JP2008302809A - ４輪駆動車 - Google Patents

Abstract

【課題】迅速な切り替えを可能とする。
【解決手段】エンジン１３から主駆動輪である後輪１，３へ伝達されるトルクを、副駆動輪である前輪７，９へフロント・デファレンシャル装置１１を介して差動回転可能に伝達する４輪駆動車において、前記フロント・デファレンシャル装置１１に、前記車軸３９側の中間軸８６へのトルク伝達を断続する２−４切換部８３と差動回転のロック・アンロックを切り換えるデフ・ロック切換部８５とを回転軸方向の両側に振り分けて配置したことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、２−４切換部及びデフ・ロック切換部をデファレンシャル装置に備えた４輪駆動車に関する。

従来の４輪駆動車において、副駆動輪のデファレンシャル装置に２−４切換部とデフ・ロック切換部とを設けたものがある。この場合、２−４切換部のための２個の噛合部を含め、デフ・ロック切換部のための計３個の噛合部が、デファレンシャル装置の一側に軸方向に連接配置されている。

この構造では、カップリング・スリーブの移動により２個の噛合部の噛み合わせ断続により２−４切り換えを行い、２個の噛合部の噛み合わせから３個の噛合部の噛み合わせにすることで４輪駆動状態においてデファレンシャル装置のデフ・ロックを行わせることができる。

しかし、カップリング・スリーブが１個の噛合部から３個の噛合部までストロークする必要があり、カップリング・スリーブ駆動のためのモータなどのアクチュエータのストロークも長くなり、切換のためのタイム・ラグを招き易いという問題があった。

特開昭５９−１４５６２７号公報

解決しようとする問題点は、アクチュエータのストロークが長くなり、切換のためのタイム・ラグを招き易い点である。

本発明は、迅速な切り替えを可能とするため、エンジンから主駆動輪である前後輪の一方へ伝達されるトルクを、副駆動輪である同他方へデファレンシャル装置を介して差動回転可能に伝達する４輪駆動車において、前記デファレンシャル装置に、前記車軸側へのトルク伝達を断続する２−４切換部と前記差動回転のロック・アンロックを切り換えるデフ・ロック切換部とを回転軸方向の両側に振り分けて配置したことを最も主要な特徴とする。

本発明は、エンジンから主駆動輪である前後輪の一方へ伝達されるトルクを、副駆動輪である同他方へデファレンシャル装置を介して差動回転可能に伝達する４輪駆動車において、前記デファレンシャル装置に、前記車軸側へのトルク伝達を断続する２−４切換部と前記差動回転のロック・アンロックを切り換えるデフ・ロック切換部とを回転軸方向の両側に振り分けて配置したため、２−４切換部とデフ・ロック切換部とを別々に動作させることができ、切り替えのストロークを短くして迅速な切り替えを行わせることができる。

迅速な切り替えを可能にするという目的を、２−４切換部とデフ・ロック切換部とをデファレンシャル装置の両側に振り分けて配置することにより実現した。

[４輪駆動車]
図１は、本発明の実施例１に係り、４輪駆動車の配置を示し、縦置きフロントエンジン、リヤドライブベース（ＦＲベース）の４輪駆動車の駆動系を示す概略平面図である。

図１のように、実施例に係る４輪駆動車は、主駆動輪である後輪１，３間にリヤ・デファレンシャル装置５を備え、副駆動輪である前輪７，９間にデファレンシャル装置であるフロント・デファレンシャル装置１１を備えている。

リヤ・デファレンシャル装置５には、エンジン１３からトランス・ミッション１５，トランスファ１７，プロペラ・シャフト１９，ドライブ・ピニオン・シャフト２１，ドライブ・ピニオン・ギヤ２３を順次介してそのリング・ギヤ２５へトルクが入力されるようになっている。リヤ・デファレンシャル装置５からは左右の車軸２７，２９を介して前記左右の後輪１，３にトルクが伝達される。

フロント・デファレンシャル装置１１には、エンジン１３からトランス・ミッション１５，トランスファ１７，プロペラ・シャフト３１，ドライブ・ピニオン・シャフト３３，ドライブ・ピニオン・ギヤ３５を順次介してそのリング・ギヤ３７へトルクが入力されるようになっている。フロント・デファレンシャル装置１１からは左右の車軸３９，４１を介して前記左右の前輪７，９にトルクが伝達される。

