JPH06144043A - 車両用トランスファ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＨＣＵ等の駆動力伝達装置の耐久性の向上を
図ることができる車両用トランスファ装置を提供する。 【構成】 エンジン側に連結された入力軸３と、前輪側
及び後輪側に連結された各出力軸５ａ，５ｂと、入力軸
３の回転力を各出力軸５ａ，５ｂに伝達可能で、各歯車
１９、前輪側及び後輪側反転軸７ａ，７ｂ、スリーブ２
７等より構成された３系統の駆動力伝達系と、スリーブ
２７及び歯車２９のうち、少なくとも一方を出力軸５ａ
から切り離す選択機構１５と、各反転軸７ａ，７ｂ間に
設けられたＨＣＵ９等を備えたトランスファ装置１であ
る。選択機構１５を切り換え、歯車２９と出力軸５ａを
接続させた場合、ＨＣＵ９が非作動となり、直結式４輪
駆動車になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、４輪駆動車等に搭載さ
れる車両用トランスファ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】トランスファ装置を介してエンジンの駆
動力を前後輪に分配する４輪駆動車には、前後車輪間に
ＨＣＵ（ハイドロリック・カップリング・ユニット）等
の駆動力伝達機構を装備した所謂オンディマンド式のも
のがある。このＨＣＵは、前後輪間に回転差が生じた場
合、この回転差に応じて駆動力の伝達を行う。

【０００３】従って、前輪駆動をベースとしたオンディ
マンド式４輪駆動車では、エンジンで駆動される前輪に
スリップが発生した場合、即ち、前後輪間に回転差が発
生した場合、この回転差に応じて前輪側の駆動トルクを
後輪側に伝えることができ、前輪の所謂路面グリップ力
を回復させると共に、後輪に駆動力を発揮させて、車両
の走行安定性を向上させることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このＨＣＵ
は、ベーンポンプ機構を備えて構成されている。つま
り、ＨＣＵは、前輪側及び後輪側にそれぞれ接続された
各回転軸と、各回転軸と一体的に回転するベーン及びカ
ムリング等より構成され、各回転軸間に回転差が発生し
た場合にベーンとカムリングとが相対回転し、トルク伝
達のための油圧を発生させる。

【０００５】このため、前後輪間に大きな回転差が生じ
る未舗装路や砂地等を長時間にわたり走行した場合に
は、ＨＣＵ内のオイルの温度が上昇し、ＨＣＵのシール
部材に悪影響を与えて、ＨＣＵの耐久性を悪化させると
いう問題がある。この問題は、ＨＣＵに限ることなく、
オイルの剪断抵抗を利用してトルク伝達を行うＶＣＵ
（ビスカス・カップリング・ユニット）等の駆動力伝達
装置についても同様である。

【０００６】本発明は、上述の問題点を解決するために
なされたもので、ＨＣＵ等の駆動力伝達装置の耐久性の
向上を図ることができる車両用トランスファ装置を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明によれば、車両のエンジンと前後輪間に装備さ
れた車両用トランスファ装置において、エンジン側に連
結された入力軸と、前輪側及び後輪側のうち、いずれか
一方に連結された第１出力軸及びいずれか他方に連結さ
れた第２出力軸と、入力軸の回転力を第１出力軸に伝え
る第１伝達系と、入力軸の回転力を第２出力軸に伝達可
能な第２及び第３伝達系と、第２及び第３伝達系と第２
出力軸との間に介在され、第２及び第３伝達系のうちい
ずれか一方を第２出力軸から切り離し、切り離された伝
達系を介しての回転力の伝達を不能にする第１選択手段
と、第３伝達系の途中に設けられ、入力軸側と第２出力
軸側との回転差に応じて入力軸側の回転力を第２出力軸
側に伝達する駆動力伝達機構とを備えて構成するもので
ある。

