JP5302811B2 - トランスファ - Google Patents

Description

本発明は、トランスファに関し、特に、トランスファの共有構造に関し、中でも、フルタイム用とパートタイム用のトランスファの共有構造に関する。

特許文献１又は特許文献２には、四輪駆動車のトランスファが開示されている。

図２（Ａ）は、従来例に係るフルタイム式トランスファのスケルトン図であり、図２（Ｂ）は、従来例に係るパートタイム式トランスファのスケルトン図である。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）を参照すると、点線で囲まれている部分以外の部分が、フルタイム用とパートタイム用のトランスファの共通構造を示し、点線で囲まれている部分が、フルタイム又はパートタイム専用部品を示している。

図２（Ａ）を参照すると、フルタイム式トランスファを構築する場合、フルタイム式とパートタイム式のトランスファの共通構造に対して、下記の４点のフルタイム専用部品を追加することが必要である：
・サンギヤ２０ｓ＋スプロケット軸２１；
・プラネタリギヤ２０ｐ＋キャリヤ２０ｃ；
・リングギヤ２０ｒ；
・出力軸２２。

図２（Ｂ）を参照すると、パートタイム式トランスファを構築する場合、フルタイム式とパートタイム式のトランスファの共通構造に対して、下記の３点のパートタイム専用部品を追加することが必要である：
・ハブ３１；
・出力軸３２；
・スプロケット軸３３。

特開２００７−２５５６４２号公報（一般的技術水準を示す文献） 特開２００２−３２１５４１号公報（一般的技術水準を示す文献）

図２（Ａ）及び図２（Ｂ）を参照すると、フルタイム式とパートタイム式トランスファの共通構造から、フルタイム式トランスファを構築する場合には、４点の専用部品が必要であり、パートタイム式トランスファを構築する場合には、３点の専用部品が必要である。このように、専用部品の点数が多い場合、トランスファ生産設備の共通化ないし集約化が困難である。

本発明の目的は、複数の駆動方式に対応するトランスファの共有構造から、所定の駆動方式のトランスファを構築する場合、追加する専用部品の点数が少ないトランスファとその共通構造を提供することである。

本発明は、第１の視点において、入力されたトルクを変速して出力する変速部と、
前記変速部の出力要素に接続される駆動方式切替部と、前記駆動方式切替部の出力要素からトルクが伝達される第１の要素と、前記第１の要素との間でトルクを分配率可変に伝達する第２の要素と、を備える差動制限部と、前記差動制限部の前記第１の要素に接続される第１のトルク出力部と、前記差動制限部の前記第２の要素に接続される第２のトルク出力部と、を有し、前記駆動方式切替部は、前記差動制限部と前記第２のトルク出力部の間に配置される、トランスファを提供する。

本発明は、第２の視点において、入力軸と、前記入力軸と一体回転する第１のサンギヤ及び第１のサンギヤピースと、前記第１のサンギヤと噛合する第１のプラネタリギヤと、前記第１のプラネタリギヤを回転自在に軸支する第１のキャリヤと、前記第１のプラネタリギヤと噛合する第１のリングギヤと、前記第１のキャリヤに形成された第１のキャリヤスプラインと、シフトされて前記第１のサンギヤピース及び前記第１のキャリヤスプラインに選択的にスプライン嵌合自在なスリーブと、前記スリーブを一体回転及びシフト自在に支持する第２のハブと、前記第２のハブに接続されて該第２のハブと一体回転するハブ軸と、前記ハブ軸が挿通するスプロケット軸と、第１の出力部であって、前記スプロケット軸と一体回転する駆動スプロケットと、前記駆動スプロケット軸と一体回転する第１の要素と、前記第１の要素との間でトルクを伝達自在な第２の要素と、を備える差動制限部と、前記差動制限部の前記第２の要素と一体回転する第２のリングギヤと、第２の出力部であって、前記差動制限部の前記第２の要素と一体回転する出力軸と、前記差動制限部と前記第２のトルク出力部の間に形成され、駆動方式切替部を収容自在なスペースと、を有する、トランスファを提供する。

