JPH0825401B2 - ４輪駆動車のトランスフア−構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は４輪駆動車、特に２輪駆動モードとフルオー
トの４輪駆動モードの切換えが可能とされた４輪駆動車
のトランスファー構造に関する。

（従来の技術） エンジンないしトランスミッションの出力トルクによ
り前輪および後輪を駆動するようにした４輪駆動車は、
雪道などの悪路で良好な走行性が得られるなどの長所を
有する反面、エンジンの燃費が２輪駆動車より劣るとい
う欠点があり、そこで路面状態等に応じて４輪駆動モー
ドと２輪駆動モードの切換えを可能とした４輪駆動車が
提案されている。

また、この種の２輪−４輪駆動切換式の４輪駆動車と
しては、例えば特開昭60−172764号公報に示されている
ように、４輪駆動モードにおいて所謂フルオートの４輪
駆動が行われるようにした４輪駆動車がある。この４輪
駆動車は、車体前部に配置したトランスミッションによ
り前輪を常時駆動すると共に、後輪への動力伝達を断接
可能としたFF（フロントエンジン・フロントドライブ）
車をベースとするものにおいて、駆動側及び従動側の一
対の回転部材間にこれらの部材に交互に結合された多数
のプレートを配設し且つ該プレートの周囲に粘性流体を
充填してなるビスカスカップリングを用いたもので、ト
ランスミッション出力軸を前輪には直接連結すると共
に、後輪には２輪−４輪駆動の切換機構と上記ビスカス
カップリングとを備えたプロペラ軸を介して連結した構
成とされている。この４輪駆動車によれば、上記切換機
構により４輪駆動モードを選択した場合において、前、
後輪間に回転速度差がない時は、上記ビスカスカップリ
ングがトルクを伝達しないので前輪のみが駆動される２
輪駆動状態となるが、コーナリング時や駆動輪（前輪）
のスリップ時等において前、後輪間に回転速度差が生じ
た時には、その回転速度差に応じてビスカスカップリン
グが後輪にトルクを伝達して自動的に４輪駆動状態に移
行することになり、コーナリング時や駆動輪のスリップ
時等においても良好な走行性が得られることになる。

ところで、上記のように２輪駆動モードとフルオート
の４輪駆動モードの切換えを可能とした４輪駆動車にお
いては、切換機構によりトランスミッション出力軸とビ
スカスカップリングとの間を遮断して２輪駆動モードで
走行する時に、従動輪となる車輪の回転に連動してビス
カスカップリングの従動側の回転部材が回転することに
なり、この時、該回転部材に結合されたプレートと駆動
側の回転部材に結合されたプレートとが粘性流体の作用
で一体的に回転することになって、慣性抵抗が発生す
る。そして、これが従動輪の回転抵抗となって当該４輪
駆動車の駆動損失を増大させ、経済性が重視される２輪
駆動モードで燃費を悪化させる原因となるのである。

この問題に対しては、例えば特開昭56−135320号公報
に開示されている構成、即ち２輪駆動時に従動輪となる
車輪の駆動軸にフリーホイール機構としてのクラッチを
備えて、２輪駆動時に該クラッチを切断するようにした
構成を、上記特開昭60−172764号公報に開示されたビス
カスカップリングを用いた４輪駆動車に適用することが
考えられる。

これによれば、２輪駆動時に従動輪となる車輪の回転
がビスカスカップリングまで伝達されることがなくな
り、従動輪の回転抵抗が軽減されることになる。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、上記のようなFF車をベースとする４輪駆動車
においてビスカスカップリング及びフリーホイール機構
を備えた構成を、車体前後方向に延びるトランスミッシ
ョンの出力軸により後輪を常時駆動するFR（フロントエ
ンジン・リヤドライブ）車をベースとする４輪駆動車に
適用しようとした場合、次のような問題が発生する。

