JP5236350B2 - 後２軸駆動車の駆動軸装置 - Google Patents

Description

本発明は、２つの駆動車軸を有する後２軸駆動車の駆動軸装置に関する。

２つの駆動車軸を有する後２軸駆動車の駆動軸装置においては、車両の前部に設けられた原動機の推進力を、推進軸を介して後前軸に伝えると共に、更にその推進力を、中間軸を介して後後軸に伝える必要がある。
このため、後２軸駆動車の後前軸を支持する後前軸ハウジングに、原動機からの推進軸を介して推進力が入力される入力軸と共に、同入力軸に入力された推進力を、後後軸に中間軸を介して推進力を伝えるための出力軸が設けられた駆動軸装置が知られている（特許文献１及び２参照）。

また後２軸駆動車の後後軸において、後後軸の上方に入力軸が配置されると共に、後後軸のデフのピニオンギアが後後軸の後方に配置された駆動軸装置が知られている（特許文献３）
特開平８−５８４１１号公報 特開平８−５８４１３号公報 実開平４−７０５２１号明細書

上記特許文献１及び２に示されるような駆動軸装置において、後前軸よりも後方にまで延びる出力軸は、同後前軸ハウジング内部の部品との干渉を避ける必要がある。他方、推進軸と後前軸の入力軸との連結部は、後前軸よりも高い方が好ましい。これは、推進軸と後前軸の入力軸との交角が小さい方が好ましいこと、及び走破性を考慮して地上高が大きい方が好ましいことがその主な理由である。そして、入力軸と出力軸が同軸上に設けられているために、結果として出力軸も後前軸よりも上方に配置されることになる。

他方、一般に後後軸のデフのリングギアに噛み合うピニオンギアは後後軸の前方に配置されている。そして、同後後軸のデフのリングギア及びピニオンギアにハイポイドギアが採用された場合、所謂ハイポイドオフセットが必要となる。このハイポイドオフセットに関しては、車両の前進方向における該リングギアとピニオンギアの歯当たりや噛合い率を考慮して、ピニオンギアが後後軸よりも低い位置に配置されている。結果として、ピニオンギアが低い位置にあるのでその軸受け部の潤滑性も有利になるが、出力軸と中間軸との交角及び同中間軸と後後軸のピニオンギアの交角が大きくなってしまう傾向がある。

逆に、上記後後軸のピニオンギアの高さを、上記後前軸ハウジングの出力軸の高さに合わせれば、上記出力軸と上記中間軸との交角及び上記中間軸と上記後後軸のピニオンギアとの交角が小さくなって、それぞれを連結する継ぎ手への負荷や、出力軸の軸受け及び上記後後軸のピニオンギアの軸受けへの負荷も小さくなる。しかしながら、ピニオンギアとリングギアの適切な歯当たりや噛合い率を得られないし、同ピニオンギアの軸受け部に係る潤滑も不利になるという問題が生じる。

また、特許文献３に示されるような駆動軸装置において、後後軸のピニオンギアが上記入力軸と平行であるために、特に後後軸のピニオンギアと同ピニオンギアに噛み合うデフのリングギアが所謂ハイポイドオフセットを必要とするハイポイドギアで構成される場合、やはり同ピニオンギアの潤滑性を確保しつつ同ピニオンギアとデフのリングギアとの所望の適切な歯当たりや噛合い率を得ることができないという問題が生じる。

本発明は、このような問題に鑑み創案されたもので、後後軸のピニオンギアの高さを同後後軸よりも高くすることなく、後前軸と後後軸との間の中間軸に係る交角を極力小さくでき、かつ後後軸のピニオンギアに係る潤滑性を確保できる後２軸駆動車の駆動軸装置を提供することを目的とする。

上記した目的を達成するために、請求項１の後２軸駆動車の駆動軸装置は、後前軸を支持する後前軸ハウジングに、同後前軸よりも上方において車両後方に向かって延び、後後軸へ駆動力を伝えるための出力軸が支持された後２軸駆動車の駆動軸装置において、上記後後軸を支持する後後軸ハウジングと、同後後軸ハウジングに支持され、上記後後軸の上方において車両前方に向かって延び、上記出力軸からの駆動力が入力される入力軸と、上記後後軸の入力軸に上記後後軸の後方において装着されたドライブギアと、上記後後軸のデフのリングギアから車両後方に向かって延び上記後後軸ハウジングに支持されると共に上記後後軸の後方かつ上記入力軸の下方に配置された軸部を有し、上記軸部のリングギア側において、上記後後軸のデフのリングギアと噛み合うピニオンギアと、上記ピニオンギアの上記リングギアと噛み合う部分から車両後方の上記軸部に装着され、上記ドライブギアに噛み合うドリブンギアとを備え、上記ドライブギア及びドリブンギアがベベルギアにより構成され、これにより上記リングギアから車両後方へ延びる上記ピニオンギアの軸線が、上記リングギアと噛み合う上記ピニオンギアが上側になり、反対側となる上記軸部の車両後方側の端部が下側となるように、車両前方に向かって前上がりとなるように傾斜していることを特徴とする。

