JPS6280355A

JPS6280355A - ４輪駆動車の自動変速機

Info

Publication number: JPS6280355A
Application number: JP60218433A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Iwatsuki; 岩附　龍矢; Mutsumi Kawamoto; 睦川本; Takemasu Kano; 威倍加納
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1985-09-30
Filing date: 1985-09-30
Publication date: 1987-04-13
Anticipated expiration: 2009-08-22
Also published as: US4790211A; JPH0663556B2

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】（イ）産業上の利用分野本発明は、４輪駆動車用動力伝達装置、特にＦＦ（フロ
ントエンジン・フロントドライブ）を基本とした４輪駆
動車用動力伝達装置に係り、詳しくは前輪及び後輪に常
時回転を伝達するフルタイム方式の４輪駆動車用動力伝
達装置（、−おける差動制限機構に関する。

（ロ）従来の技術従来、槽置き前エンジン式前輪駆動車の動力伝達装置に
僅かな変更を加えて４輪駆動車用の動力伝達装置とする
装置が、例えば特開昭６０−１８６５６号公報にて提案
されている。

上記従来の装置においては、第３図に示すように、中空
シャフト４５′を介して中央差動装置３３′における両
サイドギヤ４２’、４３’の軸部４２’ａ。

４３′ａに夫々回転自在に支持されろようになっている
デフキャリア４１′に伝えられたエンジンの駆動力は、
デフキャリア４１′上のデフピニオン４６′から両サイ
ドギヤ４２’、４３’に分岐され、左方のサイドギヤ４
２′に伝えられた駆動力は別の中空シャフト４７′を介
して図示しない前輪用差動装置に伝えられ、そこで両サ
イドギヤに分配されて両フロントアクスル（第３図にお
いては右側のフロントアクスル３１′のみが図示されて
いる）に伝達され、また、右方のサイドギヤ４３′に伝
えられた駆動力はリングギヤマウントケース３２′そし
て後輪駆動用リングギヤ３５′を介してギヤ４０′に伝
えられ、更にドライブピニオン３９′から図示しないプ
ロペラシャフト、後輪用差動装置を介して両リヤアクス
ルに分配されて伝達されるようになっている。

なお、フルタイム方式４輸馴動車においては、摩擦係数
の高い路面で低速急旋回を行う際、前後軸の回転差によ
りブレーキングした状態になる、いわゆるタイトコーナ
ブレーキング現象を防止するために、上述中央差動装置
３３′は必須であるが、該中央差動装置３３′の設置に
起因して、４輪駆動車のどれか１輪が無負荷になると該
差動装置の作動によりトルク伝達できない状態を生じる
ため、該差動装置の作動を停止する差動制限機構を配設
する必要がある。そして、従来、該差動制限機構は、右
方のサイドギヤ４３′とピニオンシャフト４６′を係合
・解離するスリーブＳからなり、該スリーブＳはスプラ
インにてサイドギヤ４３′の軸部４３’　ａに摺動自在
に支持されて、第３図下半図に示すように、軸部４３′
ａ内に没入している状態では中央差動装置３３′が作動
状態にあり、かつ上半図に記すように、軸部４３′のか
ら突出してスリーブ先端がピニオンシャフト４６ａ′に
ドッククラッチ様に係合している状態では中央差動装置
３３が作動停止状態にある。

←→　発明が解決しようとする問題点しかし、上記ドッククラッチ様の機械式差動制限機構で
は、急旋回特等サイドギヤ４３′とピニオンシャフト４
６′ａとの間に大きな回転差がある場合、スリーブＳを
ピニオンシャフト４６’ａｌこ係合するのが困難であり
、またスリーブＳの係合歯面に大きなトルク面圧が作用
している場合、スリーブＳをピニオンンヤフｌ−４６’
　ａから解離するのが困難であり、このため、差動制限
機械を任意にかつ瞬時に係合・解離を行うことができな
い。

そこで、本発明は、差動制限８１械に油圧式摩擦材クラ
ッチを用いろことにより、任意かつ瞬時に切換え可能な
フルタイム方式による４輪駆動車の差動制限機構を提供
することを目的とするものである。

