JPH01103538A - ４輪駆動車の動力伝達装置 - 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、４輪駆動車の動力伝達装置に関し、特に、副
変速機とセンタデファレンシャルとを備えるものの切換
機構の改良に関する。

（従来の技術） 従来より、４輪駆動車の動力伝達装置として、変速機の
出力軸に連結され、該変速機からの動力を高低２段に変
換するプラネタリ式の副変速機と、該副変速機と同軸上
に配置され、副変速機からの動力を前後輪に分割するセ
ンタデファレンシャルとを備えてなるものは知られてい
る。

ところが、従来、上記センタデファレンシャルにおける
差動ロックと差動フリーとの切換え、４輪駆動と２輪駆
動との切換えおよび副変速機における高速回転伝達モー
ドと低速回転伝達モードとの切換えは、各々別々の切換
機構によって行われるようになっているため、切換機構
の構成が複雑で装置が大型化するとともに、切換え操作
が煩雑になるという問題があった。

そこで、このような問題を解決するために、例えば実開
昭６０−１２７２３２号公報に開示されるように、セン
タデファレンシャルにおける差動ロックと差動フリーと
の切換えおよび４輪駆動と２輪駆動との切換えを一つの
切換機構により行い得るようにしたもの、つまり切換機
構の切換モードとして、２輪駆動のモードと差動ロック
による４輪駆動のモードと差動フリーによる４輪駆動の
モードとを有してなるものが提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、上記提案のものでは、４輪駆動のモードと２
輪駆動のモードとを切換える場合、センタデファレンシ
ャルは差動ロックの状態を介するため、該センタデファ
レンシャル自体に差動ロックにより生じた内部循環トル
クが切換機構に作用し、切換え操作が重たく感じるよう
になるという不具合がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、副変速機における高速回転伝達モー
ドと低速回転伝達モードとの切換え及びセンタデファレ
ンシャルにおける差動ロックと差動フリーとの切換えを
一つの切換機構によって行い得るようになし、装置の小
型化、操作の簡易化を図るとともに、２輪駆動と４輪駆
動との切換えを円滑に行い得る４輪駆動車の動力伝達装
置を提供せんとするものである。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の解決手段は、変速機
からの動力を高低２段に変換する副変速機と、該副変速
機と同軸上に配置され、副変速機からの動力を前後輪に
分割するセンタデファレンシャルとを備えた４輪駆動車
の動力伝達装置において、次のような構成にする。

すなわち、上記副変速機とセンタデファレンシャルとの
間に、副変速機の高速側出力ギヤ、副変速機の低速側出
力ギヤ、センタデファレンシャルの入力ギヤ及び前後輪
のいずれか一方に動力伝達可能に連結される車輪側出力
ギヤを互いに近接して配置するとともに、これらのギヤ
を選択的に連結し、副変速機における高速回転伝達モー
ドと低速回転伝達モードとの切換え及びセンタデファレ
ンシャルにおける差動フリーモードと差動ロックモード
との切換えを行うスリーブを設ける。また、該スリーブ
に、その切換え中間位置にて上記車輪側出力ギヤとの連
結を断つ切欠きを形成する一方、上記センタデファレン
シャルの副変速機と反対側側部に２輪駆動と４輪駆動と
の切換えを行う切換機構を配設する構成としたものであ
る。

（作用） 上記の構成により、本発明では、４輪駆動時、一つのス
リーブにより四つのギヤを選択的に連結することによっ
て、副変速機における高速回転伝達モードと低速回転伝
達モードとの切換え及びセンタデファレンシャルにおけ
る差動フリーモードと差動ロックモードとの切換えが行
われる。すなわち、副変速機の高速側出力ギヤとセンタ
デファレンシャルの入力ギヤとを連結した場合、変速機
から副変速機に入力した動力が該副変速機の高速側出力
ギヤからセンタデファレンシャルの入力ギヤに伝達され
、高速回転伝達での差動フリーのモードが発揮される。

