JP2005170261A - 動力伝達装置の連結構造および連結方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 回転アンバランスの発生を効果的に抑えることができるようなプロペラシャフトとアクスル装置の入力部材との連結構造および方法を得る。
【解決手段】 本発明によればプロペラシャフトにプロペラシャフトの回転アンバランス方向を示す第１マークが設けられ、回転伝達装置においてプロペラシャフトと連結されるコンパニオンフランジにコンパニオンフランジにおける回転アンバランス方向を示す第２マークが設けられる。また、第１マークと第２マークが示す回転アンバランス方向について一方は回転質量が重くなる方向に設けられ他方は回転質量が軽くなる方向に設けられる関係を有し、第１マークと第２マークとのいずれか一方が、軸線回りに所定角度角度領域に亙って付与される。
【選択図】 図１０

Description

本発明は、自動車等においてエンジンからの駆動力を伝達するプロペラシャフトと、プロペラシャフトの回転駆動力を左右の車輪に伝達するアクスル装置とを有して構成される動力伝達装置において、プロペラシャフトとアクスル装置とを連結する構造および方法に関する。

ＦＲ駆動形式や、四輪駆動形式の自動車等では、エンジン駆動力を車輪に伝達する動力伝達装置において、変速機からプロペラシャフトを介してアクスル装置に回転駆動力を伝達するように構成する場合が多い。例えば、車両の前部にエンジンを配設し、このエンジンに結合して配設された変速機からの出力回転をプロペラシャフトを介してリアアクスル装置に伝達する構成がある。このような動力伝達装置は従来から種々のものが知られており、特開平１０−１９４００４号や、実開平７−８６３２号等に開示のものがある。

ところで、動力伝達装置において回転部材にアンバランスがあると回転伝達時にこのアンバランスにより振動が発生しやすいという問題がある。特に、プロペラシャフトは車体前後に延びて配設される長尺状円筒状部材であり、回転アンバランスが発生しやすい。また、このプロペラシャフトとアクスル装置等とを連結するカップリング装置は、その構成部品であるヨークフランジ、コンパニオンフランジ等が鍛造部品から作られ、完全な回転形状（リング状もしくは円筒状形状）ではないため、回転アンバランスが発生しやすい。

このようなことから従来は、上記回転アンバランスを防止するために種々の方法が採用されており（例えば、特開平７−１６７２１９号参照）、特に近年では、予めプロペラシャフトとアクスル装置のコンパニオンフランジそれぞれ単体の回転アンバランスを測定し、一方のアンバランス回転質量が重くなる点（重点）と他方のアンバランス回転質量が軽くなる点（軽点）とをマーキングし、車体搭載時にプロペラシャフト及びコンパニオンフランジの互いの重点と軽点との位相合わせして連結することでそれぞれ単体の回転アンバランスを相殺して合成させるように組み付ける方法が知られている。

このようなアンバランス調整方法では、プロペラシャフトとコンパニオンフランジを連結する際に両者における２つの重点及び軽点のマーキングを一定角度以内の位相差になるように確認しながらボルト穴を合わせて連結用のスタッドボルトを挿入する必要があり、組立性が非常に悪い。また、２つの重軽点のマーキングが一定角度以内に入っているか否かは判り難く多少ずれていても判別できずないと問題もあった。この問題を解決するために従来技術では２つの重軽点マーキングが近づく位置にあるボルト穴同士を合わせて締結させることとしていたが、例えばプロペラシャフト及びコンパニオンフランジそれぞれにボルト穴がｎ個ありこれらを互いに合わせて締結する場合を考えると±３６０°／ｎの範囲内で重軽点マーキング間の位相のずれが生じる可能性があり、位相のばらつきが大きく上記回転アンバランスの相殺効果を低減させることとなっていた（特開２００２−１０４００２号公報参照）。
特開２００２−１０４００２号公報 特開平１０−１９４００４号公報 実開平７−８６３２号公報

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、プロペラシャフトとアクスル装置のコンパニオンフランジとの重点と軽点との位置合わせをする際に位相差が判別し易く、また位相のばらつきが小さい動力伝達装置の連結構造及び連結方法を提供することを目的とする。

本発明に係る連結構造は、回転駆動力を伝達するプロペラシャフトと、プロペラシャフトと連結されて回転駆動力を伝達する回転伝達装置とを有してなる動力伝達装置において、プロペラシャフトと回転伝達装置とを連結する構造である。この構造では、プロペラシャフトに、プロペラシャフトにおける回転アンバランス方向を示す第１マークが設けられ、回転伝達装置においてプロペラシャフトと連結されるコンパニオンフランジにコンパニオンフランジの回転アンバランス方向を示す第２マークが設けられている。第１マークと第２マークが示す回転アンバランス方向について一方のマークは回転質量が重くなる方向に設けられ他方のマークは回転質量が軽くなる方向に設けられる関係を有している。さらに、第１マークと第２マークとのいずれか一方が、軸線回りに所定角度角度領域に亙って付与される。また、第１マークと第２マークに基づいてプロペラシャフトとコンパニオンフランジとが連結されている。上記角度領域は、プロペラシャフトとコンパニオンフランジとの連結に使用するボルト穴がそれぞれｎ個ある場合に、±１８０／ｎ °以上に設定される。

また、上記所定角度領域に亙って付与される第１又は第２マークは、この角度領域の全体を帯状にマーキングして形成されても良く、角度領域の境界から所定長さ内側に帯状にマーキングして形成されても良い。また、所定角度領域に亙って付与される第１又は第２マークは所定角度領域の境界から外側に一定長さ長くなるように設定されることが好ましい。さらに、上記所定角度領域に亙って付与される第１又は第２マークは、所定角度領域の中央部にもマーキングして形成しても良く、これにより角度領域の全体を帯状にマーキングした場合と略同様に組み立て作業時の視認性が向上させることができる。

