WO2020170661A1 - 車両用パワートレインのスプライン摺動部構造 - Google Patents

車両用パワートレインのスプライン摺動部構造 Download PDF

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WO2020170661A1
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female
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male side
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好久 濱中
壮 加藤
知宏 石川
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株式会社Ijtt
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/22Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or type of main drive shafting, e.g. cardan shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/02Shafts; Axles
    • F16C3/03Shafts; Axles telescopic
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/02Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions
    • F16D3/06Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions specially adapted to allow axial displacement

Definitions

  • the present disclosure relates to a spline sliding part structure of a vehicle power train.
  • the vehicle power train includes a spline sliding portion 40 for absorbing axial displacement, as shown in FIG.
  • the spline sliding portion 40 includes a male side spline 44 formed on the outer circumference of the front end portion of the output shaft 43 of the transmission and a male side spline 44 formed on the inner circumference of the sleeve yoke 41 covering the outer circumference of the output shaft 43.
  • Female side splines 42 that are mated.
  • the male-side spline 44 and the female-side spline 42 are formed to extend in the axial direction, respectively, and are configured to be slidable in the axial direction.
  • the spline sliding portion 40 does not slide when a relatively large torque is received from the engine via the fluid clutch, such as when an AT vehicle in an idle state is stopped by stepping on a foot brake.
  • a relatively large torque is received from the engine via the fluid clutch, such as when an AT vehicle in an idle state is stopped by stepping on a foot brake.
  • the torque acting on the male side spline 44 and the female side spline 42 becomes small, such as when the brake is released, sliding is easy.
  • the spline sliding portion 40 when the spline sliding portion 40 abruptly slides in the axial direction when the brake is released, the entire drive system is abruptly displaced in the axial direction, and abnormal noise or vibration is likely to occur from the drive system.
  • the axial direction D 2 of the sleeve yoke 41 is slightly inclined with respect to the axial direction D 1 of the output shaft 43, and the front end E (see FIG. 9) of the male spline 44 is locally formed on the tooth surface 42 a of the female spline 42.
  • the spline sliding portion 40 When the sliding starts from the contact state, the spline sliding portion 40 is likely to slide rapidly in the axial direction, and abnormal noise or vibration is likely to occur from the drive system.
  • the female spline 42 is subjected to surface treatment such as coating and plating for friction reduction under predetermined conditions.
  • the predetermined condition is durability. For example, when the coating or the like is peeled off and becomes foreign matter and enters the inside of the transmission or the like, the function of the transmission or the like may deteriorate. Therefore, the condition is that the surface treatment should satisfy a certain level of durability.
  • the present disclosure has been devised in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a spline sliding portion structure for a vehicle power train that can suppress abnormal noise and vibration from a drive system at low cost.
  • a male side spline formed extending in the front-rear direction, A sleeve portion formed in a cylindrical shape surrounding the outer circumference of the male side spline, A male side spline formed on the inner circumference of the sleeve portion, and a female side spline fitted to the spline.
  • a curved male side circumferential flank smoothly connected to the tooth surface of the male side spline is formed.
  • a spline sliding part structure for a power train for a vehicle is provided.
  • a curved radial relief surface that is smoothly connected to the outer peripheral surface is formed.
  • a curved female-side circumferential clearance surface smoothly connected to the tooth surface of the female-side spline. Is formed.
  • the front end face of the male side spline is inclined so as to recede rearward as it goes radially outward.
  • the rear end surface of the female-side spline is inclined so as to recede forward as it goes radially inward.
  • the output shaft is a transmission output shaft
  • the sleeve portion is a propeller shaft
  • the female spline is nylon coated.
  • FIG. 1 is a schematic top view of a vehicle power train according to an embodiment of the present disclosure. It is a principal part expanded sectional view of FIG. It is an A section enlarged view of FIG.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along the line BB of FIG. It is a horizontal sectional view of a female side spline rear end. It is sectional drawing of the state which the sleeve yoke slid forward in the extension direction of the output shaft. It is a graph showing the relationship between the rotational torque applied to the spline contact portion and the thrust load at the spline contact portion. It is a schematic explanatory drawing of the conventional spline sliding part. It is a C section enlarged view of FIG.
  • the extension direction of the output shaft 9 of the transmission 3 is set to the forward direction (opposite to the front-rear direction of the vehicle).
