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JP2004231070A - Power transmission device - Google Patents

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JP2004231070A
JP2004231070A JP2003022670A JP2003022670A JP2004231070A JP 2004231070 A JP2004231070 A JP 2004231070A JP 2003022670 A JP2003022670 A JP 2003022670A JP 2003022670 A JP2003022670 A JP 2003022670A JP 2004231070 A JP2004231070 A JP 2004231070A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
differential
shaft
differential case
boss
input shaft
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
JP2003022670A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mamoru Murakami
守 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Heavy Industries Ltd
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 Fuji Heavy Industries Ltd filed Critical Fuji Heavy Industries Ltd
Priority to JP2003022670A priority Critical patent/JP2004231070A/en
Publication of JP2004231070A publication Critical patent/JP2004231070A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize the common use of parts without remodeling a front differential when changing the specification to the four-wheel drive vehicle by consecutively installing a transfer unit to the front differential of a two-wheel drive vehicle. <P>SOLUTION: A spline internal tooth 32 is formed on the inner peripheral of a boss 24b formed at the right side of a differential case 22 supporting a right side gear 29b provided in the front differential 3, and a spline external tooth 36 meshed with the internal tooth 32 is formed on the shaft end part of a transfer input shaft 34 provided in the transfer unit 6. When changing the specification of the two-wheel drive vehicle to the four-wheel drive vehicle, the transfer unit 6 is fixed to the front differential 3, and the spline external tooth 36 formed on the shaft end of the transfer input shaft 34 is meshed with the spline internal tooth 32 formed on the boss 24b to distribute the driving force of the engine transmitted to the differential case 22 to the rear wheel-side through the transfer input shaft 34. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、2輪駆動車と4輪駆動車との部品の共用化を実現する動力伝達装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、エンジン横置き型の2輪(前輪)駆動車を4輪駆動車に仕様変更する場合、左右一対の前輪駆動軸に駆動力を作動状態で伝達するフロンデファレンシャルに設けられているデフケースにトランスファ入力軸を連結し、このトランスファ入力軸を介して駆動力を後輪駆動軸側へ分配する技術が知られている。
【0003】
例えば、“ワゴンR+(プラス)サービスマニュアル 概要編”,1999年5月 発行所 スズキ自動車株式会社,デファレンシャル 2E−2 フロントデファレンシャルの欄には、前輪(2輪)駆動仕様のフロントデファレンシャルのデフケースを4輪駆動仕様のデフケースに交換することで、2輪(前輪)駆動車を4輪駆動車に仕様変更する技術が開示されている。
【0004】
すなわち、4輪駆動仕様のデフケースには、相対回転自在に対設する一対のデフサイドギヤの一方から延出するフロントアクスル軸を挿通するボス部にスプライン軸部が形成されており、このスプライン軸部にトランスファ入力軸を連設し、このトランスファ入力軸を介して駆動力をリヤアクスル軸側へ分配するようにしている。
【0005】
この先行文献によれば、前輪(2輪)駆動車を4輪駆動車に仕様変更する場合には、前輪(2輪)駆動仕様のデフケースを4輪駆動仕様のデフケースに交換するだけで良いため、他の部品の共用化を実現することが可能となる。
【0006】
【非特許文献1】
ワゴンR+(プラス)サービスマニュアル 概要編,1999年5月 発行所 スズキ自動車株式会社
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した先行文献に開示されている技術では、前輪(2輪)駆動車を4輪駆動車に仕様変更する場合、少なくともデフケースを変更しなければならないため、当該部品の共用化が図れず、しかも、前輪(2輪)駆動仕様のデフケースと4輪駆動仕様のデフケースとを別個に製造する必要があるため、生産設備の共用化にも限界がある。
