(57)【要約】【課題】  コンベ・デフとＬＳＤとの変更を容易とすることを可能とする。【解決手段】  回転自在に支持され駆動入力により回転するデフ・ケース２７と、デフ・ケース２７に相対回転自在に支持され一対の連結軸５５，５７がそれぞれ結合される一対のサイド・ギヤ２９，３１と、デフ・ケース２７に支持されて各サイド・ギヤ２９，３１を噛み合い係合しデフ・ケース２７の回転を各サイド・ギヤ２９，３１に伝達すると共に各サイド・ギヤ２９，３１の相対回転を許容するロング・ピニオン・ギヤ４３，ショート・ピニオン・ギヤ４５とを備え、デフ・ケース２７に、サイド・ギヤ２９，３１間のトルク・バイアス・レシオを調整するためにロング・ピニオン・ギヤ４３を選択的に回転支持可能な軸受け孔３７，３９を設けたことを特徴とする。【選択図】  図１
2007064319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転自在に支持され駆動入力により回転する第１の回転部材と、
前記第１の回転部材に相対回転自在に支持され一対の出力軸がそれぞれ結合される一対の回転出力部と、
前記第１の回転部材に支持されて前記各回転出力部を噛み合い係合し前記第１の回転部材の回転を前記各回転出力部に伝達すると共に各回転出力部の相対回転を許容する少なくとも一対の第２の回転部材とを備え、
前記第１の回転部材に、前記回転出力部間のトルク・バイアス・レシオを調整するために前記第２の回転部材の少なくとも一方を選択的に回転支持可能な孔又は差動制限用の摩擦材を選択的に収容可能な空間を設けた
ことを特徴とするデファレンシャル装置。
【請求項２】
請求項１記載のデファレンシャル装置であって、
前記第１の回転部材は、デフ・ケースであり、
前記回転出力部は、一対のサイド・ギヤであり、
前記第２の回転部材は、前記デフ・ケースに形成された収納孔内に該デフ・ケースの回転軸心と平行な軸心回りに回転自在に配置された少なくとも一対のピニオン・ギヤであり、
前記孔は、前記ピニオン・ギヤに選択的に設ける支持軸を回転支持可能な軸受け孔である
ことを特徴とするデファレンシャル装置。
【請求項３】
請求項２記載のデファレンシャル装置であって、
前記一対のサイド・ギヤ及びピニオン・ギヤは、スパー・ギヤ又はヘリカル・ギヤを選択して形成する
ことを特徴とするデファレンシャル装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載のデファレンシャル装置であって、
前記デファレンシャル装置は、動力分配ケースに回転自在に配置され、
前記デファレンシャル装置の外周に配置され該デファレンシャル装置に対して相対回転自在なリング・ギヤと、
前記リング・ギヤにドライブ・ピニオン・ギヤが噛み合い前記動力分配ケースに回転自在に配置された第３の回転出力部と
を備えたことを特徴とする動力分配装置。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のデファレンシャル装置及び四輪駆動車の横置きフロント・エンジンの動力分配を行うトランスファ装置等に用いられる動力分配装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、四輪駆動車の横置きフロント・エンジンの動力分配を行うトランスファ装置は、例えば、次のような構成を有している。すなわち、トランスファー・ケースに回転自在に配置され一対の前輪側アクスル・シャフトが連動連結されるフロント・デファレンシャル装置（以下「フロント・デフ」と称する。）と、該フロント・デフの外周に相対回転自在に配置されたリング・ギヤと、該リング・ギヤにドライブ・ピニオン・ギヤが噛み合い回転自在に配置されたドライブ・ピニオン・シャフトとを有している。このトランスファ装置は、トランス・ミッション側に結合され、センター・デファレンシャル装置（以下「センター・デフ」と称する。）からトルク伝達を受ける構成となっている。
【０００３】
前記フロント・デフは、差動制限機能を有さないか極く僅かなコンベンショナル・デファレンシャル装置（以下「コンベ・デフ」と称する。）、中程度のトルク・バイアス・レシオを有するリミット・スリップ・デフ（ＬＳＤ）、高いトルク・バイアス・レシオを有するＬＳＤを車両の特性により選択し、設計を行っていた。
