(57)【要約】【課題】駆動切替手段を設けた四輪駆動車の駆動力伝達系を複雑化することなく、コンパクトな設計でデフロック切替手段を組み込むことである。【解決手段】二輪駆動時に非駆動となるフロント側のデファレンシャル装置９の片側に、ローラクラッチ１７とドグクラッチ１９とを半径方向の内側と外側に２段に設け、ローラクラッチ１７を、サイドギヤ１６ｂからアクスルシャフト１１ｂへの回転伝達を入切する駆動切替手段とし、ドグクラッチ１９を、サイドギヤ１６ｂをデファレンシャルケース１４に結合するデフロック切替手段とすることにより、駆動切替手段とデフロック切替手段とをデファレンシャル装置９の片側に近接配設して、駆動切替手段を設けた四輪駆動車の駆動力伝達系を複雑化することなく、コンパクトな設計でデフロック切替手段を組み込み可能とした。【選択図】図２
2007182965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力伝達系に四輪駆動と二輪駆動を切り替える駆動切替手段を設け、ドライブピニオンと噛み合うリングギヤを有するデファレンシャルケースの中で、デファレンシャルケースに取り付けられた差動ピニオンと、左右のアクスルシャフトに回転を伝達するサイドギヤとを噛み合わせるデファレンシャル装置に、前記駆動切替手段で四輪駆動に切り替えたときに、前記アクスルシャフトまたは前記サイドギヤを前記デファレンシャルケースに結合したデフロック状態に切り替えるデフロック切替手段を組み込んだ四輪駆動車の差動制限装置において、前記二輪駆動時に非駆動側となる前記デファレンシャル装置の片側に、機械的にクラッチ部材を作動するクラッチを半径方向の内側と外側に２段に設け、これらのうちの内側のクラッチを、前記サイドギヤからアクスルシャフトへの回転伝達を入切する前記駆動切替手段とし、外側のクラッチを、前記アクスルシャフトまたはサイドギヤをデファレンシャルケースに結合するデフロック切替手段としたことを特徴とする四輪駆動車の差動制限装置。
【請求項２】
前記内側のクラッチを、内方部材と外方部材の間に保持器に収納した複数のローラを介在させ、前記内方部材または外方部材に対する前記保持器の位相を変えることにより、前記ローラと前記内方部材および外方部材との間に楔係合状態を形成してローラを両方向に係脱させるローラクラッチとして、前記内方部材と外方部材のいずれか一方を前記サイドギヤに、他方を前記アクスルシャフトに連結し、前記外側のクラッチを、軸方向にスライド作動されるスライダによって、前記アクスルシャフトまたは前記サイドギヤを前記デファレンシャルケースに結合するスライダクラッチとした請求項１に記載の四輪駆動車の差動制限装置。
【請求項３】
前記ローラクラッチの保持器にスイッチングプレートを連結して、このスイッチングプレートを軸方向へ押圧して前記外方部材に拘束することにより、前記保持器の位相を変えるようにし、前記スライダクラッチのスライダに、前記スイッチングプレートを軸方向へ押圧するスイッチングプレート押圧手段を設けた請求項２に記載の四輪駆動車の差動制限装置。
【請求項４】
前記スライダに設けたスイッチングプレート押圧手段において、弾性部材で軸方向へ付勢された押圧プレートをストッパで所定の付勢位置に係止し、前記スライダが軸方向にスライド作動されて、前記アクスルシャフトまたはサイドギヤをデファレンシャルケースに結合する前に、前記弾性部材で付勢されてストッパで係止された押圧プレートが、前記スイッチングプレートを軸方向へ押圧するものとした請求項３に記載の四輪駆動車の差動制限装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動力伝達系に四輪駆動と二輪駆動の駆動切替手段を設けた四輪駆動車のデファレンシャル装置に、四輪駆動時にアクスルシャフトまたはサイドギヤをデファレンシャルケースに結合したデフロック状態に切り替えるデフロック切替手段を組み込んだ四輪駆動車の差動制限装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動力伝達系に四輪駆動と二輪駆動の駆動切替手段を設けたパートタイム方式の四輪駆動車には、片側の車輪が浮いても走行できるように、四輪駆動時にデファレンシャル装置のアクスルシャフトまたはサイドギヤをデファレンシャルケースに結合したデフロック状態に切り替える差動制限装置を備えたものがある。このデフロック状態に切り替える差動制限装置のデフロック切替手段には、軸方向へスライドさせて軸方向で歯を噛み合わせるドグクラッチを用いたもの（例えば、特許文献１参照）、軸方向へスライドさせて半径方向で歯とスプライン等を噛み合わせるカップリングスリーブを用いたもの（例えば、特許文献２参照）、多板クラッチをシリンダで接続するもの（例えば、特許文献３参照）等がある。これらのデファレンシャル装置にデフロック切替手段を組み込んだ四輪駆動車では、四輪駆動と二輪駆動の駆動切替手段は、トランスファやプロペラシャフト等の、デファレンシャル装置とは別の駆動力伝達機構に設けられている。
