JPH068738A - Drive device with center differential gear device - Google Patents

Drive device with center differential gear device

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Publication number
JPH068738A
JPH068738A JP4192940A JP19294092A JPH068738A JP H068738 A JPH068738 A JP H068738A JP 4192940 A JP4192940 A JP 4192940A JP 19294092 A JP19294092 A JP 19294092A JP H068738 A JPH068738 A JP H068738A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
clutch
center differential
speed
brake
differential device
Prior art date
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Pending
Application number
JP4192940A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Ushiki
昌幸 宇敷
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.)
Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Heavy Industries Ltd filed Critical Fuji Heavy Industries Ltd
Priority to JP4192940A priority Critical patent/JPH068738A/en
Publication of JPH068738A publication Critical patent/JPH068738A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/0017Transmissions for multiple ratios specially adapted for four-wheel-driven vehicles

Landscapes

  • Transmission Devices (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reliably prevent the occurrence of a gear shift shock and blow up of an engine, in constitution wherein a center differential gear function or a boosting and a deceleration function are provided through engagement and disengagement between a clutch and a brake by means of a drive system having a center differential gear device. CONSTITUTION:A center differential gear device 50 is coupled to an automatic transmission 30. The center differential gear device 50 has at least a common drum member provided with a direct clutch 61 and a brake 63 for boosting. Through engagement of the direct clutch 61, a center differential gear function is carried out and through engagement of the brake 63 for boosting, a boosting step is provided. Further, a one-way clutch 70 is arranged to a drum member such that a drive system is properly engaged and disengaged during engagement and disengagement between the clutch 61 and the brake 63.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、車両において自動変速
機にセンターディファレンシャル装置を組合わせた駆動
装置に関し、詳しくは、センターディファレンシャル装
置をセンターデファレンシャル機能以外に増速や減速機
能を得るように構成する場合のパワートレーンに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive unit in a vehicle in which a center differential device is combined with an automatic transmission. More specifically, the center differential device is configured to obtain speed-up and speed-down functions in addition to the center differential function. When it comes to power trains.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、自動変速機を備えた車両の駆動
系において、自動変速機に減速機や増速機を組合わせ、
両変速機のギヤ比の組合わせにより変速段を増減するこ
とが知られている。この場合に増速機等において、ブレ
ーキ要素とクラッチ要素の一方を解放し他方を係合して
変速する際には、両要素の作動のタイミングが問題にな
る。即ち、ブレーキ要素とクラッチ要素が共に係合する
と、駆動系のロックにより変速ショックを生じ、逆に両
者が共に解放すると、駆動系の切断によりエンジンが無
負荷の状態になって吹き上がりを生じる。このため増速
機等においても、変速ショックやエンジンの吹き上がり
を生じないように駆動系を構成することが必要になる。
2. Description of the Related Art Generally, in a drive system of a vehicle equipped with an automatic transmission, the automatic transmission is combined with a speed reducer and a speed increaser,
It is known to increase or decrease the number of gears by combining the gear ratios of both transmissions. In this case, in a gearbox or the like, when releasing one of the brake element and the clutch element and engaging the other to shift gears, the timing of operation of both elements becomes a problem. That is, when the brake element and the clutch element are both engaged, a shift shock is generated due to the locking of the drive system, and conversely, when both are released, the drive system is disconnected and the engine is put into a no-load state and blows up. For this reason, it is necessary to configure the drive system even in a speed increaser or the like so as not to cause a shift shock or engine blow-up.

【0003】従来、自動変速機にセンターディファレン
シャル装置を組合わせて、このセンターディファレンシ
ャル装置を増速機に使用するものに関しては、例えば特
願平3−348205号の出願がある。ここで、センタ
ーディファレンシャル装置を複合プラネタリギヤ式に構
成し、このセンターディファレンシャル装置を油圧多板
クラッチ装置のダイレクトクラッチ、増速用ブレーキ及
びトランスファクラッチを介して伝動構成する。そして
例えばダイレクトクラッチの係合によりセンターデファ
レンシャル機能し、このダイレクトクラッチを解放して
増速ブレーキを係合することにより、センターデファレ
ンシャル機能を殺して増速段を得ることが示されてい
る。
Conventionally, there has been an application, for example, in Japanese Patent Application No. 3-348205 regarding a combination of an automatic transmission with a center differential device and using this center differential device for a speed increaser. Here, the center differential device is configured as a compound planetary gear type, and this center differential device is configured to be transmitted via a direct clutch, a speed increasing brake, and a transfer clutch of a hydraulic multi-plate clutch device. For example, it is shown that the center differential function is achieved by engaging the direct clutch, and the center differential function is canceled to obtain the speed increasing stage by releasing the direct clutch and engaging the speed increasing brake.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来技
術のものにあっては、センターディファレンシャル装置
の出力要素がダイレクトクラッチのみを介して伝動構成
されている。このためそのクラッチを解放し増速ブレー
キを係合して増速段を得る動作状態に移行する際に、変
速ショックやエンジンの吹き上がり等を生じるおそれが
ある。
By the way, in the above prior art, the output element of the center differential device is configured to be transmitted only through the direct clutch. Therefore, when the clutch is disengaged and the speed increasing brake is engaged to shift to the operation state in which the speed increasing stage is obtained, there is a possibility that a gear shift shock, engine upstroke, etc. may occur.

