JPS63312237A - 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備えた
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、デフ即ちデファレン
シャルギヤが設けられている。

ところが、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じる
。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、デフロッ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、前輪駆動系に設けたフロントデ
フ、後輪駆動系に設けたリヤデフに加えて、エンジンの
駆動力を前後に振り分ける装置、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が設けられている
、更に、いずれかのタイヤが空回りをする事態を避ける
ために、センタデフにデフロック機構を設ける。ところ
で、センタデフ装置を備えるに当たり、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、センタデフ装置を含
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、特開昭５８−６３５２５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４図を参照して概説する。

第４図において、エンジンの駆動力は、トランスミッシ
ヨン等を介して、最終減速歯車５１に伝えられる。最終
減速歯車５１はボルト５２により遊星歯車装置Ｐの左右
のケーシング５３，５４が一体に固定されており、最終
減速歯車５１と共に一体回転する。ケーシング５４の内
周面にはリングギヤ５５が設けである。リングギヤ５５
には複数個のプラネタリギヤ５６が噛合しており、プラ
ネタリギヤ５６はキャリア５７に回動自在に支持されて
いる。このキャリア５７は円筒状の形状であり、その基
部５８の部分を、前記ケーシング５３と駆動軸７３との
間に遊嵌している。プラネタリギヤ５′６にはサンギヤ
５９が噛合しており、サンギヤ５９は駆動軸７３に遊嵌
する第２中空軸６０に連結されている。駆動軸７３と第
２中空軸６０との間には、更に第１中空軸６１が遊嵌さ
れており、第１中空軸６１のケーシング５３側の先端部
は、キャリア５７と一体回転するようにキャリア５７に
一体的に嵌合されている。更に、ケーシング５３，５４
はベアリング６２．６３によりトランスアクスルケース
６４に対し回動自在に軸支されている。センタデフ装置
については、上記の遊星歯車装置Ｐからの出力軸である
第１中空軸６１及び第２中空輸６０からの駆動力は、次
のように伝達されている。第１中空軸６１はその右方端
に第１歯車６５を有しており、第１歯車６５は、駆動軸
７３に平行に設けられた中間軸６６に遊嵌している第２
歯車６７と噛み合っている。第２歯車６７の駆動力は第
３中空軸６８を経て、前後輪差動歯車機構Ｄ１に伝えら
れる６前後輪差動歯車機構り、のサイドギヤ６９の回転
は第３歯車７゜を経て前輪差動歯車機構Ｄ８に伝えられ
、そこから左右の駆動輪７３に伝えられる。前輪差動歯
車機構Ｄ３の左方端には、クラッチ装置Ｅが設けられて
おり、該クラッチ装置已によりセンタデフロックアップ
が行われる。また、中間軸６６の右方端にはクラッチ装
置Ｃが設けられており、該クラッチＣにより、前後輪差
動歯車機構Ｄ１のサイドギヤ６９から中間軸６６への駆
動力の断・接が行われ、二輪駆動及び四輪駆動の切換え
が行われる。

