JPH11263137A - Four-wheel drive vehicle equipped with automatic transmission - Google Patents

Four-wheel drive vehicle equipped with automatic transmission

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JPH11263137A
JPH11263137A JP6902098A JP6902098A JPH11263137A JP H11263137 A JPH11263137 A JP H11263137A JP 6902098 A JP6902098 A JP 6902098A JP 6902098 A JP6902098 A JP 6902098A JP H11263137 A JPH11263137 A JP H11263137A
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JP
Japan
Prior art keywords
speed
automatic transmission
gear
differential device
center differential
Prior art date
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Application number
JP6902098A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshio Kobayashi
利雄 小林
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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 JP6902098A priority Critical patent/JPH11263137A/en
Publication of JPH11263137A publication Critical patent/JPH11263137A/en
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  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase the transmission efficiency of highest transmission stage by increasing by a center differential device a speed for a transmission stage having a highest transmission efficiency so as to obtain a highest transmission stage having a smallest transmission ratio. SOLUTION: In an automatic transmission 30, among transmission stages, a third speed for directly connecting an input shaft 14 with an output shaft 15 has a highest transmission efficiency. Thus, when a speed is further increased under the traveling condition of a fourth speed and a speed is shifted to a fifth speed as a highest transmission stage, the automatic transmission 30 is placed in the state of the third speed, the second sungear 53 of a center differential device 50 is simultaneously fixed by the engagement of a brake 63 for the fifth speed, and a carrier 55 is increasingly rotated. Then, the motive power of the third speed of the automatic transmission 30 is transmitted to front wheels after the carrier 55 by greatly increasing the speed of the center differential gear 50, and a speed is shifted to the fifth speed. Thus, since the third speed having the highest transmission efficiency is increased, a transmission efficiency is increased when a highest transmission stage is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する分野】本発明は、自動変速機付4輪駆動
車に関し、より詳しくは、自動変速機により変速された
駆動力をセンターディファレンシャル装置によってさら
に増速し、最も変速比の小さい最高速段を得る自動変速
機付4輪駆動車に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a four-wheel drive vehicle with an automatic transmission, and more particularly to a center differential device that further increases the driving force shifted by the automatic transmission, thereby providing the highest speed with the smallest gear ratio. The present invention relates to a four-wheel drive vehicle with an automatic transmission for obtaining a gear.

【0002】[0002]

【従来の技術】本願発明の出願人は、前進4段後進1段
に変更可能な自動変速機と、複合プラネタリギヤを用い
たセンターディファレンシャル装置とを組み合わせるこ
とにより、前後車輪への駆動力配分を可変制御可能な自
動変速機を開発し、先に出願した(特開平3−1358
41号公報、および特開平5−112147号公報参
照)。
2. Description of the Related Art The applicant of the present invention can change the distribution of driving force to the front and rear wheels by combining an automatic transmission that can be changed to four forward steps and one reverse step and a center differential device using a compound planetary gear. A controllable automatic transmission was developed and filed earlier (Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei.
41 and JP-A-5-112147).

【0003】上記自動変速機においては、自動変速機の
第2速による変速段をセンターディファレンシャル装置
によって増速し、最高速段として前進用第5速を得る構
成を採用している。
[0003] The automatic transmission employs a configuration in which the speed of the second speed of the automatic transmission is increased by the center differential device to obtain the fifth forward speed as the highest speed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記先行例で
は、最高変速段として前進用第5速を得るに際し、第2
速の変速段を用いるため、第5速のギヤ比が、自動変速
機による第2速のギヤ比にセンターディファレンシャル
装置によるギヤ比を乗じて設定され、減速比の大きい第
2速による減速ギヤ比とセンターディファレンシャル装
置による増速ギヤ比との組み合わせで対応されることに
なり、ギヤ効率すなわち伝達効率が低下する不都合があ
る。
However, in the above-mentioned prior art, when the fifth forward speed is obtained as the highest gear, the second speed is required.
The fifth gear ratio is set by multiplying the gear ratio of the second speed by the automatic transmission by the gear ratio of the center differential device, so that the reduction gear ratio by the second speed having a large reduction ratio is used. Therefore, the gear efficiency, that is, the transmission efficiency is disadvantageously reduced.

【0005】本発明は上記事情に鑑み、最高変速段を得
るに際し、伝達効率の向上を図ることが可能な自動変速
機付4輪駆動車を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a four-wheel drive vehicle with an automatic transmission capable of improving transmission efficiency when obtaining the highest gear.

【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、請求項1記載の発明は、エンジンから自動変速機を
介して前後輪への駆動系の途中に、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を配設し、このセン
ターディファレンシャル装置のキャリヤに、常に前後輪
の一方へ動力伝達する第1の出力要素と、前後輪を差動
制限すると共に前後輪のトルク配分を可変制御する第2
の出力要素とを連設し、また、上記センターディファレ
ンシャル装置の第2のサンギヤに、所定の変速段を得る
第3の出力要素を連設した自動変速機付4輪駆動車にお
いて、前記自動変速機により得られる最も伝達効率の高
い変速段を前記センターディファレンシャル装置によっ
て増速し、最も変速比の小さい最高変速段を得ることを
特徴とする。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a compound planetary gear type center differential device is arranged in the middle of a drive system from an engine to front and rear wheels via an automatic transmission. A first output element for constantly transmitting power to one of the front and rear wheels, and a second for variably controlling the torque distribution between the front and rear wheels and the front and rear wheels.
In a four-wheel drive vehicle with an automatic transmission, a third output element for obtaining a predetermined gear is connected to a second sun gear of the center differential device. The speed ratio with the highest transmission efficiency obtained by the machine is increased by the center differential device to obtain the highest speed speed with the smallest speed ratio.

【0007】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載の発明において、前記自動変速機の入力軸と出力軸と
を連結させて得られる変速段を前記センターディファレ
ンシャル装置によって増速し、最も変速比の小さい最高
変速段を得ることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a speed of the automatic transmission is increased by connecting the input shaft and the output shaft of the automatic transmission by the center differential device. It is characterized in that the highest gear stage with the smallest gear ratio is obtained.

【0008】また、請求項3記載の発明は、請求項1記
載の発明において、前記自動変速機は、一対のプラネタ
リギヤを用いて駆動力を変速し、且つ、前記一対のプラ
ネタリギヤを共にロックさせて得られる変速段を前記セ
ンターディファレンシャル装置によって増速し、最も変
速比の小さい最高変速段を得ることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the automatic transmission changes a driving force by using a pair of planetary gears and locks the pair of planetary gears together. The obtained shift speed is increased by the center differential device to obtain the highest shift speed with the smallest speed ratio.

