JP2010120455A - トルクチューブ装置の結合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】十分な耐久性を備えるとともに、サービス時の作業性に優れたトルクチューブ装置の結合構造、を提供する。
【解決手段】トルクチューブ装置の結合構造は、インタミディエイトハウジング４１と、インタミディエイトシャフト５１と、スナップリング４３とを備える。インタミディエイトハウジング４１は、トランスミッションケース３１およびトルクチューブ６１に嵌合され、アウトプットシャフト３３およびトルクチューブシャフト６３の軸方向にスライド可能である。インタミディエイトシャフト５１は、アウトプットシャフト３３およびトルクチューブシャフト６３に嵌合され、アウトプットシャフト３３およびトルクチューブシャフト６３の軸方向にスライド可能である。スナップリング４３は、インタミディエイトハウジング４１の一方端と当接することによりインタミディエイトハウジング４１の移動を規制する。
【選択図】図２

Description

この発明は、一般的には、トルクチューブ装置の結合構造に関し、より特定的には、クラッチからの動力が伝達されるトランスミッション部にトルクチューブ装置を結合するためのトルクチューブ装置の結合構造に関する。

従来のトルクチューブ装置の結合構造に関して、たとえば、特開２００５−１１２１５６号公報には、ＦＲ車や四輪駆動車におけるドライブトレーンの整備の作業性を向上することを目的としたドライブトレーン構造が開示されている（特許文献１）。

特許文献１に開示されたドライブトレーン構造においては、クラッチディスクにスプラインによって連結されたアウトプットシャフトと、アウトプットシャフトに取り付けられた駆動側のドライブギヤと、ドライブギヤに噛み合わされた被駆動側のドリブンギヤとが、リダクションギヤハウジングに収められている。ドリブンギヤは、トルクチューブ内に収納されたプロペラシャフトに、ジョイントスリーブを介して結合されている。プロペラシャフトは、エンジンの動力をディファレンシャル側に伝達する。

また、特開平９−１２３７７４号公報には、衝撃吸収性能を低下させずに、ガタによる磨耗や振動を防止し、かつプロペラシャフトの抜け落ちを防止することを目的とした自動車のプロペラシャフト構造が開示されている（特許文献２）。特許文献２に開示された自動車のプロペラシャフト構造においては、プロペラシャフトの抜け落ちの防止のため、スナップリングが利用されている。

また、特表平６−５０４５０１号公報には、不均一な慣性力および慣性モーメントにより惹起されるエンジンの振動が、他の駆動アッセンブリの構成要素に伝達されるのを防ぐことを目的とした自動車用駆動アセンブリが開示されている（特許文献３）。
特開２００５−１１２１５６号公報 特開平９−１２３７７４号公報 特表平６−５０４５０１号公報

上述の特許文献１に開示されたドライブトレーン構造においては、エンジン側のドリブンギヤと、ディファレンシャル側の、トルクチューブ内に収納されたプロペラシャフトとが、ジョイントスリーブを介して結合されている。このようなドライブトレーン構造を備える車両においては、波状路における走行時やＷＯＴ（ワイドオープンスロットル）発進時などに、ジョイントスリーブによる結合部分に繰り返し入力が発生するため、耐久性が問題となる場合がある。

また、クラッチなどドライブトレーンの構成部品の交換が必要となった時、ジョイントスリーブを取り外して、ドリブンギヤとプロペラシャフトとの接続を解く場合がある。この際、ドリブンギヤとプロペラシャフトとの接続を解く作業が容易に行なわれないと、車両のサービス性が損なわれるおそれがある。

そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、十分な耐久性を備えるとともに、サービス時の作業性に優れたトルクチューブ装置の結合構造を提供することである。

この発明に従ったトルクチューブ装置の結合構造は、クラッチからの動力が伝達される第１シャフトおよび第１シャフトが配置されるケース体を有するトランスミッション部に、第１シャフトと同軸上に配置される第２シャフトおよび第２シャフトを覆う筒状のチューブ部材を有するトルクチューブ装置を結合するための構造である。トルクチューブ装置の結合構造は、ハウジング部材と、インタミディエイトシャフトと、スナップリングとを備える。ハウジング部材は、ケース体およびチューブ部材に嵌合される。ハウジング部材は、第１シャフトおよび第２シャフトの軸方向にスライド可能である。インタミディエイトシャフトは、ハウジング部材の内側に配置され、第１シャフトおよび第２シャフトに嵌合される。インタミディエイトシャフトは、第１シャフトおよび第２シャフトの軸方向にスライド可能である。スナップリングは、チューブ部材に設けられる。スナップリングは、ハウジング部材の一方端と当接することによりハウジング部材の移動を規制する。

