JPH03132430A

JPH03132430A - ４輪駆動装置

Info

Publication number: JPH03132430A
Application number: JP1269125A
Authority: JP
Inventors: Kazumasa Tsukamoto; 一雅塚本; Takao Taniguchi; 孝男谷口; Takuji Taniguchi; 谷口　卓司; Takahiro Yamashita; 貴弘山下
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1989-10-18
Filing date: 1989-10-18
Publication date: 1991-06-05
Anticipated expiration: 2012-11-12
Also published as: JP2675413B2; US5061229A

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、前後輪へのトルクの配分比を任意に設定する
ことが可能な４輪駆動装置に関するものである。

（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は良いが、コーナリングの
時には、戻ろうとするタイヤをノ１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
傾向にある。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、路面がずベリやすい場合にはスピ
ンしやすいという欠点がある。

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袋、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、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輪駆動車用に搭載される動力伝達装
置においては、エンジンの駆動力は、先ず中央差動装置
により配分され、プロペラシャフト等を介して前輪用作
動装置及び後輪用作動装置に伝達される。

（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輪駆動装置においては、ト
ランスミッション部から出力されたトルクをトランスフ
ァ部に伝達するに当たり、減速装置によりトルクを増大
させるようしている。

すなわち、トランスミッション部の出力軸はりダクショ
ンギャを介してトランスファの入力軸にミッション部（
１）の出力軸（２７）に接続されるトランスファ部（２
）は、出力要素（５８）が前輪に連結されるフロントプ
ラネタリギヤユニット（５２）と、出力要素（６２）が
後輪に連結されるリヤプラネタリギヤユニット（５３）
とを有し、前記フロントプラネタリギヤユニット（５２
）とりャブラネタリギャユニッ）　（５３）は共通の要
素（３０ａ、３０ｂ）によって連結されている。

そして、トランスミッション部（１）の出力軸（２７）
がいずれか一方のプラネタリギヤユニット（５３）の入
力要素（６２）に直接連結され、かつ他方のプラネタリ
ギヤユニット（５２）の入力要素（５６）にクラッチＣ
３を介して連結されるとともに、該他方のプラネタリギ
ヤユニット（５２）の入力要素（５６）がブレーキＢ４
を介してケース（７）に連結される。

前記フロントプラネタリギヤユニットの出力要素とリヤ
プラネタリギヤユニットの出力要素間にクラッチが配設
される。

（作用及び発明の効果）本発明によれば、上記のようにトランスミッションされ
、トランスミッション部のトルクは該リダクションギヤ
によってトルクレベルが変えられ上記中央差動装置に入
力されるようになっている。

この場合、上記リダクションギヤにより得られるトルク
レベルによって、後方に連結されている上記中央差動装
置の強度が決定される。したがって、高容量エンジンに
対応させるためには、上記中央差動装置を大きくする必
要があり、トランスファ部を小型化することができない
だけでなく、軽量化することができない。

本発明は、トランスミッションから出力されるトルクを
増大させるとともに、トランスファ部を小型化し、軽量
化することができる４輪駆動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、前輪駆動トル
クと後輪駆動トルクとを分配する中央差動装置と、該中
央差動装置により分配された前輪駆動トルク及び後輪駆
動トルクを前後輪に分配する４輪駆動車用動力伝達装置
において、トランスファ部（１）の出力軸（２７）に接
続されるトランスファ部（２）は、出力要素（５８）が
前輪に連結されるフロントプラネタリギヤユニット（５
２）と、出力要素（６２）が後輪に連結されるリヤプラ
ネタリギヤユニット（５３）とを有し、前記フロントプ
ラネタリギヤユニット（５２）とりャブラネタリギャユ
ニット（５３）は共通の要素（３０ａ　、　３０ｂ）に
よって連結されており、トランスミッション部（１）の
出力軸（２７）がいずれか一方のプラネタリギヤユニッ
ト（５３）の入力要素（６２）に直接連結され、かつ他
方のプラネタリギャユニッ）　（５２）の入力要素（５
６）にクラッチＣ３を介して連結されるとともに、該他
方のプラネタリギヤユニット（５２）の入力要素（５６
）がブレーキＢ、を介してケース（７）に連結されるの
で、リダクション機能を両プラネタリギヤユニット（５
２，５３）で分担することができ、４輪駆動装置が軽量
化される。

