(57)【要約】【目的】本発明は、動力源から入力軸に伝達される回転動力を変速機構で高速と低速とに変換してセンタデフへ伝達するトランスファ装置の小型化を図ることを目的としている。【構成】このため、入力軸と、変速機構と、センタデフとを備えた四輪駆動車のトランスファ装置において、変速機構を、入力軸に装着される第１ギヤと、入力軸に平行なカウンタ軸に装着されて第１ギヤの回転を受ける第１カウンタギヤと、カウンタ軸と一体に回転する第２カウンタギヤと、入力軸の軸線延長上に回転自在に軸支されて第２カウンタギヤの回転を受ける第２ギヤとで構成し、第１ギヤと第２ギヤに夫々高速側出力部及び低速側出力部を装着し、高速側出力部と低速側出力部の間にセンタデフを配置するとともに、センタデフに高速側出力部及び低速側出力部に選択的に係合する係合装置を配設している。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源からの回転が伝達される入力軸と、前記入力軸の回転を高速及び低速に変換する変速機構と、前記入力軸の軸線延長上に配置されて前記変速機構から出力される回転を前輪側と後輪側とに分配するセンタデフとを備えた四輪駆動車のトランスファ装置において、前記変速機構を、前記入力軸に装着される第１ギヤと、前記入力軸に平行なカウンタ軸に装着されて前記第１ギヤの回転を受ける第１カウンタギヤと、前記カウンタ軸と一体に回転する第２カウンタギヤと、前記入力軸の軸線延長上に回転自在に軸支されて前記第２カウンタギヤの回転を受ける第２ギヤとで構成し、前記第１ギヤと前記第２ギヤに夫々高速側出力部及び低速側出力部を装着し、この高速側出力部と低速側出力部の間に前記センタデフを配置するとともに、このセンタデフに前記高速側出力部及び前記低速側出力部に選択的に係合する係合装置を配設したことを特徴とする四輪駆動車のトランスファ装置。
【請求項２】
前記センタデフは一対のデフサイドギヤを有し、前記第１ギヤに隣接する側のデフサイドギヤは前記第１ギヤの内側に延びる軸部を有し、この軸部を支持する軸受を前記第１ギヤに形成した軸受保持孔に保持したことを特徴とする請求項１に記載の四輪駆動車のトランスファ装置。
【請求項３】
前記センタデフは一対のデフサイドギヤを有し、前記第２ギヤに隣接する側のデフサイドギヤは前記第２ギヤを貫通して延びる前輪側出力軸を有し、前記第２ギヤを軸受を介して前記前輪側出力軸に軸支したことを特徴とする請求項１及び請求項２に記載の四輪駆動車のトランスファ装置。
【請求項４】
前記第２ギヤはこの第２ギヤに隣接するデフサイドギヤの外周部を覆う歯幅を有することを特徴とする請求項３に記載の四輪駆動車のトランスファ装置。
【請求項５】
前記センタデフは一対のデフサイドギヤを有し、前記第２ギヤに隣接する側のデフサイドギヤは前記第２ギヤを貫通して延びる前輪側出力軸を有し、この前輪側出力軸には前輪側に回転動力を伝達するドライブスプロケットを回動自在に軸支するとともに、このドライブスプロケットを前記前輪側出力軸に係脱する四駆切換機構を設けたことを特徴とする請求項１に記載の四輪駆動車のトランスファ装置。
【請求項６】
前記センタデフは一対のデフサイドギヤを有し、前記第２ギヤに隣接する側のデフサイドギヤには前記第２ギヤを貫通して延びる前輪側出力軸を有し、前記第１ギヤに隣接する側のデフサイドギヤには前記第２ギヤに隣接する側のデフサイドギヤと前記前輪側出力軸との内側を貫通して延びる後輪側出力軸が連結され、前記前輪側出力軸には外周部に巻き掛けられる伝動部材を介して前輪側に回転動力を伝達するドライブスプロケットを軸支するとともに、このドライブスプロケットより後方の前記後輪側出力軸との間には前記前輪側出力軸と前記後輪側出力軸の差動を制御する差動制御装置を装着したことを特徴とする請求項１に記載の四輪駆動車のトランスファ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は四輪駆動車のトランスファ装置に係り、特に変速機構専用のハブ及び変速機構とセンタデフの間を接続する接続軸を配設するスペースを削減し、トランスファ装置の軸方向寸法の小型化を図る四輪駆動車のトランスファ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
