JPH09303524A - 車両用駆動装置 - Google Patents

車両用駆動装置

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Publication number
JPH09303524A
JPH09303524A JP12365696A JP12365696A JPH09303524A JP H09303524 A JPH09303524 A JP H09303524A JP 12365696 A JP12365696 A JP 12365696A JP 12365696 A JP12365696 A JP 12365696A JP H09303524 A JPH09303524 A JP H09303524A
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JP
Japan
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transmission
gear
drive
planetary gear
shaft
Prior art date
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Application number
JP12365696A
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English (en)
Inventor
Toshio Kobayashi
利雄 小林
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Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Priority to US08/952,700 priority patent/US6019695A/en
Priority to GB9725442A priority patent/GB2316984B/en
Priority to PCT/JP1997/001144 priority patent/WO1997037153A1/ja
Priority to DE19780383T priority patent/DE19780383T1/de
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 縦置きエンジンのを有する車両用駆動装置に
おいてコンパクトでしかも構成部品の共有化を図ること
により容易に4輪駆動車用駆動装置に変更可能な車両用
駆動装置を提供する。 【構成】 縦置きエンジン10と変速機30とを同軸上
に設け、かつエンジン10のクランク軸11に対して平
行配置されるフロントドライブ軸51、フロントドライ
ブ軸51と同軸上に配設されるダブルピニオン式プラネ
タリギヤ60、変速機30からサンギヤ61に入力する
ハブ56、変速機30からキャリア65に選択的に動力
伝達する第1の多板クラッチ70及びリングギヤ44を
選択的に回転係止する第2の多板クラッチ80及びキャ
リア65からフロントドライブ軸51に動力伝達する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、縦置きエンジンに
用いられる車両用駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、エンジン及び変速機を縦置きに配
置した駆動装置に関しては特開昭51−89066号公
報の先行技術がある。この先行技術には、図22に示す
ようにエンジン201、トルクコンバータ202及びベ
ルト式無段変速機203を車体前後方向に同軸上で配置
し、トルクコンバータ202とベルト式無段変速機20
3との間にプラネタリギヤからなる前後進切換装置20
4を介装すると共にベルト式無段変速機203からエン
ジン201の下方に配置されるディファレンシャル装置
205にドライブ軸206によって動力伝達する略U字
形の駆動系を形成している。
【0003】しかし、この駆動装置にあっては、エンジ
ン201、トルクコンバータ202、前後進切換装置2
04及び変速機203が車体前後方向に同軸上で配置さ
れることから車体前後方向の長さaが大となり、駆動装
置の後部が車室下部に形成されるトンネル内に大きく張
り出した状態でエンジンルーム内に収容設置される。駆
動装置の張り出しに伴ってトンネルが車室内に大きく張
り出し、かつエンジンルームと車室とを区画するトーボ
ードが車室側に押しやられて車室内の居住空間が制限さ
れて居住性に影響を及ぼすと共に、駆動装置とトーボー
ドとが接近配置され、前面衝突時のクラッシュストロー
クを充分に確保しようとすると更に居住性に影響を与
え、またエンジンルーム内の作業空間が得難く、駆動装
置の脱着や整備等の円滑な作業が妨げられるおそれがあ
る。
【0004】この対策として提案されている駆動装置
は、図23に示すように、エンジン201、トルクコン
バータ202及びベルト式無段変速機203を車体前後
方向に同軸上で配置し、エンジン201の下方に前後進
切換装置204及びディファレンシャル装置205を配
置して変速機203からの出力を前後進切換装置204
を介してドライブ軸206によりディファレンシャル装
置205に動力伝達するように構成して車体前後方向の
長さaの縮少化を図っている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記先行技術
のものにあっては、トルクコンバータとベルト式無段変
速機との間に介装される前後進切換装置がエンジンの下
方に位置することから車体前後方向の長さaが縮少され
るが、エンジンの下方に前後進切換装置が上下関係に配
置することから図23に示すように駆動装置の全高bが
増大され、エンジンフードを低くする、いわゆるスラン
トノーズ化が制限されて車両設計の自由度が束縛され
る。また上記先行技術は、前輪駆動車或いは後輪駆動車
であるが、これをベースとした4輪駆動車に変更する場
合には、前後進切換装置からの出力を更に分岐する必要
があり、前後進切換装置とディファレンシャル装置との
間にセンタディファレンシャル装置を介在させなければ
ならず、エンジンの下方が大きく張り出し、かつ構造が
複雑になり好ましくない。
【0006】従って本発明の目的はかかる点に鑑みてな
されたもので、その目的とするところは、エンジン及び
変速機が縦置きに配置される車両用駆動装置において、
コンパクトでしかも構成部品の共通化を図ることにより
容易に4輪駆動車用駆動装置に変更可能な車両用駆動装
置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の車両用駆動装置は、縦置きエンジンと、このエンジ
ンからの出力が入力される変速機と、前記エンジンのク
ランク軸に対して平行配置されてディファレンシャル装
置に動力伝達するドライブ軸と、このドライブ軸に対し
て同軸上に配置されるダブルピニオン式プラネタリギヤ
と、このプラネタリギヤのキャリヤに変速機からの出力
を選択的に動力伝達する第1の摩擦係合要素と、前記プ
ラネタリギヤのサンギヤに変速機からの出力を動力伝達
する入力部材と、前記プラネタリギヤからの出力を前記
ドライブ軸に動力伝達する出力手段と、前記プラネタリ
ギヤのリングギヤを選択的に回転係止する第2の摩擦係
合要素とを有し、上記第1及び第2の摩擦係合要素を選
択的に作動せしめて前後進切換えを行うものである。
【0008】また他の本発明における車両用駆動装置
は、縦置きエンジンと、このエンジンからの出力が入力
される変速機と、前記エンジンのクランク軸に対して平
行配置されてフロントディファレンシャル装置に動力伝
達するフロントドライブ軸と、変速機と入力切換手段介
在許容距離離間して前記フロントドライブ軸に対して同
軸上に配置されるダブルピニオン式プラネタリギヤと、
このプラネタリギヤのキャリヤに変速機からの出力を選
択的に動力伝達する第1の摩擦係合要素と、前記プラネ
タリギヤのサンギヤに変速機からの出力を動力伝達する
入力部材と、前記プラネタリギヤのキャリヤからの出力
を前記フロントドライブ軸に動力伝達する出力伝達手段
と、前記プラネタリギヤのリングギヤを選択的に回転係
止する第2の摩擦係合要素とを有し、第1及び第2の摩
擦係合要素を選択的に作動せしめることにより前後進切
換えを行うものである。
【0009】そして4輪駆動の場合は、前記エンジンの
クランク軸に対して平行に配置されてリヤディファレン
シャル装置に動力伝達するリヤドライブ軸と、前記出力
