(57)【要約】【課題】ファイナルギヤの噛合に起因する振動を低減でき、この振動がアクスルハウジングからサスペンションを介して車体フレームに伝達されることにより発生する車室内騒音を抑制できるファイナルドライブ装置の振動低減構造を提供する。【解決手段】車体フレーム１に対してサスペンション７を介して懸架されたリヤアクスルハウジング６内にピニオン軸９を回転可能に支持すると共に、ピニオン軸９に設けられたピニオンギヤ９ａをリングギヤ１３と噛合させて、エンジン２側からピニオン軸９に入力された駆動力をピニオンギヤ９ａ及びリングギヤ１３を経て左右の駆動輪８に伝達する。ピニオンギヤ９ａの後端面に孔１７を穿設してピニオン軸９の軸線Ｌ1に沿って延設し、この孔１７内に防振材として防振ゴム１８を配設する。【選択図】図２
2014037856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体フレームに対してサスペンションを介して懸架されたアクスルハウジング内にピニオン軸を回転可能に支持すると共に、該ピニオン軸に設けられたピニオンギヤをリングギヤと噛合させて、走行用動力源側から上記ピニオン軸に入力された駆動力を上記ピニオンギヤ及びリングギヤを経て左右の駆動輪に伝達するファイナルドライブ装置において、
上記ピニオン軸の少なくとも軸線方向における上記ピニオンギヤの領域に孔を形成し、該孔内に防振材を配設したことを特徴とするファイナルドライブ装置の振動低減構造。
【請求項２】
上記防振材は、上記ピニオン軸の孔内に配設された防振ゴムであることを特徴とする請求項１記載のファイナルドライブ装置の振動低減構造。
【請求項３】
上記防振材は、上記ピニオン軸の孔内に封入されたオイルであることを特徴とする請求項１記載のファイナルドライブ装置の振動低減構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はファイナルドライブ装置の振動低減構造に係り、詳しくはファイナルギヤの噛合により生じる振動を低減して車室内騒音を抑制するファイナルドライブ装置の振動低減構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばトラックでは、エンジンからの駆動力をトランスミッション装置及びプロペラ軸を介してファイナルドライブ装置に伝達し、このファイナルドライブ装置内でファイナルギヤにより減速した上でディファレンシャル機構を介して左右の後輪に伝達している。ファイナルギヤはプロペラ軸の後端に設けられたピニオンギヤとディファレンシャル装置に設けられたリングギヤとから構成され、互いに噛合しながらプロペラ軸の回転をディファレンシャル機構側に伝達している。両ギヤの噛合により発生した振動はプロペラ軸側に伝達され、中空パイプより製作されたプロペラ軸は振動により放散音を発生することから、車室内騒音を増加させる要因の一つになっている。
【０００３】
そこで、このようなプロペラ軸からの放散音を抑制するための種々の対策が提案されている。例えば特許文献１に開示された技術では、プロペラ軸の外周にダイナミックダンパーを配設することにより振動低減を図っている。
また、これとは別に、プロペラ軸の中空パイプ内に防振材としてペーパーやウレタンフォームなどを封入して放散音を低減する対策（以下、従来技術という）も実施されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３５１２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した特許文献１の技術及び従来技術では、プロペラ軸からの放散音に起因する車室内騒音は抑制可能であるが、ファイナルギヤの噛合に起因して発生する車室内騒音はプロペラ軸の放散音だけではない。
周知のようにファイナルドライブ装置のリヤアクスルハウジングは左右のサスペンションを介して車体フレームに懸架されているため、ファイナルギヤの噛合により生じた振動はリヤアクスルハウジングからサスペンションを介して車体フレームに伝達され、車室内に騒音を発生させてしまう。例えば、リヤアクスルハウジングの直上に車室が位置するバスなどの車両では、リヤアクスルハウジングからの振動がほとんど減衰することなく車室に伝達されるため、特に振動低減の対策が要望されている。
