JP2010247586A - 車両 - Google Patents

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Abstract

【課題】
本発明は、数あるドライブモードから快適性を向上させるドライブモードを選択し、かつドライブモードの切替えの順番を工夫することにより、快適性を向上できる車両を提供することを目的としている。
【解決手段】
本発明は、フロントデフをフリー状態とし、かつリヤデフをデフ状態とする第1ポジションと、前記フロントデフを前記フリー状態とし、かつ前記リヤデフをデフロック状態とする第2ポジションと、前記フロントデフをデフ状態とし、前記リヤデフを前記デフロック状態とする第3ポジションと、フロントデフをデフロック状態とし、リヤデフを前記デフロック状態とする第4ポジションとを有し、隣接するポジションへの移動のみを許容するドライブモード切替えスイッチとを備えた。
【選択図】図15

Description

本発明は、エンジンの駆動力を、フロントデフを介して前輪に、リヤデフを介して後輪にそれぞれ伝達可能とした車両に関し、詳細にはフロントデフ及びリヤデフの状態を切替えるドライブモード切替えスイッチに関する。
エンジンからの駆動力を左,右の車輪へ伝達するデフの伝達状態を切替えるデフ切替え機構備えた車両において、伝達状態を変えることで複数のドライブモードを実現するものがある。また、切替えスイッチを操作することでドライブモードを切替えている(例えば特許文献1)。
前記特許文献に記載されている車両は3つのドライブモードを有している。その一例として第1ポジションから第3ポジションに配置された以下の3つのドライブモードが記載されている。左,右の前輪及び左,右の後輪にエンジンの駆動力が伝達され、かつエンジンからの駆動力が前記左,右の前輪に前記左,右の前輪の回転差を吸収しつつ伝達され、エンジンからの駆動力が前記左,右の後輪に前記左,右の後輪の回転差を吸収することなく伝達されるドライブモードが第1ポジションに配置されている。左,右の後輪にのみエンジンの駆動力が伝達され、かつエンジンからの駆動力が前記左,右の後輪に前記左,右の後輪の回転差を吸収することなく伝達されるドライブモードが第2ポジションに配置されている。左,右の後輪にのみエンジンの駆動力が伝達され、かつエンジンからの駆動力が前記左,右の後輪に前記左,右の前輪の回転差を吸収しつつ伝達されるドライブモードが第3ポジションに配置されている。
米国特許6976553
この種の車両では、数あるドライブモードから快適性を向上させるドライブモードが選択され、かつドライブモードの切替えの順番を工夫することにより、車両の快適性を向上することが望まれている。
本発明は、数あるドライブモードから快適性を向上させるドライブモードを選択し、かつドライブモードの切替えの順番を工夫することにより、快適性を向上できる車両を提供することを目的としている。
本発明は、左,右の前輪にエンジンの動力を伝達可能に連結されたフロントデフと、左,右の後輪にエンジンの動力を伝達可能に連結されたリヤデフと、前記左,右の前輪及び前記左,右の後輪の内、前記左,右の後輪にのみ前記エンジンの動力を伝達する2輪駆動状態と前記左,右の前輪及び前記左,右の後輪に前記エンジンの動力を伝達する4輪駆動状態とを切替える2駆4駆切替え機構と、前記エンジンからの駆動力を前記左,右の前輪へ伝達するフロントデフの伝達状態を切替えるフロントデフ切替え機構と、前記エンジンからの駆動力を左,右の後輪へ伝達するリヤデフの伝達状態を切替えるリヤデフ切替え機構と、前記2駆4駆切替え機構により前記フロントデフをエンジンからの駆動力を左,右の前輪に伝達しないフリー状態とし、かつ前記リヤデフ切替え機構により、前記リヤデフをエンジンからの駆動力を左,右の後輪に前記左,右の後輪の回転差を吸収しつつ伝達するデフ状態とする第1ポジションと、前記フロントデフを前記フリー状態とし、かつ前記リヤデフ切替え機構により、前記リヤデフをエンジンからの駆動力を前記左,右の後輪に前記左,右の後輪の回転差を吸収することなく伝達するデフロック状態とする第2ポジションと、前記2駆4駆切替え機構とフロントデフ切替え機構とにより、前記フロントデフを前記エンジンからの駆動力を前記左,右の前輪に前記左,右の前輪の回転差を吸収しつつ伝達するデフ状態とし、前記リヤデフを前記デフロック状態とする第3ポジションと、前記2駆4駆切替え機構とフロントデフ切替え機構とにより、前記フロントデフをエンジンからの駆動力を前記左,右の前輪に前記左,右の前輪の回転差を吸収することなく伝達するデフロック状態とし、前記リヤデフを前記デフロック状態とする第4ポジションと、を有し、前記第1ポジションからは、前記第2ポジションへの移動のみを許容し、前記第2ポジションからは、前記第1ポジション又は前記第3ポジションへの移動のみを許容し、前記第3ポジョシンからは、前記第2ポジション又は第4ポジションへの移動のみを許容し、前記第4ポジションからは、前記第3ポジションへの移動のみを許容するドライブモード切替えスイッチとを備えたことを特徴とする車両である。
本発明に係る車両によれば、左,右の前輪及び左,右の後輪の内、左,右の後輪にのみエンジンの動力を伝達する2輪駆動状態と左,右の前輪及び左,右の後輪にエンジンの動力を伝達する4輪駆動状態とを切替える2駆4駆切替え機構と、エンジンからの駆動力を左,右の前輪へ伝達するフロントデフの伝達状態を切替えるフロントデフ切替え機構と、エンジンからの駆動力を左,右の後輪へ伝達するリヤデフの伝達状態を切替えるリヤデフ切替え機構とを設けるとともに、フロントデフをフリー状態とし、かつリヤデフをデフ状態とする第1ポジションと、フロントデフをフリー状態とし、かつリヤデフをデフロック状態とする第2ポジションと、フロントデフをデフ状態とし、かつリヤデフをデフロック状態とする第3ポジションと、フロントデフをデフロック状態とし、かつリヤデフをデフロック状態とする第4ポジションとの何れかを選択可能とするドライブモード切替えスイッチを設けたので、運転者は地形や路面状況に応じて多様なドライブモードを選択できるので快適性が向上する。
