JP2010143421A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トランスミッション側に変更があっても対応を容易にすることを可能とする。
【解決手段】分配ケース５に回転自在に支持された連結中空軸３９の軸心部に同軸に配置された車軸中間軸３と、連結中空軸３９に直交配置された後輪側出力軸４９と、トルク伝達を行うヘリカル・ギヤ４１，４５、リング・ギヤ４７、ピニオン・ギヤ５１からなるギヤ機構とを備えた動力伝達装置１であって、分配ケース５に、アダプタ１０５を着脱可能に取り付け、このアダプタ１０５を介してトランスミッション７のベル・ハウジング９へ分配ケース９を締結固定することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等の動力を分配するトランスファとして用いられる動力伝達装置に関する。

従来、動力伝達装置の構造として、特許文献１に記載のトランスファ装置がある。

このトランスファ装置は、トランスファ・ケースがトランスミッション側のトランスアクスル・ケースに直接結合されたものである。

このため、トランスミッション側のトランスアクスル・ケースに変更があり、トランスファ・ケースに対する結合部等が既存のトランスファ・ケースに対して変化すると、トランスファ・ケースを設計し直す必要があり、対応が容易ではないという問題があった。

特開２００６−１９９２２２号公報

解決しようとする問題点は、トランスミッション側に変更があり、動力伝達装置に対する結合部等が既存のものに対して変化すると、動力伝達装置のケースを設計し直す必要があり、対応が容易ではなかった点である。

本発明は、トランスミッション側に変更があっても対応を容易にするため、ケースに回転自在に支持された中空の第１の回転軸と、前記中空の第１の回転軸の軸心部に同軸に配置された第２の回転軸と、前記第１、第２の回転軸に直交配置された第３の回転軸と、前記第１，第３の回転軸間のトルク伝達を行うギヤ機構と、を備え前記ケースがトランスミッション側に結合され前記第２の回転軸が前記トランスミッションの出力を受けるデファレシャル装置の一方の出力を左右一方の車輪側へ伝達し前記第３の軸が前記トランスミッションの出力を前輪側又は後輪側へ伝達する動力伝達装置であって、前記ケースに、アダプタを着脱可能に取り付け、このアダプタを介して前記トランスミッションへ前記ケースを締結固定することを最も主要な特徴とする。

本発明は、ケースに回転自在に支持された中空の第１の回転軸と、前記中空の第１の回転軸の軸心部に同軸に配置され第２の回転軸と、前記第１、第２の回転軸に直交配置された第３の回転軸と、前記第１，第３の回転軸間のトルク伝達を行うギヤ機構と、を備え前記ケースがトランスミッション側に結合され前記第２の回転軸が前記トランスミッションの出力を受けるデファレシャル装置の一方の出力を左右一方の車輪側へ伝達し前記第３の軸が前記トランスミッションの出力を前輪側又は後輪側へ伝達する動力伝達装置であって、前記ケースに、アダプタを着脱可能に取り付け、このアダプタを介して前記トランスミッションへ前記ケースを締結固定する。

このため、トランスミッション側に変更があっても、アダプタの仕様変更により容易に対応させることができ、動力伝達装置のケースを設計し直す必要はなく、対応が容易となる。

トランスミッション側に変更があっても対応を容易にするという目的を、アダプタにより実現した。

［４輪駆動車］
図１は、４輪駆動車のスケルトン平面図である。

図１のように、動力伝達装置１は、前輪側の一方の回転軸である車軸中間軸３（第２の回転軸）の外周に配置されている。但し、動力伝達装置１は、車軸中間軸３を後輪車軸に連結する後輪側の配置構成にすることもできる。

動力伝達装置１のケースである分配ケース５は、固定側であるトランスミッション７側のベル・ハウジング９に取り付けられている。

前記ベル・ハウジング９内には、デファレンシャル装置としてフロント・デファレンシャル装置１１が支持されている。フロント・デファレンシャル装置１１は、エンジン１３から主クラッチ１５、電動モータ１７、トランスミッション７を介して駆動入力を受ける。この駆動入力は、リング・ギヤ２１を介しデフ・ケース２３に対して行われる。

フロント・デファレンシャル装置１１の出力部である左右のサイド・ギヤ２５，２７には、車軸中間軸２９，３がそれぞれ結合されている。この各車軸中間軸２９，３が車軸である左右の前輪車軸３１，３３に結合され、フロント・デファレンシャル装置１１と前輪車軸３１，３３との間が接続されている。前輪車軸３１，３３は、左右の前輪３５，３７にそれぞれ連動連結されている。

