JPH01115733A - Switchover device for four-wheel-drive vehicle - Google Patents

Switchover device for four-wheel-drive vehicle

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Publication number
JPH01115733A
JPH01115733A JP27343687A JP27343687A JPH01115733A JP H01115733 A JPH01115733 A JP H01115733A JP 27343687 A JP27343687 A JP 27343687A JP 27343687 A JP27343687 A JP 27343687A JP H01115733 A JPH01115733 A JP H01115733A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wheel drive
switching
gear
switchover
actuator
Prior art date
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Pending
Application number
JP27343687A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Osamu Kameda
修 亀田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
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Publication of JPH01115733A publication Critical patent/JPH01115733A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To contrive to simplify switchover operations, to prevent switchover from being unsatisfied and to reduce shock and the like in switchover by letting the switchover between a two-wheel drive and a four-wheel drive configuration be made by an actuator through a synchronized meshing method, and concurrently providing a waiting mechanism making use of an elastic body. CONSTITUTION:An electromagnetic actuator M is fixed onto the casing C of a power transmitting device, the switchover force of it is transmitted to a switchover mechanism 7 via a switchover force transmitting mechanism T. Namely, a cam follower 63 is moved to the left via a cam shaft 62 by, for example, normally rotating the actuator M, and concurrently, a sleeve gear 34 is pressed to the direction via a shift fork 66 in such a way as to be meshed with a switchover gear 33. In this case, a spring 64 is pressed by the cam follower 65 by a specified quantity of stroke. And when the quantity of relative rotation of the switchover gear 53 is changed to a position at which it can be meshed with the sleeve gear 34, both of them 35 and 34 are meshed with each other by the energizing force of the spring 64.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は2輪駆動と4輪駆動とを切換えるようにした4
輪駆動車の切換装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention provides a four-wheel drive system capable of switching between two-wheel drive and four-wheel drive.
This invention relates to a switching device for a wheel drive vehicle.

(従来技術) 最近の自動車においては、2輪駆動と4輪駆動とを選択
的に切換えるようにしたものが多くなっている。このた
めの切換装置は、大きな動力(トルク)が伝達し得るよ
うに噛合選択式とされているのが一般的であり、噛合時
に4輪駆動とされ、噛合解除時に2輪駆動とされる。
(Prior Art) Many recent automobiles are designed to selectively switch between two-wheel drive and four-wheel drive. The switching device for this purpose is generally of the mesh selection type so that a large amount of power (torque) can be transmitted, and when the gear is engaged, it is set to four-wheel drive, and when it is disengaged, it is set to two-wheel drive.

このような噛合式の切換装置にあっては、噛合機構は手
動あるいは電磁式の7クチユエータによって切換作動さ
れるが、同期装置を有していないため4輪駆動を選択す
るような切換作動を行ったときは、回転差を生じている
と噛合関係がうまくいかない場合がある。このため、い
わゆるスプリングを利用した待ち機構を設けて、噛合が
不可能なときは、噛合待機位置で切換力を−Hスプリン
グの圧縮力として貯えておき、噛合が可能な状態となっ
たときに上記圧縮されたスプリングの付勢力によって噛
合完了状態とするようなことも行われている(実開昭6
0−147524号公報参照)。
In such meshing type switching devices, the meshing mechanism is operated manually or by an electromagnetic seven-wheel drive unit, but since it does not have a synchronizer, switching operations such as selecting four-wheel drive are not performed. In such cases, if there is a difference in rotation, the meshing relationship may not go well. For this reason, a waiting mechanism using a so-called spring is provided, and when engagement is not possible, the switching force is stored as compression force of the -H spring at the engagement standby position, and when engagement becomes possible, the switching force is stored as compression force of the -H spring. It is also possible to complete the meshing state using the biasing force of the compressed spring.
0-147524).

(発明が解決しようとする問題点) ところで、近時は、2輪駆動と4輪駆動との切換を極力
簡単、スムーズかつ確実に行えるようにすることが強く
望まれている。特に最近では、乗用車タイプの自動車に
おいて2輪駆動と4輪駆動とを切換可能にしたものが多
くなっているが、この種の自動車にあってはこのような
要請が特に強く、そのため、切換機構に同期装置を設け
るとともに、アクチュエータにて切換作動するようにし
たものがある。しかしながら、このものにおいては、ア
クチュエータによる切換速度に限度があることから同期
不良が生じる可能性があった。つまり同期装置のシンク
ロナイザ−リング及び接続さ仝 れるギヤとが同期した状態でスリーブがシンクロナイザ
−リングを押し分けて上記接“統されるギヤに噛み合う
までのストローク中にスリーブによってそれまで作用し
ていたシンクロナイザ−リングを押圧する力がなくなる
にもかかわらず、スリーブとギヤとが噛み合っていない
状態が所定時間(アクチュエータにより一定速度で上記
ストローク移動するに要する時間)生じてしまうことか
ら同期した゛ギヤとシンクロナイザ−リング(スリーブ
)とが再び相対回転してしまうことになるからである。
(Problems to be Solved by the Invention) Recently, there has been a strong desire to be able to switch between two-wheel drive and four-wheel drive as easily, smoothly, and reliably as possible. Particularly recently, many passenger car-type vehicles are capable of switching between 2-wheel drive and 4-wheel drive. Some devices are equipped with a synchronizing device and are switched using an actuator. However, in this case, since there is a limit to the switching speed by the actuator, there is a possibility that synchronization failure may occur. In other words, when the synchronizer ring of the synchronizer and the connected gear are synchronized, the sleeve pushes the synchronizer ring apart and engages the connected gear.During the stroke, the synchronizer that was previously acting on the sleeve - Even though the force pressing the ring disappears, the sleeve and gear are not engaged for a certain period of time (the time required for the actuator to move the above stroke at a constant speed). - This is because the ring (sleeve) will rotate relative to each other again.

