JP2021110377A - Drive force distribution device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、入力された駆動力を複数の車輪側に配分して出力する車両用駆動力配分装置に関する。 The present invention relates to a vehicle driving force distribution device that distributes and outputs the input driving force to a plurality of wheel sides.
従来、入力された駆動力を車両の左右輪に配分する駆動力配分装置には、一対の出力歯車としてのサイドギヤを有する差動歯車機構と、一対のサイドギヤのうち一方のサイドギヤに相対回転不能に連結された回転部材とドライブシャフトとの連結を断続可能な断続機構と、を備えたものがある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, the driving force distribution device that distributes the input driving force to the left and right wheels of the vehicle has a differential gear mechanism having side gears as a pair of output gears and a side gear that cannot rotate relative to one of the pair of side gears. Some are provided with an intermittent mechanism capable of intermittently connecting the connected rotating member and the drive shaft (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載の駆動力配分装置は、前後輪を駆動する四輪駆動状態と前輪のみを駆動する二輪駆動状態とを切り替え可能な四輪駆動車の後輪側に搭載されており、差動歯車機構の一方のサイドギヤと一体に回転するインナシャフトと、左後輪のドライブシャフトと相対回転不能に連結される連結シャフトと、連結シャフトと一体に回転するクラッチドラム及びこのクラッチドラムとインナシャフトとの間に配置された摩擦クラッチを含むクラッチ機構と、を有している。インナシャフトには、連結シャフトの一端部を収容する収容孔が形成されており、連結シャフトの外周面と収容孔の内面との間には、インナシャフトと連結シャフトとの同心性を確保するための軸受(玉軸受)が配置されている。
The driving force distribution device described in
差動歯車機構には、プロペラシャフトを介してエンジンの駆動力が伝達される。プロペラシャフトとエンジンとの間には、プロペラシャフトへの駆動力の伝達を遮断することが可能な噛み合いクラッチが配置されている。そして、二輪駆動状態での走行時には、噛み合いクラッチ及び摩擦クラッチを共に解放状態とすることで、プロペラシャフトを非回転にすることができ、プロペラシャフトの回転による動力損失が抑制されて燃費性能が向上する。 The driving force of the engine is transmitted to the differential gear mechanism via the propeller shaft. A meshing clutch capable of blocking the transmission of the driving force to the propeller shaft is arranged between the propeller shaft and the engine. When traveling in the two-wheel drive state, the propeller shaft can be made non-rotating by releasing both the meshing clutch and the friction clutch, and the power loss due to the rotation of the propeller shaft is suppressed to improve fuel efficiency. do.
上記のように構成された四輪駆動車では、二輪駆動状態においてプロペラシャフトの回転が停止した状態で左右後輪が回転するので、連結シャフトには、右後輪のドライブシャフトの回転が差動歯車機構によって反転して伝達される。このため、インナシャフトと連結シャフトとが互いに逆方向に回転し、インナシャフトと連結シャフトとの間に配置された軸受の負担が大きくなる。特に、左後輪のドライブシャフトから走行に伴う軸方向の荷重が入力され、この荷重が連結シャフトを介して軸受に伝わると、軸受の負担がさらに大きくなり、摩耗等の損傷が発生しやすくなる。 In a four-wheel drive vehicle configured as described above, the left and right rear wheels rotate while the rotation of the propeller shaft is stopped in the two-wheel drive state, so the rotation of the drive shaft of the right rear wheel is differential to the connecting shaft. It is inverted and transmitted by the gear mechanism. Therefore, the inner shaft and the connecting shaft rotate in opposite directions, and the load on the bearing arranged between the inner shaft and the connecting shaft increases. In particular, when an axial load accompanying running is input from the drive shaft of the left rear wheel and this load is transmitted to the bearing via the connecting shaft, the load on the bearing becomes even greater and damage such as wear is likely to occur. ..
そこで、本発明は、相対回転可能な回転部材間に配置される軸受が受ける軸方向の荷重を抑制することが可能な車両用駆動力配分装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a vehicle driving force distribution device capable of suppressing an axial load received by a bearing arranged between relatively rotatable rotating members.
