JPS63240431A - 四輪駆動車 - 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、前輪及び後輪をともに駆動するようにした四
輪駆動車に関するもので、特に、その前輪側と後輪側と
が動力伝達系を介して同時に駆動されるように接続され
ている、常時四輪駆動形式の自動車に関するものである
。

（従来の技術） 四輪駆動車には、前輪及び後輪のいずれか一方を常時駆
動するとともに、他方を選択的に駆動するようにしたも
のもあるが、最近では、より優れた走行性能が得られる
ものとして、前輪及び後輪の双方を常時駆動するように
した、常時四輪駆動式のものが脚光を浴びている。

そのような常時四輪駆動式自動車は、一つの動力源から
、動力伝達系を介して、前輪側及び後輪側にそれぞれ駆
動力が伝えられるようにされている。したがって、その
ような自動車においては、前輪側と後輪側とが動力伝達
系によって互いに接続されるものとなっている。その場
合、前輪側と後輪側とがほぼ剛性的に接続されていると
、ブレーキ時に、前輪の制動力が動力伝達系を通して後
輪に伝わることになる。そのために、ブレーキペダルを
強く踏んだとき、前輪がロックすると後輪もロックして
しまう。

そこで、そのような後輪のロックを防止するために、例
えば実開昭５９−１８８７３１号公報に示されているよ
うに、後輪側に駆動力を伝達する後輪駆動系にフリーホ
イール、すなわち一方向クラッチを設けることが考えら
れている。その一方向クラッチは、車両の前進駆動力を
後輪側に伝えるときには入力側と出力側とを接続するが
、前輪側の回転速度が後輪側より小さくなったときには
その間を切り離すものとされている。

このような四輪駆動車によれば、フットブレーキ時には
前輪と後輪との間が切り離されるので、前輪がロックし
ても後輪がロックすることはなくなる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、そのような一方向クラッチを用いた場合
には、車両の後進時、後輪には駆動力が伝えられないこ
とになる。そのために、後進時には前輪しか駆動されず
、前輪がぬかるみにはまっているような場合には、後進
によってそのぬかるみから脱出するということができな
くなってしまう。そこで、上記公報に示されたものでは
、後進時にはその一方向クラッチをロックさせるように
しているが、そのようにするためには、一方向クラッチ
を制御する複雑な機構が必要となる。

また、そのような一方向クラッチを設けると、エンジン
ブレーキ時にも、その制動力は後輪には伝えられないこ
とになる。したがって、エンジンブレーキの効きが低下
してしまう。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、常時四輪駆動形式の自動車において、
フットブレーキ時における前輪のロックが後輪に伝えら
れることのないようにしながら、後進時にも後輪が駆動
され、更に、エンジンブレーキ時にはその制動力が後輪
にも伝えられるようにすることである。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明では、動力源から後
輪側に駆動力を伝達する後輪駆動系に、一方向クラッチ
と粘性流体カップリングとを並列的に設けるようにして
いる。その一方向クラッチは、車両の前進駆動時に入力
側と出力側とを接続するとともに、入力側の回転速度が
出力側より小さくなったときにはその間を切り離すもの
とされている。また、粘性流体カップリングは、一方向
クラッチが空転するときにも、その入力側から出力側に
トルクを伝えるものとされている。

（作用） このように構成することにより、車両の前進駆動時には
、一方向クラッチを通し７て後輪に駆動力が伝えられる
。そして、フットブレーキ時には、前輪の回転が後輪よ
り早く落ち込むので、入力側の回転速度が出力側より小
さくなり、一方向クラッチが空転する。このとき、前輪
の制動力が粘性流体カップリングを通して後輪にも伝え
られるが、粘性流体カップリングの特性により、後輪に
伝わる制動力は弱められる。したがって、前輪がロック
したときにも、後輪がロックすることは防止される。

