JP3331766B2 - トランスファ装置の副変速機 - Google Patents

トランスファ装置の副変速機

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JP3331766B2
JP3331766B2 JP22646394A JP22646394A JP3331766B2 JP 3331766 B2 JP3331766 B2 JP 3331766B2 JP 22646394 A JP22646394 A JP 22646394A JP 22646394 A JP22646394 A JP 22646394A JP 3331766 B2 JP3331766 B2 JP 3331766B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、伝達されてきた駆動力
を高低速切り換え操作して前後輪に分割するトランスフ
ァ装置の副変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１０に示すものは、特開平５−２１３
０８６号公報に記載されたトランスファの内部構造の一
部を示すものであり、トランスファケーシング１内に、
入力軸２及び出力軸３が同軸突き合わせ状態で相対回転
可能に配設されているとともに、変速機（図示せず）か
ら伝動軸４を介して入力軸２に伝達されてきた駆動力を
高低速切り換え操作して出力軸３に伝達する副変速機５
が配設されている。
【０００３】副変速機５は、遊星歯車機構６と、この遊
星歯車機構６に同軸的に配設されたシフトスリーブ７と
で構成されており、高速位置に選択すると、シフトスリ
ーブ７が図１０の上側位置に移動して入力軸２に設けら
れた高速シフト用ギヤ２ａとシフトスリーブ７の内歯７
ａとが噛合し、入力軸２の回転駆動力が高速回転駆動力
として出力軸３に伝達されていく。
【０００４】また、高速位置から低速位置までシフト切
り換えする際には、一旦、シフトスリーブ７は図１０の
右側へ移動して内歯７ａ及び外歯７ｂが他のギヤに噛合
しない位置とされ（この状態を、中立位置と称す
る。）、さらに右側への移動により遊星歯車機構６の低
速シフト用ギヤ６ａと外歯７ｂとが噛合し、遊星歯車機
構５の減速回転により入力軸２の回転駆動力が低速回転
駆動力として出力軸３に伝達されていく（図１０の下側
位置を参照）。
【０００５】また、低速位置から高速位置までシフト切
り換えする際には、一旦、シフトスリーブ７が中立位置
を通過した後に、図１０の上側に示す位置まで移動して
いく。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、入力軸２に
回転駆動力を伝達する変速機として、トルクコンバータ
等を使用した流体式自動変速機を搭載すると、図１０に
示したトランスファの副変速機５ではシフト切り換えす
る際にギヤ鳴きを発生するおそれがある。すなわち、自
動変速機をニュートラル状態に選択すると、通常、出力
軸３を回転させない程度の僅かな回転力（以下、つれ回
り回転力と称する。）が伝動軸４に伝達されてくる。
【０００７】前記副変速機５の高低速切り換え操作は、
通常、自動変速機のニュートラル状態の選択時に行われ
るので、シフト切り換え操作中にシフトスリーブ７が中
立位置へ移動した時点で、無負荷状態とされた入力軸２
が、伝動軸４からつれ回り回転力が伝達されて回転し、
同時に遊星歯車機構６も回転していく。そして、シフト
スリーブ７が高速位置若しくは低速位置へ移動する時点
で、その内歯７ａ若しくは外歯７ｂが、回転している高
速シフト用ギヤ２ａ、低速シフト用ギヤ６ａと衝突して
ギヤ鳴きが発生してしまう。
【０００８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、流体式自動変速機を搭載してつれ回り回転力が伝
達されても、シフト切り換え操作中のギヤ鳴きを低減さ
せることが可能なトランスファ装置の副変速機を提供す
ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１記載
のトランスファ装置の副変速機は、トランスファケーシ
ング内に、変速機から駆動力が伝達される入力軸と、出
力軸とが同軸突き合わせ状態で相対回転可能に配設され
ているとともに、前記入力軸に形成された高速用ギヤ
と、入力軸と連動する減速機構により入力軸の回転を減
速させて伝達する低速用ギヤと、前記出力軸上を軸方向
に移動自在とされたシフトスリーブとを備え、前記シフ
トスリーブが、前記高速用ギヤ及び低速用ギヤと噛合し
ない中立位置まで移動した後に、高速用ギヤ若しくは低
速用ギヤの一方と噛合することにより前記入力軸の駆動
力を高低速切り換えて前記出力軸に伝達するトランスフ
ァ装置の副変速機において、前記出力軸に、前記入力軸
との接触により当該入力軸の回転を減速させる摩擦部材
が配設されている装置である。
【００１０】また、請求項２記載のトランスファ装置の
副変速機は、請求項１記載の装置において、入力軸の端
部に軸線に沿って形成された凹部に、出力軸の端部が同
軸に挿入されて相対回転可能に配設されているととも
に、前記摩擦部材は、前記出力軸の端部に外嵌され、且
つ前記入力軸の凹部の内周面と接触するＯリングにより
構成されていることを特徴とする装置である。
【００１１】
【００１２】
【作用】本発明の請求項１記載のトランスファ装置の副
変速機によれば、変速機として自動変速機を搭載する
と、この自動変速機から入力軸につれ回り回転力が伝達
