JPS6124617A - Transfer unit for four-wheel-drive car - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To automatically prevent a braking event when a front and rear wheel direct coupling type four-wheel-drive car turns by providing a multiple-plate clutch in the transfer unit of the drive car and using the air intake negative pressure to control the transmission torque through a cylinder mechanism so as to be reduced as the load becomes lower. CONSTITUTION:An intermediate shaft 19 and a rear drive shaft 23 are coupled in a transfer unit through a multiple-plate clutch 22 that is used to prevent a braking event. This multiple-plate clutch 22 varies its torque characteristics according to the engine load. In other words, for the high load in which the air intake negative pressure is weak, the diaphragm 47 of an actuator 40 is moved right by a spring 41 and a hydraulic pressure cylinder 50 that is operationally coupled to a rod 48 does not generate pressure oil. Consequently, the high transmission torque is generated by setting a piston 37 to the non-operation state and engaging clutch discs 29 and 30 by a spring 36. On the other hand, for the low load in which the air intake negative pressure is intense, the operation is done in the manner reverse to the above-mentioned operation. That is, the transmission torque is reduced by making a pressing plate 34 recede against a spring 36.

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、センターデフをもたない前後輪直結式の４輪
駆動車のトランスファ装置に関し、特に４輪駆動走行で
の＃後輪の一方への伝達トルクをエンジン負荷に応じて
自動的にυＪｔｌｌするものに関する。 この種の前後輪直結式の４輪駆動車として、既に本件出
願人による例えば特ｖｎ昭５５−４２９２４公報により
前後輪の伝動系の途中に噛合い式のトランスフン・クラ
ッチを設け、このクラッチの係合により直結するものが
提案されている。ところでこの方式によると、４輪駆動
での走行モードにｄ３ける旋回時に前後輪に旋回半径の
差に基づいて回転差を生じると、駆動系が直結してその
回転差を殴収できないことから、捩りトルクに伴うブレ
ーキング現象を生じ、円滑な旋回を行い難い。従って、
上記先行技術ではＦＦの２輪駆動と４輪駆動の切換えが
可能なパートタイム式に構成され、旋回時には２輪駆動
に切換えてタイトコーナブレーキング現象を回避し得る
ものになっているが、これでは４輪駆動車としての性能
を充分に発揮できず、４輪駆動の走行モードにおけるブ
レーキング現象を自動的に回避することが望まれる。The present invention relates to a transfer device for a four-wheel drive vehicle that is directly connected to the front and rear wheels and does not have a center differential, and in particular automatically adjusts the torque transmitted to one of the rear wheels according to the engine load during four-wheel drive driving. Concerning what you do. As a four-wheel drive vehicle with front and rear wheels directly connected, a dog-type transfun clutch has already been installed in the middle of the transmission system of the front and rear wheels, for example, in Japanese Patent Application No. 55-42924 published by the applicant. Direct connection through engagement has been proposed. By the way, according to this method, if a rotation difference occurs between the front and rear wheels based on the difference in turning radius when turning in d3 in the four-wheel drive driving mode, the drive system is directly connected and cannot compensate for the rotation difference. A braking phenomenon occurs due to torsional torque, making it difficult to turn smoothly. Therefore,
In the above prior art, the FF is configured as a part-time type that can switch between two-wheel drive and four-wheel drive, and when turning, it is possible to switch to two-wheel drive to avoid tight corner braking. In this case, the performance as a four-wheel drive vehicle cannot be fully demonstrated, and it is desired to automatically avoid braking phenomena in the four-wheel drive driving mode.

