JP2005088795A - Ａ／ｔ車両の駆動機構配設構造 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動ユニット系の振動発生を抑制できるＡ／Ｔ車両の駆動機構配設構造の提供を図る。
【解決手段】トルクコンバータ２とトランスミッション３とを切離して、エンジン本体１とトルクコンバータ２とを一体にした第１駆動ユニットＵ１と、トランスミッション３と差動装置４とを一体にした第２駆動ユニットＵ２とを、車両１の前部と後部とに分離して配置して、トルクコンバータ２とトランスミッション３とを、軽量で、かつ、振動減衰性に優れた弾性材からなるプロペラシャフト５で動力伝達可能に連結することにより、駆動系全体の振動発生が小さく抑制される。
【選択図】図１

Description

本発明はＡ／Ｔ（自動変速機）車両、とりわけフロントエンジン・リヤドライブタイプのＡ／Ｔ車両の駆動機構配設構造に関する。

フロントエンジン・リヤドライブタイプのＡ／Ｔ車両は一般に図３に示すように、エンジン本体ＡとトルクコンバータＢとトランスミッションＣとをこの順に一体に組付けて駆動ユニットＵを構成して、この駆動ユニットＵを車体の車室前部に隔成したフロントコンパートメントに搭載する一方、差動装置を車体のリヤフロア下側に搭載して、トランスミッションの出力軸と差動装置の入力軸とをスチールプロペラシャフトで連結して動力伝達するようにしている。

このプロペラシャフトは、車体フロアに車室内側に向けて凹設したフロアトンネル内に配設される。
このようにエンジン本体ＡとトランスミッションＣとをトルクコンバータＢを介して一体に組付けてあると、エンジン本体ＡとトランスミッションＣの各異なる振動が干渉することに加えて、トルクコンバータＢではポンプインペラー側シャフトとタービンランナー側シャフトとに動力シャフトが分割されていて、図３に示すようにトルクコンバータＢとトランスミッションＣとの間で撓みが発生すること、およびトルクコンバータＢとトランスミッションＣとが一体のためロックアップ振動が発生することに起因して、駆動ユニットＵ全体の振動が大きくなってしまう。

これは、例えば図４に示すように、エンジン回転数が５０００〜５５００r・p・m付近で振動レベルがピーク値に至ることが知られている。
この駆動ユニットＵの振動の車体（車室）への影響を抑制するためには、該駆動ユニットＵを車体に支持する弾性マウント部材として比較的柔軟性に富むゴムインシュレータを用いる必要があって、車両の操安性が損なわれてしまう。また、フロント重量が重いために制動時にノーズダイブを生じる問題がある。

また、スチールプロペラシャフトは慣性質量が大きいことから、前述のように駆動ユニットＵの振動が大きいと、該駆動ユニットに連結したプロペラシャフトの振幅が大きくなってしまうことからフロアトンネルを大きくしてプロペラシャフトとの干渉を回避する必要があって、車室の居住空間が狭められてしまう問題が生じ、また、この振幅を小さくするためにプロペラシャフトを前，後に分割して、この分割部分をセンタベアリングを介して車体フロアにマウントする必要があって、車体フロアから車室内への振動，騒音の影響が問題となってしまう。

そこで、前述のようにエンジン本体ＡとトルクコンバータＢとトランスミッションＣとを一体とした駆動ユニットＵをフロントコンパートメントに搭載する方式に替えて、エンジン本体のみをフロントコンパートメントに搭載し、トルクコンバータ（クラッチ）とトランスミッションと差動装置の３つを組合わせたユニットをリヤフロア下側に搭載して、スチールプロペラシャフトによってエンジン本体とトルクコンバータとを連結して動力伝達するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−２２３４４９号公報（第４頁、第１図）

前記特許文献１に示されたように、重量のあるエンジン本体とトランスミッションとを、車体の前部と後部とに分離して配置することによって、車体前，後部の重量バランスが良好となることから、車両制動時におけるノーズダイブの抑制効果や回頭性の向上は期待することができる。

しかしながら、プロペラシャフトが常時エンジン回転数で高い回転を行うため、該プロペラシャフトが撓み振動して、車室内，外への振動，騒音の影響を払拭することはできない。

