JPS6212421A

JPS6212421A - 四輪駆動車の動力伝達装置

Info

Publication number: JPS6212421A
Application number: JP15089785A
Authority: JP
Inventors: Nobuaki Katayama; 片山　信昭
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1985-07-09
Filing date: 1985-07-09
Publication date: 1987-01-21
Also published as: EP0208478A1; DE3661507D1; EP0208478B1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、変速機の出力トルクを前輪用差動装置並びに
後輪用差動装置に分配するトルク分配装置を備えた四輪
駆動車の動力伝達装置に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、常時四輪走行を目的とした四輪駆動車に於いて
は、エンジントルクをクラッチ、変速機を介して前輪用
差動装置並びに後輪用差動装置に分配するトルク分配装
置を備えている。このトルク分配装置は、旋回時等に於
ける前後輪の回転差を吸収する中央差動装置（センタ・
ディファレンシャル装置）として知られている。

中央差動装置の一形式として、変速機からの出力にて回
転駆動する差動ケースと、この差動ケース内にて同ケー
スにピニオンギヤシャフトにより回転可能に組み付けた
ピニオンギヤと、前記差動ケース内にて同ケースに回転
可能に組み付けられて前記ピニオンギヤに噛み合い、か
つ前輪用及び後輪用差動装置にそれぞれトルク伝達可能
に連結した一対のサイドギヤとを備えたベベルギヤ弐の
差動装置がある。

しかして、この種の中央差動装置に於いては、一般に差
動装置の両サイドギヤが同一径に形成されていて前後輪
へ伝達される駆動トルクが等しくなるようになっている
。

また、一部には良好な走行特性を得るために、前後輪へ
のトルク分配比を変えたもの、例えば、歯数の異なるサ
イドギヤを用いたベベルギヤユニットまたはプラネタリ
ギヤユニ・ノドを使い、前後輪へのトルク分配比を４５
１５５とか３２／６８（前輪トルク配分／後輪トルク配
分）のように成る一定の分配比に固定したトルク分配装
置が提案されている（例えば、実開昭５９−３５１１９
号公報、特開昭５９−１３０７３６号公報）。

ところで、乗用車系四輪駆動車に於いて、前後輪へのト
ルク分配比を変更すると当該車両の１ｍ安定性が変化し
、オーバーステア傾向とかアンダーステア傾向になる。

さらに、路面とタイヤとの摩擦係数μの違い（例えば、
水路、雪路、舗装路、地道等）により、当該車両の運動
性能が変化する。

しかも、その路面状況は常に一定ではない。また、トラ
ック系四輪駆動車に於いては、車両の重量配分（積載状
態）によっても影響されるものであり、例えば積載時や
登板路を走行する場合には後輪ＩＩｉの駆動トルクを大
きくすることが好ましいことがある。

しかしながら、前述の従来技術ではいずれもトルク分配
比を固定しているため、路面状況や重量配分に応じてそ
の都度トルク分配比を選択することが出来ない。従って
、路面状況や重量配分によっては四輪駆動車としての性
能を十分に発揮することが出来ない（路面状況によって
は逆効果となる場合もある）。

そこで本出願人は、先に、一対のサイドギヤを互いに径
を異にする複数（３個）のギヤにて構成し、これら各ギ
ヤを同心的かつ相対回転可能に組み付けてピニオンギヤ
に常時噛み合わせると共に、これら各ギヤと前輪及び後
輪側の駆動軸のいずれか一方との連結を選択的に断続す
る切換機構を設けた四輪駆動車の動力伝達装置（，１ル
ク分配装置）を提案した（特願昭５９−２０２４４２号
）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述した先願構成の四輪駆動車の動力伝
達装置に於いては、前後輪へのトルク分配比を変更可能
（３段階）であるが、これはあくまで段階的な変更であ
ってその変更段数には限りがあるため、路面状況等に応
じて４つの車輪がすべて極限の性能を発揮する理想的な
作用に至っていない。

従って、運転者が最もコントロールし易く、かつ速く走
ることが出来るようにするには、路面状況等に合わせて
最適な前後輪へのトルク分配比に変更して走ることが必
要であり、前後輪へのトルク分配比を自由に変更可能な
機構の開発が望まれていたものである。

なお、前述の従来技術では、装置が大型化すると共に重
量が増大し、また装置の配置上の規制が大きくなる。

従って、本発明の技術的課題は、四輪駆動車に於いて路
面状況等に合わせて最適な前後輪へのトルク分配比を設
定可能とし、より速く走ること、より車両姿勢のコント
ロールがし易い車両とすること及びよりトルクロスがな
く最大の牽引力を得ることが出来るようにすることにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本発明は、上述の問題点を解決するための手段と
して、次のような構成を採用したものである。

すなわち、本発明は、トルク分配装置を備えた四輪駆動
車の動力伝達装置に於いて、トルク分配装置を改良して
前後輪へのトルク分配比を連続的に可変可能に構成した
ことを特徴とする。

具体的には、第１図及び第２図に示すように、変速機の
出力トルクを前輪用差動装置並びに後輪用差動装置に分
配するトルク分配装置（１０）を備えた四輪駆動車の動
力伝達装置に於いて、トルク分配装置（１０）は、変速
機からの出力にて回転駆動する差動ケース（１１）と、
この差動ケース（１１）内にて同ケースにピニオンギヤ
シャフト（１２，１３）により回転可能に組み付けたピ
ニオンギヤ（１４．１５）と、前記差動ケース（１１）
内にて同ケースに回転可能に組み付けられて前記ピニオ
ンギヤ（１４，１５）に噛み合い、かつ前輪用及び後輪
用差動装置にそれぞれトルク伝達可能に連結した一対の
サイドギヤ（１６，１７）とを備えている。前記ピニオ
ンギヤ（１４，１５）はピニオンギヤシャフト（１２，
１３）に略直交する軸線（Ｚ）を中心にして所望の範囲
で回動可能に構成されている。

