JP3928204B2

JP3928204B2 - Four-wheel drive vehicle transfer structure

Info

Publication number: JP3928204B2
Application number: JP08749697A
Authority: JP
Inventors: 優白石; 弘昭林; 一郎伊藤
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1997-03-21
Filing date: 1997-03-21
Publication date: 2007-06-13
Anticipated expiration: 2017-03-21
Also published as: JPH10264668A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン横置きの４輪駆動車のトランスファ構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エンジン横置きの４輪駆動車では、エンジンが出力軸方向を車幅方向に向けた横置きの状態で車体に搭載され、そのエンジンの出力軸に変速機が連結され、エンジンの出力軸と平行にエンジンの駆動力により駆動される前輪車軸（第１車軸）と後輪車軸（第２車軸）が配置され、変速機の出力軸に差動装置を介して前輪車軸が連結され、また、伝達軸を介して後輪車軸にエンジンの駆動力が伝達される。そして、その後輪車軸にエンジンの駆動力を伝達する機構として、つぎのように様々な方式のものが従来から知られている。
【０００３】
▲１▼第１車軸上のディファレンシャルケースに設けられた、変速機の出力ギヤと噛合するリングギヤ（入力ギヤ）に、後輪側の伝達軸先端のベベルギヤを直接噛合させるもの。
【０００４】
▲２▼第１車軸上のディファレンシャルケースに設けられた、変速機の出力ギヤと噛合するリングギヤ（入力ギヤ）と噛合するトランスファギヤ（第２の入力ギヤ）を備えたトランスファ軸を設け、トランスファ軸を介して後輪側の伝達軸に動力を伝達するもの。
【０００５】
▲３▼第１車軸上のディファレンシャルケースに、上記リングギヤとは別の第２のリングギヤを設け、その第２のリングギヤにトランスファ軸のトランスファギヤを噛合させ、トランスファ軸を介して後輪側の伝達軸に動力を伝達するもの。
【０００６】
上記▲１▼のように、第１車軸上のディファレンシャルケースに設けられたリングギヤに伝達軸先端のベベルギヤを直接噛合させるものでは、変速機の出力軸との関係で伝達軸の高さが規定されるため、フロアトンネルが高くなってしまうという問題がある。
【０００７】
そこで、ディファレンシャルケースに設けられたリングギヤ（入力ギヤ）と後輪側の伝達軸先端のベベルギヤとの間にもう一つのギヤ（トランスファギヤ）を介在させることにより、伝達軸の高さの自由度を大きすることが考えられる。そして、その具体例が上記▲２▼および▲３▼である。
【０００８】
そのうち、上記▲２▼の方式では、第１車軸上のディファレンシャルケースに設けられたリングギヤ（入力ギヤ）をトランスファギヤ（第２の入力ギヤ）と直接噛合させる。しかし、リングギヤ（入力ギヤ）それ自体が比較的大径とならざるを得ないものであって、リングギヤ（入力ギヤ）が大径だと、減速比の関係から、トランスファギヤも大径とならざるを得ない。そのため、▲２▼の方式の場合は、第１車軸とトランスファ軸の軸間距離が大きくなってしまい、コンパクトで支持剛性の高いトランスファ構造が得られない。また、軸間距離を小さくすると、所定の減速比が得られず、トランスファ軸の回転数が高くなって、異音等の問題が生じる。
【０００９】
それに対し、上記▲３▼の方式は、第１車軸上のディファレンシャルケースに、リングギヤ（入力ギヤ）とは別の第２のリングギヤを設け、その第２のリングギヤにトランスファギヤを噛合させるものであって、この場合は、第２のリングギヤを小径とすることによって、第１車軸とトランスファ軸との軸間距離を小さくでき、減速比の自由度が大きく、また、コンパクトで支持剛性の高いトランスファ構造を得ることができる。
【００１０】
ところで、実公平３−４７９２７号公報に示されたトランスファ構造は、上記▲３▼の方式を採用して具体例であって、この場合、ディファレンシャルケースの外周に嵌合させたリングギヤ（入力ギヤ）の側面に第２のリングギヤを当接させ、両リングギヤをディファレンシャルケースのフランジ部にボルトで共締め固定するようにしている。
【００１１】
