(57)【要約】【課題】騒音および振動を抑制することができる動力伝達機構を提供すること。【解決手段】第１支持体に固定された第１ハウジングに軸支される第１回転軸と、前記第１ハウジングの後方で前記第１支持体に移動可能に支持された第２ハウジングに軸支される第２回転軸と、前記第１回転軸と第１自在継手を介して連結されるとともに、前記第２回転軸と第２自在継手を介して連結される第１動力伝達軸と、前記第２回転軸からの動力が入力される第１入力要素、および、前記第１入力要素の前方に設けられて、左右方向に延びる第４回転軸に動力を出力する第１出力要素を有し、前記第２ハウジングに軸支される第３回転軸と、を備える、動力伝達機構。【選択図】図１
2020104574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１支持体に固定された第１ハウジングに軸支される第１回転軸と、
前記第１ハウジングの後方で前記第１支持体に移動可能に支持された第２ハウジングに軸支される第２回転軸と、
前記第１回転軸と第１自在継手を介して連結されるとともに、前記第２回転軸と第２自在継手を介して連結される第１動力伝達軸と、
前記第２回転軸からの動力が入力される第１入力要素、および、前記第１入力要素の前方に設けられて、左右方向に延びる第４回転軸に動力を出力する第１出力要素を有し、前記第２ハウジングに軸支される第３回転軸と、を備える、
動力伝達機構。
【請求項２】
前記第２自在継手は、前記第４回転軸の後方に配置されている、
請求項１に記載の動力伝達機構。
【請求項３】
前記第１入力要素は、前記第２回転軸に設けられた第１ギヤと噛合する第２ギヤである、
請求項１または２に記載の動力伝達機構。
【請求項４】
前記第４回転軸は、差動機構の出力軸であり、
前記第１出力要素は、前記差動機構のリングギヤと噛合するピニオンギヤである、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の動力伝達機構。
【請求項５】
前記第１支持体は、車体であり、
前記第２ハウジングは、サスペンションを介して前記車体に支持されている、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の動力伝達機構。
【請求項６】
前記第１動力伝達軸は、前方に大径軸部を有するとともに後方に小径軸部を有し、前後方向に伸縮可能なプロペラシャフトである、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の動力伝達機構。
【請求項７】
前記第２ハウジングには、前記第１動力伝達軸との干渉を避けるための凹部が設けられている、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の動力伝達機構。
【請求項８】
前記第２ハウジングの後方で前記第１支持体に移動可能に支持された第３ハウジングに軸支される第５回転軸と、
前記第２回転軸と第３自在継手を介して連結されるとともに、前記第５回転軸と第４自在継手を介して連結される第２動力伝達軸と、
前記第５回転軸からの動力が入力される第２入力要素、および、前記第２入力要素の前方に設けられて、左右方向に延びる第７回転軸に動力を出力する第２出力要素を有し、前記第３ハウジングに軸支される第６回転軸と、を備え、
前記第４自在継手は、前記第７回転軸の後方に配置されている、
請求項１〜７のいずれか一項に記載の動力伝達機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、動力伝達機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、原動機の推進力を、後前軸および後後軸に伝達して両軸を駆動するように構成された車両の動力伝達機構が知られている。特許文献１では、トランスミッションの出力軸と、後前軸デファレンシャルの入力軸とを、プロペラシャフトで連結している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２７４５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の動力伝達機構では、トランスミッションから後前軸デファレンシャルまでの前後方向の距離が短く、かつ、トランスミッションの出力軸の高さと後前軸デファレンシャルの入力軸の高さとが大きく異なる場合がある。