【0005】本発明は、この点に鑑みてなされたもの
で、センターディファレンシャル装置を備えた駆動系
で、クラッチとブレーキの係合または解放により、セン
ターデファレンシャル機能または増速や減速機能を得る
構成において、変速ショックやエンジンの吹き上がり等
を確実に防止することを目的とする。
The present invention has been made in view of this point, and has a structure in which a center differential function or an acceleration or deceleration function is obtained by engaging or disengaging a clutch and a brake in a drive system having a center differential device. The purpose is to reliably prevent gear shift shock and engine blow-up.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、自動変速機にセンターディファレンシャル装
置が連結され、このセンターディファレンシャル装置が
少なくともクラッチとブレーキの一方を係合して他方を
解放することで、センターデフ機能または増速や減速機
能を有するように構成される駆動系において、センター
ディファレンシャル装置のクラッチとブレーキを共通の
ドラム部材に設け、このドラム部材にワンウエイクラッ
チを、ブレーキの解放時には自動的に一体化し、ブレー
キの係合時には自動的にフリーになるように設けるもの
である。
In order to achieve the above object, the present invention is directed to a center differential device connected to an automatic transmission, and this center differential device engages at least one of a clutch and a brake and releases the other. Therefore, in the drive system configured to have the center differential function or the speed increasing / decelerating functions, the clutch and the brake of the center differential device are provided on the common drum member, and the one-way clutch is attached to this drum member, and when the brake is released. It is provided so that it is automatically integrated and automatically released when the brake is engaged.

【0007】[0007]

【作用】上記構成に基づき、自動変速機からの変速動力
がセンターディファレンシャル装置に入力し、このとき
ブレーキを解放してクラッチを係合することでセンター
デファレンシャル機能を生じ、クラッチを解放してブレ
ーキを係合することで増速や減速機能を生じて動力伝達
される。このときセンターデフ機能から増速や減速機能
へ移行する場合は、先ずクラッチを解放し次にブレーキ
を係合するように制御し、逆に増速や減速機能からセン
ターデファレンシャル機能へ移行する場合は、先ずブレ
ーキを解放し次にクラッチを係合するように制御するこ
とにより、ワンウエイクラッチの作用により駆動系がロ
ックや切断を生じ、変速ショックやエンジンの吹き上が
りがないように適確に接断されるようになる。
Based on the above-mentioned structure, the shift power from the automatic transmission is input to the center differential device, and at this time, the brake is released and the clutch is engaged to generate the center differential function. Engagement causes a speed-up or deceleration function to be transmitted. At this time, when shifting from the center differential function to the speed increasing or decelerating function, the clutch is first released and then the brake is engaged, and conversely, when shifting from the speed increasing or decelerating function to the center differential function, , By first releasing the brake and then engaging the clutch, the one-way clutch will cause the drive system to lock or disconnect, making proper disconnection so that there is no shift shock or engine blow-up. Will be done.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1において、自動変速機にセンターディファレ
ンシャル装置を組合わせた4輪駆動車の駆動系について
説明する。先ずトルクコンバータケース1、ディファレ
ンシャルケース2の後部にトランスミッションケース3
が接合し、トランスミッションケース3の後部にトラン
スファケース4およびエクステンションケース6が接合
し、トランスミッションケース3の下部にはオイルパン
5が取付けられる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Referring to FIG. 1, a drive system of a four-wheel drive vehicle in which an automatic transmission is combined with a center differential device will be described. First, the transmission case 3 is provided at the rear of the torque converter case 1 and the differential case 2.
Are joined together, the transfer case 4 and the extension case 6 are joined to the rear portion of the transmission case 3, and the oil pan 5 is attached to the lower portion of the transmission case 3.

【0009】符号10はエンジンであり、このエンジン
10のクランク軸11がトルクコンバータケース1内部
のロックアップクラッチ12を備えたトルクコンバータ
13に連結し、トルクコンバータ13からの入力軸14
がトランスミッションケース3内部の自動変速機30に
入力する。自動変速機30からの変速機出力軸15は入
力軸14と同軸上に出力し、この変速機出力軸15がト
ランスファケース4内部のセンターディファレンシャル
装置50に同軸上に連結する。
Reference numeral 10 is an engine. A crankshaft 11 of the engine 10 is connected to a torque converter 13 provided with a lockup clutch 12 inside the torque converter case 1, and an input shaft 14 from the torque converter 13 is connected.
Input to the automatic transmission 30 inside the transmission case 3. The transmission output shaft 15 from the automatic transmission 30 outputs coaxially with the input shaft 14, and the transmission output shaft 15 is coaxially connected to the center differential device 50 inside the transfer case 4.

【0010】トランスミッションケース3内部におい
て、入、出力軸14,15に対しフロントドライブ軸1
6が平行配置され、このフロントドライブ軸16の後端
はセンターディファレンシャル装置50に一対のリダク
ションギヤ17,18を介して連結し、フロントドライ
ブ軸16の前端はディファレンシャルケース2内部のフ
ロントディファレンシャル装置19を介して前輪に伝動
構成される。一方、センターディファレンシャル装置5
0の後部には油圧多板クラッチ装置60が設けられて、
この油圧多板クラッチ装置60から出力するリヤドライ
ブ軸20が、プロペラ軸21、リヤディファレンシャル
装置22等を介して後輪にも伝動構成される。
Inside the transmission case 3, the front drive shaft 1 with respect to the input and output shafts 14 and 15
6 are arranged in parallel, the rear end of the front drive shaft 16 is connected to the center differential device 50 via a pair of reduction gears 17 and 18, and the front end of the front drive shaft 16 is connected to the front differential device 19 inside the differential case 2. It is configured to be transmitted to the front wheels via. On the other hand, the center differential device 5
A hydraulic multi-plate clutch device 60 is provided at the rear of 0,
The rear drive shaft 20 output from the hydraulic multi-plate clutch device 60 is also transmitted to the rear wheels via a propeller shaft 21, a rear differential device 22, and the like.

