JPS61191432A - ４輪駆動車の駆動力配分装置 - 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） この発明は４輪駆動車の駆動力配分装置、特に、前後輪
の一方へ伝達される駆動力に他方へ伝達される駆動力を
連関させて前後輪の駆動力配分を変更する駆動力配分装
置に関する。

（先行する技術） ４輪駆動車は、前輪および後輪の双方を駆動して走行す
る４輪駆動走行状態で大きな駆動力を得ることができる
という特性がある。このため、４輪駆動車にあっては、
高負荷運転時に大きな駆動力を得るこ−とを目的に、走
行条件に応じて前後輪の駆動力配分を制御する駆動力配
分装置が種々提案され、例えば、特開昭５８−３０８３
５号公報に記載されたものが知られている。

この特開昭５８−３０８３５号公報に記載されたものは
、油圧制御される変速機を備えた前後輪の一方の駆動装
置に油圧クラ・ノチタイプのトランスファクラッチを有
するトランスファ機構を付設して前後輪の他方に連結さ
せ、変速機が低速側の変速位置にある時すなわち低速高
負荷運転時に４輪駆動走行状態へ移行させるものである
。しかしながら、この従来の駆動力配分装置は、単に変
速機の変速位置に応じて制御するにすぎないため、高摩
擦係数路面上での旋回走行時にタイトコーナーブレーキ
ング現象が発生する等の問題点があった。

そこで、本出願人は、上記問題点を解決する４輪駆動車
の駆動力配分装置を、昭和５９年１１月１７日提出の明
細書（特願昭５９−２４２６８７号）で提案した。この
先願にかかる駆動力配分装置は、エンジンからの駆動力
が変速機を介して伝達される入力軸と、該入力軸からの
駆動力を後輪へ伝達させる後輪側出力軸と、前記入力軸
からの駆動力を前輪へ伝達させる前輪側出力軸と、該前
輪側出力軸と前記後輪側出力軸との間に設けられ、駆動
力配分を可変にする摩擦クラッチと、該摩擦クラッチに
設けられ、前後輪側出方軸のうち一方の軸からの軸トル
クに比例してクラッチ締結力を高め、他方の軸への駆動
力配分を増大させるクラッチ締結手段と、操舵輪を操舵
する操舵反力に比例して前記クラッチ締結手段により定
量るクラッチ締結力を低めるクラッチ締結力調整手段と
、を有し、軸トルクが大きくなる加速時等に４輪駆動走
行状態に移行させて大きな駆動力を得、また、旋回時に
２輪駆動走行状態に移行させてタイトコーナーブレーキ
ング現象の発生を防止するものである。

（この発明が解決しようとする問題点）しかしながら、
この先願にががる４輪駆動車の駆動力配分装置にあって
は、一方の軸の軸トルクに対して摩擦クラッチにより他
方の軸へ伝達される軸トルク（駆動力）は、一方の軸の
軸トルクが制動作用であっても駆動作用であっても等し
い。

すなわち、一方の軸の軸トルクに対しクラッチ締結手段
により摩擦クラッチが発生される締結力は、エンジンブ
レーキ時等に一方の軸に車輪側から軸トルクが伝達され
る場合でも、また、加速時等に一方の軸にエンジン側か
ら軸トルクが伝達される場合でも等しい。このため、加
速時およびエンジンブレーキ時の双方の場合において、
軸の負荷に相応した駆動力配分を行うことができないと
いう欠点があった。例えば、上記一方の軸が後輪に連結
された４輪駆動車にあっては、加速時においては後輪側
への荷重移動があるため、大きな駆動力を得るには摩擦
クラッチの締結力を大きくする必要性は少ないが、逆に
、エンジンブレーキ時においては前輪側への荷重移動が
生じるため、より良好な制動性能を得るためには摩擦ク
ラッチの締結力を大きくすることが望ましく、加速時お
よびエンジンブレーキ時の双方において満足すべき特性
を得ることができない。

