JP4309781B2 - Power transmission mechanism for four-wheel drive vehicles - Google Patents
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Description
本発明は、前輪と後輪の間に、原動機及び変速機を有するパワーユニットを配置し、変速機の動力取出軸の前端部を、前輪用プロペラ軸を介して前輪用差動機の入力軸に連動連結し、動力取出軸の後端部を、後輪用プロペラ軸を介して後輪用最終減速機の入力軸に連動連結してある四輪駆動車の動力伝達機構に関し、特に、四輪独立懸架式の四輪駆動車に適した動力伝達機構に関する。 In the present invention, a power unit having a prime mover and a transmission is arranged between a front wheel and a rear wheel, and a front end portion of a power take-off shaft of the transmission is linked to an input shaft of a front wheel differential through a front wheel propeller shaft. It relates to the power transmission mechanism of a four-wheel drive vehicle in which the rear end portion of the power take-off shaft is interlocked with the input shaft of the final reducer for rear wheels via the rear wheel propeller shaft. The present invention relates to a power transmission mechanism suitable for a suspension type four-wheel drive vehicle.
図6は、従来の四輪独立懸架式四輪駆動車の動力伝達機構の一例を示しており(特許文献1等参照)、この図6において、左右一対の前輪101と左右1対の後輪102は、それぞれ上下揺動可能な懸架アーム103及びショックアブソーバ(図示せず)により独立懸架されており、前輪101と後輪102の間には、原動機及びトルクコンバータ等の変速機からなるパワーユニットPが搭載されている。
FIG. 6 shows an example of a power transmission mechanism of a conventional four-wheel independent suspension type four-wheel drive vehicle (see
前輪用差動機106と後輪用最終減速機107は車幅中央に配置され、パワーユニットPの出力部に連結された動力取出軸110は、車幅中央から左方に変位すると共に車幅中央線Cと略平行に配置されている。動力取出軸110の前端部は、車幅中央線Cと略平行に配置された前輪用プロペラ軸112を介して前輪用差動機106の入力軸114に連結し、動力取出軸110の後端部は、車幅中央線Cに対して傾斜した後輪用プロペラ軸115を介して後輪用最終減速機107の入力軸118に連結している。
The
パワーユニットPは前後車輪101、102間の中央よりも後寄りに配置されており、それにより、動力取出軸110の後端部と後輪用最終減速機107との距離は、動力取出軸110の前端部と前輪用差動機106との距離よりも短くなっている。
The power unit P is disposed rearward of the center between the front and
後輪用最終減速機107の入力軸118は、車幅中央線Cと平行に配置されており、後輪用プロペラ軸115は、前後端部がそれぞれカルダン継手(ユニバーサル継手)120、121を介して、動力取出軸110の後端部と上記入力軸118に一定の折曲げ角度を有して連結し、上方から見て動力取出軸110及び入力軸118と共にZ形に配置されている。
The
後輪用プロペラ軸115の前後のカルダン継手120、121は、個々には不等速継手であるが、略同一角度で折れ曲がっているため、1回転中に相互に速度変化が打ち消され、動力取出軸110と入力軸118との間では概ね等速に伝達されるようになっている。
The
四輪独立懸架式の四輪駆動車において、上記のように前輪用差動機106と後輪用最終減速機107とを車幅中央に配置していることにより、各懸架アーム(A形アーム)103を、左右等長で、しかも長くすることが可能となり、これにより車幅の大型化を防ぎ、トレッド変化を抑えながらサスペンションストロークを長く確保し、乗り心地を良くすることができる。
図6に示す動力伝達機構は、車幅中心線Cと平行に配置された動力取出軸110と後輪用最終減速機107の入力軸118とを、1本の傾斜状の後輪用プロペラ軸115によりZ形に連結して、各カルダン継手120、121では互いに反対方向に折れ曲がっているため、各継手120、121の折曲がり角度(交差角度)が大きくなり、カルダン継手120、121部分における回転変動が大きくなると共に、後輪102への動力損失が大きくなり、カルダン継手120、121部分における寿命向上対策が必要となる。
The power transmission mechanism shown in FIG. 6 includes a power take-
また、パワーユニットPを、前後の車輪101、102間の中央部よりも後方寄りに配置していると、傾斜姿勢の後輪用プロペラ軸115を配置するための前後間距離が短くなり、カルダン継手120、121の折曲がり角度が大きくなる要因の1つとなり得る。
Further, if the power unit P is disposed rearward of the central portion between the front and
(発明の目的)
本発明の目的は、車幅のコンパクト性及び乗り心地を維持すると同時に、継手の長寿命化を及び後輪への動力損失の低減を図ることができる四輪駆動車の動力伝達機構を提供することである。
(Object of invention)
An object of the present invention is to provide a power transmission mechanism for a four-wheel drive vehicle capable of maintaining the compactness of the vehicle width and the ride comfort, and at the same time extending the life of the joint and reducing the power loss to the rear wheels. That is.
