JPH03194221A - 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
系に好適に適用され得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
エンジン側回転数と車輪側回転数とに差が生じ、この差
に基づき車輪側回転数をエンジン側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。

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
構としては、ビスカスカップリングと呼ばれるものが例
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）エネルギーロスがかなりあり、発熱量が比較的太
き（、流体の温度上昇による性能低下が著しく、このた
め例えば砂地などの長時間オフロード走行には適しない
とされている。

（ｂ）入力側と出力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
伝達系に適用でき、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に特に伝達力が十分大きい
、小型化可能な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の回転軸端部と第２の回転軸端部とが同軸状に対向
配置されており、これら回転軸端部のうちの一方に内筒
が他方に外筒がそれぞれ上記回転軸端部と同軸状に取付
けられており、上記内筒と上記外筒との間の駆動力伝達
を制御する油圧クラッチが設けられており、該油圧クラ
ッチは両側からそれぞれ軸方向に前進及び後退する１対
のピストンにより作動せしめられ、該ピストンはそれぞ
れ後退可能位置が制限されており、一方、上記外筒内に
は上記第１の回転軸端部と上記第２の回転軸端部との相
対的回転により作動する油圧ポンプが形成されており、
該油圧ポンプの１対のポートがそれぞれ上記１対のピス
トンの駆動のためのシリンダと連通していることを特徴
とする、回転力伝達機構、 が提供される。

本発明においては、上記油圧ポンプの１対のポートが小
断面積の経路により連通している形態がある。

本発明においては、上記油圧クラッチが多板クラッチで
あり、上記ピストンがリング形状である形態がある。

本発明においては、上記油圧ポンプがギヤポンプである
形態がある。

本発明においては、上記内筒が上記油圧ポンプのケーシ
ングの少なくとも一部として利用されている形態がある
。

本発明においては、上記外筒が上記油圧ポンプのケーシ
ングの少なくとも一部として利用されている形態がある
。

［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図はその組立て状態を示す
斜視図であり、第３図及び第４図はその断面図である。

これらの図において、２は入力回転軸の端部であり、４
は出力回転軸の端部である。これら２つの回転軸端部は
互いに対向して配置されている。

面、２’　、４’はそれぞれ入力回転軸回転中心及び出
力回転軸回転中心であり、これらは合致している。

上記出力回転軸端部４にはフランジ６が形成されており
、該フランジには外筒８の一端が取付けられており、該
フランジの他端にはシールプレート１０が取付けられて
いる。該シールプレートはベアリングを介して上記入力
回転軸端部２を回動可能に支持している。かくして、上
記フランジ６、上記外筒８及び上記シールプレート１ｏ
によりハウジングが形成されている。

一方、上記入力回転軸端部２には上記ハウジング内にお
いて第１支持プレート１２が形成されており、該第１支
持プレートには内筒１４の一端が取付けられており、該
内筒の他端には第２支持プレート１６が取付けられてい
る。

そして、上記内筒１４と上記外筒８との間に油圧クラッ
チが介在している。該油圧クラッチは以下の構成を有す
る。

即ち、上記内筒１４の外面にはスプライン１５が形成さ
れており、上記外筒８の内面にはスプライン９が形成さ
れている。１８．２０は上記外筒８と上記内筒１４との
間にあってそれぞれ上記スプライン９，１５と噛み合う
スプラインを有するアウタープレート及びインナープレ
ートである。

これら、２種類のクラッチプレートはそれぞれ複数枚用
いられており、１枚づつ交互に配列されている。２２．
２４は上記インナープレート−アウタープレート配列体
を軸方向に互いに対向する向きに押圧するリング形状ピ
ストンである。一方のピストン２２は上記内筒１４と上
記第１支持プレート１２とにより形成されるシリンダ２
３内に収容されており、他方のピストンは上記内筒１４
と上記第２支持プレート１６とにより形成されるシリン
ダ２５内に収容されている。各ピストンはそれぞれ押圧
する向きの前進移動及びこれと逆向きの後退移動が可能
である。但し、各ピストンはシリンダに当接することに
より後１退が制限される様になっている。

更に、上記ハウジング内には、ギヤポンプが形成されて
いる。該ギヤポンプは以下の構成を有する。

即ち、上記内筒１４、第１支持プレート１２及び第２支
持プレート１６により、ギヤポンプのケーシングが構成
されている。内筒１４には互いに噛み合う２つのポンプ
ギヤ２６，２８が収容されており、これらポンプギヤに
はそれぞれ上記回転軸２，４と平行な軸２７．２９が固
定されている。また、上記出力回転軸端部４に取付けら
れたフランジ６には上記ハウジング内において上記出力
回転軸回転中心４°と同軸状にリングギヤ３０が固定さ
れている。上記２つの軸２７．２９の両端部はそれぞれ
ベアリングを介して上記第１支持プレート１２及び第２
支持プレート１６に回転可能に支持されている。そして
、上記一方の軸２７の第２支持プレート側の先端にはピ
ニオン３２が固定されており、他方の軸２９の第２支持
プレート側の先端にはピニオン３４が回転自在に取付け
られている。これら２つのピニオン３２．３４は上記リ
ングギヤ３０と噛み合っている。

