JP3813561B2 - 動力伝達装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、4輪駆動車両の従駆動輪動力伝達装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、4輪駆動車両では、中低速域において4輪駆動の走行状態で旋回半径の小さいコーナーを旋回すると、前後輪の間に旋回半径の相違に伴う回転速度差が生じ、タイトコーナーブレーキング現象が発生する。
【0003】
このような、タイトコーナーブレーキング現象の問題を解消するための従来技術としては、特公平7−61779号公報及び特公平7−64219号公報で開示するような前後輪駆動装置が知られている。
【0004】
これらの公報に開示された前後輪駆動装置は、主駆動輪と従駆動輪の間に変速装置(増速装置)を設けることにより、主駆動輪の平均輪速に対する従駆動輪の平均輪速を調整するものである。
【0005】
この変速装置は直結用クラッチと変速用クラッチのオン・オフを切り替えるこのにより、主駆動輪の平均輪速と従駆動輪の平均輪速とがほぼ等しくなる直結状態と、主駆動輪の平均輪速よりも従駆動輪の平均輪速が大きくなる増速状態とを切り替えるものである。
【0006】
この前後輪駆動装置では、4輪駆動の走行状態で小さいコーナーを旋回するときに、変速装置で従駆動輪を増速状態にすることにより、タイトコーナーブレーキング現象を防止している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した4輪駆動車両における変速装置(増速装置)では、直結用クラッチ及び変速用クラッチを作動させる動力として、油圧式や電磁式等のアクチュエータが少なくとも二つ必要となることから装置自体が大きくなり、また重量も増すといった欠点がある。
【0008】
更に、変速装置の組立工程において、各部品を一つずつ組み付けて行く構造であり、組立工程数が多く生産性が悪い。また、クリアランス、スプリング荷重等の調整部分が多いため、生産性が悪い。
【0009】
よって、本発明の目的は、装置全体を小型で軽量にすることのできる従駆動輪用動力伝達装置を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明によると、ケーシング内に収容された入力シャフトと出力シャフトの間に設けられ、出力シャフトの速度を選択的に変速可能な動力伝達装置が提供される。
【0011】
動力伝達装置は、入力シャフトと出力シャフトを直結するクラッチと、クラッチの軸方向に直列に配置された変速ブレーキと、変速ブレーキを締結すると同時にクラッチを解放する変速ブレーキの軸方向に直列に配置されたアクチュエータと、クラッチの軸方向に直列に配置されたプラネタリキャリアサブアセンブリとを含んでいる。
【0012】
クラッチは、入力シャフトに固定されたクラッチインナーハブと、クラッチガイドと、クラッチインナーハブに取り付けられた複数のクラッチディスクと、クラッチディスクと交互に配置されるようにクラッチガイドに取り付けられた複数のクラッチプレートと、クラッチピストンと、クラッチディスクとクラッチプレートが係合する方向にクラッチピストンを付勢する付勢手段とを含んでいる。
【0013】
変速ブレーキは、一端がクラッチピストンに連結されたブレーキインナーハブと、ブレーキインナーハブに取り付けられた複数のブレーキディスクと、ブレーキディスクと交互に配置されるようにケーシングに取り付けられた複数のブレーキプレートとを含んでいる。
【0014】
プラネタリキャリアサブアセンブリは、入力シャフト及び出力シャフト回りにに回転可能に取り付けられると共にクラッチガイドに連結されたプラネタリキャリアと、プラネタリキャリアに回転可能に担持された第1ピニオンギヤと、第1ピニオンギヤと一体的に形成され、第1ピニオンギヤとは歯数の異なる第2ピニオンギヤと、入力シャフトに固定され第1ピニオンギヤに噛み合った第1サンギヤと、出力シャフトに固定され第2ピニオンギヤに噛み合った第2サンギヤとを含んでいる。
【0015】
