JPH0764213B2 - 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，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、リ
ングギヤが上記フロントデフ装置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，第１遮断位
置，第２遮断位置の３つの切換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噛合いクラッチが接続位置
及び第１遮断位置のとき、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続し、第１噛合いクラッチ
が第２遮断位置のとき、ビスカスカップリングのハブと
ハウジングとを接続する第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し、同時に第２噛合いクラ
ッチを介して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、キャリアがトランスファギ
ヤ，トランスファ軸，ビスカスカップリングのハブを介
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、リングギヤからフロントデフ装置に動力伝達し、か
つサンギヤから上記ハブを介してトランスファ軸に動力
伝達する直結４輪駆動走行モードが選択される。 また、第１噛合いクラッチが第１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、同時に第２噛合いクラッチを介してトラン
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、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、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
リングギヤからフロントデフ装置に動力伝達し、かつサ
ンギヤから上記ハブを介してトランスファ軸に動力伝達
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、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フロントデフ
装置とトランスファ軸とは所定量以上の差動が制限され
る。 さらに、第１噛合いクラッチが第２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、同時に第２噛合いクラッチを介してビス
カスカップリングのハブとハウジングとが接続し、その
際ハブとトランスファ軸との接続が遮断される。このた
め、プラネタリギヤ装置はトランスファ軸と遮断された
状態でサンギヤとリングギヤとが一体化してデフロック
状態となり、またビスカスカップリングもプラネタリギ
ヤ装置と一体化するのであり、こうしてデフロック状態
のプラネタリギヤ装置を介してフロントデフ装置にのみ
動力伝達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。 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等を介して後輪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第１噛合いクラッチ50及び
第２噛合いクラッチ55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と同軸上に配置され、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。 第１噛合いクラッチ50及び第２噛合いクラッチ55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FFとの切換用であり、第１噛合いクラッチ5
0は、前記トランスファギヤ26とトランスファ軸27とを
接続する接続位置としてのＦ・Ｒ直結4WD位置と、両者
の接続を遮断する第１遮断位置としての4WD位置と、両
者の接続を遮断する第２遮断位置としてのFF位置との３
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、第１遮断位置及び第２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55は、前記第１噛合いクラッチ50に
連動してレバー操作される３位置切換用のもので、ビス
カスカップリング45のハブ46との一体のハブ56にスリー
ブ57が常に噛み合う。そして第１噛合いクラッチ50にが
接続位置であるＦ・Ｒ直結4WD位置及び第１遮断位置で
ある4WD位置のとき、スリーブ57の歯57aがトランスファ
軸27のスプライン27bに噛み合うことで、トランスファ
軸27とビスカスカップリング45のハブ46と接続する。ま
た、第１噛合いクラッチ50が第２遮断位置であるFF位置
のとき、スリーブ57の歯57aがトランスファ軸27のスプ
ライン27bから外れ、かつスリーブ57の歯57bがビスカス
カップリング45のハウジング47のスプライン47aに噛み
合うことで、ビスカスカップリング45のハブ46とハウジ
ング47とを接続する。 ここで、第１噛合いクラッチ50及び第２噛合いクラッチ
55の操作系として、4WDとＦ・Ｒ直結4WDとFFとの３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が第１噛合いク
ラッチ50のスリーブ52及び第２噛合いクラッチ55のスリ
ーブ57にそれぞれ係合している。 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を中間のＦ・Ｒ
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50のスリーブ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。同時に第２噛合いクラッ
チ55のスリーブ57の歯57aがトランスファ軸27のスプラ
イン27bに噛み合うことで、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。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,ビスカスカップリング45のハブ46
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。 そこでこの場合には、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からビスカスカップ
リング45のハブ46,トランスファ軸27,一対のベベルギヤ
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、第１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2
7a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。同時に第２噛合いクラッチ
55はスリーブ57の歯57aとトランスファ軸27のスプライ
ン27bとの噛合い状態が接続されてトランスファ軸27と
ビスカスカップリング45のハブ46との接続を保つ。この
ため、プラネタリギヤ装置40はリングギヤ42とサンギヤ
41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。 そこでこの場合には、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からの動力が、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。 一方、セレクトレバーによりレール35を右側のFF位置に
操作すると、第１噛合いクラッチ50はスリーブ52の右方
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。同時に第２噛合いクラッチ55は
スリーブ57の歯57aがトランスファ軸27のスプライン27b
から外れ、かつスリーブ57の歯57bがハウジング47のス
プライン47aに噛み合うことで、ビスカスカップリング4
5のハブ46とトランスファ軸27との接続を遮断してハブ4
6をハウジング47に接続する。このため、プラネタリギ
ヤ装置40はトランスファ軸27と遮断された状態でサンギ
ヤ41とリングギヤ42とが一体化してデフロック状態とな
り、またビスカスカップリング45もプラネタリギヤ装置
40と一体化するのであり、こう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からの動力が、リングギヤ42を介してフロントデフ
装置４の差動装置24にのみ動力伝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トランスファ軸に動力伝達する直
結４輪駆動走行モードが選択され、第１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トランスファ
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、第２遮断位置にレバー操作されると、プラネ
タリギヤ装置がトランスファ軸と遮断されたデフロック
状態となってフロントデフ装置のみに動力伝達する前輪
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
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、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デフ装
置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、50…第１噛合いクラッ
チ、55…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、リングギヤが上記フロントデフ装置に伝動構成され
   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，第１遮断位置，第２遮断
   位置の３つの切換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噛合いクラッチが接続位置及び第１遮
   断位置のとき、上記トランスファ軸とビスカスカップリ
   ングのハブとを接続し、第１噛合いクラッチが第２遮断
   位置のとき、ビスカスカップリングのハブとハウジング
   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。