JPH10203191A - 四輪駆動車 - Google Patents

四輪駆動車

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JPH10203191A
JPH10203191A JP1981997A JP1981997A JPH10203191A JP H10203191 A JPH10203191 A JP H10203191A JP 1981997 A JP1981997 A JP 1981997A JP 1981997 A JP1981997 A JP 1981997A JP H10203191 A JPH10203191 A JP H10203191A
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JP
Japan
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driving force
coupling
transfer
set value
transmitted
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JP1981997A
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English (en)
Inventor
Satokazu Ubagaya
聡和 祖母谷
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Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明の目的は、トランスファやプロペラ
軸、後側差動機構等を小型化し得て、軽量化を果たすこ
とにある。 【構成】 このため、この発明は、前側に搭載した内燃
機関の駆動力を伝達して前輪を常時駆動するトランスア
クスルを設け、このトランスアクスルから駆動力を取出
すトランスファを設け、このトランスファにより取出さ
れた駆動力を後輪に伝達するプロペラ軸の途中に前記前
輪と後輪との回転数差に応じ駆動力を伝達するカップリ
ングを設けた四輪駆動車において、このカップリングに
は伝達する駆動力を設定値に制限する駆動力制限機構を
設け、前記トランスファを前記トランスアクスルと別体
に設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は四輪駆動車に係
り、特に、トランスファやプロペラ軸、後側差動機構等
を小型化し得て、軽量化を果たし得る四輪駆動車に関す
る。
【0002】
【従来の技術】車両には、車体前側に搭載した内燃機関
の駆動力を伝達して前輪を常時駆動するトランスアクス
ルを設け、このトランスアクスルから駆動力を取出すト
ランスファを設け、このトランスファにより取出された
駆動力を後輪に伝達するプロペラ軸の途中に前輪と後輪
との回転数差に応じて駆動力を伝達するカップリングを
設けた四輪駆動車がある。
【0003】この四輪駆動車は、トランスアクスルによ
り常時前輪を駆動し、前輪が空転して前輪と後輪とに回
転数差が生じると、トランスファにより取出される駆動
力をプロペラ軸の途中に設けたカップリングにより前記
回転数差に応じて伝達し、後輪を駆動する。
【0004】このような四輪駆動車としては、特開平3
−139438号公報に開示されるものがある。この公
報に開示される四輪駆動車は、前輪を常時駆動し、プロ
ペラ軸のビスカスカップリングにより前輪と後輪との間
に回転数差が生じて後輪を駆動し、前進走行時に後輪に
前輪よりも高回転を可能にするフリーホイール装置を前
記ビスカスカップリングに対して直列に設けたものにお
いて、前記フリーホイール装置に対して並列に第2のビ
スカスカップリングを接続し、この第2のビスカスカッ
プリングのトルク伝達容量を前記第1のビスカスカップ
リングに比して小さいか又は等しくしたものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、四輪駆動車
のプロペラ軸途中に介装されるカップリングとしては、
図4に示すものがある。図において、202はカップリ
ングである。このカップリング202は、略ハット型断
面形状の外側部材204を設け、この外側部材204の
内側に中空軸形状の内側部材206を回転可能に内装し
て設けている。
【0006】前記外側部材204及び内側部材206間
には、作動室208を形成して粘性流体を充填し、この