また、副変速機の高速側出力ギヤとセンタデファレンシ
ャルの入力ギヤ及び車輪側出力ギヤとを連結した場合、
変速機から副変速機に入力した動力が該副変速機の高速
側出力ギヤからセンタデファレンシャルの入力ギヤ及び
車輪側出力ギヤに伝達され、高速回転伝達での差動ロッ
クのモードが発揮される。さらに、副変速機の低速側出
力ギヤとセンタデファレンシャルの入力ギヤ及び車輪側
出力ギヤとを連結した場合、変速機から副変速機に入力
した動力が該副変速機の低速側出力ギヤからセンタデフ
ァレンシャルの入力ギヤ及び車輪側出力ギヤに伝達され
、低速回転伝達での差動ロックのモードが発揮される。

また、２輪駆動と４輪駆動との切換え時には、切換機構
の操作時にセンタデファレンシャルの差動ロックの状態
を介さないため、差動ロックを介する場合の如く切換機
構にセンタデファレンシャルの内部循環トルクが作用す
ることはなく、切換え操作をスムーズに行うことができ
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１図は本発明の一実施例に係る４輪駆動車の動力伝達
装置を示し、１は変速機（図示せず）に連結された入力
軸、２は該入力軸１と同軸上に配設された第１出力軸で
あって、該出力軸２の後端（図で右端）は後輪（図示せ
ず）に動力伝達可能に連結されている。上記入力軸１後
端と出力軸２前端とのラップ部の外周には、変速機から
の動力を高低２段に変換する副変速機３が配設されてい
る。該副変速機３は、プラネタリ式のものであって、入
力軸１に一体回転するように固定されたサンギヤ４と、
該サンギヤ４外周に位置し、ハウジング７に固定された
リングギヤ５と、上記サンギヤ４とリングギヤ５との間
にあって自転及び公転作用をなす複数のピニオンギヤ６
、・・・とを有している。

また、８は第１出力軸２の外周つまり上記副変速機３と
同軸上に配置されたセンタデファレンシャルであって、
該センタデファレンシャル８は、副変速機３からの動力
を前輪と後輪とに分割するものであって、副変速機３と
同様サンギヤ９とリングギヤ１０とピニオンギヤ１１．
・・・とを有するプラネタリ式のものである。上記サン
ギヤ９は第１出力軸２に一体回転するように固定されて
いるとともに、上記リングギヤ１０は、センタデファレ
ンシャル８前側（副変速ｓ３寄り側）の第１出力軸２の
外周に相対回転自在に配設された中空状の第１中間軸１
２に対して一体回転するように連結されている。また、
上記ピニオンギヤ１１．・・・は、センタデファレンシ
ャル８後側の第１出力軸２の外周に相対回転自在に配設
された中空状の第２中間軸１３にキャリア１４を介して
連結されている。

上記第２中間軸１３の外周にはドライブギヤ１５が相対
回転自在に設けられているとともに、該ドライブギヤ１
５とドリブンギヤ１６との間にはチェーン１７が巻き掛
けられている。上記ドリブンギヤ１６は、上記第１出力
軸２と平行に配設された第２出力軸１８に一体回転する
ように設けられており、上記第２出力軸１８の前端（図
で左端）は前輪（図示せず）に動力伝達可能に連結され
ている。

そして、本発明の特徴として、上記副変速機３とセンタ
デファレンシャル８との間には、副変速機３のサンギヤ
４及び入力軸１と一体回転する副変速機３の高速側出力
ギヤ２１、副変速機３のピニオンギヤ６、・・・にキャ
リア２２を介して連結されかつピニオンギヤδ、・・・
の公転により回転する副変速機３の低速側出力ギヤ２３
、第１中間軸１２と一体回転する副変速機３の入力ギヤ
２４、および第１出力軸２と一体回転する車輪（後輪）
側出力ギャ２５が互いに近接して配設されている。

