(57)【要約】【課題】プロペラ・シャフトの長さを長くすることを可能とする。【解決手段】トランスファ・ケース５の開口部８８にユニット・ベアリング８７を介して回転自在に支持されトランスファ・ケース５内の内端にピニオン・ギヤ４３を設けトランスファ・ケース５外の外端に一方の継手部８９を設けた後輪側出力軸４１を有し、一方の継手部８９にプロペラ・シャフト４５の他方の継手部９１を結合可能とし、一方の継手部８９に他方の継手部９１を十字継手９２により結合し、ユニバーサル・ジョイント５３を構成することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングの開口部にベアリングを介して回転自在に支持されハウジング内の内端にドライブ・ピニオン・ギヤを設けハウジング外の外端に一方の継手部を設けた入力軸又は出力軸を有し、
前記一方の継手部にプロペラ・シャフトの他方の継手部を結合可能とした、
ことを特徴とする動力伝達装置への軸連結構造。
【請求項２】
請求項１記載の動力伝達装置への軸連結構造であって、
前記ベアリングは、ユニット・ベアリングである、
ことを特徴とする動力伝達装置への軸連結構造。
【請求項３】
請求項１又は２記載の動力伝達装置への軸連結構造であって、
前記入力軸又は出力軸は、中間部で分割されギヤ側軸部及び継手側軸部の嵌合構造とし、
前記嵌合構造は、前記ギヤ側軸部及び継手側軸部の一方の端部に形成された結合軸突部及び他方の端部に形成された結合軸穴部との軸方向の嵌合であり、
前記嵌合構造は、前記結合軸突部及び結合軸穴部間を径方向に貫通するピン又はボルトにより抜け止めロックされた、
ことを特徴とする動力伝達装置への軸連結構造。
【請求項４】
請求項１又は２記載の動力伝達装置への軸連結構造であって、
前記嵌合構造は、前記結合軸突部及び結合軸穴部と前記ピン又はボルトとの間にグリスを封入した、
ことを特徴とする動力伝達装置への軸連結構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などの動力伝達装置への軸連結構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、動力伝達装置にプロペラ・シャフトを結合する結合構造として特許文献１の図４に記載のものがある。
【０００３】
この結合構造は、動力伝達装置であるトランスファにプロペラ・シャフトを結合するためのものである。トランスファー・ケースの後輪出力側には、出力ベベルギヤを備えた後輪側出力軸がベアリングを介して回転自在に支持されている。後輪側出力軸の後端部には、スプラインが設けられ、コンパニオン・フランジがスプライン結合されている。このコンパニオン・フランジにプロペラ・シャフトの端部がボルトにより締結結合され、トランスファにプロペラ・シャフトを結合している。
【０００４】
したがって、トランスファの後輪側出力軸からプロペラ・シャフトへ円滑にトルク伝達することができる。
【０００５】
しかし、かかる結合構造では、ベアリングを介してトランスファー・ケースに回転自在に支持させる後輪側出力軸の中間部とコンパニオン・フランジをスプライン結合させる後輪側出力軸後端部のスプラインとが軸方向に並んでしまい、後輪側出力軸全体の長さが長くなるという問題があった。
【０００６】
このため、プロペラ・シャフトの長さが短くなり、ユニバーサル・ジョイント間でのプロペラ・シャフトの取付角度が大きくなり、音振特性低下の原因となる恐れがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−１３８７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
解決しようとする問題点は、プロペラ・シャフトの長さが短くなるため、ユニバーサル・ジョイント間でのプロペラ・シャフトの取付角度が大きくなり、音振特性低下の原因となる恐れがあった点である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、プロペラ・シャフトの長さを長くすることを可能とするために、ハウジングの開口部にベアリングを介して回転自在に支持されハウジング内の内端にピニオン・ギヤを設けハウジング外の外端に一方の継手部を設けた入力軸又は出力軸を有し、前記一方の継手部にプロペラ・シャフトの他方の継手部を結合可能としたことを主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、ハウジングの開口部にベアリングを介して回転自在に支持されハウジング内の内端にピニオン・ギヤを設けハウジング外の外端に一方の継手部を設けた入力軸又は出力軸を有し、前記一方の継手部にプロペラ・シャフトの他方の継手部を結合可能とした。
