(57)【要約】【課題】ＦＦ系の四輪駆動車などに搭載されているトランスファに負荷される歪み量を緩和して、トランスアクスルに負荷できるトルクを高めることができるトランスファ取付構造を提供する。【解決手段】エンジンブロック１にスティフナ２を介して固定されるトランスファ取付構造において、トランスファ３に負荷される歪みに相反する予歪み−εを、前記トランスファ３に付与して、当該トランスファ３を前記エンジンブロック１に取り付けてなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンブロックにスティフナを介して固定されるトランスファ取付構造において、
前記トランスファに負荷される歪みに相反する予歪みを、前記トランスファに付与して、当該トランスファを前記エンジンブロックに取り付けてなることを特徴とするトランスファ取付構造。
【請求項２】
請求項１に記載のトランスファ取付構造において、
トランスファが固定されたスティフナと、エンジンブロックから傾斜して突設されたボスとの間に、隙間を形成した状態にして、前記スティフナの取付部を前記ボスに取り付けてなることを特徴とするトランスファ取付構造。
【請求項３】
請求項１に記載のトランスファ取付構造において、
トランスファが固定されたスティフナと、エンジンブロックから傾斜して突設されたボスとの間に、隙間を形成すると共に、前記スティフナの取付部と前記ボスが、異なる角度に傾斜された状態にして、前記スティフナの取付部を前記ボスに取り付けてなることを特徴とするトランスファ取付構造。
【請求項４】
請求項１に記載のトランスファ取付構造において、
トランスファが固定されたスティフナの端部に取付ステーを固着し、前記取付ステーに形成されたネジ孔にボルトをネジ込んで、エンジンブロックから突設されたボスを押圧し、前記ボルトの軸方向に予歪みを付与して、前記スティフナの本体フレームを前記ボスに取り付けてなることを特徴とするトランスファ取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、四輪駆動車などにおけるトランスミッションの出力を、前後軸に分配するためのトランスファ取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両用エンジンブロックとトランスミッションとの結合部にスティフナを取り付けることにより、その結合部における曲げ応力等に対する剛性を強化し、エンジン、トランスミッション等の駆動系の振動に起因する問題（高速こもり音、シフトレバーのびびり音等）を改善する技術が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
ところで、ＦＦ系の四輪駆動車などでは、前記トランスミッションとデファレンシャルギアとが一体化されたトランスアクスルが採用されており、また、前記トランスアクスルの出力を、前後軸に分配するためのトランスファが前記トランスアクスルに併設されている。
【０００４】
図５（ａ）、（ｂ）は、従来のトランスファ取付構造を概略した取付図である。
【０００５】
このトランスファ取付構造１００では、先ず、トランスファ１１０に、スティフナ１２０の下端側に形成された取付部１２１を位置付けたうえで、両者をボルトＢ１で締め付けて固定する。
【０００６】
そして、このトランスファ１１０を固定したスティフナ１２０上端側の取付片部１２２に開設された取付孔（不図示）を、エンジンブロック１３０から水平に突設されたボス部１３１に重合し、両者をボルトＢ２で締め付けて取り付ける。
【０００７】
このようにすれば、エンジンブロック１３０にスティフナ１２０を介してトランスファ１１０を取り付けることができ、エンジンブロック１３０とトランスファ１１０との結合部における曲げ応力等に対する剛性を強化し、エンジン、トランスミッション等の駆動系の振動に起因する問題（高速こもり音、シフトレバーの振動音等）を軽減できるものと考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平０９−１９５８５０号公報
【特許文献２】特開平０９−１９５７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、一般にトランスファ１１０は、トランスアクスル（不図示）に嵌合されており、その嵌合部である嵌合スプライン部（不図示）を支点にして片持ち支持されている。
