JPH07149165A - Power transmission device - Google Patents
Power transmission deviceInfo
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- JPH07149165A JPH07149165A JP29827593A JP29827593A JPH07149165A JP H07149165 A JPH07149165 A JP H07149165A JP 29827593 A JP29827593 A JP 29827593A JP 29827593 A JP29827593 A JP 29827593A JP H07149165 A JPH07149165 A JP H07149165A
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- Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)
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- Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、車両などに用いられ
る動力伝達装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power transmission device used in a vehicle or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えば、滑り易い路面で駆動輪に過大な
トルクをかけると空転して車体の挙動が不安定になる。
このようなことを防ぎ、車両の操縦性や安定性を高く保
つために路面状況や操舵条件などに応じて駆動輪のトル
クを調整するトラクションコントロールが行われる。こ
の時、駆動輪側のトルクを直接計測できれば正確で効果
の高いコントロールを行うことができる。2. Description of the Related Art For example, when excessive torque is applied to a drive wheel on a slippery road surface, the vehicle idles and the behavior of the vehicle body becomes unstable.
In order to prevent such a situation and keep the maneuverability and stability of the vehicle high, traction control is performed in which the torque of the driving wheels is adjusted according to the road surface condition and steering conditions. At this time, if the torque on the drive wheel side can be directly measured, accurate and highly effective control can be performed.
【0003】従来は、スロットル開度から駆動トルクを
推定したり、あるいは摩擦クラッチを介して前後輪に駆
動を分配する4輪駆動(4WD)車では摩擦クラッチの
締結力(例えば油圧)から駆動力の配分割合を推定して
おり、正確なトラクションコントロールが難しい。特に
摩擦クラッチを用いた場合は摩擦力の変化によって正確
なコントロールは更に困難になる。Conventionally, in a four-wheel drive (4WD) vehicle in which the drive torque is estimated from the throttle opening or the drive is distributed to the front and rear wheels through a friction clutch, the friction clutch engagement force (for example, hydraulic pressure) is used to determine the drive force. It is difficult to achieve accurate traction control because the distribution ratio is estimated. Especially when a friction clutch is used, accurate control becomes even more difficult due to changes in frictional force.
【0004】図8は特開平5−104966号公報に記
載された技術でありドライブシャフト201のトルクを
トルクセンサ203で検出している。FIG. 8 shows a technique disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-104966, in which the torque of the drive shaft 201 is detected by a torque sensor 203.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、図8の従来例
に用いられているような回転系のトルクを測るトルクセ
ンサは一般に高価である上にデリケートであって、車両
のように大きな振動を受けるものに使用するのは難し
く、又誤差も大きい。However, the torque sensor for measuring the torque of the rotating system, which is used in the conventional example of FIG. 8, is generally expensive and delicate, and it produces a large vibration like a vehicle. It is difficult to use for the one to receive, and the error is large.
【0006】そこで、この発明は低コストで耐久性が高
く正確なトルク測定機能を備えた動力伝達装置の提供を
目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide a power transmission device which has a low cost, a high durability, and an accurate torque measuring function.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】この動力伝達装置は、互
いに相対回転可能な第1と第2と第3の各ギヤのうち1
者を固定すると他の2者間で駆動力が伝達されると共に
固定されたギヤ側に伝達トルクに応じたトルクが掛る動
力伝達機構と、この固定されたギヤを含む固定系部材上
に配置されトルク伝達による歪を電気信号に変換するト
ルクセンサと、この電気信号から伝達トルクを算出する
コントローラとを備えたことを特徴とする。This power transmission device is one of first, second and third gears which can rotate relative to each other.
When a person is fixed, the driving force is transmitted between the other two persons, and a power transmission mechanism that applies a torque according to the transmission torque to the fixed gear side is arranged on the fixed system member including the fixed gear. The present invention is characterized by including a torque sensor that converts strain due to torque transmission into an electric signal, and a controller that calculates a transmission torque from the electric signal.
【0008】[0008]
【作用】動力伝達機構の例えば第1のギヤを固定する
と、エンジンの駆動力は第2と第3のギヤを介して駆動
輪側に伝達されると共に第1のギヤを含めた固定部材に
は伝達トルクに応じたトルクが負荷されて歪が生じる。
そこで、この固定部材の歪を例えば歪ゲージのようなト
ルクセンサで電気信号に変換して検知しコントローラに
より歪に応じたトルクを算出すれば伝達トルクを正確に
測定できる。又、このような動力伝達機構を用いたこと
により固定系の部材上でトルク測定が行えるようにな
り、安価で振動に強く耐久性の高いトルクセンサを使用
できる。If, for example, the first gear of the power transmission mechanism is fixed, the driving force of the engine is transmitted to the driving wheel side via the second and third gears and the fixing member including the first gear is Torque corresponding to the transmitted torque is applied and distortion occurs.
