JP2009262611A - 自動車のパワートレイン構造 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの搭載位置を下げても、ファイナルユニットの搭載位置を下げる必要がなく、車輪側のドライブシャフトのファイナルユニットに対する折れ角を小さく抑える。
【解決手段】フロント側に縦置きに搭載したエンジン１の側部にフロントファイナルユニット９を取り付ける。エンジン１からトランスミッション５及びフロントプロペラシャフト７を介してフロントファイナルユニット９に伝達される駆動力の一部は、右側フロントドライブシャフト１７に伝達される。駆動力の他の一部は、フロントファイナルユニット側ギア２１，アクスルシャフト右側ギア３７，アクスルシャフト２７，アクスルシャフト左側ギア３９及び左側フロントドライブシャフト側ギア４１を介して左側フロントドライブシャフト２９に伝達される。アクスルシャフト２７は、オイルパン３３の前面に取り付けてある支持ブラケット３５に回転可能に支持させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンをそのクランクシャフトが車体前後方向に延在するよう車両に搭載するとともに、エンジンの車幅方向側部にファイナルユニットを配置した自動車のパワートレイン構造に関する。

従来、車両のフロント側に縦置き式で搭載したエンジンの側部にファイナルユニットを一体に結合して前輪を駆動する際、ファイナルユニットから延びる一方のアクスルシャフトを傾斜させた状態でオイルパンに貫通させることで、エンジンの搭載位置を低くし、もってエンジンフードの高さを低くできるようにしたものが知られている（下記特許文献１参照）。
特公平８−２９６７４号公報

ところで、エンジンフードへの上方からの衝撃荷重を吸収するために、エンジン上端の地上高を可能な限り下げ、エンジンフードとの隙間を拡大することが求められている。

ところが、従来構造の場合、エンジンの搭載位置を下げると、フロントファイナルユニットの搭載位置も合わせて下がることになるので、傾斜しているアクスルシャフトと車輪側のドライブシャフトとのジョイント部での折れ角が大きくなる可能性があり、ジョイント部の耐久性の低下を招く恐れがある。

そこで、本発明は、エンジンの搭載位置を下げても、ファイナルユニットの搭載位置の低下を抑制し、車輪側のドライブシャフトのファイナルユニットに対する折れ角を小さく抑えるようにすることを目的としている。

本発明は、縦置きで搭載したエンジンの車幅方向側部にファイナルユニットを配置し、このファイナルユニットに車幅方向一方側の第１のドライブシャフトを連結するとともに、ファイナルユニットから第１の動力伝達機構を介して動力が伝達されるアクスルシャフトをエンジンの前方に配置し、車幅方向他方側に、アクスルシャフトの駆動力が第２の動力伝達機構を介して伝達される第２のドライブシャフトを配置したことを特徴とする。

本発明によれば、エンジンの側部に配置したファイナルユニットに車幅方向一方側の第１のドライブシャフトを連結し、この第１のドライブシャフトからエンジン前方に配置したアクスルシャフトを介して車幅方向他方側に配置した第２のドライブシャフトに動力を伝達するようにしたので、エンジンの搭載位置を下げても、ファイナルユニットの搭載位置の低下が抑制できるので、ファイナルユニットに連結される車輪側のドライブシャフトとのジョイント部の折れ角を小さく抑えることができ、ジョイント部の耐久性低下を抑えることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係わる自動車のパワートレイン構造を示す分解斜視図、図２は、図１のパワートレイン構造を車両右側方から見た側面図、図３は、同パワートレイン構造を車両前方から見た正面図、図４は、同パワートレイン構造を車両下側から見た底面図である。なお、各図中で矢印ＦＲが車両前方、矢印ＬＨが車両左方、矢印ＵＰＲが車両上方である。

このパワートレイン構造は、エンジン１を、そのクランクシャフト３が車体前後方向に延在するよう車両のフロント側に搭載している、縦置き式の搭載構造としてあり、このエンジン１の車両後方側にはトランスミッション５を一体的に取り付けている。トランスミッション５には、図示しないジョイントを介してフロントプロペラシャフト７の車両後方側の一端を連結し、フロントプロペラシャフト７の車両前方側の他端は、エンジン１の駆動力が伝達される前輪駆動用のファイナルユニットとしてのフロントファイナルユニット９に連結している。

