JPH10264668A - ４輪駆動車のトランスファ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 変速機の出力ギヤと噛合する第１のリングギ
ヤおよびトランスファ軸の入力ギヤと噛合する第２のリ
ングギヤを同一方向に傾斜するヘリカルギヤとしてディ
ファレンシャルケースのフランジ部にボルト締結する場
合の締結ボルトにかかる負荷を小さくして、ボルトの本
数を減らし、あるいはボルトの径を小さくし、トランス
ファ装置のコンパクト化を図る。 【解決手段】 エンジン横置きの４輪駆動車において、
変速機４の出力ギヤ８と噛合するリングギヤ１１と、ト
ランスファ軸３０の入力ギヤ３２と噛合する第２のリン
グギヤ１５とを一体のリング体で形成し、分割構造のデ
ィファレンシャルケース１０の第１の部分１０ａの外周
に嵌着して、ディファレンシャルケース１０の第１の部
分１０ａおよび第２の部分１０ｂと共締めでボルト１６
により固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン横置きの
４輪駆動車のトランスファ構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エンジン横置きの４輪駆動車では、エン
ジンが出力軸方向を車幅方向に向けた横置きの状態で車
体に搭載され、そのエンジンの出力軸に変速機が連結さ
れ、エンジンの出力軸と平行にエンジンの駆動力により
駆動される前輪車軸（第１車軸）と後輪車軸（第２車
軸）が配置され、変速機の出力軸に差動装置を介して前
輪車軸が連結され、また、伝達軸を介して後輪車軸にエ
ンジンの駆動力が伝達される。そして、その後輪車軸に
エンジンの駆動力を伝達する機構として、つぎのように
様々な方式のものが従来から知られている。

【０００３】第１車軸上のディファレンシャルケース
に設けられた、変速機の出力ギヤと噛合するリングギヤ
（入力ギヤ）に、後輪側の伝達軸先端のベベルギヤを直
接噛合させるもの。

【０００４】第１車軸上のディファレンシャルケース
に設けられた、変速機の出力ギヤと噛合するリングギヤ
（入力ギヤ）と噛合するトランスファギヤ（第２の入力
ギヤ）を備えたトランスファ軸を設け、トランスファ軸
を介して後輪側の伝達軸に動力を伝達するもの。

【０００５】第１車軸上のディファレンシャルケース
に、上記リングギヤとは別の第２のリングギヤを設け、
その第２のリングギヤにトランスファ軸のトランスファ
ギヤを噛合させ、トランスファ軸を介して後輪側の伝達
軸に動力を伝達するもの。

【０００６】上記のように、第１車軸上のディファレ
ンシャルケースに設けられたリングギヤに伝達軸先端の
ベベルギヤを直接噛合させるものでは、変速機の出力軸
との関係で伝達軸の高さが規定されるため、フロアトン
ネルが高くなってしまうという問題がある。

【０００７】そこで、ディファレンシャルケースに設け
られたリングギヤ（入力ギヤ）と後輪側の伝達軸先端の
ベベルギヤとの間にもう一つのギヤ（トランスファギ
ヤ）を介在させることにより、伝達軸の高さの自由度を
大きすることが考えられる。そして、その具体例が上記
およびである。

【０００８】そのうち、上記の方式では、第１車軸上
のディファレンシャルケースに設けられたリングギヤ
（入力ギヤ）をトランスファギヤ（第２の入力ギヤ）と
直接噛合させる。しかし、リングギヤ（入力ギヤ）それ
自体が比較的大径とならざるを得ないものであって、リ
ングギヤ（入力ギヤ）が大径だと、減速比の関係から、
トランスファギヤも大径とならざるを得ない。そのた
め、の方式の場合は、第１車軸とトランスファ軸の軸
間距離が大きくなってしまい、コンパクトで支持剛性の
高いトランスファ構造が得られない。また、軸間距離を
小さくすると、所定の減速比が得られず、トランスファ
軸の回転数が高くなって、異音等の問題が生じる。

【０００９】それに対し、上記の方式は、第１車軸上
のディファレンシャルケースに、リングギヤ（入力ギ
ヤ）とは別の第２のリングギヤを設け、その第２のリン
グギヤにトランスファギヤを噛合させるものであって、
この場合は、第２のリングギヤを小径とすることによっ
て、第１車軸とトランスファ軸との軸間距離を小さくで
き、減速比の自由度が大きく、また、コンパクトで支持
剛性の高いトランスファ構造を得ることができる。