Therefore, the transmission torque can be accurately measured by converting the strain of the fixing member into an electric signal by a torque sensor such as a strain gauge to detect the strain and calculating the torque corresponding to the strain by the controller. Further, by using such a power transmission mechanism, torque measurement can be performed on a member of a fixed system, and a torque sensor that is inexpensive, resistant to vibration and highly durable can be used.
【0009】[0009]
【実施例】図1ないし図2により第1実施例の説明をす
る。図1はこの実施例を示し、図3はこの実施例を用い
たトランスファを示す。又、図4はこのトランスファを
用いた4WDの動力系を示している。左右の方向はこの
車両の左右の方向であり、図1と図3の上方は車両の前
方に相当する。符号を附していない部材等は図示されて
いない。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows this embodiment, and FIG. 3 shows a transfer using this embodiment. FIG. 4 shows a 4WD power system using this transfer. The left and right directions are the left and right directions of this vehicle, and the upper portions of FIGS. 1 and 3 correspond to the front of the vehicle. Members and the like without reference numerals are not shown.
【0010】図4のように、この動力系はエンジン1、
トランスミッション3、図3のトランスファ5、前輪側
のプロペラシャフト7、フロントデフ(前輪側のデファ
レンシャル装置)、左右の前輪11,13、後輪側のプ
ロペラシャフト15、リヤデフ17(後輪側のデファレ
ンシャル装置)、左右の後輪19,21などから構成さ
れている。As shown in FIG. 4, this power system includes an engine 1,
Transmission 3, transfer 5 of FIG. 3, front wheel side propeller shaft 7, front differential (front wheel side differential device), left and right front wheels 11, 13, rear wheel side propeller shaft 15, rear differential 17 (rear wheel side differential device). ), Left and right rear wheels 19, 21 and the like.
【0011】エンジン1の駆動力はトランスミッション
3からトランスファ5を介して後述のように前輪側と後
輪側とに分配されて、フロントデフ9とリヤデフ17と
を介してれぞれ前輪11,13と後輪19,21に分配
される。The driving force of the engine 1 is distributed from the transmission 3 to the front wheel side and the rear wheel side through the transfer 5 as described later, and the front wheels 11 and 13 are respectively transmitted via the front differential 9 and the rear differential 17. And distributed to the rear wheels 19, 21.
【0012】図3はトランスミッション3のシフトレバ
ー23及びトランスファ5を構成するトルク伝達軸2
5、多板クラッチ27、一対のスプロケット29,31
とこれらを連結するチェーン33、実施例の動力伝達装
置35などを示している。FIG. 3 shows a torque transmission shaft 2 which constitutes a shift lever 23 and a transfer 5 of the transmission 3.
5, multi-plate clutch 27, a pair of sprockets 29, 31
And a chain 33 connecting them, a power transmission device 35 of the embodiment, and the like.
【0013】トルク伝達軸25はトランスミッション3
の出力軸と連結されており、トランスファケース37を
前後に貫通し、ベアリング39,41を介してトランス
ファケース37に支承されている。トルク伝達軸25の
後端はフランジ43を介して後輪のプロペラシャフト1
5側に連結されている。The torque transmission shaft 25 is the transmission 3
Is connected to the output shaft of the transfer case 37, penetrates the transfer case 37 in the front-rear direction, and is supported by the transfer case 37 via bearings 39 and 41. The rear end of the torque transmission shaft 25 is connected to the rear wheel propeller shaft 1 via a flange 43.
It is connected to the 5 side.
【0014】多板クラッチ27はクラッチドラム45と
ハブ47との間に配置されている。クラッチドラム45
はトルク伝達軸25に固定されており、ハブ47の前端
はベアリング49によりトランスファケース37に支承
され、後端はベアリング51を介してトルク伝達軸25
に支承されている。ハブ47の外周にはスプロケット2
9がスプライン連結されている。The multi-plate clutch 27 is arranged between the clutch drum 45 and the hub 47. Clutch drum 45
Are fixed to the torque transmission shaft 25, the front end of the hub 47 is supported by the transfer case 37 by a bearing 49, and the rear end of the hub 47 is supported by the bearing 51.
Is supported by. Sprocket 2 on the outer circumference of hub 47
9 are spline-connected.
【0015】トランスファケース37の後端部には油圧
アクチュエータ53が設けられている。この油圧アクチ
ュエータ53にはオイルポンプ55からコントロールバ
ルブ57を介して油圧が送られ、リターンスプリング5
9に抗し押圧ロッド61、レバー63、ベアリング6
5、押圧部材67を介して多板クラッチ27を押圧し締
結させる。コントロールバルブ57はコントローラ69
により開度調整されて油圧アクチュエータ53の作動圧
を制御し多板クラッチ27の締結力を調節する。油圧ア
クチュエータ53の作動を停止するとリターンスプリン
グ59により多板クラッチ27は開放される。A hydraulic actuator 53 is provided at the rear end of the transfer case 37. Oil pressure is sent from the oil pump 55 to the hydraulic actuator 53 through the control valve 57, and the return spring 5
9 push rod 61, lever 63, bearing 6
5. The multi-plate clutch 27 is pressed and fastened via the pressing member 67. The control valve 57 is a controller 69
The opening degree of the multi-plate clutch 27 is adjusted by controlling the operating pressure of the hydraulic actuator 53. When the operation of the hydraulic actuator 53 is stopped, the return spring 59 releases the multi-plate clutch 27.
