JPH0647344B2 - ４輪駆動車の自動変速機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、４輪駆動車用の自動変速機に係り、特に、フ
ルタイム式４輪駆動装置の自動変速機に関する。

（従来技術） 従来、フロントエンジン・フロントドライブ（ＦＦ）車
両のフルタイム式４ＷＤ駆動装置においては、センタデ
フの差動制限機構としてセンタデフケース内でサイドギ
ヤとケースとの間に多板クラッチを設け、該多板クラッ
チをスプリングにより付勢した構造を有し、センタデフ
の差動が発生すると、センタデフケースとサイドギヤと
の間の相対回転により、多板クラッチにより摩擦力が発
生し、差動を制限するように構成されていた（例えば、
特開昭５９−２０５０６１号公報参照）。

（発明が解決しようとする問題点） 従来技術においては、雪道などの摩擦係数が低い路面を
走行する時には、タイヤが空転しやすいために、前輪と
後輪との間で回転差が生じるため、センタデフの差動に
より、多板クラッチに摩擦力が発生し差動が制限され
て、前輪側と後輪側の一方のみが空転するようなことが
なくなり、タイヤから路面に十分に駆動力を伝達するこ
とができる。

一方、舗装路など比較的摩擦係数が高い路面を走行する
時に、低車速で大きくハンドルを操舵し曲がった場合に
は、前輪と後輪との間に大きな回転差が生じ、センタデ
フにおいて差動が発生するが、従来技術は常に多板クラ
ッチによって差動制限を行うこととなり、動力伝達系に
無理な力が作動したり、タイヤに消耗が生じたりする、
いわゆる、タイトコーナーブレーキング現象が発生する
可能性がある。

このような観点から、センタデフの差動制限を走行する
路面の状態に応じて、運転者の意志に応じて任意に行う
ことができるようにすることが望ましい。さらに、路面
の状況は走行とともに変化するために、走行中において
も差動制限を選択的に行うためには、スプライン嵌合に
よる機械的な差動制限機構ではなく、多板クラッチ式の
差動制限機構が望ましい。また、４輪駆動車を自動変速
機で構成しようとした場合、一般的に自動変速機におい
ては変速を油圧により行うために、この油圧を利用し
て、多板クラッチを油圧サーボにより押圧するように構
成することが考えられる。

しかしながら、多板クラッチと油圧サーボとを限られた
スペース内に配設することは困難である。すなわち、上
述のように油圧サーボに供給される油圧は自動変速機の
変速を行う油圧を利用するので、変速を行うトランスミ
ッションに設けられた油圧制御装置の近くに油圧サーボ
を配設する必要があり、トランスミッションケース内に
配設することが望ましい。しかし、一般に、ＦＦ車両に
おいて、４輪駆動車の自動変速機を構成しようとした場
合、コスト低減のためには、２輪駆動車の自動変速機と
の共通化を図る必要があるが、トランスミッションケー
ス内で変更できる構造としては、２輪駆動車の自動変速
機における前輪用差動装置部しかなく、その限られたス
ペースに新たに多板クラッチと油圧サーボを設ける必要
があるためである。

