JP2018131008A - Rear biaxial drive device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、動力源の駆動力により駆動可能な駆動軸として、後前軸及び後後軸を有する車両における、動力源の駆動力を伝達させる技術に関する。 The present invention relates to a technique for transmitting a driving force of a power source in a vehicle having a rear front shaft and a rear rear shaft as driving shafts that can be driven by the driving force of the power source.
従来、トラック等の車両には、後軸に二本の駆動軸(後前軸及び後後軸)を備えた後二軸駆動車両が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a rear biaxial drive vehicle having two drive shafts (a rear front shaft and a rear rear shaft) on a rear shaft is known as a vehicle such as a truck.
このような後二軸駆動車両において、エンジンの駆動力を後前軸のみに伝達するようにして、駆動軸の駆動による伝達ロスを低減し、燃費性能の向上を図る技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。 In such a rear two-shaft drive vehicle, a technique is known in which the driving force of the engine is transmitted only to the rear front shaft, so that transmission loss due to driving of the drive shaft is reduced and fuel efficiency is improved ( For example, see Patent Document 1).
ところで、上記特許文献1記載の構造では、スリーブのシフト移動により各シャフトを選択的に結合させることで、駆動力を後前軸のみに伝達する「一軸駆動モード」と、駆動力を後前軸及び後後軸の両軸に伝達する「二軸駆動モード」とに切り替えられるようになっている。しかしながら、当該構造において、車両走行中にモードの切り替えを行うと、回転数差が生じている各シャフトをスリーブにより強制的に結合させることになり、ギヤ鳴りや噛合要素の破損を招いたり、或いは、モードの切り替えに失敗したりする可能性がある。また、これらギヤ鳴りや噛合要素の破損を避けるべく、モードの切り替えを各シャフトの回転数が同期するまで待機させると、モードの切り替えに長時間を要する課題がある。
By the way, in the structure described in
本開示の技術は、車両走行中においても、「一軸駆動モード」及び「二軸駆動モード」の切り替えを容易に行うことができる後二軸駆動装置を提供することを目的とする。 An object of the technology of the present disclosure is to provide a rear biaxial drive device that can easily switch between the “uniaxial drive mode” and the “biaxial drive mode” even while the vehicle is traveling.
本開示の技術は、駆動源から駆動力が伝達されるプロペラシャフトと、前記プロペラシャフトからの駆動力を第1シャフト及び第2シャフトに中間差動機構を介して分配可能な中間差動装置と、前記第1シャフトからの駆動力が伝達可能な第3シャフトと、前記第2シャフトからの駆動力が伝達可能な第4シャフトと、前記第3シャフトからの駆動力を、少なくとも、該第3シャフトに設けられた後前ドライブギヤ、該後前ドライブギヤと噛合する後前リングギヤ、後前差動機構を介して左右の後前駆動軸に伝達する後前差動装置と、前記第4シャフトからの駆動力を、少なくとも、該第4シャフトに設けられた後後ドライブギヤ、該後後ドライブギヤと噛合する後後リングギヤ、後後差動機構を介して左右の後後駆動軸に伝達する後後差動装置と、前記第1シャフトと前記第2シャフトとを選択的に結合させて、前記中間差動機構をロック可能な第1結合機構と、前記第1結合機構により前記第1シャフトと前記第2シャフトとが結合される際に、前記第1シャフトと前記第2シャフトとの間に同期荷重を生じさせて当該第1及び第2シャフトを回転同期させる第1同期機構と、前記第2シャフトと前記第4シャフトとを選択的に結合させて、前記第2シャフトから前記第4シャフトへの駆動力を断接可能な第2結合機構と、前記第2結合機構により前記第2シャフトと前記第4シャフトとが結合される際に、前記第2シャフトと前記第4シャフトとの間に同期荷重を生じさせて当該第2及び第4シャフトを回転同期させる第2同期機構と、を備え、前記第2結合機構により前記第2シャフトと前記第4シャフトとが結合されると、前記後前駆動軸及び前記後後駆動軸に駆動力が伝達される二軸駆動となり、前記第2結合機構による前記第2シャフトと前記第4シャフトとの結合が解除されると、前記後前駆動軸のみに駆動力が伝達される一軸駆動となることを特徴とする。 The technology of the present disclosure includes a propeller shaft to which a driving force is transmitted from a driving source, and an intermediate differential device that can distribute the driving force from the propeller shaft to the first shaft and the second shaft via an intermediate differential mechanism. A third shaft capable of transmitting a driving force from the first shaft, a fourth shaft capable of transmitting a driving force from the second shaft, and at least a third driving force from the third shaft. A rear front drive gear provided on the shaft, a rear front ring gear meshing with the rear front drive gear, a rear front differential device transmitting to the left and right rear front drive shafts via the rear front differential mechanism, and the fourth shaft From the rear rear drive gear provided on the fourth shaft, the rear rear ring gear meshing with the rear rear drive gear, and the rear rear differential mechanism. After differential A first coupling mechanism capable of selectively coupling the first shaft and the second shaft to lock the intermediate differential mechanism, and the first coupling mechanism and the second shaft by the first coupling mechanism. A first synchronization mechanism that synchronizes rotation of the first and second shafts by generating a synchronous load between the first shaft and the second shaft when the shaft is coupled; and the second shaft; A second coupling mechanism capable of selectively coupling the fourth shaft to connect and disconnect the driving force from the second shaft to the fourth shaft; and the second coupling mechanism and the second shaft. A second synchronization mechanism for generating a synchronous load between the second shaft and the fourth shaft to rotate and synchronize the second and fourth shafts when the four shafts are coupled, By the second coupling mechanism When the two shafts and the fourth shaft are coupled, a biaxial drive is performed in which a driving force is transmitted to the rear front drive shaft and the rear rear drive shaft, and the second shaft and the second shaft by the second coupling mechanism When the coupling with the four shafts is released, uniaxial driving is performed in which the driving force is transmitted only to the rear front driving shaft.
