JPS62286836A - 四輪駆動車の駆動装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 Ａ０発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、前後いずれか一方の車輪には、それを常時駆
動すべくパワーユニットが接続され、前後いずれか他方
の車輪と、前記パワーユニットとの間には、入、出力部
材間の相対回転速度が大きくなるとトルク伝達を可能に
する差動制限クラッチと、動力の伝達、遮断を切換可能
な切換クラッチとが介装されて成る四輪駆動車の駆ｆｆ
Ｊ＋装置に関する。

（２）従来の技術 従来、かかる駆動装置は、たとえば実開昭５９−１８８
７３１号公報Ｇこよって公知である。

（３）発明が解決しようとする問題点 ところが、上記従来の技術では、差動ＩＩ＋限クチクラ
ッチび切換クラッチを分離して設けており、それぞれケ
ーシングが必要となり、重量が大になるとともに駆動装
置全体も大型化する。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、駆
動装置全体をコンパクトにまとめ得るようにした四輪駆
動車の駆動装置を提供することを目的とする。

Ｂ０発明の構成 （１１問題点を解決するための手段 本発明によれば、差動制限クラッチおよび切換クラッチ
は直列に接続された状態で同一ケーシング内に収容され
る。

（２）作　用 差動制限クラッチおよび切換クラッチが同一ケーシング
内に収容されるので、コンパクトとなる。

（３）実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説明すると
、先ず第１図および第２図において、各一対の前輪ｗｒ
、ｗｒおよび後輪Ｗｒ、Ｗｒが車体Ｂに図示しない懸架
装置を介して懸架され、車体Ｂの前部にはエンジンＥ、
変速機Ｍ、前部差動装置ＤｆおよびトランスファＴから
成るパワーユニットＰが搭載される。

左右の前輪Ｗｆ、Ｗｆにそれぞれ連なる一対の前車軸Ａ
ｆ、Ａｆは、前部差動装置Ｄｒを介して相互に連結され
る。また左右の後輪Ｗｒ、Ｗｒにそれぞれ連なる一対の
後車軸Ａｒ、Ａｒは後部差動装置Ｄｒを介して相互に接
続される。さらに動力伝達、遮断装置ｌを途中に介装し
た推進軸ＳによりトランスファＴの出力軸２と後部差動
装置Ｄｒの入力軸３とが相互に接続される。

推進軸Ｓは、トランスファＴの出力軸２にジョイン）Ｊ
ｌを介して接続される第１軸４と、後部差動装置ｉＤｒ
の入力軸３にジヨイントＪ２を介して接続される第２軸
５と、これらの第１および第２軸４，５間にジヨイント
Ｊ３．Ｊ４を介して接続される中間軸６とから構成され
る。しかも中間軸６は、第１軸４側の前半軸６ａと、第
２軸５側の後半軸６ｂとに分割されており、これら両手
軸６ａ、６ｂ間を連結するように動力伝達、遮断装置１
が設けられる。

第３図において、動力伝達、遮断装置１は、差動制限ク
ラッチ７と、切換クラッチ８とから構成され、ケーシン
グ９内に収納される。前半軸６ａは、軸受１０およびシ
ール部材１１を介してケーシング９に回転自在に支承さ
れ、後半軸６ｂは、軸受１２およびシール部材１３を介
してケーシング９に回転自在に支承される。しかも両手
軸５ａ。

６ｂは同一軸線を有してケーシング９内で対向配置され
る。

差動制限クラッチ７は、出力部材としての後半軸６ｂと
、該後半軸６ｂに軸受１４，１５およびシール部材１６
．１７を介して回転自在に支承される入力部材としての
クラッチアウタ１８とで画成される環状の密閉油室１９
内に、クラッチアウタ１８にスプライン結合される複数
の外側クラッチ仮２０と、後半軸６ｂにスプライン結合
される複数の内側クラッチ仮２１とを相互に重合配置し
て構成される。

クラッチアウタ１８は、後半軸６ｂを同心に囲繞する円
筒体２２の両端を端板２３．２４で閉塞して成り、端板
２３および後半軸６ｂ間に軸受１４およびシール部材１
６が介装され、端板２４および後半軸６ｂ間に軸受１５
およびシール部材１７が介装される。各内側クラッチ板
２１間には、外側クラッチ板２０の内方側に位置して内
側クラッチ仮２１間の間隔を規定するガイドリング２５
が介在せしめられる。また密閉油室１９には高粘性油と
その油の膨張を許容するための少量の空気とが封入され
るが、その油の充填のために端板２３には充填口２６が
設けられ、この充填１２６はねじ栓２７で閉鎖される。

