JPH0743524Y2 - ４輪駆動車の潤滑油供給装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、複合プラネタリギヤ式センターディファレン
シャル装置を備えた４輪駆動車の動力配分制御装置にお
いて、差動制限用の油圧多板クラッチに設けられるレリ
ーズベアリングの部分の潤滑油供給装置に関する。

〔従来の技術〕

センターディファレンシャル装置付４輪駆動車として、
センターディファレンシャル装置の２つの出力要素の間
に差動制限用の油圧多板クラッチを設け、差動制限時に
トルクバイパスして前後輪のトルク配分を可変に制御す
る。この場合に、油圧多板クラッチの油圧室，ピストン
をトランスファケースの固定側に設置し、この固定側ピ
ストンにレリーズベアリングを介してクラッチプレート
の押圧プレートを連結構成し、ベアリングで回転数差を
吸収しながらクラッチプレートを押圧係合する方式が本
件出願人により既に提案されている。

かかるクラッチのピストン部分の構成によると、クラッ
チ作動時にレリーズベアリングの固定側インナレースと
回転側アウタレースとの間には非常に大きい回転数差が
生じると共に、大きい荷重がかかる。このため、インナ
レース，アウタレースとボールとのころがり接触部，ボ
ールとその保持器等のすべり接触部には常に潤滑油を確
実に供給し、良好に潤滑する必要がある。

そこで従来、この種のレリーズベアリングの潤滑油供給
に関しては、例えば特開昭59−164229号公報の先行技術
がある。ここで、ピストン内側にリテーナを介してレリ
ーズベアリングを取付け、ベアリングの内側にドッグク
ラッチのスリーブを設ける。そして油圧ピストンの作動
によりベアリングとスリーブとを移動して中間軸のスプ
ラインに同期噛合いし、中間軸と出力軸とを一体結合す
る。また、潤滑油は中間軸の通路，出力軸の潤滑口から
ハウジング内部に流下し、カバーでハウジング内部に貯
えると共に出力軸のボールベアリングに導く。そしてボ
ールベアリングを通過したオイルをスリーブのレリーズ
ベアリングに導くようになっている。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところが、上記先行技術のものにあっては、レリーズベ
アリングがドッグクラッチの部分に設置されているが、
固定側ピストンと回転側スリーブとの間に設けられるこ
とで、大きい回転数差が生じ、同期の際には大きい横荷
重がかかる。しかるに、ハウジングのオイルはすべてボ
ールベアリングに供給され、ボールベアリング通過後に
レリーズベアリングに導かれるため、レリーズベアリン
グの潤滑が積極かつ充分に行われ得ない。

そこで、かかる潤滑方式を本考案のような差動制限用の
油圧多板クラッチのレリーズベアリングに適用すると、
オイル流量が不足してベアリングの損傷や焼付が生じる
問題がある。

本考案は、かかる点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、差動制限用の油圧多板クラッチのピス
トンに設けられているレリーズベアリングのころがり，
すべり接触部に積極的に給油して充分に潤滑し、耐久
性，信頼性を向上することが可能な４輪駆動車の潤滑油
供給装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成する手段として、本考案による４輪駆動
車の潤滑油供給装置は、センターディファレンシャル装
置に作動制限用の油圧多板クラッチが隣接して同軸上に
配置される４輪駆動車において、上記油圧多板クラッチ
は、静止部材であるケースのボス部の外周側に設置され
て制御油圧により上記ボスの軸方向に沿って移動可能な
ピストンと、各クラッチプレートを押圧する押圧プレー
トを上記ピストンに回転自在に支持して連結するレリー
ズベアリングと、このレリーズベアリングに近接して上
記ピストンの先端部に係着され、該ピストンのリターン
スプリングの一端を支持するリテーナとを有し、上記ボ
ス部の下部には、その内周側に導入されたオイルをその
外周側に導くオイル溝を上記リテーナの近傍に位置して
形成し、上記リテーナには、上記オイル溝から流下する
オイルを上記レリーズベアリングのインナレースとアウ
タレースとの間に導くオイルガイドを一体形成したこと
を特徴とする。

