JP2005162102A - 後輪駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 デファレンシャルユニット近傍に車幅方向に突出する突出部が形成される構造であっても、ドライブシャフト接続用のフランジ部を有するジョイントシャフトがデファレンシャルユニットに取付け可能となる後輪駆動装置を提供すること。
【解決手段】 本発明の後輪駆動装置は、内部にデファレンシャルギアが配置されているデファレンシャルユニット１２を備えた後輪駆動装置であって、デファレンシャルユニットが、デファレンシャルギアの近傍で車幅方向外方に突出する突出部４８と、一端側がデファレンシャルギアに連結され他端側がデファレンシャルユニットから車幅方向外方に突出し後輪のドライブシャフトに連結されるジョイントシャフト５０とを備え、ジョイントシャフトの他端側には、ドライブシャフトが連結されるフランジ部５４が形成され、フランジ部は突出部より車幅方向外方位置で突出部と車幅方向に重なるように配置されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、自動車の後輪駆動装置に関し、駆動輪である前輪がスリップしたときに後輪を専用モータで駆動する四輪駆動車両における後輪駆動装置およびその組立方法に関連する。

通常はエンジンで前輪を駆動して走行し、前輪がスリップしたときにモータで後輪を駆動するタイプの四輪駆動車が提案されている。このタイプの四輪駆動車では、エンジンで四輪を駆動する通常の四輪駆動車に必要なプロペラシャフト、トランスファ等が不要となるため、広い室内空間の確保および車両の軽量化を達成しながら、雪道等の低μ路での安定した発進、走行が可能となる。
本発明は、このような先行技術に基づいてなされたものである。

このような四輪駆動車では、後輪駆動用のモータ、このモータに接続された減速機、クラッチ、デファレンシャルギア等を含むデファレンシャルユニット、ドライブシャフト等を備えた後輪駆動装置を車体後方に設け、この後輪駆動装置で後輪を駆動する。

このような構造の四輪駆動車を製造する際には、デファレンシャルユニットにドライブシャフトを連結する必要がある。この連結方法としては、製造ラインで、作業者がドライブシャフトの先端をデファレンシャルユニットに差し込み、ドライブシャフトをデファレンシャルギアに接続する方法が挙げられる。しかしながら、この作業は、作業者が、組立中の車体と共に移動しながら細長いドライブシャフトをライン側方からデファレンシャルギアに接続するため、作業者にとって負担が大くなる。

また、上述したようにデファレンシャルユニットにドライブシャフトの先端が直接、差し込まれる構造では、デファレンシャルユニットに直接、差し込むことができる寸法形状を有する専用のドライブシャフトを使用しなければならないため、製品コストが上昇してしまう。

このため、一端にデファレンシャルギアに接続可能なセレーションが、他端にドライブシャフトに接続されるフランジ部が形成されたジョイントシャフトを、デファレンシャルユニットに取付けておき、製造ライン上では、ドライブシャフト先端のジョイント部を、デファレンシャルユニットから突出しているジョイントシャフトのフランジ部に接続する方法が提案されている。

一方、上述したような後輪駆動装置は、取付け空間が後輪車軸近傍の狭い空間であるためコンパクトな構成が求められている。このため、この種の後輪駆動装置のデファレンシャルユニットは、車幅方向一端側に駆動用モータが配置され、車幅方向他端側のデファレンシャルギア近傍位置にモータによって駆動される軸の回転速度を検出するエンコーダが配置される構造をとる場合がある。

このような構造では、エンコーダがデファレンシャルギアの近傍でデファレンシャルユニットから車幅方向外方に突出した突出部を形成してしまうため、上述したようなジョイントシャフトをデファレンシャルユニットに取付けようとすると、ジョイントシャフトのフランジがエンコーダによる突出部と干渉し、ジョイントシャフトをデファレンシャルユニットに取付けることができなくなることがあるという問題があった。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、デファレンシャルユニット近傍に車幅方向に突出する突出部が形成される構造であっても、ドライブシャフト接続用のフランジ部を有するジョイントシャフトがデファレンシャルユニットに取付け可能となる後輪駆動装置およびその組立方法を提供することを目的とする。