このように構成されたトルクチューブ装置の結合構造によれば、ケース体およびチューブ部材に対する嵌合によりハウジング部材を両者に対してリジッドに固定することが可能となる。これにより、車両の運転状況に応じた入力がハウジング部材に繰り返し加わる場合であっても、トルクチューブ装置の結合構造の耐久性を十分に確保することができる。

また、ハウジング部材およびインタミディエイトシャフトは、第１シャフトおよび第２シャフトの軸方向にスライド可能に設けられており、さらに、ハウジング部材は、スナップリングによってその移動が規制されている。このような構成によれば、スナップリングをチューブ部材から取り外し、ハウジング部材およびインタミディエイトシャフトをスライドさせることにより、トランスミッション部とトルクチューブ装置との間の結合を容易に解除することが可能となる。これにより、サービス時の作業性を向上させることができる。

また好ましくは、ケース体は、ハウジング部材が嵌合される嵌合部を有する。嵌合部には、ハウジング部材の他方端と当接し、ハウジング部材の移動を規制する当接面が形成されている。このように構成されたトルクチューブ装置の結合構造によれば、スナップリングと、ケース体の嵌合部に形成された当接面とによって、第１シャフトおよび第２シャフトの軸方向におけるハウジング部材の位置を固定することができる。

また好ましくは、クラッチは、ケース体の内側に配置される。スナップリングをチューブ部材から取り外し、ハウジング部材およびインタミディエイトシャフトをトルクチューブ装置側にスライドさせた場合に、トランスミッション部をトルクチューブ装置側に移動させることが可能となる。トランスミッション部を移動させた状態で、クラッチがケース体の外側に配置される。このように構成されたトルクチューブ装置の結合構造によれば、クラッチを交換する際の作業性を向上させることができる。

以上説明したように、この発明に従えば、十分な耐久性を備えるとともに、サービス時の作業性に優れたトルクチューブ装置の結合構造を提供することができる。

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

図１は、車両のドライブトレーンを模式的に表わす側面図である。図１を参照して、ドライブトレーン１０は、エンジン１２で発生した動力をドライブシャフト２１に伝達する動力伝達系を構成している。エンジン１２は、車両前方のエンジンルームに設けられ、ドライブシャフト２１は、駆動輪であるリヤタイヤに接続されている。すなわち、本実施の形態においては、ドライブトレーン１０がＦＲ（front engine-rear drive）車に搭載されている。

車両前方のエンジン１２で発生した動力を車両後方のドライブシャフト２１に伝達するその経路上には、車両前方側から車両後方側に向けて順に、クラッチ部１４、トランスミッション部１６、トルクチューブ装置１８およびディファレンシャル部２０が設けられている。

各部の機能について簡単に説明すると、まず、クラッチ部１４は、エンジン１２とトランスミッション部１６との間の動力伝達系を接続し、エンジン１２からトランスミッション部１６に動力を伝えたり、エンジン１２とトランスミッション部１６との間の動力伝達系を切り離したりする。トランスミッション部１６は、複数のギヤを有して構成されており、エンジン１２から伝えられた動力を変速してトルクチューブ装置１８に出力する。本実施の形態では、トランスミッション部１６が、動力を減速して伝えるように複数のギヤが組み合わされている。

トルクチューブ装置１８は、車両前後方向に延びて設けられており、その両端がそれぞれトランスミッション部１６およびディファレンシャル部２０に結合されている。トルクチューブ装置１８は、トランスミッション部１６から出力された動力をディファレンシャル部２０に伝える。ディファレンシャル部２０は、車両旋回時の左右の駆動輪の回転速度を変えながら、両輪に均等な回転動力を伝達する機能を有する。

