JPH10230757A - トランスファ・ケース - Google Patents

トランスファ・ケース

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JPH10230757A
JPH10230757A JP9364374A JP36437497A JPH10230757A JP H10230757 A JPH10230757 A JP H10230757A JP 9364374 A JP9364374 A JP 9364374A JP 36437497 A JP36437497 A JP 36437497A JP H10230757 A JPH10230757 A JP H10230757A
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JP
Japan
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transfer case
shaft
torque
force sensor
output shaft
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JP9364374A
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English (en)
Inventor
Robert Leeper
ラバト、リーパ
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Dana Inc
Original Assignee
Dana Inc
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K23/00Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
    • B60K23/08Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles
    • B60K23/0808Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles for varying torque distribution between driven axles, e.g. by transfer clutch
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/344Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
  • Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トランスファ・ケースの軸に伝達されるトル
クの量を制御して車両操作特性を変え、トランスファ・
ケース部品のトルク過負荷を防ぐことにある。 【解決手段】 トランスファ・ケース10内で出力軸2
4及びその軸受26と協働するような従動部材に生ずる
反力を感知する力センサ50と協働する電子装置とを備
えている。力センサ及び協働する制御システムは、反力
の大きさに従って変りトランスファ・ケースの各出力軸
22、24間のトルク配分の指示を行う出力信号を生じ
させる。この出力電圧信号は、出力軸22に伝達される
トルクの大きさを変えそして/又は制限するように、ト
ルク監視制御システム100により使用される。

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4輪駆動トラン
スファ・ケース(transfer case)、こと
にトランスファ・ケース出力軸に加わる反力を感知しこ
の軸に加わるトルクの指示を生ずるようにする力センサ
及び協働する電子装置を備えた4輪駆動トランスファ・
ケースに関する。前記したような負荷センサ及び協働す
る電子装置は、出力軸の大きさに従って変る出力信号を
生ずる。信号による出力は、トランスファ・ケース制御
システムに使われ出力軸に伝わるトルクの大きさを変え
る。
【0002】
【従来の技術】トランスファ・ケースは、トラック、乗
用車又はその他の車両に4輪駆動能力を与える一般によ