また、トルクコンバータとトランスミッションが一体に構成されるため、これら両者間の撓み発生による振動，騒音の増大や、ロックアップ振動発生の問題は依然として残されてしまう。

そこで、本発明は駆動ユニット系の振動発生を極力小さく抑制できて、振動，騒音を低減できると共に、操安性，回頭性の向上はもとよりトルクコンバータのロックアップ領域を拡大することができるＡ／Ｔ車両の駆動機構配設構造を提供するものである。

本発明は、トルクコンバータとトランスミッションとを切離して、エンジン本体とトルクコンバータとを一体に組付けて第１駆動ユニットを構成してあり、他方、トランスミッションは差動装置と一体に組付けて第２駆動ユニットを構成している。

そして、これら第１駆動ユニットと第２駆動ユニットとを、車両の前部と後部とに分離して配置し、第１駆動ユニットのトルクコンバータと、第２駆動ユニットのトランスミッションとを、軽量で、かつ、振動減衰性に優れた弾性材からなるプロペラシャフトにより、動力伝達可能に連結したことを最も主要な特徴とする。

本発明の構造によれば、振動発生源のエンジン本体とトランスミッションとが、車両の前部と後部とに分離して配置されていて、これらエンジン本体とトランスミッションで発生した振動の干渉を回避できることと併せて、プロペラシャフトの振動減衰作用が得られてエンジン本体とトランスミッション相互の振動伝達が抑制されること、およびトルクコンバータとトランスミッションとが切離されているため、これら両者間での撓み発生による振動，騒音の発生を回避できることから、駆動系全体の振動，騒音を小さく抑制することができる。

また、このようにエンジン本体とトルクコンバータからなる第１駆動ユニットと、トランスミッションと差動装置とからなる第２駆動ユニットを車両の前部と後部に分離して搭載してあるため、車両の前，後部の重量バランスが良好となってフロント重量が重くなることがないので、制動時のノーズダイブの抑制効果，旋回制動安定性および操安性，回頭性を向上することができる。

前記プロペラシャフトは、軽量で、かつ、振動減衰性に優れた弾性材で構成してあるため、該プロペラシャフトが大きな振幅で振動するのを回避できるから、車体のフロアトンネルを小さくすることができる。

また、トルクコンバータのロックアップ時のショックをプロペラシャフトの弾性で減衰できることと併せて、前述のように第１駆動ユニットと第２駆動ユニットとの間での振動伝達作用を低減できることから、トルクコンバータのロックアップ領域を拡大することができる。

以下、本発明の一実施形態を図面と共に詳述する。
図１，図２は本発明のＡ／Ｔ車両の駆動機構配設構造の実施形態を示し、図１は第１駆動ユニットと第２駆動ユニットとの配設状態を略示的に示す側面説明図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

この実施形態の駆動機構配設構造は、図１に示すようにトルクコンバータ２とトランスミッション３とを切離して、エンジン本体１とトルクコンバータ２とを前後一体に組付けて第１駆動ユニットＵ１を構成してある一方、トランスミッション３と差動装置４とを前後一体に組付けて第２駆動ユニットＵ２を構成してある。

本実施形態ではフロントエンジン・リヤドライブタイプのＡ／Ｔ車両を示しており、車体１０の車室１１の前部に隔成されたフロントコンパートメント１２に第１駆動ユニットＵ１を搭載し、リヤフロア１４の下側に第２駆動ユニットＵ２を搭載して、これら第１，第２駆動ユニットＵ１，Ｕ２を車両の前部と後部に分離して配置してある。

第１駆動ユニットＵ１は、その左右中央部と後部の３点でマウント部材７Ｆを介してサブフレームまたは車体前部骨格メンバに弾性支持される一方、第２駆動ユニットＵ２は、その左右中央部と前，後部の４点でマウント部材７Ｒを介してサブフレームまたは車体後部骨格メンバに弾性支持される。

前記第１駆動ユニットＵ１のトルクコンバータ２の出力軸と、第２駆動ユニットＵ２のトランスミッション３の入力軸とを、フロントフロア１３に形成したフロアトンネル１３Ａ内に配置した１本のプロペラシャフト５により、ユニバーサルジョイント６を介して連結して、動力伝達するようにしてある。