第４図ｆａ）において、外側クラッチ板２０には、クラ
ッチアウタ１８のスプライン２８に係合する多数の歯２
９と、油を流通させる多数の油孔３０とが設けられる。

また第４図（ｂ）において、内側クラッチ板２１には、
後半軸６ｂのスプライン３１に係合する多数の歯３２と
、油を流通させる多数の油／ｌｌｌ３３とが設けられる
。

かかる差動制限クラッチ７では、クラッチアウタ１８お
よび後半軸６ｂ間に相対回転が生じると、外側クラッチ
板２０および内側クラッチ板２１は、それらの間に介在
する高粘性油を剪断しながら相対的に回転する。

このとき、各クラッチ板２０．２１の油孔３０および油
溝３３は油を保持し、その油の効果的な剪断に寄与する
。そして油温が比較的低い状態では、クラッチアウタ１
８および後半軸６ｂ間の伝達トルクは、油の剪断トルク
により決定される。

クラッチアウタ１８および後半軸６ｂ間の回転速度差が
上昇すると、油は両クラッチ板２０，２１から受ける剪
断エネルギにより昇温していき、当初はその油温上界に
伴う粘性の低下により伝達トルクが減少する。ところが
相対回転速度が所定値を超えると、油温の急上昇により
各クラッチ板２０．２１に？ｊ！　９ｆｆｌな温度勾配
を生し、これに起因する歪みと、油温の急上昇による密
閉油室１９内の圧力上昇との相乗作用により、相互に隣
接した両クラッチ板２０．２１間に摩擦係合部分または
隙間が極めて小さい部分ができ、その結果、クラッチア
ウタ１８および後半軸６ｂ間は実質的にカップリング状
態となってクラッチアウタ１８および後半軸６ｂの相対
回転を制御するようになる。

切換クラッチ８は、前半軸６ａにセレーション結合され
るクラッチインナ３５と、差動制限クラッチ７のクラッ
チアウタ１８に一体に設けられるクラッチアウタ３６と
、クラッチインナ３５にスプライン結合される複数のク
ラッチ板３７と、それらのクラッチ板３７間に重合して
クラッチアウタ１８にスプライン結合される複数のクラ
ッチ板３８と、各クラッチ板３７．３８の作動を司る作
動ピストン３９とを有して、前半軸６ａと同心に配置さ
れる。

クラッチアウタ３６は、差動制限クラッチ７の端板２４
に一体に連設されており、前半軸６ａを同心に囲繞する
筒状に形成される。このクラッチアウタ３６と前半軸６
ａの端部との間には軸受４０が介装され、クラッチアウ
タ３６とケーシング９との間には軸受４１が介装される
。クラッチインナ３５は、クラッチアウタ３６の内面に
対向して前半軸６ａを同心に囲繞する円筒部３５ａを有
しており、この円筒部３５ａの外面にクラッチ板３７が
スプライン結合される。しかも差動制限クラッチ７とは
反対側で円筒部３５ａの端部には半径方向外方に張出し
た受は仮４２が固設されており、差動制限クラッチ７側
で軸方向の移動を可能として配設された押圧板４３と受
は板４２との間に両りラッチ仮３７．３８が重合配置さ
れる。

クラッチインナ３５の内方側で前半軸６ａにはりフタ４
４が摺合されており、このリフタ４４と押圧板４３とは
、前半軸６ａの軸方向に移動可能にしてクラッチインナ
３５を貫通する複数の連結ロッド４５で相互に連結され
る。しかも各連結ロッド４５を囲繞するコイル状のクラ
ッチばね４６がリフタ４４およびクラッチインナ３５間
に介装されており、このクラッチばね４６は、リフタ４
４をクラッチインナ３５から離反させる方向、すなわち
押圧板４３を受は板４２に近接させる方向に弾発付勢す
る。

ケーシング９の前端側すなわち第１軸４側の部分に、作
動ピストン３９が摺合される。この作動ピストン３９は
、大径部３９ａと小径部３９ｂとが段部３９Ｃを介して
同軸に連なってなる中空円筒状に形成されており、前半
軸６ａを同心に囲繞する。しかもケーシング９の前端側
部分は作動ピストン３９の外面形状に対応して形成され
ており、大径部３９ａに対応する部分には大径部３９ａ
の外面に摺接するシール部材４７が配設され、小径部３
９ｂに対応する部分には小径部３９ｂの外面に摺接する
シール部材４８が配設される。

段部３９Ｃに対応する部分で、作動ピストン３９および
ケーシング９間には、シール部材４７゜４８でシールさ
れた油圧室４９が画成される。また作動ピストン３９の
端部および前半軸６ａ間には、前半軸６ａに沿って摺動
可能なレリーズへアリング５０が介装されており、この
ベアリング５０の内輪５０ａがリフタ４′４に当接可能
である。

