JPH04228953A - トルク・トランスファ・ケース - Google Patents

トルク・トランスファ・ケース

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JPH04228953A
JPH04228953A JP3105271A JP10527191A JPH04228953A JP H04228953 A JPH04228953 A JP H04228953A JP 3105271 A JP3105271 A JP 3105271A JP 10527191 A JP10527191 A JP 10527191A JP H04228953 A JPH04228953 A JP H04228953A
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JP
Japan
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output shaft
transfer case
torque
drive
rotatably supported
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JP3105271A
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David C Reuter
デイヴィド、シー、ルータ
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Dana Inc
Original Assignee
Dana Inc
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Publication date
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00—Joints and connections
    • Y10T403/32—Articulated members
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に車両用トルク・
トランスフア・ケース、ことに前部差動装置の入力軸に
連結される傾斜前部出力軸を備えた４輪駆動トランスフ
ア・ケースに関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明は、米国特許第４，８６０，６１
２号明細書に記載された「４輪駆動システム用の車両ト
ルク・トランスフア・ケース」に関する。
【０００３】車両用４輪駆動システムは、ますます普遍
的になっている。従来このようなシステムは、車両を２
輪又は４輪のいずれの駆動モードで運転するかを選択す
るように、車両操縦者が操作できる選択制御手段を設け
た車両変速機の出力側に連結したトランスフア・ケース
を備えていた。近年若干の車両では「フルタイム」４輪
駆動システムを設けてある。全車輪駆動システムとして
知られるようになっているこれ等のシステムでは、トラ
ンスフア・ケースは一般に、車両の前後部差動装置の間
にトルクを分割する車軸間差動装置を設けてある。又前
後部の車輪間の過度の滑りを防ぐように、これ等のトラ
ンスフア・ケースは、このトランスフア・ケースの前後
部の出力軸間の所定の滑りを検知したときに、車軸間差
動装置を鎖錠するように作用する選択的に係合できるク
ラッチ手段を備えている。
【０００４】若干の車両ではトランスフア・ケースを十
分な車両地上高さを保ちながら、前後部の差動装置にト
ルクの有効な伝達ができるように位置させることは困難
である。
【０００５】
【発明の要約】本発明は、恒速度（ＣＶ）自在継手によ
り、出力軸を入力軸に対して傾斜させた車両トルク・ト
ランスフア・ケースに関する。とくにＣＶ自在継手は、
トランスフア・ケース・ハウジング内に回転可能に支え
られ、駆動チエーンのような手段により入力軸に連結し
た駆動スプロケット内に位置させてある。この駆動スプ
ロケットには、その一端部の第１の直径を持つ第１の円
筒形穴と、反対側端部の第２の直径を持つ第２の円筒形
穴とを形成してある。出力軸は、トランスフア・ケース
・ハウジング内に回転可能に支えられ、駆動スプロケッ
ト内に延びる一端部をＣＶ自在継手に連結してある。本
発明によれば、第１及び第２の穴は、互いに異なる直径
に形成され、駆動スプロケットが回転しているときに、