なお、この構成に於ける実施態様としては、次のような
ものがある。

（１）前記トルク分配装置のピニオンギヤ並びに両サイ
ドギヤは、互いに傾斜可能なように前記ピニオンギヤシ
ャフトに略直交する軸線を中心とした円弧状の歯部を有
する。

（２）前記ピニオンギヤは、差動ケースに対して回転可
能に支持されたピニオンギヤケース内にピニオンギヤシ
ャフトによって保持されている。

（３）前記ピニオンギヤケースは、その両端部に一体的
に設けたシャフトにより差動、ケースに回転可能に支持
されており、そのシャフトの差動ケース外に延びる端部
に一体的に設けられたレバーを回動することによってシ
ャフトの軸線周りに微小角度の範囲で傾斜可能に構成さ
れている。

（４）前記ピニオンギヤケースは、その両端部のシャフ
トが２分割された差動ケースの合わせ面部分に挟持され
て回転可能に支持されている。

（５）前記ピニオンギヤ並びにピニオンギヤケースは、
１８０’対向して一対設けられている。

（６）前記ピニオンギヤケースの両端部に一体的に設け
られた一対のレバーはピンにて互いに連結されており、
このピンを回転軸線方向に移動させることによって前記
ピニオンギヤケースが対称的に傾斜するように構成され
ている。

（７）前記ピンは、差動ケース上に軸線方向に移動可能
に取付けられた分配比変更スリーブに連結されている。

（８）前記分配比変更スリーブは、固定ケースに回転軸
線方向に移動可能に支持されたフォークシャフトに固定
したフォークにより移動操作され、さらにフォークはイ
ンナレバー及びアウタレバーによって操作されるよう構
成されている。

（９）前記トルク分配装置は、中央差動装置の機能を有
する。

（１０）前記トルク分配装置の差動ケースには、変速機
の出力ギヤと噛み合う最終減速ギヤがボルトによって固
定されている。

（１１）前記変速機は、クランク軸が車体幅方向に延び
るように配置されたエンジンの一側に組み付けられ、前
記クランク軸と同軸的に配置された入力シャフトと、こ
の入力シャフトと平行に配置された出力シャフトとを備
えている。

（１２）前記トルク分配装置は、エンジンの一例に組み
付けられたトランスアクスルケース内に収容されている
。

（１３ン前記トルク分配装置は、前車軸及び後車軸のい
ずれか一方の車軸と同軸的に配置されている。

（１４）前記トルク分配装置の一方のサイドギヤは、前
輪用差動装置の差動ケースにトルク伝達可能に連結され
ている。

（１５）前記トルク分配装置の他方のサイドギヤは、後
輪駆動用方向変換ギヤユニットのマウントケースに動力
伝達可能に連結されている。

（１６）前記トルク分配装置の両サイドギヤは、互いに
同軸的に配置された２重シャフトとして構成される中空
シャフト部を有しており、その中空シャフト部は前記ト
ランスアクスルケースを貫通して延びており、同ケース
の一端に取付けたトランスファケース内に収容されてい
る前輪用差動装置の差動ケース及び後輪駆動用方向変換
ギヤユニットのマウントケースにそれぞれトルク伝達可
能に連結されている。

（１７）前記両サイドギヤにトルク伝達可能に連結され
た前輪用差動装置の差動ケースと、後輪駆動用方向変換
ギヤユニットのケースとは、ロック・フリー切換機構（
デフロック機構）によって互いに断続可能に構成されて
いる。

（１８）前記前輪用差動装置は、後輪駆動用方向変換ギ
ヤユニットのマウントケース内に相対回転可能に収容さ
れている。

（１９）前記変速機は、クランク軸が車体前後方向に延
びるように配置されたエンジンの前後方同一側に組み付
けられ、前記クランク軸と同軸的に配置された入力シャ
フトと、この人力シャフトと平行に配置された出力シャ
フトとを備えている。

（２０）前記トルク分配装置は、変速機ケースの車体幅
方向−側に組み付けられたトランスファケース内に収容
されている。

（２１）前記トルク分配装置の前後両サイドギヤは、そ
れぞれサイドギヤシャフトに連結され、さらに前輪駆動
用プロペラシャフト及び後輪駆動用プロペラシャフトに
トルク伝達可能に連結されている。

〔作　用〕

上述の手段によれば、ピニオンギヤ（１４，１５）を両
サイドギヤ（１６，１７）に噛み合った状態で、ピニオ
ンギヤシャフト（１２，１３）に略直交する軸線（Ｚ）
を中心にして所望の範囲で回動させる。

すると、ピニオンギヤ（１４，１５）と両サイドギヤ（
１６，１７）との噛み合い位置が変化し、回転中心線（
Ｘ）からの距離に差が生ずる。従って、前後輪へのトル
ク分配比が変更される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図ないし第３図は本発明の一つの実施例に係る四輪
駆動車の動力伝達装置に装着されるトルク分配装置を示
しており、第１図はトルク分配装置の縦断面図、第２図
は第１図の■−■線に沿った断面図、第３図は第２図の
矢印■方向から見た一部側面図である。

