JPH10166877A - 4輪駆動車用手動変速機 - Google Patents
4輪駆動車用手動変速機Info
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- JPH10166877A JPH10166877A JP8333894A JP33389496A JPH10166877A JP H10166877 A JPH10166877 A JP H10166877A JP 8333894 A JP8333894 A JP 8333894A JP 33389496 A JP33389496 A JP 33389496A JP H10166877 A JPH10166877 A JP H10166877A
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Abstract
撹拌抵抗による動力伝達効果の低下を防止して燃費の向
上を図るとともに潤滑油の劣化を防止する。 【解決手段】 エンジンからの出力を伝達する入力軸2
1と、出力軸41及びその下方にカウンタ軸42が平行
配置される手動変速歯車機構40の出力軸41と、動力
分配装置50と、リヤドライブ軸18とを同軸芯上に配
置する。動力分配装置50が比較的高位置に配置され動
力分配装置50による潤滑油のつれ回りが減少して撹拌
抵抗が減少し、動力伝達効果が向上し、かつ潤滑油の劣
化が防止される。
Description
速機に関するものである。
車変速機構と共に前輪及び後輪に動力配分する動力配分
装置を具備している。
は、例えば特公平4−55892号公報の先行技術があ
る。この先行技術に開示される変速機について図25に
示す要部断面図によって説明する。
ス202に回転自在に軸支されエンジンによってクラッ
チを介して回転駆動される入力軸であって、符号203
は入力軸201の下方において入力軸201に対して平
行配置されトランスミッションケース202に回転自在
に軸支されるフロントドライブ軸である。
車機構204を介して連動可能に連結される中空軸20
5が回転自在に嵌合し、中空軸205は入力側205a
と出力側205bとにスリーブ206を介して分割され
ていて、中空軸205の出力端部に動力分配装置207
が配設されている。
力側端部に固定されるピニオンシャフト208、ピニオ
ンシャフト208に回転自在に支持されるピニオンギヤ
209、ピニオンギヤ209に噛合するサイドギヤ21
0a、210bを有し、一方のサイドギヤ210aは上
記フロントドライブ軸203の一端に結合されたカラー
211にスプライン嵌合されている。
ャフト208、ピニオンギヤ209及びサイドギヤ21
0a、210bを収容するディファレンシャルケース2
12と一体的に形成され、ディファレンシャルケース2
12の前後両端はエクステンションケース(図示せず)
に回転自在に支持されている。
ドライブギヤ213が設けられ、リヤドライブ軸(図示
せず)に設けられたドリブンギヤが噛合可能となってい
てディファレンシャルケース212から動力取出し可能
に構成されている。
速歯車機構204を介して中空軸205の入力側205
aに入力された動力は、スリーブ206、出力側205
bよりピニオンシャフト208、ピニオンギヤ209、
サイドギヤ210a、210bを介して一方ではフロン
トドライブ軸203が回転駆動され、他方ではディファ
レンシャルケース212、ドライブギヤ213、リヤド
ライブ軸が回転駆動されて前輪及び後輪へ動力が分配さ
れる。フロントドライブ軸203とリヤドライブ軸とに
回転差が生じたときにはフロントドライブ軸203側の
サイドギヤ210aとリヤドライブ軸側のサイドギヤ2
10bとの間に回転差が生じ、ピニオンギヤ209が回
転することにより吸収される。
と、入力軸から手動式変速機構を介して中空軸に伝達さ
れたエンジンからの入力をピニオンシャフト、ピニオン
ギヤ、サイドギヤを介してディファレンシャルケースか
ら取り出して直接的にリヤドライブ軸側へ動力伝達する
ことからサイドギヤからリヤドライブ軸へ動力伝達する
ための中間軸を設ける必要がなくなりトランスファケー
スのコンパクト化が得られると共に中空軸にフロントド
ライブ軸を貫通させ、リヤドライブ軸をフロントドライ
ブ軸よりも上側に配置させることにより車体後方へ長く
延設されるリヤドライブ軸等の地上高が確保し易く、特
にオフロード走行では極めて有利なものとなる。
装置を収容するディファレンシャルハウジング、手動変
速歯車機構を収容するメインケース及び動力分配装置を
収容するエクステンションケースが連続して一体的に構
成され、フロントディファレンシャル装置、手動変速歯
車機構及び動力分配装置を同一の潤滑油で油浴潤滑する
構造であり、各構成要素への潤滑バランスを考慮する
と、その油量は潤滑油の静止油面がフロントディファレ
ンシャル装置のファイナルギヤ、例えばハイポイドギヤ
の回転中心よりやや下方位置になるようにして上記各構
成要素を潤滑するのが一般的である。このようにする
と、フロントドライブ軸と同軸芯上に配設される手動変
速歯車機構のドリブンギヤ等及び動力分配装置のかなり
の部分が潤滑油の静止油面下に没することになる。
ライブ軸の前方に配置される比較的大径の上記ハイポイ
ドギヤと後方に配置される比較的大径の動力分配装置に
潤滑油がつれ回る。このつれ回り現象は、車速の増大に
従って顕著に表われ、高速走行ではハイポイドギヤと動
力分配装置は益々周囲の潤滑油を引き寄せる。その結
果、ハイポイドギヤと動力分配装置との間に位置する手
動変速歯車機構に対応する潤滑油の油面が低下し、この
部位の潤滑が不足になることがあり、この対策として予
め油量を多く設定する方策を採ることがある。
において動力分配装置につれ回る潤滑油量が多く、潤滑
油の撹拌抵抗が増大して動力伝達効率が低下し、燃費が
悪化する。これは高速走行中特に顕著である。また加速
走行や登坂走行に起因して潤滑油が動力分配装置側に移
動し、動力分配装置による潤滑油の撹拌抵抗が増大して
燃費の悪化を招く要因となる。
撹拌抵抗に起因して油温が上昇し、この結果潤滑油の劣
化が進み、特にフロントディファレンシャル装置のハイ
ポイドギヤの歯面、手動変速歯車機構の各ギヤや同期装
置、動力分配装置の各ギヤ等の摩耗や損傷等を誘発する
原因となり、かつ入力軸やリヤドライブ軸等に装着され
るオイルシール、特にそのリップ面が劣化してリップ面
の摩耗による油もれの原因になることも考えられる。
端、即ち変速機の後端下方に配置されることから、該部
が突出形成され、変速装置を車載のためのマウントブラ
ケット等の支持部材、変速操作系、排気系等との相互間
のスペース的制約により設計的な自由度が制限され、そ
の周辺構造が複雑になる等の不都合が生じる。従って手
動変速機用の部品が必然的に多くなり、自動変速機との
車載互換性を困難にする等の不都合がある。
もので、その目的とするところは、動力分配装置による
潤滑油の撹拌を回避或いは撹拌を極めて小とし、かつ自
動変速機との車載互換性を容易にし得る4輪駆動車用手
動変速機を提供することにある。
