JP2009019744A - 駆動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高温時に、軸受内部において過大な摩擦が生じることを抑制できる駆動力伝達装置を提供すること。
【解決手段】有底筒状のフロントハウジング２２と軸状のインナシャフト２３とがメインクラッチ２４によりトルク伝達可能に連結される駆動力伝達装置６を、ボール軸受２８により回転可能に支持した。そして、フロントハウジング２２とボール軸受２８との間に中間部材６０を設け、同中間部材６０を、フロントハウジング２２（アルミニウム合金）の熱膨張率よりも小さい熱膨張率を有する材質により形成した。
【選択図】図３

Description

本発明は、駆動力伝達装置に関するものである。

従来、駆動力の入力により回転する円筒状の第１回転体と、該第１回転体内に回転自在に同軸配置された軸状の第２回転体とを備え、これら第１回転体と第２回転体との間に設けられたクラッチ機構により第１回転体と第２回転体とをトルク伝達可能に連結可能とした駆動力伝達装置がある。こうした駆動力伝達装置は、例えば４輪駆動車両における補助駆動輪側への駆動力伝達経路に設けられ、補助駆動輪に伝達するトルクを制御している。そして、上記クラッチ機構を、電磁石を駆動源とする電磁クラッチとして構成し、磁束漏れによる伝達トルクの低下を防止する等の理由から、第１回転体としてのフロントハウジングをアルミニウム合金などの非磁性材料にて形成した駆動力伝達装置が開示されている（例えば、特許文献１）。
特開平１０−２９２８２７号公報

ところで、駆動力伝達装置を回転可能に支持するボール軸受のインナレース及びアウタレースは、耐摩耗性等の観点から鉄系の材質（例えば、高炭素クロム鋼）により形成されており、ボール軸受が設けられるフロントハウジング（アルミニウム合金）の熱膨張率よりも小さい。そのため、クラッチ機構の摩擦などにより駆動力伝達装置が高温になった場合に、フロントハウジングの熱膨張によりインナレースが変形してボール軸受の内部隙間が小さくなる。そして、内部隙間が小さくなったことに起因して、軸受内部において過大な摩擦が生じてしまい、ボール軸受の寿命低下や焼きつき等を引き起こす可能性がある。このため、従来では、ボール軸受の内部隙間を大きく設定する等の対策が施されていたが、これに起因して発生する異音を防ぐためにボール軸受に予圧を与える必要が生じていた。このように、ボール軸受の内部隙間を大きくすることよって作業工程が煩雑になるとともにコスト増大の要因になっており、この点においてなお改善の余地を残すものとなっていた。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、高温時に、軸受内部において過大な摩擦が生じることを抑制できる駆動力伝達装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、円筒状の第１回転体と、前記第１回転体の円筒内に回転自在に同軸配置された軸状の第２回転体と、前記第１回転体の円筒部と前記第２回転体との間に配置され前記第１回転体と前記第２回転体とをトルク伝達可能に連結するクラッチ機構と、を備え、前記第１回転体の外周に設けられる軸受により回転可能に支持される駆動力伝達装置であって、前記第１回転体と前記軸受との間に、前記第１回転体の熱膨張により前記軸受に伝わる径方向外側の応力を緩和する緩和手段を備えたことを要旨とする。

上記構成によれば、駆動力伝達装置の温度が上昇してフロントハウジングが熱膨張しても、緩和手段によって軸受に伝わる径方向外側の応力が緩和されるため、軸受のインナレースが径方向外側に広げられてその内部隙間が小さくなることが低減される。そのため、軸受と第１回転体との熱膨張率差の影響が大きくなる所定温度（第１回転体の外周面に直接軸受が設けられた場合に、第１回転体と軸受との熱膨張率差により、軸受が焼きつくほどその内部隙間が小さくなる温度）以上の高温時に、軸受内部において過大な摩擦が生じることが抑制される。また、このようにボール軸受の内部隙間を大きく設定していないため、内部隙間の増大に起因して発生する異音を防ぐためにボール軸受に対して予圧を与える必要がなく、作業工程の簡略化及びコスト低減が図られる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の駆動力伝達装置において、前記緩和手段は、前記第１回転体と前記軸受との間に設けられ、前記第１回転体の熱膨張率よりも小さい熱膨張率を有する中間部材であることを要旨とする。

上記構成によれば、第１回転体及び中間部材が高温になった場合であっても、中間部材の熱膨張は第１回転体よりも小さいため、径方向外側への膨張（変形量）が小さくなり、軸受に伝わる径方向外側の応力が緩和される。なお、この中間部材の材質は、軸受の熱膨張率と同じ、若しくは近い熱膨張率を有する材質であることが望ましい。つまり、軸受の熱膨張率に近い熱膨張率を有する材質で中間部材を形成することで、中間部材が軸受と同程度の膨張をするため、第１回転部材の熱膨張率に近い材質である場合よりも、熱膨張により軸受に伝わる径方向外側の応力がより緩和される。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の駆動力伝達装置において、前記緩和手段には、前記軸受が設けられる取着部の径方向内側に空洞部が形成されたことを要旨とする。

