JPH0764214B2 - 4-wheel drive - Google Patents

4-wheel drive

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JPH0764214B2
JPH0764214B2 JP2075886A JP2075886A JPH0764214B2 JP H0764214 B2 JPH0764214 B2 JP H0764214B2 JP 2075886 A JP2075886 A JP 2075886A JP 2075886 A JP2075886 A JP 2075886A JP H0764214 B2 JPH0764214 B2 JP H0764214B2
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JP
Japan
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shaft
differential
viscous coupling
clutch
planetary gear
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廉平 松本
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Subaru Corp
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Fuji Jukogyo KK
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/344Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear
    • B60K17/346Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear the transfer gear being a differential gear
    • B60K17/3462Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear the transfer gear being a differential gear with means for changing distribution of torque between front and rear wheels
    • B60K17/3465Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear the transfer gear being a differential gear with means for changing distribution of torque between front and rear wheels self-actuated means, e.g. differential locked automatically by difference of speed

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention 【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本発明は、自動車等の車両の4輪駆動装置に関し、詳し
くは、横置きトランスアクスル型において直結4輪駆動
走行モード,差動制限可能なセンターデフ付4輪駆動走
行モード,後輪駆動走行モードの3種類の走行モードを
任意に選択可能な4輪駆動装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a four-wheel drive system for a vehicle such as an automobile, and more specifically, in a horizontal transaxle type, a four-wheel drive drive mode with direct connection, a four-wheel drive drive mode with a center differential capable of limiting differential, and a rear-wheel drive drive mode The present invention relates to a four-wheel drive device capable of arbitrarily selecting the three types of driving modes.

【従来の技術】[Prior art]

従来、4輪駆動装置に関しては、例えば実開昭55−7242
0号公報に示すセンターデフ付のものがある。このセン
ターデフ付の4輪駆動装置では、悪路からの脱出用とし
てデフロック機構が必要不可欠であり、油圧式クラッチ
の機構でデフロックすることが示されている。また直結
式の4輪駆動装置として、例えば実開昭59−188731号公
報により、ビスカスカップリングを用いたものが示され
ている。
Conventionally, regarding a four-wheel drive system, for example, the actual development of Sho 55-7242
There is one with a center differential shown in Japanese Patent No. 0. In this four-wheel drive system with a center differential, a diff lock mechanism is indispensable for exiting from a rough road, and it has been shown that a diff lock mechanism is used to hydraulically lock. Further, as a direct-coupling type four-wheel drive device, for example, the one using a viscous coupling is shown in Japanese Utility Model Publication No. 59-188731.

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be Solved by the Invention]

ところで、前記先行技術のものは、センターデフ付また
は直結式のいずれか一方の走行モードしか得られないの
で、道路事情が悪い場合の走行性能に満足し難い点があ
る。 また前者のセンターデフ付の4輪駆動装置では、デフロ
ック機構が油圧式クラッチを使用するので構造が複雑で
ある等の問題がある。 そこで本発明は、構造が簡素でありながら、直結4輪駆
動走行モードと、差動制限可能なセンターデフ付4輪駆
動走行モードと、後輪駆動走行モードとの3種類の走行
モードを任意に選択可能とした4輪駆動装置を提供する
ことを目的とする。
By the way, since the above-mentioned prior art can obtain only one of the driving modes of the center differential type and the direct coupling type, it is difficult to satisfy the traveling performance when the road condition is bad. Further, in the former four-wheel drive system with a center differential, there is a problem that the structure is complicated because the differential lock mechanism uses a hydraulic clutch. Therefore, the present invention has three types of running modes with a simple structure, such as a direct-coupled four-wheel drive running mode, a center-differential four-wheel-drive running mode capable of differential limiting, and a rear-wheel drive running mode. An object is to provide a selectable four-wheel drive device.

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

この目的を達成する手段として本発明は、変速機出力軸
に平行配置して伝動構成されたトランスファ軸から前輪
へ伝動構成されたフロントデフ装置及び後輪へ伝動構成
されたリヤドライブ軸に適宜動力伝達する4輪駆動装置
であって、上記トランスファ軸と同軸に配設されてキャ
リアがトランスファ軸に連結され、リングギヤが上記リ
ヤドライブ軸に伝動構成されたセンターデフ装置として
のプラネタリギヤ装置と、上記トランスファ軸と同軸に
配設されてハブが上記プラネタリギヤ装置のサンギヤに
連結され、ハウジングが上記リングギヤに連結された差
動制限機能を有するビスカスカップリングと、上記トラ
ンスファ軸と同軸に回転自在に支持されて上記フロント
デフ装置に伝動構成された中間軸と、レバー操作に応じ
た接続位置,第1遮断位置,第2遮断位置の3つの切換
位置を有して上記トランスファ軸と中間軸とを接断する
第1噛合いクラッチと、上記第1噛合いクラッチに連動
して3つの切換位置に切換操作され、第1噛合いクラッ
チが接続位置のとき、上記ビスカスカップリングのハウ
ジングと中間軸とを接続し、第1噛合いクラッチが第1
遮断位置のとき、ビスカスカップリングのハブと中間軸
とを接続し、第1噛合いクラッチが第2遮断位置のと
き、ビスカスカップリングのハブとハウジングとを接続
する第2噛合いクラッチとを備えたことを特徴とする。
As a means for achieving this object, the present invention provides a front diff device that is configured to transmit power from a transfer shaft that is arranged in parallel to a transmission output shaft to a front wheel and a rear drive shaft that is configured to transmit power to rear wheels. A four-wheel drive device for transmitting, a planetary gear device as a center differential device, which is arranged coaxially with the transfer shaft, a carrier is coupled to the transfer shaft, and a ring gear is transmitted to the rear drive shaft, and the transfer device. A hub is connected coaxially to the shaft, a hub is connected to the sun gear of the planetary gear device, and a housing is connected to the ring gear and has a viscous coupling having a differential limiting function, and is rotatably supported coaxially with the transfer shaft. The intermediate shaft, which is configured to be transmitted to the front differential device, and the connecting position corresponding to the lever operation, the first A first mesh clutch having three switching positions of a disengagement position and a second disengagement position for connecting and disconnecting the transfer shaft and the intermediate shaft, and switching to three switching positions in cooperation with the first mesh clutch. When the first mesh clutch is operated and the first mesh clutch is in the connection position, the housing of the viscous coupling is connected to the intermediate shaft, and the first mesh clutch is in the first position.
A second meshing clutch that connects the hub of the viscous coupling and the intermediate shaft when in the disengaged position, and a first meshing clutch that connects the hub of the viscous coupling and the housing when the second meshing position is in the disengaged position. It is characterized by that.