【0008】
又、スプライン軸に対してトランスファ入力軸が外装される構造であるため、トランスファ入力軸が大径化してしまい、コンパクト化を実現する際の障害となる。
【0009】
更に、トランスファ入力軸が大径化することで、このトランスファ入力軸と外部ケースとの間に充分な空隙部を確保することが困難となり、この空隙部に介装するオイルシール等の介在物の構造が制約を受けるため、設計の自由度が制限されてしまう不都合がある。
【0010】
本発明は、上記事情に鑑み、2輪駆動車に採用するデファレンシャルを利用して4輪駆動車に仕様変更を可能とし、デファレンシャルの共用化による部品管理の簡素化、及び生産設備の低減を実現して製品コストの低減を図ると共に、2輪駆動車を4輪駆動車に仕様変更する際に連結するトランスファ入力軸の外径方向のサイズのコンパクト化を実現し、トランスファ入力軸と外部ケースとの間の空隙部を充分に確保して、この空隙部に介在させるオイルシール等の介在物の設計の自由度を増すことの可能な動力伝達装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明による第1の動力伝達装置は、エンジンの駆動力によって回転駆動自在なデフケースと、該デフケースに突設された該デフケースを回転自在に支持するボスと、上記デフケースに収納されて該デフケースの回転を差動回転自在に駆動輪へ伝達すると共に上記ボスの回転軸と同軸上に回転自在に支持されている一対のサイドギヤとを有するデファレンシャルと、上記デファレンシャルに連設して上記デフケースに伝達される上記エンジンの駆動力を他方の駆動輪側へ分配自在なトランスファユニットとを備える動力伝達装置において、上記ボスの内周に、上記トランスファユニットに設けられているトランスファ入力軸の軸端外周に係合して該ボスと該トランスファ入力軸との相対回転を規制する軸係合部を形成したことを特徴とする。
【0012】
この場合、好ましくは、上記ボスの内周に形成されている上記軸係合部が、スプライン内歯であり、該スプライン内歯に係合するスプライン外歯が上記トランスファ入力軸の軸端外周に形成されていることを特徴とする。
【0013】
このような構成では、2輪駆動車では、デフケースに収納されている一対のサイドギヤに、駆動輪に連設する出力軸を連結させる。そして、この2輪駆動車を4輪駆動車に仕様変更する場合は、デフケースに突設されているボスの内周に形成されているスプライン内歯等の軸係合部に、トランスファユニットに設けられているトランスファ入力軸の軸端外周に形成されているスプライン外歯等の軸係合部を係合させて、デフケースに伝達されるエンジンの駆動力をトランスファユニットを介して他方の駆動輪側へ分配する。
【0014】
又、第2の動力伝達装置は、エンジンの駆動力によって回転駆動自在なデフケースと、該デフケースに突設された該デフケースを回転自在に支持するボスと、上記デフケースに収納されて該デフケースの回転を差動回転自在に駆動輪へ伝達すると共に上記ボスの回転軸と同軸上に回転自在に支持されている一対のサイドギヤとを有するデファレンシャルと、上記デファレンシャルに連設して上記デフケースに伝達される上記エンジンの駆動力を他方の駆動輪側へ分配自在なトランスファユニットとを備える動力伝達装置において、上記ボスの端面に、上記トランスファユニットに設けられているトランスファ入力軸の軸端面に係合して該ボスと該トランスファ入力軸との相対回転を規制する軸係合部を形成したことを特徴とする。
【0015】
この場合、好ましくは、上記ボスの端面に形成されている上記軸係合部がドグ歯であり、該ドグ歯に係合する他のドグ歯が上記トランスファ入力軸の軸端に形成されていることを特徴とする。
【0016】
このような構成では、2輪駆動車では、デフケースに収納されている一対のサイドギヤに、駆動輪に連設する出力軸を連結させる。そして、この2輪駆動車を4輪駆動車に仕様変更する場合は、デフケースに突設したボスの端面に形成されているドグ歯等の軸係合部に、トランスファユニットに設けたトランスファ入力軸の軸端に形成されている他のドグ歯等の軸係合部を係合させて、デフケースに伝達されるエンジンの駆動力をトランスファユニットを介して他方の駆動輪側へ分配する。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、図1〜図4の図面に基づいて本発明の第1実施の形態を説明する。図1(a)に前輪駆動車の駆動系の要部概略図、同図(b)に4輪駆動車の駆動系の要部概略図を示す。
【0018】
同図(a)に示す前輪駆動車の駆動系は、横置き型エンジン1と、この横置き型エンジン1のクランク軸(図示せず)から出力される駆動力を入力するトランスミッション2と、このトランスミッション2からの駆動力を左右に分配するフロントデファレンシャル3と、このフロントデファレンシャル3からの駆動力を左右に出力するフロントジョイント軸4a,4b(図3参照)と、このフロントジョイント軸4a,4bに連設されて左右の前輪5を駆動する前輪駆動軸5a,5bとを備えている。
【0019】
又、図1(a)に示す前輪駆動車を4輪駆動車に変更する場合は、同図(b)に示すように、フロントデファレンシャル3にトランスファユニット6を連設し、フロントデファレンシャル3から駆動力を分配すると共に、動力伝達方向を90°変換する。このトランスファユニット6にはプロペラシャフト7を介してリヤデファレンシャル8が連結され、このリヤデファレンシャル8に図示しない左右のジョイント軸を介して、左右の後輪10を駆動する後輪駆動軸10a,10bが連設されている。尚、符号11は前後輪間の差動制限と前後の駆動トルク配分を自動的に行なう流体カップリングである。
【0020】
又、トランスミッション2のミッションケース12が、横置き型エンジン1の左側、すなわちクランク軸の突出側に直列に結合されている。図2に示すように、ミッションケース12内に入力されたエンジン1の駆動力は、トルクコンバータ13を経て、インプットシャフト14、リダクションドライブシャフト15、リダクションドライブギヤ16、リダクションドリブンギヤ17、ドライブピニオン軸18、ピニオンギヤ19、及びファイナルギヤ20を介して、フロントデファレンシャル3に伝達される。尚、インプットシャフト14からリダクションドライブシャフト15に対しては、遊星歯車機構等を利用した多段変速部21を介して変速された動力が伝達される。
【0021】
又、ドライブピニオン軸18は、インプットシャフト14とリダクションドライブシャフト15とに対して平行に配設されており、リダクションドライブシャフト15から出力される駆動力がドライブピニオン軸18によって車幅の中央部側へ戻されて、フロントデファレンシャル3に伝達される。
【0022】
図3に示すように、フロントデファレンシャル3は、ミッションケース12に一体形成されたデフハウジング部23に収容されている。ミッションケース12は車幅方向左右に分割されたメインケース23aとコンバータケース23bとが結合されて形成されており、このメインケース23aとコンバータケース23bとの結合時にデフハウジング部23にフロントデファレンシャル3が組付けられる。
