JP3172973B2 - 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る摩擦係合要素
の油圧制御システムに関する。

【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輪駆動車として、駆動系にロックアップクラ
ッチを備えたトルクコンバータ付自動変速機にセンター
ディファレンシャル装置を組合せると共に、このセンタ
ーディファレンシャル装置を複合プラネタリギヤに構成
し、且つ複数の油圧多板クラッチ及びブレーキを備えた
摩擦係合要素を付設して、差動機能、前後輪トルク配分
機能を付与する以外に、前後輪のトルク配分を可変制御
したり、減速または増速機能を有する副変速機として利
用して、走行性能、操縦性、安定性、制動性等の向上を
図ることが、本件出願人により既に提案されている。こ
のような駆動系においては、自動変速機以外に油圧多板
クラッチやブレーキ装置に対しても油圧制御装置が必要
になるが、この油圧制御装置の構成やバルブボデーの配
置等は、種々のことを考慮して最適化することが要求さ
れる。

【０００３】 従来、上記自動変速機付４輪駆動車の油
圧制御装置に関しては、例えば特開昭６１−１６７７７
１号公報の先行技術があり、自動変速機の後部にトラン
スファが配置される構成において、トランスファの下部
にオイルパンを有して油圧制御装置のバルブボディを装
着することが示されている。また、特公昭６１−３０９
３４号公報の先行技術では、自動変速機の後部にトラン
スファクラッチが配置される構成において、自動変速機
の油圧制御装置にトランスファクラッチを作動する電磁
切換バルブを一緒に設け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
術の前者のものにあっては、トランスファの油圧制御装
置がオイルパンを有して下部に突出するので、パワーユ
ニットを弾性部材を介して車体に取付けるクロスメンバ
等の部材やエンジン排気管，排気浄化装置等と干渉する
おそれがある。このため、車体側の設計自由度が制限さ
れたり、車体フロアに関して４輪駆動車と２輪駆動車な
ど他の車種との互換性がなくなる等の不具合がある。ま
た後者のものにあっては、トランスファクラッチの油圧
制御系が自動変速機のものに一体化されるので、油圧制
御装置の他の車種に対する互換性がなくなり、生産上，
コスト上不都合である。

【０００５】 本発明は、この点に鑑みてなされたもの
で、センターディファレンシャル装置に付設される摩擦
係合要素の油圧制御系を、他の車種との互換性を維持す
るように構成し、デッドスペースを利用して他の部材に
影響を与えないようにコンパクトに配置することを目的
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、自動変速機を備えるトランスミッション
ケース後端側にトランスファケースが接合され、このト
ランスファケースにセンターディファレンシャル装置
と、摩擦係合要素と、前後輪へ動力を伝達するドライブ
軸の端部とが収容される４輪駆動車のトランスファ駆動
系において、前記自動変速機の出力軸の後側で同軸上に
設けられるセンターディファレンシャル装置のデフ出力
の一方を、前記出力軸に対して平行で且つトランスミッ
ションケース内の下方の一側に偏倚して設けたドライブ
軸に伝達し、トランスミッションケース後端接合面の下
端面より上方に位置するトランスファケース内で、前記
一方に偏倚配置されたドライブ軸の他側に余剰空間部を
設け、前記ケースの接合面側に向く立て壁部に前記摩擦
係合要素への油圧を制御するバルブボデーが取付られて
いるものである。

【０００７】

【作用】上記構成に基づき、センターディファレンシャ
ル装置に付設される摩擦係合要素は、トランスミッショ
ンケース後端側に接合されるトランスファケース内で、
自動変速機の出力軸に対して平行で且つトランスミッシ
ョンケース内の下方の一側に偏倚配置されたドライブ軸
の他側に設けられた余剰空間部において前記ケースの接
合面側に向く立て壁部に取付られたバルブボデーにより
油圧制御され、これにより４輪駆動走行時にセンターデ
ィファレンシャル装置により前後輪へのトルク配分制御
や自動変速機の変速段以外の変速段を得る機能を発揮す
ると共に、上記のバルブボデーが、自動変速機の主変速
制御用バルブボデーから分離構成されているので、４輪
駆動車用自動変速機と２輪駆動車用自動変速機との互換
性が良好になる。

