JPH08254268A - 真空作動速度範囲シフティング機構 - Google Patents

真空作動速度範囲シフティング機構

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JPH08254268A
JPH08254268A JP7314929A JP31492995A JPH08254268A JP H08254268 A JPH08254268 A JP H08254268A JP 7314929 A JP7314929 A JP 7314929A JP 31492995 A JP31492995 A JP 31492995A JP H08254268 A JPH08254268 A JP H08254268A
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shift
housing
sleeve
flange
shifting mechanism
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Randy L Sommer
ランディ、エル、サマ
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Dana Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的安価でありかつ軽い速度範囲シフティ
ング機構を提供することにある。 【解決手段】 真空作動速度範囲シフテング機構44
は、出力軸50を囲みこの軸に一緒に回転するようにス
プラインばめした環状のシフト・スリーブ66を備え、
このシフト・スリーブを駆動列サブアセンブリの低速及
び高速の運転モードに対応する軸線方向位置の間で軸線
方向に可動にする。前記機構44は、支持構造物内でシ
フト・スリーブのまわりに同軸に配置した環状のハウジ
ング88を備えている。ハウジングは、支持構造物54
により軸線方向に拘束され、内部室89を形成する。環
状のダイヤフラム90は、ハウジングに取付けれ、内部
室89を環状の空洞94、96に分割する。シフト・カ
ラー・アセンブリ98は、ダイヤフラムに取付けられ、
シフト・スリーブ66を囲んでいる。好適な実施例では
空洞の一方の排気と、他方の大気への通気とによって、
シフト・スリーブ66を押圧して所望の軸線方向位置に
配置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に真空作動速度範
囲シフト機構(vacuum operated sp
eed range shifting mechan
ism)ことに4輪駆動システムのトルク分配装置(t
orque transfer case)を低い又高
い範囲速度の運動モードにシフトするのに使う機構に関
する。
【0002】
【従来技術】車両用4輪駆動システムは典型的には、車
両主変速機の出力軸に連結され,この出力軸により駆動
される入力軸と、車両の後車輪を駆動するように連結さ
れた後部出力軸と、車両の前車輪を駆動するように連結
した前部出力軸と、前記入力軸を前記の前後部の出力軸
に駆動作用を伴うように連結する連結手段とを備えてい
る。従来のトルク分配装置は典型的には、低い又高い速
度範囲の運転モードの間でシフトする機構を備えてい
る。この場合後部出力軸は、高速運転モード中は入力軸
に直接連結され又低速運転モード中は遊星歯車減速装置
に連結され入力軸に結合してある。公知の速度範囲シフ
ト装置は、トルク分配装置内に配置した非対称シフトレ
ールと、分配装置の外部に配置した協働するリンク仕掛
及び作動手段とを備えている。このようなシステムは、
所要のリンク仕掛によって比較的高価であり分配装置の
外部の環境に少なくとも部分的に露出する。他の公知の
シフト機構は後部出力軸に取付けたシフト・スリーブ・
カラーを備えている。このシフト・スリーブ・カラー
は、シフト・スリーブのまわりに同軸に配置され、電動
機により駆動する直線ねじ構造により作動する。このシ
ステムでは前記したシステムのリンク仕掛は設けてない
が、内臓の電動機が比較的高価で重量が重い。
【0003】前記速度範囲シフト機構に伴う障害を考慮
して、本発明が提案されたものである。
【0004】
【発明の開示】従って本発明は、支持構造物内に出力軸
を回転できるように取付けた車両駆動列サブアセンブリ
に使う真空作動速度範囲シフティング機構に係わる。好
適な実施例によればこのシフティング機構は、出力軸を
囲みこの出力軸に一緒に回転するようにスプラインばめ
した環状のシフト・スリーブを備えている。このシフト
・スリーブは、出力軸を第1の角速度で回転させる第1
の軸線方向位置と、出力軸を第2の角速度で回転させる
第2の軸線方向位置との間で軸線方向に可動である。シ
フティング機構はさらに、支持構造物内でシフト・スリ
ーブのまわりに同軸に配置され、この支持構造物により
拘束した回転できない環状のハウジングを備え、このハ
ウジングにより内部室を形成する。たわみ性の環状のダ
イヤフラムは、その外端部をハウジングに取付けられこ
