JP2012136142A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トランスミッション側とトランスファ側とに潤滑油を独立して封入されていてもトランスミッション側とトランスファ側との連結部に作業性を損なうことなく潤滑油を容易に供給する動力伝達装置を提供する。
【解決手段】動力伝達装置１は、デフケース３を収容し第１潤滑油９０を封入するトランスミッションケース７と、中空軸１１を備えた変換機構１３を収容しトランスミッションケースに連結される第２潤滑油９１を封入するトランスファケース１５と、第１潤滑油用の複数の第１のシール手段と、第２潤滑油用の複数の第２のシール手段と、第１のシール手段と第２のシール手段との間に形成され、デフケースと中空軸とを連結する連結部１９が配置された空間部３５と、中空軸が回転するまでは非供給位置を占め、中空軸が回転することでトランスファケース内の第２潤滑油を空間部内へ供給する供給位置を占める供給路３７を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両に用いられる動力伝達装置に係り、詳しくは動力伝達装置内部の潤滑に関する。

特許文献１には、トランスミッション側のトランスミッションケース内における潤滑と、ＰＴＵ（トランスファ）側のＰＴＵケース内における潤滑とをシールによって区画した動力伝達装置が記載されている。この動力伝達装置では、トランスミッション側とＰＴＵ側とを連結する連結部は、ＰＴＵケース内の潤滑油によって潤滑されている。しかし、連結部がトランスミッション側の潤滑油と区画されたトランスファ側の潤滑油によって潤滑されているが、ＰＴＵ入力軸と駆動軸とを組付けた状態でなければトランスファ側の潤滑油を封入することができず、トランスファ側のすべての部品を組付けた状態でなければ、連結部に潤滑油を供給することができなかった。

そこで、特許文献２では、駆動軸が挿入される部分に、ＰＴＵ（トランスファ）内の潤滑油を連結部に供給する供給路を形成し、駆動軸が挿入される部分から当該供給路をシッピングプラグ等で密閉し、ＰＴＵ入力軸と駆動軸との組付け時にシッピングプラグを外してから駆動軸とＰＴＵ入力軸とを組付けていた。

特開２００７−１２７１４０号公報 特願２００８−４０４９３号公報

しかし、特許文献２の構成であると、シッピングプラグを外しＰＴＵ（トランスファ）内の潤滑油が供給路から流出するまでに組付け作業を完了しなければ、ＰＴＵ（トランスファ）内の潤滑油が無駄に流れてしまうとともに、流出した潤滑油により作業性が損なわれてしまう。また、動力伝達装置には、変換機構を間にして差動機構と反対側に、前輪左右の差動制限機構が配置されるものもあり、このような構成の動力伝達装置では、レイアウト上、シッピングプラグの設定ができないため、連結部に対して潤滑油の供給が難しい。
本発明は、トランスミッション側とトランスファ側とに潤滑油を独立して封入されていても、トランスミッション側とトランスファ側との連結部に作業性を損なうことなく潤滑油を容易に供給することができる動力伝達装置の提供を目的としている。

本発明に係る動力伝達装置は、デフケースを有した差動機構と該差動機構を収容するトランスミッションケースとを有し、トランスミッションケース内に第１潤滑油を封入するとともに駆動源からの駆動力を変速させるトランスミッションと、駆動軸が挿入される中空軸を備えた変換機構と該変換機構を収容してトランスミッションケースに連結されるトランスファケースとを有し、トランスファケース内に第２潤滑油を封入するとともに、トランスミッションからの駆動力を方向変換させるトランスファと、トランスミッションケースに配置されて第１潤滑油とトランスミッションケース外部とを区画する複数の第１のシール手段と、トランスファケースに配置されて第２潤滑油とトランスファケース外部とを区画する複数の第２のシール手段と、第１のシール手段と第２のシール手段との間に形成され、デフケースと中空軸とを連結する連結部が配置された空間部と、中空軸が回転するまでは非供給位置を占め、中空軸が回転することでトランスファケース内の第２潤滑油を空間部内へ供給する供給位置を占める供給路を有することを特徴としている。
本発明に係る動力伝達装置において、第２のシール手段は、トランスファケースと中空軸の間に空間部と隣接するように配置されたシール手段を有し、供給路は、隣接シール手段と中空軸の外周面との間に配置され、中空軸と一体回転可能なリング部材に、中空軸の軸線方向に貫通して形成されていることを特徴としている。
本発明に係る動力伝達装置において、リング部材は、供給路がトランスファケース内の第２潤滑油面よりも上方に位置するように、中空軸に装着されることを特徴としている。

