JPH0480257B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［発明の技術分野］ この発明は、自動車の４輪駆動装置の為に用い
られるセンターデフ装置に関する。 ［発明の技術的背景及びその問題点］ 一般に、４輪駆動車ではタイトコーナー等での
スムーズなコーナリングを実現するために、ある
いは急坂の登板時や高速直進時の効率的な駆動等
のために運転者の切換え操作等によつて前輪駆動
トルクと後輪駆動トルクとのトルク分配比を運転
状況に合せて自在に切換えることができる装置が
望まれていた。 ところが、従来の動力分配装置としては例えば
特開昭53−522号のようなものが提案されている
が、前後輪の回転数を変えることなくトルク分配
比だけを変えるようにしたものは未だ見られてい
ない。 ［発明の目的］ この発明は、このような従来の問題に鑑みてな
されたものであつて、前後輪の回転数は変えるこ
となくトルク分配比だけを変更することができる
センターデフ装置を提供するものである。 ［発明の構成］ この発明は、回転自在に支持され前輪駆動軸側
及び後輪駆動軸側に噛合すると共に両者の差動を
許す差動歯車を有するセンターデフ装置におい
て、径の異なる複数の差動歯車と、前記前輪駆動
軸側及び後輪駆動軸側の少なくともいずれか一方
と前記いずれかの差動歯車との噛合経路を選択的
に切換える切換手段とを有してなるセンターデフ
装置である。 ［発明の実施例］ 以下、この発明の実施例を図に基いて詳説す
る。第１図は遊星歯車機構を用いたセンターデフ
装置の一実施例を示している。キヤリア１には、
クラツチ、トランスミツシヨン等を経てエンジン
の回転を受ける入力部２が設けられている。また
このキヤリア１には一つの中間軸としてのキヤリ
ア環３が設けられている。キヤリア１内には複数
の差動歯車として小径遊星歯車４と大径遊星歯車
５とがそれぞれ支軸６，７によつて支持されてお
り、同時にこれらの各遊星歯車４，５と噛み合う
キヤリア１に対し摺動自在な内歯歯車８が設けら
れている。 キヤリア環３内にはさらに他の中間軸として小
径環９と大径環１０とが同軸に嵌め込まれてい
る。そしてこれら小径環９は大径遊星歯車５と、
大径環１０は小径遊星歯車４と噛み合わされてい
る。 第１出力軸としての前輪駆動軸１１は大径環１
０の前方に同軸上に設けられている。また第２出
力軸としての後輪駆動軸１２はキヤリア１の後部
に挿入されており、第２係合手段としての出力歯
車１３を前記内歯歯車８に噛み合わせてある。 前記駆動軸１１、大径環１０、小径環９、キヤ
リア環３のそれぞれのスプライン部Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄは同径に形成されており、前後方向に揃えられ
ている。そしてこれらの各スプライン部Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄの外周部には切換手段としてのクラツチス
リーブ１４が係合させてある。 上記構成の動力分配装置の動作について次に説
明する。切換手段としてのクラツチスリーブ１４
はスプライン部Ａ，Ｂ，Ｃ，ＤにおいてＡ−
Ｂ、Ａ−Ｃ、Ａ−Ｃ−ＤＢ−Ｄの４つの状
態に切換え結合することができる。 Ａ−Ｂ この場合には、入力部２に対するエンジンか
らの回転力によつてキヤリア１が回転される
と、その回転力は支軸７によつて支持された大
径遊星歯車５を介してそのまま内歯歯車８と出
力歯車１３との噛み合わせによつて第２出力軸
としての後輪駆動軸１２に出力される。また第
１出力としての前輪駆動軸１１については、キ
ヤリア１の回転力が支軸７によつて支持された
大径遊星歯車５を介して小径環９に伝達され、
スプライン部Ａ，Ｂの結合によつて前輪駆動軸
１１に出力されるのである。 Ａ−Ｃ この場合には、後輪駆動軸１２については上
記の場合と同じ経路で出力がなされる。一方、
前輪駆動軸１１については、キヤリア１の回転
力が支軸６によつて支持された小径遊星歯車４
を介して大径環１０に伝達され、この大径環１
０のスプライン部Ｃから前輪駆動軸１１に出力
されるのである。 Ａ−Ｃ−Ｄ この場合には、スプライン部Ｃ，Ｄが一体に
結合されているために、キヤリア１に与えられ
