JPH0626939B2 - 四輪駆動車の駆動力伝達・断続装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、二輪駆動と四輪駆動とに切り換えが可能な
四輪駆動車の駆動力伝達系に組み込まれ、粘性流体を利
用したビスカスカップリングの機能を有するとともに、
駆動力の断続を行う四輪駆動車の駆動力伝達・断続装置
に関する。

（従来の技術） 従来、内燃機関からのトルクを前輪および後輪へ伝達す
る四輪駆動車にあっては、車庫入れ時等にいわゆるタイ
トコーナーブレーキング現象が起こる。このため、前輪
駆動軸と後輪駆動軸との間に生じる回転数差を吸収する
差動装置をこの四輪駆動車に配設している。

ところで、車両走行中にぬかるみ等の路面摩擦係数の小
さな路面に、例えば前輪が入り込んでスリップすると、
差動装置の構造上、内燃機関からのトルクは前後輪とも
摩擦係数の小さい車輪と同じトルクだけしか伝達され
ず、ぬかるみからの迅速な脱出ができなくなる。このた
め、前記差動装置の差動を制限して、ぬかるみから脱出
を図るための差動制限装置をこの四輪駆動車に配設して
いる。このような差動制限付差動装置としてビスカスカ
ップリングがある（［自動車工学］１９８７年６月号６
２頁参照）。

一方、パートタイム方式四輪駆動車は、二輪駆動と四輪
駆動との切換えを選択するトランスファーを備えてい
る。そのトランスファーによって二輪駆動を行う場合に
は、非駆動側の従動側動力伝達系（トランスファーから
従動側車輪に至る動力伝達系をいう）は、走行時につれ
回る従動側車輪から回転させられてしまう。このように
従動側動力伝達系が回転されると、車両は走行抵抗が増
大したり、振動、騒音等にも影響が及ぶ。したがって、
二輪駆動時に従動側動力伝達系をその一部で切離してつ
れ回る従動側を自由状態とし、前記の走行抵抗及び振
動，騒音等を可及的に低減する四輪駆動車の駆動力断続
装置（特開昭６０−２１５４２８号公報参照）が考えら
れている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような前者のビスカスカップリング
を用いた四輪駆動車にあっては、前輪駆動軸と後輪駆動
軸との間に回転数差を吸収したり、ぬかるみからの迅速
な脱出はできるものの、常に四輪がエンジンの回転によ
って駆動されるため車両走行時の燃費が悪くなる。

一方、後者の四輪駆動車の駆動力断続装置を用いたもの
にあっては、二輪駆動時することにより燃費の向上が図
れるとともに従動側動力伝達系の回転による走行抵抗及
び振動・騒音等を可及的に低減することはできるもの
の、四輪駆動走行時には前輪駆動軸と後輪駆動軸との間
に生じる回転数差の吸収が出来ず、タイトコーナブレー
キ現象が発生し、円滑な走行ができなかった。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） このような課題を解決するために、この発明にあって
は、同一軸線上に配設された第１回転部材および第２回
転部材と、この第１回転部材および第２回転部材と相対
回転可能に配設された第３回転部材と、この第３回転部
材と第１回転部材および第２回転部材とによって画成さ
れ粘性流体が封入された作動室と、この作動室に収納さ
れ第１回転部材および第２回転部材と第３回転部材とに
それぞれ交互に係合された第１抵抗板および第２抵抗板
と、前記第３回転部材に相対回転可能に設けられトルク
が伝達されるケーシングと、このケーシングと第３回転
部材とを離接可能に設けられた駆動部材とを備える構成
としたものである。

