JP5171699B2 - Final reduction gear for vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、自動車等の車両の縦置きトランスアクスルに設けられる前輪用の最終減速装置に関し、特に、差動装置に対してドライブシャフトとのジョイント部を前進配置させたものに関する。 The present invention relates to a final reduction gear for a front wheel provided in a longitudinal transaxle of a vehicle such as an automobile, and particularly relates to a differential device in which a joint portion with a drive shaft is forwardly arranged.
自動車等の車両においては、エンジン等の出力を減速又は増速する変速機と、変速機の出力を減速して各車輪に伝達する最終減速装置を備えている。
エンジン及び変速機の回転軸を車両の前後方向に略沿って配置する縦置きレイアウトの場合、車両の前方側からエンジン、クラッチ等の発進デバイス、フロントディファレンシャルを順次配列するとともに、フロントディファレンシャルをトランスミッションケースに内蔵した構成が知られている。
しかし、このような構成をとる場合、フロントディファレンシャルの搭載位置がエンジンに対して後退することから、フロントアクスルをエンジンに対して前進させ、ホイールベースを伸ばして走行安定性を向上させることが難しい。
A vehicle such as an automobile includes a transmission that decelerates or increases the output of an engine or the like, and a final reduction device that decelerates the output of the transmission and transmits it to each wheel.
In the case of a vertical layout in which the rotation shafts of the engine and transmission are arranged substantially along the longitudinal direction of the vehicle, the starting device such as the engine and clutch, and the front differential are sequentially arranged from the front side of the vehicle, and the front differential is the transmission case. The built-in configuration is known.
However, when such a configuration is adopted, the front differential mounting position moves backward with respect to the engine, so that it is difficult to advance the front axle relative to the engine and extend the wheel base to improve running stability.
これに対して、トランスミッションケースとは別体のケースにフロントディファレンシャルを収容してこれをエンジンの下部や側方に配置し、ジョイントを含むフロントプロペラシャフトによって駆動することも知られている。
しかし、この場合、フロントディファレンシャルの配置の設計自由度は高くなるが、構造が複雑となって部品点数も増加し、コストや重量が増加してしまう。
On the other hand, it is also known that the front differential is accommodated in a case separate from the transmission case and disposed at the lower or side of the engine and driven by a front propeller shaft including a joint.
However, in this case, the degree of freedom in designing the arrangement of the front differential is increased, but the structure is complicated, the number of parts is increased, and the cost and weight are increased.
さらに、フロントディファレンシャルをトランスミッションケース内において発進デバイスの前に配置し、伝達歯車や斜行の駆動軸によって駆動することも知られている。
これによれば、フロントディファレンシャルをエンジンに隣接して配置することができるためホイールベースの延長効果は高いが、エンジンのクランク軸と発進デバイスとが離れてしまうため、軸心ズレを許容しながら動力伝達を行ういわゆるフレキシブルプレートの信頼性確保が難しく、コストや質量面で問題が生じる懸念がある。
Further, it is also known that a front differential is disposed in front of a starting device in a transmission case and is driven by a transmission gear or a skewed drive shaft.
According to this, since the front differential can be arranged adjacent to the engine, the wheelbase extension effect is high, but the engine crankshaft and the starting device are separated from each other. It is difficult to ensure the reliability of a so-called flexible plate that performs transmission, and there is a concern that problems may occur in terms of cost and mass.
また、例えば特許文献1には、リアエンジン後輪駆動をベースとした4輪駆動車用のトランスアクスルにおいて、ディファレンシャル機構よりも後方側にドライブシャフトが接続される左右ジョイント部をそれぞれ設けるとともに、左右それぞれに設けられた減速歯車列を用いてこれらの間の動力伝達を行う技術が開示されている。 Further, for example, in Patent Document 1, in a transaxle for a four-wheel drive vehicle based on a rear engine rear wheel drive, left and right joint portions to which a drive shaft is connected are provided on the rear side of the differential mechanism, and left and right There is disclosed a technique for transmitting power between these using a reduction gear train provided for each.
特許文献1に記載された技術をもとに前後反転させれば、フロントエンジン車であってもフロントアクスルをクラッチ等の発進デバイスの側部まで前進させてホイールベースを延長することは可能なように考えられる。しかし、特許文献1に記載された技術では、ディファレンシャル機構部がリングギアの内径側に設けられていることから、ディファレンシャル機構の容量を確保しつつリングギアの径を小さくすることが困難であり、トランスアクスルの下面部をスリム化することは困難である。
後輪側とは異なり前輪側には、例えばステアリングギアボックスや、そのパワーアシスト機構、車両のロール剛性を高めるためのスタビライザーバー等を配置する必要があり、特許文献1に記載された技術を前輪用として適用した場合、各部品の配置が困難でありパッケージングレイアウトの成立性に乏しい。
本発明の課題はフロントに縦置きされたエンジン及び変速機を有する車両の前車軸位置を前進させるのに好適な車両用最終減速装置を提供することを課題とする。
If it is reversed forward and backward based on the technique described in Patent Document 1, it is possible to extend the wheelbase by advancing the front axle to the side of a starting device such as a clutch even in a front engine vehicle. Can be considered. However, in the technique described in Patent Document 1, since the differential mechanism portion is provided on the inner diameter side of the ring gear, it is difficult to reduce the diameter of the ring gear while ensuring the capacity of the differential mechanism, It is difficult to slim the bottom surface of the transaxle.
Unlike the rear wheel side, it is necessary to arrange, for example, a steering gear box, its power assist mechanism, a stabilizer bar for increasing the roll rigidity of the vehicle, etc., on the front wheel side. When applied as an application, it is difficult to arrange each component, and the packaging layout is not feasible.
It is an object of the present invention to provide a vehicle final reduction device suitable for advancing the front axle position of a vehicle having an engine and a transmission that are vertically arranged on the front.
