JPH0620935Y2 - 遊星歯車式変速装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は遊星歯車式変速装置に関する。

（従来技術） ４輪駆動車において、主変速機の外に、エンジンから車
輪に伝達される駆動力の伝達比を低速状態または高速状
態に切替えるいわゆるＨ／Ｌ切替機構としての副変速機
をトランスファー装置内に内蔵しているものがある。そ
してこの副変速機には、内側のサンギヤと、ケースに固
定された外側のリングギヤと、上記サンギヤとリングギ
ヤとの双方に噛合して遊星運転を行なう複数のプラネタ
リギヤとを備えた遊星歯車式変速装置が用いられること
が多い。

このような遊星歯車式変速装置では、減速時（低速時）
には、そのサンギヤが入力軸に連結され、プラネタリ
（ピニオン）ギヤを担持し、出力軸に連結されているキ
ャリアから減速された駆動力が得られるようになってい
る。また非減速時（高速時）には、サンギヤはフリーに
されるとともにキャリアが入力軸に連結されてて入力軸
と出力軸とが直結されるようになっている。

ところで、上記非減速時（直結時）にもリングギヤがケ
ースに固定されていると、キャリアに担持されたプラネ
タリギヤが高回転で回動されるため、プラネタリギヤの
耐久性が問題になってくる。そこで例えば実開昭６１−
３６７４８号公報に開示されているように、直結時には
リングギヤのケースに対する係着を解除するように構成
した遊星歯車式変速装置が提案されている。

しかしながら、直結時にリングギヤをフリーにすると、
サンギヤおよびリングギヤが遊転し、これに伴ってプラ
ネタリギヤとの間で歯打音が発生するという新たな問題
を生じた。

（考案の目的） そこで本考案は、遊星歯車機構のリングギヤが係脱可能
に固定部材に係着され、非減速時にはリングギヤの固定
部材に対する係着が解除されるように構成された遊星歯
車式変速装置において直結時に発生する上記歯打音を低
減することを目的とする。

（考案の構成） 本考案は、非減速時（直結時）に駆動力伝達経路から除
外される歯車に、すなわちサンギヤまたはリングギヤに
これを噛合する歯車すなわちプラネタリギヤとの間のバ
ックラッシュを防止する手段を設けたことを特徴とす
る。

（考案の効果） 本考案によれば、直結時に駆動力伝達経路から除外され
る歯車のバックラッシュがなくなり、歯打音の発生を防
止することができる。

（実施例） 以下、本考案の実施例について図面を参照して説明す
る。

第３図、第４図は４輪駆動車のトランスファー装置にお
ける本考案が適用される遊星歯車式の副変速機と、その
後方に配設された遊星歯車式のセンタデフとの構成を示
すスケルトン図で、第３図では副変速機が直結状態にあ
り、第４図では副変速機が減速状態にある。

このトランスファー装置は、主変速機１のケースに連設
されたトランスファーケース２を有し、このケース２内
には、主変速機１の出力軸１ａにスプライン結合されて
この出力軸１ａと同一線上に配置された入力軸３と、こ
の入力軸３と同一線上に配置された後輪側出力軸４とが
回転自在に支持されている。５はエンジンから車輪に伝
達される動力の伝達比を低速状態（減速状態）または高
速状態（直結状態）に切替えるための副変速機で、この
副変速機５は、後輪側出力軸４上に回転自在に支承され
た内側のサンギヤ６と、外側のリングギヤ７と、これら
サンギヤ６およびリングギヤ７に噛合して遊星運動を行
なう複数のプラネタリ（ピニオン）ギヤ８と、プラネタ
リギヤ８を回転自在に担持してこの副変速機５の出力軸
を構成するキャリア９とを有する遊星歯車機構からな
る。なお、副変速機５の後方には遊星歯車式のセンタデ
フ１０が配設されており、このセンタデフ１０は出力軸
４にスプライン結合されたサンギヤ１１と副変速機５の
キャリア９にスプライン結合されたリングギヤ１２との
間に互いに噛合する２個のプラネタリギヤ１３ａ，１３
ｂを１組とする複数組のプラネタリギヤを備えており、
一方のプラネタリギヤ１３ａはサンギヤ１１に噛合し、
他方のプラネタリギヤ１３ｂはリングギヤ１２に噛合し
ている。プラネタリギヤ１３ａ、１３ｂはキャリア１４
に回転自在に担持されている。そしてサンギヤ１２から
入力される駆動力がサンギヤ１１とキャリア１４とから
出力され、サンギヤ１１が連結された後輪側出力軸４
と、キャリア１４に切替機構を介して連結される前輪側
出力軸（図示は省略）とにそれぞれ駆動力が得られるよ
うになっている。

