JP2020041676A - 動力伝達機構 - Google Patents

Abstract

【課題】デファレンシャルギヤからドライブシャフトを抜き取りやすい、動力伝達機構を提供する。【解決手段】デフカバー１２には、突起２２が設けられている。ドライブシャフト３Ｒの等速自在継手３４は、デファレンシャルギヤ２の挿通部１８Ｒに対して左右方向に対向する面４２を有しており、その面４２上の点４３と挿通部１８Ｒの先端面４４の周縁部とを最短で結ぶ第１線分４５と比較して、その点４３と突起２２の先端とを最短で結ぶ第２線分４６の長さが大きく、かつ、左右方向に対する第２線分４６の傾きが大きい。【選択図】図４Ａ

Description

本発明は、デファレンシャルギヤおよびドライブシャフトを含む動力伝達機構に関する。

自動車などの車両では、駆動源からの動力がトランスミッション（変速機）を介してデファレンシャルギヤ（差動装置）に伝達され、その動力がデファレンシャルギヤで左右のドライブシャフトの回転に変換されて、各ドライブシャフトの回転が駆動輪に伝達される。

図５は、デファレンシャルギヤ１０１とドライブシャフト１０２との結合部分を示す図である。

デファレンシャルギヤ１０１は、デフキャリアおよびデフカバーからなる外殻１０３を備えている。外殻１０３内には、ピニオンシャフトが支持され、そのピニオンシャフトの両端に回転可能に保持された２個のピニオンギヤと、ピニオンシャフトと直交する方向の両側に分かれて配置された２個のサイドギヤとが収容されている。各サイドギヤは、２個のピニオンギヤの両方と噛合している。外殻１０３には、各サイドギヤに対してピニオンシャフトと直交する方向に対向する位置に、円筒状のシャフト挿通部１０４が形成されている。

ドライブシャフト１０２は、外殻１０３の外側からシャフト挿通部１０４に挿通されて、その先端部がサイドギヤに相対回転不能に結合されている。

特開２０１８−１２３９１１号公報

たとえば、ドライブシャフト１０２の部品に破損が生じた場合、その部品を修理または交換するために、ドライブシャフト１０２を外殻１０３のシャフト挿通部１０４から抜き取る作業が必要となる。その作業では、ドライブシャフト１０２とシャフト挿通部１０４との隙間にバール１０５の先端が差し込まれて、バール１０５がシャフト挿通部１０４の周縁に当接されて、その当接点を支点として、てこの原理によりバール１０５からドライブシャフト１０２に力が加えられる。

ところが、ドライブシャフト１０２を変位させる途中で、バール１０５の先端がドライブシャフト１０２から外れ、ドライブシャフト１０２の取り外しに手間取ることがある。

本発明の目的は、デファレンシャルギヤからドライブシャフトを抜き取りやすい、動力伝達機構を提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係る動力伝達機構は、デファレンシャルギヤおよびドライブシャフトを含む動力伝達機構であって、デファレンシャルギヤは、外殻を備え、外殻は、円筒状の挿通部と、外殻から挿通部と同じ側に突出する突起とを有し、ドライブシャフトには、軸部と、軸部の外周面に対してその周囲に張り出す張出部とを有し、デファレンシャルギヤとドライブシャフトとが組み付けられた状態で、軸部が挿通部に挿通されて、挿通部と張出部との間には挿通部の中心線の方向に間隔が設けられ、張出部における挿通部に対して中心線の方向に対向する面上の点と挿通部の先端面の周縁部とを最短で結ぶ第１線分と比較して、当該点と突起とを最短で結ぶ第２線分の長さが大きく、かつ、中心線の方向に対する第２線分の傾きが大きいように、突起が形成されている。

