JP2009216114A - 四輪駆動車両の変速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】変速装置の大幅な改造を行うことなくエクストラローレンジを付加することができる四輪駆動車両の変速装置を提供する。
【解決手段】アイドラ軸３１に、インプット軸１０に噛合するエクストラローギヤ４３を設け、シフト切替操作によりエクストラローレンジに切り替えられたときには、インプット軸１０の回転を、エクストラローギヤ４３からアイドラ軸３１を介してドライブ軸３０に伝達させるとともに、該エクストラローギヤ４３からアイドラ軸３１，中間軸（中間伝達機構）３２を介してアウトプット軸１１に伝達させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、変速後のエンジン回転をアウトプット軸から前輪又は後輪の一方に伝達するとともに、該アウトプット軸からアイドラ軸，ドライブ軸を介して他方の車輪に伝達するようにした四輪駆動車両の変速装置に関し、詳細には、１速変速ギヤ比より大きな減速比を有するエクストラローレンジを備えた変速装置に関する。

例えば、農作業等に使用される小型トラックでは、急な上り道や不整地を走行する場合があることから、１速ギヤ比，リバースギヤ比より減速比の大きいエクストラローレンジを備える場合がある。

このようなエクストラローレンジを備えた四輪駆動車として、例えば、特許文献１には、インプット軸と平行にエクストラロー軸を配置し、該エクストラロー軸に、インプット軸の小ギヤに噛合するエクストラロー大ギヤを配設するとともに、前記インプット軸の大ギヤに噛合するエクストラロー小ギヤを配設した構造が提案されている。そして、シフトレバーをエクストラローレンジに切り替えると、インプット軸の回転がエクストラロー大ギヤからエクストラロー小ギヤを介してインプット軸，アウトプット軸に２段階で伝達され、該アウトプット軸からセンタデファレンシャルを介して前輪，後輪に伝達される。
特公平６−３７９２３号公報

ところで、前記従来の変速装置は、エクストラローレンジ専用のエクストラロー軸を別途設ける構造である。このため変速機ケースにエクストラロー軸を収容するための出っ張りや支持ボス部を形成したり、軸受を追加したりする必要がある。その結果、変速装置全体の大幅な改造が必要となり、装置全体が大型化するとともに、部品点数が増えるという問題がある。

本発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、変速装置の大幅な改造を行うことなくエクストラローレンジを付加することができる四輪駆動車両の変速装置を提供することを課題としている。

本発明は、エンジン回転が伝達されるインプット軸と、該インプット軸と平行に配置されたアウトプット軸と、該アウトプット軸と前記インプット軸との間に配置され、該インプット軸の回転を前記アウトプット軸に伝達する複数の変速ギヤ列と、前記インプット軸と平行に配置されたドライブ軸と、該ドライブ軸及びインプット軸と平行に配置されたアイドラ軸とを有し、変速後のエンジン回転を前記アウトプット軸から前輪又は後輪の何れか一方に伝達するとともに、前記アウトプット軸から前記アイドラ軸，ドライブ軸を介して前記何れか他方に伝達する四輪駆動車両の変速装置であって、前記アイドラ軸に、前記インプット軸に設けたギヤに噛合するエクストラローギヤを設け、エクストラローレンジに切り替えられたときには、前記インプット軸の回転を、前記エクストラローギヤからアイドラ軸を介してドライブ軸に伝達させるとともに、該エクストラローギヤからアイドラ軸を介して前記アウトプット軸に伝達させることを特徴としている。

本発明に係る変速装置によれば、アイドラ軸にインプット軸のギヤに噛合するエクストラローギヤを設け、インプット軸の回転をエクストラローギヤからアイドラ軸を介してドライブ軸に伝達させるとともに、該アイドラ軸からアウトプット軸に伝達させたので、エクストラローギヤを既存のアイドラ軸に設けるだけの簡単な構造でもって四輪駆動車にエクストラローレンジを付加することができる。これにより変速装置の改造を不要にでき、装置全体の大型化及び部品点数の増加を防止できる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１ないし図３は、本発明の一実施形態による四輪駆動車両の変速装置を説明するための図であり、図１は四輪駆動車の変速装置の概略構成図、図２は変速装置の断面図、図３は変速装置のエンジン動力の流れを示す図である。