【０００４】
かかる場合、コンベ・デフとＬＳＤ、中程度のＬＳＤと高いＬＳＤとでは、それぞれデフ・ケース等の構造が異なるため、フロント・デフの設計のみならず、フロント・デフを組み付けるトランスファ装置全体の設計が新たに必要となり、コンベ・デフとＬＳＤとの変更に困難を伴い、且つコスト・アップの原因となっていた。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１０７０１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
解決しようとする問題点は、コンベ・デフとＬＳＤとの変更に困難を伴い、且つコスト・アップの原因となっていた点である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、コンベ・デフとＬＳＤとの変更を容易とするため、回転自在に支持され駆動入力により回転する第１の回転部材と、前記第１の回転部材に相対回転自在に支持され一対の出力軸がそれぞれ結合される一対の回転出力部と、前記第１の回転部材に支持されて前記各回転出力部を噛み合い係合し前記第１の回転部材の回転を前記各回転出力部に伝達すると共に各回転出力部の相対回転を許容する少なくとも一対の第２の回転部材とを備え、前記第１の回転部材に、前記回転出力部間のトルク・バイアス・レシオを調整するために前記第２の回転部材の少なくとも一方を選択的に回転支持可能な孔又は差動制限用の摩擦材を選択的に収容可能な空間を設けたことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のデファレンシャル装置は、回転自在に支持され駆動入力により回転する第１の回転部材と、前記第１の回転部材に相対回転自在に支持され一対の出力軸がそれぞれ結合される一対の回転出力部と、前記第１の回転部材に支持されて前記各回転出力部を噛み合い係合し前記第１の回転部材の回転を前記各回転出力部に伝達すると共に各回転出力部の相対回転を許容する少なくとも一対の第２の回転部材とを備え、前記第１の回転部材に、前記回転出力部間のトルク・バイアス・レシオを調整するために前記第２の回転部材の少なくとも一方を選択的に回転支持可能な孔又は差動制限用の摩擦材を選択的に収容可能な空間を設けたため、前記孔又は空間を利用し他への影響を抑制しながらコンベ・デフとＬＳＤとの変更を容易に行わせることができる。
【０００９】
本発明の動力分配装置は、前記デファレンシャル装置が、動力分配ケースに回転自在に配置され、前記デファレンシャル装置の外周に配置され該デファレンシャル装置に対して相対回転自在なリング・ギヤと、前記リング・ギヤにドライブ・ピニオン・ギヤが噛み合い前記動力分配ケースに回転自在に配置された第３の回転力部とを備えたため、動力分配装置全体への影響を抑制しながらコンベ・デフとＬＳＤとの変更を容易に行わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
コンベ・デフとＬＳＤとの変更を容易にするという目的を、第１の回転部材に孔又は空間を設けて実現した。
【実施例１】
【００１１】
［トランスファ装置］
図１は、本発明の実施例１を適用した動力分配装置であるトランスファ装置の横断面図である。
【００１２】
図１のトランスファ装置１は、トランス・ミッション側に結合され、センター・デフからトルク伝達を受ける構成となっている。
【００１３】
前記トランスファ装置１は、動力分配ケースとしてトランスファー・ケース３と、デファレンシャル装置としてのフロント・デフ５と、リング・ギヤ７と、ドライブ・ピニオン・ギヤ９と、クラッチ１１とを備えている。
【００１４】
前記トランスファー・ケース３は、潤滑オイルが収容され、ケース本体１５、壁部１７、カバー１９、中間筒部２１、端部筒部２３の五分割構造となっている。
【００１５】
前記ケース本体１５の一側に、前記壁部１７，カバー１９がボルト２６等により共締め固定され、同他側直交方向に、前記中間筒部２１が締結固定され、中間筒部２１に前記端部筒部２３が締結固定されている。
【００１６】
