JP2010089556A - ４輪駆動車のトランスファ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】主要部品を２輪駆動用と４輪駆動用とで共通化でき、コスト低減を図ることが可能な４輪駆動車のトランスファ装置を提供する。
【解決手段】トランスファケース３１〜３４の一端部が変速機２の第１入力軸２４及び第１出力軸２５の軸端部が突出する変速機ケース２１の一端部に連結され、他端部が前後輪の他方に向かって延びる。トランスファケース内に、第１出力軸と平行でかつチェーン３６を介して駆動される第２入力軸３５と配置され、第２入力軸と直交方向の第２出力軸３７と、両軸を連結するベベルギヤ３５２，２７１とが配置される。変速機ケース２１やデファレンシャル装置２７などの主要部品を２輪駆動車用と共用できる。
【選択図】 図２

Description

本発明は変速機から取り出される駆動力を前後輪のいずれか一方に伝達するとともに、変速機から取り出される駆動力をトランスファ装置を介して前後輪の他方に伝達する４輪駆動車に関するものである。

従来より、横置き式のエンジンを搭載し、エンジン出力を変速機を介して前後輪のいずれか一方に伝達するとともに、変速機から取り出される駆動力をトランスファ装置を介して前後輪の他方に伝達する４輪駆動車が知られている。図４の（ａ），（ｂ）は、軽トラックなどで用いられるＭＲ（ミッドシップ・エンジン・リヤドライブ）方式の４輪駆動車の２つの例を示す。エンジンＥ／Ｇの動力は変速機Ｔ／Ｍを介して後輪Ｒに伝達されると共に、変速機Ｔ／Ｍの出力の一部はトランスファ装置Ｔ／Ｆ、プロペラシャフトＰを介してフロントデフＦＤに伝達され、前輪Ｆを駆動している。（ａ）の場合は、トランスファ装置Ｔ／Ｆによって変速機Ｔ／Ｍのデフリングギヤからハイポイドギヤで出力軸の回転方向を９０°変え、変速機Ｔ／Ｍの下面側を通して前方に取り出している。（ｂ）のトランスファ装置Ｔ／Ｆの場合には、変速機Ｔ／Ｍのデフケースにハイポイドギヤを追加し、出力軸を変速機Ｔ／Ｍの下面側を通して前方に取り出している。

近年、コスト低減のために、２輪駆動用と４輪駆動用とで変速機ケースのような主要部品を共通化することが行われている。しかし、前述のような構造の４輪駆動車の場合、（ａ）及び（ｂ）のいずれにおいても、変速機のデファレンシャル装置からトランスファ装置へ出力を取り出しているため、２輪駆動用とは別個に４輪駆動専用の変速機ケースを新設する必要があり、コスト上昇を招くという問題があった。また、トランスファ装置の出力軸を変速機の下側を通して取り出す関係で、トランスファ装置の地上高が低くなり、路面との干渉という懸念がある。

特許文献１には、動力伝達装置のケースをメインケースとサイドケースとに分割し、変速機のメイン軸と前後輪のいずれか一方に連結される中間軸及び前後輪の他方に連結されるトランスファ装置の入力軸とをメインケースとサイドケースとにそれぞれ軸支して設け、メイン軸と中間軸及び入力軸との間に、第１，第２の中間歯車列を設けたものが開示されている。メインケースの側部には、トランスファ装置の入力軸及び当該入力軸と直交する出力軸とを内蔵したトランスファケースが一体的に固定されている。

この４輪駆動車の場合は、メイン軸からトランスファ装置へ出力を取り出すため、出力軸を変速機の下側に通す必要がなく、地上高の懸念はない。しかし、この場合の変速機は自動変速機を対象としており、メイン軸はエンジン出力軸と同軸上にある。これを入力軸と出力軸とが平行に配置され、その間に変速ギヤ列を設けた手動変速機に適用すると、メイン軸は入力軸になるため、変速出力を取り出すことができない。また、メイン軸とトランスファ装置の入力軸との間を中間歯車列で連結しているため、メイン軸とトランスファ装置の入力軸を近い位置に配置しなければならず、結果的にメインケースを４輪駆動車専用に新設しなければならない。これは、上述のとおりコスト上昇を招く結果となる。
特開平３−２８４４２６号公報

