JP5559149B2 - 省スペース型の変速機アッセンブリ - Google Patents

Description

本発明は変速機アッセンブリ、特にディファレンシャル変速機に関する。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２０００７０３３７００号明細書において、駆動側及び被駆動側の円錐形プーリセットを有する円錐形プーリ式巻掛け変速機が開示されている。各円錐形プーリセットは固定プーリと可動プーリとを有しており、固定プーリと可動プーリとは夫々、駆動側及び被駆動側の軸に配置されていて、巻掛け手段を介してトルク伝達のために結合可能である。

ドイツ連邦共和国特許第１９６３１２４３号明細書において、とりわけ巻掛け変速機（ＣＶＴ）の固定ディスクが駆動する軸と遊星伝動装置とを介してディファレンシャルに結合されている、自動車のための変速機ユニットが開示されている。パワートレーンにおいては夫々１つの駆動軸と、駆動軸に結合されている駆動ホイールとがディファレンシャルに追従する。上記変速機アッセンブリの問題は、変速機アッセンブリが比較的大きな構成スペースを必要としかつ比較的重いということにある。

したがって、本発明の目的は、巻掛け変速機のプーリセットにディファレンシャルを接続するための変速機アッセンブリを提供することであり、変速機アッセンブリは比較的省スペースで、軽量かつ廉価に製造可能であることが望まれる。

上記目的は、請求項１の特徴を備えた変速機アッセンブリにより達成される。

本発明に係る変速機アッセンブリの実質的な利点は、アクスルディファレンシャルの遊星歯車が半径方向外側に移されていることにあり、遊星歯車を軸線方向で巻掛け変速機の固定プーリの近くに設けることができる。これにより、半径方向において省スペース型の極めてコンパクトな変速機アッセンブリが提供され、遊星歯車の厚さを減じることができる。こうして、変速機アッセンブリ全体は比較的廉価で、省スペース（bauraumneutral）に製造可能であり、さらに、アクスルディファレンシャルは実質的に単一の金属薄板部材から製造可能であるので比較的軽量である。

有利には本発明に係る変速機アッセンブリにおいては、ディファレンシャルを、予め組み付けられた、省スペース型の構成要素として巻掛け変速機のプーリセットに直接に接合することができる。

本発明に係る変速機アッセンブリのディファレンシャルの駆動される軸は、自動車のホイール又は全輪駆動車両の個々のアクスルディファレンシャルに直接に結合された、互いに同軸的に支承されている中空軸の形状を有しているので、有利には構成スペースのさらなる節約を達成することができる。

特に有利には、本発明に係る変速機アッセンブリは、フロントクロス配置における巻掛け変速機の使用のために又は少ない構成スペースへの組込みのために適している。

本発明に係る変速機アッセンブリの第１の実施の形態の断面図である。 本発明に係る変速機アッセンブリの第２の実施の形態の断面図である。 本発明に係る変速機アッセンブリの部分領域の拡大図である。

以下に、本発明及び本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１において、本発明に係る変速機アッセンブリは、実質的に、例えば車両のフロントホイールアクスルである第１の駆動される軸２０に、軸受け２２により回動可能に配置されている、巻掛け伝動装置１（ＣＶＴ）のプーリセットの固定プーリ２を有している。プーリセットの可動プーリは図示されていない。第１の駆動される軸２０は後に詳細に説明されているように、第２の駆動される軸２１に対して同軸的に配置されている。第２の駆動される軸２１は、例えば車両の別のフロントアクスルである。

軸受け２２により回動可能に第１の駆動される軸２０に配置されている固定プーリ２は、一体成形された駆動する軸部分３を有している。軸部分３は、有利には玉軸受けである軸受け１７によって本発明に係る変速機アッセンブリのケーシング１５内に回動可能に支承されて位置固定されている。