従って、エンジン１３から主駆動輪である後輪１，３へ伝達されるトルクを、副駆動輪である前輪７，９へフロント・デファレンシャル装置１１を介して差動回転可能に配分伝達する構成となっている。

リヤ・デファレンシャル装置５は、リヤ・デフ・キャリヤ４３内に収容され、回転自在に支持されている。このリヤ・デファレンシャル装置５は、デフ・ロック切換部４５を備え、デフ・ロック切換部４５は、ロック切換可動部４７及びロック・アクチュエータ４９からなっている。ロック・アクチュエータ４９は、電磁石等で形成され、ロック切換可動部４７を動作させリヤ・デファレンシャル装置５をデフ・ロック状態，デフ・アンロック状態に切り換えることができる。

［フロント・デファレンシャル装置］
図２は、フロント・デファレンシャル装置１１及びその周辺を示す断面図である。

図１，図２のように、フロント・デファレンシャル装置１１は、フロント・デフ・キャリヤ５１内に収容され、回転自在に支持されている。

フロント・デフ・キャリヤ５１は、２分割構成であり、フロント・デフ収容部５３及び噛合収容部５５からなり、フロント・デフ収容部５３及び噛合収容部５５がボルト５７により締結結合されている。

フロント・デファレンシャル装置１１は、フロント・デフ収容部５３に収容され、リング・ギヤ３７及びドライブ・ピニオン・ギヤ３５の噛合部は、噛合収容部５５に収容されている。ドライブ・ピニオン・ギヤ３５は、ベアリング５９等により噛合収容部５５の一側に回転自在に支持されている。

フロント・デファレンシャル装置１１は、デフ・ケース６１を備えている。デフ・ケース６１は、一側外周に取付フランジ６３を備え、前記リング・ギヤ３７がボルト６５により取り付けられている。取付フランジ６３に隣接して油孔６６が形成されている。

デフ・ケース６１の両側には、環状に形成されたアクチュエータ取付部６７，６９が設けられている。この環状のアクチュエータ取付部６９の外周に、前記リング・ギヤ３７が嵌合する構成となっている。デフ・ケース６１は、アクチュエータ取付部６７，６９の軸方向外側でベアリング７１，７３によりデフ・キャリヤ５１に回転自在に支持されている。

デフ・ケース６１内に、左右のサイド・ギヤ７５，７７が回転自在に支持されている。左右のサイド・ギヤ７５，７７には、ピニオン・ギヤ７９が噛み合い、ピニオン・ギヤ７９は、ピニオン・シャフト８１によってデフ・ケース６１に回転自在に支持されている。

フロント・デファレンシャル装置１１に対して、２−４切換部８３とデフ・ロック切換部８５とが回転軸方向の両側に振り分けて配置されている。

［２−４切換部］
図３は、２−４切換部を示す拡大断面図である。

図１〜図３のように、２−４切換部８３は、サイド・ギヤ７５及び車軸側である中間軸８６を断続する構成となっている。サイド・ギヤ７５のボス部８７内周側には、センタリング孔８９が形成され、センタリング孔８９に中間軸８６が回転自在に嵌合している。中間軸８６に一方の車軸３９側がスプライン結合される。

２−４切換部８３は、２−４切換可動部９１及び２−４アクチュエータ９３からなっている。

２−４切換可動部９１は、２−４噛合可動リング９５を備えている。２−４噛合可動リング９５は、内周にスライド・インナー噛合部９７が形成され、中間軸８６のスライド・アウター噛合部９９に噛み合い、軸方向移動可能且つ周方向に係合している。

サイド・ギヤ７５には、２−４噛合リング１０１が固定され、２−４噛合可動リング９５に対向している。２−４噛合可動リング９５及び２−４噛合リング１０１間には、２−４リターン・スプリング１０３が介設され、２−４噛合可動リング９５を２−４噛合リング１０１に対して離間するように付勢している。

２−４噛合可動リング９５の背後には、２−４切換可動部９１に含まれる複数の２−４連動ピン１０５が当接配置されている。２−４連動ピン１０５は、デフ・ケース６１の一側中間壁１０７に周方向一定間隔で貫通形成されたピン支持孔１０９にスライド可能に支持されている。

２−４アクチュエータ９３は、ソレノイド・アクチュエータで構成され、フロント・デファレンシャル装置１１の回転軸回りに環状に形成されている。この環状の２−４アクチュエータ９３は、環状のアクチュエータ取付部６７に収容され取り付けられている。

