(57)【要約】【課題】回転軸のねじり剛性を向上させることで、駆動装置内で発生する振動の増大などの弊害を抑制した車両用駆動装置を提供する。【解決手段】カラー５４の両端と第１歯車５０および第２歯車５２との間の接触面には、互いに噛み合う係合歯５６、５８がそれぞれ設けられ、カラー５４と第１歯車５０および第２歯車５２とは相対回転不能に連結されていることで、出力軸２６が駆動させられた際に発生するねじりモーメントに対して、第１歯車５０および第２歯車５２を介してカラー５４の剛性が寄与するため、ねじり剛性が向上し、車両用駆動装置１０内で発生する振動などの弊害が抑制される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源によって回転駆動させられる回転軸と、前記回転軸上に互いに相対回転不能に嵌め着けられた少なくとも１対の歯車と、該１対の歯車の間に介装された円筒状のカラーとを、備えた車両用駆動装置であって、
前記カラーの両端と前記１対の歯車との接触面には、互いに噛み合う嵌合歯がそれぞれ設けられることで、該カラーと該１対の歯車とは互いに相対回転不能に連結させられていることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項２】
前記車両用駆動装置は、常時噛み合う複数対の歯車対を入力回転軸と出力回転軸とに備えた平行軸式常時噛合型変速機を備えたものであり、
前記回転軸は、前記出力回転軸であり、
前記１対の歯車は前記２つの歯車対の一方をそれぞれ構成する歯車であることを特徴とする請求項１の車両用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に備えられる駆動装置にかかり、特に、エンジンなどの駆動源によって回転駆動させられる回転軸のねじり剛性向上に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両に備えられる駆動装置には、たとえば変速機の出力軸など、同軸上に接近しあう１対のギヤを有する回転軸を備えたものがある。たとえば、特許文献１に記載の多段速度トランスミッションがそれであり、接近しあう１対の歯車の間に円筒状のカラーが介装されることで、カラーの両端がそれぞれの歯車の端部に当接し、接近しあう１対の歯車の接触を回避する技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特表２００２−５２９６７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１の各歯車と当接するカラーの両端面は、平滑となっており、回転軸が駆動させられた際に発生する回転軸のねじれに対して剛性を高める効果が小さく、回転軸のねじれが大きくなり、このねじれによってトランスミッションが振動しやすくなるなどの弊害が発生する恐れがあった。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、回転軸のねじり剛性を向上させることで、駆動装置内で発生する振動の増大などの弊害を抑制した車両用駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、駆動源によって回転駆動させられる回転軸と、前記回転軸上に互いに相対回転不能に嵌め着けられた少なくとも１対の歯車と、その１対の歯車の間に介装された円筒状のカラーとを、備えた車両用駆動装置において、前記カラーの両端と前記１対の歯車との接触面には、互いに噛み合う嵌合歯がそれぞれ設けられることで、そのカラーとその１対の歯車とは互いに相対回転不能に連結させられていることを特徴とする車両用駆動装置。
【０００７】
また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、請求項１の車両用駆動装置において、（ａ）前記車両用駆動装置は、常時噛み合う複数対の歯車対を入力回転軸と出力回転軸とに備えた平行軸式常時噛合型変速機を備えたものであり、（ｂ）前記回転軸は、前記出力回転軸であり、（ｃ）前記１対の歯車は前記２つの歯車対の一方をそれぞれ構成する歯車であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１にかかる発明の車両用駆動装置によれば、前記カラーの両端と前記１対の歯車との接触面には、互いに噛み合う係合歯がそれぞれ設けられ、カラーと１対の歯車とは相対回転不能に連結されていることで、前記回転軸が回転駆動させられた際に発生するねじりモーメントに対して、１対の歯車を介してカラーの剛性が寄与するため、回転軸のねじり剛性が向上し、駆動装置内で発生する振動などの弊害が抑制される。
【０００９】
また、請求項２にかかる発明の車両用駆動装置によれば、前記回転軸は、前記出力回転軸であり、前記１対の歯車は前記２つの歯車対の一方をそれぞれ構成する歯車であるため、出力回転軸のねじり剛性が向上し、車両用駆動装置内で発生する振動が抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明が適用された車両用駆動装置１０の概略構成を説明する骨子図で、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両用のものであり、走行用駆動源としてのエンジン１２、クラッチ１４、変速機１６、および終減速機１８を備えている。
