JPH01172036A - ４輪駆動車の切換装置 - 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） 本発明は４輪駆動車の切換装置に関する。

（従来技術とその問題点） 従来、２輪駆動状態と４輪駆動状態とに切換える動力伝
達機構を有する、いわゆるパートタイム方式の４輪駆動
車において、２輪駆動状態で従動輪となる車輪の駆動系
、特にその中でも差動装置が従動輪の従動回転によって
逆駆動して生じる回転抵抗によって、駆動力が損失しま
た燃費が悪化する問題から、２輪駆動状態で従動輪とな
る左右の車輪の差動装置とそれらの車輪のいずれか一方
との間の車軸上にクラッチ機構を設けて、２輪駆動状態
でクラッチ機構を切断することで差動装置が自由に挙動
し得る状態（差動状態の機能停止状態）にして回転抵抗
を大幅に減少させ、２輪駆動状態での駆動力の損失を低
減させるようにしたフリーホイール機構を備えたものが
提案されている（特開昭５６−１３５３２０号公報参照
）。

ところで、上記のような４輪駆動車において、走行中に
２輪駆動状態と４輪駆動状態とに頻繁に切換操作するよ
うな路面変化の激しい状況の場合、２輪駆動状態ではフ
リーホイール切断（フリー）状態、４輪駆動状態ではフ
リーホイール締結（ロック）状態であることから、切換
え時に入力側（変速機側）と出力側（差動装置側）の回
転数が一致しないので、２輪駆動状態と４輪駆動状態と
の切換えがスムースに行えず、スムースな切換えのため
には、例えば切換装置に同期装置を別に設ける必要があ
るという問題があった。

（発明の目的） 本発明は、上記従来の問題を解消するためになされたも
ので、走行中に２輪駆動状態と４輪駆動状態とにスムー
スに切換えてきるようにすることを目的とするものであ
る。

（発明の構成） このため本発明は、２輪駆動状態と４輪駆動状態とに切
換える動力伝達機構と、従動輪側の駆動系にその駆動系
を断続するフリーホイール機構とを備えた４輪駆動車に
おいて、２輪駆動状態でフリーホイール切断状態のポジ
ションと、４輪駆動状態でフリーホイール締結状態のポ
ジションとの間に、２輪駆動状態でフリーホイール締結
状態のポジションが設定されていることを特徴とするも
のである。

（発明の作用・効果） 本発明は、２輪駆動状態でフリーホイール切断状態のポ
ジションと、４輪駆動状態でフリーホイール締結状態の
ポジションとの間に、２輪駆動状態でフリーホイール締
結状態のポジションが設定されているから、特に走行中
の２輪駆動状態から４輪駆動状態への切換え時、２輪駆
動状態でフリーホイール締結状態のポジションの存在に
より、入力側（変速機側）と出力側（差動装置側）の回
転数が一致するので、例えば同期装置等を設けなくても
切換えがスムースにできるようになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添イ」図面について詳細に説明
する。

第１図に示すように、４輪駆動車Ｃは、エンジン１と、
主変速機２と、副変速機３と、トランスファー装置４と
を車体前後方向に連結してなるパワープラントを車体前
部に配置すると共に、左右の前輪５・６間及び左右の後
輪７・８間に前輪差動装置（以下、フロントデフという
）９及び後輪差動装置（以下、リヤデフという）１０を
夫々配設した構成となっている。

＝３− そして、上記トランスファー装置４の右側部から前方へ
延びる第１プロペラシヤフト１１をフロントデフ９に連
結すると共に、該フロントデフ９と左右の前輪５・６と
を車幅方向に延びる前輪軸１２・１３を介して連結し、
また、トランスファー装置３の後部から後方へ延びる第
２プロペラシヤフト１４をリヤデフ１０と車幅方向に延
びる後輪軸１５・１６を介して左右の後輪７・８に連結
し、これによりエンジン１の出力を主変速機２と副変速
機３を介してトランスファー装置４で分配して左右の前
輪５・６及び左右の後輪７・８に夫々伝達する前輪駆動
系統１７と後輪駆動系統１８とが構成されている。

