JPH09503977A - 自動車におけるエンジンと変速機およびアクスルを備えた動力伝達系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、自動車におけるエンジン（２）と変速機（３）およびアクスル（６）を備えた動力伝達系（１）に関する。変速機（３）の出力軸（７）は継手（８）を介して推進軸（９）に接続されている。別の継手（１０）が推進軸（９）を差動装置（４）の入力軸（１１）に結合している。推進軸（９）のＷ形配置を達成するために、エンジン（２）および変速機（３）は、アクスル（６）に揺動運動可能に保持されている。動力伝達系（１）の長手方向に存在する総ての位置ずれは、継手に同じ大きさの屈曲角度を生ずる。これによって動力伝達系における不均一性が避けられる。継手の負荷が減少される他に、不快な騒音の発生が回避される。本発明は特に建築用あるいは農業用に採用される産業用自動車に利用される。

Description

【発明の詳細な説明】 自動車におけるエンジンと変速機および アクスルを備えた動力伝達系 本発明は、自動車におけるエンジンと変速機およびアクスルを備えた動力伝達 系に関する。 自動車、特にフォークリフトのような床上運搬車両の公知の構造様式の場合、 変速機およびアクスルはフレームに懸架乃至固定されている。その例外は、変速 機およびアクスルが一体に形成されているトランスアクスル構造である。 一般に、変速機からアクスルへのトルク伝達は推進軸を介して行われる。この 推進軸は、例えば構造上の理由から長さが短いので、懸架の固定点における位置 ずれは、推進軸に非常に大きく作用する。そして、固定部位は、他のフレームと 同様に溶接構造物として形成されるので、多少の位置ずれを避けることができな い。 いわゆるＺ形配置の推進軸の場合、アクスルの数ｍｍのずれによって、直ちに 継手に非常に大きく負荷するような大きな屈曲角度が生ずる。例えば、アクスル が正しい組立位置からずれているとき、追加的な位置ずれが生ずる。アクスルが 、例えば水平線に対して僅かな角度だけ変速機に関して傾いて組み立てられると 、動力伝達系に不均一性を生ずる追加的な狂い角度が生ずる。この不均一性は不 快な騒音を引き起こす。 本発明の目的は、冒頭に述べた形式の動力伝達系を、理論的に正しい組立位置 からのずれが、実質的に駆動軸に反動を生じないように形成することにある。特 に不均一性の発生、およびそれに伴う騒音の発生を回避することにある。 本発明の目的は、動力伝達系の構成要素が、アクスルに対して垂直な平面内で 揺動可能に結合されることによって達成される。これらの構成要素は、少なくと もエンジンおよび変速機を備える。動力伝達系の構成要素（エンジンと変速機） が、動力伝達系の他の構成要素（アクスル）に対して揺動可能であることによっ て、推進軸のＷ形配置乃至他の等価的な継手結合が生ずる。動力伝達系の長手方 向に存在する総ての位置ずれは、継手に同じ大きさの屈曲角度を生ずる。これに よって動力伝達系における不均一性が避けられる。継手の負荷が減少される他に 不快な騒音の発生が避けられる。 揺動軸線は、動力伝達系を側面から見て、推進軸に対して中央に位置している 。従って、駆動軸および従動軸を推進軸に接続する継手は、揺動軸線に対して同 じ距離を有している。 本発明の有利な実施態様において、推進軸は変速機の出力軸を差動装置の入力 軸に接続している。その接続は継手を介して行われている。短い推進軸の代わり に自在継手も利用できる。 構造的に有利な実施態様において、揺動軸線は、左右一対の継手を構成する一 対のボルトの中心を通って延びる。発生した騒音を消すために、ボルトがゴム要 素を貫通していることが有利である。このゴム要素は、揺動支持部あるいは揺動 支持レバーにも配置される。揺動支持部が変速機に、揺動支持レバーがアクスル に固定されているとき、構造的に単純な形態が生ずる。揺動支持部および揺動支 持レバーは別個の構造部品として形成できる。有利には、これらは変速機乃至ア クスルと一体に形成される。 構造的に単純な実施態様において、揺動支持レバーはボルトで貫通される二股 状の端部を有している。