JP2600897Y2 - トランスファ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、４輪駆動（４ＷＤ）
車のトランスファに関する。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６３−３１２２３６号公報に図５
のようなトランスファが記載されている。これはセンタ
ーデフ２０１（前輪側と後輪側にエンジンの駆動力を分
配するデファレンシャル装置）と、その差動制限用のビ
スカスカップリング２０３とを備えている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】図６は差動制限機能を
備えたセンターデフのトルク配分特性図である。グラフ
２０５は比較のために描かれた作動制限機能を持たない
センターデフの特性であり、グラフ２０５と縦軸間のグ
ラフは前輪側が後輪側より回転する方向の差動回転が生
じたときの後輪側のトルク配分限界を示し、グラフ２０
５と横軸間のグラフは後輪側が前輪側より先行する方向
の差動回転が生じたときの前輪側のトルク配分限界を示
す。破線２０７，２０９のグラフは差動回転方向により
差動制限力の異るセンターデフを、前輪側が先行回転し
たときに差動制限力が大きくなるように配置したときの
特性である。４ＷＤ車をこのような特性にしておくと、
例えばコーナリングに際しては、前輪の先行回転により
後輪に送られる大きなトルクによって前輪が押され前輪
の舵角による旋回性を高め、制動の際は後輪側の先行回
転によりセンーデフの差動制限力が小さくなってＡＢＳ
（アンチロックブレーキシステム）との干渉を防止し、
加速時は後輪側への荷重移動と前輪の空転により加速性
が向上する。

【０００４】ところが、従来のセンターデフ２０１は、
図６のグラフ２１１，２１３が示すように、差動回転の
方向によって差動制限力を変えることができないから、
上記のような走行性や安全性などに対する効果が得られ
ない。又、車輪速センサとコントローラなどを用いて差
動制限力に方向性を与えるセンターデフはあるが、これ
は構成が複雑で高価である。

【０００５】そこで、この考案は、コントローラやセン
サーなどの補助手段を用いない簡素で安価な構成で車両
の旋回性、制動性、加速性などを高めるトランスファの
提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この考案のトランスファ
は、伝達トルクを受けて差動制限力を発生すると共に伝
達トルクの方向により差動制限力が異る差動制限手段を
有するデファレンシャル装置を前車軸と同軸上に配置
し、前記デファレンシャル装置をインターナルギヤ、サ
ンギヤ、これらに噛み合うピニオンギヤ及びこのピニオ
ンギヤを回転自在に支承するピニオンキャリヤにて構成
し、前記インターナルギヤを入力軸に前記ピニオンキャ
リヤを前記前車軸に前記サンギヤを後車軸に夫々連結
し、前記デファレンシャル装置の差動時には、前記差動
制限手段は、前記伝達トルクの大きさに応じて前記ピニ
オンギヤの回転軸支部に生ずる摩擦力により前記差動を
制限するように差動制限力を発揮すると共に、前輪側が
後輪側より先行回転するときに差動制限力が大きくなる
ようにしたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】差動制限力が差動回転方向によって異なるデフ
ァレンシャル装置を前車軸と同軸上に配置すると共に、
前輪側が後輪側より先行回転するときに差動制限力が大
きくなるように配置し、しかも、この差動制限力を、ピ
ニオンギヤの回転軸支部での摩擦力により生ずるように
したから、構成が簡素化されると共に車両の旋回性、制
動性、加速性などを高めることができる。又、コントロ
ーラやセンサーのような補助手段を用いないから構成が
簡素で安価である。

【０００８】

【実施例】図１ないし図４により一実施例の説明をす
る。図１はこの実施例を示し、図４はこの実施例を用い
た車両の動力系を示す。左右の方向はこの車両及び図１
での左右の方向である。符号を与えない部材等は図示さ
れていない。

【０００９】この動力系は、エンジン１、トランスミッ
ション３、実施例のトランスファ５、フロントデフ７
（前輪側のデファレンシャル装置）、前車軸９，１１、
左右の前輪１３，１５、プロペラシャフト１７、リヤデ
フ１９（後輪側のデファレンシャル装置）、後車軸２
１，２３、左右の後輪２５，２７などからなり、トラン
スファ５はセンターデフ２９、後輪側の断続機構３１、
方向変換歯車組３３などにより構成されている。

