JP3401193B2 - Arrangement structure of the intermittent device on the vehicle - Google Patents
Arrangement structure of the intermittent device on the vehicleInfo
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- JP3401193B2 JP3401193B2 JP22982798A JP22982798A JP3401193B2 JP 3401193 B2 JP3401193 B2 JP 3401193B2 JP 22982798 A JP22982798 A JP 22982798A JP 22982798 A JP22982798 A JP 22982798A JP 3401193 B2 JP3401193 B2 JP 3401193B2
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、エンジンからの
駆動力を断続する断続装置を車両に搭載するための車両
への断続装置の配置構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure for disposing an interrupting device on a vehicle for mounting an interrupting device for interrupting a driving force from an engine on the vehicle.
【0002】[0002]
【従来の技術】特公昭62−48625号公報に「電子
式四輪駆動制御装置」が記載されている。この制御装置
は、図5に示すように、前輪301、301側にエンジ
ン303、トランスミッション305が配置されてい
る。また、後輪306、306側にトランスミッション
305と連結されたプロペラシャフト307が配置され
ている。また、後輪306、306側には、上記プロペ
ラシャフト307と連結された差動装置309が配置さ
れている。2. Description of the Related Art Japanese Patent Publication No. 62-48625 discloses an "electronic four-wheel drive control device". In this control device, as shown in FIG. 5, an engine 303 and a transmission 305 are arranged on the front wheels 301, 301 side. Further, a propeller shaft 307 connected to the transmission 305 is arranged on the rear wheels 306, 306 side. Further, a differential device 309 connected to the propeller shaft 307 is arranged on the rear wheels 306, 306 side.
【0003】さらに、トランスミッション305内で
は、変速機311がギア313、前後輪連結ギア315
を介してプロペラシャフト307に連結されている。ト
ランスミッション305内の前後輪連結ギヤ315の軸
後端には、電磁クラッチ(断続装置)317が配設され
ている。Further, in the transmission 305, the transmission 311 includes a gear 313 and front and rear wheel connecting gears 315.
Is connected to the propeller shaft 307 via. An electromagnetic clutch (intermittent device) 317 is arranged at the shaft rear end of the front and rear wheel connecting gear 315 in the transmission 305.
【0004】この電磁クラッチ317により、四輪駆動
車の走行中に発生する内部循環トルクを軽減することが
できるようになっている。The electromagnetic clutch 317 can reduce the internal circulation torque generated while the four-wheel drive vehicle is running.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報に
おいて、車両の重量バランスを見てみると、車両の前部
側にエンジン303、トランスミッション305が配置
され、しかも、トランスミッション305内でプロペラ
シャフト307の途中に電磁クラッチ317が配置され
ているため、車両の前部側に重量がかかり、重量バラン
スが悪くなる。このため、車両の運動性能を低下させる
という問題を有している。However, looking at the weight balance of the vehicle in the above publication, the engine 303 and the transmission 305 are arranged on the front side of the vehicle, and the propeller shaft 307 of the propeller shaft 307 is disposed inside the transmission 305. Since the electromagnetic clutch 317 is arranged on the way, weight is applied to the front side of the vehicle, and the weight balance is deteriorated. For this reason, there is a problem that the motion performance of the vehicle is deteriorated.
【0006】さらに、上記公報では、電磁クラッチ31
7がトランスミッション305内において変速機311
や、ギア313、前後輪連結ギア315の後方側に配置
されているので、トランスミッション内の熱のこもりや
走行風による冷却機能を効果的に得ることができないと
いう問題がある。Further, in the above publication, the electromagnetic clutch 31
7 is a transmission 311 in the transmission 305.
In addition, since it is arranged on the rear side of the gear 313 and the front and rear wheel connecting gear 315, there is a problem that the cooling function by the heat buildup in the transmission and the traveling wind cannot be effectively obtained.
【0007】そこで、本発明は、良好な車両の重量バラ
ンスが得られると共に、走行風による冷却機能を効果的
に得ることができる車両への断続装置の配置構造の提供
を目的とする。[0007] Therefore, an object of the present invention is to provide a structure for arranging a connecting / disconnecting device in a vehicle, which can obtain a good weight balance of the vehicle and can effectively obtain a cooling function by running wind.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、車両
前部に配置されたエンジンと、プロペラシャフトを介し
て左右の後輪に駆動力を分配するリヤデフと、このリヤ
デフに前記エンジンからの駆動力を伝達するドライブピ
ニオンシャフトとを備えた車両に、前記エンジンからの
駆動力を断続する電磁制御式の断続装置を配置する車両
への断続装置の配置構造であって、前記断続装置が、前
記リヤデフを収納するキャリヤに支承されるとともに前
記プロペラシャフトに連結された連結軸と、この連結軸
に一体に回転するクラッチドラムと、前記クラッチドラ
ムの内側で前記連結軸側に回転自在に支承された一側部
材と、前記クラッチドラムの内側と一側部材との間に配
置されたメインクラッチと、前記一側部材に軸方向移動
可能に連結された押圧部材と、前記押圧部材に対向し前
記一側部材に相対回転可能に配置されたカムリングと、
このカムリングと前記クラッチドラムとの間に配置され
たパイロットクラッチと、パイロットクラッチが締結さ
れるとこのパイロットクラッチと押圧部材との間で伝達
トルクを受けて押圧部材を介しカム力によりメインクラ
ッチを締結するカムと、電磁コイルの磁気力でアーマチ
ャを移動させて前記パイロットクラッチを締結させる電
磁石とを備え、前記断続装置が前記ドライブピニオンシ
ャフトと同軸に前記キャリヤ内に一体に収納され、前記
電磁石のヨークが前記キャリヤに固定され、前記クラッ
チドラムが該クラッチドラムの一端にフランジ部を有
し、前記クラッチドラムの一側はキャリヤに回転自在に
支承され、前記一側部材の両側が前記クラッチドラムに
支承されかつ一側部材の一側はエンジンからの駆動力が
伝達されるドライブピニオンシャフトに連結され、前記
フランジ部の前記クラッチドラム側に前記パイロットク
ラッチと前記アーマチャが配置され、前記フランジ部を
挟んで前記パイロットクラッチの反対側に前記電磁石と
前記ヨークが配置され、前記フランジ部にリング状の非
磁性体が配置され、前記電磁コイルが発生する磁力線が
前記電磁石のヨーク、前記フランジ部、前記パイロット
クラッチ、前記アーマチャを通り、前記パイロットクラ
ッチ、前記フランジ部、前記ヨークを通って電磁コイル
に至る磁路が形成され、前記ヨークと前記フランジ部と
の間の2つのエアギャップは半径方向において前記クラ
ッチドラムの最外径よりも内径側に位置し、前記2つの
エアギャップは磁力線が半径方向に通過すべく半径方向
に並んで形成されていることを特徴とする。According to the invention of claim 1, an engine arranged at the front of the vehicle and a propeller shaft are interposed.