上記構成によれば、軸受が設けられる取着部の径方向内側に形成された空洞部により、第１回転体の径方向外側への膨張が吸収されて、第１回転体の熱膨張により軸受に伝わる径方向外側の応力が緩和される。つまり、緩和手段が第１回転体の熱膨張率以上の熱膨張率を有する材質によって形成された場合であっても、軸受が設けられる取着部の径方向内側に形成された空洞部により、第１回転体の径方向外側への膨張が吸収されて、第１回転体の熱膨張により軸受に伝わる径方向外側の応力が緩和される。そして、中間部材における取着部の径方向内側に空洞部を形成することで、第１回転体の熱膨張により軸受に伝わる径方向外側の応力がより緩和される。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のうちの何れか一項に記載の駆動力伝達装置において、前記緩和手段は、車両の駆動源からのトルクを伝達する駆動軸と連結される連結部と、前記第１回転体と相対回転不能に係合される係合部と、を備え、前記係合部に形成された係合凸部又は係合凹部が、前記第１回転体の外周面に形成された凹部又は凸部に係合されることにより、前記緩和手段と前記第１回転体とが相対回転不能に係合されることを要旨とする。

上記構成によれば、車両の駆動源からのトルクを伝達する駆動軸と、第１回転体の外周に設けられた緩和手段とが連結されてトルクが伝達されるため、トルクの伝達効率の向上が図られる。特に請求項３のように、取着部の径方向内側に空洞部が形成された構成においては、同空洞部により第１回転体の径方向外側への膨張が吸収されるため、係合部の径を大きく、即ち円筒部（小径部）の径を大きくしてもその熱膨張の影響が低減される。そのため、係合部の径を大きくしてトルクの伝達効率の向上をより図ることが可能になる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の駆動力伝達装置において、前記係合部には、径方向内側に向かってフランジ部が延設され、前記フランジ部が弾性部材によって軸線方向に沿って前記第１回転体側に押圧されることにより、前記緩和部材の前記第１回転体に対する軸方向移動が規制されることを要旨とする。

上記構成によれば、弾性部材によって緩和手段が第１回転体に対して軸方向に移動することが規制されるため、第１回転体の軸方向に沿った膨張が弾性部材により吸収され、第１回転体及び緩和手段に過大な応力が発生することが防止される。特に、熱膨張率の異なる部材同士を連結する場合には、熱膨張により各部材間において応力が発生しやすくなるため有効である。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のうちの何れか一項に記載の駆動力伝達装置において、前記緩和手段は、所定値以上の硬度を有する鉄系の金属により形成されることを要旨とする。

駆動力伝達装置が設けられるケース（例えば、ディファレンシャルキャリヤ等）と第１回転体との間には、外部から砂等の異物が混入しないようにシール部材が設けられている。シール部材は、第１回転体の外周面を摺接するため、上記従来のように第１回転体をアルミニウム合金等で形成すると、表面の硬度が不十分であるため擦り減ってしまう。そのため、第１回転体におけるシール部材が摺接する部位に、例えばステンレス製の保護部材を取り付ける必要があり、部品点数及び作業工数が増加してしまう。この点、上記構成によれば、緩和手段が所定値（高周波焼き入れ等の簡単な表面処理により、シール部材を緩和部材の外周面に摺接させることが可能になる硬度）以上の硬度を有する鉄系の金属で形成されるため、部品点数及び作業工数の削減が図られる。

本発明によれば、高温時に、軸受内部において過大な摩擦が生じることを抑制可能な駆動力伝達装置を提供することができる。

以下、本発明を具体化した本実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、車両１は、前輪駆動車をベースとする４輪駆動車である。車両１の前部（図１において左側）にはエンジン２が搭載されるとともに、そのエンジン２に組み付けられたトランスアクスル３には、一対のフロントアクスル４が連結されている。また、トランスアクスル３には、上記各フロントアクスル４とともに駆動軸としてのプロペラシャフト５が連結されている。プロペラシャフト５は、駆動力伝達装置６を介してピニオンシャフト（ドライブピニオンシャフト）７と連結可能にされている。そして、ピニオンシャフト７は、リヤディファレンシャル８を介して一対のリヤアクスル９と連結されている。なお、駆動力伝達装置６、ピニオンシャフト７及びリヤディファレンシャル８は、ディファレンシャルキャリヤ１０内に収容されている。

従って、エンジン２のトルクは、トランスアクスル３からフロントアクスル４を介して前輪１１ｆに伝達されるとともに、トランスアクスル３からプロペラシャフト５、駆動力伝達装置６、リヤディファレンシャル８及び各リヤアクスル９を介して後輪１１ｒに伝達されるようになっている。

