JP2000198367A - 四輪駆動車のトランスファ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 四輪駆動車のトランスファ装置において、二
輪駆動から四輪駆動に切換える際に、切換えのショック
の発生を防止するとともに、二輪四輪切換機構の同期状
態が崩されるのを回避させ、ギヤ鳴りの発生を防止する
ことにある。 【構成】 切換モータに連結されるシャフト体を設け、
このシャフト体には一定範囲で回動可能にピニオン体を
嵌装して設け、シャフト体とピニオン体とを連結する捩
りスプリングを設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、四輪駆動車のト
ランスファ装置に係り、特に二輪四輪切換機構を備えた
四輪駆動車のトランスファ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】四輪駆動車等の車両においては、エンジ
ンの駆動力を走行条件に応じて所要に変換して取出すた
めに、動力伝達装置として、トランスミッション、差動
機、トランスミッション側からの駆動力を分配するトラ
ンスファを備えている。

【０００３】トランスファにあっては、二輪駆動（２Ｗ
Ｄ）と四輪駆動（４ＷＤ）とに切換える二輪四輪切換機
構を設け、この二輪四輪切換機構を操作する切換操作機
構を設け、この切換操作機構を作動する切換モータを設
けたものがある。

【０００４】図１８、１９に示す如く、二輪四輪切換機
構を操作する切換操作機構１０２は、ラックピニオン式
であり、ピニオン１０４が一体的に形成されたピニオン
シャフト１０６を切換モータ（図示せず）に連結し、ピ
ニオンシャフト１０６のピニオン１０４には切換シフト
シャフト（図示せず）に固定したラック体１０８のラッ
ク１１０を噛み合わせている。図示しないが、切換シフ
トシャフトには、二輪四輪切換機構の切換スリーブに係
合する切換フォークが固定されている。これにより、切
換モータが駆動すると、ピニオンシャフト１０６が回転
し、このピニオンシャフト１０６が回転すると、ラック
体１０８が直線運動して切換シフトシャフトが軸方向移
動し、そして、切換フォーク及び切換スリーブを介して
二輪四輪切換機構が操作されるものである。また、図示
しないが、切換スリーブは、トランスファ出力軸に設け
たトランスファスプロケットに係合・離脱し、このトラ
ンスファスプロケットに係合すると、四輪駆動にするも
のである。

【０００５】また、動力伝達装置としては、例えば、特
開平５−４２８４２号公報、実開平５−２６５８０号公
報に開示されている。特開平５−４２８４２号公報に記
載のものは、トランスファにおいて、低速・高速の切換
機構を操作する第１のシフトフォークを設け、この第１
のシフトフォーク及び待ち機構を介して連結されて差動
制御機構を操作する第２のシフトフォークを設け、この
第１のシフトフォーク及び第２のシフトフォークを同一
軸上に支持する操作ロッドを設け、低速で且つデフロッ
クである状態と高速で且つデフフリーである状態とを簡
単に切換えさせるものである。実開平５−２６５８０号
公報に記載のものは、クラッチにおいて、一側が固定側
で回転制動され、他側が伝達トルクが掛かって作動する
カムによって連結され、一側のアームにばね力を与えて
固定側を押しつけて制動力を得るようにして、部品点数
を低減するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来、トラ
ンスファ装置にあっては、図１８、１９に示すように、
ピニオンシャフトが剛体であるので、切換モータの回転
とラック体の軸方向移動とが連結し、このため、切換モ
ータが一定速で回転すると、ピニオンシャフトも同じ一
定速で回転するので、切換モータの回転が早い場合に、
二輪四輪切換機構の同期（シンクロ）が強く効き過ぎて
四輪駆動への切換えのショックが大きくなるとともに、
切換モータの回転が遅い場合には、二輪四輪切換機構の
同期後に、切換スリーブが二輪四輪切換機構のトランス
ファスプロケットに係合する間でその同期状態が崩れ
て、ギヤ鳴りが発生するという不都合があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述の不都合を除去するために、二輪駆動と四輪駆動とに
切換える二輪四輪切換機構を設け、この二輪四輪切換機
構を操作する切換操作機構を設け、この切換操作機構を
作動する切換モータを設けた四輪駆動車のトランスファ
装置において、前記切換モータに連結されるシャフト体
を設け、このシャフト体には一定範囲で回動可能にピニ
オン体を嵌装して設け、前記シャフト体と前記ピニオン
体とを連結する捩りスプリングを設けたことを特徴とす
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】この発明は、切換操作機構にあっ
ては、切換モータに連結されるシャフト体とこのシャフ
ト体に回動可能なピニオン体とが別体であり、また、シ
ャフト体とピニオン体とが捩りスプリングで連結されて
いるので、二輪駆動から四輪駆動に切換える際に、切換
モータの回転が早い場合に、二輪四輪切換機構の同期中
に、捩りスプリングが捩られことから、二輪四輪切換機
構の同期が強く効くのを抑制して切換えのショックの発
生を防止し、一方、切換モータの回転が遅い場合には、
その同期状態が崩されることがなく、そして、二輪四輪
切換機構の同期後に、捩りスプリングが元に戻るので、
ギヤ鳴りを発生することなく、四輪駆動への切換えを完
了することができる。

