JPH0620827B2 - Transfer clutch device for four-wheel drive vehicle - Google Patents
Transfer clutch device for four-wheel drive vehicleInfo
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- JPH0620827B2 JPH0620827B2 JP59223582A JP22358284A JPH0620827B2 JP H0620827 B2 JPH0620827 B2 JP H0620827B2 JP 59223582 A JP59223582 A JP 59223582A JP 22358284 A JP22358284 A JP 22358284A JP H0620827 B2 JPH0620827 B2 JP H0620827B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
- B60K17/34—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
- B60K17/348—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having differential means for driving one set of wheels, e.g. the front, at one speed and the other set, e.g. the rear, at a different speed
- B60K17/35—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having differential means for driving one set of wheels, e.g. the front, at one speed and the other set, e.g. the rear, at a different speed including arrangements for suppressing or influencing the power transfer, e.g. viscous clutches
- B60K17/3505—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having differential means for driving one set of wheels, e.g. the front, at one speed and the other set, e.g. the rear, at a different speed including arrangements for suppressing or influencing the power transfer, e.g. viscous clutches with self-actuated means, e.g. by difference of speed
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、前輪および後輪を同一のエンジンで駆動しう
るパートタイム式4輪駆動車(4WD車)に関し、特に
そのトランスファクラッチ装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a part-time four-wheel drive vehicle (4WD vehicle) capable of driving front wheels and rear wheels with the same engine, and more particularly to a transfer clutch device thereof.
従来より、例えば前輪駆動ベース(FFベース)のパー
トタイム式4輪駆動車両においては、後輪の駆動連結を
油圧作動クラッチの結合にて達成できるようにしたもの
が各種開発されている。BACKGROUND ART Conventionally, for example, in a front-wheel drive base (FF base) part-time four-wheel drive vehicle, various types have been developed in which drive coupling of rear wheels can be achieved by engagement of hydraulically actuated clutches.
そして、かかるクラッチを作動させるため、オイルポン
プを別体で設け(このオイルポンプとしては電動オイル
ポンプや自動変速機用オイルポンプが用いられる)、こ
のオイルポンプの吐出圧を適宜調整してクラッチへ供給
するようになっている。Then, in order to operate such a clutch, an oil pump is provided separately (the electric oil pump or the oil pump for an automatic transmission is used as this oil pump), and the discharge pressure of this oil pump is appropriately adjusted to the clutch. It is supposed to be supplied.
しかしながら、従来のこのような4輪駆動車用トランス
ファクラッチ装置では、オイルポンプを別体にして設け
なければならないほか、オイルポンプの吐出圧調整のた
めの手段が複雑になるという問題点がある。However, in such a conventional transfer clutch device for a four-wheel drive vehicle, the oil pump must be provided separately, and the means for adjusting the discharge pressure of the oil pump becomes complicated.
さらに、従来のこのような4輪駆動車用トランスファク
ラッチ装置では、オイルポンプとクラッチとが回転軸の
軸方向に並んで配設されているので、軸方向寸法が大き
く、装置全体が大がかりになってしまうという問題点が
ある。Further, in such a conventional transfer clutch device for a four-wheel drive vehicle, since the oil pump and the clutch are arranged side by side in the axial direction of the rotating shaft, the axial dimension is large and the entire device becomes large-scale. There is a problem that it ends up.
本発明は、このような問題点を解決しようとするもの
で、コンパクトな構成で、しかもオイルポンプからの吐
出圧の自動調整を簡素な構成で行なえるようにするとと
もに、装置全体の軸方向寸法を小さくすることができ、
しかもクラッチのトルク伝達容量を十分に確保できるよ
うにした、4輪駆動車用トランスファクラッチ装置を提
供することを目的とする。The present invention is intended to solve such a problem, has a compact structure, and enables automatic adjustment of the discharge pressure from the oil pump with a simple structure. Can be smaller,
Moreover, it is an object of the present invention to provide a transfer clutch device for a four-wheel drive vehicle in which the torque transmission capacity of the clutch can be sufficiently secured.
このため、本発明の4輪駆動車用トランスファクラッチ
装置は、前輪および後輪を同一のエンジンで駆動しうる
4輪駆動車において、上記前輪に駆動力を伝達する第1
回転軸と、上記後輪に駆動力を伝達する第2回転軸とを
そなえるとともに、これらの回転軸の一方に上記エンジ
ンから動力を伝達する動力伝達系をそなえ、上記の第1
回転軸と第2回転軸との回転速度差によって駆動される
オイルポンプと、上記の第1回転軸と第2回転軸との間
に介装されたクラッチとが設けられて、上記回転速度差
に応じた上記オイルポンプの吐出圧を上記クラッチを接
方向制御側油室へ供給すべく上記のオイルポンプとクラ
ッチとを連結する油路が設けられて、上記のオイルポン
プとクラッチとが、それぞれ上記回転軸と同軸的に配設
されるとともに、同回転軸の半径方向にほぼ整合して配
設され、上記オイルポンプの外周側に上記クラッチが設
けられたことを特徴としている。Therefore, the transfer clutch device for a four-wheel drive vehicle according to the present invention is a first four-wheel drive vehicle that can drive front wheels and rear wheels with the same engine.
The rotating shaft and a second rotating shaft for transmitting driving force to the rear wheels are provided, and one of these rotating shafts is provided with a power transmission system for transmitting power from the engine.
An oil pump driven by a rotation speed difference between the rotating shaft and the second rotating shaft, and a clutch interposed between the first rotating shaft and the second rotating shaft are provided, and the rotating speed difference is provided. An oil passage connecting the oil pump and the clutch is provided to supply the discharge pressure of the oil pump according to the above to the contact direction control side oil chamber, and the oil pump and the clutch are respectively provided. It is characterized in that it is arranged coaxially with the rotary shaft, and is arranged substantially in alignment with the radial direction of the rotary shaft, and the clutch is provided on the outer peripheral side of the oil pump.
