JPH0829687B2 - ４輪駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、４輪駆動車において前輪と後輪に動力を伝
達する４輪駆動装置に係り、特に、第１回転軸と第２回
転軸の相対回転によってポンプ作動する差動ポンプと、
同差動ポンプから吐出される流体圧に応じて軸方向へ移
動する押圧部材を有して同押圧部材の軸方向移動により
前記第１回転軸と第２回転軸を摩擦係合させるクラッチ
を備えて、前記第１回転軸と連結される前輪と前記第２
回転軸と連結される後輪の差動を制限するようにした４
輪駆動装置に関する。

〔従来の技術〕

この種の４輪駆動装置は、例えば特開昭61-102330号
公報にて提案されている。しかして、同公報にて提案さ
れている装置においては、前輪と後輪の差動（相対回
転）によって差動ポンプが作動し、これによって得られ
る流体圧により押圧部材（ピストン）が軸方向へ移動し
てクラッチ係合力（差動制限力）が得られるようになっ
ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記した従来装置においては、差動ポンプが正回転す
るときにも逆回転するときにも押圧部材に流体圧が付与
されるようになっているものの、 （１） 差動ポンプと押圧部材が別部材で構成されてい
るため、組付性が悪く、しかも差動ポンプにおける両ポ
ートとオイル吸入口を接続する二つの吸入通路が必要で
あるとともに、差動ポンプの両ポートと押圧部材が露呈
する油室を接続する二つの吐出通路が必要であり、通路
構成が複雑である。

（２） 差動ポンプにおける一方の側壁（ポンプケー
ス）に、上記した二つの吸入通路と二つの吐出通路が設
けられるとともに、４つのチェック弁が設けられてい
て、構造が極めて複雑あり、小型化が困難である。

といった問題がある。

本発明は上記した問題に着目してなされたものであ
り、正回転時にも逆回転時にもポンプ作動する差動ポン
プ自体が押圧部材の機能も兼ねていて構成が簡単であ
り、しかも通路構成を簡素化できて小型化できる４輪駆
動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〕

上記した目的を達成するために、本発明においては、
第１回転軸と第２回転軸の相対回転によってポンプ作動
する差動ポンプと、同差動ポンプから吐出される流体圧
に応じて軸方向へ移動する押圧部材を有して同押圧部材
の軸方向移動により前記第１回転軸と第２回転軸を摩擦
係合させるクラッチを備えて、前記第１回転軸と連結さ
れる前輪と前記第２回転軸と連結される後輪の差動を制
限するようにした４輪駆動装置において、前記差動ポン
プを前記クラッチの一側に同軸的かつ軸方向へ移動可能
に配設し、同差動ポンプのクラッチ側軸方向端面には当
該差動ポンプの正回転時に吸入口となる第１吸入口と逆
回転時に吸入口となる第２吸入口を開口させ、一方反ク
ラッチ側軸方向端面には当該差動ポンプの正回転時に吐
出口となる第１吐出口と逆回転時に吐出口となる第２吐
出口を開口させ、前記両吸入口には当該差動ポンプ内へ
の流入を許容するチェック弁をそれぞれ介装し、前記両
吐出口には当該差動ポンプからの流出を許容するチェッ
ク弁をそれぞれ介装し、また当該差動ポンプの反クラッ
チ側に形成される室を絞りを備えた吐出路を通して当該
差動ポンプのクラッチ側に形成される室に連通させて、
当該差動ポンプを前記押圧部材としても機能させた。

〔作用〕

本発明による４輪駆動装置においては、差動ポンプの
正回転時、差動ポンプのクラッチ側に形成される室から
第１吸入口及びこれに介装したチェック弁を通して流体
が差動ポンプ内に吸入され、また第１吐出口及びこれに
介装したチェック弁を通して流体が反クラッチ側に形成
される室に吐出される。一方、差動ポンプの逆回転時、
差動ポンプのクラッチ側に形成される室から第２吸入口
及びこれに介装したチェック弁を通して流体が差動ポン
プ内に吸入され、また第２吐出口及びこれに介装したチ
ェック弁を通して流体が反クラッチ側に形成される室に
吐出される。しかして、上記吐出流体は、差動ポンプの
反クラッチ側に作用して当該ポンプをクラッチ側へ押動
しクラッチを係合させるとともに、絞りを備えた吐出路
を通してクラッチ側の室に還流する。

ところで、本発明による４輪駆動装置においては、上
述したように差動ポンプ自体がその吐出圧によりクラッ
チ側に移動してクラッチを係合させる押圧部材としても
機能するため、差動ポンプとは別に押圧部材を設ける必
要がない。また、差動ポンプの第１及び第２吸入口がク
ラッチ側の室に開口（直接連通）し、また第１及び第２
吐出口が反クラッチ側の室に開口（直接連通）してい
て、両吸入口とクラッチ側の室間及び両吐出口と反クラ
ッチ側の室間には通路がないため、通路構成が極めてシ
ンプルである。

