JP2013256233A - Transfer device - Google Patents

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Takahiro Yoshimura
孝広 吉村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve miniaturization of a transfer device 10 having a power switching mechanism capable of switching between a two-wheel drive mode and a four-wheel drive mode.SOLUTION: A power switching mechanism includes: a power transmission member 48; a drive gear 50 provided at intervals in an axle direction relative to the power transmission member 48; a sleeve member 52 provided at an inner radial side of the drive gear 50 rotatably relative to the drive gear 50; and a moving means 54 provided at a second end part of the drive gear 50 and moving the sleeve member 52 in the axle direction. The sleeve member 52 includes a first engaging part 56 engaged with respect to a first end part of the drive gear 50 and a second engaging part 58 extending to the power transmission member 48 side and engaged with the power transmission member 48. During a two-wheel drive mode, at least one of the first engaging part 56 and the second engaging part 58 is brought into a released state by the movement by the moving means 54.

Description

本発明は、一方のデファレンシャル装置から他方のデファレンシャル装置に駆動力を伝達するトランスファ装置に関し、特に、二輪駆動モードと四輪駆動モードとを切り換え可能な動力切換機構を有するトランスファ装置の改良に関する。   The present invention relates to a transfer device that transmits a driving force from one differential device to another differential device, and more particularly to an improvement of a transfer device having a power switching mechanism capable of switching between a two-wheel drive mode and a four-wheel drive mode.

従来から、前輪のデファレンシャル装置と後輪のデファレンシャル装置との間に設けられ、一方のデファレンシャル装置から他方のデファレンシャル装置に駆動力を伝達するトランスファ装置が知られている。このようなトランスファ装置が、例えばピックアップトラックやSUV(Sport Utility Vehicle)に搭載される場合、トランスファ装置に、二輪駆動モードと四輪駆動モードとを切換え可能な動力切換機構が設けられる例がある。これにより、車両は、二輪駆動と四輪駆動とを切り換えて走行可能になる。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a transfer device that is provided between a differential device for a front wheel and a differential device for a rear wheel and that transmits a driving force from one differential device to the other differential device. When such a transfer device is mounted on, for example, a pickup truck or an SUV (Sport Utility Vehicle), there is an example in which a power switching mechanism capable of switching between a two-wheel drive mode and a four-wheel drive mode is provided in the transfer device. As a result, the vehicle can travel by switching between two-wheel drive and four-wheel drive.

下記特許文献1には、前後輪に駆動力を伝達する四輪駆動モードと、前輪のみに駆動力を伝達する二輪駆動モードとを切換え可能な断接機構を有する動力伝達部が記載されている。この動力伝達部は、前輪のデファレンシャル装置に接続される車軸方向に設けられている。そして、動力伝達部は、車軸方向の両端において軸受を介してケースに支持されるベベルギアを有する。断接機構は、前輪の差動装置とべべルギアとの間に設けられている。そして、断接機構は、その差動装置のデフケース軸とべべルギアを固定するべベルギア軸とを断接するカップリングスリーブと、カップリングスリーブを車軸方向に移動させるシフトフォーク及びシフトロッドを含むアクチュエータとを有する。   The following Patent Document 1 describes a power transmission unit having a connection / disconnection mechanism capable of switching between a four-wheel drive mode for transmitting a driving force to front and rear wheels and a two-wheel drive mode for transmitting a driving force only to front wheels. . This power transmission portion is provided in the direction of the axle connected to the differential device for the front wheels. And a power transmission part has the bevel gear supported by a case via a bearing in the both ends of an axle direction. The connecting / disconnecting mechanism is provided between the front wheel differential and the bevel gear. The connecting / disconnecting mechanism includes a coupling sleeve for connecting / disconnecting the differential case shaft of the differential and the bevel gear shaft for fixing the bevel gear, an actuator including a shift fork and a shift rod for moving the coupling sleeve in the axle direction, Have

特開2011−079421号公報JP 2011-077941 A

上記特許文献1のような断接機構においては、差動装置と動力伝達部のベベルギアとの間に、カップリングスリーブと、このスリーブを移動させるアクチュエータとが設けられる。このように、差動装置と動力伝達部の間に断接機構の構成部材を全て配置しようとすると、その間における断接機構の設置スペースが大きくなってしまい、結果として装置が大型化してしまうという問題がある。   In the connection / disconnection mechanism as described in Patent Document 1, a coupling sleeve and an actuator for moving the sleeve are provided between the differential and the bevel gear of the power transmission unit. Thus, if all the constituent members of the connection / disconnection mechanism are arranged between the differential device and the power transmission unit, the installation space for the connection / disconnection mechanism between them becomes large, resulting in an increase in the size of the device. There's a problem.

本発明の目的は、二輪駆動モードと四輪駆動モードとを切り換え可能な動力切換機構を有しつつ、小型化に対応することができるトランスファ装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a transfer device that has a power switching mechanism capable of switching between a two-wheel drive mode and a four-wheel drive mode, and can cope with downsizing.