【作用】 このような手段を採用した本発明では、第1噛合いクラ
ッチが接続位置にレバー操作されると、トランスファ軸
と中間軸とが接続し、同時に第2噛合いクラッチを介し
て中間軸とビスカスカップリングのハウジングとが接続
する。このため、センターデフ装置としてのプラネタリ
ギヤ装置は、キヤリアとリングギヤとがトランスファ
軸,中間軸,ビスカスカップリングのハウジングを介し
て一体化することでデフロック状態となり、リングギヤ
から中間軸を介してフロントデフ装置に動力伝達し、か
つリングギヤから直接リヤドライブ軸に動力伝達する直
結4輪駆動走行モードが選択される。 また、第1噛合いクラッチが第1遮断位置にレバー操作
されると、トランスファ軸は中間軸との接続が遮断さ
れ、同時に第2噛合いクラッチを介してビスカスカップ
リングのハブと中間軸とが接続し、ビスカスカップリン
グのハウジングは接続が遮断される。このため、プラネ
タリギヤ装置はリングギヤがサンギヤと差動可能となっ
てデフロック状態が解除され、プラネタリギャ装置がセ
ンターデフ装置として機能しつつサンギヤから上記ハ
ブ,中間軸を介してフロントデフ装置に動力伝達し、か
つリングギヤから直接リヤドライブ軸に動力伝達するセ
ンターデフ付4輪駆動走行モードが選択される。その
際、サンギヤとリングギヤとの間に介設されたビスカス
カップリングの差動制限機能に応じてフロントデフ装置
とリヤドライブ軸とは所定量以上の差動が制限される。 さらに、第1噛合いクラッチが第2遮断位置にレバー操
作されると、トランスファ軸は中間軸との接続が遮断さ
れ、同時に第2噛合いクラッチを介してビスカスカップ
リングのハブとハウジングとが接続し、中間軸は接続が
遮断される。このため、中間軸はトランスファ軸及びプ
ラネタリギヤ装置と遮断され、この状態でプラネタリギ
ヤ装置はサンギヤとリングギヤとが一体化してデフロッ
ク状態となり、またビスカスカップリングもプラネタリ
ギヤ装置と一体化するのであり、こうしてデフロック状
態のプラネタリギヤ装置のリングギヤからリヤドライブ
軸にのみ動力伝達する後輪駆動走行モードが選択され
る。
In the present invention employing such means, when the first dog clutch is lever-operated to the connecting position, the transfer shaft and the intermediate shaft are connected, and at the same time, the intermediate shaft is passed through the second dog clutch. And the housing of the viscous coupling are connected. Therefore, in the planetary gear device as the center differential device, the carrier and the ring gear are integrated through the transfer shaft, the intermediate shaft, and the housing of the viscous coupling to be in a diff lock state, and the ring gear is connected to the front differential device through the intermediate shaft. The direct drive four-wheel drive traveling mode is selected in which power is transmitted to the rear drive shaft directly from the ring gear. Further, when the first dog clutch is lever-operated to the first cutoff position, the transfer shaft is disconnected from the intermediate shaft, and at the same time, the hub of the viscous coupling and the intermediate shaft are connected via the second dog clutch. Once connected, the housing of the viscous coupling is disconnected. Therefore, in the planetary gear unit, the ring gear can be differentiated from the sun gear to release the differential lock state, and the planetary gear unit functions as a center differential unit while transmitting power from the sun gear to the front differential unit via the hub and the intermediate shaft. In addition, a four-wheel drive mode with a center differential in which power is directly transmitted from the ring gear to the rear drive shaft is selected. At this time, the differential between the front differential device and the rear drive shaft is limited by a predetermined amount or more in accordance with the differential limiting function of the viscous coupling provided between the sun gear and the ring gear. Further, when the first dog clutch is lever-operated to the second cutoff position, the transfer shaft is disconnected from the intermediate shaft, and at the same time, the hub of the viscous coupling and the housing are connected via the second dog clutch. However, the intermediate shaft is disconnected. Therefore, the intermediate shaft is disconnected from the transfer shaft and the planetary gear device, and in this state, the sun gear and the ring gear are integrated into the diff-lock state in the planetary gear device, and the viscous coupling is also integrated into the planetary gear device. The rear-wheel drive traveling mode in which power is transmitted only from the ring gear of the planetary gear device to the rear drive shaft is selected.

