JPH0764209B2 - ４輪駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、自動車等の車両の４輪駆動装置に関し、詳し
くは、縦置きトランスアクスル型において直結４輪駆動
走行モード，差動制限可能なセンターデフ付４輪駆動走
行モード，前輪駆動走行モードの３種類の走行モードを
任意に選択可能な４輪駆動装置に関する。

【従来の技術】

従来、４輪駆動装置に関しては、例えば実開昭55−7242
0号公報に示すセンターデフ付のものがある。このセン
ターデフ付の４輪駆動装置では、悪路からの脱出用とし
てデフロック機構が必要不可欠であり、油圧式クラッチ
の機構でデフロックすることが示されている。また直結
式の４輪駆動装置として、例えば実開昭59−188731号公
報により、ビスカスカップリングを用いたものが示され
ている。

【発明が解決しようとする課題】

ところで、前記先行技術のものは、センターデフ付また
は直結式のいずれか一方の走行モードしか得られないの
で、道路事情が悪い場合の走行性能に満足し難い点があ
る。 また前者のセンターデフ付の４輪駆動装置では、デフロ
ック機構が油圧式クラッチを使用するので構造が複雑で
ある等の問題がある。 そこで本発明は、構造が簡素でありながら、直結４輪駆
動走行モードと、差動制限可能なセンターデフ付４輪駆
動走行モードと、前輪駆動走行モードとの３種類の走行
モードを任意に選択可能な４輪駆動装置を提供すること
を目的とする。

【課題を解決するための手段】

この目的を達成する手段として本発明は、変速機出力軸
に対して前輪へのフロントドライブ軸が同軸に、後輪へ
のリヤドライブ軸が平行にそれぞれ配置された４輪駆動
装置において、上記変速機出力軸及びフロントドライブ
軸と同軸に配設されてキャリアが変速機出力軸に連結さ
れ、サンギヤが上記リヤドライブ軸に伝動構成されたセ
ンターデフ装置としてのプラネタリギヤ装置と、上記リ
ヤドライブ軸と同軸に配設されてハブがリヤドライブ軸
に連結され、ハウジングが上記変速機出力軸及びフロン
トドライブ軸と同軸に配設された中間軸に伝動構成され
た差動制限機能を有するビスカスカップリングと、レバ
ー操作に応じた第１接続位置，第２接続位置，及び遮断
位置の３つの切換位置を有して上記プラネタリギヤ装置
のリングギヤと上記中間軸とを接断する第１噛合いクラ
ッチと、上記で第１噛合いクラッチに連動して３つの切
換位置に切換操作され、第１噛合いクラッチが上記リン
グギヤと中間軸とを接続する第１接続位置のとき、上記
変速機出力軸と上記フロントドライブ軸と中間軸との三
者を接続し、第１噛合いクラッチがリングギヤと中間軸
とを接続する第２接続位置のとき、中間軸とフロントド
ライブ軸とを接続し、第１噛合いクラッチがリングギヤ
と中間軸との接続を遮断する遮断位置のとき、変速機出
力軸とフロントドライブ軸とを接続する第２噛合いクラ
ッチとを備えたことを特徴とする。

