JPH0238407B2 - 4rinkudoshanokirikaekiko - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、前、後輪の一方による２輪駆動とそ
の両方による４輪駆動とを行う４輪駆動車におい
て、２・４輪駆動の切換と、変速機に組込まれた
第１速より更にギヤ比の大きいエマジエンシーロ
ー（以下ELと称する）の変速段の切換とを行う
切換機構に関するものである。

〔従来の技術〕

かかる４輪駆動車は、２輪駆動車に比しエンジ
ン出力を効率よく路面に伝達することが可能にな
る。そこで急登坂やラフロードでの４輪駆動によ
る走行時、変速機のギヤ比が大きい方が４輪駆動
としての性能をより効果的に発揮し得る等の点を
考慮して、変速機に通常の例えば前進４段後進１
段のような変速機構の外、その第１速より更にギ
ヤ比の大きい変速段を得る機構を組込んだものが
ある。

そして上記第１速より更にギヤ比の大きい変速
段を得る機構として、例えば本件出願人により既
に提案されている特願昭55−154415号（特開昭57
−77230号公報参照）の副変速機を用いるもの、
または一対の歯車機構から成るものがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ここで、副変速機または一対の歯車機構により
得られる第１速より更にギヤ比の大きいEL変速
段は、４輪駆動用に付与されたもので、２輪駆動
ではその必要性がなく、２輪駆動で使用すると駆
動輪のデフ、アクスル等に過大な負荷がかかり、
従つて、これらに必要以上に大きい強度を持たせ
ておかないと駆動糸を損傷する恐れがある。

そこで一般には、EL変速段は、４輪駆動時の
みしか使用できない構造になつており、これに関
しては副変速機を用い、２・４輪駆動の切換の際
にそれに連動してその副変速機を４輪駆動時にの
み切換えるようにした機構が本件出願人により既
に提案されているが、それらは機械的なリンク機
構によるものである。

ところで、エンジンの吸入管負圧を利用して
種々の操作を行うことが一般に行われており、４
輪駆動車においても従来例えば実公昭48−8821号
公報に見られように２・４輪駆動の切換えを吸入
管負圧で行うようにした先行技術がある。しか
し、それは本発明の課題とするEL変速段との関
係に対処するものではない。

本発明は、このような事情に鑑み、変速機に
EL変速段を得る一対の歯車機構を組込み、その
操作系、２・４輪駆動の切換装置の操作系、及び
運転者による手動の２・４輪駆動切換操作系を有
機的に組合わせて、運転者の手動操作で２・４輪
駆動に切換えられるが、EL変速段へのシフトの
際に２輪駆動状態なら４輪駆動に切換えを要し、
EL変速段での４輪駆動状態から２輪駆動への切
換えは不可能にして、結局EL変速段は４輪駆動
でのみ得られるようにした４輪駆動車の切換機構
を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明は、変速機の
第１速より更にギヤ比の大きいエマジエンシーロ
ーの変速段を得る一対の歯車機構を有する変速機
の出力側を前、後輪の一方の終減速装置に伝動す
べく連結し、２・４輪駆動の切換えを行うトラン
スフア装置を介して前後輪の他方へ伝動構成する
４輪駆動車において、２・４輪駆動の切換セレク
タバルブと、エマジエンシーローの変速段へシフ
トするシフタレールに連動する切換バルブと、
２・４輪駆動の切換操作を行うトランスフア装置
に装着したアクチユエータとを有し、吸気管負圧
を取入れる負圧入口ポートと大気圧入口ポートを
スプールの移動で出口ポートと連動する上記切換
セレクタバルブを、負圧入口ポートと２個のドレ
ンポートをスプールの移動で２個の各負圧出口ポ
ートと連通する上記切換バルブの、上記シフタレ
ールの反対側の制御室に連通すると共に、該切換
バルブの２個の各負圧出口ポートを、上記アクチ
ユエータの、ダイヤフラムで仕切つた２個の各気
密室にそれぞれ連通し、上記切換セレクタバルブ
の２・４輪駆動へのスプールの切換えにより、上
記大気入口ポートまたは上記負圧入口ポートを選
択的に上記出口ポートを介して上記切換バルブの
制御室に連通すると共に、上記切換バルブの、負
圧入口ポートと上記負圧出口ポートを介して上記
一方の気密室に選択的に連通し、２個のドレンポ
ートのいずれか一方を負圧出口ポートを介して上
記他方の気密室に選択的に連通し、上記切換セレ
クタバルブにより２・４輪駆動に切換えたとき、
エマジエンシーローの変速段は４輪駆動でのみ得
られるように、シフタレールのエマジエンシーロ
ーの変速段へのシフトを規制するように構成され
ている。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の一実施例を具体
的に説明する。まず、第１図において本発明が適
用される４輪駆動車の伝動系について説明する
と、符号１はクラツチであり、このクラツチ１が
変速機２、前後輪の一方の終減速装置３、トラン
スフア装置４を介して４輪駆動時に前後輪の他方
へも動力伝達する出力軸５に順次連結している。

