JPS62251236A - 動力伝達装置 - Google Patents

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 本発明は入力軸と出力軸との相対回転数に応じて自動的
にトルク伝達を行う動力伝達装置、特に４輪駆動車のト
ランスファ装置や差動制限装置として好適な動力伝達装
置に関するものである。

従来技術とその問題点 従来、入力軸と出力軸との相対回転数に応じて自動的に
トルク伝達を行う動力伝達装置としてはビスカスカップ
リングが広く知られている。このビスカスカップリング
は、軸側のスプラインにはめ込まれた多数のスリットを
有する円板と、ドラム内側のスプラインにはめ込まれた
多数の丸孔を有する円板とを交互に重ね合わせ、ドラム
内に高粘度のシリコンオイルを封入してなるもので、入
力側と出力側とに相対回転がない時にはトルクは伝達さ
れず、相対回転数の増大につれてシリコンオイルと円板
との間の剪断抵抗によりトルクを伝達する仕組みとなっ
ている。

上記ビスカスカップリングは極めてスムーズな動力伝達
が行えかつ切換操作を一切必要としないため、例えば４
輪駆動車のトランスファ装置として使用すると、通常走
行時には２輪駆動と同様な効率的な走行を実現し、悪路
や雪道走行時には４輪駆動としての特性を十分に発揮す
ることができる。

ところが、ビスカスカップリングには次のような２つの
欠点がある。第１は、ビスカスカップリングのトルク−
相対回転数特性がトに凸となる曲線を示し、相対回転数
が小さい時でも伝達トルクは比較的大きくなることであ
る。このことは、例えば低速コーナリング時にタイトブ
レーキング現象を起こす場合があり、また前後輪の有効
径のアンバランスによって前後輪の回転速度に差が生じ
たとき、相対回転数と伝達トルクとの積に比例して損失
エネルギーが大きくなるため、特に高速走行時の相対回
転数の小さな領域において燃費に悪影響を及ぼす。第２
は、円板の加工が複雑かつ高い精度を必要とし、しかも
１個のビスカスカップリング当り多数の円板を必要とす
るため、コスト高となることである。゛ 発明の目的 本発明の目的は、上記ビスカスカップリングの欠点を解
消するとともに、コンパクトで動作の確実な動力伝達装
置を提供することにある。

発明の構成 上記目的を達成するために、本発明は、入力軸と出力軸
との相対回転によって駆動される液圧ポンプと、該液圧
ポンプの吐出液圧により入出力軸間を係合させるすべり
式クラッチとを具備し、上記液圧ポンプ及びすべり式ク
ラッチが入力軸又は出力軸と一体回転するケース内に収
容され、かつ該ケース内に作動液体が液密状態で封入さ
れている構造としたものである。

実施例の説明 第１図は本発明を４輪駆動車のトランスファ装置に通用
した一例を示し、エンジンｌの後部には変速機２が連結
され、この変速機２の出力はトランスファ装置３を介し
て２本の伝動軸４．５に動力分配されている。そして、
一方の伝動軸４は差動装置６を介して前輪７を駆動し、
他方の伝動軸５は差動装置ａ８を介して後輪９を駆動し
ている。

第２図は上記トランスファ装置３の内部構造を示し、ハ
ウジング１０．１１．１２の中央には変速機２の出力軸
である入力軸１３と、この入力軸１３に連結具１４を介
して直結された第１出力軸１５とが軸受１６．１７によ
って回転自在に支持され、上記第１出力軸１５は後輪９
を駆動するための伝動軸５に連結されている。また、入
力軸１３の外周には円筒状の第２出力軸１８が軸受２０
，２１を介して相対回転自在に支持され、第２出力軸１
８の右端部外周にはスプロケット２２がスプライン結合
されており、このスプロケット２２はチェーン２３を介
して前輪７を駆動するための伝動軸４と連結されている
。