【0023】
又、フロントデファレンシャル3のデフケース22の左右側面にはボス24a,24bが突設されており、この各ボス24a,24bの外周がデフハウジング部23に軸受け25を介して回動自在に支持されている。
【0024】
デフケース22内にはピニオンシャフト26が挿通されている。このピニオンシャフト26は、デフケース22にピン27を介して一体に固設されている。更に、デフケース22の大径部にはファイナルギヤ20がボルト(図示せず)を介して固設されている。
【0025】
又、ピニオンシャフト26の両軸端側には一対のピニオンギヤ28が回転自在に支持され、更に、ピニオンシャフト26を挟んで、このピニオンシャフト26の軸直交方向に、左右のサイドギヤ29a,29bが回転自在に対設され、この各サイドギヤ29a,29bとピニオンギヤ28とが互いに噛合されて、デファレンシャル3の差動機構が構成される。
【0026】
各サイドギヤ29a,29bは、デフケース22の左右に突設されているボス24a,24bの内周に回動自在に支持されており、その内側に形成されている孔の内周には、左右のフロントジョイント軸4a,4bの対向端部に形成したスプライン外歯30を係合するスプライン内歯31a,31bが形成されている(図4参照)。尚、図4においては右側のフロントジョイント軸4bに形成されているスプライン外歯30のみが記載されており、左側のフロントジョイント軸4aに形成されているスプライン外歯30が省略されている。
【0027】
エンジン1の駆動力がトランスミッション2を介してデフケース22に固設されているファイナルギヤ20に伝達されて、デフケース22が回転すると、その駆動力がピニオンシャフト26からピニオンギヤ28を介して左右のサイドギヤ29a,29bに分配され、フロントジョイント軸4a,4bを介して、左右の前輪駆動軸5a,5bに伝達される。その際、カーブ走行等により左右の前輪5間に駆動抵抗差が生じると、ピニオンギヤ28の自転によって、両サイドギヤ29a,29bが差動回転し、エンジン1の駆動力が左右の前輪5に対して差動分配される。
【0028】
又、図4において、デフケース22の右側に突設されているボス24bの内周に、後述するトランスファ入力軸34の軸端部に形成された軸係合部としてのスプライン外歯36に係合する他の軸係合部としてのスプライン内歯32が形成されている。このスプライン内歯32の内径は、サイドギヤ29bに形成されているスプライン内歯31bの内径よりも大きな径で形成されている。
【0029】
本実施の形態で採用するフロントデファレンシャル3は、前輪(2輪)駆動車と4輪駆動車とに対して共通で使用することが可能で、前輪駆動車の場合は、左右のフロントジョイント軸4a,4bの対向端部に形成したスプライン外歯30を、フロントデファレンシャル3の左右のサイドギヤ29a,29bに形成したスプライン内歯31a,31bにスプライン係合させ、更に、この各フロントジョイント軸4a,4bに前輪駆動軸5a,5bを連設することで、エンジン1の駆動力を、フロントデファレンシャル3を介して、左右の前輪駆動軸5a,5bに分配させる。
【0030】
尚、本実施の形態で採用するフロントデファレンシャル3は、ピニオンギヤ28、サイドギヤ29a,29bが、かさ歯車によって構成されているが、遊星歯車によって構成されていても良い。
【0031】
一方、4輪駆動車の場合は、図1(b)に示すように、フロントデファレンシャル3にトランスファユニット6を連設してフロントデファレンシャル3に入力される駆動力を後輪駆動軸10a,10b側へ分配する。
【0032】
図4に示すように、トランスファユニット6のトランスファケース33内には、トランスファ入力軸34が軸受け35を介して回動自在に支持されている。このトランスファ入力軸34の一端はトランスファケース33から突出されており、この軸端部にスプライン外歯36が形成されている。又、トランスファ入力軸34は中空状に形成されており、この中空軸部34aに右側のフロントジョイント軸4bが貫通されている。
【0033】
又、トランスファケース33から突出されているトランスファ入力軸34の軸端部に形成されているスプライン外歯36が、デフケース22の右側に突設されているボス24bの内周に形成されたスプライン内歯32にスプライン係合される。尚、符号40a,40b,40cは、各フロントジョイント軸4a,4b(4輪駆動車の場合は34)の外周と、デフハウジング部23(及び4輪駆動車場合はトランスファケース33)の開口部との間をシールするオイルシールである。
【0034】
更に、トランスファ入力軸34の中途にトランスファギヤ37が設けられており、このトランスファギヤ37がアイドラ軸38に設けられたアイドラギヤ39に噛合されている。尚、図示しないが、このアイドラ軸38の軸端には駆動側直交ギヤが設けられており、この駆動側直交ギヤに噛合する従動側直交ギヤを有する従動軸が車体後方へ延出され、ジョイント軸を介してプロペラシャフト7に連設されている。
【0035】
次に、このような構成による本実施の形態の作用について説明する。
図1(a)に示すような前輪(2輪)駆動車では、図2及び図3に示すように、フロントデファレンシャル3に設けたサイドギヤ29a,29bに各々形成されているスプライン内歯31a,31bに対して、フロントジョイント軸4a,4bの対向端部に形成したスプライン外歯30をスプライン係合させる。そして、この各フロントジョイント軸4a,4bに前輪駆動軸5a,5bを連設することで、エンジン1の駆動力を、トランスミッション2、フロントデファレンシャル3を経て左右の前輪駆動軸5a,5bに分配させる。
【0036】
一方、4輪駆動車の場合は、図1(b)に示すように、フロントデファレンシャル3にトランスファユニット6を連設する。すなわち、トランスファユニット6のトランスファケース33に開口されている、トランスファ入力軸34の軸端部を突出する開口部の内周に形成されている段部33aを、フロントデファレンシャル3のデフハウジング部23に開口されているフロントジョイント軸4bを突出させる開口部の外周に装着する。
【0037】
すると、トランスファケース33の開口部から突出されているトランスファ入力軸34の軸端部に形成されているスプライン外歯36が、デフケース22の左右に突設されているボス24bの内周に形成されているスプライン内歯32にスプライン係合されると共に、トランスファ入力軸34の中空軸部34aにフロントジョイント軸4bが貫通される。
【0038】
その結果、トランスファ入力軸34がデフケース22と一体回転し、このデフケース22に伝達されるエンジン1の駆動力が、トランスファ入力軸34側に分配される。このトランスファ入力軸34に分配された駆動力はアイドラ軸38を介し、このアイドラ軸38に設けた駆動側直交ギヤに噛合する従動側直交ギヤを有する従動軸にて動力伝達方向を90°変換された後、ジョイント軸(何れも図示せず)に連設するプロペラシャフト7(図1(b)参照)を介してリヤデファレンシャル8の方向へ出力される。