【実施例】【Example】

以下、本発明の一実施例を図面を参照して具体的に説明
する。 図面において、横置きトランスアクスル型のフロントエ
ンジン・フロントドライブ(FF)車をベースとした一実
施例の4輪駆動装置の伝動系について説明すると、車体
前部にエンジン1,クラッチ2および変速機3が左右方向
に横置き配置され、変速機3から車体後方にフロントデ
フ装置4,トランスファ装置5が順次配置される。そして
変速機3,フロントデフ装置4およびトランスファ装置5
は、クラッチハウジング6,変速機ケース7,エクステンシ
ョンケース8の内部に設置されてトランスアクスル型を
成す。 変速機3は常時噛合式のものであり、クラッチ2からの
入力軸10とそれに平行配置された出力軸11に、例えば第
1速ないし第5速(オーバドライブ)の相互に噛合う5
組の変速用ギヤ12ないし16が設けてあり、変速用ギヤ12
と13との間のシンクロ機構17,変速用ギヤ14と15との間
のシンクロ機構18,または変速用ギヤ16の隣りのシンク
ロ機構19を選択的に動作することで、第1速から第5速
までの各前進変速段を得るようになっている。 また、入力軸10に一体的な後退段のギヤ20を、図示しな
いアイドラギヤを介してシンクロ機構17のスリーブ側の
ギヤ21に噛合わせることで、後退段を得るように構成さ
れている。 フロントデフ装置4は、変速機出力軸11の出力ギヤ22に
噛合うギヤ23を回転自在に支持してこれと同芯状に配置
された差動装置24を有し、この差動装置24が車軸25を介
して左右の前輪に連結する。 ここでトランスファ装置5には、前記ギヤ23と噛合うト
ランスファギヤ26を一体結合して車体左右方向に設置さ
れるトランスファ軸27と、このトランスファ軸27と同軸
に回転自在に支持され、かつギヤ31,32を介して前記フ
ロントデフ装置4の差動装置24に伝動構成された中間軸
33と、センターデフ装置としての機能を有する1組のプ
ラネタリギヤ装置40と、差動制限機能を有するビスカス
カップリング45と、複数の走行モードに切換えるための
第1噛合いクラッチ50及び第2噛合いクラッチ55とが設
けられている。 プラネタリギヤ装置40は、サンギヤ41,リングギヤ42,両
ギヤ41,42に噛合うピニオンギヤ43,およびピニオンギヤ
43を支持するキャリヤ44から成り、トランスファ軸27と
同軸上に設置される。そしてこのプラネタリギヤ装置40
は、キャリヤ44がトランスファ軸27に連結されると共
に、リングギヤ42が一対のベベルギヤ28を介してリヤド
ライブ軸29に伝動構成され、さらにプロペラ軸30等を介
して後輪に伝動構成されている。 ビスカスカップリング45は、ハブ46,ハウジング47を有
し、両者の間にいずれか一方に一体的なプレート48,49
が交互に配置され、かつ粘性の高い液体が封入されて成
る。そしてハブ46とハウジング47との回転差が大きくな
ると、封入液体の剪断抵抗により係合作用して伝達トル
クを増大する特性を有する。そしてこのビスカスカップ
リング45は、プラネタリギヤ装置40と同様にトランスフ
ァ軸27と同軸上に設置され、ハブ46がプラネタリギヤ装
置40のサンギヤ41に一体結合され、ハウジング47がプラ
ネタリギヤ装置40のリングギヤ42に一体結合される。 第1噛合いクラッチ50及び第2噛合いクラッチ55は、差
動制限可能なセンサーデフ付の4WDと前後輪直結のF・
R直結4WDとFRとの切換用であり、第1噛合いクラッチ5
0は、前記トランスファ軸27と中間軸33とを接続する接
続位置としてのF・R直結4WD位置と、両者の接続を遮
断する第1遮断位置としての4WD位置と、両者の接続を
遮断する第2遮断位置としてのFR位置との3位置をトラ
ンスファ軸27に沿って有し、トランスファ軸27と一体の
ハブ51にスリーブ52が常に噛合う。そして接続位置での
みスリーブ52の歯52aが中間軸33の一方のスプライン33a
に噛合い、第1遮断位置及び第2遮断位置ではその噛合
いが外れるようになっている。 第2噛合いクラッチ55は、前記第1噛合いクラッチ50に
連動してレバー操作される3位置切換用のもので、トラ
ンスファ軸27に沿って移動可能なスリーブ56を有し、そ
の長手方向の中間には第1の歯56aが、右端には第2の
歯56bが、左端には第3の歯56cがそれぞれ形成されてい
る。 そしてこのような第2噛合いクラッチ55は、第1噛合い
クラッチ50が接続位置であるF・R直結4WD位置のと
き、スリーブ56の第2の歯56bがビスカスカップリング4
5のハウジング47と一体のスプライン47aに噛み合い、か
つ第3の歯56cが中間軸33の他方のスプライン33bに噛み
合うことで、上記ハウジング47と中間軸33とを接続す
る。また第1噛合いクラッチ50が第1遮断位置である4W
D位置のとき、スリーブ56の第2の歯56bが上記ハウジン
グ47のスプライン47aから外れると共に、スリーブ56の
第1の歯56aがビスカスカップリング45のハブ46と一体
の一方のスプライン46aに噛み合い、かつ第3の歯56cが
中間軸33の他方のスプライン33bに噛み合うことで、ビ
スカスカップリング45のハブ46と中間軸33とを接続す
る。さらに、第1噛合いクラッチ50が第2遮断位置であ
るFR位置のとき、スリーブ56の第3の歯56cが中間軸33
の他方のスプライン33bから外れると共に、スリーブ56
の第1の歯56aがビスカスカップリング45のハブ46と一
体の他方のスプライン46bに噛み合い、かつスリーブ56
の第2の歯56bが上記ハウジング47のスプライン47aに噛
み合うことで、ビスカスカップリング45のハブ46とハウ
ジング47とを接続する。 ここで、第1噛合いクラッチ50及び第2噛合いクラッチ
55の操作系として、4WDとF・R直結4WDとFRとの3位置
がトランスファ軸27の軸方向に沿う左右方向に直線的に
配列されたセレクトレバー(図示省略)が設けられ、こ
のセレクトレバーからの1本のレール35が第1噛合いク
ラッチ50のスリーブ52及び第2噛合いクラッチ55のスリ
ーブ56にそれぞれ係合している。 次ぎに、このように構成された本実施例の4輪駆動装置
につき、その作用を説明する。 先ず、車両走行時に変速機3においてシンクロ機構17,1
8,19等で同期作用することで、変速用ギヤ12ないし16,2
0,21等により変速機出力軸11に前進5段,後進1段の変
速動力が出力する。そしてこの変速機出力軸11の動力
は、出力ギヤ22,ギヤ23,トランスファギヤ26を介してト
ランスファ軸27に入力し、さらにこのトランスファ軸27
からプラネタリギヤ装置40のキャリヤ44に入力する。 そこで、セレクトレバーによりレール35を中間のF・R
直結4WD位置に操作すると、図示のように第1噛合いク
ラッチ50のスリーブ52の歯52aが中間軸33の一方のスプ
ライン33aに噛合うことで、トランスファ軸27と中間軸3
3とが接続する。同時に第2噛合いクラッチ55のスリー
ブ56の第2の歯56bがビスカスカップリング45のハウジ
ング47のスプライン47aに噛み合い、かつ第3の歯56cが
中間軸33の他方のスプライン33bに噛み合うことで、ビ
スカスカップリング45のハウジング47と中間軸33とが接
続する。このため、プラネタリギヤ装置40は、キャリヤ
44とリングギヤ42とがトランスファ軸27,中間軸33,ビス
カスカップリング45のハウジング47を介して一体化する
ことでデフロック状態となる。 そこでこの場合は、トランスファ軸27を介してデフロッ
ク状態のプラネタリギヤ装置40のキャリヤ44に入力する
変速機出力軸11の動力が、プラネタリギヤ装置40のリン
グギヤ42からビスカスカップリング45のハウジング47,
中間軸33,ギヤ31,ギヤ32,フロントデフ装置4の差動装
置24,車軸25等を経由して前輪に伝達されると共に、上
記リングギヤ42から一対のベベルギヤ28,リヤドライブ
軸29,プロペラ軸30等を経由して後輪に伝達され、こう
して前後輪のトルク配分が略等しい直結4輪駆動走行モ
ードとなる。そしてこの直結4輪駆動走行モードでは、
発進性能や悪路での走破性能が最大限に発揮される。 次いで、セレクトレバーによりレール35を左側の4WD位
置に操作すると、第1噛合いクラッチ50はスリーブ52の
左方移動により歯52aと中間軸33の一方のスプライン33a
との噛合いが外れてトランスファ軸27と中間軸33との接
続を遮断する。同時に第2噛合いクラッチ55はスリーブ
56の第2の歯56bがビスカスカップリング45のハウジン
グ47のスプライン47aから外れると共に、スリーブ56の
第1の歯56aがビスカスカップリング45のハブ46の一方
のスプライン46aに噛み合い、かつ第3の歯56cが中間軸
33の他方のスプライン33bに噛み合うことで、ビスカス
カップリング45のハブ46と中間軸33とを接続する。この
ため、プラネタリギヤ装置40はリングギヤ42がサンギヤ
41と差動可能となってデフロック状態が解除され、プラ
ネタリギヤ装置40がセンターデフ装置として機能する。 そこでこの場合には、トランスファ軸27を介してプラネ
タリギヤ装置40のキャリヤ44に入力する変速機出力軸11
の動力が、小径のサンギヤ41からビスカスカップリング
45のハブ46,中間軸33,ギヤ31,ギヤ32,フロントデフ装置
4の差動装置24,車軸25等を経由して前輪に伝達される
と共に、大径のリングギヤ42から一対のベベルギヤ28,
ギヤドライブ軸29,プロペラ軸30等を経由して後輪に伝
達され、こうして前輪トルクTFより後輪トルクTRが大き
い操縦性重視のセンターデフ付4輪駆動走行モードとな
る。 そしてこのセンターデフ付4輪駆動走行モードでは、プ
ラネタリギヤ装置40のサンギヤ41とリングギヤ42との間
に介設されたビスカスカップリング45がその差動制限機
能に応じてサンギヤ41とリングギヤ42との所定量以上の
差動を制限し、これに応じてフロントデフ装置4の差動
装置24とリヤドライブ軸29との差動が所定量以下に制限
される。即ち、車両の通常の旋回走行時には、ビスカス
カップリング45がフリーとなって前後輪の回転差を許容
することで円滑な旋回性能が発揮され、車輪スリップが
発生して差動装置24とリヤドライブ軸29とが所定量以上
に差動する場合には、ビスカスカップリング45のプレー
ト48,49の係合作用により差動装置24とリヤドライブ軸2
9との差動が所定量以下に制限されるのであり、こうし
て悪路から自動的に脱出することが可能となる。 一方、セレクトレバーによりレール35を右側のFR位置に
操作すると、第1噛合いクラッチ50はスリーブ52の右方
移動により歯52aと中間軸33の一方のスプライン33aとの
噛合いが外れてトランスファ軸27と中間軸33との接続を
