JP5910454B2 - 車両用駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載される駆動装置に関する。この車両用駆動装置としては、例えばフロントエンジン・フロントドライブ（ＦＦ）方式の車両に搭載されるトランスアクスルなどが挙げられる。

例えば特許文献１には、デフハウジングの内部に、差動歯車機構を組み込んだデフケースを回転自在に支持するように収納した車両用デファレンシャル装置が開示されている。

この特許文献１では、前記デフハウジング内を、デフリングギヤが配置されるオイル攪拌室と、前記デフリングギヤの回転によりかき上げられるオイルを貯留する貯留室とに画成するためのセパレートプレートを備えている。

このセパレートプレートは、前記デフハウジング内において前記デフケースの外周部の特に下側領域を囲むように配設されていて、このセパレートプレートの外周側領域の円周３ヶ所（ほぼ等間隔）を前記デフハウジングにボルト留めすることによって固定するようにしている。

特開２００７−１１３６３６号公報（特に図３、図４、段落００２４−００２６参照）

上記特許文献１では、セパレートプレートを設置することにより、デフリングギヤがオイルを攪拌することに伴うフリクションロスを軽減可能になっているが、次のような点については着目していない。

つまり、デフハウジングにおいてデフケースおよびデフリングギヤの周辺が半円筒形状に張り出すようになっている場合、この張り出し部の振動モードは、円筒（円環）の基本振動モード（１次振動モード）に類似する振動モードになり、当該張り出し部が振動すると外部に音を放射することになる。このような騒音に関する記載や当該騒音を低減するための対策に関する記載は無い。

このような事情に鑑み、本発明は、ハウジングにギヤが横軸周りに回転自在に支持され、前記ハウジング内の下側に前記ギヤの下側領域を囲むようなオイル貯留空間が設けられた車両用駆動装置において、前記ギヤによるオイル攪拌に伴うフリクションロスを低減したうえで、前記ハウジングにおいて前記ギヤ周辺からの騒音を低減することを目的としている。

本発明は、ハウジングにギヤが横軸周りに回転自在に支持され、前記ハウジング内の下側に前記ギヤの下側領域を囲むようなオイル貯留空間が設けられた車両用駆動装置であって、前記ハウジングの下側には、前記ギヤの外周に沿うように部分的な円筒形状の張り出し部が設けられ、この張り出し部の内側に前記オイル貯留空間が設けられ、前記張り出し部において前記ギヤの外周の少なくとも下側領域には、当該領域に倣う形状のプレートが近接配置されるように前記ハウジングに締結されており、前記ハウジングへの前記プレートの締結位置は、前記プレートにおいて、前記ギヤの一側面を平面視した状態で周方向に８等分した領域のうち、前記ギヤの回転軸心を通る横方向の直線をそれぞれ一辺とする下側の２つの領域に対応する部分内とされている、ことを特徴としている。

この構成では、要するに、前記プレートを設けていることによって、前記ギヤが前記オイル貯留空間内のオイルに触れる量が少なくなって、ギヤでオイルを攪拌する量が少なくなるので、当該オイル攪拌に伴うフリクションロスが軽減されることになる。しかも、このプレートを前記ハウジングに締結する位置について、前記プレートにおいて前記ギヤの回転軸心を挟んでほぼ１８０度対向する２つの領域内に特定している。

これにより、前記ハウジングの張り出し部の剛性が向上するとともに、当該ハウジングの張り出し部の振動を抑制するうえで有利になる。そのため、前記ハウジングの張り出し部が振動しようとするときに当該振動が前記２つの領域内の締結位置で打ち消し合うように作用する。

このように、前記締結位置を２つの領域内に特定していて、締結位置を必要以上に増やさないようにしているから、前記ハウジングの張り出し部の振動モードが複雑にならずに済む。これらのことから、前記ハウジングの張り出し部において振動を打ち消し合う作用がバランス良く行われるようになるなど、前記ハウジングの張り出し部において前記ギヤ周辺からの騒音を低減することが可能になる。

