JPH02175437A - ４輪駆動車用動力伝達装置 - 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輪駆動車用動力伝達装置、特に発進時の加
速性を良好にするとともに脱輪時の脱出を容易に行うこ
とを可能とした４輪駆動車用動力伝達装置に関する。

（従来の技術） 従来、自動車の直進走行においては、一般に前輪駆動の
方が後輪駆動に比べて安定性が良いが、コーナリングの
時には、戻ろうとするタイヤをハンドルに力を加えて維
持する必要があるため、前輪駆動の方が曲がりにくい傾
向がある。一方、後輪駆動の場合は、コーナリングの性
能は良好であるが、駆動力が強すぎると回りすぎてしま
うという欠点がある。

そこで、前輪と後輪とに駆動力を分配して伝達し、該分
配された。駆動力により車両を走行させる４輪駆動車が
提供されているが、摩擦係数の高い路面で低速急旋回を
行う際に前後輪の回転差によってブレーキングした状態
、いわゆるタイトコーナブレーキング現象を生ずる。し
たがって、これを防止するために中央差動装置が備えら
れていて、前後輪の回転差を吸収するようになっている
。

すなわち、従来の４輪駆動車用動力伝達装置においては
、エンジンの駆動力は、先ず中央差動装置に伝達され、
該差動装置で左右のサイドギアに伝えられる。一方のサ
イドギアに伝えられた駆動力は、更に前輪用差動装置に
伝えられて、そこで左右のサイドギアに再び分配されて
両フロントアクスルに伝達される。また、他方のサイド
ギアに伝えられた駆動力は、後輪駆動用のプロペラシャ
フトを介して後輪用差動装置に伝えられ、そこで左右の
サイドギアに再び分配されて両リアアクスルに伝達され
る。

上記構成からなる４輪駆動車用動力伝達装置を搭載した
車両においては、２輪駆動の車両と比較して駆動力の伝
達効果が高い。

例えば、車両のｆｆｌ！！をＷとしそれを前輪と後輪と
で支え、前輪がＷ、を後輪がＷ、を負担するとする。そ
して、路面のｗ！擦係数をμとし、タイヤ半径をＲとし
たとき、路面に伝達するトルクの限界は、２輪駆動の場
合で、 ＃Ｗ、Ｒ であり、４輪駆動の場合、 １１　（ＷＦ　＋Ｗ１１　）　Ｒ となる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の４輪駆動車用動力伝達装置を
３速又は４速の自動変速機を有する車両に搭載した場合
、４輪駆動車用動力伝達装置のメリントを十分発揮する
ことができない、すなわち、３速又は４速の自動変速機
においては、各変速段のギア比の幅が狭（，１ｓｔにお
けるトータルギア比を大きくすることが困難であり、４
輪駆動車用動力伝達装置の効果が減少してしまう。

４輪駆動車用動力伝達装置の効果を増大させるために１
ｓｔにおけるトータルギア比を大きくすると、それにつ
れて４Ｌｆｉのギア比も大きくなり、燃費が悪くなって
しまう。

本発明は、上記従来の４輪駆動車用動力伝達装置が有す
る問題点を解決して、４ｔｈのギア比を大きくすること
な（１ｓｔにおけるトータルギア比を大きくして４輪駆
動車用動力伝達装置の機能を十分発揮することが可能な
４輪駆動車用動力伝達装置を提供することを目的とする
。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記問題点を解決するために、少なくとも１
速から５速までの変速段を有する自動変速機の出力側に
、中央差動袋ｒｌ！（Ａ）、前輪用差動装置（Ｂ）及び
後輪用差動装置（Ｃ）からなる動力伝達装置を接続する
ようにしである。

（作用及び発明の効果） 本発明によれば、上記のように１速から５速までの変速
段を有する自動変速機の出力側に、中央差動袋Ｗ（Ａ）
　、前輪用差動装置（Ｂ）及び後輪用差動装置ｆｆ　（
Ｃ）からなる動力伝達装置を接続するように構成したの
で、１ｓｔにおけるトータルギア比を大きくすることが
可能となり、４輪駆動車用動力伝達装置の機能を十分発
揮させ、発進加速性を良好にするとともに脱輪時におい
て脱出することを容易にする。

