(57)【要約】【課題】  車両重量の増加や車両の室内スペースの減少をできるだけ抑えつつ、トルクチューブの剛性を向上させた車両用駆動装置を提供すること。【解決手段】  エンジンを具備する駆動力発生装置１３と、駆動力を左右の車輪に分配する分配装置１４と、駆動力発生装置１３の発生する駆動力を分配装置１４に伝達するプロペラシャフト２と、該プロペラシャフト２を内蔵し、一端が車体もしくは駆動力発生装置１３に固定され他端が分配装置１４に固定されたトルクチューブ１とを備える車両用駆動装置１０において、トルクチューブ１の中心軸Ｔ１をプロペラシャフトの中心軸Ｐ１より下側に配置したことを特徴とする。【選択図】  図３
2005186816.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンを具備する駆動力発生装置と、駆動力を左右の車輪に分配する分配装置と、前記駆動力発生装置の発生する駆動力を前記分配装置に伝達するプロペラシャフトと、該プロペラシャフトを内蔵し、一端が車体もしくは前記駆動力発生装置に固定され他端が前記分配装置に固定されたトルクチューブとを備える車両用駆動装置において、
前記トルクチューブの中心軸を前記プロペラシャフトの中心軸より下側に配置したことを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項２】
前記トルクチューブを外管と内管を有した二重管構造とし、前記内管の内部に前記プロペラシャフトを配設したことを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置。
【請求項３】
前記トルクチューブの前記外管と前記内管を、アルミニウム合金の押出成形にて一体に形成したことを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置。
【請求項４】
エンジンを具備する駆動力発生装置と、駆動力を左右の車輪に分配する分配装置と、前記駆動力発生装置の発生する駆動力を前記分配装置に伝達するプロペラシャフトと、一端が車体もしくは前記駆動力発生装置に固定され他端が前記分配装置に固定されたトルクチューブとを備える車両用駆動装置において、
前記プロペラシャフトの中心軸を、前記トルクチューブの外接円筒面より内側の空間に配置するとともに、前記トルクチューブの中心軸より上側に配置したことを特徴とする車両用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用駆動装置に関する。特に、駆動力発生装置の発生する駆動力を前記分配装置に伝達するプロペラシャフトと、一端が車体もしくは前記駆動力発生装置に固定され他端が前記分配装置に固定されたトルクチューブとを備える車両用駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
前部にエンジンを搭載し後輪側へプロペラシャフトを介して駆動力を伝達する車両の場合、車両の高速化に伴いプロペラシャフトの限界回転速度を高めるためにプロペラシャフトの軽量化が望まれていた。しかしながら上記のような車両においては、プロペラシャフトを介して後輪軸上の差動装置に駆動力を与えると、プロペラシャフトと差動装置との間に駆動反力によって曲げモーメントが発生するため、プロペラシャフトは駆動力を伝達すると同時に駆動反力に耐えるだけの剛性を確保しなければならず、軽量化には限界があった。
【０００３】
このため、差動装置のハウジングにトルクチューブの一端を固定すると共に他端を車体に固定し、このトルクチューブ内に回転自在に支持されるプロペラシャフトで駆動力を伝達する車両用駆動装置があった（例えば、特許文献１参照）。これはトルクチューブで駆動反力を受けるため、プロペラシャフトは駆動力を伝達するだけで良く、剛性を低くできることから重量を軽減でき、プロペラシャフトの限界回転速度を高めることが出来た。
【０００４】
また、前記トルクチューブとエンジンの排気管とを一体に形成して、車両全体の重量は変えずに、前記トルクチューブの剛性を高めたものがあった。（例えば、特許文献２、３参照）。
【特許文献１】実開昭５７−４１５２４号公報
【特許文献２】特開平５−８５２１０号公報
