JP6624177B2

JP6624177B2 - 車両のトランスファ装置

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Publication number: JP6624177B2
Application number: JP2017163866A
Authority: JP
Inventors: 大川　裕三; 裕三大川; 大輔吉満
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2017-08-29
Filing date: 2017-08-29
Publication date: 2019-12-25
Anticipated expiration: 2037-08-29
Also published as: JP2019038488A

Description

本発明は、車両のトランスファ装置に関し、特に四輪駆動車に適用される車両のトランスファ装置に関する。

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、変速機から伝達される駆動力を車体後方に延びる後輪用出力軸から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伝達すると共に、後輪用出力軸上に補助駆動輪としての前輪に伝達する駆動力を取り出すトランスファ装置を設け、トランスファ装置の前輪用出力軸に取り出された駆動力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伝達し、後輪に加えて前輪も駆動可能に構成した所謂ＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）ベースの四輪駆動車が知られている。

このようなトランスファ装置として、後輪用出力軸上に前輪用の駆動力を取り出すカップリングを配設し、カップリングによって取り出された駆動力を、チェーン式やギヤ式の動力伝達機構を介して前輪用出力軸に伝達するようにしたものが知られている。

前記トランスファ装置を搭載した四輪駆動車では、前輪用プロペラシャフト及び後輪用プロペラシャフトはそれぞれ、トランスファ装置側の端部に備えらえた自在継手を介して前輪用出力軸及び後輪用出力軸に連結されることが一般的である。

四輪駆動車のトランスファ装置として、例えば特許文献１には、変速機から駆動力が伝達される後輪用出力軸上にカップリングを配設し、カップリングによって取り出された前輪用の駆動力をギヤ式の動力伝達機構を介して前輪用出力軸に伝達し、前輪用出力軸に伝達された駆動力を前輪用出力軸に連結された前輪用プロペラシャフトに伝達するようにしたものが開示されている。

特開２０１７−６５３８９号公報

自動車等の車両では、乗員の快適性向上などのために車室空間を拡大することが求められ、四輪駆動車においても車室空間を拡大することが求められている。このため、ＦＲベースの四輪駆動車などでは、トランスファ装置は車室フロア部の車幅方向中央側に設けられたトンネル部内に収納されることから、トランスファ装置の後輪用出力軸と前輪用出力軸との軸間距離を短縮してトランスファ装置をコンパクトにすることが望まれる。

前述したようにトランスファ装置において後輪用出力軸に平行に配置された前輪用出力軸にプロペラシャフトを連結する場合、前輪用出力軸にプロペラシャフトの自在継手の構成部材に設けられた軸状部をスプライン嵌合させると共に、プロペラシャフトの軸状部にクリップを装着してプロペラシャフトの抜け止めを行うことがある。

図８は、従来の車両のトランスファ装置の一部を示す断面図である。図８に示すトランスファ装置２００は、ＦＲベースの四輪駆動車に搭載され、後輪用出力軸に平行に配置された前輪用出力軸２０１と、後輪用出力軸から駆動力を前輪用出力軸２０１に伝達する動力伝達機構２０２とを有している。

動力伝達機構２０２は、後輪用出力軸上に設けられたドライブギヤに噛み合うと共に前輪用出力軸２０１に連結されたドリブンギヤ２０３を備え、後輪用出力軸上に設けられたカップリングによって取り出された前輪用の駆動力を前輪用出力軸２０１に伝達するように構成されている。

また、前輪用出力軸２０１には、プロペラシャフト２１０の自在継手２１１を構成する外側継手部材２１２に設けられた軸状部２１３がスプライン嵌合され、プロペラシャフト２１０の軸状部２１３は、軸状部２１３のスプライン部２１４に形成された周溝２１５に装着されたクリップ２１６が前輪用出力軸２０１のスプライン部２０４より車体後方側に位置するように前輪用出力軸２０１にスプライン嵌合される。

そして、プロペラシャフト２１０の軸状部２１３が前輪用出力軸２０１に対して車体前方側に移動されるとき、クリップ２１６が前輪用出力軸２０１のスプライン部２０４の車体後方側の端面２０５に係合してプロペラシャフト２１０が抜けることが抑制されている。

このように、前輪用出力軸にスプライン嵌合されるプロペラシャフトの軸状部にクリップを装着してプロペラシャフトの抜け止めを行うトランスファ装置において、後輪用出力軸と前輪用出力軸との軸間距離を短縮してトランスファ装置をコンパクトにしようとすると、前輪用出力軸にプロペラシャフトの軸状部をスプライン嵌合させてプロペラシャフトの自在継手を組み付けるときにトランスファ装置に結合される変速機のケースにプロペラシャフトの自在継手が干渉するおそれがある。

これに対し、プロペラシャフトの自在継手の組付性を考慮して前輪用出力軸にスプライン嵌合されるプロペラシャフトの軸状部を短くすることが考えられるが、プロペラシャフトの軸状部を短くすると、プロペラシャフトの軸状部と前輪用出力軸とのスプライン嵌合部で伝達される駆動力との関係でプロペラシャフトの軸状部に周溝の形成が必要であるクリップによるプロペラシャフトの抜け止めを行うことが困難になる場合が起こり得る。

そこで、本発明は、コンパクトに構成しつつトランスファ装置側のプロペラシャフトの自在継手の組付性を確保すると共にプロペラシャフトが抜けることを抑制することができる車両のトランスファ装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。