本発明は、前輪又は後輪の一方のデファレンシャル装置に接続される車軸方向に設けられ、駆動源からの駆動力を他方のデファレンシャル装置に伝達するトランスファ装置において、前輪又は後輪の一方のみに駆動力を伝達する二輪駆動モードと、前輪及び後輪に駆動力を伝達する四輪駆動モードとを切換え可能な動力切換機構を有し、動力切換機構が、前記一方のデファレンシャル装置に接続され、このデファレンシャル装置から駆動力が伝達される動力伝達部材と、動力伝達部材に対し前記車軸方向に間隔を空けて前記車軸を取り囲むように設けられ、動力伝達部材に対向する第1端部と、動力伝達部材とは反対側の第2端部とを有し、第2端部側において軸受を介してケースに片持ち支持されるドライブギヤと、ドライブギヤに対し相対的に回転可能に、ドライブギヤの内径側にドライブギヤと同軸に設けられたスリーブ部材と、ドライブギヤの第2端部のほうに設けられ、スリーブ部材を車軸方向に移動させる移動手段と、を有し、スリーブ部材は、ドライブギヤの第1端部に対し係合する第1係合部と、動力伝達部材側へ延在して動力伝達部材に対し係合する第2係合部とを有し、四輪駆動モードのとき、第1及び第2係合部はともに係合状態となり、四輪駆動モードから二輪駆動モードへ切り換えられると、移動手段によるスリーブ部材の移動により、第1係合部と第2係合部のいずれか一方が係合状態から解放状態になることを特徴とする。   The present invention provides a transfer device that is provided in the direction of an axle connected to one differential device of a front wheel or a rear wheel, and that transmits a driving force from a drive source to the other differential device. A power switching mechanism capable of switching between a two-wheel drive mode for transmitting force and a four-wheel drive mode for transmitting driving force to the front and rear wheels, and the power switching mechanism is connected to the one differential device, A power transmission member to which a driving force is transmitted from the differential device, a first end portion that is provided so as to surround the axle with a space in the axle direction with respect to the power transmission member, and facing the power transmission member; A drive gear having a second end opposite to the member and cantilevered by a case via a bearing on the second end side, And a sleeve member provided coaxially with the drive gear on the inner diameter side of the drive gear, and a moving means provided toward the second end of the drive gear to move the sleeve member in the axle direction. The sleeve member includes a first engagement portion that engages with the first end portion of the drive gear, and a second engagement portion that extends toward the power transmission member and engages with the power transmission member. And in the four-wheel drive mode, both the first and second engaging portions are in the engaged state, and when the four-wheel drive mode is switched to the two-wheel drive mode, the first engagement is caused by the movement of the sleeve member by the moving means. One of the joining portion and the second engaging portion is changed from the engaged state to the released state.

また、前記軸受は、ケース外側からボルトにより締結されていることが好適である。   The bearing is preferably fastened by a bolt from the outside of the case.

また、ドライブギヤの第1端部には、ドグ歯が形成され、第1係合部は、前記ドグ歯と係合するドグクラッチであり、スリーブ部材が動力伝達部材側へ移動することで解放状態になることが好適である。   Further, dog teeth are formed at the first end portion of the drive gear, and the first engagement portion is a dog clutch that engages with the dog teeth, and is released when the sleeve member moves to the power transmission member side. It is preferable to become.

本発明のトランスファ装置によれば、二輪駆動モードと四輪駆動モードとを切り換え可能な動力切換機構を有しつつ、小型化に対応することができる。   According to the transfer device of the present invention, it is possible to cope with downsizing while having a power switching mechanism capable of switching between a two-wheel drive mode and a four-wheel drive mode.

本実施形態に係る車両の構成を示す図である。It is a figure showing composition of vehicles concerning this embodiment. 二輪駆動モードにおけるトランスファ装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the transfer apparatus in a two-wheel drive mode. 四輪駆動モードにおけるトランスファ装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the transfer apparatus in four-wheel drive mode.

以下、本発明に係るトランスファ装置の実施形態について、図を用いて説明する。一例として、車両の前部に駆動源を搭載し、二輪駆動モード時に前輪が駆動するFF(Front−engine Front−drive)車ベースの四輪駆動車を挙げ、この車両に搭載されるトランスファ装置について説明する。なお、本発明は、上記のような二輪駆動モード時が前輪駆動である車両に限らず、後輪駆動である車両にも適用できる。   Hereinafter, embodiments of a transfer device according to the present invention will be described with reference to the drawings. As an example, a four-wheel drive vehicle based on a front-engine front-drive (FF) vehicle in which a drive source is mounted on the front of the vehicle and the front wheels are driven in the two-wheel drive mode is given. explain. Note that the present invention can be applied not only to a vehicle in which the two-wheel drive mode as described above is a front wheel drive but also to a vehicle in which a rear wheel drive is performed.

まず、本実施形態のトランスファ装置10を搭載する車両12について説明する。車両12は、駆動源としてエンジン14を有する。エンジン14は、クラッチ(図示せず)を介して変速機16に接続され、変速機16は前方デファレンシャル装置18に接続される。前方デファレンシャル装置18は、前方車軸20を介して前輪22に接続されるとともに、トランスファ装置10とプロペラシャフト24を介して後方デファレンシャル装置26に接続される。そして、後方デファレンシャル装置26は、後方車軸28を介して後輪30に接続される。   First, the vehicle 12 on which the transfer device 10 of this embodiment is mounted will be described. The vehicle 12 has an engine 14 as a drive source. The engine 14 is connected to a transmission 16 via a clutch (not shown), and the transmission 16 is connected to a front differential device 18. The front differential device 18 is connected to the front wheel 22 via the front axle 20, and is connected to the rear differential device 26 via the transfer device 10 and the propeller shaft 24. The rear differential device 26 is connected to the rear wheel 30 via the rear axle 28.

エンジン14は、インジェクタ(図示せず)から噴射された燃料と空気との混合気を、シリンダの燃焼室内で燃焼させる内燃機関である。燃焼によりシリンダ内のピストンが押し下げられて、内燃機関の出力軸が回転する。   The engine 14 is an internal combustion engine that burns a mixture of fuel and air injected from an injector (not shown) in a combustion chamber of a cylinder. The piston in the cylinder is pushed down by the combustion, and the output shaft of the internal combustion engine rotates.

変速機16は、複数のギアにより構成され、運転手の手動操作に応答して変速する。変速機16の出力側は前方デファレンシャル装置18に連結されている。変速機16は、手動によるシフトレバー(図示せず)の操作により選択された変速段に応じて、エンジン14の回転数を所望の回転数に変速して前方デファレンシャル装置18にエンジン14からの駆動力を伝達する。なお、本実施形態では、変速機16が手動式である場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されず、変速機構として、クラッチと変速機16に変えて、自動変速機及びトルクコンバータなどの流体継手を採用することができる。   The transmission 16 is composed of a plurality of gears and shifts in response to a manual operation by the driver. The output side of the transmission 16 is connected to the front differential device 18. The transmission 16 shifts the rotational speed of the engine 14 to a desired rotational speed in accordance with a shift stage selected by manually operating a shift lever (not shown), and drives the front differential device 18 from the engine 14. Transmit power. In the present embodiment, the case where the transmission 16 is a manual type has been described. However, the present invention is not limited to this configuration, and instead of the clutch and the transmission 16 as a transmission mechanism, an automatic transmission and a torque converter are provided. A fluid coupling such as can be employed.

