JPH0554052U - 四輪駆動車用駆動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】油の体積膨張により油室５内の油の圧力を受け
たピストン部材１１が、摩擦伝動体１０を押し付ける。
摩擦伝動体１０による摩擦力を介してトルク伝達を行
う。油室５内ヘベーンポンプ３の作動油を導入する導入
油路６を設けた。ピストン部材１１を摩擦伝動体１０側
へ付勢する皿ばね７を設けた。 【効果】温度上昇時に、油室５内だけでなく導入油路６
内の油も温度膨張による油室５内の圧力上昇に寄与でき
る。小型で高い伝達トルクが得られる。皿ばね７によっ
て摩擦伝動体１０の摺接面のびびり音の発生を防止でき
る。組立性が良い。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、前，後輪間に介装された油圧ポンプが両輪間の回転速度差に応じ て発生する油圧を媒介として四輪駆動状態を実現する四輪駆動車用駆動力伝達装 置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

エンジンの駆動力を前，後輪双方に伝達して走行する四輪駆動車は、悪路走破 性に優れているだけでなく、一般道においても加速性や走行安定性に優れている ことから、急速に普及してきている。 近年においては、前，後輪間に回転速度差が生じたとき、この回転速度差に応 じて両輪への駆動力配分を変更する駆動力伝達装置を備え、実質的に常時四輪駆 動状態が得られるようにした、いわゆるフルタイム四輪駆動車が主流となってい る。このような駆動力伝達装置の一つとして、前，後輪間に介装された油圧ポン プの発生油圧を利用するものが知られている。これは、前，後輪の一方への伝動 軸と連動回転されるケーシング内に、他方への伝動軸と連動回転されるロータを 収納して油圧ポンプ（一般にはベーンポンプ）を構成し、ケーシングとロータと の間に形成されたポンプ室内に、両伝動軸間の回転速度差に応じた油圧を発生さ せ、この油圧を介して、前，後輪間での駆動力伝達が行われるようにしたもので ある。

【０００３】 この際、上記相対回転の大小、すなわち前，後輪間に生じている回転速度差の 大小に対応して発生する油圧は、ロータとケーシングとの間の相対回転を抑止す るように作用するから、この油圧を媒介として前，後輪間の一方から他方へ、両 輪間の回転速度差に応じた駆動力が伝達されることになり、いわゆる四輪駆動状 態が実現される。

【０００４】 さて、この駆動力伝達装置においては、油圧ポンプのロータのみならずケーシ ングもまた回転するため、油圧ポンプの作動油を外部から供給することが難しく 、通常、ケーシングとこれの外側に嵌着された筒体との間に油タンクを形成して 、この油タンク内の封入油を循環させ、油圧ポンプの作動油として利用している 。

【０００５】 ところが、この油タンクの内容積が装置全体の小型化のために限定されること から、例えば、山道走行時、積雪走行時等、前，後輪間に大きい回転速度差が生 じた状態が長期にわたって継続するような条件下においては、作動油の温度が上 昇し、これに伴って作動油の粘性が低下する。そして、この粘性低下に伴って油 圧ポンプの圧力特性が低下することから、走行中の伝動特性が低下するという難 点があった。

【０００６】 そこで、ケーシング及びロータの何れか一方に回転を拘束され他方に摺接され た摩擦伝動体と、ケーシングに形成され液体を封入した液室とを設け、作動油の 温度上昇が生じた場合に、上記液体の温度膨張により生じる液室内の内圧増加に より、摩擦伝動体を上記他方に圧接させ、これにより、摩擦力による駆動力の伝 達を行わせて、作動油の粘性低下による伝動特性の低下を補償するようにした駆 動力伝達装置が提供されている（実開平３−１０４４３２号参照）。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記の駆動力伝達装置においては、液室内に液を封入した状態で装置 の組立を行わなければならないため、組立性が悪かった。 また、液室の内圧増加は、温度補償用の液体の容積に依存しているのに対して 、液室内に封入された液体のみしか内圧増加に寄与できないので、あまり大きな 内圧増加が得られなかった。したがって、摩擦伝動体の圧接力が小さく、伝達で きる駆動力も小さかった。

