JPH07172203A - 四輪駆動車のトランスファ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トランスファの変速時のギア鳴きの防止。 【構成】 動力源からの回転動力が伝達される入力軸
と、入力軸から回転動力を低速と高速とに変速する変速
歯車機構と、変速歯車機構らの回転動力が伝達される出
力軸と、変速歯車機構から出力軸へ低速回転動力を伝達
するか高速回転動力を伝達するかを切り換えるカップリ
ングスリーブと、カップリングスリーブにより切り換え
られた回転動力を前輪側と後輪側に適宜分配する分配機
構と、分配機構から分配された前輪側回転力を伝達する
前輪出力軸と、分配機構から分配された後輪側回転力を
伝達する後輪出力軸とを備えた四輪駆動車のトランスフ
ァ装置において、カップリングスリーブを切り換える時
に入力軸を固定する固定手段を設けた構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は四輪駆動車のトランスフ
ァ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の四輪駆動車のトランスファ装置と
しては、例えば特開平５−４２８３７号の公報に記載さ
れたものが知られている。この装置において、トランス
ミッションの出力軸からの回転動力は入力軸を介して、
まず、低速あるいは高速への変速を行う遊星歯車組（変
速歯車機構）に伝達され、この遊星歯車組からカップリ
ングスリーブを介してセンターデフ（分配機構）に伝達
される。このセンターデフで前輪側と後輪側とに回転が
分配され、さらに、前輪側と後輪側との間に設けられた
油圧多板クラッチの締結圧により前後輪へのトルク配分
を制御して前輪出力軸及び後輪出力軸を介してそれぞれ
前輪及び後輪に回転動力が伝達される。上記遊星歯車組
は入力軸と一体になったサンギア、ハウジングに固定さ
れたリングギア、サンギアとリングギアとの間に配置さ
れサンギア及びリングギアに噛合するようになっている
プラネタリギア、及びプラネタリギアのキャリアから構
成される。上記カップリングスリーブはセンターデフの
デフケースにスプライン結合されており、軸方向に移動
可能であり、その移動位置により上記遊星歯車組のキャ
リアあるいはサンギアの軸と噛み合う構成となってい
る。上記カップリングスリーブがキャリアと噛み合う場
合が低速側であり、上記カップリングスリーブがサンギ
アの軸と噛み合う場合が高速側であり、いずれとも噛み
合わない状態がニュートラルとなる。また、この高速側
と低速側との切換は、運転者がセレクトレバーにより高
速側あるいは低速側を選択することにより行われ、この
時に遊星歯車組及びカップリングスリーブが共に停止し
ていないと、遊星歯車組のチャンファとカップリングス
リーブのチャンファとが相対回転した状態で接触するこ
とになるのでギア鳴きが発生する。したがって、この高
速側と低速側との切換は、車が停止しているときに行
う。前記トランスファはマニュアルトランスミッション
を備えた車と同様にオートマチックトランスミッション
を備えた車にも用いられており、この場合トランスファ
の変速は車が停止中でトランスミッションのシフトポジ
ションがＮの時に行う。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、オートマチ
ックトランスミッション（湿式多板クラッチを有するト
ランスミッション）では車が停止中でシフトポジション
がＮの場合であっても湿式多板クラッチの作動液の摩擦
によりトランスミッションの出力軸にはわずかながら駆
動力が発生しており、トランスファが高速側あるいは低
速側の場合にはトランスミッションから車輪の間を駆動
力は伝達される。しかしながら、オートマチックトラン
スミッションがシフトポジションＮの時に発生するわず
かな駆動力では車を動かすことはできないので、車が停
止中にはトランスファの入力軸も停止している。ところ
が、トランスファがニュートラルの場合にはカップリン
グスリーブが遊星歯車組のサンギア、キャリアのいずれ
とも噛み合っていないので、入力軸は自由に回転可能で
ある。