上述の構成により、上記の前輪側第1回転軸と後輪側第
2回転軸との間に回転速度差が生じると、上記オイルポ
ンプからは上記回転速度差に応じた吐出圧が吐出され、
この吐出圧が上記油路を介して上記クラッチの接方向制
御側油室に供給され、速やかに、油室内の油圧が立ち上
がり、差動回転数に応じたクラッチトルクが得られる。
また、クラッチオイルポンプの外周側に設けられている
ので、トルク伝達容量を十分に確保できる。With the above configuration, when a rotation speed difference occurs between the front wheel-side first rotation shaft and the rear wheel-side second rotation shaft, a discharge pressure according to the rotation speed difference is discharged from the oil pump,
This discharge pressure is supplied to the tangential direction control side oil chamber of the clutch via the oil passage, and the oil pressure in the oil chamber rises quickly, and the clutch torque according to the differential rotation speed is obtained.
Further, since it is provided on the outer peripheral side of the clutch oil pump, a sufficient torque transmission capacity can be secured.
以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
第1〜6図は本発明の一実施例としての4輪駆動車用ト
ランスファクラッチ装置を示すもので、第1図はその要
部を示す縦断面図、第2図は本装置を装備した車両の動
力系を示す概略構成図、第3図はそのリリーフバルブを
示す縦断面図、第4図はその要部の横断面図、第5図は
そのオイルポンプのための油圧回路図、第6図はその作
用を説明するためのグラフである。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 6 show a transfer clutch device for a four-wheel drive vehicle as an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the main part thereof, and FIG. 2 is a vehicle equipped with this device. FIG. 3 is a schematic sectional view showing the power system of FIG. 3, FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the relief valve, FIG. 4 is a lateral sectional view of the main part thereof, FIG. 5 is a hydraulic circuit diagram for the oil pump, and FIG. The figure is a graph for explaining the operation.
本発明は、第2図に示すごとく、前輪43,44および
後輪52,53を同一のエンジン1で駆動しうるパート
タイム式4輪駆動車に係るものであるが、更にその詳細
を説明すると、第1,2図に示すごとく、横置きのエン
ジン1に動力伝達系Tを構成する変速機2が連結され、
そのドライブギヤ(または4速カウンタギヤ)3には、
前輪43,44に駆動力を伝達する第1回転軸を構成す
る鞘軸5,5′と一体のギヤ7が噛合している。The present invention relates to a part-time four-wheel drive vehicle in which front wheels 43 and 44 and rear wheels 52 and 53 can be driven by the same engine 1, as shown in FIG. 2, and the details thereof will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, a transmission 2 that constitutes a power transmission system T is connected to a horizontally installed engine 1.
The drive gear (or fourth speed counter gear) 3 is
A gear 7 that is integral with the sheath shafts 5 and 5'constituting the first rotation shaft that transmits the driving force to the front wheels 43 and 44 meshes.
鞘軸5,5′は、ボルト55により、固定されている。The sheath shafts 5 and 5'are fixed by bolts 55.
そして、このギヤ7付き鞘軸5,5′には、前輪駆動用
の軸4(以下、「前輪出力軸4」という)がスプライン
嵌合しており、この前輪出力軸4と鞘軸5,5′とで上
記の第1回転軸を構成する。A shaft 4 for driving the front wheels (hereinafter referred to as "front wheel output shaft 4") is spline-fitted to the sheath shafts 5 and 5'with gears 7. The front wheel output shaft 4 and the sheath shafts 5, 5'constitutes the first rotation shaft.
このようにして、動力伝達系Tからの動力が常時第1回
転軸に伝えられるようになっている。In this way, the power from the power transmission system T is always transmitted to the first rotary shaft.
また、本トランスファクラッチ装置13が、第1回転軸
を構成する鞘軸5,5′と、後輪52,53に駆動力を
伝達する第2回転軸を構成する後輪駆動用の軸6(以
下、「後輪出力軸6」という)との間に介装されてい
る。In addition, the transfer clutch device 13 includes the sheath shafts 5 and 5 ′ that form the first rotation shaft and the rear wheel drive shaft 6 that forms the second rotation shaft that transmits the driving force to the rear wheels 52 and 53. Hereinafter, it will be referred to as "rear wheel output shaft 6").
このトランスファクラッチ装置13は、鞘軸5,5′ひ
いては前輪出力軸4と後輪出力軸6との回転速度差によ
って駆動されこの回転速度差に応じた圧力でオイルを吐
出するギヤ式オイルポンプ14と、このオイルポンプ1
4からの吐出油を油路を介して受けることにより前輪出
力軸4側と後輪出力軸6側との結合度を調整して上記回
転速度差を抑制するクラッチ32とをそなえて構成され
ている。The transfer clutch device 13 is driven by a rotational speed difference between the sheath shafts 5 and 5'and by extension the front wheel output shaft 4 and the rear wheel output shaft 6, and a gear type oil pump 14 that discharges oil at a pressure corresponding to the rotational speed difference. And this oil pump 1
A clutch 32 configured to receive the oil discharged from No. 4 via the oil passage to adjust the degree of coupling between the front wheel output shaft 4 side and the rear wheel output shaft 6 side to suppress the rotational speed difference. There is.
次にこれらのオイルポンプ14やクラッチ32の配設状
態について説明する。Next, the arrangement of the oil pump 14 and the clutch 32 will be described.
第1図に示すごとく、鞘軸5′には、ポンプケース15
がスプライン嵌合しており、このポンプケース15の外
径側にクラッチ32が設けられていて、ポンプケース1
5の内径側には、クラッチ32の軸方向の端部間に収容
されるようにオイルポンプ14が設けられている。As shown in FIG. 1, a pump case 15 is attached to the sheath shaft 5 '.
Is spline-fitted, and a clutch 32 is provided on the outer diameter side of the pump case 15.
An oil pump 14 is provided on the inner diameter side of 5 so as to be housed between the ends of the clutch 32 in the axial direction.