（５）　問題を解決するための手段本発明（よ、上述事情に鑑みなされたものであって、第
１図に示すように、差動制限装置６を湿式多板クラッチ
等の油圧式摩擦材クラッチ５０にて構成し、かつ該油圧
式摩擦クラッチ５０を、前輪用差動装置５を構成するデ
フキャリア２６と、該デフキャリア２６を覆いかつ該デ
フキャリアと同軸状に設けられたリングギヤマウントケ
ース２５との間に介在する。更に、該リングギヤマウン
トケース２５を中央差動装置を構成するデフキャリア４
１等の一要素に連動し、かつデフキャリア２６を左サイ
ドギヤ４２等の中央差動３３の他の要素に連動してなる
。

なお、中央差動装置３３のデフキャリア４１を第１の中
空シャフト４３を介してリングギヤマウントケース２５
に連動し、また左サイドギヤ４２を、第１の中空シャフ
ト４５内に嵌挿しかつ前輪用差動装置５から延びている
フロントアクスル３１を被嵌している第２の中空ンヤフ
）−４７を介して前輪用差動装置５のデフキャリア２ｂ
に連動して、前輪用差動装置５、差動装置６及び中央差
動装置３３を同軸状に配置することが望ましい。

更に、湿式多板クラッチ５０の摩擦材５１，５２を、第
１ピストン５５及び第２ピストン５６からなるダブルピ
ストンにて押圧作動し、更にこれら第１及び第２ピスト
ン５５，５６に作用する油圧をそれぞれ別個の油路５７
．ａ、ｂ、ｃ、６０及び５９．ｄ、ｅ、ｆ、６１を介し
て供給するのが望ましい。

（ホ）　作用上記構成の基づき、自動変速機構部３　（第２図）の出
力ギヤ２０からリングギヤ２１及びマウントケース２５
を介して中央差動装置３３のデフキャリア４１に伝えら
れたエンジンの駆動力は、デフキャリア４１上のビニオ
ン４６から前輪用差動装置５に連結する一方のサイドギ
ヤ４２と後輪側に連結する他方のサイドギヤ４３とに分
岐される。

そして、上記一方のサイドギヤ４２に伝えられた駆動力
は前輪用差動装置５に伝丸られ、そこで左右のサイドギ
ヤ２７，２９に分配され、前輪を駆動すべくそれぞれの
フロントアクスル３０．３１を回転させる。また、上記
他方のサイドギヤ４３に伝えられた駆動力は、該サイド
ギヤ４３と直接的に結合するリングギヤマウントケース
３２そして後輪駆動用リングギヤ３５を介してギヤ４０
に伝えられ、更にドライブピニオンシャフト３９等を介
して後輪を駆動すへくそれぞれのリヤアクスルへと伝達
される。

そして、通常の走行時は、油圧式摩擦材クラッチ５０を
解離して中央差動装置３３を作動状態に維持し、フロン
トアクスル及びリヤアクスルにそれぞれトルクを分岐・
伝達するが、雪路又は路面が凍結してタイヤがスリップ
した場合、又はその虞れがある場合、クラッチ５０を係
合する。すると、マウントケース２５と前輪用差動装置
５のデフキャリア２６とが一体になり、従ってマウント
ケース及びデフキャリアとそれぞれ連結している中央差
動装置３３の二要素４１．４２が一体となって、中央差
動装置３３の作動が停止されろ。この状態では、リング
ギヤマウントケース２５の回転は油圧９擦材クラツチ５
０を介して直接前輪用差動装置５５に伝達され、左右フ
ロントアクスル３０．３１に伝達されろと共に、一体に
回転する中央差動装置３３を介して後輪用リングギヤ３
５に伝達され、左右リヤアクスルにフロントアクスルと
同速回転が伝達されろ。

（へ）実施例以下、図面に沿って、本発明による実施例について説明
する。

フルタイム方式の横置き前エンジン式４輪駆動車用動力
伝達装置１は、第２図に示すように、トルクコンバータ
部２、自動変速機構部３、前輪用差動装置５、差動制限
機構６及びトランスファー部７を備えており、かつこれ
らは互いに接合されるトランスアクスルハウジング９、
）・ランスアクスルケース１０、及びトランスファーケ
ース１２に収納されている。そして、トルクコンバーク
部２はＩ、ルクコンパーク１３及びロックアツプクラッ
チ１５からなり、エンジン出力軸１６の回転がこれらを
介して入力軸１７に伝達されろ。また、自動変速機構部
３はクラッチ及びブレーキにて適宜制卯される３段のプ
ラネタリギャユニノ）−からなり、入力軸１７の回転が
これらギヤユニットを介して１速、２速、３速及びオー
バドライブそしてリバースの各変速段に適宜変速され、
軸１９に回転自在に支持されている出力ギヤ２０に伝達
されろ。

