特許 5824188 自動車用駆動力配分装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5824188

(24)【登録日】2015年10月16日

(45)【発行日】2015年11月25日

(54)【発明の名称】自動車用駆動力配分装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 48/22 20060101AFI20151105BHJP

   F16D 25/12 20060101ALI20151105BHJP

   B60K 17/16 20060101ALI20151105BHJP

   B60K 17/348 20060101ALI20151105BHJP

【ＦＩ】

   F16H48/22

   F16D25/12 B

   B60K17/16 E

   B60K17/348 B

【請求項の数】1

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2015-529954(P2015-529954)

(86)(22)【出願日】2014年12月15日

(86)【国際出願番号】JP2014083106

【審査請求日】2015年6月12日

(31)【優先権主張番号】特願2014-29820(P2014-29820)

(32)【優先日】2014年2月19日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100071870

【弁理士】

【氏名又は名称】落合 健

(74)【代理人】

【識別番号】100097618

【弁理士】

【氏名又は名称】仁木 一明

(74)【代理人】

【識別番号】100152227

【弁理士】

【氏名又は名称】▲ぬで▼島 愼二

(72)【発明者】

【氏名】三枝 大城

(72)【発明者】

【氏名】藤沼 沙知

【審査官】 中村 大輔

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０２−１３５７６０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１１−１４９５１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１９０２８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１６４１０２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ ４８／２２

Ｂ６０Ｋ １７／１６

Ｂ６０Ｋ １７／３４８

Ｆ１６Ｄ ２５／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動源の駆動力を左右の車軸（１９Ｒ，１９Ｌ）に伝達する左右の油圧クラッチ（２１Ｒ，２１Ｌ）を備え、前記油圧クラッチ（２１Ｒ，２１Ｌ）はクラッチ油室（２６Ｒ，２６Ｌ）の内壁面にクラッチピストン（２５Ｒ，２５Ｌ）に対向する環状の油溝（３３Ｒ，３３Ｌ，３４Ｒ，３４Ｌ）を備え、前記油溝（３３Ｒ，３３Ｌ，３４Ｒ，３４Ｌ）に連通する作動油供給口（３５Ｒ，３５Ｌ）および作動油排出口（３６Ｒ，３６Ｌ）の位置が左右の前記油圧クラッチ（２１Ｒ，２１Ｌ）で異なる自動車用駆動力配分装置であって、
前記油溝（３３Ｒ，３３Ｌ，３４Ｒ，３４Ｌ）の断面積を、該油溝（３３Ｒ，３３Ｌ，３４Ｒ，３４Ｌ）の両端の前記作動油供給口（３５Ｒ，３５Ｌ）および前記作動油排出口（３６Ｒ，３６Ｌ）間の距離が大きいほど大きく設定したことを特徴とする自動車用駆動力配分装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、駆動源の駆動力を左右の車軸に伝達する左右の油圧クラッチを備え、前記油圧クラッチは油室の内壁面にクラッチピストンに対向する環状の油溝を備え、前記油溝に連通する作動油供給口および作動油排出口の位置が左右の前記油圧クラッチで異なる自動車用駆動力配分装置に関する。

【背景技術】

【0002】

四輪駆動車両のリヤディファレンシャルギヤに左右一対の油圧クラッチを設け、トランスミッションのトランスファーからプロペラシャフトを介して伝達された駆動力を、左右一対の油圧クラッチを介して左右の後輪に任意の比率で配分するものが、下記特許文献１により公知である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】日本特開２０１０−９６１９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、リヤディファレンシャルギヤの油圧クラッチのピストン油室の内壁面に、作動油供給口および作動油排出口を有する環状の油溝を形成し、作動油供給口から油溝に供給した作動油を作動油排出口から排出することでクラッチピストンを駆動するように構成した場合、レイアウト上の要請から左右の油圧クラッチの作動油供給口および作動油排出口の位置を左右対称に形成することができない場合がある。即ち、作動油供給口および作動油排出口の理想的な位置は環状の油溝の直径方向両端（位相差が１８０°）であるが、例えば右側の油圧クラッチでは前記位相差が９０°であり、左側の油圧クラッチでは前記位相差が１２０°であるような場合が発生する。