図２に示すように、ディファレンシャルキャリヤ１０の本体部（図示略）に設けられるカップリングケース２１は円筒状に形成されるとともに、その内側には駆動力伝達装置６が回転可能に収容されている。駆動力伝達装置６は、有底筒状のフロントハウジング２２、同フロントハウジング２２の円筒内に回転自在に同軸配置された軸状のインナシャフト２３、及びこれらフロントハウジング２２とインナシャフト２３とをトルク伝達可能に連結するクラッチ機構としてのメインクラッチ２４を備えている。

第１回転体としてのフロントハウジング２２は、その内周側にメインクラッチ２４が配置される円筒部２５と、同円筒部２５よりも小径の筒状をなす小径部２６とを備え、これら円筒部２５と小径部２６との間は底部２７により接続されている。フロントハウジング２２は、小径部２６の外周に設けられた緩和手段としての中間部材６０が軸受としてのボール軸受２８に支持されることで回転可能に支持されるとともに、円筒部２５の開口端２５ａ（同図中、右側）には、環状のリヤハウジング２９が嵌着されている。中間部材６０には、カップリングケース２１の開口部（図２において、左側）を覆うように円環状のカバー部材３１が固定されるとともに、カップリングケース２１の内周には、シール部材としてのリップシール３０が固定されている。このカバー部材３１及びリップシール３０により、外部から砂などの異物が混入することが防止されている。本実施形態では、フロントハウジング２２は、非磁性材料であるアルミニウム合金により形成されるとともに、ボール軸受２８は、高炭素クロム鋼（ＳＵＪ２）により形成されている。

また、第２回転体としてのインナシャフト２３は、リヤハウジング２９の内周に設けられたニードル軸受３２及び底部２７中央に設けられたボール軸受３３により回転可能に支持されている。そして、フロントハウジング２２の筒内は、同フロントハウジング２２とリヤハウジング２９との嵌合部、及びリヤハウジング２９の内周とインナシャフト２３の外周との間に設けられたシール部材３４，３５により封止され、その筒内には潤滑油が収容されている。

なお、フロントハウジング２２は、プロペラシャフト５に設けられたフランジ部（図示略）と中間部材６０とがボルト３６によって締結されることで、プロペラシャフト５と連結される。これにより、フロントハウジング２２は、駆動源であるエンジン２の発生するトルクの入力により回転する。また、インナシャフト２３の上記ニードル軸受３２に支承された側の軸端（同図中、右側）の内周には、ピニオンシャフト７との連結部（スプライン嵌合部）３７が形成されている。即ち、車両１に搭載した状態において、フロントハウジング２２は主駆動輪である前輪１１ｆ側と連結され、インナシャフト２３は補助駆動輪である後輪１１ｒ側と連結されるようなっている。

また、円筒部２５の内周には、メインクラッチ２４の軸方向リヤハウジング２９側にパイロットクラッチ３８が並置されるとともに、これらメインクラッチ２４とパイロットクラッチ３８との間にカム機構３９が設けられている。

メインクラッチ２４には、軸方向に移動可能に設けられた複数のアウタクラッチプレート４０及びインナクラッチプレート４１を交互に配置してなる多板式の摩擦クラッチが採用されている。具体的には、各アウタクラッチプレート４０はフロントハウジング２２の内周にスプライン嵌合され、各インナクラッチプレート４１はインナシャフト２３の外周にスプライン嵌合されることにより、それぞれ軸方向に移動可能、且つ対応するフロントハウジング２２又はインナシャフト２３と相対回転不能に設けられている。メインクラッチ２４は、これら各アウタクラッチプレート４０及びインナクラッチプレート４１が軸方向に押圧され、互いに摩擦係合することにより、フロントハウジング２２とインナシャフト２３とをトルク伝達可能に連結するようになっている。

カム機構３９は、インナシャフト２３に回転自在に支承されたパイロットカム４２と、インナシャフト２３の外周にスプライン嵌合されることにより同インナシャフト２３と相対回転不能且つ軸方向に移動可能に設けられたメインカム４３と、パイロットカム４２とメインカム４３との間に介在されたボール部材４４とを備えてなる。パイロットカム４２及びメインカム４３は、ともに円環状に形成されている。パイロットカム４２のメインカム４３との対向面の反対側の面は、リヤハウジング２９との間に設けられたニードル軸受４５に当接している。これにより、パイロットカム４２はリヤハウジング２９と一定の間隔を保持して相対回転可能に支持されている。また、メインカム４３は、インナクラッチプレート４１が嵌合しているインナシャフト２３に形成されたスプライン溝のパイロットクラッチ３８側にスプライン嵌合している。

これらパイロットカム４２及びメインカム４３の対向面には、周方向に対して傾斜する複数のＶ字溝が互いに対向するように形成されており、ボール部材４４は、これら対向する各Ｖ字溝内に配置された状態でパイロットカム４２及びメインカム４３により挟持されている。そして、カム機構３９は、パイロットカム４２とメインカム４３とが相対回転することにより、これらパイロットカム４２とメインカム４３との間が離間、即ちパイロットカム４２がメインクラッチ２４側に軸方向移動して、メインクラッチ２４を押圧するように構成されている。

