JPS6313823A - 四輪駆動装置 - 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 この発明はビスカスカップリングを含むトランスファを
有する四輪駆動装置に関するものである。

従来の技術 本出願人は、この種の四輪駆動装置を特開昭６０−２３
６８３９号で既に提案した。その装置の概略を説明する
と、変速機からの駆動力を第１の差動機構の入力部材す
なわらセンターデファレンシャルのケースに伝達し、そ
のセンターデファレンシャルの一方のサイドギヤを例え
ば前輪用デフアレンシヤルのケースに連結するとともに
他方のサイドギヤをシャフトおよび歯車を介して後輸出
力軸に連結し、さらにセンターデファレンシャルのケー
スと前記他方のサイドギヤとをビスカスカップリングで
連結した構成である。ビスカスカップリングは、シリコ
ンオイルなどの流体の剪断抵抗によって第１プレートと
第２プレートとの間で駆動力の伝達を行なうものであり
、したがって前記センターデファレンシャルにおけるケ
ースと前記他方のサイドギヤとに回転数の差が無ければ
特に作用することはないが、これらの回転数の差がある
程度大きくなると、すなわらセンターデファレンシャル
が差動作用をすると、第１プレートと第２プレートとの
間で駆動力の伝達が生じ、これがセンターデファレンシ
ャルの差動制限作用をなす。すなわち前車輪と後車輪と
の回転数の差をある程度許容することができるので、タ
イトコーナブレーキング現象を防止することができると
ともに、前後いずれか一方の車輪が空転した場合であっ
ても他方の車輪に充分な駆動力を与え、踏破性能を高め
ることができる。

発明が解決しようとする問題点 上記の従来の装置では、センターデファレンシャルの差
動作用を制限して前後両車輪に充分な駆動力を伝達する
ことができるが、四輪駆動車では前後両方の車軸にデフ
ァレンシャルを介装しているため、前車輪における一方
の車輪と後車輪における一方の車輪とが共に脱輪などに
より空転した場合には、前後両方の車輪に駆動力が伝達
されるものの、その駆動力が車輪の空転として費やされ
てしまう。すなわち上述した従来の装置におけるビスカ
スカップリングはセンターデファレンシャルに対する差
動制限装置として作用するものの、前車輪および後車輪
に対するデファレンシャルの差動制限装置がないために
、前後両輪が片輪づつ空転した場合には、四輪駆動とい
えども走行できなくなる問題がめった。

このような不都合を解消するために、前後両巾輸に対す
る各デファレンシャルに差動制限装置を付設することが
考えられるが、そのようにした場合には、構成が複雑化
するのみならず、車体重量が増大してしまう問題が生じ
る。

この発明は上記の事情を背景としてなされたもので、血
中な構成で多様な駆動状態を選ぶことができ、したがっ
て高速走行や悪路走行など状況に応じた走行性を得るこ
とのできる四輪駆動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、前輪側もし
くは後輪側の左右の車軸のそれぞれに出力部材を連結し
て各車軸に差動を与える差動ｖ１構と、その差動機構の
入力部材に第１回転部材が連結一体化されるとともにそ
の第１回転部材と第２回転部材との間で流体の粘性によ
って駆動力の伝達を行なうビスカスカップリングとを備
えた四輪駆動装置において、前記入力部材あるいはこれ
と一体化された前記第１回転部材に第１クラッチを介し
て伝動部材を連結し、その伝動部材を第２クラッチを介
して前記第２回転部材に連結し、さらに第２回転部材と
前記差動機構の一方の出力部材との間に第３クラッチを
設けたことを特徴とするものでおる。

