JP2018062205A - 動力伝達装置の保護構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の路面干渉時の衝撃荷重に起因した動力伝達装置の油漏れを防止する。【解決手段】ケーシング３１は、その内部に、動力伝達装置３のギヤ機構を収容するとともに、そのギヤ機構を潤滑するための潤滑油を貯留するギヤ室Ｇが、ケース部材同士が連結される第１連結部ｃｂ１を跨って区画され、ケーシング３１およびエンジンのシリンダブロック２１の底面部において、第１連結部ｃｂ１の地上高が最も低く設定されている。そして、アンダーカバー４は、底面部における第１連結部ｃｂ１の直下から離れた所定の部分に上方に突出した突出部４１が設けられるとともに、アンダーカバー４の突出部４１と底面部との間隔ｓ２が、アンダーカバー４と第１連結部ｃｂ１との間隔ｓ１よりも小さく設定されている。【選択図】図１

Description

本発明は、動力伝達装置の保護構造に関し、特に、車両の路面干渉時にアンダーカバーを介して入力される衝撃荷重に起因した動力伝達装置の油漏れを防止するための保護構造に関する。

車両の視界向上等のための低フード（ボンネット）化と歩行者保護要件との両立、また、車両の運動性能向上のための低重心化といったニーズから、近年、自動車などにおいては、パワートレーンを低配置化した車両が開発されている。このような車両では、パワートレーンの最低地上高が低く設定されるため、その下方に配置されるアンダーカバーは、路面との干渉を考慮して、路面干渉時に加わる衝撃荷重（破壊入力）に強い構造としたものが求められる。

その要求に対応するための従来技術の一例として、例えば、特許文献１においては、平板状の板材本体に凹部と凸部を交互に連続させて設けることで破壊入力に強い構造としたアンダーカバーが開示されている。

特開２００８−２４０４７号公報

ところで、車両の低フード化や低重心化を実現するには、パワートレーンの一部を構成する動力伝達装置の変速機や終減速機などのギヤ機構を車両の下方に配置することが望ましい。

ここで、動力伝達装置の構成部品を収容するケーシングが、ハウジングやケースなどの複数のケース部材によって構成される構造体である場合には、それらのケース部材を連結することにより動力伝達装置の構成部品を収容するための空間が区画形成されるようになっている。例えば、ハウジングとケースとを連結することにより動力伝達装置のギヤ機構を収容するための空間であるギヤ室が区画形成される。そして、この場合に、ケーシング底面におけるギヤ室を区画形成するケース部材同士の連結部分の地上高が最も低く設定されると、車両の路面干渉時にアンダーカバーに加わった衝撃荷重が、アンダーカバーを介してその連結部分に入力されることになる。

しかし、該ギヤ室には、そこに収容されたギヤ機構を潤滑するための潤滑油も貯留されており、路面干渉によって過大な衝撃荷重が入力された場合には、その連結部分に損傷が発生してそこから潤滑油が漏れてしまう可能性がある。

よって、本発明の目的は、車両の路面干渉時の衝撃荷重に起因した動力伝達装置からの油漏れを防止することのできる動力伝達装置の保護構造を提供することにある。

本発明に係る動力伝達装置の保護構造は、車両に搭載され、エンジンから出力された駆動力を車軸に伝達する動力伝達装置の保護構造であり、複数のケース部材を連結して構成され、かつ、前記エンジンのシリンダブロックと連結されて、前記動力伝達装置を収容するケーシングと、前記動力伝達装置の下方に設けられたアンダーカバーと、を有している。前記ケーシングは、その内部に、前記動力伝達装置のギヤ機構を収容するとともに、前記ギヤ機構を潤滑するための潤滑油を貯留するギヤ室が、前記ケース部材同士が連結される第１連結部を跨って区画され、前記ケーシングおよび前記シリンダブロックの底面部において、前記第１連結部の地上高が最も低く設定されている。そして、前記アンダーカバーは、前記底面部における前記第１連結部の直下から離れた所定の部分に上方に突出した突出部が設けられるとともに、前記アンダーカバーの前記突出部と前記底面部との間隔が、前記アンダーカバーと前記第１連結部との間隔よりも小さく設定されている。

