JP6489141B2 - 車両のトランスファ構造 - Google Patents

Description

本発明は、四輪駆動車に搭載されるトランスファ構造に関する。

四輪駆動車として、車体前部にエンジンなどの駆動源と変速機とを軸心が車体前後方向に延びるように配置し、変速機の出力部から伝達される駆動源の出力トルクを車体後方に延びる後輪用プロペラシャフト及び後輪用差動装置を介して主駆動輪としての後輪に出力すると共に、補助駆動輪としての前輪に出力するトルクを取り出すトランスファ装置を設け、該トランスファ装置によって取り出した駆動源の出力トルクを車体前方に延びる前輪用プロペラシャフト及び前輪用差動装置を介して前輪に出力し、後輪に加えて前輪も駆動可能に構成したものが知られている。

この種の四輪駆動車では、トランスファ装置に前輪用のトルクを取り出すカップリングが配設され、該カップリングを完全に締結することで駆動源の出力トルクが前輪と後輪に均等に伝達される四輪駆動状態になり、カップリングを完全に解放することで駆動源の出力トルクが後輪のみに伝達される二輪駆動状態になり、カップリングの完全締結と完全解放との中間では締結状態に応じて前輪に出力されるトルクの配分が調整される。

例えば特許文献１には、このようなトランスファ装置として、変速機の出力部から駆動源の出力トルクが伝達される入力軸に前輪用のトルクを取り出すカップリングを配設し、該カップリングによって取り出した駆動源の出力トルクを、入力軸上に設けられたドライブスプロケット、入力軸に平行に設けられた前輪用出力軸に設けられたドリブンスプロケットと、両スプロケットに巻きかけられたチェーンとでなる伝動機構を介して前記前輪用出力軸に伝達し、後輪に加えて前輪も駆動可能に構成したトランスファ装置が開示されている。

このようにして構成されるトランスファ装置が搭載された四輪駆動車では、特に動力源がエンジンの場合に、その出力トルクの変動が変速機を介してトランスファ装置に伝達され、カップリングによって取り出された前輪に出力するトルクがゼロもしくは比較的小さい場合、前輪側の駆動系がエンジンのトルク変動に共振して該駆動系の振動が大きくなり、この振動に起因して駆動系に設けられたギヤ間の歯打ち音が生じて騒音を引き起こし得る。

この振動に対しては、前輪側駆動系がエンジンの出力トルクのトルク変動に共振する運転領域で、カップリングによる前輪へのトルク配分を増加させ、該駆動系に負荷を与えて前輪に伝達するトルクを増加させることで、前述した歯打ち音を抑制することが考えられるが、駆動ロスを増加させて燃費を悪化させることになるので、前輪へのトルク配分を増加させることなく前輪側駆動系の共振に起因した歯打ち音を抑制することが望まれる。

これに対し、例えば、変速機からの入力軸上に設けられたカップリングと、補助駆動輪用出力軸にトルクを出力する伝動機構のスプロケットやギヤ等の駆動側伝動部材との間にダンパを配置することが考えられるが、カップリングからダンパを介して前記伝動機構へ高トルクが頻繁に伝達されると、該ダンパの弾性部材が劣化し、ダンパの耐久性が問題となる。このダンパの耐久性の改善のために、ダンパの弾性部材の剛性を高くすることが考えられるが、駆動系の振動を良好に減衰させることができなくなり、歯打ち音の問題が効果的に解決できない。

そこで本願出願人は、先の出願（特願２０１５−１９１８２７）において、カップリングとドライブギヤとの間にダンパを設けることで、燃費を悪化させることなく駆動系におけるギヤ間の歯打ち音を抑制すると共に、ダンパの耐久性を向上させたトランスファ装置の発明を提案している。

ここで、前記発明におけるトランスファ装置について、図８を用いて説明する。この発明におけるトランスファ装置は、カップリングＣによって取り出されて前輪に出力されるトルクが比較的小さい場合に駆動系に設けられたギヤ間の歯打ち音が生じやすいことに着目し、カップリングＣから取り出されたトルクが、低トルク時にのみダンパＤを介して伝動機構のドライブギヤＧへ動力を伝達し、高トルク時にはダンパＤを介さずに、カップリングＣから直接ドライブギヤＧへ動力を伝達する構成とされている。

具体的には、変速機からの入力軸Ｏ上にドライブギヤＧとカップリングＣとが備えられ、ドライブギヤＧとカップリングＣとの間にダンパＤが設けられたトランスファ装置において、前記カップリングＣの出力部材であるの本体部Ｃ１にドライブギヤＧ側に延びる円筒状の第１連結部Ｃ２と、該第１連結部Ｃ２からさらにドライブギヤＧ側に延びる同じく円筒状の第２連結部Ｃ３とが設けられ、前記第１連結部Ｃ２の外周面と前記ダンパＤの内筒部材Ｄ１の内周面とが第１スプライン嵌合部Ｓ１を介して連結されていると共に、前記ドライブギヤＧにはカップリングＣ側に延びる延設部Ｇ１が設けられ、この延設部Ｇ１の内周面と前記カップリングＣの第２連結部Ｃ３の外周面とが第２スプライン嵌合部Ｓ２を介して連結されている。

また、ダンパＤの外筒部材Ｄ２には動力伝達部材Ｐが結合され、該動力伝達部材Ｐに設けられてドライブギヤＧ側に延びる円筒部Ｐ１が、該ドライブギヤＧの前記延設部Ｇ１の外周面に嵌合されて結合されている。