【0005】

このように、環状の油溝に対する作動油供給口および作動油排出口の位相差が１８０°からずれていると、作動油供給口から供給された作動油が環状の油溝を二股の流路に分かれて作動油排出口に排出される際に、短い方の流路は作動油の抵抗が小さくなり、長い方の流路は作動油の抵抗が大きくなるため、作動油が短い方の流路を短絡することでクラッチピストン全体を均等に押圧することができなくなり、油圧クラッチのスムーズな係合が阻害される可能性があった。しかも流路の抵抗の大小によりクラッチ油室に作動油が満たされるまでの時間が異なるため、油圧クラッチの係合応答性にばらつきが発生する可能性があった。

【0006】

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、自動車用駆動力配分装置の左右の油圧クラッチのスムーズな作動を可能にするとともに、係合応答性のばらつきを解消することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明によれば、駆動源の駆動力を左右の車軸に伝達する左右の油圧クラッチを備え、前記油圧クラッチは油室の内壁面にクラッチピストンに対向する環状の油溝を備え、前記油溝に連通する作動油供給口および作動油排出口の位置が左右の前記油圧クラッチで異なる自動車用駆動力配分装置であって、前記油溝の断面積を、該油溝の両端の前記作動油供給口および前記作動油排出口間の距離が大きいほど大きく設定したことを特徴とする自動車用駆動力配分装置が提案される。

【発明の効果】

【0008】

本発明の特徴によれば、駆動源の駆動力を左右の車軸に伝達する左右の油圧クラッチは、油室の内壁面にクラッチピストンに対向する環状の油溝を備える。油溝に連通する作動油供給口および作動油排出口の位置は左右の油圧クラッチで異なっており、油溝の断面積を、該油溝の両端の作動油供給口および作動油排出口間の距離が大きいほど大きく設定したので、各油圧クラッチの作動油供給口および作動油排出口間の長さの異なる油溝の流路抵抗を均一化するとともに、左右の油圧クラッチの油溝の流路抵抗を均一化し、クラッチピストン全体を偏りなく押圧してスムーズな作動を可能にするとともに油圧の圧損を低減することができ、しかも左右の油圧クラッチの係合応答性の向上および係合応答性の均一化を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は自動車用駆動力配分装置の縦断面図である。（第１の実施の形態）

【図2】図２は油圧クラッチに作動油を供給する油圧回路を示す図である。（第１の実施の形態）

【図3】図３は図１の３Ａ−３Ａ線および３Ｂ−３Ｂ線断面図である。（第１の実施の形態）

【符号の説明】

【0010】

１９Ｒ 車軸
１９Ｌ 車軸
２１Ｒ 油圧クラッチ
２１Ｌ 油圧クラッチ
２５Ｒ クラッチピストン
２５Ｌ クラッチピストン
２６Ｒ クラッチ油室
２６Ｌ クラッチ油室
３３Ｒ 油溝
３３Ｌ 油溝
３４Ｒ 油溝
３４Ｌ 油溝
３５Ｒ 作動油供給口
３５Ｌ 作動油供給口
３６Ｒ 作動油排出口
３６Ｌ 作動油排出口

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図１〜図３に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

【第１の実施の形態】

【0012】

図１に示すように、四輪駆動車両の左右の後輪に駆動力を配分する駆動力配分装置は、中央ケーシング１１と、中央ケーシング１１の右側面に結合される右ケーシング１２Ｒと、中央ケーシング１１の左側面に結合される左ケーシング１２Ｌとを備える。中央ケーシング１１には、トランスミッションの図示せぬトランスファーから後方に延びるプロペラシャフト１３の後端に接続されたドライブベベルギヤ１４が前後一対のローラベアリング１５，１５を介して支持されており、このドライブベベルギヤ１４は、中央ケーシング１１に左右一対のローラベアリング１６Ｒ，１６Ｌを介して支持されたクラッチ入力軸１７に固設したドリブンベベルギヤ１８に噛合する。

【0013】

右ケーシング１２Ｒには、右後輪に接続する右車軸１９Ｒがボールベアリング２０Ｒを介して支持されており、クラッチ入力軸１７の右端と右車軸１９Ｒの左端との間に右油圧クラッチ２１Ｒが配置される。同様に、左ケーシング１２Ｌには、左後輪に接続する左車軸１９Ｌがボールベアリング２０Ｌを介して支持されており、クラッチ入力軸１７の左端と左車軸１９Ｌの右端との間に左油圧クラッチ２１Ｌが配置される。

