JPH02212227A - 車両用動力分配装置 - 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） 本発明は車両用動力分配装置に関し、特にエンジンの動
力を前後輪側へそれぞれ分配する四輪駆動車用の動力分
配装置に関する。

（従来技術） 車両用動力分配装置の一形式として、ケーシング内にて
互いに並列的かつ回転可能に軸支され入力された動力を
後輪側へ出力する第１出力軸および前輪側へ出力する第
２出力軸と、入力された動力を前記両出力軸側へそれぞ
れ出力する遊星歯車機構と、前記両出力軸間の差動回転
時両出力軸に対する差動制限トルクを発生する差動制限
機構を備えている車両用動力分配装置があり、その−例
が実開昭６１−２００７２９号公報、実開昭６３−４６
２３１号公報に示されている。

この種形式の動力分配装置においては、上記各公報に示
されているように、遊星歯車機構としてシングルビニオ
ン式の遊星歯車機構を採用して同機構のキャリヤを入力
要素、リングギヤを第１出力軸側への第１出力要素、サ
ンギヤを第２出力軸側への第２出力要素に構成され、か
つ差動制限機構としてビスカスカップリングを採用して
同カップリングを再出力要素に連結されている。また、
第２出力要素を第２出力軸に連結させる連結機構の入力
部材は前記両機構より前方側へ配置して第２出力要素側
に連結されている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記した動力分配装置においては差動制限機
構が両出力要素間に配設されているため、同機構には両
出力軸間すなわち前後両輪間の差動回転数がそのまま作
用して同機構を差動回転させる。この配役は、差動制限
機構の寿命の点からは不利である。また、車両への搭載
上連結機構を遊星歯車機構および差動制限機構の後方側
に配設した場合、遊星歯車機構のサンギヤを第１出力要
素、リングギヤを第１出力要素に構成することになるが
、この場合には分配トルクの大きい方のリングギヤが前
輪側への第２出力要素となり、後輪側への分配トルクを
大きくし得ないことになる。従って、本発明の目的はこ
れらの問題に対処することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記した形式の車両用動力分配装置において、
前記遊星歯車機構としてダブルピニオン式の遊星歯車機
構を採用して同機構および前記差動制限機構を前記第１
出力軸上に配置し、前記遊星歯車機構のリングギヤを入
力要素、サンギヤを前記第１出力軸側への第１出力要素
、キャリヤを前記第２出力軸側への第２出力要素に構成
するとともに、前記差動制限機構を前記入力要素と第１
出力要素に連結し、かつ前記第２出力要素を前記第２出
力軸に連結させる連結機構の入力部材を前記第１出力軸
上の前記両機構より後方側に配置して前記第２出力要素
側に連結したことを特徴とするものである。

（発明の作用・効果） かかる構成の動力分配装置においては、差動制限機構が
遊星歯車機構の入力要素と出力要素間に配設されている
ため、差動制限機構に対しては前後両輪間の差動回転数
の１／２が作用して同機構を差動回転させることになり
、摺動部、摺接部等の寿命が著しく向上する。また、当
該動力分配装置においてはサンギヤおよびキャリヤが出
力要素に構成されていて、これら両者のトルク比は下記
のとおりとなる。

Ｔｌ：：ＴＳ＝（１−ＮＳ／ＮＲ）：ＮＳ／ＮＲ但し、
ＴｃおよびＴｓはキャリヤおよびサンギヤのトルク、Ｎ
ｓおよびＮＲはサンギヤおよびリングギヤの歯数 遊星歯車機構においてはサンギヤとリングギヤ間にピニ
オンギヤが介在することがら、ＮＳ／ＮＲは通常０．３
〜０．７の値であってキャリヤとサンギヤのトルク分配
比は（０，７〜Ｏｊ）：（０，３〜０．７）となり、後
輪側への分配トルクを大きく設定することができる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明するに、第
１図には本発明に係る動力分配装置が示されている。当
該動力分配装置は図示しない変速機のケーシングに固着
されるもので、ケーシング１１内にて入力軸１２、第１
出力軸１３および第２出力軸１４が回転可能に軸支され
、かつ入力軸１２と第１出力軸１３とは同軸的かつ相対
回転可能、またこれら両軸１２．１３と第２出力軸１４
とは互に並列的に配置されている。入力軸１２の一端に
は変速機の出力軸がトルク伝達可能に連結するとともに
、第１出力軸１３の他端には後輪側プロペラシャフトが
トルク伝達可能に連結する。