また、本発明の動力伝達装置の連結方法は、まず、プロペラシャフト単体における回転アンバランス方向を測定し、プロペラシャフトにプロペラシャフト単体における回転アンバランス方向を示す第１マークを設ける。次に回転伝達装置においてプロペラシャフトと連結されるコンパニオンフランジ単体の回転アンバランス方向を測定し、コンパニオンフランジにコンパニオンフランジ単体における回転アンバランス方向を示す第２マークを設ける。この第１マークと第２マークが示す回転アンバランス方向において一方は回転質量が重くなる方向に設けられ他方は回転質量が軽くなる方向に設けられ、第１マークと第２マークとのいずれか一方は軸線回りに所定角度角度領域に亙って付与されている。さらに、所定角度領域に亙って付与された第１マーク及び第２マークのいずれか一方に他方が重なるようにプロペラシャフトとコンパニオンフランジとの回転位置を合わせて連結する。また、上記角度領域は、プロペラシャフトとコンパニオンフランジとの連結に使用するボルト穴がそれぞれｎ個ある場合には、±１８０／ｎ °以上に設定し、角度領域に亙って付与された第１又は第２マークのいずれか一方に他方が重なるようにボルト穴を位置決めすることが好ましい。

また、この連結方法は所定角度領域に亙って付与される第１又は第２マークを角度領域の全体を帯状にマーキングしても良く、角度領域の境界から所定長さ内側に帯状にマーキングしても良い。また、この連結方法では所定角度領域に亙って付与される第１又は第２マークを所定角度領域の境界から外側に一定長さ長くなるようにマーキングすることが好ましい。さらに、上記所定角度領域に亙って付与される第１又は第２マークは、所定角度領域の中央部にもマーキングして形成することもできる。

本発明によれば、プロペラシャフトとコンパニオンフランジのそれぞれの回転アンバランスを効率よく相殺することができる。具体的には、プロペラシャフト単体の軽点又は重点アンバランスをマークし、逆にコンパニオンフランジではこれ単体での回転アンバランスの重点又は軽点アンバランスをマークし、これらのマークが近づくように回転位置合わせをして連結することで両アンバランスが相殺される。本発明では、特にこの回転アンバランスの相殺の効果を大きくするために一方のマーク（本実施形態では例えば第２マーク３９等）を軸線回りで所定角度領域に亙って付与することで、このマークの領域内に他方のマーク（本実施形態では例えば第１マーク３３等）を重ねることとしている。この連結構造及び連結方法を採用すれば、大きくて見易い角度領域を持ったマークに他方のマークを合わせるようにして位置決めすることができ角度位相判別の精度を向上させることができる。また、上記角度領域はボルトの個数ｎに対して±３６０／２ｎ °の範囲内でしか位相のばらつきが生じないため回転アンバランスの相殺の効果が高く相殺後のアンバランスを小さくすることができる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。まず、本発明に係る動力伝達装置の一例として、電磁クラッチをディファレンシャルクラッチ機構として用いて構成されたアクスル装置を有する車両の動力伝達系を図１に示している。

この車両は四輪駆動車両であり、車体前部に横置きにエンジンＥＮが配設され、エンジンＥＮの出力端に一体に繋がってトランスミッションＴＭが取り付けられている。このトランスミッションＴＭ内にはフロントディファレンシャル機構ＤＦとトランスファー機構ＴＦとが設けられている。トランスミッションＴＭにより変速されたエンジンＥＮの動力（パワー）は、フロントディファレンシャル機構ＤＦにおいて左右のフロントアクスルシャフトＳＦＡに分割されて伝達され、左右の前輪ＷＦを駆動する。上記エンジン動力はトランスファー機構ＴＦにも分割されてフロントカップリングＦＣからプロペラシャフトＰＳに伝達される。このプロペラシャフトＰＳはリアカップリングＲＣを介してリアアクスル装置ＡＲに繋がる。

リアアクスル装置ＡＲは、プロペラシャフトＰＳの回転をこれと直交するリアアクスルシャフトＳＲＡに伝達できるように回転方向を変換するとともにこの回転を減速するハイポイドギヤ機構ＨＧ（終減速機構）と、ハイポイドギヤ機構ＨＧの左右に位置してハイポイドギヤ機構ＨＧの回転動力を左右のリアアクスルシャフトＳＲＡに伝達する制御を行う左右一対のリアディファレンシャルクラッチ機構ＤＲＬ，ＤＲＲとを有する。リアアクスル装置ＡＲにおいては、プロペラシャフトＰＳを介して伝達されるエンジン動力が、ハイポイドギヤ機構ＨＧを介して回転方向の変換がなされるとともに減速され、左右のリアディファレンシャルクラッチ機構ＤＲＬ，ＤＲＲにより伝達制御されて左右のリアアクスルシャフトＳＲＡに分割されて伝達され、左右の後輪ＷＲを駆動可能となっている。

このリアディファレンシャルクラッチ機構ＤＲＬ，ＤＲＲは電磁クラッチを有して構成され、車輪の回転速度、車両の減速度等に応じて係合制御が行われる。このため、左右のリアディファレンシャルクラッチ機構ＤＲＬ，ＤＲＲをともに解放させれば後輪ＷＲにはエンジン動力は伝達されず、前輪ＷＦのみ駆動される二輪駆動状態となる。一方、左右のリアディファレンシャルクラッチ機構ＤＲＬ，ＤＲＲを係合させればエンジン動力を前輪ＷＦおよび後輪ＷＲに伝達する四輪駆動状態となる。この四輪駆動状態においては、後述するように駆動側回転と車輪回転とに差が発生するときにリアディファレンシャルクラッチ機構ＤＲＬ，ＤＲＲが係合するように構成されている。また、左右のリアディファレンシャルクラッチ機構ＤＲＬ，ＤＲＲの係合を適宜制御することにより、左右の後輪ＷＲへ
の動力分割比率を適宜制御でき、いわゆるディファレンシャル機構としての機能を発揮させることもできる。

上記リアアクスル装置ＡＲについて図２〜図６を参照して説明する。なお、上述のようにリアアクスル装置ＡＲ内には左右一対のリアディファレンシャルクラッチ機構ＤＲＬ，ＤＲＲが配設されるが、これらは左右対称の構造を有しているため、左右対称部分については同一符号を付して、重複する説明は省略する。リアアクスル装置ＡＲは、センターハウジング１と、このセンターハウジング１の左右端部に結合配設された左右サイドハウジング２Ｌ，２Ｒとを有する。そして、センターハウジング１内に形成されたセンター空間１ａ内にハイポイドギヤ機構ＨＧが配設され、左サイドハウジング２Ｌ内に形成された左サイド空間２ａ内に左ディファレンシャルクラッチ機構ＤＲＬが配設され、右サイドハウジング２Ｒ内に形成された右サイド空間２ｂ内に右ディファレンシャルクラッチ機構
ＤＲＲが配設されている。