（作用） この装置はプロペラシャフトと後輪駆動軸との間に介設
される。二輪駆動走行時には駆動部材を移動させて、ケ
ーシングと第３回転部材との連結を遮断すれば、このケ
ーシングからトランスファーまでの駆動系を、トルクの
流れの逆方向から駆動してしまうことはないため、燃費
が向上できる。また、四輪駆動走行時には駆動部材を移
動させて、ケーシングと第３回転部材と連結すれば、四
輪駆動走行が可能となるとともに、タイトコーナブレー
キ現象が防止され、さらに、一方の車輪がスリップして
も他方の車輪によって車両を押し出し、左右他方側車輪
のうち一方の車輪がスリップすると他方の車輪によって
車両を押し出し、車両は安定走行する。したがって、こ
の四輪駆動車の駆動力伝達・断続装置は二輪駆動による
燃費の向上が図れるとともにタイトコーナブレーキ現象
が防止できる。

（実施例） 以下、この発明を図面に基づいて説明する。第１図およ
び第２図はこの発明に係る四輪駆動車の駆動力伝達・断
続装置の一実施例を示す図である。四輪駆動車の駆動力
伝達・断続装置はＦＦベースの四輪駆動車のプロペラシ
ャフトと後輪駆動軸との間に設けられる差動歯車装置の
代りに介設した例である。

まず、構成を説明する。

１は内燃機関からのトルクがプロペラシャフトを介して
伝達されるドライブピニオンギアであり、このドライブ
ピニオンギア１はリングギア２と噛合し、このリングギ
ア２はケーシングとしての略円筒状のアウターケース３
a に取り付けられている。アウターケース３a の内側に
は、このアウターケース３a と略同一な略円筒状であっ
て、第３回転部材としてのインナーケース３b が嵌合す
る形で配設されており、このインナーケース３b はアウ
ターケース３a を回動自在に支持している。インナーケ
ース３b 内には第１回転部材としての第１ハブ４および
第２回転部材としての第２ハブ５が相対回転可能に収納
され、この第１ハブ４および第２ハブ５は同一軸線上に
配設されているとともに、それぞれ後輪駆動軸の左側輪
駆動軸６a と右側輪駆動軸６b とにそれぞれスプライン
連結されている。インナーケース３b と第１ハブ４およ
び第２ハブ５とによって作動室７が画成され、この作動
室７には粘性流体としてのシリコンオイルが封入されて
いる。作動室７には第１抵抗板８と第２抵抗板９とが収
納され、この第１抵抗板８と第２抵抗板９とは、それぞ
れインナーケース３b と第１ハブ４および第２ハブ５と
に交互にスプライン結合されている。作動室７の略中央
にはスペーサ１０が配設され、このスペーサ１０によっ
て作動室７は第１作動室１１と第２作動室１２とに区画
されている。ここで、これらインナーケース３b 、第
１，２ハブ４，５、作動室７第１，２抵抗板８，９およ
びシリコンオイルは全体として従来のビスカスカップリ
ングの機能を果している。

アウターケース３a は第１図中左右端部に、軸受１３を
介してデフキャリア１４に回転自在に支持される第１支
持円筒部１５a ，１５b を有している。また、第１支持
円筒部１５a ，１５b の内周側には、インナーケース３
b の第２支持円筒部１６a ，１６b が位置している。第
２支持円筒部１６a の右方端は、第１支持円筒部１５a
よりも第１図中右方向に延設されており、この延設され
た第２支持円筒部１６a の外周側には略環状の駆動部材
１７が右側輪駆動軸６b の軸線方向（第１図中左右方
向）に摺動可能にスプライン嵌合されている。第１支持
円筒部１５a と駆動部材１７とは対向しており、これら
の対向する側には一対の歯１８，１９（係合部）がそれ
ぞれ形成され、噛合可能である。駆動部材１７の外周側
には嵌合溝１７a が形成され、この嵌合溝１７a にはフ
ォーク２０が嵌合し、このフォークを移動機構（図示せ
ず）によって摺動させると、駆動部材１７の歯１９と第
１支持円筒部１５a の歯１８とは噛合（係合）する。こ
こでアウターケース３a 、インナーケース３b 、駆動部
材１７および歯１８，１９は、全体として従来の四輪駆
動車の駆動力断続装置の機能を有している。さらに、ア
ウターケース３a とインナケース３b との間には空隙２
１を有している。