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項1の発明は、縦置き搭載されるエンジンの出力軸後端部に接続される発進デバイスの後方側でありかつ変速機構部の前方側に配置され、前記変速機構部の出力によって車幅方向に沿った回転軸回りに回転駆動されるリングギアと、前記リングギアに接続されたディファレンシャルケース内に収容されたディファレンシャル機構部と、前記ディファレンシャル機構部の左右出力部にそれぞれ接続された左側ドライブギア及び右側ドライブギアと、前記左側ドライブギア及び前記右側ドライブギアとそれぞれ噛合しかつ前記発進デバイスの側部に配置され、左右前輪に駆動力を伝達するドライブシャフトが接続される左側ドリブンギア及び右側ドリブンギアと、少なくとも前記ディファレンシャルケース、前記左側ドライブギア、及び、前記右側ドライブギアを収容するトランスアクスルケースとを備える車両用最終減速装置であって、前記ディファレンシャル機構部を前記リングギアに対して回転軸方向に離間して配置し、前記左側ドライブギア及び前記右側ドライブギアは、歯車部の両側においてテーパローラベアリングによって前記トランスアクスルケースに支持されることを特徴とする車両用最終減速装置である。
請求項2の発明は、縦置き搭載されるエンジンの出力軸後端部に接続される発進デバイスの後方側でありかつ変速機構部の前方側に配置され、前記変速機構部の出力によって車幅方向に沿った回転軸回りに回転駆動されるリングギアと、前記リングギアに接続されたディファレンシャルケース内に収容されたディファレンシャル機構部と、前記ディファレンシャル機構部の左右出力部にそれぞれ接続された左側ドライブギア及び右側ドライブギアと、前記左側ドライブギア及び前記右側ドライブギアとそれぞれ噛合しかつ前記発進デバイスの側部に配置され、左右前輪に駆動力を伝達するドライブシャフトが接続される左側ドリブンギア及び右側ドリブンギアと、少なくとも前記ディファレンシャルケース、前記左側ドライブギア、及び、前記右側ドライブギアを収容するトランスアクスルケースとを備える車両用最終減速装置であって、前記ディファレンシャル機構部を前記リングギアに対して回転軸方向に離間して配置し、前記ディファレンシャルケースは車幅方向両端部から突き出して形成されるとともにベアリングによって前記トランスアクスルケースに支持される円筒部を有し、前記左側ドライブギア及び前記右側ドライブギアは前記ディファレンシャル機構の出力部に接続される軸部をラジアルニードルベアリングによって前記円筒部の内周面に支持され、前記ディファレンシャルケースの前記円筒部は、前記ラジアルニードルベアリングと軸方向における位置が重なって配置されたベアリングによって前記トランスアクスルケースに支持され、前記左側ドライブギア及び前記右側ドライブギアは、それぞれ1対のスラストニードルベアリングによって軸方向の変位を規制されることを特徴とする車両用最終減速装置である。
The present invention solves the above-described problems by the following means.
The invention according to claim 1 is arranged on the rear side of the starting device connected to the rear end portion of the output shaft of the engine mounted vertically and on the front side of the speed change mechanism, and the vehicle width is determined by the output of the speed change mechanism. A ring gear that is driven to rotate about a rotation axis along a direction, a differential mechanism unit housed in a differential case connected to the ring gear, and a left drive connected to left and right output units of the differential mechanism unit A left driven gear and a right drive gear, which are meshed with the left drive gear and the right drive gear, respectively, and are arranged on the side of the starting device and connected to a drive shaft that transmits driving force to the left and right front wheels. Driven gear, at least the differential case, the left drive gear, and the front The vehicle final reduction gear and a transaxle case for accommodating the right drive gear, the differential mechanism is disposed at a distance from each other in the rotational axis direction with respect to the ring gear, the left drive gear and said right drive The gear is a final reduction device for a vehicle characterized in that the gear is supported by the transaxle case by a tapered roller bearing on both sides of the gear portion .
According to a second aspect of the present invention, there is provided a rear side of a starting device connected to a rear end portion of an output shaft of an engine mounted vertically and a front side of a speed change mechanism portion. A ring gear that is driven to rotate about a rotation axis along a direction, a differential mechanism unit housed in a differential case connected to the ring gear, and a left drive connected to left and right output units of the differential mechanism unit A left driven gear and a right drive gear, which are meshed with the left drive gear and the right drive gear, respectively, and are arranged on the side of the starting device and connected to a drive shaft that transmits driving force to the left and right front wheels. Driven gear, at least the differential case, the left drive gear, and the front A final reduction device for a vehicle including a transaxle case for accommodating a right drive gear, wherein the differential mechanism portion is arranged apart from the ring gear in the rotational axis direction, and the differential case has both ends in the vehicle width direction. The left drive gear and the right drive gear have a shaft portion connected to the output portion of the differential mechanism and a radial needle bearing. The cylindrical portion of the differential case is supported by the transaxle case by a bearing arranged in an axial direction overlapping the radial needle bearing, and the left drive gear. Fine the right drive gear is a vehicle for the final reduction gear characterized in that it is restricted displacement in the axial direction by a thrust needle bearing, respectively a pair.
請求項3の発明は、前記左側ドライブギア及び前記右側ドライブギアと前記ディファレンシャル機構部の左右出力部とを接続する軸部外周面と、前記ディファレンシャルケースの内周面との間にオイルが流動可能な空隙を設けたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両用最終減速装置である。
請求項4の発明は、前記1対のスラストニードルベアリングの少なくとも一方は、前記左側ドライブギア及び前記右側ドライブギアと前記ディファレンシャルケースとの間に設けられることを特徴とする請求項2に記載の車両用最終減速装置である。
請求項5の発明は、車幅方向において前記リングギアと前記ディファレンシャル機構部との間でありかつ回転中心軸よりも上方の領域に少なくとも一部が配置されたオイルタンクと、前記オイルタンク内に貯留されたオイルを前記リングギアを駆動するギアの中心部に設けられた軸心潤滑孔に導入するオイル通路とを備えることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の車両用最終減速装置である。
According to a third aspect of the present invention, oil can flow between the outer peripheral surface of the shaft portion connecting the left drive gear and the right drive gear and the left and right output portions of the differential mechanism portion, and the inner peripheral surface of the differential case. The final reduction gear for a vehicle according to claim 1 or 2 , wherein a gap is provided .