手段に代えて配設された前記プラネタリギヤのキャリヤ
からの出力をリヤドライブ軸に動力伝達する動力伝達手
段と、前記プラネタリギヤのサンギヤからの出力をフロ
ントドライブ軸に選択的に動力伝達する第4の摩擦係合
要素と、前記動力伝達手段とフロントドライブ軸との間
を選択的に動力伝達する第5の摩擦係合要素と、変速機
からの出力を前記プラネタリギヤのリングギヤに選択的
に動力伝達する第3の摩擦係合要素とを設け、第1の摩
擦係合要素が変速機からの出力を前記プラネタリギヤの
サンギヤに選択的に動力伝達可能で第1及び第3の摩擦
係合要素によって変速機からの出力をプラネタリギヤの
サンギヤ及びリングギヤに選択的に動力伝達する入力切
換手段を構成し、上記各摩擦係合要素を選択的に作動せ
しめて前記変速機からの入力を前記プラネタリギヤを介
して所定の比率で動力配分及び前後進切換してフロント
ドライブ軸及びリヤドライブ軸に動力伝達するものであ
る。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
【0011】図1において、本発明が適用される車両用
駆動装置としてベルト式無段変速機付2輪駆動車用駆動
装置の駆動系について説明する。
【0012】符号10は縦置きエンジンであり、縦置き
エンジン10に接合されてトルクコンバータ20を収容
するトルクコンバータケース1、このトルクコンバータ
ケース1の後方に位置してベルト式無段変速機30及び
フロントディファレンシャル装置40を収容するデフア
ンドコンバータハウジング2、このデフアンドコンバー
タハウジング2の後方に後述する軸承板3を介してトラ
ンスファユニット50を収容するケース4及びケース4
の後方に位置してケース4の端部を閉塞するエンドケー
ス5が順次接合されてトランスミッションケース6を形
成し、トランスミッションケース6の下部にオイルパン
7が取付けられる。
【0013】縦置きエンジン10のクランク軸11がト
ルクコンバータケース1内部のトルクコンバータ20に
連結し、トルクコンバータ20からの入力軸21がデフ
アンドコンバータハウジング2内部のベルト式無段変速
機30のプライマリ軸31に連結することによりクラン
ク軸11からの動力をトルクコンバータ20を介して無
段変速機30のプライマリ軸31に伝動構成される。
【0014】そして無段変速機30で無段変速した動力
をセカンダリ軸32に出力し、セカンダリ軸32からの
出力をケース4内部のトランスファユニット50に入力
し、トランスファユニット50によってディファレンシ
ャル装置、例えばフロントディファレンシャル装置40
を介して前輪に伝動構成される。
【0015】トルクコンバータケース1内にはトルクコ
ンバータ20に設けられるオイルポンプドライブ軸24
aに連結して常に駆動されるオイルポンプ8が設けら
れ、オイルポンプ8により常時油圧を発生してトルクコ
ンバータ20等に給油し、無段変速機30の油圧制御を
可能にし、かつ車速センサ9a、スロットルセンサ9
b、シフトスイッチ9c等からの各信号に基づいて油圧
制御回路9によって制御してトランスファユニット50
の油圧制御を可能にしている。
【0016】次に図2乃至図11によってトルクコンバ
ータ20、ベルト式無段変速機30、フロントディファ
レンシャル装置40及びトランスファユニット50につ
いて順次説明する。
【0017】トルクコンバータ20は、図2に要部断面
を示すようにデフアンドコンバータハウジング2及び軸
承板3にボールベアリング31aを介してクランク軸1
1に対して同軸上で回転自在に軸支される入力軸21を
有している。
【0018】入力軸21は、その外周は略円筒状で基端
に設けられたフランジ部がデフアンドコンバータハウジ
ング2にボルト結合されたステータ軸22によって回転
自在に囲まれ、ステータ軸22にはインペラ24に一体
的に結合されたオイルポンプドライブ軸24aが回転自
在に嵌合している。
【0019】インペラ24は、その外周がフロントカバ
ー25の外周と一体的に結合され、フロントカバー25
の外周に設けられたスタータリングギヤ25a及びドラ
イブプレート26を介してクランク軸11にボルト結合
することによってクランク軸11と一体的に回転駆動さ
れる。
【0020】インペラ24と対向して入力軸21にスプ
ライン嵌合するタービン27が配置され、インペラ24
とタービン27との間においてステータ軸22にワンウ
ェイクラッチ28aを介して支持されるステータ28が
介装されている。
【0021】更にタービン27とフロントカバー25と
の間にロックアップクラッチ29が介装され、ステータ
軸22の基端にはオイルポンプドライブ軸24aによっ
て回転駆動されるインナギヤ8a、インナギヤ8aに噛
合するアウタギヤ8b及びオイルポンプハウジング8c
を有するオイルポンプ8が設けられている。
【0022】そしてクランク軸11が回転すると、クラ
ンク軸11にボルト結合されたドライブプレート26、
スタータリングギヤ25a、フロントカバー25等を介
してインペラ24が回転駆動される。
【0023】インペラ24の回転によりインペラ24内
のオイルが遠心力によって外側に放出され、そのオイル
がタービン27の外側から流入してタービン27にイン
ペラ24の回転と同方向のトルク伝達することによりタ
ービン27とスプライン嵌合する入力軸21を回転駆動
する。更にステータ28によってタービン27から流出
するオイルの流出方向をインペラ24の回転を助長する
方向に反転させてインペラ24のトルク増大を図ってい
る。またタービン27の回転数が大であるときにはオイ
ルの流れがステータ28の背面に当りワンウェイクラッ
チ28aによりステータ28を空転させるよう構成され
ている。
【0024】一方一定の車速又は回転数に達したときロ
ックアップクラッチ29によりフロントカバー25を介
してインペラ24とタービン27とを直結状態にし、い
わゆるトルクコンバータの滑りをなくし、その分エンジ
ン10の回転数が低下することにより燃費の節約、静粛
性の向上を図っている。
【0025】ベルト式無段変速機30は互いに平行に配
置されたプライマリ軸31とセカンダリ軸32に各々設
けられたプライマリプーリ33及びセカンダリプーリ3
4と、これら両プーリ33、34間に巻き掛けられた駆
動ベルト35とを有し、各プーリ33、34のプーリ溝
巾を変えることにより各プーリ33、34に対する駆動
ベルト35の有効巻付け径の比率を変えて無段階に変速
するよう構成されている。
【0026】このため前記入力軸21と一体に形成され
たプライマリ軸31に設けられるプライマリプーリ33
は、プライマリ軸31と一体に形成された固定シーブ3
3aと、この固定シーブ33aに対して軸方向への移動
を可能にする可動シーブ33bを有している。固定シー
ブ33aと可動シーブ33bとは変速機の円滑な無段変
速を確保するため駆動ベルト35を所定のクランプ力で
挾持してトルク伝達すると共に、固定シーブ33aと可
動シーブ33bによって形成されるプーリ溝巾を円滑に
可変制御する必要から、プライマリ軸31と可動シーブ
33bとの嵌合部には各々軸方向に延在して互いに対向
する複数のボール溝を形成し、対向するボール溝の間に
介在するボール33cを介してトルク伝達する手段が採
られている。
【0027】可動シーブ33bの固定シーブ33aと反
対側の背面には略円筒状の第1ピストン37aが固定さ
れており、この第1ピストン37aはプライマリ軸31
に中心部が固定された有底円筒状のシリンダ37bと協
働して油圧室37Aを形成し、更に可動シーブ33bの
背面に固定されるピストン部材37c及び第1ピストン
37aに第2ピストン37dの両端が嵌合して油圧室3
7Bを形成すると共にプーリ溝巾を狭くする方向に可動
シーブ33bを付勢するスプリング37eを具備する油
圧アクチュエータ37が設けられている。
【0028】プライマリ軸31には油圧室37A、37
Bに連通する油路31bが形成され、スロットル開度等
に基づいて油圧制御回路9によって制御されて軸承板3
に形成される油路3b、スリーブ3cを介して油圧アク
チュエータ37の油圧室37A、37B内に給排する油
圧によって可動シーブ33bをプライマリ軸31に沿っ
て移動させることによってプーリ溝巾を可変制御してい
る。
【0029】一方プライマリ軸31と平行に配置される
セカンダリ軸32はデフアンドコンバータハウジング2
及び軸承板3にボールベアリング32aを介して回転自
在に軸支され、セカンダリ軸32に設けられるセカンダ
リプーリ34は、セカンダリ軸32と一体に形成された
固定シーブ34aと、この固定シーブ34aに対して軸
方向への移動を可能にする可動シーブ34bを有し、固
