(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸に配置された左右一対の出力軸と、
これら一対の出力軸の軸線周りに回転駆動されるハウジング内で前記軸線方向に変位可能とされ、かつ前記ハウジングと一対の前記出力軸との間の回転数差に応じてトルク伝達を行うべく前記ハウジングと前記各出力軸との間にそれぞれ介装された左右一対のトルク伝達手段と、
前記ハウジングと左右一対の前記出力軸との間にそれぞれ介装され、かつ左右一対の前記トルク伝達手段によって狭圧された際に互いに密着して前記ハウジングと左右一対の前記出力軸との間でそれぞれトルク伝達を行う左右一対の摩擦クラッチ手段と、
前記ハウジングから左右一対の前記トルク伝達手段に伝達されるトルクの大きさに応じてこれらトルク伝達手段をそれぞれ変位させ、左右一対の前記摩擦クラッチを狭圧させる左右一対の変位手段と、
左右一対の前記トルク伝達手段の一方のみが前記摩擦クラッチ手段側に変位させられた時に、左右一対の前記摩擦クラッチ手段が互いに密着しないように前記一方の側のトルク伝達手段の所定以上の変位を阻止するべく前記ハウジングに形成されたストッパ手段とを備えたことを特徴とする車両用動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用動力伝達装置に関し、特に左右一対の出力軸間の差動を許容しながらこれらの出力軸に大きな駆動力を伝達可能な動力伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両が旋回走行するときの内外輪差を吸収するために、駆動軸には差動歯車装置が用いられている。ところが通常の差動歯車装置は、左右いずれかの駆動輪が例えばぬかるみに落ち込んだり路面上の氷雪等に乗り上げたりして空転を始めると、左右の駆動輪の両方に駆動力を伝達できなくなるという欠点を有している。このため、近年においては、シリコンオイル等の高粘性流体中に配置された多数の薄板間に生じる粘性抵抗を利用し、左右一対の出力軸の間の差動を許容しつつ、駆動側と出力軸側との間の回転数差に応じたトルク伝達を行うビスカスカップリング付きの動力伝達装置が用いられている。
【０００３】
このようなビスカスカップリング付きの動力伝達装置のなかには、互いに独立して作動する左右一対のビスカスカップリングを並設された形式の形動力伝達装置がある（所謂、ツインビスコ）。
この種のツインビスコ形動力伝達装置の構造および作動について概説すると、図７中に示したツインビスコ形動力伝達装置１は、プロペラシャフト２によって回転駆動されるハウジング３と、左右の後輪４，５にそれぞれ駆動力を伝達する左右一対の出力軸６，７とを備えている。そして、前記ハウジング３と前記左右一対の出力軸６，７との間には、互いに独立して作動する左右一対のビスカスカップリング８，９がそれぞれ介装されている。
【０００４】
これにより、図示右側の出力軸６にはハウジング３と右側の出力軸６との間の回転数差に応じた駆動力が出力され、かつ図示左側の出力軸７にはハウジング３と左側の出力軸７との間の回転数差に応じた駆動力が出力されるので、前記ツインビスコ形動力伝達装置１は、左右一対の出力軸６，７間の差動を許容しつつ左右一対の出力軸６，７をそれぞれ駆動することができる。
【０００５】
また、例えば図７中に示された図示右側の後輪４が乾燥路面上にあって路面に対するグリップ力が高く、かつ図示左側の後輪５が氷雪路面上にあって路面に対するグリップ力が低い、いわゆるスプリットミュー状態時には、図示左側の後輪５が空転するのに対して、図示右側の後輪４は路面をグリップして空転しない。
