JP2015206372A - Drive force distribution device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動力配分装置、特に四輪駆動車のトランスファーとして有用な駆動力配分装置に関するものである。 The present invention relates to a driving force distribution device, and more particularly to a driving force distribution device useful as a transfer for a four-wheel drive vehicle.
従来の駆動力配分装置としては従来、例えば特許文献1に記載のようなものが知られている。この文献に記載の駆動力配分装置は、主駆動輪の伝動系に機械的に結合された第1ローラと、従駆動輪の駆動系に機械的に結合された第2ローラとを備え、これら第1ローラおよび第2ローラを両者の外周面において相互に接触させることにより、主駆動輪へのトルクの一部を従駆動輪へ分配して出力させ得るようになしたものである。かかる駆動力配分装置にあっては、第1ローラおよび第2ローラ間における径方向押し付け力を加減することにより、これらローラ間のトルク伝達容量、従って主駆動輪および従駆動輪間の駆動力配分を制御することができる。 As a conventional driving force distribution device, for example, a device as described in Patent Document 1 is known. The driving force distribution device described in this document includes a first roller mechanically coupled to the transmission system of the main drive wheel and a second roller mechanically coupled to the drive system of the driven wheel. By bringing the first roller and the second roller into contact with each other on the outer peripheral surfaces of them, a part of the torque to the main driving wheel can be distributed to the driven wheel and output. In such a driving force distribution device, by adjusting the radial pressing force between the first roller and the second roller, the torque transmission capacity between these rollers, and accordingly, the driving force distribution between the main driving wheel and the sub driving wheel. Can be controlled.
この駆動力配分制御を行うための機構として特許文献1には、第2ローラの軸部をモータ等でハウジングの固定軸線周りに旋回させることにより第2ローラを第1ローラに対し径方向へ相対変位させ、これにより第1ローラおよび第2ローラ間の径方向押し付け力、つまり主駆動輪および従駆動輪間の駆動力配分を制御し得るようにした構成が提案されている。
つまり、中空を成すクランクシャフトの外周をハウジングの上記固定軸線周りに回転可能に設け、該中空クランクシャフトの偏心中空孔内に第2ローラの軸部を回転自在に支承し、該クランクシャフトの上記固定軸線周りの回転により第2ローラを当該固定軸線周りに旋回させて、第1ローラに対する第2ローラの径方向押し付け力を加減することで主駆動輪および従駆動輪間の駆動力配分制御が可能な構成を提案している。
As a mechanism for performing this driving force distribution control, Patent Document 1 discloses that the second roller is made to be relative to the first roller in the radial direction by turning the shaft portion of the second roller around the fixed axis of the housing with a motor or the like. A configuration has been proposed in which the displacement can be controlled to control the radial pressing force between the first roller and the second roller, that is, the distribution of the driving force between the main driving wheel and the sub driving wheel.
That is, the outer periphery of the hollow crankshaft is rotatably provided around the fixed axis of the housing, and the shaft portion of the second roller is rotatably supported in the eccentric hollow hole of the hollow crankshaft. By rotating the second roller around the fixed axis by rotating around the fixed axis, the radial force of the second roller against the first roller is adjusted to control the driving force distribution between the main drive wheel and the sub drive wheel. A possible configuration is proposed.
上記特許文献1に記載された技術では、第1ローラと第2ローラの接触面積を確保するために、第1ローラと第2ローラとは軸方向全体にわたって接触している。しかし、第1ローラと第2ローラとの軸方向位置がずれてしまうと、第1ローラに対する第2ローラの押し付け面積が小さくなり面圧が上昇し、第1ローラおよび第2ローラの摩耗が早期化する問題があった。 In the technique described in Patent Document 1, the first roller and the second roller are in contact with each other in the entire axial direction in order to secure a contact area between the first roller and the second roller. However, if the axial positions of the first roller and the second roller deviate, the pressing area of the second roller against the first roller decreases, the surface pressure increases, and the first roller and the second roller wear out early. There was a problem.
本発明は、本発明は上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、第1ローラと第2ローラの軸方向位置がずれたとしても、第1ローラに対する第2ローラの押し付け面積を確保することができる駆動力配分装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made by paying attention to the above problems, and the object of the present invention is to provide a second roller with respect to the first roller even if the first roller and the second roller are displaced in the axial direction. It aims at providing the driving force distribution apparatus which can ensure a pressing area.