パイロットクラッチ３８には、上記メインクラッチ２４と同様に、軸方向に移動可能に設けられた複数のアウタクラッチプレート４６及びインナクラッチプレート４７を交互に配置してなる多板式の摩擦クラッチが採用されている。具体的には、各アウタクラッチプレート４６は、フロントハウジング２２の内周にスプライン嵌合され、インナクラッチプレート４７はパイロットカム４２の外周にスプライン嵌合されることにより、それぞれ軸方向に移動可能、且つ対応するフロントハウジング２２又はパイロットカム４２と相対回転不能に設けられている。そして、パイロットクラッチ３８は、これら各アウタクラッチプレート４６及びインナクラッチプレート４７が軸方向に押圧され、互いに摩擦係合することにより、フロントハウジング２２とパイロットカム４２とをトルク伝達可能に連結するようになっている。

即ち、メインカム４３との間にボール部材４４を挟持したパイロットカム４２は、パイロットクラッチ３８の非作動時、メインカム４３、即ちインナシャフト２３とともに一体回転し、フロントハウジング２２とパイロットカム４２との間には、フロントハウジング２２とインナシャフト２３との回転差に相当する回転差が生じている。そして、パイロットクラッチ３８は、その作動により、フロントハウジング２２とパイロットカム４２とをトルク伝達可能に連結することで、フロントハウジング２２とインナシャフト２３（パイロットカム４２）との回転差に基づくトルクをカム機構３９に伝達するようになっている。

つまり、駆動力伝達装置６では、パイロットクラッチ３８の作動により、フロントハウジング２２とインナシャフト２３との回転差に基づくトルクがカム機構３９に伝達され、カム機構３９は、そのトルクにより生ずるパイロットカム４２とメインカム４３との回転差に基づいて同メインカム４３を軸方向メインクラッチ２４側に移動させる。即ち、カム機構３９は、パイロットクラッチ３８を介して伝達されたフロントハウジング２２とインナシャフト２３との回転差に基づくトルクを軸方向の押圧力に変換し、かつ増幅する。そして、そのメインカム４３がメインクラッチ２４を押圧することにより、同メインクラッチ２４が作動、即ちフロントハウジング２２とインナシャフト２３とがトルク伝達可能に連結されるようになっている。

パイロットクラッチ３８は、電磁石４８を駆動源とする電磁クラッチとして構成されている。具体的には、リヤハウジング２９には、フロントハウジング２２の筒外（反フロントハウジング２２側、図２中右側）に開口する環状溝４９が形成されており、電磁石４８は、この環状溝４９内に収容されている。なお、リヤハウジング２９には、その内周部から軸方向、反フロントハウジング２２側に延びる円筒部２９ａが設けられており、電磁石４８は、この円筒部２９ａに設けられたボール軸受５０によりリヤハウジング２９（及びフロントハウジング２２）と相対回転可能に支承されている。

また、フロントハウジング２２の筒内には、円環状に形成されたアーマチャ５１が、同アーマチャ５１とリヤハウジング２９との間にアウタクラッチプレート４６及びインナクラッチプレート４７を挟む位置において、軸方向に摺動可能にスプライン嵌合されている。そして、パイロットクラッチ３８は、このアーマチャ５１が、電磁石４８の電磁力に吸引され、リヤハウジング２９との間に各アウタクラッチプレート４６及びインナクラッチプレート４７を挟み込むように移動することにより、該各アウタクラッチプレート４６及びインナクラッチプレート４７が摩擦係合するようになっている。

このように、駆動力伝達装置６は、電磁石４８に対する電力供給を通じてパイロットクラッチ３８の作動を制御することが可能である。そして、このパイロットクラッチ３８の作動を通じてメインクラッチ２４の作動、即ち、フロントハウジング２２とインナシャフト２３との間で伝達可能なトルクを自在に制御可能な構成となっている。

次に、駆動力伝達装置６における中間部材６０について説明する。
上記したように中間部材６０は、フロントハウジング２２とボール軸受２８との間に設けられるとともに、フロントハウジング２２（アルミニウム合金）よりも熱膨張率の小さい材質、例えば炭素鋼（Ｓ４５Ｃ）により形成されている。なお、炭素鋼（Ｓ４５Ｃ）は、所定値（高周波焼き入れ等の簡単な表面処理により、リップシール３０を中間部材６０の外周面に摺接させることが可能になる硬度）以上の硬度を有している。

詳述すると、中間部材６０は円環状に形成されるとともに、その内周側端部には小径部２６の外周面と係合する係合部６１が形成されている。また、係合部６１の径方向外側にはボール軸受２８が設けられる取着部６２が形成されるとともに、同取着部６２のプロペラシャフト５側にはリップシール３０が摺接する摺接部６３が形成されている。そして、取着部６２の径方向内側、即ち取着部６２と係合部６１との間には、中間部材６０の全周に亘って環状溝６４が形成されており、この環状溝６４により、取着部６２の径方向内側に空洞部６５が形成されている。また、中間部材６０の軸方向プロペラシャフト５側（図３において、左側）には、ボルト３６を挿入する連結部としての挿入穴６６が形成されている。なお、ボール軸受２８は、取着部６２に外嵌されるインナレース６７と、同インナレース６７の外周に配置されるアウタレース６８と、これらインナレース６７とアウタレース６８との間で転動するボール部材６９とから構成される。

