JPS62255237A - ４輪駆動車のトルク配分装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、前輪および後輪を駆動する４輪駆動車のトル
ク配分装置に関するものである。

（従来の技術） 従来より、この種４輪駆動車のトルク配分装置として、
例えば実開昭５６−１２２６３０号公報に開示されるよ
うに、変速機から前・後輪に対して伝達される駆動トル
クの伝達系路上に湿式クラッチや流体継手等よりな丞ク
ラッチ装置を配設して、該クラッチ装置により前・後輪
に対する駆動ｌ〜シルク配分を可変とづるようにしたも
のは知られている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、上記のクラッチ装置は、一般に摩擦板に作用
する摩擦力によりトルクを伝達し、かつこのＰｉＩｔａ
力の大きさ調整により前・後輪に対する駆動トルクの配
分を可変とする構成になっているので、上記摩擦板が摩
耗を生じ易く、特にいわゆる半クラツチ状態でこの摩耗
が著しくなる。このため、従来のトルク配分装置では耐
久性に欠けるという問題があった。また、上記摩擦板に
作用する摩擦力は気温、湿度Ｊ３よび車体振動等の外的
要因によって影響を受は易いため、前・後輪に対ずる駆
動トルクの配分が設定値からズレるという問題もある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、特に、変速機が車体の前部域は後部
に横置きに配設される場合において、上述のクラッチ装
置の代わりに複数の遊星歯車装置を用いて、コンパクト
化を図りつつ耐久性に優れかつ前・後輪に対する駆動ト
ルクの配分を設定値通り確実に行い１７るトルク配分装
置を提供せんとするものである。

（問題点を解決するだめの手段） 上記目的を達成するため、本発明の解決手段は、変速機
から前・後輪に対する駆動トルクの配分を選択的に可変
とする４輪駆動車のトルク配分装置として、次のような
構成にするものである。

すなわら、上記変速機は車体の前部域は後部に横置きに
配設されており、該変速機配設側の車輪のアクスルシャ
フト上には、変速機の出力ギヤと直接噛み合うリングギ
ヤを有し、変速機からの駆動トルクを各々異なるギヤ比
で配分する複数の遊星歯車装置が並列に配設されている
とともに、該複数の遊星歯車装置を選択的にトルク伝達
可能に接続する切換手段が設けられる構成としたもので
ある。

（作用） 上記の構成により、本発明では、切換手段によって複数
の遊星歯車装置が選択的にトルク伝達可能に接続され、
このトルク伝達可能に接続きれる遊星歯車装置のギＡ７
比でもって、変速機から前・後輪に対する駆動トルクの
配分が選択的に可変される。

この場合、上記遊星歯車装置は、歯車同士の噛み合いに
よりトルクを伝達するものであるため、従来のクラッチ
装置における摩擦板の如く摩擦力による摩耗が問題とな
ることはない。また、上記歯車同士の噛み合いでは気温
や車体撮動等の外的要因による影豐を受けることはほと
んどないので、前・後幅に対する駆動トルクの配分を設
定値通り確実に行うことができることになる。

しかも、上記複数のＭ星ｌｌｉ車装置は、変速機配設側
の車輪（前輪又は後輪）のアクスルシャフト上に並列に
配設されて、アクスルシャフトの配置スペースを有効に
利用しかつ互いに集約された状態となっているので、ト
ルク配分装置自体のコンパクト化を図ることができる。

さらに、上記遊星歯車装置に対しては、変速機の出力ギ
ヤからの駆動トルクが、別個のギヤを介さず直接入力さ
れるので、その分トルク配分装置のコンパクト化をより
一磨図ることができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の第１実施例に係る４輪駆動車のトルク
配分装置を示し、１は変速機であって、該変速機１は、
エンジン（図示せず）と其に車体前部に横置きに配設さ
れている。２ａＪ３よび２ｂは上記変速機１の近傍に位
置する左右一対の前輪用アクスルシャフトであって、該
各アクスルシャフト２８．２ｂの車内側端部はフロント
ディファレンシャル３に連結され、車外側端部は前輪（
図示ばず）に駆動連結されている。

