(57)【要約】道路車両用のファイナルドライブは、ハウジング（１１）に軸支されたピニオン軸（４）にピニオンギア（１０）を備え、ピニオンギアは、ピニオン軸（４）に対して横方向に回転するように軸支されたクラウンギア（１２）とギア係合する。ファイナルドライブは、全輪駆動（ＡＷＤ）カップリングと組み合わせられ、全輪駆動（ＡＷＤ）カップリングは、入力軸（３）からピニオン軸（４）に随意にトルクを伝達する油圧ピストン（５）によって軸方向に制御されるディスクパッケージ（２）、および、ディスクパッケージ（２）をピニオン軸に回転自在に接続するディスクドラム（２Ａ）または同様の手段、を備える。ＡＷＤカップリングの入力軸（３）は、ファイナルドライブのピニオン軸（４）によってのみ径方向に軸支される。【選択図】図２
2017505255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路車両用のファイナルドライブであって、ハウジング（１１）に軸支されたピニオン軸（４）にピニオンギア（１０）を備え、前記ピニオンギアは、前記ピニオン軸（４）に対して横方向に回転するように軸支されたクラウンギア（１２）とギア係合し、
前記ファイナルドライブは、全輪駆動（ＡＷＤ）カップリングと組み合わせられ、前記全輪駆動（ＡＷＤ）カップリングは、入力軸（３）から前記ピニオン軸（４）に随意にトルクを伝達する油圧ピストン（５）によって軸方向に制御されるディスクパッケージ（２）と、前記ディスクパッケージ（２）を前記ピニオン軸に回転自在に接続するディスクドラム（２Ａ）または同様の手段と、を備え、
前記ＡＷＤカップリングの前記入力軸（３）は、前記ファイナルドライブの前記ピニオン軸（４）によってのみ径方向に軸支されることを特徴とする、ファイナルドライブ。
【請求項２】
請求項１に記載のファイナルドライブであって、好ましくは２つの径方向軸受（８）から成る径方向軸受配置は、前記ピニオン軸（４）の端部のスタブ軸（４’）と、前記入力軸（３）の端部の軸受スリーブと、の間に配置される、ファイナルドライブ。
【請求項３】
請求項２に記載のファイナルドライブであって、前記径方向軸受（８）はニードル軸受である、ファイナルドライブ。
【請求項４】
請求項１に記載のファイナルドライブであって、係止リング（２’）が前記ディスクパッケージ（２）の両側に配置されて前記入力軸（３）上のハブ（３’）を動かなくする、ファイナルドライブ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のファイナルドライブであって、前記油圧ピストン（５）は、前記ピニオンギア（１０）の方に作動して前記ディスクパッケージ（２）を前記ピニオン軸（４）に接続し、前記ファイナルドライブは、軸方向の力を前記ディスクドラム（２Ａ）から前記ピニオン軸に移すための前記ピニオン軸（４）上の軸方向止め具（９，９’）をさらに備える、ファイナルドライブ。
【請求項６】
請求項５に記載のファイナルドライブであって、軸方向軸受（６）、好ましくはニードル軸受、は、前記油圧ピストン（５）と前記ディスクパッケージ（２）との間に配置される、ファイナルドライブ。
【請求項７】
請求項５または６に記載のファイナルドライブであって、前記軸方向止め具（９，９’）は、係止リング手段（９）である、ファイナルドライブ。
【請求項８】
請求項５または６に記載のファイナルドライブであって、前記軸方向止め具（９，９’）は、径方向ステップ（９’）である、ファイナルドライブ。
【請求項９】
請求項５または６に記載のファイナルドライブであって、前記軸方向止め具（９，９’）は、ピニオン軸受予圧付与ねじ込みナット（１８）である、ファイナルドライブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジングに軸支されたピニオン軸にピニオンギアを備える、道路車両用のファイナルドライブに関し、ピニオンは、ピニオン軸に対して横方向に回転するように軸支されたクラウンギアとギア係合し、ファイナルドライブは、全輪駆動（ＡＷＤ）カップリングと組み合わせられ、全輪駆動（ＡＷＤ）カップリングは、入力（ｉｎｇｏｉｎｇ）軸からピニオン軸に随意にトルクを伝達する油圧ピストンによって軸方向に制御されるディスクパッケージ、および、ディスクパッケージをピニオン軸に回転自在に接続するディスクドラムまたは同様の手段、を備える。