【００１１】
このため、ベアリングを介してハウジングに回転自在に支持させる入力軸又は出力軸にプロペラ・シャフトを直接結合することができる。
【００１２】
したがって、入力軸又は出力軸側の一方の継手部までの全体の長さを短くすることができ、その分プロペラ・シャフトの長さを長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】４輪駆動車のスケルトン平断面図である。（実施例１）
【図２】（ａ）は、動力伝達装置への軸連結構造を示す一部切欠側面図、（ｂ）は、（ａ）のｂ矢視の部分側面図である。（実施例１）
【図３】（ａ）は、動力伝達装置への軸連結構造を示す一部切欠側面図、（ｂ）は、（ａ）のｂ矢視の部分側面図である。（実施例２）
【図４】動力伝達装置への軸連結構造を示す一部切欠側面図である。（実施例３）
【図５】動力伝達装置への軸連結構造を示す一部切欠側面図である。（実施例４）
【発明を実施するための形態】
【００１４】
プロペラ・シャフトの長さを長くすることを可能とするという目的を、入力軸又は出力軸の継手部により実現した。
【実施例１】
【００１５】
［４輪駆動車］
図１は、４輪駆動車のスケルトン平断面図である。
【００１６】
図１のように、本発明実施例における動力伝達装置としてのトランスファ１は、前輪側の一方のフロント中間軸３の外周に配置されている。トランスファ１のハウジングであるトランスファ・ケース５は、トランスミッション７側のベル・ハウジング９に取り付けられている。
【００１７】
ベル・ハウジング９内には、フロント・デファレンシャル装置１１が支持されている。フロント・デファレンシャル装置１１は、エンジン１３から駆動用モータ１５、トランスミッション７を介して駆動入力を受ける。なお、トランスミッション７は、ＣＶＴ１７で構成され、ＣＶＴ１７は、トランスミッション変速用モータ１９で変速される構成となっている。
【００１８】
前記トランスミッション７を介した駆動入力は、リング・ギヤ２１を介しフロント・デフ・ケース１７に対して行われる。
【００１９】
フロント・デファレンシャル装置１１の出力部である左右のサイド・ギヤ２３，２５には、フロント中間軸２７，３がそれぞれ結合されている。この各フロント中間軸２７，３が車軸である左右の前輪車軸２９，３１に結合され、フロント・デファレンシャル装置１１と前輪車軸２９，３１との間を接続する。従って、フロント・デファレンシャル装置１１は、前輪車軸２９，３１間に介設されている。
【００２０】
トランスファ１は、フロント・デファレンシャル装置１１への駆動入力を後輪側へ分配するものである。トランスファ１のトランスファ・ケース５を貫通して前記フロント中間軸３が貫通配置されている。フロント中間軸３は、トランスファ・ケース５外でシャフト・マウント２８によりエンジン１３側に支持されている。前輪車軸２９，３１は、左右の前輪３３，３５にそれぞれ連動連結されている。
【００２１】
トランスファ・ケース５内には、フロント・デフ・ケース１７からフロント・デファレンシャル装置１１の出力回転部として連結中空軸３７が延設されている。連結中空軸３７は、フロント・デフ・ケース１７に一体回転可能に結合されている。この連結中空軸３７は、フロント中間軸３の外周に遊嵌し、この連結中空軸３７に、リング・ギヤ３９が取り付けられ、後輪側出力軸４１のピニオン・ギヤ４３に噛み合っている。リング・ギヤ３９及びピニオン・ギヤ４３は、ベベル・ギヤで形成されて直交噛み合いしている。従って、後輪側出力軸４１は、連結中空軸３７に対して直交配置され、本発明の出力軸を構成する。
【００２２】
後輪側出力軸４１は、プロペラ・シャフト４５の本体軸部４７にユニバーサル・ジョイント４９を介して結合され、本体軸部５１にユニバーサル・ジョイント５３を介して結合された後輪側の軸端部５５を備えている。
【００２３】
後輪側の軸端部５５は、オンデマンドでトルク伝達を行うカップリング５７に結合され、このカップリング５７に、終減速装置５９側のドライブ・ピニオン・シャフト６１が結合されている。
【００２４】
ドライブ・ピニオン・シャフト６１は、ドライブ・ピニオン・ギヤ６３を備え、ドライブ・ピニオン・ギヤ６３は、リヤ・デファレンシャル装置６５のリング・ギヤ６７に噛み合っている。