上記課題を解決するために本願発明は、四輪独立懸架式の前輪と後輪の間に、原動機及び変速機を有するパワーユニットを配置し、変速機の動力取出軸を車幅中央線と略平行に配置し、動力取出軸の前端部を、前輪用プロペラ軸を介して前輪用差動機の入力軸に連動連結し、動力取出軸の後端部を、後輪用プロペラ軸を介して後輪用最終減速機の入力軸に連動連結してある四輪駆動車の動力伝達機構において、前輪用差動機と後輪用最終減速機をそれぞれ車幅中央に配置し、動力取出軸を車幅中央線から左右の一方に変位させ、前輪用差動機の入力軸及び前輪用プロペラ軸は、車幅中央線と略平行で、上記動力取出軸と略同一軸芯上に配置し、後輪用最終減速機の入力軸は、前端部が車幅中央側から上記動力取出軸側に傾いた姿勢に配置し、後輪用プロペラ軸は、車幅中央線に対して、後輪用最終減速機の上記入力軸よりも小さい傾斜角度で配置してある。要するに、車幅中心線から左右の一方に変位した変速機の動力取出軸の後端部と、車幅中心線上に配置された後輪用最終減速機との間を、2段式に同方向に傾斜した後輪用プロペラ軸と後輪用最終減速機の入力軸とで連結している。言い換えると、後輪用プロペラ軸と上記入力軸を「M形配置」している。 In order to solve the above problems, the present invention provides a power unit having a prime mover and a transmission between a front wheel and a rear wheel of a four-wheel independent suspension type, and a power take-off shaft of the transmission is substantially parallel to a vehicle width center line. The front end of the power take-off shaft is linked to the input shaft of the front wheel differential via the front wheel propeller shaft, and the rear end of the power take-off shaft is connected to the rear wheel via the rear wheel propeller shaft. In the power transmission mechanism of a four-wheel drive vehicle that is linked to the input shaft of the final reduction gear for the vehicle, the differential for the front wheel and the final reduction gear for the rear wheel are each arranged in the center of the vehicle width, and the power take-out shaft is in the center of the vehicle width The input shaft of the front wheel differential and the propeller shaft for the front wheel are arranged substantially parallel to the vehicle width center line and on the same axis as the power take-off shaft. The input shaft of the reducer is arranged in a posture in which the front end portion is inclined from the vehicle width center side to the power take-off shaft side, Propeller shaft for wheel, with respect to the vehicle width center line, are arranged at a small inclination angle than the input shaft of the rear wheel final reduction gear. In short, the rear end of the power take-off shaft of the transmission displaced to the left or right from the vehicle width center line and the rear wheel final speed reducer arranged on the vehicle width center line are in the same direction in two stages. The rear wheel propeller shaft inclined to the rear wheel and the rear wheel final reduction gear input shaft are connected. In other words, the rear wheel propeller shaft and the input shaft are "M-shaped".
前記後輪用プロペラ軸の前後端部は、好ましくは、カルダン継手により変速機の動力取出軸後端部と後輪用最終減速機の入力軸に連結する。 The front and rear end portions of the rear wheel propeller shaft are preferably connected to the power take-off shaft rear end portion of the transmission and the input shaft of the rear wheel final speed reducer by a cardan joint.
前記動力取出軸と前記後輪用プロペラ軸との間の折曲がり角度と、後輪用プロペラ軸と後輪用最終減速機の入力軸との折曲がり角度とは、好ましくは等しく設定する。 The bending angle between the power take-off shaft and the rear wheel propeller shaft and the bending angle between the rear wheel propeller shaft and the input shaft of the rear wheel final speed reducer are preferably set to be equal.
また、好ましくは、動力取出軸と後輪用最終減速機との距離が、動力取出軸と前輪用差動機との距離よりも長くなるように、パワーユニットを前後車輪間の中央よりも前寄りに配置する。 Preferably, the power unit is moved further forward than the center between the front and rear wheels so that the distance between the power take-off shaft and the rear wheel final reduction gear is longer than the distance between the power take-out shaft and the front wheel differential. Deploy.
後輪用最終減速機の構造に関しては、傾斜姿勢の入力軸にブレーキ装置を設けることができ、該ブレーキ装置は、好ましくは湿式多板形ブレーキ装置であり、該湿式多板形ブレーキ装置のケーシングは、後輪用最終減速機のケーシングと一体形成するのが好ましい。 With regard to the structure of the final reduction gear for rear wheels, a brake device can be provided on the input shaft in an inclined posture, and the brake device is preferably a wet multi-plate brake device, and the casing of the wet multi-plate brake device Is preferably formed integrally with the casing of the rear wheel final reduction gear.
(1)前輪用差動機と後輪用最終減速機をそれぞれ車幅中央に配置することにより、前、後輪の各懸架アームを、左右等長に、かつ、長く設定でき、車幅のコンパクト性を維持しながら乗心地を向上させることができるのは勿論のこと、次のような効果も奏する。 (1) By arranging the front wheel differential and the rear wheel final reduction gear at the center of the vehicle width, the suspension arms for the front and rear wheels can be set to be equal in length to the left and right, and the vehicle width is compact. As well as improving riding comfort, the following effects are also achieved.