【００１０】
そのため、トランスファ１１０には、図５（ｂ）に示すように、自重及び回転トルク等による各種の応力（曲げ応力及び捩り応力等の合力）Ｏが生じ、この応力Ｏによって、当該トランスファ１１０には、例えば、図中矢印の方向に歪みεが繰り返して生じることになる。
【００１１】
なお、応力Ｏ及び歪みεが生じる方向及び大きさ（強さ）は、車両の走行状態（トランスアクスルのトルク状態等）によって変動されるが、一般には、本図の方向から見れば、トランスファ１１０の重心を中心にして、第３象限の範囲に向けて形成される。
【００１２】
このような歪みεは、主に前記嵌合スプライン部に負荷されることとなり、当該歪みεの量（「歪み量」とも呼ぶ。）が大きければ、前記トランスアクスルに負荷できるトルクが低くなってしまうという問題がある。
【００１３】
つまり、同一断面及び材料の２つの回転軸に対して、同一トルクを負荷する場合において、前記歪み量が大きいものほど破壊等に至る可能性が高いため、前記回転軸の負担できるトルクは、前記歪み量が大きいものほど、当然低くなってしまうのである。
【００１４】
本発明は、かかる課題を解決することを目的とし、ＦＦ系の四輪駆動車などに搭載されているトランスファに負荷される歪み量を緩和して、トランスアクスルに負荷できるトルクを高めることができるトランスファ取付構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、
本発明は、エンジンブロックにスティフナを介して固定されるトランスファ取付構造において、前記トランスファに負荷される歪みに相反する予歪みを、前記トランスファに付与して、当該トランスファを前記エンジンブロックに取り付けてなることを特徴にしている。
【００１６】
ここで、予歪みとは、予め付与される歪みを意味する。
【００１７】
また、相反するとは、トランスファに負荷される歪みの方向及び大きさに対して、反対側の方向及び大きさを意味し、好ましくは、前記歪みに対して正反対の方向及び同一の大きさであるのが良い。
【００１８】
具体的には、本発明では、トランスファが固定されたスティフナと、前記エンジンブロックから傾斜して突設されたボスとの間に、隙間が形成されるように構成し、前記スティフナの取付部を前記ボスに取り付けてなることを特徴にしている。
【００１９】
そのため、前記トランスファは、従来の設置位置よりも前記ボス側に向けて、前記隙間分だけ引っ張られた状態に取り付けされた構造となり、前記トランスファに予歪みを付与した状態で取り付けできる。
【００２０】
ここで、前記隙間を、幾らに設定するかは、前記予歪みに比例して決定される。
【００２１】
また、前記予歪みは、前記トランスファに負荷される歪みに応じて決定される。
【００２２】
従って、前記隙間は、前記トランスファに負荷される歪みに対応して設定されることとなる。
【００２３】
具体的には、前記歪みが最も生じ易い場所、すなわち、前記トランスファの嵌合部である前記嵌合スプライン部の歪み量を、例えば、歪み計等の周知の検査器具を用いて測定すれば良い。
【００２４】
もっとも、前記歪み量は、前記の通り、走行中に変動されるので、実際には、前記嵌合スプライン部に生じる最大歪み量を測定しておき、この最大歪み量に対応する予歪みを生じる程度の隙間を形成しておくのが望ましい。
【００２５】
なお、前記歪み計に代えて、前記スプライン部に生じ得る最大の応力を応力計等によって計測して最大歪み量を計測しても構わない。
【００２６】
また、本発明では、トランスファが固定されたスティフナと、エンジンブロックから傾斜して突設されたボスとの間に、隙間を形成すると共に、前記スティフナの取付部と前記ボスが異なる角度に傾斜されるように構成し、前記スティフナの取付部を前記ボスに取り付けてなることを特徴にしている。
【００２７】
この発明では、前記トランスファは、従来の設置位置よりも前記ボス側に向けて、前記隙間分だけ引っ張られると共に、回転された（捩れた）状態に取り付けされた構造となり、前記トランスファに予歪みを付与した状態で取り付けできる。
【００２８】
従って、本発明のトランスファ取付構造によれば、ＦＦ系の四輪駆動車などに搭載されているトランスファに予歪みを付与できるため、当該トランスファに負荷される歪み量を緩和して、トランスアクスルに負荷できるトルクを高めることができる。
【００２９】
