トヨタ車の4WD. フルタイム-Visc
(FRベースの車両)


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Eugenio,77
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2021年2月



1990年以降FRベースAT/MTモデルに使用されているセンターデフに粘性カップリングを備えたフルタイム全輪駆動:ハイエース/レジウスエース100..200、レジウス/ツーリングハイエース/グランビア/グランドハイエース、エスティマ20、ライトエース/タウンエースノア60/85。


TF1AVトランスファー。 1-トランスミッション、2-トランスファー入力シャフト、3-プラネタリ、4-ビスカスカップリング、5-クラッチスリーブ*、6-リア出力シャフト、7-シフトフォーク*、8-シフトフォークシャフト*、9-トランスファー、10-フロント出力シャフト。 *-初期モデル

建設

センターデフは遊星歯車式で左右対称(前後トルク配分比-50:50)。トランスファー入力シャフトは、遊星リングギアにスプライン結合されています。ビスカスカップリングハウジングは、遊星リングギアの後端にスプライン結合されています。センターデフには6対のプラネタリピニオンギアが使用されています。アウターギアはプラネタリリングギアと噛み合っており、インナーギアはリア出力シャフト(サンギア)と噛み合っています。ピニオンギアシャフトは遊星キャリアに取り付けられています。スプロケットスリーブは、遊星キャリアの背面にスプライン結合されています。ビスカスカップリングのインナーシャフトとフロントドライブスプロケットは、スプロケットスリーブにスプライン結合されています。センターデフからフロントプロペラシャフトに動力を伝達するために使用されるサイレントチェーン。


TF1AV。 1-トランスミッション出力シャフトから、2-トランスファー入力シャフト、3-プラネタリリングギア、4-プラネタリピニオンギア、5-プラネタリキャリア、6-ドライブスプロケット、7-クラッチスリーブ、8-リアプロペラシャフト、9-ハブ、10-スプロケットスリーブ、11-フロントドライブチェーン、12-フロント出力シャフト、13-フロントプロペラシャフト、14-粘性カップリング、15-リア出力シャフト(サンギア)

トランスファーケースTF1AVを備えた以前のモデルには、サービスモードを選択するメカニズムがありましたが、後のモデルおよびTF1BVを備えたモデルでは、このメカニズムが排除され、すべての要素が通常の動作位置に固定されました。


TF1BVトランスファー


ビスカスカップリング

カップリングは、有機ケイ素流体の粘性抵抗を使用して、センターデフの動作を制御します。これは、自由内部体積の約80%を満たします。シリコーンオイルは動粘度が高く、温度による粘度の変化がほとんどありません。内部には穴あきスチールディスクのパックがあり、ハウジングまたは内部シャフトのスプラインに交互に接続されています。ディスクには多くのカットが施され、流体を混合するときに最大の抵抗を生み出します。必要なクリアランスを維持するために、スペーサーリングがプレートの間に挿入されます。

駆動力は、トランスファ入力シャフトからプラネタリリングギアを介してハウジング側に伝達され、内部シャフトはスプロケットスリーブを介してプラネタリキャリアに接続されます。


1-スプライン(プラネタリリングギア用)、2-ハウジング、3-アウタープレート、4-スペーサーリング、5-リアカバー、6-シリコンオイル、7-インナーシャフト、8-スプライン(ドライブスプロケット用)、9-オイルシール、10-インナープレート

外側と内側のディスクが異なる速度で回転し始めると、せん断効果が発生し(シリコーンオイル分子の鎖が伸びます)、ディスクN2(より速く回転します)に反対方向に抵抗力F2が適用されます。回転。同時に、F2に等しい力F1がディスクN1(ゆっくりと回転する)に回転方向に作用します。これらの力は、ディスクの速度の違いを打ち消します(粘性摩擦の量は速度の違いに非線形に依存します)。



流体を集中的に混合する大きな速度差でディスクが回転し続けると、シリコンオイルの温度が上昇し、オイルが膨張し、カップリング内の圧力が上昇します。内側のディスクはスプラインに沿って圧力が低い方向に移動し、外側のディスクにしっかりと押し付けられて、可能な限り高い回転抵抗、いわゆる「ハンピング」を作成します。速度差がなくなると、カップリングの温度と圧力が徐々に低下し、流体内の圧縮された気泡が膨張してディスクを押し離します。カップリングは粘性摩擦に戻ります。通常の状態では、長時間のホイールスリップがなければ、こぶ効果は発生しません。