のハウジング内に配置して内部室を実質的に密封された
第1及び第2の環状の空洞に分割するようにしてある。
シフト・カラー・アセンブリは、このダイヤフラムに取
付けられ、シフト・スリーブを囲む関係に配置してあ
る。本シフティング機構はさらに、第1及び第2の空洞
の一方を真空にし、これ等の第1及び第2の空洞の他方
を大気に通気し、シフト・カラー・アセンブリに軸線方
向の力を加えることによりシフト・スリーブを第1及び
第2の軸線方向位置の一方に位置させるようにする手段
を備えている。
【0005】本発明の構造的特徴及び機能と共にこれに
より得られる利点を添付図面により好適な実施例につい
て詳細に説明する。
【0006】
【実施例】添付図面で図1は、本発明真空圧作動速度範
囲シフティング機構(図1には示してない)を設けたト
ルク分配装置10を備えた4輪駆動システムを線図的に
示す。図1に示すようにトルク分配装置10は、車両駆
動エンジン14に結合した普通の変速機ユニット12に
結合してある。トルク分配装置10は、普通の自在継手
20により後部駆動軸18の前端部に連結した後部出力
軸又はヨーク16を備えている。後部駆動軸18の後端
部は、自在継手26により後部差動装置24の入力軸又
はヨーク22に結合してある。後部差動装置24は、後
部駆動軸18からのトルクを車両の後車輪28間に分割
するようにしてある。
【0007】トルク分配装置10は又、自在継手34に
より車両の前部駆動軸32の後端部に駆動作用を生ずる
ように連結した前部出力軸又はヨーク30を設けてあ
る。前部駆動軸32は、自在継手40により車両の前部
差動装置38の入力軸又はヨーク36に連結した前端部
を持ち、前部駆動軸32から受けるトルクを車両前車輪
42間に分割するようにしてある。
【0008】図2には、本発明による真空圧作動速度範
囲シフティング機構44を設けた図1のトルク分配装置
10の内部部品を線図的に示してある。トルク分配装置
10は、車両の変速機ユニット12(図1に示してあ
る)の出力軸(図示してない)に結合した入力軸48
と、車両の後部駆動軸18に連結する後部出力軸50
と、車両の前部駆動軸32に連結する前部出力軸52と
を備えている。入力軸48は、縦方向中心軸線49のま
わりに回転し、トルク分配装置のハウジング54の前端
部に回転できるように支えてある。入力軸48は、低速
運転範囲を得るのに使う遊星歯車減速セット(plan
etary gear reductionset)5
8の一部を形成する太陽歯車58を備えている。遊星歯
車減速セット58は、ハウジング54に対し固定のリン
グ・ギヤ60と、遊星歯車受け(planet car
rier)64により個別に回転できるように支えた円
周方向に互いに間隔を隔てた複数個の遊星歯車62とを
備えている。後部出力軸50は、縦方向中心軸線49の
まわりに回転でき前方にハウジング54内に延びてい
る。真空圧作動速度範囲シフティング機構44は、後部
出力軸50の前端部を囲み、この前端部にスプラインば
めされ(splined)従って軸50と共に軸線49
のまわりに回転できる環状のシフト・スリーブ66を備
えている。シフト・スリーブ66は、入力軸48に連結
した内歯スプライン70又は遊星歯車受け64に連結し
た内歯スプライン72にかみあう外歯スプライン68を
備えている。シフト・スリーブ66を図の縦方向中心軸
線49の下方に例示したように入力軸48に連結するよ
うに第1の前方の軸線方向位置に配置するときは、入力
軸48及び後部出力軸50の間は直結駆動連結の状態に
なり、後部出力軸50を第1の比較的高い速度で回転さ
せることによりトルク分配装置10の高速運転範囲を定
める。シフト・スリーブ66を図3の縦方向中心軸線4
9の上方に示すように遊星歯車受け64に連結するよう
に第2の軸線方向後方位置に配置するときは、遊星歯車
減速セット58は、所定の減速作用を生じ出力軸50を
第2の比較的低い速度で回転させることによりトルク分
配装置10の低速運転範囲を定める。
【0009】トルク分配装置10は、本発明の一部を形
成しないで次のように車両の前輪及び後輪の間にトルク
を分配するのに使う以下の普通の部品を備えている。ト
ルク分配装置10はさらに、後部出力軸50の中央部分
に回転できるように支えた第1の駆動スプロケット76
を備えている。駆動スプロケット76は、分配装置のハ
ウジング54内に回転できるように支えられ前部出力軸
52を駆動するように連結した第2の駆動スプロケット
80を駆動するように駆動チェーン78により連結して
ある。多板式4輪駆動クラッチ82は、前部出力軸52
へのトルク入力を制御するように設けられ第1群のクラ
ッチ板84を備えている。クラッチ板84は、軸線方向
に可動であるが第1の駆動スプロケット76と一緒に回
転するように固定してある。第2群のクラッチ板86
は、後部出力軸50と一緒に回転するように固定され又
軸線方向に可動である。4輪駆動クラッチ82は、マイ
クロプロセッサによる電子制御システム(図示してな
い)と協働して使う普通の手段(図示してない)により