また、第１出力軸１３上には中空状の中間軸１５が回転
可能に組付けられており、第１図〜第３図に示すように
入力軸１２と第１出力軸１３間にはプラネタリギヤユニ
ット２０が配設され、中間軸１５上にはビスカスカップ
リング３０が配設され、かつ中間軸１５と第２出力軸１
４間には連結機構４０と操作機構５０とが配設されてい
る。

プラネタリギヤユニット２０はダブルピニオン式のもの
でリングギヤ２１、サンギヤ２２、キャリヤ２３および
複数のピニオン２４ａ、２４ｂからなり、リングギヤ２
１は入力軸１２の内端側のフランジ部に一体的に組付け
られ、かつサンギヤ２２は第１出力軸１３の外周に一体
的に設けられている。各ピニオン２４ａ、２４ｂはキャ
リヤ２３に回転可能に支持されてリングギヤ２１とサン
ギヤ２２間に位置して互に噛合し、かつ一方のとニオン
・２４ａがリングギヤ２１に噛合するとともに他方のピ
ニオン２４ｂがサンギヤ２２に噛合している。リングギ
ヤ２１は後述するビスカスカップリング３０のアウタメ
ンバ３２に一体回転可能に組付けられており、かつキャ
リヤ２３は中間軸１５に一体回転可能に組付けられてい
る。

ビスカスカップリング３０は差動制限機構を構成するも
のでインナメンバ３１、アウタメンバ３２、インナプレ
ート３３、アウタプレート３４、シリコンオイル等の粘
性流体からなり、アウタメンバ３２はインナメンバ３１
に液密的かつ回転可能に組付けられ、インナメンバ３１
の外周に粘性流体を封入する密封室を形成している０両
プレート３３．３４は密封室に収容されていて、インナ
プレート３３はインナメンバ３１の外周に一体回転可能
に組付けられ、かつアウタプレート３４はアウタメンバ
３２の内周に一体回転可能に組付けられてインナプレー
ト３３と交互に位置している。

かかるビスカスカップリング３０においては、インナメ
ンバ３１の内周にて中間軸１５の外周に一体回転可能に
組付けられ、かつアウタメンバ３２゛は中間軸１５の外
周に回転可能に組付けられている。

連結機構４０はドライブスプロケット４１、ドリブンス
プロケット４２、チェーン４３、第１および第２切換ス
リーブ４４．４５にて構成されている。ドライブスプロ
ケット４１は中間軸１５上に一体回転可能に組付けられ
ている。第１切換スν−ブ４４は中間軸１５の端部にて
第１出力軸１３に一体的に組付けたクラッチハブ１６の
外周にスプライン嵌合して軸方向へ摺動可能に組付けら
れていて、中間軸１５上のスプライン１５ａと係脱して
第１出力軸１３と中間軸１５との係合を断続する。ドリ
ブンスプロケット４２は第２出力軸１４上に回転可能に
組付けられており、その外スプライン４２ａと第２出力
軸１４上に一体的に組付けたクラッチハブ１７の外スプ
ライン上には第２切換スリーブ４５が摺動可能に組付け
られている。同スリーブ４５は軸方向の摺動によりドリ
ブンスプロケット４２と係脱し、同スプロケット４２と
第２出力軸１４とのトルク伝達を断続する。