したがって、ハウジング３と右側の出力軸６との間の回転数差が大きくなり、図示右側の出力軸６に大きい駆動力が伝達されるので、スプリットミュー状態での車両の発進も可能となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図７に示したツインビスコ形動力伝達装置１においては、左右一対のビスカスカップリング８，９のみによって駆動力を伝達し、かつ差動制限を行うので、伝達トルクと差動制限トルクとが同一である。したがって、上述したスプリットミュー状態における発進時等に、車両に生じるヨーモーメントの値を小さくするべく差動制限トルクを小さく設定すると、伝達トルクも小さくなって駆動力が不足するという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、従来のツインビスコ形動力伝達装置が有する問題点を解消し、左右一対の駆動輪の路面に対するグリップ力が共に高い通常走行時には左右の駆動輪に大きな駆動力を伝達することができ、かつ差動回転時には車両側の要求に合わせた特性で差動制限トルクを発生させることが可能な車両用動力伝達装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、同軸に配置された左右一対の出力軸と、
これら一対の出力軸の軸線周りに回転駆動されるハウジング内で前記軸線方向に変位可能とされ、かつ前記ハウジングと一対の前記出力軸との間の回転数差に応じてトルク伝達を行うべく前記ハウジングと前記各出力軸との間にそれぞれ介装された左右一対のトルク伝達手段と、
前記ハウジングと左右一対の前記出力軸との間にそれぞれ介装され、かつ左右一対の前記トルク伝達手段によって狭圧された際に互いに密着して前記ハウジングと左右一対の前記出力軸との間でそれぞれトルク伝達を行う左右一対の摩擦クラッチ手段と、
前記ハウジングから左右一対の前記トルク伝達手段に伝達されるトルクの大きさに応じてこれらトルク伝達手段をそれぞれ変位させ、左右一対の前記摩擦クラッチを狭圧させる左右一対の変位手段と、
左右一対の前記トルク伝達手段の一方のみが前記摩擦クラッチ手段側に変位させられた時に、左右一対の前記摩擦クラッチ手段が互いに密着しないように前記一方の側のトルク伝達手段の所定以上の変位を阻止するべく前記ハウジングに形成されたストッパ手段とを備えたことを特徴とする車両用動力伝達装置により達成される。
【０００９】
上記構成によれば、左右一対の駆動輪の両方が路面に対して高いグリップ力を有する通常走行時には、ハウジングと左右一対の出力軸との間でそれぞれ均等な駆動トルクを伝達できる。これにより、左右一対の変位手段は左右一対のトルク伝達手段をそれぞれ変位させ、左右一対の摩擦クラッチ手段を狭圧して密着させるので、ハウジングと左右一対の出力軸との間では、左右一対の摩擦クラッチ及び左右一対のトルク伝達手段の両方によって、大きな駆動トルクが伝達される。
【００１０】
これに対して、路面に対するグリップ力が左右一対の駆動輪の一方で高く他方で低い所謂スプリットミュー時等には、グリップ力の低い駆動輪側の出力軸とハウジングとの間で大きな駆動トルクを伝達することができないので、グリップ力の低い駆動輪側の変位手段がトルク伝達手段を変位させることができない。また、グリップ力の高い駆動輪側の変位手段はトルク伝達手段を変位させることができるが、グリップ力の高い駆動輪側のトルク伝達手段の変位はストッパ手段によって阻止され、所定以上に変位することができない。これにより、スプリットミュー時には、左右一対のトルク伝達手段によって左右一対の摩擦クラッチを狭圧し密着させることができないから、ハウジングと左右一対の出力軸との間では、トルク伝達手段のみを介して駆動力が伝達される。
【００１１】
なお、前記トルク伝達手段としては、ビスカスカップリング、ハイドロリック・カップリング・ユニット、ロータリーブレード・カップリング及びオリフィス・カップリング・ユニット等を用いることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面に基づいて、本発明に係る車両用動力伝達装置の一実施形態を詳細に説明する。ここで、図１は本発明の一実施形態に係る車両用動力伝達装置の全体縦断面図、図２は図１に示した車両用動力伝達装置の要部を拡大して示した縦断面図、図３は図２中に示したＡ矢視破断線に沿った断面図、図４は他の実施形態に係る変位手段を示した断面図、図５は図１に示した車両用動力伝達装置の通常走行時の作動を説明する全体縦断面図、図６は図１に示した車両用動力伝達装置のスプリットミュー時の作動を説明する全体縦断面図である。