さらに、作動ピストン３９における大径部３９ａの外面
には軸方向に延びるキー溝５１が穿設されており、ケー
シング９に結合されたキー５２が該キー溝５１に係合さ
れる。したがって作動ピストン３９は前半軸６ａの軸線
まわりの回転動作を阻止されている。

ケーシング９には、油圧室４９に連なる油圧ポート５３
が穿設されており、この油圧ボート５３には制御回路５
４を途中に備える油路５５を介して油圧供給′ａ５６が
接続される。制御回路５４は、各車輪Ｗｆ、Ｗｆ　；Ｗ
ｒ、Ｗｒの１つだと′えば前輪ｗｒ、ｗｒのいずれか一
方がロックしそうになったときに、油圧供給源５６から
の油圧を油圧室４９に供給し、通常は油圧室４９の油圧
を解放するように構成される。

かかる切換クラッチ８では油圧室４９に油圧が作用した
ときに作動ピストン３９が差動制限クラッチ７側に移動
して押圧板４３が受は板４２から離反作動し、前半軸６
ａおよびクラッチアウタ３６間が遮断される。また油圧
室４９の油圧が解放された通常の運転時には、クラッチ
ばね４６の働きにより押圧板４３が受は板４２側に押圧
駆動され、前半軸６ａおよびクラッチアウタ３６間が連
結状態となる。

再び第２図を併せて参照して、中間軸６は、車体Ｂの床
板Ｂａにその縦軸線に沿って車室側へ門人形成されたト
ンネル状の補強リブ５７内に配置され、動力伝達、遮断
装置１を収容したケーシング９も補強リプ５７内に配置
される。しかもケーシング９の前後両端には、支持腕部
５８，５９が一体に設けられており、これらの支持腕部
５８゜５９がゴムマウント６０．６１を介して床板Ｂａ
に支持される。

次にこの実施例の作用について説明すると、車両を走行
させるべくエンジンＥを作動させると、その動力は変速
機Ｍを経て前部差動装置ＤｆおよびトランスファＴに伝
達される。そして前部差動装置Ｄｆに伝達された動力は
、左右の前車軸／ｌ。

Ａｆを経て前輪Ｗｆ、Ｗｆに伝達され、両前輪Ｗｒ、ｗ
ｒが駆動される。

一方、通常の運転状態では油圧室４９の油圧が解放され
ており、切換クラッチ８は動力伝達状態にあるので、ト
ランスファＴに伝達された動力は、推進軸Ｓおよび差動
制限クラッチ７を介して後部差動装置Ｄｒを駆動しよう
とする。

ところで、路面状態が良好であり、駆動輪たる前輪Ｗｒ
、Ｗｆの路面との滑りが極めて少ない場合には、前輪Ｗ
ｆ、Ｗｆと後輪Ｗｒ、Ｗｒとの回転速度差、したがって
中間軸６の前半軸６ａに直結されたクラッチアウタ１８
および後半軸６ｂ間の相対回転速度が小さいので、差動
制限クラッチ７の伝達トルクが小さい。このため、前半
軸６ａすなわちクラッチアウタ１８は後半軸６ｂを駆動
するには至らず、両クラッチ板２０．２１相互の滑りに
より、両生軸６ａ、６ｂの相対回転が許容される。した
がって車両の旋回時に、前輪Ｗ「。

ｗｒと後輪Ｗｒ、Ｗｒとで旋回半径が大きく異なる場合
でも、差動制限クラッチ７に滑りを生じさせることによ
り、各車輪Ｗｆ、Ｗｆ　：Ｗｒ、Ｗｒの路面との滑りを
防止しつつ、車両のスムーズな旋回を可能にする。

ところが、路面状態が、たとえば泥地、砂地、雪上環の
ように悪く、前輪Ｗｒ、Ｗｆが路面に対して激しく滑る
ようになると、前輪ｗｒ、ｗｒと後輪Ｗｒ、Ｗｒとの回
転速度差、したがって両手軸６ａ、６ｂ間の相対回転速
度が急増し、それが所定値を超えると、差動制限クラッ
チ７は自動的にカップリング状態となり、その伝達トル
クを急増させる。これによりトランスファＴまで伝達さ
れた動力が、さらに推進軸Ｓおよび差動制限クラッチ７
を介して後部差動装置Ｄｒへと伝達され、さらに左右の
後車軸Ａｒ、Ａｒを経て左右の後輪Ｗｒ、Ｗｒへと伝達
され、後輪Ｗｒ、Ｗｒが駆動されるようになる。したが
って、前輪Ｗｆ、　Ｗｒと後輪Ｗｒ、Ｗｒとがほぼ剛性
的に接続された状態となり、悪条件の路面を走破するこ
とができる。

