JP2018080720A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】騒音の発生を抑制することができる動力伝達装置を提供する。【解決手段】動力伝達装置としてのトランスファー装置５は、トランスファー入力ギヤ５６と、トランスファー入力ギヤ５６と一体に回転する第１ベベルギヤ５７と、トランスファー入力ギヤ５６と第１ベベルギヤ５７との間に配置される大径球体１３５ａと、を備える。大径球体１３５ａで振動を抑制し、小径球体１３５ｂでトランスファー入力ギヤ５６の動力を第１ベベルギヤ５７に伝達する。【選択図】図３

Description

本発明は、動力伝達装置に関する。

従来、例えば、トランスファー入力ギヤと、トランスファー入力ギヤを軸支するトランスファー入力軸と、トランスファー入力軸に設けられた第１ベベルギヤと、第１ベベルギヤと噛合う第２ベベルギヤと、第２ベベルギヤを軸支するトランスファー出力軸と、少なくとも第１ベベルギヤと第２ベベルギヤとを覆うトランスファーケースとを備えることを特徴とするトランスファー装置からなる動力伝達装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５−１６８３９２号公報

動力伝達装置におけるギヤの噛み合いやスプライン結合部分は、駆動源の振動などの影響によって騒音を発生する虞がある。

本発明は、騒音の発生を抑制することができる動力伝達装置を提供することを目的とする。

［１］上記目的を達成するため、本発明の動力伝達装置（例えば、実施形態のトランスファー装置５。以下同一。）は、
第１回転部材（例えば、実施形態のトランスファー入力ギヤ５６又は第１ベベルギヤ５７。以下同一。）と、
前記第１回転部材と一体に回転する第２回転部材（例えば、実施形態の第１ベベルギヤ５７又はトランスファー入力ギヤ５６。以下同一。）と、
前記第１回転部材と前記第２回転部材との間に配置される緩衝部材（例えば、実施形態の大径球体１３５ａや緩衝部材１３５。以下同一。）と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、第１回転部材と第２回転部材との間に緩衝部材が配置されているため、微小なトルク変動等に伴う歯打ち音などによる騒音を緩衝部材で抑制させることができる。

［２］また、本発明においては、前記第１回転部材には、前記第２回転部材の一部を受け入れる凹部（例えば、実施形態の凹部１１１。以下同一。）が設けられ、前記第２回転部材には、前記凹部に受け入れられる突部（例えば、実施形態の突部１３１。以下同一。）が設けられ、前記緩衝部材を、前記凹部の内周面と、前記突部の外周面との間に配置させることができる。

かかる構成によれば、凹部の内周面と、突部の外周面との間で緩衝部材により騒音を抑制させることができる。

［３］また、本発明においては、前記緩衝部材よりも小さい中間部材（例えば、実施形態の小径球体１３５ｂ、スプライン歯１３９（第４実施形態）。以下同一。）を備え、前記中間部材を介して前記第１回転部材と前記第２回転部材との間の動力伝達を行うことが好ましい。

かかる構成によれば、緩衝部材によって騒音を防止すると共に、中間部材により第１回転部材と第２回転部材との間で動力をしっかりと伝達させることができる。

［４］また、本発明においては、前記凹部の内周面には、前記緩衝部材の一部と嵌合する第１嵌合部（例えば、実施形態の溝１１３。以下同一。）が形成され、前記突部の外周面には、前記緩衝部材の一部と嵌合する第２嵌合部（例えば、実施形態の溝１３３。以下同一。）が形成されていてもよい。

かかる構成によれば、緩衝部材が第１嵌合部と第２嵌合部とに嵌合することにより、緩衝部材で騒音を抑制させることができる。

［５］また、本発明においては、前記緩衝部材は球形状の球状緩衝体（例えば、実施形態の球状緩衝体１３５。以下同一。）であることが好ましい。かかる構成によれば、球状緩衝体を第１嵌合部及び第２嵌合部に嵌め込むだけで緩衝部材を組み付けることができるため、球状緩衝体の組み付け方向を間違えることが無く、動力伝達装置の組み立てが容易となる。