また、５速におけるギア比を小さくすることができるの
で、燃費を向上させることができる。また、１ｓｔ変速
段をエクストラローとして使用することが可能となる。

なお、上記記載において、説明の便宜上各要素に符号を
付しているが、本発明の構成を限定するものではない。

（実施例） 以下、本発明の４輪駆動車用動力伝達装置について図面
を参照しながら詳細に説明する。

第１図は本発明の４輪駆動車用動力伝達装置の概略図、
第２図は本発明の４輪駆動車用動力伝達装置の断面図で
ある。

図において、シングルプラネタリギアユニ、ト２及びデ
ュアルプラネタリギアユニット３が、キャリアＣ）ｌ及
びサンギアＳが共通になるように配設されていて、両ブ
ラネクリギアユニット２．３の所定の要素Ｒ＋　、Ｓ、
ＲｔがそれぞれクラッチＣ４゜Ｃｔ、Ｃｏを介して入力
部材５に連結されるとともに、所定要素Ｓ、Ｒ１，Ｒｔ
がブレーキＢ１゜Ｂ、、Ｂ３及びワンウェイクラッチＦ
−，Ｆ＋。

Ｆｔにより係止されて自動変速機構部ＩＯが構成される
。

各クラッチＣ，，ＣＩは、クラッチ部６を形成し、該ク
ラッチ部６は自動変速Ｗ１構部１０の先端部分に配置さ
れている。

上記構成からなる自動変速機構部１０は、エンジン出力
軸１５からトルクコンバーク１６及びロックアンプクラ
ッチ１７を介して連結している入力軸５が、第１のクラ
ッチＣ１を介してシングルプラネタリギアユニット２の
リングギアＲ，に連結されるとともに、第２のクラッチ
Ｃ０を介してサンギアＳに連結されているや 更に、咳サンギアＳが第１のブレーキＢ、により直接制
動されるとともに、第１のワンウェイクラッチＦ、を介
して第２のブレーキＢ□により一方向の回転を規制され
、また、デュアルプラネタリギアユニット３のリングギ
アＲ２が、第３のブレーキＢ、により直接制動されると
ともに、第２のワンウェイクラッチＦ２により一方向の
回転を規制されている。

そして、入力部材５は第３のクラッチＣ，を介してデュ
アルプラネタリギア３のリングギアＲ１に連結されてい
るとともに、シングルプラネタリギア２のリングギアＲ
５とデュアルプラネタリギア３のリングギアＲ２の間に
第３のワンウェイクラッチＦ、が配設されている。

また、該自動変速機構部ｌＯに隣接するように付加変速
部２０が並設され、該付加変速部２０は自動変速機構部
１０の出力部材９に連動するカウンタギア２１を有して
いる。

そして、該付加変速部２０を構成する副変速ユニット２
２は、リングギアＲ３、キャリアＣＩ！、及びサンギア
Ｓ、を有するシングルプラネタリギアユニット２６から
なっている。！亥すングギアＲ１がカウンタギア２１に
連結され、かつキャリアＣＲ，が出力ビニオン２３に連
結されている。また、上記サンギアＳ、が第４のワンウ
ェイクラッチＦ、により一方向の回転を規制されるとと
もに、第４のブレーキＢ４によって制動され、かつ第４
のクラッチＣ３を介してキャリアＣＩ？３　と連結して
いる。

上記シングルプラネタリギアユニ７ト２、デュアルプラ
ネタリギアユニット３及び付加変速部２０によって前進
５速段の自動変速機が得られる。

該前進５速段の自動変速機の動作について説明する。

先ず、Ｄレンジにおける１速状態では、第１クラツチＣ
Ｉが接続される。この時、入力部材５の回転はクラッチ
Ｃ１を介してシングルプラネタリギアユニット２のリン
グギアＲ７に伝達される。

この状態では、デュアルプラネタリギアユニット３のリ
ングギアＲ１は第２ワンウエイクランチＦ□により回転
が阻止されているので、共通キャリアＣＲがサンギアＳ
を逆方向に空転させながら正方向に減速回転する。この
時、出力は出力部材９から取り出される。一方、付加変
速部２０では、第４ブレーキＢ４及び第４ワンウェイク
ラッチＦ、が作動してサンギアＳ、が停止した状態にお
かれる。

したがって、自動変速機構部ｌＯからのカウンタギア２
１の回転は、リングギアＲ１を介してキャリアＣＲ，に
ｕｉｏとして取り出される。

次に、２速状態では、第１クラツチＣ１の接続に加えて
、第２ブレーキＢ、が作動する。すると、サンギアＳが
ブレーキＢ、の作動に基づく第１ワンウェイクラッチＦ
、の作動により回転が阻止される。したがって、入力部
材５からのリングギアＲ３の回転は、デュアルプラネタ
リギアユニット３のリングギアＲ８を正方向に空転させ
ながらキャリアＣｌｌを正方向に減速回転させ、該回転
が出力部材９から２速として取り出される。一方、付加
変速部２０では、ｌ速状態と同様に第４ブレーキＢ４及
び第４ワンウェイクラッチＦ、が作動してサンギアＳ、
が停止した状態におかれる。したがって、自動変速ｉ横
部ｌＯからのカウンタギア２１の回転は、リングギアＲ
５を介してキャリアＣＲ３にＵ／Ｅｌとして取り出され
る。

