JP2002144904A - ４輪駆動車の動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンパクトに構成することができ、且つ、車
載性が良好な４輪駆動車の動力伝達装置を提供する。 【解決手段】 横置きエンジン１に連結したトランスミ
ッション２からの駆動力を、エンジン１の後方に配設し
たトランスファ３を介して前後輪に分配する４輪駆動車
の動力伝達装置において、トランスファ３は、駆動力の
伝達方向を変向する一対の変向歯車３０，３１と、変向
歯車３０，３１によって変向されたピニオンシャフト３
１ａの軸芯を平行に変位する第１，第２の歯車３２，３
３と、第２の歯車３３に回動自在に挿通され後輪側に駆
動力を伝達可能な出力軸３５と、を備え、第２の歯車３
３と出力軸３５とを接離自在に締結する電磁クラッチ８
を第２の歯車３３の軸芯上であって第２の歯車３３より
もエンジン１側に配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、横置き配置された
エンジンに接続されたトランスミッションから出力され
る駆動力を前輪側と後輪側とへ分配する４輪駆動車の動
力伝達装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、４輪駆動車においては、電磁
クラッチによって後輪側への駆動力の配分を制御するも
のがある。ところで、エンジンが横置き配置された４輪
駆動車においては、例えば実開平７−１４２２９号公報
に開示されているように、電磁クラッチを車体後方のリ
ヤドライブピニオンシャフト上に配設することが一般的
である。

【０００３】しかしながら、電磁クラッチを車体後方に
配設すると、電磁クラッチのハーネス類の長大化を招
き、構造が複雑化する虞がある。すなわち、電磁クラッ
チの制御ユニットは、エンジンやトランスミッション等
の近傍で（車体前方で）エンジン制御ユニットやトラン
スミッション制御ユニット等と一体に、或いは、近接し
て配設されることが望ましいが、車体前方に電磁クラッ
チの制御ユニットを配設した場合には、電磁クラッチと
制御ユニットとの接続を長大なハーネス類を介して行う
必要があり、ハーネス類の保護等の構造が複雑化する虞
がある。

【０００４】その一方で、電磁クラッチを、前輪ドライ
ブ軸の軸線上或いは変向歯車のピニオンシャフトの軸線
上に配置することで車体前方に配設することも考えられ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電磁ク
ラッチを前輪ドライブ軸の軸線上に配設すると、トラン
スファ内における差動装置の配設位置が制限されるばか
りか、車体の骨格構造等によっては、車軸方向に大型化
したトランスファによって車載性が低下する場合があ
る。

【０００６】また、電磁クラッチを変向歯車のピニオン
軸の軸線上に配設すると、トランスファが前後に大型化
する。そして、このような場合、一般に、大径の電磁ク
ラッチがステアリングギヤボックスや車体骨格構造（ク
ロスメンバ等）等の上方或いは下方で交差することとな
り、これらの部材と電磁クラッチとの相対的な位置関係
を良好に保つために、ステアリングギヤボックスの位置
を変更したりクロスメンバ等を湾曲させたりすると、車
体構造の複雑化や車種の増加等を引き起こす場合があ
る。また、大径の電磁クラッチをステアリングギヤボッ
クスやクロスメンバ等の上方や下方で交差させること
は、車室内空間の縮小や車両の最低地上高の低下を引き
起こす場合がある。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、コンパクトに構成することができ、且つ、車載性が
良好な４輪駆動車の動力伝達装置を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明による４輪駆動車の動力伝達装
置は、横置き配置のフロントエンジンに連結したトラン
スミッションからの駆動力を、上記エンジンの後方に配
設したトランスファを介して前後輪に分配する４輪駆動
車の動力伝達装置において、上記トランスファは、駆動
力の伝達方向を変向する一対の変向歯車と、この変向歯
車によって変向された駆動力の伝達軸部上に設けられた
第１の歯車と、この第１の歯車に噛合され上記伝達軸部
の軸芯を平行に変位させる第２の歯車と、上記第２の歯
車の歯車軸軸芯に回動自在に挿通されプロペラシャフト
に駆動力を伝達可能な出力軸と、上記第２の歯車の歯車
軸と上記出力軸との間の伝達トルクを制御可能な電磁ク
ラッチと、を備え、上記電磁クラッチを上記第２の歯車
の軸芯上であって該第２の歯車よりもエンジン側に配設
したことを特徴とする。

