JPH0764212B2 - 4輪駆動装置 - Google Patents

4輪駆動装置

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JPH0764212B2
JPH0764212B2 JP2075686A JP2075686A JPH0764212B2 JP H0764212 B2 JPH0764212 B2 JP H0764212B2 JP 2075686 A JP2075686 A JP 2075686A JP 2075686 A JP2075686 A JP 2075686A JP H0764212 B2 JPH0764212 B2 JP H0764212B2
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JP
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differential
shaft
gear
wheel drive
hub
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廉平 松本
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Subaru Corp
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Fuji Jukogyo KK
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/344Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear
    • B60K17/346Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear the transfer gear being a differential gear
    • B60K17/3462Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear the transfer gear being a differential gear with means for changing distribution of torque between front and rear wheels
    • B60K17/3465Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear the transfer gear being a differential gear with means for changing distribution of torque between front and rear wheels self-actuated means, e.g. differential locked automatically by difference of speed

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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
に平行配置して伝動構成されたトランスファ軸から前輪
へ伝動構成されたフロントデフ装置及び後輪へ伝動構成
されたリヤドライブ軸に適宜動力伝達する4輪駆動装置
であって、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軸に連結され、リングギヤが上記リ
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、上記トランスファ軸と同軸に
配設されてハブが上記プラネタリギヤ装置のサンギヤに
連結され、ハウジングが上記リングギヤに連結されると
共に、ハブが上記フロントデフ装置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
作に応じた接続位置と遮断位置とを有して上記トランス
ファ軸とビスカスカップリングのハブとを接断する噛合
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、トランスファ軸とビ
スカスカップリングのハブとが接続する。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
アとサンギヤとがトランスファ軸,ビスカスカップリン
グのハブを介して一体化することでデフロック状態とな
り、サンギヤから上記ハブを介してフロントデフ装置に
動力伝達し、かつリングギヤから直接リヤドライブ軸に
動力伝達する直結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、トランスファ軸とビスカスカップリングのハブとの
接続が遮断されることで、プラネタリギヤ装置はサンギ
ヤとリング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しつつサンギヤから上記ハブを介
してフロントデフ装置に動力伝達し、かつリングギヤか
ら直接リヤドライブ軸に動力伝達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、サンギヤとリ
ング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フロントデフ装置とリヤドライブ軸
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。 ここでトランスファ装置5には、前記ギヤ23と噛合うト
ランスファギヤ26を一体結合して車体左右方向に設置さ
れるトランスファ軸27と、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
ドを切換えるための1組の噛合いクラッチ50とが設けら
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がトランスファ軸27に連結されると共
に、リングギヤ42が一対のベベルギヤ28を介してリヤド
ライブ軸29に伝動構成され、さらにプロペラ軸30等を介
して後輪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と同軸上に配置されてハブ46がプラネタリギヤ装
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に一体結合されると共
に、ハブ46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。 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との切換用であり、前
記トランスファ軸27とビスカスカップリング45のハブ46
とを接続する接続位置としてのF・R直結4WD位置と、
両者の接続を遮断する遮断位置としての4WD位置との2
位置をトランスファ軸27に沿って有し、トランスファ軸
27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が上記ハブ46のスプラ
イン46a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
う左右方向に直線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,トランスファギヤ26を介してト
ランスファ軸27に入力し、さらにこのトランスファ軸27
から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のスリーブ52の歯52aがビスカスカップリング45の
ハブ46のスプライン46aに噛合うことで、トランスファ
軸27とハブ46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とサンギヤ41とがトランスファ軸
27,ビスカスカップリング45のハブ46を介して一体化す
ることでデフロック状態となる。 そこでこの場合には、トランスファ軸27介してデフロッ
ク状態のプラネタリギヤ装置40のキャリヤ44に入力する
変速機出力軸11のと動力が、プラネタリギヤ装置40のサ
ンギヤ41からビスカスカップリング45のハブ46,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、リングギヤ42から一対
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とビスカスカップリング45のハブ46の
スプライン46aとの噛合いが外れてトランスファ軸27と
上記ハブ46との接続を遮断する。このため、プラネタリ
ギヤ装置40はサンギヤ41とリングギヤ42との差動が可能
となってデフロック状態が解除され、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。 そこでこの場合はには、トランスファ軸27を介してプラ
ネタリギヤ装置40のキャリヤ44に入力する変速機出力軸
11の動力が、小径のサンギヤ41からビスカスカップリン
グ45のハブ46,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、大径のリングギヤ42から一対のベベルギヤ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、こうして前輪トルクTFより後輪トルクTRが大きい操
縦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のサンギヤ41とリングギヤ42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
能に応じてサンギヤ41とリングギヤ42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とリヤドライブ軸29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とリヤドライブ軸29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とリヤドライブ軸2
9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フロ
ントデフ装置及びリヤドライブ軸に動力伝達する直結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しつつフロントデフ装置及びリヤ
ドライブ軸に動力伝達するセンターデフ付4輪駆動走行
モー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軸からデフロック状態に
あるプラネタリギヤ装置のサンギヤ及びリングギヤを介
してフロントデフ装置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トランスファ軸から差動可
能状態にあるプラネタリギヤ装置のサンギヤ及びリング
ギヤを介してフロントデフ装置に小さく、リヤドライブ
軸に大き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、後輪に大きくトルク
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
ネタリギヤ装置のサンギヤとリング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リ
ヤドライブ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…フロントデフ装置、5…トランスファ装置、11…変
速機出力軸、、27…トランスファ軸、29…リヤドライブ
軸、40…プラネタリギヤ装置、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、46
…ハブ、47…ハウジング、50…噛合いクラッチ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】変速機出力軸に平行配置して伝動構成され
    たトランスファ軸から前輪へ伝動構成されたフロントデ
    フ装置及び後輪へ伝動構成されたリヤドライブ軸に適宜
    動力伝達する4輪駆動装置であって、 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
    ンスファ軸に連結され、リング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、 上記トランスファ軸と同軸に配設されてハブが上記プラ
    ネタリギヤ装置の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ると共に、ハブが上記フロント
    デフ装置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接続位置と遮断位置とを有して上記
    トランスファ軸とビスカスカップリングのハブとを接断
    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。
JP2075686A 1986-01-31 1986-01-31 4輪駆動装置 Expired - Lifetime JPH0764212B2 (ja)

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