JP2011021654A - Torque transmission device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車のトルク伝達装置に関する。 The present invention relates to an automobile torque transmission device.
従来のトルク伝達装置として、例えば特許文献1に記載のものがある。 As a conventional torque transmission device, for example, there is one described in Patent Document 1.
このトルク伝達装置は、例えばパートタイムの4輪駆動車の後輪側に配置され、キャリヤ・ケースに回転自在に支持され駆動入力を受けるドライブ・ピニオン・ギヤ及びこのドライブ・ピニオン・ギヤに噛み合うリング・ギヤを備えている。 This torque transmission device is disposed on the rear wheel side of a part-time four-wheel drive vehicle, for example, a drive pinion gear that is rotatably supported by a carrier case and receives a drive input, and a ring that meshes with the drive pinion gear・ Equipped with gears.
前記ドライブ・ピニオン・ギヤはプロペラ・シャフトに連動結合され、前記リング・ギヤは、キャリヤ・ケースに回転自在に支持されたアウター・ケースに取り付けられている。 The drive pinion gear is coupled to a propeller shaft, and the ring gear is attached to an outer case that is rotatably supported by a carrier case.
前記アウター・ケース内には、デファレンシャル装置と多板クラッチとが収容され、多板クラッチの締結調整によりデファレンシャル装置へトルク伝達することができるように構成されている。 A differential device and a multi-plate clutch are accommodated in the outer case, and torque can be transmitted to the differential device by adjusting the fastening of the multi-plate clutch.
前記デファレンシャル装置からは、一対の出力軸を介して左右の車軸へ回転出力が行われる。一対の出力軸は、デファレンシャル装置の一対のサイド・ギヤに連動結合され一方が前記多板クラッチの軸芯部を貫通する。 From the differential device, rotational output is performed to the left and right axles via a pair of output shafts. The pair of output shafts are interlocked and coupled to the pair of side gears of the differential device, and one of them passes through the shaft core portion of the multi-plate clutch.
したがって、4輪駆動時には、プロペラ・シャフトからドライブ・ピニオン・ギヤ及びリング・ギヤを介してアウター・ケースに伝達されたトルクは、多板クラッチの締結調整によりデファレンシャル装置へ伝達され、左右の後輪が駆動される。 Therefore, during four-wheel drive, the torque transmitted from the propeller shaft to the outer case via the drive pinion gear and ring gear is transmitted to the differential device by adjusting the engagement of the multi-plate clutch. Is driven.
2輪駆動時には、2−4切換機構によりプロペラ・シャフトへのトルク伝達が遮断され、多板クラッチが解放されて後輪へのトルク伝達は遮断される。 During two-wheel drive, torque transmission to the propeller shaft is interrupted by the 2-4 switching mechanism, the multi-plate clutch is released, and torque transmission to the rear wheels is interrupted.
かかるトルク伝達装置では、クラッチ板の枚数を増加するかクラッチ板の径を大きくするかの何れかで必要駆動トルクの確保を行うことができる。 In such a torque transmission device, the required driving torque can be ensured by either increasing the number of clutch plates or increasing the diameter of the clutch plates.
しかし、クラッチ板の径(摩擦部材の径)を大きくするにはアウター・ケース及びリング・ギヤの径を大きくしなければならず、無理がある。 However, in order to increase the diameter of the clutch plate (the diameter of the friction member), the diameter of the outer case and the ring gear must be increased, which is impossible.
一方、クラッチ板の枚数を増加する場合、キャリヤ・ケースの軸方向寸法との関係で枚数増加には限界が伴う。
解決しようとする問題点は、摩擦部材の径を大きくするにはアウター・ケース及びリング・ギヤの径を大きくしなければならず、無理があり、クラッチ板の枚数を増加する場合、キャリヤ・ケースの軸方向寸法との関係で枚数増加には限界が伴う点である。 The problem to be solved is that in order to increase the diameter of the friction member, the diameter of the outer case and the ring gear must be increased. There is a limit to the increase in the number of sheets in relation to the axial dimension.
本発明は、リング・ギヤの径を大きくせずに摩擦部材の径を大きくして必要トルクを確保するために、キャリヤ・ケースに回転自在に支持され駆動入力を受けるドライブ・ピニオン・ギヤ及びこのドライブ・ピニオン・ギヤに噛み合うリング・ギヤと、このリング・ギヤの回転軸と同軸に配置され該リング・ギヤを挟んで両側に配置されたカップリング及びデファレンシャル装置とを設け、前記カップリングは、前記リング・ギヤに連動結合された外回転部材及び該外回転部材に対し摩擦部材の締結調整によりトルク伝達が行われる中空の内回転部材を備え、前記デファレンシャル装置は、前記内回転部材に連動結合された入力回転部材及びこの入力回転部材への回転入力を一方が前記内回転部材の軸心部を貫通して連動結合される一対の出力軸へ差動回転可能に回転出力可能である一対の出力ギヤを備え、前記摩擦部材の外径を、前記リング・ギヤの回転中心と前記ドライブ・ピニオン・ギヤとの間の距離よりも大きく設定したことを特徴とする。 The present invention relates to a drive pinion gear that is rotatably supported by a carrier case and receives a drive input in order to increase the diameter of a friction member without enlarging the diameter of the ring gear and to secure the necessary torque, and to this A ring gear that meshes with the drive pinion gear, and a coupling and a differential device that are arranged coaxially with the rotation shaft of the ring gear and are arranged on both sides of the ring gear are provided. An outer rotating member coupled to the ring gear and a hollow inner rotating member that transmits torque by adjusting a friction member with respect to the outer rotating member. The differential device is coupled to the inner rotating member. A pair of output rotation members that are coupled to each other through one of the shafts of the inner rotation member. Provided with a pair of output gears that can rotate and output differentially to the shaft, the outer diameter of the friction member is set larger than the distance between the rotation center of the ring gear and the drive pinion gear It is characterized by that.