この四つのギヤ２１，２３．２４．２５の配役状態を第
２図ないし第４図により詳しく述べると、高速側出力ギ
ヤ２１、入力ギヤ２４及び車輪側出力ギヤ２５は共に外
歯のギヤでかつギヤ径が同一に設定されているとともに
、ギヤ２５を中心にしてその前後両側にギヤ２１と２４
とが各々位置している。一方、低速側出力ギヤ２３は、
内歯のギヤであって、高速側出力ギヤ２１と前後方向に
略同−位置に位置しており、そのギヤ径は他のギヤ２１
．２４．２５のそれよりも大きく設定されている。また
、上記入力ギヤ２５のギヤ幅はたのギヤ２１．２３．２
５のそれよりも大きく設定されている。

また、上記副変速機３とセンタデファレンシャル８との
間には、上記四つのギヤ２１，２３，２４．２５に対応
してスリーブ２６が設けられている。該スリーブ２６は
、第２図ないし第４図に詳示するように、内周面側にギ
ヤ２１，２５．２４と噛合可能な第１ギヤ部２６ａを有
し、外周面側にギヤ２３と噛合可能な第２ギヤ部２６ｂ
およびシフトフォーク（図示せず）と係合する係合部２
６ｃを有しており、上記第１ギヤ部２６ａの軸方向中央
には切欠き２７が形成されている。しがして、スリーブ
２６は、シフトフォークによって入力ギヤ２４上を摺動
させられ、３つの位置で該入力ギヤ２４と共に他のギヤ
２１，２３．２５と噛合してこれらのギヤを選択的に連
結する。詳しくは、入力ギヤ２４上の副変速機３側の位
置でギヤ２１と２５と２４とを連結し、入力ギヤ２４上
の中間位置でギヤ２１と２４とを連結し、さらに入力ギ
ヤ２４上のセンタデファレンシャル８側の位置でギヤ２
３と２５と２４とを連結し、このスリーブ２６による選
択的なギヤの連結により、副変速機３における高速回転
伝達モードと低速回転伝達モードとの切換えおよびセン
タデファレンシャル８における差動フリーと差動ロック
との切換えが行われるようになっている。尚、３５はニ
ードルベアリングである。

一方、上記センタデファレンシャル８の副変速機３と反
対側側部には、第２中間軸１３とドライブギヤ１５との
連結の断接により２輪駆動と４輪駆動との切換えを行う
２−４輪切換機構２８が配置されている。該２−４輪切
換機構２８は、第５図に詳示するように、第２中間軸１
３に固定されたクラッチハブ２９と、該クラッチハブ２
９に近接して配置され、ドライブギヤ１５と一体回転す
るギヤスプライン３０と、上記クラッチハブ２９上に摺
動可能に配置されたスリーブ３１と、上記クラッチハブ
２９とギヤスプライン３０との間に介設されたシンクロ
ナイザリング３２とを有し、シフトフォーク（図示せず
）によりスリーブ３１をクラッチハブ２９上のギヤスプ
ライン３０側へ移動して、シンクロナイザリング３２に
よりクラッチハブ２９側とギヤスプライン３０側との回
転を同期させた後、スリーブ３１をクラッチハブ２９と
共にギヤスプライン３０に噛合させることにより、第２
中間軸１３とドライブギヤ１５とを一体回転するよう連
結するように構成されている。

