JP2006123764A - Driving force transmitting system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用の駆動力伝達システムに関する。 The present invention relates to a driving force transmission system for a vehicle.
駆動力伝達システムの一例として特許文献1に図8のような4輪駆動装置1001が記載されている。
As an example of the driving force transmission system, Patent Document 1 discloses a four-
この4輪駆動装置1001において、エンジン1003の駆動力はトランスミッション1005からフロントデフ1007を介して左右の前輪側に配分されると共に、フロントデフ1007のデフケース1009と、ギア伝動機構1011と、ドッグクラッチ1013と、方向変換歯車組1015とを介して後輪側に伝達される。
In this four-
ドッグクラッチ1013はギア伝動機構1011側の中空軸1017と方向変換歯車組1015側の副軸1019との間に設けられており、ギア伝動機構1011とドッグクラッチ1013と方向変換歯車組1015は動力配分ケース1021に収容されている。
従来例の駆動力伝達システムでは、上記のようにドッグクラッチ1013を動力配分ケース1021に収容したことによってドッグクラッチ1013の配置スペースだけ動力配分ケース1021が大型になると共に、ドッグクラッチ1013を中空軸1017と副軸1019上に配置したことにより、これらの軸1017,1019を支持する支持構造も必要になり、4輪駆動装置1001がそれだけ大型になって車載性が低下する。
In the conventional driving force transmission system, since the
そこで、この発明は、クラッチ機構を設けながら、その配置スペースの増加と大型化と支持構造の複雑化を抑えた駆動力伝達システムの提供を目的としている。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a driving force transmission system that suppresses an increase in arrangement space, an increase in size, and a complicated support structure while providing a clutch mechanism.
請求項1の発明は、車両用の駆動力伝達システムであって、原動機から変速機を介して入力された駆動力を主駆動輪に配分する第1のデファレンシャル装置を備え、第1のデファレンシャル装置は、駆動力が入力されるケースと、左右の前記主駆動輪に駆動力を伝達する一対の出力部材と、前記一対の出力部材の差動回転を許容する差動機構とを備え、さらに、第1のデファレンシャル装置は、前記ケースに対して他の駆動力伝達装置からの駆動力を伝達する入力軸、または、前記ケースから他の駆動力伝達装置に対して駆動力を伝達する出力軸を備えると共に、前記ケースに、前記他の駆動力伝達装置の前記駆動力を断続するクラッチ機構を備えたことを特徴とする。 The invention according to claim 1 is a vehicle driving force transmission system comprising a first differential device that distributes a driving force input from a prime mover via a transmission to main drive wheels, and the first differential device. Comprises a case to which a driving force is input, a pair of output members that transmit the driving force to the left and right main drive wheels, and a differential mechanism that allows differential rotation of the pair of output members, The first differential device includes an input shaft that transmits a driving force from another driving force transmission device to the case, or an output shaft that transmits a driving force from the case to the other driving force transmission device. And a clutch mechanism for interrupting the driving force of the other driving force transmission device.
請求項2の発明は、請求項1に記載された駆動力伝達システムであって、前記クラッチ機構は前記ケースに対して同軸的に支持されていることを特徴とする。 A second aspect of the present invention is the driving force transmission system according to the first aspect, wherein the clutch mechanism is supported coaxially with respect to the case.
請求項3の発明は、請求項1または請求項2に記載された駆動力伝達システムであって、前記他の駆動力伝達装置は前記ケースに連結され副駆動輪側に駆動力を伝達する駆動力配分装置であり、前記クラッチ機構は前記駆動力配分装置への駆動力を断続することを特徴とする。 A third aspect of the present invention is the driving force transmission system according to the first or second aspect, wherein the other driving force transmission device is connected to the case and transmits the driving force to the auxiliary driving wheel side. It is a force distribution apparatus, The said clutch mechanism interrupts the driving force to the said driving force distribution apparatus, It is characterized by the above-mentioned.
請求項4の発明は、請求項1または請求項2に記載された駆動力伝達システムであって、前記他の駆動力伝達装置は前記ケースに連結され前記変速機からの駆動力を伝達する第2のデファレンシャル装置であり、前記クラッチ機構は前記第2のデファレンシャル装置の差動回転を規制または解除することを特徴とする。 A fourth aspect of the present invention is the driving force transmission system according to the first or second aspect, wherein the other driving force transmission device is connected to the case and transmits the driving force from the transmission. 2, wherein the clutch mechanism restricts or cancels the differential rotation of the second differential device.
請求項5の発明は、請求項1または請求項2に記載された駆動力伝達システムであって、前記他の駆動力伝達装置は前記ケースに連結され駆動力を電力または流体圧力に変換する補機駆動装置であり、前記クラッチ機構は前記補機駆動装置への駆動力を断続することを特徴とする。
The invention according to
請求項6の発明は、請求項1または請求項2に記載された駆動力伝達システムであって、前記他の駆動力伝達装置は前記原動機と同軸的に配置され前記第1のデファレンシャル装置との間で駆動力の入出力を行う第2の原動機装置であり、前記クラッチ機構は前記第1のデファレンシャル装置と前記第2の原動機装置との間で駆動力を断続することを特徴とする。 The invention according to claim 6 is the driving force transmission system according to claim 1 or 2, wherein the other driving force transmission device is arranged coaxially with the prime mover and the first differential device. The second prime mover device inputs / outputs the driving force between the first prime mover device and the second prime mover device, and the clutch mechanism interrupts the driving force between the first differential device and the second prime mover device.