A fourth aspect of the present invention, at least one of the thrust needle bearing of the pair of the vehicle according to claim 2, characterized in that provided between said left drive gear and the right drive gear differential case It is the final reduction gear.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an oil tank at least partially disposed in a region between the ring gear and the differential mechanism portion in the vehicle width direction and above the rotation center axis, and the oil tank to any one of claims 1, characterized in that it comprises an oil passage for introducing the oil stored in the axial lubrication holes provided in the center of the gear to drive the ring gear to claim 4 It is the last vehicle deceleration device of description.
本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)ディファレンシャル機構部をリングギアに対して回転軸方向に離間して配置することによって、リングギアの内径をディファレンシャル機構部の外径よりも大きく設定する必要がなく、リングギアの小径化及びディファレンシャル機構部の大径化を図ることができる。また、リングギアを小径化した場合であっても、ドライブギアとドリブンギアとで減速を行うことができるため、最終減速装置全体としての減速比を確保することができる。
リングギアを小径化することによって、トランスアクスルケースにおけるリングギア周辺部の張り出しを防止し又はここを凹ませることが可能となり、トランスアクスルケースに隣接して配置されるステアリングギアボックスやスタビライザーバー等の他部品のレイアウト自由度が向上する。
また、ディファレンシャル機構部を大径化することによって、必要な容量を確保することが容易となり、また、本発明を適用して走行性能を向上することが要望されるような高性能車において一般的な差動制限装置(LSD)の収容スペースも容易に確保できる。
(2)本発明の場合には、左右前輪の差回転が発生した場合の左右ドライブギアとディファレンシャルケースとの回転数差が、既存の構成に対してドライブギアとドリブンギアのギア比に起因して大きくなることから、潤滑条件がシビアとなって焼付き等に対する配慮が必要となる。これに対し、ドライブギアの軸部外周面と、ディファレンシャルケースの内周面との間にオイルが流動可能な空隙を設けたことによって、潤滑状態を改善して焼付き等の発生を防止でき最終減速装置の信頼性、耐久性を確保できる。
(3)ドライブギアは歯車部の両側においてテーパローラベアリングによってトランスアクスルケースに支持される構成とすることによって、特許文献1のように剛性の低いボールベアリング及びディファレンシャルケースの変形量が大きい側部付近に設けられたニードルベアリングで支持する場合に対してドライブギアの支持剛性を高め、ギア音の発生等を防止できる。また、スラスト荷重を負担可能なテーパローラベアリングを用いることによって、別体のスラストベアリングを設ける必要がない。
(4)ドライブギアの軸部がラジアルニードルベアリングでディファレンシャルケースの円筒部に支持される構成とすることによって、左右前輪の差回転がない直進走行時にはラジアルニードルベアリングがフリクションを発生することがなく、最終減速装置の低フリクション化を図ることができる。また、円筒部がラジアルニードルベアリングの外径側で支持される構成とすることによって、トランスアクスルケースに対する円筒部の径方向変位を防止し、ドライブギアの支持剛性を向上できる。
(5)ドライブギアは1対のスラストニードルベアリングによって軸方向の変位を規制される構成とすることによって、ドライブギアの軸方向変位を防止しドライブギアの支持剛性をさらに向上できる。
(6)1対のスラストニードルの少なくとも一方はドライブギアとディファレンシャルケースとの間に設けられる構成とすることによって、最終減速装置のコンパクト化を図ることができる。
(7)車幅方向においてリングギアとディファレンシャル機構部との間でありかつ回転中心軸よりも上方の領域に少なくとも一部が配置されたオイルタンクと、オイルタンク内に貯留されたオイルをリングギアを駆動するギアの中心部に設けられた軸心潤滑孔に導入するオイル通路とを備える構成とすることによって、リングギアの小径化によって生じたスペースを有効活用してオイルタンクを配置することができ、ここからリングギアを駆動するギアの軸心潤滑孔に給油することによって、変速機構部内の潤滑状態を改善できる。
また、このような構成とした場合、運転中のオイルレベルを下げて攪拌抵抗を低減することができる。
ここで、仮に上述した特許文献1に記載の構成にこのようなオイルタンクを付加しようとした場合、タンクの設置位置がオイル面から高くなり、オイル捕捉能力が低下する。また、ドライブピニオンの先端部はデフケースと近接しているため、軸心へのオイル供給は困難である。
According to the present invention, the following effects can be obtained.
(1) By disposing the differential mechanism portion away from the ring gear in the direction of the rotation axis, it is not necessary to set the inner diameter of the ring gear larger than the outer diameter of the differential mechanism portion. The diameter of the differential mechanism can be increased. Even when the diameter of the ring gear is reduced, the drive gear and the driven gear can reduce the speed, so that the reduction ratio of the final reduction gear as a whole can be ensured.
By reducing the diameter of the ring gear, it is possible to prevent or dent the ring gear peripheral part in the transaxle case, such as a steering gear box or a stabilizer bar arranged adjacent to the transaxle case. Layout flexibility of other parts is improved.
Further, by increasing the diameter of the differential mechanism part, it becomes easy to ensure the necessary capacity, and it is generally used in high performance vehicles where it is desired to improve the running performance by applying the present invention. A space for accommodating a differential limiting device (LSD) can be easily secured.
(2) In the case of the present invention, the difference in rotational speed between the left and right drive gears and the differential case when differential rotation occurs between the left and right front wheels is caused by the gear ratio between the drive gear and the driven gear relative to the existing configuration. Therefore, the lubrication condition becomes severe, and it is necessary to consider seizure. In contrast, by providing a gap through which oil can flow between the outer peripheral surface of the shaft portion of the drive gear and the inner peripheral surface of the differential case, it is possible to improve the lubrication state and prevent the occurrence of seizure or the like. Reliability and durability of the reduction gear can be secured.
(3) The drive gear is configured to be supported by the transaxle case by the taper roller bearing on both sides of the gear portion, so that the vicinity of the side portion where the deformation amount of the low-rigidity ball bearing and the differential case is large as in Patent Document 1. The support rigidity of the drive gear can be increased with respect to the case where it is supported by the needle bearing provided in the gear, and the generation of gear noise can be prevented. Further, by using a tapered roller bearing capable of bearing a thrust load, it is not necessary to provide a separate thrust bearing.