揺動支持部は、揺動支持レバーの二股状の端部の自由空 間の中にはまり込んでいる。揺動支持部はボルトを支持しているゴム要素を受け ている。 組立の際における横方向の位置ずれを補償するために、例えばアクスルが車両 の横方向に正確に延びていないとき、アクスルに対して揺動運動可能に配置され た動力伝達系の構成要素は、補助的な継手に支持される。 推進軸における種々の屈曲角度から生ずる軸方向変位は、変速機の出力軸乃至 差動装置の入力軸の有効長さの変化によって補償される。このために構造的に多 くの方式が考えられる。例えば、変速機の出力軸のフランジが、スプラインを介 して、出力軸に対して相対回転不能であるが軸線方向には移動可能に結合される 。 本発明の他の特徴およびそれにより生ずる利点は、以下の実施例の説明から明 らかに理解できる。 第１図は理想的な組立状態にある動力伝達系の概略側面図、 第２図はアクスルがねじれて組み立てられた状態の動力伝達系の概略側面図、 第３図は動力伝達系の構造的な実施例の概略側面図、 第４図は第３図の動力伝達系の平面図である。 第１図の概略的な側面図に示されている動力伝達系１は、次の要件を満足する 構成要素から構成されている。 即ち、始動を可能にしトルクおよび回転数の変換を可能にする構成要素、前進 走行および後進走行のために異なった回転方向を可能にする構成要素、駆動力お よび推進力を伝達する構成要素、カーブ走行の際における駆動輪の異なった回転 数を許す構成要素、最良の燃料消費特性と最良の排気ガス特性でエンジン２を運 転することを許す構成要素から構成されている。 停止、始動および駆動力の断接は、図示されないクラッチの操作によって行わ れる。エンジントルクおよびエンジン回転数は、変速機３において、図示されな い車両が必要とする駆動力に応じて変換される。カーブ走行の際に、異なった車 軸回転数および車輪回転数を調整し、かつ駆動トルクを一様に分布させるために 、概略的に図示されているアクスル６のセンタハウジング５内に配置された差動 装置４が用いられる。 変速機３の出力軸７は、継手８を介して推進軸９に相対回転不能に結合されて いる。推進軸９は、継手１０を介して差動装置４の入力軸１１に同様に相対回転 不能に結合されている。 第１図の概略図から明らかなように、出力軸７、推進軸９および差動装置４の 入力軸１１は、理想的な組立状態を前提条件としている。この理想的な組立状態 は、これが平面的に見た配置構造にも当てはまることを前提としている。 動力伝達系１において、変速機３とアクスル６との間でトルクを伝達する際、 動力伝達系の構成要素（特にエンジンと変速機およびアクスル）を懸架する際の 位置ずれが推進軸９に非常に大きく作用する。推進軸９の通常のＺ形配置の場合 に、数ｍｍのほんの僅かなアクスルの位置ずれによって、直ちに継手８、１０を 非常に大きく負荷するような大きな屈折角度が生ずる。その上、アクスル６が変 速機３に対して傾いて組み立てられた場合、動力伝達系に不均一性を生じる位置 ずれ角度が生ずる。この不均一性は望ましくない騒音を引き起こす。 第１図から明らかなように、変速機３はアクスル６に少なくとも一つの継手１ ２を介して結合されている。有利な実施態様において、車両の横方向に延びる揺 動軸線を規定する左右一対の継手１２が用いられている。エンジンおよびフラン ジ結合で直結された変速機のような動力伝達系の構成要素は、構造ユニットとし てその揺動軸線を中心として揺動できる。 動力伝達系の懸架は、第３の継手１３によって完全にされている。第３の継手 １３は、変速機３にあるいはエンジン２に設けられる。第３の継手１３は、横方 向における位置ずれ、例えばアクスルが走行方向に対して正確に直角に組み立て られていないときに生ずる位置ずれを補償する。 第１図における動力伝達系の場合、構成要素としてのエンジン２および変速機 ３は、継手１３とアクスル６により直接支持される。継手１２は、側面から見て 、継手８と継手１０との中央に存在しているので、継手８と継手１２との距離、 お よび継手１０と継手１２との距離は同じである。（第４図参照）。 