第１図は本考案の第１実施例に係る遊星歯車式副変速機
５を第３図に対応する直結状態で示す断面図で、第２図
はその要部拡大図である。第１図および第２図に示すよ
うに、ニードルベアリング１５を介して後輪側出力軸４
に回転自在に支承されたサンギヤ６の前端部外周面には
スプライン歯部６ａが形成され、キャリア９の前端内周
面にはスプライン歯部９ａが形成れている。また入力軸
３の後端部外周面には上記サンギヤのスプライン歯部６
ａと同径のスプライン歯部３ａが形成され、このスプラ
イン歯部３ａには、後端部でサンギヤのスプライン歯部
６ａに噛合可能な内周スプライン歯部１６ａを有するス
リーブ１６が前後方向（入力軸３および後輪側出力軸４
の軸線方向）に摺動自在にかつ回転一体にスプライン結
合されている。スリーブ１６の後端外周面には上記キャ
リアのスプライン歯部９ａに噛合するスプライン歯部１
６ｂが形成されている。さらにリングギヤ７の前端部内
周面にスプライン歯部７ａが形成され、このリングギヤ
７の前方のケース２の内周面に、リングギヤ７のスプラ
イン歯部７ａと同径のスプライン歯部２ａが形成されて
いる。このスプライン歯部２ａには、後端部でリングギ
ヤのスプライン歯部７ａに噛合可能な外周スプライン歯
部１７ａを有するスリーブ１７が結合されているが、こ
のスリーブ１７はその前端の環状部１７ｂの内周面が前
記スリーブ１６の外周面に回転自在に嵌着され、スリー
ブ１６とともに前後方向に摺動可能になっている。

以上の構成において、スリーブ１６を入力軸３上で摺動
させることにより、副変速機５の動力伝達比を高速状態
または低速状態に切替えるようになっている。すなわ
ち、第１図および第３図に示すように、スリーブ１６を
前側の高速位置に位置づけて、その外周スプライン歯部
１６ｂをキャリアのスプライン歯部９ａに噛合させたと
きには、トランスファー装置の入力軸３がキャリア９を
介してセンタデフ１０のリングギヤ１２に回転一体に直
結され、入力軸３の回転が減速されずにセンタデフ１０
のリングギヤ１２に伝達されることにより、副変速機５
の動力伝達比は高速状態となる。そしてスリーブ１６が
前側の高速位置に位置づけられた場合、スリーブ１７は
リングギヤのスプライン歯部７ａと非噛合状態となって
いるから、リングギヤ７のケース２に対する係着は解除
される。一方、スリーブ１６を第４図に示すような後側
の低速位置に位置づけて、その内周スプライン歯部１６
ａをサンギヤのスプライン歯部６ａに噛合させるととも
に、外周スプライン歯部１６ｂとキャリアのスプライン
歯部９ａとの噛合を解除したときには、スリーブ１７も
後方へ移動して、その外周スプライン歯部１７ａがケー
スのスプライン歯部２ａとリングギヤのスプライン歯部
７ａとの双方に噛合するから、リングギヤ７はケース２
に固定される。したがって、入力軸３の回転がサンギヤ
６とプラネタリギヤ８とで間で減速されてキャリア９を
介してセンタデフ１０のリングギヤ１２に伝達されるか
ら、副変速機５の動力伝達比は低速状態となる。

副変速機５のサンギヤ６は、前述のように、ニードルベ
アリング１５を介して後輪側出力軸４に回転自在に支承
されているが、さらにその前端面は、第１図および第２
図に示すように、後輪側出力軸４に固定されたフランジ
１８にスラストニードルベアリング１９を介して支承さ
れ、またサンギヤ６の後端面も後輪側出力軸４と一体に
形成されたフランジ部４ａにスラストベアリング２０を
介して支承されている。後輪側出力軸４の中心部には軸
線方向に沿って潤滑オイル通路２１が形成され、このオ
イル通路２１から直角方向に延びるオイル通路２２、２
３が後輪側出力軸４に形成されてニードルベアリング１
５、１９、２０を潤滑するようになっている。そしてニ
ードルベアリング１５の前方に形成されている後輪側出
力軸４の外周面とサンギヤ６との間の間隙２４には、ゴ
ム材よりなるフリクションダンパ２５が取付けられてい
る。このフリフクションダンパ２５はサンギヤ６の内周
面に圧入嵌着され、そのリップ部２５ａが後輪側出力軸
４の外周面に接触していることにより、副変速機５が第
１図および第２図に示すような直結状態（高速状態）に
切替えられたときに、フリクションダンパ２５と後輪側
出力４との間摺動抵抗によりサンギヤ６を制動し、これ
によりサンギヤ６の遊転を阻止して、バックラッシュに
もとづく歯打音の発生を防止している。さらにこのフリ
クッションダンパ２５は、オイル通路２２からニードル
ベアリング１５に至るオイル通路を塞ぐように設けられ
ているため、オイル通路２２からスラストニードルベア
リング１９へ供給されるオイル量を増加させる作用も有
する。そしてニードルベアリング１５に対しては、後方
のオイル通路２３を通じて充分なオイルが供給されるよ
うになっている。