ここで、第１スプライン嵌合部Ｓ１を構成するカップリングＣの第１連結部Ｃ２の外周面における歯と、ダンパＤの内筒部材Ｄ１の内周面における歯との間のバックラッシュは、相対回転が０もしくはほぼ０になるように、小さく設定されている。一方、第２スプライン嵌合部Ｓ２を構成するカップリングＣの第２連結部Ｃ３の外周面における歯と、ドライブギヤＧの延設部Ｇ１の内周面における歯と、カップリングＣの第２連結部Ｃ３の外周面における歯Ｃとの間のバックラッシュは、カップリングＣとドライブギヤＧとが所定回転角度内で相対回転が許容されるように、大きく設定されている。

このような構成により、このトランスファ装置によれば、カップリングＣによって取り出された前輪用のトルクが所定値以下の場合は、ダンパＤの弾性部材の変形が小さく、内筒部材Ｄ１に対する外筒部材Ｄ２の相対回転か小さいため、バックラッシュの大きな第２スプライン嵌合部Ｓ２では、ドライブギヤＧの延設部Ｇ１側の歯とカップリングＣの第２連結部Ｃ３側の歯とが当接せず、トルクを伝達しない。したがって、前輪用のトルクは、カップリングＣから第１スプライン嵌合部Ｓ１、ダンパＤ、動力伝達部材Ｐを介してドライブギヤＧに伝達される。

一方、カップリングＣによって取り出された前輪用のトルクが所定値を超える場合は、ダンパＤの弾性部材の変形が大きく、外筒部材Ｄ２に対する内筒部材Ｄ１の相対回転が大きいため、バックラッシュの大きな第２スプライン嵌合部Ｓ２においても前記延設部Ｇ１の内周面に設けられた歯と第２連結部の外周面に設けられた歯とが当接し、トルクを伝達する。したがって、前輪用のトルクは、カップリングＣから第１スプライン嵌合部Ｓ１、ダンパＤ、動力伝達部材Ｄ３を介してドライブギヤＧに伝達されると共に、一部はカップリングＣに設けられた連結部Ｃ１とドライブギヤＧのスプライン嵌合部である第２スプライン嵌合部Ｓ２を介してドライブギヤＧに伝達される。

このとき、カップリングＣの連結部Ｃ３とドライブギヤＧの延接部Ｇとのスプライン嵌合部である第２スプライン嵌合部Ｓ２は、ダンパＤの外筒部材Ｄ２に対する内筒部材Ｄ１の相対回転量を規制するストッパ機構として機能し、所定値以上の大きなトルクがダンパＤにかかることが回避される。これにより、燃費の悪化を抑制しながら歯打ち音を抑制するという課題と、ダンパの耐久性を確保するという課題が両立する。

特開２００９−２５７４３２号公報

しかしながら、図８に示すトランスファ装置では、前記ドライブギヤＧは、そのコンパクト化の要請から内周部からトルクが入力される形状とされるのが通例であり、ダンパＤの出力をドライブギヤＧに伝達する場合、動力伝達部材ＰとしてダンパＤの外周部Ｄ１から径方向の内側に延びる部材が必要となり、ダンパＤとドライブギＧヤとの間に、この動力伝達部材Ｐが介在することになる、その結果、ダンパＤとドライブギヤＧとの間の構成が複雑化し、トランスファ装置の軸方向寸法増大の要因となる虞がある。特に、この問題は、ダンパとドライブギヤとの間にオイルシールや軸受が配設される場合に顕著となる。

そこで、本発明では、四輪駆動車に搭載される車両のトランスファ構造において、ダンパの追加により燃費を悪化させることなく歯打ち音を抑制し、かつダンパの耐久性の向上を図りながら、トランスファ装置の大型化を抑制することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明にかかる車両のトランスファ構造は、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、
駆動源側からのトルクを入力し、該トルクを主駆動輪に出力する主駆動輪用出力軸と、
前記主駆動輪用出力軸と平行に設けられた補助駆動輪用出力軸と、
前記主駆動輪用出力軸上に設けられ、前記駆動源の出力トルクを取り出して前記補助駆動輪用出力軸に伝動機構を介して出力するカップリングとを備えた車両のトランスファ構造であって、
前記主駆動輪用出力軸上において前記カップリングと前記伝動機構との間にダンパが備えられ、
前記ダンパの外周部は、前記カップリングに締結部材を用いて結合されていると共に、
前記ダンパと前記伝動機構の駆動側伝動部材との間に、該ダンパの内周部と駆動側伝動部材とを連結する動力伝達部が設けられ、かつ、
前記カップリングに前記伝動機構側に延びる円筒状の連結部が設けられ、
該連結部と、前記ダンパの内周部又は前記駆動側伝動部材とが、所定角度の相対回転を許容するスプライン嵌合部を介して連結されていることを特徴とする。

なお、前記動力伝達部は、前記駆動側伝動部材に設けられる場合と、前記ダンパの内周部に設けられる場合とがある。

また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の車両のトランスファ構造において、
前記ダンパの内周部を構成する内筒部材には外側に突出する内筒側突起部が設けられ、
前記ダンパの外周部を構成する外筒部材には内側に突出する外筒側突起部が設けられ、
前記内筒側突起部と前記外筒側突起部との間に弾性部材が挟持されていると共に、
前記締結部材は、前記外筒側突起部を利用して前記ダンパの外周部を前記カップリングに結合してい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１又は請求項２に記載の車両のトランスファ構造において、
前記ダンパと前記伝動機構の駆動側伝動部材との間の動力伝達部の外周に、トランスファケースに取り付けられたシール部材が配置されてい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から前記請求項３に記載の車両のトランスファ構造において、
前記スプライン嵌合部は前記ダンパの内周部の内側に設けられ、
該スプライン嵌合部とダンパの内周部との間に、スプライン嵌合部側からダンパ側への潤滑油の浸入を防止するためのシール部材が設けられていることを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、前記請求項１から前記請求項４に記載の車両のトランスファ構造において、
前記動力伝達部は、伝動機構の駆動側伝動部材に設けられて前記主駆動輪用出力軸上をカップリング側に延びる円筒状の入力部で構成され、
該入力部と前記ダンパの内周部とがスプライン嵌合部を介して連結されていることを特徴とする。

