JPH02237822A - フルタイム４輪駆動装置 - 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〕 本発明は、車両の駆動系として横置キ１・ランスアクス
ル型でセンターディファレンシャル装ａ　４”１のフル
タイム４輪駆動装置に関し、詳しくは、ベベルギャ式セ
ンターディファ１／ンシャル装置の配置とその構造に関
する。

〔従来の技術〕

一般に横Ｗき１・ランスアクスル型でセンターディファ
レンシャルイ−１の４輪駆動装置では、変速機の出力側
近傍にセンターデ，イプγｌ／ンシャル装置と前後輪の
一方のディファレンシャル装置とがまとめて配置される
。この場合に、センターディファレンシャル装置を変速
機ケースに完全に内蔵して構成すると、コンパクトにな
り得るが、２輪駆動車の１・ランスアクスルケースとは
各別のものになる。そこで、２輪駆動車のトランスアク
スルをベースとして、ファイナルギヤ以降にセンターデ
ィファレンシャル装置等を付加して構成し、２輪駆動車
との車載の互換性を保ち、部品を超。大限共用化して４
輪駆動小のコス１・ダウンを図る、′．とが提案されて
いる。

そこで従来、この種の４輪駆動装ｉπてセンクーディフ
ァレンシャル装置等を分離構成ｔ，　７’一方式に関し
ては、例えば特公昭６２　　９０６０号公報，特開昭６
０−１３１３２４号公報の先行技術がある。ここで、変
速機ケース内部で２輪駆動車の場合にフロント等のディ
ファレンシャル装置が配置される個所に、センターディ
ファレンシャル装置をファイナルギヤと一体化ｌ７て設
（」る。そ１，て付加ハウジング内部にフロント等のデ
ィブア１ノンシャル装置をセンターディファレンシャル
装ｊ１と同輔」二に配置ｌ７、リャ側・＼の変向ギヤを
備λた駆動系を設けることが示されている。

〔発明が解決１，ようとする課題〕 ところで、上記先行技術のものにあっては、変速機出力
側にセンターディファレンシャル装置が連結｛７て直ち
に動力分配するため、Ｉ・ルクフロの点では好まｊ２い
が、センターディファ１，・ンシャル装置の中心に車軸
，サイドギヤの軸が貫通ずるため、構造的制約を受ける
。即ち、センターディファレンシャル装置はベベルギャ
式でディファレンシャルケース側から動力が入力する方
式であり、中心には車軸とサイドギヤの軸が貫通するの
で、ピニオン軸は分割されたものになり、各ピニオン軸
は浮いた状態でディファレンシャルケース側に取付けら
れる。このため、ピニオン軸はディファレンシャルケー
スの穴に嵌合させ、ストレートビンを挿入して抜止めし
た固定方式を採用せざるを得ない。

そこで、センターディファレンシャル装置のディファＩ
／ンシャルケースがピニオン軸，ピニオンを介して一対
のサイドギヤへのトルク伝達には、片持ちのピニオン軸
の倒れ量が増大傾向になり、エンジンや路而からのｌ・
ルク変動や負荷変動の際にピニオン軸が揺動しなから１
・ルク伝達する。このため、ピニオン軸とディファレン
シャルケース嵌合穴との接触点には過大な面圧が生じて
摩耗し、摩耗粉がピニオン内側に流入してピニオンの焼
例きを招き、耐久性や信頼性を低下する。また、ディフ
ァレンシャルケースの嵌合穴は楕円形に変形してガタが
増大し、振動騒音１二の問題を生じろ。

一般に４輪駆動車では、高トルク，高出力の，エンジン
の搭載により伝達ｌ・ルクが大きい傾向にあり、このた
め上述の摩耗，振動等の不都合は一層助長されて重大な
問題になる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、横置きトランスアクスル型でセンター
ディファレンシャル装置等を分離構成する方式において
、センターディファレンシャル装置の配置，駆動を改良
して摩耗，振動等を低減することが可能なフルタイム４
輪駆動装置を提（ｊ＋：することにある。

〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するのため、本発明のフルタイム４輪駆
動装置は、センターディフアレンジャル装置においてピ
ニオン軸を、中心のドライブ輔にピニオン軸を一体形成
ｌ７て駆動する方式にすれば、ピニオン軸の倒れ等を防
止し得る点に着目している。

