JP2008537068A - 多段速度式動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 自動車の前輪および後輪に動力を向ける動力伝達装置を提供する。
【解決手段】 この装置は、入力部と、後輪に駆動可能に接続された後輪駆動軸と、出力部を有する第一歯車機構であって、前記入力部の速度と前記出力部の速度との第一および第二の速度比を生ずる第一歯車機構と、歯車機構の出力部に駆動可能に連結された、右側前輪および左側前輪を差動的に駆動する差動機構と、前記後輪駆動軸と前記第一歯車機構の出力部とを駆動可能に接続する第二歯車機構と、を備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、一般的に、自動車の一対の駆動軸（前輪用半軸のような）および後輪駆動軸に動力を伝達するための機構に関する。とくに、入力源から回転駆動される前記各軸の回転速度を制御するための動力伝達装置に関する。

動力伝達装置は、一般に、その出力部が入力部と同じ速度で駆動される「高速」レンジと、出力部が入力部より低速で駆動される「低速」レンジとを発生する歯車機構を含んでいる。ある動力伝達装置では、前輪駆動軸および後輪駆動軸の両方に動力を連続して伝達する全輪駆動モードが可能である。動力伝達装置の高速レンジおよび低速レンジの運転は、伝統的には、レンジ切り替えクラッチの交互の係合および係合解除によってなされる。

入力源から回転駆動される差動機構は、差動入力部から駆動される右側と左側の出力部の速度差を許容する。たとえば、自動車がカーブ路に沿って曲がるとき、内側の車輪と外側の車輪との回転速度差は差動機構によって許容される。この速度差はまた、右側車輪および左側車輪それぞれの道路面との摩擦力の大きさの違いによっても生じる。

差動機構は、四輪駆動すなわち全輪駆動として製造された自動車の前輪駆動軸と後輪駆動軸との間の回転速度の差を許容する動力伝達装置に使用される。差動機構の典型的な構造配置は、出力軸に連結された一対のサイドベベルギア同士の間に配置されるピニオンを含んでいる。外部トルクがこのピニオンに作用したとき、このピニオンは、前記二個のサイドベベルギアおよびその出力軸の回転速度に差が生じることを許しつつ、自己の軸回りに回転する。

適切な制御によって駆動輪間の回転速度に差をつけることにより、自動車の旋回性能や高速安定性を高めることは可能である。たとえば、右回りの旋回時に左側車輪が通常の回転速度より速い速度で回転させられると、当該自動車の旋回中のハンドリング性は向上する。自動車のハンドリングに対して、前述した改善または他の改善を提供しうる動力伝達装置が望まれている。

本発明は、多段速度入力歯車機構、および、入力源からの動力の流れを阻害することなく前記入力歯車機構にこの動力を伝達するパワーシフト入力クラッチを提供する。アクティブな差動（アクティブデフ）は、自動車の車輪に接続されている右側駆動軸と左側駆動軸との相対速度を制御する。

本発明の、他の利点と同様に前述した利点は、添付の図面を参照しながらの以下の好ましい実施形態の詳細な説明により、当業者にとって直ちに明らかなものとなるであろう。

添付の図面、とくに図１を参照すれば、本発明が適用されうる自動車の駆動系は、前後の車輪１０、１２と、エンジン１５に駆動されて多段の前進後進の速度比を生むトランスミッション１４と、このトランスミッションの出力を連続的且つ駆動可能に前部車軸（フロントアクスル）と後部ドライブシャフト１８に連結する動力伝達装置１６と、を含んでいる。出力は、動力伝達装置１６を介して多段速度比でフロントアクスル３２、３４およびドライブシャフト１８に伝達される。ドライブシャフト１８は後輪差動機構２２に出力を伝達し、そこから出力はハウジングに収容された後部車軸２４、２６を通して差動的に後輪１２に伝達される。前輪は右側半軸３２および左側半軸３４に駆動可能に連結されており、動力伝達装置１６によって前部差動機構を通してこれら半軸３２、３４に出力が伝達される。

