(57)【要約】【課題】一対のサイドギヤに連結される駆動軸の長さを均等にすることができる動力伝達装置を提供する。【解決手段】動力伝達軸３と、動力伝達ギヤ５と、この動力伝達ギヤ５と噛み合い部７で噛み合う入力ギヤ９と、入力ケース１１と、デフケース１３と、ピニオン１５と、一対のサイドギヤ１７，１９と、デフケース１３とピニオン１５と一対のサイドギヤ１７，１９とからなる差動機構２１と、入力ケース１１とデフケース１３とを断続する断続部２３と、この断続部２３を作動させるアクチュエータ２５とを備えた動力伝達装置１において、断続部２３とアクチュエータ２５とを、噛み合い部７の軸方向両側に別れて配置し、断続部２３とアクチュエータ２５との間に、入力ギヤ９の噛み合い部７の内径側を貫通して断続部２３とアクチュエータ２５とを連結する操作部材２７を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に配置され駆動力を伝達する動力伝達軸と、この動力伝達軸と一体回転可能に設けられた動力伝達ギヤと、この動力伝達ギヤと噛み合い部で噛み合い前記動力伝達軸からの駆動力を方向変換して入力する入力ギヤと、この入力ギヤと一体回転可能に設けられた入力ケースと、この入力ケースの内周側に前記入力ケースと相対回転可能に配置されたデフケースと、このデフケースに支承されて自転可能であると共に前記デフケースの回転によって公転するピニオンと、このピニオンと噛み合って相対回転可能な一対のサイドギヤと、前記デフケースと前記ピニオンと前記一対のサイドギヤとからなる差動機構と、前記入力ケースと前記デフケースとの間に設けられ前記入力ケースと前記デフケースとを断続する断続部と、この断続部を作動させるアクチュエータとを備えた動力伝達装置であって、
前記断続部と前記アクチュエータとは、前記噛み合い部の軸方向両側に別れて配置され、前記断続部と前記アクチュエータとの間には、前記入力ギヤの前記噛み合い部の内径側を貫通して前記断続部と前記アクチュエータとを連結する操作部材が設けられていることを特徴とする動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に適用される動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンなどの駆動源からの駆動力を断続する断続部を備えた動力伝達装置としては、前輪側に駆動源としてのエンジンを配置し、駆動源からの駆動力を前輪側に配置されたフロントデフ及びトランスファに伝達し、プロペラシャフトを介して後輪側に配置された断続部としてのメインクラッチを断続することにより後輪側に配置された差動機構としてのリヤデフに駆動源からの駆動力を伝達するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この動力伝達装置では、メインクラッチとリヤデフとを軸方向に隣接配置させ、プロペラシャフトに連結される動力伝達軸としてのドライブピニオンシャフトをリヤデフの外径側に配置している。また、メインクラッチを作動させる電磁石やパイロットクラッチなどのアクチュエータは、軸方向にメインクラッチを挟んでリヤデフと対向配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３７０５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような動力伝達装置では、メインクラッチとリヤデフとが軸方向に隣接配置され、ドライブピニオンシャフトがリヤデフの外径側に位置しているので、リヤデフの中心に対して動力伝達装置の軸方向長さが著しく不均等に配置されている。加えて、メインクラッチを作動させるアクチュエータも軸方向にメインクラッチを挟んでリヤデフと対向配置されているので、この配置構造によってもリヤデフの中心に対して動力伝達装置の軸方向長さの不均等さを助長する要因となっている。
【０００６】