請求項7の発明は、請求項1または請求項2に記載された駆動力伝達システムであって、前記第1のデファレンシャル装置は第1のキャリヤハウジングに収容され、前記他の駆動力伝達装置は第2のキャリヤハウジングによって支持され、前記第2のキャリヤハウジングは前記第1のキャリヤハウジングに一体的に固定されていることを特徴とする。
The invention of
請求項1の駆動力伝達システムは、他の駆動力伝達装置との間で駆動力の入出力を断続するクラッチ機構を第1のデファレンシャル装置のケースに設けたことにより、従来例と異なって、他の駆動力伝達装置用のクラッチ機構を別体で追加配置しないですみ、クラッチ機構の追加配置に伴う配置スペースの増加、大型化、支持構造の複雑化などが回避される。 The driving force transmission system according to claim 1 is different from the conventional example by providing a clutch mechanism for interrupting input / output of driving force with another driving force transmission device in the case of the first differential device. It is not necessary to separately arrange another clutch mechanism for the driving force transmission device, and an increase in arrangement space, an increase in size, and a complicated support structure due to the additional arrangement of the clutch mechanism are avoided.
また、駆動力を車輪に配分する第1のデファレンシャル装置は最終減速機であって駆動力伝達系の中で回転数が最も低速であるから、クラッチ機構の同期速度が低く、断続時の位相合わせが容易であり、それだけ無理な力が掛かりにくく、正常な動作と耐久性が長期に渡って保たれる。 In addition, the first differential device that distributes the driving force to the wheels is the final speed reducer and has the slowest speed in the driving force transmission system, so the synchronization speed of the clutch mechanism is low, and phase alignment during intermittent operation is achieved. It is easy, and it is hard to apply excessive force, and normal operation and durability are maintained for a long time.
請求項2の駆動力伝達システムは、請求項1の構成と同等の効果を得ることができる。 The driving force transmission system according to the second aspect can obtain the same effect as that of the first aspect.
また、クラッチ機構は、強度部材であるケースに同軸的に支持されたことにより、安定、確実に支持される。 The clutch mechanism is supported stably and reliably by being coaxially supported by the case which is a strength member.
請求項3の駆動力伝達システムは、請求項1または請求項2の構成と同等の効果を得ることができる。 The driving force transmission system according to the third aspect can obtain the same effects as those of the first or second aspect.
また、他の駆動力配分装置は、クラッチ機構を第1のデファレンシャル装置側のスペースに配置したことによって、構造が大幅に簡易化され、設計自由度が大幅に向上する。 In addition, the other driving force distribution device has the clutch mechanism arranged in the space on the first differential device side, so that the structure is greatly simplified and the degree of design freedom is greatly improved.
従って、駆動力配分装置と車体回りの構成物との干渉が回避され、車載性が向上する。 Therefore, the interference between the driving force distribution device and the components around the vehicle body is avoided, and the in-vehicle performance is improved.
請求項4の駆動力伝達システムは、請求項1または請求項2の構成と同等の効果を得ることができる。 The driving force transmission system according to the fourth aspect can obtain the same effects as the configuration according to the first or second aspect.
また、第2のデファレンシャル装置(例えば、センターデフ)用の差動制限クラッチ機構を、第1のデファレンシャル装置側のケースに配置したことにより、駆動力フローの上流側において駆動力伝達系の構造が複雑化することを抑制することができる。 In addition, since the differential limiting clutch mechanism for the second differential device (for example, center differential) is arranged in the case on the first differential device side, the structure of the driving force transmission system is upstream of the driving force flow. Complicating can be suppressed.
なお、第2のデファレンシャル装置はセンターデフに限らず、センターデフなしの4輪駆動車の場合はリヤデフでもよい。 The second differential device is not limited to the center differential, and may be a rear differential in the case of a four-wheel drive vehicle without a center differential.
請求項5の駆動力伝達システムは、請求項1または請求項2の構成と同等の効果を得ることができる。 The driving force transmission system according to the fifth aspect can obtain the same effect as that of the first or second aspect.
また、一般に車両のエンジン(原動機)によって駆動される補機駆動装置を第1デファレンシャル装置からの駆動力の出力系に配置したことにより、補機駆動装置が原動機に対して分離配置されるから、原動機回りの密集配置を抑制することができる。 In addition, since the auxiliary drive device generally driven by the vehicle engine (prime mover) is arranged in the output system of the driving force from the first differential device, the auxiliary drive device is separated from the prime mover. The dense arrangement around the prime mover can be suppressed.
また、第1デファレンシャル装置の周辺では、配置スペースの自由度が向上する。 Further, the degree of freedom of the arrangement space is improved around the first differential device.
請求項6の駆動力伝達システムは、請求項1または請求項2の構成と同等の効果を得ることができる。 The driving force transmission system according to the sixth aspect can obtain the same effect as that of the first or second aspect.
また、クラッチ機構を第1デファレンシャル装置側に配置し、第2の原動機装置から分離配置したことによって、第2の原動機装置自体の容量を充分に大きくすることが可能になる。 In addition, by disposing the clutch mechanism on the first differential device side and separately from the second prime mover device, the capacity of the second prime mover device itself can be sufficiently increased.
また、原動機や変速機に対するクラッチ機構の配置部分の張り出しを回避することにより、原動機、変速機、クラッチ機構それぞれの配置自由度を向上させることができる。 Further, by avoiding overhanging the arrangement part of the clutch mechanism with respect to the prime mover or the transmission, the degree of freedom of arrangement of the prime mover, the transmission, and the clutch mechanism can be improved.
請求項7の駆動力伝達システムは、請求項1または請求項2の構成と同等の効果を得ることができる。 The driving force transmission system according to the seventh aspect can obtain the same effects as the configuration according to the first or second aspect.
