(57)【要約】【課題】  収容部材とベアリングとの間の軸方向位置を調整しベアリングの予圧調整と直交ギア組のバックラッシュ調整とを行い、部品点数と加工工数と組み付け工数を低減し、コストを低減する。【解決手段】  原動機の駆動力によって回転するドライブピニオンシャフト１１と、ドライブピニオンシャフト１１と直角に配置され、車軸５，７を介して駆動力を車輪に伝達するデフケース２１と、ドライブピニオンシャフト１１とデフケース２１とを連結して駆動力の方向を直角に変換する直交ギア組１３と、デフケース２１を収容するデフキャリヤ１７と、デフケース２１をデフキャリヤ１７に支承するベアリング３７，３９と、デフキャリヤ１７に固定され、車軸を収容するバンジョーチューブ１９と、バンジョーチューブ１９を介して、デフキャリヤ１７とベアリング３７，３９との間の軸方向位置を調整し、ベアリング３７，３９の予圧調整と、直交ギア組１３のバックラッシュ調整とを行うシム６１，６３を備えている。【選択図】  図１
2005225255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機の駆動力によって回転する駆動力伝達軸と、
前記駆動力伝達軸と直角に配置され、車軸を介して駆動力を車輪に伝達する回転体と、
前記駆動力伝達軸と前記回転体とを連結し、駆動力の方向を直角に変換する直交ギア組と、
前記回転体を収容する収容部材と、
前記回転体を前記収容部材に支承するベアリングと、
前記収容部材に固定され、前記車軸を収容する円筒部材と、
前記円筒部材を介して、前記収容部材と前記ベアリングとの間の軸方向位置を調整し、前記ベアリングの予圧調整と前記直交ギア組のバックラッシュ調整を行う調整手段とを備えていることを特徴とする駆動軸の支持構造。
【請求項２】
請求項１に記載された発明であって、
前記調整手段が、前記収容部材と前記ベアリングとの間に配置されたシムであることを特徴とする駆動軸の支持構造。
【請求項３】
請求項１に記載された発明であって、
前記調整手段が、前記収容部材と前記円筒部材との間に設けられ、これらを連結するネジ部であり、これらの連結にあたって、前記円筒部材が前記ベアリングを押圧することにより、前記ベアリングの予圧調整と前記直交ギア組のバックラッシュ調整が行われることを特徴とする駆動軸の支持構造。
【請求項４】
請求項２に記載された発明であって、前記収容部材と前記円筒部材との間に、回り止め手段を備えていることを特徴とする駆動軸の支持構造。
【請求項５】
請求項１〜４記載のいずれかに記載された発明であって、前記収容部材と前記円筒部材との間にシール部材が配置されていることを特徴とする駆動軸の支持構造。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載された発明であって、
前記収容部材が、アルミニューム合金製であることを特徴とする駆動軸の支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、車両の動力系に用いられる駆動軸の支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に図５のようなデファレンシャル装置５０１（フロントデファレンシャル装置）を用いた動力伝達装置が記載されている。この動力伝達装置はエンジンの駆動力によって回転するドライブピニオンシャフト５０３と、これと直角に配置され車軸５０５，５０７を介して駆動力を車輪に伝達するデファレンシャル装置５０１と、デファレンシャル装置５０１とドライブピニオンシャフト５０３とを連結する直交ギア組５０９と、これらを収容するデフキャリヤ５１１と、デフキャリヤ５１１に固定され車軸５０５，５０７をそれぞれ収容するバンジョーチューブ５１３，５１５（車軸管）などからなり、デファレンシャル装置５０１はベアリング５１７，５１９を介してデフキャリヤ５１１に支承されている。ドライブピニオンシャフト５０３を回転させるエンジンの駆動力は直交ギア組５０９により方向を直角に変換されてデファレンシャル装置５０１に伝達され、車軸５０５，５０７から左右の車輪に配分される。
【０００３】
ベアリング５１７，５１９はガタをなくすために予圧調整が必要であり、直交ギア組５０９はギアを正常な噛み合い状態にするためにバックラッシュ調整が必要である。
【０００４】
バンジョーチューブ５１３，５１５はデフキャリヤ５１１にボルト５２１で固定されている。また、バンジョーチューブ５１３，５１５をデフキャリヤ５１１に溶接することもある。