好ましくは、前記締結位置の数を偶数とし、前記２つの領域内に同じ数ずつ設ける、構成とすることができる。

このように特定した場合、前記ハウジングの振動を打ち消し合う作用がさらにバランス良く行われるようになる。

好ましくは、前記締結位置を、前記ギヤの回転軸心を通る縦方向の直線に対して線対称に設ける、構成とすることができる。

このように特定した場合、前記ハウジングの振動を打ち消し合う作用がさらにバランス良く行われるようになる。

好ましくは、前記ハウジング内には、デファレンシャルが収納され、前記ギヤは、前記デファレンシャルのリングギヤとされる、構成とすることができる。

ここでは、本願発明に係る車両用駆動装置を、デファレンシャル装置や、フロントエンジン・フロントドライブ（ＦＦ）方式の車両に用いられるトランスアクスルに特定したうえで、前記ギアをデファレンシャルのリングギヤに特定している。

本発明は、ハウジングにギヤが横軸周りに回転自在に支持され、前記ハウジング内の下側に前記ギヤの下側領域を囲むようなオイル貯留空間が設けられた車両用駆動装置において、前記ギヤによるオイル攪拌に伴うフリクションロスを低減したうえで、前記ハウジングにおいて前記ギヤ周辺からの騒音を低減することが可能になる。

本発明に係る車両用駆動装置の一実施形態としてのトランスアクスルの構成を断面にして模式的に示す図であり、図３の（１）−（１）線断面の矢視図である。 図１のトランスアクスルの外観を模式的に示す背面図である。 図２の矢印（３）方向から見た図である。 図３のハウジングのサイドケースの張り出し部（デファレンシャルが配置される領域）の外観を模式的に示す斜視図である。 図４のハウジングのサイドケース内側を示す平面図であり、デファレンシャルを不図示としてプレートおよびハウジングのサイドケースを示している。 図５の斜視図である。 図６においてサイドケースからプレートを離した状態を示す斜視図である。 図５においてサイドケースの振動モードを説明するための図である。 図５においてハウジングのサイドケースに対するプレートの締結位置を説明するための図である。 図５においてハウジングに対するプレートの締結位置の他例を示す図である。 図５に示すプレートの他実施形態を示す図である。

以下、本発明を実施するための最良の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。

図１から図９に本発明の一実施形態を示している。この実施形態では、車両用駆動装置としてフロントエンジン・フロントドライブ（ＦＦ）方式のトランスアクスルを例に挙げている。

図１に例示しているトランスアクスル１のハウジング２内には、図示していない変速機構部や、デファレンシャル３などが収納されている。

このトランスアクスル１は、入力される回転動力を前記変速機構部、デファレンシャル３ならびに左右のドライブシャフト４Ｌ，４Ｒを経由して図示していない左右の前輪（駆動輪）に伝達するように構成されている。

このトランスアクスル１は、基本的に公知の構成であって本発明の特徴部分に直接的に関与しないものであるから、ここでの説明を簡単に済ませることにする。

前記変速機構部は、いわゆる「ＣＶＴ」と呼ばれるベルト式無段変速機、あるいは多段式歯車機構などとされる。この変速機構部から出力される回転動力は、デフリングギヤ３ｇを介してデファレンシャル３に伝達される。

デファレンシャル３は、例えばツーピニオンタイプと呼ばれる公知の構成であり、２つのサイドギヤ３ａ，３ｂ、２つのピニオンギヤ３ｃ，３ｄ、２つのピニオンギヤ３ｃ，３ｄを支持するピニオンシャフト３ｅ、これらを収納するデフケース３ｆ、デフケース３ｆの外周にボルト（符号省略）などで固定されるデフリングギヤ３ｇなどを備えている。

サイドギヤ３ａ，３ｂには、左右のドライブシャフト４Ｌ，４Ｒの各内端が一体回転可能にかつ軸方向変位可能となるように例えばスプライン結合により連結されている。デフケース３ｆに固定されているデフリングギヤ３ｇは、図１に示すように、ハウジング２のサイドケース６内に横軸周りに回転自在となるようにベアリング（符号省略）を介して支持されている。

このデファレンシャル３は、デフリングギヤ３ｇに入力される回転動力を必要に応じて左右のドライブシャフト４Ｌ，４Ｒを介して前記左右の前輪（駆動輪）に分配して伝達する。

この実施形態では、ハウジング２が、例えば図２に示すような３ピース構造とされている。具体的に、ハウジング２は、中央に配置されるセンターケース５、このセンターケース５の一側に取り付けられるサイドケース６、センターケース５の他側に取り付けられるカバー７などを備えている。