【0009】すなわち、本発明による自動変速機付4輪
駆動車は、前記自動変速機により得られる最も伝達効率
の高い変速段を前記センターディファレンシャル装置に
よって増速して最も変速比の小さい最高変速段を得るこ
とにより、最高変速段を得る際の伝達効率を向上させ
る。
That is, in the four-wheel drive vehicle with the automatic transmission according to the present invention, the gear stage having the highest transmission efficiency obtained by the automatic transmission is increased by the center differential device, and the highest gear stage having the smallest gear ratio is obtained. , The transmission efficiency at the time of obtaining the highest gear is improved.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図
面に基づいて説明する。図1において、本発明が適用さ
れる自動変速機付4輪駆動車として、エンジン、自動変
速機を車両前後方向に縦置き配置した駆動系について説
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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 illustrates a drive system in which an engine and an automatic transmission are vertically arranged in a vehicle longitudinal direction as a four-wheel drive vehicle with an automatic transmission to which the present invention is applied. First, a transmission case 3 is provided at the rear of the torque converter case 1 and the differential case 2.
The transfer case 4 and the extension case 6 are joined to the rear part of the transmission case 3, and the oil pan 5 is attached to the lower part of the transmission case 3.

【0011】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 denotes an engine. A crankshaft 11 of the engine 10 is connected to a torque converter 13 having a lock-up clutch 12 inside the torque converter case 1, and an input shaft 14 from the torque converter 13.
Is input to the automatic transmission 30 inside the transmission case 3. The transmission output shaft 15 is output coaxially with the input shaft 14 from the automatic transmission 30, and the transmission output shaft 15 is coaxially connected to a center differential device 50 inside the transfer case 4.

【0012】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に対してフロントドライブ軸
16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
50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は、プロペラ軸21、リヤディファレンシ
ャル装置22等を介して後輪に伝動構成される。
Inside the transmission case 3, a front drive shaft 16 is arranged in parallel with the input and output shafts 14 and 15, and a rear end of the front drive shaft 16 is connected to a center differential device 50 by a pair of reduction gears 17 and 18. The front end of the front drive shaft 16 is transmitted to the front wheels via a front differential device 19 inside the differential case 2. On the other hand, a hydraulic multi-plate clutch device 60 is provided at the rear of the center differential device 50. The rear drive shaft 20 output from the hydraulic multi-plate clutch device 60 is rearwardly transmitted via a propeller shaft 21, a rear differential device 22, and the like. Driven by wheels.

【0013】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のキャリヤ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のキャリヤ
31cと一体的な連結要素33と、リヤプラネタリギヤ
32のリングギヤ32bとの間に、第1のワンウェイク
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のワンウェイクラッチ36、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 is configured to obtain four forward speeds and one reverse speed 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 32 a of the rear planetary gear 32, and the ring gear 31 b of the front planetary gear 31 and the carrier 32 c of the rear planetary gear 32 are connected to the transmission output shaft 15. A first one-way clutch 34 and a forward clutch 35 are provided in series between a coupling element 33 integral with the carrier 31c of the front planetary gear 31 and a ring gear 32b of the rear planetary gear 32, and are fixed to the coupling element 33. Between the case side which is a member,
A second one-way clutch 36 and a low reverse brake 37 are provided in parallel. An overrunning clutch 38 is provided between the coupling element 33 and the ring gear 32b in a bypass manner.

【0014】また、フロントプラネタリギヤ31のサン
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
およびキャリヤ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 connecting element 39 integral with the sun gear 31a of the front planetary gear 31 is provided with a band brake 40, and a coupling element 41 integral with the input shaft 14 is provided.
A high clutch 43 is provided between the carrier 31c and the integral connecting element 42. Further connecting element 39
A reverse clutch 44 is provided between and.

【0015】この自動変速機30の構成により、Dレン
ジまたは3レンジと2レンジの1速ではフォワードクラ
ッチ35が係合し、加速の場合は両ワンウェイクラッチ
34,36の作用で連結要素33と共にリングギヤ32
bをロックすることで、入力軸14からサンギヤ32
a,キャリヤ32cを介して変速機出力軸15に動力伝
達する。このとき、惰行時は第1のワンウェイクラッチ
34がフリーになり、オーバランニングクラッチ38を
係合して第1のワンウェイクラッチ34のフリー回転を
規制しても、第2のワンウェイクラッチ36がフリーに
なってエンジンブレーキは作用しない。1レンジの1速
では、ローリバースクラッチ37の係合でオーバランニ
ングクラッチ38を介してリングギヤ32bを常にロッ
クするため、エンジンブレーキが作用する。
With the construction of the automatic transmission 30, the forward clutch 35 is engaged at the first speed in the D range or the third range and the second range, and in the case of acceleration, the two-way clutches 34, 36 act to actuate the ring gear together with the connecting element 33. 32
b, the sun gear 32
a, power is transmitted to the transmission output shaft 15 via the carrier 32c. At this time, during coasting, the first one-way clutch 34 becomes free, and even if the overrunning clutch 38 is engaged to restrict the free rotation of the first one-way clutch 34, the second one-way clutch 36 becomes free. The engine brake does not work. At the first speed in one range, the ring gear 32b is always locked via the overrunning clutch 38 by the engagement of the low reverse clutch 37, so that the engine brake operates.

【0016】Dレンジまたは3レンジと2レンジの2速
では、上記フォワードクラッチ35とバンドブレーキ4
0とが係合し、このバンドブレーキ40によりフロント
プラネタリギヤ31のサンギヤ31aをロックする。そ
こで、キャリヤ31cとリングギヤ32bとが、連結要
素33、フォワードクラッチ35、第1のワンウェイク
ラッチ34を介して回転し、1速時よりもリングギヤ3
2bが回転する分だけ増速した動力が出力する。このと
き減速時には、オーバランニングクラッチ38の係合に
より連結要素33とリングギヤ32bとを連結状態に保
つことで、エンジン側に逆駆動力が伝達してエンジンブ
レーキが作用する。
In the D range or the second speed of the third and second ranges, the forward clutch 35 and the band brake 4
And the band brake 40 locks the sun gear 31a of the front planetary gear 31. Then, the carrier 31c and the ring gear 32b rotate via the connecting element 33, the forward clutch 35, and the first one-way clutch 34, and the ring gear 3
The power whose speed has been increased by the rotation of 2b is output. At this time, at the time of deceleration, by maintaining the connecting element 33 and the ring gear 32b in the connected state by the engagement of the overrunning clutch 38, the reverse driving force is transmitted to the engine side and the engine brake acts.

