JP3172972B2 - 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、セン
ターディファレンシャル装置に付設されて差動制限する
と共に前後輪へのトルク配分を可変制御する油圧多板ク
ラッチの配置構造に関する。

【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、その機能を生じるために
複数の油圧多板クラッチやブレーキ等の摩擦係合要素が
付設されることになる。従って、この複数の油圧多板ク
ラッチやブレーキ等をいかに配置して、どのように構成
するかが重要な課題になる。

【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。ここで複合プラネ
タリギヤのセンターディファレンシャル装置に、動力接
断する油圧多板クラッチと、差動制限すると共に前後輪
へのトルク配分制御する油圧多板クラッチと、第５速の
変速段を得る多板式ブレーキとが付設される。そして、
特にこれらの２つの油圧多板クラッチがそれぞれドラム
とハブを有し、ドラム内部に油圧室、ピストン、リター
ンスプリングを設けて各別に構成され、且つ軸方向に順
次並べて配置構成す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、センターディファレンシャル装置に
付設される油圧多板クラッチや多板式ブレーキが独立し
て各別に構成されているので、トランスミッション全長
が長大化し、縦置き配置の場合にはコンソール付近のフ
ロアとの車載性が悪くなる。また、前後輪へのトルク配
分制御用の油圧多板クラッチは、油圧室が回転するドラ
ム側に設けられているので、油圧室の油圧に遠心油圧を
生じて制御精度の悪化を生じる等の問題がある。

【０００５】本発明はこの点に鑑みてなされたもので、
多機能のセンターディファレンシャル装置に付設される
複数の油圧多板クラッチやブレーキ等の摩擦係合要素を
コンパクトに配置し、且つ前後輪へのトルク配分制御用
の油圧多板クラッチを所定のトルク容量を確保し、遠心
油圧を生じないように構成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、変速機から出力された動力を前後輪に配分す
るセンターディファレンシャル装置に複数の摩擦係合要
素が備えられ、前記複数の摩擦係合要素の何れかの選択
的結合又は解放によって少なくとも前後輪の差動制限機
能と前後輪へのトルク配分機能とが可変制御されるセン
ターディファレンシャル装置付４輪駆動車において、前
記前後輪の差動制限機能と前後輪へのトルク配分機能と
を可変制御する第１の摩擦係合要素における油圧ピスト
ンは、油圧室とともに変速機ケース部材の固定側に設け
られるとともに、ベアリングを介した回動自在な押圧部
材に突出形成された押圧片をこの押圧片と対向するドラ
ム部材の対向面に設けた連通孔に挿通させ、このドラム
部材内部に配設されたドライブプレートおよびドリブン
プレートを係合制御可能としたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】上記構成に基づき、センターディファレンシャ
ル装置に備えられた複数の摩擦係合要素のなかで、前後
輪へのトルク配分制御用の第１の摩擦係合要素の油圧ピ
ストンおよび油圧室が、不動部材である変速機ケース部
材の内側、つまり固定側に配置して構成されるので、遠
心油圧の発生が未然に防止され、作動油圧の増減時の応
答性が向上する。また、この油圧ピストンは、ベアリン
グを介し、ドラム部材の連通孔を挿通した状態の押圧部
材の押圧片によりドラム部材内部のドライブプレートお
よびドリブンプレートを係合制御可能に構成される。そ
のため、ドライブプレート又はドリブンプレートの外径
よりも油圧ピストンの外径を拡径形成することにより、
拡径形成された油圧ピストンが発生する押圧力が押圧片
を介してドラム部材内部のドライブプレートおよびドリ
ブンプレートに有効に伝動され、ドラム部材のドライブ
プレート等の外径が小径であっても、大きいトルク容量
が確保される。そのため、複数の摩擦係合要素を多重に
重合して同心円上に配置構成する場合に、第１の摩擦係
合要素を最内周側に配置構成することが可能となる。