この発明の装置では、伝動部材を変速機からの入力のた
めの手段とし、おるいはフロントアクスルもしくはリヤ
アクスルに対する出力のための手段とすることができる
が、いずれの場合であっても、第１ないし第３のクラッ
チの係合・解放の状態により、差動機構およびビスカス
カップリングならびに伝動部材の三者の連結関係が変化
し、各種の駆動状態に設定される。すなわち第１クラッ
チを接続すれば、差動機構の入力部材と伝動部材とが一
体化するから、入力部材の回転を伝動部材を介して前輪
側もしくは後輪側の車軸に伝達して四輪駆動となり、も
しくは入力部材からその差動機構を介して前輪側もしく
は後輪側の車軸に駆動力が伝達されて四輪駆動となる。

また第２クラッチのみを接続すれば、伝動部材がビスカ
スカップリングの第２回転部材と一体化するから、差動
機構に対する入力が他方でビスカスカップリングを介し
て前輪側もしくは後輪側に伝達され、あるいはビスカス
カップリングを介して差動機構に入力され、したがって
前後両車輪の差動を一定範囲内で許容し、それ以上の差
動を制限し１こ所謂自動四輪駆動となる。さらに第３ク
ラッチのみを接続する場合を含めて第１および第２クラ
ッチを解放した場合には、伝動部材が差動機構およびビ
スカスカップリングに対して遮断されるので、二輪駆動
となる。そして第１クラッチと第３クラッチとの両方を
接続すれば、四輪駆動状態において差動機構の入力部材
と一方の出力部材とがビスカスカップリングを介して連
結されることになるから、差動機溝の作用が制限され、
したがって前輪側もしくは後輪側の左右両車幅にほぼ同
等に駆動力が伝達される。

実施例 つぎにこの発明の実施例について説明する。

第１図はこの発明の四輪駆動装置を横置きエンジン搭載
車に適用した例を示す模式図であって、ここに示す構成
は、エンジン１の駆動力を変速機２から前後いずれかの
デファレンシャル（以下、仮に前輪用デファレンシャル
とする）３に伝達し、さらにトランスファ４を介して他
方のデフアレンシヤル（以下、仮に後車輪用デファレン
シャルとする）５に伝達するものである。すなわち前輪
用デファレンシャル３の入力部材であるケース６には、
変速機２の出力ギヤ７に噛み合ったリングギ８が取付け
られており、この前輪用デファレンシャル３の各サイド
ギヤ９，１０がフロントアクスル１１．１２に接続され
ている。

トランスファ４はビスカスカップリング１３と、伝動部
材１４と、第１ないし第３のクラッチＣＩ　。

Ｃ２、Ｃ３とを主体にして構成されており、これらのう
ちビスカスカップリング１３は、第１回転部材としての
円筒状のケース１５に取付けた多数枚のプレート１６と
、第２回転部材としてのハブ１７に前記プレート１６を
挟んで互いに対向するよう取付けた多数枚のプレート１
８と、ケース１５の内部に充填したシリコンオイルなど
の粘性流体とからなるもので必って、その流体の剪断抵
抗により各プレート１６．１８の間でトルクの伝達を行
なうものである。このビスカスカップリング１３におけ
るケース１５が前記前輪用デファレンシャル３のケース
６と連結一体化されている。

伝動部材１４は後輸出力軸１９に１対の歯車２０を介し
て駆動力を伝達するためのものであって、前記ビスカス
カップリング１３と同軸上に設けられており、この伝動
部材１４と前記前輪用デファレンシャル３のケース６も
しくはビスカスカップリング１３のケース１５との間に
は、両者を接続・遮断する第１クラッチＣ１が設けられ
ている。

また伝動部材１４とビスカスカップリング１３のハブ１
７との間にこれらを接続・遮断する第２クラッチＣ２が
設けられている。さらにトランスファ４の構成部材であ
る第３クラッチＣ３は、ビスカスカップリング１３のハ
ブ１７と前輪用デファレンシャル３の一方のナイドギヤ
１０とを接続・遮断するよう構成されている。