【従来の技術】[Conventional technology]

そこで、従来上記ブレーキング現象の自動的な回避に関
する先行技術として、例えば特開昭５７−１．５０１９
号公報に示すようにトランスファクラッチに電磁式クラ
ッチを用い、転舵角に応−じてクラッチ電流を制御する
ことで伝達トルクを可変にしたり、特開昭５６−４３０
３１号、特開昭５７　８４２２７　＠の公報に示すよう
にトランスファクラッチに湿式多板の油圧クラッチを用
い、このクラッチ油圧を制御する等の方法が提案されて
いる。しかるに、上記いり”れの場合も構造が複雑であ
り、後者の場合はＡイルポンプ等の油圧源が無いマニュ
アル変速機には適用し辣＜、種々のセンサ、その信号に
基づいて判断する制御系も必要になる等の不具合がある
。 【発明の目的） 本発明は、このような従来技術における問題点に鑑み、
前後輪直結式の４輪駆動車において４輪駆動でのタイト
コーナブレーキング現象の自動回避機構を簡素化し、制
御系、油圧や電力源等を不要にしていかなる変速機にも
適用可能にしたトランスファ装置を提供することを目的
とする。 【発明の構成ｌ この［１的のため本発明の構成は、旋回時にエンジン出
力を低下して大転舵づる程タイトコーナブレーキング用
象の影響が大きいことから・、エンジンの負荷の低下に
応じて伝達トルクも小さくするように制御すれば良い点
に着目し、前後輪の伝動系の途中で、２．４輪駆動切換
用の１−ランスファ′クラツヂを有するものにおいてそ
のクラッチの出力側に、スプリングにより大きい初期ト
ルクが付与されている多板クラッチを設け、旋回時エン
ジン負荷の低下に対応して増大づる吸入管負圧を用い、
アクヂュエータ９倍力装置および油圧シリンダとその油
圧で動作するピストンにより多板クラッチの押圧プレー
トを俊退することでその伝達トルクを減じ、ブレーキン
グ現象を自動的に回避することを要旨とするものである
。 【実　施　例］ 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。まず第１図において本発明による４輪駆動車の伝
動系について説明すると、ＦＦの２輪駆動をベースにし
たパートタイム式のものであり、符号１はエンジン、２
はクラッチ、３は入力軸、４は手動式変速機である。変
速機４は常時噛合式のもので、入力軸３に対して出力軸
５が平行に設置されて、これらの両軸３，５に第１速な
いし第４速の４相の変速用のギヤ６ないし９が設【ブて
あり、これらのギヤ６ないし９をチェンジレバーの操作
で２組の同期機構１０．１１を介して選択することによ
り各変速を行う。また、入力軸３に設（プである後退段
のギヤ１２に一方の同期機構１０のスリーブ側のギヤ１
３を図示しないアイドラギヤを噛合わせることで後進速
を得るようになっている。 また、クラッチ２と変速機４との間の入力軸３下部にフ
ロントデフ装置１４が配設され、この装置１４のクラウ
ンギヤ１５に出力軸５の一方めドライブピニオン１Ｇが
噛合って、直接、前輪を駆動するようになっている。 変速機４の後部にはトランスファ装置１７が装着されて
、変速機出力軸５の後方延長部に一体結合するドライブ
ギヤ１８と中間軸１つに回転自在なドリブンギヤ２０が
噛合い、これらの中間軸１９とドリブンギヤ２０が２．
４輪駆動切換用の噛合い式トランスファクラッチ２１に
より連結される。トランスフＪ）装］α１７にａ５いて
中間軸１９は更にブレーキング現象回避用の多板クラッ
チ２２を介してリヤドライブ軸２３に連結し、リヤドラ
イブ軸２３からプロペラ′噛２４、リヤデフ装置２５を
介して後輪側に伝動構成される。 第２図において、多板クラッチ２２とその操作系につい
て詳記すると、中間軸１９とリヤドライブ軸２３が軸受
２Ｇによりセンタリングして同軸上に設置され、入力側
の中間軸１９にはクラッチハブ２７が、出力側のリヤド
ライブ軸２３にはクラッチドラム２８が取イ」けられ、
これらのハブ２７とドラム２８にスプライン嵌合するク
ラッチディスク２９．３０が交互に配置される。クラッ
チディスク２９．３０の一方にはスナップリング３１で
固定される支持プレート３２が接し、その他方にはハブ
２７の溝３３等に嵌合して位置決めされる押圧プレート
３４が接しており、押圧プレート３４の背後にはハブ側
のスナップリング３５で支持されたスプリング３６がイ
」勢されて、大きい初期１〜ルクを（＝Ｉ与するように
なっている。そして、ハブ２７の内側には押圧プレート
３４に対しそれを後退するようにピストン３７が嵌合す
ると共に、ピストン室３８が形成され、このピストン室
３８がハブ２７ｄ３よび中間＠１９に形成される油路３
９に連通ずる。 また、操作系について説明すると、ダイヤフラム式アク
チュエータ４０を有し、このアクチュエータ４０のスプ
リング４１を有する負圧室４２がサージタンク４３．オ
リフィス４４を有する通路４５を経てエンジン１の吸気
マニホールド４６に連通ずる。そして、アクチュエータ
４０のダ、イヤフラム４７と一体的なロッド４８が倍力
装置４９を介して油圧シリンダ５０に連結され、上記油
路３９がこの油圧シリンダ５０に連通して構成される。 これにより、多板クラッチ２２のトルク特性は第３図に
示ずように、エンジン負荷に応じて変化する。即し、高
負荷時にはエンジン１の吸入管負圧が小さいことで、ア
クチュエータ４０のロッド４８はスプリング４１により
突出し、倍力装置４つにより油圧シリンダ５０には油圧
を生じなくなる。そのため、ピストン３７は不動作状態
になって押圧プレート３４を拘束しないことから、クラ
ッチディスク２９．３０はスプリング３６で係合し、大
きい伝達トルクＴ１を有する。次いで、エンジン負荷が
低下すると、吸入管負圧の増大に伴いアクチュエータ４
