JPS6325139A - ４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、センターデフを備えるフルタイム式４輪駆
動車において、前、後輪の駆動トルク配分を任意に制御
して、操縦安定性および走行性能を、目的または好みに
応じて変化させることが可能な４輪駆動装置に関する。 【従来の技術】 従来、センターデフ付の４輪駆動車に関しては、例えば
特開昭５５−７２４２０号公報に示されるように、セン
ターデフ装置にディファレンシャルギヤを用い、その作
動制限用としてセンターデフ装置をロックするドッグク
ラッチを設けたものがある。

【発明が解決しようとする問題点】

ところで、上記先行技術の構成のものにあっては、セン
ターデフとしてのディファレンシャルギヤ装置は、機構
上２つのサイドギヤの径が同一になっているため、前、
後輪の駆動トルク配分は常に略等分になる。従って、そ
の駆動トルク配分を積極的に変化させることはできなか
った。またドッグクラッチは、前、後輪の一方が空転し
た場合の緊急脱出用として、ディファレンシャルギヤ装
置を一体的にロックするデフロック機能を有するにすぎ
なかった。 ここで４輪駆動車では、前輪側トルクＴＦおよび後輪側
トルクＴＲのトルク配分を各種走行条件に基づいて変化
させると、走行性能以外に旋回性。 安定性などの操縦安定性も向上させ得ることが知られて
いる。そこで、センターデフ付のフルタイム式４輪駆動
車においても、トルク配分を積極的に制御して、操縦安
定性および走行性能の向上を図ることが望まれていたが
、従来は簡単な４輪駆動装置のみで、前輪側トルクＴＦ
と後輪側トルクＴＲとが、ＴＦ＞ＴＲおよびＴＦ＜ＴＲ
の両方を実現できる４輪駆動装置はないのが現状である
。 この発明は、このような点に鑑みてなされたもので、積
極的に前、後輪のトルク配分を変えて、操縦安定性およ
び走行性能を、目的または好みに応じて変化させること
ができる４輪駆動装置を提供することを目的とする。

【問題点を解決するための手段】

上記した目的を達成するため、この発明は、センターデ
フをトルクスプリット用のｌ１ｒ１Ｊ５よび第２のプラ
ネタリギヤ機構で構成じ、上記第２のプラネタリギヤ機
構と前輪側駆動軸との間に第１の切換クラッチを、上記
第１および第２のプラネタリギヤ機構と後輪側駆動軸と
の間に第２の切換クラッチを、上記前輪側駆動軸と上記
後輪側駆動軸との間に歯車機構を介して空転防止用のビ
スカスカップリングをそれぞれ配設し、上記第１および
第２の切換クラッチを１本の切換レバーにより連動して
５段階に切換えることにより、前輪駆動。 前輪寄り４輪駆動、直結４輪駆動、後輪寄り４輪駆動お
よび後輪駆動の５つの異なる駆動状態を選択できるよう
にしたものである。

【作　　　用】

上記構成に基づき、切換レバーによって第１および第２
の切換クラッチを５段階に切換えると、ポジションエで
は、後輪側駆動軸は第１および第２のプラネタリギヤ機
構から切り離されてフリーとなり、前輪駆動状態となる
。また、ポジション■では、Ｍｌおよび第２のプラネタ
リギヤ機構はフロントトルクを増大する経路に切換えら
れ、前輪寄りの４輪駆動状態となる。さらに、ポジショ
ン■では、前、１輪側駆動軸は第１および第２のプラネ
タリギヤ機構を介して直結され、直結４輪駆動状態とな
る。さらにまた、ポジション■では、第１および第２の
プラネタリギヤ機構はりャトルクを増大する経路に切換
えられ、後輪寄りの４輪駆動状態となる。そしてポジシ
ョンＶでは、前輪側駆動軸は第２のプラネタリギヤ機構
から切り離されてフリーとなり、後輪駆動状態となる。 また、ポジション１．ｆｆ、ＴＶおよびＶにおいては、
ビスカスカップリングは作動状態となり、一方の車輪側
がスリップすると、それによって生じる前、後輪側駆動
軸の回転差に応じて他方の車輪側の駆動トルクを増大さ
せ、スリップ状態からの町田を図る。 こうして本発明によれば、各種路面および走行目的ある
いは好みに応じて、最適の駆動状態を選択することが可
能となる。