前記フロント・デフ５は、アウター・ケース２５内に相対回転自在に自在に支持されている。フロント・デフ５は、第１の回転部材であるデフ・ケース２７内に、一対の回転出力部として左右のサイド・ギヤ２９，３１が相対回転自在に支持されている。サイド・ギヤ２９，３１は、例えばスパー・ギヤで構成されている。デフ・ケース３７は、センター・デフの一方の出力ギヤに連動連結され、回転入力を受けるようになっている。
【００１７】
前記デフ・ケース２７には、前記左右のサイド・ギヤ２９，３１の外周側において、長短の収納孔３３，３５が周方向に隣接して対となって設けられている。これら長短の収納孔３３，３５は例えば周方向４対設けられており、図１ではそれぞれ異なった対の長短の収納孔３３，３５が図示されている。
【００１８】
前記長い収納孔３３の軸方向両端部においてデフ・ケース２７には、軸受け孔３７，３９が設けられている。これら軸受け孔３７，３９は、後述するピニオン・ギヤに選択的に設ける支持軸を回転支持可能とするものである。すなわち、軸受け孔３７，３９は、第１の回転部材であるデフ・ケース２７に、前記第１，第２の回転出力部である左右サイド・ギヤ２９，３１間のトルク・バイアス・レシオを調整するために前記第２の回転部材であるピニオン・ギヤを選択的に回転支持可能な孔を構成している。
【００１９】
前記短い収納孔３５の端部においてデフ・ケース２７には、油孔４１が設けられている。
【００２０】
前記各長短の収納孔３３，３５には、少なくとも一対の第２の回転部材である長短のピニオン・ギヤとしてスパー・ギヤで構成されたロング・ピニオン・ギヤ４３，ショート・ピニオン・ギヤ４５がそれぞれデフ・ケース２７の回転軸心と平行な軸心回りに回転自在に配置されている。本実施例では、ロング・ピニオン・ギヤ４３，ショート・ピニオン・ギヤ４５は、４対設けられている。
【００２１】
図１のフロント・デフ５は、コンベ・デフとして構成されており、ロング・ピニオン・ギヤ４３には、軸方向両端に支持軸４７，４９が突設されている。支持軸４７，４９は、前記デフ・ケース２７の軸受け孔３７，３９に回転自在に支持されている。この支持状態で収納孔３３とロング・ピニオン・ギヤ４３との間には、僅かな隙間が形成されている。例えば、軸受け孔３７，３９及び支持軸４７，４９間の隙間が、０．１ｍｍに設定され、収納孔３３及びロング・ピニオン・ギヤ４３間の隙間が、０．２〜０．５ｍｍに設定されている。従って、コンベ・デフの場合、ロング・ピニオン・ギヤ４３が収納孔３３に対して回転摺動することはない。
【００２２】
前記ロング・ピニオン・ギヤ４３は、第１ギヤ部５１、第２ギヤ部５３を備え、第１ギヤ部５１が一方のサイド・ギヤ２９に噛み合っている。前記ショート・ピニオン・ギヤ４５は、その軸方向一側において他方のサイド・ギヤ３１に噛み合っている。
【００２３】
前記隣接する収納孔３３，３５間において、ロング・ピニオン・ギヤ４３の第２ギヤ部５３と、ショート・ピニオン・ギヤ４５の軸方向他方側とが相互に噛み合っている。
【００２４】
前記左右のサイド・ギヤ３９，４１には、出力軸としての連結軸５５，５７がスプライン結合され、連結軸５５，５７に、継手部材５９（図１では、右側のみ示す。）を介して左右のアクスル・シャフトがそれぞれ結合されている。左右のアクスル・シャフトは、左右前輪に連動連結される。
【００２５】
前記アウター・ケース２５は、ケース本体１５及び壁部１７に、テーパー・ローラー・ベアリング６１，６３により回転自在に支持されている。アウター・ケース２５は、センター・デフの他方の出力ギヤに連動連結され、回転入力を受けるようになっている。
【００２６】
前記リング・ギヤ７は、前記アウター・ケース２５にボルト６５により締結固定されている。従って、リング・ギヤ７は、フロント・デフ５の外周に配置され該フロント・デフ５に対して相対回転自在な構成となっている。
【００２７】
前記ドライブ・ピニオン・ギヤ９は、第３の回転出力部としてのドライブ・ピニオン・シャフト６７の先端に設けられ、前記リング・ギヤ７に噛み合っている。ドライブ・ピニオン・シャフト６７は、前記トランスファー・ケース３の中間筒部２１にテーパー・ローラー・ベアリング６９，７１により回転自在に配置されている。
【００２８】