変速機２は、クラツチ１からのエンジン動力が
入力する主軸６、およびその主軸６に対して平行
配置される副軸７を有し、主軸６にクラツチ１側
から順に第１速ないし第４速のドライブ歯車８
ａ，９ａ，１０ａ，１１ａが一体形成され、副軸
７にこれらの各歯車と常時噛合つて、空転するド
リブン歯車８ｂ，９ｂ，１０ｂ，１１ｂがあり、
且つそれらの歯車８ｂと９ｂ，１０ｂと１１ｂの
各間に、その一方を選択的に副軸７に一体化して
所定の変速段を取出す同期機構１２，１３が設け
てある。

また上述の変速機構の側部には、更に主軸６に
クラツチ１側から後進速のドライブ歯車１４ａと
EL変速段のドライブ歯車１５ａとが一体形成さ
れ、副軸７にドライブ歯車１５ａと噛合うドリブ
ン歯車１５ｂ、その歯車１５ｂを副軸７に一体化
してEL変速段を取出す同期機構１６がある。

同期機構１６は、後述する変速操作機構のシフ
タフオークと係合するスリーブ１６ａに、後進速
のドリブン歯車１４ｂが形成してあり、スリーブ
１６ａを歯車１５ｂと反対側に移動することによ
り、その歯車１４ｂを、アイドラ歯車１４ｃを介
し歯車１４ａに噛合い結合させて歯車１４ａに対
し逆転し、後進速を得るようになつている。

ここで、第１速の歯車８ａ，８ｂによるギヤ比
に対してEL変速段の歯車１５ａ，１５ｂによる
ギヤ比の方が大きく設定してあり、このEL変速
段は、後進速と同一セレクト方向の反対側に設け
られる。

終減速装置３は、上記変速機２の副軸７におけ
る出力歯車１７に噛合つて変速した動力を減速し
て取出す終減速歯車１８を有し、この歯車１８に
差動装置１９が取付けられ、且つ差動装置１９か
らはアクスル軸２０を介して例えば後輪を直接駆
動するようになつている。

トランスフア装置４は、回転自在に軸支された
トランスフア軸２１に、上記終減速装置３の終減
速歯車１８と噛合つて空転するトランスフア歯車
２２、およびその歯車２２をトランスフア軸２１
に一体化するドツククラツチ式の切換装置２３を
設けている。更にトランスフア軸２１は一対の傘
歯車２４ａ，２４ｂを介して出力軸５に連結し、
例えば前輪側へも動力伝達するようになつてい
る。

次いで変速機２の同期機構１２，１３の変速操
作機構は省略し、第２図と第３図において同期機
構１６の操作機構について説明すると、副軸７に
平行するEL−後進用シフタレール２５に、同期
機構１６のスリーブ１６ａと係合するシフタフオ
ーク２６が取付けられ、シフタレール２５を、軸
方向の左、右側へチエンジレバーの操作により移
動することで、EL変速段または後進速を選択的
に得るようになつている。