【背景技術】
【０００２】
上記の種類のファイナルドライブは、後輪駆動道路車両の車に慣例的である。最近の傾向は、しかしながら、全輪駆動（ＡＷＤ）車が好まれている。そのような車では、前輪駆動は、中間軸と、ＡＷＤカップリングと、後輪も駆動するファイナルドライブと、によって補足されることができる。
【０００３】
車がＡＷＤカップリングを備えるとき、ＡＷＤカップリングおよびファイナルドライブ（ディファレンシャルを含む）が、異なるソースから供給されることが、現在慣例的である。設計は、ＡＷＤカップリング／ファイナルドライブが、ＡＷＤカップリングのハウジングがファイナルドライブのハウジングに物理的に取り付けられ、ディスクドラムまたは同様の手段がピニオン軸に接続されて、形成されるようになっていることが多い。
【０００４】
ファイナルドライブの供給者は、従って適切な軸支を提供する。
【０００５】
当技術分野で周知のように、ファイナルドライブのピニオン軸の軸支は、かなり複雑である。特にピニオンギア／クラウンギアセットがハイポイドギアセットである場合、ある程度のプレストレスが提供されなければならないからである。ピニオン軸は、従って２つの円錐ころ軸受またはアンギュラ玉軸受によって通常軸支され、それらは、ナット配置によってプレストレスが与えられ、正確なプレストレス値に手動で締め付けられる。
【０００６】
ＡＷＤカップリングの回転可能部分は、同様にカップリングハウジングに別々に軸支される（軸受の１つがカップリングの入力軸とピニオン軸との間に設けられてよいが）。
【０００７】
一般的に言えば、原則として２つの別々の「自己完結型」（しかし接続された）ユニットであるファイナルドライブおよびＡＷＤカップリングの提供は、コスト、重量、空間要求度、および損失、の増加を意味する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の主な目的は、このおよび他の不都合を本設計により取り除くことである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ファイナルドライブと組み合わせられたときのＡＷＤカップリングの回転部分の軸支のための改良された解決策は、本発明によると、ＡＷＤカップリングの入力軸がファイナルドライブのピニオン軸によってのみ径方向に軸支されるという点で達成される。
【００１０】
実用的実施形態では、好ましくは２つの径方向軸受から成る径方向軸受配置は、ピニオン軸の端部のスタブ軸と、入力軸の端部の軸受スリーブと、の間に配置される。反対に、スタブ軸が入力軸の端部に、軸受スリーブがピニオン軸の端部に、設けられてよい。
【００１１】
軸受配置の長さは、要求される軸支安定性が得られるようになっている。
【００１２】
そうでなければ必要とされる、入力軸用の別々の径方向軸受の省略により、軸受損失が大いに減少する。入力軸とピニオン軸との間の回転速度差は、つまり通常小さい。また、２つのユニットの合体取り付けを容易にすることができる。
【００１３】
径方向軸受は、ニードル軸受であってよい。
【００１４】
入力軸における通常小さい軸方向の力に適応するために、係止リングを入力軸上のハブ上のディスクパッケージの両側に配置できる。
【００１５】
本発明は、添付図面を参照して以下でより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】車両のファイナルドライブおよび付け加えられたＡＷＤカップリングの典型的な従来技術の配置の略図である。
【図２】本発明による統合されたファイナルドライブおよびＡＷＤカップリングの同様の略図である。
【図３】別の実施形態による統合されたファイナルドライブおよびＡＷＤカップリングの同様の略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
道路車両‐車‐のファイナルドライブとＡＷＤカップリングとの典型的な従来技術の組み合わせが、図１に示されている。
【００１８】