されてくる。ここで、副変速機の高低速切り換え操作中
に、シフトシフトスリーブを高速用ギヤ及び低速用ギヤ
に噛合しない中立位置まで移動すると、無負荷状態とさ
れた入力軸にはつれ回り力が伝達される。ところが、回
転が停止している出力軸には、前記出力軸との接触によ
り入力軸の回転を減速させる摩擦部材が配設されている
ので、入力軸はつれ回り回転力に連動せず回転が抑えら
れる。そして、シフトスリーブが高速用ギヤ若しくは低
速用ギヤに噛合する際には、回転が抑えられた高速用ギ
ヤ若しくは低速用ギヤと噛合するので、ギヤどうしの衝
突音が少なくなりギヤ鳴きが低減する。
【００１３】また、請求項２記載のトランスファ装置の
副変速機によれば、摩擦部材は、出力軸の端部に外嵌さ
れて入力軸の凹部の内周面と接触するＯリングにより構
成されているので、副変速機の内部に摩擦部材を簡単に
装着することが可能となるとともに、確実に高低速切り
換え操作中のギヤ鳴きが低減する。
【００１４】
【００１５】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。図１に示すものは、ＦＲ（フロントエンジン，
リヤドライブ）方式をベースにしたパートタイム四輪駆
動車であり、回転駆動源としてのエンジン１０と、前左
〜後右側の車輪１２FL〜１２RRと、車輪１２FL〜１２RR
への駆動力配分比を変更可能な駆動力伝達系１４と、駆
動力伝達系１４による駆動力配分を制御するために油圧
を供給する油圧供給装置１６と、油圧供給装置１６を制
御するコントローラ１８を備えた車両である。
【００１６】駆動力伝達系１４は、トルクコンバータ等
が組み込まれ、エンジン１０からの駆動力を変速する流
体式自動変速機２０と、この自動変速機２０からの駆動
力を前輪１２FL、１２FR及び後輪（常時駆動輪）１２R
L、１２RR側に分割するトランスファ２２とを有してい
る。そして、駆動力伝達系１４では、トランスファ２２
で分割された前輪駆動力が前輪側出力軸２４、フロント
ディファレンシャルギヤ２６及び前輪側ドライブシャフ
ト２８を介して、前輪１２FL、１２FRに伝達され、一
方、後輪側駆動力がプロペラシャフト（後輪側出力軸）
３０、リアディファレンシャルギヤ３２及びドライブシ
ャフト３４を介して後輪１２RL、１２RRに伝達される。
【００１７】図２はトランスファ２２の内部構造を示す
ものであり、トランスファケーシング４０内には、入力
軸４２及び第１出力軸４４が同軸突き合わせ状態で相対
回転可能に配設されている。すなわち、入力軸４２は一
端側４２ａから他端側４２ｂに向かうに従い外径及び内
径が複数段に拡径された円筒部材であり、一端側４２ａ
の内径部４２ｅに自動変速機２０の出力軸５６が嵌入さ
れ、外径部がフロントケーシング４０ａにラジアル軸受
４６を介して回転自在に支持されている。
【００１８】また、第１出力軸４４は、入力軸４２の内
径部４２ｅに挿入された一端側４４ｄがベアリング４５
ａ、４５ｂを介して配設され、後輪側出力軸３０に結合
する他端側が、リアケーシング４０ｂにラジアル軸受４
８を介して回転自在に支持されて相対回転可能に配設さ
れている。そして、これら入力軸４２及び第１出力軸４
４に対して平行に、フロントケーシング４０ａ及びリア
ケーシング４０ｂにそれぞれ配設されたベアリング５
０、５２を介して第２出力軸５４が回転自在に支持され
ている。なお、第２出力軸５４は前輪側出力軸２４に結
合されている。
【００１９】ここで、入力軸４２の内径部４２ｅに挿入
されている第１出力軸４４の一端側４４ｄの外周には、
軸方向に所定間隔を開けて２本のＯリング（摩擦部材）
４７が装着され、これらＯリング４７の外周部が内径部
４２ｅの内周面４２ｃに面接触している。そして、これ
らＯリング４７は、自動変速機２０からつれ回り回転力
が出力軸５６に伝達されてきても、この出力軸５６に結
合している入力軸４２の回転を抑制できる程度に、入力
軸４２の内周面との間で摩擦力が働くようになってい
る。
【００２０】また、入力軸４２及び第１出力軸４４に
は、副変速機５８と２輪ー４輪駆動切換機構６０とが設
けられている。副変速機５８は、遊星歯車機構６２と、
この遊星歯車機構６２に同軸的に配設された噛み合いク
ラッチ形式の高低速切換機構６４とで構成されている。
遊星歯車機構６２は、入力軸４２の他端側４２ｂの外周
に形成されたサンギヤ６２ａと、フロントケーシング４
０ａ内部で固定されたインターナルギヤ６２ｂと、これ
らサンギヤ６２ａ及びインターナルギヤ６２ｂに噛合す
るピニオンギヤ６２ｃと、ピニオンギヤ６２ｃを回転自
在に支持するピニオンキャリア６２ｄとで構成されてい
る。
【００２１】また、高低速切換機構６４は、第１出力軸
４４の外周に設けられた複数条のキー溝と内歯６４ｂ1
とのスプライン結合により軸方向にスライド自在とさ
れ、外周に外歯６４ｂ2 が設けられてなるシフトスリー
ブ６４ｂと、シフトスリーブ６４ｂの内歯６４ｂ1 と噛
合可能な入力軸４２の外周位置に形成された高速シフト
用ギヤ６４ｃと、シフトスリーブ６４ｂの外歯６４ｂ2
と噛合可能なピニオンキャリア６２ｄの内周部に形成さ
れた低速シフト用ギヤ６４ｄとで構成されている。
【００２２】そして、図３において実線で示すシフトス
リーブ６４ｂの上部側配置のように、記号Ｈの高速シフ
ト位置までシフトスリーブ６４ｂがスライド移動する
と、高速シフト用ギヤ６４ｃと内歯６４ｂ1 とが噛合す
るようになっている。また、図３においてシフトスリー
ブ６４ｂの下部側配置のように、記号Ｌの低速シフト位
置までシフトスリーブ６４ｂがスライド移動すると、低
