JPH0478620A

JPH0478620A - ４輪駆動用駆動力配分機構の構造

Info

Publication number: JPH0478620A
Application number: JP7128390A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Sawase; 薫澤瀬; Masaki Goto; 正樹後藤; Shunzo Tanaka; 田中　俊三; Kenichiro Shinada; 品田　健一郎
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1990-03-20
Filing date: 1990-03-20
Publication date: 1992-03-12

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、所謂フルタイム４輪能動自動車に用いて好適
の４輪鄭動用駆動力配分機構に関し、特に、その構成部
分をユニット構造としうる４輪廃動用駆動力配分機構の
構造に関する。

［従来の技術］所謂フルタイム４輪駆動の自動車において、その４１％
動用駆動力配分機構には、一般に、エンジンからの駆動
力を前輪側と後輪側とに適当に配分するためにセンタデ
ィファレンシャル（以下、適宜センタデフと省略する）
と、このセンタデフでの差動を制限する差動制限機構が
設けられている。

かかる４輪駆動用翻動力配分機構としては、例えば第４
図に示すようなものが開示されている。

第４図において、符号４′はトルクコンバータ、６′は
自動変速機、８′は自動変速機の出力軸。

１２′はセンタデフ、２８′はセンタデフの差動制限機
構、１４′は前輪用の差動歯車装置（デフ）１５′はベ
ベルギヤ機構、２０′はプロペラシャフトである。

エンジンの駆動出力は、トルクコンバータ４′から自動
変速機６′を経て、出力軸８′から歯車機構１１１　′
、１０ａ　’を介して中間軸１０Ａ′に伝達され、歯車
機構１０ｂ’、１１３′を通じて４輪駆動用駆動力配分
機構へ伝達される。

４輪駆動用駆動力配分機構は、自動変速機６′からの入
力部と、センタデフ１２′と、差動制限機構２８′と、
前輪及び後輪への出力部とをそなえている。

入力部は、中間軸１０Ａ′側と噛合する入力歯車１１３
′と、この入力歯車１１３′とセンタデフ１２′のピニ
オン支持部２０６とを接続する中空軸２１１，２１２等
から構成される。

センタデフ１２′は、ベベルギヤを組み合わせたタイプ
のものであり、ピニオン支持部２０６に設けられたピニ
オン２０１と、このピニオン２０１に噛合する後輪駆動
用ベベルギヤ２０２及び前輪駐動用ベベルギヤ２０３と
から構成される。

後輪駆動用ベベルギヤ２０２は、後輪への出力部である
ベベルギヤ機構１５′に接続されている。

つまり、ベベルギヤ２０２はキャリヤ２０６と一体回転
するようになっており、このキャリヤ２０６に形成され
たキングギヤとプロペラシャフト２０′に装着されたベ
ベルギヤ２０９とからベベルギヤ機構１５′が構成され
ている。

また、前輪駆動用ベベルギヤ２０３は、前輪への出力部
である前輪用のデフ１４′に接続されている。つまり、
前輪用のデフ１４′は、入力ピニオン２１３と、これと
噛合する左輪用ベベルギヤ２１４及び右輪用ベベルギヤ
２１５とから構成され、ベベルギヤ２０３は、中空シャ
フト２０５を介して、ピニオン２１３の支持部（図示省
略）に接続されている。

したがって、センタデフ１２′に入ったエンジン出力は
、ピニオン２０１から後輪駆動用ベベルギヤ２０２と前
輪駆動用ベベルギヤ２０３とに配分されて、後輪駆動用
ベベルギヤ２０２からは、キャリヤ２０６からベベルギ
ヤ機構１５′及びプロペラシャフト２０′を介して図示
しない後輪のデフに伝達され、前１ｍ駆動用ベベルギヤ
２０３からは、中空シャフト２０５を介して前輪用のデ
フ１４′に伝達され、更に左右の車軸１７Ｌ、１７Ｒに
伝達される。