実公平３−４７９２７号公報に示された上記トランスファ構造によれば、トランスファギヤを噛合させる第２のリングギヤをディファレンシャルケースの外周においてリングギヤ（入力ギヤ）の側面に当接する位置に配置するので、第１車軸の周りがコンパクトにまとまり、例えば排気系等のレイアウトを阻害することがない。また、両リングをボルトでディファレンシャルケースのフランジ部に固定するので、リングギヤだけを取り外して交換することによって、車種の違いにより、あるいは変速機がマニュアルタイプ（ＭＴ）かオートマチックタイプ（ＡＴ）かにより動力伝達のトルクが異なるためにリングギヤ（入力ギヤ）の歯幅等を変えたいとか、減速比が異なるために第２のリングギヤの径を変えたいといった要求に対して、ディファレンシャルケース等は共通化して、リングギヤ対の交換だけで対応するようにできる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記実公平３−４７９２７号公報に示されたトランスファ構造は、上述のとおり、ディファレンシャルケースの外周に嵌合させたリングギヤ（入力ギヤ）の側面に第２のリングギヤを当接させ、両リングギヤをディファレンシャルケースのフランジ部にボルトで共締め固定したものであって、かかるトランスファ構造によれば、後輪側へ駆動力を伝達する伝達軸の高さの自由度が高くなるとともに、第１車軸とトランスファ軸との軸間距離を小さくでき、減速比の自由度を大きくできて、トランスファ構造をコンパクトで支持剛性の高いものとすることができ、かつ、第１車軸の周りをコンパクトにまとめて排気系等のレイアウトを阻害しないようにでき、また、車種や変速機の種類による伝達トルクの違いや減速比の違いに対して、ディファレンシャルケース等は共通化して、リングギヤ対の交換だけで対応するようにできる。しかしながら、このトランスファ構造は、別々に形成された一対のリングギヤをディファレンシャルケースのフランジ部にボルトで共締め固定するので、入力側のリングギヤからの荷重に加えて第２のリングギヤからの荷重がかかり、締結ボルトに大きな剪断力が生ずる。また、特に、ノイズ低減のためリングギヤをヘリカルギヤで形成する場合は、リングギヤ（入力ギヤ）と第２のリングギヤを同一方向に傾斜するヘリカルギヤとして、駆動時に第１車軸にかかるスラスト力を相殺させることが考えられるが、そのように両リングギヤを同じ傾斜方向のヘリカルギヤとし、かつ、それらを共締でボルト締結した場合、締結ボルトには、大きな剪断力が生ずるととともに、スラスト力が引張方向あるいは圧縮方向の負荷となる。
【００１３】
このように、上記実公平３−４７９２７号公報に示されたトランスファ構造のように、別々に形成された一対のリングギヤをディファレンシャルケースのフランジ部にボルトで共締め固定する場合、特に、両リングギヤが共に同一方向に傾斜するヘリカルギヤである場合は、締結ボルトにかかる負荷が大きいため、ボルトの本数を多くし、あるいはボルトの径を大きくせざるを得ないのが現状で、それがトランスファ装置のコンパクト化を阻む要因となっていた。
【００１４】
したがって、変速機の出力ギヤと噛合する第１のリングギヤおよびトランスファ軸の入力ギヤと噛合する第２のリングギヤを、共に同一方向に傾斜するヘリカルギヤとし、差動装置のディファレンシャルケースのフランジ部にボルト締結する場合の締結ボルトにかかる負荷を小さくして、ボルトの本数を減らし、あるいはボルトの径を小さくすることができ、トランスファ装置のコンパクト化を図れるようにすることが課題である。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、エンジンが出力軸方向を車幅方向に向けた横置きの状態で車体に搭載され、エンジンの出力軸に変速機が連結され、エンジンの出力軸と平行にエンジンの駆動力により駆動される第１車軸および第２車軸が配置され、変速機の出力軸に差動装置を介して第１車軸が連結され、エンジンの駆動力を第２車軸に伝達するトランスファ軸が第１車軸と平行に配置されてなる４輪駆動車のトランスファ装置において、変速機の出力ギヤと噛合する第１のリングギヤおよび、該第１のリングギヤに比べて径が小さい、トランスファ軸の入力ギヤと噛合する第２のリングギヤを、共に同一方向に傾斜するヘリカルギヤとし、かつ、両リングギヤを一体に形成し、差動装置のディファレンシャルケースを第１車軸の軸方向に第１の部分と第２の部分とに分割した分割構成とし、該ディファレンシャルケースの分割面を構成する第１の部分と第２の部分の連結部位にそれぞれフランジ部を設けて、第１のリングギヤと第２のリングギヤとからなる一体のリング体を、ディファレンシャルケース上に配置し、該ディファレンシャルケースのフランジ部を貫通してリング体の第１のリングギヤの部分に螺入する締結ボルトにより、ディファレンシャルケースの第１の部分および第２の部分と共締めでボルト締結するものである。
【００１６】