図２は、図１中の２点鎖線ＩＩで囲まれた範囲を拡大して示す断面図である。図１および図２を参照して、クラッチ部１４は、フライホイールやクラッチディスク、プレッシャプレートなどから構成されるクラッチ２４と、クラッチシャフト３２とを有して構成されている。クラッチ２４は、クラッチシャフト３２の外周上に嵌装されている。エンジン１２からの動力は、クラッチ２４を介してクラッチシャフト３２に出力される。

トランスミッション部１６は、トランスミッションケース３１およびアウトプットシャフト３３を有して構成されている。アウトプットシャフト３３は、車両前後方向に延びる軸形状を有する。クラッチシャフト３２とアウトプットシャフト３３とは、図示しない複数のギヤを介して連結されており、クラッチシャフト３２から出力された動力が減速されてアウトプットシャフト３３に伝えられる。

アウトプットシャフト３３は、スプライン部３３ｐを有する。スプライン部３３ｐは、アウトプットシャフト３３の車両後方側の端部に設けられている。スプライン部３３ｐの外周面には、スプラインが形成されている。

トランスミッションケース３１は、車両前後方向にそれぞれ開口する筒形状を有する。トランスミッションケース３１は、車両前方側から見て奥細りとなる形状を有し、車両前方側の開口面積が車両後方側の開口面積よりも大きくなる。クラッチ２４、クラッチシャフト３２およびアウトプットシャフト３３は、トランスミッションケース３１の内側に収容されている。

トランスミッションケース３１は、嵌合部３７を有する。嵌合部３７は、トランスミッションケース３１の車両後方側の端部に設けられている。嵌合部３７は、車両前後方向に延びる筒形状を有する。嵌合部３７には、当接面３９が形成されている。当接面３９は、車両後方側に面するように形成されている。

トルクチューブ装置１８は、トルクチューブ６１およびトルクチューブシャフト６３を有して構成されている。トルクチューブ６１は、車両前後方向に離間して配置されたトランスミッション部１６およびディファレンシャル部２０の間を一体的に結合するために設けられている。トルクチューブ６１は、車両前後方向に延びる筒形状を有する。トルクチューブ６１は、トランスミッションケース３１の嵌合部３７と、トルクチューブ６１の車両前方側の端部との間が離間するように位置決めされている。トルクチューブ６１の車両後方側の端部は、ディファレンシャル部２０に結合されている。

トルクチューブシャフト６３は、アウトプットシャフト３３に伝えられた動力をディファレンシャル部２０に伝達するために設けられている。トルクチューブシャフト６３は、車両前後方向に延びる軸形状を有し、アウトプットシャフト３３と同軸上に配置されている。トルクチューブシャフト６３は、アウトプットシャフト３３のスプライン部３３ｐと、トルクチューブシャフト６３の車両前方側の端部との間が離間するように位置決めされている。トルクチューブシャフト６３は、筒形状を有するトルクチューブ６１の内側に配置されている。

トルクチューブシャフト６３は、スプライン部６３ｐを有する。スプライン部６３ｐは、トルクチューブシャフト６３の車両前方側の端部に設けられている。スプライン部６３ｐの外周面には、スプラインが形成されている。

ドライブトレーン１０は、インタミディエイトシャフト５１、インタミディエイトハウジング４１およびスナップリング４３をさらに有する。

インタミディエイトシャフト５１は、車両前後方向に延びる筒形状を有する。インタミディエイトシャフト５１の内周面には、スプラインが形成されている。インタミディエイトシャフト５１は、スプライン部５１ｐおよびスプライン部５１ｑを有する。スプライン部５１ｐおよびスプライン部５１ｑは、それぞれ、インタミディエイトシャフト５１の車両前方側および車両後方側の端部に設けられている。

インタミディエイトシャフト５１は、アウトプットシャフト３３およびトルクチューブシャフト６３に嵌合されている。より具体的には、スプライン部５１ｐとスプライン部３３ｐとが係合し、スプライン部５１ｑとスプライン部６３ｐとが係合するように、インタミディエイトシャフト５１がアウトプットシャフト３３およびトルクチューブシャフト６３に結合されている。このとき、インタミディエイトシャフト５１は、アウトプットシャフト３３およびトルクチューブシャフト６３に対してその軸方向にスライド可能なように設けられる。アウトプットシャフト３３に伝えられた動力は、インタミディエイトシャフト５１を介してディファレンシャル部２０に伝達される。

