JPS61287823A - 四輪駆動用変速機 - 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 この発明は車輪の駆動を二輪駆動と四輪駆動とに切換え
ることのできる変速機に関するものである。

従来の技術 この種の変速機は、一般に、後輸出力軸の回転力をクラ
ッチおよび動力伝達機構を介して前輸出力軸に伝える構
成であり、クラッチの遮断、接続によって二輪駆動と四
輪駆動との切換えを行なうようになっている。その−例
を簡単に説明すると、第３図、は例えば特開昭５６−３
９３５２号公報に示されたａ置を原理的に示す図であり
、第３図において鎖縮で囲った部分が全体として自動変
１ｔｉ１であって、遊星ＷＩ車機構やクラッチおよびブ
レーキを主体とした主変速機部２および副変速機部３が
、トルクコンバータ４を介してエンジン５に連結され、
副変速ｍ部３の出力軸である後輸出力軸６に対して前輸
出力軸７が平行に配置されるとともに、これらの出力軸
６．７がクラッチ８および動力伝達Ｉ！構９によって連
結されている。すなわち、後輸出力軸６に対して同軸上
に設けた中間軸１０をクラッチ８を介して後輸出力軸６
に連結する一方、その中間軸１０と前輸出力軸７とに取
付けたスプロケット１１．１２にチェーン１３が巻掛け
られている。したがってクラッチ８を遮断した状態では
、エンジ、ン５による後輸出力軸６の回転力が前輸出力
軸７には伝達されないから、二輪駆動となり、またクラ
ッチ８を接続すれば四輪駆動となり、クラッチ８０′ａ
断・接続によって二輪駆動と四輪駆動との切換えを行な
うことができる。

発明が解決しようとする問題点 ところで、四輪駆動車は、山間地、降雪地あるいは砂漠
での交通手段として、従来、主に使用されてきたが、最
近ではｉＷ要の多様化によりレジャー用の小型乗用自動
車などにも四輪駆動が求められるようになってきている
。しかるに第３図に示すような自動変速機にあっては、
二輪駆動四輪駆動切換用のクラッチ８や助力伝達機構９
等からなるトランスファーを各変速８１１１２．３と同
一軸線上に設けた構成であるから、エンジン５から後輸
出力軸６の軸端までの全長が相当長くなり、そのため小
型乗用自動車などのホイールベースの比較的短い車両に
搭載することが困難な場合が多く、敢えて搭載するとす
れば、室内のスペースを削減しなければならないなど、
居住性や乗心地に悪影響を及ぼすおそれがある。

この発明は上記の事情に鑑み、軸長を短くすることので
きる四輪駆動用変速機を提供することを目的とするもの
である。

同ｆｆ１点を解決するための手段 この発明は、上記の目的を達成するために、変速機構を
介してエンジンと同一軸線上に配置した第１出力軸と、
この第１出力軸とほぼ平行に配置しかつ助力伝達機構を
介して第１出力軸から回転力を受ける第２出力軸とを有
した四輪駆動用変速機であって、第２出力軸と動力伝達
機構とを遮断・接続することにより二輪駆動および四輪
駆動に切換えるクラッチを、前記第２出力軸と同軸上に
設けたことを特徴とするものである。

作　　　用 したがってこの発明においては、クラッチを切ることに
より第２出力軸に動力が伝わらなくなるために二輪駆動
となり、またクラッチをつなぐことにより動力伝達機構
から第２出力軸へ動力が伝わって四輪駆動となるが、そ
のクラッチは、エンジンと同一軸線上にある第１出力軸
に対して平行に配置した第２出力軸に同軸上に設けであ
るから、エンジンとの接続端から第１出力軸の軸端まで
の所謂全長が短くなる。

実施例 以下、この発明の詳細な説明する。

先ず、この発明の一実施例の全体構成を略示すれば、第
１図の通りである。第１図はこの発明を四輪駆動用自動
変速機に適用した例を示す模式図であって、第１図にお
いて鎖線で囲んだ全体が自動変速機２０であり、例えば
前進４速後退１速の切換えを行なう主変速機部２１がト
ルクコンパ−９２２を介してエンジン２３に連結される
とともに、その主変速既部２１の後段側に、例えばハイ
（Ｈ）　、ＣＩ−（Ｌ）の切換えを行なう副変速１ｓ２
４が配置され、その副変速機部２４の出力軸が後輸出力
軸２５となっている。また前輸出力軸（パートタイム駆
動軸）２６が後輸出力軸２５と平行に配置され、これら
の出力軸２５．２６が動力伝達機構２７および二輪駆１
Ｉｌｌ四輪ｗ１肋切換用クラッチ２８を介して断続自在
に連結されている。

