JP2558235B2 - Power transmission device for four-wheel drive vehicle - Google Patents
Power transmission device for four-wheel drive vehicleInfo
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- JP2558235B2 JP2558235B2 JP26107087A JP26107087A JP2558235B2 JP 2558235 B2 JP2558235 B2 JP 2558235B2 JP 26107087 A JP26107087 A JP 26107087A JP 26107087 A JP26107087 A JP 26107087A JP 2558235 B2 JP2558235 B2 JP 2558235B2
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- sleeve
- wheel drive
- splines
- center differential
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Links
Landscapes
- Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)
- Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
- Retarders (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、４輪駆動車、特にセンタデフと、該センタ
デフのロック、フリーの切換および２輪駆動−４輪駆動
の切換を行う切換装置と、リモートフリーホイールとを
備えた４輪駆動車の動力伝達装置に関する。The present invention relates to a four-wheel drive vehicle, particularly a center differential, and a switching device for performing locking, free switching, and two-wheel drive-four-wheel drive switching of the center differential. , And a power transmission device for a four-wheel drive vehicle having a remote free wheel.
（従来の技術） エンジンの出力を分割して前輪および後輪に動力伝達
するようにした４輪駆動車には、旋回時に前輪と後輪と
の間に生じる回転差を吸収してスムーズな旋回走行が得
られるようにするセンタデフを備えたものがある。ま
た、このセンタデフを備えた４輪駆動車においては、登
板路やぬかるみなどの悪路での走行を容易にするため、
該センタデフの差動動作を阻止するデフロック機構を備
え、走行状態や路面の状態などによってセンタデフをフ
リーにした４輪駆動走行と、該センタデフをロックした
４輪駆動走行の切換えを行い得るようにしたものがあ
り、このような４輪駆動車の具体例として、例えば特開
昭59−128018号公報に開示されたものがある。(Prior Art) A four-wheel drive vehicle in which the output of an engine is divided to transmit power to front wheels and rear wheels, absorbs a rotation difference generated between front wheels and rear wheels at the time of turning and smoothly turns. Some are equipped with a center differential that allows traveling. In addition, in a four-wheel drive vehicle equipped with this center differential, in order to facilitate traveling on rough roads such as climbing roads and muddy roads,
A differential lock mechanism for preventing the differential operation of the center differential is provided, and it is possible to switch between four-wheel drive traveling in which the center differential is free and four-wheel drive traveling in which the center differential is locked depending on the traveling state or the state of the road surface. As a specific example of such a four-wheel drive vehicle, there is one disclosed in, for example, JP-A-59-128018.
更に、４輪駆動車においては、燃費性能等を考慮し
て、４輪駆動が必要でない場合に２輪駆動走行が可能な
ように２輪駆動−４輪駆動の切換機構（以下、２−４切
換機構という）を備えることがあり、この場合、２輪駆
動時に従動輪となる車輪の回転により該車輪の差動装置
が徒らに駆動されることによる回転抵抗を軽減するた
め、該車輪への動力伝達経路を遮断するリモートフリー
ホイールを備えることがある。Further, in a four-wheel drive vehicle, in consideration of fuel consumption performance and the like, a two-wheel drive-four-wheel drive switching mechanism (hereinafter, 2-4 A switching mechanism). In this case, in order to reduce the rotational resistance due to the unnecessary driving of the differential device of the wheels by the rotation of the wheels that are the driven wheels during two-wheel drive, There may be a remote freewheel that shuts off the power transmission path of the.
ところで、上記の如きセンタデフのロック機構と２−
４切換機構を備える場合、これらを１つの切換装置とし
て構成する場合があり、この場合、例えば第５図に示す
ように構成される。つまり、入力軸Ａを介してエンジン
からの動力が入力される入力要素B1と前輪側及び後輪側
へ動力を夫々出力する２つの出力要素B2,B3とを有する
センタデフＢが備えられた構成において、例えば２輪駆
動時に前輪C,Cが従動輪となるものとすると、上記セン
タデフＢにおける後輪側への出力軸Ｄが連結された出力
要素B3（もしくは入力要素B1）に設けられた第１スプラ
インE1と、前輪C,C側への出力要素B2に設けられた第２
スプラインE2と、該出力要素B2に連結された時に前輪C,
C側に動力伝達機構Ｆを介して動力を伝達する第３スプ
ラインE3とをこの順序で同軸上に配置すると共に、これ
らのスプラインにスライド可能に嵌合されたスリーブE4
とで切換装置Ｅを構成する。そして、上記スリーブE4を
図示のように第1,第２スプラインE1,E2に跨って嵌合さ
せた状態とすれば、センタデフＢの２つの出力要素B2,B
3（もしくは入力要素B1と一方の出力要素B2）とが結合
されることにより該センタデフＢがロックされ、且つ前
輪C,C側への動力の伝達が遮断された２輪駆動状態が得
られ、また上記スリーブE4を第１〜第３スプラインE1〜
E3に跨って嵌合させれば、センタデフＢがロックされた
状態で前輪C,C側へも動力が伝達される４輪駆動状態が
得られ、更にスリーブE4を第2,第３スプラインE2,E3に
跨って嵌合させれば、センタデフＢの各要素がフリーな
状態での４輪駆動状態が得られるように構成する。これ
によれば、一つのスリーブE4のスライド操作だけでセン
タデフＢのロック、フリーの切換と、２−４切換とが行
われることになる。By the way, the lock mechanism of the center differential as described above and 2-
When the four switching mechanism is provided, they may be configured as one switching device. In this case, for example, the configuration is as shown in FIG. That is, a center differential B having an input element B 1 to which power from the engine is input via the input shaft A and two output elements B 2 and B 3 for respectively outputting power to the front wheel side and the rear wheel side are provided. In the above configuration, assuming that the front wheels C, C are driven wheels during two-wheel drive, the output shaft D to the rear wheel side of the center differential B is connected to the output element B 3 (or the input element B 1 ). a first spline E 1 provided, the provided wheel C, the output element B 2 to C side 2
The front wheel C, when connected to the spline E 2 and the output element B 2 .