【0011】自動変速機30は、2組のフロントプラネ
タリギヤ31、リヤプラネタリギヤ32により前進4段
と後進1段を得る構成である。即ち、入力軸14がリヤ
プラネタリギヤ32のサンギヤ32aに、フロントプラ
ネタリギヤ31のリングギヤ31bおよびリヤプラネタ
リギヤ32のキャリア32cが変速機出力軸15に連結
する。そしてフロントプラネタリギヤ31のキャリア3
1cと一体的な連結要素33と、リングギヤ32bとの
間に、第1のワンウエイクラッチ34、フォワードクラ
ッチ35が直列的に設けられ、連結要素33と固定部材
であるケース側との間に、第2のワンウエイクラッチ3
6、ローリバースブレーキ37が並列的に設けられる。
連結要素33とリングギヤ32bとの間には、オーバラ
ンニングクラッチ38がバイパスして設けてある。
The automatic transmission 30 has a structure in which four forward gears and one reverse gear are obtained by two sets of front planetary gears 31 and rear planetary gears 32. That is, the input shaft 14 is connected to the sun gear 32a of the rear planetary gear 32, and the ring gear 31b of the front planetary gear 31 and the carrier 32c of the rear planetary gear 32 are connected to the transmission output shaft 15. And the carrier 3 of the front planetary gear 31
A first one-way clutch 34 and a forward clutch 35 are provided in series between the coupling element 33 that is integral with 1c and the ring gear 32b, and the first one-way clutch 34 and the forward clutch 35 are provided between the coupling element 33 and the case side that is the fixing member. 2 one-way clutch 3
6. A low reverse brake 37 is provided in parallel.
An overrunning clutch 38 is provided as a bypass between the connecting element 33 and the ring gear 32b.

【0012】また、サンギヤ31aと一体的な連結要素
39には、バンドブレーキ40が設けられ、入力軸14
と一体的な連結要素41及びキャリア31cと一体的な
連結要素42との間には、ハイクラッチ43が設けられ
る。更に連結要素39と41との間には、リバースクラ
ッチ44が設けられている。
A band brake 40 is provided on the connecting element 39 which is integral with the sun gear 31a, and the band brake 40 is provided.
A high clutch 43 is provided between the connection element 41 integrated with the connection element 41 and the connection element 42 integrated with the carrier 31c. Further, a reverse clutch 44 is provided between the connecting elements 39 and 41.

【0013】この自動変速機30の構成により、Dレン
ジをセレクトすると、フォワードクラッチ35が係合
し、両ワンウエイクラッチ34,36の作用で連結要素
33と共にリングギヤ32bをロックすることで、入力
軸14からサンギヤ32a,キャリア32cを介して変
速機出力軸15に、ギヤ比の大きい動力が伝達して第1
速になる。そして車速が上昇すると、更にバンドブレー
キ40の係合によりサンギヤ31aをロックする。そこ
でキャリア31cとリングギヤ32bとが、連結要素3
3、フォワードクラッチ35、第1のワンウエイクラッ
チ34を介して回転し、第1速よりもリングギヤ32b
が回転する分だけ増速した動力が出力して第2速に変速
される。次いで、ハイクラッチ43の係合により入力軸
14が、連結要素41,32、キャリア31c、連結要
素33、フォワードクラッチ35、第1のワンウエイク
ラッチ34を介してリングギヤ32bに連結する。この
ためリヤプラネタリギヤ32は一体化し、入力軸14と
変速機出力軸15とが直結して、第3速に変速される。
With the structure of the automatic transmission 30, when the D range is selected, the forward clutch 35 is engaged, and the ring gear 32b is locked together with the connecting element 33 by the action of the one-way clutches 34 and 36, whereby the input shaft 14 is locked. From the sun gear 32a and the carrier 32c to the transmission output shaft 15 with a large gear ratio.
Be fast. Then, when the vehicle speed increases, the sun gear 31a is further locked by the engagement of the band brake 40. Therefore, the carrier 31c and the ring gear 32b form the connecting element 3
3, the forward clutch 35, and the first one-way clutch 34 are rotated to rotate the ring gear 32b more than the first gear.
The power that has been increased by the amount of rotation of is output and the speed is changed to the second speed. Next, the high clutch 43 is engaged to connect the input shaft 14 to the ring gear 32b via the connecting elements 41, 32, the carrier 31c, the connecting element 33, the forward clutch 35, and the first one-way clutch 34. Therefore, the rear planetary gear 32 is integrated, the input shaft 14 and the transmission output shaft 15 are directly connected, and the speed is changed to the third speed.