作動する。4輪駆動クラッチ82の係合を離脱するとき
は、車両は2輪駆動モードで運転され、全部の駆動トル
クが車両の後輪に、後部出力軸50、車両後部駆動軸1
8及び後部差動装置24を介し差向けられる。4輪駆動
クラッチ82が十分に係合すると、後部出力軸50及び
前部出力軸52の間に直接駆動連結が行われ、従ってト
ルクは各車輪に利用できる牽引作用に基づいて車両の前
輪及び後輪に配分される。
【0010】図3ないし5により、真空作動速度範囲シ
フティング機構44の特定の構造についてなお詳しく述
べる。シフトスリーブ66のほかに真空作動速度範囲シ
フティング機構44はさらに、トルク分配装置のハウジ
ング54内にシフト・スリーブ66のまわりに同軸に配
置した回転しない環状のハウジング88を備えている。
ハウジング88は、トルク分配装置のハウジング54に
より軸線方向に拘束され内部室89を形成する。真空作
動速度範囲シフティング機構44はさらに、ハウジング
88に外側部分92を取付けられハウジング88内に配
置したたわみ性の環状のダイヤフラム90を備えて内部
室89をそれぞれ第1及び第2の環状の空洞94、96
に分割するようにしてある。各空洞94、96はなお詳
しく後述するように実質的に密封してある。シフト・カ
ラー・アセンブリ98は、ダイヤフラム90に取付けら
れ、シフト・スリーブ66に対し囲む関係に配置してあ
る。真空作動速度範囲シフティング機構44はさらに、
空洞94、96の一方を排気し(evacuate)、
同時に空洞94、96の他方を大気に通気する(ven
t)手段100を備えている。各空洞94、96間の差
動圧力とダイヤフラム90に作用する得られる軸線方向
の力とにより次に述べるようにシフト・カラー・アセン
ブリ98と、真空作動速度範囲シフティング機構44の
他の部品とを移動させ、図3及び4で縦方向中心軸線4
9の上側及び下側に例示した軸線方向位置の一方にシフ
ト・スリーブ66が配置されるようになる。本発明で
は、空洞94、96間に差動圧力を生ずる他の構造も考
えられる。
【0011】シフト・スリーブ66は、外歯スプライン
68を外端部に形成した半径方向に延びるフランジ部分
102を備えている。シフト・スリーブ66はさらに、
フランジ部分102に取付けられフランジ部分102か
ら軸線方向後方に延びる第1の大体において円筒形の部
分104と、円筒形の部分104に取付けられ、円筒形
の部分104から軸線方向後方に延びる第2の大体にお
いて円筒形の部分106とを備えている。半径方向に延
びる環状の肩部108は円筒形の部分104、106間
に形成してある。シフト・カラー・アセンブリ98は、
軸線方向に延びる大体において円筒形の部分112と、
円筒形の部分112に取付けた半径方向に延びるフラン
ジ部分114とを持つ半径方向外側のシフト・カラー1
10を備えている。シフト・カラー・アセンブリ98は
さらに、シフト・カラー110の円筒形の部分112内
に押込まれシフト・カラー110に締まりばめの状態に
はまるようにした半径方向内側の大体において円筒形の
ブシユ116を備えている。シフト・カラー110のフ
ランジ部分114はなお詳しく後述するようにダイヤフ
ラム90に取付けてある。真空作動速度範囲シフティン
グ機構44はさらに、シフト・スリーブ66の円筒形の
部分106に対し囲む関係に配置した環状のスラスト軸
受118、120、122を備えている。真空作動速度
範囲シフティング機構44はさらに、シフト・スリーブ
66の円筒形の部分106に形成した環状のみぞ126
に配置した環状の止め輪124を備えている。スラスト
軸受118、120は、軸線方向に相互に隣接しシフト
・スリーブ66の肩部108と、シフト・カラー・アセ
ンブリ98との間に軸線方向に配置してある。スラスト
軸受122は止め輪124及びシフト・カラー・アセン
ブリ98との間に軸線方向に配置してある。従ってシフ
ト・カラー・アセンブリ98はスラスト軸受120、1
22間に軸線方向に配置される。
【0012】環状のハウジング88は前部部分128及
び後部部分130を備えている。前部部分128は、半
径方向外側のフランジ132と半径方向内方に延びる脚
部分134とを備えている。脚部分134は、フランジ
132に取付けられ半径方向内方に向くU字形みぞ13
6に終っている。ハウジング88の後部部分130は、
半径方向外側のフランジ138と半径方向内方に延びる
脚部分140とを備えている。脚部分140は、フラン
ジ138に取付けられ半径方向内向きのU字形みぞ14
2に終っている。各フランジ132、138は、ボルト
144(1個だけ示してある)のような普通の手段を使
い相互に締付ける。ダイヤフラム90の外側部分92
は、軸線方向にフランジ132、138の間に配置され
従ってボルト144をトルクを加え回すときは、フラン
ジ132、138の間に締付けられる。ダイヤフラム9
0の外側部分92は、ハウジング88の前部部分128
のフランジ132に形成した環状のみぞ148内に配置
した環状のリブ146に終る。リブ146は、フランジ
132、138の間にダイヤフラム90の外側部分92