この目的のため本発明による駆動力配分装置は、入力軸の外周に同軸上に設け、外径が入力軸の径よりも大径な円盤部材である第1円盤部材と、軸方向長さを第1円盤部材の軸方向長さよりも長く形成した筒状部材であって、軸方向中程位置において第1円盤部材を内周に挿入して同軸上に固定し、軸方向一端の外径を軸方向他端の外径よりも大径に形成するとともに、軸方向両端の内径を同じに形成した第1ローラと、
出力軸の外周であって同軸上に設け、外径が出力軸の径よりも大径な円盤部材である第2円盤部材と、軸方向長さを第2円盤部材の軸方向長さよりも長く形成した筒状部材であって、軸方向中程位置において第2円盤部材を内周に挿入して同軸上に固定し、軸方向一端の外径を軸方向他端の外径よりも大径に形成するとともに、軸方向両端の内径を同じに形成した第2ローラと、を設けた。
For this purpose, the driving force distribution device according to the present invention is provided coaxially on the outer periphery of the input shaft and has a first disk member that is a disk member having an outer diameter larger than the diameter of the input shaft, and an axial length. A cylindrical member formed longer than the axial length of the first disk member, the first disk member is inserted into the inner periphery at an intermediate position in the axial direction and fixed coaxially, and the outer diameter of one axial end is set. A first roller having a larger diameter than the outer diameter of the other axial end and the same inner diameter at both axial ends;
A second disk member, which is a disk member provided on the outer periphery of the output shaft and coaxially with an outer diameter larger than the diameter of the output shaft; and the axial length is longer than the axial length of the second disk member The formed cylindrical member is inserted in the inner circumference at the middle position in the axial direction and fixed coaxially, and the outer diameter at one axial end is larger than the outer diameter at the other axial end. And a second roller having the same inner diameter at both ends in the axial direction.
よって、第1ローラと第2ローラの軸方向位置がずれたとしても、第1ローラに対する第2ローラの押し付け面積を確保することができる。 Therefore, even if the axial positions of the first roller and the second roller are shifted, the pressing area of the second roller against the first roller can be ensured.
以下、本発明の実施の形態を、図示の実施例に基づき詳細に説明する。
<実施例の構成>
図1は、本発明の一実施例になる駆動力配分装置1をトランスファーとして備えた四輪駆動車両のパワートレーンを、車両上方から見て示す概略平面図である。
図1の四輪駆動車両は、エンジン2からの回転を変速機3による変速後、リヤプロペラシャフト4およびリヤファイナルドライブユニット5を順次経て左右後輪6L,6Rに伝達するようにした後輪駆動車をベース車両とする。そして、左右後輪(主駆動輪)6L,6Rへのトルクの一部を、駆動力配分装置1により、フロントプロペラシャフト7およびフロントファイナルドライブユニット8を順次経て左右前輪(従駆動輪)9L,9Rへ伝達することにより、四輪駆動走行が可能となるようにした車両である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the illustrated examples.
<Configuration of Example>
FIG. 1 is a schematic plan view showing a power train of a four-wheel drive vehicle equipped with a driving force distribution device 1 according to an embodiment of the present invention as a transfer as viewed from above the vehicle.
The four-wheel drive vehicle shown in FIG. 1 is a rear-wheel drive vehicle in which rotation from the
駆動力配分装置1は、上記のごとく左右後輪(主駆動輪)6L,6Rへのトルクの一部を左右前輪(従駆動輪)9L,9Rへ分配して出力することにより、左右後輪(主駆動輪)6L,6Rおよび左右前輪(従駆動輪)9L,9R間の駆動力配分比を決定するもので、本実施例においては、この駆動力配分装置1を図2に示すように構成する。 As described above, the driving force distribution device 1 distributes and outputs a part of the torque to the left and right rear wheels (main driving wheels) 6L and 6R to the left and right front wheels (secondary driving wheels) 9L and 9R. (Main drive wheels) 6L, 6R and left and right front wheels (secondary drive wheels) 9L, 9R are determined to determine the drive force distribution ratio. In this embodiment, this drive force distribution device 1 is as shown in FIG. Configure.
