JPH0825404B2 - 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） 本発明は前輪及び後輪を駆動するようにした４輪駆動
車、特に前、後輪間の回転速度差を吸収するセンタデフ
備えられた４輪駆動車のトランスファー構造に関する。

（従来の技術） エンジンからトランスミッションを介して入力される
トルクにより前輪及び後輪を駆動するようにした４輪駆
動車においては、所謂センタデフを備えることがある。
このセンタデフは、上記トランスミッションからのトル
クが入力される入力要素と、該要素に入力されたトルク
を分割して出力する第1,第２出力要素とを有し、コーナ
リング時に上記第1,第２出力要素が差動動作して前、後
輪間の回転速度差を吸収することにより、所謂ブレーキ
ング現象を解消して円滑なコーナリングを可能にするも
のである。そして、このセンタデフを備えた４輪駆動車
としては、該センタデフを常時作動させる所謂フルタイ
ムの４輪駆動車と、該センタデフを作動させる４輪駆動
状態又は該センタデフを作動させないで前、後輪のいず
れか一方のみを駆動する２輪駆動状態の切換えを可能と
した２輪−４輪切換式の４輪駆動車とが知られている。

ところで、センタデフを作動させる４輪駆動状態にお
いては、該センタデフが前、後輪間の回転速度差を過度
に許容してコーナリング走行が不安定になり、また前、
後輪のいずれか一方の車輪がスリップした時に他方の車
輪にトルクが伝達されなくなって、スリップ状態から脱
出できなくなるといった問題が発生する。このような問
題に対しては、例えば実開昭60−99333号公報に示され
ているようなビスカスカップリングをセンタデフの差動
制限手段として備えることがある。このビスカスカップ
リングは、入、出力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置すると共に、これらのプレ
ートの周囲を粘性流体で充填したもので、上記入、出力
部材をセンタデフの第1,第２出力要素（もしくは入力要
素と一方の出力要素）に夫々結合すれば、上記流体の粘
性抵抗によりセンタデフの差動動作が制限されて前、後
輪間の回転速度差の増大が抑制され、これによりコーナ
リング時における走行安定性が向上され、また一方の車
輪がスリップした時には他方の車輪にトルクが伝達され
てスリップ状態からの脱出が可能となる。

一方、特開昭60−172764号公報によれば、上記の如き
ビスカスカップリングを伝達トルク可変の動力伝達手段
として用いた４輪駆動車が示されている。この４輪駆動
車は、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、後輪にはビスカスカップリングを介して連結
した構造で、前、後輪間の回転速度差がなく或いは比較
的小さな場合には、上記ビスカスカップリングがトルク
を伝達せず或いは極く僅かしか伝達しはいので、前輪の
みが駆動される２輪駆動状態で走行し、また前、後輪間
の回転速度差が大きくなると、その差に応てビスカスカ
ップリングが後輪へもトルクを伝達することにより、自
動的に４輪駆動状態に移行することになって、所謂フル
オートの４輪駆動が可能となる。そして、この４輪駆動
車によれば、通常の走行時には２輪駆動車と同様の良好
な燃費性能が得られると共に、コーナリング時や前輪
（駆動輪）のスリップ時等には、ビスカスカップリング
を介して後輪にもトルクが伝達されて、これらの場合に
おける安定した走行性が得られることになる。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記の如きセンタデフとその差動制限手段
としてのビスカスカップリングとを備えた４輪駆動車、
及びビスカスカップリングを一方の車輪への伝達トルク
可変の動力伝達手段として使用する４輪駆動車は、夫
々、上記のような長所を有するものであるから、これら
２つのタイプの４輪駆動車の各駆動モードを兼備して両
モードの切換えを可能とすれば、常に路面状況や運転者
の要求に適合した走行性が得られる４輪駆動車が実現さ
れることになる。しかし、このような４輪駆動車を実現
する場合、そのトランスファー装置を如何に簡素に且つ
コンパクトに構成するかが問題となる。