  • FIG. 1 is a schematic top view of a vehicle powertrain 1 according to the present embodiment as seen from above in a vehicle.
  • the vehicle power train 1 includes an engine (internal combustion engine) 2, a transmission 3 connected to the engine 2, a propeller shaft 4 connected to the transmission 3, and a final gear 5 connected to the propeller shaft 4.
  • engine internal combustion engine
  • transmission 3 connected to the engine 2
  • propeller shaft 4 connected to the transmission 3
  • final gear 5 connected to the propeller shaft 4.
  • the transmission 3 includes a housing 6, a fluid clutch 7 housed in the housing 6 and connected to the engine 2, and a transmission mechanism 8 housed in the housing 6 and connected to the fluid clutch 7.
  • the speed change mechanism 8 includes an output shaft 9 for transmitting a rotational driving force to the propeller shaft 4.
  • the output shaft 9 is formed to extend forward.
  • the housing 6 is formed with a cylindrical cover portion 10 that covers the outer periphery of the output shaft 9 at intervals in the radial direction.
  • the propeller shaft 4 includes a rod portion 11 extending in the front-rear direction, a first cardan joint 12 provided at a rear end of the rod portion 11 (an end on the transmission 3 side) and connected to an output shaft 9, and a front end of the rod portion 11.
  • the second cardan joint 13 is provided and is connected to the final gear 5.
  • the first cardan joint 12 includes a U-shaped first connecting arm portion 14 provided at the rear end of the rod portion 11 and a cross spider 15 on the first connecting arm portion 14. And a sleeve yoke 16 that is flexibly coupled through the sleeve yoke 16.
  • the sleeve yoke 16 includes a sleeve portion 17 formed in a tubular shape, and a second coupling arm portion 18 provided at the front end of the sleeve portion 17 and flexibly coupled to the first coupling arm portion 14 via the cross spider 15. Equipped with.
  • the sleeve portion 17 is spline-fitted to the output shaft 9 so as to be slidable in the front-rear direction.
  • the second cardan joint 13 includes a third coupling arm portion 19 provided at the front end of the rod portion 11 and a flange yoke 20 that is flexibly coupled to the third coupling arm portion 19 via the cross spider 15.
  • the flange yoke 20 is flange-connected to the input shaft 21 of the final gear 5.
  • the vehicle powertrain 1 includes the spline sliding portion 22 for absorbing axial displacement.
  • the spline sliding portion 22 will be described.
  • the spline sliding portion 22 includes a male side spline 23 formed on the outer circumference of the front end portion of the output shaft 9, a sleeve portion 17, and a male side spline formed on the inner circumference of the sleeve portion 17.
  • a spline 23 and a female side spline 24 fitted with the spline are provided.
  • the male side spline 23 is formed to extend in the front-rear direction on the outer periphery of the front end portion of the output shaft 9 extending forward.
  • a plurality of male splines 23 are formed along the circumferential direction of the output shaft 9. Further, the front end of the output shaft 9 is chamfered along the outer circumference thereof. As a result, the front end surface 23b of the male spline 23 is inclined so as to recede rearward as it extends radially outward.
  • the sleeve portion 17 is formed in a tubular shape.
  • the sleeve portion 17 surrounds the outer circumference of the male side spline 23 and is inserted into the cover portion 10 of the housing 6. Further, the sleeve portion 17 is provided with a plug 27 that liquid-tightly closes the front end opening thereof.
  • a flange 28 is provided at the front end of the sleeve 17.
  • the flange portion 28 is formed to have a larger outer diameter than the sleeve portion 17 at the rear thereof.
  • the collar portion 28 is provided with the second coupling arm portion 18.
  • a dust cover 30 for covering a gap 29 formed between the collar portion 28 and the cover portion 10 is provided on the collar portion 28 and the cover portion 10.
  • the dust cover 30 includes a parent cover 31 provided on the cover portion 10 and a child cover 32 provided on the collar portion 28 and loosely fitted in the parent cover 31.
  • an oil seal 33 is provided between the outer peripheral surface of the sleeve portion 17 and the inner peripheral surface of the cover portion 10 behind the collar portion 28.
  • a curved radial relief surface 35 is formed between the outer peripheral surface 23 a of the male spline 23 and the front end surface 23 b of the male spline 23.
