(57)【要約】【課題】デフケースの構造を複雑化することなく、ディファレンシャル装置の入力機構部分において捩り振動を有効に減衰させることができるディファレンシャル装置の捩り振動減衰機構を提供すること。【解決手段】一方のドライブシャフト４１の端面に摩擦部材６２を設け、他方のドライブシャフト３８の端面に摩擦部材６２に対して摺動するプレート部材６３と、このプレート部材６３を摩擦部材６２に押圧する弾性部材６４とを設けたものから捩り振動減衰機構６０が構成される。【選択図】図２
2013148123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デフケース内で端面同士が対向する左右のドライブシャフトがサイドギヤおよびピニオンギヤを介して差動回転可能なディファレンシャル装置の捩り振動減衰機構であって、
前記左右のドライブシャフトの一方の端面に摩擦部材を設け、前記左右のドライブシャフトの他方の端面に前記摩擦部材に対して摺動する摺動部材と、前記摺動部材を前記摩擦部材に押圧する弾性部材とを設けたことを特徴とするディファレンシャル装置の捩り振動減衰機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディファレンシャル装置の捩り振動減衰機構に関し、特にディファレンシャル装置の入力機構部分において捩り振動を減衰させる捩り振動減衰機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両が走行する際に不可避な振動の中でも、静粛性および低振動性の向上のために、駆動系の捩り振動を抑制することが求められている。
【０００３】
この捩り振動は、タイヤが路面に対してスリップとグリップを繰り返して、左右のドライブシャフトが差回転をしたときに、左右のドライブシャフトがそれぞれ独立した捩り運動をすることにより発生する。また、この捩り運動による捩り振動がドライブシャフトの固有振動数と一致すると共振が励起され、捩り振動が増幅する。
【０００４】
従来、この種のディファレンシャル装置の捩り振動減衰機構として、デフケースを、リングギヤが固定された駆動側ケース部材と、ピニオンギヤを回転自在に支持する被駆動側ケース部材とによって構成するとともに、駆動側ケース部材と被駆動側ケース部材との間に、両ケース部材を特定の相対回転位置に付勢する弾性部材と、両ケース部材の相対回転角度に応じて両ケース部材の摩擦トルクを変化させるカム押圧機構とをそれぞれ介装することにより、捩り振動の抑制を行うようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
具体的には、特許文献１に記載のものは、弾性部材、摩擦部材およびカム押圧機構によって、ディファレンシャル装置の入力機構部分においてヒステリシストルクを発生させる捩り振動減衰機構を構成し、捩り振動の抑制、すなわち、駆動系の捩り共振ピークの減衰や、高周波トルク変動の減衰を行うように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１２７６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような従来のディファレンシャル装置の捩り振動減衰機構にあっては、デフケースを駆動側ケース部材と被駆動側ケース部材とによって構成する必要があるため、デフケースの構造が複雑化してしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、デフケースの構造を複雑化することなく、ディファレンシャル装置の入力機構部分において捩り振動を有効に減衰させることができるディファレンシャル装置の捩り振動減衰機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るディファレンシャル装置の捩り振動減衰機構は、上記目的を達成するため、（１）デフケース内で端面同士が対向する左右のドライブシャフトがサイドギヤおよびピニオンギヤを介して差動回転可能なディファレンシャル装置の捩り振動減衰機構であって、前記左右のドライブシャフトの一方の端面に摩擦部材を設け、前記左右のドライブシャフトの他方の端面に前記摩擦部材に対して摺動する摺動部材と、前記摺動部材を前記摩擦部材に押圧する弾性部材とを設けたものから構成されている。