フロントファイナルユニット９は、エンジン１の車幅方向側部に配置してあり、このエンジン１自体の側部及び、後述するアクスルシャフトカバー１１の一方のギアカバー部１３に、ボルトなどの締結具によって着脱可能に取り付けている。なお、フロントファイナルユニット９をエンジン１（オイルパン３３を含む）自体の側部に固定する構造としては、図２，図４に示すように、ギアカバー部１３に対し車両後方に突出する部分９ａを、適宜取付ブラケットなど利用して固定する。

フロントファイナルユニット９の内部構造については、特に図示しないが、内部に収容したデファレンシャルケースの外周にリングギアが設けられ、このリングギアに、前記したフロントプロペラシャフト７から動力が伝達されるドライブピニオンが噛合するとともに、上記デファレンシャルケース内に、互いに噛合する一対のピニオンと一対のサイドギアを収容した従来既知のデファレンシャル構造である。

そして、このフロントファイナルユニット９のエンジン１と反対側には、車幅方向一方側の第１のドライブシャフトとしての右側フロントドライブシャフト１７を連結している。具体的には、この右側フロントドライブシャフト１７は、前記した図示しないデファレンシャルケース内の一方のサイドギアに一端が連結され、他端が図２に示す右側フロントタイヤ１９に連結している。上記一方のサイドギアは、デファレンシャルケースに対して回転可能な図示しない右側サイドギアシャフトに固定し、この右側サイドギアシャフトが前記した右側フロントドライブシャフト１７に連結固定される。

デファレンシャルケース内における他方の左側サイドギアの回転は、この左側サイドギアと同軸上に配置してある駆動側ギアとしてのフロントファイナルユニット側ギア２１に伝達される。すなわち、左側サイドギアは、デファレンシャルケースに対して回転可能な図示しない左側サイドギアシャフトに固定する一方、フロントファイナルユニット側ギア２１は、一方のギアカバー部１３に対しその支持孔１３ａを介して回転可能に支持された回転支持軸２５に固定し、これら左側サイドギアシャフトと回転支持軸２５とを互いに連結固定する。

フロントファイナルユニット９から取り出したフロントファイナルユニット側ギア２１への回転駆動力は、エンジン１の前方下部に配置してあるアクスルシャフト２７を介して車幅方向他方側の第２のドライブシャフトとしての左側フロントドライブシャフト２９に伝達される。

アクスルシャフト２７は、エンジン１におけるシリンダブロック３１の下部に装着してあるオイルパン３３の前部に、水平状態で車幅方向に延在して配置してあり、オイルパン３３の前部には、左右一対の支持ブラケット３５を固定し、この支持ブラケット３５にアクスルシャフト２７を回転可能に支持させてある。

上記したアクスルシャフト２７の車幅方向右側の端部には、前記した駆動側ギアであるフロントファイナルユニット側ギア２１とともに第１の動力伝達機構を構成する従動側ギアとしてのアクスルシャフト右側ギア３７を取り付け、このアクスルシャフト右側ギア３７とフロントファイナルユニット側ギア２１とを互いに噛合させる。

また、アクスルシャフト２７の車幅方向左側の端部には、出力側ギアとしてのアクスルシャフト左側ギア３９を取り付け、このアクスルシャフト左側ギア３９には、アクスルシャフト左側ギア３９とともに第２の動力伝達機構を構成する入力側ギアとしての左側フロントドライブシャフト側ギア４１を噛合させる。

左側フロントドライブシャフト側ギア４１は、アクスルシャフトカバー１１における他方のギアカバー部１５に対しその支持孔１５ａを介して回転可能に支持された回転支持軸４３に固定し、この回転支持軸４３と左側フロントドライブシャフト２９とを互いに連結固定する。

アクスルシャフトカバー１１は、上記した左右一対のギアカバー部１５，１３と、これらギアカバー部１５，１３相互を連結し、前記したアクスルシャフト２７を支持ブラケット３５とともに覆うシャフトカバー部４４とを備えている。シャフトカバー部４４は、アクスルシャフト２７のエンジン１と反対の車両前方側及び上下を覆っており、エンジン１側が開放している。

