JPS62191227A - ４輪駆動車の車軸装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、４輪駆動と２輪駆動との切換え機能を有した
自動車の車軸装置に関する。

（従来技術） 一時的に２輪駆動（２ＷＤ　）から４輪駆動（４ＷＤ＞
に切換えが可能な、いわゆるパートタイム４輪駆動車に
おいては、エンジン出力が伝達された入力軸の回転を、
前、後輪間のそれぞれに設けられた車輪間差動装置へ伝
達する一対の出力軸を有したトランスファー装置を備え
、この１〜ランスフアー装置内にはハブクラッチを有し
た２輪−４輪切換機構を備えている。

ところで、この種の車の車軸装置において、２輪駆動の
時、遊動輪側の車輪間に設けられた車輪間差動装置のリ
ングギヤが車輪の回転により従駆動（バックドライブ）
されると、該リングギ（７によりオイルが攪拌されると
ともにプロペラシャフトまでも駆動されることになり、
機械的損失が大きい。そこで、このような機械的損失の
発生を低減するために、上記２輪駆動１１！ｉのｉｌｌ
ｌｌ側輪側輪間の左右のアクスルシャフトに、この伝達
を遮断するクラッチを介設した、いわゆるフリーホイー
ル構造が知られている。

また、このようにクラッチを２個用いるとコスｌ〜的に
もスペース的にも不利であるので、左右いずれか一方の
アクスルシャフトだｃノにクラッチを介設してクラッチ
を１個としたものち知られている（例えば、特開ｕ’ａ
　５６　１３５３２０　号公報）。

この構成において、２輪駆動中の遊動輪によるバックド
ライブに関して、クラッチが介設されていない側のアク
スルシャフトに連結された差＃Ｉ装置のサイドギヤはバ
ックドライブされるのに対し、クラッチが介設された側
のアクスルシャフトに連結されたサイドギヤはクラッチ
が離脱しているのでバックドライブされない。この後右
のサイドギヤからトルク負荷が取除かれるので、上記前
者のサイドギヤはピニオンギヤを介して後右のナイドギ
ヤを逆回転させるだけであって、リングギヤやプロペラ
シャフトを回転駆動させることはない。

したがって、大きな機械的損失の発生は抑制できる。

ところで、上記構成では、２輪駆動中の遊動輪において
クラッチの駆動側ホイールは上記のごとく一方の車輪の
回転により差動装置を介して駆動され、その中輪の回転
方向とは逆方向に回転させられているのに対し、他方の
車輪の回転が伝ｊ♀されるクラッチの従駆動側ホイール
は、この車輪の回転方向に回転させられている。すなわ
ち、クラッチの対向する駆動側ホイールと従駆動ホイー
ルとは互いに逆方向に回転さけられている。しかるに、
２輪！！ｌｊ　（２ＷＤ　）　カリ４輪駆ｉｔＪ＋（４
ＷＤ）に切換えを行なう時に、上記クラッチを接続する
が、上記のごとくクラッチの対向するホイールは互いに
逆方向に回転して相対速度が極めて高くなっているため
に、そのままでクラッチを接続することは困難であって
、車を停止してから行なうか、あるいは大形の同ＩＩ　
（シンクロ）装置が必要になってくる。その結果、４輪
駆動への切換え操作が不便となったり、あるいはコスト
高となるといった問題を有していた。

（発明の目的） 本発明は上記従来の問題点を解消するもので、２輪から
４輪駆動への切換時に差ｖＪ装置に設けたデフ７レンシ
セルロツク機構を利用することにより、大形の同期装置
を必要とせず、構成簡単にして、かつ容易にクラッチ接
続のための同期をとることができる４輪駆動車の車軸装
置を提供することを目的とする。

（発叫の構成） 本発明は、入力軸の回転を前、後輪間のそれぞれに設け
られた車輪間差動装置へ伝達する一対の出力軸を有した
トランスファー装置に、２輪−４輪切換機構を備えた４
輪駆動車の車軸装置において、２輪駆動時に遊動輪とな
る車輪側の車輪Ｉ８１差動装置の出力ギヤから出力が伝
達されるアクスルシャフトの一方に、この伝達経路を遮
断するクラッチを設けるとともに、上記差動装置にデフ
ァレンシャルロック機構を設け、かつ、２輪駆動から４
輪駆動への切換指令に基づき上記クラッチを接続する時
に上記デフ７レンシセル［１ツク磯構を作動させ、上記
クラッチの従駆動側と上記出力ギヤ連結側とを同期させ
るデフ７レンシヤルロツク制御装置を備えたものである
。

