JP2005163967A - Shaft end structure for power transmitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、車両の動力伝達装置に用いられる軸端構造に関する。 The present invention relates to a shaft end structure used in, for example, a vehicle power transmission device.
特許文献1に「四輪駆動用変速機における変速制御装置」が記載されており、図10はこの四輪駆動用変速機1001を示している。
四輪駆動用変速機1001は、エンジンの駆動力を高速と低速の2段に変速する副変速機1003と、前輪側動力系と後輪側動力系とを断続する第1の2−4切替え機構1005と、エンジンの駆動力を前輪側に伝達するチェーン伝動機構1007と、前輪側動力系と後輪側動力系とを断続する第2の2−4切替え機構1009などから構成されており、副変速機1003で変速された駆動力は、第1の2−4切替え機構1005から後輪側出力軸1011(入出力軸)とフランジ1013(入出力部材)を介して後輪側動力系に伝達され、チェーン伝動機構1007と第2の2−4切替え機構1009から前輪側出力軸1015(入出力軸)とフランジ1017(入出力部材)を介して前輪側動力系に伝達される。
The four-
また、後輪側出力軸1011と前輪側出力軸1015はいずれも中実軸であり、これらには潤滑オイルを通すためにオイル孔1019,1021がそれぞれ加工されている。また、各フランジ1013,1017はナット1023によって出力軸1011,1015に固定されている。
ところが、図10の四輪駆動用変速機1001では、上記のように、出力軸1011,1015が中実軸であるから、重量が嵩む。
However, in the four-
また、中実の出力軸1011,1015には、潤滑用のオイル孔1019,1021を最初から加工する必要がある。
Further, it is necessary to process
そこで、この発明は、入出力軸と入出力部材とで入出力のインターフェースを構成する動力伝達装置用軸端構造であって、充分なトルク伝達容量と潤滑・冷却性を得ながら入出力軸を軽量化することができる動力伝達装置用軸端構造の提供を目的としている。 Therefore, the present invention is a shaft end structure for a power transmission device in which an input / output interface is constituted by an input / output shaft and an input / output member, and the input / output shaft is obtained while obtaining sufficient torque transmission capacity and lubrication / cooling performance. It aims at providing the shaft end structure for power transmission devices which can be reduced in weight.
請求項1の動力伝達装置用軸端構造は、中空部を有する入出力軸と、前記入出力軸に連結される入出力部材と、前記入出力軸の端部に固定され、前記入出力部材を固定すると共に、前記中空部を閉塞する固定部材とを備えたことを特徴とする。
The shaft end structure for a power transmission device according to
請求項2の発明は、請求項1に記載された動力伝達装置用軸端構造であって、前記固定部材が、前記入出力軸の中空部に螺合するネジ部とフランジ部とを有し、前記ネジ部で前記入出力軸の中空部に螺着され、前記フランジ部が前記入出力部材を固定することを特徴とする。
The invention according to claim 2 is the shaft end structure for a power transmission device according to
請求項3の発明は、請求項2に記載された動力伝達装置用軸端構造であって、前記固定部材のフランジ部と前記入出力部材との間に、前記固定部材のネジ部のスラスト力によって押圧され、前記中空部を閉塞するシール部材を配置したことを特徴とする。
The invention of
請求項4の発明は、請求項1〜請求項3のいずれかに記載された動力伝達装置用軸端構造であって、前記入出力部材と前記固定部材の間に、前記固定部材の回り止め機構を設けたことを特徴とする。 A fourth aspect of the invention is the shaft end structure for a power transmission device according to any one of the first to third aspects, wherein the fixed member is prevented from rotating between the input / output member and the fixed member. A mechanism is provided.
本発明の動力伝達装置用軸端構造は、請求項1の構成のように、中空部(両端を連通する中空部)を有する入出力軸に、中空部を閉塞しながら入出力部材を連結する固定部材を用いたことによって、中空材料を入出力軸に用いることを可能にしたから、中実の入出力軸を用いた従来例と異なって、大幅に軽量化されている上に、軽量でありながら充分なトルクの入出力(伝達)容量が得られる。 The shaft end structure for a power transmission device according to the present invention connects an input / output member to an input / output shaft having a hollow portion (a hollow portion communicating at both ends) while closing the hollow portion. By using a fixing member, it is possible to use a hollow material for the input / output shaft. Unlike the conventional example using a solid input / output shaft, it is significantly lighter and lighter. A sufficient torque input / output (transmission) capacity can be obtained.
また、中空の材料は、等重量の中実軸と較べて安価である上に、潤滑用オイル孔の加工が不要又は大幅な抑制が可能であり、全体の加工時間がそれだけ短縮されるから、さらに低コストに実施できる。 In addition, the hollow material is less expensive than a solid shaft of equal weight, and the processing of the lubricating oil hole is unnecessary or drastically suppressed, and the entire processing time is shortened accordingly. Furthermore, it can be implemented at low cost.
また、大径の中空部では大きな遠心力が働くから、例えば、中空部をオイル孔に利用すれば、入出力軸の外周側に配置された多板クラッチなどに対し、効果的にオイルを供給して充分な潤滑・冷却を行うことができる。 In addition, since a large centrifugal force works in the large-diameter hollow portion, for example, if the hollow portion is used as an oil hole, oil is effectively supplied to the multi-plate clutch disposed on the outer peripheral side of the input / output shaft. Thus, sufficient lubrication and cooling can be performed.