オイルポンプ14としては、例えば、クリセントの無い
内歯歯車ポンプ(ロータポンプ)が用いられ、このオイ
ルポンプ14は、後輪出力軸6にスプライン嵌合した外
歯歯車(ピニオン)としてのインナギヤ17と、このイ
ンナギヤ17と噛合するがこのインナギヤ17と偏心し
た位置に配設される内歯歯車(インターナルギヤ)とし
てのアウタギヤ18とをそなえており、インナギヤ17
およびアウタギヤ18は、その歯形がハイポサイクロイ
ド曲線をなすように形成されて、ポンプケース15,1
6内に設けられる。As the oil pump 14, for example, a crescent-free internal gear pump (rotor pump) is used. The oil pump 14 includes an inner gear 17 as an external gear (pinion) spline-fitted to the rear wheel output shaft 6. The inner gear 17 is provided with an outer gear 18 that meshes with the inner gear 17 but is eccentrically arranged with respect to the inner gear 17 as an internal gear.
The outer gear 18 and the outer gear 18 are formed such that their tooth shapes form a hypocycloid curve, and
6 is provided.
なお、ポンプケース16はボルト19でケース15に固
定されている。The pump case 16 is fixed to the case 15 with bolts 19.
また、このオイルポンプ14には、第5図に示すごと
く、2つのポート20,21が形成されているが、一方
のポート20は、油路292,チェックバルブ24および吸
入油路291を介して後輪出力軸6の軸端に開口するオ
イル吸入口22に連通接続されるとともに、油路294
およびチェックバルブ28を介して吐出油路29に連通
接続されており、他方のポート21は、油路293,チ
ェックバルブ25および吸入油路291を介してオイル
吸入口22に連通接続されるとともに、油路295およ
びチェックバルブ28′を介して吐出油路29′に連通
接続されている。As shown in FIG. 5, the oil pump 14 is provided with two ports 20 and 21, and one port 20 is provided with an oil passage 292, a check valve 24 and an intake oil passage 291. The oil passage 294 is connected to the oil suction port 22 opening at the shaft end of the rear wheel output shaft 6
And the discharge oil passage 29 through the check valve 28, and the other port 21 is connected through the oil passage 293, the check valve 25, and the suction oil passage 291 to the oil intake port 22. It is connected to the discharge oil passage 29 'through an oil passage 295 and a check valve 28'.
さらに、油路291と、クラッチ32の接方向制御側油
室37に連通する油路298との間には、リリーフバル
ブ26付きの油路296が介装されている。Further, an oil passage 296 with a relief valve 26 is interposed between the oil passage 291 and an oil passage 298 communicating with the contact direction control side oil chamber 37 of the clutch 32.
また、油室37から、クラッチ32のピストン36に穿
設されたオリフィス30付きの大気開放油路297が分
岐している。Further, from the oil chamber 37, an atmosphere opening oil passage 297 with an orifice 30 formed in the piston 36 of the clutch 32 is branched.
これにより、もし前輪出力軸4側と後輪出力軸6側との
間に回転速度差が生じて、インナギヤ17が矢印a方向
に回転すると、オイルが、オイル吸入口22,油路29
1,チェックバルブ25,油路293を経てポート21
へ吸入されたあと、ポート20,油路294,チェック
バルブ28を経て油路29から吐出される。このときの
吐出圧特性は第6図に符号Aで示すようになる。As a result, if a rotation speed difference occurs between the front wheel output shaft 4 side and the rear wheel output shaft 6 side, and the inner gear 17 rotates in the direction of arrow a, the oil is absorbed in the oil intake port 22, the oil passage 29.
1, check valve 25, oil passage 293 to port 21
After being sucked in, it is discharged from the oil passage 29 through the port 20, the oil passage 294, and the check valve 28. The discharge pressure characteristic at this time is as indicated by reference character A in FIG.
逆に、インナギヤ17が矢印b方向に回転すると、オイ
ルは、オイル吸入口22,油路291,チェックバルプ
24,油路292を経て、ポート20へ吸入されたあ
と、ポート21,油路295,チェックバルブ28を経
て油路29から吐出される。このときの吐出圧特性も第
6図に符号Aで示すようになる。On the contrary, when the inner gear 17 rotates in the direction of the arrow b, oil is sucked into the port 20 through the oil suction port 22, the oil passage 291, the check valve 24, and the oil passage 292, and then the port 21, the oil passage 295, and the oil. It is discharged from the oil passage 29 through the check valve 28. The discharge pressure characteristic at this time is also as shown by the symbol A in FIG.
なお、特性Aにおいて、回転速度差がある値以上になる
と、吐出圧の上昇がほとんどなくなるのは、吐出圧が各
所定値以上で、リリーフバルブ26が開くからである。In the characteristic A, when the rotational speed difference exceeds a certain value, the discharge pressure hardly increases because the relief valve 26 opens when the discharge pressure is equal to or higher than each predetermined value.
また、特性Aにおけるリリーフバルブ26が開く前の特
性部分は、オリフィス30の作用により、回転速度差の
2乗に比例している。The characteristic portion of the characteristic A before the relief valve 26 is opened is proportional to the square of the rotational speed difference due to the action of the orifice 30.
ここで、リリーフバルブ26の開特性やオリフィス30
の絞り度合を適宜設定してあるので、特性Aを所望のも
のにすることができる。Here, the opening characteristic of the relief valve 26 and the orifice 30
Since the degree of aperture is set appropriately, the characteristic A can be set to a desired value.
なお、油路291は、その一部が後輪出力軸6内に穿設
されており、油路291のオイル吸入口22寄りの部分
には、オイルフィルタ23が設けられている。A part of the oil passage 291 is bored in the rear wheel output shaft 6, and an oil filter 23 is provided in a portion of the oil passage 291 near the oil intake port 22.