この構成により、２輪から４輪駆動への切換時に、差動
装置のデファレンシャルロックｎ横がクラッチの接続操
作に先行してオンされ、したがってクラッチの同期化が
図れ、その接続が容易に行えるものである。

（実施例） 第１図、第２図は本発明の一実施例構成を示し、エンジ
ンの出力伝達機構としてのトランスミッション１の後方
にハブクラッチ内蔵の２輪−４輪切換機構を備えたトラ
ンスファー装置２が連設され、このＩ・ランスファー装
置２は、その入力軸の回転を後述するごとく前、後輪間
のそれぞれに設けられた車輪間差動装置９へ伝達する一
対の出力軸を右し、この出力軸にプロペラシャフト３，
４が連結されれている。

前輪５，６はアクスルシャット７．８にホイールハブを
介して取付けられ（図示しないが後輪も同様）、前輪５
．６問おＪ：び後輪間には車輪間差動装置９が設ｕＪら
れでいる。また、本実施例では２輪駆動時に前輪５，６
がｆ１動輸となり、この遊動輪となる前輪側の車輪間Ｐ
ｉ　！１３装置９の出力ギヤ（後記号イドギヤ１つ）か
ら出力が伝達される一方のアクスルシャツ１−８に、こ
の伝達経路を遮断するクラッチ１０が設けられている。

上記車輪間差動装置９は、プロペラシャフト４から出力
が伝達される駆動シトフト１１の先端に設けられた駆動
ピニオンギヤ１２と、この駆動ピニオンギヤ１２に噛合
したリングギヤ１３と、このリングギヤ１３が一体に設
けられたディフ７レンシ１フルケース（デフケース称す
）１４と、このデフケース１４に両端が固定されたピニ
オンシャフト１５と、このピニオンシャフト１５に回転
自在に嵌合されたピニオンギヤ１６．１７と、これらピ
ニオンギヤ１６．１７に１噛合し、かつ、それぞれアク
スルシャフト７．８に固定された傘状のり゛イドギヤ１
８．１９などから構成されている。

また、上記車輪間差動装置９にはその差！Ｉ１機能を停
止させるデフ７レンシヤルロツク機構（デフロックと称
す＞２０が設けられている。すなわら。

このデフロック２０は周知の通り、ぬかるみなどから車
を脱出させる際に使用することを本来の目的として設け
られたものであり、一方のアクスルシャフト８の外周面
に形成したスプライン２１と、このスプライン２１に軸
方向に隣接しデフケース１４の外周に固定したハブの外
周に形成したスプライン２２と、これらスプライン２１
．２２の外周にスプライン係合し、軸方向に宿坊可能な
スリーブ２３と、このスリーブ２３の外周溝に嵌合され
、これを軸方向にスライド移動させるフォーク２４と、
このフォーク２４が１■合固定され、これを軸方向に移
動させるシフトロッド２５と、このシフトロッド２５を
駆動するための作動レバー２６などから構成されている
。そして上記デフロック２０は、スリーブ２３がアクス
ルシャフト８のスプライン２１にのみ係合している第１
図の図示状態ではオフ状態にあり、スリーブ２３が図示
状態から左方へスライド移動してスプライン２１とデフ
ケース１４のスプライン２２の両者に係合するとオン状
態となる。このデフロック２０がオン状態になると、デ
フケース１４とアクスルシャフト８とが一体となり、し
たがって車輪間差初装置９の差動機能は停止され、両ア
クスルシャフト７゜８は同回転することになる。