１０は、横置き式エンジンの一側に組み付けられた動力
伝達装置に装着されるトルク分配装置全体を示している
。トルク分配装置１０は、変速機からの出力にて回転駆
動する差動ケース１１と、この差動ケースｌｌ内にて同
ケースに回転軸線Ｘに対して１８０°対向する位置に於
いてピニオンギヤシャフト１２及び１３により回転可能
に組み付けた一対のピニオンギヤ１４及び１５と、前記
差動ケースｌｌ内にて同ケースに回転可能に組み付けら
れて前記ピニオンギヤ１４及び１５に噛み合い、かつ前
輪用差動装置及び後輪用差動装置にそれぞれトルク伝達
可能に連結した一対のサイドギヤ１６．１７とを備えて
いる。

ピニオンギヤ１４及び１５は、回転軸線Ｘに対して略直
交するように配置したピニオンギヤシャフト１２及び１
３をスナップリング１８にて抜は止めして取り付けたピ
ニオンギヤケース１９及び２０内に保持されており、ピ
ニオンギヤシャフト１２及び１３の軸線７周りに回転可
能に支持されている。ピニオンギヤケース１９及び２０
の両端部には上記ピニオンギヤシャフト１２及び１３と
略直交するシャフト２１及び２２が一体的に設けられて
おり、このシャフト２１及び２２により上記差動ケース
１１に対してその軸線２周りに回転可能に支持されてい
る。

ピニオンギヤ１４及び１５と、前輪用差動装置にトルク
伝達可能に連結された前輪側サイドギヤ１６及び後輪用
差動装置にトルク伝達可能に連結された後輪側サイドギ
ヤ１７は、互いに噛み合いながら回動可能（傾斜可能）
なように軸線Ｚを中心とした円弧状の歯部１４ａ、１５
ａ、１６ａ及び１７ａが形成されている。ピニオンギヤ
ケース１９及び２０の両端部の各シャフト２１及び２２
には、差動ケースｌｌ外に於いてレバー２３及び２４が
一体的に設けられており、このレバー２３及び２４を回
動させることによって軸線２周りにピニオンギヤケース
１９及び２０と共にピニオンギヤ１４及び１５を微小角
度の範囲で傾斜可能に構成されている。

左右のサイドギヤ１６と１７は、互いに同軸的に配置さ
れた２重シャフトとして構成される中空シャフト部１６
ｂ及び１７ｂを有する。そして、両中空シャフト部１６
ｂ及び１７ｂは、前輪用差動装置及び後輪駆動用方向変
換ギヤユニットにトルク伝達可能に連結すべく共に一側
（第１図に於いて右側）に延びており、前車軸及び後車
軸のいずれか一方の車軸と同軸的に配置されるものであ
る。“ 差動ケース１１は、左側ケース（レフトハンドケース）
ＩＩＬと右側ケース（ライトハンドケース）ＩＩＲとに
左右２分割されており、変速機の出力ギヤと噛み合う大
径のギヤ２５　（最終減速ギヤ）と共にボルト２６にて
一体的に結合されている。また、左右両ケースＩＩＬと
ＩＩＲとの合わせ面部分にて上記ピニオンギヤケース１
９及び２０のシャフト２１及び２２を挟持している。右
側ケースＩＩＲの外周には分配比変更スリーブ２７が回
転軸線Ｘ方向に移動可能に取り付けられている。この分
配比変更スリーブ２７は、特に第３図に示されているよ
うに一対の爪部２７ａが形成されている。そして、特に
第２図に示されているように分配比変更スリーブ２７の
爪部２７ａに前記各レバー２３及び２４の先端部に形成
した長穴２３ａ及び２４ａを整合させ、スナップリング
２８にて抜は止めしたピン２９によって互いに回動可能
に連結されている。

こうして、分配比変更スリーブ２７を回転軸線Ｘ方向に
移動させることにより、一対のレバー２３及び２４が軸
線２周りに互いに逆方向に回動し、ピニオンギヤケース
１９及び２０．ピニオンギヤシャフト１２及び１３を介
して一対のピニオンギヤ１４及び１５が微小角度の範囲
で互いに対称的に傾斜するようになっている。

すなわち、分配比変更スリーブ２７を第１図の左側へＦ
、の位置まで移動させると、第３図に示すように一方の
レバー２３が軸線２周りに時計方向に回動すると共に、
他方のレバー２４が軸線２周りに反時計方向に回動する
。すると、一方のピニオンギヤケース１９が軸線２周り
に回動してピニオンギヤ１４が第１図上方のＲ３で示し
た位置まで傾斜すると共に、他方のピニオンギヤケース
２０も軸線２周りに回動して第１図下方のＦ、で示した
位置まで傾斜する。これにより、ピニオンギヤ１４．１
５とサイドギヤ１６．１７との噛み合い位置が変化し、
回転軸線Ｘから噛み合い位置までの距離が前輪側サイド
ギヤ１６の方が後輪側サイドギヤ１７よりも長くなる。

