JP4533622B2 - Vehicle drive device - Google Patents
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Description
本発明は、車両用駆動装置に関する。特に、駆動力発生装置の発生する駆動力を前記分配装置に伝達するプロペラシャフトと、一端が車体もしくは前記駆動力発生装置に固定され他端が前記分配装置に固定されたトルクチューブとを備える車両用駆動装置に関する。 The present invention relates to a vehicle drive device. In particular, a vehicle including a propeller shaft that transmits a driving force generated by a driving force generator to the distributor, and a torque tube having one end fixed to the vehicle body or the driving force generator and the other end fixed to the distributor. The present invention relates to a driving device.
前部にエンジンを搭載し後輪側へプロペラシャフトを介して駆動力を伝達する車両の場合、車両の高速化に伴いプロペラシャフトの限界回転速度を高めるためにプロペラシャフトの軽量化が望まれていた。しかしながら上記のような車両においては、プロペラシャフトを介して後輪軸上の差動装置に駆動力を与えると、プロペラシャフトと差動装置との間に駆動反力によって曲げモーメントが発生するため、プロペラシャフトは駆動力を伝達すると同時に駆動反力に耐えるだけの剛性を確保しなければならず、軽量化には限界があった。 In the case of a vehicle in which an engine is mounted on the front and the driving force is transmitted to the rear wheel via the propeller shaft, a reduction in the weight of the propeller shaft is desired in order to increase the limit rotation speed of the propeller shaft as the vehicle speed increases. It was. However, in the vehicle as described above, when a driving force is applied to the differential device on the rear wheel shaft through the propeller shaft, a bending moment is generated between the propeller shaft and the differential device by a driving reaction force. The shaft has to be rigid enough to withstand the driving reaction force at the same time as transmitting the driving force, and there is a limit to weight reduction.
このため、差動装置のハウジングにトルクチューブの一端を固定すると共に他端を車体に固定し、このトルクチューブ内に回転自在に支持されるプロペラシャフトで駆動力を伝達する車両用駆動装置があった(例えば、特許文献1参照)。これはトルクチューブで駆動反力を受けるため、プロペラシャフトは駆動力を伝達するだけで良く、剛性を低くできることから重量を軽減でき、プロペラシャフトの限界回転速度を高めることが出来た。 Therefore, there is a vehicle drive device in which one end of the torque tube is fixed to the housing of the differential device and the other end is fixed to the vehicle body, and the driving force is transmitted by a propeller shaft that is rotatably supported in the torque tube. (For example, see Patent Document 1). Since the torque reaction tube receives the reaction force, the propeller shaft only needs to transmit the driving force, and the rigidity can be lowered, so the weight can be reduced and the limit rotation speed of the propeller shaft can be increased.
また、前記トルクチューブとエンジンの排気管とを一体に形成して、車両全体の重量は変えずに、前記トルクチューブの剛性を高めたものがあった。(例えば、特許文献2、3参照)。
しかしながら、エンジンの出力が大きくなり、プロペラシャフトと差動装置との間に発生する駆動反力が大きくなると、トルクチューブに作用する曲げモーメントが大きくなり、トルクチューブが大きく撓み、プロペラシャフトを支持しているベアリングに許容量以上の負荷がかかるため、所定値を越えるエンジン出力を設定できなかった。エンジンの出力を大きく設定するため、トルクチューブの剛性を上げようとしてトルクチューブの肉厚を厚くすると、車両重量が増加し、燃費が悪化するという問題があった。 However, when the engine output increases and the driving reaction force generated between the propeller shaft and the differential gear increases, the bending moment acting on the torque tube increases, and the torque tube bends greatly to support the propeller shaft. The engine output exceeding the predetermined value could not be set because the load exceeding the allowable amount was applied to the bearing. If the thickness of the torque tube is increased to increase the rigidity of the torque tube in order to increase the output of the engine, there is a problem that the vehicle weight increases and the fuel consumption deteriorates.
また、トルクチューブの剛性を上げようとしてトルクチューブの径を大きくする方法は、車両重量が増加するものの肉厚を厚くする方法より効率的であるが、径を大きくすることで車両の室内スペースを犠牲にする恐れがあった。 In addition, the method of increasing the diameter of the torque tube in order to increase the rigidity of the torque tube is more efficient than the method of increasing the wall thickness although the vehicle weight increases, but increasing the diameter reduces the vehicle interior space. There was a fear of sacrifice.