【特許文献３】特開２０００−２８０７６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、エンジンの出力が大きくなり、プロペラシャフトと差動装置との間に発生する駆動反力が大きくなると、トルクチューブに作用する曲げモーメントが大きくなり、トルクチューブが大きく撓み、プロペラシャフトを支持しているベアリングに許容量以上の負荷がかかるため、所定値を越えるエンジン出力を設定できなかった。エンジンの出力を大きく設定するため、トルクチューブの剛性を上げようとしてトルクチューブの肉厚を厚くすると、車両重量が増加し、燃費が悪化するという問題があった。
【０００６】
また、トルクチューブの剛性を上げようとしてトルクチューブの径を大きくする方法は、車両重量が増加するものの肉厚を厚くする方法より効率的であるが、径を大きくすることで車両の室内スペースを犠牲にする恐れがあった。
【０００７】
それゆえ、本発明は、上記の事情を背景になされたものであり、車両重量の増加や車両の室内スペースの減少をできるだけ抑えつつ、トルクチューブの剛性を向上させた車両用駆動装置を提供することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した技術的課題を解決するため、本発明は、請求項１に記載のように、エンジンを具備する駆動力発生装置と、駆動力を左右の車輪に分配する分配装置と、駆動力発生装置の発生する駆動力を分配装置に伝達するプロペラシャフトと、該プロペラシャフトを内蔵し、一端が車体もしくは駆動力発生装置に固定され他端が分配装置に固定されたトルクチューブとを備える車両用駆動装置において、前記トルクチューブの中心軸を前記プロペラシャフトの中心軸より下側に配置したことを特徴とする車両用駆動装置とした。
【０００９】
本発明に係る車両用駆動装置によれば、トルクチューブの中心軸をプロペラシャフトの中心軸より下側に配置するので、トルクチューブの剛性を向上させるためにトルクチューブの軸線に対する直行断面における断面積を大きくしても、主に車両の下方に大きくなるだけであり、車両の上方への影響を抑えることができる。すなわち、車両の室内スペースの減少を最小限に抑えながら、トルクチューブの剛性を向上させることができる。
【００１０】
好ましくは、請求項２に記載のように、トルクチューブを外管と内管を有した二重管構造とし、内管の内部にプロペラシャフトを配設することが望ましい。本発明に係る車両用駆動装置においては、動力発生装置で発生させた駆動力は、プロペラシャフトを介して分配装置に伝達され、該分配装置により左右の車輪に駆動力が分配されるため、トルクチューブの曲げ剛性は径を大きくすることにより車両重量の増加を抑えながら必要な剛性を確保することが可能となる。更に、二重管構造としたことにより、肉厚を薄くして軽量化を図ることが可能となる。
【００１１】
より好ましくは、請求項３に記載のように、トルクチューブの外管と内管を、アルミニウム合金の押出成形にて一体に形成することが望ましい。これにより、トルクチューブの中心軸とプロペラシャフトの中心軸が異なっているにもかかわらず用意に組み付けすることが可能となる。また、一体に形成することにより、更に剛性を向上させることができる。
【００１２】
また、本発明は、請求項４に記載のように、エンジンを具備する駆動力発生装置と、駆動力を左右の車輪に分配する分配装置と、駆動力発生装置の発生する駆動力を分配装置に伝達するプロペラシャフトと、一端が車体もしくは駆動力発生装置に固定され他端が分配装置に固定されたトルクチューブとを備える車両用駆動装置において、前記プロペラシャフトの中心軸を、前記トルクチューブの外接円筒面より内側の空間に配置するとともに、前記トルクチューブの中心軸より上側に配置したことを特徴とする車両用駆動装置とした。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、トルクチューブの中心軸を前プロペラシャフトの中心軸より下側に配置したので、車両の重量の増加や車両の室内スペースの犠牲を抑えながらトルクチューブの径を大きくすることができ、トルクチューブの剛性を確保することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
【００１５】
図１〜図３は、本発明に係る車両用駆動装置１０の一実施形態を示した図であり、図１は本発明に係る車両用駆動装置１０を示す斜視図である。図２は本実施形態の要部を示す縦断面図（車両の側方から見た図、即ち図１のＡ−Ａ断面図）であり、図３は本実施形態の要部を示す横断面図（車両の後方から見た図、即ち図１のＢ−Ｂ断面図）である。車両用駆動装置１０は、車両のフロアパネル２１の下方で、車体の全部に搭載された駆動力発生装置であるエンジン１３からの駆動力を、車体後部にある駆動力分配装置であるトランスアクスル１４へトルクチューブ１に内蔵されたプロペラシャフト２によって伝達し、トランスアクスル１４の内部の差動装置（図示せず）によって左のドライブシャフト１８と右のドライブシャフト１９を介して左右の後輪に駆動力を分配している。