このため、リヤデフの一対のサイドギヤに連結される駆動軸の長さを不均等にして動力伝達装置を車両に搭載しなければならず、長さの異なる駆動軸を製造するなど部品点数が増加してしまっていた。さらには、長さの異なる駆動軸を適用することにより、車輪の上下作動に対応した駆動軸やサスペンションの揺動角に対するバランスも悪化してしまう可能性があった。
【０００７】
そこで、この発明は、一対のサイドギヤに連結される駆動軸の長さを均等にすることができる動力伝達装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、回転可能に配置され駆動力を伝達する動力伝達軸と、この動力伝達軸と一体回転可能に設けられた動力伝達ギヤと、この動力伝達ギヤと噛み合い部で噛み合い前記動力伝達軸からの駆動力を方向変換して入力する入力ギヤと、この入力ギヤと一体回転可能に設けられた入力ケースと、この入力ケースの内周側に前記入力ケースと相対回転可能に配置されたデフケースと、このデフケースに支承されて自転可能であると共に前記デフケースの回転によって公転するピニオンと、このピニオンと噛み合って相対回転可能な一対のサイドギヤと、前記デフケースと前記ピニオンと前記一対のサイドギヤとからなる差動機構と、前記入力ケースと前記デフケースとの間に設けられ前記入力ケースと前記デフケースとを断続する断続部と、この断続部を作動させるアクチュエータとを備えた動力伝達装置であって、前記断続部と前記アクチュエータとは、前記噛み合い部の軸方向両側に別れて配置され、前記断続部と前記アクチュエータとの間には、前記入力ギヤの前記噛み合い部の内径側を貫通して前記断続部と前記アクチュエータとを連結する操作部材が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の動力伝達装置は、断続部とアクチュエータとが動力伝達ギヤと入力ギヤとの噛み合い部の軸方向両側に別れて配置されているので、差動機構の軸方向の中心を動力伝達装置の中心に合わせるように動力伝達装置の軸方向長さを均等に配置させることができる。このため、差動機構の一対のサイドギヤに連結される駆動軸の長さを均等にすることができ、部品点数の増加を抑制することができる。加えて、駆動軸の長さを均等にすることで、左右駆動軸やサスペンションの揺動角に対するバランスを向上することができる。
【００１０】
本発明の効果は、断続部とアクチュエータとの間に入力ギヤの噛み合い部の内径側を貫通して断続部とアクチュエータとを連結する操作部材を設けることで達成されるので、軸方向に離間して設けられた断続部を操作部材を介してアクチュエータによって作動させることができる。また、操作部材が動力伝達ギヤと入力ギヤとの噛み合い部の内径側に設けられているので、噛み合い部の設定に影響を与えることがなく、噛み合い部の設定の自由度を向上することができる。
【００１１】
従って、動力伝達軸の軸心と差動機構の中心とを近接して配置させることができ、一対のサイドギヤに連結される駆動軸の長さを均等にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る動力伝達装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１を用いて本発明の実施の形態に係る動力伝達装置について説明する。
【００１４】
本実施の形態に係る動力伝達装置１は、回転可能に配置され駆動力を伝達する動力伝達軸３と、この動力伝達軸３と一体回転可能に設けられた動力伝達ギヤ５と、この動力伝達ギヤ５と噛み合い部７で噛み合い動力伝達軸３からの駆動力を方向変換して入力する入力ギヤ９と、この入力ギヤ９と一体回転可能に設けられた入力ケース１１と、この入力ケース１１の内周側に入力ケース１１と相対回転可能に配置されたデフケース１３と、このデフケース１３に支承されて自転可能であると共にデフケース１３の回転によって公転するピニオン１５と、このピニオン１５と噛み合って相対回転可能な一対のサイドギヤ１７，１９と、デフケース１３とピニオン１５と一対のサイドギヤ１７，１９とからなる差動機構２１と、入力ケース１１とデフケース１３との間に設けられ入力ケース１１とデフケース１３とを断続する断続部としてのメインクラッチ２３と、このメインクラッチ２３を作動させるアクチュエータ２５とを備えている。