これは第２図の概略図に明らかに示されているように、アクスルが第１図の理 想的な状態からずれて角度βだけねじれて組み立てられているとき、製造公差に よる位置ずれ角度によって、推進軸９のいわゆるＷ形配置が生ずる。Ｗ形配置の 場合、出力軸７（駆動軸）および入力軸１１（従動軸）は一つの平面内で交差す る。この配置構造は、動力伝達系の長手方向における総ての位置ずれが、継手８ 、１０に同じ大きさの屈曲角度（出力軸７および入力軸１１の推進軸９に対する 垂直の角度位置ずれ）を生ずるという利点を有する。横方向における位置ずれは 、継手１３によって補償される。Ｗ形配置は、不可避の製造公差、即ちエンジン と変速機およびアクスルの懸架の固定個所における位置ずれが、動力伝達系にお いて不均一性を生じないという利点を有する。継手における屈曲角度がほんの僅 かでしかないので、継手は過大に負荷されない。動力伝達系に不均一性が生じな いので騒音が避けられる。推進軸９の代わりに自在継手も利用できる。 第３図に構造的な実施例が、側面から見た輪郭で示されている。エンジン２は 例えばディーゼルエンジンである。変速機３は例えば流体トルクコンバータ付き の負荷切換変速機である。 継手１２は、変速機側が揺動支持部１５に支持されているゴム要素１４で補充 されている。揺動支持部１５は、変速機３のハウジングに例えば直接鋳造で一体 に製造される。しかし、これらは別個の構造部品として設けることもできる。 差動装置４のハウジングにもアクスル６側に、例えばレバーの形をした揺動支 持部１６が設けられている。この揺動支持レバ-１６も差動装置４のハウジング あるいはアクスル管と一体に製造できる。揺動支持レバー１６はその自由端が二 股状に形成されている。二股状の端部１７はボルト１８で貫通され、ゴム要素１ ４がこのボルト１８に適当なブッシュを介して支持されている。ボルト１８の中 心を通って、一点鎖線で示した揺動軸線１９が延びており、この揺動軸線１９ を中心として動力伝達系１の構成要素２、３は揺動運動できる。横方向の位置ず れは第３の継手１３によって補償される。横方向における位置ずれ第３の継手１ ３によって補償するために、同様に有利にゴム要素が利用される。 勿論、図示した配置構造を、揺動支持レバー１６を変速機３の構成部品とし、 揺動支持部１５をアクスル６の構成部品となるように逆にすることもできる。ゴ ム要素の利用は必ずしも必要ではない。しかしこれは騒音の伝達を遮断するため に有効である。 第４図から明らかであるように、出力軸７のフランジと揺動軸線１９との距離 、および差動装置４の入力軸１１のフランジと揺動軸線１９との距離は等しい。 動力伝達系（出力軸７、推進軸９および入力軸１１）における種々の大きさの屈 曲角度に基づいて、軸方向長さの変化が生ずる。かかる軸方向長さ変化は補償さ れねばならない。好適には変速機の出力軸７のフランジが、軸方向に移動可能に 支持される。その代わりに、差動装置４のフランジ乃至入力軸１１を、軸方向に 移動可能に支持することもできる。短い推進軸９の代わりに他の適当な継手、例 えば自在継手を利用できる。 符号の説明 １ 動力伝達系 ２ エンジン ３ 変速機 ４ 差動装置 ５ アクスルセンタハウジング ６ アクスル ７ 出力軸 ８ 継手 ９ 推進軸 １０ 継手 １１ 入力軸 １２ 継手 １３ 継手 １４ ゴム要素 １５ 揺動支持部 １６ レバー １７ 二股状の端部 １８ ボルト １９ 揺動軸線

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年８月３０日 【補正内容】 請求の範囲 １． 自動車におけるエンジン（２）、変速機（３）およびアクスル（６）か ら成り、変速機（３）の出力軸（７）を差動装置（４）の入力軸（１１）に継手 （８、１０）を介して結合する推進軸（９）を持ち、エンジン（２）および変速 機（３）が、動力伝達系を側面から見て、推進軸（９）に対して中央に位置する 揺動軸線（１９）を中心として揺動運動可能に配置されている動力伝達系におい て、 エンジン（２）および変速機（３）が、動力伝達系の横方向における位置ずれ を吸収する補助的な継手（１３）に支持されていることを特徴とする自動車にお けるエンジンと変速機およびアクスルを備えた動力伝達系。