(4) By adopting a configuration in which the shaft portion of the drive gear is supported by the cylindrical portion of the differential case with a radial needle bearing, the radial needle bearing does not generate friction during straight traveling without differential rotation of the left and right front wheels. The friction of the final reduction gear can be reduced. Further, by adopting a configuration in which the cylindrical portion is supported on the outer diameter side of the radial needle bearing, the radial displacement of the cylindrical portion with respect to the transaxle case can be prevented, and the support rigidity of the drive gear can be improved.
(5) The drive gear is configured such that axial displacement is restricted by a pair of thrust needle bearings, thereby preventing axial displacement of the drive gear and further improving the support rigidity of the drive gear.
(6) By adopting a configuration in which at least one of the pair of thrust needles is provided between the drive gear and the differential case, the final reduction gear can be made compact.
(7) An oil tank at least partially disposed in a region between the ring gear and the differential mechanism in the vehicle width direction and above the rotation center axis, and oil stored in the oil tank as a ring gear The oil tank can be arranged by effectively utilizing the space generated by the reduction in the diameter of the ring gear. The lubrication state in the transmission mechanism can be improved by supplying oil to the axial lubrication hole of the gear that drives the ring gear.
Moreover, when it is set as such a structure, the oil level in driving | operation can be lowered | hung and stirring resistance can be reduced.
Here, if it is attempted to add such an oil tank to the configuration described in Patent Document 1 described above, the installation position of the tank becomes higher from the oil surface, and the oil trapping capability is reduced. Further, since the tip of the drive pinion is close to the differential case, it is difficult to supply oil to the shaft center.
本発明は、フロントに縦置きされたエンジン及び変速機を有する車両の前車軸位置を前進させるのに好適な車両用最終減速装置を提供する課題を、リングギアとディファレンシャルギアとを軸方向に離間させ、ディファレンシャルギアの出力に接続された左右ドライブギアによって駆動される左右ドリブンギアに前輪のドライブシャフトを接続することによって解決した。 It is an object of the present invention to provide a vehicle final reduction gear suitable for advancing the front axle position of a vehicle having an engine and a transmission that are vertically installed on the front, and to separate the ring gear and the differential gear in the axial direction. The problem was solved by connecting the drive shaft of the front wheel to the left and right driven gear driven by the left and right drive gear connected to the output of the differential gear.
以下、本発明を適用した車両用最終減速装置の実施例1について説明する。実施例1の車両用最終減速装置は、例えば、縦置き配置のエンジン及びトランスミッションを搭載して4輪を駆動する乗用車等の自動車に設けられるものである。
図1は、実施例1の最終減速装置を含むトランスアクスルを鉛直面で切って見た断面図である。
トランスアクスル1は、変速機その他の各種駆動系装置を共通のトランスアクスルケース10内に収容してアセンブリ化したものである。
トランスアクスル1は、トランスアクスルケース10、クラッチ20、変速機構部30、AWDトランスファ40、最終減速装置100等を備えて構成されている。
Hereinafter, a first embodiment of a vehicle final reduction device to which the present invention is applied will be described. The vehicle final reduction gear according to the first embodiment is provided, for example, in an automobile such as a passenger car that mounts a vertically arranged engine and transmission and drives four wheels.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a transaxle including a final reduction gear device according to a first embodiment, cut along a vertical plane.
The transaxle 1 is an assembly in which a transmission and other various drive system devices are accommodated in a
The transaxle 1 includes a
トランスアクスルケース10は、トランスアクスル1内の各構成要素を収容する筐体であって、例えばアルミニウム系合金による鋳造等によって形成されている。
クラッチ20は、図示しないエンジンの出力を変速機構部30に伝達するとともに、ドライバによるクラッチ操作に応じて動力伝達を切断する発進デバイスである。クラッチ20は、フライホイール21、クラッチディスク22、クラッチカバー23、レリーズベアリング24、レリーズシリンダ25、クラッチフォーク26等を備えて構成されている。
The
The clutch 20 is a starting device that transmits the output of an engine (not shown) to the
フライホイール21は、図示しないエンジンのクランクシャフト後端部に固定された円盤状の部材である。
クラッチディスク22は、変速機構部30のドライブシャフト31の前端部にスプライン結合された円盤状の部材であって、その両表面部には摩擦材であるフェーシングが固定されている。
クラッチカバー23は、ダイアフラムスプリングを備え、フライホイール21とともにクラッチディスク22を挟持するものである。
レリーズベアリング24は、ドライバによるクラッチ操作時にクラッチカバー23のダイアフラムスプリングの内周縁部を軸方向に押圧して動力伝達を切断する部材である。
レリーズシリンダ25は、クラッチ操作に応じて作動する図示しないクラッチマスタシリンダが発生するフルード圧によって駆動されるスレーブシリンダである。