上記構成によれば、後輪側へ駆動力を伝達する伝達軸の高さの自由度が高くなり、第１車軸とトランスファ軸との軸間距離を小さくでき、減速比の自由度を大きくできて、トランスファ構造をコンパクトで支持剛性の高いものとすることができ、かつ、第１車軸の周りをコンパクトにまとめて排気系等のレイアウトを阻害しないようにでき、また、車種や変速機の種類による伝達トルクの違いや減速比の違いに対して、ディファレンシャルケース等は共通化して、リングギヤ対の交換だけで対応するようにできる。そして、変速機の出力ギヤと噛合する第１のリングギヤおよびトランスファ軸の入力ギヤと噛合する第２のリングギヤが、共に同一方向に傾斜するヘリカルギヤであることにより、歯打ちによるノイズが低減されるとともに、駆動時に第１車軸にかかるスラスト力が相殺され、また、両リングギヤが一体構成であるため、入力側のリングギヤにかかる回転方向の力と第２のリングギヤにかかる回転方向の力が相殺されて締結ボルトに生ずる剪断力が緩和される。また、この場合、締結ボルトに引張方向あるいは圧縮方向の力がかかることはない。したがって、締結ボルトにかかる負荷は小さい。そのため、ボルトの本数を減らすことができ、あるいはボルトの径を小さくすることができ、トランスファ装置のコンパクト化が可能となる。
【００１７】
また、入力トルクが大きく倒れも大きい第１のリングギヤの部分でボルト締結するので、問題の大きい第１のリングギヤの倒れを効果的に防止でき、また、締結ボルトにかかる剪断力を効果的に緩和できる。また、そのため、締結ボルトの本数を一層少なくでき、あるいはボルトの径を一層小さくでき、また、ボルトの長さを短くできる。
【００１８】
上記４輪駆動車のトランスファ構造は、第２のリングギヤの歯幅に対して第１のリングギヤの歯幅を厚くするのがよい。入力トルクの大小によってこのようにリングギヤの歯幅を変えることで、トランスファ装置を一層コンパクト化できる。
【００１９】
また、本発明の４輪駆動車のトランスファ構造は、締結ボルトにかかる負荷が小さくなるため、リングギヤをボルト締結するフランジ部にディファレンシャルケースの分割面を設定して、リングギヤ締結のためのボルトでディファレンシャルの２部分を共締めするようにでき、したがって、ボルトの本数を低減できる。この場合、フランジ部は、ねじり方向の力がかかりにくい部位に設けるのが有利であり、そうすることにより、ディファレンシャルケースの分割面におけるすべりを少なくし、ボルトにかかる負荷を小さくできる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による４輪駆動車のトランスファ構造の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１および図２は、実施の形態の一例に係る４輪駆動車の動力伝達装置を示している。図において、１は、車体前部に横置き状態で搭載されたエンジンである。エンジン１には、その車幅方向に伸びる出力軸（クランクシャフト）２にクラッチ３を介してマニュアルタイプの変速機（ＭＴ）４が連結されている。
【００２２】
上記変速機４は、エンジン１の出力軸２にクラッチ３を介して連結されたプライマリシャフト（入力軸）５と、このプライマリシャフト５と平行に配置されたセカンダリシャフト（出力軸）６と、これらシャフト５，６間に設けられた前進用１〜５速および後進用の変速ギヤ列７を有し、上記クラッチ３を介してプライマリシャフト５に伝達されたエンジン１の出力軸２の回転を、シフト操作に対応した変速ギヤ列７の各ギヤの選択的な噛み合いにより変速してセカンダリシャフト６に伝達し、セカンダリシャフト６の回転を、そのエンジン側端部に固定された出力ギヤ８から出力するよう構成されたものである。
【００２３】
上記出力ギヤ８には、前輪差動装置９のディファレンシャルケース１０に固定されたヘリカルギヤからなる第１のリングギヤ（入力ギヤ）１１が噛み合っている。
【００２４】
上記前輪差動装置９は、４ピニオンタイプで、そのディファレンシャルケース１０は分割構成で、一方が椀状で他方が蓋状の２部分１０ａ，１０ｂからなり、ディファレンシャルケース１０の分割面を構成する２部分１０ａ，１０ｂの連結部位にはそれぞれフランジ部１２ａ，１２ｂが設けられている。そして、それら２部分１０ａ，１０ｂからなる連結体の両端部が軸受１３，１４によって回転自在に支持されている。
【００２５】
上記第１のリングギヤ（入力ギヤ）１１には、後述するトランスファ軸の入力ギヤと噛合するようにされた、第１のリングギヤ１１と傾斜方向が同一のヘリカルからなる第２のリングギヤ１５が一体形成されている。第２のリングギヤ１５は、第１のリングギヤ１１に比べて、径が小さく、また、歯幅が小さい。そして、これら第１のリングギヤ１１と第２のリングギヤ１５からなる一体のリング体が、ディファレンシャルケース１０の第１の部分１０ａの外周に、第１のリングギヤ１１がフランジ部１２ａの背面に当接するよう嵌着されている。そして、ディファレンシャルケース１０の第２の部分１０ｂのフランジ部１２ｂの側から、該第２の部分１０ｂのフランジ部１２ｂおよび第１の部分１０ａのフランジ部１２ａを貫通して、上記リング体の第１のリングギヤ１１の部分に締結ボルト１６が所定間隔で螺入され、こうして、第１のリングギヤ１１と第２のリングギヤ１５からなる上記リング体が、ディファレンシャルケース１０の第１の部分１０ａおよび第２の部分１０ｂと共締めでボルト締結されている。