明の4輪駆動車用手動変速機は、エンジンからの出力を
クラッチを介して出力する入力軸と、出力軸及びこの出
力軸に対して平行配置されるカウンタ軸を具備しこれら
出力軸とカウンタ軸との間の歯車機構により入力軸から
の出力を変速して上記出力軸に出力する手動変速歯車機
構と、一方のディファレンシャル装置に動力伝達する第
1のドライブ軸及び他方のディファレンシャル装置に動
力伝達する第2のドライブ軸と、上記手動変速歯車機構
の出力軸からの出力を第1のドライブ軸及び第2のドラ
イブ軸に動力分配する動力分配装置とを有し、上記入力
軸と、上記手動変速歯車機構の出力軸と、動力分配装置
と、第1のドライブ軸及び第2のドライブ軸の内一方の
ドライブ軸とが同軸芯上に配置されることを特徴とする
ものである。
に配設されて、走行中における動力分配装置につれ回る
潤滑油が小となり、潤滑油による撹拌抵抗が減少して動
力伝達効率が向上し、燃費の向上が得られる。更に潤滑
油の劣化が防止されるとともに、動力分配装置の周囲に
引き寄せられる潤滑油が少量となり手動変速歯車機構に
対応する油面低下が防止されてこの部分の潤滑不足が回
避され、その結果設定油量を少なくすることが可能にな
る。
軸を間隙をもって貫通してカウンタ軸と第1のドライブ
軸との間に油路を形成するとともに第1のドライブ軸に
ディファレンシャル装置内と油路とを連通する油供給孔
を形成することによりディファレンシャル装置内でつれ
回る潤滑油の一部を油供給孔及び油路を介して各部に潤
滑油を供給し得る。
1のライブ軸と第2のドライブ軸に分配する差動機構部
及びトルク配分比を制御する差動制限機構部とにより構
成することにより走行状態に応じたトルク配分が可能に
なり走行性が向上する。
手動変速機の第1の実施の形態を図により説明する。
(A)に配置平面図を示すように車両前方に縦置き配置
されるエンジン10に一体的に接合されて、前輪3に動
力伝達すると共に、プロペラ軸4及びリヤディファレン
シャル装置5等を介して後輪6に動力伝達するように、
或いは同図(B)に示すように車両後方に縦置き配置さ
れるエンジン10に手動変速機1を接合して後輪6に動
力伝達すると共にプロペラ軸4及びフロントディファレ
ンシャル装置7等を介して前輪3に動力伝達するように
構成されている。
ンジン10と共に手動変速機1を配置する場合を例に説
明する。
の駆動系について説明すると、符号10は縦置きエンジ
ンであり、縦置きエンジン10に接合されてクラッチ2
0を収容するクラッチケース12、このクラッチケース
12の後方に一方のディファレンシャル装置となるフロ
ントディファレンシャル装置30を収容するディファレ
ンシャルハウジング13、このディファレンシャルハウ
ジング13の後方に手動変速歯車機構40を収容するメ
インケース14及びメインケース14の後方に位置して
動力分配装置50を収容するエクステンションケース1
5が順次接合されてトランスミッションケース16を形
成している。
ラッチケース12内部のクラッチ20に連結し、クラッ
チ20に連結する入力軸21がメインケース14内部の
手動変速歯車機構40の出力軸41及びカウンタ軸42
にクランク軸11からの動力を伝動構成する。
力を入力軸21と同軸芯上に配置した出力軸41に出力
し、出力軸41からの出力をエクステンションケース1
5内部の動力分配装置50に入力し、動力分配装置50
によってフロントディファレンシャル装置30を介して
前輪3に伝動構成する一方、プロペラ軸4及び他方のデ
ィファレンシャル装置となるリヤディファレンシャル装
置5等を介して後輪6に伝動構成される。
ルポンプ(図示せず)が設けられ、オイルポンプにより
常時油圧を発生し、前輪回転数センサ17a、後輪回転
数センサ17b、舵角センサ17c、シフト位置スイッ
チ17d等からの各信号に基づいて油圧制御ユニット1
7によって制御して動力分配装置50の油圧制御を可能
にしている。
0、フロントディファレンシャル装置30、手動変速歯
車機構40、動力分配装置50について説明する。
要部拡大図であってクラッチ20はエンジン10のクラ
ンク軸11に一体的に結合されたフライホイール22、
フライホイール22に一体的に結合されたクラッチカバ
ー23及びこれらと一体に回転して入力軸21に沿って
移動自在なプレッシャプレート24からなる駆動側と、
その間にあって入力軸21に摺動自在にスプライン嵌合
するクラッチディスク25の被動側とから成り、プレッ
シャプレート24はばね力により常時クラッチディスク
25をフライホール22に圧着し、その摩擦力によりク
ランク軸11からの回転力を入力軸21に伝達する。
ク26によりレリーズベアリング27を押し込み、レリ
ーズレバー28を介してプレッシャプレート24をフラ
イホイール22から離間することによって行われる。
パイロットベアリング21aを介して、また後部がベア
リング21bを介してメインケース14に回転自在に支
持され、入力軸21の後端に設けられた入力ドライブギ
ヤ29と手動変速歯車機構40のカウンタ軸42の前端
に設けたカウンタドリブンギヤ43とを噛合することに
より入力軸21から手動変速歯車機構40に伝動構成さ
れる。
軸芯上で前端がブッシュ41aを介して入力軸21の後
端に回転自在に支持され、かつ後端がベアリング41b
を介してメインケース14に回転自在に支持される出力
軸41及び、出力軸41の下方でかつ出力軸41と平行
配置されるカウンタ軸42を有し、カウンタ軸42はベ
アリング42c及び42dを介して前端及び後端が各々
メインケース14に回転自在に支持されている。
る中空状であって前記カウンタドリブンギヤ43側から
順に3速ドライブギヤ44c、2速ドライブギヤ44
b、1速ドライブギヤ44a及びリバースドライブギヤ
44fが一体に形成され、リバースドライブギヤ44f
とベアリング42dとの間には5速ドライブギヤ44e
がカウンタ軸42にスプライン嵌合し、かつ3速ドライ
ブギヤ44cと2速ドライブギヤ44bとの間、1速ド
ライブギヤ44aとリバースドライブギヤ44fとの間
及びベアリング42cと対応して各々カウンタ軸42の
内周42aから外周に至る油穴42bが開口している。
c、2速ドライブギヤ44b、1速ドライブギヤ44a
及び5速ドライブギヤ44eに各々常時噛合する3速ド
リブンギヤ45c、2速ドリブンギヤ45b、1速ドリ
ブンギヤ45a及び5速ドリブンギヤ45eが各々ニー
ドルベアリングを介して回転自在に装着され、更に1速
ドリブンギヤ45aと5速ドリブンギヤ45eとの間に
はニードルベアリングを介してリバースドリブンギヤ4
5fが回転自在に装着されている。
イブギヤは1速ドライブギヤ44a、2速ドライブギヤ
44b、3速ドライブギヤ44c、5速ドライブギヤ4
4eの順で次第に大径に形成され、出力軸41上に設け
られる各ドリブンギヤは逆に5速ドリブンギヤ45e、
3速ドリブンギヤ45c、2速ドリブンギヤ45b、1
速ドリブンギヤ45aの順で次第に大径になるように形
成されている。
ケース14に設けられた壁部と軸受部との間に配置され
たアイドラ軸46に回転自在に軸支されるリバースアイ
