(57)【要約】【課題】プロペラシャフトの芯ズレに伴う回転振動を抑えることができる車両のプロペラシャフトとビスカスカップリングとの連結構造を提供すること。【解決手段】エンジン（駆動源）２から出力される回転動力の一部を、少なくともプロペラシャフト６とこれに等速ジョイント１０を介して連結されたビスカスカップリング７を経て左右の後輪（駆動輪）ＷＲに選択的に伝達する車両１のプロペラシャフト６とビスカスカップリング７との連結構造として、等速ジョイント１０のヨーク（一部の回転部品）１２とビスカスカップリング７のケース１４とを一体成形によって一体化する構成を採用する。【選択図】図２
2020029228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源から出力される回転動力の少なくとも一部を、少なくともプロペラシャフトとこれに等速ジョイントを介して連結されたトルク伝達装置を経て左右の駆動輪に選択的に伝達する車両の動力伝達装置において、前記プロペラシャフトと前記トルク伝達装置とを連結する連結構造であって、
前記等速ジョイントの一部の回転部品と前記トルク伝達装置のケースとを一体成形によって一体化したことを特徴とする車両の動力伝達装置の連結構造。
【請求項２】
前記等速ジョイントは、前記プロペラシャフト側のヨークと前記トルク伝達装置側のヨークとをクロスピンによって連結して構成されるカルダン型等速ジョイントであって、
前記トルク伝達装置側のヨークと前記トルク伝達装置のケースとを一体成形によって一体化したことを特徴とする請求項１に記載の車両の動力伝達装置の連結構造。
【請求項３】
前記等速ジョイントは、前記プロペラシャフト側に設けられたスパイダーシャフトに回転可能に支承されたローラを、前記トルク伝達装置側のアウタレースの内周に形成された案内溝に摺動可能に嵌合させて構成されるトリボード型等速ジョイントであって、
前記アウタレースと前記トルク伝達装置のケースとを一体成形によって一体化したことを特徴とする請求項１に記載の車両の動力伝達装置の連結構造。
【請求項４】
前記トルク伝達装置は、ビスカスカップリングである
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両の動力伝達装置の連結構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の動力伝達装置において、プロペラシャフトとビスカスカップリングなどトルク伝達装置とを連結する連結構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、四輪駆動車両（４ＷＤ車）において、エンジンなどの駆動源から出力される回転動力を主駆動輪と副駆動輪に伝達する動力伝達装置では、例えば、特許文献１に示すように、プロペラシャフトに等速ジョイントを介してビスカスカップリング（トルク伝達装置）が連結されている。
【０００３】
このような四輪駆動車両では、主駆動輪と副駆動輪の回転速度差がビスカスカップリングに対する入力差回転数となり、必要な場合にはビスカスカップリングによって回転動力の一部が副駆動輪へと伝達され、主駆動輪と副駆動輪が共に回転駆動される。具体的には、例えば、車両のフロント側にエンジンとトランスミッションを配置し、前輪を主駆動輪とし、後輪を副駆動輪とする前輪駆動車（ＦＦ車）では、車両が低摩擦抵抗（低摩擦係数）の路面を走行中にドライバーがアクセルペダルを踏み込んだ場合、まず、前輪に駆動トルクが伝達される。そして、前輪が路面のグリップ限界を超えて空転すると、ビスカスカップリングに差回転が入力されて後輪に駆動トルクが伝達される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−０６９６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、通常、プロペラシャフトは製造時に単品としてバランス取りが行われている。また、ビスカスカップリングのバランス取りも単品として行われる場合がある。そして、プロペラシャフトとビスカスカップリングの連結は、組立時にプロペラシャフトに設けられている等速ジョイント部をビスカスカップリングにボルトの締結等によって取り付けることで行われている。この場合、等速ジョイントとビスカスカップリングの位置決めは、インロー嵌合によってなされている。
【０００６】