３速状態においては、自動変速機構部１０が２速状態の
ままで、付加変速部２０の第４ブレーキＢ４が解放され
るとともに第４クラツチＣ！が接続される。すると、シ
ングルプラネタリギアユニット２６はサンギアＳとキャ
リアＣＲ３が一体となって直結され、リングギアＲ２の
回転はそのまま出力ビニオン２３に取り出される。

また、４速状態では、第１クラツチＣＩの接続に加えて
、第３クラツチＣ０が接続される。すると、入力部材５
の回転は、クラッチＣＩを介してシングルプラネタリギ
アユニット２のリングギアＲ，に伝達されると同時にク
ラッチＣ０を介してデュアルプラネタリギアユニット３
のリングギアＲ８に伝達される。したがって、両プラネ
タリギアユニット２．３の各要素は一体となって回転し
、入力部材５と同速の回転がキャリアＣＲから出力部材
９に伝達される。なおこの際、第２ブレーキＢ□は、ク
ラッチＣ０が係合するまで係止状態を維持していて、−
旦３速から２速状態に戻ることを阻止する。また、クラ
ッチＣ０の保合が完了して両ブラネクリギアユニット２
，３が一体に回転した状態では、第３ワンウエイクラツ
チＦ０が同期回転する。一方、付加変速部２０において
は、３速状態と同様に第４ブレーキＢ、が解放されると
ともに第４クラツチＣ１が接続される。すると、シング
ルプラネタリギアユニット２６は直結され、リングギア
Ｒ３の回転はそのまま出力ビニオン２３に取り出される
。

そして、第５速状態では、第１クラツチＣ１を解放する
とともに第１ブレーキＢ１を作動させる。

すると、入力部材５の回転はクラッチＣ０を介してデュ
アルプラネタリギアユニット３のリングギアＲ１に伝達
され、かつこの状態ではサンギアＳが停止されているの
で、シングルプラネタリギアユニット２のリングギアＲ
，を増速空転させながらキャリアＣ１？は高速回転し、
該高速回転がオーバドライブ（０／Ｄ）として出力部材
９に取り出される。

この時付加変速部２０においては、３速、４速状態と同
様に第４ブレーキＢ４が解放されるとともに第４クラン
チＣ８が接続される。すると、シングルプラネタリギア
ユニット２６は直結され、リングギアＲ３の回転はその
まま出力ビニオン２３に取り出される。

次に、上記構成からなる５速段の自動変速機に接続され
る動力伝達装置について説明する。

上記自動変速機から出力されたトルクは、出力ビニオン
２３により動力伝達装置を構成するトランスファ５０の
リングギア５２に伝達される。該トランスファ５０のト
ランスアクスルケース５１内には、上記リングギア５２
に連結されるフロントデフケース５３が回転自在に支持
され、該フロントデフケース５３内に更にフロントデフ
キャリア５５が回転自在に支持されている。該フロント
デフキャリア５５には、ビニオン５６を回転させるビニ
オン軸５６ａが設けられ、該ビニオン５６と噛み合う左
右のサイドギア５８ａ。

５８ｂはそれぞれ左右の前輪駆動軸６０ａ、６０ｂに連
結されている。

また、トルクアクスルケース５１の右側には、トランス
ファケース６２があつて、該トランスファケース６２内
には、ハイポイドギア６３が固定されたセンターデフケ
ース６５が回転自在に支持されている。

そして、上記ハイポイドギア６３には、ギア６６を介し
てドライブピニオンシャフト６７が噛み合わされ、リア
アクスルに動力が伝達されるようになっている。

ところで、上記センターデフケース６５内に配設される
中央差動袋ｆＡは、センタデフキャリア６８、ビニオン
６９及び該ビニオン６９と嗜み合う左右のサイドギア７
０ａ、　７０ｂを存している。

−左右前輪駆動軸６０ｂの外周には、フロントデフキャ
リア５５から延びる第１の中空シャフト７Ｉが回転自在
に配設されるとともに、該第１の中空シャフト７１の外
周には、フロントデフケース５３から延びる第２の中空
シャフト７２及び該第２の中空シャフト７２とスプライ
ン結合される第３の中空シャフト７３とが回転自在に配
設されている。