また、このようなセンタデフ部分には、差動制限機構２
８′が設けられている。この差動制限機構２８′は、中
空シャフト２０５等の前輪への駆動力伝達部分と、自動
変速機６側からの入力部との間に介装されており、駆動
機構１４０′によって入切されて、センタデフ１２にお
ける差動を適宜規制できるようになっている。

なお、符合２１０は、センタデフメカニカルロック用ス
リーブである。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、上述の従来の４１１１［動用能動力配分
機構の構造では、自動変速機６′からの入力部と、前輪
側及び後輪側への出力部と、センタデフ１２′と、差動
制限機構２８′とが、互いに関連しあった構造になって
おり、また、動力伝達経路も複雑であるため、組立性が
悪いという問題点がある。

また、例えばセンタデフ１２′のみを取り出したり、差
動制限機構２８′のみを取り出したりすることはできな
いので、例えば、センタデフによる前後輪への出力トル
クの配分比を変更しようとする場合や、差動制限機構２
８′を設定変更しようとする場合には、軸系全体のレイ
アウトを変更する必要があり、構成自由度が少なく、コ
スト上も不利となる。

本発明は、このような課題に鑑みて案出されたもので、
組立性が良くセンタデフや差動制限機構の設定を容易に
変更できるようにした、４輪駆動用駆動力前分機構の構
造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］このため、本発明の４輪駆動用駆動力前分機構の構造は
、自動車のエンジン出力をトランスミッションを介して
伝達されて前輪側と後輪側とに配分する４輪駆動用駆動
力前分機構において、該トランスミッションから駆動力
を受ける入力部と、該入力部で受けた駆動力を該前輪側
と該後輪側とに配分するセンタディファレンシャルと、
このセンタディファレンシャルにおける差動を規制する
差動制限機構と、これらのセンタディファレンシャル及
び差動制限機構を通じて配分された駆動力を該前輪側及
び該後輪側へ出力する出力部とをそなえ、該入力部及び
該出力部が互いに同軸上に設けられるとともに、該セン
タディファレンシャル及び該差動制限機構が該入力部と
該出力部との間にこれらの入力部及び出力部と同軸的に
設けられていることを特徴としている。

また、好ましくは、上記センタディファレンシャルを、
上記の入力部、差動制限機構及び出力部とは別個に、サ
ブアセンブリとして組み立てることのできるユニット構
造とする。

さらに、好ましくは、上記差動制限機構を、上記の入力
部、センタディファレンシャル及び出力部とは別個に、
サブアセンブリとして組み立てることのできるユニット
構造とする。

［作　用］上述の本発明の４輪駆動用駆動力前分機構の構造では、
入力部及び出力部が互いに同軸上に設けられるとともに
、センタディファレンシャル及び差動制限機構が該入力
部と該出力部との間にこれらの入力部及び出力部と同軸
的に設けられているので、動力伝達経絡が比較的単純な
ものになり、入力部とセンタディファレンシャルと差動
制限機構と出力部とをそれぞれ独立した部材として構成
することができるようになる。したがって、センタディ
ファレンシャルや差動制限機構を独立したユニット構造
とすることができる。

［実施例］以下、図面により本発明の一実施例としての４輪駆動用
駆動力前分機構の構造について説明すると、第１図はそ
の要部断面図、第２図はこの４輪駆動用駆動力前分機構
を装備する自動車の駆動力伝達系の全体構成を示す模式
図、第３図はその駆動力伝達系の要部を示す断面図であ
る。

この実施例にかかる４輪駆動用駆動力前分機構は、第２
図に示すような自動車の駆動力伝達系に装備される。

第２図について説明すると、符号２はエンジンであって
、このエンジン２の出力はトルクコンバータ４及び自動
変速機６を介して出力軸８に伝達される。出力軸８の出
力は、中間ギヤ（トランスファーアイドラギヤ）１０を
介して４＠駈動用鉢動力配分機構ＡＭに伝達される。

この４輪駆動用駆動力前分機構ＡＭの出力は、一方にお
いて、減速歯車機構１９及び前輪用の差動歯車装置１４
を介して、車軸１７Ｌ、１７Ｒから左右の前輪１６．１
８に伝達され、他方において、ベベルギヤ機構１５．プ
ロペラシャフト２０゜ベベルギヤ機構２１及び後輪用の
差動歯車装置２２を介して、車軸２５Ｌ、２５Ｒから左
右の後輪２４．２６に伝達される。

