JPH0764211B2 - 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、横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
行モードとの２種類の４輪駆動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
走行モードとの２種類の４輪駆動走行モードを任意に選
択可能とした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デフ装置及び後輪へのトラン
スファ軸が平行配置された４輪駆動装置において、上記
トランスファ軸と同軸に配設されてキャリアがトランス
ファギヤを介して上記変速機出力軸に伝動構成され、か
つリングギヤが上記フロントデフ装置に伝動構成され、
サンギヤが上記トランスファ軸に連結されたセンターデ
フ装置としてのプラネタリギヤ装置と、上記トランスフ
ァ軸と同軸に配設されてハブがトランスファ軸を介して
上記サンギヤに連結され、ハウジングが上記リングギヤ
に連結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接続装置と遮断位置を有して
上記トランスファギヤとトランスファ軸とを接断する噛
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、噛合いクラッチ
が接続位置にレバー操作されると、トランスファギヤと
トランスファ軸とが接続する。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、キャリアがトラン
スファギヤ，トランスファ軸を介してサンギヤに一体化
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、噛合いクラッチが遮断位置にレバー操作される
と、トランスファギヤとトランスファ軸との接続が遮断
されることで、プラネタリギヤ装置はリングギヤとサン
ギヤとの差動が可能となってデフロック状態が解除され
る。このため、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、リングギヤとサンギヤとの間に介設
されたビスカスカップリングの差動制限機能に応じてリ
ングギヤとサンギヤとは所定量以上の差動が制限され
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。 図面において、横置きトランスアクスル型のフロントエ
ンジン・フロントドライブ（FF）車をベースとした一実
施例の４輪駆動装置の伝動系について説明すると、車体
前部にエンジン1,クラッチ２および変速機３が左右方向
に横置き配置され、変速機３から車体後方にフロントデ
フ装置4,トランスファ装置５が順次配置される。そして
変速機3,フロントデフ装置４およびトランスファ装置５
は、クラッチハウジング6,変速機ケース7,エクステンシ
ョンケース８の内部に設置されてトランスアクスル型を
成す。 変速機３は常時噛合式のものであり、クラッチ２からの
入力軸10とそれに平行配置された出力軸11に、例えば第
１速ないし第５速（オーバドライブ）の相互に噛合う５
組の変速用ギヤ12ないし16が設けてあり、変速用ギヤ12
と13との間のシンクロ機構17,変速用ギヤ14と15との間
のシンクロ機構18,または変速用ギヤ16の隣りのシンク
ロ機構19を選択的に動作することで、第１速から第５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10に一体的な後退段のギヤ20を、図示しな
いアイドラギヤを介してシンクロ機構17のスリーブ側の
ギヤ21に噛合わせることで、後退段を得るように構成さ
れている。 フロントデフ装置４は、変速機出力軸11の出力ギヤ22に
噛合うギヤ23を回転自在に支持してこれと同芯状に配置
された差動装置24を有し、この差動装置24が車軸25を介
して左右の前輪に連結する。 トランスファ装置５は、前記ギヤ23と噛合うトランスフ
ァギヤ26を回転自在に支持して車体左右方向に設置され
るトランスファ軸27を有し、このトランスファ軸27は、
一対のベベルギヤ28からリヤドライブ軸29,プロペラ軸3
0等を介して後に伝動構成されている。 ここで、トランスファ装置５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40と、差
動制限機能を有するビスカスカップリング45と、複数の
走行モードに切換えるための１組の噛合いクラッチ50が
設けられている。 プラネタリギヤ装置40は、サンギヤ41,リングギヤ42,両
ギヤ41,42に噛合うピニオンギヤ43,およびピニオンギヤ
43を支持するキャリヤ44から成り、トランスフファ軸27
と同軸上に配置される。そしてこのプラネタリギヤ装置
40は、キャリヤ44がトランスファギヤ26に、サンギヤ41
がトランスファ軸27にそれぞれ連結されると共に、リン
グギヤ42がギヤ31,32を介して前記フロントデフ装置４
の差動装置24に伝動構成されている。 ビスカスカップリング45は、ハブ46,ハウジング47を有
し、両者の間にいずれか一方に一体的なプレート48,49
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46とハウジング47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。そしてこのビスカスカップ
リング45は、プラネタリギヤ装置40と同様にトランスフ
ァ軸27と同軸上に設置され、ハブ46がトランスファ軸27
を介してプラネタリギヤ装置40のサンギヤ41に一体結合
され、ハウジング47がプラネタリギヤ装置40のリングギ
ヤ42に一体結合される。 噛合いクラッチ50は、差動制限可能なセンターデフ付の
4WDと前後輪直結のＦ・Ｒ直結4WDの切換用であり、前記
トランスファギヤ26とトランスファ軸27とを接断する接
続位置と、両者の接続を遮断する遮断位置との２位置を
トランスファ軸27に沿って有し、トランスファギヤ26と
一体のハブ51にスリーブ52が常に噛合う。そして接続位
置でのみスリーブ52の歯52aがトランスファ軸27のスプ
ライン27a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。 ここで、噛合いクラッチ50の操作系として、4WDとＦ・
Ｒ直結4WDとの２位置がトランスファ軸27の軸方向に沿
