JP7456244B2 - 動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、主駆動輪と副駆動輪を備えた車両の動力伝達装置に関する。

一般に、二輪駆動状態と四輪駆動状態との間で切り替え可能な四輪駆動車の動力伝達装置は、駆動源からの出力トルクを主駆動輪に伝達する主駆動輪駆動部と、副駆動輪に伝達するトルクを主駆動輪駆動部から取り出す動力取出部を備えた副駆動輪駆動部と、を有する。

例えば、駆動源としてのエンジンが車体前部に搭載されるとともに主駆動輪が前輪である、いわゆるＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）ベースの四輪駆動車の場合、前輪には、動力伝達装置を構成する変速機を経由して、前輪（主駆動輪）駆動部を構成する前輪差動装置、及び、左右一対のドライブシャフトを介して、エンジンの出力トルクが伝達される。後輪には、前輪駆動部に入力されたトルクが、前輪差動装置のデフケースを介して動力取出部としてのトランスファ装置によって取り出され、動力取出部によって取り出されたトルクが、後輪用のプロペラシャフト、後輪用差動装置、及び、左右一対のドライブシャフトを介して伝達される。なお、動力取出部、後輪用のプロペラシャフト、後輪用差動装置、及び、左右一対のドライブシャフトは、後輪（副駆動輪）駆動部を構成する。

前記動力取出部は、軸心が車体幅方向に延びる前輪用差動装置から、軸心が車体前後方向に延びる後輪用のプロペラシャフトにトルクを伝達するために、互いに噛合う傘歯車からなるトランスファギヤセットを有する。トランスファギヤセットは、前輪用差動装置の軸心上に配置されるトランスファドライブギヤと、プロペラシャフトの軸心上に設けられるトランスファドリブンギヤとを有する。

ところで、前記四輪駆動車では、前輪と後輪を駆動させる四輪駆動状態は、前輪のみを駆動させる二輪駆動状態に比して、後輪へのエンジンの出力トルクの配分に伴って、駆動ロスが増加して燃費が悪化するため、通常は二輪駆動状態で走行し、必要に応じて四輪駆動状態とすることが行われる。

しかしながら、エンジンの出力トルク変動が変速機及び前輪用差動装置を介して動力取出部に伝達され、二輪駆動状態では、動力取出部におけるトランスファギヤセットから後輪に至るプロペラシャフト及び後輪用差動装置等の前記後輪駆動部がトルクを伝達しない非動力伝達状態で回転することとなる。

そのため、エンジンのトルク変動の周波数によっては、ねじり振動に対して所定の固有振動数を有する後輪駆動部が、エンジンのトルク変動に共振して該後輪駆動部の振動が大きくなり、この振動に起因してトランスファドライブギヤとトランスファドリブンギヤとの間の歯打ち等による異音等が発生して車室内の騒音を引き起こし得る。

そこで、例えば特許文献１に開示されているように、前輪駆動部からトランスファドライブギヤ（前輪差動装置に連絡される動力取出部の入力軸からトランスファドライブギヤ）に至る動力伝達経路上にダンパを設けることで、二輪駆動状態での歯打ち音を抑制することが検討されている。この場合、前記後輪駆動部のねじり剛性が低下されることで、該後輪駆動部の固有振動数を、エンジン回転数の常用域で生じ得るトルク変動に対して共振しないような振動域にずらすことが可能になる。

特開２０１８－１１１３９０号公報

特許文献１に開示された前記動力伝達経路上に設けられるダンパを備えた動力取出部は、車体幅方向に延びる円筒状の入力軸と、該入力軸の外周側に配置されるとともに入力軸に連絡される動力伝達軸と、入力軸と動力伝達軸との間に配置されるとともに、内筒部、外筒部、及びこれらの間に介在する筒状のゴム等の弾性部材を有するダンパと備える。動力伝達軸上には、トランスファドライブギヤが設けられている。

トランスファ装置に入力される入力トルクの伝達経路は、該入力トルクが所定値未満の場合にダンパを経由させる第１の伝達経路と、前記入力トルクが所定値以上の場合にダンパを経由させない第２の伝達経路とを有する。

第１の伝達経路は、入力軸、該入力軸とダンパの内筒部との間のスプライン嵌合部、内筒部、弾性部材、外筒部、及び、動力伝達軸を経由した経路となり、第２の伝達経路は、入力軸、該入力軸と動力伝達軸との間のスプライン嵌合部、及び、動力伝達軸を経由した経路となる。

前述のように入力軸とダンパの内筒部とをスプライン嵌合するため、入力軸の径は内筒部の径に近づけることが好ましく、ダンパの外筒部に比して小径となる。一方、動力伝達軸には、ダンパの外筒部に圧入するための外筒部よりも径の大きい大径部と、入力軸にスプライン嵌合するための前記大径部よりも径の小さい小径部とが設けられている。

上述のように、入力軸と動力伝達軸との間のスプライン嵌合部は、小径部に設けられているため、スプライン嵌合部に形成されるスプライン歯の数が少なく、スプライン嵌合部に必要な面圧に対応した強度が不足する場合がある。この場合、スプライン嵌合部に浸炭焼き入れ等の熱処理を施すことで、スプライン嵌合部に必要な面圧に対応した強度が確保されるように対処されることが考えられる。しかしながら、このことは、トランスファ装置の加工工数及びコストが増加することとなる。すなわち、トランスファ装置の製造上及びコストの観点から改善の余地がある。

