JPS63312236A - 四輪駆動車用駆動装置 - 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、遊星歯車機構から成るセンタデフを有する
四輪駆動車用駆動装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、ＦＦ車やＦＲ車のような二輪駆動車の場合、車
両が無理なく曲がるようにするためには、駆動車輪に内
側と外側とで回転差をつけるため、左右輪間用のデファ
レンシャルギヤ即ちデフが設けられている。ところが、
雪路、ぬかるみ等で片方のタイヤが完全にスリップして
しまうと、そのタイヤは空回りをするだけで、地面をし
っかりとグリップしている方のタイヤにはエンジンから
の駆動力は伝わらないという不具合な状態が生しる。

そこで、片側のタイヤだけが過度に空回りすると、一時
的にデフの機能を中止させて、一体的に回転させ、地面
をグリップしている方のタイヤにも駆動力を伝えるよう
な機構、言い換えれば、デフロツク装置が設けられてい
る。また、フルタイム四輪駆動車の場合には、文字どお
り前後左右の４つの車輪を駆動するわけであるから、４
つの車輪が回転差を生じるような構造になっていなけれ
ばならない、そこで、前輪間に設けた左右輪Ｉｎ用のフ
ロントデフ、後輪間に設けた左右輪間用のリヤデフに加
えて、エンジンの駆動力を前後輪に振り分ける装置、即
ちフルタイムトランスファに第３のデフであるセンタデ
フ（即ち、中央差動装置）が設けられている。更に、一
部のタイヤが空回りをするような事態を避けるために、
センタデフにデフロック機構が設けられる。ところで、
センタデフを備えるに当たり、従来の二輪駆動車用のト
ランスアクスルケースを最小限の改良で四輪駆動車に用
い得るようにするために、センタデフを含む動力伝達系
に対して種々の改良が構じられている。

その−例として、特公昭６２−９０６０号公報に記載さ
れたような四輪駆動車が開示されている。

これについて第３図（上記公報における第１図の一部を
示す）を参照して概説する。

第３図に示された従来の四輪駆動車の駆動装置について
は、エンジン横置き型であり、クランク軸５２が車体横
方向に延びるように配置されたエンジン５１と、トラン
スアクスルケース５３内で車体横方向に延びるように配
置された入力軸５４と出力軸５５との間に変速機構を有
するトランスミッション５Ｇと、トランスアクスルケー
ス５３内で前車軸又は後車軸のいずれか一方の車軸６１
と略同軸に配されてトランスミッション５６の出力軸５
５により回転駆動される最終減速歯車５７と、トランス
アクスルケース５３内で最終減速歯車５７と一体回転す
るケーシング５８の内部に設けられた中央差動装置５９
と、トランスアクスルケース５３に接続された付加ハウ
ジング６０内で車軸６１と略同軸に配されて中央差動装
置５９に駆動連結された前輪又は後輪のいずれか一方側
の差動歯車機構６２と、中央差動装置５９により駆動さ
れ、駆動力の回転方向を直角に変換して前輪又は後輪の
内、他方側の差動歯車機構に伝達する方向変換歯車＆１
１６３とを備えていることを特徴とするものである。

更に、デフロック機構として近年、ビスカスクラッチが
採用されるようになってきたが、このようなＦＲ車ベー
スのフルタイムトランスフッとしては、例えば、特開昭
５０−１５８７６５号公報に開示されているようなもの
がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記のような前掲特公昭６２−９０６０
号公報に記載されたような四輪駆動車については、二輪
駆動車のトランスアクスルケース５３内で前輪又は後輪
用の差動歯車機構６２が組み込まれる箇所、即ち、最終
減速歯車５７と一体回転するケーシング５８内に、セン
タデフ即ち中央差動装置５９を組み込み、トランスアク
スルケース５３に取付けられた付加ハウジング６０内に
前輪又は後輪用のいずれか一方の差動歯車機［６２、及
び前輪用又は後輪用の内の他方の差動歯車機構へ駆動力
を伝達するための駆動力の回転方向を直角に変換する方
向変換歯車組６３を設けることにより、二輪駆動車のト
ランスアクスルを僅かの変更で中央差動装置５９を備え
た四輪駆動車のトランスアクスルに併用できるように構
成したものであるが、中央差動装置５９をロックした場
合に、前輪と後輪とが完全に直結状態になる。このよう
な状態で、車両が小円旋回を行うと、いわゆるタイトコ
ーナブレーキング現象が生じるという問題点を有してい
る。