また、前記第1シャフトと前記第3シャフトとを選択的に結合させて前記第1シャフトから前記第3シャフトへの駆動力を断接可能な第3結合機構と、前記第3結合機構により前記第1シャフトと前記第3シャフトとが結合される際に、前記第1シャフトと前記第3シャフトとの間に同期荷重を生じさせて当該第1及び第3シャフトを回転同期させる第3同期機構と、をさらに備え、前記第2結合機構により前記第2シャフトと前記第4シャフトとが結合され、前記第3結合機構による前記第1シャフトと前記第3シャフトとの結合が解除されると、前記後後駆動軸のみに駆動力が伝達される一軸駆動となることが好ましい。 A third coupling mechanism capable of selectively connecting the first shaft and the third shaft to connect and disconnect the driving force from the first shaft to the third shaft; and A third synchronization mechanism that, when the first shaft and the third shaft are coupled, generates a synchronous load between the first shaft and the third shaft to rotationally synchronize the first and third shafts. The second shaft and the fourth shaft are coupled by the second coupling mechanism, and the coupling between the first shaft and the third shaft by the third coupling mechanism is released. It is preferable that the driving force is transmitted to only the rear rear driving shaft.
また、前記後前ドライブギヤと前記後前リングギヤとのギヤ比が、前記後後ドライブギヤと前記後後リングギヤとのギヤ比と異なるギヤ比に設定されることが好ましい。 Further, it is preferable that a gear ratio between the rear front drive gear and the rear front ring gear is set to a gear ratio different from a gear ratio between the rear rear drive gear and the rear rear ring gear.
また、前記後前駆動軸又は前記後後駆動軸のうち、駆動力が伝達されていない駆動軸を上昇させて当該駆動軸に装着された駆動輪を路面から浮き上がらせるリフトアクスル装置をさらに備えてもよい。 And a lift axle device that raises the drive shaft to which the driving force is not transmitted among the rear front drive shaft or the rear rear drive shaft and lifts the drive wheels attached to the drive shaft from the road surface. Also good.
本開示の技術によれば、車両走行中においても、「一軸駆動モード」及び「二軸駆動モード」の切り替えを容易に行うことができる後二軸駆動装置を提供することができる。 According to the technology of the present disclosure, it is possible to provide a rear biaxial drive device that can easily switch between the “uniaxial drive mode” and the “biaxial drive mode” even while the vehicle is traveling.
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態に係る後二軸駆動装置を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。 Hereinafter, based on an accompanying drawing, the back biaxial drive device concerning the embodiment of the present invention is explained. The same parts are denoted by the same reference numerals, and their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
[第一実施形態]
図1は、本実施形態に係る車両1を示す模式的な全体構成図である。車両1は、例えば、トラック等の後二軸駆動車両である。車両1には、動力源の一例としてエンジン10が搭載されている。エンジン10には、クラッチ装置11を介して変速機12が断接可能に接続されている。変速機12には、プロペラシャフト13を介してインターアクスルデファレンシャルギヤ装置(以下、中間デフ装置と称する)30が接続されている。
[First embodiment]
FIG. 1 is a schematic overall configuration diagram showing a
中間デフ装置30には、後前軸用入力シャフト14(第3シャフトの一例)、後前軸用デファレンシャルギヤ装置(以下、後前デフ装置と称する)60、左右の後前駆動軸18L,Rを介して左右の後前駆動輪20L,Rがそれぞれ接続されている。また、中間デフ装置30には、後後軸用入力シャフト15(第4シャフトの一例)、後後軸用デファレンシャルギヤ装置(以下、後後デフ装置)70、左右の後後駆動軸19L,Rを介して左右の後後駆動輪21L,Rがそれぞれ接続されている。なお、図中において、符号22L,Rは左右の前輪(操舵輪)、符号100は電子制御ユニット(以下、ECU)、符号105は運転室に設けられたスイッチ装置をそれぞれ示している。
The intermediate
図2に示すように、後前デフ装置60(後前差動装置の一例)は、潤滑油が封入された後前デフハウジング61と、後前ドライブピニオンギヤ62と、後前リングギヤ63と、後前デフケース64と、複数(例えば、4個)の後前デフピニオンギヤ65と、左右一対の後前サイドギヤ66,67とを備えている。
As shown in FIG. 2, the rear front differential device 60 (an example of the rear front differential device) includes a rear front
後前ドライブピニオンギヤ62は、後前軸用入力シャフト14の出力端に一体回転可能に設けられている。後前ドライブピニオンギヤ62は、後前リングギヤ63と常時噛合する。
The rear front