粘性流体に浸漬して複数枚の円環板形状の外側プレート
210及び内側プレート212を配設している。外側プ
レート210は、外側部材204の作動室208に臨む
内周に少許軸方向移動可能且つ回転不可能に取付けて設
けている。内側プレート212は、内側部材206の作
動室208に臨む外周に、少許軸方向移動可能且つ回転
不可能に設けるとともに、前記外側プレート210と交
互に重なるように配設している。
【0007】このカップリング202は、プロペラ軸2
14を構成する一方の軸部214−1と他方の軸部21
4−2との間に介装されている。一方の軸部214−1
は、カップリング202の外側部材204に固定されて
いる。他方の軸部214−2は、カップリング202の
内側部材206に固定されている。
【0008】カップリング202は、プロペラ軸214
を構成する一方の軸部214−1と他方の軸部214−
2との間に回転数差が生じると、外側プレート210と
内側プレート212とが相対回転して粘性流体を剪断す
ることになる。粘性流体は、剪断効果により回転数差に
応じたトルクを図5に示す如く発生し、一方の外側プレ
ート210に対して他方の内側プレート212を連行回
転させ、プロペラ軸214の一方の軸部214−1から
他方の軸部214−2に駆動力を伝達する。
【0009】このように、回転数差に応じて駆動力を伝
達する粘性流体を利用したカップリングは、回転数差が
大きくなりすぎると、粘性流体の発熱により損傷を招く
問題がある。そこで、カップリングには、回転数差が大
きくなった場合に内側プレートと外側プレートとをロッ
ク状態にして相対回転を無くす(「ハンプ」という)ロ
ック機構を設けているものがある。
【0010】図4に示すカップリング202は、ロック
機構216として、作動室208の外側プレート210
及び内側プレート212を外側部材204側に押圧する
円環板形状のピストン218を設けている。ロック機構
216は、ピストン室220に供給される作動油の圧力
によりピストン218を押進させ、外側プレート210
及び内側プレート212を外側部材204との間に押圧
保持することにより、外側プレート210と内側プレー
ト212とをロック状態にして相対回転を無くし、粘性
流体の発熱による損傷を防止する。
【0011】四輪駆動車は、カップリング202がロッ
ク機構216によってロック状態になると、前輪及び後
輪が直結された状態となる。
【0012】このような直結四輪駆動状態においては、
前輪及び後輪がともに路面をグリップしている場合に、
前輪を駆動するトランスアクスルに対して、後輪を駆動
するトランスファやプロペラ軸、後側差動機構に、内燃
機関のトルクの50%が伝達される。
【0013】一方、直結四輪駆動状態においては、前輪
がスリップして路面をグリップできないない場合に、後
輪を駆動するトランスファやプロペラ軸、後側差動機構
に、内燃機関のトルクの100%が加わることになる。
【0014】したがって、ロック機構を備えたカップリ
ングをプロペラ軸の途中に介装した四輪駆動車は、直結
四輪駆動状態において後輪を駆動するトランスファやプ
ロペラ軸、後側差動機構に内燃機関のトルクが100%
加わる場合を考慮して、内燃機関のトルクが100%加
わった場合にも耐え得る強度をトランスファ等にもたせ
ねばならない。
【0015】このため、このような四輪駆動車は、トラ
ンスファやプロペラ軸、後側差動機構等を内燃機関の1
00%のトルクに耐え得る強度としなければならないた
め、大形化・重量化を招く不都合がある。
【0016】
【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述の不都合を除去するために、車体前方に搭載した内燃
機関の駆動力を伝達して前輪を常時駆動するトランスア
クスルを設け、このトランスアクスルから駆動力を取出
すトランスファを設け、このトランスファにより取出さ
れた駆動力を後輪に伝達するプロペラ軸の途中に前記前
輪と後輪との回転数差に応じ駆動力を伝達するカップリ
ングを設けた四輪駆動車において、このカップリングに
は伝達する駆動力を設定値に制限する駆動力制限機構を
設け、前記トランスファを前記トランスアクスルと別体
に設けたことを特徴とする。
【0017】前記駆動力制限機構は伝達する駆動力が設
定値を越えると前記カップリング内のピストン室の圧力
を逃がして伝達する駆動力を設定値に制限する圧力逃が
