JPS626834A - 四輪駆動用変速機における制御装置 - Google Patents

四輪駆動用変速機における制御装置

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JPS626834A
JPS626834A JP14605985A JP14605985A JPS626834A JP S626834 A JPS626834 A JP S626834A JP 14605985 A JP14605985 A JP 14605985A JP 14605985 A JP14605985 A JP 14605985A JP S626834 A JPS626834 A JP S626834A
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JP
Japan
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clutch
wheel drive
shaft
oil
oil passage
Prior art date
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Pending
Application number
JP14605985A
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English (en)
Inventor
Kenichi Yoshizawa
芳澤 健一
Seiichi Nishikawa
誠一 西川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Priority to US06/868,053 priority patent/US4771852A/en
Publication of JPS626834A publication Critical patent/JPS626834A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
  • Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)

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し、特に切換えのための制御
ll@置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、クラッチの解放、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13図は例えば特開昭56−3
9352号公報に示された装置を原理的に示す図であり
、第13図において鎖線で囲った部分が全体として自助
変速機1であって、遊星歯1Ill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a1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、副変速機部3の出力軸である後輸出力軸6に対して
前輸出力@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および動力伝達機構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を解放した状態では、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8.の解放・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 ところで前輸出力軸7が、プロペラシャフトおよび差動
歯車機構を介してフロントアクスル(それぞれ図示せず
)に連結されているから、クラッチ8を接続することに
より、動力が前輪に伝達されるのであり、換言すれば上
述した構成では、チェーン13や中間軸10等からなる
動力伝達機構9および前輸出力軸7ならびにプロペラシ
ャフト等が、回転動作に関しては一体となっている。そ
のため動力伝達機構9や前輸出力軸7等の所謂中間機構
は、後輸出力軸6から動力を受けて回転、し、また前輪
から回転力を受けても回転する。その結果、クラッチ8
を解放して二輪駆動とした場合、動力伝達機構9や前輸
出力軸7に後輸出力軸6の回転力が直接伝わることはな
いが、走行に伴う前輪の回転によって前輸出力軸7およ
び動力伝達機構9が不必要に回転させられ、これが動力
損失となり、それに伴って燃費が悪化するなどの問題を
生じる。
このような不都合は、前輸出力軸7と動力伝達機構9と
の間にクラッチを設け、二輪駆動時の前輪からの回転力
を新たに設けたクラッチで遮断し、動力伝達機構9が不
必要に回転することを防止することにより解消すること
ができる。しかるにこのような構成では、二輪駆動時に
既設の二輪駆動四輪駆動切換用のクラッチ8と新たに設
けたクラッチとの両方を解放して動力の伝達を断つから
、動力伝達機構9は停止しており、四輪駆動とするべく
両方のクラッチを接続したときに始めて動力伝達機構9
が回転することになるが、二輪駆動時には、後輸出力軸
6がエンジン5から助力を受けて回転し、かつ前輸出力
軸7が前輪から回転力を受けて回転しているため、走行
中に二輪駆動から四輪駆動に切換えた場合、動力伝達機
構9には後輸出力軸6と前輸出力軸7との両方から回転
力が入力されることになる。またこのような四輪駆動へ
の切換時には、動力伝達機vA9が停止状態から急速に
回転し、同時に大きな動力を伝達する必要があるために
、各クラッチの過渡状態での係合特性が安定せず、しか
もクラッチや動力伝達機構の寿命が低下するおそれがあ
った。
また前述した各クラッチには、走行中での接続が可能で
、かつ自動変速!!桐との連動を可能とするために、油
圧式のクラッチを採用するのが一般的であるが、四輪駆
動とするべく両方のクラッチに同時に油圧をかけた場合
、各クラッチの係合過渡状態での特性が安定しないこと
に加え、油圧の低下やそれに起因するクラッチ接続の緩
慢現象あるいは自動変速機にあっては他クラッチへの悪
影響が生じるなど、制御諸元の最適化を図ることが難し
い問題があった。
この発明は上記の事情に鑑み、二輪駆動時の動力損失を
低減するために動力伝達機構の前後両側にクラッチを介
装した四輪駆動用変速機において、四輪駆動への切換え
の円滑化を図ることのできる制W装置を提供することを
目的とするものである。
問題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、四輪駆動と
するための動力伝達機構の前段側および後段側の両方に
介装したクラッチのうち、いずれか一方のクラッチを接
続した後に他方のクラッチを接続させる遅延手段を設け
たものであり、より詳しくは、変速機構を介してエンジ
ンによって回転駆動される第1出力軸と二輪駆動四輪駆
動切換用の第1のクラッチを介して第1出力軸に断続さ
れる動力伝達機構と二輪駆動四輪駆動用の第2のクラッ
チを介して動力伝達機構に断続される第2出力軸とを備
えた四輪駆動用変速機において、二輪駆動から四輪駆動
への切換時にいずれか一方のクラッチを接続した後に他
方のクラッチを接続させる遅延手段を設けたことを特徴