このプロペラシャフト５は、軽量で、かつ、振動減衰性に優れた弾性材で構成されているが、第１駆動ユニットＵ１側から第２駆動ユニットＵ２側への動力伝達に些かも支障を来すことのない強度を備えることは勿論で、例えば炭素繊維やガラス繊維等の繊維によって強化した繊維強化合成樹脂材料により、中実又は中空に形成される。

トルクコンバータ２は、ポンプインペラー，タービンランナー，ステータ，ロックアップクラッチ等を備えた一般のトルクコンバータが用いられており、本実施形態ではこのトルクコンバータ２のオイルチャンバ２Ａと、トランスミッション３のオイルチャンバ３Ａとを油圧配管８により連通，接続してある。

オイルチャンバ２Ａと３Ａの何れか一方、例えばトルクコンバータ２のオイルチャンバ２Ａにはオイルポンプ９を配設して、該オイルポンプ９によってトルクコンバータ２およびトランスミッション３のライン圧を維持し得るようにしてある。

このオイルポンプ９は、本来、トルクコンバータ２に組込まれたものが利用されている。
油圧配管８は、図２にも示すように前記プロペラシャフト５と共にフロアトンネル１３Ａ内で、該プロペラシャフト５よりも下側の一側寄りに前後方向に配索してある。

以上の構成により、本実施形態のＡ／Ｔ車両の駆動機構配設構造によれば、振動発生源のエンジン本体１とトランスミッション３とが、車体１０の前部と後部とに分離して配置されていて、これらエンジン本体１とトランスミッション３で発生した振動の干渉を回避して振動レベルを小さく抑制できる。

プロペラシャフト５は、軽量で、かつ、振動減衰性に優れた弾性材で構成され、該プロペラシャフト５により第１駆動ユニットＵ１と第２駆動ユニットＵ２相互間で振動減衰作用が得られてこれら両者間での振動伝達を抑制することができる。

トルクコンバータ２とトランスミッション３とが切離されているため、これら両者間での撓み発生による振動，騒音の発生を回避することができる。
以上のことから、駆動系全体の振動，騒音を小さく抑制できるから、車室１１の内，外部分に多量の防音，遮音材を用いなくても静粛性を一段と向上することができる。

また、エンジン本体１とトルクコンバータ２とからなる第１駆動ユニットＵ１と、トランスミッション３と差動装置４とからなる第２駆動ユニットＵ２を、車両の前部と後部に分離して搭載してあるため、前，後部の重量バランスが良好となってフロント重量が軽くなることと、第１駆動ユニットＵ１の振動レベルが小さくなることから、フロント側の第１駆動ユニットＵ１を搭載支持するマウント部材７Ｆの弾性を必要以上に柔らかくする必要がなく、該マウント部材７Ｆの弾性および配設位置等の設計の自由度が高められるので、該マウント部材７Ｆの弾性を適切に設定することにより、前記フロント重量が軽くなることと併せて制動時のノーズダイブの抑制効果，旋回制動性、および操安性，回頭性を向上することができる。

更に、トルクコンバータ２のロックアップ時のショックをプロペラシャフト５の弾性で減衰できることと併せて、前述のように第１駆動ユニットＵ１と第２駆動ユニットＵ２との間での振動伝達作用を低減できるから、ロックアップ時の振動発生回避のためロックアップ領域が小さく規制されずに、該ロックアップ領域を拡大することができる。この結果、Ａ／Ｔ車でありながらＭ／Ｔ（マニュアル・トランスミッション）車と同様なトルクレスポンスが得られて走行性を向上できると共に、このロックアップ領域の拡大により動力の滑り損失をなくして燃費を向上することもできる。

また、前記プロペラシャフト５は、軽量で、かつ、振動減衰性に優れた弾性材で構成してあるため、該プロペラシャフト５が大きな振幅で振動するのを回避できるから、一本のプロペラシャフト５であってもその略中央部をフロントフロア１２にマウントする必要がなく、フロア振動の発生を回避できることは勿論、フロアトンネル１３Ａを図２に示すように符号１３Ａ’で示す従来のフロアトンネルに較べて小さくできるため、車室１１の居住空間を拡大できると共に、フロント側では各種ペダル１５の配設空間を拡大できてペダルレイアウトの自由度を高めることができる。