また、第１図に詳示するように、前輪用差動装置５ば、
上記ギヤ２０に噛合している第１のリングギヤ２１を固
定しかつ上記各ケース１０，９に円錐コロ軸受２２，２
３を介して支持されているマウントケース２５内に同軸
的に配置されており、かつ該マウントケース２５内に回
転自在に支持されているフロントデフキャリア２６を有
している。

更に、該デフキャリア２６にはピニオン２８を支持する
ピニオン軸２８ａが縦方向に延びて回転自在に支持され
ていると共に、左右サイドギヤ２７゜２９が左右方向に
て回転自在に支持されている。

そして、各サイドギヤ２７，２９にはそれぞれフロント
アクスル３０，３１がそれぞわ動力伝達可能に連結され
ている。また、上記第１リングギャマウン１−ケース２
５と前輪用差動装置５の右側、即ち、エンジンの後方に
左右二分割可能なトランスファーケース１２が組付けら
れていて、このトランスファーケース１２内に第１リン
グギヤマウントケース２５、前輪用差動値Ｍ５と同軸的
に組付けられてトランスファー部７が構成されている。

該トランスファー部７は第２リングギヤマウントケース
３２を有しており、該第２リングギヤマウントケース３
２は左右二分割可能であって、後輪駆動用の第２リング
ギヤ３５を一体的に支承しており、トラシスファーケー
ス１２に一対の円錐コロ軸受３６，３７を介して回転可
能に支持されている。そして、第２リングギヤ３５には
、ドライブピニオンシャフト３９のギヤ４０が常時噛合
しており、該ドライブピニオンシャフト３９は、図示さ
れていない公知のプロペラシャフト及び後輪用差動装置
を介してリヤアクスルに動力伝達可能に連結されている
。そして、第２リングギヤマウントケース３２内には中
央差動装置３３が配置されており、該中央差動装置３３
は、第２リングギヤマウントケース３２の内側と左方の
サイドギヤ４２の外側とによって挾持されて支持されろ
片持ち構造のデフキャリア４１を備えている。更に、該
デフキャリア４１には第１の中空シャフト４５を介して
第１のリングギヤマウントケース２５の回転が伝えられ
るようになっており、また該デフキャリア４１にはビニ
オン軸４６ａが支持されている。更に、第２リングギヤ
マウントケース３２と右方のサイドギヤ４３とは直接ス
プライン結合するようになっており、ビニオン軸４６ａ
に装着されたデフビニオン４６が左右サイドギヤ４２゜
４３にそれぞれ噛合しており、かつこれら両サイドギヤ
４２．４３内を右方のフロントアクスル３１が貫通しト
ランスフアーチ１ス１２の右端から右方へ突出するよう
になっている。また、中央差動装置３３の左方のサイド
ギヤ４２は、該サイドギヤ４２の左端にスプライン結合
されてフロントアクスル３１上に回転可能に組付けられ
た第２の中空シャフト４７により前輪用差動装置５のフ
ロントデフキャリア２６に動力伝達可能に連結されてい
る。

そして、差動制限機構６は、前輪用差動装置５を覆うよ
うにかつ該装置５と同軸的に設けられた第１リングギヤ
マウントケース２５内に配置されており、湿式摩擦多板
式クラッチ５０からなる。

該クラッチ５０はその外摩擦板５１がマウントケース２
５に連結されかつその内摩擦板５２がデフキャリア２６
に連結されており、更にこれら摩擦板５２はマウントケ
ース２５に形成されたシリンダに収納されている第１ピ
ストン５５及び第２ピストン５６にて押圧作動される。

更に、シリンダ内には第１ピストン５５及び第２ピスト
ン５６の間に反力板５３が油密状に配置されており、こ
れらピストン５５．５６は、第１ピストン５゛５が第２
ピストン５６の外周鍔部５６ａに当接し、かっ第２ピス
トン５６が反力板５３の側面に当接して、ダブルピスト
ン機構を構成している。また、トランスファケース１２
のトランスハウジング９に臨む部分には異なる角度位置
にて油孔５７，５９が形成されており、第１油孔５７は
第１中空シヤフト４５に形成された環状溝ａ及び油溝す
、ｃを通って第１ピストン５５に作用する油室６０に連
通し、また第２油孔５９は環状溝ｄ及び油溝ｅ、　　ｆ
を通って第２ピストン５６に作用する油室６１に連通し
ている。