本発明は、キャリヤ・ケースに回転自在に支持され駆動入力を受けるドライブ・ピニオン・ギヤ及びこのドライブ・ピニオン・ギヤに噛み合うリング・ギヤと、このリング・ギヤの回転軸と同軸に配置され該リング・ギヤを挟んで両側に配置されたカップリング及びデファレンシャル装置とを設け、前記カップリングは、前記リング・ギヤに連動結合された外回転部材及び該外回転部材に対し摩擦部材の締結調整によりトルク伝達が行われる中空の内回転部材を備え、前記デファレンシャル装置は、前記内回転部材に連動結合された入力回転部材及びこの入力回転部材への回転入力を一方が前記内回転部材の軸心部を貫通して連動結合される一対の出力軸へ差動回転可能に回転出力可能である一対の出力ギヤを備え、前記摩擦部材の外径を、前記リング・ギヤの回転中心と前記ドライブ・ピニオン・ギヤとの間の距離よりも大きく設定した。 The present invention relates to a drive pinion gear that is rotatably supported by a carrier case and receives a drive input, a ring gear that meshes with the drive pinion gear, and a ring gear that is arranged coaxially with the rotation shaft of the ring gear. A coupling and a differential device arranged on both sides of the gear are provided, and the coupling is coupled with the outer rotating member coupled to the ring gear and the torque by adjusting the fastening of the friction member to the outer rotating member. The differential device includes a hollow inner rotating member for transmission, and an input rotating member coupled to the inner rotating member and a rotational input to the input rotating member, one of which is an axial center portion of the inner rotating member. A pair of output gears that can rotate and output differentially to a pair of output shafts that are interlocked and coupled to each other, the outer diameter of the friction member, Set larger than the distance between the center of rotation of the serial ring gear and said drive pinion gears.
このため、リング・ギヤの径を大きくせずに摩擦部材の外径を大きくして必要トルクを確保することができる。 Therefore, the required torque can be secured by increasing the outer diameter of the friction member without increasing the diameter of the ring gear.
リング・ギヤの径を大きくせずに摩擦部材の径を大きくして必要トルクを確保するという目的を、カップリングの配置により実現した。 The purpose of securing the required torque by increasing the diameter of the friction member without increasing the diameter of the ring gear has been realized by the arrangement of the coupling.
[4輪駆動車]
図1は、4輪駆動車のスケルトン図を示している。
[4-wheel drive vehicle]
FIG. 1 shows a skeleton diagram of a four-wheel drive vehicle.
図1は、フロントエンジン・フロントドライブ・ベース(FFベース)のパートタイム4輪駆動車であり、横置きのエンジン1(原動機)及びトランスミッション3を備えている。
FIG. 1 shows a front engine front drive base (FF base) part-time four-wheel drive vehicle, which includes a horizontally mounted engine 1 (prime motor) and a
前輪駆動系は、トランスミッション3から駆動入力を受けるフロント・デフレンシャル装置(フロント・デフ)5、前車軸15,17、左右の前輪19,21を備えている。
The front wheel drive system includes a front differential device (front differential) 5 that receives drive input from the
後輪駆動系は、トランスミッション3から駆動入力を受けるトランスファ23、プロペラ・シャフト25、トルク伝達装置であるリヤ・トルク伝達装置27、後車軸29,31、左右の後輪33,35を備えている。
The rear wheel drive system includes a transfer 23 that receives drive input from the
前記トランスファ23は、フロント・デフ5のデフ・ケース37を介して前記駆動入力を受け、2−4切換機構39(噛み合いクラッチ)と方向変換歯車組としてのベベル・ギヤ41,43とを備えている。2−4切換機構39は、図示外のシンクロナイザー・リングを備え、シフト機構により軸方向移動するカップリング・スリーブが両回転軸を断続することにより前輪駆動系の駆動力をプロペラ・シャフト25側へ選択的に伝達可能とする。このシンクロナイザー・リングを有するシンクロ機構としての2−4切換機構39は、駆動力の断続をスムーズに行わせることができる。
The transfer 23 receives the drive input via a
リヤ・トルク伝達装置27は、終減速歯車組としてドライブ・ピニオン・ギヤ45及びリング・ギヤ47を備えると共に、リヤ・デファレンシャル装置(リヤ・デフ)49、カップリング51を備えている。
The rear
したがって、エンジン1の出力は、トランスミッション3を介し、一方ではフロント・デフ5へ入力され、他方ではフロント・デフ5のデフ・ケース37を介してトランスファ23へ入力される。
Therefore, the output of the engine 1 is input to the front differential 5 on the one hand via the
前輪駆動系では、フロント・デフ5への入力により、前車軸15,17を介して左右の前輪19,21へトルク伝達が行われる。
In the front wheel drive system, torque is transmitted to the left and right
後輪駆動系では、手動スイッチによる切り換え又は車両に搭載された各種センサの信号を受けてコントローラによる自動切り換えで動作するアクチュエータによって第1の切り換え状態を作るべく、2−4切換機構39が接続され4輪駆動状態になっていると、トランスファ23への入力により、ベベル・ギヤ41,43、プロペラ・シャフト25へ回転出力される。この回転出力により、ドライブ・ピニオン・ギヤ45及びリング・ギヤ47が駆動回転され、伝達される駆動力の伝達状態を調整制御するように第2の切り換え状態を作るカップリング51、リヤ・デフ49、後車軸29,31を順次介して左右の後輪33,35へトルク伝達が行われる。
In the rear wheel drive system, a 2-4
この後輪駆動系は、カップリング51の締結調整により伝達トルクが調整される。
In this rear wheel drive system, the transmission torque is adjusted by adjusting the fastening of the
上述した第2の切り換え状態を作る第2の切換機構としてのカップリング51の伝達トルクが解除制御されると上述した第1の切換機構としての2−4切換機構39が切り離され、2輪駆動状態になる。後輪駆動系は、後輪33,35の回転により後車軸29,31、リヤ・デフ49までが回転し、プロペラ・シャフト25側へは回転が伝達されない。
When the transmission torque of the
なお、第1,第2の切換機構の作動順序は上述した順序に限るものではなく、逆であっても良いが、上述した作動順序で切換が行われることで切換時のショックや各部の振動を低減することができる。
[トルク伝達装置]
図2は、リヤ・トルク伝達装置の平断面図である。
The operation order of the first and second switching mechanisms is not limited to the order described above, and may be reversed. However, when switching is performed in the above-described operation order, the shock at the time of switching and the vibration of each part Can be reduced.