本発明によれば、車体後部に配置され内部にデファレンシャルギアが配置されているデファレンシャルユニットを備えた後輪駆動装置であって、前記デファレンシャルユニットが、前記デファレンシャルギアの近傍で車幅方向外方に突出する突出部と、一端側が前記デファレンシャルギアに連結され他端側が前記デファレンシャルユニットから車幅方向外方に突出し後輪のドライブシャフトに連結されるジョイントシャフトと、を備え、前記ジョイントシャフトの他端には、前記ドライブシャフトが連結されるフランジ部が形成され、該フランジ部は、前記突出部より車幅方向外方位置で、前記突出部と車幅方向に重なるように配置されていることを特徴とする後輪駆動装置が提供される。

このような構成によれば、デファレンシャルギア近傍に車幅方向外方に突出する突出部が設けられたデファレンシャルユニットであっても、フランジを備えたジョイントシャフトを介して、ドライブシャフトをデファレンシャルギアに連結することが可能となる。

本発明の他の態様によれば、車体後部に配置され駆動輪である前輪がスリップしたときに後輪を駆動する後輪駆動装置であって、後輪駆動用のモータと、該モータに接続されたデファレンシャルギアが内部に配置されたデファレンシャルユニットと、後輪駆動用のドライブシャフトとを備え、前記モータは、前記デファレンシャルユニットの車幅方向一端側から車幅方向外方に突出するように該デファレンシャルユニットに取付けられ、前記デファレンシャルユニットは、前記モータによって駆動される回転軸の回転数を検出するエンコーダと、一端側が前記デファレンシャルユニットギアに連結され他端側が前記デファレンシャルユニットから車幅方向外方に突出し前記ドライブシャフトに連結されるジョイントシャフトと、を備え、前記エンコーダは、前記デファレンシャルギアの近傍で前記デファレンシャルユニットから車幅方向他端側に突出する突出部を形成するように配置され、前記ジョイントシャフトの他端には、前記ドライブシャフトが連結されるフランジ部が形成され、該フランジ部は、前記突出部より車幅方向外方位置で、前記突出部と車幅方向に重なるように配置されていることを特徴とする後輪駆動装置が提供される。

このような構成によれば、モータとエンコーダを車幅方向反対側に配置してコンパクトな構成とした後輪駆動用のデファレンシャルユニットに対しても、ジョイントシャフトのフランジを介して、ドライブシャフトを連結することができる。このため、ドライブシャフトの連結作業が容易に行える。したがって、後輪駆動装置をコンパクトな構成としつつ、作業性が向上することになる。

本発明の他の態様によれば、デファレンシャルギアが内蔵されたデファレンシャルユニットを備えトーションビーム方式のサスペンションによって支持された後輪を駆動する後輪駆動装置の組立方法であって、前記デファレンシャルユニットが、前記デファレンシャルギアの近傍で車幅方向外方に突出する突出部と、一端側が前記デファレンシャルギアに連結され他端側が前記デファレンシャルユニットから車幅方向外方に突出し後輪のドライブシャフトに連結される左右のジョイントシャフトと、を備え、前記ジョイントシャフトの他端側には、前記ドライブシャフトが連結されるフランジ部が形成され、該フランジ部は、前記突出部より車幅方向外方位置で、前記突出部と車幅方向に重なるように配置され、前記左右のドライブシャフトは、車幅方向内方端が互いに対向するように車幅方向外方端が前記トーションビームの両側端に接続され該トーションビームと共にドライブシャフトユニットを構成しており、前記組立方法は、車体後部下方の所定位置に、前記デファレンシャルユニットを前記フランジ部が車幅方向外方を向くように取り付ける工程と、前記ドライブシャフトユニットを下方から前記デファレンシャルユニットに接近させ、前記左右のドライブシャフトの車幅方向内方端を車幅方向外方に向かって押し拡げながら、前記左右のドライブシャフトの車幅方向内方端を、それぞれ、前記左右のジョイントシャフトのフランジ部に連結する工程と、を備えていることを特徴とする後輪駆動装置の組立方法が提供される。