【００１２】
変速機１６は、終減速機１８と共に共通のハウジング２０内に配設されてトランスアクスルを構成しており、そのハウジング２０内に所定量だけ充填された潤滑油に浸漬され、終減速機１８と共に潤滑されるようになっている。変速機１６は、平行な１対の入力軸２４、出力軸２６間にギヤ比が異なり、且つ常時噛み合う複数対の変速ギヤ対２８ａ〜２８ｅが配設されると共に、それらの変速ギヤ対２８ａ〜２８ｅに対応して複数の噛合クラッチ３０ａ〜３０ｅが設けられた平行軸式常時噛合型変速機構と、それらの噛合クラッチ３０ａ〜３０ｅの３つのクラッチハブスリーブ３２ａ、３２ｂ、３２ｃの何れかを選択的に移動させて変速段を切り換えるシフト・セレクトシャフト３４とを備えており、前進５速の変速段が成立させられるようになっている。入力軸２４および出力軸２６にはさらに後進ギヤ対３６が配設され、図示しないカウンタシャフトに配設された後進用アイドル歯車と噛み合わされることにより後進変速段が成立させられるようになっている。なお、入力軸２４は、スプライン嵌合３５によってクラッチ１４のクラッチ出力軸３７に連結されていると共に、出力軸２６には、出力歯車３８が配設されて終減速機１８のリングギヤ４０と噛み合わされている。図２は、上記変速機１６および終減速機１８の具体的構成を示す断面図で、図１、図２共に、入力軸２４、出力軸２６、およびリングギヤ４０の軸心を共通の平面内に示した展開図である。
【００１３】
上記噛合クラッチ３０ａ〜３０ｅは何れもシンクロメッシュタイプのクラッチであり、シフト・セレクトシャフト３４によって、噛合クラッチ３０ｅが係合されることにより変速比（入力軸４２の回転数／出力軸４４の回転数）が最も大きい第１変速段が成立させられ、噛合クラッチ３０ｄが係合されることにより変速比が２番目に大きい第２変速段が成立させられ、噛合クラッチ３０ｃが係合されることにより変速比が３番目に大きい第３変速段が成立させられ、噛合クラッチ３０ｂが係合されることにより変速比が４番目に大きい第４変速段が成立させられ、噛合クラッチ３０ａが係合されることにより変速比が最も小さい第５変速段が成立させられる。
【００１４】
終減速機１８は傘歯車式のもので、図１に示される１対のサイドギヤ４２Ｒ、４２Ｌにはそれぞれドライブシャフト４４Ｒ、４４Ｌがスプライン嵌合などによって連結され、左右の前輪（駆動輪）４６Ｒ、４６Ｌを回転駆動させる。
【００１５】
図２において、出力軸２６上に相対回転不能に嵌め着けられた１対の第１歯車５０と第２歯車５２との間には、円筒状のカラー５４が介装されている。この第１歯車５０が、第４変速段に対応する変速ギヤ対２８ｂの出力軸２６側の歯車を構成しており、第２歯車５２が、第３変速段に対応する変速ギヤ対２８ｃの出力軸２６側の歯車を構成している。なお、本実施例の変速ギヤ対２８ｂ、２８ｃが本発明の複数対の歯車対に対応しており、第１歯車５０および第２歯車５２が本発明の１対の歯車に対応している。。
【００１６】
図３は、前述した第１歯車５０、第２歯車５２、およびカラー５４の構成を説明するための部分拡大図である。第１歯車５０と第２歯車５２との間は、円筒状のカラー５４が介装されており、このカラー５４の軸心方向の両端の接触面には、第１歯車５０および第２歯車５２に噛み合う嵌合歯５６、５８がそれぞれ設けられることで、カラー５４と第１歯車５０および第２歯車５２とは、互いに相対回転不能に連結されている。この嵌合歯５６、５８は、本実施例においは、円周上に等角度間隔に設けられたのこぎり歯状の嵌合歯５６、５８となっている。また、カラー５４は、たとえば鋼材などの比較的高い剛性を有する材料から構成され、本実施例では出力軸２６に対して相対回転可能に嵌め入れられている。なお、入力軸２４が本発明の入力回転軸に対応しており、出力軸２６が本発明の回転軸および出力回転軸に対応している。
【００１７】
このように構成された車両用駆動装置１０において、エンジン１２によって入力軸２４および出力軸２６を回転駆動させた際に発生する振動解析結果を図４乃至図６に示す。なお、本解析では、出力軸２６の出力歯車３８と終減速機１８のリングギヤ４０との間の噛合部において加振させ、振動状態を解析したものである。
【００１８】
図４は、所定の力で加振させた際に発生する周波数とコンプライアンスとの関係を示している。ここで、横軸が加振させた際の周波数を示しており、縦軸が各加振点でのコンプライアンスを示している。なお、コンプライアンスとは、単位加振力あたりの変位量（ねじれ量）を示したものである。ここで、破線が終減速機１８のリングギヤ４０側から加振した際のコンプライアンスである。本解析においては、比較対象として、カラー５４の両端と第１歯車５０および第２歯車５２との接触面が平坦な従来構造においても解析を行っているが、リングギヤ４０側からの加振においては本実施例、従来構造とも同様の波形を示すため、１本の破線で示されている。また、細実線が本実施例の構造の出力軸２６の出力歯車３８側を加振した際の周波数とコンプライアンスの関係を示し、太実線が前述した従来構造の周波数とコンプライアンスとの関係を示している。図４に示されるように、本実施例のコンプライアンスのピークＸ２は、従来構造のコンプライアンスのピークＸ１よりも高周波側に移動している。これにより、ねじりによる共振周波数が高周波側に移動することになる。
【００１９】