また、後進時には、一方向クラッチは空転するが、動力
源による駆動力は粘性流体カップリングを通して後輪に
伝えられる。このときにも、後輪に伝達される駆動トル
クは粘性流体カップリングによって低減されるが、その
粘性流体カップリングのトルク伝達容量を、後輪のロッ
クは防止するようにしながら、後進時には四輪駆動車と
して十分なレベルの駆動力が伝達されるように設定する
ことは可能である。

更に、エンジンブレーキ時にも、その制動力が粘性流体
カップリングを通して後輪に伝えられる。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

図中、第１図は本発明による四輪駆動車の一実施例を示
すスケルトン図であり、第２図はそれに用いられている
クラッチ装置の縦断面図である。

第１図から明らかなように、この自動車においては、動
力源であるエンジン１は車体前部に設置され、そのエン
ジン１による駆動力が、変速機２、ファイナルギヤ３、
及び前部差動装置４を介して前輪５．５に伝えられるよ
うになっている。また、エンジン１の駆動力は、前部差
動装置４のディファレンシャルケース４ａから、前部の
方向変換ギヤ６、前後のプロペラシャフト７．８、及び
後部の方向変換ギヤ９よりなる後輪駆動系１０、及び後
部差動装置１１を介して後輪１２．１２にも伝えられる
ようになっている。したがって、前輪５側と後輪１２側
とは、後輪駆動系ｌＯによって互いに接続され、一つの
エンジンｌによって前輪５及び後輪１２の双方が同時に
駆動されるようになっている。すなわち、この自動車は
、四輪が常時駆動される四輪駆動車とされている。

後輪駆動系１０には、前後のプロペラシャフト７．８の
間に、クラッチ装置２０が設けられている。第２図に示
されているように、このクラッチ装置２０は、前部のプ
ロペラシャフト７にスプライン連結される入力軸２１と
後部のプロペラシャフト８にスプライン連結される出力
軸２２とを備えている。入力軸２１には、その先端面に
開口する軸支孔２３が設けられており、その軸支孔２３
に出力軸２２の先端部２２ａが挿入されている。そして
、その出力軸２２の先端部２２ａは、ニードルベアリン
グ２４を介して入力軸２１の軸支孔２３内周面により支
持されている。こうして、これら入力軸２１と出力軸２
２とは、互いに独立して回転し得るようにされている。

更に、クラッチ装置２０は、入力軸２１及び出力軸２２
の外周を覆うクラッチケース２５を備えている。このク
ラッチケース２５は、中央の大径円筒状本体部２５ａと
両端の支持部２５ｂ、２５ｃとからなるもので、一端側
の支持部２５ｂはニードルベアリング２６を介して入力
軸２１の外端部により回転自在に支持されている。また
、他端側の支持部２５ｃと出力軸２２の外端部との間に
は、一方向クラッチ２７が設けられている。この一方向
クラッチ２７は、クラッチケース２５が出力軸２２に対
して自動車の前進駆動方向に回転するときには、クラッ
チケース２５と出力軸２２との間をロックし、相対的に
逆方向に回転するときには、その間を切り離すものとさ
れている。

クラッチケース２５の両端の支持部２５ｂ。

２５ｃと入力軸２１及び出力軸２２の各外端部との間は
、それぞれオイルシール２８，２９によって液密にシー
ルされている。こうして、クラッチケース２５の内部に
は、その本体部２５ａと入力軸２１及び出力軸２２とに
よって囲まれた環状断面の液密な動力伝達室３０が形成
されている。

クラッチケース本体部２５ａの内周面にはスプラインが
形成されている。また、動力伝達室３０内に面する入力
軸２１及び出力軸２２の外周面にもスプラインが形成さ
れている。そして、そのクラッチケース２５のスプライ
ンには、外周にスプライン溝が形成された複数枚の環状
の第１ケースプレート３１，３１．・・・と第２ケース
プレート３２，３２．・・・とが嵌合されている。この
第１ケースプレート３１は入力軸２１の外周面に対向す
る位置に配置され、第２ケースプレート３２は出力軸２
２の外周面に対向する位置に配置されるものとされてい
る。

