JP2006199222A - 車両用動力伝達装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】入力軸22を支持する第1ケース部41と、この第1ケース部41とは別体に形成されて出力軸29を支持する第2ケース部42とを備えた車両用動力伝達装置20において、第1ケース部41と第2ケース部42との間の結合面の結合剛性を向上させ、結合面のずれを抑えてその悪影響を防止する。
【解決手段】右側ジョイントシャフト9をジョイントシャフト用軸受52を介して支持するジョイントシャフト軸受ケース51を設ける。そのフランジ部51bの軸受ケース側合わせ面51aを、結合された第1ケース部41の第1合わせ面41c及び第2ケース部42の第2合わせ面42cに当接させた状態で連結する。
【選択図】図3
【解決手段】右側ジョイントシャフト9をジョイントシャフト用軸受52を介して支持するジョイントシャフト軸受ケース51を設ける。そのフランジ部51bの軸受ケース側合わせ面51aを、結合された第1ケース部41の第1合わせ面41c及び第2ケース部42の第2合わせ面42cに当接させた状態で連結する。
【選択図】図3
Description
本発明は、四輪駆動車用の動力伝達装置に関するものである。
従来より、エンジンからの動力が入力されるトランスアクスルと、このトランスアクスルの出力部に設けた差動装置と、車両横方向に配置されて差動装置からの動力が伝達されるジョイントシャフトと、このジョイントシャフトに連結されて左右車輪のうち差動装置から遠い方の車輪を駆動するドライブシャフトと、上記ジョイントシャフトが挿通して上記差動装置からの動力が入力される筒状の入力軸と、この入力軸に直交するように車両縦方向に延びる出力軸とを備えた車両用動力伝達装置は知られている。
この種の車両用動力伝達装置として、例えば、特許文献1には、入力軸を支持する第1ケース部と、この第1ケース部とは別体に形成されて出力軸を支持する第2ケース部とを備えたものが示されている。このものでは、第1ケース部と第2ケース部とが車両前後方向に区切られた結合面で複数のボルトによって互いに結合されている。
上記車両用動力伝達装置では、入力軸上に該入力軸と共に回転するように設けられたドライブギヤと、第2ケース部に支持されて入力軸に平行なアイドル軸と、上記ドライブギヤと噛み合いアイドル軸上に該アイドル軸と共に回転するように設けられたアイドルギヤと、ジョイントシャフトを軸受を介して支持するジョイントシャフト軸受ケースとを備えている。そして、このジョイントシャフト軸受ケースは、第1軸受ケース部にジョイントシャフトの軸方向に沿って挿入されて嵌合により固定されている。
特開2002−219955号公報
しかしながら、上記特許文献1の車両用動力伝達装置では、入力軸に伝えられたトランスアクスル出力の動力をドライブギヤに噛み合うアイドルギヤに伝達する際に、各ギヤの噛み合い部の接線方向に反力が発生する。この反力によって、第1ケース部と第2ケース部との間の結合面には、互いの結合面をずらそうとするずれ方向の力が発生する。
特に、車両急発進などの際には、トランスアクスル出力に大きなショックトルクが発生する。例えば、トランスアクスルが最低速ギヤ比に設定され、エンジン負荷が全開の状態で、クラッチを急ミートさせることで大きなショックトルクが発生することがある。このような場合には、第1ケース部と第2ケース部とを結合する複数のボルトだけでは、上記ずれ方向の力を抑えきれず結合面のずれが発生し、ドライブギヤとアイドルギヤの噛み合いギヤノイズの発生あるいはこれらのギヤの破損に至るおそれがあるという問題があった。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ジョイントシャフト軸受ケースの固定方法に工夫を加えることで、特別な補強部材を追加することなく効果的に第1ケース部と第2ケース部との間の結合面の結合剛性を向上させて、結合面のずれを抑えてその悪影響を防止することにある。
上記の目的を達成するために、この発明では、ジョイントシャフト軸受ケースにフランジ部を設け、このフランジ部の合わせ面を第1ケース部と第2ケース部との双方に当接させるようにした。