また前記ドライブモード切替えスイッチを、前記第1ポジションからは、前記第2ポジションへの移動のみを許容し、前記第2ポジションからは、前記第1ポジション又は前記第3ポジションへの移動のみを許容し、前記第3ポジョシンからは、前記第2ポジション又は第4ポジションへの移動のみを許容し、前記第4ポジションからは、前記第3ポジションへの移動のみを許容するように構成したので、車輪の路面に対する駆動力(トラクション)の小さいドライブモードから順番に第1ポジションから第4ポジションに配置されており、切替えスイッチによって、隣接するドライブモードにのみ切替え可能とすることで快適性を向上できる。
本発明の実施例1に係る車両の左側面図である。 前記車両のエンジン搭載状態を示す左側面図である。 前記車両の平面図である。 前記車両のエンジンの断面展開図である。 前記車両のフロントデフの断面展開図である。 前記車両のリヤデフの断面展開図である。 前記車両のインスツルメントパネルの正面図である。 前記車両のメータパネルの正面図である。 前記車両のドライブモード切替えスイッチの正面図である。 前記車両のドライブモード表示装置の表示内容を示す図である。 前記フロントデフ及びリヤデフの第1ポジションにおける連結状態を示す図である。 前記フロントデフ及びリヤデフの第2ポジションにおける連結状態を示す図である。 前記フロントデフ及びリヤデフの第3ポジションにおける連結状態を示す図である。 前記フロントデフ及びリヤデフの第4ポジションにおける連結状態を示す図である。 前記車両のブロック構成図である。 前記車両の前後輪駆動機構の平面図である。 前記エンジンの2駆4駆切替え機構の実施例2を示す断面展開図である。 前記ドライブモード切替えスイッチの変形例を示す図である。 前記ドライブモード切替えスイッチの他の変形例を示す図である。
以下、本発明の実施形態を添付図面に沿って説明する。
図1〜図16は、本発明の実施例1を説明するための図である。なお、本実施例1において、前,後とは車両前後方向における前,後を意味し、左,右とは前方を見た状態での車幅方向における左,右を意味している。
図において、100は不整地走行用車両である。この車両100の車体フレーム101は、平面視矩形状のフレーム本体102と、該フレーム本体102の車幅方向左,右側部に立設されたルーフサポート103,103と、前記フレーム本体102から、前方に延びる前部フレーム104と、後方に延びる後部フレーム105とを有する。
なお、64はステアリングハンドル、107は前部シート、108は後部シート、109は荷台である。
前記フレーム本体102にエンジン1が搭載されている。また前記前部フレーム104の左,右側部に左,右の前輪7,8が支持され、前記後部フレーム105の左,右側部に左,右の後輪12,13が支持されている。
前記左,右の前輪7,8の間にはフロントデファレンシャル機構(以下、フロントデフ、と記す)2が配置され、前記左,右の後輪12,13の間にはリヤデファレンシャル機構(以下、リヤデフと記す)3が配置されている。前記エンジン1の駆動力はフロントプロペラ軸4,前記フロントデフ2及び左,右のフロントドライブ軸5,6を介して左,右の前輪7,8に伝達可能となっている。また前記エンジン1の駆動力はリヤプロペラ軸9,前記リヤデフ3及び左,右のリヤドライブ軸10,11を介して左,右の後輪12,13に伝達される。なお、14はリヤプロペラ軸9の回転を阻止可能に構成されたパーキングブレーキである。
15は前記フロントデフ2及びリヤデフ3の連結状態を切替えるドライブモード切替えスイッチである。該ドライブモード切替えスイッチ15から出力されるポジション信号AはECU16に入力され、該ECU16からの切替え制御信号B,Cが前記フロントデフ2の後述するフロントアクチュエータ45,前記リヤデフ3のリヤアクチュエータ57に出力され、該フロントデフ2及びリヤデフ3が前記ドライブモード切替えスイッチ15によって指示された連結状態に切替えられる。即ち、前記ECU16はドライブモード制御装置として機能する。
なお、前記ECU16は、前記フロントデフ2,リヤデフ3の連結状態の切替え制御を行うだけでなく、前記エンジン1の点火時期,燃料噴射時期,燃料噴射量等のエンジン運転状態の制御をも行うように構成されている。
前記エンジン1は、水冷式4サイクル単気筒エンジンであり、以下の概略構造を有する。変速ギヤケース17a及び出力ギヤケース17bが設けられたクランクケース17にシリンダボディ18及びシリンダヘッド19が結合されている。前記シリンダボディ18のシリンダボア18a内にピストン20が摺動自在に配置され、該ピストン20はコンロッド21により、前記クランクケース17内に配置されたクランク軸22に連接されている。なお、1aは吸気ダクト、1bはサージタンク、1cはエアクリーナ、また1dは排気管である。
また前記エンジン1は、前記クランクケース17の左側部にVベルト式無段変速機23を備えている。また、前記変速ギヤケース17a内にギヤ式変速機24を内蔵し、さらに前記出力ギヤケース17b内に出力ギヤ機構25を内蔵している。なお、33は、前記クランクケース17内に、かつ前記クランク軸22と平行に配置されたバランサ軸である。
前記Vベルト式無段変速機23は、駆動軸23aに装着された駆動プーリ23bと、変速主軸26の変速機ケース23e内に延びる部分に装着された従動プーリ23cとにVベルト23dを巻回した構造を有する。前記駆動軸23aは前記クランク軸22に同軸をなすように接続されている。前記変速主軸26は前記変速ギヤケース17a内に、前記クランク軸22と平行に配置されている。なお、1fは前記変速機ケース23e内に冷却空気を導入する導入ダクト、1eは変速機ケース23e内の冷却空気を排出する排出ダクトである。
前記ギヤ式変速機24は、前記変速主軸26の変速ギヤケース17a内部分に形成された駆動ギヤ26aと、前記変速主軸26と平行に配置された変速副軸27に装着された変速ギヤ27aとを噛合させた構造を有する。