本発明によれば、トランスファの共通構造のレイアウトを工夫することにより、点線で囲んだ部分を除くトランスファの共通構造に対して、部品一点、例えば、フルタイム用ユニット又はパートタイム用ユニットを追加するのみで、フルタイム式又はパートタイム式のトランスファが提供される。これによって、フルタイム式とパートタイム式のトランスファの生産設備の共通化ができるため、生産コストが低減される。

（Ａ）は、本発明の一実施例に係るトランスファの共通構造を有するフルタイム式トランスファのスケルトン図であり、（Ｂ）は、本発明の一実施例に係るトランスファの共通構造を有するパートタイム式トランスファのスケルトン図である。 （Ａ）は、従来例に係るフルタイム式トランスファのスケルトン図であり、（Ｂ）は、従来例に係るパートタイム式トランスファのスケルトン図である。

本発明の実施の形態において、前記駆動方式切替部は、前記差動制限部の前記第１の要素と一体回転するサンギヤと、前記サンギヤと噛合するプラネタリギヤと、前記変速部の前記出力要素に接続されると共に前記プラネタリギヤを軸支するキャリヤと、前記プラネタリギヤと噛合すると共に前記差動制限部の前記第２の要素と一体回転するリングギヤと、を備える。この形態に係るトランスファによれば、第１の出力部には、サンギヤを介して、トルクが伝達され、第２の出力部には、リングギヤを介して、トルクが伝達される。すなわち、この形態に係るトランスファは、フルタイム式トランスファとなる。駆動方式切替部において、サンギヤとリングギヤは、パートタイム式トランスファと共有できるため、パートタイム式トランスファとの共通構造からフルタイム式トランスファを構築する場合、プラネタリギヤとキャリヤを一体化したフルタイム専用部品を一点追加するだけでよい。

本発明の実施の形態において、前記駆動方式切替部は、前記差動制限部の前記第１の要素と一体回転するサンギヤと、前記サンギヤと前記変速部を両者が一体回転するよう接続する第１のハブと、を備える。この形態に係るトランスファによれば、第１の出力部には、第１のハブ及びサンギヤを介して、トルクが伝達され、第２の出力部には、さらに差動制限部を介して、トルクが伝達される。すなわち、この形態に係るトランスファは、パートタイム式トランスファとなる。駆動方式切替部において、サンギヤとリングギヤは、フルタイム式トランスファと共有できるため、フルタイム式トランスファとの共通構造からパートタイム式トランスファを構築する場合、第１のハブ、すなわち、パートタイム専用部品を一点追加するだけでよい。

本発明の実施の形態において、駆動方式切替部は、差動制限部の出力軸側の端部に配置されることにより、フルタイムとパートタイム専用部品の装填が容易化される。

本発明の実施の形態において、変速部は、プラネタリギヤ機構と同期機構を有し、高低速の切替が可能な副変速機となる。本発明の実施の形態において、本発明によるトランスファには、主変速機が接続される。また、本発明によるトランスファは、単独で用いることも可能である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施例を説明する。図１（Ａ）は、本発明の一実施例に係るトランスファの共通構造を有するフルタイム式トランスファのスケルトン図である。図１（Ｂ）は、本発明の一実施例に係るトランスファの共通構造を有するパートタイム式トランスファのスケルトン図である。

図１（Ａ）又は図１（Ｂ）を参照すると、本発明の一実施例に係るトランスファないしその共通構造は、入力されたトルクを変速して出力する変速部（１，２）と、変速部（１，２）の出力要素に接続される駆動方式切替部５と、駆動方式切替部５の出力要素からトルクが伝達される第１の要素４ａと、第１の要素４ａとの間でトルクを分配率可変に伝達する第２の要素４ｂと、を備える多板クラッチ（差動制限部、トルク配分調整部）４と、多板クラッチ４の第１の要素４ａに接続される前輪出力部（第１のトルク出力部）３と、多板クラッチ４の第２の要素４ｂに接続される後輪出力部（第２のトルク出力部）６と、を有している。