一方、第２中空輸６０は、減速歯車切換機構７２として
用いられている。即ち、第２中空軸６６はその先端部に
カンプリングスリーブ７１を有しており、図において、
カップリングスリーブ７１を左方に移動させることによ
り第２中空輸６６はハウジングに固定される。それによ
りサンギヤ５９は固定され、リングギヤ５５の回転は減
速されてキャリア５７に伝えられる。カンプリングスリ
ーブ７１を右方に移動させると、カンプリングスリーブ
７１は第１中空軸６Ｉに取付けられたタラッチ歯と係合
する。それにより、サンギヤ５９はキャリア５７と連結
され、リングギヤ５５、プラネタリギヤ５６及びサンギ
ヤ５９は一体回転し、最終減速歯車５１の回転は減速さ
れることなく第１歯車６５に直接伝えられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の四輪駆動車については、トランスアクスルケース
６４に接続されたトランスファケース７４内に最終減速
歯車５１と同軸に前輪差動歯車機構Ｄ８及びクラッチ装
置Ｅが配置されており、該軸に平行な中間軸７５上に前
後輪差動歯車機構Ｄ１及び後輪駆動用方向変換歯車７６
が配置されている。このような構成においては、センタ
デフ装置即ち遊星歯車機構Ｐをロックした場合には、前
後輪が完全に直結状態となる。この直結状態で車両が小
円旋回をすると、タイトコーナブレーキング現象が発生
するという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構としてビスカ
スクラッチを用い、該ビスカスクランチによってセンタ
デフを完全にロックアツプすることなくある程度の回転
差を許容し、タイトコーナテレ−キング現象の発生を解
消し、しかもビスカスクラッチの配置上からビスカスク
ラッチそのものの容量を小さく構成できる四輪駆動車用
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、トランスファケース内の駆動車軸に
平行に設置した中間軸上に遊星歯車機構から成るセンタ
デフ及びセンタデフ差動制限用のビスカスクラッチを配
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、前記遊星歯車機構のリングギ
ヤを備えたケーシングを一方の駆動系に接続し、またサ
ンギヤシャフトを他方の駆動系に接続したことを特徴と
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、トランスファケー
ス内の駆動車軸に平行に設置した中間軸上に遊星歯車機
構から成るセンタデフ及びセンタデフ差動制限用のビス
カスクラッチを配置したので、前記ビスカスクラッチに
よって前記センタデフを完全に口７クアップすることな
くある程度の回転差を許容し、前記センタデフの差動を
制限することができ、タイトコーナブレーキング現象の
発生を防止する。また、前記ビスカスクラッチを前記中
間軸上に設ける構造に構成したので、前記ビスカスクラ
ッチの前記中間軸への伝達歯車のギヤ比を１以下に構成
でき、それ故に前記ビスカスクラッチの容量を小さく構
成することができる。上記の理由を第３図を参照して説
明する。第３図において、横軸を回転差Ｎ及び縦軸をビ
スカスクラッチのトルクＴとする０例えば、ビスカスク
ラッチが最終減速歯車と同軸上に配置されている場合に
、前車軸と後車軸との回転差をΔωとすると、ビスカス
クラッチにより伝達できるトルクはＴ、となる、ところ
が、この発明による四輪駆動車用駆動装置のように、ビ
スカスクラッチが中間軸上に配置されている場合には、
中間軸ギヤのギヤ比をｉとすると、前車軸と後車軸との
回転差はΔω／ｉであり、ビスカスクラッチにより伝達
できるトルクはＴ２となり、前後車軸上でのトルクは、
Ｔ８／ｉとなる。従って、Ｔｔ　／　ｉ＞　Ｔ　ｔ　〉
Ｔ　Ｉであるので、同一のビスカスクラッチを用いた場
合には、この発明による四輪駆動車用駆動装置の配置の
構成の場合が、ビスカスクラッチが最終減速歯車と同軸
上に配置されている場合に比較して、より大きなトルク
を伝達することができることになる。

〔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人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適用できる。また、
この四輪駆動車用駆動装置については、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、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して説
明する。

第１図はこの発明による四輪駆動車用駆動装置の実施例
を示すスケルトン図であり、第２図は第１図の符号Ａの
部分の拡大スケルトン図である。

この四輪駆動車用駆動装置１０は、クランク軸３２が車
体幅方向に伸長するように横向きに配置された横置きエ
ンジン３１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。また、この四輪駆動車用駆動装置１０が
適用された四輪駆動車の駆動系については、クランク軸
３２にクラッチ３３を介して駆動される入力軸３４、一
端に歯車３７を有する出力軸３６、及び入力軸３４と出
力軸３６間に設けられた変速機構を有するトランスミッ
ション３５は、エンジン３１と同様に車体幅方向に伸長
するように横向きに配置されている。また、トランスア
クスルケース５内に配置された最終減速歯車である入カ
ギャフは出力軸３６に取付けられた歯車３７に噛み合っ
ている。この四輪駆動車用駆動装置１０は、主として、
トランスファケース６内に配置された傘歯車式のフロン
トデフ２、遊星歯車機構から成るセンタデフ１、及び該
センタデフ１に隣接して配置されたセンタデフ差動制限
用のビスカスクラッチ３から成るものである。エンジン
３１からの駆動力は、クランク軸３２、クラッチ３３、
トランスミッション３５における入力軸３４、前記変速
機構、出力軸３６及び歯車３７を通じて入力ギヤ７に伝
動される。

この入力ギヤ７はトランスファケース６内に配置された
駆動軸ギヤ４とシャフト１２を介して接続されている。

トランスアクスルケース５、シャフト１２及びトランス
ファケース６を貫通して左右の前輪駆動軸１７．１８が
設置されている。この前輪駆動軸線上には、フロントデ
フ２が取付けられている。第２図に示すように、このフ
ロントデフ２のサイドギヤ１５には右側の前輪駆動軸１
７が固定され、またフロントデフ２のサイドギヤ１６に
は左側の前輪駆動軸１８が固定されている。