Rear diff that distributes the driving force to the left and right rear wheels, and a drive pin that transmits the driving force from the engine to this rear diff.
An arrangement structure of an interrupting device for a vehicle, wherein an electromagnetically controlled interrupting device for interrupting a driving force from the engine is disposed in a vehicle provided with a union shaft , the interrupting device accommodating the rear differential. A connecting shaft that is supported on the connecting shaft connected to the propeller shaft, a clutch drum that rotates integrally with the connecting shaft, and one side member that is rotatably supported on the connecting shaft side inside the clutch drum, A main clutch disposed between the inner side of the clutch drum and the one side member, a pressing member connected to the one side member so as to be movable in the axial direction, and a relative rotation facing the pressing member and relative to the one side member. Cam ring arranged as possible,
A pilot clutch arranged between the cam ring and the clutch drum, and when the pilot clutch is engaged, a transmission torque is received between the pilot clutch and the pressing member to engage the main clutch by a cam force via the pressing member. And an electromagnet that moves the armature by the magnetic force of the electromagnetic coil to engage the pilot clutch, and the disconnecting device includes the drive pinion gear.
It is housed in the carrier coaxially with the shaft , the yoke of the electromagnet is fixed to the carrier, the clutch drum has a flange portion at one end of the clutch drum, and one side of the clutch drum rotates on the carrier. are freely supported, one side of the both sides of one side member is supported on said clutch drum and Ichigawa member is connected to the drive pinion shaft to which a driving force from an engine is transmitted, prior Symbol
Wherein said pilot clutch to the clutch drum side of the flange portion armature is disposed, said across the flange portion is the electromagnet and the yoke disposed on the opposite side of the pilot clutch, the non-magnetic ring of the flange portion A magnetic path in which a body is arranged and the magnetic field lines generated by the electromagnetic coil pass through the yoke of the electromagnet, the flange portion, the pilot clutch, the armature, and reach the electromagnetic coil through the pilot clutch, the flange portion, and the yoke. Are formed, the two air gaps between the yoke and the flange portion are located on the inner diameter side of the outermost diameter of the clutch drum in the radial direction, and the magnetic lines of force pass through the two air gaps in the radial direction. The feature is that they are formed side by side in the radial direction.
【0009】この配置構造では、断続装置がリヤデフ側
に配置されているため、前輪側と後輪側との重量バラン
スが向上する。また、断続装置の前方側には、例えば、
変速機やギヤ等が配置されていないので、走行風による
冷却を効果的に得ることができる。また、断続装置が小
型になるので、車両の重量低減に寄与することができ、
搭載性が向上する。すなわち、パイロットクラッチを締
結するだけの力を発生する電磁石で良いので、小型の電
磁石を用いることができ、断続装置を収容するキャリア
および断続装置の小型化、軽量化を図ることができる。
また、リヤデフを収納するキャリヤ内に断続装置を収容
することで、コンパクトな配置とすることができる。リ
ヤデフの前方のキャリヤ内でリング状の電磁石を含めた
断続装置は効果的に冷却される。また、断続装置はキャ
リヤ内の一体に収容されているので、車両走行時の飛散
物の衝突やエアギャップへの粉塵の侵入が防止できる。In this arrangement structure, since the connecting / disconnecting device is arranged on the rear differential side, the weight balance between the front wheel side and the rear wheel side is improved. Further, on the front side of the intermittent device, for example,
Since the transmission and gears are not arranged, cooling by running wind can be effectively obtained. Further, since the disconnecting device becomes small, it is possible to contribute to the weight reduction of the vehicle,
The mountability is improved. That is, since an electromagnet that generates enough force to engage the pilot clutch is sufficient, a small electromagnet can be used, and the carrier that accommodates the interrupting device and the interrupting device can be reduced in size and weight.
Further, by accommodating the interrupting device in the carrier that accommodates the rear differential, a compact arrangement can be achieved. The interrupting device including the ring-shaped electromagnet is effectively cooled in the carrier in front of the rear differential. Further, since the disconnecting device is integrally housed in the carrier, it is possible to prevent collision of flying particles and intrusion of dust into the air gap when the vehicle is traveling.
【0010】また、駆動力の遮断がプロペラシャフトの
後側で迅速に行われるので、従来と異なり後輪のブレー
キにプロペラシャフトのイナーシャ(慣性力)が作用す
ることがなく、ブレーキへの負担が軽減され、アンチロ
ックブレーキシステムへの制御対応がしやすい。Further, since the driving force is cut off quickly on the rear side of the propeller shaft, unlike the conventional case, the inertia (inertial force) of the propeller shaft does not act on the brake of the rear wheel, and the load on the brake is reduced. It is reduced and it is easy to control the anti-lock brake system.
【0011】請求項2の発明は、請求項1記載の車両へ
の断続装置の配置構造であって、前記断続装置が、路面
条件や車両の操舵条件に応じて断続制御又はコイルの電
流値を変化させ伝達トルクを制御する制御手段を備えて
いることを特徴とする。 The invention according to claim 2 provides the vehicle according to claim 1.
