JPH01164629A - 四輪駆動車用駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、フルタイム四輪駆動車のトランスファ部等
における四輪駆動車用駆動装置に関する。

（従来の技術〕 一般的なこととして、車両がカーブを曲がる際には、内
側の車輪の走行する距離よりも外側の車輪の走行する距
離の方が長い。このため、ＦＦ車やＦＲ車のような二輪
駆動車の場合、車両が無理なく曲がることができるよう
にするために、駆動車輪に内側と外側とで回転差をつけ
るデファレンシャルギヤ即ちデフが組込まれている。ま
た、むかるみ等で片方のタイヤが完全にスリップする現
象を起こすと、そのタイヤは空回りをするだけであり、
駆動力は空回りタイヤのみに費やされ、地面をしっかり
とグリップしている方のタイヤにはエンジンからの駆動
力は伝わらないという不具合な状態が生じる。このため
、通常、片側のタイヤだけが過度に空回りすると、−時
的にデフの機能を停止させて地面をグリップしている方
のタイヤにも駆動力を伝えるような機構即ちデフロック
機構が設けられている。ところで、フルタイム四輪駆動
車の場合には、文字どおり前後左右の４つの車輪を駆動
するわけであるから、４つの車輪が回転差を生じるよう
な構造になっていなければならない。そこで、前輪間に
設けたフロントデフ、後輪間に設けたリヤデフに加えて
、エンジンの駆動力を前後に振り分ける”ＡＷ、即ちフ
ルタイムトランスファに第３のデフであるセンタデフが
設ける。

また、一部のタイヤが空回りをするような事態を避ける
ために、センタデフにセンタデフロック機構が設けられ
る。

従来、フルタイム四輪駆動車には、例えば、米国特許第
３８４８６９１号明細書及び図面に開示されたものがあ
る。該フルタイム四輪駆動車は、副変速機を通じて駆動
力がトランスファ後部に設置されているヘベルギヤ即ち
傘歯車式センタデフにメインシャフト即ち主軸を介して
入力し、一方、フロント駆動系の出力はセンタデフ前部
に設置されたスプロケットによりチェーン駆動されて前
輪にトルクを伝達し、他方のリヤ駆動系の出力はセンタ
デフのサイドギヤにより後輪にトルクを伝達する。また
、センタデフとスプロケットとの間には、スプライン係
合式のセンタデフロック機構が設置されている。

また、例えば、米国特許第３９２３１１３号明細書及び
図面には、四輪駆動車について開示されている。該四輪
駆動車は、上記フルタイム四輪駆動車における傘歯車式
センタデフと同様な機能を有する傘歯車式センタデフの
外周部にビスカス式差動制限装置が設置されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記公報のフルタイム四輪駆動車におけ
る傘歯車式センタデフについては、該センタデフがトラ
ンスファ後部に位置しているために、変速機のメインシ
ャフト即ち主軸に伝達されたトルクは、１：１のトルク
伝達比率でセンタデフに伝達される。特に、ロウレンジ
でリダクションされたトルクがそのままの状態で伝達さ
れる。

このような場合には、主軸に相当のトルクがかかること
になり、該主軸の強度を確保するために主軸の軸径を太
くする等の強度アップの対策を講じる必要があり、それ
故に主軸等の重量の増加、コストの上昇等の問題が生じ
る。また、上記フルタイム四輪駆動車では、センタデフ
ロックのスリーブが一方はフロント駆動側のサイドギヤ
に結合され、他方がセンタデフのデフキャリヤに結合さ
れているので、デフロック機構が働いてロック状態にな
った時、トルクの伝達経路は、前輪−フロント駆動系→
デフロック機構のスリーブ−デフキャリヤーデフギヤー
リヤ駆動系−後輪となり、常にセンタデフのピニオンと
サイドギヤとの歯面にはトルクを受けている状態になっ
ている。そのため、センタデフのサイドギヤ及びピニオ
ンの耐久性を確保するために、それらのギヤのサイズを
アップして強度を上げる必要があり、コスト、重量、ス
ペース等に関して不利になるという問題を有している。

