JPS62255238A - ４輪駆動車のトルク配分装置 - 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、前輪および後輪を駆動する４輪駆動車のトル
ク配分装置に関するものである。

（従来の技術） 従来より、この種４輪駆動車のトルク配分装置として、
例えば実開昭５６−１２２６３０号公報に開示されるよ
うに、変速機から前・後輪に対して伝達される駆動トル
クの伝達系路上に湿式クラッチや流体継手等よりなるク
ラッチ装置を配設して、該クラッチ装置により前・後輪
に対する駆動トルクの配分を可変とするようにしたもの
は知られている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、上記のクラッチ装置は、一般に摩擦板に作用
する摩擦力によりトルクを伝達し、かつこの摩擦力の大
きさ調整により前・後輪に対する駆動トルクの配分を可
変とする構成になっているので、上記摩擦板が摩耗を生
じ易く、特にいわゆる半クラツチ状態でこの摩耗が著し
くなる。このため、従来のトルク配分装置では耐久性に
欠けるという問題があった。また、上記摩擦板に作用す
る摩擦力は気温、湿度および車体振動等の外的要囚によ
って影響を受は易いため、前・後輪に対する駆動トルク
の配分が設定値からズレるという問題もある。

本発明はかかる点に檻みてなされたものであり、その目
的とするところは、特に、変速機が車体の前部域は後部
に横置きに配設される場合において、上述のクラッチ装
置の代わりに複数の遊星歯車装置を用いて、耐久性に（
りれかつ前・後輪に対する駆動トルクの配分を設定値通
り確実に行い得るトルク配分装置を提供せんとするもの
である。

さらに、本発明の目的は、駆動トルクの伝達構造を複雑
化することなくトルク配分装置を容易に設置し得るよう
にし、またその］・ルク配分装置の設置に当り車両ｆｆ
１ｆｆｉのバランス化をも図るものである。

（問題点を解決するだめの手段） 上記目的を達成するため、本発明の解決手段は、変速機
から前・後輪に対する駆動トルクの配分を選択的に可変
とする４輪駆動車のトルク配分装置として、上記変速機
が車体の前部域は後部に横置きに配設されていることを
前提とする。そして、該変速機の出力ギヤからの駆動１
−ルクを直角方向に変更し、て伝達する方向変換部材と
、該方向変換部材と前輪駆動軸おにび後輪層！ｆｌＩＪ
軸とを連結する動力伝達系路上に並列に配設され、駆動
トルクを各々異なったギヤ比で前輪駆動軸と後輪駆動軸
とに配分する複数の差動歯車装置と、該複数の差動歯巾
装置を選択的にトルク伝達可能に接続する切換手段とを
備える構成としたものである。

（作用） 上記の構成により、本発明では、切換手段によって複数
の遊星歯車装置が選択的にトルク伝達可能に接続され、
このトルク伝達可能に接続される遊星歯車装置のギヤ比
でもって、変速機から前・後輪に対する駆動トルクの配
分が選択的に可変される。

この場合、上記遊星歯車装置は、歯車同士の噛み合いに
よりトルクを伝達するものであるため、従来のクラッチ
装置における摩擦板の如＜Ｉ？！ｔ？１力による摩耗が
問題となることはない。また、上記歯車同士の噛み合い
では気温や車体振動等の外的要因による影響を受けるこ
とはほとんどないので、眞・後輪に対する駆動トルクの
配分を設定値通り確実に行うことができることになる。

しかも、変速機が横置きの場合、それと直角する方向つ
まり車体前後方向にはある程度余分なスペースができる
のが通常であり、この方向に延びる動力伝達系路上に上
記複数の差動歯巾装置が並列に配設される構成になって
いるので、駆動トルクの伝達構造を複雑化することなく
トルク配分装置を容易に設置することができ、また車両
の重量が車体前後方向に分散することになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の第１実施例に係る４輪駆動車のトルク
配分装置を示し、１は変速機であって、該変速機１は、
エンジン（図示せず）と共に車体前部に横置きに配設さ
れている。２ａおよび２ｂは前輪駆動軸としての左右一
対のフロントアクスルシャフトであって、該各７０ント
アクスルシャフト２ａ、２ｂの車内側端部はフロントデ
ィファレンシｔ・ル３に連結される一方、車外側端部は
前輪（図示Ｖず）に駆動連結されている。４は車体前後
方向に延びる後輪駆動軸としてのプロペラシャフトであ
って、該プロペラシャ７１〜の後端は、図示していない
がリャディフ７レンシせルやリヤアクスルシャフト等を
介して左右の後輪に駆動連結されている。

