JP2883902B2 - ４輪駆動車 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、湿式多板の油圧式クラッチを備えて動力分
配可能な４輪駆動車に関し、詳しくは、フロントエンジ
ン・フロントドライブ（FF）またはフロントエンジン・
リヤドライブ（FR）をベースとした４輪駆動の駆動系の
構造に関する。

【従来の技術】

４輪駆動車として油圧式クラッチを用いて動力分配可
能に構成したものが既に提案されており、この場合の油
圧クラッチを係合または解放して2,4輪駆動に切換える
パートタイム式に対し、走行状態や路面条件に応じクラ
ッチ油圧を変化させて前後輪のトルク配分を制御するフ
ルタイム式に移行しつつある。またこの種の４輪駆動車
では、エンジンとトランスミッションの搭載状態等によ
りFFベース,FRベース，リヤエンジン・リヤドライブ（R
R）ベース，更にミッドシップ型のもの等の種々の方式
がある。 ここでFRベースの４輪駆動車は、例えば特開昭62−14
3720号公報に示すように、変速機出力軸がそのまま後輪
側に伝動構成され、出力軸に油圧式クラッチが設けられ
ている。そして、この油圧式クラッチから常時かみ合い
式の一対のギヤ，変速機の外部に配置されたシャフト、
ディファレンシャル装置等を介して前輪に伝動構成され
る。また特開昭62−23823号公報では、変速機出力軸の
油圧クラッチからスプロケット，チェーンにより動力を
取出すことが示されている。

【発明が解決しようとする課題】

ところで、上記先行技術のものにあっては、FR式の２
輪駆動車を前提にして、これを用いてFRベースの４輪駆
動車に変更した構成になっている。従って、油圧式クラ
ッチ以降の前輪への駆動系はすべて変速機とは別個に外
部に露出させて付加する必要があり、これによりフロン
トディファレンシャル装置は車体中心から外れて左右前
輪の車軸は不等長化し、振動，騒音，ブレーキの片効
き，偏走等の問題を招く。また、前輪へのドライブシャ
フトの存在で車両の居住性を害する。更に、上記FRベー
スをFFベースの４輪駆動車に変更する場合には、前輪側
を直結状態にするために、油圧式クラッチ前後の構造、
クラッチへの油圧回路，軸受構造，ケース軸方向への延
長等の問題が生じ、容易に変更できない。 ここで、この種の４輪駆動車でフロントにエンジンと
トランスミッションを配置する方式では、前後輪の軸重
配分が一般には前輪の方向が重く、タイヤグリップ力も
大きい。このため、前輪側は直結駆動とし、後輪への駆
動トルクを制御する方式にして軸重配分に応じた駆動ト
ルクに配分することが、動力性能，操縦安定性，燃費等
の点で望ましい。ところで、後輪側の軸重配分が増加す
るレイアウトの場合があり、この配分状態では必然的に
後輪側は直結駆動で、前輪へのトルクを制御して後輪へ
の駆動トルクを増すことが望まれる。このことから、油
圧式クラッチを備えた動力分配可能な４輪駆動車におい
て、車種等により前後輪の軸重配分が変化する場合に、
それに対応して後輪への駆動トルク制御または前輪への
駆動トルク制御の方式に容易に変更できることが要望さ
れる。 本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、FF
またはFRベースのいずれにおいても前輪駆動系を変速機
ケース等の内部の車体中心に引回し、FFとFRベース相互
の変更を容易化するようにした４輪駆動車を提供するこ
とを目的とする。