【０００３】
なお、上述した差動制限装置を備えていない四輪駆動車では、四輪駆動と二輪駆動の駆動切替手段をデファレンシャル装置に設けたものもある（例えば、特許文献４、５参照）。特許文献４に記載されたものでは、デファレンシャル装置のリングギヤをデファレンシャルケースと分断し、分断したリングギヤをスライドするカップリングスリーブでデファレンシャルケースに連結するようにしている。また、特許文献５に記載されたものでは、デファレンシャル装置のサイドギヤをアクスルシャフトと分断し、これらをスライドするカップリングスリーブで連結するようにしている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２４０８６１号公報
【特許文献２】特開平９−６６７５４号公報
【特許文献３】特開平３−１８６４３１号公報
【特許文献４】特開昭６２−１７８４２７号公報
【特許文献５】特開昭５６−１３５３２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したデファレンシャル装置にデフロック切替手段を組み込んだ従来の四輪駆動車は、四輪駆動時のみに作動され、駆動切替手段の操作に従属するデフロック切替手段が、駆動切替手段と別の駆動力伝達機構に設けられているので、これらの各切替手段の作動を別々の作動源で行う必要がある。また、仮に同一の作動源で行うとすれば、離れた両切替手段の間に連動部材を介在させる必要がある。このため、四輪駆動車の駆動力伝達系が複雑になり、コンパクトな設計が阻害される問題がある。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、駆動切替手段を設けた四輪駆動車の駆動力伝達系を複雑化することなく、コンパクトな設計でデフロック切替手段を組み込むことである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は、駆動力伝達系に四輪駆動と二輪駆動を切り替える駆動切替手段を設け、ドライブピニオンと噛み合うリングギヤを有するデファレンシャルケースの中で、デファレンシャルケースに取り付けられた差動ピニオンと、左右のアクスルシャフトに回転を伝達するサイドギヤとを噛み合わせるデファレンシャル装置に、前記駆動切替手段で四輪駆動に切り替えたときに、前記アクスルシャフトまたは前記サイドギヤを前記デファレンシャルケースに結合したデフロック状態に切り替えるデフロック切替手段を組み込んだ四輪駆動車の差動制限装置において、前記二輪駆動時に非駆動側となる前記デファレンシャル装置の片側に、機械的にクラッチ部材を作動するクラッチを半径方向の内側と外側に２段に設け、これらのうちの内側のクラッチを、前記サイドギヤからアクスルシャフトへの回転伝達を入切する前記駆動切替手段とし、外側のクラッチを、前記アクスルシャフトまたはサイドギヤをデファレンシャルケースに結合するデフロック切替手段とした構成を採用した。
【０００８】
すなわち、二輪駆動時に非駆動側となるデファレンシャル装置の片側に、機械的にクラッチ部材を作動するクラッチを半径方向の内側と外側に２段に設け、これらのうちの内側のクラッチを、サイドギヤからアクスルシャフトへの回転伝達を入切する駆動切替手段とし、外側のクラッチを、アクスルシャフトまたはサイドギヤをデファレンシャルケースに結合するデフロック切替手段とすることにより、駆動切替手段とデフロック切替手段とをデファレンシャル装置の片側に近接配設して、駆動切替手段を設けた四輪駆動車の駆動力伝達系を複雑化することなく、コンパクトな設計でデフロック切替手段を組み込み可能とした。
【０００９】
なお、前記デフロック切替手段は、片側のアクスルシャフトまたはサイドギヤをデファレンシャルケースに結合すれば、サイドギヤと差動ピニオンとの噛み合いによって、他方のサイドギヤとアクスルシャフトもデファレンシャルケースとデフロックされる。また、駆動切替手段も、片側のアクスルシャフトとサイドギヤを連結すれば、サイドギヤと差動ピニオンとの噛み合いによって、他方のアクスルシャフトにもサイドギヤから回転が伝達される。
【００１０】