本発明は、Ｆ・Ｆ車両のフルタイム式４輪駆動車の自動
変速機において、２輪駆動車の自動変速機との共通化を
図りながら、中央差動装置の差動制限機構としての、油
圧サーボ及び多板クラッチを、トランスミッションケー
ス内に配設可能とするとともに、前記油圧サーボへの油
圧を運転席に設けられたスイッチにより、選択的に供給
できるようにすることにより、走行中においても運転者
の意志に応じて、選択的に中央差動装置の差動制限を行
うことができる４輪駆動車の自動変速機を提供すること
を目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記問題点を解決するために、４輪駆動用ト
ランスファ機構をトランスミッションに接続した４輪駆
動車の自動変速機において、車体幅方向に延びるように
配置された入力軸と、該入力軸に平衡な出力軸を備える
トランスミッションと、該トランスミッションを収容す
るトランスミッションケースと、該トランスミッション
ケース内にて、前記出力軸に設けた出力歯車に常時歯合
する駆動大歯車を一体的に支承して前記トランスミッシ
ョンケースに回転可能に支持される差動装置ケースと、
該差動装置ケース内に同軸的かつ回転可能に組付けられ
た傘歯車式の前輪用差動装置と、該前輪用差動装置の一
方向側でかつ同軸的に配設され、後輪駆動用リング歯車
を一体的に支承して、前記トランスミッションケースの
前記一方向側に組付けられたトランスファケースに回転
可能に支持されたリング歯車マウントケースと、該リン
グ歯車マウントケース内に同軸的に組付けられて前記前
輪用差動装置と同軸的に配置され、前輪と後輪に動力を
分配して伝達する傘歯車式の中央差動装置と、該中央差
動装置の差動を制限する多板式のセンタデフロッククラ
ッチと、該センタデフロッククラッチを係合または解放
させる油圧サーボと、前記トランスミッションケースに
配設されるとともに、油路を介して前記油圧サーボへラ
イン圧を供給するトランスミッション用油圧制御装置
と、前記油路に設けられ、運転席に設けられた隔離操作
スイッチの操作により開閉作動され、前記油圧サーボに
選択的にライン圧を供給するソレノイド弁とを備えてお
り、前記中央差動装置は前記差動装置ケースに第１の中
空シャフトを介して駆動連結され、前記中央差動装置の
一方の出力要素は、前記第１の中空シャフトの内周側に
配設された第２の中空シャフトを介して前記前輪用差動
装置に駆動連結され、前記中央差動装置の他方の出力要
素は、前記リング歯車マウントケースに駆動連結され、
前記センタデフロッククラッチは、前記差動装置ケース
内周と前記前輪用差動装置の外周との間に配設され、係
合することにより前記差動装置ケースと前記前輪用差動
装置とを駆動連結し、前記油圧サーボは、前記差動装置
ケース内でかつ前記前輪用差動装置の前記一方向側に配
設するようにしたものである。

（作用及び発明の効果） 本発明によれば、トランスミッションの出力軸に設けら
れた出力歯車により出力された駆動力は、出力歯車に常
時歯合する駆動大歯車を介して、差動装置ケースに伝達
され、さらに第１の中空シャフトを介して中央差動装置
に伝達される。そして、中央差動装置に伝達された駆動
力は、一方及び他方の出力要素から、それぞれ前輪側に
駆動連結した前輪用差動装置及び後輪側に駆動連結した
リング歯車マウントケースに伝達されるが、この際、前
輪用差動装置とリング歯車マウントケースには、差動装
置ケースに入力された駆動力の半分ずつが、それぞれ伝
達されることになる。したがって、前輪用差動装置に
は、２輪駆動車の時に前輪用差動装置に入力される駆動
力に比べ、約半分の駆動力が入力されることとなり、２
輪駆動車の前輪用差動装置に対して、４輪駆動車の場合
の前輪用差動装置は、径方向及び軸方向ともに大幅に小
型化した構成とすることができる。

よって、２輪駆動車の時の前輪用差動装置が配設されて
いた位置に、それと同等の大きさとした差動装置ケース
を配設したとしても、その差動装置ケース内に同軸的に
上述のように径方向及び軸方向ともに、大幅に小型化さ
れた前輪用差動装置を配設すれば、前輪用差動装置の外
周と差動装置ケースの内周との間に多板式のセンタデフ
ロッククラッチを、前輪用差動装置の一方向側に油圧サ
ーボを配設することが可能となる。

そして、このようにしてトランスミッション用油圧制御
装置の近くに配設が可能となった油圧サーボに、油圧制
御装置からのライン圧を、ソレノイド弁により選択的に
供給するようにしているので、運転席に設けられた隔離
操作スイッチの操作により、ソレノイド弁を開閉作動さ
せることにより、選択的に油圧サーボへライン圧が供給
され、走行中においても運転者の意志に応じて、中央差
動装置の差動制限を行うことができる。

以上のように、ＦＦ車両の４輪駆動車の自動変速機にお
いて、２輪駆動車の自動変速機との共通化を図りなが
ら、トランスミッション用油圧制御装置の近くで、ある
トランスミッションケース内の限られたスペース内に、
多板式のセンタデフロッククラッチと、油圧サーボとを
配設可能としたので、走行中においても、運転席に設け
られた遠隔操作スイッチを運転者の意志により操作する
ことで、走行路面の状態に応じて、中央差動装置の差動
制限を選択的に行うことができ、舗装路におけるタイト
コーナーブレーキング現象や、雪道における駆動力の低
下を防止することができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照しながら詳細に説明
する。

第１図は本発明に係る自動変速機の断面図、第２図は本
発明に係るセンタデフロッククラッチのＯＮ（ロッ
ク），ＯＦＦ（フリー）切換用の遠隔操作スイッチの配
置図、第３図は本発明に係る切換用の油圧制御装置の構
成図である。