つまり、この場合、２輪−４輪の切換機構とビスカス
カップリングとが２輪駆動時に従動輪となる前輪側への
プロペラ軸上に配置されることになる。そのため、後輪
を常時駆動するトランスミッション出力軸から上記前輪
側へのプロペラ軸に動力を伝達するチェーンやスプロケ
ット等の伝動機構が２輪駆動時にも回転することにな
り、フリーホイール機構を備えたにも拘わらず、２輪駆
動モードでの駆動損失が十分に軽減されないことにな
る。また、トランスミッション出力軸とは別軸の前輪側
へのプロペラ軸上に切換機構とビスカスカップリングと
が配置されるために、トランスファー構造が大型化する
ことにもなるのである。尚、この問題は、RF（リヤエン
ジン・フロントドライブ）車をベースとする４輪駆動車
に適用した場合も同様である。

そこで、本発明は、上記の如き２輪駆動モードとフル
オートの４輪駆動モードの切換えが可能とされたFRベー
スもしくはRFベースの４輪駆動車において、構造の大型
化を抑制しながら、２輪駆動時におけるビスカスカップ
リングや伝動機構の不要な回転を防止して、２輪駆動モ
ードでの燃費の向上を図ることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 即ち、本発明に係る４輪駆動車のトランスファー構造
は、車体前後方向に延びるトランスミッションの出力軸
を同方向に延長して前輪又は後輪のいずれか一方の車輪
を駆動すると共に、上記トランスミッション出力軸に平
行に配置された第２の出力軸により前輪又は後輪の他方
の車輪を駆動するように構成された４輪駆動車におい
て、上記トランスミッション出力軸上にビスカスカップ
リングを配置して、その一方の回転部材を該出力軸に切
換機構を介して断接可能に連結すると共に、他方の回転
部材を上記第２の出力軸に伝動機構を介して連結し、且
つこの第２の出力軸から該出力軸によって駆動される車
輪への駆動軸上に該軸を断接するフリーホイール機構を
設ける。そして、上記切換機構によりトランスミッショ
ン出力軸とビスカスカップリングの一方の回転部材との
間を遮断した時に、上記フリーホイール機構を切断する
ように構成したことを特徴とする。

（作用） 上記の構成によれば、切換機構によりトランスミッシ
ョン出力軸とビスカスカップリングの一方の回転部材と
の間を遮断すれば、該出力軸からのトルクが前輪又は後
輪のうちの一方の車輪にのみ伝達される２輪駆動モード
が得られる。また、上記出力軸とビスカスカップリング
の一方の回転部材とを接続すれば、該出力軸がビスカス
カップリングを介して他方の車輪にも連結され、上記一
方の車輪との回転速度差に応じてこの他方の車輪にもト
ルクが伝達されるフルオートの４輪駆動モードが得られ
る。そして、上記２輪駆動モードにおいては、フリーホ
イール機構がビスカスカップリングの他方（従動側）の
回転部材と他方の車輪（従動輪）との間を切断するの
で、従動輪に連動してビスカスカップリングの従動側の
回転部材ないしこれに結合されたプレートが回転するこ
とが防止され、これに伴って従動輪の回転抵抗が軽減さ
れることになる。

また、上記ビスカスカップリングは常時駆動される車
輪に動力を伝達するトランスミッション出力軸上に配置
されて、その一方の回転部材が該出力軸に切換機構を介
して断接可能に連結されるので、この切換機構が切断さ
れる２輪駆動モードでは、ビスカスカップリング及び該
ビスカスカップリングの他方の回転部材から伝動機構を
介して第２の出力軸までの部分が上記トランスミッショ
ン出力軸に連動して回転しないことになり、２輪駆動モ
ードでの駆動損失がさらに軽減されることになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について説明する。