従って、各車軸中間軸２９，３によりフロント・デファレンシャル装置１１の駆動力出力が前輪車軸３１，３３を介して左右の前輪３５，３７に伝達される。

前記動力伝達装置１は、フロント・デファレンシャル装置１１への駆動入力を後輪側へ分配出力するものである。前記車軸中間軸３は、動力伝達装置１の分配ケース５を貫通して配置されている。

前記分配ケース５内には、連結中空軸３９（第１の回転軸）が軸方向に延設され、その一端側が分配ケース５に回転自在に支持され、他端側がフロント・デファレンシャル装置１１のデフ・ケース２３側に連結されている。連結中空軸３９は、車軸中間軸３の外周に遊嵌配置され、車軸中間軸３が、連結中空軸３９の軸心部に同軸に配置された構成となっている。

この連結中空軸３９に、ヘリカル・ギヤ４１が設けられ、このヘリカル・ギヤ４１が伝達中間軸４３の一端側のヘリカル・ギヤ４５に噛み合っている。

前記伝達中間軸４３の他端側には、ハイポイド・ギヤのリング・ギヤ４７が設けられている。リング・ギヤ４７は、後輪側出力軸４９（第３の回転軸）のハイポイド・ギヤのピニオン・ギヤ５１に噛み合っている。

後輪側出力軸４９は、連結中空軸３９及び車軸中間軸３に直交するように配置され、前記ヘリカル・ギヤ４１，４５、リング・ギヤ４７、ピニオン・ギヤ５１は、連結中空軸３９及び後輪側出力軸４９間のトルク伝達を行うギヤ機構を構成する。

前記後輪側出力軸４９には、ユニバーサル・ジョイント５３を介してプロペラ・シャフト５５が結合されている。プロペラ・シャフト５５には、ユニバーサル・ジョイント５７、４ＷＤ用のオンデマンドのトルク伝達カップリング５９を介してドライブ・ピニオン・シャフト６１が結合されている。ドライブ・ピニオン・シャフト６１のドライブ・ピニオン・ギヤ６３は、リヤ・デファレンシャル装置６５のリング・ギヤ６７に噛み合っている。

リヤ・デファレンシャル装置６５は、キャリヤ・ケース６９に支持され、このリヤ・デファレンシャル装置６５には、左右の後輪車軸７１，７３を介して左右の後輪７５，７７が連動連結されている。

従って、エンジン１３から主クラッチ１５、電動モータ１７、トランスミッション７を介してフロント・デファレンシャル装置１１のリング・ギヤ２１にトルクが入力されると、一方では車軸中間軸２９，３及び前輪車軸３１，３３を介して左右の前輪３５，３７へトルク伝達が行われる。他方では、デフ・ケース２３、連結中空軸３９、ヘリカル・ギヤ４１，４５、伝達中間軸４３、リング・ギヤ４７、ピニオン・ギヤ５１を介して後輪側出力軸４９へトルク伝達が行われる。

後輪側出力軸４９からは、ユニバーサル・ジョイント５３、プロペラ・シャフト５５、ユニバーサル・ジョイント５７、トルク伝達カップリング５９、ドライブ・ピニオン・シャフト６１、ドライブ・ピニオン・ギヤ６３を介してリヤ・デファレンシャル装置６５のリング・ギヤ６７にトルク伝達が行われる。リヤ・デファレンシャル装置６５からは、左右の後輪車軸７１，７３を介して、左右の後輪７５，７７へトルク伝達が行われる。

このトルク伝達により、前後輪３５，３７、７５，７７によりオンデマンドの４輪駆動状態で走行することができる。
［動力伝達装置］
図２は、動力伝達装置を軸主体に切断した断面図、図３は、変形例の要部斜視図である。

図２のように、前記動力伝達装置１は、伝達中間軸４３及び後輪側出力軸４９に対して相対的に高位に配置された軸として前記連結中空軸３９を有する３軸構造となっている。

分配ケース５は、連結中空軸３９及び伝達中間軸４３を回転自在に支持する第１のケース部分７９と後輪側出力軸４９を回転自在に支持する第２のケース部分８１とからなっている。第１のケース部分７９の開放側には、ケース・カバー８３がボルト８５により締結固定されている。

