JPS6130933B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、自動車等の車両の伝動系に装備され
て自動変速機と前後輪駆動機構とから成る自動変
速機付４輪駆動装置に関し、詳しくは、２輪駆動
のトランスアクスル型自動変速機に４輪駆動トラ
ンスフア機構を組合わせたものに関する。

【従来の技術】

自動車の駆動走行方式として、エンジンを車体
前部に搭載して前輪を駆動する、所謂フロントエ
ンジン・フロントドライブ（以下略してFFと称
する）のものが、特有の優れた性能を備え、プロ
ペラ軸が不要になつて車室内のスペースが広くな
り、前輪で駆動及び操向することで安定した走行
が可能になる等の理由で多用されており、この方
式に自動変速機を装備して車の走行状態に応じ自
動的に変速させながら前輪駆動走行するようにし
たものがある。 ところで一般に２輪駆動では、急発進、ラフロ
ード、登板走行等、特に低速高負荷運転時に駆動
輪がグリツプ能力を失い易く車両性能が充分発揮
できない場合があり、この点を改良すべく従来、
手動の変速機を備えた前輪駆動装置に後輪駆動用
のトランスフア機構を付設して、手動操作により
前輪駆動走行と前、後輪の４輪駆動走行を共に可
能にしたものが、本件出願人により既に提案され
ている（特開昭55−4292号公報）。 しかしながら、上述の手動操作方式としてトラ
ンスフアクラツチに機械式のドツグクラツチを用
いた構成によると、操作可能な条件が前後輪に回
転差の無い停車、または直進走行に限られるため
走行性の点で問題が残る。一方、手動変速機に対
し自動変速機では油圧系を備えているので、その
油圧系をトランスフア機構にも活用することが考
えられる。 こうしたことから、自動変速機のユニツトに４
輪駆動のトランスフア機構を組合わせる場合に
は、トランスフアに油圧クラツチを配設し、自動
変速機のライン圧を該クラツチの動作圧として利
用すれば、走行条件の如何に拘わらずFF（前輪
駆動）またはFR（後輪駆動）←→4WD（４輪駆
動）の切換えができる。また、該クラツチ用のラ
イン圧回路切換バルブの動作条件を予め設定する
ことで、自動的に4WD（４輪駆動）走行を得る
ことも可能となり、車両性能、操作性の点で非常
に有利になる。 そこで従来、上記自動変速機付４輪駆動装置の
トランスフアクラツチに油圧クラツチを用いたも
のとして、特開昭55−452623号、特開昭56−
39352号の各公報の先行技術がある。これは、FR
の２輪駆動をベースとしたものであり、自動変速
機の後部に配置されたトランスフア装置におい
て、変速機後方に取出された出力軸が後輪側に常
時連結されている。また、変速機出力軸側には油
圧クラツチが取付けられ、この油圧クラツチから
チエーン伝達手段、エンジン及び変速機を迂回し
て車体前方に延びる出力軸を介して前輪側に伝動
構成されている。

【発明が解決しようとする問題点】

従つて、かかる構成のものにあつては、FRの
２輪駆動であるから、例えばFFの２輪駆動にお
ける悪路走破性、旋回加速性等の動力性能を発揮
し得ない。また、油圧クラツチ以降、前輪側への
伝動系がエンジン及び変速機を迂回して構成され
ているので大型化し、構造が複雑になる等の問題
がある。 更に、油圧クラツチにライン圧を供給または排
出する点に関し、上記先行技術の特開昭56−
39352号公報で、レバー操作により制御弁を動作
することが示されているが、この場合は操作系が
機械式になつて構造が複雑化し、設計の自由度も
制限される等の問題がある。 本発明は、このような従来技術における問題点
に鑑み、２輪駆動をベースにしてその優れた動力
性能を備え、且つ後輪側への伝達系をコンパクト
化し、更に２、４輪駆動の切換操作性を向上する
ようにした自動変速機付４輪駆動装置を提供する
ことを目的とする。