よって、前輪用差動装置を経て前車輪へより大きなトル
クが分配される。

逆に分配変更用スリーブ２７を第１図の右側へＲ７の位
置まで移動すると、第３図に示すように一方のレバー２
３が軸線２周りに反時計方向に回動すると共に、他方の
レバー２４が軸線２周りに時計方向に回動する。すると
、一方のピニオンギヤケース１９が軸線２周りに回動し
てピニオンギヤ１４が第１図上方のＲ３で示した位置ま
で傾斜すると共に、他方のピニオンギヤケース２０も軸
線２周りに回動して第１図下方のＲ３で示した位置まで
傾斜する。これにより、ピニオンギヤ１４．１５とサイ
ドギヤ１６．１７との噛み合い位置が変化し、回転軸線
Ｘから噛み合い位置までの距離が後輪側サイドギヤ１７
の方が前輪側サイドギヤ１６よりも長くなる。よって、
後輪用差動装置を経て後車輪へより大きなトルクが分配
されるようになる。なお、第１図及び第３図に於いて、
Ｎ２及びＮ、は前後輪のトルク分配比が等しい場合の分
配比変更スリーブ２７、ピニオンギヤ１４．１５の位置
を示す。

第４図ないし第６図は横置き式エンジン前輪駆動車の動
力伝達装置をベースに前記トルク分配装置を装着した本
発明の一つの実施例に係る四輪駆動車の動力伝達装置を
示しており、第４図は四輪駆動車のパワートレインをス
ケルトンで示す概略図、第５図は変速機を示す断面図、
第６図は変速機を除く動力伝達装置の要部を示す断面図
である。

３０は車両前方のエンジンルーム内にそのクランク軸３
１が車体幅方向（横方向）に延びるように配置された、
所謂横置き式エンジンである。３２はエンジン３０の一
例に組み付けられたトランスアクスルケース、３３はト
ランスアクスルケース３２のエンジン３０と反対側に取
り付けられた変速機ケース、３４はトランスアクスルケ
ース３２のエンジン３０側に取り付けられたトランスフ
ァケースである。

トランスアクスルケース３２内にはクランク軸３１と同
軸的に配置されたクラッチ４０が配設さており、変速機
ケース３３内には同じくクランク軸３１と同軸的に配置
された入カシャフ）５１及びこの入力シャフト５１と平
行に配置された出力シャフト５２を備えた変速機５０が
配設されている。また、トランスアクスルケース３２内
には変速成５０の出力ギヤ５３によって駆動される最終
減速ギヤ２５が固定された前記のトルク分配装置１０が
配設されている。さらに、トランスファケース３４内に
はトルク分配装置１０にトルク伝達可能に連結された前
輪用差動装置６０及び後輪駆動用方向変換ギャユニッ）
７０が配設されている。

ｌ・ランスファケース３４は、左側ケース（レフトハン
ドケース）３４Ｌと右側ケース（ライトハンドケース）
３４Ｒとに左右２分割されており、ボルトにて一体的に
結合されている。

そして、上記前輪用差動装置６０とトルク伝達可能に連
結された左側の前車軸８０Ｌが等速ジヨイント８１Ｌ１
駆動軸８２Ｌ、等速ジシイント８３Ｌを介して左側の前
車輪８４Ｌに連結されており、右側の前車軸８０Ｒが等
速ジヨイント８１Ｒ１駆動軸８・２Ｒ１等速ジヨイント
８３Ｒを介して右側の前車軸８４Ｒに連結されている。

また、後輪駆動用方向変換ギヤユニット７０は、ユニバ
ーサルジヨイント８５、プロペラシャフト８６、ユニバ
ーサルジヨイント８７を介して後輪駆動用最終減速ギヤ
８８及び後輪用差動装置８９に連結されている。さらに
、後輪用差動装置８９の左側のサイドギヤシャフト９０
Ｌが等速ジヨイント９１Ｌ、後車軸９２Ｌ１等速ジヨイ
ント９３Ｌを介して左側の後車輪９４Ｌに連結されてお
り、右側のサイドギヤシャフト９０Ｒが等速ジヨイント
９１Ｒ，後車軸９２Ｒ１等速ジヨイント９３Ｒを介して
右側の後車輪９４Ｒに連結されている。

変速機５０は、第５図に示すように変速機ケース３３の
前部ケース３３ａ部分と後部ケース３３ｂ部分から構成
されている。変速機前部ケース３３ａの内部には前進４
段、後進１段の変速機構が配設されており、変速機後部
ケース３３ｂの内部には前進５速の変速機構が配設され
ている。互いに平行に配置された入力シャフト５１と出
力シャフト５２は、共に第５図で左方の後方部分がベア
リングＢ、、Ｂ、により変速機前部ケース３３ａに回転
可能に支承されており、右方の前方部分がベアリングＢ
１、Ｂ４によりトランスアクスルケース３２に回転可能
に支承されている。入力シャフト５１には、第１連用ド
ライブギヤ５１ａ、第２連用ドライブギヤ５１ｂ及びリ
バースドライブギヤ５１ｆが一体的に設けられており、
第３連用ドライブギヤ５１Ｃ１第４連用ドライブギヤ５
１ｄ及び第５連用ドライブギヤ５１ｅが回転可能に支承
されている。一方、出力シャフト５２には、上記入力シ
ャフト５１上に設けた前進変速用の各ドライブギヤ５１
ａ〜５１ｅと噛み合う第１連用ドリブンギヤ５２ａ〜第
５連用ドリブンギヤ５２ｅが設けられている。出力シャ
フト５２に対して第１連用ドリブンギヤ５２ａ及び第２
連用ドリブンギヤ５２ｂは回転可能に支承されており、
第３連用ドリブンギヤ５２ｃ、第４連用ドリブンギヤ５
２ｄ及び第５連用ドリブンギヤ５２ｅは一体的に設けら
れている。また、出力シャフト５２上の第１連用ドリブ
ンギヤ５２ａと第２連用ドリブンギヤ５２ｂとの間に第
１の同期装置５４、入力シャフト５１上の第３連用ドラ
イブギヤ５１Ｃと第４連用ドライブギヤ５１ｄとの間に
第２の同期装置５５、第５連用ドライブギヤ５１ｅの後
方に第３の同期装置５６がそれぞれ配設さている。なお
、第１の同期装置５４のスリーブにはリバースドリブン
ギヤ５２ｆが一体成形されている。さらに、出力シャフ
ト５２の前端部には出力ギヤ５３が一体成形さている。

