JPH0429628A - ４輪駆動用カップリング装置 - 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、路面状況、運転状況等に応じてカップリング
のトルク伝達特性を変化させることができる４輪駆動用
カップリング装置に関するものである。

〈従来の技術〉 一般に、前、後輪間でトルクを伝達するすべりクラッチ
を備えた公知の４輪駆動用のカップリング装置において
は、すべりクラッチを押圧するピストンと、前、後輪の
差動回転に応じた圧力をピストンに作用させる圧力制御
手段を備え、この圧力制御手段にて路面状況、運転状況
等に応した圧力を発生させ、この圧力によりピストンを
作動してすべりクラッチを摩擦係合させるようになって
いる。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記した４輪駆動用のカップリング装置
においては、圧力発生源としてのポンプ、このポンプと
カップリング装置とを接続する配管、圧力制御用の電磁
制御弁等を必要とし、構成が複雑になるとともに、配管
のとりまわし等の問題を生ずる。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたもの
で、前輪側と後輪側との間に配置され、両者の間でトル
クを伝達するすべりクラッチを備えた４輪駆動用カップ
リング装置において、エンジンより回転動力が伝えられ
る入力回転部材と、この入力回転部材と相対回転可能か
つすべりクラッチを介して結合可能な出力回転部材と、
前記入力回転部材および出力回転部材にそれぞれ相対回
転可能に設けられ入力回転部材および出力回転部材の一
方に形成された高粘性流体を封入した空間部に収納され
相対回転に応じた圧力を発生させるブレードと、このブ
レードにて発生した圧力が作用され前記すべりクラッチ
をその圧力に応じた推力で係合するピストンと、前記入
力回転部材および出力回転部材の一方と前記ブレードと
の間に配置された変速機構と、この変速機構と前記ブレ
ードとを連結遮断する第１のクラッチ部と、前記入力回
転部材および出力回転部材の一方と前記ブレードとを連
結遮断する第２のクラッチ部と、これら第１および第２
のクラッチ部を選択的に係合させる選択係合手段とによ
って構成したものである。

〈作用〉 上記した構成により、ブレードが空間部内で相対回転さ
れると、高粘性流体が空間部内で強制移動され、その粘
性摩擦作用により空間部内に相対回転速度に応じた圧力
が発生する。この圧力によりピストンが押圧され、すべ
りクラッチが係合されて入力回転部材と出力回転部材と
の間でトルクが伝達される。

かかるトルク伝達特性は、第１および第２クラッチ部の
選択的な作動により可変に制御できる。

すなわち、ブレードをフリー状態にすると、入力回転部
材と出力回転部材との差動回転に拘わらず、空間部とブ
レードとの相対回転は生起されず、２輪駆動に近い状態
となる。

一方、ブレードを入力回転部材に結合すると、入力回転
部材と出力回転部材との差動回転に応じてブレードが空
間部内で相対回転され、空間部内に入力回転部材と出力
回転部材との差動回転に応じた圧力が発生し、この圧力
によってピストンにてすべりクラッチが係合され、通常
の４輪駆動状態となる。

さらにブレードを変速機構を介して入力回転部材に結合
すると、ブレードの空間部内での相対回転が増速され、
入力回転部材と出力回転部材との差動回転に対する発生
圧力が増大され、よりタイトな４輪駆動状態が実現でき
る。

〈実施例〉 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第４図において、５０はエンジン、５１はトランスミッ
ション、５２は前輪側差動装置、５３は後輪側差動装置
、５４は前輪側駆動軸、５５は後輪側駆動軸、５６は前
輪、５７は後輪、１０は前輪側駆動軸５４と後輪側駆動
軸５５との間に設けられた４輪駆動用のカップリング装
置を示す。

前記エンジン５０の回転動力は、トランスミッション５
１を介して前輪側差動装置５２に伝えられ、前輪５６を
駆動するとともに、前輪側駆動軸５４に伝えられ、その
回転はカップリング装置１０を介して後輪側駆動軸５５
に伝達され、後輪５７を駆動するようになっている。

前記カップリング装置１０は、第１図に示すように、前
記前輪側駆動軸５４に連結される入力回転部材１１と、
前記後輪側駆動軸５５に連結される出力回転部材１２と
、後述するブレードの相対回転に応じた圧力を発生する
圧力発生部１５と、この圧力発生部１５にて発生した圧
力が作用されるピストン１６と、このピストン１６の押
圧力によって摩擦係合されるすべりクラッチ１７とによ
って主に構成されている。

前記出力回転部材１２は中空室１８を形成したハウジン
グ１３を有し、このハウジング１３内を４貫して入力回
転部材１１が回転可能に軸承されている。入力回転部材
１１の外周には回転スリーブ１４が同心的に回転可能に
重合されている。