前方デファレンシャル装置18は、変速機16から伝達された動力を、前方車軸20を介して、左右の前輪22に分配して伝達する機構であり、左右の前輪22の回転差を吸収する装置である。前方デファレンシャル装置18は、変速機16の出力側に接続されたリングギヤ32と、リングギヤ32が固定されるデフケース34と、デフケース34の内部に回転自在に支持されるピニオン及びこのピニオンに係合するサイドギヤ36とを有する。変速機16から伝達される駆動力は、リングギヤ32と、ピニオン及びサイドギヤ36とを介して前方車軸20に伝達され、前輪22を回転させる。また、変速機16から伝達される駆動力は、リングギヤ32とデフケース34を介してトランスファ装置10に伝達される。そして、トランスファ装置10に伝達された駆動力は、プロペラシャフト24を介して後方デファレンシャル装置26に伝わる。なお、トランスファ装置10の具体的な構成については後述する。   The front differential device 18 is a mechanism that distributes and transmits the power transmitted from the transmission 16 to the left and right front wheels 22 via the front axle 20, and absorbs the rotational difference between the left and right front wheels 22. . The front differential device 18 includes a ring gear 32 connected to the output side of the transmission 16, a differential case 34 to which the ring gear 32 is fixed, a pinion rotatably supported in the differential case 34, and a side gear engaged with the pinion. 36. The driving force transmitted from the transmission 16 is transmitted to the front axle 20 via the ring gear 32, the pinion and the side gear 36, and rotates the front wheel 22. Further, the driving force transmitted from the transmission 16 is transmitted to the transfer device 10 via the ring gear 32 and the differential case 34. Then, the driving force transmitted to the transfer device 10 is transmitted to the rear differential device 26 via the propeller shaft 24. A specific configuration of the transfer device 10 will be described later.

後方デファレンシャル装置26は、プロペラシャフト24から伝達された動力を、後方車軸28を介して、左右の後輪30に分配して伝達する機構であり、左右の後輪30の回転差を吸収する装置である。後方デファレンシャル装置26は、プロペラシャフト24の出力側に接続されたリングギヤ38と、リングギヤ38が固定されるデフケース40と、デフケース40の内部に回転自在に支持されるピニオン及びこのピニオンに係合するサイドギヤ42とを有する。後方デファレンシャル装置26に伝達される駆動力は、リングギヤ38と、ピニオン及びサイドギヤ42とを介して後方車軸28に伝達され、後輪30を回転させる。   The rear differential device 26 is a mechanism that distributes and transmits the power transmitted from the propeller shaft 24 to the left and right rear wheels 30 via the rear axle 28, and absorbs the rotational difference between the left and right rear wheels 30. It is. The rear differential device 26 includes a ring gear 38 connected to the output side of the propeller shaft 24, a differential case 40 to which the ring gear 38 is fixed, a pinion rotatably supported in the differential case 40, and a side gear engaged with the pinion. 42. The driving force transmitted to the rear differential device 26 is transmitted to the rear axle 28 via the ring gear 38, the pinion and the side gear 42, and rotates the rear wheel 30.

また、本実施形態においては、一方の後方車軸28にクラッチ44が設けられている。クラッチ44は、例えば乾式単板式の摩擦クラッチにより構成される。クラッチ44は、四輪駆動モードにおいては、クラッチ44を係合させた状態、言い換えれば、後方デファレンシャル装置26と後輪30との間が動力を伝達する伝達状態となる。一方、二輪駆動モードにおいては、クラッチ44が、エンジン14と変速機18との間が動力を遮断する遮断状態となるように作動する。このように遮断状態にすることにより、後輪30の回転抵抗となるプロペラシャフト24と、後述するトランスファ装置10のドライブギヤとの回転が防止され、燃費低下を抑制することができる。   In the present embodiment, a clutch 44 is provided on one rear axle 28. The clutch 44 is constituted by, for example, a dry single-plate friction clutch. In the four-wheel drive mode, the clutch 44 is in a state in which the clutch 44 is engaged, in other words, in a transmission state in which power is transmitted between the rear differential device 26 and the rear wheel 30. On the other hand, in the two-wheel drive mode, the clutch 44 operates so as to be in a shut-off state in which power is cut off between the engine 14 and the transmission 18. By setting the shut-off state in this manner, the rotation of the propeller shaft 24 serving as the rotational resistance of the rear wheel 30 and the drive gear of the transfer device 10 to be described later can be prevented, and a reduction in fuel consumption can be suppressed.

次に、本実施形態のトランスファ装置10の概略構成について説明する。トランスファ装置10は、前方デファレンシャル装置18に接続される前方車軸20方向(以降、単に車軸方向と記す)に設けられ、二輪駆動モードと四輪駆動モードを切換え可能な動力切換機構46を有する。   Next, a schematic configuration of the transfer device 10 of the present embodiment will be described. The transfer device 10 is provided in the direction of the front axle 20 connected to the front differential device 18 (hereinafter simply referred to as the axle direction), and has a power switching mechanism 46 capable of switching between a two-wheel drive mode and a four-wheel drive mode.