An arrangement structure of the intermittent device of, wherein the intermittent device is a road surface
Depending on the conditions and vehicle steering conditions, intermittent control or coil power
It is equipped with a control means that changes the flow value and controls the transmission torque.
It is characterized by being
【0012】この配置構造では、断続装置が小型軽量に
なるので、車両の重量低減に寄与することができ、搭載
性が向上する。すなわち、パイロットクラッチを締結す
るだけの力を発生する電磁石で良いので、小型の電磁石
を用いることができ、断続装置を収容するキャリヤおよ
び断続装置の小型化、軽量化を図ることができる。In this arrangement structure, since the disconnecting device is small and lightweight, it can contribute to the weight reduction of the vehicle and the mountability is improved. That is, since an electromagnet that generates enough force to engage the pilot clutch may be used, a small electromagnet can be used, and the carrier for accommodating the interrupting device and the interrupting device can be reduced in size and weight.
【0013】[0013]
【0014】[0014]
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】図1ないし図3により一実施形態
の説明をする。図1はこの実施形態を用いた四輪駆動
(4WD)車の動力系を示す。以下、左右の方向はこの
車両の左右方向であり、図1の右方はこの車両の前方
(図3の上方)に相当する。又、番号を付していない部
材等は図示されていない。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a power system of a four-wheel drive (4WD) vehicle using this embodiment. Hereinafter, the left and right directions are the left and right directions of this vehicle, and the right side of FIG. 1 corresponds to the front side (upper side of FIG. 3) of this vehicle. In addition, members and the like without numbers are not shown.
【0016】先ず、図1によりこの動力系の構成を説明
する。この動力系は、エンジン1、トランスミッション
3、フロントデフ5(前輪側のデファレンシャル装
置)、前車軸7,9、左右の前輪11,13、トランス
ファ15、プロペラシャフト17、リヤデフ21(後輪
側のデファレンシャル装置)、後車軸23,25、左右
の後輪27,29などから構成されている。そして、断
続装置19が、プロペラシャフト17上で、かつリヤデ
フ21側に配置されている。First, the structure of this power system will be described with reference to FIG. This power system includes an engine 1, a transmission 3, a front differential 5 (a front wheel differential device), front axles 7, 9, left and right front wheels 11, 13, a transfer 15, a propeller shaft 17, a rear differential 21 (a rear wheel differential). Device), rear axles 23, 25, left and right rear wheels 27, 29, and the like. The connecting / disconnecting device 19 is arranged on the propeller shaft 17 and on the rear differential 21 side.
【0017】断続装置19は、リヤデフ21のキャリヤ
33内に一体に収容されている。断続装置19の連結軸
31はリヤデフ21のキャリヤ33の前端部を貫通し、
ベアリング(図2(a)参照)35によってキャリヤ3
3に支承されると共にスプライン部37によりプロペラ
シャフト17側に連結されている。こうして、連結軸3
1はエンジン1からの駆動力により回転駆動される。The connecting / disconnecting device 19 is integrally housed in the carrier 33 of the rear differential 21. The connecting shaft 31 of the disconnecting device 19 penetrates the front end of the carrier 33 of the rear differential 21,
Bearing 3 (see FIG. 2 (a)) 35 allows carrier 3
3 and is connected to the propeller shaft 17 side by a spline portion 37. Thus, the connecting shaft 3
1 is rotationally driven by the driving force from the engine 1.
【0018】図2(a)に示すように、連結軸31の後
端にはフランジ部39を介してクラッチドラム41が一
体に設けられている。クラッチドラム41の内側にはハ
ブ43がそのボス部45と連結軸31間の軸支部47及
びベアリング49により回転自在に支承されている。As shown in FIG. 2A, a clutch drum 41 is integrally provided at the rear end of the connecting shaft 31 via a flange portion 39. A hub 43 is rotatably supported inside the clutch drum 41 by a boss portion 45, a shaft support portion 47 between the connecting shaft 31, and a bearing 49.
【0019】ハブ43のボス部45にドライブピニオン
シャフト51がスプライン連結されている。シャフト5
1はベアリング53,53によりキャリヤ33に支承さ
れ、その後端にはリヤデフ21のリングギヤ55と噛合
ったドライブピニオンギヤ57が一体形成されている。A drive pinion shaft 51 is spline-connected to the boss portion 45 of the hub 43. Shaft 5
1 is supported on the carrier 33 by bearings 53, 53, and a drive pinion gear 57 meshing with the ring gear 55 of the rear differential 21 is integrally formed at the rear end thereof.
【0020】クラッチドラム41とハブ43との間には
これらを連結する多板式のメインクラッチ59が配置さ
れ、その前側にはメインクラッチの押圧リング61が配
置され、押圧リング61はハブ43に前後移動自在にス
プライン連結されている。ハブ43及びその前方に回転
自在に配置されたカムリング63の間には、図2(b)
に示すように、ボール65を介したカム67が形成され
ている。A multi-plate type main clutch 59 that connects the clutch drum 41 and the hub 43 is disposed between the clutch drum 41 and the hub 43. A pressing ring 61 of the main clutch is disposed on the front side of the clutch drum 41 and the hub 43. It is splined so that it can move freely. 2 (b) between the hub 43 and the cam ring 63 rotatably arranged in front of the hub 43. As shown in FIG.
As shown in, a cam 67 via the ball 65 is formed.
【0021】カムリング63とクラッチドラム41との
間にはこれらを連結する多板式のパイロットクラッチ6
9(摩擦クラッチ)が配置されている。クラッチ69の
後側にはアーマチャ71が配置されている。Between the cam ring 63 and the clutch drum 41, a multi-plate pilot clutch 6 for connecting them is provided.
9 (friction clutch) is arranged. An armature 71 is arranged on the rear side of the clutch 69.
【0022】クラッチドラム41のフランジ部39の前
方にはリング状の電磁石73が配置されている。電磁石
73はヨーク75及び第1と第2の電磁コイル77,7
9からなり、ヨーク75はボルト81によりキャリヤ3
3に固定されている。A ring-shaped electromagnet 73 is arranged in front of the flange portion 39 of the clutch drum 41. The electromagnet 73 includes a yoke 75 and first and second electromagnetic coils 77, 7
9 and the yoke 75 is mounted on the carrier 3 by bolts 81.