本願の請求項１に記載の発明によれば、主駆動輪用出力軸上に備えられたカップリングと伝動機構との間にダンパが備えられ、前記ダンパの外周部は、前記カップリングに結合され、前記ダンパと前記駆動側伝動部材との間に動力伝達部が設けられ、かつ、前記カップリングの前記伝動機構側に延びる連結部と、前記ダンパの内周部又は前記駆動側伝動部材とが、所定角度の相対回転を許容するスプライン嵌合部を介して連結されている。

したがって、カップリングから伝動機構側に伝達されるトルクが小さいときは、該トルクが、前記カップリングに締結された締結部材から前記ダンパ及び前記動力伝達部を介して伝達されると共に、前記トルクが大きいときは、ダンパの内周部と外周部との間の相対回転の角度が大きくなることにより、スプライン嵌合部がトルク伝達が可能な状態となり、前記トルクの一部が、ダンパを介することなく、カップリングに設けられた連結部からスプライン嵌合部を介して伝達されることになる。

即ち、スプライン嵌合部は、ダンパの相対回転量を規制するストッパ機構として機能することになり、前記ダンパへの所定値以上のトルクの入力が抑制される。

これにより、ダンパによって燃費を悪化させることなく歯打ち音を抑制しながら、該ダンパの耐久性が確保されることになる。

そして、特に本発明によれば、前記ダンパの外周部と前記カップリングとが前記締結部材で連結され、前記ダンパの内周側には前記駆動側伝動部材と連結される動力伝達部を有し、前記カップリングは前記ダンパの内周部、又は、前記駆動側伝動部材に連結される前記スプライン嵌合部が設けられているので、前記カップリングから前記ダンパへトルクを伝達する構造と、前記ダンパからスプライン嵌合部介して前記駆動側伝動部材へトルクを伝達する構造とが、前記ダンパの外周部側と内周部側とに振り分けられて配置されることになり、伝動機構の駆動側伝動部材とカップリングとの間が簡素化される。

具体的には、前記カップリングの外周側からダンパの内周部へトルクを伝達するための部材や、ダンパ外周側から駆動側伝動部材の内周部へトルクを伝達するための部材を設ける必要がないので、駆動側伝動部材からカップリングとの間が簡素化される。これにより、トランスファ装置の軸方向の寸法の大型化が抑制され、小型化が図れる。特にダンパと伝動機構との間に例えばオイルシールやベアリング等が配置される場合に効果が顕著になる。

また、請求項２に記載の発明によれば、前記ダンパの弾性部材は、前記ダンパの内筒側突起部及び前記外筒側突起部との間に挟持され、前記締結部材は、前記外筒側突起部を利用して前記ダンパの外周部を前記カップリングに連結されている。これにより、前記ダンパの外周部と前記カップリングとは、前記ダンパの外筒側突起部を利用して連結されるため、前記ダンパの外周部と前記カップリングとを連結するための連結部等を別途設ける必要がない。

また、請求項３に記載の発明によれば、前記カップリングから伝動機構側に伝達されるトルクが小さいときの伝達される経路が前記ダンパの外周部側に設けられ、前記トルクが大きいときの伝達される経路が前記ダンパの内周部側に設けられたことで、前記ダンパと前記伝動機構の駆動側伝達部材との間には、互いに連結される前記ダンパの内周部の動力伝達部、又は、前記駆動側伝達部材の動力伝達部のみが存在することになり、前記シール部材の前記動力伝達部に接するリップ先端の半径が抑制され、該リップ部に対する摺接速度が低減されることになる。これにより、前記シール部材の耐久性が向上する。

また、請求項４の記載の発明によれば、前記スプライン嵌合部は前記ダンパの内周部の内側に設けられ、該スプライン嵌合部とダンパの内周部との間に、スプライン嵌合部側からダンパ側への潤滑油の浸入を防止するためのシール部材が設けられている。これにより、前記スプライン嵌合部と前記ダンパの弾性部材との間でシール機能を持たせることになり、潤滑が必要な前記スプライン嵌合部には潤滑油を供給しつつ、前記弾性体を潤滑油からシールできるので、前記弾性体が潤滑油に触れることがなく、前記弾性体は材質の制約を受けない。

また、請求項５に記載の発明によれば、前記動力伝達部は、伝動機構の駆動側伝動部材に設けられた動力伝達部のカップリング側に延びる入力部と前記ダンパの内周部とがスプライン嵌合部を介して連結されている。これにより、例えば、前記ダンパの内周部を前記駆動側伝動部材の動力伝達部の内周側まで延ばし、前記駆動側伝動部材のギヤ歯面の下方側で前記入力部とスプライン嵌合する場合に比して、前記駆動側伝動部材の歯面厚をギヤの入力部を大径化することなく所要の肉厚とすることができ、駆動側伝動部材の強度や変形からの制約を受けない構造にできる。

本発明の実施形態に係るトランスファ装置が搭載された四輪駆動車の動力伝達機構を示す概略図である。 前記トランスファ装置を示す断面図である。 前記トランスファ装置の要部拡大図である。 図３のＡ−Ａ断面におけるカップリングのスプライン部の断面図である。 図３のＡ−Ａ断面におけるダンパの断面図である。 第２実施形態における前記トランスファ装置の要部拡大図である。 第３実施形態における前記トランスファ装置の要部拡大図である。 先行発明における前記トランスファ装置の要部拡大図である。

以下、本発明に係る車両のトランスファ装置の詳細を実施形態毎に説明する。

［第１実施形態］
図１に示すように、本発明の実施形態に係るトランスファ装置が搭載された四輪駆動車１は、フロントエンジン・リアドライブ車ベースの四輪駆動車であり、車体前部に駆動源としてのエンジン２と変速機３とが軸心が車体前後方向に延びるように配置されている。

