JPH05112149A

JPH05112149A - 多段自動変速機付車両

Info

Publication number: JPH05112149A
Application number: JP3302404A
Authority: JP
Inventors: Toshio Kobayashi; 利雄小林
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1991-10-22
Filing date: 1991-10-22
Publication date: 1993-05-07
Anticipated expiration: 2016-01-22
Also published as: JP3126770B2

Abstract

(57)【要約】【目的】多機能のセンターディファレンシャル装置と
油圧多板クラッチ装置を備えた同一の駆動系を用いて、
４輪駆動車と２輪駆動車の互換性を容易に得る。【構成】４輪駆動車ではセンターディファレンシャル
装置５０から前輪と共に後輪にも伝動構成し、油圧多板
クラッチ装置６０に差動制限すると共に前後輪のトルク
配分を可変制御する油圧多板クラッチ６２、後輪への動
力を接断する油圧多板クラッチ６１、更に第５速用ブレ
ーキ６３を設ける。また、２輪駆動車では前輪のみに伝
動構成し、油圧多板クラッチ装置６０に第５速用ブレー
キ６３と油圧多板クラッチの一部を変更したロック用油
圧多板クラッチ７２を設けて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、センターディファレン
シャル装置を備えた車両の駆動系に関し、詳しくは、４
輪駆動車とＦＦ等の２輪駆動車との共通化を最大限図る
ことを可能にした構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、センターディファレンシャル装
置は４輪駆動車に装備されており、従来この４輪駆動車
に関しては、例えば特願平２−１３４３０６号のものが
ある。ここで、複合プラネタリギヤのセンターディファ
レンシャル装置に、動力接断する油圧多板クラッチと、
差動制限すると共にトルク配分を可変制御する油圧多板
クラッチと、第５速の変速段を得るブレーキとが付設さ
れ、これらを軸方向に順次並べて配置構成する。そし
て、センターディファレンシャル装置により差動機能、
前後輪トルク分割機能を付与する以外に、前後輪へのト
ルク配分を可変制御したり、減速または増速装置として
利用して、走行性能、操縦性、安定性、制動性等を一段
と向上させることが示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記先行技術
のものにあっては、４輪駆動車としてのみ構成されてい
るので、この駆動系を用いてＦＦ等の２輪駆動車に適応
することができない。ここで、センターディファレンシ
ャル装置は減速または増速変速段を得る副変速機として
の機能も有し、この機能は２輪駆動車にも利用して有効
であることから、同一の駆動系を用いて４輪駆動車と２
輪駆動車の共通化を最大限図るように構成することが望
まれる。

【０００４】本発明は、この点に鑑みてなされたもの
で、多機能のセンターディファレンシャル装置と油圧多
板クラッチ装置を備えた同一の駆動系を用いて、４輪駆
動車と２輪駆動車の共通化を容易に得ることを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、トランスミッションケースに接合される
トランスファケースの内部に、種々の機能を備えた複合
プラネタリギヤ式センターディファレンシャル装置と、
複数の摩擦係合要素を有する油圧多板クラッチ装置とが
同軸上に配置され、センターディファレンシャル装置か
ら前後輪の一方へ常に動力伝達するように連結される構
成において、トランスファケースの端部にカバーが閉塞
すると共に、センターディファレンシャル装置からの１
つの出力要素を支持するように接合され、油圧多板クラ
ッチ装置がセンターディファレンシャル装置をロックま
たはフリーにする第１の摩擦係合要素と、減速または増
速変速段を得る第２の摩擦係合要素とを有するものであ
る。

【０００６】

【作用】上記構成に基づき、センターディファレンシャ
ル装置から前後輪の他方へ伝動構成することで、本来の
４輪駆動車に構成され、油圧多板クラッチ装置を若干変
更して第１と第２の摩擦係合要素を設けることで、２輪
駆動車になる。そしてこの２輪駆動車では、第１の摩擦
係合要素の係合によりセンターディファレンシャル装置
がロックして自動変速機の変速動力がそのまま伝達し、
更に第２の摩擦係合要素の係合によりセンターディファ
レンシャル装置の機能が付与されて、自動変速機以外に
減速または増速した変速段を得ることが可能になる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１において、本発明が適用されるセンターディ
ファレンシャル装置付車両として、本来の４輪駆動車の
場合について説明する。この４輪駆動車として、エンジ
ン、自動変速機を車両前後方向に縦置き配置した実施例
の駆動系について説明すると、トルクコンバータケース
１、ディファレンシャルケース２の後部にトランスミッ
ションケース３が接合し、トランスミッションケース３
の後部にトランスファケース４及びエクステンションケ
ース６が接合する。また、トランスミッションケース３
の下部にはオイルパン５が取付けられている。

【０００８】符号１０はエンジンであり、このエンジン
１０のクランク軸１１がトルクコンバータケース１内部
のロックアップクラッチ１２を備えたトルクコンバータ
１３に連結し、トルクコンバータ１３からの入力軸１４
がトランスミッションケース３内部の自動変速機３０に
入力する。自動変速機３０からの変速機出力軸１５は入
力軸１４と同軸上に出力し、この変速機出力軸１５がト
ランスファケース４内部のセンターディファレンシャル
装置５０に同軸上に連結する。

