JP5022861B2 - Power transmission device - Google Patents
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Description
本発明は、車両に用いられる動力伝達装置に関する。 The present invention relates to a power transmission device used in a vehicle.
特許文献1に駆動源からの駆動力を直接後輪側の動力伝達系に伝達すると共に、噛み合いクラッチを介して駆動力を前輪側の動力伝達系に分岐することができるトランスファ装置が記載されている。このトランスファ装置では、噛み合いクラッチに2輪駆動、トルク可変4輪駆動、トルク固定4輪駆動の各ポジションを設け、各ポジションを1つのスリーブによって選択することができ、連続的な切り替え操作を可能にしている。 Patent Document 1 describes a transfer device capable of directly transmitting a driving force from a driving source to a rear wheel side power transmission system and branching the driving force to a front wheel side power transmission system via a meshing clutch. Yes. In this transfer device, the mesh clutch is provided with two-wheel drive, torque-variable four-wheel drive, and torque-fixed four-wheel drive positions, and each position can be selected by one sleeve, enabling continuous switching operation. ing.
また、特許文献2に駆動源からの駆動力を直接後輪側の動力伝達系に伝達すると共に、回転伝達機構を介して駆動力を前輪側の動力伝達系に分岐することができる回転伝達装置が記載されている。この回転伝達装置では、回転伝達機構の断続によって車両の2WD−4WDの走行モードを切り換えており、多板クラッチからなるトルク制御カップリングをシンクロ機構として、回転伝達機構の断続をトルク制御カップリングを介して行うことにより、走行中の2WD−4WDの走行モード切り換えを可能にしている。
ところで、特許文献1,2では、後輪駆動の2輪駆動の際に前輪の回転が前輪側の動力伝達系に伝達されないようにするため、ハブクラッチなどの前側断続機構を設けている。この前側断続機構により、2輪駆動状態で前輪側の動力伝達系を回転させずに燃費への影響を低減させている。 By the way, in Patent Documents 1 and 2, a front side intermittent mechanism such as a hub clutch is provided in order to prevent the rotation of the front wheels from being transmitted to the power transmission system on the front wheel side during the two-wheel drive of the rear wheel drive. This front intermittent mechanism reduces the influence on fuel consumption without rotating the front wheel side power transmission system in the two-wheel drive state.
しかしながら、特許文献1では、前側断続機構を切り離した2輪駆動走行状態から4輪駆動状態に切り替えようとしても、噛み合いクラッチ内での差回転が高く切り替えが困難であった。 However, in Patent Document 1, even if an attempt is made to switch from the two-wheel drive running state in which the front side intermittence mechanism is disconnected to the four-wheel drive state, the differential rotation within the meshing clutch is high and switching is difficult.
また、特許文献2では、トルク制御カップリングをシンクロ機構として走行中の2WD−4WDの走行モード切り換えを可能にしているが、2輪駆動状態ではシンクロ機構としてのトルク制御カップリングにおいて、後輪側の動力伝達系に駆動力を伝達する駆動軸に連結されたクラッチ板が常に回転しており、オイルの粘性などによって前輪側に連結されたクラッチ板が回転され、2輪駆動状態にも関わらず前輪側の動力伝達系を回転させてしまう可能性があった。 Further, in Patent Document 2, it is possible to switch the traveling mode of 2WD-4WD while traveling using the torque control coupling as the synchro mechanism, but in the torque control coupling as the synchro mechanism in the two-wheel drive state, The clutch plate connected to the drive shaft that transmits the driving force to the power transmission system is always rotating, and the clutch plate connected to the front wheel side is rotated due to the viscosity of oil, etc. There was a possibility of rotating the power transmission system on the front wheel side.
そこで、この発明は、走行中に2輪駆動状態から4輪駆動状態に切り替えることができ、且つ2輪駆動時にトルク制御カップリングからのトルクを遮断することができる動力伝達装置の提供を目的としている。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a power transmission device that can switch from a two-wheel drive state to a four-wheel drive state during traveling and that can cut off torque from the torque control coupling during two-wheel drive. Yes.