そして前記後輸出力軸１９が後輪用デフアレンシヤル５
にプロペラシャフト２１を介して連結されている。

つぎに上記の装置の作用について説明する。

上記の装置は第１ないし第３のクラッチＣ１゜Ｃ２、Ｃ
３の係合・解放状態に応じて駆動力の伝達経過が変わり
、各種の駆動状態に設定され、各クラッチＣＩ　、Ｃ２
、Ｃ３の係合・解放状態と駆動状態との関係を表にすれ
ば、第１表の通りでおる。なお＠１表中Ｏ印が係合を示
し、また（○）は係合・解放のいずれでも良い場合を示
し、さらに無印は解放を示す。

第１表 以下、各モードについて説明する。

（モード■） 第２クラッチＣ２のみを係合させた状態である。

したがってこの場合はビスカスカップリング１３のハブ
１７と伝動部材１４とが連結一体化されるから、変速機
２から前輪用デファレンシャル３のケース６に伝達され
た駆動力は、その各サイドギヤ９．１０を介してフロン
トアクスル１１．１２に伝えられる一方、ビスカスカッ
プリング１３を介して伝動部材１４に伝えられ、さらに
後輸出力軸１９およびプロペラシャフト２１を経て後輪
用デファレンシャル５に伝達される。すなわち後輸出力
軸１９に対してはビスカスカップリング１３を介して駆
動力が伝達されるから、前車輪２２と後車輪２３とは一
定の範囲に限って差動が許容され、したがってタイトコ
ーナブレーキング現象が防止されるとともに、一方の車
輪が空転して他方の車輪に駆動力が伝達されなくなる事
態を防止することができ、所謂自動四輪駆動（自動４Ｗ
Ｄ）となる。

（モード■〕 第１クラッチＣ１のみを係合させた状態もしくは第１お
よび第２クラッチＣＩ　、Ｃ２を係合させた状態である
。したがってこの場合は、変速機２から駆動力を伝達さ
れる前輪用デファレンシャル３のケース６と伝動部材１
４とが連結一体化されるから、前車輪２２と後車輪２３
との両方に駆動力が伝達され、四輪駆動（４ＷＤ＞とな
る。この場合は前記ケース６と伝動部材１４とが機械的
に直結されるから、前車輪２２と後車輪２３とへの駆動
ツノの分配率はそれぞれ５０％に固定されて差動は生じ
ず、その結果、タイトコーナーブレーキング現象が生じ
るものの、踏破性能が高くなる。

したがって第１クラッチＣ１のみを係合・解放させる場
合には、第１クラッチＣ１はパートタイム四輪駆動装置
における二輪駆動−四輪駆動切換え用のクラッチと同様
に機能する。

〔モード■〕

第１クラッチＣ１と第３クラッチＣ３とを係合し、かつ
第２クラッチＣ２を解放させた状態である。この場合は
、第１クラッチＣ１が係合していることにより、四輪駆
動（４ＷＤ＞となり、これに加え第３クラッチＣ３が係
合していることにより前輪用デファレンシャル３のケー
ス６と一方のサイドギヤ１０とが、ビスカスカップリン
グ１３を介して連結され、その結果、前輪用デファレン
シャル３の差動作用が制限される。すなわちビスカスカ
ップリング１３が前輪用デファレンシャル３の差動制限
装置として作用し、したがって左右の前輪には必ず駆動
力が伝達されるので、前後の一車輪づつが脱輪などによ
り空転しても車両を走行させてそのような状況から脱出
することができる。

〔モードＩＶ　） 第１ないし第３クラッチＣＩ　、Ｃ２、Ｃ３の全てを係
合させた状態である。この場合は、変速機２から駆動力
を伝達される前輪用デファレンシャル３のケース６と伝
動部材１４とが第１クラッチＣ１によって連結一体化さ
れ、また第１クラッチＣ１が係合していることにより伝
動部材１４と一イ本となったビスカスカップリング１３
のケース１５とそのハブ１７とが第２クラッチＣ２によ
って連結一体化され、さらに第１および第２クラッチＣ
Ｉ　、Ｃ２が係合していることにより前輪用デファレン
シャル３のケース６とその一方のサイドギヤ１０とが第
３クラツＣ３によって連結一体化される。すなわち前輪
用デファレンシャル３のケース６とその一方のサイドギ
ヤ１０と伝動部材１４との三者が一体となるから、前車
輪２２と後車輪２３との差動および左右の前車輪２２の
差動のいずれをも規制した四輪駆動（４ＷＤ＞となり、
悪路の踏破性能が極めて高くなる。