【００１５】
そして、メインクラッチ２３とアクチュエータ２５とは、噛み合い部７の軸方向両側に別れて配置され、メインクラッチ２３とアクチュエータ２５との間には、入力ギヤ９の噛み合い部７の内径側を貫通してメインクラッチ２３とアクチュエータ２５とを連結する操作部材２７が設けられている。
【００１６】
図１に示すように、動力伝達軸３は、ベアリング２９を介して静止系部材としてのケーシング３１に回転可能に支持されている。また、動力伝達軸３には、動力伝達軸３と一体回転可能にフランジ部材３３が連結されている。このフランジ部材３３には、エンジンなどの駆動源からの駆動力を伝達する、例えば、プロペラシャフトなどが一体回転可能に連結され、駆動源から動力伝達軸３に駆動力が伝達される。この動力伝達軸３の軸方向端部には、動力伝達軸３と一体回転可能に動力伝達ギヤ５が設けられている。
【００１７】
動力伝達ギヤ５は、動力伝達軸３の軸方向端部に動力伝達軸３と連続する一部材として形成されている。この動力伝達ギヤ５は、入力ギヤ９と噛み合い部７で噛み合ってベベルギヤ式のギヤ組を構成しており、動力伝達軸３側からの駆動力を入力ギヤ９に入力する。
【００１８】
入力ギヤ９は、入力ケース１１の外周部に対して入力ケース１１を構成する一部材として形成されている。この入力ギヤ９は、動力伝達ギヤ５と噛み合い部７で噛み合い、動力伝達軸３側から伝達される駆動力を方向変換して入力ケース１１側に駆動力を入力する。
【００１９】
入力ケース１１は、後述する部材のギヤ部３９と、クラッチ部４１と、筒状部４３と、ロータ部４５とから成り、それぞれの部材を固定手段を用いて一体的に形成されており、ベアリング３５，３７を介してケーシング３１に回転可能に支持されている。ギヤ部３９は、入力ギヤ９が連続する一部材で形成されている。このギヤ部３９の軸方向両側には、クラッチ部４１と筒状部４３とが一体回転可能に固定されている。
【００２０】
クラッチ部４１は、筒状に形成されて軸方向の端部が溶接などの固定手段によってギヤ部３９と一体回転可能に固定されている。このクラッチ部４１の内周には、スプライン形状の連結部４７が形成され、メインクラッチ２３の外側プレートが連結されている。
【００２１】
筒状部４３は、プレス板金、フローフォーミングあるいは鍛造などによって筒状に形成され、軸方向一端側が溶接などの固定手段によってギヤ部３９と一体回転可能に固定されている。また、筒状部４３の軸方向他側の内周には、スプライン形状の連結部４９が形成され、パイロットクラッチ８５の外側プレートが連結されている。この筒状部４３の軸方向他側の端部には、溶接などの固定手段によってロータ部４５が一体回転可能に固定されている。
【００２２】
ロータ部４５は、磁性材料からなり、電磁石８３と軸方向に隣接配置されている。このロータ部４５は、電磁石８３への通電による電磁石８３の磁束を透過してパイロットクラッチ８５とアーマチャ８７と共に磁路としての磁束ループを形成する。
【００２３】
このような入力ケース１１の内周側には、デフケース１３が入力ケース１１と相対回転可能に配置されている。なお、本実施の形態では、電磁石を用いたアクチュエータを例示するが、これに限らず、油圧ピストンとシリンダを用いたもの、電動モータを用いたものなど適宜採用することができる。
【００２４】
デフケース１３は、ボス部５１，５３でベアリング５５，５７を介して入力ケース１１と相対回転可能に配置されている。また、デフケース１３のボス部５１の外周には、スプライン形状の係合部５９が形成され、回転部材６１がデフケース１３と一体回転可能に係合されている。この回転部材６１の外周には、スプライン形状の連結部６３が形成され、メインクラッチ２３の内側プレートが連結されている。このデフケース１３には、差動機構２１が収容され、入力ギヤ９からメインクラッチ２３を介して入力された駆動力がデフケース１３を介して差動機構２１に伝達される。なお、回転部材６１を省いて、デフケース１３の外周面やボス部５１の外周面に直接メインクラッチ２３の内側プレートを係合させてもよい。