の位置をさらに固定するみぞ148内に普通の接着剤を
使い接着するのがよい。
【0013】真空作動速度範囲シフティング機構44は
さらに、締付手段158を使い、シフト・カラー・アセ
ンブリ98及びダイヤフラム90に取付けたフランジ部
分154、156をそれぞれ持つ環状の密封スリーブ1
50、152を備えている。シフト・カラー110に対
し囲む関係に配置され、フランジ154から軸線方向前
方に延び、U字形みぞ136と協働して軸線方向前向き
の内側の環状の容器すなわち室162を形成するように
した円筒形の部分160、密封スリーブ150がさらに
備えている。同様に密封スリーブ152は、フランジ部
分156から軸線方向後方に延びU字形みぞ142と協
働して軸線方向後向きの内側の環状の容器すなわち室1
66を形成するようにした円筒形の部分164を備えて
いる。各室162、166内にはそれぞれ環状の弾性シ
ール168、170を配置してある。各シール168、
170は、図3に示すようにV字形の横断面を持つのが
よく、エラストマー質材料から作るのがよい。弾性シー
ル168は、密封スリーブ150とハウジング88の前
部部分128のU字形みぞ136に対し密封状態で係合
するように配置してある。弾性シール170は、密封ス
リーブ152とハウジング88の前部部分128のU字
形みぞ136とに対し密封状態で係合するように配置し
てある。それぞれ密封スリーブ150、152の円筒形
部分160、164の外面は極めて平滑な表面仕上げを
行って作られ、各弾性シール168、170に対する係
合密封作用を高めるようにしてある。ダイヤフラム90
の外側部分92のフランジ132、138に対する取付
けとダイヤフラム90の密封スリーブ150、152及
びシフト・カラー110への取付けと共に弾性シール1
68、170の使用によりハウジング88の空洞94、
96を実質的に密封することができる。
【0014】図5について、ダイヤフラム90、シフト
・カラ−110及び密封スリ−ブ150、152を締付
手段158を使って相互に取付ける方式と共に締付手段
158の特定の構造とを詳細に述べる。前記した各部品
を互いに締付けるほかに締付手段158の各構成部品
は、前向き又は後向きの方向における軸線方向の止めの
機能を果すことにより、ダイヤフラム90、シフト・カ
ラ−110及び密封スリ−ブ150、152の軸線方向
の移動を制限する。締付手段158は、複数個のブシユ
174及び対応する複数個のボルト176を備え、ブシ
ユ174及びボルト176の個数は互いに等しい。ブシ
ュ174及びボルトの所要の個数は、特定の用途による
ものであり3個ないし5個の範囲であると考えられる。
一層多くの個数のブシユ及びボルトは本発明の範囲内で
あると考えられるが、一層少ない個数ではこの場合空洞
94、96を密封する能力が低下することになるので許
容できない。各ブシユ174は、頭部部分178と、頭
部部分178に取付けた円筒形の部分180とを持ち、
円筒形の部分178はめねじ182を形成してある。各
ボルト176は、頭部部分184と、おねじ188を持
つ柄部分186とを備え、柄部分186を頭部部分18
4に取付けてある。各ブシュ174の円筒形の部分18
0は密封スリ−ブ150のフランジ154と、シフト・
カラ−110のフランジ114と、ダイヤフラム90の
内部部分と、密封スリ−ブ152のフランジ156とに
形成した各穴内に挿入してある。各ボルト176の柄部
分186は、ブシュ174のうちの対応するブシュの円
筒形の部分180にねじ込んである。ボルト178はト
ルクを加え、空洞94、96が実質的に実封されるよう
にする。締付手段158の軸線方向の停止機能について
は真空作動速度範囲シフティング機構44の作動につい
ての説明でさらに述べる。
【0015】排気手段(evacuating mea
ns)100は、ハウジング88の前部部分128のフ
ランジ132の局部的に拡大した部分を貫いて半径方向
に延びる流通路190を備え、流通路190の内端部を
ハウジング88内の空洞94に連通させてある。排気手
段100はさらに、ハウジング88の後部部分130の
フランジ138の局部的に拡大した部分を貫いて半径方
向に延びる流通路192を備え、流通路192の内端部
は空洞96に連通する。各流通路190、192はそれ
ぞれ、中空のたわみ管194、196を受入れる拡大し
た直径の外部部分を備えている。たわみ管194、19
6は、プラスチック材から作るのがよく普通の手段によ
りそれぞれ流通路190、192の拡大した外部部分内
に普通の手段により接合してある。排気手段100はさ
らに、入口200、202及び出口204、206を持
つ弁手段198を備えている。中空管208は流通路1
90及び弁手段198の間に流体が通ずるように結合さ
れ、管208の第1端部は、たわみ管194に取付けら
れ又管208の第2端部は弁手段198の入口202に
取付けてある。弁手段198の出口204はトルク分配
装置10を囲む大気に通じさせ、出口206は車両真空
源212に流体が通ずるように結合してある。弁手段1
