(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】インナー・スプライン９１を中空部８９の内周部に備えた後輪側出力軸４１の外周部の軸受嵌合部１０１をユニット・ベアリング８７によりトランスファ・ケース５の開口部８８の軸受支持部１１１に回転自在に支持し、中空部８９に、プロペラ・シャフト４５の軸端部４７を挿入してインナー・スプライン９１にスプライン４７ｂを相対回転不能にスプライン結合したことを特徴とする。【選択図】図２
2011094737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸結合部を中空部の内周部に備えた入力軸又は出力軸の外周部をベアリングによりハウジングの開口部に回転自在に支持し、
前記中空部に、プロペラ・シャフトの軸端部を挿入して前記軸結合部に相対回転不能に結合した、
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、
前記中空部は、前記入力軸又は出力軸を貫通し、
前記軸結合部に対する前記プロペラ・シャフトの軸端部の結合は、スプライン結合であり、
前記中空部の外端部側と前記プロペラ・シャフトとの間に、内側シールを備え、
前記ベアリングは、外端部側にベアリング内部を外部から封止する外側シールを備え、
前記ハウジング内の潤滑油が、前記入力軸又は出力軸の内端から前記中空部と前記プロペラ・シャフトとの間に侵入可能である、
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、軸結合部を中空部の内周部に備えた入力軸又は出力軸の外周部をベアリングによりハウジングの開口部に回転自在に支持し、前記中空部に、プロペラ・シャフトの軸端部を挿入して前記軸結合部に相対回転不能に結合したことを主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、軸結合部を中空部の内周部に備えた入力軸又は出力軸の外周部をベアリングによりハウジングの開口部に回転自在に支持し、前記中空部に、プロペラ・シャフトの軸端部を挿入して前記軸結合部に相対回転不能に結合した。
【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の外周部とプロペラ・シャフトの軸端部をスプライン結合させる中空部とを、外周側と内周側とにオーバーラップして形成することができる。
【００１２】
このため、入力軸又は出力軸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】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１）
【図３】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２）
【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、出力軸の中空部により実現した。
【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には、プロペラ・シャフト４５の前輪側の軸端部４７が結合されている。プロペラ・シャフト４５は、前輪側の軸端部４７にユニバーサル・ジョイント４９を介して本体軸部５１を結合して備え、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、プロペラ・シャフト４５の軸端部４７、ユニバーサル・ジョイント４９、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、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。
【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には、中空部８９が貫通形成されている。中空部８９の軸方向中間部には、軸結合部としてインナー・スプライン９１が備わられている。中空部８９の内端部側９３と外端部側９５とは、インナー・スプライン９１よりも大径に形成されている。中空部８９の外端部側９５には、シール収容部９７が形成され、高圧、高温に対応したシール部材としてのＸリング９９が収容保持されている。
【００３２】
後輪側出力軸４１の外周部には、内端部のピニオン・ギヤ４３に隣接して軸受嵌合部１０１が形成されている。後輪側出力軸４１の外周部外端部には、雄ねじ部１０３が形成されている。
【００３３】
ユニット・ベアリング８７は、後輪側出力軸４１の軸受嵌合部１０１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１０３には、ロック・ナット１０５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１０６を介して締結固定している。ロック・ナット１０５には、ダスト・カバー１０７が取り付けられている。
【００３４】
ユニット・ベアリング８７には、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外側シール１０９を備えている。外側シール１０９は、ダスト・カバー１０７に接し、カバー舌部８７ｃは、ダスト・カバー１０７の外周縁を覆っている。
【００３５】
ユニット・ベアリング８７は、開口部８８の軸受支持部１１１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図示外の複数のボルトによって開口部８８の外周側でトランスファ・ケース５に固定されている。軸受支持部１１１には、ケース・オイル通路１１３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。
【００３６】
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１１３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。
【００３７】
プロペラ・シャフト４５の軸端部４７には、大径のシール受部４７ａ、シール受部より小径のスプライン４７ｂ、スプライン４７ｂより小径の溝部４７ｃが形成されている。この軸端部４７は、後輪側出力軸４１の外端部から中空部８９に挿入され、スプライン４７ｂがインナー・スプライン９１にスプライン結合されている。溝部４７ｃには、Ｃリング１１５が取り付けられ、中空部８９の内端部側９３内でインナー・スプライン９１端部に係合している。
【００３８】
したがって、中空部８９に、プロペラ・シャフト４５の軸端部４７を挿入して軸結合部であるインナー・スプライン９１に相対回転不能に結合した構成となっている。