図2において11は、駆動力配分装置1のハウジングを示し、このハウジング11内に入力軸12および出力軸13を、それぞれの回転軸線O1およびO2が交差するよう相互に傾斜させて横架する。入力軸12は、その両端におけるボールベアリング14,15によりハウジング11に対し回転自在に支承する。入力軸12の両端をそれぞれ、シールリング25,26による液密封止下でハウジング11から突出させる。図2において入力軸12の左端を変速機3(図1参照)の出力軸に駆動結合し、右端はリヤプロペラシャフト4(図1参照)を介してリヤファイナルドライブユニット5に駆動結合する。
In FIG. 2,
入力軸12および出力軸13の両端近くにそれぞれ配して、これら入出力軸12,13間に一対のベアリングサポート16,17を架設し、これらベアリングサポート16,17をそれぞれの中程で、ボルト(図示せず)によりハウジング11の軸線方向対向内壁に取着する。ここで、ベアリングサポート16,17はハウジング11に固定しなくてもよい。このベアリングサポート16,17は、入力軸12が貫通する入力軸貫通孔16a,17aと、出力軸13及びクランクシャフト51L,51Rが貫通する出力軸貫通孔16c,17cと、入力軸貫通孔16a,17aと出力軸貫通孔16c,17cとの間をつなぐ縦壁16b,17bとを有し、軸方向正面視において略メガネ形状である。ベアリングサポート16,17と入力軸12との間にはローラベアリング21,22を介在させ、これにより入力軸12をベアリングサポート16,17に対し回転自在となすことで、ベアリングサポート16,17を介しても入力軸12をハウジング11内に回転自在に支持する。
Arranged near the both ends of the
入力軸12の軸線方向中程位置に第1円筒部材31eが設けられている。第1円筒部材31eは円筒状に形成されており、内周に入力軸12が挿入されて入力軸12と一体に回転するように固定されている。第1円筒部材31eの外周には第1円盤部材31dが設けられ、第1円盤部材31dの外周はベアリングサポート16,17間から径方向外側に突出している。第1円盤部材31dは軸心部に貫通孔を有する円盤状に形成されており、軸方向長さは第1円筒部材31eよりも短く形成されている。第1円筒部材31eの内周に第1円筒部材31eが挿入され、第1円筒部材31eの中央部付近に第1円筒部材31eと一体に、すなわち入力軸12と一体に回転するように固定されている。
A first
第1円盤部材31dの外周には、第1ローラ31が設けられている。第1ローラ31は外周を軸方向に向かってクラウニングによる曲面処理された樽状に形成されており、軸心部には貫通孔が形成されている。第1ローラ31の軸方向長さは第1円盤部材31dよりも長く形成されており、内周に第1円盤部材31dが挿入され、第1ローラ31の中央部付近において第1円盤部材31dと一体に、すなわち入力軸12と一体に回転するように固定されている。第1ローラ31の内径は軸方向全体にわたって等しく形成されている。一方、第1ローラ31の外径は中央付近が中高に形成されるとともに、一端側(入力軸12と出力軸13とが開く側)の径を他端側の径よりも大きく形成している。第1ローラ31の外径の一端側と他端側とを結ぶ線の角度は、入力軸12と出力軸13とが成す角度の約半分となるように形成されている。本実施例では、第1円筒部材31e、第1円盤部材31d、第1ローラ31を別体に形成しているが、これらを一体に形成するようにしてもよい。
A
出力軸13の軸線方向中程位置に第2円筒部材32eが設けられている。第2円筒部材32eは円筒状に形成されており、内周に出力軸13が挿入されて出力軸13と一体に回転するように固定されている。第2円筒部材32eの外周には第2円盤部材32dが設けられ、第2円盤部材32dの外周はクランクシャフト51L,51R間から径方向外側に突出している。第2円盤部材32dは中心部に貫通孔を有する円盤状に形成されており、軸方向長さは第2円筒部材32eよりも短く形成されている。第2円筒部材32eの内周に第2円筒部材32eが挿入され、第2円筒部材32eの中央部付近に第2円筒部材32eと一体に、すなわち出力軸13と一体に回転するように固定されている。
A second
第2円盤部材32dの外周には、第2ローラ32が設けられている。第2ローラ32は軸心部に貫通孔を有する円錐台形状形成されている。第2ローラ32の軸方向長さは第2円盤部材32dよりも長く形成されており、内周に第2円盤部材32dが挿入され、第2ローラ32の中央部付近において第2円盤部材32dと一体に、すなわち出力軸13と一体に回転するように固定されている。第2ローラ32の内径は軸方向全体にわたって等しく形成されている。一方、第2ローラ32の外径は一端側(入力軸12と出力軸13とが開く側)の径を他端側の径よりも大きく形成している。第2ローラ32の外径の一端側と他端側とを結ぶ線の角度は、入力軸12と出力軸13とが成す角度の約半分となるように形成されている。本実施例では、第2円筒部材32e、第2円盤部材32d、第2ローラ32を別体に形成しているが、これらを一体に形成するようにしてもよい。
A
第1円盤部材31dの軸方向両側面、第1円筒部材31eの外周面、第1ローラ31の内周面によって保持溝31bが形成されており、この保持溝31bにスラストベアリング31cL,31cRが保持されている。また、第2円盤部材32dの軸方向両側面、第2円筒部材32eの外周面、第2ローラ32の内周面によって保持溝32bが形成されており、この保持溝32bにスラストベアリング32cL,32cRが保持されている。スラストベアリング31cL,31cRはベアリングサポート16,17の側壁16a1,17a1と当接することで第1ローラ31の軸方向位置決めを行う。一方、スラストベアリング32cL,32cRは、後述するクランクシャフト51L,51Rのローラ側当接部51Ld,51Rdと当接することで第2ローラ32の軸方向位置決めを行う。
A holding groove 31b is formed by both side surfaces in the axial direction of the
出力軸13は、両端13L,13Rの近くにおける前記のベアリングサポート16,17に対し旋回可能に支承することで、これらベアリングサポート16,17を介してハウジング11内に旋回可能に支持する。
かように出力軸13(13L,13R)をベアリングサポート16,17に対し旋回可能に支承するに当たっては、以下のような偏心支承構造を用いる。
The
Thus, when the output shaft 13 (13L, 13R) is rotatably supported with respect to the bearing supports 16, 17, the following eccentric support structure is used.
