JPH0427622A - 多段自動変速機付４輪駆動車 - 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、例えば前進４段の多段自動変速機を備えたセ
ンターディファレンシャル装置付の４輪駆動車に関し、
詳しくは、センターディファレンシャル装置を前後輪の
トルク配分機能や差動機能の他に第５速等の変速段を得
る場合のパワートレインに関する。

〔従来の技術３ 一般にセンターディファレンシャル装置付４輪駆動車と
して、自動変速機にセンターディファレンシャル装置を
組合せたものが出現しており、この場合は自動変速機の
出力側にベベルギヤまたはプラネタリギヤ式のセンター
ディファレンシャル装置が装備されている。また、自動
変速機は油圧制御系や車両の走行状態を検出する各種セ
ンサ類を具備することから、センターディファレンシャ
ル装置に対する差動制限装置に油圧多板クラッチを用い
、この油圧多板クラッチのトルクを自動変速用油圧制御
系やマイクロコンピュータを利用して可変に制御し、差
動制限の度合により前後輪へトルク配分制御することで
、駆動力や操縦性・安定性の向上、制動時の安定性、ア
ンチロックブレーキシステムの制御性向上なとを図るこ
とが提案されている。

従来、上記センターディファレンシャル装置付４輪駆動
車に関しては、例えば特開昭６３−１７６７２８号公報
の先行技術がある。ここで、シンプルプラネタリギヤの
センターディファレンシャル装置を有し、サンギヤとリ
ングギヤとのピッチ円径の比に応じて前後輪に不等トル
ク配分する。

また、サンギヤ、リングギヤおよびキャリヤの２つの要
素の間に差動制限用の油圧多板クラッチを設けることが
示されている。

また、多段自動変速機に関しては、例えば特公昭５３−
３２４６６号公報の先行技術がある。ここで、２組のシ
ングルピニオン式遊星歯車機構。

１組の複合遊星歯車機構、２個のクラッチ装置および４
個の制動装置を組合せて、オーバドライブを含む前進４
段後進１段を得るこ己か示されている。

〔発明が解決（−ようとする課題〕

ところで、上記先行技術の前音のものにあっては、セン
ターディファレンシャル装置と差動制限用の油圧多板ク
ラッチとか動力分配装置本来のトルク配分と差動機能し
か用いられていないため、主変速機か自動変速機でその
最高速段よりもギヤ比の小さいオーバドライブ段を得よ
うとすると、主変速機に副変速機を追加する必要かあり
、変速機全体の大型化を招く。また、後者のものにあっ
ては前進４段であり、更に前進段を増す場合はプラネタ
リギヤ等から構成される副変速機を追加する必要かあり
、しかもセンターディファレンシャル装置付の４輪駆動
化を図ろうとすると自動変速機全体の大型化を招き、車
載性か著しく悪化する。

そこで、センターディファレンシャル装置がプラネタリ
ギヤの場合は、入出力要素と固定要素とを選定すること
で所定のギヤ比が得られ、このギヤ比単独もしくは自動
変速機の所定の変速段と組合せることて、自動変速機の
最高速段よりも小さいオーバドライブ変速段を得、変速
機の大型化を防止する装置の出現が望まれる。一方１．
センターディファレンシャル装置をオーバドライブ変速
段を得る副変速機に利用すると、前後輪へのトルク配分
と差動機能を失うか、このような変速段での走行に限り
４輪駆動車としての前後輪への駆動力配分機能を確保す
る装置を、センターディファ１／ンシャルに付設するよ
うに工夫する必要がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、自動変速機、センターディファレンシ
ャル装置、第１の摩擦係合要素から成る差動制限装置、
第２および第３の摩擦係合要素を備えたパワートレイン
において、これらを有機的に組合せて主変速機のもつ最
高速段よりギヤ比の小さいオーバドライブ変速段を得て
、センターディファレンシャル装置による駆動力配分と
旋回時の差動機能、差動制限機能、第３の摩擦係合要素
による駆動力配分機能も備えることが可能な多段自動変
速機付４輪駆動車を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明の多段自動変速機付４
輪駆動車は、多段自動変速機の出力側に第１の摩擦係合
要素から成る差動制限装置を備えた複合プラネタリギヤ
式のセンターディファレンシャル装置を伝動構成する４
輪駆動車において、上記センターディファレンシャル装
置から増速ギヤ比を得るように該センターディファレン
シャル装置の一方の出力要素に第２の摩擦係合要素を設
け、且つ該センターディファレンシャル装置の一方の出
力要素をトルク伝達または解放する第３の摩擦係合要素
を介して後輪もしくは前輪に伝動構成し、上記一方の出
力要素と他方の出力要素との間に上記差動制限装置を、
差動制限トルクに応じてディファレンシャル口・ツクま
たは前後輪へトルり移動可能に配設するものである。