また、前掲特開昭５０−１５８７６５号公報に開示され
ている制御用クラッチを有する四輪駆動車では、ベベル
式センタデフの外周にビスカスクラッチを付加するタイ
プのものは装置全体が径方向に大きくなり、問題点を有
している。

この発明の目的は、上記のような問題点を解消すること
であり、センタデフの差動を制限する機能、場合によっ
てはデフロックの機能を有するものとしてクラッチ、例
えば、油圧、、電磁力等で作動する湿式多板クラッチ、
或いはディスクとシリコンオイルとで構成されるビスカ
スカップリング即ちビスカスクラッチを用い、該クラッ
チをトランスアクスルケース内に配置し、過度の相対回
転が生じるのを防止し、即ちセンタデフを完全にロック
せず、相対回転をある程度許容し、車両が小円旋回を行
う場合に、タイトコーナブレーキング現象が生しるのを
防止し、例えば、雪路、ぬかるみ等で一輪がスリップし
た時に他の三輪に駆動力が伝達されるように構成した四
輪駆動車用駆動装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、上記の問題点を解決し、上記の目的を達成
するために、次のように構成されている。

即ち、この発明は、トランスアクスルケース内にセンタ
デフ差動制限クラッチを配置し、前記クラッチと同一軸
線上でトランスファケース内に遊星歯車機構から成るセ
ンタデフを配置し、更に前記センタデフに隣接して同一
軸線上に左右輪間用のデフを配置したことを特徴とする
四輪駆動車用駆動装置に関し、更に具体的に詳述すると
、前記クラッチがビスカスクラッチか、又は湿式多板ク
ラッチで構成されており、更に前記クラッチのアウタケ
ースが前記センタデフに駆動連結し、また前記クラッチ
のインナケースが前記デフに駆動連結したことを特徴と
する四輪駆動車用駆動装置に関する。

〔作用〕

この発明による四輪駆動車用駆動装置は、上記のように
構成されており、次のように作用する。

即ち、この四輪駆動車用駆動装置は、トランスアクスル
ケース内にセンタデフ差動制限クラッチを配置し、前記
クラッチと同一軸線上でトランスファケース内に遊星歯
車機構から成るセンタデフを配置し、更に前記センタデ
フに隣接して同一軸線上に左右輪間用のデフを配置した
ので、前記クラッチは前記センタデフによって配分され
た２つの駆動系における回転数の過度の回転差即ち前輪
と後輪間に過度の回転差が生じた場合に、該クラッチが
直ちに作動して、前記センタデフの差動を制限すること
ができ、前輪と後輪間にの過度の相対回転を低減させる
ことができる。即ち、該クラッチは前記センタデフを完
全にロックせず、相対回転をある程度許容できるので、
車両が小円旋回を行う場合に、タイトコーナブレーキン
グ現象が生じるのを防止するように機能する。また、場
合によっては、前記クラッチはデフロックとして機能す
る。