本発明は、上記の目的を達成するため、ハウジングと、入力された駆動力を一対の出力歯車に差動を許容して配分する差動歯車機構と、前記一対の出力歯車のうち一方の出力歯車に相対回転不能に連結された第1回転部材と、前記第1回転部材と同軸上で相対回転可能に配置された第2回転部材と、前記第1回転部材と前記第2回転部材との連結を断続可能な断続機構と、を備えた車両用駆動力配分装置であって、前記第1回転部材は、第1軸受部により前記ハウジングに対して回転可能に支持され、前記第2回転部材は、第2軸受部により前記ハウジングに対して回転可能に支持され、前記第1回転部材と前記第2回転部材との径方向の相対移動が、前記第1回転部材と前記第2回転部材との間に設けられた第3軸受部によって規制され、前記第1軸受部及び前記第3軸受部の少なくとも何れかは、軸方向に圧縮された状態で配置された弾性部材を含み、前記弾性部材の復元力によって前記第2回転部材が前記第1回転部材から離間する方向に付勢されており、前記第2回転部材は、前記復元力を受けて前記差動歯車機構から軸方向に最も離間した初期位置からの前記差動歯車機構側への軸方向の移動量が、前記第2軸受部において所定値以下に制限されており、前記初期位置からの前記第2回転部材の前記差動歯車機構側への軸方向の移動量が前記第2軸受部において制限されていないとした場合に前記第2回転部材が前記弾性部材を圧縮しながら前記初期位置から前記差動歯車機構側に軸方向移動可能な距離が、前記所定値よりも長い、車両用駆動力配分装置を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention has a housing, a differential gear mechanism that allows and distributes an input driving force to a pair of output gears while allowing differential distribution, and an output of one of the pair of output gears. A first rotating member connected to a gear so as not to rotate relative to the gear, a second rotating member arranged so as to be relatively rotatable coaxially with the first rotating member, and the first rotating member and the second rotating member. A vehicle driving force distribution device including an intermittent mechanism capable of intermittently connecting the first rotating member, the first rotating member being rotatably supported by the first bearing portion with respect to the housing, and the second rotating member. Is rotatably supported with respect to the housing by the second bearing portion, and the relative movement of the first rotating member and the second rotating member in the radial direction is caused by the first rotating member and the second rotating member. At least one of the first bearing portion and the third bearing portion, which is regulated by a third bearing portion provided between the two bearing portions, includes an elastic member arranged in a state of being compressed in the axial direction, and the elastic member. The second rotating member is urged in a direction away from the first rotating member by the restoring force of the above, and the second rotating member receives the restoring force and is most separated from the differential gear mechanism in the axial direction. The amount of movement in the axial direction from the initial position to the differential gear mechanism side is limited to a predetermined value or less in the second bearing portion, and the differential gear of the second rotating member from the initial position. Assuming that the amount of axial movement toward the mechanism side is not limited by the second bearing portion, the second rotating member compresses the elastic member and axially moves from the initial position to the differential gear mechanism side. Provided is a vehicle driving force distribution device having a movable distance longer than the predetermined value.
本発明に係る車両用駆動力配分装置によれば、相対回転可能な回転部材間に配置される軸受が受ける軸方向の荷重を抑制することが可能となる。 According to the vehicle driving force distribution device according to the present invention, it is possible to suppress the axial load received by the bearings arranged between the relatively rotatable rotating members.