本願の請求項１に記載の発明は、変速機の出力軸に連結されて車体前後方向一方側に延びる主駆動輪用出力軸と、前記主駆動輪用出力軸に平行に配置された補助駆動輪用出力軸と、前記主駆動輪用出力軸から取り出された駆動力を前記補助駆動輪用出力軸に伝達する動力伝達機構とを有し、前記補助駆動輪用出力軸に、車体前後方向他方側に延びると共に前記補助駆動輪用出力軸側の端部に自在継手を有するプロペラシャフトが連結される車両のトランスファ装置であって、前記補助駆動輪用出力軸のプロペラシャフト側の端部は中空とされて前記プロペラシャフトにおける自在継手の構成部材に設けられた軸状部にスプライン嵌合され、前記補助駆動輪用出力軸に反プロペラシャフト側の端部から挿通されて先端部が前記プロペラシャフトの軸状部に螺合して締め付けられることにより前記プロペラシャフトを前記補助駆動輪用出力軸に取り付けるボルト部材が備えられ、前記補助駆動輪用出力軸のプロペラシャフト側の端部と前記プロペラシャフトの軸状部とのスプライン嵌合は、非圧入嵌合であり、前記ボルト部材は、前記先端部よりも小径とされた中間部を有することを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、変速機の出力軸に連結されて車体前後方向一方側に延びる主駆動輪用出力軸と、前記主駆動輪用出力軸に平行に配置された補助駆動輪用出力軸と、前記主駆動輪用出力軸から取り出された駆動力を前記補助駆動輪用出力軸に伝達する動力伝達機構とを有し、前記補助駆動輪用出力軸に、車体前後方向他方側に延びると共に前記補助駆動輪用出力軸側の端部に自在継手を有するプロペラシャフトが連結される車両のトランスファ装置であって、前記補助駆動輪用出力軸のプロペラシャフト側の端部は中空とされて前記プロペラシャフトにおける自在継手の構成部材に設けられた軸状部にスプライン嵌合され、前記補助駆動輪用出力軸に反プロペラシャフト側の端部から挿通されて先端部が前記プロペラシャフトの軸状部に螺合して締め付けられることにより前記プロペラシャフトを前記補助駆動輪用出力軸に取り付けるボルト部材が備えられ、前記補助駆動輪用出力軸のプロペラシャフト側の端部と前記プロペラシャフトの軸状部とのスプライン嵌合は、非圧入嵌合であり、前記補助駆動輪用出力軸は中空とされて前記補助駆動輪用出力軸の内側にスリーブ部材が嵌入され、前記スリーブ部材に反プロペラシャフト側の端部から前記ボルト部材が挿通されて前記先端部が前記プロペラシャフトの軸状部に螺合して締め付けられることにより前記スリーブ部材が前記プロペラシャフトの軸状部と前記ボルト部材の頭部との間に挟み込まれて前記プロペラシャフトが前記補助駆動輪用出力軸に取り付けら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に記載の発明において、前記スリーブ部材は、前記補助駆動輪用出力軸より軸方向一方側に延びる延長部を備え、前記スリーブ部材の延長部とトランスファケースとの間にシール部材が配設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、主駆動輪用出力軸に平行な補助駆動輪用出力軸に自在継手を有するプロペラシャフトが連結される車両のトランスファ装置において、補助駆動輪用出力軸のプロペラシャフト側の端部はプロペラシャフトの自在継手の構成部材に設けられた軸状部にスプライン嵌合され、補助駆動輪用出力軸に反プロペラシャフト側の端部から挿通されてプロペラシャフトの軸状部に締め付けられることによりプロペラシャフトを補助駆動輪用出力軸に取り付けるボルト部材が備えられる。
これにより、補助駆動輪用出力軸のプロペラシャフト側の端部にスプライン嵌合されたプロペラシャフトの軸状部に補助駆動輪用出力軸の反プロペラシャフト側の端部からボルト部材を挿通して締め付けることによりプロペラシャフトが補助駆動輪用出力軸に取り付けられるので、クリップを用いてプロペラシャフトが抜けることを抑制する場合に比して補助駆動輪用出力軸とプロペラシャフトの軸状部とのスプライン嵌合部を短くしてプロペラシャフトが抜けることを抑制することができる。
補助駆動輪用出力軸とプロペラシャフトの軸状部とのスプライン嵌合部を短くできることから、主駆動輪用出力軸と補助駆動輪用出力軸との軸間距離を短縮してトランスファ装置をコンパクトに構成する場合においても、トランスファ装置に結合される変速機のケースとの干渉を抑制してトランスファ装置にプロペラシャフトの自在継手を組み付けることができ、トランスファ装置側のプロペラシャフトの自在継手の組付性を確保することができる。
したがって、コンパクトに構成しつつトランスファ装置側のプロペラシャフトの自在継手の組付性を確保すると共にプロペラシャフトが抜けることを抑制することができる。
また、ボルト部材は、先端部よりも小径とされた中間部を有することにより、ボルト部材の中間部の捩り剛性を低下させて該中間部によって補助駆動輪用出力軸とプロペラシャフトの軸状部とのスプライン嵌合部における回転方向のガタによる相対回転を吸収することができるので、補助駆動輪用出力軸とプロペラシャフトの軸状部とのスプライン嵌合部における回転方向のガタによる相対回転によってボルト部材がプロペラシャフトの軸状部に対して緩むことを抑制することができ、前記効果を有効に得ることができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に係る発明と同様に、主駆動輪用出力軸に平行な補助駆動輪用出力軸に自在継手を有するプロペラシャフトが連結される車両のトランスファ装置において、補助駆動輪用出力軸のプロペラシャフト側の端部はプロペラシャフトの自在継手の構成部材に設けられた軸状部にスプライン嵌合され、補助駆動輪用出力軸に反プロペラシャフト側の端部から挿通されてプロペラシャフトの軸状部に締め付けられることによりプロペラシャフトを補助駆動輪用出力軸に取り付けるボルト部材が備えられる。
これにより、補助駆動輪用出力軸のプロペラシャフト側の端部にスプライン嵌合されたプロペラシャフトの軸状部に補助駆動輪用出力軸の反プロペラシャフト側の端部からボルト部材を挿通して締め付けることによりプロペラシャフトが補助駆動輪用出力軸に取り付けられるので、クリップを用いてプロペラシャフトが抜けることを抑制する場合に比して補助駆動輪用出力軸とプロペラシャフトの軸状部とのスプライン嵌合部を短くしてプロペラシャフトが抜けることを抑制することができる。
補助駆動輪用出力軸とプロペラシャフトの軸状部とのスプライン嵌合部を短くできることから、主駆動輪用出力軸と補助駆動輪用出力軸との軸間距離を短縮してトランスファ装置をコンパクトに構成する場合においても、トランスファ装置に結合される変速機のケースとの干渉を抑制してトランスファ装置にプロペラシャフトの自在継手を組み付けることができ、トランスファ装置側のプロペラシャフトの自在継手の組付性を確保することができる。
したがって、コンパクトに構成しつつトランスファ装置側のプロペラシャフトの自在継手の組付性を確保すると共にプロペラシャフトが抜けることを抑制することができる。
また、補助駆動輪用出力軸に嵌入されたスリーブ部材にボルト部材が挿通されてプロペラシャフトの軸状部に締め付けられることによりスリーブ部材がプロペラシャフトの軸状部とボルト部材の頭部との間に挟み込まれてプロペラシャフトが補助駆動輪用出力軸に取り付けられる。これにより、ボルト部材が一体的に組み付けられた状態でプロペラシャフトが補助駆動輪用出力軸に取り付けられるので、補助駆動輪用出力軸とプロペラシャフトの軸状部とのスプライン嵌合部における回転方向のガタによる相対回転によってボルト部材がプロペラシャフトの軸状部に対して緩むことを抑制することができ、前記効果を有効に得ることができる。