また、差動装置をプラネタリギヤユニットによって構成
しているため、小型で軽量の４輪駆動装置を提供するこ
とができるとともに、前後輪を完全にフリーにしてニュ
ートラル状態を作ることができる。したがって、アンチ
スキッドシステム（ＡＢＳ）の制御が一層容易になる。

また、前記フロントプラネタリギヤユニット（５２）の
出力要素（５８）とリヤプラネタリギヤユニット（５３
）の出力要素間（６１）にクラッチＣ４が配設されるた
め、該クラッチＣ４のトルク容量を変更することにより
、所定のトルク比でトルク配分を行うことができる。

また、該クラッチＣ４を解放することにより、前後輪の
トルク循環を解放してアンチスキッドシステムに対応さ
せることができる。

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輪駆動装置のトルク伝達系を示す図
である。

図において、４輪駆動装置は、自動変速機を横ンギャ２
３とケース７間にはオーバドライブブレーキＢ０が配設
されている。

次に、フロントプラネタリギヤユニット１９は出力軸２
７に接続されていて、プラネタリビニオン２８を支持す
るキャリア２９と、出力軸２７を包囲するとともにリア
プラネタリギヤユニット２０のサンギヤ３０ｂと一体に
構成されているサンギヤ３０ａと、入力軸２６にフォワ
ードクラッチＣＩを介して連結しているリングギヤ３１
とからなっている。また、入力軸２６とサンギヤ３０ａ
間にはダイレクトクラッチＣ２が、サンギヤ３０ａとケ
ース７間にはハンドブレーキからなるセカンドコースト
ブレーキＢ１が介在させられる。また、サンギヤ３０ａ
とケース７間には、更に、ワンウェイクラッチＦ１を介
して多板からなるセカンドブレーキＢ２が配設される。

そして、リアプラネタリギヤユニット２０はプラネタリ
ビニオン３２を支持するキャリア３３、サンギヤ３０ｂ
、及び出力軸２７に直結されるリングギヤ３５からなっ
てい°ζ、キャリア３３とケース７間にはファーストア
ンドリバースブレーキＢ３とワンウ′工成するトランス
ミッション部１と該トランスミッション１によって変速
されたトルクを前輪及び後輪に分配するトランスファ部
２で構成される。

そして、上記トランスミッション部１は図示しないトル
クコンバータに接続され、該トルクコンバータを介して
エンジンのトルクを受け、各変速段の変速を行う。

上記トランスミッション部１は、オーバドライブプラネ
タリギヤユニット７を有するとともに、フロントプラネ
タリギヤユニット１９及びリアプラネタリギヤユニット
２０からなる主変速ユニット２１を有している。

ここで、上記オーバドライブプラネタリギャユニッ）１
７は入力軸Ｉ５に接続されていて、プラネタリビニオン
２２を支持するキャリア２４、入力軸１５を包囲するサ
ンギヤ２３、及び主変速ユニット２１の入力軸２６に連
結されるリングギヤ２５からなっている。

また、キャリア２４とサンギヤ２３の間には、オーバド
ライブダイレクトクラッチＣ８及びワンウェイクラッチ
Ｆ０が介在させられているとともに、サイクラッチＦ２
が並列配置されている。

ここで、この自動変速機の各クラッチＣ６，ＣＩ＋ｃ！
、ブレーキＢｅ　、Ｂ＋　、Ｂｚ　、Ｂ、及びワンウェ
イクラッチＦｏ、Ｆ＋、Ｆｚは、各ポジションＰ、　Ｒ
，Ｒ（Ｖ≧９）、　Ｎ、　Ｄ、　　２ｎｄ、　　Ｌにお
ける変速段においてそれぞれ第２図に示すように制御さ
れる。