このような構成のハウジング２の内部には、トランスアクスル１の各構成要素の回転支持部分や摺動部分を潤滑、冷却するためのオイルが所定量収納されている。

このオイルは、センターケース５およびサイドケース６の内底部に貯留されることになるのである。この実施形態では、サイドケース６の内底部に設けられるオイル貯留空間８のみを、図１に示している。

このサイドケース６内の下側には、デファレンシャル３が配置されており、このデファレンシャル３のデフリングギヤ３ｇおよびデフケース３ｆの下側が前記オイル貯留空間８内に入れられてオイルに浸かるようになっている。

なお、ハウジング２内のオイルは、例えば図示していないオイルポンプによって前記潤滑必要部位へ供給されるようになっている。そこで、前記潤滑必要部位にオイルを安定供給するために、前記オイル貯留空間８の容積が比較的大きく設定されている。

この実施形態では、例えば図３から図５に示すように、ハウジング２のサイドケース６における下側（デファレンシャル３が配置される側）が、部分的な円筒形状となるように外側へ張り出されている。この張り出し部６ａの内側に、前記したオイル貯留空間８が設けられている。

そして、サイドケース６内には、デフリングギヤ３ｇおよびデフケース３ｆがオイル貯留空間８内のオイルを攪拌することに伴うフリクションロスを低減することを狙いとして、プレート１０が設置されている。

このプレート１０は、デフリングギヤ３ｇおよびデフケース３ｆがオイル貯留空間８内のオイルに触れる量を可及的に少なくさせるためのものであって、例えば整流板または仕切り板などとも呼ばれる。

プレート１０は、図１、図６ならびに図７に示すように、デフケース３ｆおよびデフリングギヤ３ｇの外周の少なくとも下半分領域に倣うような形状に形成されている。このプレート１０が、デフケース３ｆおよびデフリングギヤ３ｇの外周の少なくとも下側領域に近接配置されるように、ハウジング２のサイドケース６に取り付けられている。これにより、デフケース３ｆおよびデフリングギヤ３ｇの外周の少なくとも下側領域とプレート１０との間には所定の対向隙間が作られるようになっている。

具体的に、プレート１０は、半円錐台形状の湾曲部１１と、湾曲部１１の大径側に径方向外向きに張り出し形成される平板部１２とを備えている。

このプレート１０を詳しく説明すると、要するに、円錐台形状のお碗のような部材の大径側外周に径方向外向きの平板部を設けたものとし、この部材をその中心線を通る平面に沿って半分に割って得られる２つの部材の片方とされる。

このようなプレート１０を用いれば、デフリングギヤ３ｇおよびデフケース３ｆの外周の少なくとも下半分領域を覆うことによってオイル貯留空間８を、あたかも「上げ底」のような状態にすることができる。

このようにすると、デフリングギヤ３ｇおよびデフケース３ｆは、オイル貯留空間８内のオイルのうち、デフリングギヤ３ｇおよびデフケース３ｆの外周の少なくとも下半分領域とプレート１０との対向隙間に存在するオイルに触れるようになる。

これにより、デフリングギヤ３ｇおよびデフケース３ｆがオイル貯留空間８内のオイルに触れる量が少なくなるので、デフリングギヤ３ｇおよびデフケース３ｆがオイルを攪拌する量が少なくなる。その結果、前記オイルの攪拌に伴うフリクションロスを低減することが可能になるのである。

ところで、前記したように張り出し部６ａを設けたサイドケース６の場合、当該サイドケース６が振動すると、例えば図８の一点鎖線および矢印で示すように、張り出し部６ａの振動モードが「円筒の基本振動モード（１次振動モード）」に類似する振動モードとなり、この張り出し部６ａから外部に音を放射することになる。このような放射音（騒音）を低減するために、以下のような工夫をしているので、説明する。

まず、サイドケース６へのプレート１０の取り付け形態を説明する。図７に示すように、プレート１０の平板部１２の所定位置をサイドケース６の内壁に設けられているリブ６ｂ，６ｃにボルト１５で留めることにより締結している。言うまでもないが、このボルト１５が留められている位置が、ハウジング２のサイドケース６へのプレート１０の締結位置である（図５および図６参照）。