【０００９】トランスミッションケース３内部におい
て、入，出力軸１４，１５に対してフロントドライブ軸
１６が平行配置され、このフロントドライブ軸１６の後
端はセンターディファレンシャル装置５０に一対のリダ
クションギヤ１７，１８を介して連結し、フロントドラ
イブ軸１６の前端はディファレンシャルケース２内部の
フロントディファレンシャル装置１９を介して前輪に伝
動構成される。一方、センターディファレンシャル装置
５０の後部には油圧多板クラッチ装置６０が設けられ
て、この油圧多板クラッチ装置６０から出力するリヤド
ライブ軸２０は、プロペラ軸２１、リヤディファレンシ
ャル装置２２等を介して後輪に伝動構成される。

【００１０】自動変速機３０は、２組のフロントプラネ
タリギヤ３１，リヤプラネタリギヤ３２により前進４段
と後進１段を得る構成である。即ち、入力軸１４がリヤ
プラネタリギヤ３２のサンギヤ３２ａに、フロントプラ
ネタリギヤ３１のリングギヤ３１ｂおよびリヤプラネタ
リギヤ３２のキャリア３２ｃが変速機出力軸１５に連結
する。そしてフロントプラネタリギヤ３１のキャリア３
１ｃと一体的な連結要素３３と、リングギヤ３２ｂとの
間に、第１のワンウエイクラッチ３４、フォワードクラ
ッチ３５が直列的に設けられ、連結要素３３と固定部材
であるケース側との間に、第２のワンウエイクラッチ３
６、ローリバースブレーキ３７が並列的に設けられる。
連結要素３３とリングギヤ３２ｂとの間には、オーバラ
ンニングクラッチ３８がバイパスして設けてある。

【００１１】また、サンギヤ３１ａと一体的な連結要素
３９には、バンドブレーキ４０が設けられ、入力軸１４
と一体的な連結要素４１およびキャリア３１ｃと一体的
な連結要素４２との間には、ハイクラッチ４３が設けら
れる。更に連結要素３９と４１との間には、リバースク
ラッチ４４が設けられている。

【００１２】この自動変速機３０の構成により、Ｄレン
ジまたは３レンジと２レンジの１速ではフォワードクラ
ッチ３５が係合し、加速の場合は両ワンウエイクラッチ
３４，３６の作用で連結要素３３と共にリングギヤ３２
ｂをロックすることで、入力軸１４からサンギヤ３２
ａ，キャリア３２ｃを介して変速機出力軸１５に動力伝
達する。このとき、惰行時は第１のワンウエイクラッチ
３４がフリーになり、オーバランニングクラッチ３８を
係合して第１のワンウエイクラッチ３４のフリー回転を
規制しても、第２のワンウエイクラッチ３６がフリーに
なってエンジンブレーキは作用しない。１レンジの１速
では、ローリバースクラッチ３７の係合でオーバランニ
ングクラッチ３８を介してリングギヤ３２ｂを常にロッ
クするため、エンジンブレーキが作用する。

【００１３】Ｄレンジまたは３レンジと２レンジの２速
では、上記フォワードクラッチ３５とバンドブレーキ４
０とが係合し、このバンドブレーキ４０によりサンギヤ
３１ａをロックする。そこでキャリア３１ｃとリングギ
ヤ３２ｂとが、連結要素３３、フォワードクラッチ３
５、第１のワンウエイクラッチ３４を介して回転し、１
速時よりもリングギヤ３２ｂが回転する分だけ増速した
動力が出力する。このとき減速時には、オーバランニン
グクラッチ３８の係合により連結要素３３とリングギヤ
３２ｂとを連結状態に保つことで、エンジン側に逆駆動
力が伝達してエンジンブレーキが作用する。

【００１４】Ｄレンジまたは３レンジの３速では、フォ
ワードクラッチ３５とハイクラッチ４３とが係合し、こ
のハイクラッチ４３により入力軸１４が連結要素４１，
４２、キャリア３１ｃ、連結要素３３、フォワードクラ
ッチ３５、第１のワンウエイクラッチ３４を介してリン
グギヤ３２ｂに連結する。このため、リヤプラネタリギ
ヤ３２は一体化して、入力軸１４と変速機出力軸１５と
は直結する。このとき、減速時にオーバランニングクラ
ッチ３８の結合で第１のワンウエイクラッチ３４の空転
を規制することで、２速と同様にエンジンブレーキが作
用する。

【００１５】Ｄレンジの４速では、上述に加えてバンド
ブレーキ４０の係合でサンギヤ３１ａをロックする。こ
のため、フロントプラネタリギヤ３１でハイクラッチ４
３によりキャリア３１ｃに入力した動力でリングギヤ３
１ｂを増速することになり、これが変速機出力軸１５に
伝達する。この場合は、第１、第２のワンウエイクラッ
チ３４，３６を介しないため常にエンジンブレーキが作
用する。