また、例えば浸炭処理のような一般的な硬化方法で、捻り強度や軸受け部分の強度を充分に向上させることができる。 Further, for example, by a general curing method such as carburizing treatment, the torsional strength and the strength of the bearing portion can be sufficiently improved.
請求項2の動力伝達装置用軸端構造は、ネジ部で固定部材を入出力軸の中空部に螺着させると共に、固定部材のフランジ部が入出力部材を入出力軸に固定する(例えば、抜け止めする)ように構成したことにより、請求項1の発明と同等の作用・効果が得られる。
In the shaft end structure for a power transmission device according to the second aspect, the fixing member is screwed to the hollow portion of the input / output shaft by the screw portion, and the flange portion of the fixing member fixes the input / output member to the input / output shaft (for example, According to the present invention, the same operation and effect as the invention of
請求項3の動力伝達装置用軸端構造は、請求項2の発明と同等の作用・効果が得られる。
The shaft end structure for a power transmission device according to
また、固定部材のフランジ部と入出力部材との間に配置したシール部材をネジ部のネジスラスト力によって押圧し中空部を閉塞することにより、簡単にオイル漏れと外部からの異物の侵入が防止され、耐久性が向上する。 In addition, the seal member placed between the flange portion of the fixed member and the input / output member is pressed by the screw thrust force of the screw portion to close the hollow portion, so that oil leakage and foreign material intrusion can be easily prevented. , Durability is improved.
また、ネジスラスト力によってシール性を得るこの構成では、ワッシャなどの環状部材をシール部材に利用することができるから、それだけ低コストに実施できる。 Further, in this configuration in which the sealing performance is obtained by the screw thrust force, an annular member such as a washer can be used as the sealing member, so that the cost can be reduced accordingly.
請求項4の発明は、請求項1〜請求項3の発明と同等の作用・効果が得られる。
The invention of claim 4 can obtain the same operation and effect as the inventions of
また、入出力部材と固定部材の間に設けられた回り止め機構によって固定部材の弛みと脱落が防止されるから、本発明の動力伝達装置用軸端構造とこれを用いた装置の性能が長期にわたって正常に保たれる。 Further, since the locking member provided between the input / output member and the fixing member prevents the fixing member from being loosened and dropped off, the shaft end structure for the power transmission device of the present invention and the performance of the device using the same are long-term. Over normal.
以下、本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
(第1実施形態)
図1と図2及び図4によって動力伝達装置用軸端構造1(本発明の第1実施形態)の説明をする。この動力伝達装置用軸端構造1は、図4に示す4輪駆動車のトランスファ3に用いられており、図1は動力伝達装置用軸端構造1とトランスファ3を示している。また、左右の方向はこの4輪駆動車の左右の方向であり、図1の左方はこの車両の前方である。
(First embodiment)
The
[動力伝達装置用軸端構造1の構成]
動力伝達装置用軸端構造1は、貫通孔107(両端を連通する中空部)を有する出力軸61(入出力軸)と、出力軸61の端部に連結されるフランジ77(入出力部材)と、出力軸61の端部に螺着され、フランジ77を固定すると共に、貫通孔107を閉塞するボルト81(固定部材)と、ワッシャ状のシール部材87(シール部材)と、回り止め部材89(回り止め機構)とで構成されている。
[Configuration of
The
図4のように、この4輪駆動車の動力系は、縦置きのエンジン5(原動機)と、トランスミッション7と、トランスファ3と、前輪側のプロペラシャフト9と、フロントデフ11と、前車軸13,15と、左右の前輪17,19と、後輪側のプロペラシャフト21と、リヤデフ23と、後車軸25,27と、左右の後輪29,31などから構成されている。なお、「入出力」という用語は動力を回転伝達するうえで入力側又は出力側のいずれかに用いられることが可能なことを意味する。
As shown in FIG. 4, the power system of this four-wheel drive vehicle includes a vertically placed engine 5 (prime mover), a transmission 7, a
エンジン5の駆動力は、トランスミッション7の出力軸33からトランスファ3に伝達され前輪側と後輪側とに配分される。後輪側に配分された駆動力は後輪側のプロペラシャフト21を介してリヤデフ23に伝達され、リヤデフ23から後車軸25,27を介して左右の後輪29,31に配分される。また、前輪に配分された駆動力は前輪側のプロペラシャフト9を介してフロントデフ11に伝達され、フロントデフ11から前車軸13,15を介して左右の前輪17,19に配分される。