２−４アクチュエータ９３は、ソレノイド１１１とプランジャ１１３とを備え、２−４連動ピン１０５を軸方向に押圧駆動する。

ソレノイド１１１は、ハーネス１１５を介して図外のコントローラ側に接続されている。ソレノイド１１１は、電流制御に応じた電磁力を発生するもので、ヨーク１１７とコイル１１９とからなっている。

ヨーク１１７は、磁性体により周回形状に形成された固定鉄心であり、フロント・デファレンシャル装置１１の回転軸芯と同心状に配置されている。ヨーク１１７は、デフ・ケース６１に対して相対回転自在であり、且つ径方向及び軸方向に位置決め支持されると共に固定側であるデフ・キャリヤ５１に対して回り止めがなされている。

ヨーク１１７に対応してデフ・ケース６１の一側中間壁１０７に吸引部１２１が形成されている。デフ・ケース６１の一側中間壁１０７は、磁性体により形成され、前記ヨーク１１７と共に固定鉄心を形成している。

プランジャ１１３は、環状に形成され、固定鉄心の内周側に配置されデフ・ケース６１側に軸方向移動可能に支持された可動鉄心である。プランジャ１１３は、固定鉄心である一側中間壁１０７の吸引部１２１に対し同軸状に配置され該吸引部１２１により軸方向に吸引移動可能となっている。プランジャ１１３は、磁性体の磁力作用部１２３と非磁性体の連係可動部１２５とから成っている。連係可動部１２５は、磁力作用部１２３に溶接、或いは圧入等によって一体、又は一体的に形成されている。連係可動部１２５は、デフ・ケース６１のボス部１２７外周に嵌合支持され、前記２−４連動ピン１０５に当接配置されている。

[デフ・ロック切換部]
図４は、デフ・ロック切換部を示す拡大断面図である。

図１，図２，図４のように、デフ・ロック切換部８５は、サイド・ギヤ７７及びデフ・ケース６１を断続する構成となっている。サイド・ギヤ７７に他方の車軸４１側がスプライン結合される。

デフ・ロック切換部８５は、ロック噛合可動リング１２９及びロック・アクチュエータ１３１からなっている。ロック噛合可動リング１２９は、ロック切換可動部である。

ロック噛合可動リング１２９には、背後に凸部１３３が形成され、凸部１３３が、デフ・ケース６１の他側中間壁１３５に形成された貫通孔１３７に回転方向に係合し、軸方向移動可能となっている。貫通孔１３７は、径方向に拡大形成され、油路が形成されている。

サイド・ギヤ７７には、ロック噛合リング１３９が固定され、ロック噛合可動リング１２９に対向している。ロック噛合可動リング１２９及びロック噛合リング１３９間には、ロック・リターン・スプリング１４１が介設され、ロック噛合可動リング１２９をロック噛合リング１３９に対して離間するように付勢している。

ロック・アクチュエータ１３１は、ソレノイド・アクチュエータで構成され、フロント・デファレンシャル装置１１の回転軸回りに環状に形成されている。この環状のロック・アクチュエータ１３１は、環状のアクチュエータ取付部６９に収容され取り付けられている。

従って、ロック・アクチュエータ１３１は、リング・ギヤ３７の内周に配置された構成となっている。

ロック・アクチュエータ１３１は、ソレノイド１４３とプランジャ１４５とを備え、ロック噛合可動リング１２９の凸部１３３を軸方向に押圧駆動する。

ソレノイド１４３は、ハーネス１４７を介して図外のコントローラ側に接続されている。ソレノイド１４３は、電流制御に応じた電磁力を発生するもので、ヨーク１４９とコイル１５１とからなっている。

ヨーク１４９は、磁性体により周回形状に形成された固定鉄心であり、フロント・デファレンシャル装置１１の回転軸芯と同心状に配置されている。ヨーク１４９は、デフ・ケース６１に対して相対回転自在であり、且つ径方向及び軸方向に位置決め支持されると共に固定側であるデフ・キャリヤ５１に対して回り止めがなされている。

ヨーク１４９に対応してデフ・ケース６１の他側中間壁１３５に吸引部１５１が形成されている。デフ・ケース６１の他側中間壁１３５は、磁性体により形成され、前記ヨーク１４９と共に固定鉄心を形成している。