〔作　　　用〕

上記構成に基づき、第２の摩擦係合要素を解放状態にし
、第３の摩擦係合要素を係合するとセンターディファレ
ンシャル装置から前輪と後輪に動力伝達し、主変速機の
最高速変速段までの範囲でセンターディファレンシャル
装置付４輪駆動になり、所定の比率を有する駆動力配分
がなされ、更に第１の摩擦係合要素を係合度合を制御す
る差動制限装置のトルクで前後輪トルク配分制御される
。

また、第３の摩擦係合要素を解放して第２の［ｑ擦係合
要素を係合させケースに固定すると、主変速機の所定の
変速段とセンターディファレンシャル装置から得られる
主変速機の最高速段よりも小さい増速ギヤ比との組合せ
、またはセンターディファレンシャル装置から得られる
増速ギヤ比単独により、主変速機より高速段の例えば第
５速に変速されてこの動力が一方の駆動輪へ、第１の摩
擦係合要素から成る差動制限装置を介して伝達され、走
行状態や路面状況に応じて伝達トルクを制御することで
、駆動力配分が制御可能な常時４ＷＤ式の４輪駆動にな
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図において、本発明か適用されるセンターディファ
レンシャル装置付４輪駆動車として、エンジン、自動変
速機を車両前後方向に縦置き配置した第１の実施例の駆
動系について述べる。先ず、トルクコンバータケース１
　ディファレンンヤルノγ−ス２の後部にトランスミッ
ションケース３か接会し、トランスミッションケース３
の後部にトランスファケース４およびエクステンション
ケース６が接合し、トランスミッションケース３の下部
にはオイルパン５か取イマ１けられる。符号１０はエン
ジンであり、このエンジン■０のクランク軸１１かトル
クコンバータケースｌ内部のロックアツプクラッチ１２
を備えたトルクコンバータ１３に連結し、トルクコンバ
ータ１３からの入力軸１４かトランスミッションケース
８内部の自動変速機３０に人力する。

自動変速機３０からの変速機出力軸１５は入力軸１４と
同軸上に出力し、この変速機出力軸１５がトランスファ
ケース４内部のセンターディファレンシャル装置５０に
同軸上に連結する。トランスミッションケース３内部に
おいて入１出力輔１４．　、＋５に対シフロントドライ
ブ輔１６か平行配置され、このフロントドライブ軸１６
の後端はセンタープ、イファレンンヤル装置５０に一対
のりダクンヨンギャ１７．１８を介して連結し、フロン
トドライブ ファレンシャルケース２内部のフロントディファレンシ
ャル装置１９を介１−て前輪に伝動構成される。

一方、センターディファレンシャル装置５０の後部には
油圧多板クラッチ装置６０か設けられて、ここから出力
するリヤドライブ軸２０はプロペラ輔２リャディファレ
ンントル装置２２等を介して後輪に伝動構成される。

自動変速機３０は、２組のフロントプラネタリギヤ３１
　　リヤプラネタリギヤ３２により前進４段と後進１段
を得る構成である。即ち、人力軸１４かりヤプラネタリ
ギャ３２のサンギヤ３２ａに、フロンＩ・プラネタリギ
ヤ３１のリングギヤ３１ｂおよびリヤプラネタリギヤ３
２のキャリア３２ｃか変速機出力軸１５に連結する。そ
（−でフロントプラネタリギヤ３１のキャリア３１．ｃ
と一体的な連結要素３３と、リングギャ３２ｂとの間に
、第１のワンウェイクラッチ３４．フォワードクラッチ
３５が直列的に設けられ、連結要素３３と固定部材であ
るケース側との間に、第２のワンウェイクラッチ３６　
　ローリバースブレーキ３７が並列的に設けられる。連
結要素３８とりングギャ３２ｂとの間には、オーバラン
ニングクラッチ３８かバイパスして設けである。

また、サンギヤ８１ａと一体的な連結要素３９には、バ
ンドブレーキ４０が設けられ、入力軸１４と一体的な連
結要素４１およびキャリア３ｉｃと一体的な連結要素４
２との間には、ハイクラッチ４３か設けられる。

更に連結要素３９と４１との間には、リバースクラッチ
４４か設けられている。

これにより、ドライブ（Ｄ）レンジまたは３レンジと２
１ノンジの１速ではフォワードクラッチ３５が係合し、
加速の場合は両ワンウェイクラッチ３４゜８６の作用で
連結要素３３と共にリングギヤ８２ｂをロックすること
で、人力軸１４からサンギヤ３２ａ、キャリア３２ｃを
介して変速機出力軸１５に動力伝達する。このとき、惰
行時は第１のワンウェイクラ・ソチ３４がフリーになり
、オーバランニングクラッチ３８を係合して第１のワン
ウェイクラッチ３４のフリー回転を規制しても第２のワ
ンウェイクラッチ３６がフリーになって、エンジンブレ
ーキは作用しない。