る回転力はそのまま前、後輪駆動軸１１，１２
に出力される直結駆動状態となる。尚、Ａ−Ｂ
−Ｄを連結した場合でも同様である。 Ｂ−Ｄ この場合にはスプライン部Ｂ，Ｄのみが一体
に結合されているため、トルク伝達は全て後輪
駆動軸１２に行なう。尚、Ｃ−Ｄを連結した場
合でも同様である。 したがつて、上記４つの場合のトルク分配比に
ついては次の表のようになる。

【表】 第２図はこの発明の他の実施例を示している。
この第２図に示した実施例の特徴とするところ
は、差動歯車として段付遊星歯車１５を用いたと
ころにある。そしてこの段付遊星歯車１５の小歯
車１５ａは大径環１０と噛み合い、大歯車１５ｂ
は小径環９と噛み合うようにしてある。そして他
の構成部材は第１実施例と同一の符号を付した部
分は同様の構成、作用を持つものである。 したがつて、この実施例にあつても上記第１実
施例と同様に、Ａ−Ｂ、Ａ−Ｃ、Ａ−Ｃ−
Ｄ、Ｂ−Ｄの４つの切り換え結合を行なうこと
ができる。その場合の各トルクの分配比は第２表
のようになる。なお、この第２表においてＡ−
Ｃの場合に動力R₀r₂／R₂r₁となるのは、段付遊星
歯車１５においてはその大歯車１５ｂが内歯歯車
８と噛み合つており、大径環１０は段付遊星歯車
１５の小歯車１５ａと噛み合つており、この段付
遊星歯車１５においてもトルク分配がなされるた
めである。

【表】 第３図はさらに他の実施例を示している。この
実施例においても第１図に示した実施例と同様に
遊星歯車機構を利用しており、第１実施例と同一
の符号を付して示した部分は同一の構成、作用を
備えるものである。この実施例において特徴とす
るところは、第１実施例では支軸６，７それぞれ
に異なつた種類の小径遊星歯車４、大径遊星歯車
５を支持した構成に変えて、一方の支軸６に小遊
星歯車１６、大遊星歯車１７の双方を支持させた
ところにある。また内歯歯車１８はこれらの小遊
星歯車１６、大遊星歯車１７と噛み合うようにそ
れぞれ一体的な小内歯歯車１８ａ、大内歯歯車１
８ｂを備えてる。そして後輪駆動軸１２の出力歯
車１３は大内歯歯車１８ｂと噛み合うようにして
ある。 そこで、図示していないクラツチスリーブによ
つてＡ−Ｂ、Ａ−Ｃ及びＡ−Ｃ，ＤＢ−
Ｄの切換えをなす時、前輪駆動軸１１と後輪駆動
軸１２に対するトルク分配比は第３表のようにな
る。

【表】 上記各実施例の遊星歯車機構に変えてかさ歯車
機構を用いた実施例が第４図に示されている。こ
の実施例においては、キヤリア２１の外周部に入
力部２２が設けられており、エンジンの回転力は
この入力部２２を介してキヤリア２１に伝達され
る。複数の差動歯車としての段付かさ歯車２３が
キヤリア２１内でキヤリア２１に対して軸心回り
に相対回転可能の支軸２４を介して支持されてい
る。この支軸２４の中央回転部２５は第１出力軸
としての後輪駆動軸２６のスプライン部２７と係
合している。 さらにキヤリア２１にはキヤリア環２８が形成
されており、このキヤリア環２８内に同軸上に小
径環２９、大径環３０が嵌め込まれている。これ
ら小径環２９、大径環３０はともにキヤリア２１
内において、前記段付きかさ歯車２３の小径部２
３ｂ、大径部２３ａとそれぞれ噛み合う小径かさ
歯車３２、大径かさ歯車３１にスプライン係合さ
れている。またこれらキヤリア環２８、小径環２
９、大径環３０はそれぞれその端部にスプライン
部Ａ，Ｂ，Ｃを備えており、クラツチスリーブ３
３のスライドによつてキヤリア環２８のスプライ
ン部Ｃに対して小径環２９のスプライン部Ａと大
径環３０のスプライン部Ｂとの間で選択的な切換
え結合がなされるようになつている。 第２出力軸としての前輪駆動軸３４の端部には
出力かさ歯車３５が設けられており、この出力か
さ歯車３５が第２係合手段としても作用する前記
段付かさ歯車２３の大径部２３ｂと噛み合わされ
ている。 上記かさ歯車機構を利用したセンターデフ装置
の動作について次に説明する。 エンジンからの回転力は入力部２２を介してキ
ヤリア２１に伝達される。キヤリア２１の回転力
は、キヤリア環２８を小径環２９または大径環３
０に切換え結合させることにより、前、後輪駆動
軸２６，３４に伝達される。この時の切換え結合
はクラツチスリーブ３３のスライド操作によつて