また、請求項３に記載の発明によれば、スリーブ部材は、補助駆動輪用出力軸より軸方向一方側に延びる延長部を備え、スリーブ部材の延長部とトランスファケースとの間にシール部材が配設される。これにより、補助駆動輪用出力軸とプロペラシャフトの軸状部とのスプライン嵌合部における回転方向のガタによって相対回転する補助駆動輪用出力軸とスリーブ部材との間に、トランスファケース内に供給された潤滑油を補助駆動輪用出力軸の軸方向一方側から供給することができ、前記効果をより有効に奏することができる。

本発明の第１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。図１のトランスファ装置の要部を示す断面図である。前輪用出力軸とプロペラシャフトの軸状部のスプライン部を説明するための説明図である。図１のトランスファ装置の組付方法を説明するための説明図である。本発明の第２実施形態に係る車両のトランスファ装置を示す断面図である。本発明の第３実施形態に係る車両のトランスファ装置を示す断面図である。本発明の第４実施形態に係る車両のトランスファ装置を示す断面図である。従来の車両のトランスファ装置の一部を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る車両の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。図１に示すように、本発明の第１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・リヤ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。

変速機３の車体後方には、変速機３から伝達されるエンジン２からの駆動力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伝達すると共に補助駆動輪としての前輪に伝達する駆動力を取り出すトランスファ装置１０が設けられている。

トランスファ装置１０は、変速機３の出力軸３ａに連結されて車体前後方向一方側である車体後方側に延びる主駆動輪用出力軸としての後輪用出力軸１１と、後輪用出力軸１１に平行に配置された補助駆動輪用出力軸としての前輪用出力軸１２と、後輪用出力軸１１から取り出された駆動力を前輪用出力軸１２に伝達する動力伝達機構１３とを有している。

トランスファ装置１０はまた、後輪用出力軸１１上に設けられると共に後輪用出力軸１１に連結されて後輪用出力軸１１に伝達された駆動力から前輪用の駆動力を取り出すカップリング１６を有している。カップリング１６としては、電磁式等のカップリングが用いられる。

動力伝達機構１３は、ギヤ式のものであり、後輪用出力軸１１上におけるカップリング１６の車体前方側に設けられてカップリング１６に連結されたドライブギヤ１４と、前輪用出力軸１２上に設けられると共に前輪用出力軸１２に連結されてドライブギヤ１４に噛み合うドリブンギヤ１５とを備え、後輪用出力軸１１からカップリング１６によって取り出された前輪用の駆動力を前輪用出力軸１２に伝達するように構成されている。

前輪用出力軸１２には、車体前方側の端部に車体前方側に延びる前輪用プロペラシャフト３０が連結されている。前輪用プロペラシャフト３０は、車体後方側の端部に自在継手３１を有し、自在継手３１を介して前輪用出力軸１２に連結されている。

前輪用プロペラシャフト３０はまた、車体前方側の端部に自在継手３２を有し、自在継手３２を介して前輪用差動装置４０の入力軸４１に連結されている。前輪用差動装置４０の入力軸４１は、左右の前輪にそれぞれ連結された車軸４２に連結されている。

これにより、カップリング１６によって後輪用出力軸１１から取り出された前輪用の駆動力は、動力伝達機構１３を介して前輪用出力軸１２に伝達され、前輪用出力軸１２から前輪用プロペラシャフト３０及び前輪用差動装置４０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１６は、前輪と後輪とのトルク配分を前輪：後輪＝０：１００〜５０：５０の範囲で可変して前輪用の駆動力を取り出すようになっている。なお、カップリング１６の作動は、図示しない制御ユニットによって制御される。

トランスファ装置１０はまた、後輪用出力軸１１上におけるカップリング１６とドライブギヤ１４との間にダンパ装置１７を有している。ダンパ装置１７は、カップリング１６からドライブギヤ１４、ドリブンギヤ１５、前輪用出力軸１２、前輪用プロペラシャフト３０及び前輪用差動装置４０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構成されている。

次に、図２を参照しながらトランスファ装置１０についてさらに詳しく説明する。

図２は、図１のトランスファ装置の要部を示す断面図であり、図２では、トランスファ装置の車体前方側を変速機の車体後方側及び前輪用プロペラシャフトと共に示している。図２に示すように、トランスファ装置１０は、トランスファケース５１を備え、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と第２ケース部材５３とを備えている。第１ケース部材５２と第２ケース部材５３とは、図示しない締結ボルトを用いて締結固定されている。

トランスファケース５１内には、変速機３の出力軸３ａに連結された後輪用出力軸１１と後輪用出力軸１１に平行に配置された前輪用出力軸１２とがそれぞれ回転可能に支持されている。

