上記構成に基づき、クラッチトルク可変制御で常に滑っ
ているトランスファクラッチのドライブおよびドリブン
プレートには、オイルクーラで冷却された低温のオイル
が供給され、フェーシング等を損傷すること無く潤滑す
るようになる。 こうして本考案では、トランスファクラッチの油温によ
る種々の不具合を防ぐことが可能となる。

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。 第１図において、縦置きトランスアクスル型の４輪駆動
車の場合について述べると、アルミダイキャスト製のデ
フボックスケース１の内部が中心の筒部1a,下部の仕切
壁1bおよび上部の傾斜した仕切壁1cにより前後に区画さ
れ、前方のコンバータハウジング２にロックアップクラ
ッチ３を有するトルクコンバータ４が設置され、後方の
デフボックス５にディファレンシャル装置６は配置され
る。デフボックスケース１の後端には鋳鉄製のポンプハ
ウジング７を有する軸承板８が連結し、ポンプハウジン
グ７とカバー９に内部にオイルポンプ10を設けている。
さらに、軸承板８の後部にはミッションケース11が連結
し、このミッションケース11内部に自動変速機12を有し
ている。 符号20はエンジンのクランク軸であり、このクランク軸
20のボス部20aにドライブプレート21を嵌合してボルト2
2により締結してあり、ドライブプレート21には更にコ
ンバータカバー23がフランジ部23aをボルト24で締結し
て取付けられる。トルクコンバータ４は、ポンプインペ
ラ25，タービンランナ26およびステータ27を有し、コン
バータカバー23にポンプインペラ25が嵌合，溶接して一
体結合する。タービンランナ26は、入力軸28の先端にス
プライン嵌合するタービンハブ29にリベット30で固定さ
れ、ステータ27は、ワンウエイクラッチ31を介して入力
軸28の外側の中空のステータ軸32に連結してある。 入力軸28は後方のミッションケース11内部に延びてお
り、ステータ軸32も後方に延びてオイルポンプ10のカバ
ー９と一体形成される。ステータ軸32の外側には前端を
ポンプインペラ25に結合したポンプ駆動軸33が配置さ
れ、このポンプ駆動軸33の後端がポンプハウジング７内
に挿入してオイルポンプ10のロータ側に係合している。
さらに、自動変速機オイルの洩れと、ギヤオイルの混入
を防ぐため、ポンプ駆動軸33の外側にシールパイプ34
が、両端をデフボックスケース１のシール筒部1aとポン
プハウジング７のボス部7aに嵌合して設置され、筒部1a
ではシールパイプ34の先にブッシュ35を介してオイルシ
ール36が取付けられる。そして、かかるシールパイプ34
でオイルポンプ10やポンプ駆動軸33からのリークオイル
を捕集し、デフボックス５のギヤオイルと軸部の変動変
速機オイルを分離する構造になっている。 ロックアップクラッチ３はコンバータカバー23内部にロ
ックアップピストン40を有し、このロックアップクピス
トン40のカバー側外周部にフェーシング41が、タービン
ランナ側にトーションダンパ42が取付けられる。そして
ロックアップピストン40の前方にロックアップリリース
圧用油圧室43が、後方にトルクコンバータ４と連通した
ロックアップアプライ圧用油圧室44が設けてある。一
方、コンバータカバー23の中心には有底筒状のパイロッ
トボス45が貫通して固着され、このパイロットボス45の
先端がクランク軸20の中心の孔20bに嵌合して芯出しす
る。さらに、タービンハブ29は同心円の２段のボス部29
a,29bを有し、内側ボス部29aの内周にパイロットボス45
がブッシュ46を介して嵌合してタービンハブ29を軸支し
ており、このボス部29aの外周にロックアップピストン4
0が移動可能に嵌合し、外側ボス部29bにトーショナルダ
ンパ42がスプライン嵌合する。 ここで、トルクコンバータ４の作動油圧がロックアップ
アプライ圧用油圧室44に供給されており、これに対しロ
ックアップリリース圧用油圧室43のロックアップリリー
ス圧は少し高目に設定される。そしてロックアップリリ
ース圧を給排油する際のロックアップリリース圧用油圧
室43，ロックアップアプライ圧用油圧室44の油圧室で、
ロックアップピストン40を後退させてコンバータカバー
23から離し、またはそのロックアップピストン40をコン