後前リングギヤ63は、図示しないボルトにより後前デフケース64に固定されている。後前デフピニオンギヤ65は、後前デフケース64の後前スパイダ軸68に回転可能に軸支されている。後前デフピニオンギヤ65は、左右の後前サイドギヤ66,67と常時噛合する。後前サイドギヤ66,67は、左右の後前駆動軸18L,Rにそれぞれスプライン嵌合されている。
The rear
これら後前デフケース64、後前デフピニオンギヤ65、後前サイドギヤ66,67及び、後前スパイダ軸68により、左右の後前駆動軸18L,Rの回転差を許容しつつ駆動力を伝達する差動機構が構成されている。
The rear front
後後デフ装置70(後後差動装置の一例)は、潤滑油が封入された後後デフハウジング71と、後後ドライブピニオンギヤ72と、後後リングギヤ73と、後後デフケース74と、複数(例えば、4個)の後後デフピニオンギヤ75と、左右一対の後後サイドギヤ76,77とを備えている。
The rear rear differential device 70 (an example of a rear rear differential device) includes a rear rear
後後ドライブピニオンギヤ72は、後後軸用入力シャフト15の出力端に一体回転可能に設けられている。後後ドライブピニオンギヤ72は、後後リングギヤ73と常時噛合する。
The rear rear
後後リングギヤ73は、図示しないボルトにより後後デフケース74に固定されている。後後デフピニオンギヤ75は、後後デフケース74の後後スパイダ軸78に回転可能に軸支されている。後後デフピニオンギヤ75は、左右の後後サイドギヤ76,77と常時噛合する。後後サイドギヤ76,77は、左右の後後駆動軸19L,Rにそれぞれスプライン嵌合されている。
The rear
これら後後デフケース74、後後デフピニオンギヤ75、後後サイドギヤ76,77及び、後後スパイダ軸78により、左右の後後駆動軸19L,Rの回転差を許容しつつ駆動力を伝達する差動機構が構成されている。
The rear rear
本実施形態において、後前デフ装置60のファイナルギヤ比(後前ドライブピニオンギヤ62と後前リングギヤ63とのギヤ比)は、高速走行に適した小さいギヤ比(例えば、約4.0)に設定され、後後デフ装置70のファイナルギヤ比(後後ドライブピニオンギヤ72と後後リングギヤ73とのギヤ比)は、低速走行に適した大きいギヤ比(例えば、約6.0)に設定されている。
In the present embodiment, the final gear ratio of the rear front differential device 60 (the gear ratio between the rear front
図3に示すように、中間デフ装置30(中間差動装置の一例)は、潤滑油が封入された図示しない中間デフハウジングと、中間デフケース31と、複数(例えば、4個)の中間デフピニオンギヤ33と、中間前デフギヤ34と、中間後デフギヤ35と、スルーシャフト36(第2シャフトの一例)と、アウターシャフト37(第1シャフトの一例)と、中間出力シャフト38(第4シャフトの一例)と、駆動ヘリカルギヤ49と、従動ヘリカルギヤ59と、第1結合機構40と、第1同期機構80と、第2結合機構48と、第2同期機構84と、第3結合機構50と、第3同期機構90とを備えている。
As shown in FIG. 3, the intermediate differential device 30 (an example of an intermediate differential device) includes an intermediate differential housing (not shown) in which lubricating oil is enclosed, an intermediate
中間デフケース31には、プロペラシャフト13が一体回転可能に接続されている。中間デフピニオンギヤ33は、中間デフケース31の中間スパイダ軸32に回転可能に軸支されている。
A
中間前デフギヤ34は、中間デフピニオンギヤ33と前側で噛合する。中間前デフギヤ34には、スルーシャフト36の入力端が一体回転可能に接続されている。
The intermediate front
中間後デフギヤ35は、中間デフピニオンギヤ33と後側で噛合する。中間後デフギヤ35には、スルーシャフト36に挿通されたアウターシャフト37の入力端が一体回転可能に接続されている。
The intermediate rear
これら中間デフケース31、中間スパイダ軸32、中間デフピニオンギヤ33、中間前デフギヤ34及び、中間後デフギヤ35により、スルーシャフト36とアウターシャフト37との回転差を許容しつつ駆動力を伝達する差動機構が構成されている。
A differential mechanism that transmits a driving force while allowing a rotational difference between the through
中間出力シャフト38は、スルーシャフト36の後端側に離間して配置されている。中間出力シャフト38の出力端には、後後軸用入力シャフト15の入力端がユニバーサルジョイント39を介して接続されている。
The
駆動ヘリカルギヤ49は、アウターシャフト37の中間デフケース31よりも出力側にスプライン嵌合等により一体回転可能に設けられている。駆動ヘリカルギヤ49には、従動ヘリカルギヤ59が常時噛合する。従動ヘリカルギヤ59は、後前軸用入力シャフト14の入力端側にニードルベアリング等を介して相対回転可能に設けられている。
The drive
第1結合機構40は、アウターシャフト37の出力端にスプライン嵌合等により一体回転可能に設けられた第1ハブ41と、アウターシャフト37から突出するスルーシャフト36の出力端にスプライン嵌合等により一体回転可能に設けられて第1ハブ41と対向する第2ハブ42と、シフト移動により第1ハブ41及び第2ハブ42の外周歯と選択的に噛合可能な内周歯を有する第1スリーブ44と、第1スリーブ44をシフト移動させる第1アクチュエータ46とを備えている。本実施形態において、第1結合機構40は、第1スリーブ44が第1ハブ41のみと噛合する図3に示す状態を中立位置とし、該中立位置から第1スリーブ44がシフト移動して第2ハブ42と噛合することで、第1ハブ41(アウターシャフト37)と第2ハブ42(スルーシャフト36)とを結合させるように構成されている。
The
第1同期機構80は、第2ハブ42から第1ハブ41側に突出する第1コーン部81と、第1ハブ41と第2ハブ42との間に配された第1シンクロナイザリング82とを備えている。第1コーン部81は、第2ハブ42に一体形成されており、その外周側には軸方向に対して傾斜するテーパ状の摩擦面が設けられている。第1シンクロナイザリング82の内周側には、第1コーン部81の摩擦面に摺接可能なテーパ状の摩擦面が形成されている。
The
第1同期機構80は、第1スリーブ44の第2ハブ42側へのシフト移動に伴い第1シンクロナイザリング82の摩擦面が第1コーン部81の摩擦面に摺接して同期荷重を生じさせることで、第1ハブ41(アウターシャフト37)と第2ハブ42(スルーシャフト36)とを回転同期させるように構成されている。なお、第1スリーブ44が第2ハブ42のみと噛合する状態を第1結合機構40の中立位置とする場合は、第1コーン部81を第1ハブ41側に設ければよい。
The
