JPS6344261Y2

JPS6344261Y2 -

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Publication number: JPS6344261Y2
Application number: JP1984052600U
Authority: JP
Priority date: 1984-04-09
Filing date: 1984-04-09
Publication date: 1988-11-17
Also published as: JPS60163120U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）この考案は自動車のシフト操作装置、詳しくは
４輪駆動車における車軸間差動装置に設けられた
デフロツク機構をロツクもしくはアンロツク状態
にシフトさせる自動車のシフト操作装置に関する
ものである。

（従来技術）４輪駆動車においては、施回時に生じる前車輪
と後車輪との回転速度差を吸収するために、トラ
ンスミツシヨンから前後車軸への駆動力分割部分
に車軸間差動装置が備えられる。しかるに、車軸
間差動装置を備えると、たとえば前輪が砂地に突
入した場合、車軸間差動装置の差動機能によつ
て、後輪に駆動力が伝達されなくなり、砂地から
の脱出が困難になるなどの問題が生じる。

そこで、４輪駆動車の車軸間差動装置には、選
択的に差動機能を消失させて、前輪および後輪に
作用する抵抗にかかわらず、エンジンの回転によ
つて前後輪が等しく回転されるようになされたデ
フロツク機構が設けられ、該デフロツク機構をロ
ツクすることにより砂地からの脱出が図られる。

デフロツク機構は、車軸間差動装置のリングギ
ヤ側のスプラインに常時嵌合されている筒状のス
ライダと、該筒状のスライダを軸方向に前後にシ
フトさせるシフトフオークとを有し、シフトフオ
ークのシフト操作によつて上記筒状のスライダを
シフトさせて、上記リングギヤ側のスプラインと
ピニオンキヤリヤ側のスプラインとの両者に跨つ
て嵌合させることで、ロツク状態になり、車軸間
差動装置の差動機能が消失される。また、デフロ
ツク機構のロツク状態からシフトフオークを反対
方向にシフト操作して、筒状のスライダをピニオ
ンキヤリヤ側のスプラインから離脱させ、リング
ギヤ側のスプラインにのみ嵌合させることで、デ
フロツク機構のアンロツク状態、つまり車軸間差
動装置の差動機能が回復された状態が得られるよ
うになつている。

しかしながら、一般に上記デフロツク機構には
シンクロ機構が採用されていないため、リングギ
ヤ側とピニオンキヤリヤ側との両スプラインの歯
同志が円周方向に少しでも位置ずれしていると、
リングギヤ側のスプラインに嵌合されている筒状
のスライダがピニオンキヤリヤ側のスプラインに
対して円滑に嵌合され難く、無理に嵌合させよう
とすることで、筒状のスライダが欠損する恐れが
ある。

そこで、デフロツク機構をロツクする場合に、
上記両スプラインの歯同志が円周方向に位置ずれ
していると、この位置ずれが矯正されて歯同志が
合致するまでの間、筒状のスライダのシフト操作
力を一旦貯えておき、歯同志が合致した瞬間、貯
えられていたシフト操作力によつて筒状のスライ
ダをピニオンキヤリヤ側のスプラインに嵌合させ
るようにした待ち機構がシフト操作装置に設けら
れている。

待ち機構を設けたシフト操作装置としては、た
とえば特開昭55−91419号公報、および特開昭55
−91422号公報の開示されたものが知られている
が、この種従来のものは、コイルスプリングを軸
方向に圧縮することで操作力を貯え、この圧縮さ
れたスプリングの弾性復帰力で筒状のスライダを
ピニオンキヤリヤ側のスプラインに嵌合させるよ
うに構成されているため、長さ寸法が大きく、ス
ペース的に不利であり、しかも構造が複雑である
などの問題を有している。

（考案の目的）この考案は上記従来の問題を解決するためにな
されたもので、装置の小型化と構造の簡略化が実
現できる自動車のシフト操作装置を提供すること
を目的とする。