それゆえ、本発明は、上記の事情を背景になされたものであり、車両重量の増加や車両の室内スペースの減少をできるだけ抑えつつ、トルクチューブの剛性を向上させた車両用駆動装置を提供することを技術的課題とする。 Therefore, the present invention has been made in the background of the above circumstances, and provides a vehicle drive device in which the rigidity of a torque tube is improved while suppressing an increase in vehicle weight and a decrease in vehicle interior space as much as possible. This is a technical issue.
上記した技術的課題を解決するため、本発明は、請求項1に記載のように、エンジンを具備する駆動力発生装置と、駆動力を左右の車輪に分配する分配装置と、前記駆動力発生装置の発生する駆動力を前記分配装置に伝達するプロペラシャフトと、該プロペラシャフトを内蔵し、一端が車体もしくは前記駆動力発生装置に固定され他端が前記分配装置に固定されたトルクチューブとを備える車両用駆動装置において、前記プロペラシャフトは、ベアリングを介在させて前記トルクチューブと連結され、前記トルクチューブの中心軸を全長に亘って、前記プロペラシャフトの中心軸より下側に配置したことを特徴とする車両用駆動装置とした。
ここで、さらにトルクチューブの中心軸とプロペラシャフトの中心軸は車両左右方向において同じ位置に配置してあるのが好ましい。
In order to solve the above technical problem, the present invention provides a driving force generator having an engine, a distribution device for distributing the driving force to left and right wheels, and the driving force generator. A propeller shaft that transmits the driving force generated by the device to the distribution device, and a torque tube that incorporates the propeller shaft and that has one end fixed to the vehicle body or the driving force generation device and the other end fixed to the distribution device. The propeller shaft is connected to the torque tube via a bearing, and the central axis of the torque tube is disposed below the central axis of the propeller shaft over the entire length. The vehicle drive device is characterized.
Here, it is preferable that the central axis of the torque tube and the central axis of the propeller shaft are arranged at the same position in the left-right direction of the vehicle.
本発明に係る車両用駆動装置によれば、トルクチューブの中心軸をプロペラシャフトの中心軸より下側に配置するので、トルクチューブの剛性を向上させるためにトルクチューブの軸線に対する直行断面における断面積を大きくしても、主に車両の下方に大きくなるだけであり、車両の上方への影響を抑えることができる。すなわち、車両の室内スペースの減少を最小限に抑えながら、トルクチューブの剛性を向上させることができる。 According to the vehicle drive device of the present invention, since the central axis of the torque tube is arranged below the central axis of the propeller shaft, the cross-sectional area in the orthogonal cross section with respect to the axis of the torque tube in order to improve the rigidity of the torque tube Even if it is increased, it is only increased below the vehicle, and the influence on the upper side of the vehicle can be suppressed. That is, the rigidity of the torque tube can be improved while minimizing the decrease in the vehicle interior space.
好ましくは、トルクチューブを外管と内管を有した二重管構造とし、内管の内部にベアリングを介在させてプロペラシャフトを連結することが望ましい。本発明に係る車両用駆動装置においては、動力発生装置で発生させた駆動力は、プロペラシャフトを介して分配装置に伝達され、該分配装置により左右の車輪に駆動力が分配されるため、トルクチューブの曲げ剛性は径を大きくすることにより車両重量の増加を抑えながら必要な剛性を確保することが可能となる。更に、二重管構造としたことにより、肉厚を薄くして軽量化を図ることが可能となる。 Preferably, it is desirable that the torque tube has a double tube structure having an outer tube and an inner tube, and the propeller shaft is connected via a bearing inside the inner tube. In the vehicle drive device according to the present invention, the driving force generated by the power generating device is transmitted to the distribution device via the propeller shaft, and the driving force is distributed to the left and right wheels by the distribution device. The bending rigidity of the tube can ensure the necessary rigidity while suppressing an increase in the vehicle weight by increasing the diameter. Further, the double pipe structure makes it possible to reduce the thickness and reduce the weight.
