JPH0646060B2 - 自動車の動力伝達装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は自動車の動力伝達装置に関するもので、主とし
てパートタイム４輪駆動自動車において２輪駆動時従動
輪となる左右車輪間に設けられるデイフアレンシヤル装
置の改良に係るものである。

従来の技術 ２輪駆動と４輪駆動とを切換使用できるようになつてい
るパートタイム４輪駆動自動車の、２輪駆動時従動輪と
なる左右車輪間のデイフアレンシヤル装置として、ドラ
イブピニオンと噛合うクラウンギヤと一体の筒状ケーシ
ングの内周面を波形断面の凹凸状に形成してフリーホイ
ルの外輪とし、左右の車軸にそれぞれスプライン結合さ
れた左右の内輪と上記外輪との間に左右のローラリテー
ナにそれぞれ支持された左右のローラをそれぞれ介装
し、上記外輪と左右の内輪と左右のローラにて構成され
るフリーホイール機構にて左右の車軸を独立して駆動し
且つそれぞれ自由回転できるようにして左右の車軸に差
動を許すようにしたフリーホイール式デイフアレンシヤ
ル装置を用い、左右のローラリテーナを中立位置に保持
するニユートラル保持部材を設けると共に、４輪駆動時
上記左右のローラリテーナと左右の内輪間を所定の圧接
にて結合する摩擦クラッチを設け、４輪駆動走行中の旋
回時は、旋回中心に対し外側の車軸の回転速度が高くな
り、その側のローラリテーナが中立位置となつて外輪と
内輪間の動力伝達が断となり、上記外側の内輪は摩擦ク
ラッチの圧接部にてスリツプしつつその内側の車輪に追
従して自由に回転することにより左右車輪の差動が可能
となり、２輪駆動時は摩擦クラツチの圧接力が解除され
ることによつて左右のローラリテーナは上記ニユートラ
ル保持部材にて共に中立位置に保持され、外輪と内輪と
の動力伝達は断たれ、２輪駆動と４輪駆動とを切換制御
するトランスフアクラツチから上記デイフアレンシヤル
装置の外輪に至る間の動力伝達機構例えばプロペラシヤ
フト，ドライブピニオン軸等が従動輪の回転で逆駆動さ
れることがないようにしたものは、従来より既に開発さ
れ特開昭59−86747号公報にて公開されている。

発明が解決しようとする問題点 上記のような従来装置は、左右いずれか一方の車輪の接
地力が失われても他方の車輪の駆動力が保持できる機
能，旋回時の左右車輪の差動を許す機能，及び２輪駆動
時における無用な動力伝達機構の回転を防止する機能
等、パートタイム４輪駆動自動車の２輪駆動時従動輪と
なる左右輪間のデイフアレンシヤル装置に必要な機能は
一応満足できるものではあるが、上記３機能を実現する
為の構造が極めて複雑で高価となるばかりか、４輪駆動
での旋回時は旋回中心に対して外側の内輪は摩擦クラツ
チ板が圧接している状態での車輪の回転に追従して回転
するので、内輪とそれに圧接しているクラッチ板との間
にスリップが生じ、場合によつては異音が発生したり或
は操安性を損なうようなことがある等の不具合が生じ
る。

本発明は上記のような従来装置の問題を解消し得るデイ
フアレンシヤル装置を提供することを目的とするもので
ある。

問題点を解決するための手段 本発明は、パートタイム４輪駆動自動車の２輪駆動時従
動輪となる左右車輪への動力伝達系統に設けられるデイ
フアレンシヤル装置を、ドライブピニオンにより回転駆
動されるクラウンギヤと、該クラウンギヤにベアリング
を介して互に自由に回転できるよう支持されたケーシン
グと、該ケーシング内に軸支持されたデフピニオンと、
左右の車輪軸に連結される左右の出力軸にそれぞれスプ
ライン嵌合され上記デフピニオンと噛合う左右のサイド
ギヤと、左右いずれか一方の出力軸に固着したロツク用
ギヤと、ケーシング外周面の上記ロツク用ギヤと軸方向
に近接した位置に形成されたギヤ部と、前記クラウンギ
ヤに軸方向にスライド移動可能なるよう係合され上記ロ
ツク用ギヤ，ケーシングのギヤ部に噛合うスライドギヤ
と、該スライドギヤをケーシングのギヤ部にのみ噛合せ
た通常デフ位置，ケーシングのギヤ部とロツク用ギヤと
にまたがって噛合せたデフロツク位置，及びケーシング
のギヤ部とロツク用ギヤのいずれにも噛合わないフリー
ホイール位置の３位置に軸方向に移動させるアクチユエ
ータとから構成したことを特徴とするものである。

