JP6346515B2 - Power transmission device - Google Patents
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Description
本発明は、動力伝達装置に関する。 The present invention relates to a power transmission device.
粘性継手は自動車の動力伝達装置の一部として用いられ、代表的な適用例としては四輪駆動車の終減速装置の入力軸上に配置したものがある。粘性継手は主駆動輪ではない側の動力伝達経路に配置され、通常の走行時には前輪または後輪の一方に動力を伝達し、降雪路や泥濘地で主駆動輪がスリップすると、他方の車輪に動力を伝達する継手である。これにより、通常は二輪で駆動することで燃費の悪化を招くことなく自動車に四輪駆動の走破性を付与する。 The viscous joint is used as a part of a power transmission device of an automobile, and a typical application example is one arranged on an input shaft of a final reduction device of a four-wheel drive vehicle. The viscous joint is arranged in the power transmission path on the side that is not the main drive wheel, transmits power to one of the front wheels or the rear wheel during normal driving, and when the main drive wheel slips on a snowy road or muddy ground, It is a joint that transmits power. As a result, the driving performance of four-wheel drive is imparted to an automobile without causing deterioration of fuel consumption by driving with two wheels.
前輪駆動をベースにした四輪駆動車においては、粘性継手は、プロペラシャフトと終減速装置との間に配置されるのが一般的である。粘性継手の一例として、アウターケースと、アウターケースと相対回転するインナーハブと、アウターケースとインナーハブとで形成される空間内に交互に配置された、アウターケースと一体回転するアウタープレートおよびインナーハブと一体回転するインナープレートと、アウターケースの開口部を封止するカバーと、を備えた構造のものが挙げられる。前記空間内には一定の比率で高粘度のシリコーンオイルが充填されている。 In a four-wheel drive vehicle based on front wheel drive, the viscous joint is generally arranged between the propeller shaft and the final reduction gear. As an example of a viscous joint, an outer plate and an inner hub that rotate integrally with the outer case, which are alternately arranged in a space formed by the outer case, an inner hub that rotates relative to the outer case, and the outer case and the inner hub And an inner plate that rotates integrally with the cover and a cover that seals the opening of the outer case. The space is filled with high viscosity silicone oil at a constant ratio.
以上により、前輪がスリップするとアウタープレートとインナープレートとの間に相対回転が生じ、プレート間に介在するシリコーンオイルにせん断力が作用することでプレート間で動力が伝達され、後輪に動力が伝達される。このように粘性継手は前後輪に回転数の差が生じたときに動力が伝達される構造である。したがって、例えばタイヤの摩耗状態や積載量等によって前後輪に僅かな回転数の差が生じたような状況であっても、つまり二輪駆動で十分である状況にも関わらず四輪駆動状態になり、燃費の悪化を招くおそれがある。 As described above, when the front wheel slips, a relative rotation occurs between the outer plate and the inner plate, and shear force acts on the silicone oil interposed between the plates to transmit power between the plates, and power is transmitted to the rear wheel. Is done. Thus, the viscous joint has a structure in which power is transmitted when a difference in rotational speed occurs between the front and rear wheels. Therefore, for example, even if there is a slight difference in the number of revolutions between the front and rear wheels due to the tire wear state, load capacity, etc., that is, although the two-wheel drive is sufficient, the four-wheel drive state is set. There is a risk that the fuel consumption will deteriorate.
この問題に対し、粘性継手と終減速装置との間に動力断続装置を配置し、四輪駆動状態となることを任意に停止可能にする技術が知られている。例えば特許文献1には、後部終減速ハウジング内に終減速装置を配置するとともにその前方の流体継手ハウジング内に粘性継手を配置し、終減速装置と粘性継手との間に動力断続装置を配置した技術が記載されている。 In order to solve this problem, a technique is known in which a power interrupting device is disposed between the viscous joint and the final reduction gear so that the four-wheel drive state can be arbitrarily stopped. For example, in Patent Document 1, a final reduction gear is arranged in the rear final reduction housing, a viscous coupling is arranged in a fluid coupling housing in front of the rear reduction gear housing, and a power interrupting device is arranged between the final reduction gear and the viscous coupling. The technology is described.
特許文献1に記載の構造では次のような問題がある。
(1)特許文献1の技術は、プロペラシャフトと粘性継手のインナーハブとを接続している。通常、インナーハブはプロペラシャフトよりも小径の円筒部材から構成されているため、プロペラシャフトとインナーハブとを接続するための専用の接続部材(コンパニオンフランジ)が必要となる。また、ドライブピニオンシャフトをインナーハブに固定するためのロックナットが必要となり、螺合作業を要する分、組み立て作業に手間がかかる。
The structure described in Patent Document 1 has the following problems.
(1) The technique of patent document 1 has connected the propeller shaft and the inner hub of a viscous coupling. Usually, since the inner hub is composed of a cylindrical member having a smaller diameter than the propeller shaft, a dedicated connecting member (companion flange) for connecting the propeller shaft and the inner hub is required. In addition, a lock nut for fixing the drive pinion shaft to the inner hub is required, and the assembly work is troublesome because screwing work is required.
