JPH0243650B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は４輪駆動式の車輌に使用されるトラン
スフア装置に関し、特に建設用車輌、ホイールロ
ーダ、ラフテレンクレーンやジープ等に適したト
ランスフア装置に関する。

（従来技術） 従来この種の車輌の一部には、主変速機の変速
ギヤ比を補うための副変速機や、４輪駆動と２輪
駆動との切換機構を備え、又デイフアレンシヤル
機構を介して前輪駆動軸と後輪駆動軸に動力を分
配するように構成されている。この様な車輌で
は、不整地を走行する場合、副変速機をロウギヤ
レンジに保つて４輪駆動状態で運転できる。又ハ
イギヤレンジにおいてタイヤがスリツプしやすい
場所ではデイフアレンシヤルをロツク状態（非作
動状態）にし、タイヤがスリツプしにくい場所で
は、デイフアレンシヤルを作動状態にすることが
できる。更にハイギヤレンジでは燃費を向上させ
るために２輪駆動状態で運転することもできる。
この様に上記車輌では、走行条件等に合せて最適
の状態で車輌を運転できるという利点がある。

ところが従来の車輌では上記種々の機構を別々
に設けているので、装置全体の構造が複雑かつ大
形になり、コストが高くなるという問題がある。

（発明の目的） 本発明は変速機構、デイフアレンシヤルのロツ
ク機構、２輪駆動と４輪駆動の切換回転をコンパ
クトに構成し、それらの機構の作動状態を組合せ
ることにより、種々の運転条件に適合できるトラ
ンスフア装置を提供することを目的としている。

（発明の構成） 本発明は前輪駆動用シヤフトと後輪駆動用シヤ
フトとを同芯に配置し、シヤフトの周囲にプラネ
タリギヤ機構を設け、プラネタリギヤ機構のキヤ
リヤに回転力導入部を設け、プラネタリギヤ機構
のサンギヤを上記シヤフトの一方に固定し、プラ
ネタリギヤ機構のリングギヤをドグクラツチの入
力部に連結し、ドグクラツチの連結部を、入力部
を両シヤフトに対して択一的に連結する位置と、
両シヤフトを互いに連結して入力部に対して連結
を解除する位置とに切換え可能に構成し、上記プ
ラネタリギヤ機構のキヤリヤにより支持されるプ
ラネタリギヤに、上記サンギヤ及び上記リングギ
ヤが噛み合う歯と、補助軸に設けた補助ギヤと噛
み合う歯とを設け、上記補助軸を上記両シヤフト
と同芯かつそれらに対して相対回転自在に配置
し、補助軸に上記ドグクラツチとは別の補助ドグ
クラツチを併設し、該補助ドグクラツチに、補助
軸に相対回転不能に設けられる補助軸側部材と、
静止部材に相対回転不能に設けられる固定部材
と、上記補助軸側部材を上記固定部材に解除可能
に連結する連結部とを設けたことを特徴としてい
る。

（実施例） 第１図においてハウジング１本体の前端及び後
端にそれぞれカバー２，３をボルト止めしてハウ
ジング組立体が形成され、その内部に前輪駆動用
シヤフト５と後輪駆動用シヤフト６が同芯かつ車
体前後方向に延びる姿勢で配置してある。シヤフ
ト５はカバー３の内部からカバー２の若干前方ま
で延びており、前部が軸受７と介してカバー２の
前端壁ボスに支持されるとともに、前端部に固定
した継ぎ手８を介して図示されていない前輪駆動
機構に連結している。シヤフト６はカバー３の内
部からカバー３の若干後方まで延びており、中間
部が軸受９を介してカバー３の後端壁ボスに支持
されるとともに、後端部に固定した継ぎ手１０を
介して図示されていない後輪駆動機構に連結して
いる。シヤフト６は前端に小径部１１を備え、小
径部１１の外周がブツシユ１２を介してシヤフト
５後端の穴の内周に嵌合している。