したがって、本発明の目的は、同期装置をもつ切換機構
における2輪駆動と4輪駆動との切換えを同期不良なく
より簡単、スムーズかつ確実になし得るようにした4輪
駆動車の切換装置を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a switching device for a four-wheel drive vehicle that allows switching between two-wheel drive and four-wheel drive to be performed more easily, smoothly and reliably without synchronization failure in a switching mechanism having a synchronizer. It's about doing.

(問題点を解決するための手段、作用)前述の目的を達
成するため、本発明においては、第1に2輪駆動・4輪
駆動切換用の切換機構を同期噛合式として、この噛合す
なわち2輪駆動から4輪駆動への切換えをよりスムーズ
に行うようにしである。第2に1本発明にあっては、こ
の切換機構における切換スリーブギアの作動を電磁式の
7クチユエータによって行うことにより、運転者による
切換操作を極力簡単化するようにしである。第3に、上
記アクチュエータと切換スリーブギアとの間の4輪駆動
選択用の切換力伝達系路中に弾性体を利用した待ち機構
介在させて、同期噛合式切換装置の同期不良のような事
態を確実に回避すると共に、アクチュエータに対して必
要以上に無理な力が加わらないようにしである。また、
この待ち機構を設けることによって、アクチュエータの
急激な作動を弾性体が緩衝して、4輪駆動切換時に生じ
易いエンプレ感(従動輪とされていた2輪を駆動輪とす
る際に生じる一種のトルクショック)が低減される。具
体的には、本発明においては次のような構成としである
。すなわち、同期噛合式とされ噛合時に4輪駆動が選択
されるように設定された2輪駆動・4輪駆動切換用の切
換機構と、 前記切換機構における切換用のスリーブギアを駆動する
ための電磁式のアクチュエータと、前記アクチュエータ
と前記スリーブギアとの間の四輪駆動選択用の切換力伝
達系路中に介在され、少なくとも前記切換機構の同期状
態から噛合可地状態までに要する該切換スリーブギアの
ストローク分だけ圧縮変形可能とされた弾性体と、を備
えた構成としである。
(Means and operations for solving the problem) In order to achieve the above-mentioned object, the present invention first uses a synchronous mesh type switching mechanism for switching between two-wheel drive and four-wheel drive, and this meshing, that is, two This is to allow for smoother switching from wheel drive to four-wheel drive. Second, in the present invention, the switching sleeve gear in the switching mechanism is operated by an electromagnetic seven actuator, thereby simplifying the switching operation by the driver as much as possible. Thirdly, by interposing a waiting mechanism using an elastic body in the switching force transmission line for four-wheel drive selection between the actuator and the switching sleeve gear, situations such as synchronization failure of the synchronized mesh switching device can be avoided. This is to reliably avoid this and also to prevent undue force from being applied to the actuator. Also,
By providing this waiting mechanism, the elastic body buffers the sudden operation of the actuator, causing a feeling of anxiety that tends to occur when switching to four-wheel drive (a type of torque that occurs when the two wheels that were previously driven are changed to the driving wheels). shock) is reduced. Specifically, the present invention has the following configuration. That is, a switching mechanism for switching between two-wheel drive and four-wheel drive that is a synchronous mesh type and is set so that four-wheel drive is selected when meshing, and an electromagnetic mechanism for driving a switching sleeve gear in the switching mechanism. a switching sleeve gear interposed in a switching force transmission path for four-wheel drive selection between the actuator and the sleeve gear, and required for at least the switching mechanism to change from a synchronized state to an engaged state; and an elastic body that can be compressed and deformed by the stroke.

(実施例) 以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明する
(Example) Examples of the present invention will be described below based on the attached drawings.

第1図においてlは入力軸、2は該入力軸1と同軸状に
配置された後輪駆動軸、3は該後輪駆動軸2に対して平
行方向に向けてしかも相互に離間して配置された前輪駆
動輪であり、入力軸1には図示を略すエンジン出力軸か
らの動力が入力される。この入力軸lと後輪駆動軸2上
に後述する副変速装置4とセンターデファレンシャル装
置5とこれに切換えを行う第1切換機構6と第2切換機
構7とがそれぞれ配置されている。
In FIG. 1, l is an input shaft, 2 is a rear wheel drive shaft arranged coaxially with the input shaft 1, and 3 is arranged parallel to the rear wheel drive shaft 2 and spaced apart from each other. The input shaft 1 receives power from an engine output shaft (not shown). A sub-transmission device 4, a center differential device 5, and a first switching mechanism 6 and a second switching mechanism 7, which will be described later, are arranged on the input shaft l and the rear wheel drive shaft 2, respectively.