クラッチフォーク26は、レリーズシリンダ25の動きをレリーズベアリング24に伝達する部材である。
The
The
The
The release bearing 24 is a member that cuts power transmission by pressing the inner peripheral edge of the diaphragm spring of the
The
The
変速機構部30は、複数のギア列から1つをドライバの変速操作によって選択し、選択されたギア列を用いて、エンジンの出力回転を減速又は増速するものである。実施例1において、変速機構部30は、例えば、前進6速及び後進1速を有する手動変速機である。
変速機構部30は、ドライブシャフト31、ドリブンシャフト32等を備えて構成されている。
ドライブシャフト31は、クラッチ20を介してエンジンの出力回転が入力される回転軸であって、車両の前後方向に略沿って延びている。
ドリブンシャフト32は、ドライブシャフト31の下側に、ドライブシャフト31と平行に配置された回転軸である。
ドライブシャフト31とドリブンシャフト32の間には、これらの間で動力伝達を行う各変速段のギア列が設けられている。これらのギア列は、例えばドライバが変速操作を行うシフトレバーに連動するハブスリーブ等の係合部材によって、選択された1つのギア列の係合を完成させるようになっている。
ドリブンシャフト32は、中空の円筒状に形成され、その内径側には後述するドライブピニオンシャフト110が挿入される。
The speed
The
The
The driven
Between the
The driven
AWDトランスファ40は、変速機構部30から出力される駆動力を、前輪側及び後輪側に分配するものである。AWDトランスファ40は、ドリブンシャフト32の後端部に接続されている。
AWDトランスファ40は、べベルギア式のセンターディファレンシャル41、及び、その差動制限用のビスカスLSD42等を備えている。
The
The
最終減速装置100は、AWDトランスファ40の前輪側出力を減速して図示しない左右のドライブシャフトに伝達するものである。左右のドライブシャフトは、両端部に等速ユニバーサルジョイントを有する回転軸であって、その先端部は左右の前輪ハブに接続され、前輪への動力伝達を行う。
The
図2は、図1のII−II部矢視断面図であって、最終減速装置100の要部を示す図である。
最終減速装置100は、ドライブピニオンシャフト110、リングギア120、ディファレンシャルケース130、ディファレンシャルギア140、左側ドライブギア150、右側ドライブギア160、左側ドリブンギア170、右側ドリブンギア180等を備えて構成されている。
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1 and shows a main part of the
The
ドライブピニオンシャフト110は、軸部111及びその前端部に設けられたピニオンギア部112を一体に形成したものである。
軸部111は、変速機構部30のドリブンシャフト32内に挿入されている。軸部111の後端部は、AWDトランスファ40の前輪側出力部に接続されている。
ピニオンギア部112は、リングギア120を駆動するものである。
また、ドライブピニオンシャフト110の前端部近傍には、軸心潤滑孔113が形成されている。
The
The
The
An
リングギア120は、ドライブピニオンシャフト110のピニオンギア部112によって、車幅方向に沿った回転中心軸回りに回転駆動される歯車である。すなわち、リングギア120はドライブピニオンシャフト110と協働して直交軸減速機を構成する。
The
ディファレンシャルケース130は、略円筒状に形成されてリングギア120に固定され、その内径側にディファレンシャルギア140を収容する部材である。
ディファレンシャルケース130は、本体部131、左側円筒部132、右側円筒部133を一体に形成したものである。
本体部131は、その内径側にディファレンシャルギア140を収容する部分であって、他の部分よりも外径側に張り出して形成されている。本体部131は、その外径がリングギア120の内径よりも大きくされ、リングギア120に対して回転中心軸方向(車幅方向)左側に離間して配置されている。
左側円筒部132及び右側円筒部133は、本体部の左右側端部からそれぞれ回転中心軸方向に沿って突き出して形成されている。
右側円筒部133の突端部(車幅方向外側の端部)近傍には、外径側に張り出したフランジ134が設けられ、リングギア120はこのフランジ134に複数のボルトを用いて締結されている。
ディファレンシャルケース130は、左側円筒部132及び右側円筒部133の突端部にそれぞれ設けられたテーパローラベアリング135,136によって、トランスアクスルケース10に支持されている。
The
The
The
The left
A
The
ディファレンシャルギア140は、車両の旋回等によって生じる左右前輪の差回転を吸収するべベルギア式の差動機構であって、上述したディファレンシャルケース130の本体部131の内径側に配置されている。
The
左側ドライブギア150及び右側ドライブギア160は、それぞれディファレンシャルケース130の左右に、これと同心に設けられている。左側ドライブギア150及び右側ドライブギア160は、それぞれ車幅方向内側に突き出した軸部151,161を介してディファレンシャルギア140の左右出力部に接続されている。
軸部151,161は、それぞれディファレンシャルケース130の左側円筒部132及び右側円筒部133に挿入されるが、軸部151,161の外周面と左側円筒部132及び右側円筒部133の内周面との間には、オイルが流動可能でありまたディファレンシャルケース130のデフレクションによる接触が実質的にない程度の空隙(例えば0.2mm程度)が設けられている。
左側ドライブギア150及び右側ドライブギア160は、それぞれそのギア部を挟んだ両側に設けられたテーパローラベアリング152,153,162,163によってトランスアクスルケース10に支持されている。
The
The
The
左側ドリブンギア170及び右側ドリブンギア180は、それぞれ左側ドライブギア150及び右側ドライブギア160によって駆動され、これらと協働して左右ドライブギアセットを構成するものである。左側ドリブンギア170及び右側ドリブンギア180の回転中心軸は、左側ドライブギア150及び右側ドライブギア160の回転中心軸に対して車両前方側に設けられている。また、左側ドリブンギア170及び右側ドリブンギア180は、クラッチ20の左右側部にそれぞれ配置されている。
左側ドリブンギア170及び右側ドリブンギア180は、その内径側に図示しないドライブシャフトのスプライン軸が挿入されるスプライン穴171,181が形成されている。
左側ドリブンギア170及び右側ドリブンギア180は、ギア部を挟んだ両側に設けられたテーパローラベアリング172,173,182,183によってトランスアクスルケース10に支持されている。
The left driven
The left driven
The left driven
以上説明した実施例1によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)ディファレンシャルギア140をリングギア120に対して回転軸方向に離間して配置することによって、リングギア120の内径をディファレンシャルケース130の本体部131の外径よりも大きく設定する必要がなく、リングギア120の小径化及びディファレンシャルギア140の大径化を図ることができる。また、リングギア120を小径化した場合であっても、左側ドライブギア150及び右側ドライブギア160と左側ドリブンギア170及び右側ドリブンギア180とで減速を行うことができるため、最終減速装置100全体としての減速比を確保することができる。
リングギア120を小径化することによって、トランスアクスルケース10におけるリングギア120周辺部の張り出しを防止し又はここを凹ませることが可能となり、トランスアクスルケース10に隣接して配置されるステアリングギアボックスやスタビライザーバー等の他部品のレイアウト自由度が向上する。例えば、図1に破線楕円によって示す領域を凹ませることが可能となり、ここに操舵系部品等を配置することができる。
また、ディファレンシャルギア140を大径化することによって、必要な容量を確保することが容易となり、また、本発明を適用して走行性能を向上することが要望されるような高性能車において一般的な差動制限装置(LSD)の収容スペースも容易に確保できる。
(2)実施例1の場合には、左右前輪の差回転が発生した場合の左側ドライブギア150及び右側ドライブギア160とディファレンシャルケース130との回転数差が、リングギアにおいて最終減速を完了する既存の構成に対して、左右ドライブギアセットのギア比に起因して大きくなって焼付き等に対する配慮が必要となる。これに対し、左側ドライブギア150及び右側ドライブギア160の軸部151,161の外周面と、ディファレンシャルケース130の左側円筒部132及び右側円筒部133の内周面との間にオイルが流動可能な空隙を設けたことによって、潤滑状態を改善して焼付き等の発生を防止でき最終減速装置100の信頼性、耐久性を確保できる。
(3)左側ドライブギア150及び右側ドライブギア160はギア部の両側において1対のテーパローラベアリング152,153,162,163によってトランスアクスルケース10に支持される構成とすることによって、左側ドライブギア150及び右側ドライブギア160の支持剛性を高めて噛合状態の変化に起因するうなり音の発生等を防止できる。また、スラスト荷重を負担可能なテーパローラベアリングを用いることによって、別体のスラストベアリングを設ける必要がない。
According to Example 1 demonstrated above, the following effects can be acquired.