(2)車幅中心線から左右の一方に変位した変速機の動力取出軸の後端部と、車幅中心線上に配置された後輪用最終減速機との間を、後輪用プロペラ軸と後輪用最終減速機の入力軸により、2段にM形に傾斜した状態で連結しているので、後輪用プロペラ軸の前後両端における継手部分の折り曲げ角度を小さく保ち、後輪用プロペラ軸の回転変動を低く抑えることができ、継手の磨耗抑制による長寿命化と振動低減を図ることができると共に、後輪への動力損失の低下も抑制できる。 (2) A rear-wheel propeller shaft is disposed between the rear end portion of the power take-off shaft of the transmission displaced from the vehicle width center line to one of the left and right sides, and the rear-wheel final speed reducer disposed on the vehicle width center line. And the input shaft of the rear wheel final reduction gear are connected in a two-stage inclined state in an M shape, so that the bending angle of the joint portion at the front and rear ends of the rear wheel propeller shaft is kept small, and the rear wheel propeller The rotational fluctuation of the shaft can be kept low, the life can be extended and the vibration can be reduced by suppressing the wear of the joint, and the reduction of the power loss to the rear wheel can also be suppressed.
(3)特に継手としてカルダン継手を用いると、前記(1)及び(2)項の効果を奏しながらも、部品コストの低減を図ることができる。 (3) Especially when a cardan joint is used as the joint, it is possible to reduce the component cost while achieving the effects of the items (1) and (2).
(4)前記動力取出軸と前記後輪用プロペラ軸との間の折曲がり角度と、後輪用プロペラ軸と後輪用最終減速機の入力軸との間の折曲がり角度を等しくしていると、両継手で生じる角速度の変動を相殺でき、後車軸を等速で回転さることができる (4) The bending angle between the power take-off shaft and the rear wheel propeller shaft is made equal to the bending angle between the rear wheel propeller shaft and the input shaft of the rear wheel final speed reducer. And offset the fluctuations in angular velocity that occur in both joints, and the rear axle can be rotated at a constant speed.
(5)動力取出軸を、後輪用最終減速機との距離が前輪用最終減速機との距離よりも長くなるように、前後車輪間の中央よりも前寄りに配置してあると、傾斜配置する後輪用プロペラ軸の前後方向距離を大きく確保でき、これにより後輪用プロペラ軸の傾斜角度をさらに小さくすることができ、動力損失を低下させることができる。 (5) If the power take-off shaft is arranged in front of the center between the front and rear wheels so that the distance to the rear wheel final reduction gear is longer than the distance to the front wheel final reduction gear, A large distance in the front-rear direction of the rear-wheel propeller shaft to be arranged can be secured, whereby the inclination angle of the rear-wheel propeller shaft can be further reduced, and power loss can be reduced.
(6)後輪用最終減速機の傾斜姿勢の入力軸にブレーキ装置を設けてあると、後輪用最終減速機の前側の空きスペースをブレーキ配置用に有効に利用できる。特に、パワーユニットを前方寄りに配置して、パワーユニットと後輪用最終減速機との距離を大きく確保している構造では、ブレーキ配置スペースを十分に確保することができる。また、後輪用最終減速機の前側に配置していることにより、走行風を利用して冷却効果を向上させることもできる。 (6) If the brake device is provided on the input shaft of the inclined posture of the rear wheel final reduction gear, the free space on the front side of the rear wheel final reduction gear can be used effectively for brake arrangement. In particular, in a structure in which the power unit is arranged closer to the front and the distance between the power unit and the rear wheel final reduction gear is large, a sufficient brake arrangement space can be secured. Moreover, the cooling effect can also be improved by using the traveling wind by being arranged on the front side of the rear wheel final reduction gear.
(7)上記ブレーキ装置として、湿式多板形ブレーキ装置を設けていると、ブレーキ装置の径方向の寸法、特に上下方向の寸法をコンパクトに配置できると共に、ブレーキ装置と地面との間を広く確保し、最低地上高を高く維持できる。 (7) When the wet multi-plate brake device is provided as the brake device, the radial dimension of the brake device, particularly the vertical dimension, can be arranged compactly, and a wide space is ensured between the brake device and the ground. The minimum ground clearance can be maintained.
(8)湿式多板形ブレーキ装置のケーシングを、後輪用最終減速機のケーシングと一体に形成していると、ブレーキ装置のケーシングを簡素化できると共に、最終減速機の潤滑油と湿式多板型ブレーキの潤滑油とを共用でき、潤滑油系のメンテナンスに手間がかからなくなる。また、後輪用最終減速機を中央配置しながらも、地面からの後輪用最終減速機の高さを高く維持できる。 (8) When the casing of the wet multi-plate brake device is integrally formed with the casing of the final reduction gear for rear wheels, the casing of the brake device can be simplified, and the lubricating oil and the wet multi-plate of the final reduction gear It can be used in common with the lubricating oil of the mold brake, eliminating the need for trouble in the maintenance of the lubricating oil system. In addition, while the rear wheel final reduction gear is centrally arranged, the height of the rear wheel final reduction gear from the ground can be maintained high.