A third spline E 3 that transmits power to the C side via a power transmission mechanism F is coaxially arranged in this order, and a sleeve E 4 slidably fitted to these splines.
And constitute a switching device E. When the sleeve E 4 is fitted over the first and second splines E 1 and E 2 as shown in the figure, the two output elements B 2 and B of the center differential B are arranged.
By connecting 3 (or the input element B 1 and one output element B 2 ), the center differential B is locked, and the transmission of power to the front wheels C, C is cut off to obtain a two-wheel drive state. The sleeve E 4 is attached to the first to third splines E 1 to
If fitted over E 3 , a four-wheel drive state in which power is transmitted to the front wheels C, C while the center differential B is locked is obtained, and the sleeve E 4 is further connected to the second and third splines. When fitted over E 2 and E 3 , each element of the center differential B is configured to be in a four-wheel drive state in a free state. According to this, the center differential B can be locked / freely switched and 2-4 can be switched only by sliding one sleeve E 4 .
そして、このような切換装置Ｅに加えて、第５図に示
すように上記の如きリモートフリーホイールＧを備えた
４輪駆動車においては、該ホイールＧが遮断されている
２輪駆動走行から該ホイールＧが接続される４輪駆動走
行へ切換える際に、先ず上記切換装置Ｅにおけるスリー
ブE4を第１〜第３スプラインE1〜E3に跨って嵌合するセ
ンタデフロックの４輪駆動位置までスライドさせ、この
状態でリモートフリーホイールＧを接続すると共に、そ
の後更にスリーブE4をスライドさせてセンタデフフリー
の４輪駆動状態とするように構成される。これは、リモ
ートフリーホイールＧの接続に際して、その両側の部材
G1,G2の回転速度を整合させるためである。Further, in addition to such a switching device E, as shown in FIG. 5, in a four-wheel drive vehicle equipped with the remote free wheel G as described above, the two-wheel drive traveling in which the wheel G is cut off when switching to the four-wheel drive traveling wheel G is connected, firstly to the four-wheel drive position of the center differential lock which fits over the sleeve E 4 in the switching device E to the first to third spline E 1 to E 3 The remote free wheel G is slid and connected in this state, and then the sleeve E 4 is further slid to provide a center differential free four-wheel drive state. This is a member on both sides of the remote freewheel G when it is connected.
This is to match the rotation speeds of G 1 and G 2 .
（発明が解決しようとする問題点） ところで、センタデフＢに加えて上記のような切換装
置ＥとリモートフリーホイルＧとを備えた４輪駆動車に
おいて、２輪駆動走行から４輪駆動走行への切換時に、
旋回等により前、後輪間に回転速度差が生じた場合、次
のような問題が発生する。つまり、第６図（ａ）に上記
切換装置Ｅの各スプライン噛合部の展開図を示すよう
に、２輪駆動時には、エンジンからの動力が後輪側への
み伝達されるように、該切換装置Ｅの第1,第２スプライ
ンE1,E2をスリーブE4によって結合して第３スプラインE
3を分離した状態にあり、この状態から４輪駆動走行へ
切換える際には、上記スリーブE4を第３スプラインE3側
へ操作して、第６図（ｂ）に示すように該スリーブE4の
スプラインを第1,第2,第３スプラインE1,E2,E3に噛合せ
る。そして、この状態でエンジンからの動力を前輪側へ
も伝達するためにリモートフリーホイールＧを接続する
のであるが、この時旋回等により前輪と後輪との間に回
転差が生じていると、上記リモートフリーホイールＧを
介して前輪に連動する第３スプラインE3と後輪に連動す
る第1,第２スプラインE1,E3との間に逆方向の力が発生
し、スリーブE4ないし切換装置Ｅの全体に捩れが生じる
ことになる。そのため、第１〜第３スプラインE1〜E3及
びスリーブE4のスプラインにおける各歯の側面が大きな
面圧で接することになり、第６図（ｂ）に示す状態（セ
ンタデフロックの４輪駆動状態）から、スリーブE4のス
プラインが第2,第３スプラインE2,E3のみに嵌合う状態
（センタデフフリーの４輪駆動状態）への該スリーブE4
の操作に大きな操作力が必要となり、あるいは操作困難
となる場合が生じるのである。(Problems to be Solved by the Invention) By the way, in a four-wheel drive vehicle provided with the switching device E and the remote free wheel G as described above in addition to the center differential B, from two-wheel drive traveling to four-wheel drive traveling. When switching
When a rotational speed difference occurs between the front and rear wheels due to turning or the like, the following problems occur. That is, as shown in a development view of each spline meshing portion of the switching device E in Fig. 6 (a), the switching device is so arranged that the power from the engine is transmitted only to the rear wheel side during two-wheel drive. The first and second splines E 1 and E 2 of E are joined by a sleeve E 4 to form a third spline E.
3 is in a separated state, and when switching from this state to four-wheel drive traveling, the sleeve E 4 is operated to the side of the third spline E 3 and the sleeve E 4 is moved as shown in FIG. 6 (b). The four splines are meshed with the first, second and third splines E 1 , E 2 and E 3 . Then, in this state, the remote freewheel G is connected in order to transmit the power from the engine to the front wheels as well, but at this time, if there is a rotation difference between the front wheels and the rear wheels due to turning or the like, A force in the opposite direction is generated between the third spline E 3 interlocking with the front wheels and the first and second splines E 1 , E 3 interlocking with the rear wheels via the remote free wheel G, and the sleeve E 4 or Twisting occurs in the entire switching device E. Therefore, will be the side surface of each tooth in the first to third splines of the spline E 1 to E 3 and the sleeve E 4 is in contact with a large surface pressure, 4-wheel state (center differential lock shown in FIG. 6 (b) drive from the state), the sleeve E 4 to state that splines of the sleeve E 4 fits fitted only in the second, third spline E 2, E 3 (4-wheel drive state of the center differential free)
There is a case that a large operation force is required for the operation of or the operation becomes difficult.