【0039】
このように、本実施の形態では、フロントデファレンシャル3のデフケース22の右側に突設されている、フロントジョイント軸4bを突出させるボス24bの内周にスプライン内歯32を形成し、このスプライン内歯32に、トランスファ入力軸34の軸端部に形成したスプライン外歯36をスプライン係合させることで、前輪(2輪)駆動車を4輪駆動車に仕様変更するようにしたので、フロントデファレンシャル3を、前輪(2輪)駆動車と4輪駆動車とで共用化することが可能となり、部品管理の簡素化、及び生産設備の共用化を実現することができる。
【0040】
又、トランスファ入力軸34の軸端部にスプライン外歯36を形成し、このスプライン外歯36を、ギヤケース22に突設されているボス24bの内周に形成したスプライン内歯32にスプライン係合させるようにしたので、トランスファ入力軸34の外径方向のサイズのコンパクト化を実現することができる。
【0041】
更に、トランスファ入力軸34の外径方向のサイズをコンパクトにすることで、このトランスファ入力軸34とトランスファケース33との間の空隙を充分に確保することが可能となり、トランスファ入力軸34とトランスファケース33との間をシールするオイルシール40b,40cの設計の自由度を増すことができ、高い信頼性を得ることができる。
【0042】
又、図5、図6に本発明の第2実施の形態による動力伝達装置を示す。
上述した第1実施の形態では、デフケース22に突設されているボス24bの内周にスプライン内歯32を形成し、トランスファ入力軸34の軸端部に、スプライン内歯32に係合するスプライン外歯36を形成したが、本実施の形態では、ボス24bと、このボス24bに対して同軸上に配設されているトランスファ入力軸34との対向端面に、軸方向に突出して互いに噛み合い自在な軸係合部としての多数のドグ歯41a,41bを、それぞれ円周方向に等間隔に形成し、各ドグ歯41a,41bを噛み合わせることで、デフケース22に伝達された駆動力をトランスファ入力軸34へ分配するようにしたものである。
【0043】
本実施の形態によれば、ボス24bとトランスファ入力軸34とをドグ歯41a,41bを介してドグ係合させることで、駆動力を分配させるようにしたので、第1実施の形態のように、ボス24bとトランスファ入力軸34との端面を動力伝達のためにオーバラップさせる必要が無く、その分、ボス24bを細径化することができる。
【0044】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、2輪駆動車に採用するデファレンシャルをそのまま利用して4輪駆動車に仕様変更するようにしたので、デファレンシャルの共用化により部品管理の簡素化、及び生産設備の低減を実現して製品コストの低減を図ることができる。
【0045】
又、トランスファ入力軸の軸端部にスプライン外歯を形成し、これにスプライン係合するスプライン内歯をデフケース側に形成したので、トランスファ入力軸の外径方向のサイズのコンパクト化が実現でき、相対的にトランスファ入力軸と外部ケースとの間の空隙部を充分に確保することが可能となり、この空隙部に介在させるオイルシール等の介在物の設計の自由度を増すことが可能となり、製品の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)第1実施の形態による前輪駆動車の駆動系の要部概略図、(b)同、4輪駆動車の駆動系の要部概略図
【図2】同、トランスミッション及びフロントデファレンシャルの側面断面図
【図3】同、フロントデファレンシャルの拡大断面図
【図4】同、フロントデファレンシャルにトランスファユニットを連結した状態の概略断面図
【図5】第2実施の形態によるフロントデファレンシャルにトランスファユニットを連結した状態の概略断面図
【図6】同、デフケースとトランスファ入力軸との係合を示す斜視図
【符号の説明】
1 エンジン
3 フロントデファレンシャル
5 前輪(駆動輪)
6 トランスファユニット
10 後輪(駆動輪)
22 デフケース
24a,24b ボス
29a,29b サイドギヤ
32 スプライン内歯(軸係合部)
34 トランスファ入力軸
36 スプライン外歯(軸係合部)
41a,41b ドグ歯(軸係合部)
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a power transmission device that realizes sharing of parts between a two-wheel drive vehicle and a four-wheel drive vehicle.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, when changing the specification of a two-wheel (front wheel) drive vehicle of a horizontally mounted engine to a four-wheel drive vehicle, a transfer is provided to a differential case provided in a front differential that transmits a driving force to a pair of left and right front wheel drive shafts in an operating state. There is known a technique of connecting input shafts and distributing a driving force to a rear wheel drive shaft via the transfer input shaft.
[0003]
For example, "Wagon R + (Plus) Service Manual Overview", May 1999 Issued by Suzuki Motor Co., Ltd., Differential 2E-2 In the front differential column, the front differential (two-wheel drive) front differential case has 4 There is disclosed a technology for changing the specification of a two-wheel (front wheel) drive vehicle to a four-wheel drive vehicle by replacing the differential case with a wheel drive specification differential case.