【０００４】したがって、車が停止中であってもオート
マチックトランスミッションがシフトポジションＮの時
に発生するわずかな駆動力によりトランスファの入力軸
が回転する。一方、車が停止中にはトランスファのカッ
プリングスリーブは完全に停止している。

【０００５】従って、トランスファの変速時にカップリ
ングスリーブがニュートラルの位置になると、入力軸が
回転し始める。この状態で高速側あるいは低速側に切り
換えると、停止しているカップリングスリーブと低速で
回転しているサンギアあるいはキャリアとを噛み合わせ
ることになるので、ギア鳴きが発生するといった問題が
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め本発明の請求項１記載のトランスファ装置では、動力
源からの回転動力が伝達される入力軸と、上記入力軸か
ら回転動力を低速と高速とに変速する変速歯車機構と、
上記変速歯車機構らの回転動力が伝達される出力軸と、
上記変速歯車機構から上記出力軸へ低速回転動力を伝達
するか高速回転動力を伝達するかを切り換えるカップリ
ングスリーブと、上記カップリングスリーブにより切り
換えられた回転動力を前輪側と後輪側に適宜分配する分
配機構と、上記分配機構から分配された前輪側回転力を
伝達する前輪出力軸と、上記分配機構から分配された後
輪側回転力を伝達する後輪出力軸とを備えた四輪駆動車
のトランスファ装置において、上記カップリングスリー
ブを切り換える時に上記入力軸を固定する固定手段を設
けた構成とした。上記の課題を解決するため本発明の請
求項２記載のトランスファ装置では、上記カップリング
スリーブを切り換える時に上記入力軸を固定する上記固
定手段は、上記カップリングスリーブに連結されたシフ
トロッドに連動するものである構成とした。上記の課題
を解決するため本発明の請求項３記載のトランスファ装
置では、上記カップリングスリーブを切り換える時に上
記入力軸を固定する上記固定手段は、上記カップリング
スリーブに連結されたシフトロッドに連動して、上記遊
星歯車機構のキャリアを固定することにより入力軸を固
定するものである構成とした。

【０００７】

【作用】上記の構成によると、本発明の請求項１記載の
トランスファ装置では、上記カップリングスリーブを切
り換える時に上記入力軸を固定する固定手段が上記入力
軸を固定するので、オートマチックトランスミッション
がシフトポジションＮの時に発生するわずかな駆動力で
は固定された入力軸を動かすことはできなくなり、車が
停止中にはトランスファの入力軸も停止する。したがっ
て、高速側と低速側との切換は、遊星歯車組及びスリー
ブが共に停止しているときに行わなけれることになるの
で変速時のギア鳴きを防止することができる。

【０００８】上記の構成によると、本発明の請求項２記
載のトランスファ装置では、上記カップリングスリーブ
を切り換える時に上記カップリングスリーブに連結され
たシフトロッドに連動する上記入力軸を固定する上記固
定手段が上記入力軸を固定するので、オートマチックト
ランスミッションがシフトポジションＮの時に発生する
わずかな駆動力では固定された入力軸を動かすことはで
きなくなり、車が停止中にはトランスファの入力軸も停
止する。したがって、高速側と低速側との切換は、遊星
歯車組及びスリーブが共に停止しているときに行わなけ
れることになるので変速時のギア鳴きを防止することが
できる。

【０００９】上記の構成によると、本発明の請求項３記
載のトランスファ装置では、上記カップリングスリーブ
を切り換える時に上記カップリングスリーブに連結され
たシフトロッドに連動して上記固定手段が上記遊星歯車
機構のキャリアを固定することにより上記入力軸を固定
するので、オートマチックトランスミッションがシフト
ポジションＮの時に発生するわずかな駆動力では固定さ
れた入力軸を動かすことはできなくなり、車が停止中に
はトランスファの入力軸も停止する。したがって、高速
側と低速側との切換は、遊星歯車組及びスリーブが共に
停止しているときに行わなけれることになるので変速時
のギア鳴きを防止することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。図１は本発明の第１の実施例であるトランス
ファ装置の断面図である。図２は入力軸の固定手段の拡
大図である。図３は第２の実施例の入力軸の固定手段の
拡大図である。図４は第３の実施例の入力軸の固定手段
の拡大図である。図５は第４の実施例であるトランスフ
ァ装置の断面図である。図６は第４の実施例の入力軸の
固定手段の拡大図である。

