JPS61191433A - 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） この発明は前後輪の駆動力配分を変更する４輪駆動車の
駆動力配分装置に係り、特に、前後輪の駆動力配分を前
後輪の一方へ伝達される駆動トルクおよび車両の走行条
件に応じて制御可能な駆動力配分装置に関する。

（先考技術） 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輪駆動走行状態下で大きな駆動力を発揮することが
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、発進時等の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、従来、例えば、
特開昭５８−３０８３５号公報番こ記載されたものが知
られていた。

この特開昭５８−３０８３５号公報に記載されたものは
、油圧制御される自動変速機を備えた前後輪の一方の駆
動装置に油圧クラッ、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、このトランスファクラッチに自動変速機のライ
ン圧を供給し、自動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、自動変速機のライン圧を導いて変速位置に応
じた制御をするにすぎないため、高摩擦係数の走行路面
上で旋回した場合にタイトコーナーブレーキング現象が
発生してしまう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１）月１７日付提出の
明細Ｗ（特願昭５９−２４２６８７号）で提案した。こ
の先願にかかる４輪駆動車の駆動力配分装置は、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
摩擦り、ラッチに設けられ、前後輪側出力軸のうち一方
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ま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、
この先願にかかる４輪駆動車の駆動力配分装置にあって
は、クラッチ締結手段により一方の出力軸の軸トルクに
比例した押付力をＦＪ擦ツクラッチ付与し、このクラッ
チ締結手段の押付力をクラッチ締結力調整手段により操
舵反力に比例して低めるように構成されているにすぎな
いため、駆動力配分がクラッチ締結手段等の特性で一義
的に決定され、走行路面の状況等の他の走行条件を加味
した制御を行うことが困難であるという欠点があつた。

例えば、発進時にあっては、後輪側への荷重移動が生じ
るため、走行路面が新しくアスファルト舗装された゛路
面等の高摩擦係数路であれば後輪への駆動力配分を比較
的大きくすることが望ましいが、逆に、路面が雪道等の
低摩擦係数路であれば後輪への駆動力配分を過度に大き
くするとスピン等の不都合が生じる。すなわち、高摩擦
係数路面上での発進時に大きな駆動力を得、かつ低摩擦
係数路面上での発進時に後輪のスピンを防止するために
は、前後輪の駆動力配分を路面の摩擦係数に応じて制御
することが不可欠であった。

（問題点を解決するための手段） この発明にかかる４輪駆動車の駆動力配分装置は、上記
問題点および欠点をともに解決することを目的としてな
されたもので、前輪と連絡された前輪出力軸または後輪
と連結された後輪出力軸の一方の出力軸を機関と連結さ
れた入力軸に直結するとともに、前輪出力軸または後輪
出力軸の他方の出力軸を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手段を介して入力軸に接
続し、前記入力軸に作用するトルクの大きさに応じた押
付力を摩擦クラッチ手段の摩擦板に付与するクラッチ押
付機構と、外部から油圧を供給され該油圧に応じた押付
力を摩擦クラッチ手段の摩擦板に付与するアクチュエー
タと、を設けたものである。

（作用） この４輪駆動車の駆動力配分装置によれば、摩擦クラッ
チ手段がクラッチ押付機構から付与される押付力および
アクチュエータから付与される押付力に応じた締結力で
他方の出力軸を入力軸に接続する。すなわち、摩擦クラ
ッチ手段が発生する締結力は、上記入力軸の軸トルクに
応じて変化し、さらに、アクチュエータへ供給される油
圧に応じて変化するため、摩擦クラッチ手段の締結力に
より決定される前後輪の駆動力配分も軸トルクおよび油
圧に応じて変化する。したがって、アクチュエータへ供
給する油圧を走行条件に応じて変更することで走行性能
が向上するように駆動力配分を制御でき、例えば、アク
チュエータへ供給する油圧を走行路面の摩擦係数に応じ
て制御すれば、高摩擦係数路上での発進加速時により大
きな駆動力を得ることができるようになるとともに低摩
擦係数路上での発進時に車輪のスピンを防止することが
できる。

