JP2007514897A - 等速ジョイント出力を有するトルク伝達装置 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図4
Description
本出願は、2003年11月18日に出願された米国暫定出願第60/520,879号、2004年2月4日に出願された米国暫定出願第60/541,841号、2004年2月11日に出願された米国暫定出願第60/544,090号、2004年3月2日に出願された米国暫定出願第60/549,725号、2004年3月22日に出願された米国暫定出願第60/555,202号に対する優先権を主張し、これらは全て引用により全体が本明細書に組み込まれる。
本発明は一般に、動力伝達システムに関する。より具体的には、本発明は、トルク伝達装置出力とフロント又はリアディファレンシャルとの間で角度駆動連結が可能な等速ジョイントを有するトルク伝達装置の改良に関する。
Claims (78)
- 等速ジョイントが組み込まれたトルク伝達装置であって、その等速ジョイントが、
前記トルク伝達装置内に回転自在に装着されたアウターレースと、
前記アウターレース内に位置付けられ、1つ又はそれ以上のトルク伝達ボールによって前記アウターレースに動作可能に連結されたインナーレースと、
前記等速ジョイントのアウターレースに連結され、入力シャフトから前記トルク伝達装置に受け入れたトルクを前記等速ジョイントのアウターレースに伝達して、これにより前記アウターレースが前記インナーレースを駆動するようにする駆動機構装置と、
前記等速ジョイントのインナーレースに回転自在に連結された出力シャフトと
を含むことを特徴とするトルク伝達装置。 - 前記アウターレースの内部チャンバが、前記トルク伝達装置の内部チャンバと流体連通していないことを特徴とする請求項1に記載のトルク伝達装置。
- 前記アウターレース内に位置付けられたローラーケージを更に含み、前記ローラーケージがその表面を貫通する複数のオリフィスを有し、該複数のオリフィス内に前記トルク伝達ボールが位置付けられ、前記インナーレースが前記ローラーケージ内に位置付けられることを特徴とする請求項1に記載のトルク伝達装置。
- 前記駆動機構装置が、前記アウターレースに固定して連結されるスプロケットと、該スプロケットと係合し且つ前記入力シャフトにも動作可能に連結されるチェーンとを含むスプロケットとチェーン装置であることを特徴とする請求項1に記載のトルク伝達装置。
- 前記駆動機構装置が、第1セットのベベルギアが前記入力シャフトから前記アウターレースに連結される第2セットのベベルギアにトルクを伝達するベベルギアトルク伝達システムであることを特徴とする請求項1に記載のトルク伝達装置。
- 前記駆動機構装置が、アイドラーシャフトに連結される高速ギアと係合する前記入力シャフトに装着される第1の駆動ギアと、前記アウターレースに連結される第2の駆動ギアとを含むギア伝達システムであることを特徴とする請求項1に記載のトルク伝達装置。
- 前記アウターレースが、少なくとも1つの軸受によって前記トルク伝達装置内に回転自在に支持されることを特徴とする請求項1に記載のトルク伝達装置。
- 前記アウターレースが一対のローラー軸受のセットによって回転自在に支持され、前記第1のローラー軸受のセットが前記出力シャフトの反対側にある前記トルク伝達装置の端部上に位置付けられ、前記第2のローラー軸受のセットが前記アウターレースに固定された前記スプロケットの前方部分に位置付けられることを特徴とする請求項4に記載のトルク伝達装置。
- 前記等速ジョイントをシールするために前記出力シャフトの周りに位置付けられたブーツを更に含むことを特徴とする請求項1に記載のトルク伝達装置。
- 前記ブーツの端部が、前記ブーツが前記出力シャフトと共に回転するように前記スプロケットに連結されることを特徴とする請求項9に記載のトルク伝達装置。