前記内側のクラッチを、内方部材と外方部材の間に保持器に収納した複数のローラを介在させ、前記内方部材または外方部材に対する前記保持器の位相を変えることにより、前記ローラと前記内方部材および外方部材との間に楔係合状態を形成してローラを両方向に係脱させるローラクラッチとして、前記内方部材と外方部材のいずれか一方を前記サイドギヤに、他方を前記アクスルシャフトに連結し、前記外側のクラッチを、軸方向にスライド作動されるスライダによって、前記アクスルシャフトまたは前記サイドギヤを前記デファレンシャルケースに結合するスライダクラッチとすることにより、デファレンシャル装置の片側に、駆動切替手段とデフロック切替手段をコンパクトに組み込むことができ、クラッチ能力の大きいスライダクラッチによって、安定したデフロック状態を確保することができる。
【００１１】
前記ローラクラッチの保持器にスイッチングプレートを連結して、このスイッチングプレートを軸方向へ押圧して前記外方部材に拘束することにより、前記保持器の位相を変えるようにし、前記スライダクラッチのスライダに、前記スイッチングプレートを軸方向へ押圧するスイッチングプレート押圧手段を設けることにより、駆動切替手段とデフロック切替手段を同一の作動源で切替可能とし、作動源の数を減らすとともに、両切替手段の操作回路を簡素化することができる。
【００１２】
前記スライダに設けたスイッチングプレート押圧手段としては、弾性部材で軸方向へ付勢された押圧プレートをストッパで所定の付勢位置に係止し、前記スライダが軸方向にスライド作動されて、前記アクスルシャフトまたはサイドギヤをデファレンシャルケースに結合する前に、前記弾性部材で付勢されてストッパで係止された押圧プレートが、前記スイッチングプレートを軸方向へ押圧するものを採用することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の四輪駆動車の差動制限装置は、二輪駆動時に非駆動側となるデファレンシャル装置の片側に、機械的にクラッチ部材を作動するクラッチを半径方向の内側と外側に２段に設け、これらのうちの内側のクラッチを、サイドギヤからアクスルシャフトへの回転伝達を入切する駆動切替手段とし、外側のクラッチを、アクスルシャフトまたはサイドギヤをデファレンシャルケースに結合するデフロック切替手段としたので、駆動切替手段とデフロック切替手段とをデファレンシャル装置の片側に近接配設して、駆動切替手段を設けた四輪駆動車の駆動力伝達系を複雑化することなく、コンパクトな設計でデフロック切替手段を組み込むことができる。
【００１４】
前記内側のクラッチを、内方部材と外方部材の間に保持器に収納した複数のローラを介在させ、内方部材または外方部材に対する保持器の位相を変えることにより、ローラと内方部材および外方部材との間に楔係合状態を形成して、ローラを両方向に係脱させるローラクラッチとして、内方部材と外方部材のいずれか一方をサイドギヤに、他方をアクスルシャフトに連結し、外側のクラッチを、軸方向にスライド作動されるスライダによって、アクスルシャフトまたはサイドギヤをデファレンシャルケースに結合するスライダクラッチとすることにより、デファレンシャル装置の片側に、駆動切替手段とデフロック切替手段をコンパクトに組み込むことができ、クラッチ能力の大きいスライダクラッチによって、安定したデフロック状態を確保することができる。
【００１５】
前記ローラクラッチの保持器にスイッチングプレートを連結して、このスイッチングプレートを軸方向へ押圧して外方部材に拘束することにより、保持器の位相を変えるようにし、スライダクラッチのスライダに、スイッチングプレートを軸方向へ押圧するスイッチングプレート押圧手段を設けることにより、駆動切替手段とデフロック切替手段を同一の作動源で切替可能とし、作動源の数を減らすとともに、両切替手段の操作回路を簡素化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明に係る差動制限装置を備えた四輪駆動車の駆動力伝達系を示す。この四輪駆動車は、後輪１が常時駆動され、前輪２が駆動状態と非駆動状態とに切り替えられるパートタイム方式のものであり、エンジン３からの駆動力がトランスミッション４とトランスファ５を介して、リア側のプロペラシャフト６とフロント側のプロペラシャフト７に伝達され、四輪駆動時には、これらのプロペラシャフト６、７からの駆動力が、それぞれリア側とフロント側のデファレンシャル装置８、９を介して、後輪１の左右のアクスルシャフト１０ａ、１０ｂと、前輪２の左右のアクスルシャフト１１ａ、１１ｂとに伝達される。
【００１７】
前記フロント側のデファレンシャル装置９は、図２に示すように、フロント側のプロペラシャフト７に連結されたドライブピニオン１２と噛み合うリングギヤ１３を有するデファレンシャルケース１４の中で、デファレンシャルケース１４に回転可能に取り付けられた差動ピニオン１５と、前輪２の左右のアクスルシャフト１１ａ、１１ｂに回転を伝達するサイドギヤ１６ａ、１６ｂとを噛み合わせたものである。
【００１８】