【実　施　例】

以下、この発明の一実施例を第１図ないし第３図に基づ
いて説明する。第１図において符号１は入力軸で、トラ
ンスミッションからの駆動トルクＴを入力する。２は入
力軸１内に回転可能に配置された前輪側駆動軸、３は後
輪側駆動軸、４は第１のプラネタリギヤ機構で、複数の
Ｍ星ビニオン４ａ、サンギヤ４ｂおよびこれと一体の中
空軸４Ｃとから構成されている。、５は第２のプラネタ
リギヤ機構で、複数の遊星ピニオン５ａ、中空軸５ｅと
一体のサンギヤ５ｂ、中空軸５ｄと一体のリングギヤ５
ｃとから構成されている。６は遊星ビニオン４ａ、　４
ａを連結する回転軸、７は入力軸１に固着されたキャリ
ヤで、両遊星ピニオン４ａ、　５ａを回転軸６を介して
公転駆動させる。８は第１の切換クラッチで、内歯８ａ
１．８ａｔ　、　８ａｓを有するセレクタスリーブ８ａ
と、中空軸５ｄに固設された３位置係合可能なギヤ８ｂ
ｉと、１位置係合のギヤ８ｂ、と、中空軸５ｅに固設さ
れた１位置係合のギヤ８ｂ、と、３位置係合可能なギヤ
８ｂ４　と、前輪側駆動軸２に固設された４位置係合可
能なギヤ８ｂ、とで構成されている。９は第２の切換ク
ラッチで、内歯９ａ１．９ａ、　、　９ａ。 を有するセレクタスリーブ９ａと、後輪側駆動軸３上に
回転可能に支承された１位置係合のギヤ９ｂ１と、３位
置係合可能なギヤ９ｂ、と、後輪側駆動軸３に固設され
た５位置係合可能なギヤ９ｂｉとから構成されている。 １０は中空軸４Ｃに固設された歯車、１１はギヤ９ｂ１
と一体の歯車で、歯！ｌ１１０と噛合う。 １２は中空軸５ｄに固設された歯車、１３はギヤ９ｂ、
と一体の歯車で、歯車１２と噛合う。１４はビスカスカ
ップリングで、後輪側駆動軸３上に回転可能に支承され
たハウジング１４ａと、後輪側駆動軸３上に複数のプレ
ートをハウジング１４ａ側のプレートとを互いに入り組
ませてなるハブ１４ｂとで構成され、内部に高粘度流体
が封入されており、ハウジング１４ａとハブ１４ｂとの
間に回転差が生じるとそれに応じたカップリングトルク
を発生する。１５は前輪側駆動軸２に固設された歯車、
１６はビスカスカップリング１４と一体の歯車で、歯車
１５と噛合う。１７はプロペラ軸、１８はリヤデフ、１
９はセレクタレバーで、そのフォークＴｅａ　、　１９
ｂがそれぞれセレクタスリーブＩｌａ、　９ａに係合す
る。２０は切換レバーで、ポジションエからポジション
Ｖの間の５つのポジションを設定できる。 次に、上述のように構成された４輪駆動装置の動作につ
いて、第２図に示す第１．第２の切換クラッチ８．９の
各ポジションにおける停台状態、および第３図に示すフ
ロントトルクＴＦとリヤトルクＴＲの配分状態を参照し
ながら説明する。 先ず、切換レバー２０をポジションエに設定すると、第
２図０）に示すように、第１および第２の切換クラッチ
８，９のセレクタスリーブ８ａ、　９ａは、セレクタレ
バー１９によって最左側へ移動し、第１の切換クラッチ
８においては、歯８ａ１とギヤ８ｂ１゜歯８ａ、とギヤ
８ｂ１．歯８ａ、とギヤ８ｂ、とがそれぞれ係合し、前
輪側駆動軸２と中空軸５ｄ、　５ｅとは一体に結合され
るので、第２のプラネタリギヤ機構５の遊星運動は阻止
される。一方、第２の切換クラッチ９においては、歯９
ａ２ギヤ９ｂ２とは係合しティるが、歯９ａ１．９ａ３
　とギヤ９１）ｔ　、　９ｂ、との係合が外れるので、
両歯車１１．１３と後輪側駆動軸３との連結が解放され
てリヤトルクＴＲは零となる。 そして入力軸１からの駆動トルクＴは、すべてキャリヤ
７から第２のプラネタリギヤ機構５．第１の切換クラッ
チ８を経て前輪側駆動軸２へ、フロントトルクＴＦ　　
（ＴＦ　＝Ｔ＞として伝達され、前輪駆動状態となって
高速走行時の安定性が向上する。この走行状態において
、例えば前輪にスリップが生じて前輪側駆動軸２が高速