ついで、上述構造に基づく作用について説明する。

エンジンの回転は、トルクコンバーク１３又はロックア
ツプクラッチ１５を介して自動変速機構部３に伝達され
、該変速機構部３にて適宜変速されて出力ギヤ２０に出
力され、更に第１のリングギヤ２１を介して第１のマウ
ントケース２５に伝達される。そして、通常の走行時に
おいては、油室６０，６１に油圧が供給されておらず、
湿式多板クラッチ５０は解離状態にある。この状態では
、第１のマウントケース２５の回転は第１中空シヤフト
４５を介して中央差動装置３３のデフキャリア４１に伝
達され、更にデフピニオン４６から左右のサイドギヤ４
２，４３に分岐・′・−１達される。

そして、左サイドギヤ４２の回転は第２中空シヤフト４
７を介して前輪用差動装置５のデフキャリア２６に伝達
され、更にデフビニオン２８から左右のサイドギヤ２７
，２９に分岐・伝達されてそれぞれ左右フロントアクス
ル３０，３１に伝達される。一方、右サイドギヤ４３の
回転は該ギヤとスプライン結合している第２のマウント
ケース３２に伝達され、更に後輪駆動用リングギヤ３５
及びギヤ４０を介してドライブピニオンシャフト３９に
伝達され、そして図示しないプロペラシャフト及び後輪
用差動装置を介して左右両リヤアクスルに伝達される。

また、雪路、凍結した路面等でタイヤスリップが生じる
虞れがある場合、又は車輪が溝に嵌り込んでスリップを
生じた場合、油室６０，６１に油圧を供給して湿式多板
クラッチ５０を係合する。

この状態では、第１マウントケース２５の回転は該クラ
ッチ５０を介して直接前輪用差動装置５のデフキャリア
２６に伝達され、更に該前輪用差動装置５を介して左右
フロントアクスル３０．３１に伝達される。これと同時
に、第１マウントケース２５及びデフキャリア２６とそ
れぞれ中空シャフト４５．４７を介して一体となってい
る中央差動装置３３のデフキャリア４１及び左サイドギ
ヤ４２が差動運動することなく一体に回転され、更に該
回転は第２のマウントケース３２に伝達される。これに
より、前輪駆動用のデフキャリア２６と同速度の回転が
後輪駆動用リングギヤ３５に伝達されて、左右リヤアク
スルが馴動される。

この際、路面状況に応じて、第１ピストン５５、第２ピ
ストン５６の作動を切換え得る。例えば、雪路走行等で
前後輪にある程度の回転差を許容する方が良い場合、油
孔５７及び油溝ａ、ｂ、ｃを介して油室６０のみに油圧
を供給する。すると、第１ピストン５５が第２ピストン
５６の鍔部５６ａを押圧して湿式多板クラッチ５０を比
較的小さい押圧力にて係合する。この状態では、前後輪
に所定以上のトルク差が生じると、湿式多板クラッチ５
０が滑べって、該トルクを中央差動装置３３にて担持し
、コーナ時においてもタ　トコーナブレーキング現象及
び回転差に起因するタイヤスリップを防止しながら、い
ずれかの車輪にスリップが生じても、前後輪に確実に所
定トルクを伝達する。また、前後輪いずれかが溝に嵌っ
たような場合、前記油室６０への油圧の供給に加えて、
油孔５９及び油溝ｄ、ｅ、ｆを介して油室６１にも油圧
を供給する。すると、第２ピストン５６に、第１ピスト
ン５５の押圧力に加えて、反力板５３との間にて油室６
１に作用する押圧力も作用し、湿式多板クラッチ５０は
比較的大きい押圧力にて係合する。この状態では、該ク
ラッチ５０は殆ど滑ることはなく、同一速度の回転が前
後輪に伝達され、空転による伝達不能状態を防止して、
車輪を溝から脱出する。

（ト）発明の詳細な説明したように、本発明によると、差動制限装置６を
油圧式摩擦材クラッチ５ｏにて構成したので、随意にか
つ瞬時に係合・解離に切換えることができ、フルタイム
方式の４輪駆動車でありながら、道路状況に応じて適切
にかつ素早く４輪馴動状態を切換えることができろ。更
に、油圧式摩擦クラッチ５０を、前輪用差動装置５のデ
フキャリア２６と、該デフキャリアを覆いかつ該キャリ
アと同軸的に設けられたリングギヤマウントケース２５
との間に介在し、かつこれらデフキャリ１２６及びマウ
ントケース２５をそれぞれ中央差動装置３３の構成要素
４１．４２に連動したので、差動制限装置６に油圧式摩
擦材クラッチ５ｏを用いたものでありながら、コンパク
ト、特に径方向をコンパクトに構成できると共に、クラ
ッチ５゜の制御用油路５７．ａ、ｂ、ｃ、５９．ｄ、ｅ
。