請求項1の動力伝達装置によると、一つのアクチュエータで変速ブレーキを締結すると同時に、クラッチを解放することができるので、小型で軽量の動力伝達装置を提供することができる。また、クラッチと変速ブレーキを軸方向に直列に配置したので、動力伝達装置の外径を小さくすることができる。
【0016】
更に、アクチュエータを作動させると、変速ブレーキが徐々に締結されつつ、クラッチの係合が徐々に解除されて行くので、入力シャフトから出力シャフトへの動力の伝達が跡切れることがなく、変速時のショックを防止することができる。
【0017】
請求項2に記載の発明によると、動力伝達装置は更にクラッチインナーハブとクラッチガイドとの間に介装されたワンウェイクラッチを具備している。
【0018】
このようにワンウェイクラッチをクラッチインナーハブとクラッチガイドとの間に介装したために、直結時の負荷をこのワンウェイクラッチで部分的に負担することができ、クラッチの負荷容量を小さくすることができる。
【0019】
請求項3記載の発明によると、クラッチピストンが、クラッチガイドとクラッチプレートの半径方向外側の間のスペースに軸方向に延長されて配置されている動力伝達装置が提供される。
【0020】
この構造により、内径側にクラッチインナーハブ等の動力伝達部材が配置されていても、外径側でクラッチの制御(オン・オフ)を行うことができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
図1を参照すると、本発明の増速装置(変速装置)が適用されるのに適したフロントエンジン・フロントドライブ(FF)車ベースの4輪駆動車両の動力伝達系の概略図が示されている。
【0022】
ここで注意すべきは、本発明はFF車ベースの4WD車に限定されることなく、リヤエンジン・リヤドライブ(RR)車ベースの4WD車又はフロントエンジン・リヤドライブ(FR)車ベースの4WD車に適用することもできる。
【0023】
図1に示すように、本実施形態の動力伝達系は、車両前方に配置されたエンジン2の動力がトランスミッション4の出力軸4aから伝達されるフロントデファレンシャル装置6と、このフロントデファレンシャル装置6からの動力がプロペラシャフト8を介して伝達される本発明の動力伝達装置又は増速装置(変速装置)10と、増速装置10からの動力が伝達されるリヤデファレンシャル装置12を主に含んでいる。
【0024】
フロントデファレンシャル装置6は従来周知の構造となっており、トランスミッション4の出力軸4aからの動力をデフケース6a内の複数のギヤ14と出力軸16,18を介して左右の前輪駆動軸20,22に伝達することにより、各前輪が駆動される。
【0025】
リヤデファレンシャル装置12は、後で説明するように、一対のプラネタリギヤセットと、それぞれ多板ブレーキ機構の締結を制御する一対の電磁アクチュエータを含んでおり、電磁アクチュエータを制御して左右の後輪駆動軸24,26に動力を伝達することにより、各後輪が駆動される。
【0026】
図2は本発明の増速装置10と、増速装置10の下流側に配置されたリヤデファレンシャル装置12の断面図を示している。増速装置10はケーシング28中に回転可能に取り付けられた入力シャフト30と、出力シャフト(ハイポイドピニオンシャフト)32を含んでいる。
【0027】
増速装置10は更に、オイルポンプサブアセンブリ34と、プラネタリキャリアサブアセンブリ38と、(直結)クラッチサブアセンブリ40と、変速ブレーキ42を含んでいる。
【0028】
変速装置10の下流側に設けられたリヤデファレンシャル装置12は、ハイポイドピニオンシャフト32の先端に形成されたハイポイドピニオンギヤ44を有している。
【0029】
ハイポイドピニオンギヤ44はハイポイドリングギヤ48と噛み合っており、ハイポイドリングギヤ48からの動力は左右に一対設けられたプラネタリギヤセット50A,50Bのリングギヤに入力される。
【0030】
プラネタリギヤセット50A,50Bのサンギヤは左側後ろ車軸24,右側後ろ車軸26回りに回転可能に取り付けられている。プラネタリギヤセット50A,50Bのプラネタリキャリアは、左側後ろ車軸24,右側後ろ車軸26に固定されている。プラネタリキャリアに担持されたプラネットギヤがサンギヤ及びリングギヤに噛み合っている。