空転すると、後輪側駆動軸３との間に回転差が生じるの
で、ビスカスカップリング１４は、その回転差に応じた
トルクを後輪側駆動軸３へ加えて前輪駆動状態から４輪
駆動状態に一時的に移行させ、スリップ状態からの脱出
を図る。 次に、切換レバー２０をポジション■に切換えると、第
１および＠２の切換クラッチ８．９は第２図（ｂ）に示
すような停台状態となり、第２のプラネタリギヤ機構５
のサンギヤ５ｂはフリーとなり、前輪側駆動軸２は第２
のプラネタリギヤ機構５のリングギヤ５ｃと連結され、
後輪側駆動軸３は歯車１１゜１０を介して第１のプラネ
タリギヤ機構４のサンギヤ４ｂと連結される。この状態
で、入力軸１がら入力される駆動トルクＴは、キャリヤ
７を介して両遊星ビニオン４ａ、　５ａを公転駆動し、
遊星ビニオン５ａ、リングギヤ５ｃ、第１の切換クラッ
チ８を介してフロントトルクＴｒ−とじて前輪側駆動軸
２へ、一方、遊星ビニ、ｔン４ａ、　＋ｊ−ンキｔ４ｂ
、　歯車１０．１１゜第２の切換クラッチ９を介してリ
ヤトルクＴＲとして後輪側駆動軸３へそれぞれ伝達され
るが、サンギヤ４ｂとリングギヤ５ｃとのギヤ比により
、ＴＦ＞ＴＲの前輪寄り４輪駆動状態となる。なお、こ
の駆動状態においても、ビスカスカップリング１４は同
様に機能する。 さらに、切換レバー２０をポジション■に切換えると、
ｉｌおよび第２の切換クラッチ８．９は第２図Ｇ）に示
すような停台状態となり、前輪側Ｍ動軸２は中空軸５ｄ
、　５ｅと一体に結合され、第２のプラネタリギヤ機構
５の遊星運動を阻止する。一方後輪側駆動軸３は歯車１
３．１２を介して中空軸５ｄに連結されるので、入力軸
１からの駆動トルクＴは、キャリヤ７を介して第２のプ
ラネタリギヤ機構５を一体内に回転させ、歯車１２．１
３によって略等分に分割され、それぞれ前、後輪側駆動
軸２．３へ伝達されてＴＦ　＃ＴＲの直結４輪駆動状態
となり、悪路における走破能力が向上する。 さらにまた、切換レバー２０をポジション■に切換える
と、＠１および第２の切換クラッチ８．９は第２図（ｄ
）に示すような係合状態となり、前輪側駆動軸２は第２
のプラネタリギヤ機構５のサンギヤ５ｂに、後輪側駆動
軸３は歯車１３．１２．中空軸５ｄを介してリングギヤ
５ｃにそれぞれ連結され、第１のプラネタリギヤ機構４
はフリーとなる。従って入力軸１からの駆動トルク下は
、サンギヤ５ｂとリングギヤ５Ｃとのギヤ比によってＴ
Ｆ　＜ＴＲに分割され、フロントトルクＴＦはサンギヤ
５ｂ、第１の切換クラッチ８を介して前輪側駆動軸２に
、リヤトルクＴＲはリングギヤ５ｃ、歯車１２．１３．
第２の切換クラッチ９を介して後輪側駆動軸３にそれぞ
れ伝達され、後輪寄り４輪駆動状態となる。この駆動状
態では、旋回性および発進性能が向上する。 この場合もビスカスカップリング１４は同様に機能する
。 そして切換レバー２０をポジションＶに切換えると、第
１および第２の切換クラッチ８．９は第２図■に示すよ
うな係合状態となり、前輪側駆動軸２は第２のプラネタ
リギヤ機構５との連結を解放されてフリーとなり、第２
のプラネタリギヤ機構５はサンギヤ５ｂとリングギヤ５
Ｃとが一体的に連結されてその遊星運動は阻止される。 従って入力軸１から入力される駆動トルクＴは、すべて
第２のプラネタリギヤ機構５．歯車１２．１３．第２の
切換クラッチ９を通って後輪側駆動軸３に、リヤトルク
ＴＲ（ＴＲ−Ｔ）として伝達され、後輪駆動状態となる
。なお、この駆動状態においても、ビスカスカップリン
グ１４は同様に機能し、たとえ後輪がスリップ状態とな
っても、スリップ状態から早急に脱出することが可能と
なる。 なお、上記実施例においては、切換レバー２０のマニュ
アル操作で、第１および第２の切換クラッチ８．９を切
換えるようにしているが、電動または空気圧などによっ
て操作するようにしてもよい。