また、(他の駆動力伝達装置を支持する)第2のキャリヤハウジングを、例えば、ボルトで(第1のデファレンシャル装置を支持する)第1のキャリヤハウジングに固定することにより、他の駆動力伝達装置を簡単に取り付ける(増設する)ことができる。 In addition, by fixing the second carrier housing (supporting another driving force transmission device) to the first carrier housing (supporting the first differential device) by, for example, a bolt, other driving force transmission Equipment can be easily installed (added).
<実施例1>
図1と図2によって駆動力伝達システム1(実施例1)の説明をする。左右の方向は駆動力伝達システム1を用いた4輪駆動車(図1)及び図2での左右の方向である。
<Example 1>
The driving force transmission system 1 (Example 1) will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The left and right directions are the four-wheel drive vehicle (FIG. 1) using the driving force transmission system 1 and the left and right directions in FIG.
[駆動力伝達システム1の特徴]
駆動力伝達システム1は、車両用の駆動力伝達システムであって、エンジン3(原動機)からオートマチック・トランスミッション5(変速機)を介して入力された駆動力を左右の前輪7,9(主駆動輪)に配分するフロントデフ11(第1のデファレンシャル装置)を備え、フロントデフ11は、駆動力が入力される強度部材のデフケース13(ケース)と、左右の前輪7,9に駆動力を伝達する車軸15,17(一対の出力部材)と、車軸15,17の差動回転を許容する差動機構19とを備え、さらに、フロントデフ11は、デフケース13からリヤデフ21(他の駆動力伝達装置)に対して駆動力を伝達する中空の出力軸23を備えると共に、デフケース13に、リヤデフ21への駆動力を断続するドッグクラッチ25(クラッチ機構)を備え、
ドッグクラッチ25は、デフケース13に対して同軸的に支持され、
リヤデフ21は、デフケース13からの駆動力を後輪29,31(副駆動輪)側に伝達する駆動力配分装置であることを特徴とする。
[Features of driving force transmission system 1]
The driving force transmission system 1 is a driving force transmission system for a vehicle. The driving force input from an engine 3 (prime mover) via an automatic transmission 5 (transmission) is used to drive left and right
The
The
[駆動力伝達システム1が用いられた4輪駆動車の構成]
上記4輪駆動車の動力系は、横置きに配置されたエンジン3及びトランスミッション5、トランスファ33、ベベルギア式のフロントデフ11(エンジンの駆動力を左右の前輪に配分するデファレンシャル装置)、前車軸15,17、左右の前輪7,9、プロペラシャフト35、駆動力伝達制御カップリング37、方向変換歯車組39、ベベルギア式のリヤデフ21(エンジンの駆動力を左右の後輪に配分するデファレンシャル装置)、後車軸41,43、左右の後輪29,31などから構成されており、トランスミッション5とフロントデフ11とドッグクラッチ25はトランスミッションケース45(第1のキャリヤハウジング)に収容され、トランスファ33はトランスファケース47に収容されている。
[Configuration of a four-wheel drive vehicle using the driving force transmission system 1]
The power system of the four-wheel drive vehicle includes an
エンジン3の駆動力は、トランスミッション5の出力ギア49からリングギア51を介してフロントデフ11のデフケース13に伝達され、フロントデフ11から前車軸15,17を介して左右の前輪7,9に配分される。
The driving force of the
トランスファ33は、出力軸23に固定されたスパーギア53と副軸55に固定されたスパーギア57からなるギア伝動機構59と、副軸55に固定されたベベルギア61とドライブピニオンシャフト63に固定されたベベルギア65からなる方向変換歯車組67によって構成されており、ドッグクラッチ25が噛み合うとデフケース13の回転はドッグクラッチ25と出力軸23とトランスファ33(ギア伝動機構59と方向変換歯車組67)から継ぎ手69とプロペラシャフト35と継ぎ手71を介して駆動力伝達制御カップリング37に伝達される。
The
駆動力伝達制御カップリング37は、(例えば、電磁ソレノイドのような)アクチュエータ73と、(例えば、パイロットクラッチとカム機構からなる)操作機構75と、多板式のメインクラッチ77(摩擦クラッチ)などから構成されており、アクチュエータ73がパイロットクラッチを締結させるとカム機構が作動してメインクラッチ77が締結されると共に、パイロットクラッチの滑りを変化させてカム機構のカムスラスト力を調整するとメインクラッチ77からリヤデフ21側に伝達される駆動力の大きさが制御され、アクチュエータ73を停止するとメインクラッチ77の締結が解除されリヤデフ21側が切り離される。
The driving force
駆動力伝達制御カップリング37が連結されると、伝達された駆動力は方向変換歯車組39を介してリヤデフ21のデフケース27に伝達され、後車軸41,43を介して左右の後輪29,31に配分され、車両は4輪駆動状態になる。駆動力伝達制御カップリング37は、上記のようにリヤデフ21に伝達される駆動力を断続すると共に、伝達駆動力の大きさを制御して前後輪間の駆動力配分比を調整する。
