JP6473482B1 - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ナットを組み付け易くするとともに、ナットの緩みを防止又は抑制することができる動力伝達装置を提供する。
【解決手段】 動力伝達装置１は、トランスファーケース８に一端が収容されたトランスファー入力軸４と、トランスファー入力軸４に同心に固定された入力側かさ歯車５と、入力側かさ歯車５と噛合する出力側かさ歯車６と、出力側かさ歯車６が同心に固定されたトランスファー出力軸７と、入力側かさ歯車５を挟むように配置され、トランスファー入力軸４を回転自在に軸支する一対のテーパローラベアリング１４，１５と、トランスファー入力軸４の外周面の一部を覆う筒状部１１と、筒状部１１にスプライン結合されたトランスファー入力ギヤ３と、トランスファー入力軸４の外周面に設けられた段部１９と、トランスファー入力軸４に螺着され、且つ段部１９に入力側かさ歯車５を筒状部１１を介して押し付けるナット１８と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転軸方向を変換する動力伝達装置に関する。

従来、車両の前方に横置きされる内燃機関の駆動力を、ハイポイドギヤなどを介して横方向の回転軸方向を前後方向に変換して後輪側へ伝達させる動力伝達装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の動力伝達装置では、入力側かさ歯車とトランスファー入力軸とはスプライン結合されている。トランスファー入力軸は、一端に一体に形成されたトランスファー入力ギヤを備えており、他端に向かって順に大径部と小径部とを備える。また、トランスファー入力軸は、入力側かさ歯車を挟んで配置される一対のテーパローラベアリングを介して、トランスファーケースに回転自在に軸支されている。他方側のテーパローラベアリングと入力側かさ歯車との間には、カラーが設けられ、トランスファー入力軸上における他方側のテーパローラベアリングと入力軸かさ歯車との間の距離をカラーで規制している。また、入力側かさ歯車がトランスファー入力軸に対して軸方向へ移動することを防止すべく、トランスファー入力軸の他端にナットが螺着されている。ナットは、トランスファー入力軸の大径部と小径部との間に形成される段部に、入力側かさ歯車を、カラー及び他方側のテーパローラベアリングの内輪を介して、押し付けている。このナットの締め付け力によって入力側かさ歯車とカラーとの距離（長さ）を調整できるので、一対のテーパローラベアリングの間の距離をナットで調整することができ、テーパローラベアリングの予圧を調節することができる。

特開２００６−７０９９５号公報

従来の動力伝達装置では、入力側かさ歯車とトランスファー入力軸とをスプライン結合して抜け止めすべくナットで締め付けている。しかしながら、ナットがトランスファーケース内に位置して組み付け難いという問題がある。また、トランスファーケース内においてナットで入力側かさ歯車とトランスファー入力軸とを締め付ける場合、トランスファー入力軸の端部を軸支する軸受の内輪にナットが当接するため、トランスファー入力軸の回転によって僅かに内輪がトランスファー入力軸に対して相対的に回転するように位置がずれてしまうと、内輪の位置ずれの影響によってナットが緩んでしまう虞もある。