【００３９】
なお、後軸側出力軸４１の中空部８９は両軸端にかけて中空状に形成されているので、例えばブローチ加工によりスプライン部の形成が可能となり製造工程も簡易化できる。
【００４０】
シール受部４７ａには、中空部８９の外端部側９５内に支持された前記Ｘリング９９が密接し、中空部８９の外端部側と前記プロペラ・シャフト４５との間に、内側シールとしてＸリング９９を備えた構成となっているので、インナー・スプライン９１の連結部はトランスファ・ケース５の内部に封入された潤滑オイルを用いて容易に潤骨可能である。
【００４１】
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がトランスファ・ケース５の軸受支持部１１１に対して回転する。この回転は、インナー・スプライン９１からスプライン４７ｂを介してプロペラ・シャフト４５の軸端部４７に伝達される。
【００４２】
この軸端部４７からは、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。
【００４３】
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、後輪側出力軸４１の内端部から中空部８９の内端部側９３内へ、またケース・オイル通路１１３内へギヤ・オイルの一部が侵入する。
【００４４】
すなわち、前記ハウジングであるトランスファ・ケース５内の潤滑油であるギヤ・オイルが、前記出力軸である後輪側出力軸４１の内端から前記中空部８９と前記プロペラ・シャフトとの間に侵入可能となっている。
【００４５】
前記ギヤ・オイルの侵入により、インナー・スプライン９１及びスプライン４７ｂ間の潤滑が行われる。また、ケース・オイル通路１１３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。
【００４６】
［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、インナー・スプライン９１を中空部８９の内周部に備えた後輪側出力軸４１の外周部の軸受嵌合部１０１をユニット・ベアリング８７によりトランスファ・ケース５の開口部８８の軸受支持部１１１に回転自在に支持し、前記中空部８９に、プロペラ・シャフト４５の軸端部４７を挿入して前記インナー・スプライン９１にスプライン４７ｂを相対回転不能にスプライン結合した。
【００４７】
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の軸受嵌合部１０１とプロペラ・シャフト４５の軸端部４７をスプライン結合させる中空部８９のインナー・スプライン９１とを、外周側と内周側とにオーバーラップして形成することができる。
【００４８】
すなわち、後輪側出力軸４１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。
【００４９】
したがって、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。
【００５０】
また、インナー・スプライン９１の連結部の外径側にユニット・ベアリング８７の支持部が位置するので、連結部の駆動トルクを同軸の軸方向範囲で受け持ち支持が可能となりプロペラ・シャフト４５の支持安定性が向上する。
【００５１】
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。
【００５２】
前記中空部８９は、前記後輪側出力軸４１を貫通し、前記インナー・スプライン９１に対する前記プロペラ・シャフト４５の軸端部４７の結合は、スプライン結合であり、前記中空部８９の外端部側９５と前記プロペラ・シャフト４５との間に、Ｘリング９９を備え、前記ユニット・ベアリング８７は、外端部側９５にユニット・ベアリング８７内部を外部から封止する外側シール１０９を備え、前記トランスファ・ケース５内のギヤ・オイルが、前記後輪側出力軸４１の内端から前記中空部８９と前記プロペラ・シャフト４５の軸端部４７との間に侵入可能である。
【００５３】
このため、インナー・スプライン９１及びスプライン４７ｂのスプライン結合をギヤ・オイルにより充分潤滑することができる。
【００５４】
なお、シール部材として、Ｘリングを例示しているが、後軸出力軸４１とプロペラ・シャフト４５は互いに非相対回転部材であるので、Oリングなどの安価なシール部材を用いてもよい。
【実施例２】
【００５５】
図３は、本発明の実施例２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Ａを付し、重複した説明は省略する。
【００５６】
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、後輪側出力軸４１Ａの中空部８９Ａ内端部に、凹部１１７が形成され、凹部１１７にキャップ１１９が取り付けられ、中空部８９Ａを密閉している。中空部８９Ａ内においてインナー・スプライン９１及びスプライン４７ｂ間をグリスアップしている。
【００５７】
したがって、本実施例において、インナー・スプライン９１及びスプライン４７ｂをグリス潤滑することができる。
なお、  中空部８９Ａは、キャップ１１９に替えて奥壁を一体に形成することもできる。
【００５８】
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。
【００５９】
なお、キャップ１１９は後輪出力軸４１Ａと別体に設けているが、後輪軸出力軸４１Ａの中空部８９Ａにキャップ１１９の封止機能に相当する区画壁部と一体に形成しても良い。
［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。
【００６０】
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。
【００６１】
本願発明の特徴部を後輪出力軸４１を用いて説明したが、軸部材は入力軸に関わる構成に適用することも可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１  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  後輪側出力軸（出力軸）
４５  プロペラ・シャフト
４７  軸端部
４７ｂ  スプライン
８７  ユニット・ベアリング（ベアリング）
８８  開口部
８９，８９Ａ  中空部
９１  インナー・スプライン（軸結合部）
１０１  軸受嵌合部（外周部）
【図１】
2011094737.tif 000003
【図２】
2011094737.tif 000004
【図３】
2011094737.tif 000005