JP4432500B2 - 動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、ハウジングの軸導出用開口部から突き出た回転軸の端部に、他機器の軸部が連結される構造の動力伝達装置に関する。

４輪駆動車の動力伝達系の多くは、前進段や後進段の変速を行うトランスミッション（動力伝達装置）の出力シャフトに、同出力シャフトからの出力を前輪や後輪へ分配する動力分配装置や、２輪駆動や４輪駆動に切り換える切換機構などが付いたトランスファ（動力取り出し装置；他機器）を連結して構成されている。この動力伝達系の多くは、トランスミッション、トランスファに求められる潤滑性能の要求を満足させるために、トランスミッション、トランスファ毎に潤滑油を収容させる構造が採用されている。

このため、４輪駆動車の動力伝達系では、内部の潤滑油が漏れないよう、トランスミッション、トランスファ毎に内部を密封させている。この密封に際し、トランスミッションの出力シャフト（回転軸）とトランスファの伝達シャフト（軸部）とが連結される部分では、トランスミッションの出力側における密封構造として、トランスミッションのハウジング内面に設けたオイルシールを、出力シャフトに組付くトランスファの伝達シャフトの端部外周面に弾接させる構造が用いられている。

具体的には出力シャフト端と伝達シャフト端とを連結する構造の多くは両シャフト端を嵌合構造で同一軸線上に連結する構造が用いられているために、従来、トランスミッションの出力側を密封させる構造には、出力シャフト端を外部へ導く軸導出用開口部の内周面にオイルシールを設けておき、同出力シャフト端がトランスファの伝達シャフト端と嵌合する際、オイルシールの内周部を伝達シャフトの外周面に弾接させる構造が用いられている。（例えば特許文献１を参照）。
特開平１１−３４８５８６号公報

このような４輪駆動車の動力伝達系では、先ず、トランスミッションの組み立て後に潤滑油をトランスミッション内部に充填させてトランスミッションの作動確認が行われ、その後、内部の潤滑油が排出される。そして、トランスミッションとトランスファとが結合された状態から、それぞれトランスミッション、トランスファに潤滑油をフルに充填させることが行われている。

ところで、近時、車両組み立ての簡素化、具体的にはトランスミッションへの潤滑油の再充填の省略化の要求が高く、トランスミッションの単体のときでも、潤滑油を充填させておくことが求められるようになってきた。

ところが、トランスミッション単体のときは、ハウジング内面にオイルシールが取付けられているものの、同オイルシールの中央部は開口しているので、トランスミッションのハウジング内に潤滑油を充填させても、トランスミッション単体を搬送するときなどの際、オイルシールの開口部からハウジング内部の潤滑油が外部へ漏れ出るおそれがある。

このため、従来のシール構造は、トランスミッション単体における潤滑油の封入には適しない問題がある。しかも、同シール構造は、トランスファの着脱を行うたびに、トランスファの伝達シャフト端が、トランスミッションのオイルシールに挿脱されるために、オイルシールが損傷しやすい問題もある。

そこで、本発明の目的は、オイルシールの損傷を回避しつつ、動力伝達装置単体での潤滑油の充填を可能にした動力伝達装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る動力伝達装置は、
(1)内部に潤滑油が収容され、かつ壁部に前記内部と連通する軸導出用開口部を有するハウジングと、(2)一端部が前記軸導出用開口部から前記ハウジングの外部に突出され、他端部が前記ハウジング内で回転自在に支持された回転軸と、(3)前記ハウジングに締結具を介して結合されるケーシングと、このケーシングに組込まれて前記ケーシングの外部に延出される軸部とを有し、前記軸部が前記回転軸に連結される他機器と、を備えている。
前記回転軸の一端部外周面に筒状の中間部材の一端部が嵌合により取り付けられている。中間部材は、前記軸部の延出端の外周面が嵌合可能な他端部を有し、前記ハウジングと前記ケーシングとを前記締結具を介して結合した時に、前記中間部材の他端部が前記軸部の延出端の外周面に嵌合することで前記回転軸と前記軸部との間が同軸状に連結されるとともに、前記中間部材の外周面と、この外周面を囲む前記軸導出用開口部の内周面との間に、これら中間部材と軸導出用開口部との間をシールするオイルシールが設けられていることを特徴としている。

