JPH02261945A - ４ｗｄ自動車用回転力伝達機構 - 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］ 本発明は回転力伝達機構に関し、特にいわゆるフルタイ
ム４ＷＤと称される４輪駆動形式の自動車の駆動力伝達
系に適用される回転力伝達機構に関する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］従来、
いわゆるフルタイム４ＷＤと称される４輪駆動形式の自
動車においては、エンジンからの駆動回転力をクラッチ
及びトランスミッションを介して前輪及び後輪のうちの
一方に直結させ他方には流体を駆動力伝達媒体として利
用する回転力伝達機構を介して結合させることがなされ
ている。そして、直結側の車輪が何らかの原因で路面に
対し滑りを生じたときに、上記回転力伝達機構において
エンジン側回転軸の回転数と車輪側回転軸の回転数とに
差が生じ、この差に基づき車輪側回転軸の回転数をエン
ジン側回転軸の回転数に合致させる様に流体を介して駆
動力伝達がなされる。

また、上記駆動力伝達経路には左側車輪及び右側車輪へ
の駆動力配分のための差動機構が介在せしめられており
、この差動機構に上記４ＷＤのための回転力伝達機能を
もたせたものも提案されている。

しかして、上記流体を駆動力伝達媒体として利用する回
転力伝達機構や差動ｍ構としては、ビスカスカップリン
グを用いたものが例示されるが、これは流体の剪断抵抗
を利用するものであるため次のような問題点がある。

（ａ）いわゆるタイトコーナーブレーキング現象が発生
し、また通常走行時においてもブレーキングがあり、エ
ネルギーロスがかなりあり、発熱量が比較的大きく、こ
のため例えば砂地などのオフロード走行には適しないと
されている。

（ｂ）入力側と８カ側との回転数の差が比較的大きくな
っても伝達力がそれ程大きくならない。

そこで、本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、フル
タイム４ＷＤの自動車の前後輪へ駆動力配分する駆動力
伝達系や左右両輪へ駆動力配分する差動機構に適用でき
、ブレーキング現象の発生が少なく、発熱が少な（、出
力軸回転数と入力軸回転数との差が大きい場合も伝達力
が十分大きい、新規回転力伝達機構を提供することを目
的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、以上のような目的を達成するものとし
て、 第１の回転軸の端部に第１のベベルギヤが取り付けられ
ており、該第１の回転軸に対しその回転中心のまわりに
相対回転可能にケーシングが配置されており、該ケーシ
ングは第２の回転軸に接続されており、また該ケーシン
グには上言己第１の回転軸の回転中心と直交する方向の
回転中心を有し且つ上記第１のベベルギヤと噛み合う第
２のベベルギヤが回転自在に保持されており、該ケーシ
ングは少なくとも上記第１乃至第２のベベルギヤのギヤ
面走行空間を密閉しており、これらギヤ面走行空間内に
作動油が充填されており、上記第１のベベルギヤと第２
のベベルギヤとの接触位置の両側のギヤ面走行空間は小
断面の経路で連通していることを特徴とする、４ＷＤ自
動車用回転力伝達機構、 及び、 第１の出力回転軸と第２の出力回転軸とが同軸状に対向
配置されており、上記第１の出力回転軸の端部に第１の
ベベルギヤが取り付けられており、上記第２の出力回転
軸の端部に第２のベベルギヤが取り付けられており、上
記２つの出力回転軸に対しこれらの回転中心のまわりに
相対回転可能にケーシングが配置されており、該ケーシ
ングは入力回転軸に接続されており、また該ケーシング
には上記第１の出力回転軸の回転中心と直交する方向の
回転中心を有し且つ上記第１のベベルギヤと噛み合う第
３のベベルギヤならびに上記第２の出力回転軸の回転中
心と直交する方向の回転中心を有し且つ上記第２のベベ
ルギヤと噛み合う第４のベベルギヤが回転自在に保持さ
れており、該ケーシングは少なくとも上記第１乃至第４
のベベルギヤのギヤ面走行空間を密閉しており、これら
ギヤ面走行空間内に作動油が充填されており、上記第１
のベベルギヤと第３のベベルギヤとの接触位置の両側の
ギヤ面走行空間ならびに上記第２のベベルギヤと第４の
ベベルギヤとの接触位置の両側のギヤ面走行空間はそれ
ぞれ小断面の経路で連通していることを特徴とする、デ
フロック機能を有する４ＷＤ自動車用回転力伝達機構、
が提供される。