It is fixed at 3.
【0023】フランジ部39の凸部83,85とヨーク
75との間には電磁石73の磁力線87が通るエアギャ
ップが設けられ、フランジ部39には磁力線87の短絡
を防ぎアーマチャ71へ導くための非磁性体のリング8
9が埋め込まれている。An air gap through which the magnetic force lines 87 of the electromagnet 73 pass is provided between the convex portions 83, 85 of the flange portion 39 and the yoke 75, and the flange portion 39 is prevented from being short-circuited and is guided to the armature 71. Ring 8 of non-magnetic material
9 is embedded.
【0024】アーマチャ71が電磁石73に吸引される
と、その吸引力に応じた強さでパイロットクラッチ69
が押圧されて締結し、連結軸31側(前輪側)とドライ
ブピニオンシャフト51側(後輪側)とはクラッチ6
9、カム67、押圧リング61、ハブ43を介して連結
される。又、エンジン1の駆動力がカム67に作用して
スラスト力91が生じ、このスラスト力91により押圧
リング61を介してメインクラッチ59が押圧されて締
結し連結力が増幅される。スラスト力91の反力はベア
リング93とスラストリング95とを介してフランジ部
39に入力し、クラッチドラム41内でスラスト力91
により相殺される。When the armature 71 is attracted to the electromagnet 73, the pilot clutch 69 has a strength corresponding to the attraction force.
Are pressed and engaged, and the coupling shaft 31 side (front wheel side) and the drive pinion shaft 51 side (rear wheel side) are clutch 6
9, the cam 67, the pressing ring 61, and the hub 43 are connected. Further, the driving force of the engine 1 acts on the cam 67 to generate a thrust force 91, and the thrust force 91 presses the main clutch 59 through the pressing ring 61 to engage the main clutch 59 to amplify the coupling force. The reaction force of the thrust force 91 is input to the flange portion 39 via the bearing 93 and the thrust ring 95, and the thrust force 91 is generated in the clutch drum 41.
Offset by.
【0025】電磁石73の吸引力によりパイロットクラ
ッチ69を強く締結するこの締結力にメインクラッチ5
9の締結力が加わって断続装置19の伝達可能トルクは
100kgm程度となり前後輪間の差動はロックされ、
電磁石73の吸引力を弱めクラッチ69の締結力を弱め
た状態では断続装置19の伝達トルクは100kgmの
程度となりその滑りにより前後輪間の差動は許容され、
クラッチ69を開放すると後輪側はエンジン1から切離
される。図2(c)に等価的に描いたように、コイル7
7の巻き数N1 はコイル79の巻き数N2 より小さくし
てある。なお、N1 とN2 の合計Nは第4図でグラフ2
05を示す従来例の巻き数Nと同数にしてある。各コイ
ル77,79の引出し線はリレーボックス97の端子
A,B,C,Dに接続され、リレーボックス97は電源
99とコントローラ101とに接続されている。リレー
ボックス97とコントローラ101とで切換手段が構成
されている。The pilot clutch 69 is strongly engaged by the attractive force of the electromagnet 73.
The torque that can be transmitted by the connecting / disconnecting device 19 is about 100 kgm due to the application of the fastening force of 9, and the differential between the front and rear wheels is locked.
When the attraction force of the electromagnet 73 is weakened and the engagement force of the clutch 69 is weakened, the transmission torque of the disconnecting device 19 is about 100 kgm, and the slippage allows the differential between the front and rear wheels.
When the clutch 69 is released, the rear wheel side is separated from the engine 1. As illustrated equivalently in FIG. 2C, the coil 7
The number of turns N 1 of 7 is smaller than the number of turns N 2 of the coil 79. The total N of N 1 and N 2 is shown in graph 2 in FIG.
The number is the same as the number N of turns of the conventional example showing 05. Lead wires of the coils 77 and 79 are connected to terminals A, B, C and D of a relay box 97, and the relay box 97 is connected to a power source 99 and a controller 101. The relay box 97 and the controller 101 constitute a switching means.
【0026】コントローラ(制御手段)101は車体に
配置された各種センサからの信号に基づき路面条件や車
両の操舵条件に応じてリレーボックス97に操作信号を
送る。この信号によりリレーボックス97は、コイル7
9を切離してコイル77だけを電源99に接続する第1
モード、端子B,Cを接続しコイル77,79を直列に
して電源に接続する第2モード、各コイル77,79を
並列に電源99に接続する第3モードの切換を行う。The controller (control means) 101 sends an operation signal to the relay box 97 according to road surface conditions and vehicle steering conditions based on signals from various sensors arranged on the vehicle body. This signal causes the relay box 97 to move the coil 7
First, disconnecting 9 and connecting only coil 77 to power supply 99
The mode is switched between the second mode in which the terminals B and C are connected and the coils 77 and 79 are connected in series to be connected to the power source, and the third mode in which the coils 77 and 79 are connected in parallel to the power source 99.
【0027】第1モードでは、巻き数(N1 )が小さく
磁気力とインダクタンスが小さいコイル77だけに通電
されるから、図3のグラフ103に示すように10kg
−mでの電流値がコイル巻き数(N)の大きな従来例の
グラフ205の電流値I1 からI2 に上昇して電流変化
に対するトルク変化が小さくなり、それだけ精密なトル
ク制御が可能になる。又、インダクタンスの低下により
トルク制御のレスポンスが速くなり、パイロットクラッ
チ69の開放による後輪側の切離しが迅速になる。In the first mode, since only the coil 77 having a small number of turns (N 1 ) and a small magnetic force and inductance is energized, as shown in the graph 103 of FIG.
The current value at −m rises from the current value I 1 to I 2 in the graph 205 of the conventional example in which the number of coil turns (N) is large, and the torque change with respect to the current change becomes small, so that precise torque control becomes possible. . Further, the response of the torque control becomes faster due to the reduction of the inductance, and the disengagement of the rear wheel side due to the opening of the pilot clutch 69 becomes quicker.