更に、センタデフの構造に関して、ピニオンがデフキャ
リヤに固定されているが、フロント駆動系のサイドギヤ
及びリヤ駆動系のサイドギヤは該デフキャリヤの内部に
収容された構造に構成されていない。従って、センタデ
フのピニオンとサイドギヤとの間に発生するバックラッ
シについては、特にフルタイム四輪駆動車の場合に、ヘ
ベルギヤ即ちピニオンのバソクラッシによるギヤたたき
音等の走行時の異音発生となる。このようなセンタデフ
に関してはバックラッシの管理は必要不可欠なことであ
るが、上記のような構造の場合には、各サイドギヤスラ
スト面の対策のため配置されるワッシャ等の選択時に、
トランスファ部の総分解、組み立又の繰り返しが必要で
あり、組付は等が面倒であり、生産性上好ましくないと
いう問題点を有している。

また、上記四輪駆動車については、ビスカスカップリン
グが傘歯車式センタデフの外周部に配置されている。従
って、上記フルタイム四輪駆動車の問題点に加えて、軸
方向のスペースに関しては短縮して有利になるが、径方
向の寸法が大きくなり、特にフロントエンジンリヤドラ
イブ即ちＦｒ車の場合には、フロアトンネルとのスペー
スには限りが有り、問題点を有している。

この発明の目的は、上記のような問題点を解消すること
であり、センタデフをトランスファ部の前部に配置し、
フロント駆動軸及びリヤ駆動軸に伝達されるトルクを入
力トルクに対して小さく構成し、該駆動軸のサイズを小
さくして該駆動軸に取付ける諸部品を小型に構成できる
ようにし、しかも径方向のサイズを小さく構成し、コス
ト低減化、コンパクト化を達成し、各駆動軸間に発生し
たねじりトルクをセンタデフのデフギヤに伝達しないよ
うに構成して該デフギヤのサイズの小型化を達成し、し
かもセンタデフのバックランシ調整を容易に行うことが
でき、更にドライバの操作なしで前輪と後輪との相対回
転をビスカス式差動制限装置によって自動的に吸収し、
しかもビスカス式差動制限装置の容量を低減することが
できる四輪駆動車用駆動装置を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、上記の問題点を解決し、上記の目的を達成
するために、次のように構成されている。

即ち、この発明は、主軸に連結した傘歯車式センタデフ
のセンタデフケージ内に配置したサイドギヤの一方をフ
ロント駆動軸に且つ他方をリヤ駆動軸に伝動連結し、該
両駆動軸間にデフロック機構を直接伝達状態に設け、前
記センタデフと同一軸線上に前輪と後輪との相対回転を
自動的に吸収するビスカス式差動制限装置を配置したこ
とを特徴とする四輪駆動車用駆動装置に関し、更に具体
的に詳述すると、前記ビスカス式差動制限装置のインナ
ハブを前記リヤ駆動軸に且つアウタハブを前記フロント
駆動軸に伝動連結し、また前記センタデフケージと各前
記サイドギヤとの間にスラストワッシャをそれぞれ配置
したことを特徴とする四輪駆動車用駆動装置に関する。

〔作用〕

この発明による四輪駆動車用駆動装置は、上記のように
構成されており、次のように作用する。

即ち、この四輪駆動車用駆動装置は、フロント駆動軸と
リヤ駆動軸間にセンタデフロック機構を設は且つビスカ
ス式差動制限装置を配置したので、前記センタデフロッ
ク機構が係合していない時は前記ビスカス式差動制限装
置によって前輪と後輪との相対回転を自動的に吸収し即
ちセンタデフの差動を制限し、前記センタデフロック機
構が係合している時は前輪と後輪とはメカニカルに結合
即ちデフロックの状態にする。また、主軸に連結した傘
歯車式の前記センタデフのサイドギヤの一方をフロント
駆動軸に且つ他方をリヤ駆動軸に連結したので、フロン
ト駆動軸及びリヤ駆動軸に伝達されるトルクを入力トル
クに対して小さく構成して該各駅動軸のサイズを小さく
できる。また、前記センタデフのセンタデフケージ内に
サイドギヤを配置することによって、前記センタデフを
１つの組立体に構成でき、前記センタデフケージと各前
記サイドギヤとの間に配置したスラストワッシャを取り
換えることによって前記センタデフのギヤ間のバックラ
ッシを簡単に調整できる。更に、ビスカス式差動制限装
置を前記センタデフと同一軸線上に配置したので、径方
向のサイズを小さく構成できる。更に、該ビスカス式差
動制限装置は、前記フロント駆動軸と前記リヤ駆動軸間
に直接的に組み込んで前輪と後輪間で機能するように構
成したので、前記ビスカス式差動制限装置であるビスカ
スクラッチの容量を低減できる。