図７に示すように、リブ６ｂ，６ｃには、ボルト１５が螺着されるねじ孔６ｄが設けられており、また、プレート１０の平板部１２には、ボルト１５が挿通される挿通孔１３が設けられている。

前記サイドケース６へのプレート１０の締結位置を詳しく説明する。前記締結位置は、図９に示すように、プレート１０においてデフリングギヤ３ｇの一側面を平面視した状態で周方向に８等分した領域５１〜５８のうち、デフリングギヤ３ｇの回転軸心１００を通る横方向の直線２００をそれぞれ一辺とする下側の２つの領域５５，５８（ハッチング参照）に対応する部分内とされている。なお、デフリングギヤ３ｇの回転軸心１００は、サイドケース６の張り出し部６ａに設けられるドライブシャフト４Ｌ，４Ｒの挿通孔６ｅの中心と一致する。

図９において、二点鎖線で示すデフリングギヤ３ｇを時計の文字盤に例えると、前記２つの領域５５，５８のうち、第１の領域５５は時計の長針位置が３時から４時３０分までの範囲の扇形領域とされており、また、第２の領域５８は時計の長針位置が７時３０分から９時までの範囲の扇形領域とされていると言える。

この締結位置は、プレート１０において前記２つの領域５５，５８に対応する部分内であればどこでもよく、また、その数も任意である。前記締結位置の数は偶数とすることが好ましく、また、前記プレート１０において前記２つの領域５５，５８に対応する部分内に同じ数ずつ設けることが好ましい。さらに、前記締結位置は、図９に示すように、デフリングギヤ３ｇの回転軸心１００を通る縦方向の直線３００に対して線対称となるように設定することが好ましい。

このように、プレート１０において前記２つの領域５５，５８に対応する部分内に、前記締結位置（ボルト１５の留め位置）を１ヶ所ずつの計２ヶ所にしているが、プレート１０において前記２つの領域５５，５８に対応する部分内での締結位置をさらに詳しく説明する。

図９に示すように、第１の領域５５に対応する部分の締結位置としては、プレート１０の平板部１２の外縁寄りでかつ時計に例えると長針位置が３時の位置より少し４時側に寄った位置にされている。また、第２の領域５８の締結位置としては、プレート１０の平板部１２の外縁寄りでかつ時計に例えると長針位置が９時の位置より少し８時側に寄った位置にされている。

この他、例えば図１０に示すように、第１の領域５５の締結位置は、プレート１０の平板部１２と湾曲部１１との境界付近でかつ時計に例えると長針位置が４時３０分の位置より少し４時側に寄った位置とすることができる。また、第２の領域５８の締結位置は、プレート１０の平板部１２と湾曲部１１との境界付近でかつ時計に例えると長針位置が７時３０分の位置より少し８時側に寄った位置とすることができる。

このように、プレート１０における前記２ヶ所を、ハウジング２のサイドケース６へのプレート１０の締結位置（ボルト１５の留め位置）に特定している。

この特定によれば、ハウジング２のサイドケース６における張り出し部６ａの剛性が向上するとともに、当該サイドケース６における張り出し部６ａの振動を抑制するうえで有利になる。

詳しくは、ハウジング２のサイドケース６における張り出し部６ａの振動モードは、図８の一点鎖線で示すように縦方向および横方向に交互に振動するような形態になるが、この振動は、前記２ヶ所の締結位置で互いに打ち消し合うように作用することになる。

つまり、プレート１０において第１の領域５５および第２の領域５８に対応する部分内を締結位置に特定していることによって、サイドケース６における張り出し部６ａが図８の縦方向と横方向とに弾性変形して振動するときの振幅が小さく抑えられることになる。

しかも、この実施形態では、前記締結位置を前記２ヶ所に特定して、必要以上に増やさないようにしている。というのは、仮に、前記締結位置を前記２ヶ所の他に、図９の二点鎖線で示す位置１６（プレート１０の平板部１２を時計に例えると長針位置が６時の位置）を加える場合には、図８に示すように張り出し部６ａの縦方向の振動が前記二点鎖線で示す仮想締結位置１６に入力するようになって、当該縦方向の振動が前記締結位置にも伝達されることになるので、ハウジング２のサイドケース６における張り出し部６ａの振動モードが複雑になることが懸念される。