（考案の構成）上記目的を達成するために、本考案にあつて
は、駆動源により回転駆動されその外周に歯車が
固定されている入力軸と、前記入力軸に対して平行に配置される出力軸
と、前記出力軸と同軸上に相対回転可能に支持さ
れ、その外周端面に、前記入力軸の歯車の半径よ
りも曲率半径が大きくされた円弧状端面が設けら
れていると共に、該円弧状端面に該入力軸の歯車
に噛合する歯部が形成されている第１の回転プレ
ートと、前記第１の回転プレートに対し、前記出力軸の
軸方向に所定の間隔を隔てて、該出力軸に相対回
転不能に支持される第２の回転プレートと、前記第１、第２の回転プレート間の前記間隔内
に該両者に連係して介装され、該第１、第２の回
転プレートの回転方向に弾性変形可能な弾性体
と、前記出力軸に連係され該出力軸の回転を軸方向
の動きに変えて伝達するシフトフオークと、動力伝達部のギヤ噛合部に設けられ前記シフト
フオークにより摺動されるスライダと、を備えることを特徴とする自動車のシフト操作装
置、とした構成としてある。

（実施例）以下、この考案の実施例を図面にしたがつて説
明する。

第１図はこの考案に係る自動車のシフト操作装
置が適用された４輪駆動車の動力伝達系統を示す
概略平面図であり、同図において、エンジン１
は、クランク軸２が車体幅方向に延びるように横
向きに設置されている。また、上記クランク軸２
にクラツチ３を介して駆動される入力軸４と、一
端にドライブギヤ５を有する出力軸６と、両軸
４，６間に設けられた変速機構７とからなるトラ
ンスミツシヨン８も、上記入力軸４および出力軸
６が車体幅方向に延びるように横向きに配置され
ている。そして、上記トランスミツシヨン８の出
力軸６に設けられたドライブギヤ５が、車軸間差
動装置９におけるリングギヤ１０の外周に一体形
成された大径の入力ギヤ１１に噛合している。

この車軸間差動装置９は、第２図に拡大して示
すように、上記リングギヤ１０と、これに同芯状
のサンギヤ１２と、該リングギヤ１０およびサン
ギヤ１２に噛合する複数のピニオン１３…１３
と、これらのピニオン１３…１３をピン１４…１
４を介して担持するピニオンキヤリヤ１５とから
なる遊星歯車機構によつて構成されている。ここ
で、第３図に示すように、該車軸間差動装置９に
おけるリングギヤ１０とサンギヤ１２との間の複
数のピニオン１３…１３は、それぞれリングギヤ
１０に噛合するピニオン１３ａと、該ピニオン１
３ａおよびサンギヤ１２に噛合するピニオン１３
ｂとからなるダブルピニオンとされている。

また、該車軸間差動装置９の一側方（図面上、
右方）には、デフケース１６と、該ケース１６に
両端部を支持された半径方向のピン１７に回転自
在に嵌合された１対のピニオン１８，１８と、両
ピニオン１８，１８に噛合する左右１対の傘歯車
１９，１９とから構成される前輪差動装置２０が
配置されている。該前輪差動装置２０における上
記傘歯車１９，１９には、左右方向に延びる左前
輪駆動軸２１および右前輪駆動軸２２が夫々結合
され、左前輪駆動軸２１は上記車軸間差動装置９
の中心部を貫通して、第２図に示すように左前輪
２３に至り、また、右前輪駆動軸２２は右前輪２
４に至る。

上記車軸間差動装置９におけるピニオンキヤリ
ヤ１５と、その側方に位置する前輪差動装置２０
におけるデフケース１６とは同一部品として一体
化されている。また、該車軸間差動装置９におけ
るリングギヤ１０とピニオンキヤリヤ１５（デフ
ケース１６）は、前輪差動装置２０を越えて図面
上右方に延長され、その延長部外周に隣接して形
成された同径のスプライン２５，２６と、その一
方に嵌合された状態から両者に跨つて嵌合された
状態にスライド可能とされたスライダ２７とによ
り、車軸間差動装置９におけるリングギヤ１０と
ピニオンキヤリヤ１５とを結合し或は分離するデ
フロツク機構２８が構成されている。このように
して、車軸間差動装置９と、前輪差動装置２０
と、車軸間差動装置９のデフロツク機構２８と
が、前輪差動装置２０を中央として同軸上に配置
されている。