（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３図は、この発明にかかる後輪駆動車をヘ
ースにした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図において、１）は駆動
力配分装置であるトランスファの全体を示し、このトラ
ンスファ１）のケース１２内には、図中左方に中空状の
中空軸（図中、前輪出力軸に相当）１３がベアリング１
４を介して回転自在に支持され、図中右方に後輪と連結
した後輪出力軸１５がヘアリング１６を介して回転自在
に支持されている。

中空軸１３は、内部に変速機を介して機関と接続した入
力軸１７がニードルベアリング１８を介して回転自在に
挿通され、また、その外周部にドライブギア１３ａが一
体に形成されている。中空軸１３は、ドライブギア１３
ａがカウンタシャフト１９に設けられたカウンタギア１
９ａに噛合し、前輪と接続した前輪推進軸（図示せず）
にカウンタギア１９　ａを介し連結されている。入力軸
１７は、その図中右端が後述するカム機構を介し後輪出
力軸１５に一体回転するよう接続されている。なお、２
０はカウンタシャフト１９を回転自在に支持するベアリ
ングである。

中空軸１３の図中右端と後輪出力軸１５の図中左端との
間には、摩擦クラッチ手段２１を構成する第１摩擦多板
クラツチ２２と第２摩擦多板クラツチ２３とが並列に介
装され、これら第１摩擦多板クラツチ２２および第２摩
擦多板クラツチ２３を介して中空軸１３と後輪出力軸１
５とが接続している。第１摩擦多板クラツチ２２は、後
輪出力軸１５に後述するカム機構のカムプレートを介し
て一体回転するよう取り付けられたクラッチドラム２４
の内周壁に軸方向変位のみを許容されてスプライン結合
した複数のドライブプレート２５と、中空軸１３にスプ
ライン結合してドライブプレート（摩擦板）２５と軸方
向交互に配列された複数のドリブンプレート（摩擦板）
２６と、を有している。これらドライブプレート２５お
よびドリブンプレート２６は、図中右方の後述するカム
機構のカムプレートとクラッチドラム２４にスナップリ
ング２７により係止された端板２８との間に摩擦接触可
能に配置されている。この第１摩擦多板クラツチ２２は
、ドライブプレート２５とドリブンプレート２６とがク
ラッチ押付機構であるカム機構により押し付けられて摩
擦接触し、このカム機構の押付力に応じた締結力で後輪
出力軸１５と中空軸１３とを接続する。

同様に、第２摩擦多板クラツチ２３は、後述するアクチ
ュエータに係合した図中左方の端板２９とスナップリン
グ３０によりクラッチドラム２４に係止された図中右方
の端板３１との間に、クラッチドラム２４の内周壁にス
プライン結合した複数のドライブプレート３２と中空軸
１３にスプライン結合した複数のドリブンプレート３３
とが軸方向に交互に配列されている。この第２摩擦多板
クラツチ２３は、ドライブプレート３２とドリブンプレ
ート３３とがアクチュエータにより押し付けられて摩擦
接触し、アクチュエータの押付力に応じた締結力で後輪
出力軸１５と中空軸１３とを接続する。なお、３４はク
ラッチドラム２４とケース１２との間に介装されたヘア
リングである。

入力軸１７と後輪出力軸１５との間にはカム機構３５が
介装され、入力軸１７と後輪出力軸１５とはカム機構３
５により一体回転するよう接続されている。

カム機構３５は、入力軸１７の図中右端にスプライン結
合したハブ軸３６と、該ハブ軸３６と第１摩擦多板クラ
ッチ２２との間でクラ・７チドラム２４にスプライン結
合したカムプレート３７と、後輪出力軸１５およびクラ
・７チドラム２４の双方にスプライン結合して後輪出力
軸１５とクラッチドラム２４とを一体回転するよう連結
したカムプレート３８と、を有している。

第２図に詳示するように、ハブ軸３６には、軸方向の両
面にそれぞれカム面３６ａ、３６ｂが形成され、また、
各カムプレート３７．３８には、ハブ軸３６の各カム面
３６ａ、３６ｂに接する該カム面３６ａ、３６ｂと逆形
状のカム面３７　ａ、３８　ａが形成されている。この
カム機構３５は、後輪出力軸１５と入力軸１７とのトル
ク差をカムプレート３７．３８が離間する方向に変位す
ることによる軸方向の力（押付力）に変換し、この押付
力を第１摩擦多板クラツチ２２へ付与する。