【０００９】また、請求項２記載の発明による４輪駆動
車の動力伝達装置は、請求項１記載の発明において、上
記トランスファのトランスファケース内に、上記電磁ク
ラッチを収納する電磁クラッチ収納室を独立して備え、
この電磁クラッチ収納室と他の部材を収納する収納室と
の液密分離は、上記電磁クラッチ収納室内に延設した上
記第２の歯車の歯車軸外周にシール部材を摺接して行う
ことを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図面は本発明の実施の一形態に係
わり、図１はトランスファの要部断面図、図２は歯車機
構部及び電磁クラッチのスケルトン図、図３はクラッチ
室の要部拡大断面図、図４はトランスファ出力軸とステ
アリングギヤボックス及びクロスメンバとの位置関係を
示す側面図、図５はトランスファ出力軸とステアリング
ギヤボックス及びクロスメンバとの他の位置関係を示す
側面図、図６はトランスファ出力軸とステアリングギヤ
ボックス及びクロスメンバとの他の位置関係を示すスケ
ルトン図、である。

【００１１】図１において、符号１は車両のフロントエ
ンジンルームに横置き配置されたエンジンを示す。この
エンジン１の左側部にはトランスミッション２が接合さ
れ、このトランスミッション２の後部にはトランスファ
３が一体的に設けられている。そして、エンジン１から
出力される駆動力は、トランスミッション２で所定に変
速された後、トランスファ３によって前輪側と後輪側と
に分配されるようになっている。ここで、図示のよう
に、トランスファ３は、トランスミッション２の後方
で、エンジン１側にオフセットして配置されている。

【００１２】トランスファ３について具体的に説明する
と、トランスファ３は、トランスミッション２からの駆
動力を前輪側に伝達するフロントディファレンシャル装
置５と、このフロントディファレンシャル装置５のディ
ファレンシャルケース６に伝達された駆動力を後輪側に
分配する歯車機構部７と、後輪側への駆動力の配分を走
行状態や路面状態等に応じて連続的に可変制御する電磁
クラッチ８と、を備え、これらがトランスファケース９
内に設けられたディファレンシャル収納室１０、歯車収
納室１１、及び、電磁クラッチ収納室１２にそれぞれ収
納されて要部が構成されている。

【００１３】すなわち、フロントディファレンシャル装
置５は、ディファレンシャルケース６外周にファイナル
ギヤ１７を備え、このファイナルギヤ１７が、トランス
ミッション２の出力軸１５に固設されたドライブギヤ１
６に噛合されている。

【００１４】フロントディファレンシャル装置５は、ベ
ベルギヤ式のディファレンシャル装置であり、ディファ
レンシャルケース６内に固設されたピニオンシャフト２
０に回動自在に軸支された一対のディファレンシャルピ
ニオン２１，２１と、これらディファレンシャルピニオ
ン２１，２１に噛合された左右のサイドギヤ２２Ｌ，２
２Ｒとを備えて構成されている。そして、ディファレン
シャルケース６からディファレンシャルピニオン２１，
２１を介してサイドギヤ２２Ｌ，２２Ｒに伝達された駆
動力は、ディファレンシャルケース６左右の筒部２６
Ｌ，２６Ｒに挿通されサイドギヤ２２Ｌ，２２Ｒにスプ
ライン嵌合された左右前輪ドライブ軸２５Ｌ，２５Ｒを
介して左右前輪に伝達されるようになっている。

【００１５】また、ディファレンシャルケース６の右側
筒部２６Ｒは、歯車収納室１１内部まで延設され、この
延設された右側筒部２６Ｒを介して歯車機構部７に駆動
力が伝達されるようになっている。

【００１６】ここで、筒部２６Ｒの中途外周には、トラ
ンスミッション２のケースに保持されたオイルシール２
７が摺接され、このオイルシール２７によって、ディフ
ァレンシャル収納室１０内と歯車収納室１１内との液密
が保たれている。なお、フロントディファレンシャル装
置５を潤滑する潤滑油と歯車機構部７を潤滑する潤滑油
とが同一の潤滑油である場合には、オイルシール２７を
省略してもよい。

【００１７】歯車機構部７は、図１，２に示すように、
ハイポイドギヤで構成された一対の変向歯車（第１，第
２の変向歯車）３０，３１と、ヘリカルギヤで構成され
た一対の歯車（第１，第２の歯車）３２，３３と、を備
えて構成されている。

【００１８】第１の変向歯車３０は、筒部２６Ｒの外周
にスプライン嵌合された中空のトランスファ軸３４に固
設されるもので、この第１の変向歯車３０には第２の変
向歯車３１が噛合されている。

【００１９】第２の変向歯車３１の軸芯上には伝達軸部
としてのピニオンシャフト３１ａが一体形成され、この
ピニオンシャフト３１ａには第１の歯車３２がスプライ
ン嵌合されている。