[Torque transmission device]
FIG. 2 is a plan sectional view of the rear torque transmission device.
図2のように、リヤ・トルク伝達装置27は、キャリヤ・ケース53に前記ドライブ・ピニオン・ギヤ45及びリング・ギヤ47、リヤ・デフ49、カップリング51が回転自在に支持されている。
As shown in FIG. 2, in the rear
前記キャリヤ・ケース53は、ケース本体部57及び該ケース本体部57に締結固定されるケース・カバー部59からなっている。
The
前記ケース本体部57側には、前記ドライブ・ピニオン・ギヤ45、リング・ギヤ47、リヤ・デフ49を潤滑剤であるギヤ・オイルと共に収容するギヤ室61が区画されている。ギヤ室61には、フィラープラグ63が取り付けられている。前記ケース・カバー部59側には、前記カップリング51を収容してカップリング51周囲をエア空間とするクラッチ室65が区画されている。
A
前記ケース本体部57側には、ギヤ室61の前方側に支持筒部65が形成され、同左右側に支持壁部67,69が形成されている。支持筒部65には、軸受支持部73,75及びシール支持部77が形成されている。支持壁部67,69は、貫通形状であり、それぞれ軸受支持部79,81及びシール支持部83,85が形成されている。
On the
前記ケース・カバー部59は、ケース本体部57の支持壁部67側に固定され、開放側周囲に周方向所定間隔で複数の結合突部87を備え、他側に貫通形状の端壁部89を備えている。各結合突部87は、支持壁部67にボルト91により締結されている。端壁部89には、固定支持部93及びシール支持部95,97が形成されている。
The case cover 59 is fixed to the
前記ドライブ・ピニオン・ギヤ45は、ドライブ・ピニオン・シャフト99に設けられ、ドライブ・ピニオン・シャフト99は、一対のテーパ・ローラ・ベアリング101,103により支持筒部65の軸受支持部73,75に回転自在に支持されている。
The
ドライブ・ピニオン・シャフト99の端部には、フランジ継手105がスプライン結合され、ナット107の締結により抜け止めが行われている。フランジ継手105と支持筒部65の開口との間には、シール部材109が設けられ、シール部材109の外側をフランジ継手105に固定されたダスト・カバー111が覆っている。
A flange joint 105 is splined to the end of the
このフランジ継手105は、前記プロペラ・シャフト25に自在継手を介して結合されている。
The flange joint 105 is coupled to the
前記リング・ギヤ47は、ドライブ・ピニオン・ギヤ45に噛み合っており、ボス部113が背後に形成され、内周側にインナー・スプライン115及び軸受支持部117が形成されている。このリング・ギヤ47は、ボス部113に取り付けられたテーパ・ローラ・ベアリング115により支持壁部67の軸受支持部79に回転自在に支持されている。
The
前記カップリング51及びリヤ・デフ49は、このリング・ギヤ47の回転軸と同軸に配置され該リング・ギヤ47を挟んで軸方向両側に配置されている。
The
前記リヤ・デフ49は、入力回転部材であるデフ・ケース119、ピニオン・シャフト121に支持されたピニオン・ギヤ123、及びピニオン・ギヤ123に噛み合う一対の出力ギヤであるサイド・ギヤ125,127からなっている。
The rear differential 49 includes a
このサイド・ギヤ125,127は、デフ・ケース119への回転入力を一方が内回転部材である後述するハブ・シャフトの軸心部を貫通して連動結合される一対の出力軸へ差動回転可能に回転出力可能とする。
The side gears 125 and 127 perform differential rotation of the rotational input to the
前記デフ・ケース119には、軸方向両側に軸受支持部130,132が形成され、軸受支持部130側には、スプライン係合部134が形成されている。このデフ・ケース119は、軸受支持部130がボール・ベアリング129によりリング・ギヤ47の軸受支持部117に相対回転可能に支持され、軸受支持部132がテーパ・ローラ・ベアリング131により支持壁部69の軸受支持部81に回転自在に支持されている。
The
前記テーパ・ローラ・ベアリング131と軸受支持部81との軸方向間には、シム133が介設されている。
A
前記カップリング51は、カップリング・ケース135及びハブ・シャフト139を備えている。カップリング・ケース135は、リング・ギヤ47に連動結合された外回転部材である。ハブ・シャフト139は、カップリング・ケース135に対し摩擦部材である多板のメイン・クラッチ137の締結調整によりトルク伝達が行われる中空の内回転部材である。
The
このカップリング51は、その他パイロット・クラッチ141、ボール・カム143、電磁石145、コントローラなどから構成されている。
The
前記カップリング・ケース135には、一端側外周部にスプライン147、シール摺接部149が形成され、他端側外周部に軸受支持部151が形成されている。
In the
前記ハブ・シャフト139は、中空に形成され、一端内周にオイル通路を形成する螺旋溝152が形成され、他端にスプライン係合部154が形成されている。このハブ・シャフト139は、スプライン係合部154においてデフ・ケース119のスプライン係合部134にスプライン係合している。
The
ハブ・シャフト139は、前記カップリング・ケース135の内周にボール・ベアリング153及びニードル・ベアリング155を介して相対回転自在に支持されている。ボール・ベアリング153及びニードル・ベアリング155の軸方向外側には、カップリング・ケース135に支持されたシール部材であるXリング157,159が支持されている。このXリング157,159は、ハブ・シャフト139に密接し、カップリング51は、潤滑剤としてクラッチ・オイルを封入した密閉構造となっている。
The
前記メイン・クラッチ137は、カップリング・ケース135とハブ・シャフト139との間に配置されている。
The
前記ボール・カム143は、プレッシャ・プレート161とカム・リング163との間に形成されており、カム・リング163は、ハブ・シャフト139の外周に回転自在に配置されている。
The
前記プレッシャ・プレート161は、内周がハブ・シャフト139にスプライン連結されており、ボール・カム143のスラスト力を受けてメイン・クラッチ137を押圧し締結調整させる。
The pressure plate 161 is splined on the inner periphery to the
前記パイロット・クラッチ141は、カップリング・ケース135とカム・リング163との間に配置されており、アーマチャ165により締結調整される。
The
前記カップリング・ケース135の側壁であるロータ167は磁性体であり、電磁石145のコア169は、ロータ167に形成された周回状の凹部171にエアギヤップを介して貫入配置されている。
The rotor 167 which is a side wall of the