(2)基本的に終減速装置の潤滑構造は、リングギヤがハウジング底部に貯留している潤滑油を掻き上げ、その飛沫油を潤滑必要部位に供給するというものである。粘性継手周りや動力断続装置周りに配置された軸受はリングギヤから離れた位置にあるため、これら軸受に十分な量の潤滑油が供給されないおそれがある。 (2) Basically, the lubricating structure of the final reduction gear is such that the ring gear scoops up the lubricating oil stored at the bottom of the housing, and supplies the splashed oil to the portion requiring lubrication. Since the bearings arranged around the viscous joint and the power interrupting device are located away from the ring gear, a sufficient amount of lubricating oil may not be supplied to these bearings.
(3)粘性継手がハウジングの内部に収容される構造であるため、ハウジングが大型化する。そのため動力伝達装置の重量が増加するとともに、車体レイアウトの自由度が阻害される。また、粘性継手は運転を続けていると内部の流体のせん断運動により高温となる。特許文献1の構造では、粘性継手がハウジング内において終減速装置の潤滑油に油浴される構造であるため、粘性継手が温度上昇すると終減速装置の潤滑油も上昇することとなる。一般に粘性継手では高温対応のシール部材を適用されているが、もし終減速装置の潤滑油も上昇すると、終減速装置のシール部材にも高温対応の材料を用いる必要が生じ、コストアップの要因となる。 (3) Since the viscous joint is structured to be accommodated inside the housing, the housing is increased in size. As a result, the weight of the power transmission device increases and the degree of freedom of the body layout is hindered. Further, when the viscous joint continues to operate, the temperature becomes high due to the shearing motion of the internal fluid. In the structure of Patent Document 1, since the viscous joint is structured to be oil bathed in the lubricating oil of the final reduction gear in the housing, when the temperature of the viscous coupling rises, the lubricating oil of the final reduction gear also rises. Generally, high temperature seal members are used in viscous joints. However, if the lubricating oil of the final reduction gear rises, it will be necessary to use a high temperature compatible material for the final reduction gear seal. Become.
本発明はこのような課題を解決するために創作されたものであり、部品点数が少なく、組み立て作業の簡単な動力伝達装置を提供することを目的とする。 The present invention was created to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a power transmission device that has a small number of parts and is easy to assemble.
前記課題を解決するため、本発明は、プロペラシャフトとドライブピニオンシャフトとの間に粘性継手が介設されると共に、前記粘性継手と前記ドライブピニオンシャフトとの間で動力を伝達・切断する動力断続装置が介設され、前記粘性継手が、粘性流体の作動室を形成するアウターケースとインナーハブとを備えて構成される動力伝達装置であって、前記ドライブピニオンシャフトと前記粘性継手とは、同軸かつ軸方向に重なるように配置され、前記動力断続装置は、前記インナーハブと一体回転する第1ハブと、前記ドライブピニオンシャフトと一体回転し前記第1ハブに断続的に接続する第2ハブと、前記第1ハブと前記第2ハブとを断続する切換スリーブとを備え、前記切換スリーブにより前記第1ハブと前記第2ハブとが接続したとき、前記インナーハブと前記ドライブピニオンシャフトとが一体に回転し、前記切換スリーブにより前記第1ハブと前記第2ハブとが切断したとき、前記インナーハブと前記ドライブピニオンシャフトとが切り離されることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a power coupling in which a viscous coupling is interposed between a propeller shaft and a drive pinion shaft, and power is transmitted and disconnected between the viscous coupling and the drive pinion shaft. A power transmission device including an outer case and an inner hub that form a viscous fluid working chamber, wherein the drive pinion shaft and the viscous coupling are coaxial. And the power interrupting device includes a first hub that rotates integrally with the inner hub, and a second hub that rotates integrally with the drive pinion shaft and intermittently connects to the first hub. , and a switching sleeve intermittently and said second hub and said first hub, the first hub and the second hub is connected by the switching sleeve When the inner hub and the drive pinion shaft rotates together, when by the switching sleeve and said first hub and the second hub is disconnected, that the said inner hub and said drive pinion shaft is disconnected Features.
本発明の動力断続装置は、粘性継手のインナーハブとドライブピニオンシャフトとが相対回転する構造となるため、従来のようにドライブピニオンシャフトをインナーハブに固定するためのロックナットを要しない。したがって、組み立て作業の簡単な動力伝達装置となる。また、一般に粘性継手のアウターケースは大型で厚肉の円筒部材であるため、プロペラシャフトとアウターケースとをコンパニオンフランジを要せずに直に接続できる。したがって、部品点数が削減され、組み立て作業の簡単な動力伝達装置となる。 Since the power interrupting device of the present invention has a structure in which the inner hub of the viscous joint and the drive pinion shaft rotate relative to each other, a lock nut for fixing the drive pinion shaft to the inner hub is not required as in the prior art. Therefore, the power transmission device can be easily assembled. In general, since the outer case of the viscous joint is a large and thick cylindrical member, the propeller shaft and the outer case can be directly connected without requiring a companion flange. Therefore, the number of parts is reduced and the power transmission device can be easily assembled.
また、本発明は、前記ドライブピニオンシャフトは前記インナーハブの内部を挿通し、前記ドライブピニオンシャフトの先端周りが前記インナーハブにシールドベアリングを介して支持されていることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the drive pinion shaft is inserted through the inner hub, and the periphery of the tip of the drive pinion shaft is supported by the inner hub via a shield bearing.
