JPS6387322A - ４輪駆動車のトランスフア切換装置 - 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、４輪駆動車のトランスファ切換装置に関する
ものである。

〈従来の技術） 従来より、４輪駆動車として、トランスミッションに連
設されたトランスファ内の前輪駆動系と後輪駆動系との
間にセンタデフ７レンシヤルギＡ７を設け、該センタデ
ファレンシャルギヤの差動ロックによる直結４輪駆動の
モード、差動フリーの４輪駆動のモード、および前・後
輪の一方のみに動力を伝達する２輪駆動のモードのいず
れかの七−ドで走行することができるようにしたものは
知られている（特開昭５９−８１２３３号公報等参照）
。また、上記トランスファ内にセンタデファレンシャル
ギヤとは別に副変速ｔ’１７ｍ構を設け、該副変速ギヤ
機構によりトランスミッションからの動力を高速回転お
よび低速回転のいずれか一方で選択的に駆動系へ伝達し
得るようにしたものも知られている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、従来の４輪駆動車においては、センタデファ
レンシャルギヤの差動ロックと差動フリーとの切換え、
４輪駆動と２輪駆動との切換えおよび副変速ギヤ機構の
高速回転伝達と低速回転伝達との切換えは、各々全く別
個の切換手段によって行われるようになっているため、
これらの構造が複雑でトランスファが大型化するととも
に、切換え操作が煩雑になるという問題があった。

そこで、このような問題を解決するために、例えば実開
昭６０−１２７２３２号公報に開示されるように、セン
タデファレンシャルギヤの差動ロックとｔｆ７＋フリー
との切換えと、４輪駆動と２輪駆動との切換えとを１つ
の切換装置によって行い得るようにしたもの、つまり切
換装置の選択モードとして、差動ロックによる直結４駆
動のモードと差動フリーの４輪駆動のモードと２輪駆動
のモードとを有してなるものが提案されている。しかし
、この提案のものにおいても、副変速ギヤ機構の高速回
転伝達と低速回転伝達とを切換えるための切換装置と上
記の切換装置とは全く別個に設けられており、従来の問
題に対する解決手段としては不十分である。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、特に、上記提案のものに対し更に改
良を加えて、トランスファの小型化および切換え操作の
簡易化を十分に図り得るトランスファ切換装置を提供せ
ｌνとするものである。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の解決手段は、４輪駆
動車のトランスファ切換装置として、高速回転伝達モー
ドおよび低速回転伝達モードを切換える第１切換装置と
、センタデファレンシャルギヤの差動ロックによる直結
４輪駆動のモード、センタデフ７レンシヤルギヤの差動
フリーのモード、および前・後輪の一方のみに動力を伝
達する２輪駆動のモード番切換える第２切換装置と、モ
ータにより回転駆動されるドラム部材とを備える。そし
て、上記ドラム部材の外周面に第１切換装置用のカム溝
と第２切換装置用のカム溝とを形成し、該カム溝により
ドラム部材の回転に伴い上記第１および第２切換装置の
各シフトフォークが軸方向に移動して両切換装置が互い
に関連して切換作動をするように構成したものである。

（作用） 上記の構成により、本発明では、モータの作動によりド
ラム部材を回転させると、該ドラム部材外周面のカム溝
によって第１および第２切換装置の各シフトフォークが
軸方向に移動することにより、第１切換装置において、
高速回転伝達モードと低速回転伝達モードとの切換えが
行われるとともに、第２切換装置において、上記第１切
３！に装置の切換作動と関連して、センタデファレンシ
ャルギヤの差動ロックと差動フリーとの切換えおよび４
輪駆動と２輪駆動との切換えが行われる。

（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図および第２図は本発明の一実施例に係る４輪駆動
車のトランスファの全体構成を示し、１はトランスミッ
ションの出力軸２に連結された入力軸、３は該入力軸１
と同軸でかつ相対回転自在に配置された中間軸であって
、該中間軸３の軸線上には後輪駆動軸に連結される第１
出力部としての出力軸４が中間軸３と相対回転自在に配
設されているとともに、中間軸３の外周には第２出力部
としての出力歯車５が配置され、該出力歯車５は、前輪
駆動軸に連結されるトランスファギヤ６に対しチェーン
７を介して連結されている。また、上記入力軸１と中間
軸３と−の嵌合部外周には副変速ギヤ機構８が配設され
ているとともに、上記中間軸３と出力軸４との嵌合部外
周にはセンタデファレンシャルギヤ（以下、センタデフ
という〉９が配設されている。