次に、作用を説明する。

ＦＦ方式の四輪駆動車において、トランスファーを操作
して前輪駆動（二輪駆動）で走行するときには、移動機
構によってフォーク２０を移動させて、駆動部材１７を
第１図中右方へ摺動させる。このため、駆動部材１７は
第１支持円筒部１５a から離隔された状態にあり、駆動
部材１７の歯１９と第１支持円筒部１５a の歯１８とは
噛合しておらず、係合状態は遮断されている。したがっ
て、つれ回る左・右側後輪は左・右側輪駆動軸６a ，６
b を回転させ、さらに第１，２ハブ４，５、第１，２抵
抗板８，９およびインナーケース３b を回転するのみで
ある。すなわち左・右側輪駆動軸６a ，６b 、等１，２
ハブ４，５、第１，２抵抗板８，９およびインナーケー
ス３b は空転するのみで、アウターケース３a 、リング
ギア２およびドライブピニオンギア１を回転させること
はない。その結果、アウターケース３a 、リングギア
２、ドライブピニオンギア１からトランスファーまでの
駆動系をトルクの流れの逆方向から駆動してしまうこと
はなく、この駆動系の回転抵抗を減じ、またデフキャリ
ア１４内に流入された潤滑油の撹拌抵抗を生じさせず、
さらに燃費の向上と摩耗の低減を図ることができる。加
えて駆動系から発生する騒音を低減させることができ
る。

次に、トランスファーを操作して四輪駆動で走行すると
きには、移動機構によってフォーク２０を移動させて、
駆動部材１７を第１図中左方へ摺動させる。駆動部材１
７とアウターケース３a との回転が同期すると、第２図
に示すように駆動部材１７の歯１９とアウターケース３
a の歯１８とは噛合して係合状態となる。このため、ア
ウターケース３a は駆動部材１７を介してインナーケー
ス３b と連結される。このようにして、アウターケース
３a がインナーケース３b と連結されると、内燃機関の
トルクはトランスファー等に駆動系からドライブピニオ
ンギア１へ伝達され、さらにリングギア２、アウターケ
ース３a 、駆動部材１７、インナーケース３b 、第１，
２抵抗板８，９、第１，２ハブ４，５からそれぞれ左側
輪駆動軸６a および右側輪駆動軸６b へ伝達され、四輪
駆動で走行する（第２図において、太線によってトルク
の流れを示す）。

次に、車両が路面摩擦係数の小さな路面を走行するとき
に前輪がスリップすると、前輪駆動軸の回転の方が後輪
駆動軸６a ，６b の回転より速くなり、インナーケース
３b と連結している第１抵抗板８と、左側輪駆動軸６a
および右側輪駆動軸６b と連結している第２抵抗板９と
は相対回転し、シリコンオイルを剪断する。このため、
シリコンオイルの剪断力がトルクとして後輪駆動軸６a
，６b へ伝達され、後輪によって車両を押し出し、前
輪をスリップしている状態から脱出させる。

また、左・右側後輪のうち一方の車輪、例えば右側後輪
が路面からスリップすると、スリップしない左側後輪は
大きな抵抗を受ける。このため、第１ハブ４とインナー
ケース３b との間には回転数差が生じ、第１作動室１１
内の第１抵抗板８と、第２抵抗板９とは相対回転し、シ
リコンオイルを剪断する。次に、この第１抵抗板８と第
２抵抗板９とによって剪断されるシリコンオイルの剪断
力は上昇して大きくなり、さらにアウタケース３a とイ
ンナケース３b との間に形成される空隙２１によって、
インシュレータ効果が得られ、放熱がおこりにくくなる
ため、迅速にハンプ現象が起こる。このため、内燃機関
のトルクはインナーケース３b から左側輪駆動軸６a へ
直接伝達され、左側輪によってスリップしている右側輪
を脱出させ、車両は安定走行する。

さらに、車庫入れ等のようにハンドルを大きく切るとき
には、前輪駆動軸と後輪駆動軸との間には回転数差が生
じるが、この回転数差はインナーケース３b と第１，２
ハブ４，５とが相対回転することによって吸収させ、タ
イトコーナーブレーキング現象の発生を防止する。