The driving force of the engine 5 is transmitted from the output shaft 33 of the transmission 7 to the
図1のように、トランスファ3は、動力伝達装置用軸端構造1と、プラネタリーギア式のセンターデフ35(エンジンの駆動力を前輪と後輪に配分するデファレンシャル装置)と、チェーン伝動機構37と、内部にオイル溜りが設けられたトランスファケース39などから構成されている。
As shown in FIG. 1, the
プラネタリーギア式のセンターデフ35は、インターナルギア41と、互いに噛み合った外側と内側のプラネタリーギア43,45と、互いに連結された前後のプラネタリーギアキャリヤ47,49と、これらを支承するためのシャフト51と、サンギア53などから構成されており、インターナルギア41は外側のプラネタリーギア43と噛み合い、サンギア53は内側のプラネタリーギア45と噛み合っている。また、プラネタリーギア43,45はベアリング55を介してシャフト51上に支承されており、シャフト51は前後の端部をプラネタリーギアキャリヤ47,49に支持されている。
The planetary gear
インターナルギア41は中空の入力軸57に一体形成されており、入力軸57はボールベアリング59を介してトランスファケース39に支承されている。また、前方のプラネタリーギアキャリヤ47は後輪側の出力軸61(中空部を有する入出力軸)の外周にスプライン連結されており、出力軸61は前端部をニードルベアリング63を介して入力軸57の内周に支承され、後端部をボールベアリング65を介してトランスファケース39に支承されている。また、サンギア53はメタルベアリング67を介し出力軸61の外周で回転自在に支承されている。インターナルギア41とプラネタリーギアキャリヤ47との間及びプラネタリーギアキャリヤ47とサンギア53との間には、それぞれの相対回転を吸収するワッシャ64,66が配置されている。
The internal gear 41 is integrally formed with a
また、上記のトランスミッション7の出力軸33は入力軸57の内周にスプライン連結されている。入力軸57とトランスファケース39との間にはシール69が配置され、入力軸57の内周はカバー71によって密封されており、シール69とカバー71とによりトランスファケース39のオイル漏れと外部からの異物の侵入が防止されている。また、入力軸57に設けられたオイル孔73に対向して、入力軸57とトランスファケース39との間にはシール75が配置されている。
The output shaft 33 of the transmission 7 is splined to the inner periphery of the
出力軸61は、構造用鋼管を一部鍛造して成形されており、その後端部外周にはフランジ77(入出力部材)がスプライン連結されており、このフランジ77は図4の車両の後輪側プロペラシャフト21側に連結されている。また、出力軸61の内周に設けられたネジ79にはボルト81(固定部材)のネジ部83が螺着されており、ネジ部83を螺着するとボルト81のフランジ部85がワッシャ状のシール部材87(シール部材)を介してフランジ77を押圧し、出力軸61に固定していると共に、シール部材87のシール機能によりフランジ77とボルト81の間がシールされている。また、ネジ79とネジ部83との螺着部にはシール剤が塗布されており、ネジ79とネジ部83の間をシールすると共に、ボルト81の回り止めをしている。
The
また、ボルト81を螺着してフランジ77を固定した後、ボルト81は回り止め部材89によって回り止めされている。図2のように、回り止め部材89は中央部に設けられた6角の凸部91をボルト81のフランジ部85に設けられた6角孔93に係合すると共に、外周に設けられた凸部95をフランジ77に設けられた凹部97に係合することによってボルト81を回り止めし、フランジ77の脱落を防止している。
Further, after the
また、フランジ77とトランスファケース39との間にはシール99が配置されており、さらに、フランジ77にはダストカバー101が装着され、このダストカバー101とトランスファケース39との間にはシール機能を有するエアギャップ103が設けられている。上記のシール部材87とシール99とダストカバー101とエアギャップ103とによりトランスファケース39のオイル漏れと外部からの異物の侵入が防止されている。
Further, a
出力軸61は、両端を連通する貫通孔107を有すると共に、貫通孔107と連通する径方向のオイル孔105,105が設けられている。貫通孔107のオイルは出力軸61の回転に伴い、遠心力を受けてオイル孔105,105を通りサンギア53のメタルベアリング67及びワッシャ66及びセンターデフ35の各ギアやチェーン伝動機構37のスプロケット113とチェーン119などを潤滑・冷却する。また、スプロケット113の後端には切り欠き120が設けられており、オイル孔105からのオイルを通し、ボールベアリング65の潤滑・冷却効果を上げている。また、貫通孔107のオイルは出力軸61の前端開口から排出されてニードルベアリング63を潤滑・冷却すると共に、入力軸57のオイル孔73から排出されシール75に導かれて入力軸57外周のオイル溝109を潤滑・冷却し、さらに、オイル孔73から排出されたオイルはボールベアリング59を潤滑・冷却する。また、ニードルベアリング63を潤滑・冷却したオイルはワッシャ64を潤滑・冷却し、インターナルギア41に設けられた開口111から排出されてトランスファケース39のオイル溜りに戻る。
The
また、出力軸61の貫通孔107は大径であり、大径の貫通孔107には大きな遠心力が掛かるから、出力軸61の回転に伴って上記のようなオイルの循環が促進され、大きな潤滑・冷却機能が得られる。
Further, since the through-
チェーン伝動機構37は、センターデフ35のサンギア53と一体のスプロケット113と、平行軸115と一体のスプロケット117と、各スプロケット113,117を連結するチェーン119から構成されている。平行軸115は前後のボールベアリング121,123を介してトランスファケース39に支承されている。
The
平行軸115の前端部外周にはフランジ125がスプライン連結されており、このフランジ125は図4の車両の前輪側プロペラシャフト9側に連結されている。また、平行軸115にはナット127が螺着されてフランジ125を固定しており、ナット127は平行軸115を貫通する割ピン129によって回り止めされ、フランジ125の脱落を防止している。
A
