JP6305123B2 - 四輪駆動車両のトランスファー構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体前部に搭載したエンジンによって前輪及び後輪を駆動する四輪駆動車両に関し、特にそのフロントディファレンシャルギヤとリヤディファレンシャルギヤとの間に設けられるトランスファーの構造に関する。

四輪駆動車両のトランスファー装置として、特許文献１に記載されたトランスファー構造が知られている。これは、左右方向に配置されたトランスファー入力軸にフロントディファレンシャルギヤから一対のヘリカルギヤを介して入力された駆動力を、前後方向に配置されたトランスファー出力軸に、一対のベベルギヤを介して伝達する。トランスファー入力軸、トランスファー出力軸及び一対のベベルギヤは、トランスファーケースの内部に収納される。トランスファーケースは、その本体及びカバーを複数本の第１ボルトで結合して内部空間を画定する。そして、サブアセンブリ化されたトランスファーケースは、トランスミッションケースに複数本の第２ボルトを介して取り付けられる。

特開２００３−１５４８６６号公報

上記の特許文献１に記載されたトランスファー構造において、左右方向に配置されたトランスファー入力軸は、トランスファーケースの本体とカバーの夫々に別れて設けられたテーパーローラベアリングによって架け渡され支持されている。よって、テーパーローラベアリングがトランスファー出力軸に対して左右方向に配置されるので、トランスファーケースが大型化する問題があった。

また、トランスファー装置のトランスファー入力軸において、トランスファーケースの本体及びカバーを締結する第１ボルトの締結力の調整により一対のテーパーローラベアリングの予圧を設定できる。しかし、締結力の調整によっても、予圧ばらつきや予圧の変化はトランスファーケースの組付け性に影響する。

本発明は、以上の事情に鑑みてなされたもので、四輪駆動車両のトランスファー装置において、装置の小型化を図ると共にトランスファーケースの組付け性を改善することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、トランスファーケース本体（６３）の側面開口にトランスファーカバー（６４）を複数本の第１ボルト（６６）で締結して構成したトランスファーケース（６２）の内部に、一対のテーパーローラベアリング（７０，７１）によって支持されかつトランスミッションからの駆動力が入力されるトランスファー入力軸（５５）を左右方向に配置するとともに、前記トランスファーケース本体（６３）に少なくとも１つ以上のベアリングによって支持されたトランスファー出力軸（８２）を前後方向に配置し、前記トランスファー入力軸（５５）に設けた第１ベベルギヤ（５７）に、前記トランスファー出力軸（８２）に設けた第２ベベルギヤ（８５）を噛合させ、前記トランスファーケース（６２）を、前記トランスファーケース本体（６３）及び前記トランスファーカバー（６４）を貫通する複数本の第２ボルト（６７）でトランスミッションケース（６１）の側面に締結して構成した、四輪駆動車両のトランスファー構造において、前記トランスファーカバー（６４）は、前記トランスファー入力軸（５５）を支持する前記一対のテーパーローラベアリング（７０，７１）の間で前記トランスミッションケース（６１）に対向する部位に、前記トランスミッションケース（６１）への嵌め合い位置決め部（６８）を備え、ナット（５８）をさらに備え、前記一対のテーパーローラベアリング（７０,７１）は、一方のテーパーローラベアリングのローラの回転軸線の交わる側が他方のテーパーローラベアリング側に位置するようにそれぞれ配置され、前記トランスファー入力軸（５５）を支持し、前記一対のテーパーローラベアリング（７０，７１）のうち、前記第１べべルギヤ（５７）側に配置されるテーパーローラベアリング（７０）は、前記トランスファー入力軸（５５）の段部（５５ａ）と、前記トランスファーカバー（６４）に設けられた段部（６４ａ）とに係止され、もう一方の側に位置するテーパーローラベアリング（７１）は、前記トランスファー入力軸（５５）の段部（５５ｂ）と、前記トランスファーカバー（６４）に設けられた段部（６４ｂ）とに係止され、前記ナット（５８）は、その軸方向で第１ベベルギヤ（５７）の位置とは反対側から前記一対のテーパーローラベアリング（７０,７１）を挟み込んで固定していることを特徴とする。

本発明によれば、四輪駆動車両のトランスファー構造の小型化が可能となるとともに、トランスファー入力軸を予めトランスファーカバーに組み付けてサブアセンブリを構成することができるので、組付け工数を削減してトランスファーの組付作業性を向上させることができる。さらに、トランスファーケースの組付け性及び位置精度も向上する。