固定プーリ２の駆動する軸部分３は噛み合い歯列４を介して、有利には金属薄板部材であるディスク部分５に相対回動不能に結合されている。本実施の形態において、噛み合い歯列４の一方の部分４′は駆動する軸部分３の内周面に配置されており、噛み合い歯列４の他方の部分４″は、有利には固定プーリ２の側に対して軸線方向に延在しているディスク部分５の突設領域２６の外周面に配置されている。ディスク部分５は実質的に半径方向外方に延在しており、軸線方向の突設領域２６から出発して、有利には固定プーリ２から離れるように延在している第１の突出部２７を持って、軸受け１７、及び軸受け１７を保持するケーシング１５の軸受け領域４５周りを延在している。固定プーリ２に向かって延在している第２の突出部２８を形成するために、ディスク部分５は、有利には領域２９において軸受け領域４５の半径方向外側に固定プーリ２に向かって軸線方向に延在しており、次いで領域３０が半径方向外側に延在する。半径方向外側に位置するディスク部分５の自由端部領域には、ディファレンシャルの遊星歯車若しくは歯車１１，１２のための、軸線方向に延在する支持部材６が配置されている。支持部材６は、有利には溶接シーム７により示されているようにディスク部分５に溶接されている。

第１の駆動される軸２０に第１の駆動ディスク１８が配置されている。第１の駆動ディスク１８は噛み合い歯列２５を介して駆動される軸２０と相対回動不能に結合されている。本実施の形態において噛み合い歯列２５の一方の部分２５′は、有利には固定プーリ２の側に向かって延在する、第１の駆動ディスク１８の軸線方向の突設領域３１の内側に配置されており、噛み合い歯列２５の他方の部分２５″は駆動される軸２０の軸線方向領域３２の外側に位置するように配置されている。

第２の駆動される軸２１に第２の駆動ディスク１６が配置されている。第２の駆動ディスク１６は噛み合い歯列３７を介して第２の駆動される軸２１に相対回動不能に結合されている。噛み合い歯列３７の一方の部分′は、有利には固定プーリ２の側に向かって延在している第２の駆動ディスク１６の軸線方向の突設領域５５の内側に配置されており、噛み合い歯列３７の他方の部分３７″は第２の駆動される軸２１の軸線方向領域３８の外側に位置するように配置されている。

第１の駆動ディスク１８はディスク部分５の形状に適合されている、つまり第１の駆動ディスク１８は固定プーリ２とは反対の側において、ディスク部分５の突出部２７の周囲を延在している突出部３３と、軸線方向にディスク部分５に向かって戻るように延在している領域５１と、次いで被駆動ディスク５の突出部２８の領域に配置されている、ディスク部分５の突出部２８内に入り込む突出部３４とを有している。駆動ディスク１８の半径方向外側に位置する自由端部領域３５は、半径方向に延在する領域３４に対して９０°だけ折り曲げられて、支持部材６に対して平行に半径方向内側に位置するように延在している。ディスク部分５及び第１の駆動ディスク１８の上記構成により、ディスク部分５と第１の駆動ディスク１８とは軸線方向において互いに間隔の詰まった状態で並んでおり、半径方向において内外に組み合わすことができる、ということが達成される。したがって、総じてディスク部分５と第１の駆動ディスク１８とは軸線方向において極端に小さな構成スペースしか必要としない。

有利には、第１の駆動ディスク１８も第２の駆動ディスク１６もそれぞれ金属薄板部材の形式を有している。

支持部材６の真ん中において、互いに向かい合っている端部領域３５，３６の間で半径方向に延在しているウェブ部材３９に、歯車１１，１２を支持する軸線方向のシャフト部分１９が成形されている。具体的には、図３に示すシャフト部分１９に第１の軸受け４１によって、第１の歯車１２が固定プーリ２寄りの側に回動可能に支承されている。第１の歯車１２は噛み合い歯列１４を介して第１の駆動ディスク１８の端部領域３５と結合されている。噛み合い歯列１４の一方の部分１４′は歯車１２の歯により形成され、噛み合い歯列１４の他方の部分１４″は第１の駆動ディスク１８の端部領域３５の内側に配置されている。相応に、図３に示すようにシャフト部分１９において第２の駆動ディスク１８寄りの側に、他の軸受け４３によって第２の歯車１１が回動可能に支承されている。第２の歯車１１は第２の駆動部分１６の端部領域３６に噛み合い歯列１３を介して結合されている。噛み合い歯列１３の一方の部分１３′は歯車１１の歯により形成され、噛み合い歯列１３の他方の部分１３″は第２の駆動ディスク１６の端部領域３６の内側に配置されている。