図1〜図5は本願発明を適用した騎乗形不整地走行用四輪駆動車であり、以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。 1 to 5 show four-wheel drive vehicles for riding on rough terrain to which the present invention is applied. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[四輪駆動車の全体のレイアウト]
四輪駆動車全体の右側面図を示す図2において、前後に延びるフレームFの前端部に配置された左右1対の前輪1は、上下1対の懸架アーム(下側A形アームのみ図示)3及びショックアブソーバ5よりなる懸架機構により、それぞれ独立に上下方向揺動可能に懸架されている。
[Overall layout of a four-wheel drive vehicle]
In FIG. 2 showing the right side view of the entire four-wheel drive vehicle, a pair of left and right
フレームFの後端部に配置された左右1対の後輪2も、上記前輪1と同様に、上下1対の懸架アーム(下側A形アームのみ図示)7及びショックアブソーバ8よりなる懸架機構により、それぞれ独立して上下方向揺動可能に懸架されている。
A pair of left and right
前輪1と後輪2の間には、原動機10、Vベルト式自動変速機11及びギヤ式補助変速機12等からなるパワーユニットPが配置されており、該パワーユニットPは、前、後輪1、2間の中央よりも前方寄りに位置している。フレームFの上部には、騎乗形のシート14及びバー式のハンドル装置15等が配置されている。
Between the
図1は、四輪駆動車の動力伝達機構の平面図であり、左右の前輪1間には、車幅中央に前輪用差動機20が配置され、該前輪用差動機20内の左右の出力軸部は、それぞれ等速継手22を介して左右の前輪駆動軸23の一端部に連結し、各前輪駆動軸23の他端部は、等速継手24を介して各前輪1の前車軸に連結している。左右の前輪駆動軸23は等長に形成されると共に、車幅中央線Cに対して略左右対称に配置されており、また、左右の前輪用懸架アーム3も左右等長に形成される共に、車幅中央線Cに対して略左右対称に配置されている。前輪用差動機20の入力軸25は、車幅中央より右側に距離dだけ変位した位置(水平軸芯O1上)に、車幅中央線Cと平行に設けられている。
FIG. 1 is a plan view of a power transmission mechanism of a four-wheel drive vehicle. A
左右の後輪2間には、車幅中央に後輪用最終減速機30が配置され、該後輪用最終減速機30の左右の後輪用出力軸部31は、それぞれ等速継手32を介して左右の後車駆動軸33の一端に連結し、各後輪駆動軸33の他端部は、等速継手34を介して各後輪2の後車軸に連結している。左右の後輪駆動軸33は、等長に形成される共に、車幅中央線Cに対して左右対称に配置されており、また、左右の懸架アーム7も左右等長に形成される共に、車幅中央線Cに対して左右対称に配置されている。後輪用最終減速機30の入力軸35は、後端の小ベベルギヤ(ピニオンギヤ)37が車幅中央線Cに対して若干量左側に変位すると共に、前端部が右方に来るように傾斜している。
Between the left and right
[Vベルト式自動変速機]
Vベルト式自動変速機11は、原動機10の右側に備え付けられており、原動機10の横向きのクランク軸に連結された駆動調車47と、ギヤ式副変速機12の変速入力軸に連結された従動調車48と、両調車47、48に巻き掛けたVベルト49から構成されており、運転開始時のロー状態(最大減速比状態)から機関回転数の増加に伴って自動的にハイ側(高速側)に変速し、また、車輪側からの負荷の増加により、自動的に減速比を増大させることができるようになっている。
[V-belt type automatic transmission]
The V-belt type
Vベルト式自動変速機11はベルトカバー13により覆われており、ベルトカバー13の前端部には冷却風流入孔16が形成され、後端部には冷却風排出孔17が形成され、駆動調車47の背面に設けられた吸込ファンにより外部の空気を冷却風流入孔16から吸い込み、Vベルト式自動変速機11を冷却し、後部の冷却風排出孔17から排出するように構成されている。
The V-belt type
[パワーユニットから前輪用差動機及び後輪用最終減速機への動力伝達系]
パワーユニットPの下端部には、車幅中央線Cと平行で前後方向に延びる動力取出軸39が支持されており、該動力取出軸39は、車幅中央線Cから右方に変位すると共に、前記前輪用差動機20の入力軸25と同一軸芯O1上に配置され、大小のべベルギヤ41、42からなる減速機構を介してギヤ式補助変速機12の変速出力軸43に連動連結している。
[Power transmission system from the power unit to the front wheel differential and the rear wheel final reduction gear]
A power take-out
動力取出軸39の前端部は、パワーユニットPの前端(原動機10の前端)から前方に突出しており、前輪用差動機20の入力軸25と動力取出軸39の前端部とは、車幅中央線Cと平行で前記両軸25、39と同軸芯O1上に配置された前輪用プロペラ軸26により連結されている。前輪用プロペラ軸26の前後端部と上記両軸25、39との接続部は、3つの軸25、26、39が同一軸芯O1上に揃えられていることから、カルダン継手ではなく、構造が簡単な同軸スプライン継手27、28により接続されている。
The front end portion of the power take-out