【００２６】
上記前輪差動装置９は、上述のとおり４ピニオンタイプで、ディファレンシャルケース１０の第１の部分１０ａをピン１７が貫通し、隣接するもの同士が相互に噛合するよう上記ピン１７を挟んでベベルタイプの４個のピニオンギヤ１８，１９，２０，２１が十文字に配列され、そのうちの対向する一対のピニオンギヤ１８，１９を回転自在に支持する２本のロッド２２，２３が、ディファレンシャルケース１０の第１の部分１０ａに嵌挿されるととともに、他の一対のうちの一方のピニオンギヤ２０には、比較的短い左前輪用の第１車軸２４がスプライン嵌合され、他方のピニオンギヤ２１には、比較的長い右前輪用の第１車軸２５がスプライン嵌合されている。そして、上記左前輪用の第１車軸２４には、等速ジョイント２６を介して左前輪用のドライブシャフト２７が連結され、右前輪用の第２車軸２５には、等速ジョイント２８を介して右前輪用のドライブシャフト２９が連結されている。
【００２７】
また、上記動力伝達装置には、第１車軸２４，２５と平行に延びるトランスファ軸３０を備えたトランスファ装置３１が設けられ、上記トランスファ軸３０には、上記第２のリングギヤ１５と噛み合う入力ギヤ３２が設けられている。また、上記トランスファ軸３０には、第２のリングギヤ１５からこのトランスファ軸３０に伝達された駆動力を直角方向に変換して後輪側に伝達するベベルギヤまたはハイポイドギヤ等からなる出力ギヤ３３が取り付けられている。そして、上記出力ギヤ３３に、車体後方側へ延びる動力伝達軸３４の一端に設けられたピニオンギヤ３５が噛み合い、この動力伝達軸３４の他端には、等速ジョイント３６，駆動力分配機構３７およびプロペラシャフト３８を介して後輪差動装置３９が連結されている。後輪差動装置３９は、前輪差動装置９と同様の４ピニオンタイプの歯車機構がドライビングピニオン４０を介して駆動されるよう構成されたもので、出力軸である左後輪側の第２車軸４１および右後輪側の第２車軸４２には、それぞれ等速ジョイント４３，４４を介して左右後輪のドライブシャフト４５，４６が連結されている。
【００２８】
なお、以上説明した例は、マニュアルタイプの変速機４を有する４輪駆動車の場合であるが、図３に示すように、エンジンの出力軸（図示せず）にトルクコンバータ４７を介して連結されたオートマチックタイプの変速機（ＡＴ）５０を有する４輪駆動車のトランスファ構造についても、本発明を適用可能である。この場合のトランスファ構造では、トルクコンバータ４７のトルク増大作用により、変速機５０の出力ギヤ８から第１のリングギヤ１５に入力される駆動トルクが、上記マニュアルタイプの変速機４の場合に比べて大きいので、上記第１のリングギヤ１５の歯幅が大きいが、その他の構成は、先の例と同様である。図３において、先の例と同じ部分には図２の場合と同じ符号を付している。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、変速機の出力ギヤと噛合する第１のリングギヤおよびトランスファ軸の入力ギヤと噛合する第２のリングギヤを、共に同一方向に傾斜するヘリカルギヤとして、ディファレンシャルケースのフランジ部にボルト締結する場合の締結ボルトにかかる負荷を小さくすることができ、ボルトの本数を減らし、あるいはボルトの径を小さくすることが可能で、トランスファ装置のコンパクト化を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の一例に係る４輪駆動車の動力伝達装置の全体構成を示す説明図である。
【図２】上記４輪駆動車のトランスファ構造を示す断面図である。
【図３】実施の形態の他の例に係る４輪駆動車のトランスファ構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１エンジン
２エンジンの出力軸
４変速機（ＭＴ）
８変速機の出力ギヤ
９前輪差動装置
１０ディファレンシャルケース
１０ａ第１の部分
１０ｂ第２の部分
１１第１のリングギヤ
１２ａ，１２ｂフランジ部
１５第２のリングギヤ
１６締結ボルト
２４，２５第１車軸
３０トランスファ軸
３１トランスファ装置
４１，４２第２車軸
５０変速機（ＡＴ）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transfer structure for a four-wheel drive vehicle with a horizontal engine.