そこで、本発明はセンタデフのロック、フリーの切換
機能と２−４切換機能とを備えた切換装置が備えられ、
且つ２輪駆動時に従動軸となる車輪への動力伝達経路に
該経路を断接するリモートフリーホイールが設けられた
４輪駆動車において、２−４切換時に関する上記の如き
問題を解消し、該２−４切換操作の円滑化を図ることを
目的とする。Therefore, the present invention is provided with a switching device having a center differential lock and free switching function and a 2-4 switching function,
Further, in a four-wheel drive vehicle in which a remote free wheel that connects and disconnects the power transmission path to the wheel serving as the driven shaft during two-wheel drive is provided, the above-described problem regarding 2-4 switching is solved, and -4 The purpose is to facilitate the switching operation.
（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するために本発明は次のように構成
したことを特徴とする。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that it is configured as follows.
即ち、センタデフと、該センタデフのロック機構及び
前輪側への動力の伝達を断接する２−４切換機能を有す
る切換装置と、前輪側への動力伝達経路に設けられたリ
モートフリーホイールとが備えられた４輪駆動車におい
て、上記切換装置を、センタデフにおける入力要素もし
くは後輪側への出力要素に設けられた第１スプライン
と、前輪側への出力要素に設けられた第２スプライン
と、この第２スプラインに結合された時に前輪側に動力
を伝達する第３スプラインと、これらのスプラインに嵌
合して、第1,第２スプラインに跨って嵌合された状態、
第1,第2,第３スプラインに跨って嵌合された状態、およ
び第2,第３スプラインに跨った状態にスライド可能なス
リーブとで構成する。そして、上記第３スプラインの歯
のピッチを他のスプラインのピッチの２倍以上の整数倍
とすると共に、上記スリーブの第３スプライン側の端部
における該第３スプラインの軸方向寸法より短い所定範
囲に欠歯部を設け、該欠歯部における歯のピッチを第３
スプラインのピッチに対応させて他の部分のピッチの２
倍以上の整数倍とする。That is, there are provided a center differential, a switching mechanism having a lock mechanism of the center differential and a 2-4 switching function for connecting / disconnecting power transmission to the front wheels, and a remote free wheel provided in a power transmission path to the front wheels. In a four-wheel drive vehicle, the switching device includes a first spline provided on an input element of the center differential or an output element on the rear wheel side, a second spline provided on an output element on the front wheel side, and A third spline that transmits power to the front wheels when coupled to the two splines, and a state in which the third splines are fitted to these splines and are fitted over the first and second splines,
It is composed of a sleeve that is fitted over the first, second, and third splines, and a sleeve that is slidable in the state of straddling the second and third splines. Then, the pitch of the teeth of the third spline is set to an integral multiple of twice or more the pitch of other splines, and a predetermined range shorter than the axial dimension of the third spline at the end portion of the sleeve on the third spline side. A toothless portion is provided in the
Corresponding to the pitch of the spline, the pitch of other parts is 2
It should be an integer multiple that is at least double.
（作用） 上記の構成によれば、切換装置におけるスリーブが第
1,第２スプラインを結合している時は、センタデフがロ
ックされ且つ前輪側への動力の伝達が遮断されることに
より、後輪のみが駆動される２輪駆動状態となる。そし
て、この状態から４輪駆動走行に切換えるべく、上記ス
リーブをスライドさせて第1,第2,第３スプラインを結合
した時、前輪側への動力伝達経路上に設けられたリモー
トフリーホイールが接続されることにより、センタデフ
がロックされた状態で前輪側へも動力が伝達されるセン
タデフロックの４輪駆動状態となる。この時、前、後輪
間に回転速度差が生じていると、従来構造では、切換装
置に捩り力が作用し、スリーブを第2,第３スプラインが
結合されるセンタデフフリーの４輪駆動位置までスライ
ドさせるのが困難となる。(Operation) According to the above configuration, the sleeve in the switching device is the first
When the first and second splines are connected, the center differential is locked and the transmission of power to the front wheels is shut off, so that only the rear wheels are driven, resulting in a two-wheel drive state. When the sleeve is slid to connect the first, second, and third splines to switch from this state to four-wheel drive, a remote freewheel provided on the power transmission path to the front wheels is connected. As a result, the center differential lock is set to the four-wheel drive state in which power is transmitted to the front wheels while the center differential is locked. At this time, if there is a rotational speed difference between the front and rear wheels, in the conventional structure, a twisting force acts on the switching device, and a center differential free four-wheel drive in which the sleeve is connected to the second and third splines. Difficult to slide to the position.
しかし、本発明における切換装置においては、上記第
３スプラインと、スリーブにおける該第３スプライン側
の端部の所定範囲におけるスプラインの歯のピッチが他
のスプライン及びスリーブにおける他の部分のピッチの
２倍もしくはそれ以上の整数倍とされているので、該第
３スプラインとスリーブの当該端部とが噛合った時に該
噛合い部に大きなバックラッシュが生じた状態となる。
そのため、前、後輪間に回転速度差がある時、特に前輪
の回転速度が後輪の回転速度を上回る旋回時に、上記第
３スプラインとスリーブの端部との噛合い部において
は、当初、スリーブに第３スプラインが連れ回っている
状態から、リモートフリーホイールが接続されて該第３
スプラインが前輪に連動する状態となった時に、該第３
スプラインがスリーブに対して上記バックラッシュ分だ
け相対回転しようとし、その時、該スリーブないし切換
装置に作用していた捩り力が一時的に消滅することにな
る。従って、この時にスリーブにセンタデフフリーの４
輪駆動位置への操作力が加えられておれば、該スリーブ
は上記位置に無理なく円滑にスライドされることにな
る。尚、スリーブにおける第３スプライン側の端部の欠
歯部は該第３スプラインの軸方向寸法より短いので、セ
ンタデフフリーの４輪駆動位置では、該スリーブと第３
スプラインとはバックラッシュのないもしくは必要最小
限の状態で噛合うことになる。However, in the switching device according to the present invention, the pitch of the teeth of the spline in the predetermined range of the third spline and the end portion of the sleeve on the third spline side is twice the pitch of the other spline and the other portion of the sleeve. Alternatively, since it is an integral multiple of more than that, when the third spline and the end portion of the sleeve mesh with each other, a large backlash occurs in the meshing portion.