【０００８】 さらに、温度上昇時以外は、上記の圧接力が働かないので、摩擦伝動体の摺接 面において、たたき音やびびり音が発生していた。 一方、上記の液室内は、非常な高圧（３００〜４００Kg/cm²）となるため、従 来のＯリングでは、液室内の液体の密封が困難であり、液体漏れが発生する虞が あった。

【０００９】 この考案の目的は、組立性が良いと共に小型でも高い駆動力を伝達でき且つた たき音等の発生もない四輪駆動車用駆動力伝達装置を提供することである。 この発明の他の目的は、密封性の良い四輪駆動車用駆動力伝達装置を提供する ことである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

上記問題を解決するため、請求項１に係る四輪駆動車用駆動力伝達装置は、前 ，後輪の一方と連動回転するロータを他方と連動回転するケーシング内に収納し て構成され、両輪の回転速度差に応じた油圧を発生する油圧ポンプと、ロータ及 びケーシングの一方側に回転を拘束され、他方側に摺接される摩擦伝動体とを備 え、油圧ポンプ内部の発生油圧と、摩擦伝動体に付与される摩擦力とにより前， 後輪間に駆動力を伝達する四輪駆動車用駆動力伝達装置において、 ケーシングに形成されたシリンダ内に収容されて当該シリンダ内に油室を区画 形成し、油の体積膨張により油室内の油の圧力を受けて上記摩擦伝動体を上記他 方側に押し付けるピストン部材と、上記油室に油圧ポンプの作動油を導入する導 入油路と、ピストン部材を摩擦伝動体側へ付勢する付勢手段とを備えたことを特 徴とするものである。

【００１１】 また、請求項２に係る四輪駆動車用駆動力伝達装置は、上記ピストン部材とシ リンダとの間が、角形断面形状の環状のゴム製のシール本体と、このシール本体 の内周及び外周の何れか一方に被覆された樹脂部とからなるシール部材によって 密封されていることを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】

請求項１に係る四輪駆動車用駆動力伝達装置によれば、油圧ポンプ内の油の温 度上昇に伴って油室内の油の温度が上昇すると、油の熱膨張により生ずる油室の 内圧増加によってピストン部材が押され、これにより、ロータ及びケーシングの 一方に回転を拘束された摩擦伝動体が、他方に押し付けられ、摩擦伝動体による 摩擦力が増加される。この際、油室内だけでなく導入油路内の油も温度膨張によ る内圧上昇に寄与することができるので、高い内圧上昇による高い伝達トルクを 実現することができる。また、付勢手段によってピストン部材が摩擦伝動体側へ 予圧されているので、温度上昇時以外でも、摩擦伝動体とこれに摺接される部材 との間に、たたき音やびびり音が生じたりすることがない。さらに、装置の組立 に際して、温度補償用の油の密封状態を保ったまま組立を行う従来の場合と比較 して、組立性が良い。

【００１３】 請求項２に係る四輪駆動車用駆動力伝達装置によれば、シール部材の断面形状 を角形としたので、シール部材が収容される溝内での空所を少なくすることがで きる。したがって、高圧時に、当該シール部材の逃げによる変形を抑制すること ができ、高い密封性を得ることができる。また、シール部材の内周及び外周の何 れか一方に樹脂部が構成され、他方がゴムからなるので、ゴムからなる側が、こ れと接する側と一体回転し、樹脂部側が、これと接する側に対して摺動回転する ことになる。樹脂部で回転を受けるので、耐久性に優れる。

【００１４】

【実施例】

以下、実施例を示す添付図面に基づいて説明する。 図１は、この考案の一実施例としての四輪駆動車用駆動力伝達装置の全体構成 を示す断面図である。同図を参照して、この四輪駆動車用駆動力伝達装置は、前 ，後輪の一方と連動回転する入力軸１と、他方と連動回転する出力軸２との間に 、両軸の回転速度差、即ち、前，後輪の回転速度差に応じた油圧を発生する油圧 ポンプを構成し、これらの発生油圧を媒介として前記入力軸１と出力軸２との間 のトルク伝達を行うものであり、油圧ポンプとしては、図示のようなベーンポン プ３が用いられる。本駆動力伝達装置は、ベーンポンプ３の発生油圧と、後述す る摩擦伝動体１０による摩擦力とにより、両輪間のトルク伝達を行う。