請求項1の動力伝達装置は、駆動源から伝達される駆動力を後輪側の動力伝達系に直結して伝達する主軸と、前輪側の動力伝達系に駆動力を伝達する副軸と、前輪と前輪側の動力伝達系とを断続する前側断続機構と、前記副軸に連結され前記主軸の外周に前記主軸と相対回転可能に設けられて前記主軸から前記副軸へトルク可変に駆動力を伝達するトルク制御カップリングと、前記主軸と前記トルク制御カップリングとの間に設けられて前記前側断続機構の接続が解除状態で前記主軸と前記トルク制御カップリングとの回転を同調させるシンクロ機構と、前記主軸に連結された第1の回転部材と、前記トルク制御カップリングに連結された第2の回転部材とを有し、前記シンクロ機構は、前記第1の回転部材と前記第2の回転部材との間に設けられていることを特徴とする。 The power transmission device according to claim 1 is a main shaft that directly transmits the driving force transmitted from the driving source to the power transmission system on the rear wheel side, a sub shaft that transmits the driving force to the power transmission system on the front wheel side, A front side intermittent mechanism for intermittently connecting a front wheel and a power transmission system on the front wheel side, and a driving force that is connected to the auxiliary shaft and is provided on the outer periphery of the main shaft so as to be rotatable relative to the main shaft and from the main shaft to the auxiliary shaft. And a synchro mechanism that is provided between the main shaft and the torque control coupling and that synchronizes the rotation of the main shaft and the torque control coupling in a released state. And a first rotating member connected to the main shaft and a second rotating member connected to the torque control coupling, and the synchro mechanism includes the first rotating member and the second rotating member. Installed between rotating members It is characterized in that is.
請求項2の発明は、請求項1記載の動力伝達装置であって、前記第1の回転部材に設けられ前記主軸と前記副軸とを切り離す2輪駆動ポジションと、前記第2の回転部材に設けられ前記主軸と前記トルク制御カップリングとを接続するトルク可変4輪駆動ポジションと、前記第1の回転部材と前記第2の回転部材との間に設けられ前記2輪駆動ポジションと前記トルク可変4輪駆動ポジションとを切り替える切替部材とを有する切換機構を備えていることを特徴とする。 A second aspect of the present invention, a power transmission device according to claim 1, and two-wheel drive position disconnecting said main shaft provided on the first rotary member and the auxiliary shaft, the second rotary member A torque variable four-wheel drive position provided to connect the main shaft and the torque control coupling; and the two-wheel drive position and the torque variable provided between the first rotating member and the second rotating member. A switching mechanism having a switching member that switches between the four-wheel drive positions is provided.
請求項3の発明は、請求項2記載の動力伝達装置であって、前記トルク制御カップリングは、前記副軸又は前記第2の回転部材のいずれか一方に連結された内側回転部材と、前記副軸又は前記第2の回転部材の他方に連結された外側回転部材と、前記内側回転部材と前記外側部材との間に配置されたクラッチ部とを備え、前記切換機構は、前記副軸に連結された前記内側回転部材又は前記外側回転部材に設けられ前記主軸から前記副軸へトルク固定に駆動力を伝達するトルク固定4輪駆動ポジションを有し、前記切替部材は前記2輪駆動ポジションと前記トルク可変4輪駆動ポジションと前記トルク固定4輪駆動ポジションとを切り替えることを特徴とする。 Invention of Claim 3 is the power transmission device of Claim 2 , Comprising: The said torque control coupling is the inner side rotation member connected with either the said countershaft or the said 2nd rotation member, The said, An outer rotating member connected to the other of the counter shaft or the second rotating member, and a clutch portion disposed between the inner rotating member and the outer member, and the switching mechanism is connected to the sub shaft. A torque-fixed four-wheel drive position that is provided on the connected inner rotary member or the outer rotary member and transmits a driving force from the main shaft to the sub-shaft to fix the torque; and the switching member includes the two-wheel drive position The torque variable four-wheel drive position and the torque fixed four-wheel drive position are switched.
請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の動力伝達装置であって、前記トルク制御カップリングは、前記前側断続機構の接続が解除状態で前記シンクロ機構によって前記主軸と前記トルク制御カップリングとの回転を同調させた状態で接続されることを特徴とする。 A fourth aspect of the present invention is the power transmission device according to any one of the first to third aspects, wherein the torque control coupling is configured such that the main shaft is driven by the synchro mechanism when the front intermittent mechanism is disconnected. And the torque control coupling are connected in a synchronized state.
請求項5の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の動力伝達装置であって、前記トルク制御カップリングは、前記前側断続機構の接続が解除状態で前記シンクロ機構によって前記主軸と前記トルク制御カップリングとの回転を同調させる直前の状態で接続されることを特徴とする。 A fifth aspect of the present invention is the power transmission device according to any one of the first to third aspects, wherein the torque control coupling is configured such that the front intermittent mechanism is disconnected and the main shaft is rotated by the synchro mechanism. And the torque control coupling are connected in a state immediately before the rotation is synchronized.