【問題点を解決するための手段】

この目的のため本発明の構成は、エンジンのク
ランク軸にオイルポンプを駆動するオイルポンプ
駆動軸を連接し、上記オイルポンプの油圧をエン
ジンの負荷に応じて変化させる油圧制御装置を設
け、上記エンジンのクランク軸に連接された変速
機と、前記変速機の出力軸の出力を前輪の車輪終
減速機に常時直接伝動する第１の動力伝達手段を
設けたものにおいて、前記油圧制御装置のライン
圧油路から分岐した油路に、操作スイツチの信号
により動作する切換バルブを設けると共に、上記
第１の動力伝達手段に連設され、変速機の出力軸
の出力を後輪の車輪終減速機に連設された第３の
動力伝達手段に選択的に連接する第２の動力伝達
手段を配設し、前記第２の動力伝達手段と上記第
３の動力伝達手段との間に、一入力軸と一出力軸
とを備え、上記切換バルブに連通された油圧式ト
ランスフアクラツチを配設し、上記操作スイツチ
を操作することにより２輪駆動と４輪駆動を選択
し、４輪駆動時には上記ライン圧油路の出力油圧
により、上記油圧式トランスフアクラツチの伝達
トルクをエンジンの負荷に応じて可変にすると共
に、上記後輪の車輪終減速機に選択的に伝達する
ようにしたことを特徴とするものである。

【実施例】

以下、図面を参照して本発明の一実施例を具体
的に説明する。 第１図と第２図において、符号１は自動変速機
付前輪駆動装置であり、大別するとトルクコンバ
ータ２、自動変速機３、前輪終減速機４及び油圧
制御装置５から構成されており、このような自動
変速機付前輪駆動装置１の自動変速機３の後部に
４輪駆動のトランスフア機構６が付設されるよう
になつている。 トルクコンバータ２は、例えば対称３要素１段
２相型のもので、トルクコンバータハウジング内
にポンプインペラ２ａ、タービン２ｂ及びステー
タ２ｃを設けて成る。ポンプインペラ２ａは、ド
ライブプレート９を介してエンジンクランク軸８
に直結され、タービン２ｂからのタービン軸１０
が、トルクコンバータ後方の自動変速機３の側に
延設されている。そしてクランク軸８のエンジン
動力でポンプインペラ２ａを駆動して、タービン
２ｂをステータ２ｃでオイルの流れを変えながら
回転作用することで、そのタービン２ｂと共にタ
ービン軸１０に伝達トルクを負荷に応じて増大さ
せながら動力を出力するようになつている。また
上記ドライブプレート９と一体的なコンバータカ
バー１１には、オイルポンプドライブ軸１２が結
合され、この軸１２がタービン軸１０内を通つて
自動変速機３の後部に配置されているオイルポン
プ１３にそれを駆動すべく連結されている。 自動変速機３は、変速機ケース１４の内部前方
にラビニヨー型プラネタリギヤ１５が設けられ
て、この後方にローアンドリバースブレーキ１
６、フオワードクラツチ１７、リバースクラツチ
１８等が順次配置されている。上記トルクコンバ
ータ２からのタービン軸１０は、フオワードクラ
ツチ１７を介してプラネタリギヤ１５のフオワー
ドサンギヤ１５ａに連結され、同時にリバースク
ラツチ１８及びコネクテイングシエル１９を介し
てリバースサンギヤ１５ｂに連結され、これらの
クラツチ１７，１８を油圧動作することでタービ
ン軸１０の動力をサンギヤ１５ａ，１５ｂに入力
させる。またリバースクラツチ１８のコネクテイ
ングシエル１９と一体的なドラム１８ａには、ブ
レーキバンド２０が装着され、このバンド２０を
油圧で締付けることでリバースサンギヤ１５ｂを
ロツクする。 プラネタリギヤ１５において、入力側の各サン
ギヤ１５ａ，１５ｂと噛合うシヨートピニオン１
５ｃ、ロングピニオン１５ｄを支持するキヤリヤ
１５ｅに上記ローアンドリバースブレーキ１６が
設けられると共に、それをセンターサポート２１
との間にワンウエイクラツチ２２が設けられてい
て、これらのブレーキ１６またはワンウエイクラ
ツチ２２の動作でキヤリヤ１５ｃをロツクする。