この構成によれば、デファレンシャルギヤからドライブシャフトを抜き取る作業において、その作業者は、デファレンシャルギヤの挿通部とドライブシャフトの張出部との間にバールなどの工具の先端を差し込み、工具を突起に当接させて、その当接点を支点として、てこの原理により工具の先端で張出部に力を加えることができる。このとき、工具が挿通部の先端面の周縁部に当接されてその当接点が支点とされる従来構成と比較して、挿通部の中心線の方向に対する工具の傾斜角度が大きく、かつ、工具の先端と支点との間の距離が長いので、工具の先端がドライブシャフトから外れにくく、デファレンシャルギヤからドライブシャフトを抜き取りやすい。

本発明によれば、デファレンシャルギヤからドライブシャフトを抜き取る作業中にバールなどの工具がドライブシャフトから外れにくく、ドライブシャフトの抜き取りが容易である。

本発明の一実施形態に係る動力伝達機構の側面図である。 動力伝達機構の後面図である。 デファレンシャルギヤの挿通部の下側付近を前側から見た図である。 デファレンシャルギヤとドライブシャフトとの連結部分を後側から見た図であり、ドライブシャフトの抜き取り作業の開始前の状態を示す。 デファレンシャルギヤとドライブシャフトとの連結部分を後側から見た図であり、ドライブシャフトの抜き取り作業の途中の状態を示す。 従来のデファレンシャルギヤとドライブシャフトとの連結部分を後側から見た図である。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜動力伝達機構の構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る動力伝達機構１の側面図である。図２は、動力伝達機構１の後面図（車両の後方から見た図）である。

動力伝達機構１は、車両の後部に配置されて、エンジンなどの駆動源からの動力を左右の後輪に伝達する機構である。動力伝達機構１は、図２に示されるように、デファレンシャルギヤ２と、デファレンシャルギヤ２から左方および右方にそれぞれ延出するドライブシャフト３Ｌ，３Ｒとを含む。

デファレンシャルギヤ２は、図１および図２に示されるように、デフキャリア１１およびデフカバー１２を備えている。デフキャリア１１およびデフカバー１２により、デファレンシャルギヤ２の外殻が構成されている。

デフキャリア１１は、前後方向に延び、前後両側に開放されている。デフキャリア１１内の前部には、ドライブピニオンシャフトが収容されている。ドライブピニオンシャフトは、前後方向に延び、デフキャリア１１により、その中心線まわりに回転可能に保持されている。ドライブピニオンシャフトの前端部には、前後方向に延びるプロペラシャフトが等速自在継手１３を介して連結される。ドライブピニオンシャフトの後端部には、かさ歯車からなるドライブピニオンギヤが相対回転不能に取り付けられている。デフキャリア１１内の後部には、デフケースが収容されている。デフケースは、デフキャリア１１により、左右方向に延びる回転軸線を中心に回転可能に保持されている。デフケースには、デフケースの回転軸線を中心とする円環状のリングギヤが固定されている。リングギヤには、ドライブピニオンギヤが噛合している。デフケース内には、左右方向と直交する方向に延びるデフピニオンシャフトが支持され、そのデフピニオンシャフトの両端に回転可能に保持された２個のデフピニオンギヤと、左右両側に分かれて配置された２個のサイドギヤとが収容されている。各サイドギヤは、２個のデフピニオンギヤの両方と噛合している。

デフカバー１２は、デフキャリア１１の後端に複数のボルト１４で固定され、デフキャリア１１の後端の開口を後方から閉塞している。デフキャリア１１の後端面とデフカバー１２との間は、ガスケット１５によってシールされている。ガスケット１５は、たとえば、デフキャリア１１の後端面に塗布された液状ガスケットが硬化したものであってもよい。

デフキャリア１１の右端部には、図２に示されるように、後方に開放される半円筒状の壁部１６が形成されている。また、デフカバー１２の右端部には、前方に開放される半円筒状の壁部１７が形成されている。壁部１６，１７は、同一の曲率を有し、互いの端部が突き合わされることにより、扁平な円筒状の挿通部１８Ｒを構成している。これと同様に、デフキャリア１１およびデフカバー１２の左端部には、図１に示されるように、扁平な円筒状の挿通部１８Ｌが形成されている。

