JPH05112151A - センターデイフアレンシヤル装置付４輪駆動車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 センターディファレンシャル装置に付設され
る油圧多板クラッチ装置の油圧制御系を、他の車種との
互換性を良好にするように構成し、デッドスペースを利
用して他の部材に影響を与えないようにコンパクトに配
置する。 【構成】 自動変速機３０を備えたトランスミッション
ケース３にトランスファケース４が接合されて、このト
ランスファケース４にセンターディファレンシャャル置
５０、油圧多板クラッチ装置６０、前後輪へ動力伝達す
るドライブ軸１６，２０の端部が収容される駆動系にお
いて、トランスファケース４の内部のセンターディファ
レンシャル装置５０とフロントドライブ軸１６の間のデ
ッドスペースを利用して、センターデフ制御用バルブボ
デー７０を内蔵する。

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４輪駆動車に関し、詳しくは、セン
ターディファレンシャル装置に付設される油圧多板クラ
ッチ装置の油圧制御システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、センターディファレンシャル装置
を備えた４輪駆動車として、駆動系にロックアップクラ
ッチを備えたトルクコンバータ、自動変速機及びセンタ
ーディファレンシャル装置を配置する。そして、センタ
ーディファレンシャル装置を複合プラネタリギヤに構成
し、且つ複数の油圧多板クラッチ、ブレーキを備えた油
圧多板クラッチ装置を付設して、差動機能、前後輪トル
ク配分機能を付与する以外に、前後輪のトルク配分を可
変制御したり、減速または増速機として利用して、走行
性能、操縦性、安定性、制動性等の向上を図ることが、
本件出願人により既に提案されている。このような駆動
系においては、自動変速機以外に油圧多板クラッチ装置
に対しても油圧制御装置が必要になるが、この油圧制御
装置の構成やバルブボデーの配置等は、種々のことを考
慮して最適化することが要求される。

【０００３】従来、上記自動変速機以外の装置の油圧制
御装置に関しては、例えば特開昭６１−１６７７７１号
公報の先行技術があり、自動変速機の後部にトランスフ
ァが配置される構成において、トランスファの箇所の下
部にオイルパンを有して油圧制御装置のバルブボディを
装着することが示されている。また、特公昭６１−３０
９３４号公報の先行技術では、自動変速機の後部にトラ
ンスファクラッチが配置される構成において、自動変速
機の油圧制御装置にトランスファクラッチを作動する電
磁切換バルブを一緒に設けることが示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記先行技
術の前者のものにあっては、トランスファの油圧制御装
置がオイルパンを有して下部に突出するので、車体フロ
アのクロスメンバ等の部材と干渉するおそれがある。こ
のため、車体側の設計自由度が制限されたり、車体フロ
アに関して他の車種との互換性がなくなる等の不具合が
ある。また後者のものにあっては、トランスファクラッ
チの油圧制御系が自動変速機のものに一体化されるの
で、他の車種に対する互換性が悪くなり、メンテナンス
等の点で不利になるとうの不具合がある。

【０００５】本発明は、この点に鑑みてなされたもの
で、センターディファレンシャル装置に付設される油圧
多板クラッチ装置の油圧制御系を、他の車種との互換性
を良好にするように構成し、デッドスペースを利用して
他の部材に影響を与えないようにコンパクトに配置する
ことを目的とする。

【０００６】

【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、自動変速機を備えたトランスミッション
ケースにトランスファケースが接合されて、このトラン
スファケースにセンターディファレンシャル装置、油圧
多板クラッチ装置、前後輪へ動力伝達するドライブ軸の
端部が収容される駆動系において、トランスファケース
の内部において前記駆動系部材とケース壁面との間に生
じる余剰空間に、油圧多板クラッチ装置の油圧を制御す
るバルブボデーが固着されるものである。

【０００７】

【作用】上記構成に基づき、センターディファレンシャ
ル装置に付設される油圧多板クラッチ装置は、トランス
ファケース内に固着された専用のバルブボデーにより油
圧制御され、これにより４輪駆動走行時にセンターディ
ファレンシャル装置により種々の機能を発揮するように
なる。

【０００８】

【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第１の実施例
の駆動系について説明する。先ず、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およびエクステンシ
ョンケース６が接合し、トランスミッションケース３の
下部にはオイルパン５が取付けられる。

