JP2008184086A - ４輪駆動車の動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＦＲ車用のトランスミッションをそのまま流用しても、動力伝達系のコンパクト化を図ること、フロントデフを車体左右中心Ｙ／０近くに配置すること、等が可能な４輪駆動車の動力伝達装置を提供する。
【解決手段】フロントデフ３１の作動中心としてのピニオンシャフト３１ｂを車体左右中心Ｙ／０からドライブピニオンシャフト側に向かってオフセット配置する際のオフセット量を、フロントデフ３１に連なる左右のドライブシャフト４２，４２が互いにほぼ等長とみなすことができるように設定する。さらに、ピニオンシャフト近傍のデフケース３１ａの外径をそのままドライブピニオンシャフト側に向かって延設し、その延設部３１ａ１にハイポイドドライブギヤ３１ｅを取り付けるようにした。これにより、ＦＲ車用のトランスミッションをそのまま流用しても、動力伝達系のコンパクト化を図ることができると共に、フロントデフを車体左右中心近くに配置することができるようになる。
【選択図】図２

Description

この発明は、４輪駆動車の動力伝達装置に関する。

従来、トルクコンバータ、トランスミッション、トランスファ装置（センタデフのこと）、フロントディファレンシャル（以下、フロントデフという）を分割可能な１つのケースに収めた縦置きの４輪駆動車の動力伝達装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
このような４輪駆動車の動力伝達装置にあっては、図４，５に示されるように、ケース１は、トルクコンバータケース２、トランスミッションケース３、エクステンションケース４を縦方向に連結することによって構成されている。トルクコンバータケース２内にはトルクコンバータ５及びフロントデフ６、トランスミッションケース３内にはトランスミッションの自動変速機構部７及びコントロールバルブ８、エクステンションケース４内にはトランスファ装置９がそれぞれ配設されている。

トルクコンバータ５及び自動変速機構部７を経たエンジン動力は、リダクションドライブシャフト１０によってトランスファ装置９に伝達され、ここで前輪駆動用、後輪駆動用に分割される。後輪駆動用のエンジン動力は、エクステンションケース４から後方に延びる図示しないプロペラシャフトを介してリヤデフに伝達され、左右のドライブシャフトを介して左右後輪を回転させる。
一方、前輪駆動用のエンジン動力は、リダクションドライブシャフト１０の軸部に相対回転可能に設けられたリダクションドライブギヤ１１と、ドライブピニオンシャフト１２の軸部に固設されたリダクションドリブンギヤ１３とによって、リダクションドライブシャフト１０の斜め下方側に平行配置されたドライブピニオンシャフト１２を回転駆動する。すると、ドライブピニオンシャフト１２に噛み合うフロントデフ６にエンジン動力が伝達され、左右のドライブシャフト１４，１４（図６に図示）を介して左右前輪を回転させる。

フロントデフ６のハイポイドギヤ６ａは、図５，６に示されるように、差動中心となるピニオンシャフト６ｂ近傍のデフケース６ｃに取り付け固定されている。これは、ピニオンシャフト６ｂは、車体左右中心Ｙ／０上を縦方向に回転すると共に、その軸部の左右側に配設された左右一対のディファレンシャルベベルギヤ６ｄ，６ｄに噛み合う一対のディファレンシャルベベルピニオン６ｅ，６ｅが軸部両端に取り付けられている。これにより、ピニオンシャフト６ｂ近傍のデフケース６ｃの外径が最大となるので、動力伝達上、好ましいためである。
また、ピニオンシャフト６ｂを車体左右中心Ｙ／０上に位置させるのは、ディファレンシャルベベルギヤ６ｄ，６ｄにスプライン嵌合される左右のドライブシャフト１４，１４を互いに等長とすることにより、トルクステア（急発進する際に、ハンドルが片側にとられる現象）を防止すると共に、大きな転舵角やサスペンションストロークを得るためである。

特開平５−２０１２６４号公報

しかしながら、上記した従来の４輪駆動車の動力伝達装置にあっては、トランスミッションケース３内にドライブピニオンシャフト１２が配設されるため、トランスミッションの殆どを専用部品として設計、製造しなくてはならず、汎用性が低い、コストがかかるという問題があった。