そしてプラネタリギヤ１５のロングピニオン１５
ｄと噛合うリングギヤ１５ｆが、上記タービン軸
１０の周囲に同軸上に配置されたアウトプツト軸
２３に結合されている。なお、符号２４はパーキ
ングギヤである。 前輪終減速機４は、上記トルクコンバータ２と
自動変速機３との間の軸１０，１２の下に配設さ
れるもので、それらのハウジング７とケース１４
との間に装架されるケース２５の内部に、上記プ
ラネタリギヤ１５からのアウトプツト軸２３が、
車体前方の入力側に取出されて回転自在に軸支さ
れている。またアウトプツト軸２３の下部には、
変速機の出力を前輪終減速機へ伝達する第１の動
力伝達手段としてのドライブピニオン２６が軸受
支持して平行に配置されて、これらのアウトプツ
ト軸２３とドライブピニオン２６が１組のリダク
シヨンギヤ２７で動力伝達すべく連結され、ドラ
イブピニオン２６は、同軸上に配置されている軸
１０，１２，２３の下にそれと直交配置されたデ
イフアレンシヤル機構２８のクラウンギヤ２９に
噛合う。 ４輪駆動のトランスフア機構６は、上記変速機
ケース１４の後部に連結するエクステンシヨンケ
ース３０の内部に設けられるものであり、このケ
ース３０内部にリヤドライブ軸３１からなる第３
の動力伝達手段が、変速機の軸と略同軸上に配置
して回転自在に設けられている。一方、前記第１
の動力伝達手段としてのドライブピニオン２６の
出力をリヤドライブ軸３１へ選択的に伝達する第
２の動力伝達手段としてのトランスフアドライブ
軸３３が、これらのケース１４，３０の内部下方
における上記前輪終減速機４のドライブピニオン
延長線上、即ち自動変速機３と油圧制御装置のバ
ルブボデー３８の間に回転自在に配置されて、こ
れらのドライブピニオン２６と軸３３が、スプラ
イン継手３２により着脱可能に連結される。リヤ
ドライブ軸３１には、上記自動変速機３のクラツ
チ１７，１８と同様の油圧クラツチタイプのトラ
ンスフアクラツチ３５が設けられるもので、その
ドラム３５ａがリヤドライブ軸３１に一体結合さ
れ、ハブ３５ｂが１組のトランスフアギヤ３４を
介してトランスフアドライブ軸３３に動力伝達す
べく連結されており、リヤドライブ軸３１の後端
部にユニーバーサル継手３６を介してプロペラ軸
３７が連結される。 更に油圧制御装置５は、上下２つ割りに構成さ
れたバルブボデー３８が、上記変速機ケース１４
の下に取付けられるオイルパン３９内部に水平設
置されるもので、このバルブボデー３８内に種々
のバルブや油路が形成されている。 即ち第３図に示されるように、オイルポンプ１
３からの油路４０′が、プレツシヤレギユレータ
バルブ４１に接続されてライン圧を生じるように
なつており、このライン圧は、油路４０によりマ
ニユアルバルブ４２に導かれ、ライン圧と同じ作
動油圧が油路４３によりトルクコンバータ２や各
潤滑部に供給される。マニユアルバルブ４２は、
各レンジ位置により油路の切換えを行うもので、
前進速のＤレンジではライン圧を、油路４４によ
りガバナバルブ４５、１−２シフトバルブ４６及
びフオワードクラツチ１７に導き、油路４７によ
りセカンドロツクバルブ４８、２−３シフトバル
ブ４９ら導き、更には油路５０により上記バルブ
４８に導く。また後進速のＲレンジではライン圧
を、油路５１により１−２シフトバルブ４６のロ
ツク側と共に油路５２によりローアンドリバース
ブレーキ１８に導き、油路５３によりプレツシヤ
レギユレータバルブ４１のライン圧増大側、２−
３シフトバルブ４９等に導く。 ガバナバルブ４５は、車速に対応したガバナ圧
を生じるもので、このガバナ圧が、油路５４によ
り１−２、２−３シフトバルブ４６，４９、２−
３タイミングバルブ５５及びプレツシヤモデイフ
アイヤバルブ５６に供給される。また上記油路４
０のライン圧は、バキユームスロツトルバルブ５
