JPH06320972A - フルタイム４輪駆動システム - Google Patents

フルタイム４輪駆動システム

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JPH06320972A
JPH06320972A JP5354976A JP35497693A JPH06320972A JP H06320972 A JPH06320972 A JP H06320972A JP 5354976 A JP5354976 A JP 5354976A JP 35497693 A JP35497693 A JP 35497693A JP H06320972 A JPH06320972 A JP H06320972A
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torque
full
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output shaft
drive system
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Wesley M Dick
ウエズリ、エム、ディック
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Dana Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 フルタイム４輪駆動システムの移動性及び安
定性を向上させるために、単一車輪又は単一車軸の牽引
損失の場合に余分のトルクを提供できると共に平衡及び
差動作用を向上させることにある。 【構成】 トランスファ・ケース・アセンブリ１４は、
車両の変速機アセンブリ１２から出力トルクを受取るト
ルク入力軸４２と、車両の前部方向及び後部方向に連結
した前部及び後部の出力軸８０、５４とを備えている。
トランスファ・ケース・アセンブリは、入力軸を出力軸
に連結し、各出力軸に所定量のトルクを移送する連続的
に可変なベルト駆動装置７５を備えている。この連続的
に可変な駆動装置は、入力軸に取付けた一次プーリ７６
と前部の出力軸に取付けた二次プーリ７８とを備えてい
る。各プーリの間にベルト１１３を掛けてある。各プー
リは、相対的に軸線方向に可動な１対の綱車１１０、１
１２を備えている。各綱車は、前後部の出力軸間にトル
クを所定の関係に応答して分割する移動アセンブリ１０
０により相対的に軸線方向に移動させられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に車両４輪駆動ト
ランスファ・ケース（ｔｒａｎｓｆｅｒ ｃａｓｅ）こ
とに車輪の滑りの場合に自動的トルク平衡、差動作用及
び牽引力向上を生ずる４輪駆動トランスファケースに関
する。
【０００２】
【背景技術】車両用４輪駆動システムは著しく利用され
ていて車両の牽引力の増大及び運転の安全性が得られて
いる。近年「フルタイム」４輪駆動システム（ｆｕｌｌ
ｔｉｍｅ ｆｏｕｒ−ｗｈｅｅｌ−ｄｒｉｖｅ ｓｙ
ｓｔｅｍ）が車両用に開発されている。このシステムで
はトランスファ・ケースに典型的に車両の前後部の差動
装置にトルクを分割する車軸間差動装置を設けてある。
車両の４車輪に駆動力を供給するトルク移送機構は通
常、車両エンジンにより駆動される車両変速機に連結し
てある。トルク移送ユニットはすなわちエンジン及び変
速機駆動列の延長部分である。
【０００３】「フルタイム」４輪駆動システムを備えた
車両では、前輪及び後輪間の過度の滑りを防ぐようにト
ランスファ・ケースに選択係合できるクラッチを設けて
ある。このクラッチは、このトランスファ・ケースの前
後部の出力軸間の所定の滑りを検知すると車軸間差動装
置を鎖錠するように作用する。１例としてトランスファ
ケースは、電子制御装置を利用するように作られ、比例
トルク分割用の遊星歯車式車軸間差動装置を備えてい
る。路面係数により単一車輪又は単一車軸の牽引損失が
生ずると、可動性を高めるように差動装置を横切って電
磁クラッチを設ける。クラッチ・システムの作動は電子
モジュールセンサシステムにより監視する。このシステ
ムは、車軸間の異常な量の差動状態を検出しこの差動量
を補正する。この種のシステムは、車両の操作及び安定
性は改良するが、前後の車軸間のトルクを適当にはつり
あわせないか、又はフルタイム４輪駆動システムの差動
量を適当には考慮しない。
【０００４】すなわち車両に協働するフルタイム４輪駆
動システムの移動性及び安定性を向上させるために、単
一車輪又は単一車軸の牽引損失（ｔｒａｃｔｉｏｎ ｌ
ｏｓｓ）の場合に余分のトルクを提供できると共にトル
ク平衡及び差動作用（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏ
ｎ）を向上させる必要のあることが判明した。
【０００５】
【発明の概要】従って本発明は、前後の駆動車輪と車両