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本発明は、車体前後方向に
コンバータケース、トランスミッションケース、エクス
テンションケースを連結すると共に、上記コンバータケ
ース内部のトルクコンバータの入力軸を上記トランスミ
ッションケース内部に変速機構に連結し、上記変速機構
に伝達された駆動力を出力する出力軸と、上記出力軸か
らの駆動力を後輪側に伝達するリヤドライブ軸と、上記
トランスミッションケース内部に設けられ、上記入力軸
に対して平行で、その前端を上記トルクコンバータと上
記変速機構との間に配置されるフロントディファレンシ
ャル装置に上記出力軸からの駆動力を伝達するフロント
ドライブ軸と、上記フロントドライブ軸の後端に設けた
ドリブンギヤと係合し上記出力軸上に配置されたドライ
ブギヤと、上記ドライブギヤに係合するトルク伝達容量
可変のトランスファクラッチとを有する４輪駆動車にお
いて、上記トランスミッションケース内部に上記出力軸
を支持する第１ベアリングを設け、上記エクステンショ
ンケース内部に上記出力軸又は上記リヤドライブ軸のい
ずれか一方を支持する第２ベアリングを設け、上記第２
ベアリングに上記出力軸を支持させ、上記リヤドライブ
軸を上記出力軸に連結させ、上記出力軸に上記ドライブ
ギヤを回転自在に支持すると共に上記トランスファクラ
ッチを上記出力軸に固着することで、上記トランスファ
クラッチの締結力により上記ドライブギヤ、上記ドリブ
ンギヤを介して上記フロントドライブ軸への選択的な駆
動力の伝達を行う常時後輪駆動方式と、上記第２ベアリ
ングに上記リヤドライブ軸を支持させ、上記出力軸に対
して上記リヤドライブ軸を回転自在に上記出力軸に軸支
して連結し、上記出力軸に上記ドライブギヤを固着する
と共に上記リヤドライブ軸に上記トランスファクラッチ
を固着することで上記トランスファクラッチの締結力に
より上記出力軸から上記リヤドライブ軸への選択的な駆
動力の伝達を行う常時前輪駆動方式と、を上記トランス
ミッションケース及びエクステンションケース内部にて
上記第２ベアリングが支持する軸、上記出力軸と上記リ
ヤドライブ軸の連結、上記ドライブギヤの支持構造、上
記トランスファクラッチの支持軸、の変更のみで選択変
更可能なことを特徴としている。

【作用】

上記構成に基づき、本発明では、第１、第２ベアリン
グにより支持される軸を変更し、変更された軸とドライ
ブギヤおよびトランスファクラッチの取付を変更するこ
とで、トランスミッションケースおよびその内部構造、
エクステンションケースの構造を変更することなくFFベ
ースおよびFRベースの４輪駆動車に車種変更ができる。 こうして本発明では、前輪駆動系の外部引回しによる
不具合を防止でき、FFベースとFRベースの変更をドライ
ブギヤと油圧クラッチの取付状態により容易に行うこと
が可能になる。