作用 上記において、４輪駆動時は手動操作又は自動的にアク
チユエータが作動してスライドギヤを通常デフ位置と
し、左右車輪の差動を許しつつ左右車輪に動力の伝達を
行う状態とし、４輪駆動にてすべりやすい路面に至つた
ときは手動操作又は自動的にアクチユエータが作動して
スライドギヤをデフロツク位置とし、左右車輪の差動は
ロツクされた状態となり、又２輪駆動時は手動操作又は
自動的にアクチユエータが作動してスライドギヤをフリ
ーホイール位置とし、クラウンギヤとケーシングとの動
力伝達をカツトするものである。

実施例 以下本発明の実施例を附図を参照して説明する。

図においては１はパートタイム４輪駆動自動車の２輪駆
動時従動輪となる側の左右の車輪間に設けられるデイフ
アレンシヤル装置であり、この実施例ではフロントエン
ジン．フロントドライブをベースとしたパートタイム４
輪駆動自動車のリヤデイフアレンシヤル装置を示してい
る。

２は図示しないプロペラシヤフトにユニバーサルジヨイ
ントを介して連結されるドライブピニオン軸、４はドラ
イブピニオン軸２に設けたドライブピニオン３に噛合う
クラウンギヤ、５は該クラウンギヤ４と一体又は一体的
に固着された筒状をなす回転部材であり、これらドライ
ブピニオン軸２，クラウンギヤ４，回転部材５等はハウ
ジング12内にベアリング13，14等により回転可能なるよ
う支持されている。

６はハウジング12内にベアリング15，15′により回転可
能なるよう支持されているケーシングであり、該ケーシ
ング６内には該ケーシング６に軸７aにて回転可能に支
持されたデフピニオン７，７と左右の出力軸９a，９bの
基端部にそれぞれスプライン嵌合され上記デフピラオン
７，７に噛合う左右のサイドギヤ８，８が組込まれてお
り、左右の出力軸９a，９bはケーシング６の左右の筒部
61，62を貫通し且つハウジング12の両側部を貫通し、該
出力軸９a，９bの先端部は図示しない左右のアクスルシ
ヤフトを介して左右の後車輪軸に連結されている。

ケーシング６の左右の筒部61，62と左右の出力軸９a，
９bとのそれぞれの嵌合部は、回転方向に互にフリーで
あることは言うまでもない。

ケーシング６の一方の筒部61は前記クラウンギヤ４と一
体に回転する回転部材５の筒状内部に同心的に配設さ
れ、該一方の筒部61の外周部にギヤ部61ａを部分的に形
成し、該筒部61を貫通する出力軸９ａに上記ギヤ部61ａ
と同径のロツク用ギヤ16を上記ギヤ部61ａに近接した位
置においてスプライン嵌合等により嵌装固着し、上記回
転部材５の筒状部内周面に、外周面が回転方向には係合
し軸方向にはスライド可能なるよう嵌装されたスライド
ギヤ10の内周面のギヤ部が前記ロツク用ギヤ16又はケー
シング筒部61のギヤ部61ａに噛合うよう構成されてい
る。

11は例えば３位置停止ソレノイド等よりなるアクチユエ
ータでハウジング12に取付けられ、該アクチユエータ11
の作動片11ａの先端は前記スライドギヤ10に回転方向に
はフリーで軸方向には作動力を伝達できるよう連結さ
れ、該アクチユエータ11の作動片11ａの作動により、ス
ライドギヤ10はそのギヤ部がケーシング６の筒部61外周
のギヤ部61ａに噛合つた通常デフ位置Ｉと、ロツク用ギ
ヤ16及び上記ギヤ部61ａにまたがつて噛合つたデフロツ
ク位置II、及び上記ギヤ部61ａにもロツク用ギヤ16にも
噛合わないフリーホイール位置IIIの３位置にスライド
移動させることができるようになつている。