副変速装置4は、入力軸lに伝達された回転を選択的に
、高・低二段階に切換えて後述するセンターデファレン
シャル装置5偏に伝達するためのものであって、プラネ
タリ式ギア機構で構成されている。具体的には、ケーシ
ング28側に固定された第1リングギア26と第1中間
軸8上に相対回転可能に取付けられた第1サンギア24
と、該第1中間軸8に固定された第1キヤリア27に取
付けられた第1ピニオンギア25とを備えている。
The sub-transmission device 4 is for selectively switching the rotation transmitted to the input shaft l into two stages, high and low, and transmitting it to a center differential device 5, which will be described later, and is composed of a planetary gear mechanism. has been done. Specifically, a first ring gear 26 fixed to the casing 28 side and a first sun gear 24 mounted on the first intermediate shaft 8 so as to be relatively rotatable.
and a first pinion gear 25 attached to a first carrier 27 fixed to the first intermediate shaft 8.

この副変速装置4の軸方向外方に(入力軸1側)には、
この副変速装置4のトルク伝達閉路を切換える前述した
第1切換機構6が備えられている。この第1切換機構6
は、スリーブギア式切換機構で構成されており、上記入
力軸lに形成された第1切換ギア21と、」−記第1キ
ャリア27にスプライン係合された第2切換ギア22と
、上記第1サンギア24に形成された第3切換ギア23
と、その軸方向に摺動変位せしめられることによりこれ
ら三つの切換ギア21.22.23に対して選択的に噛
合する第1スリーブギア29とを備えている。そして、
この第1切換機構6によれば、第1図に示す如く第1ス
リーブギア29が第1切換ギア21と第2切換ギア22
とに噛合した状態においては、入力軸1の回転は減速さ
れずにそのまま第1キヤリア27に伝達され、該第1キ
ヤリア27から後述のセンターデファレンシャル装置5
偏に出力される。すなわち、高速変速段が構成される(
パターンa)。
On the axially outward side of this sub-transmission device 4 (on the input shaft 1 side),
The above-mentioned first switching mechanism 6 for switching the torque transmission closed path of the sub-transmission device 4 is provided. This first switching mechanism 6
is composed of a sleeve gear type switching mechanism, and includes a first switching gear 21 formed on the input shaft l, a second switching gear 22 spline-engaged with the first carrier 27, and the first switching gear 22. 1 third switching gear 23 formed on sun gear 24
and a first sleeve gear 29 that selectively meshes with these three switching gears 21, 22, and 23 by being slidably displaced in the axial direction. and,
According to this first switching mechanism 6, the first sleeve gear 29 is connected to the first switching gear 21 and the second switching gear 22 as shown in FIG.
In the state in which the input shaft 1 is engaged with the input shaft 1, the rotation of the input shaft 1 is transmitted as it is to the first carrier 27 without being decelerated, and from the first carrier 27 the rotation of the input shaft 1 is transmitted to the center differential device 5, which will be described later.
The output is unevenly distributed. In other words, a high speed gear is configured (
Pattern a).

これに対して、第1スリーブギ29が111Mの状態か
ら右方向(副変速装置4側)に移動して第1切換ギア2
1と第3切換ギア23とに噛合し、第2切換ギア22.
とは被噛合とされた状態においては、入力軸1の回転は
、副変速装置4の第1サンギア24に伝達されさらに該
第1サングア24から第1ピニオンギア25を介して第
1リングギア26に伝達される。したがって、入力軸1
の回転は減速されて第1キヤリア27からセンターデフ
ァレンシャル装!5偏に出力される。すなわち、サンギ
ア人力−キャリア出力方式のプラネタリ式ギアが構成さ
れ、これにより低速変速段が構成される(パターンb)
In response, the first sleeve gear 29 moves rightward (toward the sub-transmission device 4 side) from the state of 111M, and the first switching gear 29
1 and the third switching gear 23, and the second switching gear 22.
In the state where the input shaft 1 is in mesh with the input shaft 1, the rotation of the input shaft 1 is transmitted to the first sun gear 24 of the sub-transmission device 4, and is further transmitted from the first sun gear 24 to the first ring gear 26 via the first pinion gear 25. transmitted to. Therefore, input shaft 1
The rotation of is reduced and the center differential equipment is installed from the first carrier 27! It is output in 5 parts. That is, a planetary gear of the sun gear human power/carrier output type is configured, and a low speed gear is configured (pattern b).
.

センターデファレンシャル装置5は、上記後輪駆動軸2
と前輪駆動軸3との間で差動作用を行うためのものであ
って、上記副変速装置4と同様にプラネタリ式ギア機構
で構成されている。具体的には、後輪駆動軸2に形成さ
れた第2サンギア35と、上記副変速装置4の第1キヤ
リア27に一体的に形成された第2リングギア37と、
第3中間軸lOと一体的に形成された第2キヤリア38
に固定された第2ピニオンギア36とを有している。
The center differential device 5 includes the rear wheel drive shaft 2
This is for performing a differential operation between the front wheel drive shaft 3 and the front wheel drive shaft 3, and is constructed of a planetary gear mechanism like the sub-transmission device 4 described above. Specifically, a second sun gear 35 formed on the rear wheel drive shaft 2, a second ring gear 37 formed integrally with the first carrier 27 of the sub-transmission device 4,
Second carrier 38 integrally formed with third intermediate shaft lO
It has a second pinion gear 36 fixed to.