【００２５】
リヤ・デファレンシャル装置６５は、キャリヤ・ケース６９に回転自在に支持されている。
【００２６】
リヤ・デファレンシャル装置６５の左右のサイド・ギヤ７１，７３には、リヤ中間軸７５，７７が結合されている。リヤ中間軸７５，７７には、左右の後輪車軸７９，８１が結合され、この後輪車軸７９，８１に、左右の後輪８３，８５が連動連結されている。
【００２７】
従って、エンジン１３から駆動用モータ１５、トランスミッション７を介してフロント・デファレンシャル装置１１のリング・ギヤ２１にトルクが入力されると、一方ではフロント中間軸２７，３及び前輪車軸２９，３１を介して左右の前輪３３，３５へトルク伝達が行われる。他方では、フロント・デフ・ケース１７、連結中空軸３７、リング・ギヤ３９及びピニオン・ギヤ４３を介して後輪側出力軸４１へトルク伝達が行われる。
【００２８】
後輪側出力軸４１からは、ユニバーサル・ジョイント４９、プロペラ・シャフト４５の本体軸部５１、ユニバーサル・ジョイント５３、プロペラ・シャフト４５の軸端部５５、カップリング５７、ドライブ・ピニオン・シャフト６１、ドライブ・ピニオン・ギヤ６３を介して、リヤ・デファレンシャル装置６５のリング・ギヤ６７にトルク伝達が行われる。リヤ・デファレンシャル装置６５からは、リヤ中間軸７５，７７、左右の後輪車軸７９，８１を介して、左右の後輪８３，８５へトルク伝達が行われる。
【００２９】
このトルク伝達により、前後輪３３，３５、８３，８５によって、オンデマンドの４輪駆動状態で走行可能となる。
［動力伝達装置への軸連結構造］
図２は、（ａ）は、動力伝達装置への軸連結構造を示す一部切欠側面図、（ｂ）は、（ａ）のＢ矢視の部分側面図である。
【００３０】
図２のように、後輪側出力軸４１は、外周部がベアリングであるユニット・ベアリング８７によりトランスファ・ケース５の開口部８８に回転自在に支持されている。
【００３１】
この後輪側出力軸４１は、トランスファ・ケース５内の内端に前記ピニオン・ギヤ４３を設け、トランスファ・ケース５外の外端に断面Ｕ字形の一方の継手部８９を設けたものである。一方の継手部８９は、プロペラ・シャフト４５の断面Ｕ字形の他方の継手部９１を十字継手９２により自在結合している。一方の継手部８９、他方の継手部９１、及び十字継手９２によりユニバーサル・ジョイント４９を構成している。
【００３２】
後輪側出力軸４１は、中間部で分割されギヤ側軸部９３及び継手側軸部９５の軸方向の嵌合構造としている。ギヤ側軸部９３及び継手側軸部９５の一方の端部、例えばギヤ側軸部９３には、結合軸突部９７が形成され、継手側軸部９５には、結合軸穴部９９が形成されている。
【００３３】
前記嵌合構造は、結合軸突部９７及び結合軸穴部９９との軸方向の嵌合となっている。
【００３４】
継手側軸部９５の端面にはオー・リング１０１が支持され、ギヤ側軸部９３のシール端面９３ａに密接している。
【００３５】
この嵌合構造は、ピン１０３により抜け止めロックされている。ピン１０３は、前記結合軸突部９７及び結合軸穴部９９間を径方向に貫通している。結合軸突部９７及び結合軸穴部９９には、貫通孔９３ａ，９９ａが形成され、ピン１０３が貫通孔９９ａに圧入され、継手側軸部９５及びギヤ側軸部９３の結合軸突部９７を貫通している。結合軸突部９７には、凹部９７ａが形成され、結合軸穴部９９内面への当たりを避けている。
【００３６】
ピン１０３には、頭部フランジ部１０３ａと先端周溝部１０３ｂと軸方向溝部１０３ｃとが形成されている。頭部フランジ部１０３ａは、継手側軸部９５の一側外周面に係合し、先端周溝部１０３ｂは、継手側軸部９５の他側外周面に突出している。先端周溝部１０３ｂには、Ｃリング１０３ｄが取り付けられて継手側軸部９５の他側外周面に係合し、ピン１０３の抜け止めが行われている。
【００３７】
ピン１０３の軸方向溝部１０３ｃは、ピン１０３外周面軸方向に沿って形成され、周方向に例えば４本形成されている。軸方向溝部１０３ｃの端部は、各貫通孔９９ａの中間部にまで至っている。
【００３８】
前記ピン１０３の軸方向溝部１０３ｃ等には、組み付け時にグリスが充填され、前記嵌合構造は、前記結合軸突部９７及び結合軸穴部９９と前記ピン１０３との間にグリスを封入した構成となっている。
【００３９】
後輪側出力軸４１のギヤ側軸部９３には、軸方向内端部のピニオン・ギヤ４３に隣接して外周部に軸受嵌合部１０５が形成されている。ギヤ側軸部９３の結合軸突部９７及び軸受嵌合部１０５間外周には、雄ねじ部１０７が形成されている。
