JPS62238119A - 四輪駆動装置 - 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 この発明は、エンジンからの駆動力を前車輪と後車輪と
の四輪に伝達する四輪駆動装置に関し、特に入力された
回転駆動力を少なくとも２段に変速することのできる副
変速機を備えた四輪駆動装置に関するものでおる。

従来の技術 周知のように四輪駆動車は走行支定性や登板力に優れる
などの各種の利点を有しているが、前進複数段および後
退の切換えを行なう変速機は、車速やスロットル開度な
どの走行状態を主にして変速を行なうものであるため、
四輪駆動時の車輪の駆動力を更に高めることを目的とし
て高速（ハイ）および減速（ロー）の切換えを行なう副
変速機を前記の変速機とは別に設けるようにしている。

このような構成の四輪駆動装置が例えば米国特許第４．
５３８．７００号明細書に記載されている。その構成の
概略を説明すると、前進復数段後退１段の変速を行なう
主変速機をトルクコンバータを介してエンジンに連結し
、高速・減速の２段の切換えを行なう遊星園単機構およ
びセンターディファレンシャルならびにセンターディフ
ァレンシャルを介して前輸出力軸に駆動力を伝える動力
伝達機構を含む副変遼瀘を前記主変速機の後段側に同一
軸線上に配置した構成である。すなわち主変速機の出力
軸を遊星園車機構に伝え、その出力をセンターディファ
レンシャルを介して後輸出力軸および動力伝達機構に伝
達し、その動力伝達機構から前輸出力軸に駆動力を伝達
する構成でおる。

発明が解決しようとする問題点 四輪駆動装置は従来、ランドクルーザなとめ大型もしく
は特殊用途の車両に多く採用させていたが、四輪駆動状
態では走行安定性が優れるなどの利点があるため、最近
では小型乗用車や普通乗用単にも採用されるようになっ
てきている。しかるに主変速機と副変速機とを同一軸線
上に並へて配列した上記従来の四輪駆動装置では、その
全体の軸長が相当長くなり、特に主変速機を自動変速薇
とした場合にはその１頃向が顕著でおる。したがってこ
のような四輪駆動装置を小型もしくは普通乗用単に搭載
する場合、前後の車軸の間隔が短いためにスペース上の
制約が大きく、設計の自由度が狭くなるのみならず、製
造・組立てなどの作業に多くの困難が伴う問題がめった
。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、軸長を
短くし、ざらには設計の自由度を高めることのできる四
輪駆動装置を提供することを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 この発明は、上記の目的を速成するために、エンジンの
後段側に設けられかつ少なくとも前進後退の切換えを行
なう主変速機と、主変速機から入力される回転駆動力を
少なくとも２段に変速して出ツノすることのできる副変
速機と、副変速機から出力される駆動力を後車輪に伝達
する後輸出力軸および前単輸に伝達する前輸出力軸とを
有する四輪駆動装置において、前記副変速機を前記主変
速機の軸線上から外れて配置し、かつ主変速機の出力軸
と副変速機の入力軸とを動力伝達機構によって連結した
ことを特徴とするものである。すなわちこの発明では、
主変速機の駆動力を直接副変速機に入カゼずに動力伝達
機構を介して副変速機に入力することになり、更に言い
換えれば副変速機の前段側に動力伝達機構が位置するこ
とになる。

作　　　　用 したがってこの発明では、走行条件に応じて設定された
生変Ｒ薇の出力が動力伝達＠構を介して副変速機に入力
され、ここで必要に応じて減速されて前後いずれかの出
力軸もしくはその両方に駆動力が伝達される。そしてこ
の発明では、主変速機とｎ１変速薇とを動力伝達機構に
よって連結し、副変速機を主変速機の軸線から外れて配
置したことにより、全体としての軸長が短くなる。

実施例 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示す機嘱図であって、エ
ンジン１の出力側にトルクコンバータ２が連結され、そ
のトルクコンバータ２に主変速機３が接続されている。

この主変速機３は前進復数段および後退１段の変速を行
なうものであって、例えばマニュアルシフトレバ−によ
る変速段の名訳、スロットル開度および単連に応じて自
動的に変速操作が行なわれる公知の自動変速薇を用いる
ことができる。これに対し高速（ハイ）および減速（ロ
ー）の２段に切換えることのできる副変速機４が、その
軸線を主変速機３に平行にした状態で配置されている。