四輪駆動車は、内燃機関の駆動力を変換して取り出す変速機を設け、この変速機から入力される駆動力を２本の出力軸に分配して出力するトランスファ装置を設けている。また、四輪駆動車には、このトランスファ装置の２本の出力軸の差動を許容するセンタデフを備えたものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平２−２０４１３３号公報  （第７−９頁、第１図）
【０００４】
【特許文献２】
特開平５−４２８３８号公報  （第３頁、図１）
【０００５】
【特許文献３】
特開平６−１７８８９号公報  （第２−３頁、図１）
【０００６】
【特許文献４】
特開平６−３４１５１５号公報  （第３−５頁、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の四輪駆動車のトランスファ装置、例えばＨＩＧＨ（ハイ）−ＬＯＷ（ロー）切換装置付パートタイム四輪駆動車（「４ＷＤ」ともいう）用のトランスファ装置において、フルタイム４ＷＤのポジションを持たせるためにセンタデフを追加する構造とする際に、以下の不都合がある。
（１）ＨＩＧＨ（ハイ）−ＬＯＷ切換部と２ＷＤ・４ＷＤ切換部とセンタデフとの３つのパートからなるため、トランスファ装置の全長が大きく延びてしまう。
（２）トランスファ装置の全長の延びを抑えるために、ＨＩＧＨ−ＬＯＷ切換部を遊星ギヤ方式とすると、入力軸及び出力軸の径方向、つまりトランスファ装置の幅方向に大型化してしまい（「胴太化現象」とも換言できる）、結果的にフロアトンネルの拡幅化が必要となり、室内空間が圧迫されてしまう。
【０００８】
すなわち、胴太化現象を防止するために、ＨＩＧＨ−ＬＯＷ切換部を平行軸式とし、ＨＩＧＨ−ＬＯＷ切換部とセンタデフを効率的に配置してトランスファ装置の全長の短縮化を図ることが必要となる。
【０００９】
そこで、この発明の目的は、動力源から入力軸に伝達される回転動力を変速機構で高速と低速とに変換してセンタデフへ伝達するトランスファ装置の小型化を図ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、動力源からの回転が伝達される入力軸と、前記入力軸の回転を高速及び低速に変換する変速機構と、前記入力軸の軸線延長上に配置されて前記変速機構から出力される回転を前輪側と後輪側とに分配するセンタデフとを備えた四輪駆動車のトランスファ装置において、前記変速機構を、前記入力軸に装着される第１ギヤと、前記入力軸に平行なカウンタ軸に装着されて前記第１ギヤの回転を受ける第１カウンタギヤと、前記カウンタ軸と一体に回転する第２カウンタギヤと、前記入力軸の軸線延長上に回転自在に軸支されて前記第２カウンタギヤの回転を受ける第２ギヤとで構成し、前記第１ギヤと前記第２ギヤに夫々高速側出力部及び低速側出力部を装着し、この高速側出力部と低速側出力部の間に前記センタデフを配置するとともに、このセンタデフに前記高速側出力部及び前記低速側出力部に選択的に係合する係合装置を配設したことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