以下の記載‐図２に示されている発明的配置についても‐は、ファイナルドライブもＡＷＤカップリングもそれ自体が公知であって当業者により理解されるので、発明の適切な理解に重要である部分に重点を置く。
【００１９】
カップリングハウジング１では、多くのディスクを備えるディスクパッケージ２が配置されている。これらのディスクは、一方では回転自在に軸支された入力軸３に、他方では（これから説明される）ファイナルドライブのピニオン軸の形で回転自在に軸支された出力（ｏｕｔｇｏｉｎｇ）軸４に、交互に接続される。出力軸４への接続は、ディスクドラム２Ａを介して行われる。ディスクドラム２Ａは、軸４とスプライン係合にあり、従ってそれに関して軸方向に移動可能である。
【００２０】
ディスクパッケージ２は、ハウジング１で油圧ピストン５に加えられる油圧によって制御され、ピストン５が、ディスクパッケージ２を作動するように制御されるときに、ピニオンギア１０の方に動くようになっている。油圧ピストン５からの力の大きさは、クランプ力と、従って入力軸３から出力軸４にディスクパッケージ２によって伝達されるトルクとを制御する。ピストン５からの力は、軸方向軸受６（好ましくはニードル軸受）によって、ディスクパッケージ２に伝達され、ハウジングに戻る。
【００２１】
示されている例では、入力軸３は、径方向軸受７のみによってハウジングに軸支されているが、ピニオン軸３は、径方向軸受８（好ましくはニードル軸受）がある反対側の端部に支持する方法で延びる。他の例では、入力軸３用の複数の軸受があってよい。
【００２２】
ピニオンギア１０（ピニオン軸４と一体）は、カップリングハウジング１に接続されたファイナルドライブハウジング１１で回転自在に軸支される。ファイナルドライブは、ベベルギアセット、通常はハイポイドギアセット、を形成するピニオンギア１０とクラウンギア１２とを備える。デファレンシャルハウジング１３は、クラウンギア１２に接続され、通常のデファレンシャル機構を含み、そこから２つの半軸１４が車両の動輪に延出する。配置は、複合の軸方向および径方向軸受１５によってファイナルドライブハウジング１１に軸支できる。
【００２３】
図１に示されているのは、ファイナルドライブのハイポイドギアセットのピニオンギア用の通常の軸支である。この軸支は、２つの軸受、すなわち前方軸受１６および後方軸受１７を備える。これらの２つの軸受１６，１７は、ハイポイドギアセットのギア係合から径方向および軸方向の力を取ることができるものとする。それらは、両方の軸方向で力を扱う能力を有しなければならない。力の方向は、例えば順方向および逆方向で車両を駆動する間に変わるからである。軸受１６，１７は、通常円錐ころ軸受またはアンギュラ玉軸受である。
【００２４】
ファイナルドライブの適切な機能のために、ピニオンギア１０の軸支に遊びが生じるのを防ぐことが、非常に重要である。これを達成する通常の方法は、ナット１８によって軸支に軸方向プレストレスを加えることであり、ナット１８は、ピニオン軸４に螺合し、軸方向の力を前方軸受１６の内輪に加える。ナット１８が稼働下で緩みを生じないようにするために、２つの軸受１６，１７の内輪の間にプレートスリーブ１９がある。このスリーブは、ナット１８を締める際に、最初に弾性的に、それから塑性的に変形する。弾性力は、それからそのままであり、ナット１８が緩むのを防ぐ。
【００２５】
プレストレスの大きさは、負荷および温度膨張による変形が全く遊びをもたらさないように、選ばれる。軸受１６，１７への一定のプレストレスは、かなりのエネルギー損失をもたらす。
【００２６】
図１に示されている構造は、ファイナルドライブと合体取り付けされたＡＷＤカップリングの軸支の配置の仕方のほんの一例にすぎない。もう一つの構造は、ファイナルドライブとは完全に独立してＡＷＤカップリングを軸支する。
【００２７】
図２および図３による発明的解決策では、ＡＷＤカップリングとファイナルドライブの一体化は、より進歩している。
【００２８】
図２および図３による発明的解決策は、図１に示されている公知の配置と共通点が非常に多いので、上記の説明が主に引き合いに出される。図２および図３の要素に、図１と同じ符号が、それらが２つの実施形態で同一でなくても、付けられることがある。明瞭さのために、図２および図３は、適切な理解に必要な範囲でしか符号が付いていない。
