JP2002370557A - ４輪駆動システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２輪駆動走行時に開放されるカップリングの
ドラグトルクを大幅に低減させながら、構成を簡単にす
る。 【解決手段】 エンジン１の駆動力を前輪側と後輪側に
伝達するトランスファ５と、２輪駆動時に切り離される
後輪３１，３３側の動力伝達系において、トランスファ
５からの駆動力を切断する２−４切替機構７と、湿式多
板クラッチを用いて構成され、後輪３１，３３の連れ廻
りを遮断するクラッチ機構７１と、駆動力を減速してリ
ヤデフ２５に伝達する終減速ギア組２３を備え、クラッ
チ機構７１を終減速ギア組２３の後段に配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、２輪駆動時に前
後輪の一方を切り離す４輪駆動システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来の４輪駆動システムを示し
ている。

【０００３】この４輪駆動システムは、エンジン５０
１、トランスミッション５０３、トランスファ５０５、
トランスファ５０５の一部に構成された２−４切替機構
５０７、フロントデフ５０９（エンジンの駆動力を左右
の前輪に配分するデファレンシャル装置）、前車軸５１
１，５１３、左右の前輪５１５，５１７、後輪側のプロ
ペラシャフト５１９、湿式の多板クラッチを用いて構成
されたカップリング５２１、終減速ギア組５２３、リヤ
デフ５２５（エンジンの駆動力を左右の後輪に配分する
デファレンシャル装置）、後車軸５２７，５２９、左右
の後輪５３１，５３３、左の後車軸５２７を分断して配
置された噛み合いクラッチ５３５（アクスル・ディスコ
ネクト）などから構成されている。

【０００４】２−４切替機構５０７と噛み合いクラッチ
５３５は、２輪駆動状態から４輪駆動状態に切り換える
とき同時に連結され、また、４輪駆動状態から２輪駆動
状態に切り換えるとき同時に連結が解除される。

【０００５】また、カップリング５２１は図外のコント
ローラによって、４輪駆動状態では断続制御され、２輪
駆動状態では連結が解除される。

【０００６】エンジン５０１の駆動力は、トランスミッ
ション５０３の出力ギア５３７からリングギア５３９を
介してフロントデフ５０９のデフケース５４１に伝達さ
れ、フロントデフ５０９から前車軸５１１，５１３を介
して左右の前輪５１５，５１７に配分される。

【０００７】２−４切替機構５０７と噛み合いクラッチ
５３５がそれぞれ連結されると、エンジン５０１の駆動
力は、デフケース５４１とトランスファ５０５（２−４
切替機構５０７）とプロペラシャフト５１９とカップリ
ング５２１を介して終減速ギア組５２３に伝達され、終
減速ギア組５２３で減速された後、リヤデフ５２５から
後車軸５２７と噛み合いクラッチ５３５を介して左の後
輪５３１に伝達されると共に、後車軸５２９を介して右
の後輪５３３に伝達され、車両は４輪駆動状態になる。
このときカップリング５２１は図外のコントローラによ
って断続制御され前輪５１５，５１７側と後輪５３１，
５３３側への駆動力を制御している。

【０００８】また、２−４切替機構５０７とカップリン
グ５２１と噛み合いクラッチ５３５の連結がそれぞれ解
除されると、上記のような後輪側動力伝達系が切り離さ
れて車両は前輪駆動の２輪駆動状態になる。

【０００９】このとき、２−４切替機構５０７の連結を
解除したことによって、カップリング５２１の入力側部
材（クラッチ板）までの動力伝達系（特に、質量の大き
いプロペラシャフト５１９）の回転が停止する。

【００１０】また、噛み合いクラッチ５３５の連結を解
除したことによって走行に伴う左後輪５３１の回転（連
れ廻り回転）がリヤデフ５２５から遮断されると共に、
右後輪５３３の連れ廻り回転がリヤデフ５２５の差動回
転によって吸収され、リヤデフ５２５のデフケース５４
３の回転が停止するから、デフケース５４３と終減速ギ
ア組５２３とカップリング５２１の出力側部材（クラッ
チ板）の回転が停止する。

【００１１】このように後輪側動力伝達系の回転を停止
させると、後輪側動力伝達系各部の磨耗、振動、騒音な
どが低減されると共に、エンジン５０１の燃費が向上す
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、カップリン
グ５２１には、湿式の多板クラッチが用いられているた
め、コントローラでその連結が解除されていても、一方
に回転が入力されるとオイルの粘性によってクラッチ板
の間にドラグトルク（引き摺りトルク）が生じてしま
う。

【００１３】そのため前記従来の４輪駆動システムで
は、２−４切替機構５０７と噛み合いクラッチ５３５を
配置して、エンジン５０１側からの入力及び後輪５３
１，５３３側からの入力がカップリング５２１に入力し
ないようにしてある。