そして、プロペラシャフトは、単品で、バランスマシンによってバランス取りをしているが、プロペラシャフトがビスカスカップリングと締結される場合、プロペラシャフトの一部である等速ジョイントとビスカスカップリングとを位置決めするインロー嵌合には嵌め合い公差分のガタが発生する。このため、実車に組み付けられたプロペラシャフトに芯ズレが発生し、この芯ズレのためにアンバランスが発生し、車体振動の起振源となるおそれがある、という問題がある。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、車両の動力伝達装置において、プロペラシャフトの芯ズレに伴う回転振動を抑えることができるプロペラシャフトとビスカスカップリングなどトルク伝達装置との連結構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、駆動源（２）から出力される回転動力の少なくとも一部を、少なくともプロペラシャフト（６）とこれに等速ジョイント（１０）を介して連結されたトルク伝達装置（後述する実施形態におけるビスカスカップリング７）を経て左右の駆動輪（ＷＲ）に選択的に伝達する車両（１）の動力伝達装置の連結構造であって、前記等速ジョイント（１０）の一部の回転部品（１２）と前記トルク伝達装置（７）のケース（１４）とを一体成形によって一体化したことを特徴とする。
【０００９】
例えば、前記等速ジョイント（１０）が、前記プロペラシャフト（６）側のヨーク（１１）と前記トルク伝達装置（７）側のヨーク（１２）とをクロスピン（１３）によって連結して構成されるカルダン型等速ジョイントである場合、前記トルク伝達装置（７）側のヨーク（１２）と前記トルク伝達装置（７）のケース（１４）とを一体成形によって一体化するようにしてよい。
【００１０】
また、前記等速ジョイント（１０）が、前記プロペラシャフト（６）側に設けられたスパイダーシャフト（５２）に回転可能に支承されたローラ（５３）を、前記トルク伝達装置（７）側のアウタレース（５４）の内周に形成された案内溝に摺動可能に嵌合させて構成されるトリボード型等速ジョイント（５０）である場合、前記アウタレース（５４）と前記トルク伝達装置（７）のケース（１４）とを一体成形によって一体化するようにしてよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、プロペラシャフトの組付時における芯ズレが発生しないため、芯ズレに伴うプロペラシャフトの回転振動を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る連結構造を備える四輪駆動車両の動力伝達装置を模式的に示す平面図である。
【図２】図１のＡ部を拡大して示す平断面図である。
【図３】プロペラシャフトのバランス取りを示す概略の側面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る連結構造を示す部分平断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１４】
＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１に係る連結構造を備える四輪駆動車両の動力伝達装置を模式的に示す平面図、図２は図１のＡ部を拡大して示す平断面図である。
【００１５】
図１に示す四輪駆動車両（以下、単に「車両」と称する）１は、ＦＦ方式（エンジン前置き前輪駆動方式）を採用するものであって、その前部（図１の左端部）に駆動源であるエンジン２と、トランスミッション（変速機）３およびフロントデファレンシャル装置（差動装置）４が配置されている。そして、フロントデファレンシャル装置４の左右からはフロントドライブシャフト５が外側方（図１の上下方向）に向かってそれぞれ延びており、各フロントドライブシャフト５の外端部には、主駆動輪である前輪ＷＦがそれぞれ取り付けられている。
【００１６】
また、トランスミッション３からはプロペラシャフト６が車体幅方向中央を車両後方（図１の右方）に向って直線状に延びている。このプロペラシャフト６の後端部には、ビスカスカップリング（トルク伝達装置）７とリアデファレンシャル装置８が順次連結されており、リアデファレンシャル装置８の左右からはリアドライブシャフト９が外側方（図１の上下方向）に向かってそれぞれ延びている。そして、各リアドライブシャフト９の外端部には、副駆動輪である後輪ＷＲがそれぞれ取り付けられている。
【００１７】