さらに、このセンターデファレンシャル装置5の軸方向
外方には、該センターデファレンシャル装置5のトルク
伝達閉路を切換えることによって後輪駆動軸2と前輪駆
動軸3との間における差動作用を制御すると同時に2輪
駆動(以下、単に2WDという)と4輪駆動(以下、単
に4WDという)の切換とを行う前述した第2切換機構
7が設けられている。すなわち、第2切換機構7は、後
輪駆動軸2に対してスプライン係合された第4切換ギア
31と、第3中間軸lOにスプライン係合された第5切
換ギア32と、該第3中間軸lOの外側に相対回動自在
に係合された第4中間軸11に一体的に形成された第6
切換ギア33と、軸方向に摺動変位することによりこれ
ら三つの切換ギア31.32.33に対して選択的に噛
合する第2スリーブギア34とを有している。また、第
4中間軸11にはフロント側駆動ギア41が形成され、
さらにこのフロント側駆動ギア41はチェーン15を介
して上記前輪駆動軸3側に取付けたフロント側従動ギア
42に連結されている。
Further, on the outside of the center differential device 5 in the axial direction, there is provided two devices that simultaneously control the differential operation between the rear wheel drive shaft 2 and the front wheel drive shaft 3 by switching the torque transmission circuit of the center differential device 5. The second switching mechanism 7 described above is provided to switch between wheel drive (hereinafter simply referred to as 2WD) and four-wheel drive (hereinafter simply referred to as 4WD). That is, the second switching mechanism 7 includes a fourth switching gear 31 that is spline-engaged with the rear wheel drive shaft 2, a fifth switching gear 32 that is spline-engaged with the third intermediate shaft IO, and a fourth switching gear 31 that is spline-engaged with the rear wheel drive shaft 2; The sixth intermediate shaft 11 is integrally formed with the fourth intermediate shaft 11 and is relatively rotatably engaged with the outside of the intermediate shaft IO.
It has a switching gear 33 and a second sleeve gear 34 that selectively meshes with these three switching gears 31, 32, and 33 by sliding displacement in the axial direction. Further, a front side drive gear 41 is formed on the fourth intermediate shaft 11,
Further, this front side drive gear 41 is connected via a chain 15 to a front side driven gear 42 attached to the front wheel drive shaft 3 side.

この第2切換機構7の切換パターンはA、B、C三つあ
り、先ずパターンAは第1図に示すように第2スリーブ
ギア34により第4切換ギア31と第5切換ギア32と
が結合され、第6切換ギア33がフリーとされた状態で
ある。このパターンAにおいてはセンターデファレンシ
ャル装置5の第2サンギア35と第2ビニオンギア36
が一体化されるため第2リングギア37の回転はそのま
ま後輪駆動軸2側のみに伝達され、2WD状態が実現さ
れる。
There are three switching patterns of this second switching mechanism 7, A, B, and C. Firstly, in pattern A, as shown in FIG. 1, the fourth switching gear 31 and the fifth switching gear 32 are coupled by the second sleeve gear 34. In this state, the sixth switching gear 33 is free. In this pattern A, the second sun gear 35 and the second pinion gear 36 of the center differential device 5
Since these are integrated, the rotation of the second ring gear 37 is directly transmitted only to the rear wheel drive shaft 2 side, and a 2WD state is realized.

パターンBは、第2図に示すように第2スリーブギア3
4により第5切換ギア32と第6切換ギア33が結合さ
れ、第4切換ギア31がフリーとされた状態である。こ
のパターンBにおいては、第4中間軸11と第3中間軸
lOが結合されるため4WD状悪が実現される。また、
これと同時に、センターデファレンシャル装置5はフリ
ー状態となっており、後輪駆動軸2と前輪駆動軸3間に
おいて差動作用が行われる。
Pattern B is the second sleeve gear 3 as shown in FIG.
4, the fifth switching gear 32 and the sixth switching gear 33 are coupled, and the fourth switching gear 31 is in a free state. In this pattern B, the fourth intermediate shaft 11 and the third intermediate shaft IO are coupled, so that a 4WD condition is realized. Also,
At the same time, the center differential device 5 is in a free state, and differential operation is performed between the rear wheel drive shaft 2 and the front wheel drive shaft 3.

パターンCは、第3図に示すように第2スリーブギア3
4によって第4切換ギア31と第5切換ギア32と第6
切換ギア33の王者が一体的に結合された状態である。
Pattern C is the second sleeve gear 3 as shown in FIG.
4, the fourth switching gear 31, the fifth switching gear 32 and the sixth switching gear
This is a state in which the main parts of the switching gears 33 are integrally connected.

このパターンCにおいては、第4中間軸と883中間軸
10とが結合されるため4WD状悪が実現されると同時
に、後輪駆動軸2と第3中間軸10とが結合されるとこ
ろからセンターデファレンシャル装置5がロック状態に
なり後輪駆動軸2と前輪駆動軸3との間における差動作
用は行われない。
In this pattern C, since the fourth intermediate shaft and the 883 intermediate shaft 10 are coupled, a 4WD condition is realized, and at the same time, the center The differential device 5 is in a locked state and no differential operation is performed between the rear wheel drive shaft 2 and the front wheel drive shaft 3.