、Ｅ記車体左側のアクスルシャフト２ａ上には、ドライ
ブギヤ４が遊嵌状態で嵌装されており、該ドライブギヤ
４はドリブンギヤ５および一対の傘歯車６ａ　、６ｂを
介して後輪用プロペラシャフト７の前端に駆動連結され
ている。該プロペラシャフト７の後端は、図示していな
いがリヤディファレンシャルやアクスルシャフト等を介
して左右の後輪に駆動連結されている。

また、上記車体左側のアクスルシャフト２ａ上には、ド
ライブギヤ４とフロントディファレンシャル３との間に
第１Ｍ星歯車装置１０と第２遊星歯車装置１１とがアク
スルシャフト２ａに対し同軸状でかつ互いに並列に配設
されている。上記第１および第２遊星歯車装ａｉｏ、１
ｉは、共に二重遊星歯車よりなり、上記フロントディフ
ァレンシャル３に各々キャリア１２又は１３を介し連結
された内外一対のプラネタリギヤ１４ａ、１４ｂ又は１
５ａ、１５ｂと、該内側のプラネタリギヤ１４ａ又は１
５ａと噛み合うサンギヤ１６又は１７と、上記外側のプ
ラネタリギヤ１４ｂ又は１５ｂと噛み合うリングギヤ１
８．１９とを備えている。上記両道星歯車装置１０．１
１のリングギヤ’１８．１９同士は一体成形されている
とともに、第１１ｉ星歯車装置１０のリングギヤ１８外
周には、変速Ｉａ１の出力ギヤ８と直接噛み合うギヤ部
１８ａが形成されている。

さらに、２０は上記第２遊星歯車装置１１のサンギヤ１
７とドライブギヤ４とを連結する第１切換手段、２１は
上記第１遊星歯車装置１０のサンギヤ１６とドライブギ
ヤ４とを連結する第２１，７Ｊｙ！！手段であり、上記
第１および第２切換手段２０゜２１は、共に湿式クラッ
チからなるとともに、車体左側のアクスルシャフト２ａ
上のドライブギヤ４より車外側（左側の前輪寄り）の位
置に並列に配設されており、第１および第２遊星歯車装
置１０．１１をドライブギヤ４に対し各々選択的にトル
ク伝達可能に接続するようになっている。

次に、上記第１実施例の作動について説明するに、第１
選択状態として第１切換手段２０を接続し、第２切換手
段２１を切断した場合には、２つの遊星歯車装置１０．
１１のうち第２遊星歯車装２？１１のみが駆動トルクの
伝達およびトルク配分の作動をし、第１遊星ｍ車装置１
０はフリー状態〈空回転状態）となる。すなわち、変速
機１の出カギＶ８から出力される駆動トルクは、第１遊
星歯車装置１０のリングギヤ１８のギヤ部１８ａにて該
リングギヤ１８と一体の第２遊星歯車装置１１のリング
ギヤ１９側に直接入力し、該第２Ｍ星歯！Ｘｉ装置１１
において、そのリングギヤ１９の一回転当りのサンギヤ
１７の回転角とキャリア１３の回転角との比に対応して
配分される。そして、リンギヤ１７に配分された駆動ト
ルクは、第１切換手段２０を経てドライブギヤ４からプ
ロペラシャフト７を介して後輪側へ伝達される一方、ブ
ラタネリギャ１５ａ、１５ｂないしキャリア１３に配分
された駆動トルクは、フロントディファレンシャル３お
よびアクスルシャフト２ａ、２ｂを介して前輪に伝達さ
れる。