中間部材６０は、その係合部６１が小径部２６の外周に係合することにより、フロントハウジング２２と相対回転不能に連結されている。詳しくは、図４に示すように、係合部６１の内周には、軸方向に沿った直歯のスプライン６１ａが形成されるとともに、小径部２６の外周には、軸方向に対して所定のリード角θが設定されたスプライン２６ａが形成されている。なお、このリード角θは、軸方向に対して小径部２６の各スプライン２６ａの延伸方向がなす角をいい、本実施形態では数十分程度に設定されている。そして、中間部材６０は、直歯の各スプライン６１ａがフロントハウジング２２側の各スプライン２６ａに圧入されることにより、フロントハウジング２２と相対回転不能に連結される。

また、図３に示すように、中間部材６０におけるスプライン６１ａよりもプロペラシャフト５側内周には、径方向内側に沿ってフランジ部７０が延設されている。そして、フランジ部７０の軸方向プロペラシャフト５側には、弾性部材としてのウェーブワッシャ７１がリング７２を介して小径部２６の先端に設けられたスナップリング７３により固定されている。これにより、中間部材６０は、フロントハウジング２２側（図３において右側）に押圧され、取着部６２の基端がフロントハウジング２２の底部２７に対して当接し、その軸方向移動が規制されている。この状態において、フランジ部７０と小径部２６との間には、隙間７４が形成されるようになっている。

そして、取着部６２のプロペラシャフト５側に形成された摺接部６３には、リップシール３０のラジアルリップ３０ａが摺接されるとともに、その先端には、カバー部材３１が固着されている。本実施形態では、摺接部６３は、高周波誘導加熱により部材を加熱し、その後急冷することで部材表面を硬化させる高周波焼入れにより、その表面が硬化されている。

次に、中間部材６０の作用について説明する。
エンジン２のトルクがプロペラシャフト５に入力されて、フロントハウジング２２が回転し、アウタクラッチプレート４０とインナクラッチプレート４１との摩擦などにより発熱して、駆動力伝達装置６（フロントハウジング２２）が所定温度以上の高温になり得る。ここで、所定温度とは、フロントハウジング２２の外周面に直接ボール軸受２８が設けられた場合に、フロントハウジング２２とボール軸受２８との熱膨張率差により、ボール軸受２８が焼きつくほどその内部隙間が小さくなる温度をいう。

フロントハウジング２２が高温になった場合に、従来のように、フロントハウジングの外周面に直接ボール軸受を設けると、フロントハウジング２２の熱膨張によりボール軸受に径方向外側の応力が作用することで、そのインナレースが変形し、ボール部材との隙間が小さくなってしまう。そして、内部隙間が小さくなったことに起因してインナレースとボール部材との間において過大な摩擦が生じてしまい、ボール軸受の焼きつき等を引き起こす可能性がある。

この点、本実施形態では、フロントハウジング２２とボール軸受２８との間に、フロントハウジング２２よりも熱膨張率の小さい熱膨張率を有する中間部材６０が設けられている。そのため、フロントハウジング２２及び中間部材６０が高温になった場合であっても、中間部材６０の熱膨張率はフロントハウジング２２よりも小さいため径方向外側への膨張量（変形量）が小さくなり、ボール軸受２８に伝わる径方向外側の応力が緩和される。このようにボール軸受２８の内部隙間を大きく設定していないため、内部隙間の増大に起因して発生する異音を防ぐためにボール軸受２８に対して予圧を与える必要がなく、作業工程の簡略化及びコスト低減が図られる。また、ボール軸受２８が設けられる取着部６２の径方向内側には、空洞部６５が形成されているため、フロントハウジング２２の径方向外側への膨張が同空洞部６５により吸収され、ボール軸受２８に伝わる径方向外側の応力がより緩和される。さらに、小径部２６は円筒部２５よりも径が小さく形成されているため、円筒部２５の膨張量よりも小さくなる。そして、ボール軸受２８が小径部２６の外周面に設けられているため、中間部材６０が緩和する径方向外側の応力自体が小さくなり、熱膨張によりボール軸受２８に伝わる径方向外側の応力がさらに緩和される。

また、小径部２６のスプライン２６ａには、所定のリード角θが設定されており、係合部６１の各スプライン６１ａは、圧入により小径部２６側の各スプライン２６ａ間に嵌合されるため、両スプライン２６ａ，６１ａ間の隙間を排除して周方向のガタの発生が防止される。そして、フロントハウジング２２と中間部材６０とがスプライン嵌合されていることに加えて、小径部２６とフランジ部７０との間には隙間７４が形成されているため、高温になった場合に、フロントハウジング２２の軸方向への膨張が吸収される。さらに、中間部材６０は、フランジ部７０がウェーブワッシャ７１によりフロントハウジング２２側に押圧されて固定されているため、フロントハウジング２２の軸方向の膨張が、ウェーブワッシャ７１が弾性変形することによっても吸収される。