〔作用〕

上記構成に基づき、油圧多板クラッチは、ケースボス部
の固定側のピストンの移動に対しレリーズベアリングで
回転数差を吸収することで、押圧プレートがクラッチプ
レートと回転しながら押圧して差動制限トルクが生じ
る。このときケース内部のオイルは、オイル溝によりボ
ス部の内側から外側に導かれ、リテーナのオイルガイド
でレリーズベアリングのインナレースとアウタレースと
の間に積極的に供給され、ころがり接触部とすべり接触
部を常に多量のオイルで良好に潤滑するようになる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、本考案が適用される縦置きトランスア
クスル型の駆動系について述べると、トルクコンバータ
ケース1,ディファレンシャルケース２の後部にトランス
ミッションケース３が接合し、トランスミッションケー
ス３の後部にトランスファケース４が接合し、トランス
ミッションケース３の下部にはオイルパン５が取付けら
れる。符号10はエンジンであり、このエンジン10のクラ
ンク軸11がトルクコンバータケース１内部のロックアッ
プクラッチ12を備えたトルクコンバータ13に連結し、ト
ルクコンバータ13からの入力軸14がトランスミッション
ケース３内部の自動変速機30に入力する。自動変速機30
からの出力軸15は入力軸14と同軸上に出力し、この出力
軸15がトランスファケース４内部のセンターディファレ
ンシャル装置50に同軸上に連結する。トランスミッショ
ンケース３内部において入，出力軸14,15に対しフロン
トドライブ軸16が平行配置され、このフロントドライブ
軸16の後端はセンターディファレンシャル装置50に一対
のリダクションギヤ17,18を介して連結し、フロントド
ライブ軸16の前端はディファレンシャルケース２内部の
フロントディファレンシャル装置19を介して前輪に伝動
構成される。

一方、センターディファレンシャル装置50からはリヤド
ライブ軸20が出力し、このリヤドライブ軸20はプロペラ
軸21,リヤディファレンシャル装置22等を介して後輪に
伝動構成される。そしてセンターディファレンシャル装
置50には、湿式多板の油圧多板クラッチ60が設けられ
る。

自動変速機30は、フロントプラネタリギヤ31,リヤプラ
ネタリギヤ32を有し、これらのフロントプラネタリギヤ
31,リヤプラネタリギヤ32に対し、ハイクラッチ33,リバ
ースクラッチ34,ブレーキバンド35,フォワードクラッチ
36,オーバランニングクラッチ37,ローアンドリバースク
ラッチ38,ワンウエイクラッチ39,40が設けられ、これら
を選択的に係合することで前進４段後進１段の変速段を
得る。また自動変速機30の前方には、オイルポンプ41が
トルクコンバータのインペラスリーブ13aとドライブ軸4
2とを連結して常に駆動するように設けられ、オイルパ
ン５にはコントロールバルブボデー43が収容される。そ
してコントロールバルブボデー43により上述の各摩擦要
素に給排油し、選択的に係合するようになっている。

第２図において、先ず、センターディファレンシャル装
置50の部分について述べる。

先ず、変速機出力軸15の後端にリヤドライブ軸20の前端
を挿入した状態で両者は、ブッシュ23,スラストワッシ
ャ28を介して同軸上に回転自在に嵌合し、リダクション
ギヤ17も、出力軸15にブッシュ23とスラストベアリング
24とを介して同軸上に回転自在に嵌合しており、これら
３者の間にセンターディファレンシャル装置50が同軸上
に設けられる。センターディファレンシャル装置50は複
合プラネタリギヤ式であり、変速機出力軸15に形成され
る第１のサンギヤ51,それに噛合う第１のピニオン52,リ
ヤドライブ軸20に形成される第２のサンギヤ53,それに
噛合う第２のピニオン54を有する。第1,第２のピニオン
52,54は一体化しており、リダクションギヤ17に一体形
成されるキャリヤ55のピニオン軸56にニードルベアリン
グ26を介して軸支される。そしてリダクションギヤ17を
備えたキャリヤ55の前後がボールベアリング25で軸支さ
れている。