上記入力軸１３にはフロントケース３０がスプライン結
合されており、このフロントケース３０の外側にリヤケ
ース３１が嵌合され、両者の間にシリンダ３２とオイル
ポンプボデー３３とを介在させた状態でボルト３４によ
って一体に締結されている。上記ケース３０．３１の内
部空間には作動油が充填されており、オイルシール３５
，３Ｇによってシールされている。作動油の充填は上記
リヤケース３１のボルト挿入孔３１ａを介して行われる
が、特にシリンダ３２のボルト孔３２ａが外周側にＵ字
形に開口しているので、ポル１−３４を引き抜いた状態
でリヤケース３１のボルト挿入孔３１ａから浦を注入す
れば、ケース３０．３１内に容易に充填できる。

上記第２出力軸１８とケース３０．３１との間にはすべ
り式クラッチ４０とオイルポンプ６０とがシリンダ３２
を隔てて並設されている。すなわち、第２出力軸１８の
左端部にはクラッチハブ１９が一体形成され、上記フロ
ントケース３０とクラッチハブ１９との間にはフロント
ケース３０とクラッチハブ１９とにそれぞれスプライン
係合したクラッチ板４１．４２が交互に複数枚配置され
ている。上記シリンダ３２の内側には上記クラッチ板４
１．４２を圧着させるピストン４３が軸方向に移動自在
に配置され、ピストン４３には油圧室４５から漏れ出る
作動油の流量を絞るためのオリフィス孔４４が形成され
ている。また、シリンダ３２の外周肉厚部には第３図に
示すようにリリーフ弁４６が設けられており、油圧室４
５の内圧が所定値以上になるとスプリング４７に打ち謄
って］゛レン油路４８．４９を開くようになっている。

上記クラッチ板４１．４２の外周側には所定の厚みを有
する円筒形のストレーナ５０が配置されており、ケース
３０．３１内部を循環する油中のゴミを濾過し、オイル
ポンプ６０を保護している。

上記オイルポンプボデー３３の内側には第４図に示すよ
うに内接ギヤ式オイルポンプ６０が設けられており、そ
の駆動ギヤ６１は第２出力軸１８の外周にスプライン係
合し、従動ギヤ６２はオイルポンプボデー３３の内側に
回転自在に嵌合している。上記オイルポンプ６０と対面
するりャケース３１の内側面には、オイルポンプ６０が
第４図左回り方向に相対回転した時の吐出口６３（逆回
転時には吸込口となる）と吸込口６４（逆回転時には吐
出口となる）とが対称位置に形成されており、オイルポ
ンプボデー３３には上記吐出口６３及び吸込口６４に連
通ずる向きの異なる二対の一方弁６５．６６が設けられ
ている。

したがって、オイルポンプ６０が正逆いずれの方向に駆
動されても作動油を油圧室４５へ吐出することができる
。オイルポンプ６０から吐出された作動油は、第２図矢
印で示すように吐出口６３から一方弁６６、シリンダ３
２の連通孔３２ｂ、油圧室４５、オリフィス孔４４、ク
ラッチ板４１，４２　、ストレーナ５０、吸込油路６７
、一方弁６５を介して吸込口６４へと循環するようにな
っている。

上記のようにケース３０．３１内部は作動油でほぼ満た
されているので、ケース３０．３１の回転に伴い油圧室
４５の内部に遠心油圧が発生しても、油圧室４５の内部
と外部とで遠心油圧骨が相殺されるため、入力回転数の
増大につれてピストン４３がクラッチ１ｉ４１．４２を
誤係合させるという問題はない。また、クラッチ板４１
．４２は常時油中にあり、かつ油がオイルポンプ６０で
強制的に循環されるので、クラッチ板４１．４２の発熱
が抑制され、クラッチ板の劣化や損耗を低減できる。

なお、ケース３０．３１の内部はオイルシール３５゜３
６にて液密状態にシールされているので、外部へ油漏れ
を起こすおそれがなく、したがってこの動力伝達装置は
ハウジング１０．１１．１２内部に設ケル）Ｊ３合に限
らず外部に露出していても何ら支障がなく、配置場所の
制約がない。