【０００８】

【作用】入力軸の回転力は、第１伝達系を介して第１出
力軸に伝えられる。一方、第１選択手段が、第２出力軸
から第２伝達系を切り離した場合には、入力軸の回転力
は、第３伝達系を介して第２出力軸に伝達可能となる。
この場合において、入力軸側と第２出力軸側間に回転差
が生じると駆動力伝達機構が作動し、この回転差に応じ
て入力軸の回転力が第２出力軸に伝えられる。従って、
車両は、所謂オンディマンド式４輪駆動車となる。

【０００９】また、伝達系選択手段が、第３伝達系を切
り離した場合には、入力軸の回転力は第２伝達系を介し
て第２出力軸に伝えられ、従って、車両は、所謂直結式
４輪駆動車となる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。図１は、本発明を適用したトランスファ装
置の一実施例を示し、トランスファ装置１は、エンジン
と前後輪（いずれも図示せず）間、例えば、図示しない
トランスミッションケース内の出力側に装備されてい
る。

【００１１】このトランスファ装置１は、入力軸３、出
力軸５及び反転軸７と、入力軸３及び出力軸５に設けら
れた第１及び第２選択機構１３，１５と、反転軸７に設
けられたＨＣＵ（ハイドロリック・カップリング・ユニ
ット）９等より構成されている。各軸３，５，７は、所
定の間隙を存して平行に配置されている。そして、入力
軸３は、ベアリング１１，１１を介してトランスミッシ
ョンケース内に回転自在に支持されている。この入力軸
３の一端近傍位置には、スプライン構造でフランジ１７
が相対回転不能に取り付けられ、従って、入力軸３とフ
ランジ１７は一体に回転する。また、入力軸３の他端近
傍位置には、第１選択機構１３が配置されている。そし
て、この第１選択機構１３の両側には、第１及び第２歯
車１９，２１が配置されている。各歯車１９，２１は、
ニードルベアリング（図示せず）を介して入力軸３に取
り付けられている。従って、各歯車１９，２１は、入力
軸３に対して相対回転自在である。

【００１２】第１歯車１９は第２歯車２１に比べて大径
に設定されており、従って、第１歯車１９は第２歯車２
１に比べて歯数が多い。また、図２に詳しく示すよう
に、各歯車１９，２１の第１選択機構１３側の面には、
クラッチギヤ１９ａ，２１ａがそれぞれ形成されてい
る。これら各クラッチギヤ１９ａ，２１ａの直径は、同
一の寸法に設定されている。

【００１３】第１選択機構１３は、クラッチハブ３１
と、このクラッチハブ３１にスプライン構造で外嵌する
スリーブ３３と、このスリーブ３３に連結された操作手
段３５等より構成されている（図２）。クラッチハブ３
１は、入力軸３にスプライン構造で取り付けられてい
る。従って、クラッチハブ３１と入力軸３とは、一体に
回転する。このクラッチハブ３１の直径は、各クラッチ
ギヤ１９ａ，２１ａのそれと同一寸法に設定されてい
る。従って、スリーブ３３は、軸線方向に移動した場合
に各クラッチギヤ１９ａ，２１ａに噛み合うことができ
る。

【００１４】操作手段３５は、運転席に配置されたレバ
ー（図示せず）の操作に連動してスリーブ３３を移動さ
せる。このレバーは、２つの切換位置を有しており、運
転者は、このレバーの位置を選択的に切り換える。そし
て、運転者が、このレバーをＨ（ハイ）位置に切り換え
た場合、操作手段３５はスリーブ３３を移動させてクラ
ッチギヤ１９ａに噛み合わせる（図２中実線位置）。こ
れにより、クラッチハブ３１の回転力は、第１歯車１９
に伝達される。一方、運転者が、このレバーをＬ（ロ
ー）位置に切り換えた場合、操作手段３５はスリーブ３
３を移動させてクラッチギヤ２１ａに噛み合わせる（同
図中２点鎖線位置）。これにより、クラッチハブ３１の
回転力は、第２歯車２１に伝達される。