４輪駆動用駆動力配分機構ＡＭは、第１〜３図に示すよ
うに、自動変速機６を通じてエンジンの駆動力を入力さ
れる入力部と、センタディファレンシャル（センタデフ
）１２と、差動制限機構２８と、前輪側及び後輪側への
出力部とをそなえている。

入力部は、中間軸１０Ａ側と噛合する入力歯車１１３と
、この入力歯車１１３がセレーション結合される入力ケ
ース１２４とからなり、入力ケース１２４は、トランス
ミッションケース１１５に固定されるエンドカバー１１
５８及びスペーサ部材１１５ｂに、軸受１１４ａ、１１
４ｂを介して回転自在に装着されている。また、入力ケ
ース１２４は前方（第１，３図中の左方向）に向かって
、拡径した形状になっており、遊星歯車要素を内蔵する
拡径部とこの拡径部の後方（第１図中、右方）に形成さ
れた縮径部とをそなえ、拡径部の前方には開口部が形成
されている。そして、後述する後輪用出力軸２９の後方
（第１，３図中の右方向）からこの出力軸２９に装着し
うるようになっている。また、開口部の外周には、複数
の溝１２４ｄが形成されている。

センタデフ１２は、遊星歯車機構を用いた遊星歯車式セ
ンタデフであって、サンギヤ１２１と、このサンギヤ１
２１外方にサンギヤ１２１を囲むようにして配置された
複数のプラネタリピニオン（プラネタリギヤ）１２２と
、このプラネタリピニオン１２２の周りに配設されたリ
ングギヤ１２３と、プラネタリピニオン１２２を支持す
るプラネットキャリア１２５とをそなえており、各ギヤ
はいずれもすぐ歯ギヤにより構成されている。

このうち、サンギヤ１２１は、中空軸部材２７ａに一体
に設けられており、この中空軸部材２７ａ及び前輪用出
力軸２７はいずれも中空軸１４５とセレーション結合し
ており、この中空軸１４５を介して、中空軸部材２７ａ
と前輪用出力軸２７とが一体に回転しうるようになって
いる。なお、中空軸１４５には、後述するピストン収容
部１４５ａが形成されている。

また、リングギヤ１２３は、接続部材１３０に固着され
ており、接続部材１３０が後輪用出力軸２９とセレーシ
ョン結合することにより、後輪用出力部に連結されてい
る。これにより、リングギヤ１２３の出力が、接続部材
１３０．後輪用出力軸２９．ベベルギヤ機構１５を介し
てプロペラシャフト２０へ入力されるようになっている
。

そして、プラネットキャリア１２５は、外周部に入力ケ
ース１２４の各溝１２４ｄに嵌合しつる凸部１２５ｉが
形成されており、これらの嵌合により、入力ケース１２
４と一体回転するように接続されている。また、サンギ
ヤ１２１は前輪用出力部に連結され、リングギヤ１２３
は後輪用出力部に連結されている。

また、各ピニオンシャフト１２６を固定するために、ス
トッパ１３４がそなえられている。

これらのサンギヤ１２１とリングギヤ１２３との間に介
装されるプラネタリピニオン１２２は、複数個そなえら
れるが、これらのプラネタリピニオン１２２はいずれも
ピニオンシャフト１２６を介してプラネットキャリア１
２５に装着されている。

プラネットキャリア１２５は、入力ケース１．２４と一
体回転するように結合されるが、鍔状のベースプレート
部１２５ａと、これよりも前方に形成されたプラネタリ
ピニオン収容部１２５ｂと、後方に形成された筒状のク
ラッチディスク支持部１２５ｆとがそなえられている。

そして、これらの各部材１２１，１２２，１２３．１２
５は、予め遊星歯車機構ユニット１２として単独に組み
立てることができ、このようにサブアセンブリ化した上
で、遊星歯車機構ユニット１２をトランスミッションケ
ース１１５内に装着できるようになっている。