前記変速機３の車体後方には、該変速機３の出力部から伝達されるエンジン２の出力トルクを車体後方に延びる後輪用プロペラシャフト及び後輪用差動装置を介して主駆動輪としての後輪に出力すると共に補助駆動輪としての前輪に出力するトルクを取り出すトランスファ装置１０が設けられている。

前記トランスファ装置１０は、前記エンジン２の出力トルクが軸方向一方側である車体前方側から入力される入力軸１１と、該入力軸１１の軸方向他方側である車体後方側に設けられて前記エンジン２の出力トルクを後輪に出力する後輪用出力軸１２と、該後輪用出力軸１２と平行に設けられて前記エンジン２の出力トルクを前輪に出力する前輪用出力軸１３とを備えている。本実施形態では、前記後輪用出力軸１２は、前記入力軸１１と同一軸線上に設けられると共に、該入力軸１１に連結されて前記エンジン２の出力トルクを後輪に出力するように形成されている。

前記トランスファ装置１０はまた、前記後輪用出力軸１２上に設けられて、該後輪用出力軸１２に連結されたカップリング２０と、該カップリング２０の車体前方側に設けられて、前記カップリング２０から取り出されたエンジンの出力トルクを前輪用出力軸１３に伝達する伝動機構を構成する駆動側伝動部材としてのドライブギヤ１４と、前記カップリング２０と前記ドライブギヤ１４との間に設けられているダンパ３０とが備えられている。また、前記前輪用出力軸１３上に設けられると共に、前記ドライブギヤ１４と嵌合されて、前記伝動機構を構成する被駆動側伝動部材としてのドリブンギヤ１５が設けられている。

この実施形態においては、カップリング２０は、電磁式のカップリングが用いられ、エンジン２の出力トルクのうち前輪に出力するトルクを取り出すようになっている。カップリング２０によって取り出されたエンジン２の出力トルクは、ドライブギヤ１４に噛み合うドリブンギヤ１５を介して前輪用出力軸１３に伝達される。

前記前輪用出力軸１３は、自在継手４０を介して車体前方に延びる前輪用プロペラシャフト５０に連結されている。該前輪用プロペラシャフト５０は、自在継手６０を介して前輪用差動装置７０の入力軸７１に連結され、該入力軸７１は、左右の前輪にそれぞれ連結された車軸７２、７２に連結されている。

これにより、前記カップリング２０によって取り出されたエンジン２の出力トルクは、前記ドライブギヤ１４及び前記ドリブンギヤ１５を介して前記前輪用出力軸１３に伝達され、該前輪用出力軸１３から前記前輪用プロペラシャフト５０及び前記前輪用差動装置７０を介して前輪に伝達される。四輪駆動車１では、カップリング２０は、前輪と後輪とのトルク配分を前輪：後輪＝０：１００〜５０：５０の範囲で可変できるようになっている。なお、カップリング２０の作動は、図示しない制御ユニットによって制御される。

次に、本発明の実施形態に係るトランスファ装置１０について、図２及び図３を参照しながらさらに詳細に説明する。

前記トランスファケース５１内には、変速機３からの入力軸１１に連結された後輪用出力軸１２と、該後輪用出力軸１２と平行に設けられた前輪用出力軸１３とが回転可能に支持されている。

前記後輪用出力軸１２は、車体前方側の端部である前端部１２ａに凹部１２ｂが形成され、凹部１２ｂ内に挿入された前記変速機３からの入力軸１１とスプライン嵌合され、該入力軸１１と共に回転するようになっている。前記後輪用出力軸１２は、後端部１２ｃが後輪用プロペラシャフトに連結される連結部材７にスプライン嵌合されて連結されると共に、軸受６１、６２を介して前記カップリング２０及びトランスファケース５１に回転自在に支持されている。

また、前記ドライブギヤ１４は、車体前方側及び車体後方側にそれぞれ延びる前方側延設部１４ａ及び後方側延設部１４ｂを備えると共に、軸受６３、６４を介してトランスファケース５１に回転可能に支持されている。

前記ドライブギヤ１４に噛み合うドリブンギヤ１５は、前輪用出力軸１３上に設けられると共に、軸受６５、６６を介して前記トランスファケース５１に回転可能に支持されている。なお、前記トランスファケース５１は、車体前方側から順に配置される第１ケース部材５２、第２ケース部材５３及び第３ケース部材５４によって分割して構成されている。

前記ドリブンギヤ１５は、前輪用出力軸１３とスプライン嵌合されて連結されている。前輪用出力軸１３は、自在継手４０を介して前輪用プロペラシャフト５０に連結され、動力を伝達することができるようになっている。

また、前記カップリング２０は、後輪用出力軸１２と、ドラム部２１と、後輪用出力軸１２とドラム部２１との間に配置されて後輪用出力軸１２とドラム部２１とに交互にスプライン嵌合された複数の摩擦板２３とを備えており、前記カップリング２０のドラム部２１の車体後方側の先端部にはカバー部材２４が設けられており、前記複数の摩擦板２３と前記カバー部材２４との間には、前記複数の摩擦板２３を締結するカム機構２５と、外部から磁力を受けてカム機構２５を作動させるクラッチ機構２６とが備えられている。

前記カップリング２０は、前記カバー部材２４の車体後方側にソレノイド２７を備え、該ソレノイド２７に対する前記制御ユニットによる通電制御によって、前記クラッチ機構２６及び前記カム機構２５を介して前記複数の摩擦板２３の締結状態を制御し、これによって、エンジン２の出力トルクのうち前輪に出力するトルクを可変制御して取り出すようになっている。