【００１５】出力軸５は、ベアリング２５，２５を介し
てトランスミッションケース内に回転自在に支持されて
いる（図１）。この出力軸５は、前輪側出力軸５ａと後
輪側出力軸５ｂより構成され、これらは同一軸線上に配
置されている。前輪側出力軸５ａは第２選択機構１５か
ら一方に、後輪出力軸５ｂは第２選択機構１５から他方
に延びている。前輪側出力軸５ａの基端５ｃは、後輪出
力軸５ｂの基端に設けられた大径孔５ｄ内に挿入され、
図示しないニードルベアリングを介して接続されてい
る。従って、前輪及び後輪側出力軸５ａ，５ｂは、互い
に独立して回転する。

【００１６】前輪側出力軸５ａの先端部は、スプライン
部５ｅとなっており、回転力を図示しない前輪側に伝達
することができる。また、前輪側出力軸５ａの中央位置
には、所定の間隙を存してスリーブ２７が外嵌されてい
る。このスリーブ２７は、前輪側出力軸５ａを支持する
ベアリング２５と、第２選択機構１５との間に配置さ
れ、図示しないニードルベアリングを介して前輪側出力
軸５ａに支持されている。従って、このスリーブ２７
は、前輪側出力軸５ａに対して相対回転自在である。ス
リーブ２７の一端部（ベアリング２５側端部）には、第
３歯車２３がスプライン構造で取り付けられている。従
って、第３歯車２３とスリーブ２７は、一体に回転す
る。また、スリーブ２７の他端部（第２選択機構１５側
端部）には、図３に詳しく示すように、クラッチギヤ２
７ａが一体に形成されている。

【００１７】後輪側出力軸５ｂの先端部は、スプライン
部５ｆとなっており、回転力を図示しない後輪側に伝達
することができる。また、後輪側出力軸５ｂの基端部
（第２選択機構１５側端部）には、第４歯車２９が一体
に形成されている。この第４歯車２９の第２選択機構１
５側の面には、クラッチギヤ２９ａが一体に成形されて
いる（図３）。このクラッチギヤ２９ａと、スリーブ２
７のクラッチギヤ２７ａの直径は、同一の寸法に設定さ
れている。

【００１８】第２選択機構１５は、クラッチハブ３７
と、このクラッチハブ３７にスプライン構造で外嵌する
スリーブ３９と、このスリーブ３９に連結された操作手
段４１等より構成されている（図３）。クラッチハブ３
７は、前輪側出力軸５ａにスプライン構造で取り付けら
れている。従って、クラッチハブ３７と前輪側出力軸５
ａは、一体に回転する。このクラッチハブ３７の直径
は、各クラッチギヤ２７ａ，２９ａのそれと同一寸法に
設定されている。従って、スリーブ３３は、軸線方向に
移動した場合に各クラッチギヤ２７ａ，２９ａに噛み合
うことができる。

【００１９】操作手段４１は、運転席に配置されたレバ
ー（図示せず）の操作に連動してスリーブ３９を移動さ
せる。このレバーは、３つの切換位置を有している。運
転者は、このレバーの位置を選択的に切り換え、各クラ
ッチギヤ２７ａ，２９ａのうち、少なくとも一方のクラ
ッチギヤからスリーブ３９を切り離し、これらの噛合を
解く。これにより、各クラッチギヤ２７ａ，２９ａの回
転力のうち、何方か一方の回転力がクラッチハブ３７に
伝えられ、或いは、両方のクラッチギヤ２７ａ，２９ａ
の回転力が伝達されずに絶たれる。