98は、図3に示すように2位置スイッチ214により
作動する単一の4方電動弁、或はそれぞれ管208、2
10に連結した適当に構成した1対の弁でよい。スイッ
チ214が「低速」位置にあるときは、入口200は出
口204に流体が通ずるように結合され、入口202は
出口206に流動的に結合されるすなわち流体が通ずる
ように結合される(fluidly couple
d)。従って弁手段198は、流通路190をトルク分
配装置10を囲む大気に流体が通ずるように作動的に結
合し、又同時に流通路192を真空源212に流体が通
ずるように結合する。このようにして空洞96は実質的
に排気され、又空洞94は大気圧まで加圧される。各空
洞94、96間に存在する差動圧力により、シフト・カ
ラ−・アセンブリ98と共にフランジ154、156と
ダイヤフラム90の拘束されない中央部分95とに作用
する後方への一般に軸線方向の力が生ずる。スイッチ2
14が「高速」位置にあるときは、入口200は出口2
06に流体が通ずるように結合され、又入口202は出
口204に流体が通ずるように結合される。従って弁手
段198は、流通路192をトルク分配装置10を囲む
大気に流体が通ずるように結合し、又同時に流通路19
0を真空源212に流体が通ずるように結合する。この
ようにして空洞94は実質的に排気されるが、同時に空
洞96は大気圧に加圧される。この場合空洞96、94
間の差動圧力によりシフト・カラ−・アセンブリ98と
共にフランジ154、156と、ダイヤフラム90の拘
束されない中央部分95とに作用する前方への一般に軸
線方向の力が生ずる。ダイヤフラム90、シフト・カラ
−110及び密封スリ−ブ150、152は、相互に締
付けられ、又ダイヤフラム90は比較的たわみ性を持つ
から、前記した後向き及び前向きの軸線方向の力によ
り、シフト・カラ−110と、密封スリ−ブ150、1
52と、ダイヤフラムの内部部分とを図3及び4に例示
した軸線方向位置のうちの対応する位置に並進させる。
シフト・スリ−ブ68、シフト・カラ−・アセンブリ9
8、スラスト軸受118、120、122及び止め輪1
24の間に存在する相互関係によって、シフト・スリ−
ブ66は図3及び4に例示した前方軸線方向位置又は後
方軸線方向位置のいずれかにシフト・カラ−・アセンブ
リ98と共に並進移動させる。ハウジング88の後部部
分130のフランジ138の半径方向最外部の部分は、
トルク分配装置10のハウジング54に形成した環状み
ぞ216内に配置してある。前記した軸線方向の力は又
フランジ138を、みぞ216の前向き又は後向きの側
壁に対し付勢することによりハウジング88を軸線方向
に拘束し、前記した力にハウジング54を介し反作用を
及ぼす。使用する特定の形式の弁又は各弁は、弁手段1
98が空洞94を減圧にしこれと同時に空洞96を大気
圧まで加圧し、さらに空洞96を排気しこれと同時に空
洞94を大気圧まで加圧することができるのはもちろん
である。或は空洞94、96の一方を大気圧以上に加圧
し、これと同時に他方の空洞を大気に通じさせることに
より各空洞94、96間に差動圧力を生じさせてもよ
い。この例では流通路190、192は弁手段198に
流体が通ずるように結合され、流通路190、192の
一方が圧力源に連結されると共に他方の通路が大気に通
気する(vent)。さらに流通路190と同様な付加
的流通路がフランジ132を貫いて半径方向に形成さ
れ、又流通路192と同様な付加的流通路がフランジ1
38を貫いて半径方向に形成されるのはもちろんであ
る。この例では複数の流通路は、空洞94、96の一方
の排気又は加圧ができるように弁手段198に流体が通
ずるように結合し又は連通させ、これと同時に空洞9
4、96の他方を大気圧に通気する。
【0016】作動時に「低速」作動モードが望ましいと
きは、車両操縦者はスイッチ214の「低速」位置を選
定する。この場合流通路192は弁手段198を経て真
空源212に流体が通ずるように結合され、空洞96が
排気状態になる。流通路190は同時に、弁手段198
を経てトルク分配装置10を囲む大気に流体を通じさ
せ、空洞94が大気圧に加圧される。両空洞94、96
間に存在する差動圧力によってシフト・カラー110及
び密封スリーブ150、152とダイヤフラム90の内
部部分とは、ボルト176の頭部部分184がハウジン
グ88の後部部分130に接触するまで軸線方向後方に
並進運動する。空洞94を排気し同時に空洞96を大気
圧以上に加圧することにより同じ結果が得られる。ブシ
ュ116及びシフト・カラー110間の圧力ばめによっ
て、ブシュ116はシフト・カラー110と一緒に並進
する。シフト・カラー110を軸線方向後方に並進運動
させると、シフト・カラー110はスラスト軸受122
を止め輪124に押付け、図3及び4で軸線49の上方
に例示した位置へのシフト・スリーブ66の対応する後
方への並進運動を生ずる。この位置ではシフト・スリー
ブ66の外歯スプライン68は、遊星歯車受け64に形
成した内歯スプライン72に係合し、入力軸48の角速
度に対して減速した角速度で出力軸50を回転させる。