チェーン４３は同スプロケット４２とドリブンスプロケ
ット４１間に懸装されている。

操作機構５０はフォークシャフト５１、一対のシフトフ
ォーク５２．５３を備えてなり、フォークシャフト５１
はケーシング１１に軸方向へ摺動可能に組付けられて再
出力軸１３．１４に平行に配置されている。フォークシ
ャフト５１は軸方向へ摺動し、フォークシャフト５１上
に嵌着した一対のスナップリング５４ａ、５４ｂおよび
デイテント機構の作用にてその摺動量がＬｌに規制され
ている。第１シフトフオーク５２はフォークシャフト５
１上に軸方向へ移動可能に組付けられて第１切換えスリ
ーブ４４に係合している。第２シフトフオーク５３は第
１シフトフオーク５２の図示左側にてフォークシャフト
５１上に固定的に組付けられていて、第２切換スリーブ
４５に係合している。第１シフトフオーク５２の図示右
側に位置するスナップリング５４ａは係合部材に該当す
るもので、同シフトフォーク５２とスナップリング５４
ａの最大離間量がＬ２になるようにしている。

上記したフォークシャフト５１の摺動量Ｌ１は第２切換
スリーブ４５の必要摺動量に相当するもので、上記した
最大離間量Ｌ２は第１切換スリーブ４４の必要摺動量を
Ｌ３Ｃ＜Ｌｌ）とした場合Ｌ１＝Ｌ２＋Ｌ３の関係にな
るよう設定されている。

かかる構成の動力分配装置のプラネタリギヤユニット２
０においては、リングギヤ２１が入力要素に構成されて
いてビスカスカップリング３０のアウタメンバ３２にト
ルク伝達可能に連結している。また、サンギヤ２２は第
１出力軸１３に対する第１出力要素に構成され、かつキ
ャリヤ２３が第２出力軸に対する第２出力要素に構成さ
れている。キャリヤ２３は中間軸１５および連結機構４
０を介して第２出力軸１４にトルク伝達可能に連結され
、かつ中間軸１５を介してビスカスカップリング３０の
インナメンバ３１にトルク伝達可能に連結されている。

かかる構成の動力分配装置においては、図示しない変速
機からの動力が入力軸１２に伝達されると、プラネタリ
ギヤユニット２０のリングギヤ２１が入力軸１２と一体
的に回転し、キャリヤ２３およびサンギヤ２２を回転さ
せる。これにより、サンギヤ２２の回転に伴って第１出
力軸１３が回転し、入力された動力が後輪側へ出力され
る。−方、キャリヤ２３の回転に伴って中間軸１５が回
転し、連結機構４０のドライブスプロケット４１を回転
させる。しかして、操作機構５０が第２図に示す状態に
あって第１切換スリーブ４４が第１出力軸１３と中間軸
１５とを非結合状態にし、かつ第２切換スリーブ４５が
第２出力軸１４とドリブンスプロケット４２とを結合状
態にしている場合、キャリヤ２３の動力が第２出力軸１
４に伝達され、車両は四輪駆動走行する。この場合、前
後両輪間に差動が生じても同差動はプラネタリギヤユニ
ット２０により許容され、タイトコーナブレーキング現
象の発生が防止される。また、プラネタリギヤユニット
２０のリングギヤ２１とキャリヤ２３間にビスカスカッ
プリング３０が配設されているため、同カップリング３
０は再出力軸１３゜１４間の差動制限機構として機能し
、悪路等における車両の走破性を向上させる。

かかる状態において、フォークシャフト５１を図示左方
へ摺動量Ｌ１摺動させると、第３図に示すように同シャ
フト５１と一体の第２シフトフオーク５３およびこれに
係合する第２切換スリーブ４５が図示左方へＬｌだけ摺
動して、第２出力軸１４とドリブンスプロケット４５と
を非結合状態とする。また、フォークシャフト５１がＬ
２だけ摺動した時点で第１シフトフオーク５２にスナッ
プリング５４ａを係合させ、その後同フォーク５２をＬ
３だけ移動させる。このため、同フォーク５２に係合す
る第１切換スリーブ４４はＬ３だけ左方へ摺動して第１
出力軸１３と中間軸４５とを結合状態とする。この結果
、動力はプラネタリギヤユニット２０およびビスカスカ
ップリング３０の機能を無効にした状態にて第１出力軸
１３にのみ伝達され、車両は後輪駆動の二輪駆動走行状
態となる。

