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JP2003521654A - 全輪駆動車軸分離装置 - Google Patents

全輪駆動車軸分離装置

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Publication number
JP2003521654A
JP2003521654A JP2001556023A JP2001556023A JP2003521654A JP 2003521654 A JP2003521654 A JP 2003521654A JP 2001556023 A JP2001556023 A JP 2001556023A JP 2001556023 A JP2001556023 A JP 2001556023A JP 2003521654 A JP2003521654 A JP 2003521654A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
differential
ring
ramp
axle
spline
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001556023A
Other languages
English (en)
Inventor
プーラ,ブレント
ガスマン,テオドール
Original Assignee
ジーケーエヌ・オートモーティブ・インコーポレーテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ジーケーエヌ・オートモーティブ・インコーポレーテッド filed Critical ジーケーエヌ・オートモーティブ・インコーポレーテッド
Publication of JP2003521654A publication Critical patent/JP2003521654A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/06Differential gearings with gears having orbital motion
    • F16H48/08Differential gearings with gears having orbital motion comprising bevel gears
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K23/00Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
    • B60K23/08Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D11/00Clutches in which the members have interengaging parts
    • F16D11/02Clutches in which the members have interengaging parts disengaged by a contact of a part mounted on the clutch with a stationarily-mounted member
    • F16D11/04Clutches in which the members have interengaging parts disengaged by a contact of a part mounted on the clutch with a stationarily-mounted member with clutching members movable only axially
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D41/069Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by pivoting or rocking, e.g. sprags
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D41/12Freewheels or freewheel clutches with hinged pawl co-operating with teeth, cogs, or the like