【００１１】はじめに構成を説明する。１はエンジン
（動力源）からトランスミッション（図示せず）を介し
て回転動力が伝達される入力軸、２１は入力軸１と一体
になったサンギア、２２はハウジング２０に固定された
リングギア、２３はプラネタリギアであり、このプラネ
タリギア２３はサンギア２１とリングギア２２との間に
配置され、サンギア２１及びリングギア２２に噛合する
ようになっている。また、２４はプラネタリギア２３の
キャリアである。サンギア２１の軸の入力軸１側とは反
対側の外周部には第１スプライン２１ａが形成されてい
る。サンギア２１が入力軸１と一体でありリングギア２
２が固定されているため、入力軸１が回転すれば必ずキ
ャリア２４が回転する。これら、サンギア２１、プラネ
タリギア２３、リングギア２２、キャリア２４からなる
遊星歯車組２により変速歯車機構が構成される。

【００１２】３はカップリングスリーブであり、このカ
ップリングスリーブ３は出力軸４にスプライン結合され
ており、軸方向に移動可能である。カップリングスリー
ブ３の軸の外周部には第２スプライン３ａが形成されて
いる。５は第１スプロケットであり、出力軸４と同軸状
に設けられている。

【００１３】上記第１スプライン２１ａは上記出力軸４
のスプラインと同径に形成されており、カップリングス
リーブ３が遊星歯車組２側に位置している場合に第１ス
プライン２１ａとカップリングスリーブ内周とが噛み合
う。また、カップリングスリーブ３が第１スプロケット
５側に位置している場合にはキャリア２４から一体に形
成される第３スプライン２４ａとカップリングスリーブ
３に形成された第２スプライン３ａとが噛み合う。ま
た、第１スプロケット５はチェーン６を介して第２スプ
ロケット７に結合されており、この第２スプロケット７
は前輪側出力軸８に結合されている。

【００１４】９は後輪側出力軸であり、特許請求の範囲
に記載された後輪出力軸に相当し、特許請求の範囲に記
載された出力軸に相当する出力軸４と一体に形成されて
いる。

【００１５】１０は油圧多板クラッチであり後輪側出力
軸９と同軸状に設けられており後輪側出力軸９と第１ス
プロケット５とを油圧により調整された締結圧により締
結する。これら第１スプロケット５、チェーン６、第２
スプロケット７、油圧多板クラッチ１０により分配機構
が構成される。１１はシフトフォークであり、カップリ
ングスリーブ３外周部に設けられカップリングスリーブ
３に係合している。１２はシフトロッドであり、シフト
フォーク１１と運転者の操作するレバーを連結してい
る。これら、カップリングスリーブ３、シフトフォーク
１１、シフトロッド１２により切換機構が構成されてい
る。

【００１６】シフトロッド１２には溝Ｈ、溝Ｌが設けら
れている。１３はチェック機構であり、キャリア２４と
シフトロッド１２の間に設けられているチェックボール
１３ａ、１３ｂと、チェックボール１３ａ、１３ｂの間
に設けられたスプリング１３ｃから構成されている。チ
ェックボール１３ａはカップリングスリーブ３が遊星歯
車組２側に位置している時に溝Ｈに収まっており、スリ
ーブが第１スプロケット５側に位置している時は溝Ｌに
収まっている。２４ｂはキャリア２４の外周部に設けら
れた突起である。これら溝Ｈ、溝Ｌ、チェック機構１
３、突起２４ｂにより固定手段が構成される。