し弁であることを特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】この発明の四輪駆動車は、プロペ
ラ軸の途中に設けた前輪と後輪との回転数差に応じ駆動
力を伝達するカップリングの駆動力制限機構によって、
トランスファやプロペラ軸、後側差動機構に加わる内燃
機関のトルクを設定値に制限することができ、この加わ
るトルクの制限によってトランスアクスルと別体に設け
たトランスファ等の強度を内燃機関のトルクが100%
加わることを考慮して設定する必要がなくなる。
【0019】前記駆動力制限機構は、伝達する駆動力が
設定値を越えると、圧力逃がし弁によってカップリング
内のピストン室の圧力を逃がすことにより、伝達する駆
動力を設定値に制限する。
【0020】
【実施例】以下図面に基づいて、この発明の実施例を説
明する。図1〜図3は、この発明の実施例を示すもので
ある。図1において、2は四輪駆動車、4は前輪、6は
後輪である。この四輪駆動車2は、車体(図示せず)の
前側に横置きに搭載した内燃機関8に、クラッチ10を
介してトランスアクスル12を連絡している。
【0021】トランスアクスル12は、変速機14と前
側終減速機構16と前側差動機構18とから構成され
る。トランスアクスル12は、変速機14に前側終減速
機構16を介して前側差動機構18を連絡している。前
側差動機構18は、前側車軸20により前輪4に連絡し
ている。
【0022】また、トランスアクスル12には、前側終
減速機構16を介して別体のトランスファ22を連絡し
ている。トランスファ22は、プロペラ軸24により後
側終減速機構26を介して後側差動機構28に連絡して
いる。後側差動機構28は、後側車軸30により後輪6
に連絡している。
【0023】この4輪駆動車2に搭載された内燃機関8
の駆動力は、クランク軸32によりクラッチ10を介し
てトランスアクスル12を構成する変速機14の変速入
力軸34に入力され、複数段の変速ギヤ列36により所
望のトルク・回転数に変換されて変速出力軸38に伝達
される。
【0024】変速出力軸38の駆動力は、前側終減速機
構16の前側終減速ギヤ列40により前側差動機構18
の前側差動ケース42に伝達される。前側差動ケース4
2に伝達された駆動力は、内蔵した前側差動ギヤ列44
により夫々前側車軸20に伝達され、前輪4を駆動す
る。
【0025】前記前側差動ケース42には、円筒形状の
差動側延長軸46を設けている。差動側延長軸46に
は、トランスアクスル12と別体に設けたトランスファ
22の円筒形状のトランスファ側延長軸48をスプライ
ン嵌合して設けている。前側差動ケース42に伝達され
た駆動力は、差動側延長軸46及びトランスファ側延長
軸48によりトランスファ22のトランスファギヤ列5
0に伝達されてトランスファ入力軸52に分配して取出
され、ベベルギヤ列54により変向されてトランスファ
出力軸56に伝達される。
【0026】トランスファ出力軸56の駆動力は、プロ
ペラ軸24により後側終減速機構26に伝達され、後側
終減速ギヤ列58により後側差動機構28の後側差動ケ
ース60に伝達される。後側差動ケース60に伝達され
た駆動力は、内蔵した後側差動ギヤ列62により夫々後
側車軸30に伝達され、後輪6を駆動する。
【0027】これにより、この4輪駆動車2は、内燃機
関8の駆動力をトランスアクスル12の変速機14によ
り前側終減速機構16を介して前側差動機構18に伝達
し、前側車軸20により前輪4を常時駆動するととも
に、トランスアクスル12の変速機14から出力される
駆動力を前側差動機構18を介してトランスファ22に
分配して取出し、このトランスファ22の出力する駆動
力をプロペラ軸24により後側終減速機構26を介して
後側差動機構28に伝達し、後側車軸30により後輪6
を駆動する。
【0028】この4輪駆動車2は、プロペラ軸24の途
中に前輪4と後輪6との回転数差に応じて駆動力を伝達
するカップリング64を設けている。このカップリング
64は、図2に示す如く、略ハット型断面形状の外側部
材66を設け、この外側部材66の内側に中空軸形状の
内側部材68を回転可能に内装して設けている。
【0029】外側部材66は、第1側壁部70と第2側
壁部72とこれら第1・第2側壁部70・72を連結す
る中空筒形状の周壁部74とからなる。
【0030】内側部材68は、第1側壁部70に回転可
能に内装される小径部76と第2側壁部72に回転可能
に内装される大径部78とからなり、小径部76に嵌合
孔80を設け、大径部78に嵌合孔80と連通する挿通
孔82を設けている。
