JP3157222B2 - センターディファレンシャル装置付４輪駆動車 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、センターディファレン
シャル装置を備えた４輪駆動車に関し、詳しくは、複合
プラネタリギヤ式センターディファレンシャル装置のキ
ャリヤと出力要素との連結構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、センターディファレンシャル装置
を備えた４輪駆動車においては、センターディファレン
シャル装置に差動機能や前後輪へのトルク分割機能を付
与する以外に、前後輪へのトルク配分を可変制御した
り、減速または増速装置として利用して、走行性能、操
縦性、安定性、制動性等を一段と向上させることが提案
されている。このようにセンターディファレンシャル装
置に種々の機能が付与されると、出力要素とそれを作動
する油圧多板クラッチ、ブレーキ等の摩擦係合要素の個
数が多くなるため、これらを確実且つコンパクトに連結
することが必要になる。

【０００３】従来、上記多機能を備えたセンターディフ
ァレンシャル装置付４輪駆動車に関しては、例えば特願
平２−１３４３０６号のものがある。ここで、センター
ディファレンシャル装置が複合プラネタリギヤに構成さ
れ、キャリヤから常に前後輪の一方へ動力伝達する第１
の出力要素と、差動制限すると共にトルク配分を可変制
御する第２の出力要素が取出され、第２のサンギヤから
前後輪の他方へ動力伝達したり、第５速を得る第３の出
力要素が取出される。そして、第２の出力要素が第３の
出力要素の内部に挿通され、第２の出力要素の途中の突
起にスプライン部材を溶着し、このスプライン部材をキ
ャリヤの内部に固着される連結部材にスプライン結合し
て連結されることが示されている。

【０００４】

【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、第２の出力要素とキャリヤとの連
結に３つの部材が溶着して用いられているので、構造、
製造が複雑になり、しかも、部材の位置決め工法が難し
く、部材の溶接強度確保，耐久性にも限界がある等の問
題がある。

【０００５】本発明は、この点に鑑みてなされたもの
で、複合プラネタリギヤ式センターディファレンシャル
装置において、出力要素の内部に挿通される他の出力要
素とキャリヤとを簡単且つ強固に連結することを目的と
する。

【０００６】

【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、前後輪への駆動系の途中に、複合プラネタリ
ギヤ式センターディファレンシャル装置が設けられ、こ
のセンターディファレンシャル装置のキャリヤから常に
前後輪の一方へ動力伝達する第１の出力要素と、差動制
限すると共にトルク配分を可変制御する第２の出力要素
が取出され、第２のサンギヤから前後輪の他方へ動力伝
達したり、所定の変速段を得る第３の出力要素が取出さ
れる構成において、第２の出力要素がキャリヤ内部から
第３の出力要素を挿通して外部に延設され、キャリヤ内
部の第１と第２のサンギヤの隙間に配置される連結部材
が第２の出力要素に結合されて、この連結部材がキャリ
ヤのアームの小径部にスプライン結合されるものであ
る。

【０００７】

【作用】上記構成に基づき、複合プラネタリギヤ式セン
ターディファレンシャル装置においては、キャリヤの内
部からその小径部にスプライン結合する連結部材により
第３の出力要素を挿通して第２の出力要素が外部に取出
され、この第２の出力要素のトルクにより差動制限され
たり、４輪駆動での前後輪のトルク配分が可変制御され
る。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１において、本発明が適用されるセンターディ
ファレンシャル装置付４輪駆動車として、エンジン、自
動変速機を車両前後方向に縦置き配置した第１の実施例
の駆動系について説明する。先ず、トルクコンバータケ
ース１、ディファレンシャルケース２の後部にトランス
ミッションケース３が接合し、トランスミッションケー
ス３の後部にトランスファケース４およびエクステンシ
ョンケース６が接合し、トランスミッションケース３の
下部にはオイルパン５が取付けられる。