そしてこのシフタレール２５の右端部側、即ち
EL変速段を得る側に、切換バルブ２７が設けら
れる。

切換バルブ２７は、シフタレール２５と端面ど
うしを互に接触可能に設けられるスプール２８
と、このスプール２８の、シフタレール２５と反
対の側に形成される制御室２９と、制御室２９内
にあつてスプール２８をシフタレール２５側に付
勢するスプリング３０と、負圧入口ポート３１ａ
に対して設けられる２個の負圧出口ポート３１
ｂ，３１ｃおよびドレンポート３２ａ，３２ｂと
を有する。

そしてシフタレール２５が、チエンジレバーの
操作により第３図のような中立位置または左側の
後進速にシフトされたり、制御室２９が大気圧に
なつていてスプール２８が、スプリング３０によ
り図のような左側に移動していると、ポート３１
ａがポート３１ｂに、ポート３１ｃがドレンポー
ト３２ｂに連通し、シフタレール２５が右側の
EL変速段へとシフトされ、または制御室２９が
負圧になつてスプール２８がスプリング３０に抗
して右側に移動すると、ポート３１ａがポート３
１ｃに、ポート３１ｂがドレンポート３２ａに連
通するように切換わる。

即ち、シフタレール２５がチエンジレバーの操
作によりEL変速段にシフトされた場合と、それ
以外の制御室２９の負圧でスプール２８が右側に
シフトされた場合に、上記のポートの切換動作が
行われるようになつている。

第４図と第５図においてトランスフア装置４の
切換装置２３の操作機構について説明すると、切
換装置２３において、トランスフア軸２１にスプ
ライン嵌合するハブ２３ａのスリーブ２３ｂに
は、その軸２１と平行に配置された4WD−2WD
用シフタレール３３の一端のシフタフオーク３４
が係合し、シフタレール３３の他端には、ダイヤ
フラム式アクチユエータ３５や装着されている。

アクチユエータ３５は、ダイヤフラム３６によ
り区画された２つの気密の室３７ａ，３７ｂを有
し、且つダイヤフラム３６には、シフタレール３
３の他端が連結されて成るもので、室３７ａまた
は３７ｂに負圧が選択的に供給されることによ
り、シフタレール３３を軸方向の左右側に移動し
て、切換装置２３のスリーブ２３ｂをトランスフ
ア歯車２２のスプライン２２ａに噛合せて４輪駆
動にしたり、またはスリーブ２３ｂとスプライン
２２ａの噛合いを解いて２輪駆動に切換えるよう
なつている。

また更に第６図に示すように、運転席に設けら
れる２・４輪駆動手動切換用のノブ３８が、ワイ
ヤ３９を介して切換セレクタバルブ４０に接続し
ており、このセレクタバルブ４０は、ワイヤ３９
を結んだスプール４１、リターン用スプリング４
２、および負圧と大気圧の入口ポート４３ａ，４
３ｂ、出口ポート４３ｃを有する。

そしてノブ３８が、図の２輪駆動位置にある場
合には、大気入口ポート４３ｂを出口ポート４３
ｃに連通し、ノブ３８を引いて４輪駆動位置に保
持すると、スプール４１が右側に移動して大気入
口ポート４３ｂを閉じ、負圧入口ポート４３ａを
開くと共にそれを出口ポート４３ｃに連通するよ
うに切換動作する。

そして上述の切換バルブ２７、アクチユエータ
３５およびセレクタバル４０を、以下に述べるよ
うに通路で連通する。

すなわちエンジン側からの吸入管負圧の負圧通
路４４が、切換バルブ２７のポート３１ａと切換
セレクタバルブ４０のポート４３ａに連通され、
切換バルブ２７のポート３１ｂ、３１ｃが通路４
５，４６によりアクチユエータ３５の室３７ｂ，
３７ａに、切換セレクタバルブ４０のポート４３
ｃが、通路４７により切換バルブ２７の制御室２
９にそれぞれ連通してある。