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 自動車におけるエンジン（２）と変速機（３）およびアクスル（６）を 備えた動力伝達系（１）において、動力伝達系（１）の構成要素（２、３）がア クスル（６）に対して垂直な平面内で揺動運動可能にヒンジ結合されていること を特徴とする自動車におけるエンジンと変速機およびアクスルを備えた動力伝達 系。 ２． 構成要素が、揺動軸線（１９）を中心として揺動運動可能に配置された エンジン（２）と変速機（３）を備えることを特徴とする請求項１に記載の自動 車におけるエンジンと変速機およびアクスルを備えた動力伝達系。 ３． 揺動軸線（１９）が、動力伝達系１を側面から見て、推進軸（９）に対 して中央に位置していることを特徴とする請求項１又は２に記載の自動車におけ るエンジンと変速機およびアクスルを備えた動力伝達系。 ４． 推進軸（９）が、変速機（３）の出力軸（７）を差動装置（４）の入力 軸（１１）に接続していることを特徴とする請求の範囲第３項記載の動力伝達系 。 ５． 推進軸（９）が、出力軸（７）および入力軸（１１）に継手（８、１０ ）で接続されていることを特徴とする請求項４に記載の自動車におけるエンジン と変速機およびアクスルを備えた動力伝達系。 ６． 接続が自在継手を介して行われていることを特徴とする請求項３乃至５ のいずれかに記載の自動車におけるエンジンと変速機およびアクスルを備えた動 力伝達系。 ７． 揺動軸線（１９）が、両側の継手（１２）の構成部品である両側のボル ト（１８）の中心を通って延びていることを特徴とする請求項２に記載の自動車 におけるエンジンと変速機およびアクスルを備えた動力伝達系。 ８． 継手（１２）のボルト（１８）が、揺動支持部（１５）乃至レバー （１６）に配置されたゴム要素（１４）を貫通していることを特徴とする請求項 ７に記載の自動車におけるエンジンと変速機およびアクスルを備えた動力伝達系 。 ９． 揺動支持部（１５）乃至レバー（１６）が、変速機（３）乃至アクスル （６）に取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の自動車に おけるエンジンと変速機およびアクスルを備えた動力伝達系。 １０． 揺動支持部（１５）が、変速機（３）乃至アクスル（６）と一体に製 造されていることを特徴とする請求項９に記載の自動車におけるエンジンと変速 機およびアクスルを備えた動力伝達系。 １１． レバー（１６）が、アクスル（６）乃至変速機（３）と一体に製造さ れていることを特徴とする請求項９に記載の自動車におけるエンジンと変速機お よびアクスルを備えた動力伝達系。 １２． レバー（１６）が、ボルト（１８）で貫通される二股状の端部（１７ ）を有していることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の自動車にお けるエンジンと変速機およびアクスルを備えた動力伝達系。 １３． 揺動支持部（１５）が、平面的に見てＵ字形の二股状の端部（１７） の自由空間の中にはまり込んでいることを特徴とする請求項９又は１２に記載の 自動車におけるエンジンと変速機およびアクスルを備えた動力伝達系。 １４． 構成要素（２、３）が、補助的な継手（１３）に支持されていること を特徴とする請求項１に記載の自動車におけるエンジンと変速機およびアクスル を備えた動力伝達系。 １５． 補助的な継手（１３）が、横方向における動力伝達系の位置ずれを吸 収することを特徴とする請求項１２又は１４に記載の自動車におけるエンジンと 変速機およびアクスルを備えた自動車におけるエンジンと変速機およびアクスル を備えた動力伝達系。 １６． 推進軸（９）における種々の屈曲角度によって引き起こされる軸方向 変位が、変速機（３）の出力軸（７）乃至差動装置（４）の入力軸（１１）の有 効長さの変化によって吸収されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに 記載の自動車におけるエンジンと変速機およびアクスルを備えた動力伝達系。