(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジング中に回転自在に支持された差動装置キャリアと、
前記差動装置キャリアに連結されたリングギアと、
前記差動装置キャリア内に回転自在に支持された差動ギアセットと、
前記差動ギアセットのサイドギアを圧力プレートに一体化して構成したサイドギア圧力プレートと、
このサイドギア圧力プレートを保持するスタブ軸と、
前記差動装置キャリア内に配置され、該差動装置キャリア及び前記サイドギア圧力プレートに係合するクラッチ・パックと、
一方の側で前記スタブ軸又はこのスタブ軸に係合するスラスト・レースに接し、反対側で、前記ハウジングに接するランプユニットと、
前記クラッチ・パックを作動させて前記リングギアが受けた駆動力を前記スタブ軸に伝達させるために、前記ランプユニットを制御する駆動モータと、
を含み、
前記スタブ軸は中空形成されており、さらに
前記スタブ軸が前記サイドギア圧力プレートに軸方向に固定されており、該スタブ軸により前記サイドギア圧力プレートに軸方向の力を伝達することによって、該サイドギア圧力プレートが、前記クラッチ・パック内の摩擦プレートを圧縮して、前記リングギアが受けた駆動力を前記スタブ軸に伝達する
ことを特徴とする、複数の車輪を有する車両用車軸モジュール。
【請求項２】
前記摩擦プレートが、前記差動装置キャリアと前記スタブ軸とに対して交互に連結されていることを特徴とする請求項１に記載のモジュール。
【請求項３】
前記ランプユニットが、ボールランプ・エキスパンダ機構を有し、前記ボールランプ・エキスパンダが、前記スタブ軸上に作用する前記軸方向の力を生成することを特徴とする請求項２に記載のモジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用車軸及び差動駆動装置に関し、より詳細には、車両用車軸電子トルク制御装置を備える車軸モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のトルク分配システムは公知である。一般に、トルク分配装置は、直列式「ハング・オン」型全輪駆動システムに見られるように、車軸に伝達されるトルクを制御するか、又は、ツイン式「ハング・オン」型全輪駆動システムに見られるように、更に独立した車輪に伝達されるトルクを制御する場合もある。一般的な「ハング・オン」型の全輪システムにおいて、第１の駆動車軸と、プロペラシャフト又は駆動シャフトとトルク伝達カップリングとを介して第１の駆動車軸に連結された第２の駆動「ハング・オン」車軸とを備えている。また、第１の駆動車軸は各車軸のサイドシャフトから車輪へトルクを分配する差動装置を含む。第１の車軸と第２の車軸との間のトルク分配は、通常第２の車軸に一体化されたトルク伝達カップリングによって制御される。
【０００３】
典型的な従来技術の「ハング・オン」型全輪駆動システムでは、第１の車軸は常時駆動される。しかしながら、第１の車軸のスリップが始まると、即ち、車輪がスリップする道路状態又は緩んだ砂利道等にある場合には、従来技術のシステムは、適当な車輪トルクが達成されるまで、第２の車軸の各車輪に対して均一にトルクが付与される。これによって、スリップ状態下でリミテッドスリップ差動装置と同様の、他の「ハング・オン」型トルク分配システムに優る駆動性能の利点がもたらされる。通常、この従来の「ハング・オン」型全輪駆動システムは、作動しないように働く機構を含む能動的トルク・オンデマンドシステムであるか、又は車輪による作動に反応する受動的トルク・オンデマンドシステムのいずれかである。一般に、この能動的トルク・オンデマンドシステムは、車輪速、スロットル位置、Ｇセンサー、及び車両全体にわたって設置された他のセンサ等の既知の入力に基づいて、第２の駆動車軸に対してトルクを伝達することにより、車輪のスリップを事前に阻止するものである。
【０００４】
