JPH0764210B2 - ４輪駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、自動車等の車両の４輪駆動装置に関し、詳し
くは、縦置きトランスアクスル型において直結４輪駆動
走行モード，差動制限可能なセンターデフ付４輪駆動走
行モード，後輪駆動走行モードの３種類の走行モードを
任意に選択可能な４輪駆動装置に関する。

【従来の技術】

従来、４輪駆動装置に関しては、例えば実開昭55−7242
0号公報に示すセンターデフ付のものがある。このセン
ターデフ付の４輪駆動装置では、悪路からの脱出用とし
てデフロック機構が必要不可欠であり、油圧式クラッチ
の機構でデフロックすることが示されている。また直結
式の４輪駆動装置として、例えば実開昭59−188731号公
報により、ビスカスカップリングを用いたものが示され
ている。

【発明が解決しようとする課題】

ところで、前記先行技術のものは、センターデフ付また
は直結式のいずれか一方の走行モードしか得られないの
で、道路事情が悪い場合の走行性能に満足し難い点があ
る。 また前者のセンターデフ付の４輪駆動装置では、デフロ
ック機構が油圧式クラッチを使用するので構造が複雑で
ある等の問題がある。 そこで本発明は、構造が簡素でありながら、直結４輪駆
動走行モードと、差動制限可能なセンターデフ付４輪駆
動走行モードと、後輪駆動走行モードとの３種類の走行
モードを任意に選択可能な４輪駆動装置を提供すること
を目的とする。

【課題を解決するための手段】

この目的を達成する手段として本発明は、変速機出力軸
に対して前輪へのフロントドライブ軸が同軸に、後輪へ
のリヤドライブ軸が平行にそれぞれ配置された４輪駆動
装置において、上記変速機出力軸及びフロントドライブ
軸と同軸に配設されてキャリアが変速機出力軸に連結さ
れ、リングギヤが上記リヤドライブ軸に伝動構成された
センターデフ装置としてのプラネタリギヤ装置と、上記
プラネタリギヤ装置と同軸に配設され、プラネタリギヤ
装置のサンギヤにハブが、リングギヤにハウジングがそ
れぞれ連結された差動制限機能を有するビスカスカップ
リングと、レバー操作に応じた第１ないし第３の切換位
置を有し、第１切換位置では上記サンギヤと上記ハウジ
ングと上記フロントドライブ軸との三者を接続し、第２
切換位置ではサンギヤとフロントドライブ軸とを接続
し、第３切換位置ではサンギヤとハウジングとを接続す
る噛合いクラッチとを備えたことを特徴とする。

【作用】

このような手段を採用した本発明では、噛合いクラッチ
が第１切換位置にレバー操作されると、プラネタリギヤ
装置のサンギヤとビスカスカップリングのハウジングと
フロントドライブ軸との三者が相互に接続する。このた
め、センターデフ装置としてのプラネタリギヤ装置は、
サンギヤが上記ハウジングを介してリングギヤに一体化
することでデフロック状態となり、直結４輪駆動走行モ
ードが選択される。 また、噛合いクラッチが第２切換位置にレバー操作され
ると、プラネタリギヤ装置のサンギヤはハウジングとの
接続が遮断されてフロントドライブ軸とのみ接続する。
このため、プラネタリギヤ装置は、デフロック状態が解
除されてリングギヤとサンギヤとの差動が可能となり、
プラネタリギヤ装置がセンターデフ装置として機能する
センターデフ付４輪駆動走行モードが選択される。その
際、リングギヤとサンギヤとの間に介設されたビスカス
カップリングの差動制限機能に応じてリングギヤとサン
ギヤとは所定量以上の差動が制限される。 さらに、噛合いクラッチが第３切換位置にレバー操作さ
れると、プラネタリギヤ装置のサンギヤはロフロントド
ライブ軸との接続が遮断されてハウジングとのみ接続す
る。このため、プラネタリギヤ装置はサンギヤとリング
ギヤとが一体化してデフロック状態となり、またビスカ
スカップリングは差動制限機能を失うのであり、こうし
て変速機出力軸によりデフロックされたプラネタリギヤ
装置のリングギヤを介してリヤドライブ軸のみが駆動さ
れる後輪駆動走行モードが選択される。