ところで、ポンプケース16の外周には第1図に示すご
とく、環状の段部16aが形成されており、この段部1
6aには、環状ピストン36が嵌め込まれている。これ
によりこのピストン36とシリンダ37a(ポンプケー
ス16およびスリーブ35)との間に、油室37が形成
されたことになる。そして、この油室37に油路29,
29′が連通している。By the way, as shown in FIG. 1, an annular step portion 16a is formed on the outer circumference of the pump case 16.
An annular piston 36 is fitted in 6a. As a result, the oil chamber 37 is formed between the piston 36 and the cylinder 37a (the pump case 16 and the sleeve 35). Then, in the oil chamber 37, the oil passage 29,
29 'communicates.
したがって、油路29,29′から吐出されるオイルに
よって、ピストン36が押し出されるようになってい
る。Therefore, the piston 36 is pushed out by the oil discharged from the oil passages 29, 29 '.
このようにピストン36が押し出されると接状態となる
クラッチ32がピストン36に隣接して設けられてい
る。In this way, the clutch 32, which is in the contact state when the piston 36 is pushed out, is provided adjacent to the piston 36.
油室37には、シリンダ37aの内壁37bとピストン
36との間に、付勢機構としての環状スプリング56が
介装されていて、第6図中の符号Bで示すように、ピス
トン36に予めクラッチ32の接方向に付勢力(初期制限
トルク)を付与している。In the oil chamber 37, an annular spring 56 as an urging mechanism is interposed between the inner wall 37b of the cylinder 37a and the piston 36, and the piston 36 is preliminarily attached to the piston 36 as shown by the symbol B in FIG. A biasing force (initial limiting torque) is applied in the contact direction of the clutch 32.
クラッチ32は、クラッチバブとしてのポンプケース1
5,16の外周部にスプライン係合する複数(ここで
は、4)の環状クラッチ板33と、後輪出力軸6付きク
ラッチシリンダ37aとしてのスリーブ35の内周部に
スプライン係合する複数の環状クラッチ板34とをそな
えて構成されており、クラッチ板33,34は交互に配
設されて、摩擦係合要素を構成している。The clutch 32 is a pump case 1 as a clutch bab.
A plurality of (4 in this case) annular clutch plates 33 that are spline-engaged with the outer peripheral portions of 5, 16 and a plurality of annular rings that are spline-engaged with the inner peripheral portion of the sleeve 35 that serves as the clutch cylinder 37a with the rear wheel output shaft 6. The clutch plates 34 and 34 are arranged alternately, and the clutch plates 33 and 34 are alternately arranged to form a friction engagement element.
したがって、油室37へ圧油が供給されて、ピストン3
6が押し出されると、クラッチ板33,34が相互に密
着せしめられて、ポンプケース15とスリーブ35,す
なわち前輪出力軸4側と後輪出力軸6側とが係合する。
このときオイルポンプ14の吐出圧に応じてピストン3
6を押し出す力が変わるので、クラッチ32の係合度、
すなわちトルク伝達度もこれに応じて変わる。なお、第
1図中の符号54,54′はストッパ部材を示す。Therefore, the pressure oil is supplied to the oil chamber 37, and the piston 3
When 6 is pushed out, the clutch plates 33 and 34 are brought into close contact with each other, and the pump case 15 and the sleeve 35, that is, the front wheel output shaft 4 side and the rear wheel output shaft 6 side are engaged.
At this time, depending on the discharge pressure of the oil pump 14, the piston 3
Since the force for pushing 6 changes, the degree of engagement of the clutch 32,
That is, the degree of torque transmission also changes accordingly. Reference numerals 54 and 54 'in FIG. 1 denote stopper members.
また、前記の油路297はクラッチ32のクラッチ板3
3,34(この部分の圧力はほぼ大気圧となっている)
に向けて開口しており、これにより油路279からのオ
イルによってクラッチ32の冷却や潤滑を行なうことが
できる。Further, the oil passage 297 is the clutch plate 3 of the clutch 32.
3,34 (The pressure of this part is almost atmospheric pressure)
The clutch 32 can be cooled or lubricated by the oil from the oil passage 279.
ところで、前輪出力軸4には、第2図に示すごとく、ギ
ヤ38が取り付けられており、このギヤ38は前輪用差
動機構40(以下、「前輪用デフ40」という)のリン
グギヤ39に噛合している。これにより前輪出力軸4か
らのトルクは、前輪用デフ40で分割され左右の前輪駆
動軸41,42へ伝達されて、前輪43,44を回転駆
動する。As shown in FIG. 2, a gear 38 is attached to the front wheel output shaft 4, and the gear 38 meshes with a ring gear 39 of a front wheel differential mechanism 40 (hereinafter referred to as "front wheel differential 40"). is doing. As a result, the torque from the front wheel output shaft 4 is divided by the front wheel differential 40 and transmitted to the left and right front wheel drive shafts 41, 42 to rotationally drive the front wheels 43, 44.
また、後輪出力軸6はベベルギヤ機構45を介してプロ
ペラ軸47に連結されており、このプロペラ軸47の後
部のベベルギヤ47aが後輪用差動機構49(以下、
「後輪用デフ49」という)のリングギヤ48に噛合し
ている。これにより後輪出力軸6からのトルクは、後輪
用デフ49で分割され左右の後輪駆動軸50,51へ伝
達されて、後輪52,53を回転駆動する。Further, the rear wheel output shaft 6 is connected to a propeller shaft 47 via a bevel gear mechanism 45, and a bevel gear 47a at the rear portion of the propeller shaft 47 has a rear wheel differential mechanism 49 (hereinafter, referred to as a rear wheel differential mechanism 49).
It is meshed with the ring gear 48 of "the rear wheel differential 49"). As a result, the torque from the rear wheel output shaft 6 is split by the rear wheel differential 49 and transmitted to the left and right rear wheel drive shafts 50 and 51, thereby rotating the rear wheels 52 and 53.