前記電磁石145の支持体173は、カップリング・ケース135の軸受支持部151にシール・ベアリング175を介して相対回転自在に支持されている。
The
このカップリング51は、カップリング・ケース135一端のスプライン147がリング・ギヤ47のインナー・スプライン115にスプライン係合し、ハブ・シャフト139の一端が、リヤ・デフ49のデフ・ケース119にスプライン係合している。
In this
したがって、前記リング・ギヤ47は、前記キャリヤ・ケース53にテーパ・ローラ・ベアリング115により回転自在に支持され、前記リング・ギヤ47及びカップリング・ケース135のスプライン係合(インナー・スプライン115及びスプライン147)による連動結合と前記ハブ・シャフト139及びデフ・ケース119のスプライン係合(スプライン係合部134,154)による連動結合とを、前記テーパ・ローラ・ベアリング115の内径側で行った構成となっている。
Accordingly, the
前記キャリヤ・ケース53の支持壁部67のシール支持部83には、シール部材177が支持され、カップリング・ケース135のシール摺接部149に密接している。
A
前記電磁石145の支持体173は、ケース・カバー部59の固定支持部93に嵌合固定されている。支持体173と固定支持部93との軸方向間には、シム179が介設されている。
The
この電磁石145のリード線はグロメットを通してケース・カバー部59の外部に引き出され、図外のコントローラに接続されている。
The lead wire of the
前記ケース・カバー部59のシール支持部95には、シール部材181が支持され、ハブ・シャフト139の外周に密接している。
A
前記両サイド・ギヤ125,127には、左右の出力軸182,184(図1)がスプライン係合し、サイド・ギヤ125にスプライン係合する出力軸182は、ハブ・シャフト139の軸心部を貫通してケース・カバー部59外へ突出配置され、後車軸29側に等速ジョイント186を介して連動結合されている。この出力軸182には、ケース・カバー部59のシール支持部97に支持されたシール部材183(図2)が密接する。
The left and
前記サイド・ギヤ127にスプライン係合する出力軸184(図1)は、キャリヤ・ケース53のケース本体部57から突出配置され、後車軸31側に等速ジョイント188を介して連動結合されている。この出力軸には、ケース本体部57のシール支持部85に支持されたシール部材185(図2)が密接する。
An output shaft 184 (FIG. 1) that is spline-engaged with the
こうして、前記キャリヤ・ケース53をケース本体部57及びケース・カバー部59で構成し、シール部材109,177,181,185、Xリング157,159等を設けて前記キャリヤ・ケース53をギヤ室61及びクラッチ室65に区画し、前記ドライブ・ピニオン・ギヤ45、リング・ギヤ47、リヤ・デフ49を、前記ギヤ室61にギヤ・オイルを封入して収容し、前記カップリング51を、前記クラッチ室65に収容してカップリング51周囲をエア空間とした構成となっている。
Thus, the
特に本発明実施例では、前記リング・ギヤ47の正面側から見たドライブ・ピニオン・ギヤ45及びリング・ギヤ47の関係において、前記メイン・クラッチ137の外径を、前記リング・ギヤ47の回転中心と前記ドライブ・ピニオン・ギヤ45との間の距離よりも大きく設定している。
[カップリングの締結調整]
前記カップリング51の締結調整は、コントローラによる電磁石145の励磁、励磁電流の制御、励磁停止制御により行なわれる。
Particularly in the embodiment of the present invention, the outer diameter of the
[Coupling fastening adjustment]
Coupling adjustment of the
前記電磁石145が励磁されると、磁束ループが形成されてアーマチャ165が吸引され、ロータ167との間でパイロット・クラッチ141を押圧して締結させ、パイロット・トルクを発生させる。
When the
このパイロット・トルクによって、カム・リング163がカップリング・ケース135側に回転方向に係合する。この係合によりハブ・シャフト139側に係合するプレッシャ・プレート161がカム・リング163に対して相対回転し、ボール・カム143が働いて推力を発生する。この推力によりロータ167側に対してプレッシャ・プレート161が移動し、メイン・クラッチ137を締結する。メイン・クラッチ137は、締結力に応じてカップリング・ケース135からハブ・シャフト139へトルク伝達を行う。
With this pilot torque, the
したがって、ドライブ・ピニオン・シャフト99への駆動入力によりドライブ・ピニオン・ギヤ45、リング・ギヤ47を介してカップリング・ケース135へ伝達されたトルクは、メイン・クラッチ137の締結調整によりリヤ・デフ49のデフ・ケース119に伝達される。この伝達トルクは、左右のサイド・ギヤ125,127から左右の出力軸182,184へ伝達され、前記4輪駆動状態での走行を行わせることができる。
[実施例1の効果]
本発明実施例1のトルク伝達装置は、キャリヤ・ケース53に回転自在に支持され駆動入力を受けるドライブ・ピニオン・ギヤ45及びこのドライブ・ピニオン・ギヤ45に噛み合うリング・ギヤ47と、このリング・ギヤ47の回転軸と同軸に配置され該リング・ギヤ47を挟んで両側に配置されたカップリング51及びリヤ・デフ49とを設け、前記カップリング51は、前記リング・ギヤ47にスプライン147,インナー・スプライン115により連動結合されたカップリング・ケース135及び該カップリング・ケース135に対しメイン・クラッチ137の締結調整によりトルク伝達が行われる中空のハブ・シャフト139を備え、前記リヤ・デフ49は、前記ハブ・シャフト139にスプライン係合部134,154により連動結合されたデフ・ケース119及びこのデフ・ケース119への回転入力を一方が前記ハブ・シャフト139の軸心部を貫通して連動結合される一対の出力軸182,184へ差動回転可能に回転出力可能である一対のサイド・ギヤ125,127を備え、前記メイン・クラッチ137の外径を、前記リング・ギヤ47の回転中心と前記ドライブ・ピニオン・ギヤ45との間の距離よりも大きく設定した。
Therefore, the torque transmitted to the
[Effect of Example 1]
The torque transmission device according to the first embodiment of the present invention includes a
このため、リング・ギヤ47の径を大きくせずにメイン・クラッチ137の外径を大きくして必要トルクを確保することができる。
Therefore, the required torque can be secured by increasing the outer diameter of the
また、メイン・クラッチ137の枚数を増加させることなく必要トルクを確保することができるため、キャリヤ・ケース53の車軸方向の寸法増大を抑制することができる。この寸法増大抑制により車軸の取り付け角度の増大を抑制し、音、振動特性の悪化を抑制することができる。