具体的には、第1の発明では、エンジンからの動力が入力されるトランスアクスルと、該トランスアクスルの出力部に設けた差動装置と、車両横方向に配置されて差動装置からの動力が伝達されるジョイントシャフトと、該ジョイントシャフトに連結されて左右車輪のうち差動装置から遠い方の車輪を駆動するドライブシャフトと、上記ジョイントシャフトが挿通して上記差動装置からの動力が入力される筒状の入力軸と、該入力軸に直交するように車両縦方向に延びる出力軸と、上記入力軸を支持する第1ケース部と、該第1ケース部とは別体に形成されて上記出力軸を支持する第2ケース部とを備え、該第1ケース部と第2ケース部とが互いに結合されている車両用動力伝達装置を対象とする。
そして、上記車両用動力伝達装置は、上記ジョイントシャフトを軸受を介して支持するジョイントシャフト軸受ケースを有し、該ジョイントシャフト軸受ケースは結合のための軸受ケース側合わせ面が形成されたフランジ部を備え、上記第1ケース部には、上記軸受ケース側合わせ面に当接する第1合わせ面が設けられると共に、上記第2ケース部には、上記軸受ケース側合わせ面に当接する第2合わせ面が設けられ、上記ジョイントシャフト軸受ケースが、結合された第1及び第2ケース部の第1及び第2合わせ面に当接した状態で連結されている。
すなわち、エンジンからの動力はトランスアクスルに入力され、このトランスアクスルの差動装置からの動力がジョイントシャフトに伝達され、ドライブシャフトが駆動されると共に、差動装置からの動力が入力軸に伝達され、この入力軸に直交する出力軸が駆動される。このとき、入力軸の回転駆動力が出力軸に伝達されるときに、特に入力軸の接線方向の力が発生し、第1ケース部と第2ケース部との間の結合面に互いの結合面をずらそうとするずれ方向の力が発生する。
しかしながら、本発明では、ジョイントシャフト軸受ケースが、そのフランジ部の軸受ケース側合わせ面を、結合された第1及び第2ケース部の第1及び第2合わせ面のいずれにも当接させた状態で連結されるので、第1ケース部と第2ケース部との間の結合面のずれ方向に対する結合剛性が向上し、結合面がずれることが効果的に抑制される。
第2の発明では、第1の発明の構成を前提として、上記入力軸上に該入力軸と共に回転するように設けられたドライブギヤと、上記第2ケース部に支持されて入力軸に平行なアイドル軸と、上記ドライブギヤと噛み合い、アイドル軸上に該アイドル軸と共に回転するように設けられたアイドルギヤとを備え、上記第1ケース部と第2ケース部との結合面が上記入力軸とアイドル軸との間に設けられている。
上記の構成によると、差動装置から入力軸に伝えられたトランスアクスル出力は、入力軸のドライブギヤから入力軸に平行なアイドル軸のアイドルギヤに伝達される。このとき、ドライブギヤとアイドルギヤとの噛み合いによる反力によって、入力軸とアイドル軸との間に設けられた第1ケース部と第2ケース部との結合面をずらそうと、ずれ方向の力が発生する。しかし、軸受ケース側合わせ面が、結合された第1及び第2ケース部の第1及び第2合わせ面のいずれにも当接した状態で連結されるので、上記ずれ方向の力に対する結合剛性を有効に向上させることができ、結合面がずれることが効果的に抑制される。
第3の発明では、第1の発明又は第2の発明の構成を前提として、上記第1ケース部と第2ケース部とが仮組状態で、第1合わせ面と第2合わせ面とが平面加工されている。
上記の構成によると、第1ケース部と第2ケース部とを仮組した後、軸受ケース側合わせ面に当接する第1合わせ面と第2合わせ面とが共加工されるので、第1合わせ面と第2合わせ面との間の微小な段差の発生が防止され、第1合わせ面と第2合わせ面との平面精度は高いものとなる。そのため、軸受ケース側合わせ面と第1合わせ面あるいは第2合わせ面との間の微小な隙の発生が防止され、軸受ケース側合わせ面を、結合された第1及び第2ケース部の第1及び第2合わせ面のいずれにも当接した状態で連結する際の剛性低下が防止されることになり、結合面がずれることが効果的に抑制される。