図3は、後輪動力伝達系の水平断面拡大図であり、動力取出軸39の後端部は、パワーユニットPの後端(補助変速機12の後端)から後方に突出しており、傾斜姿勢の後輪用プロペラ軸36により、傾斜姿勢の後輪用最終減速機30の入力軸35に連結している。動力取出軸39の後端部と後輪用最終減速機30との前後方向距離は、動力取出軸39の前端部と前輪用差動機20(図1)との前後方向距離よりも長く設定されている。特に該実施の形態では、動力取出軸39の後端部と後輪用最終減速機30の入力軸35との前後方向距離も、動力取出軸39の前端部と前輪用差動機20(図1)の入力軸25との前後方向距離よりも長く設定されている。
FIG. 3 is an enlarged horizontal cross-sectional view of the rear wheel power transmission system. The rear end portion of the power take-out
後輪用最終減速機30の入力軸35は、前述のように後端の小ベベルギヤ37が車幅中心線Cに対して若干量左側に変位し、かつ、入力軸35の前端部が車幅中央線Cに対して右方にくるように傾斜している。車幅中央線Cに対する右方への傾斜角θ1はたとえば11度に設定されている。言いかえると、上記入力軸35は、大べベルギヤ38が固着された後輪用中空軸61の軸芯O3に対してθ2=79度の角度で傾斜している。
As described above, the
後輪用プロペラ軸36の前端部はカルダン継手(ユニバーサル継手)40を介して動力取出軸39の後端部に連結し、後輪用プロペラ軸36の後端部はカルダン継手46を介し後輪用最終減速機30の入力軸35に連結している。後輪用プロペラ軸36は、車幅中央線Cに対して、後輪用プロペラ軸36の前端部が右方にくるように、すなわち、前記入力軸35の傾斜方向と同方向に傾斜しており、後輪用プロペラ軸36の車幅中央線Cに対する傾斜角度θ3は、前記入力軸35の傾斜角度θ1よりも小さく設定されている。すなわち、変速機12の動力取出軸39と傾斜状の入力軸35との間は、前後の各カルダン継手40、46の中心部A1、A2において、同方向に2段に折れ曲がっており、いわゆるM形配置の構成となっている。前記車幅中心線Cに対する後輪用プロペラ軸36の傾斜角度θ3は、前記入力軸35の傾斜角θ1の半分(たとえば5.5°)に設定されており、したがって前側の折曲がり中心部A1における折曲がり角度θ3と、後側の折曲がり中心部A2における折曲がり角度(θ1−θ3)は等しく、いずれも5.5度となっている。
The front end portion of the rear
前側のカルダン継手40を構成する前後のボス部材40a、40bは、動力取出軸39の後端部と後輪用プロペラ軸36の前端部にそれぞれスプライン結合している。後側のカルダン継手46を構成する前後のボス部材46a、46bは、後輪用プロペラ軸36と入力軸35にそれぞれスプライン結合しているが、前部ボス部材46aは前方に長く延び、後輪用プロペラ軸36の後端部に軸方向相対移動可能に嵌合しており、前部ボス部材46a内には軸方向伸縮可能にコイルばね44を縮設してある。該コイルばね44の弾性力により、両軸36、35を常に離反する方向に付勢し、後輪用プロペラ軸36に軸方向の遊びが生じるのを防止し、また、後輪用最終減速機30をフレームFから外すことなく、後輪用プロペラ軸36を着脱できるようになっている。
The front and
[後輪用最終減速機及びブレーキ装置]
図3において、後輪用最終減速機30は、前記小べベルギヤ(ピニオンギヤ)37と、該小べベルギヤ37に噛み合う大べベルギヤ(リングギヤ)38から構成されており、後輪用最終減速機30から前述のように右斜め前方に突出する入力軸35に、湿式多板型摩擦ブレーキ装置50が設けられている。後輪用最終減速機30のケーシングとブレーキ装置50のケーシングとは一体的に形成されており、上記両べべルギヤ37、38を囲むハウジング51及び右側面カバー52と、ハウジング51の前端部に着脱自在に取り付けられた前端ブレーキカバー53から構成されている。上記大ベベルギヤ38は、入力軸35が傾斜状態で配置されているのに対応して、軸角が鋭角(たとえば79°程度)に設定されている。
[Rear wheel final reduction gear and brake device]
In FIG. 3, the rear wheel
入力軸35は、ブレーキ室55内に配置された前後の軸受58により前端ブレーキカバー53及びハウジング51に回転自在に支持され、小べベルギヤ37は減速機室56内に突出すると共にその後端は、ハウジング51に形成されたボス部51aに軸受59を介して支持されている。すなわち、小べベルギヤ37は前後端部で両持ち支持されている。
The
大べベルギヤ38は、小べベルギヤ37に対して右側に配置されると共に、左右方向に延びる中空軸61の外周に固着(螺着)されている。大べベルギヤ38及び中空軸61は、左右1対の軸受62を介してハウジング51及び右側面カバー52に回転可能に支持されている。中空軸61の内周スプラインには、左右1対の後輪用出力軸部31がスプライン嵌合し、両後輪用出力軸部31はそれぞれハウジング51及び右側面カバー52からそれぞれ左右に突出し、前述のように等速継手32を介して左右の後輪駆動軸33に連結している。
The
前述のように後輪用最終減速機30の入力軸35が車幅中央線Cに対して角度θ1(11度)だけ右側に傾斜した状態で配置されているのに対応して、ブレーキ装置50の前後端壁は、車幅中央線Cと直角な面Mに対して入力軸35と同方向(右方向)にθ1(11度)だけ傾斜した姿勢に形成されている。
As described above, the