【0031】第1側壁部70は、小径部76を回転可能
に内装する第1内側筒部84を設け、第1内側筒部84
に第1立壁部86を設け、第1立壁部86の外縁に第1
内側筒部84と対向するように第1外側筒部88を設
け、第1立壁部86の第2側壁部72側に第1段差部9
0を設けている。第1内側筒部84には、第1軸受孔9
2を設け、第1軸受孔92に連通して小径部76を回転
可能に内装する第1内装孔94を設けている。
【0032】第2側壁部72は、大径部78を回転可能
に内装する第2内側筒部96を設け、第2内側筒部96
に第2立壁部98を設け、第2立壁部98の外縁に第2
内側筒部96と対向するように第2外側筒部100を設
け、第2立壁部98の第1側壁部70側に筒状の第2段
差部102を突出させて設けている。第2内側筒部96
には、第2軸受孔104を設け、第2軸受孔104に連
通して大径部78を回転可能に内装する第2内装孔10
6を設けている。
【0033】前記周壁部74は、一端側を第1側壁部7
0の第1段差部90に固設されるとともに他端側を第2
側壁部72の第2段差部102に固設され、第1側壁部
70と第2側壁部72とを連結する。
【0034】前記外側部材66及び内側部材68間に
は、作動室108を形成して設け、粘性流体を充填して
いる。作動室18には、粘性流体に浸漬して複数枚の円
環板形状の外側プレート110及び内側プレート112
を配設している。外側プレート110は、外側部材66
の作動室108に臨む周壁部74の内周に少許軸方向移
動可能且つ回転不可能に取付けて設けている。内側プレ
ート112は、内側部材68の作動室108に臨む小径
部76の外周に少許軸方向移動可能且つ回転不可能に取
付けて設けるとともに、前記外側プレート110と交互
に重なるように配設している。
【0035】このカップリング64は、プロペラ軸24
を構成するトランスファ22側の一方の軸部24−1
と、後側終減速機構26側の他方の軸部24−2との間
に介装されている。一方の軸部24−1には、フランジ
状の連結部114を設けている。他方の軸部24−2に
は、軸状の連結部116を設け、小径の先端部118を
設けている。
【0036】このカップリング64は、一方の軸部24
−1の連結部114を第1立壁部86に取付ボルト(図
示せず)により固設している。また、カップリング64
は、他方の軸部24−2を第2内側筒部96の第2軸受
孔104に第2軸受120により軸支して挿通孔82に
挿通し、連結部116を小径部76の嵌合孔80にスプ
ライン嵌合し、先端部118を第1内側筒部84の第1
軸受孔92に第1軸受122により軸支している。
【0037】カップリング64は、プロペラ軸24を構
成する一方の軸部24−1と他方の軸部24−2との間
に、つまり前輪4と後輪6との間に回転数差が生じる
と、外側プレート110と内側プレート112とが相対
回転して粘性流体を剪断する。
【0038】カップリング64は、剪断効果により回転
数差に応じたトルクを図3に示す如く発生し、一方の外
側プレート110に対して他方の内側プレート112を
連行回転させ、プロペラ軸24の一方の軸部24−1か
ら他方の軸部24−2に駆動力を伝達する。
【0039】これにより、四輪駆動車2は、前輪4と後
輪6とを駆動して四輪駆動状態になる。
【0040】このカップリング64には、回転数差が大
きくなった場合に、外側プレート110と内側プレート
112とをロック状態にして相対回転を無くす(「ハン
プ」という)ロック機構124を設けている。
【0041】ロック機構124は、作動室108内の外
側プレート110及び内側プレート112の第2側壁部
72側に円環板形状の押圧板126を設け、押圧板12
6を押進して外側プレート110及び内側プレート11
2を第1側壁部70の第1立壁部86に押圧保持する円
環板形状のピストン128を設けている。
【0042】ピストン128は、大径部78と第2側壁
部72の第2段差部102との間に軸方向移動可能に設
けられ、第2側壁部72の第2立壁部98との間にピス
トン室130を区画形成している。ピストン128に
は、押圧板126から離間する方向に付勢する円環板形
状の戻しバネ132を周壁部74との間に設けている。
【0043】第2側壁部72には、第2内側筒部96と
第2外側筒部100との間に円環板形状の作動油ピスト
ン134を軸方向移動可能に設け、第2立壁部98との
間に作動油室136を区画形成している。第2立壁部9
8には、ピストン室130と作動油室136とを連通す