【0014】更に車速が上昇すると、上述に加えてバン
ドブレーキ40の係合でサンギヤ31aをロックする。
このためフロントプラネタリギヤ31ではハイクラッチ
43によりキャリア31cに入力した動力でリングギヤ
31bを増速することになって、オーバドライブの第4
速に変速される。一方、Rレンジをセレクトすると、リ
バースクラッチ44の係合でサンギヤ31aに入力軸1
4の動力が入力する。またローリバースクラッチ37の
係合で連結要素33と共にキャリア31cをロックする
ため、フロントプラネタリギヤ31でリングギヤ31b
に逆転したギヤ比の大きい動力が出力して後進速にな
る。こうして、自動変速機30において前進4段後進1
段の変速段が得られる。
When the vehicle speed further increases, the sun gear 31a is locked by the engagement of the band brake 40 in addition to the above.
Therefore, in the front planetary gear 31, the ring gear 31b is accelerated by the power input to the carrier 31c by the high clutch 43, and the fourth gear of the overdrive is used.
The speed is changed. On the other hand, when the R range is selected, the reverse clutch 44 is engaged and the sun gear 31a is connected to the input shaft 1
Power of 4 is input. Further, since the carrier 31c is locked together with the coupling element 33 by the engagement of the low reverse clutch 37, the front planetary gear 31 is used to lock the ring gear 31b.
Power with a large gear ratio, which was reversed, is output to reverse speed. Thus, in the automatic transmission 30, four forward gears and one reverse gear 1
It is possible to obtain a gear shift stage.

【0015】一方、自動変速機30の前方にはオイルポ
ンプ45が設置され、トルクコンバータ13のポンプイ
ンペラ側のドライブ軸46で常に駆動される。オイルパ
ン5にはコントロールバルブボデー47が収容され、上
述の各クラッチ、ブレーキに給排油して選択的に係合す
るようになっている。
On the other hand, an oil pump 45 is installed in front of the automatic transmission 30 and is constantly driven by a drive shaft 46 on the pump impeller side of the torque converter 13. A control valve body 47 is accommodated in the oil pan 5 so that oil can be supplied to and discharged from each of the above-mentioned clutches and brakes and selectively engaged.

【0016】図2において、センターディファレンシャ
ル装置50、油圧多板クラッチ装置60の部分について
説明する。先ず、出力軸15の後方に第1、第2の中間
軸23,24を介してリヤドライブ軸20が同軸上に配
置される。また出力軸15には前輪側のリダクションギ
ヤ17が回転自在に嵌合し、これらの出力軸15、リダ
クションギヤ17及び第1、第2の中間軸23,24の
間に、センターディファレンシャル装置50が同軸上に
配置される。
In FIG. 2, the center differential device 50 and the hydraulic multi-plate clutch device 60 will be described. First, the rear drive shaft 20 is coaxially arranged behind the output shaft 15 via the first and second intermediate shafts 23 and 24. A front wheel side reduction gear 17 is rotatably fitted to the output shaft 15, and a center differential device 50 is provided between the output shaft 15, the reduction gear 17 and the first and second intermediate shafts 23 and 24. It is arranged on the same axis.

【0017】センターディファレンシャル装置50は複
合プラネタリギヤに構成されるものであり、出力軸15
に形成される第1のサンギヤ51と、第2の中間軸24
に形成される第2のサンギヤ53を有する。また、キャ
リヤ55に装架されたピニオン軸56に、軸方向に一体
形成される第1、第2のピニオン52,54が回転自在
に装着され、第1のサンギヤ51に第1のピニオン52
が、第2のサンギヤ53に第2のピニオン54がそれぞ
れ噛合い、トルク配分した動力を第2の中間軸24に出
力する。一方、第2の中間軸24の内部には更に第1の
中間軸23が遊嵌され、この第1の中間軸23が2つの
サンギヤ51,53の間隙で連結部材57を介してキャ
リヤ55に一体的にスプライン結合して、差動制限等の
作用を行う。更に、キャリヤ55の前端にはリダクショ
ンギヤ17が結合して、キャリヤ55の動力を出力する
ように構成されている。
The center differential device 50 is composed of a compound planetary gear and has an output shaft 15
The first sun gear 51 and the second intermediate shaft 24
Has a second sun gear 53 formed in. Further, the first and second pinions 52 and 54, which are integrally formed in the axial direction, are rotatably mounted on the pinion shaft 56 mounted on the carrier 55, and the first pinion 52 is attached to the first sun gear 51.
However, the second pinion 54 meshes with the second sun gear 53, and the torque-distributed power is output to the second intermediate shaft 24. On the other hand, the first intermediate shaft 23 is further loosely fitted inside the second intermediate shaft 24, and the first intermediate shaft 23 is attached to the carrier 55 via the connecting member 57 in the gap between the two sun gears 51 and 53. They are integrally spline-coupled to perform a function such as differential limitation. Further, the reduction gear 17 is coupled to the front end of the carrier 55 to output the power of the carrier 55.

