JPH01101232A - 前後輪への動力分配装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は四輪駆動車に、おける前後輪への動力分配装置
に関する。

（従来技術） 前後輪への動力分配装置の一形式として、変速機の出力
にて回転する差動ケースと、このケースに組付けたピニ
オンギヤシャフト上に回転可能に組付けられて同ケース
内に収容された複数のピニオンギヤと、前記ケース内に
て回転可能に組付けられて前記各ピニオンギヤに噛合し
かつ前輪側および後輪側にそれぞれトルク伝達可能に連
結される一対のサイドギヤをそなえた形式のものがあり
、現在これをセンタディファレンシャルと称している。

ところで、四輪駆動車における前後輪への動力分配の配
分は車両め走行状態や路面の摩擦係数に応じて適切な値
に制御することが好ましい。しかしながら、現在のとこ
ろ前記センタディファレンシャルは動力分配の配分を可
変にする機構を備えておらず、動力の配分は一定である
ものが一般であり、かかるセンタディファレンシャルに
おいて動力配分の可変機構を備えたものとしては、特開
昭６２−１２４２１号公報に示された動力伝達、装置に
認められるにすぎない。

しかして、かかる動力伝達装置のセンタディファレンシ
ャルにおいては、各サイドギヤの各ピニオンギヤに噛合
する歯部が円弧状の凹状に形成されているとともに、各
ピニオンギヤの歯部が上記歯部に対応して円弧状の凸状
に形成され、また各ピニオンギヤは両サイドギヤ間にて
同サイドギヤに噛合し、かつ同サイドギヤの歯部に沿っ
て円弧状に回動するように組付けられている。これによ
り、各ピニオンギヤは外部操作により適宜回動され、各
サイドギヤの軸心から各ピニオンギヤの噛合部までの距
離が変化し、前後輪への動力配分が変化する。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、かかるセンタディファレンシャルにおいては
、各ピニオンギヤおよび各サイドギヤの形状が従来のも
のとは大きく異なる特異な形状であり、かつ各ピニオン
ギヤの組付構造も従来とは異なる特異なｍ造である。こ
のため、かかるセンタディファレンシャルを採用する場
合には、従来のセンタディファレンシャルの構成部材の
全てまたは多くのものを変更しなければならないととも
に、各構成部材の組付方法も変更しなければならず、経
済的に極めて不利となる。

従って、本発明の目的は、上記した形式のセンタディフ
ァレンシャルにおいて、従来の構成部材の変更を最小限
に留めて動力配分の可変機能を付与することにより、経
済的に極めて有利にすることにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、変速機の出力にて回転する差動ケースと、こ
のケースに組付けたビニオーンギャシャフト上に回転可
能に組付けられて同ケース内に収容された複数のピニオ
ンギヤと、前記ケース内にて回転可能に組付けられて前
記各ピニオンギヤに噛合しかつ前輪側および後輪側にそ
れぞれトルク伝達可能に連結される一対のサイドギヤを
備えた前後輪への動力分配装置であり、当該動力分配装
置は、前記ピニオンギヤシャフトが前記ケースに対して
外部操作により前記サイドギヤの軸方向へ所定量移動可
能に組付けられ、かつ前記ピニオンギヤが前記ピニオン
ギヤシャフトに対して偏心リングを介して回転可能に組
付けられていることを特徴とするものである。

（発明の作用・効果） かかる構成の動力分配装置においては、差動ケース、各
ピニオンギヤ、ピニオンギヤシャフトおよび各サイドギ
ヤの作動により、変速機からの動力が各サイドギヤシャ
フトを介して前輪側および後輪側へそれぞれ分配される
。しかして、ピニオンギヤシャフトを外部操作によりサ
イドギヤの軸方向へ移動させようとすると、差動ケース
、ピニオンギヤシャフトおよび偏心リングとピニオンギ
ヤおよびサイドギヤとが同す、イドギヤの軸心を中心と
して相対回転する。この結果、ピニオンギヤシャフトは
サイドギヤの軸方向にも移動し、ピニオンギヤシャフト
の軸心とピニオンギヤおよび各サイドギヤの噛合部のそ
れぞれとの間の距離が変化し、これに応じて前輪側およ
び後輪側への動力配分も変化する。

ところで、当該動力分配装置においては、ピニオンギヤ
シャフトを差動ケースに軸方向へ移動可能に組付けるべ
く同ケースに同シャフトが貫通する軸方向の長孔等を設
けるとともに、ピニオンギヤを同シャフトに偏心リング
を介して組付けるべく同ギヤに偏心リングが回転可能に
嵌合する孔等を設け、かつ新に偏心リングを採用してい
るにすぎない。従って、従来のピニオンギヤシャフト、
およぞサイドギヤはそのまま、差動ケースおよびピニオ
ンギヤはわずかな孔加工を施せば使用可能であり、当該
動力分配装置は従来の各構成部材の変更を最小限に留め
かつ偏心リングを新に採用するのみでよく、経済酷に極
めて有利である。