【０００５】
そのため、トランスミッションの出力軸とプロペラシャフトとを連結する自在継手、および、プロペラシャフトと後前軸デファレンシャルの入力軸とを連結する自在継手が常に作動角の大きな状態となり、騒音および振動の増加を招くという問題があった。
【０００６】
本開示の目的は、騒音および振動を抑制することができる動力伝達機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様に係る動力伝達機構は、第１支持体に固定された第１ハウジングに軸支される第１回転軸と、前記第１ハウジングの後方で前記第１支持体に移動可能に支持された第２ハウジングに軸支される第２回転軸と、前記第１回転軸と第１自在継手を介して連結されるとともに、前記第２回転軸と第２自在継手を介して連結される第１動力伝達軸と、前記第２回転軸からの動力が入力される第１入力要素、および、前記第１入力要素の前方に設けられて、左右方向に延びる第４回転軸に動力を出力する第１出力要素を有し、前記第２ハウジングに軸支される第３回転軸と、を備える、動力伝達機構である。
【発明の効果】
【０００８】
本開示に係る動力伝達機構によれば、騒音および振動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１実施形態に係る動力伝達機構を示す模式図である。
【図２】図２は、第２実施形態に係る動力伝達機構を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は一例であり、本開示はこの実施形態により限定されるものではない。
【００１１】
（第１実施形態）
図１を参照して、第１実施形態に係る動力伝達機構１について説明する。図１は、第１実施形態に係る動力伝達機構１を示す模式図である。図１では、便宜上、左方向を「車両前方」または単に「前方」という。また、右方向を「車両後方」または単に「後方」という。なお、図１では、車輪等、説明に関係のない一部の構成を省略している。
【００１２】
車両の駆動源からの動力が入力されるトランスミッション１０のトランスミッションケース１１（「第１ハウジング」の一例）は、車両のシャシフレーム２（「第１支持体」の一例）に固定されている。なお、「車両のシャシフレーム２に固定されている」とは、シャシフレーム２にトランスミッションケース１１が直接固定されている態様に加え、シャシフレーム２にゴム等からなるマウントを介してトランスミッションケース１１が固定されている態様も含む概念である。また、「車両のシャシフレーム」を「車体」と呼ぶことがある。
【００１３】
トランスミッション１０の出力軸１２（「第１回転軸」の一例）は、トランスミッションケース１１に軸支されており、トランスミッションケース１１の後端から後方に延びている。出力軸１２の後端は、十字継手２０（「第１自在継手」の一例）を介して、プロペラシャフト３０（「第１動力伝達軸」の一例）の前端と連結されている。
【００１４】
プロペラシャフト３０は、前後方向に延びている。プロペラシャフト３０は、筒状の大径軸部３１と、小径軸部３２とを備え、小径軸部３２が大径軸部３１の内部を軸方向に移動することで前後方向に伸縮可能な伸縮軸である。本実施形態では、大径軸部３１が前方、小径軸部３２が後方にそれぞれ配置されている。
【００１５】
後軸ハウジング４０（「第２ハウジング」の一例）は、シャシフレーム２にサスペンション３（図１では単にスプリングとして示されている）を介して支持されている。入力軸４１（「第２回転軸」の一例）は、後軸ハウジング４０に軸支されており、後軸ハウジング４０内を前後方向に延びて後軸ハウジング４０の前端から前方に突出している。
【００１６】
入力軸４１の前端は、十字継手２１（「第２自在継手」の一例）を介して、プロペラシャフト３０の後端と連結されている。入力軸４１の後端付近には、入力ギヤ４２（「第１ギヤ」の一例）が設けられている。入力ギヤ４２は、入力軸４１と一体であってもよいし、スプライン結合またはキー結合等により入力軸４１に固定されていてもよい。
【００１７】
ピニオンシャフト５０（「第３回転軸」の一例）は、後軸ハウジング４０に軸支されており、後軸ハウジング４０内を前後方向に延びている。ピニオンシャフト５０の後端付近には、入力ギヤ４２と噛合するギヤ５１（「第１入力要素」および「第２ギヤ」の一例）が設けられている。ギヤ５１は、ピニオンシャフト５０と一体であってもよいし、スプライン結合またはキー結合等によりピニオンシャフト５０に固定されていてもよい。
