JPH0572297B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

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でビス
カスカツプリングを用いた４輪駆動等の走行モー
ドを各種選択的に得るものに関する。 The present invention relates to a four-wheel drive device for a vehicle such as an automobile, and more particularly, to a transverse transaxle type device that selectively provides various driving modes such as four-wheel drive using a viscous coupling spring.

【発明の背景】[Background of the invention]

センターデフを持たない４輪駆動装置は、一般
に前輪または後輪の一方に常時動力伝達し、その
他方へトランスフア装置を介して動力伝達する構
成であり、トランスフア装置には噛合い式のドツ
グクラツチ、油圧クラツチ、電磁クラツチを用い
ることが提案されている。ここでドツグクラツチ
は、旋回時の回転差を全く吸収できず、油圧クラ
ツチ等ではクラツチ油圧の制御が必要になる等の
一長一短がある。 一方、近年ビスカスカツプリング（粘性クラツ
チ）と称するクラツチが出現し、粘性媒体を封入
した湿式多板の密閉構成であり、入、出力の回転
差の増大に応じて伝達トルクを増す特性を有す
る。そこでかかるビスカスカツプリングは、デフ
ロツクとして使用可能であると共に、４輪駆動装
置のトランスフア装置に用いた場合は、前後輪の
スリツプ状態等の回転差に応じて自動的に４輪駆
動の性能を強化し得る。また、旋回時に回転差が
極度に大きくならない限りは、ビスカスカツプリ
ングのスリツプで内部循環トルクを吸収すること
ができ、この点で注目されつつある。 Four-wheel drive systems that do not have a center differential generally have a configuration in which power is constantly transmitted to one of the front or rear wheels, and power is transmitted to the other through a transfer device, and the transfer device includes a meshing dog clutch. , hydraulic clutches, and electromagnetic clutches have been proposed. Here, a dog clutch cannot absorb any difference in rotation during turning, and a hydraulic clutch or the like has advantages and disadvantages, such as the need to control the clutch oil pressure. On the other hand, in recent years, a clutch called a viscous clutch has appeared, which has a sealed structure of wet multi-plates filled with a viscous medium, and has the characteristic of increasing the transmitted torque as the rotational difference between input and output increases. Therefore, such a viscous coupling spring can be used as a differential lock, and when used in a transfer device of a four-wheel drive system, it automatically adjusts the performance of the four-wheel drive according to the rotational difference such as the state of slip between the front and rear wheels. It can be strengthened. Furthermore, as long as the rotational difference does not become extremely large during turning, internal circulation torque can be absorbed by the slip of the viscous coupling spring, and this point is attracting attention.

【従来の技術】[Conventional technology]

そこで従来、上記ビスカスカツプリングを用い
た４輪駆動に関しては、例えば実開昭59−188731
号公報の先行技術があり、FFベースとしてビス
カスカツプリングを介して後輪に動力伝達するこ
とが示されている。 Therefore, conventionally, regarding the four-wheel drive using the above-mentioned viscous cut spring, for example,
There is a prior art in the publication, which shows that power is transmitted to the rear wheels via a viscous cut spring as a FF base.

【発明が解決しようとする問題点】[Problems to be solved by the invention]

ところで、上記先行技術の構成のものにあつて
は、前輪トルクT_Fと後輪トルクT_Rにおいて、T_F
＞T_Rの関係の１種類の走行モードしか得られな
い。従つて、操縦性を重視した走行ができず、積
載状態による発進等の駆動性能等を最大限向上し
得ない等の問題がある。 本発明は、このような点に鑑みてなされたもの
で、ビスカスカツプリングによる４輪駆動等の走
行モードを複数種類任意に選択して、各種性能を
充分発揮することが可能な４輪駆動装置を提供す
ることを目的としている。 By the way, in the configuration of the prior art described above, in the front wheel torque T _F and the rear wheel torque T _R , T _F
> Only one type of driving mode with the relationship T _R can be obtained. Therefore, there are problems in that it is not possible to drive with emphasis on maneuverability, and it is not possible to maximize drive performance such as starting depending on the loaded state. The present invention has been made in view of these points, and provides a four-wheel drive device that can freely select a plurality of driving modes, such as four-wheel drive using a viscous coupling spring, to fully demonstrate various performances. is intended to provide.

