JPH08156625A - 四輪駆動車のトランスファ装置 - Google Patents
四輪駆動車のトランスファ装置Info
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- JPH08156625A JPH08156625A JP6330979A JP33097994A JPH08156625A JP H08156625 A JPH08156625 A JP H08156625A JP 6330979 A JP6330979 A JP 6330979A JP 33097994 A JP33097994 A JP 33097994A JP H08156625 A JPH08156625 A JP H08156625A
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Abstract
高速ギヤ直結四輪駆動ポジション、及び低速ギヤ直結四
輪駆動ポジションの3つのシフトポジションを1本の切
換レールで切換え可能なトランスファ装置を提供する。 【構成】 トランスファレバー31と連動する1本の切
換レール32に第1フォーク33,第2フォーク34を
取付ける。第1フォーク33と係合してスライドする第
1スリーブ35は、高速ギヤ28のクラッチギヤ37又
は低速ギヤ29のクラッチギヤ38の一方と噛合して駆
動力伝達経路を切換える。第2フォーク34と係合して
スライドする第2スリーブ40は、後輪出力軸23のク
ラッチギヤ42とビスカスカップリング24のアウタケ
ース43に設けたクラッチギヤとを接続又は断続して、
直結四輪駆動とオンデマンド四輪駆動とを切換える。
Description
びオンデマンド四輪駆動力制御機構を備えた四輪駆動車
用のトランスファ装置に関する。
生じた回転数差に応じて伝達トルクを自動的にコントロ
ールするビスカスカップリング(以下VCU)やハイド
ロリックカップリング(以下HCU)等のオンデマンド
四輪駆動力制御機構を備えたフルタイム四輪駆動車が開
発され、オンロード走行に有効な四輪駆動システムとし
て広く普及してきている。
CUやHCUは、たとえばオフロード走行時のように常
時回転数差が大きい状態で使用すると、発熱等の問題に
よりトルク特性が変化するので、期待通りの性能を得ら
れないことがある。このため、特にオフロードにおける
高い走行性能が要求されるような四輪駆動車には、高速
ギヤ及び低速ギヤを備えた直結式の四輪駆動システムが
好ましい。
あってもオンロード走行をするという現実があるため、
高いオフロード性能とオンロードにおける安全性等とを
両立させた車両が望まれている。これを実現する四輪駆
動システムのひとつとして、高速ギヤ段と低速ギヤ段と
の切換機構、及びオンデマンド四輪駆動と直結四輪駆動
との切換機構を設けたものが考えられ、通常のトランス
ミッションに加えて、高速ギヤオンデマンド四輪駆動
(4H)ポジション、高速ギヤ直結四輪駆動(4HL
c)ポジション、及び低速ギヤ直結四輪駆動(4LL
c)ポジションの3つのシフトポジションを選択切換え
可能なトランスファ装置が必要となる。
す構成図で、1はエンジン、2はトランスミッション、
3はトランスファ装置、4はフロントデファレンシャ
ル、5はリヤデファレンシャルを示している。エンジン
1で発生した駆動力はトランスミッション2を介してト
ランスファ装置3へ入力され、該トランスファ装置3の
シフトポジションに応じて、各々トランスファ装置3内
の異なる伝達経路を経てフロントデファレンシャル4及
びリヤデファレンシャル5へ出力される。
は、高速ギヤ段と低速ギヤ段との切換機構、及びオンデ
マンド四輪駆動機構と直結四輪駆動機構との切換機構が
必要になる。このような2つの切換操作をするために
は、たとえば図5に示した従来構造の如く、各切換機構
ごとに1本の切換レール6,7が必要になる。これらの