【0014】

右油圧クラッチ２１Ｒは、右車軸１９Ｒにスプライン結合されたクラッチインナー２２Ｒと、クラッチ入力軸１７の右端にスプライン結合されたクラッチアウター２３Ｒと、クラッチインナー２２Ｒおよびクラッチアウター２３Ｒ間に配置された複数の摩擦板２４Ｒ…と、右ケーシング１２Ｒの内部に摺動自在に嵌合して摩擦板２４Ｒ…を左側に押圧可能なクラッチピストン２５Ｒと、クラッチピストン２５Ｒの背面および右ケーシング１２Ｒの内面間に区画されたクラッチ油室２６Ｒと、クラッチインナー２２Ｒおよびクラッチアウター２３Ｒ間に配置されたボールベアリング２７Ｒとを備える。

【0015】

左油圧クラッチ２１Ｌの構造は、上述した右油圧クラッチ２１Ｒの構造と実質的に左右対称な同一構造であるため、重複する説明を省略する。左油圧クラッチ２１Ｌの構成要素の符号は、右油圧クラッチ２１Ｒの構成要素の符号の添え字「Ｒ」を「Ｌ」に変更したものである。

【0016】

中央ケーシング１１の右端部には、電動モータ２８により駆動される右オイルポンプ２９Ｒおよび左オイルポンプ２９Ｌと、右オイルポンプ２９Ｒおよび左オイルポンプ２９Ｌから右油圧クラッチ２１Ｒおよび左油圧クラッチ２１Ｌへの作動油の供給を制御するバルブ等が収納されたバルブブロック３０とが配置される。

【0017】

図２に示すように、右オイルポンプ２９Ｒがオイルタンク３１から汲み上げた作動油は、右油圧クラッチ２１Ｒのクラッチ油室２６Ｒに供給された後、リニアソレノイド弁よりなる右絞り弁３２Ｒを通過してオイルタンク３１に戻される。また左オイルポンプ２９Ｌがオイルタンク３１から汲み上げた作動油は、左油圧クラッチ２１Ｌのクラッチ油室２６Ｌに供給された後、リニアソレノイド弁よりなる左絞り弁３２Ｌを通過してオイルタンク３１に戻される。

【0018】

このとき、左右の絞り弁３２Ｒ，３２Ｌを全開状態にすると作動油はクラッチ油室２６Ｒ，２６Ｌを素通りして油圧が立ち上がらないため、左右の油圧クラッチ２１Ｒ，２１Ｌは係合解除する。また左右の絞り弁３２Ｒ，３２Ｌを絞ると、その開度に応じてクラッチ油室２６Ｒ，２６Ｌの油圧が立ち上がることで、左右の油圧クラッチ２１Ｒ，２１Ｌが所定の係合トルクで係合し、クラッチ入力軸１７から左右の車軸１９Ｒ，１９Ｌに任意のトルクを伝達することができる。

【0019】

図３（Ａ）は、右油圧クラッチ２１Ｒのクラッチ油室２６Ｒを区画する右ケーシング１２Ｒの内壁面（クラッチピストン２５Ｒの背面に対向する面）を示すものである。クラッチ油室２６Ｒの内壁面には環状を成す長短の油溝３３Ｒ，３４Ｒが形成されており、右油圧クラッチ２１Ｒが係合解除してクラッチピストン２５Ｒが後退しているとき、この油溝３３Ｒ，３４Ｒによって右ケーシング１２Ｒの内壁面とクラッチピストン２５Ｒの背面との間に環状の油路が形成される。

【0020】

二つの油溝３３Ｒ，３４Ｒの始端には右オイルポンプ２９Ｒに接続する作動油供給口３５Ｒが形成され、二つの油溝３３Ｒ，３４Ｒの終端には右絞り弁３２Ｒに接続する作動油排出口３６Ｒが形成される。本実施の形態では、右油圧クラッチ２１Ｒの短油路３３Ｒを挟む作動油供給口３５Ｒと作動油排出口３６Ｒとの間の位相差は、スペースやレイアウト上の都合から９０°に設定されている。

【0021】

図３（Ｂ）は、左油圧クラッチ２１Ｌのクラッチ油室２６Ｌを区画する左ケーシング１２Ｌの内壁面（クラッチピストン２５Ｌの背面に対向する面）を示すものである。クラッチ油室２６Ｌの内壁面には環状を成す長短の油溝３３Ｌ，３４Ｌが形成されており、左油圧クラッチ２１Ｌが係合解除してクラッチピストン２５Ｌが後退しているとき、この油溝３３Ｌ，３４Ｌによって左ケーシング１２Ｌの内壁面とクラッチピストン２５Ｌの背面との間に環状の油路が形成される。