【0031】
左右のプラネタリギヤセット50A,50Bは、サンギヤのトルクを可変制御するために設けられたブレーキ機構51に連結される。ブレーキ機構51は、湿式多板ブレーキ52と、この多板ブレーキ52を作動する電磁アクチュエータ56を含んでいる。
【0032】
湿式多板ブレーキ52のブレーキプレートはケーシング54に固定され、ブレーキディスクはプラネタリギヤセット50A,50Bのサンギヤに固定されている。
【0033】
電磁アクチュエータ56は、コア(ヨーク)58、コア58中に挿入された電磁コイル60、アーマチュア62、アーマチュア62に連結されたピストン64とから構成される。
【0034】
電磁コイル60に電流を印加すると、アーマチュア62がコイル60によりコア58に引き付けられ推力が発生する。この推力により、アーマチュア62と一体に連結されたピストン64が多板ブレーキ52を押しつけることで、ブレーキトルクが発生する。
【0035】
これにより、プラネタリギヤセット50A,50Bのサンギヤはそれぞれケーシング54に対して固定され、ハイポイドピニオンシャフト32の駆動力はプラネタリギヤセット50A,50Bのリングギヤ、プラネットギヤ、プラネットキャリアを介して左右の後ろ車軸24,26に伝達される。
【0036】
電磁コイル60に印加する電流を可変にすることにより、左右の後ろ車軸24,26への出力トルクを可変に制御することができる。
【0037】
次に図3を参照して、増速装置10の構造について詳細に説明する。増速装置10のケーシング28はボルト66によりリヤデファレンシャル装置12のケーシング54に対して固定される。
【0038】
オイルポンプサブアセンブリ34は、ベース68、オイルポンプボディー70、カバー72を含んでおり、カバー72がボルト76でオイルポンプボディー70に固定され、ボルト74でオイルポンプサブアセンブリ34がリヤデファレンシャル装置12のケーシング54に対して固定される。
【0039】
オイルポンプサブアセンブリ34はトコロイドポンプよりなり、オイルポンプボディー70は相互に噛み合った内歯のアウターロータと外歯のインナーロータを有している。オイルポンプ駆動ピン36がインナーロータに嵌合している。
【0040】
プラネタリキャリアサブアセンブリ38は、軸受け80を介して入力シャフト30及び出力シャフト32回りに回転可能に取り付けられたプラネタリキャリア78を含んでいる。
【0041】
プラネタリキャリア78はシャフト82を有しており、このシャフト82回りに一体的に形成された小径ピニオンギヤ(第1ピニオンギヤ)84と、大径ピニオンギヤ(第2ピニオンギヤ)86が回転可能に取り付けられている。
【0042】
小径ピニオンギヤ82は、スプライン90,92により入力シャフト30に固定された第1サンギヤ88に噛み合い、大径ピニオンギヤ86は、スプライン96,98により出力シャフト32に固定された第2サンギヤ94に噛み合っている。
【0043】
直結クラッチサブアセンブリ40は、スプライン100,102によりプラネタリキャリア78に固定されたクラッチガイド104を含んでいる。図4はクラッチガイド104の正面図、図5は図4の5−5線断面図、図6はクラッチガイド104の背面図を示している。
【0044】
図5に最もよく示されるように、クラッチガイド104は外周側クラッチガイド100aと、外周側クラッチガイド104aに溶接されたリング104bと、外周側クラッチガイド104aに固定された内周側クラッチガイド104cを有している。内周側クラッチプガイド104cはスプライン102を有している。
【0045】
図6に最もよく示されるように、クラッチガイド104は半径方向内側に突出した六つの突出部122を有している。突出部122とリング104bの間には窪み124が画成されている。
【0046】
図3を再び参照すると、直結クラッチサブアセンブリ40は、スプライン108,110により入力シャフトを30に固定されたクラッチインナーハブ106を有している。クラッチインナーハブ106の外周部には複数のクラッチディスク112が回転不能且つ軸方向移動可能に取り付けられている。
【0047】