ここで、本実施形態にあっては、プロペラシャフト５を炭素繊維やガラス繊維等の繊維で強化した繊維強化合成樹脂材を用いて構成しているため、軽量で、かつ、振動減衰性に富むと共に機械的強度に優れたプロペラシャフト５を設計上有利に得ることができる。

また、トルクコンバータ２とトランスミッション３の両オイルチャンバ２Ａ，３Ａを油圧配管８で連通，接続し、一方のオイルチャンバ２Ａにオイルポンプ９を設けて共用するようにしているため、部品点数を削減できてコスト的におよび重量的に有利に得ることができる。

しかも、この油圧配管８を車室外のフロアトンネル１３Ａ内に配索してあるため、オイルの冷却効果を得ることができ、別途設けられるオイルクーラーを小型化することもできる。

更に、トランスミッション３と差動装置４とを前後に一体に組付けて第２駆動ユニットＵ２を構成し、該駆動ユニットＵ２の前，後部でマウント部材７Ｒを用いて車体１０に弾性支持しているため、差動装置単体をその前，後部でマウント支持するものに較べて前，後のマウント支持点間のスパンを拡大できるため、ワインドアップを考慮してマウント部材７Ｒの弾性を硬めに設定する必要がなく、比較的に軟らかく設定できるから、第２駆動ユニットＵ２の振動，騒音の車室１１内への影響を小さく抑制できる。

また、前述のように駆動系全体の振動，騒音レベルの低減化に伴って、第１駆動ユニットＵ１のマウント部材７Ｆ，第２駆動ユニットＵ２のマウント部材７Ｒの弾性を適切に設定できるので、乗り心地を向上することができる。

ところで、本発明のＡ／Ｔ車両の駆動機構配設構造は前記実施形態を例にとって説明したが、これに限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種実施形態をとることができる。

本発明の一実施形態を示す側面説明図。 図１のＡ−Ａ線に沿う断面説明図。 従来の駆動ユニットを示す側面図。 従来の駆動ユニットの振動特性を示すグラフ。

符号の説明

Ｕ１ 第１駆動ユニット
Ｕ２ 第２駆動ユニット
１ エンジン本体
２ トルクコンバータ
２Ａ，３Ａ オイルチャンバ
３ トランスミッション
４ 差動装置
５ プロペラシャフト
８ 油圧配管
９ オイルポンプ
１０ 車体
１１ 車室
１３Ａ フロアトンネル

Claims (4)

1. トルクコンバータとトランスミッションとを切り離して、
   エンジン本体とトルクコンバータとを一体に組付けて第１駆動ユニットを構成する一方、
   トランスミッションと差動装置とを一体に組付けて第２駆動ユニットを構成し、
   これら第１駆動ユニットと第２駆動ユニットとを、車両の前部と後部とに分離して配置すると共に、
   第１駆動ユニットのトルクコンバータと、第２駆動ユニットのトランスミッションとを、軽量で、かつ、振動減衰性に優れた弾性材からなるプロペラシャフトを介して動力伝達可能に連結したことを特徴とするＡ／Ｔ車両の駆動機構配設構造。
2. 第１駆動ユニットにおけるトルクコンバータのオイルチャンバと、第２駆動ユニットにおけるトランスミッションのオイルチャンバとを油圧配管により連通接続し、トルクコンバータ又はトランスミッションの何れか一方のオイルチャンバにオイルポンプを設けたことを特徴とする請求項１に記載のＡ／Ｔ車両の駆動機構配設構造。
3. 油圧配管をプロペラシャフトと共に車体のフロアトンネル内に配索したことを特徴とする請求項２に記載のＡ／Ｔ車両の駆動機構配設構造。
4. プロペラシャフトを構成する弾性材が、炭素繊維，ガラス繊維等の繊維によって強化した繊維強化合成樹脂材料であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載のＡ／Ｔ車両の駆動機構配設構造。
   

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