JPH0466731B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は自動車の２輪・４輪駆動切換装置に
関する。

（従来の技術とその問題点） 前後輪用の各差動装置のうちの一方、例えば前
輪用差動装置とエンジンとの間にトランスフアク
ラツチを介在させて、このトランスフアクラツチ
のフリー側への切換動作で後輪による２輪駆動
が、またトランスフアクラツチのロツク側への切
換動作で４輪駆動が行われるようにした２輪・４
輪駆動切換装置を備えた自動車では、２輪駆動時
にエンジンから切り離される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、こ
のフリーホイルクラツチの切換動作により２輪駆
動時に前輪用差動装置と前輪とを切り離して動力
損失を低減させるようにしたものが従来より知ら
れている。

ところで、上記トランスフアクラツチがシンク
ロメツシユ式の場合、走行中に２輪駆動から４輪
駆動に切り換えるさい、上記トランスフアクラツ
チのロツク動作は次のようにして行なわれる。す
なわち、第４図ａに示すようにエンジンによつて
回転させられているクラツチ駆動側のスリーブ１
を同図右方へ移動させて、そのスリーブ１と、２
輪駆動時に停止しているクラツチ従動側のスプラ
インホイール２との間に介在するシンクロリング
３に先ず上記スリーブ１を噛み合わせ、ついで上
記シンクロリング３と一体のままスリーブ１をさ
らに第４図ｂに示すようにシフトして、シンクロ
リング３のボス内周面とクラツチ従動側スプライ
ンホイール２のボスのテーパ状外周面とを摩擦接
合させる。こうしてクラツチ従動側スプラインホ
イール２をクラツチ駆動側に同期させてから、ス
リーブ１を第４図ｂよりもさらに右方へ移動させ
て、スリーブ１とスプラインホイール２を噛合さ
せることによつて行われる。

しかしながら上記構成の場合、スリーブ１のシ
フト動作の途中で、シンクロリング３とクラツチ
従動側スプラインホイール２の摩擦接合部におけ
る焼付きなどによりシンクロリング３にステイツ
クが生じると、シンクロリング３とクラツチ従動
側スプラインホイール２の位置関係は例えば第４
図ｂのような状態に固定されてしまい、パワーシ
フトのアクチユエータ推力だけではシンクロリン
グ３のステイツクを解いてスプラインホイール２
側に噛み合せることができず、４輪駆動への切換
えが不能になるという問題を有する。

（発明の目的） この発明は、上記問題を解決するためになされ
たもので、シンクロメツシユ式のトランスフアク
ラツチにおいて、２輪駆動から４輪駆動への切換
途中でシンクロリングのステイツクが生じた場合
であつても、有効にステイツクを解消し、４輪駆
動への切換えを円滑に行うことのできる自動車の
２輪・４輪駆動切換装置を提供することを目的と
する。

（目的を達成するための手段） この発明は、前、後輪用の各差動装置のうち一
方の差動装置と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るととも
に、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、上記トランスフアクラツチのロツク側への
変位センサで検出し、このセンサの検出信号に基
づき上記フリーホイルクラツチをロツク側へ動作
させて２輪駆動から４輪駆動へ切り換えるように
した自動車の２輪・４輪換動切換装置であつて、
上記目的を達成するために、上記トランスフアク
ラツチの断接用スリーブがクラツチ従動側ギアに
噛合する前にフリーホイルクラツチがロツクされ
るべく、断接用スリーブがクラツチ従動ギア噛合
開始位置到達前に、断接用スリーブのロツク側へ
の変位を検出して検出信号を出力するよう上記セ
ンサの配置を設定している。これにより、４輪駆
動への切換えの途中で、トランスフアクラツチの
シンクロリングがクラツチ従動側ギアとの間でス
テイツクを生じても、上記センサの検出信号で上
記フリーホイルクラツチがロツク側へ切り換えら
れることによつて、車輪側からクラツチ従動側ギ
アに伝えられる回転とクラツチ駆動側との回転差
により上記シンクロリングのステイツクを解き、
４輪駆動への切換えが円滑に行えるようにしてい
る。

（実施例） 第１図はこの発明の一実施例である自動車の２
輪・４輪駆動切換装置の全体の概略図を示し、第
２図はトランスフアクラツチおよびその付近の機
構の縦断面図を示す。

