JPH10318351A - 最終減速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】駆動系の捩じり共振を低下して、駆動系の伝達
特性を改善することが可能な最終減速装置を提供するこ
とを課題としている。 【解決手段】プロペラシャフトに連結したピニオンギヤ
１に、リングギヤ２が噛合する。リングギヤ２は、ピニ
オンギヤ１に噛合するギヤ本体３と、そのギヤ本体３
と、フランジ４と、ハブ部８とから構成される。フラン
ジ４は、ギヤ本体３に連結するギヤ側フランジ９と、ハ
ブ部８に連結する連結部側フランジ７とからなる。ギヤ
側フランジ９は、２枚の円板５，６から構成され、その
２枚の円板５，６の間に、上記連結部側フランジ７が配
置される。ギヤ側フランジ９及び連結部側フランジ７に
は、開口部５ｂ，６ｂ，７ａが、円周方向に沿って所定
間隔おきに複数個，形成され、その開口部５ｂ，６ｂ，
７ａには、コイルスプリング１１が配置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の動力伝達系
に設けられる最終減速装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンからの駆動トルクは、例えばフ
ロントエンジン・フロントドライブ式（ＦＦ車）であれ
ば、トランスミッションを介して最終減速装置及び差動
装置に伝達され、さらにドライブシャフトを通じて駆動
ホイールに伝達される。

【０００３】そして、一般の上記最終減速装置は、トラ
ンスミッションの出力軸の外周部に一体的に設けられた
ピニオンギヤに、リングギヤが噛合して構成される。従
来の上記リングギヤは、ピニオンギヤに噛合するリング
状のギヤ本体と、そのギヤ本体と一体となって内径側に
延在する円板状のフランジと、そのフランジの内径側に
一体に設けられて差動装置のディファレンシャルケース
等にボルト結合される連結部とから構成され、当該ギヤ
本体、フランジ、及び連結部は一体に構成されている。

【０００４】なお、エンジンの出力軸とトランスミッシ
ョンの入力軸とは、機械的な機構によってトルク伝達の
断続が行われるようになっている。すなわち、マニュア
ルトランスミッションにおいてはクラッチによって、ま
た、オートマチックトランスミッションにおいては、ト
ルクコンバータにおけるロックアップ機構によって機械
的なトルク伝達の断続が行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記構造の駆動系にお
いては、上記クラッチ又はロックアップ機構のダンパー
部分（トーションスプリング）と、ドライブシャフトと
をバネとし、且つ、その中間に配置されるトランスミッ
ションを質量とする捩じり共振系が存在し、ロックアッ
プの際のこもり音、低速でのこもり音、トランスミッシ
ョンでのジャー音などの、エンジン回転変動を加振力と
した音振現象の伝達系が存在する。

【０００６】なお、上記トルクコンバータにおいては、
ロックアップ機構が働いていない状態でもトルク伝達は
されるが、このトルク伝達は流体伝導であるため、エン
ジンの回転変動は伝達されない。

【０００７】本発明は、上記のようなことに着目してな
されたもので、上記駆動系の捩じり共振周波数を低下さ
せて、駆動系の伝達特性を改善することが可能な最終減
速装置を提供することを課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の最終減速装置は、エンジンからの駆動トル
クが伝達されるピニオンギヤと、そのピニオンギヤに噛
合するリングギヤとを備え、上記リングギヤは、上記ピ
オニオンギヤに噛合するギヤ本体と、そのギヤ本体から
内径側に延びるフランジと、そのフランジの内径側に設
けられ差動装置に連結する連結部とから構成される最終
減速装置において、上記フランジは、上記ギヤ本体と一
体的になったギヤ側フランジと、上記連結部と一体的に
なった連結部側フランジとに分割されて、該ギヤ側フラ
ンジと連結部側フランジとは互いに円周方向への回転が
許容されていると共に、そのギヤ側フランジと連結部側
フランジとは、上記円周方向に撓み可能な弾性部材を介
して連結されることを特徴とするものである。

【０００９】本発明は、上記構成によって、後述の図６
から分かるように、捩じり剛性を下げることで共振周波
数を低下させ、当該共振周波数が実用領域となるのを避
けたものです。

【００１０】次に、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の構成に対して、上記連結部は、スプライン溝の
軸をリングギヤの軸方向に向けて、上記差動装置にスプ
ライン結合していることを特徴とするものである。