出力軸13(13L,13R)と、これが貫通するベアリングサポート16,17との間にそれぞれ、中空アウターシャフト型式のクランクシャフト51L,51Rを遊嵌する。
クランクシャフト51Lおよび出力軸13(13L)をそれぞれ図2の左端においてハウジング11から突出させ、該突出部においてハウジング11およびクランクシャフト51L間にシールリング27を介在させると共に、クランクシャフト51L および出力軸13(13L)間にシールリング28を介在させることにより、ハウジング11から突出するクランクシャフト51Lおよび出力軸13(13L)の突出部をそれぞれ液密封止する。
A hollow outer
The
図2においてハウジング11から吐出する出力軸13の左端13Lは、フロントプロペラシャフト7(図1参照)およびフロントファイナルドライブユニット8を介して左右前輪9L,9Rに駆動結合する。
クランクシャフト51L,51Rの中空孔51La,51Ra(半径Ri)と、出力軸13の対応端部13L,13Rとの間にそれぞれローラベアリング52L,52Rを介在させて、出力軸13(13L,13R)をクランクシャフト51L,51Rの中空孔51La,51Ra内で、これらの中心軸線O2の周りに自由に回転し得るよう支持する。
In FIG. 2, the
The
クランクシャフト51L,51Rの中空孔51La,51Ra(中心軸線O2)は図3に明示するごとく、外周部51Lb,51Rb(中心軸線O3、半径Ro)に対し偏心させた偏心中空孔とし、これら偏心中空孔51La,51Raの中心軸線O2は外周部51Lb,51Rbの中心軸線O3から、両者間の偏心分εだけオフセットしている。
As clearly shown in FIG. 3, the hollow holes 51La and 51Ra (center axis O2) of the
クランクシャフト51L,51Rの外周部51Lb,51Rbはそれぞれ、ラジアルベアリングであるローラベアリング53L,53Rを介して対応する側におけるベアリングサポート16,17の出力軸貫通孔16c,17cの内周に回転自在に支持する。また、クランクシャフト51L,51Rのローラ側当接部51Ld,51Rdがスラストベアリング32cL,32cRにより回転自在に支持される。更に、このスラストベアリング32cL,32cRと軸方向外側に配置されたスラストベアリング54L,54Rを有し、このスラストベアリング54L,54Rはスペーサ60L,60Rと回転自在に当接すると共に後述するリングギヤ51Lc,51Rcと回転自在に当接し、これによりクランクシャフト51L,51Rを回転自在に支持する。
The outer peripheries 51Lb and 51Rb of the
スペーサ60L,60Rは、縦壁16b,17bの第2ローラ32側に面した壁面16b1,17b1と当接すると共に出力軸貫通孔16c,17cの内周面よりも内径側であってクランクシャフト51L,51Rに接触しない位置まで延在された第1スペーサ部61L,61Rと、出力軸貫通孔16c,17c内に挿入可能に延在された第2スペーサ部62L,62R(延在部)とを有する。
そして、この第2スペーサ部62L,62Rの外周と、出力軸貫通孔16c,17cの内周面との間で当接させてスペーサ60L,60Rの径方向位置決めを行うと共に、ローラベアリング53L,53Rとスラストベアリング54R,54Lとの相互干渉を回避する。
The
Then, the
このように、第1スペーサ部61L,61Rを内径側に延在させ、この第1スペーサ部61L,61Rの径方向長さに沿ってスラストベアリング54R,54Lを設けたため、径方向外側への大型化を招くことなくベアリング容量の増大を図ることができる。また、ローラベアリング53L,53Rを大型化することで仮にクランクシャフト51L,51Rとベアリングサポート16,17の出力軸貫通孔16c,17c内周との隙間が増大したとしても、第1スペーサ部61L,61Rによりスラストベアリング54L,54Rを内径側において受け止めることができ、径方向の大型化を回避することができる。
As described above, the
また、第2スペーサ部62L,62Rの外周において径方向位置決めを行うため、スペーサ60L,60Rとクランクシャフト51L,51Rとの接触を回避することができ、摺動抵抗の増大による摩擦損失を抑制することができる。すなわち、クランクシャフト51L,51Rはベアリングサポート16,17に対して相対回転する一方、スペーサ60L,60Rはベアリングサポート16,17に対して回転することはない。よって、非回転部材同士を用いて位置決めを行うことで摺動箇所を低減することができる。
Further, since the radial positioning is performed on the outer periphery of the
クランクシャフト51L,51Rの相互に向き合う隣接端にそれぞれ、同仕様のリングギヤ51Lc,51Rcを一体に設け、これらリングギヤ51Lc,51Rcにそれぞれ、共通なクランクシャフト駆動ピニオン55を噛合させ、これらクランクシャフト駆動ピニオン55をピニオンシャフト56に結合する。
Ring gears 51Lc and 51Rc of the same specification are integrally provided at adjacent ends of the
なお、上記のごとくリングギヤ51Lc,51Rcにクランクシャフト駆動ピニオン55を噛合させるに当たっては、クランクシャフト51L,51Rを両者の外周部51Lb,51Rbが円周方向において相互に整列して同位相となる回転位置にした状態で、当該リングギヤ51Lc,51Rcに対するクランクシャフト駆動ピニオン55の噛合を行わせる。
When the
ピニオンシャフト56は、その両端を軸受56a,56bによりハウジング11に対し回転自在に支持する。図2の右側におけるピニオンシャフト56の右端をハウジング11に貫通してこれから露出させ、該ピニオンシャフト56の露出端面には、ハウジング11に取着して設けたローラ間押し付け力制御モータ35の出力軸35aをセレーション嵌合などにより駆動結合する。よって、ローラ間径方向押し付け力制御モータ35によりピニオン55およびリングギヤ51Lc,51Rcを介しクランクシャフト51L,51Rを回転位置制御するとき、出力軸13および第2ローラ32の回転軸線O2が、図3に破線で示す軌跡円αに沿って中心軸線O3の周りに旋回する。