【０００９】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。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】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の内部には各部の制御と潤滑を行うＡＴオイルが溜
まっており、このオイルパンに変速制御用バルブボデー
４７が水平に設置されて、上述の各クラッチ、ブレーキ
に給排油することにより選択的に係合するようになって
いる。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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の壁部３ａでボ
ールベアリング２６ａにより支持され、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の
壁部４ａによりボールベアリング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２６
ｃで支持され、両端支持で回転自在に設置される。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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／ｒｓ１ Ｐ１＝ＴＦ／（ｒｓ１＋ｒｐ１） Ｐ２＝ＴＲ／ｒｓ２ Ｔｉ／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）×Ｔｉ ＴＲ＝（ｒｐ１・ｒｓ２／ｒｓ１・ｒｐ２）×Ｔｉ

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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、変速制御用と分離して構成さ
れたセンターデフ制御用バルブボデー７０により油圧制
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ようになっている。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】更に、油圧多板クラッチ装置の油圧制御系
について説明する。先ず、変速制御用と分離構成された
センターデフ制御用バルブボデー７０が、図２に示すよ
うにトランスファケース４の内部に固着される。即ち、
トランスファケース４内部のトランスミッションケース
接合面側ではフロントドライブ軸１６の端部が軸支され
ており、このため図５に示すようにセンターディファレ
ンシャル装置５０とフロントドライブ軸１６との間に側
方にデッドスペースが設けられることから、このデッド
スペースの壁部４ｂにバルブボデー７０が垂直に設置さ
れる。センターデフ制御用バルブボデー７０は図６に示
すように、ケース壁部４ｂにロアバルブボデー７０ａ
が、センターディファレンシャル装置５０との干渉を避
けるように一部湾曲した細長い形状に形成され、このロ
アバルブボデー７０ａに油圧回路溝７１等が形成され
る。また、適宜貫通した孔７２を有する仕切り板７０
ｂ、種々の弁等の部品７３が装着されるアッパバルブボ
デー７０ｃも同一の形状に形成され、これらがロアバル
ブボデー７０ａにボルト７４により締結される。

【００３６】図７において、センターデフ制御用バルブ
ボデー７０の油圧制御回路について説明する。先ず、変
速制御用バルブボデー４７からライン圧ＰL とアキュム
レータ背圧Ｐａの油路８０，８１が、センターデフ制御
用バルブボデー７０に連通される。このバルブボデー７
０は油路８０のライン圧ＰL が導入されるトランスファ
制御弁８２、動力接断弁８３、第５速変速弁８４を有す
る。また、油路８０のライン圧ＰL はパイロット弁８５
に導入して所定のパイロット圧Ｐｐを生じ、このパイロ
ット圧Ｐｐが油路８６によりデューティソレノイド弁８
７と、２つのＯＮ−ＯＦＦソレノイド弁８８，８９に導
かれる。デューティソレノイド弁８７はデューティ信号
により所定の制御圧Ｐc1を生じて油路９０によりトラン
スファ制御弁８２に作用するのであり、これによりトラ
ンスファ制御弁８２がライン圧ＰL を元圧として所定の
トランスファ圧Ｐｔを生じ、このトランスファ圧Ｐｔを
油路９１により油圧多板クラッチ６２に供給する。

【００３７】ソレノイド弁８８は電気信号によりＯＮ−
ＯＦＦの制御圧Ｐc2を生じて油路９２により動力接断弁
８３に作用するのであり、これにより動力接断弁８３が
ライン圧ＰL を元圧とした作動圧Ｐｂを生じて油路９３
により油圧多板クラッチ６１に供給する。この油路９３
にはオリフィス９４とチェック弁９５が並列に設けら
れ、且つ油路８１のアキュムレータ背圧Ｐａを作用した
アキュムレータ９６が連通しており、これにより作動圧
Ｐｂの供給時にはショックを生じないように滑らかにク
ラッチ係合するようになっている。他のソレノイド弁８
９も同様に制御圧Ｐc3を油路９７により第５速変速弁８
４に作用し、この第５速変速弁８４の作動圧Ｐｄを油路
９８、オリフィス９９とチェック弁１００、アキュムレ
ータ１０１により第５速用ブレーキ６３に供給するよう
に構成される。このような構成により、デューティ信号
で油圧多板クラッチ６２の差動制限トルク等が可変制御
され、ＯＮ−ＯＦＦ信号で油圧多板クラッチ６１と第５
速用ブレーキ６３が係合または解放されるようになる。

【００３８】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、センターデフ
制御用バルブボデー７０の動力接断弁８３により油圧多
板クラッチ装置６０の油圧多板クラッチ６１に作動圧Ｐ
ｂが供給されて係合し、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。

【００３９】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。

【００４０】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
先にスリップする。するとこのとき、センターデフ制御
用バルブボデー７０でトランスファ制御弁８２のトラン
スファ圧Ｐｔにより油圧多板クラッチ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。そこでセ
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５
７、第１の中間軸２３及び油圧多板クラッチ６２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５５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。