Therefore, when there is a difference in rotational speed between the front and rear wheels, particularly when the rotational speed of the front wheel exceeds the rotational speed of the rear wheel, at the meshing portion between the third spline and the end portion of the sleeve, initially, From the state where the third spline is entrained around the sleeve, the remote freewheel is connected to
When the spline becomes in a state of interlocking with the front wheels, the third
The spline tries to rotate relative to the sleeve by the amount of the backlash, and at that time, the twisting force acting on the sleeve or the switching device is temporarily eliminated. Therefore, at this time, the sleeve is center differential free.
If an operating force is applied to the wheel drive position, the sleeve can be smoothly slid to the above position. In addition, since the toothless portion of the end portion of the sleeve on the side of the third spline is shorter than the axial dimension of the third spline, in the center-diff free four-wheel drive position, the sleeve and the third
It will engage with the spline with no backlash or in the minimum necessary condition.
（実 施 例） 以下、本発明の実施例について説明する。(Examples) Examples of the present invention will be described below.
まず、第１図により本実施例に係る４輪駆動車の全体
構成を説明すると、この４輪駆動車は、エンジン１と主
変速機２と副変速機３とトランスファー装置４とを車体
前後方向に一列に配設して構成されるパワープラント５
を有する。そして、該パワープラント５を車体前部に配
置すると共に、左右の前輪6,6間および左右の後輪7,7間
にそれぞれフロントデフ８およびリアデフ９を配置し、
上記トランスファー装置４の側部から前方へ延びる第１
プロペラシャフト10をフロントデフ８に、該トランスフ
ァー装置４から後方へ延びる第２プロペラシャフト11を
リアデフ９にそれぞれ連結すると共に、フロントデフ８
から左右に延びる車軸12,12を左右の前輪6,6に、リアデ
フ９から左右に延びる車軸13,13を左右の後輪7,7にそれ
ぞれ連結し、且つフロントデフ８と一方の前輪６との間
に、これらの間を断接するリモートフリーホイル14が備
えられている。First, the overall configuration of a four-wheel drive vehicle according to this embodiment will be described with reference to FIG. 1. In this four-wheel drive vehicle, an engine 1, a main transmission 2, an auxiliary transmission 3, and a transfer device 4 are arranged in a vehicle longitudinal direction. Power plant 5 arranged in a row
Have. The power plant 5 is arranged in the front part of the vehicle body, and the front differential 8 and the rear differential 9 are arranged between the left and right front wheels 6,6 and between the left and right rear wheels 7,7, respectively.
The first extending from the side of the transfer device 4 to the front
The propeller shaft 10 is connected to the front differential 8, the second propeller shaft 11 extending rearward from the transfer device 4 is connected to the rear differential 9, and the front differential 8 is connected.
The left and right axles 12 and 12 are connected to the left and right front wheels 6 and 6, and the rear diff 9 to the left and right axles 13 and 13 are connected to the left and right rear wheels 7 and 7, respectively, and the front diff 8 and one front wheel 6 are connected. In between, a remote free wheel 14 is provided to connect and disconnect between them.
次に、第２図により上記副変速機３およびトランスフ
ァー装置４の構成を説明する、副変速機３は、主変速機
２の出力軸20にスプライン嵌合された入力軸21と、該軸
21の後方に同心状に配設されてトランスファー装置４内
へ延びる中間軸22と、両軸21,22間に配置された遊星歯
車機構23と、該機構23の動力伝達経路を切換える切換装
置24とを有している。そして、該切換装置24のスリーブ
25を図示のようにスライドさせて、入力軸21に設けられ
たスプライン26と遊星歯車機構のサンギヤ27に設けられ
たスプライン28とに跨って嵌合させて、該スリーブ25を
介して入力軸21とサンギヤ27とを結合すれば、入力軸21
の回転がサンギヤ27に入力されると共に、この時、該遊
星歯車機構23のリングギヤ29が固定されているので、サ
ンギヤ27に入力された回転が減速されてキャリヤ30から
中間軸22に伝達され、これにより低速段が得られるよう
になっている。また、スリーブ25を図面上、左側へスラ
イドさせて、上記入力軸21のスプライン26とキャリヤ30
に設けられたスプライン31に嵌合することにより、該ス
リーブ25を介して入力軸21とキャリヤ30とを結合すれ
ば、入力軸21の回転がキャリヤ30を介してそのまま中間
軸22に伝達され、これにより高速段が得られるようにな
っている。Next, the configuration of the sub transmission 3 and the transfer device 4 will be described with reference to FIG. 2. The sub transmission 3 includes an input shaft 21 spline-fitted to an output shaft 20 of the main transmission 2 and the shaft.
An intermediate shaft 22 arranged concentrically behind the 21 and extending into the transfer device 4, a planetary gear mechanism 23 arranged between the shafts 21 and 22, and a switching device 24 for switching a power transmission path of the mechanism 23. And have. The sleeve of the switching device 24
25 is slid as shown in the drawing so as to be fitted over the spline 26 provided on the input shaft 21 and the spline 28 provided on the sun gear 27 of the planetary gear mechanism, and the input shaft 21 via the sleeve 25. If the sun gear 27 is connected to the input shaft 21,
The rotation of is input to the sun gear 27, and at this time, since the ring gear 29 of the planetary gear mechanism 23 is fixed, the rotation input to the sun gear 27 is decelerated and transmitted from the carrier 30 to the intermediate shaft 22, As a result, a low speed stage can be obtained. Also, slide the sleeve 25 to the left side in the drawing to move the spline 26 of the input shaft 21 and the carrier 30.
By fitting the input shaft 21 and the carrier 30 via the sleeve 25 by fitting the spline 31 provided in the, the rotation of the input shaft 21 is transmitted to the intermediate shaft 22 as it is via the carrier 30, As a result, a high speed stage can be obtained.