バータカバー23に圧着するようになっている。 さらに、油圧回路について述べると、入力軸28の内部の
ロックアップリリース油路47がパイロットボス45の内部
を介してロックアップリリース圧用油圧室43に連通す
る。また、入力軸28とステータ軸32との間のコンバータ
油路48がタービンランナ26およびロックアップアプライ
圧用油圧室44に連通し、ポンプインペラ25からのドレン
油路49がステータ軸32とポンプ駆動軸33との間に設けて
ある。 自動変速機12は、図示しないプラネタリギヤ，多板クラ
ッチ、多板ブレーキ等を有し、入力軸28と同軸上の後方
に設置された出力軸13に変速した動力を出力するもので
あり、出力軸13の後部にボス部13aが形成され、このボ
ス部13aとミッションケース11の筒部11aとの間にベアリ
ング14を圧入して出力軸13を軸支している。入力軸28，
出力軸13の下部にはそれと平行にフロントドライブ軸15
が軸支して設置され、出力軸13とフロントドライブ軸15
のリダクションギヤ16,17が常に噛合って、後方に出力
した変速動力を前方に引回している。そしてフロントド
ライブ軸15の先端のドライブピニオン18がディファレン
シャル装置６のクラウンギヤ19に噛合って、直接前輪に
動力伝達する構成になっている。 ミッションケース11の後端にはエクステンションケース
50が連結し、このエクステンションケース50の内部で出
力軸13の後方にトランスファ軸51,リヤドライブ軸52が
同軸上に設置される。トランスファ軸51は、先端が出力
軸13に対しニードルベアリング53を介して嵌合すること
で軸支され、途中がケース側のベアリング54で軸支され
て出力軸13と分離され、これらの出力軸13とトランスフ
ァ軸51との間にトランスファクラッチ55が設けられる。
トランスファ軸51はリヤドライブ軸52にスプライン結合
し、このリヤドライブ軸52からプロペラ軸等を介して後
輪側に伝動構成される。 第２図において、トランスファクラッチ55および油圧系
について述べる。 トランスファクラッチ55は、出力軸13と一体的なギヤ16
およびトランスファ軸51にハブ56とドラム57が電子ビー
ム結合され、両者のスプライン56a,57aに嵌合する複数
のドライブおよびドリブンプレート56b,57bが交互に配
置され、ドラム57内部のピストン58でリテーナ59に対し
プレート56b,57bを押圧してクラッチトルクを生じるよ
うになっている。ピストン58にはリターンスプリング60
が付勢し、油圧室61がトランスファ軸51のクラッチ圧油
路62と連通している。 また、潤滑回路として、第１図のように油圧制御装置12
aのレギュレータバルブ（図示せず）からの作動油は油
路63のオイルクーラ64等を介して入力軸28の内部後半の
油路65と出力軸13の内部の貫通した油路66に連通し、潤
滑オイルを導入する。油路66は、出力軸13とトランスフ
ァ軸51の隙間、ベアリング53，孔67やスラストベアリン
グ68を介してハブ56の内部に連通し、ハブ56の筒部56c
に複数の潤滑孔69がスプライン56aに連通して設けてあ
る。さらに、トランスファ軸51の前端から途中の径方向
の油路70が形成され、この油路70が、エクステンション
ケース50の油路71を介してベアリング54に連通してあ
る。 ここでトランスファクラッチ55のクラッチ圧は、図示し
ない回路により第３図のように制御される。即ち、デュ
ーティ信号によりクラッチ圧を連続的に制御してそれに
応じたクラッチトルクを生じ、転舵や登板、スリップの
際に所定のクラッチトルクに可変制御するようになって
いる。 次いで、このように構成された４輪駆動車とトランスフ
ァクラッチ潤滑の作用について述べる。 先ず、クランク軸のエンジン動力は、ドライブプレート
21を介してコンバータカバー23と共にトルクコンバータ
４のポンプインペラ25に伝達しており、このポンプイン
ペラ25から更にポンプ駆動軸33を介してオイルポンプ10
にも伝達して駆動する。またコンバータ油路48により、
トルクコンバータ４の内部とロックアップアプライ圧用
油圧室44に作動油圧が供給されている。 そこで、ロックアップ解除条件成立の場合は、高いロッ
クアップリリース圧がロックアップリリース油路47から