【００１４】もし、噛み合いクラッチ５３５を持たない
と、２輪駆動走行時に後輪５３１，５３３の連れ廻り回
転がリヤデフ５２５のデフケース５４３から終減速ギア
組５２３を介してカップリング５２１の出力側クラッチ
板に入力してしまう。

【００１５】また、この場合の入力は終減速ギア組５２
３を通常時とは反対方向に通過して増速されるから、カ
ップリング５２１の出力側部材はそれだけ高速で回転す
ることになる。

【００１６】一方、２輪駆動走行中は、２−４切替機構
５０７の連結解除に伴ってカップリング５２１の入力側
クラッチ板までが静止状態にあるから、後輪５３１，５
３３の連れ廻り回転によってカップリング５２１の入力
側クラッチ板と出力側クラッチ板の間で大きな相対回転
及びドラグトルクが生じてしまう。前述のように、この
ドラグトルクは終減速ギア組５２３によって増幅されて
いる。

【００１７】このドラグトルクによってカップリング５
２１の上流側の動力伝達系が回転するから、各部の磨
耗、振動、騒音などに影響を与えると共に、エネルギー
ロスにより燃費にも影響を与えてしまう恐れがある。

【００１８】また、ドラグトルクによるオイルの発熱も
終減速ギア組５２３の増速作用によって促進されるか
ら、オイルの劣化が速まり、寿命が短くなる恐れがあ
る。

【００１９】そこで、このようなことを防止するため
に、噛み合いクラッチ５３５が配置されているが、それ
だけ部品点数と重量が増加し、コスト高になっている。

【００２０】また、２−４切替機構を省いて構成を簡単
にし、車輪の連れ廻り回転をデファレンシャル装置の入
力側または出力側に配置したクラッチ機構で遮断するよ
うに構成された４輪駆動システム（例えば、上記の４輪
駆動システムから２−４切替機構５０７を省いた構成）
もあるが、このような４輪駆動システムでは、後輪の連
れ廻り回転をクラッチ機構で遮断しても、エンジンの駆
動力によってカップリングが回転するから、カップリン
グ部分にドラグトルクが生じてしまい、前述したような
問題が発生する恐れがある。

【００２１】そこで、この発明は、２輪駆動状態で連結
が解除されるカップリングの引きずりトルクの影響が大
幅に低減されると共に、構成が簡単な４輪駆動システム
の提供を目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の４輪駆
動システムは、原動機の駆動力を前輪側と後輪側に伝達
するトランスファを備えると共に、２輪駆動時に切り離
される前輪または後輪の動力伝達系に、トランスファか
らの駆動力を切断する２−４切替機構と、湿式多板クラ
ッチを用いて構成され、走行に伴う車輪からの回転を遮
断するカップリングと、駆動力を減速してデファレンシ
ャル装置に伝達する終減速機構を備えた構造であって、
前記カップリングを、終減速機構と車輪との間に配置し
たことを特徴としている。

【００２３】２−４切替機構は、２輪駆動状態から４輪
駆動状態への切り換え時に連結され、このときカップリ
ングはコントローラ等によって断続制御される。一方、
４輪駆動状態から２輪駆動状態への切り換え時には２−
４切替機構とカップリングは連結を解除される。

【００２４】従って、２−４切替機構とカップリングを
それぞれ連結すると、原動機の駆動力はトランスファと
２−４切替機構から終減速機構に伝達されて減速された
後、カップリングからデファレンシャル装置を介して左
右の車輪側に配分され、車両は４輪駆動状態になる。

【００２５】また、２−４切替機構とカップリングの連
結をそれぞれ解除すると、上記の切り離し側の車輪が切
り離されて車両は２輪駆動状態になる。

【００２６】このとき、２−４切替機構からカップリン
グの入力側クラッチ板までの動力伝達系（特に、質量の
大きいプロペラシャフト）の回転が停止すると共に、車
輪の連れ廻り回転がカップリングによって遮断されるか
ら、切り離し側車輪の動力伝達系が回転を停止し、この
動力伝達系各部の磨耗、振動、騒音などが低減すると共
に、原動機の燃費が向上する。

【００２７】さらに、本発明の４輪駆動システムでは、
カップリングを終減速機構と車輪との間（終減速機構の
後段）に配置したことにより、従来例と異なって、車輪
の連れ廻り回転は終減速機構によって増速されずにカッ
プリングに入力する。

【００２８】ここで、終減速機構の減速比を（ｉ）とす
ると、湿式多板クラッチを用いたカップリングで発生す
るオイルのドラグトルク（エネルギーロス）は、カップ
リングを終減速機構の後段に配置した本発明の場合、カ
ップリングを終減速機構の前段に配置した従来例の１／
（ｉ×ｉ）に減少する。