〔実施例〕

以下、第１図を参照してこの発明による四輪駆動車用駆
動装置の一実施例を説明する。この四輪駆動車用駆動装
置１０は、前輪と後輪とを駆動するフルタイム四輪駆動
車に関するものである。図に示すように、該四輪駆動車
用駆動装置１０は、変速機部１とトランスファ部２から
成る。これらの変速機部１とトランスファ部２とを収容
するケースは、変速機部１を収容するための主として２
つの部分から構成した変速機部ケース３９，４０、及び
トランスファ部２を収容するための主として２つの部分
から構成したトランスファケース４１゜４２から成る。

変速機部１は、エンジンの駆動力がクラッチ等を介して
入力される入力軸８、出力軸となるメインシャフト即ち
主軸７、入力軸８と主軸７間に設けられている同期装置
９、及び副軸１１から成る。該副軸１１は、入力軸８の
入力ギヤ３６に噛み合うギヤ３７及び主軸７上に回転自
在に取付けられたギヤ４３に噛み合うギヤ３８を備えて
いる。また、トランスファ部２については、その最前部
に傘歯車式センタデフ５を配置し、前記センタデフ５と
同一軸線上で且つ最後部に前輪と後輪との相対回転を自
動的に吸収するビスカス式差動制限装置であるビスカス
シャーカップリング即ちビスカスクラッチ３を配置し、
更に、センタデフ５とビスカスクラッチ３との間にフロ
ント駆動用スプロケット６及びセンタデフロック機構４
が設けられている。フロント駆動用スプロケット６には
、更に後続のフロント駆動系を構成するため、チェーン
１２を介してフロント駆動用スプロケット１３に駆動力
が伝達されるように構成されている。

この四輪駆動車用駆動装置１０に組み込まれている傘歯
車式センタデフ５は、主軸７に連結したデフキャリヤ２
６と他方のデフキャリヤ２６とを当接状態にしてボルト
２４で固定することによって構成したセンタデフケージ
３５、該センタデフケージ３５に取付けたピニオンシャ
フト１８、該ピニオンシャフト１８に回転自在に取付け
たピニオン２５、及びセンタデフケージ３５内に収容さ
れ且つピニオン２５と噛み合う両側のサイドギヤ１９．
２０から成る。一方のサイドギヤ２０は、中空状のフロ
ント駆動軸１７を構成し、該フロント駆動軸１７の外周
面にはフロント駆動用スプロケット６がスプライン嵌合
している。図では、サイドギヤ２０とフロント駆動軸１
７とは一体に形成されているが、このような構成に限ら
ず、例えば、サイドギヤがフロント駆動軸にスプライン
嵌合するように構成してもよいことは勿論であり、サイ
ドギヤ２０とフロント駆動軸１７とが駆動力の伝達状態
に伝動連結されていればよいものである。また、他方の
サイドギヤ１９は、センタデフ５、フロント駆動軸１７
及びビスカスクラッチ３を貫通するリヤ駆動軸１５にス
プライン嵌合（符号３４で示す部位）している。また、
このリヤ駆動軸１５は、軸受２１を介して主軸７に支持
されている。このセンタデフ５において、センタデフケ
ージ３５とサイドギヤ１９との間にはスラストワッシャ
２２が介在し、またセンタデフケージ３５とサイドギヤ
２０との間にはスラストワッシャ２３が介在している。

これらのスラストワッシャ２２．２３は、一種の調整シ
ムの機能を有しており、ピニオン２５とサイドギヤ１９
，２０との間に生じるバソクラノシの調整を最適状態に
するために適宜の厚さのものに取り換え可能に構成され
ている。