当該構成によれば、シールドベアリングの介在により簡単な構造でドライブピニオンシャフトをインナーハブに支持させることができ、ドライブピニオンシャフトとインナーハブとの間での軸振れ、すなわち、第1ハブと第2ハブとの軸振れを阻止できる。そして、支持用の軸受をシールドベアリングとすることにより、潤滑油の供給量不足の問題も生じない。 According to this configuration, the drive pinion shaft can be supported on the inner hub with a simple structure by the intervention of the shield bearing, and the shaft runout between the drive pinion shaft and the inner hub, that is, the first hub and the second hub can be supported. Shake with the hub can be prevented. And the problem of insufficient supply amount of lubricating oil does not arise by making a bearing for support into a shield bearing.
また、本発明は、前記第1ハブは、前記インナーハブにスプライン結合し、前記ドライブピニオンシャフトにシールドベアリングを介して支持されていることを特徴とする。 The first hub may be splined to the inner hub and supported by the drive pinion shaft through a shield bearing.
当該構成によれば、第1ハブとインナーハブとの一体回転構造を簡単なものにできる。第1ハブはシールドベアリングを介してドライブピニオンシャフトに支持されるため、第1ハブとドライブピニオンシャフトに取り付けられた第2ハブとの軸振れを阻止できる。
そして、第1ハブとドライブピニオンシャフトとの間の軸受をシールドベアリングから構成することで、潤滑油の供給量不足の問題も生じない。
According to the said structure, the integral rotation structure of a 1st hub and an inner hub can be simplified. Since the first hub is supported on the drive pinion shaft via the shield bearing, it is possible to prevent the shaft runout between the first hub and the second hub attached to the drive pinion shaft.
And the problem of insufficient supply amount of lubricating oil does not arise by comprising the bearing between a 1st hub and a drive pinion shaft from a shield bearing.
また、本発明は、前記アウターケースは、前記動力断続装置および前記ドライブピニオンシャフトを内蔵するケースの外部に配置されていることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the outer case is arranged outside a case incorporating the power interrupting device and the drive pinion shaft.
当該構成によれば、粘性継手がケースの外部に配置されるため、ケースの小型軽量化が可能となり、車両レイアウトへの影響を抑制できる。また、粘性継手がケース内部に配置された場合での、粘性継手の温度上昇によってケース内の潤滑油の温度が上昇するという問題も生じない。 According to this configuration, since the viscous joint is disposed outside the case, the case can be reduced in size and weight, and the influence on the vehicle layout can be suppressed. Further, there is no problem that the temperature of the lubricating oil in the case rises due to the temperature rise of the viscous joint when the viscous joint is arranged inside the case.
また、本発明は、前記ドライブピニオンシャフトが、終減速装置のドライブピニオンシャフトであることを特徴とする。
また、本発明は、前記ドライブピニオンシャフトが、前輪と後輪とに動力を分配する四輪駆動用副変速装置のドライブピニオンシャフトであることを特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that the drive pinion shaft is a drive pinion shaft of a final reduction gear.
Further, the present invention is characterized in that the drive pinion shaft is a drive pinion shaft of a four-wheel drive auxiliary transmission device that distributes power to front wheels and rear wheels.
本発明によれば、部品点数が少なく、組み立て作業の簡単な動力伝達装置となる。 According to the present invention, a power transmission device with a small number of parts and easy assembly work is provided.
本発明を後輪駆動用の終減速装置に適用した形態について説明する。図1において、本発明に係る動力伝達装置1は、図示しないプロペラシャフトと終減速装置70のドライブピニオンシャフト71との間に粘性継手40が介設されると共に、粘性継手40とドライブピニオンシャフト71との間で動力を伝達・切断する動力断続装置2が介設されている。四輪車の前側に配置された図示しない原動機の動力は、図示しない変速機およびプロペラシャフト、粘性継手40、動力断続装置2を介して、ドライブピニオンシャフト71に入力される。
