JPS62178436A - 自動車用トランスフア装置の二輪・四輪自動切替装置 - Google Patents

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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、通常は直結式のトランスファ装置であり、必
要に応じて二輪駆動に切換えることができる自動車用ト
ランスファ装置の二輪・四輪自動切換装置に関するもの
である。

（従来の技術） 従来提案さｎている実公昭５６−５５０５５号公報にお
ける自動車用トランスファ装置の制御装置には、中央差
動装置を有する方式（イージードライブ方式）のものが
あり、その特徴とするところは、四輪各々が回転差を持
ちながらも（車両の旋回における不具合は発生しない）
１．駆動力は分配比に応じた力を各車輪に分配すること
が可能である。

しかし、駆動力はタイヤに加わる車重と路面とタイヤの
摩擦係数により決定することから一輪でもスリップ状態
となり、グリ７グカが弱まると、他の車輪もそれと釣り
合う駆動力となるため、それを回避すべきロック機構が
必要となるので、トランスファ装置としては構造が複雑
化してしまう。

またパートタイム式と呼ばわ、る二輪、駆動、四輪駆動
を手動で切換えるトランスファ装置において、四輪駆動
走行とした場合、前記の如く一輪のグリツプ力によって
全輪の咽動力が決まってしまうという様なことはないが
、例えば車両が旋回する場合には、前輪に対し後輪は内
側に入って走行することとなるが、前後車軸間（ベラシ
ャフト）には回転差が無いため、路面とタイヤの間にお
いて回転差が逃げる現象、所謂ステンクスリップ現象（
タイトコーナブレーキング現象）が生じ、タイヤ摩耗の
進行、燃費の悪化及び振動騒音による乗り心地が悪化す
る等の欠点があった。

従来前記の欠点を解決するために、実公昭５８−２６６
３６号公報に見られるような、通常はスプリングの力に
より滑り可能なりラッチ係合状態とし、前後輪の回転差
（スリップ）が発生した際には、油圧ピストンにより完
全一体化するとするフルタイム式四輪駆動装置が提案さ
れているが、車両の走行を見た場合５前後輪にはタイヤ
の空気差があり、また荷物の積載によるタイヤ荷重半径
の違いがあるため、クラッチ部は常に滑りが生じる状態
となり、クラッチの摩耗、熱の上昇等の問題があった。

また通常の走行では（乾燥平坦なコノクリート路面）、
二輪の走行で十分であり、四輪で走行する必要は全くな
（、騒音、燃費に対しては四輪走行は不利とされている
。更にもう１つの欠点としては、スリップ率を検知後に
油圧ピストンを作動させて、クラッチの完全一体化を図
るものであるが、所定の圧力を上昇させるまでのタイム
ラグを少な（することを考えると、犬容景の油圧ポンプ
が必要となり、そのポンプを常に駆動させる動力損失も
燃費の低下となってしまう。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、従来の自動車用トランスファ装置におけるタ
イヤ摩耗の進行、燃費の悪化及び振動、騒音による乗り
心地の悪化等の問題、更にクラッチの摩耗、熱の上昇等
の問題点を解決しようとするものである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） このため本発明は、前二輪と後二輪の一方へは変速機か
ら直接伝動し、他方へは湿式多板クラッチを介して伝動
すべく構成したトランスファ装置において、高速走行に
よる信号と、全降板走行による信号と、急加速走行によ
る信号と、実車速と車両の回転により得られるスリップ
信号と、セレクタースイッチによる信号とにより、湿式
多板クラッチの係合と解除を自動的に行なう四輪駆動車
の二輪駆動と四輪駆動の切替制御装置を備え、通常四輪
走行下においては湿式多板クラッチは差動可能に油圧制
御され、前記信号により直結四輪駆動又は二輪駆動がタ
イムラグな（動作するようにしてなるもので、これを問
題点解決のための手段とするものである。