インタミディエイトハウジング４１は、車両前後方向に延びる筒形状を有する。インタミディエイトハウジング４１は、インタミディエイトシャフト５１の外周上に配置されている。インタミディエイトハウジング４１の車両前方側の端部がトランスミッションケース３１の嵌合部３７に嵌合され、インタミディエイトハウジング４１の車両後方側の端部がトルクチューブ６１の外周上に嵌合されている。このとき、インタミディエイトハウジング４１は、トランスミッションケース３１およびトルクチューブ６１に対して、アウトプットシャフト３３およびトルクチューブシャフト６３の軸方向にスライド可能なように設けられる。

トルクチューブ６１の外周面には、スナップリング溝６５が形成されている。スナップリング４３は、スナップリング溝６５に嵌め合わされている。インタミディエイトハウジング４１の車両後方側の端部がスナップリング４３に当接することによって、インタミディエイトハウジング４１の車両後方側への移動が規制されている。さらに、インタミディエイトハウジング４１の車両前方側の端部が、トランスミッションケース３１の当接面３９に当接することによって、インタミディエイトハウジング４１の車両前方側への移動が規制されている。

車両走行時、車両の前方側の後方側との間には上下方向を主とする変位が生じる。これに対して、本実施の形態では、インタミディエイトシャフト５１およびインタミディエイトハウジング４１が、トランスミッション部１６とトルクチューブ装置１８との間でリジッドに固定されるため、強度や耐久性の面で優れたトルクチューブ装置１８の結合構造を実現することができる。また、インタミディエイトシャフト５１およびインタミディエイトハウジング４１に振動が発生することを抑制することにより、ＮＶ（noise and vibration）面に優れたトルクチューブ装置１８の結合構造を実現することができる。

また、インタミディエイトシャフト５１はスプライン結合を利用して固定されるため、ボルト等の締結部品が不要となる。結果、部品点数を少なくするとともに、インタミディエイトシャフト５１を軽量化することが可能となる。これにより、インタミディエイトシャフト５１の慣性モーメントの増大に起因するアクセル応答性の悪化を防ぐことができる。

また、本実施の形態では、インタミディエイトハウジング４１およびインタミディエイトシャフト５１が、アウトプットシャフト３３およびトルクチューブシャフト６３の軸方向にスライド可能に設けられており、さらに、インタミディエイトハウジング４１は、スナップリング４３によってその移動が規制されている。このような構成により、簡易な工程でクラッチ２４の交換が可能となる。以下、その理由について説明する。

図３および図４は、図２中のクラッチの交換時の工程を示す断面図である。図３を参照して、クラッチ２４を交換する場合、まず、トルクチューブ６１からスナップリング４３を取り外す。

次に、インタミディエイトハウジング４１を嵌合部３７およびトルクチューブ６１に対して車両後方側にずらしながら、トルクチューブ６１とトランスミッションケース３１との結合を解除する。次に、インタミディエイトシャフト５１をアウトプットシャフト３３およびトルクチューブシャフト６３に対して車両後方側にずらしながら、アウトプットシャフト３３とトルクチューブシャフト６３との結合を解除する。このとき、車両前後方向におけるトランスミッションケース３１とトルクチューブ６１との間の距離がＬ１となる。

図４を参照して、次に、トランスミッションケース３１とトルクチューブ６１との間に形成された空間を利用して、トランスミッションケース３１を車両後方側にずらす。これにより、クラッチ２４がトランスミッションケース３１の外側の空間に位置決めされ、クラッチ２４を取り外すことが可能となる。車両前後方向においてクラッチ２４がトランスミッションケース３１から突出する長さがＬ２であるとすると、Ｌ１＞Ｌ２の関係を満たす。

このように、本実施の形態では、トルクチューブ６１からスナップリング４３を取り外し、インタミディエイトハウジング４１、インタミディエイトシャフト５１およびトランスミッションケース３１を順に車両後方側にずらすだけの作業で、クラッチ２４を容易に取り外すことができる。