トーションビーム方式のサスペンションでは、左右のドライブシャフトがトーションビームによって一体化してドライブシャフトユニットとされているので、左右のドライブシャフトを別々にデファレンシャルユニットに接続する組立方法を採ることができない。
しかしながら、本発明の方法は、フランジ部を備えたジョイントシャフトをデファレンシャルユニットに連結しておき、このジョイントシャフトのフランジ部にドライブシャフトを接続する構成であるので、後輪がトーションビーム方式のサスペンションを有する場合であっても、デファレンシャルユニットにドライブシャフトを容易に接続することができる。

さらに、フランジ部が、デファレンシャルユニットの突出部より車幅方向外方位置に配置されるので、フランジ部に連結されるドライブシャフトのジョイント部の外径を、デファレンシャルユニットの突出部との干渉を回避するために小さくする等の、設計変更が不要となる。このため、特別に設計したドライブシャフトを使用する必要がなくなり、コストが低下する。

本発明によれば、デファレンシャルユニット近傍に車幅方向に突出する突出部が形成される構造であっても、ドライブシャフト接続用のフランジ部を有するジョイントシャフトがデファレンシャルユニットに接続可能となる後輪駆動装置およびその組立方法が提供される。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態の後輪駆動装置を詳細に説明する。まず、図１に沿って、本発明の好ましい実施形態の後輪駆動装置が搭載される車両１の構成を説明する。図１は、車体１の概略的な構成を示すブロック図である。この車両１は、通常は、エンジンで前輪を駆動することによって走行しており、前輪がスリップしたとき、専用のモータで後輪を駆動する所謂スタンバイ四駆である。

図１に示されているように、車両１は、パワーユニットとして、前輪２を駆動するエンジン４と、後輪６、６を駆動するモータ８とを備えている。モータ８は、エンジン４に連結された発電機１０から電力を供給されて作動する。モータ８は、デファレンシャルユニット１２に取付けられ、デファレンシャルユニット１２に内蔵された電磁クラッチ、デファレンシャルギア等を介して、後輪のドライブシャフト１４、１４に連結されている。

車両１は、後輪の駆動を制御するための制御ユニット（コンピュータ）１６を備えている。制御ユニット１６は、通常時の駆動輪である前輪のスリップを検出すると、後輪駆動ユニット１２内の電磁クラッチを締結するとともに、発電機１０およびモータ８を作動させる。この結果、エンジン４によって駆動される発電機１０からの電力でモータ８が駆動され、さらに、モータ８が、締結された電磁クラッチを介して後輪６、６のドライブシャフト１４、１４を回転駆動し、車両１は四輪駆動となる。本実施形態では、モータ８、デファレンシャルユニット１２等が後輪駆動ユニット１８を構成している。また、後輪駆動装置は、後輪駆動ユニット１８とドライブシャフト１４等によって構成される。

次に、図２に沿って本実施形態の後輪駆動装置の構成を説明する。図２は、本実施形態の後輪駆動装置の平面図である。
後輪駆動装置は、車両１の後輪近傍に配置されたクロスメンバ（図示せず）に取付けられた後輪駆動ユニット１８を備えている。後輪駆動ユニット１８は、図２に示されているように、後輪駆動用のモータ８と、モータ８が取付けられているデファレンシャルユニット１２とを備えている。デファレンシャルユニット１２は、モータ８が直接、接続される減速部２０と、減速部２０の前方に配置されデファレンシャルギア部２２とを備えている。モータ８は、デファレンシャルユニット１２の車幅方向一方側から車幅方向外方に向かって突出するように、減速部２０に取付けられている。