ルンジの１速では、ローリバースクラッチ３７の係合で
オーバランニングクラッチ３８を介してリングギヤ３２
ｂを常にロックするため、エンジンブレーキが作用する
。

Ｄレンジまたは３レンジと２レンジの２速ては、上記フ
ォワードクラッチ３５とバンドブレーキ４０とか係合し
、このバンドブレーキ４０によりサンギヤ３１ａをロッ
クする。そこでキャリア３１ｃとリンクギヤ８２ｂとが
、連結要素３３．フォワードクラッチ３５、第１のワン
ウェイクラッチ３４を介して回転し、１速時よりもリン
グギヤ３２１）か回転する勺たけ増速した動力が出力す
る。このとき、減速時にはオーバランニングクラッチ３
８の係合により連結要素３３とリングギヤ３２１〕とを
連結状態に保つことで、エンジン側に逆駆動力か伝達し
てエンジンブレーキか作用する。

Ｄレンジまたは３レンジの３速ては、フォワードクラッ
チ３５とハイクラッチ４３とか係合し、このハイフラン
チ４３により入力軸１４か連結要素４１．３２キャリア
３１ｃ、連結要素３３、フォワードクラッチ３５、第１
のワンウェイクラッチ３４を介してリングギヤ３２ｂに
連結する。このため、リヤプラネタリギヤ３２は一体化
して、人力軸１４と変速機出力軸１５とは直結する。こ
のとき、減速時にオーバランニングクラッチ３８の結合
て第１のワンウェイクラッチ３４の空転を規制すること
で、２速と同様にエンジンブレーキが作用する。

Ｄレンジの４速では、上述に加えてバンドブレーキ４０
の係合てサンギヤ３１ａをロックする。このため、フロ
ントプラネタリギヤ３１てハイクラッチ４３によりキャ
リア３１ｃに入力した動力でリングギヤ８１ｂを増速す
ることになり、これが変速機出力軸Ｉ５に伝達する。こ
の場合は、第１．第２のワンウェイクラッチ３４．３６
を介しないため常にエンジンブレーキか作用する。

ノハース（Ｒ）レンジでは、リバースクラッチ４４の活
劇てサンギヤ３１ａに入力軸１４の動力か人力する。ま
た、ローリハースクラッチ３７の係合て連結要素３３と
共にキャリア３１ｃをロックするため、フロントプラネ
タリギヤ３１でリンクギヤ３１ｂに逆転してギヤ比の大
きい動力か出力し、これか変速機出力軸１５に伝達する
のである。

こうして、自動変速機３０において前進４段後進１段の
変速段を得るようになっている。

一方、自動変速機３０の前方にはオイルポンプ４５が設
置され、トルクコンバータ１３のポンプインペラ側のド
ライブ軸４６で常に駆動される。オイルパン５にはコン
トロールハルブホデー４７か収容され、上述の各クラッ
チ、ブレーキに給排油して選択的に係合するようになっ
ている。

第２図において、センターディファレンンヤル装置５０
□油圧多板クラッチ装置６０の部分について述べる。

先ず、変速機■内軸１５の後方に第１．第２の中間軸２
３．２４を介してリヤドライブ軸２０か同軸上に配置さ
れ、これらはブツシュ２８．スラストベアリング２５に
より回転自在に嵌合する。また、変速機出力軸１５には
前輪側のりダクションギャ１７がブツシュ２８等を介し
て嵌合し、トランスミッションケース３に対しボールベ
アリング２６ａて支持して回転自在に設けられ、これら
変速機出力軸１５．リダクションギヤ１７および第２の
中間軸２４の間に、センターディファレンシャル装置５
０か同軸上に配置される。

センターディファレンンヤル装置５０は、変速機出力軸
１５　　第２の中間軸２４に形成された第１のサンギヤ
５１　　第２のサンギヤ５３を有し、第１．第２のサン
ギヤ５１５３に一体形成された第１．第２のピニオン５
２５４が噛合う。また、キャリヤ５５は左右のフランジ
５５ａ　、　５５ｂをアーム５５ｃにより一体化して成
り、一方のフランジ５５ａをリダクションギヤ１７に結
合し、他方のフランジ５５ｂの円筒部５５ｅ外周をトラ
ンスファケース４に対してボールベアリング２６Ｆ）で
支持し、かつ第２の中間軸２４に対しボールヘアリンク
２６ｃて支持して設置される。

そしてこのキャリヤ５５の左右のフランジ５５ａ　、　
５５ｂに架設されたピニオン軸５６で、第１．第２のピ
ニオン５２．５４をニードルベアリンク２７．２７ヲ介
して支持するのであり、こうして複合プラネタリギヤを
成す。