次に、上記実施例の作動について説明するに、４輪駆動
時つまり２−４輪切換機構２８が第２中間軸１８とドラ
イブギヤ１５とを連結している状態のときにおいて、ス
リーブ２６が第２図に示す如く入力ギヤ２４上の副変速
機３側の位置に位置し、該スリーブ２６により副変速機
３の高速側出力ギヤ２１とセンタデファレンシャル８の
入力ギヤ２４および車輪側出力ギヤ２５とが連結された
場合、変速機から副変速機３に入力した動力は、該副変
速機３の高速回転伝達として副変速機３により減速され
ずにそのまま副変速機３の高速側出力ギヤ２１からセン
タデファレンシャル８の入力ギヤ２４および出力ギヤ２
５に伝達される。この際、センタデファレンシャル８に
おいては、サンギヤ９とキャリア１３とが一体的（相対
変位が零の状態）に回転するので、ピニオンギヤ１１．
・・・は自転せずに公転のみをし、差動ロックの状態と
なる。上記出力ギヤ２５の回転は第１出力軸２を介して
後輪側へ伝達される一方、ピニオンギヤ１１、・・・の
公転は、キャリア１４および第２中間軸１３を介してド
ライブギヤ１５に入力した後、該ドライブギヤ１５から
チェーン１７、ドリブンギヤ１６および第２出力軸１８
を介して前輪側へ伝達され、よって、高速回転伝達での
差動ロックの４輪駆動モードとなる。

また、スリーブ２６が第３図に示す如く入力ギヤ２４上
の中間位置に位置し、該スリーブ２６により副変速機３
の高速側出力ギヤ２１とセンタデファレンシャル８の入
力ギヤ２４とが連結された場合、変速機から副変速機３
に入力した動力は、該副変速機３の高速回転伝達として
副変速機３により減速されずにそのまま副変速機３の高
速側出力ギヤ２１からセンタデファレンシャル８の入力
ギヤ２４および第１中間軸１２を介してリングギヤ１０
に入力される。この際、センタデファレンシャル８のピ
ニオンギヤ１１．・・・は自転および公転をし、差動フ
リーの状態となる。上記ピニオンギヤ１１．・・・の自
転によりサンギヤ９が回転し、このサンギヤ９の回転は
第１出力軸２を介して後輪側へ伝達される一方、ピニオ
ンギヤ１１．・・・の公転は、キャリア１４および第２
中間軸１３を介してドライブギヤ１５に入力した後、該
ドライブギヤ１５からチェーン１７、ドリブンギヤ１６
および第２出力軸１８を介して前輪側へ伝達され、よっ
て、高速回転伝達での差動フリーの４輪駆動モードとな
る。

さらに、スリーブ２６が第４図に示す如く入力ギヤ２４
上のセンタデファレンシャル８側の位置に位置し、該ス
リーブ２６により副変速機３の低速側出力ギヤ２３とセ
ンタデファレンシャル８の入力ギヤ２４および車輪側出
力ギヤ２５とが連結された場合、変速機から副変速機３
に入力した動力は、該副変速機３においてサンギヤ４の
回転数に対するピニオンギヤ６、・・・の公転数ないし
キャリア２２の回転数の割合いでもって減速させられた
後、低速側出力ギヤ２３からセンタデファレンシャル８
の入力ギヤ２４および出力ギヤ２５に伝達される。この
際、センタデファレンシャル８のピニオンギヤ１１．・
・・は、上述のスリーブ２６が入力ギヤ２４上の副変速
機３側の位置に位置する場合と同様に自転せずに公転の
みをし、差動フリーの状態となる。また、出力ギヤ２５
の回転は第１出力軸２を介して後輪側へ伝達される一方
、ピニオンギヤ１１．・・・の公転は、キャリア１４お
よび第２中間軸１３を介してドライブギヤ１５に入力し
た後、該ドライブギヤ１５からチェーン１７、ドリブン
ギヤ１６および第２出力軸１８を介して前輪側へ伝達さ
れ、よって、低速回転伝達での差動ロックの４輪駆動モ
ードとなる。

このように、４輪駆動時において、副変速機３における
高速回転伝達モードと低速回転伝達モードとの切換えお
よびセンタデファレンシャル８における差動ロックと差
動フリーとの切換えが一つのスリーブ２６の移動によっ
て行うことができるので、切換機構の簡略化により動力
伝達装置の小型化を図ることができるとともに、切換え
操作の容易化を図ることができる。