のこれ等の前後の車輪に出力トルクを加えるエンジン変
速機アセンブリとを持つ車両用フルタイム４輪駆動シス
テムに係わる。この４輪駆動システムは、車両の変速機
アセンブリから出力トルクを受取るトルク入力軸と、車
両の前後の差動装置に連結した前後の出力軸とを備えた
独得のトルク・トランスファ・ケース・アセンブリを使
う。このトルク・トランスファ・ケース・アセンブリ
は、トルク入力軸を前後の出力軸に連結し所定量のトル
クを各出力軸に移送し連続的に可変なベルト駆動装置を
持つ手段を備えている。連続的に可変な駆動装置は、ト
ルク入力軸に取付けた一次プーリと前部の出力軸に取付
けた二次プーリとを備えている。これ等のプーリにはそ
の間にベルトを掛けてある。プーリは、相対的に軸線方
向に可動な１対の綱車を備えている。各プーリの１対の
綱車は、前部及び後部の出力軸間にトルクを所定の関係
に分割するように応答する手段により相対的に軸線方向
に移動させる。このシステムは、車両の正常運転中に、
この所定の関係を実質的に保ち、前部及び後部の出力軸
間でトルクを平衡させ、車両の操縦性、安定性及び感触
（ｆｅｅｌ）向上させる。
【０００６】プーリ綱車を移動させる手段は、ボール傾
斜路アセンブリ内部に生ずる角度に従って入力軸に後部
出力軸を駆動作用を伴って連結するボール傾斜路機構を
備えている。ボール傾斜路アセンブリの１変型として、
前後の両出力軸に対するトルクを監視し軸線方向に可動
な綱車の移動により前後の出力軸に対しトルクの比及び
配分を変える機構を制御する電子制御システムによっ
て、所望のトルク配分が得られる。或はトランスファ・
ケース・アセンブリは、二重径路トルク変速機装置の連
続可変駆動システムと協働する付加的駆動装置を備えて
いる。
【０００７】従って本発明のトランスファ・ケース・ア
センブリの主な利点は、フルタイム４輪駆動システムの
前後の出力軸間の差動装置を提供し各出力軸に所定の関
係でトルクのつりあわせ及び移送を可能にすることであ
る。このシステムにより、所定量の車輪滑りの場合にト
ルク移送を増すことにより牽引作用を高め、従って全車
輪駆動車両の車両操縦性、安定性及び可動性を向上する
ことができる。
【０００８】以下本発明の実施例を添付図面について詳
細に説明する。
【０００９】
【実施例】図１には本発明トランスファ・ケースを利用
する車両４輪駆動システムを示してある。図１に示すよ
うに車両は、普通の構造の変速機単位１２に結合した駆
動エンジン１６を備えている。変速機単位１２は本発明
によるトランスファ・ケース１４に固定してある。トラ
ンスファケース１４は後部出力軸１６すなわちヨークと
共に前部出力軸１８すなわちヨークを備えている。後部
出力軸１６は自在継手により後部駆動軸２０に連結して
ある。各駆動軸２０は、自在継手２６により後部差動単
位２４の入力軸２２すなわちヨークに連結してある。後
部差動単位２４は駆動軸２０からのトルクを車両の後車
輪２８間で分割するようにしてある。同様にトランスフ
ァ・ケース１４の前部出力軸１８は、自在継手３２によ
り前部駆動軸３０の後端部に連結してある。前部駆動軸
３０はその前端部を自在継手３８により前部差動ユニッ
ト３６の入力軸３４すなわちヨークに連結してある。前
部差動ユニット３６は、前部駆動軸３０から受けるトル
クを車両の各前輪４０間に分割するようにしてある。
【００１０】図２及び３について本発明トランスファ・
ケース１４の第１の実施例の構造をなお詳しく述べる。
図２に示すようにトランスファ・ケース１４は車両変速
機から出力トルクを受けるトルク入力軸４２を備えてい
る。トランスファ・ケース１４は、一般に複数のボルト
又は類似物により互いに締付けた区分を備えた外部ハウ
ジング４６を備えている。トランスファ・ケース入力軸
４２は前端部を部分４８でスプライン連結により変速機
出力軸４４の後端部に連結してある。このスプライン連
結により出力軸４４及び入力軸４２間の相対回転を防
ぐ。入力軸４３の前端部は玉軸受アセンブリ５０により
ハウジング４６内に回転自在に支えてある。さらに入力
軸４２は、よく知られているように環状密封手段により
ハウジング４６の前面に設けた穴内に密封してある。入
力軸４２は、トランスファケースハウジング４６内に延
び、トランスファ・ケース・アセンブリ１４の後部出力
軸５４の環状くぼみ５２内に後端部を位置させてある。
環状ブッシング７２は後部出力軸５４の環状くぼみ５２
内に取付けられその中に入力軸４２の後端部を回転自在
に支える。後部出力軸５４は、後部出力ヨーク６６に結
合した滑動自在なスプライン付きスリーブ６２又はカラ
ー区分を備えている。スリーブ６２の後端部には、後部
出力ヨーク６６の外歯スプライン付き区間６５を受ける
内歯スプライン６４を設けてある。後部出力ヨーク６６
は固定ヨークである。又カラーすなわちスリーブ６２
は、後部出力ヨーク６６と協働して滑りスプラインを形
成し滑動スプライン付きスリーブ６２及び後部出力ヨー