前記第１のケース部分７９は、連結中空軸３９及びヘリカル・ギヤ４１を収容する第１の収容部８７と伝達中間軸４３、ヘリカル・ギヤ４５及びリング・ギヤ４７を収容する第２の収容部８９とを一体に形成したものである。

前記第１の収容部８７には、ヘリカル・ギヤ４１の一側において軸受支持部９１及びシール支持部９３が設けられている。ヘリカル・ギヤ４１の他側においてケース・カバー８３には、軸受支持部９５及びシール支持部９７が設けられている。ケース・カバー８３の開口部９９内には、軸受支持部１０１が設けられている。軸受支持部１０１は、均一の内径でストレートに形成され、ケース・カバー８３外へ開口している。

第１のケース部分７９において、ベル・ハウジング９側の開口部１０３には、アダプタ１０５がボルト１０７により取り付けられている。アダプタ１０５については後述する。

軸受支持部９１及び軸受支持部９５には、前記ヘリカル・ギヤ４１を一体に設けた前記連結中空軸３９が、第１の軸受であるボール・ベアリング１０９，１１１により回転自在に支持されている。第１の収容部８７のシール支持部９３及びケース・カバー８３のシール支持部９７には、シールとしてオイル・シール１１３，１１５が取り付けられ、このオイル・シール１１３，１１５は、連結中空軸３９の外周に密接し、相対摺動可能となっている。

連結中空軸３９は、均一な内径を有する貫通孔１１７を有し、アダプタ１０５側の端部に貫通孔１１７よりも内径の大きなインナー・スプライン１１９を有し、ヘリカル・ギヤ４１側の端部に段付き状に拡径形成されたシール支持部１２１を有している。

シール支持部１２１には、オイル・シール１２３が取り付けられ、前記車軸中間軸３の外周に密接し、相対摺動可能となっている。

インナー・スプライン１１９は、第１の収容部８７の開口部１０３から突出し、アダプタ１０５内で前記デフ・ケース２３から延びたボス部２３ａにスプライン係合している。

前記車軸中間軸３は、段付き状に形成され、前記フロント・デファレンシャル装置１１側の端部に、サイド・ギヤ２７に結合するためのスプライン１２５を有している。

車軸中間軸３のケース・カバー８３側の端部（一端側）は、２段に拡径され、シール摺接部１２９と支持軸部１３１とが設けられている。

シール摺接部１２９には、前記オイル・シール１２３のシール・リップが相対摺動可能に密接している。支持軸部１３１は、連結中空軸３９のシール支持部１２１（一端）から突出し前記分配ケース５のケース・カバー８３に前記第２の軸受であるボール・ベアリング１３３を介して回転自在に支持されている。ボール・ベアリング１３３のインナー・レースは、支持軸部１３１に圧入されるとともにスナップ・リング１３５ａ，１３５ｂにより軸方向へ位置決められ、アウター・レースは、ケース・カバー８３の軸受支持部１０１に圧入されて軸方向に突き当り、止め輪１３７により軸方向へ位置決められている。

前記車軸中間軸３及び連結中空軸３９間には、前記ボール・ベアリング１３３に対して軸方向に離間した近接部１３９が突部１３９ａにより形成されている。近接部１３９は、動力伝達装置１を車両へ組み込む前において車軸中間軸３のボール・ベアリング１３３を支点とした軸振れを規制するものである。

突部１３９ａは、連結中空軸３９の内周面でインナー・スプライン１１９に隣接して周回状に連続的に一体形成されている。この突部１３９ａにおいて、平行部の軸方向幅は、１０ｍｍ程度に設定され、車軸中間軸３の外周に対する隙間は、１ｍｍ程度に設定されている。

さらに、本実施例では、寸法Ａ又はＢが、寸法Ｃよりも大きく、例えば、Ａ＞Ｂ＞Ｃの寸法関係に設定されている。寸法Ａは、突部１３９ａの平行部の内端からスプライン１２５の軸方向内端側までの距離、寸法Ｂは、軸受支持部１０１の開口部９９までの軸方向長さ、寸法Ｃは、シール摺接部１２９の立ち上がり始端からオイル・シール１２３のシール・リップまでの距離である。

なお、近接部１３９を、図３のように、連結中空軸３９に周回状に間欠的に設けられた突部１３９ａで構成することも可能である。

近接部１３９の形成により、シールとしての前記オイル・シール１２３が、前記ボール・ベアリング１３３と前記近接部１３９との間で前記連結中空軸３９及び車軸中間軸３間に設けられた構成となっている。