さらに、本実施形態の中間部材６０は、所定値以上の硬度を有する鉄系の材質（Ｓ４５Ｃ）により形成されるとともに、高周波焼入によって摺接部６３の表面が硬化されているため、リップシール３０を摺接部６３に直接摺動させることが可能になる。

以上記述したように、本実施の形態によれば、以下の作用・効果を奏する。
（１）フロントハウジング２２とボール軸受２８との間に中間部材６０を設け、同中間部材６０を、フロントハウジング２２（アルミニウム合金）の熱膨張率よりも小さい熱膨張率を有する材質により形成した。そのため、駆動力伝達装置６の温度が上昇してフロントハウジング２２が熱膨張しても、中間部材６０によってボール軸受２８のインナレースに伝わる径方向外側の応力が緩和されるため、インナレース６７が径方向外側に広げられ、ボール部材６９との隙間（内部隙間）が小さくなることを低減できる。従って、高温時に、ボール軸受２８内部において過大な摩擦が生じることを抑制できる。また、従来のようにボール軸受２８の内部隙間を大きく設定しなくてよいため、内部隙間の増大に起因して発生する異音を防ぐためにボール軸受２８に対して予圧を与える必要がなく、作業工程の簡略化及びコスト低減を図ることができる。

（２）ボール軸受２８が設けられる取着部６２の径方向内側に空洞部６５が形成されているため、フロントハウジング２２が径方向外側への膨張が同空洞部６５により吸収される。このため、ボール軸受２８に伝わる径方向外側の応力をより緩和でき、インナレース６７が径方向外側に広げられてボール部材６９との隙間が小さくなることをより低減できる。

（３）小径部２６は円筒部２５よりも径が小さく形成されているため、円筒部２５の膨張量よりも小さくなる。そして、ボール軸受２８を小径部２６の外周面に設けたため、中間部材６０が緩和する径方向外側の応力自体が小さくなり、熱膨張によりボール軸受２８に伝わる径方向外側の応力をさらに緩和でき、インナレース６７が径方向外側に広げられてボール部材６９との隙間が小さくなることをさらに低減できる。また、小径部２６の外周に中間部材が設けられているため、駆動力伝達装置６の大型化を抑制できる。

（４）小径部２６のスプライン２６ａには、所定のリード角θが設定されており、係合部６１の各スプライン６１ａは、圧入により小径部２６側の各スプライン２６ａ間に嵌合されるため、両スプライン２６ａ，６１ａ間の隙間を排除して周方向のガタの発生を防止できる。そして、これに起因するボルト３６の緩みを併せて防止できる。

（５）小径部２６とフランジ部７０との間には隙間７４が形成されているため、高温になった場合に、該隙間により、フロントハウジング２２の軸方向への膨張が吸収され、フロントハウジング２２及び中間部材６０に過大な応力が発生することを防止できる。

（６）中間部材６０は、フランジ部７０がウェーブワッシャ７１によりフロントハウジング２２側に押圧されて軸方向移動が規制されているため、フロントハウジング２２の軸方向の膨張が、ウェーブワッシャ７１の弾性変形によっても吸収され、フロントハウジング２２及び中間部材６０に過大な応力が発生することをより防止できる。

（７）中間部材６０は、高周波焼入によって摺接部６３の表面が硬化されているため、リップシール３０を摺接部６３に直接摺動させることができる。そのため、従来のように、フロントハウジング２２をアルミニウム合金で形成した場合に、リップシール３０が摺接する部位に、例えばステンレス製の保護部材を取り付ける必要がなく、部品点数及び作業工数の削減を図ることができる。

（８）鉄系の材料（Ｓ４５Ｃ）により形成された中間部材６０とプロペラシャフト５とがボルト３６にて締結されているため、従来のように、アルミニウム合金により形成されたフロントハウジングとプロペラシャフトとをボルトで締結する場合に比べ、ボルトの長さを短くすることができ、駆動力伝達装置６の軸方向の短縮化を図ることができる。

なお、本実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・本実施形態では、取着部６２の径方向内側に中間部材６０の全周に亘って環状溝６４を形成し、同環状溝６４により、取着部６２の径方向内側に空洞部６５を形成したが、これに限らず、例えば周方向に沿って等間隔に凹部を形成し、同凹部によって取着部６２の径方向内側に空洞部を形成してもよい。

・本実施形態では、高周波焼入れにより、摺接部６３の表面を硬化したが、これに限らず、その他の方法で焼入れを行って表面を硬化させてもよい。また、摺接部６３の表面を硬化させず、例えばステンレス製の保護部材を摺接部６３の外周に固定し、同保護部材にリップシールが摺接するようにしてもよい。