ハウジング１の内部においてシヤフト５の周囲
にはプラネタリギヤ機構１５が設けてある。プラ
ネタリギヤ機構１５の環状キヤリヤ１６は外周に
ギヤ１７（回転力導入部）を備え、ギヤ１７が図
示されていないトランスミツシヨンの出力ギヤに
噛合つている。キヤリヤ１６は内周部から前方へ
突出した筒状ボス１８を備え、ボス１９の外周が
軸受１４を介してハウジング１前端の環状ボスで
支持されている。プラネタリギヤ機構１５の円周
方向複数箇所には後方へ突出したピン１９が固定
され、ピン１９の周囲にプラネタリギヤ２０がブ
ツシユ２１を介して支持されている。ギヤ２０と
噛合うサンギヤ２３は内周のスプラインによりシ
ヤフト５の外周に固定されている。ギヤ２０が噛
合う内歯リングギヤ２５はカバー３の近傍に内向
き環状部２６を一体に備え、環状部２６の内周か
らカバー３内へ突出した筒状部２７が外周の軸受
２８を介してカバー３前端部の内周ボスにより支
持されている。

筒状部２７の後端部近傍にはドグクラツチ３０
が設けてある。ドグクラツチ３０の入力部３１及
び出力部３２，３３はいずれも環状又は筒状の部
材で形成されており、ブツシユを挟んで前後の位
置関係で配置してある。入力部３１は内周スプラ
インにより筒状部２７の後端外周部に嵌合固定さ
れている。出力部３２は前方へ突出した筒状ボス
３５がシヤフト５の後端部外周にスプライン嵌合
して固定されている。出力部３３は後方へ突出し
た筒状ボス３６がシヤフト６の前端部外周にスプ
ライン嵌合して固定されている。

入力部３１及び出力部３２，３３はそれぞれ外
周にもスプラインｓ１，ｓ２，ｓ３を備え、それ
らの周囲に筒状部材からなる連結部３７が設けて
ある。連結部３７は内周にスプラインを備え、こ
のスプラインは連結部３７の位置に応じてスプラ
インｓ１，ｓ２，ｓ３に後述する如く嵌合するよ
うになつている。連結部３７は外周に環状溝３８
を備え、溝３８にシフトフオーク４０が嵌合して
いる。シフトフオーク４０はシフトロツド４１の
前端部に固定されている。ロツド４１はシヤフト
６と平行に延びて中間部がカバー３の孔に摺動自
在に支持されており、カバー３外へ突出した端部
に例えばリンク機構等（図示せず）を介して操作
レバー４２が連結されている。レバー４２は４個
のポジシヨンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに切換えられるよう
になつている。

前記ギヤ２０には大型のギヤ４５が一体に形成
してある。ギヤ４５はギヤ２０とキヤリヤ１６の
間に位置しており、内周がブツシユを介してピン
１９で支持されている。ギヤ４５は筒状シヤフト
４６後端部の小径ギヤ４８と噛合つている。シヤ
フト４６はブツシユ４７を介してボス１８の内周
で支持されており、ボス１８よりも前方へ突出し
ている。シヤフト４６の突出前端部は外周にスプ
ラインを備え、このスプラインにドグクラツチ５
０（ロツク機構）の環状被制動部材５１の内周が
スプラインにより嵌合固定されている。

部材５１はスプライン５２を外周に備えてお
り、スプライン５２にドグクラツチ５０の筒状連
結部５３が摺動自在に嵌合している。連結部５３
は外周に環状溝５４を備え、溝５４にシフトフオ
ーク５５が嵌合している。フオーク５５はシフト
ロツド５６の後端部に固定されている。ロツド５
６はシヤフト５と平行に延びて中間部がカバー２
の孔に摺動自在に支持されており、カバー２外へ
突出した端部にリンク機構等を介して操作レバー
５７が連結されている。レバー５７は２個のポジ
シヨンＥ、Ｆに切換えられるようになつている。
又連結部５３は後部外周に外歯スプライン５９を
備え、スプライン５９は固定部材６０の内歯スプ
ライン６１に噛合い得るようになつている。固定
部材６０は環状で、ハウジング１とカバー２の間
に挟持されてボルト止めされている。