こうして、変速機出力軸15の動力が第１のサンギヤ51に
入力し、第1,第２のビニオン52,54を介してキャリヤ55
と第２のサンギヤ53とに所定の配分比でトルクが伝達さ
れる。そしてかかるトルクの伝達時に、第1,第２のピニ
オン52,54の自転と公転とにより、キャリヤ55と第２の
サンギヤ53との回転差を吸収するものである。

次いで、油圧多板クラッチ60およびセンターディファレ
ンシャル装置50との結合構造について述べる。

先ず、センターディファレンシャル装置50のキャリヤ55
は、リダクションギヤ17から弯曲した３つのアーム55a
が円周上等間隔で突出して成り、アーム55aの先端には
位置決め用の突当て面55bが段付きに形成される。ま
た、キャリヤ55のプレート55cにおいてアーム55aと略同
一円周上には、３つのピニオン軸孔55dが等間隔でアー
ム55aと交互に貫通して配置される。

一方、油圧多板クラッチ60は、ドラム61が外周部61aの
一方に側壁61bを有する椀形を成し、側壁61bの中心の内
側にボス部61cが形成される。そして外周部61aの内側
に、複数のドリブンプレート嵌合溝61dが等間隔で設け
られ、側壁61bに長孔61eとピニオン軸孔61fとが３個ず
つ交互に等間隔で配置される。

そこで、キャリヤ55と油圧多板クラッチ60のドラム61と
を芯合わせした状態で、キャリヤ55の各アーム55aをド
ラム側壁61bの長孔61eに突当て面55bを当接して挿入
し、アーム55aと側壁61bとを例えば電子ビーム溶接し
て、一体結合される。また、キャリヤ55のプレート55c
と側壁61bの各ピニオン軸孔55d,61fには３本のピニオン
軸56で等配置で挿入され、側壁61bのロックピン圧入孔6
1gでピニオン軸56にロックピン57が圧入されて抜け止め
される。そしてこのピニオン軸56に一体的な３個の第1,
第２のピニオン52,54が、ニードルベアリング26を介し
て取付けられ、第1,第２のピニオン52,54とリダクショ
ンギヤ17,側壁61bとの間にはワッシャ58,58が介設され
る。

こうして、センターディファレンシャル装置50の３個の
第1,第２のピニオン52,54は、リダクションギヤ17と一
体のキャリヤ55と油圧多板クラッチ60のドラム61とを利
用してその間に等配置で組付けられている。

油圧多板クラッチ60においてドラム61は、ボス部61cを
リヤドライブ軸20のベアリング25に嵌合して回転自在に
取付けられ、ハブ62はリヤドライブ軸20に一体的にスプ
ライン結合する。ここで、ドラム61側のリテーニングプ
レート63,ドリブンプレート64は、ドラム61の嵌合溝61d
に嵌合して取付けられる。また、ドライブプレート65
は、内周のスプラインでハブ62に結合して上記リテーニ
ングプレート63,ドリブンプレート64と交互に配置さ
れ、ドラム61の外周部61aのクリップ66により抜け止め
される。

一方、ハブ62の直後にはトランスファケース４のボス部
4aが設けられ、このボス部4aの内側のベアリング27によ
りリヤドライブ軸20か軸支され、トランスファケース４
とボス部4aとの間にピストン67が油圧室68を有し、ピン
67aで回り止めして嵌合設置される。ピストン67には、
レリーズベアリング69を介して押圧プレート70がドリブ
ンプレート64と対向するように連結され、この押圧プレ
ート70も外周スプライン70aをドラム嵌合溝61dに嵌合し
て案内される。更にトランスファケース４のボス部4aに
は、スナップリング71によりリテーナ72が取付けられ、
このリテーナ72とピストン67との間にリターンスプリン
グ73が付勢される。