センターハウジング１内に配設されるハイポイドギヤＨＧは、回転軸が直行して配設されるとともに違いに噛合するドライブピニオン１１とドリブンギヤ１５とから構成される。ドライブピニオン１１は車体前後方向に延びる回転軸を中心として回転可能であり、車体前後方向に延びるとともにテーパローラベアリング１３ａ，１３ｂによりセンターハウジング１に対して回転自在に支持されたピニオンシャフト１２を有し、ピニオンシャフト１２の先端がセンターハウジング１の外方に突出する。

ピニオンシャフト１２におけるこのように外方に突出した部分にコンパニオンフランジ３０が保持ナット１４により締結されてスプライン結合されている。コンパニオンフランジ３０はボス部３１に形成されたスプライン３１ａによりピニオンシャフト１２と連結され、外端部に図５に示す形状の端面フランジ部３２を有する。端面フランジ部３２には締結ボルト取付用ネジ３２ａが形成されている。一方、プロペラシャフトＰＳは車体前後に延びて回転自在に支持されたドライブチューブ３６の後端にユニバーサルジョイント３７を介して取り付けられたヨークフランジ３８を有し、このヨークフランジ３８とコンパニオンフランジ３０とが締結ボルト３５により結合されている。これらヨークフランジ３８およびコンパニオンフランジ３０によりリアカップリングＲＣが構成され、プロペラシャ
フトＰＳの回転がピニオンシャフト１２に伝達され、ハイポイドギヤ機構ＨＧを回転駆動させる。

ハイポイドギヤ機構ＨＧを構成するドリブンギヤ１５は、ボールベアリング１６により車幅方向に延びる回転軸（ピニオンギヤ１１の回転軸と直交する回転軸）を中心として回転自在となって、センターハウジング１により支持されている。ドリブンギヤ１５には回転軸を中心とするインターナルスプライン１５ａが形成されており、左端部においてこのインターナルスプライン１５ａと噛合するセンターシャフト２１がドライブギヤ１５と同軸上を延びてセンターハウジング１内に配設されている。センターシャフト２１の右端部はボールベアリング１７を介してセンターハウジング１により回転自在に支持されており、センターシャフト２１はドリブンギヤ１５と一体回転する。

ドリブンギヤ１５の左端部１５ｂは、外周部において左連結リング５１とスプライン結合されており、この左連結リング５１を介してドリブンギヤ１５が左ディファレンシャルクラッチ機構ＤＲＬと連結されている。また、センターシャフト２１の右端部２１ａは、外周部において右連結リング５１とスプライン結合されており、この右連結リング５１を介してセンターシャフト２１が左ディファレンシャルクラッチ機構ＤＲＬと連結されている。ここで、センターシャフト２１はドリブンギヤ１５とスプライン結合されており、ドリブンギヤ１５（すなわち、ハイポイドギヤ機構ＨＧ）は、左右のディファレンシャルクラッチ機構ＤＲＬ，ＤＲＲと連結されている。

これら左右ディファレンシャルクラッチ機構ＤＲＬ，ＤＲＲについて、左ディファレンシャルクラッチ機構ＤＲＬを示す図４を参照して説明する。なお、前述したように、左ディファレンシャルクラッチ機構ＤＲＬは右ディファレンシャルクラッチ機構ＤＲＲと左右対称形状であり、その構造および作動は同一であるため、左ディファレンシャルクラッチ機構ＤＲＬのみについて説明し、右ディファレンシャルクラッチ機構ＤＲＲについての説明は省略する。

左ディファレンシャルクラッチ機構ＤＲＬは、円筒形状のクラッチハウジング５２と、このクラッチハウジング５２内に配設された複数のセパレータプレート５３および複数のクラッチプレート５４とを有する。クラッチハウジング５２は右端ハブ部５２ａにおいて連結リング５１の外周５１ｂとスプライン結合される。セパレータプレート５３は金属製の円盤状部材からなり外周部においてクラッチハウジング５２の内面と係合しており、クラッチハウジング５２と一体回転する。クラッチプレート５４は金属製の円盤状部材の両側面にクラッチフェーシング材を貼り付けて構成され、それぞれセパレータプレート５３の間に配設されている。すなわち、セパレータプレート５３とクラッチプレート５４とが軸方向に交互に並んで配設されている。このようにして交互に位置してクラッチハウジン
グ５２内に配設された両プレート５３，５４を外側から覆うようにして円盤状のプレッシャプレート５５が配設されている。

このようにクラッチハウジング５２内に配設されたセパレータプレート５３、クラッチプレート５４およびプレッシャプレート５５の内周側にクラッチハブ５６が配設されている。クラッチプレート５４の内周がクラッチハブ５６の外周と係合しており、クラッチプレート５４とクラッチハブ５６とが一体回転する。このクラッチハブ５６は内周部においてスプライン結合して左サイドシャフト６０の上に配設されている。クラッチハウジング５２は、ラジアルベアリング６４ｂおよびスラストベアリング７４により左サイドシャフト６０上に回転自在に取り付けられている。

左サイドシャフト６０は、右端部６０ａがドリブンギヤ１５の右端部に形成された支持孔内に挿入されてラジアルベアリング６４ａにより回転自在に支持され、左側部においてボールベアリング７０を介して左サイドハウジング２Ｌにより回転自在に支持されている。なお、右サイドシャフト６０の場合は、右端部がセンターシャフト２１の左端部に形成された支持孔内に挿入されてラジアルベアリング６４ａにより回転自在に支持される。この左シャフト６０は左後輪ＷＲに繋がっており、左側リアアクスルシャフトＳＲＡを構成する。