この四輪駆動車用駆動装置１０に組み込まれているセン
タデフロック機構４は、フロント駆動軸１７にスプライ
ン嵌合したセンタデフロックスリーブ２９、リヤ駆動軸
１５に嵌合固定されたリング４４に形成されたスプライ
ン３０、センタデフロックスリーブ２９のスプライン３
２に常時噛み合っているスプライン３１を備えたケース
４５から成る。このケース４５はビスカス式差動制限装
置であるビスカスクラッチ３のアウクハブ２８と互いに
固定状態に取付けられている。即ち、センタデフロック
機構４の図示の状態では、センタデフロックスリーブ２
９のスプライン３２は、ケース４５のスプライン３１と
は噛み合っているが、リヤ駆動軸１５に固定されたリン
グ４４のスプライン３０とは噛み合っていない。従って
、この図示の状態ではデフロック状態ではなく、ビスカ
ス式差動制限装置であるビスカスクラッチ３が機能する
状態である。この図示の状態からセンタデフロックスリ
ーブ２９を図で左方に移動させ、センタデフロツタスリ
ーブ２９のスプライン３２が、リヤ駆動軸１５のリング
４４のスプライン３０とケース４５のスプライン３１と
に跨がって噛み合う状態になった時、このセンタデフロ
ック機構４はデフロック状態になる。従って、このセン
タデフロック機構４は、フロント駆動軸１７とリヤ駆動
軸１５とを直接的に連結したことになる。

次に、この四輪駆動車用駆動装置ｌＯに組み込まれてい
るビスカス式差動制限装置であるビスカスクラッチ３に
ついて説明する。このビスカスクラッチ３は、センタデ
フ５と同一軸線上に前輪と後輪との相対回転を自動的に
吸収する粘性クラッチである。ビスカスクラッチ３につ
いては、ビスカスアウタハブであるアウタハブ２日、ビ
スカスインナハブであるインナハブ２７及び両側のケー
ス４５から成るケース内部に多数の円盤状のプレート４
６とシリコンオイルが封入されているものである。ビス
カスクラッチ３のアウタハブ２８の内周面にはアウタプ
レートがスプライン嵌合されており、またインナハブ２
７の外周面にはインナプレートがスプライン嵌合されて
いる。このアウタハブ２Ｂは、ケース４５及びセンタデ
フロックスリーブ２９を介してフロント駆動軸１７に伝
動連結している。また、インナハブ２７は、リヤ駆動軸
１５にスプライン嵌合して伝動連結している。

次に、この発明による四輪駆動車用駆動装置は、上記の
ように構成されており、次のように作動する。まず、エ
ンジンからの駆動力は、変速機部１を介して出力軸であ
る主軸７に入力される。この主軸７に入力された駆動力
は、トランスファ部２における傘歯車式センタデフ５に
入力され、咳センタデフ５ではセンタデフケージ３５を
構成するデフキャリヤ２６からピニオンシャフト１８を
通じてピニオン２５に伝達される。このセンタデフ５に
おけるピニオン２５に伝達された駆動力は、センタデフ
５におけるサイドギヤ１９及びサイドギヤ２０によって
フロント用駆動系とリヤ用駆動系とに配分される。

ここで、センタデフロックスリーブ２９が、アクチュエ
ータ４７の作動によって図に示す右方の位置に移動して
いる時には、センタデフロックスリーブ２９のスプライ
ン３２とリヤ駆動軸１５に固定されたリング４４のスプ
ライン３０とは噛み合っておらず、センタデフロック機
構４がデフロック状態になっていない場合である。従っ
て、ビスカスクラッチ３は、前輪と後輪との相対回転を
自動的に吸収する機能を果たし、言い換えれば、センタ
デフ５の作動を制限する。この場合には、サイドギヤ１
９に伝達された一方の駆動力は、該サイドギヤ１９とス
プライン３４によって嵌合したリヤ駆動系のリヤ駆動軸
１５を通じてリヤ用コンパニオンフランジ１６に伝達さ
れ、該リヤ用コンパニオンフランジ１６からリヤプロペ
ラシャフト、リヤデフ等を通じて後輪に伝達される。ま
た、サイドギヤ２０に伝達された他方の駆動力は、該サ
イドギヤ２０と一体的に構成されたフロント駆動系のフ
ロント駆動軸１７から該フロント駆動軸１７にスプライ
ン嵌合したフロント駆動用スプロケット６、チェーン１
２、フロント駆動用スプロケット１３及び駆動軸３３を
通じてフロント用コンパニオンフランジ１４に伝達され
、更に、該フロント用コンパニオンフランジ１４がらフ
ロントプロペラシャフト、フロントデフ等を通じて前輪
に“伝達される。

これに対して、センタデフロックスリーブ２９が、アク
チュエータ４７の作動によって図に示す左方の位置に移
動した時には、センタデフロツタスリーブ２９のスプラ
イン３２とリヤ駆動軸１５に固定されたリング４４のス
プライン３０とが噛み合い、リヤ駆動軸１５とフロント
駆動軸１７とは、機械的に直結状態になり、センタデフ
ロック機構４がデフロック状態になる。即ち、センタデ
フロック機構４がデフロック状態になって、後輪と前輪
とが機械的に直結された状態となる。