上述の如く発明したことにより、変速装置専用のハブ及びハブとセンタデフとの間を接続する接続軸を配設するスペースが削減され、トランスファ装置の軸方向寸法が小型化される。
【００１２】
【実施例】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
【００１３】
図１〜図５はこの発明の実施例を示すものである。図１において、２はトランスファ装置である。このトランスファ装置２は、図示しない四輪駆動車の前側に縦置き状態に搭載した動力源である内燃機関の変速機（図示せず）に連結される。トランスファ装置２は、トランスファケース４に入力軸６を入力軸用軸受８により軸支する。入力軸６は、一端側たる前側を図示しない変速機の出力軸（図示せず）に連絡するとともに、他端側たる後側に一体的に変速用の第１ギヤ１０を設ける。
【００１４】
前記トランスファケース４には、軸受１８を介して入力軸６と並列にカウンタ軸１２を軸支する。このカウンタ軸１２には、第１ギヤに噛合する第１カウンタギヤ１４と、第１カウンタギヤに隙間を隔てて配置される第２カウンタギヤ１６とを一体に設けるとともに、軸受１８から突出する軸端部には潤滑用オイルポンプ２０を配設する。
【００１５】
前記入力軸６に対して、直列に連絡する後輪側出力軸２２を設け、この後輪側出力軸２２の一端側は、前記第１ギヤ１０を貫通し、且つ外周部位にニードルローラタイプの軸受２４を介して入力軸６内に配置されるとともに、後輪側出力軸２２の他端側は、図示しない後輪側に連絡すべく前記トランスファケース４に軸受２６によって軸支する。
【００１６】
そして、前記後輪側出力軸２２の外周部位には、この後輪側出力軸２２の第１ギヤ１０近傍側、つまり一端側から、前輪側と後輪側とに出力を分配するセンタデフ２８、低速用の第２ギヤ３０、二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り換える四駆切換機構３２、ドライブスプロケット３４、前輪側出力軸３６、この前輪側出力軸３６と前記後輪側出力軸２２との差動を制御する差動制御装置３８を順次配設する。
【００１７】
つまり、前記入力軸６に装着される第１ギヤ１０と、前記入力軸６に平行なカウンタ軸１２に装着されて前記第１ギヤ１０の回転を受ける第１カウンタギヤ１４と、前記カウンタ軸１２と一体に回転する第２カウンタギヤ１６と、前記入力軸６の軸線延長上に回転自在に軸支されて前記第２カウンタギヤ１６の回転を受ける第２ギヤ３０とで変速機構４０を構成する。この変速機構４０は、入力軸６の回転を高速及び低速に変換するものである。
【００１８】
また、前記第１ギヤ１０と前記第２ギヤ３０に夫々高速側出力部４２及び低速側出力部４４を装着し、この高速側出力部４２と低速側出力部４４の間に前記センタデフ２８を配置するとともに、このセンタデフ２８に前記高速側出力部４２及び前記低速側出力部４４に選択的に係合する係合装置４６を配設する構成とする。
【００１９】
詳述すれば、この係合装置４６は、前記センタデフ２８の外周部位に配設される高速・低速切換用のスリーブ４８からなる。
【００２０】
前記センタデフ２８は一対のデフサイドギヤ５０、５２を有し、前記第１ギヤ１０に隣接する側、つまり一端側のデフサイドギヤ５０は前記第１ギヤ１０の内側に延びる軸部５４を有し、この軸部５４を支持するニードルローラタイプの軸受５６を前記第１ギヤ１０の内側に形成した軸受保持孔５８に保持させる。なお、符号６０は、前記センタデフ２８のセンタデフハウジング、６２はピニオン軸、６４はデフピニオンである。
【００２１】
また、前記第２ギヤ３０に隣接する側、つまり他端側のデフサイドギヤ５２は前記第２ギヤ３０を貫通して延びる前輪側出力軸３６を有し、前記第２ギヤ３０をニードルローラタイプの軸受６６を介して前記前輪側出力軸３６に軸支する。
