JPS6330657A - 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 本発明は人力軸と出力軸との相対回転速度に応じて自動
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、人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を４輪駆動車用トランス
ファ装置に通用した一例として、特開昭６０−２５２０
２６号公報に記載のものが知られている。このトランス
ファ装置は、前輪を駆動する第１回転軸と後輪を駆動す
る第２回転軸との相対回転速度によって駆動されるオイ
ルポンプと、第１回転軸と第２回転軸との間に介装され
たクラッチと、上記オイルポンプの吐出圧をクラッチの
係合方向側油室に導く油路とを有しており、オイルポン
プの吐出圧の一部はオリフィスを介してドレンされてい
る。したがって、オイルポンプの吐出圧はオリフィスの
ために相対回転速度の２乗に比例した特性となる。

しかしながら、上記の場合には温度変化によりオイルの
粘性が変化すると、オリフィスを通過する油量が変化す
るため、活性変化により上記特性が影響を受けるという
問題がある。また逆に、操舵角が大きい時にはタイトコ
ーナブレーキング現象を防止するために４輪駆動にしな
い方が良いが、上記のように特性がオリフィスで一様に
決定されていると、操舵角に応じて特性を変化させるこ
とは不可能である。同様のことは、急発進時や高速走行
時においてもいえ、例えば急発進時には車輪がスリップ
しやすいため、瞬時に４輪駆動状態とする必要があるが
、上記のようにオリフィスで特性が決定されている場合
には、吐出圧の立ち上がりが鈍く、急激な車輪のスリッ
プを防止できない。また、高速走行時には燃費を向上さ
せるために常時２輪駆動状態とする方が好ましいが、上
記の場合には前後輪の相対回転速度によって駆動状態が
変化するので、もし分担荷重のアンバランスによって前
後輪に相対回転があれば、４輪駆動状態になって高速走
行時に燃費を唱うことになる。

このように、従来の場合は運転状態や温度などの諸条件
に応じて伝達トルク−相対回転速度特性を自在に制御す
ることは不可能であった。

発明の目的 本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、そ
の目的は、運転状態や温度などの諸条件に応じて伝達ト
ルク−相対回転速度特性を自在に制御し得る動力伝達装
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オイルポンプと、入、
出力軸間に設けられたクラッチと、オイルポンプからク
ラッチの係合方向側油室に吐出圧を導く油路とを備え、
入力軸と出力軸との相対回転速度に応じたトルク伝達を
行う動力伝達装置において、上記オイルポンプから吐出
圧が導かれる油路中にドレン用の開口と、該開口の開度
を調整自在な弁とを設け、該弁によって上記オイルポン
プの吐出圧を制御可能としたものである。

実施例の説明 第１図、第２図は本発明をＦＦベースの４輪駆動車のト
ランスファ装置に通用した一例を示す。

第２図において、横１きエンジンｌの側部には変速機２
が連結され、この変速眼２の出力ギヤ３は前輪４を駆動
するための差動装置５のリングギヤ６に噛み合っている
。また、上記リングギヤ６は中間ギヤ７を介して中間軸
８の一端に設けたギヤ９に噛み合い、さらに中間軸８の
他端に設けたベベルギヤ１０は本発明にかかる動力伝達
装置Ａの入力軸１１の先端に設けたベベルギヤ１２と噛
み合っている。動力伝達装置Ａの出力軸１３の１＆端に
設けたベベルギヤ１４は、後輪１５を駆動する差動装置
１６のリングギヤ１７に噛み合っている。

動力伝達装置Ａは第１図に示す構造を有し、入力軸１１
にはフロントドラム２０がスプライン嵌合しており、こ
のフロントドラム２０の外側にリヤドラム２１が嵌合固
定され、これらドラム２ｏ、２１は入力軸１１と一体回
転する。上記フロントドラム２０及びリヤドラム２１の
間にはシリンダ２２とオイルポンプポデー２３とサイド
ボデー２４とが配置され、これらはボルト２５によって
リヤドラム２１と一体に締結されている。上記ドラム２
０．２１の内部空間には作動油が充填されており、オイ
ルシール２６と○リング２７によって油漏れが防止され
ている。