本実施形態の動力切換機構46は、前方デファレンシャル装置18のデフケース34に接続され、デフケース34から駆動力が伝達される動力伝達部材48を有する。また、動力切換機構46は、動力伝達部材48に対し車軸方向に間隔を空けて、前方車軸20を取り囲むように設けられ、動力伝達部材に対向する第1端部と、動力伝達部材とは反対側の第2端部とを有し、第2端部側において軸受を介してケースに片持ち支持されるドライブギヤ50を有する。また、動力切換機構46は、ドライブギヤ50に対し相対的に回転可能に、ドライブギヤ50の内径側に、ドライブギヤ50と同軸に設けられたスリーブ部材52を有する。さらに、動力切換機構46は、ドライブギヤ50より前輪22側に設けられ、スリーブ部材52を車軸方向に移動させる移動手段54を有する。   The power switching mechanism 46 of this embodiment includes a power transmission member 48 that is connected to the differential case 34 of the front differential device 18 and that transmits a driving force from the differential case 34. The power switching mechanism 46 is provided so as to surround the front axle 20 with an interval in the axle direction with respect to the power transmission member 48, and is opposite to the power transmission member and the first end facing the power transmission member. And a drive gear 50 that is cantilevered on the case via a bearing on the second end side. The power switching mechanism 46 includes a sleeve member 52 provided coaxially with the drive gear 50 on the inner diameter side of the drive gear 50 so as to be rotatable relative to the drive gear 50. Furthermore, the power switching mechanism 46 is provided on the front wheel 22 side with respect to the drive gear 50, and has moving means 54 that moves the sleeve member 52 in the axle direction.

スリーブ部材52は、ドライブギヤ50の第1端部に対し係合する第1係合部56と、動力伝達部材48側へ延在して動力伝達部48に係合する第2係合部58とを有する。そして、四輪駆動モードのとき、第1及び第2係合部はともの係合状態となり、四輪駆動モードから二輪駆動モードへ切り換えられると、移動手段によるスリーブ部材の移動により、第1係合部と第2係合部のいずれか一方が係合状態から解放状態になるように構成される。   The sleeve member 52 includes a first engagement portion 56 that engages with the first end of the drive gear 50, and a second engagement portion 58 that extends toward the power transmission member 48 and engages the power transmission portion 48. And have. In the four-wheel drive mode, the first and second engaging portions are engaged with each other, and when the four-wheel drive mode is switched to the two-wheel drive mode, the first engagement is caused by the movement of the sleeve member by the moving means. Any one of the joint portion and the second engaging portion is configured to be in the released state from the engaged state.

このような構成により、四輪駆動モードにおいては、第1係合部56が係合状態となるよう移動手段54がスリーブ部材52を移動させると、動力切換機構46が動力伝達状態となる。これにより、エンジン14の駆動力がトランスファ装置10を介して後輪30まで伝達可能となる。一方、二輪駆動モードにおいては、第1係合部56が解放状態となるよう移動手段54がスリーブ部材52を移動させると、動力切換機構46が動力遮断状態となる。これにより、エンジン14の駆動力が後輪30へ伝達されなくなるので、前輪22のみの駆動となる。   With such a configuration, in the four-wheel drive mode, when the moving means 54 moves the sleeve member 52 so that the first engagement portion 56 is in the engaged state, the power switching mechanism 46 is in the power transmission state. As a result, the driving force of the engine 14 can be transmitted to the rear wheels 30 via the transfer device 10. On the other hand, in the two-wheel drive mode, when the moving means 54 moves the sleeve member 52 so that the first engagement portion 56 is in the released state, the power switching mechanism 46 is in the power cut-off state. As a result, the driving force of the engine 14 is not transmitted to the rear wheels 30, and only the front wheels 22 are driven.

本実施形態の動力切換機構46においては、スリーブ部材52を移動させる移動手段54が、前方デファレンシャル装置18とドライブギヤ50の間ではなく、ドライブギヤ50より右側に設けられている。このような配置により、前方デファレンシャル装置18とドライブギヤ50の間において必要な部材の設置スペースを従来技術より小さくすることができ、結果として装置を小型化することができる。   In the power switching mechanism 46 of the present embodiment, the moving means 54 that moves the sleeve member 52 is provided on the right side of the drive gear 50, not between the front differential device 18 and the drive gear 50. With such an arrangement, a space for installing necessary members between the front differential device 18 and the drive gear 50 can be made smaller than that of the prior art, and as a result, the device can be miniaturized.

また、本実施形態においては、スリーブ部材52が、移動手段54との接続のため、ドライブギヤ50の内周側に配置されている。この構成により、動力伝達部材48とドライブギヤ50との間において、スリーブ部材52を支持する構成を無くすことができるので、さらに車軸方向における設置スペースを小さくすることができ、小型化が可能になる。   In the present embodiment, the sleeve member 52 is disposed on the inner peripheral side of the drive gear 50 for connection with the moving means 54. With this configuration, it is possible to eliminate the configuration for supporting the sleeve member 52 between the power transmission member 48 and the drive gear 50, so that the installation space in the axle direction can be further reduced, and the size can be reduced. .

続いて、トランスファ装置10の具体的な構成について、図2,3を用いて説明する。図2は、二輪駆動モードにおけるトランスファ装置10の構成を示す断面図であり、図3は、四輪駆動モードにおけるトランスファ装置10の構成を示す断面図である。これらの図においては、紙面の上が車両前方を示し、紙面の下側が車両後方を示す。よって、紙面の右が車両進行方向に対し右側を示し、紙面の左が車両進行方向に対して左側を示す。   Next, a specific configuration of the transfer device 10 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the transfer device 10 in the two-wheel drive mode, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the transfer device 10 in the four-wheel drive mode. In these drawings, the upper side of the paper indicates the front of the vehicle, and the lower side of the paper indicates the rear of the vehicle. Therefore, the right side of the page shows the right side with respect to the vehicle traveling direction, and the left side of the page shows the left side with respect to the vehicle traveling direction.

トランスファ装置10は、前方デファレンシャル装置18に接続され、動力切換機構46を収容するケース60を有する。図2,3においては、ケース60の左側に、前方デファレンシャル装置18が位置する。そして、ケース60には、前方デファレンシャル装置18から左側の前輪22に向かって前方車軸20が貫通するように収容される。   The transfer device 10 is connected to the front differential device 18 and includes a case 60 that houses the power switching mechanism 46. 2 and 3, the front differential device 18 is located on the left side of the case 60. The case 60 is accommodated so that the front axle 20 penetrates from the front differential device 18 toward the left front wheel 22.