そこで、本発明は、主駆動輪と副駆動輪を備えた車両の動力伝達装置において、歯打ち音を抑制しながら、製造工程の削減及びコストの低減を図ることを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る動力伝達装置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に記載の発明に係る動力伝達装置は、
駆動源からの動力を主駆動輪に伝達するための主駆動輪駆動部と、
副駆動輪に伝達する動力を前記主駆動輪駆動部から取り出す動力取出部を有する副駆動輪駆動部と、を備えた動力伝達装置であって、
前記動力取出部は、
前記主駆動輪駆動部に連絡されたトランスファドライブギヤと、該トランスファドライブギヤに噛合うとともに前記副駆動輪に動力を伝達するトランスファドリブンギヤとからなるトランスファギヤセットと、
前記主駆動輪駆動部から前記トランスファドライブギヤに至る動力伝達経路上に設けられるとともに、内筒部と外筒部と両筒部間に介在する弾性部材とを備えたダンパと、
前記トランスファドライブギヤを支持するとともに、前記外筒部の外周側に配置される大径部と、該大径部よりも小さな小径部と、を有する動力伝達軸と、
前記小径部の内周部から前記大径部側に延びて、前記動力伝達軸との間にダンパ配設空間を形成する入力軸と、を有し、
前記入力軸は、前記内筒部と一体的に形成されるとともに、径方向外側に延びて前記動力伝達軸の前記大径部にバックラッシュを有するスプラインを介して連結され、
前記動力伝達軸と前記入力軸との間のスプライン嵌合部の近傍で、前記外筒部と前記動力伝達軸とがスプライン嵌合されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明に係る動力伝達装置は、
駆動源からの動力を主駆動輪に伝達するための主駆動輪駆動部と、
副駆動輪に伝達する動力を前記主駆動輪駆動部から取り出す動力取出部を有する副駆動輪駆動部と、を備えた動力伝達装置であって、
前記動力取出部は、
前記主駆動輪駆動部に連絡されたトランスファドライブギヤと、該トランスファドライブギヤに噛合うとともに前記副駆動輪に動力を伝達するトランスファドリブンギヤとからなるトランスファギヤセットと、
前記主駆動輪駆動部から前記トランスファドライブギヤに至る動力伝達経路上に設けられるとともに、内筒部と外筒部と両筒部間に介在する弾性部材とを備えたダンパと、
前記トランスファドライブギヤを支持するとともに、前記外筒部の外周側に配置される大径部と、該大径部よりも小さな小径部と、を有する動力伝達軸と、
前記小径部の内周部から前記大径部側に延びて、前記動力伝達軸との間にダンパ配設空間を形成する入力軸と、を有し、
前記入力軸は、前記内筒部と一体的に形成されるとともに、径方向外側に延びて前記動力伝達軸の前記大径部にバックラッシュを有するスプラインを介して連結され、
前記動力伝達軸と前記入力軸との間のスプライン嵌合部、及び、前記動力伝達軸と前記ダンパの外筒部との間のスプライン嵌合部の前記動力伝達軸に形成された内歯は、共通のスプラインで形成されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、
前記主駆動輪は車体の動力源側に配置され、前記副駆動輪は車体の反動力源側に配置されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発明において、
前記第１のダンパは、前記トランスファギヤと前記入力軸の軸方向にオーバラップして配設されていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明に係る動力伝達装置によれば、入力軸と動力伝達軸との間にダンパを備えているので、副駆動輪駆動部のねじり剛性が低下される。これにより、該副駆動輪駆動部の固有振動数をエンジン回転数の常用域で生じ得るトルク変動に対して共振しないような振動域にずらすことができる。

入力軸とダンパの内筒部とが一体的に形成されているので、入力軸と内筒部との間のスプライン嵌合部を削減することができる。これにより、スプラインを加工するための加工工数の削減と、動力伝達軸の軸方向寸法の短縮ができる。

入力軸と動力伝達軸との間のスプライン嵌合部が、動力伝達軸の大径部に設けられているので、スプライン嵌合部に必要な面圧に対応した強度を確保しやすい。したがって、例えば、スプライン嵌合部に必要な面圧に対応した強度を確保するために、スプライン嵌合部に浸炭焼き入れ等の熱処理を施したり、スプライン嵌合部の軸方向長さを延長したりする必要がない。

以上より、主駆動輪と副駆動輪を備えた車両の動力伝達装置において、歯打ち音を抑制しながら、製造工程の削減及びコストの低減ができる。

また、前記動力伝達軸と前記入力軸とのバックラッシュを介したスプライン嵌合部の近傍で、前記ダンパの外筒部は前記動力伝達軸にスプライン結合されているので、スプライン嵌合部を集約配置できる。これにより、スプライン嵌合部の加工がしやすい。

請求項２に記載の発明によれば、前記動力伝達軸と前記入力軸との間のスプライン嵌合部と、前記動力伝達軸と前記ダンパの外筒部との間のスプライン嵌合部とにおける前記動力伝達軸のスプライン歯は、共通のスプラインで形成されているので、動力伝達軸の２箇所のスプライン嵌合部の各スプライン歯を１回の加工によって形成することができる。

請求項３に記載の発明によれば、いわゆるＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）ベースの四輪駆動車の前輪駆動状態、或いは、ＲＲ（リアエンジン・リアドライブ）ベースの四輪駆動車の後輪駆動状態において、副駆動輪駆動部の固有振動数を、エンジン回転数の常用域で生じ得るトルク変動に対して共振しないような振動域にずらすことができる。これにより、副駆動輪駆動部の各噛合部における歯打ち音を効果的に抑制できる。