上記出力軸１３とドラム２０．２１　との間にはタラフ
チ３０とオイルポンプ５０とがシリンダ２２を隔てて並
設されている。すなわち、出力軸１３の先端部にはクラ
ッチハブ３１が一体形成され、上記フロントドラム２０
とクラッチハブ３１との間にはフロントドラム３０とク
ラッチハブ３１とにそれぞれスプライン係合したクラッ
チ板３２．３３が交互に複数枚配置されている。上記シ
リンダ２２の内側には上記クラッチ板３２．３３を圧着
させるピストン３４が軸方向に移動自在に配置されてお
り、シリンダ２２とピストン３４との間に構成される係
合方向側油室３５には、シリンダ２２に設けた油路３６
を介してオイルポンプ５ｏがら吐出圧が導かれている。

なお、上記油室３５は図示しないリリーフ弁を介してド
ラム２０．２１内のドシン空間に接続されており、油室
３５の異常な油圧上昇を規制している。上記クラッチ板
３２．３３の外周側に位置するドラム２０．２１の隙間
には所定の厚みを有する円筒形のストレーナ３６が配置
されており、ドラム２０．２１内部を１盾環する油中の
ゴミを濾過し、オイルポンプ５０を保護している。

上記オイルポンプ５０はトロコイド型オイルボンプであ
り、その外歯ギヤ５１は出力軸１３にスプライン嵌合し
、内歯ギヤ５２はオイルポンプボデー２３の内側に偏心
状態で回転自在に収容されている。上記オイルポンプ５
０と対面するサイドボデー２４の側面には吸込口５３と
吐出口５４とが形成されており、吸込口５３は一方弁５
５を介して上記ストレーナ３６と連通し、吐出口５４は
一方弁５６及び上記油路３６を介して油室３５と連通し
ている。なお、上記吸込口５３、吐出口５４及び一方弁
５５．５６は、オイルポンプ５０が正逆いずれの方向に
駆動されても油室３５に吐出圧を供給できるようにそれ
ぞれ２個ずつ設けられている。

上記オイルポンプ５０から吐出された作ｒ！ｈ油は、第
１図矢印で示すように吐出口５４から一方弁５６、油路
３６を経て油室３５へ導かれた後、シリンダ２２の内径
部に設けた孔５７、及び出力軸１３の孔５８を介して入
力軸１１の軸心部に設けた第１油路５９へ導かれる。上
記入力軸１１．出力軸１３及びドラム２０．２１を覆い
、かつ軸受６０，６１．６２を介して回転支持したケー
ス６３には第１油路５９と接続された開口６４が形成さ
れており、この開口６４に導かれた吐出圧はケース６３
に固定された電磁弁６５によって制御される。

この電磁弁６５は、磁性ボール６６がリターンスプリン
グ６７によって吐出圧が導かれた入力ポートロ８を閉鎖
する方向に付勢されており、コイル６９を励磁すること
により、ボール６６はドレンボート７０側へ移動し、吐
出圧をドレンさせる。なお、上記ドレンボート７０はボ
ール６６が着座しても一定の隙間を有し、連続的にボー
ル６６が着座しても吐出圧をスムーズにドレンできる。

上記電磁弁６５には図示しない制御装置から制御信号が
入力されるが、この制御信号は単なるＯＮ／○ＦＦ信号
の他、デユーティ制御信号を人力してもよく、この場合
にはデユーティ比にほぼ比例して吐出圧を連続的に制御
することが可能である。電磁弁６５から排出された作動
油は、ケース６３に設けたドレン孔７１から上記第１油
路５９の外側に形成された第２油路７２へ戻され、この
第２油路７２から人力軸１１の潤滑孔７３を介してクラ
ッチ３０の内径側へ戻される。クラッチ３０の内径側へ
戻された作動油は遠心力により外径方向へ流れ、クラッ
チ３０を冷却、潤滑した後、フロントドラム２０の孔７
４、ストレーナ３６、シリンダ２２の外周部に形成した
連通溝７５を順次通過し、一方弁５５を介してオイルポ
ンプ５０の吸込口５３へと吸い込まれる。