  • the radial flank 35 is formed in a crowning shape.
  • the crowning shape is a gentle arc shape that bulges in a convex shape.
  • the radial flank 35 is smoothly connected to the outer peripheral surface 23 a of the male spline 23.
  • the portion of the male side spline 23 that abuts the groove bottom surface 24c is It is possible to smoothly transition from the outer peripheral surface 23a to the radial flank 35. Further, it is possible to prevent the male side spline 23 from being caught by the groove bottom surface 24c of the female side spline 24.
  • a curved male side circumferential flank surface 36 is formed between the tooth surface 23c of the male side spline 23 facing in the circumferential direction and the front end surface 23b of the male side spline.
  • the male side circumferential flank 36 is formed in a crowning shape.
  • the male circumferential flank 36 is smoothly connected to the tooth surface 23c of the male spline 23.
  • a curved female side circumferential flank 37 is formed between the rear end surface 24 a of the female side spline 24 and the tooth surface 24 b facing the circumferential direction of the female side spline 24. .. Specifically, the female side circumferential flank 37 is formed in a crowning shape. Further, the female side circumferential flank 37 is smoothly connected to the tooth surface 24 b of the female side spline 24.
  • the radial flank 35, the male circumferential flank 36, and the female circumferential flank 37 are formed in a crowning shape, but the invention is not limited thereto.
  • the radial flank 35, the male circumferential flank 36, and the female circumferential flank 37 may be formed in other shapes as long as they have a curved shape that bulges in a convex shape.
  • the rear end surface 24a of the female side spline 24 is formed so as to be inclined so as to recede forward as it goes radially inward.
  • the front end E of the male side spline 44 locally contacts the tooth surface 42a of the female side spline 42, and the spline sliding portion 40 Will start to slide from the state where it is difficult to slide. Therefore, the spline sliding portion 40 may slide abruptly in the axial direction for a moment after the brake is released. In this case, abnormal noise or vibration is likely to occur from the drive system. Further, the rear end portion of the tooth surface 42a of the female side spline 42 and the tooth surface 44a of the male side spline 44 may start sliding from a state of locally abutting, and abnormal noise or vibration is generated from the drive system. There were things. When the female-side spline 42 is subjected to a surface treatment such as coating or plating, the surface-treated layer may be peeled off to become a foreign matter, and the foreign matter may enter the transmission 3.
  • a surface treatment such as coating or plating
  • the male side spline 23 is formed with a radial flank 35 and a male circumferential flank 36. Therefore, the female-side spline 24 comes into contact with the tip end portion of the male-side spline 23 with a curved surface. Even if the female-side spline 24 and the male-side spline 23 are in one-side contact, the surface pressure of the contact portion of the female-side spline 24 and the male-side spline 23 is reduced to prevent the male-side spline 23 from being caught by the female-side spline 24. it can. As a result, the spline sliding portion 22 starts to slide smoothly when the brake is released. Therefore, it is possible to suppress the generation of abnormal noise and vibration from the drive system.
  • a female side circumferential flank 37 is formed on the female side spline 24. Therefore, the rear end portion of the female side spline 24 comes into contact with the tooth surface 23c of the male side spline 23 with a curved surface. Therefore, abrupt sliding of the spline sliding portion 22 can be suppressed.
  • FIG. 7 shows the relationship between the rotational torque applied to the contact portions of the female spline 24 and the male spline 23 and the axial load (thrust load) at the contact portions of the female spline 24 and the male spline 23. It is a graph.
  • the solid line represents the characteristics of the spline sliding portion 22 according to the present embodiment
  • the broken line represents the characteristics of the conventional spline sliding portion 40.
  • the spline sliding portion 22 (solid line) according to the present embodiment slides while the rotational torque applied to the female spline 24 and the male spline 23 is larger than that of the conventional spline sliding portion 40. start. That is, the spline sliding portion 22 according to the present embodiment starts sliding earlier than the conventional spline sliding portion 40 at the beginning of torque loss. Therefore, while the conventional spline sliding portion 40 rapidly slides at the end of the torque drop, the spline sliding portion 22 according to the present embodiment takes a relatively long time from the start of the torque drop. It will slide slowly, and it is difficult for abnormal noise and vibration to occur from the drive system.
  • Nylon coating may be applied to the male side spline 23 and the female side spline 24.
