JPH11101341A - 四輪駆動車の動力伝達切換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＡＴ車における副変速機のギヤ切り換え時
に、ギア鳴りが発生しない四輪駆動車の動力伝達切換装
置を提供することである。 【解決手段】 副変速機のギヤ切り換えを行なうアクチ
ュエーター２を作動する負圧源からのエアー配管７、８
と電磁弁９、１０の内径を４ｍｍ以上と大きくし、かつ
前記各エアー配管７、８の電磁弁９、１０と負圧源の間
にアキュムレーター１１を設けることにより、アクチュ
エーター２の作動スピードと作動力を高め、ギヤ切り換
えの際のニュートラルポジションの通過時間を短縮する
とともに、新たなギヤへの噛み合わせ力を大きくし、ギ
ヤ噛み合い不良によるギヤ鳴りの発生を防止したのであ
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、四輪駆動車の動
力伝達切換装置に関するものであり、特に副変速機を備
えた動力伝達切換装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】四輪駆動車には、走行状態に応じて運転
者が四輪駆動（以下４ＷＤという）と二輪駆動（以下２
ＷＤという）をレバーやスイッチで切り換えるパートタ
イム４ＷＤ方式と、前後輪の回転数差に応じて自動的に
前後輪への駆動トルクを配分するフルタイム４ＷＤ方式
とがある。

【０００３】パートタイム４ＷＤ方式の四輪駆動車は、
通常の主変速機、すなわちトランスミッションとは別
に、４ＷＤ状態で通常走行用のハイポジションと、悪路
や砂地脱出用に大きな駆動力を発揮するローポジション
を切り換える副変速機を備えたものが多い。この副変速
機は、歯車機構で駆動力の伝達経路を変えるものであ
り、前記４ＷＤと２ＷＤを切り換える動力伝達切換装置
に組み込まれている。

【０００４】副変速機の切り換えは、エンジンからのト
ルク伝達を遮断するために、車の停止中にトランスミッ
ションをニュートラルポジションとして、運転者がレバ
ーやスイッチで操作するようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記副変速機を切り換
える際には、ハイギヤもしくはローギヤが切り放され、
ニュートラルポジションを通って新たにローギヤもしく
はハイギヤへの噛み合わせ操作が行なわれる。このギヤ
の切り換え時に、オートマチックトランスミッションの
車（以下ＡＴ車という）では、ギア鳴りが発生する場合
がある。

【０００６】ＡＴ車は、ニュートラルポジションでもト
ランスミッションの出力軸に若干のトルクが伝達され、
車がゆっくり動き出す、いわゆるクリープ現象が発生す
ることがある。このクリープ現象は、トランスミッショ
ン内部のオイルの粘度が高くなる寒冷時に発生しやす
い。

【０００７】上述したように、副変速機のギヤ切り換え
はトランスミッションをニュートラルポジションとして
操作されるが、ＡＴ車では上記クリープ現象により、副
変速機がニュートラルポジションを通るわずかの時間に
トランスミッションの出力軸側に設けられた副変速機の
ギヤが回転する。このために、新たなギアへの噛み合い
不良が生じ、前記ギア鳴りが発生する。

【０００８】そこで、この発明の課題は、ＡＴ車におけ
る副変速機のギヤ切り換え時に、ギア鳴りが発生しない
四輪駆動車の動力伝達切換装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明は、トランスミッションの出力を伝達す
る第１の回転軸の端部外周面にハイギヤが設けられ、こ
の第１の回転軸と同軸上に配置された前後輪いずれか一
方の推進軸に動力を伝達する第２の回転軸の端部外周面
に、前記ハイギヤと隣接してニュートラルギヤがこの第
２の回転軸に回転を固定して取り付けられ、同じくこの
第２の回転軸の外周面に、前記ニュートラルギヤと隣接
してローギヤが回転可能に取り付けられ、前記第１およ
び第２の回転軸の軸方向に進退するスライドギヤが電磁
弁を介してエアー圧で作動するアクチュエーターに接続
され、前記スライドギヤが前進時には前記ハイギヤとニ
ュートラルギヤに噛み合い、後進時には前記ローギヤと
ニュートラルギヤに噛み合って、前記第１の回転軸から
前記第２の回転軸への回転トルクの伝達経路を歯車機構
で切り換える四輪駆動車の動力伝達切換装置において、
前記アクチュエーターを作動する前記エアー圧の発生源
からの配管と前記電磁弁の内径を４ｍｍ以上とし、前記
配管の電磁弁とエアー圧発生源の間にアキュムレーター
を設けた構成を採用したのである。