図３は、挿通部１８Ｒの下側付近を前側から見た図である。

挿通部１８Ｒを構成する壁部１６，１７の下側には、それぞれ突起２１，２２が前後に並べて設けられている。前側の突起２１は、壁部１６の下端から下方に延びる辺２３および辺２３の下端から左方に延びる辺２４を有する板状に形成されている。後側の突起２２は、壁部１７の下端から下方に延びる辺２５、辺２５の下端から後下方に延びる辺２６および辺２６の下端から前方に延びる辺２７を有する板状に形成されている。突起２２は、突起２１よりもサイズが大きく、図３に示されるように前側から見て、辺２５，２６，２７は、突起２１の陰に隠れずに露出している。

左側のドライブシャフト３Ｌは、図２に示されるように、軸部３１および等速自在継手３２を備えている。軸部３１は、等速自在継手３２から右方に延びて、挿通部１８Ｌに挿通され、デフケース内でサイドギヤに相対回転不能に連結されている。等速自在継手３２は、３６０°回転対称な外形を有し、軸部３１の外周面に対してその周囲に張り出している。挿通部１８Ｌと等速自在継手３２との間には、左右方向に間隔が設けられている。

右側のドライブシャフト３Ｒは、軸部３３および等速自在継手３４を備えている。軸部３３は、等速自在継手３４から左方に延びて、挿通部１８Ｒに挿通され、デフケース内でサイドギヤに相対回転不能に連結されている。等速自在継手３４は、３６０°回転対称な外形を有し、軸部３３の外周面に対してその周囲に張り出している。挿通部１８Ｒと等速自在継手３４との間には、左右方向に間隔が設けられている。

デフキャリア１１に収容されるドライブピニオンシャフトには、エンジンなどの駆動源からの動力がプロペラシャフトを介して伝達される。ドライブピニオンシャフトに伝達される動力は、ドライブピニオンギヤからリングギヤに伝達されて、デフケースを回転させる。デフケースの回転は、デフピニオンシャフト、デフピニオンギヤおよびサイドギヤを経由して、ドライブシャフト３Ｌ，３Ｒに伝達される。これにより、ドライブシャフト３Ｌ，３Ｒが回転し、左右の後輪が回転することにより、車両が前進または後進する。

＜突起の利用＞
図４Ａおよび図４Ｂは、突起２２の近傍を後側から見た図である。

突起２２は、デファレンシャルギヤ２からドライブシャフト３Ｒが抜き取られる際に、バール４１の支点として利用される。具体的には、デファレンシャルギヤ２の挿通部１８Ｒとドライブシャフト３Ｒの等速自在継手３４との間にバール４１の先端が差し込まれて、バール４１の先端が等速自在継手３４における挿通部１８Ｒと左右方向に対向する面４２に当接される。そして、バール４１の中間部が突起２２の先端、つまり辺２６と辺２７とがなす角に当接され、その当接点を始点としてバール４１が回動され、てこの原理によりバール４１の先端で等速自在継手３４に力が加えられる。

等速自在継手３４は、挿通部１８Ｒに対して左右方向に対向する面４２を有しており、その面４２上の点４３と挿通部１８Ｒの先端面４４の周縁部とを最短で結ぶ第１線分４５と比較して、その点４３と突起２２の先端とを最短で結ぶ第２線分４６の長さが大きく、かつ、左右方向に対する第２線分４６の傾きが大きい。そのため、突起２２がバール４１の支点にされる場合、挿通部１８Ｒの先端面４４の周縁部がバール４１の支点にされる場合と比較して、左右方向に対するバール４１の傾斜角度が大きく、かつ、バール４１の先端と支点との間の距離が長くなるので、バール４１の先端が等速自在継手３４から外れにくい。