しかしながら、従来技術のシステムの駆動性能が高くなるにつれて、トルク分配システムの複雑さ、トルク分配システムの重量、及びシステムの製造及び設計コストといった、多くの欠点が顕在化する。更に、一般に前輪駆動ベースのシステムである従来技術のトルク分配システムは、駆動シャフトと後側車軸ピニオンとの間に配置されたトルク伝達装置を有していた。トルク伝達装置がそこに配置された場合、車軸ピニオンの前側に重量が加わると共に、第１の駆動車軸と第２の駆動車軸との間のトルク伝達を完全にするために、更なる軸及び支持体に加えて追加のハウジング及び関連する構成部品が必要となる。上記の特定された問題を克服しようとする試みが、従来の動力伝達装置システムの領域で数多くなされてきた。これらのシステムの多くは、内側サイドシャフト継手と差動装置ハウジングとを一体化することによって、従来型車軸の大きさ、組み込み要件、及び／又は、継手角度を低減するための方法の開発が試みられている。しかしながら、速度検出部及び電子制御式クラッチ・パックとを含む、車軸トルク制御装置システムを有する車軸モジュールを含む前述の一体化は、今までのところ提供されていない。
【０００５】
従って、トルク伝達継手をより小さなパッケージへ一体化し、重量及び組み込み要件を低減することを含む車軸モジュールに対する当該技術分野での必要性がある。更に、本技術分野では、電子制御が可能なトルク分配システムに対する要求があり、これにより各々の所望の車両の操縦要件及び性能要件に対する調整をもたらし得る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の１つの目的は改善されたトルク分配システムを提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は車軸電子トルク制御装置を含む一体式車軸モジュールを提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は自動車における車軸モジュールに対する重量及び組み込み要件を低減することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は車輪のスリップ状態において操縦の改善に加えて駆動力を増大するのに必要とされる要件に応じて変化するトルク量を、第２の車軸に伝達することができるトルク分配システムを提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は車両のオフロード性能を高め、また、リミテッドスリップ差動装置として機能する車軸モジュールを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前述の目的を達成するため、車両用車軸モジュールはハウジングを含む。更に車軸モジュールは、ハウジング内に回転自在に支持された差動装置キャリアを含む。差動ギアセットは差動装置キャリア内に回転自在に支持される。差動ギアセットと差動装置キャリアとに接するクラッチ・パックは車軸モジュール内に設置される。
【００１２】
また、車軸モジュールはクラッチ・パックと係合する軸方向に移動可能な軸を含む。
【００１３】
本発明の１つの利点は新規且つ改善された車両用トルク分配装置である。
【００１４】
本発明の他の利点は、車軸モジュールが動力伝達装置内での大きさ、重量及び組み込み要件を低減しつつ、駆動性能を改善する点にある。
【００１５】
本発明の他の利点は、車軸モジュールがモータを介して第２の車軸へのトルクを制御できる点にある。
【００１６】
本発明の他の利点は、車輪のスリップ状態における操縦の改善に加えて駆動力を増大するのに必要とされる要件に応じて変化するトルク量を第２の車軸に伝達することができる点にある。
【００１７】
本発明の他の利点は、車軸モジュールが、車両のオフロード性能を高め、また、リミテッドスリップ差動装置として機能する点にある。
【００１８】