また、平行軸115とナット127との間にはOリング131が配置されており、フランジ125とトランスファケース39との間にはシール133が配置されている。さらに、フランジ125にはダストカバー135が装着されており、このダストカバー135とトランスファケース39との間にはシール機能を有するエアギャップ137が設けられている。Oリング131とシール133とダストカバー135及びエアギャップ137とによりトランスファケース39のオイル漏れと外部からの異物の侵入が防止されている。
An O-
トランスミッション7の出力軸33からトランスファ3に伝達されたエンジン5の駆動力は、センターデフ35のインターナルギア41(入力軸57)からプラネタリーギアキャリヤ47と出力軸61とフランジ77とを介して後輪側に伝達され、サンギア53とチェーン伝動機構37と平行軸115とフランジ125とを介して前輪側に伝達される。
The driving force of the engine 5 transmitted from the output shaft 33 of the transmission 7 to the
[動力伝達装置用軸端構造1の効果]
上記のように構成された動力伝達装置用軸端構造1は次のような効果が得られる。
[Effect of
The power transmission device
出力軸61の貫通孔107をボルト81で閉塞しながらフランジ77を固定するように構成したことによって、市販の中空材料を出力軸61に用いることが可能になり、中実の入出力軸を用いた従来例と異なって、大幅に軽量化されている上に、軽量でありながら充分なトルクの伝達容量が得られる。
Since the
また、中空の材料は、等重量の中実軸と較べて安価である上に、潤滑用オイル孔(貫通孔107)の加工が不要であり、出力軸61全体の加工時間がそれだけ短縮されるから、さらに低コストで実施できる。
In addition, the hollow material is less expensive than a solid shaft of equal weight, and the processing of the lubricating oil hole (through hole 107) is unnecessary, and the processing time of the
また、大径の貫通孔107に大きな遠心力が働ことにより、出力軸61の外周側に配置されたセンターデフ35やチェーン伝動機構37などの構成部材に対し、効果的にオイルを供給して充分な潤滑・冷却を行うことができる。
Further, when a large centrifugal force acts on the large-diameter through
また、ボルト81のフランジ部85とフランジ77との間に配置したシール部材87をネジ部83のネジスラスト力によって押圧し貫通孔107を閉塞したことにより、オイル漏れと外部からの異物の侵入が防止され、耐久性が向上する。
Further, the
また、ボルト81のネジスラスト力によってシール性を得るこの構成では、通常のワッシャをシール部材87に利用することができるから、それだけ低コストに実施できる。
Further, in this configuration in which the sealing performance is obtained by the screw thrust force of the
また、回り止め部材89によってボルト81の弛みとフランジ77の脱落が防止されるから、動力伝達装置用軸端構造1とトランスファ3の性能が長期にわたって正常に保たれる。
In addition, the
(第2実施形態)
図3によって動力伝達装置用軸端構造201(本発明の第2実施形態)の説明をする。動力伝達装置用軸端構造201は、第1実施形態で説明した図4の車両において、動力伝達装置用軸端構造1と置き換えて用いられており、以下、動力伝達装置用軸端構造1と同機能の部材等には同一の符号を与えて引用しながら、動力伝達装置用軸端構造1との相違点を説明する。
(Second Embodiment)
The
[動力伝達装置用軸端構造201の構成]
動力伝達装置用軸端構造201は、両端を連通する貫通孔107を有する出力軸61と、出力軸61の端部に連結されるフランジ77と、出力軸61の端部に螺着され、フランジ77を固定すると共に、貫通孔107を閉塞するボルト81と、回り止め部材89とで構成されている。
[Configuration of
The
また、出力軸61とフランジ77との間にはOリング203が配置されていると共に、ネジ部83で出力軸61に螺着されたボルト81のフランジ部85がネジスラスト力によってフランジ77を直接押圧することにより、その接触部205でシール機能を得ている。
Further, an O-
このように動力伝達装置用軸端構造201は、動力伝達装置用軸端構造1において、シール部材87を省くと共に、ボルト81のフランジ部85をフランジ77に直接押圧することによってシール機能を得ており、さらに、Oリング203によってシール機能を高めている。
Thus, the
[動力伝達装置用軸端構造201の効果]
上記のように構成された動力伝達装置用軸端構造201は、動力伝達装置用軸端構造1と同等の効果が得られる。
[Effect of
The
さらに、シール部材87を省いただけ、低コストに構成されている。
Further, the
(第3実施形態)
図5と図6及び図9によって動力伝達装置用軸端構造301(本発明の第3実施形態)の説明をする。この動力伝達装置用軸端構造301は、図9に示す4輪駆動車のトランスファ705に用いられており、図5は動力伝達装置用軸端構造301とトランスファ705を示している。また、左右の方向はこの4輪駆動車及び図5の左右の方向である。
(Third embodiment)
The
[動力伝達装置用軸端構造301の構成]
動力伝達装置用軸端構造301は、両端を連通する貫通孔343を有する出力軸333(入出力軸)と、出力軸333の端部に連結されるフランジ345(入出力部材)と、出力軸333の端部に螺着され、フランジ345を固定すると共に、貫通孔343を閉塞するボルト349(固定部材)と、ワッシャ状のシール部材355(シール部材)と、回り止め部材357(回り止め機構)とで構成されている。
[Configuration of
The power transmission device
図9のように、この4輪駆動車の動力系は、横置きのエンジン701(原動機)と、トランスミッション703と、トランスファ705と、フロントデフ707と、前車軸709,711と、左右の前輪713,715と、後輪側のプロペラシャフト717と、電磁式カップリング719と、方向変換歯車組721と、リヤデフ723と、後車軸725,727と、左右の後輪729,731などから構成されている。
As shown in FIG. 9, the power system of this four-wheel drive vehicle includes a horizontally installed engine 701 (prime mover), a