後輪用出力軸１１は、車体前方側の端部に変速機３の出力軸３ａがスプライン嵌合されて連結され、変速機３の出力軸３ａと共に回転するようになっている。後輪用出力軸１１はまた、車体後方側の端部に後輪用プロペラシャフトが連結されている。

トランスファケース５１内における第１ケース部材５２の縦壁部５２ａと第２ケース部材５３の縦壁部５３ａとの間に動力伝達機構１３が配置され、後輪用出力軸１１上にドライブギヤ１４が配置され、前輪用出力軸１２上にドリブンギヤ１５が配置されている。

図２に示されていないが、後輪用出力軸１１上における第２ケース部材５３の縦壁部５３ａの車体後方側にカップリング１６が配置されている。カップリング１６は、後輪用出力軸１１によって形成された内側回転部材と、ドライブギヤ１４に連結された外側回転部材と、内側回転部材と外側回転部材との間に配置されて内側回転部材と外側回転部材とに交互にスプライン係合された複数の摩擦板とを備えている。複数の摩擦板の締結状態は、制御ユニットによって制御される。

カップリング１６の外側回転部材の車体前方側には筒状に形成された動力伝達部材１８が結合されている。動力伝達部材１８は、車体後方側の端部がカップリング１６の外側回転部材に結合され、車体前方側の端部がドライブギヤ１４の内周面にスプライン嵌合されてドライブギヤ１４に連結されている。これにより、カップリング１６にドライブギヤ１４が連結されている。

動力伝達部材１８にはまた、前述したダンパ装置１７がカップリング１６とドライブギヤ１４との間に設けられ、ダンパ装置１７として捩りダンパが用いられる。なお、カップリング１６とドライブギヤ１４との間にダンパ装置を設けないようにすることも可能である。

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筒状に延びる前方側延設部１４ａ及び後方側延設部１４ｂを備え、前方側延設部１４ａ及び後方側延設部１４ｂとトランスファケース５１との間にそれぞれ配設された軸受５５、５６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。

ドリブンギヤ１５は、車体後方側に延びると共に径方向内方側に延びる後方側延設部１５ａを備え、後方側延設部１５ａの径方向内方側が前輪用出力軸１２に結合されて前輪用出力軸１２に一体的に形成されている。

ドリブンギヤ１５は、ドリブンギヤ１５の内周面とトランスファケース５１との間に配設された軸受５７と前輪用出力軸１２の車体後方側とトランスファケース５１との間に配設された軸受５８と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。

前輪用出力軸１２は、中空状に形成され、ドリブンギヤ１５に備えられた後方側延設部１５ａの車体前後方向に延びている。前輪用出力軸１２の車体前方側には、自在継手３１を介して前輪用プロペラシャフト３０（以下、「プロペラシャフト３０」という）が連結されている。

自在継手３１は、構成部材として、トランスファ装置１０側に設けられた外側継手部材３３と、プロペラシャフト３０のシャフト部材３４に結合された内側継手部材３５と、外側継手部材３３と内側継手部材３５との間に介装されて外側継手部材３３と内側継手部材３５との間で動力を伝達するボール３６と、外側継手部材３３の内周面と内側継手部材３５の外周面との間に配置されてボール３６を保持するゲージ３７とを備え、外側継手部材３３とシャフト部材３４との間で動力を伝達できるようになっている。

自在継手３１はまた、シャフト部材３４の可動範囲を覆うように設けられたカバー部材３８と、シャフト部材３４とカバー部材３８との間を覆うように設けられたブーツ３９とを備えている。カバー部材３８は、外側継手部材３３から車体前方側に略円筒状に延びるように設けられ、ブーツ３９は、ゴムなどの弾性材料から形成されてシャフト部材３４の外周面とカバー部材３８の内周面との間をシールするように設けられている。

自在継手３１の外側継手部材３３には、車体後方側に延びる軸状部６１が設けられている。軸状部６１は、略円筒状に形成され、内周面にネジ孔６１ａが設けられ、外周面に軸状部６１の軸方向に延びるスプライン部６１ｂが形成されている。

前輪用出力軸１２の車体前方側の端部には、内周面に前輪用出力軸１２の軸方向に延びるスプライン部１２ａが形成されている。前輪用出力軸１２のスプライン部１２ａにプロペラシャフト３０の軸状部６１のスプライン部６１ｂが嵌合され、前輪用出力軸１２の車体前方側の端部とプロペラシャフト３０の軸状部６１とがスプライン嵌合されている。

前輪用出力軸１２には、車体後方側の端部から前輪用出力軸１２内に座金１９を介してボルト部材２０が挿通されている。トランスファケース５１には、前輪用出力軸１２の車体後方側の端部に対応してボルト挿通穴５３ｂが形成され、座金１９及びボルト部材２０を挿通できるようになっている。

ボルト部材２０は、六角形状の頭部２１と頭部２１から延びる軸部２２とを有し、軸部２２は、ネジ部を有する先端部２３と、頭部側に設けられた基端部２４と、先端部２３と基端部２４との間に設けられた中間部２５とを有している。基端部２４は中間部２５よりも大径に形成され、中間部２５は先端部２３と略同径に形成されている。

ボルト部材２０は、先端部２３のネジ部がプロペラシャフト３０の軸状部６１のネジ孔６１ａに螺合して締め付けられることによりプロペラシャフト３０の軸状部６１を前輪用出力軸１２の車体前方側の端部に圧入嵌合するようになっている。ボルト部材２０は、座金１９を介して頭部２１が前輪用出力軸１２の車体後方側の端面を押圧して所定の軸力を発生するように締め付けられる。

図３は、前輪用出力軸とプロペラシャフトの軸状部のスプライン部を説明するための説明図である。図３に示すように、前輪用出力軸１２の車体前方側の端部に形成されたスプライン部１２ａは、前輪用出力軸１２の中心軸Ｃ１に平行に歯部１２ｂ及び溝部１２ｃが形成されている。一方、プロペラシャフト３０の軸状部６１に形成されたスプライン部６１ｂは、軸状部６１の中心軸Ｃ２に対して所定の捩れ角θを有するように歯部６１ｃ及び溝部６１ｄが形成されている。