請求項6の発明は、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の動力伝達装置であって、前記前側断続機構は、前記主軸から前記トルク制御カップリングへ駆動力が伝達された状態で接続されることを特徴とする。 A sixth aspect of the present invention is the power transmission device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the front intermittent mechanism is configured such that a driving force is transmitted from the main shaft to the torque control coupling. It is connected.
本発明の動力伝達装置によれば、主軸とトルク制御カップリングとの間にシンクロ機構が設けられているので、前側断続機構の接続が解除状態である2輪駆動状態でシンクロ機構によって主軸とトルク制御カップリングとの回転を同調させてトルク制御カップリングを接続することにより、副軸側に駆動力を伝達することができ、走行中に2輪駆動状態から4輪駆動状態に切り替えることができる。 According to the power transmission device of the present invention, the synchro mechanism is provided between the main shaft and the torque control coupling. By connecting the torque control coupling by synchronizing the rotation with the control coupling, the driving force can be transmitted to the countershaft side, and the two-wheel drive state can be switched to the four-wheel drive state during traveling. .
また、前側断続機構の接続が解除状態である2輪駆動状態でシンクロ機構を作動させなければトルク制御カップリングが回転することがなく、トルク制御カップリングから前輪側の動力系にトルクが伝達されることがない。 In addition, the torque control coupling does not rotate unless the synchro mechanism is operated in the two-wheel drive state in which the connection of the front side intermittent mechanism is in the released state, and torque is transmitted from the torque control coupling to the power system on the front wheel side. There is nothing to do.
従って、走行中に2輪駆動状態から4輪駆動状態に切り替えることができ、且つ2輪駆動時にトルク制御カップリングからのトルクを遮断することができる。 Therefore, the two-wheel drive state can be switched to the four-wheel drive state during traveling, and the torque from the torque control coupling can be cut off during the two-wheel drive.
まず、図1を用いて一実施形態の動力伝達装置が適用される車両の動力系について説明する。 First, a power system of a vehicle to which the power transmission device of one embodiment is applied will be described with reference to FIG.
図1に示すように、車両の動力系は、駆動源としてのエンジン201や電動モータ203及び変速機構としてのトランスミッション205と、動力伝達装置1と、前輪側プロペラシャフト207(前輪側の動力伝達系)と、フロントデフ209(前輪側の動力伝達系)と、前側断続機構7と、前車軸211,213と、前輪215,217と、後輪側プロペラシャフト219(後輪側の動力伝達系)と、リヤデフ221(後輪側の動力伝達系)と、後車軸223,225と、後輪227,229などから構成されている。
As shown in FIG. 1, the power system of the vehicle includes an
駆動源の駆動力はトランスミッション205から主軸3を介して動力伝達装置1に伝達され、直接後輪側の動力伝達系に伝達される。この後輪側の動力伝達系に伝達される駆動力は、主軸3に連結された後輪側プロペラシャフト219を介してリヤデフ221に伝達され、後車軸223,225から後輪227,229に伝達される。なお、リヤデフ221には、差動機構で所定以上の差回転が生じると締結するメカニカル式差動制限機構231と、エアダイヤフラム式アクチュエータ233によって作動されるデフロック機構235とが設けられている。
The driving force of the driving source is transmitted from the
また、動力伝達装置1に伝達された駆動力は、動力伝達装置1のトルク制御カップリング9を接続することによって前輪側の動力伝達系に伝達される。この前輪側の動力伝達系に伝達される駆動力は、主軸3からトルク制御カップリング9に伝達され、チェーン43を介して副軸5に伝達される。この副軸5に伝達された駆動力は、副軸5に連結された前輪側プロペラシャフト207を介してフロントデフ209に伝達され、前側断続機構7としてのフリーランニングデフ機構51とアクスルディスコネクト47とを介して前車軸211,213に伝達され、前側断続機構7としてのハブクラッチ49を介して前輪215,217に伝達される。
In addition, the driving force transmitted to the power transmission device 1 is transmitted to the power transmission system on the front wheel side by connecting the
このように車両の動力系は、後輪駆動の2輪駆動状態と前後輪駆動の4輪駆動状態とを動力伝達装置1によって選択することができる。以下、一実施形態の動力伝達装置について説明する。 Thus, the power transmission system of the vehicle can select the two-wheel drive state of the rear wheel drive and the four-wheel drive state of the front and rear wheel drive by the power transmission device 1. Hereinafter, a power transmission device according to an embodiment will be described.
(一実施形態)
図1〜図3を用いて一実施形態の動力伝達装置について説明する。
(One embodiment)
A power transmission device according to an embodiment will be described with reference to FIGS.
