JPH05213087A - 車両のトランスファ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 強制的に４輪駆動状態にされた低速位置から
高速位置への切り換え操作中、指令に関係なくを４輪駆
動を維持し、変速操作中に４輪駆動から２輪駆動に切り
換わって運転者を戸惑わせることのないようにする。 【構成】 カップリングスリーブ９Ｃの高速位置Ｈで主
出力軸３には入力軸２の動力がそのまま伝達され、この
動力はクラッチ１０を結合することで適宜副出力軸４に
も伝達され、高速２輪ー４輪駆動の選択が可能である。
カップリングスリーブ９Ｃの低速位置Ｌでは、入力軸２
の動力が減速されて主出力軸３に至り、この減速動力が
カップリングスリーブ９Ｃ及びクラッチギヤ１４間の結
合により副出力軸４にも至って、低速４輪駆動が得られ
る。この低速位置Ｌから高速位置Ｈへの切り換え操作
中、４ＷＤスイッチ１８に関係なくコントローラ１７は
クラッチ１０を結合して４輪駆動を維持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は主変速機からの動力を高
低速切り換えすると共に、２輪−４輪駆動切り換えを行
う車両のトランスファ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】トランスファ装置としては従来、主変速
機から入力軸に至った動力を高低速切り換えして常時主
出力軸に伝達する副変速機を具え、この主出力軸に副出
力軸を適宜駆動結合して４輪駆動可能にする２輪−４輪
駆動切り換え機構を設けた構成のものが知られている。
そして、主出力軸に適宜副出力軸を駆動結合する２輪−
４輪駆動切り換え機構は、切り換えの応答性や、切り換
えショックの軽減等を考慮する場合、例えば特開昭５６
−３９３５２号公報に記載の如くドグクラッチに代え油
圧式または電磁式の摩擦クラッチを用いるのが有利であ
る。

【０００３】ところでこの種トランスファ装置において
は、２輪−４輪駆動切り換え機構を構成する摩擦クラッ
チの作動系が故障した時、クラッチが結合不能となり、
４輪駆動状態を最早選択することができなくなる。

【０００４】そこでこの問題解決のために、通常副変速
機の低速位置では２輪駆動が不要であることから、この
低速位置では運転者からのスイッチ指令に関係なく強制
的に４輪駆動状態となすよう、低速位置への切り換えに
連動して副出力軸を主出力軸に結合するドグクラッチを
摩擦クラッチに並設することが考えられる。この場合、
摩擦クラッチが作動系の故障で結合不能になっても、低
速位置では４輪駆動が可能となり、４輪駆動不能になる
ような事態をなくし得る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような対
策をしたトランスファ装置の場合、低速位置から高速位
置に切り換えるＬ→Ｈ変速時、変速操作中に駆動状態が
運転者からの前記スイッチ指令に応じた２輪駆動状態又
は４輪駆動状態にされることとなり、運転者によるスイ
ッチ指令が２輪駆動であると、当該変速操作中にそれま
でのドグクラッチによる強制的な４輪駆動状態から２輪
駆動状態に切り換わり、変速操作をしている運転者を戸
惑わせることがある。

【０００６】本発明は低速位置から高速位置への切り換
え時その操作が終了する迄は、運転者からのスイッチ指
令に関係なく、摩擦クラッチによりそれまでの４輪駆動
状態を継続させることにより上述の問題を解消すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的のため本発明
は、入力軸への動力を高低速切り換えして主出力軸へ伝
える副変速機と、副出力軸を適宜主出力軸に駆動結合す
る摩擦クラッチを主要素としてこの摩擦クラッチを運転
者からのスイッチ指令に応じ適宜結合する２輪−４輪駆
動切り換え機構とを具え、副変速機の低速位置では強制
的に４輪駆動状態となる車両のトランスファ装置におい
て、前記副変速機の低速位置から高速位置への切り換え
時、この切り換えが終了する迄の間、前記スイッチ指令
が２輪駆動を示していても、前記摩擦クラッチを結合し
て４輪駆動状態を保持するＬ→Ｈ変速用４輪駆動保持手
段を設けて構成したものである。

【０００８】

【作用】副変速機は高低速切り換え操作に応じて入力軸
からの動力を高低速切り換えし、これを主出力軸へ伝達
して常時駆動すべき２輪を駆動し、２輪−４輪駆動切り
換え機構は運転者からのスイッチ指令に応じ摩擦クラッ
チにより適宜副出力軸を主出力軸に駆動結合してこの副
出力軸により他の２輪をも駆動可能な４輪駆動状態とす
る。なお、副変速機の低速位置ではスイッチ指令に関係
なく強制的に４輪駆動状態にされる。