７に供給されるエンジン負荷に対応したスロツト
ル圧を生じるようになつており、このスロツトル
圧は、油路５８により上記バルブ５６，４９，５
５及びバルブ４１のライン圧増大側に導かれる。
そしてバルブ５６が、油路５９によりバルブ４１
のライン圧低減側に結ばれてそのバルブ５６の動
作でスロツトル圧を供給するようになつており、
このようなスロツトル圧及びＲレンジにおけるラ
イン圧で、プレツシヤレギユレータバルブ４１に
おいて調圧したライン圧が得られるようになる。 次いで１−２シフトバルブ４６からセカンドロ
ツクバルブ４８を経てブレーキバンド２０のサー
ボ締結側に油路６０が結ばれ、１−２シフトバル
ブ４６の動作でライン圧を供給するようになつて
いる。また２−３シフトバルブ４９から２−３タ
イミングバルブ５５、ブレーキバンド２０のサー
ボ解放側及びリバースクラツチ１６に油路６１が
結ばれ、２−３シフトバルブ４９の動作でライン
圧を供給するようになつている。 このように構成された油圧制御装置５におい
て、また更にプレツシヤレギユレータバルブ４１
からのライン圧を常に有する油路４０が、電磁切
換バルブ６２を介してトランスフアクラツチ３５
に油圧接続されている。この電磁切換バルブ６２
は、バルブチヤンバ６２ａ内にスプール６２ｂが
移動可能に挿入されスプール６２ｂの一方にソレ
ノイド６２ｃが取付けられ、その他方にリターン
スプリング６２ｄが付勢されている。また２つの
ポート６２ｅ，６２ｆと１つのドレンポート６２
ｇが、スプール６２ｂの移動でポート６２ｅ，６
２ｆを連通してドレンポート６２ｇを閉じたり、
またはポート６２ｅを閉じてポート６２ｆ、ドレ
ンポート６２ｇを連通すべく配設されていて、ポ
ート６２ｅが油路４０から分岐した油路６３に接
続され、ポート６２ｆが油路６４を経てトランス
フアクラツチ３５に接続される。更に上記ソレノ
イド６２ｃが、運転席に設けられている４輪駆動
走行操作用のスイツチ６５及びバツテリー６６に
電気的に接続され、スイツチ６５の投入によりソ
レノイド６２ｃを励磁してバルブ動作するように
なつている。 なお、符号６７はスロツトルバツクアツプバル
ブ、６８はダウンシフトソレノイド６９を備えた
ソレノイドダウンシフトバルブである。 かくして本発明は詳述のように構成されている
から、エンジン運転時に油圧制御装置５において
プレツシヤレギユレータバルブ４１で調圧された
ライン圧がマニユアルバルブ４２に導かれ、同時
にライン圧と同じ作動油圧がトルクコンバータ２
等に供給される。そこでトルクコンバータ２は、
オイルを介して伝動作用し、エンジン動力が常に
クランク軸８からタービン軸１０に伝達されるの
である。 そして前進速の例えばＤレンジにセレクトされ
ると、マニユアルバルブ４２によりライン圧がフ
オワードクラツチ１７に供給されてそれを係合動
作する。そのため自動変速機３において、タービ
ン軸１０の動力がプラネタリギヤ１５のフオワー
ドサンギヤ１５ａに入力すると共に、ワンウエイ
クラツチ２２でキヤリヤ１５ｅがロツクされるこ
とで、リングギヤ１５ｆからアウトプツト軸２３
にギヤ比最大の回転動力が取出されて第１速とな
る。そしてこの変速動力が、リダクシヨンギヤ２
７、ドライブピニオン２６を経てデイフアレンシ
ヤル機構２８及び前輪側に伝達される。一方、ス
プライン継手３２、トランスフアドライブ軸３３
を経てトランスフア機構６の方にも伝達されるよ
うになる。 そこでこのとき、スイツチ６５を投入操作しな
いと、電磁切換バルブ６２のソレノイド６２ｃが
非励磁して、スプール６２ｂはリターンスプリン
グ６２ｄにより移動し、ポート６２ｅを閉じてポ
ート６２ｆとドレンポート６２ｇを連通し、これ
によりトランスフアクラツチ３５は、排油して解
放しトランスフアギヤ３４とリヤドライブ軸３１
を切断する。そのため、リヤドライブ軸３１以降
の後輪側へは動力伝達しなくなり、前輪のみによ