【００１５】 ベーンポンプ３の円筒形をなすロータ３０ａは、外周面から半径方向に所定の 深さを有する複数の収納溝を周方向に等配に形成し、これらの収納溝それぞれに 矩形平板形のベーン３０ｂを半径方向への進退自在に収納した公知の構成からな る。各ベーン３０ｂとこれの収納溝の底部との間には、ベーン３０ｂを半径方向 外向きに付勢する圧縮コイルばね３０ｃが介装されている。ベーンポンプ３のケ ーシング３０は、ロータ３０ａを内包すると共に、一対の環状のサイドプレート ３２，３３によって挟持されて、ロータ３０ａとの間に複数のポンプ室を形成し たカムリング３１と、上記サイドプレート３２，３３を備え、これらを厚さ方向 に貫通してサイドプレート３２に螺合する複数本の固定ボルト３５によって一体 回転可能に連結されている。

【００１６】 これにより、カムリング３１の内側には、サイドプレート３２とサイドプレー ト３３とにて両側を囲繞された空洞部が形成され、上記ロータ３０ａは、この空 洞部内に収容されている。ロータ３０ａの回転軸であるロータ軸４は、サイドプ レート３２，３３の中抜き部にサイドプレート３３側から挿入されている。図示 のごとくロータ軸４の右端部４ｂがサイドプレート３２に位置決めされた玉軸受 ６１によって支承されており、また、この玉軸受６１をナット６２によって当該 右端部４ｂに固定している。また、ロータ軸４の大径部４ａの外周部が後述する 筒体３６に位置決めされたリテーナ３４にねじ締結されている。すなわち、上記 ナット６２の締結力がリテーナ３４を、筒体３６の端部に押し付けるように働き ロータ軸４が止定されている。

【００１７】 リテーナ３４は、内周に延びる中抜き円板の内縁部がカムリング３１側に屈曲 された、断面Ｌ字状の被摺接部３４ａを有している。この被摺接部３４ａとロー タ軸４の大径部４ａとの間には、シリンダ部が形成され、このシリンダ部にピス トン部材１１が軸方向に摺動自在に収納されている。この被摺接部３４ａに沿う 断面Ｌ字状であってこの被摺接部３４ａによって回転規制された摩擦伝動体１０ が、被摺接部３４ａとピストン部材１１との間に介在されている。ピストン部材 １１の内周部は、サイドプレート３３の左方への延設部３３ｃに摺接され、ピス トン部材１１の外周部は、ロータ軸４の大径部４ａに摺接されている。ピストン 部材１１は、サイドプレート３３の延設部３３ｃの途中部にスプライン結合され ており、これにより、ピストン部材１１は、軸方向に移動自在な状態で、ベーン ポンプ３のケーシング３０と一体回転する。

【００１８】 一方、ロータ３０ａは、ロータ軸４にスプライン結合されており、このロータ 軸４がリテーナ３４にねじ締結されていることから、リテーナ３４に形成された 上記被摺接部３４ａは、ロータ３０ａ側と一体回転する。ロータ３０ａとケーシ ング３０との相対回転に伴って、摩擦伝動体１０とピストン部材１１とが相対回 転するため、摩擦伝動体１０とピストン部材１１との間に、ケーシング３０とロ ータ３０ａとの相対回転を抑制する摩擦力が生じるようになっている。