尚、上記内筒１４内にはギヤポンプの２つのポートとそ
れぞれ連通する作動油溜め３６．３８が形成されている
。これら作動油溜めは回転軸方向に延びている。そして
、一方の作動油溜め３６は上記第１支持プレート１２に
形成されている通路４０により上記シリンダ２３内と連
通している。同様に、他方の作動油溜め３８は上記第２
支持プレート１６に形成されている通路（上記第１支持
プレート１２の通路４０と同様の通路二図示せず）によ
り上記シリンダ２５内と連通している。

上記ギヤポンプ内、上記シリンダ２３．２５内及びこれ
らの間の通路内には作動油が充填されている。

第５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。

以下、第１図〜第５図を参照しながら、本実施例の動作
を説明する。

第５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、上記実施例の回転力伝達機構５０の上記入力回
転軸端部２へと伝達され、該機構の出力回転軸端部４は
リアデフ５２を介して後輪５４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、入力回転軸端部２がエンジンからの
駆動力に従い回転すると、内筒１４がポンプギヤ２６，
２ｇとともに入力回転軸回転中心２゛のまわりに回転せ
しめられ、この際にポンプギヤ２６，２８の端部のビニ
オン３２．３４がリングギヤ３０と噛み合っていること
から、ポンプギヤ２６２８が互いに噛み合った状態で内
筒１４に対して回転し、両方のポートに圧力差が発生し
、一方の側が高圧側（吐出側）となり他方の側が低圧側
（吸入側）となる。

従って、上記入力回転軸端部２と上記出力回転軸端部４
との回転数に差があると、ギヤポンプが駆動せしめられ
、ピストン２２．２４のうちの一方が前進してインナー
プレート−アウタープレート配列体を押圧し、他方が後
退する。そして、後退するピストンは、遂にはシリンダ
内面を形成する支持プレートに当接し、かくして１対の
ピストン２２．２４によりインナーブレート−アウター
プレート配列体が挟圧され、クラッチＯＮとなる。これ
により、内筒１４と外筒８とが結合され、回転力が伝達
される。

ところで、この様な構造では一般に作動油はギヤとケー
シングとの間などの隙間を通って高圧側から低圧側へと
ある程度リークする。このため、人力回転軸端部２と出
力回転軸端部４とに相対回１ ２ 転がない状態から該相対回転が発生する際には、該相対
回転数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、この間にリークがなさ
れる。これにより、ピストン２２．２４によるインナー
ブレート−アウタープレート配列体の挟圧が十分にはな
されず、クラッチＯＮとはならない。

これに対し、上記相対回転数が比較的大きい場合には、
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
、」１記リークは十分に行なわれず、大きな圧力差が継
続する。これにより、上記の様にピストン２２．２４に
よるインナープレー１・−アウタープレート配列体の挟
圧が十分になされ、クラッチＯＮとなる。

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５０
は入力回転軸端部２及び出力回転軸端部４がほぼ同一の
回転数で回転し、従ってクラッチＯＦＦであり、結局駆
動力伝達機構５０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５４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５０の入力回転軸端部
２の回転数が出力回転軸端部４の回転数よりも大きくな
り、従ってクラッチＯＮとなり、人力回転軸端部２の回
転力が出力回転軸端部４に伝達され、後輪５４に対し回
転力が伝達される。

以上の様にして、出力回転軸端部４の回転数が入力回転
軸端部２の回転数に近づ（様に制御される。

尚、本実施例において、入力側と出力側とを交代しても
同様の機能が発揮され、また人力回転軸の回転方向が逆
の場合も同様の機能が発揮される。

また、本実施例では、入力回転軸回転中心２゜から偏心
させてポンプギヤ２６，２８を取り付けてポンプギヤの
回転数を増加、させているので、ギヤポンプを効果的に
動作させることができ、更にポンプギヤ軸に固定されて
いるビニオン３２とリングギヤ３０との歯数比を適宜設
定することにより所望の動作特性を容易に実現すること
ができる。

尚、本実施例では、内筒１４を用いてギヤポンプの構成
要素たるケーシングを構成することにより、小型化を図
っている。

上記実施例において、作動油と気相とを圧力伝達可能な
様に混在させる部分を設けておくことができる。

第６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７図及び第８図はその断面図
である。これらはそれぞれ上記第１の実施例の第１図、
第３図及び第４図に相当する図である。第６図〜第８図
において、上記第１図〜第４図におけると同様の部材に
は同様の符号が付されている。

