JP6384407B2 - 最終減速装置のダンパ配設構造 - Google Patents

Description

本発明は、最終減速装置のダンパ配設構造、ダンパ構造及びギヤ構造に関し、車両の最終減速装置の技術分野に属する。

一般に、フロントエンジン・リヤドライブ車の動力伝達機構は、エンジンで発生した駆動力を自動変速機によって変速段に応じて減速し、プロペラシャフトを介して最終減速装置（リヤデフ）に伝え、該最終減速装置によって最終的に減速された駆動力を左右の後輪に分割して伝達するように構成されている。

この種の車両において、例えば、エンジンや最終減速装置自体等が振動発生源となって発生した振動がプロペラシャフトによって増幅されて車両に伝達されることがあるので、車両の乗り心地をさらに向上させるための課題となっていた。

この課題に対して、例えば特許文献１には、最終減速装置のケースの外面にダンパを取り付けたダンパ配設構造が開示されている。

実開昭６０−１９２９０４号公報

昨今、エンジン自体の効率向上によりエンジンの出力トルクが向上している。また、ハイブリッド車においては、エンジンのみの場合に比べて駆動モータのトルクアシストによって出力トルクが増大される。さらに、変速機の最高変速段の減速比を大きくした車両が実用化されている。このような理由により、最終減速装置での減速比を小さくできるようになり、結果として、最終減速装置のドライブギヤを大径化できるようになった。

ところが、最終減速装置のドライブギヤを大径化する場合、従来のように最終減速装置の外面にダンパを配置したものでは、最終減速装置自体が大型化して車両への搭載性悪化が問題となる。

そこで、本発明は、上述のような最終減速装置において、車両への搭載性悪化させることなく、大径化したドライブギヤにダンパを配置することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明に係るダンパ配設構造は、次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明は、
前記ドライブギヤにおける歯面の径方向内側に有底の挿入孔部が形成され、該挿入孔部に、一端側に雄ねじ部を有する取付部と、該取付部の他端側に一体的に設けられた円板状の弾性層と、該弾性層に一体的に設けられた円柱状の質量部とを軸方向に並設してなるダンパ部材が挿入され、
前記雄ねじ部が、前記挿入孔部の底面に設けられた雌ねじ部に螺合されている
ことを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の最終減速装置のダンパ配設構造において、
前記ドライブギヤは、エンジンにて生成された駆動力が最高変速段の減速比が所定以上に設定された変速機を介して入力される
ことを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、前記請求項２に記載の最終減速装置のダンパ配設構造において、
前記変速機の最高変速段の減速比は１である
ことを特徴とする

また、請求項４に記載の発明は、前記請求項１に記載の最終減速装置のダンパ配設構造において、
前記最終減速装置の終減速比が３以下である
ことを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、
エンジン及び駆動モータにて生成された駆動力が入力されるドライブギヤ及び該ドライブギヤと噛み合うドリブンギヤを備え、前記ドライブギヤと前記ドリブンギヤとにより減速機構が構成された最終減速装置のダンパ配設構造において、
前記ドライブギヤにおける歯面の径方向内側に有底の挿入孔部が形成され、該挿入孔部に、一端側に雄ねじ部を有する取付部と、該取付部の他端側に一体的に設けられた円板状の弾性層と、該弾性層に一体的に設けられた円柱状の質量部とを軸方向に並設してなるダンパ部材が挿入され、
前記雄ねじ部が、前記挿入孔部の底面に設けられた雌ねじ部に螺合されている
ことを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の最終減速装置のダンパ配設構造において、
前記ドライブギヤは、傘歯ギヤである
ことを特徴とする。

上記の構成により、本願の請求項１に記載の発明によれば、大径化したドライブギヤの歯の内側のスペースを有効に利用してダンパを配置することができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、変速機の最高変速段の減速比が所定以上に設定されることによって大型化したドライブギヤの歯の内側のスペースを利用してダンパを配置することができる。

また、請求項３に記載の発明によれば、変速機の最高変速段の減速比が１に設定されることによって大型化したドライブギヤの歯の内側のスペースを利用してダンパを配置することができる。