【0016】図1,3のように、動力伝達装置35は、
プラネタリーギヤ機構71(動力伝達機構)とロードセ
ル73とを備えている。As shown in FIGS. 1 and 3, the power transmission device 35 is
It has a planetary gear mechanism 71 (power transmission mechanism) and a load cell 73.
【0017】図1に拡大して示したように、スプロケッ
ト31はプラネタリーギヤ機構71のインターナルギヤ
75に形成されており、このインターナルギヤ75はベ
アリング77,79を介してトランスファケース37に
支承されている。ピニオンギヤ81の各軸部83,83
はブッシュ85を介して前後のピニオンキャリヤ87,
89に支承されている。前方のピニオンキャリヤ87は
インターナルギヤ75の内周に回転自在に支承されると
共に、前輪のプロペラシャフト7側にスプライン連結さ
れている。As enlargedly shown in FIG. 1, the sprocket 31 is formed on an internal gear 75 of the planetary gear mechanism 71, and the internal gear 75 is attached to the transfer case 37 via bearings 77, 79. It is supported. Each shaft portion 83, 83 of the pinion gear 81
Is the front and rear pinion carrier 87 via the bush 85,
It is supported by 89. The front pinion carrier 87 is rotatably supported on the inner circumference of the internal gear 75, and is spline-connected to the propeller shaft 7 side of the front wheel.
【0018】サンギヤ91(固定されたギヤ)はロード
セル73の固定軸93(固定系部材)にスプライン連結
されている。この固定軸93はインターナルギヤ75を
貫通しており、固定軸93とインターナルギヤ75との
間にはブッシュ95が配置されている。The sun gear 91 (fixed gear) is splined to the fixed shaft 93 (fixed system member) of the load cell 73. The fixed shaft 93 penetrates the internal gear 75, and a bush 95 is arranged between the fixed shaft 93 and the internal gear 75.
【0019】多板クラッチ27が締結されるとエンジン
1の駆動力はスプロケット29、チェーン33、スプロ
ケット31を介してプラネタリーギヤ機構71のインタ
ーナルギヤ75に入力して増速され、前輪11,13側
に伝達されて車両は4WD駆動状態になる。油圧アクチ
ュエータ53により多板クラッチ27の締結力(滑り)
を調節することにより前輪11,13と後輪19,21
間の駆動力配分割合を制御することができる。又、多板
クラッチ27を開放すると車両は後輪駆動状態になる。When the multi-plate clutch 27 is engaged, the driving force of the engine 1 is input to the internal gear 75 of the planetary gear mechanism 71 via the sprocket 29, the chain 33, and the sprocket 31, and the speed is increased, whereby the front wheels 11, After being transmitted to the 13 side, the vehicle enters the 4WD drive state. Engaging force (slip) of the multi-plate clutch 27 by the hydraulic actuator 53
By adjusting the front wheels 11, 13 and rear wheels 19, 21
It is possible to control the driving force distribution ratio between them. Further, when the multi-plate clutch 27 is released, the vehicle enters the rear wheel drive state.
【0020】図1のように、ロードセル73のボックス
97はボルト99によりトランスファケース37に固定
され、固定軸93はこのボックス97にボルト101で
固定されている。又、図1のように固定軸93の外周に
は歪ゲージ103,105(トルクセンサ)が互いに直
交し固定軸93の中心線107に対して45°をなす状
態で接着され、図2のように固定軸93の裏面には歪ゲ
ージ109,111(トルクセンサ)が互いに直交し中
心線107に対して45°をなす状態で接着されてい
る。As shown in FIG. 1, the box 97 of the load cell 73 is fixed to the transfer case 37 with bolts 99, and the fixed shaft 93 is fixed to the box 97 with bolts 101. Further, as shown in FIG. 1, strain gauges 103 and 105 (torque sensors) are adhered to the outer periphery of the fixed shaft 93 so as to be orthogonal to each other and form 45 ° with respect to the center line 107 of the fixed shaft 93. Further, strain gauges 109 and 111 (torque sensors) are bonded to the back surface of the fixed shaft 93 in a state of being orthogonal to each other and forming an angle of 45 ° with respect to the center line 107.