ケース60の左側、すなわち前方デファレンシャル装置18側には、前方車軸20が貫通可能な中空孔を有する動力伝達部材48が収容される。動力伝達部材48は、前方車軸20と同軸になるように、ケース60に軸受62を介して回転自在に支持される。動力伝達部材48の左端には、図示しないが、前方デファレンシャル装置18のデフケース40が接続され、右端には、スリーブ部材52が接続される。   A power transmission member 48 having a hollow hole through which the front axle 20 can pass is accommodated on the left side of the case 60, that is, on the front differential device 18 side. The power transmission member 48 is rotatably supported by the case 60 via a bearing 62 so as to be coaxial with the front axle 20. Although not shown, the differential case 40 of the front differential device 18 is connected to the left end of the power transmission member 48, and the sleeve member 52 is connected to the right end.

ケース60の右側には、動力伝達部材48に対し車軸方向に間隔を空け、前方車軸20を取り囲むように設けられたドライブギヤ50が収容される。ドライブギヤ50は、このドライブギヤ50の右側(上述した第2端部)において、前方車軸20と同軸になるように、ケース60に軸受64を介して回転自在に支持される。すなわち、本実施形態のドライブギヤ50は、軸受64により片持ち支持された構成となっている。   On the right side of the case 60, a drive gear 50 provided so as to surround the front axle 20 with a space in the axle direction with respect to the power transmission member 48 is accommodated. The drive gear 50 is rotatably supported by the case 60 via a bearing 64 so as to be coaxial with the front axle 20 on the right side (the second end portion described above) of the drive gear 50. That is, the drive gear 50 of the present embodiment is cantilevered by the bearing 64.

通常、トランスファ装置のドライブギヤは両持ち支持構造である。このような従来構造から本実施形態のような片持ち構造とすることにより、ドライブギヤ50の左側の軸受スペースが不要になるので、車軸方向における設置スペースを小さくすることができ、装置の更なる小型化が可能になる。   Usually, the drive gear of the transfer device has a double-sided support structure. By adopting the cantilever structure as in the present embodiment from such a conventional structure, the bearing space on the left side of the drive gear 50 becomes unnecessary, so the installation space in the axle direction can be reduced, and the device can be further improved. Miniaturization is possible.

軸受64には、車軸方向へのドライブギヤ50の移動を防止するため、例えばユニットベアリングを用いることが好適である。本実施形態の軸受64には、フランジ64aが設けられている。   In order to prevent the drive gear 50 from moving in the axle direction, for example, a unit bearing is preferably used as the bearing 64. The bearing 64 of the present embodiment is provided with a flange 64a.

軸受64は、ドライブギヤ50に圧入され、ナット66の締め付けによりドライブギヤ50に確実に締結される。そして、軸受64のフランジ64aを、ケース60外側からボルト68により締結することで、ドライブギヤ50に一体化された軸受64は、ケース60に固定される。このように、軸受64とケース60との固定が、ケース60内部における作業ではなく、ケース60外側からのボルト68の締結作業によって達成されるので、組み付け性の向上を図ることができる。また、軸受64のフランジ64aの一部を、ケース60内側におけるブリーザ室(図示せず)の仕切り壁とすることができる。この構成により、軸受64をケース60に固定するだけで同時に、軸受64の一部とケース60の内周壁とで囲まれたブリーザ室が形成されるので、製造工程の短縮化を図ることができる。   The bearing 64 is press-fitted into the drive gear 50 and is securely fastened to the drive gear 50 by tightening the nut 66. The bearing 64 integrated with the drive gear 50 is fixed to the case 60 by fastening the flange 64 a of the bearing 64 with the bolt 68 from the outside of the case 60. As described above, the fixing between the bearing 64 and the case 60 is achieved not by the work inside the case 60 but by the fastening work of the bolts 68 from the outside of the case 60, so that the assembling property can be improved. Further, a part of the flange 64 a of the bearing 64 can be used as a partition wall of a breather chamber (not shown) inside the case 60. With this configuration, only by fixing the bearing 64 to the case 60, a breather chamber surrounded by a part of the bearing 64 and the inner peripheral wall of the case 60 is formed, so that the manufacturing process can be shortened. .

また、ケース60の後方には、ドライブギヤ50に噛み合う出力ピニオン70が収容されている。出力ピニオン70は、プロペラシャフト24が接続され、トランスファ装置10に伝達された駆動力を後方デファレンシャル装置26へ出力する。   An output pinion 70 that meshes with the drive gear 50 is accommodated behind the case 60. The output pinion 70 is connected to the propeller shaft 24 and outputs the driving force transmitted to the transfer device 10 to the rear differential device 26.

次に、本実施形態のスリーブ部材52と、このスリーブ部材52を車軸方向に移動させる移動手段54の構成について説明する。スリーブ部材52は、ドライブギヤ50の内周に車軸方向に変位可能に軸受72を介して装着されている。一方、移動手段54は、ドライブギヤ50より右側に配置されている。   Next, the structure of the sleeve member 52 of this embodiment and the moving means 54 which moves this sleeve member 52 to an axle direction are demonstrated. The sleeve member 52 is attached to the inner periphery of the drive gear 50 via a bearing 72 so as to be displaceable in the axle direction. On the other hand, the moving means 54 is disposed on the right side of the drive gear 50.

移動手段54は、アクチュエータ72と、アクチュエータ72の出力ギヤ72aに噛み合う中間ギヤ74と、中間ギヤ74に噛み合う最終ギヤ76とを有する。最終ギヤ76には、前方車軸20と同軸の、前方車軸20が貫通可能な貫通孔が形成される。そして、最終ギヤ76は、ケース60に軸受78を介して回転可能に支持される。   The moving means 54 includes an actuator 72, an intermediate gear 74 that meshes with the output gear 72 a of the actuator 72, and a final gear 76 that meshes with the intermediate gear 74. The final gear 76 is formed with a through hole that is coaxial with the front axle 20 and through which the front axle 20 can pass. The final gear 76 is rotatably supported by the case 60 via a bearing 78.