An embodiment in which the present invention is applied to a final reduction gear for driving rear wheels will be described. In FIG. 1, a power transmission device 1 according to the present invention includes a
「終減速装置70」
終減速装置70は、車両前後方向に沿う回転軸O1回りに回転するドライブピニオンシャフト71と、ドライブピニオンシャフト71の後端に形成されるドライブピニオンギヤ72と、ドライブピニオンギヤ72と直交噛合するリングギヤ73と、リングギヤ73と一体に回転する差動装置80と、これらの要素を収容するケース74とを備えて構成されている。ケース74は後記するように第1ケース74A〜第3ケース74Cの3つに分割構成されている。
"
The
ドライブピニオンシャフト71は、その後端に、円錐台状のドライブピニオンギヤ72が形成されている。ドライブピニオンギヤ72はリングギヤ73に直交して噛合しており、これによりドライブピニオンシャフト71の動力が90°偏向され、左右の後輪に伝達される。ドライブピニオンシャフト71は、前寄りのテーパーローラベアリング75と後寄りのテーパーローラベアリング76を介して、第2ケース74B(ケース前部74Bb)に回転自在に支持されている。テーパーローラベアリング75とテーパーローラベアリング76との間にはコラプサブルスペーサ77が介装されている。コラプサブルスペーサ77は、円筒状を呈しており、軸方向(前後方向)に弾性変形可能な部品であり、テーパーローラベアリング75,76に軸方向の予圧を与えている。テーパーローラベアリング76とドライブピニオンギヤ72との間には、ドライブピニオンギヤ72とリングギヤ73との噛合いの位置調整用のシム78が介装されている。
The
「差動装置80」
差動装置80は、デフケース81と、デフケース81の回転軸O2と同軸に配置される2つのサイドギヤ82と、各サイドギヤ82と直交噛合する2つのピニオンギヤ83と、ピニオンギヤ83に形成された貫通孔を挿通してデフケース81に嵌合するピニオンシャフト84とを備えている。
"
The
デフケース81は、2つのテーパーローラベアリング85を介して第1ケース74Aおよび第2ケース74Bに回転自在に支持されている。テーパーローラベアリング85と第1ケース74A,第2ケース74Bとの間には、テーパーローラベアリング85の予圧調整用のシム92が介設されている。デフケース81は、左右方向に延びる回転軸O2を中心として回転するものであり、球殻状のデフケース本体86と、デフケース本体86の両端にそれぞれ形成され、前記テーパーローラベアリング85に支持される円筒状のボス部87,87と、リング状のフランジ部88と、を備えている。リングギヤ73は、ボルト89によってフランジ部88と締結されており、これによりリングギヤ73とデフケース81とが回転軸O2を中心として一体で回転する。
The
デフケース本体86は、その内部にピニオンギヤ83及びサイドギヤ82を収容するギヤ収容室を有している。デフケース本体86内において、ピニオンシャフト84が回転軸O2と直交する方向に延びてその両端がデフケース本体86に固定されている。各ピニオンギヤ83は、ピニオンシャフト84を回転中心として、ピニオンシャフト84に回転自在に取り付けられている。各サイドギヤ82は、ピニオンシャフト84の左側又は右側のそれぞれにおいて、回転軸O2を中心として回転自在に配置されると共に、2つのピニオンギヤ83,83と噛合している。各サイドギヤ82の背面(軸方向外面)とデフケース本体86との間にはスラストワッシャ90が介装されている。
The differential case
各サイドギヤ82の背面には、左側又は右側の後輪と連動して回転するドライブシャフト(図示せず)が差し込まれ、サイドギヤ82とドライブシャフトとがスプライン結合することで、サイドギヤ82とドライブシャフトとが一体で回転する。各ボス部87の中空部には、左側又は右側のドライブシャフトが挿通される。各ボス部87の内周面には、螺旋状のオイル案内溝91が形成されている。
A drive shaft (not shown) that rotates in conjunction with the left or right rear wheel is inserted into the rear surface of each
「ケース74」
本実施形態のケース74は、回転軸O2と平行な面を分割面として分割された後方寄りの第1ケース74Aと、前方寄りの第2ケース74Bと、第2ケース74Bの前端に取り付けられる第3ケース74Cとを備えて構成されている。第1ケース74Aと第2ケース74Bとは互いの分割面が合わされて図示しないボルトにより互いに締結固定される。
"
The
第1ケース74Aは、その前端および左右両端が開口形成された略半筒形状を呈しており、差動装置80の後半分周りを収容する。第2ケース74Bは、概ね、その後端および左右両端が開口形成されたケース後部74Baと、ケース後部74Baの前部から前方に延びた略筒形状のケース中部74Bbと、ケース中部74Bbの前部から拡径して前端が開口形成されたケース前部74Bcとを備えた形状からなる。ケース後部74Baは差動装置80の前半分周りを収容する。ケース中部74Bbはドライブピニオンシャフト71の後寄りを収容する。ケース前部74Bcはドライブピニオンシャフト71の中程と動力断続装置2の後寄りとを収容する。
The
第3ケース74Cは後端が開口形成された部材であり、その開口縁部が第2ケース74Bのケース前部74Bcの開口縁部に合わされてボルト93により互いに締結固定されている。また、第3ケース74Cの前部には、インナーハブ43を通すための貫通孔が形成されている。第3ケース74Cは動力断続装置2の前寄りを収容する。
The
第2ケース74Bのケース前部74Bcと第3ケース74Cとは、回転軸O1を挟んで左側の方が右側よりも車幅方向外側に膨出形成されている。この膨出形成された部位には後記する切換スリーブ移動機構10が収容される。
The case front portion 74Bc and the
「粘性継手40」
図2に示すように、粘性継手40は、前側に底壁部41を有する円筒状のアウターケース42と、アウターケース42の中心軸(回転軸O1)線上に配置され、前後方向に延びる円筒状のインナーハブ43と、アウターケース42およびインナーハブ43の間に形成された差動室44に収容された複数のアウタープレート45およびインナープレート46と、リング状のカバー47と、を備えている。粘性継手40とドライブピニオンシャフト71とは、回転軸O1上に同軸に、かつ回転軸O1方向に重なるように配置されている。アウターケース42の前端は、図示しないプロペラシャフトの後端と直に連結されている。これにより、アウターケース42はプロペラシャフトと一体で回転する。アウターケース42は、ケース74の外部に、本実施形態では第3ケース74Cの前寄りに配置されている。
