JP2002002320A - 四輪駆動車の動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両の操縦性と走行状況に応じた駆動力確保
との両立を図る。 【解決手段】 カウンタ軸４の動力は、トランスファギ
ヤ列１０を介して、後輪に動力を伝達するリヤドライブ
軸９に伝達される。また、カウンタ軸４の動力は、ビス
カスカップリング１３を介して、前輪に動力を伝達する
フロントドライブ軸５に伝達される。ワンウェイクラッ
チ１５は、リヤドライブ軸９とフロントドライブ軸５と
の回転状態に応じて、バイパスギヤ列１６を介して、リ
ヤドライブ軸９からフロントドライブ軸５への動力伝達
を行う。ここで、トランスファギヤ列１０のギヤ比とバ
イパスギヤ列１６の乗算値は、1.0よりも大きく設定さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の操縦性と駆
動力確保との両立を可能にした四輪駆動車の動力伝達装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、特開平２−２５４０２４号公報
には、四輪駆動車用の動力伝達装置が開示されている。
この動力伝達装置は、センターディファレンシャルをギ
ヤ列によりバイパスしてトルク伝達を行うビスカスカッ
プリング式の差動制限機構を有している。前輪側出力軸
と後輪側出力軸との回転数差が小さい場合に、ビスカス
カップリングによるトルク伝達量を減少させることで、
低速大舵角時におけるタイトコーナブレーキング現象の
発生を防止する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の動力伝達装置では、車両の操縦安定性と走行状況
に応じた駆動力確保との両立を図ることは困難である。
すなわち、従来の動力伝達装置は、前後輪の回転数差が
小さくなる走行時に、拘束トルクが小さくなるようにし
ているため、通常走行時、特に非舗装の林道等の低μ路
における高速旋回時に、十分な駆動力を確保することが
できない。そのため、このような走行状況において、ス
リップを誘発し易く、操縦安定性を損う可能性がある。

【０００４】また、従来の動力伝達装置では、センター
ディファレンシャルによって前後輪の基本トルク配分が
決定される。そのため、操縦性の観点から、後輪側トル
クを前輪側トルクよりも大きくすることが好ましい用途
（例えば、モータースポーツ等）には適していない。

【０００５】そこで、本発明の目的は、車両の操縦性と
走行状況に応じた駆動力確保との両立を図ることが可能
な四輪駆動車の動力伝達装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、本発明は、四輪駆動車の動力伝達装置において、
第１の軸と、第１の軸の動力が第１のギヤ列を介して伝
達されるとともに、後輪を駆動する第２の軸と、第１の
軸の動力がビスカスカップリングを介して伝達されると
ともに、前輪を駆動する第３の軸と、第２の軸と第３の
軸との回転状態に応じて、第２のギヤ列を介して、第２
の軸から第３の軸への動力伝達を行うワンウェイクラッ
チとを有する。ここで、第１のギヤ列のギヤ比と第２の
ギヤ列のギヤ比の乗算値は、1.0よりも大きく設定され
ている。

【０００７】上記の構成において、ワンウェイクラッチ
は、第３の軸の同軸線上に配置されていることが好まし
い。この場合、このワンウェイクラッチの一方のレース
は、第３の軸と一体的に回転するとともに、他方のレー
スには、第２のギヤ列を介して第２の軸の動力が伝達さ
れることが望ましい。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は、本実施形態に係る５段の
マニュアル変速機（ＭＴ）のスケルトン図である。エン
ジン側のクランクシャフトの動力は、クラッチ２を介し
て、マニュアル変速機１側の入力軸３に伝達される。こ
の入力軸３と、その下方において入力軸３と平行に配置
された第１の軸としてのカウンタ軸４との間には、前進
用の１速から５速までの変速ギヤ列６Ａ〜６Ｅが介装さ
れている。各変速ギヤ列６Ａ〜６Ｅの切り換えは、シン
クロ機構８Ａ〜８Ｃの操作により行われ、入力軸３の動
力は、シンクロ機構８Ａ〜８Ｃの操作によって特定され
たいずれかの変速ギヤ列６Ａ〜６Ｅを介して、カウンタ
軸４に伝達される。なお、中空状のカウンタ軸４の内部
には、第３の軸としての前輪を駆動するフロントドライ
ブ軸５が挿通されている。