Both ends of the
図3の軌跡円αに沿った回転軸線O2(第2ローラ32)の旋回により第2ローラ32は、後で詳述するが図4(a)〜(c)に示すごとく第1ローラ31に対し径方向へ接近し、これら第1ローラ31および第2ローラ32のローラ軸間距離L1をクランクシャフト51L,51Rの回転角θの増大につれ、第1ローラ31の半径と第2ローラ32の半径との和値よりも小さくすることができる。かかるローラ軸間距離L1の低下により、第1ローラ31に対する第2ローラ32の径方向押圧力(ローラ間伝達トルク容量:トラクション伝動容量)が大きくなり、ローラ軸間距離L1の低下度合いに応じてローラ間径方向押圧力(ローラ間伝達トルク容量:トラクション伝動容量)、つまり駆動力配分比を任意に制御することができる。
As will be described in detail later, the
なお図4(a)に示すように本実施例では、第2ローラ回転軸線O2がクランクシャフト回転軸線O3の直下に位置し、第1ローラ31および第2ローラ32の軸間距離L1が最大となる下死点でのローラ軸間距離L1を、第1ローラ31の半径と第2ローラ32の半径との和値よりも大きくする。これにより当該クランクシャフト回転角θ=0°の下死点においては、第1ローラ31および第2ローラ32が相互に径方向へ押し付けられることがなく、ローラ31,32間でトラクション伝動が行われないトラクション伝動容量=0の状態を得ることができ、トラクション伝動容量を下死点での0と、図4(c)に示す上死点(θ=180°)で得られる最大値との間で任意に制御することができる。なお本実施例では、クランクシャフト51L,51Rの回転角基準点をクランクシャフト回転角θ=0°の下死点であることとして説明を展開する。
As shown in FIG. 4 (a), in this embodiment, the second roller rotation axis O2 is located immediately below the crankshaft rotation axis O3, and the distance L1 between the
<駆動力配分作用>
図1〜図4につき上述したトランスファー1の駆動力配分作用を以下に説明する。変速機3(図1参照)からトランスファー1の入力軸12に達したトルクは、一方でこの入力軸12からそのままリヤプロペラシャフト4およびリヤファイナルドライブユニット5(ともに図1参照)を経て左右後輪6L,6R(主駆動輪)へ伝達される。
<Driving force distribution action>
The drive force distribution action of the transfer 1 described above with reference to FIGS. 1 to 4 will be described below. On the other hand, the torque that has reached the
他方でトランスファー1は、モータ35によりピニオン55およびリングギヤ51Lc,51Rcを介しクランクシャフト51L,51Rを回転位置制御して、ローラ軸間距離L1(図4参照)を第1ローラ31および第2ローラ32の半径の和値よりも小さくするとき、これらローラ31,32が径方向相互押圧力に応じたローラ間伝達トルク容量を持つことから、このトルク容量に応じて、左右後輪6L,6R(主駆動輪)へのトルクの一部を、第1ローラ31から第2ローラ32を経て出力軸13に向かわせ、左右前輪9L,9R(従駆動輪)をも駆動することができる。かくして車両は、左右後輪6L,6R(主駆動輪)および左右前輪(従駆動輪)9L,9Rの全てを駆動しての四輪駆動走行が可能である。
On the other hand, the transfer 1 controls the rotational position of the
なお、この伝動中における第1ローラ31および第2ローラ32間の径方向押圧反力は、これらに共通な回転支持板であるベアリングサポート16,17で受け止められ、ハウジング11に達することがない。そして径方向押圧反力は、クランクシャフト回転角θが0°〜90°である間は0となり、クランクシャフト回転角θが90°〜180°である間、θの増大に応じて増加し、クランクシャフト回転角θが180°になるとき最大値となる。
Note that the radial pressing reaction force between the
このような四輪駆動走行中、クランクシャフト51L,51Rの回転角θが図4(b)に示すごとく基準位置の90°であって、第1ローラ31および第2ローラ32が相互に、この時のオフセット量OSに対応した径方向押圧力で押し付けられて摩擦接触している場合、これらローラ間のオフセット量OSに対応したトラクション伝動容量で左右前輪(従駆動輪)9L,9Rへの動力伝達が行われる。
During such four-wheel drive running, the rotation angle θ of the
そして、クランクシャフト51L,51Rを図4(b)の基準位置から、図4(c)に示すクランクシャフト回転角θ=180°の上死点に向け回転操作してクランクシャフト回転角θを増大させるにつれ、ローラ軸間距離L1が更に減少して第1ローラ31および第2ローラ32の相互オーバーラップ量OLが増大する結果、第1ローラ31および第2ローラ32は径方向相互押圧力を増大され、これらローラ間のトラクション伝動容量を増大させることができる。
Then, the
クランクシャフト51L,51Rが図4(c)の上死点位置に達すると、第1ローラ31および第2ローラ32は相互に、最大のオーバーラップ量OLに対応した径方向最大押圧力で径方向へ押し付けられて、これらの間のトラクション伝動容量を最大にすることができる。なお最大のオーバーラップ量OLは、第2ローラ回転軸線O2およびクランクシャフト回転軸線O3間の偏心量εと、図4(b)につき上記したオフセット量OSとの和値である。
When the
以上の説明から明らかなように、クランクシャフト51L,51Rをクランクシャフト回転角θ=0°の回転位置から、クランクシャフト回転角θ=180°の回転位置まで回転操作することにより、クランクシャフト回転角θの増大につれ、ローラ間トラクション伝動容量を0から最大値まで連続変化させることができる。また逆に、クランクシャフト51L,51Rをクランクシャフト回転角θ=180°の回転位置から、θ=0°の回転位置まで回転操作することにより、クランクシャフト回転角θの低下につれ、ローラ間トラクション-伝動容量を最大値から0まで連続変化させることができ、ローラ間トラクション伝動容量をクランクシャフト51L,51Rの回転操作により自在に制御し得る。
