JPH038969B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、４輪駆動への切換操作時にクラツ
チの接続操作が円滑にできるようにした自動車の
２輪、４輪駆動切換装置に関する。

（従来の技術） 例えば雪道において安定した走行を確保するな
どのために４輪駆動ができるようにした自動車に
おいては、従来、エンジンで駆動される前、後輪
用の各差動装置のうち例えば前輪用差動装置とこ
のエンジンとの間にトランスフアクラツチが介在
されたものがある。そして、この場合には、トラ
ンスフアクラツチを切断動作させれば後輪のみが
駆動し、同上トランスフアクラツチを接続動作さ
せれば前、後輪の４輪が共に駆動される（例え
ば、特開昭59−114132号公報）。

また、上記構成において、２輪駆動時の動力損
失を低減させるため、前輪用差動装置と前輪との
間にフリーホイルクラツチを介在させたものがあ
る。即ち、このフリーホイルクラツチを切断動作
させると、上記前輪用差動装置が空転することに
よつて、この差動装置からトランスフアクラツチ
に至る間の、例えばこの差動装置のリングギヤや
推進軸など動力伝達系の無用な空転が防止され、
これによつて動力損失が低減される。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記トランスフアクラツチがシンク
ロメツシユ式とされた場合で、走行中に２輪駆動
から４輪駆動へ切り換えるため上記各クラツチを
接続動作させようとする際には、この接続動作
は、まず、エンジンによつて回転されているクラ
ツチ駆動側と、２輪駆動時には回転が停止されて
いたクラツチ従動側とを摩擦接合により同期さ
せ、その後に、これら駆動側と従動側とを噛合さ
せることによつて行われる。

しかしながら、寒冷地などのように外気温度が
低い場合には例えば差動装置における潤滑油の粘
度が高く、よつて、上記クラツチ従動側に連なる
差動装置のリングギヤが同上差動装置内の潤滑油
を撹幤する際の抵抗が大きくなるため、クラツチ
の駆動側と従動側とを同期させることが困難とな
る。

このことから、上記従来構成では、外気温度の
低い場合にはトランスフアクラツチの接続動作を
円滑にすることができず、よつて、２輪駆動から
４輪駆動への切換操作が煩雑になるという不都合
を生じることがある。

（発明の目的） この発明は、上記のような事情に注目してなさ
れたもので、寒冷地などの潤滑油の温度が低く、
そのため潤滑油の粘度が高いことによつてクラツ
チ従動側の回転時の抵抗が大きい場合でも、クラ
ツチの接続動作が円滑にできるようにして２輪駆
動から４輪駆動への切換操作が容易になされるよ
うにすることを目的とする。

（発明の構成） 上記目的を達成するためのこの発明の特徴とす
るところは、シンクロメツシユ式クラツチである
トランスフアクラツチと、フリーホイルクラツチ
とを設けた自動車の２輪、４輪駆動切換装置にお
いて、差動装置などの潤滑油温度が所定温度以下
に下つたときに、上記両クラツチのうちいずれか
一方のクラツチを接続動作させ、これによつて他
方のクラツチの駆動側と従動側とをこのクラツチ
の接続動作に備えて同期させておくようにした点
にある。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面により説明す
る。

１は自動車で、この自動車１は駆動装置２と、
この駆動装置２により駆動される前輪装置３およ
び後輪装置４を有している。

上記駆動装置２はエンジン６を有し、このエン
ジン６の吸気側に気化器７が連結され、この気化
器７に過給機８が連結される。この過給機８は上
記エンジン６の排気エネルギによつて駆動される
タービン９と、このタービン９に直結されて吸気
を加圧する圧縮機１０を有し、圧縮機１０と上記
気化器７との間にはサージタンク１１が介在され
る。

前記前輪装置３について説明すると、１３，１
３′は前輪で、この各前輪１３，１３′には左右一
対の前車軸１４，１４′がそれぞれ連結される。
また、この前車軸１４，１４′の間には前輪用差
動装置１５が設けられる。この前輪用差動装置１
５は公知のもので、入力側であるドライブピニオ
ン１６や、出力側である左右一対のデフサイドギ
ヤ１７，１７′、また、これらデフサイドギヤ１
７，１７′と同軸上で回転し上記ドライブピニオ
ン１６に噛合するリングギヤ１８を有し、これら
各ギヤは潤滑油に油浴されている。