本発明は、以上の点に鑑み、ナットを組み付け易くするとともに、ナットの緩みを防止又は抑制することができる動力伝達装置を提供することを目的とする。

［１］上記目的を達成するため、本発明の動力伝達装置（例えば、実施形態の動力伝達装置１。以下同一。）は、
トランスファーケース（例えば、実施形態のトランスファーケース８。以下同一。）と、
前記トランスファーケースに一端が収容され、前記トランスファーケースから他端が露出したトランスファー入力軸（例えば、実施形態のトランスファー入力軸４。以下同一。）と、
前記トランスファーケースに収容され、且つ前記トランスファー入力軸に同心に固定された入力側かさ歯車（例えば、実施形態の入力側かさ歯車５。以下同一。）と、
前記入力側かさ歯車と噛合する出力側かさ歯車（例えば、実施形態の出力側かさ歯車６。以下同一。）と、
前記トランスファー入力軸の軸線方向に対して直交する方向に延び、且つ前記出力側かさ歯車が同心に固定されたトランスファー出力軸（例えば、実施形態のトランスファー出力軸７。以下同一。）と、
前記トランスファー入力軸を前記トランスファーケース内で回転自在に軸支するために設けられ、且つ前記入力側かさ歯車を前記軸線方向で挟むように配置される一対のテーパローラベアリング（例えば、実施形態の入力側テーパローラベアリング１４，１５。以下同一。）と、
前記トランスファー入力軸の前記トランスファーケースから露出する部分の外周面の一部を覆う筒状部（例えば、実施形態の筒状部１１。以下同一。）と、
前記筒状部にスプライン結合されたトランスファー入力ギヤ（例えば、実施形態のトランスファー入力ギヤ３。以下同一。）と、
前記トランスファー入力軸の外周面に設けられた段部（例えば、実施形態の段部１９。以下同一。）と、
前記トランスファー入力軸に螺着され、且つ前記段部に前記入力側かさ歯車を前記筒状部を介して押し付けるナット（例えば、実施形態のナット１８。以下同一。）と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、ナットがトランスファーケースの外に位置するため、ナットの組み付けが容易となる。また、ナットとテーパローラベアリングとの間には、トランスファー入力ギヤが配置されているため、ナットがテーパローラベアリングと接触しない。このため、ナットの緩みを防止又は抑制することができる。さらには、ナットが他端側に位置することで、トランスファー入力軸に設けられた一対のテーパローラベアリングの間に位置するトランスファー入力軸の部分を太く形成することができ、トランスファー入力軸の耐久性を向上させることができる。

［２］また、本発明においては、前記筒状部は、前記トランスファー入力ギヤが配置される位置よりも前記ナット側に延びており、前記筒状部には、前記トランスファー入力ギヤが配置される位置よりも前記ナット側に位置させて環状溝部（例えば、実施形態の環状溝部２０。以下同一。）が設けられ、前記環状溝部には、周方向で複数に分割された分割環状部材（例えば、実施形態の半割りリング２１。以下同一。）が嵌合され、前記分割環状部材の外周には、前記環状溝部から前記分割環状部材が脱落することを防止すべく外周を覆うカバー（例えば、実施形態のリングカバー２２。以下同一。）が設けられ、前記筒状部には、前記カバーが前記分割環状部材の外周から脱落することを防止すべくスナップリング（例えば、実施形態のスナップリング２３。以下同一。）が設けられていることが好ましい。

かかる構成によれば、トランスファー入力ギヤが筒状部に対して軸方向に押し付けられる力を制限することができ、トランスファー入力ギヤと筒状部との間での、騒音や振動の発生を防止又は抑制することができる。

［３］また、本発明においては、前記トランスファーケースには、前記テーパローラベアリングと前記トランスファー入力ギヤとの間に位置させて、径方向内方へ延びる堰部（例えば、実施形態のケース蓋部材１０における開口部１０ａが形成された箇所の周縁部分。以下同一。）が設けられていることが好ましい。

かかる構成によれば、トランスファーケース内の潤滑油を一定量確保することができ、入力側かさ歯車および出力側かさ歯車、テーパローラベアリングを適切に潤滑することができる。

実施形態の動力伝達装置を示す説明図。 実施形態のトランスファー入力ギヤの固定構造を示す説明図。 従来の動力伝達装置を示す説明図。

図１に示すように、実施形態の動力伝達装置１は、フロントデファレンシャルギヤ２に伝達される駆動力が入力されるトランスファー入力ギヤ３と、トランスファー入力軸４と、トランスファー入力軸４に同心で一体的に回転するようにスプライン結合された入力側かさ歯車５と、入力側かさ歯車５と噛合する出力側かさ歯車６と、出力側かさ歯車６に同心で一体的に形成されたトランスファー出力軸７と、入力側かさ歯車５および出力側かさ歯車を覆うトランスファーケース８と、を備える。

トランスファーケース８は、ケース本体９と、ケース蓋部材１０とで構成されている。トランスファー出力軸７は、トランスファー入力軸４の軸線方向に対して直交する方向に伸び、動力伝達装置１が搭載される車両のプロペラシャフトやリアデファレンシャルギヤなどを介して左右の後輪に駆動力を伝達させる。