プランジャ１４５は、周回形状に形成され、固定鉄心の内周側に配置されデフ・ケース６１側に軸方向移動可能に支持された可動鉄心である。プランジャ１４５は、固定鉄心である他側中間壁１３５の吸引部１５１に対し同軸状に配置され該吸引部１５１により軸方向に吸引移動可能となっている。プランジャ１４５は、磁性体の磁力作用部１５３と非磁性体の連係可動部１５５とから成っている。連係可動部１５５は、磁力作用部１５３に溶接、或いは圧入等によって一体、又は一体的に形成されている。連係可動部１５５は、デフ・ケース６１のボス部１５７外周に嵌合支持され、前記ロック噛合可動リング１２９の凸部１３３に当接配置されている。

[２−４切り換え]
図１〜図３において、ソレノイド１１１の通電制御により磁束ループが形成され、磁力作用部１２３が吸引部１２１に吸引される。この吸引により磁力作用部１２３と共に連係可動部１２５が軸方向へ移動する。すなわち、ソレノイド１１１への通電制御によりプランジャ１１３が移動する。

この移動により２−４連動ピン１０５を介して２−４噛合可動リング９５が押圧され、２−４リターン・スプリング１０３の付勢力に抗して同方向へ移動する。２−４噛合可動リング９５が移動し２−４噛合リング１０１に噛み合うと、２−４噛合リング１０１、２−４噛合可動リング９５、スライド・インナー噛合部９７及びスライド・アウター噛合部９９を介してサイド・ギヤ７５及び中間軸８６が一体的に回転する構成となる。

従って、フロント・デファレンシャル装置１１が動力伝達装置として機能し、前記のように、エンジン１３から主駆動輪である後輪１，３へ伝達されるトルクを、副駆動輪である前輪７，９へフロント・デファレンシャル装置１１を介して差動回転可能に配分伝達することができる。

この配分伝達により、前後輪７，９，１，３の４輪駆動走行を行わせることができる。

ソレノイド１１１の通電制御を解除すると、２−４リターン・スプリング１０３の付勢力により２−４噛合可動リング９５の移動が戻され、２−４噛合リング１０１に対する噛み合いが外れる。

従って、サイド・ギヤ７５と中間軸８６とが相対回転自由となり、エンジン１３からフロント・デファレンシャル装置１１に配分伝達されたトルクが車軸３９，４１へ伝達されることはない。

このため、後輪１，３の２輪駆動走行を行わせることができる。

[デフ・ロック切り換え]
図１，図２，図４において、ソレノイド１４３の通電制御により磁束ループが形成され、磁力作用部１５３が吸引部１５１に吸引される。この吸引により磁力作用部１５３と共に連係可動部１５５が軸方向へ移動する。すなわち、ソレノイド１４３への通電制御によりプランジャ１４５が移動する。

この移動により連係可動部１５５が凸部１３３を押圧し、ロック噛合可動リング１２９がロック・リターン・スプリング１４１の付勢力に抗して同方向へ移動する。

ロック噛合可動リング１２９が移動しロック噛合リング１３９に噛み合うと、ロック噛合リング１３９及びロック噛合可動リング１２９を介してサイド・ギヤ７７及びデフ・ケース６１が一体的に回転する構成となる。

従って、フロント・デファレンシャル装置１１がデフ・ロック状態となり、前輪７，９間の差動をロックした状態でトルク伝達を行うことができる。このため、悪路などでの走破性を向上することができる。

ソレノイド１４３の通電制御を解除すると、ロック・リターン・スプリング１４１の付勢力によりロック噛合可動リング１２９の移動が戻され、ロック噛合リング１３９に対する噛み合いが外れる。

従って、サイド・ギヤ７７とデフ・ケース６１とが相対回転自由となり、フロント・デファレンシャル装置１１の差動回転が自由となる。

リヤ・デファレンシャル装置５についても、ロック切換可動部４７を動作させリヤ・デファレンシャル装置５をデフ・ロック状態にすることができ、悪路などでの走破性を向上することができる。

[実施例の効果]
本発明実施例は、エンジン１３から主駆動輪である後輪１，３へ伝達されるトルクを、副駆動輪である前輪７，９へフロント・デファレンシャル装置１１を介して差動回転可能に伝達する４輪駆動車において、前記フロント・デファレンシャル装置１１に、前記車軸３９側の中間軸８６へのトルク伝達を断続する２−４切換部８３と差動回転のロック・アンロックを切り換えるデフ・ロック切換部８５とを回転軸方向の両側に振り分けて配置したため、２−４切換部８３とデフ・ロック切換部８５とを別々に動作させることができ、切り替えのストロークを短くして迅速な切り替えを行わせることができる。

