JP2005022467A

JP2005022467A - トランスファ装置

Info

Publication number: JP2005022467A
Application number: JP2003188262A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Asano; 芳孝浅野; Masatoshi Maekawa; 雅俊前川
Original assignee: Fuji Univance Corp
Current assignee: Fuji Univance Corp
Priority date: 2003-06-30
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2005-01-27
Anticipated expiration: 2023-06-30
Also published as: JP4343602B2

Abstract

【課題】設計の自由度が高くなり、これにより部品点数の削減と、構成の簡素化を可能としたトランスファ装置を提供する。
【解決手段】オペレータにより４ＷＤ状態への切替え操作指示が行われると、図示しない制御部が円筒カム２５を回転するよう信号を送る。円筒カム２５の回転に伴って係合部２５ａが溝３２ｂ中を相対的に移動し、シフトロッド２５が駆動ロッド３３と平行に移動し、シフトブラケット３５がカラー２７をスプリング２８に抗して押す。シフトフォーク２４は、係合しているスライドギア２３をシフトロッド２５の移動に伴って移動させ、スライドギア２３とクラッチギア３０とを係合させ４ＷＤ状態となる。このとき、スリット３９とシフトブラケット３５を固定するスプリングピン３６が係止してシフトロッド２５の回転を防止する。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トランスファ装置に関し、特に、設計の自由度が高くなり、これにより部品点数の削減と、構成の簡素化を可能としたトランスファ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンから伝達される駆動力を前輪および後輪に伝達する従来のトランスファ装置として、例えば、スライドギアの係合動作によって２ＷＤから４ＷＤに切り換えるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図５は、特許文献１に記載されたトランスファ装置に相当するものの部分断面を示す。このトランスファ装置１は、エンジンから伝達された駆動力を増減速する副変速機１０と、その増減速された駆動力を前輪用出力軸（図示せず）および後輪用出力軸５０に伝達する駆動力伝達部２０とを備えるものであり、これらを含むトランスファ装置１の主要部は、フロントケース２、センターケース４およびリアケース３からなるケース内に収納されている。
【０００４】
副変速機１０は、エンジンから伝達された駆動力を入力する入力軸１１と、入力軸１１に入力された駆動力を図示しない駆動部材によりスライドさせられ低速および高速の２段階に切替えるための速度切換用のスライドギア１３と、スライドギア１３と係合して速度を変換する速度変換ギア（高速用）４６および速度変換ギア（低速用）４２と、常時入力軸１１と噛合って回転し、その回転力を速度変換ギア（低速用）４２に伝達している伝達ギア４７とを設けている。
【０００５】
駆動力伝達部２０は、副変速機１０からセンターベアリング４３を介して入力される駆動力を図示しないチェーンを介して前輪用出力軸（図示せず）に伝達するスプロケット２１と、スプロケット２１に形成されたクラッチ歯２２と、クラッチ歯２２に沿って摺動可能に設けられた駆動モード切換用のスライドギア２３と、スライドギア２３をスライドさせるシフトフォーク２４と、スライドギア２３と係合することで駆動力をスプロケット２１に伝達するクラッチギア３０と、シフトフォーク２４と一体に形成されたシフトフォーク本体２６と、シフトフォーク本体２６に嵌合しフロントケース２とリアケース３との間で摺動自在に支持されたシフトロッド２５と、シフトロッド２５にスプリングピン４５により固定されたシフトブラケット３５とを設けている。
【０００６】
シフトフォーク本体２６は、中空円筒状であって、中空円筒状部に上記シフトロッド２５が挿入される。中空円筒状部には、カラー２７、２７と、このカラー２７、２７間に嵌め込まれたスプリング２８を設けている。カラー２７、２７の外側には、それぞれスナップリング２９、２９を設け、スナップリング２９、２９によりカラー２７の外側への動きを規制する。