【００１７】以下、本発明の実施例の作用を説明する。
エンジンからトランスミッションを介して回転動力が入
力軸１に伝達される。この回転動力は遊星歯車組２によ
り変速され、シフトフォーク１１を介して移動されたカ
ップリングスリーブ３の位置により高速又は低速とな
る。シフトフォーク１１が１１Ｈの位置にあり、カップ
リングスリーブ３が遊星歯車組２側に位置し、カップリ
ングスリーブ３の内周を第１スプライン２１ａに噛み合
わせた状態の場合は、入力軸１の回転が遊星歯車組２の
サンギア２１を介してカップリングスリーブ３に伝達さ
れる。つまり、入力軸１の回転が直接出力軸４に伝達さ
れ、高速側の設定状態となる。シフトフォーク１１が１
１Ｌの位置にあり、カップリングスリーブ３が第１スプ
ロケット５側に位置し、キャリア２４に形成される第４
スプライン２４ａとカップリングスリーブ３に形成され
た第２スプライン３ａとが噛み合わせた状態の場合は、
入力軸１の回転がキャリア２４を介して減速されて出力
軸４に伝達され、低速側の設定状態となる。出力軸４の
回転は油圧多板クラッチ１０により前輪側と後輪側への
配分比を調整されて後輪側出力軸９及び、第１、第２ス
プロケット５、７とチェーン６を介して前輪側出力軸８
へと伝達される。上記切換機構においてシフトフォーク
１１が１１Ｎの位置にあり、カップリングスリーブ３が
高速側と低速側の間に位置しており、カップリングスリ
ーブ３がサンギア２１の第１スプライン２１ａ及びキャ
リア２４の第４スプライン２４ａのいずれにも噛み合っ
ていない状態がニュートラル状態であり、出力軸４への
動力伝達は行われない。

【００１８】運転者はレバーを操作することにより、四
輪駆動の高速側（４Ｈ）、二輪駆動の高速側（２Ｈ）、
四輪駆動の低速側（４Ｌ）の３つの作動状態を選択でき
る。

【００１９】４Ｈおよび４Ｌでは前輪と後輪との差動状
況などにより油圧を調整して油圧多板クラッチ１０の締
結力を変化させることにより前輪と後輪とのトルク配分
を調整している。２Ｈでは高速側であり、油圧多板クラ
ッチ１０は全く締結せず、前輪には回転力は全く伝達さ
れない。高速側と低速側との切換は運転者の操作するレ
バーに連動するシフトフォーク１１を介してカップリン
グスリーブ３を移動させることにより行われ、このとき
遊星歯車組２及びカップリングスリーブ３が共に停止し
てなければならない。したがって、切換は車が停止中に
行う。また、オートマチックトランスミッションを備え
た車ではトランスミッションのシフトポジションをＮに
して行う。

【００２０】ところで、トランスファがニュートラルの
場合にはカップリングスリーブ３が遊星歯車２組のサン
ギア２１、キャリア２４のいずれとも噛み合っていない
ので、、車が停止中であっても入力軸１は自由に回転可
能である。したがって、車が停止中であってもオートマ
チックトランスミッションがシフトポジションＮの時に
発生するわずかな駆動力によりトランスファの入力軸１
が回転する。ここで、スリーブ３に連動しているシフト
ロッド１２により溝Ｈ又は溝Ｌに収まっていたチェック
ボール１３ａはキャリア２４側に押し出され、チェック
ボール１３ａはスプリング１３ｃを縮めながら、チェッ
クボール１３ｂをキャリア２４側に押し出す。回転を始
めたキャリア２４は、キャリア２４の突起２４ｂがキャ
リア２４側に押し出されたチェックボール１３ｂにより
係止され、回転が止まり入力軸１が固定される。これに
より、サンギア２１及びキャリア２４が停止した状態
で、停止しているカップリングスリーブ３と噛み合わせ
るので、ギア鳴きを発生させることはない。