入力側かさ歯車５には、トランスファー入力ギヤ３側に向かって延びる筒状部１１が設けられている。筒状部１１の外周面には、図２に斜視図で示すように、スプライン溝１２が形成されており、トランスファー入力ギヤ３の内周面に形成されたスプライン歯１３とスプライン溝１２とが嵌合することで、トランスファー入力ギヤ３と筒状部１１とがスプライン結合する。

図１を参照して、トランスファーケース８内には、トランスファー入力軸４を軸支する一対の入力側テーパローラベアリング１４、１５が設けられている。一対の入力側テーパローラベアリング１４、１５は、入力側かさ歯車５を挟むように配置されており、一方の入力側テーパローラベアリング１４は、入力側かさ歯車５の軸線方向の対向側の部分のトランスファーケース８に取り付けられ、トランスファー入力軸４の一端を軸支している。

ここで、入力側かさ歯車５と出力側かさ歯車６とが噛み合って動力を伝達するときには、ねじれ力が発生する。本実施形態においては、トランスファー入力軸４が入力側かさ歯車５を挟むように一対の入力側テーパローラベアリング１４，１５を介してトランスファーケース８で軸支される両持ち構造を採用することにより、トランスファー入力軸が入力側かさ歯車の他方側でのみ２つの入力側テーパローラベアリングで支持される片持ち構造を採用した場合と比較して、入力側かさ歯車５と出力側かさ歯車６とが噛み合って動力を伝達するときに発生するねじれ力をしっかりと抑えることができる。

他方の入力側テーパローラベアリング１５は、入力側かさ歯車５とトランスファー入力ギヤ３との間で、トランスファーケース８のケース蓋部材１０に取り付けられ、筒状部１１を介してトランスファー入力軸４を軸支している。一対の入力側テーパローラベアリング１４、１５は、互いに対向する側に向かって次第に径が大きくなるようにテーパが形成されている。

トランスファー入力軸４の他端は、トランスファーケース８のケース蓋部材１０の開口部１０ａを通って、トランスファーケース８が取り付けられるトランスミッションケース１６内に露出している。トランスファー入力軸４の他端の外周面には雄ねじ１７が形成されている。この雄ねじ１７にはナット１８が螺着される。トランスファー入力軸４は、ナット１８が螺着される他端側から入力側テーパローラベアリング１４側に向かって、順に、入力側小径部４ａ、入力側大径部４ｂで構成されており、入力側小径部４ａと入力側大径部４ｂとの間に段部１９が形成されている。この段部１９は、入力側かさ歯車５と嵌合するスプライン溝の一方の入力側テーパローラベアリング１４側に位置している。即ち、入力側かさ歯車５は、入力側小径部４ａにスプライン結合されている。

そして、ナット１８を締め付けることにより、ナット１８が筒状部１１を介して入力側かさ歯車５を段部１９に押し付ける。これによって、ナット１８の締め付け力により、入力側かさ歯車５とトランスファー入力軸４の一端との間の距離Ｘを調整することができる。

距離Ｘは言い換えれば一対の入力側テーパローラベアリング１４，１５の間の距離でもあるため、ナット１８の締め付けにより、一対の入力側テーパローラベアリング１４，１５の予圧を調節することができる。なお、一対の入力側テーパローラベアリング１４，１５の外輪の間の距離は、トランスファーケース８を構成するケース本体９とケース蓋部材１０との締め付け力により決定される。

また、本実施形態では、ケース蓋部材１０の開口部１０ａの周縁は、トランスファー入力ギヤ３と、他方側の入力側テーパローラベアリング１５との間に位置しており、この開口部１０ａの周縁部分が本実施形態における堰部に該当し、トランスファーケース８内の潤滑油が必要以上にトランスミッションケースに戻ってしまうことを防止又は抑制している。