【００１０】
この構成により、左右のドライブシャフトに捩り振動が発生した場合、一方のドライブシャフトと一体的に回転する摩擦部材と、他方のドライブシャフトと一体的に回転する摺動部材との間に発生する摺動抵抗によってドライブシャフトの捩り振動を減衰することができる。
【００１１】
したがって、ディファレンシャル装置の入力機構部分において捩り振動を有効に減衰させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るディファレンシャル装置の捩り振動減衰機構の一実施の形態を示す図であり、電気自動車両のトランスアクスルの断面図である。
【図２】本発明に係るディファレンシャル装置の捩り振動減衰機構の一実施の形態を示す図であり、図１のディファレンシャル装置の拡大図である。
【図３】本発明に係るディファレンシャル装置の捩り振動減衰機構の一実施の形態を示す図であり、図２のドライブシャフトの端面の拡大図である。
【図４】本発明に係るディファレンシャル装置の捩り振動減衰機構の一実施の形態を示す図であり、図２の摩擦部材、保持部材、プレート部材および弾性部材の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係るディファレンシャル装置の捩り振動減衰機構の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１４】
図１〜図４は、本発明に係るディファレンシャル装置の捩り振動減衰機構の一実施の形態を示す図である。
【００１５】
まず、構成を説明する。図１において、自動車等の車両の動力伝達装置を構成するトランスアクスル１０は、有底筒状の第１のケース１２と、第１のケース１２の開口端を閉塞する円板状のカバー１３と、第１のケース１２に収容された回転電機としての電動モータＭと、第１のケース１２の閉塞端である仕切壁１２ａ側に位置し、第１のケース１２に固定された第２のケース１４と、第２のケース１４に収容されたプラネタリギヤ１５と、第２のケース１４に収容されたディファレンシャル装置としてのディファレンシャルギヤ１６とを含んで構成されている。
【００１６】
なお、本実施の形態では、第１のケース１２、カバー１３および第２のケース１４がケースとしてのトランスアクスルケース１１を構成している。
【００１７】
電動モータＭは、複数個の永久磁石が埋め込まれているロータ１７と、ロータ１７を取り囲むようにロータ１７の外周部に設けられ、回転磁界を形成するステータ１８とを含んで構成されており、ステータ１８は、ステータコア１９と、ステータコア１９に巻回されるステータコイルとしての三相コイル２０とを含んで構成される。
【００１８】
ロータ１７は、中空のロータシャフト２１に結合されており、ロータシャフト２１と一体的に回転するようになっている。ステータコア１９は、電磁鋼板の薄板を積層して形成され、図示しないボルト等の固定手段によって第１のケース１２に固定されている。
【００１９】
また、第１のケース１２にはボルト２３によってガイド部材２２が固定されており、ロータシャフト２１は、軸受２４を介してガイド部材２２に回転自在に支持されているとともに、軸受２５を介して仕切壁１２ａの半径方向内周部に回転自在に支持されている。
【００２０】
また、ロータシャフト２１の内周面には中空のインプットシャフト２６の軸線方向一端部の外周部がスプライン嵌合されており、ロータシャフト２１とインプットシャフト２６とは一体回転するようになっている。
【００２１】
また、インプットシャフト２６の軸線方向他端部にはサンギヤ２７の内周面がスプライン嵌合しており、インプットシャフト２６はサンギヤ２７と一体回転するようになっている。
【００２２】