上記副変速ギヤ機構８は、遊星山中装置からなるもので
あって、上記入力軸１の端部に設けられたサンギ（７１
０と、該サンギｒ１０の外周側に位置するリングギヤ１
１と、上記サンギヤ１０とリングギヤ１１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１２．
・・・とを有している。上記ピニオンギヤ１２．・・・
は、キャリア１３によって回転自在に枢支されており、
該キャリア１３は、中間軸３に対して共回り可能に支持
されている。また、上記リングギ＼ν１１は、中間軸３
に対して相対回転自在に枢支されている。

上記リングギヤ１１の枢支部外周にはクラッチハブ１４
を介してスリーブ１５が軸方向にスライド可能に支持さ
れている。該スリーブ１５の軸方向両側には、トランス
ファケーシング１６に係止された係止部材１７に設けら
れたクラッチ用ｌ！！１１８と、中間軸３に共回り可能
に支持されたクラッチ用歯１９とが配置されており、こ
れらのクラッチ用ｉ１８，１９に対して軸方向にスライ
ドしたスリーブ１５が選択的に係止せしめられるように
なっている。上記のスリーブ１５およびクラッチ用＃Ａ
１８．１９等によって上記副変速ギヤ機構８による変速
を切換える第１切換装置２０が構成されており、この第
１切換ＶＡ置２０は、その構成部材の１つである後述の
シフトフＡ−り３３によりスリーブ１５が軸方向にスラ
イドされるようになっている。

そして、上記第１切換装置２０の切換え操作により上記
副変速ギＶ機横８において次のような３種類のモードで
変速作用がなされる。

（１）　　ニュートラルモード スリーブ１５を第１図実線位置に位置せしめていずれの
クラッチ用歯１８．１９にも係合せしめず、リングギヤ
１１をフリー状態にすると、入力軸１からサンギヤ１０
に入力された動力は、ピニオンギヤ１２．・・・を自転
させるのみで中間軸３には伝達されず、ニュートラル状
態となる。

（′２Ｊ　　低速回転伝達モード スリーブ１５を符号１５′で示す位置（第１図鎖線図示
）に位置せしめて係止部材１７側のクラッチ用歯１８に
係合さＶ１リングギヤ１１をトランスファケーシング１
６に固定すると、入力軸１からサンギヤ１０に入力され
た動力は、ピニオンギヤ１２．・・・を自転および公転
させることとなり、キャリア１３を介して中間軸３に減
速伝達される。

（３）　　高速回転伝達モード スリーブ１５を符号１５″で示す位置（第１図鎖線図示
）に位置せしめて中間軸３側のクラッチ用歯１つに係合
させ、リングギＡ７１１を中間軸３に連結すると、入力
軸１からナンギャ１０に入力された動力は、ピニオンギ
ヤ１２．・・・を公転させるのみとなり、キャリア１３
を介して直結状態で中間軸３に伝達される。

一方、上記センタデフ９は、上記副変速ギ〜フ機構８と
同様遊星歯中装意からなるものであって、中間軸３の外
周に相対回転自在に枢支されたサンギヤ２１と、該サン
ギヤ２１の外周側に位置ツるリングギｒ２２と、上記サ
ンギ′Ｘ７２１とリングギヤ２２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２３．・・・と
を有している。上記ピニオンギヤ２３．・・・は、キャ
リア２４によって回転自在に枢支されており、該−ｒ　
ｔ□リア２４は、中間軸３の端部に共回り可能に支持さ
れている。

また、上記リングギヤ２２は、後輪駆動軸側への出力部
たる出力軸４に共回り可能に支持されている。

上記サンギヤ２１の小支部外周には、前輪駆動軸側への
出力部たる出力歯車５が相対回転自在に枢支されている
とともに、該出力歯車５よりも副変速ギヤ機構８側の位
置にクラッチハブ２５を介してスリーブ２Ｇが軸方向に
スライド可能に支持されている。該スリーブ２６の軸方
向両側には、中間軸３に対して共回り可能に支持された
クラッチ用歯２７と、上記出力歯車５に一体形成された
クラッチ用歯２８とが配置されており、これらのクラッ
チ用歯２７．２８に対して軸方向にスライドしたスリー
ブ２Ｇが選択的に係止せしめられるようになっている。