［６］また、本発明においては、前記緩衝部材は円柱形状の円柱状緩衝体（例えば、実施形態の円柱状緩衝体１３５。以下同一。）であることが好ましい。かかる構成によれば、円柱状緩衝体を第１嵌合部及び第２嵌合部に嵌め込むだけで緩衝部材を組み付けることができるため、円柱状緩衝体の周方向において、円柱状緩衝体の組み付け方向を間違えることが無く、動力伝達装置の組み立てが容易となる。

［７］また、本発明においては、前記中間部材は、前記凹部と前記突部との間で動力伝達させるためのスプライン歯（例えば、実施形態のスプライン歯１３９。以下同一。）であってもよい。

かかる構成よれば、第１回転部材と第２回転部材とが従来製品ではスプライン結合している場合には、スプライン結合のスプライン歯を活用して中間部材とすることができ、従来品から本発明を適用した動力伝達装置への設計変更が容易となる。

［８］また、本発明においては、前記緩衝部材は、前記中間部材としてのスプライン歯よりも大きな断面相似形状であることが好ましい。

かかる構成によれば、スプライン歯と断面相似形状の緩衝部材を受ける第１嵌合部又は第２嵌合部をスプライン歯と嵌合するスプライン溝部で構成させることができ、従来品から本発明を適用した動力伝達装置への設計変更が容易となる。

［９］また、本発明においては、前記第１回転部材には、前記第２回転部材の一部を受け入れる凹部が設けられ、前記第２回転部材には、前記凹部に受け入れられる突部が設けられ、前記緩衝部材で、前記突部の先端と、前記凹部の底面とを接続させてもよい。

かかる構成によっても、突部の先端と、凹部の底面との間で緩衝部材により、第１回転部材と第２回転部材とが勢い良く衝突することを抑制することができ、動力伝達装置の騒音を抑制させることができる。

［１０］また、前記緩衝部材で、前記突部の先端と、前記凹部の底面とを接続させる場合には、前記凹部の内周面と前記突部の外周面とはスプライン結合で連結されていることが好ましい。かかる構成によれば、従来品の第１回転部材と第２回転部材とが、凹部の内周面と突部の外周面とのスプライン結合で連結されている場合には、突部の先端と、前記凹部の底面とを、緩衝部材で接続させるだけで、騒音を抑制させることができ、従来品からの設計変更が容易となる。

本発明の第１実施形態のトランスファー装置を搭載する車両を示す説明図。 第１実施形態のトランスファー装置を示す断面図。 第１実施形態の第１ベベルギヤを示す斜視図。 第２実施形態のトランスファー装置を示す断面図。 第２実施形態の第１ベベルギヤを示す斜視図。 第３実施形態のトランスファー装置を示す断面図。 第３実施形態の第１ベベルギヤを示す斜視図。 第４実施形態のトランスファー装置を示す断面図。 第４実施形態の第１ベベルギヤを示す斜視図。 第４実施形態の第１ベベルギヤを一部断面で示す斜視図。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

［第１実施形態］
図１に示すように、エンジンＥ（内燃機関、駆動源）は、クランクシャフト１が車体左右方向を向くように横置きに車体へ搭載される。エンジンＥの駆動力は、クランクシャフト１に接続されたトルクコンバータ２と、トルクコンバータ２に接続されたトランスミッション３と、トランスミッション３に接続されたフロントディファレンシャルギヤ４と、フロントディファレンシャルギヤ４に接続されたトランスファー装置５と、トランスファー装置５に接続されたリヤディファレンシャルギヤ６とを介して、左右の前輪ＷＦＬ，ＷＦＲ及び左右の後輪ＷＲＬ，ＷＲＲに伝達される。

フロントディファレンシャルギヤ４は、前部左車軸７Ｌ及び前部右車軸７Ｒを介して左右の前輪ＷＦＬ，ＷＦＲに接続される。リヤディファレンシャルギヤ６は、プロペラシャフト８を介してトランスファー装置５に接続され、後部左車軸９Ｌ及び後部右車軸９Ｒを介して左右の後輪ＷＲＬ，ＷＲＲに接続される。