減速部２０は、車両後方側位置に車幅方向に延びる回転可能な第１軸２４を備えている。第１軸２４は、一端側にモータ８の出力軸がスプライン結合され、モータ８により回転駆動されるように構成されている。減速部２０は、第１軸２４の前方の配置され車幅方向に延びる回転可能な第２軸２６を備えている。第２軸２６は長手方向略中央に大径ギア２８を備え、この大径ギア２８が、第１軸２４の他端に形成された第１ギア３０と噛合している。

更に、第２軸２６は一端に第２ギア３２を備え、この第２ギア３２が、デファレンシャルギア部２２の回転可能な外側ケース３４の外周に形成され第３ギア３６と噛合している。外側ケース３４内には、電磁クラッチ３８を介して、デフケース４０が回転可能に取付けられている。従って、電磁クラッチ３８を締結することにより、外側ケース３４とデフケース４０は結合されて一体的に回転するように構成されている。

デフケース４０内には、公知のデファレンシャルギアと同様の構造が設けられている。すなわち、デフケース４０に自転可能に固定されたデフケース４０と一体的に回転する一対のピニオンギア４２、４２と、一対のピニオンギア４２、４２にかみ合うように配置された一対の笠羽状のサイドギア（ベベルギア）４４、４４とがデフケース４０内に配置されている。

減速部２０の第２軸２６には、第２軸２０の回転数を検出するためのエンコーダ４６が取付けられている。エンコーダ４６は、第２軸２６の他端側（モータ８と反対側）で、隣接するデファレンシャル部２２方向かつ車幅方向外方（他端側外方）に向かって突出する突出部４８を形成している。すなわち、突出部４８は、デファレンシャルギアの近傍で、車幅方向他端側に突出していることになる。

後輪駆動ユニット１８は、後輪用のドライブシャフトを連結するための左右一つのジョイントシャフト５０、５０を備えている。ジョイントシャフト５０は、一端側にセレーション５２が、他端側に外方に向かって拡大するフランジ部５４がそれぞれ形成されている。ジョイントシャフト５０は、一端がデファレンシャル部２２に差し込まれてセレーション５２を介してサイドギア４２に連結され、サイドギア４２と一体的に車幅方向軸線を中心に回転するように構成されている。このように本実施形態の構成では、ジョイントシャフト５０がデファレンシャルギア装置を構成するサイドギア４２に接続される。

図２に示されているように、ジョイントシャフト５０は、セレーション５２とフランジ部５４の間の中間部分がデフケース４０に挿通されているが、この部分等でのがたつきを減少させるため、デフケース４０等のデファレンシャルユニット側部品との間に形成される隙間を減少させることが好ましい。

ジョイントシャフト５０の他端に形成されているフランジ部５４は、突出部４８より車幅方向外方位置で、突出部４８と車幅方向に重なるように配置されている。フランジ部５４には、ドライブシャフトを連結するためのボルト５６が、複数本、圧入されている。

次に、後輪駆動ユニット１８へのドライブシャフト１４の取付けを説明する。図３は、後輪駆動ユニット１８へのドライブシャフト１４の取り付け作業を説明するための模式的な図面である。図３の例は、後輪がトーションバー式のサスペンション装置を備えている構成であり、左右の後輪のドライブシャフト１４、１４は、車幅方向内方端のジョイント部５８が互いに対向するように車幅方向外方端がトーションバー６０によって接続されて一体のドライブシャフトユニット６２とされている。