第2結合機構48は、中間出力シャフト38の入力端にスプライン嵌合等により一体回転可能に設けられて第2ハブ42と対向する第3ハブ43と、シフト移動により第2ハブ42及び第3ハブ43の外周歯と選択的に噛合可能な内周歯を有する第2スリーブ45と、第2スリーブ45をシフト移動させる第2アクチュエータ47とを備えている。本実施形態において、第2結合機構48は、第2スリーブ45が第3ハブ43のみと噛合する図3に示す状態を中立位置とし、該中立位置から第2スリーブ45がシフト移動して第2ハブ42と噛合することで、第3ハブ43(中間出力シャフト38)と第2ハブ42(スルーシャフト36)とを結合させるように構成されている。
The
第2同期機構84は、第2ハブ42から第3ハブ43側に突出する第2コーン部85と、第2ハブ42と第3ハブ43との間に配された第2シンクロナイザリング86とを備えている。第2コーン部85は、第2ハブ42に一体形成されており、その外周側には軸方向に対して傾斜するテーパ状の摩擦面が設けられている。第2シンクロナイザリング86の内周側には、第2コーン部85の摩擦面に摺接可能なテーパ状の摩擦面が形成されている。
The
第2同期機構84は、第2スリーブ45の第2ハブ42側へのシフト移動に伴い第2シンクロナイザリング86の摩擦面が第2コーン部85の摩擦面に摺接して同期荷重を生じさせることで、第3ハブ43(中間出力シャフト38)と第2ハブ42(スルーシャフト36)とを回転同期させるように構成されている。なお、第2スリーブ45が第2ハブ42のみと噛合する状態を第2結合機構48の中立位置とする場合は、第2コーン部85を第3ハブ43側に設ければよい。
The
第3結合機構50は、後前軸用入力シャフト14の入力端にスプライン嵌合等により一体回転可能に設けられた第4ハブ51と、従動ヘリカルギヤ59に一体回転可能に設けられて第4ハブ51と対向するドグギヤ52と、シフト移動により第4ハブ51の外周歯及びドグギヤ52のドグ歯と選択的に噛合可能な内周歯を有する第3スリーブ53と、第3スリーブ53をシフト移動させる第3アクチュエータ54とを備えている。本実施形態において、第3結合機構50は、第3スリーブ53が第4ハブ51のみと噛合する図3に示す状態を中立位置とし、該中立位置から第3スリーブ53がシフト移動してドグギヤ52と噛合することで、第4ハブ51(後前軸用入力シャフト14)とドグギヤ52(従動ヘリカルギヤ59)とを結合させるように構成されている。
The
第3同期機構90は、ドグギヤ52から第4ハブ51側に突出する第3コーン部91と、ドグギヤ52と第4ハブ51との間に配された第3シンクロナイザリング92とを備えている。第3コーン部91は、ドグギヤ52に一体形成されており、その外周側には軸方向に対して傾斜するテーパ状の摩擦面が設けられている。第3シンクロナイザリング92の内周側には、第3コーン部91の摩擦面に摺接可能なテーパ状の摩擦面が形成されている。
The
第3同期機構90は、第3スリーブ53の第4ハブ51側へのシフト移動に伴い第3シンクロナイザリング92の摩擦面が第3コーン部91の摩擦面に摺接して同期荷重を生じさせることで、第4ハブ51(後前軸用入力シャフト14)とドグギヤ52(従動ヘリカルギヤ59)とを回転同期させるように構成されている。
The
本実施形態において、中間デフ装置30は、(A)駆動力を後前駆動軸18L,Rのみに伝達する「後前一軸駆動モード」、(B)駆動力を後後駆動軸19L,Rのみに伝達する「後後一軸駆動モード」、(C)中間デフ装置30に差動を許容させつつ、駆動力を後前駆動軸18L,R及び、後後駆動軸19L,Rに伝達する「通常二軸駆動モード」、又は、(D)中間デフ装置30をロックさせつつ、駆動力を後前駆動軸18L,R及び、後後駆動軸19L,Rに伝達する「デフロック二軸駆動モード」に選択的に切り替えられるようになっている。以下、各モードの詳細について説明する。
In the present embodiment, the intermediate differential device 30 (A) “rear and front uniaxial drive mode” in which the drive force is transmitted only to the rear and
[後前一軸駆動モード]
図4に示すように、スイッチ装置105において、「A:後前一軸駆動モード」がON操作されると、ECU100は、第1結合機構40の第1アクチュエータ46に第1スリーブ44を第1ハブ41と第2ハブ42との両方に噛合する結合位置にシフト移動させる作動信号、第2結合機構48の第2アクチュエータ47に第2スリーブ45を第2ハブ42又は第3ハブ43の何れか一方のみ(図示例では第3ハブ43のみ)に噛合する中立位置にシフト移動させる作動信号及び、第3結合機構50の第3アクチュエータ54に第3スリーブ53を第4ハブ51とドグギヤ52との両方に噛合する結合位置にシフト移動させる指示信号を出力する。
[Rear front single axis drive mode]
As shown in FIG. 4, when “A: rear front uniaxial drive mode” is turned on in the
すなわち、「後前一軸駆動モード」が選択されると、第1結合機構40によりアウターシャフト37とスルーシャフト36とが結合されると共に、第3結合機構50により、従動ヘリカルギヤ59と後前軸用入力シャフト14とが結合され、さらに、第2結合機構48によるスルーシャフト36と中間出力シャフト38との結合が解除されるようになる。
That is, when the “rear / front uniaxial drive mode” is selected, the
この状態で、プロペラシャフト13が回転すると、中間前デフギヤ34及び中間後デフギヤ35が同一回転となるようにして回転する。中間後デフギヤ35が回転すると、駆動力は、アウターシャフト37→駆動ヘリカルギヤ49→従動ヘリカルギヤ59→後前軸用入力シャフト14→後前デフ装置60を介して左右の後前駆動軸18L,Rに伝達される。一方、スルーシャフト36と中間出力シャフト38との結合は解除されているので、後後デフ装置70には駆動力が伝達されない。すなわち、駆動力が、後後駆動軸19L,Rには伝達されずに後前駆動軸18L,Rのみに伝達される後前一軸駆動となる。
When the
本実施形態において、後前デフ装置60のファイナルギヤ比は、特に高速走行に適した小さいギヤ比で設定されている。すなわち、大きな駆動力を必要としない空荷時等に高速走行する際は、「後前一軸駆動モード」を選択することで、高速ギヤ比での走行が可能となり、燃費性能を効果的に向上することができる。
In the present embodiment, the final gear ratio of the rear front
また、「後前一軸駆動モード」への切り替え時には、第1同期機構80により第1ハブ41(アウターシャフト37)と第2ハブ42(スルーシャフト36)とが回転同期されると共に、第3同期機構90により第4ハブ51(後前軸用入力シャフト14)とドグギヤ52(従動ヘリカルギヤ59)とが回転同期されるように構成されている。これにより、車両走行時においても、ギヤ鳴りや各噛合要素の破損等を生じることなく、「後前一軸駆動モード」への切り替えを容易に行うことが可能になる。
At the time of switching to the “rear and front uniaxial drive mode”, the
[後後一軸駆動モード]
図5に示すように、スイッチ装置105において、「B:後後一軸駆動モード」がON操作されると、ECU100は、第1結合機構40の第1アクチュエータ46に第1スリーブ44を第1ハブ41又は第2ハブ42の何れか一方のみ(図示例では第1ハブ41のみ)に噛合する中立位置にシフト移動させる作動信号、第2結合機構48の第2アクチュエータ47に第2スリーブ45を第2ハブ42と第3ハブ43との両方に噛合する結合位置にシフト移動させる作動信号及び、第3結合機構50の第3アクチュエータ54に第3スリーブ53を第4ハブ51のみに噛合する中立位置にシフト移動させる指示信号を出力する。