〔実施例〕

以下、図面を参照して、この発明による四輪駆動車用駆
動装置の実施例を詳述する。この発明については、エン
ジン部からの駆動力が入力ギヤである最終減速歯車に到
るまでの動力伝達系は従来のものを通用でき、また、遊
星歯車機構の出力部側とデフ等を持つ駆動軸側との動力
伝達系は従来公知の種々のものが適用可能であるので、
以下のこの発明の詳細な説明においては、この発明によ
る四輪駆動車のセンタデフに係わる遊星歯車機構及びセ
ンタデフ差動制限クラッチを中心に説明する。また、こ
の四輪駆動車用駆動装置については、第１図及び第２図
の図示において、例えば、上側が車体前方側に相当し、
且つ下側が車体後方側に相当するように車体に搭載され
るものとする。

なお、駆動系については、フロントとリヤとを逆に構成
してもよいことは勿論であるが、ここでは上記のように
構成するものとする。

まず、第１図を参照して、この発明による四輪駆動車用
駆動装置の一実施例を説明する。この四輪駆動車用駆動
装置１０は、横置きエンジンに適用され、トランスアク
スルケース５とトランスファケース６とが連結されたケ
ース内に配置されたものである。この四輪駆動車用駆動
装置１０は、主として、トランスアクスルケース５内に
配置されたセンタデフ差動制限クラッチであるビスカス
クラッチｌ、並びにトランスファ６内に配置されたプラ
ネタリギヤリング即ち遊星歯車機構から成るセンタデフ
２及び左右輪間用のフロントデフ３から成る。エンジン
（図示省略）からの駆動力は、適宜の手動、又は自動の
トランスアクスルの出力軸から最終減速歯車の入力ギヤ
７に伝動される。

入力ギヤ７は、一般に、はすば歯車であり、ケーシング
８及びビスカスクラッチ１のアウタケース９にボルト３
９によって固定されている。ケーシング８は軸受１１を
介してトランスアクスルケース５に支持され、またアウ
タケース９は軸受１２を介してトランスアクスルケース
５に支持されている。

ビスカスクラッチ１については、センタデフ差動制限ク
ラッチとして機能するものであり（作動状態によっては
、デフロックとして機能することもできる）、ケーシン
グ８、アウタケース９及びインナケース１４によって密
封スペースを形成し、この密封スペースにシリコンオイ
ルを封入すると共に、アウタケース９にアウタディスク
１７をスプライン嵌合し、インナケース１４にインナデ
ィスク１６をスプライン嵌合し、アウタディスク１７と
インナディスク１６とを交互に配置したものである。ま
た、アウタケース９にはアウタ伝動シャフト１３が一体
に結合されており、インナケース１４にはインナ伝動シ
ャフト１８及びデフボックス２５が一体に結合されてい
る。勿論、これらシャフトは分離状態に形成してスプラ
イン嵌合等によって駆動力が伝達される状態に構成する
ことも可能である。インナ伝動シャフト１８は、アウタ
伝動シャツ）１３に回転自在な関係に挿入されており、
また、一体に構成されたインナケース１４、インナ伝動
シャフト１８及びデフボックス２５には前輪駆動軸１５
が回転自在に貫通している。

アウタ伝動シャフト１３の端部に形成されたスプライン
は、センタデフ２のセンタデフボックス２０に形成され
たスプラインとスプライン嵌合１９している。

センタデフ２については、エンジンの駆動力を前後輪に
振り分ける中央差動装置であり、主として、センタデフ
ボックス２０、プラネタリギヤであるピニオン２２をビ
ニオンシャフト３８を介して取付けたキャリア２４、及
びインチ伝動シャフト１８と一体に形成されたサンギヤ
２３から成る。

センタデフボックス２０は軸受３５を介してトランスフ
ァケース６に支持されており、キャリア２４は軸受２６
を介してトランスファケース６に支持されている。キャ
リア２４の外周面には、はすば歯車であるリヤアウトプ
ットギヤ２７が形成されている。更に、キャリア２４に
形成されたりャアウトプットギャ２７は、はすば歯車で
あるギヤ３０に噛み合っており、リングギヤ３１及びピ
ニオン３２から成る方向変換機構４、ピニオンシャフト
３３並びにフランジ３４等を介してリヤデフ（図示省略
）へと駆動力を伝達するように構成されている。また、
センタデフボックス２０にはりングギャ２１が形成され
ている。このリングギヤ２Ｉにはピニオン２２が噛み合
い、更に、ピニオン２１にはサンギヤ２３が噛み合って
いる。キャリア２４は、サンギヤ２３を構成するインチ
伝動シャフト１８に対して回転自在に構成されており、
キャリア２４に隣接してフロントデフ３を構成するデフ
ボックス２５が配置されている。