【0028】モード3では、コイル77,79にそれぞ
れ並列に通電され、これらの巻き数はいずれも従来例よ
り小さくインダクタンスが小さいから従来例の電流値I
3 より大きい電流値I4 を流すことができ、断続装置1
9において△Tだけ大きなトルクが速いレスポンスで得
られる。又、10kg−m以上の範囲でのトルク制御も
モード3によれば速いレスポンスで伝える。In mode 3, the coils 77 and 79 are energized in parallel, and the number of turns of these coils is smaller than that of the conventional example and the inductance is smaller, so that the current value I of the conventional example is I.
A current value I 4 greater than 3 can be applied, and the interrupter 1
At 9, a torque as large as ΔT is obtained with a fast response. Further, according to the mode 3, the torque control in the range of 10 kg-m or more is transmitted with a quick response.
【0029】又、グラフ107に示すように、並列接続
で電流I4 を流したときに100kg−mのトルクが得
られるように各コイルの合計巻き数を減らせば、それだ
けコイル全体が小型軽量になり、配置スペースの面で有
利になる。Further, as shown in the graph 107, if the total number of turns of each coil is reduced so that a torque of 100 kg-m can be obtained when a current I 4 is applied in parallel connection, the whole coil can be made smaller and lighter. This is advantageous in terms of arrangement space.
【0030】ここで、本出願人が先に出願した従来の断
続装置との比較について説明する。図4(a)に示す従
来の断続装置は、電磁クラッチ201と連結力の増強を
行うメインクラッチ203とを有している。Here, a comparison with the conventional interrupting device previously filed by the applicant will be described. The conventional connecting / disconnecting device shown in FIG. 4 (a) has an electromagnetic clutch 201 and a main clutch 203 for increasing the coupling force.
【0031】電磁コイルの磁気力は巻き数(N)と電流
値(I)との積で表わされる。第3図の破線のグラフ2
05は従来の断続装置のトルク−電流特性を示すが、第
4図(b)に示すように従来の電磁コイル207は単一
コイルであるから、このグラフのように100kg−m
の大トルクを得るためにコイルの巻き数を多くするとグ
ラフ205の立ち上がりが大きくなり、常用トルクであ
る10kg−m以下の範囲では電流の制御幅がI1 以下
と狭くなり電流変化に対するトルク変化が大きくなり精
密なトルク制御が難しくなる。又、電流はパルス幅制御
(PWM)による高周波のパルスで与えられるから巻き
数が大きいとインダクタンスによる抵抗によりレスポン
スが低下すると共に大電流が通らず巻き数の割には大き
なクラッチトルクが得られない。又、これらの従来例の
ように他の装置と共にケースに収納される場合はコイル
が大型になると配置スペースを設けるのが困難である。The magnetic force of the electromagnetic coil is represented by the product of the number of turns (N) and the current value (I). Graph 2 of the broken line in FIG.
Reference numeral 05 shows the torque-current characteristics of the conventional interrupting device. However, as shown in FIG. 4 (b), the conventional electromagnetic coil 207 is a single coil. Therefore, as shown in this graph, 100 kg-m.
If the number of turns of the coil is increased to obtain a large torque, the rising of the graph 205 increases, and the control width of the current is narrowed to I 1 or less in the range of the normal torque of 10 kg-m or less, and the torque change with respect to the current change. It becomes large and precise torque control becomes difficult. Further, since the current is given by a high-frequency pulse by pulse width control (PWM), if the number of turns is large, the response is reduced due to the resistance due to the inductance, and a large current does not pass and a large clutch torque cannot be obtained for the number of turns. . Further, in the case of being housed in a case together with other devices as in these conventional examples, it is difficult to provide an arrangement space when the coil becomes large.
【0032】これに対して本実施例の断続装置では、上
述したように、切換手段により各電磁クラッチを電源と
並列に接続すると、巻き数が各電磁クラッチの合計巻き
数と同一の従来の単一コイルに較べてインダクタンスが
はるかに小さいから大電流を通すことが可能となり、大
トルクが得られる。従って、各電磁コイルの合計巻き数
は同一トルクの従来例より小さくなり、それだけ小型軽
量になる。On the other hand, in the disconnecting device of the present embodiment, as described above, when each electromagnetic clutch is connected in parallel with the power source by the switching means, the number of turns of the conventional single clutch is the same as the total number of turns of each electromagnetic clutch. Since the inductance is much smaller than one coil, a large current can be passed and a large torque can be obtained. Therefore, the total number of turns of each electromagnetic coil is smaller than that of the conventional example having the same torque, and the size and weight are reduced accordingly.
【0033】次に、断続装置19の機能を図3の車両の
動力性能に即して説明する。Next, the function of the connection / disconnection device 19 will be described with reference to the power performance of the vehicle shown in FIG.
【0034】エンジン1の駆動力はトランスミッション
3からフロントデフ5を介して前輪11,13に分配さ
れると共にトランスファ15を介してプロペラシャフト
17を回転させる。The driving force of the engine 1 is distributed from the transmission 3 to the front wheels 11 and 13 via the front differential 5, and the propeller shaft 17 is rotated via the transfer 15.
【0035】パイロットクラッチ69を開放し断続装置
19を開放状態にすると、後輪27,29側への駆動力
伝達が遮断され車両は前輪駆動状態になり、前輪駆動車
の特性が得らると共に燃費が向上する。パイロットクラ
ッチ69を締結して断続装置19を連結状態にするとそ
の連結力に応じた差動制限力により駆動力が後輪に伝達
され車両は4WD状態になる。When the pilot clutch 69 is opened and the connecting / disconnecting device 19 is opened, the transmission of the driving force to the rear wheels 27, 29 is cut off and the vehicle is brought into the front wheel drive state, and the characteristics of the front wheel drive vehicle are obtained. Fuel efficiency is improved. When the pilot clutch 69 is engaged and the connecting / disconnecting device 19 is connected, the driving force is transmitted to the rear wheels by the differential limiting force corresponding to the connecting force, and the vehicle enters the 4WD state.