（問題点を解決するための手段） この発明は、上記問題点および欠点をともに解決するこ
とを目的とするもので、前輪へ連結された前輪出力軸ま
たは後輪へ連結された後輪出力軸の一方の出力軸を機関
へ連結された入力軸に直結するとともに、摩擦板に作用
する押付力に応じた締結力を生しる摩擦クラッチを介し
て前記前輪出力軸または後輪出力軸の他方の出方軸を前
記入力軸に接続し、前記一方の出方軸の軸トルクに応じ
た押付力をクラッチ押付機構により前記摩擦クラッチの
摩擦板に付与して、前輪と後輪との駆動力配分を変更す
る４輪駆動車の駆動力配分装置において、前記クラッチ
押付機構は、前記一方の出力軸の軸トルクに対して発生
する押付力が前記一方の出力軸の軸トルクの作用方向に
より異なる特性に設定されたものである。

（作用） この４輪駆動車の駆動力配分装置によれば、前記一方の
出力軸の軸トルクの作用方向すなわち軸トルクが制動作
用であるか駆動作用であるかによって、カム機構により
前記摩擦クラッチの摩擦板へ付与される押付力の前記一
方の出力軸の軸トルクに対する特性が異なるため、他方
の出力軸を入力軸に接続する摩擦クラッチの締結力も一
方の出力軸の軸トルクの作用方向で異なる。したがって
、例えば一方の出力軸が後輪に接続された駆動力配分装
置にあっては、摩擦クラッチの締結力が加速時よりエン
ジンブレーキ時に大きくなるようにカム機構の特性を設
定して、より良好な制動性能を得ることが可能となる。

また逆に、例えば、一方の出力軸が前輪に接続された駆
動力配分装置は、摩擦クラッチの締結力がエンジンブレ
ーキ時より加速時に大きくなるようカム機構のカムフェ
ースを設定することでより良好な制動性能が得られる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図から第４図は、この発明にかかる４輪駆動車の駆
動力配分装置の一実施例を示す図である。

まず、構成を説明すると、第１図および第２図において
、１は入力軸であって、エンジンからの駆動力が変速機
を介して伝達される軸で、この入力軸１は駆動力配分装
置として駆動力が人力される軸で、変速機の出力軸に相
当する。

２は後輪出力軸であって、前記入力軸１からの駆動力を
後輪へ伝達させる軸で、この後輪出力軸２へは、後述す
るハブ軸３、カムプレート４．５、リヤドラム６を介し
て人力軸１から駆ＩＪ］力が直接伝達される。

７は前輪側出力歯車（第１図中、前輪出力軸に相当）で
あって、前記入力軸１からの駆動力を前輪へ伝達させる
歯車で、この前輪側出力歯車７は、歯車部７ａを有する
中空筒状に形成され、第２図に示すように、該歯車部７
ａから平行歯車組２１を介しギヤ伝達により前輪側出力
軸２０へ駆動力の伝達がなされる。

尚、入力軸１から前輪側出力歯車７への駆動力伝達は、
ハブ軸３、カムプレート４．５：、リヤドラム６、多板
クラッチ８を介して行われる。

８は摩擦クラッチとしての多板クラッチであって、前記
リヤドラム６に対し、摺動可能で回転方向固定状態に設
けられた複数のドライブプレート９と、前記前輪側出力
歯車７のスプライン部７ｂに摺動可能で回転方向固定状
態に設けられた複数のドリブンプレート１０と、を交互
に配置させて構成されている。