When the driving force
また、ドッグクラッチ25の噛み合いと、駆動力伝達制御カップリング37の連結がそれぞれ解除されると、トランスファ33以下の動力伝達系が切り離されて車両は前輪駆動の2輪駆動状態になると共に、ドッグクラッチ25から駆動力伝達制御カップリング37までの動力伝達系が回転停止し、この動力伝達系各部の磨耗と、騒音と、振動が軽減され、耐久性とエンジン3の燃費が向上する。
When the engagement of the
[駆動力伝達システム1の詳細構造]
図2のように、フロントデフ11のデフケース13は左右のボス部79,81をベアリングによってトランスミッションケース45に支持されている。差動機構19は、ピニオンギア83を支持するピニオンシャフト85と、各ピニオンギア83と噛み合ったサイドギア87,89から構成されており、ピニオンシャフト85の端部はデフケース13の開口91に係合し、ピン93によって抜け止めされている。各ピニオンギア83とデフケース13との間にはピニオンギア83の背面を支持し、遠心力と噛み合い反力を受ける球面ワッシャ95が配置されている。左サイドギア87はスプライン連結された前車軸15を介して左前輪7に連結されており、サイドギア87とデフケース13との間にはスラストワッシャ97が配置されている。右サイドギア89はスプライン連結された前車軸17を介して右前輪9に連結されており、サイドギア89と前車軸17との間には、車軸17の軸方向へ位置決めを行うスナップリング99が配置されている。
[Detailed structure of driving force transmission system 1]
As shown in FIG. 2, the
出力軸23はデフケース13の右ボス部81の内周で支承され、右側外部に突き出しており、その内周には右車軸17が貫通している。また、出力軸23には、右サイドギア89とボス部81との間にフランジ部101が形成されており、このフランジ部101に対しサイドギア89及びボス部81との間にはスラストベアリング103とワッシャ105がそれぞれ配置され、デフケース13とサイドギア89に対する出力軸23の相対回転を吸収している。
The
ドッグクラッチ25は、出力軸23のフランジ部101上にリング状に形成された噛み合い歯107と、クラッチリング109にリング状に形成された噛み合い歯111とで構成されており、クラッチリング109は脚部113をデフケース13の開口115に係合し軸方向移動自在に配置されている。各噛み合い歯107,111はデフケース13と同軸に形成されていると共に、上記のように出力軸23とクラッチリング109はデフケース13に支持されており、このようにドッグクラッチ25はデフケース13に対して同軸的に支持されている。
The
ドッグクラッチ25は油圧式のアクチュエータ115とリターンスプリング117によって噛み合い及び噛み合い解除操作される。アクチュエータ115は、ボス部81の周囲に同軸配置されており、その支持部材119をボルト121(図1)でトランスミッションケース45に固定して回り止めされている。アクチュエータ115の圧力室123は油圧パイプ125を介してオートマチック・トランスミッション用の油圧ラインに接続されており、圧力室123に油圧が送られるとダイヤフラム127が左方に変位し、リターンスプリング117を撓ませながらリテーナ129を介してクラッチリング109が左方に移動操作されてドッグクラッチ25が噛み合い、圧力室123への油圧供給を停止するとリターンスプリング117の付勢力によってクラッチリング109が右方に戻り、ドッグクラッチ25の噛み合いが解除される。
The
[駆動力伝達システム1の効果]
駆動力伝達システム1は次のような効果が得られる。
[Effect of driving force transmission system 1]
The driving force transmission system 1 has the following effects.
上記のように、リヤデフ21への駆動力を断続するドッグクラッチ25をフロントデフ11のデフケース13に内蔵させたことにより、従来例と異なって、他の駆動力伝達装置用のクラッチ機構を別体で追加配置しないですみ、クラッチ機構の追加配置に伴う配置スペースの増加、大型化、支持構造の複雑化などが回避される。
As described above, the
また、駆動力を前輪7,9に配分するフロントデフ11は最終減速機であり駆動力伝達系の中で回転数が最も低速であるから、ドッグクラッチ25の同期速度が低く、断続時の位相合わせがそれだけ容易になって無理な力が掛かりにくく、長期に渡って正常な動作と耐久性が保たれる。
Further, the front differential 11 that distributes the driving force to the
また、ドッグクラッチ25は、構成部材である出力軸23とクラッチリング109を強度部材であるデフケース13で同軸的に支持したことによって、動作が安定で確実になる。
Further, the
また、リヤデフ21は、駆動力断続用のドッグクラッチ25をフロントデフ11側に配置したことによって、構造が大幅に簡易化され、設計自由度が大幅に向上し、従って、リヤデフ21の周辺において車体回りの構成物との干渉が回避され、車載性が向上する。
Further, the rear differential 21 is provided with the
なお、実施例1はFFベースの4輪駆動車に駆動力伝達システム1を用いた例であるが、本発明の駆動力伝達システムは、FRベースの4輪駆動車やミッドシップベースの4輪駆動車など、ベース車両を問わずに適用可能である。 The first embodiment is an example in which the driving force transmission system 1 is used for an FF-based four-wheel drive vehicle. However, the driving force transmission system of the present invention is an FR-based four-wheel drive vehicle or a midship-based four-wheel drive vehicle. It can be applied to any vehicle such as a car.