【００１３】
図１に示したように、本実施形態の車両用動力伝達装置１００は、同軸に配置された左右一対の出力軸１０Ｌ，１０Ｒと、これらの出力軸の軸線Ｃ周りに回転駆動されるハウジング２０とを備えている。そして、前記左右一対の出力軸１０Ｌ，１０Ｒは、その軸部１１Ｌ，１１Ｒがハウジング２０の軸受部２１Ｌ，２１Ｒと摺動自在に遊嵌し、ハウジング２０に対して相対回転自在に支持されている。
【００１４】
また、図１に示したように、前記左右一対の出力軸１０Ｌ，１０Ｒと前記ハウジング２０との間には、左右一対のビスカスカップリング３０Ｌ，３０Ｒがそれぞれ介装されている。これら左右一対のビスカスカップリング３０Ｌ，３０Ｒは対称形状を以て同一であるので、図示左側のビスカスカップリング３０Ｌについて図２を参照して説明する。
前記ビスカスカップリング３０Ｌは、円筒状のインナハウジング３１と、このインナハウジング３１と相対回転可能に嵌合する断面形状コ字型の環状部材であるアウタハウジング３２とを有している。
【００１５】
前記インナハウジング３１は、出力軸１０Ｌのスプライン嵌合部１２Ｌと回転方向に係合し出力軸１０Ｌと一体に回転するが、前記スプライン嵌合部１２Ｌ上を摺動して軸線Ｃ方向に沿っては変位可能とされている
また、前記アウタハウジング３２は、その外周面３２ａがハウジング２０の本体部分２２の内周面に摺動自在に内嵌し、前記軸線Ｃと同軸に保持されるとともに、ハウジング２０内で軸線Ｃ方向に変位可能とされている。さらに前記外周面３２ａには、ハウジング２０の内周面に形成されたストッパ手段としての雌スプライン部２３と当接するストッパ部３２ｂが凹設され、所定以上にはハウジング２０内を軸線Ｃに沿って図中右方向に変位できないように構成されている。
【００１６】
また、前記インナハウジング３１及び前記アウタハウジング３２は、軸線Ｃと同軸な環状の作動室３３を形成している。この作動室３３内には、シリコンオイル等の高粘性流体が封入されるとともに、アウタハウジング３２と回転方向に係合する複数枚のアウタプレート３４とインナハウジング３１と回転方向に係合する複数枚のインナプレート３５とが、交互に配設されている。尚、前記インナハウジング３１と前記アウタハウジング３２との摺接部には、作動室３３内を液密に保つシール３６が配設されている。
【００１７】
また、図１に示すように、左右一対の出力軸１０Ｌ，１０Ｒとハウジング２０との間には、左右一対の摩擦クラッチ手段４０Ｌ，４０Ｒがそれぞれ介装されている。これら左右一対の摩擦クラッチ手段４０Ｌ，４０Ｒは同一とされているので、図示左側の摩擦クラッチ手段４０Ｌについて図２を参照して説明する。
前記摩擦クラッチ手段４０Ｌは、ハウジング２０の内周面に形成された前記雌スプライン部２３と回転方向に係合する２枚のアウタプレート４１と、前記出力軸１０Ｌのスプライン嵌合部１２Ｌと回転方向に係合する１枚のインナプレート４２とが交互に配設されている。
【００１８】
そして、これら左右一対の摩擦クラッチ手段４０Ｌ，４０Ｒの間には、前記雌スプライン部２３と回転方向に係合するが軸線Ｃ方向に沿っては変位可能とされた環状のスペーサ４５が介装されている。さらに、これら左右一対の摩擦クラッチ手段４０Ｌ，４０Ｒは、前記左右一対のビスカスカップリング３０Ｌ，３０Ｒによって軸線Ｃ方向に狭圧された時に密着し、左右一対の出力軸１０Ｌ，１０Ｒとハウジング２０との間でそれぞれ駆動力を伝達するように構成されている。
【００１９】
一方、図１に示したように、ハウジング２０と左右一対のビスカスカップリング３０Ｌ，３０Ｒとの間には、これらのビスカスカップリング３０Ｌ，３０Ｒをそれぞれ前記摩擦クラッチ手段４０Ｌ，４０Ｒ側に変位させる変位手段としての左右一対のカム手段５０Ｌ，５０Ｒが設けられている。
これらのカム手段５０Ｌ，５０Ｒは対称形状を以て同一であるので、図示左側のカム手段５０Ｌについて図３を参照して説明する。
【００２０】
前記カム手段５０Ｌは、前記摩擦クラッチ手段４０Ｌと反対側に位置するビスカスカップリング３０Ｌの側壁３２ｃに突設された突出部５１と、ハウジング２０の側壁２４に凹設された係合凹部５２とから構成されている。そして、前記突出部５１の傾斜面５１ａと前記係合凹部５２の傾斜面５２ａとが、互いに密着するカム面とされている。