図２を参照して、筒状部１１のスプライン溝１２が設けられた部分の他端側には、環状溝部２０が設けられている。環状溝部２０には、周方向で２つに分割可能な半割りリング２１が嵌め込まれている。半割りリング２１には、半割りリング２１が環状溝部２０から脱落しないように径方向外側から覆ったリングカバー２２が被せられている。また、筒状部１１には、環状のスナップリング用溝２３ａが設けられており、このスナップリング用溝２３ａにリングカバー２２が筒状部１１から脱落しないように抜け止めするスナップリング２３が嵌合されている。

このように、半割りリング２１を用いてトランスファー入力ギヤ３が筒状部１１から脱落することを防止している。半割りリング２１を用いることなく、ナット１８でトランスファー入力ギヤ３の脱落を防止することも考えられる。しかしながら、ナット１８でトランスファー入力ギヤ３を筒状部１１の段部１１ａに押し付け過ぎると、スプライン結合部分で騒音が発生し易い。本実施形態の如く、半割りリング２１を用いることにより、ナット１８の締め付け力に関係なく、トランスファー入力ギヤ３の筒状部１１からの脱落を防止することができ、騒音や振動の低減を図ることができる。

図３は、比較例としての従来の動力伝達装置１’を示している。比較例の動力伝達装置１’は、トランスファー入力ギヤ３’とトランスファー入力軸４’とが一体に形成されており、トランスファー入力軸４’のトランスファーケース８’に収容される一端側に雄ねじ１７’が設けられ、ナット１８’は、トランスファーケース８’に収容されている。

入力側テーパローラベアリング１４’と入力側かさ歯車５’の間には、両者の間の距離を規定するための円筒状のカラー２５’がトランスファー入力軸４’の外周面を覆うように配置されている。比較例の動力伝達装置１’においてもナット１８’の締め付けによって、大径部４ｂ’と小径部４ａ’との間に形成される段部１９’に、カラー２５’及び一方の入力側テーパローラベアリング１４’の内輪を介して、入力側かさ歯車５’を押し付けることができ、一対の入力側テーパローラベアリング１４’、１５’の間の距離Ｘ’を調節して、一対の入力側テーパローラベアリング１４’、１５’の予圧を調節することができる。

入力側テーパローラベアリング１５’とトランスファー入力ギヤ３’との間には、ころ軸受２４’が設けられている。図３からも明らかなように、比較例の動力伝達装置１’では、トランスファー入力ギヤ３’から離れるに従って次第に径が小さくなっている。即ち、トランスファー入力ギヤ３‘から離れる方向に向かって、入力側大径部４ｂ’、入力側小径部４ａ’の順となるようにトランスファー入力軸４’が構成されている。そして、この種の動力伝達装置では、入力側かさ歯車５’と出力側かさ歯車６’とが噛み合う部分を基点として、入力側かさ歯車５’と入力側テーパローラベアリング１４’との間のトランスファー入力軸４’の部分の耐久力が要求される。

従って、比較例の動力伝達装置１’では、もっとも細い部分の耐久性を考慮してトランスファー入力軸４’を設計する必要があるため、最も細くなる部分の径を大きくする必要があり、動力伝達装置１’の大型化が避けられない。

これに対して、本実施形態の動力伝達装置１によれば、図１からも明らかなように、トランスファー入力軸４がトランスファー入力ギヤ３から離れるに従って次第に径が太くなっているため、トランスファー入力軸４の全体的な径を比較例と比較して小さく設定しても十分な強度を持たせることができ、動力伝達装置１の小型化を図ることができる。

また、本実施形態の動力伝達装置１によれば、ナット１８がトランスファーケース８の外に位置するため、ナット１８の組み付けが容易となる。また、ナット１８と入力側テーパローラベアリング１５との間には、トランスファー入力ギヤ３が配置されているため、ナット１８が入力側テーパローラベアリング１５と接触しない。そして筒状部１１はトランスファー入力軸４とスプライン結合しているため、筒状部１１とトランスファー入力軸４との間では、回転速度の差が生じることがなく、ナット１８の緩みを防止又は抑制することができる。