ところで、プロペラシャフト６の後端とビスカスカップリング７とは、図２に示すように、等速ジョイント（ユニバーサルジョイント）１０によって連結されている。本実施の形態では、等速ジョイント１０としてカルダン型等速ジョイントを用いており、このカルダン型等速ジョイント１０は、一方（プロペラシャフト６側）のヨーク１１と他方（ビスカスカップリング側）のヨーク１２とを十字形のスパイダーシャフト１３によって連結して構成されている。
【００１８】
ここで、プロペラシャフト６は、中空のパイプ部材であって、カルダン型等速ジョイント１０の一方（プロペラシャフト６）側のヨーク１１は、その中実の軸部１１ａがプロペラシャフト６の後端部に差し込まれて周囲が溶接されることによってプロペラシャフト６の後端部に同心的に固定されている。なお、図示しないが、プロペラシャフト６の前端とトランスミッション３の出力軸も同様のカルダン型等速ジョイントによって連結されている。
【００１９】
ビスカスカップリング７は、図２に示すように、プロペラシャフト６と一体に回転する有底円筒状のケース１４を備えており、このケース１４の軸中心部には中実のピニオンシャフト１５が回転可能に挿通している。また、ケース１４の開口部は、リング状のカバー部材１６によって閉塞されており、ピニオンシャフト１５のケース１４内に臨む部分の外周には、円筒状のスリーブ１７が挿通しており、このスリーブ１７とピニオンシャフト１５は、一体に回転するようスプライン嵌合によって連結されている。ここで、スリーブ１７の軸方向両端部は、軸受（ボールベアリング）１８と軸受（ニードルベアリング）１９によってケース１４とカバー部材１６によって回転可能に支持されており、ケース１４とカバー部材１６のスリーブ１７が貫通する部分は、Ｏリングなどのシールリング２０によってそれぞれシールされている。なお、ケース１４の底部（プロペラシャフト６及びヨーク１１側の壁部）の中心には、ピニオンシャフト１５の先端に取り付けたナット３５を締結する際に工具を挿入するための開口部１４ｂが形成されている。
【００２０】
したがって、ケース１４内には、カバー部材１６とスリーブ１７によって作動室Ｓが画成されており、この作動室Ｓには、リングプレート状の複数のアウタプレート２１とインナプレート２２が軸方向に沿って交互に積層された状態で収容されている。ここで、アウタプレート２１は、その外周部がケース１４の内周面に相対回転不能に係合しており、インナプレート２２は、その内周部がスリーブ１７の外周面に相対回転不能に係合している。そして、作動室Ｓの内部には、シリコーンオイルなどの粘度の高い粘性流体が充填されている。
【００２１】
ところで、本実施の形態では、カルダン型等速ジョイント１０のビスカスカップリング７側のヨーク１２とビスカスカップリング７のケース１４とは、一体成形によって一体化されている。このため、ヨーク１２をインロー嵌合によってケース１４に対して位置決めした状態で該ケース１４にボルト等によって固定する必要がなく、両者の間にインロー嵌合の嵌め合い公差に伴う芯ズレが発生することがない。
【００２２】
次に、リアデファレンシャル装置８の構成を図２に基づいて以下に説明する。
【００２３】
リアデファレンシャル装置８は、ハウジング２３内に、左右のリアドライブシャフト９の軸心Ｃ１回りに回転可能な球殻状のデフケース２４を備えている。ここで、デフケース２４は、その左右が軸受（ボーリベアリング）２５によってハウジング２３に回転可能に支持されており、その左右には、左右のリアドライブシャフト９の各内端部が回転可能にそれぞれ挿通している。また、デフケース２４の外周には、該デフケース２４と共にリアドライブシャフト９の軸心Ｃ１回りに回転可能なリングギヤ２６が取り付けられている。
【００２４】
また、ピニオンシャフト１５は、ハウジング２３を貫通して車体後方（図２の右方）へと延びており、前後２つの軸受（テーパローラベアリング）２７によってハウジング２３に回転可能に支持されている。そして、このピニオンシャフト１５の後端に一体に形成されたベベルギヤ１５ａは、リングギヤ２６に噛合している。
【００２５】
そして、デフケース２４の中心部には、ピニオン軸２８が軸心Ｃ１と直交する軸心Ｃ２方向（図２の左右方向）に挿通固着されており、デフケース２４の内部には、ピニオン軸２８によって回転可能に支持された一対のピニオンギヤ２９と、該ピニオンギヤ２９にそれぞれ噛合して軸心Ｃ１回りに回転可能に支持された一対のサイドギヤ３０が収容されている。ここで、一対のピニオンギヤ２９は、デフケース２４内において前後（図２の左右）に配されており、一対のサイドギヤ３０は、ピニオン軸２８を挟んでこれの左右（図２の上下）に配置されている。