ドラーギヤ46fに噛み合い、かつリバースアイドラー
ギヤ46fは出力軸41上に配設される上記リバースド
リブンギヤ45fと噛合し、リバースドライブギヤ44
fとリバースドリブンギヤ45fとを同回転方向に連動
するように構成されている。
5bと1速ドリブンギヤ45aとの間に出力軸41に回
転自在に軸支される1速ドリブンギヤ45aと2速ドリ
ブンギヤ45bとを選択的に出力軸41に動力伝達可能
に連結する1、2速用の第1同期装置47が配置されて
いる。
ュートラル状態から後方へ移動させることにより第1同
期装置47を介して1速ドリブンギヤ45aが出力軸4
1の回転に同期した後出力軸41に動力伝達可能に連結
して入力軸21から入力ドライブギヤ29、カウンタド
リブンギヤ43を介してカウンタ軸42に入力された動
力が1速ドライブギヤ44a及び1速ドリブンギヤ45
aの歯数に従って1速段に相応して減速されて出力軸4
1に、或いは逆に出力軸41から1速ドリブンギヤ45
a、1速ドライブギヤ44aを介してカウンタ軸42、
カウンタドリブンギヤ43、入力ドライブギヤ29を経
て入力軸21へ伝動構成される。またニュートラル状態
に復帰させることにより出力軸41と1速ドリブンギヤ
45aとの連結が解除される。一方スリーブ47aを前
方へ移動することにより第1同期装置47を介して2速
ドリブンギヤ45bが出力軸42と同期した後出力軸4
1に連結されて2速ドライブギヤ44b及び2速ドリブ
ンギヤ45bの歯数に相応した2速段が得られる。
ブギヤ29と3速ドリブンギヤ45cとの間に3、4速
用の第2同期装置48が介装され、スリーブ48aを後
方へ移動させることにより第2同期装置48を介して3
速ドリブンギヤ45cが出力軸41の回転に同期した後
出力軸41に動力伝達可能に連結して3速ドライブギヤ
44c及び3速ドリブンギヤ45cの歯数に相応した3
速段が得られる。一方スリーブ48aを前方へ移動する
ことにより第2同期装置48を介して入力軸21と出力
軸41の回転が同期した後、入力軸21と出力軸41が
動力伝達可能に連結して入力軸21と出力軸41とが直
結状態の直結段用噛み合い機構として機能して4速段が
得られる。
リブンギヤ45eとの間に第3同期措置49が介装さ
れ、スリーブ49aを後方に移動することにより第3同
期装置49を介して5速ドリブンギヤ45eが出力軸4
1の回転に同期した後、出力軸41に動力伝達可能に連
結して5速ドライブギヤ44e及び5速ドリブンギヤ4
5eの歯数に相応した5速段が得られる。一方スリーブ
49aを前方に移動することにより第3同期装置49を
介してリバースドリブンギヤ45fが出力軸41の回転
に同期した後、出力軸41に動力伝達可能に連結して、
リバースドリブンギヤ45fとリバースドリブンギヤ4
5fがリバースアイドラーギヤ46fを介して動力伝達
可能に噛合する後退段が得られる。
は、カウンタ軸42の内周42aとの間に間隙aを保持
して第1のドライブ軸となるフロントドライブ軸31が
貫通し、フロントドライブ軸31の前端にフロントディ
ファレンシャル装置30のファイナルギヤ、例えばハイ
ポイドギヤ32と常時噛み合うピニオン部31aが形成
され、先端部はテーパベアリング31dを介在して、後
端部はベアリング31eを介在して各々メインケース1
4の前端及び後端に回転自在に軸支されている。更にピ
ニオン部31aとフロントドライブ軸31に螺合するロ
ックナット31fとによりテーパベアリング31dのイ
ンナーレースを挾持してフロントドライブ軸31の軸方
向の移動を防止している。
フロントディファレンシャル装置30内に開口して軸芯
に沿って穿設される軸方向油路31gと、軸方向油路3
1gから半径方向に穿設されてカウンタ軸42の内周4
2aとフロントドライブ軸31の外周31bと間隙aに
よって形成される油路Aに開口する径方向油路31hに
よって形成される油供給孔31cが設けられている。
れ回される潤滑油の一部を油供給孔31cを介して油路
A内に導入し、回転するカウンタ軸42に開口する各油
穴42bより手動変速歯車機構40の各部に潤滑油を供
給する。
部、即ちエクステンションケース15内部の動力分配装
置50について説明する。
と第2のドライブ軸となるリヤドライブ軸18は、ブッ
シュ18a、スラストベアリング18bを介して同軸芯
上に回転自在に嵌合している。
制限機構部61とを有し、差動機構部51は複合プラネ
タリギヤ式であり、出力軸41に形成される第1のサン
ギヤ52と、リヤドライブ軸18に形成される第2のサ
ンギヤ54を有する。
アーム55cにより一体化してなり、両フランジ55
a、55bの間に配設されたキャリヤ55に、軸芯方向
に一体形成される第1及び第2のピニオン53、56が
ニードルベアリング53aを介して回転自在に装着され
る。
ン53が、第2のサンギヤ54に第2のピニオン56が
各々噛み合い、第2のサンギヤ54の動力をリヤドライ
ブ軸18に出力するように結合される。
にはエクステンションケース15にボールベアリング5
7aを介在して回転自在に支持されるトランスファドラ
イブギヤ57がキャリヤ55の動力を出力可能に結合さ
れ、他方のフランジ55bのボス部55dの内周がリヤ
ドライブ軸18にボールベアリング55eを介して回転
自在に支持されている。
記トランスファドライブギヤ57に噛み合うトランスフ
ァドリブンギヤ58が固設されている。
力する出力軸41からの変速動力を、第1及び第2のサ
ンギヤ52、54と、第1及び第2のピニオン53、5
6との歯車諸元による基準トルク配分比でキャリヤ55
を介してトランスファドライブギヤ57、トランスファ
ドリブンギヤ58、フロントドライブ軸31、フロント
ディファレンシャル装置30を経由して前輪側へ、第2
のサンギヤ54を介して後輪側へ伝達される。
2のピニオン53、56の自転と公転によりキャリヤ5
5と第2のサンギヤ54との回転数差、即ち前輪と後輪
との回転数差を吸収する差動機能を有する。
ついて図5によって詳記する。
その噛み合いピッチ半径をrs1、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53、56
の噛み合いピッチ半径をrp1、rp2、第2のサンギ
ヤ54のリヤ側トルクをTR、その噛み合いピッチ半径
をrs2とすると、 Ti=TF+TR (1) rs1+rp1=rs2+rp2 (2) が成立する。また第1のサンギヤ52と第1のピニオン
53との噛合点に作用する接線方向荷重Pは、キャリヤ
55に作用する接線方向荷重P1 と、第2のピニオン5
6との噛合点に作用する接線方向荷重P2 との和に等し
い。
/rs(3) (1)、(2)式を(3)式に代入して整理すると、 TF=(1−rp1・rs2/rs1・rp2)・Ti TR=(rp1・rs2/rs1・rp2)・Ti となる。このことから第1、第2のサンギヤ52、54
との噛み合いピッチ半径により、フロント側トルクTF
及びリヤ側トルクTRの基準トルク配分を自由に設定し
得ることがわかる。
18.5mm、rp2=18.8mm、rs2=21.