<実施例2>
図3によって実施例2の駆動力伝達システム201を説明する。以下、同機能の部材には同符号を付して引用しながら、駆動力伝達システム1との相違点を説明する。
<Example 2>
A driving
駆動力伝達システム201では、デフケース13にスラストワッシャ203が取り付けられており、このスラストワッシャ203は差動機構19の右サイドギア89の噛み合い反力を出力軸23及びドッグクラッチ25から遮断している。
In the driving
従って、ドッグクラッチ25はサイドギア89の噛み合い反力から解放され、アクチュエータ115の切換操作力の管理がそれだけ容易になり、正確なタイミングで断続操作を行える。
Therefore, the
また、出力軸23にサイドギア89の噛み合い反力が掛からないから、駆動力伝達システム1では出力軸23(フランジ部101)とサイドギア89及びボス部81との間に配置されていたスラストベアリング103を省くことが可能になり、それだけコストが低減されている。
Further, since the meshing reaction force of the
<実施例3>
図4によって実施例3の駆動力伝達システム301を説明する。左右の方向は駆動力伝達システム301を用いた4輪駆動車での左右の方向である。
<Example 3>
The driving
[駆動力伝達システム301の特徴]
駆動力伝達システム301は、車両用の駆動力伝達システムであって、エンジン(原動機)からトランスミッション(変速機)を介して入力された駆動力を主駆動輪に配分する第1のデファレンシャル装置303を備え、デファレンシャル装置303は、駆動力が入力される強度部材のデフケース305(ケース)と、左右の主駆動輪に駆動力を伝達する車軸307,309(一対の出力部材)と、車軸307,309の差動回転を許容する差動機構311とを備え、さらに、デファレンシャル装置303は、デフケース305にセンターデフ313(他の駆動力伝達装置:第2のデファレンシャル装置)からの駆動力を入力する中空の入力軸315を備えると共に、デフケース305に、センターデフ313用のドッグクラッチ317(クラッチ機構)を備え、
ドッグクラッチ317は、デフケース305に対して同軸的に支持され、
ドッグクラッチ317は、センターデフ313の差動回転をロックすることを特徴とする。
[Features of Driving Force Transmission System 301]
The driving
The
The
デファレンシャル装置303の差動機構311は、デフケース305に連結されたピニオンシャフト319上に支承されたピニオンギア321と、ピニオンギア321と噛み合った左右のサイドギア323,355とからなり、左サイドギア323は車軸307を介して左主駆動輪に連結され、右サイドギア325は車軸309を介して右主駆動輪に連結されている。
The
センターデフ313の差動機構327は、中空軸329に連結されたピニオンシャフト331上に支承されたピニオンギア333と、ピニオンギア333と噛み合った左右のサイドギア335,337とからなり、左サイドギア335はデフケース339に連結され、右サイドギア337は上記の入力軸315を介してデファレンシャル装置303のデフケース305に連結されている。
The
中空軸329は入力軸315を貫通し、車軸307は中空軸329を貫通している。また、中空軸329の左端部に連結された入力ギア341はトランスミッションの出力ギア343と噛み合っている。
The
また、デフケース339に固定されたベベルギア345は、副駆動輪側に連結されたドライブピニオンシャフト347に固定されたベベルギア349と噛み合って方向変換歯車組351を構成している。
Further, the
ドッグクラッチ317は、中空軸329に形成された噛み合い歯353と、クラッチリング355に形成された噛み合い歯357とで構成されており、クラッチリング355はデフケース305の開口に係合し軸方向移動自在に配置されている。各噛み合い歯353,357はデフケース305と同軸に形成されていると共に、中空軸329とクラッチリング355はデフケース305に支持されており、このようにドッグクラッチ317はデフケース305に対して同軸的に支持されている。ドッグクラッチ317はクラッチリング355の溝359に係合した操作部材をアクチュエータによって右左に移動操作することにより噛み合い状態(図4の下半部)と噛み合い解除状態(図4の上半部)に操作される。
The
エンジンの駆動力はトランスミッションからギア343,341とピニオンシャフト331を介してセンターデフ313に入力し、左サイドギア335から方向変換歯車組351とドライブピニオンシャフト347などを介して副駆動輪側に伝達される。また、センターデフ313に入力したエンジンの駆動力は右サイドギア337から入力軸315とデファレンシャル装置303のデフケース305を介して差動機構311に入力し、車軸307,309を介して左右の主駆動輪を駆動する。
The driving force of the engine is input from the transmission to the
このとき、センターデフ313の差動機構327によって主駆動輪と副駆動輪間の差動が許容され、デファレンシャル装置303の差動機構311によって左右の主駆動輪間の差動が許容され、また、ドッグクラッチ317を噛み合わせると、右サイドギア337とピニオンシャフト331との間でセンターデフ313の差動がロックされる。
At this time, the
[駆動力伝達システム301の効果]
駆動力伝達システム301は次のような効果が得られる。
[Effect of driving force transmission system 301]
The driving
センターデフ313の差動をロックするドッグクラッチ317をデファレンシャル装置303のデフケース305に内蔵させたことにより、従来例と異なって、他の駆動力伝達装置用のクラッチ機構を別体で追加配置しないですみ、クラッチ機構の追加配置に伴う配置スペースの増加、大型化、支持構造の複雑化などが回避される。
Unlike the conventional example, the
また、駆動力を車輪に配分するデファレンシャル装置303は最終減速機であり駆動力伝達系で回転数が最も低速であるから、ドッグクラッチ317の同期速度が低く、断続時の位相合わせがそれだけ容易であって無理な力が掛かりにくく、長期に渡って正常な動作と耐久性が保たれる。
Further, the
また、ドッグクラッチ317は、構成部材である中空軸329とクラッチリング355を強度部材であるデフケース305に同軸的に支持したことによって、動作が安定で確実になる。
Further, the
また、センターデフ313は、差動ロック用ドッグクラッチ317をデファレンシャル装置303側に配置したことによって、構造が大幅に簡易化され、設計自由度が大幅に向上すると共に、センターデフ313の周辺において車体回りの構成物との干渉が回避され、車載性が向上する。
Further, the
また、センターデフ313は、差動ロック用のドッグクラッチ317をデファレンシャル装置303のデフケース305内に配置したことによって、駆動力フローの上流側で駆動力伝達系の構造複雑化を抑制することができる。
Further, the center differential 313 can suppress the complicated structure of the driving force transmission system upstream of the driving force flow by arranging the
なお、駆動力伝達システム301において、前輪を主駆動輪にし後輪を副駆動輪にしても、あるいは、その反対でもよい。
In the driving
〈実施例4〉
図5によって実施例4の駆動力伝達システム401を説明する。以下、同機能の部材には同符号を付して引用しながら、駆動力伝達システム301との相違点を説明する。