プレッシャプレート５５の内径側側面が左側に突出して押圧部５５ａが形成されており、この押圧部５５ａに当接するようにしてボールカム機構６５が配設されている。ボールカム機構６５は、左サイドシャフト６０の上に回転自在に配設された第１カムプレート６６と、左サイドシャフト６０にスプライン結合されて配設された第２カムプレート６８と、両カムプレート６６，６８に形成された複数のカム溝６６ａ，６８ａ内に位置して配設された複数のカムボール６７とから構成される（図６Ａおよび図６Ｂ参照）。

第１カムプレート６６はリテーニングリング７１およびスラストベアリング７２により左サイドシャフト６０に対して軸方向の位置決めがなされている。このため、後述するようにボールカム機構６５により発生するスラスト力は第１カムプレート６６により受け止められ、カムボール６７を介して第２カムプレート６８に作用し、第２カムプレート６８を右方向に移動させて、プレッシャプレート５５の押圧部５５ａを右に押圧する。

第１カムプレート６６の外周側に左端が開口した矩形断面を有するドーナッツ状のコイルハウジング８１が配設されている。このコイルハウジング８１は、左サイドシャフト６０の回転中心を中心とするドーナッツ形状をしており、内周部が第１カムプレート６６の外周とスプライン結合されており、第１カムプレート６６と一体となって左サイドシャフト６０の上を回転自在となっている。

コイルハウジング８１における左端が開口した断面矩形状の空間内にソレノイドコイル８０が突出して配設されている。このソレノイドコイル８０はソレノイドカバー８０ａにより覆われてドーナッツ形状に形成され、左サイドハウジング２Ｌに固設されている。ソレノイドカバー８０ａの外面とコイルハウジング８１の矩形断面空間の内面との間には間隙を有しており、コイルハウジング８１は固定保持されたソレノイドコイル８０に対して自由に回転可能である。

コイルハウジング８１の右端面を形成する摺接面８１ａに対向して円盤状のアーマチュアプレート８２が配設されている。アーマチュアプレート８２は外周部においてクラッチハウジング５２に係合しており、クラッチハウジング５２と一体回転する。

コイルハウジング８１の内周面８１ｂにオイルシール７５が圧入されて取り付けられており、そのリップ部が第１カムプレート６６の左側面に摺接している。また、アーマチュアプレート８２の内周面にオイルフェンスリング７６が圧入されて取り付けられている。このため、コイルハウジング８１の内周面およびアーマチュアプレート８２の内周面の内周側に、オイルシール７５とオイルフェンスリング７６に挟まれて油溜部７７が形成される。この油溜部７７はコイルハウジングの摺接面８１ａとアーマチュアプレート８２の左端面を形成する摺接面８２ａとの間隙に連通する。

なお、オイルフェンスリング７６は、リング状の金属心材の内周端にゴム製のリップを取り付けて構成している。このため、オイルフェンスリング７６の内周端が第２カムプレート６８の外周面と近接しているが、両者が回転中に接触してもゴムと金属の接触であり、接触により異音が発生したり、傷ついたりする問題はない。

左サイドシャフト６０内に右端面から軸方向に延びる第１潤滑孔６１が形成され、この第１潤滑孔６１から径方向に延びる第２および第３潤滑孔６２，６３が形成されている。第１潤滑孔６１には、センターシャフト２１の上に取り付けられたトロコイドポンプＰＴから潤滑油が供給される。この潤滑油が、第２潤滑孔６２からクラッチハブ５６に形成された潤滑孔５６ａを通ってセパレータプレート５３とクラッチプレート５４との間に供給され、第３潤滑孔６３からボールカム機構６５を通って（第１カムプレート６６および第２カムプレート６８の間を通って）油溜部７７に供給される。このため、ボールカム機構６５の潤滑も十分に行われる。

油溜部７７内の潤滑油は、ここに連通するコイルハウジング８１の摺接面８１ａとアーマチュアプレート８２の摺接面８２ａとの間隙に効果的に供給される。このため、コイルハウジング８１の摺接面８１ａとアーマチュアプレート８２の摺接面８２ａとが滑り接触する場合にも異音を発生させることなく、スムーズな滑り接触となる。

以上のように構成された左リアディファレンシャルクラッチ機構ＤＲＬの作動を以下に説明する。

上述のように、プロペラシャフトＰＳからハイポイドギヤ機構ＨＧに伝達され、ドリブンギヤ１５が回転駆動されると、その回転動力は連結リング５１を介してクラッチハウジング５２に伝達され、クラッチハウジング５２が回転駆動される。ここで、ボールカム機構６５を介してプレッシャプレート５５にスラスト力が作用していない場合、すなわち、プレッシャプレート５５がフリーな状態にある場合には、セパレータプレート５３はクラッチハウジング５２と一体回転し、クラッチプレート５４はクラッチハブ５６と一体回転するだけで、両プレート５３，５４間での動力伝達は行われない。このため、後輪ＷＲには駆動力は伝達されず、車両は二輪駆動状態となる。

一方、ボールカム機構６５からプレッシャプレート５５を右方向に押圧するスラスト力を作用させると、プレッシャプレート５５がセパレータプレート５３およびクラッチプレート５４をクラッチハウジング５２に押し付け、両者の摩擦力により両プレート５３，５４を係合させる。これによりクラッチハウジング５２とクラッチハブ５６とが一体回転し、後輪ＷＲに駆動力が伝達される四輪駆動状態となる。

このようにボールカム機構６５を介してプレッシャプレート５５にスラスト力を付与する制御は、ソレノイドコイル８０への通電制御により行われる。ソレノイドコイル８０が通電されるとこれを囲むコイルハウジング８１に磁力が発生し、アーマチュアプレート８２がコイルハウジング８１に吸着される。これにより、コイルハウジング８１の摺接面８１ａがアーマチュアプレート８２の摺接面８２ａと摺接し、コイルハウジング８１を、クラッチハウジング５２と一体回転するアーマチュアプレート８２と同一回転させようとする回転力Ｆがコイルハウジング８１に作用する。