本発明の実施例としての4輪駆動車用トランスファクラ
ッチ装置は上述ごとくの構成されているので、前輪駆動
での走行中に、前輪43,44がスリップを起こして、
前輪出力軸4側の回転速度が後輪出力軸6側の回転速度
よりも速くなった場合には、インナギヤ17が矢印a方
向へ回転する。Since the transfer clutch device for a four-wheel drive vehicle according to the embodiment of the present invention is configured as described above, the front wheels 43 and 44 cause a slip during traveling in the front wheel drive,
When the rotation speed on the front wheel output shaft 4 side becomes faster than the rotation speed on the rear wheel output shaft 6 side, the inner gear 17 rotates in the direction of arrow a.
これにより、オイルが、オイル吸入口22,油路29
1,チェックバルブ25,油路293を経てポート21
から吸入され、ポート20,油路294,チェックバル
ブ28を経て油路29から油室37内へ吐出される。As a result, the oil flows into the oil suction port 22 and the oil passage 29.
1, check valve 25, oil passage 293 to port 21
From the oil passage 29 into the oil chamber 37 through the port 20, the oil passage 294, and the check valve 28.
この吐出圧は、前輪出力軸4側と後輪出力軸6側との回
転速度差に応じた値であるので、ピストン36によるク
ラッチ板33,34を押し付ける力も上記回転速度差に
応じて決まる。Since this discharge pressure is a value corresponding to the rotational speed difference between the front wheel output shaft 4 side and the rear wheel output shaft 6 side, the force with which the piston 36 presses the clutch plates 33, 34 is also determined according to the rotational speed difference.
その結果クラッチ32によって伝えられるトルクの大き
さも上記回転速度差に応じて変わる。As a result, the magnitude of the torque transmitted by the clutch 32 also changes according to the difference in rotational speed.
このように回転速度差が生じると、この差に応じた結合
度で、クラッチ32が接状態となるため、該回転速度差
が抑制されるようになって、その結果後輪出力軸6側へ
もトルクが伝達される。これにより前輪43,44が空
転した場合は、自動的に4輪駆動状態に切り替って後輪
52,53を回転駆動できる。When the rotational speed difference is generated in this way, the clutch 32 is brought into the engagement state with the coupling degree according to the difference, so that the rotational speed difference is suppressed, and as a result, the rear wheel output shaft 6 side is moved. Torque is also transmitted. As a result, when the front wheels 43, 44 idle, the four wheels are automatically switched to the four-wheel drive state, and the rear wheels 52, 53 can be rotationally driven.
このとき、上記回転速度差に応じてクラッチ32による
伝達トルク量を自動制御しているので、運転フィーリン
グや操縦安定性の悪化を招くことがない。At this time, since the amount of torque transmitted by the clutch 32 is automatically controlled according to the difference in rotational speed, driving feeling and steering stability are not deteriorated.
また、環状スプリング56により、ピストン36が常時
クラッチ板34に付勢されていて、クラッチ板33,3
4の間のクリアランスがないので、回転差が生じてオイ
ルポンプ14が吐出を開始すれば、直ちにクラッチ板3
3,34を押圧するところとなり、差動回転数が生じた
後には、速やかに油圧が立ち上がり、差動回転数に応じ
たクラッチトルクが瞬時に得られる。Further, the piston 36 is constantly urged against the clutch plate 34 by the annular spring 56, and the clutch plates 33, 3
Since there is no clearance between the clutch plate 3 and the clutch plate 3 as soon as the oil pump 14 starts discharging due to a rotation difference.
3, 34 is pressed, and after the differential rotation speed is generated, the hydraulic pressure rises quickly, and the clutch torque corresponding to the differential rotation speed is instantaneously obtained.
そして、環状スプリング56により、第6図中の符号C
で示す付勢機構をそなえない従来のものと比較して、大
きな初期制限トルクBを与えられることができ、その初
期制限トルクBの値は、環状スプリング56により任意
の値に設定できる。Then, by the annular spring 56, the symbol C in FIG.
A large initial limiting torque B can be applied as compared with a conventional one that does not have a biasing mechanism shown by, and the value of the initial limiting torque B can be set to an arbitrary value by the annular spring 56.
特に、第6図に示す特性Aの立上がり部分は、回転速度
差の2乗に比例しているので、微少な回転速度差では、
トルクが余り変化せず、これにより低速旋回時などのブ
レーキング減少を小さくできる利点もある。In particular, the rising portion of the characteristic A shown in FIG. 6 is proportional to the square of the rotation speed difference, so that a small rotation speed difference
There is also the advantage that the torque does not change so much, and this can reduce the reduction in braking during low-speed turning.
また、ピストン36でクラッチ板33,34を押し付け
るタイプのクラッチ32およびクリセントの無い小半径
のロータポンプがオイルポンプ14として使用されてい
るので、構造のコンパクト化をはかれるとともに、この
オイルポンプ14がクラッチ32の軸方向の幅のなかに
収まるように、クラッチ32の内径側に配設されている
ので、より一層コンパクト化をはかれるのである。Further, since the clutch 32 of the type in which the piston 36 presses the clutch plates 33 and 34 and the rotor pump having a small radius without a crescent are used as the oil pump 14, the structure can be made compact and the oil pump 14 can be used as a clutch. Since it is arranged on the inner diameter side of the clutch 32 so as to fit within the axial width of 32, the size can be further reduced.
すなわち、オイルポンプ14とクラッチ32とが、回転
軸4,6と同軸的に配設されるとともに、回転軸4,6
の半径方向に整合して配設されているので、半径方向の
寸法を小さくすることができる。That is, the oil pump 14 and the clutch 32 are arranged coaxially with the rotating shafts 4, 6 and the rotating shafts 4, 6 are provided.
Since they are arranged in alignment with each other in the radial direction, the size in the radial direction can be reduced.
ここで注目すべきことは、クラッチ32がオイルポンプ
14の外周側に設けられる構成であるため、クラッチ板
33,34として従来のものと同径のものを用いている
ことができ、このことにより、クラッチ32のトルク伝
達容量は十分に確保されているという点である。What should be noted here is that since the clutch 32 is provided on the outer peripheral side of the oil pump 14, the clutch plates 33, 34 having the same diameter as the conventional one can be used. That is, the torque transmission capacity of the clutch 32 is sufficiently secured.