この発明の実施の形態におけるトルクチューブ装置の結合構造は、クラッチ２４からの動力が伝達される第１シャフトとしてのアウトプットシャフト３３およびアウトプットシャフト３３が配置されるケース体としてのトランスミッションケース３１を有するトランスミッション部１６に、アウトプットシャフト３３と同軸上に配置される第２シャフトとしてのトルクチューブシャフト６３およびトルクチューブシャフト６３を覆う筒状のチューブ部材としてのトルクチューブ６１を有するトルクチューブ装置１８を結合するための構造である。

トルクチューブ装置の結合構造は、ハウジング部材としてのインタミディエイトハウジング４１と、インタミディエイトシャフト５１と、スナップリング４３とを備える。インタミディエイトハウジング４１は、トランスミッションケース３１およびトルクチューブ６１に嵌合される。インタミディエイトハウジング４１は、アウトプットシャフト３３およびトルクチューブシャフト６３の軸方向にスライド可能である。インタミディエイトシャフト５１は、インタミディエイトハウジング４１の内側に配置され、アウトプットシャフト３３およびトルクチューブシャフト６３に嵌合される。インタミディエイトシャフト５１は、アウトプットシャフト３３およびトルクチューブシャフト６３の軸方向にスライド可能である。スナップリング４３は、トルクチューブ６１に設けられる。スナップリング４３は、インタミディエイトハウジング４１の一方端と当接することによりインタミディエイトハウジング４１の移動を規制する。

このように構成された、この発明の実施の形態におけるトルクチューブ装置の結合構造によれば、十分な耐久性を備えるとともに、サービス時の作業性に優れたドライブトレーン１０を実現することができる。

なお、本実施の形態では、ＦＲ（front engine-rear drive）車に搭載されたドライブトレーン１０を例に挙げて本発明の構造を説明したが、これに限られず、本発明を４輪駆動車に適用することも可能である。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

車両のドライブトレーンを模式的に表わす側面図である。 図１中の２点鎖線ＩＩで囲まれた範囲を拡大して示す断面図である。 図２中のクラッチの交換時の第１工程を示す断面図である。 図２中のクラッチの交換時の第２工程を示す断面図である。

符号の説明

１６ トランスミッション部、１８ トルクチューブ装置、２４ クラッチ、３１ トランスミッションケース、３３ アウトプットシャフト、３７ 嵌合部、４１ インタミディエイトハウジング、４３ スナップリング、５１ インタミディエイトシャフト、６１ トルクチューブ、６３ トルクチューブシャフト。

Claims (3)

1. クラッチからの動力が伝達される第１シャフトおよび前記第１シャフトが配置されるケース体を有するトランスミッション部に、前記第１シャフトと同軸上に配置される第２シャフトおよび前記第２シャフトを覆う筒状のチューブ部材を有するトルクチューブ装置を結合するトルクチューブ装置の結合構造であって、
   前記ケース体および前記チューブ部材に嵌合され、前記第１シャフトおよび前記第２シャフトの軸方向にスライド可能なハウジング部材と、
   前記ハウジング部材の内側に配置され、前記第１シャフトおよび前記第２シャフトに嵌合され、前記第１シャフトおよび前記第２シャフトの軸方向にスライド可能なインタミディエイトシャフトと、
   前記チューブ部材に設けられ、前記ハウジング部材の一方端と当接することにより前記ハウジング部材の移動を規制するスナップリングとを備える、トルクチューブ装置の結合構造。
2. 前記ケース体は、前記ハウジング部材が嵌合される嵌合部を有し、
   前記嵌合部には、前記ハウジング部材の他方端と当接し、前記ハウジング部材の移動を規制する当接面が形成されている、請求項１に記載のトルクチューブ装置の結合構造。
3. 前記クラッチは、前記ケース体の内側に配置され、
   前記スナップリングを前記チューブ部材から取り外し、前記ハウジング部材および前記インタミディエイトシャフトを前記トルクチューブ装置側にスライドさせた場合に、前記トランスミッション部を前記トルクチューブ装置側に移動させることが可能となり、
   前記トランスミッション部を移動させた状態で、前記クラッチが前記ケース体の外側に配置される、請求項１または２に記載のトルクチューブ装置の結合構造。

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