速シフト用ギヤ６４ｄと外歯６４ｂ2 とが噛合するよう
になっている。また、二点鎖線で示すシフトスリーブ６
４ｂの上部側配置のように、記号Ｎの中立位置までシフ
トスリーブ６４ｂが移動すると、内歯６４ｂ1 及び外歯
３６４2 は高低速切換機構６４の他のギヤのいずれにも
噛合しないようになっている。
【００２３】図２に戻って、２輪ー４輪駆動切換機構６
０は、前後輪に対する駆動力配分比を変更する湿式多板
摩擦クラッチ（以下、摩擦クラッチと略称する。）６６
と、第１出力軸４４に回転自在に配設された第１スプロ
ケット６８と、第２出力軸５４と同軸に結合された第２
スプロケット７０と、第１及び第２スプロケット６８、
７０間に巻装さたチェーン７２とで構成されている。
【００２４】摩擦クラッチ６６は、第１スプロケット６
８に結合されたクラッチドラム６６ａと、このクラッチ
ドラム６６ａにスプライン結合されたフリクションプレ
ート６６ｂと、第１入力軸４４の外周にスプライン結合
されたクラッチハブ６６ｃと、クラッチハブ６６ｃに一
体結合されて前記フリクションプレート６６ｂ間に配設
されたフリクションディスク６６ｄと、第１出力軸４４
の外周に配設されてクラッチドラム６６ａ側への軸方向
移動によりフリクションプレート６６ｂ及びフリクショ
ンディスク６６ｄを当接させる回転部材６６ｅと、クラ
ッチハブ６６ｃに一体結合されクラッチハブ６６ｃと回
転部材６６ｅとを係合するピン６６ｋと、リアケーシン
グ４０ｂの内壁に装着されて軸方向の移動が可能とされ
たクラッチピストン６６ｇと、このクラッチピストン６
６ｇの軸方向の移動を回転部材６６ｅに伝達するスラス
ト軸受６６ｆと、クラッチピストン６６ｇとリアケーシ
ング４０ｂとの内壁間に形成されたシリンダ室６６ｈ
と、回転部材６６ｅに対してクラッチピストン６６ｇ側
へ付勢力を与えるリターンスプリング６６ｊとで構成さ
れている。
【００２５】そして、シリンダ室６６ｈと連通するリア
ケーシング４０ｂに形成された入力ポート７４に、油圧
供給装置１６からクラッチ圧ＰC が供給されると、シリ
ンダ室６６ｈ内の押圧力発生によりクラッチピストン６
６ｇが図２の左側へ移動し、このクラッチピストン６６
ｇの移動がスラスト軸受６６ｆを介して回転部材６６ｅ
に伝達され、相互に離間していたフリクションプレート
６６ｂ及びフリクションディスク６６ｄが、フリクショ
ンディスク６６ｄの移動により当接し、摩擦力によるク
ラッチ圧Ｐｃに応じた締結力が付与される。これによ
り、第１出力軸４４の回転駆動力が、摩擦クラッチ６６
の締結力に応じた所定のトルク配分比で、第１スプロケ
ット６８、チェーン７２及び第２スプロケット７０を介
して第２出力軸５４に伝達されるようになっている。
【００２６】また、供給されるクラッチ圧Ｐｃが低下し
てリターンスプリング６６ｊの付勢力によって回転部材
６６ｅ及びクラッチピストン６６ｇが図２の右側へ移動
してフリクションプレート６６ｂ及びフリクションディ
スク６６ｄが相互に離間すると、第１出力軸４４の回転
駆動力は第２出力軸５４に伝達されない。また、第１ス
プロケット６８には、シフトスリーブ６４ｂ側の外周に
４輪駆動用ギヤ８０が設けられており、前述した図３の
低速位置Ｌまでシフトスリーブ６４ｄが移動すると、外
歯６４ｂ2 と低速シフト用ギヤ６４ｄとの噛合ととも
に、前記４輪駆動用ギヤ８０が内歯６４ｂ1 と噛合する
構造とされている。これにより、シフトスリーブ６４ｂ
及び４輪駆動用ギヤ８０は、低速位置Ｌで第１出力軸４
４及び第２出力軸５４を強制的に結合するドグクラッチ
を構成している。
【００２７】そして、噛み合いクラッチ形式とされた高
低速切換機構６４のシフトスリーブ６４ｂは、副変速機
レバー（図示せず）の手動操作によってフォーク（図２
で示す符号８４がフオークの先端部）を介して高速シフ
ト位置Ｈ、中立位置Ｎ若しくは低速シフト位置Ｌまでス
ライド移動する。ここで、フロントケーシング４０ａ内
部には、シフトスリーブ６４ｂが高速シフト位置Ｈまで
スライド移動したことを検出する高速シフト位置センサ
８６と、シフトスリーブ６４ｂが低速シフト位置Ｌまで
スライド移動したことを検出する低速シフト位置センサ
８８が配設されている。そして、高速シフト位置センサ
８６の検出信号ＳH 、低速シフト位置センサ８８の検出
信号ＳL は後述するコントローラ１８に随時入力される
ようになっている。
【００２８】また、前記油圧供給装置１６は、図４に示
す回路構成によりトランスファ２２の入力ポート７４に
所定のクラッチ圧Ｐｃが供給されるようになっている。
この油圧供給装置１６は、第１出力軸４４と直結して回
転駆動する正逆回転形のメインポンプ１００と、このメ
インポンプ１００と並列配置され、電動モータ（サブモ
ータ）１０２を動力源として回転駆動する正回転形のサ
ブポンプ１０４を油圧源としている。これらメインポン
プ１００及びサブポンプ１０２は、オイルタンク１０５
内の作動油をストレーナ１０６ａ、１０８ａを介して吸
入し、吐出側の配管１０６ｂ、１０８ｂに吐出する。ま
た、配管１０６ｂ、１０８ｂを収束する収束配管１１０
ａには、オイルエレメント１１２が接続され、このオイ
ルエレメント１１２の上流側（メインポンプ１００及び
サブポンプ１０４側）に、他端が潤滑系１１４側と接続
するリリーフ路１１６が接続されている。また、オイル
エレメント１１２の下流側にライン圧調圧弁１１８が接
続されているとともに、収束配管１１０ａから分岐する
配管１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｅに、それぞれ電磁開