このように、二輪駆動走行時には駆動部材１７を摺動さ
せてアウターケース３a とインナーケース３b との連結
を遮断すれば、アウターケース３a 、リングギア２、ド
ライブピニオンギア１からトランスファーまでの駆動系
を、トルクの流れの逆方向から駆動してしまうことはな
い。したがって、この駆動系の回転抵抗を減じ、またデ
フキャリア１４内に流入された潤滑油の撹拌抵抗を生じ
させず、さらに燃費の向上と摩耗の低減を図ることがで
きる。加えて駆動系から発生する騒音を低減させること
ができる。

また、四輪駆動走行時には駆動部材１７を摺動させてア
ウターケース３a とインナーケース３b とを連結すれ
ば、前輪がスリップすると後輪によって車両を押し出
し、前輪のスリップしている状態から脱出させる、一
方、左右側後輪のうち一方の車輪がスリップすると、他
方の車輪によってスリップしている一方の車輪を脱出さ
せて、車両は安定走行する。さらに、車庫入れ時には、
インナーケース３b と第１，２ハブ４，５が相対回転す
るのでタイトコーナーブレーキング現象の発生は防止さ
れる。

したがって、四輪駆動車にこの発明に係る四輪駆動車の
駆動力伝達・断続装置を設けたことにより、従来のビス
カスカップリングと四輪駆動車の駆動力断続装置との機
能を併せて持たせることができる。すなわち、ぬかるみ
から迅速に脱出したり、また車庫入れ時等には前輪駆動
軸と後輪駆動軸との間に生じる回転数差を吸収してタイ
トコーナーブレーキング現象の発生を防止することがで
きるとともに、二輪駆動時には従動側動力伝達系の回転
による走行抵抗及び振動・騒音等を可及的に低減するこ
とができる。

ところで、インナーケース３b と第１，２ハブ４，５の
相対回転によって、封入されたシリコンオイルが急膨張
してインナーケース３b が損壊し、このインナーケース
３b からシリコンオイルが流出しても、インナーケース
３b の外側にはアウターケース３a が配設されているの
で、急激にシリコンオイルがデフキャリア内に漏出する
ことはないため、ベアリングＢ等の焼き付きが抑止でき
る。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、従来のビスカ
スカップリングと四輪駆動車の駆動力断続装置の機能を
併せて持たせることができる。すなわち、ぬかるみから
迅速に脱出したり、また車庫入れ時等には前輪駆動軸と
後輪駆動軸との間に生じる回転数差を吸収してタイトコ
ーナーブレーキング現象の発生を防止することができる
とともに、二輪駆動時には従動側動力伝達系の回転によ
る燃費の悪化や走行抵抗及び振動・騒音等を可及的に低
減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明に係る四輪駆動車の駆動
力伝達・断続装置の一実施例を示す図であり、第１図は
この駆動力伝達・断続装置のケーシングと第３回転部材
とが連結されていない状態を示す断面図、第２図はこの
駆動力伝達・断続装置のケーシングと第３回転部材とが
連結されている状態を示す断面図である。 ３a ……ケーシング、３b ……第３回転部材 ４……第１回転部材、５……第２回転部材 ７……作動室、８……第１抵抗板 ９……第２抵抗板、１７……駆動部材 １８，１９……係合部（歯）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】同一軸線上に配設された第１回転部材およ
   び第２回転部材と、この第１回転部材および第２回転部
   材と相対回転可能に配設された第３回転部材と、この第
   ３回転部材と第１回転部材および第２回転部材とによっ
   て画成され粘性流体が封入された作動室と、この作動室
   に収納され第１回転部材および第２回転部材と第３回転
   部材とにそれぞれ交互に係合された第１抵抗板および第
   ２抵抗板と、前記第３回転部材に相対回転可能に設けら
   れトルクが伝達されるケーシングと、このケーシングと
   第３回転部材とを離接可能に設けられた駆動部材とを備
   えたことを特徴とする四輪駆動車の駆動力伝達・断続装
   置。