本発明のトランスファー構造において、前記嵌め合い位置決め部は、前記トランスミッションケースの内周面に形成された支持凹部に当接するように突出した環状部として形成されることが好ましい。

四輪駆動車両の動力伝達系の概略図。 伝動装置のスケルトン図。 トランスファー構造の縦断面図。 図３のトランスファー構造においてIV−IV線上及び中間部分を矢視方向に見た図。 比較例のトランスファー構造の縦断面図。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

図１に示すように、エンジンＥは、クランクシャフト１が車体左右方向を向くように横置きに搭載される。エンジンＥの駆動力を左右の前輪ＷＦＬ，ＷＦＲ及び左右の後輪ＷＲＬ，ＷＲＲに伝達する伝動装置は、クランクシャフト１に接続されたトルクコンバータ２と、トルクコンバータ２に接続されたトランスミッション３と、トランスミッション３に接続されたフロントディファレンシャルギヤ４と、フロントディファレンシャルギヤ４に接続されたトランスファー５と、トランスファー５に接続されたリヤディファレンシャルギヤ６とで構成される。

フロントディファレンシャルギヤ４は、前部左車軸７Ｌ及び前部右車軸７Ｒを介して左右の前輪ＷＦＬ，ＷＦＲに接続される。リヤディファレンシャルギヤ６は、プロペラシャフト８を介してトランスファー５に接続され、後部左車軸９Ｌ及び後部右車軸９Ｒを介して左右の後輪ＷＲＬ，ＷＲＲに接続される。

次に図２に示すように、トランスミッション３は、相互に平行に配置されて車体左右方向に延びるメインシャフトＭＳ、セカンダリシャフトＳＳ及びカウンタシャフトＣＳを備える。

メインシャフトＭＳには、メインドライブギヤ２１が固設されるとともに、３速クラッチＣ３によりメインシャフトＭＳに結合可能なメイン３速ギヤ２２と、一体に形成されて４速−リバースクラッチＣ４ＲによりメインシャフトＭＳに結合可能なメイン４速ギヤ２３及びメインリバースギヤ２４とが回転自在に支持される。

セカンダリシャフトＳＳには、セカンダリドリブンギヤ２５が固設されるとともに、１速クラッチＣ１によりセカンダリシャフトＳＳに結合可能なセカンダリ１速ギヤ２６と、２速クラッチＣ２によりセカンダリシャフトＳＳに結合可能なセカンダリ２速ギヤ２７とが回転自在に支持される。

カウンタシャフトＣＳには、カウンタ２速ギヤ２８とカウンタ３速ギヤ２９とファイナルドライブギヤ３０とが固設されるとともに、カウンタアイドルギヤ３１とカウンタ４速ギヤ３２とカウンタリバースギヤ３３とが回転自在に支持される。更に、１速ホールドクラッチＣＬＨを介してカウンタシャフトＣＳに結合可能なカウンタ１速ギヤ３４が回転自在に支持される。

メインリバースギヤ２４とカウンタリバースギヤ３３に、リバースアイドルギヤ３５が噛合する。カウンタ１速ギヤ３４は、一方向クラッチＣＯＷを介してカウンタ３速ギヤ２９に結合可能であり、また、カウンタ４速ギヤ３２及びカウンタリバースギヤ３３は、セレクタ３６を介してカウンタシャフトＣＳに選択的に結合可能である。

メインドライブギヤ２１は、カウンタアイドルギヤ３１に噛合し、カウンタアイドルギヤ３１は、セカンダリドリブンギヤ２５に噛合している。エンジンＥのクランクシャフト１の回転は、トルクコンバータ２、メインシャフトＭＳ、メインドライブギヤ２１、カウンタアイドルギヤ３１及びセカンダリドリブンギヤ２５を介して、セカンダリシャフトＳＳに伝達される。

従って、セカンダリシャフトＳＳに対して回転自在に支持したセカンダリ１速ギヤ２６を、１速クラッチＣ１でセカンダリシャフトＳＳに結合すると、セカンダリシャフトＳＳの回転が、１速クラッチＣ１、セカンダリ１速ギヤ２６、一方向クラッチＣＯＷ及びカウンタ３速ギヤ２９を介してカウンタシャフトＣＳに伝達され、１速変速段が確立する。尚、１速クラッチＣ１は、２速〜４速変速段の確立時にも係合状態に保持されるが、２速〜４速変速段の確立時には一方向クラッチＣＯＷがスリップする。