先ず、本実施例に係る４輪駆動車の全体構成を第１図
により説明すると、この４輪駆動車においては、車体前
部にエンジン１と、トランスミッション２と、トランス
ファー装置３とでなるパワープラントが搭載されてい
る。上記エンジン１は、その出力軸４が車体前後方向に
延びるように配置されており、またトランスミッション
２も、クラッチ５を介して上記エンジン出力軸４に連結
される入力軸６及びこれと同一軸線上の出力軸７が車体
前後方向に配置されている。そして、該トランスミッシ
ョン２の出力軸７が後方に延びてトランスファー装置３
内を貫通し、更にプロペラ軸８、リヤデフ９及び該リヤ
デフ９から左右に延びる後車軸10,10を介して左右の後
輪11,11に連結されている。また、トランスファー装置
３からは上記トランスミッション出力軸７に平行な前輪
用出力軸12が前方に突出され、プロペラ軸13、フロント
デフ14及び該フロントデフ14から左右に延びる前車軸1
5,15を介して左右の前輪16,16に連結されている。ここ
で、フロントデフ14と一方の前輪16との間の前車軸15上
には後述するフリーホイール機構20が介設されている。

次に、第２図により上記トランスファー装置３の内部
構造を説明すると、この実施例の場合、該装置３内を貫
通する上記トランスミッション出力軸７は前方から第１
出力軸7₁,第２出力軸7₂,第３出力軸7₃を一列に連結した
構成とされていると共に、第２出力軸7₂の後部にビスカ
スカップリング30が、前部に駆動モードの切換機構40が
夫々配置されており、また該第２出力軸7₂の中間部と上
記前輪用出力軸12との間には、第２出力軸7₂上に回転自
在に支持された第１スプロケット51と、前輪用出力軸12
に固設された第２スプロケット52と、両スプロケット5
1,52間に巻掛けられたベルト53とでなる前輪駆動用の伝
動機構50が設けられている。

上記ビスカスカップリング30は、インナケース31と、
アウタケース32と、両ケース31,32間に配設されてこれ
らのケース31,32に交互に結合された多数のプレート33
…33とを有し、且つこれらのプレート33…33の周囲に粘
性流体を充填した構成とされている。そして、インナケ
ース31には前方に延びる筒状の延長軸31aが連設されて
上記第２出力軸7₂上に回転自在に支持されており、ま
た、この延長軸31a上に上記伝動機構50を構成する第１
スプロケット51が回転自在に支持されていると共に、該
スプロケット51と上記アウタケース32とが結合されてい
る。

また、上記切換機構40は、互いに回転自在な第２出力
軸7₂、インナケース延長軸31a及び第１スプロケット51
に夫々一体的に設けられて隣接配置された第１、第２、
第３スプライン41,42,43と、これらのスプライン41〜43
に跨ってスライド可能に嵌合されたスリーブ44とで構成
され、外部からの操作によりレバー45、スライドロッド
46およびフォーク47を介して上記スリーブ44がスライド
されるように構成されている。そして、該スリーブ44を
図示のように最も左側に位置させた状態では第１〜第３
スプライン41〜43が分離されると共に、この位置から右
側へ一定量スライドさせれば第１、第２スプライン41,4
2が連結されて上記第２出力軸7₂とビスカスカップリン
グ30のインナケース31とが結合され、またスリーブ44を
更に右側へ一定量スライドさせれば、第１〜第３スプラ
イン41〜43が連結されて、上記の第２出力軸7₂とビスカ
スカッリング30のインナケース31と伝動機構50の第１ス
プロケット51の３者が結合されるようになっている。