く知られた装置である。これ等の4輪駆動トランスファ
・ケースは、車両の主トランスミッションからトルクを
受け取る入力軸と共にこの入力軸からそれぞれ車両の前
輪及び後輪にトルクを伝える前後の出力軸を回転できる
ように支えるハウジングを備えている。このトランスフ
ァ・ケースには、駆動条件が妥当であるとこのトランス
ファ・ケースを2輪及び4輪の駆動モードの間でシフト
するように操縦者が制御できるシフト手段を設けてあ
る。即時応答4輪駆動トランスファ・ケースのような一
層精巧なトランスファ・ケースは、駆動条件の変化に応
答してトランスファ・ケースを2輪及び4輪の駆動モー
ド間で自動的にシフトする自動シフト手段を備えてい
る。これ等のトランスファ・ケース及びシフト・システ
ムは、監視車両条件に応答してトランスファ・ケースを
2輪及び4輪の駆動モード間で自動的にシフトできるよ
うに車両速度及び道路車輪速度とその他のパラメータと
を監視する複雑な電子感知システムを備えている。又フ
ルタイム4輪駆動トランスファ・ケースは、自動車の前
輪及び後輪の間に車軸間ディファレンシャルを備えてい
る。
【0003】パートタイム4輪駆動システムとは異なっ
て、車軸間ディファレンシャルを持つフルタイム4輪駆
動トランスファ・ケースにより、前輪及び後輪を互いに
異なる速度で一定のトルク分割値のもとに回転させる。
この状態は、たとえば自動車の旋回時に又は前輪及び後
輪が互いに異なる直径のタイヤを持つ場合に正常な運転
条件中に生ずる。しかし1組の車輪が氷のような低牽引
状態に出会うときに起るように前輪及び後輪間の過度の
滑り又は差動作用を防ぐのに、これ等のトランスファ・
ケースは典型的には、所定量の滑りを感知すると車軸間
ディファレンシャルを鎖錠するように作動する選択的に
係合できるクラッチを備えている。車軸間ディファレン
シャルの鎖錠によりトランスファ・ケースの前部出力軸
及び後部出力軸間の相対的滑り又は差動作用を防ぐ。
「フルタイム」4輪駆動トランスファ・ケースは、車両
の前輪及び後輪に伝えるトルクを変えて旋回及びその他
の操作の間の車両の操作特性を変えることにより車両車
輪の速度を迅速に「調節」又は調整するようにクラッチ
・アセンブリを一層精巧に制御するシステムを備えてい
る。公知の「フルタイム」4輪駆動システムは、前輪及
び後輪間の角速度の変化を監視できるように各道路車輪
又は出力軸の角速度を感知するために車輪端部又はその
他の場所に位置させた電子速度センサを必要とする。こ
の場合回転速度の過度の量の変化は早い方の回転車輪の
牽引条件の低いことを指示する。
【0004】一般に基本的4輪駆動トランスファ・ケー
スでは、入力軸はトランスファ・ケースの後部出力軸に
連結され後部出力軸が入力軸から直接トルクを受けるよ
うにする。或いは入力軸は、トランスファ・ケースを経
て移動する1本の長い軸として設けられ入力軸及び後部
出力軸として作用する。この後部出力軸は、トランスフ
ァ・ケース・ハウジングの後部から外方に延び後輪のデ
フ・アセンブリに入力トルクを加えるようにする。
【0005】4輪駆動トランスファ・ケースの前部駆動
軸は後部出力軸に対し片寄り、かつこの出力軸に平行で
ある。前部駆動軸は、トランスファ・ケース・ハウジン
グの前部を貫いて外方に延び、車両の前部道路車輪にト
ルクを加えるディファレンシャルに連結してある。駆動
スプロケットはトランスファ・ケースの後部出力軸のま
わりに回転できるように取付けられ、又駆動スプロケッ
トをこのスプロケットが後部駆動軸と一緒に回転するよ
うにこの駆動軸に選択的に結合するクラッチ機構を設け
てある。前部出力軸は、つねにこの軸と一緒に回転する
ように連結したスプロケットを備えている。これ等の2
個のスプロケットの間には駆動チェーンベルト又は類似
物を連結して、4輪駆動クラッチ・アセンブリを作動す
るときはつねにトランスファ・ケースの前部出力軸にト
ルクを伝えるようにしてある。すなわちこのクラッチ・
アセンブリの係合をはずすときは2輪駆動モード(トル
クは車両の後輪だけに伝えられる)が得られ、又このク
ラッチの係合時には4輪駆動モード(トルクは4個の車
両車輪の全部に伝えられる)が得られる。
【0006】近年、前記したような4輪駆動システムを
備えた乗用車及びトラックに対し過度に増大する要求が