るFFの２輪駆動走行となる。 次いで車速に伴つてガバナ圧が上昇すると、ま
ず１−２シフトバルブ４６の動作で油路４４のラ
イン圧が、油路６０を経てブレーキバンド２０の
サーボ締結側に供給されて動作することで、自動
変速機３のリバースサンギヤ１５ｂがロツクして
アウトプツト軸２３にギヤ比の小さい回転動力が
取出され、第２速に自動変速される。その後、２
−３シフトバルブ４９が動作して油路４７のライ
ン圧が、油路６１を経てブレーキバンド２０の解
放側に供給されてそれを解放し、同時にリバース
クラツチ１６に供給されてそれを係合動作するこ
とで、自動変速機３ではプラネタリギヤ１５の２
個のサンギヤ１５ａ，１５ｂから同時に動力が入
力して一体化し、タービン軸１０とアウトプツト
軸２３が直結した第３速に自動変速される。 こうして自動変速しながらFFの２輪駆動走行
する際において、前輪がグリツプ能力を失い易い
低速高負荷、急加速等の運転時にスイツチ６５を
投入して電磁切換バルブ６２、ソレノイド６２ｃ
を励磁すると、スプール６２ｂがリターンスプリ
ング６２ｄに抗して移動し、ポート６２ｅ，６２
ｆを連通してドレンポート６２ｇを閉じる。そこ
で油路４０のライン圧が、トランスフアクラツチ
３５に供給されてそのドラム３５ａとハブ３５ｂ
を一体的に係合するようになり、こうしてトラン
スフアギヤ３４とリヤドライブ軸３１が結合し、
動力がリヤドライブ軸３１、プロペラ軸３７を経
て後輪側に伝達され、前、後輪を同時に駆動した
４輪駆動の走行状態になる。 このような４輪駆動の状態において、エンジン
負荷が小さい場合には、プレツシヤレギユレータ
バルブ４１からの低いライン圧が油路４０を介し
てトランスフアクラツチ３５に作用することで、
トランスフアクラツチ３５を解放すると、そのク
ラツチ３５でトランスフアギヤ３４とリヤドライ
ブ軸３１が切離されてリヤドライブ軸３１以降の
後輪側には動力伝達されなくなり、こうして前輪
のみによるFFの２輪駆動走行となる。 一方、このとき高負荷運転される場合には、プ
レツシヤレギユレータバルブ４１からの高いライ
ン圧が油路４０を介してトランスフアクラツチ３
５に作用することで、トランスフアクラツチ３５
に給油してドラム３５ａとハブ３５ｂを係合動作
すると、トランスフアギヤ３４がリヤドライブ軸
３１に直結して動力がそのリヤドライブ軸３１か
らプロペラ軸３７を経て後輪側にも伝達され、こ
うして前、後輪を同時に駆動した４輪駆動走行状
態になる。 また後進速のＲレンジにセレクトされると、油
路４０のライン圧が、マニユアルバルブ４２によ
り油路５１、１−２シフトバルブ４６、油路５２
を経てローアンドリバースブレーキ１８に供給さ
れて係合動作し、油路５３、２−３シフトバルブ
４９、油路６１を経てリバースクラツチ１６に供
給されて係合動作する。そこで自動変速機３で
は、タービン軸１０の動力がリバースクラツチ１
６、コネクテイングシエル１９を経てプラネタリ
ギヤ１５のリバースサンギヤ１５ｂに入力し、ロ
ーアンドリバースブレーキ１８でキヤリヤ１５ｅ
がロツクされることで、アウトプツト軸２３にギ
ヤ比の大きい逆転した回転動力が取出される。そ
してこの場合にも、スイツチ６５を投入しなけれ
ば電磁切換バルブ６２の不動作でトランスフアク
ラツチ３５が解放され、上記逆転動力を前輪側の
みに伝達した２輪駆動の後進走行状態になり、ス
イツチ６５を投入して電磁切換バルブ６２を動作
することでトランスフアクラツチ３５が係合動作
し、上記逆転動力は、前、後輪側に共に伝達され
て４輪駆動の後進走行を行う。

【発明の効果】

以上説明したように、本発明の４輪駆動装置に
よると、自動変速機付FF2輪駆動装置をベースと
して後輪による４輪駆動を行う方式であるから、
２輪駆動時にFFによる悪路走破性等の優れた性
能を発揮し得る。前輪終減速機に連設される第１