【０００９】

【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
且つ具体的に説明する。図１〜１６は、この発明の第１
実施例を示すものである。図１〜３において、２は車両
（四輪駆動車）に搭載されるエンジン、４は動力伝達装
置である。この動力伝達装置４にあっては、エンジン２
にトランスミッション６が連結され、このトランスミッ
ション６にトランスファ８が連結されている。

【００１０】トランスミッション６にあっては、ミッシ
ョンケース１０にクランク軸（図示せず）に連結される
入力軸１２とこの入力軸１２に連結されるメイン軸１４
とが同一軸心上に設けられ、また、メイン軸１４と平行
にカウンタ軸１６及び複数の変速シフト軸１８が設けら
れ、更に、メイン軸１４とカウンタ軸１６との間には複
数の変速ギヤ列２０が設けられている。

【００１１】トランスファ８にあっては、トランスファ
ケース２２にはメイン軸１４に同一軸心上に連結された
トランスファリヤ出力軸２４が設けられ、このトランス
ファリヤ出力軸２４と平行にトランスファフロント出力
軸２６が設けられている。

【００１２】トランスファリヤ出力軸２４には、トラン
スファドライブスプロケット２８が回転自在に設けられ
ている。トランスファフロント出力軸２６には、トラン
スファドライブスプロケット２８に対応したトランスフ
ァドリブンスプロケット３０が固定して設けられてい
る。トランスファドライブスプロケット２８とトランス
ファドリブンスプロケット３０とには、トランスファチ
ェーン３２が巻掛けられている。

【００１３】トランスファ８には、二輪駆動（２ＷＤ）
と四輪駆動（４ＷＤ）とに切換える二輪四輪切換機構３
４が設けられる。この二輪四輪切換機構３４は、トラン
スファドライブスプロケット２８に設けた同期用スプロ
ケット３６と、トランスファリヤ出力軸２４に固定した
切換ハブ３８と、この切換ハブ３８に支持されて同期用
スプロケット３６が係合・離脱する切換スリーブ４０
と、こり切換スリーブ４０を動かす切換フォーク４２と
を有している。この切換フォーク４２は、トランスファ
ケース２０に保持された切換シフトシャフト４４に固定
されている。この切換シフトシャフト４４には、切換フ
ォーク４２とトランスミッション６側のトランスファケ
ース２０との間で待ち機構としてのリターンスプリング
４６が設けられている。

【００１４】二輪四輪切換機構３４は、ラックピニオン
式の切換操作機構４８を介して切換モータ５０によって
操作される。この切換操作機構４８にあっては、図４〜
６に示す如く、切換モータ５０に連結されるシャフト体
５２と、このシャフト体５２に一定範囲で回動可能なピ
ニオン体５４と、シャフト体５２とピニオン体５４とを
連結する捩りスプリング５６と、切換シフトシャフト４
４に固定されてピニオン体５４に連結するラック体５８
とからなる。

【００１５】シャフト体５２は、図７〜９に示す如く、
切換モータ５０に連結されるボルト部６０と、このボル
ト部６０に連結して大きい径Ｄ１の段差部６２と、この
段差部６２に連結し且つこの段差部６２の径Ｄ１よりも
小さい径Ｄ２のピニオン嵌装部６４及びスプリング嵌装
部６６と、これらピニオン嵌装部６４及びスプリング嵌
装部６６の径Ｄ２よりも小さい径Ｄ３の支持部６８とを
有している。この支持部６８は、図１に示す如く、トラ
ンスファケース２０の支持穴７０にワッシャ７２（図５
参照）を介して回転可能に保持されている。また、シャ
フト体５２には、ピニオン嵌装部６４及びスプリング嵌
装部６６に支持部６８側から軸方向に長さＬ１で深さＭ
１で且つ幅Ｗ１の突起部用溝７４が形成されているとと
もに、支持部６８に突起部用溝７４の幅Ｗ１よりも狭い
幅Ｗ２で深さＭ２で且つ長さＬ２の係合溝７６が形成さ
れている。突起部用溝７４は、図９に示す如く、一側溝
面７８−１と他側溝面７８−２とで所定の角度θ１で形
成されている。