【問題点を解決するための手段】[Means to solve the problem]

上記目的を達成するため、本発明は、横置きト
ランスアクスル型のデフ装置の前後に配設される
トランスフア装置において、変速機出力側にトラ
ンスフア軸を連結して、該トランスフア軸にビス
カスカツプリングを設け、トランスフア軸とビス
カスカツプリングの出力要素をV.C−直結用３位
置の噛合いクラツチを介して前後輪の一方へ伝動
構成し、同時に他のV.C−直結用３位置の噛合い
クラツチを介して前後輪の他方へ伝動構成し、上
記２組の噛合いクラツチに１本の操作系を結合
し、ビスカスカツプリング付前輪直結と後輪直結
および前後輪直結の３種類の４輪駆動走行モード
を得るように構成されている。 In order to achieve the above object, the present invention provides a transfer device disposed before and after a transverse transaxle type differential device, in which a transfer shaft is connected to the output side of the transmission, and a viscous shaft is attached to the transfer shaft. A coupling is provided, and the output element of the transfer shaft and the viscous coupling is configured to be transmitted to one of the front and rear wheels via a 3-position meshing clutch for VC-direct connection, and at the same time, the output element of the transfer shaft and viscous coupling is configured to be transmitted to one of the front and rear wheels through a 3-position meshing clutch for direct connection to the other VC. Power is transmitted to the other of the front and rear wheels via a clutch, and one operating system is connected to the two pairs of meshing clutches mentioned above, and three types of four-wheel types are connected: front wheel direct connection with a viscous cut spring, rear wheel direct connection, and front and rear wheel direct connection. The vehicle is configured to obtain a driving driving mode.

【作用】[Effect]

上記構成に基づき、１本の操作系により２組の
噛合いクラツチが同時に切換えられて、前輪直結
後輪ビスカスカツプリング経由、後輪直結前輪ビ
スカスカツプリング経由または前後輪直結の各走
行モードに選択されるようになる。 こうして本発明によれば、走行状態、積載状態
等により、ビスカスカツプリングを充分活用し、
または前後直結した最適な４輪駆動を選択して走
行することが可能となる。 Based on the above configuration, two sets of dog clutches are simultaneously switched by a single operating system, and the driving modes are selected as follows: front wheel direct connection via rear wheel viscous cut spring, rear wheel direct connection via front wheel viscous cut spring, or front wheel direct connection via front wheel viscous cut spring. will be done. Thus, according to the present invention, the viscous cut spring can be fully utilized depending on the driving condition, loading condition, etc.
Alternatively, it is possible to select the most suitable four-wheel drive mode, which is directly connected to the front and rear.