以上説明したように、本願の発明の車両用動力伝達装置は、ジョイントシャフトを軸受を介して支持するジョイントシャフト軸受ケースのフランジ部を備え、その軸受ケース側合わせ面を結合された第1ケース部の第1合わせ面及び第2ケース部の第2合わせ面に当接させた状態で連結している。このため、特別な補強部材を追加することなく、効果的に車両急発進などの際のショックトルクに対する第1ケース部と第2ケース部との間の結合面のずれ方向に対する結合剛性を向上させることができる。したがって、結合面のずれを抑えてギヤノイズ発生などの悪影響を防止することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1に概略的に示す四輪駆動車において、符号1は車体、2は前輪、3は後輪である。車体1の前部にエンジン4が、そのクランクシャフト(図示せず)が車両横方向に延びる、いわゆる横置きに配置されている。図2にも示すように、この四輪駆動車の車両用動力伝達装置20は、エンジン4の左方及び後方にわたって設けられている。そして、エンジン4からの動力が入力されるトランスアクスル装置5と、このトランスアクスル装置5の出力部に設けた差動装置としてのフロントデフ8とを備えている。また、トランスアクスル装置5から動力が供給されて後輪に駆動力を伝えるトランスファ装置7が設けられている。
そして、上記フロントデフ8には、車両横方向に延びる左右のジョイントシャフト9,19が結合されている。左右のジョイントシャフト9,19には、それぞれ左右のドライブシャフト6,10が結合されている。このことで、右側のジョイントシャフト9は、フロントデフ8から遠い方の右側の車輪2を駆動し、左側のジョイントシャフト19は、近い方の左側の車輪2を駆動するように構成されている。
一方、上記トランスファ装置7の後方には、プロペラシャフト11を介してリヤデフ12が連結され、このリヤデフ12に後輪3を回転させる左右の後側ジョイントシャフト13が連結され、この後側ジョイントシャフト13に左右の後側ドライブシャフト14が結合されている。シャフト同士は等速ジョイント21によって連結されている。
トランスアクスル装置5は、エンジン4に直列に結合されて該エンジン4の左横に配置されたトランスアクスルケース15を備え、このケース15に流体トルクコンバータ及びトランスアクスル(トランスミッション及びフロントデフ8)が収容されている。
上記トランスファ装置7は、トランスアクスルケース15に結合されてエンジン4の後側に該エンジン4と並列に設けられたトランスファケース16を備え、このトランスファケース16にトランスファ17が収容されている。
図3及び図4に示すように、トランスファ17は、フロントデフ8から動力が供給されて回転する入力軸22と、該入力軸22と共に回転するドライブギヤ23と、該ドライブギヤ23と噛み合い該ドライブギヤ23の回転駆動力を後輪3に伝えるアイドルギヤ24を有するアイドル軸28とを備えている。入力軸22とアイドル軸28とはいずれも軸心が車両横方向になるように平行に配置されている。入力軸22は筒状であって、この入力軸22を右側ジョイントシャフト9が貫通して、入力軸22と右側ジョイントシャフト9とは同心に設けられている。ドライブギヤ23は入力軸22に嵌められてスプライン結合している。
さらに、トランスファ17は、アイドル軸28に結合されたハイポイド型ピニオンギヤ25と、このハイポイド型ピニオンギヤ25に噛み合うハイポイド型リングギヤ26を備えた出力軸29とを備えている。この出力軸29は軸心が入力軸22に直交するように前後方向に延びていて、この出力軸29のシャフト部分にジョイント部材27がスプライン結合されている。このジョイント部材27には、プロペラシャフト11が結合されている。左右のジョイントシャフト9,19は、フロントデフ8のサイドギヤ31,32にそれぞれ結合されている。
入力軸22は、その一端がフロントデフ8の右側のデフケース34にスプライン結合している。左側のデフケース35にはファイナルギヤ36が取り付けられ、このファイナルギヤ36はトランスミッションのカウンタギヤ(図示せず)に噛み合っている。