[0004]
That is, in a four-wheel drive differential case, a spline shaft portion is formed in a boss portion through which a front axle shaft extending from one of a pair of differential side gears provided to be rotatable relative to each other is inserted. A transfer input shaft is connected to the drive shaft, and the driving force is distributed to the rear axle shaft via the transfer input shaft.
[0005]
According to this prior document, when changing the specification of a front wheel (two-wheel) drive vehicle to a four-wheel drive vehicle, it is only necessary to replace the front wheel (two-wheel) drive differential case with a four-wheel drive specification differential case. It is possible to realize sharing of other components.
[0006]
[Non-patent document 1]
Wagon R + (Plus) Service Manual Overview, May 1999 Issued by Suzuki Motor Co., Ltd. [0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the technology disclosed in the above-mentioned prior art document, when changing the specifications of the front wheel (two-wheel) drive vehicle to the four-wheel drive vehicle, at least the differential case must be changed, so that the parts cannot be shared. In addition, since it is necessary to separately manufacture the front case (two-wheel drive) differential case and the four-wheel drive specification differential case, there is a limit in sharing the production equipment.
[0008]
In addition, since the transfer input shaft is structured so as to be external to the spline shaft, the diameter of the transfer input shaft is increased, which is an obstacle to realizing compactness.
[0009]
Further, as the diameter of the transfer input shaft increases, it becomes difficult to secure a sufficient gap between the transfer input shaft and the outer case. Since the structure is restricted, there is an inconvenience that the degree of freedom of design is limited.
[0010]
In view of the above circumstances, the present invention makes it possible to change the specifications of a four-wheel drive vehicle by using a differential adopted in a two-wheel drive vehicle, realizes simplification of parts management by sharing the differential, and reduction of production equipment. In addition to reducing the product cost, the size of the outer diameter of the transfer input shaft to be connected when changing the specifications of a two-wheel drive vehicle to a four-wheel drive vehicle has been reduced, and the transfer input shaft and outer case It is an object of the present invention to provide a power transmission device capable of ensuring a sufficient space between the gaps and increasing the degree of freedom in designing an inclusion such as an oil seal interposed in the space.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first power transmission device according to the present invention includes a differential case rotatably driven by the driving force of an engine, a boss rotatably supporting the differential case protruding from the differential case, and a differential case. A differential having a pair of side gears which are housed and transmit the rotation of the differential case to the driving wheels so as to be rotatable in a differential manner, and which are rotatably supported coaxially with the rotation axis of the boss; and connected to the differential. A transfer unit capable of distributing the driving force of the engine transmitted to the differential case to the other drive wheel side, wherein a transfer input shaft provided on the transfer unit is provided on an inner periphery of the boss. Forming a shaft engaging portion that engages with the outer periphery of the shaft end to regulate the relative rotation between the boss and the transfer input shaft. Characterized in that was.
[0012]
In this case, preferably, the shaft engaging portion formed on the inner periphery of the boss is a spline internal tooth, and the spline external tooth engaging with the spline internal tooth is formed on the outer periphery of the shaft end of the transfer input shaft. It is characterized by being formed.
[0013]
In such a configuration, in a two-wheel drive vehicle, an output shaft connected to the drive wheels is connected to a pair of side gears housed in a differential case. When the specification of the two-wheel drive vehicle is changed to a four-wheel drive vehicle, the transfer unit is provided on a shaft engaging portion such as a spline internal tooth formed on the inner periphery of a boss protruding from the differential case. By engaging a shaft engaging portion such as an external spline tooth formed on the outer periphery of the shaft end of the transfer input shaft, the driving force of the engine transmitted to the differential case is transmitted to the other drive wheel side via the transfer unit. Distribute to
[0014]
The second power transmission device includes a differential case rotatably driven by the driving force of the engine, a boss rotatably supporting the differential case protruding from the differential case, and a boss stored in the differential case and rotating the differential case. And a differential having a pair of side gears rotatably supported coaxially with the rotation axis of the boss and transmitted to the differential case in a manner connected to the differential. In a power transmission device including a transfer unit capable of distributing the driving force of the engine to the other drive wheel side, the transfer unit is configured to engage with a shaft end surface of a transfer input shaft provided in the transfer unit on an end surface of the boss. A shaft engaging portion for restricting relative rotation between the boss and the transfer input shaft is formed.
[0015]
In this case, preferably, the shaft engaging portion formed on the end face of the boss is a dog tooth, and another dog tooth engaging with the dog tooth is formed on the shaft end of the transfer input shaft. It is characterized by the following.
[0016]
In such a configuration, in a two-wheel drive vehicle, an output shaft connected to the drive wheels is connected to a pair of side gears housed in a differential case. When the specification of the two-wheel drive vehicle is changed to a four-wheel drive vehicle, a transfer input shaft provided on a transfer unit is provided on a shaft engaging portion such as a dog tooth formed on an end face of a boss protruding from a differential case. A shaft engaging portion such as another dog tooth formed at the shaft end is engaged to distribute the driving force of the engine transmitted to the differential case to the other driving wheel side via the transfer unit.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1A is a schematic diagram of a main part of a drive system of a front wheel drive vehicle, and FIG. 1B is a schematic diagram of a main part of a drive system of a four wheel drive vehicle.
[0018]
The drive system of the front-wheel drive vehicle shown in FIG. 1A includes a horizontal engine 1, a transmission 2 for inputting a driving force output from a crankshaft (not shown) of the horizontal engine 1, and a transmission 2. A front differential 3 for distributing the driving force from the transmission 2 to the left and right, front joint shafts 4a and 4b (see FIG. 3) for outputting the driving force from the front differential 3 to the left and right, and front joint shafts 4a and 4b. Front wheel drive shafts 5a and 5b are provided to drive the left and right front wheels 5 in series.