一方、２輪駆動と４輪駆動との切換える場合には、２−
４輪切換機構２Ｂにより第２中間軸１３とドライブギヤ
１５との連結を断接して２輪駆動と４輪駆動との切換え
を行う。この際、センタデファレンシャル８が差動フリ
ーの状態にあるか、差動ロックの状態にあるかに拘らず
内部循環トルクが２−４輪切換機構２８に作用するとい
うことはなく、２−４輪切換機構２８の切換え操作をス
ムーズに行うことができる。

そして、上記２−４輪切換機構２８の切換え操作後、４
輪駆動の場合はスリーブ２６の移動によりモードの選択
を行い、２輪駆動の場合スリーブ２６を４輪駆動時にお
ける高速回転伝達での差動ロックモードの場合と同様第
２図に示す如く入力ギヤ２４上の副変速機３側の位置に
移動させる。

以上により、２輪駆動と４輪駆動との切換えのための一
連の操作が終了する。尚、２輪駆動時には、変速機から
副変速機３に入力した動力が該副変速機３の高速側出力
ギヤ２１から車輪側出力ギヤ２５および第１出力軸２を
介して後輪側へ伝達されることにより、後輪のみが駆動
される。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、そ
の他種々の変形例を包含するものである。

例えば、上記実施例では、センタデファレンシャル８と
して副変速機と同様プラネタリ式のものを用いた場合に
ついて述べたが、これ以外に動力を分割する従来公知の
動力分割装置を用いた場合にも同様に適用できる。また
、スリーブ２６により副変速機３の出力ギヤ２１．２３
と連結される車輪側出力ギヤ２５は、実施例の場合後輪
に動力伝達可能に連結される構成としたが、本発明は、
前輪に動力伝達可能に連結される構成の場合にも適用で
きるのは勿論である。

（発明の効果） 以上の如く、本発明における４輪駆動車の動力伝達装置
によれば、一つのスリーブで４輪駆動時における高速回
転伝達と低速回転伝達との切換え及び差動フリーと差動
ロックとの切換えを行うことができるので、切換機構の
簡略化により装置の小型化を図ることができるとともに
、切換え操作の容易化を図ることができる。また、２輪
駆動と４輪駆動との切換え時その切換機構にセンタデフ
ァレンシャルの差動ロックによる内部循環トルクが作用
することはなく、スムーズな切換え操作を行うことがで
きるものである。

【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図は動力伝達
装置の全体構成を示す模式図、第２図、第３図および第
４図は各々スリーブ配設付近の断面図、第５図は２−４
輪切換機構の構成を示す断面図である。 ３・・・副変速機、８・・・センタデファレンシャル、
２１・・・高速側出力ギヤ、２３・・・低速側出力ギヤ
、２４・・・入力ギヤ、２５・・・車輪側出力ギヤ、２
６・・・スリーブ、２７・・・切欠き、２８・・・２−
４輪切換機構。 特　許　出　願　人　マツダ株式会社 代　理　人前１）弘 第３図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）変速機からの動力を高低２段に変換する副変速機
   と、該副変速機と同軸上に配置され、副変速機からの動
   力を前後輪に分割するセンタデファレンシャルとを備え
   た４輪駆動車の動力伝達装置において、上記副変速機と
   センタデファレンシャルとの間には、副変速機の高速側
   出力ギヤ、副変速機の低速側出力ギヤ、センタデファレ
   ンシャルの入力ギヤ及び前後輪のいずれか一方に動力伝
   達可能に連結される車輪側出力ギヤが互いに近接して配
   置されているとともに、これらのギヤを選択的に連結し
   、副変速機における高速回転伝達モードと低速回転伝達
   モードとの切換え及びセンタデファレンシャルにおける
   差動フリーモードと差動ロックモードとの切換えを行う
   スリーブが設けられ、該スリーブには、その切換え中間
   位置にて上記車輪側出力ギヤとの連結を断つ切欠きが形
   成されており、上記センタデファレンシャルの副変速機
   と反対側側部には２輪駆動と４輪駆動との切換えを行う
   切換機構が配設されていることを特徴とする４輪駆動車
   の動力伝達装置。