第１図において、エンジン４は変速装置５、後
輪出力軸６を経て後輪用差動装置７に連結され、
上記後輪用出力軸６には前輪用駆動ギア８が回転
自在に設けられている。

一方、上記前輪用駆動ギア８と同じ歯数の前輪
用出力ギア９が前輪用出力軸１０に設けられ、こ
の前輪用出力ギア９はチエーン１１を介して上記
前輪用駆動ギア８に連結されている。上記後輪用
出力軸６と前輪用駆動ギア８の軸部にはそれぞれ
クラツチ駆動側ギアとしてのスプラインホイール
１２とクラツチ従動側ギアとしてのスプラインホ
イール１３が形成され、これらスプラインホイー
ル１２，１３間にはシフト動作してこれらの間を
断接するスリーブ１４と、スプラインホイール１
３のボス１３ａ（第２図に示す）のテーパ状外周
面に摩擦接合しうる内周面を有するシンクロリン
グ１５とが設けられ、上記スプラインホイール１
２，１３、スリーブ１４、シンクロリング１５に
よりトランスフアクラツチ１６が構成されてい
る。上記変速装置５は、エンジン４の動力を受け
る入力軸１７と、上記後輪用出力軸６に対応して
設けられる変速軸１８を有している。そして、上
記入力軸１７に入力ギア１９が回転自在に設けら
れ、この入力ギア１９に噛合する第１減速ギア２
０が変速軸１８に固着されている。また変速軸１
８には第２減速ギア２１が固着され、この第２減
速ギア２１に噛合する出力ギア２２が前輪用駆動
ギア８の軸部に固着されている。入力軸１７には
その軸方向にシフト自在な変速用スリーブ２３が
設けられる一方、入力軸１７と入力ギア１９の軸
部にはそれぞれスプラインホイール２４，２５が
形成され、変速用スリーブ２３のシフトにより入
力ギア１９と入力軸１７とを接続し、あるいは入
力軸１７と後輪出力軸６とを直結するように構成
されている。そして、上記変速装置５、トランス
フアクラツチ１６などにより、エンジン４の動力
を高速や低速に切り換えて後輪２６，２６′のみ
に伝達し、あるいは後輪２６，２６′および前輪
２７，２７′に伝達するトランスフア２８が構成
されている。このトランスフア２８を介して前輪
用出力軸１０に伝達されるエンジン４の動力は前
輪用差動装置２９を介して前輪２７，２７′に伝
達される。

一方、上記エンジン４の吸気側には気化器３０
が連結され、この気化器３０には過給機３１が連
結されている。この過給機３１にはエンジン４の
排気エネルギによつて駆動されるタービン３２
と、このタービン３２に直結されて吸気を加圧す
る圧縮機３３を有し、圧縮機３３と上記気化器３
０との間にはサージタンク３４が介装されてい
る。

前記したトランスフアクラツチ１６のスリーブ
１４にはダイアフラム式トランスフアアクチユエ
ータ３５が連結されている。このトランスフアア
クチユエータ３５内において、ダイアフラムで仕
切られた一方の分室３５ａは第１開閉弁３６に連
通させてある。この第１開閉弁３６は３ポート２
ポジシヨンの電磁弁からなり、そのソレノイドを
オフにした状態を実線で示し、オンにした状態を
仮想線で示す。この第１開閉弁３６の第２のポー
トはチエツク弁３７を介して前記気化器３０の下
流側に接続され、第３のポートはフイルタ３８を
介して大気側に開放されている。また上記トラン
スフアアクチユエータ３５の他方の分室３５ｂは
第２開閉弁３９に連通させてある。この第２開閉
弁３９も３ポート２ポジシヨンの電磁弁からな
り、そのソレノイドをオフにした状態を実線で示
し、オンにした状態を仮想線で示す。この場合も
第２のポートは気化器３０の下流側に接続され、
第３のポートは大気側に開放されている。そして
上記第１開閉弁３６、第２開閉弁３９のソレノイ
ドはともに、パワーシフトスイツチ４０の4WD
切換接点４０ａを介して第１の電源４１に接続さ
れている。