すなわち、第２図に示すように、このカム機構３５にあ
っては、ハブ軸３６のカム面３６ａ、３６　ｂと各カム
プレート３７．３８のカム面３７ａ、３８ａとの接触部
に作用する後輪出力軸１５と入力軸１７とのトルク差に
よる力Ｐから、各接触部でカム面３７　ａ、３８　ａの
角度θに対応した軸方向の分力Ｑを生じさせ、この分力
Ｑを押付力として第１摩擦多板クラツチ２２へ付与する
。ただし、第２図において、Ｒは各カムプレート３７．
３８のカム面３７ａ、３８　ａに直交する方向に作用す
る力、μＲは各カムプレート３７．３８のカム面３７ａ
、３８ａとハブ軸３６のカム面３６　ａ　、　３６ｂと
の１ｌｉＥ擦に基づく力、Ｒ′は上記２つの力Ｒ１μＲ
の合力を表す。なお、このカム機構３５は、後輪出力軸
１５と中空軸１３との間あるいは中空軸１３と入力軸１
７との間に設け、これら軸間トルク差に応じた押付力を
第１摩擦多板クラツチｎへ付与するよう構成してもよい
。

・　再び第１図において、３９はアクチュエータであり
、アクチュエータ３９は、クラッチドラム２４内に摺動
自在に嵌入された略環状のピストン４０がクラッチドラ
ム２４の図中左方の凹部との間で油室４１を画成するこ
とで構成されている。油室４１は、ク　′ラッチドラム
２４に形成された油路２４　ａ、ケース１２に形成され
た油路１２ａおよび油圧ポート１２　ｂを介して図示し
ない油圧発生器に連絡されている。このアクチェエータ
３９は、例えば走行路面の摩擦係数に対応した油圧が油
圧発生器から油室４１に供給され、該油圧に応じた押付
力をピストン４０により第２摩擦多板クラツチ２３へ付
与する。

次に、作用を説明する。

この４輪駆動車の駆動力配分装置は、既述した先願にか
かる明細書に記載されているように、入力軸に作用する
トルクに応じて増加する後輪出力軸１５の軸トルク（以
下、後輪駆動トルクＴｒ）に比例した押付力がカム機構
３５から第１摩擦多板クラツチ２２へ付与されるため、
前輪出力軸すなわち中空軸１３の軸トルク（以下、前輪
駆動トルクＴｒ）と後輪駆動トルクＴｒとの比（駆動力
配分比）Ｒ（Ｒ＝Ｔｆ／Ｔｒ）が第３図中の０Ａ−ＯＥ
線で包囲される領域内で後輪駆動トルクＴｒに応じた値
に設定される。したがって、後輪駆動トルクＴｒが大き
い場合には、前輪駆動トルクＴｆも大きくなってより４
輪駆動に近い状態になり、大きな駆動力を得ることがで
きるようになる。

一方、アクチュエータ３９の油室４１に油圧発生器から
油圧Ｐを供給すると、アクチュエータ３９は油圧Ｐに比
例した押付力で第２摩擦多板クラツチ２３のドライブプ
レート３２とドリブンプレート３３とを押し付けるため
、第２摩擦多板クラツチ２３が押付力に応じた締結力で
後輪出力軸１５と中空軸１３とを接続する。この結果、
駆動力配分比Ｒは、第３図に示すように、アクチュエー
タ３９の油室４１へ供給される油圧Ｐの値（０，５（ｋ
ｇ／ｃｎ）　、１０　（ｋｇ／ｃＪ）　）に応じた値に
設定される。すなわち、入力軸１７のトルク（機関出力
トルク）が値Ｔｏであれば、油圧Ｐが１０　（ｋｇ／　
ｃｄ　）の時に駆動力配分比Ｒは点りで示される値を有
し、後輪出力軸１５と中空軸１３とが完全に締結された
４輪駆動状態にあり、また、油圧Ｐが５　（ｋｇ／ａｄ
）であれば点Ｃで示すように前輪駆動トルクＴｆが（Ｔ
ｆ）。で後輪駆動トルクＴｒが（Ｔｒ）。となる配分比
Ｒを有し、さらに、油圧Ｐが零であれば点Ｂで示すよう
に第１摩擦多板クラツチ２２のみにより決定される駆動
、力配分比Ｒを有して前輪駆動トルクＴｆが値（Ｔ「）
６　で後輪駆動トルクＴｒが値（Ｔｒ）Ｂ　　となる。