本発明においては、上記小断面の連通経路のためのバイ
パスルートを設けることができる。

［実施例］ 以下、図面を参照しながら本発明の具体的実施例を説明
する。

第１図は本発明による回転力伝達機構の第１の実施例を
示す分解斜視図であり、第２図はその断面図である。

これらの図において、２は入力回転軸であり、４は出力
回転軸である。これら２つの軸は互いに一端部が対向し
て配置されている。

入力回転軸２の端部にはベベルギヤ６が固定されており
、出力回転軸４の端部にはケーシング８が固定されてい
る。該ケーシング内には４つのベベルギヤ１０，１２，
１４．１６が回転自在に取り付けられている。これらベ
ベルギヤの回転中心はいずれも上記入力回転軸２及び出
力回転軸４の回転中心と直交する方向である。そして、
ベベルギヤ１０．１２の回転中心が同軸状であり、ベベ
ルギヤ１４．１６の回転中心が同軸状である。

第１図において、ケーシング８は透視的に記載されてお
り、ここには図示される様に上記ベベルギヤ６．１０，
１２，１４．１６を回転自在に収容するための空間１８
，２０，２２，２４．２６が形成されている。第２図に
示される８ａは上記ケーシング８に取り付けられるプレ
ートである。

ベベルギヤ６はベベルギヤ１０，１２，１４゜１６とそ
れぞれ噛み合っており、また各ベベルギヤのギヤ面はそ
の歯先が上記収容空間を形成する円錐状壁面と接触して
回転する。そして、上記ベベルギヤ収容空間内には作動
油が充填されている。

第３図は本実施例の動作を説明するための模式図である
。本図では、ケーシング８内の空間に収容されたベベル
ギヤ６、ｌＯが示されている。

また、第４図は本実施例の回転力伝達機構を用いた４Ｗ
Ｄ自動車の駆動力伝達系を示す模式図である。

以下、第１図〜第４図を参照しながら、本実施例の動作
を説明する。

第４図に示されていないが、エンジンから出力される回
転力は、クラッチ及びトランスミッションを経てフロン
トデフへと伝達され、該フロントデフは前輪と直結され
ており、これにより前輪駆動系が構成されている。一方
、エンジンからフロントデフへと伝達された回転力の一
部は、上記第１実施例の回転力伝達機構３０の上記入力
回転軸２へと伝達され、該機構の出力回転軸４はリアデ
フ３２を介して後輪３４と接続されており、これにより
後輪駆動系が構成されている。

本実施例において、入力回転軸２が原動機からの駆動力
に従い回転すると、第３図に示される様にベベルギヤ６
が矢印方向に回転せしめられ、これにつれてベベルギヤ
１０　（１２，１４，１６も同様）が回転せしめられる
。これにより、ベベルギヤ６と１０とケーシング８とで
構成されるギャポンプにおいて、双方のベベルギヤが噛
み合う位置の両側のギヤ面走行空間に圧力差が発生する
。

第３図において、Ｈが高圧側であり、Ｌが低圧側である
。

ところで、このようなギヤの噛み合い構造では一般に油
は高圧側から低圧側へとある程度リークするゆこのため
、入力回転軸２と出力回転軸４との回転数の差が比較的
小さい場合には、上記高圧側と低圧側との圧力差はゆっ
くりと実現され、この間に十分にリークがなされる。こ
れにより、ベベルギヤ６の回転力はベベルギヤ１０，１
２，１４．１６へと伝達され、これらベベルギヤがケー
シング８に対して回転し、従って該ケーシング８及び出
力回転軸４には殆ど回転力が伝達されない。

これに対し、入力回転軸２と出力回転軸４との回転数の
差が比較的大きくなる（入力回転軸側の回転数が出力回
転軸側の回転数よりも十分大きくなる）と、上記高圧側
と低圧側との圧力差が急激に大きくなるので、上記リー
クは十分に行なわれず、この結果ギヤポンプが出口ブロ
ックされた状態となる。これにより、ベベルギヤ６とベ
ベルギヤ１０．１２，１４．１６とが固着された状態と
なり、かくして入力回転軸２の回転力がケーシング８を
介して出力回転軸４へと伝達される。

自動車の通常の走行状態では、前輪駆動系の回転数と後
輪駆動系の回転数とはほぼ等しく、回転力伝達機構３０
は入力回転軸２及び出力回転軸４がほぼ同一の回転数で
回転し、従ってベベルギヤ６とベベルギヤ１０，１２，
１４．１６とは相対回転せず、結局駆動力伝達機構３０
はほぼ無負荷状態で作動する。

一方、前輪が何らかの原因により路面に対して滑りを生
じ且つ後輪３４が路面に対し滑りを生じない場合には、
前輪側と後輪側との間に回転数の差を生ずることになる
。この場合には、回転力伝達機構３０の入力回転軸２の
回転数が出力回転軸４の回転数よりも大きくなり、上記
ギヤポンプの出口ブロック効果により上記の様に入力回
転軸２の回転力が出力回転軸４に伝達され、後輪３４に
対し回転力が伝達され、この状態は出力回転軸４の回転
数が人力回転軸２の回転数と同一になるまで継続する。