[第1の実施の形態]
本発明の第1の実施の形態について、図1乃至図5を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。
[First Embodiment]
The first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. It should be noted that the embodiments described below are shown as suitable specific examples for carrying out the present invention, and there are some parts that specifically exemplify various technically preferable technical matters. , The technical scope of the present invention is not limited to this specific aspect.
(四輪駆動車の全体構成)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る駆動力配分装置が搭載された四輪駆動車の構成例を示す概略構成図である。この四輪駆動車1は、左右の前輪181,182がエンジン11によって駆動され、左右の後輪183,184が電動モータ15によって駆動される。エンジン11の駆動力は、トランスミッション12で変速されて前輪側の差動歯車機構13に伝達される。差動歯車機構13は、デフケース131と、デフケース131に固定されたピニオンシャフト132と、ピニオンシャフト132に支持された一対のピニオンギヤ133,133と、一対のピニオンギヤ133,133にギヤ軸を直交させて噛み合う一対のサイドギヤ134,134とを有している。左右の前輪181,182には、一対のサイドギヤ134,134にそれぞれ連結された左右のドライブシャフト141,142を介して駆動力が伝達される。
(Overall configuration of four-wheel drive vehicle)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a configuration example of a four-wheel drive vehicle equipped with the driving force distribution device according to the first embodiment of the present invention. In the four-
電動モータ15の駆動力は、駆動力配分装置16によって左右の後輪側のドライブシャフト171,172に配分され、左側のドライブシャフト171から左後輪183に、また右側のドライブシャフト172から右後輪184に、それぞれ伝達される。駆動力配分装置16の構成については後述する。
The driving force of the
電動モータ15及び駆動力配分装置16は、車載の制御装置10によって制御される。制御装置10は、左右の前輪181,182及び左右の後輪183,184の回転速度を検出する車輪速センサ101〜104の検出値、ステアリングホイール191の操舵角を検出する操舵角センサ105の検出値、及びアクセルペダル192の踏み込み量を検出するアクセルペダルセンサ106の検出値を取得可能であり、これらの検出値に基づいて、例えば前輪181,182のスリップ時や加速時等に電動モータ15にモータ電流を供給して左右の後輪183,184を駆動する。
The
(駆動力配分装置16の構成)
駆動力配分装置16は、車体に対して非回転に取り付けられたハウジング2と、電動モータ15の出力軸151の回転を減速する減速機構161と、減速機構161を介して入力された電動モータ15の駆動力を一対の出力歯車としてのサイドギヤ34に差動を許容して配分する差動歯車機構3と、一対のサイドギヤ34のうち一方のサイドギヤ34に相対回転不能に連結された第1回転部材4と、第1回転部材4と同軸上で相対回転可能に配置された第2回転部材5と、第1回転部材4と第2回転部材5との連結を断続可能な断続機構6とを備えている。第2回転部材5には、右側のドライブシャフト172が相対回転不能に固定される。
(Structure of driving force distribution device 16)
The driving
差動歯車機構3は、デフケース31と、デフケース31に取り付けられたピニオンシャフト32と、ピニオンシャフト32に固定された一対のピニオンギヤ33,33と、一対のピニオンギヤ33,33にギヤ軸を直交させて噛み合う一対のサイドギヤ34,34とを有している。デフケース31には、その外周にリングギヤ30が固定されており、リングギヤ30から電動モータ15の駆動力が入力される。
In the
図2は、駆動力配分装置16の一部を示す断面図である。ハウジング2は、差動歯車機構3を収容するハウジング本体21と、断続機構6を収容するハウジング蓋体22とを有している。ハウジング蓋体22は、ハウジング本体21の車幅方向一側(右側)に配置され、ボルト23によってハウジング本体21に締結されている。ハウジング本体21には、ハウジング蓋体22側に向かって軸方向に開口する凹部210が形成されている。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a part of the driving
ハウジング蓋体22は、大径円筒部221及び小径円筒部222と、大径円筒部221と小径円筒部222との間に設けられた円盤部223とを一体に有している。小径円筒部222には、第2回転部材5が挿通されており、第2回転部材5の外周面に弾接するシール部材24が小径円筒部222内に取り付けられている。
The
デフケース31は、ハウジング本体21に一対の円錐ころ軸受70によって回転可能に支持されている。図2では、一方の円錐ころ軸受70を図示している。また、図2では、デフケース31、第1回転部材4、及び第2回転部材5の共通の回転軸線Oを一点鎖線で示している。以下、回転軸線Oに平行な方向を軸方向という。
The
断続機構6は、第2回転部材5に対して相対回転不能かつ軸方向移動可能にスプライン係合によって連結された噛み合い部材61と、噛み合い部材61を第1回転部材4から離間する方向に付勢するコイルばね62と、ボビン631にコイル巻線632を巻き回してなる電磁コイル63と、電磁コイル63を保持する環状のヨーク64と、ヨーク64と軸方向に並んで配置された円盤状のアーマチャ65と、噛み合い部材61とアーマチャ65との間に配置されたスラスト軸受66とを有している。ヨーク64は、ハウジング蓋体22の大径円筒部221内に固定部材25によって固定されている。電磁コイル63には、制御装置10から励磁電流が供給される。