切換レール6,7には各々シフトフォーク8,9が取付
けられ、係合するスリーブ10,11を軸方向へスライ
ドさせることによって、所望の切換操作がなされるよう
に構成されている。このような従来構造では、図6に示
す如く、2本の切換レール6,7が略水平に平行に並ん
でおり、トランスファレバー12を車幅方向に傾斜させ
てから、係合するいずれか1本の切換レールを前後方向
へ操作することになる。このため、部品点数が多くなっ
てコスト等の面で不利になる問題がある。また、トラン
スファレバー12を車幅方向に傾斜させるスペースを確
保しなければならず、特に軽自動車のように車体寸法の
小さい車両においては、トランスミッション用のシフト
レバーとの併設が必要なこともあって、レイアウト上の
自由度や居住性の確保等の面で不利であった。
段との切換機構、及びオンデマンド四輪駆動機構と直結
四輪駆動機構との切換機構を1本の切換レールで切換操
作できるようにし、トランスファレバーを前後方向へ操
作するだけでシフトポジシヨンの切換えが可能な四輪駆
動車のトランスファ装置の提供を目的としている。
解決するもので、エンジンに連結された入力軸と前後輪
へ連結される2つの出力軸との間に設けられ高速ギヤ段
と低速ギヤ段とこれら両ギヤ段を選択する高低速切換ク
ラッチとを備えた高低速切換機構、上記出力軸の一方と
車輪の一方との間に設けられ前後輪の相対回転数差が所
定以上になると上記一方の出力軸から上記一方の車輪に
回転力を伝達するオンデマンド四輪駆動機構と上記一方
の出力軸と上記一方の車輪とを機械的に連結する直結四
輪駆動機構とこれら両機構を選択する直結オンデマンド
切換クラッチとを備えた直結オンデマンド切換機構、上
記高低速切換クラッチと直結オンデマンド切換クラッチ
とに係合された1本の切換レール機構、同切換レール機
構を作動させ高速ギヤ段でオンデマンド四輪駆動機構を
使用した高速ギヤオンデマンド四輪駆動(4H)ポジシ
ヨンと高速ギヤ段で直結四輪駆動機構を使用した高速ギ
ヤ直結4輪駆動(4HLc)ポジシヨンと低速ギヤ段で
直結四輪駆動機構を使用した低速ギヤ直結4輪駆動(4
LLc)ポジシヨンとを切換えるトランスファーレバー
を有したことを特徴とする四輪駆動車のトランスファ装
置である。
にそれぞれ設けられたクラッチギヤと同クラッチギヤに
選択的に噛み合う第1スリーブ、及び切換レール機構は
第1スリーブに係合する第1フォークと同第1フォーク
を有する切換レール本体からなることを特徴としてい
る。
ド可能にスプライン結合した前記第1スリーブが、高速
ギヤオンデマンド四輪駆動(4H)ポジション及び高速
ギヤ直結四輪駆動(4HLc)ポジションで前記高速ギ
ヤのクラッチギヤと噛合し、低速ギヤ直結四輪駆動(4
LLc)ポジションで前記低速ギヤのクラッチギヤと噛
合して駆動力の伝達をするように構成したことを特徴と
し、直結オンデマンド切換機構は、オンデマンド四輪駆
動力制御機構のアウタケースに形成されたクラッチギヤ
とスライド可能にスプライン結合した第2スリーブが、
高速ギヤ直結四輪駆動(4HLc)ポジション及び低速
ギヤ直結四輪駆動(4LLc)ポジションで出力軸のク
ラッチギヤと噛合してオンデマンド四輪駆動力制御機構
出力軸を前記出力軸と直結した直結状態にし、高速ギヤ
オンデマンド四輪駆動(4H)ポジションでは前記出力
軸のクラッチギヤと噛合しないオンデマンド状態となる
ように構成したことを特徴としている。
操作によって1本の切換レール機構が作動し、該切換レ
ール機構に係合された高低速切換クラッチ及び直結オン
デマンド切換クラッチが、そのシフトポジションに応じ
て各々高低速切換機構及び直結オンデマンド切換機構を
所定の接続状態に切換える。
ジションでは、高低速切換クラッチの第1スリーブが出
力軸と高速ギヤとを接続して駆動力の伝達を可能にして
いる。また、この時の直結オンデマンド切換クラッチ
は、第2スリーブが出力軸のクラッチギヤとオンデマン