【０００９】入力軸３のリヤ側における略同軸線上に
は、後輪を駆動する第２の軸としてのリヤドライブ軸９
が配置されている。このリヤドライブ軸９とカウンタ軸
４との間には、第１のギヤ列として第１のギヤ比を有す
るトランスファギヤ列１０が介装されている。ここで、
トランスファギヤ列１０を構成するドライブギヤの歯数
とドリブンギヤの歯数をそれぞれＺ1，Ｚ2とすると、ト
ランスファギヤ列１０のギヤ比は、Ｚ2／Ｚ1となる。カ
ウンタ軸４の動力は、このトランスファギヤ列１０を介
して、リヤドライブ軸９に伝達された後、図示しないプ
ロペラシャフト、リヤディファレンシャルを介して、左
右の後輪に伝達される。

【００１０】また、カウンタ軸４とフロントドライブ軸
５との間には、差動制限機構としてのビスカスカップリ
ング１３が設けられている。カウンタ軸４の動力は、こ
のビスカスカップリング１３を介してフロントドライブ
軸５に伝達された後、フロントディファレンシャル１４
を介して左右の前輪に伝達される。

【００１１】図２は、マニュアル変速機１の要部断面図
である。フロントドライブ軸５とリヤドライブ軸９との
間には、第２のギヤ列として第２のギヤ比を有するバイ
パスギヤ列１６が設けられている。ここで、バイパスギ
ヤ列１６を構成するドライブギヤの歯数とドリブンギヤ
の歯数をそれぞれＺ3，Ｚ4とすると、バイパスギヤ列１
６のギヤ比は、Ｚ4／Ｚ3となる。バイパスギヤ列１６の
ドライブギヤは、リヤドライブ軸９と一体的に回転し、
そのドリブンギヤはフロントドライブ軸５に回転自在に
取り付けられている。

【００１２】また、フロントドライブ軸５の同軸線上
（リヤ側）には、リヤドライブ軸９からフロントドライ
ブ軸５への動力伝達のみを許容するワンウェイクラッチ
１５が設けられている。このワンウェイクラッチ１５の
インナーレース１５Ａは、フロントドライブ軸５に固定
的に取り付けられており、そのアウターレース１５Ｂ
は、バイパスギヤ列１６のドリブンギヤに固定的に取り
付けられている。そして、インナーレース１５Ａとアウ
ターレース１５Ｂとがロックした状態において、リヤド
ライブ軸９の動力の一部がバイパスギヤ列１６を介し
て、フロントドライブ軸５に伝達される。

【００１３】本実施形態では、トランスファギヤ列１０
の第１のギヤ比（Ｚ2／Ｚ1）とバイパスギヤ列１６の第
２のギヤ比（Ｚ4／Ｚ3）との乗算値（Ｉfr）が、1.0よ
りも大きくなるように設定されている。例えば、第１の
ギヤ比を1.0、第２のギヤ比を1.2〜1.5とすることで、
乗算値Ｉfrを1.2〜1.5に設定する。

【００１４】このような構成を有する動力伝達機構で
は、フロントドライブ軸５とリヤドライブ軸９との回転
状態に応じて、ワンウェイクラッチ１５がロック／フリ
ー状態に切り換わる。この特性を利用して、車両操縦の
安定化と走行状況に応じた駆動力確保との両立を図るこ
とが可能となる。この点を図３を参照しつつ詳述する。
図３は、前後輪の回転数比（ＮR／ＮF）と前輪への伝達
トルク（Ｔ）との関係を示す特性図である。

【００１５】まず、アスファルト舗装道路などの摩擦係
数の高い路面（高μ路）における直進走行時を考える。
この走行状況では、前輪回転数（ＮF）と後輪回転数
（ＮR）の比が１：１（ＮR／ＮF＝1.0）となる。したが
って、ワンウェイクラッチ１５はフリー状態となるた
め、ワンウェイクラッチ１５を介したリヤドライブ軸９
からフロントドライブ軸５へのトルク伝達は行われな
い。その結果、前輪駆動力は、ビスカスカップリング１
３からの伝達トルクＴ１（ほぼ０）相当となり、後輪駆
動に近い走行状態が維持される。