トルク分配装置ｌＯ１前輪用差動装置６０及び後輪駆動
用方向変換ギャユニッ）７０は、第６図に示すような構
成となっている。

トルク分配装置ｌＯは、その差動ケース１１の左側ケー
スｌｌＬがベアリングＢ５によって変速機前部ケース３
３ａに回転可能に支承されており、右側ケースＩＩＲが
ベアリングＢ６によってトランスアクスルケース３２に
回転可能に支承されている。この差動ケース１１には前
記変速機５０の出力ギヤ５３と噛み合う最終減速ギヤ２
５がボルト２６にて固定さており、変速機５０の出力ギ
ヤ５３にて駆動されるようになっている。また、トルク
分配装置ｌＯは前車軸８０Ｌ、８０Ｒと同軸的に配置さ
れている。そして、ピニオンギヤ１４及び１５は、前記
したとおり一対のサイドギヤ１６及び１７に噛み合った
状態でピニオンギヤシャフト１２及び１３と略直交する
軸線７周りに微小角度傾斜可能に構成さている。

また、トランスアクスルケース３２には回転軸線Ｘ方向
に移動可能にフォークシャツ）４１が支持されている。

このフォークシャフト４１には前記分配比変更スリーブ
２７と係合するフォーク４２が一体的に固定さている。

フォーク４２°はインナレバー４３に係合されており、
トランスアクスルケース３２外のアウタレバー４４をシ
ャフト４５を中心に回動操作することにより、インナレ
バー４３、フォーク４２を介して分配比変換スリーブ２
７を回転軸線Ｘ方向に移°動させるように構成されてい
る。なお、アウタレバー４４は運転者によって図示しな
いプッシュプルケーブル及びリンケージにより機械的に
、または油圧シリンダ等のアクチュエータを電気的に制
御することによって作動される。

トルク分配装置１０に於ける両サイドギヤの中空シャフ
ト部１６ｂ及び１７ｂは、互いに同心上に２重シャフト
として構成され、トランスアクスルケース３２を貫通し
てトランスファケース３４内に延びている。一方の前輪
側サイドギヤ１６の中空シャフト部１６ｂは、その右端
外周部に於いて前輪用差動装置６０の差動ケース６１に
トルク伝達可能にスプライン嵌合されている。他方の後
輪用サイドギヤ１７の中空シャフト部１７ｂは、その右
端外周部に於いて後輪駆動用方向変換ギヤユニット７０
のマウントケース７１にトルク伝達可能にスプライン嵌
合されている。前輪用差動装置６０の差動ケース６１は
後輪駆動用方向変換ギヤユニット７０のマウントケース
７１内に相対回転可能に収容されており、後輪駆動用方
向変換ギヤユニット７０のマウントケース７１はベアリ
ングＢＴ及びＢ８によってトランスファケース３４に回
転可能に支承さている。前輪用差動装置６゜は入力され
るトルクを左右の前車軸８０Ｌ、８゜Ｒへ出力するもの
で、その差動ケース６１に固定したピニオンギヤシャフ
ト６２には一対のピニオンギヤ６４．６５が回転可能に
支承されており、左右一対のサイドギヤ６６．６７が常
時噛み合っている。左側のサイドギヤ６６には左側の前
車軸８０Ｌがトルク伝達可能にスプライン嵌合されてお
り、同前車軸８０Ｌはマウントケース７１、トランスフ
ァケース３４、トルク分配装置１０の両サイドギヤ１６
．１７及びトランスアクスルケース３２を回転可能に貫
通して突出しており・その左端部でオイルシールＳ、に
てシールさている。

また、右側のサイドギヤ６７には右側の前車軸８０Ｒが
トルク伝達可能にスプライン嵌合さており、同前車軸８
０Ｒはマウントケース７１及びトランスファケース３４
を回転可能に貫通して突出しており、その右端部でベア
リングＢ９にてトランスファケース３４に回転可能に支
承されると共にオイルシールＳ、にてシールされている
。

後輪駆動用方向変換ギヤユニット７０はトルク分配装置
ｌＯから入力されるトルクを方向変換して後輪側へ出力
すべく機能するもので、そのマウントケース７１は左側
ケース（レフトハンドヶ・−ス）７１Ｌと右側ケース（
ライトハンドケース）７１Ｒとに左右２分割されており
、がボルト７２にてリングギヤ７３と共に一体的に結合
されている。このリングギヤ７３にはドライブギヤピニ
オンギヤ７４が常時噛み合っており、そのドライブギヤ
ピニオンシャフト７５がトランスファケース３４の後方
に取り付けられたエクステンションハウジング３５を貫
通して後方に延びている。そして、このドライブギヤビ
ニオンシャフト７５はユニバーサルジヨイント８５を介
して後輪を駆動するプロペラシャフト８６にトルク伝達
可能に連結されている。