    • F16D41/125Freewheels or freewheel clutches with hinged pawl co-operating with teeth, cogs, or the like the pawl movement having an axial component
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H48/16Differential gearings without gears having orbital motion with freewheels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H48/00Differential gearings
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    • F16H48/24Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using positive clutches or brakes

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  • Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 全輪駆動車車両において使用する車軸分離装置。車軸装置は、一方向オーバランニング・クラッチ(40)、およびクラッチに接触するばね(60)を含む。スプライン・ロッキング・リング(48)が、クラッチの反対側の端部でばねに接触する。摩擦ドッグ・スプライン(88)は、差動ランプ・リング(102)が摩擦ドッグ・スプラインに接触する間、スプライン・ロッキング・リングの表面に係合する。車軸分離装置は、差動ランプ・リングに係合するカバー・ランプ(108)も含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (技術分野) 本発明は、全体的にはクラッチに関し、より詳細には、全輪駆動車車両におい
て分離装置とともに使用するオーバランニング・クラッチに関する。
【0002】 (背景技術) 典型的な全輪駆動システムでは、前車軸が1次ドライブであり、後車軸へのト
ルクは、前車軸の平均速度が後輪の平均速度より高速で回転する場合に伝達され
る。このトルク伝達は、一般的に、前輪が過度のスリップを有する場合に発生し
、コーナリング状況中にも発生することがある。クラッチは、必要でないのにト
ルクが後車軸または前車軸に伝達されるのを防止する機械的分離部として働く。
従来技術では、一方向クラッチおよび双方向オーバランニング・クラッチが知ら
れており、かつ油圧システムを使用してその変化を実行するクラッチが現在知ら
れている。双方向オーバランニング・クラッチは、時計回りと反時計回りの両回
転方向に作動するので、一方向クラッチとは異なる。一方向オーバランニング・
クラッチは、後車軸ハウジングが前車軸ハウジングより高速で回転すると、オー
バラン・モードに入る。このオーバランは、前輪のスリップがない場合に、車両
の前方向で2つのクラッチ構成要素間に発生する。しかし、一方向オーバランニ
ング・クラッチでは、道路状態中に前輪がスリップすると、後車軸で車軸比率が
克服され、クラッチの入力側がクラッチの出力側を駆動し、したがって後車軸と
前車軸間の速度差が減少するまで、後輪にトルクを与える。一般的に、一方向ク
ラッチは、かさ歯車セットを使用する場合、50/50のトルク流を有する。か
さ歯車セットは、オーバランニング一方向クラッチを車軸比率オフセットと組み
合わせて使用した場合、1次車軸速度が2次車軸速度以上になると常に係合する
。これは、通常、1次前輪駆動車車両で前輪のスリップが発生し、1次後輪駆動
車車両で後輪のスリップが発生した場合に当てはまる。
【0003】 しかし、一方向クラッチを使用する従来技術の装置は、一方向オーバランニン
グ・クラッチが車軸の前方回転用にしか配向されず、全輪駆動車車両を適切に操
作するには後方用の全く異なる装置が必要であるので、問題が発生している。し
たがって、車両を後退させると、一方向オーバランニング・クラッチは係合せず
、全輪駆動車車両を後退させる場合に1次駆動車軸として好ましい車軸である後
車軸に、トルクが伝達されない。したがって、従来技術の装置は、余分なハウジ
ングおよび/または電子装置を取り付けて、全輪駆動車車両の後退中に後車軸へ
のトルク送出を保証している。これは、全輪駆動システムの費用、重量および信
頼性を上昇させ、さらに全輪駆動車車両のオペレータにとって騒音、振動および
不快の問題を増加させることがある。
【0004】 したがって、当技術分野には、後退ギアを選択した場合に、後退ディファレン