本発明の目的は、主要部品を２輪駆動用と４輪駆動用とで共通化でき、コスト低減を図ることが可能な４輪駆動車のトランスファ装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、変速機から取り出される駆動力を前後輪のいずれか一方に伝達するとともに、前記変速機から取り出される駆動力をトランスファ装置を介して前後輪の他方に伝達する４輪駆動車であって、前記変速機は、動力源からの駆動力が入力され、車幅方向に配設された第１入力軸と、第１入力軸と平行に配置された第１出力軸と、第１入力軸と第１出力軸との間に配置された複数の変速ギヤ対と、第１出力軸に設けられた出力ギヤと噛み合うデフリングギヤを有し、前後輪のいずれか一方に動力を伝達するデファレンシャル装置と、前記第１入力軸と第１出力軸とを回転自在に支持し、前記変速ギヤ対を収容する変速機ケースとを備えたものにおいて、一端部が前記第１入力軸及び第１出力軸の軸端部が突出する前記変速機ケースの一端部に連結され、他端部が前後輪の他方にむかって延びるトランスファケースと、前記トランスファケース内に前記第１出力軸と平行になるように回転自在に配置され、前記第１出力軸の軸端部との間でチェーンを介して動力伝達される第２入力軸と、前記トランスファケース内に前記第２入力軸と直交方向に配置され、前記前後輪の他方を駆動する第２出力軸と、前記トランスファケース内に配置され、前記第２入力軸と第２出力軸とを動力伝達可能に連結するギヤ手段と、を備えたことを特徴とするトランスファ装置を提供する。

本発明における変速機は、第１入力軸と第１出力軸とその間に配置された複数の変速ギヤ対とを備えた横置き式手動変速機であり、第１出力軸に設けられた出力ギヤからデファレンシャル装置を介して前後輪のいずれか一方に動力を伝達している。変速ギヤ対を収容する変速機ケースの一端部にはトランスファケースの一端部が連結され、トランスファケースの他端部は前後輪の他方にむかって延びている。トランスファケースの内部には、第１出力軸と平行に第２入力軸が配置され、第１出力軸と第２入力軸とはチェーンを介して連結されている。そのため、第１出力軸と第２入力軸との距離を自由に設定でき、変速機ケースの形状を２輪駆動用，４輪駆動用とで共通化できるようになる。しかも、変速機のデファレンシャル装置から出力を取り出さないので、変速機の下側を通す必要がなく、地上高の懸念がない。トランスファケース内には、第２入力軸と直交方向に第２出力軸が配置され、第２入力軸と第２出力軸とはベベルギヤやハイポイドギヤなどのギヤ手段を介して連結されている。第２出力軸によって、前後輪の他方が駆動される。

本発明においては、変速機の主要部品である、変速機ケース、クラッチハウジング、第１入力軸、第１入力軸上に配置される変速ギヤ列、第１出力軸上に配置される変速ギヤ列、デファレンシャル装置などの部品を、２輪駆動用，４輪駆動用とで共通化できる。但し、第１出力軸はその軸端部にチェーンを駆動するスプロケットを固定する関係で、第１入力軸より長くする必要があり、４輪駆動用の専用部品となる。

変速機は、動力源と第１入力軸との間の動力伝達を断接するクラッチを収容したクラッチハウジングを備え、クラッチハウジングには、トランスファケースの他端部をブラケットを介して締結固定するためのブラケット取付座が設けられている構成としてもよい。トランスファケースの一端部は変速機ケースに固定されるため安定しているが、トランスファケースの他端部は前後輪の他方にむかって延びるため、変速機ケースに対して支持されない。そのため、車体振動などが加わると、トランスファケースの他端部が上下／左右に振れ、トランスファケースの機械的強度を損なう結果となる。そこで、トランスファケースの他端部をブラケットを介してクラッチハウジングの取付座に締結固定するようにすれば、トランスファケースの両端部が変速機ケースで支持される形となり、機械的強度に優れた連結構造が得られる。なお、クラッチハウジングに取付座を形成する必要があるが、取付座は大幅な構造変更を必要としないので、２輪駆動車，４輪駆動車でクラッチハウジングを共通化することも可能である。

本発明は、ＭＲ方式の４輪駆動車に限られるものではなく、他の形式の４輪駆動車にも適用できる。但し、エンジン横置き式であり、変速機の第１入力軸、第１出力軸が車幅方向に配設されたものに限られる。

以上のように、本発明によれば、変速機ケースのような主要部品を２輪駆動用，４輪駆動用とで共通化でき、コスト低減を図ることができる。また、トランスファ装置の出力を変速機の下側に通す必要がないので、地上高を確保でき、路面との干渉を防止できる。