[0019]
When the front-wheel drive vehicle shown in FIG. 1A is changed to a four-wheel drive vehicle, as shown in FIG. 1B, a transfer unit 6 is connected to the front differential 3 and driven from the front differential 3. The power is distributed and the power transmission direction is changed by 90 °. A rear differential 8 is connected to the transfer unit 6 via a propeller shaft 7, and rear wheel drive shafts 10a and 10b for driving left and right rear wheels 10 via left and right joint shafts (not shown) are connected to the rear differential 8. It is installed continuously. Reference numeral 11 denotes a fluid coupling that automatically performs differential limitation between front and rear wheels and distribution of front and rear drive torque.
[0020]
The transmission case 12 of the transmission 2 is connected in series to the left side of the horizontal engine 1, that is, to the side of the crankshaft projecting. As shown in FIG. 2, the driving force of the engine 1 input into the transmission case 12 passes through a torque converter 13, and is supplied to an input shaft 14, a reduction drive shaft 15, a reduction drive gear 16, a reduction driven gear 17, and a drive pinion shaft 18. , A pinion gear 19 and a final gear 20 to be transmitted to the front differential 3. Note that the power that has been shifted is transmitted from the input shaft 14 to the reduction drive shaft 15 via a multi-stage transmission unit 21 using a planetary gear mechanism or the like.
[0021]
The drive pinion shaft 18 is disposed in parallel with the input shaft 14 and the reduction drive shaft 15, and the driving force output from the reduction drive shaft 15 is applied by the drive pinion shaft 18 to the central portion of the vehicle width. And transmitted to the front differential 3.
[0022]
As shown in FIG. 3, the front differential 3 is housed in a differential housing 23 formed integrally with the transmission case 12. The transmission case 12 is formed by connecting a main case 23a and a converter case 23b which are divided into left and right in the vehicle width direction. When the main case 23a and the converter case 23b are connected, the front differential 3 is attached to the differential housing portion 23. Assembled.
[0023]
Bosses 24a, 24b are protruded from the left and right sides of the differential case 22 of the front differential 3, and the outer periphery of each of the bosses 24a, 24b is rotatably supported by a differential housing portion 23 through a bearing 25. I have.
[0024]
A pinion shaft 26 is inserted through the differential case 22. The pinion shaft 26 is integrally fixed to the differential case 22 via a pin 27. Further, a final gear 20 is fixed to a large diameter portion of the differential case 22 via a bolt (not shown).
[0025]
A pair of pinion gears 28 are rotatably supported on both shaft end sides of the pinion shaft 26, and the left and right side gears 29 a and 29 b rotate in a direction orthogonal to the axis of the pinion shaft 26 with the pinion shaft 26 interposed therebetween. The side gears 29a and 29b and the pinion gear 28 are meshed with each other to form a differential mechanism of the differential 3.
[0026]
The side gears 29a and 29b are rotatably supported on the inner periphery of bosses 24a and 24b protruding from the left and right sides of the differential case 22, and the inner periphery of a hole formed on the inner side thereof has left and right sides. Spline internal teeth 31a and 31b are formed to engage with spline external teeth 30 formed at opposite ends of the front joint shafts 4a and 4b (see FIG. 4). In FIG. 4, only the spline external teeth 30 formed on the right front joint shaft 4b are shown, and the spline external teeth 30 formed on the left front joint shaft 4a are omitted.
[0027]
When the driving force of the engine 1 is transmitted to the final gear 20 fixed to the differential case 22 via the transmission 2 and the differential case 22 rotates, the driving force is transmitted from the pinion shaft 26 via the pinion gear 28 to the left and right side gears 29a. , 29b and transmitted to the left and right front wheel drive shafts 5a, 5b via the front joint shafts 4a, 4b. At this time, when a driving resistance difference is generated between the left and right front wheels 5 due to a curve running or the like, the two side gears 29a and 29b rotate differentially due to the rotation of the pinion gear 28, and the driving force of the engine 1 is applied to the left and right front wheels 5. Distributed differentially.
[0028]
In FIG. 4, spline external teeth 36 as a shaft engaging portion formed at a shaft end of a transfer input shaft 34, which will be described later, are engaged with the inner periphery of a boss 24 b protruding from the right side of the differential case 22. A spline inner tooth 32 is formed as another shaft engaging portion. The inner diameter of the spline internal teeth 32 is formed to be larger than the inner diameter of the spline internal teeth 31b formed on the side gear 29b.
[0029]
The front differential 3 employed in the present embodiment can be used in common for a front wheel (two-wheel) drive vehicle and a four-wheel drive vehicle. In the case of a front wheel drive vehicle, the left and right front joint shafts 4a are used. , 4b are spline-engaged with spline internal teeth 31a, 31b formed on the left and right side gears 29a, 29b of the front differential 3, and the front joint shafts 4a, 4b By connecting the front wheel drive shafts 5a and 5b to each other, the driving force of the engine 1 is distributed to the left and right front wheel drive shafts 5a and 5b via the front differential 3.
[0030]
In the front differential 3 adopted in the present embodiment, the pinion gear 28 and the side gears 29a and 29b are formed by bevel gears, but may be formed by planetary gears.
