JPS6332649B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明はオーバドライブ式パートタイム式４輪
駆動装置に関する。

＜従来の技術＞ ４輪駆動装置は、常時４輪に動力を伝達するフ
ルタイム式の４輪駆動装置と、通常は前輪あるい
は後輪のいづれか一方に動力を伝達し雪道走行時
等に運転者の操作により前後輪へ動力を伝達する
ようにしたパートタイム式の４輪駆動装置とがあ
る。

ところで、車両がカーブに沿つて曲がる場合に
は、前輪は後輪よりも大きな回転半径で回転する
必要があり、前輪の回転速度は後輪のそれよりも
速くなる。このため、４輪駆動車では、４輪駆動
状態で車両がカーブに沿つて曲がる場合にタイヤ
のスベリが増大する。タイヤはこのような悪条件
に長時間耐えられず、さらに駆動部に不当なひず
みが発生し燃料消費が増大する。そこで、常時４
輪駆動状態で走行するフルタイム式の４輪駆動装
置には、前輪及び後輪差動装置とは別に第３の差
動装置を設け、この第３の差動装置により前後輪
駆動軸を回転し、前後輪駆動軸間のスベリをこの
第３の差動装置により吸収するようにしている。
この場合、一方の車輪が路上の凍結面等の滑り易
い面で牽引力を失つた場合に、他方の車輪も駆動
力を失つてしまうため、第３の差動装置の差動作
用をロツクするロツク装置が設けられている。

一方パートタイム式の４輪駆動装置では、通常
は２輪駆動走行であるため第３の差動装置を有し
ていないものが多かつた。

＜発明が解決しようとする問題点＞ ところが、パートタイム式の４輪駆動装置にお
いても、使用条件によつては４輪駆動状態での走
行が多く、第３の差動装置を付加することが望ま
れている。

また、パートタイム式の４輪駆動車において
は、通常走行の２輪駆動時に燃費を向上するため
に、変速機を多段化するとかオーバドライブ装置
を付加するとかすることが望まれている。

しかしながら、４輪駆動装置に第３の差動装置
を設けるとともに、変速機を多段化したり、オー
バドライブ装置を付加しようとすると、４輪駆動
装置が大型化して車両に搭載できないという問題
があつた。

そこで、本発明は４輪駆動時の第３の差動装置
を構成する遊星歯車機構を、２輪駆動時にはオー
バドライブ装置として用いることにより、２輪駆
動時のオーバドライブ走行を可能にし燃費を向上
するとともに、４輪駆動時の前後輪間のスベリを
吸収できるようにして耐久性を向上したオーバド
ライブ付パートタイム式４輪駆動装置をコンパク
トに構成して車両への搭載性を向上したものであ
る。

＜問題点を解決するための手段＞ 本発明のオーバドライブ付パートタイム式４輪
駆動装置は、変速機の出力軸と同軸的に設けられ
た後輪駆動出力軸と、該後輪駆動出力軸と平行に
設けられた前輪駆動出力軸と、前記変速機の出力
軸に同心的に設けられ、サンギヤとリングギヤと
該両ギヤに歯合するプラネタリピニオンと該プラ
ネタリピニオンを支持するキヤリヤからなる遊星
歯車機構とを備え、前記変速機の出力軸は前記遊
星歯車機構のキヤリヤに連結され、前記遊星歯車
機構のリングギヤは前記後輪駆動出力軸に連結さ
れ、前記遊星歯車機構のサンギヤは前記変速機の
出力軸上に回転可能に配設された中間軸に連結さ
れ、前記遊星歯車機構のキヤリヤは湿式摩擦クラ
ツチによりサンギヤと着脱自在に連結され、前記
遊星歯車機構のサンギヤは湿式摩擦ブレーキによ
り選択的に固定され、前記中間軸は湿式摩擦選択
クラツチ装置により前記前輪駆動出力軸と着脱自
在に連結されるように構成したことを特徴とす
る。