【００２０】また、第１の歯車３２には、該第１の歯車
３２の右側で、第２の歯車３３が噛合されている。

【００２１】第２の歯車３３の歯車軸３３ａは中空に形
成され、この中空の歯車軸３３ａには、出力軸３５が回
動自在に挿通されている。

【００２２】出力軸３５は、電磁クラッチ８を介して第
２の歯車３３と接離自在に締結されるもので、電磁クラ
ッチ８が締結されると、第２の歯車３３に伝達された駆
動力は出力軸３５に伝達され、出力軸３５にスプライン
嵌合されたプロペラシャフト３７（図４参照）を介して
リヤディファレンシャル装置（図示せず）に伝達される
ようになっている。

【００２３】ここで、電磁クラッチ８を収納する電磁ク
ラッチ収納室１２は、第２の歯車３３よりもエンジン１
側であって出力軸３５の軸芯上に配設されるもので、図
３に示すように、電磁クラッチ収納室１２内には、歯車
軸３３ａ及び出力軸３５の端部が延設されている。

【００２４】歯車軸３３ａの中途には、トランスファケ
ース９に保持された、シール部材としての一対のオイル
シール３６，３６が摺接されている（図３参照）。これ
らのオイルシール３６，３６は、そのシール方向が互い
に逆方向となるように並設され、これによって、歯車収
納室１１と電磁クラッチ収納室１２との間の液密が保た
れている。

【００２５】電磁クラッチ収納室１２内において、歯車
軸３３ａにはクラッチドラム４０が固設され、出力軸３
５には電磁クラッチ８のクラッチハブ４１が一体形成さ
れている。

【００２６】クラッチドラム４０は、クラッチハブ４１
に対向された第１の円筒部４０ａと、この第１の円筒部
４０ａの前部に連結された第２の円筒部４０ｂとを備え
て構成されている。第１の円筒部４０ａとクラッチハブ
４１との間には、多板式のメインクラッチ４３が配設さ
れている。メインクラッチ４３の後部には、第１の円筒
部４０ａにスプライン結合された後部壁部材４５が配設
され、この後部壁部材４５がスナップリング４６に係止
されてメインクラッチ４３の後方への移動が規制されて
いる。

【００２７】メインクラッチ４３の前側には押圧部４７
が配設され、クラッチハブ４１の前部で出力軸３５にス
プライン結合されている。また、押圧部４７の前方には
カムリング５０が配置され、これら押圧部４７とカムリ
ング５０との間にボールカム５１が設けられている。さ
らに、カムリング５０の前方には前部壁部材５２が対向
され、第２の円筒部４０ｂに溶着等によって固着されて
いる。そして、カムリング５０がベアリング５３とワッ
シャ５４とを介して前部壁部材５２に当接されること
で、カムリング５０の前方への移動が規制されている。

【００２８】また、第２の円筒部４０ｂとカムリング５
０との間には多板式のパイロットクラッチ５５が配設さ
れている。パイロットクラッチ５５の後部には、第２の
円筒部材４０ｂにスプライン結合されたアーマチャ５６
が配設され、このアーマチャ５６がスナップリング５７
に係止されてパイロットクラッチ５５の後方への移動が
規制されている。

【００２９】また、前部壁部材５２よりも前方におい
て、トランスファケース９にはリング状の電磁石６０が
固設されており、この電磁石６０に出力軸３５の端部が
ベアリング６１を介して支承されている。また、前部壁
部材５２には電磁石６０の磁束の短絡を防いでアーマチ
ャ５６に導くステンレス鋼のリング６３が配設されてい
る。

【００３０】ここで、図示しないが、電磁石６０への通
電を制御して電磁クラッチ８の締結／開放を制御する電
磁クラッチ制御ユニットは、エンジン制御ユニットやト
ランスミッション制御ユニット等とともにエンジン１後
部の間隙等に配設されている。

【００３１】また、電磁クラッチ収納室１２には、ディ
ファレンシャル収納室１０や歯車収納室１１とは異なる
潤滑油が用いられ、電磁クラッチ８を独立して潤滑す
る。

【００３２】このようなトランスファ３において、トラ
ンスミッション２の出力軸１５からファイナルギヤ１７
を介してディファレンシャルケース６に伝達された駆動
力は、ピニオンシャフト２０、ディファレンシャルピニ
オン２１，２１，サイドギヤ２２Ｌ，２２Ｒ、及び、ド
ライブ軸２５Ｌ，２５Ｒを介して左右前輪に伝達され
る。