【0036】この状態で例えば悪路で前輪が空転すると
断続装置19を介して後輪に送られる駆動力により走破
性が保たれる。後輪側に送られる駆動力は断続装置19
の差動制限力が大きい程大きくロック状態で最大にな
る。上記のように電磁石73をモード3にすればパイロ
ットクラッチ69をロックさせて断続装置19のロック
を迅速に行うことができる。In this state, for example, when the front wheels run idle on a rough road, the driving force sent to the rear wheels via the connecting / disconnecting device 19 maintains the running performance. The driving force sent to the rear wheels is the disconnecting device 19.
The larger the differential limiting force of, the greater the maximum in the locked state. When the electromagnet 73 is set to the mode 3 as described above, the pilot clutch 69 can be locked and the disconnecting device 19 can be locked quickly.
【0037】電磁石73の吸引力を調節しパイロットク
ラッチ69の滑りを調節すれば断続装置19を介して前
後輪間の差動が許容される。この差動許容能力を大きく
すれば車両は円滑な旋回が行えると共に車庫入れなどで
のタイトコーナーブレーキ現象が防止できる。このよう
な低トルク域では電磁石73をモード1にすれば、上記
のようにクラッチ69の滑りによるトルク制御を迅速な
レスポンスで精密に行うことができる。If the attractive force of the electromagnet 73 is adjusted and the slip of the pilot clutch 69 is adjusted, the differential between the front and rear wheels is allowed through the connection / disconnection device 19. If this differential capacity is increased, the vehicle can make a smooth turn and can prevent a tight corner braking phenomenon when the vehicle is parked. When the electromagnet 73 is set to the mode 1 in such a low torque range, the torque control due to the slip of the clutch 69 can be precisely performed with a quick response as described above.
【0038】断続装置19により前後輪間の差動を制限
すると車両の直進性は向上し、ロック状態で最大とな
る。Limiting the differential between the front and rear wheels by the connection / disconnection device 19 improves the straightness of the vehicle and maximizes the locked state.
【0039】急制動時に前輪がロックしても断続装置1
9を開放すればロック力の伝達が遮断され後輪ロックの
誘発が回避できる。このとき、電磁石73のモードが1
でも3でもレスポンスが速いからロック力の遮断は迅速
に行え、アンチロックブレーキシステムに対応できる。Intermittent device 1 even if the front wheels are locked during sudden braking
If 9 is released, the transmission of the lock force is blocked and the rear wheel lock can be prevented from being triggered. At this time, the mode of the electromagnet 73 is 1
However, even with 3, the response is quick, so the lock force can be cut off quickly, and it can correspond to the anti-lock brake system.
【0040】なお、電磁石73のモード2の使用は任意
である。また、各コイル77,79の巻き数は同数でも
よい。又、電磁コイルの数は3箇以上でもよい。The use of the mode 2 of the electromagnet 73 is optional. The number of turns of each coil 77, 79 may be the same. Further, the number of electromagnetic coils may be three or more.
【0041】本実施形態によれば、断続装置がリヤデフ
側に配置されているため、前輪側と後輪側との重量バラ
ンスが向上する。また、断続装置の前方側には、例え
ば、変速機やギア等が配置されていないので、走行風に
よる冷却を効果的に得ることができる。この結果、断続
装置の電磁コイルの温度上昇による回路抵抗の増大を抑
制することができるので、断続装置による安定した断続
制御ができる。According to this embodiment, since the connecting / disconnecting device is arranged on the rear differential side, the weight balance between the front wheel side and the rear wheel side is improved. Further, for example, a transmission and a gear are not arranged on the front side of the connecting / disconnecting device, so that cooling by traveling wind can be effectively obtained. As a result, it is possible to suppress an increase in circuit resistance due to a rise in the temperature of the electromagnetic coil of the intermittent device, so that stable intermittent control can be performed by the intermittent device.
【0042】また、リヤデフを収納するキャリア内に断
続装置を収容することで、コンパクトな配置とすること
ができ、リヤデフの組付と同時に断続装置も組み付ける
ことができるので組付工数を低減することができる。Further, by accommodating the interrupting device in the carrier for accommodating the rear differential, a compact arrangement can be achieved, and since the interrupting device can be assembled at the same time as the rear differential is assembled, the number of assembling steps can be reduced. You can
【0043】さらに、断続装置が小型軽量になるので、
車両の重量低減に寄与することができ、搭載性が向上す
る。また、電磁コイルを複数個に分割して各コイルの巻
き数を小さくすると共にこれらと電源との接続を任意に
切り換えるように構成したから、常用のトルク域では精
密なトルク制御行えると共に、大きなトルク容量が得ら
れる。Further, since the interrupting device is small and lightweight,
The weight of the vehicle can be reduced, and the mountability is improved. Moreover, since the electromagnetic coil is divided into multiple parts to reduce the number of turns of each coil and the connection between these and the power source is arbitrarily switched, precise torque control can be performed in the normal torque range and large torque Capacity is obtained.
【0044】また、走行風による冷却を効果的に得るこ
とができるので、パイロットクラッチ69のトルク変動
を防止できるため、パイロットクラッチ69のトルクを
増幅するメインクラッチ59のトルクを安定して制御す
ることができる。Further, since the cooling by the traveling wind can be effectively obtained, the torque fluctuation of the pilot clutch 69 can be prevented, so that the torque of the main clutch 59 for amplifying the torque of the pilot clutch 69 can be stably controlled. You can
【0045】さらに、本実施形態では、電磁コイルが環
状に形成されているので、冷却性が有利となっている。Further, in this embodiment, the electromagnetic coil is formed in an annular shape, so that the cooling property is advantageous.
【0046】また、パイロットクラッチ69を締結させ
るだけの力を発生する電磁石で良いので、小型の電磁石
を用いることができ、これによっても、断続装置を収容
するキャリヤおよび断続装置の小型化、軽量化を図るこ
とができる。Further, since an electromagnet that generates a force sufficient to engage the pilot clutch 69 is sufficient, a small electromagnet can be used, which also reduces the size and weight of the carrier for accommodating the interrupting device and the interrupting device. Can be achieved.