また、プラネタリギヤ１５は、サンギヤ２７と、インプットシャフト２６と同軸上に設けられ、第２のケース１４に回転不能に支持されているリングギヤ２８と、サンギヤ２７とリングギヤ２８との間に配置され、サンギヤ２７の外周を自転しながら公転するピニオンギヤ２９と、ディファレンシャルギヤ１６のデフケース３１に結合され、各ピニオンギヤ２９のピニオンシャフト２９ａを支持するプラネタリキャリア３０とを含んで構成されている。
【００２３】
また、インプットシャフト２６は、軸受３３、３４を介して仕切壁１２ａおよびプラネタリキャリア３０に回転自在に支持されている。また、第２のケース１４には円板状のガイド部材３２が結合されており、プラネタリキャリア３０は、軸受３４、３５を介してガイド部材３２の半径方向内周部およびインプットシャフト２６の外周部に回転自在に支持されている。
【００２４】
また、ディファレンシャルギヤ１６は、プラネタリキャリア３０に結合されたデフケース３１と、デフケース３１内に設けられ、デフケース３１に結合されたピニオンシャフト３６ａに回転自在に支持されたピニオンギヤ３６と、ピニオンギヤ３６に噛合するサイドギヤ３７ａ、３７ｂとを含んで構成されている。
【００２５】
また、サイドギヤ３７ａの内周面には左側のドライブシャフト３８の一端部がスプライン嵌合しており、サイドギヤ３７ｂの内周面にはインタミディエイトシャフト（以下、インタミシャフトという）３９の一端部がスプライン嵌合している。
【００２６】
インタミシャフト３９は、ロータシャフト２１およびインプットシャフト２６の内周面に挿通されており、インタミシャフト３９の他端部は、ホルダシャフト４０の内周面にスプライン嵌合している。
【００２７】
このホルダシャフト４０の内周面には右側のドライブシャフト４１の一端部がスプライン嵌合している。また、ホルダシャフト４０は、軸受４２、４３を介してガイド部材２２およびカバー１３に回転自在に支持されている。
【００２８】
このように構成されるトランスアクスル１０は、ロータ１７に埋め込まれた永久磁石による磁界と三相コイル２０によって形成される磁界との相互作用によりロータ１７が回転駆動される。
【００２９】
ロータ１７が回転駆動されると、ロータ１７に結合されたロータシャフト２１を介してインプットシャフト２６が回転し、インプットシャフト２６を介してサンギヤ２７が回転する。
【００３０】
サンギヤ２７が回転すると、ロータ１７の駆動力がサンギヤ２７を介してピニオンギヤ２９に伝達され、ピニオンギヤ２９がサンギヤ２７の回りを公転しながら自転することにより、プラネタリキャリア３０によってロータ１７の駆動力が増幅される。
【００３１】
プラネタリキャリア３０が回転すると、プラネタリキャリア３０の回転がデフケース３１に入力されてデフケース３１が回転し、このデフケース３１と一体的にピニオンギヤ３６が公転することにより、一対のサイドギヤ３７ａ、３７ｂおよび一対のドライブシャフト３８およびインタミシャフト３９が回転駆動される。このため、ドライブシャフト３８およびインタミシャフト３９にホルダシャフト４０を介して結合されたドライブシャフト４１を介して左右の駆動輪が同一回転数で駆動される。
【００３２】
また、車両のカーブ走行等によって、左右の駆動輪間に回転抵抗差が生じたときに、ピニオンギヤ３６が自転することになって、サイドギヤ３７ａ、３７ｂが差動回転することになるので、デフケース３１に入力される回転動力が左右のドライブシャフト３８、４１を介して左右の駆動輪に差動分配される。
【００３３】
このように本実施の形態では、電動モータＭの回転中心軸Ｒ（ロータシャフト２１の回転中心軸）とディファレンシャルギヤ１６の回転中心軸Ｒ（デフケース３１の回転中心軸）が同軸上に設置されている。
【００３４】
また、ガイド部材２２は、電動モータＭの軸線方向に対して後述する吐出孔４４ｄ、４４ｅの鉛直方向に延在するフランジ部２２ａと、フランジ部２２ａの半径方向内方にフランジ部２２ａと一体的に設けられたボス部２２ｂとを備えている。
【００３５】
ボス部２２ｂの半径方向内周部には軸受２４、４２が設けられており、軸受２４は、電動モータＭの軸線方向で電動モータＭに隣接するとともに、軸受４２は、軸受２４に対して電動モータＭの軸線方向外方に位置している。