本実施形態の動力伝達装置1は、駆動源から伝達される駆動力を後輪側の動力伝達系に直結して伝達する主軸3と、前輪側の動力伝達系に駆動力を伝達する副軸5と、前輪と前輪側の動力伝達系とを断続する前側断続機構7と、副軸5に連結され主軸3の外周に主軸と相対回転可能に設けられて主軸3から副軸5へトルク可変に駆動力を伝達するトルク制御カップリング9と、主軸3とトルク制御カップリング9との間に設けられて前側断続機構7の接続が解除状態で主軸3とトルク制御カップリング9との回転を同調させるシンクロ機構11とを備えている。
The power transmission device 1 of the present embodiment includes a main shaft 3 that directly transmits a driving force transmitted from a driving source to a power transmission system on the rear wheel side, and a subshaft that transmits the driving force to the power transmission system on the front wheel side. 5, a front
また、主軸3に連結された第1の回転部材13と、トルク制御カップリング9に連結された第2の回転部材15とを有し、シンクロ機構11は、第1の回転部材13と第2の回転部材15との間に設けられている。
The
さらに、第1の回転部材13に設けられ主軸3と副軸5とを切り離す2輪駆動ポジション17と、第2の回転部材15に設けられ主軸3とトルク制御カップリング9とを接続するトルク可変4輪駆動ポジション19と、第1の回転部材13と第2の回転部材15との間に設けられ2輪駆動ポジション17とトルク可変4輪駆動ポジション19とを切り替える切替部材21とを有する切換機構23を備えている。
Further, a two-
また、トルク制御カップリング9は、第2の回転部材15に連結されたハブ25(内側回転部材)と、副軸5に連結されたクラッチハウジング27(外側回転部材)と、ハブ25とクラッチハウジング27との間に配置されたクラッチ部29とを備え、切換機構23は、副軸5に連結されたクラッチハウジング27に設けられ主軸3から副軸5へトルク固定に駆動力を伝達するトルク固定4輪駆動ポジション31を有し、切替部材21は2輪駆動ポジション17とトルク可変4輪駆動ポジション19とトルク固定4輪駆動ポジション31とを切り替える。
The
図1,図2に示すように、主軸3は、ベアリング33を介してトランスミッションケース237に取り付けられるケース35に回転可能に支持されている。この主軸3は、一端側がトランスミッション205側に連結されて駆動源からの駆動力の入力部となっており、他端側が後輪側プロペラシャフト219に連結されて後輪側の動力伝達系への出力部となっている。また、主軸3の外周には主軸3と一体回転可能に第1の回転部材13が連結されている。また、主軸3の外周には、副軸5側に駆動力を伝達するスプロケット37が設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the main shaft 3 is rotatably supported by a
スプロケット37は、トルク制御カップリング9のクラッチハウジング27の外周にクラッチハウジング27と一体回転可能に連結されている。このスプロケット37は、クラッチハウジング27と主軸3との間に設けられたニードルベアリング39,41を介して主軸3と相対回転可能に主軸3の外周に支持されている。また、スプロケット37には、副軸5に設けられたスプロケット45に連結されるチェーン43が設けられ、主軸3に伝達された駆動力を分岐して副軸5側に伝達している。
The
副軸5は、ベアリング(不図示)を介してケース35に回転可能に支持されている。この副軸5は、一端側にスプロケット45が副軸5と一体的に設けられて主軸3側からの駆動力の入力部となっており、他端側が前輪側プロペラシャフト207に連結されて前輪側の動力伝達系への出力部となっている。この副軸5から前輪側の動力伝達系へ伝達された駆動力は、前側断続機構7によって断続されている。
The
前側断続機構7は、アクスルディスコネクト47とハブクラッチ49とフリーランニングデフ機構51とのうちいずれか一つを有しているが、本実施形態においてはフリーランニング機構を備えた場合について説明する。なお、いずれの機構を用いても機能的には同様である。アクスルディスコネクト47は、前車軸213とフロントデフ209との間に設けられ、フロントデフ209と前車軸213との間の駆動力を断続している。ハブクラッチ49は、前車軸211,213と前輪215,217との間に設けられ、前車軸211,213と前輪215,217との間の駆動力を断続している。このハブクラッチ49には、センサγが設けられ、断続状況を示す信号を制御機構としてのCPU53に出力している。フリーランニングデフ機構51は、アウタケース55と、インナケース57と、電磁ソレノイドアクチュエータ59とを備えている。このフリーランニングデフ機構51は、アウタケース55に入力された駆動力を電磁ソレノイドアクチュエータ59によってアウタケース55とインナケース57とを接続することにより、フロントデフ209から前車軸211,213側に駆動力を出力している。この電磁ソレノイドアクチュエータ59には、センサαが設けられ、断続状況を示す信号をCPU53に出力している。この前側断続機構7によって断続される駆動源からの駆動力は、トルク制御カップリング9によって制御されている。