【0047】また、リヤデフ21の前方のキャリヤ33
内でリング状の電磁石を含めた断続装置19は効果的に
冷却される。また、断続装置19はキャリヤ33内に一
体に収容されているので、車両走行時の飛散物の衝突や
エアギャップへの粉塵の浸入が防止できる。Also, the carrier 33 in front of the rear differential 21.
The interrupting device 19 including the ring-shaped electromagnet therein is effectively cooled. Further, since the connecting / disconnecting device 19 is integrally housed in the carrier 33, it is possible to prevent collision of scattered objects and intrusion of dust into the air gap when the vehicle is traveling.
【0048】[0048]
【発明の効果】請求項1の発明によれば、断続装置がリ
ヤデフ側に配置されているため、前輪側と後輪側との重
量バランスが向上する。また、断続装置の前方側には、
例えば、変速機やギア等が配置されていないので、走行
風による冷却を効果的に得ることができる。この結果、
断続装置の電磁コイルの温度上昇による回路抵抗の増大
を抑制することができるので、断続装置による安定した
断続制御ができる。また、断続装置が小型軽量になるの
で、車両の重量低減に寄与することができ、搭載性が向
上すると共に、精密なトルク制御が行え、かつ大きなト
ルク容量が得られる。また、パイロットクラッチを締結
させるだけの力を発生する電磁石で良いので、小型の電
磁石を用いることができ、断続装置を収容するキャリア
および断続装置の小型化、軽量化を図ることができる。
また、リヤデフを収納するキャリヤ内に断続装置を収容
することで、コンパクトな配置とすることができ、リヤ
デフの組付と同時に断続装置も組み付けることができる
ので組付工数を低減することができる。また、断続装置
はキャリヤ内に一体に収容されているので、車両走行時
の飛散物の衝突やエアギャップへの粉塵の侵入が防止で
きる。According to the invention of claim 1, since the connecting / disconnecting device is arranged on the rear differential side, the weight balance between the front wheel side and the rear wheel side is improved. Also, on the front side of the intermittent device,
For example, since the transmission and the gears are not arranged, it is possible to effectively obtain the cooling by the running wind. As a result,
Since it is possible to suppress an increase in circuit resistance due to a rise in the temperature of the electromagnetic coil of the intermittent device, it is possible to perform stable intermittent control by the intermittent device. Further, since the disconnecting device is small and lightweight, it can contribute to the weight reduction of the vehicle, the mountability is improved, precise torque control can be performed, and a large torque capacity can be obtained. Further, since an electromagnet that generates a force sufficient to engage the pilot clutch is sufficient, a small electromagnet can be used, and the carrier that accommodates the interrupting device and the interrupting device can be reduced in size and weight.
Further, by accommodating the interrupting device in the carrier that accommodates the rear differential, a compact arrangement can be achieved, and the interrupting device can be assembled at the same time as the rear differential is assembled, so that the number of assembling steps can be reduced. Further, since the disconnecting device is integrally housed in the carrier, it is possible to prevent collision of scattered objects and intrusion of dust into the air gap when the vehicle is traveling.
【0049】請求項2の発明によれば、請求項1の効果
に加えて、リヤデフを収納するキャリア内に断続装置を
収容することで、コンパクトな配置とすることができ、
リヤデフの組付と同時に断続装置も組み付けることがで
きるので組付工数を低減することができる。According to the invention of claim 2, in addition to the effect of claim 1, a compact arrangement can be achieved by accommodating the disconnecting device in the carrier for accommodating the rear differential.
Since the intermittent device can be assembled at the same time as the rear differential is assembled, the number of assembling steps can be reduced.
【0050】また、断続装置はキャリヤ内に一体に収容
されているので、車両走行時の飛散物の衝突やエアギャ
ップへの粉塵の浸入が防止できる。Further, since the connecting / disconnecting device is integrally housed in the carrier, it is possible to prevent collision of scattered objects and intrusion of dust into the air gap during traveling of the vehicle.
【0051】[0051]
【図1】車両の動力系を示すスケルトン機構図である。FIG. 1 is a skeleton mechanism diagram showing a power system of a vehicle.
【図2】断続装置を示し、(a)は断面図、(b)は
(a)のB−B線断面図、(c)は電磁コイルを等価的
に描いたモデル図である。2A and 2B show an interrupting device, FIG. 2A is a sectional view, FIG. 2B is a sectional view taken along the line BB of FIG. 2A, and FIG. 2C is a model diagram equivalently illustrating an electromagnetic coil.
【図3】断続装置の特性を描いた線図である。FIG. 3 is a diagram illustrating characteristics of an interrupting device.
【図4】従来の断続装置を示し、(a)は断面図、
(b)は電磁コイルを等価的に描いたモデル図である。FIG. 4 shows a conventional interrupting device, (a) is a sectional view,
(B) is a model diagram in which the electromagnetic coil is drawn equivalently.
【図5】従来の車両の動力系を示すスケルトン機構図で
ある。FIG. 5 is a skeleton mechanism diagram showing a conventional vehicle power system.