  • the nylon coat has an excellent friction reducing effect and can be made relatively inexpensive.
  • the front end E of the male side spline 23 hits the tooth surface 42a of the female side spline 42 and attacks. Therefore, nylon abrasion powder may be generated from the spline sliding portion 40.
  • the tooth surface 24b of the female side spline 24 is the male side circumference of the male side spline 23.
  • the male side spline 23 and the female side spline 24 are nylon-coated, the sliding resistance between the male side spline 23 and the female side spline 24 can be reduced, and the generation of noise and vibration can be further suppressed.
  • the sleeve portion 17 has been described as being a part of the sleeve yoke 16 of the propeller shaft 4, but the sleeve portion 17 is not limited to this.
  • the sleeve portion 17 may be provided integrally with the rod portion 11 of the propeller shaft 4.
  • the propeller shaft 4 includes a constant velocity joint (not shown) at the position of the first cardan joint 12, the sleeve portion 17 may be provided integrally with the outer race or the inner race of the constant velocity joint.
  • the sleeve portion 17 may be a part of a drive shaft (drive shaft in an FF drive vehicle: not shown).
  • the output shaft 9 is composed of the output shaft 9 of the transmission 3 has been described, but the present invention is not limited to this.
  • the output shaft 9 may be a transfer (a device that distributes the rotational driving force from the transmission 3; not shown).

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Abstract

駆動系からの異音や振動を安価に抑制できる車両用パワートレインのスプライン摺動部構造を提供する。 車両用パワートレイン1のスプライン摺動部構造は、前方に延びるアウトプットシャフト9の前端部外周に、前後方向に延びて形成された雄側スプライン23と、雄側スプライン23の外周を囲む筒状に形成されたスリーブ部17と、スリーブ部17の内周に形成され雄側スプライン23とスプライン嵌合される雌側スプライン24とを備え、雄側スプライン23の周方向に向く歯面23cと雄側スプライン23の前端面23bとの間には、曲面状に形成されると共に雄側スプライン23の歯面23cに滑らかに接続される雄側周方向逃げ面36が形成される。

Description

車両用パワートレインのスプライン摺動部構造
 本開示は車両用パワートレインのスプライン摺動部構造に関する。
 車両用パワートレインは、図8に示すように、軸方向の変位を吸収するためのスプライン摺動部40を備える。
 例えばスプライン摺動部40は、トランスミッションのアウトプットシャフト43の前端部外周に形成された雄側スプライン44と、アウトプットシャフト43の外周を覆うスリーブヨーク41の内周に形成され雄側スプライン44とスプライン嵌合される雌側スプライン42とを備える。雄側スプライン44及び雌側スプライン42は、それぞれ軸方向に延びて形成され、互いに軸方向に摺動自在に構成される。