また、移動手段45が、最終ギヤ76の左側端面に接触し、最終ギヤ76の回転運動を車軸方向への運動へ変換する回転カム80を有する。回転カム80には、前方車軸20と同軸の、前方車軸20が貫通可能な貫通孔が形成される。回転カム80は、車軸方向へのみ移動可能にケース60に支持される。そして、回転カム80は、スラスト軸受82と接続部材84を介してスリーブ部材52に接続される。よって、アクチュエータ72からの出力が、中間ギヤ74を介して最終ギヤ76を回動させ、この回動運動が回転カム80を介してスリーブ部材52に車軸方向への運動を与える。   Further, the moving means 45 has a rotating cam 80 that contacts the left end surface of the final gear 76 and converts the rotational movement of the final gear 76 into movement in the axle direction. The rotating cam 80 is formed with a through-hole that is coaxial with the front axle 20 and through which the front axle 20 can pass. The rotating cam 80 is supported by the case 60 so as to be movable only in the axle direction. The rotating cam 80 is connected to the sleeve member 52 via a thrust bearing 82 and a connecting member 84. Therefore, the output from the actuator 72 rotates the final gear 76 via the intermediate gear 74, and this rotational movement gives the sleeve member 52 movement in the axle direction via the rotary cam 80.

スリーブ部材52には、前方車軸20と同軸の、前方車軸20が貫通可能な貫通孔が形成されている。よって、スリーブ部材52は、前方車軸20とドライブギヤ50の双方に対して、相対的に回転可能である。   The sleeve member 52 is formed with a through hole that is coaxial with the front axle 20 and through which the front axle 20 can pass. Therefore, the sleeve member 52 can rotate relative to both the front axle 20 and the drive gear 50.

スリーブ部材52は、上述したように、第1及び第2係合部56,58を有する。第1係合部56は、スリーブ部材52の外周方向に突出する爪部86を有する。一方、ドライブギヤ50の第1端部50aには、爪部86と噛み合うドグ歯88が動力伝達部材48側に突出するように形成される。すなわち、第1係合部56は、ドグ歯88と係合するドグクラッチである。この構成により、スリーブ部材52が移動手段54により動力伝達部材48側へ移動することで、爪部86とドグ歯88が離れて噛み合い状態が解消され、第1係合部56は解放状態となる。よって、スリーブ部材52が車軸方向へ移動する距離は、少なくとも、第1係合部56を係合状態から解放状態へと移行するのに必要な距離になる。   As described above, the sleeve member 52 has the first and second engaging portions 56 and 58. The first engaging portion 56 has a claw portion 86 that protrudes in the outer peripheral direction of the sleeve member 52. On the other hand, dog teeth 88 that mesh with the claw portions 86 are formed on the first end portion 50 a of the drive gear 50 so as to protrude toward the power transmission member 48. That is, the first engagement portion 56 is a dog clutch that engages with the dog teeth 88. With this configuration, when the sleeve member 52 is moved to the power transmission member 48 side by the moving means 54, the claw portion 86 and the dog teeth 88 are separated to cancel the meshing state, and the first engagement portion 56 is released. . Therefore, the distance that the sleeve member 52 moves in the axle direction is at least the distance necessary to shift the first engagement portion 56 from the engaged state to the released state.

一方、第2係合部58は、スリーブ部材52の左端外周面に形成された溝部であり、この溝部が、動力伝達部材48の右端内周面に形成された溝部と噛み合うように構成される。また、これらの溝部は、車軸方向へのスリーブ部材52の移動距離を許容する長さで形成されている。この構成により、移動手段54によってスリーブ部材52がどの位置に移動しても、動力伝達部材48とスリーブ部材52の係合状態は維持され、これらの部材48,52は同期して回転する。   On the other hand, the second engagement portion 58 is a groove portion formed on the outer peripheral surface of the left end of the sleeve member 52, and this groove portion is configured to mesh with the groove portion formed on the inner peripheral surface of the right end of the power transmission member 48. . Further, these groove portions are formed with a length that allows the movement distance of the sleeve member 52 in the axle direction. With this configuration, the engagement state of the power transmission member 48 and the sleeve member 52 is maintained regardless of the position of the sleeve member 52 moved by the moving means 54, and these members 48 and 52 rotate in synchronization.

また、動力伝達部材48とスリーブ部材52との間には、前方車軸20を取り囲むようにコイルスプリング90が設けられている。コイルスプリング90は、これの一端が動力伝達部材48に当接し、他端がスリーブ部材52に当接し、スリーブ部材52を常に移動手段54の方へ付勢するように設けられる。この構成により、四輪駆動モードにおいて、振動等による動力伝達部材48側へのスリーブ部材52の移動が防止され、ドライブギヤ50とスリーブ部材52が解放状態になってしまうことを防止することができる。   A coil spring 90 is provided between the power transmission member 48 and the sleeve member 52 so as to surround the front axle 20. The coil spring 90 is provided so that one end of the coil spring 90 abuts on the power transmission member 48 and the other end abuts on the sleeve member 52, and always urges the sleeve member 52 toward the moving means 54. With this configuration, in the four-wheel drive mode, movement of the sleeve member 52 toward the power transmission member 48 due to vibration or the like can be prevented, and the drive gear 50 and the sleeve member 52 can be prevented from being released. .