(1) By disposing the
By reducing the diameter of the
Further, by increasing the diameter of the
(2) In the case of the first embodiment, the difference in rotational speed between the
(3) The
次に、本発明を適用した車両用最終減速装置の実施例2について説明する。なお、実施例2以降の各実施例においては、従前の実施例と実質的に共通の箇所については同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
図3は、実施例2の最終減速装置の断面図である。
実施例2の最終減速装置においては、左側ドライブギア150及び右側ドライブギア160を、実施例1のテーパローラベアリング152,153,162,163に代えて、以下説明する円筒ローラベアリング154,164、ラジアルニードルベアリング155,165、スラストニードルベアリング156,157,166,167を用いて支持している。
Next, a second embodiment of the vehicle final reduction gear to which the present invention is applied will be described. Note that, in each of the embodiments after the second embodiment, portions that are substantially the same as those of the previous embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and differences are mainly described.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the final reduction gear device according to the second embodiment.
In the final reduction gear of the second embodiment, the
円筒ローラベアリング154,164は、左側ドライブギア150及び右側ドライブギア160の車幅方向外側の端部をトランスアクスルケース10に支持させるものである。
円筒ローラベアリング154,164の内径側軌道面は、左側ドライブギア150及び右側ドライブギア160の軸部外周面に形成されている。
The
Inner diameter side raceways of the
ラジアルニードルベアリング155,165は、左側ドライブギア150及び右側ドライブギア160の軸部151,161の外周面と、ディファレンシャルケース130の左側円筒部132及び右側円筒部133の内周面との間に配置され、これらの間のラジアル荷重を負担するものである。
The
スラストニードルベアリング156,166は、左側ドライブギア150及び右側ドライブギア160の車幅方向外側の端部とトランスアクスルケース10のサイドカバー11,12との間に設けられ、これらの間のスラスト荷重を負担するものである。
The
スラストニードルベアリング157,167は、ディファレンシャルケース130の左側円筒部132及び右側円筒部133の両突端部端面と、左側ドライブギア150及び右側ドライブギア160のこれに対向する面部との間に配置され、これらの間のスラスト荷重を負担するものである。
The
以上説明した実施例2によれば、上述した実施例1の効果と同様の効果に加えて、左右前輪の差回転がない場合にはディファレンシャルケース130と左右側ドライブギアの軸部151,161が相対回転せずラジアルニードルベアリング155,165のフリクションが発生しないため、最終減速装置の低フリクション化を図ることができる。
また、ディファレンシャルケース130の左側円筒部132及び右側円筒部133は、ラジアルニードルベアリング155,165と軸方向における位置が重なって配置されたテーパローラベアリング135,136によってトランスアクスルケース10に支持されることから、左側ドライブギア150及び右側ドライブギア160の支持剛性を確保することができる。
さらに、スラストニードルベアリング156,157,166,167によって左側ドライブギア150及び右側ドライブギア160の軸方向変位を規制し、これらの支持剛性を向上して騒音等の発生を防止できる。
According to the second embodiment described above, in addition to the effects similar to those of the first embodiment described above, when there is no differential rotation between the left and right front wheels, the
Further, the left
Further, axial displacement of the
次に、本発明を適用した車両用最終減速装置の実施例3について説明する。
図4は、実施例3の最終減速装置の断面図である。
実施例3の最終減速装置においては、ディファレンシャルケース130を支持するベアリングとして、実施例2のテーパローラベアリング135,136に代えて、複列アンギュラーボールベアリング137,138を設けている。
また、左側ドライブギア150及び右側ドライブギア160を支持するベアリングとして、実施例2の円筒ローラベアリング154,164、及び、スラストニードルベアリング156,166を廃し、新たに以下説明するスラストニードルベアリング158,168を設けている。
Next, a third embodiment of the vehicle final speed reduction device to which the present invention is applied will be described.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the final reduction gear device according to the third embodiment.
In the final reduction gear of the third embodiment, double-row
Further, the
スラストニードルベアリング158,168は、ディファレンシャルギア140において、左側ドライブギア150及び右側ドライブギア160の軸部151,161が接続されるピニオンギアにおける背面部(車幅方向外側の面部)と、これと対向するディファレンシャルケース130の内面部との間に設けられ、これらの間のスラスト荷重を負担するものである。
実施例3においては、軸部151,161のディファレンシャルギア140側の端部から挿入され締結されるボルト141、及び、このボルト141が挿入されかつ外周縁部が上述したピニオンギアと当接するワッシャ142を用いて、このピニオンギアと軸部151,161を結合している。そして、ボルト141の締結トルクを管理することによって、スラストニードルベアリング157,167,158,168に所望の予圧を負荷できるようになっている。
The
In the third embodiment, a
以上説明した実施例3の構成によれば、上述した実施例1の効果と同様の効果に加え、左側ドライブギア150及び右側ドライブギア160のギア部よりも車幅方向外側にベアリングを配置する必要がないことから、ディファレンシャルケース130を支持するベアリングとして、低フリクションではあるがローラベアリングと同等の容量を得るためにはサイズが大きくなるアンギュラーボールベアリングを採用することができ、最終減速装置のフリクションを低減できる。
According to the configuration of the third embodiment described above, in addition to the same effects as those of the first embodiment described above, it is necessary to dispose bearings on the outer side in the vehicle width direction from the gear portions of the
次に、本発明を適用した車両用最終減速装置の実施例4について説明する。
図5及び図6は、実施例4の車両用最終減速装置の断面斜視図である。
実施例4の最終減速装置は、実施例1の最終減速装置100に以下説明するオイルタンク190を付加したものである。
Next, a description will be given of a fourth embodiment of the vehicle final reduction gear to which the present invention is applied.