【００２２】
このとき、第２ギヤ３０は、この第２ギヤ３０に隣接するデフサイドギヤ５２の外周部を覆う歯幅を有している。
【００２３】
更に、前記前輪側出力軸３６には、中間軸６８が外嵌され、この中間軸６８に装着された軸受を介して前輪側に回転動力を伝達する前記ドライブスプロケット３４を回動自在に軸支するとともに、このドライブスプロケット３４を前記前輪側出力軸３６に係脱する前記四駆切換機構３２を設ける。
【００２４】
この四駆切換機構３２は、２輪・４輪切換用のスリーブ７０と、前記ドライブスプロケット３４に軸部７２を介して一体的に形成されるスリーブ係合部７４と、シンクロ装置７６とからなる。
【００２５】
更にまた、前記第１ギヤ１０に隣接する側のデフサイドギヤ５０には前記第２ギヤ３０に隣接する側のデフサイドギヤ５２と前記前輪側出力軸３６との内側を貫通して延びる後輪側出力軸２２が連結され、前記ドライブスプロケット３４の外周部に巻き掛けられるチェーンからなる伝動部材７８を設けるとともに、このドライブスプロケット３４より後方の中間軸６８と前記後輪側出力軸２２との間には、前記前輪側出力軸３６と前記後輪側出力軸２２の差動を制御するために前記差動制御装置３８を装着する。
【００２６】
なお、符号８０はドリブンスプロケット軸、８２はドリブンスプロケット、８４は前輪側出力部である。
【００２７】
次に作用を説明する。
【００２８】
図５は、前記トランスファ装置２のニュートラル状態を示す。
【００２９】
このニュートラル状態から２Ｈ（２ＷＤ  ＨＩＧＨ）レンジとする際には、図２に示す如く、係合装置４６の高速・低速切換用のスリーブ４８を前記トランスファ装置２の一端側に位置する高速側出力部４２に係合させ、前記四輪切換機構３２を非作動にする。
【００３０】
さすれば、駆動力は、前記入力軸６から第１ギヤ１０を経て、高速側出力部４２、高速・低速切換用のスリーブ４８、前記センタデフ２８に至り、このセンタデフ２８のセンタデフハウジング６０、ピニオン軸６２、デフピニオン６４を経て、前記第１ギヤ１０に隣接する側、つまり一端側のデフサイドギヤ５０から前記後輪側出力軸２２に順次伝達される。
【００３１】
そして、前記四駆切換機構３２の２輪・４輪切換用のスリーブ７０を動作させ、シンクロ装置７６を介してこの２輪・４輪切換用のスリーブ７０をスリーブ係合部７４に係合させると、４輪駆動状態、つまり４Ｈ（４ＷＤ  ＨＩＧＨレンジ、「フルタイムモード」ともいう）となる。
【００３２】
なお、この４Ｈにおいて、前記差動制御装置３８の差動状態を変更すれば、前記前輪側出力軸３６と前記後輪側出力軸２２の差動を制御し、リジット４ＷＤモードとすることが可能である。
【００３３】
４Ｈの場合の駆動力において、後輪側に伝達されるまでの経路は２Ｈの場合と同様であるので、説明は省略する。
【００３４】
４Ｈの場合、図３に示す如く、デフピニオン４６に伝達された駆動力は、前記第２ギヤ３０に隣接する側、つまり他端側のデフサイドギヤ５２から前輪側出力軸３６を経由して四輪切換機構３２に伝達され、四駆切換機構３２の２輪・４輪切換用のスリーブ７０によって、シンクロ装置７６、スリーブ係合部７４、軸部７２、前記ドライブスプロケット３４に至り、このドライブスプロケット３４に巻き掛けられる伝動部材７８を経て、ドリブンスプロケット８２、ドリブンスプロケット軸８０、前輪側出力部８４と順次伝達される。
【００３５】
また、前記係合装置４６の高速・低速切換用のスリーブ４８をトランスファ装置２の他端側に移動させて前記低速側出力部４４に係合させると、図４に示す如く、４Ｌ（４ＷＤ  ＬＯＷレンジ）状態となる。
【００３６】