また、第２選択状態として第１切換手段２０を切断し、
第２切断手段２１を接続した場合には、上述の第１選択
状態の場合とは逆に第１遊星歯車装置１０のみが駆動ト
ルクの伝達およびトルク配分の作動をし、第２遊星歯車
装置１１はフリー状態となる。すなわら、変速機１の出
力ギヤ８からの駆動トルクは、第１遊星ｍ車装置１０の
リングギヤ１８側に直接入力し、該第１遊星歯車装置１
０において、そのリングギヤ１８の一回転当りのリンギ
ヤ１６の回転角とキャリア１２の回転角との比に対応し
て配分される。そして、サンギヤ１６に配分された駆動
トルクは、第２切換手段２１を経てドライブギヤ４から
プロペラシャフト７を介して後輪側へ伝達される一方、
プラネタリギヤ１４ａ、１４ｂないしキャリア１２に配
分された駆動トルクは、フロントディファレンシャル３
およびアクスルシャフト２ａ、２ｂを介して前輪に伝達
される。

さらに、第３選択状態として第１および第２切換手段２
０．２１を共に接続した場合には、第１および第２￥１
星歯車装置ｉｏ、ｉｉは、互いにロックされた状態とな
り、トルク配分の作動をしなくなるので、変速機１の出
力ギヤ８からの駆動トルクは、通常、前輪および後輪に
対して等分に配分伝達される。また、前輪または後輪の
いずれか一方が脱輪等により駆動抵抗が生じなくなった
ときには他方の車輪にのみ駆動トルクが伝達される。

ここで、上記第１遊星歯車装置１０のギヤ比（リングギ
ヤ１８の一回転当りのサンギヤ１６の回転角とキャリア
１２の回転角との比）と、第２遊星歯車装置１１のギヤ
比（リングギヤ１９の一回転当りのサンギヤ１７の回転
角とキャリア１３の回転角との比）とは互いに異なるも
のであり、例えば第１遊星歯車装置１０のギヤ比を６０
対４０の割合に、第２遊星歯車装置１１のギヤ比を５０
対５０の割合にそれぞれ設定した場合、前・後輪に対す
る駆動トルクの配分は、第１選択状態の場合には５０対
５０となり、第２選択状態の場合には４０対６０となり
、第３選択状態の場合にはロック状態での５０対５０と
なる。

したがって、このようにトルク配分装置において、トル
ク配分の作動をする第１および第２遊星歯車Ｍｆｉ１０
．１１は、各々ギヤ同士の噛み合いによりトルクを伝達
するものであるため、従来のクラッチ装置における摩擦
板の如く摩擦力による摩耗が問題となることはない。ま
た、上記ギヤ同士の噛み合いでは気温や車体振動等の外
的要因による影響を受けることはないので、前・後輪に
対する駆動トルクの配分を設定値（各Ｍ星歯車装置１０
．１１のギヤ比）通りに確実に行うことができる。尚、
第１および第２切換手段２０．２１としては湿式クラッ
チが用いられているが、この切換手段２０．２１におい
ては、単にトルク伝達の接続・切断を切換えるだけであ
り、いわゆるクラッチの状態になることはないので、摩
擦板での摩耗が特に問題となることはない。

しかも、上記第１および第２遊Ｗ歯車装置１０゜１１は
、前輪用アクスルシャフト２ａ上に同軸状にかつ互いに
並列に配設されて、アクスルシャフト２ａの配置スペー
スを有効に利用しかつ集約された状態になっているので
、トルク配分装置自体のコンパクト化を効果的に図るこ
とができる。さらに、遊星歯車装置ｉｏ、ｉ１に対して
は、変速機１の出力ギヤ８からの駆動トルクが、別個の
ギヤを介さず直接入力されるので、その分トルク配分装
置のコンパクト化をより一層図ることができる。