2mmにすると、 TF=20/53・Ti TR=33/53・Ti になる。従って前後輪トルク配分は、 TF:TR≒38:62 になり、充分に後輪偏重の基準トルク配分に設定し得
る。
述べると、差動制限機構部61は差動機構部51の2つ
の出力要素となるキャリヤ55とリヤドライブ軸18と
の間に介設される。そこでキャリヤ55の後方フランジ
55bにドラム部材62が一体結合して、このドラム部
材62の内側にドライブプレート63aがスプライン嵌
合して設けられる。リヤドライブ軸18にハブ部材64
がスプライン嵌合して、このハブ部材64の外側にドリ
ブンプレート63bがスプライン嵌合して設けられ、こ
れら両プレート63a、63bが交互に配置される。
ス部15aにより油圧シリンダ66が形成され、油圧室
67の油圧でピストン68、ベアリング69、プレッシ
ャプレート70を介してドライブプレート63aとドリ
ブンプレート63bを押圧してクラッチトルクを生じる
ように構成され、前記油圧制御ユニット17によって制
御される油圧によってクラッチトルクTcを可変制御す
る。
として、少なくとも前輪回転数センサ17a、後輪回転
数センサ17b、舵角センサ17c及びシフト位置セン
サ17dを有する。
転数センサ17bにより検出された前輪回転数NF、後
輪回転数NRは油圧制御ユニット17に入力されるが、
滑り易い路面走行時にはTF<TRの後輪偏重の基準ト
ルク配分で常に後輪が先にスリップすることから、スリ
ップ率=NF/NR(S>0)により算出される。この
スリップ率Sと舵角センサ17cからの舵角ψとを油圧
制御ユニット17に入力し、油圧制御ユニット17の図
6に示すマップからクラッチ圧Pcを検索する。
ッチ圧Pcは低い値に設定されており、S<1のスリッ
プ状態ではスリップ率の減少に応じてクラッチ圧Pcを
増大し、スリップ率Sが設定値S1 以下になるとPma
xに定める。また舵角ψの増大に応じてクラッチ圧Pc
を減少してタイトコーナブレーキング現象を回避する。
このクラッチ圧Pcにライン圧が調圧され差動制限機構
部61によるクラッチトルクTcを可変制御する。次い
でこのように構成された4輪駆動車用手動変速機の作用
を説明する。
からクラッチ20を介して入力軸21を回転駆動する。
そして入力軸21の後端に設けられた入力ドライブギヤ
29に噛み合うカウンタドリブンギヤ43を介してカウ
ンタ軸42を回転駆動することにより手動変速歯車機構
40に伝動する。
2に一体形成された3速ドライブギヤ44c、2速ドラ
イブギヤ44b、1速ドライブギヤ44a、リバースド
ライブギヤ44f及びカウンタ軸42にスプライン嵌合
する5速ドライブギヤ44eによりこれらのドライブギ
ヤに各々噛合する3速ドリブンギヤ45c、2速ドリブ
ンギヤ45b、1速ドリブンギヤ45a、リバースアイ
ドラーギヤ46f、5速ドリブンギヤ45eを各々回転
駆動と共に、リバースアイドラーギヤ46fに噛み合う
リバースドリブンギヤ45fを回転せしめる。ここでニ
ュートラル状態では第1、第2、第3の各同期装置4
7、48、49は中立位置で動力伝達遮断状態となり、
これ以降の動力伝達はしなくなる。
47aが後方へ移動せしめられ、第1同期装置47を介
して1速ドリブンギヤ45aが出力軸41に動力伝達可
能に連結して、図7に動伝達状態を太線で示すようにな
る。すなわちクラッチ20、入力軸21、入力ドライブ
ギヤ29、カウンタドリブンギヤ43を介してカウンタ
軸42に入力されたエンジン10からの回転は、1速ド
ライブギヤ44a及び1速ドリブンギヤ45aの歯数に
従って最も減速された1速比となり、第1同期装置47
を介して出力軸41に動力伝達され、出力軸41に形成
される第1のサンギヤ52から動力分配装置50へ入力
される。
リーブ47aを前方へ移動することにより第1同期装置
47を介して2速ドリブンギヤ45bを出力軸41に動
力伝達可能に連結して図8に動力伝達状態を太線で示す
ようになる。すなわち、上記同様にカウンタ軸42に入
力されたエンジン10からの回転は、2速ドライブギヤ
44b及び2速ドリブンギヤ45bの歯数に従って減速
されて2速ギヤ比となり第1同期装置47を介して出力
軸41に動力伝達されて第1のサンギヤ52から動力分
配装置50へ入力される。
48aを後方へ移動することにより第2同期装置48を
介して3速ドリブンギヤ45cと出力軸41とを動力伝
達可能に連結して図9に動力伝達状態を太線で示すよう
になる。すなわち、上記同様カウンタ軸42に入力され
たエンジン10からの回転は、3速ドライブギヤ44c
及び3速ドリブンギヤ45cの歯数に従って減速されて
3速変速比となり第2同期装置48を介して出力軸41
に動力伝達され、第1のサンギヤ52から動力分配装置
50へ入力される。
48aを前方へ移動することにより第2同期装置48に
より入力軸21と出力軸41とを動力伝達可能に直結状
態に連結して図10に動力伝達状態を太線で示すように
なる。すなわちクラッチ20を介して入力軸21に入力
されたエンジン10からの回転は、第2同期装置48に
より出力軸41に動力伝達されて第1のサンギヤ52を
介して動力分配装置50へ入力される。
ーブ49aを後方へ移動することにより第3同期装置4
9により5速ドリブンギヤ45eと出力軸41とを動力
伝達可能に連結して図11に動力伝達状態を太線で示す
ようになる。すなわちクラッチ20、入力軸21、入力
ドリブンギヤ29、カウンタドリブンギヤ43を介して
カウンタ軸42に入力されたエンジン10からの回転
は、5速ドライブギヤ44e及び5速ドリブンギヤ45
eの歯数に従って増速された5速変速比となり、第3同
期装置49を介して出力軸41に動力伝達されて第1の
サンギヤ52から動力分配装置50へ入力される。
は次のように設定される。
は出力軸41に設けられた第1のサンギヤ52から動力
分配装置50に入力され、ここで差動機構部51の各歯
車要素の諸元により例えばTF:TR≒38:62に設
定されることで、出力軸41からの変速動力の38%の
トルクがキャリヤ56と一体になったトランスファドリ
ブンギヤ57に、その62%のトルクが第2のサンギヤ
54に分配して出力される。
輪転数センサ17b、舵角センサ17cからの前輪回転
数NF、後輪回転数NR及び舵角ψの信号が油圧制御ユ
ニット17に入力し、スリップ率Sが算出されている。
態では、油圧制御ユニット17でクラッチ圧Pcが低い
値に設定され、差動制限機構部61は解放されてクラッ
チトルクTcが零になり、差動機構部51をフリーにす
る。
スファドリブンギヤ57に出力した38%のトルクは、
そのままトランスファドリブンギヤ58、フロントドラ
イブ軸31、フロントディファレンシャル装置30を介
して前輪に伝達する。また第2のサンギヤ54に出力し
た62%のトルクはリヤドライブ軸18、プロペラ軸
4、リヤディファレンシャル装置5を介して後輪に伝達
し、後輪偏重の4輪駆動走行となる。
傾向が解消されることで操縦性が良好に確保される。ま
た旋回時には差動機構部51が前後輪の回転数差に応じ
て第1、第2のサンギヤ52、54を自転及び公転させ
て回転差を完全に吸収することで自由に旋回することが
可能になる。
のトルク配分により常に後輪が先にスリップし、前輪回
転数NF、後輪回転数NRに基づいて油圧制御ユニット
17でスリップ状態に応じたスリップ率S1 (S<1)
が算出される。そしてこのスリップ率S1 に応じたクラ
ッチ圧Pcが算出され、差動制限機構部61はライン圧
を調圧した油圧が供給されて所定のクラッチトルクTc
が生じる。
キャリヤ55と第2のサンギヤ54との間に差動制限機
構部61を経由した伝動系路がバイパスして形成される
ことになり、トルク配分が多い第2のサンギヤ54から
クラッチトルクTcがキャリヤ55にバイパスして伝達
される。これによりトルク配分は、図12のようにT
F:TR=TF1 :TR1 に変化して前輪トルクが積極
的に増大制御され、後輪トルクは減じてスリップを生じ
なくなり走破性も良好になる。そして上述のスリップ率
Sが設定値以下になると、差動制限機構部61の油圧と
共に差動制限トルク、即ちクラッチトルクTcが最大に
なってキャリヤ56と第2のサンギヤ54とを直結す