より好ましくは、トルクチューブの外管と内管を、アルミニウム合金の押出成形にて一体に形成することが望ましい。これにより、トルクチューブの中心軸とプロペラシャフトの中心軸が異なっているにもかかわらず用意に組み付けすることが可能となる。また、一体に形成することにより、更に剛性を向上させることができる。 More preferably, it is desirable to integrally form the outer tube and the inner tube of the torque tube by extrusion molding of an aluminum alloy. This makes it possible to prepare the torque tube and the propeller shaft in spite of the difference between the central axis of the torque tube and the central axis of the propeller shaft. Moreover, the rigidity can be further improved by forming them integrally.
また、本発明は、エンジンを具備する駆動力発生装置と、駆動力を左右の車輪に分配する分配装置と、前記駆動力発生装置の発生する駆動力を前記分配装置に伝達するプロペラシャフトと、一端が車体もしくは前記駆動力発生装置に固定され他端が前記分配装置に固定されたトルクチューブとを備える車両用駆動装置において、前記プロペラシャフトは、前記トルクチューブの外接円筒面より内側の空間にベアリングを介在させて連結するとともに、前記プロペラシャフトの中心軸を前記トルクチューブの中心軸より全長に亘って上側に配置してもよい。
ここで、さらにトルクチューブの中心軸とプロペラシャフトの中心軸は車両左右方向において同じ位置に配置してあるのが好ましい。
Further, the present invention provides a driving force generation device including an engine, a distribution device that distributes the driving force to left and right wheels, a propeller shaft that transmits the driving force generated by the driving force generation device to the distribution device, In the vehicle drive device including a torque tube having one end fixed to the vehicle body or the driving force generation device and the other end fixed to the distribution device, the propeller shaft is disposed in a space inside the circumscribed cylindrical surface of the torque tube. While connecting via a bearing, the central axis of the propeller shaft may be arranged on the upper side over the entire length from the central axis of the torque tube.
Here, it is preferable that the central axis of the torque tube and the central axis of the propeller shaft are arranged at the same position in the left-right direction of the vehicle.
本発明によれば、トルクチューブの中心軸を前プロペラシャフトの中心軸より下側に配置したので、車両の重量の増加や車両の室内スペースの犠牲を抑えながらトルクチューブの径を大きくすることができ、トルクチューブの剛性を確保することが可能となる。 According to the present invention, since the central axis of the torque tube is disposed below the central axis of the front propeller shaft, the diameter of the torque tube can be increased while suppressing the increase in the weight of the vehicle and the sacrifice of the vehicle interior space. It is possible to ensure the rigidity of the torque tube.
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜図3は、本発明に係る車両用駆動装置10の一実施形態を示した図であり、図1は本発明に係る車両用駆動装置10を示す斜視図である。図2は本実施形態の要部を示す縦断面図(車両の側方から見た図、即ち図1のA−A断面図)であり、図3は本実施形態の要部を示す横断面図(車両の後方から見た図、即ち図1のB−B断面図)である。車両用駆動装置10は、車両のフロアパネル21の下方で、車体の全部に搭載された駆動力発生装置であるエンジン13からの駆動力を、車体後部にある駆動力分配装置であるトランスアクスル14へトルクチューブ1に内蔵されたプロペラシャフト2によって伝達し、トランスアクスル14の内部の差動装置(図示せず)によって左のドライブシャフト18と右のドライブシャフト19を介して左右の後輪に駆動力を分配している。
1 to 3 are diagrams showing an embodiment of a
トランクアクスル14は、トランクアクスル14のハウジング15内部に変速機と差動装置とを一体で設けたもので、入力した駆動力を変速機で増減し、差動装置によって左右のドライブシャフト18、19へ伝達するものである。
The
トルクチューブ1は、一端(車両前方側)がエンジン13にボルト17によって固定されているとともに、他端(車両後方側)がハウジング15に図外のボルトで固定されている。トルクチューブ1にはプロペラシャフト2が挿入されており、そのプロペラシャフト2は、一端(車両前方側)がエンジン13の出力軸にスプライン結合されているとともに、他端(車両後方側)がトランスアクスル14の入力軸にスプライン結合されている。
The