前記第２の収容部８９は、伝達中間軸４３の一端側において閉じ壁部１４１を有し、ケース・カバー８３は、伝達中間軸４３の他端側において閉じ壁部１４３を有している。

閉じ壁部１４１には、軸受支持部１４５が設けられ、閉じ壁部１４３には、軸受支持部１４７が設けられている。軸受支持部１４５，１４７に、伝達中間軸４３の両端がテーパー・ローラー・ベアリング１４９，１５１を介して回転自在に支持されている。

前記第２のケース部分８１は、後輪側出力軸４９を支持するものであり、第１のケース部分７９の第２の収容部８９の後輪側出力方向の開口１５３に嵌合して組み付けられ、複数のボルト１５５（但し、図２では１個のみ示す。）により締結固定されている。

第２のケース部分８１の一端部外周には、オー・リング１５７が取り付けられ、開口１５３内周に密接している。

第２のケース部分８１には、軸受支持部１５９，１６１及びシール支持部１６３が設けられている。

軸受支持部１５９，１６１には、テーパー・ローラー・ベアリング１６４，１６５を介して後輪側出力軸４９が回転自在に支持されている。後輪側出力軸４９の外端部には、フランジ部材１６７がスプライン嵌合している。このフランジ部材１６７は、後輪側出力軸４９に螺合するナット１６９により締結され、抜け止めが行われている。

前記シール支持部１６３には、オイル・シール１７１が取り付けられ、このオイル・シール１７１がフランジ部材１６７に密接し、相対摺動可能となっている。フランジ部材１６７には、ダスト・カバー１７３が取り付けられ、オイル・シール１７１の外側を覆っている。

図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視におけるアダプタを備えた動力伝達装置の側面図である。

図２，図３のように前記アダプタ１０５は、動力伝達装置１をベル・ハウジング９へ取り付けるものである。このアダプタ１０５の両端には、インロー部１０５ａ，１０５ｂが形成され、オー・リング１７５，１７７が支持されている。

このアダプタ１０５は、インロー部１０５ｂが第１のケース部分７９の開口部１０３内に嵌合し、インロー部１０５ａが、ベル・ハウジング９の開口部９ａ内に嵌合している。

アダプタ１０５の外周部には、アダプタ固定部１０５ｃが複数一定間隔で形成され、さらにその外周側に合わせ固定部１０５ｄが設けられている。

アダプタ固定部１０５ｃ及び合わせ固定部１０５ｄ，１０５ｅは、エンジン１３側の電動モータ１７に対し車軸中間軸３及び連結中空軸３９を挟んで反対側となる第１のケース部分７９の第２の収容部８９側に図３のように形成されている。

アダプタ１０５は、合わせ面ＡＤ１でベル・ハウジング９側に合わせられ、各合わせ固定部１０５ｄが図示しない各ボルトで締結されると共に、各合わせ固定部１０５ｅが各ボルト１７９によりでベル・ハウジング９側に締結結合される。

このようなアダプタ１０５を介した支持において合わせ固定部１０５ｄは車軸中間軸３及び連結中空軸３９を挟んで反伝導モータ１７側に位置するため、動力伝達装置をエンジン１３側へ近接配置させることができる。

図４は、他のアダプタの変更部を破線で示した動力伝達装置の軸主体の断面図である。

図４のアダプタ１０５Ａは、ベル・ハウジング９側の合わせ面がＡＤ１からＡＤ２に変更となったため、アダプタ１０５に対して破線の部分をベル・ハウジング９側へ延長したものである。

この場合、図３のように２カ所の合わせ固定部１０５ｄを破線位置にずらして設定する。

この合わせ固定部１０５ｄの位置変更により、動力伝達装置１の重量をベル・ハウジング９に対して確実に支持させることができる。

図５は、動力伝達装置の変形例に係り、反ベル・ハウジング側からみた側面図である。

図５のようにケース・カバー８３に、補助固定部１８１，１８３が設けられている。この補助固定部１８１，１８３は、エンジン１３のマウント部へボルトにより締結固定されるものであり、動力伝達装置１をより強固に支持させることができる。

図６は、本発明実施例が適用される他の４輪駆動車のスケルトン平面図である。なお、上記実施例と同一又は対応した構成部分には同符号又は同符号にＣを付して説明し、重複した説明は省略する。