湿式多板形ブレーキ装置50は、入力軸35の外周スプラインに入力軸芯方向移動可能にスプライン嵌合した複数枚の摩擦プレート64と、各摩擦プレート64に対して軸芯方向に交互に配置されると共に前端ブレーキカバー53の内周溝部65に軸芯方向移動可能に係合した複数枚のセパレートレート66と、最前端のセパレートプレート66と前端ブレーキカバー53の後面の間に配置された環状のプレッシャプレート67と、ブレーキ操作用カム機構の鋼球68等から構成されている。プレッシャプレート67は前端ブレーキカバー53に形成されたボス部に回動可能に支持されると共に前端面に周方向に等間隔を置いて複数の楔溝69が形成されており、各楔溝69は周方向に円弧形に延びると共に周方向の一方にゆくに従い溝深さが浅くなるように形成され、該楔溝69に、前端ブレーキカバー53の後面凹部70に埋め込まれた鋼球68を係合することによりブレーキ操作用カム機構を構成している。
The wet
プレッシャプレート67の外周面には操作用の突起67aが形成され、該突起67aにはブレーキ作動レバー71が係合し、該ブレーキ作動レバー71はレバー軸72に固着され、該レバー軸72は前端ブレーキカバー53及びハウジング51に回動自在に支持される共に、前端ブレーキカバー53から前方に突出し、図示しないワイヤ伝達機構等の操作力伝達機構を介してブレーキ操作ペダルあるいはブレーキ操作レバー等のブレーキ操作部に連動連結している。
A protrusion 67a for operation is formed on the outer peripheral surface of the
すなわち、ブレーキ操作部のブレーキ操作により、ワイヤ伝達機構を介してレバー軸72及びブレーキ作動レバー71を回動すると、突起67aを介してプレッシャプレート67が図3の状態から回動し、鋼球68と楔溝69とのカム作用によりプレッシャプレート67が後方に移動し、プレッシャプレート67とハウジング51の前端面との間で全両プレート64、66を挟圧し、入力軸35を制動するようになっている。
That is, when the
[ブレーキの冷却及び潤滑装置]
湿式多板形ブレーキ装置50を冷却する装置として、基本的には最終減速機室56及びブレーキ室55に収納した潤滑油を循環させる方式を採用しており、これに加え、温度が上昇した潤滑油からの放熱を促進するために、走行風並びにVベルト式自動変速機11の排風を積極的に利用できる構成となっている。
[Brake cooling and lubrication system]
As a device for cooling the wet type
図4は後輪用最終減速機30及び湿式多板形ブレーキ装置50の縦断側面図(図3のIV-IV断面)を示しており、摩擦プレート64及びセパレートプレート66は大べベルギヤ38の外径よりも小径に形成されている。前端ブレーキカバー53の下端部とハウジング51の前端部の下端部には、車幅方向に広がる凹部77、78が形成されており、これら両凹部77、78によりブレーキ室55の下端部に容量の大きな油溜79を形成している。該油溜79は下部油路76を介して最終減速機室56の下部に連通している。
4 shows a longitudinal side view (IV-IV cross section of FIG. 3) of the rear wheel
一方、ハウジング51の後半部の形状は、大べベルギヤ38の外周端を、僅かな隙間を隔てて取り囲むように円弧形に形成されており、これによりハウジング31の下端の地上高さを高く確保してある。また、ハウジング51の前半部の上端部には、最終減速機室56の上端部とブレーキ室55内の上端内周溝部65とを連通する油路80が形成されている。
On the other hand, the shape of the rear half of the
プレッシャプレート67の前面と前端ブレーキカバー53の後面の間には、上記内周溝部65に連通すると共に、セパレートプレート66より内周側の空間部に連通する油路81が形成され、各摩擦プレート64の内周側部分にはそれぞれ油孔83が形成されている。
Between the front surface of the
図5は図4のV-V断面図であり、各摩擦プレート64の油孔83は周方向に等間隔をおいて複数個形成されており、また、下端部の油溜79は車幅方向に広く形成され、大きな収納容積を確保している。
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. 4. A plurality of oil holes 83 of each
[Vベルト式自動変速機の排風利用によるブレーキ冷却装置]
図2において、ベルトカバー13の後端に形成された冷却風排出孔17には、排風ガイド85が接続されており、該排風ガイド85は後方に延びると共に一旦上方に立ち上がり、続いてフレームF内に入ると共に下降し、図3のように湿式多板形ブレーキ装置50の前端ブレーキカバー53の近傍まで至っている。
[Brake cooling device using exhaust air from V-belt type automatic transmission]
In FIG. 2, an
図3において、排風ガイド(パイプ)85の後端部は、前端ブレーキカバー53に向いて右前方から斜めに開口すると共に、排風速度を上げるためにチョーク部(絞り部)86が形成されており、さらにチョーク部86の外周には、テーパー筒形の混合管87を径方向に隙間を置いて設けることにより空気エゼクターを構成しており、これにより周辺の空気を取り入れ、風量の増加と温度低下を図っている。
In FIG. 3, the rear end portion of the wind exhaust guide (pipe) 85 opens obliquely from the right front toward the front
[走行用動力の伝達]
図1において、原動機10のクランク軸から出力される動力は、Vベルト式自動変速機11を介してギア式補助変速機12に伝達され、変速出力軸43からべベルギヤ41、42を介して動力取出軸39に伝達される。
[Transmission of driving power]