作動の説明 上記構成の動力伝達装置の動作を説明する。まず前輪７
と後輪９とが同一速度で回転している時には、入力軸１
３と第２出力軸１８との間に相対回転がないのでオイル
ポンプ６０は何ら駆動されず、吐出油圧は零である。そ
のため、クラッチ４０は係合せず、入力軸１３のトルク
は第２出力軸１８へ分配されない。

いま後輪９にスリップが発生したとすると、入力軸１３
（第１出力軸１５）と第２出力軸１８との回転数に差が
生じ、オイルポンプ６０はこの相対回転数に応じて駆動
される。オイルポンプ６０の吐出油圧は相対回転数に応
じて増大するので、油圧室４５の油圧が高くなりクラッ
チ板４１．４２はすべりながら係合力を増大させ、入力
軸１３のトルクを第２出力軸１８へと分配する。その結
果、第２出力軸１８の回転数が増加して第１出力軸１５
の回転数に近づき、後輪９のスリップが減少又は解消さ
れる。後輪９のスリップが減少すれば第１出力軸１５と
第２出力軸１Ｂの相対回転数が小さくなるので、オイル
ポンプ６０の吐出油圧も低くなり伝達トルクは小さくな
る。

本発明の動力伝達装置のトルク−相対回転数特性は第５
図実線で示すように下に凸となる二次曲線的特性を示し
、従来のビスカスカップリングの特性（第５図破線）の
ように上に凸の特性とは大きく異なる。すなわち、ビス
カスカップリングの場合には相対回転数が小さい時でも
比較的大きな伝達トルクを有するため、これをトランス
ファ装置に通用した場合には低速コーナリング時にタイ
トコーナブレーキング現象を起こしやすく、また高速走
行時のように比較的相対回転数が小さい時には相対回転
数と伝達トルクとの積に比例して損失エネルギーが大き
くなるため、特に高速走行時の燃費を悪くする。これに
対し、本発明では相対回転数が小さい時には伝達トルク
が微少であるため、タイトコーナブレーキング現象を防
止でき、かつ高速走行時の１４３失エネルギーを低減し
て燃費を向上させることができる。

他の実施例 第６図は本発明の第２実施例を示し、この実施例では入
力軸７０と出力軸７１とを軸受７２を介して対向配置す
るとともに、オイルポンプ７３とすべり式クラッチ７４
のクラッチ板７５とを隔壁７６の両側に配置し、かつピ
ストン７７をクラッチ板７５の左側すなわちオイルポン
プ７３とは反対側に配置したものである。この場合には
、オイルポンプ７３の吐出油は一方弁邦、隔壁７６及び
フロントケース７９の吐出油路８０，８１　、油圧室８
２、ピストン７７のオリフィス孔７７ａ、クラッチ板７
５、隔壁７６の吸込油路８３及び一方弁８４を介してオ
イルポンプ７３へと循環する。

第７図は本発明の第３実施例を示し、この場合は出力軸
９０と一体回転するタラソチハプ９１内にオイルポンプ
９２を配置するとともに、クラッチハブ９１と入力軸９
３に一体形成したケース９４との間にすべり式クラッチ
９５、すなわちピストン９６とクラッチ板９７とを配置
したものである。上記オイルポンプ９２の吐出油は一方
弁９８を介して油圧室９９へ導かれ、ピストン９６のオ
リフィス孔９６ａからクラッチ板９７を通り、一方弁１
００を介してオイルポンプ９２へ戻される。この実施例
では、オイルポンプ９２とすべり式クラッチ９５とが半
径方向に配置されているので、ケース９４の軸方向寸法
を短縮できてコンパクトな動力伝達装置を提供し得る。

上記各実施例ではすべり式クラッチとして湿式多板クラ
ッチ機構の例を示したが、コーンクラッチ機構を使用し
てもよく、またピストンに代えてベローズを使用しても
よい。また、液圧ポンプはギヤ式オイルポンプに限らず
、ベーンポンプ、ねじポンプ、ピストンポンプなど公知
のポンプを使用できる。