【0017】Dレンジまたは3レンジの3速では、フォ
ワードクラッチ35とハイクラッチ43とが係合して、
このハイクラッチ43により入力軸14が連結要素4
1,42、キャリヤ31c、連結要素33、フォワード
クラッチ35、第1のワンウェイクラッチ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は一体化して、入力軸14と変速機出力軸1
5とは直結する。このとき、減速時にオーバランニング
クラッチ38の結合で第1のワンウェイクラッチ34の
空転を規制することで、2速と同様にエンジンブレーキ
が作用する。
In the third range of the D range or the third range, the forward clutch 35 and the high clutch 43 are engaged,
The input shaft 14 is connected to the connecting element 4 by the high clutch 43.
1, 42, the carrier 31c, the connecting element 33, the forward clutch 35, and the first one-way clutch 34 to connect to the ring gear 32b. For this reason, the rear planetary gear 32 is integrated with the input shaft 14 and the transmission output shaft 1.
5 is directly connected. At this time, when the overrunning clutch 38 is engaged during deceleration, the idling of the first one-way clutch 34 is restricted, so that the engine brake operates in the same manner as the second speed.

【0018】Dレンジの4速では、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でハイクラッチ4
3によりキャリヤ31cに入力した動力でリングギヤ3
1bを増速することになり、これが変速機出力軸15に
伝達する。この場合は、第1、第2のワンウェイクラッ
チ34,36を介しないため常にエンジンブレーキが作
用する。
At the 4th speed in the D range, the sun gear 31a is locked by the engagement of the band brake 40 in addition to the above. Therefore, the high planetary gear 31
3, the power input to the carrier 31c by the ring gear 3
1b, which is transmitted to the transmission output shaft 15. In this case, since the first and second one-way clutches 34 and 36 do not intervene, the engine brake always operates.

【0019】ここで、本実施の形態の自動変速機30に
よる第1速から第4速における機能を簡略にまとめる
と、図8のようになる。図からも明らかなように、上記
自動変速機30では、第1速、第3速、第4速において
良好な伝達効率を得ることができる。勿論、入力軸14
と出力軸15とを直結させることにより得られる第3速
が最も伝達効率が良い。
Here, the functions of the automatic transmission 30 according to the present embodiment in the first to fourth speeds are summarized as shown in FIG. As is clear from the figure, in the automatic transmission 30, good transmission efficiency can be obtained in the first, third, and fourth speeds. Of course, the input shaft 14
The third speed obtained by directly connecting the motor and the output shaft 15 has the highest transmission efficiency.

【0020】Rレンジでは、リバースクラッチ44の結
合でサンギヤ31aに入力軸14の動力が入力する。ま
た、ローリバースブレーキ37の係合で連結要素33と
共にキャリヤ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に逆転してギヤ比の大
きい動力が出力し、この逆転動力が変速機出力軸15に
伝達して後進速になる。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。
In the R range, the power of the input shaft 14 is input to the sun gear 31a by the engagement of the reverse clutch 44. In addition, since the carrier 31c is locked together with the connecting element 33 by the engagement of the low reverse brake 37, the front planetary gear 31 reversely rotates to the ring gear 31b to output power having a large gear ratio, and this reverse rotation power is transmitted to the transmission output shaft 15. Transmit and go to reverse speed. Thus, the automatic transmission 30 has four forward speeds and one reverse speed.

【0021】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 provided in front of the automatic transmission 30 and is always driven by a drive shaft 46 on the pump impeller side of the torque converter 13. A control valve body 47 is housed in the oil pan 5, and supplies and discharges oil to and from each of the above-mentioned clutches and brakes to be selectively engaged.

【0022】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、変速機出力軸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、変速機出力軸15には軸受28
を介して前輪側のリダクションギヤ17が回転自在に嵌
合し、これらの変速機出力軸15、リダクションギヤ1
7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。
Referring to FIG. 2, the parts of the center differential device 50 and the hydraulic multiple disc clutch device 60 will be described. First, the first and second gears are provided behind the transmission output shaft 15.
The rear drive shaft 20 is arranged coaxially via the intermediate shafts 23 and 24 of the first embodiment. The transmission output shaft 15 has a bearing 28.
The reduction gear 17 on the front wheel side is rotatably fitted through the transmission output shaft 15 and the reduction gear 1.
A center differential device 50 is coaxially arranged between the seventh and first and second intermediate shafts 23 and 24.

【0023】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より構成されるものであり、変速機
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は左右のフランジ55a,55bを
アーム55cにより一体化して成り、両フランジ55
a,55bの間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がニ
ードルベアリング27を介して回転自在に装着される。
そして、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3の出力要素としての第
2の中間軸24に出力するように構成される。
The center differential device 50 is composed of a compound planetary gear, and includes a first sun gear 51 formed on the transmission output shaft 15 and a second sun gear 53 formed on the second intermediate shaft 24. Have.
The carrier 55 is formed by integrating left and right flanges 55a and 55b by an arm 55c.
First and second pinions 52 and 54 formed integrally in the axial direction are rotatably mounted via a needle bearing 27 on a pinion shaft 56 mounted between a and 55b.
Then, a first pinion 52 is provided on the first sun gear 51,
The second sun gear 53 is meshed with the second pinion 54, and is configured to output the torque-distributed power to the second intermediate shaft 24 as a third output element.

【0024】一方、第2の中間軸24の内部には更に第
2の出力要素としての第1の中間軸23が遊嵌され、こ
の第1の中間軸23の前端で2つのサンギヤ51,53
の間隔の箇所に連結部材57が結合され、この連結部材
57がキャリヤ55のアーム55c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ようになってい
る。更に、キャリヤ55の一方のフランジ55aには、
第1の出力要素としてのリダクションギヤ17が、キャ
リヤ55の動力を出力するように結合される。ここで、
キャリヤ55の前方はそれと一体的なリダクションギヤ
17がトランスミッションケース3の壁部3aにボール
ベアリング26aを介して支持され、後方はフランジ5
5bのボス部55dの外周がトランスファケース4の壁
部4aにボールベアリング26bを介して支持され、且
つ内周が第2の中間軸24に対してボールベアリング2
6cで支持され、両端支持で回転自在に設置される。
On the other hand, a first intermediate shaft 23 as a second output element is further loosely fitted inside the second intermediate shaft 24, and two sun gears 51, 53 are provided at the front end of the first intermediate shaft 23.
Is connected to the arm 55c of the carrier 55 to perform an operation such as differential limiting. Further, on one flange 55a of the carrier 55,
Reduction gear 17 as a first output element is coupled to output the power of carrier 55. here,
At the front of the carrier 55, a reduction gear 17 integral therewith is supported by the wall 3a of the transmission case 3 via a ball bearing 26a.
The outer periphery of the boss portion 55d of the transfer case 4 is supported by the wall portion 4a of the transfer case 4 via the ball bearing 26b, and the inner periphery of the boss portion 55d is
6c, it is installed rotatably with both ends supported.