さらにリングギヤ７の後端面と、キャリア９にスプライ
ン結合されたセンタデフ１０のリングギヤ１２の前端面
との間には、第１図に示すように、スラストワッシャ２
６と、このスラストワッシャ２６をリングギヤ７の後端
面に押圧して摺動抵抗を与えるウエーブワッシャ２７と
が介装されている。このウエーブワッシャ２７には、そ
の外周の複数箇所（例えば３ケ所）に後方へ向って突出
する爪２７ａが形成されておりこれに対応してセンタデ
フ１０のリングギヤ１２に設けられた複数の凹部１２ａ
に上記爪２７ａが係入していることによりウエーブワッ
シャ２７が上記リングギヤ１２に保持されている。ま
た、スラストワッシャ２６は、キャリア９の後端外周面
に形成されたスプライン歯部９ｂでセンタリングされて
いる。このような構成により、副変速機５が直結状態
（高速状態）とされたときに摺動抵抗によってリングギ
ヤ７を制動し、これによりリングギヤ７の遊転を阻止し
てバックラッシュにもとづく歯打音の発生を防止してい
る。

次に第５図、第６図は本考案の第２実施例におけるサン
ギヤ６の構成を示す断面図および斜視図で、前述の第１
実施例が、副変速機５の直結時に駆動力伝達経路から除
外されるサンギヤ６またはリングギヤ７を制動して歯打
音を防止しているのに対し、本第２実施例は、サンギヤ
６と同径で同一ピッチの歯を有する円環状のシザーズギ
ヤ３０をサンギヤ６に回転自在に嵌着するとともに、シ
ザーズギヤ３０には円弧状の切欠３０ａを、サンギヤ６
には上記シザーズギヤ３０の切欠３０ａに対応する位置
に孔６ｂを設け、ねじりスプリング３１の一端を切欠３
０ａの端縁に係着し、他端をサンギヤ６の孔６ｂに係着
し、このねじりスプリング３１によりサンギヤ６とシザ
ーズギヤ３０との間に回転方向の付勢力を発生させ、こ
のねじりスプリング３１の付勢力でサンギヤ６の歯とシ
ザーズギヤ３０の歯の間にプラネタリギヤ８の歯を挟み
こんだものである。なお、第５図の３２はスペーサ、３
３はスペーサ３２を押えるリテーニングリングである。
この第２実施例によっても、副変速機５の直結時におけ
るサンギヤ６のバックラッシュにもとづく歯打音の発生
を防止できることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例の断面図、第２図はその要
部の拡大図、第３図、第４図は本考案が適用されるトラ
ンスファー装置のスケルトン図、第５図は本考案の第２
実施例の要部断面図、第６図はそのサンギヤの構造を示
す斜視図である。 ２……トランスファーケース ３……入力軸、４……後輪側出力軸 ５……副変速機、６……サンギヤ ７……リングギヤ、８……プラネタリギヤ ９……キャリア、１０……センタデフ １５……ニードルベアリング １６、１７……スリーブ １９……スラストニードルベアリング ２１、２２、２３……オイル通路 ２５……フリクションダンパ ２６……スラストワッシャ ２７……ウエーブワッシャ ３０……シザーズギヤ ３１……ねじりスプリング

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】遊星歯車機構のリングギヤが係脱可能に固
   定部材に係着され、減速時には上記リングギヤが上記固
   定部材に係着され、非減速時には上記リングギヤの上記
   固定部材に対する係着が解除されるように構成された遊
   星歯車式変速装置において、 上記非減速時に駆動力の伝達経路から除外される歯車
   に、これと噛合する他の歯車との間のバックラッシュを
   防止する手段を設けたことを特徴とする遊星歯車式変速
   装置。