トランスファ装置１０では、軸状部６１のスプライン部６１ｂの車体後方側を前輪用出力軸１２のスプライン部１２ａの車体前方側に嵌合させた後に、ボルト部材２０を前輪用出力軸１２の車体後方側の端部から座金１９を介して挿通して先端部２３をプロペラシャフト３０の軸状部６１に螺合して締め付けることにより軸状部６１のスプライン部６１ｂを前輪用出力軸１２のスプライン部１２ａに圧入嵌合させ、前輪用出力軸１２の車体前方側の端部にプロペラシャフト３０の軸状部６１が取り付けられる。

このように、トランスファ装置１０では、ボルト部材２０を前輪用出力軸１２に車体後方側の端部から挿通して先端部２３をプロペラシャフト３０の軸状部６１に螺合して締め付けることにより前輪用出力軸１２にプロペラシャフト３０が取り付けられる。

トランスファ装置１０ではまた、トランスファケース５１内の潤滑油が外部に漏洩することを防止するためのシール部材が複数配設されている。図２に示すように、第１ケース部材５２と後輪用出力軸１１との間にシール部材７１が配設され、第１ケース部材５２と前輪用出力軸１２の車体前方側との間にシール部材７２が配設され、第２ケース部材５３とドライブギヤ１４の後方側延設部１４ｂにスプライン嵌合される動力伝達部材１８との間にシール部材７３が配設され、第２ケース部材５３と前輪用出力軸１２の車体後方側との間にシール部材７４が配設されている。

このようにして構成されるトランスファ装置１０が四輪駆動車１に組み付けられるとき、図２に示すように、トランスファ装置１０は、変速機３の出力軸３ａに後輪用出力軸１１がスプライン嵌合されると共に変速機３のケース４の車体後方側の端面４ａにトランスファケース５１の車体前方側の端面５１ａが合わせられ、図示しないボルト部材を用いて締結固定されて変速機３に結合される。

変速機３は、遊星歯車機構や摩擦締結要素を有する変速機構５を備えた自動変速機であり、変速機３のケース４は、内部に変速機構５が配設されると共に変速機３の出力軸３ａが車体後方側に延びるように構成されている。変速機３のケース４は、車体後方側の端部４ｂが変速機構５の配設部分４ｃに比して径方向寸法が小さく形成され、車体後方側の端部４ｂの径方向外方側にスペース４ｄが設けられている。本実施形態では、このスペース４ｄにプロペラシャフト３０の自在継手３１が配置されている。

図４は、図１のトランスファ装置の組付方法を説明するための説明図である。図４に示すように、トランスファ装置１０が変速機３に結合されるとき、トランスファ装置１０は先ず、変速機３の出力軸３ａに後輪用出力軸１１がスプライン嵌合され、変速機３のケース４の端面４ａにトランスファケース５１の端面５１ａが所定距離離間して対向するように配置される。

トランスファケース５１には、変速機３のケース４に対して所定距離離間した位置に仮止めするための仮止め用ピン５４が固着されている。仮止め用ピン５４は、トランスファケース５１の端面５１ａから変速機３のケース４側に突出するように設けられている。

仮止め用ピン５４は、樹脂材料を用いて略円筒状に形成され、トランスファケース５１の端面５１ａから突出する部分に、変速機３のケース４の車体後方側に設けられたフランジ部４ｅを係止するための第１突起部５４ａ及び第２突起部５４ｂを備えている。第１突起部５４ａ及び第２突起部５４ｂはそれぞれ、仮止め用ピン５４の径方向外方側に突出するように設けられ、第２突起部５４ｂは、図２に示すように仮止め用ピン５４内に弾性的に変位可能に形成されている。

変速機３のケース４のフランジ部４ｅには、仮止め用ピン５４に対応する位置にピン挿通孔４ｆが形成されている。トランスファ装置１０が変速機３に結合されるとき、トランスファケース５１に固着された仮止め用ピン５４が変速機３のケース４のピン挿通孔４ｆに挿通され、ケース４のフランジ部４ｅが仮止め用ピン５４の第１突起部５４ａ及び第２突起部５４ｂ間に係止されてケース４に対してトランスファケース５１が所定距離離間した位置に仮止めされる。第１突起部５４ａは、ケース４のピン挿通孔４ｆに挿通されるとき径方向内方側に弾性的に変位される。

次に、ケース４に対してトランスファケース５１が仮止めされた状態で、図４に示すように、前輪用出力軸１２の車体前方側にプロペラシャフト３０が配置され、前輪用出力軸１２の車体前方側の端部にプロペラシャフト３０の軸状部６１が嵌合される。

そして、ボルト部材２０が前輪用出力軸１２の車体後方側の端部から座金１９を介して挿通されて先端部２３がプロペラシャフト３０の軸状部６１に螺合されて締め付けられることにより前輪用出力軸１２の車体前方側の端部にプロペラシャフト３０の軸状部６１が圧入嵌合されて取り付けられ、トランスファ装置１０にプロペラシャフト３０が取り付けられる。

トランスファ装置１０にプロペラシャフト３０が取り付けられると、プロペラシャフト３０が取り付けられたトランスファ装置１０が車体前方側に移動されて、図２に示すように、第２突起部５４ｂが仮止め用ピン５４内に移動されて変速機３のケース４の端面４ａにトランスファケース５１の端面５１ａが合わせられる。そして、図示しないボルト部材を用いて変速機３のケース４にトランスファケース５１が締結固定され、トランスファ装置１０が変速機３に結合される。

本実施形態では、トランスファ装置１０を変速機３に対して仮止めし、トランスファ装置１０にプロペラシャフト３０を取り付けた後にトランスファ装置１０を変速機３に結合しているが、プロペラシャフト３０をトランスファ装置１０に取り付けるときに変速機３に干渉しない場合、トランスファ装置１０を変速機３に結合した後にトランスファ装置１０にプロペラシャフト３０を取り付けることも可能である。