【００３３】また、ディファレンシャルケース６に伝達
された駆動力は、筒部２６Ｒに伝達され、筒部２６Ｒに
伝達された駆動力はトランスファ軸３４に伝達される。
このトランスファ軸３４に伝達された駆動力は、第１，
第２の変向歯車３０，３１を介してその伝達方向が９０
度変向された後、ピニオンシャフト３１ａに伝達され
る。さらに、ピニオンシャフト３１ａに伝達された駆動
力は、第１，第２の歯車３２，３３を介して右側に平行
に変位された後、歯車軸３３ａに伝達される。そして、
歯車軸３３ａに伝達された駆動力は、電磁クラッチ８が
締結された際に出力軸３５に伝達され、プロペラシャフ
ト３７を介して後輪側へと伝達される。ここで、電磁ク
ラッチ８の締結は、電磁石６０によるアーマチャ５６の
吸引によってパイロットクラッチ５５が締結され、パイ
ロットクラッチ５５の締結によって歯車軸３３ａの駆動
力がボールカム５１に掛かり、カムスラスト力により押
圧部４７を介してメインクラッチ４３が押圧されて締結
されることにより実現する。

【００３４】このような実施の形態では、第１，第２の
変向歯車３０，３１によって変向された駆動力を後輪側
に伝達するピニオンシャフト３１ａの軸芯を、第１，第
２の歯車３２，３３を介して平行に変位させ、変位され
た第２の歯車３３の軸芯上であって第２の歯車３３より
もエンジン１側の間隙に電磁クラッチ８を配設すること
により、トランスファ３の大型化を招くことなく電磁ク
ラッチ８を車体前方に配置することが可能となる。

【００３５】すなわち、第１，第２の歯車３２，３３を
介してピニオンシャフト３１ａの軸芯を平行に変位させ
ることにより、電磁クラッチ８をエンジン１と歯車機構
部７との間隙に配設することが可能となり、電磁クラッ
チ８を前輪ドライブ軸２５Ｌ，２５Ｒの軸芯上やピニオ
ンシャフト３１ａの軸芯上に配設する必要がなくなる。
従って、トランスファ３をコンパクトに構成することが
でき、車載性を良好なものとすることができる。

【００３６】特に、電磁クラッチ８をピニオンシャフト
３１ａの軸芯上に配設する必要がないため、車体前方の
左右方向に配設されるステアリングギヤボックス７０や
車体のクロスメンバ７１等の上下で電磁クラッチ８が交
差することを防止でき（図４参照）、車載性を良好なも
のとすることができる。換言すれば、ステアリングギヤ
ボックス７０の位置を変更したりクロスメンバ７１を湾
曲させたりすることなくこれらの部材と電磁クラッチ８
との相対的な位置関係を良好に保つことができるので、
単純な車体構造で衝突安全性の確保等を容易に実現する
ことができる。また、電磁クラッチ８をステアリングギ
ヤボックス７０やクロスメンバ７１等と交差させる必要
がないため、車室内空間や車両の最低地上高等を十分に
確保することができる。

【００３７】また、上述のように車体前方に電磁クラッ
チ８を配設することは、電磁クラッチ制御ユニットの配
置や、この電磁クラッチ制御ユニットと電磁クラッチ８
との接続等の点で有利となる。すなわち、電磁クラッチ
８を車体前方に配設することにより、電磁クラッチ８と
電磁クラッチ制御ユニットとを接続するハーネス類等を
長大化させることなく、電磁クラッチ制御ユニットを、
車体前方に配設されたエンジン制御ユニットやトランス
ミッション制御ユニット等と一体にあるいは近接させて
設けることができる。この場合特に、電磁クラッチ制御
ユニットをエンジン制御ユニットやトランスミッション
制御ユニット等と一体のユニットとして構成し、エンジ
ン１後部の間隙に配設することにより、特別な保護部材
等を新たに設けることなく各制御ユニットを効果的に保
護することができる。

【００３８】また、後輪側への駆動力の伝達は、一対の
変向歯車３０，３１に加え、少なくとも一対の歯車３
２，３３を介して行われるので、後輪側のギヤ比の設定
が容易なものとなる。従って、エンジンや車体緒元が異
なる各種のバリエーションに対する前後輪間のギヤ比の
設定等が容易となる。

【００３９】また、電磁クラッチ８を第２の歯車３３よ
りもエンジン１側に配設することにより、電磁クラッチ
収納室１２を液密に独立して構成することが容易とな
る。すなわち、電磁クラッチ８を第２の歯車３３よりも
エンジン１側に配設し、この電磁クラッチ８を、歯車軸
３３ａの一端側と、この歯車軸３３ａに挿通された出力
軸３５の一端側とに連結することにより、電磁クラッチ
収納室１２を液密に形成する際の回転部位のシールを歯
車軸３３ａの周部のみとすることができる。