[0031]
On the other hand, in the case of a four-wheel drive vehicle, as shown in FIG. 1B, a transfer unit 6 is connected to the front differential 3 so that the driving force input to the front differential 3 is applied to the rear wheel drive shafts 10a and 10b. Distribute to
[0032]
As shown in FIG. 4, a transfer input shaft 34 is rotatably supported in a transfer case 33 of the transfer unit 6 via a bearing 35. One end of the transfer input shaft 34 protrudes from the transfer case 33, and spline external teeth 36 are formed at the shaft end. The transfer input shaft 34 is formed in a hollow shape, and the right front joint shaft 4b penetrates the hollow shaft portion 34a.
[0033]
Further, external spline teeth 36 formed at the shaft end of the transfer input shaft 34 protruding from the transfer case 33 are formed in the spline formed on the inner periphery of the boss 24 b protruding from the right side of the differential case 22. The teeth 32 are splined. Reference numerals 40a, 40b, and 40c denote the outer peripheries of the front joint shafts 4a and 4b (34 for a four-wheel drive vehicle) and the openings of the differential housing portion 23 (and the transfer case 33 for a four-wheel drive vehicle). This is an oil seal that seals between the two.
[0034]
Further, a transfer gear 37 is provided in the middle of the transfer input shaft 34, and the transfer gear 37 is meshed with an idler gear 39 provided on an idler shaft 38. Although not shown, a drive-side orthogonal gear is provided at the shaft end of the idler shaft 38, and a driven shaft having a driven-side orthogonal gear that meshes with the drive-side orthogonal gear is extended rearward of the vehicle body, and It is connected to the propeller shaft 7 via a shaft.
[0035]
Next, the operation of the present embodiment having such a configuration will be described.
In a front-wheel (two-wheel) drive vehicle as shown in FIG. 1A, spline internal teeth 31a and 31b formed on side gears 29a and 29b provided on a front differential 3, as shown in FIGS. , The spline external teeth 30 formed at the opposite ends of the front joint shafts 4a and 4b are spline-engaged. By connecting front wheel drive shafts 5a and 5b to the front joint shafts 4a and 4b, the driving force of the engine 1 is distributed to the left and right front wheel drive shafts 5a and 5b via the transmission 2 and the front differential 3. .
[0036]
On the other hand, in the case of a four-wheel drive vehicle, the transfer unit 6 is connected to the front differential 3 as shown in FIG. That is, the stepped portion 33a formed on the inner periphery of the opening protruding from the shaft end of the transfer input shaft 34, which is opened in the transfer case 33 of the transfer unit 6, is attached to the differential housing portion 23 of the front differential 3. It is mounted on the outer periphery of the opening from which the opened front joint shaft 4b projects.
[0037]
Then, the spline external teeth 36 formed at the shaft end of the transfer input shaft 34 protruding from the opening of the transfer case 33 are formed on the inner periphery of the boss 24 b protruding left and right of the differential case 22. The spline internal teeth 32 are spline-engaged, and the front joint shaft 4 b passes through the hollow shaft portion 34 a of the transfer input shaft 34.
[0038]
As a result, the transfer input shaft 34 rotates integrally with the differential case 22, and the driving force of the engine 1 transmitted to the differential case 22 is distributed to the transfer input shaft 34 side. The driving force distributed to the transfer input shaft 34 is transmitted through an idler shaft 38, and the power transmission direction is changed by 90 ° by a driven shaft having a driven-side orthogonal gear meshing with a driving-side orthogonal gear provided on the idler shaft 38. After that, it is output in the direction of the rear differential 8 via a propeller shaft 7 (see FIG. 1B) connected to a joint shaft (neither is shown).
[0039]
As described above, in the present embodiment, the spline internal teeth 32 are formed on the inner periphery of the boss 24b projecting from the right side of the differential case 22 of the front differential 3 and projecting the front joint shaft 4b. The spline external teeth 36 formed at the shaft end of the transfer input shaft 34 are spline-engaged with the front wheel 32 to change the specification of the front-wheel (two-wheel) drive vehicle to a four-wheel drive vehicle. Can be shared by the front-wheel (two-wheel) drive vehicle and the four-wheel drive vehicle, so that parts management can be simplified and production equipment can be shared.
[0040]
Spline external teeth 36 are formed at the shaft end of the transfer input shaft 34, and the spline external teeth 36 are spline-engaged with spline internal teeth 32 formed on the inner periphery of the boss 24 b protruding from the gear case 22. As a result, the size of the transfer input shaft 34 in the outer diameter direction can be reduced.
[0041]
Further, by making the size of the transfer input shaft 34 in the outer diameter direction compact, it is possible to secure a sufficient gap between the transfer input shaft 34 and the transfer case 33, and to make the transfer input shaft 34 and the transfer case 33 The degree of freedom in the design of the oil seals 40b and 40c for sealing between the oil seals 33 and 33 can be increased, and high reliability can be obtained.
[0042]
FIGS. 5 and 6 show a power transmission device according to a second embodiment of the present invention.
In the above-described first embodiment, the spline internal teeth 32 are formed on the inner periphery of the boss 24 b projecting from the differential case 22, and the spline engaging with the spline internal teeth 32 is formed at the shaft end of the transfer input shaft 34. Although the external teeth 36 are formed, in the present embodiment, the bosses 24b and the transfer input shaft 34 disposed coaxially with the bosses 24b are axially protruded from and opposed to each other so as to mesh with each other. A large number of dog teeth 41a and 41b are formed at regular intervals in the circumferential direction, and the dog teeth 41a and 41b are meshed with each other, so that the driving force transmitted to the differential case 22 is input to the transfer case. The distribution is made to the shaft 34.