前記後輪装置４について説明すると、この後輪
装置４は上記前輪装置３と同様に左右一対の後輪
１９，１９′、後車軸２０，２０′および後輪用差
動装置２１で構成され、この後輪差動装置２１は
ドライブピニオン２２を有している。

上記エンジン６と前、後輪用差動装置１５，２
１とはトランスフア２４を介して連結される。こ
のトランスフア２４はエンジン６の動力を高速や
低速に切り換えてこれを後輪１９，１９′のみに
伝達し、もしくはこれに加えて前輪１３，１３′
にも伝達する。

上記トランスフア２４をより具体的に説明す
る。

このトランスフア２４はエンジン６の動力を受
ける入力軸２５と、前輪用推進軸２６を介して前
輪用差動装置１５のドライブピニオン１６に連結
される前輪用出力軸２７と、後輪用推進軸２８を
介して後輪用差動装置２１のドライブピニオン２
２に接続され上記入力軸２５と同軸上に設けられ
る後輪用出力軸２９とを有している。

また、上記トランスフア２４は変速装置３１を
有している。この変速装置３１は上記入力軸２５
と後輪用出力軸２９に対応して設けられる変速軸
３２を有している。そして、上記入力軸２５に入
力歯車３３が遊転自在に設けられ、この入力歯車
３３に噛合するように上記変速軸３２に第１減速
歯車３４が支持される。また、同上変速軸３２に
第２減速歯車３５が支持され、この第２減速歯車
３５に噛合するように上記後輪用出力軸２９に出
力歯車３６が遊転自在に設けられる。

上記入力軸２５には係合子３８が軸方向摺動自
在に設けられる。この係合子３８はその軸方向移
動で、入力軸２５と後輪用出力軸２９を直結さ
せ、もしくは入力軸２５と入力歯車３３と接続さ
せる。３９はチエーン伝動手段で、このチエーン
伝動手段３９は出力歯車３６と前輪用出力軸２７
を連結させている。

また、上記後輪用出力軸２９から出力歯車３６
への動力伝達を断接する公知のシンクロメツシユ
式クラツチであるトランスフアクラツチ４０を設
けられる。上記各ギヤ等３３〜４０は潤滑油に油
浴されている。

そして、図中実線で示すように上記係合子３８
を操作して入力軸２５と後輪用出力軸２９を接続
させ、かつ、トランスフアクラツチ４０を操作し
て後輪用出力軸２９と出力歯車３６とを切断する
と、エンジン６の動力が高速で後輪用差動装置２
１を介し後輪１９，１９′のみに伝達される。即
ち、これは高速の２輪駆動状態とされる。

同上係合子３８を操作して入力軸２５と後輪用
出力軸２９を接続させ（図示実線図示）、かつ、
トランスフアクラツチ４０を操作して後輪用出力
軸２９と出力歯車３６とを接続させると（図中二
点鎖線図示）、エンジン６の動力が高速で後輪用
差動装置２１を介して後輪１９，１９′に伝達さ
れ、かつ、同上エンジン６の動力が前輪用差動装
置１５を介し前輪１３，１３′に伝達される。即
ち、これは高速の４輪駆動状態とされる。

また、図中二点鎖線で示すように同上係合子３
８を操作して入力軸２５と入力歯車３３と接続さ
せ、かつ、トランスフアクラツチ４０を操作して
後輪用出力軸２９と出力歯車３６とを接続させる
と、まず、入力軸２５の動力が各歯車３３〜３６
で減速され、この減速された動力が前、後輪用差
動装置１５，２１を介して前、後輪１３，１９に
伝達される。即ち、これは低速の４輪駆動状態と
される。

上記トランスフアクラツチ４０を断接操作する
ためのダイアフラム式トランスフアアクチユエー
タ４２が設けられる。このトランスフアアクチユ
エータ４２内においてダイアフラムで仕切られた
一方の室４２ａは第１開閉弁４３を介して大気側
に連通される。この第１開閉弁４３は３ポート２
ポジシヨンの電磁弁とされ、ソレノイドをオフ
（OFF）とした状態を実線で示し、ソレノイドを
オン（ON）とした状態を二点鎖線で示してい
る。この第１開閉弁４３において上記一方の室４
２ａと大気側とにそれぞれ接続されるポート以外
の第３のポートはチエツク弁４４を介して前記気
化器７の下流側、即ち、エンジン６の吸気負圧の
大きいところに接続される。