（作用） エンジン出力は主トランスミツシヨンを介して
キヤリヤ１６へ伝わり、ギヤ２０，４５は常にキ
ヤリヤ１６と共にシヤフト５を中心にして公転す
る。そして上記構造によると次のように種々の運
転条件を設定することができる。

(1) 低速：４輪駆動：デイフアレンシヤル非作動
（ロツク）、レバーポジシヨン：Ｃ、Ｆ この状態ではフオーク５５が連結部５３をス
プライン６１と噛合う位置まで移動させてお
り、固定部材６０は連結部５３、部材５１を介
してシヤフト４６の回転を阻止し、シヤフト４
６のギヤ４８は回転しない状態となる。これに
よりギヤ４８と噛合うギヤ４５の自転は制限を
受け、出力シヤフト５と連結しているギヤ２３
の回転はギヤ４５とそれに噛合うギヤ４８のギ
ヤ比と、ギヤ２０とそれに噛合うギヤ２３のギ
ヤ比の減少割合い分だけ低速で回転する。又連
結部３７はシフトフオーク４０により移動させ
られて入力部３１のスプラインｓ１から外れる
とともに、出力部３２，３３のスプラインｓ
２，ｓ３を連結する。従つて入力部３１は回転
自在の状態となつてギヤ２５の自由な回転を許
容する。この状態ではギヤ２３からシヤフト５
に伝わつた回転力は出力部３２から連結部３
７、出力部３３を介してシヤフト６にも伝わ
る。又プラネタリギヤ機構１５はデイフアレン
シヤル機能を果さない。

(2) 高速：４輪駆動：デイフアレンシヤル非作
動、レバーポジシヨン：Ｂ、Ｅ この状態では連結部５３が固定部材６０から
外れるので、シヤフト４６は回転自在の状態に
あり、ギヤ４８はギヤ５４の回転に抵抗力を与
えない。又連結部３７は入力部３１を両出力部
３２，３３に連結する位置まで移動しており、
シヤフト５，６は一体に連結されるとともに、
ギヤ２５もシヤフト６に一体に連結されてい
る。従つてギヤ２０はピン１９の周囲で回転す
ることなくキヤリヤ１６と共に公転し、キヤリ
ヤ１６からピン１９を経てギヤ２０に伝わつた
回転力はギヤ２３やギヤ２５を経てシヤフト
５，６に伝わる。

(3) 高速：４輪駆動：デイフアレンシヤル作動、
レバー４２，５７のポジシヨン：Ｄ、Ｅ この状態でも連結部５３が固定部材６０から
外れているので、ギヤ４８はギヤ４５の回転に
抵抗力を与えない。そして連結部３７は図示の
如く入力部３１を出力部３３に連結しており、
ギヤ２５はシヤフト６にのみ連結されている。
従つて車輌が直線走行時等、前輪側タイヤと後
輪側タイヤの回転数が同一の場合、両シヤフト
５，６の回転が同一のため、ギヤ２３とギヤ２
５及びキヤリヤ１６は一体に回転する。又車輌
がステアリング走行時等、前輪側タイヤと後輪
側タイヤの回転差が必要な場合、入力部のキヤ
リヤ１６上の遊星ギヤ２０の作用により、遊星
ギヤ２０と噛合つている前輪駆動ギヤ２３と後
輪駆動ギヤ２５の回転は必要に応じて変化す
る。すなわちプラネタリギヤ機構１５がデイフ
アレンシヤル作用を行う。

(4) 高速：２輪駆動、レバーポジシヨン：Ａ、Ｅ この状態でも連結部５３が固定部材６０から
外れているので、ギヤ４８はギヤ４５の回転に
抵抗力を与えない。そして連結部３７は入力部
３１を出力部３２にのみ連結し、ギヤ２５はシ
ヤフト５にのみ連結される。従つてギヤ２０は
ギヤ２３，２５を介してシヤフト５を駆動し、
シヤフト５はキヤリヤ１６と同一速度で回転す
る。又シヤフト６には回転力は伝わらない。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によると、シヤフト
５の周囲にプラネタリギヤ機構１５を設けるとと
もに、プラネタリギヤ機構１５の作動状態やシヤ
フト５，６の連結状態を制御するドグクラツチ３
０やドグクラツチ５０（ロツク機構）を設け、プ
ラネタリギヤ機構１５を切換え（解除）可能なデ
イフアレンシヤル装置や変速装置として使用でき
るようにしている。又ドグクラツチ３０をギヤ２
５の連結状態制御機構として利用するだけではな
く、シヤフト６の切離し装置としても利用できる
ようにしている。従つて本発明によると、前記
種々の運転条件を選択できるトランスフアー装置
を簡単な構造で安価に製造することができる。