これにより、第１のサンギヤ５１に人力する動力を、第
１．第２のサンギヤ５１．５３と第１．第２のピニオン
５２５４との歯車諸元によるトルク配分比でキャリヤ５
５と第２のサンギヤ５３に伝達して、前後輪へ不等トル
ク配分機能を有する。また第１゜第２のピニオン５２．
５４の遊星回転により、旋回時の旋回半径の差によって
生しるキャリヤ５５と第２のサンギヤ５３との回転数差
を吸収するように差動機能を有する。

ここで、第３図の略図を用いてセンターディファレンシ
ャル装置５０の不等トルク配分機能について詳記する。

第１のサンギヤ５」の入力トルクをＴｉ１その噛合いピ
ッチ半径をｒｓｌ、キャリヤ５５のフロント側トルクを
ＴＦ、第１．第２のピニオン５２．５４の噛合いピッチ
）Ｖ径をｒｌｌｌｌ、ｒｌ）２、第２のサンギヤ５３の
リヤ側トルクをＴＲ，その噛合いビッチュＶ径をｒｓ２
とすると、 ＴＩ−ＴＦ＋ＴＲ（１） ｒｓｌ　　　＋ｒｐｌ　　−ｒｓ　　２　＋ｒｐ　　２
　　　　　　　　　　（２）が成立する。また第１のサ
ンギヤ５１と第１のピニオン５２との＠合点に作用する
接線方向荷重Ｐは、ギヤ”リヤ５５に作用する接線方向
荷重Ｐ１と、第２のサンギヤ５３と第２のピニオン５４
との噛合点に作用する接線方向荷重Ｐ２との和に等しい
。

Ｐ−Ｔｉ／ｒｓＩ Ｐｌ　−ＴＦ／　（ｒｓ　１　＋　ｒｐｌ　）Ｐ２−Ｔ
Ｒ／ｒｓ　２ Ｔｉ／ｒｓ　１＝ｆ（ＴＦ／　（ｒｓ　１　＋　ｒｐ　
１）１＋ＴＲ／ｒｓ２　　　　　　　　（３）（１，）
、（２）式を（３）式に代入して整理すると、ＴＩ’−
（１−ｒｐｌ　φｒｓ２／ｒｓ１　′１ｒｐ２）Ｔｌ ＴＲ＝（ｒｐｌ　・　ｒｓ２／ｒｓ　１　φ　ｒｐ２）
×Ｔｉ となる。このことから、第１．第２のサンギヤ５５３と
第１　第２のピニオン５２５４との噛合いピッチオ径に
より、フロント側トルク′Ｖ［２およびリヤ側トルクＴ
Ｒの基準トルク配分比を自由に設定し得ることかわかる
。

ここて、ｒｓｌ　、ｒｐｌ　、ｒｐ２．ｒｓ２は各歯数
Ｚｓ１　、　Ｚｌ）１　、　Ｚｒ１２　、　ＺＳ２に置
き換えることかでき、ｚｐｔ−Ｚｐ２＝２１．７ｓ１＝
３３．　Ｚｓ２−２１とすると、 ＴＦ　　：　ＴＲ＝３６．４：　６３．になる。従って
充分に後輪偏重の基／ｆｒ）−ルク配分比に設定し得る
。

更に、油圧多板クラッチ装置６０について述べると、第
２の中間軸２４かトルク伝達用の第３の■９擦係合要素
としての油圧多板クラッチ６１を介してリヤドライブ軸
２０に、キャリヤ５５か第１の中間軸２３゜差動制限と
トルク移動用の第１の摩擦係合要素としての面圧多板ク
ラッチ６２を介してリヤドライブ軸２０にそれぞれ伝動
構成される。また、第２の中間軸２４には、センターデ
ィファレンンヤル装置５０の差動機能を阻止してキャリ
ヤ５５を増速回転に移行させる第２の摩擦係合要素とし
ての第５連用ブレーキ６３か設けられる。

油圧多板クラッチ６２は、ドラム６２ａがエクステンシ
ョンケース６のボス部６ａに回転自在に設置され、更に
リヤドライブ軸２０のフラ、ンジ２０ａにスプライン結
合し、ハブ６２ｂが第１の中間軸２３にスプライン結合
する。ドラムＥｉ２ａには油圧室６２ｃとピストン６２
ｄとが設けられ、ドラム６２ａとハブ６２ｂとの間に交
互に設けられるクラッチドライブプレトロ２ｅとクラッ
チドリブンプレート６２ｆとを押圧することで前後輪間
か係合状態となり、差動制限トルクまたは伝達トルクが
生じる。一方、第１の中間軸２３は、途中にフランジ２
３ａがセンターディファレンシャル装置５０の第１のサ
ンギヤ５１と第２のサンギヤ５３との間を通って外方に
突出しており、このフランジ２３ａにキャリヤ５５のア
ーム５５ｃの係合部５５ｄがスプライン結合しており、
こうして前輪側キャリヤ５５か第１の中間軸２３を介し
て油圧多板クラッチ６２にも連結構成される。