【０００６】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ファイナルギヤの噛合に起因する振動を低減でき、この振動がアクスルハウジングからサスペンションを介して車体フレームに伝達されることにより発生する車室内騒音を抑制することができるファイナルドライブ装置の振動低減構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上説明したように請求項１の発明のファイナルドライブ装置の振動低減構造によれば、車体フレームからサスペンションにより懸架されたアクスルハウジング内にピニオン軸を回転可能に支持し、ピニオン軸に設けられたピニオンギヤをリングギヤと噛合させて走行用動力源側からの駆動力を左右の駆動輪に伝達するファイナルドライブ装置において、ピニオン軸の軸線方向における少なくともピニオンギヤの領域に孔を形成し、孔内に防振材を配設した。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１において、防振材を、ピニオン軸の孔内に配設された防振ゴムとしたものである。
請求項３の発明は、請求項１において、防振材を、ピニオン軸の孔内に封入されたオイルとしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、車体フレームに対してサスペンションを介して懸架されたアクスルハウジング内にピニオン軸を回転可能に支持すると共に、ピニオン軸に設けられたピニオンギヤをリングギヤと噛合させて、走行用動力源側からピニオン軸に入力された駆動力をピニオンギヤ及びリングギヤを経て左右の駆動輪に伝達するファイナルドライブ装置において、ピニオン軸の軸線方向における少なくともピニオンギヤの領域に孔を形成し、孔内に防振材を配設したものである。
従って、ファイナルドライブ装置の作動中にピニオンギヤとリングギヤとの噛合により発生した振動が防振材により吸収され、アクスルハウジングからサスペンションを介して車体フレームに伝達される振動が低減されるため、この振動に起因して車室内に発生する騒音を抑制することができる。
【００１０】
請求項２の発明のファイナルドライブ装置の振動低減構造によれば、請求項１に加えて、防振材を、ピニオン軸の孔内に配設された防振ゴムとしたため、ギヤ噛合により発生した振動を防振ゴムにより効果的に吸収することができる。
請求項３の発明のファイナルドライブ装置の振動低減構造によれば、請求項１に加えて、防振材を、ピニオン軸の孔内に封入されたオイルとしたため、ギヤ噛合により発生した振動をオイルにより効果的に吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態のトラックの車体フレームを示す平面図である。
【図２】ファイナルドライブ装置の詳細を示す断面図である。
【図３】別例のファイナルドライブ装置の詳細を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明をトラック用のファイナルドライブ装置の振動低減構造に具体化した一実施形態を説明する。
図１は本実施形態のトラックの車体フレームを示す平面図であり、図中の左方が車両の前側に相当している。以下、説明の便宜上、車両の前後左右に倣って図１中の左右方向を前後、上下方向を左右と規定する。
【００１３】
トラックの車体フレーム１は所謂ラダーフレームとして構成されており、当該車体フレーム１の前部にエンジン２（走行用動力源）及びトランスミッション装置３が搭載されている。トランスミッション装置３からは後方に向けてプロペラ軸４が延設され、プロペラ軸４の後端にファイナルドライブ装置５が連結されている。ファイナルドライブ装置５の左右両端は車体フレーム１に設けられたリーフ式のサスペンション７に懸架されると共に、それぞれ後輪８（駆動輪）が取り付けられている。
【００１４】