また、上述の入力ケース１２４は、ケース１１５内への
装着後、遊星歯車機構ユニット１２を覆うように装着さ
九る。

差動制限機構２８は、油圧多板クラッチにより構成され
ており、プラネットキャリア１２５のクラッチディスク
支持部１２５ｆに装着された入力側ディスクプレート２
８ｂと、中空軸１４５を介してサンギヤ１２１及び前輪
用出方軸２７と一体に回転するクラッチケース１４６に
装着された前輸出力側ディスクプレート２８ａとが、そ
れぞ九複数交互に並設されている。

このうち、前輸出力側ディスクプレート２８ａは、第１
ピストン１４１及び第２ピストン１４２によって駆動さ
れ、入力側ディスクプレート２８ｂと接合しうるように
なっている。

なお、第１ピストン１４１及び第２ピストン１４２は、
中空軸１４５の外周に形成されたピストン収容部１４５
ａ内にそれぞれ軸方向に移動できるように納められてお
り、これらの２つのピストン１４１，１４２間には、ピ
ストン収容部１４５ａに固定されて軸方向に移動しない
仕切プレート１４３が介設されている。

そして、第１ピストン１４１とピストン収容部１４５ａ
との間には、第１油室１４４ａが設けられ、第２ピスト
ン１４２と仕切プレート１４３との間には、第２油室１
４４ｂが設けられており、これらの油室１４４ａ、１４
４ｂ内には、トランスミッションケース１１５側に固定
された支持部材１１６内に穿設された油路１１７ａ及び
中空軸１４５内に穿設された油路１１７ｂを通じて１図
示しない油圧供給系から適宜油圧を供給されるようにな
っている。

これらの各部材２８ａ、２８ｂ、１４１，１４２．１４
３，１４５，１４６も、予め差動制限機構ユニット２８
として単独に組み立てることができ、このようにサブア
センブリ化した上で、差動制限機構ユニット２８にをト
ランスミッションケース１１５内に装着できるようにな
っている。

また、出力部は、前輪用出力部と後輪用土ガ一部とから
なり、前輪用出力部は、中空軸で形成され“た前輪用出
力軸２７と、この前輪用出力軸２７に装着されて前輪用
の差動歯車装Ｗ（デフ）１４の入力歯車１９ｂに噛合す
る出力歯車１９ａとから構成されており、後輪用出力部
は、前輪用出力軸２７内を貫通するように設けられた後
輪用出力軸２９と、この後輪用出力軸２９の先端部に結
合されたベベルギヤ軸１５Ａと、このベベルギヤ軸１５
Ａに装着されてプロペラシャフト２゛０の先端部のベベ
ルギヤ１５ｂと噛合するベベルギヤ１５ａとから構成さ
れている。

そして、出力歯車１９ａは軸受１１４ｃ、１１４ｄを介
してトランスミッションケース１１５側に支持されてお
り、ベベルギヤ軸１５Ａ及びベベルギヤ１５ａは軸受１
１４ｅ、１１４ｆを介してトランスミッションケース１
１５側に支持されている。また、出力歯車１９ａと入力
歯車１９ｂとから減速歯車機構１９が構成され、ベベル
ギヤ１５ａとベベルギヤ１５ｂとからベベルギヤ機構１
５が構成されている。

なお、第１図中、１３１，１３２は各シャフトを軸方向
に支持するプレート、１３３はＯリングである。

また、第３図中、１０１はコンバータハウジング、１０
２はオイルポンプ、１０３はフロントクラッチ、１０４
はキックダウンブレーキ、１０５はリヤクラッチ、１０
６はローリバースブレーキ、１０７はプラネタリギヤセ
ット、１０８はトランスファードライブギヤ、１０９は
リヤカバー　１１２はエンドクラッチである。

本発明の一実施例としての４輪駆動用駆動カ配分機構の
構造は、上述のごとく構成されているので、その組立に
当って、まず、各部材２８ａ、２８ｂ、１４１，１４２
，１４３，１４５，１４６から差動制限機構ユニット２
８を、各部材１２１゜１２２．１２３，１２５から遊星
歯車機構ユニット１２を、それぞれ予め組み立てておく
。