特開2012-25341号公報
 ところで、スプライン摺動部40は、アイドル状態のAT車両をフットブレーキを踏むなどして停止させているときなど、エンジンから流体クラッチを介して比較的大きなトルクを受けている状態では摺動せず、ブレーキリリース時など、雄側スプライン44及び雌側スプライン42に作用するトルクが小さくなったとき摺動しやすい。
 また、ブレーキリリース時にスプライン摺動部40が軸方向に急激に摺動した場合、駆動系全体が軸方向に急激に変位することとなり、駆動系から異音や振動が発生しやすい。例えば、アウトプットシャフト43の軸方向D1に対してスリーブヨーク41の軸方向D2が若干傾き、雄側スプライン44の前端E(図9参照)が雌側スプライン42の歯面42aに局所的に当たった状態から摺動し始めた場合、スプライン摺動部40が軸方向に急激に摺動しやすく、駆動系から異音や振動が発生しやすい。
 このため、雌側スプライン42には、摩擦低減のためのコーティングやメッキ等の表面処理が所定の条件のもとで施される。この所定の条件とは耐久性である。例えば、コーティング等が剥がれ、これが異物となってトランスミッション等の内部に侵入した場合、トランスミッション等に機能低下が生じるおそれがある。このため、一定の耐久性を満足する表面処理であることが条件となる。
 しかし、かかる耐久性を満足する表面処理には、十分な摩擦低減効果を有し且つ安価なものが存在しない。このため、耐久性を満足する表面処理のみでは、十分な異音対策および振動対策は困難である。また、特殊な表面処理及び構造はコスト上昇の要因となる。
 そこで本開示は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、駆動系からの異音や振動を安価に抑制できる車両用パワートレインのスプライン摺動部構造を提供することにある。
 本開示の一の態様によれば、
 前方に延びるアウトプットシャフトの前端部外周に、前後方向に延びて形成された雄側スプラインと、
 前記雄側スプラインの外周を囲む筒状に形成されたスリーブ部と、
 前記スリーブ部の内周に形成され前記雄側スプラインとスプライン嵌合される雌側スプラインとを備え、
 前記雄側スプラインの周方向に向く歯面と前記雄側スプラインの前端面との間には、前記雄側スプラインの歯面と滑らかに接続される曲面状の雄側周方向逃げ面が形成された
 ことを特徴とする車両用パワートレインのスプライン摺動部構造が提供される。
 好ましくは、前記雄側スプラインの外周面と前記雄側スプラインの前端面との間には、前記外周面と滑らかに接続される曲面状の径方向逃げ面が形成される。
 好ましくは、前記雌側スプラインの後端面と前記雌側スプラインの周方向に向く歯面との間には、前記雌側スプラインの歯面と滑らかに接続される曲面状の雌側周方向逃げ面が形成される。
 好ましくは、前記雄側スプラインの前端面は、径方向外方に向かうにつれて後方に退くように傾斜される。
 好ましくは、前記雌側スプラインの後端面は、径方向内方に向かうにつれて前方に退くように傾斜される。
 好ましくは、前記アウトプットシャフトがトランスミッションのアウトプットシャフトで構成され、前記スリーブ部がプロペラシャフトを構成する。
 好ましくは、前記雌側スプラインには、ナイロンコートが施される。
 上記の態様によれば、駆動系からの異音や振動を安価に抑制できる。
本開示の一実施の形態に係る車両用パワートレインの概略上面図である。 図1の要部拡大断面図である。 図2のA部拡大図である。 図3のB-B線矢視断面図である。 雌側スプライン後端部の水平断面図である。 スリーブヨークがアウトプットシャフトの延長方向前方に摺動した状態の断面図である。 スプライン当接部にかかる回転トルクと、スプライン当接部におけるスラスト荷重との関係を表すグラフである。 従来のスプライン摺動部の概略説明図である。 図8のC部拡大図である。
 以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を説明する。なお、後述する実施の形態においては、説明の便宜のため、トランスミッション3のアウトプットシャフト9の延長方向を前方(車両における前後方向とは逆)とする。
 図1は、本実施形態に係る車両用パワートレイン1を車両における上方から視た概略上面図である。車両用パワートレイン1は、エンジン(内燃機関)2と、エンジン2に接続されるトランスミッション3と、トランスミッション3に接続されるプロペラシャフト4と、プロペラシャフト4に接続されるファイナルギア5とを備える。