【００１０】すなわち、アクチュエーターを作動する前
記エアー圧の発生源からの配管と前記電磁弁の内径を４
ｍｍ以上として、アクチュエーターの作動スピードを速
め、前記配管の電磁弁とエアー圧発生源の間にアキュム
レーターを設けて、アクチュエーターの作動力を高める
ことにより、前記スライドギヤをハイギヤもしくはロー
ギヤから切り放して新たなギアに噛み合わせるまでの時
間を短縮するとともに、新たなギアへの噛み合わせ力を
大きくし、前記クリープ現象によるギアの噛み合い不良
を防止したのである。

【００１１】前記配管と電磁弁の内径を４ｍｍ以上とし
たのは、４ｍｍ未満では前記ギヤ鳴りを防止するに十分
なアクチュエーターの作動スピードを得られないためで
ある。

【００１２】また、前記スライドギヤとアクチュエータ
ーとの接続に、プッシュプルワイヤを用いることによ
り、前後両方向のアクチュエーターの作動を、高い剛性
を確保して前記スライドギヤに伝達することができ、よ
り確実にギヤ鳴りを防止することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図１乃至図５に基づき、こ
の発明の実施形態を説明する。図１は実施形態の動力伝
達切換装置の全体図を、図２および図３は、各々動力伝
達切換装置のアクチュエーター部とトランスファー部を
拡大して示す。

【００１４】この動力伝達切換装置は、ダイヤフラム１
が組み込まれたエアー式アクチュエーター２を用い、前
記ダイヤフラム１の前面に取り付けたロッド３をプッシ
ュプルワイヤ４でトランスファー内のスライドギア５を
進退させるロッド６に接続している。

【００１５】前記ダイヤフラム１の前面側および後面側
には、各々副変速機のハイポジション切り換え用のエア
ー配管７と、ローポジション切り換え用のエアー配管８
が接続されている。各エアー配管７、８には電磁弁９、
１０が取り付けられ、両者は途中で合流し、アキュムレ
ーター１１を介して、図示はしないが、エンジンマニホ
ールドの負圧源に接続されている。

【００１６】前記各エアー配管７、８と電磁弁９、１０
の内径は、アクチュエーター２の作動スピードを速める
ために、従来よりも２倍以上大径の５ｍｍになってい
る。前記アキュムレーター１１は、負圧を蓄圧するもの
であり、アクチュエーター２の作動力を作動の初期から
高めることができる。

【００１７】前記各電磁弁９、１０は三方弁となってお
り、各電磁弁９、１０は閉の状態で、片側が大気に連通
するようになっている。図２は前記アクチュエーター２
をハイポジション側に作動させた状態である。ハイポジ
ション切り換え用配管７の電磁弁９が開、ローポジショ
ン切り換え用配管８の電磁弁１０が閉となり、前記ダイ
ヤフラム１の前面側のエアーが負圧源で吸引されるとと
もに、後面側に大気が電磁弁１０を通って流入し、ダイ
ヤフラム１が前面側に移動している。