油圧多板クラッチ６１は、ドラム６１ａか第２の中間軸
２４にスプライン結合し、ハブ６１ｂかリヤドライブ軸
２０と一体のトラム６２ａに結合している。ドラム［ｉ
ｌａには油圧室８１ｃとピストン６１ｄとか設けられ、
ドラム６１ａとハブ６１ｂとの間に交互に設けられるク
ラッチドライブプレート６１ｅとクラッチドリブンプレ
ート６１ｒを押圧して係合または解放するようになって
いる。

第５連用ブレーキ６３は、トランスファケース４と、第
２の中間軸２４と一体のハブ６３ｂとの間に交互にクラ
ッチドライブプレート［ｉ３ｅとクラッチドリブンプレ
ート８３ｒが設けられ、トランスファケース４のボス部
４ａに油圧室６３ｃとピストン６３ｄとが設けられる。

そしてピストン６３ｄによりクラッチドライブプレート
６３ｅとクラッチドリブンプレー）６３ｆを押圧して、
ハブ６３ｂと共に第２の中間軸２４をロックまたはフリ
ーにする。

これらの油圧多板クラッチ６１．、６２および第５連用
ブレーキ６３は、コントロールバルブボデー４７で自動
変速機３０の変速制御などと共に油圧制御される。そこ
で、自動変速機３０て前進４段後進１段に変速される場
合は、第５連用ブレーキ６３を解放し、油圧多板クラッ
チ６１か係８・シてセンターディファレンシャル装置付
４輪駆動車になり、このとき油圧多板クラッチ６２て前
後輪のスリップ等に応して差動制限トルクか生しる。ま
た第５速では、第５連用ブレーキ６３の係合て第２の中
間軸２４．第２のサンギヤ５３をロックしてセンターデ
ィファレンシャル装置５０の差動機能を阻止し、キャリ
ヤ５５を増速回転する変速ギヤに用いる。このとき、セ
ンターディファレンシャル装置５０から得られるギヤ比
単独では不十分の場合は、自動変速機３０で例えば第２
速に変速制御されており、これにより第２速のギヤ比１
２．センターディファレンシャル装置５０から得られる
ギヤ比ｉｐとすると、第５速のギヤ比ｉ５は、 ｉ５　　　ｉ２　囃ｉｐ になる。

二こてセンターディファレンシャル装置５０の歯車諸元
に上述のものを用いると、ｉ　ｐ　＝（３３−２１）／
３３−０．３６３になり、例えばｉ　２　＝　１．５４
５とすると、１５−０．５６１になり、第４速よりギヤ
比の小さい第５速か適正なギヤ比間隔て得られることに
なる。

一方、かかる第５速ては、油圧多板クラッチ６２を走行
状態や路面状況に応して油圧を制御することで伝達トル
クか生して、前後輪への駆動力配分が制御可能な４輪駆
動となる。

以上、自動変速機３０とセンターディファレンシャル装
置５０のＤレンジと後退レンジの各変速段におけるクラ
ッチ、ブレーキ動作をまとめて示すと、別添の第１表の
ようになる。

第１表て○印はクラッチ、ブレーキの係合動作を、３〕
は油圧多板クラッチ６２にょる差動制限トルクの発生を
、◎は油圧多板クラッチ６２による前後輪への駆動力配
分制御をする場合の伝達トルク状態をそれぞれ示す。

また、各変速段におけるギヤ比、ギヤ比の例トルク配分
率をまとめて示すと、別添の第２表のようになる。

第２表てａｌはフロントプラネタリギヤ３１のサンギヤ
３１ａの歯数Ｚｓ１　とリングギヤ３１ｂの歯数ＺＲ１
の比て、α１−Ｚｓ１／ＺＲ１，α２はリヤプラネタリ
ギヤ３２のサンギヤ３２ａの歯数Ｚｓ２とリンクギヤ３
２１〕の歯数ＺＲ２の比て、ａ２−Ｚｓ２　／ＺＲ２を
示す。

フロントプラネタリギヤの各要素の回転数の関係を示す
と、次式のようになる。

ＮＲ１＋ｃｒ１　　・Ｎｓｌ　−（１＋α１　）　・Ｎ
ａ３但し、α１　雪Ｚｓ１　／ＺＲ１ リヤプラネタリギヤの各要素の回転数の関係を示すと、
次式のようになる。

ＮＲ２＋α２・Ｎｓ２■（１＋α２）ＩＩＮＣ２但し、
α２−ＺＳ２　／ＺＲ２ ここで、フロントプラネタリギヤのリングギヤの回転数
ＮＲ１、サンギヤの回転数Ｎｓ１キャリヤの回転数Ｎｃ
１てあり、またリヤプラネタリギヤのリングギヤの回転
数ＮＲ２、サンギヤの回転数Ｎｓ２キャリヤの回転数Ｎ
ｃ２である。