この４Ｌの場合の駆動力は、前記入力軸６から第１ギヤ１０を経て、この第１ギヤ１０に噛合するカウンタ軸１２の第１カウンタギヤ１４、第２カウンタギヤ１６、前記第２ギヤ３０に至る。そして、この第２ギヤ３０に係合する低速側出力部４４から高速・低速切換用のスリーブ４８、前記センタデフ２８に至り、このセンタデフ２８のセンタデフハウジング６０、ピニオン軸６２、デフピニオン６４を経て、両側のデフサイドギヤ５０、５２から前記後輪側出力軸２２及び前記前輪側駆動軸３６に駆動力が分配される。
【００３７】
そして、動力源からの回転が伝達される入力軸６と、入力軸６の回転を高速及び低速に変換する変速機構４０と、入力軸６の軸線延長上に配置されて変速機構４０から出力される回転を前輪側と後輪側とに分配するセンタデフ２８とを備えた四輪駆動車のトランスファ装置２において、変速機構４０を、入力軸６に装着される第１ギヤ１０と、入力軸６に平行なカウンタ軸１２に装着されて第１ギヤ１０の回転を受ける第１カウンタギヤ１４と、カウンタ軸１２と一体に回転する第２カウンタギヤ１６と、入力軸６の軸線延長上に回転自在に軸支されて第２カウンタギヤ１６の回転を受ける第２ギヤ３０とで構成し、第１ギヤ１０と第２ギヤ３０に夫々高速側出力部４２及び低速側出力部４４を装着する場合に、従来は、高速側出力部と低速側出力部の間に専用のハブを配設し、このハブには高速側出力部と低速側出力部との係合装置を設けるとともに、第２ギヤを貫通してセンタデフに接続する接続軸を設ける必要があり、専用のハブと接続軸とによりトランスファ装置の軸方向の寸法が大型化する問題があった。
【００３８】
これに対して、この発明の実施例においては、前記高速側出力部４２と低速側出力部４４の間にセンタデフ２８を配置するとともに、センタデフ２８に高速側出力部４２及び低速側出力部４４に選択的に係合する係合装置４６を配設したことにより、専用のハブと接続軸を配設するスペースが削減でき、トランスファ装置２の軸方向寸法を小型化し得て、実用上有利である。
【００３９】
また、前記第１ギヤ１０に隣接する側、つまり一端側のデフサイドギヤ５０を第１ギヤ１０の軸受保持孔５８にニードルローラタイプの軸受５６で保持したことにより、デフケースを省略することができ、一端側のデフサイドギヤ５０を第１ギヤ１０に近接して配置してトランスファ装置２の軸方向の寸法を小型化できるものである。
【００４０】
更に、デフケースを省略して、第２ギヤ３０をニードルローラタイプの軸受６６を介して前輪側出力軸３６に直接軸支したことにより、第２ギヤ３０を他端側のデフサイドギヤ５２に
近接して配置でき、トランスファ装置２の軸方向の寸法を小型化できる。
【００４１】
更にまた、前記第２ギヤ３０が、この第２ギヤ３０に隣接するデフサイドギヤ５２の外周部を覆う歯幅を有していることにより、第２ギヤ３０を他端側のデフサイドギヤ５２に近接して配置することができ、トランスファ装置２の軸方向の寸法を小型化できる。
【００４２】
また、他端側のデフサイドギヤ５２の前輪側出力軸３６上に、互いに係合するドライブスプロケット３４と四駆切換機構３２とを設けたことにより、組付精度を向上させることができ、実用上有利である。
【００４３】
更に、前記第１ギヤ１０に隣接する側のデフサイドギヤ５０には前記第２ギヤ３０に隣接する側のデフサイドギヤ５２と前記前輪側出力軸３６との内側を貫通して延びる後輪側出力軸２２が連結され、前記前輪側出力軸３６にはチェーンからなる伝動部材７８が外周部に巻き掛けられる前記ドライブスプロケット３４を軸支するとともに、このドライブスプロケット３４より後方の前記後輪側出力軸２２との間には、前記前輪側出力軸３６と前記後輪側出力軸２２の差動を制御するために前記差動制御装置３８を装着することにより、変速機構４０とセンタデフ２８と差動制御装置３８とを備えるトランスファ装置２の軸方向の寸法を小型化できるものである。