【作用】

このような手段を採用した本発明では、第１噛合いクラ
ッチが第１接続位置にレバー操作されると、プラネタリ
ギヤ装置のリングギヤと中間軸とが接続し、同時に第２
噛合いクラッチを介して変速機出力軸とフロントドライ
ブ軸と中間軸とが相互に接続する。このため、センター
デフ装置としてのプラネタリギヤ装置は、リングギヤが
中間軸，変速機出力軸を介してキャリアに一体化するこ
とでデフロック状態となり、直結４輪駆動走行モードが
選択される。 また、第１噛合いクラッチが第２接続位置にレバー操作
されると、プラネタリギヤ装置のリングギヤと中間軸と
が接続し、同時に第２噛合いクラッチを介して中間軸と
フロントドライブ軸とが相互に接続する。このため、プ
ラネタリギヤ装置は、リングギヤが中間軸を介してフロ
ントドライブ軸に接続することでサンギヤとの差動が可
能となり、プラネタリギヤ装置がセンターデフ装置とし
て機能するセンターデフ付４輪駆動走行モードが選択さ
れる。その際、中間軸とリヤドライブ軸との間に介設さ
れたビスカスカップリングの差動制限機能に応じてフロ
ントドライブ軸とリヤドライブ軸とは所定量以上の差動
が制限される。 さらに、第１噛合いクラッチが遮断位置にレバー操作さ
れると、プラネタリギヤ装置のリングギヤと中間軸との
接続が遮断され、同時に第２噛合いクラッチを介して変
速機出力軸とフロントドライブ軸とが接続する。このた
め、プラネタリギヤ装置はリングギヤが自由回転可能と
なってセンターデフ装置としての機能を失い、またビス
カスカップリングは中間軸が自由回転可能となって差動
制限機能を失うのであり、こうして変速機出力軸により
フロントドライブ軸のみが駆動される前輪駆動走行モー
ドが選択される。