一方、上記トランスファー装置４は、上記副変速機３
から延びる中間軸22の後方に同心状に後輪用出力軸32
を、該中間軸22に平行に前輪用出力軸33をそれぞれ配置
し、中間軸22と後輪用出力軸32との間にセンタデフ34
を、中間軸22と前輪用出力軸33との間に巻掛け伝動機構
35をそれぞれ配置し、さらにセンタデフ34と巻掛け伝動
機構35との中間軸22上に切換装置36を配設した構成とさ
れている。On the other hand, the transfer device 4 includes the sub transmission 3
Rear wheel output shaft 32 concentrically behind the intermediate shaft 22 extending from
The output shafts 33 for the front wheels are arranged parallel to the intermediate shaft 22, and the center differential 34 is provided between the intermediate shaft 22 and the output shaft 32 for the rear wheels.
Between the intermediate shaft 22 and the front wheel output shaft 33.
35 are arranged, and a switching device 36 is arranged on the intermediate shaft 22 between the center differential 34 and the winding transmission mechanism 35.
上記センタデフ34は、サンギヤ37と、その周囲に配設
された複数のピニオンギヤ38と、これらのピニオンギヤ
38を支持するキャリヤ39と、各ピニオンギヤ38の外側に
配設されたリングギヤ40とでなる遊星歯車機構で構成さ
れている。そして、キャリヤ39が上記中間軸22に、リン
グギヤ40が上記後輪用出力軸32にそれぞれ連結されてい
る。また、上記巻掛け伝動機構35は、中間軸22上に遊嵌
合された第１スプロケット41と、前輪用出力軸33に一体
形成された第２スプライン42と、両スプロケット41,42
間に巻掛けられたチェーン43とで構成されている。The center differential 34 includes a sun gear 37, a plurality of pinion gears 38 arranged around the sun gear 37, and these pinion gears.
The planetary gear mechanism is composed of a carrier 39 that supports 38 and a ring gear 40 that is arranged outside each pinion gear 38. The carrier 39 is connected to the intermediate shaft 22, and the ring gear 40 is connected to the rear wheel output shaft 32. The winding transmission mechanism 35 includes a first sprocket 41 loosely fitted on the intermediate shaft 22, a second spline 42 integrally formed with the front wheel output shaft 33, and both sprockets 41, 42.
It is composed of a chain 43 wound between them.
更に、上記切換装置36は、上記センタデフ34のサンギ
ヤ37と一体回転するハブ44の両側に、該センタデフ34に
おけるリングギヤ40の延長部と、上記第１スプロケット
41の延長部とを隣接させると共に、該リングギヤ延長
部、ハブ44及び第１スプロケット延長部の外周部にこの
順序で同一緒元の第１〜第３スプライン45,46,47を設
け、且つこれらのスプライン45〜47に跨ってスライお可
能なスリーブ48を嵌合させた構成とされている。ここ
で、図示の実施例においては、上記ハブ44と第３スプラ
イン47との間に、スリーブ48を第３スプライン47に噛合
せる時にこれらの回転速度を同期させる同期装置49が介
設されている。Further, the switching device 36 includes an extension portion of the ring gear 40 in the center differential 34 and the first sprocket on both sides of the hub 44 which rotates integrally with the sun gear 37 of the center differential 34.
The extension portion of 41 is adjacent to the ring gear extension portion, the hub 44 and the outer periphery of the first sprocket extension portion are provided with the same first to third splines 45, 46 and 47 in this order. The sleeve 48 which can be slid is fitted over the splines 45 to 47. Here, in the illustrated embodiment, a synchronizing device 49 is provided between the hub 44 and the third spline 47 so as to synchronize their rotational speeds when the sleeve 48 is engaged with the third spline 47. .
然して、この切換装置36においては、第３図に上記第
１〜第３スプライン45〜47及びスリーブ48を展開して示
すように、第３スプライン47が歯を一枚飛びに欠落させ
て歯のピッチが第1,第２スプライン45,46の２倍とされ
ている。また、スリーブ48においては、第３スプライン
47側の端部における該第３スプライン47の軸方向寸法l1
より短い長さl2の範囲で欠歯部48aが設けられ、該欠歯
部48aにおける歯のピッチが上記第３スプライン47の歯
のピッチと等しくされている。However, in this switching device 36, as shown in FIG. 3 in which the first to third splines 45 to 47 and the sleeve 48 are developed, the third spline 47 causes one tooth to be missing in one tooth. The pitch is twice that of the first and second splines 45 and 46. Also, in the sleeve 48, the third spline
Axial dimension l 1 of the third spline 47 at the end on the 47 side
The toothless portion 48a is provided in a range of a shorter length l 2 , and the tooth pitch in the toothless portion 48a is made equal to the tooth pitch of the third spline 47.