（実施例） 以下本発明を図面に基づいて説明するに、第１図には本
発明の第１実施例に係る動力分配装置が示されている。

当該動力分配装置は第２図に示すように、四輪駆動車用
動力伝達装置のセンタディファレンシャルとして用いら
れる。

当該動力伝達装置はケース１１内に収容したトランスミ
ッション２０、センタディファレンシャル３０、フロン
トディファレンシャル４０および方向変換機［５０から
なり、トランスミッション２０はクラッチ機構１２を介
してエンジンの一側に組付けられている。トランスミッ
ション２０はインプットシャフト２１、アウトプットシ
ャフト２２および各変速ギヤユニットを備えるとともに
、アウトプットシャフト２２上にアウトプットギヤ２３
を備えている。

センタディファレンシャル３０はデフケース３１、複数
のピニオンギヤ３２、ピニオンギヤシャフト３３および
一対のサイドギヤ３４，３５を備えるとともに、デフケ
ース３１の外向フランジ部にリングギヤ３６を備えてい
る。リングギヤ３６はトランスミッション２０のアウト
プットギヤ２３に噛合していて、同トランスミッション
２０から出力される動力をデフケース３１に伝達する。

フロントディファレンシャル４０および方向変換機構５
０はセンタディファレンシャル３０に対して同軸的に配
置され、かつフロント・ディファレンシャル４０は方向
変換機構５０を構成するマウントケース５１内に収容さ
五ている。

フロントディファレンシャル４０はデフケース４１、複
数のピニオンギヤ４２および一対のサイドギヤ４３．４
４を備え、デフケース４１が中空シャフト４５を介して
センタディファレンシャル３０の左側サイドギヤ３４に
トルク伝達可能に連結している。かかるフロントディフ
ァレンシャル４０においては、中空シャフト４５および
ケース１１の左端を回転可能に貫通するサイドギヤシャ
フト１３ａが左側サイドギヤ４３に、かつデフケース４
１およびケース１１の右端を回転可能に貫通するサイド
ギヤシャフト１３ｂが右側サイドギヤ４４にそれぞれト
ルク伝達可能に連結している。

方向変換機構５０においては、マウントケース５１の外
向フランジ部に組付けたリングギヤ５２を備えるととも
に、同ケース５１とフロント・ディファレンシャル４０
のデフケース４１との結合を断続するスリーブ５３を備
えている。マウント・ケース５１はセンタディファレン
シャル３０の右側サイドギヤ３５の中空シャフト部にト
ルク伝達可能に連結し、またリングギヤ５２はビニオン
シャフト５４に噛合している。ピニオンシャフト５４は
後輪側プロペラシャフトに連結している。

かかる構成の動力伝達装置においては、エンジンからの
動力がトランス−ミッション２０のアウトプットギヤ２
３およびリングギヤ３６を介してセンタディファレンシ
ャル３０のデフケース３１に伝達されるとともに、ピニ
オンギヤ３２から各サイドギヤ３４．３５に分配される
。左側サイドギヤ３４に分配された動力はフロントディ
ファレンシャル４０に伝達されて前輪側へ出力され、ま
た右側サイドギヤ３５に分配された動力は方向変換機Ｗ
ｉ５０に伝達されて後輪側へ出力される。

しかして、センタディファレンシャル３０においては第
１図に示すように、デフケース３１の本体３１　ａにサ
イドギヤ３４．３５の軸方向に延びる長孔３１ｂが複数
形成されていて、各長孔３１ｂにピニオンギヤシャフト
３３の各シャフト部３３ａが同図および第３図に示すよ
うにサイドギヤ３４．３５の軸方向に沿って移動可能に
組付けられている。また、各ピニオンギヤ３２は第１図
および第４図に示すようにピニオンギヤシャフト・３３
の各シャフト部３３　ａに偏心リング３７を介して組付
けられている。各ピニオンギヤ３２は各偏心リング３７
に対して回転可能に組付けられている。ピニオンギヤ３
２の各サイドギヤ３４．３５に対する噛合部間の距離を
Ｌとし、かつピニオンギヤシャフト３３の軸心と左側サ
イドギヤ３４の噛合部との距離をＬｆ、右側サイドギヤ
３５の噛合部との距離をＬｒとした場合、ピニオンギヤ
シャフト・３３の軸心は各サイドギヤ３４．３５の噛合
部に対して第１劇および第４図に示すように偏位してい
る。ピニオンギヤシャフト３３はデフケース３１の本体
３１ａの外周に軸方向へ摺動可能に組付けたスリーブ３
８　ａに連結していて、スリーブ３８　ａに係合するス
リーブヨーク３８ｂを介して外部操作（例えば油圧、バ
キューム等の手段）により長孔３１ｂに沿って移動可能
になっている。