このように構成された動力伝達装置Zにおいては、上記
第1切換機構6と第2切換機構7の切換パターンの選択
により、次表に示す如き4つの作動パターンが得られる
ようになっている。
In the power transmission device Z thus constructed, four operation patterns as shown in the following table can be obtained by selecting the switching patterns of the first switching mechanism 6 and the second switching mechanism 7.

なお1図示していないが2WD状態のときに従動輪(前
輪)側の駆動系路の回転を阻止するリモートフリーホイ
ールを前輪駆動軸上に備えている。
Although not shown in the drawings, a remote freewheel is provided on the front wheel drive shaft to prevent rotation of the drive train path on the driven wheel (front wheel) side when in the 2WD state.

(以下余白) 第4図には、前記第2切換機構7と、これを駆動するた
めの電磁式アクチュエータ(例えばステップモータ、D
Cモータ等)Mと、該アクチュエータMからの切換力を
切換機構7へ伝達するための切換力伝達機構Tとが示さ
れている。
(The following is a blank space.) FIG. 4 shows the second switching mechanism 7 and an electromagnetic actuator (for example, a step motor, D
A switching force transmission mechanism T for transmitting the switching force from the actuator M to the switching mechanism 7 is shown.

上記第2切換機構7は、特に第5図に示すように、同期
噛合式とされている。すなわち、第2切換機構7は、切
換スリーブギア34の他、シンクロナイザキー51、シ
ンクロナイザリング52および4輪駆動選択用となる第
6切換ギア33に形成されたコーン部53を有する。こ
のような同期噛合式の第2切換機構7は、第4図、第5
図に示す2輪駆動選択の状態(第6図■参照)から、ス
リーブギア34を図中左方動させると、キー51がリン
グ52をコーン部53に圧接する(摩擦係合)と共に、
スリーブギア34の傾斜端面がリング52の傾斜面に当
接する(同期完了−第6図■参照)−0さらなるスリー
ブギア34の左方動により、当該スリーブギア34が第
6切換ギア33の端面に接触しく第6図■参照)、やが
てこの第6切換ギア33と噛合可能位置となり(第6図
■参照)、最終的に噛合完了となる(4輪駆動選択完了
−第6図■参照)、なお、モータ等の電磁式アクチュエ
ータにより切換えるものにおいては、操作速度には限度
があり、上述した同期状態から噛合可能位置まで瞬間的
に移行しないため前途の同期不良を生ずる場合もあり得
るが、この場合は後述する待ち機構によって噛合完了が
確実になされることになる。
The second switching mechanism 7 is of a synchronous mesh type, particularly as shown in FIG. That is, the second switching mechanism 7 includes, in addition to the switching sleeve gear 34, a synchronizer key 51, a synchronizer ring 52, and a cone portion 53 formed on the sixth switching gear 33 for selecting four-wheel drive. Such a synchronized mesh type second switching mechanism 7 is shown in FIGS. 4 and 5.
When the sleeve gear 34 is moved to the left in the figure from the two-wheel drive selection state shown in the figure (see Figure 6 ■), the key 51 presses the ring 52 against the cone portion 53 (frictional engagement), and
The sloped end surface of the sleeve gear 34 comes into contact with the sloped surface of the ring 52 (synchronization complete - see Figure 6 ■) - 0 Further leftward movement of the sleeve gear 34 brings the sleeve gear 34 into contact with the end surface of the sixth switching gear 33. (see Fig. 6 (■)), and eventually reaches a position where it can engage with the sixth switching gear 33 (see Fig. 6 (■)), and finally the engagement is completed (4-wheel drive selection completed - see Fig. 6 (■)). In addition, in the case of switching by an electromagnetic actuator such as a motor, there is a limit to the operating speed, and as the above-mentioned synchronized state does not shift instantaneously to the engaged position, it may cause future synchronization failure. In this case, a waiting mechanism, which will be described later, ensures that the engagement is completed.

再び第4図において、前記アクチュエータMは、動力伝
達装置ZのケーシングCに固定され、このアクチュエー
タMの駆動力が、切換力伝達機構Tを介して前記スリー
ブギア34に伝達される。この伝達機構Tは、減速機構
61、カム軸62、カムフォロア63、弾性体としての
スプリング64、ばね座65、シフトフォー”り66を
備えている。上記カム軸62は、後輪駆動軸2と平行に
ケーシングCに回転自在に保持され、アクチュエータM
によって減速機構61を介して正転あるいは逆転される
Referring again to FIG. 4, the actuator M is fixed to the casing C of the power transmission device Z, and the driving force of the actuator M is transmitted to the sleeve gear 34 via the switching force transmission mechanism T. This transmission mechanism T includes a speed reduction mechanism 61, a camshaft 62, a cam follower 63, a spring 64 as an elastic body, a spring seat 65, and a shift lever 66. The camshaft 62 is connected to the rear wheel drive shaft 2. The actuator M is rotatably held in the casing C in parallel.
is rotated forward or reversed via the deceleration mechanism 61.