【実施例】

以下、本発明の一実施例を図面を参照して具体的に説明
する。 本発明の一実施例による４輪駆動装置の伝動系について
説明すると、エンジン1,クラッチ２および変速機４が車
体前後方向に縦置き配置され、クラッチ２と変速機４と
の間の下部にフロントデフ装置16が変速機ケース内部に
組付けて設置されることでトランスアクスル型を成す。 変速機４は常時噛合式のもので、入力軸３に対して出力
軸５が平行に配置されて、これらの両軸3,5に例えば第
１速ないし第４速の相互に噛合う４組の変速用ギヤ６な
いし９が設けてあり、変速用ギヤ６と７との間の同期機
構10,変速用ギヤ８と９との間の同期機構11を選択的に
動作することで、第１速から第４速までの各前進変速段
を得るようになっている。 また、入力軸３に設けてある後退段のギヤ12に同期機構
10のスリーブ側のギヤ13を図示しないアイドラギヤを介
して噛合わせることで、後退段を得るようになってい
る。 前記変速機出力軸５は中空軸であって、その内部にフロ
ントドライブ軸14が挿入され、フロントドライブ軸14の
前端に形成されるドライブピニオン15が、フロントデフ
装置16のクラウンギヤ17に噛合って前輪側に伝動構成さ
れている。 また、変速機４の後部に配設されるトランスファ装置18
において、変速機出力軸５とその内部のフロントドライ
ブ軸14が同軸上に配置され、これらの上部にリヤドライ
ブ軸19が平行に配置される。そしてこのリヤドライブ軸
19は、プロペラ軸20,リヤデフ装置21を介して後輪側に
伝動構成される。 前記トランスファ装置18には、センターデフ装置として
の機能を有する１組のプラネタリギヤ装置30と、差動制
限機能を有するビスカスカップリング40、と、複数の走
行モードに切換えるための第１噛合いクラッチ45及び第
２噛合いクラッチ50が設けられている。 プラネタリギヤ装置30は、サンギヤ31,リングギヤ32,両
ギヤ31,32に噛合うピニオンギヤ33,ピニオンギヤ33を支
持するキャリヤ34から成り、変速機出力軸５及びフロン
トドライブ軸14と同軸に配設される。そしてこのプラネ
タリギヤ装置30は、サンギヤ31が１組のギヤ22,23を介
してリヤドライブ軸19に伝動構成され、キャリア34が変
速機出力軸５に連結されると共に、リングギヤ32が変速
機出力軸５及びフロントドライブ軸14と同軸に配設され
た中間軸26に対し第１噛合いクラッチ45を介して連結し
ている。そしてこの中間軸26は、第２噛合いクラッチ50
を介して変速機出力軸5,フロントドライブ軸14に接続可
能となっている。 ビスカスカップリング40は、ハブ41,ハウジング42を有
し、両者の間にいずれか一方に一体的なプレート43,44
が交互に配置され、かつ粘性の高い液体が封入されて成
る。そしてハブ41とハウジング42との回転差が大きくな
ると、封入液体の剪断抵抗により係合作用して伝達トル
クを増大する特性を有する。そこで、かかるビスカスカ
ップリング40のハブ41がサンギヤ31側のリヤドライブ軸
19に一体結合し、ハウジング42が１組のギヤ24,25を介
してリングギヤ32側の中間軸26に伝動構成される。 第１噛合いクラッチ45は、FF−4WD切換用３位置２効果
のもので、プラネタリギヤ装置30のリングギヤ32と中間
軸26とを接続する第１接続位置としての直結4WD位置及
び第２接続位置としてのC.D＆V.C付4WD位置と、その接
続を遮断する遮断位置としてのFF位置の３つの切換位置
を変速機出力軸５の軸方向に沿って有し、中間軸26のハ
ブ46にスリーブ47が常に噛合う。そして第１接続位置及
び第２接続位置でのみスリーブ47の歯47aがリングギヤ3
2のスプライン32aに噛合い、遮断位置ではその噛合いが
外れるようになっている。 第２噛合いクラッチ50は、前記第１噛合いクラッチ45に
連動してレバー操作されるFF−直結4WD−C.D＆V.C付4WD
切換用３位置のもので、フロントドライブ軸14のハブ51
にスリーブ52が常に噛合う。そして第１噛合いクラッチ
45が第１接続位置である直結4WD位置のとき、スリーブ5
2の歯52aが変速機出力軸５のスプライン5aに噛合い、か
つスリーブ52の歯52bが中間軸26のスプライン26aに噛合
うことで、変速機出力軸５とフロントドライブ軸14と中
間軸26との三者を相互に接続する。また第１噛合いクラ
ッチ45が第２接続位置であるC.D＆V.C付4WD位置のとき
には、スリーブ52の歯52bのみが中間軸26のスプライン2
6aに噛合うことで、中間軸26とフロントドライブ軸14と
を接続し、第１噛合いクラッチ45が遮断位置であるFF位
置のときには、スリーブ52の歯52aのみが変速機出力軸
５のスプライン5aに噛合うことで、変速機出力軸５とフ
ロントドライブ軸14とを接続する。 ここで、第１噛合いクラッチ45及び第２噛合いクラッチ
50の操作系として、C.D＆V.C付4WD,直結4WD,FFの各位置