そして、ケース１１５内“の所定の箇所に後輪用出力軸
２９及び前輪用出力軸２７等の出方部を装着した後に、
後輪用出力軸２９の後端側（第１゜３図中の右端側）か
ら、まず、差動制限機構ユニット２８を装着する。−こ
れにより、前輪用出力軸２７に差動＃限機構ユニット２
８の中空軸１４５をセレーション結合させる。

吹に、後輪用出力軸２９の後端側から遊星歯車機構ユニ
ット１２を装着する。これにより、差動制限機構ユニッ
ト２８の中空軸１４５にサンギヤ１２１をそなえた中空
軸部材２７ａをセレーション結合させる。また、差動制
限機構ユニット２８の入力側ディスクプレート２８ｂを
プラネットキャリア１２５のクラッチディスク支持部１
２５ｆに装着する。

次に、後輪用出力軸２９の後端側から入方部１２４．１
１３を装着する。この際に、入力ケース１２４の各部１
２４ｄにプラネットキャリア１２５の各凸部１２５１を
嵌合させて、プラネットキャリア１２５を、入力ケース
１２４に対して一体回転するように接続する。また、こ
の時、ベアリング１１４ａ、１１４ｂも装着する。

そして、最後に、エンドカバー１１５８を装着する。

このように、入力部とセンタデフ１２と差動制限機構２
８と出力部とがそれぞれ独立した部材として構成されて
いるので、各部の設定を容易に変更できるようになり、
例えばセンタデフ１２のみを交換することで前後輪間の
トルク配分比を変更できるようになり、車種や目的等に
応してきめの細かい対応が、容易にしかも低コストで行
なえるようになる。

また、センタデフ１２や差動制限機構２８を独立したユ
ニット構造としているので、組立性が大幅に向上する。

さらに、センタデフ１２が、すぐ歯ギヤを用いた遊星歯
車機構によって構成されているので、センタデフ１２の
内部で軸方向のスラスト力が発生しなくなるとともに、
ラジアル荷重もセンタデフ１２の内部でバランスする。

このため、シム調整が不要となり、センタデフ１２や差
動制限機構２８の交換が極めて容易に行なえるようにな
る。

また、センタデフ１２に要求される剛性も従来のものに
比べて小さくなり、支持構造の簡素とともに、センタデ
フ１２自体を小型化及び軽量化できるようになる。

なお、センタデフ１２として、遊星歯車機構を用いたも
のに代えて、ベベルギヤを組み合わせたタイプのもの（
従来例のセンタデフ１２′参照）も考えられる。この場
合、例えば、入力ケース１２４の部分をキャリヤとして
、このキャリヤ内部にキャリヤと一体に公転するピニオ
ンと、このピニオンに噛合する前輪側ベベルギヤ及び後
輪側ベベルギヤとを設けるようにする。