遮断する。同時に第2噛合いクラッチ55はスリーブ56の
第3の歯56cが中間軸33の他方のスプライン33bから外れ
ると共に、スリーブ56の第1の歯56aがビスカスカップ
リング45のハブ46の他方のスプライン46bに噛み合い、
かつスリーブ56の第2の歯56bが上記ハウジング47のス
プライン47aに噛み合うことで、ビスカスカップリング4
5のハブ46とハウジング47とを接続する。このため、中
間軸33はトランスファ軸27及びプラネタリギヤ装置40と
遮断され、この状態でプラネタリギヤ装置40はサンギヤ
41とリングギヤ42とが一体化してデフロック状態とな
り、またビスカスカップリング45もプラネタリギヤ装置
40と一体化する。 そこでこの場合には、トランスファ軸27を介してデフロ
ック状態のプラネタリギヤ装置40のキャリヤ44に入力す
る変速機出力軸11の動力が、リングギヤ42から一対のベ
ベルギヤ28,リヤドライブ軸29,プロペラ軸30等を経由し
て後輪にのみ伝達される後輪駆動走行モードとなる。 なお、セレクトレバーの操作は、空気圧,モータ等のア
クチュエータを用いて行ってもよい。
An embodiment of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. Referring to the drawings, a transmission system of a four-wheel drive system according to an embodiment based on a transversely mounted transaxle type front engine / front drive (FF) vehicle will be described. Are horizontally arranged in the left-right direction, and the front differential device 4 and the transfer device 5 are sequentially arranged from the transmission 3 to the rear of the vehicle body. And transmission 3, front differential device 4 and transfer device 5
Is installed inside the clutch housing 6, the transmission case 7, and the extension case 8 to form a transaxle type. The transmission 3 is of a constant mesh type and meshes with the input shaft 10 from the clutch 2 and the output shaft 11 arranged in parallel therewith, for example, the first speed to the fifth speed (overdrive).
A pair of speed change gears 12 to 16 are provided.
By selectively operating the synchro mechanism 17 between the gears 13 and 13, the synchro mechanism 18 between the speed change gears 14 and 15, or the synchro mechanism 19 adjacent to the speed change gear 16, the first speed to the fifth speed Each forward gear up to high speed is obtained. Further, the reverse gear 20 integrated with the input shaft 10 is configured to mesh with the gear 21 on the sleeve side of the synchronizing mechanism 17 through an idler gear (not shown) to obtain the reverse gear. The front differential device 4 has a differential device 24 that rotatably supports a gear 23 that meshes with an output gear 22 of the transmission output shaft 11 and that is arranged concentrically with the gear 23. Connected to the left and right front wheels via axle 25. Here, the transfer device 5 has a transfer shaft 27 that is integrally coupled with a transfer gear 26 that meshes with the gear 23 and that is installed in the lateral direction of the vehicle body, and is rotatably supported coaxially with the transfer shaft 27 and has a gear 31. Intermediate shaft that is configured to be transmitted to the differential device 24 of the front differential device 4 via
33, a set of planetary gear devices 40 having a function as a center differential device, a viscous coupling 45 having a differential limiting function, a first dog clutch 50 and a second dog clutch for switching to a plurality of running modes. A clutch 55 is provided. The planetary gear unit 40 includes a sun gear 41, a ring gear 42, a pinion gear 43 that meshes with both gears 41, 42, and a pinion gear.
It is composed of a carrier 44 that supports 43, and is installed coaxially with the transfer shaft 27. And this planetary gear device 40
The carrier 44 is connected to the transfer shaft 27, the ring gear 42 is transmitted to the rear drive shaft 29 via the pair of bevel gears 28, and is further transmitted to the rear wheels via the propeller shaft 30 and the like. The viscous coupling 45 has a hub 46 and a housing 47, and a plate 48, 49 integral with either one between them.
Are alternately arranged and a highly viscous liquid is enclosed. When the rotation difference between the hub 46 and the housing 47 increases, the shearing resistance of the enclosed liquid causes an engagement action to increase the transmission torque. The viscous coupling 45 is installed coaxially with the transfer shaft 27 similarly to the planetary gear unit 40, the hub 46 is integrally coupled to the sun gear 41 of the planetary gear unit 40, and the housing 47 is integrally coupled to the ring gear 42 of the planetary gear unit 40. To be done. The first dog clutch 50 and the second dog clutch 55 are a 4WD with a sensor differential capable of limiting the differential and an F-wheel directly connected to the front and rear wheels.
It is for switching between R directly connected 4WD and FR, and the first dog clutch 5
0 is an F / R direct connection 4WD position as a connection position for connecting the transfer shaft 27 and the intermediate shaft 33, a 4WD position as a first disconnection position for disconnecting the two, and a first connection for disconnecting the two. The sleeve 52 is always meshed with the hub 51 which is integral with the transfer shaft 27 and has three positions, the FR position as the second cutoff position, along the transfer shaft 27. Only at the connecting position is the tooth 52a of the sleeve 52 attached to one spline 33a of the intermediate shaft 33.