上記のスリーブ２６およびクラッチ川面２７．２８等に
よって上記センタデフ９による動力分配を切換える第２
切１！ｊ！装置２つが構成されており、この第２切換装
置２９は、その構成部材の１つである後述のシフトフォ
ーク３４によりスリーブ２Ｇが軸方向にスライドされる
ようになっている。

そして、上記第２切換装置２９の切換え操作により上記
センタデフ９において次のような３種類のモードで動力
分配作用がなされる。

（１）２輪駆動モード スリーブ２６を第１図実線位置に位置せしめて中間軸３
側のクラッチ用歯２７に係合させ、サンギヤ２１を中間
軸３に連結すると、副変速ギＡ７機構８から中間軸３に
入力された動力は、サンギヤ２１およびキレリア２４に
入力され、ピニオンギヤ２３．・・・の公転によりリン
グギｔ？　２２から出力軸４を介して直結状態で後輪駆
動軸に伝達されるが、出力歯車５がフリー状態となって
いるため、前輪駆動軸への動力伝速はなく、後輪のみの
２輪駆動となる。

（′２Ｊ　　差動ロックの４輪駆動モードスリーブ２６
を符号２６′で示す位置（第１図鎖線図示）に位置せし
めて中間軸３側のクラッチ用歯２７および出力歯車５側
のクラッチ用歯２８の両方に係合させ、サンギ＼ν２１
を中間軸３および出力歯車５に連結すると、副変速ギヤ
機構８から中間軸３に入力された動力は、サンギヤ２１
、キャリア２４および出力歯車５に入力され、ピニオン
ギヤ２３．・・・の公転によりリングギヤ２２から出力
軸４を介して直結状態で後輪駆ｖＪ軸に伝達される一方
、出力歯車５からチェーン７およびトランスファギヤ６
を介して前輪駆動軸へも伝達され、前輪および後輪によ
る４輪駆動となる。この際、中間軸３からの動力は、サ
ンギヤ２１およびキャリア２４に同時に入力されるため
、ピニオンギヤ２３は自転せず、差動ロックの状態とな
る。

（３）差動フリーの４輪駆動モード スリーブ２６を符号２６″で示す位置く第１図鎖線図示
）に位置せしめて出力歯車５側のクラッチ用歯２８に係
合させ、サンギヤ２１を出力歯車５に連結すると、副変
速ギヤ機構８から中間軸３に入力された動力は、キャリ
ア２４に入力された後、ピニオンギヤ２３°、・・・を
介してリングギヤ２２およびサンギヤ２１に分配される
。上記リングギヤ２２に分配された動力は、出力軸４を
介して後輪駆動軸に伝達される一方、上記サンギｒ２１
に分配された動力は、出力歯車５に入力された後、チェ
ーン７およびトランスファギヤ６を介して前輪駆動軸に
伝達され、よって、前輪および後輪による４輪駆動とな
る。この際、中間軸３からの動りはキャリア２４にのみ
入りされるため、ピニオンギヤ２３．・・・は自転およ
び公転をし、差動フリーの状態となる。

そして、上記第１および第２切換装置２０，２９の操作
部の構造は第３図ないし第６図に示す。

第３図ないし第６図において、３０は駆動軸３１に嵌合
固定された円筒状のドラム部材であって、該ドラム部材
３０は、駆動軸３１を介してトランスファケーシング１
６に回転自在に支持されているとともに、駆動軸３１の
一端に連結されたモータ３２により回転駆動されるよう
になっており、上記モータ３２はトランスファケーシン
グ１６に取付けられている。また、３３は第１切換装誼
２０のシフトフォーク、３４は第２切換装置２９のシフ
トフォークであり、上記両シフトフォーク３３．３４は
、それぞれボス部３３ａ　、３４ａにてシフトロッド３
５または３６に嵌着されており、該各シフトロッド３５
，３６はトランスファケーシング１６に対して軸方向に
スライド可能に支持されている。上記駆動軸３１および
シフトロッド３５．３６は、トランスファケーシング１
６内にあって軸方向に延びかつ互い近接して配置されて
いる。