【実施例】

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 第１図において、FRベースの縦置きトランスアクスル
型の４輪駆動車の場合について述べると、アルミダイキ
ャスト製のコンバータケース１の内部が中心の筒部1a,
下部の仕切壁1bおよび上部の傾斜した仕切壁1cにより前
後に区画され、前方のコンバータボックス２にロックア
ップクラッチ３を有するトルクコンバータ４が載置さ
れ、後方のデフボックス５にフロントディファレンシャ
ル装置６が配置される。コンバータケース１の後端には
鋳鉄製のオイルポンプハウジング７を有する軸承板８が
連結し、オイルポンプハウジング７とカバー９の内部に
オイルポンプ10を設けている。さらに、軸承板８の後部
にはトランスミッションケース11が連結し、このトラン
スミッションケース内部に自動変速機構12を有してい
る。 符号20はエンジンのクランク軸であり、このクランク
軸20のボス部20aにドライブプレート21を嵌合してボル
ト22により締結してあり、ドライブプレート21には更に
コンバータカバー23がフランジ部23aをボルト24で締結
して取付けられる。トルクコンバータ４は、ポンプイン
ペラ25,タービンランナ26およびステータ27を有し、コ
ンバータカバー23にポンプインペラ25が嵌合，溶接して
一体結合する。タービンランナ26は、入力軸28の先端に
スプライン嵌合するタービンバブ29にリベット30で固定
され、ステータ27は、ワンウエイクラッチ31を介して入
力軸28の外側の中空のステータ軸32に連結してある。 入力軸28は後方のトランスミッションケース11内部に
延びており、ステータ軸32も後方に延びてオイルポンプ
10のカバー９と一体形成される。ステータ軸32の外側に
は前端をポンプインペラ25に結合したオイルポンプ駆動
軸33が配置され、このオイルポンプ駆動軸33の後端がオ
イルポンプハウジング７内に挿入してオイルポンプ10の
ロータ側に係合している。さらに、自動変速機油（AT
F）オイルの洩れと、ハイボイドギヤオイルの混入を防
ぐため、オイルポンプ駆動軸33の外側にシールパイプ34
が、両端をコンバータケース１のシール筒部1aとオイル
ポンプハウジング７のボス部7aに嵌合して設置され、筒
部1aではシールパイプ34の先にプッシュ35を介してオイ
ルシール36が取付けられる。そして、かかるシールパイ
プ34でオイルポンプ10やオイルポンプ駆動軸33からのリ
ークオイルを捕集し、デフボックス５のハイポイドギヤ
オイルと軸部の自動変速機油を分離する構造になってい
る。 ロックアップクラッチ３はコンバータカバー23内部に
ロックアップピストン40を有し、このロックアップピス
トン40のカバー側外周部にフェーシング41が、タービン
ライナ側にトーションダンパ42が取付けられる。そして
ロックアップピストン40の前方にリリース圧用油圧室43
が、後方にトルクコンバータ４と連通したアプライ圧用
油圧室44が設けてある。一方、コンバータカバー23の中
心には有底筒状のパイロットボス45が貫通して固着さ
れ、このパイロットボス45の先端がクランク軸20の中心
の孔20bに嵌合して芯出しする。さらに、タービンバブ2
9は同心円の２段のボス部29a,29bを有し、内側ボス部29
aの内周にパイロットボス45がブッシュ46を介し嵌合し
てタービンハブ29を軸支しており、このボス部29aの外
周にロックアップピストン40が移動可能に嵌合し、外側
ボス部29bにトーショナルダンパ42がスプライン嵌合す
る。 ここで、トルクコンバータ４の作動油圧がアプライ圧
用油圧室44に供給されており、これに対しリリース圧用
油圧室43のリリース圧は少し高めに設定される。そして
リリース圧を給排油する際のリリース圧用油圧室43,ア
プライ圧用油圧室44の油圧差で、ロックアップピストン
40を後退させてコンバータカバー23から離し、またはそ
のロックアップピストン40をコンバータカバー23に圧着
するようになっている。 さらに、油圧回路について述べると、入力軸28の内部
のロックアップリリース油路47がパイロットボス45の内
部を介してリリース圧用油圧室43に連通する。また、入
力軸28とステータ軸32との間のコンバータ油路48がター