前記出力ギヤ機構25は、前記変速副軸27と平行に配置された出力中間軸28と、該出力中間軸28と直交する方向、つまり車両前後方向に配置された出力軸29とを有する。前記変速副軸27の回転が出力駆動ギヤ27b,中間ギヤ28aを介して前記出力中間軸28に伝達され、該出力中間軸28の回転が傘歯車28b,29aを介して前記出力軸29に伝達される。
前記出力軸29の後端部には前記エンジン1のクランクケース17内を貫通してエンジン後端部に突出するインナシャフト30が接続されており、該インナシャフト30の後端部にはジョイント(不図示)を介して前記リヤプロペラ軸9が接続されている。また前記出力軸29の前端部にはジョイント31を介して前記フロントプロペラ軸4が接続されている。
前記フロントデフ2は前記前部フレーム104に取り付けられたフロントデフケース36と、該フロントデフケース36内に配置されたフロント入力ギヤ37,フロントリングギヤ38,フロントピニオンシャフト39,フロントピニオンギヤ40,左,右のフロントサイドギヤ41,42とを有する。
前記フロント入力ギヤ37は、軸受37aを介して前記フロントデフケース36により支持され、ジョイント37bを介して前記フロントプロペラ軸4に連結されており、前記エンジン1の駆動力をフロントデフ2に伝達する。
前記左,右のフロントドライブ軸5,6は、その軸線が前記フロント入力ギヤ37の軸線と直交するように配置され、その車幅方向内端部5a,6aは、前記デフケース36内において車幅方向に対向している。
前記フロントリングギヤ38は、軸受38aを介して前記フロントデフケース36により支持され、前記左のフロントドライブ軸5と同軸をなすように、従って前記フロント入力ギヤ37と直交するように配置され、該フロント入力ギヤ37に噛合している。
前記フロントリングギヤ38にはフロントギヤケース43がボルト43aにより固定されている。このフロントギヤケース43に前記ピニオンシャフト39が、前記フロントドライブ軸5、6の軸線と直交するように挿入され、ピン39aにより固定されている。また前記フロントピニオンシャフト39により前記ピニオンギヤ40が回転自在に支持されている。従って、フロントピニオンギヤ40は前記フロントリングギヤ38の軸回りに公転可能で、かつ前記フロントピニオンシャフト39回りに自転可能となっている。
また前記左のフロントサイドギヤ41は、前記左のフロントドライブ軸5の内端部5aにスプライン嵌合により駆動力を伝達可能に装着されている。一方、右のフロントサイドギヤ42は、右のフロントドライブ軸6の内端部6aにスプライン嵌合された中間筒44により回転自在に支持されている。また前記左,右のフロントサイドギヤ41,42は前記フロントピニオンギヤ40に噛合している。
そして前記フロントデフケース36には、該フロントデフケース36内の連結状態を切替えるフロントデフ切替え機構45が配設されている。このフロントデフ切替え機構45は、以下のように構成されている。
前記右のフロントサイドギヤ42と前記右のフロントドライブ軸6とを分離することによりエンジンからの駆動力を左,右の前輪7,8に伝達しないフリー状態とする。また、前記右のフロントサイドギヤ42と前記右のフロントドライブ軸6とを連結することによりエンジン駆動力を左,右の前輪7,8に、該左,右の前輪7,8の回転差を吸収しつつ伝達するデフ状態とする。さらに前記右のフロントサイドギヤ42と右のフロントドライブ軸6及び前記フロントギヤケース43ひいては前記フロントリングギヤ38とを連結することによりエンジン駆動力を左,右の前輪7,8に、該左,右の前輪7,8の回転差を吸収することなく伝達するデフロック状態とする。
具体的には、前記フロントデフ切替え機構45は、前記右のフロントドライブ軸6の軸方向に移動可能に配設されたフロントスリーブ46と、該フロントスリーブ46を前記軸方向に移動させるフロントアクチュエータ47とを有する。
前記右のフロントサイドギヤ42のボス部42bにはスプライン42aが形成され、前記中間筒44の外周面には前記スプライン42aと同一径,同一ピッチのスプライン44aが形成されている。前記フロントスリーブ46の内周面には、前記両方のスプライン42a,44aに噛合可能のスプライン46aが形成されている。
また前記フロントギヤケース43には前記右のフロントサイドギヤ42のボス部42bを、間隔を開けて囲む庇部43bが形成されている。この庇部43bの外周面は軸受43cを介して前記フロントデフケース36により軸支されている。また前記庇部43bの内周面にはスプライン43dが形成されている。そして前記フロントスリーブ46の外周面には、前記庇部43bのスプライン43dに噛合可能のスプライン46bが形成されている。
前記フロントアクチュエータ47は、以下の構造を有する。前記フロントスリーブ46に係合する駆動レバー47aにウォームギヤ47bが固定されている。該ウォームギヤ47bはガイドピン47cにより前記軸方向にスライド自在に支持されている。またこのウォームギヤ47bに、モータ47dの出力軸に形成された駆動ギヤ47eが噛合している。前記モータ47dの回転に伴って前記ウォームギヤ47bひいては前記フロントスリーブ46が前記軸方向にスライドする。
前記リヤデフ3は車体フレーム(図示せず)に取り付けられたリヤデフケース48と、該リヤデフケース48内に配置されたリヤ入力ギヤ49,中間軸60,リヤリングギヤ50,リヤピニオンシャフト51,リヤピニオンギヤ52,左,右のリヤサイドギヤ53,54とを有する。
前記リヤ入力ギヤ49は、軸受49a,49bを介して前記リヤデフケース48により支持され、ジョイント49cを介して前記リヤプロペラ軸9に連結されており、前記エンジン1の駆動力をリヤデフ3に伝達する。
前記中間軸60は前記リヤ入力ギヤ49と直交するように配置され、前記リヤ入力ギヤ49に噛合する中間入力ギヤ60aと、前記リヤリングギヤ50に噛合する中間出力ギヤ60bとを有する。
前記左,右のリヤドライブ軸10,11は、その軸線が前記リヤ入力ギヤ49の軸線と直交するように配置され、その車幅方向内端部10a,11aは、前記リヤデフケース48内において車幅方向に対向している。
前記リヤリングギヤ50は、軸受50aを介して前記リヤデフケース48により支持され、前記左のリヤドライブ軸10と同軸をなすように、従って前記リヤ入力ギヤ49と直交するように配置されている。