前記ソレノイド２７は、該ソレノイド２７を支持する筒状の支持部材２８を介してトランスファケース５１に固定されており、前記カップリング２０の後方側は軸受２９を介してトランスファケース５１に回転自在に支持されている。

図３及び図４に示すように、ダンパ３０は、該ダンパの外周部を形成する円筒状の外筒部材３１と、前記ダンパの内周部を形成する円筒状の内筒部材３２と、前記外筒部材３１と前記内筒部材３２との間に設けられると共に結合される弾性部材３３とを備えている。

前記ダンパの外筒部材３１の内周側にはダンパ３０の内側に向かって、周方向に等間隔で複数の外筒側突起部３１ａ…３１ａが設けられると共に、前記ダンパの外筒部材３１のドライブギヤ１４側の端部及びカップリング２０側の端部には、それぞれ、前記ダンパの外筒部材３１と前記ダンパの内筒部材３２との間に収納された弾性部材３３の飛び出し防止のための飛び出し防止部材３４、３４が結合されている。

前記ダンパ３０によって、カップリング２０からドライブギヤ１４、ドリブンギヤ１５、前輪用出力軸１３、前輪用プロペラシャフト５０及び前輪用差動装置７０を介して前輪に至る前輪側の駆動系がエンジン２のトルク変動に共振する共振周波数をエンジン２の実用領域下に低下させるように形成されている。

また、前記ダンパ３０の外筒部材３１に設けられた前記外筒側突起部３１ａ…３１ａには、ドライブギヤ１４側の端部とカップリング２０側の端部との間を貫通する貫通穴３１ａ’…３１ａ’が備えられ、前記カップリング２０のドライブギヤ１４側の側面に、前記貫通穴３１ａ’…３１ａ’に連続した締結部２１’…２１’が設けられ、前記ダンパの外筒部材３１と前記カップリング２０とは、締結部材３５…３５がドライブギヤ側から前記貫通穴３１ａ’…３１ａ’に挿通されると共に、前記カップリングの締結部２１’…２１’に締結されて結合されている。なお、前記飛び出し防止部材３４、３４は、前記締結部材３５…３５によって、前記ダンパ３０の外筒部材３１に結合されている。

前記ダンパ３０の内筒部材３２の外周側には前記ダンパ３０の外側に向かって、周方向に等間隔で複数の内筒側突起部３２ａ…３２ａが設けられると共に、前記ダンパ３０の内筒部材３２は、スプライン嵌合部Ｓを介して、前記カップリング２０のドラム部２１からドライブギヤ１４側に延びる円筒状の連結部２２に連結されている。

前記ダンパ３０の内筒部材３２はまた、前記ダンパ３０のスプライン嵌合部Ｓ側からドライブギヤ１４側に延びる円筒状の動力伝達部３２ｂが設けられており、該動力伝達部３２ｂは、前記ドライブギヤ１４の入力部を構成する後方側延接部１４ｂに連結されている。

ここで、図５を用いて、スプライン嵌合部Ｓについて詳しく説明する。

前記スプライン嵌合部Ｓを構成する前記カップリング２０の連結部２２に設けられたスプライン歯２２’と、前記ダンパ３０の内筒部材３２の内周面に設けられたスプライン歯３２’との間のバックラッシュは、前記カップリング２０と前記ダンパ３０とが所定角度内での相対回転が許容されるように、大きく設定されている。

具体的には、前記ダンパの内筒部材３２の隣り合うスプライン歯３２’間と、前記カップリング２０の連結部２２の隣り合うスプライン歯２２’間との関係は、互いに嵌合される前記ダンパの内筒部材３２のスプライン歯３２’と前記カップリングの連結部２２のスプライン歯２２’とは、前記ダンパの内筒部材３２のスプライン歯３２’の歯面の時計回り方向Ｆ側、即ち、トルクがダンパ３０の内筒部材３２からカップリング２０の連結部２２へ伝達される前進駆動時の回転方向Ｆ前方側に大きなバックラッシュＬが形成されており、これにより前進駆動時におけるカップリングの連結部２２とダンパの内筒部材３２とが所定角度内での相対回転を許容するようになっている。

このような構成により、カップリング２０によって取り出された前輪用のトルクが所定値以下の場合、前記ダンパ３０の弾性部材３３の変形が小さく、前記ダンパの内筒部材３２に対する前記ダンパの外筒部材３１の相対回転か小さいため、バックラッシュの大きなスプライン嵌合部Ｓでは、前記ダンパの内筒部材３２の内周面に設けられたスプライン歯３２’と前記カップリング２０の連結部２２の外周面に設けられたスプライン歯２２’とが当接せず、トルクを伝達しない。したがって、前記トルクは、前記カップリング２０から前記締結部材３５、前記ダンパ３０、前記ダンパの内筒部材３２を介して前記ドライブギヤ１４に伝達される。

一方、カップリング２０によって取り出された前輪用のトルクが所定値を超える場合、前記ダンパ３０の弾性部材３３の変形が大きく、前記ダンパの内筒部材３２に対する前記ダンパの外筒部材３１の相対回転が大きいため、バックラッシュの大きなスプライン嵌合部Ｓにおける前記ダンパの内筒部材３２の内周面に設けられたスプライン歯３２’と前記カップリング２０の連結部２２の外周面に設けられたスプライン歯２２’とが当接し、トルクを伝達する。したがって、前記トルクは、前記カップリング２０から前記締結部材３５、前記ダンパ３０、前記ダンパの内筒部材３２を介してドライブギヤ１４に伝達されると共に、前記カップリング２０から前記スプライン嵌合部Ｓを介して前記ドライブギヤ１４に伝達される。

このとき、前記カップリング２０の連結部２２と前記ダンパ３０の内筒部材３２との前記スプライン嵌合部Ｓは、前記ダンパ３０の相対回転量を規制するストッパ機構として機能し、所定以上のトルクが前記ダンパ３０にかかることが回避される。