Further, since the necessary torque can be ensured without increasing the number of
前記キャリヤ・ケース53をギヤ室61及びクラッチ室65に区画し、前記ドライブ・ピニオン・ギヤ45、リング・ギヤ47、リヤ・デフ49を、前記ギヤ室61にギヤ・オイルを封入して収容し、前記カップリング51を、前記クラッチ室65に収容してカップリング周囲をエア空間とした。
The
このため、ドライブ・ピニオン・ギヤ45、リング・ギヤ47、リヤ・デフ49の充分な潤滑を行わせることができる。しかも、2−4切換機構39が切り離され、2輪駆動状態になったとき、後輪33,35側からリヤ・デフ49が回転入力を受け、ギヤ室61内のギヤ・オイルが攪拌されても、クラッチ室65内のカップリング・ケース135周囲はエア空間であり、ギヤ・オイルの影響を受けない。
Therefore, the
したがって、2輪駆動状態でカップリング51の締結も解除されたフリーランニング時は、後輪33,35の回転により後車軸29,31、リヤ・デフ49までが回転するものの、カップリング・ケース135は引きずりトルクを受けないので、プロペラ・シャフト25側へは回転が伝達されない。
Accordingly, during free running when the
このようにフリーランニング時にプロペラ・シャフト25側が回転しないため、エネルギ損失を抑制し、燃費向上を図ることができる。
Thus, since the
前記リング・ギヤ47は、前記キャリヤ・ケース53にテーパ・ローラ・ベアリング115により回転自在に支持され、前記リング・ギヤ47及びカップリング・ケース135のスプライン係合(インナー・スプライン115及びスプライン147)による連動結合と前記ハブ・シャフト139及びデフ・ケース119のスプライン係合(スプライン係合部134,154)による連動結合とを、前記テーパ・ローラ・ベアリング115の内径側で行った構成となっている。
The
このため、リング・ギヤ47とカップリング51との軸方向間隔の増大を抑制し、かかる点からも必要トルクを確保しながら全体の大きさをコンパクトにすることができる。
For this reason, an increase in the axial interval between the
図3は、本発明の実施例2に係るリヤ・トルク伝達装置の平断面図である。なお、基本的な構成は実施例1と同様であり、同一又は対応する構成部分には、同符号又は同符号にAを伏して重複した説明は省略する。 FIG. 3 is a cross-sectional plan view of a rear torque transmission device according to the second embodiment of the present invention. Note that the basic configuration is the same as that of the first embodiment, and the same or corresponding components will not be described with the same reference numerals or the same reference numerals with A being omitted.
図3のように、本実施例のリヤ・トルク伝達装置27Aは、リング・ギヤ47Aが、キャリヤ・ケース53Aの支持壁部67Aにユニット・ベアリング187により支持されている。
As shown in FIG. 3, in the rear
前記ユニット・ベアリング187は、外輪187a側にキャリヤ・ケース53Aのケース本体部57A及びケース・カバー部59A間に挟み込まれた取り付け用のフランジ部187bを備えている。
The
ユニット・ベアリング187の外輪187aには、オー・リング189が支持され、支持壁部67Aの内周面に密接している。
An O-
前記ユニット・ベアリング187の内外輪187c,187a間には、前記ユニット・ベアリング187でのギヤ室61及びクラッチ室65間の区画を行うシール部材191が設けられている。
Between the inner and
前記リング・ギヤ47Aには、ボス部113Aの端部に雌ねじ部113Aaが形成されている。
The
前記ユニット・ベアリング187の内輪187c,187d側は、前記リング・ギヤ47A側の雌ねじ部113Aaに螺合するナット193によりシム195を介して該リング・ギヤ47Aに締め込まれている。
The
カップリング・ケース135Aのシール支持部149Aには、オー・リング197が支持され、ボス部113A内周に密接している。
An O-ring 197 is supported by the
デフ・ケース119Aは、軸受支持部130Aがニードル・ベアリング129Aによりリング・ギヤ47Aの軸受支持部117Aに相対回転可能に支持され、軸受支持部132Aがボール・ベアリング131Aにより支持壁部69Aの軸受支持部81Aに回転自在に支持されている。
In the
したがって、本実施例においても、前記リング・ギヤ47Aは、前記キャリヤ・ケース53Aにユニット・ベアリング187により回転自在に支持され、前記リング・ギヤ47A及びカップリング・ケース135Aのスプライン係合(インナー・スプライン115及びスプライン147)による連動結合と前記ハブ・シャフト139及びデフ・ケース119のスプライン係合(スプライン係合部134,154)による連動結合とを、前記ユニット・ベアリング187の内径側で行った構成となっている。
Therefore, also in this embodiment, the
また、前記キャリヤ・ケース53Aをケース本体部57A及びケース・カバー部59Aで構成し、シール部材109,191,181,185、Xリング157,159、オー・リング189,197等を設けて前記キャリヤ・ケース53をギヤ室61及びクラッチ室65に区画し、前記ドライブ・ピニオン・ギヤ45、リング・ギヤ47A、リヤ・デフ49Aを、前記ギヤ室61にギヤ・オイルを封入して収容し、前記カップリング51Aを、前記クラッチ室65に収容してカップリング51A周囲をエア空間とした構成となっている。
The
特に本発明実施例でも、前記リング・ギヤ47Aの正面側から見たドライブ・ピニオン・ギヤ45及びリング・ギヤ47Aの関係において、前記メイン・クラッチ137の外径を、前記リング・ギヤ47Aの回転中心と前記ドライブ・ピニオン・ギヤ45との間の距離よりも大きく設定している。
Particularly in the embodiment of the present invention, in the relationship between the
したがって、本実施例においても、実施例1と同様な作用効果を奏することができる。 Therefore, also in the present embodiment, the same operational effects as those of the first embodiment can be obtained.