[0002]
[Prior art]
In a four-wheel drive vehicle with a horizontal engine, the engine is mounted on the vehicle body in a horizontal position with the output shaft direction in the vehicle width direction, a transmission is connected to the engine output shaft, and parallel to the engine output shaft. The front wheel axle (first axle) and the rear wheel axle (second axle) driven by the driving force of the engine are arranged on the front, the front axle is connected to the output shaft of the transmission via a differential device, and the transmission is transmitted. The driving force of the engine is transmitted to the rear wheel axle via the shaft. Various types of mechanisms for transmitting the driving force of the engine to the rear wheel axle have been known as follows.
[0003]
(1) A ring gear (input gear), which is provided in a differential case on the first axle and meshes with an output gear of a transmission, is directly meshed with a bevel gear at the end of a transmission shaft on the rear wheel side.
[0004]
(2) A transfer shaft provided with a transfer gear (second input gear) meshed with a ring gear (input gear) meshed with an output gear of a transmission provided in a differential case on the first axle is provided. Transmitting power to the rear wheel side transmission shaft via
[0005]
(3) A differential case on the first axle is provided with a second ring gear different from the ring gear, and the transfer gear of the transfer shaft is engaged with the second ring gear, and the transmission on the rear wheel side is transmitted through the transfer shaft. It transmits power to the shaft.
[0006]
As described in (1) above, in the case where the bevel gear at the tip of the transmission shaft is directly meshed with the ring gear provided in the differential case on the first axle, the height of the transmission shaft is defined in relation to the output shaft of the transmission. Therefore, there is a problem that the floor tunnel becomes high.
[0007]
Therefore, by interposing another gear (transfer gear) between the ring gear (input gear) provided in the differential case and the bevel gear at the tip of the transmission shaft on the rear wheel side, the degree of freedom of the height of the transmission shaft can be increased. It is possible to enlarge. Specific examples thereof are (2) and (3).
[0008]
Among them, in the above method (2), the ring gear (input gear) provided in the differential case on the first axle is directly meshed with the transfer gear (second input gear). However, the ring gear (input gear) itself must have a relatively large diameter. If the ring gear (input gear) has a large diameter, the transfer gear must also have a large diameter due to the reduction ratio. I do not get. Therefore, in the case of the method (2), the distance between the first axle and the transfer shaft becomes large, and a compact and high support rigidity transfer structure cannot be obtained. Also, if the distance between the shafts is reduced, a predetermined reduction ratio cannot be obtained, and the rotational speed of the transfer shaft is increased, causing problems such as abnormal noise.
[0009]
On the other hand, in the method (3), a second ring gear different from the ring gear (input gear) is provided in the differential case on the first axle, and the transfer gear is engaged with the second ring gear. In this case, by making the second ring gear small in diameter, the distance between the first axle and the transfer shaft can be reduced, the degree of freedom of the reduction ratio is large, and the transfer structure is compact and has high support rigidity. Can be obtained.
[0010]
Incidentally, the transfer structure shown in Japanese Utility Model Publication No. 3-47927 is a specific example adopting the method (3), and in this case, a ring gear (input gear) fitted to the outer periphery of the differential case. A second ring gear is brought into contact with the side surface of the ring, and both ring gears are fastened and fixed together with bolts to the flange portion of the differential case.
[0011]
According to the above transfer structure disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 3-47927, the second ring gear that meshes with the transfer gear is disposed at a position in contact with the side surface of the ring gear (input gear) on the outer periphery of the differential case. The area around one axle is compact and does not hinder the layout of the exhaust system, for example. In addition, since both rings are fixed to the flange of the differential case with bolts, it is possible to remove power by removing only the ring gear and replacing it, depending on the type of vehicle, or whether the transmission is a manual type (MT) or automatic type (AT). In order to change the tooth width of the ring gear (input gear) because the transmission torque is different, or to change the diameter of the second ring gear because the reduction ratio is different, the differential case etc. can be shared, This can be done by simply replacing the ring gear pair.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the transfer structure shown in the above Japanese Utility Model Publication No. 3-47927 is such that the second ring gear is brought into contact with the side surface of the ring gear (input gear) fitted to the outer periphery of the differential case, so that both ring gears are made differential. The case is fixed to the flange portion of the case with bolts. According to such a transfer structure, the degree of freedom of the height of the transmission shaft for transmitting the driving force to the rear wheel side is increased, and the first axle and the transfer The distance between the shaft and the shaft can be reduced, the degree of freedom of the reduction ratio can be increased, the transfer structure can be made compact and the support rigidity can be made high, and the exhaust system can be compactly integrated around the first axle. Etc., and the difference in transmission torque and reduction ratio depending on the type of vehicle and transmission Ren Shall case are made common, it can be made to correspond only replacement of the ring gear pair. However, in this transfer structure, a pair of separately formed ring gears are fixed together with bolts to the flange portion of the differential case with bolts, so that a load from the second ring gear is applied in addition to the load from the ring gear on the input side, A large shearing force is generated in the fastening bolt. In particular, when the ring gear is formed of a helical gear to reduce noise, the thrust force applied to the first axle during driving can be canceled by using the ring gear (input gear) and the second ring gear as helical gears that incline in the same direction. It is conceivable that when both ring gears are helical gears in the same inclination direction and they are bolted together, a large shearing force is generated in the fastening bolt and the thrust force is in the tensile or compression direction. Load.