【００２９】
図１による公知の実施形態では、入力軸３は、径方向軸受７によってハウジング１に軸支されている。それは、径方向軸受８の手段によってピニオン軸４に支持されてもいる。
【００３０】
図２および図３による発明的実施形態では、径方向軸受７は、完全に省かれており、入力軸３は、ピニオン軸４に軸支されているだけである。ピニオン軸４には、直径が減少した軸受スタブ軸４’が設けられ、その一方で、入力軸３の端部は、少なくともスタブ軸４’の長さに対応する長さを有する軸受スリーブとして設計されている。スタブ軸４’の長さは、例えば、１０ｍｍであってよい。示されている場合では２つの径方向軸受８から成る、長い径方向軸受配置は、スタブ軸４’と入力軸３との間に置かれ、入力軸３に要求される安定性を伴う必要な軸支を提供する。入力軸３は、従ってピニオン軸端部に完全に径方向に軸支される。
【００３１】
径方向軸受８は、ニードル軸受であってよい。径方向軸受配置は、好ましくは、入力軸３とピニオン軸４との間の境界面に生じ得る曲げ力に持ちこたえるように、設計される。
【００３２】
入力軸３には限られた軸方向の力しかない。これらの力は、例えばディスクパッケージ２の両側の軸方向ニードル軸受６によって扱われることができる。係止リング２’が、このために入力軸３上のハブ上のディスクパッケージ２の両側に配置されてよい。
【００３３】
入力軸３とピニオン軸４との間の差回転数が通常わずかであるので、入力軸３の軸支からの軸受損失が大いに減少する。
【００３４】
ピニオン軸４の端部で入力軸上のスタブ軸と軸受スリーブとの間に入力軸３用の軸支を提供することは、請求項の範囲内である。
【００３５】
図３でさらなる実施形態が示され、入力軸３がピニオン軸４に軸支されるだけという解決策が、ピニオン軸４上のカップリングの出力軸を軸方向に導くための非常に有利な解決策と組み合わせられている。
【００３６】
図１および図２による配置では、ＡＷＤカップリングとファイナルドライブの軸方向の力の間に相互作用がない。軸方向軸受６がディスクパッケージ２の両側にあるからであり、ディスクドラム２Ａは、軸方向の力の伝達なしにピニオン軸４とスプライン係合にあるからである。２つのユニットの合体取り付けは、ディスクドラム２Ａが押されてピニオン軸とのスプライン係合になり、すると２つのユニットがボルト締めされるという点において、簡単に行われる。
【００３７】
一方図３による配置では、軸方向止め具９’または同様のピニオンギア軸上の手段によって、ピニオンギア１０に向かう方向に、ディスクドラム２Ａからピニオン軸４に提供される軸方向の力の伝達がある。設計代替を指摘するために、符号９’は例えばロックリング手段の形の軸方向止め具を示すと言ってよく、それは、軸と一体であって係止リングと同じ働きをするあらゆる手段を含む。
【００３８】
図１または図２の配置に示すように、ピストン５からディスクパッケージ２へのクランプ力は、軸方向軸受６によって伝達される。この軸方向の力は、しかしながら、今度はディスクドラム２Ａを介してピニオン軸４に伝達され、ピニオン軸受を介してハウジング１１に戻る。ディスクパッケージ２の右側の軸方向軸受の必要性は、これによって取り除かれる。
【００３９】
これによる明らかな利点は、ディスクパッケージ２に１つの軸方向軸受（通常はニードル軸受）しか必要とされないことである。結果は、損失、コスト、および重量、の減少である。
【００４０】
さらに、通常の前進駆動でディスクパッケージ２からのクランプ力は、ファイナルドライブ（ピニオンギア１０／クラウンギア１２）のギア係合からの力と反対方向に、ピニオンギアに作用する。その結果として、ピニオン軸受１６，１７への軸方向の負荷は減少し、損失の減少につながる。配置の寿命にわたって加えられるピニオン軸受の負荷が減少するので、より小さいピニオン軸受を選ぶことができ、損失、コスト、および重量、の減少にもつながる。
【００４１】
すでに説明されたように、ディスクドラム２Ａからの軸方向の力は、図３に示されている軸方向止め具９’を介してピニオン軸に伝達される。代替実施形態は、径方向ステップ９’をピニオン軸の係止リングに置き換えることを含んでよい。