スプロケット穴の前後に差圧を生じて、トランスフア・
ケース・ハウジング内に含まれる油によりＣＶ自在継手
の部品を強制潤滑する。
【０００６】このトランスフア・ケースの付加的特徴は
、駆動スプロケットをトランスフア・ケース・ハウジン
グによって回転可能に支える方式に関する。なおとくに
この駆動スプロケットは、その一端部で第１の軸受手段
によりハウジング内に回転可能に支えた第１のハブと、
反対側の端部で第２の軸受手段により回転可能に支えた
第２のハブとを備えている。出力軸が貫いて延びる第１
の軸受手段は、第２の軸受の内径より大きい第１の内径
を形成する。このようにしてトランスフア・ケースは、
比較的大きい角変位をなして出力軸を受入れることがで
きる。
【０００７】本発明トルク・トランスフア・ケースのさ
らに別の特長は、出力軸をトランスフア・ハウジング内
に回転可能に支える方式に関する。とくに出力軸の一端
部を、ＣＶ自在継手により回転可能に支え、又反対側端
部を、単一の軸受手段により回転可能に支える。このよ
うな構造により、ＣＶ自在継手及び単一軸受手段の間に
中間の軸受を必要としないでトランスフア・ケースの構
成を簡単容易にする。
【０００８】本発明トルク・トランスフア・ケースは、
入力軸を前後の出力軸に駆動作用を伴って連結し、これ
等の出力軸間にトルクを分割するように差動手段を設け
た、４輪駆動トランスフア・ケースとして利用するのが
よい。さらに差動手段を選択的に鎖錠し、前後の出力軸
間の滑りを防ぐようにクラッチ手段を設けてある。入力
軸及び後部出力軸は大体において直線の関係に整合する
が、前部出力軸は、後部出力軸の回転軸線に対し互いに
平行でなく交差しない関係に向きを定めた回転軸線を持
ち、前部出力軸の回転軸線と後部出力軸の回転軸線とが
互いに協働して傾斜線を形成するようにしいてある。本
発明のＣＶ自在継手は、差動手段と前部出力軸との間に
連結してある。
【０００９】
【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図１及び図２には本発明によるトランスフア・ケースを
利用する車両４輪駆動システムを示してある。図１及び
図２に示すようにトランスフア・ケース１０は、駆動ラ
イン１４（鎖錠で示してある）に結合した変速機１２（
同様に鎖線で示してある）の後部に固定してある。後述
のように変速機１２には、トランスフア・ケース１０の
入力軸に連結した出力軸を設けてある。トランスフア・
ケース１０は、普通の自在継手２０により後部駆動軸１
８の前端部に練結した後部出力軸１６又はヨークを備え
ている。後部駆動軸１８の後端部は、自在継手２６によ
り後部差動装置２４の入力軸２２又はヨークに連結され
る。後部差動装置２４は、後車輪２８間に駆動軸１８か
らのトルクを分割するようにしてある。
【００１０】トランスフア・ケース１０には、自在継手
３４により前部駆動軸３２の後端部に連結した前部出力
軸３０又はヨークを設けてある。前部駆動軸３２は、自
在継手３９により前部差動装置３８の入力軸又はヨーク
３６に前端部を連結し、前部駆動軸３２から受けたトル
クを、車両前車輪３７間に分割するようにしてある。
【００１１】図１及び図２に示すように後部駆動軸１８
は、軸線Ｒのまわりに回転するようにしてあるが、前部
駆動軸３２は軸線下のまわりに回転するようにしてある
。図１及び図２に例示したような本発明の好適な実施例
では、後部駆動軸１８は、トランスフア・ケース１０か
ら後部差動装置２４まで下向きに傾けてあるが、前部駆
動軸３２はトランスフア・ケース１０から前部差動装置
３８まで下向きに傾けてある。トランスフア・ケース１
０の後部出力軸１６と、後部駆動軸１８と、後部差動装
置２４への入力軸２２とは、すべて軸線Ｒに沿い実質的
に直線の関係にあるのがよい。又トランスフア・ケース
１０の前部出力軸３０と、前部駆動軸３２と、前部差動
装置３８への入力軸３６とも又前部軸線下に沿い実質的
に直線の関係にあるのがよい。しかし若干の車両用では
、前後部の各直線関係のいずれか、一方又は両方が得ら
れなくてもよい。これ等の例では、米国特許第４，８６
９，６１２号明細書に記載してあるように付加的な駆動
構造を使うことができる。
【００１２】さらに前記の好適な実施例では、各軸線Ｒ
、Ｆは、互いに間隔を置いた上下方向の互いに平行な面
内に位置させてある。この駆動構造が得られるようにす
るには、前部出力軸３０は、図２に示すように後部出力
軸１６から横方向に間隔を置いて傾斜して、前部出力軸