これらの図に示されるように、自動変速機は、車体幅方
向に延びるように配置された入力軸１０１と、この入力
軸１０１に平行な出力軸１０２を備えるトランスミッシ
ョン１００と、このトランスミッション１００のケース
１０３内にて、前記出力軸１０２に設けた出力歯車３０
に常時噛合する駆動大歯車３１を一体的に支承して、前
記トランスミッション１００のケース１０３に回転可能
に支持される差動装置ケース３２と、この差動装置ケー
ス３２内に、同軸的かつ回転可能に組付けられた傘歯車
式の前輪用差動装置６０と、この前輪用差動装置６０と
同軸的に配置され、後輪駆動用リング歯車７１を一体的
に支承して、前記トランスミッション１００のケース１
０３に組付けたトランスファケース３７に、回転可能に
支持されたリング歯車マウントケース７２と、このリン
グ歯車マウントケース７２内に同軸的に組付けられて、
前記前輪用差動装置６０と同軸的に配置され、前輪と後
輪に動力を分割して伝達する中央差動装置６９を備えて
なり、かつ前記前輪用差動装置６０の前記中央差動装置
６９に位置するサイド歯車３９に、動力伝達可能に連結
したアクスル４０が、前記中央差動装置６９の軸中心部
分を貫通して側方へ突出し、かつ前記差動装置ケース３
２内であって、この差動装置ケース３２と前記アクスル
４０上に、回転可能に組付けた第２の中空シャフトであ
る前輪側出力部材３５間に配置され、湿式多板からなる
センタデフロッククラッチ２と、前記前輪用差動装置６
０の一方側に油圧サーボ３３とを備えてなり、前記中央
差動装置６９の一方の出力要素が、前記センタデフロッ
ククラッチ２のオンにより、前記差動装置ケース３２に
動力伝達可能に連結され、前記中央差動装置６９の他方
の出力要素が、前記リング歯車マウントケース７２に動
力伝達可能に連結され、前記中央差動装置６９の入力要
素が、前記第２の中空シャフト（前輪側出力部材）３５
上に回転可能に組付けた第１の中空シャフト４１によ
り、前記差動装置ケース３２に動力伝達可能に連結され
る。

このように、自動変速機は、流体式トルクコンバータ１
７と、トランスミッション１００と、４輪駆動用トラン
スファ機構５０と、トランスミッション１００の下部の
オイルパン内に締結して設けられた油圧制御装置とから
構成されている。トランスミッション１００は、フロン
トプラネタリギヤＵＤ_１、リアプラネタリギヤＵＤ_２、
油圧サーボにより差動される、２つの多板クラッチＣ_１
及びＣ_２と、１つのバンドブレーキＢ_１、２つの多板ブ
レーキＢ_２及びＢ_３、１つの一方向クラッチＦ_１、１つ
の一方向ブレーキＦ_２を備える前進３段後進１段の第１
アンダードライブ変速機２００と、プラネタリギヤＵＤ
_３と、油圧サーボにより差動される１つの多板クラッチ
Ｃ_３、１つの多板ブレーキＢ_４、１つの一方向ブレーキ
Ｆ_３を備える第２アンダードライブ変速機３００とから
構成される。

４輪駆動用トランスファ機構５０は、前輪用差動装置６
０と、センタデフロッククラッチ２と、油圧サーボ３３
と、後輪推進機構７０とから構成される。センタデフロ
ッククラッチ２はトランスファケース３７に設けた油路
３４と、差動装置ケース３２に設けた油路３８を介し
て、センタデフロッククラッチ２を係合または解放させ
る油圧サーボ３３のピストン３３ａへ印加されるトラン
スミッション１００のライン圧で、駆動大歯車３１にネ
ジ止めされた差動装置ケース３２と第２の中空シャフト
（前輪側出力部材）３５とを接続、遮断する。

ここで、出力歯車３０と駆動大歯車３１のギヤ比は約３
乃至４倍に設定されている。また、ライン圧は、遠隔操
作スイッチ５，６で切換操作されるソレノイド弁４によ
ってセンタデフロッククラッチ２へ印加される。

また、このセンタデフロッククラッチ２のＯＮ，ＯＦＦ
切換用の遠隔操作スイッチ５，６は、第２図に示される
ように、運転者が操作し易いように、例えば、ハンドル
の内方、又はメータパネルの中に配置される。