変速部（１，２）、前輪出力部（第１のトルク出力部）３、多板クラッチ４、駆動方式切替部５、及び、後輪出力部６は、当該記載順に、軸方向に沿って配列されている。

多板クラッチ４と後輪出力部６の間には、駆動方式切替部５を収容自在なスペースＳが形成されている。すなわち、駆動方式切替部５は、多板クラッチ４と後輪出力部６の間に配置されている。さらに換言すると、駆動方式切替部５は、このトランスファの後輪出力部６の側に、配置されている。

このトランスファを用いて、常時、四輪駆動を行う場合、すなわち、フルタイム式四輪駆動を行う場合、駆動方式切替部５には、図１（Ａ）に示す、フルタイム用ユニットＦが装着される。一方、このトランスファを用いて、適時、四輪駆動を行う場合、すなわち、パートタイム式四輪駆動を行う場合、駆動方式切替部５には、図１（Ｂ）に示す、パートタイム用ユニットＰが装着される。以下、各部の構造について詳細に説明する。

［変速部（１，２）］
変速部（１，２）は、プラネタリギヤ機構１と同期機構２を有し、副変速機を構成している。プラネタリギヤ機構１は、主変速機等から出力されるトルクが入力される入力軸１ａと、入力軸１ａと一体回転する第１のサンギヤ１ｓ及び第１のサンギヤピース１ｂと、第１のサンギヤ１ｓと噛合する第１のプラネタリギヤ１ｐと、第１のプラネタリギヤ１ｐを回転自在に軸支する第１のキャリヤ１ｃと、前記第１のプラネタリギヤと噛合するリングギヤ１ｒと、を備えている。第１のキャリヤ１ｃの内周側には、第１のキャリヤスプライン１ｄが形成されている。プラネタリギヤ機構１において、入力要素は、第１のサンギヤ１ｓであり、Ｈｉｇｈ側の出力要素は、第１のサンギヤピース１ｂであり、Ｌｏｗ側の出力要素は、第１のキャリヤ１ｃである。

同期機構２は、スリーブ２ａと、スリーブ２ａを一体回転及びシフト自在に支持する第２のハブ２ｄと、第２のハブ２ｄに接続されて第２のハブ２ｄと一体回転するハブ軸２ｅと、を有している。スリーブ２ａの内周側には、内スプライン２ｂが形成され、スリーブ２ａの外周側には、外スプライン２ｃが形成されている。スリーブ２ａがＨｉｇｈ側にシフト操作された場合、内スプライン２ｂが第１のサンギヤピース１ｂに選択的にスプライン嵌合して、ハブ軸２ｅから高速なトルクが出力される。スリーブ２ａがＬｏｗ側にシフト操作された場合、外スプライン２ｃが、第１のキャリヤ１ｃの第１のキャリヤスプライン１ｄに選択的にスプライン嵌合して、ハブ軸２ｅから低速なトルクが出力される。

［前輪出力部３］
前輪出力部３は、ハブ軸２ｅが挿通する中空のスプロケット軸３ａと、スプロケット軸３ａと一体回転する駆動スプロケット３ｂと、を有している。駆動スプロケット３ｂ及び不図示の被動スプロケットには、チェーン３ｃが懸回される。被動スプロケットを介して不図示の前輪へトルクが分配される。

［差動制限部（トルク分配部）４］
差動制限部４は、駆動スプロケット軸３ｂと一体回転する第１の要素（インナープレート）４ａと、第１の要素４ａとの間でトルクを伝達自在な第２の要素（アウタープレート）４ｂと、を有している。差動制限部４には、第１及び第２の要素４ａ，４ｂが直接的に摩擦摺動する多板クラッチ、又は、液体を介して摩擦摺動するビスカスカップリング、或いは、ベベルギヤ機構などを採用することができる。不図示の前後輪の回転数差に応じて、第１及び第２の要素４ａ，４ｂ間のトルク伝達率が変化ないし可変され、前後輪に対するトルク分配率が可変される。