"Viscous joint 40"
As shown in FIG. 2, the viscous joint 40 is a cylindrical
アウターケース42の底壁部41には、インナーハブ43の外周面と摺接する程度の小内径部48が形成されている。このアウターケース42の小内径部48とインナーハブ43の外周面との間に軸シール部材49および軸受50が介設されている。軸シール部材49は、アウターケース42の小内径部48に形成された環状溝に嵌合されている。軸シール部材49は、差動室44と軸受50との間に位置しており、差動室44から軸受50へのシリコーンオイル(粘性流体)の漏れを阻止する。軸受50は、外輪については、その後側面がアウターケース42の内周面の段差部に接すると共に前側面がアウターケース42の内周面に取り付けられるスナップリング52に接し、内輪については、その後側面がインナーハブ43の外周面の段差部に接すると共に前側面がインナーハブ43の外周面に取り付けられるスナップリング53に接することで、アウターケース42およびインナーハブ43に対して軸方向に移動不能とされる。軸受50はシールドベアリングである。「シールドベアリング」とは、内輪と外輪との間に位置するボールまたはコロがシールにより外部と遮断され,内部に封密されたグリースの潤滑により摺動する軸受をいう。
A small
アウターケース42の後端寄りの内径部は大内径部51として形成され、この大内径部51とインナーハブ43の外周面とカバー47とによって環状の差動室44が形成されている。差動室44には、アウターケース42の大内径部51の内周面にスプライン結合したアウタープレート45と、インナーハブ43の外周面にスプライン結合したインナープレート46とが、回転軸O1に沿う方向に交互に積層された状態で収容されている。
An inner diameter portion near the rear end of the
アウターケース42において大内径部51よりもさらに他端寄りの内径部は、大内径部51よりも大径のカバー嵌合径部54として形成されており、このカバー嵌合径部54に、軸心中央にインナーハブ43を挿通させる孔が形成されたリング状のカバー47が嵌合されている。カバー47はスナップリング55によりアウターケース42に固定されている。カバー47の内径部とインナーハブ43の外周面との間には軸シール部材56および軸受57が介設されている。軸シール部材56は、前記軸シール部材49と同じ部材であり、カバー47の内径部に形成された環状溝に嵌合されている。軸シール部材56は、差動室44と軸受57との間に位置しており、差動室44から軸受57へのシリコーンオイルの漏れを阻止する。また、カバー47とアウターケース42との間にもシリコーンオイルの漏れを阻止するためのOリング58が設けられている。
In the
カバー47には、作動室44にシリコーンオイルを充填するための充填孔59が貫通形成されるとともに、シリコーンオイルの充填時に作動室44内の空気を外部に逃がすための空気抜き孔60が貫通形成されている。充填孔59には雌ねじが螺設されており、シリコーンオイルの充填後、充填孔59はボルト61により塞がれる。ボルト61はたとえば六角孔を有した六角孔付きボルト等である。空気抜き孔60は鋼球62が圧入されることにより塞がれる。
The
インナーハブ43の後端は、アウターケース42よりも後方に突出しており、この突出した部分と第3ケース74Cとの間にオイルシール63が設けられている。オイルシール63は、ケース74内の潤滑油を封止する。
The rear end of the
ドライブピニオンシャフト71は、その前端(先端)がインナーハブ43の前端と略同じ位置となるようにインナーハブ43の内部に挿通されている。そして、ドライブピニオンシャフト71の前端周りの外周面とインナーハブ43の前端周りの内周面との間には、軸受64が設けられている。つまり、ドライブピニオンシャフト71の先端周りがインナーハブ43に軸受64を介して支持されている。軸受64は、車両前後方向に関して前記軸受50と重なる位置に配置されている。軸受64は、外輪の後側面がインナーハブ43の内周面の段差部に接し、内輪の前側面がドライブピニオンシャフト71の外周面に取り付けられるスナップリング65に接することで、軸方向に移動不能とされる。軸受64はシールドベアリングである。
The
「動力断続装置2」
動力断続装置2は、インナーハブ43と一体回転する第1ハブ3と、ドライブピニオンシャフト71と一体回転し第1ハブ3に断続的に接続する第2ハブ4と、第1ハブ3と第2ハブ4とを断続する切換スリーブ9と、を備えて構成されている。
"
The
第2ハブ4は、中心に貫通孔が形成された略円板状の部材であって、前記貫通孔の内周面に形成されたスプラインがドライブピニオンシャフト71の外周面に形成されたスプラインと結合することで、ドライブピニオンシャフト71と一体回転する。第2ハブ4の外周面にはスプライン4Aが形成されている。第2ハブ4は、後面がテーパーローラベアリング75の内輪の前側面に突き当てられたうえで、ドライブピニオンシャフト71の雄ねじ部にワッシャ5,6を介して螺合したロックナット7により締め付けられる。その後、ロックナット7の先端の鍔部7Aがドライブピニオンシャフト71に形成された凹部71Aに加締められる。これにより、第2ハブ4がドライブピニオンシャフト71に一体回転可能、かつ回転軸O1方向に移動不能に取り付けられる。
The
一方、第1ハブ3は、筒部3Aと、筒部3Aの後端から径外方向に延びるフランジ部3Bとを備えた略円筒状の部材であり、ドライブピニオンシャフト71に対し第2ハブ4の前寄りに配置されている。フランジ部3Bの外周面にはスプライン3Cが形成されている。筒部3Aの外周面にはこのインナーハブ43のスプラインと結合するスプラインが形成されている。インナーハブ43の後端寄りの内周面にはスプラインが形成されており、第1ハブ3は、このインナーハブ43のスプラインと結合したうえで、ドライブピニオンシャフト71の外周面に軸受8を介して相対回転自在に取り付けられている。第1ハブ3は、軸受8の内輪の後側面がドライブピニオンシャフト71の外周面の段差部に接すると共に、フランジ部3Bに形成された段差部がインナーハブ43の後端に接することで、ドライブピニオンシャフト71およびインナーハブ43に対して軸方向に移動不能に取り付けられる。軸受8はシールドベアリングからなる。
On the other hand, the
第2ハブ4のスプライン4Aには、リング形状を呈した切換スリーブ9がその内周面に形成されたスプライン9Aによりスプライン結合されている。切換スリーブ9の外周面には環状のアーム係合溝9Bが形成されている。切換スリーブ9は、後方の位置である切断位置P1にあるときには第2ハブ4のスプライン4Aのみに結合して第1ハブ3のスプライン3Cとは結合せず、前方の位置である接続位置P2にあるときには第2ハブ4のスプライン4Aと第1ハブ3のスプライン3Cの双方に結合する。
A switching
「切換スリーブ移動機構10」