本発明は、４輪駆動車に関する以上のような実情に鑑
み、上記の如き２種の駆動モードの切換えを可能とし
て、常に路面状況等の走行条件に適合した最適の走行性
が得られるようにしたトランスファー構造を実現すると
共に、特にこれを簡素な構造で、しかも従来一般的な２
輪−４輪切換式４輪駆動車のトランスファー構造に一部
の構成を付加するだけで、極めて容易に実現可能とする
ことを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明に係る４輪駆動車のトランスファー構造は、上
記目的達成のため次のように構成したことを特徴とす
る。

即ち、１つの入力要素と２つの出力要素とを有するセ
ンタデフをトランスミッションの出力軸上に配置すると
共に、該センタデフの第１出力要素に連結されて前輪又
は後輪のいずれか一方の車輪に至る第１駆動軸と、第２
出力要素に断接可能に連結されて他方の車輪に至る第２
駆動軸とを設ける。また、上記トランスミッション出力
軸上に、上記センタデフの各要素間を分離し且つ第２出
力要素と第２駆動軸とを連結する状態と、センタデフの
各要素のうちの少なくとも２つの要素を結合し且つ第２
出力要素と第２駆動軸との間を遮断する状態とに切換え
る切換機構を備える。そして、これらの構成に加えて、
上記トランスミッション出力軸に平行に、上記第1,第２
駆動軸をビスカスカップリングを介して連結する動力伝
達軸を配設する。

（作用） 上記の構成によれば、切換機構によりセンタデフの各
要素間を分離し且つ第２出力要素と第２駆動軸とを接続
した場合には、センタデフが作動して入力要素に入力さ
れたトルクが第1,第２出力要素に分割されると共に、夫
々、第1,第２駆動軸を介して前、後輪の一方および他方
に伝達されることになり、前、後輪とも常時駆動される
フルタイムの４輪駆動モードが得られる。そして、この
場合は、動力伝達軸により第1,第２駆動軸間に介設され
たビスカスカップリングが上記センタデフの第1,第２出
力要素間に介在することになり、該ビスカスカップリン
グがセンタデフの差動動作を制限して、前、後輪間の回
転速度差が過度に許容されるのを阻止する。

一方、上記切換機構により、センタデフの少なくとも
２つの要素を結合し且つ第２出力要素と第２駆動軸との
間を遮断すれば、センタデフがロックされると共に、該
センタデフの第１出力要素から第１駆動軸を介して一方
の車輪へのみトルクが出力される状態となるが、この
時、上記第１駆動軸が動力伝達軸、該軸上のビスカスカ
ップリング、及び第２駆動軸を介して他方の車輪にも連
結されることになる。従って、前、後輪間に回転速度差
がない場合は、上記一方の車輪のみが駆動される２輪駆
動状態となるが、前、後輪間に回転速度差が生じれば、
その差に応じてビスカスカップリングが他方の車輪にト
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、所謂フルオートの４輪駆動モードが得られる。

そして、上記の構成によれば、このような２種の４輪
駆動モードが、１つのセンタデフと１つのビスカスカッ
プリングと１つの切換機構とにより選択的に設定するこ
とができて、この種の４輪駆動車のトランスファー装置
が簡素でコンパクトに構成されると共に、特に、トラン
スミッション出力軸上にセンタデフと切換機構とを配置
した従来一般的な２輪−４輪切換式のトランスファー装
置に、ビスカスカップリングを備えた動力伝達軸を付加
するだけで極めて容易に実現されることになる。

（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いる。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が後方に延びて上記トランスファー
装置３内に突入されている。

一方、トランスファー装置３は、上記トランスミッシ
ョン出力軸７から入力されるトルクを出力する後輪駆動
軸11及び前輪駆動軸12を有する。そして、これらの駆動
軸11,12のうち、後輪駆動軸11は上記トランスミッショ
ン出力軸７と同一軸線上に配置されて後方に延び、プロ
ペラ軸13、リヤデフ14及び該リヤデフ14から左右に延び
る後車軸15,15を介して左右の後輪16,16を駆動し、また
前輪駆動軸12はトランスミッション出力軸７に平行に配
置されて前方に延び、プロペラ軸17、フロントデフ18及
び該フロントデフ18から左右に延びる前車軸19,19を介
して左右の前輪20,20を駆動するようになっている。