【００３６】
また、カバー１３の半径方向内方には円筒部１３ａが形成されており、この円筒部１３ａの内周部とホルダシャフト４０の外周部との間には軸受４３が介装されている。この軸受４３は、軸受４２に対して電動モータＭの軸線方向外方に位置している。
【００３７】
また、ボス部２２ｂには連通孔２２ｃが形成されており、この連通孔２２ｃは、電動モータＭの軸線方向において軸受２４、４２の間に位置し、ボス部２２ｂの半径方向に延在している。
【００３８】
また、ガイド部材２２のフランジ部２２ａにはガイドリブ２２ｄが設けられており、このガイドリブ２２ｄは、フランジ部２２ａから電動モータＭの軸線方向の外方に延在している。
【００３９】
カバー１３の円筒部１３ａには連通孔１３ｂが形成されており、この連通孔１３ｂの上方の開口端は、ガイドリブ２２ｄ側に開口し、連通孔１３ｂの下方の開口端は、軸受４３の軸線方向一端部側に開口している。
【００４０】
トランスアクスルケース１１の底部にはストレーナ５１が設けられており、トランスアクスルケース１１の底部に貯留されるオイルは、ストレーナ５１で濾過された後に、図示しないオイル供給管を通してオイルポンプに供給されるようになっている。
【００４１】
そして、オイルポンプから油路４６ｄ、４６ｃ、４６ｂ、４６ａを介してオイルパイプ４４に供給されたオイルは、吐出孔４４ａ〜４４ｅから吐出（または滴下）されて、電動モータＭの高温部である三相コイル２０のコイルエンド２０ａ、２０ｂを主として冷却するとともに、軸受２４、４２、４３の潤滑を行うようになっている。
【００４２】
一方、オイルパイプ４４の上方に位置する第１のケース１２にはブリーザ孔５２が形成されている。このブリーザ孔５２は、吐出孔４４ａ、４４ｃの間に位置しており、トランスアクスルケース１１の内部と外部とを連通する開口から構成されている。
【００４３】
また、第１のケース１２の上部にはブリーザパイプ５３が取付けられており、このブリーザパイプ５３は、ブリーザ孔５２に連通する一端部と外気に開口する他端部とを備え、トランスアクスルケース１１の内部と外部とを連通している。
【００４４】
また、本実施の形態のトランスアクスル１０は、電動モータＭの回転中心軸Ｒとディファレンシャルギヤ１６の回転中心軸Ｒが同軸上に設置されているため、トランスアクスル１０が長尺となる。
【００４５】
図１の構成のトランスアクスルにおいては、ドライブシャフト３８と比較してドライブシャフト４１が長くなるため、タイヤが路面に対してスリップとグリップを繰り返して、左右のドライブシャフト３８、４１が差回転をしたときに、ドライブシャフト３８、４１が独立した捩り運動したときに発生する捩り振動の影響が大きくなる。
【００４６】
そして、ドライブシャフト３８、４１のそれぞれにおいて、この捩り運動による捩り振動が固有振動数と一致すると共振が励起され、捩り振動が増幅することとなる。なお、ドライブシャフト３８とドライブシャフト４１は長さが異なっているため、互いに異なる固有振動数を有する。
【００４７】
そこで、本実施のトランスアクスル１０は、以下に説明するように、ドライブシャフト３８、４１の間に、ドライブシャフト３８、４１の捩り振動を減衰する捩り振動減衰機構６０を備えている。
【００４８】
図２、図３に示すように、ディファレンシャルギヤ１６において、左右のドライブシャフト３８、４１は、デフケース３１内でその端面同士が対向しており、サイドギヤ３７ａ、３７ｂおよびピニオンギヤ３６を介して差動回転可能となっている。
【００４９】
捩り振動減衰機構６０は、保持部材６１、摩擦部材６２、プレート部材６３および弾性部材６４から構成されており、ドライブシャフト３８とドライブシャフト４１の間に配置されている。
【００５０】
左右の２つのドライブシャフト３８、４１のうち、一方のドライブシャフト４１の端面には、図４に拡大図を示すように、保持部材６１を介して摩擦部材６２が設けられている。
【００５１】
保持部材６１は、例えば、円盤状に形成された金属から構成され、摩擦部材６２をドライブシャフト４１の端面に固定するための基材として機能する。