フロントデフ３については、左右輪間用のデフでセンタ
デフ２に隣接して配置されており、前輪駆動軸１５，１
５゛に駆動力を伝達する。デフボックス２５は、軸受２
９を介してトランスファケース６に支持されている。デ
フボックス２５には、ピニオン３６を取付けたピニオン
シャフト３７が取付けられ、ピニオン３６が一対のサイ
ドギヤ２８．２８に噛み合っている。サイドギヤ２８．
２８は、両側方に伸長する各前輪駆動軸１５．１５′に
スプライン嵌合している。

次に、この発明による四輪駆動車用駆動装置の作動につ
いて説明する。エンジンからの駆動力は、トランスミツ
シリンを介して最終減速歯車である入力ギヤ７に伝達さ
れ、この入力ギヤ７に入力された駆動力は、ビスカスク
ラッチ１のアウタケース９、アウタ伝動シャフト１３、
次いでセンタデフ２のセンタデフボックス２０に伝動さ
れる。センタデフ２に伝動された駆動力は、センタデフ
ボックス２０の内周面に形成されたリングギヤ２１に伝
動され、ここで駆動力は２つに配分されて伝動される。

まず、一方に関しては、リングギヤ２１に入力された駆
動力は、遊星歯車Ｊｍ横のピニオン２２、該ピニオン２
２を支持するキャリア２４、及び該キャリア２４の外周
面に形成されたリヤアウトプットギヤ２７を通じてはす
ば歯車であるギヤ３０に伝動され、次いでギヤ３０から
リングギヤ３１、ピニオン３２、ビニオンシャフト３３
及びフランジ３４に伝動され、更に、図示していない左
右輪間用のリヤデフ、後輪駆動軸へと伝動される。また
、他方に関しては、リングギヤ２１に入力された駆動力
は、遊星歯車機構のピニオン２２からサンギヤ２３に伝
動され、次いでサンギヤ２３と一体のインナ伝動シャフ
ト１８及びデフボックス２５に伝動され、デフボックス
２５に伝動された駆動力はフロントデフ３を経て左右の
前輪駆動軸１５．１５’に伝動される。

この四輪駆動車用駆動装置１０では、上記のような作動
によってエンジンからの駆動力が配分されている。とこ
ろで、センタデフ差動制限クラッチであるビスカスクラ
ッチｌにおけるアウタケース９及びアウタディスク１７
はエンジンの駆動力、言い換えれば、配分される前の駆
動力を得て回転しているのに対し、ビスカスクラッチｌ
におけるインナケース１４及びインナディスク１６は前
輪駆動軸１５に伝動される駆動系と同一の駆動系から配
分された駆動力を得て回転している。そして、通常の場
合には、前輪と後輪との間には所定の回転差があり、従
って、アウタケース９のアウタディスク１７とインナケ
ース１４のインナディスク１６とは相対回転をしている
。しかしながら、雪路、むかるみ等でいずれかの車輪が
空回りをする時等には、前輪と後輪との間に過度の回転
差が発生することがある０前後輪の間にこのような過度
の回転差が発生した時には、インナディスク１６とアウ
タディスク１７との間に過度の相対回転が生じ、その結
果、ビスカスクラッチｌ内にディスクの剪断力が発生す
る。この剪断力によって摩擦抵抗が大きくなり、インチ
ディスク１６とアウタディスク１７との回転差を低減す
るように作用し、それ故に、センタデフ２の差動を制限
することになる。場合によっては、インナディスク１Ｇ
とアウタディスク１７とが一体となって直結状態になり
、回転力が伝達されていない駆動系の方にも回転力が伝
わるようになるデフロックとして機能することもある。