【0025】図5において、センターディファレンシャ
ル装置50の構成について詳記すると、キャリヤ55の
後方フランジ55bの円周上3箇所に鍔部55eが突設
され、この鍔部55eと前方フランジ55aにより3組
のピニオン軸56と第1、第2のピニオン52,54が
等間隔で装着され、これらの間の円周上3箇所にアーム
55cが配置される。アーム55cは中間がU字形にく
ぼんで小径に形成され、この小径部55fの内周にスプ
ライン溝55gが設けられる。また第1の中間軸23の
端部に結合される連結部材57は略三角形に形成され、
円周上の3カ所が断面L字形に形成されてスプライン溝
57aが設けられる。これらのスプライン溝55g,5
7aはフランジ55bのボス部55dの内径より若干小
径に設定され、これによりスプライン溝一致状態で第1
の中間軸23の連結部材57をボス部55dからキャリ
ヤ55の内部に挿入することにより、両スプライン溝5
5g,57aを嵌合して結合するようになっている。
Referring to FIG. 5, the structure of the center differential device 50 will be described in more detail. Flanges 55e are protruded at three places on the circumference of the rear flange 55b of the carrier 55, and three sets of the flange 55e and the front flange 55a are provided. The pinion shaft 56 and the first and second pinions 52, 54 are mounted at equal intervals, and arms 55c are arranged at three locations on the circumference between them. The arm 55c is formed in a small diameter with a U-shaped middle in the middle, and a spline groove 55g is provided on the inner periphery of the small diameter portion 55f. The connecting member 57 connected to the end of the first intermediate shaft 23 is formed in a substantially triangular shape,
Three locations on the circumference are formed in an L-shaped cross section, and spline grooves 57a are provided. These spline grooves 55g, 5
7a is set slightly smaller than the inner diameter of the boss portion 55d of the flange 55b, whereby the first spline groove is aligned.
By inserting the connecting member 57 of the intermediate shaft 23 from the boss portion 55d into the carrier 55, the two spline grooves 5
5g and 57a are fitted and connected.

【0026】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ア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
According to the configuration described above, the power input to the first sun gear 51 is
The torque 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, and the torque is distributed to the front and rear wheels. It has a function to do. Further, it has a differential function of absorbing a rotational speed difference between the carrier 55 and the second sun gear 53 caused by a difference in turning radius during turning due to the planetary rotation of the first and second pinions 52 and 54.

【0027】ここで、図4の略図を用いてセンターディ
ファレンシャル装置50のトルク配分機能について詳記
する。第1のサンギヤ51の入力トルクをTi、その噛
合いピッチ半径をrs1、キャリヤ55のフロント側ト
ルクをTF、第1,第2のピニオン52,54の噛合い
ピッチ半径をそれぞれrp1,rp2、第2のサンギヤ
53のリヤ側トルクをTR、その噛合いピッチ半径をr
s2とすると、 Ti=TF+TR (1) rs1+rp1=rs2+rp2 (2) が成立する。
Here, the torque distribution function of the center differential device 50 will be described in detail with reference to the schematic diagram of FIG. The input torque of the first sun gear 51 is Ti, the mesh pitch radius thereof is rs1, the front side torque of the carrier 55 is TF, the mesh pitch radii of the first and second pinions 52 and 54 are rp1 and rp2, respectively. The rear side torque of the second sun gear 53 is TR, and the meshing pitch radius is r.
If s2, then Ti = TF + TR (1) rs1 + rp1 = rs2 + rp2 (2)

【0028】また、第1のサンギヤ51と第1のピニオ
ン52との噛合点に作用する接線方向荷重Pは、キャリ
ヤ55に作用する接線方向荷重P1と、第2のサンギヤ
53と第2のピニオン54との噛合点に作用する接線方
向荷重P2との和に等しいので、次式が成立する。 P=Ti/rs1 P1=TF/(rs1+rp1) P2=TR/rs2 Ti/rs1={(TF/(rs1+rp1)}+TR/rs2 (3) そこで、(1),(2)式を(3)式に代入して整理す
ると、以下のようになる。 TF=(1−rp1・rs2/rs1・rp2)×Ti TR=(rp1・rs2/rs1・rp2)×Ti
The tangential load P acting on the meshing point between the first sun gear 51 and the first pinion 52 is the tangential load P1 acting on the carrier 55, the second sun gear 53 and the second pinion. Since it is equal to the sum of the tangential load P2 acting on the meshing point with 54, the following equation is established. P = Ti / rs1 P1 = TF / (rs1 + rp1) P2 = TR / rs2 Ti / rs1 = {(TF / (rs1 + rp1)} + TR / rs2 (3) Then, the equations (1) and (2) are replaced by the equations (3). TF = (1−rp1 · rs2 / rs1 · rp2) × Ti TR = (rp1 · rs2 / rs1 · rp2) × Ti

【0029】このことから、第1,第2のサンギヤ5
1,53と、第1、第2のピニオン52,54との噛合
いピッチ半径により、フロント側トルクTFおよびリヤ
側トルクTRの基準トルク配分比を自由に設定し得るこ
とが解る。ここで、rs1、rp1、rp2、rs2は
各歯数Zs1、Zp1、Zp2、Zs2に置き換えるこ
とができ、Zp1=Zp2=24、Zs1=30、Zs
2=15とすると、 TF:TR=50.0:50.0 になる。
From this, the first and second sun gears 5
It can be seen that the reference torque distribution ratio of the front torque TF and the rear torque TR can be freely set by the engagement pitch radii of the first and second pinions 52 and 54 with the first and second pinions 52 and 54. Here, rs1, rp1, rp2, and rs2 can be replaced with the respective numbers of teeth Zs1, Zp1, Zp2, and Zs2, and Zp1 = Zp2 = 24, Zs1 = 30, and Zs
If 2 = 15, then TF: TR = 50.0: 50.0.

【0030】次に、センターディファレンシャル装置5
0を増速機として使用する場合について説明する。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共動により、更に、最
も変速比の小さい最高変速段として第5速に変速するよ
うになっている。そこで、例えば第3速の変速段を用い
る場合について説明すると、第3速のギヤ比i3、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速ギヤ比i5は以下のようになる。 i5=i3・ip
Next, the center differential device 5
A case where 0 is used as a gearbox will be described. The composite planetary gear type center differential device 50 can obtain a predetermined speed increasing gear ratio by fixing the second intermediate shaft 24. , The gear is further shifted to the fifth speed as the highest gear having the smallest gear ratio. Therefore, for example, the case where the third speed is used will be described. The fifth speed gear ratio i5 is as follows based on the third speed gear ratio i3 and the speed increasing gear ratio ip of the center differential device 50. i5 = i3 · ip