［駆動方式切替部５］
駆動方式切替部５は、図１（Ａ）に示すフルタイム用ユニットＦと、図１（Ｂ）に示すパートタイム用ユニットＰの共通構造として、差動制限部４の第１の要素４ａと一体回転する第２のサンギヤ５ｐと、前記差動制限部の前記第２の要素と一体回転する第２のリングギヤ５ｒと、を有している。

［後輪出力部（第２の出力部）６］
後輪出力部６は、差動制限部４の第２の要素４ｂと一体回転する出力軸６ａを有している。出力軸６ａを介して、不図示の後輪にトルクが伝達される。

図１（Ａ）を参照すると、本実施例に係るトランスファが、フルタイム仕様にされる場合、上述したトランスファの基本構造に、フルタイム用ユニットＦが装着される。フルタイム用ユニットＦは、第２のサンギヤ５ｓと噛合する第２のプラネタリギヤ５ｐと、変速部（１，２）の出力要素であるハブ軸２ｅに接続されると共に第２のプラネタリギヤ５ｐを軸支する第２のキャリヤ５ｃと、から構成されている。

一方、図１（Ｂ）を参照すると、本実施例に係るトランスファが、パートタイム仕様にされる場合、上述したトランスファの基本構造に、パートタイム用ユニットＰが装着される。パートタイム用ユニットＰは、第２のサンギヤ５ｓと、変速部（１，２）のハブ軸２ｅとを、両者が一体回転するよう接続する第１のハブ５ｄ、から構成されている。

図１（Ａ）に示すフルタイム式トランスファの場合、前輪に対して、トルクは、入力軸１ａ、第１のサンギヤ１ｓ、第１のサンギヤピース１ｂ又は第１のキャリヤ１ｃ、スリーブ２ａ、第２のハブ２ｄ、ハブ軸２ｅ、第２のキャリヤ５ｃ、第２のプラネタリギヤ５ｐ、第２のサンギヤ５ｓ、スプロケット軸３ａ、スプロケット３ｂ、及び、チェーン３ｃを介して伝達される。

また、後輪に対して、トルクは、入力軸１ａ、第１のサンギヤ１ｓ、第１のサンギヤピース１ｂ又は第１のキャリヤ１ｃ、スリーブ２ａ、第２のハブ２ｄ、ハブ軸２ｅ、第２のキャリヤ５ｃ、第２のプラネタリギヤ５ｐ、第２のリングギヤ５ｒ、及び、出力軸６ａを介して伝達される。

一方、図１（Ｂ）に示すパートタイム式トランスファの場合、前輪に対して、トルクは、入力軸１ａ、第１のサンギヤ１ｓ、第１のサンギヤピース１ｂ又は第１のキャリヤ１ｃ、スリーブ２ａ、第２のハブ２ｄ、ハブ軸２ｅ、第１のハブ５ｄ、第２のサンギヤ５ｓ、スプロケット軸３ａ、スプロケット３ｂ、及び、チェーン３ｃを介して伝達される。

また、後輪に対して、トルクは、入力軸１ａ、第１のサンギヤ１ｓ、第１のサンギヤピース１ｂ又は第１のキャリヤ１ｃ、スリーブ２ａ、第２のハブ２ｄ、ハブ軸２ｅ、第１のハブ５ｄ、第２のサンギヤ５ｓ、スプロケット軸３ａ、第１の要素４ａ、第２の要素４ｂ、及び、出力軸６ａを介して伝達される。

図１（Ａ）と図１（Ｂ）を対照すると、本実施例によれば、トランスファの共通構造のレイアウトを工夫することにより、点線で囲んだ部分を除くトランスファの共通構造に対して、部品一点、すなわち、フルタイム用ユニットＦ又はパートタイム用ユニットＰを追加するのみで、フルタイム式又はパートタイム式のトランスファがそれぞれ自在に製造することができる。これによって、フルタイム式とパートタイム式のトランスファの生産設備の共通化ができるため、生産コストが低減される。

本発明によるトランスファの共通構造は、複数の駆動方式、例えば、フルタイム式とパートタイム式のトランスファの基本構造となる。本発明によるトランスファは、四輪駆動車両、又はそれ以上の多数輪駆動車両に搭載される。