次に、本実施形態に係るトランスファ装置10の動作について説明する。二輪駆動モードにおいては、図2に示されるように、第1係合部56が解放状態になっており、スリーブ部材52は、ドライブギヤ50に対し同期して回転可能に接合されていない。このため、エンジン14からの駆動力は、前方デファレンシャル装置18のデフケース34を介して動力伝達部材48とスリーブ部材52に伝達されるが、ドライブギヤ50に出力されない。   Next, the operation of the transfer device 10 according to this embodiment will be described. In the two-wheel drive mode, as shown in FIG. 2, the first engagement portion 56 is in a released state, and the sleeve member 52 is not joined to the drive gear 50 so as to be rotatable in synchronization. Therefore, the driving force from the engine 14 is transmitted to the power transmission member 48 and the sleeve member 52 via the differential case 34 of the front differential device 18, but is not output to the drive gear 50.

二輪駆動モードから四輪駆動モードへの切り換え時においては、アクチュエータ72からの回転運動が回転カム80によって車軸方向に変換され、スリーブ部材52が移動手段54側へと移動する。これにより、図3に示されるように第1係合部56の爪部86と、ドライブギヤ50のドグ歯88とが互いに噛み合って、第1係合部56が係合状態になり、スリーブ部材52とドライブギヤ50が同期して回転可能に結合される。   At the time of switching from the two-wheel drive mode to the four-wheel drive mode, the rotational motion from the actuator 72 is converted into the axle direction by the rotary cam 80, and the sleeve member 52 moves toward the moving means 54 side. As a result, as shown in FIG. 3, the claw portion 86 of the first engaging portion 56 and the dog tooth 88 of the drive gear 50 are engaged with each other, and the first engaging portion 56 is brought into the engaged state, and the sleeve member. 52 and the drive gear 50 are rotatably coupled in synchronization.

そして、四輪駆動モードにおいては、エンジン14からの駆動力は、前方デファレンシャル装置18のデフケース34を介して動力伝達部材48とスリーブ部材52に伝達され、さらに係合状態の第1係合部56を介してドライブギヤ50に出力される。ドライブギヤ50へ伝達された駆動力は、出力ピニオン70とプロペラシャフト24を介して後方デファレンシャル装置42、後輪30へと伝達される。   In the four-wheel drive mode, the driving force from the engine 14 is transmitted to the power transmission member 48 and the sleeve member 52 via the differential case 34 of the front differential device 18, and further, the first engaging portion 56 in the engaged state. To the drive gear 50. The driving force transmitted to the drive gear 50 is transmitted to the rear differential device 42 and the rear wheel 30 via the output pinion 70 and the propeller shaft 24.

本実施形態のトランスファ装置10においては、移動手段54がドライブギヤ50の右側に配置される。この構成により、前方デファレンシャル装置18とドライブギヤ50の間における動力切換に必要な部材の設置スペースを小さくすることができ、結果として装置の小型化に対応することができる。   In the transfer device 10 of the present embodiment, the moving means 54 is disposed on the right side of the drive gear 50. With this configuration, it is possible to reduce an installation space for members necessary for power switching between the front differential device 18 and the drive gear 50, and as a result, it is possible to cope with downsizing of the device.

また、本実施形態のトランスファ装置10では、スリーブ部材52が、ドライブギヤ50の内周側に配置されている。この構成により、動力伝達部材48とドライブギヤ50との間において、スリーブ部材52を支持する構成を無くすことができるので、さらに車軸方向における設置スペースを小さくすることができ、小型化が可能になる。   In the transfer device 10 of the present embodiment, the sleeve member 52 is disposed on the inner peripheral side of the drive gear 50. With this configuration, it is possible to eliminate the configuration for supporting the sleeve member 52 between the power transmission member 48 and the drive gear 50, so that the installation space in the axle direction can be further reduced, and the size can be reduced. .

さらに、本実施形態のトランスファ装置10においては、ドライブギヤ50が軸受64による片持ち支持となっている。この構成により、軸受が不要となった領域であるドライブギヤ50の左側第1端部50aに、軸受の代わりに、第1係合部56と係合可能なドグ歯88を形成することができるので、車軸方向における設置スペースをさらに小さくすることができる。   Furthermore, in the transfer device 10 of the present embodiment, the drive gear 50 is cantilevered by the bearing 64. With this configuration, dog teeth 88 that can be engaged with the first engaging portion 56 can be formed on the left first end portion 50a of the drive gear 50, which is an area where the bearing is not necessary, instead of the bearing. Therefore, the installation space in the axle direction can be further reduced.

本実施形態においては、トランスファ装置10が、前方デファレンシャル装置18に接続される車軸方向に設けられる場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。二輪駆動モードが後輪駆動である車両である場合、後方デファレンシャル装置26に接続される後方車軸28方向に、トランスファ装置10を設けることができる。   Although the case where the transfer device 10 is provided in the direction of the axle connected to the front differential device 18 has been described in the present embodiment, the present invention is not limited to this configuration. In the case of a vehicle in which the two-wheel drive mode is rear wheel drive, the transfer device 10 can be provided in the direction of the rear axle 28 connected to the rear differential device 26.

また、本実施形態においては、移動手段45が、アクチュエータ72の出力を、カム機構を介してスリーブ部材52を移動させる場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されず、スリーブ部材52を軸方向に移動させることができるのであれば、他の機構を採用することができる。   Further, in the present embodiment, the case where the moving unit 45 moves the sleeve member 52 via the cam mechanism is described for the output of the actuator 72, but the present invention is not limited to this configuration, and the sleeve member 52 is Other mechanisms can be employed as long as they can be moved in the axial direction.

また、本実施形態においては、第1係合部56がドグクラッチである場合について説明したが、本発明はこの構成に限定されず、他のクラッチ方式を使用することができる。また、本発明においては、第1係合部56の代わりに、第2係合部58にドグクラッチを採用することもできる。この場合、第2係合部58は、スリーブ部材52が移動手段54側に移動することで、解放状態となる。一方、第1係合部56は、本実施形態の第2係合部58と同様に、スリーブ部材52がどの位置に移動しても、ドライブギヤ50との係合状態は維持されるように形成される。   Moreover, although the case where the 1st engaging part 56 was a dog clutch was demonstrated in this embodiment, this invention is not limited to this structure, Other clutch systems can be used. In the present invention, a dog clutch may be employed for the second engagement portion 58 instead of the first engagement portion 56. In this case, the second engaging portion 58 is in a released state when the sleeve member 52 moves to the moving means 54 side. On the other hand, like the second engagement portion 58 of the present embodiment, the first engagement portion 56 is maintained in the engagement state with the drive gear 50 no matter where the sleeve member 52 moves. It is formed.