前記リヤリングギヤ50にはリヤギヤケース55がボルト55aにより固定されている。このリヤギヤケース55に前記リヤピニオンシャフト51が、前記リヤドライブ軸10,11の軸線と直交するように挿入され、ピン51aにより固定されている。また前記リヤピニオンシャフト51により前記リヤピニオンギヤ52が回転自在に支持されている。従って、リヤピニオンギヤ52は前記リヤリングギヤ50の軸回りに公転可能で、かつ前記リヤピニオンシャフト51回りに自転可能となっている。
また前記左のリヤサイドギヤ53は、前記左のリヤドライブ軸10の内端部10aにスプライン嵌合により駆動力を伝達可能に装着されている。一方、右のリヤサイドギヤ54は、右のリヤドライブ軸11の内端部11aにスプライン嵌合された中間筒56により回転自在に支持されている。そして前記左,右のリヤサイドギヤ53,54は前記リヤピニオンギヤ52に噛合している。
そして前記リヤデフケース48には、該リヤデフケース48内の連結状態を切替えるリヤデフ切替え機構57が配設されている。このリヤデフ切替え機構57は以下のように構成されている。
前記右のリヤサイドギヤ54と前記右のリヤドライブ軸11とを常時連結して、エンジン駆動力を左,右の後輪12,13に、該左,右の後輪12,13の回転差を吸収しつつ伝達するデフ状態とする。また、前記右のリヤサイドギヤ54とリヤギヤケース55ひいては前記リヤリングギヤ50とを連結することによりエンジン駆動力を左,右の後輪12,13に、該左,右の後輪12,13の回転差を吸収することなく伝達するデフロック状態とする。
具体的には、前記リヤデフ切替え機構57は、前記右のリヤドライブ軸11の軸方向に移動可能に配設されたリヤスリーブ58と、該リヤスリーブ58を前記軸方向に移動させるリヤアクチュエータ59とを有する。
前記右のリヤサイドギヤ54のボス部54bにはスプライン54aが形成され、前記中間筒56の外周面には前記スプライン54aと同一径,同一ピッチのスプライン56aが形成されている。前記リヤスリーブ58の内周面には、前記両方のスプライン54a,56aに噛合可能のスプライン58aが形成されている。
また前記リヤギヤケース55には前記右のリヤサイドギヤ54のボス部54bを、間隔を開けて囲む庇部55bが形成されている。この庇部55bの外周面は軸受55cを介して前記リヤデフケース48により軸支されている。また前記庇部55bの内周面にはスプライン55dが形成されている。そして前記リヤスリーブ58の外周面には、前記庇部55bのスプライン55dに噛合可能のスプライン58bが形成されている。
前記リヤアクチュエータ59は以下のように構成されている。前記リヤスリーブ58に係合する駆動レバー59aにウォームギヤ59bが固定されている。該ウォームギヤ59bはガイドピン59cにより前記軸方向にスライド自在に支持されている。また前記ウォームギヤ59bに、モータ59dの出力軸に形成された駆動ギヤ59eが噛合している。前記モータ59dの回転に伴って前記ウォームギヤ59bひいては前記リヤスリーブ56が前記軸方向にスライドする。
図7において、62は本実施例車両のインスツルメントパネルであり、該インスツルメントパネル62の車幅方向における左側部分には、ステアリングハンドル64が配設され、右側部分にはメータパネル63が配設されている。このメータパネル63には、スピードメータ65、フューエルメータ66,トリップメータ67,クロック68,セレクトレバー位置表示部69,各種調節ボタン70及び後述するドライブモード表示装置73が配設されている。
さらにまた前記メータパネル63と前記ステアリングハンドル64との間に、前記ドライブモード切替えスイッチ15が配設されている。このドライブモード切替えスイッチ15は、図9及び図15に示すように、円盤状のつまみ15aの外周面を把持して回動させることにより第1ポジションP1〜第4ポジションP4の中から所望のポジションを選択するロータリ式のものである。前記つまみ15aを上方から囲むように第1ポジションP1,第2ポジションP2,第3ポジションP3,第4ポジションP4を表す「1」,「2」,「3」,「4」の数字と、「DIFF UNLOCK」,「2WD」,「4WD」,「DIFF LOCK」の文字が刻印されている。
ここで前記ドライブモード切替えスイッチ15のつまみ15aは、第1ポジションP1からは、第2ポジションP2への回動のみが許容され、前記第2ポジションP2からは、第1ポジションP1又は第3ポジションP3への回動のみが許容され、前記第3ポジショシンP3からは、第2ポジションP2又は第4ポジションP4への回動のみが許容され、前記第4ポジションP4からは、前記第3ポジションP3への回動のみが許容される。
換言すれば、前記ドライブモード切替えスイッチ15は現在のポジションから隣接するポジションへの回動のみが可能となっている。つまり、前記つまみ15aを、例えば前記第1ポジションP1から第2ポジションP2を飛び越して第3ポジションP3に回動させたり、第2ポジションP2から第3ポジションP3を飛び越して第4ポジションP4に回動させたり、あるいは第4ポジションP4から第1ポジションP1に回動させることはできない。
本実施例車両は、前述のように、前記フロントデフ2及びリヤデフ3の連結状態を表示するドライブモード表示装置73を前記メータパネル63内に備えている。このドライブモード表示装置73は、前記フロントデフ2及びリヤデフ3の、前記第1ポジションP1〜第4ポジションP4のそれぞれに対応した連結状態を表示するようになっている。
具体的には、前記ドライブモード表示装置73は、前記左,右一対の前輪7,8を模した左,右の前輪マーク7a,8aと、前記左,右一対の後輪12,13を模した左,右の後輪マーク12a,13aとを有する。
そして前記ドライブモード表示装置73は、以下の表示によって各デフの連結状態を表す。前記左,右の前輪マーク7a,8aの間に○印73aを表示することによって前記フロントデフ2のデフ状態を表す。また前記左,右の後輪マーク12a,13a間に○印73bを表示することによって前記リヤデフ3のデフ状態を表す。