ここで、図４を用いて前記ダンパ２０の弾性部材３３の構造について説明する。

前記ダンパ３０の弾性部材３３は、前記ダンパ３０の外筒部材３１に設けられた外筒側突起部３１ａ…３１ａと前記ダンパの内筒部材３２に設けられた内筒側突起部３２ａ…３２ａとの間に分断されて挟持されている。また、カップリング２０によって取り出されたトルクが前記ダンパ３０の外筒部材３１から弾性部材３３を介して内筒部材３２に向かって伝達される前進駆動時の回転方向は図に示す矢印Ｆ方向であり、このような前進駆動時に前記外筒部材３１の外筒側突起部３１ａ…３１ａの回転方向前方側に配置されている第１弾性部材３３ａ…３３ａは、回転方向後方側に配置されている第２弾性部材３３ｂ…３３ｂよりも大きな容量を有するように設けられている。即ち、車両の走行時に頻度の高い前進駆動時に圧縮される側である第１弾性部材３３ａ…３３ａにおける振動吸収能力が高くなるように設定されている。

ところで、前記トランスファ装置には、潤滑を必要とする伝動機構、軸受、スプライン嵌合部等が備えられており、これらの潤滑のための潤滑油が外部及び、トランスファケース５１内に備えられた電磁部品等へ漏出することを防止するためのシール部材９１、９２が設けられている。

図３に示すように、前記トランスファ装置１０は、潤滑が必要な伝動機構を収納する空間と、前記カップリング２０及び前記ダンパ３０を収納すると共に、前記トランスファケース５１から外部へ繋がる電磁部品等を備える空間とが設けられている。これらの空間は、潤滑油が前者の空間から後者の空間側に漏出することを防止するためのオイルシール９１によって仕切られている。

前記トランスファケース５１に取り付けられた前記オイルシール９１は、前記ダンパ３０の内筒部３２における動力伝達部３２ｂの前記ドライブギヤ１４の入力部１４ｂとの連結部３２ｃよりも前記カップリング２０側に配置されている。即ち、前記後輪用出力軸１２上には、前記ダンパ３０の動力伝達部３２ｂのみが存在することになるので、前記オイルシール９１の前記ダンパ２０の動力伝達部３２ｂに接するリップ先端９１ａの半径が抑制され、該リップ部９１ａに対する摺接速度が低減されることになる。これにより、前記オイルシール９１の耐久性が向上する。

前記ダンパ３０の内筒部材３２と前記カップリング２０の連結部２２との間に設けられた前記スプライン嵌合部Ｓよりも前記カップリング２０側の前記ダンパ３０の内筒部材３２と前記カップリング２０の連結部２２との間には、オーリング９２が挟み込まれて固定されており、該オーリング９２によって、前記スプライン嵌合部Ｓには潤滑油を供給しつつ、前記弾性部材３３側への潤滑油の漏出及び前記カップリングが収納された空間側への潤滑油の漏出を防止することを両立している。

このようにして構成されるトランスファ装置１０では、入力軸１１に入力されるエンジン２の出力トルクは後輪用出力軸１２に伝達されて、二輪駆動状態では後輪用出力軸１２から後輪にのみ出力され、四輪駆動状態では後輪用出力軸１２から後輪に出力されると共にカップリング２０によって前輪に出力するトルクが取り出されて前輪にも出力される。

その際に、カップリング２０によって取り出された前輪用のトルクは所定値以下の場合、カップリング２０からダンパ３０を介してドライブギヤ１４に伝達され、ドライブギヤ１４からドリブンギヤ１５、前輪用出力軸１３、前輪用プロペラシャフト５０及び前輪用差動装置７０を介して前輪に出力される。

このとき、ダンパ３０によって、カップリング２０からドライブギヤ１４、ドリブンギヤ１５、前輪用出力軸１３、前輪用プロペラシャフト５０及び前輪用差動装置７０を介して前輪に至る前輪側の駆動系がエンジン２のトルク変動に共振する共振周波数がエンジン２の実用領域下に低下され、カップリング２０によって取り出された前輪に出力するトルクが比較的小さい場合に生じ得るドライブギヤ１４とドリブンギヤ１５との間などのギヤ間の歯打ち音を抑制することができる。

また、本実施形態に係るトランスファ装置１０では、カップリング２０からドライブギヤ１４側に伝達されるトルクが小さいときは、該トルクが、前記カップリング２０に締結された締結部材３５からダンパの内筒部材３２における動力伝達部３２ｂを介して伝達されると共に、前記トルクが大きいときは、ダンパの外筒部材３１とダンパの内筒部材３２との間の相対回転の角度が大きくなることにより、スプライン嵌合部Ｓがトルク伝達が可能な状態となり、前記トルクの一部が、ダンパ３０を介することなく、カップリングの連結部２２からスプライン嵌合部Ｓを介して伝達されることになる。

即ち、スプライン嵌合部Ｓは、ダンパ３０の相対回転量を規制するストッパ機構として機能することになり、前記ダンパ３０への所定値以上のトルクの入力が抑制され、ダンパによって燃費を悪化させることなく歯打ち音を抑制しながら、該ダンパの耐久性が確保されることになる。

そして、前記ダンパ３０の外筒部材３１と前記カップリング２０とが前記締結部材３５で連結され、前記ダンパ３０の内筒部材３２は前記ドライブギヤ１４と連結される動力伝達部３２ｂを有し、前記カップリング２０は前記ダンパ３０の内筒部材３２に連結される前記スプライン嵌合部Ｓが設けられているので、前記カップリング２０から前記ダンパ３０へトルクを伝達する構造と、前記ダンパ３０から前記スプライン嵌合部Ｓ介して前記ドライブギヤ１４へトルクを伝達する構造とが、前記ダンパ３０の外周部側と内周部側とに振り分けられて配置されることになり、前記ドライブギヤと前記カップリング２０との間が簡素化される。これにより、トランスファ装置の軸方向の寸法の大型化が抑制され、小型化が図れる。

