JP2007510577A - 冠状歯列を備えたトランスファ装置 - Google Patents

Abstract

トランスファ装置であって、ケーシング（１１）と、入力軸（１２）と、該入力軸（１２）に同軸的に配置された第１の出力軸（１３）と、これに対して平行に配置された第２の出力軸（１４）と、これらの軸の間のディファレンシャルギア装置とが設けられている形式のものにおいて、入力軸（１２）が差動ギアシャフト（２３）を支持しており、該差動ギアシャフトは、差動ギア（２５）のための複数の半径方向の軸受ジャーナル（２４）を有しており、第１の出力軸（１３）に第１のサイドギア（２６）が回動不能に結合されており、前記入力軸（１４）に第２のサイドギア（２７）が回動可能に支承されていて、該サイドギア（２７）によって第２の出力軸（１４）が駆動されており、差動ギア（２５）が平歯車であって、両サイドギア（２６，２７）が冠歯車であって、差動ギア（２５）が両サイドギア（２６，２７）に係合している。

Description

本発明は、トランスファ装置（分配伝動装置、トランスファケース）であって、ケーシングと、入力軸と、該入力軸に同軸的に配置された第１の出力軸と、これに対して平行に配置された第２の出力軸と、これらの軸の間で作用するディファレンシャルギア装置とが設けられている形式のものに関する。

このような形式のトランスファ装置は、常に駆動される２つの車軸を備えた車両において、一方では、第１の出力軸によって後車軸を駆動するために、他方では、通常、入力軸に対して平行にずらされて位置する第２の出力軸によって前車軸を駆動するために使用されている。この場合、両出力軸間のトルクはディファレンシャルギア装置によって均一に分配することができ、有利なトルク負荷装置が出力軸の一方に設けられている。

このような形式のトランスファ装置においてトルクを分配するためには、前車軸と後車軸との間のトルクを分配するために遊星歯車ディファレンシャル装置が一般に使用されるが、これは多くの部品数、複雑な組み付け、ひいては高いコストを特徴としていて、均一なトルク分配のために二重遊星歯車ディファレンシャルとして形成されている場合はとりわけ、このような欠点が顕著である。

従って本発明の根底を成す課題は、簡単な構成のディファレンシャルギア装置を備えたトランスファ装置を提供することである。このための解決手段は、冒頭で述べた形式のトランスファ装置において、入力軸が差動ギアシャフト（Zapfenstern）を支持しており、該差動ギアシャフトは、差動ギアのための複数の半径方向の軸受ジャーナルを有しており、第１の出力軸に第１のサイドギアが回動不能に結合されており、前記入力軸に第２のサイドギアが回動可能に支承されていて、該サイドギアによって第２の出力軸が駆動されており、差動ギアが平歯車であって、両サイドギアが冠歯車であって、差動ギアが両サイドギアに係合している。

これにより、半径方向軸でサイドギアの間に支承された差動ギアは入力軸に直接に支承され、これにより部品数が極めて少なくなる。トルクは入力軸と半径方向のジャーナルとを介して直接にディファレンシャルギア装置に導入される。一般的に差動歯車を支持するディファレンシャルキャリアはこの場合、設けられていない。

特に有利な構成では、第２のサイドギアに、第２の出力軸を歯車段またはチェーン駆動装置を介して駆動するために働く歯車またはスプロケット（チェーンホイール）が一体に結合されている。これによっても部品数がさらに減じられる。

さらに有利な構成では、入力軸と出力軸がそれぞれ簡単にケーシングに支承されており、入力軸がジャーナル突部によって、出力軸に設けられた端面側の切欠内に支承されており、特にニードル軸受によって支承されている。

第１の構成によれば、サイドギアが入力軸の支承部と第１の出力軸の支承部を介して、歯列力によって生ぜしめられる軸方向力に関して軸の方向で、ケーシングに支持されている。この場合、特に外側に向けられた軸方向力がケーシングによって吸収される。歯の遊びの調節は、少なくとも一方のサイドギアに取り付けられているプレートの適当な選択により行われる。

第２の構成によれば、両サイドギアが軸方向で互いに支持し合っており、一方のサイドギアにキャリアが結合されており、該キャリアが、他方のサイドギアに被さっており、該キャリアを介して、この他方のサイドギアが第１のサイドギアに軸方向で支持されている。この場合、キャリアと第２のサイドギアの外面との間にスラスト軸受または摩擦ディスクが設けられている。軸方向の支承により、開かれたディファレンシャルの作用が得られ、摩擦ディスクによっては、ディファレンシャル作用を制限する摩擦モーメントが生ぜしめられる。歯の力によって生ぜしめられる軸方向の力は、内側の力としてキャリアを介して補償される。この場合、歯の遊びの調節は、ディスクの使用によりスラスト軸受で行われるか、または、互いに結合する前に他方のサイドギアに対してキャリアを正確に位置決めすることにより行われる。ここでキャリアと記載した、両サイドギアを支持するエレメントは、深絞り薄板部品として安価に製造することができる。