【００２９】一般に、終減速機構の減速比（ｉ）は３〜
４であり、減速比（ｉ）を３とすると、本発明でのドラ
グトルクは従来例でのドラグトルクの１／９に減少し、
減速比（ｉ）を４とすると、ドラグトルクは１／１６に
まで減少する。

【００３０】このような理由によって、本発明の４輪駆
動システムでは、切り離し側車輪の動力伝達系各部の磨
耗、振動、騒音の低減効果と、燃費の向上効果が高く保
つことができる。

【００３１】また、カップリングの配置だけでドラグト
ルクを低減することができる本発明の４輪駆動システム
は、ドラグトルクを低くするためにカップリング５２１
に加えて噛み合いクラッチ５３５が必要な従来例と較べ
て、構成が簡単になり、部品点数と重量とコストが低減
される。

【００３２】また、２−４切替機構を省いた従来の４輪
駆動システムでは、原動機の駆動力を受けるカップリン
グで発生するドラグトルクは極めて大きいから、これと
較べて、本発明の４輪駆動システムで発生するドラグト
ルクは遙かに小さい。

【００３３】また、ドラグトルクが小さくなったことに
よって、オイルの発熱もそれだけ少なくなり、劣化が低
く抑えられて、寿命が伸びる。

【００３４】また、湿式多板クラッチを用いて構成した
カップリングは、噛み合いクラッチと異なって、シンク
ロ機構が不要であり、シンクロ機構の容量に対する配慮
からも解放される。

【００３５】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
された４輪駆動システムであって、前記動力伝達系に、
原動機の駆動力が入力して回転するアウターケースと、
駆動力を左右の出力軸に差動分配する差動機構を内部に
有し、アウターケース内に同軸に回転可能に支持された
インナーケースとを有するデファレンシャル装置を備
え、前記カップリングが、前記アウターケースとインナ
ーケースとの間に配置されていることを特徴としてい
る。

【００３６】これにより、前記カップリングをデファレ
ンシャル装置を支持するデフキャリア内に配置すること
ができるので、湿式多板クラッチの潤滑が容易で、クラ
ッチ板の耐久性を向上することができると共に、別途カ
ップリングを設けたものに比べ装置全体の小型化が図
れ、車載レイアウト性で有利とすることができる。

【００３７】請求項３に記載の発明は、請求項１または
請求項２に記載された４輪駆動システムであって、２−
４切替機構が、噛み合いクラッチを用いて構成されてい
ることを特徴としており、請求項１の構成と同等の作用
・効果を得ることができるのに加え、２−４切替機構に
用いた噛み合いクラッチは、多板クラッチのような摩擦
クラッチと異なって、ドラグトルクが発生しないから、
ドラグトルクを低減することが目的の本発明には特に好
適である。

【００３８】

【発明の実施の形態】［第１実施形態］図１と図２によ
って４輪駆動システム（本発明の第１実施形態）の説明
をする。

【００３９】第１実施形態の４輪駆動システムは請求項
１，２，３の特徴を備えており、図１はこの４輪駆動シ
ステムを用いた４輪駆動車を示している。また、以下の
説明の中で、左右の方向はこの４輪駆動車（図１）及び
図２での左右の方向であり、図２の上方はこの４輪駆動
車の前方である。なお、符号を与えていない部材等は図
示されていない。

【００４０】図１のように、この４輪駆動車は、横置き
のエンジン１（原動機）及びトランスミッション３、ト
ランスファ５、トランスファ５の一部を構成する２−４
切替機構７（噛み合いクラッチ）及び方向変換ギヤ組
９、フロントデフ１１、前車軸１３，１５、左右の前輪
１７，１９、後輪側のプロペラシャフト２１、終減速ギ
ア組２３（終減速機構）、リヤデフ２５（デファレンシ
ャル装置）、後車軸２７，２９、左右の後輪３１，３３
（２輪駆動時に切り離される車輪）などから構成されて
いる。

【００４１】方向変換ギヤ組９は、後輪側動力伝達系の
一部を構成しており、互いに噛み合った横置きと縦置き
の各ベベルギア３５，３７から構成され、伝達されたエ
ンジンの駆動力は方向変換ギヤ組９によって方向を変換
され、後輪側に伝達される。

【００４２】また、２−４切替機構７は、フロントデフ
１１のデフケース３９に連結されたギア４１、横置きの
ベベルギア３５に連結されたギア４３、各ギア４１，４
３と噛み合ってこれらを連結する連結位置及びこの連結
が解除される連結解除位置の間を移動操作されるカップ
リングスリーブ４５などから構成されている。