【００２０】つまり、運転者が、このレバーを直４（直
結４ＷＤ）位置に切り換えた場合、操作手段４１はスリ
ーブ３９を移動させてクラッチギヤ２９ａに噛み合わせ
る（図３中２点鎖線位置）。これにより、第４歯車２９
の回転力は、クラッチハブ３７に伝達される。一方、運
転者が、このレバーを２ＷＤ位置に切り換えた場合、操
作手段４１はスリーブ３９を中間位置（同図中実線位
置）に移動させ、各クラッチギヤ２７ａ，２９ａとの噛
合を解く。従って、スリーブ２７及び第４歯車２９の回
転力は、クラッチハブ３７に伝わることがない。また、
運転者が、このレバーを４ＷＤ位置に切り換えた場合、
操作手段４１はスリーブ３９を移動させてクラッチギヤ
２７ａに噛み合わせる。これにより、スリーブ２７の回
転力は、クラッチハブ３７に伝達される。

【００２１】反転軸７は、ベアリング４３，４３を介し
てトランスミッションケース内に回転自在に支持されて
いる（図１）。この反転軸７は、互いに軸線を一致させ
る前輪側反転軸７ａと後輪側反転軸７ｂより構成され、
これらはＨＣＵ９を介して連結されている。前輪側反転
軸７ａには、第５歯車４５が一体に形成されている。こ
の第５歯車４５は、第３歯車２３に噛み合っている。ま
た、後輪側反転軸７ｂには、互いに所定の間隔をおいて
第６及び第７歯車４７，４９が一体に形成されている。
第６歯車４７は第７歯車４９に比べて小径に設定され、
従って、第６歯車４７は第７歯車４９に比べて歯数が少
ない。この第６歯車４７は、第１歯車１９及び第４歯車
２９に噛み合っている。一方、第７歯車４９は、第２歯
車２１に噛み合っている。

【００２２】ＨＣＵ９は、公知のものであるので詳細な
説明は省略するが、ベーンポンプ構造をなしており、後
輪側反転軸７ｂと一体に回転する複数のベーンと、前輪
側反転軸７ａと一体に回転するカムリング（ともに図示
せず）等より構成されている。そして、各反転軸７ａ，
７ｂ間に回転差が生じた場合、各ベーンとカムリングと
が相対回転して油圧を発生させ、この発生油圧を利用し
て後輪側反転軸７ｂの回転力を前輪側反転軸７ａに伝達
する。即ち、ＨＣＵ９は、各反転軸７ａ，７ｂ間の回転
差に応じて回転力を伝達する。

【００２３】なお、入力軸３の回転力を後輪側出力軸５
ｂに伝える第１選択機構１３、各歯車１９，４７、２
１，４９（以下、単に各歯車１９等と記す）、後輪側反
転軸７ｂ及び歯車２９は、後輪駆動力伝達系を構成し、
また、入力軸３の回転力を前輪側出力軸５ａに伝える第
１選択機構１３、各歯車１９等、後輪側反転軸７ｂ、歯
車２９及び第２選択機構１５は、第１前輪駆動力伝達系
を構成し、さらに、入力軸３の回転力を前輪側出力軸５
ａに伝える第１選択機構１３、各歯車１９等、後輪側反
転軸７ｂ、ＨＣＵ９、前輪側反転軸７ａ、歯車４５，２
３、スリーブ２７及び第２選択機構１５は、第２前輪駆
動力伝達系を構成する。

【００２４】次に、このトランスファ装置１の作動につ
いて説明する。図１に示す状態、即ち、第１選択機構１
３がＨ位置に、第２選択機構１５が４ＷＤ位置にそれぞ
れ切り換えられている場合には、エンジン側からフラン
ジ１７に伝達された回転力は、先ず、入力軸３を介して
第１選択機構１３のクラッチハブ３１に伝達される。

【００２５】いま、第１選択機構１３はＨ位置に切り換
えられていることから、クラッチハブ３１の回転力は、
スリーブ３３を介して第１歯車１９に伝達され、後輪側
反転軸７ｂの第６歯車４７に伝達される。このとき、第
１歯車１９は第２歯車２１に比べて歯数が多く、また、
第６歯車４７は第７歯車４９に比べて歯数が少ないこと
に関連し、第１歯車１９（入力軸３側）の回転は、増速
されながら第６歯車４７（反転軸７側）に伝達される。