第１の歯車１２は第１の被駆動ディスク１８寄りの側において、第１の駆動ディスク１８に保持されている軸受け９に支持される。有利には軸受け９は針状ころ軸受けである。相応に、第２の歯車１１は、第２の駆動ディスク１６寄りの側において、第２の駆動ディスク１６に保持されている軸受け１０に支持される。有利には軸受け１０は同様に針状ころ軸受けである。

駆動ディスク１６，１８は、駆動ディスク１６，１８の突設領域３７若しくは３１が駆動される軸部分２０，２１に配置されている肩領域５３若しくは５４において支持されることにより、駆動される軸部分２０，２１において軸線方向に位置固定されている。

以下に、上記変速機アッセンブリの機能について詳細に説明する。

直進時には、歯車１１，１２は、駆動される軸２０，２１が同じ速度で回動するので、互いに相対的に回動しない。２つの駆動される軸部分２０，２１は、固定プーリ２から出発して駆動する軸部分３と、噛み合い歯列２２と、ディスク部分５と、支持部材６と、噛み合い歯列１３，１４と、駆動ディスク１６，１８とを介して一様に駆動される。本実施の形態においては、停止している歯車１１，１２はいわば連行され、駆動モーメントを噛み合い歯列１３，１４のまさに互いに係合し合っている歯を介して伝達する。

カーブ走行時には、駆動される軸２０，２１は異なる回転数によって回動する。駆動ディスク１６，１８は同様に異なる回転数によって回動する。したがって、歯車１１，１２はシャフト１９において、この回転数の差を補償するために異なる回転数によって回動する。

有利には駆動される軸２０，２１の同軸的な接合は、駆動されるホイールに対して直接に、又は全輪駆動車両の場合には、個々のアクスルディファレンシャルに対して行われる。図１に示すように、駆動される軸２１は軸線方向の突出領域４６を有している。軸線方向の突出領域４６は他の駆動される軸２０の軸線方向の孔４７内に係合する。本実施の形態において、互いに向かい合っている突出領域４６の面と孔４７の面との間には軸受け４２が配置されている。図２によれば、駆動される軸２０も駆動される軸２１も軸線方向の孔４９若しくは５０を有している。孔４９，５０の互いに向かい合っている端部領域に、油を供給するための回動導入部（Dreheinfuehrung）５２が橋渡しされてかつセンタリング式に係合している。

ディスク部分５の固定プーリ２寄りの側には、ディスク部分５の周面に分配されていて、センサホイールを形成するか又はパーキングロック接合のために働く突設部材４４が設けられていてよい。

１ 巻掛け伝動装置、 ２ 固定プーリ、 ３ 駆動する軸部分、 ４ 噛み合い歯列、 ５ 駆動ディスク、 ６ 支持部材、 ７，８ 溶接シーム、 ９，１０ 軸受け、 １１，１２ 歯車、 １３，１４ 噛み合い歯列、 １５ ケーシング、 １６ 駆動ディスク、 １７ 軸受け、 １８ 駆動ディスク、 １９ シャフト部分、 ２０，２１ 駆動される軸、 ２２，２３ 軸受け、 ２４，２５ 噛み合い歯列、 ２６ 突設領域、 ２７，２８ 突出部、 ２９，３０ 領域、 ３１ 突設領域、 ３２ 軸領域、 ３３，３４ 突出部、 ３５，３６ 端部領域、 ３７ 突設領域、 ３８ 軸線方向領域、 ３８ ウェブ部分、 ４０ 中央部分、 ４１，４２，４３ 軸受け、 ４４ 突設部材、 ４５ 軸受け領域、 ４６ 突出領域、 ４７ 孔、 ４８ 軸受け、 ４９，５０ 孔、 ５１ 領域、 ５２ 回動導入部、 ５３，５４ 肩領域、 ５５ 突設領域

Claims (25)