【0018】このセンターディファレンシャル装置50
の構成により、第1のサンギヤ51に入力する動力を、
第1、第2のサンギヤ51,53と、第1、第2のピニ
オン52,54との歯車諸元によるトルク配分比でキャ
リヤ55と第2のサンギヤ53に伝達して、前後輪へ不
等トルク配分する機能を有する。また第1,第2のピニ
オン52,54の遊星回転により、旋回時の旋回半径の
差によって生じるキャリヤ55と第2のサンギヤ53と
の回転数差を吸収する差動機能を有する。
This center differential device 50
With the configuration of, the power input to the first sun gear 51 is
It is transmitted to the carrier 55 and the second sun gear 53 at a torque distribution ratio according to the gear specifications of the first and second sun gears 51 and 53 and the first and second pinions 52 and 54, so that the front and rear wheels are unequal. It has the function of distributing torque. Further, the planetary rotation of the first and second pinions 52 and 54 has a differential function of absorbing a difference in rotation speed between the carrier 55 and the second sun gear 53, which is caused by a difference in turning radius during turning.

【0019】次に、センターディファレンシャル装置5
0の増速機としての機能について説明する。この複合プ
ラネタリギヤ式センターディファレンシャル装置50で
は、第2の中間軸24を固定することで所定の増速ギヤ
比を得ることができ、この増速ギヤ比単独または自動変
速機30の所定の変速段との協働により更に第5速に変
速するようになっている。そこで例えば第2速の変速段
を用いる場合について説明すると、第2速のギヤ比i
2、センターディファレンシャル装置50の増速ギヤ比
ipにより、第5速のギヤ比i5は以下のようになる。 i5=i2・ip ここで、センターディファレンシャル装置50の歯車諸
元により例えば、ip=(33−21)/33=0.3
63になり、第2速のギヤ比をi2=1.545とする
と、i5=0.561になり、第4速よりギヤ比の小さ
い第5速が適正なギヤ比間隔で得られることになる。
Next, the center differential device 5
The function of the zero speed increaser will be described. In this complex planetary gear type center differential device 50, a predetermined speed increasing gear ratio can be obtained by fixing the second intermediate shaft 24. This speed increasing gear ratio is independent or a predetermined speed change step of the automatic transmission 30. The speed is further changed to the fifth speed by the cooperation of. Therefore, for example, the case of using the second speed gear stage will be described. The second speed gear ratio i
2. Due to the speed increasing gear ratio ip of the center differential device 50, the gear ratio i5 of the fifth speed is as follows. i5 = i2 · ip Here, for example, ip = (33-21) /33=0.3 depending on the gear specifications of the center differential device 50.
63, and assuming that the gear ratio of the second speed is i2 = 1.545, i5 = 0.561, and the fifth speed having a smaller gear ratio than the fourth speed can be obtained at an appropriate gear ratio interval. .

【0020】油圧多板クラッチ装置60について説明す
ると、第2の中間軸24とリヤドライブ軸20にそれぞ
れドラム部材64,65が設けられ、両ドラム部材6
4,65の間に後輪への動力を接断するダイレクトクラ
ッチ61が介設される。また第1の中間軸23とドラム
部材65との間に差動制限すると共に前後輪のトルク配
分を可変制御するトランスファクラッチ62が介設さ
れ、ドラム部材64とケース4との間に増速用ブレーキ
63が介設される。そしてこれらのクラッチ61,62
と増速用ブレーキ63が3重に重合して同軸上に配置構
成されている。
Explaining the hydraulic multi-plate clutch device 60, drum members 64 and 65 are provided on the second intermediate shaft 24 and the rear drive shaft 20, respectively, and both drum members 6 are provided.
A direct clutch 61 that connects and disconnects the power to the rear wheels is provided between 4 and 65. In addition, a transfer clutch 62 that restricts the differential between the first intermediate shaft 23 and the drum member 65 and variably controls the torque distribution of the front and rear wheels is interposed, and the transfer clutch 62 is provided between the drum member 64 and the case 4 for acceleration. The brake 63 is provided. And these clutches 61, 62
And the speed-increasing brake 63 are overlapped with each other three times and are arranged coaxially.

【0021】これらのクラッチ61,62及び増速用ブ
レーキ63は、例えば専用のバルブボデーにより油圧制
御される。即ち自動変速機30で前進4段後進1段に変
速される場合は、増速用ブレーキ63を解放してダイレ
クトクラッチ61を係合し、このとき後輪スリップ等に
応じてトランスファクラッチ62に差動制限トルクを生
じる。また第4速で車速が設定値より上昇すると、セン
ターディファレンシャル装置50による増速が大幅にな
されるため、自動変速機30を第4速から第2速に変速
制御し、同時にダイレクトクラッチ61を解放して増速
用ブレーキ63を係合し、このとき前輪スリップ等に応
じてトランスファクラッチ62に伝達トルクを生じるよ
うになっている。
The clutches 61, 62 and the speed increasing brake 63 are hydraulically controlled by, for example, a dedicated valve body. That is, when the automatic transmission 30 shifts from four forward gears to one reverse gear, the speed-increasing brake 63 is released and the direct clutch 61 is engaged. At this time, the transfer clutch 62 is engaged in accordance with a rear wheel slip or the like. Produces a motion limiting torque. When the vehicle speed exceeds the set value at the fourth speed, the center differential device 50 greatly increases the speed. Therefore, the automatic transmission 30 is controlled to shift from the fourth speed to the second speed, and at the same time, the direct clutch 61 is released. Then, the speed increasing brake 63 is engaged, and at this time, a transfer torque is generated in the transfer clutch 62 according to front wheel slip or the like.