【００４２】
径方向ステップ９’は、ディスクドラム２Ａ用の止め面を形成し、オプションロックリング９’’がピニオン軸４の反対側（すなわち、径方向ステップ９’に対して反対）に設けられてよく、ディスクドラム２Ａが径方向止め具９’から軸方向に離れるのを防ぐ。
【００４３】
なおさらなる実施形態では、ピニオン軸４上の軸方向止め具は、ピニオン軸受予圧付与ねじ込みナット１８（図１参照）を、ディスクドラム２Ａがねじ込みナット１８と軸方向接触するように配置することによって、実現する。
【００４４】
上記の説明および請求項では、油圧によるディスクパッケージの作動についてしか言及されていない。しかしながら、任意のアクチュエータ（例えば電気的または空気式）によってディスクパッケージを作動させることは、請求項の範囲内である。
【００４５】
他の変更が、添付の請求項の範囲内で可能である。
【図１】
2017505255.tif 000003
【図２】
2017505255.tif 000004
【図３】
2017505255.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成28年8月16日(2016.8.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路車両用のファイナルドライブであって、ハウジング（１１）に軸支されたピニオン軸（４）にピニオンギア（１０）を備え、前記ピニオンギアは、前記ピニオン軸（４）に対して横方向に回転するように軸支されたクラウンギア（１２）とギア係合し、
前記ファイナルドライブは、全輪駆動（ＡＷＤ）カップリングを備え、前記全輪駆動（ＡＷＤ）カップリングは、入力軸（３）から前記ピニオン軸（４）に随意にトルクを伝達する油圧ピストン（５）によって軸方向に制御されるディスクパッケージ（２）と、前記ディスクパッケージ（２）を前記ピニオン軸に回転自在に接続するディスクドラム（２Ａ）または同様の手段と、を備え、
前記ＡＷＤカップリングの前記入力軸（３）は、前記ピニオン軸（４）によってのみ径方向に軸支されることを特徴とする、ファイナルドライブ。
【請求項２】
請求項１に記載のファイナルドライブであって、好ましくは２つの径方向軸受（８）から成る径方向軸受配置は、前記ピニオン軸（４）の端部のスタブ軸（４’）と、前記入力軸（３）の端部の軸受スリーブと、の間に配置される、ファイナルドライブ。
【請求項３】
請求項２に記載のファイナルドライブであって、前記径方向軸受（８）はニードル軸受である、ファイナルドライブ。
【請求項４】
請求項１に記載のファイナルドライブであって、係止リング（２’）が前記ディスクパッケージ（２）の両側に配置されて前記入力軸（３）上のハブ（３’）を動かなくする、ファイナルドライブ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のファイナルドライブであって、前記油圧ピストン（５）は、前記ピニオンギア（１０）の方に作動して前記ディスクパッケージ（２）を前記ピニオン軸（４）に接続し、前記ファイナルドライブは、軸方向の力を前記ディスクドラム（２Ａ）から前記ピニオン軸に移すための前記ピニオン軸（４）上の軸方向止め具（９，９’）をさらに備える、ファイナルドライブ。
【請求項６】
請求項５に記載のファイナルドライブであって、軸方向軸受（６）、好ましくはニードル軸受、は、前記油圧ピストン（５）と前記ディスクパッケージ（２）との間に配置される、ファイナルドライブ。
【請求項７】
請求項５または６に記載のファイナルドライブであって、前記軸方向止め具（９，９’）は、係止リング手段（９）である、ファイナルドライブ。
【請求項８】
請求項５または６に記載のファイナルドライブであって、前記軸方向止め具（９，９’）は、径方向ステップ（９’）である、ファイナルドライブ。
【請求項９】
請求項５または６に記載のファイナルドライブであって、前記軸方向止め具（９，９’）は、ピニオン軸受予圧付与ねじ込みナット（１８）である、ファイナルドライブ。
【国際調査報告】
2017505255.tif 000006
2017505255.tif 000007
2017505255.tif 000008