5 and 6 are cross-sectional perspective views of the vehicle final reduction gear according to the fourth embodiment.
The final reduction gear according to the fourth embodiment is obtained by adding an
図5及び図6に示すように、オイルタンク190は、主要部分がディファレンシャルケース130の上方に配置されている。オイルタンク190は上方が開いた容器状に形成され、トランスアクスルケース10内を循環するオイルが捕捉され、一時的に貯留される。図5の方向から見た場合、リングギア120は時計方向に回転し、トランスアクスルケース10の下部に貯留されたオイルをかき上げて飛沫としてオイルタンク190に供給する。オイルタンク190には、下面部を凹ませて車幅方向に延びた溝部191が形成されている。ディファレンシャルケース130は、この溝部191内に収容される。すなわち、オイルタンク190は、ディファレンシャルケース130を跨いだ鞍状に形成されている。さらに、オイルタンク190の下面部には、リングギア120との干渉を防止する逃げ部192が形成されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the main part of the
図6に示すようにオイルタンク190の底部近傍には、ヘッド差を利用してドライブピニオンシャフト110の軸心潤滑孔113にオイルを液柱状に供給するオイル通路193が設けられている。
また、オイルタンク190の底部には、その下方のディファレンシャルケース130にオイルを滴下させる図示しない孔部が形成されている。
オイルタンク190は、例えば、板金プレス又は樹脂の成型部品として形成される。図5に示すように、オイルタンク190の側面部には複数の突起194が設けられ、オイルタンク190は突起194が図示しないトランスアクスルケース10のボス部に嵌合することによって固定される。
As shown in FIG. 6, an
In addition, a hole (not shown) through which oil is dropped into the
The
以上説明した実施例4によれば、上述した実施例1の効果と同様の効果に加えて、リングギア120を小径化し、ディファレンシャルギア140をオフセットした結果リングギア120及びディファレンシャルケース130の上方に形成された空間部を利用してオイルタンク190を配置し、ここからドライブピニオンシャフト110及びディファレンシャルケース130にオイルを供給することによって、変速機構部30及びディファレンシャルギア140内の潤滑状態を改善できる。
According to the fourth embodiment described above, in addition to the effects similar to the effects of the first embodiment described above, the
(変形例)
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
(1)上述した各実施例では、発進デバイスはクラッチ装置であって、変速機構部は手動変速機であったが、本発明はこれに限定されず、適宜変更することができる。例えば、変速機構部は複数列のプラネタリギアセットを有するステップ式自動変速機やベルト式、チェーン式、トロイダル式等のCVTであってもよく、この場合、発進デバイスはトルクコンバータであってもよい。また、変速機構部は手動変速機ベースの自動変速機やDCTであってもよい。
(2)ディファレンシャルケース、ドライブギア、ドリブンギア等の支持方法やベアリングの種類、配置等は上述した各実施例のものに限定されず、適宜変更することができる。
(3)各実施例において、車両は例えばAWD車であったが、本発明は、エンジン及びトランスアクスルを縦置き搭載するFWD車にも適用することができる。
(4)実施例1ではドライブギアの軸部外周面とディファレンシャルケースの内周面との間にオイルが流動する空隙を設けているが、潤滑状態をさらに改善するため、軸部の外周面にオイルを通過させるスパイラル状等の溝部を形成してもよい。
(Modification)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes are possible, and these are also within the technical scope of the present invention.
(1) In each of the embodiments described above, the starting device is a clutch device and the speed change mechanism is a manual transmission. However, the present invention is not limited to this, and can be changed as appropriate. For example, the transmission mechanism unit may be a stepped automatic transmission having a plurality of planetary gear sets or a CVT such as a belt type, chain type, or toroidal type, and in this case, the starting device may be a torque converter. . The transmission mechanism unit may be a manual transmission-based automatic transmission or a DCT.
(2) The method for supporting the differential case, the drive gear, the driven gear, and the like, the type and arrangement of the bearings are not limited to those of the above-described embodiments, and can be changed as appropriate.
(3) In each embodiment, the vehicle is, for example, an AWD vehicle, but the present invention can also be applied to an FWD vehicle in which an engine and a transaxle are mounted vertically.
(4) In the first embodiment, a gap through which oil flows is provided between the outer peripheral surface of the shaft portion of the drive gear and the inner peripheral surface of the differential case. However, in order to further improve the lubrication state, the outer peripheral surface of the shaft portion is provided. A spiral groove or the like that allows oil to pass therethrough may be formed.