[0013]
In this way, as in the transfer structure shown in the above Japanese Utility Model Publication No. 3-47927, when a pair of separately formed ring gears are fastened together with bolts to the flange portion of the differential case, in particular, both ring gears are If the helical gears are both inclined in the same direction, the load applied to the fastening bolts is large, so the number of bolts must be increased or the diameter of the bolts must be increased. It was a factor that hindered the transformation.
[0014]
Therefore, the first ring gear that meshes with the output gear of the transmission and the second ring gear that meshes with the input gear of the transfer shaft are both helical gears that incline in the same direction, and are bolted to the flange portion of the differential case of the differential. In this case, it is an object to reduce the load applied to the fastening bolt in order to reduce the number of bolts or to reduce the diameter of the bolt so that the transfer device can be made compact.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, the engine is mounted on the vehicle body in a horizontally placed state with the output shaft direction oriented in the vehicle width direction, a transmission is connected to the engine output shaft, and driven by the driving force of the engine parallel to the engine output shaft. The first axle and the second axle are disposed, the first axle is connected to the output shaft of the transmission via a differential, and the transfer shaft for transmitting the driving force of the engine to the second axle is the first axle. In a transfer device for a four-wheel drive vehicle arranged in parallel, a first ring gear that meshes with an output gear of a transmission, and a first gear that meshes with an input gear of a transfer shaft that is smaller in diameter than the first ring gear. The two ring gears are helical gears that both incline in the same direction, and both ring gears are integrally formed, and the differential case of the differential device is connected to the first part and the second part in the axial direction of the first axle. And a first ring gear and a second ring gear. The first ring gear and the second ring gear are integrated with each other. The ring body is disposed on the differential case, and the first and second portions of the differential case are fastened by fastening bolts that pass through the flange portion of the differential case and are screwed into the first ring gear portion of the ring body. The bolt is fastened together with the part.
[0016]
According to the above configuration, the degree of freedom of the height of the transmission shaft for transmitting the driving force to the rear wheel side is increased, the distance between the first axle and the transfer shaft can be reduced, and the degree of freedom of the reduction ratio can be increased. In addition, the transfer structure can be made compact and have high support rigidity, and the area around the first axle can be gathered compactly so as not to obstruct the layout of the exhaust system, etc. The differential case etc. can be made common to the difference in transmission torque and the reduction ratio due to, and it can be dealt with only by exchanging the ring gear pair. The first ring gear that meshes with the output gear of the transmission and the second ring gear that meshes with the input gear of the transfer shaft are both helical gears that are inclined in the same direction. The thrust force applied to the first axle during driving is canceled out, and since both the ring gears are integrated, the rotational force applied to the input side ring gear and the rotational force applied to the second ring gear are canceled out. The shearing force generated in the fastening bolt is alleviated. In this case, no force in the tension direction or the compression direction is applied to the fastening bolt. Therefore, the load applied to the fastening bolt is small. Therefore, the number of bolts can be reduced, or the bolt diameter can be reduced, and the transfer device can be made compact.
[0017]
In addition , since the bolt is fastened at the first ring gear portion where the input torque is large and the tilt is large, it is possible to effectively prevent the first ring gear from collapsing, and the shearing force applied to the fastening bolt can be effectively reduced. it can. Therefore, the number of fastening bolts can be further reduced, the diameter of the bolts can be further reduced, and the length of the bolts can be shortened.
[0018]
Transfer the above structures Symbol four-wheel drive vehicle, it is preferable to increase the tooth width of the first ring gear relative to the tooth width of the second ring gear. By changing the tooth width of the ring gear in this way depending on the magnitude of the input torque, the transfer device can be made more compact.