【０００９】符号１０はエンジンであり、このエンジン
１０のクランク軸１１がトルクコンバータケース１内部
のロックアップクラッチ１２を備えたトルクコンバータ
１３に連結し、トルクコンバータ１３からの入力軸１４
がトランスミッションケース３内部の自動変速機３０に
入力する。自動変速機３０からの変速機出力軸１５は入
力軸１４と同軸上に出力し、この変速機出力軸１５がト
ランスファケース４内部のセンターディファレンシャル
装置５０に同軸上に連結する。

【００１０】トランスミッションケース３内部におい
て、入，出力軸１４，１５に対してフロントドライブ軸
１６が平行配置され、このフロントドライブ軸１６の後
端はセンターディファレンシャル装置５０に一対のリダ
クションギヤ１７，１８を介して連結し、フロントドラ
イブ軸１６の前端はディファレンシャルケース２内部の
フロントディファレンシャル装置１９を介して前輪に伝
動構成される。一方、センターディファレンシャル装置
５０の後部には油圧多板クラッチ装置６０が設けられ
て、この油圧多板クラッチ装置６０から出力するリヤド
ライブ軸２０は、プロペラ軸２１、リヤディファレンシ
ャル装置２２等を介して後輪に伝動構成される。

【００１１】自動変速機３０は、２組のフロントプラネ
タリギヤ３１，リヤプラネタリギヤ３２により前進４段
と後進１段を得る構成である。即ち、入力軸１４がリヤ
プラネタリギヤ３２のサンギヤ３２ａに、フロントプラ
ネタリギヤ３１のリングギヤ３１ｂおよびリヤプラネタ
リギヤ３２のキャリア３２ｃが変速機出力軸１５に連結
する。そしてフロントプラネタリギヤ３１のキャリア３
１ｃと一体的な連結要素３３と、リングギヤ３２ｂとの
間に、第１のワンウエイクラッチ３４、フォワードクラ
ッチ３５が直列的に設けられ、連結要素３３と固定部材
であるケース側との間に、第２のワンウエイクラッチ３
６、ローリバースブレーキ３７が並列的に設けられる。
連結要素３３とリングギヤ３２ｂとの間には、オーバラ
ンニングクラッチ３８がバイパスして設けてある。

【００１２】また、サンギヤ３１ａと一体的な連結要素
３９には、バンドブレーキ４０が設けられ、入力軸１４
と一体的な連結要素４１およびキャリア３１ｃと一体的
な連結要素４２との間には、ハイクラッチ４３が設けら
れる。更に連結要素３９と４１との間には、リバースク
ラッチ４４が設けられている。

【００１３】この自動変速機３０の構成により、Ｄレン
ジまたは３レンジと２レンジの１速ではフォワードクラ
ッチ３５が係合し、加速の場合は両ワンウエイクラッチ
３４，３６の作用で連結要素３３と共にリングギヤ３２
ｂをロックすることで、入力軸１４からサンギヤ３２
ａ，キャリア３２ｃを介して変速機出力軸１５に動力伝
達する。このとき、惰行時は第１のワンウエイクラッチ
３４がフリーになり、オーバランニングクラッチ３８を
係合して第１のワンウエイクラッチ３４のフリー回転を
規制しても、第２のワンウエイクラッチ３６がフリーに
なってエンジンブレーキは作用しない。１レンジの１速
では、ローリバースクラッチ３７の係合でオーバランニ
ングクラッチ３８を介してリングギヤ３２ｂを常にロッ
クするため、エンジンブレーキが作用する。

【００１４】Ｄレンジまたは３レンジと２レンジの２速
では、上記フォワードクラッチ３５とバンドブレーキ４
０とが係合し、このバンドブレーキ４０によりサンギヤ
３１ａをロックする。そこで、キャリア３１ｃとリング
ギヤ３２ｂとが、連結要素３３、フォワードクラッチ３
５、第１のワンウエイクラッチ３４を介して回転し、１
速時よりもリングギヤ３２ｂが回転する分だけ増速した
動力が出力する。このとき減速時には、オーバランニン
グクラッチ３８の係合により連結要素３３とリングギヤ
３２ｂとを連結状態に保つことで、エンジン側に逆駆動
力が伝達してエンジンブレーキが作用する。