As is apparent from the above description, the crankshaft rotation angle is controlled by rotating the
<ローラの押し付け面積の確保>
第1ローラ31と第2ローラ32の摩耗を抑制するためには、第1ローラ31に対する第2ローラ32の押し付け面積を大きくして面圧を小さくする必要がある。第1ローラ31に対する第2ローラ32の押し付け面積を大きくする1つの方法としては、第1ローラ31と第2ローラ32の径の大きさを大きくすることが考えられる。しかし、この方法では入力軸12と出力軸13との軸間距離が大きくなり、駆動力配分装置1が大型化する問題がある。第1ローラ31に対する第2ローラ32の押し付け面積を大きくする別の方法として、第1ローラ31または第2ローラ32の軸方向長さ、もしくは第1ローラ31および第2ローラ32の軸方向長さを長くすることが考えられる。これは第1ローラ31と第2ローラ32との間に軸方向のずれが生じたとしても第1ローラ31に対する第2ローラ32の押し付け面積を確保することの観点でも望ましい。
<Securing the roller pressing area>
In order to suppress wear of the
第1ローラ31と第2ローラ32の軸方向長さを確保しつつ、全体の重量増加を抑制するため、第1円盤部材31d、第2円盤部材32dの軸方向長さを、第1ローラ31と第2ローラ32の軸方向長さはよりも短く形成する必要がある。そして、第1ローラ31、第2ローラ32と第1円盤部材31d、第2円盤部材32dの接合部の強度確保の点から、第1ローラ31、第2ローラ32の軸方向中央部付近において第1円盤部材31d、第2円盤部材32dを接合することが望ましい。このような構造にすると、スラストベアリング31cL,31cRの外周側には第1ローラ31が配置され、スラストベアリング32cL,32cRの外周側には第2ローラ32が配置されていることとなる。
In order to suppress the overall weight increase while securing the axial lengths of the
さらに、入力軸12の回転軸線O1と出力軸13の回転軸線O2とは相互に傾斜しているため、第1ローラ31に対する第2ローラ32の押し付け面積を大きくするためには、第1ローラ31の外周面31aと第2ローラ32の外周面32aは、入力軸12の回転軸線O1と出力軸13の回転軸線O2とが成す角度に応じて傾斜させる必要がある。
第1ローラ31、第2ローラの強度を確保しつつ軽量化を図ることを考えると、第1ローラ31、第2ローラ32の肉厚は軸方向において均一に形成する方が良いが、そうすると第1ローラ31、第2ローラ32の内周も軸方向に傾斜した角度に形成することとなる。この場合、第1円盤部材31d、第2円盤部材32dの両側面の保持溝31b,32bの溝幅が異なることになり、そこに保持されるスラストベアリング31cL,31cR,32cL,32cRの径方向の幅が異なるものを配置する必要がでてくる。つまり、第1円盤部材31d、第2円盤部材32dの両側で異なるスラストベアリング31cL,31cR,32cL,32cRを用いる必要があり、部品点数の増大、生産効率の悪化、コストの増加などにつながる。
本実施例においては、第1ローラ31、第2ローラ32の内径を軸方向全体にわたって等しく形成している。これにより、第1円盤部材31dの軸方向両端側で同じ径のスラストベアリング31cL,31cRを、第2円盤部材32dの軸方向両端側で同じ径のスラストベアリング32cL,32cRを用いることができ、部品点数の増大、生産効率の悪化、コストの増加を抑制することができる。
Further, since the rotation axis O1 of the
Considering weight reduction while ensuring the strength of the
In the present embodiment, the inner diameters of the
以上説明したように、本実施例にあっては下記に列挙する作用効果が得られる。
(1)主駆動輪伝達系である左右後輪6L,6Rと共に回転する入力軸12と、入力軸12の外周に同軸上に設け、外径が入力軸12の径よりも大径な円盤部材である第1円盤部材31dと、軸方向長さを第1円盤部材31dの軸方向長さよりも長く形成した筒状部材であって、軸方向中程位置において第1円盤部材31dを内周に挿入して同軸上に固定し、軸方向一端の外径を軸方向他端の外径よりも大径に形成するとともに、軸方向両端の内径を同じに形成した第1ローラ31と、従駆動輪伝達系である左右前輪9L,9Rと共に回転し、入力軸12の軸に対して斜めに交わる軸上に設けた出力軸13と、出力軸13の外周であって同軸上に設け、外径が出力軸13の径よりも大径な円盤部材である第2円盤部材32dと、軸方向長さを第2円盤部材32dの軸方向長さよりも長く形成した筒状部材であって、軸方向中程位置において第2円盤部材32dを内周に挿入して同軸上に固定し、軸方向一端の外径を軸方向他端の外径よりも大径に形成するとともに、軸方向両端の内径を同じに形成した第2ローラ32と、出力軸13を、第2ローラ32の回転軸上で回転自在に支持するとともに、第2ローラ32の回転軸を該第2ローラ32の回転軸からオフセットした偏心軸線周りに回動可能に支持するクランクシャフト51L,51Rと、クランクシャフト51L,51Rを回転させて、第2ローラ32の回転軸を偏心軸線周りに旋回させ、第1ローラ31と第2ローラ32の外周面を互いに摩擦接触または作動油を介したトラクション接触させることにより従駆動輪への駆動力配分を行うモータ35(アクチュエータ)と、入力軸12、出力軸13、クランクシャフト51L,51Rを収容するハウジング11と、該ハウジング11と入力軸12との間に設けたベアリングサポート16,17と、ベアリングサポート16,17と第1円盤部材31dの軸方向両側面との間に設け、入力軸12のスラスト方向の力を受けるスラストベアリング31cL,31cR(第1スラスト軸受)と、クランクシャフト51L,51Rと第2円盤部材32dの軸方向両側面との間に設け、出力軸13のスラスト方向の力を受けるスラストベアリング32cL,32cR(第2スラスト軸受)と、を設けた。