更に、クラッチディスク112と交互に配置されるようにクラッチガイド104に回転不能且つ軸方向移動可能に複数のクラッチプレート114が取り付けられている。
【0048】
クラッチピストン116がクラッチガイド104とクラッチプレート112の半径方向外側との間のスペースに軸方向に延長されて配置されている。図7及び図8に示されるように、クラッチピストン116は軸方向に延長された六つの突出部116aを有している。
【0049】
各突出部116aはその先端近傍両側に肩117を有している。クラッチガイド104とクラッチピストン116の間には、クラッチディスク112とクラッチプレート114を係合する方向にクラッチピストン116を付勢するコイルばね118が介装されている。
【0050】
直結クラッチサブアセンブリ40のクラッチインナーハブ106とクラッチガイド104の間にはワンウェイクラッチ120が介装されている。図9はワンウェイクラッチ120の正面図、図10は図9の10−10線断面図を示している。
【0051】
ワンウェイクラッチ120のアウターリング126がクラッチガイド104に固定され、インナーリング128がクラッチインナーハブ106に固定されている。
【0052】
図9に示されるように、ワンウェイクラッチ120のアウターリング126は複数の突起130を有しており、隣接する一対の突起130の間には窪み132が画成されている。
【0053】
ワンウェイクラッチ120は、入力シャフト30の回転数が出力側であるクラッチガイド104の回転数以上の場合に、入力シャフト30からクラッチガイド104にトルクを一方向に伝達するものである。
【0054】
図11を参照すると、図3の11−11線断面図が示されている。クラッチガイド104とワンウェイクラッチ120のアウターリング126の間にはクラッチピストン116の軸方向突出部116aが挿入されている。
【0055】
更に、ワンウェイクラッチ120のアウターリング126の一対の突起130の間にはクラッチガイド104の突出部122が嵌合しており、この嵌合部分でワンウェイクラッチ120のアウターリング126からクラッチガイド104にトルクが伝達される。
【0056】
図12を参照すると、図3の12−12線断面図が示されている。クラッチプレート114とクラッチガイド104の間にはクラッチピストン116の軸方向突出部116aが挿入されている。
【0057】
クラッチプレート114は外周側に形成された複数の突起114aを有しており、隣接する一対の突起114aの間にクラッチガイド104の突出部122が嵌合することにより、クラッチプレート114はクラッチガイド104に回転不能且つ軸方向移動可能に取り付けられている。
【0058】
図3を再び参照すると、符号42は変速ブレーキを示しており、変速ブレーキ42のブレーキインナーハブ136の一端がクラッチピストン116に係合している。図13はブレーキインナーハブ136の正面図、図14は図13の14−14線断面図をそれぞれ示している。
【0059】
図13に示されるように、ブレーキインナーハブ136は円周方向に離間した6個の穴136aを有している。図8に示したクラッチピストン116の軸方向突出部116aがブレーキインナーハブ136の穴136a中に挿入され、ブレーキインナーハブ136がクラッチピストン116の肩117に当たることにより、ブレーキインナーハブ136の軸方向右側への動きが規制される。
【0060】
ブレーキインナーハブ136には複数のブレーキディスク138が回転不能且つ軸方向移動可能に取り付けられている。更に、ブレーキディスク138と交互に配置されるように複数のブレーキプレート140がケーシング28に回転不能且つ軸方向移動可能に取り付けられている。ブレーキインナーハブ136と最も右側のブレーキディスク138の間にはエンドプレート144が介装されている。
【0061】
148はアクチュエータとしての油圧ピストンであり、油圧室152に導入された油圧により図で右方向に移動されて変速ブレーキ42を締結する。油圧室152への油圧はオイルポンプサブアセンブリ34から供給される。油圧ピストン148は、通常はコイルばね150により変速ブレーキ42の締結を解除する方向に付勢されている。
【0062】