【００１６】ピニオン体５４は、図１０、１１に示す如
く、段差部６２の段差面に接してピニオン嵌装部６４に
嵌装される円環部８０と、外方に突出して所定角度θ２
のピニオン（ギヤ）８２と、このピニオン８２の両端側
の一側、他側係止部８４−１、８４−２と、ピニオン８
２に対応した内側で所定の幅Ｗ３で且つ高さＨの突起部
８６とからなる。この突起部８６は、一側突起面８８−
１と他側突起面８８−２とで形成されている。

【００１７】従って、シャフト体５２とピニオン体５４
との間には、一側溝面７８−１と他側溝面７８−２と突
起部８６とによってストッパ部９０が形成される。

【００１８】捩りスプリング５６は、図６に示す如く、
コイルスプリングからなり、一端部５６−１が内側方向
に折曲されているとともに、他端部５６−２が軸方向で
且つ外方に折曲されている。捩りスプリング５６の一端
部５６−１はシャフト体５２の係合溝７６係合されると
ともに、捩りスプリング５６の他端部５６−２はピニオ
ン体５４の一側係止部８４−１に係止される。

【００１９】ラック体５８は、図４、５に示す如く、切
換シフトシャフト４４に嵌装する管状部９２と、この管
状部９２に連設してピニオン８２に噛み合うラック９４
とからなる。管状部９２は、ピン孔９６に挿通される固
定ピン（図示せず）で切換シフトシャフト４４に固定さ
れる。

【００２０】次に、この第１実施例の作用を説明する。

【００２１】二輪駆動時にあっては、図１２に示す如
く、シャフト体５２の一側溝面７８−１にピニオン体５
４の突起部８６の一側突起面８８−１が接し、このと
き、切換シフトシャフト４４が軸方向移動されず、よつ
て、二輪四輪切換機構３４が操作されず、切換スリーブ
４０が切換ハブ３８に係合しているだけで、同期用スプ
ロケット３６に係合せず、二輪駆動状態に維持される。

【００２２】そして、二輪駆動から四輪駆動への同期中
には、図１３に示す如く、シャフト体５２が回転し始ま
ると、ラック体５８が軸方向移動して切換シフトシャフ
ト４４が軸方向移動されるが、所定角度θ３の範囲で捩
りスプリング５６が捩られる。この場合に、ピニオン体
５４は、図１５に示すように、その回転が制限される。

【００２３】そして、四輪駆動時になると、図１４、１
５に示す如く、シャフト体５２が更に回転すると、切換
シフトシャフト４４が更に軸方向移動され、二輪四輪切
換機構３４の同期が完了し、捩りスプリング５６が戻
り、四輪駆動への切換が完了する。

【００２４】そして、四輪駆動から二輪駆動へ戻るとき
には、図１６に示す如く、ストッパ部９０の存在によ
り、ピニオン体５４が一体的に戻る。

【００２５】この結果、二輪駆動から四輪駆動への同期
中に、所定角度θ３の範囲で捩りスプリング５６が捩ら
れることから、切換モータ５０の回転が早い場合に、二
輪四輪切換機構３４の同期が強く効くのを抑制して切換
えのショックの発生を防止することができる。一方、切
換モータ５０の回転が遅い場合には、その同期状態が崩
されることがなく、そして、二輪四輪切換機構３４の同
期後に、捩りスプリング５６が元に戻るので、もって、
ギヤ鳴りを発生することなく、四輪駆動への切換えを完
了することができる。

【００２６】また、シャフト体５２とピニオン体５４と
の間には、ストッパ部９０が設けられているので、捩り
スプリング５６が捩れすぎることがなく、捩りスプリン
グ５６に過大な応力がかかるのを回避させ、捩りスプリ
ング５６の破損を防止することができる。