シャルがトルクを伝達し、したがって優れたハンドル操作および動力を提供する
よう、分離装置と一体で作動する一方向オーバランニング・クラッチ機構に対す
る要求がある。
【0005】 (発明の簡単な概要) 本発明の1つの目的は、新規の全輪駆動車軸分離装置を提供することである。
【0006】 本発明の別の目的は、従来の50/50スプリット・ドライブ・トレインで使
用する場合に分割することができるトルク伝達装置を提供することである。
【0007】 本発明のさらなる目的は、既存の車軸ハウジングに必要な変更が些細な、全輪
駆動車車両において使用する分離装置を提供することである。
【0008】 本発明のさらに別の目的は、全輪駆動車車両用で軽量化され、パッケージング
問題を緩和した車軸分離装置を提供することである。
【0009】 本発明のさらなる目的は、後退方向で操作する場合にトルク伝達を有する車軸
分離装置を提供することである。
【0010】 以上の目的を達成するため、全輪駆動車車両で使用する車軸分離装置は一方向
オーバランニング・クラッチを含む。車軸分離装置は、一方端でクラッチに接触
するばねも含む。次に、スプライン・ロッキング・リングが、クラッチの反対側
の端部でばねに接触する。車軸分離装置は、スプライン・ロッキング・リングの
表面に係合する摩擦ドッグ・スプラインも含む。車軸分離装置は、さらに、摩擦
ドッグ・スプラインに接触する差動ランプ・リングを含む。最後に、車軸分離装
置は、差動ランプ・リングとカバー・ランプが相互作用すると、軸力が生じるよ
う、差動ランプ・リングに係合するカバー・ランプを含む。
【0011】 本発明の1つの利点は、車軸分離装置を従来の50/50全輪駆動車車両に使
用できることである。
【0012】 本発明のさらなる利点は、トルク伝達装置を差動キャリアに設置しながら、全
輪駆動車車両の従来の50/50スプリットを保持することである。
【0013】 本発明のさらなる利点は、車軸分離装置が車両の既存の車軸ハウジングに大規
模な変更を必要としないことである。
【0014】 本発明のさらなる利点は、車軸分離装置がドライブ・トレインの重量を減少さ
せることである。
【0015】 本発明のさらなる利点は、車軸分離装置が全輪駆動車車両のドライブ・トレイ
ンのパッケージング問題を最適にすることである。
【0016】 本発明のさらなる利点は、車軸分離装置が、オーバランニング・クラッチと調
和して作動し、全輪駆動車車両が後退方向にある場合に、前方向の全輪駆動およ
び適切なトルク付与を提供することである。
【0017】 本発明の他の目的、特徴および利点は、以下の説明および添付の請求の範囲を
添付図面と組み合わせて考察することにより、明白になる。
【0018】 (好ましい実施形態の説明) 図面を参照すると、本発明による全輪駆動車軸分離装置10が図示されている
。図1は、主に前輪駆動車車両である全輪駆動または4輪駆動自動車車両12を
概略的に示している。しかし、本発明は主に後輪で駆動する車両にも使用するこ
とができる。
【0019】 車両12は、図1で示すように、主にハーフシャフト・アセンブリ・システム
14によって駆動される。自動車車両12は、エンジン16から、自動または手
動ギア・ボックスでよいトランスアクスルまたはギア・ボックス18を介して、
ドライブ・トレイン・アセンブリの前部差動装置20に、そして最後に動力取出
しユニット22に伝達された動力によって駆動される全輪駆動または4輪駆動車
車両である。全輪駆動車車両では、動力は、それに対する需要があると、プロペ
ラ・シャフトすなわち駆動シャフト26を介して後部差動装置24に送り出され
る。後部差動装置24で、動力は、車両後部の車輪に分配するため、後側左ハー
フ・シャフト28と後側右ハーフ・シャフト30に分割される。前部差動装置2
0は、動力を分割し、左手前側シャフト32と右手前側シャフト34の間で滑動
または回転する。全輪駆動車車両は、動力を分配ドライブすなわち中心ベアリン
グ36を介して後部差動装置24と前部差動装置20との両方に分配する。従来
の全輪駆動車車両の形状では、前部ハーフシャフト・アセンブリ・システム14
または後部ハーフ・シャフト・アセンブリ・システム15が1次被動車軸であり
、他方の車軸は必要に応じて動力の大部分を受け取るだけである。粘性式トラン
スミッション38を後部差動装置24の真前に配置して、後部差動装置24に発
生する前方または後方への急激なトルク伝達をスムーズにする。本発明の好まし
い実施形態は、主に前輪駆動で、図4に示すように後部差動装置24内またはそ
の付近に配置された車軸分離装置10を有する一方向オーバランニング・クラッ
チ40を含む全輪駆動車車両である。この一方向オーバランニング・クラッチ4