- 前記スプロケットの前方部分と前記トルク伝達装置の装着ブラケットとの間に位置付けられたリングカバーを更に含むことを特徴とする請求項10に記載のトルク伝達装置。
- 前記ブーツの端部が、前記トルク伝達装置の装着ブラケットに固定され、前記ブーツが前記出力シャフトと共に回転しないように少なくとも1つの軸受によって前記出力シャフトの周りに固定されることを特徴とする請求項9に記載のトルク伝達装置。
- 前記ブーツの端部が、該ブーツの端部上で圧着された保持クリップによって前記装着ブラケットに固定されることを特徴とする請求項12に記載のトルク伝達装置。
- 前記等速ジョイントがプランジング型ジョイントであることを特徴とする請求項1に記載のトルク伝達装置。
- 前記トルク伝達装置がトランスファーケースであることを特徴とする請求項1に記載のトルク伝達装置。
- 等速ジョイントが組み込まれたトルク伝達装置であって、その等速ジョイントが、
前記トルク伝達装置内に回転自在に装着され、本体部分から離れて横方向に延びる延長部材を含むアウターレースと、
前記アウターレース内に配置され、1つ又はそれ以上のトルク伝達ボールによって前記アウターレースに動作可能に連結されたインナーレースと、
前記延長部材に連結され、入力シャフトから前記トルク伝達装置に受け入れたトルクを前記等速ジョイントのアウターレースに伝達して、前記アウターレースが前記インナーレースを駆動するようにする駆動機構装置と、
前記等速ジョイントのインナーレースに回転自在に連結された出力シャフトと
を含むことを特徴とするトルク伝達装置。 - 前記アウターレース内に位置付けられたローラーケージを更に含み、前記ローラーケージがその表面を貫通する複数のオリフィスを有し、該複数のオリフィス内に前記トルク伝達ボールが位置付けられ、前記インナーレースが前記ローラーケージ内に位置付けられることを特徴とする請求項16に記載のトルク伝達装置。
- 前記駆動機構装置が、前記アウターレースの延長部材に固定して連結されるスプロケットと、該スプロケットと係合し且つ前記入力シャフトにも動作可能に連結されるチェーンとを含むスプロケットとチェーン装置であることを特徴とする請求項16に記載のトルク伝達装置。
- 前記駆動機構装置が、第1セットのベベルギアが前記入力シャフトから前記アウターレースに連結される第2セットのベベルギアにトルクを伝達するベベルギアトルク伝達システムであることを特徴とする請求項16に記載のトルク伝達装置。
- 前記駆動機構装置が、アイドラーシャフトに連結される高速ギアと係合する前記入力シャフトに装着される第1の駆動ギアと、前記アウターレースに連結される第2の駆動ギアとを含むギア伝達システムであることを特徴とする請求項16に記載のトルク伝達装置。
- 前記アウターレースが、前記アウターレースの本体部分の外面と前記トルク伝達装置の内面とに固定される一対の軸受によって前記トルク伝達装置内に回転自在に支持されることを特徴とする請求項16に記載のトルク伝達装置。
- 前記等速ジョイントをシールするために前記出力シャフトの周りに位置付けられるブーツを更に含むことを特徴とする請求項16に記載のトルク伝達装置。
- 前記ブーツの環状端部が、前記環状端部を覆って圧着された固定部材によって前記トルク伝達装置の装着ブラケットに固定され、前記ブーツが更に、該ブーツが前記出力シャフトと共に回転しないように前記出力シャフトに接触する軸受に連結される装着リップを含むことを特徴とする請求項22に記載のトルク伝達装置。
- 前記出力シャフトの周りに位置付けられた傘キャップを更に含み、前記傘キャップが、前記装着ブラケットの内壁に当接する端部分を有することを特徴とする請求項23に記載のトルク伝達装置。
- 前記出力シャフトの周りに延びる2部品遮蔽体を更に含み、前記遮蔽体が、前記装着ブラケットの内面に当接する端部材を有する第1の部分と、前記ローラーケージの内面と前記第1の部分の内面との間に位置付けられる第2の部分とを含むことを特徴とする請求項23に記載のトルク伝達装置。