【００１５】Ｄレンジまたは３レンジの３速では、フォ
ワードクラッチ３５とハイクラッチ４３とが係合して、
このハイクラッチ４３により入力軸１４が連結要素４
１，４２、キャリア３１ｃ、連結要素３３、フォワード
クラッチ３５、第１のワンウエイクラッチ３４を介して
リングギヤ３２ｂに連結する。このため、リヤプラネタ
リギヤ３２は一体化して、入力軸１４と変速機出力軸１
５とは直結する。このとき、減速時にオーバランニング
クラッチ３８の結合で第１のワンウエイクラッチ３４の
空転を規制することで、２速と同様にエンジンブレーキ
が作用する。

【００１６】Ｄレンジの４速では、上述に加えてバンド
ブレーキ４０の係合でサンギヤ３１ａをロックする。こ
のため、フロントプラネタリギヤ３１でハイクラッチ４
３によりキャリア３１ｃに入力した動力でリングギヤ３
１ｂを増速することになり、これが変速機出力軸１５に
伝達する。この場合は、第１、第２のワンウエイクラッ
チ３４，３６を介しないため常にエンジンブレーキが作
用する。

【００１７】Ｒレンジでは、リバースクラッチ４４の結
合でサンギヤ３１ａに入力軸１４の動力が入力する。ま
た、ローリバースクラッチ３７の係合で連結要素３３と
共にキャリア３１ｃをロックするため、フロントプラネ
タリギヤ３１でリングギヤ３１ｂに逆転してギヤ比の大
きい動力が出力し、この逆転動力が変速機出力軸１５に
伝達して後進速になる。こうして、自動変速機３０にお
いて前進４段後進１段の変速段が得られる。

【００１８】一方、自動変速機３０の前方にはオイルポ
ンプ４５が設置され、トルクコンバータ１３のポンプイ
ンペラ側のドライブ軸４６で常に駆動される。オイルパ
ン５にはコントロールバルブボデー４７が収容され、上
述の各クラッチ、ブレーキに給排油して選択的に係合す
るようになっている。

【００１９】図２において、センターディファレンシャ
ル装置５０、油圧多板クラッチ装置６０の部分について
説明する。先ず、変速機出力軸１５の後方に第１、第２
の中間軸２３，２４を介してリヤドライブ軸２０が同軸
上に配置される。また、変速機出力軸１５には前輪側の
リダクションギヤ１７が回転自在に嵌合し、これらの変
速機出力軸１５、リダクションギヤ１７及び第１、第２
の中間軸２３，２４の間に、センターディファレンシャ
ル装置５０が同軸上に配置される。

【００２０】センターディファレンシャル装置５０は複
合プラネタリギヤに構成されるものであり、変速機出力
軸１５に形成される第１のサンギヤ５１と、第２の中間
軸２４に形成される第２のサンギヤ５３を有する。ま
た、キャリヤ５５は左右のフランジ５５ａ，５５ｂをア
ーム５５ｃにより一体化して成り、両フランジ５５ａ，
５５ｂの間に装架されたピニオン軸５６に、軸方向に一
体形成される第１、第２のピニオン５２，５４がニード
ルベアリング２７を介して回転自在に装着される。そし
て、第１のサンギヤ５１に第１のピニオン５２が、第２
のサンギヤ５３に第２のピニオン５４がそれぞれ噛合
い、トルク配分した動力を第２の中間軸２４に出力する
ように構成される。

【００２１】一方、第２の中間軸２４の内部には更に第
１の中間軸２３が遊嵌され、この第１の中間軸２３の前
端で２つのサンギヤ５１，５３の間隙の箇所に連結部材
５７が結合され、この連結部材５７がキャリヤ５５のア
ーム５５ｃに一体的にスプライン結合して、差動制限等
の作用を行うようになっている。更に、キャリヤ５５の
一方のフランジ５５ａにはリダクションギヤ１７が、キ
ャリヤ５５の動力を出力するように結合される。ここ
で、キャリヤ５５の前方はそれと一体的なリダクション
ギヤ１７がトランスミッションケース３の壁部３ａにボ
ールベアリング２６ａで支持され、後方はフランジ５５
ｂのボス部５５ｄの外周がトランスファケース４に対し
てボールベアリング２６ｂで支持され、且つ内周が第２
の中間軸２４に対してボールベアリング２６ｃで支持さ
れ、両端支持で回転自在に設置される。