【００４１】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。

【００４２】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速の状態になる。また同時
にセンターデフ制御用バルブボデー７０で動力接断弁８
３により油圧多板クラッチが解放され、第５速変速弁８
４により第５速用ブレーキ６３に作動圧Ｐｄが供給され
て係合するのであり、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。

【００４３】このとき、走行状態や前輪スリップの状況
等に応じてセンターデフ制御用バルブボデー７０のトラ
ンスファ制御弁８２により、油圧多板クラッチ６２に所
定のトランスファ圧Ｐｔが供給される。すると、油圧多
板クラッチ６２の伝達トルクＴD が可変制御されて、キ
ャリヤ５５から第１の中間軸２３、油圧多板クラッチ６
２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。

【００４４】以上、本発明の実施例について説明した
が、これのみに限定されない。

【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４輪駆動車におい
て、センターディファレンシャル装置に付設される油圧
多板クラッチ装置の油圧を制御するバルブボデーが、変
速制御用から分離構成されているので、他の車種との互
換性が良好になる。バルブボデーはトランスファケース
内部のデッドスペースを利用して内蔵されているので、
非常にコンパクトな構造になり、車載上の制限もなくな
って設計自由度が増す。バルブボデーには少なくとも変
速制御用のライン圧が導入され、このライン圧を用いて
センターデフ制御するように構成されるので、構造が簡
素化する。バルブボデーでは電気信号が入力する各種の
弁により油圧多板クラッチ装置の油圧を制御するように
構成されるので、種々の細かい制御を正確に行うことが
できる。

【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４輪駆動車として、縦置き配置の実施例の全体を示す
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】センターデフ制御用バルブボデーの配置状態を
示す正面図である。

【図６】センターデフ制御用バルブボデーの構成を示す
分解斜視図である。

【図７】センターデフ制御用バルブボデーの油圧制御回
路の一例を示すブロック図である。

【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 ２０ リヤドライブ軸 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 ７０ センターデフ制御用バルブボデー

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

【手続補正書】

【提出日】平成４年６月１７日

【手続補正１】

【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２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００１

【補正方法】変更

【補正内容】

【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４輪駆動車に関し、詳しくは、セン
ターディファレンシャル装置に付設される摩擦係合要素
の油圧制御システムに関する。

【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】近年、センターディファレンシャル装置
を備えた４輪駆動車として、駆動系にロックアップクラ
ッチを備えたトルクコンバータ付自動変速機にセンター
ディファレンシャル装置を組合せると共に、このセンタ
ーディファレンシャル装置を複合プラネタリギヤに構成
し、且つ複数の油圧多板クラッチ及びブレーキを備えた
摩擦係合要素を付設して、差動機能、前後輪トルク配分
機能を付与する以外に、前後輪のトルク配分を可変制御
したり、減速または増速機能を有する副変速機として利
用して、走行性能、操縦性、安定性、制動性等の向上を
図ることが、本件出願人により既に提案されている。こ
のような駆動系においては、自動変速機以外に油圧多板
クラッチやブレーキ装置に対しても油圧制御装置が必要
になるが、この油圧制御装置の構成やバルブボデーの配
置等は、種々のことを考慮して最適化することが要求さ
れる。

【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】 従来、上記自動変速機付４輪駆動車の油
圧制御装置に関しては、例えば特開昭６１−１６７７７
１号公報の先行技術があり、自動変速機の後部にトラン
スファが配置される構成において、トランスファの下部
にオイルパンを有して油圧制御装置のバルブボディを装
着することが示されている。また、特公昭６１−３０９
３４号公報の先行技術では、自動変速機の後部にトラン
スファクラッチが配置される構成において、自動変速機
の油圧制御装置にトランスファクラッチを作動する電磁
切換バルブを一緒に設けることが示されている。

【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】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記先行技
術の前者のものにあっては、トランスファの油圧制御装
置がオイルパンを有して下部に突出するので、パワーユ
ニットを弾性部材を介して車体に取付けるクロスメンバ
等の部材やエンジン排気管，排気浄化装置等と干渉する
おそれがある。このため、車体側の設計自由度が制限さ
れたり、車体フロアに関して４輪駆動車と２輪駆動車な
ど他の車種との互換性がなくなる等の不具合がある。ま
た後者のものにあっては、トランスファクラッチの油圧
制御系が自動変速機のものに一体化されるので、油圧制
御装置の他の車種に対する互換性がなくなり、生産上，
コスト上不都合である。