【0021】これらの歪ゲージ103,105、10
9,111は絶縁ベースに極細の電気抵抗体を貼着した
ものであり被検体の歪により電気低抗体が伸びると径が
細くなって低抗値が増え、電気低抗体が縮むと径が太く
なって抵抗値が減ることにより歪量を電気信号に変換す
るものである。又、歪ゲージ103,105、109,
111を上記のような角度で配置することにより、固定
軸93に生じる引張,圧縮,曲げの各歪は消去されてね
じり歪だけが検出される。These strain gauges 103, 105, 10
Reference numerals 9 and 111 are those in which an extremely thin electric resistor is attached to an insulating base. When the electrical low antibody is expanded due to the strain of the subject, the diameter becomes thin and the resistance value increases, and when the electrical low antibody shrinks, the diameter becomes large. As a result, the resistance value decreases and the amount of distortion is converted into an electric signal. In addition, strain gauges 103, 105, 109,
By arranging 111 at the angle as described above, each strain of tension, compression, and bending generated in the fixed shaft 93 is eliminated, and only the torsion strain is detected.
【0022】歪ゲージ103,105、109,111
の抵抗変化は極めて微少であり、これを電圧の変化とし
て取り出すために、各歪ゲージ103,105、10
9,111はブリッジボックス113に接続されてそれ
ぞれを4箇の抵抗とするホイーストンブリッジ回路を組
んでいる。この回路の出力接点はリード線115を介し
てコントローラ69に接続されている。Strain gauges 103, 105, 109, 111
The resistance change of the strain gauges 103, 105, 10 is extremely small in order to extract this change as a voltage change.
Reference numerals 9 and 111 are connected to a bridge box 113 to form a Wheatstone bridge circuit each having four resistors. The output contact of this circuit is connected to the controller 69 via a lead wire 115.
【0023】プラネタリーギヤ機構71がエンジン1の
駆動力を伝達している状態ではサンギヤ91を介して固
定軸93に伝達トルクに応じたねじりモーメントが働き
固定軸93にねじり歪が生じる。このねじり歪により歪
ゲージ103,105、109,111間の平衡状態が
くずれ、ホイーストンブリッジ回路の出力接点間にはね
じり歪量に応じた不平衡電圧が生じる。この不平衡電圧
がロードセル73からの歪信号としてコントローラ69
に送られる。When the planetary gear mechanism 71 is transmitting the driving force of the engine 1, a torsional moment corresponding to the transmission torque acts on the fixed shaft 93 via the sun gear 91, and a torsional strain is generated in the fixed shaft 93. Due to this torsional strain, the equilibrium state between the strain gauges 103, 105, 109, 111 is broken, and an unbalanced voltage corresponding to the amount of torsional strain is generated between the output contacts of the Wheatstone bridge circuit. This unbalanced voltage is used as a distortion signal from the load cell 73 by the controller 69.
Sent to.
【0024】コントロール69のメモリーには固定軸9
3のねじり歪量から前輪11,13側の伝達トルクを換
算するマップが書き込まれており、受け取った歪信号に
より前輪11,13の駆動トルクを算出する。The memory of the control 69 has a fixed shaft 9
A map for converting the transmission torque on the side of the front wheels 11, 13 from the torsional strain amount of No. 3 is written, and the drive torque of the front wheels 11, 13 is calculated from the received strain signal.
【0025】こうして、コントローラ69は前輪11,
13の駆動トルクを正確にモニターしながら、路面状況
及び車両の操舵条件や走行条件などに応じて多板クラッ
チ27の締結力を制御し、前後輪間の駆動力配分割合を
最適値に調節することができるようになり、車両の操安
性が大幅に向上する。Thus, the controller 69 controls the front wheels 11,
While accurately monitoring the driving torque of No. 13, the fastening force of the multi-plate clutch 27 is controlled according to the road surface condition, the steering condition of the vehicle, the traveling condition, etc., and the driving force distribution ratio between the front and rear wheels is adjusted to an optimum value. As a result, the maneuverability of the vehicle is significantly improved.
【0026】こうして、動力伝達装置35が構成されて
いる。Thus, the power transmission device 35 is constructed.
【0027】上記のように、この動力伝達装置35はプ
ラネタリーギヤ機構71を用いたことにより、固定系で
伝達トルクの測定が可能になり、正確なトルク測定が可
能になった。又、固定系のトルクセンサは、図8の従来
例に用いられている回転系のトルクセンサ203と異っ
て、正確で安価な上に振動にも強く、長期に亘って正確
なトルク測定を行うことができる。As described above, since the power transmission device 35 uses the planetary gear mechanism 71, it is possible to measure the transmission torque with a fixed system, and it is possible to accurately measure the torque. Further, the fixed type torque sensor is different from the rotary type torque sensor 203 used in the conventional example of FIG. 8 in that it is accurate and inexpensive, and is resistant to vibration, and accurate torque measurement is possible over a long period of time. It can be carried out.