【００１６】Ｒレンジでは、リバースクラッチ４４の結
合でサンギヤ３１ａに入力軸１４の動力が入力する。ま
た、ローリバースクラッチ３７の係合で連結要素３３と
共にキャリア３１ｃをロックするため、フロントプラネ
タリギヤ３１でリングギヤ３１ｂに逆転してギヤ比の大
きい動力が出力し、この逆転動力が変速機出力軸１５に
伝達して後進速になる。こうして、自動変速機３０にお
いて前進４段後進１段の変速段が得られる。

【００１７】一方、自動変速機３０の前方にはオイルポ
ンプ４５が設置され、トルクコンバータ１３のポンプイ
ンペラ側のドライブ軸４６で常に駆動される。オイルパ
ン５にはコントロールバルブボデー４７が収容され、上
述の各クラッチ、ブレーキに給排油して選択的に係合す
るようになっている。

【００１８】図２において、センターディファレンシャ
ル装置５０、油圧多板クラッチ装置６０の部分について
説明する。先ず、変速機出力軸１５の後方に第１、第２
の中間軸２３，２４を介してリヤドライブ軸２０が同軸
上に配置される。また、変速機出力軸１５には前輪側の
リダクションギヤ１７が回転自在に嵌合し、これらの変
速機出力軸１５、リダクションギヤ１７及び第１、第２
の中間軸２３，２４の間に、センターディファレンシャ
ル装置５０が同軸上に配置される。

【００１９】センターディファレンシャル装置５０は複
合プラネタリギヤに構成されるものであり、変速機出力
軸１５に形成される第１のサンギヤ５１と、第２の中間
軸２４に形成される第２のサンギヤ５３を有する。ま
た、キャリヤ５５は左右のフランジ５５ａ，５５ｂをア
ーム５５ｃにより一体化して成り、両フランジ５５ａ，
５５ｂの間に装架されたピニオン軸５６に、軸方向に一
体形成される第１、第２のピニオン５２，５４がニード
ルベアリング２７を介して回転自在に装着される。そし
て、第１のサンギヤ５１に第１のピニオン５２が、第２
のサンギヤ５３に第２のピニオン５４がそれぞれ噛合
い、トルク配分した動力を第２の中間軸２４に出力する
ように構成される。

【００２０】一方、第２の中間軸２４の内部には更に第
１の中間軸２３が遊嵌され、この第１の中間軸２３の前
端で２つのサンギヤ５１，５３の間隙の箇所に連結部材
５７が結合され、この連結部材５７がキャリヤ５５のア
ーム５５ｃに一体的にスプライン結合して、差動制限等
の作用を行うようになっている。更に、キャリヤ５５の
一方のフランジ５５ａにはリダクションギヤ１７が、キ
ャリヤ５５の動力を出力するように結合される。ここ
で、キャリヤ５５の前方はそれと一体的なリダクション
ギヤ１７がトランスミッションケース３に対してボール
ベアリング２６ａで支持され、後方はフランジ５５ｂの
ボス部５５ｄの外周がトランスファケース４に対してボ
ールベアリング２６ｂで支持され、且つ内周が第２の中
間軸２４に対しボールベアリング２６ｃで支持され、両
端支持で回転自在に設置される。

【００２１】このセンターディファレンシャル装置５０
の構成により、第１のサンギヤ５１に入力する動力を、
第１、第２のサンギヤ５１，５３と、第１、第２のピニ
オン５２，５４との歯車諸元によるトルク配分比でキャ
リヤ５５と第２のサンギヤ５３に伝達して、前後輪へ不
等トルク配分する機能を有する。また第１，第２のピニ
オン５２，５４の遊星回転により、旋回時の旋回半径の
差によって生じるキャリヤ５５と第２のサンギヤ５３と
の回転数差を吸収する差動機能を有する。

【００２２】ここで、図４の略図を用いてセンターディ
ファレンシャル装置５０の不等トルク配分機能について
詳記する。第１のサンギヤ５１の入力トルクをＴｉ、そ
の噛合いピッチ半径をｒｓ１、キャリヤ５５のフロント
側トルクをＴＦ、第１，第２のピニオン５２，５４の噛
合いピッチ半径をｒｐ１，ｒｐ２、第２のサンギヤ５３
のリヤ側トルクをＴＲ、その噛合いピッチ半径をｒｓ２
とすると、Ｔｉ＝ＴＦ＋ＴＲ（１）ｒｓ１＋ｒｐ１＝ｒｓ２＋ｒｐ２（２）が成立する。

【００２３】また、第１のサンギヤ５１と第１のピニオ
ン５２との噛合点に作用する接線方向荷重Ｐは、キャリ
ヤ５５に作用する接線方向荷重Ｐ１と、第２のサンギヤ
５３と第２のピニオン５４との噛合点に作用する接線方
向荷重Ｐ２との和に等しいので、次式が成立する。Ｐ＝Ｔｉ／ｒｓ１Ｐ１＝ＴＦ／（ｒｓ１＋ｒｐ１）Ｐ２＝ＴＲ／ｒｓ２Ｔｉ／ｒs １＝{(ＴＦ／（ｒｓ１＋ｒｐ１)}＋ＴＲ／ｒｓ２（３）そこで、（１），（２）式を（３）式に代入して整理す
ると、以下のようになる。ＴＦ＝(1−ｒｐ１・ｒｓ２／ｒｓ１・ｒｐ２）×ＴｉＴＲ＝（ｒｐ１・ｒｓ２／ｒｓ１・ｒｐ２）×Ｔｉ