（作　　用） 二輪走行条件下（設定車速以上）においては。

クラッチ部に油圧を付加せず完全フリー状態にし、併せ
て電動式フリーホイールハブを係合解除、７０ン）　１
０１１のベラ及びデフを完全に停止させることで燃費、
騒音の低減を図る。また四輪走行条件下（設定車速以下
）においては、クラッチに作用する油圧を低圧にセット
しておぎ、クラッチ完全結合状態以外ではポンプ駆動に
よる動力損失を少な（すると共に、スリップ検知等の状
態においては差動四輪状態から直結四輪状態への切替え
のタイムラグを微少とする。

また低速旋回条件下（タイトコーナブレーキ現象）にお
いては、クラッチに作用する油圧を低圧となるようにし
ておき、クラッチ部の差動を容易とすることでブレーキ
現象を回避させると共に、旋回条件後の急加速等におい
ては、即時設定圧（中圧）を加えることで、スリップ発
生による操作性の悪化及び動力損失等をなくす如（切替
え可能とする。

（実施例） 以下本発明を図面の実施例について説明すると、第１図
〜第４図は本発明の実施例を示す。先ず第１図において
動力伝達系を説明すると、１１は変速機の図示しない出
力軸と一体的に結合するインプットシャフトであり、軸
受１２．１３により回転自在に支承されている。１５は
低速段用インプットギヤ、１７は高速段用インプットギ
ヤであり。

各々ニードルベアリング１６．１８を介してインプット
ギヤフ）１１に回転自在に支承されている。

またインプツトシャフトｌｌ上には、同期装置１９が構
成されており、走行中での切替えを容易にしている。

２０はアイドラギヤで、インプットギヤ１５に噛合うア
イドラギヤ２０ａと、インプットギヤ１７と噛合うアイ
ドラギヤ２０ｂが一体成形されており。

テーパベアリング２１．２２を介してアイドラシャフト
２３に対し回転自在に支承されている。２４はアウトプ
ットギヤで、アイドラギヤ２０ｂに噛合うと共に、アウ
トプットリヤシャフト２５とはスプライン２５ａによジ
固定嵌合となっている。アウトプットリヤシャフト２５
のスプライン２５ｂにはりャフランジ２９が固定嵌合さ
ｎており、図示しないプロペラシャフトを介してリヤデ
ィファレンシャルに動力伝達される。３１は油圧クラッ
チ装置で、油圧ピスト／３２が動かされるとフロントア
ウトプットシャフト３０に動力が伝達されるよう構成さ
れている。３４はアウトプツトリヤシャフト２５０回転
速度検出センサ、３５は油圧クラッチ３１の係脱を制御
する油圧ユニット、３６はピストン３２への油圧を制御
するバルブボテイユニノト、１５０はバルブボディ３６
に内蔵されているオイルポンプ１１８を駆動するＤＣモ
ータである。

次に第２図において、油圧クラッチ３１の係脱を制御す
る油圧回路を説明すると、ｉｔｔはマニュアルバルブで
、図示しない他端は同期装置１９を作動するシフトシャ
フトと一体的に形成されており、図示状態は高速シフト
状態で、油圧は中圧に保持されている。マニュアルバル
ブ１１１が左方向に動くと、低速シフト状態になると共
に、油圧は高圧に切替えられるようになっている。

１１２＆！レギユレータバルフ、１１３はモジュレータ
バルブ、１１４はチェックバルブである。１１５はチェ
ンジバルブで、ソレノイドバルブ１１６及び１１７と前
記マニュアルバルブ１１１によってバルブ構成がなされ
ている。