0および車軸分離装置10は、後部差動装置24で動作し、全輪駆動車車両の前
輪回転状態および一般的な前進および後退中に、車両の後部ハーフ・シャフト2
8、30にトルクを分配する。しかし、1次被動後部車軸が、このような車両の
前部差動装置またはその付近に設置された一方向オーバランニング・クラッチお
よび車軸分離装置10とともに使用してもよいことに留意されたい。
【0020】 図1に示す車両のドライブ・トレインはプロペラ・シャフト26を含む。これ
は動力を動力取出しユニット22からプロペラシャフト26を通して後部差動装
置24へと伝達する。後部差動装置24は、車軸または他のハウジング42を含
み、これは差動装置ハウジング44を含み、これは回転軸を中心に支持される。
差動装置ハウジング44は、ピニオン・シャフト駆動歯車を介して車両のギア・
ボックスによって駆動される。粘性継手38がプロペラ・シャフト26と後部差
動装置24との間に接続され、直列に使用されて、衝撃負荷を吸収し、さらに車
両12の方向転換時にコーナリングの引きずり量を減少させる。車軸分離装置1
0は差動装置24内またはその付近に配置される。車軸分離装置10は、通常の
駆動状態で、後部差動装置24が前部差動装置20より低速で回転するよう、車
軸比率オフセットを組み込む。差動装置24と車軸分離装置10とを組み合わせ
て使用すると、図4に示すように、差動サイド・ギア46の一方と、そのサイド
・ギアへの対応するハーフ・シャフト28とが平行接続される。本発明による車
軸分離装置10は、概ね2つの主要構成要素を有する。第1は、通常の駆動状態
における前輪回転中に、前後の差動装置のオフセット車軸比率によりオーバラン
するか分離する一方向オーバランニング・クラッチ40である。一方向オーバラ
ンニング・クラッチ40は、前輪のスリップ状態中に、前部差動装置20が後部
差動装置24より高速で回転するのでロックし、これによりクラッチ40に係合
して、後輪にトルクを提供する。本発明による車軸分離装置10の他方の構成要
素はスプライン・ロッカー48で、これは車両および車輪が後方に回転する時に
は常に係合している。
【0021】 図2および図3に示す本発明の一方向オーバランニング・クラッチ40は、ダ
イオードまたは軸方向ストリップ・クラッチである。しかし、スプラグ、爪また
はローラ・クラッチなど、他のタイプの一方向クラッチを使用できることに留意
されたい。好ましい実施形態の一方向オーバランニング・クラッチ40は、ポケ
ット・プレート50および切欠きプレート52を含み、切欠きプレート52がポ
ケット・プレート50のオリフィス56とかみ合う付加物54を有して、1つの
回転可能なユニットを構成するよう、ポケット・プレート50および切欠きプレ
ート52が相互にかみ合っている。一連の支柱58およびばね60がポケット・
プレート50の表面に沿って配置され、これにより切欠きプレート52の表面と
相互作用し、係合することができる。ポケット・プレート50は、ポケット・プ
レート50の表面上に周方向に配置された複数のポケット62を含む。支柱58
はポケット・プレート50のポケット62内に固定され、ばね力に駆り立てられ
て、支柱58の端部がポケット・プレート50の表面を越えて突き出すよう、支
柱58の下に配置されたばね60を有する。切欠きプレート52の表面は、ポケ
ット・プレートのポケット62と同じ半径に配置された複数の窪み64を含む。
切欠きプレート52とポケット・プレート50が相互にかみ合うと、これらの窪
み64がポケット62、支柱58およびばね60と相互作用する。ポケット・プ
レート50と切欠きプレート52が同じ方向に同じ速度で、つまり主に前輪が駆
動される車両で前輪のスリップ中に生じる状態で回転した場合、支柱58が切欠
きプレートの切欠きまたは窪み64に係合して、ユニットをロックし、したがっ
て全輪駆動車車両の後部差動装置24の後部ハーフ・シャフト28、30へトル
クを伝達する。図2は、ロックされたトルク伝達位置にある一方向クラッチ40
を示す。図3は、ポケット・プレート50が切欠きプレート52より低速で回転
する、つまりオーバラン状態を示し、支柱58が切欠きの窪み64を通過して、
後部差動装置24にトルクを伝達しない。支柱58がポケット62内にロックさ
れないが、ばねによって常に押しつけられているので、少量の空転トルクがある
ことに留意されたい。したがって、ポケット・プレート50と切欠きプレート5
2との間に小さい抵抗力が生じる。
【0022】 図4から図6に示すように、クラッチ・プレートの一方、つまり切欠きプレー
ト52は差動装置のサイド・ギア46に接続され、他方のプレート、つまりポケ
ット・プレート50は対応する車軸ハーフ・シャフト28に接続される。これに