【0022】更に、ダイレクトクラッチ61と増速用ブ
レーキ63の解放、係合を円滑に行う手段について説明
する。これらのクラッチ61とブレーキ63は、共通の
ドラム部材64に設けられており、このドラム部材64
が係合する側に一体結合する点を考慮して、2つのドラ
ム部材64,65の間にダイレクトクラッチ61と並列
的にワンウエイクラッチ70が装着される。ワンウエイ
クラッチ70は、図3に示すように両ドラム部材64,
65の間にスプラグ71を傾斜して設けられ、一方のド
ラム部材64から他方のドラム部材65への動力伝達の
みを可能に構成される。そしてダイレクトクラッチ61
と増速用ブレーキ63の一方を解放して他方を係合する
ことにより、第4速から第5速にアップシフトする場
合、または第5速から第4速にダウンシフトする場合
に、ワンウエイクラッチ70の作用を用いて、駆動系が
ロックまたは切断することを機械的に防止するようにな
っている。
Further, means for smoothly releasing and engaging the direct clutch 61 and the speed increasing brake 63 will be described. The clutch 61 and the brake 63 are provided on a common drum member 64.
In consideration of the fact that the one-way clutch 70 is integrally coupled to the engaging side, the one-way clutch 70 is mounted between the two drum members 64 and 65 in parallel with the direct clutch 61. As shown in FIG. 3, the one-way clutch 70 has two drum members 64,
The sprags 71 are provided so as to be inclined between the drums 65, and only the power transmission from the one drum member 64 to the other drum member 65 is possible. And the direct clutch 61
By releasing one of the speed increasing brake 63 and the other and engaging the other, the one-way clutch is used when upshifting from the fourth speed to the fifth speed or when downshifting from the fifth speed to the fourth speed. The action of 70 is used to mechanically prevent the driveline from locking or disconnecting.

【0023】次に、この実施例の作用について説明す
る。先ずエンジン10の動力はトルクコンバータ13、
入力軸14を介して自動変速機30に入力し、2組のフ
ロントプラネタリギヤ31とリヤプラネタリギヤ32の
作動、クラッチ44,43,35,38,36,34と
ブレーキ40,37の選択的係合により、Dレンジをセ
レクトすると、前進速の第1速ないし第4速に自動変速
され、Rレンジをセレクトする場合は後進速になる。そ
してこの変速動力が、変速機出力軸15からセンターデ
ィファレンシャル装置50の第1のサンギヤ51に入力
して、トルク配分される。またこの場合は、油圧多板ク
ラッチ装置60のダイレクトクラッチ61が係合して、
センターディファレンシャル装置50の第2のサンギヤ
53がリヤドライブ軸20に連結される。
Next, the operation of this embodiment will be described. First, the power of the engine 10 is the torque converter 13,
By inputting to the automatic transmission 30 via the input shaft 14, by operating the two sets of the front planetary gear 31 and the rear planetary gear 32, and selectively engaging the clutches 44, 43, 35, 38, 36, 34 and the brakes 40, 37. , D range is automatically shifted to the first to fourth forward speeds, and reverse speed is selected when the R range is selected. Then, this shift power is input from the transmission output shaft 15 to the first sun gear 51 of the center differential device 50, and torque is distributed. Further, in this case, the direct clutch 61 of the hydraulic multi-plate clutch device 60 is engaged,
The second sun gear 53 of the center differential device 50 is connected to the rear drive shaft 20.

【0024】ここで、センターディファレンシャル装置
50の各歯車諸元により、変速動力がキャリヤ55とサ
ンギヤ53にそれぞれ不等配分して出力される。そして
キャリヤ55の動力は、リダクションドライブギヤ1
7、リダクションドリブンギヤ18、フロントドライブ
軸16、フロントディファレンシャル装置19を介して
前輪に伝達する。また第2のサンギヤ53の動力は、第
2の中間軸24、ダイレクトクラッチ61、リヤドライ
ブ軸20以降の後輪に伝達し、この場合にダイレクトク
ラッチ61に並列配置されるワンウエイクラッチ70も
一体化してこれらの両者により動力伝達される。こうし
て前、後輪に不等トルク配分して後輪偏重の4輪駆動走
行になり、このトルク配分ではオーバステア気味になっ
て回頭性、操縦性等が良好になる。この4輪駆動走行の
旋回時には、センターディファレンシャル装置50の第
1、第2のピニオン52,54の遊星回転により、旋回
時に生じる前後輪の回転数差が吸収され、自由に旋回可
能になる。
Here, the gear power of the center differential device 50 causes the shifting power to be output to the carrier 55 and the sun gear 53 in an unequally distributed manner. The power of the carrier 55 is the drive power of the reduction drive gear 1.
7, through the reduction driven gear 18, the front drive shaft 16, and the front differential device 19 to the front wheels. The power of the second sun gear 53 is transmitted to the second intermediate shaft 24, the direct clutch 61, and the rear wheels after the rear drive shaft 20. In this case, the one-way clutch 70 arranged in parallel with the direct clutch 61 is also integrated. Power is transmitted by both of these. In this way, the unequal torque is distributed to the front and rear wheels and the four-wheel drive mode is performed with the rear wheels being deviated, and in this torque distribution, oversteering tends to occur, and the turning performance and maneuverability are improved. During this four-wheel drive traveling, the planetary rotation of the first and second pinions 52, 54 of the center differential device 50 absorbs the difference in the rotational speeds of the front and rear wheels generated during the turning, and allows the vehicle to freely turn.