ここで油圧回路を詳細に説明すると、モータ１５０によ
り駆動されるオイルポンプ１１８よジ吐出されたオイル
は、連通している油路に充満し圧が上昇する。ソレノイ
ド１１６は閉の状態にあるため、オリフィス１３０を通
った圧油は、スプール１２０を右方向にスプリング１２
５　Ｋ打勝って動かしく図示の状態）、油圧クラッチ３
１のピストン内に流入してピストン３２を左方向に動か
すことにより、クラッチ３１ａを係合する。また圧油の
上昇がどこで調圧されるかというと、オリスイス１３１
，１３２を通った圧油でスプール１２１が右方向に動か
され、スプリング１２２の荷重と釣り合う状態（図示の
状態）が設定の調圧状態であり、釣り合いが崩ｎて圧が
上昇して行（と、スプール１２１は更に右方向へ動かさ
れることになるが、油路１７０内の圧油は、調圧部１２
１ａより排油路１７１に流れると油圧は下ることになる
ので、圧油は一定に保たｎる。なお、この状態における
モジュレータバルブ１１３のスプール１２３は、スプリ
ング１２４により左方向に押された状態にある。これは
ソレノイド１１７が開放の状態にあって、オリフィス１
３３を通った圧油が排油路に流ｎてしまうので、スプリ
ング１２４に打ち勝つことができないためである。

次に図示の中圧状態より低圧状態に切替えるには、ソレ
ノイド１１７を開放よジ閉状態に切替えることにより、
モジュレータバルブｌ１３のスプール１２３が右方向に
効き、油路１７２内の圧油が排油路１７１に流れ出すこ
とにより、回路内の圧油は中圧より減圧され、低圧に切
替える。

以上が高速段での四輪駆動状態であり、この状態より二
輪駆動状態にするには、ソレノイド１１６を閉状態より
開放状態とすることで可能となる。

ソレノイド１１６が開放になると、オリフィス１３０を
通っていた圧油は排油されるため、油路１３５内の圧が
下がり、スプリング１２５の荷重によりスプール１２０
が左方向に動いて油路１３４を閉じ、油圧クラッチを係
合していた圧油は無（なるので、クラッチは離脱され、
四輪駆動より二輪駆動となる。

二輪駆動状態におけるソレノイド１１７は、閉の状態に
しておくことにより、回路内の圧油はモジュレータバル
ブ１１３による低圧状態で保持されているため、二輪駆
動より四輪駆動に切替える際のタイムラグを短くするこ
とができる。また併せて低圧のため、オイルポンプ１１
８を駆動するモータ１５０は低動力でよいこととなり、
消費電力は少なくてすむ。

次に油圧クラッチが高圧を必要とする場合（高伝動能力
が必要）は、低速段に変更された場合であるが、その場
合はマニュアルバルブは左方向に動かさｎているため、
オリフィス１３１に流れ込んでいた圧油は遮断され、レ
ギュレータバルブ１１２はオリフィス１３２を通った圧
油とスプリング１２２０間で調圧さｎることになり、高
圧が保持される。

なお、この場合のソレノイド１１６は閉状態のみで、常
に四輪、駆動がなさ扛るようになっている。

第１表に変速段及び油圧状態とソレノイドの開閉状態を
マトリックスにして示す。

第１表 次に以上の如く構成された油圧回路を制御する電気回路
を第３図について説明すると、バッテリー２１０はイグ
ニッションスイッチ２１１を介してオンとなるオイルポ
ンプ１駆動モータ１５０が接続されると共に、電動式フ
リーホイールハブの動作を制御する制御回路２１２を介
してオンとなるフリーホイールハブ駆動モータ２１３が
接続されている。セレクタースイッチ２２１をオンにす
ると、ソレノイド１１７が通電さ扛て直結四輪駆動状態
が保持される。またセレクタースイッチ２２２には、登
降板を判定してリレー２４０を動作させる登降坂制御回
路２３０と、急加速状態を判定してリレー２４１を動作
させる急加速制御回路２３１と、泥池、凍結路等の走行
時にスリップしたことを判定してリレー２４２を動作さ
せるスリップ制御回路２３２が、リレー２４３を介して
ソレノイド１１７に通電されるようになっており、また
高速走行を判定してリレー２４５を動作させる高速走行
判定回路２３５が、リレー２４４を介してソレノイド１
１６に通電されるようになっている。またリレー２４５
の動作状態下において、前記登降板制御回路他が通電状
態となった際には、リレー２４５が動作しない（ソレノ
イド１１６が動作しない）ようにするリレー２６０が設
定しである。