トランスファ装置１０において、動力伝達機構１３としてチェーン式のものを用いてもよく、座金１９を用いることなくボルト部材２０を締め付けるようにしてもよい。また、変速機３として自動変速機について説明しているが、手動変速機についても同様に適用することができる。

このように、本実施形態に係るトランスファ装置１０では、補助駆動輪用出力軸１２のプロペラシャフト側の端部はプロペラシャフト３０の自在継手３１の構成部材３３に設けられた軸状部６１にスプライン嵌合され、補助駆動輪用出力軸１２に反プロペラシャフト側の端部から挿通されて先端部２３がプロペラシャフト３０の軸状部６１に螺合して締め付けられることによりプロペラシャフト３０を補助駆動輪用出力軸１２に取り付けるボルト部材２０が備えられる。

これにより、補助駆動輪用出力軸１２のプロペラシャフト側の端部にスプライン嵌合されたプロペラシャフト３０の軸状部６１に補助駆動輪用出力軸１２の反プロペラシャフト側の端部からボルト部材２０を挿通して締め付けることによりプロペラシャフト３０が補助駆動輪用出力軸１２に取り付けられるので、クリップを用いてプロペラシャフトが抜けることを抑制する場合に比して補助駆動輪用出力軸１２とプロペラシャフト３０の軸状部６１とのスプライン嵌合部を短くしてプロペラシャフト３０が抜けることを抑制することができる。

主駆動輪用出力軸１１と補助駆動輪用出力軸１２との軸間距離を短縮してトランスファ装置１０をコンパクトに構成する場合においても、補助駆動輪用出力軸１２とプロペラシャフト３０の軸状部６１とのスプライン嵌合部を短くできることから、トランスファ装置１０に結合される変速機３のケース４との干渉を抑制してトランスファ装置１０にプロペラシャフト３０の自在継手３１を組み付けることができ、トランスファ装置側のプロペラシャフト３０の自在継手３１の組付性を確保することができる。

したがって、トランスファ装置１０をコンパクトに構成しつつトランスファ装置側のプロペラシャフト３０の自在継手３１の組付性を確保すると共にプロペラシャフト３０が抜けることを抑制することができる。

また、補助駆動輪用出力軸１２のプロペラシャフト側の端部とプロペラシャフト３０の軸状部６１とのスプライン嵌合は、ボルト部材２０の締め付けにより圧入される圧入嵌合である。これにより、補助駆動輪用出力軸１２とプロペラシャフト３０の軸状部６１とのスプライン嵌合部において回転方向のガタをなくして補助駆動輪用出力軸１２とプロペラシャフト３０の軸状部６１とを一体的に回転させることができるので、ボルト部材２０がプロペラシャフト３０の軸状部６１に対して緩むことを抑制することができる。圧入装置等を用いることなくボルト部材２０を用いて比較的容易にプロペラシャフト３０の軸状部６１を補助駆動輪用出力軸１２に圧入嵌合させることができる。

図５は、本発明の第２実施形態に係る車両のトランスファ装置を示す断面図である。第２実施形態に係るトランスファ装置は、第１実施形態に係るトランスファ装置１０とプロペラシャフトの取付構造が異なること以外は同様であるので、同様の構成については同一符号を付して説明を省略する。

図５に示すように、第２実施形態に係るトランスファ装置８０についても、トランスファ装置１０と同様に、主駆動輪用出力軸としての後輪用出力軸１１と、補助駆動輪用出力軸としての前輪用出力軸１２と、後輪用出力軸１１から駆動力を前輪用出力軸１２に伝達する動力伝達機構１３とを有し、輪用出力軸１２には、前輪用出力軸１２側の端部に自在継手３１を有するプロペラシャフト３０が連結されている。

また、前輪用出力軸１２は、中空状に形成され、前輪用出力軸１２の車体前方側の端部にプロペラシャフト３０の自在継手３１の外側継手部材３３に設けられた軸状部６１がスプライン嵌合されている。

前輪用出力軸１２の車体前方側の端部に形成されたスプライン部１２ａは、前輪用出力軸１２の中心軸に平行に歯部及び溝部が形成されている。トランスファ装置８０では、プロペラシャフト３０の軸状部６１´に形成されたスプライン部６１ｂ´は、軸状部６１´の中心軸に平行に歯部及び溝部が形成され、前輪用出力軸１２の車体前方側の端部とプロペラシャフト３０の軸状部６１´とのスプライン嵌合は非圧入嵌合とされている。

前輪用出力軸１２にはまた、車体後方側の端部から前輪用出力軸１２内に座金１９を介してボルト部材２０´が挿通されている。ボルト部材２０´についても、頭部２１と軸部２２とを有し、軸部２２は、ネジ部を有する先端部２３と、頭部側に設けられた基端部２４と、先端部２３と基端部２４との間に設けられた中間部２５´とを有している。トランスファ装置８０では、基端部２４は中間部２５´よりも大径に形成され、中間部２５´は先端部２３よりも小径に形成されている。

トランスファ装置８０では、軸状部６１´のスプライン部６１ｂ´の車体後方側を前輪用出力軸１２のスプライン部１２ａの車体前方側に嵌合させた後に、ボルト部材２０を前輪用出力軸１２の車体後方側の端部から座金１９を介して挿通して先端部２３をプロペラシャフト３０の軸状部６１に螺合して締め付けることにより前輪用出力軸１２の車体前方側の端部にプロペラシャフト３０の軸状部６１´が取り付けられる。

ボルト部材２０は、外側継手部材３３´の車体後方側の端面６２とボルト部材２０´の頭部２１との間に座金１９を介して前輪用出力軸１２を挟み込んだ状態で前輪用出力軸１２の車体後方側の端面を押圧して所定の軸力を発生するように締め付けられる。