【００１８】前記トランスファーの内部には、トランス
ミッションの出力を伝達する中空の回転軸１２と、後輪
の推進軸に直結された回転軸１３が同軸上に配置されて
いる。副変速機は、前記回転軸１２の端部外周面に形成
されたハイギヤ１４ａ、１４ｂと、前記回転軸１３に取
り付けられたローギヤ１５ａ、１５ｂおよびニュートラ
ルギヤ１６と、これらの各ギヤ１４ａ、１５ａ、１６に
噛み合い可能な前記スライドギヤ５と、各回転軸１２、
１３に平行な軸１７に取り付けられたギヤ１８で構成さ
れている。

【００１９】前記ローギヤ１５ａ、１５ｂとギヤ１８
は、各々針状ころ軸受１９、２０で回転可能に形成さ
れ、前記ニュートラルギヤ１６は回転軸１３に回転を固
定されている。前記スライドギヤ５は、前記アクチュエ
ータ２に接続されたロッド６に取り付けられたフォーク
２１に係合され、回転軸１３の軸方向にスライドできる
ようになっている。

【００２０】図３は副変速機がハイポジションにセット
された状態であり、前記スライドギヤ５がハイギヤ１４
ａとニュートラルギヤ１６に噛み合っている。すなわ
ち、前記回転軸１２の回転トルクは、ハイギヤ１４ａ、
スライドギヤ５、ニュートラルギヤ１６の順に伝達さ
れ、前記回転軸１３に伝えられる。

【００２１】前記回転軸１３には、この回転軸１３に回
転を固定されたギヤ２２と、針状ころ軸受２３で回転可
能とされたスプロケット２４も取り付けられている。こ
のスプロケット２４の端部外周面にはギヤ２５も形成さ
れ、図示はしない別のアクチュエーターに接続されたロ
ッドのフォーク２６に係合するスライドギヤ２７が、前
記２つのギヤ２２、２５と噛み合い可能になっている。

【００２２】前記スプロケット２４にはサイレントチェ
ーン２８が巻き掛けられ、前輪の推進軸に連結された回
転軸２９に動力を伝達できるようになっている。図３は
４ＷＤの状態を示すものであり、前記スライドギヤ２７
が前記２つのギヤ２２、２５と噛み合い、前記回転軸１
３に伝えられた回転トルクが、そのまま後輪の推進軸に
伝えられるとともに、ギヤ２２、スライドギヤ２７、ギ
ヤ２５すなわちスプロケット２４、サイレントチェーン
２８を介して前記回転軸２９に伝達され、前輪の推進軸
にも伝えられている。なお、２ＷＤ状態の場合は、前記
スライドギヤ２７が左方に移動して、前記ギヤ２５との
噛み合いが切り放され、後輪の推進軸のみに回転トルク
が伝えられる。

【００２３】図４および図５は、動力伝達切換装置をロ
ーポジションに切り換えた状態のアクチュエーター部と
トランスファー部を拡大して示す。アクチュエーター部
は、ローポジション切り換え用配管８の電磁弁１０が
開、ハイポジション切り換え用配管７の電磁弁９が閉と
なり、前記ダイヤフラム１の後面側のエアーが負圧源で
吸引されるとともに、前面側に大気が電磁弁９を通って
流入し、ダイヤフラム１が後面側に移動している。

【００２４】トランスファー部は、前記ダイヤフラム１
の移動に伴って、前記スライドギヤ５がロッド６のフォ
ーク２１に係合して左方に後退し、ローギヤ１５ａとニ
ュートラルギヤ１６に噛み合っている。この場合は、前
記回転軸１２の回転トルクは、ハイギヤ１４ｂ、ギヤ１
８、ローギヤ１５ｂ、１５ａ、スライドギヤ５、ニュー
トラルギヤ１６を介して前記回転軸１３に伝えられる。

【００２５】前記スライドギヤ５が、図３に示したハイ
ポジションの位置から、図５に示したローポジションの
位置に移動する際には、スライドギヤ５がニュートラル
ギヤ１６とのみ噛み合い、ハイギヤ１４ａともローギヤ
１５ａとも噛み合わないニュートラルポジションの位置
を通る。また、逆にローポジションの位置からハイポジ
ションの位置に移動する際も同様である。

