JPS6382829A - ４輪駆動車の２−４切換機構 - 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、２１１＋！駆動と４輪駆動との切換機能を有
する４輪駆動車の２−４切換機構に関する。

（従来の技術） ２輪駆動（２ＷＤ）と４輪駆動（４ＷＤ）との切換えが
可能ないわゆるパートタイム４輪駆動車においては、エ
ンジン出力が伝達された入力軸の回転を、前輪間および
後輪間のそれぞれに設けられたデファレンシャル装置（
フロントデフ、リヤデフ）へ伝達する一対の出力軸を有
するトランスファー装置に、２１Ｑ駆動と４輪駆動との
切換えを行う２−４切換部が設けられている。

ところで、この種の車においては、２輪駆動時。

遊動輪側の車輪間に設けられたデファレンシャル装置が
車輪の回転により従駆動（バックドライブ）され、機械
的損失が大きい。そこで、そのような機械的損失の発生
を低減するために、上記２輪駆動時の遊動輪側の車軸の
アクスルシャフトに、駆動力の伝達を遮断するクラッチ
を介設することが行われている。

その場合、４輪１１　！！Ｉ＋と２輪駆動との切換時に
は、トランスファー装置の２−４切換部における切換動
作とデファレンシャル装置におけるクラッチの断接とい
う２つの動作を行う必要があり、それらの動作を行う２
つのアクチュエータを共に気体式アクチュエータ（真空
モータ）としたものは知られている（例えば特開昭５７
−１１４７２７号公報参照）。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記デファレンシャル装置におけるクラッチ
の断接を行う第１アクチユエータは、クラッチの断接に
は大きな力を必要としないことから小さい出力のもので
よいが、デファレンシャル装置付近に位置することにな
るので、地上高が低く水、泥等の環境の影響を大きく受
け、防水性が要求されるのに対し、トランスファー装置
の２−４切換部の２−４切換を行う第２アクチユエータ
は、２−４切換に大きな力を必要とするから出力の大き
いことが要求されるが、エンジン後方の地上高の高い部
位に位置することになるので、水。

泥等の環境の影響を受けず、防水性は必要とされない。

したがって、上記両アクチュエータを、上記従来の技術
の如く、共に気体式アクチュエータとすると、第２アク
チユエータが高出力のため大型化することになり、スペ
ース面で問題が生ずる。また、上記両アクチュエータを
共に高出力で小型の電動モータとすることも考えられる
が、第１アクチユエータは防水性を要するため、コスト
高となるという問題がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、上記問題を
解決し、各アクチュエータが要求に合致した４輪駆動車
の２−４切換機構を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するために、２輪駆動時に遊
動輪となる車輪のデファレンシャル装置の出力部に設け
られたクラッチを気体式アクチュエータにて、トランス
ファー装置における２−４切換部を電動モータにてそれ
ぞれ駆動するように構成したものである。

（作用） トランスファー装置の２−４切換部における２−４切換
は高出力の電動モータにて行われる一方。

デファレンシャル装置の出力部のクラッチの断接は防水
性のある気体式アクチュエータにて行われる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に沿って説明する。

４輪駆動車の２−４切換機構の概略構成を示す第１図に
おいて、ｌはトランスファー装置で、２輪駆動と４輪駆
動との切換えを行う２−４切換部２（第３図参照）を有
する。このトランスファー装置１は、その入力軸の回転
を後述するごとく前輪間、後軸間のそれぞれに設けられ
たデファレンシャル装Ｗ１（前輪のデファレンシャル装
置すなわちフロントデフ３のみ図示）へ伝達する一対の
出力軸４，５を有し、この出力軸４，５にプロペラシャ
フトが連結される。

また、フロントデフ３の出力を前輪に伝達するアクスル
シャフト６Ａ、６Ｂの一方のシャフト６Ａに、この伝達
経路を遮断するクラッチ７が設けられている（第２図参
照）。

しかして、トランスファー装置ｌの２−４切換部２の２
−４切換は高出力の電動モータ８を、クラッチ７の断接
は防水性を有するダイヤフラム装置ｉ９　（気体式アク
チュエータ）をそれぞれ駆動手段として行われるように
なっている。

上記フロントデフ３は、第２図に示すように。

プロペラシャフトから出力が伝達される駆動シャフト１
１の先端に設けられた駆動ピニオンギヤ１２と、この駆
動ピニオンギヤ１２に噛合したリングギヤ１３と、この
リングギヤ１３が設けられたデファレンシャルケース（
以下単にデフケースと称す）１４と、このデフケース１
４に両端が固定されたピニオンシャフト１５と、このピ
ニオンシャフト１５に回転自在に嵌合されたピニオンギ
ヤ１６．１７と、これらピニオンギヤ１６．１７に噛合
し、かつ、それぞれアクスルシャフト６Ａ。