また、請求項４に記載の発明によれば、最終減速装置の終減速比が３以下の場合にも、請求項１に記載の発明と同様の効果を奏することができる。

また、請求項５に記載の発明によれば、動力源にエンジンと共にモータを搭載することによって大型化したドライブギヤの歯の内側のスペースを利用してダンパを配置することができる。

また、請求項６に記載の発明によれば、ドライブギヤが傘歯ギヤの場合にも、請求項１に記載の発明と同様の効果を奏することができる。

本発明の第１、第２参考例および実施形態に係る車両の動力伝達機構を示す平面図である。 本発明の第１参考例に係る最終減速装置のダンパ配設構造を示す一部断面平面図である。 図２のドライブギヤに設けられたダンパ部材単体を示す図である。 本発明の実施形態に係る最終減速装置のダンパ配設構造を示す一部断面平面図である。 図４のドライブギヤに設けられたダンパ部材単体を示す図である。 本発明の第２参考例に係る最終減速装置のダンパ配設構造を示す一部断面平面図である。

以下、本発明の参考例および実施形態について説明する。

（第１参考例）
まず、第１参考例に係る最終減速装置のダンパ配設構造について、図１〜図３を参照しながら詳細に説明する。

図１に示すように、本参考例に係る車両は、フロントエンジン・リヤドライブ車であって、車体前部にエンジン２と変速機４とでなるパワーユニットが配置されていると共に、このパワーユニットから出力されるトルクがプロペラシャフト６とその両端のユニバーサルジョイント７、７を介して車体後部に配置された最終減速装置１２に入力され、さらに該最終減速装置１２で分割されて、左右のドライブシャフト１４、１４を介して左右の後輪１６、１６に伝達されるようになっている。なお、本参考例では、パワーユニットは、エンジン２と変速機４とからなるが、さらにエンジン２の駆動力をアシスト又は向上させるために駆動モータを設けた、いわゆるハイブリッドタイプのパワーユニットであってもよい。また、本参考例では、変速機４の最高変速段（例えば６速）の減速比が１に設定されている。

ここで、パワーユニットは、左右のマウント部材５、５によって車体（図示しない）に固定されている。同様に、最終減速装置１２は、左右のマウント部材１３、１３によって車体（図示しない）に固定されている。

最終減速装置１２は、互いに中心軸が直交する２つの傘歯車であるドライブギヤ８とドリブンギヤ１０をデフケース内に備えている。ドライブギヤ８とドリブンギヤ１０の歯面は、互いに噛み合った状態で所望の終減速比が得られるように、それらの歯数が設定されている。なお、本参考例では、最終減速装置１２の終減速比は３以下に設定されている。ドライブギヤ８は、ユニバーサルジョイント７を介してプロペラシャフト６と接続され、ドリブンギヤ１０は、デファレンシャル機構を介してドライブシャフト１４に連結されている。

図２に示すように、ドライブギヤ８は、前後方向に延びる中心軸Ｌの周りを回転する部材であり、該中心軸Ｌの後方Ｒ端部には、歯面８ａが形成された傘歯車部８ｂと、該傘歯車部８ｂの前方Ｆには、中心軸Ｌ方向に延びる軸部８ｃと、を備える。

傘歯車部８ｂの後方Ｒ端部には、中心軸Ｌを中心とする有底の嵌合孔部８ｄが形成されており、該嵌合孔部８ｄには、略円柱状のダンパ部材２０が嵌合されている。

図３に示すように、ダンパ部材２０は、その中心から外側に向かって順に、円柱状の質量部２２と、該質量部２２の外周面に一体的に設けられた円管状の弾性層２４と、該弾性層２４の外周面に一体的に設けられた円管状の外形部２６と、が同心状に設けられている。

図２に戻るに、ダンパ部材２０の外形部２６の外径は、傘歯車部８ｂの嵌合孔部８ｄの内径よりも僅かに大きく形成されており、圧入又は焼き嵌め等によってダンパ部材２０が傘歯車部８ｂの嵌合孔部８ｄに嵌合され、ドライブギヤ８の最高回転加速度によってもダンパ部材２０の外形部２６の外周面が傘歯車部８ｂの嵌合孔部８ｄの内周面に対して互いに摺動しないように嵌合されている。なお、ダンパ部材２０の前方Ｆ端面は、嵌合孔部８ｂの底面から僅かに離間している。