【００２２】図５において、センターディファレンシャ
ル装置の構成について詳記すると、キャリヤ５５の後方
フランジ５５ｂの円周上３箇所に鍔部５５ｅが突設さ
れ、この鍔部５５ｅと前方フランジ５５ａにより３組の
ピニオン軸５６と第１、第２のピニオン５２，５４が等
間隔で装着され、これらの間の円周上３箇所にアーム５
５ｃが配置される。アーム５５ｃは中間がＵ字形にくぼ
んで小径に形成され、この小径部５５ｆの内周にスプラ
イン溝５５ｇが設けられる。また第１の中間軸２３の端
部に結合される連結部材５７は略三角形に形成され、円
周上の３箇所が断面Ｌ字形に形成されてスプライン溝５
７ａが設けられる。これらのスプライン溝５５ｇ，５７
ａはフランジ５５ｂのボス部５５ｄの径より若干小径に
設定され、これによりスプライン溝一致状態で第１の中
間軸２３の連結部材５７をボス部５５ｄからキャリヤ５
５の内部に挿入することにより、両スプライン溝５５
ｇ，５７ａを嵌合して結合するようになっている。

【００２３】このセンターディファレンシャル装置５０
の構成により、第１のサンギヤ５１に入力する動力を、
第１、第２のサンギヤ５１，５３と、第１、第２のピニ
オン５２，５４との歯車諸元によるトルク配分比でキャ
リヤ５５と第２のサンギヤ５３に伝達して、前後輪へ不
等トルク配分する機能を有する。また第１，第２のピニ
オン５２，５４の遊星回転により、旋回時の旋回半径の
差によって生じるキャリヤ５５と第２のサンギヤ５３と
の回転数差を吸収する差動機能を有する。

【００２４】ここで、図４の略図を用いてセンターディ
ファレンシャル装置５０の不等トルク配分機能について
詳記する。第１のサンギヤ５１の入力トルクをＴｉ、そ
の噛合いピッチ半径をｒｓ１、キャリヤ５５のフロント
側トルクをＴＦ、第１，第２のピニオン５２，５４の噛
合いピッチ半径をｒｐ１，ｒｐ２、第２のサンギヤ５３
のリヤ側トルクをＴＲ、その噛合いピッチ半径をｒｓ２
とすると、 Ｔｉ＝ＴＦ＋ＴＲ （１） ｒｓ１＋ｒｐ１＝ｒｓ２＋ｒｐ２ （２） が成立する。

【００２５】また、第１のサンギヤ５１と第１のピニオ
ン５２との噛合点に作用する接線方向荷重Ｐは、キャリ
ヤ５５に作用する接線方向荷重Ｐ１と、第２のサンギヤ
５３と第２のピニオン５４との噛合点に作用する接線方
向荷重Ｐ２との和に等しいので、次式が成立する。 Ｐ＝Ｔｉ／ｒｓ１ Ｐ１＝ＴＦ／（ｒｓ１＋ｒｐ１） Ｐ２＝ＴＲ／ｒｓ２ Ｔｉ／ｒs １＝{(ＴＦ／（ｒｓ１＋ｒｐ１)}＋ＴＲ／ｒｓ２ （３） そこで、（１），（２）式を（３）式に代入して整理す
ると、以下のようになる。 ＴＦ＝(1−ｒｐ１・ｒｓ２／ｒｓ１・ｒｐ２）×Ｔｉ ＴＲ＝（ｒｐ１・ｒｓ２／ｒｓ１・ｒｐ２）×Ｔｉ