閉弁１２０、クラッチ圧力調整弁１２２、減圧弁１２４
の入力側が接続されている。また、クラッチ圧力調整弁
１２２の出力側には、電磁切換弁１２０からのパイロッ
ト圧が供給されるとトランスファ２２にクラッチ圧Ｐｃ
を供給するパイロット切換弁１２６の入力側が接続さ
れ、減圧弁１２４の出力側には、デュティー制御電磁弁
１２８の入力側が接続されている。なお、オイルタンク
１０５内には作動油の温度を検知する温度センサ１３０
が配設されているとともに、ライン圧調圧弁１１８によ
り減圧設定された圧力を検知する油圧スイッチ１３２及
びパイロット切換弁１２６から出力されるクラッチ圧Ｐ
ｃを検知する圧力スイッチ１３４が配設され、これら検
知信号はコントローラ１８に出力されるようになってい
る。そして、この油圧供給装置１６は、実際の車両で
は、トランスファ２２の内部に配設されている。なお、
オイルタンク１０５から作動油を吸引するメインポンプ
１００は、図２に示すように、第１ギヤ１３６ａ及び第
２ギヤ１３６ｂを介して第１出力軸４４と連結され、サ
ブポンプ１０４は、リアケーシング４０ｂに外付けされ
た電動モータ１０２に連結されている。
【００２９】次に、図４を参照して油圧供給装置１６の
各構成部品を詳述する。正回転駆動をするメインポンプ
１００は、吸入配管１０６ｃの端部に接続されたストレ
ーナ１０６ａを介してオイルタンク１０５から作動油を
吸引し、サブポンプ１０４も、吸入配管１０８ｃの端部
に接続されたストレーナ１０８ａを介してオイルタンク
１０５から作動油を吸引する。そして、収束配管１１０
ａと接続する各ポンプの吐出配管１０６ｂ、１０８ｂに
はそれぞれ逆止弁１０６ｄ、１０８ｄが介挿されている
とともに、メインポンプ１００の吐出配管１０６ｂとサ
ブポンプ１０４の吸入配管１０８ｃとの間は、バイパス
路１４０が接続されている。このバイパス路１４０は、
バイパス配管１４０ａと、このバイパス配管１４０ａに
介挿された３連の逆止弁１４０ｂとで構成され、吐出配
管１０６ｂが負圧状態となった場合に逆止弁１４０ｂが
開状態となり、作動油が破線矢印方向に流れる連通路と
なる。
【００３０】オイルエレメント１１２より上流側の収束
配管１１０ａに接続されたリリーフ路１１６は、潤滑系
１１４側に他端が接続されたリリーフ配管１１６ａと、
このリリーフ配管１１６ａに介挿された２連のバネ付き
逆止弁１１６ｂとで構成されている。そして、オイルエ
レメント１１２のフィルタに目詰まりが発生して、オイ
ルエレメント１１２より上流側の圧力が所定圧以上とな
ると、逆止弁１１６ｂが開状態となり、作動油が破線矢
印方向に流れる連通路となる。
【００３１】ライン圧調圧弁１１８は、内部パイロット
及びスプリング形式の減圧弁により構成され、収束配管
１１０ａ側に接続する入力ポート１１８A 、潤滑系１１
４側に接続する出力ポート１１８B 及び固定絞りを介し
て一次圧及び二次圧が供給される内部パイロットポート
１１８P1、１１８P2を有する筒状の弁ハウジング内にス
プールが摺動自在に配設され、このスプールを一端側に
付勢するリターンスプリング１１８ａが配設されてい
る。そして、メインポンプ１００もしくはサブポンプ１
０４で昇圧された供給圧ＰL は、ライン圧調圧弁１１８
より所定圧に減圧設定されて電磁切換弁１２０、クラッ
チ圧力調整弁１２２、減圧弁１２４に供給される。な
お、減圧設定した際に出力ポート１１８B から流れ出た
作動油は、潤滑系１１４へ戻される。
【００３２】また、クラッチ圧力調整弁１２２は、内
部、外部パイロット及びスプリング形式の圧力調整弁で
構成されており、配管１１０ｃと接続する入力ポート１
２２A、パイロット切換弁１２６と接続する出力ポート
１２２B 、二次圧が固定絞りを介してパイロット圧とし
て供給される内部パイロットポート１２２P1、デューテ
ィ制御電磁弁１２８から制御圧が供給される外部パイロ
ットポート１２２P2を有する筒状の弁ハウジング内にス
プールが摺動自在に配設され、このスプールを一端側に
付勢するリターンスプリング１２２ａが配設されてい
る。このクラッチ圧力調整弁１２２は、デューティ制御
電磁弁１２８から制御圧が供給されない場合には、入力
ポート１２２A と出力ポート１２２B の連通路が閉塞さ
れて二次圧が出力されないが、デューティ制御電磁弁１
２８からパイトッロ制御圧が供給されると、スプールが
移動制御されて出力ポート１２２B からパイロット制御
圧に応じた二次圧がクラッチ圧Ｐｃとして出力される。
【００３３】減圧弁１２４は、内部パイロット及びスプ
リング形式の二次圧一定形減圧弁により構成されてお
り、配管１１０ｅと接続する入力ポート１２４A 、デュ
ーティ制御電磁弁１２８と接続する出力ポート１２
４B 、出力ポート１２４B からの二次圧が固定絞りを介
してパイロット圧として供給される内部パイロットポー
ト１２４P と、ドレインポート１２４H とを有する筒状
の弁ハウジング内にスプールが摺動自在に配設され、こ
のスプールを一端側に付勢するリターンスプリング１２
４ａが配設されている。そして、内部パイロットポート
１２４P に供給されるパイロット圧によってスプールが
所定位置に移動制御されることにより、入力ポート１２
４A から供給された一次圧が、所定圧に減圧調整された
制御圧としてデューティ制御電磁弁１２８に供給される
ようになっている。
【００３４】また、デューティ制御電磁弁１２８は、３
ポート２位置形に構成され、減圧弁１２４側に接続され
た入力ポート１２８A と、ドレイン側に接続されたドレ
インポート１２８R と、クラッチ圧力調整弁１２２の外