【００２５】
差動機構２１は、デフケース１３を含め、ピニオンシャフト６５と、ピニオン１５と、一対のサイドギヤ１７，１９とを備えている。ピニオンシャフト６５は、端部をデフケース１３に係合してピン６７で抜け止めされ、デフケース１３と一体に回転駆動される。
【００２６】
ピニオン１５は、ピニオンシャフト６５に支承されてデフケース１３の回転によって公転する。また、ピニオン１５は、一対のサイドギヤ１７，１９に駆動力を伝達すると共に、噛み合っている一対のサイドギヤ１７，１９に差回転が生じると回転駆動されるようにピニオンシャフト６５に自転可能に支持されている。また、ピニオン１５の背面側とデフケース１３との間には、ピニオン１５の公転時に発生する径方向への移動を受ける球面ワッシャ６９が配置されている。
【００２７】
一対のサイドギヤ１７，１９は、ボス部７１，７３でデフケース１３に相対回転可能に支持され、ピニオン１５と噛み合っている。また、サイドギヤ１７，１９の背面側とデフケース１３との間には、ピニオン１５との噛み合い反力によるサイドギヤ１７，１９の軸方向への移動を受けるスラストワッシャ７５，７７が配置されている。この一対のサイドギヤ１７，１９の内周側に形成されたスプライン形状の連結部７９，８１には、車両の前輪側、もしくは後輪側の左右輪にそれぞれ連結された駆動軸（不図示）が一体回転可能に連結され、左右輪側に駆動力を伝達する。
【００２８】
このような差動機構２１のデフケース１３と一体回転可能に係合された回転部材６１と、入力ケース１１のクラッチ部４１との間には、入力ケース１１とデフケース１３との間の駆動力を滑り制御可能に断続するメインクラッチ２３が設けられている。
【００２９】
メインクラッチ２３は、動力伝達ギヤ５と入力ギヤ９との噛み合い部７の軸方向一側に隣接配置されたクラッチ部４１と回転部材６１との径方向間に設けられ、複数の外側プレートと複数の内側プレートとからなる。複数の外側プレートは、クラッチ部４１の内周に形成された連結部４７に軸方向移動可能で入力ケース１１と一体回転可能に連結されている。複数の内側プレートは、複数の外側プレートに対して軸方向に交互に配置され、回転部材６１の外周に形成された連結部６３に軸方向移動可能でデフケース１３と一体回転可能に連結されている。このメインクラッチ２３を接続させることにより、入力ケース１１とデフケース１３とが接続され、入力ギヤ９側から差動機構２１側に駆動力が伝達される。このようなメインクラッチ２３は、アクチュエータ２５によって作動される。
【００３０】
アクチュエータ２５は、動力伝達ギヤ５と入力ギヤ９との噛み合い部７の軸方向他側に隣接配置され、入力ケース１１のロータ部４５を含め、電磁石８３と、パイロットクラッチ８５と、アーマチャ８７と、カム機構８９とを備えている。
【００３１】
電磁石８３は、電磁コイル９１とコア９３とで構成され、ベアリング３７を介してロータ部４５に支持されている。コア９３は、通電を制御するコントローラ（不図示）に接続されており、コントローラの制御によってメインクラッチ２３で必要な摩擦トルクを生じさせるように電磁コイル９１に通電される。また、コア９３は、ケーシング３１に対して回り止めされており、静止系部材であるケーシング３１に対して電磁石８３が回り止めされている。この電磁石８３への通電により、パイロットクラッチ８５が作動される。
【００３２】
パイロットクラッチ８５は、筒状部４３の連結部４９に軸方向移動可能で入力ケース１１と一体回転可能に連結する複数の外側プレートと、カムリング９７の外周に複数の外側プレートに対して軸方向に交互に配置され軸方向移動可能でカムリング９７と一体回転可能に連結する複数の内側プレートとで構成されている。このパイロットクラッチ８５は、電磁石８３への通電によって吸引移動されるアーマチャ８７によって作動される。