本発明に係る動力伝達装置の保護構造においては、車両の路面干渉時には、アンダーカバーに設けられた突出部が、ケーシングおよびシリンダブロックの底面部での第１連結部から離れた所定の部分に押し当たるように設定されている。そのため、動力伝達装置のギヤ機構が収容され、該ギヤ機構を潤滑するための潤滑油が貯留されたギヤ室を区画するケース部材同士が連結される上記第１連結部は、ケーシングおよびシリンダブロックの底面部において、その地上高が最も低く設定されていても、アンダーカバーの上記突出部以外の部分が押し当たることが抑制される。

従って、本発明の動力伝達装置の保護構造によれば、車両の路面干渉時の衝撃荷重に起因した動力伝達装置からの油漏れを防止することができる。

本発明の実施形態に係るパワートレーン及びアンダーカバーの概観図（車両搭載時に正面から見た場合）である。 突出部材を設けた変形例のパワートレーン及びアンダーカバーを図１のＩＩ−ＩＩ線の部分で切断した断面図である（エンジン側から見た場合）。 突出部材の形状を示した側面図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。本実施形態は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型のハイブリッド車両に搭載されるパワートレーンと、その保護用のアンダーカバーに、本発明の動力伝達装置の保護構造を適用した場合の一例である。

図１は、本実施形態のパワートレーン及びアンダーカバーを、車両搭載時に正面から見た場合の概観図である。なお、車両搭載時において、アンダーカバーはパワートレーンと供に車両の前方側に配置される。

同図に示すとおり、パワートレーン１は、エンジン２と、トランスアクスル３とから構成されている。また、アンダーカバー４は、トランスアクスル３の下方に設けられている。エンジン２は、動力源として備えられたガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関である。トランスアクスル３は、エンジン２と連結され、エンジン２の出力する動力を不図示の駆動軸を通じて車両の駆動輪である左右の前輪（不図示）に伝達する。このトランスアクスル３は、動力伝達装置を構成する動力分割機構、変速機、減速機、差動機構を含む終減速機等のギヤ機構（何れも不図示）などの部品を収容するためのケーシング３１を有している。本実施形態においては、このケーシング３１内に、ハイブリッド車両の動力源及び／又は発電機としての回転電機（不図示）も収容されている。

ここで、トランスアクスル３のケーシング３１の構造について説明する。ケーシング３１は、複数のケース部材を連結することによって構成される構造体である。本実施形態のトランスアクスル３においては、ケーシング３１は、トランスアクスルハウジング３１ａ（以下、ハウジング３１ａという。）と、トランスアクスルケース３１ｂ（以下、ケース３１ｂという。）と、リヤカバー３１ｃと、の３つのケース部材を備えている。そして、ハウジング３１ａにケース３１ｂを連結し、さらにそのケース３１ｂにリヤカバー３１ｃを連結することで、ケーシング３１が構成されるようになっている。なお、ケーシング３１を構成するケース部材は、これら３つに限定されない。

また、トランスアクスル３では、そのケーシング３１を構成するケース部材のハウジング３１ａ、ケース３１ｂ、リヤカバー３１ｃをそれぞれ連結することによって、ギヤ機構などを収容するための空間がケーシング３１の内部において区画形成されるようになっている。具体的には、ハウジング３１ａにケース３１ｂを連結することによって、ハウジング３１ａ内に設けられた隔壁Ａとケース３１ｂ内に設けられた隔壁Ｂとの間に空間が形成される。これにより、動力伝達装置のギヤ機構を収容するための空間であるギヤ室Ｇがケーシング３１の内部において区画形成される。また、ケース３１ｂにリヤカバー３１ｃを連結することによって、ケース３１ｂ内に設けられた隔壁Ｂとリヤカバー３１ｃの内壁との間に空間が形成される。これにより、ハイブリッド車両の動力源及び／又は発電機としての回転電機を収容するための空間であるモータ室Ｍがケーシング３１の内部において区画形成される。そして、ケーシング３１を構成するケース部材のうちのハウジング３１ａ（本発明のエンジン側のケース部材に相当）を、エンジン２のシリンダブロック２１と連結することによって、ハウジング３１ａ内に設けられた隔壁Ａとシリンダブロック２１の連結部との間に空間が形成される。これにより、ダンパ室Ｄがケーシング３１の内部において区画形成される。このダンパ室Ｄは、エンジン２と、ギヤ室Ｇに収容される変速機との間において入力トルクを制限するトルクリミッタや、エンジン２からギヤ室Ｇの変速機へ伝達される動力のトルク変動を抑制及び吸収するダンパ（本発明のトルク変動低減機構に相当）などの装置（何れも不図示）を収容するための空間である。