【００４０】
後輪側出力軸４１の継手側軸部９５には、軸方向中間部にフランジ部１０８が形成されている。
【００４１】
ユニット・ベアリング８７は、後輪側出力軸４１の軸受嵌合部１０５に嵌合して取り付けられている。後輪側出力軸４１の雄ねじ部１０７には、ロック・ナット１０９が螺合し、ユニット・ベアリング８７をピニオン・ギヤ４３背面に対してシム１１１を介して締結固定している。ロック・ナット１０９には、ダスト・カバー１１３が取り付けられている。
【００４２】
ユニット・ベアリング８７は、アウター・レース８７ａに突当フランジ部８７ｂ、カバー舌部８７ｃ、ベアリング・オイル通路８７ｄ、８７ｅが形成されている。ベアリング・オイル通路８７ｄ、８７ｅは、径方向に貫通する孔状に形成されている。ユニット・ベアリング８７は、外端部側にベアリング内部を外部から封止するシール１１５を備えている。シール１１５は、ダスト・カバー１１３に接し、カバー舌部８７ｃは、ダスト・カバー１１３の外周縁を覆っている。
【００４３】
ユニット・ベアリング８７は、開口部８８の軸受支持部１１７に圧入嵌合して取り付けられ、外端の突当フランジ部８７ｂが開口部８８外面に突き当てられている。軸受支持部１１７には、ケース・オイル通路１１９が溝状に形成され、ベアリング・オイル通路８７ｄ、８７ｅに連通している。
【００４４】
したがって、トランスファ・ケース５内の潤滑油であるギヤ・オイルは、ケース・オイル通路１１９及びベアリング・オイル通路８７ｄ、８７ｅを通ってユニット・ベアリング８７に供給されるようになっている。
【００４５】
かかる構造において、リング・ギヤ３９からピニオン・ギヤ４３にトルクが伝達されると、ユニット・ベアリング８７により後輪側出力軸４１のギヤ側軸部９３がトランスファ・ケース５の軸受支持部１１７に対して回転する。この回転は、結合軸突部９７、ピン１０３、及び継手側軸部９５へと伝達され、ユニバーサル・ジョイント４９の一方の継手部８９に伝達される。
【００４６】
このトルク伝達により、前記のようにユニバーサル・ジョイント４９、本体軸部５１へとトルク伝達が行われる。
【００４７】
リング・ギヤ３９及びピニオン・ギヤ４３の噛み合い回転によりトランスファ・ケース５内のギヤ・オイルが飛散すると、ケース・オイル通路１１９内へギヤ・オイルの一部が侵入する。
【００４８】
前記ギヤ・オイルの侵入により、ケース・オイル通路１１９からベアリング・オイル通路８７ｄ、８７ｅへギヤ・オイルが流通し、ユニット・ベアリング８７の潤滑が行われる。
【００４９】
結合軸突部９７及び結合軸穴部９９間、貫通孔９９ａとピン１０３との間は、グリスにより潤滑される。
【００５０】
［実施例１の効果］
本発明実施例１のトランスファ１への軸連結構造では、トランスファ・ケース５の開口部８８にユニット・ベアリング８７を介して回転自在に支持されトランスファ・ケース５内の内端にピニオン・ギヤ４３を設けトランスファ・ケース５外の外端に一方の継手部８９を設けた後輪側出力軸４１を有し、前記一方の継手部８９にプロペラ・シャフト４５の他方の継手部９１を結合可能とした。
【００５１】
このため、ユニット・ベアリング８７を介してトランスファ・ケース５に回転自在に支持させる後輪側出力軸４１にプロペラ・シャフト４５を直接結合することができる。
【００５２】
したがって、後輪側出力軸４１側の一方の継手部８９までの全体の長さを短くすることができ、その分プロペラ・シャフト４５の長さを長くすることができる。
【００５３】
すなわち、プロペラ・シャフト４５の本体軸部５１の長さを長くすることができ、取付角度をより小さくすることが可能となり、音振特性の向上を図ることができる。
【００５４】
後輪側出力軸４１は、ユニット・ベアリング８７でトランスファ・ケース５に支持するため、後輪側出力軸４１及びユニット・ベアリング８７を予めセットにしてからトランスファ・ケース５の開口部８８に組み付けることができ、組み付けが容易である。
【００５５】
前記後輪側出力軸４１は、中間部で分割されギヤ側軸部９３及び継手側軸部９５の嵌合構造とし、前記嵌合構造は、前記ギヤ側軸部９３及び継手側軸部９５の一方の端部に形成された結合軸突部９７及び他方の端部に形成された結合軸穴部９９との軸方向の嵌合であり、前記嵌合構造は、前記結合軸突部９７及び結合軸穴部９９間を径方向に貫通するピン１０３により抜け止めロックされた。
【００５６】