定シーブ34aと可動シーブ34bとはセカンダリ軸3
2と可動シーブ34bの嵌合部に各々軸方向に延在して
互いに対向して形成された複数のボール溝間に介在する
ボール34cを介してトルク伝達するよう構成されてい
る。
【0030】可動シーブ34bの背面には略円筒状のシ
リンダ36aが固定されており、このシリンダ36aは
セカンダリ軸32に中心部が固定された円筒状のピスト
ン36bと協働して油圧室36Aを形成すると共にプー
リ溝巾を狭くする方向に可動シーブ34bを付勢するス
プリング36cを具備する油圧アクチュエータ36が設
けられている。
【0031】セカンダリ軸32には油圧室36Aに連通
する油路32bが形成され、スロットル開度等に基づい
て油圧制御回路9によって制御されてケース4に形成さ
れる油路4a、スリーブ4bを介して油圧アクチュエー
タ36の油圧室36Aに給排するよう構成され、かつセ
カンダリ軸32の一端にはドライブギヤ39が設けられ
ている。
【0032】ここでセカンダリプーリ34の可動シーブ
34bが油圧作用を受ける受圧面積に比べプライマリプ
ーリ33の可動シーブ33bの油圧作用を受ける受圧面
積が大であることから油圧室37A、37B及び36A
に給排される油圧に従ってプライマリプーリ33とセカ
ンダリプーリ34のプーリ溝巾が逆の関係に変化して各
プーリ33、34に対する駆動ベルト35の有効巻付け
径の比率を無段階に変換し、無段変速した動力をセカン
ダリ軸32に出力する。
【0033】フロントディファレンシャル装置40は図
3に要部断面を示し、図4にトランスミッションケース
6を省略した要部斜視図を示すように、デフアンドコン
バータハウジング2内下部でデフケース本体41aと、
このデフケース本体41aと一体形成された略円筒状の
クラウンギヤ取付部材41bとからなるデフケース41
が複数のベアリング42を介して車体左右方向に向けて
デフアンドコンバータハウジング2に回転自在に設置さ
れ、クラウンギヤ取付部材41bのフランジ部41cに
取付けたクラウンギヤ43に後述するフロントドライブ
軸51が交差して噛合っている。
【0034】一方デフケース本体41a内にはピニオン
軸44aにより一対のピニオン44bが設けられ、両ピ
ニオン44bに噛み合う左右のサイドギヤ44c、44
dによってディファレンシャルギヤ44を構成してい
る。一方のサイドギヤ44cに連結する駆動軸45は、
デフケース本体41aからクラウンギヤ取付部材41b
内を貫通して等速継手、アクスル軸等を介して一方の前
車輪に動力伝達し、他方のサイドギヤ44dに連結する
駆動軸46はデフケース本体41aから突出して等速継
手、アクスル軸等を介して他方の前車輪に動力伝達す
る。
【0035】そして無段変速機30の下方において平面
視プライマリ軸31とセカンダリ軸32との間にクラウ
ンギヤ43が位置し、プライマリ軸31を隔ててクラウ
ンギヤ43とデフケース本体41aが各々左右に分離配
置されるようデフアンドコンバータハウジング2内に設
置される。従ってこのクラウンギヤ43はディファレン
シャルギヤ44を収容するデフケース外周に取付形成さ
れる従来のクラウンギヤに比べて小径に形成でき、フロ
ントディファレンシャル装置40全体が小径に構成さ
れ、かつクラウンギヤ43とデフケース本体41aとの
間の小径となるデフケース41の中央部をプライマリ軸
31と対向配置することにより無段変速機30とフロン
トディファレンシャル装置40とを近接配置することが
可能に構成される。
【0036】次に図2及び図2の要部拡大を示す図5に
よってトランスファユニット50の部分について述べ
る。
【0037】トランスファユニット50はエンジン10
のクランク軸11、入力軸21、プライマリ軸31及び
セカンダリ軸32等に対して平行配置されるドライブ
軸、例えばフロントドライブ軸51を有している。
【0038】互に平行配置されるクランク軸11、プラ
イマリ軸31、セカンダリ軸32及びフロントドライブ
軸51等は、図2における矢視A方向からの配置を図6
に示すように、略車体幅中心軸上にクランク軸11の回
転軸芯11a及びプライマリ軸31が車体前後方向で同
軸上に位置し、セカンダリ軸32がプライマリ軸31に
対して略同一高さで側方に平行配置されてプライマリプ
ーリ33とセカンダリプーリ34とが略同一高さで配置
される。そして前記のようにフロントドライブ軸51が
平面視プライマリ軸31とセカンダリ軸32との間で、
かつ下方に配置されて前記クラウンギヤ43に噛合する
ことにより無段変速機30との接合性を良好にして全体
の上下方向寸法を抑えてコンパクト化を図っている。
【0039】フロントドライブ軸51は、その先端にフ
ロントディファレンシャル装置40のクラウンギヤ43
と常時噛み合うピニオン部51aが、後端部にスプライ
ン51bが各々形成され、先端部はテーパベアリング5
1dを介在して軸承板3に回転自在に軸支され、後端部
はスプライン51bに嵌合してボールベアリング52a
及びニードルベアリング52bを介してケース4及びエ
ンドカバー5に回転自在に軸支されるパーキングギヤ5
2によって回転自在に支持されている。
【0040】更にピニオン部51aとフロントドライブ
軸51に螺合するロックナット51eとによりテーパベ
アリング51dのインナレースを挾持してフロントドラ
イブ軸51の軸方向の移動を防止している。またフロン
トドライブ軸51には一端が後端に開孔する中空状で他
端が後述するオイル室54A及び軸受メタル56cに各
々開孔する油路51cが形成されている。
【0041】一方軸承板3には固定軸53が設けられて
いる。固定軸53はフロントドライブ軸51を囲む略円
筒状であって、基端に設けられるフランジ部をボルト5
3aによって軸承板3に固定することで取付けられ、固
定軸53の内周面との間をオイルシール54により閉じ
て後述する入力部材となるハブ56と協働してオイル室
54Aが形成され、固定軸53にはオイル室54Aに連
通する油路53bが形成されるとともに固定軸53の外
周にも油圧路53cが形成される。
【0042】固定軸53にはスラストベアリング56b
を介して回転自在にハブ56が嵌合している。ハブ56
は略円筒状で、その基端はニードルベアリング57aを
介して固定軸53に回転自在に軸支されかつ前記ドライ
ブギヤ39に噛合するドリブンギヤ57に動力伝達可能
に結合され、先端は軸受メタル56cを介してフロント
ドライブ軸51に回転自在に支持されている。
【0043】ハブ56の先端外周にはダブルピニオン式
プラネタリギヤ60のサンギヤ61が嵌合するスプライ
ン56dが形成され、このスプライン56dに嵌合する
ダブルピニオン式プラネタリギヤ60は、スプライン5
6dにスプライン嵌合するサンギヤ61と、サンギヤ6
1及びリングギヤ62に各々が噛み合い互いに噛み合う
第1及び第2のピニオン63、64と、第1及び第2の
ピニオン63、64をニードルベアリング65aを介し
て回転自在に支持するキャリヤ65によって構成され、
リングギヤ62に入力する動力をサンギヤ61とリング
ギヤ62との歯車諸元によるトルク配分でサンギヤ61
とキャリヤ65に伝達し、リングギヤ62をケース4に
係止することによりサンギヤ61に入力する動力によっ
てキャリヤ65をサンギヤ61に対して逆方向に回転せ
しめる機能を有する。
【0044】ドリブンギヤ57とダブルピニオン式プラ
ネタリギヤ60との間は後述するドリブンギヤ57から
の出力をサンギヤ61或いリングギヤ62に入力する第
1の摩擦係合要素となる第1の多板クラッチ70及び第
3の摩擦係合要素となる第3の多板クラッチ90とを有
する入力切換手段69が介装される間隙Lを離間してい
る。
【0045】ドリブンギヤ57と前記ダブルピニオン式
プラネタリギヤ60との間には選択的にドリブンギヤ5
7からの出力をキャリヤ65に入力する第1の多板クラ
ッチ70が配設されている。
【0046】この第1の多板クラッチ70はクラッチド
ラム71が固定軸53にブッシュ71aを介して回転自
在に軸支されてドリブンギヤ57に結合し、クラッチハ
ブ72がダブルピニオン式プラネタリギヤ60のキャリ
ヤ65に結合する。こうして第1の多板クラッチ70は
ドリブンギヤ57とキャリヤ65との間にバイパスして
動力伝達可能に介設される。そしてハブ56とクラッチ
ドラム71によって形成される油圧室73の油圧でピス
トン74を介してクラッチドラム71内に固定したスナ
ップリング75dに当接するリテーニングプレート75
c及びドリブンプレート75bとクラッチハブ72との
間のドライブプレート75aを押圧して動力伝達するよ
う構成される。ピストン74の油圧室73と反対側には
リテーナ76が設けられ、ピストン74にリターンスプ