そこで、ＦＲ車用のトランスミッションをそのまま流用すると共に、トランスミッションの後方においてエンジン動力の一部をケース外側に取り出し、外置きされたドライブピニオンシャフトによってフロントデフに動力伝達するように構成された４輪駆動車用の動力伝達装置が考えられる。
しかしながら、そのような場合に従来と同様に構成されたフロントデフを用いると、外置きされたドライブピニオンシャフトのオフセット量に応じて、フロントデフは車体左右中心Ｙ／０から横方向に大幅にずれた位置に配置されてしまうという問題がある。そして、そのために、動力伝達系が大型化してしまうだけでなく、左右のドライブシャフトが不等長になり、トルクステアが発生したり、転舵角やサスペンションストロークが小さくなるという問題が発生する。

そこで、この発明は、上記した従来技術が有している問題点を解決するためになされたものであって、ＦＲ車用のトランスミッションをそのまま流用しても、動力伝達系のコンパクト化を図ること、フロントデフを車体左右中心Ｙ／０近くに配置すること、等が可能な４輪駆動車の動力伝達装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、フロントディファレンシャル、トランスミッションを分割可能な１つのケースに収めると共に、前記トランスミッションの後方においてエンジン動力の一部をケース外側に取り出し、外置きされたドライブピニオンシャフトによって前記フロントディファレンシャルに伝達するように構成された縦置きの４輪駆動車用の動力伝達装置であって、
前記フロントディファレンシャルは、デフケース内に差動中心となるように配設されたピニオンシャフトが、車体左右中心からドライブピニオンシャフト側に向かって所定距離だけ離れた位置に配置されていると共に、前記ピニオンシャフト近傍のデフケース外径をそのまま保持した状態でドライブピニオンシャフト側に向かって延設された延設部が形成されており、前記延設部に前記ドライブピニオンシャフトに噛み合うハイポイドドライブギヤが取り付けられていることを特徴とする。

上記目的を達成するため請求項２に記載の発明は、前記所定距離は、前記フロントディファレンシャルに連なる左右のドライブシャフトをほぼ等長とみなすことができる距離であることを特徴とする。

請求項１，２に記載の発明によれば、フロントデフの作動中心としてのピニオンシャフトを車体左右中心からドライブピニオンシャフト側に向かって所定距離だけオフセット配置すると共に、ピニオンシャフト近傍のデフケースの外径をそのままドライブピニオンシャフト側に向かって延設し、その延設部にハイポイドドライブギヤを取り付けるようにした。これにより、フロントデフやトルクコンバータケースを大型化することなく、ＦＲ車用のトランスミッションを流用して縦置きの４輪駆動車の動力伝達装置を構成することができると共に、フロントデフを車体左右中心近くに配置することができるようになる。しかも、ピニオンシャフトのオフセット位置は、フロントデフに連なる左右のドライブシャフトを互いにほぼ等長とみなすことができる位置なので、トルクステアが発生したり、転舵角やサスペンションストロークが小さくなるようなことはない。

本発明の４輪駆動車の動力伝達装置によれば、フロントデフの作動中心としてのピニオンシャフトを車体左右中心からドライブピニオンシャフト側に向かって所定距離だけオフセット配置した。そのオフセット量は、フロントデフに連なる左右のドライブシャフトが互いにほぼ等長とみなすことができるように設定されている。さらに、ピニオンシャフト近傍のデフケースの外径をそのままドライブピニオンシャフト側に向かって延設し、その延設部にハイポイドドライブギヤを取り付けるようにした。これにより、ＦＲ車用のトランスミッションをそのまま流用しても、動力伝達系のコンパクト化を図ることができると共に、フロントデフを車体左右中心近くに配置することができるようになる。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明が適用された４輪駆動車の動力伝達装置の内部構造を説明するための模式的な側面図、図２は、図１の平面図、図３は、同例におけるミッションケース後部から前方のフロントデフを視た際の模式的な図である。

本発明は、フロントデフ、トランスミッションを分割可能な１つのケースに収めると共に、トランスミッションの後方においてエンジン動力の一部をケース外側に取り出し、外置きされたドライブピニオンシャフトによってフロントデフに動力伝達するように構成された縦置きの４輪駆動車用の動力伝達装置に適用されるものである。