加えられている。さらに一般購入者は、不当に高価でな
くすぐれた性能及び耐久性を持つ複雑なトランスファ・
ケースに対する要求が増大している。前記したように公
知のトランスファ・ケースは、前後の出力軸間のトルク
の分割量を制御するトランスファ・ケース制御システム
にデータを送るのに速度センサを使う。このようなトラ
ンスファ・ケースは、トルク監視制御システムに接続し
たトルク・センサを備えない。このトルク監視制御シス
テムは、トランスファ・ケースの前部及び/又は後部の
出力軸の軸受に加わる半径方向軸受負荷力を監視し、又
感知した軸受負荷の大きさを監視される軸に伝わるメル
ク量を制御する制御システムにより利用される関連トル
ク値に変換する。さらにこのトルク監視制御システム
は、感知軸受荷重が所定のしきい値に近づくと関連軸に
伝わるトルクを制限して軸及びその関連部品の過負荷を
防ぐのに利用できる。
【0007】
【発明の開示】従って本発明は、トランスファ・ケース
・ハウジング、入力軸、前部出力軸及び後部出力軸を備
えたトランスファ・ケースに係わる。各軸はトランスフ
ァ・ケース・ハウジングに対し回転できるように支えら
れ、又前後の出力軸は入力軸からトルクを受ける。トル
ク感知トランスファ・ケースは又、トルクを伝える駆動
システムの部品と協働して設けたトルク測定力センサを
備えている。このようなシステム部品にはたとえば、ト
ランスファ・ケースの1本又は複数本の軸の軸受アセン
ブリ、駆動チェーン又は各軸間にトルクを伝える駆動チ
ェーン又は類似部品、或いはトランスファ・ケースの各
軸間に又はこれ等の軸にトルクを伝えるのに使うギヤが
ある。軸受の場合には、軸に加わるトルクに比例しこの
軸に伝わるトルクに応答してこの軸の軸受アセンブリに
加わる半径方向負荷力を感知するのにトルク・センサを
使う。チェーン駆動装置、ギヤ機構又は類似の部品に関
しては、この部品に加わる反力を感知して、この部品に
最終的にトランスファ・ケースの軸に加わるトルクに関
連させる。
【0008】本発明は、トランスファ・ケースの1個又
は複数個の部品に加わる力をトルクを指示するものとし
て監視しそしてこのトランスファ・ケースの軸に伝えら
れるトルクの量を制御する装置を提供する。伝達トルク
を変えて車両操作特性を変え及び/又はトランスファ・
ケース部品のトルク過負荷を防ぐ。
【0009】
【実施例】図1及び2に示すように本発明の第1の実施
例による車両トルク感知トランスファ・ケース10は、
入力軸20、後部出力軸22及び前部出力軸24を備え
る。これ等の軸はすべて、軸受アセンブリ26と図示し
てあるが参照数字を付けてない他の軸受とによりトラン
スファ・ケース・ハウジング12に対して回転できるよ
うに支えてある。入力軸20は、通常車両トランスミッ
ションに連結され、車両の操縦者からの指令に応答して
シフト・カラー・アクチュエータ34により制御される
スプライン付きシフト・カラー32の軸線方向位置に従
って直接結合(各軸20、22間に1対1の速度比を生
ずる)を介し又は遊星ギヤの組30(X>1の場合に軸
20、22間にX対1の結合を生ずる)を介して、車両
変速機から後部出力軸22にトルクを伝える。後部出力
軸22に伝わるトルクは、車両駆動軸を結合できるヨー
ク27に最終的に伝えられ、ディファレンシャルと車両
の後部道路車輪とにトルクを伝える。
【0010】図示のようにトランスファ・ケース10
は、軸22のまわりに回転できるように取付けた駆動ス
プロケット40と、よく知られているようにしてスプロ
ケット40を軸22に駆動作用を伴って選択的に結合す
る4輪駆動クラッチ・アセンブリ42とを備えている。
クラッチ42を選択的に係合させ、部分的に係合させ又
は係合をはずす機械式、電気−機械式、流体圧式、真空
作動式又はその他任意適当な形式のアクチュエータであ
る4輪駆動クラッチ・アクチュエータ44を設けてあ
る。クラッチ42を少なくとも部分的に係合させるとき
は、軸22からのトルクをクラッチ42を経て駆動スプ
ロケット40及び駆動部材46に伝える。駆動部材46
は、チェーン(図示したような)ベルト、1個又は複数
個のギヤ、或いはその他任意適当な駆動部材でよい。駆
動部材46は、前部出力軸24と共に回転するように結
合した駆動スプロケット48を介して軸24にトルクを