次にフロントディファレンシャルギヤ４の構造を説明する。

フロントディファレンシャルギヤ４は、トランスミッションケース３１に回転自在に支持されたディファレンシャルケース４３を備えている。ディファレンシャルケース４３の外周には、トランスミッション３のファイナルドライブギヤ３０に噛合するファイナルドリブンギヤ４４が固定されている。

トランスミッション３のファイナルドライブギヤ３０の回転は、ファイナルドリブンギヤ４４を介してディファレンシャルケース４３に伝達され、ディファレンシャルケース４３の回転は、左右の前輪ＷＦＬ，ＷＦＲの負荷に応じて前部左車軸７Ｌ及び前部右車軸７Ｒに伝達される。

前部左車軸７Ｌと、前部右車軸７Ｒとが、ディファレンシャルケース４３に相対回転自在に嵌合し、両車軸７Ｌ，７Ｒの対向端にそれぞれディファレンシャルサイドギヤ４８，４８がスプライン結合される。両車軸７Ｌ，７Ｒと直交するようにディファレンシャルケース４３の内部に固定されたピニオンシャフト５０に、両ディファレンシャルサイドギヤ４８，４８にそれぞれ噛合する一対のピニオンギヤ５１，５１が回転自在に支持される。

次に、図２を参照して、本実施形態のトランスファー装置５の構造を説明する。

トランスファー装置５は、ヘリカルギヤからなるトランスファー入力ギヤ５６と、第１ベベルギヤ５７と、トランスファー出力軸８２と、トランスファー出力軸８２に設けられた第２ベベルギヤ８５とを備える。図１に示すように、ファイナルドリブンギヤ４４の回転は、トランスファー装置５のヘリカルギヤからなるトランスファー入力ギヤ５６及び第１ベベルギヤ５７を介して、トランスファー出力軸８２の第２ベベルギヤ８５へ伝達される。

図２を参照して、トランスファー入力ギヤ５６には、第１ベベルギヤ５７の一部を受け入れることができるように軸線方向に凹んだ凹部１１１が設けられている。第１ベベルギヤ５７には、凹部１１１に受け入れられるように軸線方向に突出した円柱形状の突部１３１が設けられている。

図３に示すように、突部１３１の外周面には、軸線方向に沿って延びる断面円弧形状の溝１３３が周方向に等間隔で３箇所に設けられている。各溝１３３には、弾性ゴムの球形状からなる球状緩衝体１３５が３つ配置されている。球状緩衝体１３５は、中央に位置する大径球体１３５ａが他の２つの小径球体１３５ｂよりも若干径が大きく形成されている。

また、凹部１１１の内周面には、溝１３３及び球状緩衝体１３５に対応させて、軸線方向に沿って延びる断面円弧形状の溝１１３が周方向に等間隔で３箇所に設けられている。球状緩衝体１３５は、凹部１１１の溝１１３にも嵌合している。

また、各溝１３３には、大径球体１３５ａの位置に対応する部分である中央部に、緩衝シート１３７を外面が面一となるように埋め込んでいる。凹部１１１の各溝１１３にも、同様に、大径球体１３５ａの位置に対応する部分である中央部に、緩衝シート１１７を外面が面一となるように埋め込んでいる。

本実施形態のトランスファー装置５によれば、トランスファー入力ギヤ５６と第１ベベルギヤ５７とを球状緩衝体１３５で接続しているため、エンジンＥの微小なトルク変動に伴う歯打ち音などによる騒音を抑制させることができる。

また、微小なトルク変動などの振動は大径球体１３５ａのみで吸収することができ、トランスファー入力ギヤ５６から第１ベベルギヤ５７へ動力伝達するときには、小径球体１３５ｂを含む各溝１１３、１３３において３つの球状緩衝体１３５で動力伝達することができる。このため、本実施形態のトランスファー装置５によれば、動力伝達をしっかりと行うことができると共に、騒音を抑制させることができる。