【０００９】ところで、副変速機の低速位置から高速位
置への切り換え時、スイッチ指令が２輪駆動を示してい
ても、当該切り換えが終了する迄は、Ｌ→Ｈ変速用４輪
駆動保持手段が前記摩擦クラッチを結合してそれまでの
４輪駆動状態を保つ。よって、低速位置から高速位置へ
の切り換え時スイッチ指令が２輪駆動を示していても、
当該切り換えが終了する迄はそれまでと同じ４輪駆動状
態が維持されることとなり、この切り換え操作中に低速
時の強制的４輪駆動状態から２輪駆動状態に切り換わっ
て変速操作中の運転者を戸惑わせることがなく、有益で
ある。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図１は本発明の一実施例を示すトランスファ
装置で、１はトランスファケースを示し、このトランス
ファケース１内に入力軸２および主出力軸３を同軸突合
せ関係に配して相対回転可能に軸承すると共に、これら
の軸２，３に対し平行に配置して副出力軸４を軸承す
る。入力軸２は図示せざる主変速機の出力軸５に結合
し、主出力軸３は車両の常時駆動すべき２輪のディファ
レンシャルギヤに結合し、副出力軸４は車両の適宜駆動
すべき２輪のディファレンシャルギヤに結合する。

【００１１】そして、入力軸２及び主出力軸３上に副変
速機６及び２輪−４輪駆動切り換え機構７を設ける。副
変速機６は、入力軸２に形成したサンギヤ８Ｓと、トラ
ンスファケース１内に固定したインターナルリングギヤ
８Ｒと、これらに噛合するピニオン８Ｐを回転自在に支
持したキャリア８Ｃとよりなる単純遊星歯車組８を主た
る構成要素とし、これに同軸に以下の噛み合いクラッチ
型式の高低速切り換え機構９を設けて構成する。

【００１２】高低速切り換え機構９は主出力軸３上に結
合したハブ９Ｂと、これにスライド可能に噛合させたカ
ップリングスリーブ９Ｃと、このカップリングスリーブ
９Ｃが図中上半部に実線にて示す高速位置Ｈで内歯を噛
合されるよう入力軸２に一体成形した高速選択用クラッ
チギヤ９Ｈと、カップリングスリーブ９Ｃが図中下半部
に示す低速位置Ｌで外歯を噛合されるようキャリア８Ｃ
に設けた低速選択用クラッチギヤ９Ｌとで構成する。

【００１３】２輪−４輪駆動切り換え機構７は摩擦クラ
ッチ１０を主たる構成要素とし、そのクラッチハブ１０
Ｈを主出力軸３上に回転自在に支持すると共に、スプロ
ケット１１、チェーン１２、スプロケット１３を順次介
して副出力軸４に巻掛け伝動関係に駆動連結する。摩擦
クラッチ１０のクラッチドラム１０Ｄは主出力軸３に駆
動結合し、このドラム１０Ｄ内にピストン１０Ｐを嵌合
する。摩擦クラッチ１０はピストン１０Ｐの油圧作動
時、クラッチハブ１０Ｈ及びクラッチドラム１０Ｄ間、
従って主出力軸３及び副出力軸４間を駆動結合して、主
出力軸３だけでなく適宜副出力軸４からも動力を取り出
し可能とする。

【００１４】本例では更に、摩擦クラッチ１０のクラッ
チハブ１０Ｈ上に、スプロケット１１と並べて４輪駆動
用クラッチギヤ１４を結合し、該クラッチギヤ１４はカ
ップリングスリーブ９Ｃが図中下半部に示す低速位置Ｌ
で噛合するような配置及び直径とする。よって、これら
カップリングスリーブ９Ｃ及びクラッチギヤ１４は、低
速位置Ｌで主出力軸３及び副出力軸４間を強制的に結合
するドグクラッチを構成する。