より、車両の前進方向で後部車軸ハウジング42が前部車軸ハウジングより高速
で回転し、車輪のスリップがない場合、クラッチの切欠きプレート52とポケッ
ト・プレート50との間にオーバランが可能になる。しかし、前輪のスリップが
存在すると、車軸比率が克服され、一方向オーバランニング・クラッチ40の入
力側が出力側を駆動し、したがって後輪にトルクを与える。
【0023】 図4から図6は、差動装置ハウジングの前進回転動作中(図4)、および差動
装置ハウジングの逆方回転動作中(図5)の車軸分離装置10を示す。車軸分離
装置10は、好ましい実施形態の後部差動装置24の車軸ハウジング42内に配
置される。しかし、全輪駆動車車両が主に後輪で駆動される場合、車軸分離装置
10は車両の前部差動装置に、またはその付近に配置されることに留意されたい
。車軸ハウジング42は、左手後部ハーフ・シャフト28および右手後部サイド
・シャフト30に隣接する。ハーフ・シャフトはそれぞれ、車両の後輪に接続す
る。車軸ハウジング42は、その真ぐ前にプロペラ・シャフト26と後部車軸1
5の間に配置された粘性継手38を有し、後部車軸にトルクが伝達される場合に
、スムーズな遷移を与えることができる。差動装置43は、回転自在に車軸ハウ
ジング42内に支持される。
【0024】 差動装置43は、差動装置ハウジング44の外面にリングギア66を含む。リ
ングギア66は駆動側歯車_に係合し、これは後部車軸15のピニオン・シャフ
ト上に見られる。差動装置43は概ね差動装置ハウジング44を含み、一方端に
差動装置ハウジング44のカバー68を含んでいる。ベアリング・ピン70が回
転自在に差動装置ハウジング44内に配置される。差動装置ギア・セット72は
、少なくとも部分的にベアリング・ピン70に接続されている。差動装置ギア・
セット72は、ベアリング・ピン70に接続する第1遊星歯車装置74および第
2遊星歯車装置76を含む。差動装置ギア・セット72は、さらに、遊星歯車装
置74、76に係合し、さらに後部右手ハーフ・シャフト30および後部左手ハ
ーフ・シャフト28に係合する第1サイド・ギア46および第2サイド・ギア7
8を含む。車軸分離装置10は、差動装置ギア・セット72のサイド・ギア46
の一方に接触する一方向オーバランニング・クラッチ40を有する。一方向オー
バランニング・クラッチ40は、上述したようにポケット・プレート50および
切欠きプレート52を含む。ポケット・プレート50は、その表面の一方に接続
されたサイド・ギア46の一方を有する。一方向オーバランニング・クラッチ4
0は、ポケット・プレート50のオリフィス80に収容されるか、それとかみ合
う切欠きプレート52も含む。切欠きプレート52は、概して、リング状の本体
、およびその一方端から延在する付加物54を有する。切欠きプレート52は、
内周面に複数の歯82を有し、その歯はハーフ・シャフト28上の歯とかみ合っ
て、ハーフ・シャフト28をクラッチ機構の切欠きプレート52に物理的に接続
する。
【0025】 一方向オーバランニング・クラッチ40は、自動車車両のドライブ・トレイン
の前進回転および逆回転に関して上述したように作動する。切欠きプレート52
は、その端部の一方の外周にリング状の溝84を含む。戻しばね86が溝84内
に配置され、切欠きプレート52の表面に接触する。スプライン・ロッキング・
リング48が、クラッチの切欠きプレート52に隣接して軸方向に配置される。
スプライン・ロッキング・リング48は、概ね、リング状の付加物およびL字形
の断面を一方端に有する。スプライン・ロッキング・リング48は、切欠きプレ
ート52の反対側の端部にある摩擦ドッグ・スプライン88とも接触する。スプ
ライン・ロッキング・リング48は、車両が後退する場合に、クラッチ40を圧
縮し、それをロックする働きをする。ばね86を使用して、車両が前進方向にあ
る場合は、スプライン・ロッキング・リング48を軸方向にクラッチの切欠きプ
レート52から離し、クラッチがオーバランニング・クラッチとして適切に作動
できるようにし、前輪にスリップ状態が発生した場合は、トルクに係合し、した
がって後輪を牽引する。スラスト・ワッシャ90が、クラッチ機構の切欠きプレ
ート52の外面に隣接して配置され、これも差動装置ハウジング・カバー68の
内面に係合する。差動装置ハウジング・カバー68は、車軸分離装置10に隣接
する端部で差動装置ハウジング44と接続する。図7に示すように、差動装置ハ
ウジング・カバー68は複数のオリフィス92を有する。オリフィス92は、差
動装置カバー68の内周に周方向のパターンで配置される。差動装置カバー68
は、かみ合っているオリフィス94および既知の固定装置により差動装置本体4