また、フォークシャフト５１を図示右方へＬ１摺動させ
ると、第２切換スリーブ４５は第２シフトフオーク５３
によりＬ１摺動し、かつ第２シフトフオーク５３はＬ２
移動後第１シフトフォーク５２に当接し同フォーク５２
をＬ３移動させ、第１切換スリーブ４４をＬ３移動させ
る。これにより、当該動力分配装置は第２図に示す状態
に復帰する。このように、本実施例の操作機構５０によ
れば、１本のフォークシャフト５１の摺動により各スリ
ーブ４４．４５を同時に、かつ互に異なる設定量だけ確
実に摺動させることができる。

なお、本実施例においては、フォークシャフト５１をケ
ーシング１１および同シャフト５１に螺着したプラグ５
５にて位置決めして常時四輪駆動状態を構成し、整備上
、その他の理由で二輪駆動状態にしたい場合にはプラグ
５５に換えて脚部の長いプラグ５６を使用して同シャフ
ト５１を図示左方ヘシフトし、かつそのシフト位置にて
位置決めするものである。しかしながら、これらプラグ
を廃止してフォークシャフト５１をシフトレバ−その他
のアクチュエータにて操作可能に構成すれば、パートタ
イム式の四輪駆動車用に構成することが可能である。

しかして、当該動力分配装置においては、差動制限機構
であるビスカスカップリング３０がプラネタリギヤユニ
ット２０の入力要素と第２出力要素であるリングギヤ２
１とキャリヤ２３間に配設されているため、ビスカスカ
ップリング２０に対しては前後両輪間の差動回転数の１
／２が作用してインナメンバー３１およびインナプレー
ト３３とアウタメンバー３２およびアウタプレート３４
間に差動回転を生じさせる。このため、ビスカスカップ
リング３０を両出力要素間に配設する場合に比較して作
用する差動回転数が１／２となり、同カップリング３０
およびその連結部の寿命を著しく向上させることができ
る。また後輪側の出力要素をサンギヤ２２としかつ前輪
側の出力要素をキャリヤ２３としているため、後輪側へ
の分配トルクを前輪側に比較して大きく設定し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る動力分配装置の断面図
、第２図および第３図は同装置のそれぞれの作動状態を
示す要部拡大断面図である。 符　　号　　の　　説　　明 １１・・・ケーシング、１２・・・入力軸、１３゜１４
・・・出力軸、１５・・・中間軸、２０・・プラネタリ
ギヤユニット、２１・・・リングギヤ、２２・・・サン
ギヤ、２３・・・キャリヤ、２４ａ、２４ｂ・・・ビニ
オン、３０・・・ビスカスカップリング、３１・・・イ
ンナメンバ、３２・・・アウタメンバ、４０・・・連結
機構、４４．４５・・・スリーブ、５０・・・操作機構
、５１・・・フォークシャフト、５２．５３・シフトフ
ォーク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ケーシング内にて互いに並列的かつ回転可能に軸支さ
   れ入力された動力を後輪側へ出力する第１出力軸および
   前輪側へ出力する第２出力軸と、入力された動力を前記
   両出力軸側へそれぞれ出力する遊星歯車機構と、前記両
   出力軸間の差動回転時両出力軸に対する差動制限トルク
   を発生する差動制限機構を備えている車両用動力分配装
   置において、前記遊星歯車機構としてダブルピニオン式
   の遊星歯車機構を採用して同機構および前記差動制限機
   構を前記第１出力軸上に配置し、前記遊星歯車機構のリ
   ングギヤを入力要素、サンギヤを前記第１出力軸側への
   第１出力要素、キャリヤを前記第２出力軸側への第２出
   力要素に構成するとともに、前記差動制限機構を前記入
   力要素と第１出力要素に連結し、かつ前記第２出力要素
   を前記第２出力軸に連結させる連結機構の入力部材を前
   記第１出力軸上の前記両機構より後方側に配置して前記
   第２出力要素側に連結したことを特徴とする車両用動力
   分配装置。