とする制御装置である。
作    用 この発明が対象とする変速機においては、動力伝達機構
の前後両側に設けであるクラッチを解放することにより
、二輪駆動となるとともに、前輪の回転力がいずれか一
方のクラッチによって遮断されるため、二輪駆動時には
助力伝達機構は停止している。二輪駆動から四輪駆動へ
切換える場合、各クラッチを接続して第2出力軸に動力
を伝えるが、四輪駆動への切換え操作を行なうと、遅延
手段を設けであるために、まず一方のクラッチが接続状
態になって動力伝達Illがいずれか一方の回転軸と一
体となって回転する。しかる後他方のクラッチが接続状
態に切換って第2出力軸&−助力が伝達される。すなわ
ち助力伝達機構は停止状態から所定の回転数にまで回転
させられ、しかるI動力を伝達することになり、したが
って各クラッチが動力伝達ai横の同期回転とトルク伝
達とを別に行なうことになり、その結果、各々の保合過
渡特性が安定し、また各クラッチや動力伝達!横の耐久
性が向上する。
実施例 以下、この発明の詳細な説明する。
先ず、この発明の対象とする変速機を原理的に示せば第
1図の通りである。第1図において鎖線で囲んだ全体が
自動変速!1!20であって、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がトルクコンバータ2
2を介してエンジン23に連結されるとともに、その主
変速IIw521の後段側に、例えば高速駆動Hおよび
減速駆動[の切換えを行なう副変速機部24が配置され
、その副変速11WA24の出力軸が後輸出力軸25と
なっている。また前輸出力軸(バー・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を介して断続自在に連
結されている。すなわち後輸出力軸25にはドライブシ
ャフト28が同軸心上に配置され、これら後輸出力軸2
5とドライブシャフト28との圓には、二輪駆動四輪駆
動切換用の第1のクラッチ29が介装されている。また
前輸出力軸26にはトリアンシャフト30が同軸心上に
配置され、これら前輸出力軸26とドリブンシャフト3
0との間に二輪駆動四輪駆動切換用の第2のクラッチ3
1が介装されている。そしてドライブシャフト28とド
リブンシャフト30とが各々に取付けたスプロケット3
2.33およびこれらに巻掛けたチェーン34によって
連結されている。
上記の変速機を更に具体的に説明すると、第2図は上記
の変速機の主要部を示す断面図であって、第1図に示す
部材、部分と対応する部材、部分には第1図と同一の符
号を付しである。第2図に示111変11HII24は
、i2!61111[tll135オヨヒクラッチ36
ならびにブレーキ37によって高速駆動Hおよび減速駆
iQLの切換えを行なう構成であって、主変速機部21
の出力軸である駆動軸38に太j!歯車39が固定され
るとともに、太m歯車39は前記クラッチ36のハブ4
0に一体的に連結されている。また前記遊星歯車B!構
35のキャリヤー41が、一方で後輸出力軸25に一体
的に連結され、他方で前記クラッチ36のクラッチドラ
ム42に一体化されている。さらにブレーキ37はリン
グギヤ43の外周側にありて、リングギヤ43を固定し
、あるいはその固定を解除するようになっている。した
がって副変速機部24はクラッチ36を接続するととも
にブレーキ37によるリングギヤ43の固定を解除し、
あるいはクラッチ36を遮断するとともにブレーキ37
によってリングギヤ43を固定することにより、後輸出
力軸25の回転を高速駆動81減速駆動りに切換えるよ
う構成されている。
上記の副変速機部24を収容しているトランスミッショ
ンケース44の端部(II載状態での後端部)にチェー
ン室ケース45が取付けられている。
チェーン室ケース45は、第2図に示すように後輸出力
軸25の半径方向へ突出した中空部分を有する形状であ
って、フロントケース46とリヤケース47とにほぼ中
央部で2分割される構成とされ、フロントケース46と
トランスミッションケース44との間の空室に二輪駆動
四輪駆動切換用の第1のクラッチ29が収容されており
、またフロントケース46とりャケース47とによって
形成される空室にチェーン34およびこれを巻掛けたス
プロケット32.33が配置されている。前記リヤケー
ス47のうち後輸出力軸25の軸線方向での端部にリヤ
ハウジング48が取付けられ、ここに更に空室が形成さ
れている。後輸出力軸25はチェーン室ケース45およ
びこれに取付けたリヤハウジング48を貫通してリヤハ
ウジング48側に突出しており、その突出端にコンパニ
オン7ランジ49が取付けられるとともに、リヤハウジ
ング48内に設けた軸受5oによってその突出端側の部
分を支持されている。後輸出力軸25の中間部には、動
力伝速81m27の一部をなすドライブシャフト28が
同軸心上に嵌め合わされており、そのドライブシャフト
28は前記フロントケース46およびリヤケース47の
それぞれの内部に設けた軸受51.52によって両端部
を回転自在に支持され、かつ前記第1クラツチ29のハ
ブ53に一体化されている。また第1のクラッチ29の
クラッチドラム54は後輸出力軸25にスプラインおよ
びスナップリングを介して嵌合・固定されている。第1
のクラッチ29は従来と同様に油圧式クラッチであって
、ピストンの背面側に油圧を加えることにより**板と
クラッチプレートとを圧接させて後輸出力軸25とドラ
イブシャフト28とを接続し、また油圧を抜いてリター
ンスプリングによりピストンを@帰させることにより摩
擦板とクラッチプレートとの圧接を解いて後輸出力軸2
5とドライブシャフト28とを遮断する構成である。
さらに前記ドライブシャフト28の中間部外周には、前
記フロントケース46とリヤケース47とによって形成
される中空部内に位置するスプロケット32が、スプラ
インおよびスナップリングによって嵌合・固定されてい
る。そのスプロケット310前後両側のボス部の外周に
は、オイルシール55が介在され、そのオイルシール5
5によってチェーン室56と他の空室とが隔絶されてい
る。
なお、前記リヤハウジング48の内部には、後輸出力軸
25の回転数を検出するスピードセンサー57が配置さ
れている。
チェーン室ケース45は前述したように後輸出力軸25
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46の突出部分には、前輸出力軸26
の軸線方向へ幾分窪んだ円筒状の隔壁部58が一体的に
形成されており、その隔壁部58によって区画される円
筒状部分の前端側(II載状態での前端側)の間口部に
、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59が、キー溝60によって回り止めし、かつスナ
ップリング61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59
と隔壁部58との間にクラッチ室62が形成されている
。さらにフロントケース46のうちクラッチサポート5
9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63が取付けられている。他方、前記リヤケー
ス47の突出部分における後端all(車載状態での後