【００１０】エンジン１の駆動力はトランスミッション
３からセンターデフ２９を介してフロントデフ７と、断
続機構３１と方向変換歯車組３３とプロペラシャフト１
７とを介してリヤデフ１９に分配され、フロントデフ７
から左右の前輪１３，１５に分配され、リヤデフ１９か
ら左右の後輪２５，２７に分配される。

【００１１】センターデフ２９は、図４に示すように、
前車軸９，１１と同軸上に配置され、そのデフケース３
５はトランスファケース３７内部に回転自在に支承され
ており、デフケース３５に固定されたリングギヤ３９と
トランスミッション３の出力ギヤ４１との噛合いにより
エンジン１に回転駆動される。

【００１２】図１と図２に示すように、デフケース３５
の内部にはダブルピニオンのプラネタリーギヤ式差動機
構４３が配置されていると共に、デフケース３５には右
から外側と内側の中空軸４５，４７が貫入している。差
動機構４３のインターナルギヤ４９はデフケース３５に
形成され、サンギヤ５１は外側の中空軸４５に形成され
ている。外側と内側のピニオンギヤ５３，５５はそれぞ
れの軸部５７，５７を左右のピニオンキャリヤ５９，６
１に回転自在に支承されている。各ピニオンキャリヤ５
９，６１は溶接で一体にされ、左のピニオンキャリヤ５
９は内側の中空軸４７にスプライン連結されている。

【００１３】外側の中空軸４５はその右側に配置されベ
アリング６３，６５を介してトランスファケース３７に
支承された中空軸６７にスプライン連結されている。中
空軸６７には大歯車６９が形成されており、この大歯車
６９は中空軸７１に形成された小歯車７３と噛合ってい
る。中空軸７１は平行軸７５にベアリング７７を介して
支承されており、平行軸７５はベアリング７９，８１を
介してトランスファケース３７に支承されている。又、
この中空軸７１は断続機構３１のカップリングスリーブ
８３により方向変換歯車組３３に対して断続される。こ
うして、中空軸４５は、後輪側に連結されている。

【００１４】内側の中空軸４７はベベルギヤ式フロント
デフ７のデフケース８５にスプライン連結されている。
フロントデフ７はデフケース８５の回転をピニオンシャ
フト８７とピニオンギヤ８９から左のサイドギヤ９１と
右のサイドギヤ９３とに分配し、更に左のサイドギヤ９
１にスプライン連結された左前車軸９と右のサイドギヤ
９３にスプライン連結された右前車軸１１とを介して左
右の前輪、１３，１５に分配する。こうして、中空軸４
７は前輪側に連結されている。

【００１５】従って、センターデフ２９のデフケース３
５（インターナルギヤ４９）に入力したエンジン１の駆
動力はピニオンギヤ５３，５５からピニオンキャリヤ５
９（中空軸４７）を介して前輪側とサンギヤ５１（中空
軸４５）を介して後輪側に分配され、前後輪間に駆動抵
抗差が生じるとピニオンギヤ５３，５５の自転と公転と
により前後各側に差動分配される。

【００１６】各ピニオンギヤ５３，５５の軸部５７とピ
ニオンキャリヤ５９，６１との回転部（即ち、ピニオン
ギヤの回転軸支部）には駆動トルクとその反力との合力
が作用しこの合力の大きさに応じた摩擦力により差動制
限力が生じる。こうして差動制限手段９５が構成され、
差動機構４３の差動力が制限される。

【００１７】又、図２に示すように、インターナルギヤ
４９が車両の前進時に例えば矢印９７の方向に回転する
と、後輪２５，２７（サンギヤ５１）側が空転し前輪１
３，１５より先行回転したときにサンギヤ５１に掛る空
転トルクをＴ_SPとし、前輪１３，１５（ピニオンキャリ
ヤ５９，６１）側が空転し後輪２５，２７より先行回転
したときにサンギヤ５１に掛るグリップトルクをＴ_G と
すると、後輪２５，２７の駆動抵抗によりＴ_G はＴ_SPよ
り大きくなる。