そして、上記サイドギア７０ａが第１の中空シャフト７
１とスプライン結合され、サイドギア７０ｂがセンター
デフケース６５とスプライン結合され、センタデフキャ
リア６８が第３の中空シャフト７３と一体的に形成され
ている。

また、フロントデフケース５３とフロントデフキャリア
５５間には、両者の係合度を調節して前後輪へのトルク
の配分と差動１１１ｒＮ１を行うクラッチｉ措７５が配
設されていて、フロントデフケース５３とフロントデフ
キャリア５５との係合度を調節する。

次に、上記構成からなる４輪駆動車用動力伝達装置の動
作について説明する。

エンジンの回転は、上記自動変速機を介して適宜変速さ
れ、出力ビニオン２３、リングギア５２を介してフロン
トデフケース５３に伝達される。今、クラッチ機構７５
が完全に開放状態にあるさすると、この状態ではフロン
トデフケース５３の回転は、第２中空シヤフト７２及び
第３中空シヤフト７３を介して中央差動袋ＺＡのセンタ
デフキャリア６８に入力される０人力されたトルクは該
中央差動袋ｅＡの中で分配され、一方はサイドギア７０
ｂを介してハイポイドギア６３に伝達され、更にドライ
ブピニオンシャフト６７を経て後輪用差動装置Ｃに伝達
され、そこで左右の後輪駆動軸７６ａ、　７６ｂを駆動
する。また、他方はサイドギア７０ａを介して第１中空
シヤフト７１及び前輪用差動装置Ｂのフロントデフキャ
リア５５に伝達され、更にピニオン５６から左右のサイ
ドギア５８ａ、５８ｂに伝達されてそれぞれ左右の前輪
駆動軸６０ａ、　６０ｂに伝達される。これらにより、
センタデフキャリア６８に入力されたトルクは、前輪及
び後輪に分配されることになる。

逆に、クラッチ機構７５が係合されると、フロントデフ
ケース５３の回転は、係合度に応じて該クラッチ機構７
５を介して直接、前輪用差動袋ＷＩＢのフロントデフキ
ャリア５５に伝達され、更にビニオン５６から左右のサ
イドギア５８ａ、　５８ｂに伝達されてそれぞれ左右の
前輪駆動軸６０ａ、　６０ｂに伝達される。

これと同時に、フロントデフケース５３の回転は、それ
ぞれ中空シャフト７２．７１を介して中央差動装置Ａの
センタデフキャリア６８及びサイドギア７Ｑａに伝達さ
れ、更にサイドギア７０ｂを介してハイポイドギア６３
、ドライブピニオンシャフト６７に伝達され、後輪駆動
軸７６ａ、　７６ｂを回転させることになる。これによ
り、クラッチ機構７５の係合麿に応じて、前輪と後輪の
差動を制限するとともに、トルク配分比を変化させるこ
とが可能となるや上記構成からなる４輪駆動車用動力伝
達装置においては、中央差動装置、前輪用差動装置及び
後輪用差動装置からなる動力伝達装置が少なくとも５変
速段からなる自動変速機の出力側に接続しである。

例えば）−タルギア比が、 １ｓｔ　　１３．４９６ ２　ｎｄ　　　７．７１１ ３ｒｄ　　　５．１１．３ ４　ｔｈ　　　３．６７５ ５　ｔｈ　　　２．６７２ Ｒｅｖ　　　１４．７８３ で示されるような５速段の自動変速機を使用すると、１
ｓｔにおいて１３．４９６という大きいトータルギア比
を得ることができるため、４輪駆動車用動力伝達装置の
機能を十分に発揮させることができるようになる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、それら
を本発明の範囲から排除するものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の４輪駆動車用動力伝達装置の概略図、
第２図は本発明の４輪駆動車用動力伝達装置の断面図で
ある。 ２・・・シングルブラネクリギアユニノト、３・・・デ
ュアルプラネタリギアユニット、５・−・入力部材、９
・・・出力部材、１０・・・自動変速機構部、２０・・
・付加変速部、２１・・・カウンタギア、２６・・・シ
ングルブラネクリギアユニット、５０・・・トランスフ
ァ、７５・・・クラッチ機構、Ａ・・・中央差動装置、
Ｂ・・・前輪用差動装置、Ｃ・・・後輪用差動装置。 特許出願人　アインン・エイ・ダブり二株式会社代理人
　弁理士　　清　　水　　　守（外１名）手続（甫正四 （ノテヱ（） 平成元年 ３月３１日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　少なくとも１速から５速までの変速段を有する自動変
   速機の出力側に、中央差動装置、前輪用差動装置及び後
   輪用差動装置からなる動力伝達装置を接続したことを特
   徴する４輪駆動車用動力伝達装置。