また、入力軸と動力伝達軸との間のスプライン嵌合部を、動力伝達軸の大径部に設けているので、小径部に設ける場合に比して、スプライン嵌合部の軸方向長さを短縮しやすく、動力取出部の軸方向の寸法を短縮しやすい。これにより、車体幅方向のコンパクト化が要求される、いわゆるＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）ベースの四輪駆動車の前輪駆動状態、或いは、ＲＲ（リアエンジン・リアドライブ）ベースの四輪駆動車の後輪駆動状態において、より顕著な効果的が得られる。

請求項４に記載の発明によれば、第１のダンパは、トランスファギヤと入力軸の軸方向にオーバラップして配設されているので、動力取出部の軸方向の寸法をコンパクトにすることができる。

本発明の実施形態に係る動力伝達装置を備えた車両の骨子図である。 同動力伝達装置の動力取出部におけるダンパ及びその周辺部を示す断面図である。 同動力伝達装置の動力取出し部の一部を軸方向から見た図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。 同動力伝達装置の動力取出し部の一部を軸方向から見た図２のＩＶ－ＩＶ線断面図である。

以下、本発明に係る動力伝達装置を備えた車両の具体的構成について、添付図面を参照しながら説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る動力伝達装置８，２０，３０を備えた車両１は、主駆動輪としての左右の前輪２と、副駆動輪としての左右の後輪４とを備えた所謂ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）ベースの四輪駆動車であり、前輪駆動状態と四輪駆動状態との間で切り換え可能となっている。

（ＦＦ四駆）
車両１は、駆動源としてのエンジン６を備えている。エンジン６は、横置き式であり、車両１の前部におけるエンジンルームに配設されている。エンジン６の車体幅方向一方側（例えば車体左側）には、動力伝達装置を構成するトランスアクスル８が並設されている。トランスアクスル８は、例えばトルクコンバータ（図示せず）を介してエンジン６の出力軸に連結された変速機（図示せず）と、該変速機の出力部としての出力ギヤ９に連結された前輪用差動装置１０とを備えている。

動力伝達装置８，２０，３０は、エンジン６からの出力トルクを前輪２に伝達する前輪（主駆動輪）駆動部２０と、後輪４に伝達するトルクを前輪（主駆動輪）駆動部２０から取り出す動力取出部としてのトランスファ装置４０を備えた後輪（副駆動輪）駆動部３０と、備える。

前輪２は、前輪用ドライブシャフト２１，２２、前輪用差動装置１０及び前記変速機等を介してエンジン６に連結されている。前輪（主駆動輪）駆動部２０は、前輪用差動装置１０と、前輪用ドライブシャフト２１,２２を備えている。前輪２は、後述のカップリング６０を介することなくエンジン６に連結されており、カップリング６０の締結状態及び解放状態のいずれにおいても、エンジン６から前輪２への動力伝達がなされる。

前輪用ドライブシャフト２１，２２は、車体幅方向に延びるように配設されている。各前輪用ドライブシャフト２１，２２は、例えば一対の自在継手２３，２４を介して連結された複数のシャフト部材で構成されている。

前輪用差動装置１０は、変速機の出力ギヤ９に噛み合うデフリングギヤ１１、デフリングギヤ１１が固定されるか又は一体に設けられたデフケース１２、デフケース１２に収容された左右のサイドギヤ１８，１９を備えている。

前輪用差動装置１０の各サイドギヤ１８，１９には、前輪用ドライブシャフト２１，２２の一端部が、例えばスプライン嵌合によって、サイドギヤ１８，１９と共に回転するように連結されている。変速機の出力ギヤ９からデフリングギヤ１１を介して前輪用差動装置１０のデフケース１２に伝達された動力は、走行状況に応じた回転差となるように左右の前輪用ドライブシャフト２１，２２に伝達される。

一方、後輪４は、後輪用ドライブシャフト３１，３２、後輪用差動装置７０、カップリング６０、プロペラシャフト５０、トランスファ装置４０、前輪用差動装置１０のデフケース１２及び前記変速機等を介してエンジン６に連結されている。後輪駆動部３０は、トランスファ装置４０と、プロペラシャフト５０と、カップリング６０と、後輪用差動装置７０と、後輪用ドライブシャフト３１，３２を備えている。

後輪用ドライブシャフト３１，３２は、車体幅方向に延びるように配設されている。各後輪用ドライブシャフト３１，３２は、例えば一対の自在継手３３，３４を介して連結された複数のシャフト部材で構成されている。

後輪用差動装置７０は、前輪用差動装置１０と同様、デフリングギヤ７１、デフケース７２及び左右のサイドギヤ７８，７９を備えている。各サイドギヤ７８，７９には、後輪用ドライブシャフト３１，３２の一端部が、例えばスプライン嵌合によって、サイドギヤ７８，７９と共に回転するように連結されている。

カップリング６０は、入力軸６１、出力軸６２、及び、入力軸６１と出力軸６２との間を断接可能に連結する複数の摩擦板６３を備えている。カップリング６０は、例えば電子制御カップリングであり、摩擦板６３間の締結力が制御されることで、前後輪のトルク配分が行われる。トルク配分（前輪：後輪）は、例えば、５０：５０～１００：０の範囲で制御可能となっている。

カップリング６０の入力軸６１は、車体前後方向に延びる軸線上に配設されている。入力軸６１は、カップリング６０よりもエンジン６側の回転部材であるプロペラシャフト５０の後端部に連結されている。