【0028】次に、図5によって第2実施例の説明をす
る。この実施例の動力伝達装置117も4WD車のトラ
ンスファ119内に配置されている。なお、図5及びこ
の実施例の説明の中で第1実施例の部材等と同機能の部
材等には同じ符号が与えられている。又、符号が付いて
いない部材等は図示されていない。Next, the second embodiment will be described with reference to FIG. The power transmission device 117 of this embodiment is also arranged in the transfer 119 of the 4WD vehicle. In FIG. 5 and the description of this embodiment, the same reference numerals are given to the members and the like having the same functions as the members and the like of the first embodiment. Further, members and the like without reference numerals are not shown.
【0029】エンジン1の駆動力はトランスミッション
3からトランスファ119内のトルク伝達軸121を介
して後輪のプロペラシャフト側に伝達される。トルク伝
達軸121にはスプロケット29が固定されプラネタリ
ーギヤ機構71のインターナルギヤ75に形成された他
のスプロケット31とチェーン33で連結されている。The driving force of the engine 1 is transmitted from the transmission 3 to the rear wheel propeller shaft side via the torque transmission shaft 121 in the transfer 119. The sprocket 29 is fixed to the torque transmission shaft 121, and is connected to another sprocket 31 formed on the internal gear 75 of the planetary gear mechanism 71 by a chain 33.
【0030】プラネタリーギヤ機構71のサンギヤ91
側には多板クラッチ123が配置されており、ピニオン
キャリヤ87は軸部125を介して前輪のプロペラシャ
フト側に連結されている。Sun gear 91 of planetary gear mechanism 71
A multi-plate clutch 123 is disposed on the side, and the pinion carrier 87 is connected to the front wheel propeller shaft side via a shaft portion 125.
【0031】多板クラッチ123のクラッチドラム12
7(固定系部材)はトランスファケース129に固定さ
れている。多板クラッチ123はオイルポンプ55の油
圧で作動する油圧アクチュエータ131により締結さ
れ、その作動圧はコントロールバルブ57によって制御
され、コントロールバルブ57の開度調整はコントロー
ラ69により行われる。Clutch drum 12 of multi-plate clutch 123
7 (fixed system member) is fixed to the transfer case 129. The multi-plate clutch 123 is engaged by a hydraulic actuator 131 that operates by the oil pressure of the oil pump 55, the operating pressure of which is controlled by the control valve 57, and the controller 69 adjusts the opening of the control valve 57.
【0032】多板クラッチ123が締結されるとエンジ
ン1の駆動力はプラネタリーギヤ機構71で増速されて
前輪側に伝達され車両は4WD状態になる。多板クラッ
チ123が開放されると車両は後輪駆動状態になる。プ
ラネタリーギヤ機構71が駆動力を伝達している間はサ
ンギヤ91を介して多板クラッチ123のクラッチドラ
ム127にねじりモーメントが働き歪を与える。When the multi-plate clutch 123 is engaged, the driving force of the engine 1 is speeded up by the planetary gear mechanism 71 and transmitted to the front wheels to bring the vehicle into the 4WD state. When the multi-plate clutch 123 is released, the vehicle enters the rear wheel drive state. While the planetary gear mechanism 71 is transmitting the driving force, a twisting moment acts on the clutch drum 127 of the multi-plate clutch 123 via the sun gear 91 to give a strain.
【0033】クラッチドラム127にはロードセル73
が取付けられており、ロードセル73の歪ゲージ(トル
クセンサ)はクラッチドラム127の表面に接着され、
そのねじり歪を検出する。ロードセル73の歪信号はコ
ントローラ69に送られる。コントローラ69はクラッ
チドラム127の歪量からプラネタリーギヤ機構71の
伝達トルクを換算するマップを持ち、受け取った歪信号
から前輪の駆動トルクを正確に検知する。A load cell 73 is provided on the clutch drum 127.
Is attached, the strain gauge (torque sensor) of the load cell 73 is bonded to the surface of the clutch drum 127,
The torsional strain is detected. The strain signal of the load cell 73 is sent to the controller 69. The controller 69 has a map for converting the transmission torque of the planetary gear mechanism 71 from the distortion amount of the clutch drum 127, and accurately detects the driving torque of the front wheels from the received distortion signal.
【0034】こうして、前輪の駆動トルクを正確にモニ
ターしながら路面状況及び車両の操舵、走行条件などに
応じて多板クラッチ123の締結力を制御し、前後輪間
の駆動力配分割合を最適値に調整することが可能にな
り、車両の操安性が大幅に向上する。Thus, while accurately monitoring the driving torque of the front wheels, the fastening force of the multi-plate clutch 123 is controlled according to the road surface condition, the steering of the vehicle, the running conditions, etc., and the driving force distribution ratio between the front and rear wheels is optimized. It becomes possible to adjust to, and the maneuverability of the vehicle is significantly improved.