かかる構成のセンタディファレンシャル３ｏに、おいて
、エンジンからの動力はデフケース３１、ピニオンギヤ
シャフト３３、偏心リング３７、ピニオンギヤ３２を経
て各サイドギヤ３４．３５へ伝達されるが、この場合各
サイドギヤ３４．３５（前輪側、後輪側）への動力配分
比はＬ　ｆ　ｉ　Ｌ、　Ｌ　ｒ　／Ｌとなる。しかして
、ピニオンギヤシャフト・３３を外部操作によりサイド
ギヤ３４．３５の軸方向へ移動させようとすると、デフ
ケース３１、ピニオンギヤシャフト３３および偏心リン
グ３７とピニオンギヤ３２およびサイドギヤ３４．３５
とが同ギヤ３４．３５の軸心を中心として相対回転する
。この結果、ピニオンギヤシャフト３３はサイドギヤ３
４．３５の軸方向にも移動し、ピニオンギヤシャフト３
３の軸心と各サイドギヤ３４．３５の噛合部との距離Ｌ
ｆ、Ｌｒが変化する。従って、前輪側および後輪側への
動力配分比Ｌｆ／Ｌ。

Ｌｒ／Ｌはピニオンギヤシャフト３３の軸方向の移動に
応じて変化し、かがる移動量を車両の走行状態、路面の
摩擦係数に応じて適切社制御すれば、前後輪に対する動
力配分を適切な値に制御することができる。

ところで、当該センタディファレンシャル３０において
は、従来の各構成部材を採用してデフケース３１に長孔
３１ｂを、ピニオンギヤ３２に偏心リング３７が嵌合す
る孔を設けるとともに、新たに偏心リング３７を採用し
ているにすぎないため、従来のセンタディファレンシャ
ル３０の大幅な変更を要せず経済的に極めて有利である
。

第５図には本発明の第２実施例に係る動力分配装置であ
るセンタディファレンシャル３０Ａが示されている。当
該センタディファレンシャル３０Ａは、偏心リング３７
　Ａとして外周が球面の一部をなす形状（以下球面状形
状という）のリングを採用している点で第１実施例のセ
ンタディファレンシャル３０と大きく相違するとともに
、かかる偏心リング３７　Ａの採用に伴い各ピニオンギ
ヤ３２Ａにおける内孔の外方側を同リング３７　Ａに対
応する球面状形状に形成し、かつ同リング３　’？Ａを
ピニオンギヤシャフト３３　Ａの筒部３３　ｔ）の段部
にて圧縮スプリング３８　ｃを介して弾撥的に支承して
いる点で相違している。

従って、かがるセンタディファレンシャル３゜Ａにおい
ては、ピニオンギヤシャフト３３　Ａのサイドギヤ３４
　＋　３５の軸方向への移動の際における同ピニオンギ
ヤシャフト・３３Ａおよび各偏心リング３７　Ａの軸心
を中心とする各ピニオンギヤ３２Ａに対する相対回転時
、各偏心リング３７Ａは各ピニオンギヤ３２Ａに対して
回転自在であるため同リング３７　Ａおよびピニオンギ
ヤシャフト３３Ａの軸線の傾きは常に一致し、各ピニオ
ンギヤ３２Ａによる各偏心リング３７　Ａの回転規制に
起因するピニオンギヤシャフト３３　Ａの軸方向への移
動規制が解消される。

４、Ｆｉ１面の簡単な説明の簡単な説明第１図は本発明
に係る動力分配装置の第１実施例であるセンタディファ
レンシャルの断面図、第２図は同ディファレンシャルを
採用した動力伝達装置の概略構成図、第３図は第１図の
矢印■−■線に沿う断面図、第４図は第１図の矢印■−
■線に沿う断面図、第５図は本発明に係る動力分配装置
の第２実施例であるセンタディファレンシャルの断面図
である。

符号の説明 ２０・・・トランスミッション、３ｏ、３０Ａ・１．セ
ンタディファレンシャル、３１・・・デフケース、３２
．３２Ａ・・・ピニオンギヤ、３３．３３　Ａ・・・ピ
ニオンギヤシャフト、３４．３５・・・サイドギヤ、３
６・・・リングギヤ、３７．３７　Ａ・・・偏心リング
、３８　ａ・・・スリーブ、３８　ｃ・・・圧縮スプリ
ング、４ｏ・・・フロントディファレンシャル、５ｏ・
・・方向変換機構。

出願人　トヨタ自動車株式会社　。

代理人　弁理士　長谷照−（外１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　変速機の出力にて回転する差動ケースと、このケース
   に組付けたピニオンギヤシャフト上に回転可能に組付け
   られて同ケース内に収容された複数のピニオンギヤと、
   前記ケース内にて回転可能に組付けられて前記各ピニオ
   ンギヤに噛合しかつ前輪側および後輪側にそれぞれトル
   ク伝達可能に連結される一対のサイドギヤを備え、前記
   ピニオンギヤシャフトが前記ケースに対して外部操作に
   より前記サイドギヤの軸方向へ所定量移動可能に組付け
   られ、かつ前記ピニオンギヤが前記ピニオンギヤシャフ
   トに対して偏心リングを介して回転可能に組付けられて
   いることを特徴とする前後輪への動力分配装置。