【実施例】

以下、本発明の一実施例を図面を参照して具体的に説明
する。 本発明の一実施例による４輪駆動装置の伝動系について
説明すると、エンジン1,クラッチ２および変速機４が車
体前後方向に縦置き配置され、クラッチ２と変速機４と
の間の下部にフロントデフ装置16が変速機ケース内部に
組付けて設置されることでトランスアクリル型を成す。 変速機４は常時噛合式のもので、入力軸３に対して出力
軸５が平行に配置されて、これらの両軸3,5に例えば第
１速ないし第４速の相互に噛合う４組の変速用ギヤ６な
いし９が設けてあり、変速用ギヤ６と７との間の同期機
構10,変速用ギヤ８と９との間の同期機構11を選択的に
動作することで、第１速から第４速までの各前進変速段
を得るようになっている。 また、入力軸３に設けてある後退段のギヤ12に同期機構
10のスリーブ側のギヤ13を図示しないアイドラギヤを介
して噛合わせることで、後退段を得るようになってい
る。 前記変速機出力軸５は中空軸であって、その内部にフロ
ントドライブ軸14が挿入され、フロントドライブ軸14の
前端に形成されるドライブピニオン15が、フロントデフ
装置16のクラウンギヤ17に噛合って前輪側に伝動構成さ
れている。 また、変速機４の後部に配設されるトランスファ装置18
において、変速機出力軸５とその内部のフロンドライブ
軸14が同軸上に配置され、これらの上部にリヤドライブ
軸19が平行に配置される。そしてこのリヤドライブ軸19
は、プロペラ軸20,リヤデフ装置21を介して後輪側に伝
動構成される。 前記トランスファ装置18には、センターデフ装置として
の機能を有する１組のプラネタリギヤ装置30と、差動制
限機能を有するビスカスカップリング40、と、複数の走
行モードに切換えるための噛合いクラッチ45が設けられ
ている。 プラネタリギヤ装置30は、サンギヤ31,リングギヤ32,両
ギヤ31,32に噛合うピニオンギヤ33,ピニオンギヤ33を支
持するキャリヤ34から成り、変速機出力軸５及びフロン
トドライブ軸14と同軸に配設される。そしてこのプラネ
タリギヤ装置30は、リングギヤ32が１組のギヤ24,25を
介してリヤドライブ軸19に伝動構成され、キャリア34が
変速機出力軸５に連結されると共に、サンギヤ31が噛合
いクラッチ45を介してフロントドライブ軸14に接続可能
となっている。 ビスカスカップリング40は、ハブ41,ハウジング42を有
し、両者の間にいずれか一方に一体的なプレート43,44
が交互に配置され、かつ粘性の高い液体が封入されて成
る。そしてハブ41とハウジング42との回転差が大きくな
ると、封入液体の剪断抵抗により係合作用して伝達トル
クを増大する特性を有する。そこで、かかるビスカスカ
ップリング40は、ハブ41がプラネタリギヤ装置30のサン
ギヤ31に一体結合され、ハウジング42がプラネタリギヤ
装置30のリングギヤ32に一体結合される。 噛合いクラッチ45は、FF−直結4WD−C.D＆V.C付4WD切換
用３位置のもので、第１切換位置としての直結4WD位
置，第２切換位置としてのC.D＆V.C付4WD位置，第３切
換位置としてのFR位置の３つの切換位置をフロントドラ
イブ軸14の軸方向に沿って有し、ビスカスカップリング
40の後方に配設される。そしてこの噛合いクラッチ45
は、サンギヤ31と一体のハブ46にスリーブ47が噛合い、
第１切換位置である直結4WD位置では、スリーブ47の歯4
7aがリングギヤ32と一体のハウジング42のスプライン42
aに噛合い、かつスリーブ47の歯47bがフロントドライブ
軸14のスプライン14aに噛合うことで、プラネタリギヤ
装置30のサンギヤ31とビスカスカップリング40のハウジ
ング42とフロントドライブ軸14との三者を相互に接続す
る。また第２切換位置であるC.D＆V.C付4WD位置では、
スリーブ47の歯47bのみがフロントドライブ軸14のスプ
ライン14aに噛合うことで、サンギヤ31とフロントドラ
イブ軸14とを接続し、第３切換位置であるFR位置では、
スリーブ47の歯47aのみがハウジング42のスプライン42a
に噛合うことで、サンギヤ31とハウジング42とを接続す
る。 ここで、噛合いクラッチ45の操作系として、C.D＆V.C付
4WD,直結4WD,FRの各位置がフロントドライブ軸14の軸方
向に沿う前後方向に直線的に配列されたセレクトレバー