【００１０】ところで、実公平３−４７９２７号公報に
示されたトランスファ構造は、上記の方式を採用して
具体例であって、この場合、ディファレンシャルケース
の外周に嵌合させたリングギヤ（入力ギヤ）の側面に第
２のリングギヤを当接させ、両リングギヤをディファレ
ンシャルケースのフランジ部にボルトで共締め固定する
ようにしている。

【００１１】実公平３−４７９２７号公報に示された上
記トランスファ構造によれば、トランスファギヤを噛合
させる第２のリングギヤをディファレンシャルケースの
外周においてリングギヤ（入力ギヤ）の側面に当接する
位置に配置するので、第１車軸の周りがコンパクトにま
とまり、例えば排気系等のレイアウトを阻害することが
ない。また、両リングをボルトでディファレンシャルケ
ースのフランジ部に固定するので、リングギヤだけを取
り外して交換することによって、車種の違いにより、あ
るいは変速機がマニュアルタイプ（ＭＴ）かオートマチ
ックタイプ（ＡＴ）かにより動力伝達のトルクが異なる
ためにリングギヤ（入力ギヤ）の歯幅等を変えたいと
か、減速比が異なるために第２のリングギヤの径を変え
たいといった要求に対して、ディファレンシャルケース
等は共通化して、リングギヤ対の交換だけで対応するよ
うにできる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記実公平３−４７９
２７号公報に示されたトランスファ構造は、上述のとお
り、ディファレンシャルケースの外周に嵌合させたリン
グギヤ（入力ギヤ）の側面に第２のリングギヤを当接さ
せ、両リングギヤをディファレンシャルケースのフラン
ジ部にボルトで共締め固定したものであって、かかるト
ランスファ構造によれば、後輪側へ駆動力を伝達する伝
達軸の高さの自由度が高くなるとともに、第１車軸とト
ランスファ軸との軸間距離を小さくでき、減速比の自由
度を大きくできて、トランスファ構造をコンパクトで支
持剛性の高いものとすることができ、かつ、第１車軸の
周りをコンパクトにまとめて排気系等のレイアウトを阻
害しないようにでき、また、車種や変速機の種類による
伝達トルクの違いや減速比の違いに対して、ディファレ
ンシャルケース等は共通化して、リングギヤ対の交換だ
けで対応するようにできる。しかしながら、このトラン
スファ構造は、別々に形成された一対のリングギヤをデ
ィファレンシャルケースのフランジ部にボルトで共締め
固定するので、入力側のリングギヤからの荷重に加えて
第２のリングギヤからの荷重がかかり、締結ボルトに大
きな剪断力が生ずる。また、特に、ノイズ低減のためリ
ングギヤをヘリカルギヤで形成する場合は、リングギヤ
（入力ギヤ）と第２のリングギヤを同一方向に傾斜する
ヘリカルギヤとして、駆動時に第１車軸にかかるスラス
ト力を相殺させることが考えられるが、そのように両リ
ングギヤを同じ傾斜方向のヘリカルギヤとし、かつ、そ
れらを共締でボルト締結した場合、締結ボルトには、大
きな剪断力が生ずるととともに、スラスト力が引張方向
あるいは圧縮方向の負荷となる。

【００１３】このように、上記実公平３−４７９２７号
公報に示されたトランスファ構造のように、別々に形成
された一対のリングギヤをディファレンシャルケースの
フランジ部にボルトで共締め固定する場合、特に、両リ
ングギヤが共に同一方向に傾斜するヘリカルギヤである
場合は、締結ボルトにかかる負荷が大きいため、ボルト
の本数を多くし、あるいはボルトの径を大きくせざるを
得ないのが現状で、それがトランスファ装置のコンパク
ト化を阻む要因となっていた。

【００１４】したがって、変速機の出力ギヤと噛合する
第１のリングギヤおよびトランスファ軸の入力ギヤと噛
合する第２のリングギヤを、共に同一方向に傾斜するヘ
リカルギヤとし、差動装置のディファレンシャルケース
のフランジ部にボルト締結する場合の締結ボルトにかか
る負荷を小さくして、ボルトの本数を減らし、あるいは
ボルトの径を小さくすることができ、トランスファ装置
のコンパクト化を図れるようにようにすることが課題で
ある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
エンジンが出力軸方向を車幅方向に向けた横置きの状態
で車体に搭載され、エンジンの出力軸に変速機が連結さ
れ、エンジンの出力軸と平行にエンジンの駆動力により
駆動される第１車軸および第２車軸が配置され、変速機
の出力軸に差動装置を介して第１車軸が連結され、エン
ジンの駆動力を第２車軸に伝達するトランスファ軸が第
１車軸と平行に配置されてなる４輪駆動車のトランスフ
ァ装置において、変速機の出力ギヤと噛合する第１のリ
ングギヤおよびトランスファ軸の入力ギヤと噛合する第
２のリングギヤを、共に同一方向に傾斜するヘリカルギ
ヤとし、かつ、両リングギヤを一体に形成して、差動装
置のディファレンシャルケース上に配置し、該ディファ
レンシャルケースのフランジ部にボルト締結するもので
ある。