【００２６】そして、第６歯車４７の回転力は、第４歯
車２９を介して後輪側出力軸５ｂに伝達され、後輪側へ
と伝わる。一方、第２選択機構１５が４ＷＤ位置に切り
換えられていることから、前輪側出力軸５ａは、第２選
択機構１５、スリーブ２７、第３歯車２３及び第５歯車
４５を介して前輪側反転軸７ａと一体的に回転する。こ
のため、後輪にスリップが発生して前後輪間に回転差が
生じると、前輪側反転軸７ａと後輪側反転軸７ｂとの間
にも回転差が発生してＨＣＵ９が作動する。従って、第
６歯車４７及び後輪側反転軸７ｂの回転力は、この回転
差に応じて、前輪側反転軸７ａ、第５歯車４５、第３歯
車２３、スリーブ２７及び第２選択機構１５を介して前
輪側出力軸５ａに伝達され、前輪へと伝わる。つまり、
車両は、後輪駆動をベースにしたオンディマンド式４輪
駆動車になる。

【００２７】この状態より、図４に示すように、第１選
択機構１３がＬ位置に切り換えられた場合には、入力軸
３の回転力は、クラッチハブ３１、スリーブ３３を介し
て第２歯車２１に伝達され、後輪側反転軸７ｂの第７歯
車４９に伝達される。このとき、第２歯車２１は第１歯
車１９に比べて歯数が少なく、また、第７歯車４９は第
６歯車４７に比べて歯数が多いので、第２歯車２１（入
力軸３側）の回転は、減速されながら第７歯車４９（反
転軸７側）に伝達される。

【００２８】従って、第１選択機構１３がＨ位置に切り
換えられている場合に比べて、入力軸３の回転を後輪側
反転軸７ｂに伝達する際、その回転速度は遅くなる一
方、その回転トルクは増幅される。なお、図４乃至図６
において、回転力を伝達する部材については実線で示
し、回転力を伝達しない部材については２点鎖線で示し
ている。

【００２９】また、図１に示す状態より、第２選択機構
１５が２ＷＤ位置に切り換えられた場合には、第２選択
機構１５のスリーブ３９は、スリーブ２７及び第４歯車
２９の各クラッチギヤ２７ａ，２９ａから離間する（図
３中実線）。従って、第６歯車４７の回転力は、第３歯
車２９を介して後輪側出力軸５ｂに伝達される一方、前
輪側出力軸５ａには伝達されず（図５）、車両は後輪駆
動車となる。

【００３０】さらに、図５に示す状態より、第２選択機
構１５が直４位置に切り換えられた場合には、第２選択
機構１５のスリーブ３９は、第４歯車２９のクラッチギ
ヤ２９ａに噛合する（図３中２点鎖線）。従って、第６
歯車４７の回転力は、第３歯車２９を介して後輪側出力
軸５ｂに伝達されると共に、第３歯車２９から第２選択
機構１５を介して前輪側出力軸５ａに伝達される（図
６）。このため、車両は直結式４輪駆動車となる。