- 前記ブーツが、前記出力シャフトと共に回転し、前記装着ブラケットの開口内に位置付けられたブーツカバーに連結される端部分を有し、前記ブーツカバーが、前記アウターレースの端部に固定される装着端部を含むことを特徴とする請求項22に記載のトルク伝達装置。
- 前記ブーツが、前記出力シャフトに対して回転せずに軸受によって前記出力シャフトに連結されており、前記ブーツの反対側の端部が前記装着ブラケットの外面に固定されることを特徴とする請求項22に記載のトルク伝達装置。
- 前記アウターレースの端部と前記装着ブラケットの内面との間に位置付けられたリングシールを更に含むことを特徴とする請求項27に記載のトルク伝達装置。
- 前記等速ジョイントがプランジング型ジョイントであることを特徴とする請求項16に記載のトルク伝達装置。
- 前記トルク伝達装置がトランスファーケースであることを特徴とする請求項16に記載のトルク伝達装置。
- 等速ジョイントが組み込まれたトルク伝達装置であって、
前記トルク伝達装置内に回転自在に装着されたアウターレースと、前記アウターレース内に位置付けられ、1つ又はそれ以上のトルク伝達ボールによって前記アウターレースに動作可能に連結されたインナーレースとを含む前記等速ジョイントと、
アウターレースの外面にその前方端部において固定して連結されるスプロケットと、該スプロケットと係合し且つ入力シャフトにも動作可能に連結されるチェーンとを含むスプロケットとチェーン駆動機構と、
前記トルク伝達装置が更に前記等速ジョイントのインナーレースに回転自在に連結された出力シャフトと、
を備え、
前記スプロケットとチェーン駆動機構が、前記入力シャフトから受け入れたトルクを前記等速ジョイントのアウターレースに伝達し、これにより前記アウターレースが前記インナーレースを駆動するようにすることを特徴とするトルク伝達装置。 - 前記アウターレースの後方端部の外面と前記トルク伝達装置の内面に連結された少なくとも1つの軸受を更に含むことを特徴とする請求項31に記載のトルク伝達装置。
- 前記アウターレース内に位置付けられたローラーケージを更に含み、前記ローラーケージがその表面を貫通する複数のオリフィスを有し、該複数のオリフィス内に前記トルク伝達ボールが位置付けられ、前記インナーレースが前記ローラーケージ内に位置付けられることを特徴とする請求項31に記載のトルク伝達装置。
- 前記トルク伝達装置に固定された装着ブラケットに固定して連結されるハブを更に含み、前記ハブは、前記出力シャフトが貫通して延びるボアを含むことを特徴とする請求項31に記載のトルク伝達装置。
- 前記ハブが、そこに位置付けられる少なくとも1つの軸受を更に含み、前記軸受が前記出力シャフトに接触することを特徴とする請求項34に記載のトルク伝達装置。
- 前記出力シャフトと前記ハブの内壁との間に位置付けられたシール部材を更に含み、前記シール部材が前記ハブの前方端部に位置付けられて、軸受を保護し且つ汚染物質が前記トルク伝達装置に流入するのを防止するようにすることを特徴とする請求項34に記載のトルク伝達装置。
- 前記スプロケットの前方端部分に固定して連結される第1の端部と、前記出力シャフトの周りに固定して連結される第2の端部とを有するブーツを更に含むことを特徴とする請求項31に記載のトルク伝達装置。
- 前記トルク伝達装置がトランスファーケースである請求項31に記載のトルク伝達装置。
- 等速ジョイントが組み込まれたトルク伝達装置であって、
前記トルク伝達装置内に回転自在に装着されたアウターレースと、前記アウターレース内に位置付けられ、1つ又はそれ以上のトルク伝達ボールによって前記アウターレースに動作可能に連結されたインナーレースとを含む前記等速ジョイントと、