The front
トルク制御カップリング9は、ハブ25と、クラッチハウジング27と、クラッチ部29と、アクチュエータ61などから構成されている。ハブ25は、主軸3の外周にニードルベアリング63,65を介して主軸3と相対回転可能に支持されている。このハブ25には、ハブ25と一体回転可能に第2の回転部材15が連結されている。クラッチハウジング27は、主軸3の外周にニードルベアリング39,41を介して主軸3と相対回転可能に支持されている。これらのハブ25とクラッチハウジング27との間には、クラッチ部29が配置されている。
The
クラッチ部29は、ハブ25の外周に軸方向移動可能にスプライン連結された複数のインナクラッチ板と、クラッチハウジング27の内周に軸方向移動可能にスプライン連結された複数のアウタクラッチ板とから構成されている。このクラッチ部29は、アクチュエータ61によって作動される。
The clutch portion 29 includes a plurality of inner clutch plates splined to the outer periphery of the
アクチュエータ61は、アーマチャ67とパイロットクラッチ69とカム機構71と電磁石73とから構成されている。アーマチャ67は、磁性材から形成され、クラッチハウジング27の内周側に軸方向移動可能に配置されている。このアーマチャ67は、電磁石73への通電により、電磁石73側に吸引されてパイロットクラッチ69を締結させる。パイロットクラッチ69は、カム機構71のカムリング75の外周に軸方向移動可能にスプライン連結された複数のインナクラッチ板と、クラッチハウジング27の内周に軸方向移動可能にスプライン連結された複数のアウタクラッチ板とから構成されている。このパイロットクラッチ69を締結させることによって、カム機構71でカムスラスト力を発生させる。
The
カム機構71は、カムリング75とプレッシャプレート77とカムボール79とから構成されている。カムリング75は、主軸3の外周側に軸方向移動可能に配置されている。このカムリング75とクラッチハウジング27との間には、スラスト力を受けるスラストベアリング81が配置されている。プレッシャプレート77は、ハブ25の外周側に軸方向移動可能に配置されている。このプレッシャプレート77とハブ25との間には、カムスラスト力と逆方向にプレッシャプレート77を付勢するリターンスプリング83が配置されている。カムボール79は、カムリング75とプレッシャプレート77との間に配置されている。このカムボール79は、パイロットクラッチ69の締結によってカムリング75とプレッシャプレート77との間に差回転が生じることにより、プレッシャプレート77をクラッチ部29側へ軸方向移動させるカムスラスト力を発生させる。このカム機構71は、電磁石73への通電によって作動される。
The
電磁石73は、電磁コイル85とコア87とで構成され、ベアリング89を介して主軸3の外周に支持されており、ケース35に対して回り止めされている。コア87には、CPU53側に接続されるリード線91が設けられており、CPU53の制御によって通電される。この電磁石73への通電により、コア87、クラッチハウジング27、パイロットクラッチ69、アーマチャ67を介した磁力線が循環されて磁束ループが形成され、アーマチャ67がパイロットクラッチ69の締結方向に移動することによって締結され、プレッシャプレート77とカムリング75との間に差回転を生じさせる。このようなトルク制御カップリング9は、シンクロ機構11によって主軸3の回転と同調される。
The
シンクロ機構11は、主軸3に連結された第1の回転部材13とハブ25に連結された第2の回転部材15との間に配置され、シンクロ部材93から構成されている。シンクロ部材93は、第1の回転部材13に軸方向移動自在に連結されている。また、シンクロ部材93には傾斜面95が形成され、第2の回転部材15に形成された傾斜面97との間に隙間を有して配置されている。このシンクロ部材93を第2の回転部材15側に軸方向移動することによって、第2の回転部材15の傾斜面97とシンクロ部材93の傾斜面95とが当接され、第1の回転部材13と第2の回転部材15との回転、すなわち、主軸3とトルク制御カップリング9との回転を同調させることができる。このシンクロ機構11によって回転が同調された第1の回転部材13と第2の回転部材15とは、切換機構23によって切り替えられる。
The
切換機構23は、2輪駆動ポジション17と、トルク可変4輪駆動ポジション19と、トルク固定4輪駆動ポジション31と、切替部材21とから構成されている。2輪駆動ポジション17は、第1の回転部材13の外周に形成されたスプライン部となっている。トルク可変4輪駆動ポジション19は、第2の回転部材15の外周に形成されたスプライン部となっている。トルク固定4輪駆動ポジション31は、クラッチハウジング27の内周に形成されたスプライン部となっている。切替部材21は、各ポジション17,19,31のスプライン部を移動自在に連結されている。この切替部材21は、電動モータアクチュエータ99のシフトロッド101とシフトフォーク103によって移動操作される。また、電動モータアクチュエータ99には、センサβが設けられ、シフト操作によるシフトポジションを示す信号をCPU53に出力している。