次いで、このように構成された４輪駆動車の作用につい
て述べる。

先ず、エンジンＩＯの動力はトルクコンパ−２１３入力
軸１４を介して自動変速機３０に人力し、２絹のフロン
トプラネタリギヤ３Ｉとリヤプラネタリギヤ３２の作動
、クラッチ４４．４３．３５　３８．８６．３４とブレ
ーキ４０．３７の選択的係合により第１速ないし第４速
に自動変速され、Ｒレンジにシフトの場合に後進速にな
る。そしてこの変速動力か、変速機出力軸１５からセン
ターディファレンシャル装置５０の第１のサンギヤ５１
に人力する。

かかる変速時には、油圧多板クラッチ装置６０の油圧多
板クラッチ６１が係合して、センターディファレンシャ
ル装置５０の第２のサンギヤ５３か第２の中間軸２４．
油圧多板クラッチ６１等を介してリヤドライブ軸２０に
連結し、センターディファレンシャル装置で前後に駆動
力配分される４輪駆動車になる。そこでセンターディフ
ァレンンヤル装置５０の各歯車諸元により例えばＴＦ　
：　ＴＲ−３Ｂ、４：　６：’１．Ｂに設定されている
ことて、変速動力の３６．４％がキャリヤ５５に、６３
．６９６か第２のサンギヤ５３に配分して出力される。

そしてキャリヤ５５の動力は、リダクションドライブギ
ヤ１７　　リダクンヨンドリブンギャ１８、フロントド
ライブ軸１６．フロントディファレンシャル装置１９を
介して前輪に伝達する。また、第２のサンギヤ５３の動
力は、第２の中間軸２４浦圧多板クラッチ６１．リヤド
ライブ軸２０以降の後輪に伝達し、後輪偏重の４輪駆動
走行になる。このトルク配分てはオーバステア気味にな
って、目頭性、操縦性等が良好になる。

旋回時には、センターディファレンシャル装置５０の第
１　第２のビニオン５２５４の遊星回転により旋回時に
生しる前後輪の回転数差が吸収され、自由に旋回可能に
なる。

次いて、滑り易い路面走行時には、基準トルク配分か後
輪偏重のトルク配分のため、通常、後輪か先にスリップ
し、スリップ状態に応じた差動制限トルクＴｃか油圧多
板クラッチ６２に生しる。すると、センターディファレ
ンシャル装置５０のキャリヤ５５と第２のサンギヤ５３
との間に、第１の中間軸２３と油圧多板クラッチ６２と
により伝動系路かバイパスして形成され、高回転の第２
のサンギヤ５３の後輪側から低回転のキャリヤ５５の前
輪側に、差動制限トルクＴｃに応してトルクバイパスす
る。

そこで、前輪寄りにトルク配分制御されて、スリップが
防雨され、走破性か向上する。

なお、この場合に差動制限トルクＴｃか最大になると、
第２のサンギヤ５３とキャリヤ５５との直結こよりセン
ターディファレンシャル装置５０はロックして直結式に
なり、前後輪の輪６；テ重配分に相当したトルク配分に
なる。こうして差動制限トルクＴｃを制御することによ
り、後輪偏重と直結式との間でトルク配分か可変に制御
されることになる。

ところで、第４速の走行条件により更に高速になると、
自動変速機３０か第２速の状態になり、同時に第５連用
ブレーキ６３の係合によりセンターディファレンシャル
装置５０の第２のサンギヤ５３かロックしてキャリヤ５
５が増速回転し、第５速に変速される。すると、自動変
速機３０の第２速の動力が、センターディファレンンヤ
ル装置５０て大幅に増速されてキャリヤ５５以降の前輪
に伝達し、第４速よリギャ比の小さいオーバドライブ状
態で高速走行することが可能になる。一方このとき、走
行状態や前輪スリップの状況等に応して油圧多板クラッ
チ６２には伝達トルクＴＤが可変制御され、キャリヤ５
５から第１の中間軸２３．油圧多板クラッチ６２を介し
て後輪にもトルク移動可能になり、こうして駆動力配分
か制御可能な４輪駆動の走行状態に移行する。

この場合は、輪荷重配分相当のトルク配分でアンダース
テア気味になって高速安定性か向上する。

そして走行状態や前輪のスリップ時などに伝達トルクＴ
Ｄに応して後輪にトルク伝達し、前後輪へトルク配分制
御されて、スリップを防止すると共に走破性を増大する
。

第４図以降において、エンジン、自動変速機を車両左右
方向に横置き配置した実施例の駆動系について述べる。

第４図の第２の実施例は、前輪もしくは後輪のディファ
レンシャル装置と同一軸心上にセンターディファレンシ
ャル装置および油圧多板クラッチ装置を配置したもので
ある。即ち、車両の前部の左右方向にエンジン１０．ト
ルクコンバータ１３および自動変速機３０か配置されて
伝動構成され、トランスミッションケース３の内部にフ
ロントディファレンシャル装置１９が配置されている。