１１はクラ・ノチ押付機構であるカム機構であって、第
３図に詳示するように、入力軸１にスプライン結合させ
たハブ軸３の略Ｖ字状のカム面３ａ、３ｂと、該カム面
３ａ、３ｂに係合する略Ｖ字状のカム面４ａ、５ａを有
しリヤドラム６にスプライン結合された一対のカムプレ
ート４．５と、から構成されている。カムプレート４．
５の各カム面４ａ、５ａは、それぞれが、角度θ２を成
す制動側カム面４ａ′、５ａ′と、角度θ２より大きな
角度θ１を成す駆動側カム面４ａｌ″、５ａＩ＋　　と
、を有している。このカム機構１１は、後輪出力軸２の
軸トルクによるカムプレート４．５の相対換り（相対回
転変位）を上記カム面４ａ、５ａの成す角度に応じてカ
ムプレート４．５の軸方向変位（後述する押圧力）に変
換する。すなわち、このカム機構１１は、発進時あるい
は加速時等に入力軸１（ハブ軸３）から後輪出力軸２　
（カムプレート４．５）に駆動作用の軸トルク（第３図
矢印Ｄ）が伝達されると、カムプレート４．５は相対捩
りを生して駆動側カム面４　ａ　”　　、５ａ　”　の
角度θ１に応じｌ＆述する皿ばねの弾性力に抗して軸方
向に互いが離間する方向に変位し、軸トルクおよび角度
θ、に比較した押付力を多板クラッチ８へ付与し、その
ドライブプレート９とドリブンプレート１０とを圧接さ
せて多板クラッチ８に押付力に応した締結力を生じさせ
る。また、エンジンブレーキ時に後輪出力軸２から入力
軸１に制動作用の軸トルク（第３図中矢印Ｂ）が伝達さ
れると、同様に、カムプレート４．５は制動側カム面４
ａ’、５ａ’の角度θ２に応じて軸方向に変位し、多板
クラッチ８へ軸トルクおよび角度θ２に比例した押付力
を付与して多板クラッチ８に該押付力に応じた締結力を
発生させる。

１２．１３は皿ハネであって、前記カムプレート４．５
の外側に配置されたもので、一方のカムプレート４とフ
ロントドラム１４との間、及び他方のカムプレート５と
リヤドラム６との間の軸方向に設けられ、前記多板クラ
ッチ８に対してイニシャルトルクを付与する。

６はリヤドラムであって、その一端（則には、多板クラ
ッチ８のドライブプレート９が設けられると共に、多板
クラッチ８の一端面をドラム端板１５により支持し、他
端側は後輪出力軸２とスプライン結合させている。

尚、リヤドラム６の中間部には、カムプレート４．５が
軸方向摺動可能で、回転方向固定状態で設けられている
。

１４はフロントドラムであって、その一端側は、多板ク
ラッチ８の他端面を支持し、他端側には後述するクラッ
チピストン１６と対向するドラム端板１７が設けられて
いる。

１６はクラッチピストンであって、前記リヤドラム６の
シリンダ凹部６ａと前記ドラム端板１７との間に配置さ
れたもので、このクラッチピストン１６のシリンダ室１
８はリヤドラム６側に形成されている。このシリンダ室
１８は、前述した先願にかかる駆動力配分装置と同様に
、油路２６．２７および連通路２８を介してトランスフ
ァケース２４の油圧ポート２５からパワーステアリング
装置（図示せず）に連絡され、操舵反力に対応した油圧
が導入される。

次に、作用を説明する。

まず、エンジンから後輪へ後輪出力軸２を介して駆動ト
ルク（駆動力）が伝達される発進あるいは加速等の駆動
時においては、前述のように、カム機構１１が後輪出力
軸２の軸トルクＴｒおよび駆動側カム面４ａ＋１．５ａ
１１の角度θ１に比例した押付力を多板クラッチ８へ付
与するため、多板クラッチ８は押付力に応じた締結力を
生じて後輪出力軸２を前輪出力軸２０に接続する。この
駆動時における前輪の駆動トルクＴｆと後輪の駆動トル
クＴｒとの比率（駆動力配分比）Ｋ１すなわち前輪出力
軸２０の駆動トルク（軸トルク）Ｔｆと後輪出力軸２の
駆動トルク　（軸トルク）Ｔｒとの比（Ｔ　ｆ　／　Ｔ
　ｒ　）は次式（１）で表される。