【００３１】この場合、前輪側出力軸５ｂには、第６歯
車４７から第３歯車２９等を介して回転力が伝達されて
おり、ＨＣＵ９は作動していない。従って、ＨＣＵ９内
オイルの温度上昇を抑制することができる。なお、本実
施例のトランスファ装置１においては、反転軸７の途中
にＨＣＵ９を設けて構成にしたが、駆動力伝達機構とし
てはＨＣＵ９に限るものではなく、例えば、ＶＣＵ（ビ
スカス・カップリング・ユニット）等でも良い。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、エ
ンジン側に連結された入力軸と、前輪側及び後輪側のう
ち、いずれか一方に連結された第１出力軸及びいずれか
他方に連結された第２出力軸と、入力軸の回転力を第１
出力軸に伝える第１伝達系と、入力軸の回転力を第２出
力軸に伝達可能な第２及び第３伝達系と、第２及び第３
伝達系と第２出力軸との間に介在され、第２及び第３伝
達系のうちいずれか一方を第２出力軸から切り離し、切
り離された伝達系を介しての回転力の伝達を不能にする
第１選択手段と、第３伝達系の途中に設けられ、入力軸
側と第２出力軸側との回転差に応じて入力軸側の回転力
を第２出力軸側に伝達する駆動力伝達機構とを備えて車
両用トランスファ装置を構成したので、第１選択手段を
切り換えることで、ＨＣＵ等の駆動力伝達機構を装備す
る車両の駆動形式を、オンディマンド式４輪駆動、直結
式４輪駆動に選択的に切り換えることが可能となり、さ
らに、第１選択手段に中立位置を設けた場合には、２輪
駆動にも選択的に切り換えることができる。そして、直
結式４輪駆動に切り換えた場合には、駆動力伝達機構の
作動を任意に停止させて作動オイル等の温度上昇を抑制
することができ、従って、駆動力伝達機構の耐久性を向
上させることができる等の優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した車両用トランスファ装置の一
実施例を示し、第１及び第２選択機構がＨ位置及び４Ｗ
Ｄ位置に切り換えられている状態の断面図である。

【図２】図１の車両用トランスファ装置の第１選択機構
の断面図である。

【図３】図１の車両用トランスファ装置の第２選択機構
の断面図である。

【図４】図１の車両用トランスファ装置を示し、第１及
び第２選択機構がＬ位置及び４ＷＤ位置に切り換えられ
ている状態の概略構成図である。

【図５】図１の車両用トランスファ装置を示し、第１及
び第２選択機構がＨ位置及び２ＷＤ位置に切り換えられ
ている状態の概略構成図である。

【図６】図１の車両用トランスファ装置を示し、第１及
び第２選択機構がＨ位置及び直結４ＷＤ位置に切り換え
られている状態の概略構成図である。

【符号の説明】

１ トランスファ装置 ３ 入力軸 ５ａ 前輪側出力軸 ５ｂ 後輪側出力軸 ７ａ 前輪側反転軸 ７ｃ 後輪側反転軸 ９ ＨＣＵ １３ 第１選択機構 １５ 第２選択機構 １９，２１，２３，２９，４５，４７，４９ 歯車 ２７ スリーブ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両のエンジンと前後輪間に装備された
   車両用トランスファ装置において、 エンジン側に連結された入力軸と、前輪側及び後輪側の
   うち、いずれか一方に連結された第１出力軸及びいずれ
   か他方に連結された第２出力軸と、入力軸の回転力を第
   １出力軸に伝える第１伝達系と、入力軸の回転力を第２
   出力軸に伝達可能な第２及び第３伝達系と、第２及び第
   ３伝達系と第２出力軸との間に介在され、第２及び第３
   伝達系のうちいずれか一方を第２出力軸から切り離し、
   切り離された伝達系を介しての回転力の伝達を不能にす
   る第１選択手段と、第３伝達系の途中に設けられ、入力
   軸側と第２出力軸側との回転差に応じて入力軸側の回転
   力を第２出力軸側に伝達する駆動力伝達機構とを備えた
   ことを特徴とする車両用トランスファ装置。
2. 【請求項２】 前記入力軸は、第１シャフト及び第２シ
   ャフトを具備して構成されると共に、第１シャフトと第
   ２シャフトとの間に変速機構を備え、この変速機構は、
   互いに異なる変速比を有し、第１シャフトの回転力を第
   ２シャフトに伝達可能な高速段及び低速段と、これらの
   変速段を切り換え、第１シャフトの回転力を第２シャフ
   トに伝達する変速段を選択する第２選択手段とを具備す
   ることを特徴とする請求項１記載の車両用トランスファ
   装置。
3. 【請求項３】 前記第１選択手段は、第２及び第３伝達
   系を第２出力軸から切り離し、第２出力軸への入力軸の
   回転力の伝達を不能にする中立位置を備えることを特徴
   とする請求項１又は２記載の車両用トランスファ装置。