ダンパ部材２０の弾性層２４は、ダイナミックダンパ効果が得られる所望の弾性と強度を備えたゴム等の弾性材料で一体的に形成されている。

ここで、例えば、ドライブギヤ８とドリブンギヤ１０との噛み合いによってねじり方向の微小トルク変動（振動）が生じた場合、ドライブギヤ８の歯面８ａの内側に設けられたダンパ部材２０の質量部２２には、ねじり方向と逆方向に慣性力が作用し、弾性層２４の外周部に対する内周部のねじれによって、外形部２６及び傘歯車部８ｂに対して弾性層２４を介して接続された質量部２２がこの慣性力によって中心軸Ｌ周りに僅かに回転する。このようなダンパ部材２０のダンパ機能によって、ドライブギヤ８に伝達されたねじり方向の振動は低減される。

また、例えば、エンジン２の振動がプロペラシャフト６によって増幅され、ドライブギヤ８がその中心軸Ｌに対して曲げ方向の振動を受けた場合、ダンパ部材２０の質量部２２には、曲げ方向と逆方向に慣性力が作用し、弾性層２４の変形によって質量部２２が中心軸Ｌに対して偏心する。このようなダンパ部材２０のダンパ機能によって、ドライブギヤ８に伝達された曲げ方向の振動は低減される。

（実施形態）
次に、実施形態に係るダンパ配設構造について、図４、図５を参照しながら説明する。なお、実施形態において、第１参考例と共通する構成については、説明を省略すると共に、図面に同一の符号を付している。

図４に示すように、ドライブギヤ１０８は、第１参考例と同様に、前後方向に延びる中心軸Ｌの周りを回転する部材であり、該中心軸Ｌの後方Ｒ端部には、歯面１０８ａが形成された傘歯車部１０８ｂと、該傘歯車部１０８ｂの前方Ｆには、中心軸Ｌ方向に延びる軸部１０８ｃと、を備える。

傘歯車部１０８ｂの後方Ｒ端部には、中心軸Ｌを中心とする有底の挿入孔部１０８ｄが形成され、該挿入孔部１０８ｄの底面には、中心軸Ｌ方向に雌ねじ部１０８ｅが形成されている。この雌ねじ部１０８ｅには、略円柱状のダンパ部材１２０の取付部１２２の前方Ｆに形成された雄ねじ部１２２ａが螺合されている。

図５に示すように、ダンパ部材１２０は、一端側に雄ねじ部１２２ａと他端側に鍔部１２２ｂが形成された取付部１２２と、該取付部１２２の鍔部１２２ｂの端面に一体的に設けられた円板状の弾性層１２４と、該弾性層１２４に一体的に設けられた円柱状の質量部１２６と、が軸方向に並設されている。なお、本実施形態では、取付部１２２の鍔部１２２ｂと弾性層１２４と質量部１２６の外径がほぼ同径になるように形成されている。また、ダンパ部材１２０は、雄ねじ部１２２ａと鍔部１２２ｂとの間には、鍔部１２２ｂよりも小さな外径を有する円板状の突き当て部１２２ｃが設けられている。

図４に戻るに、ダンパ部材１２０の鍔部１２２ｂと弾性層１２４と質量部１２６の外径は、傘歯車部１０８ｂの挿入孔部１０８ｄの内径よりも小さく形成されており、すなわち、ダンパ部材１２０の取り付け時には、質量部１２６の外周面と挿入孔部１０８ｄの内周面の間には、半径方向に所定の間隙Ｇが全周に亘って設けられている。ダンパ部材１２０は、雄ねじ部１２２ａを雌ねじ部１０８ｅに螺合する際、突き当て部１２２ｃの端面が挿入孔１０８ｄの底面に当接するまで、ダンパ部材１２０が挿入孔部１０８ｄの内方へ挿入される。

ダンパ部材１２０の弾性層１２４は、ダイナミックダンパ効果が得られる所望の弾性と強度を備えたゴム等の弾性材料で一体的に形成されている。

ここで、ドライブギヤ１０８がその中心軸Ｌに対してねじり方向の振動を受けた場合、ドライブギヤ１０８の歯面１０８ａの内側に設けられたダンパ部材１２０の質量部１２６には、ねじり方向と逆方向に慣性力が作用し、弾性層１２４の一端部に対する他端部のねじれによって、取付部１２２及び傘歯車部１０８ｂに対して弾性層１２４を介して接続された質量部１２６がこの慣性力によって中心軸Ｌ周りに僅かに回転する。このようなダンパ部材１２０のダンパ機能によって、ドライブギヤ１０８に伝達されたねじり方向の振動は低減される。