別の構成によれば、両サイドギアが、出力軸の間の不均衡なトルク分配のために異なるピッチ円半径を有している。

冠歯車歯列により、サイドギアを交換するだけで、その他の構造は変更せずに、出力軸の間のトルクの分配、ひいては駆動軸の間のトルクの分配を変化させることができる。このことは、冠歯車歯列が、冠歯車と共に転動する平歯車の、この平歯車の軸線に関する軸方向の位置決めに関して不感であるという事実に基づく。

上記本発明により、駆動が真ん中から差動ギアの支持シャフトを介して行われる簡単なディファレンシャルギア装置が得られる。従来の形式のキャリアが設けられていない場合は、サイドギアに加えられる軸方向力の支持は直接ケーシングで行われる。

次に図面につき本発明の有利な構成を説明する。

まず最初に図１〜図３につき、一致する構成に関して共通の説明をする。

それぞれ本発明によるトランスファ装置が示されている。そのケーシング１１は原則的にのみ示してあり、例えば図平面では分割して示すことができる。第１の軸線Ａ１上には入力軸１２と、第１の出力軸１３とが互いに同軸的に配置されている。第１の軸線Ａ１に対して平行に位置する第２の軸線Ａ２上には第２の出力軸１４が回転可能に配置されている。入力軸１２は玉軸受１５を介して第１のケーシング開口に支承されている。第１の出力軸１３は玉軸受１６を介して第２のケーシング開口に支承されている。入力軸１２にはジャーナル突部１８が形成されており、該ジャーナル突部１８は第１の出力軸１３に設けられた中央の切欠１９に係合する。この場合、ジャーナル突部１８はニードル軸受２０を介して切欠１９内で支持されている。ジャーナル突部１８に続いて、入力軸１２は軸歯列２１を有している。この軸歯列２１には差動ギアシャフト２３の対応する内側歯列が被せ嵌められている。差動ギアシャフト２３は周面にわたって分配された３つの半径方向の軸受ジャーナル２４を支持している。この軸受ジャーナル２４は、平歯車として形成された差動ギア２５を有している。この差動ギア２５には第１のサイドギア２６と第２のサイドギア２７とが係合しており、第１のサイドギア２６は第１の出力軸１３に嵌め込まれていて、この出力軸１３に相対回動不能に結合されており、第２のサイドギア２７は入力軸１２に嵌め込まれていて、ニードル軸受２８を介してこの入力軸１２に回動可能に支承されている。第２のサイドギア２７はスプロケット２９と一体に形成されており、このスプロケット２９はチェーン３０を介して第２の出力軸１４を駆動する。この場合、チェーン３０はスプロケット３１に直接に係合している。スプロケット３１は対応する内側歯列で第２の出力軸１４の軸歯列２２に被せ嵌められている。第２の出力軸１４は軸受３２，３３を介してケーシング１１に支承されていて、これらの軸受３２，３３はカバー４０によって保持される。

図１では歯車２９を備えた第２のサイドギア２７がディスク３４，３５と別のスラスト軸受３６とを介して軸受１５に支持されている。この場合、軸受部は、少なくとも外側に向けられた軸方向力がこの軸受部によって受けられるように形成されている。ディスクの選択により、差動ギア２５とサイドギア２６，２７との間の歯列の噛み合いにおける遊びを調節することができる。この場合、第１の出力軸１３の軸受部も、少なくとも軸に外側に向かって作用する軸方向の力が軸受部によって支持されるように形成されている必要がある。

図２の実施例では、第２のサイドギア２７を支持するための、ディスク３４，３５とスラスト軸受３６とから成る装置（ここでは設けられていない）の代わりに、外方に向かって第２のサイドギア２７を軸方向で支持するための、ポット状のキャリア３７とニードル軸受３８とから成る装置が設けられている。上記キャリア３７はこの場合、第２のサイドギア２７に堅固に結合されており、キャリア３７と、第１のサイドギア２６の外面との間に挿入されたニードル軸受３８が、第１のサイドギア２６と第２のサイドギア２７との間に作用する軸方向力を受けるように、上記キャリア３７が第１のサイドギア２６に被せ嵌められている。軸受１５，１６はこの場合、外方に向かって作用する軸方向力に関してはほぼ負荷されていない。