【００２４】このことから、第１，第２のサンギヤ５
１，５３と、第１、第２のピニオン５２，５４との噛合
いピッチ半径により、フロント側トルクＴＦおよびリヤ
側トルクＴＲの基準トルク配分比を自由に設定し得るこ
とがわかる。ここで、ｒｓ１、ｒｐ１、ｒｐ２、ｒｓ２
は各歯数Ｚｓ１、Ｚｐ１、Ｚｐ２、Ｚｓ２に置き換える
ことができ、Ｚｐ１＝Ｚｐ２＝２１、Ｚｓ１＝３３、Ｚ
ｓ２＝２１とすると、ＴＦ：ＴＲ＝３６．４：６３．６になる。従って充分に後輪偏重の基準トルク配分比に設
定し得る。

【００２５】次に、センターディファレンシャル装置５
０を増速機として使用する場合について説明する。この
複合プラネタリギヤ式センターディファレンシャル装置
５０では、第２の中間軸２４を固定することで所定の増
速ギヤ比を得ることができ、この増速ギヤ比単独または
自動変速機３０の所定の変速段との共動により更に第５
速に変速するようになっている。そこで、例えば第２速
の変速段を用いる場合について説明すると、第２速のギ
ヤ比ｉ２、センターディファレンシャル装置５０の増速
ギヤ比ｉｐにより、第５速のギヤ比ｉ５は以下のように
なる。ｉ５＝ｉ２・ｉｐここで、センターディファレンシャル装置５０の歯車諸
元に上述のものを用いると、ｉｐ＝（３３−２１）／３
３＝０．３６３になり、例えばｉ２＝１．５４５とする
と、ｉ５＝０．５６１になり、第４速よりギヤ比の小さ
い第５速が適正なギヤ比間隔で得られることになる。一
方、この第５速では、油圧多板クラッチ６２を走行状態
や路面状況に応じて油圧を制御することで伝達トルクを
生じ、前後輪のトルク配分が制御可能な４輪駆動とな
る。

【００２６】図３において、油圧多板クラッチ装置６０
について説明する。先ず、第２の中間軸２４とリヤドラ
イブ軸２０の間に介設され、トルク伝達用の摩擦係合要
素としての油圧多板クラッチ６１と、第１の中間軸２３
とリヤドライブ軸２０との間に介設され、差動制限とト
ルク移動用の摩擦係合要素としての油圧多板クラッチ６
２と、第２の中間軸２４に設けられ、センターディファ
レンシャル装置５０の差動機能を阻止してキャリヤ５５
を増速回転させる摩擦係合要素としての第５速用ブレー
キ６３とを有する。そして、これらの油圧多板クラッチ
６１，６２と第５速用ブレーキ６３は、センターディフ
ァレンシャル装置５０の直後において、第１中間軸２３
等の周囲の径方向に３重に重合して同軸上に配置され
る。即ち、油圧多板クラッチ６１，６２は共にリヤドラ
イブ軸２０に連結され、油圧多板クラッチ６１と第５速
用ブレーキ６３は共に第２の中間軸２４に連結されるこ
とから、油圧多板クラッチ６１が中間に配置され、この
油圧多板クラッチ６１の外側に第５速用ブレーキ６３
が、内側に油圧多板クラッチ６２が配置される。

【００２７】そこで、第２の中間軸２４にドラム部材６
４がスプライン結合され、このドラム部材６４の内側に
リヤドライブ軸２０の前端に一体形成されるドラム部材
６５が配置され、これらのドラム部材６４，６５の間に
油圧多板クラッチ６１が設けられる。油圧多板クラッチ
６１はドラム部材６４，６５の間にドライブプレート６
１ａとドリブンプレート６１ｂが交互に設けられ、ドラ
ム部材６４の内部に油圧室６１ｃ、ピストン６１ｄ、リ
ターンスプリング６１ｅが設けられ、第２の中間軸２４
をリヤドライブ軸２０に連結または遮断するように構成
される。

【００２８】第５速用ブレーキ６３は、ドラム部材６４
とトランスファケース４との間に交互にドライブプレー
ト６３ａとドリブンプレート６３ｂが設けられ、トラン
スファケース４の壁部４ａの内部に油圧室６３ｃ、ピス
トン６３ｄ、リターンスプリング６３ｅが設けられ、第
２の中間軸２４を固定またはフリーにするように構成さ
れる。