【００１８】従って、後輪２５，２７がグリップ側にな
ると大きいグリップトルクＴ_G によって差動制限手段９
５の差動制限力が大きくなり、このようなトルク分配特
性に方向性がない場合に較べて、後輪２５，２７のトル
ク分配割合が増加する。又、後輪２５，２７が空転側に
なると小さい空転トルクＴ_SPによって差動制限手段９５
の差動制限力が小さくなり、それだけ空転側へのトルク
が増えるから、この場合も後輪２５，２７へのトルク分
配割合が増加する。こうして、空転時とグリップ時とに
拘らずトルク分配割合は後輪２５，２７側が大きく前輪
１３，１５側が小さくなる。

【００１９】図３はこのようなことを示すトルク配分特
性図である。グラフ９９は差動制限機能のない場合の特
性であり、グラフ１０１は前輪１３，１５が先行回転し
たときの特性であり、グラフ１０３は後輪２５，２７が
先行回転したときの特性である。このように、グラフ９
９に対するグラフ１０１とグラフ１０３の傾斜角α，β
が大きく異っており、特性に大きな方向性があることが
分る。なお、トルク配分割合はグラフ１０１が５であ
り、グラフ１０３が１．８である。

【００２０】こうして、トランスファ５が構成されてい
る。

【００２１】図４の車両において、コーナリングの際は
前輪１３，１５側の先行回転によりグラフ１０１側の特
性となって、後輪２５，２７に大きな駆動トルクが送ら
れる。この駆動トルクに押された前輪１３，１５の舵角
により生じるコーナ内側へのヨーモーメントにより車両
の旋回性が向上する。

【００２２】又、制動は後輪ロックを避けるために後輪
２５，２７の回転数が前輪１３，１５の回転数より高く
なる状態で行われる。従って、この場合はグラフ１０３
側の特性になって差動制限手段９５による前後輪間の拘
束力が小さくなり、ＡＢＳとの干渉が防止される。

【００２３】又、フルスロットルで加速する時あるいは
登板の際は後輪２５，２７への荷重移動により前輪１
３，１５が先行回転してグラフ１０１側の特性になり、
後輪２５，２７に送られる大トルクにより加速性や登板
性が大幅に向上する。

【００２４】トランスファ５は、それ自体差動制限機能
に方向性のあるセンターデフ２９を前車軸９，１１と同
軸上に配置すると共に、上記のように用いたことによ
り、コントローラやセンサーなどの補助手段を用いない
簡素で安価な構成により、車両の旋回性、制動性、加速
性、登坂性などを大幅に高めることができる。

【００２５】

【００２６】

【考案の効果】この考案のトランスファは、コントロー
ラやセンサーのような補助手段を用いずにそれ自体差動
制限機能に方向性のあるデファレンシャル装置を前車軸
と同軸上に配置すると共に、前輪が後輪より先行回転す
るときに差動制限力が大きくなる方向に配置したから、
簡素で安価な構成で車両の旋回性、制動性、加速性、登
坂性などを大幅に高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の断面図である。

【図２】この実施例の作用を説明するための図面であ
る。

【図３】この実施例のトルク配分特性図である。

【図４】この実施例を用いた車両の動力系を示すスケル
トン構成図である。

【図５】従来例の図面である。

【図６】従来例の問題点を説明するためのトルク配分特
性図である。

【符号の説明】

５ トランスファ ２９ センターデフ（デファレンシャル装置） ９５ 差動制限手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 伊沢 隆志 栃木県栃木市大宮町2388番地 栃木富士 産業株式会社内 (72)考案者 平石 賢司 栃木県栃木市大宮町2388番地 栃木富士 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−57032（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−205517（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60K 17/35 F16H 48/20

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 伝達トルクを受けて差動制限力を発生す
   ると共に伝達トルクの方向により差動制限力が異る差動
   制限手段を有するデファレンシャル装置を前車軸と同軸
   上に配置し、前記デファレンシャル装置をインターナル
   ギヤ、サンギヤ、これらに噛み合うピニオンギヤ及びこ
   のピニオンギヤを回転自在に支承するピニオンキャリヤ
   にて構成し、前記インターナルギヤを入力軸に前記ピニ
   オンキャリヤを前記前車軸に前記サンギヤを後車軸に夫
   々連結し、前記デファレンシャル装置の差動時には、前
   記差動制限手段は、前記伝達トルクの大きさに応じて前
   記ピニオンギヤの回転軸支部に生ずる摩擦力により前記
   差動を制限するように差動制限力を発揮すると共に、前
   輪側が後輪側より先行回転するときに差動制限力が大き
   くなるようにしたことを特徴とするトランスファ。