ここで、コイルハウジング８１は第１カムプレート６６に結合され、第１カムプレート６６は左サイドシャフト６０に結合されており、後輪ＷＲと一体に回転する。一方、アーマチュアプレート８２はクラッチハウジング５２に係合され、クラッチハウジング５２はドリブンギヤ１５に連結されており、エンジンＥＮの回転と対応する。このことから分かるように、エンジンＥＮにより駆動されるドリブンギヤ１５の回転と後輪ＷＲの回転とが同一回転のときには、上記回転力Ｆは発生しないが、回転差が発生したときに上記回転力Ｆが発生する。

このようにエンジンＥＮにより駆動されるドリブンギヤ１５の回転と後輪ＷＲの回転とに回転差が発生したときに上記回転力Ｆが発生し、この回転力Ｆはボールカム機構６５において、図６Ｂに示すように第１カムプレート６６に対して第２カムプレート６８を回転させる力として作用する。ここで、両カムプレート６６，６８の間にはテーパ面を有したカム溝６６ａ，６８ａ内に位置してカムボール６７が配設されている。このため、上記回転力Ｆにより第１カムプレート６６に対して第２カムプレート６８を相対回転させ、図６Ｂに示すように、第２カムプレート６８が矢印Ａで示すように、軸方向右に移動する。

このように第２カムプレート６８が右方向に移動するとこれがプレッシャプレート５５の押圧部５５ａを右方向に押圧し、プレッシャプレート５５がセパレータプレート５３およびクラッチプレート５４をクラッチハウジング５２に押し付ける。この結果、両者の摩擦力により両プレート５３，５４が係合し、上記回転差が抑えられる。この場合におけるプレッシャプレート５５に加わる押圧力は、上記回転力Ｆに対応し、この回転力Ｆはソレノイドコイル８０の磁力によるアーマチュアプレート８２の吸引力に対応する。

このことから分かるように、ソレノイドコイル８０に通電する電流を制御して、左ディファレンシャルクラッチ機構ＤＲＬにおけるクラッチ係合力を自由に制御可能であり、コイルハウジング８１の摺接面８１ａに対してアーマチュアプレート８２の摺接面８２ａが滑りながらアーマチュアプレート８２を吸着させる制御となる。このとき、両摺接面８１ａ，８２ａの間には油溜部７７から潤滑油が効果的に供給されるため、スムーズな制御が可能である。

上記のようにコイルハウジング８１の摺接面８１ａにアーマチュアプレート８２の摺接面８２ａを磁力により吸着させる場合、両摺接面８１ａ，８２ａの間に隙間があるとこの部分での磁束の流れが阻害されて吸着力が低下する。このため、両摺接面８１ａ，８２ａの隙間をできる限り小さくする、すなわち両摺接面８１ａ，８２ａをできる限り密着させるのが好ましい。ここでアーマチュアプレート８２は図示のように円盤形状であるため、熱処理等により円錐形状に変形することがある。この変形量は小さなものであるが、この変形により上記両摺接面８１ａ，８２ａに隙間が生じて吸着力が低下する。このため、アーマチュアプレート８１の変形形状に合わせてコイルハウジング８１の摺接面８１ａを加工し、両摺接面８１ａ，８２ａの隙間を小さくして密着性を高くするのが好ましい。

以上説明した動力伝達装置において、プロペラシャフトＰＳおよびリアカップリングＲＣにおける回転アンバランス調整について以下に説明する。まず、従来の回転アンバランス調整について説明すれば、プロペラシャフトＰＳについては、これが組み付けられる前に単品状態で回転アンバランスの測定が行われ、アンバランスを打ち消すように所定位置にバランスウエイトを取り付けてバランス調整が行われる。ここで、バランスウエイトの取付だけでは回転アンバランスを完全に除去するのは難しく、若干のアンバランスはどうしても残る。この残留アンバランスを測定するとともにプロペラシャフトＰＳの後端に設けられているヨークフランジ３８の端面もしくは外周にアンバランス方向を示す第１マークを付ける。この第１マークは例えば、アンバランス回転質量が重くなる方向に向けられる。また、上述したリアアクスル装置ＡＲを組み立てる前に、コンパニオンフランジ３０単体での回転アンバランスの調整が行われ、このアンバランスを打ち消すようにコンパニオンフランジ３０の所定位置にバランス穴加工を施す。但し、このバランス穴加工では回転アンバランスを完全に除去するのは難しく、バランス穴加工後における残留アンバランスを測定し、このアンバランス方向を示す第２マークをヨークフランジ３８の端面もしくは外周に付ける。この第２マークは例えば、アンバランス回転質量が軽くなる方向に付けられる。この後、このヨークフランジ３８を用いてリアアクスル装置ＡＲを組み立てる。

次に、上記のように組み立てられたリアアクスル装置ＡＲにおけるコンパニオンフランジ３０と、上記のようにアンバランス調整がなされたプロペラシャフトＰＳを締結ボルト３５により結合する。このとき、第１マークと第２マークとが最も近接するようにヨークフランジ３８に対するコンパニオンフランジ３０の回転位置合わせを行う。ここで、第１マークはアンバランス回転質量が重くなる方向に付けられ、第２マークはアンバランス回転質量が軽くなる方向に付けられているので、両者のアンバランスが打ち消し合って、全体としてのアンバランスを最小とすることができる。

ここで上記第１マークと第２マークとの回転位置合わせ（位相合わせ）について詳細に説明する。図７〜９を参照すれば従来の回転位置合わせの方法を、図１０〜１４は本発明における回転位置あわせの方法を略示したものである。なお、図７〜１４では図３のラインＶ−Ｖに沿った図５と同様の視点でコンパニオンフランジ３０の端面を見ており、図５においては端面形状が矩形で示されているがこれは単なる例示であり特に影響を与えるものではなく、以下に述べる図７〜１４の実施形態では円形で示すこととする。

図７（ａ）ではプロペラシャフト単体での回転質量が重くなる方向を矢印Ｗ１が示され、ヨークフランジ３８の外周面上の重点に第１マーク３３が塗布されている。また、図７（ｂ）ではコンパニオンフランジ３０単体での回転質量が軽くなる方向を矢印Ｗ２が示され、コンパニオンフランジ３０の外周面上の軽点に第２マーク３９が塗布されている。さらに、図８、９ではヨークフランジ３８とコンパニオンフランジ３０とが結合されたときの第１マーク３３と第２マーク３９の位置と、各フランジ３８、３０単体のアンバランスの合成された様子を矢印Ｗ３で示している。この合成後のアンバランスＷ３は第１マーク３３と第２マーク３９とが最も接近するときに最も低減されることは上述の通りである。