【００２６】
上記各サイドギヤ３０は、左右一対のリアドライブシャフト９のデフケース２４内に臨む内端部にスプライン嵌合によってそれぞれ結着されており、各サイドギヤ３０は、各リアドライブシャフト９と共に一体に回転する。
【００２７】
以上のように構成された動力伝達装置を備える図１に示す車両１において、エンジン２が始動されると、該エンジン２から出力される回転動力（トルク）は、トランスミッション３を経てフロントデファレンシャル装置４へと伝達される。そして、フロントデファレンシャル装置４に伝達された回転動力の一部は、左右のフロントドライブシャフト５へと伝達されるため、これらのフロントドライブシャフト５にそれぞれ取り付けられた左右の前輪ＷＦが回転駆動され、これらの前輪ＷＦの回転によって車両１が走行する。
【００２８】
また、フロントデファレンシャル装置４に伝達された回転動力の他の一部は、プロペラシャフト６とカルダン型等速ジョイント１０を経てビスカスカップリング７へと伝達される。ビスカスカップリング７においては、ケース１４とこれに一体化されたヨーク１２がプロペラシャフト６と共に回転する。
【００２９】
ところで、車両１の走行中は、後輪ＷＲから入力されるトルクがリアデファレンシャル装置８を経てピニオンシャフト１５へと伝達され、該ピニオンシャフト１５がビスカスカップリング７のスリーブ１７と共に回転する。ここで、ビスカスカップリング７のケース１４とピニオンシャフト１５（スリーブ１７）の回転数とが等しい場合には、ケース１４に係合するアウタプレート２１とスリーブ１７に係合するインナプレート２２の回転数も同じとなり、両者の間に相対回転が生じないため、作動室Ｓ内の粘性流体に剪断力が発生しない。このため、アウタプレート２１とインナプレート２２との間でトルク伝達が行われず、プロペラシャフト６のトルクは、左右の後輪ＷＲに伝達されず、車両１は、左右の前輪ＷＦのみの駆動力によって走行する（二輪駆動）。
【００３０】
他方、前輪ＷＦがスリップしたためにビスカスカップリング７のケース１４とピニオンシャフト１５に差回転が生じた場合には、ケース１４内に収容されたアウタプレート２１とインナプレート２２との間に差回転が生じ、その回転差に応じて作動室Ｓ内の粘性流体に剪断力が発生する。そして、この剪断力によって、プロペラシャフト６からビスカスカップリング７へと入力されるトルクがピニオンシャフト１５へと伝達され、このトルクは、リアデファレンシャル装置８によって分配されて左右のリアドライブシャフト９に伝達される。このため、左右のドライブシャフト９に取り付けられた後輪ＷＲが回転駆動され、車両１は、前輪ＷＦと後輪ＷＲの回転によって四輪駆動状態で走行する。
【００３１】
ここで、リアデファレンシャル装置８の作用について説明する。
【００３２】
前述のように、ピニオンシャフト１５が回転すると、その回転は、互いに噛合するベベルギヤ１５ａとリングギヤ２６を経てデフケース２４へと伝達されるため、該デフケース２４が軸心Ｃ１回りに回転し、当該リアデファレンシャル装置８においてトルクが２分されて左右のリアドライブシャフト９へとそれぞれ伝達される。そして、左右のリアドライブシャフト９の回転が左右の後輪ＷＲ（図１参照）に伝達され、左右の後輪ＷＲが回転駆動される。
【００３３】
ところで、リアデファレンシャル装置８においては、車両１が直進走行する場合には、左右のリアドライブシャフト９が路面から受ける抵抗が等しいため、デフケース２４と共に一対のピニオンギヤ２９が公転して左右一対の各サイドギヤ３０にトルクが分配されて伝達される。このとき、一対のピニオンギヤ２９は、回転（自転）しない。これに対して、車両１が旋回するコーナリング時には、左右の後輪ＷＲが路面から受ける抵抗に差（左右の後輪ＷＲの移動距離に差）が発生するため、一対のピニオンギヤ２９が自転して一方のサイドギヤ３０の回転速度を他方のサイドギヤ３０の回転速度よりも速くして車両１のコーナリングをスムーズに行いながら左右のリアドライブシャフト９に回転動力を分配してそれぞれ伝達する。
【００３４】
以上のように構成された動力伝達系を備える車両１においては、カルダン型等速ジョイント１０の一方（ビスカスカップリング７側）のヨーク１２とビスカスカップリング７のケース１４とを一体成形して両者を一体化したため、従来構造のようにヨーク１２をインロー嵌合によってケース１４に対して位置決めした状態でケース１４にボルト等によって固定する必要がなく、両者の間にインロー嵌合の嵌め合い公差に伴う芯ズレが発生することがない。