【００２１】次に図３に示した第２の実施例の入力軸の
固定手段を説明する。ハウジング２０に溝Ｈおよび溝Ｌ
が設けてある。チェック機構１３はシフトロッド１２に
設けられておりシフトロッド１２と一体に移動する。チ
ェックボール１３ａはトランスファが高速側の時に溝Ｈ
に収まっており、低速側の時には溝Ｌに収まっている。

【００２２】トランスファがニュートラルの状態（図示
した状態）ではチェック機構１３はキャリア２４の突起
２４ｂの外周部に位置しており、スリーブ３に連動して
いるシフトロッド１２により溝Ｈ又は溝Ｌに収まってい
たチェックボール１３ａはキャリア２４側に押し出さ
れ、チェックボール１３ａはスプリング１３ｃを縮めな
がら、チェックボール１３ｂをキャリア２４側に押し出
す。回転を始めたキャリア２４は、キャリア２４の突起
２４ｂがキャリア２４側に押し出されたチェックボール
１３ｂにより係止され、回転が止まり入力軸１が固定さ
れる。これにより、サンギア２１及びキャリア２４が停
止した状態で、停止しているカップリングスリーブ３と
噛み合わせるので、ギア鳴きを発生させることはない。

【００２３】次に図４に示した第３の実施例の入力軸の
固定手段を説明する。図４（ｂ）は図４（ａ）の線Ａに
おける断面図である。チェック機構１３はハウジング２
０に設けられている。シフトロッド１２には溝Ｎが設け
られている。チェックボール１３ａ、１３ｂは部材１３
ｄに設けられており、トランスファが高速側又は低速側
の場合にはシフトロッド１２がチェックボール１３ａを
ハウジング２０側に押し、部材１３ｄと共にチェックボ
ール１３ｂもハウジング２０側に移動する。このときチ
ェックボール１３ｂはキャリア２４の突起２４ｂと接触
していない。トランスファがニュートラルの時（図示し
た時）にチェックボール１３ａは溝Ｎに収まっており、
チェックボール１３ｂはキャリア２４の突起２４ｂと接
触する。回転を始めたキャリア２４は、キャリア２４の
突起２４ｂがチェックボール１３ｂにより係止され、回
転が止まり入力軸１が固定される。これにより、サンギ
ア２１及びキャリア２４が停止した状態で、停止してい
るカップリングスリーブ３と噛み合わせるので、ギア鳴
きを発生させることはない。

【００２４】次に図５に示した第４の実施例の入力軸の
固定手段を説明する。第４の実施例では入力軸の固定手
段として遊星歯車組２の外周部に設けられたバンドブレ
ーキ２４ｄを用いている。バンドブレーキ２４ｄは通常
は解放状態であるがトランスファがニュートラルの時は
図示しなトランスファのニュートラルスイッチからの信
号によりピストン２４ｅが作動して締結状態となり遊星
歯車組のキャリア２４を固定する。これにより、サンギ
ア２１及びキャリア２４が停止した状態で、停止してい
るカップリングスリーブ３と噛み合わせるので、ギア鳴
きを発生させることはない。

【００２５】以上のように、カップリングスリーブを切
り換える時に入力軸の固定手段が入力軸を固定するの
で、オートマチックトランスミッションがシフトポジシ
ョンＮの時に発生するわずかな駆動力では入力軸を回転
させることはできなくなり、車が停止中にはトランスフ
ァの入力軸も停止する。したがって、高速側と低速側と
の切換は、遊星歯車組及びスリーブが共に停止している
ときに行えるので変速時のギア鳴きを防止することがで
きる。