【0031】ここで、センターディファレンシャル装置
50の歯車諸元に上述のものを用いると、ip=(30
−15)/30=0.500になり、例えばi3=1.
000とすると、i5=0.500になり、第4速より
ギヤ比の小さい第5速で適正なギヤ比間隔が得られるこ
とになる。この場合、図8に示すように、上記第1速〜
第4速のうち、最も伝達効率の高い第3速による動力を
用いて第5速を得るので、良好な伝達効率を得ることが
できる。一方、この第5速では、油圧多板クラッチ62
を走行状態や路面状況に応じて油圧を制御することで伝
達トルクを生じ、前後輪のトルク配分が制御可能な4輪
駆動となる。
Here, if the above-described gear specifications of the center differential device 50 are used, ip = (30
−15) /30=0.500, for example, i3 = 1.
If 000, i5 = 0.500, and a proper gear ratio interval can be obtained at the fifth speed, which is smaller than the fourth speed. In this case, as shown in FIG.
Since the fifth speed is obtained by using the power of the third speed having the highest transmission efficiency among the fourth speeds, good transmission efficiency can be obtained. On the other hand, in the fifth speed, the hydraulic multiple disc clutch 62
The transmission torque is generated by controlling the hydraulic pressure in accordance with the traveling state and road surface conditions, and a four-wheel drive in which the torque distribution of the front and rear wheels can be controlled.

【0032】図3において、油圧多板クラッチ装置60
について説明する。先ず、第2の中間軸24とリヤドラ
イブ軸20の間に介設され、トルク伝達用の摩擦係合要
素として油圧多板クラッチ61と、第1の中間軸23と
リヤドライブ軸20との間に介設され、差動制限とトル
ク移動用の摩擦係合要素としての油圧多板クラッチ62
と、第2の中間軸24に設けられ、センターディファレ
ンシャル装置50の差動機能を阻止してキャリヤ55を
増速回転させる摩擦係合要素としての第5速用ブレーキ
63とを有する。そして、これらの油圧多板クラッチ6
1,62と第5速用ブレーキ63は、センターディファ
レンシャル装置50の直後において、第1の中間軸23
等の周囲の径方向に3重に重合して同軸上に配置され
る。即ち、油圧多板クラッチ61,62は共にリヤドラ
イブ軸20に連結され、油圧多板クラッチ61と第5速
用ブレーキ63は共に第2の中間軸24に連結されるこ
とから、油圧多板クラッチ61が中間に配置され、この
油圧多板クラッチ61の外側に第5速用ブレーキ63
が、内側に油圧多板クラッチ62が配置される。
In FIG. 3, a hydraulic multiple disc clutch device 60 is shown.
Will be described. First, a hydraulic multi-plate clutch 61 is provided between the second intermediate shaft 24 and the rear drive shaft 20 as a frictional engagement element for transmitting torque, and is disposed between the first intermediate shaft 23 and the rear drive shaft 20. And a hydraulic multi-plate clutch 62 as a frictional engagement element for differential limiting and torque transfer.
And a fifth speed brake 63 as a frictional engagement element for preventing the differential function of the center differential device 50 and rotating the carrier 55 at a higher speed, provided on the second intermediate shaft 24. And these hydraulic multi-plate clutches 6
The first and second speed brakes 63 are connected to the first intermediate shaft 23 immediately after the center differential device 50.
Are superposed three-dimensionally in the radial direction around them and are arranged coaxially. That is, the hydraulic multi-plate clutches 61 and 62 are both connected to the rear drive shaft 20, and the hydraulic multi-plate clutch 61 and the fifth speed brake 63 are both connected to the second intermediate shaft 24. A fifth speed brake 63 is provided outside the hydraulic multi-plate clutch 61.
However, a hydraulic multi-plate clutch 62 is disposed inside.

【0033】そこで、第2の中間軸24にドラム部材6
4がスプライン結合され、このドラム部材64の内側に
リヤドライブ軸20の前端に一体形成されるドラム部材
65が配置され、これらのドラム部材64,65の間に
油圧多板クラッチ61が設けられる。油圧多板クラッチ
61はドラム部材64,65の間にドライブプレート6
1aとドリブンプレート61bが交互に設けられ、ドラ
ム部材64の内部に油圧室61c、ピストン61d、リ
ターンスプリング61eが設けられ、第2の中間軸24
をリヤドライブ軸20に連結または遮断するように構成
される。
Therefore, the drum member 6 is attached to the second intermediate shaft 24.
4 is spline-coupled, and a drum member 65 integrally formed with the front end of the rear drive shaft 20 is disposed inside the drum member 64, and a hydraulic multi-plate clutch 61 is provided between the drum members 64 and 65. The hydraulic multi-plate clutch 61 has a drive plate 6 between the drum members 64 and 65.
1a and the driven plate 61b are provided alternately, and a hydraulic chamber 61c, a piston 61d, and a return spring 61e are provided inside the drum member 64, and the second intermediate shaft 24 is provided.
Is connected to or disconnected from the rear drive shaft 20.

【0034】第5速用ブレーキ63は、ドラム部材64
とトランスファケース4との間に交互にドライブプレー
ト63aとドリブンプレート63bが設けられ、トラン
スファケース4の壁部4aの内部に油圧室63c、ピス
トン63d、リターンスプリング63eが設けられ、第
2の中間軸24を固定またはフリーにするように構成さ
れる。
The fifth speed brake 63 includes a drum member 64
A drive plate 63a and a driven plate 63b are provided alternately between the transfer case 4 and the transfer case 4. A hydraulic chamber 63c, a piston 63d, and a return spring 63e are provided inside a wall 4a of the transfer case 4, and a second intermediate shaft is provided. 24 is configured to be fixed or free.

【0035】油圧多板クラッチ62は、第1の中間軸2
3にスプライン結合するハブ部材66とドラム部材65
との間に、ドライブプレート62aとドリブンプレート
62bが交互に設けられる。また固定側のエクステンシ
ョンケース6のボス部6aの内部に油圧室62c、ピス
トン62d、リターンスプリング62eが、大きい押圧
力を発生すると共に、遠心油圧の影響のない状態で油圧
を正確に制御することが可能に設けられる。そして、こ
のピストン62dがボールベアリング62f、押圧部材
62gを介してプレート側に連結され、可変制御される
差動制限トルクや伝達トルクを生じるように構成され
る。尚、軸嵌合部には軸受28が介設され、軸同志や軸
と他の部材との突き当て部にはスラストベアリング25
が介設されている。また、図中における符号70〜74
は、潤滑油路である。
The hydraulic multi-plate clutch 62 includes a first intermediate shaft 2
3 and a hub member 66 and a drum member 65 which are spline-connected
, Drive plates 62a and driven plates 62b are provided alternately. Further, the hydraulic chamber 62c, the piston 62d, and the return spring 62e generate a large pressing force inside the boss portion 6a of the extension case 6 on the fixed side. It is provided as possible. The piston 62d is connected to the plate via a ball bearing 62f and a pressing member 62g, and is configured to generate a variably controlled differential limiting torque and transmission torque. A bearing 28 is provided at the shaft fitting portion, and a thrust bearing 25 is provided at the abutting portion between the shafts and the shaft and other members.
Is interposed. Also, reference numerals 70 to 74 in FIG.
Is a lubricating oil passage.