【００３５】
そこで、図３に示すように、プロペラシャフト６に、ビスカスカップリング７のケース１４を取り付けた状態で、該プロペラシャフト６のバランス取りをバランスマシン（バランサー）４０によって行うようにすれば、製造時に単品でバランス取りを行ったプロペラシャフト６の組付時に発生していた当該プロペラシャフト６の芯ズレが発生することがない。このため、車両１に組み付けられたプロペラシャフト６の回転振動が抑えられ、延いては車両１自身の振動が小さく抑えられて該車両１の乗心地性が高められる。なお、プロペラシャフト６のバランス取りは、これに取り付けられたビスカスカップリング７のケース１４における回転中心の基準となるベアリング１８が設けられる内周部１４ａがバランスマシン４０によってチャッキングされた状態で行われる。
【００３６】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２を図４に基づいて以下に説明する。
【００３７】
図４は本発明の実施の形態２に係る連結構造を示す部分平断面図であり、本図においては図２に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。
【００３８】
本実施の形態に係る連結構造は、プロペラシャフト６とビスカスカップリング７とを連結する等速ジョイントとしてトリボード型等速ジョイント５０を用いたことを特徴としており、他の構成は前記実施の形態１のそれと同じである。
【００３９】
ここで、トリボード型等速ジョイント５０は、プロペラシャフト６の後端部（図４の右端部）に差し込まれて溶着された回転軸５１の先端に三股状のスパイダーシャフト５２を取り付け、このスパイダーシャフト５２の先端に回転可能に支承されたローラ５３を、円筒状のアウタレース５４の内周面に形成された不図示の案内溝に摺動可能に係合させて構成されている。
【００４０】
そして、本実施の形態においては、トリボード型等速ジョイント５０のアウタレース５４とビスカスカップリング７のケース１４とを一体成形して両者を一体化している。したがって、本実施の形態においても、プロペラシャフト６にビスカスカップリング７のケース１４を取り付けた状態で該プロペラシャフト６のバランス取りを行うことによって、前記実施の形態１と同様に、プロペラシャフト６の回転振動を小さく抑えることができる、という効果が得られる。
【００４１】
なお、以上は等速ジョイントとしてカルダン型等速ジョイントとトリボード型等速ジョイントを用いた実施の形態についてそれぞれ説明したが、本発明は、他の任意の形式の等速ジョイントを用いた連結構造に対しても同様に適用可能である。また、上記実施形態では、本発明のトルク伝達装置としてビスカスカップリングを例に説明したが、本発明のトルク伝達装置は、これ以外にも例えば、ケース内に収容された多数の摩擦板を有する多板クラッチなどの摩擦係合装置や他のトルク伝達装置であってもよい。
【００４２】
本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、特許請求の範囲および明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１          四輪駆動車両（車両）
２          エンジン（駆動源）
３          トランスミッション
４          フロントデファレンシャル装置
５          フロントドライブシャフト
６          プロペラシャフト
７          ビスカスカップリング（トルク伝達装置）
８          リアデファレンシャル装置
９          リアドライブシャフト
１０        カルダン型等速ジョイント
１１，１２  等速ジョイントのヨーク
１３        等速ジョイントのクロスピン
１４        ビスカスカップリングのケース
５０        トリボード型等速ジョイント
５２        トリボード型等速ジョイントのスパイダーシャフト
５３        トリボード型等速ジョイントのローラ
５４        トリボード型等速ジョイントのアウタレース
ＷＦ        前輪
ＷＲ        後輪
【図１】
2020029228.tif 000003
【図２】
2020029228.tif 000004
【図３】
2020029228.tif 000005
【図４】
2020029228.tif 000006