【００４４】
なお、この発明は上述実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。
【００４５】
例えば、この発明の実施例においては、トランスファ装置に差動制御装置（「センタデフロック用ローラクラッチ」とも換言できる）を設ける構成としたが、センタデフＬＳＤ装置等に置き換える構成とすることも可能である。
【００４６】
すなわち、前記差動制御装置がトランスファ装置の最後方にに配置されることにより、部品の大きな変更や内部レイアウトの変更なしに、センタデフＬＳＤ装置等に置き換えることが可能となるものである。
【００４７】
しかも、置き換えられる装置の寸法的な制約も少ないため、設計の自由度が大きく、実用上有利である。
【００４８】
【発明の効果】
以上詳細に説明した如くこの本発明によれば、動力源からの回転が伝達される入力軸と、入力軸の回転を高速及び低速に変換する変速機構と、入力軸の軸線延長上に配置されて変速機構から出力される回転を前輪側と後輪側とに分配するセンタデフとを備えた四輪駆動車のトランスファ装置において、変速機構を、入力軸に装着される第１ギヤと、入力軸に平行なカウンタ軸に装着されて第１ギヤの回転を受ける第１カウンタギヤと、カウンタ軸と一体に回転する第２カウンタギヤと、入力軸の軸線延長上に回転自在に軸支されて第２カウンタギヤの回転を受ける第２ギヤとで構成し、第１ギヤと第２ギヤに夫々高速側出力部及び低速側出力部を装着し、高速側出力部と低速側出力部の間にセンタデフを配置するとともに、センタデフに高速側出力部及び低速側出力部に選択的に係合する係合装置を配設したので、専用のハブと接続軸を配設するスペースが削減でき、トランスファ装置の軸方向寸法を小型化し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示す四輪駆動車のトランスファ装置の概略断面図である。
【図２】トランスファ装置の２Ｈ（２ＷＤ  ＨＩＧＨレンジ）の場合の駆動力伝達経路を示す概略断面図である。
【図３】トランスファ装置の４Ｈ（４ＷＤ  ＨＩＧＨレンジ）の場合の駆動力伝達経路を示す概略断面図である。
【図４】トランスファ装置の４Ｌ（４ＷＤ  ＬＯＷレンジ）の場合の駆動力伝達経路を示す概略断面図である。
【図５】トランスファ装置のニュートラルの場合の概略断面図である。
【符号の説明】
２  トランスファ装置
６  入力軸
１０  第１ギヤ
１２  カウンタ軸
１４  第１カウンタギヤ
１６  第２カウンタギヤ
２０  潤滑用オイルポンプ
２２  後輪側出力軸
２８  センタデフ
３０  第２ギヤ
３２  四駆切換機構
３４  ドライブスプロケット
３６  前輪側出力軸
３８  差動制御装置
４０  変速機構
４２  高速側出力部
４４  低速側出力部
４６  係合装置
４８  高速・低速切換用のスリーブ
５０、５２  一対のデフサイドギヤ
５８  軸受保持孔
６０  センタデフハウジング
６２  ピニオン軸
６４  デフピニオン
６８  中間軸
７０  ２輪・４輪切換用のスリーブ
７２  軸部
７４  スリーブ係合部
７６  シンクロ装置
７８  伝動部材
８０  ドリブンスプロケット軸
８２  ドリブンスプロケット
８４  前輪側出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004203111.tif 000005
【図４】
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【図５】
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