また、球状緩衝体１３５は球形状であるため、溝１１３，１３３に組み付ける際に方向を気にする必要がなく、組み付けが容易となる。

なお、球状緩衝体１３５は、弾性ゴムに限らず、緩衝作用を有する他の材料で形成してもよい。また、小径球体１３５ｂは、動力伝達のための部材であるため、弾性を有していない部材、例えば金属製球体であってもよい。また、緩衝シート１１７，１３７は無くても大径球体１３５ａの緩衝作用によって騒音を抑制することができる。

また、球状緩衝体１３５はすべて同一の大きさであってもよい。

以上、図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限らず適宜の設計変更が可能なものである。

［第２実施形態］
図４、図５を参照して、本発明の第２実施形態のトランスファー装置５を説明する。第２実施形態のトランスファー装置５は、第１実施形態の球体緩衝体１３５が円柱形状の円柱状緩衝体１３５である点を除き、全て同一に構成されている。第２実施形態のトランスファー装置５によっても第１実施形態のトランスファー装置５と同一の作用効果を奏することができる。また、円柱状緩衝体１３５が円柱形状であるため、周方向の組み付けを間違えることが無く、例えば、立方体形状のものと比較して、トランスファー装置５の組み立てが容易となる。

なお、第２実施形態においても、円柱状緩衝体１３５は全て同一の大きさであってもよい。

［第３実施形態］
図６、図７を参照して、本発明の第３実施形態のトランスファー装置５を説明する。第３実施形態のトランスファー装置５は、突部１３１の外周面にスプライン歯１３９が形成され、凹部１１１の内周面にスプライン歯１３９と嵌合するスプライン溝１１９が形成され、凹部１１１と突部１３１とがスプライン結合している。

図７に示すように、突部１３１の先端には、弾性ゴムからなる円柱形状の緩衝部材１３５が半分突出するように埋め込まれている。この緩衝部材１３５の周面には、軸方向に延びるリブ１３５ｃが周方向に等間隔で３つ設けられている。

凹部１１１には、緩衝部材１３５の突出部分を受け入れる受入穴１１１ｃが緩衝部材１３５の形状に対応するように設けられている。緩衝部材１３５の先端部分が受入穴１１１ｃに受け入れられることによって、突部１３１の先端と凹部１１１の底面とが緩衝部材１３５で接続される。他の構成は、第１実施形態及び第２実施形態のトランスファー装置５と同一に構成される。

第３実施形態のトランスファー装置５によれば、トランスファー入力ギヤ５６に微小なトルク変動が伝達されても、緩衝部材１３５の弾性力によって緩衝部材１３５がトランスファー入力ギヤ５６と第１ベベルギヤ５７との間で捩れることにより、スプライン歯１３９がスプライン溝１１９に勢いよく衝突することを抑制することができる。これにより、歯打ち音などによる騒音を抑制させることができる。

［第４実施形態］
図８から図１０を参照して、本発明の第４実施形態のトランスファー装置５を説明する。第４実施形態のトランスファー装置５も第３実施形態と同様に、突部１３１の外周面にスプライン歯１３９が形成され、凹部１１１の内周面にスプライン歯１３９と嵌合するスプライン溝１１９が形成され、凹部１１１と突部１３１とがスプライン結合している。

図１０に断面で示すように、スプライン歯１３９の先端部分には、肉厚が薄く形成された肉薄部１４１が設けられており、肉薄部１４１の両側面には係合溝１４１ａが設けられている。そしてこの肉薄部１４１に被さる様に、スプライン歯１３９の断面形状と相似形状である断面台形状の緩衝部材１３５が覆い被されている。緩衝部材１３５の内面には、係合溝１４１ａに係合する係合凸条１３５ｄが設けられている。

緩衝部材１３５は、スプライン歯１３９の外形よりも大きく形成されており、トルク変動時に緩衝部材１３５がスプライン歯１３９よりも先にスプライン溝１１９に接触して、振動を吸収できるようにされている。

第４実施形態のトランスファー装置５によれば、スプライン歯１３９の一部に緩衝部材１３５を取り付けるだけで、スプライン溝１１９には何ら形状を変更することなく、騒音を抑制することができる。従って、従来品から大きな設計変更を行うことなく本発明を適用したトランスファー装置５を得ることができる。