一方、入力軸２１のスプラインには、内周にスプライン
溝が形成された複数枚の第１ハブプレート３３，３３．
−・・が嵌合されている。また、出力軸２２のスプライ
ンには、同様な複数枚の第２ハブプレート３４，３４．
・・・が嵌合されている。これら第１及び第２ケースプ
レート３１．３２と第１及び第２ハブプレート３３゜３
４とは、それぞれ小さな間隔を置いて互いに重なり合う
ようにして、交互に位置するようにされている。

動力伝達室３０内には、シリコンオイル等の粘性の高い
流体が充填封入されている。こうして、第１ケースプレ
ート３１と第１ハブプレート３３とによって第１の粘性
流体力ップリング３５が形成され、第２ケースプレート
３２と第２ハブプレート３４とによって第２の粘性流体
カップリング３６が形成されている。第２ケースプレー
ト３２及び第２ハブプレート３４の枚数と第１ケースプ
レート３１及び第１ハブプレート３３の枚数との比は、
１７２〜１７５程度とされている。

次に、このように構成された四輪駆動車の作用について
説明する。

自動車の前進駆動時には、エンジン１による駆動力が変
速機２を通して前部差動装置４に伝えられ、前輪５が前
進方向に駆動される。それと同時に、前部差動装置４の
ディファレンシャルケース４ａの回転が前部のプロペラ
シャフト７に伝えられ、クラッチ装置２０の入力軸２１
が前進駆動方向に回転される。したがって、その入力軸
２１にスプライン結合された第１ハブプレート３３がと
もに回転する。すると、動力伝達室３０内の粘性流体が
剪断力を受けて第１ハブプレート３３とともに回転流動
し、その剪断力によって第１ケースプレート３１が回転
駆動される。こうして、入力軸２１の駆動トルクが第１
ハブプレート３３及び第１ケースプレート３１を介して
クラッチケース２５に伝達され、クラッチケース２５が
入力軸２１の回転に伴って前進駆動方向に回転する。

クラッチケース２５が前進駆動方向に回転すると、クラ
ッチケース２５と出力軸２２との間の一方向クラッチ２
７がロックする。したがって、出力軸２２は入力側のク
ラッチケース２５と一体となって回転することになり、
その回転が後部のプロペラシャフト８から後部差動装置
１１に伝えられ、後輪１２が前進方向に駆動される。

自動車の旋回時においては、第１ハブプレート３３と第
１ケースプレート３１とからなる第１の粘性流体カップ
リング３５が、前輪５と後輪１２との回転速度の差を吸
収するようになっている。

自動車の前進走行中、ブレーキペダルを踏むと、前輪５
の回転が後輪１２より早く落ち込む。このとき、前輪５
とクラッチケース２５とはトルク伝達効率の高い第１の
粘性流体カップリング３５を介して連結されているので
、クラッチケース２５の回転速度も前輪５側とほぼ等し
くなる。その結果、クラッチケース２５と後輪１２に連
結されている出力軸２２とは相対的に逆方向に回転する
ことになり、一方向クラッチ２７のロックが解除される
。

このようにして、フットブレーキ時には一方向クラッチ
２７のロックが解除されるので、前輪５の制動力がその
まま後輪１２側に伝えられることはなくなる。したがっ
て、急ブレーキ時、前輪５がロックしたとしても、後輪
１２がともにロックすることは防止されるようになる。

この間において、前輪５の制動力によってクラッチケー
ス２５が制動されると、その制動力が第２の粘性流体カ
ップリング３６を通して出力軸２２に伝えられることに
なる。しかしながら、そのカップリング３６を構成する
第２ケースプレート３２及び第２ハブプレート３４の枚
数が少なくされているので、そのトルク伝達効率は低い
。したがって、前輪５のロックがそのまま後輪１２側に
伝えられることはない。