０のロッド４８が引込み、これより倍力装置４９で油圧
シ１）ンダ５０に高い油圧を生じさせてこれをピストン
３７に作用さける。そこで、このピストン３７の動作で
押圧プレート３４はスプリング３６゛に抗して後退ツる
ようになり、この結果、クラッチディスク２９．３０の
係合力と共に伝達トルクが順次減少するように変化し、
アクセル開放時には最も小さい伝達トルク下２と＜（る
。 次いで、このように構成された４輪駆動車の走行につい
゛Ｃ説明する。先ず、トランスフン・クラッチ２１が切
離されると、変速機４の出力軸５に取出された動力がフ
ロントデフ装置１４を介し前輪にのみ伝達されて、ＦＦ
の２輪駆動となる。 一方、トランスファクラッチ２１が噛合って一体化する
と、上記変速機出力軸５の動力がそのクラッチ２１．中
間軸１９．多板クラッチ２２．リヤドライブ軸２３．プ
ロペラ軸２４等を経て後輪にも伝達され、前後輪による
４輪駆動の走行モードとなる。ここで、アクセルの踏込
みによる高負荷運転時には多板クラッチ２２の伝達トル
クが大きいことで、前後輪は略直結して駆動する。これ
に対し、低負荷運転時では負荷が小さいほど多板クラッ
チ２２の伝達トルクを低減するように変化し、これに伴
い滑り易くなる。そこで旋回する場合の転舵角に応じた
前後輪の回転差が多板クラッチ２２の滑りにより吸収さ
れ、ブレーキング現象を生じることなく円滑に旋回する
のであり、かかる負荷の走行では多板クラッチ２２の伝
達トルクがアクセル開放時の１−１以下に下ることはな
くて、４輪駆動状態が確保され、加速時に伝達トルクは
迅速に立上る。 以上、本発明の一実施例について述べたが、多板クラッ
チはリヤデフ装置に組付けても良い。また、ＲＲベース
のパートタイム式、トランスフ１クラツヂが無いフルタ
イム式、横置きトランスアクスル型等にも適用可能であ
る。 【発明の効果１ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、１）
０後輪の伝動系の途中におりるトランスフＩ装買に多板
クラッチが付設され、負荷が低いほど伝達ｉ〜シルク小
さくして滑り易くづるように制御するので、４輪駆動で
の旋回時のブレーキング現象が自動的に回避されて円滑
に旋回し得る。多板クラッチとその操作系を付設するだ
けであるから、構造が簡単であり、制御系、油圧源等が
不要であり、いかなる変速機にもそのまま適用し１りる
。吸入管負圧を利用しているので操作系の構造が簡素化
する。″ａ期トルクにより大きい伝達トルクを（＝１す
し、旋回時にその伝達トルクを低下するように制御Ｉす
るものであるから、４輪駆動車の性能を優先的に確保し
得る。更に、操作系の最終手段に油１−［シリンダとそ
の油圧で動作するピストンを用いているので、動作性が
良く、多板クラッチの押圧プレート戻し操作を・確実に
行い得る。Therefore, as a prior art related to automatic avoidance of the above-mentioned braking phenomenon, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-1.5019
As shown in the publication, an electromagnetic clutch is used as the transfer clutch, and the transmission torque is made variable by controlling the clutch current according to the steering angle.
As shown in Japanese Patent Application Laid-open No. 31, No. 57 84227@, a method has been proposed in which a wet multi-disc hydraulic clutch is used as a transfer clutch and the hydraulic pressure of the clutch is controlled. However, in the above case, the structure is complicated, and in the latter case, it cannot be applied to manual transmissions that do not have a hydraulic power source such as an oil pump. [Object of the Invention] In view of the problems in the prior art, the present invention solves the following problems:
A transfer system that simplifies the automatic avoidance mechanism for tight corner braking in 4-wheel drive vehicles that are directly connected to the front and rear wheels, eliminating the need for a control system, hydraulic pressure, power source, etc., and making it applicable to any transmission. The purpose is to provide equipment. Configuration of the Invention The configuration of the present invention reduces the engine output during a turn and the effect of tight corner braking is greater as the steering wheel is turned. Focusing on the point that it would be better to control the transmitted torque to be smaller accordingly, in the case where there is a 1-transfer clutch for switching between 2 and 4 wheel drive in the middle of the transmission system between the front and rear wheels, the output side of the clutch is , a multi-disc clutch is provided with a large initial torque applied by a spring, and the suction pipe negative pressure increases in response to a drop in engine load during turning.
The gist of this system is to use the actuator 9 booster, a hydraulic cylinder, and a piston operated by the hydraulic pressure to move the pressure plate of the multi-disc clutch back and forth, thereby reducing the transmitted torque and automatically avoiding the braking phenomenon. be. [Example] Hereinafter, an example of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. First of all, the transmission system of the four-wheel drive vehicle according to the present invention will be explained with reference to FIG. 1. It is a part-time type based on FF two-wheel drive.
is a clutch, 3 is an input shaft, and 4 is a manual transmission. The transmission 4 is of a constant mesh type, with an output shaft 5 installed parallel to the input shaft 3, and gears for four-phase shifting from first to fourth speeds on both shafts 3 and 5. Gears 6 to 9 are provided, and each speed is changed by selecting these gears 6 to 9 through two sets of synchronizing mechanisms 10 and 11 by operating a change lever. In addition, the gear 12 on the sleeve side of one synchronizing mechanism 10 is connected to the gear 12 of the reverse gear, which is installed on the input shaft 3.
Reverse speed is obtained by meshing 3 with an idler gear (not shown). Further, a front differential device 14 is disposed below the input shaft 3 between the clutch 2 and the transmission 4, and the first drive pinion 1G of the output shaft 5 meshes with the crown gear 15 of this device 14, directly It is designed to drive the front wheels. A transfer device 17 is installed at the rear of the transmission 4, and a drive gear 18 that is integrally coupled to the rear extension of the transmission output shaft 5 and a rotatable driven gear 20 mesh with one intermediate shaft. 19 and driven gear 20 are 2.