特に、本発明では、上述のロツク機構を構成す
るドグクラツチ５０を次のように構成してプラネ
タリギヤ機構１５に併設している。

すなわち、プラネタリギヤ機構１５のプラネタ
リギヤ２０に、サンギヤ２３及びリングギヤ２５
が噛み合う歯と、補助軸（シヤフト４６）に設け
た補助ギヤ４８と噛み合う歯（ギヤ４７）とを設
け、補助軸４６を両シヤフト５，６と同芯かつそ
れらに対して相対回転自在に配置し、補助軸４６
に上記ドグクラツチ５０（補助ドグクラツチ）を
併設し、補助ドグクラツチ５０に、補助軸４６に
相対回転不能に設けられる補助軸側部材５１と、
静止部材（ハウジング１）に相対回転不能に設け
られる固定部材６０と、上記補助軸側部材５１を
上記固定部材６０に解除可能に連結する連結部５
３とを設けている。

そして、ドグクラツチ５０や補助軸４６は、先
に詳細に説明したように、４輪駆動時の運転速度
を高速と低速とで切り換えるように作用する。す
なわち、それらは、速度切り換え機構を構成して
いるが、その様な速度切り換え機構が、本発明の
上記構成では、プラネタリギヤ機構１５にドグク
ラツチ５０及び補助軸４６を併設するだけで構成
できるので、簡単な構造で速度切り換え機構を構
成できる。

（その他の実施例） 第２図において第１図の各部と同様の部分には
同一符号が付してあり、以下の説明においては第
１図の実施例と相違する点についてのみ主に説明
する。

第２図においてシヤフト５はシヤフト４６から
突出した部分において分割されており、２個の同
芯軸部７０、軸部７１によりシヤフト５が形成さ
れている。軸部７０はシヤフト４６から突出した
先端部の中心に穴を備えており、この穴の内周に
軸部７１に小径先端部がブツシユ７２を介して嵌
合している。

軸部７０，７１の隣設する端部の周囲にはドグ
クラツチ７５が設けてある。ドグクラツチ７５の
一方の環状部材７６は軸部７０の先端部外周にス
プライン嵌合し、他方の環状部材７７は軸部７１
の先端部外周にスプライン嵌合している。部材７
６，７７の外周スプラインには筒状の連結部７８
の内周スプラインが嵌合している。連結部７８は
外周に環状溝７９を備え、溝７９にフオーク８０
が嵌合している。フオーク８０はロツド８１の一
端部に固定されている。ロツド８１の他端部には
２個のポジシヨンＧ、Ｈで切換え可能なレバー８
２が連結されている。

上記構造によると、図示の如くレバー８２をポ
ジシヨンＨに設定した場合、連結部７８は部材７
６，７７を互いに連結し、軸部７０，７１は一体
に連結される。従つてこの状態ではその他のレバ
ー４２，５７に切換えることにより、第１図の実
施例と同様に種々の運転条件を設定することがで
きる。

レバー８２をポジシヨンＧに切換えると、連結
部７８は部材７６から外れる位置までフオーク８
０により移動させられる。これにより軸部７１は
軸部７０から切離され、軸部７１に回転力が伝わ
らない状態になる。この状態でレバー４２，５７
をそれぞれポジシヨンＤ、Ｆに設定すると、運転
状態を高速２輪駆動に設定することができる。す
なわちレバー４２がポジシヨンＤにあることによ
り、入力部３１は出力部３３にのみ連結される。
一方、レバー５７がポジシヨンＦにあることによ
り、シヤフト４６は回転不能に固定され、ギヤ４
８と噛合うギヤ４５及びギヤ２１はピン１９の周
囲を自転し、ギヤ２５はギヤ２０の公転だけでは
なく、ギヤ２０の自転によつても駆動される。従
つてギヤ２５は第１図の高速運転時よりも更に高
速で駆動され、シヤフト５，６の内、シヤフト６
だけが高速で駆動される。