そして、上記スリーブ48を第２図及び第４図（ａ）に
示すように第１スプライン45と第２スプライン46と跨っ
て嵌合させた位置では、該スリーブ48と上記ハブ44とを
介してセンタデフ34のサンギヤ37とリングギヤ40とが結
合され、該センタデフ34がロックされると共に、該セン
タデフ34と上記第１スプロケット41との間が切断され、
中間軸22からセンタデフ34のキャリア39に入力された回
転がリングギヤ40から後輪用出力軸32にそのまま出力さ
れる２輪駆動状態が得られる。また、第４図（ｂ）に示
すようスリーブ48を図示の位置から図面上、左側へ中間
位置までスライドさせれば、該スリーブ48が上記第1,第
２スプライン45,46に加えて第３スプライン47にも嵌合
され、センタデフ34がロックされた状態で、該センタデ
フ34と第１スプロケット41とが結合される。従って、こ
の場合は、中間軸22からセンタデフ34に入力された回転
は後輪用出力軸32に出力される一方、第１スプロケット
41、チェーン43および第２スプロケット42からなる巻掛
け伝動機構35を介して前輪用出力軸33にも出力され、セ
ンタデフ34がロックされた４輪駆動状態が得られるが、
この場合、第３スプライン47とスリーブ48の該第３スプ
ライン47側の端部（欠歯部48a）との噛合い部において
は、歯のピッチが第1,第２スプライン45,46との噛合い
部の２倍とされているので、図示のような大きなバック
ラッシュＸが生じることになる。さらに、第４図（ｃ）
に示すように、上記スリーブ48を図面上、左端の位置ま
でスライドさせれば、該スリーブ48が第2,第３スプライ
ン46,47にのみ跨って嵌合する状態となって、センタデ
フ34のサンギヤ37と第１スプロケット41とが結合される
一方、該センタデフ34のサンギヤ37とリングギヤ40とが
分離される。従って、この場合は、中間軸22からセンタ
デフ34のキャリヤ39に入力された回転はリングギヤ40か
ら後輪用出力軸32に出力され、且つサンギヤ37から第１
スプロケット41を介して前輪用出力軸33に出力されると
共に、上記リングギヤ40とサンギヤ37との差動動作が可
能となって、前、後輪間の回転速度差が許容されるセン
タデフフリーの４輪駆動状態が得られる。尚、この状態
においては、スリーブ48における欠歯部48aの寸法l2が
第３スプライン47の軸方向寸法l1より短かくされている
ので、該スリーブ48と第３スプライン47とがバックラッ
シュのない状態で噛合ことになる。At the position where the sleeve 48 is fitted over the first spline 45 and the second spline 46 as shown in FIGS. 2 and 4A, the sleeve 48 and the hub 44 are interposed. The sun gear 37 and the ring gear 40 of the center differential 34 are coupled, the center differential 34 is locked, and the center differential 34 and the first sprocket 41 are disconnected,
The two-wheel drive state is obtained in which the rotation input from the intermediate shaft 22 to the carrier 39 of the center differential 34 is directly output from the ring gear 40 to the rear wheel output shaft 32. Further, as shown in FIG. 4 (b), if the sleeve 48 is slid from the position shown in the drawing to the left side in the drawing to the intermediate position, the sleeve 48 is added to the first and second splines 45 and 46, and then to the third position. The center diff 34 is also fitted to the spline 47, and the center diff 34 and the first sprocket 41 are joined together with the center diff 34 locked. Therefore, in this case, the rotation input from the intermediate shaft 22 to the center differential 34 is output to the rear wheel output shaft 32 while the first sprocket is rotated.
41, the chain 43 and the second sprocket 42 are also output to the output shaft 33 for the front wheels via the winding transmission mechanism 35, and the four-wheel drive state in which the center differential 34 is locked is obtained.
In this case, in the meshing portion between the third spline 47 and the end of the sleeve 48 on the side of the third spline 47 (the toothless portion 48a), the tooth pitch meshes with the first and second splines 45, 46. Since it is twice as large as the large area, a large backlash X as shown in the figure will occur. Furthermore, FIG. 4 (c)
As shown in FIG. 4, when the sleeve 48 is slid to the left end position in the drawing, the sleeve 48 is fitted only over the second and third splines 46 and 47, and the sun gear of the center differential 34 is fitted. While the 37 and the first sprocket 41 are coupled, the sun gear 37 and the ring gear 40 of the center differential 34 are separated. Therefore, in this case, the rotation input from the intermediate shaft 22 to the carrier 39 of the center differential 34 is output from the ring gear 40 to the rear wheel output shaft 32, and the sun gear 37 outputs the first rotation.
It is output to the front wheel output shaft 33 via the sprocket 41, and a differential operation between the ring gear 40 and the sun gear 37 is possible, which allows a center differential free rotation speed difference between the front and rear wheels. A four-wheel drive state is obtained. In this state, since the dimension l 2 of the toothless portion 48a of the sleeve 48 is made shorter than the axial dimension l 1 of the third spline 47, the sleeve 48 and the third spline 47 are prevented from backlash. It will mesh without it.
次に、上記切換装置36の２−４切換操作時における具
体的動作について説明する。Next, a specific operation of the switching device 36 during the 2-4 switching operation will be described.
先ず、２輪駆動時においては、上記のように切換装置
におけるスリーブ48が第1,第２スプライン45,46に跨っ
て嵌合してセンタデフ34のリングギヤ40とサンギヤ37と
を結合することにより、該センタデフ34がロックされた
状態にある。この場合の動力伝達経路の状態を第４図
（ａ′）により説明すると、エンジン１からの動力はロ
ックされたセンタデフ34を介して後輪7,7側へのみ伝達
され、また第１図に示すリモートフリーホイール14が切
断されているので、前輪6,6が当該車両の走行に伴って
自由に従動し、且つ上記切換装置36における第３スプラ
イン47からリモートフリーホイール14に至る巻掛け伝動
機構35、第１プロペラシャフト10及びフロントデフ８等
でなる動力伝達経路Ｙが完全にフリーな状態となってい
る。First, at the time of two-wheel drive, as described above, the sleeve 48 of the switching device is fitted over the first and second splines 45, 46 to couple the ring gear 40 of the center differential 34 and the sun gear 37 to each other. The center differential 34 is in a locked state. The state of the power transmission path in this case will be described with reference to FIG. 4 (a '). The power from the engine 1 is transmitted only to the rear wheels 7 and 7 side through the locked center differential 34, and as shown in FIG. Since the remote free wheel 14 shown is disconnected, the front wheels 6, 6 are freely driven as the vehicle travels, and the winding transmission mechanism from the third spline 47 in the switching device 36 to the remote free wheel 14 is shown. The power transmission path Y including the 35, the first propeller shaft 10 and the front differential 8 is completely free.