尚図示は省略しているがエンジン，変速機等のパワユニ
ツトの変速機の出力軸からプロペラシヤフトを経てドラ
イブピニオン軸２に至る後車輪への動力伝達系統は、変
速機内に設けたトランスフアクラツチにより接断制御さ
れ、該トランスフアクラツチを接とするとプロペラシヤ
フトからドライブピニオン軸２に動力が伝達されて４輪
駆動となり、トランスフアクラツチを断とするとプロペ
ラシヤフトには動力が伝達されず前車輪だけに動力を伝
達し後車輪は従動輪となる２輪駆動に切換わるようにな
つている。

上記において、トランスフアクラツチを接とした４輪駆
動状態でスライドギヤ10が通常デフ位置Ｉに保持されて
いる場合は、ドライブピニオン３に噛合うクラウンギヤ
４とケーシング６は、回転部材５，スライドギヤ10を介
して一体的に回転し、デフピニオン７，７及びサイドギ
ヤ８，８よりなる従来より周知の差動歯車機構を介して
左右の出力軸９a，９bに動力を伝達し、旋回時の左右後
輪の回転差を無理なく吸収し、円滑なる旋回が行われ得
る。

４輪駆動状態で例えば滑り易い路面や凹凸のある悪路等
ではアクチユエータ11を作動させてスライドギヤ10をデ
フロツク位置IIにスライドさせる。

するとクラウンギヤ４の回転は回転部材５，スライドギ
ヤ10を介して一方の出力軸９ａとケーシング６に同時に
伝達され、その出力軸９ａとケーシング６の回転がデフ
ピニオン７及びサイドギヤ８を介して他方の出力軸９ａ
に伝達されるので、差動機能はなくなつて所謂デフロツ
ク状態となり、悪路走破性の向上をはかり得る。

トランスフアクラツチを断とした２輪駆動時は、アクチ
ユエータ11を作動させてスライドギヤ10をフリーホイー
ル位置IIIにスライドさせる。

するとケーシング６から後車輪に至る動力伝達系統はク
ラウンギヤ４及び回転部材５と完全に切り離され、変速
機のトランスフアクラツチからプロペラシヤフト，ドラ
イブピニオン軸２，クラウンギヤ４，回転部材５に至る
間の動力伝達系統が従動輪である後車輪の回転によつて
回転駆動されることはなくなり、これらの無駄な回転に
よつて生ずる振動，騒音の増大を防止し得ると共に燃費
の改善をはかり得る。

上記アクチユエータ11の作動は、手動スイツチを用いた
手動操作によつて行つても良いが、２輪駆動と４輪駆動
とを切換制御する４WD切換スイツチ等の駆動方式センサ
の切換信号，転舵操作を検知して作動する転舵センサの
転舵信号及び車輪のスリツプ率等を感知して作動する路
面状況センサの路面状況信号等の各信号の組合せによ
り、例えば４輪駆動から２輪駆動に切換えたときその切
換信号によつてアクチユエータ11がスライドギヤ10をフ
リーホイール位置IIIに移動させるよう作動し、２輪駆
動から４輪駆動に切換わるとその切換信号にてアクチユ
エータ11がスライドギヤ10を通常デフ位置Ｉに移動させ
るよう作動し、その４輪駆動での走行中車輪がスリツプ
し易い路面に至つたときは路面状況センサからの路面状
況信号にてアクチユエータ11がスライドギヤ10をデフロ
ツク位置IIに移動させるよう作動し、その他例えば前後
輪間に前車輪と後車輪の回転差を吸収するセンタデイフ
アレンシヤル装置を持つていない直結型４輪駆動車の場
合は、４輪駆動状態での大転舵時は転舵センサの転舵信
号にてアクチユエータ11がスライドギヤ10をフリーホイ
ール位置IIIに移動させるよう移動する等、種々のセン
サを用いてアクチユエータ11が自動的に作動するよう構
成することが望ましい。

尚上記実施例ではフロントエンジン．フロントドライブ
をベースとしたパートタイム４輪駆動自動車のリヤデイ
フアレンシヤル装置に本発明を適用した例を示している
が、その他例えばリヤエンジン．リヤドライブをベース
としたパートタイム４輪駆動自動車のフロントデイフア
レンシヤル装置等、パートタイム４輪駆動自動車の２輪
駆動時従動輪となる左右車輪間のデイフアレンシヤル装
置にすべて適用可能であることは言う迄もない。