[After rear single-axis drive mode]
As shown in FIG. 5, when “B: rear uniaxial drive mode” is turned on in the
すなわち、「後後一軸駆動モード」が選択されると、第2結合機構48によりスルーシャフト36と中間出力シャフト38とが結合されると共に、第1結合機構40によるアウターシャフト37とスルーシャフト36との結合及び、第3結合機構50による従動ヘリカルギヤ59と後前軸用入力シャフト14との結合が解除されるようになる。
That is, when the “rear and rear uniaxial drive mode” is selected, the through
この状態で、プロペラシャフト13が回転すると、中間前デフギヤ34及び中間後デフギヤ35が差動を許容しながら回転する。中間前デフギヤ34が回転すると、駆動力は、スルーシャフト36→中間出力シャフト38→後後軸用入力シャフト15→後後デフ装置70を介して左右の後後駆動軸19L,Rに伝達される。一方、従動ヘリカルギヤ59と後前軸用入力シャフト14との結合は解除されているので、後前デフ機構60には駆動力が伝達されない。すなわち、駆動力が、後前駆動軸18L,Rには伝達されずに後後駆動軸19L,Rのみに伝達される後後一軸駆動となる。
When the
本実施形態において、後後デフ装置70のファイナルギヤ比は、特に低速走行に適した大きいギヤ比で設定されている。すなわち、大きな駆動力を必要とする積載状態での発進時や坂道発進時、或は、超低速走行をする場合等に「後後一軸駆動モード」を選択することで、低速ギヤ比での走行が可能となり、車両1の発進や低速走行に必要な駆動力を効果的に得ることができる。
In the present embodiment, the final gear ratio of the rear rear
また、「後後一軸駆動モード」への切り替え時には、第2同期機構84により第3ハブ43(中間出力シャフト38)と第2ハブ42(スルーシャフト36)とが回転同期されるように構成されている。これにより、車両走行時においても、ギヤ鳴りや各噛合要素の破損等を生じることなく、「後後一軸駆動モード」への切り替えを容易に行うことが可能になる。
In addition, when switching to the “rear and rear single-axis drive mode”, the
[通常二軸駆動モード]
図6に示すように、スイッチ装置105において、「C:通常二軸駆動モード」がON操作されると、ECU100は、第1結合機構40の第1アクチュエータ46に第1スリーブ44を第1ハブ41又は第2ハブ42の何れか一方のみ(図示例では第1ハブ41のみ)に噛合する中立位置にシフト移動させる作動信号、第2結合機構48の第2アクチュエータ47に第2スリーブ45を第2ハブ42と第3ハブ43との両方に噛合する結合位置にシフト移動させる作動信号及び、第3結合機構50の第3アクチュエータ54に第3スリーブ53を第4ハブ51とドグギヤ52との両方に噛合する結合位置にシフト移動させる指示信号を出力する。
[Normal two-axis drive mode]
As shown in FIG. 6, when “C: normal biaxial drive mode” is turned on in the
すなわち、「通常二軸駆動モード」が選択されると、第2結合機構48によりスルーシャフト36と中間出力シャフト38とが結合されると共に、第3結合機構50により、従動ヘリカルギヤ59と後前軸用入力シャフト14とが結合され、さらに、第1結合機構40によるアウターシャフト37とスルーシャフト36との結合が解除されるようになる。
That is, when the “normal two-axis drive mode” is selected, the through
この状態で、プロペラシャフト13が回転すると、中間前デフギヤ34及び中間後デフギヤ35が差動を許容しながら回転する。中間後デフギヤ35が回転すると、駆動力は、アウターシャフト37→駆動ヘリカルギヤ49→従動ヘリカルギヤ59→後前軸用入力シャフト14→後前デフ装置60を介して左右の後前駆動軸18L,Rに伝達される。一方、中間前デフギヤ34が回転すると、駆動力は、スルーシャフト36→中間出力シャフト38→後後軸用入力シャフト15→後後デフ装置70を介して左右の後後駆動軸19L,Rに伝達される。すなわち、中間デフ装置30による中間前デフギヤ34及び中間後デフギヤ35の差動が許容された状態で、駆動力が、後前駆動軸18L,R及び、後後駆動軸19L,Rの両方に伝達される二軸駆動となる。
When the
本実施形態において、後前デフ装置60のファイナルギヤ比は小さいギヤ比(例えば、4.0)に設定され、後後デフ装置70のファイナルギヤギヤ比は大きいギヤ比(例えば、6.0)に設定されている。すなわち、駆動力を必要とする積載走行時に「通常二軸駆動モード」を選択することで、中間デフ装置30に差動を許容させつつ、車両1の最終変速比を後前デフ装置60及び後後デフ装置70の各ファイナルギヤ比の平均値(=(4.0+6.0)/2=5.0)にして走行することが可能となり、燃費性能を効果的に向上することができる。
In the present embodiment, the final gear ratio of the rear front
また、「通常二軸駆動モード」への切り替え時には、第2同期機構84により第3ハブ43(中間出力シャフト38)と第2ハブ42(スルーシャフト36)とが回転同期されると共に、第3同期機構90により第4ハブ51(後前軸用入力シャフト14)とドグギヤ52(従動ヘリカルギヤ59)とが回転同期されるように構成されている。これにより、車両走行時においても、ギヤ鳴りや各噛合要素の破損等を生じることなく、「通常二軸駆動モード」への切り替えを容易に行うことが可能になる。
At the time of switching to the “normal two-axis drive mode”, the third hub 43 (intermediate output shaft 38) and the second hub 42 (through shaft 36) are rotationally synchronized by the
[デフロック二軸駆動モード]
図7に示すように、スイッチ装置105において、「D:デフロック二軸駆動モード」がON操作されると、ECU100は、第1結合機構40の第1アクチュエータ46に第1スリーブ44を第1ハブ41と第2ハブ42との両方に噛合する結合位置にシフト移動させる作動信号、第2結合機構48の第2アクチュエータ47に第2スリーブ45を第2ハブ42と第3ハブ43との両方に噛合する結合位置にシフト移動させる作動信号及び、第3結合機構50の第3アクチュエータ54に第3スリーブ53を第4ハブ51とドグギヤ52との両方に噛合する結合位置にシフト移動させる指示信号を出力する。
[Differential lock biaxial drive mode]
As shown in FIG. 7, when “D: differential lock biaxial drive mode” is turned ON in the