なお、該回転速度差がある値を超えると、安全のため、
リリーフバルブ26の作用により、吐出圧の上昇が抑え
られる。If the rotation speed difference exceeds a certain value, for safety,
The relief valve 26 prevents the discharge pressure from rising.
逆に後輪52,53の方が前輪43,44よりも速くま
わった場合は、自動的にインナギヤ17が矢印b方向へ
回転する。Conversely, when the rear wheels 52, 53 turn faster than the front wheels 43, 44, the inner gear 17 automatically rotates in the direction of arrow b.
これによりオイルの供給路が自動的に切り替わって、オ
イルは、オイル吸入口22,油路291,チェックバル
ブ24,油路292を経てポート20から吸入され、ポ
ート21,油路295,チェックバルブ28を経て油路
29から油室37内へ吐出される。As a result, the oil supply path is automatically switched, and oil is sucked from the port 20 through the oil suction port 22, the oil path 291, the check valve 24, and the oil path 292, and the port 21, the oil path 295, and the check valve 28. After that, the oil is discharged from the oil passage 29 into the oil chamber 37.
この吐出圧も前輪出力軸4側と後輪出力軸6側との回転
速度差に応じた値であるので、ピストン36によるクラ
ッチ板33,34を押し付ける力は上記回転速度差に応
じて決まる。Since this discharge pressure also has a value corresponding to the rotational speed difference between the front wheel output shaft 4 side and the rear wheel output shaft 6 side, the force with which the piston 36 presses the clutch plates 33, 34 is determined according to the rotational speed difference.
その結果クラッチ32によって伝えられるトルクの大き
さも上記回転速度差に応じて変わる。As a result, the magnitude of the torque transmitted by the clutch 32 also changes according to the difference in rotational speed.
この場合も回転速度差に応じた結合度で、クラッチ32
が接状態となるため、該回転速度差が抑制されるように
なって、その結果前輪出力軸4側へもトルクが伝達され
る。これにより後輪52,53の回転を抑制して、前輪
43,44を回転駆動できる。In this case as well, the clutch 32 is connected with the degree of coupling according to the rotational speed difference.
Are brought into contact with each other, the difference in rotational speed is suppressed, and as a result, torque is transmitted to the front wheel output shaft 4 side. As a result, the rotation of the rear wheels 52, 53 can be suppressed and the front wheels 43, 44 can be rotationally driven.
そしてこの場合も、上記回転速度差に応じてクラッチ3
2による伝達トルク量が自動制御されているので、運転
フィーリングや操縦安定性の悪化を招くことがない。And in this case also, the clutch 3
Since the amount of torque transmitted by 2 is automatically controlled, driving feeling and steering stability are not deteriorated.
なお、この場合も上記回転速度差がある値を超えると、
安全のため、リリーフバルブ26の作用により、吐出圧
の上昇が抑えられる。Even in this case, if the rotation speed difference exceeds a certain value,
For safety, the relief valve 26 prevents the discharge pressure from rising.
ところで、ロータポンプで構成されるオイルポンプ14
は、ゲロータポンプと比較して、その噛み合い部14
a,歯先シール部14bおよびポート部14cにおい
て、次のような特長をそなえている。By the way, the oil pump 14 composed of a rotor pump
Has a meshing portion 14 as compared with a gerotor pump.
The a, the tooth tip seal portion 14b, and the port portion 14c have the following features.
I) 噛み合い部14aにおいて 1. 閉じ込み容積が非常に小さいので、もれが少なく、
脈動も小さい。I) At the meshing portion 14a 1. Since the closing volume is very small, there is little leakage,
The pulsation is also small.
2. 圧力角が小さいので、アウラーローラのラジアルフ
ォースが小さい。従って、アウターロータの軸受荷重が
小さくなり、トルク損失が少なくなる。2. Since the pressure angle is small, the radial force of the aura roller is small. Therefore, the bearing load of the outer rotor is reduced and the torque loss is reduced.
3. スリップ量が少ないので、噛み合い面の摩耗も少な
く、摩擦損失も少ない。3. Since the amount of slip is small, wear on the meshing surface is low and friction loss is low.
スリップスピードが早くなる部分では、歯の噛み合い
が、はずれる。In the part where the slip speed becomes faster, the meshing of the teeth is disengaged.
II) 歯先シール部14bにおいて 2〜3枚の歯で、INポート21(20)とOUTポー
ト20(21)をシールしている。また歯先のクリアラ
ンスは高圧になると、小さくなる。従って高い容積効率
が得られる。II) In the tooth tip seal portion 14b, the IN port 21 (20) and the OUT port 20 (21) are sealed with a few teeth. Further, the clearance at the tip of the tooth becomes smaller as the pressure becomes higher. Therefore, high volume efficiency can be obtained.
III) INおよびOUTポート部14cにおいて 歯の噛み合い部分がなく、ギヤ室が連続的につながって
いる。従って、吸込部に油を充満し易く、キャビテーシ
ョンの発生が少ない。また、歯がコンタクトしていない
ので、騒音の発生や歯の摩耗がない。III) In the IN and OUT port portions 14c, there is no tooth meshing portion, and the gear chambers are continuously connected. Therefore, the suction portion is easily filled with oil and cavitation is less likely to occur. Further, since the teeth are not in contact with each other, noise is not generated and teeth are not worn.
また、TCポンプ(クリセント付き内歯歯車ポンプ)と
比較しても、すぐれた特性をそなえており、 1) クリセントが無いので、ボディ加工の容易性および
低コスト化に寄与する。In addition, it has excellent characteristics compared to the TC pump (internal gear pump with crescent). 1) Since there is no cricent, it contributes to ease of body processing and cost reduction.