る。このため差動機構部51はロックされ、前後輪の車
軸配分に相当したトルク配分の直結式4輪駆動走行にな
り走破性が最大に発揮される。こうしてスリップ状態に
応じ、それを回避すべく幅広く前後輪へトルク配分制御
される。また、上述のスリップの発生に伴うトルク配分
制御において旋回する場合はその舵角ψにより差動制限
機構部61の差動制限トルクが減少補正される。このた
め差動機構部51の差動制限は減じて回転数差を充分に
吸収することが可能になり、タイトコーナブレーキング
現象が回避され、機能性が良好に確保される。
トルク配分制御の特性は上記実施の形態以外に任意に設
定し得る。
軸41と、この出力軸41の下方において出力軸41と
平行に配置されるカウンタ軸42とを具備し、出力軸4
1とカウンタ軸42との間の歯車機構により変速する手
動変速歯車機構40を有し、エンジン10からの動力を
手動変速歯車機構40に入力する入力軸21と、手動変
速歯車機構40の出力軸41と、リヤドライブ軸18
と、出力軸41からの動力をリヤドライブ軸18及びフ
ロントドライブ軸31に分配する動力分配装置50を同
軸芯上に配置することから、動力分配装置50は変速装
置の比較的上方に配設され、トランスミッションケース
16内の潤滑油の静止油面の上方、或いは静止油面下に
下部が僅かに没する状態となる。
つれ回る潤滑油量が極めて少なく、潤滑油による撹拌抵
抗が軽減されて動力伝達効率の向上が得られて燃費向上
が図れる。これは高速走行、加速走行や登坂走行等潤滑
油が後方に移動を伴う走行においても撹拌抵抗の増大及
び燃費の悪化を軽減できる。
つれ回る潤滑油の減少により動力分配装置の周囲に引き
寄せられる潤滑油が少量となり手動変速歯車機構40に
対応する潤滑油油面の低下が防止されてこの部位の潤滑
不足が回避され、この結果トランスミッションケース1
6内の設定油量を少なくすることが可能になる。
の上昇が回避される。この結果潤滑油の劣化が防止され
て各ギヤ等の摩耗や損傷等が未然に防止され、かつオイ
ルシール等の耐久性が向上する。
にフロントドライブ軸31を貫通せしめることによりカ
ウンタ軸42とフロントドライブ軸31を各々別個に平
行配置することなく変速機のコンパクト化が図れ、カウ
ンタ軸42の内周面42aとの間に間隙aを保持して前
端にフロントディファレンシャル装置30のハイポイド
ギヤ32に常時噛み合うフロントドライブ軸31を貫通
し、カウンタ軸41とフロントドライブ軸31との間に
油路Aを形成する一方、フロントドライブ軸31にフロ
ントディファレンシャル装置30内に開口して他端が油
路Aに開口する油供給孔31cを設けることにより、ハ
イポイドギヤ32の回転によりつれ回る潤滑油の一部を
油供給孔31cを介して油路A内に圧送してカウンタ軸
42に開口する油穴42bにより手動変速歯車機構40
の各部に潤滑油を供給している。
が確保されると共に、ハイポイドギヤ32のつれ回りに
よってフロントディファレンシャル装置30に引き寄せ
られた潤滑油が手動変速歯車機構40に供給され、手動
変速歯車機構40に対応する潤滑油液面低下が防止さ
れ、前記動力分配装置50による潤滑油のつれ回り量の
減少と相俟って手動変速歯車機構40に対応する潤滑油
液面がより確実に確保され、トランスミッションケース
16内の設定油量の小量化が可能になる。
することから、フロントドライブ軸後端に動力分配装置
を配置する従来の4輪駆動車用手動変速機のように変速
機の後端下方の突出部が不要となり、該部に設けられる
変速機を車載するためのマウントブラケット等の支持部
材、変速操作系、操舵操作系、排気系との相互間のスペ
ース的制約が緩和され設計的な自由度が確保され、その
周辺構造の簡素化が得られ、自動変速機との車載互換性
が容易となる。
いて図13及び図14によって説明する。
との間に配設される動力分配装置70の要部を示す断面
図であり、図14はその概略説明図であり、図1乃至図
12と対応する部位に同一符号を付することで詳細な説
明を省略する。
ドライブ軸18は、ブッシュ18a、スラストベアリン
グ18bを介して同軸芯上に回転自在に嵌合し、出力軸
41にはトランスファドライブギヤ71がスプライン嵌
合して設けられる一方、出力軸41の下方に平行配置さ
れるフロントドライブ軸31の後端には上記トランスフ
ァドライブギヤ71に噛み合うトランスファドリブンギ
ヤ72が固設され、出力軸41からの出力はトランスフ
ァドライブギヤ71及びトランスファドリブンギヤ72
を介して常時フロントドライブ軸31に伝動構成され
る。
間に差動制限機構73が介在されている。
ファドライブギヤ71を介してハブ部材74が一体結合
し、ハブ部材74の外側にドライブプレート75aがス
プライン嵌合して設けられ、リヤドライブ軸18にドラ
ム部材76が一体結合し、ドラム部材76の内側にドリ
ブンプレート75bがスプライン嵌合して設けられ、こ
れら両プレート75a、75bが相互に配置されて出力
軸41とリヤドライブ軸18との間にバイパスして動力
伝達可能に介設される。
介してドラム部材76に固定したスナップリング75c
に当接するリテーニングプレート75dにドライブプレ
ート75a、ドリブンプレート75bを押圧してクラッ
チトルクTcを生じるように構成され、油圧ユニット1
7によって制御される油圧によってクラッチトルクTc
を可変制御する。
速機の作用を説明する。
構40で変速された変速出力は、出力軸41に設けられ
たトランスファドライブギヤ71からトランスファドリ
ブンギヤ72を介してフロントドライブ軸31に常時伝
達される一方、差動制限機構73を介してリヤドライブ
軸18に分配して出力される。
転数センサ17b、舵角センサ17cから前輪回転数N
F、後輪回転数NF及び舵角ψの信号が油圧制御ユニッ
トに入力し、スリップ率Sが算出される。
らの前輪回転数NF、後輪回転数NR及び舵角ψの信号
をもとに走行状態或いは路面状況に応じクラッチトルク
Tcが算出され、差動制限機構部73には所定のクラッ
チトルクTcが生じる。
の間に差動制限機構部73を経由した伝達系路が形成さ
れることになり、走行状態或いは路面状況に応じて直結
式4輪駆動走行状態から前輪にのみ動力伝達する後輪へ
の駆動力伝達が零状態に至るまで連続した幅広の前後輪
へのトルク配分制御が得られる。また旋回する場合は、
その舵角ψにより差動制限機構部73の差動制限トルク
が減少補正され、このため差動制限機構部73の差動制
限は減じて前後輪の回転数差を充分に吸収することが可
能になり、タイトコーナブレーキング現象が回避されて
操縦性が良好になる。
いて図15に示す動力分配装置80の概略説明図におい
て説明する。なお図15において図1乃至図12と対応
する部位に同一符号を付することで詳細な説明を省略す
る。
ドライブ軸18は同軸芯上でスプライン嵌合等で動力伝
達可能に連結され、出力軸41には回転自在にトランス
ファドライブギヤ81が支持される一方、出力軸41の
下方に平行配置されるフロントドライブ軸31の後端に
は前記トランスファドライブギヤ81に噛み合うトラン
スファドリブンギヤ82が固設されている。
ヤ81との間には、例えば多板クラッチ等の差動制限機
構部83が動力伝達可能に介設される。
力は、出力軸41からリヤドライブ軸18に伝動すると
ともに、差動制限機構部83からトランスファドライブ
ギヤ81、トランスファドリブンギヤ82を介してフロ
ントドライブ軸31にも分配して出力される。
及び舵角ψの信号をもとに走行状態に応じたクラッチト
ルクTcが差動制限機構部83に生じるように構成され
る。
2との間に差動制限機構部83を経由した伝達系路が形
成され、前輪回転数NF、後輪回転数NR、舵角ψ等を
もとに走行状態に応じたクラッチトルクTcを差動制限
機構部83に発生させることにより走行状態に応じて直
結式4輪駆動走行状態から後輪にのみ動力伝達する前輪
への駆動力伝達が零状態に至るまで連続した幅広い前後
輪へのトルク配分制御が得られる。また旋回する場合
は、その舵角ψにより差動制限機構部83の差動制限ト
ルクが減少補正され、差動制限機構部83の差動制限は
減じて前後輪の回転数差を充分に吸収することが可能に
なり、タイトコーナブレーキング現象が回避されて操縦