一方、第１図に示すフロントデフ14と一方の前輪16と
の間の前車軸15上に設けられたフリーホイール機構20は
第３図に示すように構成されている。つまり、このフリ
ーホイール機構20は、フロントデフ14側と前輪16側とに
分割された当該前車軸15を断接する油圧式のクラッチ機
構であって、該前車軸15のフロントデフ側15aの端部に
固設されたドラム21と、前輪側15bの端部に固設された
ハブ22とを内外に対向させると共に、該ドラム21とハブ
22との間にこれらに交互に結合された多数のクラッチ板
23…23を配置し、且つドラム21内にピストン24を嵌合さ
せて該ピストン24の背部を油圧室25とした構成である。
そして、該油圧室25に油圧が供給されていない時は、ピ
ストン24がリターンスプリング26によって後退されるこ
とにより、上記各クラッチ板23…23が離反してドラム21
とハブ22、即ち当該前車軸15のフロントデフ側15aと前
輪側15bとが切断され、また上記油圧室25に外部から油
圧が供給されると、ピストン24が前進して各クラッチ板
23…23を締結することにより、上記ドラム21とハブ22を
介して前車軸15のフロントデフ側15aと前輪側15bとが接
続されるようになっている。尚、上記油圧室25への油圧
の給排は上記切換機構40におけるスリーブ44のスライド
操作に連動して行われ、該スリーブ44が第２図に示す最
も左側に位置する場合のみ該油圧室25への油圧の供給が
停止される（油圧が排出される）ようになっている。

次に、上記実施例の作用を説明すると、先ずトランス
ファー装置３における切換機構40のスリーブ44を第２図
に示すように最も左側へスライドさせた状態において
は、トランスミッション出力軸７（第２出力軸7₂）がビ
スカスカップリング30のインナケース31及び前輪用伝動
機構50の第１スプロケット51のいずれにも結合されない
ので、エンジン１ないしトランスミッション２から上記
出力軸７に出力されるトルクは、他に分割されることな
く、該出力軸７からそのまま後輪駆動用のプロペラ軸８
側に伝達され、リヤデフ９及び後車軸10,10を介して左
右の後輪11,11を駆動する。従って、この場合は、後輪1
1,11のみが駆動される２輪駆動モードとなる。

また、上記切換機構40のスリーブ44を第２図に示す位
置から一定量右側へスライドさせて第１、第２スプライ
ン41,42を連結すれば、トランスミッション出力軸７と
ビスカスカップリング30のインナケース31とが結合され
るので、該出力軸７は上記のように後輪11,11側へトル
クを伝達すると同時に、ビスカスカップリング30、伝動
機構50、前輪用出力軸12、プロペラ軸13、フロントデフ
14及び前車軸15,15を介して左右の前輪16,16に連結され
ることになる。尚、この場合は、一方の前車軸15上のフ
リーホイール機構20においては、油圧室25に油圧が供給
されているので、該前車軸15のフロントデフ側15aと前
輪側15bとは接続された状態にある。

そして、この場合、上記ビスカスカップリング30にお
いては、インナケース31が出力軸７を介して後輪11,11
に連動することになり、またアウタケース32は伝動機構
50を介して前輪16,16に連動するので、前、後輪間に回
転速度差がない場合は両ケース31,32の回転速度差が等
しくなってトルクを伝達せず、従って後輪11,11のみが
駆動される２輪駆動状態となるが、前、後輪間に回転速
度差が生じると、上記両ケース31,32が相対回転して該
ビスカスカップリング30がトルク伝達状態となることに
より、上記出力軸７から一部のトルクが該ビスカスカッ
プリング30を介して伝動機構50ないし前輪用出力軸12側
へも出力され、前輪16,16も駆動される４輪駆動状態へ
自動的に移行することになる。のようにしてフルオート
の４輪駆動モードが得られ、コーナリナグ時や駆動輪で
ある後輪11,11のスリップ時等に良好な走行性が得られ
ることになる。

更に、上記切換機構40におけるスリーブ44を最も右側
の位置までストロークさせた場合は、トランスミッショ
ン出力軸７がビスカスカップリング30のインナケース31
に加えて伝動機構50の第１スプロケット51にも結合され
るので、該出力軸７が伝動機構50、前輪用出力軸12、フ
ロントデフ14及び前車軸15,15を介して左右の前輪16,16
に機械的に連結されることになり、出力軸７のトルクが
後輪11,11及び前輪16,16の両者にそのまま伝達される直
結４輪駆動モードが得られる。