前記等速ジョイントのアウターレースに連結され、入力シャフトから前記トルク伝達装置に受け入れたトルクを前記等速ジョイントのアウターレースに伝達して、これにより前記アウターレースが前記インナーレースを駆動する駆動機構装置と、
前記等速ジョイントのインナーレースに回転自在に連結され、前記出力シャフトが貫通して延びるカバーと協働してハブによって所定の角度で固定されている出力シャフトと、
を備えることを特徴とするトルク伝達装置。 - 前記アウターレースが、第1、第2の軸受によって前記トルク伝達装置内に回転自在に支持され、前記第1の軸受が前記アウターレースの遠位端と前記トルク伝達装置の内面とに固定され、前記第2の軸受が、前記アウターレースの前方端部の外面と前記トルク伝達装置の内面とに固定されることを特徴とする請求項39に記載のトルク伝達装置。
- 前記ハブが、前記カバーに固定して連結される別個の構成要素であり、前記カバーが前記トルク伝達装置に固定して連結されることを特徴とする請求項39に記載のトルク伝達装置。
- 前記出力シャフトの周りに位置付けられ、且つ前記トルク伝達装置に連結されるブーツを更に含むことを特徴とする請求項39に記載のトルク伝達装置。
- 前記ブーツが、前記トルク伝達装置にその外面で連結される第1の端部と、前記第1の端部の内方に位置付けられて前記アウターレースの内側部分に連結される第2の端部と、前記第1、第2の端部から離れて延びて前記出力シャフトに接触するシールリップ領域とを含むことを特徴とする請求項42に記載のトルク伝達装置。
- 前記カバーが一体ハブを含むことを特徴とする請求項39に記載のトルク伝達装置。
- 前記トルク伝達装置と前記アウターレースとの間で挟まれるように、前記アウターレースの前方部分の周りを囲む環状シールを更に含むことを特徴とする請求項44に記載のトルク伝達装置。
- 前記カバーと前記トルク伝達装置との間に位置付けられる2次環状シールを更に含むことを特徴とする請求項45に記載のトルク伝達装置。
- 前記カバーが、前記アウターレースの内側ボア内で所定距離だけ延びる円周状延長部を更に含むことを特徴とする請求項44に記載のトルク伝達装置。
- 等速ジョイントが組み込まれたトルク伝達装置であって、
前記トルク伝達装置内に回転自在に装着されたアウターレースと、前記アウターレース内に位置付けられ、1つ又はそれ以上のトルク伝達ボールによって前記アウターレースに動作可能に連結されたインナーレースとを含む前記等速ジョイントと、
前記等速ジョイントのアウターレースに連結され、入力シャフトから前記トルク伝達装置に受け入れたトルクを前記等速ジョイントのアウターレースに伝達して、これにより前記アウターレースが前記インナーレースを駆動する駆動機構装置と、
前記等速ジョイントのインナーレースに回転自在に連結された出力シャフトと、
前記等速ジョイントのアウターレースに付随する減衰要素と、
を備えるトルク伝達装置。 - 前記減衰要素が、前記アウターレースの外面と前記アウターレースに連結される前記駆動機構装置の一部との間に位置付けられることを特徴とする請求項48に記載のトルク伝達装置。
- 前記減衰要素が環状リングであることを特徴とする請求項49に記載のトルク伝達装置。
- 前記アウターレースが、その外面から延びる第1の複数の歯を含み、前記駆動機構装置の一部が、その内面から延びる第2の複数の歯を含み、前記第2の複数の歯が、前記アウターレースの隣接する第1の複数の歯の間に形成される間隙よりも小さくなるような大きさにされ、前記第2の複数の歯が、前記アウターレースの前記第1の複数の歯と噛合し、前記減衰要素が、噛合された前記第1、第2の複数の歯の隣接する側壁の間に位置付けられることを特徴とする請求項48に記載のトルク伝達装置。
- 前記駆動機構装置が、スプロケットとチェーン駆動機構装置であることを特徴とする請求項51に記載のトルク伝達装置。
- 前記アウターレースが、外面上に形成され、軸方向に配置された第1の複数の部分チャネルを含み、