【００１１】

【発明の効果】本発明によれば、上記のようにリングギ
ヤの駆動トルク伝達経路の途中に弾性部材を介装するこ
とで、ドライブシャフトと直列に連結する最終減速装置
の捩じり剛性が、低下する。

【００１２】この結果、トランスミッションをイナーシ
アとする捩じり共振系において、ドライブシャフト側の
バネ剛性が低下するため、当該トランスミッションをイ
ナーシアとする系の共振周波数が低下する。したがっ
て、トランスミッションでのジャー音等が低減するな
ど、駆動系の伝達特性が改善される。

【００１３】このとき、請求項２に記載の発明を採用す
ると、連結部を差動装置にスプライン結合することで、
連結部側フランジは、ギヤ側フランジに対し、リングギ
ヤの軸方向に沿った変位が許容される。

【００１４】この結果、例えば、リングギヤのギヤ本体
に軸方向に向かう力が作用しても、つまり従来のような
一体のフランジであれば当該フランジに曲げ力が作用す
るような場合であっても、リングギヤのフランジに対し
当該軸方向に向かう曲げ力が作用することが防止される
という効果がある。即ち、フランジに対して面外曲げ剛
性を確保する必要がない。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。本実施形態は、フロントエンジ
ン・リヤドライブ式（ＦＲ車）に設けた最終減速装置を
例に説明する。

【００１６】エンジンの出力軸が、トルクコンバータを
介してトランスミッションの入力軸に連結し、該トラン
スミッションの出力軸には、プロペラシャフトの一端部
が連結している。そのプロペラシャフトの他端部は、最
終減速装置及び差動装置を介して車軸に連結している。

【００１７】ここで、上記トルクコンバータは、ロック
アップ機構を備える。該ロックアップ機構は、エンジン
の出力軸とトランスミッションの入力軸とを機械的に接
続することで、両軸の回転差をなくして伝達効率を高め
るための機構である。なお、上記ロックアップ機構は、
トーションスプリングを備え、接続時の回転衝撃を緩和
している。

【００１８】本実施形態の最終減速装置は、図１に示す
ように、ピニオンギヤ１が、図外のプロペラシャフトに
同軸に連結され、該ピニオンギヤ１にリングギヤ２が噛
合して構成される。

【００１９】上記リングギヤ２は、上記ピニオンギヤ１
に噛合する円環状のギヤ本体３と、そのギヤ本体３にボ
ルト結合して内径側に延在するフランジ４と、そのフラ
ンジ４の内径側に設けられたハブ部８（連結部）とから
構成されている。

【００２０】上記フランジ４は、図２及び図３に示すよ
うに、ギヤ本体３と一体的に連結して内径側に延在する
ギヤ側フランジ９と、ハブ部８に連結して外径側に延在
する連結部側フランジ７とから構成される。

【００２１】ギヤ側フランジ９は、同軸に並置された２
枚の円板５，６から構成され、その２枚の円板５，６の
外径部が、上記ギヤ本体３にボルト止めされていると共
に、両円板５，６の内径側は軸方向に所定の間隙が形成
されている。そして、その２枚の円板５，６の間に、上
記連結部側フランジ７が配置されている。なお、上記ギ
ヤ側フランジ９の中心部には、ディファレンシャルケー
ス１０を貫通可能な遊挿穴５ａ，６ａが開口している。

【００２２】上記ギヤ側フランジ９及び連結部側フラン
ジ７には、開口部５ｂ，６ｂ，７ａが、互いに位相を同
じくし且つ円周方向に沿って所定間隔おきに複数個，
（図３では４個の場合を例示してある）形成されてい
る。その開口部５ｂ，６ｂ，７ａ内には、それぞれ弾性
部材であるコイルスプリング１１が配置されている。各
コイルスプリング１１は、上記フランジ４の円周方向に
軸を向けて配置され、その軸方向両端部が、それぞれ上
記ギヤ側フランジ９及び連結部側フランジ７における開
口部５ｂ，６ｂ，７ａの円周方向端面５ｃ，６ｃ，７ｂ
に対向している。