〔実施例〕

以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明による４輪駆動装置の一例を示してい
て、同装置の第１回転軸10は連結軸11にスプライン結合
されており、連結軸11は第２図にて示したようにセンタ
ーデフＡの左方のサイドギヤA1に連結されている。ま
た、同装置の第２回転軸12は第１回転軸10に対して相対
回転可能であり第２図にて示したようにセンターデフＡ
の右方のサイドギヤA2に連結されていて、その右側には
外殻部材13が固着されている。なお、センターデフＡの
左方のサイドギヤA1は前輪用デフＢを介して両前輪WFに
動力伝達可能に連結され、右方のサイドギヤA2はハウジ
ングC,リングギヤD,プロペラシャフトＥ・Ｆ及び後輪用
デフＧを介して両後輪WRに動力伝達可能に連結され、ま
たレースA3はミッションＨ及びクラッチＪを介してエン
ジンＫに動力伝達可能に連結されている。

第１回転軸10は、その左端部をクラッチインナハブ10
aとしていて、同クラッチインナハブ10aには多数の摩擦
ディスク14が軸方向へ移動可能にスプライン嵌合されて
いる。また、第１回転軸10の右端部にはロータ15がボー
ルスプライン16を介して軸方向へ移動可能に嵌合されて
いる。

一方、外殻部材13は、その左端部をクラッチアウタハ
ブ13aとしていて、同クラッチアウタハブ13aには多数の
スペーサプレート17が摩擦ディスク14に対して交互に軸
方向へ移動可能にスプライン嵌合されるとともにリター
ンスプリング18が組付けられていてクリップ19にて抜け
止めされている。また、外殻部材13の右端部にはカムリ
ング20がボールスプライン21を介して軸方向へ移動可能
に嵌合されている。

各摩擦ディスク14は、各スペーサプレート17及びリタ
ーンスプリング18等とによって湿式多板クラッチＬを構
成していて、この湿式多板クラッチＬによって得られる
クラッチ係合力により、第１回転軸10と連結される前輪
WFと第２回転軸12と連結される後輪WRの差動（両軸10と
12の相対回転）が制限されるようになっている。湿式多
板クラッチＬのクラッチ係合力は油圧ポンプＭから伝わ
る軸方向の押圧力により決定されるようになっていて、
この押圧力は油圧ポンプＭから吐出された油圧によって
得られる押圧力と、スプール22から得られる押圧力であ
る。

スプール22は、環状溝22aを有して第１回転軸10と外
殻部材13の右端部間に液密的に組付けたホルダ23に軸方
向へ移動可能に嵌挿されていて、ホルダ23間に介装した
コイルスプリング24により右方へ付勢されている。また
スプール22は、その右端にてベアリング25を介してシフ
トフォーク26と係合していて、シフトフォーク26を含む
シフト機構Ｎによって第３図の（ａ），（ｂ），（ｃ）
にて示した各位置に軸方向へ押動操作されるようになっ
ている。しかして、第３図の（ａ）にて示した位置にあ
るスプール22は、油圧ポンプＭの吐出路Maを全開状態と
するとともに油圧ポンプＭから離れ、また第３図の
（ｂ）にて示した位置にあるスプール22は、油圧ポンプ
Ｍの吐出路Maを半開状態（半絞り状態）とするとともに
油圧ポンプＭと当接し、更に第３図の（ｃ）にて示した
位置にあるスプール22は、油圧ポンプＭの吐出路Maを全
閉状態（全絞り状態）とするとともに油圧ポンプＭを左
方へ軸方向に押動する。

油圧ポンプＭは、第１図，第４図〜第８図にて示した
ように、第１回転軸10と第２回転軸13の相対回転すなわ
ち前輪WFと後輪WRの差動によってポンプ作動するもので
あり、上述したロータ15及びカムリング20と、左右一対
のブッシュ27,28及びカバープレート30,31と、各ブッシ
ュ27,28とカバープレート30,31間に介装されるバルブプ
レート32a〜32d・33a〜33dと、ロータ15に組付けられる
多数のベーン34〜34によって構成されている。

ブッシュ27は、ロータ15の正回転時（第４図実線の方
向）に吸入スロットとして機能する第１スロット27a,27
cとロータ15の逆回転時（第４図破線の方向）に吸入ス
ロットとして機能する第２スロット27b,27dを有してい
て、カムリング20に一対のピン35,36を介して連結され
ている。カバープレート30は、ロータ15の正回転時に吸
入口として機能する第１吸入口30a,30cとロータ15の逆
回転時に吸入口として機能する第２吸入口30b,30dを有
していて、ブッシュ27とともにカムリング20に一対のピ
ン35,36を介して連結されており、吸入口30a〜30dは当
該ポンプＭのクラッチ側に形成される油室R1に開口（直
接連通）している。各バルブプレート32a〜32dは、ブッ
シュ27とカバープレート30間に介装されていて、ブッシ
ュ27,カバープレート30とにより当該ポンプＭ内への流
入を許容し逆流を阻止するチェック弁を構成している。