図３には、上記ニードル軸受３８の代わりに、キャリア３７と第１のサイドギア２６の外面との間に摩擦板装置３９が挿入されている。摩擦板装置３９は、ニードル軸受３８と同様に、第１のサイドギア２６と第２のサイドギア２７との間に作用する軸方向力を吸収するが、両サイドギア２６，２７の相対回動の際に摩擦モーメントを生ぜしめる。これにより歯列力が増大するにつれ増加するロックモーメントがディファレンシャルギア装置において形成される。歯列力自体は、入力軸を介して導入されたトルクとともに増大する。

図４には図２と同様の構成のディファレンシャル伝動装置が示されているが、この場合、サイドギア２６′，２７′が異なる直径を有している。このような理由から差動ギア２５′は拡大された軸方向の歯列長さを有している。これらのサイドギア２６′，２７′は異なるピッチ円半径ｒ１，ｒ２を有している。このような構成では第２の出力軸１４は、第１の出力軸１３よりも高いトルクで負荷される。

本発明によるトランスファ装置の第１実施例を示す、軸平面で切った断面図である。 本発明によるトランスファ装置の第２実施例を示す、軸平面で切った断面図である。 本発明によるトランスファ装置の第３実施例を示す、軸平面で切った断面図である。 本発明によるトランスファ装置の第４実施例を示す、軸平面で切った断面図である。

符号の説明

１１ ケーシング、 １２ 入力軸、 １３ 第１の出力軸、 １４ 第２の出力軸、 １５ 軸受、 １６ 軸受、 １８ ジャーナル突部、 １９ 切欠、 ２０ ニードル軸受、 ２１ 軸歯列、 ２２ 軸歯列、 ２３ 差動ギアシャフト、 ２４ 軸受ジャーナル、 ２５ 差動ギア、 ２６ 第１のサイドギア、 ２７ 第２のサイドギア、 ２８ ニードル軸受、 ２９ スプロケット、 ３０ チェーン、 ３１ スプロケット、 ３２ 軸受、 ３３ 軸受、 ３４，３５ ディスク、 ３６ スラスト軸受、 ３７ キャリア、 ３８ スラスト軸受、 ３９ 摩擦ディスク

Claims (7)

1. トランスファ装置であって、ケーシング（１１）と、入力軸（１２）と、該入力軸（１２）に同軸的に配置された第１の出力軸（１３）と、これに対して平行に配置された第２の出力軸（１４）と、これらの軸の間のディファレンシャルギア装置とが設けられている形式のものにおいて、
   入力軸（１２）が差動ギアシャフト（２３）を支持しており、該差動ギアシャフトは、差動ギア（２５）のための複数の半径方向の軸受ジャーナル（２４）を有しており、第１の出力軸（１３）に第１のサイドギア（２６）が回動不能に結合されており、前記入力軸（１４）に第２のサイドギア（２７）が回動可能に支承されていて、該サイドギア（２７）によって第２の出力軸（１４）が駆動されており、差動ギア（２５）が平歯車であって、両サイドギア（２６，２７）が冠歯車であって、差動ギア（２５）が両サイドギア（２６，２７）に係合していることを特徴とするトランスファ装置。
2. 第２のサイドギア（２７）に、第２の出力軸（１４）を歯車段またはチェーン駆動装置を介して駆動するために働く歯車またはスプロケット（２９）が一体に結合されている、請求項１記載のトランスファ装置。
3. 入力軸（１２）と出力軸（１３）がそれぞれ簡単にケーシングに支承されており、入力軸（１２）がジャーナル突部（１８）によって、出力軸（１３）に設けられた端面側の切欠（１９）内に支承されており、特にニードル軸受（２０）によって支承されている、請求項１又は２記載のトランスファ装置。
4. サイドギア（２６，２７）が入力軸（２９）の支承部と第１の出力軸（１３）の支承部を介して軸方向で逆方向に、ケーシング（１１）で外部に向かって支持されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のトランスファ装置。（図１）
5. 両サイドギア（２６，２７）が軸方向で互いに支持し合っており、一方のサイドギア（２６，２７）にキャリア（３７）が軸方向で堅固に配置されており、該キャリアが、他方のサイドギア（２６，２７）に被さっており、該キャリアを介して、この他方のサイドギアが第１のサイドギアに軸方向で支持されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のトランスファ装置。（図２）
6. キャリア（３７）と第２のサイドギアとの間に、軸方向の支持のためのスラスト軸受（３８）または摩擦ディスク（３９）が配置されている、請求項５記載のトランスファ装置。
7. 両サイドギア（２６，２７）が、出力軸（１３，１４）の間の不均衡なトルク分配のために異なるピッチ円半径（ｒ１，ｒ２）を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載のトランスファ装置。（図４）

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