ド四輪駆動力制御機構のクラッチギヤとを接続しない位
置にあり、高速ギヤから出力軸に伝達された駆動力はオ
ンデマンド四輪駆動力制御機構のトルク伝達機能を用い
て出力される。
ョンでは、第1スリーブがシフトチェンジによってスラ
イドするものの、出力軸と高速ギヤとが接続された状態
に変化はない。しかし、シフトチェンジによって同様の
スライドをした第2スリーブは、出力軸のクラッチギヤ
とオンデマンド四輪駆動力制御機構のクラッチギヤとを
接続するので、高速ギヤから出力軸に伝達された駆動力
は、オンデマンド四輪駆動力制御機構をバイパスして出
力される。
ョンでは、シフトチェンジによって第1スリーブがさら
にスライドするため、出力軸は該スリーブによって低速
ギヤと接続される。一方、第2スリーブもシフトチェン
ジによって同様のスライドをするが、出力軸のクラッチ
ギヤとオンデマンド四輪駆動力制御機構のクラッチギヤ
とを接続した状態に変化はない。従って、低速ギヤから
出力軸に伝達された駆動力は、高速ギヤ直結四輪駆動
(4HLc)ポジションと同様にオンデマンド四輪駆動
力制御機構をバイパスして出力される。
施例を図1ないし図3に基づいて説明する。
装置の内部構造を示す断面図で、ケーシング21の内部
には、トランスミッションと連結される入力軸22、後
輪に駆動力を出力する後輪出力軸23、及びオンデマン
ド四輪駆動力制御機構として設けたビスカスカップリン
グ(VCU)24を介して後輪出力軸23と連結された
前輪出力軸(VCU出力軸)25が各々平行に配置され
ている。入力軸22には一体に回動する入力ギヤ26が
取付けられ、高速アイドルギヤ27を介して、後輪出力
軸23に対して回動可能に支持された高速ギヤ28と噛
合している。また、同じく後輪出力軸23に対して回動
可能に支持された低速ギヤ29は、高速アイドルギヤ2
7と同軸に取付けられて一体に回動する低速アイドルギ
ヤ30と噛合している。
5の上方には、トランスファレバー31に連動して軸方
向へスライドする1本の切換レール32が設けられ、こ
のレール本体が主体となって切換レール機構を構成して
いる。切換レール32には第1フォーク33及び第2フ
ォーク34が取付けられ、これら1対のフォークは軸方
向に常に一定の間隔を保ちながら切換レール32と一体
に軸方向のスライドをする。
後輪出力軸23とスプライン結合して軸方向のスライド
が可能な第1スリーブ35の外周面に形成された凹部と
係合し、トランスファレバー31の操作に連動して第1
スリーブ35を軸方向(矢印36参照)へスライドさせ
る。そして、第1スリーブ35のスライド範囲には、高
速ギヤ28のクラッチギヤ37が前方に、低速ギヤ29
のクラッチギヤ38が後方に、各々配置されている。こ
の結果、第1スリーブ35及びクラッチギヤ37,38
は、高速ギヤ28又は低速ギヤ29のいずれか一方を後
輪出力軸23と連結して駆動力伝達経路の切換えをす
る、高低速切換機構39を形成する。
第2スリーブ40の外周面に形成された凹部と係合し、
トランスファレバー31の操作に連動して第2スリーブ
40を軸方向(矢印41参照)へスライドさせる。第2
スリーブ40は、内周面に形成したスプライン部がVC
U24の出力軸25と直結されたアウタケース43のク
ラッチギヤ44とスライド可能に結合され、後輪出力軸
23に結合されて一体に回動するクラッチギヤ42と噛
合して両者を直結状態に接続する。しかし、スリーブ4
0を最も前方へスライドさせた位置では、第2スリーブ
40はアウタケース43のクラッチギヤ44のみと噛合
するようにしてある。この結果、第2スリーブ40及び
クラッチギヤ42,44は、後輪出力軸23と前輪出力
軸25とが直結された状態の直結四輪駆動又は後輪出力
軸23と前輪出力軸25との間にVCU24が介在して
機能するオンデマンド四輪駆動のいずれか一方の駆動力
伝達経路に切換える直結オンデマンド切換機構45を形