【0036】これらの油圧多板クラッチ61,62及び
第5速用ブレーキ63は、コントロールバルブボデー4
7で自動変速機30の変速制御等と共に油圧制御され
る。即ち、自動変速機30で前進4段後進1段を変速さ
れる場合は、第5速用ブレーキ63を解放して油圧多板
クラッチ61を係合し、このとき後輪スリップ等に応じ
て油圧多板クラッチ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、逆に第5速
用ブレーキ63を係合して油圧多板クラッチ61を解放
し、このとき前輪スリップ等に応じて油圧多板クラッチ
62に伝達トルクを生じる。
The hydraulic multi-plate clutches 61 and 62 and the fifth speed brake 63 are provided with a control valve body 4.
At 7, hydraulic control is performed together with shift control of the automatic transmission 30 and the like. That is, when the automatic transmission 30 shifts the gear between four forward speeds and one reverse speed, the fifth speed brake 63 is released and the hydraulic multiple disc clutch 61 is engaged. A differential limiting torque is generated in the multiple disc clutch 62. On the other hand, when the vehicle speed rises above the set value at the fourth speed, the fifth speed brake 63 is engaged to release the hydraulic multiple disc clutch 61, and at this time, the hydraulic multiple disc clutch 62 is Generates transmission torque.

【0037】以上、自動変速機30とセンターディファ
レンシャル装置50のDレンジと、Rレンジの各変速段
におけるクラッチ、ブレーキ動作をまとめて示すと、図
6のようになる。この図6において、○印はクラッチ,
ブレーキの係合動作を、●は油圧多板クラッチ62によ
る差動制限トルクの発生を、◎は油圧多板クラッチ62
による前後輪への駆動力配分制御をする場合の伝達トル
ク状態をそれぞれ示す。
FIG. 6 shows the clutch and brake operations of the automatic transmission 30 and the center differential device 50 in each of the D range and R range gears. In FIG. 6, the circles indicate clutches,
The brake engagement operation, ● represents the generation of differential limiting torque by the hydraulic multi-plate clutch 62, and ◎ represents the hydraulic multi-plate clutch 62.
Respectively shows transmission torque states in a case where the driving force distribution control to the front and rear wheels is performed by the following.

【0038】また、各変速段におけるギヤ比、ギヤ比の
例、トルク配分率をまとめて示すと、図7のようにな
る。この図7において、α1はフロントプラネタリギヤ
31のサンギヤ31aの歯数Zs1とリングギヤ31b
の歯数Zr1の比で、α1=Zs1/Zr1、α2はリ
ヤプラネタリギヤ32のサンギヤ32aの歯数Zs2と
リングギヤ32bの歯数Zr2の比で、α2=Zs2/
Zr2を示す。
FIG. 7 shows the gear ratios, the examples of the gear ratios, and the torque distribution ratios at each shift speed. In FIG. 7, α1 is the number of teeth Zs1 of the sun gear 31a of the front planetary gear 31 and the ring gear 31b.
Α1 = Zs1 / Zr1, α2 is the ratio of the number of teeth Zs2 of the sun gear 32a of the rear planetary gear 32 to the number of teeth Zr2 of the ring gear 32b, and α2 = Zs2 /
Zr2 is shown.

【0039】フロントプラネタリギヤ31の各要素の回
転数の関係を示すと、次式のようになる。 Nr1+α1・Ns1=(1+α1)・Nc1 但し、α1=Zs1/Zr1 また、リヤプラネタリギヤ32の各要素の回転数の関係
を示すと、次式のようになる。Nr2+α2・Ns2=
(1+α2)・Nc2 但し、α2=Zs2/Zr2 ここで、上式におけるNr1はフロントプロネタリギヤ
31のリングギヤ31bの回転数、Ns1はサンギヤ3
1aの回転数、Nc1はキャリヤ31cの回転数であ
り、また、Nr2はリヤプラネタリギヤ32のリングギ
ヤ32bの回転数、Ns2はサンギヤ32aの回転数、
Nc2はキャリヤ32cの回転数である。
The relationship between the number of rotations of each element of the front planetary gear 31 is given by the following equation. Nr1 + α1 · Ns1 = (1 + α1) · Nc1 where α1 = Zs1 / Zr1 The relationship between the rotation speeds of the elements of the rear planetary gear 32 is expressed by the following equation. Nr2 + α2 · Ns2 =
(1 + α2) · Nc2 where α2 = Zs2 / Zr2, where Nr1 in the above equation is the rotation speed of the ring gear 31b of the front planetary gear 31, and Ns1 is the sun gear 3.
Nc1 is the rotation speed of the carrier 31c, Nr2 is the rotation speed of the ring gear 32b of the rear planetary gear 32, Ns2 is the rotation speed of the sun gear 32a,
Nc2 is the rotation speed of the carrier 32c.

【0040】次に、本実施の形態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1
3、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3
2の作動、クラッチ44,43,35,38,36、3
4とブレーキ40,37の選択的係合により、Dレンジ
にシフ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レンジにシフ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の油圧多板クラッチ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 the present embodiment will be described. First, the power of the engine 10 is the torque converter 1
3, input to the automatic transmission 30 via the input shaft 14, and two sets of front planetary gears 31 and rear planetary gears 3
2, the clutches 44, 43, 35, 38, 36, 3
Due to the selective engagement of the brake 4 and the brakes 40 and 37, when shifting to the D range, the speed is automatically changed to the first to fourth forward speeds, and when shifting to the R range, the reverse speed is achieved. Then, the shifting power is input from the transmission output shaft 15 to the first sun gear 51 of the center differential device 50, and the torque is distributed. In this case, the hydraulic multiple disk clutch 61 of the hydraulic multiple disk clutch device 60 is engaged, and the second sun gear 53 of the center differential device 50 is engaged.
Are connected to the rear drive shaft 20.