性が良好になる。
いて図16に示す動力分配装置85の概略説明図によっ
て説明する。なお図1乃至図12と対応する部位に同一
符号を付する。
ドライブ軸18は、同軸芯上に回転自在に配置され、動
力分配装置85は差動機構部86と差動制限機構部94
とを有し、差動機構部86は複合プラネタリギヤ式であ
り、出力軸41に形成される第1のサンギヤ87と出力
軸41に回転自在に支持される第2のサンギヤ88を有
する。
に結合されたキャリヤ89に、軸芯方向に一体形成され
て第1のサンギヤ87、88に各々噛み合う第1及び第
2のピニオン90、91が回転自在に軸支され、キャリ
ヤ89からリヤドライブ軸18に出力される。
軸芯上で回転自在に配置されるトランスファドライブギ
ヤ92に出力可能に結合するとともに、出力軸41の下
方に平行配置されるフロントドライブ軸31の後端には
トランスファドライブギヤ92と噛み合うトランスファ
ドリブンギヤ93が固設されている。
力する出力軸41からの変速出力は、第1及び第2のサ
ンギヤ87、88と、第1及び第2のピニオン90、9
1との歯車諸元により基準トルク配分比で第2のサンギ
ヤ88からトランスファドライブギヤ92、トランスフ
ァドリブンギヤ93、フロントドライブ軸31等を介し
て前輪側へ、キャリヤ89からリヤドライブ軸18等を
介して後輪側へ各々伝達される。そしてトルク伝達時に
は第1及び第2のピニオン90、91の自転と公転によ
り第2のサンギヤ88とキャリヤ89との回転数差、即
ち前輪と後輪との回転数差を吸収する。
は、例えば多板クラッチ等の差動制限機構部94がバイ
パスして動力伝達可能に介設され、前輪回転数NF、後
輪回転数NR及び舵角ψの信号をもとに走行状態或いは
路面状況に応じたクラッチトルクTcが差動制限機構部
94に生じるように構成される。
応じたクラッチトルクTcを発生させることにより差動
機構部86による前後輪への基準トルク配分から前後輪
の車軸配分に相当する直結式4輪駆動走行になるトルク
配分までのトルク配分制御が行われる。また舵角ψによ
る差動制限機構部94の差動制限トルクを減少補正する
ことにより、前後輪の回転数差を充分に吸収することが
可能になり、タイトコーナブレーキング現象が回避され
操縦性が良好になる。
いて図17に示す動力分配装置95の概略説明図によっ
て説明する。なお図1乃至図12と対応する部位に同一
符号を付する。
ドライブ軸18は、同軸芯上に回転自在に配置され、動
力分配装置95は差動機構部96と差動制限機構部10
4とを有し、差動機構部96は複合プラネタリギヤ式で
あり、出力軸41に形成される第1のサンギヤ97とリ
ヤドライブ軸18に結合される第2のサンギヤ98を有
する。
配置されるトランスファドライブギヤ102に動力伝達
可能に結合されたキャリヤ99に、軸芯方向に一体形成
されて第1、第2のサンギヤ97、98に各々噛み合う
第1及び第2のピニオン100、101が回転自在に軸
支され、トランスファドライブギヤ102は出力軸41
の下方に平行配置されるフロントドライブ軸31の後端
に設けられるトランスファドリブンギヤ103と噛み合
っている。
力する出力軸41からの変速出力は、第1及び第2のサ
ンギヤ97、98と、第1及び第2のピニオン100、
101との歯車諸元により基準トルク配分比でキャリヤ
99からトランスファドライブギヤ102、トランスフ
ァドリブンギヤ103、フロントディファレンシャル装
置を介して前輪側へ、第2のサンギヤ98からリヤドラ
イブ軸18等を介して後輪側へ各々伝達される。そして
トルク伝達時には第1及び第2のピニオン100、10
1の自転と公転により第1のサンギヤ97と第2のサン
ギヤ98の回転数差、即ち前輪と後輪との回転数差を吸
収する。
は、例えば多板クラッチ等の差動制限機構部104がバ
イパスして動力伝達可能に介設され、前輪回転数NF、
後輪回転数NR及び舵角ψの信号をもとに走行状態或い
は路面状況に応じたクラッチトルクTcが差動制限機構
部104に生じるように構成される。
に応じたクラッチトルクTcを発生させることにより差
動機構部96による前後輪への基準トルク配分から前後
輪の車軸配分に相当する直結式4輪駆動走行になるトル
ク配分までのトルク配分制御が行われ、かつ舵角ψによ
る差動制限機構部104の差動制限トルクを減少補正し
て前後輪の回転数差を充分に吸収することが可能にな
り、タイトコーナブレーキング現象が回避され操縦性が
良好になる。
いて図18に示す動力分配装置105の概略説明図によ
って説明する。なお図1乃至図12と対応する部位に同
一符号を付する。手動変速歯車機構40の出力軸41と
リヤドライブ軸18は、同軸芯上に回転自在に配置さ
れ、動力分配装置105は差動機構部106と差動制限
機構部114とを有し、差動機構部106は複合プラネ
タリギヤ式であり、出力軸41に形成される第1のサン
ギヤ107と出力軸41に同軸芯上で回転自在に支持さ
れる第2のサンギヤ108を有する。
配置されるトランスファドライブギヤ112に動力伝達
可能に結合されたキャリヤ109に、軸芯方向に一体形
成されて第1のサンギヤ107、108に各々噛み合う
第1及び第2のピニオン110、111が回転自在に軸
支され、第2のサンギヤ108からリヤドライブ軸18
に出力される。
同軸芯上で回転自在に配置されるトランスファドライブ
ギヤ112に出力可能に結合するとともに、出力軸41
の下方に平行配置されるフロントドライブ軸31の後端
にはトランスファドライブギヤ112と噛み合うトラン
スファドリブンギヤ113が固設されている。
入力する出力軸41からの変速出力は、第1及び第2の
サンギヤ107、108と、第1及び第2のピニオン1
10、111との歯車諸元により基準トルク配分比で第
1のサンギヤ107からキャリヤ109を介してトラン
スファドライブギヤ112、トランスファドリブンギヤ
113、フロントディファレンシャル装置を経由して前
輪側へ、一方、第2のサンギヤ108からリヤドライブ
軸18等を介して後輪側へ各々伝達される。そしてトル
ク伝達時には第1及び第2のピニオン110、111の
自転と公転によりキャリヤ109と第2のサンギヤ10
8との回転数差、即ち前輪と後輪との回転数差を吸収す
る。
間には、例えば多板クラッチ等の差動制限機構部114
がバイパスして動力伝達可能に介設され、前輪回転数N
F、後輪回転数NR及び舵角ψの信号をもとに走行状態
或いは路面状況に応じたクラッチトルクTcが差動制限
機構部114に生じるように構成される。
に応じたクラッチトルクTcを発生させることにより差
動機構部106による前後輪への基準トルク配分から前
後輪の車軸配分に相当する直結式4輪駆動走行になるト
ルク配分までのトルク配分制御が行われる。また舵角ψ
による差動制限機構部114の差動制限トルクを減少補
正して前後輪の回転数差を充分に吸収することが可能に
なり、タイトコーナブレーキング現象が回避され操縦性
が良好になる。
て図19に示す動力分配装置115の概略説明図によっ
て説明する。なお図1乃至図12と対応する部位に同一
符号を付する。
ドライブ軸18は、同軸芯上に回転自在に配置され、動
力分配装置115は差動機構部116と差動制限機構部
123とを有し、差動機構部116は、単列プラネタリ
ギヤ式であり、出力軸41に同軸芯上で回転自在に支持
されるサンギヤ117と、リングギヤ118と、サンギ
ヤ117及びリングギヤ118に各々噛み合うピニオン
119と、ピニオン119を回転自在に支持するキャリ
ヤ120を有し、キャリヤ120は出力軸41に動力伝
達可能に結合され、リングギヤ118からリヤドライブ
軸18に出力される。
上で回転自在に配置されるトランスファドライブギヤ1
21に出力可能に結合するとともに、出力軸41の下方
に平行配置されるフロントドライブ軸31の後端にはト
ランスファドライブギヤ121と噛み合うトランスファ
ドリブンギヤ122が固設されている。
出力軸41からの変速出力は、サンギヤ117とリング
ギヤ118との歯車諸元により後輪偏重の基準トルク配
分比でリングギヤ118からリヤドライブ軸18へ、サ
ンギヤ117からトランスファドライブギヤ121、ト