なお、ＦＦ型のハイブリッド車両のトランスアクスルにおいて、動力伝達装置の構成部品のギヤ機構、動力源等としての回転電機、またダンパなどの装置をケーシング３１内のギヤ室等の空間に収容する方法については、例えば、特開２０１２−１６２１４４号公報や特開２０１５−３４５９３号公報に開示されるように周知であるため説明を省略する。

ところで、本実施形態のトランスアクスル３では、ケーシング３１の内部に、動力伝達装置のギヤ機構を収容するとともに、そのギヤ機構を潤滑するための潤滑油を貯留するギヤ室Ｇが、ケース部材同士が連結される連結部を跨って区画されている。具体的には、ハウジング３１ａとケース３１ｂとが連結される連結部ｃ１のうち、ケーシング３１の底面においてそれらケース部材同士が連結される連結部ｃｂ１（本発明の第１連結部に相当）を跨ってギヤ室Ｇが区画されている。そして、そのケーシング３１の底面におけるハウジング３１ａとケース３１ｂとの連結部ｃｂ１（以下、合わせ面ｃｂ１とする。）の地上高が、ケーシング３１及びシリンダブロック２１の底面（本発明の底面部に相当）において最も低く設定されている。そのため、車両の路面干渉時には、アンダーカバー４に加わった衝撃荷重が、該アンダーカバー４を介してそのギヤ室Ｇの合わせ面ｃｂ１に入力される可能性がある。そして、ギヤ室Ｇの底部にはギヤ機構を潤滑するための潤滑油が貯留されていることから、路面干渉によって過大な衝撃荷重が入力された場合には、該合わせ面ｃｂ１の部分に損傷が発生してそこから潤滑油が漏れてしまう可能性がある。

そこで、本実施形態のパワートレーン及びアンダーカバーは、車両の路面干渉時の衝撃荷重に起因した動力伝達装置からの油漏れを防止するための保護構造を有している。以下、この保護構造について説明する。

図１に示すとおり、アンダーカバー４には、その上面に、上方に突出したリブ４１〜４３が設けられている。これらリブ４１〜４３は、アンダーカバー４の剛性を確保するための構造でもあり、アンダーカバー４の上面において縦方向（車両の前後方向）に延在させるようにその突出が形成されている。このうちのリブ４１（本発明の突出部に相当）は、アンダーカバー４の上面において、ケーシング３１及びシリンダブロック２１の底面における上記の合わせ面ｃｂ１の直下から離れた所定の部分（位置）に設けられている。具体的には、ハウジング３１ａとシリンダブロック２１とが連結される連結部ｃ２のうち、ケーシング３１及びシリンダブロック２１の底面においてそれらが連結される連結部ｃｂ２（本発明の第２連結部に相当）の直下となるアンダーカバー４の上面の位置に配置されるように、リブ４１が設けられている。