ク６６の間に軸線方向の相対運動を許容する。この構造
では後部出力ヨーク６６は軸線方向運動をしないように
拘束され、滑りスプラインにより、後述するボール傾斜
路機構１００と協働するスリーブ６２の軸線方向相対運
動を生じさせる。滑りスプラインは、よく知られている
ようにして形成され或る摩擦係数を持つボール式スプラ
イン又は滑りコートプラスチック材を使ってもよい。１
変型として滑りヨークを設けて後部出力軸５４の軸線方
向運動ができるようにしてもよい。後部出力軸５４と協
働する後部出力ヨーク６６は、ブッシング５５及び軸受
アセンブリ５６によりトランスファ・ハウジング４６の
後部内に回転自在に支えてある。アセンブリ５６は、止
め輪５８によりヨーク６６に対して又止め輪６０により
又ハウジング４６に対して固定してある。後部出力軸５
４は、外歯スプライン６４を備え後部出力ヨーク６６の
スプライン付き区分を受けるようにしてある。後部出力
軸５４とくに後部出力ヨーク６６は、ハウジング４６に
設けた後部穴に対し環状密封手段６８により密封してあ
る。
【００１１】又図２に明らかなように、トランスファ・
ケーシング１４のトルク入力軸４２に支えた連続的に可
変なＶベルト駆動装置を設けてある。連続的に可変なベ
ルト駆動装置７５は、入力軸４２と協働して取付けた一
次プーリ７６と、前部出力軸８０と協働して取付けた二
次プーリ７８とを備えている。前部出力軸８０は、よく
知られているように玉軸受アセンブリ８２，８４又はそ
の他の形式の軸受アセンブリによりトランスファ・ケー
ス・ハウジング４６内に回転可能に支えてある。玉軸受
アセンブリ８２，８４は、止め輪８６，８８によりハウ
ジング４６に対して固定すると共に止め輪９０，９２に
より前部出力軸８０に対して固定してある。前部出力軸
８０の前端部には、前部出力ヨーク９６のスリーブ部分
に設けた内歯スプラインを受けるように外歯スプライン
９４を設けてこれ等両者間の相対回転を防ぐようにして
ある。トランスファ・ケース・ハウジング４６の前部穴
内に環状シール・アセンブリ９８を設けて前部出力軸８
０及び対応する前部出力ヨーク９６のまわりを密封す
る。
【００１２】一次プーリ７６及び二次プーリ７８を備え
た連続可変駆動装置７５は、トルク入力軸４２から前部
出力軸８０へのトルク移送作用を生ずる。駆動トルク
は、入力軸４２のアセンブリからボール傾斜路アセンブ
リ１００を経て後部出力軸５４に移送される。ボール傾
斜路アセンブリ１００では、トルク入力軸４２は、この
軸から半径方向に延び二重ボール傾斜路構造の複数の玉
軸受１０４に作用する第１のボール傾斜路部分１０２を
支える。図３に明らかなように入力軸４２のボール傾斜
路部分１０２は、１対のボール１０４に作用する２つの
傾斜支持面１０６，１０８を備えている。この構造に対
応して一次プーリ７６は、軸線方向に相対的に滑動自在
な可動綱車１１０及び固定綱車１１２を備えている。可
動綱車１１０のハブ部分１１４は、図２に示すように固
定綱車１１２の環状穴１１６を貫いて延びるようにして
ある。固定綱車１１２のハブ部分１１８は玉軸受アセン
ブリ１２０によりトルク入力軸４２に回転可能に取付け
てある。固定綱車１１２のハブ部分１１８は又、止め輪
１２４により固定した付勢ばね部材１２２を支えてい
る。付勢ばね部材１２２は可動綱車１１０に作用するこ
とができ、ばね部材１２２が可動綱車１１０を作動し、
付勢して各綱車１１０，１１２を互いに挟み付ける作用
をする力を加えるようにしてある。可動綱車１１０のハ
ブ部分１１４と協働して延長部分１２６はボール傾斜路
部分１２８を備えている。ボール傾斜路部分１２８は、
入力軸４２のボール傾斜路部分１０２と共に、トランス
ファ・ケース１４の前部出力軸８０に対し連続可変駆動
装置７５を経てトルク移送する荷重カム作用機構を形成
する。同様に後部出力軸５４は、入力軸４２のボール傾
斜路部分１０６と共に後部出力軸５４に対し入力軸４２
からトルク移送の作用をする荷重カム作用機構を形成す
る。可動綱車１１０と協働するハブ部分１１４の延長部
分１２６も又、出力軸５４と協働する傾斜路部分１３０
を越えて延びそして玉軸受アセンブリ１３２により出力
軸５４に回転自在に結合してある。後部出力軸５４とく
にスプライン付きスリーブ区分６２はトルク入力軸４２
に対し軸線方向に自由に移動する。入力軸４２及びスプ
ライン付きスリーブ６２の間に設けた滑りスプラインに
より、スリーブ６２はボール傾斜路アセンブリ１００と
協働して移動することができるが、この軸線方向の移動
は一次プーリ７６と協働する可動綱車１１０とその延長
部分との移動の程度により制限を受ける。
【００１３】本発明のボール傾斜路アセンブリ１００
は、傾斜路部分１０６，１３０とこれ等の部分間に配置
した協働するボール１０４とから成る後部ボール傾斜路
機構を介し入力軸４２から後部出力軸５４にトルクを移
送する。後部出力軸に移送されるトルクの量は、各傾斜
路部分１０６，１３０に設定する角度による。同様に入
力軸４２からトランスファ・ケース１４の前部出力軸へ