本発明はこのように構成されているから、ノブ
３８を第６図の実線に示す２輪駆動位置にする
と、切換セレクタバルブ４０により切換バルブ２
７の制御室２９に大気圧が供給される。そのた
め、シフタレール２５がEL変速段にシフトされ
ない限り切換バルブ２７のスプール２８は、スプ
リング３０で第６図のようにシフタレール２５の
端面に当接するよう左側に移動し、負圧通路４４
を通路４５を介してアクチユエータ３５の室３７
ｂに連通してその室３７ｂに負圧を導入し、室３
７ａは、通路４６、ドレンポート３２ｂによりド
レンする。従つて、アクチユエータ３５の室３７
ｂの負圧によりシフタレール３３が、第６図に示
すように左側に移動することにより、切換装置２
３は、トランスフア歯車２２とトランスフア軸２
１との係合を断つことになつて２輪駆動状態にな
る。

かくして、変速機２において同期機構１２，１
３および同期機構１６の一方への動作で前進４段
後進１段の変速が行われる際の動力が、副軸７の
出力歯車１７から終減速装置３の終減速歯車１
８、差動装置１９、アクスル軸２０を介して後輪
のみに伝達され、その後輪のみによる２輪駆動走
行が行われる。

一方、このような２輪駆動走行の場合に、チエ
ンジレバーの操作でシフタレール２５が、同期機
構１６を右側へ移動して歯車１５ａ，１５ｂの噛
合いによるEL変速段にシフトされると、シフタ
レール２５の移動に連動して切換バルブ２７のス
プール２８が、スプリング３０に抗して右側に移
動し、これにより負圧通路４４の負圧は、通路４
６を介してアクチユエータ３５の他方の室３７ａ
に導入されるようになる。そして、これによりシ
フタレール３３が右側に移動することで、切換装
置２３によりトランスフア歯車２２がトランスフ
ア軸２１に一体結合して４輪駆動状態になり、上
述の変速機２におけるギヤ比の大きいEL変速段
の動力は、終減速装置３により後輪側に伝達し、
且つトランスフア軸２１から傘歯車２４ａ，２４
ｂ、出力軸５を介して前輪側へも伝達され、こう
して４輪駆動走行に自動的に切換わる。

またノブ３８を、第７図に示すように引いて４
輪駆動位置にすると、ワイヤ３９により切換セレ
クタバルブ４０内のスプール４１も右側へ移動す
ることにより、負圧通路４４の負圧が、その切換
セレクタバルブ４０により切換バルブ２７の制御
室２９に供給され、スプール２８を、上述のシフ
タレール２５のEL変速段へのシフトの場合同様
に、スプリング３０に抗して右側に移動するよう
になつて、アクチユエータ３５による切換装置２
３の動作で４輪駆動状態になる。そこで、変速機
２の前進４段後進１段に変速された動力、更には
EL変速段に変速された動力も、切換バルブ２７
が既に切換動作されることで、前後輪に伝達され
て４輪駆動走行が行われる。

なお、EL変速段で４輪駆動している状態でノ
ブ３８を２輪駆動位置に戻し制御室２９を大気に
開放しても、シフタレール２５がEL変速段にロ
ツクされているため、スプリング３０の復元力が
働かず、切換バルブ２７は２輪駆動にならず４輪
駆動状態のまま保持され、この状態は、シフタレ
ール２５を左側へ移動してEL変速段から他の変
速段にシフトするのに伴ない、切換バルブ２７が
スプリング３０により左側へ移動切換わることで
２輪駆動になる。