自動車の前進走行中、アクセルペダルを離すと、エンジ
ン１の回転数が低下してエンジンブレーキが働く。それ
によって、前輪５の回転速度が低下するとともに、クラ
ッチ装置２０の入力軸２１の回転速度が低下し、第１の
粘性流体カップリング３５を通してクラッチケース２５
に制動力が作用する。その結果、一方向クラッチ２７の
ロックが外式る。しかしながら、クラッチケース２５の
制動力は、第２の粘性流体カップリング３６を通して出
力軸２２に伝えられる。このとき、その粘性流体カップ
リング３６のトルク伝達容量は小さいので、エンジンブ
レーキによる制動力がそのまま出力軸２２に伝えられる
わけではないが、後輪１２側の慣性力による回転を妨げ
る制動力が働くことは間遠いない、こうして、前輪５及
び後輪１２の双方に、エンジンブレーキによる制動力が
作用するようになる。

自動車を後進させるときには、エンジンｌの駆動力が変
速機２によって逆転されて出力される。それによって、
前輪５が後進方向に駆動される。また、クラッチ装置２
０の入力軸２１が後進駆動方向に回転するので、第１の
粘性流体カップリング３５の作用によりクラッチケース
２５も同方向に回転する。このときには、一方向クラッ
チ２７は空転する。しかしながら、クラッチケース２５
とともに第２ケースプレート３２が回転し、それに伴っ
て動力伝達室３０内の粘性流体が回転流動して第２ハブ
プレート３４を回転させるので、クラッチケース２５の
駆動トルクは出力軸２２に伝達される。

こうして、入力軸２１の後進駆動方向の回転が出力軸２
２に伝えられ、後輪１２が後進方向に駆動される。した
がって、後進時にも、前輪５及び後輪１２の双方がエン
ジン１によって駆動されることになる。このとき、クラ
ッチ装置２０のクラッチケース２５から出力軸２２への
トルクの伝達は、第２の粘性流体カップリング３６を通
して行われるので、その伝達効率は低いが、第２ケース
プレート３２及び第２ハブプレート３４０枚数を適宜に
設定することにより、後輪１２も四輪駆動車として十分
なレベルで駆動することができる。

このように、この四輪駆動車においては、前進駆動時に
はクラッチ装置２０の第１の粘性流体カップリング３５
及び一方向クラッチ２７を介して前輪５側から後輪１２
側にトルクが伝達され、後進時及びエンジンブレーキ時
には第１の粘性流体カップリング３５及び第２の粘性流
体カップリング３６を通して後輪１２側にトルクが伝達
される。すなわち、その一方向クラッチ２７と第２の粘
性流体カップリング３６とは、並列的に設けられている
ことになる。

なお、第１の粘性流体カップリング３５は、必ずしも上
記実施例のように第２の粘性流体カップリング３６及び
一方向クラッチ２７と一体に組み込む必要はなく、これ
らを分離することもできる。

第３，４図は本発明による四輪駆動車の他の実施例を示
すもので、第３図はそのスケルトン図であり、第４図は
それに用いられているクラッチ装置の縦断面図である。

第３図から明らかなように、この自動車においては、後
部差動装置１１’　として、一対の粘性流体カップリン
グ機構１３．１３からなる粘性流体式差動装置が用いら
れている。このような差動装置は、例えば特開昭５８−
５０３４９号公報に示されている。

このような差動装置１１′を用いると、その粘性流体カ
ップリング機構１３．１３によって、後輪１２．１２間
の回転速度差が許容されるとともに、前輪５と後輪１２
との間の回転速度差も許容される。したがって、後輪駆
動系１０の前部のプロペラシャフト７と後部のプロペラ
シャフト８との間に設けられるクラッチ装置４０は、第
１．２図の実施例におけるクラッチ装置２０から第１の
粘性流体カップリング３５を除いたものとされている。