図２を参照すると、オートマチックトランスミッション１４の出力軸３８が第一歯車機構に駆動可能に接続されている。図２のこの歯車機構は遊星歯車機構４０として示されており、その出力部は軸４２であり、入力部は前述のトランスミッション１４の出力軸３８である。前記出力軸４２は軸スリーブであって入力軸３８と同軸状に配置されており、そこを前輪用左側半軸３４が貫通して延びている。前記遊星歯車機構４０は、入力部３８に固定された太陽歯車４４と、太陽歯車４４を取り囲んだリングギア４６と、出力軸４２に固定されたキャリア４８と、キャリア４８に回転可能に支持され且つ太陽歯車４４およびリングギア４６に噛み合っている惑星歯車５０とを含んでいる。

前記遊星歯車機構４０はさらに摩擦クラッチ５１と摩擦ブレーキ５２とを含んでいる。クラッチ５１としては、入力軸３８と太陽歯車４４とキャリア４８との間のダイレクトドライブ連結を提供するために交互に噛み合い、且つ、それらの単独の回転を許すように噛み合いを解く、ロックアップクラッチを採用している。このクラッチ５１が噛み合ったとき、遊星歯車機構４０は固定され、出力軸４２は入力軸３８の速度で駆動される。このクラッチ５１の噛み合いが解かれてブレーキ５２が係止すると、遊星歯車機構４０は減速する。すなわち、キャリア４８および出力軸４２が入力軸３８の回転速度より低い速度で駆動される。

後輪駆動ベベルギア５４が、出力軸４２に固定されており、且つ、後輪駆動ベベルピニオン５６に連続的に噛み合っている。この後輪駆動ベベルピニオン５６は後輪駆動軸１８に固定されている。

前記半軸３２、３４と同軸状に配置され且つ出力軸４２に対して駆動可能に接続された差動機構６０は、右側半軸３２に固定された右側クラッチ６２と、左側半軸３４に固定された左側クラッチ６４とを収容している。差動機構６０は出力軸４２からの出力を右側半軸３２および左側半軸３４に差動的に伝達する。すなわち、クラッチ６２、６４が完全に係合しているか、滑っているか、完全に離れているかに応じて、半軸３２、３４は異なる速度で回転する。このようにして、前輪半軸３２、３４の回転速度は相互に異なり、後輪駆動軸１８の回転速度は出力軸４２の回転速度に比例する。

特許制度の定めに従って、本発明については、その好ましい実施形態を示すと考えられる説明がなされている。しかしながら、本発明は、その精神および範囲から逸脱することなく、ここで詳細の述べられた形態とは異なる形態で実施することができる。

トランスミッション、動力伝達装置、前輪と後輪との間に延びるドライブシャフトを含んだ駆動系を示す平面図である。 前記駆動系に使用される本発明にかかる動力伝達装置を示す概略図である。

Claims (4)

1. 自動車の前輪および後輪に動力を向ける動力伝達装置であって、
   入力部と、
   後輪に駆動可能に接続された後輪駆動軸と、
   出力部を有する第一歯車機構であって、前記入力部の速度と前記出力部の速度との第一および第二の速度比を生ずる第一歯車機構と、
   該歯車機構の出力部に駆動可能に連結された、右側前輪および左側前輪を差動的に駆動する差動機構と、
   前記後輪駆動軸と前記第一歯車機構の出力部とを駆動可能に接続する第二歯車機構と、を備えてなる動力伝達装置。
2. 前記第一歯車機構が、
   前記入力部に駆動可能に接続された太陽歯車と、
   リングギアと、
   キャリアと、
   前記太陽歯車とリングギアに連続的に噛み合いながら前記キャリアに回転可能に支持された惑星歯車とのセットと、
   前記太陽歯車と前記キャリアとの分離可能な駆動接続を可能にする第一クラッチと、
   前記リングギアを解除可能に回転阻止状態に保持しうるブレーキと、
   を有してなる請求項１記載の動力伝達装置。
3. 前記第二歯車機構が、前記第一歯車機構の出力部に駆動可能に接続されたベベルピニオンと、このベベルピニオンに噛み合いながら、前記後輪駆動軸に駆動可能に接続されたベベルギアと、を有してなる請求項１記載の動力伝達装置。
4. 第一および第二の前輪軸をさらに有しており、前記差動機構がアクティブ差動機構であって、
   この差動機構が、
   前記第一歯車機構の出力部と前記第一前輪軸との分離可能な駆動接続を可能にする第一差動摩擦クラッチと、
   前記第一歯車機構の出力部と前記第二前輪軸との分離可能な駆動接続を可能にする第二差動摩擦クラッチと、を有してなる請求項１記載の動力伝達装置。

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