(57)【要約】道路車両用のファイナルドライブは、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。それは、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。軸方向止め具（９，９’）がピニオン軸（４）に配置され、軸方向の力をディスクドラム（２Ａ）からピニオン軸に移動させる。【選択図】図２
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【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、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、前記油圧ピストン（５）は、前記ピニオンギア（１０）の方向に作動し、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、
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、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３】
請求項１に記載のファイナルドライブであって、前記ファイナルドライブと前記ＡＷＤカップリングとは、ハウジング（１，１１）に配置され、前記入力カップリング軸（３）は、径方向軸受（７）によって前記ハウジングに軸支される、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、前記ピニオン軸（４）は、径方向軸受（８）、好ましくはニードル軸受、の手段によって前記入力軸（３）の端部に軸支される、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６】
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７】
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、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、２つの別々の（しかし接続された）ユニットの提供は、コスト、重量、空間要求度、および損失、の増加を意味する。
【０００８】
ＡＷＤカップリングでは、クランプ力が油圧ピストンによってディスクパッケージに加えられ、そこから軸方向の力が軸方向軸受（ニードル軸受であることが多い）に加えられる。力は、それから第２の軸方向軸受（またニードル軸受であることが多い）上でカップリングのハウジングに戻される。
【０００９】
ディスクドラムは、軸方向の力の伝達なしにピニオン軸とスプライン係合にある。２つのユニットの合体取り付けは、ＡＷＤカップリングのディスクドラムがピニオン軸スプラインに押し込まれるという点において、簡単に行われる。
【００１０】
従って原則として、ファイナルドライブとＡＷＤカップリングとは、別々の、「自立した」ユニットである。
【００１１】
ファイナルドライブでは、ピニオンギアにある程度のプレストレスを提供する必要があり、それはかなりのエネルギー損失につながる。またピニオン軸受は、全ての力に対処して所望のライフサイクルを提供するために、比較的大きくなければならない。特にＡＷＤカップリングの欠点は、カップリングのディスクパッケージの両側での軸方向ニードル軸受の使用による比較的大きなエネルギー損失である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の主な目的は、これら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】
【００１３】
これは、本発明によれば、軸方向の力をディスクドラムからピニオン軸に移すように、ピニオン軸に軸方向止め具（例えば係止リング手段の形で）を設けることによって達成される。
【００１４】
ディスクドラムからの軸方向の力がピニオン軸に移される（それからその軸受によってハウジングに戻る）ので、ディスクドラムの側の軸方向軸受の必要性は取り除かれる。１つの軸方向軸受（好ましくは軸方向ニードル軸受）だけが、油圧ピストンとディスクパッケージとの間に配置される。
【００１５】
ファイナルドライブおよびＡＷＤカップリングは、ハウジングに配置され、入力カップリング軸は、径方向軸受によってハウジングで軸支される。
【００１６】
ピニオン軸は、好ましくは径方向軸受（好ましくはニードル軸受）によって入力軸の端部に軸支される。
【００１７】
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】
【００１８】
【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】さらなる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。
【図４】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カップリングのなおさらなる略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
ディスクパッケージ２の両側で比較的大きな軸方向ニードル軸受６が、通常低負荷を有するが、それらの大きな直径のため、それらは比較的大きなエネルギー損失を引き起こす。
【００２４】
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１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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
図１に示されている構造は、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ず、もう一つは、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。
【００３０】
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。
【００３１】
図２、図３、および図４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。また、図２、図３、および図４は、適切な理解に必要な範囲でしか符号が付いていない。
【００３２】
図１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。
【００３３】
一方図２、図３、および図４による配置では、係止リング９または同様のピニオン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はロックリング手段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。
【００３４】
図１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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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２に示されている係止リング９を介してピニオン軸に伝達される。
【００３８】
図３では別の実施形態が示され、係止リング９の機能が、ピニオン軸受予圧付与ねじ込みナット１８を、ねじ込みナット１８がディスクドラム２Ａ用の軸方向止め具を形成するように、軸方向の位置に配置することによって、取って代わられている。
【００３９】
図４では代替実施形態が示され、係止リング９が、ピニオン軸の径方向ステップ９’に置き換えられている。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、図２に示されている係止リング９、または図３に示されているナット１８の径方向の広がりと、軸方向の力の移動に関して同じ効果を提供する。再び図４を参照し、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。
【００４０】
図２および図４では、係止リング９および径方向ステップ９’は、ディスクドラム２Ａ用の軸方向止め具を形成する。
【００４１】
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。
【００４２】
他の変更が、添付の請求項の範囲内で可能である。
【図１】
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【図２】
2016540684.tif 000004
【図３】
2016540684.tif 000005
【図４】
2016540684.tif 000006
【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、ピニオンギア（１０）と、全輪駆動（ＡＷＤ）カップリングと、を備え、
前記ピニオンギア（１０）は、前記ピニオン軸（４）上にあり、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、前記油圧ピストン（５）は、前記ピニオンギア（１０）の方向に作動し、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、
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（４）に移す前記ピニオン軸（４）上の軸方向止め具（９，９’）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、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３】
請求項１に記載のファイナルドライブであって、前記ファイナルドライブと前記ＡＷＤカップリングとは、ハウジング（１，１１）に配置され、前記入力カップリング軸（３）は、径方向軸受（７）によって前記ハウジングに軸支される、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、前記ピニオン軸（４）は、径方向軸受（８）、好ましくはニードル軸受、の手段によって前記入力軸（３）の端部に軸支される、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６】
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７】
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】
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