, And the meshing is disengaged at the first shutoff position and the second shutoff position. The second dog clutch 55 is a three-position switching lever operated in conjunction with the first dog clutch 50, has a sleeve 56 movable along the transfer shaft 27, and has a longitudinal direction. A first tooth 56a is formed in the middle, a second tooth 56b is formed at the right end, and a third tooth 56c is formed at the left end. When the first dog clutch 50 is in the F / R direct connection 4WD position where the first dog clutch 50 is in the connecting position, the second tooth 56b of the sleeve 56 has the viscous coupling 4 in place.
The housing 47 and the intermediate shaft 33 are connected by meshing with the spline 47a integral with the housing 47 of FIG. 5 and with the third tooth 56c meshing with the other spline 33b of the intermediate shaft 33. Also, the first dog clutch 50 is at the first disengagement position 4W.
In the D position, the second tooth 56b of the sleeve 56 is disengaged from the spline 47a of the housing 47, and the first tooth 56a of the sleeve 56 meshes with one spline 46a integral with the hub 46 of the viscous coupling 45. The third tooth 56c meshes with the other spline 33b of the intermediate shaft 33, thereby connecting the hub 46 of the viscous coupling 45 and the intermediate shaft 33. Further, when the first dog clutch 50 is in the FR position, which is the second disengagement position, the third tooth 56c of the sleeve 56 moves the intermediate shaft 33.
It comes off from the other spline 33b of the
First tooth 56a of the same meshes with the other spline 46b integral with the hub 46 of the viscous coupling 45, and the sleeve 56
The second tooth 56b of the above meshes with the spline 47a of the housing 47, thereby connecting the hub 46 of the viscous coupling 45 and the housing 47. Here, the first dog clutch 50 and the second dog clutch
As an operation system for the 55, a select lever (not shown) is provided in which three positions of 4WD, F / R direct connection 4WD and FR are linearly arranged in the left-right direction along the axial direction of the transfer shaft 27. A rail 35 from the above is engaged with the sleeve 52 of the first dog clutch 50 and the sleeve 56 of the second dog clutch 55, respectively. Next, the operation of the four-wheel drive system of this embodiment constructed as described above will be described. First, the synchro mechanism 17,1 in the transmission 3 when the vehicle is traveling.
The gears for shifting 12 to 16,2 by synchronizing with 8,19 etc.
0, 21 and the like output the transmission output shaft 11 with five forward gears and one reverse gear. The power of the transmission output shaft 11 is input to the transfer shaft 27 via the output gear 22, the gear 23, and the transfer gear 26, and the transfer shaft 27
Input to the carrier 44 of the planetary gear unit 40. Therefore, use the select lever to move the rail 35 to the middle FR
When operated to the direct connection 4WD position, the teeth 52a of the sleeve 52 of the first mesh clutch 50 mesh with one spline 33a of the intermediate shaft 33 as shown in the figure, whereby the transfer shaft 27 and the intermediate shaft 3
3 and connect. At the same time, the second tooth 56b of the sleeve 56 of the second dog clutch 55 meshes with the spline 47a of the housing 47 of the viscous coupling 45, and the third tooth 56c meshes with the other spline 33b of the intermediate shaft 33. The housing 47 of the viscous coupling 45 and the intermediate shaft 33 are connected. Therefore, the planetary gear unit 40 is
The 44 and the ring gear 42 are integrated with each other through the transfer shaft 27, the intermediate shaft 33, and the housing 47 of the viscous coupling 45 to be in a diff-lock state. Therefore, in this case, the power of the transmission output shaft 11 input to the carrier 44 of the planetary gear device 40 in the differential lock state via the transfer shaft 27 is changed from the ring gear 42 of the planetary gear device 40 to the housing 47 of the viscous coupling 45.
It is transmitted to the front wheels via the intermediate shaft 33, the gear 31, the gear 32, the differential device 24 of the front differential device 4, the axle 25, etc., and is transmitted from the ring gear 42 to the pair of bevel gears 28, the rear drive shaft 29, the propeller shaft. It is transmitted to the rear wheels via 30 etc., and thus, the direct-coupling four-wheel drive traveling mode is achieved in which the torque distributions of the front and rear wheels are substantially equal. And in this direct drive four-wheel drive mode,