複数の摩擦板６３は、例えば湿式多板クラッチで構成されている。複数の摩擦板６３には、ピストン（図示せず）による押圧によって締結力が加えられる。該ピストンは、例えば、電磁クラッチ及びカム機構を介して作動される。

カップリング６０の出力軸６２は、入力軸６１よりも車体後方側において、入力軸６１と同じ軸線上に配設されている。出力軸６２の後端部にはピニオンギヤ６４が設けられている。ピニオンギヤ６４は後輪用差動装置７０のデフリングギヤ７１に噛み合っている。これにより、出力軸６２は、ピニオンギヤ６４とデフリングギヤ７１との噛合部を介して、カップリング６０よりも後輪４側の回転部材であるデフケース１２に連結されている。

ピニオンギヤ６４とデフリングギヤ７１は、例えばハイポイドギヤ等の傘歯ギヤからなる。ピニオンギヤ６４の軸心は、車体上下方向においてデフリングギヤ７１の軸心よりも下側にオフセットして配置されている。デフリングギヤ７１は、ピニオンギヤ６４よりも大径である。これにより、カップリング６０の出力軸６２の回転は、減速されて後輪用差動装置７０のデフケース７２に伝達される。

プロペラシャフト５０は、トランスファ装置４０により取り出された動力を後輪４側へ伝達するものである。プロペラシャフト５０は、車体前後方向に延びるように配設されている。プロペラシャフト５０は、自在継手５５を介して車体前後方向に連結された例えば２本のシャフト部材５１，５２で構成されている。プロペラシャフト５０の後端部は、自在継手５９を介して、カップリング６０の入力軸６１の前端部に連結されている。

トランスファ装置４０は、一方（例えば車体右側）の前輪用ドライブシャフト２２上に配設されている。トランスファ装置４０は、その入力側において前輪用差動装置１０のデフケース１２に連結され、出力側において自在継手４９を介してプロペラシャフト５０の前端部に連結されている。

これにより、カップリング６０が締結された状態において、変速機等を介して前輪用差動装置１０のデフケース１２に伝達されたエンジン６の動力の一部は、トランスファ装置４０によって後輪４側に取り出されるようになっている。トランスファ装置４０の構成については、後に説明する。

カップリング６０が締結された状態において、トランスファ装置４０によって取り出されたエンジン６の動力は、トランスファ装置４０からプロペラシャフト５０、カップリング６０、後輪用差動装置７０及び後輪用ドライブシャフト３１，３２を経由して後輪４に伝達される。後輪用差動装置７０のデフケース７２に入力された動力は、走行状況に応じた回転差となるように、左右の後輪用ドライブシャフト３１，３２を介して左右の後輪４に伝達される。

図２の断面図を参照しながら、トランスファ装置４０の構成について説明する。

トランスファ装置４０は、車体幅方向に延びる入力軸４１、車体前後方向に延びる出力軸４２、入力軸４１上に設けられたトランスファドライブギヤ（以下、「ドライブギヤ」という）４３、出力軸４２上に設けられ、ドライブギヤ４３に噛み合うトランスファドリブンギヤ（以下、「ドリブンギヤ」という）４４、並びに、入力軸４１の一部、出力軸４２の一部、ドライブギヤ４３及びドリブンギヤ４４等を収容するトランスファケース４８を備えている。

入力軸４１とドライブギヤ４３とは、動力伝達軸４６を介して連絡されている。入力軸４１と動力伝達軸４６は、前輪用ドライブシャフト２２の軸心上に配置された筒状部材である。

入力軸４１は、一方の前輪用ドライブシャフト２２の外側に隙間を空けて嵌合されている。入力軸４１の一方側（図２の左側）の端部（図示せず）は、例えばスプライン嵌合によって、前輪用差動装置１０のデフケース１２（図１参照）に連結されており、これにより、入力軸４１は、デフケース１２と共に回転するようになっている。

入力軸４１は、後述するダンパの内筒部８２と一体的に形成されている。入力軸４１（内筒部８２）の他方側（図２の右側）の端部には、径方向外側に突出した環状の壁部８２ａと、壁部８２ａから反デフケース１２側へ軸方向に突出した筒状突部８２ｂとが一体に設けられている。

動力伝達軸４６は、入力軸４１よりも反デフケース１２側（図２の右側）に突出して延びている。動力伝達軸４６は、後述するダンパ８０の外筒部８４よりも大径に形成されるとともに、外筒部８４の外側に配置される大径部４６ａを有する。動力伝達軸４６には、大径部４６ａのデフケース１２側（図２の左側）の端部から径方向内側に突出した環状の縦壁部４６ｂと、縦壁部４６ｂからデフケース１２側へ入力軸４１の外周部に沿って軸方向に延びる大径部４６ａよりも小さな径を有する筒状の小径部４６ｃとが設けられている。

動力伝達軸４６は、大径部４６ａの反デフケース１２側（図２の右側）の部位において、入力軸４１（より詳しくは、内筒部８２の筒状突部８２ｂ）の外側にスプライン嵌合されている。動力伝達軸４６は、車体幅方向に間隔を空けて配置された一対の軸受１０１，１０２を介して回転可能にトランスファケース４８に支持されている。入力軸４１（内筒部８２）と動力伝達軸４６とのスプライン嵌合部は、その軸方向に占める領域の一部が軸受１０２と重複している。

動力伝達軸４６の外周には上記のドライブギヤ４３が設けられている。ドライブギヤ４３は、動力伝達軸４６の外側にスプライン嵌合されており、これにより、入力軸４１と共に回転するようになっている。