【００２９】油圧多板クラッチ６２は、第１の中間軸２
３にスプライン結合するハブ部材６６とドラム部材６５
との間に、ドライブプレート６２ａとドリブンプレート
６２ｂが交互に設けられる。また、固定側のエクステン
ションケース６のボス部６ａの内部に油圧室６２ｃ、ピ
ストン６２ｄ、リターンスプリング６２ｅが、大きい押
圧力を発生すると共に、遠心油圧の影響のない状態で油
圧を正確に制御することが可能に設けられる。そして、
このピストン６２ｄがボールベアリング６２ｆ、押圧部
材６２ｇを介してプレート側に連結され、可変制御され
る差動制限トルクや伝達トルクを生じるように構成され
る。尚、軸嵌合部にはブッシュ２８が介設され、軸同志
や軸と他の部材との突き当て部にはスラストベアリング
２５が介設されている。

【００３０】これらの油圧多板クラッチ６１，６２及び
第５速用ブレーキ６３は、コントロールバルブボデー４
７で自動変速機３０の変速制御等と共に油圧制御され
る。即ち、自動変速機３０で前進４段後進１段に変速さ
れる場合は、第５速用ブレーキ６３を解放して油圧多板
クラッチ６１を係合し、このとき後輪スリップ等に応じ
て油圧多板クラッチ６２に差動制限トルクを生じる。ま
た、第４速で車速が設定値より上昇すると、逆に第５速
用ブレーキ６３を係合して油圧多板クラッチ６１を解放
し、このとき前輪スリップ等に応じて油圧多板クラッチ
６２に伝達トルクを生じる。

【００３１】以上、自動変速機３０とセンターディファ
レンシャル装置５０のＤレンジと、Ｒレンジの各変速段
におけるクラッチ、ブレーキ動作をまとめて示すと、表
１のようになる。

【表１】この表１において、○印はクラッチ，ブレーキの係合動
作を、●は油圧多板クラッチ６２による差動制限トルク
の発生を、◎は油圧多板クラッチ６２による前後輪への
駆動力配分制御をする場合の伝達トルク状態をそれぞれ
示す。

【００３２】また各変速段におけるギヤ比、ギヤ比の
例、トルク配分率をまとめて示すと、表２のようにな
る。

【表２】この表２において、α１はフロントプラネタリギヤ３１
のサンギヤ３１ａの歯数Ｚｓ１とリングギヤ３１ｂの歯
数Ｚｒ１の比で、α１＝Ｚｓ１／Ｚｒ１、α２はリヤプ
ラネタリギヤ３２のサンギヤ３２ａの歯数Ｚｓ２とリン
グギヤ３２ｂの歯数Ｚｒ２の比で、α２＝Ｚｓ２／Ｚｒ
２を示す。

【００３３】フロントプラネタリギヤ３１の各要素の回
転数の関係を示すと、次式のようになる。Ｎｒ１＋α１・Ｎｓ１＝（１＋α１）・Ｎｃ１但し、α１＝Ｚｓ１／Ｚｒ１リヤプラネタリギヤ３２の各要素の回転数の関係を示す
と、次式のようになる。Ｎｒ２＋α２・Ｎｓ２＝（１＋α２）・Ｎｃ２但し、α２＝Ｚｓ２／Ｚｒ２ここで、フロントプラネタリギヤ３１のリングギヤ３１
ｂの回転数Ｎｒ１、サンギヤ３１ａの回転数Ｎｓ１、キ
ャリヤ３１ｃの回転数Ｎｃ１であり、またリヤプラネタ
リギヤ３２のリングギヤ３２ｂの回転数Ｎｒ２、サンギ
ヤ３２ａの回転数Ｎｓ２、キャリヤ３２ｃの回転数Ｎｃ
２である。

【００３４】次に、この実施例の作用について説明す
る。先ず、エンジン１０の動力はトルクコンバータ１
３、入力軸１４を介して自動変速機３０に入力し、２組
のフロントプラネタリギヤ３１とリヤプラネタリギヤ３
２の作動、クラッチ４４，４３，３５，３８，３６，３
４とブレーキ４０，３７の選択的係合により、Ｄレンジ
にシフトすると前進速の第１速ないし第４速に自動変速
され、Ｒレンジにシフトする場合は後進速になる。そし
てこの変速動力が、変速機出力軸１５からセンターディ
ファレンシャル装置５０の第１のサンギヤ５１に入力し
て、トルク配分される。またこの場合は、油圧多板クラ
ッチ装置６０の油圧多板クラッチ６１が係合して、セン
ターディファレンシャル装置５０の第２のサンギヤ５３
がリヤドライブ軸２０に連結される。

【００３５】ここでセンターディファレンシャル装置５
０の各歯車諸元により、例えばＴＦ：ＴＲ＝３６．４：
６３．６に設定されているため、変速動力の３６．４％
がキャリヤ５５に、６３．６％が第２のサンギヤ５３に
それぞれ配分して出力される。そしてキャリヤ５５の動
力は、リダクションドライブギヤ１７、リダクションド
リブンギヤ１８、フロントドライブ軸１６、フロントデ
ィファレンシャル装置１９を介して前輪に伝達する。ま
た、第２のサンギヤ５３の動力は、第２の中間軸２４、
油圧多板クラッチ６１、リヤドライブ軸２０以降の後輪
に伝達し、後輪偏重の４輪駆動走行になり、このトルク
配分ではオーバステア気味になって回頭性、操縦性等が
良好になる。この４輪駆動走行の旋回時には、センター
ディファレンシャル装置５０の第１、第２のピニオン５
２，５４の遊星回転により、旋回時に生じる前後輪の回
転数差が吸収され、自由に旋回可能になる。