Maximum starting performance and running performance on rough roads. Then, when the rail 35 is operated to the left 4WD position by the select lever, the first dog clutch 50 moves the left side of the sleeve 52 to move the tooth 52a and one spline 33a of the intermediate shaft 33.
And the transfer shaft 27 and the intermediate shaft 33 are disconnected from each other. At the same time, the second dog clutch 55 is a sleeve.
The second tooth 56b of 56 disengages from the spline 47a of the housing 47 of the viscous coupling 45, and the first tooth 56a of the sleeve 56 meshes with one spline 46a of the hub 46 of the viscous coupling 45 and Tooth 56c is the intermediate shaft
By meshing with the other spline 33b of 33, the hub 46 of the viscous coupling 45 and the intermediate shaft 33 are connected. Therefore, in the planetary gear unit 40, the ring gear 42 is the sun gear.
The differential gear 41 and the differential lock state are released, and the planetary gear device 40 functions as a center differential device. Therefore, in this case, the transmission output shaft 11 input to the carrier 44 of the planetary gear unit 40 via the transfer shaft 27.
Power from the small diameter sun gear 41 to the viscous coupling
It is transmitted to the front wheels via the hub 46 of 45, the intermediate shaft 33, the gear 31, the gear 32, the differential device 24 of the front differential device 4, the axle 25, and the like, and the large-diameter ring gear 42 to the pair of bevel gears 28,
It is transmitted to the rear wheels via the gear drive shaft 29, the propeller shaft 30 and the like, and thus the four-wheel drive mode with a center differential, which emphasizes maneuverability and has a rear wheel torque TR larger than the front wheel torque TF, is set. In the four-wheel drive mode with the center differential, the viscous coupling 45 interposed between the sun gear 41 and the ring gear 42 of the planetary gear unit 40 places the sun gear 41 and the ring gear 42 in accordance with the differential limiting function. The differential above a certain amount is limited, and accordingly, the differential between the differential 24 of the front differential device 4 and the rear drive shaft 29 is limited to a predetermined amount or less. That is, when the vehicle normally turns, the viscous coupling 45 becomes free to allow the difference in rotation between the front and rear wheels, so that smooth turning performance is exhibited, and wheel slip occurs, causing the differential 24 and the rear drive. When the shaft 29 and the differential are more than a predetermined amount, the differential device 24 and the rear drive shaft 2 are engaged by the engagement action of the plates 48 and 49 of the viscous coupling 45.
Since the differential with 9 is limited to a predetermined amount or less, it is possible to automatically escape from a bad road in this way. On the other hand, when the rail 35 is operated to the FR position on the right side by the select lever, the first meshing clutch 50 disengages the tooth 52a from one spline 33a of the intermediate shaft 33 due to the right movement of the sleeve 52, and the transfer shaft moves. The connection between 27 and the intermediate shaft 33 is cut off. At the same time, in the second dog clutch 55, the third tooth 56c of the sleeve 56 is disengaged from the other spline 33b of the intermediate shaft 33, and the first tooth 56a of the sleeve 56 is moved to the other spline 46b of the hub 46 of the viscous coupling 45. Mesh with
In addition, the second tooth 56b of the sleeve 56 meshes with the spline 47a of the housing 47, so that the viscous coupling 4
The hub 46 and the housing 47 of 5 are connected. Therefore, the intermediate shaft 33 is disconnected from the transfer shaft 27 and the planetary gear device 40, and in this state, the planetary gear device 40 is
41 and ring gear 42 are integrated into a diff lock state, and viscous coupling 45 is also a planetary gear device.
Integrate with 40. Therefore, in this case, the power of the transmission output shaft 11 that is input to the carrier 44 of the planetary gear unit 40 in the differential lock state via the transfer shaft 27 is transmitted from the ring gear 42 to the pair of bevel gears 28, the rear drive shaft 29, the propeller shaft 30, etc. The vehicle is in the rear-wheel drive traveling mode in which it is transmitted only to the rear wheels via the. The operation of the select lever may be performed using an actuator such as air pressure or a motor.