なされるが、その組み合せはＢ−Ｃ、Ａ−
Ｃ、Ａ−Ｂ−Ｃの３つである。 Ｂ−Ｃ この場合には、キヤリア２１の回転力は大径
環３０の大径かさ歯車３１を介して段付かさ歯
車２３の小径部２３ａに伝達され、支軸２４を
介して後輪駆動軸２６を回転させる。同時に、
この段付かさ歯車２３の大径部２３ｂと噛み合
つている出力かさ歯車３５を介して後輪駆動軸
３４にも伝達される。 Ａ−Ｃ この場合には、キヤリア２１の回転はスプラ
イン部Ａ，Ｃの結合により小径環２９に伝達さ
れ、小径かさ歯車３２から段付かさ歯車２３の
大径部２３ｂに伝えられ、支軸２４を介して後
輪駆動軸２６に伝えられる。そして段付かさ歯
車２３はさらに出力かさ歯車３５と噛み合わさ
れているため、前輪駆動軸３４にも伝えられ、
後輪駆動軸２６と同一の回転数で回転すること
になる。 Ａ−Ｂ−Ｃ この場合には、キヤリア２１に後輪駆動軸２
６と前輪駆動軸３４がともに固定された直結駆
動状態となる。 上記各場合の後輪駆動軸２６と前輪駆動軸３４
に対するトルク分配比は第４表に示すとおりであ
る。

【表】 第５図は遊星歯車機構を用いたセンターデフ装
置のさらに他の実施例を示しており、キヤリア４
１は第２出力軸としての前輪駆動軸に伝達する出
力ギヤ４２とキヤリア環４３とを備えている。ま
たこのキヤリア環４３内には大径環４４と小径環
４５とが嵌め込まれており、この大径環４４と小
径環４５はともにアーム４６の支軸４７に支持さ
れた複数の差動歯車としての段付遊星歯車４９と
係合されている。段付遊星歯車４９の大歯車４９
ａには大径環４４が、また小歯車４９ｂには小径
環４５がそれぞれ係合されている。さらに段付遊
星歯車４９の小歯車４９ｂには第１出力軸として
の後輪駆動軸５０の内歯歯車部５１が係合されて
いる。上記アーム４６はその中央回転部がエンジ
ンからの回転力を受ける入力部５２にスプライン
係合されている。 またキヤリア環４３、大径環４４、小径環４５
のスプライン部Ａ，Ｂ，Ｃには前記各実施例と同
様にクラツチスリーブ５３が選択的に係合するよ
うになされている。 この実施例の動作を次に説明する。この実施例
においてもクラツチスリーブ５３のスライドによ
りＢ−Ｃ、Ａ−Ｃ、Ａ−Ｂ−Ｃ、Ａ−Ｂ
の４つの結合状態の切換えが可能である。 Ｂ−Ｃ 入力軸５２からアーム４６から遊星歯車４９
の大歯車４９ａを介して大径環４４に伝達され
て、Ｂ−Ｃ結合により前輪駆動軸４２に出力さ
れる。一方第１出力軸としての後輪駆動軸５０
へは、段付遊星歯車４９の小歯車４９ｂと噛み
合つている内歯歯車部５１を介して後輪駆動軸
５０に出力される。 Ａ−Ｃ この場合には、第２出力軸へ出力するキヤリ
ア４１に対して、入力軸５２、段付遊星歯車４
９の小歯車４９ｂ、小径環４５、スプラインＡ
そしてスプラインＣを介して回転力が伝えられ
る。そしてこの小歯車４９ｂの回転力はそのま
ま内歯歯車部５１に伝えられて第２出力軸とし
ての後輪駆動軸５０に出力される。 Ａ−Ｂ−Ｃ この場合には、大径環４４と小径環４５が完
全に固定されるため遊星歯車４９が自転するこ
とはなく、直結駆動状態になる。 Ａ−Ｂ この場合、全て、後輪駆動軸に伝達される。 上記各場合のトルク分配比は第５表のようにな
る。

【表】 第６図は第５図に示した実施例においてキヤリ
ア４１をその複数の差動歯車としての段付遊星歯
車４９の部分を覆うようなケース状にした実施例
である。したがつて、この実施例においても第５
表に示したと同じトルク分配比が得られる。この
実施例において上記第５図の実施例と同一の符号
を付した部分は同一の構成、作用をなすものであ
る。 第７図はかさ歯車機構を用いたセンターデフ装
置のさらに他の実施例を示しており、キヤリア６
１内に複数の差動歯車としての段付かさ歯車６２
を支軸６３によつて支持し、また第２出力軸とし
ての前輪駆動軸６４はこの段付かさ歯車６２の大
径部６２ａと噛合わせてある。 キヤリア６１はキヤリア環６５を備え、このキ
ヤリア環６５内には小径環６６と大径環６７とが
嵌め込まれている。そして小径環６６はその小径
かさ歯車部が段付かさ歯車６２の大径部６２ａ
と、大径環６７はその大径かさ歯車部が小径部６
２ｂと噛み合つている。さらに第１出力軸として
の後輪駆動軸６８は小径環６６と同軸上に対向し