They are connected by a dog-type transfer clutch 21 for four-wheel drive switching. At α17 and a5, the intermediate shaft 19 is further connected to a rear drive shaft 23 via a multi-disc clutch 22 for avoiding braking phenomena, and is connected to the rear drive shaft 23 via a propeller clutch 24 and a rear differential device 25. The transmission is configured to the rear wheel side. In FIG. 2, the multi-disc clutch 22 and its operating system are described in detail. The intermediate shaft 19 and the rear drive shaft 23 are centered by a bearing 2G and installed on the same axis, and the intermediate shaft 19 on the input side has a clutch hub 27. However, a clutch drum 28 is removed from the rear drive shaft 23 on the output side.
Clutch discs 29, 30 splined to these hubs 27 and drums 28 are arranged alternately. A support plate 32 fixed by a snap ring 31 is in contact with one side of the clutch disk 29, 30, and a press plate 34 that is positioned by fitting into a groove 33 of the hub 27 is in contact with the other side. Behind the hub 27, a spring 36 supported by a snap ring 35 on the hub side is biased to apply a large initial torque (=I). The piston 37 is fitted into the plate 34 so as to move it backward, and a piston chamber 38 is formed, and this piston chamber 38 is formed in the hub 27d3 and the intermediate @19.
It connects to 9. Also, to explain the operation system, it has a diaphragm type actuator 40, and a negative pressure chamber 42 having a spring 41 of this actuator 40 is connected to a surge tank 43. It communicates with an intake manifold 46 of the engine 1 via a passage 45 having an orifice 44 . A rod 48 integral with the diaphragm 47 of the actuator 40 is connected to a hydraulic cylinder 50 via a booster 49, and the oil passage 39 is configured to communicate with the hydraulic cylinder 50. As a result, the torque characteristics of the multi-disc clutch 22 change depending on the engine load, as shown in FIG. That is, when the load is high, the suction pipe negative pressure of the engine 1 is small, so the rod 48 of the actuator 40 is protruded by the spring 41, and the four boosters do not generate hydraulic pressure in the hydraulic cylinder 50. Therefore, since the piston 37 is inactive and does not restrain the pressure plate 34, the clutch discs 29, 30 are engaged by the spring 36 and have a large transmitted torque T1. Next, when the engine load decreases, the actuator 4 increases as the suction pipe negative pressure increases.
0 rod 48 is retracted, and from this, a booster 49 generates high oil pressure in the hydraulic cylinder 1) and applies it to the piston 37. Therefore, due to the operation of this piston 37, the pressing plate 34 is moved backward against the spring 36', and as a result, the transmitted torque changes so as to gradually decrease together with the engagement force of the clutch disc 29, 30.
When the accelerator is released, the transmission torque is the lowest (2).Next, the driving of a four-wheel drive vehicle configured in this way will be explained.First, when the transfer clutch 21 is disengaged, the transmission 4 The power taken out to the output shaft 5 of the FF is transmitted only to the front wheels via the front differential device 14.