【0035】このように構成された動力伝達装置117
は、固定系での測定により伝達トルクの正確な測定が可
能になると共にここに用いられているトルクセンサは安
価であり振動に強く耐久性が高い。The power transmission device 117 configured as described above
In addition, the transmission torque can be accurately measured by the measurement in a fixed system, and the torque sensor used here is inexpensive, resistant to vibration and highly durable.
【0036】次に、図6により第3実施例の説明をす
る。図6はこの実施例の動力伝達装置131が用いられ
た4WD車の動力系を示している。なお、図6及びこの
実施例の説明の中で上記第1,第2実施例の部材等と同
機能の部材等には同じ符号が与えられている。Next, the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows a power system of a 4WD vehicle using the power transmission device 131 of this embodiment. In FIG. 6 and the description of this embodiment, the same reference numerals are given to the members and the like having the same functions as the members and the like of the first and second embodiments.
【0037】この動力系において、エンジン1の駆動力
はトランスミッション3からトランスファ133を介し
て後輪側のプロペラシャフト15に伝達されると共に、
トランスファ133のチェーン伝動機構135を介して
前輪側のプロペラシャフト7に伝達される。後輪側の駆
動力はプロペラシャフト15から動力伝達装置131を
介してリヤデフ17に伝達され、左右の後輪19,21
に分配される。又、前輪側の駆動力はプロペラシャフト
7からビスカスカップリング137を介してフロントデ
フ9に伝達され、左右の前輪11,13に分配される。In this power system, the driving force of the engine 1 is transmitted from the transmission 3 through the transfer 133 to the propeller shaft 15 on the rear wheel side, and
It is transmitted to the propeller shaft 7 on the front wheel side via the chain transmission mechanism 135 of the transfer 133. The driving force on the rear wheel side is transmitted from the propeller shaft 15 to the rear differential 17 via the power transmission device 131, and the left and right rear wheels 19, 21 are
Will be distributed to. Further, the driving force on the front wheel side is transmitted from the propeller shaft 7 to the front differential 9 via the viscous coupling 137 and distributed to the left and right front wheels 11, 13.
【0038】動力伝達装置131のプラネタリーギヤ機
構71ではデフキャリヤ139に固定されたクラッチド
ラム141(固定系部材)とインターナルギヤ75との
間に多板クラッチ143が配置されており、後輪側の駆
動力はプロペラシャフト15からサンギヤ91に入力し
て減速されピニオンキャリヤ87からリヤデフ17に伝
達される。In the planetary gear mechanism 71 of the power transmission device 131, the multi-plate clutch 143 is arranged between the clutch drum 141 (fixed system member) fixed to the differential carrier 139 and the internal gear 75. Driving force is input from the propeller shaft 15 to the sun gear 91, decelerated, and transmitted from the pinion carrier 87 to the rear differential 17.
【0039】多板クラッチ143はオイルポンプ55の
油圧で作動する油圧アクチュエータ145に締結され、
その作動圧はコントローラ69により行われるコントロ
ールバルブ57の開度調整によって制御される。The multi-plate clutch 143 is fastened to a hydraulic actuator 145 which is operated by the oil pressure of the oil pump 55,
The operating pressure is controlled by adjusting the opening of the control valve 57 performed by the controller 69.
【0040】多板クラッチ143が締結されると車両
は、4WD状態になり、多板クラッチ143が開放され
ると車両は前輪駆動状態になる。プラネタリーギヤ機構
71が駆動力を伝達している間はインターナルギヤ75
を介して多板クラッチ143のクラッチドラム141に
ねじりモーメントが働いて歪を与える。When the multi-plate clutch 143 is engaged, the vehicle is in the 4WD state, and when the multi-plate clutch 143 is released, the vehicle is in the front wheel drive state. While the planetary gear mechanism 71 is transmitting the driving force, the internal gear 75
A twisting moment acts on the clutch drum 141 of the multi-plate clutch 143 via the pin to give a strain.
【0041】クラッチドラム141にはロードセル73
が取付けられており、ロードセル73の歪ゲージ(トル
クセンサ)はクラッチドラム141の表面に接着され、
そのねじり歪を検出する。ロードセル73の歪信号はコ
ントローラ69に送られ内蔵のマップによりクラッチド
ラム141の歪量から後輪19,21側の駆動トルクを
算出する。The load cell 73 is provided on the clutch drum 141.
Is attached, the strain gauge (torque sensor) of the load cell 73 is adhered to the surface of the clutch drum 141,
The torsional strain is detected. The distortion signal of the load cell 73 is sent to the controller 69 and the driving torque on the rear wheel 19, 21 side is calculated from the distortion amount of the clutch drum 141 by a built-in map.