のトルクの移送は連続的に可変なベルト駆動装置７５に
よって得られる。連続的に可変なベルト駆動装置７５を
介する前部出力軸８０へのトルクの移送は、一次プーリ
７６の固定綱車１１２に対する可動綱車１１０の位置に
よる。各ボール傾斜路システムの角度により後部出力軸
５４及び前部出力軸８０の両方に移送されるトルクの配
分を定め前部及び後部の出力軸間に任意所望のトルク分
割の得られることが認められる。図２及び３に示した傾
斜路は対称であり正常な運転条件のもとで前部及び後部
の出力軸間の均等なトルク分割を示すが、所望により前
部又は後部の各出力軸に作用する傾斜路の角度を変える
だけで不均等なトルク分割が得られるようにしてある。
たとえば車両に後輪駆動の感じを保持しようとすれば、
２／３ないし１／３の配分を選定して、高トルク側が後
部出力軸５４を駆動し、これと同時に４輪駆動システム
で前輪駆動の前部牽引の利点を得ることができる。
【００１４】本発明のボール傾斜路構造により、連続可
変ベルト駆動装置７５により駆動される後部出力軸５４
及び前部出力軸８０間に所望所定の比率でトルクを平衡
させることができる。トランスファ・ケースの前部及び
後部の出力軸間のトルク配分の平衡は図４及び図５につ
いてなお詳しく述べる。図４には一次プーリ７６が示さ
れ本発明のこの実施例に協働するボール傾斜路機構のト
ルク平衡効果を反映している。連続可変駆動装置７５の
二次プーリは図示してないが、前記したように前部出力
軸８０の可変の駆動を行うことが一次プーリ７６の作動
に対応するのはもちろんである。作動時には本発明のト
ランスファケースは入力軸４２からのトルクを前後部の
各出力軸に所定の関係で配分する。又ボール傾斜路機構
は、この所定の関係により各出力軸間にトルクを平衡さ
せるように連続的に作用する。図４には前部出力軸５４
に付加的トルクを移送し後部出力軸の増大したトルクを
補償できることを例示してある。作動時に車両のコーナ
リング又はその他の運転特性によって後部出力軸に増大
したトルクが加わると、各傾斜路１０６，１３０及び協
働するボール１０４を備えたボール傾斜路アセンブリを
経て付加的なトルクが移送される。この増大したトルク
によって、後部出力軸５４の軸線方向移動と協働する、
後部出力軸５４に向かう綱車延長部分１２６の移動によ
り可動の綱車１１０が固定綱車１１２に向かい付勢され
るようにしてボール１０４が傾斜路１０６，１３０に沿
って移動する。付勢ばね部材１２２は図４に示すような
一次プーリ７６の構造を生ずる可動綱車１１０の作動を
容易にする。可動綱車１１０を固定綱車１１２に向かい
付勢すると、ベルト１１３は綱車１１０，１１２内で上
方に付勢され、このシステムが前部出力軸をオーバドラ
イブ（ｏｖｅｒｄｒｉｖｅ）するようにする。連続的に
可変な駆動装置７５の構造では、車両の車輪が走行する
舗装路により前部出力軸を制限すると、入力軸４２から
前部出力軸へのトルク移送を増大し、又前部及び後部の
出力軸間でトルクが平衡する。
【００１５】これに反して図５に示すように前部出力軸
が一層多くのトルクを受けると、付加的トルクが傾斜路
１０８，１２８及び協働するボール１０４を備えたボー
ル傾斜路アセンブリに作動する。ボール１０４が傾斜路
１０８，１２８に沿い走行すると、この場合可動綱車１
１０に協働する綱車延長部分１２６を後部出力軸５４か
ら遠ざかる向きに付勢して、可動綱車１１０が図５に示
すように固定綱車１１２から遠ざかる向きに移動するよ
うになる。この状態では連続的に可変な駆動装置７５を
介する前部出力軸へのトルク移送が減少し後部出力軸５
４をオーバドライブするようになる。又後部出力軸の速
度が舗装路により制限されると、後部出力軸５４に移送
されるトルクが増大して前部及び後部の出力軸でトルク
を平衡させる。
【００１６】連続的に可変な駆動装置７５は所望に応じ
前部及び後部の出力軸間に差動作用を生ずる。正常な車
両コーナリングにより、連続的に可変な駆動作用７５に
よって適当に得られる若干量の所要の差動作用を生ず
る。正常な車両コーナリングに必要な差動作用は又車輪
の滑り又はスピンから区別しなければならない。そして
連続的に可変な駆動装置７５は、その限度がコーナリン
グによって正常な差動作用に協働するパラメータに対応
するように構成する。正常な差動作用とは、「スキッド
・アウト」（ｓｋｉｄ ｏｕｔ）速度に達するまえに与
えられた半径を持つかどで生ずることのできる差動作用
と定義する。トルク入力軸から前部及び後部の各出力軸
へのトルク移送の比率の制御はかじ取角と車輪又はタイ
ヤの半径の変化とによって正常な差動作用が得られる。
二重ボール傾斜路アセンブリはトルク移送を有効につり
あわせ前部及び後部の出力軸間に所定の比率を実質的に
保つ。
【００１７】正常な車軸間差動作用を生ずるほかに、本
発明トランスファ・ケース・アセンブリは又牽引作用を
強める。前輪又は後輪が表面の摩擦係数が低いことによ
ってスピン・アウト（ｓｐｉｎ ｏｕｔ）を生ずると、