【００１６】
トランクアクスル１４は、トランクアクスル１４のハウジング１５内部に変速機と差動装置とを一体で設けたもので、入力した駆動力を変速機で増減し、差動装置によって左右のドライブシャフト１８、１９へ伝達するものである。
【００１７】
トルクチューブ１は、一端（車両前方側）がエンジン１３にボルト１７によって固定されているとともに、他端（車両後方側）がハウジング１５に図外のボルトで固定されている。トルクチューブ１にはプロペラシャフト２が挿入されており、そのプロペラシャフト２は、一端（車両前方側）がエンジン１３の出力軸にスプライン結合されているとともに、他端（車両後方側）がトランスアクスル１４の入力軸にスプライン結合されている。
【００１８】
次に、本実施形態の特徴部分であるトルクチューブ１の構成について、図２及び図３に基づいて具体的に説明する。トルクチューブ１の内部には、２つの連結部材７、９が固定されており、この連結部材７、９の内周面とプロペラシャフト２との間に、それぞれベアリング３７、３９が介在されている。
【００１９】
トルクチューブ１は、円筒形状を呈しており、その径は、要求される剛性に合わせて大きさが設定されている。トルクチューブ１の中心軸Ｔ１は、プロペラシャフト２の中心軸Ｐ１より車両上下方向において下側に配置されている。更に、プロペラシャフト２の中心軸Ｐ１は、トルクチューブ１の外接円筒面より内側の空間（トルクチューブ１の内部）に配置されている。尚、トルクチューブ１の中心軸Ｔ１とプロペラシャフト２の中心軸Ｐ１は、車両左右方向においては同じ位置に配置されている。即ち、図２に示すように、地表に垂直な縦断面（車両の側方から見た面）に、トルクチューブ１の中心軸Ｔ１とプロペラシャフト２の中心軸Ｐ１とが含まれている。
【００２０】
上記の構成により、エンジン１３で発生した駆動力は、プロペラシャフト２を介してトランスアクスル１４に伝達され、更に左右の後輪に伝達される。この時、トランスアクスル３で生じる駆動反力により、トルクチューブ１に曲げモーメントが生じる。そのため、トルクチューブ１は、その曲げモーメントに対しても充分に耐久性のある剛性が要求される。
【００２１】
以上のように、本発明に係る車両用駆動装置１０によれば、トルクチューブ１の中心軸Ｔ１をプロペラシャフト２の中心軸Ｐ２より下側に配置するので、トルクチューブ１の剛性を向上させるためにトルクチューブ１の断面積を大きくしても、図３に示すように主に車両の下方に大きくなるだけであり、車両の上方への影響を抑えることができる。すなわち、フロアパネル２１より上方の空間である車両の室内スペースの減少を抑えながら、トルクチューブ１の剛性を向上させることができる。
【００２２】
次に、本発明に係る車両用駆動装置の他の実施形態を説明する。図４及び図５は、本発明に係る車両用駆動装置の第２実施形態を示した図であり、図４は第２実施形態の要部を示す縦断面図（車両の側方から見た図）であり、図５は第２実施形態の要部を示す横断面図（車両の後方から見た図）である。尚、本第２実施形態以降は、前述した第１実施形態と同じ構成については第１実施形態と同じ符号番号を付与することで、詳細な説明は省略する。
【００２３】
第２実施形態における第１実施形態との大きな相違点は、図５に示すように、トルクチューブ５１を外管５１ａと内管５１ｂを有した二重管構造とし、内管５１ｂの内部にプロペラシャフト２を配設していることである。即ち、第１実施形態における２つの連結部材７、９の代わりに、内管５１ｂを設け、この内管５１ｂの内周面とプロペラシャフト２との間に、それぞれベアリング３７、３９が介在されている。
【００２４】
トルクチューブ５１の外管５１ａと内管５１ｂは、ともに円筒形状を呈しており、アルミニウム合金の押出成形にて一体に形成されている。また、内管５１ｂは、外管５１ａに内接した構成となっている。トルクチューブ５１は、外管５１ａと内管５１ｂとの両方で要求される剛性を満足させればよく、外管５１ａと内管５１ｂのそれぞれの径は、要求される剛性に合わせて大きさが設定されている。
【００２５】