３０の軸線が、後部出力軸１６の軸線に対し平行でなく
又交差しなくて傾斜線を形成するようにしなければなら
ない。後述のような恒速度自在継手により傾斜連結を行
う。
【００１３】図３は本発明の傾斜出力軸構造に協働する
ことのできるトランスフ・ケース１０の内部部品を線図
的に示す。又図３にはブロック４０として図３に示した
電子制御装置への若干の電気結線を示す。図３に示すよ
うにトランスフア・ケース１０は車両変速機１１（図１
及び図２に示してある）の出力軸に連結した入力軸４１
を備えている。トランスフア・ケース１０は又、後部駆
動軸１８に連結するようにした後部出力軸４２と、前部
駆動軸３２に連結する前部出力軸４３とを備えている。 このトランスフア・ケースは、後部出力軸４２と前部出
力軸４３との間にトルクを分割する車軸間遊星歯車差動
装置６４を使う。又この車軸間遊星歯車差動装置を選択
的に鎖錠し、前後部の出力軸間の滑りを防ぐように、電
磁摩擦クラッチ４４を設けてある。
【００１４】とくに入力軸４１は、円周方向に互いに間
隔を置いて各別に回転できる複数個の遊星歯車４６を支
える遊星歯車支持体４５に固定してある。スリーブ部材
４７は、入力軸４１のまわりに回転可能に取付けられ、
太陽歯車４８を支える一端部と、駆動スプロケット４９
を支える反対側端部とを持つ。駆動スプロケット４９は
、駆動チエーン５０を駆動するように連結してある。 駆動チエーン５０は、トランスフア・ケース・ハウジン
グ内に回転可能に支えた第２の駆動スプロケット５１を
駆動する。なお詳しく後述するように恒速度自在継手５
２は、駆動スプロケット５１内に位置し、傾斜した前部
出力軸４３を駆動するように連結してある。遊星歯車差
動装置６４の輪歯車５４は、後部出力軸４２に固定して
ある。
【００１５】電磁クラッチ・アセンブリすなわち電磁摩
擦クラッチ４４は、輪歯車５４と一緒に回転するように
固定した第１群のクラッチ板５５と、太陽歯車４８と一
緒に回転するように固定した第２群のクラッチ板５６と
を備えている。環状のクラッチ・コイル５７は、各クラ
ッチ板５５、５６に隣接して位置され、線路５８に電子
制御装置４０からクラッチ係合信号を受け取るようにし
てある。電磁摩擦クラッチ４４は、クラッチ・コイル５
７を付勢するように、クラッチ係合信号を生じたときに
付勢されたクラッチ・コイル５７により生じた磁界が、
磁力を及ぼして各クラッチ板５５、５６を付勢し、これ
等のクラッチ板を相互に摩擦を伴って係合させ、相互に
相対回転しないようにして、太陽歯車４８と輪歯車５４
とを相互に鎖錠する。このようにして後部及び前部の出
力軸間の相対滑りを防ぐ。
【００１６】前部出力軸４３の速度は、駆動スプロケッ
トと一緒に回転するように取付けた歯車の歯の周辺に隣
接して位置させることのできる速度センサ５９により監
視する。速度センサ５９は、電子制御装置４０への前部
出力軸速度信号を生ずる。同様に後部出力軸４２の速度
は速度センサ６２により監視する。速度センサ６２は、
輪歯車５４の周辺に隣接して位置し、輪歯車５４の周辺
のまわりに形成した円周方向に互いに間隔を置いた複数
の外歯を検知することができるようにしてある。速度セ
ンサ５２は、電子制御装置４０への後部出力軸速度信号
を生ずる。
【００１７】前記したように遊星歯車差動装置６４は、
後部出力軸４２と前部出力軸４３との間にトルクを分割
するように設けてある。通常クラッチ・コイル５７は、
前後部の出力軸間に所定の滑りが生ずるように通電して
なくて、車両の旋回時のように正常な牽引条件中に生ず
るわずかに異なる前後車輪速度に適応するようにしてあ
る。しかし米国特許願第１３７，３９４号明細書に詳し
く記載してあるように、前後の車輪間の滑りが所定量を
超えると、電子制御装置４０は、遊星歯車差動装置によ
り入力軸４１と前後の出力軸４３、４２との間を鎖錠し
て駆動作用を伴いい直結する。とくにクラッチ・コイル
に通電するときは、輪歯車５４は、太陽歯車４８に対し
て鎖錠され、これ等の間の相対回転が生じないようにす
る。輪歯車５４を太陽歯車４８に対して鎖錠するときは
、遊星歯車４６は、その協働する軸のまわりに回転しな
いようにされ、輪歯車５４又は太陽歯車４８に対する遊
星歯車支持体４５の回転を阻止する。
【００２０】図３に示したトランスフア・ケースは、本
発明による傾斜出力軸構造を利用することのできるトラ
ンスフア・ケースの１例に過ぎなくて他のトランスフア
・ケースも本発明に協働させることができる。
【００２１】次に図４について本発明の傾斜軸構造の特