」二記トランスファー装置４は、第２図に拡大して示す
ように、ケース２１内に副変速機３の出力軸に直結され
た或は出力軸と一体の主軸２２と、これに平行な副軸２
３とを配置し、主軸２２を第２プロペラシヤフト１４に
、また副軸２３を第１プロペラソヤフト１１に夫々連結
すると共に、主軸２２上に回転自在に嵌合された第１ス
プロケット２４と、副軸２３に一体形成された第２スプ
ロケツト２５との間にチェーン２６を巻掛け、且つ主軸
２２上に上記第１スプロケツト２４を主軸２２に対して
結合・分離させる２−４切換機構（動力伝達切換機構）
３０を備えた構成とされている。

上記２−４切換機構３０は、主軸２２に主軸２２と一体
回転するようにクラッヂ部材３１をスプライン嵌合する
一方、これに隣接するように上記第１スプロケツト２４
に延長部２４ａを設け、この延長部２４ａの外周とクラ
ッチ部材３１の外周とに同一諸元のスプラインを形成す
ると共に、これらのスプラインに摺動自在にスリーブ３
２を嵌合させた構成とされている。

そして、このスリーブ３２をアクテコ。エータ３３によ
りロッド３４及びフォーク３５を介して軸方向にスライ
ドさせることにより、図示のようにスリーブ３２をクラ
ッチ部材３１のスリーブのみに嵌合させて主軸２２と第
１スプロケツト２４とを分離した状態と、図示の位置か
ら後方向（図上右方向）へスリーブ３２をスライドさせ
ることにより、スリーブ３２をクラッチ部材３１のスプ
ラインと第１スプロケット延長部２４　ａのスプライン
の両者に亙って嵌合させて、主軸２２と第１スプロケツ
ト２４とを結合した状態とに切換えるようになっている
。

これにより、副変速機３の出力が主軸２２を介して第２
プロペラシヤフト１４側（後輪７・８側）へのみ伝達さ
れる２輪駆動状態と、副変速機３の出力か主軸２２から
２−４切換機構３０、第１スプロケツト２４、ヂエーン
２６、第２スプロケツト２５及び副軸２３を介して第１
プロペラシヤフＭｌ側（前輪５・６側）にも伝達される
４輪駆動状態との切換えが可能とされている。

上記副変速機３は具体的に図示しないが、走行状態に応
じて最適の動力性能が得られるように、主変速機２の出
力をさらに高速段と低速段とにアクチュエータ３６（第
１図参照）で切換えるものであり、公知の構成であるか
ら、その詳細は省略する（例えば実公昭６１−９７９１
号公報、実公昭６２−２２４２５号公報等参照）。

なお、副変速機３は、４輪駆動状態で高速段（４トＩ）
と低速段（４Ｌ）とに切換えられ、２輪駆動状態では高
速段（２Ｈ）のみである。

一方、上記フロントデフ９は、第３図に拡大して示すよ
うに、上記第１プロペラシヤフト１１に連結された入力
軸４１と、入力軸４１により一対の傘歯車４２・４３を
介して回転駆動されるデフケース４４と、デフケース４
４内に架設されたピニオンシャフト４５に回転自在に支
持された一対のピニオンギヤ４６．４７と、これらのピ
ニオンギヤ４６・４７に噛合された一対のサイドギヤ４
８・４９とで構成されている。

これらのサイドギヤ４８・４９に上記前輪軸１２・１３
が夫々連結されているが、本実施例の場合、左側の前輪
軸１２はフロントデフ側の部分１２ａと車輪側の部分１
２ｂとに分割され、この画部分１２ａ１２ｂを断接する
フリーホイール機構５０が設けられている。

該フリーホイール機構５０は、前輪軸１２におけるフロ
ントデフ側部分１２ａの端部外周と、車検測部分１２ｂ
の端部にスプライン嵌合されたクラッチ部材５１の外周
とに隣接させて同一諸元のスプラインを形成すると共に
、これらのスプラインに摺動自在にスリーブ５２を嵌合
させた構成とされている。

そして、アクチュエータ５３によりロッド５４及びフォ
ーク５５を介してスリーブ５２を軸方向にスライドさせ
ることにより、図示のようにスリーブ５２をクラッチ部
材５１のスプラインのみに嵌合させて、前輪軸１２のフ
ロントデフ側部分１２ａと車輪側部分＋２ｂとを切断し
た状態と、図示の位置から図面上上方へスリーブ５２を
スライドさせて、スリーブ５２をクラッチ部材５１のス
プラインと前輪軸Ｉ２のフロントデフ側部分１２ａのス
プラインとに亙って嵌合させて、前輪軸１２の画部分］
　２ａ−］　２ｂを締結した状態とに切換えるようにな
っている。