この副変速機４は遊里歯車機構からなるものであって、
そのサンギヤ５と一体の入力＠６と前記主変速機３の出
力＠７とが、スプロケット８．９およびこれらに巻き掛
けたチェーン１０とからなる動力伝達機構１１によって
連結されている。なお、動力伝達機構１１は歯車列等の
他の伝動手段に置き換え得ることは勿論である。この動
力伝達機構１１に対して副変速閑４はその軸線方向にお
いてエンジン１に奇った箇所に配置されており、その副
変速四４を構成する遊星菌車薇構のプラネタリキャリヤ
１２が出力軸となっている。

なおここで、副変速機４＠切換え動作させる機構につい
て説明すると、プラネタリキャリヤ１２と入力軸６との
間にクラッチ１３が介装されており、またリングギヤ１
４はブレーキ１５によってケース等の固定部に遍択的に
固定し得るようになっている。したがってクラッチ１３
を係合しかつブレーキ１５を解放することにより、遊星
歯車機偶の全体が一体となって回転するため、入力軸６
の回転がプラネタリキャリヤ１２にそのまま伝達されて
高速（ハイ）状態となり、これとは反対にクラッチ１３
を解放しかつブレーキ１５を係合することにより、サン
ギヤ５によってピニオン１６が公転されるため、入力軸
６の回転が減速されてプラネタリキャリヤ１２に伝達さ
れて減速（ロー）状態となるよう構成されている。この
ような作動衣を第１表に示す。

また出力軸となっている前記プラネタリキャリヤ１２は
、センターディファレンシャル１７におけるピニオン１
８．１８を保持するディファレンシャルケースに一体化
され、もしくはドライブピニオンおよびリングギヤ（そ
れぞれ図示せず）を介してディフッ・レンシャルケース
に連結されている。ここでセンターディファレンシャル
１７は、旋回走行時などにおける前車輪と後車輪との回
転数の差を吸収してブレーキング現象を防ぐためのもの
でめる。そしてこのセンターディファレンシャル１７に
おける１対のサイドギヤ１９．１９のうち一方のサイド
ギヤ１９に前輸出力軸２０が一体化され、他方のサイド
ギヤ１９に中間軸２１が一体化されている。ざらに中間
＠２１が後輸出力軸２２にスプロケット２３．２４＃よ
びこれらに巻き掛けたチェーン２５からなる動力伝達機
構２６によって連結されている。なお、第１図申付号２
７．２６はそれぞれコンパニオンフランジを示す。

四輪駆動状態において前車輪もしくは後単輪が空転した
場合、センターディファレンシャル１７が作用すると負
荷のかかつている前車輪もしくは後車輪が回転しなくな
るので、このような不都合を防ぐためにデフロックが設
けられている。すなわちセンターディファレンシャル１
７にあけるピニオン１８を保持するディファレンシャル
ケースと前輸出力軸２０との間に、デフロック用クラッ
チ２９が設けられ、このクラッチ２９を係合させること
によりピニオン１８とサイドギヤ１９とを一体化し、セ
ンターディファレンシャル１７を作用させないよう構成
されている。このような作動衣を第２表に示す。

第２表 なお、上記の構成のうち中間＠２１を後輸出力軸と丁れ
ば、前記動力伝達機構２６が不要になることは勿論でお
る。

上述した四輪駆動装置において、主変速機３の出力軸７
の回転は、動力伝達機構１１＠介して副変速機４の入力
軸６に伝達される。その場合、クラッチ１３が係合しか
つブレーキ１５が解放されていれば８Ｉ変速薇４を構成
する遊星歯単語溝が全体として一体となり、入力＠６の
回転が出力軸をなすプラネタリキャリヤ１２にそのまま
伝達ざ机る。これとは反対に、クラッチ］３が解放され
かつブレーキ１５が係合していればピニオン１６がサン
ギヤ５の回りを公転するために入力軸６０回転が減速さ
れてブラネタリキャリャコ２に伝達され、減速（ロー）
状態となる。副変速機４からの出力はセンターディファ
レンシャル１７に伝達され、ここで前輸出力軸２０と中
間＠２１とに分配されるとともに、中間軸２１０回転が
動力伝達機構２６を介して後輸出力軸２２に伝達される
。その場合、デフロック用クラッチ２つが解放され−〇
いれば、負荷に応じて前車輪と後車輪とに回転数の差が
生じ、旋回時のブレーキング現象が防止される。またデ
フロック用クラッチ２つが係合していれば、センターデ
ィファレンシャル１７が機能せずに、前車輪と後車輪と
に同様に回転が伝達される。

