JP2002160502A - 二重車輪組立体差動装置 - Google Patents

二重車輪組立体差動装置

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JP2002160502A
JP2002160502A JP2001348293A JP2001348293A JP2002160502A JP 2002160502 A JP2002160502 A JP 2002160502A JP 2001348293 A JP2001348293 A JP 2001348293A JP 2001348293 A JP2001348293 A JP 2001348293A JP 2002160502 A JP2002160502 A JP 2002160502A
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JP
Japan
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assembly
gear
wheel
wheel hub
wheel hubs
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Pending
Application number
JP2001348293A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael E Johnson
イー. ジョンソン マイケル
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ArvinMeritor Technology LLC
Original Assignee
Meritor Heavy Vehicle Technology LLC
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/16Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of differential gearing
    • B60K17/20Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of differential gearing in which the differential movement is limited

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車輪を選択的に互いにロックさせ、また、相
対的に回転することを可能にする二重車輪組立体のため
の差動機構を提供する。 【解決手段】 差動機構は、第1回転軸を定めるドライ
ブアクスルを有するスピンドルと、ドライブアクスルに
より駆動され、第1回転軸を中心として相対的に回転可
能な第1、第2ホイールハブと、ホイールハブを機械的
に連結するギヤ組立体と、ギヤ組立体と係合して、所望
の量以下のトルクがホイールハブの一方に加えられたと
きに、ホイールハブの相対回転を防止する付勢組立体と
を含む。これは、車両が真直な道路を走行しているとき
に最大の牽引力をもたらすために望ましい。しかし、所
望の量を上回るトルクがホイールハブの一方に加えられ
る場合、例えば一般的にタイヤの擦れが生じるような車
両の方向転換の際には、第1、第2ホイールハブが相対
的に回転することを可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アクスル(車軸)
の各端部に複数の車輪を有するアクスル組立体に関し、
さらに詳細には、車両が方向転換(ターン)する際に車輪
間の相対回転を可能にする機構に関する。
【0002】
【従来の技術】アクスルの両端に二重車輪を有するアク
スル組立体が、大型車両(ヘビーデューティビークル)
の荷重支持能力を増大させるために用いられている。一
般的に、アクスル組立体の各端部に取り付けられた車輪
の組は、これらの車輪が軸を中心として共に回転するよ
うに互いに固定されている。大型車両の幾つか、例えば
リフトトラックにおいては、車両を方向転換する操作が
数多く行われ、これはタイヤをひどく磨耗させる。タイ
ヤの磨耗は、互いに固定された車輪が回転半径の内側と
外側において異なる距離を移動しなければならないため
にタイヤが擦れまたは引きずられるときに生じる。重荷
重リフトトラックの、擦れによるタイヤの磨耗およびメ
ンテナンスには、1車両につき年間数千ドルの費用がか
かる。
【0003】車両を前進させるために車輪の少なくとも
一方を駆動させつつ、車両が方向転換する際に生じる擦
れを減じるために車輪が互いに相対的に回転することを
可能にする二重車輪組立体の設計が提示されてきた。あ
る走行条件下では、車両およびその積荷を前進させるの
に十分な牽引力をもたらすために両方の車輪が駆動され
ることが必要である。両方の車輪が駆動され得るように
車輪間にディファレンシャルギヤセットを用いる設計も
幾つか開発された。これらの設計は、車輪が互いに対し
て自由に動くことを可能にするか、または、車輪を互い
にロックさせるための複雑な装置を含む。さらに、駆動
され得るのは二重車輪の一方のみである。リフトトラッ
クなどの大型車両は、一般的にサスペンションを有さな
いため、駆動輪でない車輪が道路の障害により地面から
浮き上がると、駆動輪は、トルクを道路に伝達して車両
を前進させることができない。しかし、先行技術の設計
は、互いに相対的に回転可能な車輪を、駆動状況および
/または制動状況下で互いにロックさせる機構を備えて
いない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】したがって、牽引力を
増大するために車輪が選択的に互いにロックされること
を可能にし、また、車両が方向転換する際には車輪が互
いに相対的に回転することを可能にする安価な機構が必
要である。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、二重車輪組立
体のための差動機構を提供する。この機構は、第1の回
転軸を定めるドライブアクスル(駆動車軸)を有するス