フロントディファレンシャル装置１９の左右から車軸７
０Ｌ。

７０Ｒを介して前輪７１Ｌ　、　７１Ｒに連結して、右
車軸７０Ｒのエンジン側にオフセットしてトランスファ
ケース４が設けられ、このトランスファケース４内部で
フロントディファレンシャル装置１９と同軸上に、セン
ターディファレンシャル装置５０．油圧多板クラッチ装
置６０の油圧多板クラッチ６１．　ｔ３２と第５速用ブ
レーキ６３か配置されている。

そして自動変速機３０の出力軸１５が、一対のギヤ７２
、中間軸７３．ファイナルギヤ７４．中空軸７５を介し
てセンターディファレンシャル装置５０の第１のサンギ
ヤ側に連結し、そのキャリヤ側か中間軸７６を介してフ
ロントディファレンシャル装置１９と油圧多板クラッチ
６２に連結しである。また、油圧多板クラッチ６２は、
一対のギヤ７７、トランスファ軸７８、変向ギヤ７９．
リヤドライブ輔２０．プロペラ軸２１、　　リャディフ
ァレンンヤル装置２２．左右の車軸８０Ｌ　、　８０Ｒ
を介して後輪８１Ｌ　、　８１Ｒに伝動構成されている
。

かかる構成により、自動変速機３０の変速動力は、一対
のギヤ７２．中間軸７３．ファイナルギヤ７４８　およ
び中空軸７５を介してセンターディファレンシャル装置
５０に入力して同様にトルク配分される。そしてキャリ
ヤ側の動力は、フロントディファレンシャル装置１９を
介して前輪７１１７．７１Ｒに、第２のサンギヤ側の動
力は、油圧多板クラッチ６Ｉにより一対のギヤ７ア、ト
ランスファ軸７８．変向ギヤ７９リヤドライブ軸２０．
およびプロペラ軸２１等を介して後輪８１Ｌ　、　８１
Ｒに伝達する。また、この実施例においても、油圧多板
クラッチ６２により差動制限作用し、第５連用ブレーキ
６３と油圧多板クラッチ６２との係合により第５速に変
速される。

第５図の第３の実施例は、上記第２の実施例と同し配置
関係であるか、フロントディファレンシャル装置１９が
トランスファケース４の内部で油圧多板クラッチ６０の
隣りに配置される。そしてこの第３の実施例は、第２の
実施例と同様に動力かく回されており、同一部分には同
一のｎ号を付して説明を省略する。

第６図の第４の実施例は、トランスミッションケース内
部にセンターディファレンンヤル装置油圧多板クラッチ
装置を配置したものである。即ち、トランスミッション
ケース３の内部で自動変速機３０の後方に、センターデ
ィファレンシャル装置５０．油圧多板クラッチ装置６０
の油圧多板クラッチ６１６２と第５連用ブレーキ６３．
フロントディファレンシャル装置１９か平行配置されて
いる。そして出力軸１５は、一対のギヤ７２．中間軸７
３を介してセンターディファレンシャル装置５０の第１
のサンギヤ側に連結し、キャリヤ側かファイナルギヤ７
４中空軸７５を介してフロントディファレンシャル装置
１９に連結する。また、油圧多板クラッチ６２は、ギヤ
７７、中空軸８２．ギヤ８３を介してトランスファ軸７
８以降に連結する。従って、この実施例でも第２の実施
例と同様に作用する。

以上、本発明の実施例について述べたが、自動変速機は
実施例に限定されず、主変速機が３速や２速の場合にも
適用し得る。また、第５速のギヤ比は任意に定めること
ができ、センターディファレンシャル装置から得られる
ギヤ比単独もしくは、主変速機の所定の変速段と組合せ
ることもてきる。

更に、差動制限用の油圧多板クラッチは、前後輪の回転
速度差に応じて差動制限トルクが発生するビスカスカッ
プリングや油圧式カップリングでも良い。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、本発明によれば、多段自動変速
機を備えたセンターディファレンシャル装置付４輪駆動
車において、センターディファレンシャル装置を主変速
機のもつ最高速段よりもギヤ比の小さいオーバドライブ
となる第５連用変速ギヤにも利用して前進５段に変速制
御するので、変速段が増して車両の動力性能や燃料消費
率等が向上し、しかもセンターディファレンシャル装置
の有効活用にもなり、軽量、コンパクトな多段自動変速
機付の４輪駆動装置を提供することかできる。