The
噛み合い部材61は、第2回転部材5を挿通させる円筒部611と、円筒部611の軸方向一端部から径方向外方に張り出して設けられた環状の鍔部612と、鍔部612の軸方向一側の端面に設けられた複数の噛み合い歯613とを一体に有している。円筒部611の内側には、コイルばね62を収容するボア610が形成されている。第2回転部材5における第1回転部材4側の端部には止め輪67が取り付けられており、この止め輪67によってコイルばね62の一端が当接する環状の当接部材68が係止されている。コイルばね62の他端は、ボア610の奥側の端面610aに当接している。止め輪67は、第2回転部材5の軸部52(後述)の外周面に形成された環状溝520に嵌着されている。
The meshing
電磁コイル63に通電されていないとき、アーマチャ65は、コイルばね62の付勢力によってハウジング蓋体22の円盤部223に形成された受け面223aに当接する。電磁コイル63に通電されると、ヨーク64に発生する磁力によってアーマチャ65が軸方向に移動し、ヨーク64に当接する。この際、噛み合い部材61は、スラスト軸受66を介してアーマチャ65に押圧され、アーマチャ65と共に軸方向に移動する。
When the
第1回転部材4は、差動歯車機構3のデフケース31内に配置されるステム部41と、ハウジング本体21の凹部210内に配置される胴部42と、胴部42における第2回転部材5側の端部から径方向外方に張り出して設けられた環状の鍔部43と、鍔部43の軸方向一側の端面に設けられた複数の噛み合い歯44とを一体に有している。ステム部41の端部は、差動歯車機構3の一方のサイドギヤ34に相対回転不能に連結されている。胴部42の中心部には、第2回転部材5側に向かって軸方向に開口する凹部40が形成されている。断続機構6は、噛み合い部材61が軸方向一側に移動したとき、噛み合い部材61の噛み合い歯613が第1回転部材4の噛み合い歯44と噛み合うように構成されている。
The first
第2回転部材5は、第1回転部材4の凹部40内に配置された円柱状のボス部51と、ボス部51よりも大径で噛み合い部材61に挿通された軸部52と、軸部52よりも大径の中径部53と、中径部よりも大径でシール部材24が弾接する大径部54と、大径部54よりも大径でハウジング2の外部に配置されるフランジ部55とを一体に有している。ボス部51は、軸部52の軸方向端面52aから軸方向に突出して設けられている。フランジ部55には、ドライブシャフト172が相対回転不能に取り付けられる。
The second
四輪駆動車1の走行中に二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り替えるとき、制御装置10は、電動モータ15を制御してデフケース31を左右後輪183,184と同じ速度で回転させる。これにより、第1回転部材4と第2回転部材5及び噛み合い部材61とが回転同期する。そして、この状態で電磁コイル63に励磁電流を供給し、噛み合い部材61の噛み合い歯613を第1回転部材4の噛み合い歯44に噛み合わせる。これにより、第1回転部材4と第2回転部材5とが噛み合い部材61によって相対回転不能に連結され、電動モータ15の駆動力が左右の後輪183,184に差動を許容して配分される。
When switching from the two-wheel drive state to the four-wheel drive state while the four-
一方、四輪駆動車1を四輪駆動状態から二輪駆動状態にするときは、電磁コイル63への励磁電流の供給を停止し、コイルばね62によって第1回転部材4と噛み合い部材61との噛み合いが解除された後、電動モータ15への電流供給を停止する。第1回転部材4と噛み合い部材61との噛み合いが解除されることにより、第1回転部材4と第2回転部材5とが相対回転自在となり、デフケース31は回転停止する。この状態で、第2回転部材5は、車両走行に伴う右後輪184の回転力によって右後輪184と同速度で同方向に回転する。一方、第1回転部材4には、左後輪183の回転力が差動歯車機構3によって反転して伝達され、左後輪183と同速度で逆方向に回転する。すなわち、第1回転部材4と第2回転部材5とが互いに逆方向に回転する。
On the other hand, when the four-
(第1回転部材4及び第2回転部材5の軸受構造)
駆動力配分装置16は、第1乃至第3軸受部71〜73によって第1回転部材4及び第2回転部材5を支持している。第1回転部材4は、第1軸受部71によりハウジング2のハウジング本体21に対して回転可能に支持され、第2回転部材5は、第2軸受部72によりハウジング2のハウジング蓋体22に対して回転可能に支持されている。第3軸受部73は、第1回転部材4と第2回転部材5との間に設けられており、第1回転部材4と第2回転部材5との径方向の相対移動が第3軸受部73によって規制されている。
(Bearing structure of the first rotating
The driving
図3(a)は、第2回転部材5にドライブシャフト172からの軸方向荷重が加わらない初期状態における第1軸受部71及び第3軸受部73の周辺部を示す拡大図である。図3(b)は、第2回転部材5にドライブシャフト172からの軸方向荷重が加わった負荷状態における第1軸受部71及び第3軸受部73の周辺部を示す拡大図である。
FIG. 3A is an enlarged view showing the peripheral portions of the
第1軸受部71は、外輪711と内輪712との間に複数の転動体713が保持された玉軸受710によって構成されている。複数の転動体713は、図略の保持器によって周方向等間隔に保持されている。玉軸受710は、ハウジング本体21の凹部210内に配置されており、外輪711が凹部210に内嵌され、内輪712が第1回転部材4の胴部42に外嵌されている。複数の転動体713は、球状であり、外輪711の内周面に形成された断面円弧状の軌道面711a及び内輪712の外周面に形成された断面円弧状の軌道面712aを転動する。
The
外輪711は、一方の側面711bが凹部210に形成された当接面210aに当接することにより、凹部210の奥側への軸方向移動が規制されている。内輪712は、一方の側面712bが第1回転部材4の鍔部43に当接している。これにより、第1回転部材4の差動歯車機構3側への軸方向移動が玉軸受710によって規制されている。
The
玉軸受710は、固有のアキシャル内部すきまを有しており、外輪711と内輪712とは、このアキシャル内部すきまの範囲で軸方向に相対移動可能である。ここで、アキシャル内部すきまとは、外輪711又は内輪712の何れか一方の軌道輪を固定し、固定されていない他方の軌道輪を軸方向の一側及び他側に移動させたときの他方の軌道輪の最大移動量をいう。