図２はファイナルドライブ装置５の詳細を示す断面図である。ファイナルドライブ装置５のリヤアクスルハウジング６は、第１ハウジング部材６ａ（実線で示す）と第２ハウジング部材６ｂ（二点鎖線で示す）とを図示しないボルトで締結して構成されており、第２ハウジング部材６ｂが上記のように左右方向に延設されてサスペンション７に懸架されている。
第１ハウジング部材６ａ内にはピニオン軸９がベアリング１０により回転可能に支持され、このピニオン軸９の前端は第１ハウジング部材６ａ内から前方に突出してプロペラ軸４の後端が連結されている。エンジン２からの駆動力はトランスミッション装置３及びプロペラ軸４を介してピニオン軸９に入力され、ピニオン軸９が軸線Ｌ1を中心として回転駆動される。
【００１５】
第２ハウジング部材６ｂ内にはデフケース１１がベアリング１２により回転可能に支持され、デフケース１１にはリングギヤ１３が固定されている。このリングギヤ１３は、上記ピニオン軸９の後端に一体形成されたピニオンギヤ９ａと噛合してファイナルギヤを構成している。エンジン２からの駆動力はピニオンギヤ９ａ及びリングギヤ１３を介してデフケース１１に伝達され、デフケース１１が軸線Ｌ2を中心として回転駆動される。デフケース１１には一対のピニオンギヤ１４が回転可能に支持され、両ピニオンギヤ１４にはデフケース１１内に回転可能に支持された左右一対のサイドギヤ１５が噛合してディファレンシャル機構を構成している。
【００１６】
ディファレンシャル機構の左右にはそれぞれ駆動軸１６が配設され、これらの駆動軸１６は第２ハウジング部材６ｂ内で左方及び右方にそれぞれ延設されている。駆動軸１６の内端は左右のサイドギヤ１５にスプライン結合され、図示はしないが、駆動軸１６の外端にはハブが設けられて車両の後輪８がそれぞれ取り付けられている。従って、リングギヤ１３と共にデフケース１１が回転すると、その回転はピニオンギヤ１４を介して左右のサイドギヤ１５にそれぞれ伝達され、さらに駆動軸１６を介して差動を許容しながら左右の後輪８に伝達される。
なお、リヤアクスルハウジング６内にはオイルが貯留され、このオイルによりギヤやベアリングが潤滑されるようになっている。
【００１７】
以上のようにファイナルドライブ装置５が構成され、車両の走行中にはピニオンギヤ９ａとリングギヤ１３を介してエンジン２の駆動力が後輪８側に伝達される。そして、［発明が解決しようとする課題］で述べたように、ピニオンギヤ９ａとリングギヤ１３との噛合により発生する振動は、リヤアクスルハウジング６からサスペンション７を介して車体フレーム１に伝達されて車室内騒音の要因になり、プロペラ軸４に対策を施す上記特許文献１の技術や従来技術では騒音抑制の効力が得られない。
【００１８】
このような問題点を鑑みて本発明者は、発生した振動の伝達を防止するのではなく、起振源となる両ギヤ９ａ，１３の噛合箇所で生じる振動自体を低減する対策を見出した。即ち、噛合箇所で生じる振動を低減できれば、サスペンション７を介して車体フレーム１に伝達される振動についても、プロペラ軸４側に伝達される振動についても減少するため、これらの伝達経路が異なる振動に起因する車室内騒音を共に抑制できることになる。このような観点の下に本実施形態では、噛合箇所で発生する振動の低減を目的としてピニオン軸９に対策を講じており、その構成を以下に述べる。
【００１９】
ピニオン軸９のピニオンギヤ９ａの後端面には、断面円形状をなす孔１７が穿設されている。この孔１７はピニオン軸９の軸線Ｌ1に沿って前方に延設されており、軸線Ｌ1方向においてピニオンギヤ９ａの領域のみならず、さらに後方位置であるピニオン軸９の後部付近まで及んでいる。ピニオン軸９の箇所に比較してピニオンギヤ９ａは大径のため、それに応じてピニオンギヤ９ａに対応する領域では孔１７の内径が他の箇所よりも拡大されている。
ピニオン軸９の孔１７内には防振材として防振ゴム１８が隙間なく配設されている。よって、軸線Ｌ1方向における防振ゴム１８の領域は孔１７の形成領域と対応することになり、ピニオンギヤ９ａの後端面からピニオン軸９の後部付近までの領域に亘って防振ゴム１８が配設されている。
【００２０】