ところで、ケーシング３１のダンパ室Ｄであるが、既述のとおり、ダンパ室Ｄは、トルクリミッタやダンパなどの装置が収容される空間であり、該室内に潤滑油は貯留されていない。それ故、ケーシング３１においてダンパ室Ｄが区画された部分に対してであれば、路面干渉により過大な衝撃荷重がアンダーカバー４を介して入力されたとしてもその区画された部分からの油漏れはない。つまり、連結部ｃｂ２は、そのダンパ室Ｄが区画された部分に対応し、リブ４１は、アンダーカバー４の上面において、合わせ面ｃｂ１の直下から離れた所定の部分（位置）である連結部ｃｂ２の直下となる位置に設けられている。このように、リブ４１は、油漏れの可能性がある合わせ面ｃｂ１の直下を避け、油漏れしない連結部ｃｂ２の直下となるアンダーカバー４の上面の位置に設けられている。

そして、アンダーカバー４においては、その上面に設けられたリブ４１の上端とケーシング３１及びシリンダブロック２１の底面におけるダンパ室Ｄの連結部ｃｂ２との間隔ｓ２が、アンダーカバー４の上面とギヤ室Ｇの合わせ面ｃｂ１との間隔ｓ１よりも小さく設定されている。また、これに加え、リブ４１〜４３の中で、連結部ｃｂ２の直下に設けられるリブ４１の上端との間隔ｓ２が最も小さくなるように、該底面とリブ４１〜４３の各上端との間隔ｓ２〜ｓ４を設定するようにする。これらの設定により、車両の路面干渉時に、アンダーカバー４の上面がケーシング３１及びシリンダブロック２１の底面に押し当たる際には、アンダーカバー４のリブ４１以外の部分が該底面のギヤ室Ｇの合わせ面ｃｂ１に押し当たるよりも先に、リブ４１の上端が該底面のダンパ室Ｄの連結部ｃｂ２に押し当たるようになる。そのため、ギヤ機構が収容され、その潤滑のための潤滑油が貯留されたギヤ室Ｇを区画するハウジング３１ａとケース３１ｂとがケーシング３１及びシリンダブロック２１の底面において連結される部分である合わせ面ｃｂ１は、その地上高が最も低く設定された場合にも、アンダーカバー４の上面のリブ４１以外の部分が押し当たることが抑制される。

本実施形態のパワートレーン及びアンダーカバーでは、上記のような保護構造により、車両の路面干渉時の衝撃荷重に起因した動力伝達装置からの油漏れを防止することができる。

なお、上記では、剛性確保のためにアンダーカバー４に設けたリブのうちのリブ４１を、油漏れしないダンパ室Ｄの連結部ｃｂ２の直下の位置に配置することで、車両の路面干渉時において、動力伝達装置からの油漏れを防止するようにした。しかし、これに限らず、アンダーカバー４の上面に、リブ４１とは別の突出部を設けるようにし、その突出部をダンパ室Ｄの連結部ｃｂ２の直下の位置に配置するようにしてもよい。なお、そうした場合にも、上記と同様に、突出部の上端とケーシング３１及びシリンダブロック２１の底面における連結部ｃｂ２との間隔は、アンダーカバー４の上面と該底面におけるギヤ室Ｇの合わせ面ｃｂ１との間隔ｓ１よりも小さく設定するようにする。

また、上記では、車両の路面干渉時に、ダンパ室Ｄの連結部ｃｂ２に対し、アンダーカバー４のリブ４１を介して衝撃荷重が入力されるようにした。しかし、衝撃荷重が入力される部分はダンパ室Ｄの連結部ｃｂ２に限定されない。即ち、ケーシング３１及びシリンダブロック２１の底面において、衝撃荷重が入力されても油漏れをしない部分であればよい。

また、アンダーカバー４の上面にリブとは別の突出部を設ける場合には、複数の突出部を設けることが考えられる。そうした場合、車両の路面干渉時にそのうちの少なくとも１つが、ケーシング３１及びシリンダブロック２１の底面において衝撃荷重が入力されても油漏れをしない部分に押し当たるようにする。そのため、その油漏れをしない部分と突出部の上端との間隔は、該底面におけるギヤ室Ｇの合わせ面ｃｂ１とアンダーカバー４の上面との間隔ｓ１よりも小さく設定するようにする。そして、複数の突出部の中で、その油漏れをしない部分に押し当たる突出部の上端との間隔が最も小さくなるように、ケーシング３１及びシリンダブロック２１の底面と各突出部の上端との間隔を設定するようにする。