また、カム軸61と平行に保持軸67が固定保持され、
この保持軸67に対して、カムフォロア63、ばね座6
5、シフトフォーク66が摺動自在に嵌合されている。
Further, a holding shaft 67 is fixedly held in parallel with the camshaft 61,
The cam follower 63 and the spring seat 6
5. The shift fork 66 is slidably fitted.

カムフォロア63は、第7図に示すように、保持軸67
に摺動自在に嵌合する筒部63aと、筒部63aより一
体的に延設されたアーム部63bと、このアーム部63
bの先端部に回転自在に保持されたローラからなるフォ
ロア部63cと、を有し、このフォロア部83cが、カ
ム軸62の外周面に形成されたカム溝62aに嵌合され
ている。そして、カムフォロア63は、その筒部63a
に一体的に伸びる先端二又状のフォーク部63dが、カ
ム軸62の外周に嵌合されている。これにより、カム軸
62が正転あるいは逆転されると、フォーク部63dに
より回り止めされてカムフォロア63が1図中左方ある
いは右方へ変位される。
The cam follower 63 is attached to a holding shaft 67 as shown in FIG.
a cylindrical portion 63a that is slidably fitted into the cylindrical portion 63a; an arm portion 63b that integrally extends from the cylindrical portion 63a;
A follower part 63c consisting of a roller rotatably held at the tip of the camshaft 62 is fitted into a cam groove 62a formed on the outer peripheral surface of the camshaft 62. The cam follower 63 has a cylindrical portion 63a.
A fork portion 63d having a forked tip and extending integrally with the camshaft 62 is fitted onto the outer periphery of the camshaft 62. As a result, when the camshaft 62 rotates forward or reverse, it is stopped by the fork portion 63d and the cam follower 63 is displaced leftward or rightward in FIG.

前記シフトフォーク66は、軸方向に離間した第1、第
217) 2 ツ17)筒部66a、66bとを有し、
この両筒部66aと66b部分によって保持軸67に摺
動自在に嵌合されている。この第1筒部66aから一体
的にシフトフォーク部66cが延設され、このシフトフ
ォーク部66cの先端部が、前記スリーブギア34外周
に形成された係合溝34a内に嵌合されている。この第
1.第2の両筒部66aと66bとの間において、筒状
のばね座65が保持軸67に対して摺動自在に嵌合され
、このばね座65とカムフォロア63の筒部63aとの
間に、コイルスプリング64が介装されている。そして
、2輪駆動選択状態にある第4図の状態では、スプリン
グ64により、カムフォロア63の筒部63aとシフト
フォーク66の第1筒部66aとが軽く邑接する状態と
されている。
The shift fork 66 has first and second cylindrical portions 66a and 66b spaced apart in the axial direction,
The two cylindrical portions 66a and 66b are slidably fitted onto the holding shaft 67. A shift fork portion 66c is integrally extended from the first cylindrical portion 66a, and the tip of the shift fork portion 66c is fitted into the engagement groove 34a formed on the outer periphery of the sleeve gear 34. This first. A cylindrical spring seat 65 is slidably fitted to the holding shaft 67 between the second cylindrical parts 66a and 66b, and between the spring seat 65 and the cylindrical part 63a of the cam follower 63. , a coil spring 64 is interposed. In the state shown in FIG. 4 in which the two-wheel drive is selected, the spring 64 causes the cylindrical portion 63a of the cam follower 63 and the first cylindrical portion 66a of the shift fork 66 to come into slight contact.

以上のような構成によって、2輪駆動から4輪駆動へと
切換えるべくアクチュエータMが例えば正転される。こ
れによりカム軸62が第4図矢印が示すように正転され
、そのカム溝62aの作用によって、カムフォロア63
が第4図左方動される。これにより、シフトフォーク6
6は第4図左方への力を受け、スリーブギア34を第4
図左方、すなわちスリーブギア34が第6切換ギア33
と噛合う方向へ押圧する。アクチュエータMそのものは
4輪駆動選択位置より所定ストローク手前にまで一気に
駆動されるも、スリーブギア34は第6図(多に示す同
期完了位置で停止されてしまうことになる°、このとき
は、上記アクチュエータMの4輪駆動選択位置手前にま
で回転した分に相当するストローク量だけ、カムフォロ
ア63はスプリング64を圧縮して変位するもので、ス
プリング64の圧縮によりアクチュエータMに所定値以
上の負荷がかかることによって、アクチュエータ自体が
有する負荷検出センサの出力によって7クチユ工−タM
を停止しスリーブギヤ34を停止するようになっており
、この停止位置が4輪駆動選択位置より所定ストローク
手前となるよう設定されている(シフトフォーク66は
スリーブギア34が同期完了位置にある状態に対応した
位置に維持)、このスプリング64が圧縮されている状
態において、第6切換ギア33の相対回転位置がスリー
ブギア34が噛合回部な位置にまで変化すると、圧縮さ
れていたスプリング64の付勢力を受けてシフトフォー
ク66したがってスリーブギア34が変位し、噛合が完
了する(4輪駆動選択)、勿論スプリング64の圧縮変
形し得る範囲は、少なくとも第6図■の同期完了位置か
ら第6図■の噛合可能位置までの間のスリーブギア34
のストロークに相当する分以上に設定されている。
With the above configuration, the actuator M is rotated forward, for example, in order to switch from two-wheel drive to four-wheel drive. As a result, the camshaft 62 is rotated in the forward direction as shown by the arrow in FIG.
is moved to the left in Figure 4. As a result, the shift fork 6
6 receives a force to the left in FIG. 4, and moves the sleeve gear 34 to the fourth
The left side of the figure, that is, the sleeve gear 34 is the sixth switching gear 33
Press in the direction of engagement. Although the actuator M itself is driven all at once to a predetermined stroke before the four-wheel drive selection position, the sleeve gear 34 is stopped at the synchronization completion position shown in FIG. The cam follower 63 compresses the spring 64 and is displaced by the stroke amount corresponding to the rotation of the actuator M toward the four-wheel drive selection position, and the compression of the spring 64 applies a load of more than a predetermined value to the actuator M. By this, the output of the load detection sensor of the actuator itself can
This stop position is set a predetermined stroke before the four-wheel drive selection position (the shift fork 66 is set when the sleeve gear 34 is in the synchronization completion position). When the relative rotational position of the sixth switching gear 33 changes to a position where the sleeve gear 34 is in the meshing position while the spring 64 is being compressed, the compressed spring 64 is The shift fork 66 and therefore the sleeve gear 34 are displaced by the biasing force, and the engagement is completed (four-wheel drive selection).Of course, the range in which the spring 64 can be compressed and deformed is at least from the synchronization completion position to the sixth position in FIG. Sleeve gear 34 up to the meshing position shown in Figure ■
is set to a value equal to or greater than the stroke of .