【実施例】【Example】

以下、図面を参照して本発明の一実施例を具体
的に説明する。 図面において本発明が適用される４輪駆動装置
として、横置きトランスアクスル型のFF車をベ
ースとした伝動系について説明すると、車体前部
にエンジン１、クラツチ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、トランスフア装置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およびトランスフア装置５は、クラツチハウジ
ング６、変速機ケース７、エクステンシヨンケー
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、クラツチ
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）の互いに噛合う５組の変速用ギヤ１２な
いし１６が設けてあり、ギヤ１２と１３の間のシ
ンクロ機構１７、ギヤ１４と１５との間のシンク
ロ機構１８、またはギヤ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。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、後述するドライブギヤ
２２がフアイナルギヤ２３に噛合い、このフアイ
ナルギヤ２３に取付けられた差動装置２４から車
軸２５を介して左右の前輪に連結する。 トランスフア装置５は、車体左右方向に設置さ
れるトランスフア軸２６にトランスフアギヤ２７
が一体結合し、このトランスフアギヤ２７と上記
変速機３の出力軸１１の出力ギヤ２８とが、中間
ギヤ２９を介して常に噛合い構成される。そして
トランスフア軸２６にビスカスカツプリング３０
が、ハブ３１を連結して同軸上に設けられる。 このビスカスカツプリング３０は、ハブ３１と
ハウジング３２との間に、いずれか一方に一体的
なプレート３３，３４が交互に配置され、かつ粘
性の高い液体が封入されて成り、ハブ３１とハウ
ジング３２の回転差に応じて伝達トルクを増大す
る特性を有する。ここで、トランスフア軸２６に
連結するハブ３１が入力要素であり、出力要素の
ハウジング３２がトランスフア軸２６と同軸上に
取出される。そしてトランスフア軸２６とハウジ
ング３２が、V.C−直結用３位置の噛合いクラツ
チ４０を介してフロントデフ装置４のドライブギ
ヤ２２に連結して前輪に伝動構成される。また同
時にトランスフア軸２６とハウジング３２は、他
のV.C−直結用３位置の噛合いクラツチ４５を介
してベベルギヤドライブ３５に連結し、ベベルギ
ヤドリブン３６からリヤドライブ軸３７、プロペ
ラ軸３８等を介して後輪に伝動構成されている。 一方の噛合いクラツチ４０は、ドライブギヤ２
２のハブ４１にスリーブ４２が常時噛合い、スリ
ーブ４２の歯４２ａが２位置でトランスフア軸２
６のスプライン２６ａに噛合い、歯４２ｂが１位
置でハウジング３２のスプラン３２ａに選択的に
噛合う。他方の噛合いクラツチ４５は、ベベルギ
ヤドライブ３５のハブ４６にスリーブ４７が常時
噛合い、上述と同様にスリーブ４７の歯４７ａが
２位置でスプライン２６ａに、歯４７ｂが１位置
でスプライン３２ａに選択的に噛合うようになつ
ている。 操作系において、セレクトレバーからの１本の
レール４８が２組の噛合いクラツチ４０，４５の
スリーブ４２，４７に連結しており、レール４８
において左側にＲ直結4WD、中間にFR直結
4WD、右側にＦ直結4WDの３位置を直線的に有
する。 次いで、このように構成された４輪駆動装置の
作用について説明する。 先ず、車両走行時に変速機３においてシンクロ
機構１７，１８，１９等で同期作用することで、
ギヤ１２ないし１６，２０，２１等により出力軸
１１に前進５段、後進１段の変速動力が出力す
る。そして出力軸１１の動力は、一旦ギヤ２８，
２９，２７を介しトランスフア装置５のトランス
フア軸２６に伝達し、ビスカスカツプリング３０
に入力する。 そこで、レール４８を左側のＲ直結4WD位置
に操作すると、図示のように噛合いクラツチ４０
は、スリーブ４２の歯４２ｂがスプライン３２ａ
に噛合つてV.C側に切換わる。そのためトランス
フア軸２６が、ビスカスカツプリング３０経由で
フロントデフ装置４のドライブギヤ２２に連結す
ることになり、この経路を経て前輪に動力伝達す
る。一方、噛合いクラツチ４５は、スリーブ４７
の歯４７ａがスプライン２６ａに噛合つて直結側
に切換わり、トランスフア軸２６をベベルギヤド
ライブ３５に直結する。このため、後輪には直接
動力伝達するのであり、こうして、後輪直結前輪
ビスカスカツプリング経由の４輪駆動となる。 従つてこの走行モードでは、前後輪の回転差が
少ない場合はビスカスカツプリング３０において
伝達トルクが小さく、FR的走行となる。一方、
後輪がスリツプし、または後部積載量の増大によ
り後輪半径が減少して前後輪の回転差が大きくな
ると、ビスカスカツプリング３０の伝達トルクが
急増して前輪の駆動力を増大することで、４輪駆
動の性能が強化されるようになる。またこの場合
は、フロントアクスルトルクT_Fとリヤアクスル
トルクT_RにおいてT_F＜T_Rであるため、操縦性重
視となる。 次いで、レール４８を中間のFR直結4WD位置
にすると、噛合いクラツチ４０は歯４２ａとスプ
ライン２６ａとの噛合いで直結側に切換わり、ト
ランスフア軸２６をドライブギヤ２２に直結す
る。一方、噛合いクラツチ４５は、Ｒ直結の切換
え状態を保つことでトランスフア軸２６から前後
輪共に直接動力伝達し、前後輪直結の４輪駆動と
なる。 そこでこの走行モードでは、常に４輪駆動とな
つて発進や悪路において最大限性能を発揮する。 一方、レール４８を右側のＦ直結4WD位置に
操作すると、噛合いクラツチ４０は、Ｆ直結の切
換え状態を保つが、噛合いクラツチ４５は、歯４
７ｂとスプライン３２ａとの噛合いでV.C側に切
換わり、トランスフア軸２６に対してビスカスカ
ツプリング３０経由でベベルギヤドライブ３５に
連結して動力伝達するのであり、こうして前輪直
結後輪ビスカスカツプリング経由の４輪駆動とな
る。 従つてこの走行モードでは、T_F＞T_Rとなり、
FF的走行で安定性重視になる。そして上述と同
様に、前後輪の回転差に応じて４輪駆動の性能を
強化する。 以上、本発明の一実施例について述べたが、
RR（リヤエンジン・リヤドライブ）ベースに適
用することもできる。またビスカスカツプリング
３０の入、出力要素を逆にしてもよい。さらにレ
ール４８の操作は、マニユアル、ボタンスイツチ
等のいずれも可能である。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. To explain the transmission system based on a transverse transaxle type FF vehicle as a four-wheel drive device to which the present invention is applied in the drawings, an engine 1, a clutch 2, and a transmission 3 are mounted horizontally in the front part of the vehicle body. A front differential device 4 and a transfer device 5 are sequentially arranged behind the transmission 3 and the vehicle body. The transmission 3, front differential device 4, and transfer device 5 are installed inside a clutch housing 6, a transmission case 7, and an extension case 8 to