【００１８】
ピニオンシャフト５０の前端には、ピニオンギヤ５２（「第１出力要素」の一例）が設けられている。ピニオンギヤ５２は、ピニオンシャフト５０と一体であってもよいし、スプライン結合またはキー結合等によりピニオンシャフト５０に固定されていてもよい。
【００１９】
ピニオンギヤ５２は、デファレンシャル装置６０における入力要素としてのリングギヤ６１と噛合している。ピニオンギヤ５２の軸線は、リングギヤ６１の軸線よりも上方に位置する。すなわち、ピニオンギヤ５２と、リングギヤ６１とは、互いの軸線がねじれの位置にあるハイポイドギヤである。
【００２０】
デファレンシャル装置６０の出力軸６２（「第４回転軸」の一例）は、後軸ハウジング４０に軸支されており、後軸ハウジング４０内を左右方向に延びている。出力軸６２の先端（左端および右端）には、車輪が設けられている。デファレンシャル装置６０の構成は、公知の差動装置の構成と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００２１】
以上の構成を備える動力伝達機構１において、トランスミッション１０の出力軸１２からデファレンシャル装置６０の出力軸６２に至る動力伝達経路は、前方から後方へ至り、さらに、後方から前方へ折り返して構成されている。
【００２２】
このような動力伝達経路の構成に起因して、動力伝達機構１では、十字継手２１は、デファレンシャル装置６０の出力軸６２の上方における後方に設けられている。そのため、十字継手２０から十字継手２１までの距離を長く確保することができる。
【００２３】
上述のとおり、出力軸１２は、シャシフレーム２に固定されたトランスミッションケース１１に軸支されている。また、入力軸４１は、シャシフレーム２にサスペンション３を介して支持された後軸ハウジング４０に軸支されている。そのため、出力軸１２と、入力軸４１との位置関係は可変である。
【００２４】
動力伝達機構１では、十字継手２０から十字継手２１までの距離が長く確保されているため、十字継手２０の作動角および十字継手２１の作動角が共に小さな状態で、出力軸１２から入力軸４１へ動力を伝達することができる。そのため、騒音および振動を抑制することができる。
【００２５】
また、十字継手を作動角の小さな状態で使用することができるため、十字継手のトラニオンをヨークに対して軸支するためのベアリングの寿命を延ばすことができ、もって十字継手の寿命を延ばすことができる。
【００２６】
なお、十字継手２１は、デファレンシャル装置６０の出力軸６２の上方における後方に設けられていなくてもよい。例えば、十字継手２１は、出力軸６２の真上に設けられていてもよい。また、例えば、十字継手２１は、出力軸６２の上方における前方に設けられていてもよい。
【００２７】
また、動力伝達機構１では、十字継手２０と十字継手２１とは、前後方向に大きく離間しているが、上下方向および左右方向には大きく離間していない。そのため、十字継手２０および十字継手２１が共に僅かな作動角を取った状態で、出力軸１２から入力軸４１へ動力を伝達することができ、騒音および振動を抑制することができる。
【００２８】
また、動力伝達機構１では、入力軸４１、ピニオンシャフト５０およびデファレンシャル装置６０の出力軸６２は、いずれも後軸ハウジング４０に軸支されている。そのため、入力軸４１とピニオンシャフト５０との位置関係は変化しない。また、ピニオンシャフト５０と出力軸６２との位置関係も変化しない。そのため、入力軸４１から出力軸６２までの動力伝達経路において、自在継手等を用いる必要がなく、装置の大型化を抑制することができる。
【００２９】
また、動力伝達機構１では、プロペラシャフト３０は、前方に大径軸部３１、後方に小径軸部３２をそれぞれ有しており、後軸ハウジング４０は、小径軸部３２の下方に配置されている。そのため、後軸ハウジング４０が大径軸部３１の下方に配置される態様に比べ、後軸ハウジング４０とプロペラシャフト３０の軸線との距離を近付けた状態で、後軸ハウジング４０とプロペラシャフト３０とのクリアランスを確保することができ、装置の大型化を抑制することができる。
【００３０】
なお、後軸ハウジング４０とプロペラシャフト３０とのクリアランスを確保するために、後軸ハウジング４０の一部を肉盗みする（窪ませる）ようにしてもよい。すなわち、後軸ハウジング４０には、プロペラシャフト３０との干渉を避けるための凹部が設けられてもよい。
【００３１】