一方、上記車軸間差動装置９や前輪差動装置２
０の軸芯から一定の間隔を隔てて中間軸２９が平
行に配設されている。そして、該中間軸２９に一
体形成されたギヤ３０が上記車軸間差動装置９に
おけるサンギヤ１２に一体形成されたギヤ３１に
噛合されているとともに、該中間軸２９の延長上
に第２中間軸３２が配設され、両中間軸２９，３
２の隣接端部に形成されたスプライン３３，３４
にスライダ３５が嵌合されて、該スライダ３５の
スライドによつて両中間軸２９，３２が接続又は
分離される構成とされている。また、第２中間軸
３２には冠歯車でなる出力ギヤ３６が設けられ、
該ギヤ３６に車体前後方向に延びる推進軸３７に
一体の傘歯車３８が噛合されている。この推進軸
３７は、第２図に示すように後輪差動装置３９に
至り、該装置３９から左右に延びる左後輪駆動軸
４０と右後輪駆動軸４１を介して左右の後輪４
２，４３を駆動する。

上記の構成によれば、エンジン１におけるクラ
ンク軸２の回転は、クラツチ３を介してトランス
ミツシヨン８に入力されるとともに、該トランス
ミツシヨン８において減速比を選択された上で、
出力軸６上のドライブギヤ５から入力ギヤ１１を
介して車軸間差動装置９におけるリングギヤ１０
に入力される。そして、リングギヤ１０に入力さ
れた動力は、該車軸間差動装置９において分割さ
れて、ピニオンキヤリヤ１５とサンギヤ１２とか
ら夫々出力され、ピニオンキヤリヤ１５からの出
力は前輪差動装置２０を介して左右の前輪駆動軸
２１，２２ないし左右の前輪２３，２４を駆動す
る。また、サンギヤ１２からの出力は、ギヤ３
１，３０、中間軸２９，３２および出力ギヤ３６
を介して推進軸３７を駆動し、さらに後輪差動装
置３９を介して左右の後輪駆動軸４０，４１ない
し後輪４２，４３を駆動する。この場合におい
て、上記中間軸２９と第２中間軸３２のスプライ
ン３３，３４に跨つて嵌合されたスライダ３５を
第２図の鎖線ｙで示すようにスライドさせて両中
間軸２９，３２を分断すれば、上記エンジン１の
出力は前輪のみに伝達されることになる。また、
両中間軸２９，３２を結合した状態、即ち４輪駆
動状態において、車軸間差動装置９のデフロツク
機構２８におけるスライダ２７を鎖線ｘで示すよ
うにスライドさせて、リングギヤ１０およびピニ
オンキヤリヤ１５におけるスプライン２５，２６
に跨つて嵌合させれば、該リングギヤ１０とピニ
オンキヤリヤ１５とが結合されることによつて車
軸間差動装置９の差動機能が消失される。これに
より前輪２３，２４および後輪４２，４３が夫々
に作用する抵抗に拘らず、エンジン１の回転によ
つて等しく回転されることになる。ここで、図示
の実施例においては、車軸間差動装置９における
ピニオン１３がダブルピニオンとされているか
ら、エンジン１の出力が前輪２３，２４と後輪４
２，４３に略均等に分割されて伝達される。

上記デフロツク機構２８のシフト操作装置４４
は、第４図および第５図に示すように、入力軸４
５と、この入力軸４５に対向して配置された出力
軸４６と、該出力軸４６の回転を軸方向の動きに
変えて伝達するシフトフオーク４７と、第２図の
リングギヤ１０およびピニオンキヤリヤ１５から
なる動力伝達部のスプライン２５とスプライン２
６とで構成されるギヤ噛合部４８に設けられて、
シフトフオーク４７によつて摺動されるスライダ
２７とを備えている。