form a transaxle type. The transmission 3 is of a constant mesh type, and has five sets of gears meshing with each other, for example, 1st speed to 5th speed (overdrive), on an input shaft 10 from the clutch 2 and an output shaft 11 arranged parallel to the input shaft 10. By selectively operating a synchronizing mechanism 17 between gears 12 and 13, a synchronizing mechanism 18 between gears 14 and 15, or a synchronizing mechanism 19 adjacent to gear 16, , to obtain each forward gear stage from the first speed to the fifth speed. In addition, the input shaft 10
A reverse gear is obtained by meshing a reverse gear 20 integral with the sleeve-side gear 21 of the synchronizer mechanism 17 via an idler gear (not shown). In the front differential device 4, a drive gear 22, which will be described later, meshes with a final gear 23, and a differential device 24 attached to the final gear 23 is connected to left and right front wheels via an axle 25. The transfer device 5 includes a transfer gear 27 on a transfer shaft 26 installed in the left-right direction of the vehicle body.
are integrally connected, and this transfer gear 27 and the output gear 28 of the output shaft 11 of the transmission 3 are always meshed via an intermediate gear 29. And the viscous cut spring 30 is attached to the transfer shaft 26.
are provided coaxially by connecting the hub 31. This viscous cut spring 30 is made up of a hub 31 and a housing 32, in which integrated plates 33 and 34 are arranged alternately on either side, and a highly viscous liquid is sealed. It has the characteristic of increasing the transmitted torque according to the rotational difference between the two. Here, the hub 31 connected to the transfer shaft 26 is an input element, and the housing 32 of the output element is taken out coaxially with the transfer shaft 26. The transfer shaft 26 and the housing 32 are connected to the drive gear 22 of the front differential device 4 via a 3-position dog clutch 40 for direct connection to the VC, thereby transmitting power to the front wheels. At the same time, the transfer shaft 26 and the housing 32 are connected to a bevel gear drive 35 via another VC-direct coupling 3-position dog clutch 45, and from the bevel gear drive 36 to a rear drive shaft 37, a propeller shaft 38, etc. Transmission is configured to the rear wheels. One of the dog clutches 40 is connected to the drive gear 2.
The sleeve 42 is always engaged with the hub 41 of the transfer shaft 2, and the teeth 42a of the sleeve 42 are in the 2 position.
The teeth 42b selectively mesh with the splines 32a of the housing 32 in one position. In the other meshing clutch 45, the sleeve 47 is always engaged with the hub 46 of the bevel gear drive 35, and the teeth 47a of the sleeve 47 are selectively engaged with the spline 26a in the 2nd position and the spline 32a with the teeth 47b in the 1st position, as described above. It has become a good fit. In the operating system, one rail 48 from the select lever is connected to sleeves 42 and 47 of two sets of dog clutches 40 and 45, and the rail 48
4WD directly connected to R on the left side, directly connected to FR in the middle
It has 3 positions in a straight line: 4WD and front-wheel drive 4WD on the right side. Next, the operation of the four-wheel drive device configured as described above will be explained. First, when the vehicle is running, synchronizing mechanisms 17, 18, 19, etc. in the transmission 3 act in synchronization,