る連通孔138を設けている。ピストン室130と作動
油室136とには、作動油を充填している。作動油ピス
トン134には、作動油室136を縮小する方向に付勢
する押圧バネ140を第2外側筒部100に支持片14
2により支持して設けている。
【0044】ロック機構124は、作動油ピストン13
4により作動油室136の作動油を連通孔138を介し
てピストン室130に供給し、ピストン128を押進さ
せて外側プレート110及び内側プレート112を第1
側壁部70の第1立壁部86と押圧板126との間に押
圧保持することにより、外側プレート110と内側プレ
ート112とをロック状態にして相対回転を無くし、粘
性流体の発熱による損傷を防止する。
【0045】四輪駆動車2は、カップリング64がロッ
ク機構124によってロック状態になると、前輪4及び
後輪6が直結された状態となる。
【0046】この四輪駆動車2のカップリング64に
は、伝達する駆動力を設定値に制限する駆動力制限機構
144を設けている。この実施例の駆動力制限機構14
4は、伝達する駆動力が設定値を越えると、カップリン
グ64内のピストン室130の作動油の圧力を逃がして
伝達する駆動力を設定値に制限する圧力逃がし弁146
を設けている。
【0047】駆動力制限機構144は、図2に示す如
く、第2立壁部98の第2外側筒部100側にピストン
室130に連通する逃がし孔148を設け、第2外側筒
部100に逃がし孔148に連通する弁装着孔150を
設け、この弁装着孔150を作動油室136に連通する
連絡孔152を設けている。
【0048】前記圧力逃がし弁146は、弁装着孔15
0に装着している。圧力逃がし弁146は、逃がし孔1
48を開閉する球状の弁体154と、逃がし孔148を
閉鎖する方向に弁体154を押進する逃がしバネ156
と、からなる。逃がしバネ156は、カップリング64
の伝達する駆動力が設定値を越えた際のピストン室13
0内の作動油の圧力により圧縮され、弁体154を引退
動作させて逃がし孔148を開放する付勢力に設定す
る。
【0049】なお、逃がしバネ156の付勢力は、弁装
着孔150に螺着される調整ネジ158により所望に調
整することができる。
【0050】次に作用を説明する。
【0051】この四輪駆動車2は、前側に横置きに搭載
された内燃機関8の駆動力をトランスアクスル12の変
速機14により前側終減速機構16を介して前側差動機
構18に伝達し、前側車軸20により前輪4を常時駆動
する。
【0052】また、この四輪駆動車2は、トランスアク
スル12の変速機14から出力される駆動力をトランス
ファ22に分配して取出し、このトランスファ22によ
り取出された駆動力をプロペラ軸24の途中に設けたカ
ップリング64により前輪4と後輪6との回転数差に応
じて後側終減速機構26を介して後側差動機構28に伝
達し、後側車軸30により後輪6を駆動する。
【0053】この四輪駆動車2のカップリング64に
は、伝達する駆動力を設定値に制限する駆動力制限機構
144を設けている。駆動力制限機構144は、回転数
差が大きくなってカップリング64の伝達する駆動力が
設定値を越えると、カップリング64内のピストン室1
30の作動油の圧力が圧力逃がし弁146を構成する逃
がしバネ156の付勢力よりも大きくなり、逃がしバネ
156を圧縮する。
【0054】駆動力制限機構144は、逃がしバネ15
6の圧縮により弁体154を引退動作させて逃がし孔1
48を開放し、ピストン室130の作動油を開放された
逃がし孔148から連絡孔152を介して作動油室13
6に逃がし、ピストン128が外側プレート110及び
内側プレート112を押圧する力を弱める。
【0055】これにより、カップリング64は、図3に
示す如く、外側プレート110と内側プレート112と
の回転数差の増大にもかかわらず、伝達する駆動力を設
定値に制限される。
【0056】伝達する駆動力を設定値に制限している駆
動力制限機構144は、回転数差が減少してカップリン
グ64の伝達する駆動力が設定値以下に低下すると、ピ
ストン室130の作動油の圧力が逃がしバネ156の付
勢力よりも小さくなり、逃がしバネ156が伸張して弁
体154を押進動作させ、逃がし孔148を閉鎖してピ
ストン室130の作動油が作動油室136に逃げること
を阻止する。
【0057】これにより、カップリング64は、図3に
示す如く、外側プレート110と内側プレート112と
の回転数差に応じて駆動力を伝達する。
【0058】このように、この四輪駆動車2は、カップ