が変速機出力軸５の軸方向に沿う前後方向に直線的に配
列されたセレクトレバー48が設けられ、このセレクトレ
バー48からの１本のレール49が、第１噛合いクラッチ45
のスリーブ47及び第２噛合いクラッチ50のスリーブ52に
それぞれ係合する。 次ぎに、このように構成された本実施例の４輪駆動装置
につき、その作用を説明する。 先ず、車両走行時に変速機４において同期機構10,11等
を動作することで、変速用ギヤ６ないし９および12,13
等により変速機出力軸５に前進４段，後進１段の変速動
力が出力する。そしてこの変速機出力軸５の動力は、ト
ランスファ装置18においてプラネタリギヤ装置30のキャ
リア34に入力する。 そこで、セレクトレバー48を中間の直結4WD位置に操作
すると、図示のように第１噛合いクラッチ45は、スリー
ブ47の歯47aがリングギヤ32のスプライン32aに噛合い、
プラネタリギヤ装置30のリングギヤ32が中間軸26に接続
する。同時に第２噛合いクラッチ50は、スリーブ52の歯
52aが変速機出力軸５のスプライン5aに噛合い、かつス
リーブ52の歯52bが中間軸26のスプライン26aに噛合うこ
とで、変速機出力軸５とフロントドライブ軸14と中間軸
26との三者を相互に接続する。このため、プラネタリギ
ヤ装置30は、リングギヤ32が中間軸26,変速機出力軸５
を介してキャリア34に一体化することでデフロック状態
となり、この状態でフロントドライブ軸14に接続する。 そこでこの場合には、変速機出力軸５の動力がそのまま
フロントドライブ軸14を経て前輪に伝達されると共に、
デフロック状態のプラネタリギヤ装置30のサンギヤ31か
らギヤ22,23、リヤドライブ軸19を介して後輪に直接伝
達され、こうして前後輪のトルク配分が略等しい直結４
輪駆動走行モードとなる。そしてこの直結４輪駆動走行
モードでは、発進性能や悪路での走破性能が最大限に発
揮される。 次いで、セレクトレバー48を前方のC.D＆V.C付4WD位置
に操作すると、第１噛合いクラッチ45は、スリーブ47の
歯47aがリングギヤ32のスプライン32aに噛合ったままプ
ラネタリギヤ装置30のリングギヤ32との中間軸26との接
続状態を保つ。一方、第２噛合いクラッチ50は、スリー
ブ52の前方移動により歯42aと変速機出力軸５のスプラ
イン5aとの噛合いが外れてスリーブ52の歯52bのみが中
間軸26のスプライン26aに噛合うことで、中間軸26とフ
ロントドライブ軸14とが接続する。このため、プラネタ
リギヤ装置30は、リングギヤ32が中間軸26を介してフロ
ントドライブ軸14に接続することでサンギヤ31との差動
が可能となり、プラネタリギヤ装置３がセンターデフ装
置として機能する。 そこでこの場合には、プラネタリギヤ装置30の小径のサ
ンギヤ31からギヤ22,23、リヤドライブ軸19、及びビス
カスカップリング40のハブ41を介して後輪へ動力伝達さ
れ、同時にプラネタリギヤ装置30の大径のリングギヤ32
から中間軸26、フロントドライブ軸14を介して前輪へ動
力伝達され、こうして前輪トルクTFが後輪トルクTRより
大きい走行性重視のセンターデフ付４輪駆動走行モード
となる。 そしてこのセンターデフ付４輪駆動走行モードでは、ギ
ヤ24,25を介して中間軸26とリヤドライブ軸19との間に
介設されたビスカスカップリング40がその差動制限機能
に応じてフロントドライブ軸14とリヤドライブ軸19との
所定量以上の差動を制限する。即ち、車両の通常の旋回
走行時には、ビスカスカップリング40がフリーとなって
前後輪の回転差を許容することで円滑な旋回性能が発揮
され、車輪スリップが発生してフロントドライブ軸14と
リヤドライブ軸19とが所定量以上に差動する場合には、
ビスカスカップリング40のプレート43,44の係合作用に
よりフロントドライブ軸14とリヤドライブ軸19との差動
が所定量以下に制限されるのであり、こうして悪路から
自動的に脱出することが可能となる。 さらに、セレクトレバー48を後方のFF位置に操作する
と、第１噛合いクラッチ45は、スリーブ47の歯47aがリ
ングギヤ32のスプライン32aから外れてプラネタリギヤ
装置30のリングギヤ32と中間軸26との接続を遮断する。
一方、第２噛合いクラッチ50は、スリーブ52の後方移動
により歯52bが中間軸26のスプライン26aから外れて変速
機出力軸５をフロントドライブ軸14にのみ接続する。こ
のため、プラネタリギヤ装置30はリングギヤ32が自由回
転可能となってセンターデフ装置としての機能を失い、
またビスカスカップリング40は中間軸26が自由回転可能
となって差動制限機能を失うのであり、こうして変速機
出力軸５によりフロントドライブ軸14のみが駆動される
前輪駆動走行モードとなる。 なお、セレクトレバー48の操作は、空気圧，モータ等の
アクチュエータを用いて行ってもよい。