切換スリーブ9を回転軸O1に沿って移動させるための切換スリーブ移動機構10の一例を説明する。切換スリーブ移動機構10は、モータ11と、切換スリーブ9のアーム係合溝9Bに係合するフォーク12と、モータ11の回転運動をフォーク12の回転軸O1に沿う直線運動に変換する送りねじ機構13と、を備えている。
"Switching
An example of the switching
第3ケース74Cの前壁部には、回転軸O1と平行に後方に延びて前後に貫通する筒壁部74Dが形成されている。モータ11は、その出力軸11Aが筒壁部74D内に位置するように、第3ケース74Cに図示しないボルト等により取り付けられる。出力軸11Aには、アダプタ15を介してロッド14が同軸に一体回転するように連結されている。ロッド14は、その前端寄りが軸受19を介して第3ケース74Cの筒壁部74Dに支持され、後端が軸受20を介して第2ケース74Bに支持されている。
The front wall portion of the
フォーク12は、ロッド14にロッド14の軸方向に移動可能に外嵌される筒胴部12Aと、筒胴部12Aから切換スリーブ9に向けて延びるアーム部12Bとを備えている。アーム部12Bの先端面はアーム係合溝9Bの周面に倣った円弧状に形成されており、この円弧状の先端面が切換スリーブ9のアーム係合溝9Bに係合することで、フォーク12はロッド14の軸回りに回転不能となっている。筒胴部12Aの前端にはキャップ21が螺合により取り付けられている。
The
筒胴部12Aの内部においてロッド14の外周面には雄ねじ部14Aが形成され、この雄ねじ部14Aにシャフトナット22が螺合されている。シャフトナット22は、筒胴部12Aの内壁部12Cに接する外郭が例えば楕円形状等を呈して、フォーク12に対してロッド14の軸回りに相対回転不能に構成される。筒胴部12Aの内部において、ロッド14には、前端がキャップ21に当接し後端がフランジ部22Bに当接する第1コイルばね23が外装されていると共に、前端がフランジ部22Bに当接し後端が筒胴部12Aの段差壁に当接する第2コイルばね24が外装されている。
A
以上の構成により、ロッド14が回転すると、フォーク12に対して相対回転不能に配されたシャフトナット22が送りねじ作用によって前後方向に移動し、その力が第1コイルばね23、第2コイルばね24を介してフォーク12に伝達される。これにより、フォーク12は切換スリーブ9を切断位置P1と接続位置P2との間で移動させる。
以上、切換スリーブ移動機構10の一例を示したが、動力源としてはモータの他にエアアクチュエータ、電磁クラッチ、油圧ポンプを用いても良いし、切換機構もボールカム、多板クラッチ等を用いてもよい。
With the above configuration, when the
As described above, an example of the switching
「作用」
図2は、動力断続装置2の切換スリーブ9が第2ハブ4のみにスプライン結合して、切断位置P1に位置した状態を示している。したがって、プロペラシャフトからの動力はドライブピニオンシャフト71には伝達されない。
"Action"
FIG. 2 shows a state in which the
図2の状態からモータ11の駆動によりロッド14が回転すると、送りねじ機構13の送りねじ作用によりシャフトナット22が前方に移動し、第1コイルばね23が圧縮される。第1コイルばね23が所定量圧縮され、そのときの第1コイルばね23の弾性復元力(キャップ21を押圧する力)が、切換スリーブ9が第1ハブ3と同期してスプライン結合するのに要する荷重を超えると、フォーク12が前方に移動する。これにより、切換スリーブ9が図3に示すように前方に移動し、第1ハブ3と第2ハブ4の双方にスプライン結合した接続位置P2に位置する。これにより、粘性継手40のインナーハブ43とドライブピニオンシャフト71とが一体回転可能な状態になる。
When the
切換スリーブ9が接続位置P2にある状態から、モータ11の駆動によりロッド14が逆回転すると、送りねじ機構13の送りねじ作用によりシャフトナット22が後方に移動し、第2コイルばね24が圧縮される。第2コイルばね24が所定量圧縮され、そのときの第2コイルばね24の弾性復元力が、切換スリーブ9が第1ハブ3から離脱するのに要する荷重を超えると、フォーク12が後方に移動する。これにより、切換スリーブ9が切断位置P1に戻る。
When the switching
切換スリーブ9が接続位置P2に位置した状態で、たとえば前輪が空転するなどして、プロペラシャフトに連結されたアウターケース42とドライブピニオンシャフト71に連結されたインナーハブ43との間に回転数差が生じたとき、アウタープレート45とインナープレート46との間のシリコーンオイルにせん断力が生じ、アウタープレート45とインナープレート46との間で動力が伝達される。これにより、プロペラシャフトからの動力が粘性継手40、動力断続装置2を介して終減速装置1に伝達され、後輪に伝達される。
With the switching
従来の動力断続装置は、プロペラシャフトと粘性継手のインナーハブとを一体回転可能に接続し、粘性継手のアウターケースと一体回転するハブとドライブピニオンシャフトと一体回転するハブとを断続させる構造であるため、(1)ドライブピニオンシャフトを粘性継手のインナーハブに固定するためのロックナットが必要となる、(2)通常、インナーハブはプロペラシャフトよりも小径であって薄肉の円筒部材であることから、プロペラシャフトとインナーハブとの接続に専用の接続部材(コンパクトフランジ)が必要となる、等の問題があった。 A conventional power interrupting device has a structure in which a propeller shaft and an inner hub of a viscous joint are connected so as to be integrally rotatable, and a hub that rotates integrally with an outer case of the viscous joint and a hub that rotates integrally with a drive pinion shaft are intermittently connected. Therefore, (1) a lock nut for fixing the drive pinion shaft to the inner hub of the viscous joint is required. (2) Usually, the inner hub is a thin cylindrical member having a smaller diameter than the propeller shaft. There is a problem that a dedicated connecting member (compact flange) is required for connection between the propeller shaft and the inner hub.