また、５は上記変速機１の出力ギヤ６がらリングギヤ７
を介して入力される駆動トルクを直角方向くつまり車体
前後方向）に変更して伝達する一対の傘歯車よりなる方
向変換部材であって、該後方変換部材５の出力側には車
体前後方向に延びる伝達軸８の前端が連結されている。

該伝達軸８は、上記プロペラシレフト４の同一軸線上前
側に位置している。

そして、上記伝達軸８の後端側には各々単純遊星＃Ａ車
よりなる第１差動爾車装置９と第２差動歯車装置１０と
が伝達軸８と同軸状でかつ互いに並列に配設されている
。上記第１および第２差動歯車装置９，１０は、それぞ
れ伝達軸８の後端に連結されたプラネタリギヤ１１．・
・・又は１２．・・・と、該ブラタネリギャ１１又は１
２と噛み合うサンギヤ１３又は１４と、上記プラネタリ
ギヤ１１又は１２と噛み合い、かつ上記プロペラシャフ
ト４の前端に連結されたリングギヤ１５又は１６とを備
えている。

上記第２差動歯車装置１０のサンギヤ１４は、第１切換
手段１７Ｊ３よび一対の傘歯車１８ａ、１８ｂを介して
上記フロントディファレンシャル３に連結され、また第
１差動歯車Ｑｍ９のサンギヤ１３は、第２切換手段１９
および上記傘歯車１８ａ、’１８ｂを介してフロントデ
ィファレンシャル３に連結されている。上記第１および
第２切換手段１７．１９は、共に湿式クラッチよりなり
、第２および第１差動歯車装置１０．９をフロントディ
ファレンシャル３に対し選択的にトルク伝達可能に接続
するようになっている。

次に、上記第１実施例の作動について説明するに、第１
選択状態として第１切換手段１７を接続し、第２１．７
１換手段１つを切断した場合には、２つの差動歯車装置
９．１０のうち第２差動歯車装置１０のみが駆動トルク
の伝達およびトルク配分の作動をし、第１差動歯車装置
９はフリー状態（空回転状態）となる。すなわち、変速
機１の出力ギヤ６から出力される駆動トルクは、方向変
換部材５および伝達軸８を介して第２差肋歯車装置１０
のブラタネジギヤ１２側に入力し、該第２差！１１　（
ＪＵ車装置１０において、そのケンギヤ１４とリングギ
九２１６との歯数比に対応して配分される。そして、サ
ンギヤ１４に配分された駆動トルクは第１切換手段１７
、傘歯車１８ａ、１８ｂ、フロントディファレンシャル
３およびフロントアクスルシャフト２ａ　、　２ｂを介
して前輪に伝達される一方、リングギ１７１６に配分さ
れた駆動トルクは、プロペラシャフト４を介して後輪側
へ伝達される。

また、第２這択状態として第１切換手段１７を切断し、
第２切換手段１つを接続した場合には、上記第１選択状
態の場合とは逆に第１差動歯車装置９のみが駆動トルク
の伝達およびトルク配分の作動をし、第２差動歯車装置
１０はフリー状態となる。すなわち、変速機１の出力ギ
ヤ６からの駆動トルクは、方向変換部材５および伝達軸
８を介して第１差！１１Ｉ＠車装置９のプラネタリギヤ
１１側に入力し、該第１差動歯車装置９において、その
サンギヤ１３とリングギヤ１５とのｍｒ＆比に対応して
配分される。そして、サンギヤ１３に配分された駆動ト
ルクは第２切換手段１９、傘歯車１８ａ、１８ｂ、フロ
ントディフルンシャル３およびフロントアクスルシャフ
ト２ａ、２ｂを介して前輪に伝達される一方、リングギ
ヤ１５に配分された駆動トルクは、プロペラシャフト４
を介して後輪側へ伝達される。

さらに、第３選択状態として第１および第２切換手段１
７．１９を共に接続した場合には、第１および第２差動
歯車装置９，１０は、互いにロックされた状態となり、
トルク配分の作動をしなくなるので、変速Ｒ１の出力ギ
ヤ６からの駆動トルクは、通常、前輪および後輪に対し
て等分に配分伝達される。また、前輪または後輪のいず
れか一方が脱輪等により駆動抵抗が生じなくなったとき
には他方の車輪にのみ駆動トルクが伝達される。