【特許文献１】「ランドクルーザー１００新型車解説書  ２−８６頁／トヨタ自動車株式会社編集／１９９８年１月１２日発行」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来は、直交ギア組５０９のバックラッシュ調整及びベアリング５１７，５１９の予圧調整と、バンジョーチューブ５１３，５１５とデフキャリヤ５１１との固定は別々に行われており、それだけ作業が複雑である。
【０００６】
また、上記のようにバンジョーチューブ５１３，５１５をボルト５２１でデフキャリヤ５１１に固定する場合は、それだけ部品点数が多くなる上に、ボルト孔の加工が必要であり、互いの位置合わせをするノックピン用の孔加工も必要になるからそれだけ加工コストが増加する。
【０００７】
そこで、この発明は、直交ギア組で連結された駆動力伝達軸及び回転体と、これらを収容する収容部材と、回転体を収容部材に支承するベアリングと、車軸を収容し収容部材に固定された円筒部材とを有し、円筒部材を介して収容部材とベアリングとの間の軸方向位置を調整しベアリングの予圧調整と直交ギア組のバックラッシュ調整とを行うことにより、部品点数と加工工数と組み付け工数を低減し、コストを低減することができる駆動軸の支持構造の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の駆動軸の支持構造は、原動機の駆動力によって回転する駆動力伝達軸と、前記駆動力伝達軸と直角に配置され、車軸を介して駆動力を車輪に伝達する回転体と、前記駆動力伝達軸と前記回転体とを連結し、駆動力の方向を直角に変換する直交ギア組と、前記回転体を収容する収容部材と、前記回転体を前記収容部材に支承するベアリングと、前記収容部材に固定され、前記車軸を収容する円筒部材と、前記円筒部材を介して、前記収容部材と前記ベアリングとの間の軸方向位置を調整し、前記ベアリングの予圧調整と前記直交ギア組のバックラッシュ調整を行う調整手段とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載された駆動軸の支持構造であって、前記調整手段が、前記収容部材と前記ベアリングとの間に配置されたシムであることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１に記載された駆動軸の支持構造であって、前記調整手段が、前記収容部材と前記円筒部材との間に設けられ、これらを連結するネジ部であり、これらの連結にあたって、前記円筒部材が前記ベアリングを押圧することにより、前記ベアリングの予圧調整と前記直交ギア組のバックラッシュ調整が行われることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項２に記載された発明であって、前記収容部材と前記円筒部材との間に、回り止め手段を備えていることを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載された発明であって、前記収容部材と前記円筒部材との間にシール部材が配置されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項１〜請求項５のいずれかに記載された駆動軸の支持構造であって、前記収容部材が、アルミニューム合金製であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の駆動軸の支持構造は、請求項１の構成のように、円筒部材を収容部材に取り付ける際、調整手段によって収容部材用ベアリングの予圧調整と直交ギア組のバックラッシュ調整の両方を同時に行えるから、組み付け作業が極めて容易になり、組み付けコストが大きく低減される。
【００１５】
また、バンジョーチューブ５１３，５１５をデフキャリヤ５１１にノックピンで位置合わせしボルト止めする従来例と異なって、ノックピンとボルトだけ部品点数が低減される上に、ボルト孔加工とノックピン用孔加工も不要になって加工コストも低減される。
【００１６】
また、円筒部材と収容部材との溶接を行わない本発明の構成では、例えば、収容部材をアルミニューム合金製にすれば、困難な異種材料の溶接を避けながら、軽量化が可能になり、車載性を向上させることができる。
【００１７】
請求項２の駆動軸の支持構造は、収容部材とベアリングとの間に配置されたシム（調整手段）の厚さを調整すると、ベアリングが軸方向に移動することによって収容部材用ベアリングの予圧調整と直交ギア組のバックラッシュ調整が行われ、請求項１の構成と同等の効果が得られる。
【００１８】
請求項３の駆動軸の支持構造は、収容部材と円筒部材との間にネジ部（調整手段）を設け、収容部材と円筒部材をネジ止めするに当たって、円筒部材が収容部材を支承するベアリングを押圧することにより、部品の交換作業を行わずに容易にベアリングの予圧調整と直交ギア組のバックラッシュ調整が行われ、請求項１の構成と同等の効果が得られる。