すなわち、「デフロック二軸駆動モード」が選択されると、第1結合機構40によりアウターシャフト37とスルーシャフト36とが結合されると共に、第2結合機構48によりスルーシャフト36と中間出力シャフト38とが結合され、さらに、第3結合機構50により、従動ヘリカルギヤ59と後前軸用入力シャフト14とが結合されるようになる。
That is, when the “differential lock biaxial drive mode” is selected, the
この状態で、プロペラシャフト13が回転すると、中間前デフギヤ34及び中間後デフギヤ35が同一回転となるように回転する。中間後デフギヤ35が回転すると、駆動力は、アウターシャフト37→駆動ヘリカルギヤ49→従動ヘリカルギヤ59→後前軸用入力シャフト14→後前デフ装置60を介して左右の後前駆動軸18L,Rに伝達される。一方、中間前デフギヤ34が回転すると、駆動力は、スルーシャフト36→中間出力シャフト38→後後軸用入力シャフト15→後後デフ装置70を介して左右の後後駆動軸19L,Rに伝達される。
In this state, when the
すなわち、中間デフ装置30がデフロックされた状態で、駆動力が、後前駆動軸18L,R及び、後後駆動軸19L,Rの両方に伝達される二軸駆動となる。これにより、後前駆動軸18L,R又は後後駆動軸19L,Rの一方が空転してしまう状態が発生しても、他方の駆動軸は回転が維持されるので、泥濘から車両1を効果的に脱出させることが可能になる。
That is, in the state in which the intermediate
また、「デフロック二軸駆動モード」への切り替え時には、第1同期機構80により第1ハブ41(アウターシャフト37)と第2ハブ42(スルーシャフト36)とが回転同期されると共に、第2同期機構84により第3ハブ43(中間出力シャフト38)と第2ハブ42(スルーシャフト36)とが回転同期され、さらに、第3同期機構90により第4ハブ51(後前軸用入力シャフト14)とドグギヤ52(従動ヘリカルギヤ59)とが回転同期されるように構成されている。これにより、車両走行時においても、ギヤ鳴りや各噛合要素の破損等を生じることなく、「デフロック二軸駆動モード」への切り替えを容易に行うことが可能になる。
At the time of switching to the “differential lock biaxial drive mode”, the
以上詳述したように、本実施形態によれば、後前デフ装置60のファイナルギヤ比は、高速走行に適した小さいギヤ比に設定され、後後デフ装置70のファイナルギヤ比は、低速走行に適した大きいギヤ比に設定されている。また、中間デフ装置30が、各結合機構40,48,50により、「後前一軸駆動モード」、「後後一軸駆動モード」、「通常二軸駆動モード」又は、「デフロック二軸駆動モード」の計4つのモードに選択的に切り替えられるようになっている。
As described above in detail, according to the present embodiment, the final gear ratio of the rear front
すなわち、大きな駆動力を必要としない空荷時等に高速走行する際は、「後前一軸駆動モード」を選択することで、高速ギヤ比での走行が可能となり、燃費性能を効果的に向上することができる。また、大きな駆動力を必要とする積載状態での発進時や坂道発進時、或は、超低速走行をする場合等に「後後一軸駆動モード」を選択することで、低速ギヤ比での走行が可能となり、車両1の発進や低速走行に必要な駆動力を効果的に得ることができる。また、駆動力を必要とする積載走行時に「通常二軸駆動モード」を選択することで、中間デフ装置30に差動を許容させつつ、車両1の最終変速比を後前デフ装置60及び後後デフ装置70の各ファイナルギヤ比の平均値にして走行することが可能となり、燃費性能を効果的に向上することができる。また、変速機12にギヤ列や副変速機等を追加することなく車両1の最終変速比を変更することが可能となり、変速機12のコンパクト化や軽量化を効果的に図ることができる。
In other words, when driving at high speed when there is no need for a large driving force, selecting “Rear / Front Single Axis Drive Mode” enables driving at a high gear ratio, effectively improving fuel efficiency. can do. In addition, when starting in a loaded state that requires a large driving force, when starting on a slope, or when traveling at a very low speed, select the “rear and rear single-axis drive mode” to drive at a low gear ratio. Thus, it is possible to effectively obtain the driving force necessary for starting the
また、各モードへの切り替え時には、結合機構40,48,50により結合対象とされる各噛合要素41,42,43,51,52が、同期機構80,84,90によって回転同期されるように構成されている。これにより、車両走行時においても、ギヤ鳴りや各噛合要素の破損等を生じることなく、各モードの切り替えを容易に行うことができる。
Further, when switching to each mode, the meshing
[第二実施形態]
図8は、第二実施形態に係る後二軸駆動装置を示す模式図である。第二実施形態の後二軸駆動装置は、第一実施形態に、エアスプリング210F,R等を含むリフトアクスル装置200F,Rを追加したものである。
[Second Embodiment]
FIG. 8 is a schematic diagram showing a rear biaxial drive device according to the second embodiment. The rear biaxial drive device of the second embodiment is obtained by adding
より具体的には、図8に示すように、スイッチ装置105において、「A:後前一軸駆動モード」が選択された際は、リフトアクスル装置200Rのエアスプリング210Rからエアを排出して、後後駆動軸19L,Rを上方にリフトさせ、後後駆動輪を路面から浮上させる。一方、「B:後後一軸駆動モード」が選択された際は、図示を省略するが、リフトアクスル装置200Fのエアスプリング210Fからエアを排出して、後前駆動軸18L,Rを上方にリフトさせ、後前駆動輪を路面から浮上させる。
More specifically, as shown in FIG. 8, when “A: rear front uniaxial drive mode” is selected in the
このように、非駆動状態となる駆動輪をリフトアクスル装置200F,Rにより路面から浮上させることで、転動抵抗や差動装置60,70の機械的なフリクションを効果的に低減することが可能となり、燃費性能をさらに向上することができる。
In this way, the driving wheels that are in the non-driven state are lifted from the road surface by the