一層滑りにくい表面上にある反対側の車軸に一層高いト
ルクが送出される。この牽引作用の向上により、車両が
移動し車両の操縦性及び安定性を高める車両の能力を増
す。本発明では牽引作用の向上は、連続的に可変なベル
ト駆動装置７５の最高速度に関連する所定量の車輪滑り
の生じたときに得られる。連続的に可変なトルク移送装
置は移送できるトルク量に固有の限度を持つから、この
限度を利用して、単一車輪又は単一車軸の牽引損失の生
じたときに付加的なトルク移送を生じ、牽引損失が生じ
てない場合に出力軸に付加的牽引力を加え、又車両の可
動性を高める。この牽引作用の向上は、二重ボール傾斜
路アセンブリによって得られ、連続的に可変なベルト駆
動装置の最高速度に関連する所定量の車輪滑り後に生ず
る。車輪滑りが生じたときはこの車輪に協働する対応出
力軸に加わるトルクがなくなり、前記したようにボール
傾斜路機構１００のつりあい機能が作動する。トルクつ
りあい機能の作動時に連続的に可変なベルト駆動装置７
５の最高速度に達することのできることが認められる。
この場合つりあい機能によっては車輪滑りに協働する出
力軸に移送される付加的トルクはもはや生じない。連続
的に可変なベルト駈動装置の限度を越えると、付加的ト
ルクが一層すべりにくい表面上の反対側の出力軸及び車
軸に送出される。
【００１８】図６に示すように本発明の１実施例ではト
ランスファ・ケース・アセンブリの前部及び後部の両出
力軸のトルクを監視し車軸間トランスファ・ケースと協
働する連続的に可変なトルク駆動装置７５の作動を制御
するようにした電子制御システムを備えている。この実
施例ではこの実施例と図２ないし５に示した実施例との
間の差異だけを示し、本発明トランスファ・アセンブリ
の共通部品に対し共通の参照数字を使ってある。
【００１９】トルク配分の電子制御により、連続的に可
変な駆動システムの限度は牽引損失の場合に付加的トル
クを移送するのに越える必要がない点で一層良好な可動
性及び操縦性が得られる。この実施例によれば入力軸４
２は、トランスファ・ケース・ハウジング４６内に延び
その後端部を後部出力ヨーク６６に結合してある。入力
軸４２はハウジング４６内に前端部に隣接して玉軸受ア
センブリ５０により回転自在に支えられ、又玉軸受アセ
ンブリ１５０は入力軸４２の後端部に隣接して位置させ
てある。入力軸４２は、スプライン連結により後部出力
ヨーク６６に結合されこれ等の間に相対回転が生じない
ようにしてある。同様に前部出力軸８０は前記したよう
に連続的に可変なベルト駆動装置７５により入力軸に駆
動作用を伴って係合させる。後部出力軸５４のトルク
は、軸５４のトルクを検知する任意普通の手段用である
トルクセンサ１６６により監視する。同様に前部出力軸
８０のトルクは電子制御システムの一部としてのトルク
センサ１６８により監視する。各トルクセンサ１６６，
１６８の出力は、各出力軸に加わるトルクを測定する処
理手段を備えた電子制御システム１７０に接続してあ
る。電子制御システム１７０は調整機構１７２を制御す
る。調整機構１７２は可動綱車１１０のハブ延長部分１
１４に作用し連続的に可変なベルト駆動装置７５の一次
プーリ７６と協働する固定綱車１１２に対して可動綱車
１１０を移動させる。このようにして入力軸４２からの
トルクの配分は、システム内の前部出力軸８０及び後部
出力軸５４の検出トルクに応答して有効に制御すること
ができる。調整機構１７２による可動綱車１１０の移動
は前後部の各出力軸から検知した検出トルクに応答して
トルクを所望のように適正に配分する。
【００２０】図６に示すように調整機構１７２は、入力
軸４２のまわりに位置し電子制御システム１７０により
制御する電動機装置を備えている。調整機構１７２はす
なわちトランスファ・ケース・ハウジング４６内に支え
た電動機ハウジング１５２を備えている。電動機ハウジ
ング１５２は、玉軸受アセンブリ１５８又は類似物によ
り電動機ハウジング１５２に対して支えたアーマチュア
又は回転子１５６に対して位置させた界磁巻線又は固定
子巻線１５４を備えている。電子制御システム１７０は
電動機アセンブリの固定子巻線１５４に作動力を送り固
定子１５４及び電動機ハウジング１５２に対するアーマ
チュア１５６の回転を生ずる。電動機ハウジング１５２
はさらに、可動綱車１１０のハブ延長部分１１４と協働
する回転スリーブ１６２にスプラインばめした又は突出
部をはめた延長部分１６０を備えている。アーマチュア
１５６には又、移動カラー又はスリーブ１６２のねじ部
分と組合うおねじを形成してある。電動機を作動する
と、アーマチュア１５６を回転させ移動スリーブ１６２
を軸線方向に移動させる。移動スリーブ１６２はハウジ
ング延長部分１６０により回転しないように拘束され
る。しかしスプライン連結によりスリーブ１６２の軸線
方向の移動ができる。この構成ではアーマチュア１５６
は交互の方向に回転しハブ延長部分１１４により移動ス
リーブ１６２を軸線方向に移動させこれにより可動スリ