本発明の請求項２に係る動力伝達装置は、回転軸の外周面と、この外周面が嵌まる中間部材の内周面との間に、前記回転軸と前記中間部材との間をシールするシール部材が介在されていることを特徴としている。

本発明の請求項３に係る動力伝達装置は、中間部材がリング状の規制部材を備えており、この規制部材は、前記中間部材の内周面から前記中間部材の内側へ突出するとともに、回転軸の一端部と軸部の延出端との間に介在されて、前記中間部材の軸方向へのずれを規制することを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、動力伝達装置の他機器が連結される側は、中間部材の外周面と軸導出用開口部の内周面との間に配置されるオイルシールにより、ハウジング内部から潤滑油が漏れ出ないようシールされる。

したがって、動力伝達装置単体でも、内部、すなわちハウジング内部に潤滑油を充填させておくことができる。しかも、オイルシールは、他機器を着脱してもオイルシール自身には影響はなく、他機器の着脱でオイルシールが損傷する心配はない。

請求項２に記載の発明によれば、上記効果に加え、中間部材の内周部に対してもシールがなされるから、一層、高いシール性のもとで、ハウジング内部に潤滑油を封入させておくことができるといった効果を奏する。

請求項３に記載の発明によれば、規制部材の存在により、中間部材は定位置に位置決めされるから、確実な動力伝達が期待できる。しかも、オイルシールの変形や劣化を抑えることができるといった効果を奏する。

［一実施形態］
以下、本発明を図１〜図４に示す一実施形態にもとづいて説明する。

図１は例えば４輪駆動車の動力伝達系を示していて、同図中１は例えば手動式のトランスミッション（本願の動力伝達装置に相当）、２０は同トランスミッション１に組付く例えば手動切換式のトランスファ（動力取り出し装置；本願の他機器に相当）を示す。

トランスファ２０について説明すると、２１はケーシングである。このケーシング２１は、例えばフロントケーシング部２１ａ、センタケーシング部２１ｂ、リヤケーシング部２１ｃなどを結合して構成されている。またケーシング２１のうちフロントケーシング部２１ａには入力シャフト２２（本願の軸部に相当）が組込まれ、リヤケーシング部２１ｃには後輪用の出力シャフト（図示しない）が組込まれ、センタケーシング部２１ｂから側方へ張り出すケーシング部分２１ｄには前輪用の出力シャフト２３が組込まれている。なお、トランスミッション１と組付く結合座２０ｄは、フロントケーシング２１ａの前端部に形成してある。入力シャフト２２の外側の端部は、結合座２０ｄがあるフロントケーシング２１ａの前端部より前方へ延びている。この延出端にスプライン軸部２２ａが形成されていて、スプライン軸部２２ａから動力が入力される構造にしてある。

ケーシング２１の内部には、入力シャフト２２から入力された駆動力をそれぞれ前・後輪用出力シャフト２３（一方だけ図示）へ分配させる動力分配機構（図示しない）や例えば操作レバー（図示しない）の操作にしたがって２輪駆動や４輪駆動に切り換える切換機構（図示しない）などが収められている。なお、２４は入力シャフト２２の根元側をフロントケーシング部２１ａに回転自在に支持する軸受、２５は動力分配機構を構成するギヤ機構（一部だけ図示）を示している。また軸受２４の内面と入力シャフト２２の外周面との間の隙間、及び軸受２４の外面と軸受２４を支持している環状部２６の内面との間の隙間は、環状部２６の開口端内面と入力シャフト２２の外面との間に組付けたオイルシール２７によってシールされている。残る出力シャフト２３の周囲の隙間も、同様に例えばオイルシール（図示しない）でシールされていて、これらのシールによりトランスファ２０のケーシング２１の内部を密封にしている。この密封化したケーシング２１内に、トランスファ２０の各機器の潤滑に適した潤滑油（図示しない）が封入させてある。