伝える。駆動チェーン又は部材46と協働するスプロケ
ット48はこれに力を加えられ軸24を回転させる。す
なわちトルクは、1例として車両の前部道路車輪に配分
するトルクを前部ディファレンシャルに伝えるように車
両駆動軸を連結するヨーク47に軸24から伝える。
【0011】駆動部材46を介する軸24へのトルクの
伝達により軸24に反力を生じ、この反力及び生ずるた
わみはトルクの値が大きいほど大きくなる。たとえば図
示のように駆動部材46(チェーンとして示してある)
を介する軸24へのトルクの伝達により主として、軸2
2に向かう軸24のたわみが生ずる。駆動部材46を含
む平面内の1個又は複数個のギヤの使用により、軸2
2、24を位置させた平面に直交する平面内で主として
軸24のたわみが生ずる。或いは軸22から軸24にト
ルクを伝えるのに片寄り遊びギヤを使う場合には、後述
するように一次たわみは遊びギヤの軸線と軸24の軸線
とに直交する平面内に生ずる。
【0012】第1の実施例ではトランスファ・ケース1
0は、トルク荷重のもとで軸24の反力又はたわみを感
知し、感知したたわみに基づいて軸24に伝えられるト
ルクの量を制御する。当業者の認めるように、軸22の
たわみは前記したように交互に又は付加的に感知され
る。又本発明は軸24のたわみの感知に限定するもので
はない。さらにこのトランスファ・ケースの種種の他の
部品に加わる反力を感知してトルクを指示することがで
きる。さらにトランスファ・ケース10及びその前記し
た各部品は本発明の精神を逸脱しないで変えることがで
きる。たとえばトランスファ・ケース10は軸22及び
スプロケット40間にトルクを分割する車軸間遊星形デ
ィファレンシャルを備えてもよく、当業界にはよく知ら
れているようにクラッチ42を利用しこのような車軸間
遊星形ディファレンシャルを選択的に鎖錠することがで
きる。
【0013】とくに図1の部分Aとその図2に示した拡
大図とに明らかなように、この実施例ではセンサ・ハウ
ジング52を備えた力センサ50を利用する。センサ・
ハウジング52はボルト又は類似物によりトランスファ
・ケース・ハウジング12に固定してある。或いはセン
サ・ハウジング52はトランスファ・ケース・ハウジン
グ12と一体に形成してもよい。前記した軸受26のほ
かに、軸24は軸受アセンブリ54により回転できるよ
うに支えてある。軸受アセンブリ54は、内レース55
と、外レース56又はケージと複数個の転動体57とを
備えている。各転動体57は内レース55及び外レース
56間に位置しこれ等のレースに係合する。軸受アセン
ブリ54は軸受ハウジング59内に位置させてもよい。
図示のように内レース55は軸24の外面25に形成し
てあるが、当業者には認められているように内レースは
軸24の外径に案内される別個の部品により形成しても
よい。同様に外側ケージ56は省いて、軸受ハウジング
59を軸受外レースを形成するように案内してもよい。
【0014】好適な実施例では軸受アセンブリ54は、
軸22と一緒に回転するように結合した駆動部材46を
介して軸24に加わる反力を監視するように適宜の場所
を提供する。図示のようにこの実施例ではとくに軸受ア
センブリ54は、センサ・ハウジング52により少なく
とも一部をなるべくは全体を囲むことのできる軸受ハウ
ジング59内に位置させる。ひずみ計60は、軸受ハウ
ジング59及びセンサ・ハウジング52の間に位置し、
結線62を経て電圧増幅器64の入力に電気的に接続し
てある。多くの種類のひずみ計が一般的に知られ力セン
サ50の一部として使われる。或いは又他の形式のセン
サを使い駆動部材46を介して加わる反力を有効に測定
し従動軸24に加わるトルクを指示するようにしてもよ
い。この反力により生ずる従動軸24のたわみ従って軸
受アセンブリ54のたわみは受けるトルクに応じて増幅
器64への入力でひずみ計60の電気抵抗に変化を生ず
る。当業者には認められているように軸24に存在する
トルクが増すに伴い、軸24及び軸受54のたわみの大
きさも増し、従動軸24に加わるトルクに比例する力の
異なる感知値がひずみ計60により生ずる。好適な実施
例では力センサ50は、軸受ハウジング及びセンサ・ハ
ウジング52の間に位置する支持部材61又はコラムを