以上のように構成された自動変速切換において、運転者
のセンタデフロッククラッチ２のＯＮ，ＯＦＦ切換用の
遠隔操作スイッチ５，６のいずれかを操作すると、第３
図に示されるソレノイド弁４が開、閉動作してライン圧
を油路３４及び３８を介して、センタデフロッククラッ
チ２の油圧サーボ３３のピストン３３ａへ供給、排出さ
せる。この時、トランスミッション１００の出力歯車３
０の回転が、出力歯車３０を介して、約３乃至４倍のギ
ヤ比を有する４輪駆動用トランスファ機構50の駆動大歯
車３１へ伝達され、該駆動大歯車３１にネジ止めされた
差動装置ケース３２、センタデフロッククラッチ２、第
２の中空シャフト（前輪側出力部材）３５の順に伝達さ
れて、中央差動装置６９をロックするか、又はセンタデ
フロッククラッチＯＦＦで伝達する。

運転席の４輪駆動用の遠隔操作スイッチ５又は２輪駆動
用遠隔操作スイッチ６のいずれかの操作によって、ソレ
ノイド弁４が作動し、油圧制御装置からのライン圧を油
圧サーボ３３に選択的に供給し、その油圧サーボ３３に
より、センタデフロッククラッチ２を係合又は解放させ
る。これにより、運転者がいつでもどういう走行条件の
下でも、運転席の遠隔操作スイッチを操作することによ
り、切換時のショックがなく、容易にしかも確実にセン
タデフロッククラッチ２のＯＮ，ＯＦＦの切換を行うこ
とができる。

また、トランスミッション１００の出力歯車３０の回転
力は、この歯車に対し約３乃至４倍のギヤ比を有する４
輪駆動用トランスファ機構５０の駆動大歯車３１へ伝達
され、この駆動大歯車３１の回転力はこれの後のセンタ
デフロッククラッチ２へ伝達される。

これにより、４輪駆動時、出力歯車３０に対し駆動大歯
車３１はゆっくり回転することになり、前・後輪ともゆ
っくり回転することになるので、前後輪の回転差に基づ
くショックも和らげられることになり、従って、このシ
ョックを滑り作用で解消するセンタデフロッククラッチ
２の動作も鈍感なものでよくなる。この結果、センタデ
フロッククラッチのＯＮ，ＯＦＦ切換時のショックも、
容易かつ確実に解消できる。

なお、上記した歯車比は実験の結果得た数値で、本発明
のトランスミッション１００が、燃費改善のため、定速
一般走行域においてエンジン回転数をできるだけ低くす
るために、第４速をアンダードライブ機構としてエンジ
ン直結としたためで、第４速を増速機構とした特開昭５
６−４３０３４号公報に代表される従来のものとは異な
るものである。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、トラ
ンスミッション１００の出力軸１０２に設けられた出力
歯車３０により出力された駆動力は、出力歯車３０に常
時歯合する駆動大歯車３１を介して差動装置ケース３２
に伝達され、さらに第１の中空シャフト４１を介して中
央差動装置６９に伝達される。そして、中央差動装置６
９に伝達された駆動力は、一方及び他方の出力要素か
ら、それぞれ前輪側に駆動連結した前輪用差動装置６０
及び後輪側に駆動連結したリング歯車マウントケース７
２に伝達されるが、この際、前輪用差動装置６０とリン
グ歯車マウントケース７２には、差動装置ケース３２に
入力された駆動力の半分ずつが、それぞれ伝達されるこ
とになる。したがって、前輪用差動装置６０には、２輪
駆動車の時に前輪用差動装置６０に入力される駆動力に
比べ、約半分の駆動力が入力されることとなり、２輪駆
動車の前輪用差動装置６０に対して４輪駆動車の場合の
前輪用差動装置６０は、径方向及び軸方向ともに大幅に
小型化した構成とすることができる。

よって、２輪駆動車の時の前輪用差動装置６０が配設さ
れていた位置に、それと同等の大きさとした差動装置ケ
ース３２を配設したとしても、その差動装置ケース３２
内に同軸的に上述のように径方向及び軸方向ともに大幅
に小型化された前輪用差動装置６０を配設すれば、前輪
用差動装置６０の外周と差動装置ケース３２の内周との
間に、多板式のセンタデフロッククラッチ２を、前輪用
差動装置６０の一方向側に油圧サーボ３３を配設するこ
とが可能となる。

そして、このようにしてトランスミッション用油圧制御
装置の近くに配設が可能となった油圧サーボ３３に油圧
制御装置からのライン圧を、ソレノイド弁４により選択
的に供給するようにしているので、運転席に設けられた
遠隔操作スイッチ５，６の操作により、ソレノイド弁４
を開閉差動させることにより、選択的に油圧サーボ３３
へライン圧が供給され、走行中においても運転者の意志
に応じて中央差動装置６９の差動制限を行うことができ
る。