【００１９】 また、ピストン部材１１の左側端面に形成された凹部によって、ピストン部材 １１を摩擦伝動体１０側へ押圧する内圧力を発生させる油室５が構成されている 。この油室５内には、ピストン部材１１を摩擦伝動体１０側へ押圧する付勢手段 としての皿ばね７が収納されている。８は、この皿ばね７の荷重特性を調整する ためのシムである。油室５には、油タンクＴから、サイドプレート３３に形成さ れた径方向油路３３ａ，３３ｂ、サイドプレート３３の内周部とロータ軸４の外 周部との間に形成された環状油路６ａ、及びサイドプレート３３の延設部３３ｃ の内周部とロータ軸４の外周部との間に形成された環状油路６ｂにより構成され る導入油路６を介して、ベーンポンプ３の作動油が導入されるようにしてある。

【００２０】 ピストン部材１１の内周とサイドプレート３３の延設部３３ｃとの間は、Ｏリ ング６３によって密封され、ピストン部材１１の外周とロータ軸４との間は、シ ール部材９によって密封されている。シール部材９は、環状をしており、図２に 示すように角形断面のゴム製のシール本体９ａと、このシール本体９ａの外周に 焼付け等により被覆されたフッ素樹脂板からなる樹脂部９ｂとからなる。

【００２１】 なお、４６は、ロータ軸４の軸方向貫通孔に摺動自在に収納されたフリーピス トンであり、温度変化による作動油の膨張，収縮を許容するという働きをする。 ロータ軸４の回転に伴いベーン３０ｂの先端をカムリング３１の内周に押しつ けつつ回転する。カムリング３１の内周は、円形の周囲に複数箇所の凹所を形成 してなる横断面形状を有しており、これらの凹所の形成位置にロータ３０ａの外 周とにて囲まれた複数のポンプ室が形成されている。

【００２２】 上記入力軸１は、サイドプレート３３側に突出するロータ軸４の端部に連結し てあり、また、出力軸２は、サイドプレート３２の外側面に連結してある。これ により、ロータ３０ａは、入力軸１の回転に連動し、サイドプレート３３をその 一部とするケーシング３０は、出力軸２の回転と連動するから、ロータ３０ａと カムリング３１との間には、入力軸１と出力軸２との間の回転速度差、即ち前， 後輪の回転速度差に応じた相対回転が生ずることになる。

【００２３】 ケーシング３０の外側には、薄肉の筒体３６が嵌着してあり、この筒体３６と ケーシング３０の外周との間に、環状の油タンクＴが形成されている。この油タ ンクＴ内には、ベーンポンプ３の作動油が封入されている。筒体３６の外周には 、周方向に沿って、複数のフィン３６ａが一体形成されており、作動油の温度上 昇を抑制するべく放熱効果が高められている。ベーンポンプ３の各ポンプ室は、 サイドプレート３３の円板部を厚さ方向に貫通し、上記ポンプ室への流入のみを を許容するチェックバルブをその中途に嵌装してなる各別の吸込油路（図示せず ）により油タンクＴに連通させてある。

【００２４】 サイドプレート３２には、各ポンプ室内にその一端を開口させると共にベーン ３０ｂの収納溝の底部に連なり、各ポンプ室からの流出のみを許容するチェック バルブをその中途に嵌装してなる各別の吐出油路（図示せず）が形成されている 。 この実施例によれば、ベーンポンプ３内の油の温度上昇に伴って油室５内の油 の温度が上昇すると、油の熱膨張により生ずる油室５の内圧増加によってピスト ン部材１１が摩擦伝動体１０側へ押される。これにより、ケーシング３０側に回 転を拘束されたピストン部材１１が、ロータ軸４及びリテーナ３４を介してロー タ３０ａ側に回転を拘束された摩擦伝動体１０に押し付けられ、摩擦伝動体１０ による摩擦力が増加され、摩擦力を介して両輪間に伝達トルクを得ることができ る。この際、油室５内だけでなく導入油路６内の油も温度膨張して内圧上昇に寄 与することができるので、高い内圧上昇による高い伝達トルクを実現することが できる。また、皿ばね７によってピストン部材１１が摩擦伝動体１０側へ予圧さ れているので、摩擦伝動体１０とピストン部材１１との間に、たたき音やびびり 音が生じたりすることがない。さらに、シム８の厚みの調整により皿ばね７の設 定荷重を容易に調整することができ、これにより、前，後輪間の小回転速度差で の伝達トルク特性を調整することができる。しかも、装置の組立に際して、温度 補償用の油の密封状態を保ったまま組立を行う従来の場合と比較して、組立性が 良い。