直進

前輪と後輪の転がり抵抗は同じですが、ピニオンギアとサンギアは同じ方向に一緒に動きます。遊星キャリアと太陽歯車の回転速度は同じです。

トランスファー入力シャフト、ドライブスプロケット、リア出力シャフトは同じ速度で回転します。センターデフと一緒に回転するため、トランスファー入力軸からの動力がプラネタリピニオンギアから前輪と後輪に均等に分配されます。

コーナリング

後輪が前輪よりも短い距離を転がると、後輪の抵抗が大きくなります。後輪の抵抗が増加すると、ピニオンギアはサンギアの周りを回転し、遊星キャリアの速度を上げます。車輪の抵抗により、ピニオン歯車がリング歯車の周りを移動し、遊星歯車が太陽歯車の周りを回転するため、遊星歯車と太陽歯車の速度の合計がリング歯車の2倍になります。


1-リングギア(トランスミッションから)、2-ピニオンギア、3-サンギア(後輪へ)、4-プラネタリキャリア(前輪へ)。 A-直進、B-コーナリング、C-抵抗

前輪と後輪の間に速度差が現れると、センターデフユニットのプラネタリピニオンが回転し、速度差を吸収します。

前輪の速度が速くなると、ドライブスプロケットはトランスファー入力シャフトよりも速く回転します。遊星キャリアはより速く回転しますが、遊星リングギアと同じ方向に回転します。外側のピニオンギア(遊星リングギアと噛み合っている)は、リングギアを同じ方向に周回(回転)しながら反対方向に回転します。そのため、インナーピニオンギアはリングギアと同じ方向に回転し、リア出力シャフトの回転は、ピニオンギアの回転量だけドライブスプロケットの速度よりも遅くなります。

低速でコーナリングする場合、前輪と後輪の間に小さな回転差が存在し、ビスカスカップリングの外板と内板の間に小さな速度差が存在するため、抵抗がわずかに発生します。トランスファー入力シャフトからの駆動力は、前輪と後輪に均等に分配されます。


1-トランスミッション入力シャフト、2-プラネタリリングギア、3-プラネタリキャリア、4-ビスカスカップリング、5-フロントドライブチェーン、6-ドライブスプロケット、7-リア出力シャフト、8-スプロケットスリーブ、9-プラネタリピニオンギア

ロック

前輪と後輪の速度差が大きくなると、ビスカスカップリングがセンターデフの速度差を制限します。

摩擦係数の低い場所を走行する場合、前輪や後輪がスリップしやすく、センターデフがスリップしていない車輪に駆動力が伝わらないようにします。ビスカスカップリングがディファレンシャルを制限する働きをすることで、アイドリングしていない車軸に駆動力が伝わり、走行性能が向上します。

前輪の1つがスリップし始めると、ドライブスプロケットはトランスファー入力シャフトよりも速く回転します。ビスカスカップリングは、速度差に比例して差動制限トルクを増加させ、後輪に伝達される動力を増加させます-前輪と後輪の速度差が大きい場合、の外板と内板の速度差ビスカスカップリングが大きくなり、粘性抵抗が発生するため、電力は高速側から低速側に分散されます。


1-トランスミッション入力シャフト、2-プラネタリリングギア、3-プラネタリキャリア、4-ビスカスカップリング、5-フロントドライブチェーン、6-ドライブスプロケット、7-リア出力シャフト、8-スプロケットスリーブ、9-プラネタリピニオンギア



サービスモード選択スリーブ

初期のモデル(1993年まで)は可動式のサービススリーブを使用しており、メイン動作モードとロックされたディファレンシャルのサービスモードの2つのモードを選択できました。サービスモードは、ワークショップ条件での特定の制御操作にのみ使用できます。通常の運転では、サービスモードは許可されていません。

デフロック機構のクラッチハブはリア出力軸にスプライン結合され、クラッチスリーブはクラッチハブと噛み合っています。クラッチスリーブはシフトフォークでシャフトに接続されています。シャフトの位置はロックピンで固定されています。


1-センターデフ、2-スプロケットスリーブ、3-ドライブスプロケット、4-クラッチスリーブ、5-クラッチハブ、6-リア出力シャフト、7-シフトフォークシャフトプラグ、8-シフトフォーク、9-シフトフォークシャフト、10 - ロックピン

センターデフがロックされると、ロックピンとシャフトプラグが外れ、シャフトが前方にスライドします。そのため、クラッチスリーブとスプロケットスリーブが噛み合い、フロントドライブスプロケットとリア出力軸が一体となって回転し、センターデフは作動しません。


1-スプロケットスリーブ、2-クラッチスリーブ、3-クラッチハブ


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