【0022】

二つの油溝３３Ｌ，３４Ｌの始端には左オイルポンプ２９Ｌに接続する作動油供給口３５Ｌが形成され、二つの油溝３３Ｌ，３４Ｌの終端には左絞り弁３２Ｌに接続する作動油排出口３６Ｌが形成される。本実施の形態では、左油圧クラッチ２１Ｌの短油路３３Ｌを挟む作動油供給口３５Ｌと作動油排出口３６Ｌとの間の位相差は、スペースやレイアウト上の都合から１２０°に設定されている。

【0023】

右油圧クラッチ２１Ｒの短油溝３３Ｒおよび長油溝３４Ｒの幅は異なっており、短いために流路抵抗が小さい短油溝３３Ｒの幅は、長いために流路抵抗が大きい長油溝３４Ｒの幅よりも小さくなっている。同様に、左クラッチ２１Ｌの短油溝３３Ｌおよび長油溝３４Ｌの幅は異なっており、短いために流路抵抗が小さい短油溝３３Ｌ幅は、長いために流路抵抗が大きい長油溝３４Ｌの幅よりも小さくなっている。

【0024】

油溝３３Ｒ，３３Ｌ，３４Ｒ，３４Ｌによりクラッチピストン２５Ｒ，２５Ｌの背面との間に形成される油路の断面を円形断面にモデル化し、右油圧クラッチ２１Ｒの短油溝３３Ｒの半径および長油溝３４Ｒの半径をそれぞれγＳＲ，γＬＲとし、左油圧クラッチ２１Ｌの短油溝３３Ｌの半径および長油溝３４Ｌの半径をそれぞれγＳＬ，γＬＬとしたとき、右油圧クラッチ２１Ｒの短油溝３３Ｒおよび長油溝３４Ｒを流れる作動油の流速が一致し、かつ左油圧クラッチ２１Ｌの短油溝３３Ｌおよび長油溝３４Ｌを流れる作動油の流速が一致するという条件から、右油圧クラッチ２１Ｒの短油溝３３Ｒの半径γＳＲと長油溝３４Ｒの半径γＬＲとの間の関係は、
γＬＲ／γＳＲ＝√（ＮＲ−１） …（１）
に設定される。ここでＮＲは、θを作動油供給口３５Ｒおよび作動油排出口３６Ｒ間の位相差［ｄｅｇ］としたときに、θ／３６０＝１／ＮＲから得られる値である。実施の形態の右油圧クラッチ２１Ｒではθ＝９０゜であるため、ＮＲ＝４であり、よってγＬＲ／γＳＲ＝√３に設定される。

【0025】

同様に、左油圧クラッチ２１Ｌの短油溝３３Ｌの半径ＲＳＬと長油溝３４Ｌの半径γＬＬとの間の関係は、
γＬＬ／γＳＬ＝√（ＮＬ−１） …（２）
に設定される。実施の形態の左油圧クラッチ２１Ｌではθ＝１２０゜であるため、ＮＬ＝３であり、よってγＬＬ／γＳＬ＝√２に設定される。

【0026】

また右油圧クラッチ２１Ｒの短油溝３３Ｒおよび長油溝３４Ｒを合わせた作動油の流量が、左油圧クラッチ２１Ｌの短油溝３３Ｌおよび長油溝３４Ｌを合わせた作動油の流量に等しいという条件から、
γＳＬ／γＳＲ＝√（ＮＲ／２）／√（ＮＬ／２） …（３）
に設定される。実施の形態の右油圧クラッチ２１ＲではＮＲ＝４であり、実施の形態の左油圧クラッチ２１ＬではＮＬ＝３であるため、γＳＬ／γＳＲ＝√２／√１．５に設定される。

【0027】

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

【0028】

エンジンからトランスミッションのトランスファー、プロペラシャフト１３、ドライブベベルギヤ１４、ドリブンベベルギヤ１８を介してクラッチ入力軸１７に伝達された駆動力は、右油圧クラッチ２１Ｒを係合することで右車軸１９Ｒに伝達され、左油圧クラッチ２１Ｌを係合することで左車軸１９Ｌに伝達される。