エンジン701の駆動力は、トランスミッション703の出力ギア733からリングギア735を介してフロントデフ707のデフケース737に伝達され、フロントデフ707から前車軸709,711を介して左右の前輪713,715に配分される。また、デフケース735の回転はトランスファ705からプロペラシャフト717などを介して電磁式カップリング719に伝達され、電磁式カップリング719が連結されていると、エンジン701の駆動力は方向変換歯車組721を介してリヤデフ723に伝達され、リヤデフ723から後車軸725,727を介して左右の後輪729,731に配分され、車両は4輪駆動状態になる。また、電磁式カップリング719の連結が解除されると方向変換歯車組721から後輪729,731までが切り離されて、車両は前輪駆動の2輪駆動状態になる。
The driving force of the
トランスファ705は、図5のように、動力伝達装置用軸端構造301と、ギア伝動機構303と、方向変換歯車組305と、内部にオイル溜りが設けられたトランスファケース307などから構成されている。
As shown in FIG. 5, the
ギア伝動機構303は、互いに噛み合ったギア309,311から構成されており、ギア309は上記フロントデフ707のデフケース737にスプライン連結された中空軸313と一体に形成され、ギア311は中間軸315と一体に形成されている。中空軸313はボールベアリング317,319によりトランスファケース307に支承されており、フロントデフ707の右側出力を右車軸711に伝達する出力軸739は中空軸313を貫通している。また、中空軸313の左端側ではトランスファケース307との間にシール321が配置され、中空軸313の右端側では、中空軸313と出力軸739との間にシール323が配置され、さらに、出力軸739に固定されたカバー325と中空軸313とトランスファケース307との間にシール327が配置され、トランスファケース307のオイル漏れと外部からの異物の侵入を防止している。
The
方向変換歯車組305は、互いに噛み合ったベベルギア329,331から構成されており、ベベルギア329は中間軸315にスプライン連結され、ベベルギア331は中空の後輪側出力軸333(入出力軸)の前端に一体形成されている。また、中間軸315は左端と右端をスラストベアリング335,337によってトランスファケース307に支承されている。
The direction change gear set 305 includes
出力軸333は、構造用鋼管を一部(ベベルギア331)鍛造して成型されており、両端を連通する貫通孔343を有し、前後のスラストベアリング339,341によってトランスファケース307に支承され、その後端部外周にはフランジ345(入出力部材)がスプライン連結され、このフランジ345は図9の車両のプロペラシャフト717側に連結されている。また、出力軸333の内周に設けられたネジ347にはボルト349(固定部材)のネジ部351が螺着されており、ネジ部351を螺着するとボルト349のフランジ部353がワッシャ状のシール部材355を介してフランジ345を押圧し、出力軸333に固定していると共に、シール部材355のシール機能によりフランジ345とボルト349の間がシールされている。また、ネジ347とネジ部351との螺着部にはシール剤が塗布されており、ネジ347とネジ部351の間をシールすると共に、ボルト349の回り止めをしている。
The
また、ボルト349を螺着してフランジ345を固定した後、ボルト349は回り止め部材357によって回り止めされている。図6のように、回り止め部材357は中央部に設けられた平行2面の切り欠き359をボルト349のフランジ部353に係合すると共に、外周に設けられた凸部361をフランジ345に設けられた凹部363に係合することによってボルト349を回り止めし、フランジ345の脱落を防止している。
Further, after the
また、フランジ345に固定されたカバー365とフランジ345とトランスファケース307との間にはシール367が配置され、トランスファケース307に固定されたカバー369とカバー365との間にはシール機能を有するエアギャップ371が設けられており、シール367とカバー365,369とエアギャップ371とによりトランスファケース307のオイル漏れと外部からの異物の侵入が防止されている。
A
出力軸333には、貫通孔343と連通する径方向のオイル孔373,373が設けられており、フランジ345には、オイル孔373,373に対向して、切り欠き375,375が設けられている。貫通孔343のオイルは出力軸333の回転に伴い、遠心力を受けてオイル孔373,373と切り欠き375,375を通り、スラストベアリング341とシール367間の空間に供給されて、スラストベアリング341とシール367を潤滑・冷却する。
The
上記のように、フロントデフ707を回転させるエンジン701の駆動力はデフケース735から中空軸313を介してトランスファ705のギア伝動機構303に伝達され、方向変換歯車組305で方向を変換されてリヤデフ723側に伝達される。
As described above, the driving force of the
[動力伝達装置用軸端構造301の効果]
上記のように構成された動力伝達装置用軸端構造301は次のような効果が得られる。
[Effect of
The power transmission device
出力軸333の貫通孔343をボルト349で閉塞しながらフランジ345を固定するように構成したことによって、市販の中空材料を出力軸333に用いることが可能になり、中実の入出力軸を用いた従来例と異なって、大幅に軽量化されている上に、軽量でありながら充分なトルクの伝達容量が得られる。
Since the
また、中空の材料は、等重量の中実軸と較べて安価である上に、潤滑用オイル孔(貫通孔343)の加工が不要であり、出力軸333全体の加工時間がそれだけ短縮されるから、さらに低コストで実施できる。
In addition, the hollow material is less expensive than a solid shaft of equal weight, and the processing of the lubricating oil hole (through hole 343) is unnecessary, and the processing time of the
また、フランジ345とボルト349のフランジ部353との間に配置したシール部材355をネジ部347のネジスラスト力によって押圧し貫通孔343を閉塞したことにより、オイル漏れと外部からの異物の侵入が防止され、耐久性が向上する。
Further, the
また、ボルト349のネジスラスト力によってシール性を得るこの構成では、通常のワッシャをシール部材355に利用することができるから、それだけ低コストに実施できる。