ピンドルを含む。第1のホイールハブおよび第2のホイ
ールハブが、スピンドル上に、互いに隣接して支持され
ている。これらのホイールハブは、ドライブアクスルに
より駆動され、第1回転軸を中心として互いに相対的に
回転可能である。第1回転軸に対して直角な第2の回転
軸を有するギヤ組立体が、ホイールハブを機械的に連結
している。付勢組立体がギヤ組立体と係合し、それによ
り、道路から入力される所望の量以下のトルクがホイー
ルハブの一方に加えられたときに、ホイールハブ間の相
対回転を防止する。すなわち、付勢組立体とギヤ組立体
とが互いに協働して、第1ホイールハブと第2ホイール
ハブとを、これらのハブが共にドライブアクスルにより
第1回転軸を中心として駆動されるように互いにロック
させる。これは、車両が真直な道路を走行しているとき
に最大の牽引力をもたらすために望ましい。しかし、所
望の量を上回るトルクがホイールハブの一方に加えられ
る場合、例えば一般的にタイヤの擦れが生じるような車
両の方向転換の際には、付勢組立体およびギヤ組立体
は、第1ホイールハブと第2ホイールハブとが互いに相
対的に回転することを可能にする。
【0006】したがって、本発明は、牽引力を増大する
ために車輪が選択的に互いにロックされることを可能に
し、また、車両が方向転換する際には車輪が互いに相対
的に回転することを可能にする安価な機構を提供する。
【0007】本発明の他の利点は、以下の詳細な説明を
添付図面と共に参照することにより理解される。
【0008】
【発明の実施の形態】二重車輪アクスル組立体10が図
1に示されている。アクスル組立体10は、アクスルの
端部の各々にスピンドルを定義するアクスルハウジング
12を含む。ドライブアクスル14がスピンドル12内
に配置されており、第1ホイールハブ16および第2ホ
イールハブ18を、回転軸Aを中心として駆動させる。
好ましくは、トルクを増大させかつ牽引力を高めるため
にプラネタリギヤセット20をドライブシャフト14と
ホイールハブ16および18との間に用いる。ホイール
ハブ16および18は、スピンドル12に支えられたベ
アリング23に支持されたギヤ支持体22により支持さ
れている。ギヤ支持体22は、プラネタリギヤセット2
0のスパイダ21に、ギヤ支持体22がドライブシャフ
ト14により駆動されるように連結されている。ブッシ
ング24が、ギヤ支持体22と第1ホイールハブ16お
よび第2ホイールハブ18との間に配置されている。
【0009】ギヤ組立体28は、ホイールハブ16とホ
イールハブ18とを、軸Aを中心として回転させるよう
に連結している。詳細には、ギヤ組立体28は、ホイー
ルハブ16および18に支持されたリングギヤ32を機
械的に連結するギヤ30を含む。リングギヤ32は、互
いに間隔を有しかつ対向するように配置された歯36を
含む。ギヤ30は、リングギヤ32の歯36と噛み合う
歯34を含む。ギヤ30は、回転軸Aに対して直角な回
転軸Bを中心として回転可能である。ギヤ30が回転軸
Bを中心として回転すると、ホイールハブ16とホイー
ルハブ18は互いに相対的に回転することが可能にな
る。ハブ16とハブ18の相対回転は、車両が方向転換
するときにタイヤの擦れを低減するために好ましい。
【0010】付勢をもたらす組立体39が、ギヤ30の
キャビティ38内に配置されている。付勢組立体39
は、ギヤ30の内部にスプライン(溝)により係合され
た第1の組の摩擦ディスク40を含む。第2組の摩擦デ
ィスク42が、第1の組の摩擦ディスク40と交互に配
置されており、締結具46を介してギア支持体22にス
プラインにより係合されている。好ましくは、締結具4
6は、ギア支持体22内のねじ付き開口部に受け入れら
れるボルト、または、その他のねじ付き装置である。ギ
ヤ30および第1組の摩擦ディスク40は、締結具46
により定められた回転軸Bを中心として回転可能であ
る。摩擦ディスクの組40と42は、好ましくはベルヴ
ィル(Bellville)ワッシャ44を含むテンシ
ョニング組立体43により互いに係合される。しかし、
ベルヴィルワッシャ44が、いかなるタイプのばね装置
または他のいかなる適切な機構をも含み得ることが理解
されよう。付勢組立体39におけるテンションは、締結
具46を締めることにより調節されることができ、それ
により摩擦ディスクの組40と42との間の摩擦力を増
大する。締結具46を締め付けるほど、ホイールハブ1
6とホイールハブ18は、互いに対して滑らなく、また
回転しなくなる。反対に、締結具46を弛めるほど、ホ
イールハブ16とホイールハブ18は、互いに対してよ
り滑るように、また、より回転するようになり、これ
は、車両が曲がるときに擦れを回避するために望まし
い。したがって、道路から入力される所望の量以下のト
ルクが前記ホイールハブ16および18の一方に加えら
れたときに、ホイールハブ16および18が互いに対し
て回転せず、それにより車両が真直な道路を走行すると
きに最大の牽引力を利用できるように、テンションは締
結具46において設定される。さらに、摩擦ディスクの
組40および42が磨耗するときにテンションが自動的
に調節されるように、自動テンショニング装置が組み込
まれ得る。
【0011】本発明は例示的に記載されており、本文中
に用いられた用語は本質的に説明のためのものであり、
限定を意図したものではないことが理解されるべきであ
る。上記の教示に照らし合わせて、本発明の多くの変更
および修正が可能であることが明らかである。したがっ
て、本発明が、特許請求の範囲内において、以上に詳細
に説明した以外に実行され得ることが理解されよう。
【0012】
【発明の効果】以上に記載したように、本発明により、
状況に応じて車輪が選択的に互いにロックされ、また、
互いに相対的に回転することを可能にする安価な機構が
提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の差動二重車輪組立体の断面図
である。
【符号の説明】
10 アクスル組立体 12 スピンドル 14 ドライブアクスル 16 第1ホイールハブ 18 第2ホイールハブ 22 ギヤ支持体 30 ギヤ 32 リングギヤ 40 第1組の摩擦ディスク 42 第2組の摩擦ディスク 44 ベルヴィルワッシャ 46 締結具