本発明によれば、トランスミッションケース内に封入された第１潤滑油と、トランスファケース内に封入された第２潤滑油が、第１や及び第２のシール手段で区画されていて、第１と第２のシール手段の間に形成されデフケースと中空軸とを連結する連結部が配置された空間部へトランスファケース内の第２潤滑油を供給する供給路が、中空軸が回転するまでは非供給位置を占め、中空軸が回転することで供給位置を占めるので、トランスミッション側とトランスファ側とがそれぞれ潤滑油を独立して封入されていても、トランスミッション側とトランスファ側との連結部に作業性を損なうことなく潤滑油を容易に供給することができる。

第１の実施形態に係る動力伝達装置を備えた車両の動力系を示す概略図である。 前輪左右の差動制限機構を持たない第１の実施形態に係る動力伝達装置のトランスファの断面図である。 供給路とリンク部材の配置と構成を示す拡大図である。 （ａ）は、供給路を油面よりも上方に配置して装着した状態を示す拡大図、（ｂ）は中空軸が回転して供給路が油面よりも下方に位置した状態を示す拡大断面図である。 （ａ）は、供給路が複数形成されたリンク部材の断面図、（ｂ）は供給路の変形例を示す断面図である。 第２の実施形態に係る動力伝達装置を備えた車両の動力系を示す概略図である。

図１を用いて本形態に係る動力伝達装置が適用される車両の動力系について説明する。図１に示すように、車両の動力系は、エンジン５０１や電動モータ５０３などの駆動源及び変速機構としてのトランスミッション９と、差動機構５と、前車軸５０５，５０７と、前輪５０９，５１１と、トランスファ１７と、後輪側プロペラシャフト５１３と、前輪側から後輪側へ伝達される駆動力を制御可能に断続するカップリング５１５と、リヤデフ５１７と、後車軸５１９，５２１と、後輪５２３，５２５などから構成されている。

駆動源の駆動力はトランスミッション９からデフケース３を介して差動機構５に伝達され、一対のサイドギア４９，５１に連結された駆動軸５９，６１を介して前車軸５０５，５０７から前輪５０９，５１１に配分されると共に、デフケース３と連結した中空軸となるアウトプットフランジ１１に伝達された駆動力が分岐されてトランスファ１７から後輪側プロペラシャフト５１３を介してカップリング５１５に伝達され、カップリング５１５が接続されるとリヤデフ５１７に伝達され、後車軸５１９，５２１から後輪５２３，５２５に配分されて４輪駆動状態になる。また、カップリング５１５の接続が解除されると、車両は前輪駆動の２輪駆動状態になる。

本形態の動力伝達装置１は、デフケース３を有した差動機構５と差動機構５を収容するトランスミッションケース７とを有して駆動源からの駆動力を変速させるトランスミッション９と、内部に図２に示す空間部Ｓ３を有した中空軸となるアウトプットフランジ１１を有した変換機構１３と変換機構１３を収容してトランスミッションケース７に連結されるトランスファケース１５とを備えたトランスミッション９からの駆動力を方向変換させるトランスファ１７と、トランスミッションケース７内に封入されてトランスミッション９側を潤滑・冷却するトランスミッション用の潤滑油となるトランスミッションオイル９０（第１潤滑油）と、トランスファケース１５内に封入されてトランスファ１７側を潤滑・冷却するトランスファ用の潤滑油となるトランスファオイル９１（第２潤滑油）と、デフケース３とアウトプットフランジ１１とを連結する連結部１９と、トランスミッションオイルとトランスファオイルとを区画するシール手段とを有している。そして、シール手段はトランスミッションケース７に配置されてトランスミッションオイルとトランスミッションケース７外部とを区画する第１のシール手段２１，２３，２７と、トランスファケース１５に配置されてトランスファオイルとトランスファケース１５外部とを区画する第２のシール手段２９，３１，３３とを有し、連結部１９は第１のシール手段２１，２３，２７と第２のシール手段２９，３１，３３との間に形成された空間部３５に臨むように配置されている。

トランスミッション９は、変速機構４１と、差動機構５と、トランスミッションケース７などから構成されている。変速機構４１は、トランスミッションケース７に収容され、駆動源からの駆動力を変速して変速ギア組４３に伝達し、デフケース３を介して差動機構５へ伝達する。

差動機構５は、デフケース３と、ピニオンシャフト４５と、ピニオン４６、４７と、一対のサイドギア４９，５１から構成され、トランスミッションケース７に収容されている。デフケース３は、軸方向両側に一対のベアリング５３，５５を介してトランスミッションケース７に回転可能に支持されている。また、デフケース３には、変速ギア組４３を構成するリングギア５７が設けられており、駆動源からの駆動力が伝達されて回転駆動され、一対のサイドギア４９，５１に駆動力を分配している。また、デフケース３の端部には、変換機構１３のアウトプットフランジ１１が連結部１９によってスプライン連結されている。