＜実施形態の変形例＞
ところで、ダンパ室Ｄは、既述のとおり、ケーシング３１のハウジング３１ａをエンジン２のシリンダブロック２１と連結することによって区画形成される。そして、その連結は、ハウジング３１ａのエンジン側端の開口部外周のフランジに設けられた連結用の締結穴にエンジン２と対向する側からボルトが挿入され、そのボルトの雄ねじ部分がシリンダブロック２１の接合部に設けられた雌ねじ穴にねじ込まれることによって行われる。そこで、この連結の構造を利用して、車両の路面干渉時に、ケーシング３１及びシリンダブロック２１の底面におけるダンパ室Ｄの連結部ｃｂ２に対して、アンダーカバー４の上面に設けられたリブ４１（の上端）が確実に押し当たるようにするため、ダンパ室Ｄの連結部ｃｂ２に突出部材を設けるようにしている。

以下、この突出部材を設けたパワートレーン及びアンダーカバーの例を、上記実施形態の変形例として説明する。なお、以下では、上記実施形態の説明を参照することにより当業者であれば明らかである点については説明を省略または簡潔に行い、この変形例の特徴的な構成および機能について説明する。以下の説明では、上記実施形態の説明において既に説明した構成要素と同様の機能を有する構成要素には、同様の符号を付して重複説明を省略する。ただし、上記実施形態において説明されたような修正および変更は、矛盾しない限り、この変形例にも同様に適用される。

図２は、突出部材を設けた変形例のパワートレーン及びアンダーカバーを図１のＩＩ−ＩＩ線の部分で切断した断面図であり、そのトランスアクスル及びアンダーカバーの断面をエンジン側から見た場合を示したものである。図２では、トランスアクスル３のケーシング３１に関し、特に、ハウジング３１ａのエンジン側端の開口部３１ａ１の様子が示されている。なお、図中の矢印の「Ｆ」と示した方向がパワートレーンの搭載時における車両の前方側にあたる。

同図に示すとおり、この変形例のパワートレーン及びアンダーカバーでは、ハウジング３１ａのエンジン側端の開口部３１ａ１において、その外周のフランジ３１ａ２に設けられた複数の締結穴のうち、ダンパ室Ｄの連結部ｃｂ２に属する締結穴３１ａ３を利用して、突出部材５を設けるようにしている。

図３は、この突出部材５の形状を示した側面図である。突出部材５は、起立片５ａと底片５ｃとを有するＬ字型の形状をしており、その起立片５ａの固定部には、ボルト挿通用の挿通穴５ｂが設けられている。

ハウジング３１ａがシリンダブロック２１に連結される際、その突出部材５の挿通穴５ｂにボルト（不図示）が挿通され、その状態で、さらに、ハウジング３１ａのフランジ３１ａ２に設けられた連結用の連結穴３１ａ３にボルトの先端部が挿入される。そして、シリンダブロック２１の接合面の雌ねじ穴（不図示）に該ボルトの雄ねじ部がねじ込まれて行き、最終的にハウジング３１ａとシリンダブロック２１とがボルト締結によって連結される。この連結により、突出部材５は、ボルト頭部とフランジ３１ａ２との間にその起立片５ａの固定部が挟まれた状態で、ダンパ室Ｄの連結部ｃｂ２に固定される。この固定された状態で、突出部材５は、その底片５ｃの下端がアンダーカバー４の上面に設けられたリブ４１側に突出した状態となっている。この場合、ダンパ室Ｄの連結部ｃｂ２に固定された突出部材５の底片５ｃの下端と、その直下に配置されるアンダーカバー４のリブ４１の上端との間隔ｓ５は、突出部材５を設けない場合の、ダンパ室Ｄの連結部ｃｂ２と、アンダーカバー４のリブ４１の上端との間隔ｓ２よりも小さくなる。