【0025】次いで滑り易い路面走行時には、基準トル
ク配分が後輪偏重のトルク配分のため通常は後輪が先に
スリップし、この場合にトランスファクラッチ62の差
動制限トルクTcがスリップ状態に応じて制御される。
するとセンターディファレンシャル装置50のキャリヤ
55と第2のサンギヤ53との間に、キャリヤ55、連
結部材57、第1の中間軸23及びトランスファクラッ
チ62による他の伝動系路がバイパスして形成され、高
回転の第2のサンギヤ53の後輪側から低回転のキャリ
ヤ55の前輪側に、差動制限トルクTcに応じてトルク
バイパスする。そこで、前輪寄りにトルク配分制御され
て後輪スリップが防止され、走破性を向上する。
Next, when the vehicle travels on slippery roads, the reference torque distribution is such that the rear wheel is heavily biased, and therefore the rear wheels usually slip first. In this case, the differential limiting torque Tc of the transfer clutch 62 depends on the slip state. Controlled.
Then, between the carrier 55 of the center differential device 50 and the second sun gear 53, another transmission system path formed by the carrier 55, the connecting member 57, the first intermediate shaft 23, and the transfer clutch 62 is formed by bypassing. Torque bypass is performed from the rear wheel side of the rotating second sun gear 53 to the front wheel side of the low rotating carrier 55 in accordance with the differential limiting torque Tc. Therefore, the torque distribution is controlled toward the front wheels to prevent the rear wheels from slipping and improve the running performance.

【0026】このとき差動制限トルクTcが最大になる
と、第2のサンギヤ53とキャリヤ55との直結により
センターディファレンシャル装置50はロックして直結
式4輪駆動になり、前後輪の輪荷重配分に相当したトル
ク配分になる。こうして差動制限トルクTcを制御する
ことにより、後輪偏重と直結式との間でトルク配分が可
変制御される。
At this time, when the differential limiting torque Tc becomes maximum, the center differential device 50 is locked by the direct connection between the second sun gear 53 and the carrier 55, and the direct connection type four-wheel drive is performed, so that the load distribution of the front and rear wheels is distributed. The torque distribution is equivalent. By controlling the differential limiting torque Tc in this manner, the torque distribution is variably controlled between the rear wheel bias and the direct coupling type.

【0027】一方、第4速の走行条件より更に高速にな
ると、センターディファレンシャル装置50による増速
が大幅になされるため、自動変速機30が第4速から第
2速の状態(第3速の状態でも可)になり、同時にダイ
レクトクラッチ61が解放して増速用ブレーキ63が係
合するように油圧制御される。このためセンターディフ
ァレンシャル装置50は、ドラム部材64、第2の中間
軸24と共に第2のサンギヤ53が固定して、キャリヤ
55を増速回転するようになる。このときドラム部材6
4の固定によりワンウエイクラッチ70も自動的にフリ
ーになり、この経路の動力伝達が切断されるのであり、
こうしてセンターデファレンシャル機能を殺して増速機
として機能する。
On the other hand, if the speed becomes higher than the traveling condition of the fourth speed, the speed increase by the center differential device 50 is significantly increased, so that the automatic transmission 30 is in the state from the fourth speed to the second speed (third speed). The hydraulic pressure is controlled so that the direct clutch 61 is released and the speed increasing brake 63 is engaged at the same time. Therefore, in the center differential device 50, the second sun gear 53 is fixed together with the drum member 64 and the second intermediate shaft 24, and the carrier 55 is rotated at an increased speed. At this time, the drum member 6
Since the one-way clutch 70 is automatically freed by fixing 4 and the power transmission of this path is cut off,
In this way, it functions as a speed-up gear by killing the center differential function.

【0028】そこで自動変速機30の第2速(または第
3速)の動力が、センターディファレンシャル装置50
により大幅に増速されてキャリヤ55以降の前輪に伝達
し、第4速より更にギヤ比の小さい増速段の第5速にア
ップシフトして高速走行に適したものになる。このとき
走行状態や前輪スリップの状況等に応じてトランスファ
クラッチ62の伝達トルクTdが可変制御されると、キ
ャリヤ55から第1の中間軸23、トランスファクラッ
チ62を介して後輪にもトルク伝達される。そこで、前
輪スリップを防止すると共に、同様に前後輪のトルク配
分が制御可能な4輪駆動走行になる。
Therefore, the power of the second speed (or the third speed) of the automatic transmission 30 is changed to the center differential device 50.
Thus, the speed is greatly increased and transmitted to the front wheels after the carrier 55, and the gear is upshifted to the fifth speed, which is the speed increasing stage having a smaller gear ratio than the fourth speed, and is suitable for high speed running. At this time, when the transmission torque Td of the transfer clutch 62 is variably controlled according to the running state or the front wheel slip condition, the torque is also transmitted from the carrier 55 to the rear wheels via the first intermediate shaft 23 and the transfer clutch 62. It Therefore, the front wheel slip is prevented, and similarly, the torque distribution of the front and rear wheels can be controlled so that the vehicle is driven by four wheels.