【００５２】
摩擦部材６２は、自動変速機に用いられる摩擦材と同様の部材を円環状に形成したものから構成され、保持部材６１に保持されている。保持部材６１と摩擦部材６２は、ドライブシャフト４１と一体的に回転する。なお、保持部材６１を省略して、摩擦部材６２を直接的にドライブシャフト４１の端面に貼り付けるように構成してもよい。
【００５３】
一方、ドライブシャフト３８の端面には、図４に拡大図を示すように、弾性部材６４を介してプレート部材６３が設けられている。プレート部材６３は、例えば、円盤状に形成された金属から構成され、摩擦部材６２に対して摺動して摩擦部材６２との間で摺動抵抗を発生する摺動部材として機能する。
【００５４】
弾性部材６４は、円盤状に形成されたゴム等の材料から構成され、プレート部材６３を常に摩擦部材６２に押圧するようになっている。保持部材６１と摩擦部材６２は、ドライブシャフト３８に固定されてドライブシャフト３８と一体的に回転する。
【００５５】
次に、作用を説明する。本実施の形態のトランスアクスル１０は、ドライブシャフト４１の端面に、保持部材６１を介して摩擦部材６２を設けて、ドライブシャフト４１と一体的に保持部材６１と摩擦部材６２が回転するように構成され、ドライブシャフト３８の端面に、弾性部材６４を介してプレート部材６３を設けて、ドライブシャフト３８と一体的に弾性部材６４とプレート部材６３が回転するように構成されている。
【００５６】
このため、タイヤが路面に対してスリップとグリップを繰り返して、ドライブシャフト３８とドライブシャフト４１が差回転をしたときに、ドライブシャフト３８、４１が独立した捩り運動をすることにより捩り振動が発生した場合、ドライブシャフト４１と一体的に回転する摩擦部材６２と、ドライブシャフト３８と一体的に回転するプレート部材６３との間で摺動抵抗が発生するため、この摺動抵抗によってドライブシャフト３８、４１の捩り振動が減衰することとなる。また、摩擦部材６２とプレート部材６３との間で発生する摺動抵抗により、ドライブシャフト３８とドライブシャフト４１との間の差回転が制限される。
【００５７】
以上のように、本実施の形態では、一方のドライブシャフト４１の端面に摩擦部材６２を設け、他方のドライブシャフト３８の端面に摩擦部材６２に対して摺動するプレート部材６３と、このプレート部材６３を摩擦部材６２に押圧する弾性部材６４とを設けたものから構成されている。
【００５８】
この構成により、ドライブシャフト３８、４１に捩り振動が発生した場合、ドライブシャフト４１と一体的に回転する摩擦部材と、ドライブシャフト３８と一体的に回転するプレート部材６３との間に発生する摺動抵抗によってドライブシャフト３８、４１の捩り振動を減衰することができる。
【００５９】
したがって、デフケース３１の構造を複雑化することなく、ディファレンシャル装置の入力機構部分において捩り振動を有効に減衰させることができる。
【００６０】
以上説明したように、本発明は、デフケースの構造を複雑化することなく、ディファレンシャル装置の入力機構部分において捩り振動を有効に減衰させることができるものであり、特にデフケース内で端面同士が対向する左右のドライブシャフトがサイドギヤおよびピニオンギヤを介して差動回転可能なディファレンシャル装置の捩り振動減衰機構に有用である。
【符号の説明】
【００６１】
１０  トランスアクスル
１１  トランスアクスルケース
１６  ディファレンシャルギヤ（ディファレンシャル装置）
１７  ロータ
１８  ステータ
１９  ステータコア
２０  三相コイル
３１  デフケース
３６  ピニオンギヤ
３７ａ、３７ｂ  サイドギヤ
３８、４１  ドライブシャフト
６０  捩り振動減衰機構
６１  保持部材
６２  摩擦部材
６３  プレート部材（摺動部材）
６４  弾性部材
【図１】
2013148123.tif 000003
【図２】
2013148123.tif 000004
【図３】
2013148123.tif 000005
【図４】
2013148123.tif 000006