・本実施形態では、中間部材６０を炭素鋼（Ｓ４５Ｃ）により形成したが、これに限らず、フロントハウジング２２の熱膨張率よりも小さい熱膨張率を有する部材であればよい。この中間部材６０の材質は、ボール軸受２８のインナレース６７の熱膨張率と同じ、若しくは近い熱膨張率を有する材質であることが望ましい。つまり、インナレース６７の熱膨張率に近い熱膨張率を有する材質で中間部材６０を形成することで、中間部材６０がインナレース６７と同程度の膨張するため、フロントハウジング２２の熱膨張率に近い材質である場合よりも、熱膨張によりボール軸受２８に伝わる径方向外側の応力がより緩和される。

・本実施形態では、小径部２６の外周に形成されたスプライン２６ａに所定のリード角θを設定したが、これに限らず、小径部２６のスプライン２６ａを直歯のスプラインとし、中間部材６０のスプライン６１ａに所定のリード角θを設定してもよい。また、小径部２６のスプライン２６ａ及び係合部６１のスプライン６１ａのいずれも直歯のスプラインとして形成してもよい。このように、中間部材６０とフロントハウジング２２とをスプライン嵌合することにより、高いトルク伝達効率を実現できる。さらに、中間部材６０がフロントハウジング２２に対して軸方向に移動可能になるため、小径部２６とフランジ部７０との間には隙間７４が形成されている場合には、同隙間７４によって第１回転体の軸方向に沿った膨張が吸収されやすく、フロントハウジング２２及び中間部材６０に過大な応力が発生することを効果的に防止できる。

・本実施形態では、中間部材６０の係合部６１がフロントハウジング２２にスプライン嵌合されるとした。しかし、これに限らず、係合部６１に係合凸部を設けるとともに対向するフロントハウジング２２の外周に凹部を設け、これらを係合させる構成としてもよい。また、係合部６１に係合凹部を設け、該係合凹部をフロントハウジング２２に形成された凸部に係合させる構成としてもよい。なお、この係合部の形状は、本実施形態の係合部６１と同じ円筒状としてもよく、また、爪状としてもよい。また、小径部２６の外周及び係合部６１の内周にそれぞれねじ溝を螺刻し、小径部２６と係合部６１とを螺着することで、フロントハウジング２２と中間部材６０とを連結してもよい。

・本実施形態では、小径部２６とフランジ部７０との間に隙間７４を形成したが、同隙間７４は形成しなくともよい。
・本実施形態では、中間部材６０は、フランジ部７０がウェーブワッシャ７１によりフロントハウジング２２側に押圧されて軸方向移動が規制されるようにしたが、これに限らず、例えばナット等によって軸方向移動を規制するようにしてもよい。

・本実施形態では、軸受としてボール軸受２８を用いたが、これに限らず、例えば円錐ころ軸受のようにその他の軸受を用いてもよい。
・本実施形態では、中間部材６０をフロントハウジング２２の小径部２６に設けたが、これに限らず、円筒部２５の外周に中間部材６０を設け、同中間部材６０の取着部６２にボール軸受２８を設けてもよい。

・本実施形態では、フロントハウジング２２を有底筒状に形成したが、これに限らず、フロンハウジングを円筒状に形成するとともに、同フロントハウジングの一端に別体で形成した底部を設けてもよい。

・本実施形態では、空洞部６５により、フロントハウジング２２の径方向外側への膨張を吸収したが、必ずしも空洞部６５を形成する必要はない。この場合には、フロントハウジング２２の熱膨張率よりも小さい熱膨張率を有する中間部材６０を、ボール軸受２８とフロントハウジング２２との間に設けることで、フロントハウジング２２の熱膨張によりボール軸受２８に伝わる径方向外側の応力を緩和できる。

・本実施形態では、緩和手段として、フロントハウジング２２よりも熱膨張率の小さい熱膨張率を有する中間部材６０を用いたが、これに限らず、緩和手段としてフロントハウジング２２以上の熱膨張率を有する部材を用い、ボール軸受２８の径方向内側に空洞部を形成してもよい。このようにしても、空洞部により、フロントハウジング２２の径方向外側への膨張が吸収され、ボール軸受２８に伝わる径方向外側の応力を緩和できる。

・本実施形態では、第１回転体としてのフロントハウジング２２が駆動軸としてのプロペラシャフト５に連結されたが、これに限らず、フロントハウジング２２は、駆動軸としてのピニオンシャフト７に連結されてもよい。

・本実施形態では、駆動力伝達装置６をプロペラシャフト５とピニオンシャフト７との間に設けたが、これに限らず、例えばリヤディファレンシャル８の左右のサイドギヤ（図示略）を駆動軸としてもよい。また、トランスファにおけるエンジン２の回転入力が入力される入力軸駆動軸としてもよい。

