JPS63287631A - 車両用駆動力配分装置 - 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、前後輪への駆動力配分をトランスファクラッ
チにより制御する四輪駆動車のトランスファ装置や、左
右輪へ等配分されている駆動力を差動制限クラッチによ
り制御する差動制限制御装置等の車両用駆動力配分装置
に関する。

（従来の技術） 従来装置としては、以下に述べるような装置が知られて
いる。

（イ）四輪駆動車のトランスファ装置としては、前輪駆
動をベースとする車両のトランスアクスルから後輪へエ
ンジン駆動力を取り出すことが出来る位置に配設され、
内部には前後輪の回転速度差により粘性トルクを発生し
て後輪を駆動させるビスカスクラッチ（粘性クラッチ）
が設けられている。

（ロ）差動制限制御装置としては、例えば、特開昭５８
−５０３４９号公報に記載されているような装置が知ら
れている。

この差動制限制御装置は、左右の駆動輪間に配置され、
左右輪の差動を許容する差動ギヤの入出力部の間には、
左右輪の回転速度差によって差動制限トルクが発生する
粘性クラッチが設けられている。

（ハ）自動調整クラッチとして、特開昭６１−３８２２
６号公報に記載されているような装置が知られている。

。 この従来のクラッチは、粘性クラッチと多板摩擦クラッ
チとが並列に設けられ、回転速度差により一方の粘性ク
ラッチに粘性トルクが発生し、このトルク発生に伴なっ
て、封入された粘性流体の温度が−Ｌ昇して粘性流体が
体膨張したら、隣接して設けられた多板摩擦クラッチを
体膨張による押付圧で締結する構成となっている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、（イ）及び（ロ）の従来装置にあっては
、いずれも粘性クラッチのみを用い、第５図の実線特性
に示すように、回転速度差ΔＮに応じて一義的に発生す
る粘性トルクＴｂによって駆動力を伝達する構成であっ
た為、以下に述べるような問題点があった。

■　低牌路での走破性やスタック脱出性を重視して回転
速度差ΔＮに対し粘性トルクＴｂが高い特性の粘性クラ
ッチとした場合には（第５図１点鎖線特性）、ある程度
の回転翼度差ΔＮが発生する旋回時にタイトコーナブレ
ーキング現象（四輪駆動車のトランスファ装置として用
いた場合）や強アンダーステア傾向（差動制限制御装置
として用いた場合）となってしまう。

■　タイトコーナブレーキング現象等の抑制を重視して
回転速度差ΔＮに対し粘性トルクＴｂが低い特性の粘性
クラッチとした場合には（第５図２点鎖線特性）、高回
転速度差ΔＮとなる時に上のなりラッチ締結容量が得ら
れず、低用路走破性やスタック脱出性が悪い。

■　ハンプ現象により粘性クラッチの内圧が一ヒ昇した
ら、封入されている粘性流体（高粘度シリコンオイル等
）が外部へ漏れて、プレートの接触変形や粘性クラッチ
の特性変化や耐久性の低下が生じてしまう。

尚、ハンプ現象とは、車両がスタック（片輪が空転し、
他の片輪が静止する状態）等の状態となり、非常に大き
な回転速度差が発生して所定時間を経過すると、第６図
に示すように、粘性クラッチの中の多数のプレートが互
いに締結し、大きな伝達トルクＴｄが発生する現象をい
う。

また、（ハ）の従来技術にあっては、粘性クラッチでの
トルク発生に伴なって封入された粘性流体の温度が上昇
して粘性流体が体膨張したら多板摩擦クラッチをこの体
膨張による押付圧で締結する構成である為、多板摩擦ク
ラッチの締結力は粘性トルク発生に直接の応答関係がな
く１回転速度差ΔＮが発生しても体膨張に至らない時に
は粘性クラッチのみによる締結力となるし、回転速度差
ΔＮが発生していなくても体膨張により多板摩擦クラッ
チで締結力が発生することがある。

従って、旋回時にタイトコーナブレーキング現象が発生
したり、低鉢路走破性やスタック脱出性が悪かったりす
ることがあり、前述の■及び（（２）の問題点を解決す
るには至らない。

また、粘性クラッチでハンプ現象が発生するまでは、多
板摩擦クラッチは締結されず、現にハンプ現象が発生し
た後、事後的に多板摩擦クラッチが締結されるものであ
る為、前述の■の問題点も残ってしまう。

そこで１本出願人は、この出願に先行して実開昭６１−
１９３３１５号（出願日；昭和６１年１２月１６日９名
称「車両用駆動力配分装置」）の出願を行ない、前述の
■、（■及び■の問題点を解決する案を提示した。