In FIG. 1, the power output from the crankshaft of the
動力取出軸39の前端部からは継手28を介して前輪用プロペラ軸26に伝達され、動力取出軸39の後端部からはカルダン継手40を介して後輪用プロペラ軸36に伝達される。
The power take-out
前輪用プロペラ軸26に伝達された動力は、前輪用差動機20内で減速されると共に差動機構を経過し、左右の等速継手22、前輪駆動軸23及び等速継手24を介して左右の前輪(前車軸)1に伝達される。
The power transmitted to the front-
図3において、動力取出軸39の後端部は、前側のカルダン継手40を介して傾斜姿勢の後輪用プロペラ軸36に伝達され、該後輪用プロペラ軸36の後端部から後側の後側のカルダン継手46を介して後輪用最終減速機30の傾斜姿勢の入力軸35に伝達され、小べベルギヤ37と大べベルギヤ38の間で方向が変換されると同時に減速され、中空軸61から左右の出力軸部31に伝達され、等速継手32を介して左右の後輪駆動軸33に伝達される。
In FIG. 3, the rear end portion of the power take-out
図3のように動力取出軸39から後輪用最終減速機30に至る動力伝達系路において、前側のカルダン継手40で角速度変化が生じ、後輪用プロペラ軸36は回転変動するが、前側カルダン継手40と同じ折曲がり角度で折れ曲がる後側カルダン継手46により前記前側カルダン継手40による角速度変化は相殺され、入力軸35は等速回転する。また、動力取出軸39に対する入力軸35の傾斜角度θ1は、同一方向に折れ曲がれる2箇所の折曲がり部分A1、A2に等しく分散しており、これにより、各折曲がり部分A1、A2での折曲がり角度を小さく(5.5度)に抑えているので、各折曲がり部分A1、A2での角速度変化及び回転変動も小さく抑え、磨耗や機械音の発生を低減することができる。
As shown in FIG. 3, in the power transmission path from the power take-out
[ブレーキの冷却]
図4において、湿式多板形ブレーキ装置50の下方に形成されている油溜79の潤滑油は、大べベルギヤ38の回転により矢印R方向に上方へ掻き揚げられ、上端部の油路80を通って前方の溝部65に入り、セパレートプレート66の外周側を冷却する。続いてプレッシャプレート67の前側の油路81を通り、プレッシャプレート67を冷却すると共にセパレートプレート66の内周側に入り、摩擦プレート64の油孔83を通過しながら摩擦プレート64を冷却し、油溜79に戻る。
[Brake cooling]
In FIG. 4, the lubricating oil in the
このように潤滑油は、最終減速機室56内及びブレーキ室55内の全体を循環するので、最終減速機30及びブレーキ装置50全体として広い放熱面積を確保でき、ブレーキ装置50の冷却効果が向上する。また、油溜79が後輪用最終減速機30の前側に配置されたブレーキ室55に形成されているため、ブレーキ室55内の潤滑油及び油溜79の潤滑油が、前方からの走行風により効果的に冷却される。
Thus, since the lubricating oil circulates in the final
さらに、図3において、ベルトカバー13から排風ガイド85を通って送られる排風は、チョーク部86において速度を増すと共に混合管87を通して外部の空気を吸い込み、速度及び風量を増加した状態で前端ブレーキカバー53に当てられ、これにより放熱作用を促進する。
Further, in FIG. 3, the exhaust air sent from the
また、前端ブレーキカバー53は、車幅中央線Cと直角な面Mに対して傾斜していることにより、前方からの走行風は、前端ブレーキカバー53の前面を左から右へ滑らかに流れ、これによっても冷却効果が増大される。
Further, since the front
なお、排風ガイド85は、図2のようにベルトカバー13の冷却風排出孔17から後端チョーク部86の間に立ち上がり部を形成していることにより、チョーク部86からベルトカバー13内へ水が侵入するのを防ぐことができる。
The
[その他の発明の実施の形態]
(1)前記実施の形態では、図2のように動力取出軸39と後輪用最終減速機30の入力軸35が略同一水平面内に配置されているが、動力取出軸39と後輪用最終減速機30の入力軸35とが高低差を有している場合でも本発明を適用することは可能である。たとえば、図2の動力取出軸39が後輪用最終減速機30の入力軸35よりも高位置に配置されている場合には、上方から見て、後輪用プロペラ軸36及び入力軸35は、それらの前端部が右方にくるように傾斜させると同時に、側方から見て、入力軸35を前上がり状に傾斜させ、かつ、後輪用プロペラ軸36も、前記入力軸35の仰ぎ角度の半分の仰ぎ角度で前上がり状に傾斜させる。
[Other Embodiments of the Invention]
(1) In the above embodiment, as shown in FIG. 2, the power take-out
これにより、動力取出軸39と後輪用最終減速機30の入力軸35とが高低差を有している場合でも、前記実施の形態と同様な効果を得ることができる。
As a result, even when the power take-out
(2)本発明が適用される車輌は不整地走行用の四輪駆動車に限定されるものではなく、その他の四輪駆動車にも適用することもできる。 (2) The vehicle to which the present invention is applied is not limited to a four-wheel drive vehicle for running on rough terrain, and can also be applied to other four-wheel drive vehicles.