前記クラッチ１１は、前記壁部１７の外側に設けられている。クラッチ１１は、前記フロント・デフ５及びリング・ギヤ７間の相対回転を制御することで前後輪間の差動制限を行うものである。クラッチ１１は、クラッチ・ケース７３及びクラッチ・ハブ７５間に多板クラッチ７７を備え、前記壁部１７側に支持されたピストン７９により選択的に締結制御する構成となっている。クラッチ・ケース７３は、連結軸５７の外周に配置され、ボール・ベアリング８１によりカバー１９側に回転自在に支持されている。このクラッチ・ケース７３は、端部が前記デフ・ケース２７にスプライン結合されている。クラッチ・ハブ７５は、前記アウター・ケース２５の端部にスプライン結合されている。前記クラッチ１１は、前記カバー１９で覆われている。
【００２９】
［トルク伝達］
エンジンの出力は、トランス・ミッションからセンター・デフを介して一方では、フロント・デフ５のデフ・ケース２７に入力され、同他方では、アウター・ケース２５に入力される。
【００３０】
前記フロント・デフ５に入力されたトルクは、ロング・ピニオン・ギヤ４３，ショート・ピニオン・ギヤ４５及び左右のサイド・ギヤ２９，３１を介して左右の前輪側へ伝達出力される。
【００３１】
前記アウター・ケース２５に入力されたトルクは、リング・ギヤ７からドライブ・ピニオン・ギヤ９を介してドライブ・ピニオン・シャフト６７に伝達され、後輪側へ伝達出力される。
【００３２】
車両のコーナリング走行などにより左右の前輪間で回転差が生じると、左右のサイド・ギヤ２９，３１に回転差が生じる。この左右のサイド・ギヤ２９，３１の回転差によって、ロング・ピニオン・ギヤ４３，ショート・ピニオン・ギヤ４５が収納孔３３，３５内でそれぞれ回転する。この回転によって、ロング・ピニオン・ギヤ４３，ショート・ピニオン・ギヤ４５はサイド・ギヤ２９，３１との噛み合い反力により収納孔３３，３５に押し付けられる方向へ力を受ける。このとき、ロング・ピニオン・ギヤ４３では、支持軸４７，４９が軸受け孔３７，３９に押し付けられて摺接し、ロング・ピニオン・ギヤ４３が収納孔３３に回転摺動することはない。なお、ショート・ピニオン・ギヤ４５は、収納孔３５に押し付けられて回転摺動する。
【００３３】
また、サイド・ギヤ２９，３１及びロング・ピニオン・ギヤ４３，ショート・ピニオン・ギヤ４５は、スパー・ギヤで構成されているため、噛み合い反力により軸方向へ移動することはない。
【００３４】
従って、左右前輪間で差動回転を生じたときは、前記ロング・ピニオン・ギヤ４３，ショート・ピニオン・ギヤ４５及び左右のサイド・ギヤ２９，３１の噛み合い回転により差動回転が許容されるが、差動制限力は発揮しないか、僅かである。本実施例では、左右輪間のトルク・バイアス・レシオとしてＴＢＲ＝１．３〜１．５となっている。
【００３５】
前後輪間で差動回転を生じたときは、フロント・デフ５のデフ・ケース２７及びアウター・ケース２５からクラッチ１１のクラッチ・ケース７３及びクラッチ・ハブ７５間に差動回転が伝達される。このとき、各種センサの検出による自動制御、或いは運転者の手動制御により油圧が制御され、該油圧によるピストン７９の押圧力により多板クラッチ７７が締結され、その締結状態に応じてフロント・デフ５及びリング・ギヤ７間の相対回転を制御し前後輪間の差動制限が行なわれる。
【００３６】
［トルク・バイアス・レシオの仕様変更］
前記フロント・デフ５のＴＢＲの仕様変更に際しては、前記図１の実施例においてロング・ピニオン・ギヤ４３の支持軸４７，４９を図２のように無くす。図２は、図１と同様な断面図であり、図１のロング・ピニオン・ギヤ４３の支持軸４７，４９を無くした状態を、図２において白抜きで示した。これにより、左右輪間の差動回転時に、ロング・ピニオン・ギヤ４３，ショート・ピニオン・ギヤ４５が、サイド・ギヤ２９，３１との噛み合い反力により収納孔３３，３５に押し付けられて回転摺動する。
【００３７】
従って、この場合には、中程度の大きさのＴＢＲ＝１．５〜１．７を得ることができる。
【００３８】
前記図２の構造において、サイド・ギヤ２９，３１及びロング・ピニオン・ギヤ４３，ショート・ピニオン・ギヤ４５をヘリカル・ギヤで構成すると、差動回転時に各ロング・ピニオン・ギヤ４３，ショート・ピニオン・ギヤ４５が、前記の通り各収納孔３３，３５に径方向へ押し付けられて回転摺動することに加え、サイド・ギヤ２９，３１及びロング・ピニオン・ギヤ４３，ショート・ピニオン・ギヤ４５が噛み合い回転により回転軸方向へ移動力を受ける。この移動力により、サイド・ギヤ２９，３１がデフ・ケース２７の軸方向面に押し付けられながら回転摺動する。また、ロング・ピニオン・ギヤ４３，ショート・ピニオン・ギヤ４５も収納孔３３，３５の軸方向面に押し付けられながら回転摺動する。