【００１５】高低速切り換え機構９のカップリングスリ
ーブ９Ｃは運転者が変速レバーで手動操作するものと
し、２輪−４輪駆動切り換え機構７の摩擦クラッチ１０
は油圧発生用モーター装置１５のＯＮ時これから作動油
圧を供給されて結合するものとする。そして、モーター
装置１５のＯＮ，ＯＦＦを４ＷＤランプ１６のＯＮ，Ｏ
ＦＦと共にコントローラ１７により制御し、このためこ
のコントローラ１７には、４輪駆動を希望する時運転者
がＯＮする４ＷＤスイッチ１８からのスイッチ指令を入
力すると共に、カップリングスリーブ９Ｃの高速位置Ｈ
でＯＮする高速スイッチ１９からの信号、及びカップリ
ングスリーブ９Ｃの低速位置ＬでＯＮする低速スイッチ
２０からの信号、並びにモーター装置１５から摩擦クラ
ッチ１０への作動油圧を検出してＯＮするクラッチ圧ス
イッチ２１からの信号を夫々入力する。

【００１６】上記実施例の作用を次に説明する。主変速
機出力軸５からの動力は一方で副変速機入力軸２にその
まま入力され、他方で遊星歯車組８により減速されてそ
のキャリア８Ｃに至る。しかして、カップリングスリー
ブ９Ｃが図１中上半部に２点鎖線で示す中立位置Ｎの時
は、このカップリングスリーブ９Ｃがクラッチギヤ９
Ｈ，９Ｌのいずれにも噛合せず、主出力軸３に動力が伝
達されない。勿論、副出力軸４にも動力伝達がなされる
ことはないから、全車輪が駆動されない状態となる。

【００１７】ここで、カップリングスリーブ９ＣをＨ位
置にすると、このカップリングスリーブ９Ｃはハブ９Ｂ
上をスライドしてクラッチギヤ９Ｈに噛合する。この時
入力軸２からの動力がそのままクラッチギヤ９Ｈ及びハ
ブ９Ｂを経て主出力軸３に至り、この主出力軸３に係わ
る常時駆動輪を高速駆動する。そして、摩擦クラッチ１
０をピストン１０Ｐの油圧作動により結合しなければ
（モーター装置１５のＯＦＦ時）、高速２輪駆動状態と
なり、摩擦クラッチ１０をピストン１０Ｐの油圧作動で
結合すると（モーター装置１５のＯＮ時）、主出力軸３
に副出力軸４が結合されてこの副出力軸４からも動力が
出力され、他の２輪も高速駆動される高速４輪駆動状態
が得られる。

【００１８】カップリングスリーブ９ＣをＬ位置にする
と、このカップリングスリーブ９Ｃはクラッチギヤ９Ｌ
に噛合して、減速駆動されているキャリア８Ｃに主出力
軸３を結合し、常時駆動輪を低速駆動する。ところでこ
の低速位置Ｌで、カップリングスリーブ９Ｃはクラッチ
ギヤ１４にも噛合して、摩擦クラッチ１０に関係なく主
出力軸３及び副出力軸４間を強制的に駆動結合する。よ
って、摩擦クラッチ１０の作動系が故障してその作動油
圧が生じなくなっても、カップリングスリーブ９Ｃ及び
クラッチギヤ１４の噛合で最低限低速位置では４輪駆動
状態を確保することができ、４輪駆動が不能になる事態
を回避することができる。

【００１９】コントローラ１７は本発明におけるＬ→Ｈ
変速用４輪駆動保持手段の用をなし、前記の各種入力情
報を基に図２（ａ），（ｂ）の制御プログラムを実行し
て通常の、並びに本発明が狙いとする２輪−４輪駆動切
り換え制御を実現するものとする。

【００２０】図２（ａ）はメインルーチンで、先ずステ
ップ３１において各種の初期設定を行い、ステップ３２
でクラッチ圧スイッチ２１からの信号、高速スイッチ１
９からの信号、低速スイッチ２０からの信号を夫々読み
込む。次のステップ３３ではクラッチ圧スイッチ２１か
らの信号に基づく判定結果から摩擦クラッチ１０が結合
していれば、又低速スイッチ２０からの信号に基づく判
定結果から強制的に４輪駆動状態にされる低速位置Ｌな
ら、４ＷＤランプ１６をＯＮして４輪駆動状態を表示
し、それ以外で４ＷＤランプ１６をＯＦＦする。

【００２１】ステップ３４では４ＷＤスイッチ１８から
の信号を読み込み、次のステップ３５でこの４ＷＤスイ
ッチ指令に対し摩擦クラッチ１０の結合、解放（クラッ
チ圧スイッチ２１の信号）が一致しているか否かをチェ
ックする。不一致の時はステップ３６で、モーター装置
１５のＯＮ，ＯＦＦ切り換えにより摩擦クラッチ１０を
結合、または解放状態に切り換えて４ＷＤスイッチ１８
を介した運転者からの指令にマッチするよう４輪駆動状
態または２輪駆動状態に切り換える。但し、低速位置Ｌ
では前記したように、摩擦クラッチ１０に関係なく４輪
駆動状態となるため、摩擦クラッチ１０を４ＷＤスイッ
チ１８からの指令に関係なく解放するものとする。