セカンダリシャフトＳＳに回転自在に支持したセカンダリ２速ギヤ２７を、２速クラッチＣ２でセカンダリシャフトＳＳに結合すると、セカンダリシャフトＳＳの回転が、２速クラッチＣ２、セカンダリ２速ギヤ２７及びカウンタ２速ギヤ２８を介してカウンタシャフトＣＳに伝達され、２速変速段が確立する。

メインシャフトＭＳに回転自在に支持したメイン３速ギヤ２２を、３速クラッチＣ３でメインシャフトＭＳに結合すると、メインシャフトＭＳの回転が、３速クラッチＣ３、メイン３速ギヤ２２及びカウンタ３速ギヤ２９を介してカウンタシャフトＣＳに伝達され、３速変速段が確立する。

カウンタシャフトＣＳに相対回転自在に支持したカウンタ４速ギヤ３２を、セレクタ３６でカウンタシャフトＣＳに結合した状態で、メインシャフトＭＳに回転自在に支持したメイン４速ギヤ２３を、４速−リバースクラッチＣ４ＲでメインシャフトＭＳに結合すると、メインシャフトＭＳの回転が、４速−リバースクラッチＣ４Ｒ、メイン４速ギヤ２３、カウンタ４速ギヤ３２及びセレクタ３６を介してカウンタシャフトＣＳに伝達され、４速変速段が確立する。

カウンタシャフトＣＳに回転自在に支持したカウンタリバースギヤ３３を、セレクタ３６でカウンタシャフトＣＳに結合した状態で、メインシャフトＭＳに相対回転自在に支持したメインリバースギヤ２４を、４速−リバースクラッチＣ４ＲでメインシャフトＭＳに結合すると、メインシャフトＭＳの回転が、４速−リバースクラッチＣ４Ｒ、メインリバースギヤ２４、リバースアイドルギヤ３５、カウンタリバースギヤ３３及びセレクタ３６を介してカウンタシャフトＣＳに伝達され、後進変速段が確立する。

１速クラッチＣ１を係合させた状態で１速ホールドクラッチＣＬＨを係合させると、１速ホールド変速段が確立する。強力なエンジンブレーキが必要なときに１速ホールド変速段を確立すれば、一方向クラッチＣＯＷがスリップしても、１速ホールドクラッチＣＬＨを介して後輪ＷＲＬ，ＷＲＲのトルクをエンジンＥに逆伝達することができる。

次にフロントディファレンシャルギヤ４の構造を説明する。

図２に示すように、フロントディファレンシャルギヤ４は、回転自在に支持されたディファレンシャルケース４３を備えている。ディファレンシャルケース４３の外周には、カウンタシャフトＣＳに設けたファイナルドライブギヤ３０に噛合するファイナルドリブンギヤ４４と、トランスファー５に動力を伝達するトランスファードライブギヤ４５とが固定される。

トランスミッション３のカウンタシャフトＣＳの回転は、ファイナルドライブギヤ３０及びファイナルドリブンギヤ４４を介してディファレンシャルケース４３に伝達され、ディファレンシャルケース４３の回転は、左右の前輪ＷＦＬ，ＷＦＲの負荷に応じて前部左車軸７Ｌ及び前部右車軸７Ｒに伝達される。

前部左車軸７Ｌに連なる前部左出力軸４７Ｌと、前部右車軸７Ｒに連なる前部右出力軸４７Ｒとが、ディファレンシャルケース４３に相対回転自在に嵌合し、両出力軸４７Ｌ，４７Ｒの対向端にそれぞれディファレンシャルサイドギヤ４８，４８がスプライン結合される。両出力軸４７Ｌ，４７Ｒと直交するようにディファレンシャルケース４３の内部に固定されたピニオンシャフト５０に、両ディファレンシャルサイドギヤ４８，４８にそれぞれ噛合する一対のディファレンシャルピニオンギヤ５１，５１が支持される。