トランスファケース16は、入力軸22を支持する前側の第1ケース部41と、出力軸29を支持する後側の第2ケース部42とを備えている。この両ケース部41,42は、図5に示す互いの外側へ張り出したフランジ41a,42aをボルトで結合することによって、入力軸22とアイドル軸28との軸間の結合面44で合わされている。
第1ケース部41は、車両横方向に長く延びていて、左端は筒状に形成され、中間部は後側に向かって開口している。この第1ケース部41の左端にはトランスアクスルケース15に向かって車両横方向に突出した筒状延長部43が形成され、この延長部43の先端がトランスアクスルケース15の接続孔に嵌められている。
ドライブギヤ23は、シャフト部と、該シャフト部の中間に形成されたギヤ部とを備え、このギヤ部の両側が第1ケース部41内に固定された軸受49,50によって回転自在に支持されている。
右側ジョイントシャフト9は、上述の如く一端がフロントデフ8のサイドギヤ31に結合されて、第1ケース部41を貫通し、該第1ケース部41のトランスアクスル装置5とは反対側に設けた軸受装置47に他端が回転自在に支持されている。したがって、右側ジョイントシャフト9は、軸受装置47を介して上記トランスファケース16の端部に間接的に支持されていることになる。
入力軸22は、上述の如く一端がフロントデフ8のデフケース34に結合され、第1ケース部41のフロントデフ8側の筒部及びドライブギヤ23を貫通して、他端が第1ケース部41のフロントデフ8とは反対側の軸受装置47が固定される右端部付近まで延びて第1延設部41bが形成されている。入力軸22外面と第1ケース部41の筒状延長部43内面との間にはシール48が設けられている。また、入力軸22外面と第1ケース部41の第1延設部41b内面との間には、シール53が設けられている。さらに、右側ジョイントシャフト9外面と第1ケース部41の第1延設部41b内面との間には、シール54が設けられている。
したがって、入力軸22はドライブギヤ23と共に上記軸受49,50によって第1ケース部41に回転自在に支持されていることになる。また、右側ジョイントシャフト9は入力軸22及びドライブギヤ23を介して第1ケース部41に間接的に支持されていることになる。
第2ケース部42は、その前側にアイドル軸28の収容部が形成され、この収容部に続いて後側に出力軸29の収容部が形成されている。前側収容部は前方に開口し、後側収容部は後方に開口している。
トランスファ17のアイドル軸28は、そのシャフト部の両端部が第2ケース部42の軸受57,58によって回転自在に支持されている。出力軸29は第2ケース部42の後側収容部に軸受61,62によって回転自在に支持されている。ジョイント部材27と後側収容部の開口部位との間にはシール63が設けられている。
第2ケース部42のトランスアクスルケース15側の面にはボス64が突出していて、このボス64にボルト及びナットを適用することによって、トランスアクスルケース15とトランスファケース16とが結合されるようになっている。
右側ジョイントシャフト9の軸受装置47は、円筒状のジョイントシャフト軸受ケース51にジョイントシャフト用軸受52の外輪を取り付けてなり、右側ジョイントシャフト9をジョイントシャフト用軸受52を介して支持している。また、ジョイントシャフト軸受ケース51の軸受52よりも外方へ突出した部分にはダストシール55が嵌められている。
なお、第2ケース部42における出力軸29の軸受61,62の直上方には、オイルクーラ70が設けられている。また、第2ケース部42におけるアイドル軸28の同心位置の右側には、オイルクーラ70に潤滑油を供給するオイルポンプ80が設けられている。このオイルポンプ80が、アイドル軸28の回転によって潤滑油をオイルクーラ70に供給し、オイルクーラ70で冷却された潤滑油を軸受61,62近傍に供給するよう構成されている。
そして、本発明の特徴として、図4,図5及び図7に示すように、上記ジョイントシャフト軸受ケース51は結合のための軸受ケース側合わせ面51aが形成されたフランジ部51bを有している。このフランジ部51bは、第1ケース部41と第2ケース部42との双方にわたる大きさとなっている。一方、図6に示すように、第1ケース部41の第1延設部41bには、軸受ケース側合わせ面51aに対応する第1合わせ面41cが設けられている。また、第2ケース部42における軸受ケース側合わせ面51aに当接する部分は右側へ延設されて第2延設部42bが形成され、この第2延設部42bに第2合わせ面42cが設けられている。