６Ｂに固定された傘状のサイドギヤ１８，１９などから
構成されている。

また、上記クラッチ７はアクスルシャフト６Ａ。

６Ｂの内、出力ギヤとしてのサイドギヤ１８が一端に固
定された駆動側アクスルシャフト６Ａの他端に設けられ
た駆動側ホイール２９と、このホイール２９に対向して
一端に前輪が取付けられた従駆動側アクスルシャフト６
Ａ’の他端に設けられた従駆動側ホイール３０と、これ
ら両ホイール２９．３０の外周に形成されたスプライン
に係合するスリーブ３１とからなる。このスリーブ３１
の外周溝には、これを軸方向にスライド移動させるフォ
ーク３２が嵌合され、このフォーク３２がシフトロッド
３３に固定され、このシフトロッド３３をダイヤフラム
装置９にて駆動するようになっている。

上記ダイヤフラム装置９は、ダイヤフラム９ａにて第１
室９ｂと第２室９ｃとに分割され、該両室９ｂ、９ｃは
それぞれ、２輪駆動時および４＠駆動時に開く第１およ
び第２ソレノイドバルブ３５．３６が介設された負圧通
路３’７．３８を介して、インテークマニホールド（図
示せず）より吸気負圧が導入されるようになっている。

３９，４０はクラッチ７の離脱および接続をシフトロッ
ド３３を介して検出する検出スイッチで、該両スイッチ
３９．４０は両ソレノイドバルブ３５．３６とともにコ
ントロールボックス４１に電気的に連係されている。

上記スリーブ３１が駆動側ホイール２９および従駆動側
ホイール３０のスプラインに係合している第１図の図示
状態では、クラッチ７はアクスルシャフト６Ａと６Ａ’
の出力伝達経路を接続した状態にあり、スリーブ３１が
図示状態から下方へスライド移動して従駆動側ホイール
３０のみに係合すると、クラッチ７はアクスルシャフト
６Ａと６Ａ’の出力伝達経路を遮断した離脱状態となる
。

上記シフトロッド３３には、２つの凹所３３ａ。

３３ｂが形成される一方、それらと係合する方向にスプ
リング６６にて常時付勢されたボール６７が設けられ、
検出スイッチ４ｏがＯＮとなる４輪駆動時には凹所３３
ａに、検出スイッチ３９がＯＮとなる２輪駆動時には別
の凹所３３ｂにボール６７が係脱可能に係合し、ダイヤ
フラム装置ｉ！９への負圧の作用がなくとも、シフトロ
ッド３３を所定のシフト位置に保持するようになってい
る。

一方、トランスファー装置１の２−４切換部２は、第３
図に示すように、センターデフ５０に連係される。

すなわち、前記センターデフ５０は入力部材５１外周に
相対回転自在に枢支されたサンギヤ５２と、該サンギヤ
５２の外周側のリングギヤ５３と、該リングギヤ５３と
前記サンギヤ５２との間にあって自転および公転作用を
なす複数のピニオンギヤ５４．５４・・・・・・とによ
って構成されている。前記ピニオンギヤ５４，５４・・
・・・・はキャリア５５によって回転自在に枢支されて
おり、該キャリア５５は前記入力部材５１の端部に共回
り可能に支持されている。また、前記リングギヤ５３は
、センターデフ５０の後輪駆動軸に直結される出力ｌ１
ｉｌＩ１５に共回り可能に支持されている。なお、出力
軸５は、前記入力部材５■と同一軸線上にあって、該入
力部材５Ｉに対して相対回転自在とされている。

前記サンギヤ５２の枢支部外層にはセンターデフ５０の
出力ギヤ５７が相対回転自在に枢支されており、該出力
ギヤ５７はチェーン５８を介して前輪駆動軸側のトラン
スファギヤ５９に連結されている。

また、前記サンギヤ５２の枢支部においてセンターデフ
５０の入力側端部外周には、クラッチハブ７０を介して
スリーブ６０が軸方向スライド可能に支持されている。

該スリーブ６０の軸方向両側には、前記入力部材５１に
対して共回り可能に支持されたクラッチ用歯６１と前記
出力ギヤ５７に一体形成されたクラッチ用歯６２とが配
置されており、これらのクラッチ用！６１．６２に対し
てスライドしたスリーブ６０が選択的に係合せしめられ
るようになっている。つまり、これらスリーブ６０およ
びクラッチ用歯６１．６２によって前記スリーブギヤ式
２−４切換部２が構成され、該２−４切換部２は前記セ
ンターデフ５０の入力側に位置せしめられているのであ
る。この２−４切換部２は、電動モータ８の駆動により
、シフトロッド６３を介して操作部材６４が作動して切
換操作される。６５はシフトロッド６３の位置の検出に
より２輪駆動位置および４輪駆動位置を検出する位置検
出センサである。