図において、１は小型トラック等の四輪駆動車に搭載されるエンジンユニットを示している。該エンジンユニット１は、クランク軸２ａを車幅方向に向けて搭載された横置き式のエンジン本体２とマニュアル式の変速装置３とを一体化した構造を有し、左，右の後輪（不図示）の車軸４，４より車両前側に搭載されている。

前記変速装置３は、主としてインプット軸１０，アウトプット軸１１が収容されたミッションケース６を備えている。該ミッションケース６は、クラッチ機構７が収容されたクラッチカバー８を介在させて前記エンジン本体２に結合されている。

前記クラッチ機構７は、クランク軸２ａに取り付けられたフライホイール７ａに、板ばね７ｂによりプレッシャプレート７ｃを押圧することにより前記クランク軸２ａの回転をインプット軸１０に伝達し、不図示のクラッチペダルを踏み込むことによりインプット軸１０に装着されたレリーズベアリング７ｄが移動して前記板ばね７ｂの押圧を解放し、もってインプット軸１０へのクランク軸２ａの回転を遮断するように構成されている。

前記変速装置３は、前記クラッチ機構７を介してエンジン回転が伝達される前記インプット軸１０と、該インプット軸１０と平行に配置された前記アウトプット軸１１と、該アウトプット軸１１とインプット軸１０とに配置され、該インプット軸１０の回転を所定の変速回転数でもって前記アウトプット軸１１に伝達する前進５段，後進１段の変速ギヤ列とを有し、詳細には以下の構造を有する。

前記インプット軸１０には、クランク軸側から軸方向に１速ドライブギヤ１０ａ，リバースドライブギヤ１０ｂ及び２速ドライブギヤ１０ｃが一体に形成され、さらに３速ドライブギヤ１３，４速ドライブギヤ１４及び５速ドライブギヤ１５がそれぞれ回転自在に装着されている。

一方、前記アウトプット軸１１には、前記１速ドライブギヤ１０ａに噛合する１速ドリブンギヤ１６，リバードライブギヤ１０ｂにリバース中間ギヤ１２を介在させて噛合可能なリバースドリブンギヤ１７，及び前記２速ドライブギヤ１０ｃに噛合する２速ドリブンギヤ１８が回転自在に装着され、さらに前記３速ドライブギヤ１３に噛合する３速ドリブンギヤ１９，４速ドライブギヤ１４に噛合する４速ドリブンギヤ２０及び第５ドライブギヤ１５に噛合する５速ドリブンギヤ２１がそれぞれスプライン結合されている。

前記インプット軸１０の３速ドライブギヤ１３と４速ドライブギヤ１４との間及び５速ドライブギヤ１５の外側には、それぞれシンクロナイザリング２２，２３を介在させてスリーブ２４，２５が軸方向に移動可能に装着されている。

また前記アウトプット軸１１の１速ドリブンギヤ１６と２速ドリブンギヤ１８との間にはシンクロナイザリング２６を介在させてスリーブ２７が軸方向に移動可能に装着されている。

前記各スリーブ２４，２５，２７には、不図示のシフトレバーに連結されたシフトフォークが嵌合している。シフトレバーをニュートラル位置から前後，左右に揺動操作することにより、前進５段，後進１段の何れかの変速段に切り替わる。

前記変速装置３は、前記インプット軸１０と平行に配置された前輪ドライブ軸３０と、該前輪ドライブ軸３０とインプット軸１０との間に該インプット軸１０と平行に配置されたアイドラ軸３１と、該アイドラ軸３１とアウトプット軸１１との間に該アウトプット軸１１と平行に配置された中間軸（中間伝達機構）３２とを有する（図３参照）。該中間軸３２は、クランク軸２ａの回転方向と前輪の回転方向とを一致させるためのものである。

前記中間軸３２，アイドラ軸３１及びドライブ軸３０は、インプット軸１０より車両前方に配置されている。

また前記ミッションケース６は、インプット軸１０，アウトプット軸１１，アイドラ軸３１が収容されたケース本体６ａと、ドライブ軸３０が収容されたドライブ軸ケース６ｂと、前記ケース本体６ａ，ドライブ軸ケース６ｂのクランク軸２ａの反対側端面に着脱可能に取り付けられたミッションカバー６ｃとを有する。