第１図に戻って、４輪駆動車Ｃには、４輪駆動状態で副
変速機３を低速段（Ｌ・・ロー）に切換える４Ｌスイツ
チ６０．４輪駆動状態で副変速機３を高速段（Ｈ・・・
ハイ）には切換える４Ｈスイツチ６１．２輪駆動状態か
つ副変速機３が高速段（Ｈ・・・ハイ）の状態でフリー
ホイール機構５０を締結状態（Ｌロック）に切換える２
Ｈｔ、スイッチ６２．２輪駆動状態かつ副変速機３が高
速段（Ｈ・・・ハイ）の状態でフリーホイール機構５０
を切断状態（Ｆ・フリー）に切換える２Ｈ，スイッチ６
３とが設けられている。

そして、これら各スイッチ６０〜６３の信号は、コント
ロールユニット６５に入力され、該コントロールユニッ
ト６５の出力信号により各アクチュエータ３３，３６．
５３が駆動制御される。

（以下余白） これを表にすれば下記の通りである。

上記のような構成であれば、上記表を参照すると、４Ｌ
スイツチ６ｏのオンにより、２−４切換機構３０のアク
チュエータ３３で４輪駆動状態、副変速機３のアクチュ
エータ３６で低速段、フリーホイール機構５ｏのアクチ
ュエータ５３で締結状態に切換えられる。

また、４Ｈスイツチ６１のオンにより、２−４切換機構
３０のアクチュエータ３３で４輪駆動状態、副変速機３
のアクチュエータ３３で高速段、フリーホイール機構５
ｏのアクチュエータ５３で締結状態に切換えられる。

さらに、２ＨＬスイツチ６２のオンにより、２−４切換
機構３０のアクチュエータ３３で２輪駆動状態、副変速
機３のアクチュエータ３３で高速段、フリーホイール機
構３０のアクチュエータ５３で締結状態に切換えられる
。

さらにまた、２８Ｆスイツヂ６３のオンにより、２−４
切換機構３０のアクチュエータ３３で２輪駆動状態、副
変速機３のアクチュエータ３３で高速段、フリーホイー
ル機構３０のアクチュエータ５３で切断状態に切換えら
れる。

しかして、走行中に２輪駆動状態でフリーホイール切断
状態のポジション（２ＨＦスイツヂ６３のオン）から４
輪駆動状態でフリーホイール締結状態のボジンヨン（４
１（スイッチ６１のオン）に切換えるとき、本案のよう
に２輪駆動状態でフリーホイール締結状態のポジション
（２１−Ｔ　Ｌスイッチ６２のオン）がないと、入力側
（変速機２．３側）と出力側（フロントデフ９側）の回
転数が一致しないので、同期装置により回転数を一致さ
せる制御が必要であったが、本案では、上述のように、
２輪駆動状態でフリーホイール締結状態のポンンヨン１
ｌ− （２ＨＬスイツヂ６２のオン）が設定されているから、
入力側（変速機２．３側）と出力側（フロントデフ９側
）の回転数が一致するので、従来のような同期装置を別
に設けなくても２−４切換えがスムースに行なえるので
ある。

上記実施例は、スイッチ６０〜６３による電気的な切換
装置であったが、第４図に示すようにシフトレバ−１１
４による機械的な切換装置とすることもできる。なお、
第４図の装置の第１．第２インクロックピン１１０．１
１６及び切欠１１１ａ。

］　１’ｌｂ、＋　１２ａ、１　］　２ｂ等の詳細につ
いては、実公昭６２−２２４２５号公報を参照されたい
。

同図に示すように、シフトレバ−１１４が４Ｌレンジに
ある状態において、ストッパー１０４はＨ−Ｌ切換用シ
フトロッド１０２をＬレンジに位置決めすべく切欠凹部
１０６ｃに嵌入され、一方ストッパー１０７は２−４切
換用ソフトロツド１０３を４輪駆動レンジに位置決めす
べく切欠凹部１０９ｂに嵌入されていて、自動車は４輪
駆動状態、副変速機低速段の運転状態にある。