また、前記左,右の前輪マーク7a,8aの間に○印73aを表示するとともに該○印73a内に×印73cを表示することによって前記フロントデフ2のデフロック状態を表す。また前記左,右の後輪マーク12a,13aの間に○印73bを表示するとともに該○印73b内に×印73dを表示することによって前記リヤデフ3のデフロック状態を表す。
さらにまた、前記左,右の前輪マーク7a,8aの間に前記○印73a及び×印73cの何れも表示しないことによって前記フロントデフ2のフリー状態を表す。
運転者が、前記ドライブモード切替えスイッチ15のつまみ15aを所望のポジションに回動すると、ポジション信号Aが前記ECU16に入力され、該ECU16は、フロントデフ2,リヤデフ3をポジション信号Aに応じた連結状態とするための切替え制御信号B,Cをフロントデフ切替え機構45のフロントアクチュエータ47、リヤデフ切替え機構57のリヤアクチュエータ59に出力する。
運転者が前記ドライブモード切替えスイッチ15のつまみ15aを前記第1ポジションP1に回動させると、前記フロントデフ切替え機構45がフロントデフ2をフリー状態とし、かつ前記リヤデフ切替え機構57が前記リヤデフ3をデフ状態とする。
具体的には、図11に示すように、前記フロントデフ切替え機構45のモータ47dの回転によりフロントスリーブ46が右のフロントドライブ軸6の中間筒44側に移動し、該右のフロントドライブ軸6と前記右のフロントサイドギヤ42とを分離し、その結果エンジン駆動力は前記左,右のフロントドライブ軸5,6ひいては左,右の前輪7,8に伝達されない。
また前記リヤデフ切替え機構57のモータ59dの回転によりリヤスリーブ58が右のリヤサイドギヤ54と右のリヤドライブ軸11の中間筒56の両方に噛合し、エンジン駆動力は左,右のリヤドライブ軸10,11ひいては左,右の後輪12,13に伝達され、かつ左,右の後輪12,13の回転数差が吸収される。例えば、左旋回時には、左の後輪12の抵抗が大きくなるため、リヤピニオンギヤ52が自転して右のリヤサイドギヤ54を余分に回転させ、右の後輪13の回転数が増加し、スムーズに左旋回可能となる。
このとき前記ドライブモード表示装置73は、図10(a)に示すように、左,右の前輪マーク7a,8aの間には何も表示せず、左,右の後輪マーク12a,13aの間には○印73bを表示する。
また運転者が前記つまみ15aを第2ポジションP2に回動させると、フロントデフ切替え機構45がフロントデフ2を第1ポジションP1と同じフリー状態とし、かつ前記リヤデフ切替え機構57が前記リヤデフ3をデフロック状態とする。
具体的には、図12に示すように、前記リヤデフ切替え機構57のモータ59dの回転によりリヤスリーブ58が右のリヤサイドギヤ54と右のリヤドライブ軸11の中間筒56の両方に噛合し、さらにリヤギヤケース55のスプライン55aにも噛合する。これにより左,右のリヤサイドギヤ53,54は、リヤリングギヤ50と直結状態となり、左,右のリヤドライブ軸10,11ひいては左,右の後輪12,13は、リヤリングギヤ50と同速度で回転する。
このとき前記ドライブモード表示装置73は、図10(b)に示すように、左,右の前輪マーク7a,8aの間には何も表示せず、左,右の後輪マーク12a,13aの間には○印73b及び×印73dを表示する。
運転者が前記つまみ15aを第3ポジションP3に切替えると、前記フロントデフ切替え機構45がフロントデフ2をデフ状態とし、かつ前記リヤデフ切替え機構57が前記リヤデフ3を前記第2ポジションP2と同じデフロック状態とする。
具体的には、図13に示すように、前記フロントデフ切替え機構45のモータ47dの回転によりフロントスリーブ46が右のフロントドライブ軸6の中間筒44と右のフロントサイドギヤ42の両方に噛合し、エンジン駆動力は前記左,右のフロントドライブ軸5,6ひいては左,右の前輪7,8に伝達される。また、前記第1ポジションP1での後輪の場合と同様にして左,右の前輪7,8の回転差が吸収される。
このとき前記ドライブモード表示装置73は、図10(c)に示すように、左,右の前輪マーク7a,8aの間には○印73aを表示し、左,右の後輪マーク12a,13aの間には○印73b及び×印73dを表示する。
さらにまた運転者が前記つまみ15aを第4ポジションP4に切替えると、前記フロントデフ切替え機構45がフロントデフ2をデフロック状態とし、かつ前記リヤデフ切替え機構57が前記リヤデフ3を前記第3ポジションP3と同じデフロック状態とする。
具体的には、図14に示すように、前記フロントデフ切替え機構45のモータ47dの回転によりフロントスリーブ46が右のフロントドライブ軸6の中間筒44と右のフロントサイドギヤ42の両方に噛合し、さらにフロントギヤケース43のスプライン43dに噛合する。これにより左,右のフロントサイドギヤ41,42は、フロントリングギヤ38と直結状態となり、左,右のフロントドライブ軸5,6ひいては左,右の前輪7,8は、フロントリングギヤ38と同速度で回転する。
このとき前記ドライブモード表示装置73は、図10(d)に示すように、左,右の前輪マーク7a,8aの間には○印73a及び×印73cを表示し、左,右の後輪マーク12a,13aの間には○印73b及び×印73dを表示する。
本実施例1によれば、 フロントデフ2をフリー状態、デフ状態、デフロック状態の何れかに切替えるフロントデフ切替え機構45と、リヤデフ3をデフ状態、デフロック状態の何れかに切替えるリヤデフ切替え機構57とを設けるとともに、フロントデフ2をフリー状態とし、かつリヤデフ3をデフ状態とする第1ポジションP1、フロントデフ2をフリー状態とし、かつリヤデフ3をデフロック状態とする第2ポジションP2と、フロントデフ2をデフ状態とし、かつリヤデフ3をデフロック状態とする第3ポジションP3と、フロントデフ2をデフロック状態とし、かつリヤデフ3をデフロック状態とする第4ポジションP4との何れかを選択可能とするドライブモード切替えスイッチ15を設けたので、運転者は地形や路面状況に応じて多様なドライブモードを選択できるので快適性が向上する。