すなわち、Ｄレンジ又は２ｎｄレンジにおけるｌ速時は
、オーバドライブダイレクトクラッチＣ０、ワンウェイ
クラッチＦ０．Ｆ２及びフォワードクラッチＣ１が係合
し、他は解放状態になっている。したがって、オーバド
ライブプラネタリギヤユニット１７は、オーバドライブ
ダイレクトクラッチＣ０及びワンウェイクラッチＦ。を
介して一体となって直結状態になっており、入力軸１５
の回転はそのまま主変速ユニット２１の入力軸２６に伝
えられる。また、主変速ユニット２１では、入力軸２６
の回転がフォワードクラッチＣＩを介してフロントプラ
ネタリギヤユニット１９のリングギヤ３１に伝達され、
更にキャリア２９及び該キャリア２９と一体の出力軸２
７に伝達されるとともに、サンギヤ３０を介してリアプ
ラネタリギヤユニット２０のキャリア３３に左方向の回
転力を付与するが、ワンウェイクラッチＦ２によって該
回転が阻止されるため、プラネタリピニオン３２は自転
して出力軸２７と一体のりングギャ３５に動力を伝達す
る。

また、Ｄレンジにおける２速時は、オーバドライブダイ
レクトクラッチＣ０、ワンウェイクラッチＦｏ、フォワ
ードクラッチＣ１、ワンウェイクラッチＦ１及びセカン
ドブレーキＢ２が係合し、他は解放状態となる。したが
って、オーバドライブプラネタリギヤユニット１７は先
に述べた直結状態にあり、入力軸１５の回転がそのまま
主変速ユニット２１の入力軸２６に伝達される。また、
該主変速ユニット２１は、入力軸２６の回転がフォワー
ドクラッチＣ１を介してフロントプラネタリギヤユニッ
ト１９のリングギヤ３１に伝わり、プラネタリピニオン
２８を介してサンギヤ３０に左方向の回転力を付与する
が、ε亥すンギヤ３０はセカンドブレーキＢ２の係合に
伴うワンウェイクラッチＦ、にて該方向の１ニット１７は、オーバドライブダイレクトクラッチＣ０
が解放するとともにオーバドライブブレーキＢ０が係合
するように切り変えられる。したがって、上記サンギヤ
２３がオーバドライブブレーキＢ。によってロックされ
、キャリア２４が回転しなからプラネタリピニオン２２
が自転してリングギヤ２５に動力伝達し、直結状態にあ
る主変速ユニット２１の入力軸２６に該オーバドライブ
の回転が伝達される。

一方、ダウンシフト時は、４−３の場合、オーバドライ
ブダイレクトクラッチＣ０が係合するとともにオーバド
ライブブレーキＢ０が解放され、また３−２の場合、ダ
イレクトクラッチＣ２が解放され、ｌ−１の場合、セカ
ンドブレーキＢ２が解放される。

また、マニュアルバルブを２ｎｄレンジに操作した場合
、１速及び３速においては上記Ｄレンジの場合と同様で
ある。そして、２速状態の場合、フォワードクラッチＣ
Ｉ、オーバドライブダイレクトクラッチＣ０及びセカン
ドブレーキＢ２に加え回転が阻止される。したがって、
プラネタリピニオン２８は自転しながらキャリア２９が
回転し、フロントプラネタリギヤユニット１９のみを経
由して２速回転が出力軸２７に伝達される。

また、Ｄレンジ及び２ｎｄレンジにおける３速時では、
オーバドライブダイレクトクラッチｃｏ、ワンウェイク
ラッチＦ。、フォワードクラッチＣ１、ダイレクトクラ
ッチＣ２及びセカンドブレーキＢ２が係合し、他は解放
状態にある。したがって、オーバドライブプラネタリギ
ヤユニット１７は先に述べた直結状態にあり、また主変
速ユニット２１は、フォワードクラッチＣ１とダイレク
トクラッチＣ２の係合によりフロントプラネタリギヤユ
ニット１９が一体になって、入力軸２６の回転はそのま
ま出力軸２７に伝達される。

そして、Ｄレンジにおける４速すなわち最高速段では、
フォワードクラッチＣ１、ダイレクトクラッチＣ２及び
セカンドブレーキＢ２が係合状態にあり、主変速ユニッ
ト２１は３速時と同様に直結状態にあるが、オーバドラ
イブプラネタリギャユ２て、セカンドコーストブレーキＢ１が係合され、主変速
ユニット２１のサンギヤ３０をロックしてエンジンブレ
ーキをきかせる。

そして、Ｌレンジにおける２速時は、上述した２レンジ
における２速時と同様であるが、１速時にはフォワード
クラッチＣ１、オーバドライブダイレクトクラッチＣ０
に加えて、ファーストアンドリバースブレーキＢ３が係
合し、リアプラネタリギヤユニット２０のキャリア３３
をロックし、エンジンブレーキをきかせる。