The
この切換機構23では、切替部材21が2輪駆動ポジション17にあるとき(図2の2WDの位置)には、主軸3とトルク制御カップリング9との接続は解除されて後輪駆動の2輪駆動状態となっている。切替部材21がトルク可変4輪駆動ポジション19にあるとき(図2のオンデマンド4WDの位置)には、主軸3とトルク制御カップリング9とが接続されて主軸3からの駆動力がトルク制御カップリング9の制御によって任意のトルク伝達比で副軸5側に伝達される4輪駆動状態となっている。切替部材21がトルク固定4輪駆動ポジション31にあるとき(図2の直結4WDの位置)には、主軸3とハブ25とクラッチハウジング27とが接続されて主軸3からの駆動力が直接副軸5側に伝達される4輪駆動状態となっている。このうち特に、前側断続機構7の接続が解除状態である2輪駆動ポジション17からトルク可変4輪駆動ポジション19への切替部材21の移動は、シンクロ機構11で第1の回転部材13と第2の回転部材15との回転が同調された状態で行われるようになっており、主軸3とトルク制御カップリング9との接続をシンクロ機構11を介すことによって走行中の2輪駆動状態から4輪駆動状態への切替を可能にしている。このときの切替のタイミングについて、図3を用いて以下に説明する。
In this
各断続機構には各センサα,β,γなどが設けられており、各機構における状況を示す信号をCPU53に出力している。この信号を受けたCPU53は、状況に応じて電動モータアクチュエータ99、アクチュエータ61、電磁ソレノイドアクチュエータ59及びエアダイヤフラム式アクチュエータ233などの各機構を作動させる各アクチュエータに対して指令信号A,B,C,Dなどを出力して制御している。このようなCPU53の制御において、走行中の2輪駆動状態から4輪駆動状態への切替は、シンクロ機構11とトルク制御カップリング9との接続のタイミングを状況に応じて選択している。
Each intermittent mechanism is provided with each sensor α, β, γ, etc., and outputs a signal indicating the status of each mechanism to the
図3(a)の制御チャートでは、トルク制御カップリング9が前側断続機構7の接続が解除状態でシンクロ機構11によって主軸3とトルク制御カップリング9との回転を同調させた状態で接続される状態を示している。この状態では、まず、シンクロ機構11を作動させることにより、第1の回転部材13と第2の回転部材15との回転を同調させる。次に、トルク制御カップリング9を接続させて主軸3からトルク制御カップリング9を介して副軸5側に駆動力を伝達させる。最後に、前側断続機構7を接続させて前輪215,217に駆動力を伝達させる。このようにシンクロ機構11をトルク制御カップリング9よりも先に作動させることによって、トルク制御カップリング9内で初めに回転させる部材をハブ25とハブ25に連結されたクラッチ部29のインナクラッチ板のみとさせることができ、シンクロ機構11に掛かる負荷を軽減することができる。
In the control chart of FIG. 3A, the
図3(b)の制御チャートでは、トルク制御カップリング9が前側断続機構7の接続が解除状態でシンクロ機構11によって主軸3とトルク制御カップリング9との回転を同調させる直前の状態で接続される状態を示している。この状態では、まず、トルク制御カップリング9を接続することにより、ハブ25とクラッチハウジング27とを接続させておく。次に、シンクロ機構11を作動させて第1の回転部材13と第2の回転部材15との回転を同調させると、トルク制御カップリング9は接続されているので、主軸3からトルク制御カップリング9を介して副軸5側に駆動力が伝達される。最後に、前側断続機構7を接続させて前輪215,217に駆動力を伝達させる。このようにトルク制御カップリング9をシンクロ機構11よりも先に接続させることによって、ハブ25が回転した後にトルク制御カップリング9の接続が困難な大きなトルクに対してもトルク制御カップリング9全体で受けることができる。
In the control chart of FIG. 3B, the
また、どちらのタイミングにおいても前側断続機構7は、主軸3からトルク制御カップリング9へ駆動力が伝達された状態で接続されている。このため、2輪駆動走行状態では必ず前輪215,217と前輪側の動力伝達系とが切り離された状態となっており、前輪215,217側から前輪側の動力伝達系を回転させることがない。
Further, at any timing, the front side
このような動力伝達装置1では、主軸3とトルク制御カップリング9との間にシンクロ機構11が設けられているので、前側断続機構7の接続が解除状態である2輪駆動状態でシンクロ機構11によって主軸3とトルク制御カップリング9との回転を同調させてトルク制御カップリング9を接続することにより、副軸5側に駆動力を伝達することができ、走行中に2輪駆動状態から4輪駆動状態に切り替えることができる。