The
第3軸受部73は、外輪731と内輪732との間に複数の転動体733が保持された玉軸受730と、玉軸受730の内輪732と軸方向に並んで配置された弾性部材8とによって構成されている。複数の転動体733は、球状であり、図略の保持器に保持されて外輪731の内周面に形成された軌道面731a及び内輪732の外周面に形成された軌道面732aを転動する。
The
玉軸受730は、第1回転部材4の凹部40内に配置されており、外輪731が凹部40に内嵌されている。外輪731は、一方の側面731bが凹部40に形成された当接面40aに当接することにより、凹部40の奥側への軸方向移動が規制されている。内輪732は、第2回転部材5のボス部51の外周に遊嵌されており、第2回転部材5が内輪732に対して軸方向移動可能である。
The
図4は、弾性部材8を示す斜視図である。本実施の形態では、弾性部材8がウェーブワッシャであり、複数の山部81と複数の谷部82とを有している。弾性部材8は、内輪732と第2回転部材5における軸部52の軸方向端面52aとの間に、軸方向に圧縮された状態で配置されており、複数の山部81が内輪732の一方の側面732bに当接し、複数の谷部82が軸部52の軸方向端面52aに当接している。弾性部材8は、初期状態においても軸方向に圧縮されており、その復元力によって第2回転部材5が第1回転部材4から離間する方向に付勢され、また第1回転部材4が第2回転部材5及び噛み合い部材61から離間する方向に付勢されている。なお、弾性部材8としては、ウェーブワッシャに限らず、例えば単一もしくは複数の皿ばねを弾性部材8として用いてもよい。
FIG. 4 is a perspective view showing the
図5(a)は、第2回転部材5にドライブシャフト172からの軸方向荷重が加わらない初期状態における第2軸受部72の周辺部を示す拡大図である。図5(b)は、第2回転部材5にドライブシャフト172からの軸方向荷重が加わり、第2回転部材5が差動歯車機構3側に移動した負荷状態における第2軸受部72の周辺部を示す拡大図である。図5(a)に示す初期状態では、第2回転部材5が、弾性部材8の復元力を受けて差動歯車機構3から軸方向に最も離間した初期位置にある。
FIG. 5A is an enlarged view showing a peripheral portion of the
第2軸受部72は、外輪721と内輪722との間に複数の転動体723が保持された玉軸受720と、ハウジング蓋体22における小径円筒部222の内周面に形成された環状溝220に嵌着された止め輪724と、第2回転部材5の中径部53の外周面に形成された環状溝530に嵌着された止め輪725とによって構成されている。止め輪724,725として具体的には、例えばスナップリングやCリングを用いることができる。
The
複数の転動体723は、球状であり、図略の保持器に保持されて、外輪721の内周面に形成された軌道面721a及び内輪722の外周面に形成された軌道面722aを転動する。外輪721は、ハウジング蓋体22の小径円筒部222の内周に遊嵌されており、内輪722は、第2回転部材5の中径部53の外周に遊嵌されている。
The plurality of rolling
外輪721は、一方の側面721bが止め輪724に対向し、他方の側面721cが小径円筒部222に設けられた対向面222aに対向している。内輪722は、一方の側面722bが止め輪725に対向し、他方の側面722cが第2回転部材5における中径部53と大径部54との間の段差面53aに対向している。
In the
図5(a)に示す初期状態では、外輪721の一方の側面721bと止め輪724とが軸方向の隙間S1を介して対向し、外輪721の他方の側面721cが小径円筒部222の対向面222aに当接する。また、内輪722の一方の側面722bが止め輪725に当接し、内輪722の他方の側面722cと段差面53aとが軸方向の隙間S2を介して対向する。
In the initial state shown in FIG. 5A, one
一方、図5(b)に示す負荷状態では、外輪721の一方の側面721bが止め輪724に当接し、外輪721の他方の側面721cと小径円筒部222の対向面222aとが軸方向の隙間S3を介して対向する。また、内輪722の一方の側面722bと止め輪725とが軸方向の隙間S4を介して対向し、内輪722の他方の側面722cが段差面53aに当接する。なお、図3(b)は、第2軸受部72が図5(b)に示す状態にあるときの第1軸受部71及び第3軸受部73の状態を示している。
On the other hand, in the load state shown in FIG. 5B, one
このように、第2回転部材5は、初期位置からの差動歯車機構3側への軸方向の移動量が、第2軸受部72において所定値以下に制限されている。この所定値は、隙間S1及び隙間S2の軸方向幅と玉軸受720のアキシャル内部すきまとの合計値であり、隙間S3及び隙間S4の軸方向幅と玉軸受720のアキシャル内部すきまとの合計値でもある。なお、図5(a)及び(b)では、説明の明確化のため、隙間S1〜S4及び玉軸受720のアキシャル内部すきまを誇張して図示している。
As described above, the amount of movement of the second rotating
具体的には、差動歯車機構3から離間する方向への第2回転部材5の軸方向移動が、外輪721の他方の側面721cが小径円筒部222の対向面222aに当接し、かつ内輪722の一方の側面722bが止め輪725に当接することにより規制される。また、差動歯車機構3側への第2回転部材5の軸方向移動は、外輪721の一方の側面721bが止め輪724に当接し、かつ内輪722の他方の側面722cが段差面53aに当接することにより規制される。
Specifically, the axial movement of the second rotating
ところで、四輪駆動車1が二輪駆動状態で走行する際には、前述のように第1回転部材4と第2回転部材5とが互いに逆方向に回転するので、この状態でドライブシャフト172からの軸方向荷重が第2回転部材5に加わり、この荷重がそのまま第3軸受部73の玉軸受730に負荷されると、玉軸受730の負担が大きくなり、摩耗等の損傷が発生しやすくなる。
By the way, when the four-
図6は、ハウジング2に対する第2回転部材5の軸方向への移動可能な距離が大きい場合の比較例について、第2回転部材5がドライブシャフト172から受ける荷重によって弾性部材8が完全圧縮されるまで変形した状態を図示している。この状態では、ドライブシャフト172からの軸方向荷重が直接的に第3軸受部73の玉軸受730に負荷され、複数の転動体733が高い接触荷重で外輪731の軌道面731a及び内輪732の軌道面732aに押し付けられながら転動し、転動体733や軌道面731a,732aに摩耗が発生しやすくなる。また、ドライブシャフト172から第2回転部材5に衝撃的な荷重が加わったときには、転動体733や軌道面731a,732aに打痕が発生しやすくなる。