【００３３】
アーマチャ８７は、磁性材料からなり、軸方向移動可能で軸方向にパイロットクラッチ８５を挟んでロータ部４５と対向配置されている。このアーマチャ８７は、電磁石８３への通電により、コア９３、ロータ部４５、パイロットクラッチ８５、アーマチャ８７を介した磁力線が循環されて磁束ループが形成され、電磁石８３側に吸引移動されてパイロットクラッチ８５を接続させる。このパイロットクラッチ８５の締結トルクは、プレッシャリング９５と、カムリング９７とからなるカム機構８９を介して軸方向推力に変換され、メインクラッチ２３を押圧して所定の駆動トルクが伝達される。
【００３４】
カム機構８９は、プレッシャリング９５とカムリング９７とに周方向に形成されたカム面を対向させ、この間に介在させたカムボール９９を備えている。プレッシャリング９５は、デフケース１３のボス部５３の外周に軸方向移動可能に配置され、デフケース１３に形成された係合部１０１にデフケース１３と一体回転可能に係合されている。また、プレッシャリング９５とデフケース１３との軸方向の間には、プレッシャリング９５をメインクラッチ２３の接続解除方向に付勢するリターンスプリング１０３が配置されている。このプレッシャリング９５は、カム機構８９で生じるスラスト力によってリターンスプリング１０３の付勢力に抗してメインクラッチ２３側に軸方向移動され、操作部材２７を介してメインクラッチ２３を押圧する。なお、操作部材２７は棒状部材として例示されているが、その形状は必要な強度や周辺部材への支持構造を踏まえて適宜決定されるものである。
【００３５】
カムリング９７は、デフケース１３のボス部５３の外周に軸方向移動可能に配置され、パイロットクラッチ８５の内側プレートが一体回転可能に連結されている。このカムリング９７とデフケース１３のボス部５３の外周に軸方向位置が固定された受け部材１０５との間には、カム機構８９で生じるスラスト反力を受けるスラストベアリング１０７が配置されている。
【００３６】
カムボール９９は、プレッシャリング９５とカムリング９７とに形成されたカム面の間に配置されている。このカムボール９９は、パイロットクラッチ８５の接続によってカムリング９７とプレッシャリング９５との間に差回転が生じることにより、パイロットクラッチ８５に生じる摩擦トルクに応じた強さでプレッシャリング９５をメインクラッチ２３側へ軸方向押圧移動させるカムスラスト力を発生させる。
【００３７】
このようなアクチュエータ２５と、アクチュエータ２５によって作動されるメインクラッチ２３とは、動力伝達ギヤ５と入力ギヤ９との噛み合い部７の軸方向両側に離間して配置されている。このため、メインクラッチ２３とアクチュエータ２５との間には、アクチュエータ２５とメインクラッチ２３とを連結する操作部材２７が配置されている。
【００３８】
操作部材２７は、棒状に形成され、両端部がそれぞれメインクラッチ２３の外側プレートと、アクチュエータ２５のプレッシャリング９５とに当接されている。また、操作部材２７は、入力ケース１１のギヤ部３９において、入力ギヤ９の噛み合い部７の内径側に形成された孔部１０９を貫通して配置されている。このように操作部材２７を噛み合い部７の内径側に配置することにより、噛み合い部７のサイズを変更するなど噛み合い部７の設定に影響を及ぼすことがない。この操作部材２７は、カム機構８９で発生したカムスラスト力によってプレッシャリング９５がメインクラッチ２３の接続方向に移動されると、プレッシャリング９５に押圧されてメインクラッチ２３の接続方向に移動される。この操作部材２７の押圧移動により、操作部材２７がメインクラッチ２３を接続方向に押圧してメインクラッチ２３を接続させ、入力ケース１１とデフケース１３とを接続させる。なお、操作部材２７は入力ギヤ９の内径側でギヤ部３９に形成された孔部１０９を貫通しているが、他にギヤ部３９に凹部を形成し、この凹部を貫通する形態でもよい。