In such a power transmission device 1, since the
また、前側断続機構7の接続が解除状態である2輪駆動状態でシンクロ機構11を作動させなければトルク制御カップリング9が回転することがなく、トルク制御カップリング9から前輪側の動力系にトルクが伝達されることがない。
Further, if the
従って、走行中に2輪駆動状態から4輪駆動状態に切り替えることができ、且つ2輪駆動時にトルク制御カップリング9からのトルクを遮断することができる。
Therefore, the two-wheel drive state can be switched to the four-wheel drive state during traveling, and the torque from the
また、主軸3とトルク制御カップリング9とに連結された第1,第2の回転部材13,15の間にシンクロ機構11が設けられているので、第1の回転部材13と第2の回転部材15との回転をシンクロ機構11によって同調させることにより、走行中に2輪駆動状態から4輪駆動状態に切り替えることができる。
Further, since the
さらに、第1,第2の回転部材13,15に2輪駆動ポジション17とトルク可変4輪駆動ポジション19とが設けられ、これらの2輪駆動ポジション17とトルク可変4輪駆動ポジション19と切り替える切替部材21を有した切換機構23を備えているので、第1の回転部材13と第2の回転部材15との回転をシンクロ機構11によって同調させることにより、2輪駆動ポジション17とトルク可変4輪駆動ポジション19との回転が同調され、走行中に切替部材21を2輪駆動ポジション17からトルク可変4輪駆動ポジション19へ切り替えることができる。
Further, the first and second
また、切換機構23が主軸3から副軸5へトルク固定に駆動力を伝達するトルク固定4輪駆動ポジション31を有し、切替部材21が2輪駆動ポジション17とトルク可変4輪駆動ポジション19とトルク固定4輪駆動ポジション31とを切り替えるので、1つの切替部材21によって各ポジションを切り替えることができ、装置を小型化することができる。
Further, the
さらに、トルク制御カップリング9が前側断続機構7の接続が解除状態でシンクロ機構11によって主軸3とトルク制御カップリング9との回転を同調させた状態で接続されるので、シンクロ機構11に掛かる負荷が軽減され、シンクロ機構11の耐久性を向上することができる。
Further, since the
また、トルク制御カップリング9が前側断続機構7の接続が解除状態でシンクロ機構11によって主軸3とトルク制御カップリング9との回転を同調させる直前の状態で接続されるので、シンクロ機構11からの負荷をトルク制御カップリング9全体で受けることができ、トルク制御カップリング9の耐久性を向上することができる。
Further, since the
さらに、前側断続機構7が主軸3からトルク制御カップリング9へ駆動力が伝達された状態で接続されるので、2輪駆動走行状態で前輪側の動力伝達系が回転されることがなく、燃費への影響を低減することができる。
Further, since the front
なお、第2の回転部材をトルク制御カップリングの内側回転部材に連結させているが、外側回転部材に連結させてもよく、この場合、シンクロ機構を作動させると外側回転部材と主軸との回転が同調されることになる。 Although the second rotating member is connected to the inner rotating member of the torque control coupling, it may be connected to the outer rotating member. In this case, when the synchro mechanism is operated, the outer rotating member and the main shaft rotate. Will be tuned.
また、トルク制御カップリングと主軸とがシンクロ機構を介して接続される構成であれば、トルク固定4輪駆動ポジションを切換機構に設ける必要がなく、他の部位に独立してトルク固定4輪駆動ポジションを設けてもよい。 In addition, if the torque control coupling and the main shaft are connected via a synchro mechanism, it is not necessary to provide a torque-fixed four-wheel drive position in the switching mechanism, and the torque-fixed four-wheel drive can be independently performed in other parts. A position may be provided.
また、トルク制御カップリングは、種々の形態を適用することができる。 Various forms can be applied to the torque control coupling.