入力軸４１には、弾性部材が周方向に圧縮変形することで捩り振動を減衰させる所謂圧縮タイプのダンパ８０が設けられている。該ダンパ８０がトランスファ装置４０の前輪駆動部２０に接続された入力軸４１からドライブギヤ４３に至る動力伝達経路上に設けられている。言い換えると、ダンパ配設空間Ｓは、入力軸４１と動力伝達軸４６との間に形成されている。これにより、後輪駆動部３０の捩り剛性が低減され、該後輪駆動部３０の捩り振動に関する固有振動数は、エンジン回転数の常用域で生じ得るトルク変動に対して共振しないような振動数域にずらされている。ダンパ８０の具体的構成については後に説明する。

出力軸４２は、車体前後方向に延びるように配置された中実の軸部材である。出力軸４２の軸心は、車体幅方向においてドライブギヤ４３よりもデフケース１２側に配置されている。また、出力軸４２の軸心は、車体上下方向において前輪用ドライブシャフト２２の軸心よりも下側にオフセットして配置されている。

出力軸４２は、車体前後方向に間隔を空けて配置された前後一対の軸受１０３，１０４を介して回転可能にトランスファケース４８に支持されている。一対の軸受１０３，１０４のインナレース間には、出力軸４２の外側に嵌合された筒状のディスタンスピース１０５が介装されている。

出力軸４２における車体後方側の軸受１０４よりも車体後方側部分の外側には連結部材１０６が嵌合されている。連結部材１０６の後端部には自在継手４９（図１参照）が固定されている。これにより、出力軸４２は、連結部材１０６及び自在継手４９を介してプロペラシャフト５０（図１参照）の前端部に連結されている。

出力軸４２の後端部にはナット１０７が螺合されている。該ナット１０７が締め付けられることで、出力軸４２上においてドリブンギヤ４４とナット１０７との間に挟み込まれた一対の軸受１０３，１０４のインナレース、ディスタンスピース１０５及び連結部材１０６は、軸方向に位置決めされて出力軸４２に固定されている。

組付け時においてナット１０７を締め付けるとき、ディスタンスピース１０５は、弾性変形状態を経て塑性変形し、ディスタンスピース１０５が塑性変形した状態で、軸受１０３，１０４の予圧が調整される。

出力軸４２の前端部には、上記のドリブンギヤ４４が例えば一体に設けられている。ドリブンギヤ４４は、上記一対の軸受１０３，１０４を介して車体後方側から片持ち状に支持されているが、該ドリブンギヤ４４の支持剛性は、上記のように軸受１０３，１０４の予圧が精密に管理されることで高められている。

ドライブギヤ４３とドリブンギヤ４４は、例えばハイポイドギヤ等の傘歯ギヤである。ドライブギヤ４３の歯部は、車体幅方向のデフケース１２側を向くように配置され、ドリブンギヤ４４の歯部は、車体前方側を向くように配置されている。ドリブンギヤ４４は、ドライブギヤ４３よりも小径である。これにより、トランスファ装置４０の入力軸４１の回転は、増速されて出力軸４２及びプロペラシャフト５０（図１参照）に伝達される。

トランスファケース４８内には潤滑用のオイルが封入されている。該オイルとしては、ドライブギヤ４３とドリブンギヤ４４との噛合部における焼付きを確実に防止し得る成分を含むものが用いられる。

入力軸４１の動力伝達軸４６の外周面とトランスファケース４８の内周面との間、動力伝達軸４６の内周面と前輪用ドライブシャフト２２の外周面との間、前輪用ドライブシャフト２２の外周面とトランスファケース４８の内周面との間、及び、連結部材１０６の外周面とトランスファケース４８の内周面との間には、それぞれ、両部材間の相対回転を許容しつつ油密性又は気密性を確保するシール部材１１１，１１２，１１３，１１４，１１５が介装されている。

図３を参照しながら、ダンパ８０の構成について説明する。

ダンパ８０は、前述のように入力軸４１と一体に形成された内筒部８２と、外筒部８４とを備えた二重管構造を有する。内筒部８２と外筒部８４は、例えば金属製の筒状部材で構成され、前輪用ドライブシャフト２２軸心上に配置されている。内筒部８２（入力軸４１）は、前輪用ドライブシャフト２２の外側に隙間を空けて嵌合されている。内筒部８２は、軸方向において、動力伝達軸４６の縦壁部４６ｂの反デフケース１２側（図２の右側）に隣接して配置されている。外筒部８４は、内筒部８２よりも大径とされ、径方向において内筒部８２の外側且つ動力伝達軸４６の内側に配置されている。

前述のように内筒部８２は、入力軸４１と一体的に形成されている。したがって、入力軸４１と内筒部８２とを連結するためのスプライン嵌合部を設ける必要がない。外筒部８４は、動力伝達軸４６と入力軸４１（内筒部８２）との間のスプライン嵌合部（連結部）に隣接した位置で、動力伝達軸４６の内側にスプライン嵌合されている。外筒部８４と動力伝達軸４６との圧入部スプライン嵌合部は、軸方向に占める領域がドライブギヤ４３と重複している。

ダンパ８０は、内筒部８２と外筒部８４との間に配置された弾性体層９０を更に備えている。弾性体層９０は、例えばゴム製の複数の弾性部材９３（図４参照）で構成されている。弾性体層９０のより具体的な構成については後に説明する。