これに対し、本発明の動力断続装置2は、粘性継手40のインナーハブ43と一体回転する第1ハブ3と、ドライブピニオンシャフト71と一体回転する第2ハブ4とを断続させる構造である。つまり、インナーハブ43とドライブピニオンシャフト71とが相対回転する構造となるため、前記ロックナットを要しない。したがって、組み立て作業の簡単な動力伝達装置となる。
また、一般に粘性継手40のアウターケース42は大型で厚肉の円筒部材であるため、プロペラシャフトと粘性継手40のアウターケース42とをコンパニオンフランジを要せずに直に接続できる。したがって、部品点数が削減され、組み立て作業の簡単な動力伝達装置となる。
On the other hand, the
In general, since the
第1ケース74Aと第2ケース74Bのケース後部74Baの底部に貯まった潤滑油はリングギヤ73に掻き上げられる。掻き上げられた潤滑油の一部はテーパーローラベアリング76→テーパーローラベアリング75の順で前方に供給されるが、動力断続装置2に届くまでに供給量が不足しがちとなる。これに対し、第1ハブ3とドライブピニオンシャフト71との間の軸受8を、グリースが封密されたシールドベアリングから構成することで、潤滑油の供給量不足の問題を解消できる。また、第1ハブ3をインナーハブ43にスプライン結合させる構造とすれば、第1ハブ3とインナーハブ43との一体回転構造を簡単なものにできる。第1ハブ3を軸受8を介してドライブピニオンシャフト71に支持させる構造としたので、第1ハブ3とドライブピニオンシャフト71に取り付けられた第2ハブ4との軸振れを阻止できる。
The lubricating oil accumulated at the bottom of the case rear portion 74Ba of the
また、ドライブピニオンシャフト71をインナーハブ43の内部に挿通させ、ドライブピニオンシャフト71の先端周りをインナーハブ43に軸受64を介して支持させる構造とすれば、簡単な構造でドライブピニオンシャフト71をインナーハブ43に支持させることができ、ドライブピニオンシャフト71とインナーハブ43との間での軸振れ、すなわち、第1ハブ3と第2ハブ4との軸振れを阻止できる。特に、本実施形態のように、軸受64を車両前後方向に関して軸受50と重なる位置に配置した場合、アウターケース42とインナーハブ43とドライブピニオンシャフト71の三者の軸振れを効果的に抑制できる。また、軸受64をシールドベアリングとすることにより、潤滑油の供給量不足の問題も生じない。
Further, if the
また、粘性継手40のアウターケース42が、動力断続装置2およびドライブピニオンシャフト71を内蔵するケース74の外部に配置されているため、ケース74の小型軽量化が可能となり、車両レイアウトへの影響を抑制できる。また、粘性継手40がケース74内部に配置された場合での、粘性継手40の温度上昇によってケース74内の潤滑油の温度が上昇するという問題も生じない。
Further, since the
「動力伝達装置1の組み立て手順」
動力伝達装置1の組み立て手順の一例を説明する。
(1)第2ケース74Bにテーパーローラベアリング75,76、コラプサブルスペーサ77、シム78を介してドライブピニオンシャフト71を取り付ける。
(2)ドライブピニオンシャフト71に第2ハブ4をスプライン結合させる。前記したように、第2ハブ4の後面はテーパーローラベアリング75の内輪の前側面に当接する。そして、ワッシャ5,6を介してロックナット7により締め付ける。その際、テーパーローラベアリング75,76の予圧が所定の値となるように締め付けトルクを付与する。そして、ロックナット7の先端の鍔部7A(図2)をドライブピニオンシャフト71に形成された凹部71Aに加締める。これにより、第2ハブ4がドライブピニオンシャフト71に一体回転可能、かつ回転軸O1方向に移動不能に取り付けられる。
(3)組み立て済みの差動装置80の前半分をテーパーローラベアリング85、シム92を介して第2ケース74Bに組み付け、リングギヤ73をドライブピニオンギヤ72に噛合させる。次いで、第1ケース74Aを第2ケース74Bに図示しないボルトにより締結固定する。以上により、終減速装置70の組み立てを終了する。
"Assembly procedure of power transmission device 1"
An example of the assembly procedure of the power transmission device 1 will be described.