図１〜３に示されるように、本発明の４輪駆動車の動力伝達装置は、分割可能な１つのケース２０内に、トルクコンバータ３０、フロントデフ３１、トランスミッションの自動変速機構部３２及びコントロールバルブ３３、トランスファ装置（センタデフ）３４、リダクション装置３５を収め、トランスミッションの後方のトランスファ装置３４によってエンジン動力の一部をケース外側に取り出し、外置きされたドライブピニオンシャフト３６によってフロントデフ３１に伝達するように構成されている。
なお、本実施形態にあっては、トランスミッションには、ＦＲ車用の縦置きトランスミッションがケース毎そのまま用いられている。

詳述すると、ケース２０は、トルクコンバータケース２１、トランスミッションケース２２、リダクションケース２３、エクステンションケース２４を縦方向に連結することによって構成されている。トルクコンバータケース２１内にはトルクコンバータ３０及びフロントデフ３１、トランスミッションケース２２内には自動変速機構部３２及びコントロールバルブ３３、リダクションケース２３及びエクステンションケース２４内にはトランスファ装置３４及びリダクション装置３５がそれぞれ配設されている。

トルクコンバータ３０及び自動変速機構部３２を経たエンジン動力は、リダクションドライブシャフト３７によってトランスファ装置３４に伝達され、そこで前輪駆動用、後輪駆動用に動力分割される。後輪駆動用のエンジン動力は、エクステンションケース２４から後方に延びる図示しないプロペラシャフトを介してリヤデフに伝達され、左右のドライブシャフトを介して左右後輪を回転する。

一方、前輪駆動用のエンジン動力は、リダクション装置３５によってケース外側に取り出されるようになっている。リダクション装置３５は、互いに噛み合う３つのギヤによってコンパクトに構成されているものであって、リダクションドライブシャフト３７の軸後部に相対回転可能に設けられたリダクションドライブギヤ３８から、左斜め下方の中間軸３９に支持されたリダクションカウンタギヤ４０を介して、ドライブピニオンシャフト３６の軸後部に固設されたリダクションドリブンギヤ４１にエンジン動力を伝達し、トランスミッションケース２２の外側に所定距離をあけてオフセット配置されたドライブピニオンシャフト３６を回転駆動するようになっている。すると、このドライブピニオンシャフト３６に噛み合うフロントデフ３１にエンジン動力が伝達され、左右のドライブシャフト４２，４２を介して左右前輪を回転させることとなる。

なお、ドライブピニオンシャフト３６は、トルクコンバータケース２１とリダクションケース２３とに跨って固定される保護カバー（図示せず）によって覆われるようになっている。また、リダクション装置３５は、ギヤ群を用いた構成のみに限定されるものではなく、例えば、チェーンを用いることも可能である。

フロントデフ３１は、図２，３に示されるように、デフケース３１ａ、ピニオンシャフト３１ｂ、一対のディファレンシャルベベルピニオン３１ｃ，３１ｃ、一対のディファレンシャルベベルギヤ３１ｄ，３１ｄ、ハイポイドギヤ３１ｅを備えて構成されている。

デフケース３１ａは、中空状に形成されているものであって、そのケース内部には、ストレートピン３１ｆによってデフケース３１ａに抜け止め固定されたピニオンシャフト３１ｂが配設されている。このピニオンシャフト３１ｂの軸部両端には、一対のディファレンシャルベベルピニオン３１ｃ，３１ｃが回転可能に組付けられている。さらに、ピニオンシャフト３１ｂを左右側から挟んだ位置には、これら一対のディファレンシャルベベルピニオン３１ｃ，３１ｃに噛み合うと共に、左右のドライブシャフト４２，４２がスプライン嵌合されるディファレンシャルベベルギヤ３１ｄ，３１ｄが回転可能に配設されており、ピニオンシャフト３１ｂがフロントデフ３１の差動中心をなすようになっている。

また、このピニオンシャフト３１ｂは、デフケース３１ａが左右のテーパーローラベアリング４３，４３を介してトルクコンバータケース２１に回転可能に支持された状態にあっては、車体左右中心Ｙ／０からドライブピニオンシャフト側に向かって所定距離だけ離れた位置に配置されるようになっている。このオフセット量は、ディファレンシャルベベルギヤ３１ｄ，３１ｄに連なる左右のドライブシャフト４２，４２をほぼ等長とみなすことができるように設定されている。