ピニオンシャフト４５は、端部をデフケース３に係合され、デフケース３と一体に回転駆動される。ピニオン４６，４７は、一対のサイドギア４９，５１に駆動力を伝達すると共に、噛み合っている一対のサイドギア４９，５１に差回転が生じると回転駆動されるようにピニオンシャフト４５に自転可能に支持されている。

一対のサイドギア４９，５１は、デフケース３に回転自在に支持され、ピニオン４７と噛み合っている。また、一対のサイドギア４９，５１には、一対の駆動軸５９，６１が連結されており、駆動源からの駆動力を前輪５０９，５１１に伝達している。この一対の駆動軸５９，６１のうち一方の駆動軸６１は、一端がトランスファケース１５及びアウトプットフランジ１１の軸心となる内部空間Ｓ３を貫通してサイドギア５１に連結部６３でスプライン連結しており、他端が前車軸５０７側に連結されている。

トランスミッションケース７は、駆動源に隣接配置され、駆動源、車体などの静止系に固定されている。このトランスミッションケース７内に形成される空間Ｓ１内には、図２に示すように、トランスミッション９の各摺動部を潤滑・冷却するトランスミッションオイル９０が封入されている。

このようなトランスミッション９は、差動機構５のデフケース３の端部内周側に形成された連結部１９でトランスファ１７側のアウトプットフランジ１１の外周側にスプライン連結されており、トランスミッション９側からトランスファ１７側へ駆動源の駆動力が伝達される。なお、符号２５は、駆動軸６１の抜け止め用クリップを示す。

トランスファ１７は、図１，図２に示すように、変換機構１３とトランスファケース１５などから構成され、変換機構１３は、アウトプットフランジ１１と、変換ギア組６５から構成され、トランスファケース１５に収容されている。

アウトプットフランジ１１は、一対のベアリング６７，６９を介して両端側をトランスファケース１５に支持されている。また、アウトプットフランジ１１には、リングギア７１が固定されている。このリングギア７１には、後輪側プロペラシャフト５１３に連結されたドライブピニオン７３が噛み合う。これらのリングギア７１とドライブピニオン７３によって変換ギア組６５が構成されている。

ドライブピニオン７３は、後輪側プロペラシャフト５１３に連結されるドライブシャフト７５と一体に設けられている。ドライブシャフト７５は、ベアリング７７を介してトランスファケース１５に支持されている。このドライブシャフト７５の端部は、後輪側プロペラシャフト５１３に連結される。この変換ギア組６５によって、アウトプットフランジ１１を介してトランスファ１７に入力された駆動源の駆動力を後輪側プロペラシャフト５１３側に分岐して伝達している。

トランスファケース１５は、複数のハウジングから構成され、トランスミッションケース７に固定されている。また、各ハウジングの接合部には、シール部材であるＯリング７９，８１が配置されていると共に、トランスファケース１５とトランスミッションケース７との接合部にもＯリング８３が配置されている。このトランスファケース１５内には、トランスファ１７内の空間Ｓ２内には、各摺動部を潤滑・冷却するトランスファオイル９１が封入されている。

このようにトランスミッションケース７とトランスファケース１５とでは封入されるオイルの種類が異なり、トランスミッションケース７内とトランスファケース１５内とは、シール手段によって区画されている。

シール手段は、図２に示すように、第１のシール手段２１，２３，２７と、第２のシール手段２９，３１，３３とで構成されている。第１のシール手段２１は、トランスミッションケース７とデフケース３の端部外周との間に配置されている。第１のシール手段２３は、デフケース３の内周部とサイドギア５１のボス部外周との間に配置されている。第１のシール手段２７は、蓋状に形成され、サイドギア５１内部の駆動軸６１の先端が位置された部分に駆動軸６１と当接しないように配置されている。これらの第１のシール手段２１，２３，２７は、トランスミッションケース７内に封入されたトランスミッションオイルとトランスミッションケース７外部とを区画し、トランスミッションオイル９０がトランスファ１７側に流出しないように区画している。