しかし、この先行装置では、粘性クラッチと並列に設け
られるクラッチを、外部から独立して締結力の制御を行
ない得る制御クラッチとした為、制御自由度が高く粘性
クラッチ特性を補足する理想的な締結力制御が達成され
るが、入力センサや電子制御回路を要し、装置として高
価となるという問題があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上述のような問題点を解決することを目的と
してなされたもので、この目的達成のために本発明では
、エンジン駆動力を前後輪駆動軸または左右輪駆動軸に
分配伝達可能な位置に設けられ、クラッチ締結により前
後輪または左右輪への駆動伝達力の変更が可能な駆動系
クラッチ手段を備えた車両用駆動力配分装置において、
前記駆動系クラッチ手段が、互いに並列に設けられた粘
性クラッチと摩擦クラッチとによって構成され、前記粘
性クラッチは、連結される入出力軸回転速度差に応じて
締結力が発生するクラッチであり、前記摩擦クラッチは
、粘性クラッチの粘性トルクに比例して締結力が発生す
るクラッチである事を特徴とする手段とした。

（作　用） 本発明の車両用駆動力配分装置では、上述のような手段
とした為、入出力軸の回転速度差により粘性クラッチが
作動し、回転速度差に応じて粘性トルクＴｂが発生する
と、粘性トルクＴｂに比例した締結力で摩擦クラッチが
締結されることになり、粘性クラッチによる粘性トルク
Ｔｂと摩擦クラッチによる締結トルクＴｃとの和が総伝
達トルクＴｄとなる。即ち、回転速度差が大きくなるに
従って粘性トルクＴｂに対して付加される締結トルクＴ
ｃの量が増加する総伝達トルク特性を示し、低回転速度
差領域では総伝達トルクＴｄが小さく、高回転速度差領
域では総伝達トルクＴｄの大きい特性が得られることに
なる。

従って、粘性クラッチと摩擦クラッチとを機械的関連を
持たせるという簡単な構成で、低回転速度差領域でのタ
イトコーナブレーキング現象やアンダーステア傾向等の
抑制と、高回転速度差領域での走破性やスタック脱出性
向上等との両立、及びハンプ現象の発生防止を図ること
が出来る。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

尚、この実施例を述べるにあたって、後輪駆動をベース
にした四輪駆動車のトランスファ装置を例にとる。

まず、構成を説明する。

実施例のトランスファ装置（駆動力配分装置）Ａが適用
される四輪駆動車は、第１図に示すように、エンジン１
０．トランスミッション１１．トランスファ入力軸１２
．リヤプロペラシャフト１３、リヤディファレンシャル
１４．ｉ輪１５．トランスファ出力軸１６．フロントプ
ロペラシャフト１７．フロントディファレンシャル１８
．前輪１９を備えていて、後輪１５側へはエンジン駆動
力が直接伝達され、前輪１９側へは互いに並列に設けら
れた粘性クラッチ２０と多板摩擦クラッチ（Ｗ！擦クラ
ッチ）３０を介して伝達される。

尚、前記粘性クラッチ２０ど多板摩擦クラッチ３０との
間には一方向カム構造によるカム機構５０が介装されて
いる。

トランスファ装ｍＡは、第２図に示すように、トランス
ファケース４０に、前記トランスファ入力軸１２．粘性
クラッチ２０．多板摩擦クラッチ３０、カム機構５０．
トランスファ出力軸１６等を納めたユニット構成である
。

前記粘性クラッチ２０は、トランスファ入出力軸１２．
１６の回転速度差ΔＮに応じて粘性トルクＴｂが発生す
るクラッチで、トランスファ入力軸１２側に連結された
アウタハウジング２１と、トランスファ出力軸１６側に
連結されたインチハウジング２２と、前記アウタハウジ
ング２１側に回転方向固定されたアウタプレート２３と
、前記インチハウジング２２側に回転方向固定されたイ
ンチプレート２４と、両プレート２３．２４の側部に密
封状態で設けられたサイドハウジング２５．２６と１両
プレート２３．２４が収容された室内に充填されている
粘性流体２７とによって構成されている。

前記多板摩擦クラッチ３０は、前記粘性クラッチ２０で
粘性トルクＴｂが発生した時に、カム機構５０を介した
スラスト力（カム分力）によって締結されるクラッチで
、トランスファ入力軸１２側に連結されたクラッチドラ
ム３１と、トランスファ出力軸１６側に連結されたクラ
ッチハブ３２と、前記クラッチドラム３１偏に回転方向
固定されたクラッチプレート３３と、前記クラッチハブ
３２偏に回転方向固定されたクラッチプレート３４と、
両クラッチプレート３３．３４の両側に配置されるサイ
ドプレート３５．３６とによって構成されている。