「高速」運転モードが望ましいときは、車両操縦者はス
イッチ214の「高速」位置を選定して流通路192を
大気に通じさせ、これと同時に流通路190を真空源2
12に流体が通ずるように結合する。従って空洞94は
実質的に排気されるがこれと同時に流通路190を真空
源212に流体が通ずるように結合させる。各空洞9
6、94間に存在する差動圧力によって、ダイヤフラム
90の内部部分とシフト・カラー110と、密封スリー
ブ150、152とは、ブシュ174の頭部部分178
がハウジング88の前部部分128に接触するまで、軸
線方向前方に並進移動させる。空洞94を大気に通気
し、これと同時に空洞96を大気圧以上の圧力に加圧す
ることによっても同じ結果が得られる。シフト・カラー
110及びブシュ116の前方並進運動によりシフト・
カラー110及びブシュ116をスラスト軸受120に
係合した状態にし、スラスト軸受118をシフト・スリ
ーブ66の肩部108に押付け、図3及び4に軸線49
の下方に例示した位置にシフト・スリーブ66の対応す
る軸線方向前向きの並進運動を生ずる。この位置ではシ
フト・スリーブ66の外歯スプライン68は入力軸48
に形成した内歯スプライン70に係合することにより、
同じ速度で回転する入力軸48と後部出力軸50との間
に直接駆動の連結を生ずる。
【0017】以上本発明の好適な実施例を添付図面につ
いて詳細に説明したが、なお本発明はその精神を逸脱し
ないで種種の変化変型を行うことができるのはもちろん
である。たとえば本発明の真空作動速度範囲シフティン
グ機構は、図2及び3に例示したものとは異なる構成を
持つトルク分配装置に利用できる。従って本発明の真空
作動速度範囲シフティング機構は、変速機又は2速度車
軸に利用できる。従って本発明は前記したような特定の
実施例に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明真空作動速度範囲シフティング機構を協
働させたトルク分配装置を備えた4輪駆動車両の駆動列
部品を線図的に示す平面図である。
【図2】図1に示したトルク分配装置の内部部品の配置
図である。
【図3】図1及び2に線図的に示したトルク分配装置を
示す部分縦断面図である。
【図4】図3に示した真空作動速度範囲シフティング機
構を示す拡大縦断面図である。
【図5】本発明真空作動速度範囲シフティング機構に設
けた締付手段の拡大縦断面図である。
【符号の説明】
44 真空作動速度範囲シフティング機構 48 入力軸 50、52 出力軸 54 支持構造物 66 シフト・スリーブ 88 環状のハウジング 90 ダイヤフラム 94、96 空洞 98 シフト・カラー・アセンブリ 100 排気手段 190、192 流通路

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 それぞれ支持構造物内に回転できるよう
    に取付けられた入力軸及び少なくとも1つの出力軸を持
    つ駆動列サブアセンブリに使用する真空作動速度範囲シ
    フテイング機構において、 前記出力軸を囲み、この出力軸に一緒に回転するように
    スプラインばめされ、前記出力軸を第1の角速度で回転
    させる第1の軸線方向位置と、前記出力軸を第2の角速
    度で回転させる第2の軸線方向位置との間で軸線方向に
    可動な環状のシスト・スリーブと、 前記支持構造物内で前記シフト・スリーブのまわりに同
    軸に配置され、前記支持構造物により軸線方向に拘束さ
    れ、内部室を形成する回転できない環状のハウジング
    と、 このハウジングに取付けられた外方部分を持ち、前記内
    部室をそれぞれ実質的に密封された第1及び第2の環状
    の空洞に分割するように、前記ハウジング内に配置され
    たたわみ性の環状のダイヤフラムと、 このダイヤフラムに取付けられ、前記シフト・スリーブ
    に対し囲む関係に配置されたシフト・カラー・アセンブ
    リと、 前記シフト・カラー・アセンブリに大体において軸線方
    向の力を加えることにより、前記シフト・スリーブを前
    記第1及び第2の軸線方向位置の一方に配置されるよう
    に押し進めるために前記第1及び第2の空洞の一方を排
    気し、これと同時に前記第1及び第2の空洞の他方を大
    気に通気する排気通気手段とを備え、 この排気通気手段に、前記ハウジングに形成した複数の
    流通路を設けて成る、真空作動速度範囲シフテイング機
    構。
  2. 【請求項2】 前記シフト・スリーブに、外端部に形成
    した複数の外歯スプラインを持つ半径方向に延びるフラ
    ンジ部分と、このフランジ部分に取付けられこのフラン
    ジ部分から軸線方向に延びる大体において円筒形の第1
    の部分と、この第1の部分に取付けこの第1の部分から
    軸線方向に延びる大体において円筒形の第2の部分とを
    設け、 前記外歯スプラインは、前記シフト・スリーブが前記第
    1の軸線方向位置にあるときは、前記駆動列サブアセン