本発明の他の利点は、プロペラシャフトが、動力伝達装置から直接的に駆動され、従って、トルク伝達カップリングに対する必要性を排除する点にある。
【００１９】
本発明の他の目的、特徴、及び利点は、添付図面を参照して、以下の説明及び請求範囲から明らかになるであろう。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図面には本発明による車軸モジュール２２が示されている。図１は、主駆動が前輪駆動車である全輪駆動又は四輪駆動自動車１２の概略図を示すが、本発明は主駆動が後輪駆動である車両に対しても同様に使用できる。
【００２１】
図１に示すように、自動車１２は、前側車軸１５により常時駆動される。自動車１２は、自動変速装置又は手動変速装置のどちらかである変速装置すなわちギアボックス１８を介して、エンジン１６から伝達される動力によって駆動される。ギアボックスからの動力は、動力伝達装置組立体の動力取出装置２０に入り、最終的に前側差動装置３０に入る。動力要求時には、動力は、プロペラシャフト又は駆動シャフト２４を介して後側車軸モジュール２２に伝達される。車両の後側車輪への分配に対して、後側車軸モジュール２２では、動力は左側の後側サイドシャフト２６及び右側の後側サイドシャフト２８に分配される。前側差動装置又は前側車軸モジュール３０は、左側の前側サイドシャフト３２と右側の前側サイドシャフト３４とにトルクを分配する。全輪駆動車では動力は後側車軸モジュール２２と前側差動装置３０の双方へ伝達されるが、前側車軸１５は主駆動車軸であり、後側車軸１４は必要時だけ動力を受け取る。本発明の一実施形態は、全輪駆動車両であり、この場合トルクは、道路に対して第１の駆動車軸の車輪が、スリップ状態にあるか又は非スリップ状態にあるかに応じて、第２の車軸の各々の車輪に分配される。また、本発明の車軸モジュール２２は、全輪駆動ユニットの前側車軸又は後側車軸のいずれかにおいて、或いは必要に応じて、前側車軸と後側車軸との両方に使用できる。プロペラシャフト２４の一端は、ピニオンギア４２を含み、該ピニオンギアは車軸モジュール２２内に回転自在に支持され、また、サイドシャフト２６、２８と第２の車軸の各々の車輪を回転させるのに必要な動力を供給する。
【００２２】
図２は、本発明による車軸モジュール２２の部分断面図を示す。車軸モジュール２２はハウジング４０を含む。ハウジング４０は、端部に少なくとも一つのエンドプレートを含む。差動装置キャリア４４はハウジング４０内に回転自在に支持される。この差動装置キャリア４４は、第１及び第２のベアリングセット４６によって回転自在に支持される。リングギア４８が差動装置キャリア４４の外表面に連結される。ピニオンギア４２は、リングギア４８と相互作用してかみ合い、差動装置キャリア４４をプロペラシャフトの車軸速度で回転させる。差動ギアセット５０が差動装置キャリア内に回転自在に支持されている。この差動ギアセット５０は、ベアリング・ピン５４に回転自在に配置された２つの差動ギア５２を含み、このピンの軸は、２つの差動ギア５２の回転軸を形成する。差動ギア５２の回転軸は、差動装置キャリア４４内の差動サイドギア５６の回転軸に交差することになる。また、差動ギアセット５０は、差動装置キャリア４４に対して回転自在である回転軸の周りに配置された２つの差動サイドギア５６を含む。サイドギア５６の回転軸と差動ギア５２の回転軸とは互いに直角に交差する。サイドギア５６の各々は、差動装置キャリア４４の各端部から延びるスタブ軸５８、９４（９４は図４）に回転自在に固定される。各スタブ軸５８、９４は次に、車両のハーフ軸２６、２８へ、最終的に、サイドシャフト２６、２８の各側の車輪に連結される。
【００２３】