て配設されている。 これら後輪駆動軸６８、小径環６６、大径環６
７及びキヤリア環６５のスプライン部Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄにはクラツチスリーブ６９が嵌合されてあ
り、このクラツチスリーブ６９のスライドにより
Ａ−Ｂ、Ａ−Ｃ、Ａ−Ｃ−Ｄ、Ｂ−Ｄ切
換え結合が選択できるようになつている。 上記かさ歯車機構を用いたセンターデフ装置の
動作について説明すると、キヤリア６１がエンジ
ンからの回転軸を受けて回転すると、クラツチス
リーブ６９のスライド操作により、このキヤリア
６１のキヤリア環６５のスプライン部Ｄに対する
スプライン部Ａ，Ｂ，Ｃの選択的な結合によつて
以下の動作がなされる。 Ａ−Ｂ この場合、キヤリア６１と共に支軸６３が回
転し、段付かさ歯車６２の大径部６２ａに前輪
駆動軸６４の出力かさ歯車部と小径環６６の小
径かさ歯車部とが同時に噛みあつているため
に、前輪駆動軸６４と後輪駆動軸６８とに均等
な動力で回転力が伝達される。 Ａ−Ｃ この場合、このキヤリア６１に対する回転力
が支軸６３、段付かさ歯車６１を介して大径環
６７に伝達され、この大径環６７から後輪駆動
軸６８に伝えられる。同時に前輪駆動軸６４に
対しては支軸６３、段付かさ歯車６２を介して
直接回転力が伝えられる。 Ａ−Ｃ−Ｄ この場合、キヤリア６１に対して前輪駆動軸
６４と後輪駆動軸６８とが共に直結駆動され
る。 Ｂ−Ｄ この場合、キヤリア６１に対して前輪駆動軸
６４は直結されるが、他方、後輪駆動軸６８は
このキヤリア６１から切離された形となり、前
輪駆動状態になる。 上記各場合のトルク分配比は次の第６表のよう
になる。

【表】 なお、上記各実施例における差動動作は従来と
略同様に行なわれる。 ［発明の効果］ この発明は、切換手段の操作によつて前輪駆動
軸側及び後輪駆動軸側の少なくともいずれか一方
と差動歯車との噛合経路を切換えることによつて
前輪出力軸と後輪出力軸とにトルク分配比を変え
て動力の伝達が行なえる。そのために、従来のよ
うにトルク分配比の変更とともに前輪出力軸と後
輪出力軸との回転数比の変更が起るということが
なく、急坂登板の場合やコーナリング時に適当な
トルク分配比を自在に選択することができる利点
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図各々はこの発明の実施例を示
す断面図である。 １……キヤリア、３……キヤリアスプライン、
４……小径遊星歯車、５……大径遊星歯車、６，
７……支軸、８……内歯歯車、９……小径スプラ
イン、１０……大径スプライン、１１……前輪駆
動軸、１２……後輪駆動軸、１３……出力歯車、
１４……クラツチスリーブ（切換手段）、１５…
…段付遊星歯車、１６……小遊星歯車、１７……
大遊星歯車、１８……内歯歯車、２１……キヤリ
ア、２３……段付かさ歯車、２４……支軸、２６
……後輪駆動軸、２８……キヤリアスプライン、
２９……小径スプライン、３０……大径スプライ
ン、３３……クラツチスリーブ（切換手段）、３
４……前輪駆動軸、４１……キヤリア、４３……
キヤリアスプライン、４４……小径スプライン、
４５……大径スプライン、４６……アーム、４７
……支軸、４９……段付遊星歯車、５０……後輪
駆動軸、５１……内歯歯車部、５２……前輪駆動
軸、６１……キヤリア、６２……段付かさ歯車、
６３……支軸、６４……前輪駆動軸、６５……キ
ヤリアスプライン、６６……小径スプライン、６
７……大径スプライン、６８……前輪駆動軸、６
９……クラツチスリーブ（切換手段）、Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ……スプライン部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回転自在に支持され前輪駆動軸側及び後輪駆
   動軸側に噛合すると共に両者の差動を許す差動歯
   車を有するセンターデフ装置において、径の異な
   る複数の差動歯車と、前記前輪駆動軸側及び後輪
   駆動軸側の少なくともいずれか一方と前記いずれ
   かの差動歯車との噛合経路を選択的に切換える切
   換手段とを有してなるセンターデフ装置。