次に、Ｒレンジ時は、オーバドライブダイレクトクラッ
チｃｏ、ワンウェイクラッチＦ０、ダイレクトクラッチ
Ｃ２及びブレーキＢ３を係合し、他は解放状態にある。

したがって、オーバドライブプラネタリギヤユニット１
７は直結状態にあり、また主変速ユニット２１は、入力
軸２６の回転がダイレクトクラッチＣ２により直接サン
ギヤ３０に伝達され、かつブレーキＢ、によりリアキャ
リア３３の回転がロックされているので、サンギヤ３０
の回転はプラネタリピニオン３２の自転を介してリング
ギヤ３５に逆回転として伝達され、出力軸２７を逆転す
る。また、マニュアルバルブ５１をＲレンジに操作して
も、車速か所定速度、例えば９ｋｍ／ｈ以上にある場合
、ダイレクトクラッチＣ２が解放状態にあるので、逆回
転状態にはならない。すなわち、所定速度以上の車速で
走行中においてはダイレクトクラッチＣ２が係合されな
いようになっている。

続いて、上記構成のトランスミッション部１に接続され
るトランスファ部２について説明する。

第１図のトランスミッション部１において変速されたト
ルクは、出力軸２７から出力され、入力軸５１を介して
トランスファ部２に入力される。

該トランスファ部２はフロントプラネタリギヤユニット
５２及びリヤプラネタリギヤユニット５３を有しており
、上記入力軸５１を介して入力されたトルクがリヤプラ
ネタリギヤユニット５３に入力され、トルクフライト式
のプラネタリギヤセットで構成される。

上記フロントプラネタリギヤユニット５２は、次の各要
素、すなわちプラネタリビニオン５５を支持５ソト５２に入力されるとともにキャリヤ６１を介してリ
ヤプラネタリギヤユニット５３にも入力される。

この時、本実施例において両プラネタリギヤユニット５
２．５３の各要素のギヤ歯数はリングギヤ５８６２、ピ
ニオンギヤ５５．６０、サンギヤ５７ａ、　５７ｂがそ
れぞれ６０．１７．２７であるため、リダクション比が
１となり、前輪及び後輪へのトルク配分が４１：５９と
なる。

また、上記直結クラッチＣ３が解放され、かつブレーキ
Ｂ４を保合すると、フロントプラネタリギヤユニット５
２のキャリヤ５６がケース７に固定される。したがって
、リヤプラネタリギヤユニ・ント５３のリングギヤ６２
に人力されたトルクは、両プラネタリギヤユニット５２
．５３の各要素のギヤ歯数によって決まるリダクション
比が２．４５０となり、前輪及び後輪へのトルク配分が
４１　：　５９となる。

そして、上記作動制限クラッチＣ４は、係合状態を連続
的に変化させスリップ状態を作ることによってトルク容
量を可変にすることができる。

すなわち、作動制限クラッチＣ４が完全な停台状するキ
ャリヤ５６、サンギヤ５７ａ、及びフロント出力軸５９
に連結されるリングギヤ５８からなっている。

また、リヤプラネタリギヤユニット５３はプラネタリピ
ニオン６０を支持するキャリヤ６Ｌサンギヤ５７ｂ、及
び入力軸５１に連結されるリングギヤ６２からなってい
る。なお、フロントプラネタリギヤユニット５２のサン
ギヤ５７ａ　とリヤプラネタリギヤユニット５３のサン
ギヤ５７ｂは一体構造で形成されている。

そして、上記フロントプラネタリギヤユニット５２のキ
ャリヤ５６は直結クラッチＣ１を介して入力軸５１と連
結されるとともに、ブレーキＢ４を介してケース７と連
結される。また、リヤプラネタリギヤユニット５３のキ
ャリヤ６１はリヤ出力軸６３に連結されるとともに、差
動制限クラッチＣ４を介してフロント出力軸５９に接続
される。

上記構成のトランスファ部２において、上記ブレーキＢ
４を解放し、かつ直結クラッチＣ３を係合すると、入力
軸５１を介して入力されたトルクはキャリヤ５６を介し
てフロントプラネタリギヤユニ６態にある時はりジッド４ＷＤ状態であって、この時、両
出力軸５９．６３すなわち前輪及び後輪へのトルク配分
は５０　：　５０となる。