このようにしても、後軸ハウジング４０とプロペラシャフト３０の軸線との距離を近付けた状態で、後軸ハウジング４０とプロペラシャフト３０とのクリアランスを確保することができ、装置の大型化を抑制することができる。
【００３２】
（第２実施形態）
図２を参照して、第２実施形態に係る動力伝達機構１０１について説明する。図２は、第２実施形態に係る動力伝達機構１０１を示す図である。図２において、上述の第１実施形態と同じ部品については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００３３】
第２実施形態では、入力軸１４１は、後軸ハウジング１４０の後方にも突出している。そして、入力軸１４１の後端は、十字継手２２０（「第３自在継手」の一例）を介してプロペラシャフト２３０（「第２動力伝達軸」の一例）の前端と連結されている。
【００３４】
プロペラシャフト２３０は、筒状の大径軸部２３１と、小径軸部２３２とを備え、小径軸部２３２が大径軸部２３１の内部を軸方向に移動することで前後方向に伸縮可能な伸縮軸である。本実施形態では、大径軸部２３１が前側、小径軸部２３２が後側にそれぞれ配置されている。
【００３５】
後後軸ハウジング２４０（「第３ハウジング」の一例）は、後軸ハウジング１４０の後方において、シャシフレーム２にサスペンション２０３（図２では単にスプリングとして示されている）を介して支持されている。入力軸２４１（「第５回転軸」の一例）は、後後軸ハウジング２４０に軸支されており、後後軸ハウジング２４０内を前後方向に延びて後後軸ハウジング２４０の前端から前方に突出している。
【００３６】
入力軸２４１の前端は、十字継手２２１（「第４自在継手」の一例）を介して、プロペラシャフト２３０の後端と連結されている。入力軸２４１の後端付近には、入力ギヤ２４２が設けられている。入力ギヤ２４２は、入力軸２４１と一体であってもよいし、スプライン結合またはキー結合等により入力軸２４１に固定されていてもよい。
【００３７】
ピニオンシャフト２５０（「第６回転軸」の一例）は、後後軸ハウジング２４０に軸支されており、後後軸ハウジング２４０内を前後方向に延びている。ピニオンシャフト２５０の後端付近には、入力ギヤ２４２と噛合するギヤ２５１（「第２入力要素」の一例）が設けられている。ギヤ２５１は、ピニオンシャフト２５０と一体であってもよいし、スプライン結合またはキー結合等によりピニオンシャフト２５０に固定されていてもよい。
【００３８】
ピニオンシャフト２５０の前端には、ピニオンギヤ２５２（「第２出力要素」の一例）が設けられている。ピニオンギヤ２５２は、ピニオンシャフト２５０と一体であってもよいし、スプライン結合またはキー結合等によりピニオンシャフト２５０に固定されていてもよい。
【００３９】
ピニオンギヤ２５２は、デファレンシャル装置２６０における入力要素としてのリングギヤ２６１と噛合している。ピニオンギヤ２５２の軸線は、リングギヤ２６１の軸線よりも上方に位置する。すなわち、ピニオンギヤ２５２と、リングギヤ２６１とは、互いの軸線がねじれの位置にあるハイポイドギヤである。
【００４０】
デファレンシャル装置２６０の出力軸２６２（「第７回転軸」の一例）は、後後軸ハウジング２４０に軸支されており、後後軸ハウジング２４０内を左右方向に延びている。出力軸２６２の先端（左端および右端）には、車輪が設けられている。デファレンシャル装置２６０の構成は、公知の差動装置の構成と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００４１】
以上の構成を備える動力伝達機構１０１によれば、上述の動力伝達機構１と同様の構成について、動力伝達機構１と同様の作用・効果を得ることができる。
【００４２】
また、動力伝達機構１０１において、入力軸１４１からデファレンシャル装置２６０の出力軸２６２に至る動力伝達経路は、前方から後方へ至り、さらに、後方から前方へ折り返して構成されている。
【００４３】
このような動力伝達経路の構成に起因して、動力伝達機構１０１では、十字継手２２１は、デファレンシャル装置２６０の出力軸２６２の上方における後方に設けられている。そのため、十字継手２２０から十字継手２２１までの距離を長く確保することができる。
【００４４】
上述のとおり、入力軸１４１は、シャシフレーム２にサスペンション３を介して支持された後軸ハウジング１４０に軸支されている。また、入力軸２４１は、シャシフレーム２にサスペンション２０３を介して支持された後後軸ハウジング２４０に軸支されている。そのため、入力軸１４１と、入力軸２４１との位置関係は可変である。