そこで、横置き配Ｗ　Ｌ．た変速機ゲース，クラッチハ
ウジングに対Ｌ、ユ，ンジン側にトランスファケースを
オーバハングＬ２て突設し、上記変速機ゲースおよびク
ラッチハウジング内部に前後輪の−・方のディファレン
シャル装Ｒ，Ｊ：記１−ランスファケースにセンターデ
ィファレンシャル装置。変向１，た駆動系を配置するフ
ルタイム４輪駆動装置において、上記変速機ケースとク
ラッチハウジングの内部の変速機出力側に連結プるファ
イナルギヤの内側に前後輪の一方のディフＴレンシャル
装置を収容設置し、」−記１・ランスフＴケースの内部
で」ユ記ディファ１ノ〉シャル装置と同軸上に上記セン
ターディファレンシャル装置を配設し、上記ファイナル
ギヤと上記センタ・−ディファＩノンシャル装置を連結
するピニオン軸に、上記センターディファレンシャル装
置の一方のサイドギヤをディファレンシャル装置に、他
方のサイドギヤを変向１，た駆動系に伝動構成するもの
である。

〔作　　　用〕

上記構成に慧づき、変速機からの変速動力は、゜ファイ
ナノレギャから１・ランス，ノアゲース内のセンターデ
ィファレンシャル装置に入力して動力分配され、一力の
サイドギヤの動力は変速機側のディファレンシャル装置
を介して前後輪の・一方に、他方のサイドギヤの動力は
変向］７た駆動系ににより前後輪の他方に伝達し、セン
ターディファレンシャル付のフルタイム４輪駆動走行に
なる。そ１，てセンターディファＩノンシャル装置では
、ピニオン輔がファイナルギヤからのドライブ軸に一体
形成され、センターディファレンシャルケ゛−スとの嵌
合が不変になることから倒れやガタ等を生じることなく
安定して回転駆動ずるようになる。

〔実　施　例〕

以下、図面を参照して本発明の一実施例を具体的に説明
する。

第１図と第２図（ａ＞において本発明が適用される４輪
駆動装置とし″Ｃ１横置きトランスアクスル型のＦＦ屯
をベースとした駆動系について説明すると、車体前部に
エンジンｌ，クラッチ２および変速機３が左右方向に横
置き配置され、変速機３から車体後方にセンターディフ
ァＩ／ンシャル装置９、フロントディファレンシャル装
置４，トランスファ装置５が順次配置される。そして変
速機３とフロントディファレンシャル装置４とはクラッ
チハウジング６と変速機ゲース７の内部に設置され、ク
ラッチハウジングＢに付設されたトランスファケース８
の内部にセンターディファレンシャル装置９とトランス
ファ装置５とが設置されてトランスアクスル形を成＃′
。

変速機３は常時噛合い式のものであり、クラッグ２から
の人力軸ＩＯとそれに平行配置ざれた出力輔１ｌに、例
えば第１−速ないし＠５速（オーバドライブ）の互いに
噛合う５組の変速用ギャ１２ないし１６が設けてあり、
ギャ１ｚと１３の間のシンクロ機構１７，ギャ１４と１
５の間のシンクロ機構１８，またはギャｌ６の隣りのシ
ンクロ機構１９を選択的に動作することで、第１速から
第５速までの各前進変速段を得る。また人力輔１０に一
体的な後退段のギャ２０を、図示し２ないアイドラギャ
を介してシンクロ機構１７のスリーブ側外周ギャ２ｌに
噛合わせることで、後退段を得るように構成さね，？：
′いる。

上記出力軸ｌ１のクラッチ側端部にはドライブギャ２２
が一体形成され、このドライブギャ２２にファイナルギ
ヤ２３が２輪駆動車の場合と同様に噛合っている。一方
、ファイナルギヤ２３はリング状のものであり、ファイ
ナルギヤ２３の内側に一対の椀形のギヤ部Ｕ２４．　２
５がボルト２Ｇにより共締めして取｛ＮＩυられ、これ
らギヤ部材２４．　２５がクラッチハウジングＧや変速
機ケース７に対（２ベアリング２７により軸支される。

そしてかかるギヤ部材２４．　２５の内部にフロントデ
ィファ］／ンシャル装置４が各別に収容されており、こ
の場合のフロント・ディファレ；〆シャル装置４はディ
ファレンシャルケース３０に〜本のピニオン軸３ｌが固
着され、このピニオン軸３１のピニオン３２に一対のサ
イドギヤ３３．　　３４が噛合って成り、サイドギヤ３
３，　３４から左右前輪への市’ＦＩＩＩ３５，　３Ｂ
が左右方向に直線的に延びて設置さイ１、２輪駆動車と
同様にディファレンシャルケース３ｏからピニオン軸３
１等を介して動力伝達する構成である。