【０００７】
この駆動力伝達部２０は、駆動モード切換用のスライドギア２３をスライドさせることによりスライドギア２３とクラッチギア３０とが噛合い、クラッチギア３０の駆動力をスプロケット２１へも伝達させることで４ＷＤ状態とすることができるようになっている。
【０００８】
シフトロッド２５は、シフトロッド２５の回転止めとしてスプリングピン４４がシフトロッド２５の径方向に側面から突出するように取り付けられている。スプリングピン４４は、センターケース４のケース壁４ａに形成された鋳抜き穴４ｂに嵌め込まれる。
【０００９】
この従来のトランスファ装置１は、入力される駆動力を高速および低速に切り換えることができ、図５は、高速状態を示している。このとき、スライドギア１３は、図示しない駆動部材により入力軸１１側に位置しており、入力軸１１に入力された駆動力が速度変換ギア（高速用）４６に伝達され、速度変換ギア（高速用）４６に伝達された駆動力がメインシャフト６０に伝達される状態を示している。スライドギア１３が同図の右方向に移動させられると、入力軸１１に入力された駆動力が伝達ギア４７に伝達され、伝達ギア４７から速度変換ギア（低速用）４２に伝達され、速度変換ギア（低速用）４２から速度変換ギア（高速用）４６に伝達され、メインシャフト６０に伝達される。
【００１０】
図６は、従来の２ＷＤ状態から４ＷＤ状態の切換機構を示す図であり、（ａ）は図５のＤ−Ｄ線に沿う断面を示し、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ線に沿う断面を示す。図７は、図５のＥ−Ｅ線に沿う断面を示し、スプリングピン４４を鋳抜き穴４ｂに嵌め込んだ状態を示す。シフトロッド２５は、フロントケース２に固定されたクロスシャフト７０に回動自在に取り付けられている。４ＷＤ切替え信号に基づいて図示しないアクチュエータによりシフトロッド２５が摺動させられるようになっている。クロスシャフト７０にはコッターピン７３によりインナーレバー７１が取り付けられている。インナーレバー７１には、ターンレバー７４によりシフトブラケット３５のラグ部３５ａが回動自在に係止されている。
【００１１】
オペレータが、２ＷＤから４ＷＤへの切換のための操作ボタンあるいは操作レバーを操作すると、図示しないアクチュエータによりシフトロッド２５が図６（ｂ）において左方向に摺動させられる。そうすると、スナップリング２９は、スプリング２８に抗してカラー２７を左方向に押す。シフトフォーク本体２６と一体に形成されたシフトフォーク２４は、図５に示すように、シフトフォーク２４に係合しているスライドギア２３をシフトロッド２５の移動に伴って図５において右方向に移動させ、駆動モード切換用のスライドギア２３とクラッチギア３０とを係合させる。このとき、シフトブラケット３５がシフトフォーク本体２６のカラー２７をスプリング２８に抗して押すため、スプリング２８の作用によりスライドギア２３とクラッチギア３０とが同期したときに係合されやすくなる。スライドギア２３とクラッチギア３０が係合することにより、後輪用出力軸５０の駆動力がクラッチギア３０、スライドギア２３およびスプロケット２１を介して前輪用出力軸（図示せず）に伝達され、４ＷＤ状態となる。
【００１２】
【特許文献１】
特開２００３−４８４４３号公報（図１）
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のトランスファ装置では、シフトロッド２５の回り止めが固定側部材であるセンターケース４のケース壁４ａを利用しているため、副変速機の構造を変更したり、センターベアリングを廃止して設計変更を行うと、ケース壁４ａを利用できなくなる場合が生じるため、設計の自由度が小さくなるという問題があった。また、シフトロッドに取り付けられたターンレバーとターンレバーに当接してシフトロッドを移動させるシフトレバーとの当接面が小さいため、シフトロッドが振動あるいは回転して、ターンレバーとインナーレバーとの係合が外れるおそれがあり、２ＷＤおよび４ＷＤの切換が不十分になるという問題があった。
【００１４】