部パイロットポート１２２P2と接続する出力ポート１２
８B と、リターンスプリング１２７ａを有し、弁内部に
配設されたスプールが出力ポート１２８B とドレインポ
ート１２８R とを連通させるノーマル位置１２８ｂと、
入力ポート１２８A と出力ポート１２８B とを連通させ
る作動位置１２８ｃとに移動制御される弁である。そし
て、コントローラ１８からソレノイド１２８ｄに所要デ
ューティ比の励磁電流ｉ0 が供給されると、その励磁電
流ｉ0 がオン状態である区間リターンスプリング１２８
ａに抗してノーマル位置１２８ｂから作動位置１２８ｃ
にスプールが移動制御されることにより、デューティ比
に応じたパイロット制御圧がクラッチ圧調整弁１２２に
出力される。したがって、クラッチ圧調整弁１２２は、
デューティ制御電磁弁１２８から外部パイロットポート
１２２P2に制御圧が供給されると、パイロット制御圧に
応じたクラッチ圧Ｐｃが吐出され、これに応じた摩擦ク
ラッチ６６の締結力が制御されてクラッチＰｃに応じた
前輪への駆動トルクの配分が行われる。
【００３５】また、スプリングオフセット形の電磁切換
弁１２０は、３ポート２位置に構成され、ライン圧が供
給される入力ポート１２０A と、パイロット切換弁１２
６の外部パイロットポート１２６P1と接続する出力ポー
ト１２０B と、ドレインポート１２０D とを有し、弁内
部に配設されたスプールが入力ポート１２０A を遮断し
且つ出力ポート１２０B をドレインポート１２０D に連
通させるノーマル位置１２０ｂと、入力ポート１２０A
と出力ポート１２０B とを連通させ且つドレインポート
１２０D を遮断する作動位置１２０ｃとに移動制御され
る弁である。そして、電磁開閉弁１２０は、コントロー
ラ１８から励磁電流ｉ1 がソレノイド１２０ｄに出力さ
れると、その励磁電流ｉ1 がオン状態を継続している間
リターンスプリング１２０ａに抗してスプールが移動制
御されて作動位置１２０ｃとなり、パイロット切換弁１
２６の外部パイロットポート１２６P1にパイロット制御
圧が供給される。また、コントローラ１８からの励磁電
流ｉ1 がオフ状態となると、リターンスプリング１２０
ａの押圧力によってノーマル位置１２０ｂに戻され、外
部パイロットポート１２６P1に供給されていたパイロッ
ト制御圧がドレインポート１２０D を通じて消圧され
る。
【００３６】また、パイロット切換弁１２６は、図５に
も示すように、クラッチ圧力調整弁１２２から二次圧が
供給される入力ポート１２６A 、トランスファ２２へ二
次圧を供給する出力ポート１２６B 、電磁切換弁１２０
のソレノイド１２０ｄが通電状態であるときに制御圧が
供給される外部パイロットポート１２６P1、ドレインポ
ート１２６H を有する筒状の弁ハウジング１２６ｉ内
に、スプール１２６ｅが摺動自在に配設され、さらに、
このスプール１２６ｅを一端側に付勢するリターンスプ
リング１２６ａが配設されている弁である。
【００３７】そして、このパイロット切換弁１２６のス
プール１２６ｅは、外部パイロットポート１２６P1にパ
イロット制御圧が供給されない場合には、入力ポート１
２６ A と出力ポート１２６B とが遮断され、且つ出力ポ
ート１２６B がドレインポート１２６D に連通する２Ｗ
Ｄモード位置１２６ｂに移動制御されるようになってい
る（図５の左側半断面状態）。また、電磁切換弁１２０
のソレノイド１２０ｄが通電状態（オン状態）となる
と、電磁切換弁１２０のスプールを第２位置１２０ｃに
移動制御して外部パイロットポート１２６P1に制御圧が
供給され、入力ポート１２６A と出力ポート１２６B と
が連通する４ＷＤモード位置１２６ｃに移動制御される
ようになっている（図５の右側半断面状態）。
【００３８】このように、パイロット切替弁１２６を電
磁切替弁１２０からのパイロット制御圧で駆動すること
により、高圧のパイロット制御圧でスプル１２６ｅを駆
動することができ、スプール１２６ｅの摺動通路に塵
埃、切り屑等が付着してスプール１２６ｅの摺動抵抗が
大きい場合でも、スプール１２６ｅの摺動を確保するこ
とができる。
【００３９】一方、コントローラ１８は、図１に示すよ
うに、高速シフト位置センサ８６、低速シフト位置セン
サ８８、２ー４ＷＤモードセンサ９０からの検出信号に
基づいて油圧供給装置１６への励磁電流ｉ0 、ｉ1 を出
力する装置である。なお、この実施例では、同じコント
ローラ１８において、油圧供給装置１６が所定の油圧を
保持可能にするための制御も行うようになっており、そ
のために必要な前記油温センサ１３０および油圧スイッ
チ１３２，１３４を備えるとともに、これらのセンサか
らの検出信号に基づく制御信号ＣＳ2 もコントローラ１
８から前記油圧供給装置１６へ出力されるようになって
いる。
【００４０】このコントローラ１８は、図６に示すよう
に、前記駆動力配分制御を行うためのマイクロコンピュ
ータ７と、前述の所定油圧保持制御を行うためのマイク
ロコンピュータ８と、前記マイクロコンピュータ７から
の制御信号ＣＳ0 に応じて前記油圧供給装置１６におけ
るデューティ制御電磁弁１２８のソレノイド１２８ｄに
所要デューティ比の励磁電流ｉ0 を供給する駆動回路３
１ａと、前記マイクロコンピュータ７からの制御信号Ｃ
Ｓ1 に応じてオン・オフされる励磁電流ｉ1 を油圧供給
装置１６における電磁切替弁１２０のソレノイド１２０
ｄに供給する駆動回路３１ｂと、前記マイクロコンピュ
ータ８からのモータ制御信号ＳM に応じてサブモータ１
０２をチョッパ制御してモータ制御信号ＳM に応じた回