なお、上記車輪間差動装置ｉ！９およびデフロック２０
はデフケーシング２７内に設けられ、駆動シャフト１１
はキャリア２８により囲繞されている。

また、上記クラッチ１０はアクスルシャフト８の内、出
力ギヤとしてのサイドギ曳）１９が一端に固定された駆
動側アクスルシャフト８ａの他端に設けられた駆動側ホ
イール２つと、このホイール２９に対向して一端に前輪
６が取付けられた従駆動側アクスルシャフト８ｂの他端
に設けられた従駆動側ホイール３０と、これら両ホイー
ル２９゜３０の外周に形成されたスプラインに係合する
スリーブ３１と、このスリーブ３１の外周溝に嵌合し、
これを軸方向にスライド移動さＵるフォーク３２と、こ
のフォーク３２が固定され、これを駆動するためのシフ
トロッド３３などからなる。そして、スリーブ３１が従
駆動側ホイール３０のスプラインのみに係合している第
１図の図示状態では、クラッチ１０はアクスルシャフト
８ａと８ｂの出力伝達経路を遮断したｆｆｌ　１Ｂ２状
態にあり、スリーブ３１が図示状態から左方へスライド
移動して従駆動側ホイール３０とホイール２９の両者に
係合すると、クラッチｉ　ｏ　Ｇ；Ｌアクスルシャフト
８ａと８ｂの出力伝達経路を接続した状態となる、。

第３図は２−４輪駆動切換えおよびデフロック制ｉ１１
のためのブロック構成を示し、コン１〜ローラ３４に２
−４切換指令Ｓが入力されると、コントローラ３４から
上記デフロック２０をオン、オフするためのデフロック
アクチュエータ３５および上記クラッチ１０を断続する
ためのタラッヂアクチュエータ３６にそれぞれ駆動（ｇ
　４が出力されるように構成されている。そして、上記
コントローラ３４　ｔｒｉ　２輪から４輪駆動への切換
指令にＶづきクラッチ１０を接続するｆｆ、’ｉに、こ
れに先行して予めデフロック２０をオンとし、クラッチ
１０の従駆動側ホイール３０どトＪイドギ１′／１９の
連結側っまり駆動側ホイール２つとの同期を図るための
デフロツタ制御装置を含んでいる。また、通常のデフロ
ック使用目的の１こめの操作人力りが手動などによりデ
フロックアクチュエータ３５に人力されるようになって
いる。なお、上記各アクチュエータ３５．３６は、Ω圧
式あるいは電動式七−タによりＭｉ成され、これにより
それぞれ上記デフロック２０の作動レバー２６、クラッ
チ１０のシフトロッド３３が駆動される。

次に上記構成の作用を第４図とともに説明する。

トランスファー装置２内の２輪−４輪切換機構のハブク
ラッチのオン、オフにより、４輪と２輪駆動とが切換え
られ、２輪のときは、本実施例では後輪駆動で前輪が遊
動輪となっている。この２輪実÷３＋の状態（第４図の
時間ｔ　　−ｔｌの期間）では、遊動輪側の一方のアク
スルシ１７フト８に設けられたクラッチ１０を遮断状態
としておく。これにより、前述したごとく、遊動輪の一
方°の前輪５によるバックドライブは、車輪間差動装置
９のサイドギヤ１８からピニオンギヤ１６．１７、サイ
ドギ１７１９を介した駆動側アクスルシャフト８ａおよ
びクラッチ１０の駆動側ホイール２９に及ぶだけで、質
量の大きな駆動シシフ１〜１コやプロペラシャフト４に
及ばないため、□械的ｎ失の発生（ま抑制される。他方
の前輪６によるバックドライブにより、従駆動側アクス
ルシャフト８ｂおよびクラッチ１０の従駆動側ホイール
３０が回転させられ、クラッチ１０の対向する各ホイー
ル２９゜３０は互いに逆り向に高い相対速度にて回１転
させられている。