従って、本発明の目的は、設計の自由度が高くなり、これにより部品点数の削減と、構成の簡素化を可能としたトランスファ装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため動力源から第１の駆動軸に入力された駆動力をギアの係合動作によって前記第１の駆動軸に平行に設けられた第２の駆動軸に伝達するトランスファ装置において、前記第１の駆動軸に平行に設けられたシフトロッドと、前記シフトロッドの軸方向に移動可能に設けられた押圧部材と、前記シフトロッド周りに回転しないように前記シフトロッドの前記軸方向に移動可能に設けられ、前記ギアに係止する係止部材と、前記押圧部材の移動を弾性的に前記係止部材に伝達する弾性部材と、前記係止部材あるいは前記シフトロッドに設けられ、前記押圧部材を前記シフトロッドの前記軸方向に移動可能に案内する案内溝と、前記シフトロッドの前記軸方向と異なる方向に移動することにより、前記押圧部材および前記弾性部材を介して前記係止部材を前記シフトロッドの前記軸方向に移動させて前記ギアの前記係合操作を行わせるカム機構とを備えることを特徴とするトランスファ装置を提供する。
この構成によれば、押圧部材を案内する案内溝をギアの係止動作に係る係止部材あるいはシフトロッドに設けたので、設計の自由度が高くなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態に係るトランスファ装置の全体を示す断面を示す。このトランスファ装置１は、エンジンから伝達された駆動力を増減速する副変速機１０と、その増減速された駆動力を所定の配分比で前輪用出力軸４０および後輪用出力軸５０に配分する駆動力伝達部２０とを備えるものであり、これらを含むトランスファ装置１の主要部は、フロントケース２およびリアケース３からなるケ−ス内に収納されている。
【００１７】
副変速機１０は、エンジンから伝達された駆動力を入力する入力軸１１と、入力軸１１に入力された駆動力を減速する遊星歯車機構１２とを備える。また、切替え操作によって噛合うギアが変わることにより入力回転速度を低速、高速の２段に切替えるスライドギア１３と、スライドギア１３を移動させる切替えフォーク１４とが形成されている。入力軸１１は、高速状態のおいてはスライドギア１３によってメインシャフト６０に駆動力を伝達するようになっている。スライドギア１３は、図１において右方向に移動することにより、低速の状態とすることができ、このときは、入力軸１１からピニオンギア１２ｂの軸１２ｄに形成されたスプライン１２ｅに伝達され、さらにメインシャフト６０に伝達される。
【００１８】
遊星歯車機構１２は、入力軸１１に形成されたサンギア１２ａと、このサンギア１２ａと噛合うピニオンギア１２ｂと、このピニオンギア１２ｂと噛合いサンギア１２ａの外周に同心状に配置されたリングギア１２ｃとを設けている。
【００１９】
駆動力伝達部２０は、遊星歯車機構１２から入力される駆動力を受けて回転するスプロケット２１と、スプロケット２１の外周に巻装され、前輪用出力軸４０に機動力を伝達するチェーン３７とを設けている。
【００２０】
スプロケット２１は、クラッチ歯２２を有し、シフトフォーク２４によってクラッチ歯２２に沿って摺動可能とされるスライドギア２３をスプライン係合させている。スプロケット２１は、ニードルベアリング３１を介してメインシャフト６０に回動自在に支持されている。シフトフォーク２４は、その一端がシフトロッド２５に沿って摺動するシフトフォーク本体２６となっている。
【００２１】
シフトロッド２５は、フロントケース２とリアケース３との間で摺動可能に保持され、シフトブラケット３５がスプリングピン３６により取り付けられている。
【００２２】
シフトフォーク本体２６は、中空円筒状であって、中空円筒状部にシフトロッド２５が挿入される。中空円筒状部には、カラー２７、２７と、このカラー２７、２７間に嵌め込まれたスプリング２８が設けられている。カラー２７、２７の外側には、シフトフォーク本体２６の中空円筒部段差２６ａとスナップリング２９を設け、このシフトフォーク本体２６の中空円筒部段差２６ａとスナップリング２９によりカラー２７の外側への動きを規制する。シフトフォーク本体２６の一部に溝が形成されており、この溝にスプリングピン３６の一部が係止してシフトロッド２５の回転を規制している。シフトブラケット３５がシフトフォーク本体２６のカラー２７をスプリング２８に抗して押すようにしてあり、スプリング２８の作用によりスライドギア２３とクラッチギア３０とが同期したときに容易に係合されるようになっている。
【００２３】
スプロケット２１に近接してスプロケット２１とは別体のクラッチギア３０が設けられている。このクラッチギア３０は、スライドギア２３をスライドさせることによりスライドギア２３と噛合い、クラッチギア３０の駆動力を維持したままスプロケット２１へも伝達し、２ＷＤと４ＷＤとの切換を行うようになっている。
【００２４】