ダンパ８０の外筒部８４と動力伝達軸４６とのスプライン嵌合部、及び、入力軸４１（内筒部８２の筒状突部８２ｂ）と動力伝達軸４６とのスプライン嵌合部は、デフケース１２側（図２の左側）からこの順で軸方向に並べて隣接して配置されている。これらのスプライン嵌合には、動力伝達軸４６の内周面に設けられた共通の内歯４６ｄ（図３及び図４参照）が用いられている。

図３は、入力軸４１（内筒部８２の筒状突部８２ｂ）と動力伝達軸４６とのスプライン嵌合部を軸方向から見た図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図であり、図４は、ダンパ８０の外筒部８４と動力伝達軸４６とのスプライン嵌合部を軸方向から見た図２のＩＶ－ＩＶ線断面図である。また、図３及び図４において、前輪用ドライブシャフト２２は二点鎖線で図示されている。

図３に示すように、入力軸４１と動力伝達軸４６とのスプライン嵌合部において、入力軸４１の各外歯８２ｃは、動力伝達軸４６の隣接する一対の内歯４６ｄ間の周方向中央部に、周方向の所定範囲Ｌ内で相対移動可能に配置されている。これにより、入力軸４１と動力伝達軸４６は、所定の角度範囲α内での相対回転が許容されている。

これに対して、図４に示す動力伝達軸４６とダンパ８０の外筒部８４とのスプライン嵌合部において、外筒部８４の各外歯８４ａは、動力伝達軸４６の隣接する一対の内歯４６ｄ間に略隙間なく配置されている。これにより、動力伝達軸４６と外筒部８４とのスプライン嵌合部では、入力軸４１と動力伝達軸４６とのスプライン嵌合部に比べて、周方向における外歯８４ａと内歯４６ｄとの間の相対移動、ひいては、動力伝達軸４６と外筒部８４との間の相対回転が厳しく制限されている。

以上のように、入力軸４１と動力伝達軸４６とのスプライン嵌合部（図３参照）における外歯８２ｃと内歯４６ｄとの間に生じるバックラッシュ（周方向のガタ）は、動力伝達軸４６とダンパ８０の外筒部８４とのスプライン嵌合部における外歯８４ａと内歯４６ｄとの間に生じるバックラッシュ（周方向のガタ）（図４参照）、よりも大きくなるように構成されている。

入力軸４１の入力軸４１と動力伝達軸４６との間で所定値未満のトルクが伝達されるとき、入力軸４１と動力伝達軸４６は入力されたトルクの大きさに応じて周方向に相対変位する。このとき、入力軸４１の各スプライン嵌合部における外歯と内歯の係合は、入力軸４１と動力伝達軸４６とのスプライン嵌合部（図３参照）よりも先に、動力伝達軸４６とダンパ８０の外筒部８４とのスプライン嵌合部（図４参照）においてなされる。

そのため、入力軸４１と動力伝達軸４６との間で伝達されるトルクが所定値未満である場合、該トルクの伝達経路は、入力軸４１と動力伝達軸４６とのスプライン嵌合部（図３参照）を経由することなく、入力軸４１（内筒部８２）、ダンパ８０、及び、ダンパ８０の外筒部８４と動力伝達軸４６とのスプライン嵌合部（図２参照）を経由した経路になる。

すなわち、例えば、前輪駆動状態、又は、後輪４側に分配されるトルクが比較的低い四輪駆動状態など、エンジン６側からトランスファ装置４０に入力されるトルクが所定値未満であるとき、トランスファ装置４０では、ダンパ８０を経由した経路でトルク伝達がなされる。

一方、入力軸４１と動力伝達軸４６との間で伝達されるトルクが所定値以上である場合、入力軸４１（内筒部８２）と動力伝達軸４６とのスプライン嵌合部（図３参照）を経由したトルク伝達がなされる。

すなわち、例えば、締結力が比較的強い四輪駆動状態など、エンジン６側からトランスファ装置４０に入力されるトルクが所定値以上であるとき、トランスファ装置４０では、入力軸４１（内筒部８２）、ダンパ８０、及び、ダンパ８０の外筒部８４と動力伝達軸４６とのスプライン嵌合部を経由した経路に加え、ダンパ８０を経由しない経路でトルク伝達がなされる。

入力軸４１（内筒部８２）と動力伝達軸４６との間でトルクが伝達されるとき、周方向における両軸部材４５，４６間の相対変位量は、両軸部材４５，４６間のスプライン嵌合部（図３参照）における外歯８２ｃと内歯４６ｄの干渉によって所定量以下に規制される。これにより、入力軸４１にスプライン嵌合されたダンパ８０の内筒部８２と、動力伝達軸４６にスプライン嵌合された外筒部８４との間においても、周方向の相対変位量が所定量以下に規制されることになる。

このように、入力軸４１と動力伝達軸４６とのスプライン嵌合部（図３参照）は、ダンパ８０の内筒部８２と外筒部８４との間の周方向の相対変位量を規制するストッパ機構として作用し、該ストッパ機構の作用により、ダンパ８０の弾性体層９０に過剰な荷重がかかることを抑制できる。

図４に示すように、ダンパ８０の内筒部８２の外周面には、複数の外方突起部８３が周方向に間隔を空けて設けられている。複数の外方突起部８３は、周方向に等間隔を空けて配置されている。各外方突起部８３の径方向外側の端部は、外筒部８４の内周面に近接して対向配置されている。