レバー４２，５７，８２のポジシヨンをそれぞ
れＢ、Ｅ、Ｇに設定することにより、中速（第１
図の構造における高速）２輪駆動状態を得ること
ができる。すなわちポジシヨンＥでは連結部５３
が固定部材６０から外れるので、シヤフト４６は
回転自在の状態にあり、ギヤ４８はギヤ４５の回
転に抵抗力を与えない。又ポジシヨンＢでは連結
部３７が入力部３１及び出力部３２，３３を連結
する位置まで移動しており、シヤフト６と軸部７
０は一体に連結されるとともに、ギヤ２５もシヤ
フト６に一体に連結されている。従つてギヤ２０
はピン１９の周囲を回転することなくキヤリヤ１
６と共に公転し、キヤリヤ１６からピン１９を経
てギヤ２０に伝わつた回転力はギヤ２３やギヤ２
５を経てシヤフト６及び軸部７０に伝わる。そし
てポジシヨンＧでは軸部７１が軸部７０から切り
離されているので、軸部７０に伝わつた回転力は
軸部７１に伝わらない。従つてシヤフト６だけが
中速で駆動される。

上記いずれの実施例においてもプラネタリギヤ
４５に歯数の異なるサンギヤ４８（外歯ギヤ）を
噛合わせ、ギヤ４８によるギヤ４５の固定及び解
除によりギヤ２０の回転速度を変更しているが、
この構造に代えて、歯数の異なる内歯リングギヤ
をギヤ４５に噛合わせ、該リングギヤによりギヤ
４５やギヤ２０の車輌に制限を加えるようにする
こともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の断面略図、第２図は別
の実施例の断面略図である。５……前輪駆動用シ
ヤフト、６……後輪駆動用シヤフト、１５……プ
ラネタリギヤ機構、１６……キヤリヤ、１７……
ギヤ（回転力導入部）、２０……プラネタリギヤ、
２３……サンギヤ、２５……リングギヤ、３０…
…ドグクラツチ、３１……入力部、３７……連結
部、４６……シヤフト（補助軸）、４８……補助
ギヤ、５０……ドグクラツチ、５１……補助軸側
部材、５３……連結部材、６０……固定部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 前輪駆動用シヤフトと後輪駆動用シヤフトと
   を同芯に配置し、シヤフトの周囲にプラネタリギ
   ヤ機構を設け、プラネタリギヤ機構のキヤリヤに
   回転力導入部を設け、プラネタリギヤ機構のサン
   ギヤを上記シヤフトの一方に固定し、プラネタリ
   ギヤ機構のリングギヤをドグクラツチの入力部に
   連結し、ドグクラツチの連結部を、上記入力部を
   上記両シヤフトに対して択一的に連結する位置
   と、両シヤフトを互いに連結して上記入力部に対
   して連結を解除する位置とに切換え可能に構成
   し、上記プラネタリギヤ機構のキヤリヤにより支
   持されるプラネタリギヤに、上記サンギヤ及び上
   記リングギヤが噛み合う歯と、補助軸に設けた補
   助ギヤと噛み合う歯とを設け、上記補助軸を上記
   両シヤフトと同芯かつそれらに対して相対回転自
   在に配置し、補助軸に上記ドグクラツチとは別の
   補助ドグクラツチを併設し、該補助ドグクラツチ
   に、補助軸に相対回転不能に設けられる補助軸側
   部材と、静止部材に相対回転不能に設けられる固
   定部材と、上記補助軸側部材を上記固定部材に解
   除可能に連結する連結部とを設けたことを特徴と
   する車輌用トランスフア装置。