【００２３】これによって、ギヤ本体３に駆動トルクが
伝達されてギヤ側フランジ９が回転し、連結部側フラン
ジ７に対し、ギヤ側フランジ９が相対的に回動すること
で、ギヤ側フランジ９における各一方の端面５ｃ，６ｃ
がコイルスプリング１１の一方の端面に当接して当該コ
イルスプリング１１を回転方向に押すと、そのコイルス
プリング１１の他方の端面が連結部側フランジ７の端面
７ｂに当接して当該コイルスプリング１１が円周方向で
撓む。これによって、ギヤ側フランジ９に入力されたト
ルクは、コイルスプリング１１を介して連結部側フラン
ジ７に伝達されるようになり、図４に示すように、フラ
ンジ４の捩じり剛性が、低下する。

【００２４】なお、上記ギヤ側フランジ９に設ける開口
部５ｂ，６ｂ，７ａの外端面全周は、外方向（軸方向外
方）に張り出すことで、内部に上記コイルスプリング１
１を収納可能な空間を確保すると共に、当該コイルスプ
リング１１と他の部品との干渉を防止している。

【００２５】また、上記ハブ部８は、軸方向に延びる円
筒形状をしていて、その内径面には、スプライン溝８ａ
が形成されている。なお、スプライン溝８ａは、リング
ギヤ２の軸方向に軸を向けている。

【００２６】また、ディファレンシャルケース１０の円
筒状の部分１０ａには、上記ハブ部８に連結可能なスプ
ライン溝が形成され、もって上記ハブ部８とスプライン
結合している。

【００２７】これによって、連結部側フランジ７は、軸
方向に多少の変位が許容可能となっている。なお、図１
中、１２は差動装置のピニオンギヤを、１３は差動装置
のサイドギヤを示し、該サイドギヤ１３にそれぞれ図外
の車軸が連結している。

【００２８】上記構成の最終減速装置を備えた駆動系の
作用等について説明する。エンジンからの駆動トルク
は、トランスミッション及びプロペラシャフトを介して
最終減速装置のピニオンギヤ１に伝達され、さらに、ピ
ニオンギヤ１からリングギヤ２に伝達され、該リングギ
ヤ２から、ディファレンシャルケース１０、差動装置の
ピニオンギヤ１、サイドギヤを通じて左右の車軸に伝達
される。

【００２９】上記ピニオンギヤ１からリングギヤ２を通
じたディファレンシャルケース１０への駆動トルクの伝
達は、ピニオンギヤ１からギヤ本体３に伝達され、該ギ
ヤ本体３からギヤ側フランジ９に伝達される。

【００３０】さらに、ギヤ側フランジ９から複数のコイ
ルスプリング１１を通じて連結部側フランジ７に伝達さ
れる。このとき、上記伝達される駆動トルクに応じて、
上記コイルスプリング１１が撓み、駆動トルク伝達開始
の際の回転衝撃を緩和すると共に、該コイルスプリング
１１の撓み、上記図４に示すように、フランジ４、つま
りリングギヤ２の捩じれ剛性が低減する。

【００３１】このとき、ロックアップ機構が締結方向に
作用して、エンジンの出力軸とトランスミッションの入
力軸を機械的に接続する。これによって、図５に示すよ
うな、トランスミッション（ＴＭ）をイナーシアとし、
且つ該トランスミッション（ＴＭ）の入力側、特にロッ
クアップ機構のダンパと、トランスミッションＴＭの出
力側、特に車軸とを、それぞれバネとした、駆動系の捩
じり共振が存在する。

【００３２】このため、トランスミッションの入力側の
バネ剛性をＫ１とし、出力側のバネ剛性をＫ２とし、ト
ランスミッションのイナーシアをＩとすると、下式のよ
うな、共振周波数となる。

【００３３】 しかしながら、本実施形態では、上述のように、リング
ギヤ２の捩じれ剛性が駆動トルクの応じて小さくなるの
で、上記Ｋ２が小さくなり、上記ｆが低下する。

【００３４】即ち、図６に示すように、車軸におけるト
ルク変動レベルが、低回転側にずれる。なお、図６中破
線が従来のものを示している。これによって、ロックア
ップ時においては、図６中斜線が示した分だけ、車軸の
トルク変動が低減して、こもり音が改善され、且つ、ロ
ックアップ車速の低速化が図られ燃費が改善される。

【００３５】ここで、ロックアップ機構でエンジンの出
力軸とトランスミッションの入力軸とを機械的に接続し
ない場合には、エンジンの出力軸とトランスミッション
の入力軸とが機械的に接続されていないので、エンジン
の回転変動は、トルクコンバータで吸収されるため問題
とはならない。