Ｋ、＝Ｔｆ／Ｔｒ ｒ□　　　ｔａｎθ１−μ ｍ−−−−−（１） ただし、ｎ；多板クラッチ８のドライブプレート９とド
リブンプレート１０との枚数 ｒｏ；カム機構１１のカム当り面平均半径ｒｒｒｌ；多
板クラッチ８のドライブプレート９とドリブンプレート
１０との摩擦面 の平均半径 μ；多板クラッチ８のドライブプレート９とドリブンプ
レート１０との摩擦係 数 である。

一方、逆に後輪からエンジンへ後輪出力軸２を介して制
動トルクが伝達されるエンジンブレーキ時等においても
、同様に、カム機構１１が後輪出力軸２の軸トルクＴｒ
および制動側カム面４ａ′、５ａ’の角度θ２に比例し
た押付力を生じて多板クラッチ８のドライブプレート９
とドリブンプレート１０とを押圧し、多板クラッチ８が
カム機構１１の押付力に応じた締結力で前輪出力軸２ｏ
を後輪出力軸２に接続する。このため、制動時における
前輪の制動トルクＴｆと後輪の制動トルクＴｒとの比率
（駆動力配分比に相当）Ｋ２すなわち前輪出力軸２０の
軸トルクと後輪出力軸２の軸トルクとの比率は、次式（
２）で表される。

Ｋ２＝Ｔｆ／Ｔｒ ｒｏｔａｎθ２−μ ・−・−（２） 上記式（１１（２）から明らかなように、カム機構１１
の制動側カム面４ａ′、５ａ′の角度θ２が駆動側カム
面４　ａ”　、５　ａ　Ｉ＋　の角度θ１より小さく設
定されているため、比率に、が比率に２より小さくなる
。したがって、この駆動力配分装置にあっては、前輪側
への荷重移動が生じる制動時に、前輪出力軸２０を多板
クラッチ８によりより大きな締結力で後輪出力軸２に接
続し、良好な制動性能を得ることができる。すなわち、
第４図に示すように、例えば、駆動時にあっては、エン
ジンの出力トルクＴｄを後輪の駆動トルクＴｒが前輪の
駆動トルクＴｆより大きくなるように（配分比Ｋｌが１
より小さくなるように）配分して良好な駆動性能を得る
ことができ、また、エンジンブレーキによる制動時にあ
っては、エンジンの制動トルクＴｂを後輪の制動トルク
Ｔｒと前輪の制動トルクＴｆとがほぼ等しくなるよう（
配分比に２が１となるように）配分して良好な制動性能
を得ることができる。

なお、その他の作用、例えばシリンダ室１８へ操舵反力
に応じた油圧を導いた場合等については、既述した先順
に係る明細書中に詳細に述べられているため、その説明
は省略する。

第５図および第６図には、この発明にかかる４輪駆動車
の駆動力配分装置の他の実施例を示す。

なお、以下、前述した実施例に対応する部分には同一の
符号を付して説明を省略する。

同図に示すように、後輪出力軸２と前輪側比。

力歯車７との間には、前述した実施例における多板クラ
ッチ８　（以下、この実施例では第１多板クラツチ８と
称す）と並列的に第２多板クラツチ２２が設けられてい
る。第１多板クラツチ８は、既述のように、後輪出力軸
２の軸トルクに応じて制動時または駆動時に異なる特性
の締結力で前輪出力軸２０と後輪出力軸２とを接続する
。

第２多板クラツチ２２は、ドラム２３にスプライン結合
した複数のドライブプレート３２と、前輪側出力歯車７
にスプライン結合しドライブプレート３２と軸方向に交
互に配列された複数のドリブンプレート３３と、ドラム
２３の凹部と端板２９との間に配置されてシリンダ室３
０を画成するクラッチピストン３１と、を有している。

シリンダ室３０はドラム２３に形成された油路２３ａお
よびトランスファケース２４に形成された油路２４ａを
介してボート２４　Ｃから図外の油圧発生器に連絡され
ている。この第２多板クラツチ２２は、上記油圧発生器
から例えば走行路面の摩擦係数と反比例的に対応する油
圧をシリンダ室３０へ導入され、該シリンダ室３０の油
圧に比例した締結力を発生する。