こうして油圧多板クラッチ60は、センターディファレン
シャル装置50の一方の出力要素のキャリヤ55と他方の出
力要素の第２のサンギヤ53との間に両持支持でバイパス
して設けられる。そして油圧室68の油圧が零の場合は、
リターンスプリング73によりピストン67等が後退して各
プレート63ないし65を分離し、差動制限トルクは生じな
い。一方、油圧室68に油圧が生じると、ピストン67,ベ
アリング69と共に押圧プレート70が移動して各プレート
63ないし65を押圧接触し、所定の差動制限トルクが生じ
てトルク移動および差動制限作用をする。

更に、リヤドライブ軸20にパルスギヤ82が取付けられ、
パルスギヤ82に後輪回転数センサ83が近接対向して設置
され、後輪回転数を検出するようになっている。リヤド
ライブ軸20の後端にはスリーブヨーク84がスプライン結
合し、スリーブヨーク84の部分でトランスファケース４
に対しブッシュ23を介して支持され、トランスファケー
ス４とスリーブヨーク84との間にオイルシール85が介設
されている。

続いて、センターディファレンシャル装置50,油圧多板
クラッチ60の潤滑系について述べる。

先ず、コントロールバルブボデー43からの潤滑回路90が
オイルクーラ103を介してトランスミッションケース３
の通路91に連通し、この通路91から変速機出力軸15の孔
92を介してその中心の通路93に連通する。また、リヤド
ライブ軸20の中心の前端から略パルスギヤ82の部分迄の
間の軸方向に通路94が設けられ、通路94の前端にはオリ
フィス95が設置されており、こうして通路93のオイルの
一部が分岐し、オリフィス95で流量制御されて通路94に
導入するようになっている。

そこで、通路94のオイルは、半径方向の孔96により変速
機出力軸15とリヤドライブ軸20との間のブツシュ23に、
孔97によりスラストワッシャ28に供給される。またオイ
ルは、リヤドライブ軸20,変速機出力軸15の孔98a,98bに
よりリダクションギヤ17の内側に導かれ、リダクション
ギヤ17およびキャリヤ55の孔98c,ピニオン軸56の孔98d
を介してニードルベアリング26,ワッシャ58の部分に供
給される。一方、オイルは、孔99a,ハブ62の端部の溝99
bを介してドラム61とハブ62との間の各プレート63ない
し65等の部分に供給される。更に、通路94の終端は孔10
0を介してトランスファケース４内部に開口し、トラン
スファケース４内部でボールベアリング27の直後方にオ
イルが流下するようになっている。

ここでトランスファケース４のボス部4aには、第３図
（ａ），（ｂ）のように中心孔4b,ベアリング嵌合孔4c
が段付きに形成されており、これらの孔4b,4cの部分の
中心下部に軸方向と先端方向にオイル溝101が設けら
れ、オイルをボールベアリング27とその裏側のレリーズ
ベアリング69に分岐して供給するようになっている。一
方、レリーズベアリング69は、インナレース69aとアウ
タレース69bとの間にボール69cが保持器69dで支持され
て設置されるものであり、インナレース69aをピストン6
7に圧入結合し、アウタレース69bを押圧プレート70に圧
入結合して、押圧プレート70を回転自在に支持するよう
に取付けられる。また、レリーズベアリング69に近接し
て、ピストン67の先端部には第３図（ｃ）に示すような
リテーナ102が係着される。このリテーナ102は、ピスト
ン67の先端面に当接するリング状部分の内周からほぼ直
角に屈曲して後方に突出する爪102aを有するもので、こ
の爪102aがピストン67の先端部の内周に形成された係合
溝（図示省略）に挿入されることで円周方向に廻り止め
される。そしてこのリテーナ102と前記リテーナ72との
間に小径コイル状のスプリング73が円周上に複数配置し
て付勢される。

そこで、上記リテーナ102を利用してその円周上１ケ所
の半径方向に、オイルガイド102bが突設される。このオ
イルガイド102bは、リテーナ102のリング状部分から前
記爪102aと反対側に膨出して前記オイル溝101の先端部
の直下に位置するもので、上部が大きく開口し、下部が
レリーズベアリング69の近傍に臨んで開口することで、
オイル溝101の先端部から流下するオイルをレリーズベ
アリング69のインナレース69aとアウタレース69bとの間
に導くようになっている。