【００４３】２−４切替機構７が連結されると後輪側動
力伝達系にエンジン１の駆動力が伝達され、連結が解除
されると後輪側動力伝達系が切り離される。

【００４４】図２は、終減速ギア組２３とリヤデフ２５
などを示しており、これらはこの順序でデフキャリヤ４
７に収容されている。

【００４５】終減速ギア組２３は、互いに噛み合ったベ
ベルギアであるドライブピニオンギヤ４９とリングギア
５１から構成されている。

【００４６】ドライブピニオンギヤ４９はドライブピニ
オンシャフト５３の後端に一体形成されており、ドライ
ブピニオンシャフト５３はスラストベアリング５５，５
７によってデフキャリヤ４７に支承されている。

【００４７】また、ドライブピニオンシャフト５３はデ
フキャリヤ４７から前方に突き出しており、ナット５９
によって前端に固定されたフランジ６１と継ぎ手を介し
てプロペラシャフト２１に連結されている。ドライブピ
ニオンシャフト５３とデフキャリヤ４７との間にはシー
ル６２が配置され、オイル漏れを防止している。

【００４８】リングギア５１はボルト６３によってリヤ
デフ２５のアウターケース６５に固定されている。

【００４９】終減速ギア組２３は伝達されたエンジン１
の駆動力を減速しながら方向を変換してアウターケース
６５（リヤデフ２５）に伝達する。

【００５０】リヤデフ２５は、アウターケース６５、イ
ンナーケース６７、ベベルギア式の差動機構６９、クラ
ッチ機構７１（湿式多板クラッチを用いて構成されたカ
ップリング）などから構成されている。

【００５１】アウターケース６５はスラストベアリング
７３，７５によってデフキャリヤ４７に支承されてお
り、インナーケース６７はアウターケース６９の内周で
回転自在に支承されている。

【００５２】差動機構６９は、ピニオンシャフト７７上
に支承されたピニオンギア７９、左右からピニオンギア
７９と噛み合った出力側のサイドギア８１，８３から構
成されている。

【００５３】ピニオンシャフト７７はインナーケース５
の貫通孔８５に係合し、スプリングピン８７によって抜
け止めされている。

【００５４】各サイドギア３７，３９には左右の後車軸
２７，２９がそれぞれスプライン連結されている。

【００５５】クラッチ機構７１は、アウターケース６
５、インナーケース６７、メインクラッチ８９（湿式の
多板クラッチ）、ボールカム９１、プレッシャープレー
ト９３、カムリング９５、パイロットクラッチ９７（湿
式の多板クラッチ）、アーマチャ９９、電磁石１０１、
コントローラなどから構成されている。

【００５６】メインクラッチ８９は、アウターケース６
５とインナーケース６７との間に配置されている。

【００５７】ボールカム９１は、プレッシャープレート
９３とカムリング９５との間に配置されており、カムリ
ング９５は、回転自在に配置されている。

【００５８】プレッシャープレート９３は、内周をイン
ナーケース６７にスプライン連結されており、ボールカ
ム９１のスラスト力を受けてメインクラッチ８９をイン
ナーケース６７に押圧し締結させる。

【００５９】パイロットクラッチ９７は、アウターケー
ス６５とカムリング９５との間に配置されており、アー
マチャ９９は、プレッシャープレート９３とパイロット
クラッチ９７との間に配置されている。

【００６０】アウターケース６５の左側壁であるロータ
１０３は磁性材料で作られており、電磁石１０１のコア
１０５は、ロータ１０３に形成されたリング状の凹部１
０７に適度なエアギャップを介して貫入していると共
に、両側シール型のボールベアリング１０９によってロ
ータ１０３上に支承されている。また、コア１０３は支
持部材１１１を介してデフキャリヤ４７側に連結され、
回り止めされている。

【００６１】電磁石１０１のリード線１１３はグロメッ
トを通してデフキャリヤ４７の外部に引き出され、図外
のコントローラに接続されている。

【００６２】ロータ１０３とパイロットクラッチ９７と
アーマチャ９９によって電磁石１０１の磁路が構成され
ている。

【００６３】コントローラは、電磁石１０１の励磁、励
磁電流の制御、励磁停止などを行う。

【００６４】電磁石１０１が励磁されると、上記の磁路
に磁束ループ１１５が形成されてアーマチャ９９が吸引
され、ロータ１０３との間でパイロットクラッチ９７を
押圧して締結させ、パイロットトルクを発生させる。

【００６５】パイロットトルクが発生すると、パイロッ
トクラッチ９７を介してアウターケース６５に連結され
たカムリング９５と、インナーケース６７側のプレッシ
ャープレート９３からボールカム９１に伝達トルクが掛
かり、発生したカムスラスト力を受けてプレッシャープ
レート９３が右方に移動し、メインクラッチ８９を押圧
して締結させる。

【００６６】こうしてクラッチ機構７１が連結される
と、エンジン１の駆動力はアウターケース６５からイン
ナーケース６７（差動機構６９）に伝達され、ピニオン
シャフト７７、ピニオンギア７９、サイドギア８１，８
３から左右の後輪３１，３３側に配分され、車両は４輪
駆動状態になる。