次に、第２図によりトランスファー装置３の内部構造
を説明すると、該装置３内に突入している上記トランス
ミッション出力軸７上には、その後端部にセンタデフ30
が、その前方に駆動モードの切換機構40が夫々配置され
ていると共に、更にその前方には前輪駆動用の第１ギヤ
51が回転自在に支持されている。そして、該ギヤ51が上
記前輪駆動軸12の後端部に固設された第２ギヤ52に噛合
されている。

一方、上記センタデフ30は、この実施例の場合、シン
グルピニオン型プラネタリギヤ機構で構成され、第３図
に示すように、サンギヤ31と、該ギヤ31の周囲に配置さ
れてこれに噛合う複数のピニオンギヤ32…32と、これら
のピニオンギヤ32…32を夫々ピニオンシャフト33…33を
介して支持するキャリヤ34と、各ピニオンギヤ32…32の
外側に配置されてこれらに噛合うリングギヤ35とで構成
されている。そして、第２図に示すようにキャリヤ34が
上記トランスミッション出力軸７の後端部に結合されて
いると共に、リングギヤ35が上記後輪駆動軸11に結合さ
れている。

また、上記切換機構40は、トランスミッション出力軸
７上に第1,第2,第３スプライン部材41,42,43を並設する
と共に、これらの部材41〜43に誇がってスライド可能に
スリーブ44を嵌合した構成で、第１スプライン部材41が
上記前輪駆動用の第１ギヤ51に結合されていると共に、
第２スプライン部材42がセンタデフ30のサンギヤ31に、
第３スプライン部材43がキャリヤ34に夫々結合されてい
る。そして、上記スリーブ44を図示のように前方へスラ
イドさせた状態では、センタデフ30を構成するサンギヤ
31、キャリヤ34及びリングギヤ35の各要素が分離される
と共に、第1,第２スプライン部材41,42を介してセンタ
デフ30のサンギヤ31と前輪駆動用の第１ギヤ51とが結合
され、またスリーブ44を図示の位置から後方へスライド
させれば、第2,第３スプライン部材42,43を介してセン
タデフ30のサンギヤ31とキャリヤ34とが結合されると共
に、該サンギヤ31と上記第１ギヤ51とが分離されるよう
になっている。

以上の構成に加えて、このトランスファー装置３に
は、上記トランスミッション出力軸７に平行に、且つ前
輪駆動軸12と同一軸線上後方に動力伝達軸60が配置され
ている。この動力伝達軸60は、上記後輪駆動軸11に固設
された動力伝達用第１ギヤ53と該伝達軸60の後端部に固
設された動力伝達用第２ギヤ54とを介して後輪駆動軸11
に連結されていると共に、該動力伝達軸60の前端部は、
上記前輪駆動軸12の後端部（もしくは前輪駆動用第２ギ
ヤ52）にビスカスカップリング70を介して連結されてい
る。更に、上記ビスカスカップリング70は、アウタケー
ス71と、インナケース72と、両ケース71,72間に配置さ
れてこれらに交互に結合された多数のプレート73…73と
を有し、該プレート73…73の周囲に粘性流体を充填した
構成とされている。そして、アウタケース71が上記前輪
駆動軸12に、インナケース72が上記動力伝達軸60に夫々
結合されている。

次に、この実施例の作用を説明する。

先ず、切換機構40におけるスリーブ44を第２図に示す
ように前方にスライドさせることにより、第1,第２スプ
ライン部材41,42を介してセンタデフ30のサンギヤ31と
前輪駆動用の第１ギヤ51とを結合すると共に、該センタ
デフ30のサンギヤ31、キャリヤ34及びリングギヤ35を分
離した状態とすれば、該センタデフ30が作動して、トラ
ンスミッション出力軸７からキャリヤ34に入力されたト
ルクがリングギヤ35とサンギヤ31とに分割される。そし
て、リングギヤ35側に分割されたトルクは、後輪駆動軸
11から第１図に示すプロペラ軸13およびリヤデフ14を介
して後車軸15,15に伝達され、左右の後輪16,16を駆動す
る。また、サンギヤ31側に分割されたトルクは、該サン
ギヤ31から上記切換機構40の第1,第２スプライン部材4
1,42及び前輪駆動用の第1,第２ギヤ51,52を介して前輪
駆動軸12に伝達され、更に第１図に示すプロペラ軸17、
フロントデフ18及び前車軸19,19を介して左右の前輪20,
20を駆動する。