Further, in this configuration in which the sealing performance is obtained by the screw thrust force of the
また、回り止め部材357によってボルト349の弛みとフランジ345の脱落が防止されるから、動力伝達装置用軸端構造301とトランスファ705の性能が長期にわたって正常に保たれる。
Further, since the locking
(第4実施形態)
図7によって動力伝達装置用軸端構造401(本発明の第4実施形態)の説明をする。動力伝達装置用軸端構造401は、第3実施形態で説明した図9の車両において、動力伝達装置用軸端構造301と置き換えて用いられており、以下、動力伝達装置用軸端構造301と同機能の部材等には同一の符号を与えて引用しながら、動力伝達装置用軸端構造301との相違点を説明する。
(Fourth embodiment)
A
[動力伝達装置用軸端構造401の構成]
動力伝達装置用軸端構造401は、両端を連通する貫通孔343を有する出力軸333と、出力軸333の端部に連結されるフランジ345と、出力軸333の端部に螺着され、フランジ345を固定すると共に、貫通孔343を閉塞するボルト349と、回り止め部材357とで構成されている。
[Configuration of
A
また、出力軸333とフランジ345との間にはOリング403が配置されていると共に、ネジ部347で出力軸333に螺着されたボルト349のフランジ部353がネジスラスト力によってフランジ345を直接押圧することにより、その接触部405でシール機能を得ている。
Further, an O-
このように動力伝達装置用軸端構造401は、動力伝達装置用軸端構造301において、シール部材355を省くと共に、ボルト349のフランジ部353をフランジ345に直接押圧することによってシール機能を得ており、さらに、Oリング403によってシール機能を高めている。
Thus, the power transmission device
[動力伝達装置用軸端構造401の効果]
上記のように構成された動力伝達装置用軸端構造401は、動力伝達装置用軸端構造301と同等の効果が得られる。
[Effect of
The power transmission device
さらに、シール部材355を省いただけ、低コストに構成されている。
(第5実施形態)
Further, the
(Fifth embodiment)
図8と図9とによって動力伝達装置用軸端構造501(本発明の第5実施形態)の説明をする。この動力伝達装置用軸端構造501は、図9に示す4輪駆動車の電磁式カップリング719に用いられており、図8は動力伝達装置用軸端構造501と電磁式カップリング719と方向変換歯車組721とリヤデフ723を示している。また、左右の方向はこの4輪駆動車の左右の方向であり、図8の左方はこの4輪駆動車の前方である。
The
[動力伝達装置用軸端構造501の構成]
動力伝達装置用軸端構造501は、両端を連通する貫通孔557を有するドライブピニオンシャフト541(入出力軸)と、ドライブピニオンシャフト541に連結されるインナーシャフト505(入出力部材)と、ドライブピニオンシャフト541の端部に螺着され、インナーシャフト505を固定すると共に、貫通孔557を閉塞するボルト549(固定部材)とで構成されている。
[Configuration of
A
図8のように、電磁式カップリング719は、動力伝達装置用軸端構造501と、回転ケース503と、中空のインナーシャフト505(入出力軸)と、多板式のメインクラッチ507と、ボールカム509と、多板式のパイロットクラッチ511と、電磁マグネット513と、コントローラなどから構成されている。
As shown in FIG. 8, the
電磁式カップリング719と方向変換歯車組721とリヤデフ723は、この順で前後にデフキャリヤ741に収容されており、走行中に飛来する石などの異物や走行中に遭遇する段差部や凸部との衝突から保護されている。
The
回転ケース503は、非磁性材料で作られた有底の円筒部材515と、磁性材料で作られたロータ517から構成されている。ロータ517は円筒部材515の後部側開口に螺着され、ナット519のダブルナット機能によって固定されている。円筒部材515はその前端部を両側シール式のボールベアリング521を介してデフキャリヤ741に支承され、ロータ517は両側シール式のボールベアリング523と電磁マグネット513のコア525とを介してデフキャリヤ741に支承されている。
The
円筒部材515の前端はスタッドボルト527によってコンパニオンフランジが固定されており、このコンパニオンフランジには継ぎ手のジョイントフォークが一体に形成されている。円筒部材515はこの継ぎ手を介してプロペラシャフト717に連結されており、エンジン701の駆動力はこれらの動力伝達部材を介して円筒部材515(回転ケース503)に伝達される。
A companion flange is fixed to the front end of the
また、円筒部材515に固定されたカバー529とデフキャリヤ741との間にはシール531が配置され、カバー529とデフキャリヤ741との間にはシール機能を有するエアギャップ533が設けられており、カバー529とシール531とエアギャップ533とによりトランスファケース307のオイル漏れと外部からの異物の侵入が防止されている。
A
インナーシャフト505は、回転ケース503に貫入しており、前端部をボールベアリング535によって円筒部材515に支承され、後部側をニードルベアリング537によってロータ517に支承されている。インナーシャフト505とロータ517との間には、ボールベアリング535の前方に、断面がX字状のシールであるXリング539が配置されて電磁式カップリング719(回転ケース503)が密封されており、密封された回転ケース503にはオイルが注入されている。
The
インナーシャフト505の内周にはドライブピニオンシャフト541がスプライン連結されており、ドライブピニオンシャフト541はスラストベアリング543,545を介してデフキャリヤ741に支承されている。また、ドライブピニオンシャフト541は、両端を連通する貫通孔557を有すると共に、その内周に設けられたネジ547にはボルト549(固定部材)のネジ部551が螺着されており、ネジ部551を螺着するとボルト549のフランジ部553が接触部555で直接インナーシャフト505を押圧し、ドライブピニオンシャフト541に固定している。このネジ547とネジ部555との螺着部にはシール剤が塗布されてボルト549の回り止めをしており、このシール剤と上記接触部555の各シール機能によってインナーシャフト505の内側とドライブピニオンシャフト541の貫通孔557をシールしている。
A
方向変換歯車組721は互いに噛み合ったベベルギア743,745からなり、ベベルギア743はドライブピニオンシャフト541の後端に一体形成され、ベベルギア745はリヤデフ723のデフケース747にボルト止めされている。デフケース747にはピニオンギア749を支承するピニオンシャフト751が固定され、ピニオンギア749には左右のサイドギア753,755が噛み合っており、サイドギア753,755は左右の後車軸725,727側にそれぞれ連結されている。