請求項２の後２軸駆動車の駆動軸装置は、請求項１において、上記後後軸のデフのリングギア及び上記ピニオンギアがハイポイドギアにより構成され、上記ピニオンギアの軸線が、上記後後軸の軸線よりも上方に位置していることを特徴とする。
請求項３の後２軸駆動車の駆動軸装置は、請求項２において、上記後前軸ハウジング内に配設された上記後前軸のデフと、後前軸の前方かつ下方において上記デフのリングギアに噛み合い、かつ上記出力軸と反対方向に回転するピニオンギアとを備え、上記後後軸のピニオンギアとリングギアの車幅方向における位置関係が、上記後前軸のピニオンギアとリングギアの車幅方向における位置関係と逆であることを特徴とする。

本発明の請求項１の後２軸駆動車の駆動軸装置によれば、上記後後軸の入力軸が、同後後軸よりも上方に配置されているので、上記後前軸の出力軸と上記中間軸の交角及び上記中間軸と上記後後軸の入力軸との交角を小さく設定することが可能となる。さらに、上記後後軸のリングギアの前方には同リングギアに噛み合うピニオンギア及びその軸部を支持する軸受け部が存在しないため、上記後後軸における入力軸と上記中間軸との連結部を、同後後軸のリングギアと干渉しない範囲で、極力同後後軸に近づけることができるので、上記中間軸の長さを長く設定することができ、上述の交角をより小さく設定することができる。また、上記ドライブギア及びドリブンギアがベベルギアにより構成され、これにより上記ピニオンギアの軸線が、車両前方に向かって前上がりとなるように傾斜されているので、同ピニオンギアの軸受け部分をより低い位置に設定することができ、同ピニオンギアに係る潤滑性を確保できる。

請求項２の発明によれば、上記ピニオンギア及びリングギアがハイポイドギアにより構成されると共に、上記ピニオンギアの軸線が上記後後軸の軸線よりも上方に位置されて、所謂ハイポイドオフセットが設定され、同ピニオンギアとリングギアの適切な歯当たり及び噛合い率を得ることができる。しかも、このようにハイポイドオフセットを設定しても、上記ピニオンギアが前上がりになるように傾斜されているので、上記ピニオンギアの軸受け部分を上記後後軸の軸線よりも十分に下方に配置することが可能となり、同ピニオンギアに係る潤滑性を確保できる。

請求項３の発明によれば、上記後前軸を駆動するピニオンギアの回転方向が、上記後後軸を駆動するピニオンギアの回転方向と同じであるが、上記後後軸を後前軸と同じ方向に回転させることができる。ここで、オフセットを必要とするハイポイドタイプのピニオンギア及びリングギアにおいては、強度上、車両前進時にリングギアの凸面側の歯当たりであることが必要であるため、自ずとそのリングギアのねじれ方向は決定される。そして、その決定された条件の下で、仮に上記後後軸を駆動する上記ピニオンギアの軸線がリングギアの軸線よりも下方にオフセットされた場合、同ピニオンギアのリングギアに対する噛合い率が小さくなってしまう（同時に噛み合う歯数が少なくなってしまう）という不利な点が発生するのである。しかし、この請求項３の発明によれば、上記ピニオンギアの軸線がリングギアの軸線よりも上方にオフセットされているので、同ピニオンギアとリングギアとの噛合いにおいて所望の歯当たりと所望の噛合い率を確保しながら、ピニオンギアの支持部の潤滑性を確保できる。

本発明の一実施形態を図１乃至図４に従って説明する。図１は一実施形態の全体を示す側面図、図２は図１の要部拡大図、図３は図２の矢印IIIに沿う矢視図、図４は図３のIV−IV線に沿う矢視断面図である。
図１に示されるように、車両２の前部に原動機４が配設され、車両の後部に後前軸６及び後後軸８が配設されている。原動機４の推進力は、推進軸１０を介して後前軸６に伝達される。さらに原動機４の推進力は、中間軸１２を介して後後軸８に伝達される。