すなわち前輸出力軸２６には、ドリブンシャフト２９が
同軸上に回転自在に配置されるとともに、これらの前輸
出力軸２６とドリブンシャフト２９とを遮断・接続する
クラッチ２８が、前輸出力軸２６に同軸上に取付けられ
ている。また助力伝達機構２７はチェーン３０を主体と
するものであって、前記後輸出力軸２５とドリブンシャ
フト２９とのそれぞれにスプロケット３１．３２が取付
けられ、これらのスプロケット３１．３２にチェーン３
０が巻掛けられている。

したがって第１図に示す例では、前輸出力軸２６（ａに
設けたクラッチ２８を接続・遮断することにより、四輪
駆動および二輪駆動に切換えるようになっている。

上述した構成のうち、後輸出力軸２５に対するスプロケ
ット３１の装着は、具体的には、スプラインを介して両
者を嵌合させるとともに、スナップリングを後輸出力軸
２５に嵌め込むことによりスプロケット３１の軸線方向
での固定を行なえばよい。その場合、後輸出力軸２５に
は、チェーン３０を巻掛けることにより曲げモーメント
がかがるので、その曲げモーメントに耐え得る軸受構造
を採用する必要があるが、そのような軸受構造およびス
ブＯケット３１の装着に要するスペースはわずかである
から、後輪出力軸２５自体が短くてよく、その結果、ｔ
・ルクコンバータ２２から後輸出力軸２５の軸端までの
全長を短くすることができる。

他方、上述した構成のうち前輸出力軸２６側の具体的な
構造を示せば、第２図の通りである。第２図生得号３３
はチェーン室ケースであって、このチェーン室ケース３
３は、２分割可能なようにフロントケース３４とリヤケ
ース３５とからなり、かつ後輸出力軸２５側からその半
径方向へ向けて突出した形状であって、その突出した部
分に前輸出力軸２６が保持されている。すなわち前記フ
ロントケース３４の突出部分には、前輸出力軸２６の軸
線方向に沿う円筒状の隔壁部３６が一体的に形成されて
おり、その隔壁部３６によって区画される円筒状部分の
前端側（車載状態での前端側）の開口部に、ボス部を中
心部に突設したほぼ円板状のクラッチサポート３７が、
キー溝３８によって回り止めし、かつスナップリング３
９によって軸線方向の移動を阻止した状態に嵌め込まれ
ている。したがってクラッチサポート３７と隔壁部３６
との間にクラッチ室４０が形成されている。さらにフロ
ントケース３４のうちクラッチサポート３７より前端側
に、空室を区画形成するためのフロントハウジング４１
が取付けられている。他方、前記リヤケース３５の突出
部分における後端部（巾載状態での後端部）に、空室を
区画形成するための有底円筒状（あるいはカップ状）の
リヤハウジング４２が取付けられている。

そして前輸出力軸２６は前記隔壁部３６およびクラッチ
サポート３７ならびにフロントハウジング４１を貫通し
て前記後輸出力軸２５と平行に配置されており、その前
輸出力軸２６の後端部が前記リヤハウジング４２の内部
に設けた軸受４３によって支持されるとともに、前＠部
がフロントハウジング４１の内部に設けた軸受４４によ
って支持されている。なお、前端側の軸受４４はスナッ
プリング４５によって軸線方向に対して固定されるとと
もに、Ｌ７断面でかつ全体として環状をなすオイルデフ
レクタ４６が、その軸受４４よりもフロントハウジング
４１の内側に配置され、軸受４４に対する潤清油を常時
オイルデフレクタ４６によって保持するようになってい
る。また前輸出力軸２６のフロントハウジング４１から
の突出端部に、コンパニオン７ランジ４７が嵌め込まれ
、そのコンパニオン７ランジ４７は前輸出力軸２６の先
端ねじ部４８にスペーサ４９を介してナツト５０をねじ
込むことにより固定されている。さらにｆｆｌ滑油の漏
洩を防ぐために、コンパニオン７ランジ４７のボス部と
フロントハウジング４１との間にオイルシール５１が介
装され、かつ前輸出力軸２６の外周面とコンパニオンフ
ランジ４７の内周面との間にＯリング５２が介装されて
いる。