前輪用出力軸４０には、ドリブンスプロケット４１が設けられ、このドリブンスプロケット４１にチェーン３７が巻装されている。クラッチギア３０と後輪用出力軸５０との間にオイルポンプ５１が設けられている。
【００２５】
図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面を示す。同図は、メインシャフト６０、シフトロッド２５、シフトロッド２５近傍に後述する円筒カム３２を備える駆動ロッド３３、およびドリブンスプロケット４１の位置関係を示している。
【００２６】
図３は、２ＷＤと４ＷＤとの切換の説明図であって、図３（ａ）は図２のＢ−Ｂ線（Ｏ_１−Ｏ_３−Ｏ_４−Ｏ_２）に沿う断面図、（ｂ）は円筒カムの展開図、（ｃ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面を示す。フロントケース２とリアケース３の間に駆動ロッド３３が回動可能に支持されており、この駆動ロッド３３の一端には、アクチュエータ（図示しない）の先端３４が取り付けられている。この駆動ロッド３３には、回転可能な円筒カム３２がスプリングピン４８により取り付けられている。円筒カム３２は、その表面に２本の溝が形成されており、一方の溝３２ａは入力軸１１に入力された駆動力をメインシャフト６０に伝達する際の高速あるいは低速の切替えに使用する溝、他方の溝３２ｂは、２ＷＤと４ＷＤの切替えに使用する溝である。溝３２ａには、切替えフォーク１４の端部である係合部２５ｂが係合し、溝３２ｂには、シフトブラケット３５に形成された腕部３８に設けられた係合部２５ａが係合する。係合部２５ａは、円筒カム３２の回転に伴って溝３２ｂ中を相対的に移動させられ、駆動ロッド３３と平行にシフトロッド２５を摺動するようになっている。なお、切替えフォーク１４も同様に駆動ロッド３３と平行に移動させられて、高速および低速の切替えを行うようになっている。
【００２７】
図４は、２ＷＤ状態および４ＷＤ状態を示す説明図で、（ａ）は２ＷＤ状態、（ｂ）は４ＷＤ状態をそれぞれ示す。図１〜図４を参照しながらこの実施の形態に係るトランスファ装置の動作を説明する。通常時は、スプロケット２１に隣接して形成されたクラッチ歯２２とスライドギア２３とが係合しており、２ＷＤ状態となっているものとする。オペレータのボタン押下操作やレバー操作などにより２ＷＤ状態から４ＷＤ状態への切替え指示が行われると、図示しない制御部がアクチュエータから図３（ａ）に示す駆動ロッド３３を回転するよう信号を受けて図示しないモータにより駆動ロッド３３を回転させる。駆動ロッド３３が回転すると、図３（ｂ）に示す円筒カム３２が回転し、円筒カム３２の回転に伴って係合部２５ａが溝３２ｂ中を相対的に移動し、シフトロッド２５が駆動ロッド３３と平行に図１、図３および図４において右方向に移動する。シフトロッド２５が移動するに伴って、シフトブラケット３５がシフトフォーク本体２６のカラー２７をスプリング２８に抗して押される。シフトフォーク本体２６と連続するシフトフォーク２４は、係合しているスライドギア２３をシフトロッド２５の移動に伴って移動させ、スライドギア２３とクラッチギア３０とを係合させる。
【００２８】
このとき、シフトブラケット３５がシフトフォーク本体２６のカラー２７をスプリング２８に抗して押すため、スプリング２８の作用によりスライドギア２３とクラッチギア３０の係合が容易となる。スライドギア２３とクラッチギア３０が係合することにより、クラッチギア３０の駆動力がスプロケット２１に伝達され、スプロケット２１の駆動力とクラッチギア３０の駆動力が前輪および後輪に伝達されるため、４ＷＤ状態となる。このとき、シフトフォーク本体２６に形成されたスリット３９とシフトブラケット３５を固定するスプリングピン３６が係止してシフトロッド２５の回転を防止する。
【００２９】
この実施の形態に係るトランスファ装置１によれば、シフトロッド２５の回転止めをシフトブラケット３５に設けたので、ケース壁４ａのレイアウト変更等の設計変更に影響を受けないため、設計の自由度が高くなる。また、シフトフォーク本体２６に形成されたスリット３９とシフトロッド２５を固定するスプリングピン３６を係止することとしたので、１つのスプリングピンで、シフトロッド２５の回転防止とシフトブラケット３５の固定を行うことができるため、部品点数を削減し、構成の簡素化を図ることができるという効果が得られる。