FIG. 6 shows a comparative example in which the movable distance of the second rotating
そこで、本実施の形態では、初期位置からの第2回転部材5の差動歯車機構3側への軸方向の移動量が第2軸受部72において制限されていないとした場合に第2回転部材5が弾性部材8を圧縮しながら初期位置から差動歯車機構3側に軸方向移動可能な距離が、上記の所定値よりも長くなるように各部の寸法が設定されている。換言すれば、第2軸受部72において、外輪721の一方の側面721bが止め輪724に当接し、かつ内輪722の他方の側面722cが段差面53aに当接したとき、弾性部材8が軸方向に完全圧縮されておらず、さらなる軸方向の弾性変形が可能な余地が残されている。
Therefore, in the present embodiment, assuming that the amount of movement of the second rotating
これにより、ドライブシャフト172から第2回転部材5に大きな荷重が加わったときには、この荷重が主としてハウジング蓋体22に嵌着された止め輪724によって受け止められ、第3軸受部73の玉軸受730に負荷される荷重は、弾性部材8の復元力の範囲に抑えられる。
As a result, when a large load is applied from the
(第1の実施の形態の効果)
以上説明した本発明の第1の実施の形態によれば、二輪駆動状態での走行時に外輪731と内輪732とが互いに逆転する第3軸受部73の玉軸受730が受ける軸方向の荷重を抑制することができ、これにより玉軸受730に摩耗等の損傷が発生することが抑えられ、駆動力配分装置16の耐久性が高められる。
(Effect of the first embodiment)
According to the first embodiment of the present invention described above, the axial load received by the
また、弾性部材8は、初期状態においても軸方向に圧縮された状態にあるので、その復元力によって第1乃至第3軸受部71〜73の玉軸受710,720,730のアキシャル内部すきまがガタ詰めされ、第1乃至第3軸受部71〜73において発生する騒音や振動が抑制される。つまり、仮に弾性部材8に替えて厚みが調整されたシムを配置することにより各部の騒音や振動を抑制しようとすれば、駆動力配分装置16の製造時において、組立の途中段階で組立体の寸法を測定し、測定結果に応じた厚さのシムを選択して組み付けを行う必要があるが、本実施の形態によれば、このような作業が不要となり、組み立てに要する工数を減らすことができる。
Further, since the
またさらに、本実施の形態によれば、弾性部材8の復元力によって第1回転部材4が噛み合い部材61から離間する方向に付勢されているので、例えば四輪駆動車1の走行に伴う振動等により、二輪駆動状態において第1回転部材4の噛み合い歯44が噛み合い部材61の噛み合い歯613に衝突してしまうことが抑止される。
Further, according to the present embodiment, since the first rotating
[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態について、図7を参照して説明する。図7は、本発明の第2の実施の形態に係る駆動力配分装置の一部を示す断面図である。第2の実施の形態は、弾性部材8の配置が第1の実施の形態と異なり、その他の構成は第1の実施の形態と同様である。このため、図7において、第1の実施の形態で説明したものと共通する構成要素については、図3(a)及び(b)に付したものと同一の符号を付して重複した説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view showing a part of the driving force distribution device according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the arrangement of the
なお、後述する第3及び第4の実施の形態についても同様に、第1の実施の形態で説明したものと共通する構成要素については、第1の実施の形態のものと同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、第2乃至第4の実施の形態において、初期状態と負荷状態で弾性部材8が軸方向に圧縮される距離は、第1の実施の形態と同様である。
Similarly, with respect to the third and fourth embodiments described later, the same components as those described in the first embodiment are designated by the same reference numerals as those of the first embodiment. The duplicate explanation is omitted. Further, in the second to fourth embodiments, the distance at which the
第1の実施の形態では、弾性部材8が第3軸受部73において玉軸受730の内輪732と軸方向に並んで配置された場合について説明したが、本実施の形態では、弾性部材8が第3軸受部73において玉軸受730の外輪731と軸方向に並んで配置されている。弾性部材8は、外輪731の一方の側面731bと第1回転部材4の凹部40の当接面40aとの間に圧縮された状態で配置されている。内輪732の一方の側面732bは、第2回転部材5の軸部52の軸方向端面52aに当接している。外輪731は、凹部40の内周面に遊嵌されており、第1回転部材4が外輪731に対して軸方向に相対移動可能である。この第2の実施の形態によっても、第1の実施の形態と同様の効果が得られる。
In the first embodiment, the case where the
[第3の実施の形態]
次に、本発明の第3の実施の形態について、図8を参照して説明する。図8は、本発明の第4の実施の形態に係る駆動力配分装置の一部を示す断面図である。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view showing a part of the driving force distribution device according to the fourth embodiment of the present invention.