また前記ドライブモード切替えスイッチ15を、前記第1ポジションP1からは、前記第2ポジションP2への移動のみを許容し、前記第2ポジションP2からは、前記第1ポジションP1又は前記第3ポジションP3への移動のみを許容し、前記第3ポジョシンP3からは、前記第2ポジションP2又は第4ポジションP4への移動のみを許容し、前記第4ポジションP4からは、前記第3ポジションP3への移動のみを許容するように構成したので、車輪の路面に対する駆動力(トラクション)の小さいドライブモードから順番に第1ポジションP1から第4ポジションP4に配置されており、ドライブモード切替えスイッチ15によって、隣接するドライブモードにのみ切替え可能とすることで快適性を向上できる。
前記フロントデフ2及びリヤデフ3を、デフケース内に、入力ギヤ、リングギヤ、ピニオンシャフト、ピニオンギヤ、左,右のサイドギヤを内蔵する従来公知の構造を有するものとしたので、つまり特別の機構を追加する必要はないので、コストの増加を回避できる。
またフロントデフ切替え機構45を、前記右のフロントサイドギヤ42とフロントドライブ軸6とを、分離することによりフリー状態とし、連結することによりデフ状態とし、さらに前記フロントギヤケース43ひいてはフロントリングギヤ38に連結することによりデフロック状態とするよう構成したので、フリー状態,デフ状態,及びデフロック状態を簡単な構造で実現できる。
また前記フロントデフ切替え機構45の具体的構造として、フロントスリーブ46を軸方向にスライドさせることにより、前記フロントサイドギヤ42とフロントドライブ軸6とをスプライン嵌合させ、又は該嵌合を解除することによりフリー状態とし、前記フロントスリーブ46をさらにスライドさせてフロントギヤケース43ひいてはフロントリングギヤ38にスプライン嵌合させることによりデフロック状態としたので、この点からもフリー状態,デフ状態,及びデフロック状態を簡単な構造で実現できる。
さらにまた、フロントデフ2を、フリー状態とデフ状態とを切替えるためのスリーブ及びアクチュエータと、デフ状態とデフロック状態とを切替えるためのスリーブ及びアクチュエータとを兼用したので、部品点数を削減できるとともに、構造を簡素化でき、コストを低減できる。
前記リヤデフ切替え機構57を、前記右のリヤサイドギヤ54とリヤギヤケース55ひいてはリングギヤ50とを分離することによりデフ状態とし、連結することによりデフロック状態とするように構成したので、簡単な構造によりデフ状態とデフロック状態とを実現できる。
またリヤデフ切替え機構57の具体的構造として、リヤスリーブ58を、リヤサイドギヤ54とリヤギヤケース55ひいてはリヤリングギヤ50とに連結又は分離するようスライドさせる構造としたので、この点からもリヤデフ3のデフ状態及びデフロック状態を簡単な構造で実現できる。
また、前記フロントデフ2及びリヤデフ3の連結状態を表示するドライブモード表示装置73を備え、かつフロントデフ2及びリヤデフ3の、前記第1ポジションP1〜第4ポジションP4のそれぞれに対応した状態を表示するようにしたので、各デフの連結状態を容易に知ることができ快適性を向上できる。
また前記ドライブモード表示装置73を、スピードメータ65等が配置されたメータパネル63内に配置したので、ドライブモード表示装置73の配置スペースの確保が容易であり、また表示内容を容易に視認でき快適性を向上できる。
さらにまた、前記ドライブモード表示装置73による具体的な表示方法として、左,右の前輪マーク7a,8aと、左,右の後輪マーク12a,13aとを設け、該左,右の前輪マーク7a,8aの間に、又は左,右の後輪マーク12a,13aの間に、○印73a,73bや×印73し,73dを表示することにより、あるいはこれらの印を表示しないことにより、前記デフ状態,デフロック状態,フリー状態を表示するようにしたので、前記各デフの連結状態をより簡単に知ることができ、この点からも快適性を向上できる。
またドライブモード切替えスイッチ15により選択されたポジションに対応したポジション信号AをECU(ドライブモード制御装置)16に入力し、該ECU16が前記ポジション信号Aに応じた切替え制御信号B,Cを前記フロントデフ切替え機構45及びリヤデフ切替え機構57に出力するように構成したので、ドライブモード切替えスイッチ15の操作を軽快に行うことができる。
即ち、仮に、ドライブモード切替えスイッチ15からの信号により各切替え機構を直接制御するように構成した場合、前記ドライブモード切替えスイッチの接点容量が大きくなり、それだけスイッチの操作が重くなることが懸念される。
さらにまた、前記ドライブモード制御装置は、エンジン運転状態を制御するECU16が兼用されているので、制御構造を簡素化でき、コストを削減できる。
なお、前記実施例1では、フロントデフ切替え機構45において、フリー状態とデフ状態とを切替えるためのスリーブ及びアクチュエータと、デフ状態とデフロック状態とを切替えるためのスリーブ及びアクチュエータとを1つのスリーブ及びアクチュエータで構成したが、これらは別々に設けても良い。このようにした場合はそれぞれの切替え機構の配置位置上の自由度を拡大できる。
前記実施例1では、フロントデフ切替え機構45によりフロントデフ2をフリー状態としてエンジン駆動力が前輪に伝達されないようにするとともに、リヤデフ切替え機構57によりリヤデフ3をデフ状態又はデフロック状態としてエンジン駆動力が後輪に伝達されるようにすることにより、2輪駆動状態とし、フロントデフ切替え機構45によりフロントデフ2をデフ状態又はデフロック状態とするとともに、リヤデフ切替え機構57によりリヤデフ3をデフ状態又はデフロック状態とすることにより、4輪駆動状態とし、もって2駆4駆切替え機構を構成したので、専用の2駆4駆切替え機構を設ける必要がなく、それだけ構造を簡素化できる。
一方、本発明における2駆4駆切替え機構は前記のものに限定されない。例えばエンジン1の前記出力軸9部分に設けることもできる。なお、この場合、フロントデフはフリー状態を可能とする必要はなく、デフ状態又はデフロック状態のみ可能に構成すれば良い。