まず、従来の回転位置合わせとして第１マーク３３と第２マーク３９とを設定角度以内の位相で結合するように組立てる方法がある。ここでの設定角度とはアンバランスＷ１とＷ２との合成後のアンバランスＷ３として許容できる第１マーク３３と第２マーク３９との間の角度である。この位置合わせを実行する場合、組立者はプロペラシャフトのヨークフランジ３８とコンパニオンフランジ３０を連結する際に第１及び第２マーキング３３、３９を設定角度以内の位相差になるように確認しながらボルト穴３２ａを合わせて連締結ボルト３５を挿入する必要があるが、第１及び第２マーキング３３、３９の位相差がどの程度であるかの目印がなく、回転位置合わせのばらつき（位相のばらつき）が非常に大きくなる。このような回転位置合わせ（位相合わせ）のばらつきを防止すべく、従来より各マーク３３、３９の近傍にあるボルト穴３２ａをそれぞれ特定し、特定された各ボルト穴同士を合わせることで対応しようとする方法が知られている。しかしながら、この方法でも隣接するボルト穴３２ａのいずれを近傍のボルト穴３２ａとして特定するかについての目印はない。従って、ボルト穴３２ａが４個存在し、隣接するボルト穴間が９０°（＝３６０°÷４）の位相差があることを考慮すれば図８に示す角度α１（正の角度）、α２（負の角度）はそれぞれ最大で＋９０°、−９０°の範囲内でばらつくこととなり、その結果、合成後のアンバランスも大きくなってしまう（例えば、図８（ａ）と図８（ｂ）における合成アンバランスＷ３を比較）。

これに対して図９及び１０で本発明の第１の実施形態が示されている。図９（ａ）では従来技術と同様にプロペラシャフト単体での回転質量が重くなる方向を矢印Ｗ１が示され、ヨークフランジ３８の外周面上の重点に第１マーク３３が塗布されている。一方、図９（ｂ）ではコンパニオンフランジ３０単体での回転質量が軽くなる方向を矢印Ｗ２が示され、コンパニオンフランジ３０の外周面上の軽点に第２マーク１３９が塗布されているが、この第２マーク１３９は図示されるように所定角度領域に亙って付与される帯状マークであり、角度α３＝±４５°に設定されている。なお、α３＝±４５°に設定しているが、これは本実施形態の場合、ボルト穴３２ａが４個均等に配列されているからであり、一般にはボルト穴３２ａがｎ個配列されている場合にはα３＝±３６０／２ｎ °に設定される。このようにコンパニオンフランジ３０側の第２マーク１３９を広く角度領域を持たせて付与することでマーキングが大きく且つ広い領域で位相差が示されることになるため組立者は帯状の第２マーク１３９に第１マーク３３を位置決めすれば良く、角度位相の判別が容易で高精度の組立をすることができるとともに組立性が向上することとなる。また、第２マーク１３９の角度領域が±４５°であるため位相のばらつきも±４５°を最大限とすることができ、従来の場合に比して合成後のアンバランスＷ３も低減することができる。この合成後のアンバランスＷ３についてさらに詳細に従来技術とその効果を比較したものが図１１に示されている。図１１（ａ）は上述する従来技術での可能性として最大の位相ずれ時（±９０°のずれ時）における合成後のアンバランスＷ３を例示し、図１１（ｂ）は本実施形態での可能性として最大の位相ずれ時（±４５°のずれ時）の合成後のアンバランスＷ３を例示している。従来技術の場合には例えばアンバランスＷ１、Ｗ２が等しい場合、Ｗ３はその約１．４１倍となる。これに対して本実施形態の場合には同じくアンバランスＷ１とＷ２とが等しい場合にはＷ３がその０．７６倍となる。従って、従来技術で予定される合成後のアンバランスＷ３の最大値に対して本実施形態における最大値は、０．５４倍（＝０．７６／１．４１）となり大きく低減されることが判るであろう。

次に本発明の第２の実施形態については図１２、１３を参照して説明する。図１２（ａ）では従来技術と同様にプロペラシャフト単体での回転質量が重くなる方向を矢印Ｗ１が示され、ヨークフランジ３８の外周面上の重点に第１マーク３３が塗布されている。一方、図１２（ｂ）ではコンパニオンフランジ３０単体での回転質量が軽くなる方向を矢印Ｗ２で示され、コンパニオンフランジ３０の外周面上の軽点に第２マーク２３９が塗布されているが、この第２マーク２３９は図示されるように所定角度領域の境界から一定長さ内側に２つの帯状マーク２３９ａ、２３９ｂとして形成されており、両マーク２３９ａと２３９ｂの間の角度は、 α４＝±４５°に設定されている。但し、この場合、２つのマーク２３９ａ、２３９ｂで挟まれる角度領域を所定角度領域に亙って付与される第２マーク２３９として捉えることができる（図１２（ｂ）、図１３参照）。従って、角度位相判別精度、組立性、及び位相のばらつき低減の観点からは上述した第１の実施形態と同様の効果を奏するのに加えて第２マーク２３９として具体的にマークされる領域が小さいため（参照番号２３９ａ、２３９ｂ）、第２マーク２３９として塗布する塗料の低減も可能となる。ここで、第２マークである二つの帯状マーク２３９ａ、２３９ｂの中央部に、中央マーク２３９ｃを追加すると、角度領域の全体を帯状にマーキングした場合と略同様に、組み立て作業時の第２マーク全体の視認性が向上する。