次に、本実施形態のトランスファー５の構造を説明する。

図２に示すように、トランスファー５のトランスファードライブギヤ４５からの回転は、トランスファー入力軸５５のトランスファードリブンギヤとしてのヘリカルギヤ５６及び第１ベベルギヤ５７を介して、トランスファー出力軸８２の第２ベベルギヤ８５へ伝達される。トランスファー出力軸８２が前記プロペラシャフト８（図１参照）へ回転を分配する。

図３に示すように、トランスミッションケース６１（正確にはトランスミッションケースの一部を構成するトルクコンバータケース）の右側面に、トランスファーケース６２が固定される。トランスファーケース６２は、トランスファーケース本体６３とトランスファーカバー６４とから成る。

トランスファーケース６２は、ノックピン６５で位置決めした状態で複数本（図４に示す実施例では３本）の第１ボルト６６で一体に締結して構成される。サブアセンブリ化されたトランスファーケース６２は、トランスファーケース本体６３及びトランスファーカバー６４を貫通する複数本（図４に示す実施例では６本）の第２ボルト６７で、トランスミッションケース６１へ締結される。

トランスファーカバー６４は、トランスミッションケース６１の支持孔（凹部）６１ａに嵌合する嵌め合い位置決め部６８を備え、これが嵌合した状態でトランスファーケース６２が第２ボルト６７で固定される。

車体左右方向に延びるトランスファー入力軸５５の左端に、トランスファードリブンギヤ５６は、スプライン嵌合してナット５８でワッシャ５９とテーパーローラベアリング７１のインナーレースとで挟まれて固定される。トランスファー入力軸５５は、その右端に第１ベベルギヤ５７を一体に備える。

トランスファー入力軸５５は、トランスファーカバー６４の内周面に設けた一対のテーパーローラベアリング７０，７１によって支持される。右側のテーパーローラベアリング７０のインナーレースは、トランスファー入力軸５５と第１ベベルギヤ５７の境界の段部５５ａに係止される。右側のテーパーローラベアリング７０のアウターレースはトランスファーカバー６４の段部６４ａにシムを介して係止される。左側のテーパーローラベアリング７１のインナーレースは、トランスファードリブンギヤ（ヘリカルギヤ）５６とトランスファー入力軸５５の段部５５ｂの間で係止される。左側のテーパーローラベアリング７１のアウターレースは、トランスファーカバー６４の段部６４ｂで係止される。

トランスファー入力軸５５の左向きのスラスト力は、第１ベベルギヤ５７からテーパーローラベアリング７０を介してトランスファーカバー６４の段部６４ａに受け止められる。トランスファー入力軸５５の右向きのスラスト力は、ナット５８からワッシャ５９、トランスファードリブンギヤ５６及びテーパーローラベアリング７１を介してトランスファーカバー６４の段部６４ｂに受け止められる。一対のテーパーローラベアリング７０，７１の予圧は、ナット５８の締付量とトランスファー入力軸５５の段部５５ｂのシムを調節することにより行われる。

トランスファーカバー６４は、その外周面の一対のテーパーローラベアリング７０，７１の間の部位に、トランスミッションケース６１の支持孔６１ａの内周面に嵌合する円環状の突面を有する嵌め合い位置決め部６８を備えている。嵌め合い位置決め部６８は、その両側のトランスファーカバー６４の肉薄部からトランスミッションケース６１の支持孔６１ａの内周面に当接するように突出する環状部として形成されている。

このように、一対のテーパーローラベアリング７０，７１の間に嵌め合い位置決め部６８を設けることにより、テーパーローラベアリング７０，７１の予圧でそれらの部分のトランスファーカバー６４の外径が拡大しても、嵌め合い位置決め部６８の部分の外には影響がなく、トランスファーケース６２の組付け性及び位置精度が向上する。

トランスファーケース本体６３には、前後方向に延びるトランスファー出力軸８２が一対のテーパーローラベアリング８３，８４を介して支持され、その前端に設けた第２ベベルギヤ８５が第１ベベルギヤ５７に噛合する。トランスファー出力軸８２の後端には、プロペラシャフト８の前端が結合される継ぎ手８６がスプライン結合されて、ナット８７で固定される。

上記実施形態のトランスファー５に対し、比較例として、図５に示すトランスファー構造が考えられる。以下、比較例において上記実施形態と同じ構成については、同じ符号を付すことで、対応する説明を省略し、主に相違点について説明する。