なお、この実施例では、変速機が自動変速機となってい
るが、本構造は、当然ながら手動変速機の場合にも適用
できる。

［発明の効果コ以上詳述したように、本発明の４輪駆動用畦動力配分機
構の構造によれば、入力部とセンタディファレンシャル
と差動制限機構と出力部とをそれぞれ独立した部材とし
てユニット構造に構成することができ、組立性が大幅に
向上し、センタディファレンシャルや差動制限機構等の
部品の設定変更も容易になる。そして、例えばセンタデ
ィファレンシャルを交換することで前後輪間のトルク配
分比を車種や目的等に応じたものに変更できるなど、部
品を大幅に共用しながら必要最小限の部品のみを交換す
ることで、車種等に合わせたきめの細かい対応が可能と
なり１部品コストや組立コストを大幅に抑制しながら適
切な４輪駆動用駆動力配分機構を構成できるようになる
。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本発明の一実施例としての４輪駆動用駆動
力配分機構の構造を示すもので、第１図はその要部断面
図、第２図はこの４輪駆動用駆動力配分機構を装備する
自動車の駆動力伝達系の全体構成を示す模式図、第３図
はその駆動力伝達系の要部を示す断面図であり、第４図
は従来の４輪駆動用駆動力配分機構の構造を一部模式的
に示す断面図である。２・−エンジン、４−トルクコンバータ、６・−自動変
速機、８−出力軸、１０−中間ギヤ（トランスファーア
イドラギヤ）−１２−センタディファレンシャル（セン
タデフ）、１４−前輪用の差動歯車装置、１５・〜・ベ
ベルギヤ機構、１５Ａ・−・ベベルギヤ軸、１５ａ−ベ
ベルギヤ、１６．１８−・前輪、１７Ｌ、１７Ｒ−前輪
側車軸、１９−減速歯車機構１．１９ａ−出力歯車、２
０−プロペラシャフト、２１−・ベベルギヤ機構、２２
−・後輪用の差動歯車装置、２４．２６−後輪、２５Ｌ
、２５Ｒ−後輪用車軸、２７・−前輪用出力軸、２７　
ａ　−中空軸部材、２８−差動制限機構、２８ａ−前輸
出力側ディスクプレート、２８　ｂ−入力端ディスクプ
レート、２９−後輪用出力軸、１１３・・−人力歯車、
１１４ａ　　１１４ｆ−・−軸受、　　ｌ　１５−トラ
ンスミッションケース、１１５ａ−・・エンドカバー１
１５ｂ−−スペーサ部材、１１６−支持部材、１１７ａ
、１１７ｂ−・油路、１２１−サンギヤ、１２２−プラ
ネタリピニオン（プラネタリギヤ）。１２３−−リングギヤ、１２４−・−人力ケース、１２
５−プラネットキャリア、１２５ａ−ベースプレート部
、１２５ｂ−プラネタリピニオン収容部、１２５　ｆ−
クラッチディスク支持部、１２６−ピニオンシャフト、
１３０−接続部材、１４１−第１ピストン、１４２−第
２ピストン、１４３−・仕切プレート、１４４ａ−第１
油室、１４４　ｂ　−・−第２油室、１４５−中空軸、
１４５ａ−ピストン収容部、Ａ　Ｍ−４輪駆動用廓動力
配分機構。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）自動車のエンジン出力をトランスミッションを介
して伝達されて前輪側と後輪側とに配分する４輪駆動用
駆動力配分機構において、該トランスミッションから駆
動力を受ける入力部と、該入力部で受けた駆動力を該前
輪側と該後輪側とに配分するセンタディフアレンシャル
と、このセンタディフアレンシャルにおける差動を規制
する差動制限機構と、これらのセンタディファレンシャ
ル及び差動制限機構を通じて配分された駆動力を該前輪
側及び該後輪側へ出力する出力部とをそなえ、該入力部
及び該出力部が互いに同軸上に設けられるとともに、該
センタディフアレンシャル及び該差動制限機構が該入力
部と該出力部との間にこれらの入力部及び出力部と同軸
的に設けられていることを特徴とする、４輪駆動用駆動
力配分機構の構造。
（２）上記の４輪駆動用駆動力配分機構において、上記
センタディフアレンシャルが、上記の入力部、差動制限
機構及び出力部とは別個に、サブアセンブリとして組み
立てることのできるユニット構造となっていることを特
徴とする、第１請求項に記載された、４輪駆動用駆動力
配分機構の構造。
（３）上記の４軸駆動用駆動力配分機構において、上記
差動制限機構が、上記の入力部、センタディフアレンシ
ャル及び出力部とは別個に、サブアセンブリとして組み
立てることのできるユニット構造となっていることを特
徴とする、第１請求項に記載された、４軸駆動用駆動力
配分機構の構造。
（４）上記の４輪駆動用駆動力配分機構において、上記
のセンタディファレンシャル及び差動制限機構が、上記
の入力部及び出力部とは別個に、サブアセンブリとして
組み立てることのできるユニット構造となっていること
を特徴とする、第１請求項に記載された、４輪駆動用駆
動力配分機構の構造。