【００１６】つぎに、非舗装の林道等の低μ路での発進
時、または、モータースポーツ等の競技において積極的
に行われる軽い後輪スリップ時といった走行状況を考え
る。このような走行状況においては、前後輪の回転数に
差が生じ、前輪よりも後輪の回転数の方が大きくなる
（ＮF＜ＮR）。そして、その回転数比（ＮR／ＮF）が上
述した乗算値Ｉfrよりも小さい限り（1.0＜ＮR／ＮF＜
Ｉfr）、ワンウェイクラッチ１５はフリー状態となる。
このとき、前輪駆動力は、ビスカスカップリング１３の
差動制限動作により、Ｔ２として示す伝達トルク分とな
る。したがって、後輪の滑り出しの初期段階では前輪ト
ルクが増加するため、車両の操縦性の向上が図られる。
特に、競技用車両等のように、車両旋回時に適度なスリ
ップ角を必要とする場合、トランスファギヤ列１０の第
１のギヤ比とバイパスギヤ列１６の第２のギヤ比との乗
算値（Ｉfr）を適切に設定することにより、操縦性と駆
動力確保との両立を図ることができる。

【００１７】後輪スリップが更に大きくなり、前後輪の
回転数比（ＮR／ＮF）が乗算値Ｉfrになると（ＮR／ＮF
＝Ｉfr）、ワンウェイクラッチ１５がロック状態とな
る。この状態において、前輪駆動力は、ビスカスカップ
リング１３による伝達トルクとワンウェイクラッチ１５
を介した伝達トルクとの和（Ｔ３）になるため、前輪の
駆動力が増大する。このような四輪駆動状態により踏破
力が増大するため、例えば、低μ路での急発進時に最大
駆動力を確保することが可能になる。

【００１８】また、通常の転舵時においては、後輪より
も前輪の回転数の方が大きくなり（1.0＜ＮR／ＮF＜Ｉf
r）、ワンウェイクラッチ１５はフリー状態となる。こ
れにより、ビスカスカップリング１３の差動動作によ
り、タイトコーナブレーキング現象を回避することが可
能になる。

【００１９】なお、本実施形態においては、ワンウェイ
クラッチ１５をフロントドライブ軸５の同軸線上に設け
ているが、リヤドライブ軸９側に設けてもよい。

【００２０】

【発明の効果】このように、本発明に係る四輪駆動車用
の動力伝達装置は、トランスファギヤ列のギヤ比とバイ
パスギヤ列のギヤ比との乗算値を1.0よりも大きく設定
している。これにより、車両操縦性と走行状況に応じた
駆動力確保との両立を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係るマニュアル変速機のスケルト
ン図

【図２】マニュアル変速機の要部断面図

【図３】前後輪の回転数比と伝達トルクとの関係を示す
特性図

【符号の説明】

１ マニュアル変速機、 ２ クラッチ、 ３ 入力軸、 ４ カウンタ軸（第１の軸）、 ５ フロントドライブ軸（第３の軸）、 ６Ａ〜６Ｅ 変速ギヤ列、 ８Ａ〜８Ｃ シンクロ機構、 ９ リヤドライブ軸（第２の軸）、 １０ トランスファギヤ列（第１のギヤ列）、 １３ ビスカスカップリング １４ フロントディファレンシャル、 １５ ワンウェイクラッチ、 １６ バイパスギヤ列（第２のギヤ列）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】四輪駆動車の動力伝達装置において、 第１の軸と、 前記第１の軸の動力が第１のギヤ列を介して伝達される
   とともに、後輪を駆動する第２の軸と、 前記第１の軸の動力がビスカスカップリングを介して伝
   達されるとともに、前輪を駆動する第３の軸と、 前記第２の軸と前記第３の軸との回転状態に応じて、第
   ２のギヤ列を介して、前記第２の軸から前記第３の軸へ
   の動力伝達を行うワンウェイクラッチとを有し、 前記第１のギヤ列のギヤ比と第２のギヤ列のギヤ比との
   乗算値が1.0よりも大きいことを特徴とする四輪駆動車
   の動力伝達装置。
2. 【請求項２】前記ワンウェイクラッチは、前記第３の軸
   の同軸線上に配置されており、 前記ワンウェイクラッチの一方のレースは、前記第３の
   軸と一体的に回転するとともに、前記ワンウェイクラッ
   チの他方のレースには、前記第２のギヤ列を介して前記
   第２の軸の動力が伝達されることを特徴とする請求項１
   に記載された四輪駆動車の動力伝達装置。