2) ピニオン17とインターナルギヤ18との歯数の差
が小さく(例えば、1)インターナルギヤ18の外径が
縮小して、取付寸法,トルク損失が減少する。2) The difference in the number of teeth between the pinion 17 and the internal gear 18 is small (for example, 1), the outer diameter of the internal gear 18 is reduced, and the mounting size and torque loss are reduced.
3) ハイポサイクロイド曲線をベースとして歯形が作ら
れており、歯のすべりの減少および静寂性の向上をはか
ることができる。3) The tooth profile is made based on the hypocycloid curve, and it is possible to reduce slippage of teeth and improve quietness.
4) 1回転軸の吐出量が多く、同一吐出量を得るのに、
小さな取付寸法で済む。4) There is a large amount of discharge on one rotation axis, so to obtain the same amount of discharge,
Small installation dimensions are required.
5) 噛み合い率が1に近く、1つの歯が噛み合えば、他
の歯の噛み合いが終わるので、これにより、噛み合いの
音の低減および歯面摩耗の低減に効果がある。5) The meshing ratio is close to 1, and when one tooth meshes, the meshing of the other teeth ends, and this is effective in reducing the sound of meshing and reducing tooth surface wear.
また、本装置においては、伝達トルクと回転速度差の積
がエネルギーロスとなって発熱するが、オイルの一部が
油路297を通じてクラッチ32のクラッチ板33,3
4へ向けて排出されるようになっているので、クラッチ
32の冷却や潤滑を十分に行なうことができる利点もあ
る。Further, in the present device, the product of the transmission torque and the rotational speed difference causes energy loss and heat is generated. However, a part of the oil passes through the oil passage 297 and the clutch plates 33, 3 of the clutch 32.
Since it is discharged toward the clutch 4, there is also an advantage that the clutch 32 can be sufficiently cooled and lubricated.
なお、本装置は後輪駆動ベースの4輪駆動車にも適用で
きるが、この場合、常時はエンジンからの動力が第2回
転軸に伝達される。The present device can be applied to a four-wheel drive vehicle based on a rear wheel drive, but in this case, the power from the engine is always transmitted to the second rotary shaft.
さらに、オイルポンプ14としてギヤ式のものに限る必
要はなく、その他のオイルポンプを上記実施例と同様に
組込んで使用することができる。Further, the oil pump 14 is not limited to the gear type, and other oil pumps can be incorporated and used as in the above-described embodiment.
また、付勢機構としては、各種スプリング等が用いられ
る。Various springs and the like are used as the biasing mechanism.
以上詳述したように、本発明の4輪駆動車用トランスフ
ァクラッチ装置によれば、前輪および後輪を同一のエン
ジンで駆動しうる4輪駆動車において、上記前輪に駆動
力を伝達する第1回転軸と、上記後輪に駆動力を伝達す
る第2回転軸とをそなえるとともに、これらの回転軸の
一方に上記エンジンから動力を伝達する動力伝達系をそ
なえ、上記の第1回転軸と第2回転軸との回転速度差に
よって駆動されるオイルポンプと、上記の第1回転軸と
第2回転軸との間に介装されたクラッチとが設けられ
て、上記回転速度差に応じた上記オイルポンプの吐出圧
を上記クラッチの接方向制御側油室へ供給すべく上記の
オイルポンプとクラッチとを連結する油路が設けられ
て、上記のオイルポンプとクラッチとが、それぞれ上記
回転軸と同軸的に配設されるとともに、同回転軸の半径
方向にほぼ整合して配設され、上記オイルポンプの外周
側に上記クラッチが設けられるという構成により、次の
ような効果ないし利点が得られる。As described above in detail, according to the transfer clutch device for a four-wheel drive vehicle of the present invention, in the four-wheel drive vehicle in which the front wheel and the rear wheel can be driven by the same engine, the first transmission force is transmitted to the front wheel. A rotary shaft and a second rotary shaft for transmitting driving force to the rear wheels are provided, and a power transmission system for transmitting power from the engine to one of the rotary shafts is provided. An oil pump driven by a rotation speed difference between the two rotation shafts, and a clutch interposed between the first rotation shaft and the second rotation shaft are provided, and the oil pump according to the rotation speed difference is provided. An oil passage that connects the oil pump and the clutch is provided to supply the discharge pressure of the oil pump to the contact direction control side oil chamber of the clutch, and the oil pump and the clutch are respectively connected to the rotary shaft and the rotary shaft. Arranged coaxially Together they are, are arranged substantially aligned in the radial direction of the rotary shaft, the configuration that the clutch is provided on the outer peripheral side of the oil pump, effects and the following advantages are obtained.
(1) 前後輪間に回転速度差が生じると、オイルポンプ
の吐出圧が上昇してクラッチを接方向に差動させるの
で、自動的に4輪駆動状態に切り替わり、しかも上記回
転速度差に応じて上記クラッチによる伝達トルク量を自
動的に制御できるので、運転フィーリングや操縦安定性
の悪化を招くことがない。(1) When a rotation speed difference occurs between the front and rear wheels, the discharge pressure of the oil pump rises and the clutch is differentially moved in the contact direction. Therefore, the four-wheel drive mode is automatically selected, and the rotation speed difference depends on the difference. Since the amount of torque transmitted by the clutch can be automatically controlled, driving feeling and steering stability are not deteriorated.
(2) オイルポンプとクラッチとが、同軸的に配設され
るとともに、回転軸の半径方向にほぼ整合して配設され
るので、装置の軸方向スペースを短縮することができ
る。(2) Since the oil pump and the clutch are arranged coaxially and substantially aligned in the radial direction of the rotary shaft, the axial space of the device can be shortened.
(3) オイルポンプの外周側にクラッチを設けているの
で、クラッチのトルク伝達容量を十分に確保できる利点
がある。(3) Since the clutch is provided on the outer peripheral side of the oil pump, there is an advantage that the torque transmission capacity of the clutch can be sufficiently secured.