転速度に速度制御するモータ駆動回路１０３とを備えて
いる。
【００４１】前記マイクロコンピュータ７は、前記各セ
ンサ８６、８８、９０からの検出信号を各検出値として
読み込むためのＡ／Ｄ変換機能を有する入力インタフェ
ース回路７ａと、所定のプログラムに従って駆動力配分
制御のための演算・制御処理（図９参照）等を行う演算
処理装置７ｂと、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶装置７ｃと、
前記演算処理装置７ｂで得られた前輪側トルク配分を決
定するクラッチ圧Ｐｃを指令するデューティ比Ｄの制御
信号ＣＳ0 及びクラッチ圧Ｐｃを出力するか否かを決定
する制御信号ＣＳ1 を出力するための出力インタフェー
ス回路７ｄとを備えている。また、前記マイクロコンピ
ュータ８は、前記各センサ１３０，１３２，１３４から
の検出信号を各検出値として読込むためのＡ／Ｄ変換機
能を有する入力インタフェース回路８ａと、演算処理装
置８ｂと、ＲＯＭ，ＲＡＭ等の記憶装置８ｃと、前記演
算処理装置８ｂで得られたサブモータ回転速度指令値を
例えばアナログ電圧信号ＳM として出力するためのＤ／
Ａ変換機能を有する出力インタフェース回路８ｄとを備
えている。
【００４２】そして、マイクロコンピュータ７は、図示
しない演算処理に従って、２ー４ＷＤモードセンサ９０
からのモード信号Ｄn 、高速シフト位置センサ８６から
の高速シフト位置検出信号ＳH 、低速シフト位置センサ
８８からの低速シフト位置検出信号ＳL に基づいて、前
輪側トルク配分指令値Ｔ2 を設定し、これに対応するク
ラッチ圧Ｐｃを指定するデューティ比Ｄを算出し、この
デューティ比Ｄに対応する指令値の制御信号ＣＳ0 を出
力するとともに、制御信号ＣＳ1 をオン状態若しくはオ
フ状態に制御し、これら制御信号ＣＳ0 及びＣＳ1 をそ
れぞれ前記駆動回路３１ａ、３１B に出力する。
【００４３】そして、前記駆動回路３１ａは、前記マイ
クロコンピュータ７から出力されるアナログ電圧信号で
なる制御信号ＣＳ0 の指令値に応じたデューティ比Ｄの
励磁電流を出力する例えばパルス幅変調回路を備えてお
り、制御信号ＣＳ0 の指令値に応じたデューティ比の励
磁電流ｉ0 をデューティ制御電磁弁１２８のソレノイド
１２８ｄに出力する。また、前記駆動回路３１ｂは、前
記マイクロコンピュータ７から出力される制御信号ＣＳ
1 を電磁切替弁１２０のソレノイド１２０ｄを励磁可能
な電流値の励磁電流ｉ1 に変換して、これを電磁切換弁
１２０のソレノイド１２０ｄに出力する。
【００４４】また、この実施例のコンロトーラ１８で行
われる演算処理、すなわち油圧供給装置１６が所定の油
圧を供給可能にするための制御は、例えば、図示されな
い演算処理によって、油圧スイッチ１３２で収束配管１
１０ａのオイルエレメント１１２の下流側のライン圧Ｐ
L が設定値以下に低下していることを検出したときに、
サブポンプ１０４からの吐出圧（油量）を制御するため
に、前記油温センサ１２０からの油温検出値ＳY に応じ
て設定される回転速度指令値を表す制御信号Ｓ M を算出
し、これをモータ駆動回路１０３に供給することによ
り、サブモータ１０２の回転速度を制御して、油圧供給
装置１６から出力されるライン圧ＰL を所定圧力に維持
するものである。
【００４５】ここで、マイクロコンピュータ７の記憶装
置７ｃには、演算処理装置７ｂの処理の実行に必要なプ
ログラム及び固定データ等が予め記憶されているととも
に、その処理結果が一時記憶可能とされている。この
内、固定データとしては、図７から図９に示す各制御特
性に対応した記憶テーブルを含んでいる。図７は、前後
輪回転速度差ΔＴに対する前輪側への伝達トルクΔＴの
制御特性を示したものである。これによると、駆動力配
分を伝達トルクΔＴを回転速度差Δの増加に応じて非線
形に増加させている。また、図８は、パイロット切換弁
１２６のクラッチ圧Ｐｃの変化に応じて直線的に変化す
る前輪側への伝達トルクΔＴの値を示している。また、
図９は、デューティ制御電磁弁１２８のソレノイド１２
８ｄに供給する励磁電流値ｉ0 のデューティ比Ｄの増加
に応じて非線形に放物線状に増加するクラッチ圧力調整
弁１２２のクラッチ圧Ｐｃの値を示している。
【００４６】そして、マイクロコンピュータ７で前後輪
の回転速度差ΔＮをもとに図７に対応する記憶テーブル
を参照することにより伝達トルクΔＴが決定されると、
図８、図９に対応する記憶テーブルを順次参照して、コ
ントローラ１８が出力しなければならないデューティ比
Ｄの値が逆算されるようになっている。そして、図９で
示すＤ1 〜Ｄ2 の範囲のデューティ比に応じたクラッチ
圧Ｐ1 〜Ｐ2 が摩擦クラッチ６６に供給されると、摩擦
クラッチ６６の締結力に応じた所定のトルク配分比が、
後輪：前輪＝１００％：０〜後輪：前輪＝５０％：５０
％まで連続的に変化される。
【００４７】次に、副変速機レバーのレンジ選択による
トランスファ２２の駆動力伝達経路と車両の走行状態に
ついて説明する。なお、副変速機レバーは、後２輪駆動
Ｈｉレンジ（以下、２Ｈレンジと略称する。）、４輪駆
動高速レンジ（以下、４Ｈレンジと略称する。）、中立
レンジ（以下、Ｎレンジと略称する）、４輪駆動低速レ
ンジ（４Ｌレンジ）の４つのモードが設定可能とされ、
４Ｌレンジ及び４Ｈレンジが選択されると、コントロー
ラ１８に２ー４ＷＤモードセンサ９０から４輪駆動モー
ド信号Ｄn が入力されるようになっている。また、レン
ジ選択パターンは、２Ｈレンジー４ＨレンジーＮレンジ
ー４Ｌレンジに設定されている。先ず、Ｎレンジを選択