The direction change gear set 721 includes
メインクラッチ507は、回転ケース503とインナーシャフト505との間に配置されており、アウタープレート559は回転ケース503(円筒部材515)の内周にスプライン連結され、インナープレート561はインナーシャフト505の外周にスプライン連結されている。
The
ボールカム509は、プレッシャープレート563とカムリング565との間に配置されている。プレッシャープレート563は内周をインナーシャフト505にスプライン連結されており、カムリング565はインナーシャフト505の外周で相対回転自在に支持され、カムリング565とロータ517との間には、ボールカム509のカム反力を受けるスラストベアリング567とワッシャが配置されている。
The
パイロットクラッチ11は、回転ケース503とカムリング565との間に配置されており、アウタープレート569は回転ケース503の内周にスプライン連結され、インナープレート571はカムリング565の外周にスプライン連結されている。また、パイロットクラッチ11とプレッシャープレート563との間には、アーマチャ573が配置され、外周を回転ケース503にスプライン連結し軸方向移動自在に配置されている。
The pilot clutch 11 is disposed between the
電磁マグネット513のコア525は、デフキャリヤ741に支持されており、リード線575は中間端子577を介してデフキャリヤ741の外部に引き出され、コントローラを介して車載のバッテリに接続されている。コア525とロータ517とパイロットクラッチ511とアーマチャ573とによって電磁マグネット513の磁路が構成されている。
The
コントローラは、電磁マグネット513の励磁、励磁電流の制御、励磁停止などを行う。
The controller performs excitation of the
電磁マグネット513が励磁されるとアーマチャ573が吸引されてパイロットクラッチ511が押圧され、回転ケース503からパイロットクラッチ511とカムリング565とを介してボールカム509にエンジン701の駆動力が掛かり、発生したカムスラスト力によりプレッシャープレート563が移動してメインクラッチ507を押圧し、電磁式カップリング719が連結される。電磁式カップリング719が連結されるとエンジン701の駆動力はインナーシャフト505とドライブピニオンシャフト541と方向変換歯車組721とを介してリヤデフ723に伝達され、左右の後輪729,731に配分されて車両は4輪駆動状態になり、悪路などの走破性や、車体の安定性が向上する。
When the
また、電磁マグネット513の励磁を停止すると、パイロットクラッチ511が開放されてボールカム509のカムスラスト力が消失し、メインクラッチ507が開放されて電磁式カップリング719の連結が解除され、インナーシャフト505から後輪729,731までが切り離されて、車両は前輪駆動の2輪駆動状態になると共に、エンジン701の燃費が向上する。
When the excitation of the
また、ドライブピニオンシャフト541には、貫通孔557と連通する径方向のオイル孔579が複数個所に設けられており、スラストベアリング543,545の間に配置されたスペーサ581にはオイル孔579と対向してオイル孔583が設けられている。インナーシャフト505には、各オイル孔579と軸方向互い違いに、径方向のオイル孔585が複数個所に設けられており、円筒部材515にはメインクラッチ507とパイロットクラッチ511に対応した個所に複数個のオイル孔587が設けられている。
Further, the
貫通孔557のオイルはドライブピニオンシャフト541の回転に伴い、遠心力を受けて各オイル孔579を通り、さらにインナーシャフト505の各オイル孔585を通り、ボールベアリング535、メインクラッチ507の各プレート559,561、ボールカム509、スラストベアリング567とワッシャ、ニードルベアリング537などを潤滑・冷却した後、円筒部材515のオイル孔587から排出されてデフキャリヤ741のオイル溜りに戻る。また、貫通孔557のオイルはスペーサ581のオイル孔583と対向したオイル孔579からオイル孔583を通ってスラストベアリング543,545を潤滑・冷却する。
As the
また、ドライブピニオンシャフト541の貫通孔557は大径であり、大径の貫通孔557には大きな遠心力が掛かるから、ドライブピニオンシャフト541の回転に伴って上記のようなオイルの循環が促進され、大きな潤滑・冷却機能が得られる。
Further, since the through
[動力伝達装置用軸端構造501の効果]
上記のように構成された動力伝達装置用軸端構造501は次のような効果が得られる。
[Effect of
The power transmission device
ドライブピニオンシャフト541の貫通孔557をボルト549で閉塞しながらインナーシャフト505を固定するように構成したことによって、市販の中空材料をドライブピニオンシャフト541に用いることが可能になり、中実の入出力軸を用いた従来例と異なって、大幅に軽量化されている上に、軽量でありながら充分なトルクの伝達容量が得られる。
Since the
また、中空の材料は、等重量の中実軸と較べて安価である上に、潤滑用オイル孔(貫通孔557)の加工が不要であり、ドライブピニオンシャフト541全体の加工時間がそれだけ短縮されるから、さらに低コストで実施できる。
In addition, the hollow material is less expensive than a solid shaft of equal weight, and the processing of the lubricating oil hole (through hole 557) is unnecessary, and the processing time of the entire
また、ネジ部551でドライブピニオンシャフト541に螺着されたボルト549のフランジ部553がネジスラスト力によってインナーシャフト505を直接押圧することによってその接触部555で得られるシール機能により、インナーシャフト505及びドライブピニオンシャフト541からのオイル漏れと外部からの異物の侵入が防止され、耐久性が向上している。
In addition, the
なお、シール機能をさらに向上させるために、他の実施形態のように、ボルト549とインナーシャフト505との間に、ワッシャ状のシール部材を挟んでもよく、また、ボルト549とドライブピニオンシャフト541との間にOリングを配置してもよい。