第５図は本発明による回転力伝達機構の第２の実施例を
示す分解斜視図であり、第６図はその断面図である。本
実施例はリアデフに応用した例である。

これらの図において、５２は入力回転軸であり、５４．
５５は左右の出力回転軸である。これら２つの出力回転
軸は互いに一端部が対向して同軸状に配置されており、
これらに対し上記入力回転軸５２は直交する様に配置さ
れている。

入力回転軸５２の端部にはベベルギヤ５６が固定されて
おり、出力回転軸５４の端部にはベベルギヤ５８が固定
されており、出力回転軸５６の端部にはベベルギヤ６０
が固定されている。５７は上記ベベルギヤ６０に対し出
力回転軸回転中心のまわりに回転自在に取り付けられた
ベベルギヤであり、該ギヤは上記ベベルギヤ５６と噛み
合っている。上記ベベルギヤ５７にはケーシング５９が
固定されている。該ケーシング内には４つのベベルギヤ
６２．６４，６６．６８が回転自在に取り付けられてい
る。これらベベルギヤの回転中心はいずれも上記出力回
転軸５４．５６の回転中心と直交する方向である。そし
て、ベベルギヤ６２゜６４の回転中心が同軸状であり、
ベベルギヤ６６．６８の回転中心が同軸状である。

第５区において、ケーシング８は透視的且つ２か所に重
複して記載されており、ここには図示される様に上記ベ
ベルギヤ５８，６０，６２，６４．６６．６８を収容す
るための空間７８．８０．８２，８４．８６．８８が形
成されている。

ベベルギヤ５８はベベルギヤｆ３２，６４とそれぞれ噛
み合っており、またベベルギヤ６０はベベルギヤ６６．
６８とそれぞれ噛み合っており、各ベベルギヤのギヤ面
はその歯先が上記収容空間を形成する円錐状壁面と接触
して回転する。そして、上記ベベルギヤ収容空間内には
作動油が充填されている。

本実施例では、各ベベルギヤ及びケーシング５９を含ん
で上記第１実施例と同様なギヤポンプが形成され、同様
な作用をなす。

また、第７図は本実施例の回転力伝達機構をリアデフと
して用いた４ＷＤ自動車の駆動力伝達系を示す模式図で
ある。

以下、第５図〜第７図を参照しながら、本実施例の動作
を説明する。

第７図には示されていないが、エンジンから出力される
回転力は、クラッチ及びトランスミッシ目ンを経てフロ
ントデフへと伝達され、該フロントデフは前輪と直結さ
れており、これにより前輪駆動系が構成されている。一
方、エンジンからフロントデフへと伝達された回転力の
一部は、上記第２実施例の回転力伝達機構９０の上記入
力回転軸５２へと伝達され、該機構の出力回転軸５４．
５５は後輪９２と接続されており、これにより後輪駆動
系が構成されている。

自動車の通常の走行状態では、前輪駆動系の回転数と後
輪駆動系の回転数とはほぼ等しく、回転力伝達機構９０
は入力回転軸５２の回転数と出力回転軸５４．５５の平
均回転数との比がほぼ一定の定常状態となり、従ってベ
ベルギヤ５７とベベルギヤ５８．６０とベベルギヤ６２
，６４，６６．６８とは殆ど相対回転せず、結局駆動力
伝達機構９０はほぼ無負荷状態で作動する。

一方、前輪が何らかの原因により路面に対して滑りを生
じ且つ後輪９２が路面に対し滑りを生じない場合には、
前輪側と後輪側との間に回転数の差を生ずることになる
。この場合には、回転力伝達機構９０の入力回転軸５２
の回転数と出力回転軸５４．５５の平均回転数との比は
上記定常状態に比べて大きくなり、上記ギヤポンプの出
口ブロック効果によりベベルギヤ５８とベベルギヤ６２
．６４とが固着され更にベベルギヤ６０とへベルギヤ６
６．６８とが固着された状態となり、かくして入力回転
軸５２の回転力が出力回転軸５４．５５へと伝達され、
この状態は入力回転軸５２０回転数と出力回転軸５４．
５５の平均回転数との比が上記定常状態と同一になるま
で継続する。