上記ドラム部材３０の外周面には、第１切換装置用の第
１カム溝３７と第２切換装置用の第２カム溝３８とが形
成されている。一方、上記第１切換装Ｈ２０のシフトロ
ッド３５には、上記第１カム溝３７に係合するビン３９
を有するボス部材４０が嵌着されているとともに、上記
第２切換装置２０のシフトフォーク３４のボス部３４ａ
には、上記第２カム溝３８に係合するビン４１が一体形
成されている。上記両ピン３９．４１は、それぞれカム
溝３７または３８に対しドラム部材３０の円周方向にス
ライド可能にかつドラム部材３０の軸心となす開き角θ
が略６０°の状態で係合している。しかして、第１およ
び第２切！ｉ！！装置２０゜２９は、上記第１および第
２カム溝３７．３８によりドラム部材３０の回転に伴い
各シフトフォーク３３．３４がシフトロッド３５．３６
と共に該シフトロッド３５．３６の軸方向に移動して互
いに関連して切換作動をするように構成されている。

ここで、上記第１および第２カム溝３７．３８は、ドラ
ム部材３０の円周方向に沿って、第７図に示す如く第１
切換装置２０または第２切換Ｖｔ置２９が次のような切
換作動をするように形成されている。すなわち、第２カ
ム溝３８は、第２切換′６Ａ置２９の切換モードとの関
係において、ドラム部材３０の円周方向Ｏ°の位置で２
輪駆動モード（２Ｈ）に、６０”の位置で差動ロックの
４輪駆動モード（４ＨＬ）に、１２０６の位置で差動フ
リーの４輪駆動モード（４ＨＦ）に、１８０°、２４０
”および３０００の各位置で差動ロックの４輪駆動モー
ドにそれぞれ変化するようになっている。また、第１カ
ム溝３７は、第１切換装置２０の切換モードとの関係に
おいて、ドラム部材３０の円周方向６０°、１２０’　
、１８０’および２４０°の各位置で高速回転伝達モー
ド（Ｈ１）に、３００゛の位置でニュートラルモード（
Ｎ）に、３６０°の位置で低速回転伝達モード（ＬＯＷ
〉にそれぞれ変速するようになっている。尚、第１カム
溝３７の基準位置（６０°の位置）と第２カム溝３８の
基準位置（０”の位置〉とが異なっているのは、上記両
カム満３７．３８に対してビン３９．４１が開き角θ（
略６００）をもって係合していることによるものである
。

次に、上記実施例の作動を、第１および第２切換装置２
０．２９の切換え操作について説明するに、モータ３２
の作動によりドラム部材３０を６０′毎に開切的に回転
させると、該ドラム部材３０外周面の第１カム溝３７お
よび第２カム溝３８によって第１および第２切換装置１
２０．２９の各シフトフォーク３３．３４がシフトロッ
ド３５゜３６と共に該シフトロッド３５．３６の軸方向
に移動することにより、第１切換装ｒ１２０において、
そのスリーブ１５がクラッチハブ１４上を軸方向にスラ
イドして高速回転伝達モード、ニュートラルモードおよ
び低速回転伝達モードのいずれかのモードに切換えが行
われるとともに、第２切換装置２９において、そのスリ
ーブ２６がクラッチハブ２５上を軸方向にスライドし、
上記第１切換装置２０の切換作動と関連して差動フリー
の４輪駆動モード、差動ロックの４輪駆動モードおよび
２輪駆動モードのいずれかのモードに切換えが行われる
。

この場合、第１切換装置２０と第２切換装置２９とは、
カム溝３７．３８によって次のような５種類の組み合わ
せモードに切換えられる。

すなわち、第７図において、 （１）第１カム満３７に対しビン３９が６０°位δで係
合し、かつ第２カム満３８に対しビン４１がＯ°位置で
係合するとき、高速回転伝達による２輪駆動のモードと
なる。

（２）第１カム溝３７に対しビン３９が１２０°位置で
係合し、かつ第２カム溝３８に対しビン４１が６０’位
置で係合するとき、あるいは第１カム溝３７に対しビン
３９が２４００位置で係合し、かつ第２カム溝３８に対
しビン４１が１８０°位置で係合するとき、高速回転伝
達による差動ロックの４輪駆動のモードとなる。