<Example 4>
A driving
駆動力伝達システム401では、入力ギア341はセンターデフ313のデフケース339に固定され、トランスミッションの出力ギア343と噛み合っている。また、中空軸329に固定されたギア403は副軸405に固定されたギア407と噛み合っており、副軸405には副駆動輪側に駆動力を伝達する方向変換歯車組を構成するベベルギア409が固定されている。
In the driving
エンジンの駆動力はトランスミッションからギア343,341とデフケース339を介してセンターデフ313に入力し、サイドギア335から中空軸329とギア403,407と副軸405とベベルギア409(方向変換歯車組)を介して副駆動輪側に伝達される。また、センターデフ313に入力したエンジンの駆動力はサイドギア337から入力軸315とデフケース305を介してデファレンシャル装置303に伝達され、差動機構311から車軸307,309を介して左右の主駆動輪を駆動する。
The driving force of the engine is input from the transmission to the
このとき、ドッグクラッチ317を噛み合わせると左サイドギア335と右サイドギア337との間でセンターデフ313の差動がロックされる。
At this time, when the
[駆動力伝達システム401の効果]
駆動力伝達システム401は、駆動力伝達システム301と同等の効果が得られる。
[Effect of driving force transmission system 401]
The driving
また、ドッグクラッチ317は、大きな差動回転が得られるサイドギア335,337の間に配置されたことによってそれだけ大きな差動ロック機能が得られると共に、容量をそれだけ小さくすれば、アクチュエータと共に、小型軽量化、低コスト化が可能になる。
In addition, the
なお、実施例3と実施例4はセンターデフ313(第2のデファレンシャル装置)を第1のデファレンシャル装置303と同軸に配置した例であるが、第1と第2のデファレンシャル装置は、車体や周辺部材との干渉防止や配置スペースの要求に従って、同軸ではなく、互いに平行軸上に配置してもよい。
The third and fourth embodiments are examples in which the center differential 313 (second differential device) is arranged coaxially with the first
〈実施例5〉
図6によって実施例5の駆動力伝達システム501を説明する。左右の方向は駆動力伝達システム501を用いた4輪駆動車での左右の方向である。
<Example 5>
A driving
[駆動力伝達システム501の特徴]
駆動力伝達システム501は、車両用の駆動力伝達システムであって、エンジン3(原動機)からトランスミッション5(変速機)を介して入力された駆動力を左右の前輪7,9(駆動輪)に配分するフロントデフ11(第1のデファレンシャル装置)を備え、フロントデフ11は、駆動力が入力されるデフケース13と、左右の前輪7,9に駆動力を伝達する車軸15,17と、車軸15,17の差動回転を許容する差動機構19とを備え、さらに、フロントデフ11は、デフケース13から補機駆動装置503(他の駆動力伝達装置)に対して駆動力を伝達する中空の出力軸505を備えると共に、デフケース13に、補機駆動装置503への駆動力を断続するドッグクラッチ507(クラッチ機構)を備え、
ドッグクラッチ507は、デフケース13に対して同軸的に支持され、
補機駆動装置503はデフケース13に連結され駆動力を電力または流体圧力に変換する装置であり、
フロントデフ11は、トランスミッションケース45(第1のキャリヤハウジング)に収容され、
補機駆動装置503は、ハウジング509(第2のキャリヤハウジング)に支持され、ハウジング509は、ボルト511によってトランスミッションケース45に一体的に固定されていることを特徴とする。
[Features of Driving Force Transmission System 501]
The driving
The
The
The front differential 11 is accommodated in a transmission case 45 (first carrier housing),
The
補機駆動装置503はエンジン3と平行に配置されており、その入力軸513に固定されたギア515は出力軸505の右端部に固定されたギア517と噛み合って増速ギア組を構成し、ドッグクラッチ507はデフケース13の外側に配置されており、デフケース13に固定された噛み合い歯519と、出力軸505の左端部に固定された噛み合い歯521と、アクチュエータ523によって移動操作され噛み合い歯519,521の噛み合いと噛み合い解除をするシフトスリーブ525とで構成されている。
The auxiliary
エンジン3の駆動力は、トランスミッション5からギア49,51を介してフロントデフ11のデフケース13に伝達され、差動機構19から前車軸15,17を介して左右の前輪7,9に配分される。また、ドッグクラッチ507を噛み合わせると、エンジンの駆動力はデフケース13とドッグクラッチ507から増速ギア組(ギア517,515)に伝達されて増速され、補機駆動装置503を駆動する。
The driving force of the
補機駆動装置503は、例えば、オルタネータ、ジェネレータ、オイルポンプ、ウォータポンプ、コンプレッサー、スーパーチャージャなどであり、生成した電力、油圧、水圧、空気圧によって補機を駆動する。
The auxiliary
[駆動力伝達システム501の効果]
駆動力伝達システム501は次のような効果が得られる。
[Effect of driving force transmission system 501]
The driving
駆動力伝達システム501は、補機駆動装置503への駆動力を断続するドッグクラッチ507を、フロントデフ11のデフケース13側に設けたことにより、従来例と異なって、他の駆動力伝達装置用のクラッチ機構を別体で追加配置しないですみ、クラッチ機構の追加配置に伴う配置スペースの増加、大型化、支持構造の複雑化などが回避される。
Unlike the conventional example, the driving
また、最終減速機であるフロントデフ11側に配置されたドッグクラッチ607は同期速度が低く、断続時の位相合わせが容易であり、それだけ無理な力が掛かりにくく、長期に渡って正常な動作と耐久性が保たれる。
In addition, the
また、ドッグクラッチ607は、強度部材であるデフケース13に同軸的に支持されたことにより、安定で確実に支持される。
The
また、補機駆動装置503は、駆動力断続用のドッグクラッチ607をフロントデフ11側のスペースに配置したことによって、構造が大幅に簡易化され、設計自由度が大幅に向上する。
Further, the auxiliary
従って、補機駆動装置503周辺において車体回りの構成物との干渉が回避され、車載性が向上する。
Accordingly, interference with components around the vehicle body is avoided in the vicinity of the auxiliary
また、補機駆動装置503をフロントデフ11からの駆動力の出力系に配置したことによって、補機駆動装置503をエンジン3から分離配置し、エンジン3回りの密集配置を抑制することができる。
Further, by arranging the auxiliary
また、フロントデフ11回りは、配置スペースの自由度が向上する。 Further, the degree of freedom of arrangement space is improved around the front differential 11.