フロントデフ２のケーシングであるデフボックス８には
、インプットギヤ３９が固定されると共に、サイドギヤ
１５，１６と噛合するビニオン１４が取付けられたビニ
オンシャフト１３が固定すれている。また、中間軸４０
及び該中間軸４０と同軸上の中間軸４０’を構成するサ
ンギヤシャフト２１は、前輪駆動軸１７．１８に平行に
配置されている。中間軸４０．４０゛には、遊星歯車機
構から成るセンタデフｌ及び該センタデフｌに隣接して
配置されたセンタデフ差動制限用のビスカスクラッチ３
が取付けられている。この中間軸４０の一端には駆動軸
ギヤ４と噛み合っている中間軸ギヤ１１が固定され、ま
たその他端にはセンタデフ１を構成するキャリア９が固
定されている。このセンタデフ１は、サンギヤ１９、咳
サンギヤ１９に噛合するプラネタリギヤ２０．及びプラ
ネタリギヤ２０に噛合するリングギヤ４１を備えたケー
シング４２から成る。ケーシング４２には、後輪駆動系
のビニオンシャフト２６に設けたビニオン２４に噛合す
るリングギヤ２３が形成されている。

このリングギヤ２３とビニオン２４によって後輪駆動系
への方向変換機構が構成されている。また、サンギヤ１
９が形成されたサンギヤシャフト２１は、中間軸４０゛
を構成しており、この中間軸４０′にはビスカスクラッ
チ３が取付けられている。

このビスカスクラッチ３については、センタデフ差動制
限手段として機能するものであり、アウタケース４３及
びインナケース（図示省略）を有し、アウタケース４３
に７ウタデイスク２５をスプライン嵌合し、前記インナ
ケースにインナディスク２２をスプライン嵌合し、これ
らのインナディスク２２とアウタディスク２５とを交互
に配置し、更にアウタケース４３と前記インナケースと
によって密封スペース４４を形成し、この密封スペース
４４にシリコンオイルを封入したものである。このアウ
タケース４３は、センタデフ１のケーシング４２に結合
されており、ケーシング４２と一体的に回転する。また
、前記インナケースはサンギヤシャフト２１にスプライ
ン嵌合しく場合によっては、サンギヤシャフト２１と前
記インナケースをｉ体に形成し、インナディスク２２を
サンギヤシャフト２１に形成したスプラインに直接スプ
ライン嵌合してもよいことは勿論である）、サンギヤシ
ャフト２１とインナディスク２２とを一体的に回転する
ように構成している。このビスカスクラッチ３は、通常
、前輪と後輪との間に所定の回転差があると、アウタケ
ース４３のアウタディスク２５とインナケースのインナ
ディスク２２とは相対回転をしている。しかしながら、
コーナを曲がる時、雪路、むかるみ等でいずれかの車輪
がスリシブする時等に、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回転
差が発生した時には、インナディスク２２とアウタディ
スク２５との間に相対回転が生じ、その結果、ビスカス
クラッチ３内のシリコンオイル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、インナディス
ク２２とアウタディスク２５との回転差を低減するよう
に作用する。

更に、サンギヤシャフト４１である中間軸４０′には中
間軸ギヤ３８が取付けられており、中間軸４０゛と中間
軸ギヤ３８とは一体に回転できるように構成されている
。この中間軸ギヤ３日はフロントデフ２を構成するイン
プットギヤ３９に噛み合っており、フロントデフ２にビ
スカスクラッチ３を通じて駆動力を伝達するように構成
されている。また、ビニオンシャフト２６はリヤプロペ
ラシャフト２７と接続され、リヤプロペラシャフト２７
はリヤデフ３０に接続されている。更に、リヤデフ３０
から左右の後輪駆動軸２８．２９が伸長し、後輪に駆動
力を伝達するように構成されている。

次に、この発明による四輪駆動車用駆動装置１０の作動
について説明する。エンジン３１からの駆動力は、クラ
ンク軸３２、クラッチ３３、トランスミッション３５に
おける人力軸３４及び出力軸３６を通じて歯車３７に伝
動される。トランスミッション３５を介して歯車３７に
伝達された駆動力は、トランスアクスルケース５内に配
置された最終減速歯車である入力ギヤ７に伝達される。