備えている。この支持部材61の一端部にはひずみ計6
0を位置させてある。支持部材61は、軸受ハウジング
59及びセンサ・ハウジング52間に支えた複数のリブ
又は類似物を持ち、軸24従って軸受ハウジング59に
加わる反力を前記したようにひずみ計60により検出す
るようにしてある。支持部材61は、駆動部材46又は
チェーンにより加わる反力による軸24のたわみをひず
み計60による検出のために増幅するように構成するの
がよい。増幅器64への入力信号とこの増幅器からの出
力とは前記したように多くの互いに異なる範囲の値を持
つが、増幅器64からの出力電圧信号が0ないし5VD
Cの範囲の値になるように力センサ50を構成するのが
よいと考えられる。
【0015】増幅器64は、この増幅器への入力電圧信
号を増幅し、電気結線66及びコネクタ68を経て出力
するような所定の電圧利得を持つ。コネクタ68は、組
合う電気コネクタに結合するようにしてある。コネクタ
68は、防水性コネクタであり図4に線図的に示したよ
うなトルク監視制御システム100に接続するのがよ
い。システム100についてさらに詳しく後述する。増
幅器64を力センサ50の一部として設けると、増幅器
64は又汚れ、水、油及びその他の異物から保護しなけ
ればならない。すなわち増幅器64は、力センサ50
(防水性のプラスチック材又は類似の材料から成る層内
に密封してある)と共に電子的にポットされる(pot
ted)のがよい。又コネクタ68は力センサ50への
電力入力として作用する。
【0016】本発明の別の実施例によるトランスファ・
ケース80を図3に示してある。トランスファ・ケース
80も又種種の方法で構成され、トランスファ・ケース
10と同様な多くの部品を持ちさらに本発明の範囲を逸
脱しないで変型を行った部品を持つ。この好適な実施例
の類似の部品を表わすのに同様な参照数字を使う。トラ
ンスファ・ケース80も又、入力軸20、後部出力軸2
2及び前部出力軸24を備えている。これ等の軸はすべ
て軸受アセンブリ26及びその他の軸受アセンブリによ
りトランスファ・ケース・ハウジング12に対し回転で
きるように支えてある。入力軸20は、通常車両トラン
スミッションに連結されこの車両トランスミッションか
ら後部出力軸22に直結により又は遊星ギヤセットを介
して高速及び低速の範囲を生ずるようにトルクを伝え
る。後部出力軸22のトルクは、ディファレンシャルに
又車両の後部道路車輪にトルクを伝えるように結合した
駆動軸に最終的に伝える。
【0017】前記の初めの実施例の場合と同様にトラン
スファ・ケース80はさらに、回転できるように軸22
のまわりに取付けた駆動スプロケット40とよく知られ
ているようにしてスプロケット40を軸22に選択的に
駆動作用を生ずるように結合する4輪駆動クラッチ・ア
センブリ42とを備えている。同様に機械式、電気−機
械式、流体圧式、真空作動式又はその他任意適当な形式
のアクチュエータでよい4輪駆動クラッチ・アクチュエ
ータ44は、クラッチ42を選択的に係合させ、部分的
に係合させ又は係合を離脱するように設ける。クラッチ
42を少なくとも部分的に係合させるときは、軸22か
らのトルクはクラッチ42を経て駆動スプロケット40
に伝えられる。この実施例では片寄り遊び軸82は、軸
22、24間に配置され、相互にかみ合うスプロケット
84を介し駆動スプロケット40に結合した適当な駆動
部材を形成する。スプロケット84は次いで、出力軸2
4と一緒に回転するように結合した駆動スプロケット4
8に結合される。軸22、24は互いに片寄り、又遊び
軸82はこれ等の軸22、24を結合してこれ等の軸間
にトルクを伝えるのに使われ、本発明のトルク感知トラ
ンスファ・ケースでトルク測定のできる部品の別の例を
形成する。この実施例では遊び軸82により軸24に生
成する反力を感知して所望に応じ軸22、24間に分割
されるトルクを支持することができる。この場合本発明
制御システム(後述する)によりトランスファ・ケース
作動を所望に応じ一層有効に制御することができる。ス
プロケット48に加える力により、1例として車両駆動
軸を車両の前部道路車輪に配分するように前部ディファ
レンシャルにトルクの伝達ができるように連結した場合
に、軸24及びヨーク47を回転させる。
【0018】この実施例でも又遊び軸82及び協働する