リング77の押圧力が付与される。
【0047】トランスミッションケース6のケース4と
ダブルピニオン式プラネタリギヤ60のリングギヤ62
との間には選択的にケース4に係止してリングギヤ62
を固定するための第2の摩擦係合要素となる第2の多板
クラッチ80が配設される。第2の多板クラッチ80
は、油圧室83の油圧でピストン84を介してケース4
内に固定したスナップリング85dに当接するリテーニ
ングプレート85c及びドリブンプレート85bとリン
グギヤ62に設けられるクラッチハブ82との間のドラ
イブプレート85aを押圧してリングギヤ62をケース
4に係止固定するように構成され、かつピストン84に
はリターンスプリング87の押圧力が付与される。
【0048】ダブルピニオン式プラネタリギヤ60のキ
ャリヤ65とパーキングギヤ52とは出力伝達手段、例
えばスプライン嵌合等により動力伝達可能に結合され
る。
【0049】トランスミッションケース6の下部に設け
られるオイルパン7内にはオイルポンプ8からの油圧を
車速センサ9a、スロットルセンサ9b、シフトスイッ
チ9c等からの信号に基づく油圧制御回路9によって制
御され、第1及び第2の多板クラッチ70、80の各油
圧室73、83及び無段変速機30に選択的に切換供給
するためのコントロールバルブ88が設けられている。
【0050】次にこのように構成された車両用駆動装置
の作用を図7乃至図10に示す概略説明図及び図11に
示す各走行レンジにおける第1、第2の多板クラッチ7
0、80の連結状態を示す摩擦係合要素作動説明図に従
って説明する。この一作動説明図において印は対応する
多板クラッチが係合或いは作動していることを示してい
る。
【0051】先ずエンジン10の動力は、クランク軸1
1からトルクコンバータ20を介して無段変速機30の
プライマリ軸31に入力する。そしてプライマリ軸3
1、プライマリプーリ33、駆動ベルト35及びセカン
ダリプーリ34により無段階に変速してセカンダリ軸3
2に出力する。セカンダリ軸32からの出力は、ドライ
ブギヤ39、ドリブンギヤ57によって減速されてクラ
ッチドラム71を介して第1の多板クラッチ70及びハ
ブ56を介してダブルピニオン式プラネタリギヤ60の
サンギヤ61に入力される。
【0052】ここでニュートラル(N)レンジ、パーキ
ング(P)レンジでは第1の多板クラッチ70は解放さ
れ、かつハブ56を介してサンギヤ61は回転駆動され
るものの、第1及び第2ピニオン63、64、リングギ
ヤ62は空転しキャリヤ65への動力伝達は遮断され、
これ以降の動力伝達はしなくなる。
【0053】前進段となるドライブ(D)レンジでは、
第1の多板クラッチ70が係合し、図7に動力伝達状態
を太線で示すようになる。すなわち油圧室73へコント
ロールバルブ88から油圧が供給され、ピストン74を
介してクラッチドラム71内に固定したスナップリング
75dに当接するリテーニングプレート75cにドリブ
ンプレート73b及びドライブプレート73aを押圧
し、係合した第1の多板クラッチ70によりドリブンギ
ヤ57からの入力はダブルピニオン式プラネタリギヤ6
0のキャリヤ65及びハブ56を介してサンギヤ61へ
動力伝達され、キャリヤ65にスプライン嵌合するパー
キングギヤ52を介してパーキングギヤ52にスプライ
ン嵌合するフロントドライブ軸51をドリブンギヤ57
と同方向に回転駆動してフロントディファレンシャル装
置40に動力伝達する。
【0054】従って、ダブルピニオン式プラネタリギヤ
60は図8に示すように第2の多板クラッチ80による
リングギヤ62の係合が解除され、第1の多板クラッチ
70及びハブ56を介してドリブンギヤ57からの動力
がキャリヤ65及びサンギヤ61に共に入力され、かつ
キャリヤ65とフロントドライブ軸51がパーキングギ
ヤ52を介して結合されることからフロントドライブ軸
51と共に全体が一体的に回転する。
【0055】一方後退段となるリバース(R)レンジで
は、第1の多板クラッチ70の係合を解除すると共に、
第2の多板クラッチ80が係合して図9に動力伝達状態
を太線で示すようになる。すなわち、油圧室83へコン
トロールバルブ88から油圧を供給し、ピストン84を
介してスナップリング85dにリテーラングプレート8
5c、ドライブプレート85a、ドリブンプレート85
bを押圧して係合する第2の多板クラッチ80によりリ
ングギヤ62をケース4に回転係止する。
【0056】従ってダブルピニオン式プラネタリギヤ6
0は図10に示すようにハブ56によって回転駆動され
る入力側のサンギヤ61の回転により互いに噛合した第
1及び第2ピニオン63、64に互いに逆回転しつつリ
ングギヤ62に沿って回転してキャリヤ65をサンギヤ
61に対して逆方向に回転してパーキングギヤ52を介
してフロントドライブ軸51を入力側に対して逆方向に
回転せしめ、フロントディファレンシャル装置40に動
力伝達する。
【0057】ここでダブルピニオン式プラネタリギヤ6
0による変速比について説明する。
【0058】この場合サンギヤ61への入力に対するフ
ロントドライブ軸51に出力される変速比はサンギヤ6
1の歯数をZS、リングギヤ62の歯数をZRとすると
次式で設定される。
【0059】変速比=[ZS+(−ZR)]/ZS このことがサンギヤ61の歯数ZSとリングギヤ62の
歯数ZRとを適切に設定することで変速比を自由に設定
し得ることがわかる。
【0060】ここでZS=37、ZR=82にすると、 変速比=[37+(−82)]/37=−1.216 となり、リバース(R)レンジでの減速比が適切に確保
される。
【0061】従って、ダブルピニオン式プラネタリギヤ
60及び第1、第2の多板クラッチ70、80を主要部
とする前後進切換装置が構成される。
【0062】よってエンジン10、トルクコンバータ2
0、ベルト式無段変速機30が同軸上で車体前後方向に
配置され、前後進切換装置となるダブルピニオン式プラ
ネタリギヤ60、第1及び第2の多板クラッチ70、8
0等が変速機30を介してトルクコンバータ20と反対
側でしかも、エンジン10のクランク軸11に対して低
位置に配設するフロントドライブ軸51の軸上に配置さ
れることから駆動装置の上部の短縮化が得られ、かつ駆
動装置の高さが増大することなく駆動装置のコンパクト
化が得られる。
【0063】上記車両用駆動装置においてドリブンギヤ
57とダブルピニオン式プラネタリギヤ60との間に入
力切換手段を介装し、ハブ56及びフロントドライブ軸
51を4輪駆動車用のハブ及びフロントドライブ軸に代
えて、かつパーキングギヤ52に代えてリヤディファレ
ンシャル装置に動力伝達する動力伝達機構を付加的に配
設することにより上記車両用駆動装置の主要部を共用す
る4輪駆動車用駆動装置を構成することである。
【0064】そこで図12乃至図21において上記車両
用駆動装置をベースとする4輪駆動車用駆動装置につい
て述べる。
【0065】ここで便宜上図1乃至図10と同一部分に
同一符号を付する。
【0066】図12は4輪駆動車用駆動装置の駆動系の
概要を説明する図であり、図13は同駆動装置の断面
図、図14は図13に示す断面図の要部拡大図である。
【0067】トランスミッションケース6を構成するケ
ース4及びエンドケース5に代えて4輪駆動車用のトラ
ンスファユニット100を収容するためのケース95及
びエクステンションケース96が軸承板3の後方に順次
接合されている。
【0068】そして変速機30側から入力されるエンジ
ン10からの駆動力をトランスファユニット100によ
ってデフアンドコンバータハウジング2内のフロントデ
ィファレンシャル装置40を介して前輪に伝動構成する
一方、プロペラシャフト98、リヤディファレンシャル
装置99等を介して後輪に伝動構成される。
【0069】なお、トルクコンバータケース1内に設け
られるオイルポンプ8によって常時油圧を発生してトル
クコンバータ20等に給油し、無段変速機30の油圧制
御を可能にし、かつ車速センサ9a、スロットルセンサ
9b、シフトスイッチ9c、前輪回転数センサ9d、後
輪回転数センサ9e、舵角センサ9f等からの各信号に
基づいて油圧制御回路9によって制御してトランスファ
ユニット100の油圧制御を可能にしている。
【0070】次に図13、図14によってトランスファ
ユニット100の部分について述べる。
【0071】トランスファユニット100は、エンジン
10のクランク軸11、入力軸21、プライマリ軸31
及びセカンダリ軸32等に対して平行配置される4輪駆
動用の第1のドライブ軸となるフロントドライブ軸10
1及び第2のドライブ軸となるリヤドライブ軸102を
有している。