然して、上記の２輪駆動モードにおいては、切換機構
40によりトランスミッション出力軸７との間が遮断され
た前輪16,16は当該車両の走行に従って回転する従動輪
となるが、この時、フロントデフ14と一方の前輪16との
間の前車軸15上に設けられたフリーホイール機構20にお
いては、油圧室25内に油圧が供給されないのでドラム21
とハブ22、即ち上記前車軸15のフロントデフ側15aと前
輪側15bとが切断された状態となる。従って、当該一方
の前輪16が自由に回転すると同時に、他方の前輪16もフ
ロントデフ14の各構成ギヤを空転させるだけで、これら
の前輪16,16の回転がプロペラ軸13、前輪用出力軸12な
いし伝動機構50を経てビスカスカップリング30側へ伝達
されることがなくなる。その結果、ビスカスカップリン
グ30は、トランスミッション出力軸７との間が遮断され
たインナケース31が後輪11,11側から駆動されないこと
はもとより、前輪16,16側からアウタケース32が駆動さ
れることも阻止され、その全体が前、後輪から完全に分
離された状態となる。これにより、２輪駆動時にビスカ
スカップリング30が従動輪となる前輪16,16の回転の抵
抗となることが防止され、該前輪16,16の回転抵抗が軽
減されると共に、上記伝動機構50、前輪用出力軸12及び
プロペラ軸13等がトランスミッション出力軸７に連動し
て回転することも回避されることになる。

尚、フリーホイール機構20は、上記の如き油圧クラッ
チ式のものに限らず、電磁クラッチや機械クラッチ等で
もよく、また第１図に符号20′で示すように前輪駆動軸
12とフロントデフ14との間に設けてもよい。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、２輪駆動モードと、ビ
スカスカップリングを用いたフルオートの４輪駆動モー
ドとの切換えが可能とされたFRベースもしくはRFベース
の４輪駆動車において、２輪駆動モードを選択した時に
従動輪となる車輪の駆動軸を切断するフリーホイール機
構を設けたので、該モードでの走行時に上記ビスカスカ
ップリングが従動輪の回転の抵抗となることが防止され
て、該従動輪の回転抵抗が軽減されることになる。ま
た、２輪駆動時に従動輪となる車輪への伝動機構がトラ
ンスミッション出力軸に連動して不必要に回転すること
がなくなる。これにより２輪駆動モードでの走行時にお
ける駆動損失の増大が防止され、燃費が向上されること
になる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は４輪駆動
車全体の構成を示す骨子図、第2,3図は該４輪駆動車に
おけるトランスファー装置及びフリーホイール機構を夫
々示す断面図である。 ７……トランスミッション出力軸、8,10……後輪用駆動
軸（プロペラ軸、後車軸）、11……後輪、12……第２の
出力軸（前輪用出力軸）、13,15……前輪用駆動軸（プ
ロペラ軸、前車軸）、16……前輪、20……フリーホイー
ル機構、30……ビスカスカップリング、31,32……回転
部材（インナケース、アウタケース）、40……切換機
構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体前後方向に延びるトランスミッション
   の出力軸を同方向に延長して前輪又は後輪のいずれか一
   方の車輪を駆動すると共に、上記トランスミッション出
   力軸に平行に配置された第２の出力軸により前輪又は後
   輪の他方の車輪を駆動するように構成された４輪駆動車
   において、上記トランスミッション出力軸上にビスカス
   カップリングを配置して、その一方の回転部材を該出力
   軸に切換機構を介して断接可能に連結すると共に、他方
   の回転部材を上記第２の出力軸に伝動機構を介して連結
   し、且つこの第２の出力軸から該出力軸によって駆動さ
   れる車輪への駆動軸上に該軸を断接するフリーホイール
   機構を設けて、上記切換機構によりトランスミッション
   出力軸とビスカスカップリングの一方の回転部材との間
   を遮断した時に、該フリーホイール機構を切断するよう
   にしたことを特徴とする４輪駆動車のトランスファー構
   造。