したがって、四輪駆動車１に搭載される車両のトランスファ装置１０において、ダンパの追加により燃費を悪化させることなく歯打ち音を抑制しながら、トランスファ装置の大型化を抑制することができる。

［第２実施形態］
図６を参照しながら、第２実施形態に係る車両のトランスファ構造について説明する。なお、図３に示す第１実施形態と同様の構成要素については図６において同一の符号を用いると共に、その説明を省略する。

第２実施形態では、カップリング１２０からドライブギヤ１１４へのトルクの伝達経路と、ダンパ１３０からドライブギヤ１１４へのトルクの伝達経路となる、ダンパ１３０の内筒部材１３２とドライブギヤ１１４との連結の構成と、カップリングの連絡部１２２とドライブギヤ１１４との連結の構成とが第１実施形態と異なる。なお、その他の構成は第１実施形態と同様の構成であり、第１実施形態同様の効果が得られる。

図６に示すように、第２実施形態におけるトランスファ装置は、第１実施形態同様に、後輪用出力軸１２上に設けられたカップリング１２０とドライブギヤ１１４との間にダンパ１３０が備えられ、前記ダンパ１３０の外周部１３１は、該ダンパ１３０の外周部１３１に設けられた外筒側突起部１３１ａ…１３１ａのドライブギヤ１１４側の端部とカップリング１２０側の端部との間を貫通する貫通穴１３１ａ’…１３１ａ’に挿入された締結部材１３５によって、前記カップリング１２０に結合されている。

前記ダンパ１３０の内筒部材１３２は、前記ドライブギヤ１１４から前記カップリング１２０側に延びる円筒状の動力伝達部１１４ｂの入力部１１４ｃからさらに前記カップリング１２０側延びる延設部１１４ｄに第１スプライン嵌合部Ｓ１’を介して連結されている。

前記カップリング１２０の前記ドライブギヤ１１４側に延びる連結部１２２と、前記ドライブギヤ１１４の延設部１１４ｄとが、所定角度の相対回転を許容する第２スプライン嵌合部Ｓ２’を介して連結されている。

前記第１スプライン嵌合部Ｓ１’と前記第２スプライン嵌合部Ｓ２’との間には、前記ダンパ１３０の内筒部材１３２に取り付けられたリップシール１９２が前記カップリング１２０の連結部１２２の側面部に当接するように配設されている。これにより、前記第１スプライン嵌合部Ｓ１’及び前記第２スプライン嵌合部Ｓ２’に潤滑油を供給しつつ、該潤滑油が前記カップリング１２０の連結部１２２と前記ダンパ１３０の内筒部材１３２の間を通って前記ダンパの弾性部材１３３側への浸入が防止されている。

また、前記ダンパ１３０の内筒部材１３２の前記第１スプライン嵌合部Ｓ１’よりも前記ドライブギヤ１１４側には、前記ダンパ１３０の内筒部材１３２と前記ドライブギヤ１１４の延設部１１４ｄとの間には、前記第１スプライン嵌合部Ｓ１’に供給された潤滑油がカップリング１２０側へ漏出するのを防止するためのオーリング１９３が設けられている。

このような構成により、カップリングから伝動機構側に伝達されるトルクが小さいときは、該トルクが、前記カップリング１２０から締結部材１３５、前記ダンパ１３０の外筒部１３１、前記ダンパ１３０の弾性部材１３３、前記ダンパ１３０の内筒部材１３２、前記動力伝達部材１３２ａを介して前記ドライブギヤ１１４の入力部１４４ｂへ伝達され、前記トルクが大きいときは、前記ダンパ１３０の外周部と内周部との間の相対回転の角度が大きくなることにより、前記第２スプライン嵌合部Ｓ２’がトルクの伝達が可能な状態となり、前記トルクの一部が、前記ダンパ１３０を介することなく、前記カップリング１２０の連結部１２２から前記スプライン嵌合部Ｓ２’を介して前記ドライブギヤ１１４の入力部１１４ｃからの延接部１１４ｄに伝達される。これにより、前記ダンパ１３０へ所定以上のトルクが入力されることを抑制する。

したがって、第１実施形態の同様に、四輪駆動車に搭載される車両のトランスファ構造において、ダンパの追加により燃費を悪化させることなく歯打ち音を抑制しながら、トランスファ装置の大型化を抑制する効果が得られる。

また特に、第２実施形態においては、例えば、動力伝達部をダンパ内周部に設けた場合、該動力伝達部とドライブギヤの入力部とを連結する前記スプライン嵌合部がドライブギヤの近傍に設けられることとなり、ドライブギヤの入力部の肉厚を確保する必要上、該入力部の径の増大を招く。しかしながら、第２実施形態では、前記ドライブギヤ１１４側に前記第２スプライン嵌合部Ｓ２’を設けていないので、前記ドライブギヤ１１４の入力部１１４ｃを大径化することなく所要の肉厚とすることができる。

［第３実施形態］
図７を参照しながら、第３実施形態に係る車両のトランスファ構造について説明する。なお、図３に示す第１実施形態と同様の構成要素については図７において同一の符号を用いると共に、その説明を省略する。

第３実施形態では、ダンパ２３０の外筒２３１とカップリング２２０との連結の構成とが第１実施形態と異なる。なお、その他の構成は第１実施形態と同様の構成であり、第１実施形態同様の効果が得られる。