このような４輪駆動車の駆動力配分装置は、第６図に示
すように、第２多板クラツチ２２のシリンダ室３０の油
圧Ｐを変更させると、前後輪の駆動力配分比が同図のス
マフジング領域内で任意の値を採り得る。すなわち、シ
リンダ室３０の油圧Ｐを０　（ｋｇ　／　ｃｒｌ　）　
、５　（ｋｇ　／　ｃｎｌ　）および１０　（ｋｇ　／
　ｃｎｌ　）と増大させることで、前後輪の駆動力配分
比が増大する。したがって、走行路面の摩擦係数に応じ
て油圧Ｐを制御すれば、摩擦係数と比例的に後輪へ配分
される駆動力も変化し、高摩擦係数路面において大きな
駆動力を得、また、低摩擦係数路面において車輪のスピ
ンを防止できるようになる。

なお、第６図において、油圧ＰがＯ（ｋｇ　／　ｃｒａ
　）を表示する線は、前記実施例と同様の第１多板クラ
ツチ８のみにより決定される特性を示し、また、線ＯＥ
、Ｏ−Ｆは第２多板クラツチ２２が完全締結状態となっ
て前後輪が直結状態となった場合を示す。

以上、各実施例において、クラッチ押付機構はカム機構
により形成したが、これに限られるものではなく、クラ
ッチ押付特性が、軸トルクの作用方向により異なる構造
であればよい。具体的には、軸トルクの作用方向を検出
し、クラッチ押付特性を可変とする油圧または電気回路
を用いたものでもよい。

（発明の効果） 以上説明してきたように、この発明にかかる４輪駆動車
の駆動力配分装置によれば、車両の発進あるいは加速等
の駆動時と制動時とでは前後輪の駆動力配分を前後輪の
一方の駆動力に対して異なる特性で変えることができる
ため、この特性を荷重移動を考慮して設定し車両の駆動
性能および制動性能をともに向上させることができる。

さらに、第１図に示す実施例では、旋回走行時のタイト
コーナーブレーキング現象の発生を防止でき、第５図に
示す実施例では、走行路面状態等の他の走行条件に応じ
て駆動力配分を制御できるためより良好な走行性能が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図はこの発明の一実施例にかかる４輪駆
動車の駆動力配分装置を示す図であり、第１図は断面図
、第２図は骨組図、第３図は第１図のｍ−ｍ線矢視断面
図、第４図は前後輪の駆動力配分特性図である。第５図
および第６図はこの発明の他の実施例にかかる４輪駆動
車の駆動力配分装置を示す図であり、第５図は断面図、
第６図は前後輪の駆動力配分特性図である。 １−−人力軸、 ２−　後輪出力軸、 ３ａ、３ｂ−−カム面（カムプロフィル）、４ａ、５ａ
、４ａ’、５ａ′、４ａ　、５ａ１′・−カム面（カム
プロフィル）、 ８−ｍ−多板クラッチ（摩擦多板クラッチ）、９−−−
−−−ドライブプレート（摩擦板）、１０−−−・−ド
リブンプレート　（摩擦板）、１１−ｍ−・カム機構（
フランチ押付機構）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前輪へ連結された前輪出力軸または後輪へ連結された後
   輪出力軸の一方の出力軸を機関へ連結された入力軸に直
   結するとともに、摩擦板に作用する押付力に応じた締結
   力を生じる摩擦クラッチを介して前記前輪出力軸または
   後輪出力軸の他方の出力軸を前記入力軸に接続し、前記
   一方の出力軸の軸トルクに応じた押付力をクラッチ押付
   機構により前記摩擦クラッチの摩擦板に付与して、前輪
   と後輪との駆動力配分を変更する４輪駆動車の駆動力配
   分装置において、前記クラッチ押付機構は、前記一方の
   出力軸の軸トルクに対して発生する押付力が前記一方の
   出力軸の軸トルクの作用方向により異なる特性に設定さ
   れたことを特徴とする４輪駆動車の駆動力配分装置。