【００２２】ステップ３５で４ＷＤスイッチ１８による
運転者からの指令にマッチした駆動状態が達成されてい
ると判別する間に、ステップ３７において各高低速切り
換えサブルーチンを実行する。この高低速切り換えサブ
ルーチンのうち、本発明に関係する高速位置Ｈから低速
位置Ｌへの切り換え時におけるサブルーチンを示すと図
２（ｂ）の如くになる。即ち、ステップ４１で低速スイ
ッチ２０がＯＮされた低速選択中と判別する時は、制御
をそのまま終了してステップ３６での４輪駆動制御にま
かせるが、低速位置Ｌから高速位置Ｈへの切り換え時
は、低速スイッチ２０のＯＦＦを受けて選択されるステ
ップ４２で、モーター装置１５のＯＮにより摩擦クラッ
チ１０に作動油圧を供給してこれを一時結合する。かか
る摩擦クラッチ１０の一時結合はステップ４３で高速ス
イッチ１９がＯＮになったと判別する迄、つまりカップ
リングスリーブ９Ｃが高速位置Ｈとなる当該切り換えの
終了まで継続する。

【００２３】かかる摩擦クラッチ１０の一時結合によ
り、低速位置Ｌから高速位置Ｈへの変速操作中、４ＷＤ
スイッチ１８からのスイッチ指令に関係なく、それまで
の低速位置の時と同じ４輪駆動状態が維持されることと
なり、変速操作中に４輪駆動状態から２輪駆動状態へ切
り換わって運転者を戸惑わせるようなことを無くすこと
ができる。

【００２４】変速操作の終了後は、ステップ４４で４Ｗ
Ｄスイッチ１８がＯＮか否かをチェックし、その結果に
したがって、ＯＮならそのまま制御を終了することによ
り要求通りに摩擦クラッチ１０を引続き結合して４輪駆
動状態を継続させ、ＯＦＦならステップ４５でモーター
装置１５のＯＦＦにより摩擦クラッチ１０への油圧を消
失させてこのクラッチ１０を解放することにより要求通
り２輪駆動状態への切り換えを実行する。

【００２５】

【発明の効果】かくして本発明のトランスファ装置は請
求項１に記載の如く、副変速機の低速位置から高速位置
への切り換え時、運転者からのスイッチ指令が２輪駆動
を示していても当該切り換えの操作中は、摩擦クラッチ
を結合してそれまでの低速選択時と同じ４輪駆動状態を
維持する構成にしたから、当該切り換え操作中に４輪駆
動から２輪駆動に切り換わって運転者を戸惑わせるよう
なことをなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明車両用トランスファ装置の一実施例を示
す要部断面図である。

【図２】同例のコントローラが実行する２輪−４輪駆動
切り換え制御のプログラムを示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１ トランスファケース ２ 入力軸 ３ 主出力軸 ４ 副出力軸 ５ 主変速機出力軸 ６ 副変速機 ７ ２輪−４輪駆動切り換え機構 ８ 単純遊星歯車組 ９ 高低速切り換え機構 10 摩擦クラッチ 11 スプロケット 12 チェーン 13 スプロケット 14 クラッチギヤ 15 油圧発生用モーター装置 16 ４ＷＤランプ 17 コントローラ（Ｌ→Ｈ変速用４輪駆動保持手段） 18 ４ＷＤスイッチ 19 高速スイッチ 20 低速スイッチ 21 クラッチ圧スイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力軸への動力を高低速切り換えして主
   出力軸へ伝える副変速機と、副出力軸を適宜主出力軸に
   駆動結合する摩擦クラッチを主要素としてこの摩擦クラ
   ッチを運転者からのスイッチ指令に応じ適宜結合する２
   輪−４輪駆動切り換え機構とを具え、副変速機の低速位
   置では強制的に４輪駆動状態となる車両のトランスファ
   装置において、前記副変速機の低速位置から高速位置へ
   の切り換え時、この切り換えが終了する迄の間、前記ス
   イッチ指令が２輪駆動を示していても、前記摩擦クラッ
   チを結合して４輪駆動状態を保持するＬ→Ｈ変速用４輪
   駆動保持手段を設けて構成したことを特徴とする車両の
   トランスファ装置。