前記カム機構５０は、第２図に示すように、並列に設け
られた前記粘性クラッチ２０と多板摩擦クラッチ３０と
の間に形成されたもので、多板摩擦クラッチ３０のサイ
ドプレート３５側から粘性クラッチ２０の７ウタハウジ
ング２１側に駆動トルクが伝達される時、即ち、第３図
の矢印Ｐ方向に相対的にアウタハウジング２１が移動す
る時にスラスト力ＳＦを発生し、逆方向の時にはスラス
ト力ＳＦを発生しないような傾斜面と軸方向面を有する
カム面２１ａ、３５ａによる一方面カム構成となってい
る。

尚、前記粘性クラッチ２０のアウタハウジング２１は多
板摩擦クラッチ３０のクラッチドラム３１にスプライン
結合され、粘性クラッチ２０のインチハウジング２２は
多板摩擦クラッチ３０のクラッチハブ３２にスプライン
結合されている。

また、前記クラッチハブ３２からトランスファ出力軸１
６への動力伝達は、クラッチハブ３２にスプライン結合
されたスプロケット４１と、トランスファ出力軸１６に
スプライン結合されたスプロケット４２とに掛は渡され
たチェーン４３により行なわれる。

次に、作用を説明する。

前輪側回転速度Ｎｆより後輪側回転速度Ｎｒが大きくな
り前後輪回転速度差ΔＮ（＝Ｎｒ−Ｎｆ）が発生すると
、粘性クラッチ２０が作動し、前後輪回転速度差ΔＮに
応じて粘性トルクＴｂが発生し、トランスファ入力軸１
２から粘性クラッチ２０を介してトランスファ出力軸１
６に駆動トルクが伝達される。この時、カム機構５０が
作動してスラスト力ＳＦを発生させ、多板摩擦クラッチ
３０が締結される。

この為、前輪側へは、粘性クラッチ２０による粘性トル
クＴｂと多板摩擦クラッチ３０による締結トルクＴｃと
の和が総伝達トルクＴｄとして伝達される。

尚、多板摩擦クラッチ３０の締結トルクＴｃはスラスト
力ＳＦにほぼ比例したトルクであり、スラスト力ＳＦは
粘性クラッチ２０の粘性トルクＴｂに比例した力である
為、前記総伝達トルクＴｄは粘性トルクＴｂを比例倍し
たトルクになる。

即ち、回転速度差が大きくなるに従って粘性トルクＴｂ
に対して付加される締結トルクＴｃの量が増加する総伝
達トルク特性を示し、低回転速度差領域では総伝達トル
クＴｄが小さく、高回転速度差領域では総伝達トルクＴ
ｄの大きい特性が得られることになる。

また、車輪側から駆動されるコースト時等であって、前
輪側回転速度Ｎｆより後輪側回転速度Ｎｒが小さい時に
は、カム機構５０がスラスト力ＳＦを発生しない為、粘
性クラッチ２０のみによる粘性トルクＴｂが総伝達トル
クＴｄとして伝達される。

以上を定性的にグラフ化すると、第４図の特性図に示す
ようになり、前後輪回転速度差ΔＮが正の側では、粘性
クラッチ２０による粘性トルクＴｂに多板摩擦クラッチ
３０による締結トルクＴｃが付加された総伝達トルク特
性となり、前後輪回転速度差ΔＮが負の側では、粘性ク
ラッチ２０による粘性トルクＴｂのみによる総伝達トル
ク特性となる。

従って、低速大転舵による旋回詩には、内外輪の軌跡差
により低回転速度差ΔＮの領域で前後輪回転速度差ΔＮ
を生じるが、この領域での総伝達トルクＴｄは粘性トル
クＴｂに小さな締結トルクＴｃが付加されるに過ぎない
為、前後輪駆動力配分は前輪側が小さく後輪側が大きい
後輪駆動に近い配分となり、駆動系での制動方向のトル
クの発生が小さく、タイトコーナブレーキング現象が抑
制される。

また、中、低摩擦係数路での急発進時や旋回加速時及び
スタック脱出時等には、高回転速度差ΔＮの領域で前後
輪回転速度差ΔＮを生じるが、この領域での総伝達トル
クＴｄは粘性トルクＴｂに大きな締結トルクＴｃが付加
される為、前輪側への駆動力配分が大きい四輪駆動に近
い駆動力配分となり、駆動輪スピンが有効に抑制される
ことによる走破性の向上やスタック脱出性の向上が図ら
れる。