入力軸４５と出力軸４６は、第５図に示すよう
に、その両端部がケーシング４９に回転自在に支
持され、入力軸４５にはウオームホイール５０と
歯車５１が固定されており、ウオームホイール５
０にはケーシング４９の側方に取付けられたモー
タ５２（第４図参照）の出力軸５２ａに固定され
ているウオームギヤ５３が噛合している。

また、入力軸４５に固定されている歯車５１
に、第１の回転プレート５４の円弧状端面に形成
された歯部５４Ａが噛み合い、第１の回転プレー
ト５４は出力軸４６に回転自在に支持されてい
る。この第１の回転プレート５４の曲率半径は、
第７図からも明らかなように前記歯車５１の半径
よりも大きくされている。このため、この両者５
４，５１により減速作用を働かせることができ、
その減速作用に基づいて倍力効果を得ることがで
きることになつており、これにより、モータ５２
は小型化されている。

出力軸４６の先端はシフトロツド５５に同時回
転可能に結合され、シフトロツド５５の先端部
が、第４図のようにシフトフオーク４７が取付け
られている筒部材５６に嵌合されている。すなわ
ち、シフトロツド５５の先端部と筒部材５６と
は、ヘリカルスプライン（図示省略）によつて結
合されている。

したがつて、シフトロツド５５が正逆回転する
ことで筒部材５６とシフトフオーク４７が軸方向
に往復移動され、シフトフオーク４７が嵌合して
いるスライダ２７が往復移動する。なお、スライ
ダ２７は筒状のもので、内周にスプライン２５，
２６に嵌合可能なスプライン２７ａが形成され、
常時はスプライン２５にのみ嵌合している。

第５図において、５７は第２の回転プレート
で、上記第１の回転プレート５４に対向して出力
軸４６に固着されている。５８は弾性体としての
第１の弾性体（ねじりばね）で、上記第１，第２
の回転プレート５４，５７間において出力軸４６
に巻装され、第２の回転プレート５７とケーシン
グ４９の壁面４９Ａとの間において第２の弾性体
（ねじりばね）５９が出力軸４６に巻装されてい
る。

第１の回転プレート５４には、第６図に示すよ
うに第２の回転プレート５７に向けて短寸のピン
５４ａと長寸のピン５４ｂが突設され、第２の回
転プレート５７には第１の回転プレート５４に向
けて短寸のピン５７ａと長寸のピン５７ｂが突設
されている。そして、これら短寸のピン５４ａ，
５７ａと長寸のピン５４ｂ，５７ｂは、第７図に
示すように第１の弾性体５８に対応している。

すなわち、第７図において、第１の弾性体５８
の一方の係止アーム部５８ａが第１の回転体５４
の短寸のピン５４ａと第２の回転体５７の長寸の
ピン５７ｂとに当接され、他方の係止アーム部５
８ｂが第１の回転体５４の長寸のピン５４ｂと第
２の回転体５７の短寸のピン５７ａとに当接して
いる。

一方、第５図の第２の弾性体５９の一方の係止
アーム部５９ａが、第２の回転体５７の裏側（第
１の回転体５４に対向する面の反対側）に突設さ
れているピン５７ｃに当接され、他方の係止アー
ム部５９ｂはケーシング４９の壁面４９ａに突設
されたピン６０に当接している。

なお、第２の弾性体５８のばね力は第１の弾性
体５９のばね力よりも大きく設定されている。

上記構成において、第２図および第４図のよう
に、スライダ２７がリングギヤ１０のスプライン
２５にのみ嵌合しているデフロツク機構２８のア
ンロツク状態において、スプライン２５とスプラ
イン２６の歯同志に円周方向の位置ずれがなく、
合致している場合には、モータ５２を正転させ、
第５図のモータの出力軸５２ａとウオームギヤ５
３を反時計方向に回転させると、この回転力がウ
オームホイール５０を介して入力軸４５に入力さ
れ、入力軸４５を矢印A₁方向に回転させる。し
たがつて、歯車５１に噛合している第１の回転プ
レート５４が第７図の時計方向に回転され、この
回転により短寸のピン５４ａが第１の弾性体５８
の一方の係止アーム部５８ａを時計方向に付勢し
て、第１の弾性体５８が出力軸４６を回転中心と
して時計方向に回転される。