1…動力伝達装置
3…主軸
5…主軸3
5…副軸
7…前側断続機構
9…トルク制御カップリング
11…シンクロ機構
13…第1の回転部材
15…第2の回転部材
17…2輪駆動ポジション
19…トルク可変4輪駆動ポジション19
21…切替部材
23…切換機構
25…ハブ(内側回転部材)
27…クラッチハウジング(外側回転部材)
29…クラッチ部
31…トルク固定4輪駆動ポジション
201…エンジン(駆動源)
203…電動モータ(駆動源)
207…前輪側プロペラシャフト(前輪側の動力伝達系)
209…フロントデフ(前輪側の動力伝達系)
219…後輪側プロペラシャフト(後輪側の動力伝達系)
221…リヤデフ(後輪側の動力伝達系)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power transmission device 3 ...
DESCRIPTION OF
21 ... Switching
27 ... Clutch housing (outer rotating member)
29 ...
203 ... Electric motor (drive source)
207 ... Front wheel side propeller shaft (front wheel side power transmission system)
209 ... Front differential (front wheel side power transmission system)
219 ... Rear wheel side propeller shaft (rear wheel side power transmission system)
221 ... Rear differential (rear wheel side power transmission system)
Claims (6)
前記第1の回転部材に設けられ前記主軸と前記副軸とを切り離す2輪駆動ポジションと、前記第2の回転部材に設けられ前記主軸と前記トルク制御カップリングとを接続するトルク可変4輪駆動ポジションと、前記第1の回転部材と前記第2の回転部材との間に設けられ前記2輪駆動ポジションと前記トルク可変4輪駆動ポジションとを切り替える切替部材とを有する切換機構を備えていることを特徴とする動力伝達装置。 The power transmission device according to claim 1,
A two-wheel drive position provided on the first rotating member for separating the main shaft and the sub shaft, and a variable torque four-wheel drive for connecting the main shaft and the torque control coupling provided on the second rotating member. A switching mechanism that includes a position and a switching member that is provided between the first rotating member and the second rotating member and switches between the two-wheel driving position and the torque variable four-wheel driving position. A power transmission device characterized by.
前記トルク制御カップリングは、前記副軸又は前記第2の回転部材のいずれか一方に連結された内側回転部材と、前記副軸又は前記第2の回転部材の他方に連結された外側回転部材と、前記内側回転部材と前記外側部材との間に配置されたクラッチ部とを備え、前記切換機構は、前記副軸に連結された前記内側回転部材又は前記外側回転部材に設けられ前記主軸から前記副軸へトルク固定に駆動力を伝達するトルク固定4輪駆動ポジションを有し、前記切替部材は前記2輪駆動ポジションと前記トルク可変4輪駆動ポジションと前記トルク固定4輪駆動ポジションとを切り替えることを特徴とする動力伝達装置。 The power transmission device according to claim 2,
The torque control coupling includes an inner rotating member connected to one of the counter shaft and the second rotating member, and an outer rotating member connected to the other of the counter shaft or the second rotating member. A clutch portion disposed between the inner rotating member and the outer member, and the switching mechanism is provided on the inner rotating member or the outer rotating member connected to the auxiliary shaft from the main shaft. A torque fixed four-wheel drive position for transmitting a driving force to the countershaft to fix the torque; and the switching member switches between the two-wheel drive position, the torque variable four-wheel drive position, and the torque fixed four-wheel drive position. A power transmission device characterized by.
前記トルク制御カップリングは、前記前側断続機構の接続が解除状態で前記シンクロ機構によって前記主軸と前記トルク制御カップリングとの回転を同調させた状態で接続されることを特徴とする動力伝達装置。 The power transmission device according to any one of claims 1 to 3 ,
The power transmission device is characterized in that the torque control coupling is connected in a state in which the rotation of the main shaft and the torque control coupling is synchronized by the synchro mechanism when the connection of the front side intermittent mechanism is released .
前記トルク制御カップリングは、前記前側断続機構の接続が解除状態で前記シンクロ機構によって前記主軸と前記トルク制御カップリングとの回転を同調させる直前の状態で接続されることを特徴とする動力伝達装置。 The power transmission device according to any one of claims 1 to 3 ,
The power transmission device is characterized in that the torque control coupling is connected in a state immediately before the rotation of the main shaft and the torque control coupling is synchronized by the synchro mechanism when the connection of the front side intermittent mechanism is released. .
前記前側断続機構は、前記主軸から前記トルク制御カップリングへ駆動力が伝達された状態で接続されることを特徴とする動力伝達装置。 The power transmission device according to any one of claims 1 to 5 ,
The power transmission device , wherein the front intermittent mechanism is connected in a state in which a driving force is transmitted from the main shaft to the torque control coupling .
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