【００１６】上記構成によれば、後輪側へ駆動力を伝達
する伝達軸の高さの自由度が高くなり、第１車軸とトラ
ンスファ軸との軸間距離を小さくでき、減速比の自由度
を大きくできて、トランスファ構造をコンパクトで支持
剛性の高いものとすることができ、かつ、第１車軸の周
りをコンパクトにまとめて排気系等のレイアウトを阻害
しないようにでき、また、車種や変速機の種類による伝
達トルクの違いや減速比の違いに対して、ディファレン
シャルケース等は共通化して、リングギヤ対の交換だけ
で対応するようにできる。そして、変速機の出力ギヤと
噛合する第１のリングギヤおよびトランスファ軸の入力
ギヤと噛合する第２のリングギヤが、共に同一方向に傾
斜するヘリカルギヤであることにより、歯打ちによるノ
イズが低減されるとともに、駆動時に第１車軸にかかる
スラスト力が相殺され、また、両リングギヤが一体構成
であるため、入力側のリングギヤにかかる回転方向の力
と第２のリングギヤにかかる回転方向の力が相殺されて
締結ボルトに生ずる剪断力が緩和される。また、この場
合、締結ボルトに引張方向あるいは圧縮方向の力がかか
ることはない。したがって、締結ボルトにかかる負荷は
小さい。そのため、ボルトの本数を減らすことができ、
あるいはボルトの径を小さくすることができ、トランス
ファ装置のコンパクト化が可能となる。

【００１７】また、請求項２に係る発明は、請求項１に
係る上記４輪駆動車のトランスファ構造において、一体
構造の第１のリングギヤと第２のリングギヤを、入力ト
ルクが大きく、スラスト力による倒れも大きい第１のリ
ングギヤの部分でディファレンシャルケースのフランジ
部にボルト締結するものである。このように、入力トル
クが大きく倒れも大きい第１のリングギヤの部分でボル
ト締結するので、問題の大きい第１のリングギヤの倒れ
を効果的に防止でき、また、締結ボルトにかかる剪断力
を効果的に緩和できる。また、そのため、締結ボルトの
本数を一層少なくでき、あるいはボルトの径を一層小さ
くでき、また、ボルトの長さを短くできる。

【００１８】また、請求項３に係る発明は、請求項１に
係る上記４輪駆動車のトランスファ構造において、第２
のリングギヤの歯幅に対して第１のリングギヤの歯幅を
厚くしたものである。入力トルクの大小によってこのよ
うにリングギヤの歯幅を変えることで、トランスファ装
置を一層コンパクト化できる。

【００１９】また、請求項４に係る発明は、請求項１に
係る上記４輪駆動車のトランスファ構造において、フラ
ンジ部にディファレンシャルケースの分割面を設定した
ものである。請求項１に係るトランスファ構造により締
結ボルトにかかる負荷が小さくなるため、このように、
リングギヤをボルト締結するフランジ部にディファレン
シャルケースの分割面を設定することにより、リングギ
ヤ締結のためのボルトでディファレンシャルの２部分を
共締めするようにでき、したがって、ボルトの本数を低
減できる。この場合、フランジ部は、ねじり方向の力が
かかりにくい部位に設けるのが有利であり、そうするこ
とにより、ディファレンシャルケースの分割面における
すべりを少なくし、ボルトにかかる負荷を小さくでき
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明による４輪駆動車の
トランスファ構造の実施の形態を図面に基づいて説明す
る。

【００２１】図１および図２は、実施の形態の一例に係
る４輪駆動車の動力伝達装置を示している。図におい
て、１は、車体前部に横置き状態で搭載されたエンジン
である。エンジン１には、その車幅方向に伸びる出力軸
（クランクシャフト）２にクラッチ３を介してマニュア
ルタイプの変速機（ＭＴ）４が連結されている。