図７に示すように、第３実施形態では、第１実施形態同様に、後輪用出力軸１２上に設けられたカップリング２２０とドライブギヤ１４との間にダンパ２３０が備えられ、前記カップリング２２０と前記ダンパ２３０の外筒部材２３１とは、前記ダンパ２３０の外筒部材２３１に設けられた外筒側突起部２３１ａに複数個所のピン部材２３５…２３５を用いて位置決めされて連結されると共に、前記ダンパ２３０の外筒部材２３１から前記カップリング２２０側に延びて設けられた前記ダンパ２３０の外筒部材２３１の延接部２３１ｂが前記カップリング２２０に設けられた溝部２２１’にかしめられて連結されている。また、前記ダンパ２３０の前記ドライブギヤ２１４側の飛び出し防止部材２３４は、前記ダンパ２３０の外筒部材２３１の前記ドライブギヤ２１４側の端部との間でスナップリング２３４ａによって固定されている。

前記ダンパ２３０の内筒部材２３２は、第１実施形態同様に、前記カップリング２２０から前記ドライブギヤ１４側に延びる円筒状の連結部２２２と、所定角度の相対回転を許容するスプライン嵌合部Ｓ”を介して連結されている。

このような構成により、第１実施形態の同様に、カップリング２２０からドライブギヤ２１４側に伝達されるトルクが小さいときは、該トルクが、前記カップリング２２０に締結されたピン部材２３５から前記ダンパ２３０の内筒部材２３２における動力伝達部２３２ｂを介して伝達されると共に、前記トルクが大きいときは、前記ダンパ２３０の外筒部材２３１と前記ダンパ２３０の内筒部材２３２との間の相対回転の角度が大きくなることにより、スプライン嵌合部Ｓ”がトルク伝達が可能な状態となり、前記トルクの一部が、前記ダンパ２３０を介することなく、前記カップリング２２０の連結部２２２から前記スプライン嵌合部Ｓ”を介して伝達されることになり、ダンパの追加により燃費を悪化させることなく歯打ち音を抑制しながら、トランスファ装置の大型化を抑制することができる。

また、第３実施形態においては、ダンパ２３０とカップリング２２０との結合にピン部材２３５を用いているため、前記カップリング２２０側にねじ穴等を設ける場合に比して、前記カップリング２２０に設けられた締結部の精度に対する要求が緩和される。

なお、本発明における伝動機構は、ギヤを用いたものに限らず、巻き掛け伝動機構でも良く、その場合、伝動部材として、ドライブギヤ及びドリブンギヤに代え、スプロケットやプーリが備えられる。

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。

以上のように、本発明によれば、四輪駆動車に搭載されるトランスファ装置において、四輪駆動車に搭載される車両のトランスファ構造において、ダンパの追加により燃費を悪化させることなく歯打ち音を抑制しながら、トランスファ装置の大型化を抑制することが可能となるから、この種の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。

１ 四輪駆動車
２ エンジン
３ 変速機
１０ トランスファ装置
１２ 後輪用出力軸（主駆動輪用出力軸）
１３ 前輪用出力軸（補助駆動輪用出力軸）
１４ ドライブギヤ（駆動側伝動部材）
１４ｂ 入力部
１４ｃ 入力部からの延設部
２０ カップリング
２２ 連結部
３０ ダンパ
３１ 外筒部材
３１ａ 外筒側突起部
３２ 内筒部材
３２ａ 内筒側突起部
３３ 弾性部材
３５ ボルト（締結部材）
５１ トランスファケース
９１ オイルシール
９２ オーリング
Ｓ スプライン嵌合部

Claims (5)

1. 駆動源側からのトルクを入力し、該トルクを主駆動輪に出力する主駆動輪用出力軸と、
   前記主駆動輪用出力軸と平行に設けられた補助駆動輪用出力軸と、
   前記主駆動輪用出力軸上に設けられ、前記駆動源の出力トルクを取り出して前記補助駆動輪用出力軸に伝動機構を介して出力するカップリングとを備えた車両のトランスファ構造であって、
   前記主駆動輪用出力軸上において前記カップリングと前記伝動機構との間にダンパが備えられ、
   前記ダンパの外周部は、前記カップリングに締結部材を用いて結合されていると共に、
   前記ダンパと前記伝動機構の駆動側伝動部材との間に、該ダンパの内周部と駆動側伝動部材とを連結する動力伝達部が設けられ、かつ、
   前記カップリングに前記伝動機構側に延びる円筒状の連結部が設けられ、
   該連結部と、前記ダンパの内周部又は前記駆動側伝動部材とが、所定角度の相対回転を許容するスプライン嵌合部を介して連結されていることを特徴とする車両のトランスファ構造。
2. 前記ダンパの内周部を構成する内筒部材には外側に突出する内筒側突起部が設けられ、
   前記ダンパの外周部を構成する外筒部材には内側に突出する外筒側突起部が設けられ、
   前記内筒側突起部と前記外筒側突起部との間に弾性部材が挟持されていると共に、
   前記締結部材は、前記外筒側突起部を利用して前記ダンパの外周部を前記カップリングに結合していることを特徴とする請求項１に記載の車両のトランスファ構造。
3. 前記ダンパと前記伝動機構の駆動側伝動部材との間の動力伝達部の外周に、トランスファケースに取り付けられたシール部材が配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両のトランスファ構造。
4. 前記スプライン嵌合部は前記ダンパの内周部の内側に設けられ、
   該スプライン嵌合部とダンパの内周部との間に、スプライン嵌合部側からダンパ側への潤滑油の浸入を防止するためのシール部材が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の車両のトランスファ構造。
5. 前記動力伝達部は、伝動機構の駆動側伝動部材に設けられて前記主駆動輪用出力軸上をカップリング側に延びる円筒状の入力部で構成され、
   該入力部と前記ダンパの内周部とがスプライン嵌合部を介して連結されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の車両のトランスファ構造。

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