前記デファレンシャル装置９の右片側には、右側のアクスルシャフト１１ｂに連結された内方部材１７ａと、右側のサイドギヤ１６ｂに連結された外方部材１７ｂの間に、保持器１７ｃに収納した複数のローラ１７ｄを介在させた駆動切替手段としてのローラクラッチ１７と、軸方向にスライドするスライダ１８の先端に設けられた歯１８ａを、デファレンシャルケース１４に設けられた歯１４ａに軸方向で噛み合わせるデフロック切替手段のスライダクラッチとしてのドグクラッチ１９とが、半径方向の内側と外側に２段に設けられている。スライダ１８は、モータ（図示省略）で回転駆動されるピニオン２０にラック２１を噛み合わせた作動源によって、軸方向に移動するラック２１に取り付けられたフォーク２２を介してスライド作動される。
【００１９】
前記ローラクラッチ１７の保持器１７ｃには、外方部材１７ｂの右後端面と平行なスイッチングプレート２３が連結されている。また、ドグクラッチ１９のスライダ１８には、スイッチングプレート２３に向けてばね２４で軸方向に付勢され、ストッパリング２５で係止された押圧プレート２６が取り付けられており、スライダ１８が左方へスライド作動されると、その歯１８ａがデファレンシャルケース１４の歯１４ａと噛み合う前に、ストッパリング２５で所定の付勢位置に係止された押圧プレート２６が、スイッチングプレート２３を押圧して、外方部材１７ｂの右後端面に拘束するようになっている。
【００２０】
図３に示すように、前記ローラクラッチ１７は、内方部材１７ａの外径面にカム面１７ｅが設けられ、外方部材１７ｂの内径面が円筒面１７ｆとされて、保持器１７ｃがスイッチばね１７ｇで付勢支持され、各ローラ１７ｄがカム面１７ｅと円筒面１７ｆとの間に楔係合しない中立位置に保持されるようになっている。前記スイッチングプレート２３が押圧プレート２６で押圧されて外方部材１７ｂの右後端面に拘束されると、スイッチングプレート２３に連結された保持器１７ｃが、各ローラ１７ｄを中立位置から移動させて、カム面１７ｅと円筒面１７ｆとの間に楔係合させる。
【００２１】
したがって、前記スライダ１８を所定のストロークだけスライド作動させて、押圧プレート２６でスイッチングプレート２３を外方部材１７ｂの右後端面に拘束すると、ローラクラッチ１７が入となり、右側のサイドギヤ１６ｂからアクスルシャフト１１ｂへ回転力が伝達されて、二輪駆動から四輪駆動に切り替えられる。さらに、スライダ１８をスライド作動させると、その歯１８ａがデファレンシャルケース１４の歯１４ａに噛み合わされてドグクラッチ１９が入となり、右側のサイドギヤ１６ｂが外方部材１７ｂを介してデファレンシャルケース１４に結合されて、デフロック状態に切り替えられる。
【００２２】
上述した実施形態では、駆動切替を行うローラクラッチの内方部材をアクスルシャフトに、外方部材をサイドギヤに連結して、デフロック切替を行うドグクラッチのスライダで、外方部材を介してサイドギヤをデファレンシャルケースに結合するようにしたが、ローラクラッチの内方部材をサイドギヤに、外方部材をアクスルシャフトに連結して、ドグクラッチのスライダで、外方部材を介してアクスルシャフトをデファレンシャルケースに結合するようにすることもできる。
【００２３】
また、上述した実施形態では、デフロック切替手段としてのスライダクラッチを、軸方向に歯を噛み合わせるドグクラッチとしたが、スライダとしてのカップリングスリーブに設けたスプライン等をデファレンシャルケースに設けた歯と半径方向で噛み合わせるスライダクラッチとすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る差動制限装置を備えた四輪駆動車の駆動力伝達系を示す平面図
【図２】図１のフロント側のデファレンシャル装置を模式的に示す切欠き平面図
【図３】図２のIII−III線に沿った断面図
【符号の説明】
【００２５】
１  後輪
２  前輪
３  エンジン
４  トランスミッション
５  トランスファ
６、７  プロペラシャフト
８、９  デファレンシャル装置
１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂ  アクスルシャフト
１２  ドライブピニオン
１３  リングギヤ
１４  デファレンシャルケース
１４ａ  歯
１５  差動ピニオン
１６ａ、１６ｂ  サイドギヤ
１７  ローラクラッチ
１７ａ  内方部材
１７ｂ  外方部材
１７ｃ  保持器
１７ｄ  ローラ
１７ｅ  カム面
１７ｆ  円筒面
１７ｇ  スイッチばね
１８  スライダ
１８ａ  歯
１９  ドグクラッチ
２０  ピニオン
２１  ラック
２２  フォーク
２３  スイッチングプレート
２４  ばね
２５  ストッパリング
２６  押圧プレート
【図１】
2007182965.tif 000003
【図２】
2007182965.tif 000004
【図３】
2007182965.tif 000005