ーブ１１０を移動させることが認められる。可動綱車１
１０のハブ部分１１４はワッシャ・スナップリング・ア
センブリ［ｗａｓｈｅｒ ａｎｄ ｓｎａｐｒｉｎｇ
ａｓｓｅｍｂｌｙ］１６４により移動スリーブ１６２に
連結してある。
【００２１】調整機構１７２は連続的に可変なベルト駆
動装置７５の可動綱車１１０を移動させる電動機装置と
して述べるが、調整機構１７２は、プーリ７６の固定綱
車１１２に対して可動綱車１１０を移動させる、電子
式、流体圧式又は空気圧式の機構を含む任意適当な形式
のものでよい。このようにして前後部の出力軸のトルク
配分は、測定トルクに従って調整され、連続的に可変な
ベルト駆動装置７５の限度が必要なときに付加的トルク
を移送するのに越える必要がないから改良された制御シ
ステムが得られる。
【００２２】図７には二重径路トルク変速機装置を備え
た本発明の他の実施例を示す。この実施例では前記各実
施例間の差異だけを示し、共通の部品には共通の参照数
字を使ってある。前記したように若干の車両で、連続可
変駆動装置を使い前後部の出力軸間で所定の関係におい
てトルク移送を行うと連続的に可変なベルト駆動装置の
限度が車両の異常な運転条件のもとで越えられるように
することができる。連続的に可変なベルト駆動技術の限
度によって、従って連続的に可変なベルト駆動装置と並
列に使う固定駆動機構を設け一定量のトルクをトランス
ファ・ケースの前後部の出力軸に移送することが望まし
い。連続的に可変なベルト駆動装置は、二重径路トルク
移送構造で変化する量の付加的トルクを移送するのに使
われ、複数倍のトルクの増加又は所要の連続的に可変な
ベルト駆動装置の寸法の減小とが生ずる。一定駆動装置
により移送されるトルクは、車輪滑り又は類似の条件の
もとでも連続的に可変なベルト駆動装置の限度を越える
可能性をなくすように設定することができる。この実施
例では入力軸４２はこれと一緒に回転するように普通の
チェーン−ベルト駆動装置１８０を取付けてある。チェ
ーン−ベルト駆動装置１８０は、トランスファケース内
の前部出力軸８０と協働して取付けた遊星歯車セット１
８２に結合してある。遊星歯車セット１８２は、前部出
力軸８０に一体に形成した又は出力軸８０にスプライン
連結により結合した遊星歯車受け１８４を備え遊星歯車
受け１８４及び前部出力軸８０間の相対回転を防ぐよう
にしてある。遊星歯車受け１８４は、それぞれ別個の軸
１８８のまわりに回転自在に取付けた円周方向に互いに
間隔を置いた複数の遊星歯車１８６を取付けてある。遊
星歯車セット１８２はさらに、各遊星歯車１８６の歯車
歯にかみあう内歯リングギヤ歯を備えたリング・ギヤ１
８９を備えている。遊星歯車セット１８２はさらに、前
部出力軸８０に回転自在に取付けた太陽歯車１９０を備
えている。この実施例では駆動装置のチェーン・ベルト
は遊星歯車セット１８２のリング・ギヤ１８９に連結さ
れ入力軸４２からリング・ギヤ１８９に、チェーン・ベ
ルト１９４を掛けられ入力軸４２に取付けたスプロケッ
トセット１９２を介してトルクを移送する。従って入力
軸４２からのトルクは、遊星歯車セット内のリング・ギ
ヤ１８９及び遊星歯車１８６を経て所定の関係で移送さ
れトルクを受け１８４及び前部出力軸１８０に所定の関
係で移送する。さらに遊星歯車セット１８２の太陽歯車
１９０には、連続的に可変なベルト駆動装置７５に協働
するプーリ７８を支えてある。連続的に可変なベルト駆
動装置７５は従って遊星歯車セットの太陽歯車１９０に
連結され所望量のトルクを入力軸４２からトランスファ
ケースアセンブリの後部出力に移送する。この実施例で
は入力軸４２は、後部出力ヨーク６６を取付けられ玉軸
受５６によりトランスファケースハウジング４６内に回
転自在に支えてある。後部出力ヨーク６６に移送される
トルクはトランスファ・ケース・アセンブリ内の連続的
に可変なベルト駆動装置７５に従って変る。前記の実施
例で述べたように連続的に可変なベルト駆動装置７５
は、所望に応じボール傾斜路機構により或は電子制御シ
ステムにより制御する。図７の実施例では連続的に可変
なベルト駆動装置７５の可動綱車１１０を移動させる手
段２００がブロック図で示され前記した各実施例を備え
ている。
【００２３】好適とする実施例ではリング・ギヤ１８９
にチェーン駆動装置１８０を介しては太陽歯車１９０を
介するよりも一層多くのトルクが移送される。たとえば
入力トルクの２／３は太陽歯車を経て移送されるが、入
力トルクの１／３は太陽歯車を経て移送され、このシス
テム内の連続的に可変なベルト駆動装置の要求を減ら
す。この実施例では前部及び後部の両出力軸のへのトル
ク移送の制御作用は前記各実施例と同様にして保持され
る。入力トルクは前部及び後部の出力間で所定の関係に
分割されるが、チェーン駆動装置は連続可変駆動装置の
限度を越えないで増大したトルクを移送することができ
る。すなわちこの構造により、所定量の車輪滑りの場合
にふたたび差動作用、トルクつりあい及び牽引作用の向
上を生ずる。
【００２４】以上本発明のフルタイム４輪駆動システム