【００３９】
このように動力伝達ギヤ５と入力ギヤ９との噛み合い部７の軸方向両側にメインクラッチ２３とアクチュエータ２５とを配置させることにより、動力伝達軸３の軸心と、デフケース１３の中心、すなわち差動機構２１の中心とを近接配置させることができる。このため、一対のサイドギヤ１７，１９に連結される駆動軸の長さを均等にすることができ、１種類の長さの駆動軸をどちらのサイドギヤ１７，１９にも連結させることができ、部品点数を削減することができる。
【００４０】
このような各部材を収容するケーシング３１には、ケーシング３１の内部と外部とを区画する複数のシール手段が配置されている。詳細には、ケーシング３１と一対のサイドギヤ１７，１９に連結される駆動軸との間にはシール１１１，１１３が配置されている。また、動力伝達軸３を支持するベアリング２９にはシール１１５が配置され、フランジ部材３３にはシール１１５のリップ部と当接してケーシング３１内部への粉塵や泥水などの浸入を防止するダストカバー１１７が配置されている。これらのシール手段により、ケーシング３１の内部にギヤの噛み合い部や摺動部などを潤滑・冷却させるオイルを封入させることができる。
【００４１】
このように構成された動力伝達装置１は、電磁石８３への通電によってアーマチャ８７が吸引移動され、パイロットクラッチ８５を押圧し、パイロットクラッチ８５が接続される。パイロットクラッチ８５が接続されるとカム機構８９でカムスラスト力が発生してプレッシャリング９５がメインクラッチ２３側に移動される。このプレッシャリング９５の移動と共に操作部材２７がメインクラッチ２３側に押圧移動され、メインクラッチ２３が接続される。このメインクラッチ２３の接続により、入力ケース１１とデフケース１３とが接続され、入力ギヤ９側から差動機構２１側へ駆動力が伝達される。
【００４２】
このような動力伝達装置１では、メインクラッチ２３とアクチュエータ２５とが動力伝達ギヤ５と入力ギヤ９との噛み合い部７の軸方向両側に別れて配置されているので、差動機構２１の軸方向の中心を動力伝達装置１の中心に合わせるように動力伝達装置１の軸方向長さを均等に配置させることができる。このため、差動機構２１の一対のサイドギヤ１７，１９に連結される駆動軸の長さを均等にすることができ、部品点数の増加を抑制することができる。加えて、駆動軸の長さを均等にすることで、左右駆動軸やサスペンションの揺動角に対するバランスを向上することができる。
【００４３】
本発明の効果は、メインクラッチ２３とアクチュエータ２５との間に入力ギヤ９の噛み合い部７の内径側を貫通してメインクラッチ２３とアクチュエータ２５とを連結する操作部材２７を設けることで達成されるので、軸方向に離間して設けられたメインクラッチ２３を操作部材２７を介してアクチュエータ２５によって作動させることができる。また、操作部材２７が動力伝達ギヤ５と入力ギヤ９との噛み合い部７の内径側に設けられているので、噛み合い部７の設定に影響を与えることがなく、噛み合い部７の設定の自由度を向上することができる。
【００４４】
従って、動力伝達軸３の軸心と差動機構２１の中心とを近接して配置させることができ、一対のサイドギヤ１７，１９に連結される駆動軸の長さを均等にすることができる。
【００４５】
なお、本発明の実施の形態に係る動力伝達装置では、アクチュエータとして電磁式アクチュエータを用いているが、これ限らず、油圧式アクチュエータ、電動モータ、磁性流体など断続部を作動できる構成であれば、どのような形態であってもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１…動力伝達装置
３…動力伝達軸
５…動力伝達ギヤ
７…噛み合い部
９…入力ギヤ
１１…入力ケース
１３…デフケース
１５…ピニオン
１７，１９…サイドギヤ
２１…差動機構
２３…メインクラッチ（断続部）
２５…アクチュエータ
２７…操作部材
【図１】
2011043211.tif 000003