ギヤ又はスプロケット84は駆動軸22と協働して、た
とえば被駆動軸24又は遊び軸82に協働する測定でき
る反力を生ずるようにしてトルクを伝える。遊び軸82
及び軸24間の相互関係により、軸24及び遊び軸82
の各中心線が存在する平面に直交する平面における軸2
4のたわみを主として生ずる。従って反力はこの平面に
直交する平面内で測定される。図3に示すように力セン
サ50は同様に軸24のまわりに適宜に位置させ各軸間
に生ずる反力に直交する平面内の力又はこの反力に対向
する力を測定することができる。分りやすいようにセン
サ50とくにひずみ計60はこの実施例では実際の測定
位置から約90゜だけ軸24のまわりに回転して示して
ある。この場合ひずみ計60は、各軸24、82の中心
線が存在する平面に直交する平面内に位置させる。又前
記した実施例の場合と同様に軸受アセンブリ54のハウ
ジングはこれ等の軸間の反力を測定して各軸間のトルク
配分を定めるのに適宜の位置にあるが、センサ50はト
ランスファ・ケースで駆動部材及び被駆動部材間に生ず
る反力に対抗して他の場所に位置させてもよいのは明ら
かである。本発明のトルク感知構造は、本発明の好適な
実施例で示した構造の変型としてトランスファ・ケース
に使われ種種の駆動部材及び従動部材間の反力を測定す
る他の駆動構造に適用できるのは明らかである。たとえ
ば第1実施例の場合のようなチェーン駆動部材、第2実
施例の場合のような遊び軸、ギヤセット又は類似物から
従動部材に生ずる反力は、本発明により測定することが
できる。さらにトランスファ・ケース作動に対し有効な
制御ができるようにするのに単独に又は車両の他の操作
パラメータと協働して使うことができる、トランスファ
・ケースのトルク配分に関する多数の計測値を得ること
ができる。
【0019】とくに図4に示すように本発明による監視
制御システム100はトランスファ・ケース10又はト
ランスファ・ケース80に電気的に接続してある。とく
に車両監視制御システム100はコネクタ68を経て増
幅器64の出力を介しセンサ50に接続してある。すな
わち監視制御システム100は入力102で増幅器64
から増幅された出力電圧信号を1つの入力信号として受
ける。この出力電圧信号の大きさは、センサ50により
測定した反力の大きさに従って変る。入力102で受け
取る電圧信号の大きさに基づいて監視制御システム10
0は、制御信号を出力してトランスファ・ケース10又
はトランスファ・ケース80の動作を制御するように構
成してある。たとえば制御システム100は、電気結線
104を経てトランスファ・ケースの4輪駆動クラッチ
・アクチュエータ44を制御し4輪駆動クラッチ・アク
チュエータ44を調節又は調整するのに使う。このアク
チュエータは、4輪駆動作用を自動的に生じ又は軸22
から軸24に伝えるトルクの量を変えるのに使うことが
できる。従ってトルク監視制御システム100は、車両
操縦特性を変えるように軸24に伝えるトルクを調整す
る機構を形成する。システム100は又、各トランスフ
ァ・ケース部品のトルク過負荷を防ぐ機構を形成する。
このことは、軸24のたわみを所定の値又はしきい値に
制限するようにシステム100を使うことによつてでき
る。監視制御システム100は、又所望により他の車両
機能も制御し、又たとえば入力106又は入力108に
おいて付加的入力信号を受け、システム100のトルク
監視能力を改良し又は向上し或いはトランスファ・ケー
ス制御を容易にする。たとえば監視制御システム100
は又、トランスファ・ケース10又はトランスファ・ケ
ース80の軸22又は軸24或いはその他の部品に協働
する速度センサから入力106において入力信号を受け
トランスファ・ケース動作の一層有効な制御のためにト
ルク感知を向上し又は補足する。さらに車両の絞り位置
のような他の車両運転条件を感知し制御システム100
に入力108で入力トランスファ・ケース動作を変える
必要を予知する。これ等の又はその他の信号はトランス
ファ・ケースを制御するのにトルク感知と協働して使
う。制御システム100は又、たとえばトランスファ・
ケース動作とクラッチ・アクチュエータ44又はその他
のトランスファ・ケース部品の制御とを定めるためにト
ルクの増減の割合を監視するように、車両運転条件の独