【0029】

右油圧クラッチ２１Ｒを係合すべく右絞り弁３２Ｒを絞ると、右オイルポンプ２９Ｒが吐出した作動油が右絞り弁３２Ｒにおいて塞き止められ、右クラッチ油室２６Ｒの油圧が上昇してクラッチピストン２５Ｒを押圧することで、摩擦板２４Ｒ…どうしが相互に当接してクラッチインナー２２Ｒおよびクラッチアウター２３Ｒが結合される。また左油圧クラッチ２１Ｌを係合すべく左絞り弁３２Ｌを絞ると、左オイルポンプ２９Ｌが吐出した作動油が左絞り弁３２Ｌにおいて塞き止められ、左クラッチ油室２６Ｌの油圧が上昇してクラッチピストン２５Ｌを押圧することで、摩擦板２４Ｌ…どうしが相互に当接してクラッチインナー２２Ｌおよびクラッチアウター２３Ｌが結合される。

【0030】

さて、右油圧クラッチ２１Ｒあるいは左油圧クラッチ２１Ｌの作動油供給口３５Ｒ，３５Ｌからクラッチ油室２６Ｒ，２６Ｌに流入した作動油は、二股に分かれた短油溝３３Ｒ，３３Ｌおよび長油溝３４Ｒ，３４Ｌを通って流れ、クラッチ油室２６Ｒ，２６Ｌを満たした後に作動油排出口３６Ｒ，３６Ｌから排出される。このとき、短油溝３３Ｒ，３３Ｌおよび長油溝３４Ｒ，３４Ｌは長さが全て異なっているため、そこを流れる作動油が受ける抵抗も全て異なってしまい、作動油が短い方の油溝を短絡することでクラッチピストン２５Ｒ，２５Ｌ全体を均等に押圧することができなくなり、左右の油圧クラッチ２１Ｒ，２１Ｌのスムーズな係合が阻害される可能性があるだけでなく、抵抗の大小によりクラッチ油室２６Ｒ，２６Ｌに作動油が満たされるまでの時間が異なるため、左右の油圧クラッチ２１Ｒ，２１Ｌの係合応答性にばらつきが発生する可能性がある。

【0031】

しかしながら、本実施の形態によれば、短油溝３３Ｒ，３３Ｌおよび長油溝３４Ｒ，３４Ｌの溝幅（溝半径）を、その流路長が短いものほど小さく設定し、その流路長が長いものほど大きく設定することで、短油溝３３Ｒ，３３Ｌを流れる作動油の流速と長油溝３４Ｒ，３４Ｌを流れる作動油の流速とを一致させ、かつ右油圧クラッチ２１Ｒの短油溝３３Ｒおよび長油溝３４Ｒを合わせた作動油の流量が、左油圧クラッチ２１Ｌの短油溝３３Ｌおよび長油溝３４Ｌを合わせた作動油の流量に等しくなるように設定したので、左右の油圧クラッチ２１Ｒ，２１Ｌのクラッチピストン２５Ｒ，２５Ｌ全体を偏りなく押圧してスムーズな作動を可能にするとともに油圧の圧損を低減することができ、しかも左右の油圧クラッチ２１Ｒ，２１Ｌの係合応答性の向上および係合応答性の均一化を達成することができる。

【0032】

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

【0033】

例えば、作動油供給口３５Ｒ，３５Ｌおよび作動油排出口３６Ｒ，３６Ｌ間の位相差は実施の形態に限定されるものではない。

【要約】

自動車用駆動力配分装置において、油圧クラッチ（２１Ｒ，２１Ｌ）は、クラッチ油室（２６Ｒ，２６Ｌ）の内壁面にクラッチピストン（２５Ｒ，２５Ｌ）に対向する環状の油溝（３３Ｒ，３３Ｌ，３４Ｒ，３４Ｌ）を備え、油溝（３３Ｒ，３３Ｌ，３４Ｒ，３４Ｌ）に連通する作動油供給口（３５Ｒ，３５Ｌ）および作動油排出口（３６Ｒ，３６Ｌ）の位置が左右の油圧クラッチ（２１Ｒ，２１Ｌ）で異なっている。油溝（３３Ｒ，３３Ｌ，３４Ｒ，３４Ｌ）の断面積を、その両端の作動油供給口（３５Ｒ，３５Ｌ）および作動油排出口（３６Ｒ，３６Ｌ）間の距離が大きいほど大きく設定したので、各油圧クラッチ（２１Ｒ，２１Ｌ）の油溝（３３Ｒ，３３Ｌ，３４Ｒ，３４Ｌ）の流路抵抗を均一化する。これにより油圧クラッチ（２１Ｒ，２１Ｌ）のスムーズな作動と、係合応答性の向上および係合応答性の均一化とを達成することができる。

【図1】

【図2】

【図3】