一実施形態において、サイドギア５６の一つは、圧力プレート６０と一体化され、車軸モジュール２２の一体化されたサイドギア圧力プレート５６を形成する。この一体化されたサイドギア圧力プレート５６は、その内周上に複数の歯６２を有する。この歯は、スタブ軸５８、９４の一つの外表面上の複数の歯６４と共にかみ合う。一実施形態において、圧力プレート６０は、サイドギア５６と一体化されて単一部品となっていることに留意されたい。しかしながら、圧力プレート６０は、他のどのような既知の機械的な連結、化学的な連結或いは接着の方法によって、サイドギア５６へ連結してもよく、この連結によって１つの一体化ユニットを形成するようになっている個別部品としてもよい点に留意されたい。この一体化されたサイドギア圧力プレート５６は、スタブ軸５８の一端で円形溝内に配置された保持リング６６によって、スタブ軸５８に対して軸方向に所定位置に保持される。これにより、スタブ軸５８の任意の軸移動によって、同軸方向で車両車輪へ向って外方の、サイドギア圧力プレート部材５６の軸移動を生じることが保証されることになる。
【００２４】
クラッチ・パック６８が差動装置キャリア４４内に配置されている。このクラッチ・パック６８は、一方の側で、一体化されたサイドギア圧力プレート部材５６の圧力プレート６０に係合し、反対の側で差動装置キャリア４４のハウジングに係合する。クラッチ・パック６８は複数の摩擦プレート７０を含む。摩擦プレートは、その内周上に一体化されたサイドギア圧力プレート５６と、及びその外周上に差動装置キャリアの内面とに、交互パターンで配置される。他の各摩擦プレート７０は、一体化されたサイドギア圧力プレート５６、又は差動装置キャリア４４の内面に係合する。一体化されたサイドギア圧力プレート５６の内面に連結された複数の摩擦プレート７０は、一体化されたサイドギア圧力プレート５６に対して回転自在に固定される。一体化されたサイドギア圧力プレート５６に係合されたこれらの摩擦プレート７０は、サイドギア圧力プレート部材５６の外周に沿って軸方向に移動可能である。交互に間隔を置いた状態で差動装置キャリア４４の内側表面に係合される複数の摩擦プレート７０は、差動装置キャリア４４に対して回転自在に固定され、従って、車軸速度で回転する。差動装置キャリアに係合するこれら複数の摩擦プレート７０は、差動装置キャリア４４に対して軸方向に移動可能である。この車軸モジュール２２は一般に、車軸モジュール２２の一つのスタブ軸５８に対して加わっているのと等しい量の状態で、差動ギアセット５０全体にわたってトルク伝達ができるオープン差動装置を有する。従って、左のスタブ軸５８に対して５０％のトルクが加えられている場合、差動装置キャリア４４がオープン差動装置であるため、右のスタブ軸９４もまた５０％のトルクを有することになる。
【００２５】
また、車軸モジュール２２は、ハウジング４０とスタブ軸５８との間に配置されたボールランプ・エキスパンダ機構７２を含む。このボールランプ・エキスパンダ機構７２は、第１ランプ７４と第２ランプ７６とを含む。第１ランプ７４はハウジング４０に対して回転自在に固定される。また、この第１ランプ７４は、差動装置キャリア４４を支持するベアリング４６、又は車軸モジュールハウジング４０内の他の任意の回転自在でないユニットに対して連結することができる点に留意されたい。第１ランプ７４は、図３に示すように、ハウジング４０に連結された面と反対の側面上に、複数のランプ７８を含む。第１ランプ７４に向かい合って第２ランプ７６が隣接しており、第２ランプはまた、第１ランプユニット７４のランプ７８に向かい合って隣接する側面上に複数のランプ８０を含む。第１及び第２ランプ７４、７６の両方のランプ７８、８０内に、複数のエキスパンダボール８２が配置されている。エキスパンダボールはボールランプ機構７２のランプ７８、８０内で移動可能である。また、第２ランプ７６は、その外周上に複数の歯８４を含む。これらの歯８４は、ギアセット８６に係合し、該ギアセットは、ギア装置８６の反対側で駆動モータ８８に係合する。駆動モータ８８は、第１ランプ部材７４に対して第２ランプ部材７６を回転させるために必要な回転力を供給することになる。
【００２６】