すなわち、第４図に示されているように、このクラッチ
装置４０は、クラッチケース４１と出力軸４２とにより
形成されている。クラッチケース４１は、その一端にお
いて前部のプロペラシャフト７にフランジ結合されるよ
うになっている。また、出力軸４２は、後部のプロペラ
シャフト８にスプライン連結されるようになっている。

′ 出力軸４２はクラッチケース４１に嵌合され、その先端
がベアリング４３を介してクラッチケース４１の外端部
内周面により回転自在に支持されている。また、クラッ
チケース４１の他端部と出力軸４２の外端部との間には
、一方向クラッチ４４が設けられている。この一方向ク
ラッチ４４は、クラッチケース４１が出力軸４２に対し
て自動車の前進駆動方向に回転するとき、クラッチケー
ス４１と出力軸４２との間をロックし、相対的に逆方向
に回転するときには、その間を切り離すものとされてい
る。

クラッチケース４１の中央部は大径とされ、その両側部
と出力軸４２との間はオイルシール４５．４６によって
液密にシールされている。

こうして、クラッチケース４１の内部には、出力軸４２
との間に環状の液密な動力伝達室４７が形成されている
。そして、その動力伝達室４７の内部には、外周がクラ
ッチケース４１にスプライン嵌合される複数枚のケース
プレート４８．４８．・・・と、内周が出力軸４２にス
プライン嵌合される複数枚のハブプレート４９゜４９、
・・・とが設けられている。これらケースプレート４８
及びハブプレート４９はいずれも環状の平板からなるも
ので、それぞれ小さな間隔を置いて互いに重なり合うよ
うにして、交互に配置されている。

動力伝達室４７の内部には、シリコンオイル等の粘性流
体が封入されている。こうして、クラッチケース４１と
出力軸４２との間でトルク伝達を行う粘性流体カップリ
ング５０が形成されている。この粘性流体カップリング
５０のトルク伝達容量は、後部差動装置１１′の粘性流
体カップリング機構１３．１３を同位置に設置した場合
の１７２〜１１５程度となるように設定されている。す
なわち、ケースプレート４８及びハブプレート４９の枚
数が比較的少ないものとされている。

その他の構成は、第１図の自動車と同様である。

このように構成された自動車においても、前進駆動時に
は、エンジンｌの駆動力が、前輪５に伝えられるととも
に、前部のプロペラシャフト７を介してクラッチ装置４
０のクラッチケース４１にも伝えられる。そして、この
ときには、一方向クラッチ４４がロックし、入力側のク
ラッチケース４１と出力側の出力軸４２とが一体的に連
結される。したがって、クラッチケース４１の回転が後
部のプロペラシャフト８を介して後部差動装置１１′に
伝えられ、後輪１２が前進方向に駆動される。

こうして、前進駆動時には、前輪５及び後輪１２がとも
にエンジン１によって駆動される。

前進走行中、ブレーキペダルを踏むと、前輪５が制動さ
れるとともに、その制動力がクラッチ装置４０のクラッ
チケース４１に伝えられる。このときには、一方向クラ
ッチ４４が空転する。したがって、その制動力は、粘性
流体カップリング５０を通して出力軸４２に伝えられる
ことになるが、そのカップリング５０のトルク伝達容量
は小さいので、出力軸４２に伝達される制動トルクは低
減される。こうして、前輪５がロックしたときにも、後
輪１２がロックすることは防止される。

また、後進時及びエンジンブレーキ時には、クラッチ装
置４０の一方向クラッチ４４は同様に空転するが、エン
ジン１からクラッチケース４１に伝えられたトルクは、
粘性流体カップリング５０を通して出力軸４２に伝達さ
れる。したがって、後輪１２にもその後進駆動力あるい
は制動力が働くことになる。