ビンランナ26およびアプライ圧用油圧室44に連通し、ポ
ンプインペラ25からのドレン油路49がステータ軸32とオ
イルポンプ駆動軸33との間に設けてある。 自動変速機構12は、図示しないプラネタリギヤ，クラ
ッチ，ブレーキ等を有し、入力軸28と同軸上の後方に設
置された出力軸13に変速した動力を出力するものであ
る。出力軸13は前方がトランスミッションケース11にボ
ルト14で結合した部材15に、ニードルベアリング16によ
り回転自在に軸支され、この出力軸13はトランスミッシ
ョンケース11の後方に連結するエクステンションケース
50の内部を挿通してベアリング51により軸支され、更に
図示しないプロペラ軸等を介して後輪に直接動力伝達す
るように構成される。 また、トランスミッションケース11の内部の自動変速
機構12の下方には変速制御用の油圧制御装置52が設置さ
れ、油圧制御装置52の直下にオイルパン53が取付けられ
て自動変速機油を貯えている。そこで、かかる自動変速
機構12と油圧制御装置52との間にフロントドライブ軸54
が入力軸28に対して平行に配置され、このフロントドラ
イブ軸54の前端のドライブピニオン55がフロントディフ
ァレンシャル装置６のクラウンギヤ56に噛合って、前輪
に動力伝達する構成になっている。フロントドライブ軸
54の後端にはドリブンギヤ57がスプライン結合してロッ
クナット58で抜け止めして結合しており、このドリブン
ギヤ57はトランスミッションケース11,エクステンショ
ンケース50に対し、ローラベアリング59により両端で軸
支される。またフロントドライブ軸54の前方は軸承板８
に対しベアリング60のフランジ部60aを図示されていな
いボルトで締結して位置決めをし軸支されるが、このベ
アリング60の前後にドライブピニオン55,フロントドラ
イブ軸54と一体的なスペーサ61が接して図示されていな
いロックナットを締付け、ベアリング60に予圧を与える
構成になっている。 一方、上記出力軸13上には動力分配装置62が設けら
れ、この動力分配装置62は、出力軸13にニードルベアリ
ング63により軸支されるドライブギヤ64,ドライブギヤ6
4と出力軸13との間に装着され、駆動トルクを前軸側に
伝達可能な油圧クラッチ70から成る。ドライブギヤ64の
前端のトランスミッションケース11との間にベアリング
65が、ドライブギヤ64とドリブンギヤ57のかみ合いによ
って発生するラジアル荷重と減速時のスラスト荷重とを
受けるように設けられ、後端の出力軸13との間に、前述
のかみ合いによりドライブギヤ64に発生する主スラスト
荷重を受けるスラストベアリング66が設けられている。 油圧クラッチ70は、第２図に詳記するように出力軸13
のボス部13aにクラッチドラム71が溶接等により一体的
に結合され、ハブ72がリダクションドライブギヤ64に同
様に一体結合される。クラッチドラム71のスプライン71
aには複数のクラッチプレート73が嵌合し、ハブ72の外
周のスプライン72aにはクラッチディスク74が嵌合して
おり、これらのクラッチプレート73とクラッチディスク
74とは交互に配置されて、この一方にプレート75がスナ
ップリング76で固定される。クラッチドラム71の内部に
はピストン77がシールリング78を有して摺動可能に嵌合
し、ピストン77の外周筒部がクラッチプレート73とクラ
ッチディスク74とに対向して押圧するようになってい
る。そしてクラッチドラム71とピストン77との間にピス
トン油圧室79が形成され、油圧制御装置52から油路80に
より圧油が給排油される。 また、ピストン77のピストン油圧室79の反対側にはリ
ターン用のコイルスプリング81が付勢され、このコイル
スプリング81の一端を受けるリテーナ82が、大径の円板
状に形成されてスナップリング83によりボス部13aに固
定される。ここでリテーナ82の内，外周には、シールリ
ング84が焼成等により一体化され、外周がシールリング
84を介してピストン77の筒部内面に移動可能に嵌合す
る。こうしてリテーナ82は、ボス部13aとピストン77と
の間に液密に取付けられるのであり、このリテーナ82と
ピストン77との間に容積の大きい遠心油圧室85が形成さ
れ、ボス部13aに遠心油圧室85と連通するチェック弁86
が設けられる。 更に、遠心油圧室85への給油系について述べると、図