成する。
速ギヤ28及びVCU24を使用した高速ギヤオンデマ
ンド四輪駆動(4H)ポジション、高速ギヤ28を使用
しVCU24をバイパスした高速ギヤ直結四輪駆動(4
HLc)ポジション、及び低速ギヤ29を使用しVCU
24をバイパスした低速ギヤ直結四輪駆動(4LLc)
ポジションの3つのシフトポジションを、1本の切換レ
ール32を前後方向にスライド操作することによって選
択切換え可能にしている。
に、トランスファレバー31の操作に続く各部の動作、
及びシフトチェンジ完了後の駆動力伝達経路を説明す
る。
ジションは通常のオンロード走行に適しており、上記実
施例のトランスファ装置ではトランスファレバー31を
後方へシフトすることによって切換えられる。トランス
ファレバー31が後方へシフトされると、支点46の下
端部が前方へ揺動し、これと係合している切換レール3
2を前方へスライドさせる。なお、切換レール32に
は、各シフトポジションを定める3ケ所の凹部47,4
8,49が直線上に設けられており、弾性部品により適
度の付勢を受けているボール50との係合によって位置
決めをする。
同時に、第1フォーク33及び第2フォーク34も一定
の距離を保ちながら一体に前方へ移動し、第1フォーク
33は第1スリーブ35を、そして第2フォーク34は
第2スリーブ40を、各々前方へスライドさせる。こう
してシフトチェンジが完了した状態では、切換レール3
2の凹所47にボール50が係合し、第1スリーブ35
は高速ギヤ28のクラッチギヤ37と、また第2スリー
ブ40はVCU24のアウタケース43に設けたクラッ
チギヤ44と、各々噛合している(図3(A)参照)。
は、トランスミッションと連結された入力軸22で駆動
力を受け、入力ギヤ26、高速アイドルギヤ27及び高
速ギヤ28を介して第1スリーブ35に伝達され、さら
に該スリーブ35と噛合している後輪出力軸23に伝達
される。また、この時の前輪出力軸25は、第2スリー
ブ40がクラッチギヤ42と噛合していないので、VC
U24を介して、すなわちVCU24が回転数差に応じ
てトルク伝達をするように後輪出力軸23と連結されて
いる。なお、本実施例では四輪駆動力制御機構としてV
CU24を使用しているが、このビスカスカップリング
(VCU)をハイドロリックカップリング(HCU)に
置き換えた構成も可能である。
ポジションは、オフロードを比較的高速で走行する場合
等に適している。このシフトポジションでは、切換レー
ル32の凹所48にボール50が係合し、図3(B)に
示す如く、第1スリーブ35は高速ギヤ28のクラッチ
ギヤ37と噛合している。このため、入力軸22から後
輪出力軸23までの駆動力伝達経路は、上述した4Hポ
ジションと同様になる。
イドしたことによって後輪出力軸23のクラッチギヤ4
2と噛合するので、後輪出力軸23と前輪出力軸25と
はアウタケース43を介して直結状態になる。このた
め、前輪出力軸25は、VCU24本来の機能、すなわ
ち回転数差が生じた場合に駆動力の伝達をするという機
能をバイパスして駆動力を受けることとなり、前後輪の
駆動軸が一体となって回転する駆動系が形成される。
ポジションは、オフロード走行時で特に大きな駆動トル
クを必要とするような場合に適している。このシフトポ
ジションでは、凹所49にボール50が係合する位置ま
で切換レール32が後退する。この結果、図3(C)に
示す如く、第1スリーブ35は、4H及び4HLcポジ
ションでの高速ギヤ28に変わって低速ギヤ29のクラ
ッチギヤ38と噛合するので、トランスミッションから
入力された駆動力は、入力ギヤ26と高速アイドルギヤ
27との噛合、及び高速アイドルギヤ27と同軸に取付
けた低速アイドルギヤ30と低速ギヤ29との噛合を介
して、第1スリーブ35から後輪出力軸23に伝達され
る。なお、第2スリーブ40は4HLcポジションと同
様に後輪出力軸23のクラッチギヤ42と噛合している