【0072】互に平行配置されるクランク軸11、プラ
イマリ軸31、セカンダリ軸32、フロントドライブ軸
101及びリヤドライブ軸102等は、図13における
矢視B方向からの配置を示す図15に示すよう、略車体
幅中心軸上にクランク軸11の回転軸芯11a及びプラ
イマリ軸31が車体前後方向に同軸上に位置し、セカン
ダリ軸32がプライマリ軸31に対して略同一高さで側
方に平行配置されてプライマリプーリ33とセカンダリ
プーリ34とが略同一高さで配置される。そして前記の
ようにフロントドライブ軸51が平面視プライマリ軸3
1とセカンダリ軸32との間で、かつ下方に配置されて
前記クラウンギヤ43に噛合することにより無段変速機
30との接合性を良好にして全体の上下方向寸法を抑え
てコンパクト化を図っている。
【0073】またリヤドライブ軸102をプライマリ軸
31と平面視同軸上でかつプライマリ軸31に対して下
方位置に配置することによりトンネル94内への収納性
を良好にし、手動変速機や自動変速機搭載車体との互換
性の向上を図っている。
【0074】フロントドライブ軸101の先端にフロン
トディファレンシャル装置40のクラウンギヤ43と常
時噛み合うピニオン部101aが形成され、先端部はテ
ーパベアリング51dを介在して、後端部はニードルベ
アリング101eを介在して各々トランスミッションケ
ース6の軸承板3及びエクステンションケース96に回
転自在に軸支されている。
【0075】またフロントドライブ軸101の軸方向後
端部外周には第4の摩擦係合要素となる第4の多板クラ
ッチ120のクラッチハブ122を支持するディスク1
19が嵌合するスプライン101bが形成され、かつ一
端が後端に開孔する中空状で他端が後述する第5の摩擦
係合要素となる第5の多板クラッチ130の油圧室13
3に対応して開孔する油路101cが形成されている。
【0076】更にピニオン部101aとフロントドライ
ブ軸101に螺合するロックナット51fとによりテー
パベアリング51dのインナレースを挾持してフロント
ドライブ軸101の軸方向の移動を防止している。
【0077】一方プロペラ軸98に自在継手を介して一
端が連結するリヤドライブ軸102の他端にはトランス
ファドリブンギヤ102aが形成され、複数のボールベ
アリング102bによってトランスミッションケース6
のケース95及びエクステンションケース96に回転自
在に軸支されている。
【0078】フロントドライブ軸101には回転自在に
ハブ103が嵌合している。ハブ103はフロントドラ
イブ軸101に嵌合する円筒部103aと、円筒部10
3aの基端に形成されるフランジ部103bを有し、円
筒部103aのフランジ部103bの近傍外周にはダブ
ルピニオン式プラネタリギヤ60のサンギヤ61が嵌合
するスプライン103cが、後端には第5の摩擦係合要
素となる第5の多板クラッチ130のクラッチドラム1
31が嵌合するスプライン103dが各々形成され、フ
ランジ部103bには第1の摩擦係合要素となる第1の
多板クラッチ70のクラッチハブ104が形成されてい
る。
【0079】このハブ103は、軸承板3に固定される
固定軸53によって軸承板3に支持されるニードルベア
リング103fと第4の多板クラッチ120及び第5の
多板クラッチ130の各クラッチハブ122及び132
を支持するディスク119を介してエクステンションケ
ース96に支持されるスラストベアリング103hとに
よって挾持することによって軸方向への移動が防止され
る。
【0080】ハブ103の外周に形成されるスプライン
103cに嵌合して結合されるダブルピニオン式プラネ
タリギヤ60は、前記同様スプライン103cにスプラ
イン嵌合されるサンギヤ61と、リングギヤ62と、サ
ンギヤ61及びリングギヤ62に各々が噛み合いかつ互
に噛み合う第1及び第2のピニオン63、64と、第1
及び第2のピニオン63、64をニードルベアリング6
5aを介して回転自在に支持するキャリヤ65によって
構成され、リングギヤ62に入力する動力をサンギヤ6
1とリングギヤ62との歯車諸元によるトルク配分でサ
ンギヤ61とキャリヤ65に伝達し、リングギヤ62を
ケース95に係止することによりサンギヤ61に入力す
る動力によってキャリヤ65をサンギヤ61に対して逆
方向に回転せしめる機能を有する。
【0081】固定軸53には、ドリブンギヤ57と前記
ダブルピニオン式プラネタリギヤ60との間に選択的に
ドリブンギヤ57からの出力をリングギヤ62或いはハ
ブ103を介してサンギヤ61に入力する第3の摩擦係
合要素となる第3の多板クラッチ110及び前記第1の
多板クラッチ70とを有する入力切換手段69が設けら
れている。
【0082】第1の多板クラッチ70は、クラッチハブ
104がハブ103と一体に形成され、ドリブンギヤ5
7とハブ103との間にバイパスして動力伝達可能に介
設されている。
【0083】第3の多板クラッチ110について述べる
と、クラッチドラム71を第1の多板クラッチ70と共
用し、クラッチハブ82を第2の多板クラッチ80と共
用して第3の多板クラッチ110はドリブンギヤ57と
リングギヤ62との間にバイパスして動力伝達可能に介
設される。そして油圧室113の油圧でピストン114
を介してクラッチドラム71内に固定したスナップリン
グ115dに当接するリテーニングプレート115c及
びドリブンプレート115bとクラッチハブ82との間
のドライブプレート115aを押圧して動力伝達するよ
うに構成されている。
【0084】トランスミッションケース6のケース95
とダブルピニオン式プラネタリギヤ60のリングギヤ6
2との間には選択的にケース95に係止してリングギヤ
62を固定するための第2の摩擦係合要素となる第2の
多板クラッチ80が配設される。
【0085】第2の多板クラッチ80は、油圧室83の
油圧でピストン84を介してケース95内に固定したス
ナップリング85dに当接するリテーニングプレート8
5c及びドリブンプレート85bとリングギヤ62に設
けられたクラッチハブ82との間のドライブプレート8
5aを押圧してリングギヤ62をケース95に係止固定
するよう構成される。
【0086】ダブルピニオン式プラネタリギヤ60に対
して入力切換手段69と反対側にはトランスファドライ
ブギヤ116がボールベアリング52aを介して回転自
在にトランスミッションケース6のケース95に軸支さ
れ、かつニードルベアリング116bを介してハブ10
3に回転自在に軸支され、リヤドライブ軸102のトラ
ンスファドリブンギヤ102aが動力伝達可能に噛合し
ている。
【0087】ダブルピニオン式プラネタリギヤ60のキ
ャリヤ65とトランスファドライブギヤ116とは動力
伝達可能にスプライン嵌合され、かつトランスファドラ
イブギヤ116にはパーキングギヤ116cが設けられ
る。
【0088】第4の多板クラッチ120は、クラッチド
ラム121がドラム部材121aを介してトランスファ
ドライブギヤ116に結合してフロントドライブ軸10
1と同軸上で回転自在にエクステンションケース96に
支持され、クラッチハブ122がディスク119を介し
てフロントドライブ軸101のスプライン101bに嵌
合する。こうして第4の多板クラッチ120はトランス
ファドライブギヤ116とフロントドライブ軸101と
の間にバイパスして動力伝達可能に介設される。そして
油圧室123の油圧でピストン124を介してクラッチ
ドラム121内に固定したスナップリング125dに当
接するリテーニングプレート125c及びドリブンプレ
ート125bとクラッチハブ122との間のドライブプ
レート125aを押圧して動力伝達するよう構成され
る。ピストン124の油圧室123と反対側にはリテー
ナ126により油圧室123に発生する遠心油圧を相殺
するバランス油圧室127が設けられ、ピストン124
にはリターンスプリング128の圧力が付勢される。
【0089】フロントドライブ軸101とハブ103の
後端部との間にはフロントドライブ軸101とハブ10
3とを選択的に動力伝達する第5の摩擦係合要素となる
第5の多板クラッチ130が配設される。
【0090】第5の多板クラッチ130はクラッチドラ
ム131がハブ103のスプライン103dにスプライ
ン結合し、クラッチハブ132がディスク119を介し
てフロントドライブ軸101にスプライン嵌合してフロ
ントドライブ軸101とハブ103との間に動力伝達可
能に介設される。そして油圧室133の油圧でピストン
134を介してクラッチドラム131内に固定したスナ
ップリング135dに当接するリテーニングプレート1
35c及びドリブンプレート135bとクラッチハブ1
03との間のドライブプレート135aを押圧して動力