【００１９】
請求項４の駆動軸の支持構造は、請求項２と同等の効果が得られる。さらに、円筒部材の回り止めを収容部材に対して組付け時に行うことができ、組付作業性が向上する。
【００２０】
請求項５の駆動軸の支持構造は、請求項１〜請求項４と同等の効果が得られる。さらに、収容部材内のオイル漏れを収容部材と円筒部材との間で確実に防止することができる。
【００２１】
請求項６の駆動軸の支持構造は、請求項１〜請求項５と同等の効果が得られる。
【００２２】
また、収容部材をアルミニューム合金製にしたことによって軽量化され、車載性が向上する上に、円筒部材と収容部材を溶接しない本発明の構成では、円筒部材を強度部材の鉄鋼製にしても、困難な異種材料の溶接から解放される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
〔第１実施形態〕
図１と図２によって駆動軸の支持構造１（本発明の第１実施形態）の説明をする。駆動軸の支持構造１はフロントエンジン・リヤドライブ車（ＦＲ車）の後輪側で動力伝達装置３に用いられている。なお、図１は駆動軸の支持構造１を示しており、以下の説明の中で、左右の方向はこの車両及び図１での左右の方向である。
【００２４】
［駆動軸の支持構造１の構成］
駆動軸の支持構造１は、エンジン（原動機）の駆動力によって回転するドライブピニオンシャフト１１（駆動力伝達軸）と、ドライブピニオンシャフト１１と直角に配置され、後車軸５，７を介して駆動力を後輪（車輪）に伝達するデフケース２１（回転体）と、ドライブピニオンシャフト１１とデフケース２１とを連結して駆動力の方向を直角に変換する直交ギア組１３と、デフケース２１を収容するデフキャリヤ１７（収容部材）と、デフケース２１をデフキャリヤ１７に支承するテーパーローラ式のベアリング３７，３９（ベアリング）と、デフキャリヤ１７に固定され、後車軸５を収容するバンジョーチューブ１９（円筒部材）と、デフキャリヤ１７とバンジョーチューブ１９との間で、バンジョーチューブ１９の軸方向位置を調整しながら、ベアリング３７，３９の予圧調整と、直交ギア組１３のバックラッシュ調整とを行うシム６１，６５（調整手段）とで構成されている。
【００２５】
［駆動軸の支持構造１が用いられた車両の動力系の構成］
この動力系は、エンジン（原動機）と、トランスミッションと、トランスミッションの出力軸に継ぎ手を介して連結されたプロペラシャフトと、動力伝達装置３と、後車軸５，７と、左右の後輪と、前車軸と、左右の前輪などから構成されている。
【００２６】
動力伝達装置３は、駆動軸の支持構造１と、フランジ９と、ドライブピニオンシャフト１１と、直交ギア組１３と、リヤデフ１５（原動機の駆動力を左右の後輪に配分するデファレンシャル装置）と、アルミニューム合金で作られたデフキャリヤ１７と、バンジョーチューブ１９などから構成されており、リヤデフ１５は、デフケース２１と、ベベルギア式の差動機構２３とで構成されている。
【００２７】
フランジ９は継ぎ手を介してプロペラシャフトに連結され、ナット２５によりドライブピニオンシャフト１１の前端に固定されている。また、ドライブピニオンシャフト１１は車両の前後方向に沿って配置され、ベアリング２７，２９によってデフキャリヤ１７に支承されている。
【００２８】
直交ギア組１３は互いに噛み合った一対のハイポイドギア３１，３３によって構成されており、ハイポイドギア３１はドライブピニオンシャフト１１の後端に一体形成され、ハイポイドギア３３（リングギア）はボルト３５によってデフケース２１に固定されている。直交ギア組１３はドライブピニオンシャフト１１の回転を直角に変換してデフケース２１に伝達する。
【００２９】
デフケース２１は、左端をベアリング３７によりバンジョーチューブ１９を介してデフキャリヤ１７に支承され、右端をベアリング３９によってデフキャリヤ１７に支承されている。また、差動機構２３はピニオンシャフト４１と、ピニオンシャフト４１上に支承されたピニオンギア４３と、各ピニオンギア４３と噛み合った左右の出力側サイドギア４５，４７から構成されており、ピニオンシャフト４１はデフケース２１に連結されている。サイドギア４５，４７は左右の後車軸５，７にそれぞれスプライン連結されており、後車軸５，７はそれぞれのフランジ部４８，４９から継ぎ手を介して左右の後輪側に連結されている。エンジンの駆動力はトランスミッションからプロペラシャフトとドライブピニオンシャフト１１と直交ギア組１３などを介してリヤデフ１５に伝達され、後車軸５，７を介して左右の後輪に配分される。
【００３０】