4に固定される。
【0026】 概ね円筒の形状を有する摩擦ドッグ・スプライン88は、スプライン・ロッキ
ング・リング48の外面に接触する。摩擦ドッグ・スプライン88は、スプライ
ンの一方端から延在する複数の付加物96を有する。付加物96は差動装置カバ
ーのオリフィス92を通過して、スプライン・ロッキング・リング48とその外
面で係合する。付加物の反対側の端部にある摩擦ドッグ・スプライン88は、そ
の外周に接触面98を有する。接触面98は、摩擦タイプの係合を生成し、摩擦
ドッグ・スプライン88に軸方向の動作を生じさせることができる。支持リング
106が、差動装置ハウジング・カバー68の外面と摩擦ドッグ・スプライン8
8の内面との間に配置される。この支持リング106は、車軸分離装置10が作
動中に摩擦ドッグ・スプライン88に支持を提供する。
【0027】 差動ランプ・リング100は、概ねリング状の外観を有し、摩擦ドッグ・スプ
ライン88の外側接触面98に接触する。差動ランプ100は傾斜接触面102
を有し、これはスプライン・ロッキング・リングの接触面98とその内面でかみ
合っている。差動ランプ・リング100は、その外縁に複数の傾斜面104も有
し、これは所定の角度で、差動ランプ・リング100による所定量の軸方向の動
作を可能にする。カバー・ランプ108は、好ましい実施形態ではテトラフルオ
ロエチレン材料で作成するが、任意の他のタイプのプラスチック、セラミックま
たは他のタイプの化合物またはコーティングをカバー・ランプに使用できること
に留意されたい。カバー・ランプ108は、概ねリング状の外観を有し、その一
方端に複数の傾斜面110を含む。カバー・ランプ108の傾斜面110は、差
動ランプ・リング100の傾斜面104に係合し、それと相互作用する。カバー
・ランプ108は、差動ランプ・リング100の外面に係合する本体部分112
も含む。カバー・ランプ108は複数のオリフィスを含み、これはカバー・ラン
プ108を車軸ハウジング42に固定するピン114または他の装置を受ける。
カバー・ランプ108は、ピン114によって車軸ハウジング42に固定され、
これにより、カバー・ランプが車軸ハウジング42に対して固定された非回転位
置で静止している間、差動ランプ・リング100とカバー・ランプ108の間で
回転することができる。
【0028】 作動時には、車軸分離装置10または車軸分離システムは前部差動装置20お
よび後部差動装置24と調和して作業し、前輪がスリップするまで引っかかり、
少量の引きずり摩擦を生成するオーバランニング・クラッチを前進方向に動作さ
せる。スリップ状態は、道路が氷り、水または泥などで覆われている場合、また
は一方の車輪が他方の車輪より高速で回転しなければならない全輪駆動車車両の
コーナリング中に発生し、このようなスリップ状態中に、オーバランニング・ク
ラッチ40は支柱58がクラッチ40の窪み64に係合する。このようなスリッ
プ状態は、主に前輪が駆動される車両では、後部車軸ハウジングが前部車軸ハウ
ジングより高速で回転し、したがって前部車軸ハウジングが後部ハウジングと同
じ速度で回転するまで、2つのクラッチ構成要素を相互に係合させて、全輪駆動
車車両の後輪にトルクを与える。速度が等しい場合は、これがクラッチを切り離
し、後部車軸が全輪駆動車車両の50/50の組合せで作動できるようにする。
60/40、20/30、40/60、90/10など、全輪駆動車車両の他の
動力分割も可能であることに留意されたい。しかし、オペレータが車両を後退さ
せる場合、一方向クラッチ40は前進回転に向けられているので、ドライブ・ラ
インの適切な全輪駆動性能を可能にするため、逆方向に別の装置が必要である。
【0029】 図4および図5で示すような本発明の車軸分離装置10は、車両の後退時に後
部差動装置24をロックするのに使用される。車両が前進方向にある場合(図4
参照)は、差動ランプ・リング100と摩擦ドッグ・スプライン88との摩擦が
軸力を生成し、これによって差動ランプ・リング100とカバー・ランプ108
がその最小幅になることができる。これは、差動ランプ・リング100とカバー
・ランプ108が相互のベースにあって、中実リングを形成する場合に生じる。
しかし、オペレータが全輪駆動車車両の方向を逆転しようとした場合、差動装置
44が図5に示すような逆方向に回転し、摩擦ドッグ・スプライン88と差動ラ
ンプ・リング100との摩擦が、車軸ハウジング42に対して静止している、つ
まり設置されているカバー・ランプ108に対して差動ランプ・リング100を
回転させる。カバー・ランプ108に対するこのような差動ランプ100の回転
は、差動ランプ・リング100およびカバー・ランプ108の幅を増加させ、し