第１の弾性体５８が時計方向に回転すると、他
方の係止アーム部５８ｂが第２の回転プレート５
７の短寸のピン５７ａを同方向に付勢して、第２
の回転プレート５７と出力軸４６とを時計方向に
回転させ、シフトロツド５５が時計方向（第４図
および第５図の矢印A₂方向）に回転される。

シフトロツド５５が第４図の矢印A₂方向に回
転すると、この回転運動が、シフトロツド５５の
先端部に形成されているヘリカルスプラインと、
筒部材５６の内周に形成されているヘリカルスプ
ラインとの噛み合いにより、直線運動に変換さ
れ、筒部材５６が図面右方向へ移動され、シフト
フオーク４７が右方向に移動して、スライダ２７
が第２図の仮想線Ｘで示すように、両スプライン
２５，２６に跨つて嵌合された状態になり、リン
グギヤ１０とピニオンキヤリヤ１５とが結合され
て、車軸間差動装置９の差動機能が消失したデフ
ロツク機構２８のロツク状態が得られる。

一方、第４図のように、スライダ２７がリング
ギヤ１０のスプライン２５にのみ嵌合しているデ
フロツク機構２８のアンロツク状態において、ス
プライン２５とスプライン２６の歯同志が円周方
向に位置ずれしていると、上述のようにデフロツ
ク機構２８のロツク状態を得るために、モータ５
２を正転させても、スライダ２７のスプライン２
７ａがピニオンキヤリヤ１５のスプライン２６に
噛み合わないため、スライダ２７が図面右方向に
移動されない。つまり、出力軸４６とシフトロツ
ド５５とが回転不能の状態になつている。

このような場合に、モータ５２を正転させ、上
述と同様の作動によつて第１の回転プレート５４
が第７図の時計方向に回転されて、短寸のピン５
４が第１の弾性体５８の一方の係止アーム部５８
ａを時計方向に付勢し、第１の弾性体５８を同方
向に回転させようとしても、他方の係止アーム部
５８ｂが回転不能な状態にある第２の回転プレー
ト５７の短寸のピン５７ａに当接されているた
め、第１の弾性体５８の回転が阻止される。その
ために第１の回転プレート５４のみが回転され、
かつ第１の弾性体５８の一方の係止アーム部５８
ａが時計方向に移動して他方の係止アーム部５８
ｂに接近した第８図に示す状態、つまり、第１の
回転体５４の正方向の回転力を第１の弾性体５８
のばね力に変換して貯えた状態が得られる。

上記の状態を得たのちに、第４図のスプライン
２６の歯がスプライン２６の歯に合致すると、貯
えられていた第１の弾性体５８のばね力、つまり
他方の係止アーム部５８ｂの第８図における時計
方向への拡開力によつて第２の回転プレート５７
の短寸のピン５７ａが時計方向に付勢され、第２
の回転プレート５７が第９図の位置に回転され、
第４図の出力軸４６、シフトロツド５５が矢印
A₂方向に回転し、シフトフオーク４７が右方向
に移動して、上述と同様にスライダ２７が両スプ
ライン２５，２６に跨つて嵌合されたデフロツク
機構２８のロツク状態が得られる。

デフロツク機構２８がロツクされている場合に
は、第５図の第２の弾性体５９の一方の係止アー
ム部５９ａが第２の回転プレート５７の裏側のピ
ン５７ｃによつて矢印A₂方向に付勢され、第１
０図のように一方の係止アーム部５９ａが他方の
係止アーム部５９ｂに接近した状態、つまり、第
２の回転体５７の回転力を第２の弾性体５９のば
ね力に変換して貯えた状態になつている。