上記のように支持された前輸出力軸２６のうちほぼ中央
部から後端部側の部分に、動力伝達Ｒ構２７から回転力
を受けろドリブンシャフト２９が同軸心上に、かつ相対
回転可能に嵌め合わされており、そのドリブンシャフト
２９は、前記フロントケース３４における隔壁部３６の
内周部にスナップリング５３によって固定した軸受５４
とリヤケース３５の内周部に設けた軸受５５とによって
回転自在に支持されている。しかして互いに同軸心上に
配置した前輸出力軸２６とドリブンシャフト２９とのう
ち、前輸出力軸２６はドリブンシャフト２９から突出し
た前後両端部を軸受４３，４４によって支持され、かつ
これらの軸！４３．４４とは別置の軸受５４．５５によ
ってドリブンシャフト２９が支持されていて、両者の支
持機構が独立しているから、走行時にＷ＊や掻助を受は
易い前輸出力軸２６の影響がトリアンシャフト２９に及
ばず、したがって前輸出力軸２６の支持点間隔（スパン
）を長く取れることと相まって、前輸出力軸２６とドリ
ブンシャフト２９とを耐久性が良く、しかも剛性が高く
支持することができる。

ドリブンシャフト２９のうちこれらの軸受５４゜５５の
閂には、前述したスブロウツ１−３２が、スプラインお
よびスナップリング５６によって嵌合・固定されている
。ドリブンシャフト２９側のスプロケット３２における
ｌＦｉ後両側のボス部外周面と前記隔Ｗ１部３６および
リヤケース３５との間にオイルシール５７が介装されて
おり、そのオルシール５７によってチェーン室５６とク
ラッチ室４０およびリヤハウジング４２内の空室とが隔
絶されている。またチェーン室５８は、チェーン３０と
平行になるよう一端部を前記隔壁部３６にボルト５９で
固定しかつ他端部をフロントケース３４の他の内面に密
着・固定した仕切板６０によってチェーン室ケース３３
内で隔絶されている。したがってチェーン室５８は前記
各オイルシール５７および仕切板６０によって他の９苗
あるいは中宇部から独立しており、チェーン３０および
スプロケット３１．３２の！ｆｆ！清を他の部分から独
立して行なうよう構成されている。なお、チェーン室５
８へのｎ’ｓ油の供給は、リヤケース３５に取付けたプ
ラグ６１を外して行なうようになっている。

動力伝達ｍ＠２７を構成するチェーン３０やスプロケッ
ト３３よりもエンジン側に位置するクラッチ室４０には
、前輸出力軸２６とドリブンシャフト２９とを断続する
二輪駆動四輪駆動切換用のクラッチ２８が収容されてい
る。そのクラッチ２８は油圧式の湿式多板クラッチであ
って、クラッチハブ６２が前記ドリブンシャフト２９に
一体化されるとともに、クラッチドラム６３が前記クラ
ッチサポート３７のボス部外周に密着して嵌め合わされ
た状態で前輸出力軸２６にスプラインおよびスナップリ
ング６４によって嵌合・固定されている。クラッチドラ
ム６３の内部には、内外周の両側をＯリングでシールし
たピストン６５が、クラッチプレート６６および摩擦板
６７に向けて前後動するよう配置されており、そのピス
トン６５の背面側にオイルチャンバー６８が形成される
とともに、前面側にリテーナ６９で保持したリターンス
プリング７０が配置されている。またクラッチドラム６
３の外周面にパーキングギヤ７１が形成されており、こ
れに係合するパーキングロックボール７２が、チェーン
室ケース３３内に前記仕切板６０を設けることによって
区画形成された空室７３に、前記隔壁部３６の抜孔７４
を通ってクラッチ室４０に向けて進退するよう配置され
ている。そのパーキングロックボール７２を動作させる
手段は、油圧式あるいは電気式もしくは機械式等のいず
れの方式のものも採用することができ、また後輸出力軸
２５をロックするパーキング装置と連動するよう構成さ
れている。したがってパーキングロックボール７２をパ
ーキングギヤ７１に係合させれば、前輸出力軸２６と一
体のクラッチドラム６３の回転が阻止され、またパーキ
ングロックボール７２が後輪側のパーキング装置と連動
するから、四輪の全部を同時にロックすることができ、
そのため勾配の急な坂道などにおいても確実に車両を停
■させておくことができる。

なおここでクラッチ２８を動作させるための油圧の供給
経路について説明すると、前記副変速機部２４もしくは
主変速ｅ１７！１ＩＩ２１に付設した油圧制御１８Ｗ！
（図示せず）に連通する油圧路７５が前記フロン］・ケ
ース３４の内部を貫通して形成され、その油圧路７５は
フロントケース３４のうちクラッチサポート３７の外周
面に密着する内周面に開口しており、またクラッチサポ
ート３７には、前記油圧路７５に連通ずる油圧路７６が
、外周面から内周面まで半径方向に貫通して形成されて
いる。