【００３０】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されず、種々の変形実施が可能である。例えば、シフトブラケット３５とシフトロッド２５をネジ止めし、回転止めとしてのスプリングピン３６の代わりにシフトブラケット３５に突起を設けてもよい。また、シフトロッド２５を軸方向に移動しないように固定し、シフトブラケット３５をシフトロッド２５に対して移動可能とし、回転止めとしてのスプリングピン３６の代わりにシフトブラケット３５に突起を設けてもよい。さらに、上記の実施の形態では、シフトブラケット３５を案内する案内溝としてスリット３９をシフトフォーク本体２８に設けたが、シフトロッド２５に設けてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明に係るトランスファ装置によれば、押圧部材を案内する案内溝をギアの係止動作に係る係止部材あるいはシフトロッドに設けたので、設計の自由度が高くなり、部品点数の削減と、構成の簡素化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るトランスファ装置の全体を示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、メインシャフト、シフトロッド、駆動ロッド、およびドリブンスプロケットの位置関係を示す図である。
【図３】２ＷＤと４ＷＤとの切換の説明図であって、（ａ）は図２のＢ−Ｂ線（Ｏ_１−Ｏ_３−Ｏ_４−Ｏ_２）に沿う断面図、（ｂ）は円筒カムの展開図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図４】２ＷＤ状態および４ＷＤ状態を示すとの切換の説明図で、（ａ）は２ＷＤ状態、（ｂ）は４ＷＤ状態をそれぞれ示す。
【図５】従来のトランスファ装置の一部断面図である。
【図６】従来の２ＷＤ−４ＷＤ切換機構を示す図であり、（ａ）は図５のＤ−Ｄ線に沿う断面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ線に沿う断面図である。
【図７】図５のＥ−Ｅ線に沿う断面を示し、スナップリングを鋳抜き穴に嵌め込んだ状態を示す図である。
【符号の説明】
１トランスファ装置
２フロントケース
３リアケース
４センターケース
４ａケース壁
４ｂ鋳抜き穴
１０副変速機
１１入力軸
１２遊星歯車機構
１２ａサンギア
１２ｂピニオンギア
１２ｃリングギア
１２ｄピニオンギアの軸
１２ｅスプライン
１３スライドギア
１４フォーク
２０駆動力伝達配部
２１スプロケット
２２クラッチ歯
２３スライドギア
２４シフトフォーク
２５シフトロッド
２５ａ、２５ｂ係合部
２６シフトフォーク本体
２６ａ中空円筒部段差
２７カラー
２８スプリング
２９スナップリング
３０クラッチギア
３１ニードルベアリング
３２円筒カム
３２ａ、３２ｂ溝
３３駆動ロッド
３４先端
３５シフトブラケット
３５ａラグ部
３６、４４、４５、４８スプリングピン
３７チェーン
３８腕部
３９スリット
４０前輪用出力軸
４１ドリブンスプロケット
４２速度変換ギア（低速用）
４３センターベアリング
４６速度変換ギア（高速用）
４７伝達ギア
５０後輪用出力軸
５１オイルポンプ
６０メインシャフト
７０クロスシャフト
７１インナーレバー
７３コッターピン
７４ターンレバー

Claims

動力源から第１の駆動軸に入力された駆動力をギアの係合動作によって前記第１の駆動軸に平行に設けられた第２の駆動軸に伝達するトランスファ装置において、
前記第１の駆動軸に平行に設けられたシフトロッドと、
前記シフトロッドの軸方向に移動可能に設けられた押圧部材と、
前記シフトロッド周りに回転しないように前記シフトロッドの前記軸方向に移動可能に設けられ、前記ギアに係止する係止部材と、
前記押圧部材の移動を弾性的に前記係止部材に伝達する弾性部材と、
前記係止部材あるいは前記シフトロッドに設けられ、前記押圧部材を前記シフトロッドの前記軸方向に移動可能に案内する案内溝と、
前記シフトロッドの前記軸方向と異なる方向に移動することにより、前記押圧部材および前記弾性部材を介して前記係止部材を前記シフトロッドの前記軸方向に移動させて前記ギアの前記係合操作を行わせるカム機構とを備えることを特徴とするトランスファ装置。
前記案内溝は、前記係止部材に設けられ、
前記シフトロッドは、前記シフトロッドの前記軸方向に移動可能に設けられ、前記押圧部材を前記シフトロッドに固定するとともに前記係止部材の前記案内溝に係合するピンを備えたことを特徴とする請求項１記載のトランスファ装置。
前記カム機構は、周面に前記押圧部に設けられた係合部が嵌合するカム溝を有する円筒カムを備えたことを特徴とする請求項１記載のトランスファ装置。