用のトランスファケースの好適とする実施例について詳
細に説明したが本発明はなおその精神を逸脱しないで種
種の変化変型を行うことができるのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるトランスファ・ケースを利用する
４輪駆動システムの平面図である。
【図２】本発明の第１の実施例のトランスファ・ケース
・アセンブリの縦断面図である。
【図３】図２の実施例のボール傾斜路機構の拡大断面図
である。
【図４】前部出力軸への付加的トルクの移送を示すトラ
ンスファ・ケースの要部の拡大縦断面図である。
【図５】後部出力軸への付加的トルクの移送を示すトラ
ンスファ・ケースの要部の拡大縦断面図である。
【図６】本発明の別の実施例のトランスファ・ケースの
縦断面図である。
【図７】本発明のなお別の実施例のトランスファケース
の縦断面図である。
【符号の説明】
１２変速機アセンブリ １４トランスファ・ケース・アセンブリ ２８後部駆動輪 ４０前部駆動輪 ４２入力軸 ５４後部出力軸 ６２駆動連結手段（スプライン付きスリーブ） ７５連続的に可変なベルト駆動装置（連結手段） ７６一次プーリ ７８二次プーリ ８０前部出力軸 １００移動手段（二重ボール傾斜路アセンブリ） １１０，１１２綱車 １１３ベルト

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 前部及び後部の駆動輪と、これ等の前後
    部の両駆動輪に供給される出力トルクを提供する変速機
    アセンブリとを持つ車両用のフルタイム４輪駆動システ
    ムにおいて、 車両の前記変速機アセンブリから出力トルクを受取るト
    ルク入力軸と、前部及び後部の出力軸とを持つトランス
    ファ・ケース・アセンブリを備え、 このトランスファ・ケース・アセンブリに、前記前部及
    び後部の出力軸を駆動し、これ等の出力軸に所定量のト
    ルクを移送するように、前記トルク入力軸をこれ等の出
    力軸に連結する連結手段を設け、この連結手段に、前記
    トルク入力軸に取付けた一次プーリと、前記前部の出力
    軸に取付けた二次プーリとを少なくとも持ち、前記各プ
    ーリに軸線方向に相対的に可動な１対の綱車と、これ等
    の綱車間に掛けたベルトとを持つ、連続的に可変なベル
    ト駆動装置を設け、 さらに前記トランスファ・ケース・アセンブリに、 前記トルク入力軸を前記後部の出力軸に駆動作用を伴っ
    て連結する連結手段と、 前記前部及び後部の各出力軸に前記トルク入力軸から加
    えられるトルクに応答して前記各プーリの前記１対の綱
    車を軸線方向に相対的に移動させる移動手段とを設け、 前記各プーリの前記１対の綱車を移動させる前記移動手
    段が、前記前部及び後部の出力軸間にトルクを所定の関
    係で分割し、前記前部及び後部の出力軸間に前記所定の
    トルク関係を実質的に保つように、応答するようにした
    車両用フルタイム４輪駆動システム。
  2. 【請求項２】 前記１対の綱車を移動させる移動手段
    を、前記トルク入力軸に協働する第１の傾斜路手段と、
    前記一次プーリの前記可動な綱車に協働する第２の傾斜
    路手段と、前記後部の出力軸に協働する第３の傾斜路手
    段とを持つ二重ボール傾斜路アセンブリにより構成し、
    前記第１の傾斜路手段に前記第３の傾斜路手段をこれ等
    の両傾斜路手段間に位置させた第１のボールを介して協
    働させ前記トルク入力軸から前記後部の出力軸にトルク
    を移送するようにし、前記第１の傾斜路手段に又前記第
    ２の傾斜路手段をこれ等の両傾斜路手段間に位置させた
    第２のボールを介して協働させ前記可動な綱車を移動さ
    せるようにし、前記傾斜路手段の前記の第１及び第２の
    ボールの位置により前記前部及び後部の出力軸に移送さ
    れるトルクを制御するようにした請求項１のフルタイム
    ４輪駆動システム。
  3. 【請求項３】 前記第２の傾斜路手段を前記一次プーリ
    の可動な綱車に協働するハブ部分の延長部分に設け、こ
    の延長部分を又前記出力軸に協働する前記第３傾斜路手
    段に回転可能に結合した請求項２のフルタイム４輪駆動
    システム。
  4. 【請求項４】 前記第３の傾斜路手段を、後部の出力ヨ
    ークに結合したスプライン付きスリーブに協働するよう
    に設け、前記スプライン付きスリーブにより前記の入力
    軸及び出力ヨークの間に滑動スプラインを形成し前記ス
    プラインの制限した軸線方向移動ができるようにした請
    求項２のフルタイム４輪駆動システム。
  5. 【請求項５】 前記第２及び第３の傾斜路を対称にし、
    前記車両の正規の運転条件のもとで前記の前後部の出力
    軸間に分割される均等なトルクを生ずるようにした請求
    項２のフルタイム４輪駆動システム。