さらに、上記前輪用差動装置６０の差動ケース６１の右
端内周部にはスプライン６１Ｃが形成されており、また
後輪駆動用方向変換ギヤユニット７０のマウントケース
７１の右端内周部にもスプライン７１Ｃが形成されてい
る。そして、スプライン６１ｃに常時嵌合すると共にス
プライン７１Ｃに選択的に嵌合する切換スリーブ６８が
回転軸線Ｘ方向に移動可能に設けられ、差動ケース６１
とマウントケース７１とを選択的に断続するロッり・フ
リー切換機構（デフロック機構）６９を構成している。

なお、水平状態に於ける各シャフトの上下関係は、変速
機５０の入力シャフト５１、出力シャフト５２、左右の
前車軸８０Ｌ及び８０Ｒ１後輪駆動用方向変換ギヤユニ
ット７０のドライブギヤビニオンシャフト７５の順に下
方にオフセントされて配置されており、第６図に於いて
は理解を容易にするために同一平面に展開して示してい
る。また、第６図に於いてはトルク分配装置１０を第２
図のＶＩ＝ＶＩ線に沿った断面として示している。

次に、上記のように構成された四輪駆動車の動力伝達装
置に於ける作用を説明する。

エンジン３０より出力されたトルクは、クラッチ４０を
経て変速機５０の大カシャフ１−５１に入力され、変速
機５０の変速ギヤ組で変速されて出力シャフト５２より
出力され、出力ギヤ５３にて最終減速ギヤ２５を回転駆
動する。最終減速ギヤ２５の回転はトルク分配装置１０
の差動ケース１１に伝達される。差動ケース１１に伝達
されたトルクは、ピニオンギヤケース１９及び２０から
ピニオンギヤシャフト１２及び１３を介してピニオンギ
ヤ１４及び１５に伝達され、さらに左右のサイドギヤ１
６及び１７に分配される。

左方のサイドギヤ１６に伝わったトルクは、中空シャツ
ｌ−１６ｂから前輪用差動装置６０に伝わり、前輪用差
動装置６０にて両サイドギヤ６６．６７から左右の前車
軸８０Ｌと８ＯＲに２分され、等速ジヨイント８１Ｌ・
８１Ｒ，駆動軸８２Ｌ・８２Ｒ１等速ジヨイント８３Ｌ
・８３Ｒを経て左右の前車輪８４Ｌ・８４Ｒを駆動する
。

一方、右方のサイドギヤ１７に伝わったトルクは、中空
シャフト１７ｂから後輪駆動用方向変換ギヤユニット７
０のマウントケース７１に伝達される。そして、マウン
トケース７１からリングギヤ７３とドライブギヤピニオ
ンギヤ７４にて回転方向を直角に変換されて減速され、
ドライブギヤビニオンシャフト７５からユニバーサルジ
ヨイント８５、プロペラシャフト８６、ユニバーサルジ
ヨイント８７を経て後輪駆動用最終減速ギヤ８８で再度
回転方向を直角に変換されて減速され、後輪用差動装置
８９で２分されて左右のサイドギヤシャフト９０Ｌ・９
０Ｒから等速ジヨイント９１Ｌ・９１Ｒ１後車軸９２Ｌ
・９２Ｒ１等速ジョイン）９３Ｌ・９３Ｒを経て左右の
後車輪９４Ｌ・９４Ｒを駆動する。

かかるトルク伝達時に於いて、ロック・フリー切換機構
（デフロック機構）６９の切換スリーブ６８が第６図上
半分にて示した如く前輪用差動装置６０の差動ケース６
１と後輪駆動用方向変換ギヤユニット７０のマウントケ
ース７１との結合を開放している場合は、トルク分配装
置１０の左右のサイドギヤ１６．１７が相対回転可能で
あり、前輪用差動装置６０と後輪駆動用方向変換ギヤユ
ニット７０のリングギヤ７３にはそれぞれに加わる負荷
に応じた回転が伝えられる。また、切換スリーブ６８が
第６図下半分にて示した如（前輪用差動装置６０の差動
ケース６１と後輪駆動用方向変換ギヤユニット７０のマ
ウントケース７１とを一体的に結合している場合は、ト
ルク分配装置１０の左右のサイドギヤ１６．１７が相対
回転不能であり、前輪用差動装置６０と後輪駆動用方向
変換ギヤユニット７０のリングギヤ７３には同一回転が
伝わる。

ところで、上記のように構成された四輪駆動車の動力伝
達装置に於いて、路面状況等に応じてアウタレバー４４
を例えば第６図に示すＮｏからＦｏの位置に作動させる
と、インナレバー４３がシャフト４５周りに回動してフ
ォーク４２及びフォークシャフト４１がＮ１からＦ、の
位置まで左方に移動し、さらに分配比変更スリーブ２７
が同じく左方にＮ２からＦ、まで左方に移動する。これ
に応じて、レバー２３が時計方向に回動すると共にレバ
ー２４が反時計方向に回動し、ピニオンギヤケース１９
及び２０が軸線２周りに対称的に回動してピニオンギヤ
１４及び１５がＮ、からＦ。

の位置まで傾斜する。これにより、後輪側に比・〈て前
輪側に大きなトルクが分配される。

逆に、アウタレバー４４を第６図に示すＮｏからＲ８の
位置に作’Ｅ＋させると、インナレバー４３がシャフト
４５周りに回動してフォーク４２及びフォークシャフト
４１がＮ１からＲ１の位置まで右方に移動し、さらに分
配比変更スリーブ２７が同じ＜　ｒ’ｒ　２からＲ３の
位置まで右方に移動する。