【００２７】図１７は、この発明の特別構成であり、第
２実施例を示すものである。

【００２８】この第２実施例においては、上述の第１実
施例と同一機能を果たす箇所には同一符号を付して説明
する。

【００２９】この第２実施例の特徴とするところは、以
下の点にある。即ち、シャフト体５２の外周面とピニオ
ン体５４の内周面との間には、環状空間Ｓを形成する。
そして、この環状空間Ｓには、ピニオン体５４が径方向
に移動可能に弾性材として、例えば波形形状のスプリン
グ部材９８を設けた。

【００３０】この第２実施例の構成によれば、ピニオン
体５４の回転が開始するときに、ピニオン体８２がラッ
ク９４に噛み合うと、ピニオン体５４が径方向に少しだ
け動くことにより（図１７の一点鎖線で示す）、ピニオ
ン８２がラック９４に強く当たり過ぎることがなく、も
って、ピニオン８２とラック９４との噛み合う時のショ
ックの発生を効果的に低減し、ピニオン８２及びラック
９４の損傷を防止することができる。

【００３１】

【発明の効果】以上詳細な説明から明らかなようにこの
発明によれば、切換モータに連結されるシャフト体を設
け、このシャフト体には一定範囲で回動可能にピニオン
体を嵌装して設け、シャフト体とピニオン体とを連結す
る捩りスプリングを設けたことにより、二輪駆動から四
輪駆動に切換える際に、二輪四輪切換機構の同期中に、
捩りスプリングが捩られることから、二輪四輪切換機構
の同期が強く効くのを抑制して切換えのショックの発生
を防止するとともに、二輪四輪切換機構の同期状態が崩
れるのを回避してギヤ鳴りが発生するのを防止し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２の動力伝達装置の要部拡大図である。

【図２】動力伝達装置の断面図である。

【図３】動力伝達装置の平面図である。

【図４】切換操作機構の平面図である。

【図５】図４の矢印〓による底面図である。

【図６】図５の矢印〓による側面図である。

【図７】シャフト体の平面図である。

【図８】図７の〓−〓線によるシャフト体の断面図であ
る。

【図９】図７のシャフト体の側面図である。

【図１０】ピニオン体の平面図である。

【図１１】図１０の〓〓−〓〓線によるピニオン体の断
面図である。

【図１２】切換操作機構の二輪駆動時の平面図である。

【図１３】切換操作機構の二輪駆動から四輪駆動への同
期中の平面図である。

【図１４】切換操作機構の四輪駆動時の平面図である。

【図１５】二輪駆動から四輪駆動へのピニオン体の回転
角を示す図である。

【図１６】四輪駆動から二輪駆動へのピニオン体の回転
角を示す図である。

【図１７】第２実施例においてシャフト体とピニオン体
とを組付けた平面図である。

【図１８】従来における切換操作機構の平面図である。

【図１９】図１８の矢印〓〓による側面図である。

【符号の説明】

２ エンジン ４ 動力伝達装置 ６ トランスミッション ８ トランスファ ２４ トランスファリヤ出力軸 ２８ トランスファドライブスプロケット ３４ 二輪四輪切換機構 ４８ 切換操作機構 ５０ 切換モータ ５２ シャフト体 ５４ ピニオン体 ５６ 捩りスプリング ５８ ラック体 ８６ 突起部 ９０ ストッパ部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二輪駆動と四輪駆動とに切換える二輪四
   輪切換機構を設け、この二輪四輪切換機構を操作する切
   換操作機構を設け、この切換操作機構を作動する切換モ
   ータを設けた四輪駆動車のトランスファ装置において、
   前記切換モータに連結されるシャフト体を設け、このシ
   ャフト体には一定範囲で回動可能にピニオン体を嵌装し
   て設け、前記シャフト体と前記ピニオン体とを連結する
   捩りスプリングを設けたことを特徴とする四輪駆動車の
   トランスファ装置。
2. 【請求項２】 前記捩りスプリングは、一端部が前記シ
   ャフト体に形成した係合溝に係合されるとともに、他端
   部が前記ピニオン体に形成した係止部に係止されたこと
   を特徴とする請求項１に記載の四輪駆動車のトランスフ
   ァ装置。
3. 【請求項３】 前記シャフト体と前記ピニオン体との間
   には、前記捩りスプリングの捩りを制限するストッパ部
   を設けたことを特徴とする請求項１に記載の四輪駆動車
   のトランスファ装置。