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64が取付けられて
いる。
そして前輸出力軸26は前記隔壁部58およびクラッチ
サポート59ならびにフロントハウジング63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64の内部
に設けた軸受65によって支持されるとともに、前端部
がフロントハウジング63の内部に設けた軸受66によ
って支持されている。なお、前端側の軸受66はスナッ
プリング67によって軸線方向に対して固定されるとと
もに、L字断面でかつ全体として環状をなすオイルデフ
レクタ68が、その軸受66よりもフロントハウジング
63の内側に配置され、−受66に対するrA滑油を常
時オイルデフレクタ68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63か
らの突出端部に、コンパニオン7ランジ69が嵌め込ま
れ、そのコンパニオン7ランジ69は前輸出力軸26の
先端ねじ部70にスペーサ71を介してナット72をね
じ込むことにより固定されている。ざらに潤滑油の漏洩
を防ぐために、コンパニオン7ランジ69のボス部とフ
ロントハウジング63との間にオイルシール73が介装
され、かつ前輸出力軸26の外周面とコンパニオン7ラ
ンジ69の内周面との間に0リング74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Wi端部側の部分に、動力伝!III構27の一
部をなすドリブンシャフト30が同軸心上に、かつ相対
回転可能に嵌め合わされておら、そのドリブンシャフト
30は、前記フロントケース46における隔壁部58の
内周側にスナップリング75によって固定した軸受76
とりャケース47の内周部に設けた軸受77とによって
回転自在に支持されている。
ドリブンシャフト30のうちこれらの軸受76゜77の
間には、前述したスプロケット32に対応するスプロケ
ット33が、スプラインおよびスナップリング78によ
って嵌合・固定されており、これらのスプロケット32
.33にチェーン34が巻掛けられている。ドリブンシ
ャフト3011のスプロケット33における前後両側の
ボス部外周面と前記隔壁部58およびリヤケース47と
の間にオイルシール79が介装されており、そのオイル
シール79によってチェーン室56とクラッチ室62お
よびリヤハウジング64内の空室とが隔絶されている。
またチェーン156は、チェーン34と平行になるよう
一端部を前記wAW部58にポルト80で固定しかつ他
端部をフロントケース46の他の内面に密着・固定した
仕切板81によってチェーン室ケース45内で隔絶され
ている。
したがってチェーン室56は前記各オイルシール55.
79および仕切板81によって他の空室あるいは中空部
から独立しており、チェーン34およびスプロケット3
2.33の潤滑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56へのmW4油の供給
は、リヤケース47に取付けたプラグ82を外して行な
うようになっている。
動力伝達機構27を構成するチェーン34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62には
、前輸出力軸26とドリブンシャフト30とを断続する
12のクラッチ31が収容されている。その第2のクラ
ッチ31は油圧式の湿式多板クラッチであって、クラッ
チハブ83が前記ドリブンシャフト30に一体化される
とともに、クラッチドラム84が前記クラッチサポート
59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85によ
りて嵌合・固定されている。クラッチドラム84の内部
には、内外周の両側なOリングでシールしたピストン8
6が、クラッチプレート87および摩擦板88に向けて
前後動するよう配置されており、そのピストン86の背
面側にオイルチャンバー89が形成されるとともに、前
面側にリテーナ90で保持したリターンスプリング91
が配置されている。またクラッチドラム84の外周面に
パーキングギヤ92が形成されており、これに係合する
パーキングロックポール93が、チェーン室ケース45
内に前記仕切板81を設けることによって区画形成され
た空室94に、前記隔壁部58の後孔95を通ってクラ
ッチ室62に向けて進退するよう配[されている。その
パーキングロックポール93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3%!するよう構成されている。
したがうてパーキングロックポール93をパーキングギ
ヤ92に係合させれば。
前輸出力軸26と一体のクラッチドラム84の回転が阻
止され、またパーキングロックポール93が後輪側のパ
ーキング装置と連動するから、四輪の全部が同時にロッ
クされる。
なおここで第2のクラッチ31を動作させるための油圧
の供給M路(ついて説明すると、前記副変速機部24も
しくは主変速機部21に付設した油圧制御6196に連
通する油圧路97が前記フロントケース46の内部を貫
通して形成され、その油圧路97はフロントケース46
のうちクラッチサポート59の外FM面に密着する内周
面に閲口L、tおり、またクラッチサポート59には、
前記油圧路97に連通する油圧路98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59の内周面には、その油圧路98の
関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99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59のボス部にはその凹部から外
周面に到る油圧路100が形成されている。その油圧路
100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84のうちクラッチサポート59のボス部
に密着嵌合している部分には、前記環状溝からオイルチ
ャンバー89に連通ずる油圧路101が形成されている
。なお、フロントケース46とクラッチサポート59と
の接触面およびクラッチサポート59とクラッチドラム
84との接触面には、油圧の漏洩を防ぐために、油圧路
97.98゜101の開口端を挾んでシールリング10
2がそれぞれ介在されている。したがって第2のクラッ
チ31は、油圧鱈御装置96における制御弁(図示せず
)が動作することにより、各油圧路97゜98.100
,101を経てオイルチャンバー89に油圧が供給され
てピストン86が前進し、それに伴ってクラッチプレー
ト87と摩擦板88とが圧接して前輸出力軸26とドリ
ブンシャフト30とを接続し、また制御弁が逆動作する
ことにより、油圧がオイルチャンバー89から扱けてピ
ストン86がリターンスプリング91によって後退し、
それに伴ってクラッチプレート87と摩擦板88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30
との接続が断たれるように構成されている。
また前記フロントケース46の内部には、前記油圧路9
7と同様に潤滑油路103が形成されており、そのm?