【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、こ
のハイクラッチ４３により入力軸１４が連結要素４１，
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１５と
は直結する。この時、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，５５
ｂ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】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。

【００２３】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。

【００２４】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

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】油圧多板クラッチ６２は、第１の中間軸２
３にスプライン結合したハブ部材６６とリヤドライブ軸
２０の前端に一体形成されたドラム部材６５との間に、
ドライブプレート６２ａとドリブンプレート６２ｂとが
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とピストン
６２ｄが遠心油圧を生じないように設けられ、ピストン
６２ｄの内側端部にスプリング受け６２ｆを介してリタ
ーンスプリング６２ｅが付勢される。ピストン６２ｄに
は、プレート側との回転差を吸収するため、ボールベア
リング６７を介して押圧部材６８が回動自在に装着され
る。

【００３１】押圧部材６８は図５に示すように、ボール
ベアリング６７に嵌着するリング６８ａの前端の円周上
に多数のロッド６８ｂを突設して構成され、ロッド６８
ｂは焼結などにより一体形成してもよい。ドラム部材６
５の各ロッドと一致する箇所に連通孔６５ａが設けられ
る。そしてこの押圧部材６８がロッド６８ｂを連通孔６
５ａを通してドラム部材６５の内部に挿入され、クラッ
チプレート隙間を調整するプレート６９を介してドライ
ブ及びドリブンプレート６２ａ，６２ｂを押圧するよう
に連結される。このとき、押圧部材６８はロッド６８ｂ
によりドラム部材６５と一体に回転する。ここで、ピス
トン側、つまりピストン６２ｄおよび押圧部材６８が分
離構成されてクラッチドラムやクラッチプレート側に対
して各別に外径等を定めることができることから、クラ
ッチのドライブプレート６２ａの外径に対してピストン
６２ｄおよび押圧部材６８の外径が大きく形成され、こ
れにより油圧多板クラッチ６２が３重構造の最も内側に
配置されていても、所定の大きいトルク容量を確保する
ことが可能になっている。なお、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】更に、潤滑系として特に油圧多板クラッチ
装置６０の部分の潤滑系について説明する。先ず、中心
の第１の中間軸２３の内部にオイル通路７０が形成さ
れ、ドラム部材６４，６５やハブ部材６６の内側でスラ
ストベアリング２５が介設される箇所等にオイル通路７
０からのオイル孔７１が３つの経路で連通して設けられ
る。また、３重に重合されるドラム部材６４，６５とハ
ブ部材６６の筒部の円周上には、スプライン溝と各別ま
たはその溝を兼ねたオイル孔７２，７３，７４が多数設
けられ、これらの部材６４〜６６が回転する際に遠心力
によりオイルを内側から外側に連続的に供給するように
なっている。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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の油圧
室６２ｃに所定の油圧が供給されると、その油圧が静的
な状態でピストン６２ｄに作用して押圧移動する。そし
て、この押圧力がボールベアリング６７によりドラム部
材６５と一緒に回転する押圧部材６８を介してドライ
ブ、ドリブンプレート６２ａ，６２ｂに作用し、スリッ
プ状態に応じた所定の差動制限トルクＴｃに制御され
る。このため、センターディファレンシャル装置５０の
キャリヤ５５と第２のサンギヤ５３との間に、キャリヤ
５５、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形成さ
れ、高回転の第２のサンギヤ５３の後輪側から低回転の
キャリヤ５５の前輪側に、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。

【００４０】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
変制御されることになる。

【００４１】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に所定の油圧が供給されると、上
述と同様に伝達トルクＴD が可変制御されて、キャリヤ
５５から第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。