特の監視及び解析ができるように種種の信号を処理する
のに使う。
【0020】当業者には明らかなように以上本発明の好
適な実施例について詳細に説明したが本発明はなおその
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。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明トランスファ・ケースの1実施例の水平
断面図である。
【図2】図1の部分Aを拡大して示す水平断面図であ
る。
【図3】本発明トランスファ・ケースの別の実施例の水
平断面図である。
【図4】本発明トランスファ・ケースのトルク監視制御
システムの配置図である。
【符号の説明】
10 トランスファ・ケース 12 トランスファ・ケース・ハウジング 20 入力軸 22、24 出力軸 50 力センサ 100 制御システム

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トランスファ・ケースにおいて、 トランスファ・ケース・ハウジングと、 このトランスファ・ケース・ハウジングに対して回転で
    きるように支えられた入力軸と、それぞれ前記トランス
    ファ・ケース・ハウジングに回転可能に支えられ、前記
    入力軸から選択的にトルクを受け取る第1及び第2の出
    力軸と、 前記第1及び第2の出力軸の少なくとも一方
    に伝えられるトルクに応答して、前記従動部材に加わる
    反力を感知し、前記各出力軸の少なくとも一方の軸によ
    り伝えられるトルクを指示するように、前記トランスフ
    ァ・ケースの内部の従動部材に対して所定の位置に設け
    られ、前記感知した力に対応する少なくとも第1の信号
    を発生する、少なくとも1つの力センサと、 この力センサから前記少なくとも第1の信号を受け取
    り、前記トランスファ・ケースの作用を制御するのに使
    用される出力制御信号を発生する制御システムと、を包
    含するトランスファ・ケース。
  2. 【請求項2】 前記力センサを、前記出力軸の少なくと
    も一方の軸受アセンブリと協働状態に設け、前記力セン
    サに、ハウジングを設けこのハウジング内に、前記少な
    くとも一方の出力軸の前記軸受アセンブリを少なくとも
    部分的に収めた請求項1のトランスファ・ケース。
  3. 【請求項3】 前記軸受アセンブリに、内レース及び外
    レースと、これ等の内レース及び外レース間に位置しこ
    れ等の各レースに係合する複数個の転動体を設け、前記
    力センサの前記ハウジングが、前記軸受アセンブリの前
    記外レースを実質的に囲んでいる請求項2のトランスフ
    ァ・ケース。
  4. 【請求項4】 前記軸受アセンブリの前記内レースを、
    前記少なくとも1つの軸の外面に形成した請求項3のト
    ランスファ・ケース。
  5. 【請求項5】 前記少なくとも1つの力センサに、ハウ
    ジングと、前記ハウジングと前記従動部材との間で所定
    の位置に位置する少なくとも1つのひずみ計とを設け、
    前記所定位置において、前記少なくとも1つのひずみ計
    が、前記従動部材に駆動部材から加えられる反力を感知
    するようにした請求項1のトランスファ・ケース。
  6. 【請求項6】 前記少なくとも1つの力センサにさらに
    増幅器を設け、この増幅器が、前記ひずみ計に協働する
    信号を受け取り、このひずみ計の出力信号を発生し、こ
    の出力信号を前記増幅器により増幅するようにした請求
    項5のトランスファ・ケース。
  7. 【請求項7】 前記増幅器を、前記負荷センサ・ハウジ
    ング内に電子的にポットし、前記増幅器に接続され、組
    合う電気コネクタに接続するように、前記トランスファ
    ・ケース・ハウジングから外方に延びる1つの電気コネ
    クタを、前記増幅器に設けた請求項6のトランスファ・
    ケース。
  8. 【請求項8】 前記増幅器が所定の電圧制得を持ち、こ
    の増幅器が、約0ないし5Vの範囲の出力電圧信号を発
    生するようにした請求項6のトランスファ・ケース。