1 エンジン 17 プロペラシャフト 19 断続装置(電磁クラッチ) 21 リヤデフ 33 キャリヤ 69 パイロットクラッチ(摩擦クラッチ) 71 アーマチャ 75 電磁石 77、79 電磁コイル 97 リレーボックス 99 電源 101 コントローラ(制御手段) 1 engine 17 Propeller shaft 19 Intermittent device (electromagnetic clutch) 21 Rear differential 33 carriers 69 Pilot clutch (friction clutch) 71 Armature 75 electromagnet 77, 79 electromagnetic coil 97 relay box 99 power supply 101 controller (control means)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16D 43/00 - 47/06 F16D 27/00 - 29/00 B60K 17/28 - 17/36 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F16D 43/00-47/06 F16D 27/00-29/00 B60K 17/28-17/36
Claims (2)
ペラシャフトを介して左右の後輪に駆動力を分配するリ
ヤデフと、このリヤデフに前記エンジンからの駆動力を
伝達するドライブピニオンシャフトとを備えた車両に、
前記エンジンからの駆動力を断続する電磁制御式の断続
装置を配置する車両への断続装置の配置構造であって、
前記断続装置が、前記リヤデフを収納するキャリヤに支
承されるとともに前記プロペラシャフトに連結された連
結軸と、この連結軸に一体に回転するクラッチドラム
と、前記クラッチドラムの内側で前記連結軸側に回転自
在に支承された一側部材と、前記クラッチドラムの内側
と一側部材との間に配置されたメインクラッチと、前記
一側部材に軸方向移動可能に連結された押圧部材と、前
記押圧部材に対向し前記一側部材に相対回転可能に配置
されたカムリングと、このカムリングと前記クラッチド
ラムとの間に配置されたパイロットクラッチと、パイロ
ットクラッチが締結されるとこのパイロットクラッチと
押圧部材との間で伝達トルクを受けて押圧部材を介しカ
ム力によりメインクラッチを締結するカムと、電磁コイ
ルの磁気力でアーマチャを移動させて前記パイロットク
ラッチを締結させる電磁石とを備え、前記断続装置が前
記ドライブピニオンシャフトと同軸に前記キャリヤ内に
一体に収納され、前記電磁石のヨークが前記キャリヤに
固定され、前記クラッチドラムが該クラッチドラムの一
端にフランジ部を有し、前記クラッチドラムの一側はキ
ャリヤに回転自在に支承され、前記一側部材の両側が前
記クラッチドラムに支承されかつ一側部材の一側はエン
ジンからの駆動力が伝達されるドライブピニオンシャフ
トに連結され、前記フランジ部の前記クラッチドラム側
に前記パイロットクラッチと前記アーマチャが配置さ
れ、前記フランジ部を挟んで前記パイロットクラッチの
反対側に前記電磁石と前記ヨークが配置され、前記フラ
ンジ部にリング状の非磁性体が配置され、前記電磁コイ
ルが発生する磁力線が前記電磁石のヨーク、前記フラン
ジ部、前記パイロットクラッチ、前記アーマチャを通
り、前記パイロットクラッチ、前記フランジ部、前記ヨ
ークを通って電磁コイルに至る磁路が形成され、前記ヨ
ークと前記フランジ部との間の2つのエアギャップは半
径方向において前記クラッチドラムの最外径よりも内径
側に位置し、前記2つのエアギャップは磁力線が半径方
向に通過すべく半径方向に並んで形成されていることを
特徴とする断続装置の配置構造。1. An engine disposed at a front portion of a vehicle, and a professional engine.
A vehicle equipped with a rear differential that distributes the driving force to the left and right rear wheels via a peller shaft, and a drive pinion shaft that transmits the driving force from the engine to the rear differential,
An arrangement structure of an interrupting device for a vehicle in which an electromagnetically controlled interrupting device for interrupting driving force from the engine is arranged,
The connecting / disconnecting device is supported by a carrier that houses the rear differential, and a connecting shaft that is connected to the propeller shaft, a clutch drum that rotates integrally with the connecting shaft, and a connecting shaft inside the clutch drum is connected to the connecting shaft side. A rotatably supported one-side member, a main clutch arranged between the inside of the clutch drum and the one-side member, a pressing member axially movably connected to the one-side member, and the pressing member. A cam ring facing the member and relatively rotatably disposed on the one side member, a pilot clutch arranged between the cam ring and the clutch drum, and a pilot clutch and a pressing member when the pilot clutch is engaged. Between the cam that engages the main clutch with the cam force that receives the transmission torque between the cam and the armature by the magnetic force of the electromagnetic coil. And a electromagnet moves the catcher is fastened the pilot clutch, the interrupter is housed integrally with the said carrier to the drive pinion shaft coaxially, the yoke of the electromagnet is fixed to the carrier, said clutch drum Has a flange portion at one end of the clutch drum, one side of the clutch drum is rotatably supported by a carrier, both sides of the one side member are supported by the clutch drum, and one side of the one side member is an engine. Drive pinion shuff that transmits the driving force from
Is connected to the bets, before the said pilot clutch to the clutch drum side of the notated flange portion armature is disposed, said electromagnet and said yoke is disposed on the opposite side of the pilot clutch across the flange portion, the flange A ring-shaped non-magnetic body is disposed in the portion, and the magnetic force lines generated by the electromagnetic coil pass through the yoke of the electromagnet, the flange portion, the pilot clutch, and the armature, and the pilot clutch, the flange portion, and the yoke. A magnetic path to the electromagnetic coil is formed, and the two air gaps between the yoke and the flange portion are located on the inner diameter side of the outermost diameter of the clutch drum in the radial direction, and the two air gaps are intermittent instrumentation, characterized in that the magnetic field lines are formed side by side in the radial direction so as to pass through in the radial direction <br/> direction Arrangement of.
構造であって、前記断続装置が、路面条件や車両の操舵
条件に応じて断続制御又はコイルの電流値を変化させ伝
達トルクを制御する制御手段を備えていることを特徴と
する車両への断続装置の配置構造。2. Arrangement of the connecting / disconnecting device to the vehicle according to claim 1.
In the structure, the connection / disconnection device is used for road surface conditions and vehicle steering.
Depending on the conditions, intermittent control or changing the coil current value
An arrangement structure of an interrupting device for a vehicle, comprising a control means for controlling the reaching torque .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22982798A JP3401193B2 (en) | 1990-10-09 | 1998-08-14 | Arrangement structure of the intermittent device on the vehicle |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2269633A JP2921710B2 (en) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | Electromagnetic clutch |
JP22982798A JP3401193B2 (en) | 1990-10-09 | 1998-08-14 | Arrangement structure of the intermittent device on the vehicle |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2269633A Division JP2921710B2 (en) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | Electromagnetic clutch |
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---|---|---|---|---|
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-
1998
- 1998-08-14 JP JP22982798A patent/JP3401193B2/en not_active Expired - Lifetime
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