【００２１】
これにより、ハウジング２０に伝達された駆動力Ｂの一部は、このカム手段５０Ｌによって、ビスカスカップリング３０Ｌの側壁３２ｃを軸線Ｃ周りに回転駆動する駆動力Ｃと、ビスカスカップリング３０Ｌの側壁３２ｃを軸線Ｃ方向に沿って変位させる押圧力Ｄとに分配され、ビスカスカップリング３０Ｌに伝達される。
なお、上述した変位手段は、図４に示したように、ビスカスカップリング３０Ｌの側壁３２ｃおよびハウジング２０の側壁２４にそれぞれ凹設された台形状の係合凹部５５，５６と、これらの係合凹部５５，５６内に嵌装されたカム部材５７とから成るカム手段６０Ｌにより構成することもできる。
【００２２】
又、前記カム手段５０Ｌ又は前記カム手段６０Ｌにおけるカム形状（例えば、傾斜面５１ａ，５２ａの傾斜角度）は、ハウジング２０の回転方向に関わらずビスカスカップリング３０Ｌに対して同一の押圧力Ｄを付与できるように回転方向に沿って対称な形状とされているが、これらのカム形状を回転方向に沿って非対称な形状とし、ハウジング２０の回転方向によって押圧力Ｄの大きさが変わるように構成することもできる。
そこで、出力軸１０Ｌ，１０Ｒからハウジング２０に駆動力が伝達される車両制動時には押圧力Ｄが小さくなるようにカム形状を形成すれば、車両制動時における差動制限力を小さくすることができ、アンチロックブレーキシステムとの干渉も防止できる。
【００２３】
次に、上述のように構成された本実施形態の車両用動力伝達装置１００の作動について、図５及び図６を参照して説明する。
まず、本実施形態の車両用動力伝達装置１００によって駆動される左右一対の駆動輪が共に乾燥路面上にあって、路面に対するグリップ力が高い通常走行時の作動について、図３を参照して説明する。
【００２４】
通常走行時においては、ハウジング２０と左右一対の出力軸１０Ｌ，１０Ｒの両方との間で均等な駆動トルクを伝達することができる。これにより、左右一対のカム５０Ｌ，５０Ｒは、左右一対のビスカスカップリング３０Ｌ，３０Ｒをそれぞれ摩擦クラッチ手段４０Ｌ，４０Ｒ側に変位させることができるから、左右一対の摩擦クラッチ手段４０Ｌ，４０Ｒは左右一対のビスカスカップリング３０Ｌ，３０Ｒによって軸線Ｃ方向に沿って狭圧され、そのアウタプレート４１とインナプレート４２とが互いに密着する。
したがって、ハウジング２０と左右一対の出力軸１０Ｌ，１０Ｒとの間では、左右一対のビスカスカップリング３０Ｌ，３０Ｒに加えて、左右一対の摩擦クラッチ手段４０Ｌ，４０Ｒによっても駆動力を伝達できるので、左右一対の駆動輪に対して充分に大きな駆動力を伝達することができる。
【００２５】
これに対して、本実施形態の車両用動力伝達装置１００によって駆動される左右一対の駆動輪のうち、右側の駆動輪が乾燥路面上にあって路面に対するグリップ力が高いが、左側の駆動輪が氷雪路面上にあって路面に対するグリップ力が低い所謂スプリットミュー時の作動について図４を参照して説明する。
この様なスプリットミュー時には、ハウジング２０と駆動輪のグリップ力が高い右側の出力軸１０Ｒとの間では大きな駆動トルクを伝達できるが、ハウジング２０と駆動輪のグリップ力が低い左側の出力軸１０Ｌとの間では、大きな駆動トルクを伝達することができない。
【００２６】
これにより、右側のカム手段５０Ｒは右側のビスカスカップリング３０Ｒを右側の摩擦クラッチ手段４０Ｒ側に変位させることができるが、左側のカム手段５０Ｌは左側のビスカスカップリング３０Ｌを左側の摩擦クラッチ手段４０Ｌ側に変位させることができない。
さらに、右側のビスカスカップリング３０Ｒは、右側のカム手段５０Ｒによって軸線Ｃ方向に沿って変位させられるものの、ハウジング２０の内周面に形成されたストッパ手段としての前記雌スプライン部２３に当接し、所定以上には左側のビスカスカップリング３０Ｌ側に変位することができない。
【００２７】
したがって、スプリットミュー時等には、左右一対のビスカスカップリング３０Ｌ，３０Ｒによって前記摩擦クラッチ手段４０Ｌ，４０Ｒを狭圧し密着させることができないので、ハウジング２０と左右一対の出力軸１０Ｌ，１０Ｒとの間では、左右一対のビスカスカップリング３０Ｌ，３０Ｒのみによって駆動力が伝達されることとなる。