【0041】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、TF:TR=50.0:5
0.0に設定されているため、変速動力の50.0%が
キャリヤ55に、50.0%が第2のサンギヤ53にそ
れぞれ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17、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、
油圧多板クラッチ61、リヤドライブ軸20以降の後輪
に伝達し4輪駆動走行となる。すなわち、本実施の形態
の自動変速機付4輪駆動車においては、駆動トルクの前
後配分比が50:50になり、車両のステア特性をニュ
ートラルステアに近付ける。また、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, TF: TR = 50.0: 5 according to the gear specifications of the center differential device 50.
Since it is set to 0.0, 50.0% of the shifting power is distributed to the carrier 55 and 50.0% is distributed to the second sun gear 53 for output. The power of the carrier 55 is transmitted to the front wheels via a reduction drive gear 17, a reduction driven gear 18, a front drive shaft 16, and a front differential device 19. The power of the second sun gear 53 is supplied to the second intermediate shaft 24,
The transmission is transmitted to the rear wheels of the hydraulic multi-plate clutch 61 and the rear drive shaft 20 and thereafter, and four-wheel drive travel is performed. That is, in the four-wheel drive vehicle with the automatic transmission according to the present embodiment, the front-rear distribution ratio of the drive torque is 50:50, and the steer characteristics of the vehicle are made closer to the neutral steer. Further, at the time of turning in the four-wheel drive running, the difference in rotation speed between the front and rear wheels caused at the time of turning is absorbed by the planetary rotation of the first and second pinions 52 and 54 of the center differential device 50, so that the vehicle can be turned freely. .

【0042】次いで、滑り易い路面走行時において、例
えば、後輪が先にスリップした場合は、図4に示すよう
に、油圧多板クラッチ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。すなわち、センターディ
ファレンシャル装置50のキャリヤ55側の第1、第2
のピニオン52、54の第2のサンギヤ53との間に、
キャリヤ55の小径部55f、連結部材57、第1の中
間軸23及び油圧多板クラッチ62による他の伝動経路
がバイパスして構成される。そして、高回転の後輪側の
第2のサンギヤ53から低回転の前輪側のキャリヤ55
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、走破性が向上する。なお、前輪が先にスリ
ップした場合においても、上述の場合と逆の作用により
後輪寄りにトルク配分制御されて走破性が向上する。
Next, when the rear wheel slips first on a slippery road surface, for example, as shown in FIG. 4, the differential limiting torque Tc of the hydraulic multiple disc clutch 62 is controlled according to the slip state. You. That is, the first and the second on the carrier 55 side of the center differential device 50.
Between the pinion 52, 54 and the second sun gear 53,
Another transmission path formed by the small diameter portion 55f of the carrier 55, the connecting member 57, the first intermediate shaft 23, and the hydraulic multi-plate clutch 62 is configured to be bypassed. The high-speed rear wheel-side second sun gear 53 is moved to the low-speed front wheel-side carrier 55.
Then, a torque bypass is performed according to the differential limiting torque Tc.
Therefore, torque distribution control is performed near the front wheels to prevent rear wheel slip and improve running performance. Even in the case where the front wheel slips first, the torque distribution control is performed toward the rear wheel by the operation opposite to that described above, so that the running performance is improved.

【0043】さらに、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。
Further, when the differential limiting torque Tc becomes maximum, the center differential device 50 is locked by a direct connection between the second sun gear 53 and the carrier 55 to be a direct connection type four-wheel drive. The corresponding torque distribution results.

【0044】このように、油圧多板クラッチ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、セン
ターディファレンシャル装置50を構成する各歯車の噛
み合いやスラスト荷重から生じる差動制限トルクをT
c、センターディファレンシャル装置50への入力トル
クをTi、前輪側への分配トルクをTF、後輪側への分
配トルクをTR、前車軸側回転数をNFおよび後車軸側
回転数をNRとすると、 NF>NRのときには、TF=(0.5・Ti)−Tc TR=(0.5・Ti)+Tc NF<NRのときには、TF=(0.5・Ti)+Tc TR=(0.5・Ti)−Tc なる関係を得ることができ、スリップ側の車軸から非ス
リップ側の車軸に駆動力の一部を移して車両の走行性を
高めることができる。
As described above, the differential limiting torque Tc of the hydraulic multi-plate clutch 62 is controlled in accordance with the slip state, and the differential limiting torque generated by the engagement of the gears constituting the center differential device 50 and the thrust load is expressed by T.
c, the input torque to the center differential device 50 is Ti, the distribution torque to the front wheels is TF, the distribution torque to the rear wheels is TR, the front axle rotation speed is NF, and the rear axle rotation speed is NR. When NF> NR, TF = (0.5 · Ti) −Tc TR = (0.5 · Ti) + Tc When NF <NR, TF = (0.5 · Ti) + Tc TR = (0.5 · Ti) Ti) -Tc can be obtained, and a part of the driving force can be transferred from the slip-side axle to the non-slip-side axle to improve the traveling performance of the vehicle.

【0045】一方、第4速の走行条件により更に高速に
なると、自動変速機30が第3速の状態になり、同時に
第5速用ブレーキ63の係合により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が固定して、キ
ャリヤ55が増速回転する。このため、自動変速機30
の第3速の動力が、センターディファレンシャル装置5
0で大幅に増速されてキャリヤ55以降の前輪に伝達
し、第4速よりギヤ比の小さいオーバドライブの第5速
に変速されて高速走行することが可能になる。
On the other hand, when the speed is further increased due to the fourth speed running condition, the automatic transmission 30 enters the third speed state, and at the same time, the second sun gear of the center differential device 50 is engaged by the engagement of the fifth speed brake 63. 53 is fixed, and the carrier 55 rotates at an increased speed. Therefore, the automatic transmission 30
The third speed power of the center differential device 5
At 0, the speed is greatly increased and transmitted to the front wheels after the carrier 55, and the speed is shifted to the overdrive fifth speed having a smaller gear ratio than the fourth speed, thereby enabling high-speed running.

【0046】この時、走行状態や前輪スリップの状況等
に応じて油圧多板クラッチ62の伝達トルクTDが制御
されると、キャリヤ55の小径部55fから連結部材5
7、第1の中間軸23、油圧多板クラッチ62を介して
後輪にもトルク伝達される(図4参照)。そこで、前輪
の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。
At this time, when the transmission torque TD of the hydraulic multi-plate clutch 62 is controlled in accordance with the running state, the state of the front wheel slip, and the like, the small diameter portion 55f of the carrier 55
7, torque is also transmitted to the rear wheels via the first intermediate shaft 23 and the hydraulic multi-plate clutch 62 (see FIG. 4). Therefore, four-wheel drive traveling is performed in which the slip of the front wheels can be prevented and the torque distribution of the front and rear wheels can be similarly controlled.

【0047】このように、本実施の形態によれば、上記
第5速(最高変速段)は、自動変速機30によって得ら
れる各変速段のうち、入,出力軸14,15とが直結さ
れる第3速を、センターディファレンシャル装置50に
よって増速して得るものである。すなわち、本実施の形
態による上記第3速は、上記入,出力軸14,15が直
結されて上記自動変速機30による増速や減速が行われ
ないため、上記センターディファレンシャル装置50へ
の動力の伝達効率が最も高く、最高変速段を得るに際
し、伝達効率を向上させることができる。
As described above, according to the present embodiment, the input and output shafts 14 and 15 are directly connected to the fifth speed (highest gear) among the gears obtained by the automatic transmission 30. The third speed is obtained by increasing the speed by the center differential device 50. That is, in the third speed according to the present embodiment, since the input and output shafts 14 and 15 are directly connected and the speed increase or deceleration by the automatic transmission 30 is not performed, the power to the center differential device 50 is not transmitted. The transmission efficiency is the highest, and the transmission efficiency can be improved in obtaining the highest gear.