(1) The
(2) The
(3) The front half of the assembled
(4)ドライブピニオンシャフト71に軸受8を外嵌し、第1ハブ3を軸受8の外輪に外嵌する。
(5)予めフォーク12とロッド14とキャップ21とシャフトナット22と第1コイルばね23と第2コイルばね24とを組み立てておく(これをフォーク組立体とする)。このフォーク組立体のアーム部12Bを切換スリーブ9のアーム係合溝9Bに係合させた状態で、切換スリーブ9を第1ハブ3、第2ハブ4にスプライン結合させると共に、ロッド14の後端を、第2ケース74Bに取り付けた軸受20に内嵌する。
(6)次いで、ロッド14の前端が、第3ケース74Cに取り付けた軸受19に内嵌するようにして、第3ケース74Cを第2ケース74Bに合わせてボルト93により締結固定する。なお、第2ケース74Bと第3ケース74Cとの合わせ面には液体パッキンを塗布する。
(4) The
(5) The
(6) Next, the
(7)第3ケース74Cにモータ11を取り付ける。モータ11の出力軸11Aには予めアダプタ15がセットスクリューねじ16により一体回転するように取り付けられている。アダプタ15が第3ケース74Cの筒壁部74Dに挿入されると、アダプタ15が図5に示す平面部18をもってロッド14の前端に外嵌する。これにより、アダプタ15とロッド14とが一体回転可能となり、モータ11の出力軸11Aとロッド14とが一体回転可能に接続される。
(7) The
(8)予め組み立て済みの粘性継手40のインナーハブ43を第1ハブ3にスプライン結合させる。インナーハブ43の後端は第1ハブ3のフランジ部3Bに当接する。次いでドライブピニオンシャフト71に軸受64を嵌合し、スナップリング65で固定する。これにより、インナーハブ43と第1ハブ3とは、軸受8の内輪の後側面がドライブピニオンシャフト71の外周面の段差部に当接すると共に、軸受64の内輪の前側面がスナップリング65に当接することにより、ドライブピニオンシャフト71に対して相対回転可能、かつ回転軸O1方向に移動不能に取り付けられる。
(9)第1ケース74Aおよび第2ケース74Bのケース後部74Baの底部に所定量の潤滑油を充填し、動力伝達装置1の組み立てを完了する。
(8) The
(9) A predetermined amount of lubricating oil is filled in the bottoms of the case rear portions 74Ba of the
以上、本発明の好適な実施形態について説明した。説明した実施形態は終減速装置に適用した場合であるが、本発明は例えば四輪駆動用の副変速装置にも適用できる。この副変速装置を搭載する四輪駆動車は前輪駆動車をベースに四輪駆動化されたものである。副変速装置は、図示しないトランスアクスル(変速機)に連結され、前輪を駆動するために出力された動力を後輪にも出力するべく動力を分配する装置である。
その他、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な設計変更が可能である。
The preferred embodiments of the present invention have been described above. Although the described embodiment is applied to a final reduction gear, the present invention can also be applied to, for example, a four-wheel drive auxiliary transmission. A four-wheel drive vehicle equipped with this auxiliary transmission is a four-wheel drive vehicle based on a front-wheel drive vehicle. The auxiliary transmission device is a device that is connected to a transaxle (transmission) (not shown) and distributes power to output the power output to drive the front wheels to the rear wheels.
In addition, various design changes can be made to the present invention without departing from the spirit of the present invention.
1 動力伝達装置
2 動力断続装置
3 第1ハブ
4 第2ハブ
9 切換スリーブ
10 切換スリーブ移動機構
11 モータ
12 フォーク
13 送りねじ機構
40 粘性継手
42 アウターケース
43 インナーハブ
70 終減速装置
71 ドライブピニオンシャフト
72 ドライブピニオンギヤ
73 リングギヤ
80 差動装置
P1 切断位置
P2 接続位置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
前記粘性継手が、粘性流体の作動室を形成するアウターケースとインナーハブとを備えて構成される動力伝達装置であって、
前記ドライブピニオンシャフトと前記粘性継手とは、同軸かつ軸方向に重なるように配置され、
前記動力断続装置は、前記インナーハブと一体回転する第1ハブと、前記ドライブピニオンシャフトと一体回転し前記第1ハブに断続的に接続する第2ハブと、前記第1ハブと前記第2ハブとを断続する切換スリーブとを備え、
前記切換スリーブにより前記第1ハブと前記第2ハブとが接続したとき、前記インナーハブと前記ドライブピニオンシャフトとが一体に回転し、
前記切換スリーブにより前記第1ハブと前記第2ハブとが切断したとき、前記インナーハブと前記ドライブピニオンシャフトとが切り離されることを特徴とする動力伝達装置。 A viscous coupling is interposed between the propeller shaft and the drive pinion shaft, and a power interrupting device that transmits and disconnects power between the viscous coupling and the drive pinion shaft is interposed,
The viscous coupling is a power transmission device configured to include an outer case and an inner hub that form a working chamber for viscous fluid,
The drive pinion shaft and the viscous joint are arranged so as to be coaxial and overlap in the axial direction,
The power interrupting device includes a first hub that rotates integrally with the inner hub, a second hub that rotates integrally with the drive pinion shaft and intermittently connects to the first hub, and the first hub and the second hub. And a switching sleeve that intermittently
When the first hub and the second hub are connected by the switching sleeve, the inner hub and the drive pinion shaft rotate integrally,
When the first hub and the second hub are cut by the switching sleeve, the inner hub and the drive pinion shaft are cut off .
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