う左右方向に直接的に配列されたセレクトレバー（図示
省略）が設けられ、このセレクトレバーからの１本のレ
ール35が噛合いクラッチ50のスリーブ52に係合してい
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３においてシンクロ機構17,1
8,19等で同期作用することで、変速用ギヤ12ないし16,2
0,21等により変速機出力軸11に前進５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11の動力
は、出力ギヤ22,ギヤ23からトランスファ装置５のトラ
ンスファギヤ26を介してプラネタリギヤ装置40のキャリ
ヤ44に入力する。 そこで、セレクトレバーによりレール35を右側のＦ・Ｒ
直結4WD位置に操作すると、図示のように噛合いクラッ
チ50は、スリーブ52の歯52aがトランスファ軸27のスプ
ライン27aに噛合うことで、トランスファギヤ26とトラ
ンスファ軸27とが接続する。このため、プラネタリギヤ
装置40は、キャリヤ44がトランスファギヤ26,トランス
ファ軸27を介してサンギヤ41に一体化することでデフロ
ック状態となる。 そこでこの場合は、変速機出力軸11の動力がトランスフ
ァギヤ26からデフロック状態のプラネタリギヤ装置40に
入力し、そのリングギヤ42からギヤ31,ギヤ32,フロント
デフ装置４の差動装置24,車軸25等を経由して前輪に伝
達されると共に、そのサンギヤ41からトランスファ軸2
7,一対のベベルギヤ28,リヤドライブ軸29,プロペラ軸30
等を経由して後輪に伝達され、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、セレクトレバーによりレール35を左側の4WD位
置に操作すると、噛合いクラッチ50は、スリーブ52の左
方移動により歯52aとトランスファ軸27のスプライン27a
との噛合いが外れてトランスファギヤ26とトランスファ
軸27との接続を遮断する。このため、プラネタリギヤ装
置40はデフロック状態が解除されてリングギヤ42とサン
ギヤ41との差動が可能となり、プラネタリギヤ装置40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40の大径のリ
ングギヤ42から差動装置24等を介して前輪へ動力伝達さ
れ、同時にプラネタリギヤ装置40の小径のサンギヤ41か
らトランスファ軸27等を経由して後輪に伝達され、こう
して前輪トルクTFが後輪トルクTRよりも大きい走行性重
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、プ
ラネタリギヤ装置40のリングギヤ42とサンギヤ41との間
に介設されたビスカスカップリング45がその差動制限機
能に応じてリングギヤ42とサンギヤ41との所定量以上の
差動を制限し、これに応じてフロントデフ装置４の差動
装置24とトランスファ軸27との差動が所定量以下に制限
される。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45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
発生して差動装置24とトランスファ軸27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45のプレー
ト48,49の係合作用により差動装置24とトランスファ軸2
7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。 なお、セレクトレバーの操作は、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、噛合いクラッチが
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、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の２種類の４輪駆
動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
出力軸のトルクがトランスファギヤからデフロック状態
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
介してフロントデフ装置及びトランスファ軸に略等分に
配分され、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トランスファギヤから差
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デフ装置に大きく、トランス
ファ軸に小さく不等分に分配されるのであり、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差動制限機能に応じてプラ
ネタリギヤ装置のリングギヤとサンギヤとは所定量以上
の差動が制限され、これに応じてフロントデフ装置とト
ランスファ軸との差動が所定量以下に制限されるので、
悪路からの脱出も可能となる。 また、フロントデフ装置とトランスファ軸との差動制限
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。 ３…変速機、４…フロントデフ装置、５…トランスファ
装置、11…変速機出力軸、26…トランスファギヤ、27…
トランスファ軸、29…リヤドライブ軸、40…プラネタリ
ギヤ、41…サンギヤ、42…リングギヤ、44…キャリヤ、
45…ビスカスカップリング、50…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デ
   フ装置及び後輪へのトランスファ軸が平行配置された４
   輪駆動装置において、 上記トランスファ軸と同軸に配設されてキャリアがトラ
   ンスファギヤを介して上記変速機出力軸に伝動構成さ
   れ、かつリングギヤが上記フロントデフ装置に伝動構成
   され、サンギヤが上記トランスファ軸に連結されたセン
   ターデフ装置としてのプラネタリギヤ装置と、 上記トランスファ軸と同軸に配設されてハブがトランス
   ファ軸を介して上記サンギヤに連結され、ハウジングが
   上記リングギヤに連結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接続位置と遮断位置とを有して上記
   トランスファギヤとトランスファ軸とを接断する噛合い
   クラッチとを備えたことを特徴とする４輪駆動装置。