【0029】上記第4速から第5速へのアップシフト時
には、先ずダイレクトクラッチ61を解放するように制
御することで、ワンウエイクラッチ70によりセンター
ディファレンシャル装置50から後輪への動力伝達状態
が継続して確保される。次いで増速用ブレーキ63を係
合するように制御することで、ワンウエイクラッチ70
をフリーにして駆動系を変更しながら実質的に第5速に
変速される。
At the time of upshifting from the fourth speed to the fifth speed, the direct clutch 61 is first controlled to be released so that the one-way clutch 70 keeps the power transmission state from the center differential device 50 to the rear wheels. Secured. Then, the one-way clutch 70 is controlled by controlling the speed-increasing brake 63 to be engaged.
Is changed to the fifth speed while the drive system is changed.

【0030】また逆に第5速から第4速へのダウンシフ
ト時には、先ず増速用ブレーキ63を解放することで、
ワンウエイクラッチ70が第5速の解除に伴い自動的に
一体化して、駆動系が第4速状態になる。次いでダイレ
クトクラッチ61を係合することで、ダイレクトクラッ
チ61とワンウエイクラッチ70の両者により動力伝達
してセンターデフ機能する状態に戻る。
Conversely, at the time of downshifting from the fifth speed to the fourth speed, the speed increasing brake 63 is first released,
The one-way clutch 70 is automatically integrated with the release of the fifth speed, and the drive system enters the fourth speed state. Then, by engaging the direct clutch 61, the power is transmitted by both the direct clutch 61 and the one-way clutch 70 to return to the state in which the center differential function is performed.

【0031】以上、本発明の実施例について説明した
が、センターディファレンシャル装置を減速機として使
用する構成の場合にも、同様に適応することができる。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the same can be applied to the case where the center differential device is used as a speed reducer.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
センターディファレンシャル装置付駆動装置において、
センターディファレンシャル装置がセンターデファレン
シャル機能するクラッチと、増速または減速機能するブ
レーキを備える場合に、ワンウエイクラッチにより駆動
系がロックや切断を生じないように構成されるので、変
速ショックやエンジンの吹き上がりを確実に防止するこ
とができる。ワンウエイクラッチの作用により機械的に
駆動系を接断する構成であるから、クラッチとブレーキ
の係合と解放のタイミング制御等が不要になって、油圧
制御が容易になる。
As described above, according to the present invention,
In the drive unit with center differential device,
When the center differential is equipped with a center differential clutch and a brake that accelerates or decelerates, the one-way clutch prevents the drive system from locking or disconnecting. It can be surely prevented. Since the drive system is mechanically connected and disconnected by the action of the one-way clutch, timing control of engagement and disengagement of the clutch and brake is not required, and hydraulic control is facilitated.

【0033】ワンウエイクラッチは同軸上に配置される
2つのドラム部材の間に装着されるので、構造や組付け
が容易になる。センターデファレンシャル機能の場合
に、ダイレクトクラッチとワンウエイクラッチの両者に
より動力伝達されるので、ダイレクトクラッチの容量を
低減でき、油圧クラッチ装置の小型化、コスト低下が可
能になる。
Since the one-way clutch is mounted between the two drum members arranged coaxially, the structure and the assembling are easy. In the case of the center differential function, since the power is transmitted by both the direct clutch and the one-way clutch, the capacity of the direct clutch can be reduced, and the hydraulic clutch device can be downsized and the cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るセンターディファレンシャル装置
付駆動装置の実施例を示すスケルトン図である。
FIG. 1 is a skeleton diagram showing an embodiment of a drive device with a center differential device according to the present invention.

【図2】同実施例の要部を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a main part of the embodiment.

【図3】ワンウエイクラッチを示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a one-way clutch.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

30 自動変速機 50 センターディファレンシャル装置 60 油圧クラッチ装置 61 ダイレクトクラッチ 62 トランスファクラッチ 63 増速用ブレーキ 70 ワンウエイクラッチ 30 automatic transmission 50 center differential device 60 hydraulic clutch device 61 direct clutch 62 transfer clutch 63 speed-up brake 70 one-way clutch

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 自動変速機にセンターディファレンシャ
ル装置が連結され、このセンターディファレンシャル装
置が少なくともクラッチとブレーキの一方を係合して他
方を解放することで、センターデフ機能または増速や減
速機能を有するように構成される駆動系において、セン
ターディファレンシャル装置のクラッチとブレーキを共
通のドラム部材に設け、このドラム部材にワンウエイク
ラッチを、ブレーキの解放時には自動的に一体化し、ブ
レーキの係合時には自動的にフリーになるように設ける
ことを特徴とするセンターディファレンシャル装置付駆
動装置。
1. A center differential device is connected to an automatic transmission, and this center differential device engages at least one of a clutch and a brake and releases the other, thereby having a center differential function or a speed increasing / decelerating function. In the drive system configured as described above, the clutch and brake of the center differential device are provided on a common drum member, and the one-way clutch is automatically integrated with this drum member when the brake is released, and automatically when the brake is engaged. A drive device with a center differential device, which is provided so as to be free.
【請求項2】 上記ワンウエイクラッチは、同軸上に配
置される2つのドラム部材の間に、クラッチと並列的に
設けられることを特徴とする請求項1記載のセンターデ
ィファレンシャル装置付駆動装置。
2. The drive device with a center differential device according to claim 1, wherein the one-way clutch is provided in parallel with the clutch between two drum members coaxially arranged.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07269661A (en) * 1994-03-29 1995-10-20 Mazda Motor Corp Automatic transmission
JP2007083969A (en) * 2005-09-26 2007-04-05 Fuji Heavy Ind Ltd Front and rear wheels drive force distribution device for four-wheel drive vehicle

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