【００２２】上記変速機４は、エンジン１の出力軸２に
クラッチ３を介して連結されたプライマリシャフト（入
力軸）５と、このプライマリシャフト５と平行に配置さ
れたセカンダリシャフト（出力軸）６と、これらシャフ
ト５，６間に設けられた前進用１〜５速および後進用の
変速ギヤ列７を有し、上記クラッチ３を介してプライマ
リシャフト５に伝達されたエンジン１の出力軸２の回転
を、シフト操作に対応した変速ギヤ列７の各ギヤの選択
的な噛み合いにより変速してセカンダリシャフト６に伝
達し、セカンダリシャフト６の回転を、そのエンジン側
端部に固定された出力ギヤ８から出力するよう構成され
たものである。

【００２３】上記出力ギヤ８には、前輪差動装置９のデ
ィファレンシャルケース１０に固定されたヘリカルギヤ
からなる第１のリングギヤ（入力ギヤ）１１が噛み合っ
ている。

【００２４】上記前輪差動装置９は、４ピニオンタイプ
で、そのディファレンシャルケース１０は分割構成で、
一方が椀状で他方が蓋状の２部分１０ａ，１０ｂからな
り、ディファレンシャルケース１０の分割面を構成する
２部分１０ａ，１０ｂの連結部位にはそれぞれフランジ
部１２ａ，１２ｂが設けられている。そして、それら２
部分１０ａ，１０ｂからなる連結体の両端部が軸受１
３，１４によって回転自在に支持されている。

【００２５】上記第１のリングギヤ（入力ギヤ）１１に
は、後述するトランスファ軸の入力ギヤと噛合するよう
にされた、第１のリングギヤ１１と傾斜方向が同一のヘ
リカルからなる第２のリングギヤ１５が一体形成されて
いる。第２のリングギヤ１５は、第１のリングギヤ１１
に比べて、径が小さく、また、歯幅が小さい。そして、
これら第１のリングギヤ１１と第２のリングギヤ１５か
らなる一体のリング体が、ディファレンシャルケース１
０の第１の部分１０ａの外周に、第１のリングギヤ１１
がフランジ部１２ａの背面に当接するよう嵌着されてい
る。そして、ディファレンシャルケース１０の第２の部
分１０ｂのフランジ部１２ｂの側から、該第２の部分１
０ｂのフランジ部１２ｂおよび第１の部分１０ａのフラ
ンジ部１２ａを貫通して、上記リング体の第１のリング
ギヤ１１の部分に締結ボルト１６が所定間隔で螺入さ
れ、こうして、第１のリングギヤ１１と第２のリングギ
ヤ１５からなる上記リング体が、ディファレンシャルケ
ース１０の第１の部分１０ａおよび第２の部分１０ｂと
共締めでボルト締結されている。

【００２６】上記前輪差動装置９は、上述のとおり４ピ
ニオンタイプで、ディファレンシャルケース１０の第１
の部分１０ａをピン１７が貫通し、隣接するもの同士が
相互に噛合するよう上記ピン１７を挟んでベベルタイプ
の４個のピニオンギヤ１８，１９，２０，２１が十文字
に配列され、そのうちの対向する一対のピニオンギヤ１
８，１９を回転自在に支持する２本のロッド２２，２３
が、ディファレンシャルケース１０の第１の部分１０ａ
に嵌挿されるととともに、他の一対のうちの一方のピニ
オンギヤ２０には、比較的短い左前輪用の第１車軸２４
がスプライン嵌合され、他方のピニオンギヤ２１には、
比較的長い右前輪用の第１車軸２５がスプライン嵌合さ
れている。そして、上記左前輪用の第１車軸２４には、
等速ジョイント２６を介して左前輪用のドライブシャフ
ト２７が連結され、右前輪用の第２車軸２５には、等速
ジョイント２８を介して右前輪用のドライブシャフト２
９が連結されている。