第１実施形態と同様に、トルクチューブ５１の中心軸Ｔ２は、プロペラシャフト２の中心軸Ｐ２より車両上下方向において下側に配置されている。更に、プロペラシャフト２の中心軸Ｐ２は、トルクチューブ５１の外接円筒面より内側の空間（トルクチューブ５１の内部）に配置されている。尚、トルクチューブ５１の中心軸Ｔ２とプロペラシャフト２の中心軸Ｐ２は、車両左右方向においては同じ位置に配置されている。即ち、図４に示すように、地表に垂直な縦断面（車両の側方から見た面）に、トルクチューブ５１の中心軸Ｔ２とプロペラシャフト２の中心軸Ｐ２とが含まれている。
【００２６】
以上のように、第２実施形態に係る車両用駆動装置においては、第１実施形態と同じ構成を含むことから同様の効果を得ることができるとともに、トルクチューブ５１を二重管構造としたことにより、肉厚を薄くして軽量化を図ることが可能となる。更に、トルクチューブ５１の外管５１ａと内管５１ｂを、アルミニウム合金の押出成形にて一体に形成することにより、トルクチューブ５１の中心軸Ｔ２とプロペラシャフト２の中心軸Ｐ２が異なっているにもかかわらず用意に組み付けすることが可能となり、また、一体に形成することにより、更に剛性を向上させることができる。
【００２７】
図６は、本発明に係る車両用駆動装置の第３実施形態を示した図であり、第３実施形態の要部を示す横断面図（車両の後方から見た図）である。第３実施形態では、第２実施形態と同様に、トルクチューブ６１を外管６１ａと内管６１ｂを有した二重管構造とし、内管６１ｂの内部にプロペラシャフト２を配設している。即ち、内管６１ｂの内周面とプロペラシャフト２との間に、それぞれベアリング３７、３９が介在されている。第３実施形態における第２実施形態との相違点は、トルクチューブ６１の外管６１ａと内管６１ｂとを別体に成形したことである。外管６１ａと内管６１ｂは、それぞれ両端をエンジン１３とハウジング１５に溶接等で固定されるものである。第３実施形態においても、トルクチューブ６１の中心軸Ｔ３は、プロペラシャフト２の中心軸Ｐ３より車両上下方向において下側に配置されている。
【００２８】
図７は、本発明に係る車両用駆動装置の第４実施形態を示した図であり、第４実施形態の要部を示す横断面図（車両の後方から見た図）である。第４実施形態も３実施形態と同様に、トルクチューブ７１の外管７１ａと内管７１ｂとが別体に成形されているが、内管７１ｂは外管７１ａの中空内部に挿入されておらず、外管７１ａの上方に形成された凹部に配設されている。第４実施形態においても、
トルクチューブ７１の中心軸Ｔ４は、プロペラシャフト２の中心軸Ｐ４より車両上下方向において下側に配置されているとともに、プロペラシャフト２の中心軸Ｐ４は、トルクチューブ７１の外接円筒面Ｗ４より内側の空間に配置されている。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る車両用駆動装置１０を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態の要部を示す縦断面図である。
【図３】第１実施形態の要部を示す横断面図である。
【図４】第２実施形態の要部を示す縦断面図である。
【図５】第２実施形態の要部を示す横断面図である。
【図６】第３実施形態の要部を示す横断面図である。
【図７】第４実施形態の要部を示す横断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１、５１、６１、７１      トルクチューブ
２      プロペラシャフト
１０      車両用駆動装置
１３      エンジン（駆動力発生装置）
１４      トランスアクスル（分配装置）
５１ａ、６１ａ、７１ａ      外管
５１ｂ、６１ｂ、７１ｂ      内管
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４      トルクチューブの中心軸
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４      プロペラシャフトの中心軸
【図１】
2005186816.tif 000003
【図２】
2005186816.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005186816.tif 000008
【図７】
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