（３）第１カム溝３７に対しビン３つが１８００位置で
係合し、かつ第２カム溝３８に対しビン４１が１２０°
位置で係合するとき、高速回転伝達による差動フリーの
４輪駆動のモードとなる。

（４）第１カム溝３７に対しビン３９が３６０′″位置
で係合し、かつ第２カム溝３８に対しビン４１が３００
”位置で係合するとき、低速回転伝達による差動ロック
の４輪駆動のモードとなる。

（５）第１カム溝３７に対しビン３９が３００′″位置
で係合するとき、動力伝達が全くなされないニュートラ
ルのモードとなる。

尚、組み合わせモードとして低速回転伝達による２輪駆
動のモードおよび低速回転伝達による差動フリーの４輪
駆動のモードがないのは、２輪駆動みよび差動フリーの
４輪駆動臼体が高速走行時に採用されるべきものだから
である。

したがって、このように、１つのモータ３２の作動によ
り第１切換装！２０および第２切換装置２９が互いに関
連して切換作動をし、高速回転伝達と低速回転伝達との
切換え、差動ロックと差動フリーとの切換えおよび４輪
駆動と２輪駆動との切換えが同時に行われるので、切換
え操作を容易に行うことができ、しかも、２輪駆動で低
速回転伝達とするような誤った切換え操作がなされるこ
とはない。また、上記第１および第２切換装置２０．２
９の操作部において、モータ３２等の共用化により構造
が簡単なものとなり、トランスファの小型化を図ること
ができるとともに、切換え作動の信頼性を高めることが
できる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、そ
の他種々の変形例を包含するものである。

例えば、上記実施例では、第２切換装置２２９の切換モ
ードのうち２輪駆動モードのとき、後輪のみに動力を伝
達するようにしたが、後輪の代わりに前輪のみに動力を
伝達するように構成してもよいのは勿論である。

また、動力を前・後輪に分配するセンタデフ９としては
、上記実施例の如く遊星歯車装置を用いる代わりに、従
来公知の傘歯車からなるものを用いてもよい。

（発明の効果） 以上の如く、本発明における４輪駆動車のトランスファ
切換装置によれば、モータにより回転駆動されるドラム
部材のカム溝によって、第１および第２切換装置の各シ
フトフォークがドラム部材の回転に伴い軸方向に移動し
て、第１切換装置における高速回転伝達と低速回転伝達
との切換えと、第２切！！に装置における差動ロックと
差動フリーの切換えおよび４輪駆動と２輪駆動との切換
えとが互いに関連して作動するので、切換え操作の簡易
化を図ることができるとともに、切換装置全体の構造が
簡単なものとなり、トランスファの小型化および切換え
作動の信頼性の向上を図ることができるものである。

【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図はトランス
ファの全体構成を示す断面図、第２図は同模式図であり
、第３図ないし第６図はトランスファ切換装置の操作部
の構成を示し、第３図および第４図は断面図、第５図は
斜視図、第６図は側面図である。第７図はドラム部材の
外周面を展開した図である。 ２０・・・第１切換装置、２９・・・第１切換装置、３
０・・・ドラム部材、３３・・・３４・・・シフトフォ
ーク、３７・・・第１カム溝、３８・・・第２カム溝。 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）高速回転伝達モードおよび低速回転伝達モードを
   切換える第１切換装置と、センタデファレンシャルギヤ
   の差動ロツクによる直結４輪駆動のモード、センタデフ
   ァレンシャルギヤの差動フリーの４輪駆動のモード、お
   よび前・後輪の一方のみに動力を伝達する２輪駆動のモ
   ードを切換える第２切換装置と、モータにより回転駆動
   されるドラム部材とを備えており、上記ドラム部材の外
   周面には第１切換装置用のカム溝と第２切換装置用のカ
   ム溝とが形成されていて、該両カム溝によりドラム部材
   の回転に伴い上記第１および第２切換装置の各シフトフ
   ォークが軸方向に移動して両切換装置が互いに関連して
   切換作動をするように構成されていることを特徴とする
   ４輪駆動車のトランスファ切換装置。