前記ドライブ軸３０をミッションケース６より前側に配置したので、エンジンユニット１を車体前方に重心に近づけることができ、車体前後方向の重量バランスを良好にできる。

前記アウトプット軸１１のクランク軸側端部には後輪出力ギヤ１１ａが一体に形成され、該後輪出力ギヤ１１ａは、差動歯車機構３３のリングギヤ３３ａに噛合している。該差動歯車機構３３には左，右の後輪ドライブ軸３４，３４がスプライン結合されている。該左，右の後輪ドライブ軸３４には不図示のユニバーサルジョイントを介して前記左，右の車軸４が連結されている。

前記前輪ドライブ軸３０のクランク軸側端部には、ベベルギヤ３６を介して車両前方に延びる前輪駆動軸３７が連結されている。該前輪駆動軸３７には不図示の差動歯車機構を介して左，右の前輪の車軸が連結されている。

前記アウトプット軸１１の後輪出力ギヤ１１ａの反対側端部には、前輪出力ギヤ３８が回転自在に装着されている。またアウトプット軸１１の前輪出力ギヤ３８の内側には、切替スリーブ３９が軸方向に移動可能に装着されている。運転者が不図示の２ＷＤ−４ＷＤ切替レバー又は切替スイッチを４ＷＤ側に操作すると、切替スリーブ３９が前輪出力ギヤ３８をアウトプット軸１１に固定する。また２ＷＤ側に操作すると、前輪出力ギヤ３８は空転する。

前記中間軸３２には、前輪出力ギヤ３８に噛合する中間大ギヤが３２ａが一体に形成されている。また前記アイドラ軸３１には、前記中間大ギヤ３２ａに噛合するアイドラ入力小ギヤ４０がスプライン結合され、該アイドラ軸３１のアイドラ入力小ギヤ４０の反対側にはアイドラ出力ギヤ３１ａが一体に形成されている。前記ドライブ軸３０には、アイドラ出力ギヤ３１ａに噛合するドライブ大ギヤ４１がスプライン結合されている。

インプット軸１０からアウトプット軸１１に伝達された変速後のエンジン回転は、アウトプット軸１１の後輪出力ギヤ１１ａから後輪に伝達されるとともに、前記アウトプット軸１１の前輪出力ギヤ３８から中間軸３２の中間大ギヤ３２ａ，アイドラ軸３１のアイドラ入力小ギヤ４０及びアイドラ出力ギヤ３１ａを介して前輪ドライブ軸３０のドライブ大ギヤ４１に伝達され、該前輪ドライブ軸３０から前輪駆動軸３７を介して前輪に伝達される（図１，図３の矢印ａ参照）。

前記アウトプット軸１１と中間軸３２，アイドラ軸３１との間のギヤ比ｉは０．５倍に増速され、アイドラ軸３１と前輪ドライブ軸３０との間のギヤ比ｉは２倍に減速されている。これにより全体の減速比は１となり、前，後輪へのギヤ比が一致している。

本実施形態の変速装置３は、１速変速ギヤ比，リバーギヤ比より減速比の大きいエクストラローレンジを備えており、詳細には以下の構造を有する。

前記アイドラ軸３１の軸方向中間部には、エクストラローギヤ４３が回転自在に装着されている。該エクストラローギヤ４３は前記インプット軸１０に共に回転するように装着されたエクストラロー小ギヤ１０ｄに噛合している。尚、このエクストラ小ギヤは、インプット軸１０に一体形成してもよい。

前記アイドラ軸３１のエクストラローギヤ４３にはシンクロナイザリング４４を介在させてスリーブ４５が軸方向に移動可能に装着されている。該スリーブ４５には、前述のシフトレバーに連結されたシフトフォーク４６が嵌合している。

シフトレバーをエクストラローレンジに切り替え操作すると、スリーブ４５がエクストラローギヤ４３に嵌合し、該エクストラローギヤ４３をアイドラ軸３１に固定する。これによりインプット軸１０の回転は、エクストラロー小ギヤ１０ｄからエクストラローギヤ４３に伝達され、該エクストラローギヤ４３からアイドラ軸３１を介して前輪ドライブ軸３０に伝達され、該ドライブ軸３０から前輪駆動軸３７を介して前輪に伝達される。