図２及び図３に示されるように、後前軸６を支持する後前軸ハウジング１４には、推進軸１０に連結される入力軸１６と、同入力軸１６にスリーブ１８を介して同軸的に連結された出力軸２０が支持されている。これら入力軸１６と出力軸２０は、後前軸６の上方に配置されている。出力軸２０は中間軸１２に連結されるように車両後方に向けて延びている。また、後前軸ハウジング１４には、後前軸６の図示しないデフのリングギア２４が配設されると共に、同リングギア２４に噛み合うピニオンギア２６が支持されている。このリングギア２４及びピニオンギア２６はハイポイドタイプのギアにより構成されており、ピニオンギア２６の軸線は、リングギア２４の軸線に対して所謂ハイポイドオフセットＨをもって配置されている。ピニオンギア２６の軸部２６ａには、ドライブギア２２に噛み合うドリブンギア２８が装着されている。

これにより、入力軸１６に入力された駆動力は、ドライブギア２２、ドリブンギア２８、ピニオンギア２６及びリングギア２４を介して後前軸６のデフに伝達される。なお、この構成は上述の特許文献２に示される構成と実質的に同じである。代わりに、入力軸１６と出力軸２０との差動を許容するインターアクスルデフを設けることも可能である。その場合、例えば、上述の特許文献１に示される構成を採用することができる。

後後軸８を支持する後後軸ハウジング３０には、中間軸１２に連結されると共に後後軸の後方にまで延びた入力軸３２が支持されている。入力軸３２の後端部にはドライブギア３４が装着されている。また、後後軸ハウジング３０には、後後軸８の図示しないデフのリングギア３６及び同リングギア３６に噛み合うピニオンギア３８が配置されている。ピニオンギア３８は、特に図４に明らかなように、車両後方に向かって延びたその軸部３８ａを後後軸ハウジング３０にベアリング４０を介して回転自在に支持されている。

このリングギア３６及びピニオンギア３８はハイポイドタイプのギアにより構成されており、ピニオンギア３８の軸線がリングギア３６の軸線に対して上方へ所謂ハイポイドオフセットＨをもって配置されている。しかも同ピニオンギア３８は、その軸線が前上がりとなるように配置され、これによりピニオンギア３８の軸部３８ａを支持するベアリング４０は、後後軸８よりも十分下方に位置される。なお、後後軸ハウジング３０内は、その全高に対して１／２〜１／４程度の潤滑油が充填されている。

さらに、ピニオンギア３８の軸部３８ａの先端部には、ドライブギア３４に噛み合うドリブンギア４２が装着されている。これにより、入力軸１６に入力された駆動力は、ドライブギア３４、ドリブンギア４２、ピニオンギア３８及びリングギア３６を介して後後軸８のデフに伝達される。
なお、特に図３に明らかなように、後前軸６に関しては、ピニオンギア２６がリングギア２４の左側に配置されているが、後後軸８に関しては、ピニオンギア３８がリングギア３６の右側に配置されている。これは、後前軸８を駆動するピニオンギア２６の回転方向が、後後軸８を駆動するピニオンギア３８の回転方向と同じであるので、後後軸８を後前軸６と同じ方向に回転させるために必要な構成である。

上述のように構成された実施形態によれば、後後軸８の入力軸３２が、後後軸８よりも上方に配置されているので、後前軸ハウジング１４に支持された出力軸２０と中間軸１２との交角及び中間軸１２と後後軸ハウジング３０に支持された入力軸３２との交角を極めて小さく設定することが可能となる。さらに、後後軸ハウジング３０に支持された入力軸３２と中間軸１２との連結部を、後後軸８のリングギア３６に干渉しない範囲で、極力後後軸８に近づけることができるので、中間軸１２の長さを長く設定することができる。

また後後軸８のドライブギア３４及びドリブンギア４２がベベルギアにより構成され、これによりピニオンギア３８の軸線が車両前方に向かって前上がりとなるように傾斜されているので、ピニオンギア３８の軸部３８ａを支持するベアリング４０を後後軸よりも十分に下方に配置することができる。したがって、ピニオンギア３８を支持するベアリング４０の潤滑性を確保しつつ、ピニオンギア３８とリングギア３６との適切な歯当たりや噛合い率を得ることができる。

特に、本実施形態においては、ピニオンギア２６とリングギア２４との車幅方向における位置関係が、ピニオンギア３８とリングギア３６との左右方向における位置関係を逆に設定されているが、ピニオンギア３８の軸線がリングギア３６の軸線に対して上方にオフセットされているため、適切な歯当たりや噛合い率を得ることができる。
すなわち、オフセットを必要とするハイポイドタイプのピニオンギア及びリングギアにおいては、強度上、車両前進時にリングギアの凸面側の歯当たりであることが必要であるため、自ずとそのリングギアのねじれ方向は決定される。そして、その決定された条件の下で、仮にピニオンギア３８の軸線がリングギア３６の軸線よりも下方にオフセットされた場合、ピニオンギア３８のリングギア３６に対する噛合い率が小さくなってしまう（同時に噛み合う歯数が少なくなってしまう）という不利な点が発生するのである。