以上のように、ＦＦ車両の４輪駆動車の自動変速機にお
いて、２輪駆動車の自動変速機との共通化を図りなが
ら、トランスミッション用油圧制御装置の近くであるト
ランスミッションケース１０３内の限られたスペース内
に、多板式のセンタデフロッククラッチ２と、油圧サー
ボ３３とを配設可能としたので、走行中においても、運
転席に設けられた遠隔操作スイッチ５，６を運転者の意
志により操作することで、走行路面の状態に応じて中央
差動装置６９の差動制限を選択的に行うことができ、舗
装路におけるタイトコーナーブレーキング現象や雪道に
おける駆動力の低下を防止することができる。

また、遠隔操作スイッチ５，６をハンドルの近傍に配置
したので、スイッチの所在は一目瞭然であり、操作性に
優れている。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、それら
を本発明の範囲から排除するものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自動変速機の断面図、第２図は本
発明に係るセンタデフロッククラッチのＯＮ，ＯＦＦ切
換用の遠隔操作スイッチの配置図、第３図は本発明に係
る切換用の油圧制御装置の構成図である。 ２……センタデフロッククラッチ、４……ソレノイド
弁、５，６……遠隔操作スイッチ、３０……出力歯車、
３１……駆動大歯車、３２……差動装置ケース、３３…
…油圧サーボ、３３ａ……ピストン、３５……第２の中
空シャフト（前輪側出力部材）、３７……トランスファ
ケース、３９……サイド歯車、４０……アクスル、４１
……第１の中空シャフト、５０……４輪駆動用トランス
ファ機構、６０……前輪用差動装置、６９……中央差動
装置、７０……後輪推進機構、７１……後輪駆動用リン
グ歯車、７２……リング歯車マウントケース、１００…
…トランスミッション、１０１……入力軸、１０２……
出力軸、１０３……トランスミッションのケース。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−63523（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−43034（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−205061（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】４輪駆動用トランスファ機構をトランスミ
   ッションに接続した４輪駆動車の自動変速機において、 車体幅方向に延びるように配置された入力軸と、該入力
   軸に平行な出力軸を備えるトランスミッションと、 該トランスミッションを収容するトランスミッションケ
   ースと、 該トランスミッションケース内にて、前記出力軸に設け
   た出力歯車に常時歯合する駆動大歯車を一体的に支承し
   て前記トランスミッションケースに回転可能に支持され
   る差動装置ケースと、 該差動装置ケース内に同軸的かつ回転可能に組付けられ
   た傘歯車式の前輪用差動装置と、 該前輪用差動装置の一方向側でかつ同軸的に配設され、
   後輪駆動用リング歯車を一体的に支承して、前記トラン
   スミッションケースの前記一方向側に組付けられたトラ
   ンスファケースに回転可能に支持されたリング歯車マウ
   ントケースと、 該リング歯車マウントケース内に同軸的に組付けられて
   前記前輪用差動装置と同軸的に配置され、前輪と後輪に
   動力を分配して伝達する傘歯車式の中央差動装置と、 該中央差動装置の差動を制限する多板式のセンタデフロ
   ッククラッチと、 該センタデフロッククラッチを係合または解放させる油
   圧サーボと、 前記トランスミッションケースに配設されるとともに、
   油路を介して前記油圧サーボへライン圧を供給するトラ
   ンスミッション用油圧制御装置と、 前記油路に設けられ、運転席に設けられた隔離操作スイ
   ッチの操作により開閉作動され、前記油圧サーボに選択
   的にライン圧を供給するソレノイド弁とを備えており、 前記中央差動装置は前記差動装置ケースに第１の中空シ
   ャフトを介して駆動連結され、 前記中央差動装置の一方の出力要素は、前記第１の中空
   シャフトの内周側に配設された第２の中空シャフトを介
   して前記前輪用差動装置に駆動連結され、 前記中央差動装置の他方の出力要素は、前記リング歯車
   マウントケースに駆動連結され、 前記センタデフロッククラッチは、前記差動装置ケース
   内周と前記前輪用差動装置の外周との間に配設され、係
   合することにより前記差動装置ケースと前記前輪用差動
   装置とを駆動連結し、 前記油圧サーボは、前記差動装置ケース内でかつ前記前
   輪用差動装置の前記一方向側に配設されたことを特徴と
   する４輪駆動車の自動変速機。