さらに図１４では上記第２の実施形態の変形例としての第３の実施形態が示されている。従って、図１４では図１２（ｂ）の変形としてのコンパニオンフランジ３０単体のアンバランスのみを開示し、他の要素は図１２（ａ）と図１３を参照することで替える。ここで示された第２マーク３３９は第２の実施形態における第２マーク２３９と同様に角度領域の境界から内側に２つの帯状マーク３３９ａ、３３９ｂとして形成され、設定された角度α５も同様に±４５°である。但し、本実施形態ではマーク２３９ａ、２３９ｂを形成する際に塗料を角度領域の境界よりもそれぞれ一定長さｌだけ外側に長くなるように塗布することとしている。すなわち、角度領域α５よりも大きくなる側で余分に塗布することとしている。従って、本実施形態では実際のマーキング工程において塗布範囲がばらついても必ず第２マーク３３９として付与される角度領域が小さくなることはなく、塗布工程の精度にかかわらず第１マーク３０（図１２（ａ）、図１３参照）が連結時に第２マーク３３９の角度領域に入らないという事態を回避することができる。

なお、上述する実施形態ではコンパニオンフランジ３０側に角度領域を持った帯状の第２マークを設けていることで共通するが、角度領域はコンパニオンフランジ３０側の第２マークに限定するものではなく、第１マーク又は第２マークのいずれか一方のみに付与されるものである限りヨークフランジ３８側の第２マークとして付与しても良い。しかしながら、上記実施形態のようにコンパニオンフランジ３０側に角度領域を持ったマーキングをする方が好ましい。なぜならば、アクスル装置ＡＲとプロペラシャフトＰＳとを連結する工程は、まず先にアクスル装置ＡＲを車体に搭載してコンパニオンフランジ３０側のマークを下側に向けておき、プロペラシャフトＰＳを回転させながらそのヨークフランジ３８側のマークを合わせていくため、角度領域を持った帯状のマークをコンパニオンフランジ３０側に設けた方が組立時に見やすく作業性が向上するからである。また、一般的にプロペラシャフトＰＳは車体搭載後に回転アンバランスを修正するが、アクスル装置ＡＲは構造的に複雑であり又汚物付着するため車体搭載後には回転アンバランスを修正することが難しい。従って、図示しないがプロペラシャフトＰＳのヨークフランジ３８が肉抜き形状であり、アクスル装置ＡＲのコンパニオンフランジ３０の形状がこれを覆う円形状であることが好ましく、角度領域を持つ帯状マーキングを施すにはアクスル装置側のコンパニオンフランジ３０が好ましい。

なお、以上の説明はリアカップリングＲＣについての説明をもってしたが、フロントカップリングＦＣについても同様である。

また、異なる実施形態に係るリアアクスル装置を図７に示している。このリアアクスル装置は、図２〜図５に示した上記アクスル装置とコンパニオンフランジ９０およびその取付部の構造のみが異なり、他の構造は同一であるので、同一部分については同一番号を付して説明を省略する。

図２〜図５に示すコンパニオンフランジ３０はピニオンシャフト１２にスプライン３１ａを介して連結されている。ピニオンシャフト１２はテーパローラベアリング１３ａ，１３ｂにより回転自在に支持されており回転アンバランスはほとんど発生しないが、コンパニオンフランジ３０はスプライン３１ａにおけるバックラッシュ分だけ回転ガタがあり、回転アンバランスによる振動が発生しやすいといえる。これに対して、図１５に示すコンパニオンフランジ９０はボス部９１の後端９１ａが内方に突出し、この部分においてテーパローラベアリング１３ａ′により回転自在に支持されている。このようにコンパニオンフランジ９０がテーパローラベアリング１３ａ′により直接支持されるため、コンパニオンフランジ９０における回転アンバランスによる振動が発生しにくい。

上記リアアクスル装置ＡＲにおいては、ハイポイドギヤ機構ＨＧを構成するドリブンギヤ１５の両側に左右ディファレンシャルクラッチ機構ＤＲＬ，ＤＲＲを配設しているが、図１６に示すように、ハイポイドギヤ機構ＨＧの前に本発明に係る電磁クラッチ機構を配設しても良い。なお、図１６において図１の動力伝達系と同一部分には同一番号を付して説明を省略する。

図１６の動力伝達系では、リヤカップリングＲＣとハイポイドギヤ機構ＨＧとの間に電磁クラッチ機構を配設し、この電磁クラッチ機構により２−４切換機構ＣＴを構成している。これにより、プロペラシャフトＰＳからハイポイドギヤ機構ＨＧへの動力伝達を遮断して二輪駆動状態としたり、この動力伝達を行わせて四輪駆動状態とすることができる。このハイポイドギヤ機構ＨＧからリヤディファレンシャル機構ＤＲにより動力が分割されて左右の後輪ＷＲに伝達される。このリヤディファレンシャル機構ＤＲは従来から一般的に用いられている機構でも良いが、上述した左右リヤディファレンシャルクラッチ機構ＤＲＬ，ＤＲＲを用いて構成しても良い。

以上説明したように、本発明に係る連結構造及び連結方法においては、プロペラシャフトとコンパニオンフランジのそれぞれの回転アンバランスを効率よく相殺することができる。この回転アンバランスの相殺の効果を大きくするために一方のマークを軸線回りで所定角度領域に亙って付与することで、このマークの領域内に他方のマークを重ねることとしている。この連結構造及び連結方法を採用すれば、大きくて見易い角度領域を持ったマークに他方のマークを合わせるようにして位置決めすることができ角度位相判別の精度を向上させることができる。また、上記角度領域はボルトの個数ｎに対して±３６０／２ｎ °の範囲内でしか位相のばらつきが生じないため回転アンバランスの相殺の効果が高く相殺後のアンバランスを小さくすることができる。