リング64に伝達する駆動力を制限する駆動力制限機構
144を設け、トランスファ22をトランスアクスル1
2と別体に設けている。
【0059】これにより、この四輪駆動車2は、カップ
リング64に設けた駆動力制限機構144によって、ト
ランスファ22やプロペラ軸24、後側終減速機構2
6、後側差動機構28に内燃機関8のトルクが100%
加わることを防止して設定値に制限することができ、た
とえカップリング64がロック状態となった直結四輪駆
動状態において前輪4がスリップしてもトランスファ2
2等に内燃機関8のトルクが100%加わることがな
い。
【0060】したがって、この四輪駆動車2は、加わる
トルクの制限によって、トランスアクスル12と別体に
設けたトランスファ22やプロペラ軸254等の強度
を、内燃機関8のトルクが100%加わることを考慮し
て設定する必要がなくなる。
【0061】このため、この四輪駆動車2は、トランス
ファ22やプロペラ軸24、後側終減速機構26、後側
差動機構28の強度を、内燃機関8の排気量や出力に関
係なく、加わるトルクの設定値により設定することがで
き、内燃機関8の100%のトルクに耐え得る強度とす
る必要がないため、小型化・軽量化を果たすことができ
る。
【0062】
【発明の効果】このように、この発明の四輪駆動車は、
プロペラ軸の途中に設けた前輪と後輪との回転数差に応
じ駆動力を伝達するカップリングの駆動力制限機構によ
って、トランスファやプロペラ軸、後側差動機構に加わ
る内燃機関のトルクを設定値に制限することができ、こ
の加わるトルクの制限によってトランスアクスルと別体
に設けたトランスファ等の強度を内燃機関のトルクが1
00%加わることを考慮して設定する必要がなくなる。
【0063】このため、この四輪駆動車は、トランスフ
ァやプロペラ軸、後側終減速機構、後側差動機構の強度
を、内燃機関の排気量や出力に関係なく、加わるトルク
の設定値により設定することができ、内燃機関の100
%のトルクに耐え得る強度とする必要がないため、小型
化・軽量化を果たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例を示す四輪駆動車の駆動力伝
達系を示す平面図である。
【図2】カップリングの断面図である。
【図3】図2のカップリングのトルク特性を示す図であ
る。
【図4】従来例を示すカップリングの断面図である。
【図5】図4に示すカップリングのトルク特性を示す図
である。
【符号の説明】
2 4輪駆動車 4 前輪 6 後輪 8 内燃機関 12 トランスアクスル 22 トランスファ 24 プロペラ軸 26 後側終減速機構 28 後側差動機構 64 カップリング 66 外側部材 68 内側部材 108 作動室 110 外側プレート 112 内側プレート 124 ロック機構 128 ピストン 130 ピストン室 144 駆動力制限機構 146 圧力逃がし弁

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 前側に搭載した内燃機関の駆動力を伝達
    して前輪を常時駆動するトランスアクスルを設け、この
    トランスアクスルから駆動力を取出すトランスファを設
    け、このトランスファにより取出された駆動力を後輪に
    伝達するプロペラ軸の途中に前記前輪と後輪との回転数
    差に応じ駆動力を伝達するカップリングを設けた四輪駆
    動車において、このカップリングには伝達する駆動力を
    設定値に制限する駆動力制限機構を設け、前記トランス
    ファを前記トランスアクスルと別体に設けたことを特徴
    とする四輪駆動車。
  2. 【請求項2】 前記駆動力制限機構は伝達する駆動力が
    設定値を越えると前記カップリング内のピストン室の圧
    力を逃がして伝達する駆動力を設定値に制限する圧力逃
    がし弁であることを特徴とする請求項1に記載の四輪駆
    動車。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014034277A (ja) * 2012-08-08 2014-02-24 Honda Motor Co Ltd 四輪駆動車両のカップリング装置
JP2016175644A (ja) * 2016-05-24 2016-10-06 本田技研工業株式会社 四輪駆動車両のカップリング装置

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