示しないオイルクーラにより冷却された潤滑油は、トラ
ンスミッションケース11の壁の油孔90,出力軸13の孔91
を介してその中心の油路92に入る。油路92の油は、前方
に流れて自動変速機構12の各部を強制潤滑する。また油
路92の油は、オリフィス93を介して後方にも流れ、油孔
94,95によりベアリング類、油圧クラッチ70に給油して
潤滑するものであり、油路92にはチェック弁86が連通
し、その後油路92の油は大気開放の孔96を介して排出さ
れる。油は流れる過程で圧力降下するが、チェック弁86
の部分では大気圧より高めの潤滑圧を有し遠心油圧室85
に供給可能である。 次いで、このように構成された４輪駆動車の作用につ
いて述べる。 先ず、エンジン動力がトルクコンバータ４またはロッ
クアップクラッチ3,入力軸28を介して自動変速機構12に
入力し、前進複数段，後退１段に変速された動力が出力
軸13に取出される。出力軸13の動力はそのままプロペラ
軸等により後輪側に伝達する。一方、動力分配装置62の
油圧クラッチ70のピストン油圧室79の圧油が、例えばア
クセル全開発進，登坂，悪路等では高く、転蛇時には転
蛇角に応じて低くなるように制御される。そこでこのク
ラッチ圧により、ピストン77がクラッチプート73とクラ
ッチディスク74とを押圧してクラッチ圧に応じたトルク
を生じるのであり、このトルクに対応した動力が、出力
軸13から更に油圧クラッチ70,リダクションギヤ64,57,
フロントドライブ軸54,フロントディファレンシャル装
置６を介して前輪にも伝達することで、フルタイム式４
輪駆動走行になる。そして、後輪直結で後輪駆動トルク
配分が大きくなり、これにより後輪の重い軸重配分の車
両に適したものになる。 ところでこの時、潤滑油が出力軸13の油路92から出力
軸13上の自動変速機構12,ベアリング類，油圧クラッチ7
0等に供給されて潤滑しており、この潤滑油が油圧クラ
ッチ70の遠心油圧室85にチェック弁86を介し流入して満
たされている。そこで、ピストン油圧室79の圧油に遠心
力が作用してその油圧がピストン77の押圧方向に働く
と、遠心油圧室85の油による遠心油圧がピストン77の解
除方向に働き、これら両者が略バランスして相殺される
のである。こうして、ピストン油圧室79の圧油の回転に
伴う遠心油圧の影響が無くなり、クラッチ圧により確実
にクラッチトルクが制御される。 第３図において、FFベースの方式に変更した場合につ
いて述べる。先ず、自動変速機構12の出力軸13はエクス
テンションケース50の内部に少し入った長さのものであ
り、この出力軸13にリヤドライブ軸100が同軸上に設置
される。リヤドライブ軸100は先端がニードルベアリン
グ101により出力軸13と回転自在に軸支され、途中がエ
クステンションケース50側のベアリング51により軸支さ
れ、また、動力分配装置62のドライブギヤ64は出力軸13
に一体的にスプライン結合し、このドライブギヤ64の両
側にベアリング65とスラストベアリング66が設けられ、
この出力軸13と一体的なドライブギヤ64とリヤドライブ
軸100との間に駆動トルクを伝達可能な油圧クラッチ70
が設置される。 なお、油圧回路としてリヤドライブ軸100にピストン
油圧室79への油路102が設けられる。リヤドライブ軸100
は出力軸13の油路92と連通する潤滑油路103を有し、両
油路92,103の接続部からニードルベアリング101等に給
油して潤滑し、油孔104を介して遠心油圧室85に給油す
るようになっている。またトランスファクラッチへの潤
滑は、ニードルベアリング101、スラストベアリング66
の保持器のすきまを介して行なわれる。以上、変更部の
構成について述べたが、これ以外は第１図の実施例と全
く同一である。 従ってこの実施例では、自動変速機構12の出力軸13の
動力がドライブギヤ64,ドリブンギヤ57,フロントドライ
ブ軸54等により前輪側にそのまま伝達する。また、油圧
クラッチ70のクラッチトルクに応じた動力がリヤドライ
ブ軸100以降の後輪側にも伝達することで、４輪駆動走
行になる。そしてこの場合は、前輪直結で前輪の駆動ト
ルク配分が大きくなり、このため前輪の重い軸重配分の
車両に適したものになる。 以上、本発明の実施例について述べたが、これに限定
されるものではない。