48が設けられ、このセレクトレバー48からの１本のレー
ル49が、噛合いクラッチ45のスリーブ47に係合する。 次ぎに、このように構成された本実施例の４輪駆動装置
につき、その作用を説明する。 先ず、車両走行時に変速機４において同期機構10,11等
を動作することで、変速用ギヤ６ないし９および12,13
等により変速機出力軸５に前進４段，後進１段の変速動
力が出力する。そしてこの変速機出力軸５の動力は、ト
ランスファ装置18においてプラネタリギヤ装置30のキャ
リヤ34に入力する。 そこで、セレクトレバー48を中間の直結4DW位置に操作
すると、図示のように噛合いクラッチ45は、スリーブ47
の歯47aがハウジング42のスプライン42aに噛合い、かつ
スリーブ47の歯47bがフロントドライブ軸14のスプライ
ン14aに噛合うことで、プラネタリギヤ装置30のサンギ
ヤ31とビスカスカップリング40のハウジング42とフロン
トドライブ軸14との三者を相互に接続する。このため、
プラネタリギヤ装置30は、サンギヤ31がハウジング42を
介してリングギヤ32に一体化することでデフロック状態
となり、この状態でフロントドライブ軸14に接続する。 そこでこの場合には、変速機出力軸５の動力がデフロッ
ク状態のプラネタリギヤ装置30のサンギヤ31からフロン
トドライブ軸14を経て前輪に伝達されると共に、プラネ
タリギヤ装置30のリングギヤ32からギヤ24,25、リヤド
ライブ軸19を介して後輪に伝達され、こうして前後輪の
トルク配分が略等しい直結４輪駆動走行モードとなる。
そしてこの直結４輪駆動走行モードでは、発進性能や悪
路での走破性能が最大限に発揮される。 次いで、セレクトレバー48を前方のC.D＆V.C付4WD位置
に操作すると、噛合いクラッチ45は、スリーブ47の前方
移動により歯47aとハウジング42のスプライン42aとの噛
合いが外れてスリーブ47の歯47bのみがフロントドライ
ブ軸14のスプライン14aに噛合うことで、サンギヤ31と
フロントドライブ軸14とが接続する。このため、プラネ
タリギヤ装置30は、デフロック状態が解除されてリング
ギヤ32とサンギヤ31との差動が可能となり、プラネタリ
ギヤ装置30がセンターデフ装置として機能する。 そこでこの場合には、プラネタリギヤ装置30の大径のリ
ングギヤ32からギヤ24,25、リヤドライブ軸19を介して
後輪へ動力伝達され、同時にプラネタリギヤ装置30の小
径のサンギヤ31からビスカスカップリング40のハブ41,
フロントドライブ軸14を介して前輪へ動力伝達され、こ
うして前輪トルクTFより後輪トルクTRが大きい操縦性重
視のセンターデフ付４輪駆動走行モードとなる。 そしてこのセンターデフ付４輪駆動走行モードでは、プ
ラネタリギヤ装置30のリングギヤ32とサンギヤ31との間
に介設されたビスカスカップリング40がその差動制限機
能に応じてリングギヤ32とサンギヤ31との所定量以上の
差動を制限し、これに応じてリヤドライブ軸19とフロン
トドライブ軸14との差動が所定量以下に制限される。即
ち、車両の通常の旋回走行時には、ビスカスカップリン
グ40がフリーとなって前後輪の回転差を許容することで
円滑な旋回性能が発揮され、車軸スリップが発生してフ
ロントドライブ軸14とリヤドライブ軸19とが所定量以上
に差動する場合には、ビスカスカップリング40のプレー
ト43,44の係合作用によりフロントドライブ軸14とリヤ
ドライブ軸19との差動が所定量以下に制限されるのであ
り、こうして悪路から自動的に脱出することが可能とな
る。 さらに、セレクトレバー48を後方のFR位置に操作する
と、第１噛合いクラッチ45は、スリーブ47の後方移動に
より歯47bがフロントドライブ軸14のスプライン14aから
外れて歯47aのみがハウジング42のスプライン42aに噛合
うことで、サンギヤ31とハウジング42とを接続する。こ
のため、プラネタリギヤ装置30はサンギヤ31とリングギ
ヤ32とが一体化してデフロック状態となり、またビスカ
スカップリング40は差動制限機能を失うのであり、こう
して変速機出力軸５によりデフロックされたプラネタリ
ギヤ装置30のリングギヤ32からギヤ24,25を介してリヤ
ドライブ軸19のみが駆動される後輪駆動走行モードとな
る。 なお、セレクトレバー48の操作は、空気圧，モータ等の
アクチュエータを用いて行ってもよい。