  6. 【請求項６】 前記第２及び第３の傾斜路手段を非対称
    にし、正規の運転条件のもとで前記の前後部の出力軸間
    に分割される不均等なトルクを生ずるようにした請求項
    ２のフルタイム４輪駆動システム。
  7. 【請求項７】 前記ボール傾斜アセンブリにより、前記
    出力軸の他方に対し増大したトルクの生じたときに前記
    前部の又は後部の出力軸への付加的なトルク移送を行う
    ことによって前記前部及び後部の出力軸間でトルクをつ
    りあわせるようにした請求項２のフルタイム４輪駆動シ
    ステム。
  8. 【請求項８】 前記連続的に可変なベルト駆動装置の最
    高速度に関連する所定量の車輪滑りの後に前記前部及び
    後部の出力軸の他方に協働して単一車輪又は単一車軸の
    牽引損失の生じたときに、前記ボール傾斜路アセンブリ
    により前記前部又は後部の出力軸への付加的トルク移送
    を生ずるようにした請求項２のフルタイム４輪駆動シス
    テム。
  9. 【請求項９】 前記１対の綱車を移動させる前記移動手
    段に、前記前部及び後部の出力軸の少なくともトルクに
    対応する信号を入力として受取る電子制御システムを設
    け、この電子制御システムが前記の一次プーリの可動綱
    車の移動を生ずる調整機構の機能を制御する作用をする
    ようにした請求項１のフルタイム４輪駆動システム。
  10. 【請求項１０】 前記電子制御システムに、前記前部及
    び後部の出力軸に隣接して位置する計測手段を設けて前
    記各出力軸のトルクを計測し、又前記電子制御システム
    に供給される信号を生ずるようにした請求項９のフルタ
    イム４輪駆動システム。
  11. 【請求項１１】 前記電子制御システムに、前記前部及
    び後部の出力軸に隣接して位置する計測手段を設け、前
    記各出力軸の速度を計測し、前記電子制御システムに供
    給される信号を生ずるようにした請求項９のフルタイム
    ４輪駆動システム。
  12. 【請求項１２】 前記調整機構に電動機ハウジングを持
    つ電動機を設け、前記電動機ハウジングに、この電動機
    ハウジングに対して回転可能に支えた回転子に対して固
    定子巻線を位置させ、前記回転子が前記入力軸のまわり
    に位置させた移動カラーに作用し、前記入力軸に対し軸
    線方向に動くことができるようにし、前記回転子の回転
    により前記可動な綱車を移動させるように前記移動カラ
    ーの軸線方向の移動を生ずるようにした請求項９のフル
    タイム４輪駆動システム。
  13. 【請求項１３】 前記連続的に可変なベルト駆動装置に
    並列に使用され、前記トルク入力軸から前記のトランス
    ファ・ケース・アセンブリの前記前部及び後部の出力軸
    に一定量のトルクを移送するようにした一定駆動アセン
    ブリを備えた請求項１のフルタイム４輪駆動システム。
  14. 【請求項１４】 前記一定駆動アセンブリを、前記入力
    軸にこれと一緒に回転するように取付けたチェーン−ベ
    ルト駆動装置により構成し、このチェーン−ベルト駆動
    装置を前記前部出力軸に協働して取付けた遊星歯車装置
    に連結し前記トルク入力軸から前記前部の出力軸に一定
    量のトルクを移送するようにした請求項１３のフルタイ
    ム４輪駆動システム。
  15. 【請求項１５】 前記遊星歯車装置に、円周方向に互い
    に間隔を置いた複数個の遊星歯車を持ち、前記前部出力
    軸にこれと一緒に回転するように協働する遊星歯車受け
    と、リング・ギヤと、太陽歯車とを設け、この太陽歯車
    を前記前部の出力軸に回転可能に取付け、前記チェーン
    −ベルト駆動装置のチェーン・ベルトを前記リング・ギ
    ヤに連結し前記入力軸から前記リング・ギヤに所定量の
    トルクを移送して、前記前部出力軸に前記遊星歯車受け
    を経て又その前記太陽歯車にトルクを移送するようにし
    た請求項１４のフルタイム４輪駆動システム。
  16. 【請求項１６】 前記太陽歯車を前記連続的に可変なベ
    ルト駆動装置の二次プーリに連結し前記連続的に可変な
    ベルト駆動装置の前記のプーリの対の綱車を移動させる
    前記移動手段に協働して前記トルク入力軸から前記後部
    出力軸に所定量のトルクを移送するようにした請求項１
    ５のフルタイム４輪駆動システム。
  17. 【請求項１７】 前記チェーン−ベルト駆動装置から前
    記遊星歯車装置の前記リング・ギヤに一層多くのトルク
    を移送し前記連続可変ベルト駆動装置のトルク移送要求
    を減らすようにした請求項１６のフルタイム４輪駆動シ
    ステム。
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