よって、第1ローラ31と第2ローラ32の軸方向位置がずれたとしても、第1ローラ31に対する第2ローラ32の押し付け面積を確保することができる。また、第1円盤部材31dの軸方向両端側で同じ径のスラストベアリング31cL,31cRを、第2円盤部材32dの軸方向両端側で同じ径のスラストベアリング32cL,32cRを用いることができ、部品点数の増大、生産効率の悪化、コストの増加を抑制することができる。
As described above, in this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The
Therefore, even if the axial positions of the
以上、本発明は上記実施例の構成に限らず、他の構成であっても構わない。例えば、本実施例では第1ローラ31の外周面31aおよび第2ローラ32の外周面32aをともに傾斜させているが、一方のみを傾斜させるようにしても良い。
As described above, the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and may have other configurations. For example, in this embodiment, the outer
1 駆動力配分装置
11 ハウジング
12 入力軸
13 出力軸
16 ベアリングサポート
17 ベアリングサポート
31 第1ローラ
31cL スラストベアリング(第1スラスト軸受)
31cR スラストベアリング(第1スラスト軸受)
31d 第1円盤部材
32 第2ローラ
32cLスラストベアリング(第2スラスト軸受)
32cRスラストベアリング(第2スラスト軸受)
32d 第2円盤部材
35 モータ(アクチュエータ)
51L,51R クランクシャフト
1 Driving force distribution device
11 Housing
12 Input shaft
13 Output shaft
16 Bearing support
17 Bearing support
31 1st roller
31cL thrust bearing (first thrust bearing)
31cR thrust bearing (first thrust bearing)
31d First disk member
32 Second roller
32cL thrust bearing (second thrust bearing)
32cR thrust bearing (second thrust bearing)
32d Second disk member
35 Motor (actuator)
51L, 51R Crankshaft
Claims (1)
前記入力軸の外周に同軸上に設け、外径が前記入力軸の径よりも大径な円盤部材である第1円盤部材と、
軸方向長さを前記第1円盤部材の軸方向長さよりも長く形成した筒状部材であって、軸方向中程位置において前記第1円盤部材を内周に挿入して同軸上に固定し、軸方向一端の外径を軸方向他端の外径よりも大径に形成するとともに、軸方向両端の内径を同じに形成した第1ローラと、
従駆動輪伝達系と共に回転し、前記入力軸の軸に対して斜めに交わる軸上に設けた出力軸と、
前記出力軸の外周であって同軸上に設け、外径が前記出力軸の径よりも大径な円盤部材である第2円盤部材と、
軸方向長さを前記第2円盤部材の軸方向長さよりも長く形成した筒状部材であって、軸方向中程位置において前記第2円盤部材を内周に挿入して同軸上に固定し、軸方向一端の外径を軸方向他端の外径よりも大径に形成するとともに、軸方向両端の内径を同じに形成した第2ローラと、
前記出力軸を、前記第2ローラの回転軸上で回転自在に支持するとともに、前記第2ローラの回転軸を該第2ローラの回転軸からオフセットした偏心軸線周りに回動可能に支持するクランクシャフトと、
前記クランクシャフトを回転させて、前記第2ローラの回転軸を前記偏心軸線周りに旋回させ、前記第1ローラと前記第2ローラの外周面を互いに摩擦接触または作動油を介したトラクション接触させることにより従駆動輪への駆動力配分を行うアクチュエータと、
前記入力軸、前記出力軸、前記クランクシャフトを収容するハウジングと、
該ハウジングと前記入力軸との間に設けたベアリングサポートと、
前記ベアリングサポートと前記第1円盤部材の軸方向両側面との間に設け、前記入力軸のスラスト方向の力を受ける第1スラスト軸受と、
前記クランクシャフトと前記第2円盤部材の軸方向両側面との間に設け、前記出力軸のスラスト方向の力を受ける第2スラスト軸受と、
を設けたことを特徴とする駆動力配分装置。 An input shaft that rotates with the main drive wheel transmission system;
A first disk member, which is a disk member provided coaxially on the outer periphery of the input shaft and having an outer diameter larger than the diameter of the input shaft;
A cylindrical member having an axial length longer than the axial length of the first disk member, and the first disk member is inserted into the inner periphery at an axially middle position and fixed coaxially. A first roller having an outer diameter at one axial end larger than an outer diameter at the other axial end, and having the same inner diameter at both axial ends;