かくして本発明によるチエンジレバーのシフト
パターンは、第８図のようになる。

本発明は、上記実施例のみに限定されるもので
はなく、ワイヤ３９を用いずソレノイドで行うこ
ともできる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明による
と、切換セレクタバルブを２・４輪駆動にそれぞ
れ切換えると、切換バルブは、これに対応する位
置にそれぞれ移動することで、吸気管負圧が切換
バルブを介してアクチユエータの２個の気密室の
一方に選択的に導入されて２・４輪駆動状態にな
ると共に、４輪駆動時のみ第１速より更にギヤ比
の大なるEL変速段を使用できるようになつてい
るから、４輪駆動車の性能が充分に発揮され、２
輪駆動では、該変速段を使用することができない
ようになり、従つて該変速段を２輪駆動で誤つて
使用することによる駆動論、デフ、アクスルなど
に過大の負荷がかかるという不具合が全くないな
どのの効果を、リンク機構によらない吸気管負圧
の利用による簡単な機構で期待することができ、
また２・４輪駆動切換の操作は、切換セレクタバ
ルブおよび切換バルブを連通するシフタレールの
２つの位置への操作で行われるようになるので、
操作性が非常に良くなり、誤操作の危険もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による切換機構の一実施例とし
ての伝動系を示す断面図、第２図は第１図の−
断面図、第３図は第２図の−断面図、第４
図は第１図の−断面図、第５図は第４図のＶ
−Ｖ断面図、第６図は操作系の配管図、第７図は
動作状態を示す配管図、第８図は本発明によるチ
エンジレバーのシフトパターンを示す図である。 ２……変速機、３……終減速装置、４……トラ
ンスフア装置、５……出力軸、１５ａ，１５ｂ…
…EL変速段用歯車、２３……切換装置、２５…
…シフタレール、２７……切換バルブ、２９……
制御室、３１ａ……負圧入口ポート、３１ｂ，３
１ｃ……負圧出口ポート、３２ａ，３２ｂ……ド
レンポート、３５……ダイヤフラム式アクチユエ
ータ、３７ａ，３７ｂ……気密室、３８……２・
４輪駆動手動切換用ノブ、４０……切換セレクタ
バルブ、４３ａ……負圧入口ポート、４３ｂ……
大気圧入口ポート、４３ｃ……出口ポート、４４
……負圧通路、４５ないし４７……通路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 変速機の第１速より更にギヤ比の大きいエマ
   ジエンシーローの変速段を得る一対の歯車機構を
   有する変速機の出力側を前、後輪の一方の終減速
   装置に伝動すべく連結し、２・４輪駆動の切換え
   を行うトランスフア装置を介して前後輪の他方へ
   伝動構成する４輪駆動車において、 ２・４輪駆動の切換セレクタバルブと、エマジ
   エンシーローの変速段へシフトするシフタレール
   に連動する切換バルブと、２・４輪駆動の切換操
   作を行うトランスフア装置に装着したアクチユエ
   ータとを有し、 吸気管負圧を取入れる負圧入口ポートと大気圧
   入口ポートをスプールの移動で出口ポートと連動
   する上記切換セレクタバルブを、負圧入口ポート
   と２個のドレンポートをスプールの移動で２個の
   各負圧出口ポートと連通する上記切換バルブの、
   上記シフタレールの反対側の制御室に連通すると
   共に、該切換バルブの２個の各負圧出口ポート
   を、上記アクチユエータの、ダイヤフラムで仕切
   つた２個の各気密室にそれぞれ連通し、上記切換
   セレクタバルブの２・４輪駆動へのスプールの切
   換えにより、上記大気入口ポートまたは上記負圧
   入口ポートを選択的に上記出口ポートを介して上
   記切換バルブの制御室に連通すると共に、上記切
   換バルブの、負圧入口ポートと上記負圧出口ポー
   トを介して上記一方の気密室に選択的に連通し、
   ２個のドレンポートのいずれか一方を負圧出口ポ
   ートを介して上記他方の気密室に選択的に連通
   し、上記切換セレクタバルブにより２・４輪駆動
   に切換えたとき、エマジエンシーローの変速段は
   ４輪駆動でのみ得られるように、シフタレールの
   エマジエンシーローの変速段へのシフトを規制す
   るように構成したことを特徴とする４輪駆動車の
   切換機構。