デフキャリヤ１７は、上記のようにアルミニューム合金で作られて軽量化されており、バンジョーチューブ１９は、そのフランジ部５１をデフキャリヤ１７のフランジ部５３に軸方向に突き当ててデフキャリヤ１７に組み付けられ、ボールベアリング５５を介して左後車軸５を支承している。また、デフキャリヤ１７とバンジョーチューブ１９との間にはセンタリング部５６により半径方向に位置決めされ、オイル漏れを防止するＯリング５７が配置されている。さらに、デフキャリア１７の端部の内周面に数箇所設けた凹部１８に対して、バンジョーチューブ１９の外周上には１箇所の凸部２０が、１箇所の凹部１８に係合して回り止め手段をなしデフキャリア１７とバンジョーチューブ１９との円周方向の位置決めをしている。なお、後述するブラケット７９の取り付け位置に合わせて複数箇所の凹部１８と凸部２０との取り付け位置を選定し、円周方向の位置調整ができる。
【００３１】
デフケース２１を支承する左のベアリング３７のアウターレース５９とバンジョーチューブ１９のフランジ部５１との間にはシム６１が配置され、右のベアリング３９のアウターレース６３とデフキャリヤ１７との間にはシム６５が配置されている。これらのシム６１，６５の厚さを調整すると、先ず、バンジョーチューブ１９がそのフランジ部５１をデフキャリヤ１７のフランジ部５３に当接されて軸方向に位置決めされると共に、フランジ部５１を介して、ベアリング３７，３９の予圧調整が行われ、デフケース２１及びハイポイドギア３３が軸方向に移動して直交ギア組１３のバックラッシ調整が行われる。このように、バンジョーチューブ１９を取り付ける際に、その位置決めと、ベアリング３７，３９の予圧調整と、直交ギア組１３のバックラッシ調整とが同時に行われる。
【００３２】
また、デフキャリヤ１７にはオイル溜りが形成されており、デフキャリヤ１７とドライブピニオンシャフト１１側のフランジ９との間にはシール６７が配置され、バンジョーチューブ１９と左後車軸５との間にはシール６９が配置され、デフキャリヤ１７と右後車軸７のフランジ部４９との間にはシール７１が配置されており、シール５７及びこれらの配置箇所に取り付けられたダストカバー７３，７５，７７との間で、オイル漏れと外部からの異物の侵入を防止している。
【００３３】
また、図２のように、バンジョーチューブ１９には、車体との連結用ブラケット７９の一側端部がボルト８１で取り付けられており、ブラケット７９の他側端部はダンパー８３を介して車体側のマウンティングバー８５に取り付けられている。このように、バンジョーチューブ１９（デフキャリヤ１７）はブラケット７９によって車体側に支持されている。
【００３４】
［駆動軸の支持構造１の効果］
駆動軸の支持構造１は、上記のように構成されたことにより次のような効果が得られる。
【００３５】
バンジョーチューブ１９をデフキャリヤ１７に取り付ける際、シム６１，６５の厚さ調整によってバンジョーチューブ１９の位置決めと、ベアリング３７，３９の予圧調整と、直交ギア組１３のバックラッシ調整とを同時に行えるから、組み付け作業が極めて容易になり、組み付けコストが大きく低減される。
【００３６】
また、従来例と異なって、バンジョーチューブ１９の取り付けにノックピンやボルトを用いないから、それだけ部品点数が低減される上に、ボルト孔とノックピン用孔の加工も不要になり加工コストも低減される。
【００３７】
また、従来例と異なって、バンジョーチューブ１９の溶接を行わない本発明の構成では、上記のように、デフキャリヤ１７をアルミニューム合金製にして軽量化し、車載性を向上させながら、困難な異種材料の溶接を避けることができる。
【００３８】
〔第２実施形態〕
図３によって駆動軸の支持構造１０１（本発明の第２実施形態）の説明をする。駆動軸の支持構造１０１は実施形態１で説明した動力伝達装置３に駆動軸の支持構造１に代わって用いられており、以下、実施形態１と同機能の部材等には同一の符号を与えて引用しながら、実施形態１との相違点を説明する。
【００３９】
［駆動軸の支持構造１０１の構成］
駆動軸の支持構造１０１は、エンジンの駆動力によって回転するドライブピニオンシャフト１１と、ドライブピニオンシャフト１１と直角に配置され、後車軸５，７を介して駆動力を後輪（車輪）に伝達するデフケース２１と、ドライブピニオンシャフト１１とデフケース２１とを連結して駆動力の方向を直角に変換する直交ギア組１３と、デフケース２１を収容するアルミニューム合金製のデフキャリヤ１０３と、デフケース２１をデフキャリヤ１０３に支承するテーパーローラ式のベアリング３７，３９（ベアリング）と、デフキャリヤ１０３に固定され、後車軸５を収容するバンジョーチューブ１０５と、デフキャリヤ１０３とバンジョーチューブ１０５との間で、バンジョーチューブ１０５の軸方向位置を調整しながら、ベアリング３７，３９の予圧調整と、直交ギア組１３のバックラッシュ調整とを行うネジ部１０７（調整手段）とで構成されている。