スラスト・レース即ち伝達プレート９０は、エキスパンダボール８０の反対側面で第２ランプ７６に係合する。スラスト・レース９０の反対側はスタブ軸５８と係合する。第２ランプ７６が、第１ランプ７４に対して回転する時、エキスパンダボール８２は、第２ランプ７６及び第１ランプ７４の両ランプ面に沿って回転する。これらのランプ面７８、８０は所定の角度を有する。その角度は、第１ランプ７４と第２ランプ７６が互いに軸方向に離れるにつれて、所定の軸方向の移動及び／又は力を第２ランプ７６に対して伝達することになる角度である。従って、このボールランプ機構７２は回転力を軸方向の力に変換し、その軸方向の力が、スラスト・レース９０を、従ってスタブ軸５８を、自動車の車輪に向かう方向で軸方向に移動させるために使用される。従って、スタブ軸５８は、車軸モジュール２２内で軸方向の移動が可能である。スタブ軸５８は、そのスタブ軸に対して軸方向に固定された、一体化されたサイドギア圧力プレート５６を有する。従って、スタブ軸５８が軸方向に移動する時、ボールランプ・エキスパンダ機構７２で創出された力によって、一体化されたサイドギア圧力プレート５６の軸方向移動が生じることになる。圧力プレート６０は、その一方の側上でクラッチ・パック６８に係合し、従って、クラッチ・パックの摩擦プレート７０を、互いに且つ差動装置キャリア４４に向かって圧縮する。これによって、車軸軸速度で回転するリングギア４８から、摩擦プレート７０を通って、一体化されたサイドギア圧力プレート５６へ、従って、スタブ軸５８へと、入力トルクを伝達することが可能になる。その後、そのトルクは、自動車のハーフ軸２６、２８に伝達される。
【００２７】
駆動モータ８８は、自動車の制御装置又は他の車載コンピュータ・システムに電気的に接続されている点に留意されたい。一般に、制御装置及び車載コンピュータ・システムは、多くのセンサを監視する。また、センサは、自動車の動力伝達系の制御に使用される、車速、スロットル位置、ブレーキ状態、ヨーレート、及び他の多くの識別可能な要素等のデータを常にサンプリングしている。スタブ軸５８を引張るか又は張力をかけることによるクラッチ・パック６８の作動に伴い、差動装置キャリア４４においてオープン差動装置が使用されているために、反対側のスタブ軸９４及び第２の車軸の反対側車輪に対して同じ量のトルクが伝達されることになる。このオープン差動装置は常に、各ハーフ軸２６，２８に対して、加えられているトルクを均一に分割しようとする。
【００２８】
作動中、車軸電子トルク制御装置を備えた車軸モジュール２２は通常、解放状態で作動する。車軸モジュール２２が解放状態である時、切断されている側、即ち、クラッチ・パック６８側のサイドシャフトのトルクは、第２の車軸モジュールによって感知されている若干の抗力を除いて、事実上ゼロである。従って、オープン差動装置は、サイドギア５６の間で影響を受けない機能を有するので、反対側及び反対のスタブ軸９４に対する反動トルクも同様にゼロに低減される。一般に、オープン差動装置は、左側サイドシャフト２６と右側サイドシャフト２８との間で、トルクを５０対５０に分割する。しかしながら、第１の駆動車軸においてスリップ状態が発生した場合、或いは、センサが、スリップ状態の発生或いは開始の可能性があると感知した場合、制御装置又は車載コンピュータ・システムは、駆動モータ８８に対して電子信号を送り、次いで後側車軸又は第２の車軸の電子トルク制御装置システムを起動させることになる。
【００２９】