 トランスミッション3は、ハウジング6と、ハウジング6内に収容されエンジン2と接続される流体クラッチ7と、ハウジング6内に収容され流体クラッチ7と接続される変速機構8とを備える。変速機構8はプロペラシャフト4に回転駆動力を伝達するためのアウトプットシャフト9を備える。アウトプットシャフト9は、前方に延びて形成される。また、ハウジング6には、アウトプットシャフト9の外周を径方向に間隔を隔てて覆う筒状のカバー部10が形成されている。
 プロペラシャフト4は、前後方向に延びるロッド部11と、ロッド部11の後端(トランスミッション3側の端)に設けられアウトプットシャフト9に接続される第1カルダンジョイント12と、ロッド部11の前端に設けられファイナルギア5に接続される第2カルダンジョイント13とを備える。
 図1及び図2に示すように、第1カルダンジョイント12は、ロッド部11の後端に設けられたU字状の第1結合腕部14と、第1結合腕部14にクロススパイダ15を介して屈曲自在に結合されるスリーブヨーク16とを備える。スリーブヨーク16は、筒状に形成されたスリーブ部17と、スリーブ部17の前端に設けられクロススパイダ15を介して第1結合腕部14に屈曲自在に結合される第2結合腕部18とを備える。スリーブ部17は、アウトプットシャフト9に対して前後方向に摺動自在にスプライン嵌合される。
 第2カルダンジョイント13は、ロッド部11の前端に設けられた第3結合腕部19と、第3結合腕部19にクロススパイダ15を介して屈曲自在に結合されるフランジヨーク20とを備える。フランジヨーク20は、ファイナルギア5の入力軸21にフランジ結合される。
 さて、本実施の形態にかかる車両用パワートレイン1は、軸方向の変位を吸収するためのスプライン摺動部22を備える。このスプライン摺動部22について説明する。
 図2及び図3に示すように、スプライン摺動部22は、アウトプットシャフト9の前端部外周に形成される雄側スプライン23と、スリーブ部17と、スリーブ部17の内周に形成され雄側スプライン23とスプライン嵌合される雌側スプライン24とを備える。
 雄側スプライン23は、前方に延びるアウトプットシャフト9の前端部外周に、前後方向に延びて形成される。また、雄側スプライン23は、アウトプットシャフト9の周方向に沿って複数形成されている。また、アウトプットシャフト9の前端には、その外周に沿って面取26が施されている。これにより、雄側スプライン23の前端面23bは、径方向外方に向かうにつれて後方に退くように傾斜される。
 スリーブ部17は、筒状に形成される。スリーブ部17は、雄側スプライン23の外周を囲むと共にハウジング6のカバー部10内に挿入される。また、スリーブ部17には、その前端開口を液密に塞ぐプラグ27が設けられる。また、スリーブ部17の前端部には、鍔部28が設けられる。鍔部28は、その後方のスリーブ部17より外径を大きく形成されている。鍔部28には、第2結合腕部18が設けられている。
 また、鍔部28及びカバー部10には、鍔部28とカバー部10の間に形成される隙間29を覆うためのダストカバー30が設けられる。ダストカバー30は、カバー部10に設けられる親カバー31と、鍔部28に設けられ親カバー31内に遊嵌される子カバー32とを備える。また、鍔部28より後方のスリーブ部17の外周面とカバー部10の内周面との間には、オイルシール33が設けられている。
 図3に示すように、雄側スプライン23の外周面23aと雄側スプライン23の前端面23bとの間には、曲面状の径方向逃げ面35が形成される。具体的には、径方向逃げ面35は、クラウニング形状に形成される。ここでクラウニング形状とは、凸状に膨らむ緩やかな円弧形状である。また、径方向逃げ面35は、雄側スプライン23の外周面23aと滑らかに接続される。これにより、例えばアウトプットシャフト9の外周面23aとスリーブ部17の溝底面24cとが当接された状態からスリーブ部17が傾斜される場合、その溝底面24cに当接する雄側スプライン23の部分を外周面23aから径方向逃げ面35に滑らかに移行させることができる。そして、雄側スプライン23が雌側スプライン24の溝底面24cに引っ掛かることを抑制できる。
 また、図4に示すように、雄側スプライン23の周方向に向く歯面23cと雄側スプラインの前端面23bとの間には、曲面状の雄側周方向逃げ面36が形成される。具体的には、雄側周方向逃げ面36は、クラウニング形状に形成される。また、雄側周方向逃げ面36は、雄側スプライン23の歯面23cと滑らかに接続される。これにより、例えばスリーブ部17の歯面24bとアウトプットシャフト9の歯面23cとが当接された状態からスリーブ部17が傾斜される場合、スリーブ部17の歯面24bに当接する雄側スプライン23の部分を歯面23cから雄側周方向逃げ面36に滑らかに移行させることができる。そして、雄側スプライン23が雌側スプライン24の歯面24bに引っ掛かることを抑制できる。