これに応じて、レバー２３が反時計方向に回動すると共
にレバー２４が時計方向に回動し、ピニオンギヤケース
１９及び２０が軸線２周りに対称的に回動してピニオン
ギヤ１４及び１５がＮ、からＲ３の位置まで傾斜する。

これにより、前輪側に比べて後輪側に大きなトルクが伝
達されるようになる。

こうして、前後輪へのトルク分配比を連続的に変更する
ことが可能となり、路面状況等に応じてその都度適切な
前後トルク分配比に設定することが出来る。この結果、
走行時のトルクロスを無くし、エネルギーの損失を防ぐ
ことが出来、従来の車速以上で走行可能となる。また、
従来走破出来なかった所も走破出来るようになる。さら
に、トルク分配装比の不適合から来るオーバーステア傾
向ならびにアンダーステア傾向から来る車両偏向も無く
なり、操縦安定性が向上する。なお、分配比偏向スリー
ブ２７を移動させるアウタレバー４４を油圧シリンダ等
のアクチュエータを用いてコンピータコントロールすれ
ば、最も通した前後トルク分配比に設定することが可能
となる。

また、既存の中央差動装置を利用したものであるため、
特に装置が大型化することもなく、配置上も有利である
。

次に、第７図及び第８図は、本発明の他の一つの実施例
に係る四輪駆動車の動力伝達装置に装着されるトルク分
配装置及び四輪駆動車のパワートレインをスケルトンで
示す概略図である。

なお、第７図及び第８図に於いて前記第１図及び第４図
に対応する部分は、第１図及び第４図と同一の符号によ
り示されている。

この実施例は、縦置き式エンジンに適用したもので、エ
ンジン３０はそのクランク軸３１が車両前後方向に延び
るように配置されており、その後方に動力伝達装置が組
み付けられている。そして、クラッチ４０及び変速機５
０も車両前後方向に配置されており、変速機ケース３３
の一側（第８図に於いて左側）にトランスファケース３
４が組み付けられ、このトランスファケース３４内にト
ルク分配装ｆｌｏｏが収容されている。このトルク分配
装置１００も車両前後方向に配置されている。

トルク分配装置１００は、変速機５０の出力ギヤ５３に
噛み合う大径ギヤ２５を一体的に固定した差動ケース１
１と、この差動ケースｌｌ内にてピニオンギヤシャフト
１２及び１３により回転可能に組み付けた一対のピニオ
ンギヤ１４及び１５と、前記差動ケース１１内にて回転
可能に組み付けられて前記ピニオンギヤ１４及び１５に
噛み合うサイドギヤ１６０及び１７０とを備えている。

そして、ピニオンギヤ１４及び１５は、前記実施例と同
様に一対のサイドギヤ１６０及び１７０に噛み合った状
態でピニオンギヤシャフト１２及び１３と略直交する軸
線２周りにピニオンギヤケース１９及び２０と共に微小
角度傾斜可能に構成されている。

前方のサイドギヤ１６０はその内周部に於いて前輪側の
サイドギヤシャフト８００Ｆにスプライン嵌合されてお
り、後方のサイドギヤ１７０は同様に後輪側のサイドギ
ヤシャフト８００Ｒにスプライン嵌合されている。前輪
側サイドギヤシャフト８００Ｆは、トランスファケース
３４を貫通して前方に延びており、ユニバーサルジヨイ
ント８５Ｆ、前輪駆動用プロペラシャフト８６Ｆ、ユニ
バーサルジョインｌ−８７Ｆを介して前輪駆動用最終減
速ギヤ８８Ｆ及び前輪用差動装置６０に連結されている
。後輪側サイドギヤシャフト８００Ｒは、トランスファ
ケース３４を貫通して後方に延びており、ユニバーサル
ジヨイント８５Ｒ，ｔ＆輪駆動用プロペラシャフト８６
Ｒ、ユニバーサルジョイン）８７Ｒを介して後輪駆動用
最終減速ギヤ８８Ｒ及び後輪用差動装置８９に連結され
ている。

この実施例においては、エンジン３０よす出力されたト
ルクは、クラッチ４０を経て変速機５０の大力シャフト
５１に入力され、変速機５０の変速ギヤ組で変速されて
出力シャフト５２より出力され、出力ギヤ５３にて大径
ギヤ２５を回転駆動する。このギヤ２５の回転はトルク
分配装置１００の差動ケース１１に伝達される。差動ケ
ース１１に伝達されたトルクは、ピニオンギヤケース１
９及び２０からピニオンギヤシャフト１２及び１３を介
してピニオンギヤ１４及び１５に伝達され、さらに前後
のサイドギヤ１６０と１７０に分配される。

そして、前方のサイドギヤ１６０に伝わったトルクは、
前輪側サイドギヤシャフト８００Ｆからユニバーサルジ
ョインｌ−８５Ｆ、前輪駆動用プロペラシャフト８６Ｆ
１ユニバーサルジヨイント８７Ｆを介して前輪駆動用最
終減速ギヤ８８Ｆ及び前輪用差動装置６０に伝わり、前
輪用差動装置６０にて左右に２分されて等速ジヨイント
８１Ｌ・８１Ｒ，駆動軸８２Ｌ・８２Ｒ１等速ジヨイン
ト８３Ｌ・８３Ｒを経て左右の前車輪８４Ｌ・８４Ｒを
駆動する。