【００４０】
バンジョーチューブ１０５は互いの間に設けられたネジ部１０７によってデフキャリヤ１０３にネジ止めされ、ナット１０９のロックナット機能により固定されている。また、バンジョーチューブ１０５をデフキャリヤ１０３にネジ止めするとき、その先端が左ベアリング３７のアウターレース５９に突き当たって軸方向に位置決めされると共に、ベアリング３７，３９の予圧調整が行われ、さらに、デフケース２１及びハイポイドギア３３が軸方向に移動して直交ギア組１３のバックラッシ調整が行われる。なお、ネジ部１０７に対してバンジョーチューブ１０５の先端の外周側には、デフキャリア１０３との間でセンタリング部１０８が設けられ、互いの径方向の位置決めがなされてる。また、Ｏリング１０６（シール）は、デフキャリア１０３とバンジョーチューブ１０５との間に配置され、デフキャリア内のオイル漏れを防止している。このように、バンジョーチューブ１０５を取り付ける際に、その位置決めと、ベアリング３７，３９の予圧調整と、直交ギア組１３のバックラッシ調整を同時に行うことができる。
【００４１】
［駆動軸の支持構造１０１の効果］
駆動軸の支持構造１０１は、上記のように構成されたことにより次のような効果が得られる。
【００４２】
バンジョーチューブ１０５をデフキャリヤ１０３にネジ止めする際、バンジョーチューブ１０５の位置決めと、ベアリング３７，３９の予圧調整と、直交ギア組１３のバックラッシ調整とを同時に行えるから、組み付け作業が極めて容易になり、組み付けコストが大きく低減される。
【００４３】
また、従来例と異なって、バンジョーチューブ１０５の取り付けにノックピンやボルトを用いないから、それだけ部品点数が低減される上に、ボルト孔とノックピン用孔の加工が不要になり加工コストが低減される。
【００４４】
また、従来例と異なって、バンジョーチューブ１０５の溶接を行わない本発明の構成では、上記のように、デフキャリヤ１０３をアルミニューム合金製にして軽量化し、車載性を向上させながら、困難な異種材料の溶接を避けることができる。
【００４５】
〔第３実施形態〕
図４によって駆動軸の支持構造２０１（本発明の第３実施形態）の説明をする。駆動軸の支持構造２０１は実施形態１で説明した動力伝達装置３に駆動軸の支持構造１に代わって用いられており、以下、実施形態１と同機能の部材等には同一の符号を与えて引用しながら、実施形態１との相違点を説明する。
【００４６】
［駆動軸の支持構造２０１の構成］
駆動軸の支持構造２０１では、バンジョーチューブ１９のフランジ部５１とデフキャリヤ１７のフランジ部５３との間（矢印２０３で示す個所）に互いに噛み合う凹凸部が設けられており、この凹凸部の噛み合いによってバンジョーチューブ１９が回り止めされている。
【００４７】
［駆動軸の支持構造２０１の効果］
このように構成された駆動軸の支持構造２０１は、駆動軸の支持構造１と同等の効果が得られると共に、バンジョーチューブ１９の回り止め機能が得られる。
【００４８】
［本発明の範囲に含まれる他の態様］
なお、本発明の駆動軸の支持構造において、バンジョーチューブは、各実施形態と異なって、デフキャリヤの両側に用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】第１実施形態の駆動軸の支持構造１を示す断面図である。
【図２】第１実施形態において、バンジョーチューブを車体側に連結するブラケットを示す断面図である。
【図３】第２実施形態の駆動軸の支持構造１０１を示す断面図である。
【図４】第３実施形態の駆動軸の支持構造２０１を示す断面図である。
【図５】従来例の断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  駆動軸の支持構造
１１  ドライブピニオンシャフト（駆動力伝達軸）
１３  直交ギア組
１７  デフキャリヤ（収容部材）
１９  バンジョーチューブ（円筒部材）
１８，２０  凹部，凸部（回り止め手段）
２１  デフケース（回転体）
３７，３９  テーパーローラ式のベアリング（ベアリング）
５７，１０６  Ｏリング（シール）
６１，６５  シム（調整手段）
１０１  駆動軸の支持構造
１０３  デフキャリヤ（収容部材）
１０５  バンジョーチューブ（円筒部材）
１０７  ネジ部（調整手段）
２０１  駆動軸の支持構造
【図１】
2005225255.tif 000003
【図２】
2005225255.tif 000004
【図３】
2005225255.tif 000005
【図４】
2005225255.tif 000006
【図５】
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