車幅方向右側のギアカバー部１３は、前述したようにフロントファイナルユニット側ギア２１を取り付けてある回転支持軸２５を支持孔１３ａによって回転支持するとともに、このフロントファイナルユニット側ギア２１及びアクスルシャフト右側ギア３７を収容する中空のケースであり、シャフトカバー部４４の連結部分にはアクスルシャフト２７の車幅方向右側の端部が回転可能に挿入される図示しない挿入孔を設けてある。

また、車幅方向左側のギアカバー部１５は、前述したように左側フロントドライブシャフト側ギア４１を取り付けてある回転支持軸４３を支持孔１５ａによって回転支持するとともに、この左側フロントドライブシャフト側ギア４１及びアクスルシャフト左側ギア３９を収容する中空のケースであり、シャフトカバー部４４の連結部分にはアクスルシャフト２７の車幅方向左側の端部が回転可能に挿入される図示しない挿入孔を設けてある。

このような自動車のパワートレイン構造においては、エンジン１の駆動力は、トランスミッション５からフロントプロペラシャフト７を介してフロントファイナルユニット９に伝達され、フロントファイナルユニット９からは、さらに右側フロントドライブシャフト１７と、フロントファイナルユニット側ギア２１とにそれぞれ伝達される。右側フロントドライブシャフト１７に伝達された駆動力により右側フロントタイヤ１９を回転させる。

一方、フロントファイナルユニット側ギア２１に伝達された駆動力は、アクスルシャフト右側ギア３７，アクスルシャフト２７，アクスルシャフト左側ギア３９及び左側フロントドライブシャフト側ギア４１を介して左側フロントドライブシャフト２９に伝達され、この左側フロントドライブシャフト２９に伝達された駆動力により左側フロントタイヤ４５を回転させる。

このような本実施形態による自動車のパワートレイン構造によれば、エンジン１の左右両側に配置したフロントドライブシャフト２９，１７相互間で動力を伝達するアクスルシャフト２７を、エンジン１の前方に配置してあるので、エンジン１を収容するエンジンルームの上部を覆う図示しないエンジンフードとの隙間を拡大するべく、例えば図２の状態からエンジン１の車両に対する搭載位置を下げたとしても、フロントファイナルユニット９は、エンジン１に対する取り付け位置を上方に変化させればよいので、それ自体の搭載位置を下げる必要がない。

また、アクスルシャフト２７についても、エンジン１の搭載位置を下げた分だけ、支持ブラケット３５のオイルパン３３を含むエンジン１への取付位置を上方に変化させればよいので、車両に対する搭載位置を下げる必要がない。

しがたって、エンジン１の車両に対する搭載位置を下げたとしても、フロントファイナルユニット９とアクスルシャフト２７の上下方向の搭載位置は変化させる必要がなく、右側フロントドライブシャフト１７のフロントファイナルユニット９とのジョイント部の折れ角を小さく抑えることができるとともに、フロントファイナルユニット９にアクスルシャフト２７を介して連結される左側フロントドライブシャフト２９についても、フロントファイナルユニット９に対する折れ角を小さく抑えることができ、各部におけるジョイント部の耐久性低下を抑えることができる。

このように本実施形態においては、エンジン１の上下方向の搭載位置を下方に移動させることで、右側，左側フロントドライブシャフト１７，２９の折れ角を小さく抑えつつ、エンジンフードとの隙間を拡大して歩行者保護規制に対応することができる。

また、エンジン１とエンジンフードとの隙間を拡大できるので、エンジンフードの傾斜形状も適宜変化させてデザイン自由度向上にも寄与することができるとともに、エンジン１を下方に配置することで、車両の重心位置が低くなり、車両の操縦安定性能及び乗心地性能も向上する。

さらに、エンジン１の前後方向位置を、フロントファイナルユニット９はそのままの位置として車両後方に配置することも容易にでき、これにより車両の前後重量配分をより適正化し、これによっても車両の操縦安定性能及び乗心地性能を向上させることができる。