上記第1合わせ面41cと第2合わせ面42cとは、上記第1ケース部41と第2ケース部42とが仮組された状態で、第1及び第2延設部41b,42bが平面加工されることによって、第1合わせ面41cと第2合わせ面42cとの間の微小な段差の発生を防止して、高い平面度で形成されている。
そして、上記ジョイントシャフト軸受ケース51の軸受ケース側合わせ面51aが、結合された第1及び第2ケース部41,42の第1及び第2合わせ面41c,42cに当接された状態でボルトによって連結されている。
−運転動作−
次に、本実施形態にかかる車両用動力伝達装置の作動について説明する。
次に、本実施形態にかかる車両用動力伝達装置の作動について説明する。
まず、エンジン4からの動力はトランスアクスル装置5に入力され、このトランスアクスル装置5のフロントデフ8からの動力が右側ジョイントシャフト9に伝達され、ドライブシャフト6が駆動される。
同時に、図8に示すように、フロントデフ8からの動力が入力軸22に伝達され、この入力軸22に伝えられたエンジン4の動力は、入力軸22のドライブギヤ23から入力軸22に平行なアイドル軸28のアイドルギヤ24に伝達される。
さらに、アイドル軸28のハイポイド型ピニオンギヤ25からハイポイド型リングギヤ26に伝達され、出力軸29が回転駆動される。
この入力軸22の回転駆動力が出力軸29に伝達されるときには、図9に示すように、各ギヤ間に反力が発生する。
具体的には、入力軸22のドライブギヤ23とアイドル軸28のアイドルギヤ24との間には、ラジアル方向反力R1と接線方向反力T1とが発生する。これらの反力R1,T1の合力F1は、第1ケース部41と第2ケース部42との間の結合面44にほぼ沿う方向となっている。この合力F1は、第1ケース部41と第2ケース部42との間で互いの結合面44をずらそうとするように働く。
しかし、ジョイントシャフト軸受ケース51が、そのフランジ部51bの軸受ケース側合わせ面51aを結合された第1及び第2ケース部41,42の第1及び第2合わせ面41c,42cのいずれにも当接させた状態でボルトで連結されているので、この結合力が作用し、この結合面44がずれることはない。
−実施形態の効果−
したがって、本実施形態にかかる車両用動力伝達装置20では、右側ジョイントシャフト9をジョイントシャフト用軸受52を介して支持するジョイントシャフト軸受ケース51にフランジ部51bを設け、その軸受ケース側合わせ面51aを結合された第1ケース部41の第1合わせ面41c及び第2ケース部42の第2合わせ面42cに当接した状態で連結している。このため、特別な補強部材を追加することなく、効果的に車両急発進などの際のショックトルクに対する第1ケース部41と第2ケース部42との間のずれ方向に対する結合面44の結合剛性を向上させることができる。したがって、結合面44のずれを抑えてギヤノイズ発生などの悪影響を防止することができる。
したがって、本実施形態にかかる車両用動力伝達装置20では、右側ジョイントシャフト9をジョイントシャフト用軸受52を介して支持するジョイントシャフト軸受ケース51にフランジ部51bを設け、その軸受ケース側合わせ面51aを結合された第1ケース部41の第1合わせ面41c及び第2ケース部42の第2合わせ面42cに当接した状態で連結している。このため、特別な補強部材を追加することなく、効果的に車両急発進などの際のショックトルクに対する第1ケース部41と第2ケース部42との間のずれ方向に対する結合面44の結合剛性を向上させることができる。したがって、結合面44のずれを抑えてギヤノイズ発生などの悪影響を防止することができる。
(その他の実施形態)
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
すなわち、上記実施形態では、エンジン4を車両の前方に配置したが、車両の後方に配置してもよい。