このため、ギヤ側軸部９３とユニット・ベアリング８７とを予めセットにしてからトランスファ・ケース５の開口部８８に組み付け、このギヤ側軸部９３に対してユニバーサル・ジョイント４９側に組み付けた継手側軸部９５を結合させることができ、組み付けの自由度を拡大することができる。
【００５７】
前記嵌合構造は、前記結合軸突部９７及び結合軸穴部９９と前記ピン１０３との間にグリスを封入した。
【００５８】
このため、結合軸突部９７及び結合軸穴部９９間、各貫通孔９９ａとピン１０３との間は、グリスにより潤滑することができ、耐久性を向上させることができる。
【実施例２】
【００５９】
図３は、本発明の実施例２に係り、（ａ）は、動力伝達装置への軸連結構造を示す一部切欠側面図、（ｂ）は、（ａ）のｂ矢視の部分側面図である。なお、基本的な構成は実施例１と同一であり、同一又は対応する構成部分には同符号又は同符号にＡを付し、重複した説明は省略する。
【００６０】
図３のように、本実施例の動力伝達装置であるトランスファ１Ａへの軸連結構造は、ピン１０３Ａに軸方向溝部を設けず、後輪側出力軸４１Ａの結合軸突部９７及び結合軸穴部９９とピン１０３Ａとの間にグリスを封入しない構造とした。
【００６１】
したがって、本実施例において、構造を簡単にすることができる。
【００６２】
その他、本実施例においても実施例１と同様な作用効果を奏することができる。
【実施例３】
【００６３】
図４は、本発明の実施例３に係り、動力伝達装置への軸連結構造を示す一部切欠側面図である。なお、基本的な構成は実施例１と同一であり、同一又は対応する構成部分には同符号又は同符号にＢを付し、重複した説明は省略する。
【００６４】
図４のように、本実施例の動力伝達装置であるトランスファ１Ｂへの軸連結構造は、実施例１のピン１０３に代えて、ボルト１０３Ｂとした。後輪側出力軸４１Ｂの継手側軸部９５Ｂの貫通孔９９ａの一方には、雌ねじ部９５Ｂａが形成され、ボルト１０３Ｂの雄ねじ部１０３Ｂａがねじ込まれている。
【００６５】
なお、ボルト１０３Ｂには、軸方向溝部を設けず、結合軸突部９７及び結合軸穴部９９とボルト１０３Ｂとの間にグリスを封入しない構造とした。
【００６６】
したがって、本実施例では、ギヤ側軸部９３と継手側軸部９５Ｂとを締結結合することができる。
【００６７】
その他、本実施例においても実施例１と同様な作用効果を奏することができる。
【実施例４】
【００６８】
図５は、本発明の実施例４に係り、動力伝達装置への軸連結構造を示す一部切欠側面図である。なお、基本的な構成は実施例１と同一であり、同一又は対応する構成部分には同符号又は同符号にＣを付し、重複した説明は省略する。
【００６９】
符号又は同符号にＢを付し、重複した説明は省略する。
【００７０】
図５のように、本実施例の動力伝達装置であるトランスファ１Ｃへの軸連結構造は、ギヤ側軸部及び継手側軸部を一体にした後輪側出力軸４１Ｃとした。
【００７１】
したがって、本実施例では、構造をより簡単にすることができる。
【００７２】
その他、本実施例においても実施例１と同様な作用効果を奏することができる。
［その他］
動力伝達装置は、終減速装置に適用することもできる。この場合、例えば、ドライブ・ピニオン・シャフトが入力軸となり、この入力軸に、プロペラ・シャフトの軸端部を結合する構成となる。
【００７３】
ベアリングとして、ユニット・ベアリング８７以外のテーパー・ローラー・ベアリング、ボール・ベアリング等を使用することもできる。
【符号の説明】
【００７４】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ  トランスファ（動力伝達装置）
５  トランスファ・ケース（ハウジング）
４１，４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ  後輪側出力軸（出力軸）
４５  プロペラ・シャフト
８７  ユニット・ベアリング（ベアリング）
８８  開口部
８９  一方の継手部
９１  他方の継手部
９３  ギヤ側軸部
９５，９５Ｂ  継手側軸部
９７  結合軸突部
９９  結合軸穴部
１０３，１０３Ａ  ピン
１０３Ｂ  ボルト
【図１】
2011094738.tif 000003
【図２】
2011094738.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011094738.tif 000006
【図５】
2011094738.tif 000007