【００２８】
すなわち、本実施形態の車両用動力伝達装置１００によれば、左右一対の駆動輪の路面に対するグリップ力が共に高い通常走行時には、左右一対のビスカスカップリング３０Ｌ，３０Ｒおよび左右一対の摩擦クラッチ手段４０Ｌ，４０Ｒの両方を介して駆動トルクが伝達され、ハウジング２０と左右一対の出力軸１０Ｌ，１０Ｒとの間で大きな駆動力を伝達することができる。
【００２９】
これに対して、左右一対の駆動輪の路面に対するグリップ力が、一方の駆動輪側で高く他方の駆動輪側で低いスプリットミュー時等には、左右一対のビスカスカップリング３０Ｌ，３０Ｒのみによって、ハウジング２０と左右一対の出力軸１０Ｌ，１０Ｒとの間でそれぞれ駆動トルクを伝達することになる。
したがって、左右一対のビスカスカップリング３０Ｌ，３０Ｒのトルク伝達特性を、車両側の要求に合わせて適宜チューニングすることができる。
【００３０】
以上、本発明に係る車両用動力伝達装置の一実施形態について詳しく説明したが、本発明は上述した実施形態の構成によって限定されるものではなく、種々の変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、上述した実施形態においては、トルク伝達手段としてビスカスカップリングを用いているが、ハイドロリック・カップリング・ユニットやロータリーブレード・カップリング若しくはオリフィス・カップリング・ユニット等の他のトルク伝達手段を用いることが可能である。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の車両用動力伝達装置は、左右一対の駆動輪の路面に対するグリップ力が共に高い通常走行時には、トルク伝達手段及び摩擦クラッチ手段の両方を用いて左右一対の駆動輪に大きな駆動力を伝達し、スプリットミュー時等にはトルク伝達手段のみを用いて左右一対の駆動輪に駆動力を伝達するように構成されている。
従って、左右一対の駆動輪の路面に対するグリップ力が共に高い通常走行時には左右の駆動輪に大きな駆動力を伝達することができ、かつスプリットミュー時等には車両側の要求に合わせた特性で差動制限トルクを発生させることができる良好な車両用動力伝達装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用動力伝達装置の全体縦断面図である。
【図２】図１に示した車両用動力伝達装置の要部を拡大して示した縦断面図である。
【図３】図２中に示したＡ矢視破断線に沿った断面図である。
【図４】他の実施形態に係る変位手段を示した断面図である。
【図５】図１に示した車両用動力伝達装置の通常走行時の作動を説明する全体縦断面図である。
【図６】図１に示した車両用動力伝達装置のスプリットミュー時の作動を説明する全体縦断面図である。
【図７】従来のツインビスコ形動力伝達装置の概略構成を説明する模式図である。
【符号の説明】
１０Ｒ，１０Ｌ  出力軸
１１Ｒ，１１Ｌ  軸部
１２Ｒ，１２Ｌ  スプライン嵌合部
２０  ハウジング
２１Ｒ，２１Ｌ  軸受部
２２  本体部分
２３  雌スプライン部（ストッパ手段）
２４  側壁
３０Ｒ，３０Ｌ  ビスカスカップリング
３１  インナハウジング
３２  アウタハウジング
３３  作動室
３４  アウタプレート
３５  インナプレート
４０Ｒ，４０Ｌ  摩擦クラッチ手段
４１  アウタプレート
４２  インナプレート
４５  スペーサ
５０Ｒ，５０Ｌ  カム手段（変位手段）
５１    突出部
５１ａ  傾斜面
５２  係合凹部
５２ａ  傾斜面
１００  車両用動力伝達装置
【図１】
0003851390.tif 000002
【図２】
0003851390.tif 000003
【図３】
0003851390.tif 000004
【図４】
0003851390.tif 000005
【図５】
0003851390.tif 000006
【図６】
0003851390.tif 000007
【図７】
0003851390.tif 000008