【0048】なお、本実施の形態では、入力軸14と出
力軸15とを直結する第3速が最も伝達効率が良いた
め、第3速を増速し最高速段としての第5速を得るよう
にしているが、例えば、上記自動変速機30の一対のプ
ラネタリギヤ31、32を共にロックさせて伝達効率が
最も良い変速段を得、この得られた変速段を上記センタ
ーディファレンシャル装置50によって増速し、最も変
速比の小さい最高変速段を得るようにしてもよい。
In the present embodiment, since the third speed directly connecting the input shaft 14 and the output shaft 15 has the highest transmission efficiency, the third speed is increased to obtain the fifth speed as the highest speed stage. However, for example, a pair of planetary gears 31 and 32 of the automatic transmission 30 are locked together to obtain a shift speed with the best transmission efficiency, and the obtained shift speed is increased by the center differential device 50. Alternatively, the highest gear with the smallest gear ratio may be obtained.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上、説明したように、本発明による自
動変速機付4輪駆動車は、自動変速機により得られる最
も伝達効率の高い変速段を前記センターディファレンシ
ャル装置によって増速し、最も変速比の小さい最高変速
段を得ることにより、最高変速段を得る際の伝達効率を
向上させることができる。
As described above, in the four-wheel drive vehicle with an automatic transmission according to the present invention, the gear stage having the highest transmission efficiency obtained by the automatic transmission is increased by the center differential device to achieve the highest gear change. By obtaining the highest shift speed with a small ratio, the transmission efficiency when obtaining the highest shift speed can be improved.

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

【図1】自動変速機付4輪駆動車の駆動系を示すスケル
トン図
FIG. 1 is a skeleton diagram showing a drive system of a four-wheel drive vehicle with an automatic transmission.

【図2】センターディファレンシャル装置と油圧多板ク
ラッチ装置の部分の拡大断面図
FIG. 2 is an enlarged sectional view of a part of a center differential device and a hydraulic multi-plate clutch device.

【図3】油圧多板クラッチ装置の部分の拡大断面図FIG. 3 is an enlarged sectional view of a portion of the hydraulic multi-plate clutch device.

【図4】トルク配分状態,差動制限と直結用伝達トルク
の流れを説明する略図
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a flow of a torque distribution state, a differential limitation, and a transmission torque for direct connection.

【図5】センターディファレンシャル装置の分解斜視図FIG. 5 is an exploded perspective view of a center differential device.

【図6】自動変速機及びセンターディファレンシャル装
置の各部の動作を示した図表
FIG. 6 is a table showing the operation of each part of the automatic transmission and the center differential device.

【図7】本発明に係る一実施形態の自動変速機付4輪駆
動車のギヤ比及びトルク配分比を示した図表
FIG. 7 is a table showing a gear ratio and a torque distribution ratio of a four-wheel drive vehicle with an automatic transmission according to an embodiment of the present invention.

【図8】Dレンジ選択時の自動変速機およびセンターデ
ィファレンシャル装置の機能を示す図表
FIG. 8 is a table showing functions of an automatic transmission and a center differential device when a D range is selected.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 エンジン 15 出力軸 17 リダクションギヤ(第1の出力要素) 20 リヤドライブ軸 23 第1の中間軸(第2の出力要素) 24 第2の中間軸(第3の出力要素) 30 自動変速機 50 センターディファレンシャル装置 53 第2のサンギヤ 55 キャリヤ 60 油圧多板クラッチ装置 61,62 油圧多板クラッチ 63 第5速用ブレーキ Reference Signs List 10 engine 15 output shaft 17 reduction gear (first output element) 20 rear drive shaft 23 first intermediate shaft (second output element) 24 second intermediate shaft (third output element) 30 automatic transmission 50 Center differential device 53 Second sun gear 55 Carrier 60 Hydraulic multi-plate clutch device 61, 62 Hydraulic multi-plate clutch 63 Brake for fifth speed

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エンジンから自動変速機を介して前後輪
への駆動系の途中に、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を配設し、このセンターディファ
レンシャル装置のキャリヤに、常に前後輪の一方へ動力
伝達する第1の出力要素と、前後輪を差動制限すると共
に前後輪のトルク配分を可変制御する第2の出力要素と
を連設し、また、上記センターディファレンシャル装置
の第2のサンギヤに、所定の変速段を得る第3の出力要
素を連設した自動変速機付4輪駆動車において、 前記自動変速機により得られる最も伝達効率の高い変速
段を前記センターディファレンシャル装置によって増速
し、最も変速比の小さい最高変速段を得ることを特徴と
する自動変速機付4輪駆動車。
1. A compound planetary gear type center differential device is disposed in the middle of a drive system from an engine to an front and rear wheel via an automatic transmission, and power is always transmitted to one of the front and rear wheels to a carrier of the center differential device. And a second output element for variably controlling the torque distribution of the front and rear wheels and variably controlling the torque distribution of the front and rear wheels, and a second sun gear of the center differential device, In a four-wheel drive vehicle with an automatic transmission, in which a third output element for obtaining a third gear is connected, a gear having the highest transmission efficiency obtained by the automatic transmission is increased by the center differential device, and A four-wheel drive vehicle with an automatic transmission, characterized by obtaining the highest gear stage with a small ratio.
【請求項2】 前記自動変速機の入力軸と出力軸とを連
結させて得られる変速段を前記センターディファレンシ
ャル装置によって増速し、最も変速比の小さい最高変速
段を得ることを特徴とする請求項1記載の自動変速機付
4輪駆動車。
2. The speed ratio obtained by connecting an input shaft and an output shaft of the automatic transmission is increased by the center differential device to obtain a highest speed stage having the smallest speed ratio. Item 4. A four-wheel drive vehicle with an automatic transmission according to item 1.
【請求項3】 前記自動変速機は、一対のプラネタリギ
ヤを用いて駆動力を変速し、且つ、前記一対のプラネタ
リギヤを共にロックさせて得られる変速段を前記センタ
ーディファレンシャル装置によって増速し、最も変速比
の小さい最高変速段を得ることを特徴とする請求項1記
載の自動変速機付4輪駆動車。
3. The automatic transmission according to claim 1, wherein the driving force is shifted using a pair of planetary gears, and a shift speed obtained by locking the pair of planetary gears together is increased by the center differential device. 4. The four-wheel drive vehicle with an automatic transmission according to claim 1, wherein a maximum gear stage having a small ratio is obtained.
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