外筒部８４の内周面には、複数の内方突起部８５が周方向に間隔を空けて設けられている。複数の内方突起部８５は、周方向に等間隔を空けて配置されている。各内方突起部８５の径方向内側の端部は、内筒部８２の外周面に近接して対向配置されている。各内方突起部８５は、周方向において、隣接する一対の外方突起部８３間の中央部よりも一方側（図４の時計回り方向の前方側）にオフセットして配置されている。

弾性体層９０は、車両１の前進走行時の回転方向Ｆ１において内筒部８２が外筒部８４に対して相対的に下流側に変位したときに外方突起部８３と内方突起部８５との間で圧縮変形される第１弾性部９１と、同回転方向Ｆ１において内筒部８２が外筒部８４に対して相対的に上流側に変位したときに外方突起部８３と内方突起部８５との間で圧縮変形される第２弾性部９２とを有する。

第１弾性部９１は、前進走行時の回転方向Ｆ１における外方突起部８３の下流側に隣接して配置された複数の第１弾性部材９３からなる。各第１弾性部材９３は、ダンパ８０の軸方向に延びる棒状の部材である。第１弾性部材９３は、例えばゴム等の弾性材料からなる。

第２弾性部９２は、前進走行時の回転方向Ｆ１における内方突起部８５の下流側に隣接して配置された複数の第２弾性部材９４からなる。各第２弾性部材９４は、ダンパ８０の軸方向に延びる棒状の部材である。第２弾性部材９４は、例えばゴム等の弾性材料からなる。

周方向に隣接する外方突起部８３と内方突起部８５との間の各区画には、それぞれ、第１弾性部材９３又は第２弾性部材９４のうちいずれか一方の弾性部材が１個ずつ配置されている。第１弾性部材９３の総数と第２弾性部材９４の総数は同じである。第１弾性部材９３と第２弾性部材９４は、周方向において、外方突起部８３又は内方突起部８５を介して交互に配置されている。

ダンパ８０にトルクがかかっていない状態において、各第１弾性部材９３及び各第２弾性部材９４は、周方向に若干圧縮された状態で、外方突起部８３と内方突起部８５との間に挟み込まれて配置されている。

本実施形態において、全ての第１弾性部材９３は、同じ素材からなり、同じ形状及び同じ大きさを有する。すなわち、全ての第１弾性部材９３は、回転方向Ｆ１の荷重に対する剛性が等しくなっている。また、第２弾性部材９４は、全て同じ素材からなり、全て同じ形状及び同じ大きさを有する。すなわち、全ての第２弾性部材９４は、回転方向Ｆ１の荷重に対する剛性が等しくなっている。

後輪４側（副駆動輪側）の動力伝達系における歯打ち音の抑制が課題となる二輪駆動状態において、トランスファ装置４０では、所定値以下のトルクのみが伝達されることから、トランスファ装置４０でのトルク伝達経路は、通例、ダンパ８０を経由した経路になる。

この場合において、トルク伝達方向がエンジン６側から後輪４側に向かう方向であるとき、ダンパ８０では、内筒部８２が外筒部８４に対して前進走行時の回転方向Ｆ１の下流側に相対変位する。これにより、該回転方向Ｆ１の下流側に隣接する内方突起部８５と、上流側に隣接する外方突起部８３との間に挟み込まれた各第１弾性部材９３が圧縮変形される。

なお、本実施形態においては、第２弾性部材９４は、第１弾性部材９３に比して低剛性とされているが、これに限定されるものではなく、第２弾性部材９４によって、第１弾性部材９３の圧縮状態が解放された場合の内筒部８２の移動量（回転量）が規制されればよい。

以上のように、本実施形態における動力伝達装置によれば、トランスファ装置４０の入力軸４１と動力伝達軸と４６の間にダンパ８０を備えているので、後輪駆動部３０のねじり剛性が低下される。これにより、該後輪駆動部３０の固有振動数を、エンジン回転数の常用域で生じ得るトルク変動に対して共振しないような振動域にずらすことができる。

入力軸４１とダンパ８０の内筒部８２とが一体的に形成されているので、入力軸４１と内筒部８２とを連結するためのスプライン嵌合部等を削減することができる。これにより、スプラインを加工するための加工工数が削減されとともに、入力軸４１と内筒部８２との間に連結部等を設ける必要がないので、前記連結部を設けるための動力伝達軸４６の軸方向寸法を短縮できる。

入力軸４１と動力伝達軸４６との間のスプライン嵌合部が、動力伝達軸４６の大径部４６ａに設けられているので、例えばスプライン嵌合部を小径部４６ｃに設ける場合に比して、スプライン嵌合部に必要な面圧に対応した強度を確保しやすい。したがって、例えば、スプライン嵌合部に必要な面圧に対応した強度を確保するための浸炭焼き入れ等の熱処理を施したり、スプライン嵌合部の軸方向長さを延長したりする必要がない。

以上より、主駆動輪と副駆動輪を備えた車両の動力伝達装置において、歯打ち音を抑制しながら、トランスファ装置４０の製造工程の削減及びコストの低減ができる。

動力伝達軸４６と入力軸４１とのバックラッシュを介したスプライン嵌合部の近傍で、ダンパ８０の外筒部８４と動力伝達軸４６とがスプライン嵌合されているので、これらのスプライン嵌合部を集約配置できる。

動力伝達軸４６と入力軸４１との間のスプライン嵌合部と、動力伝達軸４６とダンパ８０の外筒部８４との間のスプライン嵌合部とにおける動力伝達軸４６の各内歯４６ｄは、共通の形状を有しているので、動力伝達軸４６の２箇所のスプライン嵌合部の各内歯４６ｄを１回の加工によって形成することができる。