本実施例においては、入力回転軸端部２に内筒１４の一
端が取付けられており、該内筒の他端に第１支持プレー
ト１２ａが取付けられている。３６ａ、３８ａはそれぞ
れシリンダ２３．２５に連通している作動油溜めである
。そして、ギヤポンプは内筒１４から独立している。該
ギヤポンプは以下の構成を有する。

即ち、上記第１支持プレート１２ａには内部ケーシング
４４の一面が取付けられており、該内部ケーシングの他
面には第２支持プレート１６ａが取付けられている。一
方、外筒８の内面にはリングギヤ４６が取付けられてい
る。そして、上記内部ケーシング４４と上記外筒に固定
されたリングギヤ（外部ケーシング）４６と上記第１支
持プレート１２ａと上記第２支持プレート１６ａとで形
成される２つの収容空間内にポンプギヤ２６ａ、２８ａ
が収容されており、これらポンプギヤは上記リングギヤ
４６と噛み合っている。２７ａ、２９ａはそれぞれ上記
ポンプギヤ２６ａ、２８ａの軸である。

本実施例において、入力回転軸端部２がエンジンからの
駆動力に従い回転すると、第１支持ブ５ ６ レート１２ａ１内部ケーシング４４及び第２支持プレー
ト１６ａがポンプギヤ２６ａ、、２８ａとともに入力回
転軸回転中心２°のまわりに例えば矢印の向きに回転せ
しめられ、この際にポンプギヤ２６ａ、２８ａはリング
ギヤ４６と噛み合っていることから矢印の向きに回転し
、両方のポートに圧力差が発生し、一方の側が高圧側（
吐出側）Ｈとなり他方の側が低圧側（吸入側）Ｌどなる
。

上記第１支持プレート１２ａには、上記一方のポートＨ
（２箇所）と上記作動油溜め３８ａとをそれぞれ連通さ
せる２つの孔４０ａが形成されており、同様に上記第２
支持プレート１６ａには、上記他方のポートＬ（２箇所
）と上記作動油溜め３６ａとを流通経路４８を介してそ
れぞれ連通させる２つの孔４２ａが形成されている。

また、本実施例では、ギヤポンプの２つのポート間の小
断面積の連通経路として、上記作動油溜め３６ａ、３８
ａ間に専用のバイパスルート４９を設けている。

本実施例においても、上記第１の実施例と同様の機能が
発揮される。

尚、本実施例では、外筒８にリングギヤ４６を取付けて
ギヤポンプの構成要素たる外部ケーシングを構成するこ
とにより、小型化を図っている。

［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に良好
に適用でき、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に特に伝達力が十分大きい、小型
の新規回転力伝達機構が提供される。

【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図はその組立て状態を示す
斜視図であり、第３図及び第４図はその断面図である。 第５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６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７図及び第８図はその断面図
である。 ２：入力回転軸端部、 ２゛　：入力回転軸回転中心、 ４：出力回転軸端部、 ４゛　：出力回転軸回転中心、 ８：外筒、　　　　１４：内筒、 １８：アウタープレート、 ２０：インナープレート、 ２２．２４：ピストン、 ２３．２５ニジリンダ、 ２６．２６ａ、２８，２８ａ　：ポンプギヤ、３０．４
６＋リングギヤ、 ４４：内部ケーシング、 ５０：回転力伝達機構。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１の回転軸端部と第２の回転軸端部とが同軸状
   に対向配置されており、これら回転軸端部のうちの一方
   に内筒が他方に外筒がそれぞれ上記回転軸端部と同軸状
   に取付けられており、上記内筒と上記外筒との間の駆動
   力伝達を制御する油圧クラッチが設けられており、該油
   圧クラッチは両側からそれぞれ軸方向に前進及び後退す
   る１対のピストンにより作動せしめられ、該ピストンは
   それぞれ後退可能位置が制限されており、一方、上記外
   筒内には上記第１の回転軸端部と上記第２の回転軸端部
   との相対的回転により作動する油圧ポンプが形成されて
   おり、該油圧ポンプの１対のポートがそれぞれ上記１対
   のピストンの駆動のためのシリンダと連通していること
   を特徴とする、回転力伝達機構。
2. （２）上記油圧ポンプの１対のポートが小断面積の経路
   により連通している、請求項１に記載の回転力伝達機構
   。
3. （３）上記油圧クラッチが多板クラッチであり、上記ピ
   ストンがリング形状である、請求項１に記載の回転力伝
   達機構。
4. （４）上記油圧ポンプがギヤポンプである、請求項１に
   記載の回転力伝達機構。
5. （５）上記内筒が上記油圧ポンプのケーシングの少なく
   とも一部として利用されている、請求項４に記載の回転
   力伝達機構。
6. （６）上記外筒が上記油圧ポンプのケーシングの少なく
   とも一部として利用されている、請求項３に記載の回転
   力伝達機構。