また、半割りリング２１，２１、リングカバー２２、スナップリング２３によれば、トランスファー入力ギヤ３が筒状部１１に対して軸方向に押し付けられる力を制限することができ、トランスファー入力ギヤ３と筒状部１１との間での、騒音や振動の発生を防止又は抑制することができる。

また、本実施形態の動力伝達装置１においては、トランスファーケース８のケース蓋部材１０には、入力側テーパローラベアリング１５とトランスファー入力ギヤ３との間に位置させて、開口部１０ａが設けられている。この開口部１０ａの周縁部分が本実施形態における径方向内方へ延びる堰部に該当する。

このように開口部１０ａの周縁部分からなる堰部を設ければ、トランスファーケース８内の潤滑油を一定量確保することができ、入力側かさ歯車５および出力側かさ歯車６、入力側テーパローラベアリング１４，１５を適切に潤滑することができる。

なお、本実施形態においては、分割環状部材として２つに分割された半割りリング２１を用いて説明したが、本発明の分割環状部材は、複数であればよいため、３つ以上に分割されていてもよく、又はスナップリングのように切れ目が１つだけ入ったリングであってもよい。

１…動力伝達装置、 ２…フロントデファレンシャルギヤ、 ３…トランスファー入力ギヤ、 ４…トランスファー入力軸、 ４ａ…入力側小径部、 ４ｂ…入力側大径部、 ５…入力側かさ歯車、 ６…出力側かさ歯車、 ７…トランスファー出力軸、 ８…トランスファーケース、 ９…ケース本体、 １０…ケース蓋部材、 １０ａ…開口部、 １１…筒状部、 １１ａ…段部、 １２…スプライン溝、 １３…スプライン歯、 １４…入力側テーパローラベアリング、 １５…入力側テーパローラベアリング、 １６…トランスミッションケース、 １７…雄ねじ、 １８…ナット、 １９…段部、 ２０…環状溝部、 ２１…半割りリング、 ２２…リングカバー、 ２３…スナップリング、 ２３ａ…スナップリング用溝、 ２４’…ころ軸受、 ２５’…カラー、 Ｘ…距離。

Claims (3)

1. トランスファーケースと、
   前記トランスファーケースに一端が収容され、前記トランスファーケースから他端が露出したトランスファー入力軸と、
   前記トランスファーケースに収容され、且つ前記トランスファー入力軸に同心に固定された入力側かさ歯車と、
   前記入力側かさ歯車と噛合する出力側かさ歯車と、
   前記トランスファー入力軸の軸線方向に対して直交する方向に延び、且つ前記出力側かさ歯車が同心に固定されたトランスファー出力軸と、
   前記トランスファー入力軸を前記トランスファーケース内で回転自在に軸支するために設けられ、且つ前記入力側かさ歯車を前記軸線方向で挟むように配置される一対のテーパローラベアリングと、
   前記トランスファー入力軸の前記トランスファーケースから露出する部分の外周面の一部を覆う筒状部と、
   前記筒状部にスプライン結合されたトランスファー入力ギヤと、
   前記トランスファー入力軸の外周面に設けられた段部と、
   前記トランスファー入力軸に螺着され、且つ前記段部に前記入力側かさ歯車を前記筒状部を介して押し付けるナットと、
   を備えることを特徴とする動力伝達装置。
2. 請求項１に記載の動力伝達装置であって、
   前記筒状部は、前記トランスファー入力ギヤが配置される位置よりも前記ナット側に延びており、
   前記筒状部には、前記トランスファー入力ギヤが配置される位置よりも前記ナット側に位置させて環状溝部が設けられ、
   前記環状溝部には、周方向で複数に分割された分割環状部材が嵌合され、
   前記分割環状部材の外周には、前記環状溝部から前記分割環状部材が脱落することを防止すべく外周を覆うカバーが設けられ、
   前記筒状部には、前記カバーが前記分割環状部材の外周から脱落することを防止すべくスナップリングが設けられていることを特徴とする動力伝達装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の動力伝達装置であって、
   前記トランスファーケースには、前記テーパローラベアリングと前記トランスファー入力ギヤとの間に位置させて、径方向内方へ延びる堰部が設けられていることを特徴とする動力伝達装置。