【発明の効果】

以上述べてきたように、本発明によれば、 油圧式クラッチを備えた４輪駆動車において、構造を
根本的に変えること無くFFベースとFRベースの相互に変
更可能であり、これにより前後輪の軸重配分に応じてFF
ベースまたはFRベースを使い分けることができ、４輪駆
動車の性能を最も有効に発揮し得る。 エクステンションケース内部の油圧クラッチとドライ
ブギヤの取付状態を変えただけの容易な変更ですむ。 前輪駆動系のフロントドライブ軸，フロントディファ
レンシャル装置等はコンバータ，トランスミッション，
エクステンションの各ケース内部に収容設置されてお
り、これによりフロントディファレンシャル装置は車体
中心に配置されて車軸を等長化できる。また、シャフト
による居住性の悪化を生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の４輪駆動車の実施例としてFRベースの
方式を示す断面図、 第２図は同要部の拡大断面図、 第３図はFFベースの方式に変更した場合を示す断面図で
ある。 １…コンバータケース、４…トルクコンバータ、６…フ
ロントディファレンシャル装置、11…トランスミッショ
ンケース、12…自動変速機構、13…出力軸、28…入力
軸、50…エクステンションケース、52…油圧制御装置、
54…フロントドライブ軸、57…ドリブンギヤ、64…ドラ
イブギヤ、70…油圧クラッチ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体前後方向にコンバータケース、トラン
   スミッションケース、エクステンションケースを連結す
   ると共に、上記コンバータケース内部のトルクコンバー
   タの入力軸を上記トランスミッションケース内部に変速
   機構に連結し、 上記変速機構に伝達された駆動力を出力する出力軸と、 上記出力軸からの駆動力を後輪側に伝達するリヤドライ
   ブ軸と、 上記トランスミッションケース内部に設けられ、上記入
   力軸に対して平行で、その前端を上記トルクコンバータ
   と上記変速機構との間に配置されるフロントディファレ
   ンシャル装置に上記出力軸からの駆動力を伝達するフロ
   ントドライブ軸と、 上記フロントドライブ軸の後端に設けたドリブンギヤと
   係合し上記出力軸上に配置されたドライブギヤと、 上記ドライブギヤに係合するトルク伝達容量可変のトラ
   ンスファクラッチとを有する４輪駆動車において、 上記トランスミッションケース内部に上記出力軸を支持
   する第１ベアリングを設け、上記エクステンションケー
   ス内部に上記出力軸又は上記リヤドライブ軸のいずれか
   一方を支持する第２ベアリングを設け、 上記第２ベアリングに上記出力軸を支持させ、上記リヤ
   ドライブ軸を上記出力軸に連結させ、上記出力軸に上記
   ドライブギヤを回転自在に支持すると共に上記トランス
   ファクラッチを上記出力軸に固着することで、上記トラ
   ンスファクラッチの締結力により上記ドライブギヤ、上
   記ドリブンギヤを介して上記フロントドライブ軸への選
   択的な駆動力の伝達を行う常時後輪駆動方式と、 上記第２ベアリングに上記リヤドライブ軸を支持させ、
   上記出力軸に対して上記リヤドライブ軸を回転自在に上
   記出力軸に軸支して連結し、上記出力軸に上記ドライブ
   ギヤを固着すると共に上記リヤドライブ軸に上記トラン
   スファクラッチを固着することで、上記トランスファク
   ラッチの締結力により上記出力軸から上記リヤドライブ
   軸への選択的な駆動力の伝達を行う常時前輪駆動方式
   と、 を上記トランスミッションケース及び上記エクステンシ
   ョンケース内部にて上記第２ベアリングが支持する軸、
   上記出力軸と上記リヤドライブ軸の連結、上記ドライブ
   ギヤの支持構造、上記トランスファクラッチの支持軸、
   の変更のみで選択変更可能なことを特徴とする４輪駆動
   車。