また、本実施例では、リング・ギヤ47Aの位置決め、ユニット・ベアリング187の与圧付与、リング・ギヤ47A噛み合い反力受けとしてデフ・ケース119Aを介する必要がなく、ハイポイド・ギヤであるリング・ギヤ47Aの取り付け調整が簡単である。リング・ギヤ47Aの支持ベアリングであるユニット・ベアリング187の与圧付与調整が簡単である。リング・ギヤ47Aの支持精度向上、品質向上が期待できる。
In the present embodiment, the
図4は、本発明の実施例3に係るリヤ・トルク伝達装置のスケルトン図である。なお、基本的な構成は実施例1と同様であり、同一又は対応する構成部分には、同符号又は同符号にBを伏して重複した説明は省略する。 FIG. 4 is a skeleton diagram of the rear torque transmission device according to the third embodiment of the present invention. Note that the basic configuration is the same as that of the first embodiment, and the same or corresponding components will not be described with the same reference numerals or the same reference numerals with B being omitted.
図4のように、本実施例のリヤ・トルク伝達装置27Bは、カップリング51Bのカップリング・ケース135Bをデフ・ケース119B及びドライブ・ピニオン・ギヤ45間を通すように延長し、このカップリング・ケース135Bの両端をキャリヤ・ケース53Bにベアリング131B,175Bで支持させている。
As shown in FIG. 4, the rear
リング・ギヤ47Bは、カップリング・ケース135Bに一体的に形成され、ハブ・シャフト139Bは、デフ・ケース119Bと一体的に形成されている。
The ring gear 47B is formed integrally with the
したがって、本実施例では、カップリング51B及びリヤ・デフ49Bの支持剛性を確保することができる。
Therefore, in this embodiment, it is possible to secure the support rigidity of the
他の構成は実施例1と同様である。 Other configurations are the same as those of the first embodiment.
図5は、本発明の実施例4に係るリヤ・トルク伝達装置のスケルトン図である。なお、基本的な構成は実施例1と同様であり、同一又は対応する構成部分には、同符号又は同符号にCを伏して重複した説明は省略する。 FIG. 5 is a skeleton diagram of the rear torque transmission device according to the fourth embodiment of the present invention. Note that the basic configuration is the same as that of the first embodiment, and the same or corresponding components will not be described with the same reference numerals or the same reference numerals with C omitted.
図5のように、本実施例のリヤ・トルク伝達装置27Cは、リング・ギヤ47Cがカップリング51Cのカップリング・ケース135Cに一体的に形成され、ハブ・シャフト139Cが、デフ・ケース119Cと一体的に形成されている。
As shown in FIG. 5, in the rear torque transmission device 27C of this embodiment, the ring gear 47C is integrally formed with the
カップリング・ケース135Cの延長した一端は、キャリヤ・ケース53Cにベアリング175Cで支持させている。
The extended end of the
したがって、デフ・ケース119Cの両端がキャリヤ・ケース53Cにベアリング131C,175Cで支持されることになり、カップリング51C及びリヤ・デフ49Cの支持剛性を確保することができる。
Therefore, both ends of the
他の構成は実施例1と同様である。 Other configurations are the same as those of the first embodiment.
図6は、本発明の実施例5に係るリヤ・トルク伝達装置のスケルトン図である。なお、基本的な構成は実施例1と同様であり、同一又は対応する構成部分には、同符号又は同符号にDを伏して重複した説明は省略する。 FIG. 6 is a skeleton diagram of the rear torque transmission device according to the fifth embodiment of the present invention. Note that the basic configuration is the same as that of the first embodiment, and the same or corresponding components will not be described with the same reference numerals or the same reference numerals with the D omitted.
図6のように、本実施例のリヤ・トルク伝達装置27Dは、リヤ・デフ49Dとカップリング51Dとの配置を実施例4に対して左右変更したものである。
As shown in FIG. 6, the rear
本実施例でもデフ・ケース119Dの両端がキャリヤ・ケース53Dにベアリング131D,175Dで支持されることになり、カップリング51D及びリヤ・デフ49Dの支持剛性を確保することができる。
Also in this embodiment, both ends of the
他の構成は実施例1と同様である。 Other configurations are the same as those of the first embodiment.
図7は、本発明の実施例6に係る4輪駆動車のスケルトン図である。なお、基本的な構成は実施例1と同様であり、同一又は対応する構成部分には、同符号又は同符号にEを伏して重複した説明は省略する。 FIG. 7 is a skeleton diagram of a four-wheel drive vehicle according to a sixth embodiment of the present invention. The basic configuration is the same as that of the first embodiment, and the same or corresponding components are not described with the same reference numerals or the same reference numerals with the E omitted.