[0043]
According to the present embodiment, the driving force is distributed by dog-engaging the boss 24b and the transfer input shaft 34 via the dog teeth 41a and 41b, so that as in the first embodiment. It is not necessary to make the end faces of the boss 24b and the transfer input shaft 34 overlap for power transmission, and the boss 24b can be reduced in diameter accordingly.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the specification adopted for a two-wheel drive vehicle is changed to a four-wheel drive vehicle by using the same as it is. Therefore, the parts management is simplified by sharing the differential, and The production equipment can be reduced, and the product cost can be reduced.
[0045]
In addition, since spline external teeth are formed at the shaft end of the transfer input shaft, and spline internal teeth that engage with the spline are formed on the differential case side, the size of the transfer input shaft in the outer diameter direction can be downsized, It is possible to sufficiently secure a gap between the transfer input shaft and the outer case relatively, and it is possible to increase the degree of freedom in designing an oil seal and other inclusions interposed in the gap. Reliability can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a schematic view of a main part of a drive system of a front wheel drive vehicle according to a first embodiment; FIG. 1B is a schematic view of a main part of a drive system of a four-wheel drive vehicle; FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the front differential. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a state where a transfer unit is connected to the front differential. FIG. 5 is a front cross-sectional view of the front differential according to the second embodiment. FIG. 6 is a schematic sectional view showing a state in which a transfer unit is connected. FIG. 6 is a perspective view showing engagement between a differential case and a transfer input shaft.
1 engine 3 front differential 5 front wheel (drive wheel)
6 Transfer unit 10 Rear wheel (drive wheel)
22 Differential case 24a, 24b Boss 29a, 29b Side gear 32 Spline internal teeth (shaft engaging part)
34 Transfer input shaft 36 Spline external teeth (shaft engagement part)
41a, 41b dog teeth (shaft engagement part)

Claims (4)

エンジンの駆動力によって回転駆動自在なデフケースと、該デフケースに突設された該デフケースを回転自在に支持するボスと、上記デフケースに収納されて該デフケースの回転を差動回転自在に駆動輪へ伝達すると共に上記ボスの回転軸と同軸上に回転自在に支持されている一対のサイドギヤとを有するデファレンシャルと、
上記デファレンシャルに連設して上記デフケースに伝達される上記エンジンの駆動力を他方の駆動輪側へ分配自在なトランスファユニットと、
を備える動力伝達装置において、
上記ボスの内周に、上記トランスファユニットに設けられているトランスファ入力軸の軸端外周に係合して該ボスと該トランスファ入力軸との相対回転を規制する軸係合部を形成したことを特徴とする動力伝達装置。
A differential case rotatably driven by the driving force of the engine, a boss protrudingly provided on the differential case and rotatably supporting the differential case, and a differential case rotatably transmitted to drive wheels housed in the differential case and rotatably driven by the differential case. And a differential having a pair of side gears rotatably supported coaxially with the rotation axis of the boss,
A transfer unit connected to the differential and transmitted to the differential case to transmit the driving force of the engine to the other drive wheel side;
In a power transmission device comprising:
On the inner periphery of the boss, a shaft engaging portion that engages with the outer periphery of the shaft end of the transfer input shaft provided in the transfer unit and regulates the relative rotation between the boss and the transfer input shaft is formed. Power transmission device characterized.
上記ボスの内周に形成されている上記軸係合部が、スプライン内歯であり、該スプライン内歯に係合するスプライン外歯が上記トランスファ入力軸の軸端外周に形成されていることを特徴とする請求項1記載の動力伝達装置。The shaft engaging portion formed on the inner periphery of the boss is a spline internal tooth, and spline external teeth engaging with the spline internal tooth are formed on the outer periphery of the shaft end of the transfer input shaft. The power transmission device according to claim 1, wherein: エンジンの駆動力によって回転駆動自在なデフケースと、該デフケースに突設された該デフケースを回転自在に支持するボスと、上記デフケースに収納されて該デフケースの回転を差動回転自在に駆動輪へ伝達すると共に上記ボスの回転軸と同軸上に回転自在に支持されている一対のサイドギヤとを有するデファレンシャルと、
上記デファレンシャルに連設して上記デフケースに伝達される上記エンジンの駆動力を他方の駆動輪側へ分配自在なトランスファユニットと、
を備える動力伝達装置において、
上記ボスの端面に、上記トランスファユニットに設けられているトランスファ入力軸の軸端面に係合して該ボスと該トランスファ入力軸との相対回転を規制する軸係合部を形成したことを特徴とする動力伝達装置。
A differential case rotatably driven by the driving force of the engine, a boss protrudingly provided on the differential case and rotatably supporting the differential case, and a differential case rotatably transmitted to drive wheels housed in the differential case and rotatably driven by the differential case. And a differential having a pair of side gears rotatably supported coaxially with the rotation axis of the boss,
A transfer unit connected to the differential and transmitted to the differential case to transmit the driving force of the engine to the other drive wheel side;
In a power transmission device comprising:
An end surface of the boss is provided with a shaft engaging portion that engages with a shaft end surface of a transfer input shaft provided in the transfer unit and regulates relative rotation between the boss and the transfer input shaft. Power transmission device.
上記ボスの端面に形成されている上記軸係合部がドグ歯であり、該ドグ歯に係合する他のドグ歯が上記トランスファ入力軸の軸端に形成されていることを特徴とする請求項1記載の動力伝達装置。The shaft engaging portion formed on the end face of the boss is a dog tooth, and another dog tooth engaging with the dog tooth is formed on the shaft end of the transfer input shaft. Item 6. The power transmission device according to Item 1.
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