更に、本発明では、トランスファが固定されたスティフナの端部に取付ステーを固着し、前記取付ステーに形成されたネジ孔にボルトをネジ込んで、エンジンブロックから突設されたボスを押圧して、前記ボルトの軸方向に予歪みを付与する構成し、前記スティフナの本体フレームを前記ボスに取り付けてなることを特徴にしている。
【００３０】
この発明では、予歪みの方向が、トランスファに負荷される歪みの方向と正反対ではなく、前記ボルトの軸方向に付与される点に特徴がある。
【００３１】
すなわち、この発明では、スティフナの端部に取付ステーを固着し、前記取付ステーのネジ孔にボルトをネジ込んで、当該ボルトでボスを押圧することにより、この押圧力の逆方向である前記ボルトの軸方向に前記スティフナを引っ張って、前記トランスファに予歪みが付与されるように構成している。
【００３２】
本発明によれば、前記の効果に加え、前記ボルトをネジ込む量によって、その押圧力を容易に調節できるので、前記トランスファに付与される予歪みの量（強さ）を微調節できる。
【００３３】
また、前記ボスに傾斜を必要としないので、既存のエンジンブロックを利用することができ、安価に製造することもできる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明のトランスファ取付構造によれば、トランスファに負荷される歪み量を緩和して、トランスアクスルに負荷できるトルクを高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施形態のトランスファ取付構造を概略した取付図である。
【図２】本実施形態の歪み量を概略した比較グラフである。
【図３】他の実施形態の取付構造を概略した取付図である。
【図４】更に他の実施形態の取付構造を概略した取付図である。
【図５】従来のトランスファ取付構造を概略した取付図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３７】
図１は、本実施形態のトランスファ取付構造Ａを概略した取付図であり、本実施形態では、ＦＦ系の四輪駆動車を例示して説明している。
【００３８】
本実施形態のトランスファ取付構造Ａは、エンジンブロック１にスティフナ２を介して固定され、トランスファ３に負荷される歪みεに相反する予歪み−εを、トランスファ３に付与して、当該トランスファ３をエンジンブロック１に取り付けてなることを特徴とする。
【００３９】
具体的には、トランスファ３が固定されたスティフナ２と、エンジンブロック１から斜め下方に傾斜して突設されたボス１１との間に、隙間δが形成されるように構成し、スティフナ２の取付部２５をボス１１に取り付けてなることを特徴とする。
【００４０】
以下、詳説する。
【００４１】
エンジンブロック１は、縦型、横型、Ｖ型等、その形状に限定されるものではなく、また、レシプロエンジン、ディーゼルエンジン、ロータリーエンジン、ハイブリットエンジン等、エンジン形式にも限定されない。
【００４２】
また、エンジンブロック１には、スティフナ２が取り付けられるボス１１を突設しており、本実施形態では、エンジンブロック１の側壁から傾斜角θを有して、斜め下方向に傾斜されたボス１１が突設されている。
【００４３】
スティフナ２は、アルミ合金等によって鋳造又はプレス成形されてなるが、本実施形態では、本体フレーム２１の下側に、トランスファ３に対応して２本の取付アーム２２が延設されている。
【００４４】
また、取付アーム２２には、トランスファ３に固定される固定部２３を形成し、当該固定部２３にボルト２４を締め付けて、トランスファ３に固定するようにしている。
【００４５】
このスティフナ２の固定部２３は、トランスファ３の前記嵌合スプライン部から離れた位置に設けられているため、当該固定部２３の位置で付与される変位（予歪み−ε）が小さなものであっても、前記嵌合スプライン部では大きな歪みεを得ることができる。
【００４６】
また、本体フレーム２１の上端には、ボス１１の傾斜角θと同じ傾斜角θにて傾斜されると共に、ボス１１に対面するようにしてアーム状の取付部２５が延設されている。
【００４７】
この取付部２５には、ボス１１に開設された取付溝穴（不図示）に重合する位置にネジ孔又は貫通孔（不図示）が開設されており、このネジ孔又は貫通孔を通じてボルト等の取付具２６を、前記取付溝穴に螺着することで、ボス１１に取付部２５を取り付けできるようにしている。
【００４８】