【００３６】次いで、滑り易い路面走行時には、基準ト
ルク配分が後輪偏重のトルク配分のため通常は後輪が先
にスリップし、この場合に油圧多板クラッチ６２の差動
制限トルクＴｃがスリップ状態に応じて制御される。す
ると、センターディファレンシャル装置５０のキャリヤ
５５と第２のサンギヤ５３との間に、キャリヤ５５、連
結部材５７、第１の中間軸２３及び油圧多板クラッチ６
２による他の伝動系路がバイパスして形成され、高回転
の第２のサンギヤ５３の後輪側から低回転のキャリヤ５
５の前輪側に、差動制限トルクＴｃに応じてトルクバイ
パスする。そこで、前輪寄りにトルク配分制御されて後
輪スリップが防止され、走破性を向上する。

【００３７】このとき差動制限トルクＴｃが最大になる
と、第２のサンギヤ５３とキャリヤ５５との直結により
センターディファレンシャル装置５０はロックして直結
式４輪駆動になり、前後輪の輪荷重配分に相当したトル
ク配分になる。こうして差動制限トルクＴｃを制御する
ことにより、後輪偏重と直結式との間でトルク配分が可
変制御されることになる。

【００３８】一方、第４速の走行条件より更に高速にな
ると、自動変速機３０が第２速の状態になり、同時に第
５速用ブレーキ６３の係合によりセンターディファレン
シャル装置５０の第２のサンギヤ５３が固定して、キャ
リヤ５５が増速回転する。このため、自動変速機３０の
第２速の動力が、センターディファレンシャル装置５０
で大幅に増速されてキャリヤ５５以降の前輪に伝達し、
第４速よりギヤ比の小さいオーバドライブの第５速に変
速されて高速走行することが可能になるのであり、この
場合はアンダーステア気味になって高速安定性を向上す
る。この時、走行状態や前輪スリップの状況等に応じて
油圧多板クラッチ６２の伝達トルクＴDが可変制御され
ると、キャリヤ５５から第１の中間軸２３、油圧多板ク
ラッチ６２を介して後輪にもトルク伝達される。そこで
前輪スリップを防止すると共に、同様に前後輪のトルク
配分が制御可能な４輪駆動走行になる。

【００３９】図５において、上述のセンターディファレ
ンシャル装置付４輪駆動車の駆動系をそのまま用いて、
２輪駆動車を構成した実施例について説明する。即ち、
上述の複合プラネタリギヤ式センターディファレンシャ
ル装置５０においては、キャリヤ５５から一対のリダク
ションギヤ１７，１８を介して前輪側に常に動力伝達す
るように伝動構成されているので、このセンターディフ
ァレンシャル装置５０を一体的にロックすることで、自
動変速機３０の変速動力がそのまま前輪側に伝達する。
また、センターディファレンシャル装置５０の増速機の
機能を上述と同様に用いることができ、これにより５速
のＦＦ車になり得る。

【００４０】そこで、トランスファケース４の後端にリ
ヤカバー７０が閉塞するように接合され、このリヤカバ
ー７０でセンターディファレンシャル装置５０から出力
する第１の中間軸２３の後端部がボールベアリング２６
ｄにより支持される。一方、センターディファレンシャ
ル装置５０においては、キャリヤ５５と一体的な第１の
中間軸２３、第２のサンギヤ５３と一体的な第２の中間
軸２４を直結することによりロックすることができる。
そこで油圧多板クラッチ装置６０においては、第２の中
間軸２４に上述と同様にドラム部材６４が設けられ、第
１の中間軸２３には上述の場合より大径のハブ部材７１
がスプライン結合され、これらのドラム部材６４とハブ
部材７１の間にロック用油圧多板クラッチ７２が設けら
れる。

【００４１】ロック用油圧多板クラッチ７２はドラム部
材６４とハブ部材７１の間にドライブプレート７１ａと
ドリブンプレート７１ｂが交互に設けられ、ドラム部材
６４の内部に上述と同様に油圧室７２ｃ、ピストン７２
ｄ、リターンスプリング７２ｅが設けられ、第１と第２
の中間軸２３，２４を接断するように構成される。ま
た、ドラム部材６４とトランスファケース４の間には、
上述と同様に第５速用ブレーキ６３を設けて構成され
る。

【００４２】次にこの実施例の作用について説明する
と、所定の車速以下の場合はロック用油圧多板クラッチ
７２が係合されるのであり、これによりセンターディフ
ァレンシャル装置５０はキャリヤ５５と第２のサンギヤ
５３が直結してロックされる。そこで、自動変速機３０
による前進４段後進１段の変速動力がそのままセンター
ディファレンシャル装置５０以降の前輪側に伝達して、
２輪駆動で走行する。そして、所定の車速以上の高速時
にはロック用油圧多板クラッチ７２を解放して第５速用
ブレーキ６３が係合され、且つ自動変速機３０が第２速
に変速制御されるのであり、こうして第５速に変速され
る。