さらに、自動変速機は全く変更しないので、互換性に優
れ、構造も簡素化する。

また、センターディファレンンヤル装置は、主変速機の
もつ最高速段の範囲ではセンターディファレンシャル装
置による駆動力配分と差動制限機能を有した前後輪への
駆動力配分となり、第５速では差動制限機構単独による
駆動力配分制御か可能な４輪駆動の性能を備えることが
できる。

さらにまた、センターディファレンシャル装置の後部の
油圧多板クラッチ装置は、第５速用ブレーキ、動力伝達
用油圧多板クラッチ、差動制限とトルク移動用油圧多板
クラッチの必要最小限であるため、構造が簡単になり、
油圧制御系も簡単になる。

またさらに、センターディファレンシャル装置は複合プ
ラネタリギヤ式のため、前後輪へのトルク配分と第５速
ギヤ比の設定の自由度か大きい。

そして、第５速の変速比はセンターディファレンンヤル
装置の構造と構成を変更すること無＜？１１られるのて
、構造的に有利になる。

第１図と第２図の縦置きの第１の実施例によると、自動
変速機の後部のトランスファケース内部にセンターディ
ファレンシャル装置、油圧多板クラッチ装置か同軸上に
配置されるので、組付性部品の互換性等の点で有利にな
る。

第４図、第５図の横置きの第２．第３の実施例によると
、トランスミッションケース内部、ディファレンシャル
装置を変更しなくてすみ、部品の互換性、共用性の点て
有利になる。また、エンジン側にオフセットしたトラン
スファ）７一−ス内部にセンターディファレンシャル装
置、油圧多板クラッチ装置が配置されるので、車体幅方
向の大型化幅寸法の制約を受けない。

第６図の第４の実施例によると、トランスミッンヨンケ
ース内に自動変速機、ディファレンシャル装置と共にセ
ンターディファレンシャル装置等も配置されてコンパク
ト化する。また、トランスファ部以降が簡素化して、動
力の引回し自由度か増し、車室内への影響か少なくなっ
て居住空間の確保が容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の多段自動変速機付４輪駆動中として、
縦置き配置の第１の実施例の全体を示すスケルトン図、 第２図はセンターディファレンンヤル装置と油圧多板ク
ラッチ装置の部う〕の拡大断面図、第３図はトルク配分
状態、差動制限と直結用伝達トルクの流れを説明する略
図、 第４図は本発明の多段自動変速機イ・１４輪駆動軍と］
−で、横置き配置の第２の実施例を示すスケルトン図、 第５図は同第３の実施例を示すスケルトン図、第６図は
同第４の実施例を示すスケルトン図である。 １５・・・変速機出力軸、３０・・自動変速機、５０・
センターディファレンシャル装置（前輪側出力要素う、
５３・・・第２のサンギヤ（後輪側出力要素、増速ギヤ
比を得る固定要素）　、６１．６２・油圧多板クラッチ
、６３・・・第５連用ブレーキ 同

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）多段自動変速機の出力側に第１の摩擦係合要素か
   ら成る差動制限装置を備えた複合プラネタリギヤ式のセ
   ンターディファレンシャル装置を伝動構成する４輪駆動
   車において、 上記センターディファレンシャル装置から増速ギヤ比を
   得るように該センターディファレンシャル装置の一方の
   出力要素に第２の摩擦係合要素を設け、且つ該センター
   ディファレンシャル装置の一方の出力要素をトルク伝達
   または解放する第３の摩擦係合要素を介して後輪もしく
   は前輪に伝動構成し、 上記一方の出力要素と他方の出力要素との間に上記差動
   制限装置を、差動制限トルクに応じてディファレンシャ
   ルロックまたは前後輪へトルク移動可能に配設すること
   を特徴とする多段自動変速機付４輪駆動車。
2. （２）センターディファレンシャル装置は、複合プラネ
   タリギヤ式であり、第１のサンギヤに多段自動変速機の
   出力軸を連結し、第２のサンギヤを第３の摩擦係合要素
   を介して一方の駆動輪に伝動構成し、一体形成されて上
   記第１、第２のサンギヤに噛合うピニオンを支持するキ
   ャリヤを他方の駆動輪に伝動構成し、 上記第２のサンギヤに第２の摩擦係合要素を設けて固定
   することで増速ギヤ比を得て、上記多段自動変速機の所
   定の変速段との組合せもしくは、上記増速ギヤ比単独に
   より上記多段自動変速機の最高速段よりギヤ比の小さい
   オーバドライブ変速段を得るように設定し、上記第３の
   摩擦係合要素のハブ側とキャリヤとの間に、中間軸を介
   して第１の摩擦係合要素から成る差動制限装置を連設す
   ることを特徴とする請求項（１）記載の多段自動変速機
   付４輪駆動車。
3. （３）差動制限装置に、前後輪間の回転速度差に応じた
   差動制限トルクを発生するビスカスカップリングまたは
   油圧式カップリングを有することを特徴とする請求項（
   １）、（２）記載の多段自動変速機付４輪駆動車。