上記構造の動力伝達装置Ａは従来（特開昭６０−２５２
０２６号公報）と比較して次のような差がある。

例えば、従来ではオイルポンプの吐出油がオリフィスを
介して大気中に吐出されるため、油室に導かれた吐出油
の遠心油圧によって、吐出圧が低くても人力回転数が高
いとクラッチが誤って係合するおそれがあるのに対し、
上記のようにドラム２０．２１内部に作動油を密閉すれ
ば、ドラム２０．２１の回転に伴い油室３５の内部に発
生する遠心油圧骨は油室３５の内部と外部とで相殺され
るため、入力回転数の増大につれてピストン３４がクラ
ッチ板３２゜３３を誤係合させるという問題はない。ま
た、従来の場合にはオリフィスから大気中に吐出された
作動油をオイルポンプの吸込口に戻す際、上記オイルポ
ンプの吸込負圧だけでは吸引力が不足するため、別のオ
イルポンプが必要となるのに対し、上記の場合には作動
油はドラム２０．２１内の限られた空間内で循環するた
め、オイルポンプ５ｏが１咽で足りるとともに、オイル
を外径側から吸い込むため、空気混入による吸込不良を
起こすことがない。そのため、オイルポンプの吐出効率
が従来に比べて格段に向上する。

第３図は上記動力伝達装置Ａの特性を示し、図中実線ａ
は電磁弁６５が入力ポートロ８を全閉とした状態におけ
る特性曲線であり、オイルポンプ５ｏの油リークのため
に急峻な２次曲線形状となっている。この場合にはオイ
ルポンプ５ｏの吐出効率が最大となるので、入、出力軸
１１．１３間に少しでも相対回転が生じれば吐出圧が急
激に立ち上がり、吐出圧はクラッチ３０のピストン３４
に作用して即座に伝達トルクを発生させる。したがって
、電磁弁６５の開度を全閉近傍に制御すれば、入、出方
軸１１゜１３の相対回転速度に対する吐出圧の立ち上が
りが急となり、急発進時などのタイヤスリップを応答良
く防止できる また、電磁弁６５の開度を制御して吐出圧を調節すれば
、第３図斜線の範囲内で任意の特性に制御できる。この
場合、電磁弁６５へ制御信号を出力する制御装置の制御
因子としては、操舵角、油温、前後輪の分担荷重、ブレ
ーキ信号、運転車の指令信号などが考えられる。例えば
、操舵角によって２輪・４輪駆動切り換えを行う場合に
は、センサで検出した操舵角を制御装置に入力し、制御
装置は操舵角に応じた制御信号を電磁弁６５に入力し、
これにより操舵角が大きい場合には曲線すのように緩や
かな特性とし、操舵角が小さい時には曲線Ｃのように急
峻な特性に制御することができる。

これにより、４輪駆動状態で操舵角の大きな時に起こる
タイトコーナブレーキング現象を未然に防止できる。ま
た、油温変化によりオイル粘度が変化し、電磁弁６５の
開度が同一でも吐出圧は変動するので、この場合には油
温上昇につれて電磁弁６５の開度を小さくする方向に制
御し、吐出圧の温度による影響を無くすことができる。

また、電磁弁６５の開度を全開に維持すれば、吐出圧は
零となり、入、出力軸１１．１３間に相対回転速度が発
生しても、出力軸１３即ち後輪１５に動力が伝達されず
、常に２輪駆動状態を維持できる。これは、高速道路で
の定常走行時において燃費向上のために有効である。

他の実施例 第４図は本発明の第２実施例を示し、上記第１実施例と
同τ部品には同一符号を付しである。この実施例は、電
磁弁に代えてリンク８０を介して上下方向に作動される
手動弁８１とこの弁８１を開方向に付勢するスプリング
８２とを設け、上記弁８１で開口８３の開度を調節する
ものである。オイルポンプの吐出圧は入力軸１１の軸心
部に設けた第１油路５９から開口８３へ導かれ、開口８
３から漏れ出た油はドレン孔８４を介して第２油路７２
へ戻される。この場合には、リンク８０を運転席に設け
た切換レバーなどにより遠隔操作し、リンク８０を支点
８０ａを中心に揺動させれば、弁８１の開度を複数段階
に調節でき、特性を段階的に可変とし得る。