このようにして、上記切換機構40のスリーブ44が前方
にスライドされている場合は、エンジン１ないしトラン
スミッション２からの出力トルクがセンタデフ30によっ
て分割されて、左右の後輪16,16および左右の前輪20,20
に夫々伝達され、フルタイム４輪駆動の状態となる。そ
して、この場合においては、動力伝達用第1,第２ギヤ5
3,54を介して後輪駆動軸11に連動する動力伝達軸60と前
輪駆動軸12との間に介設されたビスカスカップリング70
が、センタデフ30の後輪側及び前輪側への各出力要素で
あるリングギヤ35とサンギヤ31との間に介在することに
なり、これらのギヤ35,31間に回転速度差が生じた時
に、該ビスカスカップリング70のインナケース72とアウ
タケース71とが相対回転して、粘性流体の抵抗によりセ
ンタデフ30の差動動作が制限されることになる。これに
より、前、後輪間に回転速度差が生じた時に、その回転
速度差の増大が抑制され、コーナリング時においては、
前、後輪間の回転速度差が過度に許容されることによる
走行状態の不安定化が防止され、また前輪又は後輪のい
ずれか一方の車輪がスリップした時には、他方の車輪に
トルクが伝達されてスリップ状態からの脱出が可能とな
る。

一方、上記切換機構40におけるスリーブ44を第２図に
示す位置から後方にスライドさせて、第2,第３スプライ
ン部材42,43を介してセンタデフ30のサンギヤ31とキャ
リヤ34とを結合すると共に、該サンギヤ31と前輪駆動用
の第１ギヤ51とを分離した状態とすれば、センタデフ30
がロックされて全体が一体回転すると共に、該センタデ
フ30のサンギヤ31から前輪駆動用第1,第２ギヤ51,52な
いし前輪駆動軸12側へのトルクの伝達が遮断される。そ
のため、トランスミッション出力軸７からセンタデフ30
のキャリヤ34に入力されたトルクは、該センタデフ30で
分割されることなく、リングギヤ35からそのまま出力さ
れ、後輪駆動軸11から後輪16,16側へのみ伝達されるこ
とになる。従って、この場合は、基本的には後輪16,16
のみが駆動される２輪駆動状態となる。

そして、この場合においては、センタデフ30のサンギ
ヤ31と前輪駆動軸12との間が遮断される代わりに、該セ
ンタデフ30のリングギヤ35ないし後輪駆動軸11と前輪駆
動軸12とが動力伝達用第1,第２ギヤ53,54、動力伝達軸6
0及びビスカスカップリング70を介して連結されること
になる。そのため、前、後輪間に回転速度差が生じて、
ビスカスカップリング70のアウタケース71とインナケー
ス72とが相対回転した時に、該ビスカスカップリング70
が上記センタデフ30のリングギヤ35から後輪駆動軸11へ
出力されたトルクの一部を前輪駆動軸12側に伝達するこ
とになる。このようにして、後輪16,16のみが駆動され
る２輪駆動状態から、前、後輪の回転速度差に応じて前
輪20,20も駆動されて自動的に４輪駆動状態に移行する
フルオートの４輪駆動モードが得られ、通常の走行時に
は燃費の良い２輪駆動走行が行われると共に、コーナリ
ング時や後輪16,16のスリップ時には４輪駆動状態とな
って、これらの場合における走行性が向上することにな
る。