電子トルク制御装置が起動即ち係合後、モータ８８は、所定の回転トルクをエキスパンダ機構７２を介して送る。それはスタブ軸５８を、そしてその結果、一体化されたサイドギア圧力プレート５６をクラッチ・パック６８へ軸方向に移動させる。この軸方向の移動は、摩擦プレート７０を互いに圧縮させることによってクラッチ・パック６８に係合することになり、クラッチ・パック６８を介して所定量のトルクを左側スタブ軸５８へ伝達することになる。この、所定量のトルクの伝達によって、反動トルクを作りだすことになり、それはオープン差動装置を介して差動装置の他方側に対して同一のトルクを伝達することになる。この車軸モジュール２２は、左及び右側サイドシャフト２６、２８の両方に対して等しくトルクを分配すると同時に、その完全な差動化を可能にする、典型的なオープン差動装置として常に機能することになる。この型式の機能は、ゼロ入力トルクから車軸モジュール・システムの最大クラッチ・パックトルクに至るまで、常に維持される。センサが第２の車軸でより多くの駆動力が必要であることを検出する限り、クラッチ・パック６８は係合状態を維持することになる。
【００３０】
車両のセンサが、車両が第１の車軸上でスリップ状態から回復している、又はスリップ状態に入っていないことを検出した後、このシステムは解放されることになる。電子トルク制御装置を解放するため、クラッチプレート７０は、一体化されたサイドギア圧力プレート５６と差動装置キャリア４４との間で圧縮された状態から解放される。また、このスタブ軸５８の軸力の解放は、図３に示されるように、ボールランプ・エキスパンダ機構７２の第１ランプ７４と第２ランプ７６との間に配置された複数の戻しバネ９２によって達成される。これらのバネ９２は、第１ランプ７４と第２ランプ７６とが、その最も狭い幅に機械的に戻ることができるように、従ってスタブ軸５８に軸負荷を伝達しないようにする。バネ９２はモータ８８によって伝達される全てのトルクが停止された後に作動する。バネ９２は、駆動モータ８８によって発生された回転トルクの作用を解消することができる。別の実施形態において、モータ８８を逆に作動させ、第２ランプ７６を反対方向に回転させて、ボールランプ・エキスパンダ機構７２をその最も狭い幅へ解放し、従って、全てのクラッチ・パック６８を、一体化されたサイドギア圧力プレート５６及び差動装置キャリア４４との圧縮又は係合から解放することもできる。車載制御装置又は車載コンピュータ・システム、及び複数のセンサを車両で使用することによって、車軸モジュール２２は、第２の車軸の完全な切り離しが可能になる切断装置とすることができる点に留意されたい。これによって、全車軸ユニットに対する機械的な切断状態が生じる。また、スリップ状態とオフロード環境における全輪駆動車両の必要性とに応じて、任意の範囲のトルクを後側車軸に加えることができる点に留意されたい。従って、このシステムは、第２の車軸モジュール２２中で電子トルク制御装置システムを使用することによって、特定の車両特性及び車両環境に対して調整することができる。
【００３１】
図４は、本発明の別の実施形態による車軸モジュール２２の全断面図である。同じ図面符号は同じ構成部品を示す。図２と同様の議論が図４に適用される。図４は更に、反対側スタブ軸９４と、及びオープン・ベベル差動ギアセット１５０に対する連結を示す。また、図４は、差動装置キャリア１４４のリングギア１４８に係合し、従って、差動装置キャリア１４４と、続いて差動装置キャリア１４４に係合する複数の摩擦プレート１７０とに対して車軸速度を提供するピニオンギア１４２を示している。一般に、駆動モータ１８８は、車軸モジュール２２のハウジング１４０の外表面に接続されている点に留意されたい。これによって、制御装置又は車載コンピュータ・システムに電気的に接続される。
【００３２】
図５は、本発明の別の実施形態を示す。同じ図面符号は同じ構成部品を示す。車軸モジュール２２２は、図２に示されるように、同様の一般的な様態で構成されているが、ボールランプ・エキスパンダ機構２７２が、第２ランプ２７６の一方側でスタブ軸２５８に隣接し、且つ第１ランプ２７４の側面で差動装置キャリア２４４を支持するベアリング２４６に隣接して設置されている点で相違する。従って、この差動装置キャリアベアリング２４６は、車軸モジュール２２２のハウジング２４０に対してピンで固定される。ボールランプ・エキスパンダ機構２７２の第１ランプ２７４は、ハウジング２４０のベアリング２４６に対して回転自在に固定される。