この入力ギヤ７に入力された駆動力は、トランスファケ
ース６内に配置されたこの発明による四輪駆動車用駆動
袋！１０に入力される。即ち、入力ギヤ７はトランスア
クスルケース５からトランスファケース６へと伸長して
いるシャフト１２に接続され、このシャフト１２に駆動
軸ギヤ４が接続されているので、入力ギヤ７の駆動力は
駆動軸ギヤ４に伝達される。駆動軸ギヤ４に伝達された
駆動力は、中間軸ギヤ１１及び中間軸４０を通じてセン
タデフ１に伝達される。センタデフ１に伝達された駆動
力は、ここで前輪駆動系の駆動力と後輪駆動系の駆動力
とに配分される。一方の前輪駆動系の駆動力は、センタ
デフ１のキャリア９、ショートビニオン即ちプラネタリ
ギヤ２０、サンギヤ１９、サンギヤシャフト２１（言い
換えれば、中間軸４０′）及び中間軸ギヤ３８を順次に
介してフロントデフ２のインプットギヤ３９に伝達され
る０次いで、インプットギヤ３９に伝達された駆動力は
、インプットギヤ３９からデフボックス８、ピニオンシ
ャフト１３、ピニオン１４及び左右のサイドギヤ１５．
１６に伝達され、次いで左右の前輪駆動軸１７．１８か
ら左右の前輪に伝達される。従って、前輪駆動系の駆動
力は、ビスカスクラッチ３においてインナディスク２２
と同一の回転系を伝達されるようになっている。また、
他方の後輪駆動系の駆動力は、センタデフｌのキャリア
９、ショートビニオン即ちプラネタリギヤ２０、リング
ギヤ４１、ケーシング４２及びリングギヤ２３を順次に
介して後輪駆動用のビニオン２４に伝達される０次いで
、ピニオン２４に伝達された駆動力は、ビニオン２４か
らピニオンシャフト２６、リヤプロペラシャフト２７及
びリヤデフ３０に伝達され、更にリヤデフ３０から左右
の後輪駆動軸２８．２９を通じて左右の後輪に伝達され
る。従って、後輪駆動系の駆動力は、ビスカスクラッチ
３においてアウタディスク２５と同一の回転系を伝達さ
れるようになっている。

〔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
の発明による四輪駆動車用駆動装置は、トランスファケ
ース内の駆動車軸に平行に設置した中間軸上に遊星歯車
機構から成るセンタデフ及びセンタデフ差動制限用のビ
スカスクラッチを配置したので、前記ビスカスクラッチ
によって前記センタデフを完全にロックアツプせず、あ
る程度の回転差を許容し、前記センタデフの差動を　　
　　　　　　１制限することができ、タイトコーナブレ
ーキング現象の発生を防止する。また、前記ビスカスク
ラ７チを前記中間軸上に設ける構造に構成したので、前
記ビスカスクラッチの前記中間軸への伝達歯車のギヤ比
を１以下に構成でき、それ故に前記ビスカスクラッチの
容量を小さくできる。言い換えれば、同一のビスカスク
ラッチを用いた場合には、この発明による四輪駆動車用
駆動装置の配置の構成の場合が、ビスカスクラッチが最
終減速歯車と同軸上に配置されている場合に比較して、
より大きなトルクを伝達することができることになる。

従って、前記ビスカスクラッチの容量を小さく構成する
ことができ、それ故に車両が小円旋回をしたとしても、
タイトコーナブレーキングの発生を防止することができ
る。このことは、前記センタデフについても同様なこと
であり、極めて好ましいことである。即ち、中間軸ギヤ
が増速に構成することができるので、前記センタデフへ
の入力トルクは小さくなり、装置そのものについて強度
上極めて有利なものとなる。

【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実施例
を示すスケルトン図、第２図は第１図の符号Ａにおける
部分の拡大スケルトン図、第３図はビスカスクラッチに
おける回転差とトルクとの関係を示すグラフ、及び第４
図は従来の四輪駆動車の駆動系を示す断面図である。 ｌ・・・・−・・センタデフ、２−・−・−・フロント
デフ、３−・−・・−ビスカスクラッチ、４−・・−・
−駆動軸ギヤ、５・・−・−・トランスアクスルケース
、６・−・・・・・トランスファケース、７−・−・−
人力ギヤ、８−・−・・・デフボックス、９−・−・−
キャリア、１０−−−−−・四輪駆動車用駆動装置、１
１．３８・−一−−−−中間軸ギヤ、１２−・−・−シ
ャフト、１７、ＩＥｌ−−・・−・前輪駆動軸、１９・
・・・・−・サンギヤ、２０、−・・・プラネタリギヤ
、２１−・・−・−サンギヤシャフト、２２・−−−−
一・−インナディスク、２３．４１・パ・・・−リング
ギヤ、２５−・−・・・−アウタディスク、２８．２９
−・・−後輪駆動軸、３０−・・・・・・リヤデフ、４
０，４０′・−・・・・中間軸、４２・・・−・・−ケ
ーシング、４３−・−・アウタケース。 特許出願人　　　いすり自動車株式会社代理人゛弁理士
　　　　尾　仲　−家 弟　　１　　図 第　　２　　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）トランスファケース内の駆動車軸に平行に設置し
   た中間軸上に遊星歯車機構から成るセンタデフ及びセン
   タデフ差動制限用のビスカスクラッチを配置したことを
   特徴とする四輪駆動車用駆動装置。
2. （２）前記遊星歯車機構のリングギヤを備えたケーシン
   グを一方の駆動系に接続し、サンギヤシャフトを他方の
   駆動系に接続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。