lI油路103は一方で副変速機部24のI?l11油
供給部(図示せず)に連通し、他方でフロントケース4
6のうちクラッチサポート59の外周面に密着する内周
面に開口しており、クラッチサポート59にはフロント
ケース46における潤滑油路103に連通する潤滑油路
104が、前記油圧路98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。その潤滑油路
104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99にはその環状溝に開口する小孔が厚さ方向
に貫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潤滑穴105
が形成されており、その潤滑穴105とブツシュ99に
おける小孔とを連通させる!!l?lI油路106が前
輸出力軸26に形成されている。さらに前輸出力軸26
には、前記潤滑穴105を基幹路とし、そこから必要箇
所に潤滑油を供給するための複数のn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59とフロントケース46との密着面のうち′mW
I油路103.104の開口端を挾んだ両側に、潤滑油
の漏洩を防止するためのオイルシール107が介装され
ている。また、前記クラッチ室62にも潤滑油が供給さ
れるが、前記仕切板81によって区画形成された空室9
4とクラブチ室62とを隔てる隔壁部58には、パーキ
ングロックポール93を挿入するための抜孔95が形成
されているので、その抜孔95がら空ヱ94へ飛び出し
た潤滑油をクラッチ室62に戻すための他の抜孔108
が隔壁1!$58に形成されている。
ところで、フロントケース46に取付けたフロントハウ
ジング63の内部には、スピードメータドリブンギヤ1
09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109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
110に噛み合っており、これらのギヤ109.110
を介して前輸出力軸26の回転数を検出し、ひいては前
輪のフリーホイールハブのロック状態あるいはフリー状
態を検出するように構成されている。
またスプロケット33を取付けた前記ドリブンシャフト
30の後端部は、前記リヤケース47の後端部に取付け
たリヤハウジング64の内部にまで延びており、そのド
リブンシャフト30の後端部には、磁石を取付けたロー
タ111がスナップリング112によって固定されてお
り、また0 −タ111の磁石に感応して信号を出力す
るスピードセンサー113が、リヤハウジング64に取
付けられている。これらのロータ111およびスピード
センサー113は、実質上動力伝達機構27の回転数を
検出する回転検出器となっている。
上記の変速機は、副変速機?!$24を備えていること
により、高速二輪駆動H2および高速四輪駆動H4なら
びに減速四輪駆動し4の三m様に切換えることができ、
このような切換IJ IIIを行なうための油圧回路を
第3図に示す。第3図において、変速手段であるトラン
スファマニュアル弁120は、運転席に設けたシフトレ
バ−(図示せず)に連結されたスプール121を有し、
高速二輪駆動H2を選択した場合には、主油圧鯖御@1
196から油路130を介して送られるライン圧を油路
131に供給し、また高速四輪駆動H4を選択した場合
には、ライン圧を油路131と油路132とに供給し、
さらに減速四輪駆動し4を選択した場合には、ライン圧
を油路132にのみ供給するよう構成されている。四輪
駆動を選択することによりライン圧が供給される油路1
32は、タイミング弁140のインレットボート141
に接続される一方、前記二輪駆動四輪駆動切換用の第2
のクラッチ31にチェック押付im!11m弁151を
介して接続されている。タイミング弁140は、スプー
ル143の一端側にスプリング144を配置し、かつ他
111に油室145を設けた構成であって、アウトレッ
トボート142が二輪駆動四輪駆動切換用の第1のクラ
ッチ29に、チェック弁付waists弁152を介し
て接続されている。そしてタイミング弁140はスプ゛
−ル143をスプリング144によって押すことにより
、インレットボート141が関しるとともに、アウトレ
ットポート142がドレインボート146に連通して第
1のクラッチ29に対する油圧が排圧され、また油室1
45にライン圧を加えることにより、スプール143が
スプリング144を圧縮して一端側にg動じ、その結果
、インレットボート141とアウトレットポート142
とが連通して第1のクラッチ29に油圧を加えるよう構
l!iされている。
前記油室145に対する油路の途中に電磁弁161が介
装されており、コイルに通電して励磁することにより油
室145に対する油路を閉じ、また81磁することによ
り油室145に対する油路133を開くよう構成されて
いる。この電磁弁161は図示しないコンピュータによ
ってオン・オフが刈面されるものであって、高速二輪F
![!aH2から四輪u!llH4(またはL4)にシ
フトレバ−貴操作することによってコンピュータに信号
が入力され、予め設定した遅延FR間Tの経過後にコン
ピュータが出力する信号によってrF11!弁161弁
才61なるよう構成されている。すなわち″N磁弁16
1がオフとなって油路133を1き、それに伴って油室
145にライン圧が供給されてスプール143が押し上
げられることにより、インレットボート141とアウト
レットポート142とが遠通し、Mlのクラッチ29に
ライン圧が加えられるのであって、第1のクラッチ29
へのライン圧の供給は、第2のクラッチ31よりも遅れ
、しだがってタイミング弁140および電磁弁161が
遅延手段となっている。
前記トランスファマニュアル弁120かラノ油路131