ランスファドリブンギヤ122を介してフロントドライ
ブ軸31へ各々伝達される。そしてトルク伝達時にはピ
ニオン119の自転と公転によりリングギヤ118とサ
ンギヤ117との回転数差、即ち前輪と後輪との回転数
差を吸収する。
の間には、例えば多板クラッチ等の差動制限機構部12
3がバイパスして動力伝達可能に介設され、前輪回転数
NF、後輪回転数NR及び舵角ψの信号をもとに走行状
態に応じたクラッチトルクTcが差動制限機構部123
に生じるよう構成される。
に応じたクラッチトルクTcを発生させることにより差
動機構部116による後輪偏重の基準トルク配分から前
後輪の車軸配分となる直結式4輪駆動走行になるトルク
配分までのトルク配分制御及び舵角ψによる差動制限機
構部123の差動制限トルクを減少補正して、前後輪の
回転数差を充分に吸収することにより、タイトコーナブ
レーキング現象が回避され操縦性が良好になる。
いて図20に示す動力分配装置125の概略説明図によ
って説明する。
することで詳細な説明は省略するが、図19に示す第7
の実施の形態における差動機構部116と同一構成の差
動機構部116を有し、差動制限機構部123に代えて
サンギヤ117と出力軸41との間に、例えば多板クラ
ッチ等の差動制限機構部126がバイパスして動力伝達
可能に介設される。
び舵角ψの信号をもとに走行状態に応じたクラッチトル
クTcが差動制限機構部126に生じるよう構成され
る。
に応じたクラッチトルクTcを発生させることにより差
動機構部116による後輪偏重の基準トルク配分から前
後輪の車軸配分となる直結式4輪駆動走行になるトルク
配分までのトルク配分制御が行われ、舵角ψによる差動
制限機構部126の差動制限トルクを減少補正すること
により、前後輪の回転数差を充分に吸収することによ
り、タイトコーナブレーキング現象が回避され操縦性が
良好になる。
いて図21に示す動力分配装置127の概略説明図によ
って説明する。
することで詳細な説明は省略するが、図19に示す第7
の実施の形態における差動機構部116と同一構成の差
動機構部116を有している。そして差動制限機構部1
23に代えてリンクギヤ118とサンギヤ117との間
には、例えば多板クラッチ等の差動制限機構部128が
バイパスして動力伝達可能に介設される。この差動制限
機構部128には前輪回転数NF、後輪回転数NR及び
舵角ψの信号をもとに走行状態或いは路面状況に応じた
クラッチトルクTcが生じるように構成される。
に応じたクラッチトルクTcを発生させることにより差
動機構部116による前後輪への基準トルク配分から前
後輪の車軸配分に相当する直結式4輪駆動走行になるト
ルク配分までのトルク配分制御が行われ、舵角ψによる
差動制限機構部128の差動制限トルクを減少補正する
ことにより、前後輪の回転数差を充分に吸収することが
可能になり、タイトコーナブレーキング現象が回避され
操縦性が良好になる。
いて図22に示す動力分配装置130の概略説明図によ
って説明する。なお図1乃至図12と対応する部位に同
一符号を付する。
ドライブ軸18は、同軸芯上に回転自在に配置され、動
力分配装置130は差動機構部131と差動制限機構部
139とを有し、差動機構部131は、いわゆるベベル
ギヤ式であり、出力軸41とリヤドライブ軸18との間
に介設される。
たピニオンシャフト132と、ピニオンシャフト132
の両端に回転自在に支持された一対のピニオンギヤ13
3と、リヤドライブ軸18に結合されて両ピニオンギヤ
133に各々噛み合う一方のサイドギヤ134と、出力
軸41と同軸芯上で回転自在に配置されるトランスファ
ドライブギヤ137に結合される他方のサイドギヤ13
5を有し、トランスファドライブギヤ137は出力軸4
1の下方に平行配置されるフロントドライブ軸31の後
端に固設されるトランスファドリブンギヤ138と噛み
合っている。
に入力する出力軸41からの変速出力は、両方のサイド
ギヤ134と135に略均等な基準トルク配分比で分配
され一方のサイドギヤ134からリヤドライブギヤ軸1
8を介して後輪へ、他方のサイドギヤ135からトラン
スファドライブギヤ137、トランスファドリブンギヤ
138、フロントドライブ軸31を介して前輪に各々伝
達される。そしてトルク伝達時には一対のピニオンギヤ
133の公転により両サイドギヤ134と135との回
転数差、即ち前輪と後輪との回転数差を吸収する。
ライブ軸18との間には、例えば多板クラッチ等の差動
制限機構部139がバイパスして動力伝達可能に介設さ
れ、前輪回転数NF、後輪回転数NR、舵角ψの信号を
もとに走行状態に応じたクラッチトルクTcが差動制限
機構部139に発生するよう構成される。
応じたクラッチトルクTcを発生させることにより両サ
イドギヤ134、135間のトルク配分の制限が行われ
る。また舵角ψにより差動制限機構部139の差動制限
トルクを減少補正することにより前後輪の回転数差を充
分に吸収することが可能になり、タイトコーナブレーキ
ング現象が回避されて操縦性が良好になる。
ついて図23に示す動力分配装置140の概略説明図に
よって説明する。
することで詳細な説明は省略するが、図22に示す第1
0の実施の形態における差動機構部131と同一構成の
差動機構部を有している。
1とサイドギヤ135との間に、例えば多板クラッチ等
の差動制限機構部141がバイパスして動力伝達可能に
介設される。この差動制限機構部141には前輪回転数
NF、後輪回転数HR及び舵角ψの信号をもとに走行状
態に応じたクラッチトルクTcが生じるように構成され
る。
応じたクラッチトルクTcを発生させることによりサイ
ドギヤ135と出力軸41との間のトルク配分の制限が
行われ、かつ舵角ψにより差動制限機構部141の差動
制限トルクを減少補正してタイトコーナブレーキング現
象が回避される。
ついて図24に示す動力分配装置142の概略説明図に
よって説明する。
することで詳細な説明は省略するが、図21に示す第1
0の実施の形態における差動機構部131と同一構成の
差動機構部を有している。
ヤ134とリヤドライブ軸18との間に、例えば多板ク
ラッチ等の差動制限機構部143がバイパスして動力伝
達可能に介設される。この差動制限機構部143には前
輪回転数NF、後輪回転数HR及び舵角ψの信号をもと
に走行状態に応じたクラッチトルクTcが生じるように
構成される。
応じたクラッチトルクTcを発生させることによりサイ
ドギヤ134とリヤドライブ軸18との間のトルク配分
の制限が行われ、かつ舵角ψにより差動制限機構部14
3の差動制限トルクを減少補正してタイトコーナブレー
キング現象が回避される。
前方にエンジン及び手動変速機を配置する場合を例に説
明したが、車両後方にエンジン及び手動変速機を配置す
ることも可能であり、更に、各動力分配装置に用いられ
る差動制限機構部としていわゆる多板クラッチを用いた
が、ビスカスカピリング等の入出力要素間の回転数差或
いは出力軸のトルクに応じて前後輪への伝達トルク配分
を変化せしめる他のトルク伝達手段を用いることも可能
であり、更に差動制限機構部としてドッグクラッチ等の
手動で動力伝達を選択的に断続するクラッチ手段を用い
ることも可能であり、上記各実施の形態に限定されるこ
となく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
である。
手動変速機によると、エンジンからの入力軸と、下方に
カウンタ軸を平行配置した手動変速歯車機構の出力軸
と、動力分配装置と、フロントドライブ軸及びリヤドラ
イブ軸の一方のドライブ軸とを同軸芯上に配置すること
から、動力分配装置が比較的上方に配置され、走行中に
おける動力分配装置による潤滑油の撹拌抵抗が減少して
動力伝達効率の向上が得られ燃費の向上が図れるととも
に、潤滑油の劣化が防止され、かつ手動変速機構に対応
する油面低下が防止されてこの部分の潤滑不足が回避さ
れ、かつ変速機の後端下方の突出部が不要となり、支持
部材、排気系等とのスペース的制約が緩和されて設計的
な自由度が確保されて自動変速機等との車載互換性が容
易になる等本発明特有の効果を有する。
を説明する平面図であり、(A)は車両前方にエンジン
及び変速機を配置した例を示し、(B)は車両前方にエ