An output shaft provided on an axis that rotates together with the driven wheel transmission system and obliquely intersects the axis of the input shaft;
A second disk member that is a disk member that is provided on the outer periphery of the output shaft on the same axis and whose outer diameter is larger than the diameter of the output shaft;
A cylindrical member having an axial length longer than the axial length of the second disk member, the second disk member being inserted into the inner periphery at an intermediate position in the axial direction and fixed coaxially, A second roller having an outer diameter at one end in the axial direction larger than an outer diameter at the other end in the axial direction, and having the same inner diameter at both ends in the axial direction;
A crank that rotatably supports the output shaft on the rotation shaft of the second roller, and supports the rotation shaft of the second roller so as to be rotatable around an eccentric axis offset from the rotation shaft of the second roller. A shaft,
The crankshaft is rotated to rotate the rotation shaft of the second roller around the eccentric axis, and the outer peripheral surfaces of the first roller and the second roller are brought into friction contact with each other or traction contact via hydraulic oil. An actuator for distributing the driving force to the driven wheels by
A housing that houses the input shaft, the output shaft, and the crankshaft;
A bearing support provided between the housing and the input shaft;
A first thrust bearing provided between the bearing support and both axial side surfaces of the first disk member and receiving a thrust force of the input shaft;
A second thrust bearing provided between the crankshaft and both axial side surfaces of the second disk member and receiving a thrust force of the output shaft;
A driving force distribution device characterized by comprising:
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012176594A JP2015206372A (en) | 2012-08-09 | 2012-08-09 | Drive force distribution device |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012176594A JP2015206372A (en) | 2012-08-09 | 2012-08-09 | Drive force distribution device |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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JP2012176594A Pending JP2015206372A (en) | 2012-08-09 | 2012-08-09 | Drive force distribution device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2018122761A (en) * | 2017-02-02 | 2018-08-09 | マツダ株式会社 | Four-wheel drive car |
-
2012
- 2012-08-09 JP JP2012176594A patent/JP2015206372A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2018122761A (en) * | 2017-02-02 | 2018-08-09 | マツダ株式会社 | Four-wheel drive car |
US10647198B2 (en) | 2017-02-02 | 2020-05-12 | Mazda Motor Corporation | Four-wheel drive vehicle |
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