前記２−４切換部２による２−４切換は１例えば第４図
（ａ）（ｂ）に示すように行われる。

（■）２輪駆動から４輪駆動への切換え先ず、操作部の
４輪駆動スイッチをＯＮすると（ブロックＰｌ）、コン
トロールボックス４１より電動モータ８へモータ作動信
号が出力され（ブロックＰ２）、該電動モータ８が作動
してシフトロッド６３および操作部材６４を動かしてス
リーブ６０を４輪駆動位置まで移動させる（ブロックＰ
３）、それから位置検出センサ６５にて４輪駆動位置に
なったことが確認されると（ブロックＰ４）、コントロ
ールボックス４１は電動モータ８の作動を停止させると
ともに（ブロックＰｓ）、第２ソレノイドバルブ３６に
ＯＮ信号を出力する（ブロックＰ６）。

それによって、第２ソレノイドバルブ３６が開き（ブロ
ックＰ７）、ダイヤフラム装置３４の第２室３４ｃに負
圧通路３８を通じて吸気負圧が導入され、シフトロッド
３３およびフォーク３２を移動させて、クラッチ７を接
続する（ブロックＰＢ）、検出スイッチ４０にてシフト
ロッド３３の移動が検出されてクラッチ７の接続が確認
されると（ブロックＰ９）、シフトロッド３３の凹部３
３ａにスプリング６６で付勢されたボール６７が係合し
シフト位置を保持するので、第２ソレノイドバルブ３６
がＯＦＦされ（ブロックＰＩＯ）。

操作部の４輪駆動表示ランプが点灯され（ブロックＰ＊
ｔ）、４輪駆動状態となる。

なお、４輪駆動時には、スリーブ６０の位置により、１
）入力部材５１からの動力がサンギヤ５２およびキャリ
ア５５に同時に入力され、ピニオンギヤ５４，５４・・
・・・・が自転しないデフロック状態と、ｉ）入力部材
５１からの動力がキャリア５５にのみ入力され、ピニオ
ンギヤ５４，５４・・・・・・が自転および公転をする
デフフリー状態とを取り得る。

（■）４軸駆動から２輪駆動への切換え先ず、操作部の
２輪駆動スイッチをＯＮすると（ブロックＰ２１）、コ
ントロールボックス４１より電動モータ８ヘモータ作動
信号が出力され（ブロックＰ２２）、該電動モータ８が
作動してシフトロッド６３および操作部材６４を動かし
てスリーブ６０を２輪駆動位置まで移動させる（ブロッ
クＰ２３）。それから１位置検出センサ６５にて２輪駆
動位置になったことが確認されると（ブロックＰ２４）
、コントロールボックス４１は電動モータ８の作動を停
止させるとともに（ブロックＰ２５）、第１ソレノイド
バルブ３５にＯＮ信号を出力する（ブロックＰ２１３）
＋＋それによって、第１ソレノイドバルブ３５が開き（
ブロックＰ２７）、ダイヤフラム装置３４の第１室３４
ｂに負圧通路３７を通じて吸気負圧が導入され、シフト
ロッド３３およびフォーク３２を移動させて、クラッチ
７を離脱させる（ブロックＰｚａ）、検出スイッチ３９
にてシフトロッド３３の移動が検出されてクラッチ７の
離脱が確認されると（ブロックＰ２９）、第１ソレノイ
ドバルブ３５がＯＦｔ’され（ブロックＰ３ｏ）、ｆＭ
作部の２輪駆動表示ランプが点灯される（ブロックＰ３
１）１１なお、この場合も、シフトロッド３３は凹部３
３ｂとボール６７との係合で、シフト位置に保持され、
２輪駆動状態に保たれる。

上記実施例では２輪駆動時に前輪が遊動輪となる場合に
ついて説明したが、逆に後輪が遊動輪となる場合には、
この後輪側に上記と同様の構成を備えればよい。

（発明の効果） 本発明は、上記のように、トランスファー装置２−４切
換部を電動モータにて、デファレンシャル装置の出力部
のクラッチを気体式アクチュエータにて作動させるよう
にしたので、各部所のアクチュエータを、コスト、信頼
性、性能等の要求に合致したものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は４輪駆動
車の２−４切換機構の全体構成図、第２図はフロントデ
フを示す断面図、第３図はトランスファー装置の要部断
面図、第４図（、）（ｂ）は動作の流れを示すブロック
図である。 １・・・・・・トランスファー装置、２・・・・・・２
−４切換部、３・・・・・・フロントデフ、４，５・・
・・・・出力軸、７・・・・・・クラッチ、８・・・・
・・電動モータ、９・・・・・・ダイヤフラム装置。 回 鉛

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力軸の回転を前輪間および後輪間のそれぞれに
   設けられたデファレンシャル装置へ伝達する一対の出力
   軸を有するトランスファー装置が、２輪駆動と４輪駆動
   との切換えを行う２−４切換部を備える４輪駆動車にお
   いて、２輪駆動時に遊動輪となる車輪側の上記デファレ
   ンシャル装置の出力部にクラッチを設け、該クラッチを
   気体式アクチュエータにて、上記２−４切換部を電動モ
   ータにてそれぞれ駆動するように構成したことを特徴と
   する４輪駆動車の２−４切換機構。