一方、ブッシュ28は、ロータ15の正回転時に吐出スロ
ットとして機能する第１スロット28a,28cとロータ15の
逆回転時に吐出スロットとして機能する第２スロット28
b,28dを有していて、カムリング20に一対のピン35,36を
介して連結されている。カバープレート31は、ロータ15
の正回転時に吐出口として機能する第１吐出口31a,31c
とロータ15の逆回転時に吐出口として機能する第２吐出
口31b,31dを有していて、ブッシュ28とともにカムリン
グ20に一対のピン35,36を介して連結されており、吐出
口31a〜31dは当該ポンプＭの反クラッチ側に形成される
油室R2に開口（直接連通）している。各バルブプレート
33a〜33dは、ブッシュ28とカバープレート31間に介装さ
れていて、ブッシュ28,カバープレート31とにより当該
ポンプＭからの流出を許容し逆流を阻止するチェック弁
を構成している。

かかる構成の作動ポンプＭにおいては、その正回転
時、クラッチ側の油室R1から第１吸入口30a・30c,バル
ブプレート32a・32c及び第１スロット27a・27cを通して
作動油が当該差動ポンプＭ内に吸入され、また第１スロ
ット28a・28c,バルブプレート33a・33c及び第１吐出口3
1a・31cを通して作動油が反クラッチ側の油室R2に吐出
される。なお、このときには、第２吸入口30b・30dがバ
ルブプレート32b・32dによって閉じられ、また第２スロ
ット28b・28dがバルブプレート33b・33dによって閉じら
れていて、第２吐出口31b・31dから第２吸入口30b・30d
に作動油が流れることはない。

一方、差動ポンプＭの逆回転時、差動ポンプＭのクラ
ッチ側に形成される油室R1から第２吸入口30b・30d,バ
ルブプレート32b・32d及び第２スロット27b・27dを通し
て作動油が当該差動ポンプＭ内に吸入され、また第２ス
ロット28b・28d,バルブプレート33b・33d及び第２吐出
口31b・31dを通して作動油が反クラッチ側の油室R2に吐
出される。なお、このときには、第１吸入口30a・30cが
バルブプレート32a・32cによって閉じられ、また第１ス
ロット28a・28cがバルブプレート33a・33cによって閉じ
られていて、第１吐出口31a・31cから第１吸入口30a・3
0cに作動油が流れることはない。

しかして、反クラッチ側の油室R2に吐出された作動油
は、差動ポンプＭの反クラッチ側に作用して当該ポンプ
Ｍをクラッチ側へ押動し湿式多板クラッチＬを係合させ
るとともに、ホルダ23に設けた吐出路Ma（スプール22の
一部が介在している）及び第１回転軸10に設けた通路Mb
を通してクラッチ側の油室R2に還流する。

上記のように構成した本実施例においては、シフト機
構Ｎによってスプール22が第３図（ａ）又は（ｂ）の位
置に保持されておれば、スプール22によって油圧ポンプ
Ｍが軸方向へ押動されることはない。しかして、スプー
ル22が第３図（ａ）の位置に保持されている状態におい
て、前輪WFと後輪WRの差動によって油圧ポンプＭが作動
すると、作動油が吐出路Maに吐出されるものの、この状
態においては吐出路Maが全開状態にあるため吐出圧が高
くならず、油圧ポンプＭを介して湿式多板クラッチＬに
作用する油圧による押圧力は比較的小さい。したがっ
て、前輪WFと後輪WRの差動回転数（相対回転数）と湿式
多板クラッチＬを介して伝達されるトルクの関係は第９
図の破線のようになる。なお、第９図の初期トルクToは
リターンスプリング18の取付荷重によるものである。

一方、スプール22が第３図（ｂ）の位置に保持されて
いる状態においては、吐出路Maがスプール22によって半
開状態とされているため、油圧ポンプＭの作動によって
生じる吐出圧は第３図（ａ）の場合に比して増圧され
る。したがって、上記差動回転数とトルクの関係は第９
図の一点鎖線のようになり、第３図（ａ）の場合に比し
て湿式多板クラッチＬを介して伝達されるトルクが増大
する。

また、スプール22がシフト機構Ｎによって第３図
（ｃ）の位置に押動されると、上記した油圧による押圧
力に加えてスプール22から加わる押圧力も湿式多板クラ
ッチＬに作用する。このため、上記差動回転数とトルク
関係は第９図の二点鎖線のようになる。しかして、第３
図（ｃ）の状態においては、吐出路Maがスプール22によ
って全閉状態とされるため、油圧ポンプＭの吐出圧は第
３図（ｂ）の場合に比して増圧され、実際には上記差動
回転数とトルクの関係が第９図の実線のようになる。