なお、第４実施形態においては、スプライン歯に緩衝部材１３５を設けたものを説明したが、スプライン溝１１９に緩衝部材１３５を設けてもよい。また、凹部１１１の内周面にスプライン歯を設け、突部１３１の外周面にスプライン溝を設けてもよい。

１ クランクシャフト
２ トルクコンバータ
３ トランスミッション
３０ ファイナルドライブギヤ
３１ トランスミッションケース
４ フロントディファレンシャルギヤ
４３ ディファレンシャルケース
４４ ファイナルドリブンギヤ
４８ ディファレンシャルサイドギヤ
５０ ピニオンシャフト
５１ ピニオンギヤ
５ トランスファー装置
５６ トランスファー入力ギヤ
５７ 第１ベベルギヤ
６ リヤディファレンシャルギヤ
７Ｌ 前部左車軸
７Ｒ 前部右車軸
７０，７１ テーパーローラベアリング
８２ トランスファー出力軸
８３，８４ テーパーローラベアリング
８５ 第２ベベルギヤ
１１１ 凹部
１１１ｃ 受入穴
１１３ 溝
１１７ 緩衝シート
１１９ スプライン溝
１３１ 突部
１３３ 溝
１３５ 球状緩衝体（緩衝部材）
１３５ａ 大径球体
１３５ｂ 小径球体
１３５ｃ リブ
１３５ｄ 係合凸条
１３７ 緩衝シート
１３９ スプライン歯
１４１ 肉薄部
１４１ａ 係合溝
Ｅ エンジン
ＷＦＬ，ＷＦＲ 左右の前輪
ＷＲＬ，ＷＲＲ 左右の後輪

Claims (10)

1. 第１回転部材と、
   前記第１回転部材と一体に回転する第２回転部材と、
   前記第１回転部材と前記第２回転部材との間に配置される緩衝部材と、
   を備えることを特徴とする動力伝達装置。
2. 請求項１に記載の動力伝達装置であって、
   前記第１回転部材には、前記第２回転部材の一部を受け入れる凹部が設けられ、
   前記第２回転部材には、前記凹部に受け入れられる突部が設けられ、
   前記緩衝部材は、前記凹部の内周面と、前記突部の外周面との間に配置されていることを特徴とする動力伝達装置。
3. 請求項２に記載の動力伝達装置であって、
   前記緩衝部材よりも小さい中間部材を備え、
   前記中間部材を介して前記第１回転部材と前記第２回転部材との間の動力伝達を行うことを特徴とする動力伝達装置。
4. 請求項２又は請求項３に記載の動力伝達装置であって、
   前記凹部の内周面には、前記緩衝部材の一部と嵌合する第１嵌合部が形成され、
   前記突部の外周面には、前記緩衝部材の一部と嵌合する第２嵌合部が形成されていることを特徴とする動力伝達装置。
5. 請求項４に記載の動力伝達装置であって、
   前記緩衝部材は球形状の球状緩衝体であることを特徴とする動力伝達装置。
6. 請求項４に記載の動力伝達装置であって、
   前記緩衝部材は円柱形状の円柱状緩衝体であることを特徴とする動力伝達装置。
7. 請求項３に記載の動力伝達装置であって、
   前記中間部材は、前記凹部と前記突部との間で動力伝達させるためのスプライン歯であることを特徴とする動力伝達装置。
8. 請求項７に記載の動力伝達装置であって、
   前記緩衝部材は、前記中間部材としてのスプライン歯よりも大きな断面相似形状であることを特徴とする動力伝達装置。
9. 請求項１に記載の動力伝達装置であって、
   前記第１回転部材には、前記第２回転部材の一部を受け入れる凹部が設けられ、
   前記第２回転部材には、前記凹部に受け入れられる突部が設けられ、
   前記緩衝部材は、前記突部の先端と、前記凹部の底面とを接続することを特徴とする動力伝達装置。
10. 請求項９に記載の動力伝達装置であって、
    前記凹部の内周面と前記突部の外周面とはスプライン結合で連結されていることを特徴とする動力伝達装置。