第1〜6図は本発明の一実施例としての4輪駆動車用ト
ランスファクラッチ装置を示すもので、第1図はその要
部を示す縦断面図、第2図は本装置を装備した車両の動
力系を示す概略構成図、第3図はそのリリーフバルブを
示す縦断面図、第4図はその要部の横断面を示す模式
図、第5図はそのオイルポンプのための油圧回路図、第
6図はその作用を説明するためのグラフである。 1……エンジン、2……変速機、3……ドライブギヤ、
4……第1回転軸を構成する前輪出力軸、5,5′……
鞘軸、6……第2回転軸を構成する後輪出力軸、7……
ギヤ、13……トランスファクラッチ装置、14……オ
イルポンプ、14a……噛み合い部、14b……歯先シ
ール部、14c……ポート部、15,16……ポンプケ
ース、16a……段部、17……インナギヤ、18……
アウタギヤ、19……ボルト、20,21……ポート、
22……オイル吸入口、23……オイルフィルタ、2
4,25……チェックバルブ、26……リリーフバル
ブ、28,28′……チェックバルブ、29,29′…
…油路、30……オリフィス、32……クラッチ、3
3,34……クラッチ板、35……スリーブ、36……
ピストン、37……油室、37a……シリンダ、37b
……内壁、38……ギヤ、39……リングギヤ、40…
…前輪用デフ、41,42……前輪駆動軸、43,44
……前輪、45……ベベルギヤ機構、47……プロペラ
軸、47a……ベベルギヤ、48……リングギヤ、49
……後輪用デフ、50,51……後輪駆動軸、52,5
3……後輪、54,54′……ストッパ部材、55……
ボルト、56……付勢機構としての環状スプリング、2
91〜298……油路、T……動力伝達系。1 to 6 show a transfer clutch device for a four-wheel drive vehicle as an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the main part thereof, and FIG. 2 is a vehicle equipped with this device. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the power system of FIG. 3, FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing the relief valve, FIG. 4 is a schematic view showing a cross-section of the main part of the relief valve, and FIG. , FIG. 6 is a graph for explaining the operation. 1 ... engine, 2 ... transmission, 3 ... drive gear,
4 ... front wheel output shafts constituting the first rotary shaft, 5, 5 '...
Sheath shaft, 6 ... Rear wheel output shaft that constitutes the second rotating shaft, 7 ...
Gear, 13 ... Transfer clutch device, 14 ... Oil pump, 14a ... Engagement portion, 14b ... Tooth tip seal portion, 14c ... Port portion, 15, 16 ... Pump case, 16a. …… Inner gear, 18 ……
Outer gear, 19 ... bolt, 20,21 ... port,
22 ... Oil inlet, 23 ... Oil filter, 2
4, 25 ... Check valve, 26 ... Relief valve, 28, 28 '... Check valve, 29, 29' ...
... oil passage, 30 ... orifice, 32 ... clutch, 3
3, 34 ... Clutch plate, 35 ... Sleeve, 36 ...
Piston, 37 ... Oil chamber, 37a ... Cylinder, 37b
...... Inner wall, 38 ... Gear, 39 ... Ring gear, 40 ...
... front wheel differential, 41, 42 ... front wheel drive shaft, 43, 44
...... Front wheel, 45 …… Bevel gear mechanism, 47 …… Propeller shaft, 47 a …… Bevel gear, 48 …… Ring gear, 49
…… Rear wheel differential, 50, 51 …… Rear wheel drive shaft, 52, 5
3 ... rear wheel, 54, 54 '... stopper member, 55 ...
Bolt, 56 ... Annular spring as urging mechanism, 2
91 to 298 ... Oil passage, T ... Power transmission system.
Claims (1)
うる4輪駆動車において、上記前輪に駆動力を伝達する
第1回転軸と、上記後輪に駆動力を伝達する第2回転軸
とをそなえるとともに、これらの回転軸の一方に上記エ
ンジンから動力を伝達する動力伝達系をそなえ、上記の
第1回転軸と第2回転軸との回転速度差によって駆動さ
れるオイルポンプと、上記の第1回転軸と第2回転軸と
の間に介装されたクラッチとが設けられて、上記回転速
度差に応じた上記オイルポンプの吐出圧を上記クラッチ
の接方向制御側油室へ供給すべく上記のオイルポンプと
クラッチとを連結する油路が設けられていて、上記のオ
イルポンプとクラッチとが、それぞれ上記回転軸と同軸
的に配設されるとともに、同回転軸の半径方向にほぼ整
合して配設され、上記オイルポンプの外周側に上記クラ
ッチが設けられたことを特徴とする、4輪駆動車用トラ
ンスファクラッチ装置。1. A four-wheel drive vehicle capable of driving front wheels and rear wheels with the same engine, a first rotary shaft transmitting a drive force to the front wheels, and a second rotary shaft transmitting a drive force to the rear wheels. And an oil pump driven by a rotational speed difference between the first rotary shaft and the second rotary shaft, the power transmission system transmitting power from the engine to one of the rotary shafts, And a clutch interposed between the first rotating shaft and the second rotating shaft of the first rotating shaft, and supplies the discharge pressure of the oil pump according to the difference in the rotating speed to the oil chamber on the tangential direction control side of the clutch. In order to do so, an oil passage connecting the oil pump and the clutch is provided, and the oil pump and the clutch are respectively arranged coaxially with the rotary shaft and in the radial direction of the rotary shaft. Almost aligned, Serial characterized in that said clutch is provided on an outer peripheral side of the oil pump, the transfer clutch device for a four wheel drive vehicle.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59223582A JPH0620827B2 (en) | 1984-10-24 | 1984-10-24 | Transfer clutch device for four-wheel drive vehicle |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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ID=16800419
Family Applications (1)
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JP59223582A Expired - Lifetime JPH0620827B2 (en) | 1984-05-29 | 1984-10-24 | Transfer clutch device for four-wheel drive vehicle |
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- 1984-10-24 JP JP59223582A patent/JPH0620827B2/en not_active Expired - Lifetime
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