しかも、２−４切換部８３とデフ・ロック切換部８５とをフロント・デファレンシャル装置１１の両側に配置したため、重量バランスに優れた装置にすることができる。

２−４切換部８３は、前記サイド・ギヤ７５及び車軸側の中間軸８６を断続する２−４切換可動部９１及び該２−４切換可動部９１の２−４切換可動リング９５を駆動する２−４アクチュエータ９３からなり、前記デフ・ロック切換部８５は、前記サイド・ギヤ７７及びデフ・ケース６１を断続するロック切換可動リング１２９及び該ロック切換可動リング１２９を駆動するロック・アクチュエータ１３１からなるため、２−４切換可動リング９５とロック切換可動リング１２９とを、２−４アクチュエータ９３とロック・アクチュエータ１３１とで別々にストロークさせることができ、切り替えのストロークを短くして迅速な切り替えを行わせることができる。

２−４アクチュエータ９３及びロック・アクチュエータ１３１は、前記フロント・デファレンシャル装置１１の回転軸回りに環状に形成されたため、狭いスペースの中でスペース効率よく配置することができ、且つ重量バランスにも優れている。

ロック・アクチュエータ１３１を、前記フロント・デファレンシャル装置１１が後輪側に対して伝達トルクの配分伝達を受けるリング・ギヤ３７の内周に配置したため、環状のロック・アクチュエータ１３１及びリング・ギヤ３７をスペース効率よく収容することができる。
[その他]
本発明は、横置きフロントエンジン・フロントドライブベース（ＦＦベース）の４輪駆動車にも適用することができる。

前輪を主駆動輪、後輪を副駆動輪として構成することもできる。

本発明実施例の構成は、リヤ・デファレンシャル装置に適用することもできる。

２−４アクチュエータ８３，ロック・アクチュエータ８５は、油圧アクチュエータなどで構成することもできる。

横置きフロントエンジン、リヤドライブベース（ＦＲベース）の４輪駆動車のスケルトン平面図である（実施例１）。 フロント・デファレンシャル装置及びその周辺を示す断面図である（実施例１）。 ２−４切換部を示す拡大断面図である（実施例１）。 デフ・ロック切換部を示す拡大断面図である（実施例１）。

符号の説明

１，３ 後輪（主駆動輪）
７，９ 前輪（副駆動輪）
１１ フロント・デファレンシャル装置（デファレンシャル装置）
１３ エンジン
３９ 車軸
６１ デフ・ケース
７５，７７ サイド・ギヤ
８３ ２−４切換部
８５デフ・ロック切換部
８６ 中間軸
９１ ２−４切換可動部
９３ ２−４アクチュエータ
９５ ２−４切換可動リング
１０５ ２−４連動ピン
１２９ ロック切換可動リング（ロック切換可動部）
１３１ ロック・アクチュエータ

Claims (4)

1. エンジンから主駆動輪である前後輪の一方へ伝達されるトルクを、副駆動輪である同他方へデファレンシャル装置を介して差動回転可能に伝達する４輪駆動車において、
   前記デファレンシャル装置に、前記車軸側へのトルク伝達を断続する２−４切換部と前記差動回転のロック・アンロックを切り換えるデフ・ロック切換部とを回転軸方向の両側に振り分けて配置した、
   ことを特徴とする４輪駆動車。
2. 請求項１記載の４輪駆動車であって、
   前記２−４切換部は、前記デファレンシャル装置のサイド・ギヤの一方及び車軸側を断続する２−４切換可動部及び該２−４切換可動部を駆動する２−４アクチュエータからなり、
   前記デフ・ロック切換部は、前記サイド・ギヤの他方及びデフ・ケースを断続するロック切換可動部及び該ロック切換可動部を駆動するロック・アクチュエータからなる、
   ことを特徴とする４輪駆動車。
3. 請求項２記載の４輪駆動車であって、
   前記２−４アクチュエータ及びロック・アクチュエータは、前記デファレンシャル装置の回転軸回りに環状に形成された、
   ことを特徴とする４輪駆動車。
4. 請求項３記載の４輪駆動車であって、
   前記ロック・アクチュエータを、前記デファレンシャル装置が主駆動輪側に対して伝達トルクの配分伝達を受けるリング・ギヤの内周に配置した、
   ことを特徴とする４輪駆動車。

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