【００６７】このとき、電磁石１０１の励磁電流を制御
すると、パイロットクラッチ９７の滑りに変化が生じて
ボールカム９１のカムスラスト力が変わり、メインクラ
ッチ８９の押圧力が変化して後輪３１，３３に送られる
駆動力の大きさが変わるから、前後輪間の駆動力配分比
を制御することができる。

【００６８】例えば、旋回走行中にこのような駆動力配
分比の制御を行うと、車両の操縦性や安定性などを大き
く向上させることができる。

【００６９】また、電磁石１０１の励磁電流制御によっ
て、クラッチ機構７１（メインクラッチ８９）の連結力
を調整すれば、前後輪間の回転拘束力が変わり、車両の
旋回性や回頭性を向上させることができる。

【００７０】電磁石１０１の励磁を停止すると、パイロ
ットクラッチ９７が開放されてボールカム９１のカムス
ラスト力が消失し、メインクラッチ８９が開放されてク
ラッチ機構７１の連結が解除され、インナーケース６７
から後輪３１，３３までがフリー回転状態になり、車両
は前輪駆動の２輪駆動状態になる。

【００７１】このように、トランスファ５（２−４切替
機構７）と終減速ギア組２３とクラッチ機構７１とリヤ
デフ２５などによって第１実施形態の４輪駆動システム
が構成されている。

【００７２】コントローラは、２輪駆動状態から４輪駆
動状態への切り換え時に２−４切替機構７とクラッチ機
構７１を同時に連結し、４輪駆動状態から２輪駆動状態
への切り換え時に同時に連結を解除する。

【００７３】エンジン１の駆動力は、トランスミッショ
ン３の出力ギア１１７からリングギア１１９を介してフ
ロントデフ１１のデフケース３９に伝達され、フロント
デフ１１から前車軸１３，１５を介して左右の前輪１
７，１９に配分される。

【００７４】４輪駆動状態では、上記のように、２−４
切替機構７とクラッチ機構７１がそれぞれ連結され、エ
ンジン１の駆動力は、デフケース３９とトランスファ５
（２−４切替機構７と方向変換ギア組９）とプロペラシ
ャフト２１から終減速ギア組２３に伝達されて減速され
た後、クラッチ機構７１を介してリヤデフ２５に伝達さ
れ、さらに、ピニオンシャフト７７とピニオンギア７９
からサイドギア８１，８３に配分され、後車軸２７，２
９を介して左右の後輪３１，３３に伝達される。

【００７５】また、２輪駆動状態では、上記のように、
２−４切替機構７とクラッチ機構７１の連結がそれぞれ
解除され、後輪側動力伝達系が切り離される。

【００７６】このとき、２−４切替機構７の連結解除に
よって、２−４切替機構７からクラッチ機構７１の入力
側部材であるアウターケース６５とメインクラッチ８９
及びパイロットクラッチ９７の各アウタープレート１２
１，１２３までの動力伝達系（特に、質量の大きいプロ
ペラシャフト２１）が回転を停止する。

【００７７】さらに、クラッチ機構７１の連結が解除さ
れるから、後輪３１，３３の連れ回りによる差動機構６
９とインナーケース６７とメインクラッチ８９及びパイ
ロットクラッチ９７の各インナープレート１２５，１２
７（クラッチ板）までの回転が、上記のアウタープレー
ト１２１，１２３（クラッチ板）から遮断される。

【００７８】こうして、２−４切替機構７からクラッチ
機構７１のアウタープレート１２１，１２３までの動力
伝達系が回転を停止し、この動力伝達系各部の磨耗、振
動、騒音などが低減されると共に、エンジン１の燃費が
向上する。

【００７９】デフキャリヤ４７にはオイル溜りが形成さ
れており、ドライブピニオンギア４９とリングギア５１
との噛み合い部と、スラストベアリング５５，５７など
を潤滑・冷却している。

【００８０】また、図２のように、アウターケース６５
には開口１２９が形成されている。さらに、アウターケ
ース６５の左右のボス部１３１，１３３内周には螺旋状
のオイル溝が形成されている。

【００８１】オイル溜りのオイルは、これらの開口１２
９とオイル溝からアウターケース６５に流出入し、流入
したオイルは、アウターケース６５内周とインナーケー
ス６７外周との摺動部、メインクラッチ８９とパイロッ
トクラッチ９７の各プレート１２１，１２５、１２３，
１２７を潤滑・冷却すると共に、差動機構６９の各ギア
７９，８１，８３の噛み合い部、ボールカム９１などを
潤滑・冷却する。

【００８２】前述のように、クラッチ機構７１を終減速
ギア組２３の後段に配置したことにより、従来例と異な
って、後輪３１，３３の連れ廻り回転は終減速ギア組２
３によって増速されることがない。