有の構成を述べる。とくにトランスフア・ケース１０は
、複数のボルト（図示してない）と、位置決めピン２１
のような位置決めピンとにより相互に固定した前部部分
７０ａ及び後部部分７０ｂから成る外部割りケース・ハ
ウジング７０を備えている。図４に示した駆動チエーン
５０は、１対の軸受アセンブリ７２、７３によりトラン
スフア・ケース内に回転可能に支えられた駆動スプロケ
ット５１を駆動するようにしてある。図４には、駆動ス
プロケット５１は、ツーピース構造として示され、複数
本のボルト７４（図４には１本だけ示してある）により
後部ハブ部分５１ｂに締付けた前部ハブ部分５１ａを備
えている。或は各部分５１ａ、５１ｂは溶接により互い
に固着することができる。駆動スプロケット５１の後部
ハブ部分５１ｂには、協働する駆動チエーン５０にはま
る複数の外側のスプロケット歯７５を設けてある。駆動
チェーン５０の代りに駆動スプロケット５１は、歯車列
により駆動することができる。この場合スプロケット歯
７５は歯車歯である。
【００２２】駆動スプロケットは、ピックアップ（ｐｉ
ｃｋｕｐ）歯車７６を取付けた後部延長部分５１ｃを備
えている。ピックアップ歯車７６は、前部速度信号を生
ずる前部速度センサ５９（図４には示してない）と協働
する。又杯状のトーン輪（ｔｏｎｅ　　ｗｈｅｅ１）７
７は、ボルト７４により駆動スプロケット５１に固定し
てある。
【００２３】前記したように本発明に使用する駆動装置
は、駆動スプロケット５１内に恒速度自在継手を協働さ
せている。図４に示すようにこの恒速度自在継手は、駆
動スプロケット５１の中空部分に一体に形成した外レー
ス５２ａと、駆動スプロケット内に延びる前部出力軸４
３の内方ベッドに固定した（スプライン連結により）枢
動内レースとを備えている。
【００２４】円周方向に互いに間隔を置いた複数個のト
ルク伝達ボール８０は、内外レースに形成した協働する
みぞ内に受入れられ、ケージ部材７９により保持してあ
る。
【００２５】本発明によれば、前部ハブ部分５１ａの円
筒形内部穴８１の直径は、後部ハブ部分５１ｂの円筒形
内部穴８２の直径Ｄ２とは異なる直径Ｄ１に形成してあ
る。図４では直径Ｄ１直径Ｄ２より大きい。すなわち駆
動スプロケット５１が回転しているときは、各円筒形内
部穴８１、８２の前後に差圧が生じて、ハウジング内の
油により駆動スプロケット５１を経てＣＶ自在継手の部
品を強制潤滑する。さらに図４に示すように前部軸受ア
センブリ７２は後部軸受けアセンブリ７３より大きい内
径を持つ。このようにして駆動スプロケット５１は、大
きい方の前部円筒形内部穴８１が前部出力軸を一層大き
い角変位をなす向きにして受入れるように構成すること
ができる。
【００２６】前部出力軸４３の前端部は、複数本のボル
トによりトランスフア・ケースの前部部分に固定した端
部キャップ８４内に、軸受アセブリ８３により回転可能
に支えられている。所望により端部キャップ８４は、異
なる角変位の向きに向いた前部出力軸に適合できるよう
に、別の端部キャップと交換することができる。或は所
望により、端部キャップ８４は、トランスフア・ケース
の前部部分７０ａと一体に形成することができる。前部
出力軸４３の前端部は、スプライン連結と、前部出力軸
４３の前端部分にねじ込んだナット８７とにより、連結
部材８６に固定してある。密封アセンブリ８８は、端部
キャップ８４の前端部に取付けられ、連結部材８６の外
部円筒面に密封状態ではまる。
【００２７】前部出力軸４３がその前端部を軸受アセン
ブリ８３により、又後端部を恒速度継手５３だけにより
支えられ、これ等の２つの支持点間に中間支持体を設け
てないのは明らかである。このような構造により、出力
軸の製造及び組立てが簡単になり、前部出力軸に沿い中
間軸受を精密に整合させる必要がなくなる。
【００２８】本発明によるトランスフア・ケース及び駆
動システムをその好適とする実施例について述べたが、
本発明によるトランスフア・ケース及び駆動システムは
本発明の精神を逸脱しないで種種の変化変型を行うこと
ができるのはもちろんである。
【００２９】
【図面の簡単な説明】
【図１】車両の前後の差動装置に連結するのに本発明ト
ランスフア・ケースを利用する４輪駆動システムの平面
図である。
【図２】前後の駆動軸間の傾斜関係を示す図１の側面図
である。
【図３】本発明のＣＶ自在継手傾斜前部出力軸を利用す
ることのできるトランスフア・ケースの１実施例を示す
線図的側面図である。
【図４】傾斜前部出力軸に対するＣＶ自在継手連結部を