＜発明の作用・効果＞ 本発明は、変速機の出力軸を遊星歯車機構のキ
ヤリヤに連結し、遊星歯車機構のリングギヤを後
輪駆動出力軸に連結し、遊星歯車機構のサンギヤ
を変速機の出力軸上に回転可能に配設された中間
軸に連結し、遊星歯車機構のキヤリヤを湿式摩擦
クラツチによりサンギヤと着脱自在に連結し、遊
星歯車機構のサンギヤを湿式摩擦ブレーキにより
選択的に固定し、中間軸を湿式摩擦選択クラツチ
装置により前輪駆動出力軸と着脱自在に連結する
ように構成したことにより、前記湿式摩擦選択ク
ラツチ装置が解放され前記湿式摩擦クラツチが係
合したとき２輪駆動直結駆動が達成でき、前記湿
式摩擦選択クラツチ装置が解放され前記湿式摩擦
ブレーキが係合したとき２輪駆動オーバドライブ
駆動が達成でき、前記湿式摩擦選択クラツチ装置
が係合し前記湿式摩擦クラツチ及びブレーキが解
放したとき前記遊星歯車機構が差動作用を行う４
輪駆動が達成でき、前記湿式摩擦選択クラツチ装
置が係合し前記湿式摩擦クラツチが係合したとき
前記遊星歯車機構がロツクして差動作用を行なわ
ない４輪駆動が達成できるものである。

また本発明によれば、変速機の出力軸を遊星歯
車機構のキヤリヤに連結し、遊星歯車機構のリン
グギヤを後輪駆動出力軸に連結し、遊星歯車機構
のサンギヤを変速機の出力軸上に回転可能に配設
された中間軸に連結し、遊星歯車機構のキヤリヤ
を湿式摩擦クラツチによりサンギヤと着脱自在に
連結し、遊星歯車機構のサンギヤを湿式摩擦ブレ
ーキにより選択的に固定し、中間軸を湿式摩擦選
択クラツチ装置により前輪駆動出力軸と着脱自在
に連結するように構成したことにより、４輪駆動
時の第３の差動装置を構成する遊星歯車機構を、
２輪駆動時にはオーバドライブ装置として用いる
ことができるので、２輪駆動時のオーバドライブ
走行が可能で燃費向上が図れるとともに、４輪駆
動時の前後輪間のスベリが吸収でき耐久性が向上
したオーバドライブ付パートタイム式４輪駆動装
置をコンパクトに構成することが可能となり、車
両への搭載性が向上するという効果を有する。

また本発明によれば、２輪駆動・４輪駆動切換
え用の選択クラツチ、２輪駆動時のオーバドライ
ブを得るためのブレーキ及び４輪駆動時の第３の
差動装置をロツクするためのクラツチが湿式摩擦
多板式の摩擦係合装置で構成されていることか
ら、車両の走行中に各種の走行状態に応じて２輪
駆動、４輪駆動等の各走行パターンが選択できる
のでドライバビリテイが良いという効果を有す
る。

＜実施例＞ 次に本発明の一実施例を図面により説明する。

第１図は本発明の４輪駆動装置が適用される自
動車の一例を示す。自動車はエンジン１とこのエ
ンジン１に接続された変速機２とを有している。
４輪駆動装置３は変速機２に接続され、かつ後輪
駆動軸４及び前輪駆動軸５に連結されている。後
輪駆動軸４及び前輪駆動軸５は夫々差動装置６，
７を介して後輪及び前輪にトルクを伝達するよう
に構成されている。