〔発明の効果〕

この発明による四輪駆動車用駆動装置は、以上のように
構成されており、次のような効果を有する。即ち、この
発明による四輪駆動車用駆動装置は、主軸に連結した傘
歯車式センタデフのサイドギヤの一方をフロント駆動軸
に且つ他方をリヤ駆動軸に連結したので、フロント駆動
軸及びリヤ駆動軸に伝達されるトルクを入力トルクに対
して小さくでき、該各駅動軸のサイズを小さく構成して
該駆動軸に取付ける諸部品、即ち、フロント駆動用スプ
ロケット、ビスカスクラッチ、ベアリング、センタデフ
ロック機構等を小型に構成でき、更にドライバの操作な
しで前輪と後輪との相対回転を自動的に吸収するビスカ
ス式差動制限装置であるビスカスクラッチを前記センタ
デフと同一軸線上に配置したので、径方向のサイズを大
幅に小さく構成でき、従って、装置全体をコンパクトに
構成できる。また、主軸に連結した傘歯車式センタデフ
のセンタデフケージ内にサイドギヤを配置することによ
って、センタデフを１つの組立体に構成でき、前記セン
タデフケージと各前記サイドギヤとの間に配置したスラ
ストワッシャを取り換えることによってセンタデフのギ
ヤ間のバンクラッシを簡単に調整できる。更に、該ビス
カスクラッチをフロント駆動軸とリヤ駆動軸間に直接的
に組み込んで前輪と後輪間で機能するように構成したの
で、前記ビスカスクラッチの作動を前輪と後輪間で作動
できる構造となり、該ビスカスクラッチの容量を低減す
ることができ、又は同容量のものを採用した場合にはよ
り大きなトルクを発生させることができる。例えば、前
記ビスカスクラッチの機能を入力軸即ち主軸と前輪（又
は後輪）間に作用させる構造のものと、この発明による
四輪駆動車用駆動装置とを比較すると、前輪と後輪との
相対回転数は半分になる。また、前記フロント駆動軸と
前記リヤ駆動軸間にセンタデフロック機構を直接的に設
けたので、例えば、車両状態でタイヤ径差、コーナリン
グ時に、前輪と後輪間で発生するねじりトルクは、前記
センタデフのギヤ即ちサイドギヤ及びビニオンに伝達さ
れないこととなり、これらのギヤのサイズを小さく構成
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による四輪駆動車用駆動装置の一実施
例を示す断面図である。 １−−一一一変速機部、２−−−−一−−）ランスファ
部、３−−・ビスカスクラッチくビスカス式差動制限装
置）、４−・−・センタデフロック機構、５−一一一セ
ンタデフ、６−　フロント駆動用スプロケット、７−・
主軸、１０−　四輪駆動車用駆動装置、１５　・　リヤ
駆動軸、１７−−−−−フロント駆動軸、１９．２０−
・−サイドギヤ、２２．２３−・−・・−スラストワッ
シャ、２５、−ビニオン、２６−−−−デフキヤリヤ、
２７−−−−−−−インナハブ、２８−・−アウタハブ
、２９−−−センタデフスリーブ、３５−・−センタデ
フケージ。 出願人　　いす＼自動車株式会社 代理人　　弁理士　尾　仲　−宗

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）主軸に連結した傘歯車式センタデフのセンタデフ
   ケージ内に配置したサイドギヤの一方をフロント駆動軸
   に且つ他方をリヤ駆動軸に伝動連結し、該両駆動軸間に
   センタデフロック機構を直接伝達状態に設け、前記セン
   タデフと同一軸線上に前輪と後輪との相対回転を吸収す
   るビスカス式差動制限装置を配置したことを特徴とする
   四輪駆動車用駆動装置。
2. （２）前記ビスカス式差動制限装置のインナハブを前記
   リヤ駆動軸に且つアウタハブを前記フロント駆動軸に伝
   動連結したことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の四輪駆動車用駆動装置。
3. （３）前記センタデフケージと各前記サイドギヤとの間
   にスラストワッシャをそれぞれ配置したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の四輪駆動車用駆動装置
   。