したがって、このアクチュエータ３９の油室４１へ供給
する油圧を走行路面の摩擦係数に応じ変更して該摩擦係
数に比例的な値に制御すれば、前後輪の駆動力配分比Ｒ
が摩擦係数に対応した値となり、前述したように、新し
くアスファルト舗装された路面のような高摩擦係数路面
上での発進あるいは加速時に後輪側への駆動力配分を比
較的大きくして大きな駆動力を得ることができ、また、
雪道のような低摩擦係数路面上での発進および加速時に
後輪側への駆動力配分を比較的小さくして後輪のスピン
を防止できる。

なお、上述した実施例では、第１摩擦多板クラツチ２２
と第２摩擦多板クラツチ２３との２つのクラッチを有す
るが、これら２つのクラッチ２２．２３を、カム機構３
５およびアクチュエータ３９から押付力を付与される１
つのクラッチで構成することも可能であることは言うま
でも無く、また、例えば、アクチュエータ３９へ供給さ
れる油圧を外乱の原因である横風等に応じ制御して直進
性の向上を図ることもできることも言うまでも無い。更
にまた、クラッチ押付機構はカム機構で構成したものに
限ることな（、入力軸に作用するトルクの大きさに応じ
て摩擦クラッチを押付けるものであればよい。

具体的には、入力軸トルクを検出し、その値に応じたク
ラッチ押付力を発生させる油圧回路等を有するものであ
ってもよい。

（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、前後輪の駆動力配分を前後
輪の一方へ伝達される駆動力に応じて制御することがで
きるとともに、走行路面の摩擦係数あるいは横風等の他
の車両の走行条件に応じても制御することができるため
、車両の走行性能のより一層の向上を図ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３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し、第１図は全体断面図、第
２図は第１図のＡ−Ａ矢視断面図、第３図は前輪駆動ト
ルクと後輪駆動トルクとの関係を示す図である。 １）−・−・−トランスファ（駆動力配分装置）、１２
−一−−−ケース、 １３−−−−−一中空軸（前輪出力軸）、１５−−ｍ−
・後輪出力軸、 １７・−一一一・入力軸、 ２１−−−−−一摩擦クラッチ手段、 ２２−　・−・第１摩擦多板クラツチ、２３−・・・〜
第２摩擦多板クラッチ、２５．３２・・・・−ドライブ
プレート（摩擦板）、２６．３３・−・・−ドリブンプ
レート（摩擦板）、３５・−・−カム機構（クラッチ押
付機構）、３９・・・・−アクチュエータ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）前輪と連絡された前輪出力軸または後輪と連結さ
   れた後輪出力軸の一方の出力軸を機関と連結された入力
   軸に直結するとともに、前輪出力軸または後輪出力軸の
   他方の出力軸を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手段を介して入力軸に接続し、前
   記入力軸に作用するトルクの大きさに応じた押付力を摩
   擦クラッチ手段の摩擦板に付与するクラッチ押付機構と
   、外部から油圧を供給され該油圧に応じた押付力を摩擦
   クラッチ手段の摩擦板に付与するアクチュエータと、を
   設けたことを特徴とする４輪駆動車の駆動力配分装置。
2. （２）前記摩擦クラッチ手段は、前記前輪出力軸と前記
   後輪出力軸との間に並列に介装された２つの摩擦多板ク
   ラッチを備え、一方の摩擦多板クラッチが前記クラッチ
   押付機構から押付力を付与されて該押付力に応じた締結
   力を生じ、他方の摩擦多板クラッチが前記アクチュエー
   タから押付力を付与されて該押付力に応じた締結力を生
   じることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
   ４輪駆動車の駆動力配分装置。