〔モードＶ〕

第３クラッチＣ３のみを係合させた状態である。

この場合は、伝動部材１４がビスカスカップリング１３
に対してフリーになるから、後輸出力軸１９には駆動力
が伝達されず、二輪駆動（２ＷＤ＞となる。また第３ク
ラッチＣ３が係合していることにより、前輪用デファレ
ンシャル３におけるケース６と一方のサイドギヤ１０と
が、ビスカスカップリング１３を介して連結されること
になり、その結果、ビスカスカップリング１３が前輪用
デファレンシャル３の差動制限装置として作用し、前車
輪２２の一方のみが空転する事態を防止することができ
る。そしてこの駆動状態では、悪路の踏破性能に劣るも
のの、動力損失の少ない経済的な運転状態とすることが
できる。

〔モードｌ 第１ないし第３のクラッチＣＩ　、Ｃ２、Ｃ３の全てを
解放した状態である。この場合には、ビスカスカップリ
ング１３のケース１５およびハブ１７が他の部材に連結
されていないから、後輸出力軸１９に駆動ツノが伝達さ
れないうえに、前輪用デファレンシャル３の差動作用が
制限されず、したがって通常の二輪駆動（２ＷＤ）とな
る。そしてこの場合も、上記のモードＶと同様に経済的
な運転状態とすることができる。

つぎにこの発明の他の実施例を第２図を参照して説明す
る。

ここに示す例は、この発明の装置を縦置きエンジン搭載
車に適用した例であり、第２図では説明の簡略化のため
に第１図と同一の名称の部材に第１図と同一の符丹を付
しである。すなわち変速機２は後輸出力軸１９と前輸出
力軸２４とを有しており、その後輸出力軸１９はプロペ
ラシャフト２１を介して後輪用デファレンシャル５に連
結され、また前輸出力軸２４はプロペラシャフト２５お
よび１対の歯車２０を介して伝動部材１４に連結されて
いる。そして他の構成は原理的には第１図に示す構成と
同様であって、竹輪用デファレンシャル３のケース６が
ビスカスカップリング１３のケース１５に一体化される
とともに、そのケース１５と伝動部材１４との間に、こ
れらを接続・遮断する第１クラッチＣ１が設けられ、ま
たビスカスカップリング１３のハブ１７と伝動部材１４
との間に、これらを接続・遮断する第２クラッチＣ２が
設けられている。さらに前輪用デフアレンシヤル３の一
方のサイドギヤ１０とビスカスカップリング１３のハブ
１７とを接続・遮断する第３クラッチＣ３が設けられて
いる。

第２図に示す構成では、後輪側には常時駆動力が伝達さ
れ、これに対し伝動部材１４が前輪側の入力部材となる
から、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２との少なく
ともいずれか一方を係合させることにより四輪駆動にな
る。したがって各クラッチＣＩ　、　Ｃ２、Ｃ３の係合
・解放による駆動状態の設定は、前述した実施例とほぼ
同様であって、これを表に示せば第２表の通りである。

なお、第２表においても○印が係合を示し、無印が解放
を示す。

第２表 第２表の各モードの番号は第１表のモード番号と対応し
、またそれぞれの駆動状態も前述した実施例と同一にな
るが、第２図に示す構成では、伝動部材１４から駆動力
が入力される点が、第１図に示す構成とは異なるので、
第２表の各モードについて簡単に説明する。