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 二重車輪組立体のための差動機構であっ
    て、 第1回転軸を定めるドライブアクスルを有するスピンド
    ルと、 前記スピンドルに支持された、互いに隣接した第1のホ
    イールハブおよび第2のホイールハブであって、前記ド
    ライブアクスルにより駆動され、かつ前記第1回転軸を
    中心として互いに相対的に回転可能である第1ホイール
    ハブおよび第2ホイールハブと、 前記第1回転軸に対して直角な第2回転軸を有する、前
    記ホイールハブを機械的に連結するギヤ組立体と、 前記ギヤ組立体と係合して、道路から入力される所望の
    量以下のトルクが前記ホイールハブの一方に加えられた
    ときに、前記ホイールハブ間の相対回転を防止する付勢
    組立体とを含む差動機構。
  2. 【請求項2】 さらに、前記ドライブアクスルと前記ギ
    ヤ組立体とを相互連結するギヤ支持体を含む請求項1に
    記載の機構。
  3. 【請求項3】 さらに、前記ドライブアクスルと前記ギ
    ヤ支持体とを相互連結するプラネタリギヤ組立体を含む
    請求項2に記載の機構。
  4. 【請求項4】 前記付勢組立体が、車両がほぼ真直に走
    行するときには前記ホイールハブ間の相対回転を防止す
    るのに十分な力を生じ、車両が方向転換するときには前
    記ホイールハブ間の相対回転を可能にする請求項1に記
    載の機構。
  5. 【請求項5】 前記付勢組立体が、交互に配置された第
    1組の摩擦ディスクと第2組の摩擦ディスクとを含み、
    前記第1組の摩擦ディスクが前記ギヤ組立体のギヤにス
    プラインにより係合され、前記第2組の摩擦ディスクが
    前記ギヤ支持体にスプラインにより係合され、かつ、前
    記摩擦ディスクがテンショニング組立体により互いに係
    合されている請求項2に記載の機構。
  6. 【請求項6】 前記テンショニング組立体がベルヴィル
    ワッシャを含み、前記ギヤ支持体が、前記ワッシャを前
    記ディスクの一方と係合させる締結具を含む請求項5に
    記載の機構。
  7. 【請求項7】 前記第2組のディスクが前記締結具にス
    プラインにより係合されている請求項6に記載の機構。
  8. 【請求項8】 前記ホイールハブが、各々リングギヤを
    含み、前記リングギヤが互いに、リングギヤの間に連結
    された前記ギヤ組立体のギヤと面している請求項1に記
    載の機構。
  9. 【請求項9】 前記ホイールハブが、前記車両が方向転
    換するときに互いに反対の方向に回転する請求項4に記
    載の機構。
JP2001348293A 2000-11-14 2001-11-14 二重車輪組立体差動装置 Pending JP2002160502A (ja)

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