[0019]
The transfer structure for a four-wheel drive vehicle according to the present invention reduces the load applied to the fastening bolt . Therefore, a differential case dividing surface is set at the flange portion for fastening the ring gear to the bolt, and the differential for the ring gear fastening bolt is used. These two parts can be tightened together, and therefore the number of bolts can be reduced. In this case, it is advantageous to provide the flange portion at a site where it is difficult to apply a force in the torsional direction. By doing so, the slip on the dividing surface of the differential case can be reduced, and the load applied to the bolt can be reduced.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a transfer structure for a four-wheel drive vehicle according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0021]
1 and 2 show a power transmission device for a four-wheel drive vehicle according to an example of an embodiment. In the figure, reference numeral 1 denotes an engine mounted horizontally in the front part of the vehicle body. A manual type transmission (MT) 4 is connected to the engine 1 via a clutch 3 on an output shaft (crankshaft) 2 extending in the vehicle width direction.
[0022]
The transmission 4 includes a primary shaft (input shaft) 5 connected to the output shaft 2 of the engine 1 via a clutch 3, a secondary shaft (output shaft) 6 arranged in parallel with the primary shaft 5, and these The first and fifth forward gears 7 and the reverse gear train 7 provided between the shafts 5 and 6, and the rotation of the output shaft 2 of the engine 1 transmitted to the primary shaft 5 via the clutch 3, The gears of the transmission gear train 7 corresponding to the shift operation are shifted by selective meshing and transmitted to the secondary shaft 6, and the rotation of the secondary shaft 6 is output from the output gear 8 fixed to the engine side end. It is comprised as follows.
[0023]
The output gear 8 meshes with a first ring gear (input gear) 11 made of a helical gear fixed to a differential case 10 of the front wheel differential 9.
[0024]
The front wheel differential 9 is a four-pinion type, and the differential case 10 has a split configuration, and is composed of two portions 10a and 10b, one of which is bowl-shaped and the other of which is a lid. Flange portions 12a and 12b are provided at the connecting portions of the portions 10a and 10b, respectively. Then, both end portions of the connecting body including these two portions 10a and 10b are rotatably supported by bearings 13 and 14.
[0025]
The first ring gear (input gear) 11 is integrally formed with a second ring gear 15 which is meshed with an input gear of a transfer shaft, which will be described later, and is made of a helical having the same inclination direction as the first ring gear 11. Has been. The second ring gear 15 has a smaller diameter and a smaller tooth width than the first ring gear 11. An integral ring body composed of the first ring gear 11 and the second ring gear 15 is in contact with the outer periphery of the first portion 10a of the differential case 10 and the first ring gear 11 is in contact with the back surface of the flange portion 12a. It is inserted. Then, from the flange portion 12b side of the second portion 10b of the differential case 10, the flange portion 12b of the second portion 10b and the flange portion 12a of the first portion 10a are penetrated, and the first ring body 1 Fastening bolts 16 are screwed into the ring gear 11 at predetermined intervals, and thus the ring body including the first ring gear 11 and the second ring gear 15 is connected to the first portion 10 a and the second portion of the differential case 10. The bolt is fastened together with the portion 10b.
[0026]
The front wheel differential 9 is a 4-pinion type as described above, and the pin 17 penetrates the first portion 10a of the differential case 10 and the bevel type sandwiches the pin 17 so that adjacent ones mesh with each other. The four pinion gears 18, 19, 20, 21 are arranged in a cross shape, and two rods 22, 23 that rotatably support a pair of the pinion gears 18, 19, which are opposed to each other, are formed in the first case of the differential case 10. A first axle 24 for a relatively short left front wheel is spline-fitted to one pinion gear 20 of the other pair, and the other pinion gear 21 has a relatively long right side. A first axle 25 for front wheels is splined. A drive shaft 27 for the left front wheel is connected to the first axle 24 for the left front wheel via a constant velocity joint 26, and a constant velocity joint 28 is connected to the second axle 25 for the right front wheel. A drive shaft 29 for the right front wheel is connected.
[0027]
Further, the power transmission device is provided with a transfer device 31 having a transfer shaft 30 extending in parallel with the first axles 24 and 25, and an input gear 32 that meshes with the second ring gear 15. Is provided. The transfer shaft 30 is attached with an output gear 33 such as a bevel gear or a hypoid gear that converts the driving force transmitted from the second ring gear 15 to the transfer shaft 30 into a right angle direction and transmits it to the rear wheel side. ing. The output gear 33 meshes with a pinion gear 35 provided at one end of a power transmission shaft 34 extending rearward of the vehicle body. The other end of the power transmission shaft 34 has a constant velocity joint 36, a driving force distribution mechanism 37, and A rear wheel differential device 39 is connected via a propeller shaft 38. The rear wheel differential device 39 is configured such that a four-pinion type gear mechanism similar to the front wheel differential device 9 is driven via a driving pinion 40, and is a second rear wheel side second output wheel side. Drive shafts 45 and 46 for the left and right rear wheels are connected to the axle 41 and the second axle 42 on the right rear wheel side via constant velocity joints 43 and 44, respectively.