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。
以上説明したように、本発明は、横置きエンジンを備えた四輪駆動車用の動力伝達装置について有用である。
4 エンジン
5 トランスアクスル装置
6 ドライブシャフト
8 フロントデフ(差動装置)
9 右側ジョイントシャフト
20 車両用動力伝達装置
22 入力軸
23 ドライブギヤ
24 アイドルギヤ
25 ハイポイド型ピニオンギヤ(ピニオンギヤ)
26 ハイポイド型リングギヤ(リングギヤ)
28 アイドル軸
29 出力軸
41 第1ケース部
41c 第1合わせ面
42 第2ケース部
42c 第2合わせ面
44 結合面
51 ジョイントシャフト軸受ケース
51a 軸受ケース側合わせ面
51b フランジ部
52 ジョイントシャフト用軸受
5 トランスアクスル装置
6 ドライブシャフト
8 フロントデフ(差動装置)
9 右側ジョイントシャフト
20 車両用動力伝達装置
22 入力軸
23 ドライブギヤ
24 アイドルギヤ
25 ハイポイド型ピニオンギヤ(ピニオンギヤ)
26 ハイポイド型リングギヤ(リングギヤ)
28 アイドル軸
29 出力軸
41 第1ケース部
41c 第1合わせ面
42 第2ケース部
42c 第2合わせ面
44 結合面
51 ジョイントシャフト軸受ケース
51a 軸受ケース側合わせ面
51b フランジ部
52 ジョイントシャフト用軸受
Claims (3)
- エンジンからの動力が入力されるトランスアクスルと、該トランスアクスルの出力部に設けた差動装置と、車両横方向に配置されて差動装置からの動力が伝達されるジョイントシャフトと、該ジョイントシャフトに連結されて左右車輪のうち差動装置から遠い方の車輪を駆動するドライブシャフトと、上記ジョイントシャフトが挿通して上記差動装置からの動力が入力される筒状の入力軸と、該入力軸に直交するように車両縦方向に延びる出力軸と、上記入力軸を支持する第1ケース部と、該第1ケース部とは別体に形成されて上記出力軸を支持する第2ケース部とを備え、該第1ケース部と第2ケース部とが互いに結合されている車両用動力伝達装置であって、
上記ジョイントシャフトを軸受を介して支持するジョイントシャフト軸受ケースを有し、該ジョイントシャフト軸受ケースは結合のための軸受ケース側合わせ面が形成されたフランジ部を備え、
上記第1ケース部には、上記軸受ケース側合わせ面に当接する第1合わせ面が設けられると共に、上記第2ケース部には、上記軸受ケース側合わせ面に当接する第2合わせ面が設けられ、
上記ジョイントシャフト軸受ケースが、結合された第1及び第2ケース部の第1及び第2合わせ面に当接した状態で連結されていることを特徴とする車両用動力伝達装置。 - 請求項1に記載の車両用動力伝達装置において、
上記入力軸上に該入力軸と共に回転するように設けられたドライブギヤと、
上記第2ケース部に支持されて入力軸に平行なアイドル軸と、
上記ドライブギヤと噛み合い、アイドル軸上に該アイドル軸と共に回転するように設けられたアイドルギヤとを備え、
上記第1ケース部と第2ケース部との結合面が上記入力軸とアイドル軸との間に設けられていることを特徴とする車両用動力伝達装置。 - 請求項1又は2に記載の車両用動力伝達装置において、
上記第1ケース部と第2ケース部とが仮組状態で、第1合わせ面と第2合わせ面とが平面加工されていることを特徴とする車両用動力伝達装置。
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---|---|---|---|
JP2005015222A JP2006199222A (ja) | 2005-01-24 | 2005-01-24 | 車両用動力伝達装置 |
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JP2005015222A JP2006199222A (ja) | 2005-01-24 | 2005-01-24 | 車両用動力伝達装置 |
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