パイロットボス45の内部を経てロックアップリリース圧
用油圧室43に供給される。そのため、ロックアップリリ
ース圧用油圧室43,ロックアップアプライ圧用油圧室44
の油圧差によりロックアップピストン40がコンバータカ
バー23から離れ、ロックアップクラッチ３を解除する。
そこで、トルクコンバータ４によりトルク変換した動力
がタービンハブ29,入力軸28を介して自動変速機12に入
力する。一方、ロックアップ条件が成立すると、リリー
ス圧用油圧室43のロックアップリリース圧がドレンされ
ることで、ロックアップピストン40のフェーシング41は
コンバータカバー23に圧着してロックアップクラッチ３
を係合する。そこで、クランク軸20にロックアップピス
トン40が直結したロックアップ状態にあり、コンバータ
カバー23からロックアップピストン40,トーショナルダ
ンパ42、タービンハブ29，入力軸28を介して自動変速機
12にエンジン動力がそのまま機械的に入力する。 また、自動変速機12で変速した動力は、出力軸13からリ
ダクションギヤ16および17,フロントドライブ軸15,ディ
ファレンシャル装置６を介して前輪に直接伝達し、同時
にリダクションギヤ16からトランスファクラッチ55に入
力している。ここでトランスファクラッチ55のクラッチ
圧は、発進，登板，悪路でのスリップ発生時は高く、転
舵時はそれに応じて低くなるように制御される。そのた
め、このクラッチ圧によりピストン58がプレート56b,57
bを滑りながら押圧してクラッチ圧に応じたトルクを生
じるのであり、このクラッチトルクに対応した動力が更
にトランスファ軸51,リアドライブ軸52を介して後輪側
にも伝達することで、４輪駆動走行になる。 かかる動力伝達時に、油圧制御装置12aのレギュレータ
バルブから流出した作動油は、潤滑オイルとなってオイ
ルクーラ64で所定の油温に冷却される。そしてこの冷却
オイルが入力軸28の油路65に流入して、自動変速機12の
各部を冷却および潤滑する。また同時にオイルは、出力
軸13の油路66にも分流し、この油路66からベアリング53
を有する出力軸13とトランスファ軸51の隙間を介してト
ランスファクラッチ55のハブ56内部に流入し、更に遠心
力により潤滑孔69を経てハブ56外側のプレート56b,57b
の部分に供給されて、常に滑り状態のプレート56b,57b
を損傷すること無く冷却および潤滑する。油路66のオイ
ルは、トランスファ軸51の油路70により迂回し、油路71
によりベアリング54にも供給される。 なお本考案は、トランスファクラッチを有する他の伝動
構造にも適用できる。

【考案の効果】

以上述べてきたように、本考案によれば、潤滑オイルが
オイルクーラにより冷却されることで、夏期等でも充分
低温になり、このオイルがトランスファクラッチに供給
されて潤滑することで、フェーシング等の耐久性が向上
する。 油温が低いことで、動摩擦係数のフラットなフェーシン
グ材質が使用可能になり、これによりスティックスリッ
プの不快な振動を防止できる。 オイルクーラによるオイルを自動的変速機にも供給する
ので、その潤滑性能が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のトランスファクラッチ潤滑装置の実施
例を示す縦断面図、 第２図は要部の拡大断面図、 第３図はトランスファクラッチ圧の特性図である。 ４……トルクコンバータ、12……自動変速機、13……出
力軸、28……入力軸、55……トランスファクラッチ、56
……ハブ、57……ドラム、56b,57b……プレート、64…
…オイルクーラ、65,66……油路、69……潤滑孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】自動変速機を備えたトランスファクラッチ
   でクラッチトルクを可変制御する４輪駆動車において、 トルクコンバータから流出するオイルをオイルクーラに
   導いて冷却し、 上記冷却したオイルを自動変速機の入，出力軸の内部の
   油路に分流し、 上記出力軸内部の油路からトランスファクラッチのハブ
   内部，潤滑孔を介してその常に滑っているドライブおよ
   びドリブンプレートに供給することを特徴とする４輪駆
   動車のトランスファクラッチ潤滑装置。