第５図は本発明の第３実施例を示し、第１実施例と同一
部品には同一符号を付しである。入力軸１１の軸心部に
は長尺な弁体９０が摺動自在に配置されており、弁体９
０の右端はテーパ状の開口９１の開度を調節するボール
９２を支持している。弁体９０の左端部にはフランジ９
０ａが形成されており、このフランジ９０ａと入力軸１
１との間には弁体９０を図面左方へ付勢するスプリング
９３が配置されている。

上記弁体９０の左端部中央にはボール９４が配置され、
このポール９４は上記スプリング９３のバネ力により揺
動レバー９５の一端に接触し、揺動レバー９５の他端は
調整ネジ９６の左端部に接触している。調整ネジ９６は
ケース６３に対して螺合しており、調整ネジ９６の右端
部に設けたギヤ９７はステッパモータ９８の駆動ギヤ９
９と噛み合っている。したがって、ステッパモータ９８
がいずれかの方向に駆動されれば、調整ネジ９６がケー
ス６３に対して左右いずれかの方向に螺進し、揺動レバ
ー９５を介して弁体９０を進退させることができる。こ
れにより、ポール９２と開口９１との開度が無段階的に
調節され、オイルポンプ５０の吐出圧を制御できる。こ
の実施例では、第１実施例、第２実施例のようにオイル
ポンプ５０の吐出圧をケース６３に導くことなく、入力
軸１１の軸心部に設けた開口９１からドレン孔１００へ
と導くのみであるから、油路が短くなり、油路構造を簡
素化できる。この実施例は、入力軸１１の端部にヘベル
ギヤ１２を有する場合や入力軸１１がカウンタ軸の場合
のように、開口９１から入力軸１１の端面までの距離が
比較的短く、かつ人力軸１１の端面が開放している場合
に適用できる。なお、弁構造としては弁体９０と開口９
１とボール９２との組合せに限らず、弁体９０の右端部
をノズル形状としてポール９２を省略してもよい。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、本発明によればオイルポ
ンプから吐出圧が導かれる油路中にドレン用の開口と、
該開口の開度を調整自在な弁とを設けたので、運転状態
や温度などの諸条件に応してオイルポンプの吐出圧を任
意に制御でき、結局動力伝達装置の伝達トルク−相対回
転速度特性を任意に制御することができる。したがって
、この動力伝達装置を４輪駆動車のトランスファ装置に
通用した場合には、前後輪へ運転状態に応じた最適なト
ルク配分を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１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２図はこの動力伝達装置を４輪駆動車に通用し
た一例の概略図、第３図は上記動力伝達装置の吐出圧−
相対回転速度特性、第４図は動力伝達装置の第２実施例
の部分断面図、第５図は動力伝達装置の第３実施例の断
面図である。 Ａ・・・動力伝達装置、１１・・・入力軸、１３・・・
出力軸、２０．２１・・・ドラム、３０・・・クラッチ
、３４・・・ピストン、３５・・・油室、３６・・・油
路、５０・・・オイルポンプ、５９・・・第１油路、６
４・・・開口、６５・・・電磁弁、８１・・・弁、８３
・・・開口、９０・・・弁体、９１・・・開口、９６・
・・調整ネジ、９８・・・ステンパモータ。 出　願　人　　ダイハツ工業株式会社 代　理　人　　弁理士　筒井　秀隆 第２１４ 第３図 相対９転遣度 第４１４ ｄす０

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
   オイルポンプと、入、出力軸間に設けられたクラッチと
   、オイルポンプからクラッチの係合方向側油室に吐出圧
   を導く油路とを備え、入力軸と出力軸との相対回転速度
   に応じたトルク伝達を行う動力伝達装置において、上記
   オイルポンプから吐出圧が導かれる油路中にドレン用の
   開口と、該開口の開度を調整自在な弁とを設け、該弁に
   よって上記オイルポンプの吐出圧を制御可能としたこと
   を特徴とする動力伝達装置。