[0028]
The example described above is a case of a four-wheel drive vehicle having a manual type transmission 4, but is connected to an engine output shaft (not shown) via a torque converter 47 as shown in FIG. The present invention can also be applied to a transfer structure of a four-wheel drive vehicle having an automatic type transmission (AT) 50 that has been made. In the transfer structure in this case, the driving torque input from the output gear 8 of the transmission 50 to the first ring gear 15 due to the torque increasing action of the torque converter 47 is larger than that in the case of the manual type transmission 4. Therefore, the tooth width of the first ring gear 15 is large, but the other configuration is the same as the previous example. In FIG. 3, the same reference numerals as those in FIG.
[0029]
【The invention's effect】
According to the present invention, the first ring gear that meshes with the output gear of the transmission and the second ring gear that meshes with the input gear of the transfer shaft are both bolted to the flange portion of the differential case as helical gears that are inclined in the same direction. In this case, the load applied to the fastening bolt can be reduced, the number of bolts can be reduced, or the diameter of the bolt can be reduced, and the transfer device can be made compact.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an overall configuration of a power transmission device for a four-wheel drive vehicle according to an example of an embodiment;
FIG. 2 is a sectional view showing a transfer structure of the four-wheel drive vehicle.
FIG. 3 is a sectional view showing a transfer structure of a four-wheel drive vehicle according to another example of the embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Engine 2 Engine output shaft 4 Transmission (MT)
8 Transmission output gear 9 Front wheel differential 10 Differential case 10a First portion 10b Second portion 11 First ring gear 12a, 12b Flange portion 15 Second ring gear 16 Fastening bolts 24, 25 First axle 30 Transfer Shaft 31 Transfer device 41, 42 Second axle 50 Transmission (AT)

Claims

エンジンが出力軸方向を車幅方向に向けた横置きの状態で車体に搭載され、該エンジンの出力軸に変速機が連結され、前記エンジンの出力軸と平行に前記エンジンの駆動力により駆動される第１車軸および第２車軸が配置され、前記変速機の出力軸に差動装置を介して前記第１車軸が連結され、前記エンジンの駆動力を前記第２車軸に伝達するトランスファ軸が前記第１車軸と平行に配置されてなる４輪駆動車のトランスファ装置において、
前記変速機の出力ギヤと噛合する第１のリングギヤおよび、該第１のリングギヤに比べて径が小さい、前記トランスファ軸の入力ギヤと噛合する第２のリングギヤを、共に同一方向に傾斜するヘリカルギヤとし、かつ、両リングギヤを一体に形成し、
前記差動装置のディファレンシャルケースを前記第１車軸の軸方向に第１の部分と第２の部分とに分割した分割構成とし、該ディファレンシャルケースの分割面を構成する前記第１の部分と第２の部分の連結部位にそれぞれフランジ部を設けて、
前記第１のリングギヤと第２のリングギヤとからなる一体のリング体を、前記ディファレンシャルケース上に配置し、該ディファレンシャルケースのフランジ部を貫通して前記リング体の第１のリングギヤの部分に螺入する締結ボルトにより、前記ディファレンシャルケースの第１の部分および第２の部分と共締めでボルト締結したことを特徴とする４輪駆動車のトランスファ構造。The engine is mounted on the vehicle body in a horizontal position with the output shaft direction in the vehicle width direction, a transmission is connected to the engine output shaft, and is driven by the driving force of the engine in parallel with the engine output shaft. The first axle and the second axle are arranged, the first axle is connected to the output shaft of the transmission via a differential, and the transfer shaft for transmitting the driving force of the engine to the second axle is In the transfer device for a four-wheel drive vehicle arranged parallel to the first axle,
The first ring gear that meshes with the output gear of the transmission and the second ring gear that meshes with the input gear of the transfer shaft that is smaller in diameter than the first ring gear are both helical gears that incline in the same direction. And, both ring gears are integrally formed,
The differential case of the differential device is divided into a first part and a second part in the axial direction of the first axle, and the first part and the second part constituting the split surface of the differential case. Provide a flange part at the connection part of the part,
An integral ring body composed of the first ring gear and the second ring gear is disposed on the differential case, and is threaded into the first ring gear portion of the ring body through the flange portion of the differential case. A transfer structure for a four-wheel drive vehicle, wherein the bolts are fastened together with the first and second parts of the differential case by fastening bolts.