ンジン及び変速機を配置した例を示す画略平面図であ
る。
による駆動系を示す概要説明図である。
ある。
である。
する図である。
断面図である。
る。
図である。
図である。
図である。
図である。
図である。
図である。
図である。
明図である。
明図である。
明図である。
部断面図である。
Claims (16)
- 【請求項1】 クラッチを介して縦置きエンジンからの
動力を出力する入力軸と、 出力軸及びこの出力軸に対して平行配置されるカウンタ
軸を具備しこれら出力軸とカウンタ軸との間の歯車機構
により入力軸からの出力を選択的に変速して上記出力軸
に出力する手動変速歯車機構と、 一方のディファレンシャル装置に動力伝達する第1のド
ライブ軸及び他方のディファレンシャル装置に動力伝達
する第2のドライブ軸と、 上記手動変速歯車機構の出力軸からの出力を第1のドラ
イブ軸及び第2のドライブ軸に動力分配する動力分配装
置と、 を有し、上記入力軸と、上記手動変速歯車機構の出力軸
と、動力分配装置と、第1のドライブ軸及び第2のドラ
イブ軸の内一方のドライブ軸とが同軸芯上に配置される
ことを特徴とする4輪駆動車用手動変速機。 - 【請求項2】 手動変速歯車機構は、 入力軸に固定された入力ドライブギヤ及び入力ドライブ
ギヤに噛合するカウンタ軸に固定されたカウンタドリブ
ンギヤと、 入力軸と出力軸との間を動力伝達可能に連結する直結段
噛合機構と、 カウンタ軸に同軸芯上で設けられる複数の変速用ドライ
ブギヤ及び出力軸に同軸芯上に設けられて上記変速用ド
ライブギヤに噛合する複数の変速用ドリブンギヤを具備
してカウンタ軸と出力軸との間の変速及び動力伝達を可
能にする歯車機構と、 を有することを特徴とする請求項1に記載の4輪駆動車
用手動変速機。 - 【請求項3】 カウンタ軸は、 その軸芯に沿って貫通する中空状であって、カウンタ軸
の内周との間に間隙を保持して第1のドライブ軸が同軸
芯上に貫通してカウンタ軸内周と第1のドライブ軸外周
との間に油路を形成することを特徴とする請求項1また
は2に記載の4輪駆動車用手動変速機。 - 【請求項4】 上記第1のドライブ軸は、 一端が第1のドライブ軸の端部軸芯上においてディファ
レンシャル装置内に開口し他端が第1のドライブ軸外周
に開口する油供給孔が穿設されることを特徴とする請求
項3に記載の4輪駆動車用手動変速機。 - 【請求項5】 カウンタ軸は、その内周から外周に貫通
する油穴を具備することを特徴とする請求項4に記載の
4輪駆動車用手動変速機。 - 【請求項6】 上記動力分配装置は、 手動変速歯車機構の出力軸からの出力を基準トルク配分
比で第1のドライブ軸と第2のドライブ軸に分配する差
動機構部を有することを特徴とする請求項1〜5のいず
れかに記載の4輪駆動車用手動変速機。 - 【請求項7】 上記動力分配装置は、 手動変速歯車機構の出力軸からの出力を基準トルク配分
比で第1のドライブ軸と第2のドライブ軸に分配する差
動機構部と、 第1のドライブ軸と第2のドライブ軸とのトルク配分比
を制御する差動制限機構部とを有することを特徴とする
請求項1〜5のいずれかに記載の4輪駆動車用手動変速
機。 - 【請求項8】 上記動力分配装置は、 出力軸と同軸芯上で出力軸に対して回転自在に配置され
るトランスファドライブギヤと、 第1のドライブ軸に固定されてトランスファドライブギ
ヤに噛合するトランスファドリブンギヤと、 出力軸に設けられた第1のサンギヤ、出力軸と同軸芯上
で回転自在に配置されて第1のドライブ軸に結合する第
2のサンギヤ、第1及び第2のサンギヤに各々噛み合い
一体形成される第1及び第2のピニオン及び第1及び第
2のピニオンを回転自在に軸支してトランスファドライ
ブギヤに連結するキャリヤを具備する差動機構部と、 トランスファドライブギヤと第2のドライブ軸との間を
動力伝達可能に連結する差動制限機構とを有することを
特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の4輪駆動車
用手動変速機。 - 【請求項9】 上記動力分配装置は、 出力軸に固定したトランスファドライブギヤと、 第1のドライブ軸に固定されてトランスファドライブギ
ヤに噛合するトランスファドリブンギヤと、 出力軸と第2のドライブ軸との間を動力伝達可能に連結
する差動制限機構とを有することを特徴とする請求項1
〜5のいずれかに記載の4輪駆動車用手動変速機。 - 【請求項10】 出力軸と第2のドライブ軸が動力伝達
可能に連結され、上記動力分配装置は、 出力軸と同軸芯上で出力軸に対して回転自在に配置され
るトランスファドライブギヤと、 第1のドライブ軸に固定されてトランスファドライブギ
ヤに噛合するトランスファドリブンギヤと、 トランスファドライブギヤと出力軸及び第2のドライブ
軸の一方との間を動力伝達可能に連結する差動制限機構
とを有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに
記載の4輪駆動車用手動変速機。 - 【請求項11】 上記動力分配装置は、 出力軸と同軸芯上で出力軸に対して回転自在に配置され
るトランスファドライブギヤと、 第1のドライブ軸に固定されてトランスファドライブギ
ヤに噛合するトランスファドリブンギヤと、 出力軸に設けられた第1のサンギヤ、出力軸と同軸芯上
で回転自在に配置されて第2のドライブ軸に結合する第
2のサンギヤ、第1及び第2のサンギヤに各々噛合して
一体形成される第1及び第2のピニオン及び第1、第2
のピニオンを回転自在に軸支してトランスファドライブ
ギヤに連結するキャリヤを具備する差動機構部と、 出力軸とトランスファドライブギヤ又は第2のドライブ
軸との間を動力伝達可能に連結する差動制限機構とを有
することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の
4輪駆動車用手動変速機。 - 【請求項12】 上記動力分配装置は、 出力軸と同軸芯上で出力軸に対して回転自在に配置され
るトランスファドライブギヤと、 第1のドライブ軸に固定されてトランスファドライブギ
ヤに噛合するトランスファドリブンギヤと、 出力軸に連結したピニオンシャフトに回転自在に軸支さ
れる一対のピニオンギヤ、両ピニオンギヤ間に噛合して
トランスファドライブギヤに結合する一方のサイドギヤ
及び、両ピニオンギヤ間に噛合して第2のドライブ軸に
結合する他方のサイドギヤを具備する差動装置と、 上記トランスファドライブギヤと第2のドライブ軸と出
力軸の内いずれか2つの間を動力伝達可能に連結する差
動制限機構と、 を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記
載の4輪駆動車用手動変速機。 - 【請求項13】 上記動力分配装置は、 出力軸と同軸芯上で出力軸に対して回転自在に配置され
るトランスファドライブギヤと、 第1のドライブ軸に固定されてトランスファドライブギ
ヤに噛合するトランスファドリブンギヤと、 出力軸に結合されるキャリヤ、トランスファドリブンギ
ヤに結合されるサンギヤ、サンギヤと各々噛合するピニ
オン及び、ピニオンを回転自在に軸支するキャリヤ、ピ
ニオンに噛合するリングギヤに結合される第2のドライ
ブ軸を具備する差動機構部と、 出力軸と第2のドライブ軸とトランスファドライブギヤ
の内いずれか2つの間を動力伝達可能に連結する差動制
限機構とを有することを特徴とする請求項1〜5のいず
れかに記載の4輪駆動車用手動変速機。 - 【請求項14】 差動制限装置は、走行状態に応じて伝
達トルクを可変制御することを特徴とする請求項7〜1
3のいずれかに記載の4輪駆動車用手動変速機。 - 【請求項15】 上記差動制限装置は入出力要素間の回
転数差乃至出力軸のトルクに応じて伝達トルクが変化す
るトルク伝達手段であることを特徴とする請求項7〜1
3のいずれかに記載の4輪駆動車用手動変速機。 - 【請求項16】 上記差動制限装置は手動で選択的に動
力伝達を断続するクラッチである請求項7〜13のいず
れかに記載の4輪駆動車用手動変速機。
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