が、オイルストレーナ171を介してリレー弁180に
接続されている。リレー弁180はスプール181とス
プール181をスプリング182に抗して押し戻すプラ
ンジャ183とを有しており、図示の状態におけるプラ
ンジャ183の下側に、オイルストレーナ172および
電磁弁162を経た油路134を介してライン圧を加え
ることにより、プランジャ183がスプール181を押
し上げてインレットボート184とアウトレットポート
185とが連通し、かつアウトレットポート185がス
プール181の下側の油室186に連通してフィードバ
ック圧を加え、その結果、スプール181がスプリング
182に抗して上端に保持され、電磁弁162によりて
排圧した場合には、プランジャ183のみが下降するよ
うになっている。またトランスファマニュアル弁120
を切換えて油路131からのライン圧を排圧することに
よりスプール181がスプリング182によって押し下
げられ、その結果、インレットポート184が閉じ、か
つアウトレットポート185がドレインボート187に
連通ずるよう構成されている。
リレー弁180のアウトレットポート185が、副変速
機部24におけるクラッチ36およびブレーキ37の係
合を切換えるためのインヒビタ弁190のうち、プラン
ジャ191の下側の油室に、接続されている。インヒビ
タ弁190は、スプリング192によって押し戻される
スプール193をプランジ!191の上側に配置し、ブ
ンランジャ191の下側にリレー弁180からライン圧
を加えてプランジャ191によってスプール193を押
し上げ、またリレー弁180からのライン圧を排圧した
場合には、プランジャ191の上側に油路134を経て
加えられるライン圧によってプランジャ191が不時し
、その結果、スプール193がスプリング192によっ
て押し下げられるようになっている。そしてインヒビタ
弁190は、スプール193が下方にある状態では、ス
プール193の上側の油室と1磁弁162を経た油路1
34とを連通させ、またライン圧用油路130とブレー
キ37に接続した減速用油路135とを連通させ、さら
にドレインボート194と直結用油路136とを連通さ
せ、これに対しスプール193が上方にある状態では、
スプール193の上端側の油室から油圧を抜くために1
、ここをドレインボートに連通させ、またブレーキ37
から排圧するために減速用油路135とドレインボート
194とを連通させ、さらに直結用油路136とライン
圧用油路130とを連通させるよう構成されている。
またオイルストーナ172の後段側に設けた電磁弁16
2は、変速領域に関連した油圧を油路134に発生させ
るためのものであって、車両の走行条件が高速段(H2
、84)から低速段(L4)への変速領域内のときオン
となりて、油路134からライン圧を排圧させ、また低
速段(L4)から高速段(H2、H4)への変速領域内
のときはオフとなって油路134にライン圧を発生させ
るようになっている。
なお、第1図中筒号200はアキュムレータ制御弁、2
10はシフトタイミング弁、220はオリフィス制御弁
、230および240はアキュムレータを、それぞれ示
す。
つぎに上述した装置の作用について説明する。
シフトレバ−によって高速二輪駆動H2を選択すると、
トランスファマニュアル弁120のスプール121が第
3図の左端まで移動し、それに伴いライン圧を供給する
油路130が油路131に連通する一方、油路132が
ドレインボートに連通して排圧される。したがって油路
132に連通している二輪駆動四輪駆動切換用の各クラ
ッチ29゜31にライン圧がかからないために、これら
のクラッチ29.31が解放し、その結果、動力伝達機
構27が後輸出力軸25および前輸出力軸26の両者に
対して遮断されて動力が前輸出力軸26に伝わらないた
めに二輪駆動となり、また走行中であっても動力伝達機
構27は停止している。なおその場合、第4図のフロー
チャートに示スヨウ1、シフトレバ−を高速二輪駆動H
2に設定しであることにより、H4フラッグがロー(L
o育)となるために、遅延手段を構成している電磁弁1
61がコンピュータからの信号でオン(ON)となって
おり、したがってタイミング弁140の油室145に連
通する油路133が閉じられるために、タイミング弁1
40のスプール143がスプリング144によって押し
下げられ、その結果、インレットポート141が閉じら
れるとともに、アウトレットポート142がドレインボ
ート146に連通している。
他方、油路131を介してリレー弁180のインレット
ポート184にライン圧が供給されるが、電磁弁162
がオフとなプて油路134からライン圧が加わることに
よりプランジャ183がスプール181を押し上げてい
れば、インレットポー  −ト184とアウトレットポ
ート185とが連通するため、スプール181の下側に
ライン圧がフィードバック圧として加えられてスプール
181が上方位置に保持され、かつインヒビタ弁190
におけるプランジャ191の下側にライン圧が加えられ
る。したがってインヒビタ弁190においては、プラン
ジャ191がスプール193を押し上げることにより、
ライン圧を供給する油路130が直結用油路136に連
通し、その結果、ライン圧がアキュムレータ制御弁20
0を経て副変速機81S24のクラッチ36に加えられ
、クラッチ36が接続(係合)状態となる。すなわち副
変速機部24に対する入力軸である駆動軸38と後輸出
り軸25とが、遊星歯車機構35のキャリヤー41を介
して直結される。これと同時に、インヒビタ弁190に
おいては、スプール193が押し上げられていることに
より、減速用油路135がドレインポートに連通し、そ
の結果、ブレーキ37が排圧されてブレーキ37が解放
状態となる。
またシフトレバ−によって高速四輪駆動H4を選択する
と、トランスファマニュアル弁120のスプール121