1. 変速機アッセンブリであって、駆動側の駆動ディスク（５）と、第１の駆動される軸（２０）に相対回動不能に結合されている第１の駆動部材と、第２の駆動される軸（２１）に相対回動不能に結合されている第２の駆動部材とを備え、前記第１の駆動部材と前記第２の駆動部材との間に、駆動側のディスク部分（５）から前記第１の駆動部材及び第２の駆動部材へのトルク伝達のための歯車アッセンブリが設けられている、変速機アッセンブリにおいて、
   前記第１の駆動部材は、第１の駆動される軸（２０）から外方に延在している第１の駆動ディスク（１８）の形式を有していて、該駆動ディスク（１８）は第１の駆動される軸（２０）から半径方向に離間されて第１の突出部（３４）を有しており、前記第２の駆動部材は第２の駆動される軸（２１）から半径方向外側に延在している第２の駆動ディスク（１６）の形式を有しており、第１の駆動ディスク（１８）の第１の突出部（３４）は第２の駆動ディスク（１６）から離れるようにして延在しており、前記歯車アッセンブリは、第１の駆動ディスク（１８）の第１の突出部（３４）と、第２の駆動ディスク（１６）の相対する領域とにより形成されているスペース内に配置されていることを特徴とする、変速機アッセンブリ。
2. 駆動側のディスク部分（５）は駆動する軸部分（３）に相対回動不能に結合されており、駆動する軸部分（３）は巻掛け伝動装置（１）の固定プーリ（２）に一体成形されており、該固定プーリ（２）は軸受け（２２）により第１の駆動される軸（２０）に回動可能に配置されていることを特徴とする、請求項１記載の変速機アッセンブリ。
3. 駆動されるディスク部分（５）は軸線方向の突設領域（２６）を有しており、該突設領域（２６）は固定プーリ（２）の駆動する軸部分（３）に軸線方向に係合し、噛み合い歯列（４）を介して駆動する軸部分（３）に結合されていることを特徴とする、請求項２記載の変速機アッセンブリ。
4. 駆動する軸部分（３）は軸受け（１７）によって、噛み合い歯列（４）とは反対の駆動する軸部分（３）の側で、前記変速機アッセンブリを収容するケーシング（１５）において支承されていることを特徴とする、請求項３記載の変速機アッセンブリ。
5. 駆動されるディスク部分（５）は第１の駆動部分（１８）に向かって延在している第１の突出部（２７）を有しており、該第１の突出部（２７）は軸受け（１７）及び該軸受け（１７）を取り囲むケーシング（１５）の軸受け領域（４５）を収容するためのスペースを形成し、ディスク部分（５）の第１の突出部（２７）は第１の駆動ディスク（１８）の第２の突出部（３３）内に延在していることを特徴とする、請求項４記載の変速機アッセンブリ。
6. ディスク部分（５）は第２の突出部（２８）を有しており、該第２の突出部（２８）は第１の駆動ディスク（１８）から離れるようにして延在しており、かつ、第１の駆動ディスク（１８）の第１の突出部（３４）を収容することを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一項記載の変速機アッセンブリ。
7. 第１の駆動ディスク（１８）の、第１の駆動される軸（２０）寄りの側において第１の駆動ディスク（１８）は、噛み合い歯列（２５）を介して駆動される軸（２０）の軸線方向領域（３２）と相対回動不能に結合されており、かつディスク部分（５）の側に延在している軸線方向の突設領域（３１）を有していることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一項記載の変速機アッセンブリ。
8. 第２の駆動ディスク（１６）は内側において軸線方向の突設領域（５５）を有しており、該軸線方向の突設領域（５５）は噛み合い歯列（３７）を介して第２の駆動される軸（２１）の軸線方向領域（３８）に相対回動不能に結合されていることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一項記載の変速機アッセンブリ。
9. 駆動されるディスク部分（５）は外側において前記歯車アッセンブリのための支持部材（６）と不動に結合されており、該支持部材（６）に内方に突出しているウェブ部材（３９）が一体成形されており、該ウェブ部材（３９）は前記歯車アッセンブリを回動可能に支持するシャフト部分（１９）と結合されており、第１の駆動ディスク（１８）は外側においてウェブ部材（３９）に向かって軸線方向に延在している端部領域（３５）を有しており、第２の駆動ディスク（１６）は外側においてウェブ部材（３９）に向かって軸線方向に延在している端部領域（３６）を有しており、ウェブ部材（３９）は端部領域（３５，３６）の互いに向かい合った端部の間を抜けて延在しており、シャフト部分（１９）において第１の歯車（１２）が第１の駆動ディスク（１８）寄りの側に回動可能に配置されており、第１の歯車（１２）は噛み合い歯列（１４）を介して第１の駆動ディスク（１８）の端部領域（３５）と結合されており、シャフト部分（１９）において第２の歯車（１１）が第２の駆動部分（１６）寄りの側に回動可能に配置されており、第２の歯車（１１）は噛み合い歯列（１３）を介して第２の駆動ディスク（１６）の端部領域（３６）に結合されていることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一項記載の変速機アッセンブリ。