【００８３】減速機構の減速比を（ｉ）とすると、クラ
ッチ機構７１のように減速機構の後段にあるクラッチで
発生するオイルのドラグトルク（エネルギーロス）は、
従来例のように減速機構の前段にあるクラッチの１／
（ｉ×ｉ）に減少する。

【００８４】一般に、終減速ギア組２３の減速比（ｉ）
は３〜４であり、減速比（ｉ）を３とすると、クラッチ
機構７１で発生するドラグトルクは従来例の１／９に減
少し、減速比（ｉ）を４とすると、ドラグトルクは１／
１６に減少する。

【００８５】その結果、後輪３１，３３の連れ廻りがク
ラッチ機構７１によってほぼ完全に遮断されるから、２
輪駆動状態で後輪側動力伝達系の静止状態が損なわるこ
とがなくなり、後輪側動力伝達系の磨耗、振動、騒音の
低減効果を高く保つと共に、エネルギーロスを低減する
ことによって燃費の向上することができる。

【００８６】また、パイロットクラッチ９７で生じるド
ラグトルクは、２輪駆動状態に切り換えた後でも、後輪
３１，３３の連れ回りトルクをボールカム９１に伝達し
てカムスラスト力を発生させるから、メインクラッチ８
９（クラッチ機構７１）に連結力が残留し、車両を完全
な２輪駆動状態にすることができなくなるおそれがある
が、第１実施形態の４輪駆動システムでは、前述のよう
に、パイロットクラッチ９７で発生するドラグトルクも
極めて小さくなるから、車両を完全な２輪駆動状態にす
ることが可能になり、後輪側動力伝達系の磨耗、振動、
騒音の低減効果が高く保ち、燃費を向上することができ
ると共に、２輪駆動走行時に意図した旋回性、回頭性な
どを得ることができる。

【００８７】こうして、第１実施形態の４輪駆動システ
ムが構成されている。

【００８８】この４輪駆動システムは、クラッチ機構７
１を終減速ギア組２３の後段に配置したことにより、従
来例と較べて、クラッチ機構７１で発生するドラグトル
クが著しく低減されるから、切り離し側である後輪の動
力伝達系各部の磨耗、振動、騒音の低減効果を高く保つ
と共に、エネルギーロスを低減し燃費を向上することが
できる。

【００８９】また、クラッチ機構７１だけでドラグトル
クを低減することができるこの４輪駆動システムは、ド
ラグトルクを小さくするためにカップリング５２１の他
に噛み合いクラッチ５３５が必要であった従来例と較べ
て、構成が簡単になり、部品点数と重量とコストが低減
される。

【００９０】また、ドラグトルクが大幅に低減されたこ
とによって、クラッチ機構７１（メインクラッチ８９と
パイロットクラッチ９７）の発熱もそれだけ少なくなる
から、オイルは、劣化が低く抑えられて寿命が伸ばすこ
とができる。

【００９１】また、湿式多板クラッチであるメインクラ
ッチ８９とパイロットクラッチ９７を用いて構成したク
ラッチ機構７１は、シンクロ機構が不要であり、シンク
ロ機構の容量に対する配慮からも解放される。

【００９２】また、クラッチ機構７１をデフキャリア４
７内に配置してあるので、インナープレート１２５，１
２７及びアウタープレート１２１，１２３の潤滑が容易
で、耐久性を向上することができると共に、別途クラッ
チ機構７１を設けたものに比べて装置全体の小型化が図
れ、車載レイアウト性で有利とすることができる。

【００９３】また、２−４切替機構７に用いた噛み合い
クラッチは、ドラグトルクが発生しないから、ドラグト
ルクの低減を目的とするこの４輪駆動システムには特に
好適である。

【００９４】［第２実施形態］図３によって４輪駆動シ
ステム（本発明の第２実施形態）の説明をする。

【００９５】第２実施形態の４輪駆動システムは請求項
１，３の特徴を備えており、図３はこの４輪駆動システ
ムを用いた４輪駆動車を示している。また、以下の説明
の中で、左右の方向はこの４輪駆動車（図３）での左右
の方向であり、符号を与えていない部材等は図示されて
いない。

【００９６】以下、第１実施形態の４輪駆動システムと
同機能の部材には同一の符号を与えて引用しながら、相
違点を説明する。

【００９７】第２実施形態の４輪駆動システムを用いた
４輪駆動車は、エンジン１、トランスミッション３、ト
ランスファ５、トランスファ５の一部を構成する２−４
切替機構７及び方向変換ギヤ組９、フロントデフ１１、
前車軸１３，１５、左右の前輪１７，１９、後輪側のプ
ロペラシャフト２１、終減速ギア組２３、リヤデフ２０
１（デファレンシャル装置）、後車軸２７，２９、左右
の後輪３１，３３、クラッチ機構２０３（湿式多板クラ
ッチを用いて構成されたカップリング）などから構成さ
れている。