また、補機駆動装置503用のハウジング509をボルト511でトランスミッションケース45に固定することにより、補機駆動装置503を極めて容易に増設することができる。
Further, by fixing the
〈実施例6〉
図7によって実施例6の駆動力伝達システム601を説明する。左右の方向は駆動力伝達システム601を用いた4輪駆動車での左右の方向である。
<Example 6>
A driving
[駆動力伝達システム601の特徴]
駆動力伝達システム601は、車両用の駆動力伝達システムであって、エンジン3からトランスミッション5を介して入力された駆動力を左右の前輪7,9(駆動輪)に配分するフロントデフ11(第1のデファレンシャル装置)を備え、フロントデフ11は、駆動力が入力される強度部材のデフケース13(ケース)と、左右の前輪7,9に駆動力を伝達する車軸15,17(一対の出力部材)と、車軸15,17の差動回転を許容する差動機構19とを備え、さらに、フロントデフ11は、デフケース13と第2の原動機603(他の駆動力伝達装置:原動機装置)との間で駆動力の入出力を行う中空の伝達軸605を備えると共に、デフケース13に、原動機603との間で駆動力を断続するドッグクラッチ607(クラッチ機構)を備え、
ドッグクラッチ607は、デフケース13に対して同軸的に支持されていることを特徴とする。
[Features of Driving Force Transmission System 601]
The driving
The
原動機603は電動モータ・ジェネレータと、プラネタリーギア式の増速機構からなり、エンジン3とトランスミッション5の間に同軸配置されている。また、原動機603と伝達軸605はチェーン伝動機構609によって連結されている。
The
チェーン伝動機構609は、原動機603の伝達軸611に固定されたスプロケット613と、伝達軸605の右端部に固定されたスプロケット615と、これらを連結するチェーン617から構成されている。
The
ドッグクラッチ607は、伝達軸605の左端部に形成された噛み合い歯619と、デフケース13に移動自在に連結されたクラッチリング621に形成された噛み合い歯623と、アクチュエータ625とリターンスプリングによって構成されており、アクチュエータ625とリターンスプリングは、クラッチリング621を移動させ、噛み合い歯619,623の噛み合い操作と噛み合い解除操作を行う。
The
エンジン3の駆動力は、トランスミッション5からギア49,51を介してフロントデフ11のデフケース13に伝達され、差動機構19から前車軸15,17を介して左右の前輪7,9に配分される。また、ドッグクラッチ607を噛み合わせると原動機603の駆動力はチェーン伝動機構609とドッグクラッチ607とデフケース13からフロントデフ11に伝達され、ドッグクラッチ607をの噛み合いを解除すると、原動機603はフロントデフ11から切り離される。
The driving force of the
原動機603はコントローラを介して車載のバッテリーに接続されており、車両の走行状態に応じ、バッテリーの電力を供給されて電動モータになりフロントデフ11の駆動トルクを強化し、また、フロントデフ11からの駆動力により回転駆動されてジェネレータになり、発生した起電力によってバッテリーを充電する。
The
[駆動力伝達システム601の効果]
駆動力伝達システム601は次のような効果が得られる。
[Effect of driving force transmission system 601]
The driving
駆動力伝達システム601は、原動機603との間で駆動力を断続するドッグクラッチ607を、フロントデフ11のデフケース13内部に設けたことにより、従来例と異なって、他の駆動力伝達装置用のクラッチ機構を別体で追加配置しないですみ、クラッチ機構の追加配置に伴う配置スペースの増加、大型化、支持構造の複雑化などが回避される。
Unlike the conventional example, the driving
また、最終減速機であるフロントデフ11に配置されたドッグクラッチ607は同期速度が低く、断続時の位相合わせが容易であり、それだけ無理な力が掛かりにくく、長期に渡って正常な動作と耐久性が保たれる。
In addition, the
また、ドッグクラッチ607は、強度部材であるデフケース13に同軸的に支持されたことにより、安定で確実に支持される。
The
また、原動機603は、ドッグクラッチ607をフロントデフ11側のスペースに配置したことによって、構造が大幅に簡易化され、設計自由度が大幅に向上する。
Further, the
従って、原動機603周辺において車体回りの構成物との干渉が回避され、車載性が向上する。
Accordingly, interference with components around the vehicle body is avoided in the vicinity of the
また、ドッグクラッチ607をフロントデフ11側に配置し、原動機603から分離配置したことによって、原動機603自体の容量を充分に大きくすることができる。また、エンジン3やトランスミッション5に対してドッグクラッチ607部分の張り出しを回避することにより、エンジン3とトランスミッション5とドッグクラッチ607それぞれの配置自由度を向上させることができる。
Further, by disposing the
なお、デフケース13と原動機603との連結は、チェーン伝動機構609ではなく、例えば、ギア伝動機構でもよい。また、原動機603との間の駆動力の入出力経路は、原動機603の外周側に直接的に形成しても、あるいは、変速機との間に形成してもよい。
The connection between the
[本発明の範囲に含まれる他の態様]
なお、第1または第2のデファレンシャル装置は、ベベルギア式の差動機構に限らず、一対の出力部材間の差動回転を許容するものであれば、例えば、プラネタリーギア式差動機構など、他の形式の差動機構でもよい。
[Other Embodiments Included within the Scope of the Present Invention]
The first or second differential device is not limited to a bevel gear type differential mechanism, and may be, for example, a planetary gear type differential mechanism as long as it allows differential rotation between a pair of output members. Other types of differential mechanisms may be used.