クラッチサポート３７の内周面には、その油圧路７６の
開口端からボス部の内周側にまで到るわずかな凹部が形
成されており、その凹部は前輸出力軸２６との間に介在
させたブツシュ７７によって密閉されて油路となってお
り、クラッチサポート３７のボス部にはその凹部から外
周面に到る油圧路７８が形成されている。その油圧路７
８の外周側の開口端部は、環状溝となっており、クラッ
チドラム６３のうちクラッチサポート３７のボス部にＷ
！ｌｖ、合している部分には、前記環状溝からオイルチ
ャンバー６８に連通づる油圧路７９が形成されている。

なお、フロントケース３４とクラッチサポート３７との
接触面およびクラッチサポート３７どクラッチドラム６
３との１！触面には、油圧の漏洩を防ぐために、油圧路
７５．７６．７９の開口端を挾んでシールリング８０が
それぞれ介在されている。したがってクラッチ２８は、
油圧側計装置におけるυｊｉ１１弁（図示せず）が動作
することにより、各油圧路７５，７６．７８．７９を経
てオイルチャンバー６８に油圧が加えられてピストン６
５が前進し、それに伴ってクラッチプレート６６と＊ｔ
＊板６７とが圧接して前輸出力軸２６とドリブンシャツ
ｉ〜２９とを接続し、またＩ！ｌ　ｔｉｌｌ弁が逆動作
することにより、油圧がオイルチャンバー６８から抜け
てピストン６５がリターンスプリング７０によって後退
し、それに伴ってクラッチプレート６６とｒ９擦板６７
との圧接が解除されて前輸出力軸２６とドリブンシャフ
ト２９との接続が断たれるように構成されている。

しかして、油圧路はホースやパイプを引き回さずにケー
ス等の内部内に形成することにより、構成を簡素化し、
また信頼性を高めることができるが、これに加え、上記
の構成ではチェーン３０を主体とする動力伝達機構２７
よりもエンジン側にクラッチ２８を配置したから、動力
伝達機構２７を渡って油圧路７５を形成する必要がなく
、その結果、油圧の供給経路をＩｇＩ素化し、ひいては
その信頼性を高め、また製造の容易なものとすることが
できる。

また前記フロントケース３４の内部には、前記油圧路７
５と同様に潤Ｓ油路８１が形成されており、その１１ｍ
油路８１は一方で副変速ＩＩＡ′ｌｌＡ２４のｎ滑油供
給部（図示せず）に連通し、他方でフロントケース３４
のうらクラッチサポート３７の外周面に’ｌ！＠する内
周面に開口しており、かつクラッチサポート３７にはフ
ロントケース３４における潤滑油路８１に連通する潤滑
油路８２が、前記油圧路７６と同様に、外周面から内周
面にまで半径方向に沿って形成されている。そのｍ滑油
ｒｓ８２の内周面側の開口端は環状溝となっており、前
記ブツシュ７７にはその環状溝に開口する小孔が厚さ方
向に異通して形成されている。他方、前輸出力軸２６に
は後端面から先端部近くにまで軸心に沿ってｒＩＪ）ｌ
ｌ六８３が形成されており、そのＩ！ｌＷ４穴８３とブ
ツシュ７７における小孔とを連通させるｍ清油路８４が
前輸出力軸２６に形成されている。さらに前輸出力軸２
６には、前記ｆｉｌｌ穴８３を基幹路とし、そこから必
要個所に潤滑油を供給するための複数の潤滑油路が半径
方向に向けて分岐して形成さ、れている。なお、クラッ
チサポート３７とフロントケース３４との密着面のうち
潤滑油路８１．８２の間口端を挾んだ両側に、ｒ：Ｊｉ
ｌＩ油の漏洩を防止するためのオイルシール８５が介装
されている。また、前記クラッチ室４０にも潤滑油が供
給されるが、前記仕切板６０によって区画形成された空
室７３とクラッチ室４０とを隔てる隔壁部３６には、パ
ーキングロックボール７２を挿入するための抜孔７４が
形成されているので、その抜孔７４から空室７３へ飛び
出した潤滑油をクラッチ室４０に戻すための他の抜孔８
６が隔壁部３６に形成されている。