前記ハウジング１３の中空穴１８には、前記ピストン１
６が摺動可能に収納され、このピストン１６はハウジン
グ１３の内周に形成されたスプラインに係合して回り止
めされている。ハウジング１３の中空穴１８の底壁とピ
ストン１６の端壁との間には、クラッチチャンバ１９が
形成され、このクラッチチャンバ１９にすべりクラッチ
１７を構成する複数のアウタプレート２１とインナプレ
ート２２が交互に配置されており、アウタプレート２１
はハウジング１３の内周にスプライン係合され、インナ
プレート２２は入力回転部材１１の外周にスプライン係
合されている。

前記ハウジング１３の中空穴１８の開口端にはサイドプ
レート２４が回り止めして装着され、このサイドプレー
ト２４と前記ピストン１６との真に円筒上の空間部２５
が形成され、この空間部２５にその軸方向寸法より僅か
に小さな肉厚の回転部材２６が摺接可能に収納され、こ
の回転部材２６は前記回転スリーブ１４上にスプライン
係合されている。回転部材２６は第２図に示すように、
直径方向に延びる複数のブレード２７を有し、この複数
のブレード２７によって空間部２５は円周上複数の圧力
室２８に区画され、これら各圧力室２８にシリコンオイ
ル等の高粘性流体２９が充填されている。しかしてト記
した円筒状空間部２５に収納されたブレード２７および
高粘性流体２９により前記圧力発生部１５を構成し、か
かる圧力発生部１５により、前記ブレード２７が空間部
２５内で相対回転すると、その相対回転速度差に比例し
た圧力が圧力室２８に発生するようになっている。

前記回転スリーブ１４には変速機構（増速機構）３０が
連結されている。変速機構３０は遊星歯車機構からなり
、ブレード２７を増速回転させる機能を有している。

すなわち、前記回転スリーブエ４上には太陽歯車３１が
装着され、この太陽歯車３１に噛み合う円周上複数の遊
星歯車３２が、キャリヤケース３３に保持された支軸３
４に軸承されている。キャリヤケース３３は前記回転ス
リーブ１４上に相対回転可能に軸承されている。一方、
前記ハウジング１３の中空穴１８の開口端には内歯歯車
３５が固着され、この内歯歯車３５に前記遊星歯車３２
が噛合されている。

前記入力回転部材１１とハウジング１３と回転スリーブ
１４との各間にはそれらを選択的に結合解離する選択結
合手段４０が設けられている。

すなわち、第３図に示すように、入力回転部材１１上に
はクラッチケース４１が一体的に取付けられ、このクラ
ッチケース４１に伝達プレート４２が回転軸線方向にの
み相対回転可能に回転連結されており、この伝達プレー
ト４２はその両側に配置された一対のスプリング４３．
４４の光力により通常定められた定位置に保持されてい
る。また伝達プレート４２の両側には僅かな隙間を存し
てクラッチブレー）４５．４６がそれぞれ配置され、一
方のクラッチプレート４５は前記回転スリーブ１４に連
結され、他方のクラッチプレート４６は前記キャリヤケ
ース３３に連結されている。

しかして伝達プレート４２と一方のクラッチプレート４
５とによって第１のクラッチ部Ａを構成し、伝達プレー
ト４２と他方のクラッチプレート４６とによって第２の
クラッチ部Ｂを構成している。

前記伝達プレート４２は非回転部に揺動可能に支持され
た操作レバー４７によって３位置に位置決めされるよう
になっている。すなわち、操作レバー４７は、前記伝達
プレート４２を一対のクラッチプレート４５．４６の何
れとも係合しない状態（第１および第２のクラッチ部Ａ
、Ｂをともにオフ）に保持する第１位置と、伝達プレー
ト４２を一方のクラッチプレート４５に係合（第１のク
ラッチ部Ａをオン）させる第２位置と、さらに伝達プレ
ート４２を他方のクラッチプレート４６に保合（第２の
クラッチ部Ｂをオン）させる第３位置との３位置に選択
的に保持されるようになっている。

次に上記した構成におけるカップリング装置の動作につ
いて説明する。

ブレード２７がハウジング１３に対して相対回転すると
、圧力室２８に充填された高粘性流体２９が、ピストン
１６とサイドプレート２４との対向する２面間を回転速
度差に応じた流速で強制移動され、高粘性流体２９の粘
性摩擦作用により圧力室２８内にブレード２７とハウジ
ング１３との相対回転に比例した内圧が発生し、ピスト
ン１６にすべりクラッチ１７を押圧する推力が作用され
る。

この場合には、複数のアウタプレート２１とインナプレ
ート２２がピストン１６に作用する推力に応じて摩擦係
合され、すべりクラッチ１７を介して入力回転部材１４
より出力回転部材１２に回転トルクが伝達される。