【００２６】なお、上述した実施例ではＦＲ車用の変速
機と組み合わせて使用するのに好適なトランスファにつ
いて説明したが本発明はこれに限らずＦＦ車用の変速機
と組み合わせて使用するのに好適なトランスファに適用
することももちろん可能である。例えば上述した実施例
における前輪側出力軸及び後輪側出力軸は、ＦＦ車用の
変速機と組み合わせて使用するのに好適なトランスファ
においてはそれぞれ後輪側出力軸および前輪側出力軸に
相当する。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１記載の
発明にかかわるトランスファによれば、カップリングス
リーブを切り換える時に入力軸を固定する固定手段が入
力軸を固定するので、オートマチックトランスミッショ
ンがシフトポジションＮの時に発生するわずかな駆動力
では入力軸を回転させることはできなくなり、車が停止
中にはトランスファの入力軸も停止する。したがって、
高速側と低速側との切換は、遊星歯車組及びスリーブが
共に停止しているときにこれらを噛み合わせることにな
るので変速時のギア鳴きを防止することができる。ま
た、本発明の請求項２記載のトランスファ装置では、カ
ップリングスリーブを切り換える時にカップリングスリ
ーブに連結されたシフトロッドに連動する固定手段が入
力軸を固定するので、高速側と低速側との切換時にカッ
プリングスリーブと機械的に連動して固定手段が作動す
るので確実に入力軸を固定させることができる。また、
本発明の請求項３記載のトランスファ装置では、カップ
リングスリーブを切り換える時に入力軸を固定する固定
手段がカップリングスリーブ及びカップリングスリーブ
に連結されたシフトロッドに入力軸よりも近い部分に設
けられ、かつ、ハウジングないに存在する遊星歯車組の
キャリアを固定することにより入力軸を固定するものと
したため、固定手段の軸方向の長さを短縮することがで
き従来のトランスファ装置のハウジングを大きく変更す
ることなく変速時のギア鳴きを防止したトランスファ装
置を構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の断面図

【図２】入力軸の固定手段の拡大図

【図３】第２の実施例の入力軸の固定手段の拡大図

【図４】第３の実施例の入力軸の固定手段の拡大図

【図５】第４の実施例の断面図

【図６】第４の実施例の入力軸の固定手段の拡大図

【符号の説明】

１…入力軸、２…遊星歯車組、３…カップリングスリー
ブ ３ａ…第２スプライン、４…出力軸、５…第１スプロケ
ット ６…チェーン、７…第２スプロケット ８…前輪側出力軸、９…後輪側出力軸、１０…油圧多板
クラッチ １１…シフトフォーク、１２…シフトロッド、１３…チ
ェック機構 １３ａ、１３ｂ…チェックボール、１３ｃ…スプリング ２０…ハウジング、２１…サンギア ２１ａ…第１スプライン、２２…リングギア、２３…プ
ラネタリギア ２４…キャリア、２４ａ…第３スプライン、２４ｂ…突
起 ２４ｄ…バンドブレーキ、２４ｅ…ピストン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】動力源からの回転動力が伝達される入力軸
   と、上記入力軸から回転動力を低速と高速とに変速する
   変速歯車機構と、上記変速歯車機構らの回転動力が伝達
   される出力軸と、上記変速歯車機構から上記出力軸へ低
   速回転動力を伝達するか高速回転動力を伝達するかを切
   り換えるカップリングスリーブと、上記カップリングス
   リーブにより切り換えられた回転動力を前輪側と後輪側
   に適宜分配する分配機構と、上記分配機構から分配され
   た前輪側回転力を伝達する前輪出力軸と、上記分配機構
   から分配された後輪側回転力を伝達する後輪出力軸とを
   備えた四輪駆動車のトランスファ装置において、上記カ
   ップリングスリーブを切り換える時に上記入力軸を固定
   する固定手段を設けたことを特徴とする四輪駆動車のト
   ランスファ装置。
2. 【請求項２】上記カップリングスリーブを切り換える時
   に上記入力軸を固定する上記固定手段は、 上記カップリングスリーブに連結されたシフトロッドに
   連動するものである請求項１記載の四輪駆動車のトラン
   スファ装置。
3. 【請求項３】上記カップリングスリーブを切り換える時
   に上記入力軸を固定する上記固定手段は、上記カップリ
   ングスリーブに連結されたシフトロッドに連動して、上
   記遊星歯車機構のキャリアを固定することにより入力軸
   を固定するものである請求項１記載の四輪駆動車のトラ
   ンスファ装置。