製造ラインでは、まず、車体のボディ６４後部下方の所定位置に、デファレンシャルユニット１２をフランジ部５４が車幅方向外方を向くように取り付ける。
次いで、図３に示されているように、車両１のボディ６４の後部下方位置に吊り下げ固定されている後輪駆動ユニット１８に、下方からドライブシャフトユニット６２を矢印Ａ方向に接近させ、後輪駆動ユニット１８にドライブシャフトユニット６２を取付ける。
取付けは、左右のドライブシャフト１４、１４のジョイント部５８の先端に形成されている孔部にジョイントシャフトのフランジ部５４に圧入されているボルト５６を通し、ナットで締め付けて、ジョイントシャフト５０のフランジ部５４とドライブシャフト１４の車幅方向内方側の端部であるジョイント部５８とを連結することによって行われる。このジョイント部５８は、ドライブシャフト１４の軸線方向（車幅方向）に所定量スライド可能な構成とされている。

ドライブシャフトユニット６２において、左右のドライブシャフト１４、１４のジョイント部５８、５８の先端の間隔ｄ１は、左右のフランジ部５４に圧入されているボルト５６の先端の間隔ｄ２より短く設定されていので、ドライブシャフト１４の取付けにあたっては、ジョイント部５８に矢印Ｂで示す方向に力をかけて、ジョイント部５８をスライドさせ車幅方向外方に押し拡げ、ドライブシャフト１４、１４の内方端であるジョイント部５８、５８の先端の間隔をフランジ部５４の間隔ｄ２より長くする。この状態で、ジョイント部５８、５８がフランジ部５４と車幅方向に重なる位置に、ドライブシャフトユニット６２を配置する。次いで、ジョイント部５８にかけていた力をゆるめ、ジョイント部５８、５８を元の位置に復帰させ、フランジ部５４のボルト５６をジョイント部５８、５８の孔部に挿通させる。最後に、ジョイント部５８の孔部に挿通されたボルト５６にナットをねじ込み、ジョイント部５８とフランジ部５４を固定し、ドライブシャフト１４の取付けを完了する。

このような構成を有する本実施形態の後輪駆動装置によれば、電磁クラッチ３８を締結した状態でモータ８を駆動すると、モータ８の回転が、第１軸２４、第２軸２６、外側ケース３４を経て、デフケース４０に伝達される。左右の後輪にかかる負荷が等しいときには、左右のサイドギア４４がデフケース４０と一体となって回転し、この結果、左右のジョイントシャフト５４、５４を介して左右の後輪が等しい回転数で駆動される。

また、一方の後輪に大きな抵抗がかかると、一方のドライブシャフトに係る回転抵抗が大きくなるので、ピニオンギア４２が自転しながら抵抗がかかった側のサイドギア４４上を回転方向と同方向に移動する。この結果、公知のデファレンシャルギアと同様に、他方のサイドギア４４の回転が増速される差動作用が生じることになる。

さらに、本実施形態の構成によれば、後輪駆動用のドライブシャフトを連結するためのジョイントシャフト５０のフランジ部５４が、エンコーダ４６による突出部４８より車幅方向外方に位置するので、フランジ部５４と突出部４８とを車幅方向に重なる位置に配置することが可能となる。この結果、後輪駆動装置の前後長が短縮される。

車輪に上下方向の入力があったとき、ドライブシャフトはジョイントシャフトとの連結部付近を中心として上下に揺動するので、揺動するドライブシャフトが通過する連結部を中心とした車体下方の扇形領域内には、車両の部品（例えば燃料パイプ）を配置することができない。上記実施形態の構成によれば、ジョイントシャフトとドライブシャフトの連結部が車幅方向外方に位置することになるので、部品を配置することができない扇形領域が、車幅方向外方側に位置するので、車体下部における部品配置の自由度が向上する。

さらに、製造ラインでのドライブシャフトの接続に先立って、デファレンシャルユニットにジョイントシャフトが取付けられるので、デファレンシャルユニットにデフオイルを予め注入しておくことが可能であり、製造工程が簡略化される。

本発明は上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された技術事項の範囲内で種々の変更又は変形が可能である。

本発明の好ましい実施形態の後輪駆動装置が搭載される車両の概略的な構成を示すブロック図である。 本発明の好ましい態様の後輪駆動装置の平面図である。 後輪駆動装置へのドライブシャフトの取り付け作業を説明するための模式的な図面である。