本実施の形態では、弾性部材8が、第1軸受部71の玉軸受710の内輪712と軸方向に並んで配置されている。すなわち、第1軸受部71が玉軸受710と弾性部材8とを含んで構成されている。弾性部材8は、内輪712の一方の側面712bと第1回転部材4の鍔部43との間に圧縮された状態で配置されている。内輪712は、第1回転部材4の胴部42の外周面に遊嵌されており、第1回転部材4が内輪712に対して軸方向に相対移動可能である。第2回転部材5は、第1回転部材4及び第3軸受部73の玉軸受730を介して弾性部材8の復元力を受け、差動歯車装置3から離間する軸方向に付勢されている。
In the present embodiment, the
この第3の実施の形態によっても、第1の実施の形態と同様に、二輪駆動状態での走行時に第3軸受部73の玉軸受730が受ける軸方向の荷重を抑制することができる。
Also in this third embodiment, similarly to the first embodiment, it is possible to suppress the axial load received by the
[第4の実施の形態]
次に、本発明の第4の実施の形態について、図9を参照して説明する。図9は、本発明の第4の実施の形態に係る駆動力配分装置の一部を示す断面図である。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view showing a part of the driving force distribution device according to the fourth embodiment of the present invention.
本実施の形態では、弾性部材8が、第1軸受部71の玉軸受710の外輪711と軸方向に並んで配置され、外輪711の一方の側面711bとハウジング本体21の凹部210の当接面210aとの間で軸方向に圧縮されている。外輪711は、凹部210の内周面に遊嵌されており、ハウジング本体21に対して軸方向に相対移動可能である。第2回転部材5は、第3の実施の形態と同様に、第1回転部材4及び第3軸受部73の玉軸受730を介して弾性部材8の復元力を受け、差動歯車装置3から離間する軸方向に付勢されている。
In the present embodiment, the
この第4の実施の形態によっても、第1の実施の形態と同様に、二輪駆動状態での走行時に第3軸受部73の玉軸受730が受ける軸方向の荷重を抑制することができる。
Also in this fourth embodiment, similarly to the first embodiment, it is possible to suppress the axial load received by the
[第5の実施の形態]
次に、本発明の第5の実施の形態について、図10を参照して説明する。本実施の形態は、四輪駆動車1A及び駆動力配分装置16Aの全体的な構成が第1の実施の形態とは異なる。図10において、第1の実施の形態について説明したものと共通する部材等については、第1の実施の形態のものと同一の符号を付して重複した説明を省略する。
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the overall configuration of the four-
この四輪駆動車1Aは、トランスファクラッチ91と、トランスファクラッチ91を介してエンジン11の駆動力が伝達されるプロペラシャフト92を有しており、エンジン11の駆動力が左右の前輪181,182及び左右の後輪183,184に配分される。
The four-
トランスファクラッチ91は、前輪側の差動歯車機構13のデフケース131と一体に回転する第1噛み合い部材911と、第1噛み合い部材911と同軸上で相対回転可能に支持された第2噛み合い部材912と、第1噛み合い部材911と第2噛み合い部材912とを連結可能な円筒状の連結部材913とを有している。連結部材913は、図略のアクチュエータによって進退移動し、連結部材913が軸方向一側に移動したときは第1噛み合い部材911及び第2噛み合い部材912が連結部材913に噛み合って相対回転不能に連結され、連結部材913が軸方向他側に移動したときには、第1噛み合い部材911と第2噛み合い部材912とが相対回転自在となる。
The
プロペラシャフト92には、車両前後方向の前端部にピニオンギヤ921が取り付けられており、このピニオンギヤ921が、第2噛み合い部材912と一体に回転するリングギヤ922に噛み合わされている。また、プロペラシャフト92には、車両前後方向の後端部にピニオンギヤ923が取り付けられており、このピニオンギヤ923が、駆動力配分装置16Aの差動歯車装置3のデフケース31に固定されたリングギヤ30に噛み合わされている。差動歯車装置3の一方のサイドギヤ34には、第1回転部材4が相対回転不能に連結されており、この第1回転部材4と同軸上で第2回転部材5が相対回転可能に配置されている。
A
駆動力配分装置16Aには、第1回転部材4と第2回転部材5との連結を断続可能な断続機構として、摩擦クラッチ931と、この摩擦クラッチ931を押圧する押圧機構932と、摩擦クラッチ931を収容する有底円筒状のクラッチドラム933とを有するクラッチ機構93が用いられている。クラッチドラム933は、第2回転部材5と相対回転不能に連結されている。
The driving
摩擦クラッチ931は、第1回転部材4に噛み合わされた複数のインナクラッチプレート、及びクラッチドラム933に噛み合わされた複数のアウタクラッチプレートを有する多板クラッチであり、これらのクラッチプレートが押圧機構93に押圧されて摩擦接触する。押圧機構93は、例えば油圧によって摩擦クラッチ931を押圧し、摩擦クラッチ931は、押圧機構93の押圧力に応じた大きさの駆動力を第1回転部材4からクラッチドラム933に伝達する。制御装置10は、各センサ101〜106によって検出される車両状態に応じて押圧機構93を制御し、左右の後輪183,184に配分される駆動力を調節する。
The
駆動力配分装置16Aの第1回転部材4及び第2回転部材5は、第1の実施の形態と同様の第1乃至第3軸受部71〜73によって支持される。この第5の実施の形態によっても、第1の実施の形態と同様の効果が得られる。なお、第2乃至第4の実施の形態に係る第1乃至第3軸受部71〜73を駆動力配分装置16Aにおける軸受支持構造として用いてもよい。
The first
(付記)
以上、本発明を第1乃至第4の実施の形態に基づいて説明したが、これらの実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、各実施の形態の中で説明した特徴の組み合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。また、本発明は、第1乃至第5の実施の形態を適宜組み合わせて実施することも可能である。
(Additional note)
Although the present invention has been described above based on the first to fourth embodiments, these embodiments do not limit the invention according to the claims. It should also be noted that not all combinations of features described in each embodiment are essential to the means for solving the problems of the invention. Further, the present invention can be implemented by appropriately combining the first to fifth embodiments.