一方、トランスミッション１について説明すると、２はハウジングである。ハウジング２は、例えばクラッチハウジング３を有するフロントハウジング部３ａ、リヤハウジング部３ｂなどを結合して構成されている。このうちフロントハウジング部３ａには、入力シャフト（図示しない）が組付けられている。またフロントハウジング部３ａおよびリヤハウジング部３ｂ内には、入力シャフトと連なるようにメインシャフト（図示しない）が組付けられている。またメインシャフトのリヤ側の端部は、リヤハウジング部３ｂ内のリヤ側を区画する壁部５ａに形成されている軸導出用の開口部６を通じて、リヤハウジング部３ｂ外へ突き出ている。この突き出たメインシャフトの端部によりトランスミッション１の出力シャフト７（本願の回転軸に相当）を構成している。なお、トランスファ２０と組付く結合座９は、リヤハウジング部３ｂの外郭部材を形成する壁部５ｂを軸導出用開口部６から後方へ延ばした地点に形成してある。これらフロントハウジング部３ａやリヤハウジング部３ｂ内に、例えば常時噛合式の複数の歯車式変速機構（図示しない）や、例えばトランスファ２０に設けてあるチェンジレバー８の操作に連動して歯車変速機構を切り換えるシフトリンケージ機構（図示しない）が収めてある。なお、６ａは軸入力用開口部６から内側へ続く筒状部、１０は同筒状部６ａに設置された、上記出力シャフト７を回転自在に支持する軸受を示す。

このトランスミッション１の結合座９に、トランスファ２０の結合座２０ｄが締結具、例えばボルト１２で締結され、トランスミッション１のハウジング２とトランスファ２０のケーシング２１とを結合させている。またトランスミッション１の出力シャフト７は、トランスミッション１のハウジング２とトランスファ２０のケーシング２１の結合を利用して、トランスファ２０のスプライン軸部２２ａに連結させている。この出力シャフト７の連結構造には、トランスミッション１単体でも、トランスミッション１の密封化が確保される構造が用いられている。この構造が図２〜図４に詳しく示されている。

同構造について説明すると、図２〜図４中１３は、出力シャフト７の外側に突き出た端部に形成されたスプライン軸部、１４は連結軸（本願の中間部材に相当）である。

このうちスプライン軸部１３の根元部には、Ｏリング装着用の段部１３ａが形成されている。なお、この段部１３ａ内にはＯリング１５が装着してある。

連結軸１４は、内面全体にスプライン溝１６が形成された筒状部材、ここでは円筒部材で構成されている。この連結軸１４は、出力シャフト７端、入力シャフト２２端と挿脱可能な形状に形成されている。なお、連結軸１４の軸方向中間の内面に形成された環状の係合溝１４ａには、内周部が連結軸１４の内側へ突き出るように、スナップリング１７（本願の規制部材に相当）が係合させてある。

この連結軸１４は、図４に示されるように一方の端部をスプライン軸部１３に外嵌（スプライン嵌合）させることによって、出力シャフト７の端部外周に取付けてある。具体的には連結軸１４は、端部内面（一方）に形成されているＯリング用の段差１４ｂで、Ｏリング１５を押し潰す地点まで嵌挿させてある。そして、連結軸１４の残りの端部、すなわちスナップリング１７から片側の端部（他方）が、スプライン軸部１３から前方へ突き出て、トランスファ２０の入力シャフト２２と接続する部分を形成している。

ここで、連結軸１４が挿通する軸導出用開口部６の内面、すなわち開口部６を形成しているハウジング内面には、環状のオイルシール１８が取付けられている。

そして、このオイルシール１８の内周部分が連結軸１４の外周面に弾接され、オイルシール１８で連結軸１４の外周面と軸導出用開口部６の内周面との間の隙間をシールしている。この出力シャフト７側のシール構造により、ハウジング２の内部を密封させている。
なお、トランスミッション１の入力シャフト側の開口部は、エンジンとの結合により密閉されている。この密封化したハウジング２内に、トランスミッション１の各機器の潤滑に適した潤滑油１９が封入させてある。

このトランスミッション１の出力シャフト７に装着した連結軸１４が、図３に示されるようにトランスミッション１のハウジング２とトランスファ２０のケーシング２１との結合に伴い、トランスファ２０の入力シャフト２２、すなわちスプライン軸部２２ａに外嵌（スプライン嵌合）され、図２に示されるようにトランスミッション１の出力シャフト７とトランスファ２０の入力シャフト２２とを同一軸線上で連結させている。これにより、図１に示されるようなトランスミッション１とトランスファ２０とが一体となった４輪駆動車の動力伝達系を構成している。

このように連結軸１４、オイルシール１８を用いて、トランスミッション１の出力シャフト７側（トランスファ２０と連結する側）をシールすると、常にトランスミッション１の内部は密封状態が保たれるので、出力シャフト７が挿通する開口から潤滑油１９が漏れ出るおそれがなくなる。