一方、クラッチハウジングＯの右．＊ｉ　ＩＩＩ１３　
８と４の後方の部分には、トランスファケース８がエン
ジン側にオーバハング（７て突設さされ、１・ランスフ
ァケース８内部でフロン１・ディファレンシャル装置４
，車軸３６と同軸」二にベベルギャ式のセンターディフ
ァレンシャル装置９が配置される。センターディファレ
ンシャル装置９は、中心に車軸３６等が貫通することて
ピニオン軸４ｌは第２図（１））に示すように、中心の
ドライブ軸４５の端部に一体形成される。そしてピニオ
ン輔４ｌのピニオン４２は、ディファレンシャルケース
４０の球面座４０ａに対し自転および公転可能に摺接し
、ピニオン４２に一対のサイドギヤ４３．　４４が噛合
い、一方のサイドギヤ４３とディファレンシャルケース
４０とが一体結合して成る。こう（２て、ドライブ軸４
５によりピニオン軸４ｌに動力が入力し、この動力がサ
イドギヤ４３．　４４において前後輪へ５０　：　５０
で分配される構成である。

」二記センターディフ７・レンシャル装置９の一方のサ
イドギヤ４４は、車軸８Ｂに遊嵌ずるギャ軸４６を介し
てフロン１・ディファレンシャル装置４のディファレン
シャルケース３０に連結し、ピニオンＩｌｌｔＩ４１の
ドライブ輔４５は、ギヤ輔４６に遊嵌ｌ−でファイナル
ギヤ２３のギヤ部祠２５に連結する。またサイドギヤ４
３のギヤ軸４７は、ドライブ輔４５に遊嵌【２でディフ
ァレンシャルケース４０と共に１・ランスファドライブ
ギャ５０が固着ざれる。ここでセンターディファレンシ
ャル装置９等は、ディファレンシャルケース４０とトラ
ンスファドライブギャ５０のベアリング４８により１・
ランスファケース８に対し回転支持される。

また、車軸３６等の後方には中間輔５ｌが平行配置され
、中間軸５１のギャ５２に」二紀トランスフ７ドライブ
ギャ５０が噛合い、一対の変向ギヤ５３．　５４を介し
てリヤドライブ軸５５に連結する。そ１−７でリヤドラ
イブ軸５５から更にプロペラ軸，リャディファレンシャ
ル装置等を介して後輪に伝動構成される。

更にセンターディファレンシャル装置９の差動制限装置
について述べろと、ファイナルギヤ２３はセンターディ
ファレンシャル入力メンバであり、フロントディフγ）
ノンシャル装置４のディファレンシャルケース３０はセ
ンターディファレンシャル出力メンバであり、フロント
ディファレンシャル装置４の左側にはスペース的余裕が
ある。そこでフロントディファレンシャル装置４の左側
にディファレンシャルロック用ビスカスカップリング６
０が、ドラム６Ｉをギヤ部材２４に結合し、ハブＢ２を
ディファレンシャルケース３０に結合して同軸上に配設
される。

次いで、かかる構成のプルタイム４輪駆動装置の作用に
ついて述べる。

まず、エンジンｌからの動力は、クラッチ２を介しτ変
速機３の入力軸ＩＯに入力し、シンクロ機構１７．　１
８または１９により変速用ギャ１２ないし１６のいずれ
か１つを選択することで変速され、この変速動力が出力
軸１１に出力する。ぞして出力軸１１の変速動力は、ド
ライブギャ゛２２どファイナルギヤ２３とにより終減速
され、ギヤ部材２５，ドライブ輔４５によりセンターデ
ィファレンシャル装置９のピニオン幀４１に入力ずる。

そこで、センターディファレンシャル装置９では，ピニ
オンＩｌｌＩ４１の安定１，た回転によりピニオン４２
が球而座４０ａ　．．．．１二を自転および公転しなが
らサイドギヤ４３，　４４に５　０　：　５　（’Ｊに
動力分配される。そしてサイドギヤ４４の動力は、ギヤ
軸４６を介ｌ７てフロントディファレンシャル装置４の
ディブアレンシャルケース３０に入力Ｉ２、サイドギヤ
３３，　３４から車軸３５．　３６を介して前輪に伝達
する。またサイドギヤ４３の動力は、トランスファドラ
イブギャ５０．ギャ５２，中間輔５１，変向ギヤ５３，
　５４，　　リヤドライブ軸５５等により後輪に伝達す
るのであり、こうして前後輪によるフルタイムの４輪駆
動走行になる。

そしてかかる４輪駆動走行での旋回時において前後輪に
回転差が生じると、センターディファレンシャル装置９
の差動作用によりその回転差が吸収され、円滑に旋回す
ることが可能になる。