が第3図の位置に設定され、ライン圧を供給する油路1
30が油路131および油路132の両方に連通する。
その結果、油路132を介して二輪駆動四輪駆動切換用
の第2のクラッチ31にライン圧が供給されるため、そ
の第2のクラッチ31は直ちに接続状態に切換ねり、前
輸出力軸26と動力伝達機構27とが接続されるまたシ
フトレバ−の切換えに伴ってH4フラッグがハイ(Hi
ah)に切換ねるが、予め設定した遅延FR圓丁が経過
するまでは、電磁弁161がオンに保持され、そのため
に油路133が閏じられてタイミング弁140の油室1
45にライン圧が供給されないから、スプール143が
スプリング144によって押し下げられてインレットポ
ート141が閉じられたままとなり、二輪駆動四輪駆動
切換用の第1のクラッチ29にはライン圧が供給されな
い。したがってシフトレバ−を切換えた直後は、第2の
クラッチ31にのみ油圧が加えられるから、走行中に高
速二輪層11H2から高速四輪駆動H4への切換えを行
なえば、先ず助力伝達機構27が前輪からの回転力を受
けて回転し始める。
シフトレバ−の切換え後、遅延時1!ITが経過すると
、コンピュータからの信号により電磁弁161がオフ(
OFF)となり、それに伴って油路133が開かれてタ
イミング弁140の油室145にライン圧が供給される
ため、スプール143がスプリング144に抗して押し
上げられ、その結果、インレットポート141とアウト
レットポート142とが連通し、第1のクラッチ29に
ライン圧が供給されて接続状態に切換ねる。すなわち第
1のクラッチ29は、第2のクラッチ31が接続状態に
切換ねった後、所定の遅延時WJTが経過して接続状態
に切換ねり、そのために動力伝達機構27は前輸出力軸
26と一体となって回転するようになった後、後輸出力
軸25側から動力が伝達されることになる。以上述べた
シフトレバ−1電磁弁161、第1および第2のクラッ
チ29.31のそれぞれの切換わりのタイミングを第5
図のタイムチャートに示しである。したがって動力伝達
機27の回転と動力の伝達とを別に行なうために、両方
のクラッチ29.31が共に保合過渡状態にあるときに
回転および動力の伝達を行なうことが防止される。
なお、シフトレバ−を高速二輪駆動H2から高速四輪駆
動H4へ切換えた場合、トランスファマニュアル弁12
0の他方の油路131には、従前と同様に油路130か
らライン圧が供給されるので、a1変速機部24のクラ
ッチ36が接続状態を維持し、かつブレーキ37が解放
状態を維持するので、駆動軸38と後輸出力軸25とが
直結状態に維持される。
さらにシフトレバ−を高速二輪駆動H2から減速四輪駆
動L4に切換えた場合、トランスファマニュアル弁12
0のスプール121が第3図の右端まで移動し、ライン
圧供給用の油路130を油路132にのみ連通させ、油
路131をドレインボートに連通させてこれを排圧する
。この場合においても、第4図のフローチャートに示す
ようにH4フラッグがハイに切換った後、遅延時間Tが
経過するまでは、電磁弁161がオンとなって油路13
3を閉じているから、タイミング弁140が所W1閉状
態となっており、そして遅延時間Tの経過後に電磁弁1
61がオフとなって油路133ヲ開き、それに伴ってタ
イミング弁140が所謂開状態になるので、先ず第2の
クラッチ31が接続状態になった後0、遅延時間Tが経
過することにより第1のクラッチ29が接続状態に切換
わる。
したがって前述した場合と同様に、各クラッチ29.3
1が共に係合過渡状態にあるときに、動力伝達機構27
を介した回転および動力の伝達を同時に行なうことが防
止される。また減速四輪駆動L4に切換えた場合、電磁
弁162がオンとなっていれば、油路134が排圧され
てリレー弁180のプランジャ183が下がり、これに
加えトランスファマニュアル弁120によって油路13
1が排圧されるから、スプール181がスプリング18
2によって押し下げられ、そのためインヒビタ弁190
におけるプランジャ191の下側に油圧がかからなくな
るために、プランジャ191およびスプール193が下
方に位跋することになる。
その結果、直結用油路136がドレインポートに連通さ
れるために、副変速機部24のクラッチ36が排圧され
てクラッチ36が解放され、またライン圧供給用の油路
130が減速用油路135に連通ずるために、ブレーキ
37にライン圧がかかってブレーキ37が係合し、リン
グギヤ43の回転を止める。すなわち駆動軸38と後輸
出力軸25とが、太Famm39およびビニオンならび
にキャリヤー41を介して3!結されるので、駆fIJ
軸38の回転が減速されて後輸出力軸25に伝えられる
なお、高速四輪駆動H4から減速四輪間aL4へ切換え
た場合にも、ライン圧供給用の油路130と油路132
とが連通したままになり、かつ電磁弁161がオフのま
まとなり、これに対し油路131が排圧されるので、前
述したようにn1変速機部24のクラッチ36が解放さ
れるとともに、ブレーキ37が係合し、その結果、駆e
J@3Bの回転が遊星歯車1構35により減速されて後
輸出力N25に伝達される。
しかして上記の装置では、二輪駆動から四輪駆動に切換
える場合、二輪駆動四輪駆動切換用の第1および第2の
クラッチ29.31が、所定の遅延時間Tをもって順次
係合するから、回転の伝達と動力の伝達が別々に行なわ
れ、その結果、各クラッチ29.31の係合過渡特性を
安定化し、またそれに伴ってそのクラッチ29.31や
動力伝達機構27等の耐久性を向上させることができる
ところで前記タイミング弁140および電磁弁161を
主体とした遅延手段は、二輪駆動(H2)から四輪駆動
(H4、L4 )への切換え時に1.第2のクラッチ3
1が完全に係合した後にfJ4iのクラッチ29を係合
させるためのものであるから、予め設定した遅延時1i
Tが経過することによって電磁弁161をオフ動作させ
る構成に代え、第2のクラッチ31を介した動力伝達!