次に、第２図を参照して、この発明による四輪駆動車用
駆動装置の別の実施例を説明する。第２図は、この四輪
駆動車用駆動装置を用いた動力伝達系を示す断面図であ
る。この四輪駆動車用駆動装置４０については、第１図
を参照して説明した上記実施例のものと比較して、上記
四輪駆動車用駆動装置１０がセンタデフ差動制限クラッ
チとしてビスカスクラッチ１を用いたのに対して、セン
タデフ差動制限クラッチとして湿式多板クラッチ４１を
用いた点が相違しているものであり、それ以外の構成及
び作用については、両者は同一のものである。従って、
両者において同一の部品については、同一の符号を付し
てそれらの説明を省略する。第２図において、センタデ
フ差動制限クラッチである湿式多板クラッチ４１につい
ては、入カギャマにボルト３９によって固定されたケー
シング８及びアウタケース９、並びにセンタデフ２のサ
ンギヤ２３とインチ伝動シャフト１８を介して一体のイ
ンナケース１４によってスペースが形成され、該スペー
スにはインナケース１４にスプライン嵌合したインチデ
ィスク４６とアウタケース９にスプライン嵌合したアウ
タディスク４７が交互に配置されている。ケーシング８
には、適宜の箇所に作動部材４２が摺動自在に嵌合して
いる。

また、トランスアクスルケース５には、環状のピストン
４３が組込まれている。該ピストン４３は、油圧系４５
を通じての油圧によって往復運動し、ピストン４３の往
復運動が作動部材４２を摺動運動させ、上記スペース内
に収容されている作動ディスク４４を移動させて湿式多
板クラッチ４１を機能させる。ところで、この湿式多板
クラッチ４１については、ピストン４３に懸かる油圧を
増幅するため、例えば、本出願人が特願昭６２−１８４
５８号として既に出願している多板クラッチ装置の技術
的思想を適用してもよいことは勿論である。即ち、トラ
ンスアクスルケース５の駆動系の外部に配置されたソレ
ノイドの電磁力で変換された油圧を、油圧系４５に送り
込むように構成する。

また、上記湿式多板クラッチ４１については、インナデ
ィスク４６とアウタディスク４７とを互いに圧接する摺
動運動を、作動部材４２、作動ディスク４４を介してピ
ストン４３によって行っているが、このような構成に限
らず、場合によっては、作動部材そのものをピストンに
構成してもよいことは勿論である。