また、ドライブギヤ１０８がその中心軸Ｌに対して曲げ方向の振動を受けた場合、ダンパ部材１２０の質量部１２６には、曲げ方向と逆方向に慣性力が作用し、弾性層１２４の変形によって質量部１２６が中心軸Ｌに対して偏心する。このようなダンパ部材１２０のダンパ機能によって、ドライブギヤ１０８に伝達された曲げ方向の振動は低減される。なお、上述の所定の間隙Ｇは、想定し得る曲げ方向の最大振動が質量部１２６に作用した際、質量部１２６の外周面と挿入孔部１０８ｄの内周面とが接触しない程度に予め設定されている。

（第２参考例）
次に、第２参考例に係るダンパ配設構造について、図６を参照しながら説明する。なお、第２参考例において、第１参考例と共通する構成については、説明を省略すると共に、図面に同一の符号を付している。

図６に示すように、ドライブギヤ２０８は、第１参考例および実施形態と同様に、前後方向に延びる中心軸Ｌの周りを回転する部材であり、該中心軸Ｌの後方Ｒ端部には、歯面２０８ａが形成された傘歯車部２０８ｂと、該傘歯車部２０８ｂの前方Ｆには、中心軸Ｌ方向に延びる軸部２０８ｃと、を一体的に備えている。

傘歯車部２０８ｂは、その歯面２０８ａの半径方向内側に、中心軸Ｌを中心とする中空円錐面状のダンパ層２０８ｄを備え、すなわち、傘歯車部２０８ｂは、軸部２０８ｃと一体的に固定された内側部分と、この内側部分の外側に一体的に設けられた中間部分としてのダンパ層２０８ｄと、このダンパ層２０８ｄの外側に一体的に設けられ、歯面２０８ａが外周に形成された外側部分の３つの部分から構成されており、この内側部分と外側部分は直接接続されていないので、軸部２０８ｃから後方Ｒに向かって伝達される駆動力は、必ずダンパ層２０８ｄを介して歯面２０８ａに伝達されるように構成されている。

ダンパ層２０８ｄは、ダイナミックダンパ効果が得られる所望の弾性と強度を備えたゴム等の弾性材料で一体的に形成されている。

ここで、ドライブギヤ２０８がその中心軸Ｌに対して前方Ｆからねじり方向の振動を受けた場合、ドライブギヤ２０８のダンパ層２０８ｄの外側に設けられた歯面２０８ａが形成された外周部分には、ねじり方向と逆方向に慣性力が作用し、歯面２０８ａがこの慣性力によって中心軸Ｌ周りにねじり方向と逆方向に僅かに回転する。このようなダンパ層２０８ｄのダンパ機能によって、ドライブギヤ２０８に伝達されたねじり方向の振動は低減される。

また、ドライブギヤ２０８がその中心軸Ｌに対して曲げ方向の振動を受けた場合、歯面２０８ａには、曲げ方向と逆方向に慣性力が作用し、ダンパ層２０８ｄの変形によって歯面２０８ａが中心軸Ｌに対して偏心する。このようなダンパ層２０８ｄのダンパ機能によって、ドライブギヤ２０８に伝達された曲げ方向の振動は低減される。

以上のように、本参考例によれば、ドライブギヤ８、１０８、２０８及び該ドライブギヤ８、１０８、２０８と噛み合うドリブンギヤ１０を備え、ドライブギヤ８、１０８、２０８とドリブンギヤ１０とによって減速機構が構成された最終減速装置１２のダンパ配設構造において、ドライブギヤ８、１０８、２０８における歯面８ａ、１０８ａ、２０８ａの径方向内側にダンパ部材２０、１２０又はダンパ層２０８ｂが配設されたので、大径化したドライブギヤ８、１０８、２０８の歯面８ａ、１０８ａ、２０８ａの内側のスペースを有効に利用してダンパ部材２０、１２０又はダンパ層２０８ｂを配置することができる。