第２のシール手段２９は、トランスファケース１５とアウトプットフランジ１１の一端側外周との間に配置されている。第２のシール手段３１は、トランスファケース１５とアウトプットフランジ１１の他端側外周との間に配置されている。第２のシール手段３３は、トランスファケース１５と駆動軸６１の外周との間に配置されている。これらの第２のシール手段２９，３１，３３は、トランスファケース１５内に封入されたトランスファオイル９１とトランスファケース１５外部とを区画し、トランスファオイル９１がトランスミッション９側に流出しないように区画している。第２のシール手段３３は、トランスミッションケース７に対してトランスファケース１５を組付ける前に設ける必要がない。つまり、駆動軸６１をアウトプットフランジ１１に対して組付けなくとも、第２のシール手段２９，３１によってトランスファケース１５内にトランスファオイル９１を封入することができる。そして、第１のシール手段２１，２３，２５，２７と第２のシール手段２９，３１，３３との間には、空間部３５が形成されている。第２のシール手段２９は空間部３５と隣接して配置されている。

空間部３５内には、デフケース３とアウトプットフランジ１１との連結部１９が配置されている。このため、連結部１９は、トランスミッションオイル９０とトランスファオイル９１から区画された状態となっている。

図２、図３に示すように、リップ状の第２のシール手段２９とアウトプットフランジ１１の外周面１１ａとの間には、リンク部材となるカラー１００が、外周面１１ａにアウトプットフランジ１１と一体回転可能に装着されている。このカラー１００には供給路３７が形成されている。供給路３７は、アウトプットフランジ１１の軸線方向に貫通して、空間部３５とトランスファケース１５とを連通するように形成されている。カラー１００は、図４（ａ）に示すように、供給路３７がトランスファケー１５内のトランスファオイル９１の油面９１ａよりも上方に位置するように、アウトプットフランジ１１に装着されていて、この状態を非供給位置とし、図４（ｂ）に示すように、トランスファオイル９１内に位置する状態を供給位置とする。

すなわち、本形態において、供給路３７は、アウトプットフランジ１１が回転するまでは非供給位置を占め、アウトプットフランジ１１が回転することでトランスファケース１５内のトランスファオイルを空間部３５内へ供給する供給位置を占めるように構成されている。

このような構成の動力伝達装置１では、トランスミッションオイル９０とトランスミッションケース７の外部とを区画する第１のシール手段２１，２３，２７によってトランスミッションオイル９０をトランスミッションケース７内に封入することができ、トランスファオイル９１とトランスファケース１５の外部とを区画する第２のシール手段２９，３１，３３によってトランスファオイル９１をトランスファケース１５内に封入することができる。

連結部１９がトランスミッションオイル９０及びトランスファオイル９１から独立した第１のシール手段２１，２３，２７と第２のシール手段２９，３１，３３との間に形成された空間部３５に配置されているので、連結部１９に潤滑油を供給する場合、この空間部３５内に潤滑油を供給するだけで良い。

本形態では、第１と第２のシール手段の間に形成された空間部３５内に連結部１９が配置され、この空間部３５へトランスファケース１５内のトランスファオイル９１を供給する供給路３７が、アウトプットフランジ１１が回転するまでは非供給位置を占めるので、このため、従来のように組付け前を含む静止時に供給路３７を塞ぎ、組み付け時には取り除くシッピングプラグを用いる必要がなくなる。このため、シャフト組み付け時にシッピングプラグを取り除いて供給路３７からオイルが流出するまでの限られた時間で駆動軸６１の組付け作業を完了しなくてよいので、作業性が良い。

また、車両が前進または後退してアウトプットフランジ１１が図４（ｂ）に示す方向に回転して、供給路３７がオイル内に位置した供給位置を占めると、トランスファオイル９１が供給路３７を介して空間部３７内に供給されるので、連結部１９に潤滑油として供給することができる。従って、このような駆動伝達装置１によると、トランスミッション９側とトランスファ１７側とが潤滑油を独立して封入されていても、トランスミッション側とトランスファ側との連結部１９に作業性を損なうことなく潤滑油を容易に供給することができる。

供給路３７は、カラー１００がアウトプットフランジ１１の外周面１１ａに装着されたときに、オイル面９１Ａの上方に位置していれば良く、その数は１つに限定されるものではなく、例えば図５（ａ）に示すように複数形成しても良い。

上記形態において、供給路３７は、カラー１００をアウトプットフランジ１１の軸線方向に貫通して形成したが、図５（ｂ）に示すように、アウトプットフランジ１１の軸線方向に斜めに貫通させて形成しても良い。

本形態に係る動力伝達装置１は、図１に示す車両の駆動系に適用したが、駆動系の構成としては、図１のものに限定するものではなく、図６に示す車両の駆動系に適用しても良い。