【００４５】
動力伝達機構１０１では、十字継手２２０から十字継手２２１までの距離が長く確保されているため、十字継手２２０の作動角および十字継手２２１の作動角が共に小さな状態で、入力軸１４１から入力軸２４１へ動力を伝達することができる。そのため、騒音および振動を抑制することができる。
【００４６】
なお、十字継手２２１は、デファレンシャル装置２６０の出力軸２６２の上方における後方に設けられていなくてもよい。例えば、十字継手２２１は、出力軸２６２の真上に設けられていてもよい。また、例えば、十字継手２２１は、出力軸２６２の上方における前方に設けられていてもよい。
【００４７】
また、動力伝達機構１０１では、十字継手２２０と十字継手２２１とは、前後方向に大きく離間しているが、上下方向および左右方向には大きく離間していない。そのため、十字継手２２０および十字継手２２１が共に僅かな作動角を取った状態で、入力軸１４１から入力軸２４１へ動力を伝達することができ、騒音および振動を抑制することができる。
【００４８】
また、動力伝達機構１０１では、入力軸２４１、ピニオンシャフト２５０およびデファレンシャル装置２６０の出力軸２６２は、いずれも後後軸ハウジング２４０に軸支されている。そのため、入力軸２４１とピニオンシャフト２５０との位置関係は変化しない。また、ピニオンシャフト２５０と出力軸２６２との位置関係も変化しない。そのため、入力軸２４１から出力軸２６２までの動力伝達経路において、自在継手等を用いる必要がなく、装置の大型化を抑制することができる。
【００４９】
また、動力伝達機構１０１では、プロペラシャフト２３０は、前側に大径軸部２３１、後側に小径軸部２３２をそれぞれ有しており、後後軸ハウジング２４０は、小径軸部２３２の下方に配置されている。そのため、後後軸ハウジング２４０が大径軸部２３１の下方に配置される態様に比べ、後後軸ハウジング２４０とプロペラシャフト２３０の軸線との距離を近付けた状態で、後後軸ハウジング２４０とプロペラシャフト２３０とのクリアランスを確保することができ、装置の大型化を抑制することができる。
【００５０】
なお、後後軸ハウジング２４０とプロペラシャフト２３０とのクリアランスを確保するために、後後軸ハウジング２４０の一部を肉盗みする（窪ませる）ようにしてもよい。すなわち、後後軸ハウジング２４０には、プロペラシャフト２３０との干渉を避けるための凹部が設けられてもよい。
【００５１】
このようにしても、後後軸ハウジング２４０とプロペラシャフト２３０の軸線との距離を近付けた状態で、後後軸ハウジング２４０とプロペラシャフト２３０とのクリアランスを確保することができ、装置の大型化を抑制することができる。
【００５２】
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
【００５３】
上述の実施形態では、入力軸からピニオンシャフトへギヤを介して動力を伝達するものを例に説明を行ったが、これに限定されない。例えば、入力軸からピニオンシャフトへの動力の伝達には、ベルトまたはチェーン等、他の動力伝達要素が用いられてもよい。
【００５４】
また、上述の実施形態では、ピニオンシャフトからデファレンシャル装置へハイポイドギヤを介して動力を伝達するものを例に説明を行ったが、これに限定されないことはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本開示の動力伝達機構によれば、騒音および振動を抑制することができ、産業上の利用可能性は多大である。
【符号の説明】
【００５６】
１、１０１  動力伝達機構
２  シャシフレーム
３、２０３  サスペンション
１０  トランスミッション
１１  トランスミッションケース
１２  出力軸
２０、２１、２２０、２２１  十字継手
３０、２３０  プロペラシャフト
３１、２３１  大径軸部
３２、２３２  小径軸部
４０、１４０  後軸ハウジング
４１、１４１、２４１  入力軸
４２、２４２  入力ギヤ
５０、２５０  ピニオンシャフト
５１、２５１  ギヤ
５２、２５２  ピニオンギヤ
６０、２６０  デファレンシャル装置
６１、２６１  リングギヤ
６２、２６２  出力軸
２４０  後後軸ハウジング
【図１】
2020104574.tif 000003
【図２】
2020104574.tif 000004