【発明の効果】【The invention's effect】

以上説明したとおり本発明によれば、第1噛合いクラッ
チが接続位置にレバー操作されると、センターデフ装置
としてのプラネタリギヤ装置がデフロック状態となって
フロントデフ装置及びリヤドライブ軸に動力伝達する直
結4輪駆動走行モードが選択され、第1遮断位置にレバ
ー装置されると、プラネタリギヤ装置がセンターデフ装
置として機能しつつフロントデフ装置及びリヤドライブ
軸に動力伝達するセンターデフ付4輪駆動走行モードが
選択され、第2遮断位置にレバー操作されると、中間軸
がトランスファ軸及びプラネタリギヤ装置と遮断された
状態でプラネタリギヤ装置がデフロック状態となってリ
ヤドライブ軸のみに動力伝達する後輪駆動走行モードが
選択されるのであり、悪路の走破性に優れた直結4輪駆
動走行モードと、円滑な旋回性能が得られるセンターデ
フ付4輪駆動走行モードと、後輪駆動走行モードとの3
種類の走行モードを任意に選択することができる。 そして、直結4輪駆動走行モードの選択時には、変速機
出力軸のトルクがトランスファ軸からデフロック状態に
あるプラネタリギヤ装置のリングギヤを介してフロント
デフ装置及びリヤドライブ軸に略等分に分配され、セン
ターデフ付4輪駆動走行モードの選択時には、変速機出
力軸のトルクがトランスファ軸から差動可能状態にある
プラネタリギヤ装置のサンギヤ及びリングギヤを介して
フロントデフ装置に小さく、リヤドライブ軸に大きく不
等分に分配され、後輪駆動走行モードの選択時には、変
速機出力軸のトルクがリヤドライブ軸にのみ伝達される
のであり、前後輪のトルク配分を略等分とした走行性能
と、後輪に大きくトルク配分した走行性能と、後輪にの
みトルク伝達した走行性能とを得ることができる。 ここで、センターデフ付4輪駆動走行モードの選択時に
は、ビスカスカップリングの差動制限機能に応じてプラ
ネタリギヤ装置のサンギヤとリングギヤとは所定量以上
の差動が制限され、これに応じてフロントデフ装置とリ
ヤドライブ軸との差動が所定量以下に制限されるので、
悪路からの脱出も可能となる。 また、フロントデフ装置とリヤドライブ軸との差動制限
用として、ビスカスカップリングを採用しているので、
構造が簡素である。
As described above, according to the present invention, when the first dog clutch is lever-operated to the connecting position, the planetary gear device as the center differential device is in the diff lock state and the direct connection for transmitting power to the front diff device and the rear drive shaft. When the four-wheel drive traveling mode is selected and the lever device is moved to the first shut-off position, the four-wheel drive traveling mode with the center differential that transmits power to the front differential device and the rear drive shaft while the planetary gear device functions as the center differential device. When the lever is selected and the lever is operated to the second cut-off position, the planetary gear unit is in the differential lock state with the intermediate shaft disconnected from the transfer shaft and the planetary gear unit, and the rear-wheel drive traveling mode in which power is transmitted only to the rear drive shaft. It is selected, and a direct-coupled four-wheel drive running mode that excels in running on rough roads, Turning performance and the center 4-wheel drive mode with differential resulting lubricity, 3 between the rear wheel drive running mode
Any kind of traveling mode can be selected. Then, when the direct-coupled four-wheel drive traveling mode is selected, the torque of the transmission output shaft is distributed from the transfer shaft to the front differential device and the rear drive shaft through the ring gear of the planetary gear device in the differential lock state in a substantially equal manner, and the center differential is selected. When the four-wheel drive with drive mode is selected, the torque of the transmission output shaft is small in the front differential device via the sun gear and ring gear of the planetary gear unit that is in a differential state from the transfer shaft, and it is largely unequal in the rear drive shaft. When the rear-wheel drive drive mode is selected, the torque of the transmission output shaft is transmitted only to the rear drive shaft. It is possible to obtain the distributed traveling performance and the traveling performance in which the torque is transmitted only to the rear wheels. Here, when the four-wheel drive mode with the center differential is selected, the differential between the sun gear and the ring gear of the planetary gear device is limited by a predetermined amount or more in accordance with the differential limiting function of the viscous coupling, and accordingly, the front differential is selected. Since the differential between the device and the rear drive shaft is limited to a predetermined amount or less,
It is possible to escape from a bad road. Also, because a viscous coupling is used for limiting the differential between the front differential device and the rear drive shaft,
The structure is simple.