(3)動力取出軸を前後に2分割して、二駆四駆切換え機構を備えた四輪駆動車に適用することも可能である。 (3) It is also possible to apply the present invention to a four-wheel drive vehicle equipped with a two-wheel drive / four-wheel drive switching mechanism by dividing the power take-off shaft into two front and rear.
本発明は、騎乗形の不整地四輪走行車のみではなく、作業車など、他の四輪独立懸架式四輪車にも利用可能である。 The present invention can be applied not only to the riding type rough terrain four-wheeled vehicle but also to other four-wheel independently suspended four-wheeled vehicles such as work vehicles.
1 前輪
2 後輪
3 前輪用懸架アーム
5 前輪用ショックアブソーバ
7 後輪用懸架アーム
10 原動機
11 Vベルト式自動変速機
12 ギヤ式補助変速機
13 ベルトカバー
20 前輪用差動機
23 前輪駆動軸
25 前輪用差動機の入力軸
26 前輪用プロペラ軸
30 後輪用最終減速機
31 後輪出力軸部
33 後輪駆動軸
35 後輪用最終減速機の入力軸
36 後輪用プロペラ軸
37、38 後輪用最終減速機のべベルギヤ
39 動力取出軸
40、46 カルダン継手
50 湿式多板形ブレーキ装置
P パワーユニット
1
Claims (7)
前輪用差動機と後輪用最終減速機をそれぞれ車幅中央に配置し、
動力取出軸を車幅中央線から左右の一方に変位させ、
前輪用差動機の入力軸及び前輪用プロペラ軸は、車幅中央線と略平行で、上記動力取出軸と略同一軸芯上に配置し、
後輪用最終減速機の入力軸と後輪用プロペラ軸は、いずれも前端部が車幅中央側から上記動力取出軸側に傾いた姿勢に配置され、
車幅中央線に対する後輪用プロペラ軸の傾斜角度θ3は、車幅中央線に対する後輪用最終減速機の入力軸の傾斜角度θ1よりも小さく設定してあることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達機構。 A power unit having a prime mover and a transmission is arranged between the front and rear wheels of the four-wheel independent suspension type, the power take-off shaft of the transmission is arranged substantially parallel to the vehicle width center line, and the front end of the power take-off shaft is The front wheel propeller shaft is linked to the input shaft of the front wheel differential, and the rear end of the power take-off shaft is linked to the rear wheel propeller shaft via the rear wheel propeller shaft. In the power transmission mechanism of a four-wheel drive vehicle,
A differential for front wheels and a final reduction gear for rear wheels are arranged in the center of the vehicle width,
Displace the power take-off shaft from the vehicle width center line to the left or right side,
The input shaft of the front wheel differential and the propeller shaft for the front wheel are arranged substantially parallel to the vehicle width center line and on the same axis as the power take-off shaft,
The rear wheel final reduction gear input shaft and the rear wheel propeller shaft are both arranged in a posture in which the front end portion is inclined from the vehicle width center side to the power take-off shaft side,
The four-wheel drive vehicle characterized in that the inclination angle θ3 of the rear wheel propeller shaft with respect to the vehicle width center line is set smaller than the inclination angle θ1 of the input shaft of the rear wheel final speed reducer with respect to the vehicle width center line Power transmission mechanism.
6. The power transmission mechanism for a four-wheel drive vehicle according to claim 5, wherein the casing of the wet multi-plate brake device is formed integrally with the casing of the rear wheel final reduction gear.
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|---|---|---|---|
| JP2004046247A JP4309781B2 (en) | 2004-02-23 | 2004-02-23 | Power transmission mechanism for four-wheel drive vehicles |
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| JP2005231580A JP2005231580A (en) | 2005-09-02 |
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|---|---|---|---|---|
| US8875833B2 (en) | 2012-12-31 | 2014-11-04 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Utility vehicle |
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- 2004-02-23 JP JP2004046247A patent/JP4309781B2/en not_active Expired - Lifetime
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