また、クラッチ機構は、噛み合いクラッチに限定されるものではなく、摩擦クラッチ、ワンウェイクラッチ、ツーウェイクラッチなどのように、断続機能を有する他の形式のクラッチ機構でもよい。 Further, the clutch mechanism is not limited to the meshing clutch, and may be another type of clutch mechanism having an intermittent function such as a friction clutch, a one-way clutch, a two-way clutch, or the like.
また、クラッチ機構の操作に用いられるアクチュエータは、空気圧や油圧などの流体圧アクチュエータ、電磁石や電動モータを用いる電気アクチュエータなどでもよい。 The actuator used for operating the clutch mechanism may be a fluid pressure actuator such as air pressure or hydraulic pressure, an electric actuator using an electromagnet or an electric motor, or the like.
また、クラッチ機構の配置場所は、ケースとの断続を行えれば、ケースの外周側や左右の外側・内側など、種々の配置構造を取り得る。 Moreover, the arrangement | positioning location of a clutch mechanism can take various arrangement | positioning structures, such as the outer peripheral side of a case, the outer side of right and left, and an inner side, if it can connect and disconnect with a case.
また、ケースに対してクラッチ部材を一体化するなど、ケースの材料と異なった材質(強度部材)を間に介在させてもよい。 Further, a material (strength member) different from the material of the case may be interposed, for example, the clutch member is integrated with the case.
1 駆動力伝達システム
3 エンジン(原動機)
5 トランスミッション(変速機)
7,9 前輪(主駆動輪)
11 フロントデフ(第1のデファレンシャル装置)
13 デフケース(ケース)
15,17 車軸(一対の出力部材)
19 差動機構
21 リヤデフ(他の駆動力伝達装置)
23 出力軸
25 ドッグクラッチ(クラッチ機構)
29,31 後輪(副駆動輪)
201 駆動力伝達システム
301 駆動力伝達システム
303 第1のデファレンシャル装置
305 デフケース(ケース)
307,309 車軸(一対の出力部材)
311 差動機構
313 センターデフ(他の駆動力伝達装置:第2のデファレンシャル装置)
315 入力軸
317 ドッグクラッチ(クラッチ機構)
401 駆動力伝達システム
501 駆動力伝達システム
503 補機駆動装置(他の駆動力伝達装置)
505 出力軸
507 ドッグクラッチ(クラッチ機構)
601 駆動力伝達システム
603 原動機(他の駆動力伝達装置:第2の原動機装置)
605 伝達軸
607 ドッグクラッチ(クラッチ機構)
1 Driving
5 Transmission (transmission)
7,9 Front wheel (main drive wheel)
11 Front differential (first differential device)
13 Differential case
15, 17 Axle (a pair of output members)
19
23
29, 31 Rear wheel (sub drive wheel)
201 Driving
307, 309 axle (a pair of output members)
311
315
401 Driving
505
601 Driving
605
Claims (7)
第1のデファレンシャル装置は、駆動力が入力されるケースと、左右の前記主駆動輪に駆動力を伝達する一対の出力部材と、前記一対の出力部材の差動回転を許容する差動機構とを備え、
さらに、第1のデファレンシャル装置は、前記ケースに対して他の駆動力伝達装置からの駆動力を伝達する入力軸、または、前記ケースから他の駆動力伝達装置に対して駆動力を伝達する出力軸を備えると共に、
前記ケースに、前記他の駆動力伝達装置の前記駆動力を断続するクラッチ機構を備えたことを特徴とする駆動力伝達システム。 A driving force transmission system for a vehicle, comprising: a first differential device that distributes driving force input from a prime mover via a transmission to main driving wheels;
The first differential device includes a case where a driving force is input, a pair of output members that transmit the driving force to the left and right main drive wheels, and a differential mechanism that allows differential rotation of the pair of output members. With
Furthermore, the first differential device has an input shaft that transmits a driving force from another driving force transmission device to the case, or an output that transmits a driving force from the case to the other driving force transmission device. With a shaft,
The driving force transmission system according to claim 1, wherein the case includes a clutch mechanism for intermittently connecting the driving force of the other driving force transmission device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004315569A JP2006123764A (en) | 2004-10-29 | 2004-10-29 | Driving force transmitting system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004315569A JP2006123764A (en) | 2004-10-29 | 2004-10-29 | Driving force transmitting system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2006123764A true JP2006123764A (en) | 2006-05-18 |
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JP (1) | JP2006123764A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013060147A (en) * | 2011-09-14 | 2013-04-04 | Toyota Motor Corp | Four-wheel drive vehicle |
-
2004
- 2004-10-29 JP JP2004315569A patent/JP2006123764A/en active Pending
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