【００９８】リヤデフ２０１は、デフケース２０５、ベ
ベルギア式の差動機構６９から構成されている。

【００９９】終減速ギア組２３のリングギア５１はデフ
ケース２０５に固定されており、差動機構６９のピニオ
ンシャフト７７はデフケース２０５に連結されている。

【０１００】また、クラッチ機構２０３は、回転ケース
２０７、インナーシャフト２０９、メインクラッチ８
９、ボールカム９１、プレッシャープレート９３、カム
リング９５、パイロットクラッチ９７、アーマチャ９
９、電磁石１０１、コントローラなどから構成されてい
る。

【０１０１】クラッチ機構２０３は左の後車軸２７を分
断して配置されており、回転ケース２０７は右の後車軸
２７に連結され、インナーシャフト２０９は左の後車軸
２７に連結されている。

【０１０２】メインクラッチ８９は、回転ケース２０７
とインナーシャフト２０９との間に配置されている。プ
レッシャープレート９３は、内周をインナーシャフト２
０９にスプライン連結されており、ボールカム９１のス
ラスト力を受けてメインクラッチ８９を回転ケース２０
７に押圧し締結させる。

【０１０３】カムリング９５は、インナーシャフト２０
９の外周に相対回転自在に配置されている。パイロット
クラッチ９７は、回転ケース２０７とカムリング９５と
の間に配置されている。

【０１０４】アーマチャ９９は、プレッシャープレート
９３とパイロットクラッチ９７との間に配置されてい
る。

【０１０５】コントローラは、電磁石１０１の励磁と、
励磁電流の制御、励磁停止を行う。

【０１０６】電磁石１０１が励磁されると、アーマチャ
９９が吸引されてパイロットクラッチ９７が締結され、
ボールカム９１が作動してメインクラッチ８９が締結さ
れ、クラッチ機構２０３が連結されて、後車軸２７，２
７の相対回転がロックされる。

【０１０７】このとき、電磁石１０１の励磁電流を制御
すると、メインクラッチ８９に生じる滑りだけ後車軸２
７，２７の相対回転が可能になる。

【０１０８】また、電磁石１０１の励磁を停止すると、
パイロットクラッチ９７が開放されてボールカム９１の
カムスラスト力が消失し、メインクラッチ８９が開放さ
れてクラッチ機構２０３の連結が解除され、後車軸２
７，２７の相対回転がフリーになる。

【０１０９】なお、トランスファ５（２−４切替機構
７）と終減速ギア組２３とリヤデフ２０１とクラッチ機
構２０３などによって第２実施形態の４輪駆動システム
が構成されている。

【０１１０】コントローラは、２輪駆動状態から４輪駆
動状態への切り換え時に２−４切替機構７とクラッチ機
構２０３を同時に連結し、４輪駆動状態から２輪駆動状
態への切り換え時に同時に連結を解除する。

【０１１１】エンジン１の駆動力は、トランスミッショ
ン３からフロントデフ１１に伝達され、フロントデフ１
１から前車軸１３，１５を介して左右の前輪１７，１９
に配分される。

【０１１２】４輪駆動状態では、２−４切替機構７とク
ラッチ機構２０３がそれぞれ連結され、エンジン１の駆
動力は、トランスファ５（２−４切替機構７と方向変換
ギア組９）とプロペラシャフト２１から終減速ギア組２
３に伝達されて減速された後、リヤデフ２０１に伝達さ
れ、リヤデフ２０１から後車軸２７とクラッチ機構２０
３と後車軸２７とを介して左の後輪３１に伝達され、後
車軸２９を介して右の後輪３３に伝達される。

【０１１３】また、電磁石１０１の励磁電流制御によっ
て後車軸２７，２７を相対回転可能にすると、リヤデフ
２０１（差動機構６９）の差動回転に伴って、前後輪間
の駆動力配分比を制御することができると共に、前後輪
間の回転拘束力を変えることができる。

【０１１４】例えば、旋回走行中に前後輪間の駆動力配
分比制御を行うと、車両の操縦性や安定性などを大きく
向上させることができる。

【０１１５】また、前後輪間の回転拘束力を変えれば、
車両の旋回性や回頭性を向上させることができる。

【０１１６】また、２輪駆動状態では、上記のように、
２−４切替機構７とクラッチ機構７１の連結がそれぞれ
解除されるから、後輪側動力伝達系が切り離されて車両
は前輪駆動状態になる。

【０１１７】このとき、２−４切替機構７の連結解除に
よって、リヤデフ２０１のデフケース２０５までの後輪
側動力伝達系の回転が停止する。

【０１１８】また、クラッチ機構２０３の連結解除によ
って左後輪３１の連れ廻り回転がリヤデフ２５から遮断
されると共に、右後輪３３の連れ廻り回転が差動機構６
９の差動回転によって吸収され、デフケース２０５の回
転が停止する。