本実施例は、モータ・リヤドライブ・ベース(MRベース)のパートタイム4輪駆動車であり、前輪駆動系にトルク伝達装置であるフロント・トルク伝達装置27Eを配置し、後輪駆動系に電動モータ1E、減速機構3E、リヤ・デフ49E、トランスファ23Eを配置した。この場合のリヤ・デフ49Eは、一般的なデファレンシャル装置として構成されている。
The present embodiment is a part-time four-wheel drive vehicle with a motor, rear drive base (MR base), a front
フロント・トルク伝達装置27Eは、実施例4の構造が適用され、フロント・デフ5E及び第2の切換機構としてのカップリング51Eを備えている。この場合のフロント・デフ5Eは、フロント・トルク伝達装置27Eに配置されるものとして、図5の実施例4の構造を備えている。なお、フロント・トルク伝達装置27Eは、は、キャリヤ・ケースを省略している。
The front
トランスファ23Eは、第1の切換機構としての2−4切換機構39E及びベベル・ギヤ41E,43Eを備えている。
The
したがって、電動モータ1Eの出力は、減速機構3Eを介し、一方ではリヤ・デフ49Eへ入力され、他方ではリヤ・デフ49Eのデフ・ケース37Eを介してトランスファ23Eへ入力される。
Therefore, the output of the
後輪駆動系では、リヤ・デフ49Eへの入力により、後車軸29,31を介して左右の後輪33,35へトルク伝達が行われる。
In the rear wheel drive system, torque is transmitted to the left and right
前輪駆動系では、トランスファ23Eへの入力により、2−4切換機構39Eが接続され4輪駆動状態になっていると、ベベル・ギヤ41E,43E、プロペラ・シャフト25、ドライブ・ピニオン・ギヤ45E及びリング・ギヤ47E、カップリング51E、フロント・デフ5E、前車軸15,17を順次介して左右の前輪19,21へトルク伝達が行われる。
In the front wheel drive system, when the 2-4
この前輪駆動系は、カップリング51Eの締結調整により伝達トルクが調整される。
In the front wheel drive system, the transmission torque is adjusted by adjusting the
2−4切換機構39Eが切り離され、2輪駆動状態になると、カップリング51Eの締結も解除され、前輪駆動系は、前輪19,21の回転により前車軸15,17、フロント・デフ5Eまでが回転し、プロペラ・シャフト25側へは回転が伝達されない。
When the 2-4
図8は、本発明の実施例7に係る4輪駆動車のスケルトン図である。なお、基本的な構成は実施例1と同様であり、同一又は対応する構成部分には、同符号又は同符号にFを伏して重複した説明は省略する。 FIG. 8 is a skeleton diagram of a four-wheel drive vehicle according to a seventh embodiment of the present invention. Note that the basic configuration is the same as that of the first embodiment, and the same or corresponding components will not be described with the same reference numerals or the same reference numerals with the F being omitted.
本実施例は、フロントエンジン・リヤドライブ・ベース(FRベース)のパートタイム4輪駆動車であり、前輪駆動系にトルク伝達装置であるフロント・トルク伝達装置27Fを配置し、後輪駆動系は、リヤ・デフ49Fを配置し、車体中間部にトランスファ23Fを配置した。
This embodiment is a front engine, rear drive base (FR base) part-time four-wheel drive vehicle, and a front
フロント・トルク伝達装置27Fは、実施例4の構造が適用され、フロント・デフ5F及び第2の切換機構としてのカップリング51Fを備えている。なお、フロント・トルク伝達装置27Fは、は、キャリヤ・ケースを省略している。
The front
トランスファ23Fは、縦置きのエンジン1Fに接続されたトランスミッション3Fに結合され、第1の切換機構としての2−4切換機構39F及び歯車組として平歯車199,201,203を備えている。
The
フロント・トルク伝達装置27Fは、トランスファ23Fの平歯車203に連動結合されたフロント・プロペラ・シャフト205に連動結合されている。
The front
リヤ・デフ49Fは、トランスファ23Fを介してトランスミッション3Fに直結され、リヤ・プロペラ・シャフト207、ドライブ・ピニオン・シャフト209、ドライブ・ピニオン・ギヤ211、リング・ギヤ213を介して連動結合されている。
The rear differential 49F is directly connected to the
したがって、エンジン1Fの出力は、トランスミッション3Fを介し、トランスファ23Fへ入力される。
Therefore, the output of the
後輪駆動系では、トランスファ23Fからリヤ・プロペラ・シャフト207、ドライブ・ピニオン・シャフト209、ドライブ・ピニオン・ギヤ211、リング・ギヤ213を介してリヤ・デフ49Fへ入力される。リヤ・デフ49Fへの入力により、後車軸29,31を介して左右の後輪33,35へトルク伝達が行われる。
In the rear wheel drive system, the signal is input from the
前輪駆動系では、トランスファ23Fへの入力により、2−4切換機構39Fが接続され4輪駆動状態になっていると、平歯車199,201,203、フロント・プロペラ・シャフト205、ドライブ・ピニオン・ギヤ45F及びリング・ギヤ47F、カップリング51F、フロント・デフ5F、前車軸15,17を順次介して左右の前輪19,21へトルク伝達が行われる。
In the front wheel drive system, when the 2-4
この前輪駆動系は、カップリング51Fの締結調整により伝達トルクが調整される。
In this front wheel drive system, the transmission torque is adjusted by adjusting the
2−4切換機構39Fが切り離され、2輪駆動状態になると、カップリング51Fの締結も解除制御され、前輪駆動系は、前輪19,21の回転により前車軸15,17、フロント・デフ49Fまでが回転し、フロント・プロペラ・シャフト205側へは回転が伝達されない。
[その他]
なお、デファレンシャル装置は、インターナル・ギヤ、サン・ギヤ、遊星キャリヤに支持された遊星ギヤを備えた遊星ギヤ機構により構成することもできる。
When the 2-4
[Others]
The differential device can also be constituted by a planetary gear mechanism provided with an internal gear, a sun gear, and a planetary gear supported by a planetary carrier.