また、上記トランスフアアクチユエータ４２の
他方の室４２ｂは第２開閉弁４６を介して大気側
に連通される。この第２開閉弁４６は上記第１開
閉弁４３と同構成で、その第３のポートは気化器
７の下流側に接続される。

そして、常時は第１開閉弁４３がオンとされて
おり、上記トランスフアアクチユエータ４２の一
方の室４２ａはこの第１開閉弁４３により気化器
７の下流側に連通されて負圧にされる。また、第
２開閉弁４６はオフとされており、同上トランス
フアアクチユエータ４２の他方の室４２ｂは第２
開閉弁４６により大気側に連通されており、これ
らの差圧によりトランスフアアクチユエータ４２
が作動させられている。そして、このトランスフ
アアクチユエータ４２に連動してトランスフアク
ラツチ４０は後輪用出力軸２９から出力歯車３６
への動力伝達を切断する（図中実線図示）。この
ようにすれば、前記したような２輪駆動状態を得
ることができる。

また、上記とは逆に第１開閉弁４３をオフと
し、第２開閉弁４６をオンすれば、上記とは逆に
トランスフアアクチユエータ４２の一方の室４２
ａは大気側に連通され、他方の室４２ｂは気化器
７の下流側に接続されて負圧とされ、これらの差
圧によりトランスフアアクチユエータ４２が作動
させられる。そして、このトランスフアアクチユ
エータ４２に連動してトランスフアクラツチ４０
は後輪用出力軸２９と出力歯車３６とを接続する
（図中二点鎖線図示）。このようにすれば、前記し
たような４輪駆動状態を得ることができる。

一方、上記前車輪１４とデフサイドギヤ１７と
の間にはフリーホイルクラツチ４７が介在され
る。このフリーホイルクラツチ４７は公知のドグ
式クラツチでデフサイドギヤ１７から前車輪１４
への動力伝達を断接する。上記２輪駆動時にこの
フリーホイルクラツチ４７を切断動作させると、
走行により前輪１３，１３′が回転していても前
輪用差動装置１５は空転するため、ドライブピニ
オン１６やリングギヤ１８、また、前輪用推進軸
２６が無用に回転することは防止される。

また、上記フリーホイルクラツチ４７を操作す
るためのダイアフラム式フリーホイルアクチユエ
ータ４８が設けられる。このフリーホイルアクチ
ユエータ４８内においてダイアフラムで仕切られ
た一方の室４８ａは前記第１開閉弁４３を介して
大気側に接続される。また、上記フリーホイルア
クチユエータ４８の他方の室４８ｂも第３開閉弁
５０を介して大気側に接続される。この第３開閉
弁５０は前記第１開閉弁４３と同構成の３ポート
２ポジシヨンの電磁弁とされる。この第３開閉弁
５０において上記他方の室４８ｂと大気側とにそ
れぞれ接続されるポート以外の第３のポートは上
記気化器７の下流側に接続される。

そして、常時は第１開閉弁４３がオンとされて
おり、上記フリーホイルアクチユエータ４８の一
方の室４８ａはこの第１開閉弁４３により気化器
７の下流側に連通されて負圧にされる。また、第
３開閉弁５０はオフとされており、同上フリーホ
イルアクチユエータ４８の他方の室４８ｂは第３
開閉弁５０により大気側に連通されており、これ
らの差圧によりフリーホイルアクチユエータ４８
が作動させられている。そして、このフリーホイ
ルアクチユエータ４８に連動してフリーホイルク
ラツチ４７は前車軸１４とデフサイドギヤ１７を
切断する（図中実線図示）。

また、上記とは逆に第１開閉弁４３をオフと
し、第３開閉弁５０をオンすれば、フリーホイル
アクチユエータ４８の一方の室４８ａは大気側に
連通され、他方の室４８ｂは気化器７の下流側に
接続されて負圧とされ、これらの差圧によりフリ
ーホイルアクチユエータ４８が作動させられる。
そして、このフリーホイルアクチユエータ４８に
連動してフリーホイルクラツチ４７は前車軸１４
とデフサイドギヤ１７とを接続する（図中二点鎖
線図示）。

次に、２輪駆動状態と４輪駆動状態とを切り換
えるための電気的な装置につき説明する。

５２は第１電源で、この第１電源５２に切換ス
イツチ５３が接続される。この切換スイツチ５３
は２輪駆動と４輪駆動とを選択するためのスイツ
チで、２輪駆動用接点５３ａと４輪駆動用接点５
３ｂとを有している。そして、上記２輪駆動用接
点５３ａには第１開閉弁４３が接続される。