トランスファ装置８０についても、ボルト部材２０´を前輪用出力軸１２に車体後方側の端部から挿通して先端部２３をプロペラシャフト３０の軸状部６１´に螺合して締め付けることにより前輪用出力軸１２にプロペラシャフト３０が取り付けられる。

このように、本実施形態に係るトランスファ装置８０についても、補助駆動輪用出力軸１２のプロペラシャフト側の端部はプロペラシャフト３０の自在継手３１の構成部材３３´に設けられた軸状部６１´にスプライン嵌合され、補助駆動輪用出力軸１２に反プロペラシャフト側の端部から挿通されて先端部２３がプロペラシャフト３０の軸状部６１´に螺合して締め付けられることによりプロペラシャフト３０を補助駆動輪用出力軸１２に取り付けるボルト部材２０´が備えられる。

これにより、トランスファ装置８０をコンパクトに構成しつつトランスファ装置側のプロペラシャフト３０の自在継手３１の組付性を確保すると共にプロペラシャフト３０が抜けることを抑制することができる。

また、ボルト部材２０´は、先端部２３よりも小径とされた中間部２５´を有する。これにより、ボルト部材２０´の中間部２５´の捩り剛性を低下させて該中間部２５´によって補助駆動輪用出力軸１２とプロペラシャフト３０の軸状部６１´とのスプライン嵌合部における回転方向のガタによる相対回転を吸収することができるので、補助駆動輪用出力軸１２とプロペラシャフト３０の軸状部６１´とのスプライン嵌合部における回転方向のガタによる相対回転によってボルト部材２０´がプロペラシャフト３０の軸状部６１´に対して緩むことを抑制することができる。

図６は、本発明の第３実施形態に係る車両のトランスファ装置を示す断面図である。第３実施形態に係るトランスファ装置は、第１実施形態に係るトランスファ装置１０とプロペラシャフトの取付構造が異なること以外は同様であるので、同様の構成については同一符号を付して説明を省略する。

図６に示すように、第３実施形態に係るトランスファ装置９０についても、トランスファ装置１０と同様に、主駆動輪用出力軸としての後輪用出力軸１１と、補助駆動輪用出力軸としての前輪用出力軸１２と、後輪用出力軸１１から駆動力を前輪用出力軸１２に伝達する動力伝達機構１３とを有し、前輪用出力軸１２側の端部に自在継手３１を有するプロペラシャフト３０が連結されている。

また、前輪用出力軸１２は、中空状に形成され、前輪用出力軸１２の車体前方側の端部にプロペラシャフト３０の自在継手３１の外側継手部材３３´に設けられた軸状部６１´がスプライン嵌合されている。

前輪用出力軸１２の車体前方側の端部に形成されたスプライン部１２ａは、前輪用出力軸１２の中心軸に平行に歯部及び溝部が形成されている。トランスファ装置９０では、プロペラシャフト３０の軸状部６１´に形成されたスプライン部６１ｂ´は、軸状部６１´の中心軸に平行に歯部及び溝部が形成され、前輪用出力軸１２の車体前方側の端部とプロペラシャフト３０の軸状部６１´とのスプライン嵌合は非圧入嵌合とされている。

前輪用出力軸１２にはまた、車体後方側の端部から前輪用出力軸１２内に座金１９を介してボルト部材２０が挿通されている。トランスファ装置９０では、前輪用出力軸１２の内側に略円筒状に形成されたスリーブ部材９１が嵌入され、スリーブ部材９１にボルト部材２０が挿通されている。スリーブ部材９１は、座金１９を介してプロペラシャフト３０の軸状部６１´とボルト部材２０の頭部２１との間に挟み込まれている。

トランスファ装置９０では、軸状部６１´のスプライン部６１ｂ´の車体後方側を前輪用出力軸１２のスプライン部１２ａの車体前方側に嵌合させた後に、スリーブ部材９１を前輪用出力軸１２の車体後方側の端部から嵌入し、ボルト部材２０を前輪用出力軸１２の車体後方側の端部から座金１９を介して挿通して先端部２３をプロペラシャフト３０の軸状部６１´に螺合して締め付けることにより前輪用出力軸１２の車体前方側の端部にプロペラシャフト３０の軸状部６１´が取り付けられる。

ボルト部材２０は、プロペラシャフト３０の軸状部６１´とボルト部材２０の頭部２１との間に座金１９を介してスリーブ部材９１を挟み込んだ状態で前輪用出力軸１２の車体後方側の端面を押圧することなくスリーブ部材９１の車体後方側の端面を押圧して所定の軸力を発生するように締め付けられる。

トランスファ装置９０についても、ボルト部材２０を前輪用出力軸１２に車体後方側の端部から挿通して先端部２３をプロペラシャフト３０の軸状部６１´に螺合して締め付けることにより前輪用出力軸１２にプロペラシャフト３０が取り付けられる。

このように、本実施形態に係るトランスファ装置９０についても、補助駆動輪用出力軸１２のプロペラシャフト側の端部はプロペラシャフト３０の自在継手３１の構成部材３３´に設けられた軸状部６１´にスプライン嵌合され、補助駆動輪用出力軸１２に反プロペラシャフト側の端部から挿通されて先端部２３がプロペラシャフト３０の軸状部６１´に螺合して締め付けられることによりプロペラシャフト３０を補助駆動輪用出力軸１２に取り付けるボルト部材２０が備えられる。

これにより、トランスファ装置９０をコンパクトに構成しつつトランスファ装置側のプロペラシャフト３０の自在継手３１の組付性を確保すると共にプロペラシャフト３０が抜けることを抑制することができる。

また、補助駆動輪用出力軸１２に嵌入されたスリーブ部材９１にボルト部材２０が挿通されてプロペラシャフト３０の軸状部６１´に締め付けられることによりスリーブ部材９１がプロペラシャフト３０の軸状部６１´とボルト部材２０の頭部２１との間に挟み込まれてプロペラシャフト３０が補助駆動輪用出力軸１２に取り付けられる。これにより、ボルト部材２０が一体的に組み付けられた状態でプロペラシャフト３０が補助駆動輪用出力軸１２に取り付けられるので、補助駆動輪用出力軸１２とプロペラシャフト３０の軸状部６１´とのスプライン嵌合部における回転方向のガタによる相対回転によってボルト部材２０がプロペラシャフト３０の軸状部６１´に対して緩むことを抑制することができる。