これによって、第２ランプ２７６が、第１ランプ２７４に対して適切に回転可能となる。その結果、ボールランプ・エキスパンダ機構２７２は、スタブ軸２８５を車両車輪に向けて外方へ引張ることにより、スタブ軸２８５を張力がかかった状態に移動させるのに必要な軸力を生じることができる。更に、一体化されたサイドギア圧力プレート２５６はまた、一体化されたサイドギア圧力プレート２５６の一端から軸方向に延びる付属器２５５を含む点に留意されたい。この軸方向の付属器２５５は、複数の摩擦プレート２７０のいずれにも回転自在には固定されない。複数の摩擦プレート２７０は、差動装置キャリア２４４か、又は、摩擦プレートの内周上の一体化されたサイドギア圧力プレート２５６のいずれかに対して、回転自在に固定される。
【００３３】
図６は、本発明による車軸モジュール２２の、別の実施形態を示し、図２に示されるように、同様の一般的な様態で構成されている。同じ図面符号は同じ構成部品を示す。図６のこの別の実施形態では、差動装置キャリア３４４内でオープン遊星ギア差動装置３０１を使用する。スタブ軸３５８は、中空軸であり、その中空軸３５８内でオイル潤滑を可能にする複数の通路３０３を含む。また、この中空軸３５８は、車軸モジュール３２２全体の重量を低減させる。クラッチ・パック３６８は、差動ギア装置の出力遊星キャリア３０５又は中空軸３５８の外表面と交互に係合する複数の摩擦プレート３７０を含む。この中空軸３５８は、その一端に一体化された圧力プレート３６０を含む。また、この圧力プレート３６０は、中空軸３５８の外表面上に配置され、且つ中空軸３５８に対して軸方向の様態でピン止め或いは固定されることができる点に留意されたい。複数の摩擦プレート３７０は、そのプレートの一部分が中空軸３５８と係合し、且つ中空軸３５８に対して回転自在に固定されるが、中空軸３５８の外表面に沿って軸方向に移動可能であるように交互に配置される。摩擦プレート３７０の他の部分は、出力遊星キャリア３０５と係合し、且つ該出力遊星キャリア３０５に対して回転自在に固定されるが、そのキャリアに対して軸方向に移動可能である。摩擦プレート３７０は、他の全プレートが、遊星キャリア３０５又は中空軸３５８の何れかに連結されるように配置される。
【００３４】
図６に示されるように、出力の５０％は、遊星キャリア３０５によって伝えられ、一方、出力の残りの５０％は、車両の右側サイドシャフト３２８の反対側のハーフ・スタブ軸９４に連結されているサンギア３０９によって伝えられる。遊星キャリア３０５は、クラッチ・パック３６８と、左側サイドシャフト３２６連結する中空の左側スタブ軸３５８とに係合する。差動装置キャリア３４４は、遊星オープン・ベベル差動装置の遊星ギア３０７への入力を含む。また、この遊星／サン差動ギア装置は、電子トルク制御装置システム又は装置が係合されていない間、左側サイドシャフト３２６と右側サイドシャフト３２８との両方に対して、トルクを５０対５０に分割して供給することになる。ボールランプ・エキスパンダ機構３７２は、スタブ軸３５８と差動装置キャリア３４４を支持するベアリング３４６との間に配置される。しかしながら、また、このボールランプ・エキスパンダ機構３７２は、スタブ軸３５８と車軸モジュール３２２のハウジング３４０との間に配置することができる点に留意されたい。第１ランプ３７４は、ハウジング３４０に対して回転自在に固定され、第２ランプ３７６が第１ランプ３７４に対して回転できるようにする。これによって、中空スタブ軸３５８を張力がかかった状態に引張り、その結果圧力プレート３６０をクラッチ・パック３６８へ移動させ、複数の摩擦プレート３７０を互いに、且つ差動装置キャリア３４４の内面に対して圧縮するのに必要な、軸方向の負荷及び移動を生成する。これにより、リングギア３４８における入力トルクを、ピニオン軸３４２から入力遊星ギア３７０へ、次に遊星キャリア３０５へと伝達できるようにする。