〔発明の効果〕

この発明による四輪駆動車用駆動装置は、以上のように
構成されており、次のような効果を有する。即ち、この
四輪駆動車用駆動装置は、トランスアクスルケース内に
ビスカスクラッチ又は湿式多板クラッチから成るセンタ
デフ差動制限クラッチを配置し、前記クラッチと同一軸
線上でトランスファケース内に遊星歯車機構から成るセ
ンタデフを配置し、更に前記センタデフに隣接して同一
軸線上に左右輪間用のフロント又はリヤ用デフを配置し
たので、前記センタデフによって配分された駆動力につ
いて、前記クラッチはトランスミツシヨンの最終減速歯
車と連結した前記クラッチのアウタケースと遊星歯車機
構から成る前記センタデフのサンギヤと駆動連結したイ
ンナケースとを断接或いは差動制限することができ、従
って、駆動力が配分された前輪と後輪間に過度の回転差
が生じた場合に、該クラッチが直ちに作動して、前記セ
ンタデフの差動を制限することができ、前輪と後輪間め
過度の相対回転を低減させることができる。即ち、該ク
ラッチは前記センタデフを完全にロックせず、相対回転
をある程度許容できるので、車両が小円旋回を行う場合
に、タイトコーナブレーキング現象が生じるのを防止し
、例えば、雪路、ぬかるみ等に車輪がはまり、例えば、
−輪がスリップした時に、−輪が空回りをする現象を解
消して他の三輪にも駆動力が伝達されるように機能する
。勿論、場合によっては、前記クラッチは、前記センタ
デフを完全にロックし、デフロックとして機能すること
もできる。更に、前記クラッチを前記トランスアクスル
ケース内に配置し、前記トランスファケース内に前記セ
ンタデフ、フロントデフ等のデフ及び方向変換機構等を
配置したので、前記トランスアクスルケースと前記トラ
ンスファケースとで潤滑油の種類を変えることもでき、
駆動伝達系として最良の性能を得ることができる０例え
ば、湿式多板クラッチにはＡ　Ｔ　Ｆ　（ａｕｔｏｍａ
ｔｉｃ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｆｕｅｌ）オイル
が適しているが、もし前記湿式多板クラッチが前記トラ
ンスファケース内にあり、前記湿式多板クラッチに極圧
添加剤入りのギヤ油が使用されたならば、前記湿式多板
クラッチの寿命が短（なり、前記湿式多板クラッチの摩
擦特性も悪化する。また、前記クラッチが湿式多板クラ
ッチの場合には、一般に構造が複雑で且つ重量が重（な
る、そこで、もし前記湿式多板クラッチが前記トランス
ファケースに配置されると、前記トランスファケースは
前記トランスアクスルケースに固定されているが、重量
が重くなると両者の結合部の剛性を高くしないとエンジ
ンの振動等によって破損する恐れがあるが、この発明に
よる四輪駆動車用駆動装置は、前記湿式多板クラッチは
前記トランスアクスルケース内に配置されているので、
上記のような問題は避けることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による四輪駆動車用駆動装置の一実施
例を示す断面図、第２図はこの発明による四輪駆動車用
駆動装置の別の実施例を示す断面図、及び第３図は従来
の四輪駆動車の駆動系を示すスケル＋ン図である。 １−・−・−ビスカスクラッチ、２・−・−・−センタ
デフ、３・・・−・・フロントデフ、４−・−・・一方
向変換機構、５−・・・トランスアクスルケース、６−
・・・−・−トランスファケース、７・・−・・−・入
力ギヤ、８・・・−・・・ケーシング、９・・・・−・
・アウタケース、１０．４０−・−・・四輪駆動車用駆
動装置、１４・・・−・・−インナケース、１５．１５
’−・・・・・・前輪駆動軸、１６．４６・−・・・−
・インナディスク、１７．４’ｌ−・・・・−・アウタ
ディスク、２０・・−・−・・センタデフボックス、２
１・・−・−リングギヤ、２２・・・−・・ピニオン、
２３−・・−・サンギヤ、２４・・・−・−キャリア、
２５・・・・−・・デフボックス、４１・・−・・・湿
式多板クラッチ、４３・−・−・・・ピストン、４５・
・−・・・・油圧系。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）トランスアクスルケース内にセンタデフ差動制限
   クラッチを配置し、前記クラッチと同一軸線上でトラン
   スファケース内に遊星歯車機構から成るセンタデフを配
   置し、更に前記センタデフに隣接して同一軸線上に左右
   輪間用のデフを配置したことを特徴とする四輪駆動車用
   駆動装置。
2. （２）前記クラッチはビスカスクラッチであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の四輪駆動車用駆
   動装置。
3. （３）前記クラッチは湿式多板クラッチであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の四輪駆動車用駆
   動装置。
4. （４）前記クラッチのアウタケースを前記センタデフに
   駆動連結したことを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の四輪駆動車用駆動装置。
5. （５）前記クラッチのインナケースを前記デフに駆動連
   結したことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   四輪駆動車用駆動装置。