上記実施形態では、トランスファーカバー６４は、トランスミッションケース６１の凹部６１ａに嵌合する嵌め合い位置決め部６８を備えているが、図５に示す比較例のトランスファー５ａは、トランスファーカバー６４に配置したテーパーローラベアリング７０，７１に対応する位置に、トランスミッションケース６１への嵌め合い位置決め部６８ａを備えている。この点以外、比較例のトランスファー５ａは、上記実施形態のトランスファー５と基本的に同一の構造を有している。

このようにトランスファーカバー６４のテーパーローラベアリング７０，７１に対応する位置に嵌め合い位置決め部６８ａを配置したトランスファー５ａは、小型化可能であるが、テーパーローラベアリング７０，７１の予圧でトランスファーカバー６４の嵌め合い位置決め部６８ａの外径が拡大すると共に、予圧ばらつきによって径の拡大量が異なるため、組付け性及び位置精度が劣ると考えられる。

これに対し、上記実施形態のトランスファー５では、トランスファーカバー６４の嵌め合い位置決め部６８を、テーパーローラベアリング支持部直下からの影響を受け難い一対のテーパーローラベアリング７０，７１の間に設定しているので、比較例より嵌め合い隙間が変化せず適切な嵌め合い隙間を保ち、組付け性及び位置精度が向上するものとなっている。

以上、図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限らず適宜の設計変更が可能なものである。

３ トランスミッション
５ トランスファー
５５ トランスファー入力軸
５６ トランスファードリブンギヤ
５７ 第１ベベルギヤ
６１ トランスミッションケース
６２ トランスファーケース
６３ トランスファーケース本体
６４ トランスファーカバー
６８ 嵌め合い位置決め部
７０，７１，８３，８４ テーパーローラベアリング
８２ トランスファー出力軸
８５ 第２ベベルギヤ

Claims (2)

1. トランスファーケース本体（６３）の側面開口にトランスファーカバー（６４）を複数本の第１ボルト（６６）で締結して構成したトランスファーケース（６２）の内部に、一対のテーパーローラベアリング（７０，７１）によって支持されかつトランスミッションからの駆動力が入力されるトランスファー入力軸（５５）を左右方向に配置するとともに、前記トランスファーケース本体（６３）に少なくとも１つ以上のベアリングによって支持されたトランスファー出力軸（８２）を前後方向に配置し、前記トランスファー入力軸（５５）に設けた第１ベベルギヤ（５７）に、前記トランスファー出力軸（８２）に設けた第２ベベルギヤ（８５）を噛合させ、前記トランスファーケース（６２）を、前記トランスファーケース本体（６３）及び前記トランスファーカバー（６４）を貫通する複数本の第２ボルト（６７）でトランスミッションケース（６１）の側面に締結して構成した、四輪駆動車両のトランスファー構造において、
   前記トランスファーカバー（６４）は、前記トランスファー入力軸（５５）を支持する前記一対のテーパーローラベアリング（７０，７１）の間で前記トランスミッションケース（６１）に対向する部位に、前記トランスミッションケース（６１）への嵌め合い位置決め部（６８）を備え、
   ナット（５８）をさらに備え、
   前記一対のテーパーローラベアリング（７０,７１）は、一方のテーパーローラベアリングのローラの回転軸線の交わる側が他方のテーパーローラベアリング側に位置するようにそれぞれ配置され、前記トランスファー入力軸（５５）を支持し、
   前記一対のテーパーローラベアリング（７０，７１）のうち、前記第１べべルギヤ（５７）側に配置されるテーパーローラベアリング（７０）は、前記トランスファー入力軸（５５）の段部（５５ａ）と、前記トランスファーカバー（６４）に設けられた段部（６４ａ）とに係止され、
   もう一方の側に位置するテーパーローラベアリング（７１）は、前記トランスファー入力軸（５５）の段部（５５ｂ）と、前記トランスファーカバー（６４）に設けられた段部（６４ｂ）とに係止され、
   前記ナット（５８）は、その軸方向で第１ベベルギヤ（５７）の位置とは反対側から前記一対のテーパーローラベアリング（７０,７１）を挟み込んで固定していることを特徴とする四輪駆動車両のトランスファー構造。
2. 前記嵌め合い位置決め部（６８）は、前記トランスミッションケース（６１）の内周面に形成された支持凹部（６１ａ）に当接するように突出した環状部として形成されていることを特徴とする請求項１に記載の四輪駆動車両のトランスファー構造。