  9. 【請求項9】 前記第1及び第2の出力軸が、前部及び
    後部の出力軸であり、前記少なくとも1つの力センサ
    を、前記トランスファ・ケースの前記前部の出力軸の軸
    受けアセンブリと協働状態に設けた請求項1のトランス
    ファ・ケース。
  10. 【請求項10】 前記第1及び第2の出力軸の一方を、
    駆動部材により他方の出力軸に駆動作用を生ずるように
    選択的に結合し、前記少なくとも1つの力センサを、前
    記駆動部材と従動出力軸との間の反力を測定するように
    位置させた請求項1のトランスファ・ケース。
  11. 【請求項11】 前記駆動部材が遊び軸であり、前記少
    なくとも1つの力センサを、前記従動出力軸の中心線
    と、前記遊び軸の中心線とにより形成した平面に実質的
    に直交する平面内の反力を測定するように位置させた請
    求項10のトランスファ・ケース。
  12. 【請求項12】 前記従動出力軸が、前記第1及び第2
    の出力軸のうちの他方の出力軸から片寄り、前記従動出
    力軸を、前記遊び軸により前記各出力軸のうちの他方の
    軸に駆動作用を生ずるように結合した請求項11のトラ
    ンスファ・ケース。
  13. 【請求項13】 前記駆動部材を前記の第1及び第2の
    出力軸の間に設け、前記少なくとも1個の力センサを、
    前記第1及び第2の出力軸の中心線により形成した平面
    に実質的に直交する平面内の反力を測定するように位置
    させた請求項10のトランスファ・ケース。
  14. 【請求項14】 前記駆動部材を、少なくとも1つのギ
    ヤにより構成し、前記少なくとも1つの力センサを、前
    記従動出力軸の中心線と、前記ギヤの中心線とにより形
    成した平面に実質的に直交する平面内の反力を測定する
    ように位置させた請求項10のトランスファ・ケース。
  15. 【請求項15】 前記力センサ・ハウジングを、前記ト
    ランスファ・ケース・ハウジングに固定した請求項2の
    トランスファ・ケース。
  16. 【請求項16】 前記駆動部材が、前記従動出力軸を実
    質的に1つの平面内だけでたわませ、前記力センサが、
    前記駆動部材に向かう前記従動出力軸のたわみを感知す
    るようにした請求項10のトランスファ・ケース。
  17. 【請求項17】 前記制御システムが、前記力センサか
    ら受け取る入力に基づいて前記4輪駆動クラッチ・アク
    チュエータを調整できるように、前記制御システムを、
    前記トランスファ・ケースの4輪駆動クラッチ・アクチ
    ュエータに接続した請求項1のトランスファ・ケース。
  18. 【請求項18】 前記従動部材に伝えるトルクの量を、
    所定のトルクしきい値に達するときに、制限するよう
    に、前記制御システムが、前記4輪駆動クラッチ・アク
    チュエータを調整するようにした請求項17のトランス
    ファ・ケース。
  19. 【請求項19】 前記制御システムがさらに、前記トラ
    ンスファ・ケースの操作パラメータに関連する入力信号
    を受け取り、前記出力制御信号を発生するようにした請
    求項1のトランスファ・ケース。
  20. 【請求項20】 前記トランスファ・ケースが、車両に
    使用され、前記制御システムが、さらに車両の操作パラ
    メータに関連する入力信号を受け取り、前記出力制御信
    号を発生するようにした請求項1のトランスファ・ケー
    ス。
JP9364374A 1996-12-21 1997-12-19 トランスファ・ケース Pending JPH10230757A (ja)

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US08/781984 1996-12-21
US08/781,984 US5992243A (en) 1996-12-21 1996-12-21 Four-wheel drive transfer case with torque sensing

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