【００４３】尚、油圧多板クラッチ装置６０は中心に配
置される第１の中間軸２３からオイル通路やオイル孔等
により潤滑するように構成され、ＦＦ車においてもその
第１の中間軸２３がそのまま使用される。このためＦＦ
車においては、油圧多板クラッチ装置６０の潤滑が４輪
駆動車の場合と全く同様に行われる。

【００４４】以上、本発明の実施例について説明した
が、自動変速機は実施例に限定されるものではなく、横
置き配置の駆動系にも全く同様に適応することができ
る。センターディファレンシャル装置は単純プラネタリ
ギヤ、ベベルギヤで構成する場合や、減速機として使用
する場合や、センターディファレンシャル装置から得ら
れる増速ギヤ比自体を用いる場合にも適応することがで
きる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、セ
ンターディファレンシャル装置付車両として、４輪駆動
車と同一の駆動系を２輪駆動車に適応することができる
ので、両者の共通化が良好になって、車種を容易に拡大
することができる。２輪駆動車の場合には、油圧多板ク
ラッチ装置の２つの油圧多板クラッチの１つを除き、も
う１つを若干変更するだけであるから、部材の共用化に
優れて大量生産性が向上し、コスト、メンテナンス等の
点で非常に有利になる。センターディファレンシャル装
置の減速または増速機能により、２輪駆動車の走行性能
等も向上することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るセンターディファレンシャル装置
付車両として、４輪駆動車の実施例の全体の駆動系を示
すスケルトン図である。

【図２】センターディファレンシャル装置と油圧多板ク
ラッチ装置の部分の拡大断面図である。

【図３】油圧多板クラッチ装置の部分の拡大断面図であ
る。

【図４】トルク配分状態，差動制限と直結用伝達トルク
の流れを説明する略図である。

【図５】本発明を２輪駆動車に適応した実施例の要部を
示す断面図である。

【符号の説明】

３トランスミッションケース４トランスファケース１６フロントドライブ軸１７，１８リダクションギヤ３０自動変速機５０センターディファレンシャル装置６０油圧多板クラッチ装置６３第５速用ブレーキ（第２の摩擦係合要素）７０リヤカバー７２ロック用油圧多板クラッチ（第１の摩擦係合要
素）

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年１０月７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】多段自動変速機付車両

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】

【従来の技術】一般に、センターディファレンシャル装
置は４輪駆動車に装備されており、従来この４輪駆動車
に関しては、例えば特願平２−１３４３０６号のものが
ある。ここで、複合プラネタリギヤのセンターディファ
レンシャル装置に、動力接断する油圧多板クラッチと、
差動制限すると共にトルク配分を可変制御する油圧多板
クラッチと、第５速の変速段を得るブレーキとが付設さ
れ、これらを軸方向に順次並べて配置構成する。そし
て、センターディファレンシャル装置により差動機能、
前後輪へのトルク分割機能を付与する以外に、前後輪へ
のトルク配分を可変制御したり、減速または増速装置と
して利用して、走行性能、操縦性、安定性、制動性等を
一段と向上させることが示されている。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記先行技術
のものにあっては、４輪駆動車用としてのみ構成されて
いるので、この駆動系を用いてＦＦ等の２輪駆動車に適
応されていない。ここでセンターディファレンシャル装
置は、減速または増速変速段を得る副変速機としての機
能も有し、この機能は２輪駆動車にも利用して有効であ
ることから、同一の駆動系構成要素を用いて４輪駆動車
と２輪駆動車の共通化を最大限図るように構成すること
が望まれる。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００４

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００４】本発明は、この点に鑑みてなされたもの
で、多機能のセンターディファレンシャル装置と油圧多
板クラッチ装置を備えた同一の駆動系構成要素を用い
て、４輪駆動車と２輪駆動車の共通化を容易に得ること
を目的とする。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、自動変速機のトランスミッションケース
に接合されるトランスファケースの内部に、複合式プラ
ネタリギヤと、複数の摩擦係合要素とが同軸上に配置さ
れ、複合式プラネタリギヤから前後輪の一方へ常に動力
伝達するように連結される構成において、トランスファ
ケースの端部にカバーが閉塞すると共に、複合式プラネ
タリギヤからの１つの出力要素を支持するように接合さ
れ、油圧多板クラッチ装置が複合式プラネタリギヤの構
成要素間を締結または解放する第１の摩擦係合要素と、
自動変速機の有する変速段以外の減速または増速変速段
を得る第２の摩擦係合要素とを有するものである。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】