次に２輪駆動から４輪駆動への切換えを行なう動作につ
いて説明すると、時間ｔ１において、２輪から４輪駆＠
（２−４ＷＤ）への切換指令Ｓがコントローラ３４に入
力されると、まずデフロックアクチュエータ３５を介し
てデフロック２０がオンされ、その後若干遅れで時間ｔ
２においてクラッチアクヂュエータ３６を介してクラッ
チ１０が接続され、さらに、その後に２輪−４輪切換機
構のハブクラッチがオンされる１、このようにクラッチ
１０の接続より先にデフロック２０を作動Ｖしめること
により、１１０輸５のバックドライブによるサイドギヤ
１８の回転がデフケース１４、ピニオンギヤ１６．１７
を介してそのままりイドギヤ１つに伝達され、したがっ
てこのサイドギヤ１つに連結されたクラッチ１０の駆動
側ホイール２つは、これと対向し前輪６によりバックド
ライブされている従駆動側ホイール３０の回転と同方向
に回転駆動されることになり、車がカーブ走行中などで
なく、直進中であれば、両者の回転数の同！Ｕ１がとら
れる。この状態にてクラッチ１０を接続するため、クラ
ッチ接続のために同期（シンクロ）装置を必要とせず、
あるいは、その都度、車を停止させる必要がなくなる。

なお、時間ｔ３にＪ３いてハブクラッチをオンさせるこ
とにより４輪駆動に移行し、その後、時間ｔ４において
、デフロック２０をオフし、通常の４輪駆動走行とする
。

次に、４輪駆動から２輪駆動へ切換える動作を説明する
と、時間ｔ５において、２輪駆動（２ＷＤ）指令がコン
トローラ３４に入力されると、まず、ハブクラッチがオ
フとされ、次いで時間し６において、クラッチ１０が離
脱されて通常の２輪駆動走行に移行する。

なお、一般に、デフロック２０はぬかるみなどから脱出
のために手動による操作入力りにて駆動するしのであっ
て、本来的に、相対的に回転数が異なる場合に使用され
るように製作されているものであるため、」−２のごと
＜２−４ＷＤ切換時であって、クラッチ１０の接続前に
使用することに何ら支承はない。

また、Ｅ記、実施例では２輪駆動時に前輪が遊動輪とな
る場合について説明したが、逆に後輪が遊動輪となる場
合には、この１ν輪側に上記と同様の構成を協えればよ
い。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、２輪−４輪切換機構を備
え、２輪駆動時に遊動輪となる小輪側の車輪間差動装胃
の出力ギヤから出力が伝達されるアクスルシ１１フトの
一方に、クラップを設けるとともに、上記差動装置にデ
ファレンシャルロック機構を設け、２輪駆動から４輪駆
動への切換えを行なう指令に基づき、クラッチ接続時に
デファレンシャルロックｎ横を作動させて、クラッチの
従駆動側と上記出カギＡ７連結側との同期をとるように
したものであるので、クラッチ接続のために従来のよう
に特別の同期装ゑを用いる必要がなく構造が簡略化でき
、省スペース化、コスト低減に大ぎく寄与し１りるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による４輪駆動車の車＠装置
の要部平断面図、第２図は同車軸装置の平面図、第３図
は同車軸装置の制御２１１装置の構成図、第４図は同車
軸装「１の動作を説明するためのタイムチャートである
。 １・・・トランスミッション、２・・・トランスファー
装置（ハブクラッチ内蔵）、５．６・・・前輪、７゜８
・・・アクスルシャツ１−１８ａ・・・駆動側アクスル
シャフト、８ｂ・・・従駆動側アクスルシャフト、９・
・・車輪開作動装置、１０・・・クラッチ、１９・・・
サイドギヤ、２０・・・デファレンシャルロック機構（
デフロック）、３４・・・コントローラ。 第１［イ１ 第２１７１ ｍ３　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、入力軸の回転を前、後輪間のそれぞれに設けられた
   車輪間差動装置へ伝達する一対の出力軸を有したトラン
   スファー装置に、２輪−４輪切換機構を備えた４輪駆動
   車の車軸装置において、２輪駆動時に遊動輪となる車輪
   側の車輪間差動装置の出力ギヤから出力が伝達されるア
   クスルシャフトの一方に、この伝達経路を遮断するクラ
   ッチを設けるとともに、上記差動装置にデファレンシャ
   ルロック機構を設け、かつ、２輪駆動から４輪駆動への
   切換指令に基づき上記クラッチを接続する時に上記デフ
   ァレンシャルロック機構を作動させ、上記クラッチの従
   駆動側と上記出力ギヤ連結側とを同期させるデファレン
   シャルロック制御装置を備えたことを特徴とする４輪駆
   動車の車軸装置。