また、突起２２は、デフキャリア１１からデフカバー１２を取り外す際に、叩き面として利用される。具体的には、突起２２は、突起２１よりもサイズが大きく、前側から見たときに辺２５〜２７が突起２１の陰に隠れずに露出しているので、その露出する部分の前側の面がハンマなどで叩かれる。突起２２が叩かれると、応力波が発生し、その応力波がデフキャリア１１とデフカバー１２との接合面に伝播する。

＜作用効果＞
以上のように、デフカバー１２には、突起２２が設けられている。そのため、デファレンシャルギヤ２からドライブシャフト３Ｒを抜き取る作業において、その作業者は、デファレンシャルギヤ２の挿通部１８Ｒとドライブシャフト３Ｒの等速自在継手３４との間にバール４１の先端を差し込み、バール４１を突起２２に当接させて、その当接点を支点として、てこの原理によりバール４１の先端で等速自在継手３４に力を加えることができる。このとき、バール４１が挿通部１８Ｒの先端面４４の周縁部に当接されてその当接点が支点とされる場合と比較して、挿通部１８Ｒの中心線の方向に対するバール４１の傾斜角度が大きく、かつ、バール４１の先端と支点との間の距離が長いので、バール４１の先端がドライブシャフト３Ｒから外れにくく、デファレンシャルギヤ２からドライブシャフト３Ｒを抜き取りやすい。

また、デフキャリア１１からデフカバー１２を取り外す作業において、その作業者は、突起２２を前側からハンマで叩くことができる。突起２２が叩かれることにより、応力波が発生し、その応力波がデフキャリア１１とデフカバー１２との接合面に伝播する。そのため、デフキャリア１１とデフカバー１２とが液状ガスケットからなるガスケット１５を介して接合されていても、デフカバー１２をデフキャリア１１から容易に取り外すことができる。

＜変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。

たとえば、前述の実施形態では、デフカバー１２に突起２２が形成され、その突起２２がドライブシャフト３Ｒの抜き取りおよびデフカバー１２の取り外しに利用される場合を例にとった。しかしながら、それに限らず、デフキャリア１１の突起２１がデフカバー１２の突起２２よりも大きく形成されて、突起２１がドライブシャフト３Ｒの抜き取りおよびデフカバー１２の取り外しに利用されてもよい。

また、前述の実施形態では、デファレンシャルギヤ２から右側のドライブシャフト３Ｒの抜き取りを容易にする構成を例にとったが、デファレンシャルギヤ２から左側のドライブシャフト３Ｌの抜き取りを容易にするため、突起２２を左右反転した構成が設けられてもよい。

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１：動力伝達機構
２：デファレンシャルギヤ
３Ｌ，３Ｒ：ドライブシャフト
１１：デフキャリア（外殻）
１２：デフカバー（外殻）
１８Ｌ，１８Ｒ：挿通部
２２：突起
３１，３３：軸部
３２，３４：等速自在継手
４２：面
４４：先端面
４５：第１線分
４６：第２線分

Claims (1)

1. デファレンシャルギヤおよびドライブシャフトを含む動力伝達機構であって、
   前記デファレンシャルギヤは、外殻を備え、
   前記外殻は、円筒状の挿通部と、前記外殻から前記挿通部と同じ側に突出する突起とを有し、
   前記ドライブシャフトには、軸部と、前記軸部の外周面に対してその周囲に張り出す張出部とを有し、
   前記デファレンシャルギヤと前記ドライブシャフトとが組み付けられた状態で、前記軸部が前記挿通部に挿通されて、前記挿通部と前記張出部との間には前記挿通部の中心線の方向に間隔が設けられ、
   前記張出部における前記挿通部に対して前記中心線の方向に対向する面上の点と前記挿通部の先端面の周縁部とを最短で結ぶ第１線分と比較して、前記点と前記突起とを最短で結ぶ第２線分の長さが大きく、かつ、前記中心線の方向に対する前記第２線分の傾きが大きいように、前記突起が形成されている、動力伝達機構。