入力シャフト30にはスプライン156,158によりコンパニオンフランジ154が固定されている。コンパニオンフランジ154は図1に示したプロペラシャフト8に連結される。
【0063】
次に、図15〜図22を参照して、上述した実施形態の増速装置10の組立方法について説明する。まず、図15に示すように、ケーシング54組み付け前のリヤデファレンシャル装置12のハイポイドピニオンシャフト(出力シャフト)32にオイルポンプ駆動用ピン36を取り付ける。
【0064】
次いで、図16に示すように、リヤデファレンシャル装置12にオイルポンプサブアセンブリ34を組み付け、ボルト74を締め付ける。このとき、オイルポンプ駆動用ピン36は、オイルポンプ本体70に内臓されたインナーロータに嵌合する。
【0065】
このように、ベース68、オイルポンプボディー70及びカバー72を、内臓される部品と共に組み込んだ一次完成体をオイルポンプサブアセンブリ34とすることにより、オイルポンプ単体での機能を確認することができる。また、搬送時にもオイルポンプの組立状態が保たれるため、最終組立ラインから離れた場所でのオイルポンプの組立に対しても有効である。
【0066】
次いで、図17に示すように、オイルポンプカバー72に配置されたベアリング支持部73(図16参照)に対してプラネタリキャリアサブアセンブリ38を組み付ける。このとき、第2サンギヤ94のスプライン98とハイポイドピニオンシャフト32のスプライン96が嵌合する。
【0067】
このように、プラネタリキャリア78に対し、ピニオンギヤ82,86、サンギヤ88,94及びベアリング80等の内臓部品を組み込んだあと、サークリップ81で固定することにより、プラネタリキャリアサブアセンブリ38として一次完成体とすることができる。
【0068】
よって、プラネタリキャリアサブアセンブリ38の状態で、ピニオンギヤ84,86とサンギヤ88,94の噛み合い状態、スラストクリアランス等を確認できる。また、搬送時にもプラネタリキャリアサブアセンブリ38の状態が保たれるため、最終組立ラインから離れた場所での組立に対しても有効である。
【0069】
次いで、図18に示すように、プラネタリキャリア78のスプライン100(図17参照)に対して直結クラッチサブアセンブリ40を組み付ける。更に、直結クラッチサブアセンブリ40に対して変速ブレーキ42を組み付ける。
【0070】
即ち、変速ブレーキ42のブレーキインナーハブ136を直結クラッチサブアセンブリ40のピストン116に係合し、ブレーキディスク及びブレーキプレートを互い違いにブレーキインナーハブ136に取り付ける。
【0071】
(直結)クラッチ40は、クラッチトルク(コイルばね118のセット荷重のより決定)をある一定値に管理することが必要である。そのために、クラッチディスク112及びクラッチプレート114の厚さを選択して組み込む必要があるが、リヤデファレンシャル装置12全体の組立工程でこの作業を行うのは組み立て全体の作業効率を下げることになる。
【0072】
本実施形態では、直結クラッチサブアセンブリ40として組み立てたため、リヤデファレンシャル装置12全体の組立工程から分離することが可能となる。また、搬送時にも直結クラッチサブアセンブリ40の組立状態が保たれるため、最終組立ラインから離れた場所での組立に対しても有効である。
【0073】
次いで、図19に示すように、入力シャフト30を挿入する。このとき、第1サンギヤ88と入力シャフト30はスプライン90,92で嵌合する。また、直結クラッチアセンブリ40のクラッチインナーハブ106と入力シャフト30はスプライン108,110で嵌合する。
【0074】
この状態で図19のN1,N2の高さを計測する。即ち、リヤデファレンシャル装置12のケーシング54からシム142までの高さN1と変速ブレーキ42の最上端のブレーキプレート140までの高さN2を計測する。
【0075】
次いで、図20に示すように、別工程で組み立てられたフロントケースサブアセンブリ27の2箇所の寸法S1,S2を計測する。フロントケースサブアセンブリ27は、ケーシング28と、入力シャフト30を回転可能に支持する軸受け146と、変速ブレーキ42の油圧ピストン148と、コイルばね150を含んでいる。