次に、以上の実施形態から把握することのできる技術的思想をその効果とともに記載する。
（付記１）前記第１回転体の円筒部の一端には、前記円筒部よりも小径の小径部が形成され、前記緩和手段は、前記小径部の外周に設けられることを特徴とする請求項１〜３のうちの何れか一項に記載の駆動力伝達装置。

小径部の径方向外側への膨張は、その径が円筒部の径よりも小さいため同円筒部の膨張量よりも小さくなる。従って、上記構成のように、緩和手段が第１回転体の小径部に設けられることで、緩和手段が緩和する径方向外側の応力自体が小さくなり、熱膨張により軸受に伝わる径方向外側の応力がさらに低減される。また、小径部の外周に緩和手段を設けることで、駆動力伝達装置の大型化が抑制される。

（付記２）前記緩和手段は、前記係合部が前記第１回転体にスプライン嵌合されることにより、前記第１回転体に連結されることを特徴とする請求項４に記載の駆動力伝達装置。

上記構成によれば、係合部と第１回転体とがスプライン嵌合することによって、より高
いトルク伝達効率が実現される。また、一般に第１回転体は鋳造により形成されており、その際に、クラッチ機構のアウタクラッチプレートが係合するためのスプラインが円筒部内周に形成される。そのため、鋳造により第１回転体を形成する際に、同時に第１回転体の外周にスプラインを形成することが容易にでき、別途係合部を形成することなく作業工数の削減が図られる。

（付記３）前記係合部又は前記第１回転体のうちの何れか一方のスプラインには、所定のリード角が設定されることを特徴とする上記付記２に記載の駆動力伝達装置。
上記構成によれば、両スプライン間の隙間を廃除してその周方向ガタの発生を防止することができる。その結果、このような周方向ガタに起因する回転時の振動の発生が抑制される。

（付記４）前記フランジ部と前記第１回転体との間には、軸方向に沿った隙間が形成されることを特徴とする請求項５に記載の駆動力伝達装置。
上記構成によれば、フランジ部と第１回転体との間に形成される軸方向に沿った隙間により、第１回転体の軸方向に沿った膨張が吸収され、第１回転体及び緩和手段に過大な応力が発生することがより防止される。特に、付記２に記載のように緩和手段が第１回転体にスプライン嵌合される場合には、緩和手段が第１回転体に対して軸方向に移動可能であるため、上記隙間によって第１回転体の軸方向に沿った膨張が吸収されやすく、効果的である。

駆動力伝達装置を備えた車両の概略構成図。 駆動力伝達装置の断面図。 駆動力伝達装置の拡大断面図。 係合部の概略構成を示す模式図。

符号の説明

１…車両、２…エンジン、５…プロペラシャフト、６…駆動力伝達装置、２２…フロントハウジング、２３…インナシャフト、２４…メインクラッチ、２５…円筒部、２６…小径部、２６ａ，６１ａ…スプライン、２８…ボール軸受、３０…リップシール、６０…中間部材、６１…係合部、６２…取着部、６３…摺接部、６５…空洞部、６６…挿入穴、７０…フランジ部、７１…ウェーブリング、７４…隙間、θ…リード角。

Claims (6)

1. 円筒状の第１回転体と、前記第１回転体の円筒内に回転自在に同軸配置された軸状の第２回転体と、前記第１回転体の円筒部と前記第２回転体との間に配置され前記第１回転体と前記第２回転体とをトルク伝達可能に連結するクラッチ機構と、を備え、前記第１回転体の外周に設けられる軸受により回転可能に支持される駆動力伝達装置であって、
   前記第１回転体と前記軸受との間に、前記第１回転体の熱膨張により前記軸受に伝わる径方向外側の応力を緩和する緩和手段を備えたことを特徴とする駆動力伝達装置。
2. 前記緩和手段は、前記第１回転体と前記軸受との間に設けられ、前記第１回転体の熱膨張率よりも小さい熱膨張率を有する中間部材であることを特徴とする請求項１に記載の駆動力伝達装置。
3. 前記緩和手段には、前記軸受が設けられる取着部の径方向内側に空洞部が形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動力伝達装置。
4. 前記緩和手段は、
   車両の駆動源からのトルクを伝達する駆動軸と連結される連結部と、
   前記第１回転体と相対回転不能に係合される係合部と、を備え、
   前記係合部に形成された係合凸部又は係合凹部が、前記第１回転体の外周面に形成された凹部又は凸部に係合されることにより、前記緩和手段と前記第１回転体とが相対回転不能に係合されることを特徴とする請求項１〜３のうちの何れか一項に記載の駆動力伝達装置。
5. 前記係合部には、径方向内側に向かってフランジ部が延設され、
   前記フランジ部が弾性部材によって軸線方向に沿って前記第１回転体側に押圧されることにより、前記緩和手段の前記第１回転体に対する軸方向移動が規制されることを特徴とする請求項４に記載の駆動力伝達装置。
6. 前記緩和手段は、所定値以上の硬度を有する鉄系の金属により形成されることを特徴とする請求項１〜５のうちの何れか一項に記載の駆動力伝達装置。

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