【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が平行で、しかも入，出力軸１４，１５の軸心を通
る垂直線に対し一側に偏倚して配置されており、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２
１、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】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の内部には各部の制御と潤滑を行うＡＴオイルが溜
まっており、このオイルパンに変速制御用バルブボデー
４７が水平に設置されて、上述の各クラッチ、ブレーキ
に給排油することにより選択的に係合するようになって
いる。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【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でボ
ールベアリング２６ａにより支持され、後方はフランジ
５５ｂのボス部５５ｄの外周がトランスファケース４の
壁部４ａによりボールベアリング２６ｂで支持され、且
つ内周が第２の中間軸２４に対しボールベアリング２６
ｃ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。

【００３１】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、変速制御用と分離して構成さ
れたセンターデフ制御用バルブボデー７０により油圧制
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ようになっている。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】更に、油圧多板クラッチ装置の油圧制御系
について説明する。先ず、自動変速機の主変速制御用バ
ルブボデーと分離構成されたセンターデフ制御用バルブ
ボデー７０が、図２に示すようにトランスファケース４
の内部に固着される。即ち、トランスファケース４内部
のトランスミッションケース接合面側ではフロントドラ
イブ軸１６の端部が軸支されており、しかも図５に示す
ようにセンターディファレンシャル装置５０の軸心に対
しフロントドライブ軸１６が一側に偏倚していることか
ら、その他側にデッドスペースが設けられる。更にこの
デッドスペースはトランスミッションケース３の後部接
合面を後方に延長させたときの仮想面の内側に位置して
おり、この壁部４ｂにバルブボデー７０が設置される。
このセンターデフ制御用バルブボデー７０は図６に示す
ように、ケース壁部４ｂにロアバルブボデー部７０ａ
が、センターディファレンシャル装置５０との干渉を避
けるように一部湾曲した細長い形状に一体形成され、こ
のロアバルブボデー部７０ａに油圧回路溝７１や制御弁
等が形成される。また、適宜貫通した孔７２を有する仕
切り板７０ｂ、種々の弁等の部品７３が装着されるアッ
パバルブボデー７０ｃも同一の形状に形成され、これら
がロアバルブボデー部７０ａにボルト７４により締結さ
れる。

【００３６】図７において、センターデフ制御用バルブ
ボデー７０の油圧制御回路について説明する。先ず、変
速制御用バルブボデー４７からライン圧ＰL とアキュム
レータ背圧Ｐａの油路８０，８１が、センターデフ制御
用バルブボデー７０に連通される。このバルブボデー７
０は油路８０のライン圧ＰL が導入されるトランスファ
制御弁８２、動力接断弁８３、第５速変速弁８４を有す
る。また、油路８０のライン圧ＰL はパイロット弁８５
に導入して所定のパイロット圧Ｐｐを生じ、このパイロ
ット圧Ｐｐが油路８６によりデューティソレノイド弁８
７と、２つのＯＮ−ＯＦＦソレノイド弁８８，８９に導
かれる。デューティソレノイド弁８７はデューティ信号
により所定の制御圧Ｐc1を生じて油路９０によりトラン
スファ制御弁８２に作用するのであり、これによりトラ
ンスファ制御弁８２がライン圧ＰL を元圧として所定の
トランスファ圧Ｐｔを生じ、このトランスファ圧Ｐｔを
油路９１により油圧多板クラッチ６２に供給する。

【００３７】ソレノイド弁８８は電気信号によりＯＮ−
ＯＦＦの制御圧Ｐc2を生じて油路９２により動力接断弁
８３に作用するのであり、これにより動力接断弁８３が
ライン圧ＰL を元圧とした作動圧Ｐｂを生じて油路９３
により油圧多板クラッチ６１に供給する。この油路９３
にはオリフィス９４とチェック弁９５が並列に設けら
れ、且つ油路８１のアキュムレータ背圧Ｐａを作用した
アキュムレータ９６が連通しており、これにより作動圧
Ｐｂの供給時にはショックを生じないように滑らかにク
ラッチ係合するようになっている。他のソレノイド弁８
９も同様に制御圧Ｐc3を油路９７により第５速変速弁８
４に作用し、この第５速変速弁８４の作動圧Ｐｄを油路
９８、オリフィス９９とチェック弁１００、アキュムレ
ータ１０１により第５速用ブレーキ６３に供給するよう
に構成される。このような構成により、デューティ信号
で油圧多板クラッチ６２の差動制限トルク等が可変制御
され、ＯＮ−ＯＦＦ信号で油圧多板クラッチ６１と第５
速用ブレーキ６３が係合または解放されるようになる。

【００３８】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、センターデフ
制御用バルブボデー７０の動力接断弁８３により油圧多
板クラッチ装置６０の油圧多板クラッチ６１に作動圧Ｐ
ｂが供給されて係合し、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。