1 トランスアクスル 10 トランスアクスルケース
20 クラッチ 21 フライホイール
22 クラッチディスク 23 クラッチカバー
24 レリーズベアリング 25 レリーズシリンダ
26 クラッチフォーク 30 変速機構部
31 ドライブシャフト 32 ドリブンシャフト
40 AWDトランスファ 41 センターディファレンシャル
42 ビスカスLSD 100 最終減速装置
110 ドライブピニオンシャフト 111 軸部
112 ピニオンギア部 113 軸心潤滑孔
120 リングギア
130 ディファレンシャルギアケース
131 本体部
132 左側円筒部 133 右側円筒部
134 フランジ 135,136 テーパローラベアリング
137,138 アンギュラーボールベアリング
140 ディファレンシャルギア 141 ボルト
142 ワッシャ
150 左側ドライブギア 151 軸部
152,153 テーパローラベアリング
154 円筒ローラベアリング 155 ラジアルニードルベアリング
156,157,158 スラストニードルベアリング
160 右側ドライブギア 161 軸部
162,163 テーパローラベアリング
164 円筒ローラベアリング 165 ラジアルニードルベアリング
166,167,168 スラストニードルベアリング
170 左側ドリブンギア 171 スプライン穴
172,173 テーパローラベアリング
180 右側ドリブンギア 181 スプライン穴
182,183 テーパローラベアリング
190 オイルタンク 191 溝部
192 逃げ部 193 オイル通路
194 突起
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transaxle 10
130
132
Claims (5)
前記リングギアに接続されたディファレンシャルケース内に収容されたディファレンシャル機構部と、
前記ディファレンシャル機構部の左右出力部にそれぞれ接続された左側ドライブギア及び右側ドライブギアと、
前記左側ドライブギア及び前記右側ドライブギアとそれぞれ噛合しかつ前記発進デバイスの側部に配置され、左右前輪に駆動力を伝達するドライブシャフトが接続される左側ドリブンギア及び右側ドリブンギアと、
少なくとも前記ディファレンシャルケース、前記左側ドライブギア、及び、前記右側ドライブギアを収容するトランスアクスルケースと
を備える車両用最終減速装置であって、
前記ディファレンシャル機構部を前記リングギアに対して回転軸方向に離間して配置し、
前記左側ドライブギア及び前記右側ドライブギアは、歯車部の両側においてテーパローラベアリングによって前記トランスアクスルケースに支持されること
を特徴とする車両用最終減速装置。 It is arranged behind the starting device connected to the rear end of the output shaft of the engine mounted vertically and on the front side of the speed change mechanism, and around the rotation axis along the vehicle width direction by the output of the speed change mechanism. A ring gear that is rotationally driven by
A differential mechanism housed in a differential case connected to the ring gear;
A left drive gear and a right drive gear respectively connected to the left and right output portions of the differential mechanism portion;
A left driven gear and a right driven gear, which are respectively meshed with the left drive gear and the right drive gear and arranged on the side of the starting device, and connected to a drive shaft for transmitting a driving force to the left and right front wheels;
A vehicle final reduction device comprising at least the differential case, the left drive gear, and a transaxle case that houses the right drive gear,
The differential mechanism portion is arranged away from the ring gear in the rotation axis direction ,
The left drive gear and the right drive gear are supported on the transaxle case by taper roller bearings on both sides of the gear portion .
前記リングギアに接続されたディファレンシャルケース内に収容されたディファレンシャル機構部と、 A differential mechanism housed in a differential case connected to the ring gear;
前記ディファレンシャル機構部の左右出力部にそれぞれ接続された左側ドライブギア及び右側ドライブギアと、 A left drive gear and a right drive gear respectively connected to the left and right output portions of the differential mechanism portion;
前記左側ドライブギア及び前記右側ドライブギアとそれぞれ噛合しかつ前記発進デバイスの側部に配置され、左右前輪に駆動力を伝達するドライブシャフトが接続される左側ドリブンギア及び右側ドリブンギアと、 A left driven gear and a right driven gear, which are respectively meshed with the left drive gear and the right drive gear and arranged on the side of the starting device, and connected to a drive shaft for transmitting a driving force to the left and right front wheels;
少なくとも前記ディファレンシャルケース、前記左側ドライブギア、及び、前記右側ドライブギアを収容するトランスアクスルケースと A transaxle case that houses at least the differential case, the left drive gear, and the right drive gear;
を備える車両用最終減速装置であって、 A vehicle final reduction device comprising:
前記ディファレンシャル機構部を前記リングギアに対して回転軸方向に離間して配置し、 The differential mechanism portion is arranged away from the ring gear in the rotation axis direction,
前記ディファレンシャルケースは車幅方向両端部から突き出して形成されるとともにベアリングによって前記トランスアクスルケースに支持される円筒部を有し、 The differential case has a cylindrical portion that protrudes from both ends in the vehicle width direction and is supported by the transaxle case by a bearing.
前記左側ドライブギア及び前記右側ドライブギアは前記ディファレンシャル機構の出力部に接続される軸部をラジアルニードルベアリングによって前記円筒部の内周面に支持され、 The left drive gear and the right drive gear are supported on the inner peripheral surface of the cylindrical portion by a radial needle bearing with a shaft portion connected to the output portion of the differential mechanism,
前記ディファレンシャルケースの前記円筒部は、前記ラジアルニードルベアリングと軸方向における位置が重なって配置されたベアリングによって前記トランスアクスルケースに支持され、 The cylindrical portion of the differential case is supported by the transaxle case by a bearing that is disposed so that the position in the axial direction overlaps the radial needle bearing,
前記左側ドライブギア及び前記右側ドライブギアは、それぞれ1対のスラストニードルベアリングによって軸方向の変位を規制されること The left drive gear and the right drive gear are each restricted in axial displacement by a pair of thrust needle bearings.
を特徴とする車両用最終減速装置。 A final reduction device for a vehicle characterized by the above.
を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両用最終減速装置。 A gap through which oil can flow is provided between the outer peripheral surface of the shaft portion connecting the left drive gear and the right drive gear and the left and right output portions of the differential mechanism portion and the inner peripheral surface of the differential case. The final reduction device for a vehicle according to claim 1 or 2 , wherein the vehicle is a final reduction device.
を特徴とする請求項2に記載の車両用最終減速装置。 The vehicle final reduction device according to claim 2 , wherein at least one of the pair of thrust needle bearings is provided between the left drive gear, the right drive gear, and the differential case.
前記オイルタンク内に貯留されたオイルを前記リングギアを駆動するギアの中心部に設けられた軸心潤滑孔に導入するオイル通路と
を備えることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の車両用最終減速装置。
An oil tank disposed between the ring gear and the differential mechanism in the vehicle width direction and at least partially disposed in a region above the rotation center axis;
Of claims 1 to 4, characterized in that it comprises an oil passage for introducing to the oil reserved in the oil tank in the axial lubrication holes provided in the center of the gear for driving the ring gear The vehicle final reduction gear according to any one of the preceding claims.
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