 また、図5に示すように、雌側スプライン24の後端面24aと雌側スプライン24の周方向に向く歯面24bとの間には、曲面状の雌側周方向逃げ面37が形成される。具体的には、雌側周方向逃げ面37は、クラウニング形状に形成される。また、雌側周方向逃げ面37は、雌側スプライン24の歯面24bと滑らかに接続される。
 なお、径方向逃げ面35、雄側周方向逃げ面36及び雌側周方向逃げ面37は、クラウニング形状に形成されるものとしたが、これに限られない。径方向逃げ面35、雄側周方向逃げ面36及び雌側周方向逃げ面37は、凸状に膨らむ曲面形状であれば、他の形状に形成されてもよい。
 また、雌側スプライン24の後端面24aは、径方向内方に向かうにつれて前方に退くように傾斜して形成される。これにより、スリーブ部17内にアウトプットシャフト9を挿入して雌側スプライン24と雄側スプライン23を嵌合させ始めるとき、雌側スプライン24の後端面24aと雄側スプライン23の前端面23bとが当たって傷つけ合うことを抑制できる。
 次に本実施の形態の作用について述べる。
 走行中のAT車両が比較的急なブレーキで停車した場合、アウトプットシャフト9には、エンジン2から流体クラッチ7を介して回転駆動力が伝わっている。これにより、雄側スプライン23と雌側スプライン24にはトルクが掛かり、雄側スプライン23の歯面23cは雌側スプライン24の歯面24bに圧着された状態となる。そして、雄側スプライン23と雌側スプライン24は、互いに摺動し難い状態となる。またこのとき、スリーブ部17は、停車時のサスペンションの伸縮の影響で、図6に示すように、アウトプットシャフト9に対して前方に移動されると共に、若干傾斜された状態になる。
 この後、ブレーキが解除されると、雄側スプライン23と雌側スプライン24に掛かっていたトルクは抜け、雄側スプライン23と雌側スプライン24は、摺動しやすい状態になる。これにより、図2に示すように、スリーブ部17に形成された雌側スプライン24は、雄側スプライン23に対して後方に摺動する。また、アウトプットシャフト9に対してスリーブ部17が停車中に若干傾斜されているので、雄側スプライン23に対して雌側スプライン24は若干片当たりの状態から摺動し始める。
 図9に示すように、このような場合、従来のスプライン摺動部40にあっては、雄側スプライン44の前端Eが雌側スプライン42の歯面42aに局所的に当たり、スプライン摺動部40が摺動し難い状態から摺動し始めることとなる。このため、スプライン摺動部40が、ブレーキの解除から一瞬遅れて軸方向に急激に摺動することがあった。この場合、駆動系から異音や振動が発生しやすい。また、雌側スプライン42の歯面42aの後端部と雄側スプライン44の歯面44aも局所的に当たった状態から摺動し始めることがあり、駆動系からから異音や振動が発生することもあった。そして、雌側スプライン42にコーティングやメッキ等の表面処理が施されている場合、その表面処理層が剥がれて異物となり、その異物がトランスミッション3内に侵入するおそれがあった。
 しかし、図3及び図4に示すように、本実施の形態に係る雄側スプライン23には、径方向逃げ面35及び雄側周方向逃げ面36が形成される。このため、雌側スプライン24は、雄側スプライン23の先端部と曲面で当接することとなる。たとえ雌側スプライン24と雄側スプライン23が片当たりしていても、雌側スプライン24及び雄側スプライン23の当接部の面圧を下げ、雌側スプライン24に対する雄側スプライン23の引っ掛かりを抑制できる。その結果、スプライン摺動部22はブレーキが解除されると同時にスムーズに摺動し始める。このため、駆動系から異音や振動が発生することを抑えることができる。
 また、図5に示すように、雌側スプライン24には、雌側周方向逃げ面37が形成される。このため、雌側スプライン24の後端部は、雄側スプライン23の歯面23cに曲面で当接することとなる。このため、スプライン摺動部22の急激な摺動を抑えることができる。
 図7は、雌側スプライン24及び雄側スプライン23の当接部にかかる回転トルクと、雌側スプライン24及び雄側スプライン23の当接部における軸方向の荷重(スラスト荷重)との関係を表すグラフである。図中、実線は本実施の形態に係るスプライン摺動部22の特性を表し、破線は、従来のスプライン摺動部40の特性を表す。
 図示するように、本実施の形態に係るスプライン摺動部22(実線)は、従来のスプライン摺動部40よりも雌側スプライン24及び雄側スプライン23にかかる回転トルクが大きなうちに摺動し始める。すなわち、本実施の形態に係るスプライン摺動部22は、従来のスプライン摺動部40よりもトルク抜け始めの早い時期から摺動し始める。このため、従来のスプライン摺動部40がトルクの抜け終わりに急激に摺動するのに対して、本実施の形態に係るスプライン摺動部22は、トルクの抜け始めから比較的長い時間をかけてゆっくりと摺動することとなり、駆動系からの異音や振動が発生しにくい。