ここで、上記第１差動歯車装置９のギヤ比（ケンギヤ１
３とリングギヤ１５との歯数比）と、第２差動歯車装置
１０のギヤ比（サンギヤ１４とリングギヤ１６との歯数
比）とは互いに異なるものであり、例えば第１差動歯車
装置９のギヤ比を４０対６０の割合に、第２差動歯車装
置１０のギヤ比を３０対７０の割合にそれぞれ設定した
場合、前・後輪に対する振動トルクの配分は、第１選択
状態の場合には３０対７０となり、第２選択状態の場合
には４０対６０となり、第３選択状態の場合には言うま
でもなく５０対５０となる。

したがって、このようにトルク配分装置において、トル
ク配分の作動をする第１および第２差動歯車装置９，１
０は、各々ギヤ同士の噛み合いによりトルクを伝達する
もであるため、従来のクラッチ装置における摩擦板の如
＜ｆｆｌ擦力による摩耗が問題となることはない。また
、上記ギヤ同士の噛み合いでは気温や車体撮動等の外的
要因による影響を受けることはないので、前・後輪に対
する駆動トルクの配分を設定値（各差ｆｌｌ歯車装置９
゜１０のギヤ比）通りに確実に行うことができる。

尚、第１および第２切換手段１７．１９としては湿式ク
ラッチが用いられているが、この切換手段１７．１９に
おいては、単にトルク伝達の接続・切断を切換えるだけ
であり、いわゆる半クラッチの状態になることはないの
で、摩擦板での摩耗が特に問題となることはない。

しかも、実施例の如く変速機１がエンジンと共に車体前
部に横置きに配設される場合、車体前部においてそれと
直角する方向つまり車体前後方向にはある程度余分なス
ペースができるのが通常であり、この方向に延びる伝達
軸８上に上記第１および第２差動歯車装置９，１０が並
列に配設されているので、フロントディファレンシャル
３付近等でのトルク伝達構造を複雑化することなくトル
ク配分装置を容易に設置することができる。また、車両
の重量も車体前後方向に分散することになり、中休強度
上あるいはステアリング特性等の面で非常に有利となる
。

第２図は本発明の第２実施例に係る４輪駆動車のトルク
配分装置を示し、このトルク配分装置においては、伝達
軸８上に並列に配設される２つの差動歯車装置のうち第
２差動歯車装置１０は、第１実施例の場合と同じ構成の
単純遊星歯車よりなるが、第１差動歯車装置２１は、二
重遊星歯車よりなり、プロペラシャフト４の前端にキャ
リア２２を介して連結された内外一対のプラネタリギヤ
２３ａ　、２３ｂと、該内側のプラネタリギヤ２３ａと
噛み合い、かつ第２切換手段１９等を介してフロントデ
ィファレンシャル３に連結されたナンギャ２４と、上記
外側のプラネタリギヤ２３ｂとみ合い、かつ伝達軸８の
後端に連結されたリングギヤ２５とを備えている。尚、
トルク配分装置のそのほかの構成は、第１実施例の場合
と同じであり、同一部材には同一符号を付してその説明
は省略する。

また、第３図は本発明の第３実施例に係る４輪駆動車の
トルク配分装置を示し、このトルク配分装置は、横置き
の変速機１と前輪駆動軸としてのフロントアクスルシャ
フト２ａ、２ｂとがある程度の距離へ隔てて位置する場
合に適用したものである。寸なわら、この場合、後輪駆
動軸としてのプロペラシャフト４の前部は、フロントア
クスルシャフト２ａ、２ｂより車体前側の変速機１寄り
に位置しており、該プロペラシャフト４前部には、第２
実施例の場合と同様二重遊星歯車よりなる第１差動爾車
装置２１と単純遊星歯車よりなる第２差肋歯車装置１０
とがプロペラシャフト４に対し同心状でかつ互いに並列
に配設されている。上記第１差動歯車装置２１は、プロ
ペラシャフト４の前端にキャリア２２を介して連結され
た内外一対のプラネタリギヤ２３ａ　、２３ｂと、該内
側のプラネタリギヤ２３ａと噛み合い、かつ第２切換手
段１９および一対の傘歯車１８ａ、１８ｂを介してフロ
ントディファレンシャル３に連結されたサンギヤ２４と
、上記外側のブラタネリギャ２３ｂと噛み合い、かつ方
向変換部材５の出力側に連結されたリングギＡフ２５と
を備えている。また、上記第２差動歯車装置１０は、方
向変換部材５の出力側に連結されたプラネタリギヤ１２
と、該ブラネタリギｒ１２と噛み合い、かつ第１切換手
段１７および傘歯車１８ａ、１８ｂを介してフロントデ
ィファレンシャル３に連結されたサンギヤ１４と、上記
プラネタギヤ１２と噛み合い、かつプロペラシャフト４
の前端に連結されたリングギヤ１６とを備えている。