【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】 本発明は、この点に鑑みてなされたもの
で、センターディファレンシャル装置に付設される摩擦
係合要素の油圧制御系を、他の車種との互換性を維持す
るように構成し、デッドスペースを利用して他の部材に
影響を与えないようにコンパクトに配置することを目的
とする。

【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】

【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、自動変速機を備えたトランスミッション
ケースにトランスファケースが接合されて、このトラン
スファケースにセンターディファレンシャル装置、摩擦
係合要素、前後輪へ動力伝達するドライブ軸の端部が収
容される駆動系において、トランスミッションケース側
もしくはトランスファケース側の内部において前記駆動
系部材とケース壁面との間に生じる余剰空間に、摩擦結
合要素の油圧を制御するバルブボデーが固着されるもの
である。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】

【作用】上記構成に基づき、センターディファレンシャ
ル装置に付設される摩擦係合要素は、トランスミッショ
ンケース側もしくはトランスファケース内に固着された
専用のバルブボデーにより油圧制御され、これにより４
輪駆動走行時にセンターディファレンシャル装置により
前後輪へのトルク配分制御や自動変速機の変速段以外の
変速段を得る機能を発揮するようになる。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３５】 更に、油圧多板クラッチ装置の油圧制御
系について説明する。先ず、自動変速機の主変速制御用
バルブボデーと分離構成されたセンターデフ制御用バル
ブボデー７０が、図２に示すようにトランスファケース
４の内部に固着される。即ち、トランスファケース４内
部のトランスミッションケース接合面側ではフロントド
ライブ軸１６の端部が軸支されており、このため図５に
示すようにセンターディファレンシャル装置５０とフロ
ントドライブ軸１６との間に側方にデッドスペースが設
けられることから、このデッドスペースの壁部４ｂにバ
ルブボデー７０が設置される。センターデフ制御用バル
ブボデー７０は図６に示すように、ケース壁部４ｂにロ
アバルブボデー７０ａが、センターディファレンシャル
装置５０との干渉を避けるように一部湾曲した細長い形
状に形成され、このロアバルブボデー７０ａに油圧回路
溝７１や制御弁等が形成される。また、適宜貫通した孔
７２を有する仕切り板７０ｂ、種々の弁等の部品７３が
装着されるアッパバルブボデー７０ｃも同一の形状に形
成され、これらがロアバルブボデー７０ａにボルト７４
により締結される。

【手続補正１０】

【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４輪駆動車におい
て、センターディファレンシャル装置に付設される油圧
多板クラッチ装置の油圧を制御するバルブボデーが、自
動変速機の主変速制御用バルブボデーから分離構成され
ているので、４輪駆動車用自動変速機と２輪駆動車用自
動変速機との互換性が良好になる。また、分離構成され
たバルブボデーはトランスファケース内部のデッドスペ
ースを利用して内蔵されているので、非常にコンパクト
な構造になり、車載上の制限もなくなって設計自由度が
増す。更に、バルブボデーには少なくとも変速制御用の
ライン圧が導入され、このライン圧を用いて自動変速機
の有する変速段以外の変速段を得る変速制御やセンター
デフ制御をするように構成されるので、構造が簡素化す
る。バルブボデーでは電気信号が入力する各種の弁によ
り油圧多板クラッチ装置の油圧を制御するように構成さ
れるので、種々の細かい制御を正確に行うことができ
る。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正１２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

【手続補正１３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

【手続補正１４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動変速機を備えたトランスミッション
   ケースにトランスファケースが接合されて、このトラン
   スファケースにセンターディファレンシャル装置、油圧
   多板クラッチ装置、前後輪へ動力伝達するドライブ軸の
   端部が収容される駆動系において、トランスファケース
   の内部において前記駆動系部材とケース壁面との間に生
   じる余剰空間に、油圧多板クラッチ装置の油圧を制御す
   るバルブボデーが固着され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４輪駆動車。
2. 【請求項２】 上記バルブボデーは、トランスファケー
   スの内部の垂直な壁部にロアバルブボデーが形成され、
   このロアバルブボデーに仕切り板を介し種々の弁等の部
   品を備えたアッパバルブボデーを締結して構成され、少
   なくとも自動変速機の油圧制御系のライン圧が供給され
   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４輪駆動車。
3. 【請求項３】 上記バルブボデーは、少なくとも自動変
   速機の油圧制御系のライン圧を元圧として所定のパイロ
   ット圧を発生するパイロット弁、前後輪のトルク配分を
   可変制御するトランスファ制御弁、動力を接断する動力
   接断弁、自動変速機以外の変速段を得る変速弁、これら
   の各弁を電気信号により作動するソレノイド弁を有する
   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４輪駆動車。