【０１１９】このようにクラッチ機構２０３の連結を解
除すると、後輪３１，３３の連れ廻り回転がデフケース
２０５から遮断され、後輪側動力伝達系に伝達されるこ
とが防止されるから、後輪側動力伝達系の静止状態を損
なわない。

【０１２０】後輪側動力伝達系が静止状態に保たれるか
ら、後輪側動力伝達系各部の磨耗、振動、騒音などの低
減効果と、燃費の向上効果が高く保たれる。

【０１２１】こうして、第２実施形態の４輪駆動システ
ムが構成されており、この４輪駆動システムは、第１実
施形態の４輪駆動システムと同等の効果が得られる。

【０１２２】

【発明の効果】請求項１の４輪駆動システムは、２輪駆
動状態で連結が解除されるカップリングを終減速機構の
後段に配置したことにより、オイルの粘性に起因するド
ラグトルク（エネルギーロス）が、従来例と較べて著し
く低減されるから、切り離し側車輪の動力伝達系各部の
磨耗、振動、騒音の低減効果を高く保つと共に、エネル
ギーロスを低減し燃費を向上することができる。

【０１２３】また、カップリングを終減速機構の後段に
配置しただけで、ドラグトルクを低減することができる
から、従来例より構成が簡単になり、部品点数と重量と
コストが低減される。

【０１２４】また、ドラグトルクが小さくなったことに
よって、カップリングの発熱も少なくなり、オイルの劣
化が低く抑えられて、寿命を延ばすことができる。

【０１２５】また、湿式多板クラッチを用いて構成した
カップリングは、シンクロ機構が不要であり、シンクロ
機構の容量に対する配慮からも解放される。

【０１２６】請求項２に記載の４輪駆動システムは、請
求項１の構成と同等の効果を得ることができる。

【０１２７】また、前記カップリングをデファレンシャ
ル装置を支持するデフキャリア内に配置することができ
るので、湿式多板クラッチの潤滑が容易で、クラッチ板
の耐久性を向上することができると共に、別途カップリ
ングを設けたものに比べ装置全体の小型化が図れ、車載
レイアウト性で有利とすることができる。

【０１２８】請求項３に記載の４輪駆動システムは、請
求項１又は請求項２の構成と同等の効果を得ることがで
きるのに加え、２−４切替機構でドラグトルクを発生さ
せない噛み合いクラッチは、ドラグトルクを低減するこ
とが目的の本発明に特に好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態のスケルトン機構図である。

【図２】第１実施形態の要部を示す断面図である。

【図３】第２実施形態のスケルトン機構図である。

【図４】従来例のスケルトン機構図である。

【符号の説明】

５ トランスファ ７ ２−４切替機構（噛み合いクラッチ） ２３ 終減速ギア組（終減速機構） ２５ リヤデフ（デファレンシャル装置） ３１，３３ 後輪（２輪駆動時に切り離される車輪） ６５ アウターケース ６７ インナーケース ６９ 差動機構 ７１ クラッチ機構（湿式多板クラッチを用いて構成さ
れたカップリング） ８９ メインクラッチ（湿式多板クラッチ） ９７ パイロットクラッチ（湿式多板クラッチ） ２０１ リヤデフ（デファレンシャル装置） ２０３ クラッチ機構（湿式多板クラッチを用いて構成
されたカップリング）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D036 GA14 GA16 GA23 GB03 GB04 GB05 GC03 GD08 GF05 GF10 GH17 GH26 GJ17 3D039 AA03 AA25 3D043 AA08 AB17 EA03 EA18 EB07 EB12

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原動機の駆動力を前輪側と後輪側に伝達
   するトランスファを備えると共に、 ２輪駆動時に切り離される前輪側または後輪側の動力伝
   達系に、トランスファからの駆動力を切断する２−４切
   替機構と、湿式多板クラッチを用いて構成され、走行に
   伴う車輪からの回転を遮断するカップリングと、駆動力
   を減速してデファレンシャル装置に伝達する終減速機構
   を備えた構造であって、 前記カップリングを、終減速機構と車輪との間に配置し
   たことを特徴とする４輪駆動システム。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された発明であって、前
   記動力伝達系に、原動機の駆動力が入力して回転するア
   ウターケースと、駆動力を左右の出力軸に差動分配する
   差動機構を内部に有し、アウターケース内に同軸に回転
   可能に支持されたインナーケースとを有するデファレン
   シャル装置を備え、前記カップリングが、前記アウター
   ケースとインナーケースとの間に配置されていることを
   特徴とする４輪駆動システム。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載された発
   明であって、２−４切替機構が、噛み合いクラッチを用
   いて構成されていることを特徴とする４輪駆動システ
   ム。