【0076】
図19に示した前工程で計測したN1,N2との差から規定クリアランスを設定するため、シム142とブレーキエンドプレート144の厚さを選択する。
【0077】
フロントケースサブアセンブリ27には、変速用油圧ピストン148が内臓されており、変速ブレーキのクリアランスを設定するためには、変速装置10のケーシング28とリヤデファレンシャル装置12のケーシング54の合わせ面から油圧ピストン48端面までの寸法S2を計測する必要がある。
【0078】
この計測工程をリヤデファレンシャル装置12全体の組立工程で行うのは、組立工程全体の効率を下げることになる。本実施形態のフロントケースサブアセンブリ27は、周辺部品の寸法に影響されないため、リヤデファレンシャル装置12全体の組立工程から分離することが可能となる。
【0079】
次いで、図21に示すように、フロントケースサブアセンブリ27を組み付ける。フロントケースサブアセンブリ27の軸受け146のインナーレースを入力シャフト30に圧入し、ケーシング28をリヤデファレンシャル装置12のケーシング54にネジ66で締結する。このとき、変速ブレーキ42のブレーキクリアランスとケーシング28が内臓する各部品の軸方向クリアランスは規定値となる。
【0080】
最後に、図22に示すように、コンパニオンフランジ154を入力シャフト30に組み付ける。即ち、コンパニオンフランジ154をスプライン156,158同士を嵌合することにより、入力シャフト30に固定する。
【0081】
以下、上述した実施形態の増速装置10及びリヤデファレンシャル装置12の動作について説明する。
【0082】
油圧ピストン148の油圧室152に油圧が導入されない変速ブレーキ42がオフの状態では、直結クラッチ40はコイルばね118の勢力により係合されている。
【0083】
よって、入力シャフト30とプラネタリキャリア78は直結クラッチ40及びワンウェイクラッチ120を介して結合され、ピニオンギヤ84,86を含むプラネタリキャリア78及び第1及び第2サンギヤ88,94は一体で回転する。即ち、これらの各構成部品はワンブロック回転をする。
【0084】
このとき、ピニオンギヤ84,86は自転をせず、入力シャフト30及び出力シャフト32と共に一体で回転する。即ち、コンパニオンフランジ154から入力された動力はそのまま出力シャフト(ハイポイドピニオンシャフト)32に出力される。
【0085】
この直結状態でリヤデファレンシャル装置12の左右の電磁コイル60がオフの場合には、各ブレーキ機構51は締結されないのでプラネタリギヤセット50A,50Bの各サンギヤは左右の後ろ車軸24,26回りをそれぞれ空転する。
【0086】
よって、ハイポイドピニオンギヤ32の駆動力(トルク)は左右の後ろ車軸24,26に何ら伝達されことはない。この場合には、後輪は空転し、全ての駆動力は前輪に向けられて2輪駆動車両となる。
【0087】
左右の電磁コイル60に所定量の電流を流して、ピストン64を介して左右の多板ブレーキ52を完全に締結した場合には、プラネタリギヤセット50A,50Bのサンギヤはそれぞれケーシング54に対して固定される。
【0088】
よって、ハイポイドピニオンシャフト32の駆動力はプラネタリギヤセット50A,50Bのリングギヤ、プラネットギヤ、プラネットキャリアを介して左右の後ろ車軸24,26に伝達される。
【0089】
よって、入力シャフト30の駆動力は左右の後ろ車軸24,26に均等に分割されて伝達される。その結果、4輪駆動車両は4輪駆動モードとなり直進する。
【0090】
一方、中低速域において4輪駆動の走行状態で旋回半径の小さいコーナーを旋回するときには、変速ブレーキ42の油圧室152に油圧を導入し、油圧ピストン148を右方向に押して変速ブレーキ42を締結する。
【0091】
これと同時に、変速ブレーキ42のブレーキインナーハブ136が直結クラッチ40のクラッチピストン116をコイルばね118の付勢力に抗して右方向に押し、直結クラッチ40の係合を解除する。
【0092】
これにより、クラッチガイド104が変速ブレーキ42を介してケーシング28に対して固定され、クラッチガイド104に連結されたプラネタリキャリア78がケーシング28に対して固定される。