第２図は本発明の４輪駆動装置の一例を示す断
面図である。変速機２の出力軸１０は遊星歯車機
構２０に連結されている。

遊星歯車機構２０は出力軸１０に連結されたプ
ラネタリキヤリヤ２１、このプラネタリキヤリヤ
２１のピニオンシヤフト２１ａに支承されたピニ
オンギヤ２２、このピニオンギヤ２２と噛み合う
リングギヤ２３及びサンギヤ２４からなり、リン
グギヤ２３は後輪駆動軸４を駆動する後輪駆動出
力軸１３に連結されている。サンギヤ２４は出力
軸１０上に回転可能に配置された中間軸１４の一
端に連結され、中間軸１４の他端には出力選択ク
ラツチ装置３０が設けられている。また中間軸１
４にはクラツチシリンダ２５が連結され、クラツ
チシリンダ２５とプラネタリキヤリヤ２１に固着
されたクラツチハブ２７との間には両者を着脱自
在に連結するクラツチ装置２６が設けられてい
る。またクラツチシリンダ２５にはブレーキ装置
２８が設けられている。

出力選択クラツチ装置３０は中間軸１４とスプ
ライン嵌合されたクラツチシリンダ３１、出力軸
１０上に回転可能に配置された伝達歯車３２に固
着されたクラツチハブ３３、クラツチシリンダ３
１及びクラツチハブ３３間に配設されたクラツチ
板３４から構成されている。伝達歯車３２は変速
機の出力軸１０と平行に配置された前輪駆動出力
軸１５に設けられた歯車３７にチエーン３８によ
りトルクを伝達する。前輪駆動出力軸１５は前輪
駆動軸５を駆動する。

第３図はクラツチ２６の作動を制御するクラツ
チ制御手段のブロツク線図である。５０は前輪駆
動出力軸に設けられた車速センサ、６０は後輪駆
動出力軸に設けられた車速センサ、７０は選択ク
ラツチ装置の係合状態を検出するクラツチセンサ
である。８０は車速センサ５０，６０とクラツチ
センサ７０の信号を入力してクラツチ２６を作動
するためのソレノイドを励磁するための出力信号
を出力する論理回路、９０は論理回路８０の出力
信号を入力してソレノイドを非励磁状態にしてク
ラツチ２６へ圧油を供給するソレノイド手段であ
る。１１０はブレーキ２８のON、OFFを制御す
るブレーキ係合手段である。

このクラツチ制御手段は次のように作動する。

２輪駆動時………選択クラツチ装置３０が解放
状態にあり、ソレノイドが励磁せずクラツチ２６
へ圧油が供給されクラツチ２６が係合され、遊星
歯車機構は一体化されて回転し、車両は２輪駆動
直結状態で駆動される。

この状態から車両が所定車速以上になると、ク
ラツチ２６が解放しブレーキ２８が係合し、遊星
歯車機構はオーバドライブ装置として作用し、車
両は２輪駆動オーバドライブ状態で駆動される。

４輪駆動時………選択クラツチ装置３０が係合
状態にあり、車両が所定車速以下の時、または前
後輪出力軸の回転差が通常走行時外の所定の値以
上になつたとき、即ち片輪が凍結面等にある場合
のみ、クラツチ２６を係合する。それ以外のとき
即ち通常走行時にはソレノイドが励磁されてクラ
ツチ２６は解放されている。

また電気回路、車速センサ５０，６０、位置セ
ンサ７０等が故障した場合には、ソレノイドが励
磁されないので、クラツチ２６は係合状態にな
る。

次に本発明の４輪駆動装置の作動について説明
する。

２輪直結駆動時………選択クラツチ装置３０が
解放状態にあるので、中間軸１４は前輪駆動出力
軸１５には連結されない。またクラツチ制御手段
によりクラツチ２６は係合し遊星歯車機構のプラ
ネタリキヤリヤ２１とクラツチシリンダ２５に連
結されたサンギヤ２４とを連結する。

変速機の出力軸１０からの動力は、遊星歯車機
構のプラネタリキヤリヤ２１に伝達される。この
ときクラツチ２６の係合により遊星歯車機構が一
体化されロツク状態で回転し、リングギヤ２３を
介して後輪駆動出力軸１３を駆動する。サンギヤ
２４に連結した中間軸１４はフリーの状態にある
ので、前輪駆動出力軸１５には動力は伝達されな
い。