示す本発明トランスフア・ケースの要部の縦断面図であ
る。
【符号の説明】
１０　　　　トルク・トランスフア・ケース４１　　　
　入力軸 ４２　　　　第２出力軸 ４３　　　　第１出力軸 ５４　　　　駆動手段（差動装置） ５２　　　　恒速度自在継手 ７０　　　　ハウジング

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　（イ）ハウジングと、（ロ）このハウ
    ジング内に回転可能に支えられた入力軸と、（ハ）前記
    ハウジング内に回転可能に支えられた第１の出力軸と、
    （ニ）前記ハウジング内に回転可能に支えられた第２の
    出力軸と、（ホ）前記入力軸を前記第１及び第２の出力
    軸に駆動作用を伴って連結され、これ等の出力軸間にト
    ルクを分割する駆動手段とを備え、前記第１の出力軸に
    、前記第２の出力軸の回転軸線に対し平行でない関係に
    向きを定めた回転軸線を設けた、トルク・トランスフア
    ・ケースにおいて、前記第１の出力軸にトルクを供給す
    るように、前記駆動手段と、前記第１の出力軸との間に
    恒速度自在継手を連結したことを特徴とする、トルク・
    トランスフア・ケース。
  2. 【請求項２】　　前記駆動手段が、一端部に第１の直径
    の第１の円筒形の穴を持ち、他端部に第２の直径の第２
    の円筒形の穴を持つ駆動部材から成り、前記第１及び第
    ２の直径を相互に異ならせることにより、前記ハウジン
    グ内に含まれる油が、前記駆動部材を通って前記恒速度
    自在継手を強制潤滑するように、前記駆動部材が回転さ
    せられるときに、前記駆動部材の前記穴の前後に差圧を
    生じるようにしたことを特徴とする、請求項１記載のト
    ルク・トランスフア・ケース。
  3. 【請求項３】　　前記駆動手段が、第１の軸受手段によ
    り前記ハウジング内に回転可能により支えられた第１の
    ボスを一端部に持ち、第２の軸受手段により回転可能に
    支えられた第２のボスを他端部に持つ駆動部材から成り
    、前記第１の軸受手段は、第１の内径を形成し、前記第
    ２の軸受手段は前記第１内径より小さい第２の内径を形
    成することを特徴とする、請求項１記載のトルク・トラ
    ンスフア・ケース。
  4. 【請求項４】　　前記第１の出力軸の一端部は、前記恒
    速度自在継手により回転可能にだけ支えられ、又他端部
    は、単一の軸受手段により回転可能にだけ支えられたこ
    とを特徴とする、請求項１記載のトルク・トランスフア
    ・ケース。
  5. 【請求項５】　　前記トルク・トランスフア・ケースが
    、４輪駆動トランスフア・ケースであり、前記第１の出
    力軸が、前部出力軸であり、前記第２の出力軸を後部出
    力軸であることを特徴とする、請求項１記載のトルク・
    トランスフア・ケース。
  6. 【請求項６】　　前記第１の出力軸と前記第２の出力軸
    とを、互いに平行に間隔を置いた平面内に位置させたこ
    とを特徴とする、請求項１記載のトルク・トランスフア
    ・ケース。
  7. 【請求項７】　　前記第１の出力軸の前記回転軸線を、
    前記第２の出力軸の回転軸線に対して交差しない関係に
    向きを定めることにより、前記第１の出力軸の回転軸線
    と、前記第２の出力軸の回転軸線とが、互いに協働して
    傾斜線を形成するようにしたことを特徴とする、請求項
    １記載のトルク・トランスフア・ケース。
  8. 【請求項８】　　前記駆動手段に、前記入力軸を前記第
    １及び第２の出力軸に駆動作用を伴って連結し、これ等
    の出力軸間にトルクを分割する差動手段と、前記第１及
    び第２の出力軸の間の滑りを防ぐように、前記差動手段
    を選択的に鎖錠するクラッチ手段とを設けたことを特徴
    とする、請求項１記載のトルク・トランスフア・ケース
    。
  9. 【請求項９】　　前記差動手段に、前記入力軸に連結し
    た遊星歯車支持体と、前記後部出力軸に連結した輪歯車
    と、前記前部出力軸に連結した太陽歯車とを持つ遊星歯
    車差動装置を設けたことを特徴とする、請求項８記載の
    トルク・トランスフア・ケース。
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