尚、駆動系にカム機構５０を介装させると衝撃力の発生
があるが、この衝撃力は粘性クラッチ２０で吸収される
。

以１説明してきたように、実施例の四輪駆動車のトラン
スファ装置Ａにあっては、以下に述べるような効果が得
られる。

■　並列に設けた粘性クラッチ２０と多板摩擦クラッチ
３０との間にカム機構５０を介在させるだけの機械的な
簡単な構成により粘性クラッチ２０による粘性トルク特
性を有効に補足する総伝達トルク特性を得ることが出来
る。

■　粘性クラ−２千２０による粘性トルクＴｂと、該粘
性トルクＴｂに比例した締結トルクＴｃの和により総伝
達トルクＴｄが得られるようにした為、低回転速度差領
域でのタイトコーナブレーキング現象の抑制と、高回転
速度差領域での走破性やスタック脱出性向上等との両立
を図ることが出来る。

【■　多板摩擦クラッチ３０は前後輪回転速度差ΔＮの
発生に応じて締結される為、高前後輪回転速度差ΔＮの
状態が長時間に亘って続くことがなく、ハンプ現象の発
生が事前に防止され、両プレー）２３，２４の接触変形
や粘性クラッチ２０の特性変化や耐久性の低下が生じる
ことが無い。

以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、具
体的な構成はこの実施例に限られるものではなく１本発
明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があって
も本発明に含まれる。

例えば、実施例では、後輪駆動をベースにした四輪駆動
車のトランスファ装置を示したが、前輪駆動をベースに
した四輪駆動車にも適応できし、更に、左右輪の差動制
限装置や、前後輪の差動を許容するセンタディファレン
シャルの差動制限装置にも適用できる。

尚、差動制限装置として適応した場合には、旋回時のア
ンダーステア傾向を抑制することが出来る。

また、実施例では、摩擦クラッチとして多板摩擦クラッ
チの例を示したが、粘性クラッチの粘性トルクに応じて
締結トルクが増大するようなりラッチや継手であれば実
施例の多板摩擦クラッチには限定されない。

（発明の効果） 以上説明してきたように１本発明の車両用駆動力配分装
置にあっては、駆動系クラッチ手段が、互いに並列に設
けられた粘性クラッチと摩擦クラッチとによって構成さ
れ、前記粘性クラッチは、連結される入出力軸回転速度
差に応じて締結力が発生するクラッチであり、前記摩擦
クラッチは、粘性クラッチの粘性トルクに比例して締結
力が発生するクラッチである事を特徴とする手段とした
為、粘性クラッチと摩擦クラッチとを機械的関連を持た
せるという簡単な構成で、低回転速度差領域でのタイト
コーナブレーキング現象やアンダーステア傾向等の抑制
と、高回転速度差領域での走破性やスタック脱出性向上
等との両立、及びハンプ現象の発生防止を図ることが出
来るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例のトランスファ装置が適応された四輪駆
動車を示す全体図、第２図は実施例のトランスファ装置
を示す断面図、第３図は実施例のトランスファ装置のカ
ム機構を示す図、第４図は実施例装置での前後輪回転速
度差ΔＮに対する各トルク特性図、第５図は従来の粘性
クラッチによる粘性トルク特性図、第６図はハンプ現象
を説明する伝達トルク特性図である。 Ａ・・・トランスファ装置 （車両用駆動力配分装置） １２・・・トランスファ入力軸 １５・・・後輪 １６・・・トランスファ出力軸 １９・・・前輪 ２０・・・粘性クラッチ ３０・・・多板摩擦クラッチ（摩擦クラッチ）５０・・
・カム機構 詮過時間ｔ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）エンジン駆動力を前後輪駆動軸または左右輪駆動軸
   に分配伝達可能な、位置に設けられ、クラッチ締結によ
   り前後輪または左右輪への駆動伝達力の変更が可能な駆
   動系クラッチ手段を備えた車両用駆動力配分装置におい
   て、 前記駆動系クラッチ手段が、互いに並列に設けられた粘
   性クラッチと摩擦クラッチとによって構成され、 前記粘性クラッチは、連結される入出力軸回転速度差に
   応じて締結力が発生するクラッチであり、前記摩擦クラ
   ッチは、粘性クラッチの粘性トルクに比例して締結力が
   発生するクラッチである事を特徴とする車両用駆動力配
   分装置。