そして上記の四輪駆動装置では、副変速機４やセンター
ディファレンシャル１７などが主変速機３と並列に配置
されているから、主変速機３と後輸出力軸２２の先端と
の間に介在する部材が少なく、したがって全長を短くす
ることができる。また第１図に示す構成では後輸出力軸
２２を独立して設ける場合、各動力伝達機構１１．２６
を並列配置して同一の窒至に収容し、クラッチ等の他の
部材から容易に隔離できる。

上述した例は常時四輪駆動（フルタイム４ＷＤ＞の例で
あるが、第２図は二輪駆動と四輪駆動とに任恩に切換え
ることのできる随時四輪駆動（パートタイム４ＷＤ）と
して構成したこの発明の他の実施例を示１“機構図であ
る。すなわちエンジン１に１−ルクコンバータ２を介し
て連結した主変速（幾３の出力軸７に対し後輸出力軸２
２が同一＠線上に配置されてあり、これらの出力’＆１
７．２２がクラッチ１３により選択的に接続・遮断し得
るよう連結されている。これに対し遊里＠串機構からな
る副変速へ４が、その軸線が前記各出力＠７，２２と平
１テになるよう配置され、そのサンギヤ５と一体の入力
軸６と前記出力軸７に一体の中空軸等の部材３０とが、
スプロケット８，９Ｉ−３よびこれらに巻き掛けたチェ
ーン１０からなる動力伝達機構１１によって連結されて
いる。なお、副変速世４は動力伝達機構１１に対しエン
ジン１に苛った箇所に設けられている。またこの実施例
においても副変速＠４の出力軸はプラネタリキャリヤ１
２であって、このプラネタリキャリヤ１２は入力軸６と
同心状に配置した中間軸３１に連結一体化されている。

ざらに副変速機４を構成する遊星＠単機溝のリングギヤ
１４とケース等の固定部との間にはブレーキ１５が配置
され、リングギヤ１４の回転を選択的に止めるよう構成
されている。またざらに前記中間ｑ＠３１と後輸出力軸
２２とはスプロケット２３．２４およびこれらにきき掛
けたチェーン２５からなる動力伝達機構２６によって連
結されている。すなわち前記クラッチ１３およびブレー
キ１５は副変速機４を高速（ハイ）８よび減速（ロー）
に切換えるためのものであり、クラッチ１３を係合しか
つブレーキ１５を解放すれば、主変速機３の出力軸７と
後輸出力軸２２とが連結一体化されることにより副変速
機４の入力軸６と中間１ｌＩＩ３１、すなわちサンギヤ
５とプラネタリキャリヤ１２とが、各動力伝１ｔ＠１１
．２６を介して一体化され、したがって遊星＠単機溝の
全体が一体となって回転し、入力軸６の回転がそのまま
プラネタリキャリヤ１２に伝達されて高速（ハイ）状態
となる。これとは反対にクラッチ１３を解放しかつブレ
ーキ１５を係合すれば副変速機４には主変速機３の出力
軸７の回転が動力伝達機構１１を升して入力され、それ
に伴ってピニオン１６がサンギヤ５の回りを公転するか
ら、入力軸６の回転が減速されてプラネタリキャリヤ１
２に伝達され、減速（ロー）状態となる。このような連
結・作動の関係は前掲の第１表に示す作動表の通りであ
る。

また前輸出力＠２０は前記中間Ｉ！ｉ３１と同心状に設
けられてあり、これら前輸出力慴２０と中間＠３１とは
、二輪駆動−四輪駆動切換用クラッチ３２により選択的
に接続・連断し得るよう連結されている。このクラッチ
３２による切換作動表を第３表に示す。