伝達するよう構成され、かつリテーナ126により油圧
室133による遠心油圧を相殺するバランス油圧室13
7が設けられ、ピストン134にはリターンスプリング
138の圧力が付勢される。
【0091】トランスミッションケース6の下部に設け
られるオイルパン7内には、オイルポンプ8からの油圧
を車速センサ9a、スロットルセンサ9b、シフトスイ
ッチ9c、前輪回転数センサ9d、後輪回転数センサ9
e、舵角センサ9f等からの信号に基づく油圧制御回路
9によって制御され、上記第1、第2、第3、第4、第
5の多板クラッチ70、80、110、120、130
の各油圧室73、83、113、123、133及び無
段変速機30に選択的に切換供給するためのコントロー
ルバルブ88が設けられている。
【0092】次にこのように構成された4輪駆動車用駆
動装置の作用を図16乃至図20に示す概略説明図及び
図21に示す各走行レンジにおける第1、第2、第3、
第4、第5の各多板クラッチ70、80、110、12
0、130の連結状態を示す摩擦係合要素作動説明図に
従って説明する。この摩擦係合要素作動説明図において
印は、対応する多板クラッチが係合或いは作動している
ことを示し、()は後述する必要に応じて係合或いは作
動していることを示している。
【0093】先ずエンジン10の動力は、クランク軸1
1からトルクコンバータ20を介して無段変速機30の
プライマリ軸31に入力する。そしてプライマリ軸3
1、プライマリプーリ33、駆動ベルト35及びセカン
ダリプーリ34により無段階に変速してセカンダリ軸3
2に出力する。セカンダリ軸32からの変速出力は、ド
ライブギヤ39、ドリブンギヤ57によって減速されて
クラッチドラム71を介して第1の多板クラッチ70及
び第3の多板クラッチ110へ入力される。ここでニュ
ートラル(N)レンジ、パーキング(P)レンジでは第
1及び第3の多板クラッチ70、110は解放されて動
力伝達遮断状態となり、これ以降の動力伝達はしなくな
る。
【0094】前進段となるドライブ(D)レンジでは、
第3の多板クラッチ110及び第5の多板クラッチ13
0が係合し、図16に動力伝達状態を太線で示すように
なる。すなわち油圧室113へコントロールバルブ88
から油圧が供給され、ピストン114を介してクラッチ
ドラム71内に固定したスナップリング115dに当接
するリテーニングプレート115c、ドリブンプレート
115b及びドライブプレート115aを押圧し、係合
した第3の多板クラッチ110によりドリブンギヤ57
からダブルピニオン式プラネタリギヤ60のリングギヤ
62に動力伝達するとともに、油圧室133へ供給され
る油圧によりピストン114を介して第5の多板クラッ
チ130のリテーニングプレート135c、ドリブンプ
レート135b及びドライブプレート135aを押圧し
て係合する第5の多板クラッチ130によりダブルピニ
オン式プラネタリギヤ60のサンギヤ62とフロントド
ライブ軸101とをハブ103及び第4の多板クラッチ
120を介して動力伝達可能に連結する。
【0095】従って、ダブルピニオン式プラネタリギヤ
60は図17に示すように入力側のリングギヤ62が第
1のピニオン63に噛み合い、第1のピニオン63に噛
み合う第2のピニオン64がサンギヤ61に噛み合いサ
ンギヤ61及びキャリヤ65をリングギヤ62と同一方
向に回転させてサンギヤ61とキャリヤ65とに所定の
配分比でトルクが伝達しながら差動回転するように構成
され、サンギヤ61とスプライン結合するハブ103、
第5の多板クラッチ130、フロントドライブ軸101
にスプライン嵌合するディスク119等を介して結合す
るフロントドライブ軸101及びキャリヤ65にスプラ
イン嵌合するトランスファドライブギヤ116とをリン
グギヤ62と同一方向に回転せしめ、トランスファドラ
イブギヤ116に噛み合うトランスファドリブンギヤ1
02aに出力してリヤドライブ軸102をリングギヤ6
2と逆方向に回転駆動する。そしてトルク伝達時に第1
及び第2のピニオン63、64の自転と公転とによりサ
ンギヤ61とキャリヤ65との回転差を吸収する所謂セ
ンタディファレンシャル装置として機能する。
【0096】ここで図17の略図を用いてダブルピニオ
ン式プラネタリギヤ60のトルク配分について説明す
る。
【0097】リングギヤ62の入力トルクをTi、サン
ギヤ61によるフロント側トルクをTF、キャリヤ65
によるリヤ側トルクをTR、サンギヤ61の歯数をZ
S、リングギヤ62の歯数をZRとすると、 Ti=TF+TR TF:TR=ZS:(ZR−ZS) が成立する。
【0098】このことからサンギヤ61の歯数ZSとリ
ングギヤ62の歯数ZRとを適切に設定することでフロ
ント側トルクTF及びリヤ側トルクTRの基準トルク配
分を自由に設定し得ることがわかる。
【0099】ここでZS=37、ZR=82にすると、 TF:TR=37:(82−37) になる。従って前後輪トルク配分率は TF:TR≒45:55 になり、前輪に略45%、後輪に略55%各々配分され
充分に後輪偏重の基準トルク配分に設定し得る。
【0100】一方第4の多板クラッチ120は油圧室1
23の油圧でピストン124を介してスナップリング1
25d、リテーニングプレート125c、ドリブンプレ
ート125b及びドライブプレート125aを押圧して
クラッチトルクTcを生じるように構成され、油圧制御
回路9によって制御されるコントロールバルブ88から
の油圧によってクラッチトルクTcを可変制御する。
【0101】ここで、前輪回転数センサ9d及び後輪回
転数センサ9eにより検出された前輪回転数NF、後輪
回転数NRは、油圧制御回路9に入力されるが滑り易い
路面走行時にはTF<TRの後輪偏重の基準トルク配分
で常に後輪が先にスリップすることから、スリップ率S
=NF/NR(S>O)に算出される。このスリップ率
Sと舵角センサ9fから油圧制御回路9に入力される舵
角ψとは油圧制御回路9の図18に示すマップからクラ
ッチ圧Pcを検索する。ここでS≧1のノンスリップで
はクラッチ圧Pcは低い値に設定されてあり、S<1の
スリップ状態でスリップ率の減少に応じてクラッチ圧P
cを増大し、スリップ率Sが設定値S1以下になるとP
max に定める。このクラッチ圧Pcにライン圧が調圧さ
れ第4の多板ラッチ120のクラッチトルクTcを可変
制御する。
【0102】従って第4の多板クラッチ120によって
フロントドライブ軸101から第4の多板ラッチ12
0、トランスファドライブギヤ116を介してキャリヤ
65、サンギヤ61、ハブ103、第5の多板クラッチ
130を介してフロントドライブ軸101に至るバイパ
ス系140が各別に構成される。このバイパス系140
では、後輪がスリップすると、トランスファユニット1
00内で後輪回転数NR>リングギヤ62の回転数>前
輪回転数NFの差動機能が成立し、クラッチトルクTc
に応じてフロントドライブ軸101は、トランスファド
ライブギヤ116から第4の多板クラッチ120を介し
フロントドライブ軸101にトルクがTcだけ増加して
伝達し、更にトランスファドライブギヤ116、噛み合
うトランスファドリブンギヤ102aには前輪に流れた
クラッチトルクTc分を減じたトルクが入力してリヤド
ライブ軸52にもトルクが伝達するものであり、この結
果、前後輪トルクTF、TRは以下のようになる。
【0103】TF=0.45Ti+Tc TR=0.55Ti−Tc 従ってノンスリップ状態では、クラッチトルクTcが零
のためTF:TR=45:55の後輪偏重にトルク配分
され、後輪スリップ発生時にクラッチトルクTcが生じ
ると、このクラッチトルクTcに応じてクラッチトルク
Tcが大きい程バイパス系140を経由して入力トルク
Tiが前輪側に流れ、図18に示すようTF:TR=T
1 :TR1 に変化して前輪トルクが積極的に増大制御
され、後輪トルクは減じてスリップを生じなくなり走破
性も良好になる。そして上述のスリップSが設定値以下
になると、第4の多板クラッチ120の油圧と共に差動
制限トルクが最大になってサンギヤ61とキャリヤ65
とを直結する。このためトランスファユニット100は
ディファレンシャルロックされ、前後輪の軸重配分に相
当したトルク配分の直結式4輪駆動走行になり走破性が
最大に発揮される。
【0104】一方前輪がスリップすると、トランスファ
ユニット100内で後輪回転数NR<リングギヤ62の
回転数<前輪回転数NFの差動機能が成立し、クラッチ
トルクTcに応じてフロントドライブ軸101からトラ
ンスファドライブギヤ116にトルクが伝達し、かつフ
ロントドライブ軸101から前輪には後輪に流れたクラ
ッチトルクTc分を減じたトルクが伝達するものであ