ｆの構成が簡単であり、かっＦ−Ｆ車用動力伝達装置を
僅かに変更するだけで４輪駆動車用動力伝達装置を得る
ことができ、車種の多シリーズ化に対応することができ
る。また、油圧式摩擦材クラッチ５０は、中央差動装置
３３の伝動後流側に位置しているので、外電棒材５１と
内空棒材５２との相対回転が少なく、切換え時の係合シ
ョックが極めて小さいと共に、スリップ制御にも有利で
ある。

また、フロントアクスル３１、第１の中空シャフト４５
及び第２の中空シャフト４７を同軸状に配置して、前輪
用差動装置５、差動制限装置６及び中央差動装置３３を
同軸状に配置すると、４輪駆動車用動力装置１全体、特
に車輌の前後方向長さをＦ−Ｆ車用と殆ど同じに構成で
きろ。

また、油圧式摩擦材クラッチを湿式多板クラッチ５０に
て構成し、かつ該クラッチ５０をダブルピストン機構５
５．５６にて操作すると、スリップ制御を、調圧ソレノ
イドやデユーティ制御等のすＶ雑な構成を用いることな
く節単な構成で行うことができ、道路状況に応じたより
適切な４輪駆動制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る、前輪用差動装置、差動制限装置
、及び中央差動装置を備えたトランスファー部を示す断
面図、第２図は本発明を適用した４輪駆動車用動力伝達
装置を示す断面図、そして、第３図は従来の差動制限装
置を備え１：　＋−ランスファ一部を示す断面図である
。１・４輪駆動車用動力伝達装置　、　３・・自動変速機
構部　、　５・・前輪用差動装置　、　６・・・差動制
限装置　、　　７・・・トランスファー部　、２５・−
（第１の）リングギヤマウントケース　、２６　・デフ
キャリア　、　　３０，３１−フロントアクスル　、　
３３・中央差動装置　、　４１・・・（フロント）デフ
キャリア　、　　４２，４３・・サイドギヤ　、　４５
・・第１の中空シャフト　、　４６・・ピニオン　、　
４７・・・第２の中空シャフト　、５０・油圧式摩擦材
クラッチ（湿式多板クラッチ）　　、　　５１，５２・
・ｇ棒材　、　　５３・・反力板　、　　５５・・第１
ピストン　、　　５６・・・第２ピストン　、　　５７
，５９゜ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ−・油路　。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）自動変速機構部、前輪用差動装置、差動制限機構
、及び中央差動装置を有するトランスファー部を備えて
なる４輪駆動車用動力伝達装置において、前記差動制限装置を油圧式摩擦材クラッチにて構成し、
かつ該油圧式摩擦クラッチを、前記前輪用差動装置を構
成するデフキャリアと、該デフキャリアを覆いかつ該デ
フキャリアと同軸状に設けられたリングギヤマウントケ
ースとの間に介在し、更に該リングギヤマウントケース
を前記中央差動装置を構成する一要素に連動し、かつ前
記デフキャリアを該中央差動装置の他の要素に連動して
なる４輪駆動車用動力伝達装置。
（２）前記中央差動装置の一要素がデフキャリアであり
、かつ他の要素が一方のサイドギヤであり、前記デフキ
ャリアを第１の中空シャフトを介して前記リングギヤマ
ウントケースに連動し、また前記一方のサイドギヤを、
上記第１の中空シャフト内に嵌挿しかつ前記前輪用差動
装置から延びているフロントアクスルを被嵌している第
２の中空シャフトを介して前記前輪用差動装置のデフキ
ャリアに連動して、前輪用差動装置、差動制限装置及び
中央差動装置を同軸状に配置してなる特許請求の範囲第
１項記載の４輪駆動車用動力伝達装置。
（３）前記油圧式摩擦材クラッチが湿式多板クラッチか
らなり、かつ該クラッチの摩擦材を押圧作用する押圧板
を第１ピストン及び第２ピストンからなるダブルピスト
ン機構にて押圧作動し、更にこれら第１及び第２ピスト
ンに作用する油圧をそれぞれ別個の油路を介して供給し
てなる特許請求の範囲第１項記載の４輪駆動車用動力伝
達装置。