また、作動制限クラッチＣ４が完全な解放状態にある時
は、センタデフ４ＷＤ状態となる。この時、前輪及び後
輪のトルク配分は両プラ不りリギャユニソト５２，５３
の要素のギヤ歯数によって決定され、４１：５９となる
。

このようにセンタデフ４ＷＤ状態の４１　：　５９から
リジッド４ＷＤ状態の５０　：　５０まで、前後輪のト
ルク配分比を変更することができる。

上記構成のトランスファ部２の直結クラッチＣ３、差動
制限クラッチＣ１及びブレーキＢ４は第３図に示すよう
に制御される。

すなわち、センタデフ４ＷＤ状態においては、直結クラ
ッチＣ３が係合し、かつブレーキＢ４が解放して、フロ
ントプラネタリギヤユニット５２及びリヤプラネタリギ
ヤユニット５３が直結状態になる。

そして、リダクション比が１で、フロント出力軸５９と
リヤ出力軸６３へのトルク配分は４１　：　５９となる
。

該センタデフ４ＷＤ状態で減速時においては、直結クラ
ッチＣ３が解放されてブレーキＢ４が係合する。これに
よって、フロントプラネタリギヤユニット５２のキャリ
ヤ５６が固定され、リダクション比が２．４５０で、か
つフロント出力軸５９及びリヤ出力軸６３へのトルク配
分は４１：５９となる。

次にリジッド４ＷＤ状態で非減速時においては、直結ク
ラッチＣ３と作動制限クラッチＣ４が係合する。このた
め、リダクション比が１で、フロント出力軸５９とリヤ
出力軸６３へのトルク配分は５０：５０となる。

そして、リジッド１０状態で減速時においては、直結ク
ラッチＣ３が解放されて作動制限クラッチＣ４とブレー
キＢ４が係合する。これによって、フロントプラネタリ
ギヤユニット５２のキャリヤ５６が固定され、リダクシ
ョン比が２．４５０で、かつフロント出力軸５９及びリ
ヤ出力軸６３へのトルク配分は５０　：　５０となる。

続いて、作動制限クラッチＣ４をスリップさせるトルク
スプリッｌ−４ＷＤ状態で非減速時において９ではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す４輪駆動装置の動力伝達
系を示す図、第２図はトランスミッション部の作動を示
す図、第３図はトランスファ部の作動を示す図である。１・・・トランスミッション部、２・・・トランスファ
部、７・・・ケース、１５．５１・・・入力軸、１８．
５２・・・フロントプラネタリギヤユニット、１９．５
３・・・リヤプラネタリギヤユニット、２１・・・主変
速ユニット、２２．２８゜３２、５５．６０−・・ピニ
オンギヤ、２３．３０ａ、　３０ｂ、　５７ａ５７ｂ・
・・サンギヤ、２５．３Ｌ　３５．５８．６２・・・リ
ングギヤ、２７・・・出力軸、５９・・・フロント出力
軸、６３・・・リヤ出力軸、Ｃ３・・・直結クラッチ、
Ｃ４・・・作動制限クラッチ、Ｂ４・・・ブレーキ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）前輪駆動トルクと後輪駆動トルクを分配する中央
差動装置と、該中央差動装置により分配された前輪駆動
トルク及び後輪駆動トルクを前後輪に分配する４輪駆動
車用動力伝達装置において、トランスミッション部の出
力軸に接続されるトランスファ部は、出力要素が前輪に
連結されるフロントプラネタリギヤユニットと、出力要
素が後輪に連結されるリヤプラネタリギヤユニットとを
有し、前記フロントプラネタリギヤユニットとリヤプラ
ネタリギヤユニットは共通の要素によって連結されてお
り、トランスミッション部の出力軸がいずれか一方のプ
ラネタリギヤユニットの入力要素に直接連結され、かつ
他方のプラネタリギヤユニットの入力要素にクラッチを
介して連結されるとともに、該他方のプラネタリギヤユ
ニットの入力要素がブレーキを介してケースに連結され
たことを特徴とする４輪駆動装置。
（２）前記フロントプラネタリギヤユニットの出力要素
とリヤプラネタリギヤユニットの出力要素間にクラッチ
を配設した前記請求項１記載の４輪駆動装置。