り、この結果前後輪トルクTF、TRは以下のようにな
る。
【0105】TF=0.45Ti−Tc TR=0.55Ti+Tc 従ってノンスリップ状態では、クラッチトルクTcが零
のためTF:TR=45:55の後輪偏重にトルク配分
され、前輪スリップ発生時にクラッチトルクTcが生じ
ると、このクラッチトルクTcに応じて入力トルクTi
が後輪側に流れて後輪トルクが積極的に増大制御され、
前輪トルクは減じてスリップを生じなくなり走破性も良
好になる。またスリップ率が設定値以下になると、第4
の多板クラッチ120の油圧と共に差動制限トルクが最
大になってサンギヤ61とキャリヤ65が直結するた
め、前後輪の軸重配分に相当したトルク配分の直結式4
輪駆動走行になり走破性が充分に発揮される。こうして
スリップ状態に応じ、それを回避すべく幅広く前後輪へ
のトルクが制御される。
【0106】また、上述のスリップの発生に伴うトルク
配分制御において旋回する場合にはその舵角ψにより第
4の多板クラッチ120の差動制限トルクが減少補正さ
れる。このためトランスファユニット100の差動制限
は減じて回転数差を充分に吸収することが可能になり、
タイトコーナーブレーキング現象が回避され、操縦性が
良好に確保される。
【0107】後退段となるリバース(R)レンジでは、
第3の多板クラッチ110及び第5の多板クラッチ13
0が解放され、第1の多板クラッチ70、第4の多板ク
ラッチ120及び第2の多板クラッチ80が係合して図
19に示す動力伝達状態を太線で示すようになる。すな
わち油圧室73へコントロールバルブ88から油圧を供
給してピストン74を介してスナップリング75d、リ
テーニングプレート75c、ドリブンプレート75b及
びドライブプレート75aを押圧して第1の多板クラッ
チ70を係合してドリブンギヤ57からハブ103を介
してダブルピニオン式プラネタリギヤ60のサンギヤ6
1に動力伝達するとともに、油圧室83へ供給する油圧
によりピストン84を介してスナップリング85d、リ
テーニングプレート85c、ドライブプレート85a、
ドリブンプレート85bを押圧して係合する第2の多板
クラッチ80によりリングギヤ62をケース95に係止
固定する。そしてピストン124を介してスナップリン
グ125d、リテーニングプレート125c、ドリブン
プレート125b及びドライブプレート125aを押圧
して第4の多板クラッチ120によりトランスファドラ
イブギヤ116からフロントドライブ軸101に動力伝
達可能にする。
【0108】従って、ダブルピニオン式プラネタリギヤ
60は図20に示すように入力側のサンギヤ61の回転
により互に噛合した第1及び第2のピニオン63、64
は互に逆回転しつつリングギヤ62に沿って回転してキ
ャリヤ65をサンギヤ61と逆方向に回転してトランス
ファドライブギヤ116を入力側に対して逆方向に回転
せしめ、かつトランスファドライブギヤ116は第4の
多板クラッチ120を介してフロントドライブ軸101
に動力伝達し、リヤドライブ軸102をフロントドライ
ブ軸101と逆方向に回転駆動する。
【0109】従って、ドリブンギヤ57からの入力は、
ダブルピニオン式プラネタリギヤ60のリングギヤ62
を第2の多板クラッチ70によってケース95に係止す
ることによりドライブ(D)レンジ状態と逆方向にフロ
ントドライブ軸101及びリヤドライブ軸102に出力
され、このダブルピニオン式プラネタリギヤ60は前後
進切換機能を有する。
【0110】この場合、サンギヤ62の入力に対するフ
ロントドライブ軸101及びリヤドライブ102に出力
される変速比は次式で設定される。
【0111】変速比=[ZS+(−ZR)]/ZS ここで前記同様ZS=37、ZR=82にすると、 変速比=[37+(−82)]/37=−1.216 となり、リバース(R)レンジでの減速比が適切に確保
される。
【0112】一方、サンギヤ61に入力するトルクTi
はクラッチTcに応じてフロントドライブ軸101に伝
達し、後輪には前輪に伝達したクラッチトルクTc分を
減じたトルクが入力され、この結果前後輪トルクTF、
TRは以下のようになる。
【0113】Ti=TF+TR TR=Ti−Tc TF=Tc 従って後輪スリップ発生時にクラッチトルクTcを増大
することにより入力トルクTiを前輪側に流し、前輪ト
ルクを積極的に増大制御し、後輪トルクを減じてスリッ
プを生じなくして走破性を良好にし、かつ前輪スリップ
時にはクラッチトルクTcを減じることにより入力トル
クTiを後輪側に流し、後輪トルクを積極的に増大制御
して前輪トルクを減じてスリップを生じなくして走破性
を良好にする。またスリップ率が設定値以下になると、
第4の多板クラッチ120の油圧と共に差動制限トルク
Tcを最大にしてフロントドライブ軸101とトランス
ファドライブギヤ116を直結にして前後輪の軸重配分
に相当したトルク配分の直結式4輪駆動走行にして走破
性が最大に発揮される。更に旋回する場合には、その舵
角ψにより第4の多板クラッチ120の差動制限トルク
が減少され、回転数差を充分に吸収することが可能にな
り、タイトコーナーブレーキング現象が回避され、操縦
性が良好になる。
【0114】従って、以上説明した本実施の形態では、
ベルト式無段変速機30の出力側に伝動構成したフロン
トディファレンシャル装置40或いはリヤディファレン
シャル装置99に各々動力伝達するフロントドライブ軸
101及びリヤドライブ軸102を縦置きエンジン10
のクランク軸11に対して平行配置し、フロントドライ
ブ軸101にサンギヤ61がハブ103及び第5の多板
クラッチ130を介して結合するダブルピニオン式プラ
ネタリギヤ60を設け、無段変速機30からの出力をリ
ングギヤ62に伝達する第3の多板クラッチ110、ハ
ブ103に伝達する第1の多板クラッチ70、フロント
ドライブ軸101とトランスファドライブギヤ116と
を動力伝達可能に連結する第4の多板クラッチ120及
びリングギヤ62を係止する第2の多板クラッチ80を
設け、これら第1、第2、第3、第4及び第5の各多板
クラッチ70、80、110、120、130を選択的
に制御することにより前進段であるドライブ(D)レン
ジ及び後退段であるリバース(R)レンジではフロント
ドライブ軸101及びリヤドライブ軸102へ適切なト
ルク配分及び差動制限を可能にするセンターディファレ
ンシャル装置として機能して良好な走行性が得られ、か
つドライブ(D)レンジ、リバース(R)レンジへの切
換時の前後進切換装置として機能する。
【0115】よって従来センターディファレンシャル装
置用及び前後進切換装置用として各単独機能する各々専
用のダブルピニオン式プラネタリギヤを要したが、単一
のダブルピニオン式プラネタリギヤによって両機能が達
成され、高性能を維持しつつ駆動装置の構成及び制御の
簡素化及び軽量化が可能になり、コスト低減及びコンパ
クト化、特に全長が短縮され、このコンパクト化に伴
い、車載状態において車室下方のトンネル内への突出量
が極めて小或いはなくすることが可能になり車室内へ突
出するトンネル断面積が大幅に削減され、かつトーボー
ドと駆動装置との間が充分に離間し、車室内の居住空間
が充分に確保されて居住性の向上がもたらされる。
【0116】またトーボードと駆動装置との間、すなわ
ちトーボードの前面空間の増大に伴って衝突時のクラッ
シュストロークが確保され、かつトランスミッション脱
着時の作業空間として充分に有効活用できる。更にエン
ジンフードを下げるいわゆるスラントノーズ化が可能に
なる等車両設計の自由度が増大する。
【0117】更にトルクコンバータ20に代えて発進ク
ラッチとして電磁クラッチや湿式クラッチを用いること
も可能であり、この場合ニュートラル(N)レンジ、パ
ーキング(P)レンジにおいてベルト式無段変速機30
のプライマリ軸31への入力を遮断して無段変速機30
以降の動力伝達はなくなる。
【0118】以上説明した実施の形態によると、2輪駆
動車用駆動装置と4輪駆動車用駆動装置との相互間にお
いてトルクコンバータ20、ベルト式無段変速機30、
フロントディファレンシャル装置40及びこれらを収容
するトランスミッションケース6のトルクコンバータケ
ース1、デフアンドコンバータハウジング2、軸承板3
は勿論トランスファユニット40及び100においても
ダブルピニオン式プラネタリギヤ60、固定軸53、第
1及び第2の多板クラッチ70、80等多くの主要部の
共用化が得られ、2輪駆動車用駆動装置をベースとして
第3、第4及び第5のクラッチ及びトランスファドライ
ブギヤ、リヤドライブ軸等のリヤディファレンシャル装
置に動力伝達する動力伝達機構を付加的に配設すること