たがって軸力または動作を生成する。この軸力または差動ランプ・リング100
の増加は、摩擦ドッグ・スプライン88に作用し、これはスプライン・ロッキン
グ・リング48に軸方向の動作を生成して、これが一方向オーバランニング・ク
ラッチ40のポケット・プレート50に接続されたサイド・ギア46に向かって
押しやられる。このスプライン・ロッキング・リング48の動作は、ポケット・
プレート50上の複数の溝に係合し、後部車軸のサイド・ハーフ・シャフト28
で差動装置サイド・ギア46をロックする。これにより、後部差動装置が逆転し
て、通常の開放かさ歯車差動装置として機能し、車両の後進中に両方の後輪にト
ルクを伝達する。前輪のスリップがある必要はなく、トルクが主に後輪に供給さ
れ、これは全輪駆動車車両の後部牽引または後進に最適である。本発明の分離装
置10は概ね、歯車比率が1次駆動車軸の約0から10%オフセットした状態で
、2次駆動車軸において使用することに留意されたい。しかし、全輪駆動車車両
の操作環境および設計の必要性に応じて、10%より大きい歯車比率のオフセッ
トを使用してもよいことに留意されたい。
【0030】 本発明を例示的に説明してきた。使用してきた用語は、制限的なものではなく
、本質的に説明の言葉の範疇であるよう意図されていることが理解される。上記
の開示に照らして、本発明の任意の改修および変形が可能である。したがって、
添付の請求の範囲内で、本発明は、特定の説明とは異なる方向で実践することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 ハングオン車軸ハーフ・シャフト分離装置を有する1次前輪駆動車車両の駆動
ラインのレイアウトを示す図である。
【図2】 係合位置にある一方向オーバランニング・クラッチおよび構成要素の断面図を
示す図である。
【図3】 ロック方位位置にある一方向クラッチの側面図を示す図である。
【図4】 前進オーバラン状態で一方向オーバランニング・クラッチおよび逆方向ライン
・ロッキング装置を有する車軸差動装置を示す図である。
【図5】 後退ロック状態にある逆方向スプライン・ロッキング装置を示す図である。
【図6】 本発明による車軸分離装置の断面図を示す図である。
【図7】 本発明による差動装置ハウジングの側面図を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ガスマン,テオドール ドイツ連邦共和国・ディ−53721・ジーク ブルク・アイヒェンドルフシュトラーセ・ 60 Fターム(参考) 3D043 AA04 AB17 EA19 EA24 EB02 EB12 EB13 EE07 EF12 EF19 FA01

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車軸分離装置であって、 一方向オーバランニング・クラッチと、 前記一方向オーバランニング・クラッチに接触するばねと、 前記一方向オーバランニング・クラッチの反対側の端部で前記ばねに接触する
    スプライン・ロッキング・リングと、 前記スプライン・ロッキング・リングの表面に係合する摩擦ドッグ・スプライ
    ンと、 前記摩擦ドッグ・スプラインに接触する差動ランプ・リングと、 前記差動ランプ・リングに係合するカバー・ランプとを含む装置。
  2. 【請求項2】 前記一方向オーバランニング・クラッチが、切欠きプレート
    とポケット・プレートを含む請求項1に記載の装置。
  3. 【請求項3】 前記ばねが、前記スプライン・ロッキング・リングを切り離
    し位置に入れる請求項1に記載の装置。
  4. 【請求項4】 所定の回転方向が感知されると、前記スプライン・ロッキン
    グ・リングが、前記一方向オーバランニング・クラッチをロックする請求項1に
    記載の装置。
  5. 【請求項5】 前記カバー・ランプが、テトラフルオロエチレン材料で作成
    される請求項1に記載の装置。
  6. 【請求項6】 前記カバー・ランプおよび前記差動ランプ・リングが、摩擦
    ベースの接続を有する請求項5に記載の装置。
  7. 【請求項7】 前記差動ランプ・リングが、その表面に配置された複数のラ
    ンプを有する請求項1に記載の装置。
  8. 【請求項8】 前記カバー・ランプが、その表面上に複数のランプを有し、
    前記カバー・ランプの前記ランプが、前記差動ランプ・リングの前記ランプに係
    合して、これと相互作用する請求項7に記載の装置。
  9. 【請求項9】 前記ランプが、前記摩擦ドッグ・スプラインと相互作用して
    、それを前記スプライン・ロッキング・リングに入れる軸力を生成する請求項1