【００２６】このことから、第１，第２のサンギヤ５
１，５３と、第１、第２のピニオン５２，５４との噛合
いピッチ半径により、フロント側トルクＴＦおよびリヤ
側トルクＴＲの基準トルク配分比を自由に設定し得るこ
とがわかる。ここで、ｒｓ１、ｒｐ１、ｒｐ２、ｒｓ２
は各歯数Ｚｓ１、Ｚｐ１、Ｚｐ２、Ｚｓ２に置き換える
ことができ、Ｚｐ１＝Ｚｐ２＝２１、Ｚｓ１＝３３、Ｚ
ｓ２＝２１とすると、 ＴＦ：ＴＲ＝３６．４：６３．６ になる。従って充分に後輪偏重の基準トルク配分比に設
定し得る。

【００２７】次に、センターディファレンシャル装置５
０を増速機として使用する場合について説明する。この
複合プラネタリギヤ式センターディファレンシャル装置
５０では、第２の中間軸２４を固定することで所定の増
速ギヤ比を得ることができ、この増速ギヤ比単独または
自動変速機３０の所定の変速段との共動により更に第５
速に変速するようになっている。そこで、例えば第２速
の変速段を用いる場合について説明すると、第２速のギ
ヤ比ｉ２、センターディファレンシャル装置５０の増速
ギヤ比ｉｐにより、第５速のギヤ比ｉ５は以下のように
なる。 ｉ５＝ｉ２・ｉｐ ここで、センターディファレンシャル装置５０の歯車諸
元に上述のものを用いると、ｉｐ＝（３３−２１）／３
３＝０．３６３になり、例えばｉ２＝１．５４５とする
と、ｉ５＝０．５６１になり、第４速よりギヤ比の小さ
い第５速が適正なギヤ比間隔で得られることになる。一
方、この第５速では、油圧多板クラッチ６２を走行状態
や路面状況に応じて油圧を制御することで伝達トルクを
生じ、前後輪のトルク配分が制御可能な４輪駆動とな
る。

【００２８】図３において、油圧多板クラッチ装置６０
について説明する。先ず、第２の中間軸２４とリヤドラ
イブ軸２０の間に介設され、トルク伝達用の摩擦係合要
素としての油圧多板クラッチ６１と、第１の中間軸２３
とリヤドライブ軸２０との間に介設され、差動制限とト
ルク移動用の摩擦係合要素としての油圧多板クラッチ６
２と、第２の中間軸２４に設けられ、センターディファ
レンシャル装置５０の差動機能を阻止してキャリヤ５５
を増速回転させる摩擦係合要素としての第５速用ブレー
キ６３とを有する。そして、これらの油圧多板クラッチ
６１，６２と第５速用ブレーキ６３は、センターディフ
ァレンシャル装置５０の直後において、第１中間軸２３
等の周囲の径方向に３重に重合して同軸上に配置され
る。即ち、油圧多板クラッチ６１，６２は共にリヤドラ
イブ軸２０に連結され、油圧多板クラッチ６１と第５速
用ブレーキ６３は共に第２の中間軸２４に連結されるこ
とから、油圧多板クラッチ６１が中間に配置され、この
油圧多板クラッチ６１の外側に第５速用ブレーキ６３
が、内側に油圧多板クラッチ６２が配置される。

【００２９】そこで、第２の中間軸２４にドラム部材６
４がスプライン結合され、このドラム部材６４の内側に
リヤドライブ軸２０の前端に一体形成されるドラム部材
６５が配置され、これらのドラム部材６４，６５の間に
油圧多板クラッチ６１が設けられる。油圧多板クラッチ
６１はドラム部材６４，６５の間にドライブプレート６
１ａとドリブンプレート６１ｂが交互に設けられ、ドラ
ム部材６４の内部に油圧室６１ｃ、ピストン６１ｄ、リ
ターンスプリング６１ｅが設けられ、第２の中間軸２４
をリヤドライブ軸２０に連結または遮断するように構成
される。