【００２６】上述した実施形態の動力伝達切換装置は、
前述したように、アクチュエーター２を作動する負圧源
からの配管７、８と電磁弁９、１０の内径を大きくし、
この配管７、８の負圧源と各電磁弁９、１０の間にアキ
ュムレーター１１を設けたので、前記スライドギヤ５を
移動させるアクチュエーター２の作動スピードと作動力
を著しく高めることができる。ただし、前記電磁弁は内
径が１０ｍｍを越えると重量および嵩が大きくなるた
め、自動車用としては実用的でない。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、この発明の四輪駆動車の
動力伝達切換装置は、副変速機のハイポジションとロー
ポジション切り換え用のアクチュエーターを作動する、
エアー圧発生源からの配管と電磁弁の内径を４ｍｍ以上
にし、前記配管にアキュムレーターを設け、アクチュエ
ーターの作動スピードと作動力を高めたので、ギヤ切り
換えの際のニュートラルポジションの通過時間を短縮す
るとともに、新たなギヤへの噛み合わせ力を大きくし、
ギヤ噛み合い不良によるギヤ鳴りの発生を防止すること
ができる。また、ギヤ切り換え用のスライドギヤを、剛
性が高いプッシュプルワイヤでアクチュエーターに接続
したので、前後両方向へのアクチュエーターの作動をス
ライドギヤに確実に伝えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】動力伝達切換装置の実施形態を示す一部省略断
面図

【図２】図１のアクチュエーター部を拡大して示す断面
図

【図３】図１のトランスファー部を拡大して示す断面図

【図４】図２のローポジション状態を示す断面図

【図５】図３のローポジション状態を示す断面図

【符号の説明】

１ ダイヤフラム ２ アクチュエーター ３ ロッド ４ プッシュプルワイヤ ５ スライドギヤ ６ ロッド ７、８ エアー配管 ９、１０ 電磁弁 １１ アキュムレーター １２、１３ 回転軸 １４ａ、１４ｂ ハイギヤ １５ａ、１５ｂ ローギヤ １６ ニュートラルギヤ １７ 軸 １８ ギヤ １９、２０ 針状ころ軸受 ２１ フォーク ２２ ギヤ ２３ 針状ころ軸受 ２４ スプロケット ２５ ギヤ ２６ フォーク ２７ スライドギヤ ２８ チェーン ２９ 回転軸

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トランスミッションの出力を伝達する第
   １の回転軸の端部外周面にハイギヤが設けられ、この第
   １の回転軸と同軸上に配置された前後輪いずれか一方の
   推進軸に動力を伝達する第２の回転軸の端部外周面に、
   前記ハイギヤと隣接してニュートラルギヤがこの第２の
   回転軸に回転を固定して取り付けられ、同じくこの第２
   の回転軸の外周面に、前記ニュートラルギヤと隣接して
   ローギヤが回転可能に取り付けられ、前記第１および第
   ２の回転軸の軸方向に進退するスライドギヤが電磁弁を
   介してエアー圧で作動するアクチュエーターに接続さ
   れ、前記スライドギヤが前進時には前記ハイギヤとニュ
   ートラルギヤに噛み合い、後進時には前記ローギヤとニ
   ュートラルギヤに噛み合って、前記第１の回転軸から前
   記第２の回転軸への回転トルクの伝達経路を歯車機構で
   切り換える四輪駆動車の動力伝達切換装置において、前
   記アクチュエーターを作動する前記エアー圧の発生源か
   らの配管と前記電磁弁の内径を４ｍｍ以上とし、前記配
   管の電磁弁とエアー圧発生源の間にアキュムレーターを
   設けたことを特徴とする四輪駆動車の動力伝達切換装
   置。
2. 【請求項２】 前記スライドギヤとアクチュエーターと
   の接続に、プッシュプルワイヤを用いたことを特徴とす
   る請求項１に記載の四輪駆動車の動力伝達切換装置。