ところで、上記のように構成した本実施例において
は、差動ポンプＭ自体がその吐出圧によりクラッチ側に
移動して湿式多板クラッチＬを係合させる押圧部材とし
ても機能するため、差動ポンプＭとは別に押圧部材を設
ける必要がない。また、差動ポンプＭの第１及び第２吸
入口30a〜30dがクラッチ側の油室R1に開口（直接連通）
し、また第１及び第２吐出口31a〜31dが反クラッチ側の
油室R2に開口（直接連通）していて、吸入口30a〜30dと
クラッチ側の油室R1間及び吐出口31a〜31dと反クラッチ
側の油室R2間には通路がないため、通路構成が極めてシ
ンプルである。

上記実施例においては、湿式多板クラッチＬを介して
後輪WRに伝達されるトルクをスプール22によって３段階
に調整できるようにしたが、スプール22を無くして単に
吐出路に絞りを設けて本発明を実施することも可能であ
る。

〔発明の効果〕

以上要するに、本発明においては、 差動ポンプ自体を押圧部材としても機能させるよう
にしたため、当該装置の構成部品数を減じて構成を簡単
化することができ、小型化を図ることができることは勿
論のこと、組付性を向上させることができるとともに、
コスト低減を図ることができる。

差動ポンプの吸入口がクラッチ側の室に開口（直接
連通）しまた吐出口が反クラッチ側の室に開口（直接連
通）するようにしたため、正逆回転時にポンプ作動する
差動ポンプであるにも拘わらず、通路構成が極めてシン
プルとなり、製作性を大幅に改善することができるとと
もに、小型化を図ることができる。

差動ポンプの一側壁に吸入口とチェック弁を配設
し、また他側壁に吐出口とチェック弁を配設するように
したため、何れか一方の構成のみが複雑となることがな
くて、構成のバランスが良くなり、製作性及び組付性が
良くなる。

といった効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による４輪駆動装置の一例を示す要部拡
大断面図、第２図は同全体構成図、第３図（ａ），
（ｂ），（ｃ）は第１図の部分拡大図、第４図は第１図
に示したポンプの縦断側面図、第５図は差動ポンプの吐
出状態を示す作動説明図、第６図は差動ポンプの吸入状
態を示す作動説明図、第７図及び第８図は差動ポンプに
おけるブッシュ，カバープレート及びバルブプレートを
示す分解図、第９図は第１図及び第２図に示した４輪駆
動装置において得られる差動回転数とトルクの関係を示
す特性線図である。 符号の説明 10……第１回転軸、12……第２回転軸、22……スプー
ル、27,28……ブッシュ、30……カバープレート、30a,3
0c……第１吸入口、30b,30d……第２吸入口、31……カ
バープレート、31a,31c……第１吐出口、31b,31d……第
２吐出口、32a〜32d,33a〜33d……バルブプレート（チ
ェック弁）、Ｍ……油圧ポンプ（押圧部材を兼ねた差動
ポンプ）、Ma……吐出路、Ｌ……湿式多板クラッチ、WF
……前輪、WR……後輪、R1……クラッチ側の油室、R2…
…反クラッチ側の油室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１回転軸と第２回転軸の相対回転によっ
   てポンプ作動する差動ポンプと、同差動ポンプから吐出
   される流体圧に応じて軸方向へ移動する押圧部材を有し
   て同押圧部材の軸方向移動により前記第１回転軸と第２
   回転軸を摩擦係合させるクラッチを備えて、前記第１回
   転軸と連結される前輪と前記第２回転軸と連結される後
   輪の差動を制限するようにした４輪駆動装置において、
   前記差動ポンプを前記クラッチの一側に同軸的かつ軸方
   向へ移動可能に配設し、同差動ポンプのクラッチ側軸方
   向端面には当該差動ポンプの正回転時に吸入口となる第
   １吸入口と逆回転時に吸入口となる第２吸入口を開口さ
   せ、一方反クラッチ側軸方向端面には当該差動ポンプの
   正回転時に吐出口となる第１吐出口と逆回転時に吐出口
   となる第２吐出口を開口させ、前記両吸入口には当該差
   動ポンプ内への流入を許容するチェック弁をそれぞれ介
   装し、前記両吐出口には当該差動ポンプからの流出を許
   容するチェック弁をそれぞれ介装し、また当該差動ポン
   プの反クラッチ側に形成される室を絞りを備えた吐出路
   を通して当該差動ポンプのクラッチ側に形成される室に
   連通させて、当該差動ポンプを前記押圧部材としても機
   能させたことを特徴とする４輪駆動装置。