すると、シフトスリーブ６４ｂは図３の上部側で示すよ
うに中立位置Ｎまでスライド移動する。この場合には、
シフトスリーブ６４ｂは、高速シフト用ギヤ６４ｃ、低
速シフト用ギヤ６４ｄ及び４輪駆動用ギヤ８０のいずれ
にも噛合せず伝達経路が確保されていないので、全車輪
は駆動しない。
【００４８】また、２Ｈレンジを選択すると、コントロ
ーラ１８に２ー４ＷＤモードセンサ９０から２輪駆動モ
ード信号Ｄn が入力され、コントローラ１８は油圧供給
制御を行わず、トランスファ２２の入力ポート７４にク
ラッチ圧Ｐｃは供給されない。そして、シフトスリーブ
６４ｂは、図３の上部側で示すように高速位置Ｈまでス
ライド移動し、内歯６４ｂ1 と高速シフト用ギヤ６４ｃ
が噛合するので、入力軸４２の駆動力は高速シフト用ギ
ヤ６４ｃ、内歯６４ｂ1 、第１出力軸４４の伝達経路に
よって高速回転駆動力として伝達され、摩擦クラッチ６
６のフリクションプレート６６ｂ及びフリクションディ
スク６６ｄは締結されないので第２出力軸５４への伝達
経路が確保されず、車両は高速２輪駆動状態で走行可能
となる。
【００４９】また、４Ｈレンジを選択すると、コントロ
ーラ１８に２ー４ＷＤモードセンサ９０から４輪駆動モ
ード信号Ｄn が入力され、コントローラ１８はデューテ
ィ比Ｄ1 〜Ｄ2 の範囲に応じた指令値の制御信号ＣＳ0
をデューティ制御電磁弁１２８のソレノイド１２８ｄに
出力してクラッチ圧力調整弁１２２を制御する。これに
より、クラッチ圧調整弁１２２からＰ1 〜Ｐ2 の範囲の
二次圧が出力され、切替弁１２６を介してクラッチ圧Ｐ
ｃとして入力ポート７４（摩擦クラッチ６６）に供給さ
れる。そして、入力軸４２の駆動力は高速シフト用ギヤ
６４ｃ、内歯６４ｂ1 、第１出力軸４４の伝達経路によ
り高速回転駆動力として伝達され、第１出力軸４４の高
速回転駆動力は、所定のトルク配分比で締結された摩擦
クラッチ６６、第１のスプロケット６８、チェーン７
２、第２のスプロケット７０、第２出力軸５４の伝達経
路により高速回転駆動力として伝達されるので、車両は
高速４輪駆動状態で走行可能となる。
【００５０】また、４Ｌレンジを選択すると、シフトス
リーブ６４ｂは図３の下部側で示すように低速位置Ｌま
でスライド移動し、低速シフト用ギヤ６４ｄと外歯６４
ｂ2が噛合すると同時に、４輪駆動用ギヤ８０と内歯６
４ｂ1 が噛合していく。そして、低速シフト用ギヤ６４
ｄは遊星歯車機構６２により入力軸４２に対して減速回
転しているので、入力軸４２の駆動力は、低速シフト用
ギヤ６４ｄ、外歯６４ｂ2 、内歯６４ｂ1 、第１出力軸
４４の伝達経路により減速回転駆動力として伝達され、
同時に、第１出力軸４４の低速回転駆動力は、内歯６４
ｂ1 、４輪駆動用ギヤ８０、第１のスプロケット６８、
チェーン７２及び第２のスプロケット７０、第２出力軸
５４の伝達経路により減速回転駆動力として伝達される
ので、車両は低速４輪駆動状態で走行可能となる。
【００５１】ここで、自動変速機２０をＮレンジとして
いる停車状態において、４Ｌレンジから４Ｈレンジに切
り換え操作を行う際には、一旦、シフトスリーブ６４ｂ
が低速位置Ｌから中立位置Ｎまで移動すると、高速シフ
ト用ギヤ６４ｃ及び低速シフト用ギヤ６４ｄのいずれに
もシフトスリーブ６４ｂが噛合しないので、入力軸４２
は無負荷状態となる。この時点で、自動変速機２０から
つれ回り回転力が出力軸５６を介して入力軸４２に伝達
されるが、入力軸４４の内周面４２ｃには、回転が停止
している第１出力軸４４の外周に装着されたＯリング４
７が接触しており、このＯリング４７の摩擦力により入
力軸４４は回転が抑えられる。そして、シフトスリーブ
６４ｂが高速位置Ｈまで移動すると、回転が抑えられた
高速シフト用ギヤ６４ｃに内歯６４ｂ1 が噛合するの
で、４Ｌレンジから４Ｈレンジへの切り換え操作中のギ
ヤ鳴きを低減させることができる。
【００５２】また、４Ｈレンジから４Ｌレンジに切り換
え操作を行う際にも、一旦、シフトスリーブ６４ｂが高
速位置Ｈから中立位置Ｎまで移動すると入力軸４２は無
負荷状態となり、この時点で、自動変速機２０からつれ
回り回転力が出力軸５６を介して入力軸４２に伝達され
るが、Ｏリング４７の摩擦力により入力軸４４は回転が
抑えられる。そして、シフトスリーブ６４ｂが低速位置
Ｌまで移動すると、回転が抑えられた低速シフト用ギヤ
６４ｄに外歯６４ｂ2 が噛合するので、４Ｈレンジから
４Ｌレンジへの切り換え操作中にもギヤ鳴きを低減させ
ることができる。
【００５３】なお、Ｏリング４７が入力軸４４の内周面
４２ｃと摺動するのは、４Ｈレンジと４Ｌレンジの切り
換え操作中、４Ｌレンジを選択している車両の低速４輪
駆動走行のみであり、２Ｈレンジ及び４Ｈレンジを選択
した際には入力軸４２及び第１出力軸４４は同一回転速
度となり、Ｏリング４７は入力軸４４の内周面４２ｃと
摺動しないので、車両の高速２輪駆動走行及び高速４輪
駆動走行における燃費の影響はない。
【００５４】したがって、本実施例においては、４Ｌレ
ンジと４Ｈレンジとの切り換え操作中に、シフトスリー
ブ６４ｂの中立位置Ｎへの移動により入力軸４２が無負
荷状態となって自動変速機２０からつれ回り回転力が伝
達されるが、入力軸４２の内周面４２ｃには回転が停止
している第１出力軸４４の外周に装着されたＯリング４
７が接触しており、このＯリング４７の摩擦力により入
力軸４２の回転が抑えられ、４Ｈレンジを選択した場合
には回転が抑えられた高速シフト用ギヤ６４ｃに内歯６
４ｂ1 が噛合し、４Ｌレンジを選択した場合には回転が