また、本参考例によれば、ドライブギヤ８、１０８、２０８は、エンジン２にて生成された駆動力が最高変速段の減速比が所定以上に設定された変速機４を介して入力されるので、変速機の最高変速段の減速比が所定以上（例えば１）に設定されることによって大型化したドライブギヤ８、１０８、２０８の歯面８ａ、１０８ａ、２０８ａの内側のスペースを利用してダンパ部材２０、１２０又はダンパ層２０８ｂを配置することができる。

さらに、エンジン２及び駆動モータ（図示しない）をパワーユニットに設けたハイブリッドタイプの車両の場合にも、駆動モータを搭載することによって大型化したドライブギヤ８、１０８、２０８の歯の内側のスペースを利用してダンパを配置することができる。

本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能である。

例えば、本参考例および実施形態では、フロントエンジン・リヤドライブ（ＦＲ）車の最終減速装置１２に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、フロントエンジン・フロントドライブ（ＦＦ）車の最終減速装置にも適用することができる。

また、本参考例および実施形態では、ドライブギヤ８、１０８、２０８が傘歯ギヤである最終減速装置１２に適用したものについて説明したが、これに限定されるものではなく、ドライブギヤが傘歯ギヤ以外の平歯車等である場合にも適用することができる。

以上のように、本発明によれば、最終減速装置において、車両への搭載性悪化させることなく、大径化したドライブギヤにダンパを配置することが可能な最終減速装置のダンパ配設構造、ダンパ構造及びギヤ構造を提供できるので、この種の最終減速装置又はこれが搭載される車両の製造産業分野において、好適に利用される可能性がある。

２ エンジン
４ 変速機
８、１０８、２０８ ドライブギヤ（傘歯ギヤ）
８ａ、１０８ａ、２０８ａ 歯面
１０ ドリブンギヤ
１２ 最終減速装置
２０、１２０ ダンパ部材（ダイナミックダンパ、ダンパ）
２０８ｂ ダンパ層（ダンパ）

Claims (6)

1. ドライブギヤ及び該ドライブギヤと噛み合うドリブンギヤを備え、前記ドライブギヤと前記ドリブンギヤとによって減速機構が構成された最終減速装置のダンパ配設構造において、
   前記ドライブギヤにおける歯面の径方向内側に有底の挿入孔部が形成され、該挿入孔部に、一端側に雄ねじ部を有する取付部と、該取付部の他端側に一体的に設けられた円板状の弾性層と、該弾性層に一体的に設けられた円柱状の質量部とを軸方向に並設してなるダンパ部材が挿入され、
   前記雄ねじ部が、前記挿入孔部の底面に設けられた雌ねじ部に螺合されている
   ことを特徴とする最終減速装置のダンパ配設構造。
2. 前記ドライブギヤは、エンジンにて生成された駆動力が最高変速段の減速比が所定以上に設定された変速機を介して入力される
   ことを特徴とする請求項１に記載の最終減速装置のダンパ配設構造。
3. 前記変速機の最高変速段の減速比は１である
   ことを特徴とする請求項２に記載の最終減速装置のダンパ配設構造。
4. 前記最終減速装置の終減速比が３以下である
   ことを特徴とする請求項１に記載の最終減速装置のダンパ配設構造。
5. エンジン及び駆動モータにて生成された駆動力が入力されるドライブギヤ及び該ドライブギヤと噛み合うドリブンギヤを備え、前記ドライブギヤと前記ドリブンギヤとにより減速機構が構成された最終減速装置のダンパ配設構造において、
   前記ドライブギヤにおける歯面の径方向内側に有底の挿入孔部が形成され、該挿入孔部に、一端側に雄ねじ部を有する取付部と、該取付部の他端側に一体的に設けられた円板状の弾性層と、該弾性層に一体的に設けられた円柱状の質量部とを軸方向に並設してなるダンパ部材が挿入され、
   前記雄ねじ部が、前記挿入孔部の底面に設けられた雌ねじ部に螺合されている
   ことを特徴とする最終減速装置のダンパ配設構造。
6. 前記ドライブギヤは、傘歯ギヤである
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の最終減速装置のダンパ配設構造。

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