ここで、この実施例においては、センタデフ30として
シングルピニオン型プラネタリギヤ機構を用い、フルタ
イム４輪駆動時にキャリヤ34に入力されたトルクをリン
グギヤ35とサンギヤ31とに分割するようにしたので、入
力トルクがリングギヤ35とサンギヤ31との径の比に応じ
て分割されることになり、従ってこの実施例では前、後
輪へのトルク配分が後輪側に偏った配分となる。これに
対して、センタデフとしてダブルピニオン型のプラネタ
リギヤ機構を用い、そのリングギヤにトルクを入力する
と共に、これをキャリヤとサンギヤとに分割するように
構成すれば、リングギヤとサンギヤの径の比を2:1に設
定することにより、前、後輪にトルクを均等に配分する
ことができる。

また、上記切換機構40の構造に改良を加えて、スリー
ブ44により第1,第2,第３スプライン部材41〜43を同時に
結合し得るようにすれば、センタデフ30がロックされる
と共に、該センタデフ30のサンギヤ31から第1,第２出力
ギヤ51,52及び前輪駆動軸12を介して前輪20,20に至る経
路も接続され、前、後輪が共にトランスミッション出力
軸７に直結した状態で駆動される直結４輪駆動モードが
得られる。また、切換機構40の第1,第2,第３スプライン
部材41〜43間を全く結合しない状態を取り得るように構
成すれば、トランスミッション出力軸７と、後輪16,16
と、前輪20,20とを完全に分離することが可能となっ
て、例えば前輪20,20を浮かした状態での被けん引時
に、後輪16,16のみが自由に回転して、けん引抵抗が軽
減されるといった効果が得られる。尚、この切換機構40
は、上記の如きスプラインを用いた噛合いクラッチ式の
ものに限らず、油圧クラッチ等を用いて構成してもよ
い。

（発明の効果） 以上のように本発明に係る４輪駆動車のトランスファ
ー構造によれば、センタデフの差動制限機能を有するフ
ルタイム４輪駆動モードと、前、後輪間の回転速度差に
応じて２輪駆動状態から４輪駆動状態に自動的に移行す
るフルオート４輪駆動モードとを選択できるので、これ
らのモードを適切に選択することにより、常に路面状態
等の走行条件に適合した最適の走行性が得られることに
なる。そして、特に本発明によれば、上記のような２種
のモードの選択が可能なトランスファー装置が、基本的
に各１つのセンタデフ、切換機構及びビスカスカップリ
ングのみによって構成されると共に、従来におけるセン
タデフと切換機構とをトランスミッション出力軸上に配
置した２輪−４輪切換式４輪駆動車のトランスファー装
置に、ビスカスカップリング等の一部の部材を付加する
だけで構成されることになり、もってこの種のトランス
ファー構造として、簡素でコンパクトに構成され、しか
も機能的に優れたものが容易に実現されることになる。

【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
車の全体構成を示す骨子図、第２図はその要部の拡大骨
子図、第３図はセンタデフの構成を示す概略図である。 ２……トランスミッション、３……トランスファー装
置、７……トランスミッション出力軸、11……第１駆動
軸（後輪駆動軸）、12……第２駆動軸（前輪駆動軸）、
30……センタデフ、31……第２出力要素（サンギヤ）、
34……入力要素（キャリヤ）、35……第１出力要素（リ
ングギヤ）、40……切換機構、60……動力伝達軸、70…
…ビスカスカップリング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１つの入力要素と２つの出力要素とを有し
   且つトランスミッションの出力軸上に配置されて該トラ
   ンスミッションからのトルクが入力されるセンタデフ
   と、該センタデフの第１出力要素に連結されて前輪又は
   後輪のいずれか一方の車輪に至る第１駆動軸と、第２出
   力要素に断接可能に連結されて前輪又は後輪の他方の車
   輪に至る第２駆動軸と、上記トランスミッション出力軸
   上に配置されて、センタデフの各要素間を分離し且つ第
   ２出力要素と上記第２駆動軸とを接続する状態、又はセ
   ンタデフの各要素のうちの少なくとも２つの要素を結合
   し且つ第２出力要素と第２駆動軸との間を遮断する状態
   に切換える切換機構とを有し、且つ上記トランスミッシ
   ョン出力軸に平行に、上記第1,第２駆動軸をビスカスカ
   ップリングを介して連結する動力伝達軸が設けられてい
   ることを特徴とする４輪駆動車のトランスファー構造。