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

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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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