入力軸４１と動力伝達軸４６との間のスプライン嵌合部を、動力伝達軸４６の大径部４６ａに設けているので、小径部４６ｃに設ける場合に比して、スプライン嵌合部の軸方向長さを短縮しやすく、トランスファ装置の軸方向の寸法が短縮されやすい。このことは、車体幅方向のコンパクト化が要求される、いわゆるＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）ベースの四輪駆動車の前輪駆動状態、或いは、ＲＲ（リアエンジン・リアドライブ）ベースの四輪駆動車の後輪駆動状態において、より顕著な効果的が得られる。

ダンパ８０は、トランスファドライブギヤ４３と入力軸４１の軸方向にオーバラップして配設されているので、トランスファ装置４０の軸方向の寸法をコンパクトにすることができる。

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、本実施形態においては、ダンパ８０は、圧縮タイプのダンパについて説明したが、これに限られるものではなく、ダンパは、内筒部、外筒部、及び、これらの間に介在する筒状のゴム等の弾性部材を備えるとともに、内筒部と外筒部との間に周方向の相対変位が生じることで、弾性部材が周方向に捩じられるようにせん断変形する、せん断タイプのダンパを用いてもよい。

また、例えば、本実施形態においては、いわゆるＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）ベースの四輪駆動車について説明したが、これに限られるものではなく、いわゆるＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）ベースの四輪駆動車、及び、いわゆるＲＲ（リアエンジン・リアドライブ）ベースの四輪駆動車に提供できる。

以上のように、本発明によれば、主駆動輪と副駆動輪を備えた車両の動力伝達装置において、動力取出部の製造工程の削減及びコストの低減が可能となるから、この種の四輪駆動車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 前輪（主駆動輪）
４ 後輪（副駆動輪）
６ エンジン（駆動源）
２０ 主駆動輪駆動部
３０ 副駆動輪駆動部
４０ トランスファ装置（動力取出部）
４１ 入力軸
４３ トランスファドライブギヤ
４４ トランスファドリブンギヤ
４６ 動力伝達軸
４６ａ 大径部
４６ｃ 小径部
８０ ダンパ
８２ 内筒部
８４ 外筒部
９０ 弾性部材
Ｓ ダンパ配設空間

Claims (4)

1. 駆動源からの動力を主駆動輪に伝達するための主駆動輪駆動部と、
   副駆動輪に伝達する動力を前記主駆動輪駆動部から取り出す動力取出部を有する副駆動輪駆動部と、を備えた動力伝達装置であって、
   前記動力取出部は、
   前記主駆動輪駆動部に連絡されたトランスファドライブギヤと、該トランスファドライブギヤに噛合うとともに前記副駆動輪に動力を伝達するトランスファドリブンギヤとからなるトランスファギヤセットと、
   前記主駆動輪駆動部から前記トランスファドライブギヤに至る動力伝達経路上に設けられるとともに、内筒部と外筒部と両筒部間に介在する弾性部材とを備えたダンパと、
   前記トランスファドライブギヤを支持するとともに、前記外筒部の外周側に配置される大径部と、該大径部よりも小さな小径部と、を有する動力伝達軸と、
   前記小径部の内周部から前記大径部側に延びて、前記動力伝達軸との間にダンパ配設空間を形成する入力軸と、を有し、
   前記入力軸は、前記内筒部と一体的に形成されるとともに、径方向外側に延びて前記動力伝達軸の前記大径部にバックラッシュを有するスプラインを介して連結され、
   前記動力伝達軸と前記入力軸との間のスプライン嵌合部の近傍で、前記外筒部と前記動力伝達軸とがスプライン嵌合されていることを特徴とする動力伝達装置。
2. 駆動源からの動力を主駆動輪に伝達するための主駆動輪駆動部と、
   副駆動輪に伝達する動力を前記主駆動輪駆動部から取り出す動力取出部を有する副駆動輪駆動部と、を備えた動力伝達装置であって、
   前記動力取出部は、
   前記主駆動輪駆動部に連絡されたトランスファドライブギヤと、該トランスファドライブギヤに噛合うとともに前記副駆動輪に動力を伝達するトランスファドリブンギヤとからなるトランスファギヤセットと、
   前記主駆動輪駆動部から前記トランスファドライブギヤに至る動力伝達経路上に設けられるとともに、内筒部と外筒部と両筒部間に介在する弾性部材とを備えたダンパと、
   前記トランスファドライブギヤを支持するとともに、前記外筒部の外周側に配置される大径部と、該大径部よりも小さな小径部と、を有する動力伝達軸と、
   前記小径部の内周部から前記大径部側に延びて、前記動力伝達軸との間にダンパ配設空間を形成する入力軸と、を有し、
   前記入力軸は、前記内筒部と一体的に形成されるとともに、径方向外側に延びて前記動力伝達軸の前記大径部にバックラッシュを有するスプラインを介して連結され、
   前記動力伝達軸と前記入力軸との間のスプライン嵌合部、及び、前記動力伝達軸と前記ダンパの外筒部との間のスプライン嵌合部の前記動力伝達軸に形成された内歯は、共通のスプラインで形成されていることを特徴とする動力伝達装置。
3. 前記主駆動輪は車体の動力源側に配置され、前記副駆動輪は車体の反動力源側に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に記載の動力伝達装置。
4. 前記ダンパは、前記トランスファドライブギヤと前記入力軸の軸方向にオーバラップして配設さ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１項に記載の動力伝達装置。

Images