この状態からシフトレンジ１１４をＮレンジに起しシャ
フト１２４．摺動軸１２３を介してスリーブ部材１１５
を矢印入方向に移動させると、シフトロッド１０２のみ
が矢印入方向へシフト移動し、ストッパー１０４の切欠
凹１１０６ｂへの嵌入によってシフトロッド１０２がニ
ュートラル（Ｎ）レンジに位置決めされて、自動車はニ
ュートラルの運転状態となる（第４図の状態）。

更にシフトレバ−１１４を４Ｈレンジに起しスリーブ部
材１１５を矢印入方向へ移動させると、今度も前記と同
様にシフトロッド１０２のみが矢印入方向へシフト移動
し、ストッパー１０４の切欠凹部１Ｏ６ａへの嵌入によ
ってシフトロッド１０２が高速段に位置決めされて、自
動車は４輪駆動状態１副変速機高速段の運転状態となる
。

この状態からシフトレバ−１１４を更に２Ｈレンジに起
しスリーブ部材１１５を矢印Ａ方向に移動させると、今
度はシフトロッド１０３のみが矢印入方向へシフト移動
し、ストッパー１０７の切欠凹部１０９ａへの嵌入によ
ってシフト口ツド１０３が２輪駆動レンジに位置決めて
、自動車は２輪駆動状態、副変速機高速段の運転状態と
なる。

一方、フロントデフ９内のフリーホイール機構５０のフ
ォーク５５はロット５４に摺動自在に嵌合され、スプリ
ング１３０で締結方向に付勢された状態てロッド５４に
固定のリング部材＋３１で当て止められている。

したがって、ロッド５４が第４図の状態ではフリーホイ
ール機構５０が締結状態となり、ロッド５４が図中左動
するとフリーホイール機構５０が切断状態となる。

そして、上記ロッド５４はワイヤ部側１３２を介して」
二足シフトレバ−１１４の下部に連結され、シフトレバ
−１１４が４　Ｌ〜２１几の位置では連動されず（フリ
ーホイール機構５０が締結状態）、２Ｈｐの位置では連
動して左動される（フリーホイール機構５０が切断状態
）のようになっている。

したがって、シフトレバ−１１４の２ＨＬレンツで（Ｊ
自動車は２輪駆動状態、副変速機高速段１フリーホイー
ル締結状態となる。

そして、ソフトレバー１１／Ｉを更に２１−Ｉ　Ｆレン
ジに起ずと、摺動軸１２３は移動できないので、シャフ
ト１２４のみが摺動軸１２３のクリックボール１３３を
押」二げて矢印へ方向へ移動する。

このシフトレバ−＋１４の２　ＨＦレンジへの移動によ
りワイヤ部側１３２を介してロッド５４が左動されるの
で、自動車は２輪駆動状態、副変速機高速段、フリーホ
イール切断状態となる。

しかして、走行中に２輪駆動状態でフリーホイール切断
状態のポジション（シフトレバ−１１４の２Ｈレンジ）
から４輪駆動状態でフリーポイ−ル締結状態のポジショ
ン（ソフトレバー１１４の４１−（レンジ）に切換える
とき、２輪駆動状態でフリーホイール締結状態のポジシ
ョン（シフトレバ−＋１４の２１−［Ｆレンジ）が設定
されているから、入力側（変速機２，３側）と出力側（
フロントデフ９側）の回転数が一致するので、２−４切
換えがスムースに行なえるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電気的切換装置を装備した４輪駆
動車全体の駆動系統図、第２図はトランスファー装置の
構成を示す部分拡大図、第３図はフロントデフ及びフリ
ーホイール機構の構成を示す部分拡大図、第４図は本発
明に係る機械的切換装置を装備した４輪駆動車要部の駆
動系統図である。 ３０・２−４切換機構、 ５０・・・フリーホイール機構、 ６０・　４Ｌスイツヂ、６１・　４Ｈスイツチ、６２２
ＨＬスイツチ、 ６３　・２ＨＦスイソヂ、 １１４・・・シフトレバ−０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）２輪駆動状態と４輪駆動状態とに切換える動力伝
   達機構と、従動輪側の駆動系にその駆動系を断続するフ
   リーホイール機構とを備えた４輪駆動車において、 ２輪駆動状態でフリーホイール切断状態のポジションと
   、４輪駆動状態でフリーホイール締結状態のポジション
   との間に、２輪駆動状態でフリーホイール締結状態のポ
   ジションが設定されていることを特徴とする４輪駆動車
   の切換装置。