一方、前記エクストラローギヤ４３に伝達されたインプット軸１０の回転は、アイドラ軸３１のアイドラ入力小ギヤ４０から中間軸３２の中間大ギヤ３２ａを介してアウトプット軸１１の前輪出力ギヤ３８に伝達され、該アウトプット軸１１の後輪出力ギヤ１１ａから後輪に伝達される（図１，図３の矢印ｂ参照）。

前記インプット軸１０とアイドラ軸３１との間のギヤ比ｉ′は３倍に減速されている。またアイドラ軸３１と前輪ドライブ軸３０との間及びアイドラ軸３１とアウトプット軸１１との間のギヤ比ｉ′はそれぞれ２倍に減速されている。これによりエクストラローレンジにおける前，後輪へのギヤ比は同じとなっている。

本実施形態の変速装置３によれば、エクストラローギヤ４３をアイドラ軸３１に回転自在に設け、該エクストラローギヤ４３をインプット軸１０のエクストラロー小ギヤ１０ｄに噛合させ、エクストラローレンジに切り替えられたときには、前記スリーブ４５を介してエクストラローギヤ４３をアイドラ軸３１に固定したので、エクストラローギヤ４３及びスリーブ４５を既存のアイドラ軸３１に設けるだけの簡単な構造でもって四輪駆動車にエクストラローレンジを付加することができる。これにより変速装置の改造を不要にでき、装置全体の大型化及び部品点数の増加を防止できる。

また前記エクストラローギヤ４３の回転を既存の中間軸３２を介してアウトプット軸１１から後輪に伝達したので、この点からも変速装置の改造を不要にできる。

なお、前記実施形態では、エクストラローギヤ４３の回転をアイドラ軸３１から中間軸３２を介してアウトプット軸１１に伝達したが、本発明は、チェーン，タイミングベルト等の中間伝達機構によりエクストラローギヤ４３の回転をアウトプット軸１１に伝達してもよい。

また前記実施形態では、エクストラローレンジに切り替えるシンクロナイザリング４４，スリーブ４５をアイドラ軸３１に設けたが、本発明は、インプット軸側に設けてもよい。この場合には、インプット軸にエクストラロー小ギヤを回転自在に装着し、アイドラ軸にエクストラローギヤを固定することとなる。

さらに前記実施形態では、エンジンユニット１を後輪の車軸４の車両前側に搭載した、いわゆるミッドシップ型車両を例に説明したが、本発明のエンジンユニットは、後輪の車軸の後側に搭載した車両、または前輪の車軸の前側もしくは後側に搭載した車両にも適用可能である。

本発明の一実施形態による四輪駆動車両の変速装置の概略構成図である。 前記変速装置の断面図である。 前記変速装置のエンジン動力の流れを示す図である。

符号の説明

３ 変速装置
１０ インプット軸
１０ａ，１６ １速変速ギヤ列
１０ｂ，１７ リバース変速ギヤ列
１０ｃ，１８ ２速変速ギヤ列
１１ アウトプット軸
１３，１９ ３速変速ギヤ列
１４，２０ ４速変速ギヤ列
１５，２１ ５速変速ギヤ列
３０ ドライブ軸
３１ アイドラ軸
３２ 中間軸（中間伝達機構）
４３ エクストラローギヤ

Claims (1)

1. エンジン回転が伝達されるインプット軸と、該インプット軸と平行に配置されたアウトプット軸と、該アウトプット軸と前記インプット軸との間に配置され、該インプット軸の回転を前記アウトプット軸に伝達する複数の変速ギヤ列と、前記インプット軸と平行に配置されたドライブ軸と、該ドライブ軸及びインプット軸と平行に配置されたアイドラ軸とを有し、
   変速後のエンジン回転を前記アウトプット軸から前輪又は後輪の何れか一方に伝達するとともに、前記アウトプット軸から前記アイドラ軸，ドライブ軸を介して前記何れか他方に伝達する四輪駆動車両の変速装置であって、
   前記アイドラ軸に、前記インプット軸に設けたギヤに噛合するエクストラローギヤを設け、
   エクストラローレンジに切り替えられたときには、前記インプット軸の回転を、前記エクストラローギヤからアイドラ軸を介してドライブ軸に伝達させるとともに、該エクストラローギヤからアイドラ軸を介して前記アウトプット軸に伝達させることを特徴とする四輪駆動車両の変速装置。

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