    ブリの入力軸に係合し、かつ前記シフト・スリーブが前
    記第2の軸線方向位置にあるときは、前記駆動列サブア
    センブリの遊星歯車セットの出力部材に係合するように
    し、 前記円筒形の第1の部分は、第1の直径を持ち、前記円
    筒形の第2の部分は前記第1の直径より小さい第2の直
    径を持ち、 前記シフト・スリーブにさらに、前記円筒形の第1及び
    第2の部分の間に形成した半径方向に延びる環状の肩部
    を設けた、請求項1の真空作動速度範囲シフテイング機
    構。
  3. 【請求項3】 前記シフト・カラー・アセンブリに、 軸線方向に延びる大体において円筒形部分と、この円筒
    形部分に取付けた半径方向に延びるフランジ部分とを持
    つ半径方向外方のシフト・カラーと、 このシフト・カラーの前記円筒形部分内に押込まれた半
    径方向内方の大体において円筒形のブシュと、を設け、 前記シフト・カラーの前記フランジ部分を、前記ダイヤ
    フラムに取付けた、請求項2の真空作動速度範囲シフテ
    イング機構。
  4. 【請求項4】 前記シフト・スリーブの前記円筒形の第
    2の部分に対し囲む関係に配置された第1、第2及び第
    3のスラスト軸受と、 前記シフト・スリーブの前記円筒形の第2の部分に形成
    した環状のみぞ内に配置された環状の止め輪とを備え、 前記の第1及び第2のスラスト軸受を軸線方向に相互に
    隣接させ、前記シフト・スリーブの肩部と前記シフト・
    カラー・アセンブリとの間に軸線方向に配置し、 このシフト・カラー・アセンブリを、前記第2及び第3
    のスラスト軸受の間に軸線方向に配置し、 前記第3スラスト軸受を、前記のシフト・カラー・アセ
    ンブリと前記止め輪との間に軸線方向に配置した、請求
    項3の真空作動速度範囲シフテイング機構。
  5. 【請求項5】 前記ハウジングに、 半径方向外方のフランジと、このフランジに取付けられ
    た半径方向内方に延びる脚部分とを持つ前部部分と、 半径方向外方のフランジと、このフランジに取付けられ
    た半径方向内方に延びる脚部分とを持つ後部部分と、を
    設け、 前記前部部分のフランジを、前記後部部分のフランジに
    締付け、前記のダイヤフラムの外側部分を、前記前部部
    分のフランジと、前記後部部分のフランジとの間に締付
    けた、請求項1の真空作動速度範囲シフテイング機構。
  6. 【請求項6】 前記ハウジングの前記前部部分の脚部分
    が、第1の半径方向内方に向くU字形みぞに終り、 前記ハウジングの前記後部部分の脚部分が、第2の半径
    方向内方に向くU字形みぞに終るようにした、請求項5
    の真空作動速度範囲シフテイング機構。
  7. 【請求項7】 それぞれ前記シフト・カラー・アセンブ
    リ及びダイヤフラムに取付けられたフランジ部分と、前
    記フランジ部分のうち対応するフランジ部分に取付けら
    れ、このフランジ部分から軸線方向に延びる大体におい
    て円筒形の部分とを持つ第1及び第2の密封スリーブを
    備え、 前記第1のU字形みぞと協働して軸線方向に前向きの内
    部環状容器を形成するように、前記第1の密封スリーブ
    の前記円筒形の部分が、前記シフト・カラーに対し囲む
    関係に配置され、前記第1の密封スリーブの前記フラン
    ジ部分から軸線方向に延び、 前記第2のU字形みぞと協働して軸線方向に後向きの内
    部環状容器を形成するように、前記第2の密封スリーブ
    の前記円筒形部分が、前記第2の密封スリーブの前記フ
    ランジ部分から軸線方向に後方に延びるようにした、請
    求項6の真空作動速度範囲シフテイング機構。
  8. 【請求項8】 前記第1の密封スリーブと、前記ハウジ
    ングの前部部分とに対し密封状態で係合するように、前
    記内向きの内部環状容器内に配置された第1の弾性シー
    ルと、 前記第2の密封スリーブと、前記ハウジングの後部部分
    とに対し密封状態で係合するように、前記後向きの内部
    環状容器内に配置された第2の弾性シールと、を備えた
    請求項7の真空作動速度範囲シフテイング機構。
  9. 【請求項9】 前記第1及び第2のシールが、大体にお
    いてV字形の横断面を持ち、エラストマ−質材料で作ら
    れた請求項8の真空作動速度範囲シフテイング機構。
  10. 【請求項10】 前記シフト・カラー・アセンブリに、
    前記ハウジング内に延び半径方向に延びるフランジを持
    つ半径方向外方のシフト・カラーを設け、 前記シフト・カラーと前記第1及び第2の密封スリーブ
    との前記各フランジを、相互に、かつ前記ダイヤフラム
    に締付けた、請求項8の真空作動速度範囲シフテイング
    機構。
  11. 【請求項11】 それぞれ頭部部分と、この頭部部分に
    取付けられた円筒形部分とを持つ複数個のブシュと、 それぞれの頭部部分と、おねじを持つ柄部分とを持つ複