【発明の効果】

以上説明したとおり本発明によれば、噛合いクラッチが
第１切換位置にレバー操作されると、センターデフ装置
としてのプラネタリギヤ装置がデフロック状態となって
直結４輪駆動走行モードが選択され、第２切換位置にレ
バー操作されると、プラネタリギヤ装置がセンターデフ
装置として機能するセンターデフ付４輪駆動走行モード
が選択され、第３切換位置にレバー操作されると、プラ
ネタリギヤ装置がデフロック状態となり、またビスカス
カップリングが差動制限機能を失うことで後輪駆動走行
モードが選択されるのであり、悪路の走破性に優れた直
結４輪駆動走行モードと、円滑な旋回性能が得られるセ
ンターデフ付４輪駆動走行モードと、後輪駆動走行モー
ドとの３種類の走行モードを任意に選択することができ
る。 そして、直結４輪駆動走行モードの選択時には、変速機
出力軸のトルクがデフロック状態にあるプラネタリギヤ
装置のサンギヤ及びリングギヤを介してフロントドライ
ブ軸及びリヤドライブ軸に略等分に分配され、センター
デフ付４輪駆動走行モードの選択時には、変速機出力軸
のトルクが差動可能状態にあるプラネタリギヤ装置のサ
ンギヤ及びリングギヤを介してフロントドライブ軸に小
さく、リヤドライブ軸に大きく不等分に分配され、後輪
駆動走行モードの選択時には、変速機出力軸のトルクが
リヤドライブ軸にのみ伝達されるのであり、前後輪のト
ルク配分を略等分とした走行性能と、後輪に大きくトル
ク配分した走行性能と、前後輪にのみトルク伝達した走
行性能とを得ることができる。 ここで、センターデフ付４輪駆動走行モードの選択時に
は、ビスカスカップリングの差動制限機能に応じてプラ
ネタリギヤ装置のリングギヤとサンギヤとは所定量以上
の差動が制限され、これに応じてリヤドライブ軸とフロ
ントドライブ軸との差動が所定量以下に制限されるの
で、悪路からの脱出も可能となる。 また、フロントドライブ軸とリヤドライブ軸との差動制
限用として、ビスカスカップリングを採用しているの
で、構造が簡素である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による４輪駆動装置の一実施例を示すスケ
ルトン図である。 ４…変速機、５…変速機出力軸、14…フロントドライブ
軸、18…トランスファ装置、19…リヤドライブ軸、30…
プラネタリギヤ装置、31…サンギヤ、32…リングギヤ、
34…キャリヤ、40…ビスカスカップリング、45…噛合い
クラッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】変速機出力軸に対して前輪へのフロントド
   ライブ軸が同軸に、後輪へのリヤドライブ軸が平行にそ
   れぞれ配置された４輪駆動装置において、 上記変速機出力軸及びフロントドライブ軸と同軸に配設
   されてキャリアが変速機出力軸に連結され、リングギヤ
   が上記リヤドライブ軸に伝動構成されたセンターデフ装
   置としてのプラネタリギヤ装置と、 上記プラネタリギヤ装置と同軸に配設され、プラネタリ
   ギヤ装置のサンギヤにハブが、リングギヤにハウジング
   がそれぞれ連結された差動制限機能を有するビスカスカ
   ップリングと、 レバー操作に応じた第１ないし第３の切換位置を有し、
   第１切換位置では上記サンギヤと上記ハウジングと上記
   フロントドライブ軸との三者を接続し、第２切換位置で
   はサンギヤとフロントドライブ軸とを接続し、第３切換
   位置ではサンギヤとハウジングとを接続する噛合いクラ
   ッチとを備えたことを特徴とする４輪駆動装置。