また、図３に示すとおり、突出部材５は、その起立片５ａの上部に円弧状の切欠きが形成されている。この切欠きは、その起立片５ａが取付けられるフランジ３１ａ２の（立上り）根元部分におけるハウジング３１ａの外周とその形状が合うように円弧状に形成されている。この円弧状の切欠きにより、突出部材５は、ダンパ室Ｄの連結部ｃｂ２に固定された状態で、その起立片５ａの挿通穴５ｂに挿通された締結用のボルトを中心として回ってしまうことが防止される。

従って、このように突出部材５をダンパ室Ｄの連結部ｃｂ２に設けることで、車両の路面干渉時のアンダーカバー４のリブ４１を介して入力される衝撃荷重を、該突出部材５を介して、油漏れをしないダンパ室Ｄの連結部ｃｂ２に確実に入力させることができるようになる。

なお、突出部材５は、本変形例のＬ字型の形状に限定されない。突出部材は、ダンパ室Ｄの連結部ｃｂ２に固定された状態で、アンダーカバー４側に突出する形状、又は、アンダーカバー４の上面のリブ４１側に突出する形状であればよい。

上記では、実施形態（変形例を含む）のパワートレーン及びアンダーカバーが、ＦＦ型のハイブリッド車両に搭載されるものであるとして説明したが、本発明の保護構造は、動力伝達装置のケーシングが複数のケース部材を連結して構成されるものであれば、ハイブリッド以外の車両にも適用することが可能である。

２１ シリンダブロック、３１ ケーシング、３１ａ トランスアクスルハウジング（ハウジング／エンジン側のケース部材）、３１ａ２ フランジ、３１ａ３ 締結穴、３１ｂ トランスアクスルケース（ケース）、４ アンダーカバー、４１ リブ（突出部）、５ 突出部材、５ｃ 底片、Ｄ ダンパ室、Ｇ ギヤ室、ｃｂ１ 連結部（第１連結部／合わせ面）、ｃｂ２ 連結部（第２連結部）、ｓ１ アンダーカバーと第１連結部との間隔、ｓ２ 突出部と第２連結部との間隔、ｓ５ 突出部材の底片と突出部との間隔。

Claims (4)

1. 車両に搭載され、エンジンから出力された駆動力を車軸に伝達する動力伝達装置の保護構造であって、
   複数のケース部材を連結して構成され、かつ、前記エンジンのシリンダブロックと連結されて、前記動力伝達装置を収容するケーシングと、前記動力伝達装置の下方に設けられたアンダーカバーと、を有し、
   前記ケーシングは、その内部に、前記動力伝達装置のギヤ機構を収容するとともに、前記ギヤ機構を潤滑するための潤滑油を貯留するギヤ室が、前記ケース部材同士が連結される第１連結部を跨って区画され、前記ケーシングおよび前記シリンダブロックの底面部において、前記第１連結部の地上高が最も低く設定されており、
   前記アンダーカバーは、前記底面部における前記第１連結部の直下から離れた所定の部分に上方に突出した突出部が設けられるとともに、前記アンダーカバーの前記突出部と前記底面部との間隔が、前記アンダーカバーと前記第１連結部との間隔よりも小さく設定されている
   ことを特徴とする動力伝達装置の保護構造。
2. 前記ギヤ室が区画された前記ケーシングを構成する前記ケース部材のうち、前記シリンダブロックと連結されるエンジン側のケース部材の内部には、前記エンジンから出力される駆動力のトルク変動を低減するトルク変動低減機構を収容するダンパ室と、前記ギヤ室と、を区画する隔壁が設けられており、
   前記アンダーカバーの前記突出部が設けられる前記所定の部分は、前記底面部において前記シリンダブロックと前記エンジン側のケース部材とが連結される第２連結部の直下である
   ことを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置の保護構造。
3. 前記第２連結部は、前記アンダーカバー側に突出した突出部材を有していることを特徴とする請求項２に記載の動力伝達装置の保護構造。
4. 前記突出部材は、前記アンダーカバーの前記突出部側に突出していることを特徴とする請求項３に記載の動力伝達装置の保護構造。

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