【００３０】第５速用ブレーキ６３は、ドラム部材６４
とトランスファケース４との間に交互にドライブプレー
ト６３ａとドリブンプレート６３ｂが設けられ、トラン
スファケース４の壁部４ａの内部に油圧室６３ｃ、ピス
トン６３ｄ、リターンスプリング６３ｅが設けられ、第
２の中間軸２４を固定またはフリーにするように構成さ
れる。

【００３１】油圧多板クラッチ６２は、第１の中間軸２
３にスプライン結合するハブ部材６６とドラム部材６５
との間に、ドライブプレート６２ａとドリブンプレート
６２ｂが交互に設けられる。また固定側のエクステンシ
ョンケース６のボス部６ａの内部に油圧室６２ｃ、ピス
トン６２ｄ、リターンスプリング６２ｅが、大きい押圧
力を発生すると共に、遠心油圧の影響のない状態で油圧
を正確に制御することが可能に設けられる。そして、こ
のピストン６２ｄがボールベアリング６２ｆ、押圧部材
６２ｇを介してプレート側に連結され、可変制御される
差動制限トルクや伝達トルクを生じるように構成され
る。尚、軸嵌合部にはブッシュ２８が介設され、軸同志
や軸と他の部材との突き当て部にはスラストベアリング
２５が介設されている。

【００３２】これらの油圧多板クラッチ６１，６２及び
第５速用ブレーキ６３は、コントロールバルブボデー４
７で自動変速機３０の変速制御等と共に油圧制御され
る。即ち、自動変速機３０で前進４段後進１段に変速さ
れる場合は、第５速用ブレーキ６３を解放して油圧多板
クラッチ６１を係合し、このとき後輪スリップ等に応じ
て油圧多板クラッチ６２に差動制限トルクを生じる。ま
た、第４速で車速が設定値より上昇すると、逆に第５速
用ブレーキ６３を係合して油圧多板クラッチ６１を解放
し、このとき前輪スリップ等に応じて油圧多板クラッチ
６２に伝達トルクを生じる。

【００３３】以上、自動変速機３０とセンターディファ
レンシャル装置５０のＤレンジと、Ｒレンジの各変速段
におけるクラッチ、ブレーキ動作をまとめて示すと、表
１のようになる。

【表１】 この表１において、○印はクラッチ，ブレーキの係合動
作を、●は油圧多板クラッチ６２による差動制限トルク
の発生を、◎は油圧多板クラッチ６２による前後輪への
駆動力配分制御をする場合の伝達トルク状態をそれぞれ
示す。

【００３４】また各変速段におけるギヤ比、ギヤ比の
例、トルク配分率をまとめて示すと、表２のようにな
る。

【表２】 この表２において、α１はフロントプラネタリギヤ３１
のサンギヤ３１ａの歯数Ｚｓ１とリングギヤ３１ｂの歯
数Ｚｒ１の比で、α１＝Ｚｓ１／Ｚｒ１、α２はリヤプ
ラネタリギヤ３２のサンギヤ３２ａの歯数Ｚｓ２とリン
グギヤ３２ｂの歯数Ｚｒ２の比で、α２＝Ｚｓ２／Ｚｒ
２を示す。

【００３５】フロントプラネタリギヤ３１の各要素の回
転数の関係を示すと、次式のようになる。 Ｎｒ１＋α１・Ｎｓ１＝（１＋α１）・Ｎｃ１ 但し、α１＝Ｚｓ１／Ｚｒ１ リヤプラネタリギヤ３２の各要素の回転数の関係を示す
と、次式のようになる。 Ｎｒ２＋α２・Ｎｓ２＝（１＋α２）・Ｎｃ２ 但し、α２＝Ｚｓ２／Ｚｒ２ ここで、フロントプラネタリギヤ３１のリングギヤ３１
ｂの回転数Ｎｒ１、サンギヤ３１ａの回転数Ｎｓ１、キ
ャリヤ３１ｃの回転数Ｎｃ１であり、またリヤプラネタ
リギヤ３２のリングギヤ３２ｂの回転数Ｎｒ２、サンギ
ヤ３２ａの回転数Ｎｓ２、キャリヤ３２ｃの回転数Ｎｃ
２である。