これに対して、本実施形態によれば、上述のようにピニオンギア３８の軸線がリングギア３６の軸線よりも上方にオフセットされているので、ピニオンギア３８とリングギア３６との噛合いにおいて所望の歯当たりと所望の噛合い率を確保しながら、ピニオンギア３８のベアリング４０の潤滑性を確保できるのである。なお、ベアリング４０の潤滑性について補足説明すると、上述のとおり、後後軸ハウジング３０内の潤滑油は、走行中の振動やリングギア３６あるいはドリブンギア４２による撹拌により、あるいはピニオンギア３８に付着した潤滑油がその軸部３８ａに沿って流動することにより、ベアリング４０に到達する。したがって、後後軸ハウジング３０内の下方にあるほど、潤滑性は有利となるのである。

以上で本発明に係る一実施形態の説明を終えるが、実施形態は上記に限られるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。
例えば、上記実施形態において、ドライブギア３４及びドリブンギア４２の軸線が、図３に明らかなように、平面視において重なっているが、ドライブギア３４及びドリブンギア４２の軸線が、平面視においてオフセットさせることも可能である。その場合、ドライブギア３４及びドリブンギア４２に、そのオフセットを許容する歯型を設ける必要がある。

また、上記実施形態において、ピニオンギア３８とリングギア３６は、ハイポイドギアタイプであるが、代わりにベベルギアタイプもしくはスパイラルベベルギアタイプを採用することができる。その場合、ピニオンギア３８とリングギア３６とのオフセットは不要となるが、やはりピニオンギア３８を前上がりとなるように配置することによって、ピニオンギア３８を支持するベアリング４０を後後軸８よりも十分に下方に配置することができる。

さらに、後前軸６を駆動するピニオンギア２６の回転方向と出力軸２０の回転方向が同じであるように構成された場合には、ピニオンギア２６とリングギア２４との車幅方向における位置関係が、ピニオンギア３８とリングギア３６との左右方向における位置関係を逆に設定する必要はない。

図１は一実施形態の全体を示す側面図である。 図２は図１の要部拡大図である。 図３は図２の矢印IIIに沿う矢視図である。 図４は図３の矢印IV−IV線に沿う矢視断面図である。

符号の説明

４ 原動機
６ 後前軸
８ 後後軸
１２ 中間軸
３０ 後後軸ハウジング
３２ 入力軸
３４ ドライブギア
３６ リングギア
３８ ピニオンギア
４２ ドリブンギア

Claims (3)

1. 後２軸駆動車の後前軸を支持する後前軸ハウジングに、同後前軸よりも上方において車両後方に向かって延び、後後軸へ駆動力を伝えるための出力軸が支持された後２軸駆動車の駆動軸装置において、
   上記後後軸を支持する後後軸ハウジングと、
   同後後軸ハウジングに支持され、上記後後軸の上方において車両前方に向かって延び、上記出力軸からの駆動力が入力される入力軸と、
   上記後後軸の入力軸に上記後後軸の後方において装着されたドライブギアと、
   上記後後軸のデフのリングギアから車両後方に向かって延び上記後後軸ハウジングに支持されると共に上記後後軸の後方かつ上記入力軸の下方に配置された軸部を有し、上記軸部のリングギア側において、上記後後軸のデフのリングギアと噛み合うピニオンギアと、
   上記ピニオンギアの上記リングギアと噛み合う部分から車両後方の上記軸部に装着され、上記ドライブギアに噛み合うドリブンギアとを備え、
   上記ドライブギア及びドリブンギアがベベルギアにより構成され、これにより上記リングギアから車両後方へ延びる上記ピニオンギアの軸線が、上記リングギアと噛み合う上記ピニオンギアが上側になり、反対側となる上記軸部の車両後方側の端部が下側となるように、車両前方に向かって前上がりに傾斜していることを特徴とする後２軸駆動車の駆動軸装置。
2. 上記後後軸のデフのリングギア及び上記ピニオンギアがハイポイドギアにより構成され、
   上記ピニオンギアの軸線が、上記後後軸の軸線よりも上方に位置していることを特徴とする請求項１記載の後２軸駆動車の駆動軸装置。
3. 上記後前軸ハウジング内に配設された上記後前軸のデフと、後前軸の前方かつ下方において上記デフのリングギアに噛み合い、かつ上記出力軸と反対方向に回転するピニオンギアとを備え、
   上記後後軸のピニオンギアとリングギアの車幅方向における位置関係が、上記後前軸のピニオンギアとリングギアの車幅方向における位置関係と逆であることを特徴とする請求項２記載の後２軸駆動車の駆動軸装置。

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