    数個のボルトとを備え、 前記各ブシュの円筒形部分を、前記の第1及び第2の密
    封スリーブと前記シフト・カラーとの前記フランジ部分
    に形成した各穴と、前記第1ダイヤフラムに形成した穴
    とに挿入し、 前記各ボルトの柄部分を、前記ブシユグのうちの対応す
    るブシユの前記円筒形部分にねじ込み、 前記シフト・カラー・アセンブリが軸線方向に前方に並
    進させられるときに、前記各ブシユの前記頭部部分は、
    前記ハウジングの前記部分に接触して、前記各シフト・
    スリーブを押し進めて前記第1及び第2の軸線方向位置
    のうちの前方の位置に動かすようにし、 前記シフト・カラー・アセンブリが軸線方向に後方に並
    進運動させられるときに、前記各ボルトの前記頭部部分
    は前記ハウジングの後部部分に接触して、前記シフト・
    スリーブを押し進めて前記第1及び第2の軸線方向位置
    のうちの後部の位置に動かすようにした、請求項10の
    真空作動速度範囲シフテイング機構。
  12. 【請求項12】 前記ダイヤフラムの前記外部部分が、
    前記ハウジングの前記前部部分のフランジ部分に形成し
    た環状のみぞ内に配置された環状のリブに終り、 このリブを前記みぞ内に接着した、請求項5の真空作動
    速度範囲シフテイング機構。
  13. 【請求項13】 前記排気通気手段にさらに少なくとも
    1個の弁を設け、 前記複数の流通路に、前記第1の空洞及び弁に、流体連
    通状態にある少なくとも1つの通路と、前記第2の空洞
    及び少なくとも1個の弁に流体連通状態にある少なくと
    も1つの第2の通路とを設け、 前記少なくとも1個の弁により、前記少なくとも1つの
    通路を前記支持構造物の外部に配置した真空源に流体が
    通ずるように作動的に結合し、前記少なくなくとも1つ
    の第2の通路を大気に通気して、前記第1の空洞を実質
    的に排気し、前記シフト・カラー・アセンブリに大体に
    おいて軸線方向の第1の力を加えるようにし、 前記少なくとも1個の弁により、前記少なくとも1つの
    第2の通路を前記真空源に流体が通ずるように作動的に
    結合し、前記少なくとも1つの通路を大気に通気して、
    前記第2の空洞を排気し前記シフト・カラー・アセンブ
    リに大体において軸線方向の第2の力を加えるように
    し、前記軸線方向の第1及び第2の力が互いに反対の向
    きに作用するようにした、 請求項5の真空作動速度範囲シフテイング機構。
  14. 【請求項14】 前記少なくとも1つの通路が、前記ハ
    ウジングの前記前部部分のフランジ部分を貫いて半径方
    向に延び、前記第1及び第2の空洞のうちの前方の空洞
    に流体連通状態になるようにし、 前記少なくとも1つの第2の通路が、前記ハウジングの
    前記後部部分のフランジ部分を貫いて半径方向に延び、
    前記第1及び第2の空洞のうちの後部の空洞に流体流体
    連通状態になるようにした、請求項13の真空作動速度
    範囲シフテイング機構。
  15. 【請求項15】 前記排気通気手段さらに、複数の中空
    のたわみ管を設け、これ等の各たわみ管を、前記流通路
    のうちの1つの流通路の拡大した外部部分内に接着し
    た、請求項14の真空作動速度範囲シフテイング機構。
  16. 【請求項16】 それぞれ支持構造物内に回転できるよ
    うに取付けられた入力軸及び少なくとも1つの出力軸を
    持つ駆動列サブアセンブリに使用するシフテング機構に
    おいて、 前記軸のうちの1つの軸を囲みこの軸にスプラインばめ
    され、この軸を第1の角速度で回転させる第1の軸線方
    向位置と、前記軸を第2の角速度で回転させる第2の軸
    線方向位置との間で軸線方向に可動な環状のシフト・ス
    リーブと、 前記支持構造物内で前記シフト・スリーブのまわりに同
    軸に配置され、前記支持構造物により軸線方向に拘束さ
    れ、内部室を形成する回転できない環状のハウジング
    と、 このハウジングに取付けられた外部部分を持ち、前記内
    部室を第1及び第2の環状の空洞に分割するように、前
    記ハウジング内に配置され、前記第1及び第2の空洞を
    前記ハウジング内において実質的に密封するようにした
    たわみ性の環状のダイヤフラムと、 このダイヤフラムに取付けられ、前記シフト・スリーブ
    に対し囲む関係に配置されたシフト・カラーと、 前記第1及び第2の空洞間に差動圧力を生じさせて、前
    記シフト・カラー・アセンブリに大体において軸線方向
    の力を加えることにより、前記シフト・スリーブを前記
    第1及び第2の軸線方向位置の一方に動かすように、前
    記ハウジングに形成され、前記第1及び第2の空洞に結
    合された複数の流通路と、を包含するシフテイング機
    構。
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