    に記載の装置。
  10. 【請求項10】 車両のドライブ・トレインにおいて使用する車軸分離シス
    テムであって、 上にカバーを有する車軸ハウジングと、 回転自在に前記車軸ハウジング内に支持された差動装置と、 前記差動装置内に配置されたオーバランニング・クラッチと、 前記オーバランニング・クラッチに隣接するスプライン・ロッキング・リング
    と、 前記スプライン・ロッキング・リングの表面に係合する摩擦ドッグ・スプライ
    ンと、 前記摩擦ドッグ・スプラインに接触する差動装置クランプ・リングと、 前記差動ランプ・リングに係合するカバー・ランプとを含み、前記カバー・ラ
    ンプが前記車軸ハウジングの前記カバーに固定される車軸分離システム。
  11. 【請求項11】 前記差動装置が、その中に回転自在に支持された差動装置
    ギア・セットを有する請求項10に記載の車軸分離システム。
  12. 【請求項12】 前記オーバランニング・クラッチが、前記差動装置ギア・
    セットおよび車軸シャフトに係合する請求項11に記載の車軸分離システム。
  13. 【請求項13】 前記差動装置が、その一方端に複数のオリフィスを有する
    請求項10に記載の車軸分離システム。
  14. 【請求項14】 前記摩擦ドッグ・スプラインが、その一方端に複数の付加
    物を有し、前記付加物が、前記オリフィスを通して延在して、前記スプライン・
    ロッキング・リングとの前記係合を提供する請求項13に記載の車軸分離システ
    ム。
  15. 【請求項15】 前記差動ランプ・リングが、その表面に配置された複数の
    ランプを有する請求項10に記載の車軸分離システム。
  16. 【請求項16】 前記カバー・ランプが、その表面に配置された複数のラン
    プを有する請求項15に記載の車軸分離システム。
  17. 【請求項17】 前記カバー・ランプおよび前記差動ランプ・リングの前記
    ランプが、相互作用して軸方向の動作を生成する請求項16に記載の車軸分離シ
    ステム。
  18. 【請求項18】 前記差動装置が、逆回転を有して、前記カバー・ランプと
    前記差動ランプ・リングとを軸方向に分離し、これにより前記摩擦ドッグ・スプ
    ラインを前記スプライン・ロッキング・リングへと軸方向に移動させ、前記差動
    装置のサイド・ギアをシャフトにロックする請求項17に記載の車軸分離システ
    ム。
  19. 【請求項19】 前転を有する前記差動装置が、前記スプライン・ロッキン
    グ・リングを切り離し、スリップ状態が存在するまで、前記オーバランニング・
    クラッチをオーバランさせることができる請求項17に記載の車軸分離システム
  20. 【請求項20】 ハーフ・シャフトおよびピニオン・シャフトを有する車両
    において使用する全輪駆動システムであって、 ハウジングと、 回転自在に前記ハウジング内に支持された差動装置ハウジングとを含み、前記
    差動装置ハウジングが、その一方端に複数のオリフィスを有し、さらに、 前記差動装置ハウジングの外面に配置されたリングギアを含み、前記リングギ
    アがピニオン・シャフトに係合し、さらに、 回転自在に前記差動装置ハウジング内に支持された差動装置ギア・セットを含
    み、前記差動装置ギア・セットが遊星歯車およびサイド・ギアを有し、さらに、 第1プレートおよび第2プレートを有するオーバランニング・クラッチを含み
    、前記第1プレートが前記サイド・ギアに接続され、前記第2プレートがハーフ
    ・シャフトに接続され、さらに、 前記第2プレートに接触するばねと、 前記第2プレートの反対側の端部で前記ばねに接触するスプライン・ロッキン
    グ・リングと、 その一方端から延在する複数の付加物を有する摩擦ドッグ・スプラインとを含
    み、前記複数の付加物が、前記差動装置ハウジングの前記複数のオリフィスを通
    して延在し、前記付加物が前記スプライン・ロッキング・リングに係合し、さら
    に、 前記摩擦ドッグ・スプラインに接触する差動ランプ・リングを含み、前記差動
    ランプ・リングが、その一方端に複数のランプ表面を有し、さらに、 前記ハウジングに固定され、前記差動ランプ・リングに係合するカバー・ラン
    プ・リングを含み、前記カバー・ランプ・リングが、複数のランプ表面を有し、
    前記カバー・ランプの前記ランプ表面が、前記差動ランプ・リングの前記ランプ
    表面と相互作用して、軸方向の動作を提供する全輪駆動システム。
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