I構27と前輸出力軸26との一体化を検出して電磁弁
161をオフ動作させるよう構成してもよい。すなわら
第2のクラッチ31が完全に係合すれば、動力伝達機構
27が前輸出力軸26と一体となって回転するから、動
力伝達機構27の回転数によってa!2のクラッチ31
の係合状態を知ることができる。
特に第3図に示す変速機にあっては、前輸出力軸26の
n転数を検出するスピードメータドライブギヤ110お
よびスピードメータドリブンギヤ109と、助力伝達機
構27の回転数をドリブンシャフト30を介して検出す
るロータ111およびスピードセンサー113とを設け
であるから、これらを利用して前記電磁弁161をオフ
にするタイミングをll’aすることができる。第6図
はそのようなl11iIllを行なうためのtsm装冨
を示す概略的なブロック図であって、前記スピードセン
サー113によって得られるドリブンシャフト30の回
転数251と、前記スピードメータドリブンギヤ109
を介して得られる前輸出力軸26の回転数252と、副
変速一部24のシフトレバ−の位置センサ253の出力
とを演算11250に入力し、演算器250はシフトレ
バ−を四輪駆動(H4゜L 4)に設定したことを条件
として、入力された各回転1251.252を比較し、
その差がほぼ零になったときに、電磁弁161をオフに
する信号を出力するよう構成されている。そしてこのよ
うな装置による制御のフローチャートを示せば、第7図
の通りであって、シフトレバ−を高速二輪駆動H2に設
定してあれば、H4フラッグがローとなって電磁弁16
1はオン状態に維持され、その結果、タイミング弁14
0は所II閏状態となっている。シフトレバ−を高速二
輪駆動H2から高速四輪!!!勤H4もしくは減速四輪
駆11L4に切換えると、H4フラッグがハイとなり、
演算器250においては、ドリブンシャフト30の回転
数251と前輸出力軸26の回転数252とを比較する
。すなわちシフトレバ−によってトランスファマニュア
ル弁120のスプール121が移動するために、前述し
たように油路132にライン圧が供給され、それに伴っ
て第2のクラッチ31にライン圧がかかるから、第2の
クラッチ31の解放から接続への切換わりによって、前
輸出力軸26の回転がドリブンシャフト30を介して動
力伝達波M27に伝わるが、第2のクラッチ31の保合
過渡状態では、滑りのためにドリブンシャフト30の回
転数が前輸出力軸26の回転に完全には同期していす、
したがって両者の回転数の差が大きい場合には、電磁弁
161はオン状態に維持される。動力伝達機構27およ
びドリブンシャフト30の回転数は次第に増加し、第2
のクラッチ31が完全に係合することにより、ドリブン
シャフト30と前輸出力軸26との回転数が一致すると
、演算器250が信号を出力して電磁弁161をオフ動
作させる。その結果、ライン圧がタイミング弁140の
油室145に加えられてスプール143が押し上げられ
ることにより、タイミング弁140が開き、油路132
から送られるライン圧がそのタイミング弁140を経て
第1のクラッチ29に加えられ、第1のクラッチ29が
接続状態に切換ねる。
上述した切換え過程のタイムチャートを第8図に示す。
しかして上述の装置においても第2のクラッチ31を接
続した後に第1のクラッチ29を接続し、しかもこのよ
うな接続の遅れを、第2のクラッチ31が完全に接続し
たことを検出することによって設定するから、各クラッ
チ29.31の保合過渡特性を安定化することができる
第9図はこの発明の更に他の実施例における油圧回路図
である。すなわち油圧式クラッチの接続は、加えた油圧
が規定の圧力にまで高まることにより達成されるのであ
るから、第9図に示す油圧回路を含む制1IlI装置は
、第2のクラッチ31での油圧が所定の圧力に達するこ
とをもって第1のクラッチ29の接続開始とするよう構
成したものであり、第2のクラッチ31とその前段のチ
ェック押付流量制御弁151との闇に圧力スイッチ26
0が介装されており、その圧力スイッチ260の出力信
号に基づいて遅延手段における電磁弁161をオフ動作
させるよう構成されている。その他の構成は前述した実
施例と同様である。
第9図に示す油圧回路を備えた制御[l装置の制−フロ
ーチャートは第10図に示す通りであって、シフトレバ
−を高速二輪駆動H2に設定してあれば、H4フラッグ
がローとなるために、遅延手段の電磁弁161がオンと
なり、それに伴って油路133が閏じられるため、タイ
ミング弁140が閉状態を維持する。シフトレバ−を高
速二輪駆動H2から四輪駆動(H4またはL4)に切換
えると、H4フラッグがハイに切換ねり、またトランス
ファマニュアル弁120を介して油!!130と油路1
32とが連通するため、第2のクラッチ31にライン圧
が加えられるが、油圧の供給当期は油圧が規定の圧力以
下であるから、圧力スイッチ260がオフとなっている
。それに伴い電磁弁161がオン状態を維持するために
、油路133が閉じられて油室145に油圧がかからず
、そのためにタイミング弁140が閉状態となって第1
のクラッチ29に油圧がかからないので、第1のクラッ
チ29が解放状態のままとなる。第2のクラッチ31に
油圧を加えた場合、ピストンが移動している間は油圧の
上昇が緩慢であるが、クラッチ板が接触した後は、油圧
が急激に上昇し始める。
その結果、圧力スイッチ260に設定した圧力になると
、圧力スイッチ260がオン動作し、それに伴う出力信
号により電磁弁161がオフに切換わり、油路133が
開く。そしてタイミング弁140の油室145にライン
圧が加えられてスプール143が上昇するため、インレ
ットボート141とアウトレットボート142とが連通
し、第1のクラッチ29にライン圧が供給される。すな
わち第2のクラッチ31での油■が所定の圧力まで^ま
つて、第2のクラッチ31が前輸出力軸26と動力伝達
機構27とをほぼ完全に接続し、両者が同期して回転す
るようになった後に、第1のクラッチ29が係合して後
輸出力軸25から動力伝達機構27に動力を伝えるうこ
のような切換え過程のタイムチャートを第11図に示す
上述した装置においては、第11図に示すように、第2
のクラッチ31の油圧がライン圧よりわずか低い時点で
圧力スイッチ260をオン動作させ、それに基づいてタ
イミング弁140を開状態に切換えるべく電磁弁161
をオフにするよう構成したが、第2のクラッチ31は供
給された油圧がライン圧まで高まることにより完全に係