それ故、トランスミッション１は、トランスファ２０と連結した後に潤滑油１９を充填できるだけでなく、エンジンに取付けられた単体のときでも、トランスミッション１の内部、すなわちハウジング２に潤滑油１９を充填（封入）させておくことができる。
しかも、オイルシール１８により、トランスミッション１の連結軸１４の外周面とハウジング内面との間をシールする構造は、ギヤ装着のため端側を細径とした出力シャフト７の機能性を損なうことがない。
そのうえ、連結軸１４はトランスミッション１に装着される部品であるから、組立作業の工程、さらにはメンテナンスなどでトランスファ２０をトランスミッション１に対して着脱しても、オイルシール１８自身には影響はなく、オイルシール１８が損傷するおそれはない。

加えて、こうした効果をもたらす連結軸１４には、トランスミッション１の出力シャフト端、トランスファ２０の入力シャフト端に嵌合される筒状部材が用いてあるので、簡単な構造で、出力シャフト７と入力シャフト２２の連結が行える利点がある。

しかも、連結軸１４の内周面と出力シャフト７の外周面との間も、それら間に介在されるＯリング１５によってシールされるので、一層、高いシール性が確保できる。

そのうえ、連結軸１４は、スナップリング１７により、無用な連結軸１４の軸方向の動きが規制されるので、連結軸１４が出力シャフト端と入力シャフト端との間からずれることはなく、確実にトランスファ２０へ動力を伝達させることができる。加えて、連結軸１４は、スナップリング１７により、定位置に位置決められるから、オイルシール１８の変形や劣化は抑えられ、高いシール性を維持することができる。

なお、本発明は上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても構わない。例えば上述した一実施形態では、トランスミッションと、トランスファを例に挙げたが、これに限らず、他の動力伝達装置に本発明を適用してもよく、要は回転軸がハウジングから突出し、他機器の軸部がこの回転軸の突出端に連結可能になっている動力伝達装置であればよい。

本発明の一実施形態の動力伝達装置を示す一部切欠した断面図。 動力伝達装置とトランスファとが連結された部分を拡大して示す一部切欠した断面図。 同連結部分から分離して、動力伝達装置単体、トランスファ単体に分けた状態を示す一部切欠した断面図。 同動力伝達装置における連結軸の取付構造を説明するための断面図。

符号の説明

１…トランスミッション(動力伝達装置)、２…ハウジング、６…軸導出用開口部、７…出力シャフト(回転軸)、１２…ボルト(締結具)、１４…連結軸(中間部材)、１８…オイルシール、１９…潤滑油、２０…トランスファ(他機器)、２１…ケーシング、２２…入力シャフト(軸部)。

Claims (3)

1. 内部に潤滑油が収容され、かつ壁部に前記内部と連通する軸導出用開口部を有するハウジングと、
   一端部が前記軸導出用開口部から前記ハウジングの外部に突出され、他端部が前記ハウジング内で回転自在に支持された回転軸と、
   前記ハウジングに締結具を介して結合されるケーシングと、このケーシングに組込まれて前記ケーシングの外部に延出される軸部とを有し、前記軸部が前記回転軸に連結される他機器と、を備えた動力伝達装置において、
   前記回転軸の一端部外周面に嵌合されて取付けられた一端部と、前記軸部の延出端の外周面が嵌合可能な他端部とを有し、前記ハウジングと前記ケーシングとを前記締結具を介して結合した時に、前記他端部が前記軸部の延出端の外周面に嵌合することで前記回転軸と前記軸部との間を同軸状に連結する筒状の中間部材と、
   前記中間部材の外周面と、この外周面を囲む前記軸導出用開口部の内周面との間に設けられ、これら中間部材と軸導出用開口部との間をシールするオイルシールと、
   を具備したことを特徴とする動力伝達装置。
2. 前記回転軸の外周面と、この外周面が嵌まる前記中間部材の内周面との間には、前記回転軸と前記中間部材との間をシールするシール部材が介在されていることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
3. 前記中間部材は、リング状の規制部材を備え、この規制部材は、前記中間部材の内周面から前記中間部材の内側へ突出するとともに、前記回転軸の一端部と前記軸部の延出端との間に介在されて、前記中間部材の軸方向へのずれを規制することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の動力伝達装置。

Images