10. 噛み合い歯列（１４）の一方の部分（１４′）が第１の歯車（１２）の歯により形成されており、噛み合い歯列（１４）の他方の部分（１４″）が第１の駆動ディスク（１８）の端部領域（３５）の半径方向内側に位置する側に形成されていることを特徴とする、請求項９記載の変速機アッセンブリ。
11. 噛み合い歯列（１３）の一方の部分（１３′）が第２の歯車（１１）の歯により形成されており、噛み合い歯列（１３）の他方の部分（１３″）が第２の駆動ディスク（１６）の端部領域（３６）の半径方向内側に位置する側に形成されていることを特徴とする、請求項９又は１０記載の変速機アッセンブリ。
12. 駆動されるディスク部分（５）は金属薄板部材により形成されていることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか一項記載の変速機アッセンブリ。
13. 第１の駆動ディスク（１８）は金属薄板部材により形成されていることを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか一項記載の変速機アッセンブリ。
14. 第２の駆動ディスク（１６）は金属薄板部材により形成されていることを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか一項記載の変速機アッセンブリ。
15. 駆動されるディスク部分（５）は外側において支持部材（６）と溶接シーム（７）により結合されていることを特徴とする、請求項１から１４までのいずれか一項記載の変速機アッセンブリ。
16. 第１の歯車（１２）はシャフト部分（１９）において軸受け（４１）によって回動可能に支承されているリングギアの形式を有していることを特徴とする、請求項１から１５までのいずれか一項記載の変速機アッセンブリ。
17. 第２の歯車（１１）はシャフト部分（１９）において軸受け（４３）によって回動可能に支承されているリングギアの形状を有していることを特徴とする、請求項１から１６までのいずれか一項記載の変速機アッセンブリ。
18. 駆動される軸（２０，２１）は中空軸構造を介して互いに相対的に回動可能であり、互いに同軸的に配置されていることを特徴とする、請求項１から１７までのいずれか一項記載の変速機アッセンブリ。
19. 駆動される軸（２１）は軸線方向の突出領域（４６）を有しており、該突出領域（４６）は他の駆動される軸（２０）の軸線方向の孔（４７）内に係合し、突出領域（４６）と孔（４７）との互いに向かい合った面の間に軸受け（４８）が配置されていることを特徴とする、請求項１８記載の変速機アッセンブリ。
20. 第１の駆動される軸（２０）と第２の駆動される軸（２１）とは夫々、軸線方向の孔（４９，５０）を有しており、該孔（４９，５０）の互いに向かい合っている端部領域内に、回動導入部（５２）がブリッジ式に係合することを特徴とする、請求項１８記載の変速機アッセンブリ。
21. 駆動される軸（２０，２１）は、自動車のホイールに直接に接合されていることを特徴とする、請求項１から２０までのいずれか一項記載の変速機アッセンブリ。
22. 前記ホイールはフロントホイールであることを特徴とする、請求項２１記載の変速機アッセンブリ。
23. 駆動される軸（２０，２１）は全輪駆動車両のアクスルディファレンシャルに直接に接合されていることを特徴とする、請求項１から２０までのいずれか一項記載の変速機アッセンブリ。
24. ディスク部分（５）は、該ディスク部分（５）の固定プーリ（２）寄りの側に少なくとも１つの突設部材（４４）を有しており、該突設部材（４４）はセンサホイールとして働くか、又はパーキングロック結合のために働くことを特徴とする、請求項１から２３までのいずれか一項記載の変速機アッセンブリ。
25. 変速機アッセンブリは、ディファレンシャル変速機であることを特徴とする、請求項１から２４までのいずれか一項記載の変速機アッセンブリ。

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