第２図は本発明の第２実施例に係る４輪駆動車のトルク
配分装置を示し、このトルク配分装置においては、車体
左側の前輪用アクスルシャフト２ａ上に並列に配設され
る２つの！！２星歯車装置のうち第１遊星歯車装置３１
は、二重遊星歯車よりなり、ドライブギヤ４にキャリア
３２を介して連結された内外一対のプラネタリギヤ３３
ａ　、３３ｂと、該内側のブラタネリギャ３３ａと噛み
合うサンギヤ３４と、上記外側のプラタネリギャ３３ｂ
と噛み合い、か、つ外周に変速機１の出力ギヤ８と直接
噛み合うギヤ部３５ａが形成されたリングギヤ３５とを
備えている。一方、第２ｍｍ星歯車装置３６は単純遊星
歯車よりなり、上記第１遊星歯車装置３５のリングギヤ
３５に連結されたプラネタリギヤ３７と、該プラネタリ
ギヤ３７と噛み合うサンギ鬼７３８と、上記プラタネリ
ギャ３７と噛み合いかつドライブギヤ４に連結されたリ
ングギヤ３９とを備えている。

上記第２遊星歯車装置３６のサンギヤ３８は第１切換手
段２０を介して、第１１星歯車装置３１のサンギヤ３４
は第２切換手段２１を介してそれぞれフロントディファ
レンシャル３に連結されており、上記第１および第２切
換手段２０．２１は、アクスルシャフト２ａ上における
第２′ｆ１星歯車装置３６とフロントディファレンシャ
ル３との間に並列に配設されている。尚、トルク配分装
置のその他の構成は第１実施例の場合と同じであり、同
一部材には同一符号を付してその説明は省略する。

そして、上記第２実施例の場合においても、第１実施例
の場合と同様、第１おにび第２１，７）換手段２０．２
１の断接切換えにより前・後輪に対する駆動トルクの配
分を３段階に選択切換えをすることができ、また同様の
効果を秦することができる。

尚、この場合、第２遊星ｆｇ車装置３６における駆動ト
ルクの配分は、サンギヤ３８とリングギヤ３９との歯数
比（ギヤ比）に対応して定まる。

また、第３図は本発明の第３実施例に係る４輪駆動車の
トルク配分装置を示し、このトルク配分装置においては
、上記第２実施例の場合とは逆に第１Ｔ１星歯車装置４
１が単純遊星歯車により構成され、第２遊星歯車装置４
５が二重遊星歯車により構成されている。すなわち、上
記第２遊星歯車装置４５は、フロントディファレンシャ
ル３にキャリア４６を介して連結された内外一対のプラ
ネタリギヤ４７ａ、４７ｂと、該内側のプラネタリギヤ
４７ａと噛み合うサンギヤ４８と、上記外側のプラネタ
リギヤ４７ｂと噛み合い、かつ外周に変速機１の出力ギ
ヤ８と直接噛み合うギヤ部４９ａが形成されたリングギ
ヤ４９とを備えている。

一方、上記第１遊星歯車装置４１は、上記第２遊星歯車
装置４５のリングギ１７４９に連結されたプラネタリギ
ヤ４２と、該プラネタリギヤ４２と噛み合い、かつフロ
ントディファレンシャル３に連結されたサンギＡ２４３
と、上記プラネタリギヤ４２と噛み合うリングギヤ４４
とを備えている。

上記第２′ｔ１星歯車装置４５のサンギヤ４８は第１切
換手趨２０を介して、第１遊星歯車装置４１のリングギ
ヤ４４は第２切換手段２１を介してそれぞれドライブギ
ヤ４に連結されており、上記第１および第２切換手＃３
１２０．２１は、アクスルシャツ１−２ａ上にドライブ
ギヤ４を挾んで両側に配設されている。また、上記第１
および第２遊星歯車装置？ｆｆ４１．４５は、ロックク
ラッチ５０により互いにロックされるようになっている
。