第３表 したがって上記の構成の四輪駆動装置では、クラッチ１
３を係合しかつブレーキ１５を解放プれば、主変速機３
の出力軸７の回転がクラッチ１３を介してそのまま後輸
出力軸２２に伝達される−方、動力伝達機構１１．２６
を介して副変速機４の入力軸６および中間軸３１に伝達
される。その結果、クラッチ３２を係合すれば、前輸出
力軸２０か後輸出力軸２２と同様に回転し、高速四輪駆
動（Ｈ４）となり、またクラッチ３２を解放すれば、後
輸出力軸２２にのみ駆動力が伝わるから、高速二輪駆動
（Ｈ２）となる。またクラッチ１３を解放しかつブレー
キ１５＠係合すれば、副変速機４は前述したように減速
（ロー）状態になるから、クラッチ３２を係合づること
により減速四輪駆動（Ｌ４）となる。

そして第２図に示す構成の四輪駆動装置では、副変速機
４を主変速機３の軸線に対して平行な位置に配置したか
ら、全長を短くすることができる。

また特に第２図に示す、構成では、副変速＠４による高
速（ハイ）−減速（ロー）の切換えを行なうためのクラ
ッチ１３を主変速機３の直後に設けであるから、そのク
ラッチ１３を油圧クラッチとする場合、油路偶成が簡単
になり、ざらに各動力伝達機構１１．２６を並列配置し
ておるから、これらをケース内の同一の空至に収容し、
クラッチ等の他の部材から容易にＩ！Ｍ離することがで
きる。

この発明の更に他の実施例を第３図に示す。ここに示す
四輪駆動装置は第１図に示す、偶成からセンターディフ
ァレンシャルを取除くとともに二輪駆動−四輪駆動切換
用ラッチ３２を副変速じ４と同軸上に設けてパートタイ
ム四輪駆動とし、ざらに前輸出力軸２Ｑと後輸出力軸２
２とを同軸上に配置したものである。すなわち後輸出力
軸２２はｎ］変速薇４にあけるキャリヤ１２と一体化さ
れるとともに、前輸出力軸２０はクラッチ３２によって
後輸出力軸２２対して接続・遮断されるよう構成されて
いる。

したがって第３図に示す四輪駆動装置では、ブレーキ１
５およびクラッチ１３を前掲の第１表に示す作動関係と
することにより副変速機４が高速（ハイ）および減速（
ロー）に切換ねり、またクラッチ３２を前掲の第３表に
示す作動関係とすることにより二輪駆動と四輪駆動とに
切換わる。そして第３図に示す構成とすれば、副変速法
４および二輪駆動−四輪駆動切換用クラッチ３２を主変
速憬３の軸線に対して平行な位置に設けたから、前述し
た各実施例におけると同様に全長を短くすることができ
る。

発明の効果 以上の説明から明らかなようにこの発明によれば、副変
速機を有していても全長を短くすることができ、したが
って前後の車軸間隔が短い車両に搭載する場合であって
もスペース上の制約が少なく、その結果、設計の自由度
が増すうえに、製造や組立ての作業性が良好なものとな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図ならびに第３図はこの発明の実施例
をそれぞれ示す薇構図である。 １・・・エンジン、　３・・・主変速機、　４・・・副
変速機、１１・・・動力伝達機構、　１３・・・クラッ
チ、　１５・・・ブレーキ、　２０・・・前輸出力軸、
　２２・・・後輸出力軸。 第１図 第２図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンの後段側に設けられかつ少なくとも前進
   後退の切換えを行なう主変速機と、主変速機から入力さ
   れる回転駆動力を少なくとも２段に変通して出力するこ
   とのできる副変速機と、副変速機から出力される駆動力
   を後車輪に伝達する後輸出力軸および前車輪に伝達する
   前輸出力軸とを有する四輪駆動装置において、 前記副変速機が前記主変通機の軸線上から外れて配置さ
   れ、かつ主変速機の出力軸と副変速機の入力軸とが動力
   伝達機構によって連結されていることを特徴とする四輪
   駆動装置。
2. （２）前記副変速機が前記動力伝達機構よりもエンジン
   寄りに設けられていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の四輪駆動装置。