【0093】
プラネタリキャリア78がケーシング28に対して固定された状態でも、プラネタリキャリア78内に保持されている小径ピニオンギヤ84及び大径ピニオンギヤ86は回転可能であり、この状態ではプラネタリキャリアサブアセンブリ38部分は、ある変速比を持ったギヤ列となり入力シャフト30と出力シャフト(ハイポイドピニシャフト)32間で変速が成立する。
【0094】
ここで、サンギヤ88の歯数を(N1)、小径ピニオンギヤ84の歯数を(N2)、大径ピニオンギヤ86の歯数を(N3)、サンギヤ94の歯数を(N4)として、以下の関係に設定すると、入力シャフト30と出力シャフト32の間で増速が成立する。
【0095】
【数1】
本実施形態では、増速比が約1.07となるように各ピニオンギヤ84,86及び第1及び第2サンギヤ88,94の歯数を設定した。
【0096】
出力シャフト(ハイポイドピニオンシャフト)32が入力シャフト30に対して増速された状態で、車両が図23に示すように左旋回したとする。このときには、リヤデファレンシャル装置12の右側の電磁コイル60に左側の電磁コイル60よりも多く電流を流し、右側のブレーキ機構51を左側よりも強く締結する。
【0097】
これにより、ハイポイドピニオンシャフト32の駆動力は右側後ろ車軸26に多く分配され、図23の矢印F4に示すように、旋回外側の後輪駆動トルクを旋回内側の後輪駆動トルクよりも大きくできるため、例えば、中低速域での旋回性能を向上することができる。
【0098】
また、逆に旋回外側の後輪駆動トルクよりも旋回内側の後輪駆動トルクを大きくすることも可能であり、これにより高速域での安定性を得ることができる。
【0099】
このように、左右の電磁コイル60に流す電流値を制御することにより、入力シャフト30の駆動力を直結状態で或いは増速装置10で増速して、左右の後ろ車軸24,26に任意に分配することができ、最適な旋回制御及び/又はぬかるみ脱出の容易化を実現している。
【0100】
直結状態から増速状態への切り替えは、例えば次のように制御する。車速に対応してしきい値を設定し、操舵力又は操舵角が上記しきい値を超えた場合に増速装置10を増速状態に制御する。
【0101】
また、リヤデファレンシャル装置12は例えば次のように制御する。操舵力又は操舵角に対応して電磁コイル60に流す電流値を予めマップとして設定しておく。
【0102】
これにより、旋回方向及び操舵力又は操舵角に基づいて左右の電磁コイル60に流す電流値を制御して、旋回外側の後輪駆動トルクを旋回内側の後輪駆動トルクよりも大きくなるように制御する。
【0103】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によると、一つのアクチュエータで変速ブレーキを締結すると同時に、クラッチを解放することができるので、小型で軽量の動力伝達装置を提供することができる。また、クラッチと変速ブレーキを軸方向に直列に配置したので、動力伝達装置の外径を小さくすることができる。
【0104】
更に、アクチュエータを作動させると、変速ブレーキが徐々に締結されつつ、クラッチの係合が徐々に解除されて行くので、入力シャフトから出力シャフトへの動力の伝達が跡切れることがなく、変速時のショックを防止することができる。
【0105】
請求項2記載の発明によると、ワンウェイクラッチがクラッチインナーハブとクラッチガイドとの間に介装されているため、直結時の負荷をワンウェイクラッチで部分的に負担することができ、クラッチの負荷容量を小さくすることができる。
【0106】
請求項3記載の発明によると、内径側にクラッチインナーハブ等の動力伝達部材が配置されていても、外径側でクラッチの制御(オン・オフ)を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の動力伝達装置が適用されるのに適した4輪駆動車両の動力伝達系を示す概略図である。
【図2】本発明実施形態の動力伝達装置(変速装置)及びリヤデファレンシャル装置の断面図である。
【図3】本発明実施形態の動力伝達装置の拡大断面図である。
【図4】クラッチガイドの正面図である。
【図5】図4の5−5線断面図である。