さらには、ピニオンシャフト近傍のデフケース３１ａは、ドライブシャフト４２，４２がそれぞれ挿通されるケース左右部よりも外径が大きくなるように拡径形成されていると共に、外径寸法をそのまま保持した状態でドライブピニオンシャフト側に向かって所定距離だけ延設された延設部３１ａ１が一体的に形成されている。この延設部３１ａ１が形成される距離は、ピニオンシャフト３１ｂが車体左右中心Ｙ／０から左横方向にオフセット配置されているため、ピニオンシャフト３１ｂを車体左右中心Ｙ／０上に配置させた場合と比較すると、必要最小限の延設距離となり、フロントデフ３１の大型化が阻止されている。

そして、その延設部３１ａ１には、ドライブピニオンシャフト３６に噛み合うようにハイポイドドライブギヤ３１ｅを取り付けるために外周周りに張り出されたフランジ部３１ａ２が一体的に形成されている。このフランジ部３１ａ２にハイポイドドライブギヤ３１ｅが取り付けられた状態にあっては、ハイポイドドライブギヤ３１ｅの歯面がトルクコンバータケース３１の左内壁に近接して配置されるようになっている。

以上説明したように、本発明の４輪駆動車の動力伝達装置によれば、フロントデフ３１の作動中心としてのピニオンシャフト３１ｂを車体左右中心Ｙ／０からドライブピニオンシャフト側に向かって所定距離だけオフセット配置すると共に、ピニオンシャフト近傍のデフケース３１ａの外径をそのままドライブピニオンシャフト側に向かって延設し、その延設部３１ａ１にハイポイドドライブギヤ３１ｅを取り付けるようにした。これにより、フロントデフ３１やトルクコンバータケース２１を大型化することなく、ＦＲ車用のトランスミッションをケース毎そのまま流用して縦置きの４輪駆動車の動力伝達装置を構成することができるようになる。しかも、ピニオンシャフト３１ｂのオフセット位置は、フロントデフ３１に連なる左右のドライブシャフト４２，４２を互いにほぼ等長とみなすことができる位置なので、トルクステアが発生したり、転舵角やサスペンションストロークが小さくなってしまうようなことはない。

なお、本実施形態にあっては、トランスミッションはオートマチックトランスミッションを用いたが、これに限定されることなく、ＦＲ車用のマニュアルトランスミッションを用いてもよい。ＦＲ車用のマニュアルトランスミッションを用いる場合は、フロントデフが内蔵されるようにクラッチハウジング一体化のトランスミッションケースを形成する必要が生じるものの、ＦＲ車用のクラッチ、手動変速機構等はそのまま流用できるので、４輪駆動車の動力伝達装置をローコストに構成することができるようになる。

本発明が適用された４輪駆動車の動力伝達装置の内部構造を説明するための模式的な側面図である。 図１の平面図である。 同例におけるミッションケース後部から前方のフロントデフを視た際の模式的な図である。 従来の４輪駆動車の動力伝達装置の内部構造を説明するための模式的な側面図である。 図４の平面図である。 同例におけるミッションケース後部から前方のフロントデフを視た際の模式的な図である。

符号の説明

２０…ケース
２１…トルクコンバータケース
２２…トランスミッションケース（トランスミッション）
３１…フロントデフ
３１ａ…デフケース
３１ｂ…ピニオンシャフト（差動中心）
３１ｅ…ハイポイドドライブギヤ
３２…自動変速機構部（トランスミッション）
３３…コントロールバルブ（トランスミッション）
３６…ドライブピニオンシャフト

Claims (2)

1. フロントディファレンシャル、トランスミッションを分割可能な１つのケースに収めると共に、前記トランスミッションの後方においてエンジン動力の一部をケース外側に取り出し、外置きされたドライブピニオンシャフトによって前記フロントディファレンシャルに伝達するように構成された縦置きの４輪駆動車用の動力伝達装置であって、
   前記フロントディファレンシャルは、デフケース内に差動中心となるように配設されたピニオンシャフトが、車体左右中心からドライブピニオンシャフト側に向かって所定距離だけ離れた位置に配置されていると共に、前記ピニオンシャフト近傍のデフケース外径をそのまま保持した状態でドライブピニオンシャフト側に向かって延設された延設部が形成されており、前記延設部に前記ドライブピニオンシャフトに噛み合うハイポイドドライブギヤが取り付けられていることを特徴とする４輪駆動車の動力伝達装置。
2. 前記所定距離は、前記フロントディファレンシャルに連なる左右のドライブシャフトをほぼ等長とみなすことができる距離であることを特徴とする請求項１に記載の４輪駆動車の動力伝達装置。

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