（１，２） 変速部
１ プラネタリギヤ機構
１ａ 入力軸
１ｓ 第１のサンギヤ
１ｐ 第１のプラネタリギヤ
１ｃ 第１のキャリヤ
１ｒ 第１のリングギヤ
１ｂ 第１のサンギヤピース
１ｄ 第１のキャリヤスプライン
２ 同期機構
２ａ スリーブ
２ｂ 内スプライン
２ｃ 外スプライン
２ｄ 第２のハブ
２ｅ ハブ軸
３ 前輪出力部（第１の出力部）
３ａ スプロケット軸
３ｂ スプロケット
３ｃ チェーン
４ 差動制限部
４ａ 第１の要素（インナープレート）
４ｂ 第２の要素（アウタープレート）
５ 駆動方式切替部
５ｓ 第２のサンギヤ
５ｐ 第２のプラネタリギヤ
５ｃ 第２のキャリヤ
５ｒ 第２のリングギヤ
５ｄ 第１のハブ
６ 後輪出力部
６ａ 出力軸
Ｆ フルタイム用ユニット
Ｐ パートタイム用ユニット
Ｓ スペース

Claims (4)

1. 入力されたトルクを変速して出力する変速部と、
   前記変速部の出力要素に接続される駆動方式切替部と、
   前記駆動方式切替部の出力要素からトルクが伝達される第１の要素と、前記第１の要素との間でトルクを分配率可変に伝達する第２の要素と、を備える差動制限部と、
   前記差動制限部の前記第１の要素に接続される第１のトルク出力部と、
   前記差動制限部の前記第２の要素に接続される第２のトルク出力部と、
   を有し、
   前記駆動方式切替部は、前記差動制限部と前記第２のトルク出力部の間に配置される、
   ことを特徴とするトランスファ。
2. 前記駆動方式切替部は、
   前記差動制限部の前記第１の要素と一体回転するサンギヤと、
   前記サンギヤと噛合するプラネタリギヤと、
   前記変速部の前記出力要素に接続されると共に前記プラネタリギヤを軸支するキャリヤと、
   前記プラネタリギヤと噛合すると共に前記差動制限部の前記第２の要素と一体回転するリングギヤと、
   を備える、ことを特徴とする請求項１記載のトランスファ。
3. 前記駆動方式切替部は、
   前記差動制限部の前記第１の要素と一体回転するサンギヤと、
   前記サンギヤと前記変速部を両者が一体回転するよう接続する第１のハブと、
   を備える、ことを特徴とする請求項１記載のトランスファ。
4. 入力軸と、
   前記入力軸と一体回転する第１のサンギヤ及び第１のサンギヤピースと、
   前記第１のサンギヤと噛合する第１のプラネタリギヤと、
   前記第１のプラネタリギヤを回転自在に軸支する第１のキャリヤと、
   前記第１のプラネタリギヤと噛合する第１のリングギヤと、
   前記第１のキャリヤに形成された第１のキャリヤスプラインと、
   シフトされて前記第１のサンギヤピース及び前記第１のキャリヤスプラインに選択的にスプライン嵌合自在なスリーブと、
   前記スリーブを一体回転及びシフト自在に支持する第２のハブと、
   前記第２のハブに接続されて該第２のハブと一体回転するハブ軸と、
   前記ハブ軸が挿通するスプロケット軸と、
   第１の出力部であって、前記スプロケット軸と一体回転する駆動スプロケットと、
   前記駆動スプロケット軸と一体回転する第１の要素と、前記第１の要素との間でトルクを伝達自在な第２の要素と、を備える差動制限部と、
   前記差動制限部の前記第２の要素と一体回転する第２のリングギヤと、
   第２の出力部であって、前記差動制限部の前記第２の要素と一体回転する出力軸と、
   前記差動制限部と前記第２のトルク出力部の間に形成され、駆動方式切替部を収容自在なスペースと、
   を有する、ことを特徴とするトランスファ。

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