Gears 12 to 16, 20, 21, etc. output power to the output shaft 11 for five forward speeds and one reverse speed. Then, the power of the output shaft 11 is once transferred to the gear 28,
29 and 27 to the transfer shaft 26 of the transfer device 5, and the viscous coupling spring 30
Enter. Therefore, when the rail 48 is operated to the left R direct connection 4WD position, the dog clutch 40 is engaged as shown in the figure.
In this case, the tooth 42b of the sleeve 42 is connected to the spline 32a.
It engages and switches to the VC side. Therefore, the transfer shaft 26 is connected to the drive gear 22 of the front differential device 4 via the viscous coupling spring 30, and power is transmitted to the front wheels via this path. On the other hand, the dog clutch 45 is connected to the sleeve 47.
The teeth 47a mesh with the spline 26a and switch to the direct connection side, directly connecting the transfer shaft 26 to the bevel gear drive 35. For this reason, power is directly transmitted to the rear wheels, resulting in four-wheel drive via a front wheel viscous cut spring that is directly connected to the rear wheels. Therefore, in this driving mode, when the difference in rotation between the front and rear wheels is small, the torque transmitted at the viscous cut spring 30 is small, resulting in FR-like driving. on the other hand,
When the rear wheel slips or the rear wheel radius decreases due to an increase in rear load capacity and the rotation difference between the front and rear wheels increases, the transmission torque of the viscous cut spring 30 increases rapidly and increases the driving force of the front wheel. Four-wheel drive performance will be enhanced. Further, in this case, since T _F < T _R between the front axle torque T _F and the rear axle torque T _R , the focus is on maneuverability. Next, when the rail 48 is placed in the intermediate FR direct-coupling 4WD position, the dog clutch 40 is switched to the direct-coupling side by meshing with the teeth 42a and the spline 26a, directly coupling the transfer shaft 26 to the drive gear 22. On the other hand, the dog clutch 45 maintains the R-directly connected switching state to directly transmit power to both the front and rear wheels from the transfer shaft 26, resulting in four-wheel drive with the front and rear wheels directly connected. Therefore, in this driving mode, the vehicle is always in four-wheel drive to maximize performance when starting off or on rough roads. On the other hand, when the rail 48 is operated to the F direct coupling 4WD position on the right side, the dog clutch 40 maintains the F direct coupling switching state, but the dog clutch 45 engages the tooth 4
7b and the spline 32a engage to switch to the VC side, and power is transmitted to the transfer shaft 26 via the viscous cut spring 30 by connecting it to the bevel gear drive 35. In this way, the front wheel is directly connected to the rear wheel via the viscous cut spring. It will be 4-wheel drive. Therefore, in this driving mode, T _F > T _R ,
Stability becomes important when driving like a FF. As described above, the four-wheel drive performance is enhanced according to the rotation difference between the front and rear wheels. Although one embodiment of the present invention has been described above,
It can also be applied to RR (rear engine/rear drive) base models. Furthermore, the input and output elements of the viscous coupling 30 may be reversed. Furthermore, the rail 48 can be operated either manually or by a button switch.