図17はエンジン出力軸部分に2駆4駆切替え機構32を設けた例である。この2駆4駆切替え機構32は、エンジン1の駆動力を前記フロントプロペラ軸4及びリヤプロペラ軸9、ひいては前記左,右の前輪7,8及び左,右の後輪12,13に伝達して4輪駆動とし、又は前記フロントプロペラ軸4へのエンジン駆動力を遮断して2輪駆動とする。
ジョイント部材31が出力軸29前端部に相対回転可能に装着されており、かつ両者の対向部分には同一径,同一ピッチのスプライン29b,31aが形成されている。前記出力軸29のスプライン29bと前記ジョイント31のスプライン31aとに架け渡すように、かつ出力軸29の軸方向にスライド自在に配置された2駆4駆スリーブ34と、該2駆4駆スリーブ34を前記軸方向に移動させる2駆4駆アクチュエータ35とを備えている。
前記2駆4駆アクチュエータ35は、以下の構造を有する。前記2駆4駆スリーブ34に係合する駆動レバー35aにウォームギヤ35bが固定され、該ウォームギヤ35bはガイドピン35cにより前記軸方向にスライド自在に支持されている。前記ウォームギヤ35bに、モータ35dの出力軸に形成された駆動ギヤ35eが噛合している。
前記モータ35dの回転により、前記2駆4駆スリーブ34を前記出力軸29のスプライン29aとジョイント31のスプライン31aの両方に嵌合する位置(図17に実線で示す)に移動させるとエンジン駆動力が前輪,後輪の両方に伝達される4輪駆動状態となる。また前記2駆4駆スリーブ34を出力軸29のスプライン29aのみに嵌合する位置(図17に二点鎖線で示す)に移動させると、エンジン駆動力が後輪のみに伝達される2輪駆動状態となる。
また前記実施例では、ドライブモード切替えスイッチ15がロータリスイッチタイプのものである場合を説明したが、本発明のドライブモード切替えスイッチはこのようなタイプに限定されない。
例えば図18,図19に示すように、進みボタン61aと戻りボタン61bとを備えたものでも良い。現ポジションが例えば第1ポジションP1である場合に、進みボタン61aを1回押す毎に第2ポジションP2,第3ポジションP3,第4ポジションP4と移動する。戻りボタン61bを押した場合は前記と逆方向に移動する。
なお、図18の場合は、前記ドライブモード表示装置73に各ポジションの状態が前記実施例1と同じマークで表示される。一方、図19の場合は、前記ドライブモード表示装置73に、各ポジションの状態が文字で表示される。
1 エンジン
2 フロントデフ
3 リヤデフ
5,6 左,右のフロントドライブ軸
7,8 左,右の前輪
7a,8a 左,右の前輪マーク
10,11 左,右のリヤドライブ軸
12,13 左,右の後輪
12a,13a 左,右の後輪マーク
15 ドライブモード切替えスイッチ
16 ECU(ドライブモード制御装置,エンジン制御装置)
36 フロントデフケース
37 フロント入力ギヤ
38 フロントリングギヤ
39 フロントピニオンシャフト
40 フロントピニオンギヤ
41,42 左,右のフロントサイドギヤ
45 フロントデフ切替え機構
46 フロントスリーブ
47 フロントアクチュエータ
48 リヤデフケース
49 リヤ入力ギヤ
50 リヤリングギヤ
51 リヤピニオンシャフト
52 リヤピニオンギヤ
53,54 左,右のリヤサイドギヤ
57 リヤデフ切替え機構
58 リヤスリーブ
59 リヤアクチュエータ
61a,61b 進みボタン,戻りボタン(ドライブモード切替えスイッチ)
63 メータパネル
73 ドライブモード表示装置
73a,73b ○印
73c,73d ×印
A ポジション信号
B,C 切替え制御信号
P1 第1ポジション
P2 第2ポジション
P3 第3ポジション
P4 第4ポジション

Claims (16)

  1. 左,右の前輪にエンジンの動力を伝達可能に連結されたフロントデフと、
    左,右の後輪にエンジンの動力を伝達可能に連結されたリヤデフと、
    前記左,右の前輪及び前記左,右の後輪の内、前記左,右の後輪にのみ前記エンジンの動力を伝達する2輪駆動状態と前記左,右の前輪及び前記左,右の後輪に前記エンジンの動力を伝達する4輪駆動状態とを切替える2駆4駆切替え機構と、
    前記エンジンからの駆動力を前記左,右の前輪へ伝達するフロントデフの伝達状態を切替えるフロントデフ切替え機構と、
    前記エンジンからの駆動力を左,右の後輪へ伝達するリヤデフの伝達状態を切替えるリヤデフ切替え機構と、
    前記2駆4駆切替え機構により、前記フロントデフをエンジンからの駆動力を左,右の前輪に伝達しないフリー状態とし、かつ前記リヤデフ切替え機構により、前記リヤデフをエンジンからの駆動力を左,右の後輪に前記左,右の後輪の回転差を吸収しつつ伝達するデフ状態とする第1ポジションと、
    前記フロントデフを前記フリー状態とし、かつ前記リヤデフ切替え機構により、前記リヤデフをエンジンからの駆動力を前記左,右の後輪に前記左,右の後輪の回転差を吸収することなく伝達するデフロック状態とする第2ポジションと、
    前記2駆4駆切替え機構とフロントデフ切替え機構とにより、前記フロントデフを前記エンジンからの駆動力を前記左,右の前輪に前記左,右の前輪の回転差を吸収しつつ伝達するデフ状態とし、前記リヤデフを前記デフロック状態とする第3ポジションと、
    前記2駆4駆切替え機構とフロントデフ切替え機構とにより、前記フロントデフを前記エンジンからの駆動力を前記左,右の前輪に前記左,右の前輪の回転差を吸収することなく伝達するデフロック状態とし、前記リヤデフを前記デフロック状態とする第4ポジションと、を有し、
    前記第1ポジションからは、前記第2ポジションへの移動のみを許容し、前記第2ポジションからは、前記第1ポジション又は前記第3ポジションへの移動のみを許容し、前記第3ポジョシンからは、前記第2ポジション又は第4ポジションへの移動のみを許容し、前記第4ポジションからは、前記第3ポジションへの移動のみを許容するドライブモード切替えスイッチと
    を備えたことを特徴とする車両。
  2. 請求項1に記載の車両において、