また、ケースは入力軸と一体回転するものに躍らず、出
力軸（第１実施例では第２出力軸）と一体回転するよう
にしてもよい。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、本発明によれば入出力軸
の相対回転によって駆動される液圧ポンプとこの液圧ポ
ンプの吐出液圧によって入出力軸を係合させるすべり式
クラッチとを組合せたので、ビスカスカップリングと同
様に外部からの信号を全く入力することなく自動的にト
ルクの断続切換を行うことができるとともに、入出力軸
の相対回転数が小さい時には伝達トルクも小さいため、
ビスカスカップリングにおけるタイトコーナブレーキン
グ現象や高速走行時の燃費悪化といった問題を解消でき
る。

また、本発明では液圧ポンプとすべり式クラッチとが共
に既存の技術を使用できるので、ビスカスカップリング
に比べて安価に構成できるとともに、信頼性の高い製品
を提供できる。

さらに、液圧ポンプ及びすべり式クラッチが人力軸又は
出力軸と一体回転するケース内に収容されているので、
コンパクトに構成でき配置の自由度が高くなるとともに
、上記う一−ス内には作動液体が封入されるので、ケー
ス内の遠心液圧が入力回転につれて高くなっても、ずぺ
り式クラッチの高圧側及び低圧側の遠心液圧弁が相殺さ
れるため、クラッチが誤係合する恐れがなく、動作が確
実である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される４輪駆動車の概略構成図、
第２図は本発明にかかる動力伝達装置の第１実施例の断
面図、第３図は上記装置の第２図とは異なる部分の一部
断面図、第４図は第２図のＩＶ−ＩＶ線断面図、第５図
は本発明とビスカスカップリングの特性比ＩＩＶ１２図
、第６図、第７図はそれぞれ本発明の第２．第３実施例
の断面図である。 ３・・・トランスファ装置、７・・・前輪、９・・・後
輪、１３・・・入力軸、１５・・・第１出力軸、１８・
・・第２出力軸、３０．３１・・・ケース、３２・・・
シリンダ、３３・・・オイルポンプボデー、４０・・・
すべり式クラッチ、４１．４２・・・クラッチ板、４３
・・・ピストン、４４・・・オリフィス孔、４５・・・
油圧室、６０・・・オイルポンプ、６３・・・吐出口、
６４・・・吸込口、Ｇ５．６６・・・一方弁。 出　願　人　　ダイハツ工業株式会社 代　理　人　　弁理士　部外　秀隆 第１図 偽 第３１２１ ４ｒ　司ｂ　４ソ 第４図　□ 第５図 第６図 手６′匠ネ市正、？８Ｆ １、事件の表示 昭和６１年特許願第９３１５８号 ２、発明の名称 動力伝達装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　大阪府池田市ダイハツ町ｔｉｔ号名　称　　
（２９６）ダイハツエヱ株式会社代表者　江　口　友　
鉦 ４、代理人 〒５５０ 住　所　　大阪市西区西木町１−１３−３８新興産ビル
電話（０６−）　５３２−３Ｇ７８　　　　　ｔ”Ｌ−
氏　名　　弁理士（８５４９）筒　井　秀　隆・□５、
補正命令の日付 自発補正 ６、補正の対象 ７、補正の内容 明細書第３頁第８行において、「小さな領域において」
とあるのを、「小さな領域がら」に訂正する。 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力軸と出力軸との相対回転によって駆動される
   液圧ポンプと、該液圧ポンプの吐出液圧により入出力軸
   間を係合させるすべり式クラッチとを具備し、上記液圧
   ポンプ及びすべり式クラッチが入力軸又は出力軸と一体
   回転するケース内に収容され、かつ該ケース内に作動液
   体が液密状態で封入されていることを特徴とする動力伝
   達装置。