以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

図１は本発明の一例であるＭＲ方式の４輪駆動車の概略構造を示し、横置き式のエンジン１、変速機２、トランスファ装置３を備えている。変速機２から取り出される駆動力の一部は後輪４に伝達され、変速機２から取り出される駆動力の残りは、トランスファ装置３、プロペラシャフト５を介してフロントデフ６に伝達され、前輪７が駆動される。

図２，図３は変速機２及びトランスファ装置３の具体的構造を示す。変速機２は前進５速，後進１速の変速段を有する横置き式の手動変速機であり、ＦＦ用手動変速機と主要部品を共用したものである。変速機２のハウジングはクラッチハウジング２０と変速機ケース２１とで構成されている。クラッチハウジング２０内には、エンジン出力軸２２から第１入力軸２４への動力伝達を断続する乾式単板クラッチ２３が配置されている。変速機ケース２１には、車幅方向に延びる第１入力軸２４と第１出力軸２５とが平行にかつ回転自在に支持されている。第１入力軸２４の右端側（エンジン側）には、第１速ギヤ２４１、第２速ギヤ２４２、後進ギヤ２４３が一体に固定され、第２速ギヤ２４２の左側には第３速ギヤ２４４と第４速ギヤ２４５とが回転自在に支持されている。第３速ギヤ２４４と第４速ギヤ２４５との間には３−４速切換用同期装置２４６が設けられ、ギヤ２４４，２４５はこの同期装置２４６によって選択的に第１入力軸２４に連結される。入力軸２４の左端には第５速ギヤ２４７が回転自在に支持され、この第５速ギヤ２４７は５速切換用同期装置２４８によって選択的に第１入力軸２４に連結される。

第１出力軸２５の右端側（エンジン側）には第１速ギヤ２５１と第２速ギヤ２５２とが回転自在に支持され、これらギヤ２５１，２５２は第１入力軸２４上の第１速ギヤ２４１、第２速ギヤ２４２とそれぞれ噛み合っている。第１速ギヤ２５１と第２速ギヤ２５２の間には１−２速切換用同期装置２５３が設けられ、この同期装置２５３のスリーブには後進ギヤ２５４が設けられている。後進ギヤ２５４は、アイドラ軸２６上にスライド自在に支持された後進アイドラギヤ２６１を介して第１入力軸２４の後進ギヤ２４３と噛み合っている。また、第１出力軸２５の左側には、第３速ギヤ２５５と第４速ギヤ２５６とが固定され、これらギヤ２５５，２５６は第１入力軸２４の第３速ギヤ２４４，第４速ギヤ２４５とそれぞれ噛み合っている。さらに、第１出力軸２５の左端には第５速ギヤ２５７が固定され、このギヤ２５７は第１入力軸２４の第５速ギヤ２４７と噛み合っている。第１出力軸２５は第１入力軸２４より左方へ長く延びており、この延長部２５ａにスプロケット２５８が固定されている。

第１出力軸２５の右端には出力ギヤ２５９が一体に形成され、このギヤ２５９はデファレンシャル装置２７のデフリングギヤ２７１と噛み合っている。デファレンシャル装置２７からデフ軸２７２，２７３が両側に突出しており、これらデフ軸２７２，２７３はそれぞれ後輪４と連結されている。

次に、トランスファ装置３について説明する。トランスファ装置３は、４つのケース３１〜３４を備えており、全体としてクランク状に形成されている。第１ケース３１は変速機ケース２１の左側開口部に締結固定されている。第１ケース３１の左側には第２ケース３２が締結され、第２ケース３２は第１出力軸２５の左端延長部２５ａをベアリング３２１を介して回転自在に支持している。第１ケース３１の前端部は車幅方向にＬ型に屈曲しており、この先端部に第３ケース３３を介して第４ケース３４が締結固定されている。第２ケース３２と第１ケース３１との間には、第１出力軸２５と平行な第２入力軸３５がベアリング３２２，３１１，３１２によって回転自在に支持されている。第２入力軸３５は、図３に示すように、デファレンシャル装置２７のデフ軸２７２，２７３とほぼ同じ高さで、車両前方に配置されている。第２入力軸３５の左端部にはスプロケット３５１が固定され、このスプロケット３５１と第１出力軸２５の延長部２５ａに固定されたスプロケット２５８との間にチェーン３６が介装されている。チェーン３６は第１ケース３１と第２ケース３２との間に収容されている。第３ケース３３と第４ケース３４の間には、第２入力軸３５に対して直交方向（車体前後方向）に延びる第２出力軸３７がベアリング３３１，３４１によって回転自在に支持されている。第２入力軸３５の右端部と第２出力軸３７の後端部とには、それぞれベベルギヤ３５２，３７１が一体形成又は固定されており、これらベベルギヤがかみ合うことで、第２入力軸３５の回転駆動力が第２出力軸３７へ伝達される。なお、第２入力軸３５と第２出力軸３７とをベベルギヤ３５２，３７１を介して連結したが、直交方向に動力伝達可能なギヤ手段であれば、ベベルギヤに限らない。第２出力軸３７の前端部には、継手３７２を介してプロペラシャフトが連結されている。