上記4輪駆動選択の状態から7クチユ工−タMを逆転さ
せるとカム軸62が逆転される結果、カムフォロア63
が第4図に左方動される。この結果、シフトフォーク6
6の第1筒部68aがカムフォロア63の筒部63aに
より右方へ押圧されて、当該シフトフォーク66したが
ってスリーブギア24が第4図左方動する。これにより
、2輪駆動選択へと切換えられる。
When the 7-wheel drive motor M is reversed from the above four-wheel drive selection state, the camshaft 62 is reversed, and as a result, the cam follower 63
is moved to the left in Figure 4. As a result, shift fork 6
The first cylindrical portion 68a of the cam follower 63 is pushed to the right by the cylindrical portion 63a of the cam follower 63, and the shift fork 66 and therefore the sleeve gear 24 move leftward in FIG. This switches to two-wheel drive selection.

ここで、同期噛合式とされた第2切換機構7においては
、第5図に示すように、第6切換ギア33に保持された
スプリング71とボール72とによって、シンクロナイ
ザリング52がコーン部53から離間する方向に付勢さ
れている。これにより、噛合解除された第5図の2輪駆
動選択状態では、リング52とコーン部53との間に若
干隙間が形成されて焼付けが防止される(オイル通路を
符号73で示す)、また、待ち機構用のスプリング64
による緩衝作用と合せて、スプリング71による緩衝作
用によって4輪駆動選択時におけるショック低減がより
一層良好に行われることになる。
Here, in the second switching mechanism 7 of the synchronized mesh type, as shown in FIG. They are biased in the direction of separation. As a result, in the two-wheel drive selection state shown in FIG. 5 in which the mesh is released, a slight gap is formed between the ring 52 and the cone portion 53 to prevent seizure (the oil passage is indicated by reference numeral 73). , spring 64 for the waiting mechanism
In addition to the buffering effect of the spring 71, the shock reduction when four-wheel drive is selected is further improved.

さらにアクチュエータMが4輪駆動選択位置となったこ
とを検出するスイッチを設ける一方、このスイッチによ
りリモートフリーホイールを作動制御するよう構成して
、アクチュエータMが4輪駆動選択位置となったときに
リモートフリーホイールをロックさせるようになってお
り、この場合は、シンクロナイザリング52とコーン部
53とが例えば焼付きにより互いに固着されるような状
態(食い付き)となっても、前輪の回転がコーン部53
(ギア33)に伝達されて、この固着が解除される(4
輪駆動のより一層確実な選択)。
Further, a switch is provided to detect when the actuator M is in the four-wheel drive selection position, and the switch is configured to control the operation of the remote freewheel, so that when the actuator M is in the four-wheel drive selection position, the remote The freewheel is locked, and in this case, even if the synchronizer ring 52 and the cone part 53 become stuck to each other (biting) due to seizure, for example, the rotation of the front wheel will be prevented by the cone part 53. 53
(gear 33), and this fixation is released (4)
A more reliable choice of wheel drive).

なお、本発明は上記実施例に限らず2輪駆動のときに、
前輪を駆動輪とする一方、後輪を従動輪とするようにし
てもよい。
Note that the present invention is not limited to the above embodiments, but also applies to two-wheel drive,
The front wheels may be used as driving wheels, while the rear wheels may be used as driven wheels.

(発明の効果) 本発明は以上述べたことから明らかなように、電磁式の
7クチユエータによって2輪駆動と4輪駆動との切換え
を行うので、この切換操作の手間が簡単になる。
(Effects of the Invention) As is clear from the above description, the present invention switches between two-wheel drive and four-wheel drive using an electromagnetic seven-wheel drive unit, which simplifies the effort required for this switching operation.