〔モードエ〕

第２クラッチＣ２のみを係合させた状態であって、この
場合には、伝動部材１４からビスカスカップリング１３
のハブ１７に駆動力が伝達されるため、前輪用デファレ
ンシャル３への駆動力の伝達系路にビスカスカップリン
グ１３が介在することになり、したがってビスカスカッ
プリング１３が前後両車輪の差動を一定範囲に限って許
容する自動四輪駆動（自動４ＷＤ）になる。

〔モード■〕

第１クラッチＣ１のみを係合させた状態もしくは第１お
よび第２クラッチＣＩ　、Ｃ２を係合させた状態であっ
て、この場合には伝動部材１４と前輪用デファレンシャ
ル３のケース６とが機械的に直結された四輪駆動（４Ｗ
Ｄ）になる。

〔モード■〕

第１クラッチＣ１と第３クラッチＣ３とを係合させた状
態であって、この場合には、モード■の状態に加え、前
輪用デファレンシャル３の差動作用がビスカスカップリ
ング１３によって制限され、前後の片方の車輪のみが空
転したり、れそに伴って走行不能になったりすることを
防止することができる。

（モードＩＶ） 第１ないし第３のクラッチＣＩ　、Ｃ２、Ｃ３の全てを
係合させた状態で必り、この場合には、前輪用デファレ
ンシャル３およびトランスファ４の全体が一体化するた
めに、左右の前車輪２２のみならず前後輪２２．２３で
の差動のない四輪駆動（４ＷＤ＞となる。

（モードＶＩ） 第１ないし第３のクラッチＣＩ　、Ｃ２，０３の全てを
解放した状態であって、通常の二輪駆動（２ＷＤ＞にな
る。

なお、第２図に示す溝底では、第１表のモードＶの状態
を避けであるが、これは、第１および第２クラッチＣＩ
　、Ｃ２を解放すれば、二輪駆動になって左右の前車輪
２２は自由に回転できるようになり、この状態で前輪用
デファレンシャル３の差動制限を行なうと、コーナリン
グ時に左右の前車輪２２のいずれかに滑りが生じ、走行
性が悪くなるからである。

また、上記の実施例では、各部材の実質的な連結関係を
述べてあり、実用に必たってはシャフト等の適宜の部材
を介在させて連結を行なうことは勿論である。

発明の効果 以上の説明から明らかなようにこの発明の装置によれば
、ビスカスカップリングを含むトランスファによって二
輪駆動と四輪駆動との切換えを行なうことができるうえ
に、ビスカスカップリングを前後輪の差動制限装置とし
、また左右の車輪の差動制限装置とすることができ、し
たがって多様な路面状況に応じた最適な駆動状態を（ｑ
ることかできる。またビスカスカップリングが従来のセ
ンターデファレンシャルと差動制限装置との二つの機能
を果すことになるので、全体の溝底を軽量小型化するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の装置の一例を示す模式図、第２図は
この発明の装置の他の例を示す模式図である。 ３・・・デファレンシャル、　４・・・トランスファ、
６・・・ケース、　９，１ｏ・・・サイドギヤ、　１１
゜１２・・・フロントアクスル、　　１３・・・ビスカ
スカップリング、　１４・・・伝動部材、　１５・・・
ケース、１７・・・ハブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　前輪側もしくは後輪側の左右の車軸のそれぞれに出力
   部材を連結して各車軸に差動を与える差動機構と、その
   差動機構の入力部材に第１回転部材が連結一体化される
   とともにその第１回転部材と第２回転部材との間で流体
   の粘性によって駆動力の伝達を行なうビスカスカップリ
   ングとを備えた四輪駆動装置において、 前記入力部材あるいはこれと一体化された前記第１回転
   部材に第１クラッチを介して伝動部材が連結され、その
   伝動部材が第２クラッチを介して前記第２回転部材に連
   結され、さらに第２回転部材と前記差動機構の一方の出
   力部材との間に第３クラッチが設けられていることを特
   徴とする四輪駆動装置。