２輪オーバドライブ駆動時………２輪直結駆動
走行で車速が増加して、クラツチ制御手段により
オーバドライブ駆動に切り換えられると、クラツ
チ２６が解放されブレーキ２８が係合する。ブレ
ーキ２８が係合されるとサンギヤ２４が固定され
るので、変速機の出力軸１０からの動力は増速さ
れて後輪駆動出力軸１３に伝達され、いわゆるオ
ーバドライブ状態になる。

４輪駆動時………選択クラツチ装置３０が係合
状態にあるので、中間軸１４は伝達歯車３２に連
結され、更にチエーン３８、歯車３７を介して前
輪駆動出力軸１５に連結される。

４輪駆動発進時、または前後輪駆動出力軸の回
転差が通常走行時外の所定の値以上になつたと
き、即ち片輪が凍結面、ぬかるみ等にある場合に
は、クラツチ制御手段によりクラツチ２６が係合
され遊星歯車機構２０がロツク状態となる。変速
機の出力軸１０からの動力は、２輪駆動時と同様
に後輪駆動出力軸１３に伝達されるとともに、選
択クラツチ装置３０を介して前輪駆動出力軸１５
に伝達される。

４輪駆動通常走行時には、クラツチ制御手段に
よりクラツチ２６が解放され、遊星歯車機構２０
は差動装置として作用し差動作用を行なう。変速
機の出力軸１０からの動力は上述したように後輪
駆動出力軸１３及び前輪駆動出力軸１５に伝達さ
れる。差動作用はピニオンギヤ２２が中間軸１４
及び後輪駆動出力軸１３の周囲を回転するだけで
なく、ピニオンシヤフト２１ａ上を回転しリング
ギヤ２３、サンギヤ２４相互間に相対的運動を許
容し、中間軸１４及び後輪駆動出力軸１３間に相
対的運動を許容することにより得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の４輪駆動装置が適用される自
動車の一例を示す図、第２図は本発明の４輪駆動
装置の一例を示す断面図、第３図は第２図に示さ
れるクラツチ２６及びブレーキ２８の作動を制御
するためのクラツチ制御手段を示すブロツク線図
である。 図中、１……エンジン、２……変速機、３……
４輪駆動装置、４……後輪駆動軸、５……前輪駆
動軸、６……後輪差動装置、７……前輪差動装
置、１０……変速機の出力軸、１３……後輪駆動
出力軸、１４……中間軸、１５……前輪駆動出力
軸、２０……遊星歯車機構、２１……プラネタリ
キヤリヤ、２１ａ……ピニオンシヤフト、２２…
…ピニオンギヤ、２３……リングギヤ、２４……
サンギヤ、２６……クラツチ、２８……ブレー
キ、３０……選択クラツチ装置、３２，３７……
伝達歯車、３８……チエーン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 変速機の出力軸と同軸的に設けられた後輪駆
   動出力軸と、該後輪駆動出力軸と平行に設けられ
   た前輪駆動出力軸と、前記変速機の出力軸に同心
   的に設けられ、サンギヤとリングギヤと該両ギヤ
   に歯合するプラネタリピニオンと該プラネタリピ
   ニオンを支持するキヤリヤからなる遊星歯車機構
   とを備え、前記変速機の出力軸は前記遊星歯車機
   構のキヤリヤに連結され、前記遊星歯車機構のリ
   ングギヤは前記後輪駆動出力軸に連結され、前記
   遊星歯車機構のサンギヤは前記変速機の出力軸上
   に回転可能に配設された中間軸に連結され、前記
   遊星歯車機構のキヤリヤは湿式摩擦クラツチによ
   りサンギヤと着脱自在に連結され、前記遊星歯車
   機構のサンギヤは湿式摩擦ブレーキにより選択的
   に固定され、前記中間軸は湿式摩擦選択クラツチ
   装置により前記前輪駆動出力軸と着脱自在に連結
   されるように構成したことを特徴とするオーバド
   ライブ付パートタイム式４輪駆動装置。