以下カップリングのトルク伝達特性を変化させる動作に
ついて説明する。

（１）２輪駆動 第１および第２のクラッチ部Ａ、Ｂがともにオフの状態
においては、ブレード２７はフリー状態となり、入力回
転部材１１と出力回転部材１２との差動に拘わらず、ハ
ウジング１３とブレード２７との相対回転は性菌されず
、２輪駆動に近い状態となる。

（２）４輪駆動Ｉ 操作レバー４７を操作して第１のクラッチ部Ａをオン状
態にすると、このクラッチ部Ａおよびクラッチケース４
１を介してブレード２７が入力回転部材１１に一体的に
連結され、入力回転部材１１と出力回転部材１２との差
動に応じてブレード２７がハウジング１３内で相対回転
され、ピストン１６に両部材１１．１２の差動回転に応
した圧力が作用されてすべりクラッチ１７が結合され、
伝達トルク特性が第５図の（１）に示すようになり、通
常の４輪駆動状態となる。

（３）４輪駆動■ 操作レバー４７を操作して第２のクラッチ部Ｂをオン状
態にすると、このクラッチ部Ｂおよび変速機構３０を介
して回転スリーブ１４が入力回転部材１１に連結される
ようになり、これによって入力回転部材１１の回転は変
速機構３０によって増速されて回転スリーブ１４に伝え
られるため、ブレード２７とハウジング１３との相対回
転は入力回転部材１１と出力回転部材１２との差動回転
のＳ２／Ｓ１倍（但し、Ｓｌは太陽歯車３２の歯数、Ｓ
２はリング歯車３５の歯数を示す）に増速される。従っ
て、入力回転部材１１と出力回転部材１２との差動回転
に対してブレード２７による発生圧力が増大され、伝達
トルク特性が第５図の（ＩＩ）に示すように増大される
。

上記した実施例においては、変速機構（遊星機構）をブ
レードを増速させる機能として用いたが、カンプリング
自体の伝達トルク特性を高めに設定し、変速機構をブレ
ードを減速させる機能として用いても第５図に示すと同
様な特性を得ることができるものである。

なお、第１および第２のクラッチ部Ａ、Ｂの制御は、運
転者の意思によってセレクタスイッチ等を操作すること
によってレバー操作用のアクチュエータを作動させるよ
うにしてもよいし、また車速、車輪速、スロットル開度
あるいはＡＢＳ作動等を検出するセンサを設け、それら
センサの検出信号に応して自動制御することも可能であ
り、特にその構成を限定するものではない。

〈発明の効果〉 以上述べたように本発明によれば、選択結合手段によっ
てブレードをフリーの状態にしたり、入（出）六回転部
材に直接連結したりあるいは変速機構を介して連結する
ようにした構成であるので、従来のように圧力発生源と
してのポンプおよびこのポンプの吐出油を制御する制御
弁等を不要にでき、簡単な構成で路面状況、走行状況等
に応じてトルク伝達特性を変化させることができる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は４輪駆動
用カップリング装置の一部を欠如した断面図、第２図は
第１図の■−■線断面図、第３図は４輪駆動用カップリ
ング装置の全体を示す概要図、第４図は４輪駆動車を示
す概略図、第５図はトルク伝達特性を示す図である。 １１・・・入力回転部材、１２・・・出力回転部材、１
５・・・圧力発生部、１６・・ピストン、１７・・・す
べりクラッチ、２７・・・ブレード、３０・・・変速機
構、４０・・・選択結合手段、ＡＢ・・・クラッチ部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）前輪側と後輪側との間に配置され、両者の間でト
   ルクを伝達するすべりクラッチを備えた４輪駆動用カッ
   プリング装置において、エンジンより回転動力が伝えら
   れる入力回転部材と、この入力回転部材と相対回転可能
   かつ前記すべりクラッチを介して結合可能な出力回転部
   材と、前記入力回転部材および出力回転部材にそれぞれ
   相対回転可能に設けられ入力回転部材および出力回転部
   材の一方に形成された高粘性流体を封入した空間部に収
   納され相対回転に応じた圧力を発生させるブレードと、
   このブレードにて発生した圧力が作用され前記すべりク
   ラッチをその圧力に応じた推力で係合するピストンと、
   前記入力回転部材および出力回転部材の一方と前記ブレ
   ードとの間に配置された変速機構と、この変速機構と前
   記ブレードとを連結遮断する第１のクラッチ部と、前記
   入力回転部材および出力回転部材の一方と前記ブレード
   とを連結遮断する第２のクラッチ部と、これら第１およ
   び第２のクラッチ部を選択的に係合させる選択係合手段
   とによって構成してなる４輪駆動用カップリング装置。