次に、この２輪駆動状態から４輪駆動状態への切換え
に際して上記スリーブ48をスライドさせて、該スリーブ
48を第1,第2,第３スプライン45,46,47に跨って噛合させ
れば、第４図（ｂ′）に示すように、エンジン１からの
動力はロックされたセンタデフ34を介して後輪7,7側へ
伝達されると同時に、スリーブ48を介して第３スプライ
ン47にも伝達され、該第３スプライン47からリモートフ
リーホイール14に至る動力伝達経路Ｙを構成する巻掛け
伝動機構35やフロントデフ８等がセンタデフ34の回転に
連動して従動することになる。この時、上記スリーブ48
は欠歯部48aが第３スプライン47に噛合い、バックラッ
シュＸが生じた状態でスリーブ48の歯から第３スプライ
ン47の歯に力が伝達される状態となっている。そして、
この状態で上記リモートフリーホイール14が接続される
ことにより、センタデフ34から上記動力伝達経路Ｙ及び
該リモートフリーホイール14を介して前輪6,6にも動力
が伝達され、これによりセンタデフ34がロックされた４
輪駆動状態となるのである。Next, when switching from the two-wheel drive state to the four-wheel drive state, the sleeve 48 is slid to
When 48 is meshed over the first, second, and third splines 45, 46, 47, the power from the engine 1 is transmitted through the locked center differential 34 as shown in FIG. 4 (b '). At the same time as being transmitted to the rear wheels 7, 7 side, it is also transmitted to the third spline 47 via the sleeve 48 and forms a power transmission path Y from the third spline 47 to the remote freewheel 14 and a winding transmission mechanism. The 35, the front differential 8 and the like follow the rotation of the center differential 34. At this time, the sleeve 48
In the state where the toothless portion 48a meshes with the third spline 47 and the backlash X occurs, the force is transmitted from the teeth of the sleeve 48 to the teeth of the third spline 47. And
By connecting the remote freewheel 14 in this state, power is also transmitted from the center differential 34 to the front wheels 6, 6 via the power transmission path Y and the remote freewheel 14, thereby locking the center differential 34. 4
It becomes a wheel drive state.
然して上記リモートフリーホイール14が接続される時
に、当該車両が旋回状態にあって、前輪6,6の回転速度
が後輪7,7の回転速度より大きい場合には、第４図
（ｂ′）に示す動力伝達経路Ｙが前輪6,6の回転により
リモートフリーホイール14を介して図面上、上方に相対
移動しようとする。つまり、第４図（ｂ）に示すバック
ラッシュＸ分だけ第３スプライン47がスリーブ48に対し
てｘ方向に相対回転し、第３スプライン47の歯からスリ
ーブ48の歯に力が伝達される状態に移行しようとする。However, when the remote freewheel 14 is connected and the vehicle is in a turning state and the rotation speed of the front wheels 6,6 is higher than the rotation speed of the rear wheels 7,7, FIG. The power transmission path Y shown in FIG. 6 tries to move relatively upward in the drawing via the remote free wheel 14 by the rotation of the front wheels 6, 6. That is, the state in which the third spline 47 relatively rotates in the x direction with respect to the sleeve 48 by the amount of backlash X shown in FIG. 4B, and the force is transmitted from the teeth of the third spline 47 to the teeth of the sleeve 48. Try to move to.
ところで、従来においては第６図（ｂ）に示すセンタ
デフロックの４輪駆動状態でリモートフリーホイールが
接続され、且つこの時に前輪の回転速度が後輪の回転速
度より大きくなると、スリーブE4と第３スプラインE3と
の間に逆方向の力が生じ、該スリーブE4ないし切換装置
Ｅの全体に捩りが発生するのであるが、本案において
は、上記のように第３スプライン47がｘ方向へバックラ
ッシュＸ分だけ相対回転可能となり、その間に各第３ス
プライン47の歯とスリーブ48の歯との間に逆方向の力に
よる摩擦力が働かない状態が一時的に発生する。従っ
て、この時にスリーブ48に第４図の図面上で左方向への
操作力が加えられておれば、該スリーブ48がスムーズに
第４図（ｃ）に示す位置にスライドされることになる。
そして、この状態では第４図（ｃ），（ｃ′）に示すよ
うに第1,第２スプライン45,46、即ちセンタデフ34の前
輪側への出力要素であるサンギヤ37と後輪側への出力要
素であるリングギヤ40とが分離されることにより、該セ
ンタデフ34の差動動作が可能となり、センタデフフリー
の４輪駆動状態が得られることになる。尚、このセンタ
デフフリーの４輪駆動状態への切換完了後においては、
スリーブ48の欠歯部48aの長さ（l2）が第３スプライン4
7の軸方向寸法（l1）より短いため、第３スプライン47
の歯にスリーブ48の正規の歯と欠歯された歯との両方が
噛み合った状態となる。従ってスリーブ48と第３スプラ
イン47との間のバックラッシュがなくなり、動力伝達経
路におけるガタツキが発生しない。By the way, conventionally, when the remote free wheel is connected in the four-wheel drive state of the center differential lock shown in FIG. 6 (b), and the rotation speed of the front wheel becomes higher than that of the rear wheel at this time, the sleeve E 4 and the The force in the opposite direction is generated between the three splines E 3 and the entire sleeve E 4 or the switching device E is twisted. In the present invention, however, the third spline 47 is moved in the x direction as described above. Relative rotation is possible by the amount of backlash X, and during that time, a state occurs in which the frictional force due to the force in the opposite direction does not work between the teeth of each third spline 47 and the teeth of the sleeve 48. Therefore, at this time, if an operating force to the left in the drawing of FIG. 4 is applied to the sleeve 48, the sleeve 48 will slide smoothly to the position shown in FIG. 4 (c).
In this state, as shown in FIGS. 4 (c) and 4 (c '), the first and second splines 45, 46, that is, the sun gear 37 which is an output element to the front wheel side of the center differential 34 and the rear gear side to the rear wheel side. By separating the ring gear 40, which is an output element, the center differential 34 can perform a differential operation, and a center differential free four-wheel drive state can be obtained. In addition, after the completion of switching to the four-wheel drive state of center differential free,
The length (l 2 ) of the toothless portion 48a of the sleeve 48 is the third spline 4
Since it is shorter than the axial dimension (l 1 ) of 7, the 3rd spline 47
Both the regular tooth and the missing tooth of the sleeve 48 are engaged with the tooth of. Therefore, backlash between the sleeve 48 and the third spline 47 is eliminated, and rattling does not occur in the power transmission path.