【００３６】次に、この実施例の作用について説明す
る。先ず、エンジン１０の動力はトルクコンバータ１
３、入力軸１４を介して自動変速機３０に入力し、２組
のフロントプラネタリギヤ３１とリヤプラネタリギヤ３
２の作動、クラッチ４４，４３，３５，３８，３６，３
４とブレーキ４０，３７の選択的係合により、Ｄレンジ
にシフトすると前進速の第１速ないし第４速に自動変速
され、Ｒレンジにシフトする場合は後進速になる。そし
てこの変速動力が、変速機出力軸１５からセンターディ
ファレンシャル装置５０の第１のサンギヤ５１に入力し
て、トルク配分される。またこの場合は、油圧多板クラ
ッチ装置６０の油圧多板クラッチ６１が係合して、セン
ターディファレンシャル装置５０の第２のサンギヤ５３
がリヤドライブ軸２０に連結される。

【００３７】ここでセンターディファレンシャル装置５
０の各歯車諸元により、例えばＴＦ：ＴＲ＝３６．４：
６３．６に設定されているため、変速動力の３６．４％
がキャリヤ５５に、６３．６％が第２のサンギヤ５３に
それぞれ配分して出力される。そしてキャリヤ５５の動
力は、リダクションドライブギヤ１７、リダクションド
リブンギヤ１８、フロントドライブ軸１６、フロントデ
ィファレンシャル装置１９を介して前輪に伝達する。ま
た、第２のサンギヤ５３の動力は、第２の中間軸２４、
油圧多板クラッチ６１、リヤドライブ軸２０以降の後輪
に伝達し、後輪偏重の４輪駆動走行になり、このトルク
配分ではオーバステア気味になって回頭性、操縦性等が
良好になる。この４輪駆動走行の旋回時には、センター
ディファレンシャル装置５０の第１、第２のピニオン５
２，５４の遊星回転により、旋回時に生じる前後輪の回
転数差が吸収され、自由に旋回可能になる。

【００３８】次いで、滑り易い路面走行時には、基準ト
ルク配分が後輪偏重のトルク配分のため通常は後輪が先
にスリップし、この場合に油圧多板クラッチ６２の差動
制限トルクＴｃがスリップ状態に応じて制御される。す
ると、センターディファレンシャル装置５０のキャリヤ
５５側の第１、第２のピニオン５２、５４と第２のサン
ギヤ５３との間に、キャリヤ５５の小径部５５ｆ、連結
部材５７、第１の中間軸２３及び油圧多板クラッチ６２
による他の伝動系路がバイパスして構成される。そし
て、高回転の後輪側の第２のサンギヤ５３から低回転の
前輪側のキャリヤ５５に、差動制限トルクＴｃに応じて
トルクバイパスする。そこで、前輪寄りにトルク配分制
御されて後輪スリップが防止され、走破性を向上する。

【００３９】このとき差動制限トルクＴｃが最大になる
と、第２のサンギヤ５３とキャリヤ５５との直結により
センターディファレンシャル装置５０はロックして直結
式４輪駆動になり、前後輪の輪荷重配分に相当したトル
ク配分になる。こうして差動制限トルクＴｃを制御する
ことにより、後輪偏重と直結式との間でトルク配分が可
変に制御されることになる。

【００４０】一方、第４速の走行条件より更に高速にな
ると、自動変速機３０が第２速の状態になり、同時に第
５速用ブレーキ６３の係合によりセンターディファレン
シャル装置５０の第２のサンギヤ５３が固定して、キャ
リヤ５５が増速回転する。このため、自動変速機３０の
第２速の動力が、センターディファレンシャル装置５０
で大幅に増速されてキャリヤ５５以降の前輪に伝達し、
第４速よりギヤ比の小さいオーバドライブの第５速に変
速されて高速走行することが可能になるのであり、この
場合はアンダーステア気味になって高速安定性を向上す
る。この時、走行状態や前輪スリップの状況等に応じて
油圧多板クラッチ６２の伝達トルクＴDが制御される
と、キャリヤ５５の小径部５５ｆから連結部材５７、第
１の中間軸２３、油圧多板クラッチ６２を介して後輪に
もトルク伝達される。そこで、前輪スリップを防止する
と共に、同様に前後輪のトルク配分が制御可能な４輪駆
動走行になる。