本発明に係る動力伝達装置を有して構成される四輪駆動車の動力伝達系を示す概略図である。 上記動力伝達系を構成するリアアクスル装置の構成を示す断面図である。 本発明に係る連結構造を有して連結されたプロペラシャフトと上記リアアクスル装置との連結部の構成を示す部分断面図である。 上記リアアクスル装置における左ディファレンシャルクラッチ機構を示す断面図である。 リアアクスル装置に用いられるコンパニオンフランジの端面形状を示す図である。 上記左ディファレンシャルクラッチ機構を構成するボールカム機構を示す断面図である。 従来技術におけるプロペラシャフト及びコンパニオンフランジ単体のアンバランスと重点マークと軽点マークとを示した略断面図である。 図７のアンバランスを合成した後のアンバランスを示した略断面図である。 本発明の第１の実施形態におけるプロペラシャフト及びコンパニオンフランジ単体のアンバランスと重点マークと軽点マークとを示した略断面図である。 図９のアンバランスを合成した後のアンバランスを示した略断面図である。 従来技術におけるアンバランス相殺と本発明の実施形態におけるアンバランス相殺の効果を比較した略断面図である。 本発明の第２の実施形態におけるプロペラシャフト及びコンパニオンフランジ単体のアンバランスと重点マークと軽点マークとを示した略断面図である。 図１２のアンバランスを合成した後のアンバランスを示した略断面図である。 本発明の第３の実施形態におけるコンパニオンフランジ単体のアンバランスと軽点マークとを示した略断面図である。 図２に示す動力伝達装置を構成するリアアクスル装置の異なる例を示す断面図である。 本発明に係る動力伝達装置を有して構成される四輪駆動車の異なる例に係る動力伝達系を示す概略図である。

符号の説明

ＡＲ リアアクスル装置（回転伝達装置）
ＨＧ ハイポイドギヤ機構
ＰＳ プロペラシャフト
ＴＦ トランスファー装置（回転伝達装置）
１１ ハイポイドドライブピニオン
１２ ピニオンシャフト
１５ ハイポイドドリブンギヤ
３０ コンパニオンフランジ
３２ ボルト穴
３３ 第１マーク
３９、１３９、２３９ 第２マーク
Ｗ１ 重点アンバランス
Ｗ２ 軽点アンバランス
Ｗ３ 合成後のアンバランス

Claims (12)

1. 回転駆動力を伝達するプロペラシャフトと、前記プロペラシャフトと連結されて回転駆動力を伝達する回転伝達装置とを有してなる動力伝達装置において、前記プロペラシャフトと前記回転伝達装置とを連結する構造であって、
   前記プロペラシャフトに、前記プロペラシャフトにおける回転アンバランス方向を示す第１マークが設けられ、前記回転伝達装置において前記プロペラシャフトと連結されるコンパニオンフランジに前記コンパニオンフランジにおける回転アンバランス方向を示す第２マークが設けられ、
   前記第１マークと第２マークが示す前記回転アンバランス方向について一方は回転質量が重くなる方向に設けられ他方は回転質量が軽くなる方向に設けられる関係を有し、
   さらに、前記第１マークと前記第２マークとのいずれか一方が、軸線回りに所定角度角度領域に亙って付与される、
   前記第１マークと前記第２マークに基づいて前記プロペラシャフトと前記コンパニオンフランジとが連結されていることを特徴とする動力伝達装置の連結構造。
2. 前記角度領域は、前記プロペラシャフトと前記コンパニオンフランジとの連結に使用するボルト穴がそれぞれｎ個ある場合に、±１８０／ｎ °以上に設定されることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置の連結構造。
3. 前記所定角度領域に亙って付与される第１又は第２マークは、該角度領域の全体を帯状にマーキングして形成される、ことを特徴とする請求項２に記載の動力伝達装置の連結構造。
4. 前記所定角度領域に亙って付与される第１又は第２マークは、該角度領域の境界から所定長さ内側に帯状にマーキングして形成される、ことを特徴とする請求項２に記載の動力伝達装置の連結構造。
5. 前記所定角度領域に亙って付与される第１又は第２マークは、前記所定角度領域の境界から外側に一定長さ長くなるように設定されることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の動力伝達装置の連結構造。
6. 前記所定角度領域に亙って付与される第１又は第２マークは、さらに、該所定角度領域の中央部にもマーキングして形成されることを特徴とする請求項４又は５のいずれか１項に記載の動力伝達装置の連結構造。
7. 回転駆動力を伝達するプロペラシャフトと、前記プロペラシャフトと連結されて回転駆動力を伝達する回転伝達装置とを有してなる動力伝達装置において、前記プロペラシャフトと前記回転伝達装置とを連結する方法であって、
   前記プロペラシャフト単体における回転アンバランス方向を測定し、
   前記プロペラシャフトに前記プロペラシャフト単体における回転アンバランス方向を示す第１マークを設け、
   前記回転伝達装置において前記プロペラシャフトと連結されるコンパニオンフランジ単体の回転アンバランス方向を測定し、
   前記コンパニオンフランジに前記コンパニオンフランジ単体における回転アンバランス方向を示す第２マークを設け、前記第１マークと第２マークが示す前記回転アンバランス方向において一方は回転質量が重くなる方向に設けられ他方は回転質量が軽くなる方向に設けられ、前記第１マークと前記第２マークとのいずれか一方は軸線回りに所定角度角度領域に亙って付与され、
   さらに、前記所定角度領域に亙って付与された前記第１マーク及び前記第２マークのいずれか一方に他方が重なるように前記プロペラシャフトと前記コンパニオンフランジとの回転位置を合わせて連結することを特徴とする動力伝達装置の連結方法。
8. 前記角度領域は、前記プロペラシャフトと前記コンパニオンフランジとの連結に使用するボルト穴がそれぞれｎ個ある場合に、±１８０／ｎ °以上に設定し、該角度領域に亙って付与された前記第１又は第２マークのいずれか一方に他方が重なるように前記ボルト穴を位置決めすることを特徴とする請求項７に記載の動力伝達装置の連結方法。
9. 前記所定角度領域に亙って付与される第１又は第２マークを該角度領域の全体を帯状にマーキングする、ことを特徴とする請求項８に記載の動力伝達装置の連結方法。
10. 前記所定角度領域に亙って付与される第１又は第２マークを該角度領域の境界から所定長さ内側に帯状にマーキングする、ことを特徴とする請求項８に記載の動力伝達装置の連結方法。
11. 前記所定角度領域に亙って付与される第１又は第２マークを前記所定角度領域の境界から外側に一定長さ長くなるようにマーキングすることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の動力伝達装置の連結方法。
12. 前記所定角度領域に亙って付与される第１又は第２マークは、さらに、該所定角度領域の中央部にもマーキングして形成されることを特徴とする請求項１０又は１１のいずれか１項に記載の動力伝達装置の連結方法。

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