発明の効果 以上のように本発明によれば、パートタイム４輪駆動自
動車の２輪駆動従動輪となる左右輪への動力伝達系統に
設けられるデイフアレンシヤル装置を、ドライブピニオ
ンにより回転駆動されるクラウンギヤと、該クラウンギ
ヤにより回転駆動されるケーシングと、ケーシング内に
軸支持されたデフピニオンと、左右の出力軸にそれぞれ
スプライン嵌合し上記デフピニオンと噛合う左右のサイ
ドギヤとからなる従来より周知の歯車式デイフアレンシ
ヤル装置の上記クラウンギヤとケーシングとを切離して
該クラウンギヤとケーシングとがベアリングを介して互
に自由に回転できる構造とすると共に、左右いずれか一
方の出力軸にロツク用ギヤを固着し、ケーシング外周面
に上記ロツク用ギヤと軸方向に近接するギヤ部を設け、
クラウンギヤに軸方向にスライド可能なるよう係合した
スライドギヤを、上記ケーシングのギヤ部にのみ噛合せ
た通常デフ位置と、上記ロツク用ギヤ及びケーシングの
ギヤ部にまたがつて噛合せたデフロツク位置と、ロツク
用ギヤ，ケーシングのギヤ部のいずれにも噛合わないフ
リーホイール位置との３位置に軸方向に移動させるアク
チユエータを設けた構造としたことにより、４輪駆動時
一方の車輪の接地力が失われても他方の車輪の駆動力が
保持できる機能，旋回時の左右車輪の差動を的確に行い
得る機能，及び２輪駆動時における無用な動力伝達機構
の回転を防止する機能の必要な３機能をアクチユエータ
の作動によるスライドギヤの軸方向移動によつて確実に
果し得ると共に、構造上従来より一般に用いられている
歯車式デイフアレンシヤル装置にアクチユエータによつ
て作動されるスライドギヤを追加するだけの極めて簡単
なる改造で上記３機能を実現でき、構造簡単で安価であ
るばかりか、４輪駆動での転舵時も従来装置のように摩
擦クラツチがすれて異音を発生するような不具合は一切
なく左右車輪に差動を許しつつ動力を伝達し円滑なる旋
回を行い操安性の向上をはかり得るもので、上記アクチ
ユエータを各種センサの信号にて自動に制御するよう構
成することによつてより安全でイージードライブを可能
とするパートタイム４輪駆動自動車が実現できることと
相挨つて実用上多大の効果をもたらし得るものである。

【図面の簡単な説明】

附図は本発明の実施例を示す横断平面図である。 ３……ドライブピニオン、４……クラウンギヤ、６……
ケーシング、７……デフピニオン、８……サイドギヤ、
９ａ，９ｂ……出力軸、10……スライドギヤ、11……ア
クチユエータ、12……ハウジング、16……ロツク用ギ
ヤ、61ａ……ギヤ部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パートタイム４輪駆動自動車の２輪駆動時
   従動輪となる左右車輪への動力伝達系統に設けられるデ
   ィファレンシャル装置を、ドライブピニオンにより回転
   駆動されるクラウンギヤと、該クラウンギヤにベアリン
   グを介して互に自由に回転できるよう支持されたケーシ
   ングと、該ケーシング内に軸支持されたデフピニオン
   と、左右の車輪軸に連結される左右の出力軸にそれぞれ
   スプライン嵌合され上記デフピニオンと噛合う左右のサ
   イドギヤと、左右いずれか一方の出力軸に固着したロッ
   ク用ギヤと、ケーシング外周面の上記ロック用ギヤと軸
   方向に近接した位置に形成されたギヤ部と、前記クラウ
   ンギヤに軸方向にスライド移動可能なるよう係合され上
   記ロック用ギヤ，ケーシングのギヤ部に噛合うスライド
   ギヤと、該スライドギヤをケーシングのギヤ部にのみ噛
   合せた通常デフ位置，ケーシングのギヤ部とロック用ギ
   ヤとにまたがって噛合せたデフロック位置，及びケーシ
   ングのギヤ部とロック用ギヤのいずれにも噛合わないフ
   リーホイール位置の３位置に軸方向に移動させるアクチ
   ュエータとから構成したことを特徴とする自動車の動力
   伝達装置。
2. 【請求項２】アクチュエータは、２輪駆動か４輪駆動か
   を検出する駆動方式センサの信号，路面がすべりやすい
   かどうかを検出する路面状況センサの信号，転舵状態を
   検出する転舵センサの信号等、各種センサの信号の組合
   せにより選択的に作動してスライドギヤの軸方向移動を
   自動制御するよう構成されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の自動車の動力伝達装置。