そして、上記第２および第３実施例の場合においても、
上記第１実施例の場合と同様、各々第１および第２切換
手段１７．１９の断接切換えにより前・後輪に対する駆
動トルクの配分を３段階に選択切換えをすることができ
、また開襟の効果を秦することができる。尚、二重歯車
装置よりなる第１差動歯車装置２１の場合、該第１差動
歯車装置２１における駆動トルクの配分は、リングギヤ
２５の一回転当りのサンギヤ２４の回転角と主１１リア
２２の回転角との比（ギヤ比）に対応して定まる。

尚、本発明は上記第１ないし第３実施例に限定されるも
のではなく、その他秒々の変形例を包含するものである
。例えば、上記各実施例では、伝達軸８上又はプロペラ
シャフト４上に２つの遊星歯車装置９（又は２１＞、１
０を並列に配設し、前・後輪に対する駆動トルクの配分
を３段階に切選択切換えし得るように構成したが、本発
明は、伝達軸８上又はプロペラシャフト４上に３つ以上
の差動歯車装置を並列に配設し、前・後輪に対する駆動
トルクの配分を複数段階に選択切換えし得るように構成
してもよい。

また、上記差動歯車装置としては、実施例の如く遊星ｍ
ｓを用いる代わりに、傘歯車等を用いて構成してもよい
のは勿論である。さらに、差ｅＪ歯車装置を選択的にト
ルク伝達可能に接続する切換手段としては、実施例の如
く湿式クラッチを用いる以外に、ドッグクラッチ等その
他種々の断接切換用のＲ２ｉを用いてもよい。

さらに、上記各実施例では、本発明を、変速機１が車体
前部に横置きに配置された場合に適用したが、変速機が
車体後部に横置ぎに配置された場合にも同様に適用でき
る。

（発明の効果） 以上の如く、本発明における４輪駆動車のトルク配分装
置によれば、切換手段によって複数の遊星歯車装置が選
択的にトルク伝達可能に接続され、このトルク伝達可能
に接続されるＴ１星歯車装置のギ）７比でもって、変速
＾から前・後輪に対する駆動トルクの配分が選択的に可
変される構成となっているので、摩擦力による摩耗が問
題となることはな（、耐久性の向上を図ることができ、
また外的要因による影響を受けることがほとんどなく、
トルク配分を設定値通り確実に行うことができるもので
ある。

しかも、変速機が横置きに配設されるのに対し、上記複
数の差動歯車装置は、該変速機と直交する車体前後方向
の動力伝達系路上に並列に配設されているので、駆動ト
ルクの伝達構造を複雑化することなくトルク配分装置を
容易に設置することができるとともに、車両型」のバラ
ンス化をも図ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例に係るもので、第１因は第１実施
例に係る４輪駆動車のトルク配分装置の全体構成を示す
模式図であり、第２図および第３図はそれぞれ第２実施
例および第３実施例に係る第１図相当図である。 １・・・変速機、２ａ　、　２ｂ・・・フロントアクス
ルシャフト、４・・・プロペラシャフト、５・・・方向
変換部材、６・・・出力ギヤ、８・・・伝達軸、９．２
１・・・第１差動歯車装置、１０・・・第２差動歯車装
置、１７・・・第１切換手段、１つ・・・第２切換手段
。 特　許　出　願　人　　マツダ株式会社代　　　　　理
　　　　　人　　　前　　１）　　　　弘第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）変速機から前・後輪に対する駆動トルクの配分を
   選択的に可変とする４輪駆動車のトルク配分装置であっ
   て、上記変速機は、車体の前部域は後部に横置きに配設
   されており、該変速機の出力ギヤからの駆動トルクを直
   角方向に変更して伝達する方向変換部材と、該方向変換
   部材と前輪駆動軸および後輪駆動軸とを連結する動力伝
   達系路上に並列に配設され、駆動トルクを各々異なった
   ギヤ比で前輪駆動軸と後輪駆動軸とに配分する複数の差
   動歯車装置と、該複数の差動歯車装置を選択的にトルク
   伝達可能に接続する切換手段とを備えることを特徴とす
   る４輪駆動車のトルク配分装置。