図６に示す車両の駆動系に用いる動力伝達装置１Ａは、差動機構５の差動制限を行なう差動制限機構１２０をトランスファ１７Ａが備えたものである。差動制限機構１２０は、変換機構１３を間にして差動機構５と反対側に配置されていて、差動機構５による前輪左右の差動制限を行う周知のものである。図６に示す差動制限機構１２０は複数のクラッチ板を有する周知の摩擦式の差動制限機構であるが、差動制限機構１２０としては、このような形成に限定されるものではなく、所謂回転数感応式の差動制限機構であってもよい。

何れの場合でも、差動制限機構１２０を備えていると、クラッチ板を駆動軸６１と一体的に構成するので、駆動軸６１をトランスファ１７Ａと一体的に組み付けなければならず、従来のように、シッピングプラグの設定ができないため、デフケース３と中空軸１１との連結部１９に対して潤滑油の供給が難しい。

このような形態であっても、図２、図３に示したように、供給路３７を形成したカラー部材１００をアウトプットフランジ１１の外周面１１ａに装着し、カラー部材１００と外周面１１ａの間に配置してアウトプットフランジ１１と一体回転可能に設け、駆動軸６１をトランスファ１７に装着する際に、図４（ａ）に示すように、供給路３７が油面９１Ａよりも上方に位置するように装着する。このように装着することで、車両が前進または後退してアウトプットフランジ１１が図４に示す方向に回転するまで、供給路３７は油面９１Ａよりも上方の非供給位置を占める。このため、従来のように組付け前を含む静止時に供給路３７を塞ぎ、組み付け時には取り除くシッピングプラグを用いる必要がなくなる。このため、シャフト組み付け時にシッピングプラグを取り除いて供給路３７からオイルが流出するまでの限られた時間で駆動軸６１の組付け作業を完了しなくてよいので、作業性が良い。

図４（ｂ）に示すように、車両が走行し、それに伴いアウトプットフランジ１１が回転して供給路３７がトランスファオイル９１中を移動すると、供給路３７内にトランスファオイル９１が進入するので、空間部３５内を介して連結部１９にトランスファオイル９１を潤滑油として供給することができる。

従って、このような動力伝達装置１Ａによると、トランスミッション９側とトランスファ１７側とに潤滑油を独立して封入できると共に、トランスミッション９側とトランスファ１７側との連結部１９に潤滑油を、作業性を損なうことなく容易に供給することができる。

１、１Ａ 動力伝達装置
３ デフケース
５ 差動機構
７ トランスミッションケース
９ トランスミッション
１１ 中空軸
１１ａ 中空軸の表面
１３ 変換機構
１５ トランスファケース
１７、１７Ａ トランスファ
１９ 連結部
２１，２３，２７ 第１のシール手段
２９ 隣接シール手段
３１，３３ 第２のシール手段
３５ 空間部
３７ 供給路
６１ 駆動軸
９０ 第１潤滑油
９１ 第２潤滑油
９１Ａ 潤滑油面
１００ リング部材
５０１，５０３ 駆動源

Claims (3)

1. デフケースを有した差動機構と該差動機構を収容するトランスミッションケースとを有し、前記トランスミッションケース内に第１潤滑油を封入するとともに駆動源からの駆動力を変速させるトランスミッションと、
   駆動軸が挿入される中空軸を備えた変換機構と該変換機構を収容して前記トランスミッションケースに連結されるトランスファケースとを有し、前記トランスファケース内に第２潤滑油を封入するとともに、前記トランスミッションからの駆動力を方向変換させるトランスファと、
   前記トランスミッションケースに配置されて前記第１潤滑油と前記トランスミッションケース外部とを区画する複数の第１のシール手段と、
   前記トランスファケースに配置されて前記第２潤滑油と前記トランスファケース外部とを区画する複数の第２のシール手段と、
   前記第１のシール手段と前記第２のシール手段との間に形成され、前記デフケースと前記中空軸とを連結する連結部が配置された空間部と、
   前記中空軸が回転するまでは非供給位置を占め、前記中空軸が回転することで前記トランスファケース内の第２潤滑油を前記空間部内へ供給する供給位置を占める供給路を有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において、
   前記第２のシール手段は、前記トランスファケースと前記中空軸の間に前記空間部と隣接するように配置されたシール手段を有し、
   前記供給路は、前記隣接シール手段と前記中空軸の外周面との間に配置され、前記中空軸と一体回転可能なリング部材に、前記中空軸の軸線方向に貫通して形成されていることを特徴とする動力伝達装置。
3. 請求項２記載の動力伝達装置において、
   前記リング部材は、前記供給路が前記トランスファケース内の第２潤滑油面よりも上方に位置するように、前記中空軸に装着されることを特徴とする動力伝達装置。

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