一方、前記した前輪用差動装置２９のデフサイ
ドギア４２の軸部と前車軸４３との間には、これ
らを断接するフリーホイルクラツチ４４が設けら
れている。このフリーホイルクラツチ４４にはダ
イアフラム式フリーホイルアクチユエータ４５が
連結されている。このフリーホイルアクチユエー
タ４５内において、ダイアフラムで仕切られた一
方の分室４５ｂは第３開閉弁４６に連通させてあ
る。この第３開閉弁４６も３ポート２ポジシヨン
の電磁弁からなり、そのソレノイドをオフにした
状態を実線で示し、オンにした状態を仮想線で示
す。この第３開閉弁４６の第２のポートもチエツ
ク弁３７を介して前記気化器３０の下流側に接続
され、第３のポートはフイルタ３８を介して大気
側に開放されている。また上記フリーホイルアク
チユエータ４５の他方の分室４５ａは前記した第
１開閉弁３６に連通させてある。

前記したトランスフアクラツチ１６の近傍に
は、このトランスフアクラツチ１６のスリーブ１
４が後輪用出力軸６側のスプラインホイール１２
と前輪用駆動ギア８側のスプラインホイール１３
とに噛合するシフト位置、すなわち４輪駆動時の
シフト位置へ変位するのを検出してオン動作する
ポジシヨンスイツチ４７が配置されている。この
ポジシヨンスイツチ４７の位置は、第３図に示す
ようにスリーブ１４がシンクロリング１５と噛合
を開始する時点Ａから、スリーブ１４が前輪用駆
動ギア８側のスプラインホイール１３と噛合を開
始する時点Ｂまでの途中の区間Ｔでスリーブ１４
を検出してオン動作するように設定されている。
そして、前記した第３開閉弁４６のソレノイドが
上記ポジシヨンスイツチ４７を介して第２の電源
４８に接続されている。

つぎに、上記構成のもとでの２輪・４輪駆動の
切換動作について説明する。

第１図に実線で示すように、パワーシフトスイ
ツチ４０が2WD切換接点４０ｂ側に設定されて
いる状態では、第１開閉弁３６、第２開閉弁３９
のソレノイドはともにオフ（実線で示す状態）と
なる。このため、トランスフアアクチユエータ３
５の一方の分室３５ａは気化器３０下流側に開放
され、トランスフアクラツチ１６のスリーブ１４
は、同図に実線で示すようにクラツチ駆動側のス
プラインホイール１２とクラツチ従動側のスプラ
インホイール１３との間を切り離したシフト位置
に置かれる。したがつて、エンジン４の動力は、
変速装置５、後輪用出力軸６、後輪用差動装置７
を経て後輪２６，２６′に伝達され、前輪用差動
装置２９側には伝達されない。すなわち、後輪２
６，２６′による２輪駆動が行われる。なお、こ
のとき変速用スリーブ２３は第１図に実線で示す
位置に設定される。

一方、この状態のときポジシヨンスイツチ４７
はスリーブ１４の４輪駆動側への変位を検出しな
いのでオフとなつており、第３開閉弁４６のソレ
ノイドもオフ（実線で示す状態）となつている。
このため、フリーホイルアクチユエータ４５の分
室４５ｂは大気側に開放される一方、第１開閉弁
３６が前記したように気化器３０下流側に連通し
ているので一方の分室４５ａは負圧となり、フリ
ーホイルクラツチ４４は第１図に実線で示すよう
に前輪用差動装置２９のデフサイドギア４２と前
車軸４３との間を切り離したシフト位置に置かれ
る。

つぎに、パワーシフトスイツチ４０を第１図に
仮想線で示すように4WD切換接点４０ａ側に切
換接続すると、第１開閉弁３６、第２開閉弁３９
のソレノイドはともにオン（仮想線で示す状態）
となり、トランスフアクチユエータ３５の分室３
５ａが大気圧に、また分室３５ｂが負圧に切り換
わつて、トランスフアクラツチ１６のスリーブ１
４は同図に仮想線で示すようにクラツチ駆動側の
スプラインホイール１２とクラツチ従動側のスプ
ラインホイール１３にまたがつて噛合するシフト
位置に変位する。この動作では、スリーブ１４が
先ず第２図に示すシンクロリング１５と噛合し、
スリーブ１４と一体となつてさらにシフトする上
記シンクロリング１５のボス部内周面とスプライ
ンホイール１３側のボス１３ａのテーパ状外周面
との摩擦接合により、それまでの２輪駆動時に停
止状態に置かれているスプラインホイール１３側
がクラツチ駆動側と同期回転し、この同期状態の
もとでスリーブ１４がスプラインホイール１３に
噛合する。