【発明の効果】

以上の説明から明らかなように、この発明の４輪駆動装
置によれば、センターデフとしてトルクスプリット用の
プラネタリギヤ機構２組を用い、１本の切換レバーの操
作で第１および第２の切換クラッチを連動して５段階に
切換え、走行条件または好みに応じて、前輪駆動、前輪
寄り４輪駆動。 直結４輪駆動、後輪寄り４輪駆動、後輪駆動の５つの異
なる駆動状態を任意に選択できるようにし、それとビス
カスカップリングを組み合せたので、操縦性、安定性や
発進性、走行性および悪路における走破性などの向上を
図ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの発明の一実施例を示す図であ
り、第１図は４輪駆動装置の構成を示すスケルトン図、
第２図は第１および第２の切換クラッチの係合状態を示
す図、第３図は駆動トルク配分を示す図である。 １・・・入力軸、２・・・前輪側駆動軸、３・・・後輪
側駆動軸、４・・・第１のプラネタリギヤ機構、５・・
・第２のプラネタリギヤ機構、８・・・第１の切換クラ
ッチ、９・・・第２の切換クラッチ、１４・−・ビスカ
スカップリング、２０・・・切換レバー。 特許出願人　　　富士重工業株式会社 代理人　弁理士　小　橋　信　淳 同　　弁理士　村　井　　　進 ０】 −０の

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　センターデフをトルクスプリット用の第１および第２
   のプラネタリギヤ機構で構成し、 上記第２のプラネタリギヤ機構と前輪側駆動軸との間に
   第１の切換クラッチを、上記第１および第２のプラネタ
   リギヤ機構と後輪側駆動軸との間に第２の切換クラッチ
   を、上記前輪側駆動軸と上記後輪側駆動軸との間に歯車
   機構を介して空転防止用のビスカスカップリングをそれ
   ぞれ配設し、上記第１および第２の切換クラッチを１本
   の切換レバーにより連動して５段階に切換えることによ
   り、前輪駆動、前輪寄り４輪駆動、直結４輪駆動、後輪
   寄り４輪駆動および後輪駆動の５つの異なる駆動状態を
   選択できるようにしたことを特徴とする４輪駆動装置。