 以上、本開示の実施形態を詳細に述べたが、本開示は以下のような他の実施形態も可能である。
 (1)雄側スプライン23及び雌側スプライン24には、ナイロンコートが施されてもよい。ナイロンコートは、摩擦低減効果に優れ、比較的安価にできる。しかし、従来のスプライン摺動部においては、雄側スプライン23の前端Eが雌側スプライン42の歯面42aに当たって攻撃する。このため、スプライン摺動部40からナイロン摩耗粉が発生することがあった。しかし、本実施の形態に係るスプライン摺動部22においては、スリーブ部17がアウトプットシャフト9に対して傾斜されているとき、雌側スプライン24の歯面24bは、雄側スプライン23の雄側周方向逃げ面36と当接し、雄側スプライン23の歯面23cは、雌側スプライン24の雌側周方向逃げ面37と当接し、雌側スプライン24の溝底面24cは雄側スプライン23の径方向逃げ面35と当接する。このため、表面処理層に求められる耐久性能を下げることができ、ナイロンコートを採用することができる。そして、雄側スプライン23及び雌側スプライン24にナイロンコートを施した場合、雄側スプライン23と雌側スプライン24の摺動抵抗を低減でき、異音や振動の発生をさらに抑制できる。
 (2)スリーブ部17は、プロペラシャフト4のスリーブヨーク16の一部であるものについて説明したがこれに限られない。例えば、プロペラシャフト4が第1カルダンジョイント12を備えない場合、スリーブ部17は、プロペラシャフト4のロッド部11に一体に設けられるものであってもよい。また、プロペラシャフト4が第1カルダンジョイント12の位置に等速ジョイント(図示せず)を備える場合、スリーブ部17は、等速ジョイントのアウターレース又はインナーレースに一体に設けられるものであってもよい。また、スリーブ部17は、ドライブシャフト(FF駆動車における駆動軸:図示せず)の一部であってもよい。
 (3)アウトプットシャフト9がトランスミッション3のアウトプットシャフト9で構成される場合について説明したが、これに限られない。アウトプットシャフト9は、トランスファー(トランスミッション3からの回転駆動力を分配する装置:図示せず)のものであってもよい。
 前述の各実施形態の構成は、特に矛盾が無い限り、部分的にまたは全体的に組み合わせることが可能である。本開示の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本開示の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本開示に含まれる。従って本開示は、限定的に解釈されるべきではなく、本開示の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。

Claims (7)

  1.  前方に延びるアウトプットシャフトの前端部外周に、前後方向に延びて形成された雄側スプラインと、
     前記雄側スプラインの外周を囲む筒状に形成されたスリーブ部と、
     前記スリーブ部の内周に形成され前記雄側スプラインとスプライン嵌合される雌側スプラインとを備え、
     前記雄側スプラインの周方向に向く歯面と前記雄側スプラインの前端面との間には、前記雄側スプラインの歯面と滑らかに接続される曲面状の雄側周方向逃げ面が形成された
     ことを特徴とする車両用パワートレインのスプライン摺動部構造。
  2.  前記雄側スプラインの外周面と前記雄側スプラインの前端面との間には、前記外周面と滑らかに接続される曲面状の径方向逃げ面が形成された
     請求項1に記載の車両用パワートレインのスプライン摺動部構造。
  3.  前記雌側スプラインの後端面と前記雌側スプラインの周方向に向く歯面との間には、前記雌側スプラインの歯面と滑らかに接続される曲面状の雌側周方向逃げ面が形成された
     請求項1又は2に記載の車両用パワートレインのスプライン摺動部構造。
  4.  前記雄側スプラインの前端面は、径方向外方に向かうにつれて後方に退くように傾斜された
     請求項1から3のいずれか一項に記載の車両用パワートレインのスプライン摺動部構造。
  5.  前記雌側スプラインの後端面は、径方向内方に向かうにつれて前方に退くように傾斜された
     請求項1から4のいずれか一項に記載の車両用パワートレインのスプライン摺動部構造。
  6.  前記アウトプットシャフトがトランスミッションのアウトプットシャフトで構成され、
     前記スリーブ部がプロペラシャフトを構成する
     請求項1から5のいずれか一項に記載の車両用パワートレインのスプライン摺動部構造。
  7.  前記雌側スプラインには、ナイロンコートが施された
     請求項1から6のいずれか一項に記載の車両用パワートレインのスプライン摺動部構造。
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