【００３６】また、トランスミッションと最終減速装置
との間に、プロペラシャフトが介在するが、プロペラシ
ャフトの剛性は高いために、上記駆動系の捩じり共振に
さほど影響はしない。逆に、プロペラシャフト自体がマ
スとして作用して、上記共振周波数が若干低下すると思
われる。

【００３７】また、上記リングギヤ２のギヤ本体３に、
軸方向に向かう力（図１中上下に向かう力）が作用し
て、ギヤ側フランジ９が軸方向に変動しても、連結部側
フランジ７が軸方向への変位が許容されているために、
フランジ４に曲げ力が作用することがない。これによっ
て、フランジ４を、ギヤ側フランジ９と連結部側フラン
ジ７に分割しても問題はない。なお、上記実施形態で
は、トランスミッションとしてオートマチックトランス
ミッションを例に説明しているが、マニュアルトランス
ミッションを備えた車両であっても同じである。この場
合には、上記ロックアップ機構の作用を、エンジンの出
力軸とトランスミッションの入力軸との断続を行うクラ
ッチが有する。

【００３８】また、上記実施形態では、フランジ４の開
口部５ｂ，６ｂ，７ａに設ける弾性部材としてコイルス
プリング１１を例示したが、これに限定されるものでは
ない。例えば円柱状のゴムにより弾性部材を構成するな
ど、リングギヤ２の円周方向に撓み可能に配置された弾
性部材であれば他の弾性部材であってもよい。

【００３９】次に、フロントエンジン・リヤドライブ式
（ＦＲ車）に設けた最終減速装置を例に説明する。上記
実施形態と同様な部品には、同一の符号を付して説明を
省略する。

【００４０】本実施形態の最終減速装置は、図７に示す
ように、トランスミッションの出力軸２０の外周にピニ
オンギヤ１が設けられ、そのピニオンギヤ１にリングギ
ヤ２が噛合し、そのリングギヤ２の連結部を構成するハ
ブ部８がディファレンシャルケース１０にスプライン結
合している。

【００４１】リングギヤ２の構造は、上記実施形態と同
様な構成となっている。これによって、トランスミッシ
ョンの出力側のバネ剛性が低下して、上記実施形態と同
様な作用・効果をもつ。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る最終減速装置を示す
断面図である。

【図２】本発明の実施の形態に係るリングギヤのフラン
ジの構造を示す断面図である。

【図３】本発明の実施の形態に係るリングギヤを示す正
面図である。

【図４】本発明の実施の形態に係るリングギヤの捩じり
剛性を示す図である。

【図５】本発明の実施の形態に係る駆動系の捩じり共振
の模式図である。

【図６】本発明の実施の形態に係るエンジンの回転数と
車軸のトルク変動レベルとの関係を示す図である。

【図７】本発明の実施の形態に係る別の例の最終減速装
置を示す断面図である。

【符号の説明】

１ ピニオンギヤ ２ リングギヤ ３ ギヤ本体 ４ フランジ ５，６ 円板状の部材 ７ 連結部側フランジ ８ ハブ部（連結部） ８ａ スプライン溝 ９ ギヤ側フランジ １０ ディファレンシャルケース １１ コイルスプリング（弾性部材） ２０ トランスミッションの出力軸

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンからの駆動トルクが伝達される
   ピニオンギヤと、そのピニオンギヤに噛合するリングギ
   ヤとを備え、上記リングギヤは、上記ピオニオンギヤに
   噛合するギヤ本体と、そのギヤ本体から内径側に延びる
   フランジと、そのフランジの内径側に設けられ差動装置
   に連結する連結部とから構成される最終減速装置におい
   て、 上記フランジは、上記ギヤ本体と一体的になったギヤ側
   フランジと、上記連結部と一体的になった連結部側フラ
   ンジとに分割されて、該ギヤ側フランジと連結部側フラ
   ンジとは互いに円周方向への回転が許容されていると共
   に、そのギヤ側フランジと連結部側フランジとは、上記
   円周方向に撓み可能な弾性部材を介して連結されること
   を特徴とする最終減速装置。
2. 【請求項２】 上記連結部は、スプライン溝の軸をリン
   グギヤの軸方向に向けて、上記差動装置にスプライン結
   合していることを特徴とする請求項１に記載の最終減速
   装置。