すなわち、本実施形態においては、エンジン１の搭載位置の自由度が拡大し、エンジン１の搭載位置を適正化することができる。

また、本実施形態では、アクスルシャフト２７と、フロントファイナルユニット９及び左側フロントドライブシャフト２９とのそれぞれの動力伝達を、フロントファイナルユニット側ギア２１，アクスルシャフト右側ギア３７及び、左側フロントドライブシャフト側ギア４１，アクスルシャフト左側ギア３９を用いているので、動力伝達機構としてチェーンなどを用いた場合に比較してコンパクトに構成できる。

なお、この動力伝達機構としてチェーンやベルトを用いても構わない。

また、本実施形態では、フロントファイナルユニット９は、エンジン１に対しアクスルシャフトカバー１１を介して単体で着脱可能としているので、生産性及び整備性の確保に有効である。

さらに、本実施形態では、エンジン１のオイルパン３３の前面に設けた支持ブラケット３５に、アクスルシャフト２７を回転可能に支持させることで、アクスルシャフト２７をエンジン１により近接させることができ、パワートレイン構造としてその全体をよりコンパクトにすることができる。

また、アクスルシャフトカバー１１に、回転支持軸２５及び４３を介してフロントファイナルユニット側ギア２１及び左側フロントドライブシャフト側ギア４１をそれぞれ回転可能に支持させたので、別途専用の支持部材を不要として全体構造のコンパクト化に寄与することができる。

本発明の一実施形態に係わる自動車のパワートレイン構造を示す分解斜視図である。 図１のパワートレイン構造を車両右側方から見た側面図である。 図１のパワートレイン構造を車両前方から見た正面図である。 図１のパワートレイン構造を車両下側から見た底面図である。

符号の説明

１ エンジン
３ クランクシャフト
９ フロントファイナルユニット（ファイナルユニット）
１１ アクスルシャフトカバー
１７ 右側フロントドライブシャフト（第１のドライブシャフト）
２１ フロントファイナルユニット側ギア（駆動側ギア，第１の動力伝達機構）
２７ アクスルシャフト
２９ 左側フロントドライブシャフト（第２のドライブシャフト）
３５ アクスルシャフトを支持する支持ブラケット
３７ アクスルシャフト右側ギア（従動側ギア，第１の動力伝達機構）
３９ アクスルシャフト左側ギア（出力側ギア，第２の動力伝達機構）
４１ 左側フロントドライブシャフト側ギア（入力側ギア，第２の動力伝達機構）

Claims (5)

1. エンジンをそのクランクシャフトが車体前後方向に延在するよう車両に搭載するとともに、前記エンジンの車幅方向側部に、該エンジンの駆動力が伝達されるファイナルユニットを配置した自動車のパワートレイン構造において、前記ファイナルユニットに車幅方向一方側の第１のドライブシャフトを連結するとともに、該ファイナルユニットから第１の動力伝達機構を介して動力が伝達されるアクスルシャフトを前記エンジンの前方に配置し、前記エンジンの前記ファイナルユニットを配置した側と反対の車幅方向側部に、前記アクスルシャフトの駆動力が第２の動力伝達機構を介して伝達される、車幅方向他方側の第２のドライブシャフトを配置したことを特徴とする自動車のパワートレイン構造。
2. 前記第１の動力伝達機構は、前記ファイナルユニット側に設けた駆動側ギアと、該駆動側ギアに噛合して前記アクスルシャフトに取り付けた従動側ギアとを有し、前記第２の動力伝達機構は、前記アクスルシャフトに取り付けた出力側ギアと、該出力側ギアに噛合して前記第２のドライブシャフトに取り付けた入力側ギアとを有することを特徴とする請求項１に記載の自動車のパワートレイン構造。
3. 前記ファイナルユニットを前記エンジンに対して着脱可能としたことを特徴とする請求項１または２に記載の自動車のパワートレイン構造。
4. 前記エンジンの前部に設けた支持ブラケットに前記アクスルシャフトを回転可能に支持させたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の自動車のパワートレイン構造。
5. 前記アクスルシャフトを覆うアクスルシャフトカバーを前記エンジンに取り付け、このアクスルシャフトカバーに、前記第１の動力伝達機構の駆動側ギアと、前記第２の動力伝達機構の入力側ギアとを回転可能に支持させたことを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１項に記載の自動車のパワートレイン構造。

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