これに対し、この実施形態では、前記しているように締結位置を２ヶ所に特定することで必要以上に増やしていないので、ハウジング２のサイドケース６における張り出し部６ａの振動モードが複雑にならずに済むようになる。これらのことから、前記ハウジング２のサイドケース６の張り出し部２ａにおいて振動を打ち消し合う作用がバランス良く行われるようになるなど、ハウジング２のサイドケース６における張り出し部６ａ（デファレンシャル３を配置する部分）からの騒音を低減することが可能になる。

以上説明したように、本発明の特徴を適用した実施形態では、デフリングギヤ３ｇおよびデフケース３ｆがオイル貯留空間８内のオイルを攪拌することに伴うフリクションロスを低減するためのプレート１０を有効利用して、ハウジング２のサイドケース６における張り出し部６ａの剛性を向上させることにより、当該サイドケース６における張り出し部６ａの振動を抑制可能にしているから、トランスアクスル１の騒音を低減する効果が向上するようになる。

なお、本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲で包含されるすべての変形や応用が可能である。

（１）上記実施形態では、車両用駆動装置として、フロントエンジン・フロントドライブ（ＦＦ）方式の車両に搭載されるトランスアクスル１を例に挙げているが、本発明はこれに限定されるものでなく、例えば車両の前輪側または後輪側に設置されるデファレンシャル装置とすることも可能である。

（２）上記実施形態では、プレート１０の湾曲部１１の形状をほぼ半円錐形状にしていて、左右対称形状にした例を挙げているが、本発明はこれに限定されるものでなく、例えば図１１に示すように、プレート１０の右半分領域を左半分領域よりも大きくしたような左右非対称形状にすることも可能である。

（３）上記実施形態では、ハウジング２のサイドケース６にプレート１０を締結する手段としてボルト１５を用いた例を挙げているが、本発明はこれに限定されるものでなく、例えば溶接などにより締結することが可能である。

本発明は、ハウジングにギヤが横軸周りに回転自在に支持され、前記ハウジング内の下側に前記ギヤの下側領域を囲むようなオイル貯留空間が設けられた車両用駆動装置に好適に利用することが可能である。

１ トランスアクスル
２ ハウジング
３ デファレンシャル
３ｆ デフケース
３ｇ デフリングギヤ（請求項のギアに相当）
６ ハウジング２のサイドケース
６ａ サイドケース６の張り出し部
６ｂ，６ｃ サイドケース６のリブ
８ オイル貯留空間
１０ プレート
１１ プレート１０の湾曲部
１２ プレート１０の平板部
１３ 平板部１２におけるボルト１５の挿通孔
１５ 締結用のボルト
５１〜５８ ８等分の領域
１００ デフリングギヤ３ｇの回転軸心
２００ デフリングギヤ３ｇの回転軸心を通る横方向の直線
３００ デフリングギヤ３ｇの回転軸心を通る縦方向の直線

Claims (4)

1. ハウジングにギヤが横軸周りに回転自在に支持され、前記ハウジング内の下側に前記ギヤの下側領域を囲むようなオイル貯留空間が設けられた車両用駆動装置であって、
   前記ハウジングの下側には、前記ギヤの外周に沿うように部分的な円筒形状の張り出し部が設けられ、
   この張り出し部の内側に前記オイル貯留空間が設けられ、
   前記張り出し部において前記ギヤの外周の少なくとも下側領域には、当該領域に倣う形状のプレートが近接配置されるように前記ハウジングに締結されており、
   前記ハウジングへの前記プレートの締結位置は、前記プレートにおいて、前記ギヤの一側面を平面視した状態で周方向に８等分した領域のうち、前記ギヤの回転軸心を通る横方向の直線をそれぞれ一辺とする下側の２つの領域に対応する部分内とされている、ことを特徴とする車両用駆動装置。
2. 請求項１に記載の車両用駆動装置において、
   前記締結位置の数は、偶数とされ、前記２つの領域内に同じ数ずつ設けられる、ことを特徴とする車両用駆動装置。
3. 請求項１または２に記載の車両用駆動装置において、
   前記締結位置は、前記ギヤの回転軸心を通る縦方向の直線に対して線対称に設けられる、ことを特徴とする車両用駆動装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用駆動装置において、
   前記ハウジング内には、デファレンシャルが収納され、
   前記ギヤは、前記デファレンシャルのリングギヤとされる、ことを特徴とする車両用駆動装置。

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