このように前輪Ｗｒ、Ｗｆおよび後輪Ｗｒ、Ｗｒがほぼ
剛性的に接続された状態で、急制動をイテなって前輪Ｗ
ｆ、Ｗｆの一方がロックした場合を想定する。この場合
、一方の前車軸Ａｆが停止しているのに他方の前車軸Ａ
　ｆは回転しているので、第１軸４の回転数は一方の前
車軸Ａ「が停止する前の半分に低下する。しかるに後輪
Ｗｒ、Ｗｒはロックされていないので、後輪Ｗｒ、Ｗｒ
が車両速度と同一速度で回転しようとする。すなわち第
２軸５は第１軸４の２倍の速度で回転しようとする。し
かし第１軸４および第２軸５はほぼ剛性的に接続されて
いるので、第２軸５は制動力の強い前輪ｗｒ、ｗｒ側の
回転数に対応した回転速度となる。これは、後輪Ｗｒ、
Ｗｒの回転数が車両速度の２となることを意味しており
、後輪Ｗｒ、Ｗｒが路面に対してスリップすることにな
り、後輪Ｗｒ、Ｗｒがロック状態となるものである。

ところが、前輪ｗｒ、ｗｒの一方がロックしそうになる
と、切換クラッチ８の油圧室４つに油圧が作用し、切換
クラッチ８は遮断状態となる。したがって、前輪ｗｒ、
ｗｒと後輪Ｗｒ、Ｗｒとのほぼ剛性的な接続状態が解除
され、後・論Ｗｒ、Ｗｒがロック状態になることが回避
される。

次に車両の走行中、負荷変動によりパワーユニットＰが
振動したり、路面の凹凸により後輪Ｗ　ｒ　。

Ｗｒが上下動したりする場合を想定する。この場合、推
進軸Ｓでは第１軸４および第２輔５がジョイン１−Ｊ３
．Ｊ４まわりに揺りＪするだけで、差動制限クラッチ７
および切換クラッチ８から構成された比較的大重量の動
力伝達、遮断装置１は車体Ｂの床１ｆｆｌＢａに支持さ
れている。したがってＨｉ進軸Ｓの揺ｖ１重量を最小限
にし、その１訂動による振動の発生を小さく抑えること
ができる。

また、動力伝達、遮断装置１は、車体Ｂの床板Ｂａに支
持されたトンネル状の補強リブ５７に収納配置されるの
で、動力伝達、遮ｌ！Ｉ？　’ＡＡｌ１なわち差ｖＪ制
限クラッチ７および切換クラ、千８の地上高を最大に高
めることができる。しかも差ＪＪ＋制限クラッチ７およ
び切換クラッチ８は、補強リブ５７をｉ１１過する走行
風により効果的に冷却さゎ、るので、内部の摩擦熱によ
る過熱を防止することができる。その上、上記摩擦熱は
、ジヨイントＪ３゜Ｊ４および第１．第２軸４．５に遮
られるので、トランスファＴや後部差動装置Ｄｒへの熱
影響を抑えることができる。

さらに、切換クラッチ８は、推進軸Ｓを構成する前半軸
６ａと同心に配置されるので推進軸Ｓの途中にコンパク
トにまとめて配設することが可能となる。しかも作動ピ
ストン３９は前半軸６ａを囲繞する中空状であって固定
のケーシング９との間に油圧室４９を画成して該ケーシ
ング９に摺合されるので、シール構造が簡単であり、油
圧室４９への油圧供給経路も単純となる。

動力伝達、遮断装置１を構成する差動制限クラッチ７お
よび切換クラッチ８ぼ直列に接続した状態でケーシング
９内に共通に収容されるので、分離して配置したものに
比べると、コンパクトにまとめることができ、駆動装置
全体の小型化に寄与することができる。

Ｃ３発明の効果 以上のように本発明によれば、差動制限クラッチおよび
切換クラッチは、直列に接続された状態で同一ケーシン
グ内に収容されるので、分離して配置した従来のものに
比べると、コンパクトにまとめることができ、駆動装置
全体の重量低減および小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】 図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は自動車
の駆動装置の一部を縦断した平面図、第２図はその側面
図、第３図は上記駆動装置における動力伝達、遮断装置
の拡大縦断面図、第４図は差動制限クラッチにおける外
側および内側クラッチ板の平面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前後いずれか一方の車輪には、それを常時駆動すべくパ
   ワーユニットが接続され、前後いずれか他方の車輪と、
   前記パワーユニットとの間には、入、出力部材間の相対
   回転速度が大きくなるとトルク伝達を可能にする差動制
   限クラッチと、動力の伝達、遮断を切換可能な切換クラ
   ッチとが介装されて成る四輪駆動車の駆動装置において
   、差動制限クラッチおよび切換クラッチは直列に接続さ
   れた状態で同一ケーシング内に収容されることを特徴と
   する四輪駆動車の駆動装置。