【００４０】そして、トランスファケース９内におい
て、電磁クラッチ収納室１２内の潤滑油を、他の収納室
（ディファレンシャル収納室１０，歯車収納室１１）内
の潤滑油とは異なる特性のものとすることにより、電磁
クラッチ８の特性を最大限に引き出すことができる。

【００４１】ここで、上述の実施の形態では、一対の歯
車３２，３３を介して出力軸３５の軸芯を右側に変位さ
せた一例について説明したが、本発明はこれに限られる
ものではなく、出力軸３５の軸芯の変位は、ピニオンシ
ャフト３１ａの軸周のどの位置に設定してもよい。すな
わち、車体骨格のバリエーションやステアリングギヤボ
ックスの位置等に応じて、例えば、図５に示すように出
力軸３５の軸芯を上方に変位させてもよいし、図６に示
すように出力軸３５の軸芯を下方に変位させてもよい。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、一
対の変向歯車によって変向された伝達軸部の軸芯を、該
伝達軸部上に設けられた第１の歯車と、この第１の歯車
に噛合された第２の歯車とを介して平行に変位し、上記
第２の歯車の歯車軸とこの第２の歯車の軸芯に回動自在
に挿通されプロペラシャフトに駆動力を伝達可能な出力
軸とを接離自在に締結する電磁クラッチを、上記第２の
歯車の軸芯上であって該第２の歯車よりもエンジン側に
配設したので、コンパクトで車載性が良好な４輪駆動車
の動力伝達装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】トランスファの要部断面図

【図２】歯車機構部及び電磁クラッチのスケルトン図

【図３】クラッチ室の要部拡大断面図

【図４】トランスファ出力軸とステアリングギヤボック
ス及びクロスメンバとの位置関係を示す側面図

【図５】トランスファ出力軸とステアリングギヤボック
ス及びクロスメンバとの他の位置関係を示す側面図

【図６】トランスファ出力軸とステアリングギヤボック
ス及びクロスメンバとの他の位置関係を示すスケルトン
図

【符号の説明】

１ エンジン ２ トランスミッション ３ トランスファ ８ 電磁クラッチ ９ トランスファケース １０ ディファレンシャル収納室（他の収納室） １１ 歯車収納室（他の収納室） １２ 電磁クラッチ収納室 ３０ 第１の変向歯車 ３１ 第２の変向歯車 ３１ａ ピニオンシャフト（伝達軸部） ３２ 第１の歯車 ３３ 第２の歯車 ３３ａ 歯車軸 ３４ トランスファ軸 ３５ 出力軸 ３６ オイルシール（シール部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D039 AA02 AA03 AA04 AA05 AB01 AC07 AC14 AC15 AC21 AC24 AD03 AD06 AD11 AD53 3D043 AA06 AB02 AB17 EA03 EA16 EA31 EA38 EA42 EB03 EB07 EB12 EB13 EC01 EC03 ED06 EF09 EF19

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 横置き配置のフロントエンジンに連結し
   たトランスミッションからの駆動力を、上記エンジンの
   後方に配設したトランスファを介して前後輪に分配する
   ４輪駆動車の動力伝達装置において、 上記トランスファは、駆動力の伝達方向を変向する一対
   の変向歯車と、 この変向歯車によって変向された駆動力の伝達軸部上に
   設けられた第１の歯車と、 この第１の歯車に噛合され上記伝達軸部の軸芯を平行に
   変位させる第２の歯車と、 上記第２の歯車の歯車軸軸芯に回動自在に挿通されプロ
   ペラシャフトに駆動力を伝達可能な出力軸と、 上記第２の歯車の歯車軸と上記出力軸との間の伝達トル
   クを制御可能な電磁クラッチと、を備え、 上記電磁クラッチを上記第２の歯車の軸芯上であって該
   第２の歯車よりもエンジン側に配設したことを特徴とす
   る４輪駆動車の動力伝達装置。
2. 【請求項２】 上記トランスファのトランスファケース
   内に、上記電磁クラッチを収納する電磁クラッチ収納室
   を独立して備え、この電磁クラッチ収納室と他の部材を
   収納する収納室との液密分離は、上記電磁クラッチ収納
   室内に延設した上記第２の歯車の歯車軸外周にシール部
   材を摺接して行うことを特徴とする請求項１に記載の４
   輪駆動車の動力伝達装置。