（発明の効果） 以上のように本発明にれば、センタデフのロックフリ
ーの切換機能及び前輪側への動力の伝達を断接する２−
４切換機能を有する切換装置と、２輪駆動時に前輪側へ
の動力伝達路を遮断するリモートフリーホイールとを備
えた４輪駆動車において、２輪駆動走行からセンタデフ
フリーの４輪駆動走行への切換時におけるセンタデフロ
ックの４輪駆動状態での上記リモートフリーホイールの
接続時に、旋回等に起因して前、後輪間に回転速度差が
あっても、この回転速度差による捩り力が切換装置に作
用しない状態が発生することになる。これにより、上記
捩り力のためにセンタデフロックの４輪駆動状態からセ
ンタデフフリーの４輪駆動状態への切換操作が困難とな
るといった不具合が解消され、２−４切換が常に良好に
行われることになる。As described above, according to the present invention, the lock-free switching function of the center differential and the transmission of power to the front wheels are connected / disconnected.
In a four-wheel drive vehicle provided with a switching device having a four-switching function and a remote free wheel that shuts off a power transmission path to the front wheels when driving two wheels, from two-wheel drive running to center-diff free four-wheel drive running When the remote free wheel is connected in the four-wheel drive state of the center differential lock during the switching, even if there is a rotation speed difference between the front and rear wheels due to turning etc., the twisting force due to this rotation speed difference is switched. A state that does not act on the device will occur. As a result, it is possible to solve the problem that it is difficult to switch from the four-wheel drive state of the center differential lock to the four-wheel drive state of the center differential free due to the above-mentioned torsional force, and the 2-4 switching is always performed well. become.
第１図〜４図は本発明の実施例を示すもので、第１図は
４輪駆動車の全体概略図、第２図は該４輪駆動車におけ
るトランスファー装置の構成を示す断面図、第３図は切
換装置のスリーブと各スプラインの展開図、第４図
（ａ）〜（ｃ）、（ａ′）〜（ｃ′）は２−４切換時の
各操作段階におけるスリーブとスプラインとの噛み合い
状態を示す展開図及び動力伝達経路の状態を示す概略図
である。また、第５図は４輪駆動車における切換装置と
その周辺の一般的な構成を示す骨子図、第６図（ａ）、
（ｂ）は従来の切換装置におけるスリーブと各スプライ
ンの噛合い状態を示す展開図である。 14……リモートフリーホイール、34……センタデフ、36
……切換装置、45〜47……第1,第2,第３スプライン、48
……スリーブ。1 to 4 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is an overall schematic view of a four-wheel drive vehicle, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a transfer device in the four-wheel drive vehicle. Fig. 3 is a development view of the sleeve of the switching device and each spline, and Figs. 4 (a) to (c) and (a ') to (c') show the sleeve and spline at each operation stage at the time of switching 2-4. FIG. 3 is a development view showing a meshed state and a schematic view showing a state of a power transmission path. Further, FIG. 5 is a skeleton diagram showing a general configuration of a switching device and its surroundings in a four-wheel drive vehicle, FIG. 6 (a),
(B) is a development view showing a meshing state of the sleeve and each spline in the conventional switching device. 14 …… Remote freewheel, 34 …… Center differential, 36
...... Switching device, 45 to 47 …… First, second, third splines, 48
……sleeve.
Claims (1)
と、前輪側および後輪側へ夫々動力を出力する２つの出
力要素とを有するセンタデフが備えられていると共に、
該センタデフにおける入力要素もしくは後輪側への出力
要素に設けられた第１スプラインと、前輪側への出力要
素に設けられた第３スプラインと、この第２スプライン
に結合された時に前輪側に動力を伝達する第２スプライ
ンとを同軸上に配置して、これらのスプラインに嵌合さ
れたスリーブをスライドさせることにより上記第1,第２
スプラインを結合する状態、第1,第2,第３スプラインを
結合する状態および第2,第３スプラインを結合する状態
とに切換え得るように構成した切換装置が備えられ、且
つ上記第３スプラインから前輪に至る動力伝達経路にリ
モートフリーホイールが設けられた４輪駆動車の動力伝
達装置であって、上記切換装置における第３スプライン
の歯のピッチを他のスプラインのピッチの２倍以上の整
数倍とすると共に、上記スリーブの第３スプライン側の
端部における該第３スプラインの軸方向寸法より短い所
定の範囲に欠歯部を設け、該欠歯部における歯のピッチ
を第３スプラインのピッチに対応させて他の部分のピッ
チの２倍以上の整数倍としたことを特徴とする４輪駆動
車の動力伝達装置。1. A center differential having an input element for inputting power from an engine and two output elements for outputting power to the front wheel side and the rear wheel side, respectively,
A first spline provided to an input element or an output element to the rear wheel side of the center differential, a third spline provided to an output element to the front wheel side, and a power to the front wheel side when coupled to the second spline. Is arranged coaxially with the second spline for transmitting the power, and the sleeves fitted to these splines are slid to make the first and second splines.
There is provided a switching device configured to switch between a state in which the splines are connected, a state in which the first, second, and third splines are connected and a state in which the second and third splines are connected, and the third spline is provided. A power transmission device for a four-wheel drive vehicle in which a remote free wheel is provided in a power transmission path leading to the front wheels, wherein the pitch of the teeth of the third spline in the switching device is an integer multiple of 2 or more times the pitch of another spline. In addition, at the end of the sleeve on the side of the third spline, a toothless portion is provided in a predetermined range shorter than the axial dimension of the third spline, and the tooth pitch at the toothless portion is set to the pitch of the third spline. A power transmission device for a four-wheel drive vehicle, which is made to correspond to an integral multiple of at least twice the pitch of other portions.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26107087A JP2558235B2 (en) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | Power transmission device for four-wheel drive vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26107087A JP2558235B2 (en) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | Power transmission device for four-wheel drive vehicle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01103540A JPH01103540A (en) | 1989-04-20 |
| JP2558235B2 true JP2558235B2 (en) | 1996-11-27 |
Family
ID=17356663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26107087A Expired - Lifetime JP2558235B2 (en) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | Power transmission device for four-wheel drive vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2558235B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2626167B2 (en) * | 1990-05-18 | 1997-07-02 | 日産自動車株式会社 | Transfer device for four-wheel drive vehicles |
| JP2626168B2 (en) * | 1990-05-18 | 1997-07-02 | 日産自動車株式会社 | Transfer device for four-wheel drive vehicles |
-
1987
- 1987-10-15 JP JP26107087A patent/JP2558235B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01103540A (en) | 1989-04-20 |
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