【0042】こうして、後輪の駆動トルクを正確にモニ
ターしながら、路面状況及び車両の操舵走行条件などに
応じて多板クラッチ143の締結力を制御し、前後輪間
の駆動力配分割合を最適値に調整することが可能にな
り、車両の操安性が大幅に向上する。In this way, while accurately monitoring the driving torque of the rear wheels, the engagement force of the multi-plate clutch 143 is controlled according to the road surface condition and the steering conditions of the vehicle to optimize the driving force distribution ratio between the front and rear wheels. It becomes possible to adjust the value, and the maneuverability of the vehicle is significantly improved.
【0043】このように構成された動力伝達装置131
は、固定系での測定により伝達トルクの正確な測定が可
能になると共にここに用いられているトルクセンサは安
価で振動に強く耐久性が高い。The power transmission device 131 configured as described above
A fixed system allows accurate measurement of the transmission torque, and the torque sensor used here is inexpensive, resistant to vibration, and highly durable.
【0044】次に、図7により第4実施例の説明をす
る。図7はこの実施例の動力伝達装置147が用いられ
た前輪駆動車の動力系を示している。なお、図7及びこ
の実施例の説明の中で上記各実施例の部材等と同機能の
部材等には同じ符号が与えられている。左右の方向はこ
の車両及び図7での左右の方向であり、符号が付いてい
ない部材等は図示されていない。Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 shows a power system of a front wheel drive vehicle in which the power transmission device 147 of this embodiment is used. In FIG. 7 and the description of this embodiment, the same reference numerals are given to the members and the like having the same functions as the members and the like of the above-mentioned embodiments. The left and right directions are the left and right directions in this vehicle and FIG. 7, and members and the like without reference numerals are not shown.
【0045】この動力系において、エンジンの駆動力は
クラッチ149とトランスミッション151の変速ギヤ
組153から出力ギヤ155を介してファイナルギヤ1
57を回転させる。プラネタリーギヤ機構71のインタ
ーナルギヤ75(固定されたギヤ)はトランスミッショ
ンケース159に固定されている。ファイナルギヤ15
7の回転は中空軸161を介してサンギヤ91に入力
し、減速されてピニオンキャリヤ87を介し傘歯車式の
フロントデフ163に伝達され、前車軸165,167
から左右の前輪に分配される。この時インターナルギヤ
75には伝達トルクに応じたねじりモーメントが働いて
歪が発生する。インターナルギヤ75にはロードセル7
3が取付けられており、ロードセル73の歪ゲージ(ト
ルクセンサ)はインターナルギヤ75の外周表面に接着
され、そのねじり歪を検出する。ロードセル73の歪信
号はコントローラ69に送られて伝達トルクに換算さ
れ、エンジンの出力制御に供される。In this power system, the engine driving force is transmitted from the clutch 149 and the transmission gear set 153 of the transmission 151 to the final gear 1 via the output gear 155.
Rotate 57. The internal gear 75 (fixed gear) of the planetary gear mechanism 71 is fixed to the transmission case 159. Final gear 15
The rotation of 7 is input to the sun gear 91 via the hollow shaft 161, is decelerated and is transmitted to the bevel gear type front differential 163 via the pinion carrier 87, and the front axles 165, 167 are then transmitted.
Is distributed to the left and right front wheels. At this time, a twisting moment corresponding to the transmitted torque acts on the internal gear 75 to cause distortion. Load cell 7 for internal gear 75
3 is attached, the strain gauge (torque sensor) of the load cell 73 is bonded to the outer peripheral surface of the internal gear 75, and the twist strain is detected. The strain signal of the load cell 73 is sent to the controller 69, converted into a transmission torque, and used for output control of the engine.
【0046】こうして、駆動トルクを正確にモニターし
ながら、路面状況及び車両の操舵走行条件などに応じて
エンジンの出力を制御することが可能になり、車両の操
安性が大幅に向上する。In this way, it becomes possible to control the output of the engine in accordance with the road surface condition and the steering traveling condition of the vehicle while accurately monitoring the driving torque, and the steerability of the vehicle is greatly improved.
【0047】このように構成された動力伝達装置147
は、固定系での測定により伝達トルクの正確な測定が可
能であると共にここに用いられているトルクセンサは安
価で振動に強く耐久性が高い。The power transmission device 147 configured as described above
The transmission torque can be accurately measured by measuring with a fixed system, and the torque sensor used here is inexpensive, resistant to vibration, and highly durable.
【0048】なお、この発明に用いられる動力伝達機構
は各実施例に用いられているプラネタリーギヤ機構に限
らず、一般に差動歯車機構と呼ばれる他の形式の動力伝
達機構を用いることができる。The power transmission mechanism used in the present invention is not limited to the planetary gear mechanism used in each embodiment, but other types of power transmission mechanism generally called a differential gear mechanism can be used.