トランスファ３は、既存のものと同様であるため、特に説明を要しないが、少なくともスティフナ２の固定部２３に対応する取付溝（不図示）が形成されている。
【００４９】
このように構成された本実施形態のトランスファ取付構造Ａは、以下の要領で取り付けされる。
【００５０】
先ず、車両に搭載されているトランスファ３の前記取付溝に、スティフナ２の固定部２３を位置付けたうえで、スティフナ２の取付部２５とボス１１先端との隙間δが所定の間隔になるようにゲージ等で計測しながら固定部２３を通じてボルト２４を前記取付溝に本締めする〔図１（ａ）参照。〕。
【００５１】
次に、トランスファ３又はスティフナ２を、図中白抜き矢印に示すように、エンジンブロック１側に向けて押圧しながら、スティフナ２の取付部２５に開設された前記ネジ孔又は貫通孔と、ボス１１の前記取付溝穴を重合したうえで、前記ネジ孔又は貫通孔を通じてボルト等の取付具２６で本締めする。
【００５２】
このようにすれば、トランスファ３は、図示のように、予歪み−εが付与された状態で、スティフナ２を介してエンジンブロック１に取り付けできる〔図１（ｂ）参照。〕。
【００５３】
図２は、本実施形態の歪み量を概略した比較グラフである。
【００５４】
ここで、点線で示したグラフは、従来の歪み量を示し、実線で示したグラフは、本実施形態の歪み量を示している。
【００５５】
以上の要領で取り付けられた本実施形態のトランスファ取付構造Ａによれば、予歪み−εが付与されたトランスファ３には、従来同様、各種の応力を受けるが、図２で示すように、その最大歪み量εｍａｘは、従来のものに比べて、予歪み−ε分が緩和された状態で負荷されることになる。
【００５６】
従って、本実施形態のトランスファ取付構造Ａによれば、トランスファ３に負荷される歪み量を緩和して、前記トランスアクスルに負荷できるトルクを高めることができるのである。
【００５７】
図３は、他の実施形態のトランスファ取付構造Ｂを概略した取付図である。
【００５８】
なお、図１と共通する部位には、同一の符号を付して重複する説明は省略し、以下では、本実施形態の特徴についてのみ説明する。
【００５９】
本実施形態のトランスファ取付構造Ｂは、トランスファ３が固定されたスティフナ２と、エンジンブロック１から傾斜して突設されたボス１１との間に、隙間δを形成すると共に、スティフナ２の取付部２５とボス１１が、異なる角度に傾斜されるように構成し、スティフナ２の取付部２５をボス１１に取り付けてなることを特徴にしている。
【００６０】
すなわち、本実施形態では、ボス１１は、図１同様、エンジンブロック１の側壁から傾斜角θを有して、斜め下方向に傾斜して突設されている。
【００６１】
ところが、本実施形態では、ボス１１に取り付けされるスティフナ２の取付部２５は、図１とは異なり、同角度には傾斜されておらず、更に傾斜された傾斜角θ’を有して、本体フレーム２１の上端に延設されたものである。
【００６２】
このように構成された本実施形態のトランスファ取付構造Ｂは、以下の要領で取り付けされる。
【００６３】
まず、前述同様、車両に搭載されているトランスファ３の前記取付溝に、スティフナ２の固定部２３を位置付けたうえで、スティフナ２の取付部２５とボス１１先端との隙間δが所定の間隔になるようにゲージ等で計測しながら固定部２３を通じてボルト２４を前記取付溝に本締めする〔図３（ａ）参照。〕。
【００６４】
次に、トランスファ３又はスティフナ２を、エンジンブロック１側に向けて押圧するのであるが、このとき、スティフナ２５の傾斜角θ’と、ボス１１の傾斜角θとの角度差によって、図中白抜き矢印に示すように、トランスファ３が回転しながら押圧される。
【００６５】
そして、スティフナ２の取付部２５に開設された前記ネジ孔又は貫通孔と、ボス１１の前記取付溝穴を重合したうえで、前記ネジ孔又は貫通孔を通じてボルト等の取付具２６で本締めする。
【００６６】
このようにすれば、トランスファ３は、図示のように、ボス１１に向けて、隙間δ分だけ引っ張られると共に、前記角度差の分だけ回転された（捩れた）予歪み−εが付付された状態で、スティフナ２を介してエンジンブロック１に取り付けできる〔図３（ｂ）参照。〕。
【００６７】
従って、本実施形態のトランスファ取付構造Ｂによれば、引っ張りだけでなく、回転歪みも負荷された歪み量を緩和して、前記トランスアクスルに負荷できるトルクを更に高めることができる。
【００６８】
図４は、更に他の実施形態のトランスファ取付構造Ｃを概略した取付図である。
【００６９】