該トルクはその後、摩擦プレート３７０を介して中空軸３５８へ伝達される。オープン差動装置として作動する遊星差動ギアセット３０１を使用することで、クラッチ・パック３７０を介して中空軸３５８へ加えられているトルクは、オープン差動装置を介して、第２の車軸の反対側のスタブ軸３９４及び反対側のハーフ軸３２８に加えられることになる。第２の車軸における車軸モジュール３２２とその電子トルク制御装置ユニットの解放は、上述と同様に達成される。一般に、遊星差動ギアセット３０１を含む車軸モジュール３２２は、前側車軸が第２の車軸で、後側車軸が第１の駆動車軸として選択される場合に使用される。前側動力伝達システムの組み込み要件に起因して、この遊星ギアセット３０１は、遊星ギアセット３０１が従来のオープン・ベベルギアセットに対して使用される場合、車軸モジュール３２２の幅がより狭いと言う理由から、前側車軸設計用に選択されるギアセットであることが多い。
【００３５】
この装置は、プロペラシャフト２４を介してトルクを後側車軸ピニオン軸に送る動力取出装置を有する、主として前輪駆動車両である車両に取り付て、且つ車両上で使用可能である点に留意されたい。また、この装置は、必要な場合にはトルクを前側へ伝達する、主として後輪駆動車両の前側車軸でも使用することができる。一般に、上で特定された発明で使用される「ハング・オン」レイアウトは、車両駆動時間のほぼ９０％の間前輪にトルクが供給されている、主として前輪駆動構成において使用される。一般に前輪駆動車両は横置きエンジンの前輪駆動構成を有する。この構成は、変速装置と動力取出装置ユニットとを内蔵する。動力取出装置ユニットは、前側差動ケース及び最終駆動ユニットから動力を伝達するが、しかし、同様にプロペラシャフト２４を介して車両の後側へトルクを導く９０°ギアボックスを内蔵する。これは、前側差動装置と駆動シャフト２４との間に切断が無く、従って駆動シャフト２４は、後側車軸ピニオンに対して固体連結を介して連結し、後側車軸モジュール２２を車軸速度で駆動するので、直接駆動であるとみなされる。
【００３６】
本発明は、例示的な様態で説明されてきた。使用された専門用語は、限定では無く、本質的に説明のための用語を意図している点を理解されたい。
【００３７】
上述の教示の観点から、本発明の多くの変更形態及び変形形態が可能である。
従って、添付の請求項の範囲内で、詳細に説明した以外の方法で本発明を実行することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車両の概略図である。
【図２】本発明による車軸モジュールの部分断面図である。
【図３】本発明の一実施形態において使用されるボールランプ・エキスパンダ機構の断面図である。
【図４】本発明による車軸モジュールの別の実施形態の断面図である。
【図５】本発明による車軸モジュールの別の実施形態の部分断面図である。
【図６】本発明による車軸モジュールの別の実施形態の部分断面図である。
【符号の説明】
２２  車軸モジュール
４０  ハウジング
４２  ピニオンギア
４４  差動装置キャリア
４６  ベアリングセット
４８  リングギア
５０  差動ギアセット
５２  差動ギア
５４  ベアリング・ピン
５６  サイドギア
５８、９４  スタブ軸
６０  圧力プレート
６６  保持リング
６８  クラッチ・パック
７０  摩擦プレート
７２  ボールランプ・エキスパンダ機構
７４  第１ランプ
７６  第２ランプ
８２  エキスパンダボール
８４  複数の歯
８６  ギアセット
８８  駆動モータ
９０  スラスト・レース
【図１】
0004022488.tif 000002
【図２】
0004022488.tif 000003
【図３】
0004022488.tif 000004
【図４】
0004022488.tif 000005
【図５】
0004022488.tif 000006
【図６】
0004022488.tif 000007