抑えられた低速シフト用ギヤ６４ｄに外歯６４ｂ2 が噛
合するので、４Ｌレンジと４Ｈレンジとの切り換え操作
中にギヤ鳴きを低減させることができる。
【００５５】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載のト
ランスファ装置の副変速機は、変速機として流体式自動
変速機を搭載すると、この自動変速機から入力軸につれ
回り回転力が伝達され、副変速機の高低速切り換え操作
中には、シフトシフトスリーブを高速用ギヤ及び低速用
ギヤに噛合しない中立位置まで移動すると、無負荷状態
とされた入力軸にはつれ回り力が伝達されるが、回転が
停止している出力軸には、前記出力軸との接触により入
力軸の回転を減速させる摩擦部材が配設されているの
で、入力軸はつれ回り回転力に連動せず回転が抑えられ
る。したがって、シフトスリーブが高速用ギヤ若しくは
低速用ギヤに噛合する際には、回転が抑えられた高速用
ギヤ若しくは低速用ギヤと噛合するのでギヤどうしの衝
突音が少なくなり、ギヤ鳴きを低減させることができ
る。
【００５６】また、請求項２記載のトランスファ装置の
副変速機は、摩擦部材が、出力軸の端部に外嵌されて入
力軸の凹部の内周面と接触するＯリングにより構成され
ているので、副変速機の内部に摩擦部材を簡単に装着す
ることができるとともに、確実に高低速切り換え操作中
のギヤ鳴きを低減させることができる。
【００５７】
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る四輪駆動車の概略を示す構成図
である。
【図２】この発明に係るトランスファの構造を示す図で
ある。
【図３】この発明の副変速機を示す図である。
【図４】この発明に係る油圧供給装置を示す回路図であ
る。
【図５】この発明に係る油圧供給装置で使用されている
切換弁を示す図である。
【図６】この発明に係るコントローラを示すブロック図
である。
【図７】前後輪回転数差に対する前輪側への伝達トルク
の制御特性グラフである。
【図８】油圧供給装置から供給されるクラッチ圧の変化
に応じて変化する前輪側への伝達トルクの制御特性グラ
フである。
【図９】デューティ比に応じて変化するクラッチ圧の制
御特性グラフである。
【図１０】従来のトランスファ装置の副変速機を示す図
である。
【符号の説明】
２０ 自動変速機（変速機） ４０ トランスファケーシング ４２ 入力軸 ４２ｃ 入力軸の凹部内周面 ４２ｅ 入力軸の凹部 ４４ 第１出力軸（出力軸） ４４ｄ 出力軸の端部 ４７ Ｏリング（摩擦部材） ６２ 遊星歯車機構（減速機構） ６４ 副変速機 ６４ｂ シフトスリーブ ６４ｂ1 シフトスリーブの内歯 ６４ｂ2 シフトスリーブの外歯 ６４ｃ 高速シフト用ギヤ（高速用ギヤ） ６４ｄ 低速シフト用ギヤ（低速用ギヤ） Ｎ シフトスリーブの中立位置
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−178113（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−18427（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−38740（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−302744（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−213086（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−67120（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−201131（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60K 17/28 - 17/36 F16H 57/12

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 トランスファケーシング内に、変速機か
    ら駆動力が伝達される入力軸と、出力軸とが同軸突き合
    わせ状態で相対回転可能に配設されているとともに、前
    記入力軸に形成された高速用ギヤと、入力軸と連動する
    減速機構により入力軸の回転を減速させて伝達する低速
    用ギヤと、前記出力軸上を軸方向に移動自在とされたシ
    フトスリーブとを備え、前記シフトスリーブが、前記高
    速用ギヤ及び低速用ギヤと噛合しない中立位置まで移動
    した後に、高速用ギヤ若しくは低速用ギヤの一方と噛合
    することにより前記入力軸の駆動力を高低速切り換えて
    前記出力軸に伝達するトランスファ装置の副変速機にお
    いて、 前記出力軸に、前記入力軸との接触により当該入力軸の
    回転を減速させる摩擦部材が配設されていることを特徴
    とするトランスファ装置の副変速機 。
  2. 【請求項２】 入力軸の端部に軸線に沿って形成された
    凹部に、出力軸の端部が同軸に挿入されて相対回転可能
    に配設されているとともに、前記摩擦部材は、前記出力
    軸の端部に外嵌され、且つ前記入力軸の凹部の内周面と
    接触するＯリングにより構成されていることを特徴とす
    る請求項１記載のトランスファ装置の副変速機。
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