【００４１】以上、本発明の実施例について説明した
が、自動変速機は実施例に限定されず主変速機が３速や
２速の場合にも適用し得る。また、第５速のギヤ比は任
意に定めることができ、センターディファレンシャル装
置から得られる増速ギヤ比自体を用いたり、または主変
速機の所定の変速段と組合せることもできる。更に、セ
ンターディファレンシャル装置を減速機として使用する
場合、横置き配置の場合にも適応することができる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
センターディファレンシャル装置付４輪駆動車におい
て、複合プラネタリギヤ式センターディファレンシャル
装置のキャリヤの内部から取出される出力要素が、その
出力要素に結合される連結部材をキャリヤの小径部にス
プライン結合して連結するように構成されるので、構造
が簡単で、強固に連結することができる。連結部材は円
周上の複数箇所でスプライン結合するので、キャリヤの
ピニオン側と干渉することが防止される。連結部材のス
プライン結合部はキャリヤの一方のボス部の開口径より
小径であるので、連結部材の挿入により容易に組付ける
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るセンターディファレンシャル装置
付４輪駆動車として、縦置き配置の実施例の全体を示す
スケルトン図である。

【図２】センターディファレンシャル装置と油圧多板ク
ラッチ装置の部分の拡大断面図である。

【図３】油圧多板クラッチ装置の部分の拡大断面図であ
る。

【図４】トルク配分状態，差動制限と直結用伝達トルク
の流れを説明する略図である。

【図５】センターディファレンシャル装置の部分の分解
斜視図である。

【符号の説明】

１５ 変速機出力軸 １６ フロントドライブ軸 １７ リダクションギヤ（第１の出力要素） ２０ リヤドライブ軸 ２３ 第１の中間軸（第２の出力要素） ２４ 第２の中間軸（第３の出力要素） ３０ 自動変速機 ５０ センターディファレンシャル装置 ５５ キャリヤ ５５ｆ 小径部 ５５ｇ スプライン溝 ５７ 連結部材 ５７ａ スプライン溝 ６０ 油圧多板クラッチ装置 ６１，６２ 油圧多板クラッチ ６３ 第５速用ブレーキ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60K 17/348 F16H 48/10 F16H 48/30 F16H 57/08

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前後輪への駆動系の途中に、複合プラネ
   タリギヤ式センターディファレンシャル装置が設けら
   れ、このセンターディファレンシャル装置のキャリヤか
   ら常に前後輪の一方へ動力伝達する第１の出力要素と、
   差動制限すると共にトルク配分を可変制御する第２の出
   力要素が取出され、第２のサンギヤから前後輪の他方へ
   動力伝達したり、所定の変速段を得る第３の出力要素が
   取出される構成において、第２の出力要素がキャリヤ内
   部から第３の出力要素を挿通して外部に延設され、キャ
   リヤ内部の第１と第２のサンギヤの隙間に配置される連
   結部材が第２の出力要素に結合されて、この連結部材が
   キャリヤのアームの小径部にスプライン結合されること
   を特徴とするセンターディファレンシャル装置付４輪駆
   動車。
2. 【請求項２】 上記連結部材は円周上の複数箇所にスプ
   ライン溝を有し、キャリヤの円周上の複数箇所に配置さ
   れるアームの各小径部にもスプライン溝が設けられるこ
   とを特徴とする請求項１記載のセンターディファレンシ
   ャル装置付４輪駆動車。
3. 【請求項３】 上記連結部材とキャリヤのアームの小径
   部とのスプライン結合部は、キャリヤの一方の開口部の
   径より若干小径に設定されることを特徴とする請求項１
   記載のセンターディファレンシャル装置付４輪駆動車。