【００３９】
従って、この場合は、これら、各部の回転摺動により大きな差動制限力を発揮し、高いＴＢＲ＝１．９〜２．４を得ることができる。
【００４０】
［実施例の効果］
前記フロント・デフ３は、回転自在に支持され駆動入力により回転するデフ・ケース２７と、デフ・ケース２７に相対回転自在に支持され一対の連結軸５５，５７がそれぞれ結合される一対のサイド・ギヤ２９，３１と、デフ・ケース２７に支持されてサイド・ギヤ２９，３１を噛み合い係合しデフ・ケース２７の回転を各サイド・ギヤ２９，３１に伝達すると共に各サイド・ギヤ２９，３１の相対回転を許容するロング・ピニオン・ギヤ４３，ショート・ピニオン・ギヤ４５とを備え、デフ・ケース２７に、サイド・ギヤ２９，３１間のトルク・バイアス・レシオを調整するためにロング・ピニオン・ギヤ４３を選択的に回転支持可能な軸受け孔３７，３９を設けたため、端部に支持軸４７，４９を備えたロング・ピニオン・ギヤ４３を収納孔３３に収納し支持軸４７，４９を軸受け孔３７，３９に回転支持させることでコンベ・デフとし、支持軸４７，４９を有しないスパー・ギヤのロング・ピニオン・ギヤ４３を用いることで中程度のＴＢＲのフロント・デフとし、支持軸４７，４９を有しないヘリカル・ギヤのロング・ピニオン・ギヤ４３を用いることで高いＴＢＲのフロント・デフとすることができる。しかも、かかる変更に際し、デフ・ケース２７等の変更を伴うことはない。
【００４１】
従って、軸受け孔３７，３９を利用し他への影響を抑制しながらコンベ・デフとＬＳＤとの変更を、容易且つ安価に行わせることができる。
【００４２】
前記トランスファ装置１は、フロント・デフ５が、トランスファー・ケース３に回転自在に配置され、フロント・デフ５の外周に配置され該フロント・デフ５に対して相対回転自在なリング・ギヤ７と、リング・ギヤ７にドライブ・ピニオン・ギヤ９が噛み合いトランスファー・ケース３に回転自在に配置されたドライブ・ピニオン・シャフト６７とを備えたため、トランスファー・ケース３等の変更を伴わず、トランスファ装置１への影響を抑制しながらコンベ・デフとＬＳＤとの変更を、容易且つ安価に行わせることができる。
［その他］    
上記実施例では、平行軸タイプのフロント・デフ及び該フロント・デフを備えたトランスファ装置を説明したが、ベベル・ギヤタイプのフロント・デフ及び該フロント・デフを備えたトランスファ装置として適用することもできる。
【００４３】
例えば、ベベル・ギヤタイプのフロント・デフでは、ＬＳＤのプレッシャー・リングの背後において、デフ・ケースにクラッチ板を配置する個所を空間として形成し、この空間にスペーサを配置すればコンベ・デフ、摩擦材として摩擦板を配置すればＬＳＤとして容易に変更することができる。摩擦板の枚数を設定することでＴＢＲの変更を行わせることもできる。摩擦板の枚数が少ないときは、摩擦板とスペーサが併用される。
【００４４】
デファレンシャル装置としては、リヤ・デフ、センター・デフ等に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】トランスファ装置の横断面図である（実施例１）。
【図２】トランスファ装置の横断面図である（実施例１）。
【符号の説明】
【００４６】
１  トランスファ装置（動力分配装置）
３  トランスファー・ケース（動力分配ケース）
５  フロント・デフ（デファレンシャル装置）
７  リング・ギヤ
９  ドライブ・ピニオン・ギヤ
２７  デフ・ケース（第１の回転部材）
２９  サイド・ギヤ（第１の回転出力部）
３１  サイド・ギヤ（第２の回転出力部）
３３，３５  収納孔
３７，３９  軸受け孔
４３  ロング・ピニオン・ギヤ（ピニオン・ギヤ）
４５  ショート・ピニオン・ギヤ（ピニオン・ギヤ）
４７，４９  支持軸
６７  ドライブ・ピニオン・シャフト（第３の回転出力部）
【図１】
2007064319.tif 000003
【図２】
2007064319.tif 000004