図５は、図４と同様に出力軸２６の出力歯車３８と終減速機１８のリングギヤ４０との間の噛合部において、周波数と動剛性との関係を示したものである。動剛性とは、所定量のねじりを加えた際に発生する振動強制力の大きさであり、この動剛性が大きくなると振動が大きくなる。ここで、横軸は加振させた際の周波数が示され、縦軸は上述した動剛性が示されている。さらに、太実線が図４と同様に従来構造の動剛性を示しており、細実線が本実施例の動剛性を示している。図５に示されるように、本実施例では、周波数の低い領域において動剛性が顕著に低下しており、振動強制力が小さくなっている。
【００２０】
また、図４において、出力歯車３８側のコンプライアンスとリングギヤ４０側のコンプライアンスとの和の逆数が図５の動剛性となることが知られており、出力歯車３８側のコンプライアンスとリングギヤ４０側のコンプライアンスの交点において、図５の動剛性が最大値（ピーク）となることが知られている。たとえば、破線で示されるリングギヤ４０側のコンプライアンスと太実線で示される従来構造の構造のコンプライアンスとの交点Ｃ１が、図５のピークＹ１に対応し、リングギヤ４０側のコンプライアンスと細実線で示される本実施例のコンプライアンスとの交点交点Ｃ２が図５のピークＹ２に対応しており、ピークＹ２はピークＹ１に比べて小さくなっている。すなわち、図４の交点Ｃ１は交点Ｃ２よりも小さくなるため、図５ではその逆数をとるためにピークＹ１はピークＹ２よりも大きくなる。これより、カラー５４の両端部と第１歯車５０および第２歯車５２との間に嵌合歯５６、５８を設けたことで、動剛性のピークが減少し、振動強制力が低下したことが確認できる。
【００２１】
図６は、図４および図５より導き出される振動レベルと周波数との関係を示したものである。図６の横軸は前述した入力軸２６の出力歯車３８と終減速機１８のリングギヤ４０との噛合部に入力される周波数であり、縦軸はその入力によって図示しないエンジンマウント部で発生する振動レベル（振動の大きさ）を示している。図６に示されるように、従来の構造（太実線）の振動レベルに比べて、本実施例（細実線）の振動レベルは顕著に低下しており、振動が抑制されることが確認できる。
【００２２】
上述のように、前述の実施例によれば、カラー５４の両端と第１歯車５０および第２歯車５２との間の接触面には、互いに噛み合う係合歯５６、５８がそれぞれ設けられ、カラー５４と第１歯車５０および第２歯車５２とは相対回転不能に連結されていることで、出力軸２６が駆動させられた際に発生するねじりモーメントに対して、第１歯車５０および第２歯車５２を介してカラー５４の剛性が寄与するため、ねじり剛性が向上し、駆動装置１０内で発生する振動などの弊害が抑制される。
【００２３】
また、前述の実施例によれば、出力軸２６に相対回転不能に嵌め着けられた第１歯車５０は変速ギヤ対２８ｂを構成し、第２歯車５２は変速ギヤ対２８ｃを構成する歯車であるため、出力軸２６のねじり剛性が向上し、変速機１６内で発生する振動が抑制される。
【００２４】
また、前述の実施例によれば、カラー５４は、たとえば鋼材などの比較的高い剛性を有する材料から構成することで出力軸２６のねじり剛性をさらに向上させることができる。
【００２５】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００２６】
たとえば、前述の実施例では、嵌合歯５６、５８は、円周上に等角度間隔に設けられたのこぎり歯状の嵌合歯なっているが、嵌合歯はカラーおよび両端に位置する歯車が相対回転不能に嵌合されるものであれば足り、たとえばパルス形状の嵌合歯など、自由に変更することができる。
【００２７】
また、前述の実施例では、カラー５４は出力軸２６に嵌め着けられている第１歯車５０および第２歯車５２の間に介装されているが、たとえば入力軸２４など互いに隣り合う１対の歯車が嵌め着けられている回転軸であれば、本発明は自由に適用することができる。
【００２８】
また、前述の実施例の車両はＦＦ車両であったが、特にＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両に限定されるものではなく、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）車両など他の車両にも本発明は適用することができる。
【００２９】
なお、上述したのはあくまでも１実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明が適用された車両用駆動装置の概略構成を説明するための骨子図である。
【図２】図１の車両用駆動装置の具体的構成を示す断面図である。
【図３】図２の第１歯車、第２歯車、およびカラーの構成を説明するための部分拡大図である。
【図４】周波数とコンプライアンスとの関係を示すグラフである。
【図５】周波数と動剛性との関係を示すグラフである。
【図６】周波数と振動レベルとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３１】
１０：車両用駆動装置  ２４：入力軸（入力回転軸）  ２６：出力軸（回転軸、出力回転軸）  ２８ｂ、２８ｃ：変速ギヤ対（歯車対）  ５０：第１歯車（１対の歯車）  ５２：第２歯車（１対の歯車）  ５４：カラー  ５６：嵌合歯  ５８：嵌合歯
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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