【発明の効果】【Effect of the invention】

以上述べてきたように、本発明によれば、 ビスカスカツプリング付の前輪または後輪直結
の４輪駆動の２種類の走行モードを任意に選択し
得るので、ビスカスカツプリングの特性をフルに
活用できる。 走行状態、積載状態等により、安定性と操縦性
を共に満たした走行が可能である。 前後輪直結の走行モードにより、４輪駆動の性
能をフルに発揮することができる。 ２組の噛合いクラツチを１本のレールで切換え
るので、操作性が良く、構造も簡素化する。 ３つの位置が一直線上に配列されているので、
操作し易い。 As described above, according to the present invention, it is possible to arbitrarily select two types of driving modes: front wheels with viscous cut springs or four-wheel drive directly connected to the rear wheels, so the characteristics of the viscous cut springs can be fully utilized. can. Depending on driving conditions, loading conditions, etc., it is possible to drive with both stability and maneuverability. A driving mode that connects the front and rear wheels directly allows you to take full advantage of the four-wheel drive performance. Since two sets of dog clutches are switched by one rail, operability is good and the structure is simplified. Since the three positions are arranged in a straight line,
Easy to operate.

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

図面は本発明の４輪駆動装置の実施例を示すス
ケルトン図である。 ３……変速機、４……フロントデフ装置、５…
…トランスフア装置、２６……トランスフア軸、
２７……トランスフアギヤ、２８，２９……ギ
ヤ、３０……ビスカスカツプリング、３１……ハ
ブ、３２……ハウジング、４０，４５……V.C−
直結用３位置の噛合いクラツチ、４８……操作レ
ール。 The drawing is a skeleton diagram showing an embodiment of the four-wheel drive device of the present invention. 3...Transmission, 4...Front differential device, 5...
...Transfer device, 26...Transfer shaft,
27... Transfer gear, 28, 29... Gear, 30... Viscous cut spring, 31... Hub, 32... Housing, 40, 45... VC-
3-position dog clutch for direct connection, 48...operation rail.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ 横置きトランスアクスル型のデフ装置の前後
に配設されるトランスフア装置において、 変速機出力側にトランスフア軸を連結して、該
トランスフア軸にビスカスカツプリングV.Cを設
け、 トランスフア軸とビスカスカツプリングの出力
要素をV.C−直結用３位置の噛合いクラツチを介
して前後輪の一方へ伝動構成し、 同時に他のV.C−直結−用３位置の噛合いクラ
ツチを介して前後輪の他方へ伝動構成し、 上記２組の噛合いクラツチに１本の操作系を結
合し、 ビスカスカツプリング付前輪直結と後輪直結お
よび前後輪直結の３種類の４輪駆動走行モードを
得る４輪駆動装置。[Claims] 1. In a transfer device disposed before and after a horizontal transaxle type differential device, a transfer shaft is connected to the output side of the transmission, and a viscous coupling VC is attached to the transfer shaft. The output element of the transfer shaft and the viscous coupling spring is configured to be transmitted to one of the front and rear wheels through a 3-position dog clutch for VC-direct connection, and at the same time, the output element of the transfer shaft and viscous coupling spring is transmitted to one of the front and rear wheels via a 3-position dog clutch for VC-direct connection. transmission to the other of the front and rear wheels, and one operating system is connected to the two sets of dog clutches mentioned above, enabling three types of four-wheel drive driving: front wheel direct connection with a viscous cut spring, rear wheel direct connection, and front and rear wheel direct connection. 4 wheel drive mode.