また、右側後輪と左側後輪とで負荷に差が生じた場合に
は、該負荷に応じて小負荷側の回転数が大負荷側の回転
数よりも大きくなり、差動機能が発揮される。この差動
機能は、通常の旋回時などの様に左右両輪の回転数差が
それ程太き（ない場合には、上記ギヤポンプ出口ブロッ
ク効果は殆ど発生しないので、良好に発揮される。但し
、左右両輪の内の一方が空転する時の様に回転数差が十
分に太き（なった場合には、上記ギヤポンプ出口ブロッ
ク効果により空転出力回転軸側のベベルギヤ噛み合わせ
が固着され、該空転側に対し回転力が伝達され、空転が
抑制される。

上記実施例では、ギヤポンプの高圧側と低圧側との連通
経路として油リークの経路を利用しているが、本発明で
は該連通経路として専用のパイバルートを形成しても良
い。該バイパスルートの断面積を調節することにより所
望の動作特性を得ることができる。

［発明の効果］ 以上説明した様に、本発明によれば、フルタイム４ＷＤ
の自動車の前後輪へ駆動力配分する駆動力伝達系や左右
両輪へ駆動力配分する差動機構に良好に適用でき、ブレ
ーキング現象の発生が少なく、発熱が少なく、出力軸回
転数と入力軸回転数との差が大きい場合も伝達力が十分
大きい、新規回転力伝達機構が提供される。また、本発
明では、回転力伝達にベベルギヤを用いているので空間
の有効利用がなされ、機構全体を小型化することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による回転力伝達機構の第１の実施例を
示す分解斜視図であり、第２図はその断面図である。 第３図は本実施例の動作を説明するための模式第４図は
本実施例の回転力伝達機構を用いた４ＷＤ自動車の駆動
力伝達系を示す模式図である。 第５図は本発明による回転力伝達機構の第２の実施例を
示す分解斜視図であり、第６図はその断面図である。 第７図は本実施例の回転力伝達機構をリアデフとして用
いた４ＷＤ自動車の駆動力伝達系を示す模式図である。 ２：入力回転軸、　　４：ａカ回転軸、６．１０，１２
，１４，１６：ベベルギヤ、８：ケーシング、　　３０
：回転力伝達機構、３２：リアデフ、 ５２：入力回転軸、 ５４．５５：出力回転軸、 ５６．５７，５８．６０．６２，６４．６６゜６８＝ベ
ベルギヤ、 ５９：ケーシング、　９０：リアデフ。 臂○

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１の回転軸の端部に第１のベベルギヤが取り付
   けられており、該第１の回転軸に対しその回転中心のま
   わりに相対回転可能にケーシングが配置されており、該
   ケーシングは第２の回転軸に接続されており、また該ケ
   ーシングには上記第１の回転軸の回転中心と直交する方
   向の回転中心を有し且つ上記第１のベベルギヤと噛み合
   う第２のベベルギヤが回転自在に保持されており、該ケ
   ーシングは少なくとも上記第１乃至第２のベベルギヤの
   ギヤ面走行空間を密閉しており、これらギヤ面走行空間
   内に作動油が充填されており、上記第１のベベルギヤと
   第２のベベルギヤとの接触位置の両側のギヤ面走行空間
   は小断面の経路で連通していることを特徴とする、４Ｗ
   Ｄ自動車用回転力伝達機構。
2. （２）上記小断面の連通経路がバイパスルートを含んで
   なる、請求項１に記載の４ＷＤ自動車用回転力伝達機構
   。
3. （３）第１の出力回転軸と第２の出力回転軸とが同軸状
   に対向配置されており、上記第１の出力回転軸の端部に
   第１のベベルギヤが取り付けられており、上記第２の出
   力回転軸の端部に第２のベベルギヤが取り付けられてお
   り、上記２つの出力回転軸に対しこれらの回転中心のま
   わりに相対回転可能にケーシングが配置されており、該
   ケーシングは入力回転軸に接続されており、また該ケー
   シングには上記第１の出力回転軸の回転中心と直交する
   方向の回転中心を有し且つ上記第１のベベルギヤと噛み
   合う第３のベベルギヤならびに上記第２の出力回転軸の
   回転中心と直交する方向の回転中心を有し且つ上記第２
   のベベルギヤと噛み合う第４のベベルギヤが回転自在に
   保持されており、該ケーシングは少なくとも上記第１乃
   至第４のベベルギヤのギヤ面走行空間を密閉しており、
   これらギヤ面走行空間内に作動油が充填されており、上
   記第１のベベルギヤと第３のベベルギヤとの接触位置の
   両側のギヤ面走行空間ならびに上記第２のベベルギヤと
   第４のベベルギヤとの接触位置の両側のギヤ面走行空間
   はそれぞれ小断面の経路で連通していることを特徴とす
   る、デフロック機能を有する４ＷＤ自動車用回転力伝達
   機構。
4. （４）上記小断面の連通経路がバイパスルートを含んで
   なる、請求項３に記載の４ＷＤ自動車用回転力伝達機構
   。