図７は、本発明の第４実施形態に係る車両のトランスファ装置を示す断面図である。第４実施形態に係るトランスファ装置は、第３実施形態に係るトランスファ装置９０においてトランスファケースとスペーサ部材との間にシール部材を配設するようにしたものであり、トランスファ装置９０と同様の構成については同一符号を付して説明を省略する。

図７に示すように、第４実施形態に係るトランスファ装置１００についても、前輪用出力軸１２の車体後方側の端部から座金１９を介してボルト部材２０が挿通され、ボルト部材２０は、前輪用出力軸１２の内側に嵌入された略円筒状に形成されたスリーブ部材９１´に挿通されている。スリーブ部材９１は、座金１９を介してプロペラシャフト３０の軸状部６１´とボルト部材２０の頭部２１との間に挟み込まれている。

トランスファ装置１００では、スリーブ部材９１´は、前輪用出力軸１２より車体後方側に延びる延長部９１ａを備え、スリーブ部材９１の延長部９１ａは、前輪用出力軸１２の内径よりも大径に形成されている。本実施形態では、第２ケース部材５３と前輪用出力軸１２より車体後方側に配置されるスリーブ部材９１´の延長部９１ａとの間にシール部材７４が配設されている。

このように、本実施形態に係るトランスファ装置１００では、スリーブ部材９１´の延長部９１ａとトランスファケース５１との間にシール部材７４が配設される。これにより、補助駆動輪用出力軸１２とプロペラシャフト３０の軸状部６１´とのスプライン嵌合部における回転方向のガタによって相対回転する補助駆動輪用出力軸１２とスリーブ部材９１´との間に、トランスファケース５１内に供給された潤滑油を補助駆動輪用出力軸１２の軸方向一方側から矢印Ａで示すように供給することができる。

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。

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、コンパクトに構成しつつトランスファ装置側のプロペラシャフトの自在継手の組付性を確保すると共にプロペラシャフトが抜けること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
３変速機
３ａ変速機の出力軸
１０、８０、９０、１００トランスファ装置
１１後輪用出力軸
１２前輪用出力軸
１３動力伝達機構
２０、２０´ ボルト部材
２１頭部
２５、２５´ 中間部
３０プロペラシャフト
３１自在継手
３３、３３´ 外側継手部材
６１、６１´ 軸状部
７１、７２、７３、７４シール部材
９１、９１´ スリーブ部材
９１ａ延長部

Claims

変速機の出力軸に連結されて車体前後方向一方側に延びる主駆動輪用出力軸と、前記主駆動輪用出力軸に平行に配置された補助駆動輪用出力軸と、前記主駆動輪用出力軸から取り出された駆動力を前記補助駆動輪用出力軸に伝達する動力伝達機構とを有し、前記補助駆動輪用出力軸に、車体前後方向他方側に延びると共に前記補助駆動輪用出力軸側の端部に自在継手を有するプロペラシャフトが連結される車両のトランスファ装置であって、
前記補助駆動輪用出力軸のプロペラシャフト側の端部は中空とされて前記プロペラシャフトにおける自在継手の構成部材に設けられた軸状部にスプライン嵌合され、
前記補助駆動輪用出力軸に反プロペラシャフト側の端部から挿通されて先端部が前記プロペラシャフトの軸状部に螺合して締め付けられることにより前記プロペラシャフトを前記補助駆動輪用出力軸に取り付けるボルト部材が備えられ、
前記補助駆動輪用出力軸のプロペラシャフト側の端部と前記プロペラシャフトの軸状部とのスプライン嵌合は、非圧入嵌合であり、
前記ボルト部材は、前記先端部よりも小径とされた中間部を有する、
ことを特徴とする車両のトランスファ装置。
変速機の出力軸に連結されて車体前後方向一方側に延びる主駆動輪用出力軸と、前記主駆動輪用出力軸に平行に配置された補助駆動輪用出力軸と、前記主駆動輪用出力軸から取り出された駆動力を前記補助駆動輪用出力軸に伝達する動力伝達機構とを有し、前記補助駆動輪用出力軸に、車体前後方向他方側に延びると共に前記補助駆動輪用出力軸側の端部に自在継手を有するプロペラシャフトが連結される車両のトランスファ装置であって、
前記補助駆動輪用出力軸のプロペラシャフト側の端部は中空とされて前記プロペラシャフトにおける自在継手の構成部材に設けられた軸状部にスプライン嵌合され、
前記補助駆動輪用出力軸に反プロペラシャフト側の端部から挿通されて先端部が前記プロペラシャフトの軸状部に螺合して締め付けられることにより前記プロペラシャフトを前記補助駆動輪用出力軸に取り付けるボルト部材が備えられ、
前記補助駆動輪用出力軸のプロペラシャフト側の端部と前記プロペラシャフトの軸状部とのスプライン嵌合は、非圧入嵌合であり、
前記補助駆動輪用出力軸は中空とされて前記補助駆動輪用出力軸の内側にスリーブ部材が嵌入され、
前記スリーブ部材に反プロペラシャフト側の端部から前記ボルト部材が挿通されて前記先端部が前記プロペラシャフトの軸状部に螺合して締め付けられることにより前記スリーブ部材が前記プロペラシャフトの軸状部と前記ボルト部材の頭部との間に挟み込まれて前記プロペラシャフトが前記補助駆動輪用出力軸に取り付けられる、
ことを特徴とする車両のトランスファ装置。
前記スリーブ部材は、前記補助駆動輪用出力軸より軸方向一方側に延びる延長部を備え、
前記スリーブ部材の延長部とトランスファケースとの間にシール部材が配設されている、
ことを特徴とする請求項２に記載の車両のトランスファ装置。