また、2輪駆動と4輪駆動との切換機構を同期噛合式と
したので、4輪駆動への切換えを確実に行うことができ
、こ゛れに合せて弾性体を利用した待ち機構を設けであ
るので、アクチュエータによる切換えによっても同期不
良を生じることなく4輪駆動への切換えがより一層確実
なものとなる。
In addition, the switching mechanism between 2-wheel drive and 4-wheel drive is a synchronized mesh type, so switching to 4-wheel drive can be performed reliably, and a waiting mechanism using an elastic body can be installed to accommodate this. Therefore, switching to four-wheel drive becomes even more reliable without causing synchronization failure even when switching by an actuator.

さらに、待ち機構を構成する弾性体の緩衝作用によって
、4輪駆動切換時におけるショックを低減して、4輪駆
動切換 をスムーズに行うことができる。
Furthermore, due to the buffering effect of the elastic body constituting the waiting mechanism, shock at the time of four-wheel drive switching is reduced, and four-wheel drive switching can be performed smoothly.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明が適用された4輪駆動車用の動力伝達装
置全体を示すスケルトン図。 第2図、第3図は2輪駆動・4輪駆動の切換機構の異な
る作動状態を示す要部スケルトン図。 第4図は2輪駆動・4輪駆動の切換機構とその切換力伝
達機構の具体例を示す断面図。 第5図が第4図に示す2輪駆動−4輪駆動切換機構部分
の要部拡大断面図。 第6図は2輪駆動−4輪駆動の切換機構の同期、噛合作
用を示す簡略平面図。 第7図は切換力伝達機構における要部分解斜視図。 l二入力軸 2:後輪駆動軸 3:前輪駆動軸 、4:副変速装置 5:tンターデファレンシャル装置 6:第1切換機構(副変速用) 7:第2切換機構(2輪駆動・ 4輪駆動切換用) 31.32.33:切換ギア 34ニスリーブギア 51:シンクロナイザキー 52:シンクロナイザリング 53:コーン部 61:減速機構 62:カム軸 63:カムフォロア 64ニスプリング(弾性体) 66:シフトフォーク M:アクチュエータ T:伝達機構 C:ケーシング
FIG. 1 is a skeleton diagram showing the entire power transmission device for a four-wheel drive vehicle to which the present invention is applied. FIGS. 2 and 3 are skeleton diagrams of main parts showing different operating states of the two-wheel drive/four-wheel drive switching mechanism. FIG. 4 is a sectional view showing a specific example of a two-wheel drive/four-wheel drive switching mechanism and its switching force transmission mechanism. FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the two-wheel drive/four-wheel drive switching mechanism shown in FIG. 4. FIG. 6 is a simplified plan view showing the synchronization and meshing action of the switching mechanism between two-wheel drive and four-wheel drive. FIG. 7 is an exploded perspective view of essential parts of the switching force transmission mechanism. l2 input shaft 2: rear wheel drive shaft 3: front wheel drive shaft, 4: auxiliary transmission 5: tinter differential device 6: first switching mechanism (for auxiliary transmission) 7: second switching mechanism (2 wheel drive, 4 (For wheel drive switching) 31.32.33: Switching gear 34 Ni sleeve gear 51: Synchronizer key 52: Synchronizer ring 53: Cone portion 61: Reduction mechanism 62: Cam shaft 63: Cam follower 64 Ni spring (elastic body) 66: Shift fork M :Actuator T:Transmission mechanism C:Casing

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)同期噛合式とされ噛合時に4輪駆動が選択される
ように設定された2輪駆動・4輪駆動切換用の切換機構
と、 前記切換機構における切換用のスリーブギアを駆動する
ための電磁式のアクチュエータと、前記アクチュエータ
と前記スリーブギアとの間の四輪駆動選択用の切換力伝
達系路中に介在され、少なくとも前記切換機構の同期状
態から噛合可能状態までに要する該切換スリーブギアの
ストローク分だけ圧縮変形可能とされた弾性体と、を備
えていることを特徴とする4輪駆動車の切換装置。
(1) A switching mechanism for switching between two-wheel drive and four-wheel drive, which is a synchronous mesh type and is set so that four-wheel drive is selected when meshing, and a switching mechanism for driving a switching sleeve gear in the switching mechanism. an electromagnetic actuator, and a switching sleeve gear that is interposed in a switching force transmission path for four-wheel drive selection between the actuator and the sleeve gear, and that is required for at least the switching mechanism to go from a synchronized state to a meshable state. A switching device for a four-wheel drive vehicle, comprising: an elastic body that can be compressed and deformed by a stroke of the length of the elastic body.
JP27343687A 1987-10-30 1987-10-30 Switchover device for four-wheel-drive vehicle Pending JPH01115733A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009012719A (en) * 2007-07-09 2009-01-22 Univance Corp Shift fork and drive switching device
JP2012072829A (en) * 2010-09-28 2012-04-12 Univance Corp Shift fork

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60113824A (en) * 1983-11-03 1985-06-20 ボルグ・ワーナー・コーポレーシヨン Magnetical synchronous clutch apparatus

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