【0049】[0049]
【発明の効果】この発明の動力伝達装置は、相対回転可
能な第1と第2と第3の各ギヤのうちの一者を固定とす
ると他の2者間で動力が伝達される動力伝達機構の固定
されたギヤ側に生じるねじり歪を検出して伝達トルクを
測定する。このように、固定系でトルクを測定するよう
に構成したから、正確なトルク測定が可能になると共
に、安価で耐久性の高いトルクセンサを用いることがで
きて有利である。According to the power transmission device of the present invention, when one of the first, second, and third gears that can rotate relative to each other is fixed, the power is transmitted between the other two gears. The transmission torque is measured by detecting the torsional strain generated on the fixed gear side of the mechanism. As described above, since the torque is measured by the fixed system, the torque can be accurately measured, and an inexpensive and highly durable torque sensor can be used, which is advantageous.
【図1】第1実施例の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a first embodiment.
【図2】固定軸の裏板に接着された歪ゲージの正面図で
ある。FIG. 2 is a front view of a strain gauge bonded to a back plate of a fixed shaft.
【図3】図1の実施例を用いたトランスファの断面図で
ある。FIG. 3 is a sectional view of a transfer using the embodiment of FIG.
【図4】図3のトランスファを用いた車両の動力系を示
すスケルトン機構図である。FIG. 4 is a skeleton mechanism diagram showing a power system of a vehicle using the transfer of FIG.
【図5】第2実施例とこれを用いた車両の動力系とを示
すスケルトン機構図である。FIG. 5 is a skeleton mechanism diagram showing a second embodiment and a power system of a vehicle using the same.
【図6】第3実施例とこれを用いた車両の動力系とを示
すスケルトン機構図である。FIG. 6 is a skeleton mechanism diagram showing a third embodiment and a power system of a vehicle using the same.
【図7】第4実施例とこれを用いた車両の動力系とを示
すスケルトン機構図である。FIG. 7 is a skeleton mechanism diagram showing a fourth embodiment and a power system of a vehicle using the same.
【図8】従来例の断面図である。FIG. 8 is a sectional view of a conventional example.
35,117,131,147 動力伝達装置 71 プラネタリーギヤ機構(動力伝達機構) 69 コントローラ 75 インターナルギヤ(固定されたギヤ) 91 サンギヤ(固定されたギヤ) 93 固定軸(固定系部材) 103,105、109,111 歪ゲージ(トルクセ
ンサ) 127,141 クラッチドラム(固定系部材)35, 117, 131, 147 Power transmission device 71 Planetary gear mechanism (power transmission mechanism) 69 Controller 75 Internal gear (fixed gear) 91 Sun gear (fixed gear) 93 Fixed shaft (fixed system member) 103, 105, 109, 111 Strain gauge (torque sensor) 127, 141 Clutch drum (fixed system member)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01L 3/10 C ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location G01L 3/10 C
Claims (1)
の各ギヤのうち1者を固定すると他の2者間で駆動力が
伝達されると共に固定されたギヤ側に伝達トルクに応じ
たトルクが掛る動力伝達機構と、この固定されたギヤを
含む固定系部材上に配置されトルク伝達による歪を電気
信号に変換するトルクセンサと、この電気信号から伝達
トルクを算出するコントローラと備えたことを特徴とす
る動力伝達装置。1. A first, a second and a third which are rotatable relative to each other.
When one of the gears is fixed, the driving force is transmitted between the other two gears and a torque corresponding to the transmission torque is applied to the fixed gear side, and a fixed gear including the fixed gear. A power transmission device comprising: a torque sensor arranged on a system member for converting a strain due to torque transmission into an electric signal; and a controller for calculating a transmission torque from the electric signal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29827593A JPH07149165A (en) | 1993-11-29 | 1993-11-29 | Power transmission device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29827593A JPH07149165A (en) | 1993-11-29 | 1993-11-29 | Power transmission device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07149165A true JPH07149165A (en) | 1995-06-13 |
Family
ID=17857528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29827593A Pending JPH07149165A (en) | 1993-11-29 | 1993-11-29 | Power transmission device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07149165A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101345856B1 (en) * | 2011-12-16 | 2013-12-30 | 현대위아 주식회사 | Fluid control device of Sub-transmission using BLDC motor |
| JP2019503481A (en) * | 2016-02-02 | 2019-02-07 | ムーグ インコーポレイテッド | Gearbox torque measurement system |
-
1993
- 1993-11-29 JP JP29827593A patent/JPH07149165A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101345856B1 (en) * | 2011-12-16 | 2013-12-30 | 현대위아 주식회사 | Fluid control device of Sub-transmission using BLDC motor |
| JP2019503481A (en) * | 2016-02-02 | 2019-02-07 | ムーグ インコーポレイテッド | Gearbox torque measurement system |
| US10473554B2 (en) | 2016-02-02 | 2019-11-12 | Moog Inc. | Gearbox torque measurement system |
| EP3411683A4 (en) * | 2016-02-02 | 2020-01-22 | Moog Inc. | TRANSMISSION TORQUE MEASUREMENT SYSTEM |
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