の動力伝達手段に第２の動力伝達手段を接続し、
この第２の動力伝達手段と、後輪終減速装置へ動
力を伝達する第３の動力伝達手段との間に一入力
軸と一出力軸とを有する油圧式トランスフアクラ
ツチを設けて後輪側への動力を取出したので、伝
動系の構成がコンパクトになり、床下寸法（最低
地上高）の低減が図れ、特に乗用車タイプの４輪
駆動化の際、低重心によりすぐれた高速安定性が
得られる等の点で有利である。 エンジンの負荷に応じて油圧を変化させる油圧
制御装置のライン圧油路から分岐した油路に設け
た切換バルブを操作スイツチの信号により動作さ
せることで、運転者が走行体感により任意随時に
４輪駆動走行とすることができ、また４輪走行時
においてエンジン負荷が小さい場合は、油圧制御
装置の切換バルブの油圧が自動的に低くなり、そ
の低い油圧がトランスフアクラツチへ作用するた
め、４輪駆動状態での旋回時におけるタイトコー
ナブレーキング現象に対しては、クラツチをスリ
ツプさせ、前後輪の駆動軸に発生する捩りトルク
を吸収するので、容易に上記ブレーキング現象を
回避し得る。 また、２輪走行時にエンジン負荷が大きい場合
は、油圧制御装置の切換バルブの油圧が自動的に
高くなり、その高い油圧がトランスフアクラツチ
へ作用するため、トランスフアクラツチを係合
し、後輪の伝動系への動力伝達が行なわれ、４輪
駆動となる。 更に、スイツチ操作により切換バルブを動作し
て２、４輪駆動の切換えを行う構成であるから、
運転者が４輪駆動を必要としない場合には２輪駆
動のみで走行できる等の利点を有し、また操作系
が簡単であり、操作部の配置を任意に行い得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による自動変速機付４輪駆動装
置の一実施例を示す縦断面図、第２図は同装置を
模式的に示すスケルトン図、第３図は油圧制御装
置の回路図である。 １……自動変速機付前輪駆動装置、２……トル
クコンバータ、３……自動変速機、４……前輪終
減速機、５……油圧制御装置、６……トランスフ
ア機構、２６……ドライブピニオン、３１……リ
ヤドライブ軸、３２……スプライン継手、３３…
…トランスフアドライブ軸、３４……トランスフ
アギヤ、３５……トランスフアクラツチ、３８…
…バルブボデー、４０……油路、６２……電磁切
換バルブ、６５……４輪駆動走行操作用スイツ
チ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジンのクランク軸にオイルポンプを駆動
   するオイルポンプ駆動軸を連接し、上記オイルポ
   ンプの油圧をエンジンの負荷に応じて変化させる
   油圧制御装置を設け、上記エンジンのクランク軸
   に連接された変速機と、前記変速機の出力軸の出
   力を前輪の車輪終減速機に常時直接伝動する第１
   の動力伝達手段を設けたものにおいて、 前記油圧制御装置のライン圧油路から分岐した
   油路に、操作スイツチの信号により動作する切換
   バルブを設けると共に、 上記第１の動力伝達手段に連設され、変速機の
   出力軸の出力を後輪の車輪終減速機に連設された
   第３の動力伝達手段に選択的に連接する第２の動
   力伝達手段を配設し、 前記第２の動力伝達手段と上記第３の動力伝達
   手段との間に、一入力軸と一出力軸とを備え、上
   記切換バルブに連通された油圧式トランスフアク
   ラツチを配設し、 上記操作スイツチを操作することにより２輪駆
   動と４輪駆動を選択し、４輪駆動時には上記ライ
   ン圧油路の出力油圧により、上記油圧式トランス
   フアクラツチの伝達トルクをエンジンの負荷に応
   じて可変にすると共に、上記後輪の車輪終減速機
   に選択的に伝達するように構成したことを特徴と
   する自動変速機付４輪駆動装置。