【発明の効果】

以上説明したとおり本発明によれば、第１噛合いクラッ
チが第１接続位置にレバー操作されると、センターデフ
装置としてのプラネタリギヤ装置がデフロック状態とな
って直結４輪駆動走行モードが選択され、第２接続位置
にレバー操作されると、プラネタリギヤ装置がセンター
デフ装置として機能するセンターデフ付４輪駆動走行モ
ードが選択され、遮断位置にレバー操作されると、プラ
ネタリギヤ装置がセンターデフ装置としての機能を失
い、またビスカスカップリングが差動制限機能を失うこ
とで前輪駆動走行モードが選択されるのであり、悪路の
走破性に優れた直結４輪駆動走行モードと、円滑な旋回
性能が得られるセンターデフ付４輪駆動走行モードと、
前輪駆動走行モードとの３種類の走行モードを任意に選
択することができる。 そして、直結４輪駆動走行モードの選択時には、変速機
出力軸のトルクがデフロック状態にあるプラネタリギヤ
装置のリングギヤ及びサンギヤを介してフロントドライ
ブ軸及びリヤドライブ軸に略等分に分配され、センター
デフ付４輪駆動走行モードの選択時には、変速機出力軸
のトルクが差動可能状態にあるプラネタリギヤ装置のリ
ングギヤ及びサンギヤを介してフロントドライブ軸に大
きく、リヤドライブ軸に小さく不等分に分配され、前輪
駆動走行モードの選択時には、変速機出力軸のトルクが
フロントドライブ軸にのみ伝達されるのであり、前後輪
のトルク配分を略等分とした走行性能と、前輪に大きく
トルク配分した走行性能と、前輪にのみトルク伝達した
走行性能とを得ることができる。 ここで、センターデフ付４輪駆動走行モードの選択時に
は、ビスカスカップリングのソフト差動制限機能に応じ
てフロントドライブ軸とリヤドライブ軸とは所定量以上
の差動が制限されるので、悪路からの脱出も可能とな
る。 また、フロントドライブ軸とリヤドライブ軸との差動制
限用として、ビスカスカップリングを採用しているの
で、構造が簡素である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による４輪駆動装置の一実施例を示すスケ
ルトン図である。 ４……変速機、５……変速機出力軸、14……フロントド
ライブ軸、18……トランスファ装置、19……リヤドライ
ブ軸、26……中間軸、30……プラネタリギヤ装置、31…
…サンギヤ、32……リングギヤ、34……キャリヤ、40…
…ビスカスカップリング、45……第１噛合いクラッチ、
50……第２噛合いクラッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】変速機出力軸に対して前輪へのフロントド
   ライブ軸が同軸に、後輪へのリヤドライブ軸が平行にそ
   れぞれ配置された４輪駆動装置において、 上記変速機出力軸及びフロントドライブ軸と同軸に配設
   されてキャリアが変速機出力軸に連結され、サンギヤが
   上記リヤドライブ軸に伝動構成されたセンターデフ装置
   としてのプラネタリギヤ装置と、 上記リヤドライブ軸と同軸に配設されてハブがリヤドラ
   イブ軸に連結され、ハウジングが上記変速機出力軸及び
   フロントドライブ軸と同軸に配設された中間軸に伝動構
   成された差動制限機能を有するビスカスカップリング
   と、 レバー操作に応じた第１接続位置，第２接続位置，及び
   遮断位置の３つの切換位置を有して上記プラネタリギヤ
   装置のリングギヤと上記中間軸とを接断する第１噛合い
   クラッチと、 上記第１噛合いクラッチに連動して３つの切換位置に切
   換操作され、第１噛合いクラッチが上記リングギヤと中
   間軸とを接続する第１接続位置のとき、上記変速機出力
   軸と上記フロントドライブ軸と中間軸との三者を接続
   し、第１噛合いクラッチがリングギヤと中間軸とを接続
   する第２接続位置のとき、中間軸とフロントドライブ軸
   とを接続し、第１噛合いクラッチがリングギヤと中間軸
   との接続を遮断する遮断位置のとき、変速機出力軸とフ
   ロントドライブ軸とを接続する第２噛合いクラッチとを
   備えたことを特徴とする４輪駆動装置。