そして、上記第３実施例の場合、第１および第２遊星歯
車装置４１．４５を互いにロックするロッククラッチ５
０が別個に設けられていることから、第１および第２切
換手段２０．２１の断接切換えによる駆動トルクの配分
は２段階にのみ切換えられる。すなわち、第１切換手段
２０を接続し、第２切換手段２１を切断したとき、第２
１星歯車装置４５のギヤ比（リングギヤ４９の一回転当
りのサンギヤ４８の回転角とキャリア４６の回転角との
比）によって前・後輪に対する駆動トルクの配分が定ま
り、第１切換手段２０を切断し、第２切換手段２１を接
続したとき、第１遊星歯車装置４１のギレ比（サンギＡ
１４３とリングギＡ７４４との歯数比）によって駆動１
−ルクの配分が定まるのである。

尚、本発明は上記第１ないし第３実施例に限定されるも
のではなく、その他種々の変形例を包含するものである
。例えば、上記各実施例では、前輪用アクスルシャフト
２ａ上に２つの遊星歯車装置１０（３１又は４１）、１
１　（３６又は４５）を並列に配設し、前・後輪に対す
る駆動トルクの配分を３段階に選択切換えし１りるよう
に構成したが、本発明は、前輪用アクスルシャフト２ａ
上に３つ以上のｙｌｉ星歯車装置を並列に配設し、前・
後輪に対する駆動トルクの配分を複数段階に選択切換え
し得るように構成してもよい。

また、差動歯車装置を選択的にトルク伝達可能に接続す
る切換手段としては、実施例の如く０式クラッチを用い
る以外に、ドッグクラッチ費電磁クラッチ等その他種々
の断接切換用の装置を用いてもよい。

さらに、上記各実施例では、本発明を、変速機１が車体
前部に横置きに配置された場合に適用したが、変速機が
車体後部に横置きに配置された場合にも同様に適用でき
る。この場合、複数の遊星歯？ｔ！＠置は後輪用アクス
ルシャフト上に並列に配設すればよい。

（発明の効果） 以上の如く、本発明における４輪駆動車のトルク配分装
置によれば、切換手段によって複数の遊星歯＊ｔｉｉが
選択的にトルク伝達可能に接続され、このトルク伝達可
能に接続される遊星歯車装置のギヤ比でもって、変速機
から前・後輪に対する駆動トルクの配分が選択的に可変
される構成となっているので、Ｉ！！擦力による摩耗が
問題となることはなく、耐久性の向上を図ることができ
、また外的要因による影響を受けることがほとんどなく
、トルク配分を設定値通り確定に行うことができるもの
である。

しかも、上記複数の遊星歯車装置は、変速機配設側の前
輪又は後輪用アクスルシャフト上に並列に配設され、か
つ変速機の出力ギヤからの駆動トルクが直接入力される
構成になっているので、トルク配分装置自体のコンパク
ト化を有効に図ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例に係るもので、第１図は第１実施
例に係る４輪駆動車のトルク配分装置の全体構成を示す
模式図であり、第２図および第３図はそれぞれ第２実施
例および第３実施例に係る第１図相当図である。 １・・・変速線、２ａ・・・アクスルシャフト、８・・
・出力ギヤ、１０．３１．４１・・・第１遊星歯ＩＩ装
置、１１．３６．４５・・・第２遊星歯車ＩＡ置、１８
，３５．４９・・・リングギヤ、２０・・・第１切換手
段、２１・・・第２切換手段。 ＋　（−ｆ−１七り 特　許　出　願　人　　マツダ株式会社（ニー・。 １、．°“ 代　　　　　理　　　　　人　　　　前　　１）　　　
　弘　　、−一。 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）変速機から前・後輪に対する駆動トルクの配分を
   選択的に可変とする４輪駆動車のトルク配分装置であっ
   て、上記変速機は車体の前部域は後部に横置きに配設さ
   れており、該変速機配設側の車輪のアクスルシャフト上
   には、変速機の出力ギヤと直接噛み合うリングギヤを有
   し、変速機からの駆動トルクを各々異なるギヤ比で配分
   する複数の遊星歯車装置が並列に配設されているととも
   に、該複数の遊星歯車装置を選択的にトルク伝達可能に
   接続する切換手段が設けられていることを特徴とする４
   輪駆動車のトルク配分装置。