5E,5F フロント・デフ(デファレンシャル装置)
27,27A,27B,27C,27D リヤ・トルク伝達装置(トルク伝達装置)
27E,27F フロント・トルク伝達装置(トルク伝達装置)
45,45E,45F ドライブ・ピニオン・ギヤ
47,47E,47F リング・ギヤ
49,49A,49B,49C,49D リヤ・デフ(デファレンシャル装置)
51,51A,51B,51C,51D,51E,51F カップリング
53,53A,53B,53C,53D キャリヤ・ケース
61 ギヤ室
65 クラッチ室
119,119A,119B,119C,119D デフ・ケース(入力回転部材)
125,127 サイド・ギヤ(出力ギヤ)
135,135A,135B,135C,135D,135E,135F カップリング・ケース(外回転部材)
137 メイン・クラッチ(摩擦部材)
139,139A,139B,139C,139D,139E,139F ハブ・シャフト(内回転部材)
5E, 5F Front differential (differential device)
27, 27A, 27B, 27C, 27D Rear torque transmission device (torque transmission device)
27E, 27F Front torque transmission device (torque transmission device)
45, 45E, 45F
51, 51A, 51B, 51C, 51D, 51E,
125, 127 Side gear (output gear)
135, 135A, 135B, 135C, 135D, 135E, 135F Coupling case (outside rotating member)
137 Main clutch (friction member)
139, 139A, 139B, 139C, 139D, 139E, 139F Hub shaft (inner rotating member)
Claims (4)
このリング・ギヤの回転軸と同軸に配置され該リング・ギヤを挟んで両側に配置されたカップリング及びデファレンシャル装置とを設け、
前記カップリングは、前記リング・ギヤに連動結合された外回転部材及び該外回転部材に対し摩擦部材の締結調整によりトルク伝達が行われる中空の内回転部材を備え、
前記デファレンシャル装置は、前記内回転部材に連動結合された入力回転部材及びこの入力回転部材への回転入力を一方が前記内回転部材の軸心部を貫通して連動結合される一対の出力軸へ差動回転可能に回転出力可能である一対の出力ギヤを備え、
前記摩擦部材の外径を、前記リング・ギヤの回転中心と前記ドライブ・ピニオン・ギヤとの間の距離よりも大きく設定した、
ことを特徴とするトルク伝達装置。 A drive pinion gear that is rotatably supported by the carrier case and receives drive input, and a ring gear that meshes with the drive pinion gear;
A coupling and a differential device arranged coaxially with the rotating shaft of the ring gear and arranged on both sides of the ring gear are provided,
The coupling includes an outer rotating member that is interlocked with the ring gear and a hollow inner rotating member that transmits torque to the outer rotating member by fastening adjustment of a friction member.
The differential device includes an input rotating member coupled to the inner rotating member and a pair of output shafts, one of which is coupled to the input rotating member through the axial center of the inner rotating member. It has a pair of output gears that can rotate and output differentially,
The outer diameter of the friction member was set larger than the distance between the center of rotation of the ring gear and the drive pinion gear,
A torque transmission device characterized by that.
前記キャリヤ・ケースをギヤ室及びクラッチ室に区画し、
前記ドライブ・ピニオン・ギヤ、リング・ギヤ、デファレンシャル装置を、前記ギヤ室に潤滑剤を封入して収容し、
前記カップリングを、前記クラッチ室に収容してカップリング周囲をエア空間とした、
ことを特徴とするトルク伝達装置。 The torque transmission device according to claim 1,
Partitioning the carrier case into a gear chamber and a clutch chamber;
The drive pinion gear, the ring gear, and the differential device are encapsulated with a lubricant in the gear chamber, and stored.
The coupling is accommodated in the clutch chamber to form an air space around the coupling.
A torque transmission device characterized by that.
前記リング・ギヤは、前記キャリヤ・ケースに軸受により回転自在に支持され、
前記リング・ギヤ及び外回転部材の連動結合と前記内回転部材及び入力回転部材の連動結合とを、前記軸受の内径側で行った、
ことを特徴とするトルク伝達装置。 The torque transmission device according to claim 1 or 2,
The ring gear is rotatably supported by a bearing on the carrier case,
Linked coupling of the ring gear and the outer rotating member and linked coupling of the inner rotating member and the input rotating member were performed on the inner diameter side of the bearing.
A torque transmission device characterized by that.
前記キャリヤ・ケースは、ケース本体部及び該ケース本体部に締結固定されるケース・カバー部からなり、
前記リング・ギヤは、前記キャリヤ・ケースにユニット・ベアリングにより支持され、
前記ユニット・ベアリングは、外輪側に前記ケース本体部及びケース・カバー部間に挟み込まれる取り付け用のフランジ部を備えると共に内輪側が前記リング・ギヤ側に螺合するナットにより該リング・ギヤに締め込まれ、
前記ケース本体部側に、前記ドライブ・ピニオン・ギヤ、リング・ギヤ、デファレンシャル装置を潤滑剤と共に収容するギヤ室を区画し、
前記ケース・カバー部側に、前記カップリングを収容してカップリング周囲をエア空間とするクラッチ室を区画し、
前記内外輪間に、前記ユニット・ベアリングでの前記区画を行うシール部材を設けた、
ことを特徴とするトルク伝達装置。 The torque transmission device according to any one of claims 1 to 3,
The carrier case comprises a case body and a case cover that is fastened and fixed to the case body.
The ring gear is supported on the carrier case by a unit bearing,
The unit bearing has an attachment flange portion sandwiched between the case main body portion and the case cover portion on the outer ring side, and the inner ring side is fastened to the ring gear by a nut that is screwed to the ring gear side. Rarely
On the case body side, the drive pinion gear, the ring gear, and a gear chamber that houses the differential device together with a lubricant are partitioned,
On the case cover part side, a clutch chamber is defined in which the coupling is accommodated and the periphery of the coupling is an air space;
Between the inner and outer rings, a seal member that performs the section with the unit bearing is provided.
A torque transmission device characterized by that.
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