一方、センターディファレンシャル装置９の人力回転は
、ファイナルギヤ２３からギヤ部材２４を介【，てビス
カスカップリング６０のドラムＢ１に、一方の出力回転
はフロントディファｌノンシャル装置４のディファレン
シャルケース３０を介してハブ６２に入力している。そ
こで、前後輪の一方がスリップ］７て」二記回転差が急
激に大きくなると、ビス力ストルクによりセンターディ
ファレンシャル装置９に差動制限１・ルクが生じてスリ
ップ状聾から脱ナることが可能になる。

第３図において、ビスカスカップリング６０の他の取付
けについて述べる。

即ち、センターディファレンシャル装置９の右側におい
てビスカスカップリング６０を、ドラ八６１にディファ
１７・ンシャルケース４０を、ハブ６２にギヤ輔４６を
連結して配設する。これにより、ビスカスカップリング
６０には２つのサイドギヤ４３，　４４の出力回転が入
力し、両回転の差により差動制限作用をすることが可能
になる。

なお、本発明はリャエンジン，リヤドライブベースのも
のにも同様に適用でき、変速機は自動変速機，無段変速
機等のものでもよい。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、本発明によれば、横置き１・ラ
ンスアクスル型でセンターディファレンシャル付におい
て、センターディファレンシャル装置のピニオン輔が中
心のドライブ軸に一体化されて駆動する構成であるから
、ピニオン輔の嵌合ガタ，その倒れ等は生じなくなり、
このため摩耗．摩耗粉によるピニオン焼イ」き１振動が
なくなり、耐久性，信頼性等が向上する。

さらに、エンジン側へのオーバハング構造において、変
速機側ファイナルギヤの個所にはフロンｌ・等のディフ
ァレンシャル装置が２輪駆動車と同様に配設され、２輪
駆動車の場合は両者を直結すればよいので、車載互換性
が非常によい。

また、センターディファレンシャル装置の駆動系がフロ
ント等のディファレンシャル装置の外側広範囲に設Ｊｊ
られるので、差動制限装置の取｛＝Ｊけ自由度が大きい
。

４，図面のｌｌｔｉ，Ｑｉな説明 第１図は本発明のフルタイム４輪駆動装置の実施例を示
すスケルトン図、 第２図（ａ）は要部の拡大断面図，第２図（ｂ）はピニ
オン軸の略図、 第３図は他の実施例を示す要部のスケルトン図である。

■、・エンジン、２、・クラッチ、３、・変速機、４、
・フロン１・ディファレンシャル装置、５、・トランス
ファ装置、６、・クラッチハウジング、７、・変速機ケ
ース、８、・トランスファケース、９、・センタディフ
ァレンシャル装置、１１、・出力軸、２３、・ファイナ
ルギヤ、４１、・ピニオン軸、４３．　４４、・サイド
ギヤ、４５、・ドライブ軸、４６、・ギヤ軸ヤ２フンり ヤ２フンり 特許出願人　　　　富士重工業株式会社代理人　弁理士
　　小　橋　信　淳 同

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）横置き配置した変速機ケース、クラッチハウジン
   グに対し、エンジン側にトランスファケースをオーバハ
   ングして突設し、上記変速機ケースおよびクラッチハウ
   ジング内部に前後輪の一方のディファレンシャル装置、
   上記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、変向した駆動系を配置するフルタイム４輪駆動装
   置において、上記変速機ケースとクラッチハウジングの
   内部の変速機出力側に連結するファイナルギヤの内側に
   前後輪の一方のディファレンシャル装置を収容設置し、 上記トランスファケースの内部で上記ディファレンシャ
   ル装置と同軸上に上記センターディファレンシャル装置
   を配設し、 上記ファイナルギヤと上記センターディファレンシャル
   装置を連結するピニオン軸に、上記センターディファレ
   ンシャル装置の一方のサイドギヤをディファレンシャル
   装置に、他方のサイドギヤを変向した駆動系に伝動構成
   することを特徴とするフルタイム４輪駆動装置。
2. （２）上記センターディファレンシャル装置は、ファイ
   ナルギヤからのドライブ軸の端部にドライブ軸の軸心に
   対して直角方向にピニオン軸を一体形成し、 上記ピニオン軸のピニオンをディファレンシャルケース
   の球面座に自転および公転可能に摺接することを特徴と
   する請求項（１）記載のフルタイム４輪駆動装置。
3. （３）上記前後輪の一方のディファレンシャル装置の隣
   りに、ファイナルギヤとディファレンシャルケースに連
   結して差動制限装置を配設することを特徴とする請求項
   （１）記載のフルタイム４輪駆動装置。
4. （４）上記センターディファレンシャル装置の隣りに、
   ２つのサイドギヤに連結して差動制限装置を配設するこ
   とを特徴とする請求項（１）記載のフルタイム４輪駆動
   装置。