合し、またタイミング弁140の開状態への切換えは油
v145にライン圧を供給することにより行なうのであ
るから、前記圧力スイッチ260を設けた箇所の圧力を
タイミング弁140の油室145に与えることにより、
各クラッチ29.31の接続のタイミングのズレを設定
することが可能である。
第12図はこのような機能を付与した油圧回路を示す図
であり、第2のクラッチ31とその前段に設けたチェッ
ク弁付流優制需弁151との闇で分岐した油路137が
、タイミング弁140の油室145に接続されている。
したがって第12図に示す装置において、高速二輪駆動
H2から四輪駆It(H4またはL4 )に切換えた場
合、油路132から第2のクラッチ31にライン圧が加
えられ、その圧力が前掲の第11図に示すように次第に
高まることにより、第2のクラッチ31が完全に係合す
るが、これと同時に油路137を介してタイミング弁1
40の油路145にライン圧が供給されるから、第2の
クラッチ31が接続状態になるとほぼ同時にスプール1
43が押し上げられてインレットボート141とアウト
レットボート142とが達通し、その結果、第1のクラ
ッチ29に゛ライン圧が供給されるようになる。すなわ
ち、第2のクラッチ31が係合した慢に第1のクラッチ
29が係合するので、先ず動力伝達機el127が前輸
出力軸26に接続されて同期回転した後に、動力伝達機
構27が後輸出力軸25に接続されて動力が伝達される
なお、上述した各実施例では、第2のクラッチ31をつ
ないだ後に第1のクラッチ29をつなぐIf41Rとし
たが、この発明では動力伝′!!8機構の前段側と後段
側とに設けた二輪腓勤四輪駆動切換用のクラッチのうち
のいずれか一方を先に係合し、しかる慢他方のクラッチ
を係合させろ構成であればよく、いずれを先に係合する
かは、特には限定されない。
発明の効果 、以上の説明から明らかなようにこの発明によれば、四
輪駆動とするための動力伝達機構の前段側と後段側とに
設けた二輪駆勅四輪駆e切換用のクラッチのうち一方の
クラッチを係合させた後、使方のクラッチを係合させる
ことができるから、走行中に四輪駆動に切換えた場合、
動力伝達機構は先ず一方の出力軸に接続されて同期回転
し、しかる後に他方の出力軸に接続されて動力の伝達が
行なわれ、その結果、両方のクラッチが同時に保合過渡
状態になることがなく、回転の同期と動力の伝達とを別
に行ない、それに伴って各クラッチの保合過渡特性の安
定化を図ることができ、またこれらのクラッチや動力伝
達機構の耐久性の向上を図ることができる。また、この
発明のIllを用いれば、四輪駆動への切換時に、油圧
の低下が生じないために、他の油圧制御機器への悪影響
が生じず、11101元の適正化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明が対象とする変速機の模式図、第2図
はその主要部の具体例の断面図、第3図はこの発明の一
実施例における油圧回路を示す図、第4図はそのill
 19フO−チャート、第5図は同タイムチャート、第
6図はこの発明のjl!12の実廠例を示すもので、第
3図における遅延手段の電磁弁を制御するための構成を
示すブロック図、第7図はその1鄭フローチャート、第
8図は同タイムチャート、第9図はこの発明の第3の実
施例における油圧回路を示す図、第10図はその611
10フローチヤート、第11図は同タイムチャート、第
12図はこの発明の第3の実施例における油圧回路を示
す図、第13図は従来の一輪駆動用変速機の一例を示す
模式図である。 20・・・自動変速機、 24・・・副変速Il!部、
 2°5・・・後輸出力軸、 26・・・前輸出力軸、
 27・・・動力伝達機構、 29.31・・・二輪駆
動四輪駆動切換用クラッチ、 32.33−・・スプロ
ケット、34・・・チェーン、 120・・・トランス
ファマニュアル弁、 140・・・タイミング弁、 1
61・・・電磁弁、 250・・・演算器、 260・
・・圧力スイッチ、 137・・・油路、 T−・・遅
延時間。 出量人  トヨタ自動車株式会社 代理人  弁理± 11)武 久 (番まか1名) 第4図 一−T−一  吟蘭 第6図 第7図 第8図゛ 第10図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 変速機構を介してエンジンによつて回転駆動される第1
    出力軸と、二輪駆動四輪駆動切換用の第1のクラッチを
    介して前記第1出力軸に対して断続される動力伝達機構
    と、二輪駆動四輪駆動切換用の第2のクラッチを介して
    前記動力伝達機構に対して断続される第2出力軸を備え
    た四輪駆動用変速機において、 二輪駆動から四輪駆動への切換時に前記第1のクラッチ
    および第2のクラッチのうちのいずれか一方のクラッチ
    を接続した後に他方のクラッチを接続させる遅延手段を
    有していることを特徴とする四輪駆動用変速機における
    制御装置。
JP14605985A 1985-06-05 1985-07-03 四輪駆動用変速機における制御装置 Pending JPS626834A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14605985A JPS626834A (ja) 1985-07-03 1985-07-03 四輪駆動用変速機における制御装置
US06/868,053 US4771852A (en) 1985-06-05 1986-05-29 Four wheel drive vehicle transfer and control apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14605985A JPS626834A (ja) 1985-07-03 1985-07-03 四輪駆動用変速機における制御装置

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JP2007504038A (ja) * 2003-09-05 2007-03-01 ゲー カー エヌ ドライブライン インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 多板クラッチを備えたコンパクトな駆動装置

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