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

図面は本発明による4輪駆動装置の一実施例を示すスケ
ルトン図である。 3……変速機、4……フロントデフ装置、5……トラン
スファ装置、11……変速機出力軸、26……トランスファ
ギヤ、27……トランスファ軸、29……リヤドライブ軸、
40……プラネタリギヤ装置、41……サンギヤ、42……リ
ングギヤ、44……キャリヤ、45……ビスカスカップリン
グ、50……第1噛合いクラッチ、55……第2噛合いクラ
ッチ。
The drawings are skeleton diagrams showing an embodiment of a four-wheel drive system according to the present invention. 3 ... transmission, 4 ... front differential device, 5 ... transfer device, 11 ... transmission output shaft, 26 ... transfer gear, 27 ... transfer shaft, 29 ... rear drive shaft,
40: planetary gear device, 41: sun gear, 42: ring gear, 44: carrier, 45: viscous coupling, 50: first mesh clutch, 55: second mesh clutch.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】変速機出力軸に平行配置して伝動構成され
たトランスファ軸から前輪へ伝動構成されたフロントデ
フ装置及び後輪へ伝動構成されたリヤドライブ軸に適宜
動力伝達する4輪駆動装置であって、 上記トランスファ軸と同軸に配設されてキャリアがトラ
ンスファ軸に連結され、リングギヤが上記リヤドライブ
軸に伝動構成されたセンターデフ装置としてのプラネタ
リギヤ装置と、 上記トランスファ軸と同軸に配設されてハブが上記プラ
ネタリギヤ装置のサンギヤに連結され、ハウジングが上
記リングギヤに連結された差動制限機能を有するビスカ
スカップリングと、 上記トランスファ軸と同軸に回転自在に支持されて上記
フロントデフ装置に伝動構成された中間軸と、 レバー操作に応じた接続位置,第1遮断位置,第2遮断
位置の3つの切換位置を有して上記トランスファ軸と中
間軸とを接断する第1噛合いクラッチと、 上記第1噛合いクラッチに連動して3つの切換位置に切
換操作され、第1噛合いクラッチが接続位置のとき、上
記ビスカスカップリングのハウジングと中間軸とを接続
し、第1噛合いクラッチが第1遮断位置のとき、ビスカ
スカップリングのハブと中間軸とを接続し、第1噛合い
クラッチが第2遮断位置のとき、ビスカスカップリング
のハブとハウジングとを接続する第2噛合いクラッチと
を備えたことを特徴とする4輪駆動装置。
1. A four-wheel drive system for appropriately transmitting power to a front differential device configured to transmit from a transfer shaft arranged in parallel to a transmission output shaft to a front wheel and to a rear drive shaft configured to transmit to a rear wheel. And a planetary gear device as a center differential device, which is arranged coaxially with the transfer shaft, a carrier is connected to the transfer shaft, and a ring gear is configured to be transmitted to the rear drive shaft; and a planetary gear device coaxial with the transfer shaft. The hub is connected to the sun gear of the planetary gear device, the housing is connected to the ring gear, and the viscous coupling having a differential limiting function is rotatably supported coaxially with the transfer shaft to be transmitted to the front differential device. The configured intermediate shaft, the connection position according to the lever operation, the first disconnection position, the second disconnection position A first mesh clutch having three switching positions for connecting and disconnecting the transfer shaft and the intermediate shaft, and a switching operation to three switching positions in association with the first mesh clutch, and a first mesh clutch. Is in the connecting position, the housing of the viscous coupling and the intermediate shaft are connected, and when the first meshing clutch is in the first disengagement position, the hub of the viscous coupling and the intermediate shaft are connected to form the first meshing. A four-wheel drive system comprising: a second meshing clutch that connects the hub of the viscous coupling and the housing when the clutch is in the second disengagement position.
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