一方、トランスフアクラツチ４０が後輪用出力
軸２９と出力歯車３６とを接続し後輪１９，１
９′に加えて前輪１３，１３′を駆動させるとき、
このトランスフアクラツチ４０の動作を検出する
検出手段であるリミツトスイツチ５５が設けられ
る。そして、前記第３開閉弁５０はこのリミツト
スイツチ５５を介して第２電源５６に接続され
る。

また、４輪駆動用接点５３ｂには第２開閉弁４
６が接続される。

次に、上記構成により２輪駆動と４輪駆動とを
切り換える場合の作用を説明する。

上記切換スイツチ５３を２輪駆動用接点５３ａ
に切り換えると、第１開閉弁４３がオンされ、第
２開閉弁４６がオフされる。このため、トランス
フアアクチユエータ４２が気化器７下流側の負圧
によつて作動させられ、後輪用出力軸２９と出力
歯車３６が切断させられる。これによつて、後輪
１９，１９′のみにエンジン６の動力が伝達され、
２輪駆動が与えられる（図中実線図示）。

上記の場合、リミツトスイツチ５５はオフされ
ているため、第３開閉弁５０もオフとされる。こ
のため、フリーホイルアクチユエータ４８が気化
器７下流側の負圧によつて作動させられ、前車軸
１４とデフサイドギヤ１７が切断させられてい
る。

次に、上記２輪駆動状態から切換スイツチ５３
を４輪駆動用接点５３ｂに切り換えると、まず、
第１開閉弁４３がオフされ、一方、第２開閉弁４
６がオンとされる。すると、トランスフアアクチ
ユエータ４２が作動してトランスフアクラツチ４
０が後輪用出力軸２９と出力歯車３６を接続させ
る。このとき、トランスフアクラツチ４０が接続
状態になつたことによつてリミツトスイツチ５５
がオンし、これによつて第３開閉弁５０がオンさ
れ、フリーホイルアクチユエータ４８が気化器７
下流側の負圧によつて作動してフリーホイルクラ
ツチ４７が前車軸１４とデフサイドギヤ１７を接
続させる。

上記構成において、後輪用差動装置１５などの
潤滑油温度が所定以下に下つたときに、上記トラ
ンスフアクラツチ４０とフリーホイルクラツチ４
７のうちいずれか一方のクラツチを接続動作させ
るための装置が設けられる。

以下、この装置について説明する。

５７は温度スイツチで、この温度スイツチ５７
は後輪用差動装置１５の潤滑油温度を検出するよ
うに設けられる。上記温度スイツチ５７は＋５℃
から−５℃までの温度範囲で次のようなヒステリ
シスを有している。即ち、潤滑油温度が−５℃以
下に下がるとこの温度スイツチ５７がオンし、次
に、これから温度が上昇して＋５℃になるまでこ
のオンの状態が維持され、この＋５℃を越えると
オフとなる。また、再び温度が降下するときには
−５℃までオフの状態が維持される。この場合、
温度スイツチ５７はトランスフア２４などの潤滑
油温度を検出するものであつてもよい。

また、５８はリレー、５９はこのリレー５８の
コイルで、このリレー５８にはコイル５９をオン
とした場合にオンとなる常開式のＡ接点５８ａ
と、同上コイル５９をオンとした場合にオフとな
る常閉式のＢ接点５８ｂとが設けられる。

前記２輪駆動用接点５３ａには上記リレー５８
のコイル５９と上記温度スイツチ５７とが直列に
接続されると共に、これらコイル５９と温度スイ
ツチ５７の間には、常時はオンされているが必要
に応じて両者の接続を解除する解除スイツチ６０
が介在される。そして、第１開閉弁４３と２輪駆
動用接点５３ａとの間には上記Ｂ接点５８ｂが介
在され、第３開閉弁５０と２輪駆動用接点５３ａ
との間には上記Ａ接点５８ａが介在される。

そして、前記した２輪駆動状態のときに、即
ち、２輪駆動用接点５３ａをオンとした状態のと
きに、温度が下つて温度スイツチ５７がオンする
と、コイル５９が励磁されてＢ接点５８ｂがオフ
とされ、同時にＡ接点５８ａがオンとされる（図
中二点鎖線図示）。このため、第１開閉弁４３が
オフ、第３開閉弁５０がオンとされ、これによる
フリーホイルアクチユエータ４８の作動でフリー
ホイルクラツチ４７が接続動作させられる。