前記駆動機構装置の一部が軸方向に配置され、前記第1の複数の部分チャネルに形状で一致する第2の複数の部分チャネルを含み、
前記第1、第2の複数の部分チャネルが協働して複数のオリフィスを形成し、
前記オリフィスの各々がそこにスプリングを受け入れる、
ことを特徴とする請求項49に記載のトルク伝達装置。 - 前記駆動機構装置が、スプロケットとチェーン駆動機構装置である請求項53に記載のトルク伝達装置。
- 等速ジョイントが組み込まれたトルク伝達装置であって、
前記トルク伝達装置内に回転自在に装着されたアウターレースと、前記アウターレース内に配置され、1つ又はそれ以上のトルク伝達ボールによって前記アウターレースに動作可能に連結されたインナーレースとを含む等速ジョイントと、
前記等速ジョイントのアウターレースに連結され、入力シャフトから前記トルク伝達装置に受け入れたトルクを前記等速ジョイントのアウターレースに伝達して、これにより前記アウターレースが前記インナーレースを駆動するようにする駆動機構装置と、
前記等速ジョイントのインナーレースに回転自在に連結された出力シャフトと、
前記アウターレースに動作可能に連結され、前記等速ジョイントの内部チャンバと流体連通した潤滑システムと、
を備えることを特徴とするトルク伝達装置。 - 前記潤滑システムが、ポンプに流体連結され且つ前記トルク伝達装置を通って外方に延びる第1の端部と、前記内部チャンバ内に位置付けられ、貫通する少なくとも1つの開口(806)を備えたノズルを含む第2の端部とを有する管体を含むことを特徴とする請求項55に記載のトルク伝達装置。
- 前記潤滑システムが更に、ポンプに動作可能に連結され、更に前記アウターレースの外面と前記等速ジョイントの前記内部チャンバとの間に前記インナーレースに隣接して延びるチャネルと流体連通する管体を含むことを特徴とする請求項55に記載のトルク伝達装置。
- 前記アウターレースの外面に固定されたキャップを更に含み、前記キャップが、前記管体を受け入れて、前記チャネルの開口と整列していることを特徴とする請求項57に記載のトルク伝達装置。
- 前記キャップが、前記チャネルの開口に隣接して形成された円周方向ノッチを更に含むことを特徴とする請求項58に記載のトルク伝達装置。
- 前記アウターレースが、該アウターレースの外面から前記等速ジョイントの内部チャンバまで延びる複数の潤滑チャネルを含むことを特徴とする請求項55に記載のトルク伝達装置。
- 前記アウターレースの端部内に配置された円錐状配向装置を更に含み、前記複数の潤滑チャネルの1つが、潤滑剤を前記円錐状配向装置に供給するように、前記円錐状配向装置に隣接して位置付けられることを特徴とする請求項60記載のトルク伝達装置。
- 等速ジョイントが関連付けられたトルク伝達装置であって、
前記トルク伝達装置の端部分に取り付けられた等速ジョイントハウジングと、
前記等速ジョイントハウジングと共に位置付けられ、前記等速ジョイントハウジング内に回転自在に装着されたアウターレースと前記アウターレース内に位置付けられた、1つ又はそれ以上のトルク伝達ボールによって前記アウターレースに動作可能に連結された少なくとも1つのインナーレースとを更に含む前記等速ジョイントと、
前記トルク伝達装置内に回転自在に装着され、前記等速ジョイントハウジングに隣接して前記トルク伝達装置を通って形成された開口を貫通し、前記等速ジョイントハウジング内と、前記インナーレース内のボアの内へ延びる端部を含むスタブシャフトと、
前記スタブシャフトに連結され、入力シャフトから受け入れたトルクを前記スタブシャフトに伝達し、前記スタブシャフトが前記インナーレースにトルクを伝達し、これにより前記インナーレースが前記アウターレースを駆動するようにする駆動機構装置と、
前記等速ジョイントに回転自在に連結される出力要素と、