により比較的容易に4輪駆動車用駆動装置の主要部を構
成することが可能になり大幅な製造コストの削減が可能
になる。
【0119】
【発明の効果】以上説明した本発明の車両用駆動装置に
よると、縦置きエンジンのクランク軸に対してドライブ
軸を平行配置し、ドライブ軸と同軸上にダブルピニオン
式プラネタリギヤ及び第1及び第2の摩擦係合要素を設
け、第1の摩擦係合要素の選択的作動により前後進切換
えをするよう構成することから、駆動装置のコンパクト
化が得られ、車載状態においてトーボードと駆動装置と
が離間され、車室内の居住空間及びクラッシュストロー
ク、作業空間が確保できる。
【0120】また変速機とプラネタリギヤとの間に入力
切換手段を介装し、かつ動力伝達機構を付加的に配設す
ることにより比較的容易に4輪駆動車用駆動装置の主要
部が構成でき、共用部品が多く、大幅な製造コストの削
減が可能になる等本発明特有の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における車両用駆動装置の一実施の形態
の概要を示す図である。
【図2】同じく、車両用駆動装置を説明する断面図であ
る。
【図3】本実施の形態に用いるフロントディファレンシ
ャル装置を説明する要部断面図である。
【図4】同じく、フロントディファレンシャル装置とベ
ルト式無段変速機の配置状態を説明する要部斜視図であ
る。
【図5】同じく、図2に示す断面図の要部拡大図であ
る。
【図6】同じく、図4における矢視A方向から見た要部
配置説明図である。
【図7】同じく、作用を示す概略説明図である。
【図8】同じく、作用を示す概略説明図である。
【図9】同じく、作用を示す概略説明図である。
【図10】同じく、作用を示す概略説明図である。
【図11】同じく、作用を示す摩擦係合要素作動説明図
である。
【図12】同じく、本発明の車両用駆動装置の概要を示
す図である。
【図13】同じく、車両用駆動装置を説明する断面図で
ある。
【図14】同じく、図13に示す断面図の要部拡大図で
ある。
【図15】同じく、図13における矢視B方向から見た
要部配置説明図である。
【図16】同じく、作用を示す概略説明図である。
【図17】同じく、作用を示す概略説明図である。
【図18】同じく、作用を示す概略説明図である。
【図19】同じく、作用を示す概略説明図である。
【図20】同じく、作用を示す概略説明図である。
【図21】同じく、作用を示す摩擦係合要素作動説明図
である。
【図22】従来の車両用駆動装置の説明図である。
【図23】同じく、従来の車両用駆動装置の説明図であ
る。
【符号の説明】
10 エンジン 11 クランク軸 30 ベルト式無段変速機 31 プライマリ軸 32 セカンダリ軸 33 プライマリプーリ 34 セカンダリプーリ 35 駆動ベルト 40 フロントディファレンシャル装置 50 トランスファユニット 51 フロントドライブ軸 52 パーキングギヤ 56 ハブ 57 ドリブンギヤ 60 ダブルピニオン式プラネタリギヤ 61 サンギヤ 62 リングギヤ 63 第1のピニオン 64 第2のピニオン 65 キャリヤ 69 入力切換手段 70 第1の多板クラッチ 80 第2の多板クラッチ 99 リヤディファレンシャル装置 100 トランスファユニット 101 フロントドライブ軸 102 リヤドライブ軸 102a トランスファドリブンギヤ 103 ハブ 110 第3の多板クラッチ 120 第4の多板クラッチ 130 第5の多板クラッチ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 縦置きエンジンと、このエンジンからの
    出力が入力される変速機と、前記エンジンのクランク軸
    に対して平行配置されてディファレンシャル装置に動力
    伝達するドライブ軸と、このドライブ軸に対して同軸上
    に配置されるダブルピニオン式プラネタリギヤと、この
    プラネタリギヤのキャリヤに変速機からの出力を選択的
    に動力伝達する第1の摩擦係合要素と、前記プラネタリ
    ギヤのサンギヤに変速機からの出力を動力伝達する入力
    部材と、前記プラネタリギヤからの出力を前記ドライブ
    軸に動力伝達する出力手段と、前記プラネタリギヤのリ
    ングギヤを選択的に回転係止する第2の摩擦係合要素と
    を有し、上記第1及び第2の摩擦係合要素を選択的に作
    動せしめて前後進切換えすることを特徴とする車両用駆
    動装置。
  2. 【請求項2】 前進段は、第1の摩擦係合要素が変速機
    から出力をキャリヤに動力伝達状態であって、第2の摩
    擦係合要素がリングギヤ回転許容状態であり、後退段
    は、第1の摩擦係合要素が解放状態で第2の摩擦係合要
    素がリングギヤ回転係止状態である請求項1に記載の車
    両用駆動装置。
  3. 【請求項3】 縦置きエンジンと、このエンジンからの
    出力が入力される変速機と、前記エンジンのクランク軸
    に対して平行配置されてフロントディファレンシャル装
    置に動力伝達するフロントドライブ軸と、変速機と入力
    切換手段介在許容距離離間して前記フロントドライブ軸
    に対して同軸上に配置されるダブルピニオン式プラネタ
    リギヤと、このプラネタリギヤのキャリヤに変速機から
    の出力を選択的に動力伝達する第1の摩擦係合要素と、
    前記プラネタリギヤのサンギヤに変速機からの出力を動
    力伝達する入力部材と、前記プラネタリギヤのキャリヤ
    からの出力を前記フロントドライブ軸に動力伝達する出
    力伝達手段と、前記プラネタリギヤのリングギヤを選択
    的に回転係止する第2の摩擦係合要素とを有し、前進段
    は、第1の摩擦係合要素が動力伝達状態であって、第2
    の摩擦係合要素がリングギヤ回転許容状態であり、後退
    段は、第1の摩擦係合要素が解放状態で第2の摩擦係合
    要素がリングギヤ回転係止状態であることを特徴とする
    車両用駆動装置。
  4. 【請求項4】 4輪駆動の場合は、前記エンジンのクラ
    ンク軸に対して平行に配置されてリヤディファレンシャ
    ル装置に動力伝達するリヤドライブ軸と、前記出力手段
    に代えて配設された前記プラネタリギヤのキャリヤから
    の出力をリヤドライブ軸に動力伝達する動力伝達手段
    と、前記プラネタリギヤのサンギヤからの出力をフロン
    トドライブ軸に選択的に動力伝達する第4の摩擦係合要
    素と、前記動力伝達手段とフロントドライブ軸との間を
    選択的に動力伝達する第5の摩擦係合要素と、変速機か
    らの出力を前記プラネタリギヤのリングギヤに選択的に
    動力伝達する第3の摩擦係合要素とを設け、第1の摩擦
    係合要素が変速機からの出力を前記プラネタリギヤのサ
    ンギヤに選択的に動力伝達可能で第1及び第3の摩擦係
    合要素によって変速機からの出力をプラネタリギヤのサ
    ンギヤ及びリングギヤに選択的に動力伝達する入力切換
    手段を構成し、上記各摩擦係合要素を選択的に作動せし
    めて前記変速機からの入力を前記プラネタリギヤを介し
    て所定の比率で動力配分及び前後進切換してフロントド
    ライブ軸及びリヤドライブ軸に動力伝達する請求項3に
    記載の車両用駆動装置。
  5. 【請求項5】 前進段は、第3及び第4の各摩擦係合要
    素が動力伝達状態で前記プラネタリギヤがキャリヤとサ
    ンギヤに所定の比率で動力配分するセンタディファレン
    シャル装置として機能し、かつ第5の摩擦係合要素を動
    力伝達状態にしてキャリヤとの間の差動制限を行う請求
    項4に記載の車両用駆動装置。
  6. 【請求項6】 後退段は、第1及び第4の摩擦係合要素
    が動力伝達状態で第2の摩擦係合要素がリングギヤ回転
    係止状態である請求項4または5に記載の車両用駆動装
    置。
  7. 【請求項7】 変速機がプライマリ軸と、このプライマ
    リ軸と平行配置されたセカンダリ軸と、プライマリ軸及
    びセカンダリ軸に各々設けられたプライマリプーリ及び
    セカンダリプーリと、プライマリプーリとセカンダリプ
    ーリとの間に巻き掛けられた駆動ベルトとを有し、駆動
    ベルトのプライマリプーリとセカンダリプーリとに対す
    る巻付径の比率を変えて無段変速するベルト式無段変速
    機である請求項1〜6のいずれか1つに記載の車両用駆
    動装置。
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