    前記2駆4駆切替え機構は、前記フロントデフ切替え機構により前記フロンドデフをフリー状態にするとともに、前記リヤデフ切替え機構により前記リヤデフをデフ状態又はデフロック状態にすることより前記2輪駆動状態とし、前記フロントデフ切替え機構により前記フロンドデフをデフ状態又はデフロック状態にするとともに、前記リヤデフ切替え機構により前記リヤデフをデフ状態又はデフロック状態にすることより前記4輪駆動状態とする
    ことを特徴とする車両。
  3. 請求項1に記載の車両において、
    前記フロントデフは、フロントデフケースと、該フロントデフケース内に配置され、エンジンからの駆動力を伝達するフロント入力ギヤと、該フロント入力ギヤにより回転駆動されるフロントリングギヤと、該フロントリングギヤと共に回転するフロントピニオンシャフトと、該フロントピニオンシャフトに回転自在に支持されたフロントピニオンギヤと、車幅方向において対向するように配置され左,右の前輪に駆動力を伝達する左,右のフロントドライブ軸の車幅方向内端部に装着され、前記フロントピニオンギヤに噛合する左,右のフロントサイドギヤとを有する
    ことを特徴とする車両。
  4. 請求項3に記載の車両において、
    前記フロントデフ切替え機構は、前記左,右のフロントサイドギヤの何れか一方と前記フロントドライブ軸とを分離することによりフリー状態とし、前記左,右のフロントサイドギヤの何れか一方と前記フロントドライブ軸とを連結することによりデフ状態とし、前記左,右のフロントサイドギヤの何れか一方とフロントドライブ軸及びフロントリングギヤとを連結することによりデフロック状態とする
    ことを特徴とする車両。
  5. 請求項4に記載の車両において、
    前記フロントデフ切替え機構は、前記フロントドライブ軸の軸方向に移動可能に配設され、前記左,右のフロントサイドギヤの何れか一方と前記フロントドライブ軸とを連結又は分離する第1フロントスリーブと、該第1フロントスリーブを前記軸方向に移動させる第1フロントアクチュエータと
    を備えていることを特徴とする車両。
  6. 請求項5に記載の車両において、
    前記フロントデフ切替え機構は、前記フロントドライブ軸の軸方向に移動可能に配設され、前記左,右のフロントサイドギヤの何れか一方と前記リングギヤとを連結又は分離する第2フロントスリーブと、該第2フロントスリーブを前記軸方向に移動させる第2フロントアクチュエータと
    を備えていることを特徴とする車両。
  7. 請求項6に記載の車両において、
    前記第1,第2フロントスリーブが1つのスリーブで構成されており、前記第1,第2フロントアクチュエータが1つのアクチュエータで構成されている
    ことを特徴とする車両。
  8. 請求項1に記載の車両において、
    前記リヤデフは、リヤデフケースと、該リヤデフケース内に配置され、エンジンからの駆動力を伝達するリヤ入力ギヤと、該リヤ入力ギヤにより回転駆動されるリヤリングギヤと、該リヤリングギヤと共に回転するリヤピニオンシャフトと、該リヤピニオンシャフトに回転自在に支持されたリヤピニオンギヤと、車幅方向において対向するように配置され左,右の後輪に駆動力を伝達する左,右のリヤドライブ軸の車幅方向内端部に装着され、前記リヤピニオンギヤに噛合する左,右のリヤサイドギヤとを有する
    ことを特徴とする車両。
  9. 請求項8に記載の車両において、
    前記リヤデフ切替え機構は、前記左,右のリヤサイドギヤの何れか一方と前記リヤリングギヤとを分離することによりデフ状態とし、前記何れか一方のリヤサイドギヤとリヤリングギヤとを連結することによりデフロック状態とする
    ことを特徴とする車両。
  10. 請求項9に記載の車両において、
    前記リヤデフ切替え機構は、前記リヤドライブ軸の軸方向に移動可能に配設され、前記リヤサイドギヤと前記リヤリングギヤとを連結又は分離するリヤスリーブと、該リヤスリーブを前記軸方向に移動させるリヤアクチュエータと
    を備えていることを特徴とする車両。
  11. 請求項1に記載の車両において、
    前記フロントデフ及びリヤデフの連結状態を表示するドライブモード表示装置を備えていることを特徴とする車両。
  12. 請求項11に記載の車両において、
    前記ドライブモード表示装置は、車両の走行速度を表示する速度表示装置を有するメータパネル内に配置されている
    ことを特徴とする車両。
  13. 請求項11に記載の車両において、
    前記ドライブモード表示装置は、フロントデフ及びリヤデフの、前記第1〜第4ポジションのそれぞれに対応した状態を表示する
    ことを特徴とする車両。
  14. 請求項13に記載の車両において、
    前記ドライブモード表示装置は、
    左,右一対の前輪を模した左,右の前輪マークと、
    左,右一対の後輪を模した左,右の後輪マークとを有し、
    前記左,右の前輪マークの間に○印を表示することによって前記フロントデフのデフ状態を表し、前記左,右の後輪マーク間に○印を表示することによって前記リヤデフのデフ状態を表し、
    前記左,右の前輪マークの間に○印を表示するとともに該○印内に×印を表示することによって前記フロントデフのデフロック状態を表し、前記左,右の後輪マークの間に○印を表示するとともに該○印内に×印を表示することによって前記リヤデフのデフロック状態を表し、
    前記左,右の前輪マークの間に前記○印及び×印の何れをも表示しないことによって前記フロントデフのフリー状態を表す
    ことを特徴とする車両。
  15. 請求項1に記載の車両において、
    前記ドライブモード切替えスイッチによるポジション信号に応じた切替え信号を前記フロントデフ切替え機構及びリヤデフ切替え機構に出力するドライブモード制御装置を
    備えていることを特徴とする車両。
  16. 請求項15に記載の車両において、
    前記ドライブモード制御装置は、エンジン運転状態を制御するエンジン制御装置が兼用されている
    ことをと特徴とする車両。
JP2009097206A 2009-04-13 2009-04-13 車両 Withdrawn JP2010247586A (ja)

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