次に、本実施形態の特徴部分であるトルクチューブ1の構成について、図2及び図3に基づいて具体的に説明する。トルクチューブ1の内部には、2つの連結部材7、9が固定されており、この連結部材7、9の内周面とプロペラシャフト2との間に、それぞれベアリング37、39が介在されている。
Next, the configuration of the
トルクチューブ1は、円筒形状を呈しており、その径は、要求される剛性に合わせて大きさが設定されている。トルクチューブ1の中心軸T1は、図2及び図3に示すように全長に亘ってプロペラシャフト2の中心軸P1より車両上下方向において下側に配置されている。更に、プロペラシャフト2の中心軸P1は、トルクチューブ1の外接円筒面より内側の空間(トルクチューブ1の内部)に配置されている。尚、トルクチューブ1の中心軸T1とプロペラシャフト2の中心軸P1は、車両左右方向においては同じ位置に配置されている。即ち、図2に示すように、地表に垂直な縦断面(車両の側方から見た面)に、トルクチューブ1の中心軸T1とプロペラシャフト2の中心軸P1とが含まれている。
The
上記の構成により、エンジン13で発生した駆動力は、プロペラシャフト2を介してトランスアクスル14に伝達され、更に左右の後輪に伝達される。この時、トランスアクスル3で生じる駆動反力により、トルクチューブ1に曲げモーメントが生じる。そのため、トルクチューブ1は、その曲げモーメントに対しても充分に耐久性のある剛性が要求される。
With the above configuration, the driving force generated by the
以上のように、本発明に係る車両用駆動装置10によれば、トルクチューブ1の中心軸T1をプロペラシャフト2の中心軸P2より下側に配置するので、トルクチューブ1の剛性を向上させるためにトルクチューブ1の断面積を大きくしても、図3に示すように主に車両の下方に大きくなるだけであり、車両の上方への影響を抑えることができる。すなわち、フロアパネル21より上方の空間である車両の室内スペースの減少を抑えながら、トルクチューブ1の剛性を向上させることができる。
As described above, according to the
次に、本発明に係る車両用駆動装置の他の実施形態を説明する。図4及び図5は、本発明に係る車両用駆動装置の第2実施形態を示した図であり、図4は第2実施形態の要部を示す縦断面図(車両の側方から見た図)であり、図5は第2実施形態の要部を示す横断面図(車両の後方から見た図)である。尚、本第2実施形態以降は、前述した第1実施形態と同じ構成については第1実施形態と同じ符号番号を付与することで、詳細な説明は省略する。 Next, another embodiment of the vehicle drive device according to the present invention will be described. 4 and 5 are views showing a second embodiment of the vehicle drive device according to the present invention, and FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a main part of the second embodiment (viewed from the side of the vehicle). FIG. 5 is a cross-sectional view (viewed from the rear of the vehicle) showing the main part of the second embodiment. In the second and subsequent embodiments, the same components as those in the first embodiment described above are assigned the same reference numerals as in the first embodiment, and detailed description thereof is omitted.
第2実施形態における第1実施形態との大きな相違点は、図5に示すように、トルクチューブ51を外管51aと内管51bを有した二重管構造とし、内管51bの内部にプロペラシャフト2を配設していることである。即ち、第1実施形態における2つの連結部材7、9の代わりに、内管51bを設け、この内管51bの内周面とプロペラシャフト2との間に、それぞれベアリング37、39が介在されている。
The major difference between the second embodiment and the first embodiment is that, as shown in FIG. 5, the
トルクチューブ51の外管51aと内管51bは、ともに円筒形状を呈しており、アルミニウム合金の押出成形にて一体に形成されている。また、内管51bは、外管51aに内接した構成となっている。トルクチューブ51は、外管51aと内管51bとの両方で要求される剛性を満足させればよく、外管51aと内管51bのそれぞれの径は、要求される剛性に合わせて大きさが設定されている。
Both the
第1実施形態と同様に、トルクチューブ51の中心軸T2は、全長に亘ってプロペラシャフト2の中心軸P2より車両上下方向において下側に配置されている。更に、プロペラシャフト2の中心軸P2は、トルクチューブ51の外接円筒面より内側の空間(トルクチューブ51の内部)に配置されている。尚、トルクチューブ51の中心軸T2とプロペラシャフト2の中心軸P2は、車両左右方向においては同じ位置に配置されている。即ち、図4に示すように、地表に垂直な縦断面(車両の側方から見た面)に、トルクチューブ51の中心軸T2とプロペラシャフト2の中心軸P2とが含まれている。
As in the first embodiment, the central axis T2 of the
以上のように、第2実施形態に係る車両用駆動装置においては、第1実施形態と同じ構成を含むことから同様の効果を得ることができるとともに、トルクチューブ51を二重管構造としたことにより、肉厚を薄くして軽量化を図ることが可能となる。更に、トルクチューブ51の外管51aと内管51bを、アルミニウム合金の押出成形にて一体に形成することにより、トルクチューブ51の中心軸T2とプロペラシャフト2の中心軸P2が異なっているにもかかわらず用意に組み付けすることが可能となり、また、一体に形成することにより、更に剛性を向上させることができる。
As described above, in the vehicle drive device according to the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the