一方、後方のサイドギヤ１７０に伝わったトルクは、後
輪側サイドギヤシャフト８００Ｒからユニバーサルジョ
イント８５Ｒ１前輪駆動用プロペラシャフト８６Ｒ、ユ
ニバーサルジヨイント８７Ｒを介して後輪駆動用最終減
速ギヤ８８Ｒ及び後輪用差動装置８９に伝わり、後輪用
差動装置８９にて左右に２分されて左右のサイドギヤシ
ャフト９０Ｌ・９０Ｒ１等速ジヨイント９１Ｌ・９１Ｒ
１後車軸９２Ｌ・９２Ｒ１等速ジョイン）９３Ｌ・９３
Ｒを経て左右の後車輪９４Ｌ・９４Ｒを駆動する。

以上、本発明を特定の実施例ついて詳細に説明したが、
本発明は、この実施例に限定されるものではなく、特許
請求の範囲に記載の範囲でさらに種々の実施態様が包含
されるものであり、例えば、エンジンを車両後方に配置
した車両にも、またエンジンを前車軸及び後車軸の間に
配置したミツドシップ車にも通用可能である。さらに、
前記第６図に示すトルク分配装置と前輪用差動装置とを
逆に配置することも可能である。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、四輪駆動車に於いて前後
輪へのトルク分配比を連続的に変更することが可能とな
り、路面状況等に応じてその都度最適な前後トルク分配
比に設定することが出来、従来の車速以上で走行可能と
なる。また、トルクロスがなく最大の牽引力を得ること
が出来る。さらに、トルク分配比の不適合から来るオー
バーステア傾向並びにアンダーステア傾向から来る車両
偏向も無くなり、操縦安定性が向上する。さらにまた・
構造簡単でコンパクトであり、車両への配置上も有利で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一つの実施例に係る四輪
駆動車の動力伝達装置に装着されるトルク分配装置を示
すものであり、第１図はトルク分配装置の縦断面図、第２図は第１図のｎ−ｎ線に沿った断面図、第３図は第
２図の矢印■方向から見た一部側面図、第４図ないし第６図は横置き式エンジン前輪駆動車の動
力伝達装置をベースに前記トルク分配装置を装着した本
発明の一つの実施例に係る四輪駆動車の動力伝達装置を
示すものであり、第４図は四輪駆動車のパワートレイン
をスケルトンで示す概略図、第５図は変速機を示す断面図、第６図は変速機を除く動力伝達装置の要部を示す断面図
、第７図及び第８図は、本発明の他の一つの実施例に係る
四輪駆動車の動力伝達装置に装着されるトルク分配装置
及び縦置き式エンジン前輪駆動車をベースにトルク分配
装置を装置した四輪駆動車のパワートレインをスケルト
ンで示す概略図である。符号の説明１０−・−−−一トルク分配装置１１−一−−・−差動ケース１２．１３−−−−−−ピニオンギヤシャフト１４．１
５−・−−−−ピニオンギヤ１６−−−−−−前輸側のサイドギヤ１７−・−後輪側のサイドギャ１９．２０−−−−・・ピニオンギヤケース２１，２２
・−・・−シャフト２３．２４−・・・レバー２５−・−・・−最終減速ギヤ（大径ギヤ）２７−・−
・・・分配比変更スリーブ２９−−−−−・ピン３０−・・−エンジン３１−−−−・・クランク軸３２・−・・−・トランスアクスルケース３３−・・・
変速機ケース３４−・・・・−トランスファケース３５・・・−・エクステンションハウジング４０・・・
−・クラッチ５０・・−・−・変速機５１−・・−変速機の入力シャフト５２−−−−−−変速機の出力シャフト５３−・−・−
変速機の出力ギヤ６０−・・−・−前輪用差動装置６１−・−・差動ケース７０−・−一一一後輪駆動用方向変換ギヤニニット７１
−・・・・マウントケース８０Ｌ・８０Ｒ・・・・・・左右の前車軸８４Ｌ・８４
Ｒ−・−左右の前車輪８８．８８　Ｒ−−−−−一後輪駆動用最終減速ギャ８
９−・・・後輪用差動装置９２Ｌ・９２Ｒ−・−・・左右の後車軸９４Ｌ・９４　
Ｒ−−−−−一左右の後車輪８００Ｆ・−・−・前輪側
サイドギヤシャフト８００Ｒ・−・・−・後輪側サイド
ギヤシャフトＸ・・−・・・回転軸線Ｙ・・・・・−ピニオンギヤシャフトの軸線Ｚ−・−ピ
ニオンギヤシャフトに略直交した軸線出願人　　トヨタ
自動車株式会社第１図二江第２図第３図第４図第７図

Claims

【特許請求の範囲】変速機の出力トルクを前輪用差動装置並びに後輪用差動
装置に分配するトルク分配装置を備えた四輪駆動車の動
力伝達装置に於いて、前記トルク分配装置は前記変速機からの出力にて回転駆
動する差動ケースと、この差動ケース内にて同ケースに
ピニオンギヤシャフトにより回転可能に組み付けたピニ
オンギヤと、前記差動ケース内にて同ケースに回転可能
に組み付けられて前記ピニオンギヤに噛み合い、かつ前
輪用及び後輪用差動装置にそれぞれトルク伝達可能に連
結した一対のサイドギヤとを備え、前記ピニオンギヤは
前記ピニオンギヤシャフトに略直交する軸を中心にして
所望の範囲で回動可能に構成されていることを特徴とす
る四輪駆動車の動力伝達装置。