[その他]
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
[Others]
In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, In the range which does not deviate from the meaning of this invention, it can change suitably and can implement.
例えば、上記各実施形態において、後前デフ装置60のファイナルギヤ比は後後デフ装置70のファイナルギヤ比よりも小さく設定されるものとして説明したが、これらギヤ比の大小を入れ替えて構成してもよく、或は、これらファイナルギヤ比を同じ値に設定してもよい。
For example, in each of the above-described embodiments, the final gear ratio of the rear front
また、図9に示すように、従動ヘリカルギヤ59を後前軸用入力シャフト14に一体回転可能に設けると共に、第3結合機構50及び第3同期機構90を省略し、「後前一軸駆動モード」、「通常二軸駆動モード」及び、「デフロック二軸駆動モード」の計3つのモードに選択的に切り替え可能に構成してもよい。この構成において、「後前一軸駆動モード」にて高速ギヤ比が必要な場合は、後前デフ装置60のファイナルギヤ比を後後デフ装置70のファイナルギヤ比よりも小さく設定し、「後前一軸駆動モード」にて低速ギヤ比が必要な場合は、後前デフ装置60のファイナルギヤ比を後後デフ装置70のファイナルギヤ比よりも大きく設定すればよい。
Further, as shown in FIG. 9, a driven
また、同期機構80,84,90は、各テーパ部81,85,91の摩擦面と各シンクロナイザリング82,86,92の摩擦面との摺接により同期荷重を生じさせるものとして説明したが、これらの機構を廃止し、後前駆動輪20L,R及び、又は後後駆動輪21L,Rに作用するブレーキ力を用いて各噛合要素を回転同期させるように構成してもよい。
In addition, the
また、車両1はトラックに限定されず、後二軸駆動車両であれば、トラック以外の他の車両にも広く適用することができる。
Further, the
1 車両
10 エンジン
11 クラッチ装置
12 変速機
13 プロペラシャフト
14 後前軸用入力シャフト
15 後後軸用入力シャフト
18L,R 後前駆動軸
19L,R 後後駆動軸
30 中間デフ装置
36 スルーシャフト
37 アウターシャフト
40 第1結合機構
48 第2結合機構
50 第3結合機構
60 後前デフ装置
62 後前ドライブピニオンギヤ
63 後前リングギヤ
70 後後デフ装置
72 後後ドライブピニオンギヤ
73 後後リングギヤ
80 第1同期機構
81 第1コーン部
82 第1シンクロナイザリング
84 第2同期機構
85 第2コーン部
86 第2シンクロナイザリング
90 第3同期機構
91 第3コーン部
92 第3シンクロナイザリング
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記プロペラシャフトからの駆動力を第1シャフト及び第2シャフトに中間差動機構を介して分配可能な中間差動装置と、
前記第1シャフトからの駆動力が伝達可能な第3シャフトと、
前記第2シャフトからの駆動力が伝達可能な第4シャフトと、
前記第3シャフトからの駆動力を、少なくとも、該第3シャフトに設けられた後前ドライブギヤ、該後前ドライブギヤと噛合する後前リングギヤ、後前差動機構を介して左右の後前駆動軸に伝達する後前差動装置と、
前記第4シャフトからの駆動力を、少なくとも、該第4シャフトに設けられた後後ドライブギヤ、該後後ドライブギヤと噛合する後後リングギヤ、後後差動機構を介して左右の後後駆動軸に伝達する後後差動装置と、
前記第1シャフトと前記第2シャフトとを選択的に結合させて、前記中間差動機構をロック可能な第1結合機構と、
前記第1結合機構により前記第1シャフトと前記第2シャフトとが結合される際に、前記第1シャフトと前記第2シャフトとの間に同期荷重を生じさせて当該第1及び第2シャフトを回転同期させる第1同期機構と、
前記第2シャフトと前記第4シャフトとを選択的に結合させて、前記第2シャフトから前記第4シャフトへの駆動力を断接可能な第2結合機構と、
前記第2結合機構により前記第2シャフトと前記第4シャフトとが結合される際に、前記第2シャフトと前記第4シャフトとの間に同期荷重を生じさせて当該第2及び第4シャフトを回転同期させる第2同期機構と、を備え、
前記第2結合機構により前記第2シャフトと前記第4シャフトとが結合されると、前記後前駆動軸及び前記後後駆動軸に駆動力が伝達される二軸駆動となり、
前記第2結合機構による前記第2シャフトと前記第4シャフトとの結合が解除されると、前記後前駆動軸のみに駆動力が伝達される一軸駆動となる
ことを特徴とする後二軸駆動装置。 A propeller shaft to which a driving force is transmitted from a driving source;
An intermediate differential device capable of distributing the driving force from the propeller shaft to the first shaft and the second shaft via an intermediate differential mechanism;
A third shaft capable of transmitting a driving force from the first shaft;
A fourth shaft capable of transmitting a driving force from the second shaft;
Driving power from the third shaft at least through the rear front drive gear provided on the third shaft, the rear front ring gear meshing with the rear front drive gear, and the left and right rear front drive A rear differential that transmits to the shaft, and
Driving force from the fourth shaft is at least a rear rear drive gear provided on the fourth shaft, a rear rear ring gear meshing with the rear rear drive gear, and left and right rear rear drives via a rear rear differential mechanism. After-differential transmission to the shaft,
A first coupling mechanism capable of selectively coupling the first shaft and the second shaft to lock the intermediate differential mechanism;