次いで、このように構成された４輪駆動車の作用につい
てべる。

先ず、エンジン10の動力はトルクコンバータ13,入力軸1
4を介して自動変速機30に入力し、この自動変速機30で
自動的に変速された変速動力が変速機出力軸15からセン
ターディファレンシャル装置50の第１のサンギヤ51に入
力する。ここで、センターディファレンシャル装置50の
各歯車要素の諸元により例えばTF:TR≒38:62に設定され
ていることで、変速動力の38％のトルクがキャリヤ55と
一体になったリダクションギヤ17に、その62％のトルク
が第２のサンギヤ53に分配して出力される。

そしてリダクションギヤ17に出力した38％のトルクは、
そのままリダクションギヤ18,フロントドライブ軸16,フ
ロントディファレンシャル装置19を介して前輪に伝達す
る。また、第２のサンギヤ23に出力した62％のトルク
は、リヤドライブ軸20,プロペラ軸21,リヤディファレン
シャル装置22を介して後輪に伝達し、後輪偏重の４輪駆
動走行となる。そしてこのトルク配分ではアンダーステ
ア気味になることで、操縦性が良好に確保される。また
旋回時には、センターディファレンシャル装置50が前後
輪の回転数差に応じて第1,第２のピニオン52,54を自
転，公転させて回転数差を完全に吸収することになり、
自由に旋回することが可能になる。

次いで、滑り易い路面走行時には、後輪偏重のトルク配
分により常に後輪が先にスリップし、スリップ状態に応
じたクラッチ圧が設定されて、油圧多板クラッチ60に油
圧が作用し、所定の差動制限トルクTcが生じる。そこで
センターディファレンシャル装置50で、２つの出力要素
のキャリヤ55と第２のサンギヤ53との間に油圧多板クラ
ッチ60を経由した伝動系路がバイパスして形成されるこ
とになり、高回転側に第２のサンギヤ53から差動制限ト
ルクTcの分だけ低回転側のキャリヤ55にトルクがバイパ
スして伝達される。これによりトルク配分は前輪寄りに
変化し、後輪トルクは減じてスリップを生じなくなり、
走破性を増大すると共に操縦性も良好に保つ。

そして上述のスリップ率Ｓが設定値SI以下になると、油
圧多板クラッチ60の油圧と共に差動制限トルクが最大に
なって、センターディファレンシャル装置50のキャリヤ
55と第２のサンギヤ53とを直結する。このためセンター
ディファレンシャル装置50はディファレンシャルロック
され、前後輪の軸重配分に相当したトルク配分の直結式
４輪駆動走行になり、走破性が最大に発揮される。こう
してスリップ状態に応じ、それを回避すべく幅広く前後
輪へトルク配分制御されるのである。

一方、上述の４輪駆動走行時にコントロールバルブボデ
ー43からの潤滑油が、回路90によりオイルクーラ103に
導かれて冷却された後に、通路91,孔92により変速機出
力軸15の通路93に圧送され、自動変速機30等の各潤滑部
に供給される。また、通路93のオイルは、オリフィス95
を介してリヤドライブ軸20の通路94にも流入し、半径方
向の孔96,97,98aないし98dにより変速機出力軸15とリヤ
ドライブ軸20との間のブツシュ23,スラストワッシャ28,
リダクションギヤ17と変速機出力軸15との間のスラスト
ベアリング24,更にはセンターディファレンシャル装置5
0の第1,第２のサンギヤ51,53と第1,第２のピニオン52,5
4との噛合い部，ニードルベアリング26,ワッシャ58に供
給されて潤滑する。次いで、通路94のオイルは、孔99a,
溝99bによりボールベアリング25に供給され、更に油圧
多板クラッチ60のドラム61の内部に入って飛散し、各プ
レート63ないし65,70,スプライン嵌合部，スプリング73
等に供給されて潤滑する。ここでドラム61の内部の余分
なオイルは、遠心力により嵌合溝61dに集合した後に、
ドラム外周部61aの孔等か抜ける。