図6は、本発明に係る車両用駆動装置の第3実施形態を示した図であり、第3実施形態の要部を示す横断面図(車両の後方から見た図)である。第3実施形態では、第2実施形態と同様に、トルクチューブ61を外管61aと内管61bを有した二重管構造とし、内管61bの内部にプロペラシャフト2を配設している。即ち、内管61bの内周面とプロペラシャフト2との間に、それぞれベアリング37、39が介在されている。第3実施形態における第2実施形態との相違点は、トルクチューブ61の外管61aと内管61bとを別体に成形したことである。外管61aと内管61bは、それぞれ両端をエンジン13とハウジング15に溶接等で固定されるものである。第3実施形態においても、トルクチューブ61の中心軸T3は、プロペラシャフト2の中心軸P3より車両上下方向において下側に配置されている。
FIG. 6 is a view showing a third embodiment of the vehicle drive device according to the present invention, and is a cross-sectional view (viewed from the rear of the vehicle) showing the main part of the third embodiment. In the third embodiment, similarly to the second embodiment, the
図7は、本発明に係る車両用駆動装置の第4実施形態を示した図であり、第4実施形態の要部を示す横断面図(車両の後方から見た図)である。第4実施形態も3実施形態と同様に、トルクチューブ71の外管71aと内管71bとが別体に成形されているが、内管71bは外管71aの中空内部に挿入されておらず、外管71aの上方に形成された凹部に配設されている。第4実施形態においても、
トルクチューブ71の中心軸T4は、プロペラシャフト2の中心軸P4より車両上下方向において下側に配置されているとともに、プロペラシャフト2の中心軸P4は、トルクチューブ71の外接円筒面W4より内側の空間に配置されている。
FIG. 7 is a view showing a fourth embodiment of the vehicle drive device according to the present invention, and is a cross-sectional view (viewed from the rear of the vehicle) showing the main part of the fourth embodiment. In the fourth embodiment, as in the third embodiment, the outer tube 71a and the inner tube 71b of the
The central axis T4 of the
1、51、61、71 トルクチューブ
2 プロペラシャフト
10 車両用駆動装置
13 エンジン(駆動力発生装置)
14 トランスアクスル(分配装置)
51a、61a、71a 外管
51b、61b、71b 内管
T1、T2、T3、T4 トルクチューブの中心軸
P1、P2、P3、P4 プロペラシャフトの中心軸
1, 51, 61, 71
14 Transaxle (distributor)
51a, 61a,
Claims (6)
前記プロペラシャフトは、ベアリングを介在させて前記トルクチューブと連結され、前記トルクチューブの中心軸を全長に亘って、前記プロペラシャフトの中心軸より下側に配置したことを特徴とする車両用駆動装置。 A driving force generator having an engine; a distributing device that distributes the driving force to left and right wheels; a propeller shaft that transmits the driving force generated by the driving force generator to the distributing device; and the propeller shaft. A vehicle drive device comprising: a torque tube having one end fixed to a vehicle body or the driving force generator and the other end fixed to the distributor;
The propeller shaft is connected to the torque tube via a bearing, and the center axis of the torque tube is disposed below the center axis of the propeller shaft over the entire length. .
前記プロペラシャフトは、前記トルクチューブの外接円筒面より内側の空間にベアリングを介在させて連結するとともに、前記プロペラシャフトの中心軸を前記トルクチューブの中心軸より全長に亘って上側に配置したことを特徴とする車両用駆動装置。 A driving force generating device having an engine; a distributing device that distributes the driving force to left and right wheels; a propeller shaft that transmits the driving force generated by the driving force generating device to the distributing device; and one end of the vehicle body or the driving device A vehicle drive device comprising a torque tube fixed to the force generator and the other end fixed to the distributor;
The propeller shaft is connected to a space inside the circumscribed cylindrical surface of the torque tube with a bearing interposed therebetween, and the central axis of the propeller shaft is arranged on the upper side over the entire length from the central axis of the torque tube. A vehicle drive device.
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