When the first shaft and the second shaft are coupled by the first coupling mechanism, a synchronous load is generated between the first shaft and the second shaft so that the first and second shafts are A first synchronization mechanism for synchronizing rotation;
A second coupling mechanism capable of selectively coupling the second shaft and the fourth shaft to connect and disconnect the driving force from the second shaft to the fourth shaft;
When the second shaft and the fourth shaft are coupled by the second coupling mechanism, a synchronous load is generated between the second shaft and the fourth shaft so that the second and fourth shafts are A second synchronization mechanism that synchronizes the rotation,
When the second shaft and the fourth shaft are coupled by the second coupling mechanism, it becomes a biaxial drive in which a driving force is transmitted to the rear front drive shaft and the rear rear drive shaft,
Rear biaxial drive characterized in that, when the coupling between the second shaft and the fourth shaft by the second coupling mechanism is released, the driving force is transmitted to only the rear front driving shaft. apparatus.
前記第3結合機構により前記第1シャフトと前記第3シャフトとが結合される際に、前記第1シャフトと前記第3シャフトとの間に同期荷重を生じさせて当該第1及び第3シャフトを回転同期させる第3同期機構と、をさらに備え、
前記第2結合機構により前記第2シャフトと前記第4シャフトとが結合され、前記第3結合機構による前記第1シャフトと前記第3シャフトとの結合が解除されると、前記後後駆動軸のみに駆動力が伝達される一軸駆動となる
請求項1に記載の後二軸駆動装置。 A third coupling mechanism capable of selectively coupling the first shaft and the third shaft to connect and disconnect the driving force from the first shaft to the third shaft;
When the first shaft and the third shaft are coupled by the third coupling mechanism, a synchronous load is generated between the first shaft and the third shaft so that the first and third shafts are A third synchronization mechanism that synchronizes the rotation;
When the second shaft and the fourth shaft are coupled by the second coupling mechanism, and the coupling between the first shaft and the third shaft by the third coupling mechanism is released, only the rear rear drive shaft is provided. The rear biaxial drive device according to claim 1, wherein the drive force is transmitted to the single axis drive.
請求項1又は2に記載の後二軸駆動装置。 The rear biaxial drive according to claim 1 or 2, wherein a gear ratio between the rear front drive gear and the rear front ring gear is set to a gear ratio different from a gear ratio between the rear rear drive gear and the rear rear ring gear. apparatus.
請求項1から3の何れか一項に記載の後二軸駆動装置。 2. A lift axle device that raises a drive shaft, to which drive force is not transmitted, out of the rear front drive shaft or the rear rear drive shaft and lifts drive wheels attached to the drive shaft from a road surface. The rear biaxial drive device as described in any one of 3 to 3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017024746A JP2018131008A (en) | 2017-02-14 | 2017-02-14 | Rear biaxial drive device |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102487875B1 (en) * | 2021-10-01 | 2023-01-11 | 정명수 | Sky bike |
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2017
- 2017-02-14 JP JP2017024746A patent/JP2018131008A/en active Pending
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KR102487875B1 (en) * | 2021-10-01 | 2023-01-11 | 정명수 | Sky bike |
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