【００４２】上記４輪駆動での走行時等においては、第
１の中間軸２３のオイル通路７０に潤滑用のオイルが常
に供給されており、このオイルがオイル孔７１を通りス
ラストベアリング２５等に供給されて潤滑し、その直後
に油圧多板クラッチ装置６０のドラム部材６４，６５と
ハブ部材６６の内部に３つの経路で流入する。そしてド
ラム部材６４に流入する２つの経路のオイルで、油圧多
板クラッチ６１，６２の主としてピストン側、ボールベ
アリング６７や押圧部材６８が強制潤滑される。また、
特に走行中では各部材６４〜６６が高速回転しているた
め、１つの経路でハブ部材６６の内部に流入するオイル
は遠心力により自動的に外方に飛散され、オイル孔７２
〜７４により先ず内側の油圧多板クラッチ６２、次いで
中間の油圧多板クラッチ６１、更に外側の第５速用ブレ
ーキ６３のプレート部とピストン側にオイルが順次連続
的に流れて良好に強制潤滑される。

【００４３】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。センター
ディファレンシャル装置は減速機として使用する場合等
にも適応することができる。更に、横置き配置の場合に
は、フロントやリヤのディファレンシャル装置とセンタ
ーディファレンシャル装置の配置関係により、種々のレ
イアウトに構成することができる。

【００４４】

【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、センターディファレンシャル装置が多機能を有する
ように構成されて複数の油圧多板クラッチやブレーキ等
の摩擦係合要素を備える場合に、前後輪へのトルク配分
制御用の油圧多板クラッチが油圧室、ピストンを固定側
に配置して構成されるので、遠心油圧の発生が防止され
て、制御精度を向上することができる。この油圧多板ク
ラッチではピストン側が分離構成されるので、ドラム部
材のクラッチプレート径が小さくてもピストン径の増大
により大きいトルク容量を確保することができる。これ
により、この油圧多板クラッチを内側にした状態で、複
数の油圧多板クラッチ、ブレーキ等を多重に重合して同
軸上に配置構成することが可能になり、全体的に軽量、
コンパクトになって車載性等が向上する。

【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】トルク配分制御用油圧多板クラッチの要部を示
す分解斜視図である。

【符号の説明】

１５ 変速機出力軸 １６ フロントドライブ軸 １７，１８ リダクションギヤ ２０ リヤドライブ軸 ３０ 自動変速機 ５０ センターディファレンシャル装置 ６０ 油圧多板クラッチ装置 ６１ 油圧多板クラッチ（摩擦係合要素） ６２ 油圧多板クラッチ（トルク配分制御用摩擦係合
要素） ６３ 第５速用ブレーキ（摩擦係合要素） ６２ａ ドライブプレート ６２ｂ ドリブンプレート ６２ｃ 油圧室 ６２ｄ ピストン ６７ ボールベアリング ６８ 押圧部材 ６８ｂ ロッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−30846（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−114021（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−38141（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−27623（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−92728（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60K 17/28 - 17/36 F16D 25/0638 F16H 3/00 - 3/78 F16H 48/00 - 48/30

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変速機から出力された動力を前後輪に配
   分するセンターディファレンシャル装置に複数の摩擦係
   合要素が備えられ、前記複数の摩擦係合要素の何れかの
   選択的結合又は解放によって少なくとも前後輪の差動制
   限機能と前後輪へのトルク配分機能とが可変制御される
   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、 前記前後輪の差動制限機能と前後輪へのトルク配分機能
   とを可変制御する第１の摩擦係合要素における油圧ピス
   トンは、油圧室とともに変速機ケース部材の固定側に設
   けられるとともに、ベアリングを介した回動自在な押圧
   部材に突出形成された押圧片をこの押圧片と対向するド
   ラム部材の対向面に設けた連通孔に挿通させ、このドラ
   ム部材内部に配設されたドライブプレートおよびドリブ
   ンプレートを係合制御可能とした 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】 前記複数の摩擦係合要素は、多重に重合
   して同心円上に配置されるとともに前記第１の摩擦係合
   要素が最内周側に配置され、前記第１の摩擦係合要素の
   ドライブプレート又はドリブンプレートの外径よりも前
   記油圧ピストンの外径が拡径形成されていることを特徴
   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。