10 トランスファ装置、12 車両、14 エンジン、16 変速機、18 前方デファレンシャル装置、20 前方車軸、22 前輪、24 プロペラシャフト、26 後方デファレンシャル装置、28 後方車軸、30 後輪、32,38 リングギヤ、34,40 デフケース、36,42 ピニオン及びサイドギヤ、44 クラッチ、46 動力切換機構、48 動力伝達部材、50 ドライブギヤ、52 スリーブ部材、54 移動手段、56 第1係合部、58 第2係合部、60 ケース、62,64,72,78 軸受、66 ナット、68 ボルト、70 出力ピニオン、72 アクチュエータ、74 中間ギヤ、76 最終ギヤ、80 回転カム、82 スラスト軸受、84 接続部材、86 爪部、88 ドグ歯、90 コイルスプリング。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Transfer device, 12 Vehicle, 14 Engine, 16 Transmission, 18 Front differential device, 20 Front axle, 22 Front wheel, 24 Propeller shaft, 26 Rear differential device, 28 Rear axle, 30 Rear wheel, 32, 38 Ring gear, 34, 40 differential case, 36, 42 pinion and side gear, 44 clutch, 46 power switching mechanism, 48 power transmission member, 50 drive gear, 52 sleeve member, 54 moving means, 56 first engagement portion, 58 second engagement portion, 60 Case, 62, 64, 72, 78 Bearing, 66 Nut, 68 Bolt, 70 Output pinion, 72 Actuator, 74 Intermediate gear, 76 Final gear, 80 Rotating cam, 82 Thrust bearing, 84 Connecting member, 86 Claw, 88 Dog Teeth, 90 coil springs.

Claims (3)

前輪又は後輪の一方のデファレンシャル装置に接続される車軸方向に設けられ、駆動源からの駆動力を他方のデファレンシャル装置に伝達するトランスファ装置において、
前輪又は後輪の一方のみに駆動力を伝達する二輪駆動モードと、前輪及び後輪に駆動力を伝達する四輪駆動モードとを切換え可能な動力切換機構を有し、
動力切換機構が、
前記一方のデファレンシャル装置に接続され、このデファレンシャル装置から駆動力が伝達される動力伝達部材と、
動力伝達部材に対し前記車軸方向に間隔を空けて前記車軸を取り囲むように設けられ、動力伝達部材に対向する第1端部と、動力伝達部材とは反対側の第2端部とを有し、第2端部側において軸受を介してケースに片持ち支持されるドライブギヤと、
ドライブギヤに対し相対的に回転可能に、ドライブギヤの内径側にドライブギヤと同軸に設けられたスリーブ部材と、
ドライブギヤの第2端部のほうに設けられ、スリーブ部材を車軸方向に移動させる移動手段と、
を有し、
スリーブ部材は、ドライブギヤの第1端部に対し係合する第1係合部と、動力伝達部材側へ延在して動力伝達部材に対し係合する第2係合部とを有し、
四輪駆動モードのとき、第1及び第2係合部はともに係合状態となり、
四輪駆動モードから二輪駆動モードへ切り換えられると、移動手段によるスリーブ部材の移動により、第1係合部と第2係合部のいずれか一方が係合状態から解放状態になる、
ことを特徴とするトランスファ装置。
In the transfer device that is provided in the direction of the axle connected to one differential device of the front wheel or the rear wheel, and that transmits the driving force from the drive source to the other differential device,
A power switching mechanism capable of switching between a two-wheel drive mode for transmitting a driving force to only one of the front wheels or the rear wheels and a four-wheel drive mode for transmitting a driving force to the front wheels and the rear wheels;
The power switching mechanism
A power transmission member connected to the one differential device, to which a driving force is transmitted from the differential device;
A power transmission member is provided so as to surround the axle with a space in the axle direction, and has a first end facing the power transmission member and a second end opposite to the power transmission member. A drive gear that is cantilevered to the case via a bearing on the second end side;
A sleeve member provided coaxially with the drive gear on the inner diameter side of the drive gear so as to be rotatable relative to the drive gear;
A moving means provided near the second end of the drive gear for moving the sleeve member in the axle direction;
Have
The sleeve member has a first engagement portion that engages with the first end portion of the drive gear, and a second engagement portion that extends toward the power transmission member and engages with the power transmission member,
When in the four-wheel drive mode, the first and second engaging portions are both engaged.
When the four-wheel drive mode is switched to the two-wheel drive mode, one of the first engagement portion and the second engagement portion is changed from the engaged state to the released state by the movement of the sleeve member by the moving means.
A transfer device characterized by that.
請求項1に記載のトランスファ装置において、
前記軸受は、ケース外側からボルトにより締結されている、
ことを特徴とするトランスファ装置。
The transfer device according to claim 1,
The bearing is fastened by a bolt from the outside of the case,
A transfer device characterized by that.
請求項1または2に記載のトランスファ装置において、
ドライブギヤの第1端部には、ドグ歯が形成され、
第1係合部は、前記ドグ歯と係合するドグクラッチであり、スリーブ部材が動力伝達部材側へ移動することで解放状態になる、
ことを特徴とするトランスファ装置。
The transfer device according to claim 1 or 2,
Dog teeth are formed at the first end of the drive gear,
The first engagement portion is a dog clutch that engages with the dog teeth, and the sleeve member moves to the power transmission member side to be in a released state.
A transfer device characterized by that.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016132307A (en) * 2015-01-16 2016-07-25 トヨタ自動車株式会社 Connection/disconnection device of vehicle

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