ところで、フロントケース３４に取付けたフロントハウ
ジング４１の内部には、スピードメータドリブンギヤ８
７が前輸出力軸２６に交差する方向に向けて配置される
とともに、そのスピードメータドリブンギヤ８７が前輸
出力軸２６に取付けたスピードメータドライブギヤ８８
に噛み合っており、これらのギヤ８７．８８を介して前
輸出力軸２６の回転数を検出するように構成されている
。

すなわち二輪駆動の状態で前輪のフリーホイールハブ（
図示せず）をロックしてあれば、前輪と共に前輸出力軸
２６が回転し、またフリーホイールハブをフリーにして
おけば、前輪の回転が伝わらないので前輸出力軸２６が
回転せず、したがってスピードメータドリブンギヤ８７
に接続したセンサー（図示せず）の出力によって、フリ
ーホイールハブがロック状態にあるか、フリー状態にあ
るかを検知でき、ひいては四輪駆動切換えのためのイン
ターロック信号としても用いることができる。

なお、スピードメータドリブンギヤ８７を収容する空室
を前記フロントケース３４とは別体のフロントハウジン
グ４１によって形成するよう構成しであるから、前輸出
力軸２６側にクラッチ２８設け、それに伴ってタラッチ
サボ−１−３７を設けてあっても、これらの部材の組付
けを動力伝達機構２７とは反対側から行なうことができ
、総じて組立て性の良好なものとすることができる。

またスプロケット３２を取付けた前記ドリブンシャフト
２９の後端部は、前記リヤケース３５の後端部に取付け
たリヤハウジング４２の内部にまで延びており、そのド
リブンシャフト２９の後端部には、磁石を取付けたロー
タ８９がスナップリング９０によって固定されており、
またロータ８９の磁石に感応して信号を出力するスピー
ドセンサー９１が、リヤハウジング４２に取付けられて
いる。

上記のように構成した自動変速機２０において、二輪駆
動とする場合には、クラッチ２８に油圧を加えずに遮断
状態にし、エンジン２３の動力を後輸出力軸２５にのみ
伝達する。また四輪駆動とする場合、図示しない油圧制
御装置における所定のｌ１ｌＪＩｌｌ！弁が切換わり、
それに伴って前記油圧路７５゜７６．７８，７９を介し
てオイルチャンバー６８に油圧が供給され、その結果、
ピストン６５がリターンスプリング７０を圧縮しつつ前
進してクラッチプレート６６と摩擦板６７とを圧接させ
、ドリブンシャフト２つと前輸出力軸２６とを接続する
。そして上記の自動変速機２０では、このような二輪駆
動と四輪駆動との切換えを行なうクラッチ２８を、前輸
出力軸２６１［１に設けであるから、変速ｔ１２０の全
体としての軸長が短くなる。

発明の効果 以上の説明から明らかなようにこの発明の変速機では、
二輪駆動と四輪駆動との切換えを行なうクラッチを、エ
ンジンと同一軸線上にある第１出力軸に対し平行に配置
した第２出力軸に、同軸上に設けたので、第２出力軸が
長くなるとしても、変速機全体としての軸長に彰響を及
ぼす第１出力軸が短くてよいため、軸長の短い変速機と
することができ、したがってこの発明によれば、小型乗
用自＃ｌｌ車などホイールペースの短い車両に特に困難
なく搭載することのできる四輪駆動用変速機を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を原理的に示す模式図、第
２図はこの発明の一実ｆＩＩＶＡにおける前輸出力軸側
の構成を示す断面図、第３図は従来の四輪駆動用自動変
速機の一例を原理的に示ず模式図である。 ２０・・・自動変速機、　２１・・・主変速機部、　２
３・・・エンジン、　２４・・・副変速機部、　２５・
・・後輸出力軸、　２６・・・前輸出力軸、　２７・・
・動力伝達ｌｌ構、　２８・・・二輪駆肋四輪駆紡切換
用りラッヂ、２９・・・トリアンシャフト、　３０・・
・チェーン、３１．３２・・・スプロケット。 出願人　　トヨタ自動ＩＩａ式会社 代理人　　弁理士　肚　１）武　久 （ほか１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 変速機構を介してエンジンと同一軸線上に配置した第１
   出力軸の回転力を、その第１出力軸とほぼ平行に配置し
   た第２出力軸に動力伝達機構を介して伝達するよう構成
   した四輪駆動用変速機において、 動力伝達機構と第２出力軸とを遮断・接続することによ
   り二輪駆動および四輪駆動に切換えるクラッチが、前記
   第２出力軸と同軸上に設けられていることを特徴とする
   四輪駆動用変速機。