【００３９】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。

【００４０】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
先にスリップする。するとこのとき、センターデフ制御
用バルブボデー７０でトランスファ制御弁８２のトラン
スファ圧Ｐｔにより油圧多板クラッチ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。そこでセ
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５
７、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。

【００４１】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。

【００４２】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速の状態になる。また同時
にセンターデフ制御用バルブボデー７０で動力接断弁８
３により油圧多板クラッチ６１が解放され、第５速変速
弁８４により第５速用ブレーキ６３に作動圧Ｐｄが供給
されて係合するのであり、これ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３
０が第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。

【００４３】このとき、走行状態や前輪スリップの状況
等に応じてセンターデフ制御用バルブボデー７０のトラ
ンスファ制御弁８２により、油圧多板クラッチ６２に所
定のトランスファ圧Ｐｔが供給される。すると、油圧多
板クラッチ６２の伝達トルク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６
２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。

【００４４】以上、本発明の実施例について説明した
が、これのみに限定されない。例えばロアバルブボデー
部７０ａをトランスファケース４とは別体に製作してバ
ルブボデー７０として取付るようにしてもよい。

【００４５】

【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に付設される油圧
多板クラッチ装置の油圧を制御するバルブボデーが、自
動変速機の主変速制御用バルブボデーから分離構成され
ているので、４輪駆動車用自動変速機と２輪駆動車用自
動変速機との互換性が良好になる。また、分離構成され
たバルブボデーはトランスファケース内部で、一側に偏
倚して配置されたフロントドライブ軸の他側に生じる壁
部のデッドスペースを利用して内蔵されているので、ト
ランスファケースがその接合面の下端部より下方側に拡
大させる必要がなく非常にコンパクトな構造になり、車
体側の構造物との干渉が避けられるので車載上の制限も
なくなって設計自由度が増す。しかも、ロアバルブボデ
ー部はトランスファケースと一体に形成されるのでコス
ト的にも有利である。更に、バルブボデーには少なくと
も変速制御用のライン圧が導入され、このライン圧を用
いて自動変速機の有する変速段以外の変速段を得る変速
制御やセンターデフ制御をするように構成されるので、
構造が簡素化する。バルブボデーでは電気信号が入力す
る各種の弁により油圧多板クラッチ装置の油圧を制御す
るように構成されるので、種々の細かい制御を正確に行
うことができる。

【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】センターデフ制御用バルブボデーの配置状態を
示す正面図である。

【図６】センターデフ制御用バルブボデーの構成を示す
分解斜視図である。

【図７】センターデフ制御用バルブボデーの油圧制御回
路の一例を示すブロック図である。

【符号の説明】

３ トランスミッションケース ４ トランスファケース １６ フロントドライブ軸 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 ７０ センターデフ制御用バルブボデー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−137029（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−167771（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−146262（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−59957（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−62259（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭61−30934（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自動変速機を備えるトランスミッションケ
   ース後端側にトランスファケースが接合され、このトラ
   ンスファケースにセンターディファレンシャル装置と、
   摩擦係合要素と、前後輪へ動力を伝達するドライブ軸の
   端部とが収容される４輪駆動車のトランスファ駆動系に
   おいて、前記自動変速機の出力軸の後側で同軸上に設けられるセ
   ンターディファレンシャル装置のデフ出力の一方を、前
   記出力軸に対して平行で且つトランスミッションケース
   内の下方の一側に偏倚して設けたドライブ軸に伝達し、
   トランスミッションケース後端接合面の下端面より上方
   に位置するトランスファケース内で、前記一方に偏倚配
   置されたドライブ軸の他側に余剰空間部を設け、前記ケ
   ースの接合面側に向く立て壁部に前記摩擦係合要素への
   油圧を制御するバルブボデーが取付ら れていることを特
   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】前記バルブボデーは、トランスファケース
   内部の余剰空間部に形成された略垂直な壁部にロアバル
   ブボデーが一体に形成され、このロアバルブボデーに仕
   切り板を介してアッパバルブボデーを締結して構成さ
   れ、少なくとも自動変速機の主油圧制御装置のライン圧
   がバルブボデーに供給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。
3. 【請求項３】上記バルブボデーは、少なくとも自動変速
   機のライン圧を元圧として所定のパイロット圧を発生す
   るパイロット弁と、前後輪へのトルク配分を可変制御す
   るトランスファ制御弁と、動力を接断する動力接断弁
   と、センターディファレンシャル装置から自動変速機の
   有する変速段以外の変速段を得る変速弁と、これらの各
   弁を電気信号により作動するソレノイド弁とを有するこ
   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。