を備えるトルク伝達装置。 - 前記駆動機構装置が、スプロケットとチェーン駆動機構であることを特徴とする請求項62に記載のトルク伝達装置。
- 前記トルク伝達装置がトランスファーケースであることを特徴とする請求項62に記載のトルク伝達装置。
- 前記スタブシャフトが、潤滑剤を前記等速ジョイントハウジングに移動させることを可能にする貫通ボアを含む請求項62に記載のトルク伝達装置。
- 前記スタブシャフトを貫通して延びる1つ又はそれ以上のチャネルを更に含み、前記チャネルが、前記等速ジョイントハウジングの内部に開かれた第1の端部と、前記スタブシャフトのボアに開かれた第2の端とを有することを特徴とする請求項65に記載のトルク伝達装置。
- 前記ボア内に位置付けられた選択的に取り外し可能なプラグ更に含む請求項65に記載のトルク伝達装置。
- 前記出力要素が、前記アウターレースに連結されたフランジであり、該フランジがプロペラシャフトに連結可能であり、その結果、前記アウターレースが前記フランジを回転させ、前記フランジがプロペラシャフトを回転させるようにすることを特徴とする請求項62に記載のトルク伝達装置。
- 前記等速ジョイントハウジングと前記フランジの外面との間に配置されたシール要素を更に含む請求項68に記載のトルク伝達装置。
- 前記等速ジョイントが、前記アウターレース内に位置付けられた第1、第2のインナーレースを含み、前記スタブシャフトの端部が、前記第1のインナーレースと係合し、前記第2のインナーレースがディファレンシャルにトルクを伝達する軸と係合することを特徴とする請求項62に記載のトルク伝達装置。
- 前記アウターレースが第1、第2のボアを含み、前記第1のインナーレースが前記第1のボア内に位置付けられ、前記第2のインナーレースが前記第2のボア内に位置付けられることを特徴とする請求項70に記載のトルク伝達装置。
- 前記第1、第2のボアの間に延びる通路を更に含むことを特徴とする請求項71に記載のトルク伝達装置。
- 等速ジョイントが関連付けられたトルク伝達装置であって、
前記トルク伝達装置の端部分に取り付けられた等速ジョイントハウジングと、
前記等速ジョイントハウジングと前記トルク伝達装置内に部分的に位置付けられ、アウターレースと、前記アウターレース内に位置付けられ且つ1つ又はそれ以上のトルク伝達ボールによって前記アウターレースに動作可能に連結されたインナーレースとを更に含む前記等速ジョイントと、
前記トルク伝達装置内に形成された開口を貫通し、前記アウターレースに固定された遠位端を有する入力シャフトと、
前記等速ジョイントハウジングを通って形成された開口を貫通し且つ前記インナーレース内のボア内に延び、前記インナーレースに固定された第1の端部と、前記等速ジョイントハウジングの外側に位置付けられた第2の端部とを有するスタブシャフトと、
を備え、
前記アウターレースが、前記入力シャフトの回転によって前記インナーレースを駆動して、前記インナーレースが前記スタブシャフトを駆動することを特徴とするトルク伝達装置。 - 前記スタブシャフトの第2の端部上に装着されたフランジを更に含む請求項73に記載のトルク伝達装置。
- 前記等速ジョイントハウジングの外面と前記フランジの外面との間に配置されたシール要素を更に含むことを特徴とする請求項74に記載のトルク伝達装置。
- 前記入力シャフトの周りに前記トランスファーケースの開口内に位置付けられたシールを更に含むことを特徴とする請求項73に記載のトルク伝達装置。
- 前記等速ジョイントハウジングの内面と前記スタブシャフトとの間に位置付けられたシールを更に含む請求項73に記載のトルク伝達装置。
- 回転運動のために前記スタブシャフトを支持するために、前記スタブシャフトと前記等速ジョイントハウジングに固定された少なくとも1つの軸受を更に含むことを特徴とする請求項73に記載のトルク伝達装置。
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