ので、VCU24の機能をバイパスして前後輪の出力軸
が一体となった駆動系が形成される。
行の安全性が向上する高速ギヤオンデマンド四輪駆動ポ
ジションと、オフロードの連続走行に適した高速ギヤ直
結四輪駆動ポジションと、オフロード走行で特に大きな
駆動トルクを必要とするような場合に適した低速ギヤ直
結四輪駆動ポジションとの3つのシフトポジションを、
トランスファレバーと連動する1本の切換レール上で容
易に切換え可能としたので、オンロードの安全性とオフ
ロードの走破性とを両立させた四輪駆動車が可能にな
る。
と連動する1本の切換レールで各ポジションへの切換え
が可能な構造としたため、部品点数を低減できてコスト
面で有利になるばかりか、トランスファレバーの操作に
要するスペースを小さくすることもでき、レイアウト上
の自由度や居住性の向上に大きな効果を奏する。
す縦断面図である。
オンデマンド四輪駆動(4H)ポジション、(B)は高
速ギヤ直結四輪駆動(4HLc)ポジション、(C)は
低速ギヤ直結四輪駆動(4LLc)ポジションの状態を
各々示している。
例を示す斜視図である。
面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】エンジンに連結された入力軸と前後輪へ連
結される2つの出力軸との間に設けられ高速ギヤ段と低
速ギヤ段とこれら両ギヤ段を選択する高低速切換クラッ
チとを備えた高低速切換機構、上記出力軸の一方と車輪
の一方との間に設けられ前後輪の相対回転数差が所定以
上になると上記一方の出力軸から上記一方の車輪に回転
力を伝達するオンデマンド四輪駆動機構と上記一方の出
力軸と上記一方の車輪とを機械的に連結する直結四輪駆
動機構とこれら両機構を選択する直結オンデマンド切換
クラッチとを備えた直結オンデマンド切換機構、上記高
低速切換クラッチと直結オンデマンド切換クラッチとに
係合された1本の切換レール機構、同切換レール機構を
作動させ高速ギヤ段でオンデマンド四輪駆動機構を使用
した高速ギヤオンデマンド四輪駆動(4H)ポジシヨン
と高速ギヤ段で直結四輪駆動機構を使用した高速ギヤ直
結4輪駆動(4HLc)ポジシヨンと低速ギヤ段で直結
四輪駆動機構を使用した低速ギヤ直結4輪駆動(4LL
c)ポジシヨンとを切換えるトランスファーレバーを有
したことを特徴とする四輪駆動車のトランスファ装置。 - 【請求項2】高低速切換クラッチは高低速ギヤにそれぞ
れ設けられたクラッチギヤと同クラッチギヤに選択的に
噛み合う第1スリーブ、及び切換レール機構は第1スリ
ーブに係合する第1フォークと同第1フォークを有する
切換レール本体からなることを特徴とする請求項1記載
のトランスファ装置。 - 【請求項3】前記高低速切換機構は、出力軸とスライド
可能にスプライン結合した前記第1スリーブが、高速ギ
ヤオンデマンド四輪駆動(4H)ポジション及び高速ギ
ヤ直結四輪駆動(4HLc)ポジションで前記高速ギヤ
のクラッチギヤと噛合し、低速ギヤ直結四輪駆動(4L
Lc)ポジションで前記低速ギヤのクラッチギヤと噛合
して駆動力の伝達をするように構成したことを特徴とす
る請求項1記載のトランスファ装置。 - 【請求項4】前記直結オンデマンド切換機構は、オンデ
マンド四輪駆動力制御機構のアウタケースに形成された
クラッチギヤとスライド可能にスプライン結合した第2
スリーブが、高速ギヤ直結四輪駆動(4HLc)ポジシ
ョン及び低速ギヤ直結四輪駆動(4LLc)ポジション
で出力軸のクラッチギヤと噛合してオンデマンド四輪駆
動力制御機構出力軸を前記出力軸と直結した直結状態に
し、高速ギヤオンデマンド四輪駆動(4H)ポジション
では前記出力軸のクラッチギヤと噛合しないオンデマン
ド状態となるように構成したことを特徴とする請求項1
記載のトランスファ装置。
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