【図6】クラッチガイドの背面図である。
【図7】クラッチピストンの正面図である。
【図8】図7の8−8線断面図である。
【図9】ワンウェイクラッチの正面図である。
【図10】クラッチインナーハブに取り付けられた状態の図9の10−10線断面図である。
【図11】図3の11−11線断面図である。
【図12】図3の12−12線断面図である。
【図13】ブレーキインナーハブの正面図である。
【図14】図13の14−14線断面図である。
【図15】オイルポンプ駆動用ピンの組み付け工程を示す断面図である。
【図16】オイルポンプサブアセンブリの組み付け工程を示す断面図である。
【図17】プラネタリキャリアサブアセンブリの組み付け工程を示す断面図である。
【図18】直結クラッチサブアセンブリの組み付け工程を示す断面図である。
【図19】入力シャフトの挿入工程及びN1,N2の計測工程を示す断面図である。
【図20】フロントケースサブアセンブリの寸法S1,S2の計測工程を示す断面図である。
【図21】フロントケースサブアセンブリの組み付け工程を示す断面図である。
【図22】コンパニオンフランジ組み付け工程を示す断面図である。
【図23】4輪駆動車両の左旋回状態を示す説明図である。
【符号の説明】
10 増速装置(変速装置)
12 リヤデファレンシャル装置
24,26 後ろ車軸
28,54 ケーシング
30 入力シャフト
32 出力シャフト(ハイポイドピニオンシャフト)
34 オイルポンプサブアセンブリ
38 プラネタリキャリアサブアセンブリ
40 直結クラッチ(直結クラッチサブアセンブリ)
42 変速ブレーキ
50A,50B プラネタリギヤセット
51 ブレーキ機構
52 湿式多板ブレーキ
56 電磁アクチュエータ
58 コア(ヨーク)
60 電磁コイル
62 アーマチュア
84 小径ピニオンギヤ
86 大径ピニオンギヤ
88 第1サンギヤ
94 第2サンギヤ
120 ワンウェイクラッチ
148 油圧ピストン
Claims (3)
- ケーシング内に収容された入力シャフトと出力シャフトの間に設けられ、出力シャフトの速度を選択的に変速可能な動力伝達装置であって、
前記入力シャフトに固定されたクラッチインナーハブと、クラッチガイドと、前記クラッチインナーハブに取り付けられた複数のクラッチディスクと、前記クラッチディスクと交互に配置されるように前記クラッチガイドに取り付けられた複数のクラッチプレートと、クラッチピストンと、前記クラッチディスクと前記クラッチプレートが係合する方向に前記クラッチピストンを付勢する付勢手段とを有するクラッチと;
一端が前記クラッチピストンに連結されたブレーキインナーハブと、前記ブレーキインナーハブに取り付けられた複数のブレーキディスクと、前記ブレーキディスクと交互に配置されるように前記ケーシングに取り付けられた複数のブレーキプレートとを有し、前記クラッチの軸方向に直列に配置された変速ブレーキと;
前記変速ブレーキを締結すると同時に前記付勢手段の付勢力に抗して前記クラッチを解放する前記変速ブレーキの軸方向に直列に配置されたアクチュエータと;
前記入力シャフト及び出力シャフト回りに回転可能に取り付けられると共に前記クラッチガイドに連結されたプラネタリキャリアと、前記プラネタリキャリアに回転可能に担持された第1ピニオンギヤと、該第1ピニオンギヤと一体的に形成され、該第1ピニオンギヤとは歯数の異なる第2ピニオンギヤと、前記入力シャフトに固定され前記第1ピニオンギヤに噛み合った第1サンギヤと、前記出力シャフトに固定され前記第2ピニオンギヤに噛み合った第2サンギヤとを有し、前記クラッチの軸方向に直列に配置されたプラネタリキャリアサブアセンブリと;
を具備したことを特徴とする動力伝達装置。 - 前記クラッチインナーハブと前記クラッチガイドとの間に介装されたワンウェイクラッチを更に具備したことを特徴とする請求項1記載の動力伝達装置。
- 前記クラッチピストンは、前記クラッチガイドと前記クラッチプレートの半径方向外側の間のスペースに軸方向に延長されて配置されていることを特徴とする請求項1記載の動力伝達装置。
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