【作用】上記構成に基づき、複合式プラネタリギヤから
前後輪の他方へ伝動構成することで、本来の４輪駆動車
に構成され、油圧多板クラッチ装置を若干変更して第１
と第２の摩擦係合要素を設けることで、２輪駆動車用の
多段自動変速機になる。そしてこの２輪駆動車用の多段
自動変速機では、第１の摩擦係合要素の係合により複合
式プラネタリギヤの構成要素間が締結して自動変速機の
変速動力がそのまま伝達し、更に第２の摩擦係合要素の
係合により複合式プラネタリギヤに増速機能が付与され
て、自動変速機の有する変速段以外の減速または増速し
た変速段を得ることが可能になる。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３９】図５において、上述のセンターディファ
レンシャル装置付４輪駆動車の駆動系構成要素をそのま
ま用いて、２輪駆動車用多段自動変速機を構成した実施
例について説明する。即ち、上述の複合プラネタリギヤ
式センターディファレンシャル装置５０においては、キ
ャリヤ５５から一対のリダクションギヤ１７，１８を介
して前輪側に常に動力伝達するように伝動構成されてい
るので、このセンターディファレンシャル装置５０を一
体的に締結することで、自動変速機３０の変速動力がそ
のまま前輪側に伝達する。また、センターディファレン
シャル装置５０から増速機としての機能を上述と同様の
手段で得ることができ、これにより５速のＦＦ車用自動
変速機になり得る。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４０】そこで、トランスファケース４の後端に
リヤカバー７０が閉塞するように接合され、このリヤカ
バー７０でセンターディファレンシャル装置５０から出
力する第１の中間軸２３の後端部がボールベアリング２
６ｄにより支持される。一方、センターディファレンシ
ャル装置５０においては、キャリヤ５５と一体的な第１
の中間軸２３、第２のサンギヤ５３と一体的な第２の中
間軸２４を直結することによりロックすることができ
る。そこで油圧多板クラッチ装置６０においては、第２
の中間軸２４に上述と同様にドラム部材６４が設けら
れ、第１の中間軸２３には上述の場合より大径のハブ部
材７１がスプライン結合され、これらのドラム部材６４
とハブ部材７１の間に締結または解放用の油圧多板クラ
ッチ７２が設けられる。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４１】油圧多板クラッチ７２はドラム部材６４
とハブ部材７１の間にドライブプレート７２ａとドリブ
ンプレート７２ｂが交互に設けられ、ドラム部材６４の
内部に上述と同様に油圧室７２ｃ、ピストン７２ｄ、リ
ターンスプリング７２ｅが設けられ、第１と第２の中間
軸２３，２４を接断するように構成される。また、ドラ
ム部材６４とトランスファケース４の間には、上述と同
様に第５速用ブレーキ６３を設けて構成される。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４２】次にこの実施例の作用について説明する
と、所定の車速以下の場合は油圧多板クラッチ７２が係
合されるのであり、これによりセンターディファレンシ
ャル装置５０はキャリヤ５５と第２のサンギヤ５３が直
結して一体に回転する。そこで、自動変速機３０による
前進４段後進１段の変速動力がそのままセンターディフ
ァレンシャル装置５０以降の前輪側伝達要素に伝達し
て、２輪駆動で走行する。そして、所定の車速以上の高
速時には油圧多板クラッチ７２を解放して第５速用ブレ
ーキ６３が係合され、且つ自動変速機３０が第２速に変
速制御されるのであり、こうして第５速に変速される。

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、セ
ンターディファレンシャル装置付車両として、４輪駆動
車と同一の駆動系構成要素を２輪駆動車用多段自動変速
機に適応することができるので、両者の共通化が良好に
なって、車種展開の融通性を拡大することができる。２
輪駆動車用多段自動変速機の場合には、油圧多板クラッ
チ装置の２つの油圧多板クラッチの１つを除き、もう１
つを若干変更するだけであるから、部材の共用化に優れ
て大量生産性が向上し、コスト、メンテナンス等の点で
非常に有利になる。センターディファレンシャル装置か
らの減速または増速機能を得ることにより、２輪駆動車
の走行性能等も向上することが可能になる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トランスミッションケースに接合される
トランスファケースの内部に、種々の機能を備えた複合
プラネタリギヤ式センターディファレンシャル装置と、
複数の摩擦係合要素を有する油圧多板クラッチ装置とが
同軸上に配置され、センターディファレンシャル装置か
ら前後輪の一方へ常に動力伝達するように連結される構
成において、トランスファケースの端部にカバーが閉塞
すると共に、センターディファレンシャル装置からの１
つの出力要素を支持するように接合され、油圧多板クラ
ッチ装置がセンターディファレンシャル装置をロックま
たはフリーにする第１の摩擦係合要素と、減速または増
速変速段を得る第２の摩擦係合要素とを有することを特
徴とするセンターディファレンシャル装置付車両。
【請求項２】上記第１の摩擦係合要素はセンターディ
ファレンシャル装置からの第１と第２の出力要素の間に
設けられ、第２の摩擦係合要素は第２の出力要素に設け
られ、これらの第１と第２の摩擦係合要素が２重に重合
して同軸上に配置されることを特徴とする請求項１記載
のセンターディファレンシャル装置付車両。
【請求項３】上記第１の摩擦係合要素は４輪駆動の場
合に前後輪の他方に動力を伝達または遮断する機能を有
し、第１の出力要素は４輪駆動の場合に前後輪のトルク
配分を可変制御する第３の摩擦係合要素が装着されるこ
とを特徴とする請求項１記載のセンターディファレンシ
ャル装置付車両。