符号の説明

１：車両
８：モータ
１２：デファレンシャルユニット
１８：後輪駆動ユニット
２０：減速部
２２：デファレンシャルギア部
２４：第１軸
２６：第２軸
３８：電磁クラッチ
４０：デフケース
４２：ピニオンギア
４４：サイドギア（ベベルギア）
４６：エンコーダ
４８：突出部
５０：ジョイントシャフ
５２：セレーション
５４：フランジ部
５８：ジョイント部

Claims (3)

1. 車体後部に配置され内部にデファレンシャルギアが配置されているデファレンシャルユニットを備えた後輪駆動装置であって、
   前記デファレンシャルユニットが、前記デファレンシャルギアの近傍で車幅方向外方に突出する突出部と、一端側が前記デファレンシャルギアに連結され他端側が前記デファレンシャルユニットから車幅方向外方に突出し後輪のドライブシャフトに連結されるジョイントシャフトと、を備え、
   前記ジョイントシャフトの他端側には、前記ドライブシャフトが連結されるフランジ部が形成され、該フランジ部は、前記突出部より車幅方向外方位置で、前記突出部と車幅方向に重なるように配置されている、
   ことを特徴とする後輪駆動装置。
2. 車体後部に配置され駆動輪である前輪がスリップしたときに後輪を駆動する後輪駆動装置であって、
   後輪駆動用のモータと、該モータに接続されたデファレンシャルギアが内部に配置されたデファレンシャルユニットと、後輪駆動用のドライブシャフトとを備え、前記モータは、前記デファレンシャルユニットの車幅方向一端側から車幅方向外方に突出するように該デファレンシャルユニットに取付けられ、
   前記デファレンシャルユニットは、前記モータによって駆動される回転軸の回転数を検出するエンコーダと、一端側が前記デファレンシャルユニットギアに連結され他端側が前記デファレンシャルユニットから車幅方向外方に突出し前記ドライブシャフトに連結されるジョイントシャフトと、を備え、
   前記エンコーダは、前記デファレンシャルギアの近傍で前記デファレンシャルユニットから車幅方向他端側に突出する突出部を形成するように配置され、
   前記ジョイントシャフトの他端には、前記ドライブシャフトが連結されるフランジ部が形成され、該フランジ部は、前記突出部より車幅方向外方位置で、前記突出部と車幅方向に重なるように配置されている、
   ことを特徴とする後輪駆動装置。
3. デファレンシャルギアが内蔵されたデファレンシャルユニットを備えトーションビーム方式のサスペンションによって支持された後輪を駆動する後輪駆動装置の組立方法であって、
   前記デファレンシャルユニットが、前記デファレンシャルギアの近傍で車幅方向外方に突出する突出部と、一端側が前記デファレンシャルギアに連結され他端側が前記デファレンシャルユニットから車幅方向外方に突出し後輪のドライブシャフトに連結される左右のジョイントシャフトと、を備え、前記ジョイントシャフトの他端側には、前記ドライブシャフトが連結されるフランジ部が形成され、該フランジ部は、前記突出部より車幅方向外方位置で、前記突出部と車幅方向に重なるように配置され、
   前記左右のドライブシャフトは、車幅方向内方端が互いに対向するように車幅方向外方端が前記トーションビームの両側端に接続され該トーションビームと共にドライブシャフトユニットを構成しており、前記組立方法は、
   車体後部下方の所定位置に、前記デファレンシャルユニットを前記フランジ部が車幅方向外方を向くように取り付ける工程と、
   前記ドライブシャフトユニットを下方から前記デファレンシャルユニットに接近させ、前記左右のドライブシャフトの車幅方向内方端を車幅方向外方に向かって押し拡げながら、前記左右のドライブシャフトの車幅方向内方端を、それぞれ、前記左右のジョイントシャフトのフランジ部に連結する工程と、を備えている、
   ことを特徴とする後輪駆動装置の組立方法。

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