孔１７内に防振ゴム１８を配設するためには種々の手法を適用できる。例えば、孔１７に対応する形状に防振ゴム１８を成型して孔１７内に圧入してもよいし、ピニオン軸９単体の状態で防振ゴム１８を加硫成型により孔１７内に充填してもよい。
また、以下に述べるように防振ゴム１８は、ギヤ噛合箇所で生じる振動を吸収することで振動低減を達成するため、十分な振動吸収作用が要求され、且つリヤアクスルハウジング６内での油温（上限130℃程度）に耐え得る耐熱性が要求される、よって、これらの要求される特性を備えていれば、防振ゴム１８は特定の材質に限定されるものではなく、例えば天然ゴム、合成ゴム、エラストマーなどの種々の材質を用いることができる。
なお、ピニオン軸９の表面には侵炭焼き入れ処理が施されているため、孔１７の穿設によりピニオン軸９の断面積が減少しても強度的な問題は全く発生しない。
【００２１】
以上のようにしてピニオン軸９の孔１７内に配設された防振ゴム１８により、ファイナルドライブ装置５の作動中にピニオンギヤ９ａとリングギヤ１３との噛合によって発生した振動が吸収される。このためサスペンション７を介して車体フレーム１に伝達される振動が低減されると共に、プロペラ軸４側に伝達される振動も減少され、これらの振動に起因して車室内に発生する騒音を確実に抑制することができる。
しかも、ピニオンギヤ９ａと対応する領域で孔１７の内径が他の箇所よりも拡大されているため、起振源であるギヤ噛合箇所の近傍により多くの防振ゴム１８が配設されることになる。よって、防振ゴム１８により上記振動吸収の作用が効果的に発揮され、一層確実に振動低減、ひいては車室内騒音の抑制を達成することができる。
【００２２】
一方、振動吸収のための防振ゴム１８をピニオン軸９の孔１７内に配設した簡単な構成、より具体的にはピニオン軸９に孔１７を穿設して防振ゴム１８を圧入若しくは加硫成型するだけの簡単な構成のため、ファイナルドライブ装置５の製造工程を複雑化することなく、非常に安価なコストで実施することができる。
【００２３】
ところで、本実施形態では防振材として防振ゴム１８を用いたが、これに限ることはなく、上記した振動吸収及び耐熱性の要件を満たすものであれば任意に変更可能である。そこで、例えば防振材として高粘度のオイルを用いてもよい。
例えば図３に示すように、ピニオン軸９の孔１７内に高粘度のオイル２１を注入して、孔１７の開口部を蓋体２２により閉塞してオイル２１を封入すればよい。封入されたオイル２１は上記防振ゴム１８と同じく振動吸収作用を奏し、重複する説明はしないが、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００２４】
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこれらの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態ではトラック用のファイナルドライブ装置５の振動低減構造に具体化したが、適用する車両はこれに限定されるものではなく任意に変更可能である。よって、例えば後輪２軸タイプのトラックの前軸または後軸のファイナルドライブ装置の振動低減構造としてもよいし、バスに搭載されたファイナルドライブ装置の振動低減構造としてもよい。
また上記実施形態では、防振ゴム１８をピニオンギヤ９ａの領域のみならず軸線Ｌ1に沿ってより後方まで延設したが、これに限ることはない。少なくとも軸線Ｌ1方向におけるピニオンギヤ９ａの領域に防振ゴム１８を配設していればよく、これにより噛合に起因する振動を吸収して騒音抑制を達成することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１    車体フレーム
２    エンジン（走行用駆動源）
５    ファイナルドライブ装置
６    リヤアクスルハウジング
７    サスペンション
８    後輪（駆動輪）
９    ピニオン軸
９ａ  ピニオンギヤ
１３  リングギヤ
１７  孔
１８  防振ゴム（防振材）
２１  オイル（防振材）
【図１】
2014037856.tif 000003
【図２】
2014037856.tif 000004
【図３】
2014037856.tif 000005