【００２５】 加えて、シール部材９の断面形状を角形としたので、シール部材９が収容され る溝内での空所を少なくすることができる。したがって、高圧時に、当該シール 部材９の逃げによる変形を抑制することができ、高い密封性を得ることができる 。また、シール部材９の外周が樹脂部９ｂからなり、内周がゴムからなるので、 シール部材９は、内周側のピストン部材１１と一体回転し、外周の樹脂部９ｂで 回転を受けることになるので、耐久性に優れる。

【００２６】 なお、この考案は、上記実施例に限定されるものではなく、例えば、摩擦伝動 体１０は、ケーシング３０側と一体回転し、ロータ３０ａ側に摺接されるもので あっても良い。 また、シール部材９の収容溝がロータ軸４側にある場合には、樹脂部９ｂをシ ール部材９の内周に形成しても良い。

【００２７】 その他、この考案の要旨を変更しない範囲で種々の設計変更を施すことができ る。

【００２８】

【考案の効果】

この考案によれば、油室内だけでなく導入油路内の油も温度膨張による内圧上 昇に寄与させることができるので、小型でも高い伝達トルクを実現することがで きる。また、付勢手段によってピストン部材が摩擦伝動体側へ予圧されているの で、温度上昇時以外でも、摩擦伝動体の摺接面においてびびり音等が生じたりす ることがない。さらに、上記予圧力の調整によって前，後輪間の小回転速度差で の伝達トルク特性を調整できる。加えて、温度補償用の油を密封する従来の装置 に比較して、組立性が良い。

【００２９】 請求項２に係る四輪駆動車用駆動力伝達装置によれば、断面形状を角形とした ので、シール部材が収容される溝内での空所を少なくでき、これにより、高圧時 のシール部材の逃げによる変形を抑制することができ、高い密封性を得ることが できる。また、シール部材の内周及び外周の何れか一方が樹脂部からなると共に 他方がゴムからなるので、ゴム側をこれと接する側と一体回転させて樹脂部側で 回転を受けることができ、耐久性に優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例としての四輪駆動車用駆動
力伝達装置の縦断面図である。。

【図２】そのシール部材の要部断面図である。

【符号の説明】

３ ベーンポンプ（油圧ポンプ） ４ ロータ軸 ５ 油室 ６ 導入油路 ７ 皿ばね（付勢手段） ９ シール部材 ９ａ シール本体 ９ｂ 樹脂部 １０ 摩擦伝動体 １１ ピストン部材 ３０ ケーシング ３０ａ ロータ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】前，後輪の一方と連動回転するロータを他
   方と連動回転するケーシング内に収納して構成され、両
   輪の回転速度差に応じた油圧を発生する油圧ポンプと、 ロータ及びケーシングの一方側に回転を拘束され、他方
   側に摺接される摩擦伝動体とを備え、 油圧ポンプ内部の発生油圧と、摩擦伝動体に付与される
   摩擦力とにより前，後輪間に駆動力を伝達する四輪駆動
   車用駆動力伝達装置において、 ケーシングに形成されたシリンダ内に収容されて当該シ
   リンダ内に油室を区画形成し、油の体積膨張により油室
   内の油の圧力を受けて上記摩擦伝動体を上記他方側に押
   し付けるピストン部材と、 上記油室に油圧ポンプの作動油を導入する導入油路と、 ピストン部材を摩擦伝動体側へ付勢する付勢手段とを備
   えたことを特徴とする四輪駆動車用駆動力伝達装置。
2. 【請求項２】上記請求項１記載の四輪駆動車用駆動力伝
   達装置において、 上記ピストン部材とシリンダとの間が、角形断面形状の
   環状のゴム製のシール本体と、このシール本体の内周及
   び外周の何れか一方に被覆された樹脂部とからなるシー
   ル部材によって密封されていることを特徴とする四輪駆
   動車用駆動力伝達装置。