また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で、一部の構成を省略し、あるいは構成を追加もしくは置換して、適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記の第1乃至第4の実施の形態では、弾性部材8を第1軸受部71又は第3軸受部73の一箇所に配置した場合について説明したが、これら各実施の形態を組み合わせ、第1軸受部71及び第3軸受部73の複数個所に弾性部材8を配置してもよい。また、本発明に係る駆動力配分装置が搭載される車両の構成は、図1及び図10に例示したものに限らず、様々な構成の車両に本発明に係る駆動力配分装置を用いることができる。
Further, the present invention can be carried out by appropriately modifying it by omitting a part of the configurations or adding or replacing the configurations without departing from the spirit of the present invention. For example, in the first to fourth embodiments described above, the case where the
16…駆動力配分装置 2…ハウジング
3…差動歯車機構 34,34…サイドギヤ(出力歯車)
4…第1回転部材 5…第2回転部材
6…断続機構 61…噛み合い部材
71…第1軸受部 72…第3軸受部
73…第3軸受部 730…玉軸受
731…外輪 732…内輪
733…転動体 8…弾性部材
16 ... Driving
4 ...
Claims (3)
前記第1回転部材は、第1軸受部により前記ハウジングに対して回転可能に支持され、
前記第2回転部材は、第2軸受部により前記ハウジングに対して回転可能に支持され、
前記第1回転部材と前記第2回転部材との径方向の相対移動が、前記第1回転部材と前記第2回転部材との間に設けられた第3軸受部によって規制され、
前記第1軸受部及び前記第3軸受部の少なくとも何れかは、軸方向に圧縮された状態で配置された弾性部材を含み、前記弾性部材の復元力によって前記第2回転部材が前記第1回転部材から離間する方向に付勢されており、
前記第2回転部材は、前記復元力を受けて前記差動歯車機構から軸方向に最も離間した初期位置からの前記差動歯車機構側への軸方向の移動量が、前記第2軸受部において所定値以下に制限されており、
前記初期位置からの前記第2回転部材の前記差動歯車機構側への軸方向の移動量が前記第2軸受部において制限されていないとした場合に前記第2回転部材が前記弾性部材を圧縮しながら前記初期位置から前記差動歯車機構側に軸方向移動可能な距離が、前記所定値よりも長い、
車両用駆動力配分装置。 A housing, a differential gear mechanism that allows and distributes the input driving force to a pair of output gears, and a first rotation that is non-rotatably connected to one of the pair of output gears. It is provided with a member, a second rotating member arranged coaxially with the first rotating member so as to be relatively rotatable, and an intermittent mechanism capable of intermittently connecting the first rotating member and the second rotating member. It is a driving force distribution device for vehicles.
The first rotating member is rotatably supported by the first bearing portion with respect to the housing.
The second rotating member is rotatably supported by the second bearing portion with respect to the housing.
The relative movement of the first rotating member and the second rotating member in the radial direction is regulated by a third bearing portion provided between the first rotating member and the second rotating member.
At least one of the first bearing portion and the third bearing portion includes an elastic member arranged in a state of being compressed in the axial direction, and the restoring force of the elastic member causes the second rotating member to make the first rotation. It is urged away from the member and
The second rotating member receives the restoring force, and the amount of movement in the axial direction from the initial position farthest in the axial direction from the differential gear mechanism to the differential gear mechanism side is the amount of movement in the second bearing portion. It is limited to the specified value or less,
The second rotating member compresses the elastic member when the amount of axial movement of the second rotating member from the initial position to the differential gear mechanism side is not limited by the second bearing portion. However, the distance that can be moved in the axial direction from the initial position to the differential gear mechanism side is longer than the predetermined value.
Vehicle driving force distribution device.
前記弾性部材が前記内輪又は前記外輪と軸方向に並んで配置された、
請求項1に記載の車両用駆動力配分装置。 The third bearing portion includes a rolling bearing formed by arranging a plurality of rolling elements between an inner ring and an outer ring, and the elastic member.
The elastic member is arranged so as to be axially aligned with the inner ring or the outer ring.
The vehicle driving force distribution device according to claim 1.
前記弾性部材は、前記第1回転部材を、前記噛み合い部材から離間する方向に付勢している、
請求項2に記載の車両用駆動力配分装置。 The intermittent mechanism has a meshing member that is connected to the second rotating member so as to be relatively non-rotatable and axially movable, and when the meshing member moves axially to one side, the first rotating member and the first rotating member. It is configured to mesh and
The elastic member urges the first rotating member in a direction away from the meshing member.
The vehicle driving force distribution device according to claim 2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020002304A JP2021110377A (en) | 2020-01-09 | 2020-01-09 | Drive force distribution device for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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