【００２７】また、上記動力伝達装置には、第１車軸２
４，２５と平行に延びるトランスファ軸３０を備えたト
ランスファ装置３１が設けられ、上記トランスファ軸３
０には、上記第２のリングギヤ１５と噛み合う入力ギヤ
３２が設けられている。また、上記トランスファ軸３０
には、第２のリングギヤ１５からこのトランスファ軸３
０に伝達された駆動力を直角方向に変換して後輪側に伝
達するベベルギヤまたはハイポイドギヤ等からなる出力
ギヤ３３が取り付けられている。そして、上記出力ギヤ
３３に、車体後方側へ延びる動力伝達軸３４の一端に設
けられたピニオンギヤ３５が噛み合い、この動力伝達軸
３４の他端には、等速ジョイント３６，駆動力分配機構
３７およびプロペラシャフト３８を介して後輪差動装置
３９が連結されている。後輪差動装置３９は、前輪差動
装置９と同様の４ピニオンタイプの歯車機構がドライビ
ングピニオン４０を介して駆動されるよう構成されたも
ので、出力軸である左後輪側の第２車軸４１および右後
輪側の第２車軸４２には、それぞれ等速ジョイント４
３，４４を介して左右後輪のドライブシャフト４５，４
６が連結されている。

【００２８】なお、以上説明した例は、マニュアルタイ
プの変速機４を有する４輪駆動車の場合であるが、図３
に示すように、エンジンの出力軸（図示せず）にトルク
コンバータ４７を介して連結されたオートマチックタイ
プの変速機（ＡＴ）５０を有する４輪駆動車のトランス
ファ構造についても、本発明を適用可能である。この場
合のトランスファ構造では、トルクコンバータ４７のト
ルク増大作用により、変速機５０の出力ギヤ８から第１
のリングギヤ１５に入力される駆動トルクが、上記マニ
ュアルタイプの変速機４の場合に比べて大きいので、上
記第１のリングギヤ１５の歯幅が大きいが、その他の構
成は、先の例と同様である。図３において、先の例と同
じ部分には図２の場合と同じ符号を付している。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、変速機の出力ギヤと噛
合する第１のリングギヤおよびトランスファ軸の入力ギ
ヤと噛合する第２のリングギヤを、共に同一方向に傾斜
するヘリカルギヤとして、ディファレンシャルケースの
フランジ部にボルト締結する場合の締結ボルトにかかる
負荷を小さくすることができ、ボルトの本数を減らし、
あるいはボルトの径を小さくすることが可能で、トラン
スファ装置のコンパクト化を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態の一例に係る４輪駆動車の動力伝達
装置の全体構成を示す説明図である。

【図２】上記４輪駆動車のトランスファ構造を示す断面
図である。

【図３】実施の形態の他の例に係る４輪駆動車のトラン
スファ構造を示す断面図である。

【符号の説明】

１ エンジン ２ エンジンの出力軸 ４ 変速機（ＭＴ） ８ 変速機の出力ギヤ ９ 前輪差動装置 １０ ディファレンシャルケース １０ａ 第１の部分 １０ｂ 第２の部分 １１ 第１のリングギヤ １２ａ，１２ｂ フランジ部 １５ 第２のリングギヤ １６ 締結ボルト ２４，２５ 第１車軸 ３０ トランスファ軸 ３１ トランスファ装置 ４１，４２ 第２車軸 ５０ 変速機（ＡＴ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンが出力軸方向を車幅方向に向け
   た横置きの状態で車体に搭載され、該エンジンの出力軸
   に変速機が連結され、前記エンジンの出力軸と平行に前
   記エンジンの駆動力により駆動される第１車軸および第
   ２車軸が配置され、前記変速機の出力軸に差動装置を介
   して前記第１車軸が連結され、前記エンジンの駆動力を
   前記第２車軸に伝達するトランスファ軸が前記第１車軸
   と平行に配置されてなる４輪駆動車のトランスファ装置
   において、 前記変速機の出力ギヤと噛合する第１のリングギヤおよ
   び前記トランスファ軸の入力ギヤと噛合する第２のリン
   グギヤを、共に同一方向に傾斜するヘリカルギヤとし、
   かつ、両リングギヤを一体に形成して、前記差動装置の
   ディファレンシャルケース上に配置し、該ディファレン
   シャルケースのフランジ部にボルト締結したことを特徴
   とする４輪駆動車のトランスファ構造。
2. 【請求項２】 前記一体構造の第１のリングギヤと第２
   のリングギヤを、前記第１のリングギヤの部分で前記デ
   ィファレンシャルケースのフランジ部にボルト締結した
   請求項１記載の４輪駆動車のトランスファ構造。
3. 【請求項３】 前記第２のリングギヤの歯幅に対して前
   記第１のリングギヤの歯幅を厚くした請求項１記載の４
   輪駆動車のトランスファ構造。
4. 【請求項４】 前記ディファレンシャルケースは分割構
   造で、分割面が前記フランジ部に設定された請求項１記
   載の４輪駆動車のトランスファ構造。