一方、上記の場合、第１開閉弁４３と第２開閉
弁４６は共にオフであるため、トランスフアアク
チユエータ４２の両室４２ａ，４２ｂは共に大気
側に連通させられてトランスフアクラツチ４０の
切断状態が保たれる。

上記のようにフリーホイルクラツチ４７が接続
動作をすると、走行中には左右前輪１３，１３′
が同方向に回転することからドライブピニオン１
６が回転し、これに伴つて前輪用推進軸２６、前
輪用出力軸２７およびチエーン伝動手段３９を介
して出力歯車３６が回転することとなる。一方、
入力軸２５はエンジン６により駆動されているた
め、これら入力軸２５と出力歯車３６とは同期す
ることとなる。従つて、この状態から２輪駆動用
接点５３ａを４輪駆動用接点５３ｂに切り換える
と、トランスフアクラツチ４０は円滑に接続動作
をすることとなる。

なお、上記の場合、Ａ接点５８ａを第３開閉弁
５０に接続することに代えてこのＡ接点５８ａを
第２開閉弁４６に接続してもよい（図中一点鎖線
図示）。

この構成によれば、２輪駆動用接点５３ａをオ
ンとした状態のときに温度が下つて温度スイツチ
５７がオンすると、コイル５９が励磁されてＢ接
点５８ｂがオフとされ、同時にＡ接点５８ａがオ
ンとされる（図中二点鎖線図示）。このため、第
１開閉弁４３がオフ、第２開閉弁４６がオンさ
れ、これによるトランスフアアクチユエータ４２
の作動でトランスフアクラツチ４０が接続動作さ
せられる。また、このトランスフアクラツチ４０
の接続動作でリミツトスイツチ５５がオンし、こ
れによつて第３開閉弁５０がオンし、上記トラン
スフアクラツチ４０の接続動作に続いてフリーホ
イルアクチユエータ４８の作動でフリーホイルク
ラツチ４７が接続動作され、この結果、２輪駆動
状態となる。

上記のようにトランスフアクラツチ４０が接続
動作をすれば、チエーン伝動手段３９や前輪用推
進軸２６を介しドライブピニオン１６やリングギ
ヤ１８が駆動され、これに伴い各デフサイドギヤ
１７が走行速度に見合う回転数で同方向に回転す
ることとなる。一方、前輪１３に接続された前車
軸１４は走行速度に見合うように回転しているた
め、フリーホイルクラツチ４７の上記接続動作は
円滑に行われる。

（発明の効果） この発明によれば、シンクロメツシユ式クラツ
チであるトランスフアクラツチと、フリーホイル
クラツチとを設けた自動車の２輪、４輪駆動切換
装置において、差動装置などの潤滑油温度が所定
温度以下に下つたときに、上記両クラツチのうち
いずれか一方のクラツチを接続動作させ、これに
よつて他方のクラツチの駆動側と従動側とをこの
クラツチの接続動作に備えて同期させておくよう
にしたため、寒冷地などで潤滑油の温度が低く、
そのため潤滑油の粘度が高いことによりクラツチ
従動側の回転時の抵抗が大きい場合でも、２輪駆
動走行中に４輪駆動へ切り換えるためのクラツチ
の接続動作は円滑にすることができる。従つて、
２輪駆動から４輪駆動への切換操作は容易にする
ことができる。しかも、この場合、一方のクラツ
チの駆動側と従動側とを同期させるための他方の
クラツチの接続動作は潤滑油が所定温度以下にな
つたときに自動的になされるため、上記４輪駆動
への切換操作は極めて容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示す全体図である。 １……自動車、６……エンジン、１３，１３′
……前輪、１５……前輪用差動装置、１９，１
９′……後輪、２１……後輪用差動装置、４０…
…トランスフアクラツチ、４７……フリーホイル
クラツチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジンで駆動される前、後輪用の各差動装
   置のうち一方の差動装置とこのエンジンとの間に
   シンクロメツシユ式のトランスフアクラツチを介
   在させ、かつ、上記一方の差動装置と、この差動
   装置に連結される車輪との間にフリーホイルクラ
   ツチを介在させた自動車の２輪、４輪駆動切換装
   置において、上記一方の差動装置内などの潤滑油
   温度が所定温度以下に下つたときに、上記両クラ
   ツチのうちいずれか一方のクラツチを接続動作さ
   せるようにしたことを特徴とする自動車の２輪、
   ４輪駆動切換装置。