他方、第２図、第４図のデフロツク機構２８の
ロツク状態において、モータ５２を逆転させ、第
５図のモータの出力軸５２ａとウオームギヤ５３
を時計方向に回転させると、入力軸４５が反矢印
A₁方向に回転され、第１の回転プレート５４が
第９図の反時計方向に回転し、長寸のピン５４ｂ
が第１の弾性体５８の他方の係止アーム部５８ｂ
を反時計方向に付勢して、第１１図のように一方
の係止アーム部５８ａに接近させ、第１の回転プ
レート５４の反時計方向の回転力が第１の弾性体
５８のばね力に変換され、一方の係止アーム部５
８ａが第２の回転プレート５７の長寸のピン５７
ｂを反時計方向に付勢する。

この場合、第２の回転プレート５７は第１の弾
性体５８の拡開力と、第２の弾性体５９の拡開力
とからなる大きな回転力によつて反時計方向に回
転されて第７図のように復帰するから、第２図お
よび第４図のスライダ２７のスプライン２７ａと
ピニオンキヤリヤ１５のスプライン２６とに噛み
合い抵抗があつても、スライダ２７は第２図の仮
想線Ｘで示す位置から、実線で示す位置へ容易に
復帰して、スプライン２５にのみ嵌合したデフロ
ツク機構２８のアンロツク状態が得られる。

なお、上記実施例では車軸間差動装置９のデフ
ロツク機構２８をロツク状態もしくはアンロツク
状態に切換える例で説明しているけれども、この
考案は上記実施例にのみ限定されるものではな
く、たとえばトランスミツシヨンのギヤ噛合部に
も適用可能である。

また、動力源としてモータ５２を使用した例で
説明しているが、油圧シリンダもしくは手動レバ
ーによつて操作しても、上記実施例と同様の効果
が得られる。

（考案の効果）本考案は以上述べたように、第１、第２の回転
プレートの相対回転差に基づく弾性体の弾性変形
によつてシフト操作力を貯えるようにして出力軸
方向の長さを短縮すると共に、第１の回転プレー
トにおける円弧状端面の歯部と入力軸の歯車とに
よる減速作用に基づく倍力効果によつて駆動源を
小型化することができることから、装置全体を著
しく小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る自動車のシフト操作装
置が適用された４輪駆動車の動力伝達系統を示す
概略平面図、第２図は車軸間作動装置を断面にて
示す平面図、第３図は第２図における−線に
沿う断面図、第４図はシフト操作装置を一部断面
にて示す拡大平面図、第５図は要部の拡大側面
図、第６図は回転プレートの斜視図、第７図は操
作力が作用する前の回転プレートと第１の弾性体
を示す正面図、第８図は操作力によつて第１の回
転プレートが時計方向に回転して第１の弾性体に
操作力が貯えられた状態を示す正面図、第９図は
第１の弾性体のばね力で第２の回転体が時計方向
に回転した状態を示す正面図、第１０図は第２の
回転体が時計方向に回転した場合の第２の弾性体
を示す正面図、第１１図は復帰操作力によつて第
１の回転プレートが反時計方向に回転した状態を
示す正面図である。２７……スライダ、４４……シフト操作装置、
４５……入力軸、４６……出力軸、４７……シフ
トフオーク、４８……ギヤ噛合部、５４，５７…
…回転プレート、５８……弾性体。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】駆動源により回転駆動されその外周に歯車が固
定されている入力軸と、前記入力軸に対して平行に配置される出力軸
と、前記出力軸と同軸上に相対回転可能に支持さ
れ、その外周端面に、前記入力軸の歯車の半径よ
りも曲率半径が大きくされた円弧状端面が設けら
れていると共に、該円弧状端面に該入力軸の歯車
に噛合する歯部が形成されている第１の回転プレ
ートと、前記第１の回転プレートに対し、前記出力軸の
軸方向に所定の間隔を隔てて、該出力軸に相対回
転不能に支持される第２の回転プレートと、前記第１、第２の回転プレート間の前記間隔内
に該両者に連係して介装され、該第１、第２の回
転プレートの回転方向に弾性変形可能な弾性体
と、前記出力軸に連係され該出力軸の回転を軸方向
の動きに変えて伝達するシフトフオークと、動力伝達部のギヤ噛合部に設けられ前記シフト
フオークにより摺動されるスライダと、を備えることを特徴とする自動車のシフト操作装
置。