ここでセレクタースイッチ２２２をオンにした際の動作
を説明すると、登降板制御回路他が各リレーを動作させ
ない状態においては、ソレノイド１１６．１１７は閉状
態にあり、差動可能な四輪１駆動状態となっており、低
速大旋回時のタイトコーナブレーキ現象が回避できる。

この状態でリレー２４ｏ。

２４１．２４２の何れかが動作して通電されると、リレ
ー２４３を通電状態とし、ソレノイド１１７を閉から開
として差動可能四輪駆動状態から、直結四輪駆動状態に
自動切替えがなされる。

即ち、スリップによる動力損失、登降板、急加速時にお
ける駆動力が四輪均等分配となり、動力性能が十分に発
揮されることになる。

次にリレー２４５が動作した場合について説明すると、
リレー２４５は、成る設定車速を越えた場合に動作する
ようにしてあり、リレー２４４を介してソレノイド１１
６を閉から開として油圧クラッチ３１への供給をカット
させ、前輪への駆動力を遮断する。ソレノイド１１６が
通電されると、結線２７０より制御回路２１２に通電さ
れ、内部回路に設定したリレーが働き、フリーホイール
ハブ駆動モータ２１３は逆回転され、ハブの係合が解除
さｎる。この状態となることで、完全なる二輪駆動走行
となり、従来のハート式トランスファの如く空転するベ
ラ、デフはな（、低騒音、低燃費を達成できる。以上の
油圧制御、電気制御の各動作を第５図にフローチャート
として示す。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明した如（本発明は構成されているので、
パート式の最大欠点である低速大操舵時のタイトコーナ
ブレーキ現象は、油圧クラノチヘの圧力を低圧に制御す
ることでクラッチの差動が可能となり、フルタイ式と同
様ブレーキ現象は回避できる。また二輪駆動からスリッ
プ検知による四輪駆動への切替え、急発進、登降板時で
の直結四輪５駆動への切替えも自動的に行なうことによ
り、センターデフを内蔵するフルタイム方式に近い自動
四輪、堅動方式が得られる。センターデフ式には、−輪
がスリップした際の駆動力不足を解消する手段としてロ
ンクアソプクラッチ（直結四輪とするためのクラッチ）
が必要であるが、本発明は圧力制御により油圧クラッチ
を差動からロック（直結〕できることにより、何ら余分
なものが無いため、低廉、軽量、コンパクト化を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す二輪・四輪自動切替装置
の側断面図、第２図は同油圧回路図、第３図は同電気回
路図、第４図は同フローチャートである。 図の主要部分の説明 １１・・・インプットシャフト　　３１・・・油圧クラ
ッチ装置２５・・・アウトプットシャフト ３０・・・フロントアウトプットシャフト３５・・・油
圧ユニノｌ−２３０・・・登降板制調回洛２３１″・・
急加速制御回路　　２３２・・・スリップ制御回路２３
５・・・高速走行判定回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前二輪と後二輪の一方へは変速機から直接伝動し、他方
   へは湿式多板クラッチを介して伝動すべく構成したトラ
   ンスファ装置において、高速走行による信号と、登降板
   走行による信号と、急加速走行による信号と、実車速と
   車両の回転により得られるスリップ信号と、セレクター
   スイッチによる信号とにより、湿式多板クラッチの係合
   と解除を自動的に行なう四輪駆動車の二輪駆動と四輪駆
   動の切替制御装置を備え、通常四輪走行下においては湿
   式多板クラッチは差動可能に油圧制御され、前記信号に
   より直結四輪駆動又は二輪駆動がタイムラグなく動作す
   る自動車用トランスファ装置の二輪・四輪自動切替装置
   。