In order to further improve the sealing function, a washer-like seal member may be sandwiched between the
[本発明の範囲に含まれる他の態様] [Other Embodiments Included within the Scope of the Present Invention]
上述した各実施形態のフランジ部については軸方向の推力を入出力部材に付与し入出力軸との間の固定(軸方向の位置決め)を少なくとも行う機能を有するのであれば形状限定を伴わないものである。 The flange portion of each embodiment described above is not limited in shape as long as it has a function of imparting axial thrust to the input / output member and at least fixing it to the input / output shaft (positioning in the axial direction). It is.
1 動力伝達装置用軸端構造
61 出力軸(入出力軸)
77 フランジ(入出力部材)
81 ボルト(固定部材)
87 ワッシャ状のシール部材(シール部材)
89 回り止め部材(回り止め機構)
107 貫通孔(中空部)
201 動力伝達装置用軸端構造
301 動力伝達装置用軸端構造
333 出力軸(入出力軸)
343 貫通孔(中空部)
345 フランジ(入出力部材)
349 ボルト(固定部材)
355 ワッシャ状のシール部材(シール部材)
357 回り止め部材(回り止め機構)
401 動力伝達装置用軸端構造
501 動力伝達装置用軸端構造
505 インナーシャフト(入出力部材)
541 ドライブピニオンシャフト(入出力軸)
549 ボルト(固定部材)
557 貫通孔(中空部)
1 Shaft end structure for
77 Flange (input / output member)
81 bolt (fixing member)
87 Washer-like seal member (seal member)
89 Non-rotating member (non-rotating mechanism)
107 Through hole (hollow part)
201 Power transmission device
343 Through hole (hollow part)
345 Flange (input / output member)
349 bolt (fixing member)
355 Washer-like seal member (seal member)
357 Non-rotating member (non-rotating mechanism)
401 Power transmission device
541 Drive pinion shaft (input / output shaft)
549 bolt (fixing member)
557 Through hole (hollow part)
Claims (4)
前記入出力軸に連結される入出力部材と、
前記入出力軸の端部に固定され、前記入出力部材を固定すると共に、前記中空部を閉塞する固定部材とを備えたことを特徴とする動力伝達装置用軸端構造。 An input / output shaft having a hollow portion;
An input / output member coupled to the input / output shaft;
A shaft end structure for a power transmission device, comprising: a fixing member that is fixed to an end portion of the input / output shaft, fixes the input / output member, and closes the hollow portion.
前記固定部材が、前記入出力軸の中空部に螺合するネジ部とフランジ部とを有し、
前記ネジ部で前記入出力軸の中空部に螺着され、
前記フランジ部が前記入出力部材を固定することを特徴とする動力伝達装置用軸端構造。 The invention according to claim 1,
The fixing member has a screw portion and a flange portion that are screwed into a hollow portion of the input / output shaft,
The screw portion is screwed into the hollow portion of the input / output shaft,
The shaft end structure for a power transmission device, wherein the flange portion fixes the input / output member.
前記固定部材のフランジ部と前記入出力部材との間に、前記固定部材のネジ部のスラスト力によって押圧され、前記中空部を閉塞するシール部材を配置したことを特徴とする動力伝達装置用軸端構造。 The invention according to claim 2,
A shaft for a power transmission device, wherein a seal member that is pressed by a thrust force of a screw portion of the fixing member and closes the hollow portion is disposed between the flange portion of the fixing member and the input / output member. Edge structure.
前記入出力部材と前記固定部材の間に、前記固定部材の回り止め機構を設けたことを特徴とする動力伝達装置用軸端構造。 The invention according to any one of claims 1 to 3,
A shaft end structure for a power transmission device, wherein a locking mechanism for the fixing member is provided between the input / output member and the fixing member.
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Cited By (2)
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