なお、図１、３と共通する部位には、同一の符号を付して重複する説明は省略し、以下では、本実施形態の特徴についてのみ説明する。
【００７０】
本実施形態のトランスファ取付構造Ｃは、トランスファ３が固定されたスティフナ２の端部に取付ステー４を固着し、この取付ステー４に形成されたネジ孔４１にボルト５をネジ込んで、エンジンブロック１から突設されたボス１１を押圧し、ボルト５の軸方向に予歪み−ε’を付与して、スティフナ２の本体フレーム２１をボス１１に取り付けてなることを特徴とする。
【００７１】
すなわち、本実施形態では、ボス１１を傾斜させることなく、従来同様、ボス１１が略水平方向に突設されたものを利用できる点に特徴がある。
【００７２】
そのため、本実施形態のトランスファ取付構造Ｃは、以下の要領で取り付けされる。
【００７３】
先ず、スティフナ２の上端に別部材であるネジ孔４１を備えた取付ステー４を溶接等によりボス１１と同方向（略水平）に固着する。
【００７４】
ここで、本実施形態では、従来のスティフナ２に、別部材である取付ステー４を溶接したものを例示したが、従来のスティフナ２に、ネジ孔４１を備えた取付ステー４が一体成形されたものでも良く、この場合には、取付ステー４を溶接する必要がないことは勿論である。
【００７５】
次に、前述同様、車両に搭載されているトランスファ３の前記取付溝に、スティフナ２の固定部２３を位置付けたうえで、取付ステー４のネジ孔４１を、ボス１１上面に重合させる〔図４（ａ）参照。〕。
【００７６】
そして、取付ステー４のネジ孔４１にボルト５をネジ込んで、当該ボルト５でボス１１を押圧することにより、スティフナ２と共に、トランスファ３が上方向に持ち上げられ、取付ステー４とボス１１が、所定の間隔になるようにゲージ等で計測しながら隙間δを形成すれば、トランスファ３に予歪み−ε’を付与することができる。
【００７７】
最後に、前記同様、スティフナ２の本体フレーム２１に形成された前記ネジ孔又は貫通孔と、ボス１１の前記取付溝穴を重合したうえで、前記ネジ孔又は貫通孔を通じてボルト等の取付具２６で本締めする〔図４（ｂ）参照。〕。
【００７８】
このように取り付けた本実施形態のトランスファ取付構造Ｃによれば、ボルト５をネジ込む量によって、押圧力を容易に調節できるので、トランスファ３に付与される予歪みの量（強さ）を微調節できる。
【００７９】
また、エンジンブロック１のボス１１に傾斜を必要としないので、既存のエンジンブロックを利用することができ、安価に製造することもできる。
【００８０】
なお、本実施形態の予歪み−ε’は、図１〜図３のものとは異なり、トランスファ３に負荷される歪みεと正反対の方向に付与されない構造であるため、当該トランスファ３に負荷される歪み量を緩和できるという点から鑑みれば、図１〜図３のものに比べて、多少劣るかもしれない。
【００８１】
しかしながら、本実施形態によれば、既存のトランスファに、ネジ孔４１を備えた取付ステー４を溶接するだけの簡易な構造で良く、安価に製造できる。
【００８２】
しかも、ボルト５をネジ込む量によって、前記押圧力を容易に調節できるので、歪み計等を確認しながら、前記トランスファ３に付与される歪みの量（強さ）を微調節できる点では、好ましいものである。
【００８３】
従って、図１〜図４に示された何れのスティフナ取付構造Ａ〜Ｃであっても、ＦＦ系の四輪駆動車などに搭載されているトランスファ３に負荷される歪み量を緩和して、トランスアクスルに負荷できるトルクを高めることができるという点では共通するものであり、その取付構造は、車両等に応じて、適宜採択されるものである。
【符号の説明】
【００８４】
Ａ〜Ｃ  トランスファ取付構造
ε  歪み
−ε  予歪み
δ  隙間
θ、θ’傾斜角
１  エンジンブロック
１１  ボス
２  スティフナ
２５  取付部
３  トランスファ
４  取付ステー
４１  ネジ孔
５  ボルト                                                                                
【図１】
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【図２】
2010247577.tif 000004
【図３】
2010247577.tif 000005
【図４】
2010247577.tif 000006
【図５】
2010247577.tif 000007