It will be a two-wheel drive. On the other hand, when the transfer clutch 21 is engaged and integrated, the power of the transmission output shaft 5 is transferred to the clutch 21. Intermediate shaft 19. Multi-plate clutch 22. Rear drive shaft 23. It is also transmitted to the rear wheels via the propeller shaft 24 etc., resulting in a four-wheel drive driving mode using the front and rear wheels. Here, during high-load operation due to depressing the accelerator, the transmission torque of the multi-disc clutch 22 is large, so that the front and rear wheels are substantially directly connected and driven. On the other hand, during low-load operation, the smaller the load, the more the transmission torque of the multi-disc clutch 22 changes to be reduced, and accordingly, the multi-disc clutch 22 becomes more prone to slipping. Therefore, when turning, the rotation difference between the front and rear wheels depending on the steering angle is absorbed by the slippage of the multi-disc clutch 22, and the vehicle turns smoothly without causing any braking phenomenon. The transmitted torque never drops below 1-1 when the accelerator is released, ensuring a four-wheel drive state, and the transmitted torque quickly rises during acceleration. Although one embodiment of the present invention has been described above, the multi-disc clutch may be assembled into a rear differential device. It is also applicable to RR-based part-time types, full-time types without a transverse clutch, horizontal transaxle types, etc. [Effects of the invention 1] As is clear from the above explanation, according to the present invention, 1)
0 A multi-disc clutch is attached to the transmission system in the middle of the rear wheel transmission system, and the lower the load, the smaller the transmission I~silk is controlled to make it slippery and slippery, so when turning in four-wheel drive. The braking phenomenon is automatically avoided, allowing smooth turning. Since only a multi-disc clutch and its operating system are attached, the structure is simple, no control system, hydraulic power source, etc. are required, and it can be applied as is to any transmission. Since suction pipe negative pressure is used, the structure of the operating system is simplified. Since the transmission torque (=1) is larger than the "a-period torque" and is controlled to reduce the transmission torque when turning, it is possible to preferentially ensure the performance of the four-wheel drive vehicle.Furthermore, the operation system Since an oil cylinder and a piston operated by the oil pressure are used as the final means, operability is good and the pressing plate return operation of the multi-disc clutch can be performed reliably.

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

第１図は本発明による装置の一実施例を示す全体のスケ
ルトン図、第２図は要部の一部断面して示す構成図、第
３図は伝達トルク特性の線図である。 ４・・・変速機、１４・・・フロントデフ装置、１７・
・・トランスフン７装置、２１・・・トランスファクラ
ッチ、２２・・・多板クラッチ、２５・・・リヤデフ装
置、３４・・・押圧プレート、３Ｇ・・・スプリング、
３７・・・ピストン、３８・・・ピストン室、３９・・
・油路、４０・・・アクチュエータ、４９・・倍力装置
、５０・・・油圧シリンダ。FIG. 1 is an overall skeleton diagram showing an embodiment of the device according to the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram showing a partial cross section of the main parts, and FIG. 3 is a diagram of transmission torque characteristics. 4...Transmission, 14...Front differential device, 17.
...Transfer 7 device, 21...Transfer clutch, 22...Multi-plate clutch, 25...Rear differential device, 34...Press plate, 3G...Spring,
37... Piston, 38... Piston chamber, 39...
- Oil passage, 40... Actuator, 49... Boost device, 50... Hydraulic cylinder.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 前後輪の伝動系の途中で、２、４輪駆動切換用のトラン
スファクラッチを有するものにおいてそのクラッチの出
力側に、スプリングにより大きい初期トルクが付与され
ている多板クラッチを設け、エンジン負荷に応じて動作
するアクチュエータを倍力装置を介して油圧シリンダに
連結し、該油圧シリンダと上記多板クラッチの押圧プレ
ートを後退するように設けられるピストンを油圧回路で
連通構成し、エンジン負荷に応じて多板クラッチの伝達
トルクを制御することを特徴とする４輪駆動車のトラン
スファ装置。In the middle of the transmission system between the front and rear wheels, if there is a transfer clutch for switching between 2 and 4 wheel drive, a multi-disc clutch is installed on the output side of the clutch to which a large initial torque is applied by a spring, and the transfer clutch is installed in the middle of the transmission system for the front and rear wheels. An actuator that operates by the engine is connected to a hydraulic cylinder via a booster, and the hydraulic cylinder and a piston provided to retract the pressure plate of the multi-disc clutch are connected through a hydraulic circuit. A transfer device for a four-wheel drive vehicle characterized by controlling transmission torque of a plate clutch.