本実施例の動力伝達装置１Ｃは、実施例１の動力伝達装置１が伝達中間軸４３を有する３軸構成であるのに対し、この伝達中間軸４３を省略し、連結中空軸３９Ｃ（第１の回転軸）にハイポイド・ギヤのリング・ギヤ４１Ｃを取り付け、後輪側出力軸４９のハイポイド・ギヤのピニオン・ギヤ５１に噛み合せた２軸構成としたものである。

アダプタ１０５は前記同様である。
［実施例の効果］
本発明実施例では、分配ケース５に回転自在に支持された中空の連結中空軸３９と、前記連結中空軸３９の軸心部に同軸に配置された車軸中間軸３と、前記連結中空軸３９に直交配置された後輪側出力軸４９と、前記連結中空軸３９及び後輪側出力軸４９間のトルク伝達を行うヘリカル・ギヤ４１，４５、リング・ギヤ４７、ピニオン・ギヤ５１からなるギヤ機構とを備え前記分配ケース５がトランスミッション７側に結合され前記車軸中間軸３が前記トランスミッション７の出力を受けるフロント・デファレシャル装置１１のサイド・ギヤ２７の出力を右の車輪３７側へ伝達し前記後輪側出力軸４９が前記トランスミッション７の出力を後輪７５，７７側へ伝達する動力伝達装置１であって、前記分配ケース５に、アダプタ１０５を着脱可能に取り付け、このアダプタ１０５を介して前記トランスミッション７のベル・ハウジング９へ前記分配ケース９を締結固定する。

このため、トランスミッション７側に変更があっても、アダプタ１０５の仕様変更により容易に対応させることができ、動力伝達装置１の分配ケース５を設計し直す必要はなく、対応が容易となる。

トランスミッション７側に仕様変更がなくとも、アダプタ１０５の変更により動力伝達装置１の軸方向の取り付け位置を変更することができ、取り付け位置の自由度を拡大することができる。

４輪駆動車のスケルトン平面図である。（実施例１） 動力伝達装置を軸主体に切断した断面図である。（実施例１） 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視におけるアダプタを備えた動力伝達装置の側面図である。（実施例１） 他のアダプタの変更部を破線で示した動力伝達装置の軸主体の断面図である。（実施例１） 動力伝達装置の変形例に係り、反ベル・ハウジング側からみた側面図である。（実施例１） ４輪駆動車のスケルトン平面図である。（実施例１）

符号の説明

１，１Ｃ 動力伝達装置
３ 車軸中空軸（第１の回転軸）
５ 分配ケース（ケース）
３９，３９Ｃ 連結中空軸（第２の回転軸）
４１，４５ ヘリカル・ギヤ（ギヤ機構）
４７，４１Ｃ リング・ギヤ（ギヤ機構）
４９，４９Ｃ 後輪側出力軸（第３の回転軸）
５１ ピニオン・ギヤ（ギヤ機構）
１０５，１０５Ａ アダプタ
１０５ａ，１０５ｂ インロー部
１０５ｃ アダプタ固定部
１０５ｄ，１０５ｅ 合わせ固定部

Claims (3)

1. ケースに回転自在に支持された中空の第１の回転軸と、
   前記中空の第１の回転軸の軸心部に同軸に配置された第２の回転軸と、
   前記第１，第２の回転軸に直交配置された第３の回転軸と、
   前記第１，第３の回転軸間のトルク伝達を行うギヤ機構と、
   を備え前記ケースがトランスミッション側に結合され前記第２の回転軸が前記トランスミッションの出力を受けるデファレシャル装置の一方の出力を左右一方の車輪側へ伝達し前記第３の軸が前記トランスミッションの出力を前輪側又は後輪側へ伝達する動力伝達装置であって、
   前記ケースに、アダプタを着脱可能に取り付け、
   このアダプタを介して前記トランスミッションへ前記ケースを締結固定する、
   ことを特徴とする動力伝達装置。
2. 請求項１記載の動力伝達装置であって、
   前記アダプタは、前記ケース及びトランスミッションに嵌合させるインロー部を備えた、
   ことを特徴とする動力伝達装置。
3. 請求項１又は２記載の動力伝達装置であって、
   前記アダプタは、外周部に前記トランスミッション側へ締結するための合わせ固定部を備えた、
   ことを特徴とする動力伝達装置。

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