第５図は、本発明による四輪駆動車の更に異なる実施例
を示すスケルトン図である。

この実施例の場合には、エンジン１は車体後部に設置さ
れている。そして、そのエンジン１による駆動力は、前
輪駆動系を構成する方向変換ギヤ１４、前方に延びるプ
ロペラシャフト１５．１６、ファイナルギヤ１７、及び
前部差動装置４を介して前輪５に伝えられるとともに、
後輪駆動系１０′を構成するプロペラシャフト７．８、
ファイナルギヤ１８、及び後部差動装置１１を介して後
輪１２に伝えられるようになっている。前輪駆動系のプ
ロペラシャフト１５．１６間には、第１．２図の実施例
における第１の粘性流体カップリング３５に相当する粘
性流体カップリング１９が設けられ、後輪駆動系１０′
のプロペラシャフト７．８間には、第３．４図の実施例
と同様のクラッチ装置４０が設けられている０前後のフ
ァイナルギヤ１７゜１８は、その減速比率が同一とされ
ている。

このような四輪駆動車においても、前輪５側と後輪１２
側とは、前輪駆動系及び後輪駆動系１０′からなる動力
伝達系によって接続されている。したがって、フットブ
レーキ時、前輪５の制動力が後輪１２側に伝えられるが
、その後輪駆動系１０′にクラッチ装置４０が設けられ
ているので、前輪５がロックした場合にも後輪１２がロ
ックすることは防止される。また、後進時あるいはエン
ジンブレーキ時には、後輪１２にもエンジン１による駆
動力あるいは制動力が伝えられる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、動力
源から後輪に駆動力を伝達する後輪駆動系に、一方向ク
ラッチと粘性流体カップリングとを並列的に設け、前進
駆動時には一方向クラッチがロックして入力側と出力側
とが一体的に連結され、ブレーキ時及び後進時には一方
向クラッチが空転するとともに粘性流体カップリングに
より入力側と出力側との間でトルク伝達が行われるよう
にしているので、フットブレーキ時における前輪のロッ
クが後輪に伝わることが防止されるとともに、後進時に
も後輪に駆動力が伝達され、更に、エンジンブレーキ時
に後輪にも制動力が働くようになる。したがって、一方
向クラッチを制御する複雑な機構を要することなく、常
時四輪が働く四輪駆動車とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による四輪駆動車の一実施例を示すス
ケルトン図、 第２図は、第１図の四輪駆動車に用いられるクラッチ装
置の縦断面図、 第３図は、本発明による四輪駆動車の他の実施例を示す
スケルトン図、 第４図は、第３図の四輪駆動車に用いられるクラッチ装
置の縦断面図、 第５図は、本発明による四輪駆動車の更に異なる実施例
を示すスケルトン図である。 １・・・エンジン（駆動源）　５・・・前輪７．８・・
・プロペラシャフト １０．１０’・・・後輪駆動系 １２・・・後輪　　　　　　　２０・・・クラッチ装置
２１・・・入力軸　　　　　　２２・・・出力軸２５・
・・クラッチケース ２７・・・一方向クラッチ ３０・・・動力伝達室 ３１・・・第１ケースプレート ３２・・・第２ケースプレート ３３・・・第１ハブプレート ３４・・・第２ハブプレート ３５・・・第１の粘性流体カップリング３６・・・第２
の粘性流体カップリング４０・・・クラッチ装置 ４１・・・クラッチケース ４２・・・出力軸　　　　　４４・・・一方向クラッチ
４７・・・動力伝達室　　　４８・・・ケースプレート
４９・・・ハブプレート ５０・・・粘性流体カップリング 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　動力源による駆動力が前輪及び後輪の双方に常時伝え
   られるようにされている四輪駆動車において； 前記動力源から後輪側に駆動力を伝達する後輪駆動系に
   、車両の前進駆動時に入力側と出力側とを接続する一方
   向クラッチと、その一方向クラッチの空転時にその入力
   側と出力側との間のトルク伝達を行う粘性流体カップリ
   ングとが、並列的に設けられている、 四輪駆動車。