通路94のオイルは、終端で孔100によりトランスファケ
ース４の内部に流下し、パルスギヤ82を迂回してボス部
4aの孔4bによりボールベアリング27に供給されて潤滑す
る。一方、孔4bのオイルは、オイル溝101に集合してボ
ールベアリング27を迂回し、再び油圧多板クラッチ60の
ボス部4aに取付けられたピストン67の方向に導かれる。
そしてオイル溝101から流下するオイルが、リテーナ102
のオイルガイド102bで捕集され、ピストン移動の有無に
関係なくレリーズベアリング69のインナレース69aとア
ウタレース69bとの間に直接供給され、その反対側のピ
ストン67との隙間を通って排出される。

これによりレリーズベアリング69では、インナレース69
aとアウタレース69bとの間のボール69c,保持器69dを介
して常に多量のオイルが通過することになる。このた
め、ピストン67,レリーズベアリング69および押圧プレ
ート70が移動してプレート63ないし65を押圧し、差動制
限トルクが生じている場合に、レリーズベアリング69の
固定側のインナレース69aと回転側のアウタレース69bと
の間に大きい回転数差，スラスト力が生じ、ボール69c
とインナレース69a,アウタレース69bとのころがり接触
部，保持器69dとのすべり接触部に積極的に給油される
ことで、オイルは迅速にその接触部を次々に通過して良
好に潤滑することになる。

以上、本考案の実施例について述べたが、センターディ
ファレンシャル装置50と油圧多板クラッチ60が手動変速
機，横置きトランスアクスルに装備される場合も全く同
様に適用し得る。また、センターディファレンシャル装
置50の構造が異なる場合にも適用し得るのは勿論であ
る。

〔考案の効果〕

以上述べてきたように、本考案によれば、 センターディファレンシャル装置付４輪駆動車の差動制
限トルク用の油圧多板クラッチにおいて、固定側のピス
トンにレリーズベアリングを介して押圧プレートが連結
構成される方式の場合に、レリーズベアリングのインナ
レースとアウタレースとの間に多量のオイルが積極的に
供給されるので、良好に潤滑されて耐久性，信頼性が向
上する。

さらに、レリーズベアリング部分の良好な潤滑により、
押圧プレートによる差動制限トルクの発生，可変制御を
円滑かつ確実に行い得る。

また、トランスファケース内部のオイルを溝，ピストン
とベアリング部分のスプリングリテーナのガイドで導く
構成であるから、構造が簡単であり、ピストン移動時に
は多量のオイルを確実に供給し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の４輪駆動車の潤滑油供給装置の実施例
を示すスケルトン図、 第２図はセンターディファレンシャル装置と油圧多板ク
ラッチの部分の拡大断面図、 第３図（ａ）ないし（ｃ）は各部の拡大断面図と斜視図
である。 ４…トランスファケース、4a…ボス部、50…センターデ
ィファレンシャル装置、67…ピストン、69…レリーズベ
アリング、69a…インナレース、69b…アウタレース、70
…押圧プレート、73…スプリング、101…オイル溝、102
…リテーナ、102b…オイルガイド

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】センターディファレンシャル装置に作動制
   限用の油圧多板クラッチが隣接して同軸上に配置される
   ４輪駆動車において、 上記油圧多板クラッチは、静止部材であるケースのボス
   部の外周側に設置されて制御油圧により上記ボスの軸方
   向に沿って移動可能なピストンと、各クラッチプレート
   を押圧する押圧プレートを上記ピストンに回転自在に支
   持して連結するレリーズベアリングと、このレリーズベ
   アリングに近接して上記ピストンの先端部に係着され、
   該ピストンのリターンスプリングの一端を支持するリテ
   ーナとを有し、 上記ボス部の下部には、その内周側に導入されたオイル
   をその外周側に導くオイル溝を上記リテーナの近傍に位
   置して形成し、 上記リテーナには、上記オイル溝から流下するオイルを
   上記レリーズベアリングのインナレースとアウタレース
   との間に導くオイルガイドを一体形成したことを特徴と
   する４輪駆動車の潤滑油供給装置。