この切換動作の途中で、ポジシヨンスイツチ４
７はスリーブ１４の４輪駆動側への変位を検出し
てオン動作するため、第３開閉弁４６のソレノイ
ドがオン（第１図に仮想線で示す状態）となり
（第１開閉弁３６のソレノイドはパワーシフトス
イツチ４０の切換操作により先にオンしている）、
フリーホイルアクチユエータ４５の分室４５ａが
大気圧に、また分室４５ｂが負圧に切り換わり、
フリーホイルクラツチ４４は第１図に仮想線で示
すように変位して前輪用差動装置２９のデフサイ
ドギア４２と前車輪４３との間を接続する。そこ
で、このとき上記シンクロリング１５にスプライ
ンホイール１３との摩擦接合部でステイツクが生
じても、前輪２７，２７′の回転が前輪用差動装
置２９、前輪用出力側１０、前輪用出力ギア９、
チエーン１１を経て上記スプラインホイール１３
に伝達されるため、この回転とクラツチ駆動側で
あるシンクロリング１５との回転差により、シン
クロリング１５がステイツク状態から解放され、
スリーブ１４は容易にシフトしてスプラインホイ
ール１３側に噛合し４輪駆動状態に切り換わる。

なお、この４輪駆動において、変速用スリーブ
２３が第１図に実線で示す位置に設定されている
ときには、エンジン４の動力は入力軸１７より直
接後輪用出力軸６および前輪用駆動ギア８に伝達
されて高速駆動となるのに対し、変速用スリーブ
２３が同図に仮想線で示す位置に設定されている
ときには、エンジン４の動力は入力軸１７より入
力ギア１９、第１減速ギア２０、変速軸１８、第
２減速ギア２１、出力ギア２２を経て後輪出力軸
６および前輪用駆動ギア８に伝達されて低速駆動
となる。

（発明の効果） 以上のように、この発明の自動車の２輪・４輪
駆動切換装置によれば、走行中に２輪駆動から４
輪駆動に切り換えるさい、トランスフアクラツチ
におけるシンクロリングにクラツチ従動側ギアと
の間でステイツクが生じても、２輪駆動時にフリ
ー状態に設定されていたフリーホイルクラツチが
上記切換えの途中でロツク側に切り変わるため、
車輪の回転が上記クラツチ従動側ギアに伝達さ
れ、その回転とクラツチ駆動側との回転差により
上記シンクロリングのステイツクが解かれ、切換
不能に陥ることなく４輪駆動への切換えを円滑に
行うことができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例である自動車の２
輪・４輪駆動切換装置の全体の概略図、第２図は
そのトランスフアの部分を示す縦断面図、第３図
はポジシヨンスイツチの検出動作点の設定の説明
図、第４図ａ，ｂは従来例におけるトランスフア
クラツチの動作を示す説明図である。 ４……エンジン、７……後輪用差動装置、１２
……スプラインホイール、１３……スプラインホ
イール、１４……スリーブ、１５……シンクロリ
ング、１６……トランスフアクラツチ、２９……
前輪用差動装置、４４……フリーホイルクラツ
チ、４７……ポジシヨンスイツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 前後輪用の各差動装置のうちの一方の差動装
   置と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るとともに、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、上記
   トランスフアクラツチのロツク側への変位をセン
   サで検出し、このセンサの検出信号に基づき上記
   フリーホイルクラツチをロツク側へ動作させて２
   輪駆動から４輪駆動へ切り換えるようにした自動
   車の２輪・４輪駆動切替装置において、 上記トランスフアクラツチの断接用スリーブが
   クラツチ従動側ギアに噛合する前にフリーホイル
   クラツチがロツクされるべく、断接用スリーブが
   クラツチ従動側ギア噛合開始位置到達前に、断接
   用スリーブのロツク側への変位を検出して検出信
   号を出力するよう上記センサが配置されてなるこ
   とを特徴とする自動車の２輪・４輪駆動切換装
   置。