ベベルギヤ３５２，３７１は第３ケース３３と第４ケース３４との中に収容されており、第３ケース３３は２個のブラケット３３２，３３３を介してクラッチハウジング２０の取付座２０１，２０２に締結固定されている。本実施例では、第３ケース３３は上下２箇所でクラッチハウジング２０に支持されているが、１箇所で固定してもよい。ブラケット３３２，３３３は第３ケース３３と別体に形成したものに限らず、一体に形成してもよい。トランスファ装置３のハウジング３１〜３４は、後端側が変速機ケース２１の左側側面に固定され、前端側がクラッチハウジング２０の前側側面に固定される。このようにトランスファ装置３の前後両端部を変速機ケース２１とクラッチハウジング２０とに固定してあるため、車体振動などが加わっても、トランスファ装置３が変速機２と一体的に振動し、トランスファ装置３の支持剛性を高めることができる。そのため、トランスファ装置３のハウジングの撓みや捩れを抑制でき、信頼性を高めることができる。

前記説明した変速機２において、クラッチハウジング２０、変速機ケース２１、第１入力軸２４及びその上に支持される変速ギヤ、第１出力軸２５の上に支持される変速ギヤ、同期装置２４６，２４８，２５３、デファレンシャル装置２７などの主要部品は、２輪駆動車用と４輪駆動車用とで共通である。但し、第１出力軸２５は４輪駆動車専用部品である。そのため、２輪駆動車用変速機の主要部品の大部分を４輪駆動車にも共用でき、コスト低減を実現できる。

図３に示すように、第１出力軸２５はデフ軸２７２，２７３より高い位置にあるため、第１出力軸２５と第２入力軸３５との間に巻きかけられるチェーン３６を変速機ケース２１とほぼ同一高さに配設できる。そのため、チェーン３６を収容している第１，第２ケース３１，３２の地上高を低くする必要がなく、路面との干渉の懸念がない。

前記実施例では、第１出力軸２５の延長部２５ａをベアリング３２１を介してトランスファ装置３の第２ケース３２で支持しているが、延長部２５ａを必ずしも第２ケース３２で支持する必要はない。その理由は、第１出力軸２５の両端部が変速機ケース２１とクラッチハウジング２０とによって回転自在に支持されているので、延長部２５ａの撓みの影響を少なくできるからである。いずれにしても、第２ケース３２にかかる負担荷重が小さいので、第２ケース３２自体の剛性が低くても、第１出力軸２５の撓みの影響を小さくできる。

前記実施例では、本発明をＭＲ式４輪駆動車に適用した例を示したが、これに限るものではなく、例えばＦＦ式又はＲＲ式４輪駆動車に適用することも可能である。

本発明に係る４輪駆動車の概略構造図である。 本発明に係る４輪駆動車の変速機とトランスファ装置の具体的構造を示す断面図である。 図２の左方向から見た側面図である。 従来の４輪駆動車の概略構造図である。

符号の説明

１ エンジン
２ 変速機
３ トランスファ装置
４ 後輪
７ 前輪
２０ クラッチハウジング
２１ 変速機ケース
２４ 第１入力軸
２５ 第１出力軸
２５ａ 延長部
２５８ スプロケット
２７ デファレンシャル装置
２７１ デフリングギヤ
３１〜３４ トランスファケース
３５ 第２入力軸
３５１ スプロケット
３６ チェーン
３７ 第２出力軸
３５２，３７１ ベベルギヤ

Claims (2)

1. 変速機から取り出される駆動力を前後輪のいずれか一方に伝達するとともに、前記変速機から取り出される駆動力をトランスファ装置を介して前後輪の他方に伝達する４輪駆動車であって、
   前記変速機は、動力源からの駆動力が入力され、車幅方向に配設された第１入力軸と、第１入力軸と平行に配置された第１出力軸と、第１入力軸と第１出力軸との間に配置された複数の変速ギヤ対と、第１出力軸に設けられた出力ギヤと噛み合うデフリングギヤを有し、前後輪のいずれか一方に動力を伝達するデファレンシャル装置と、前記第１入力軸と第１出力軸とを回転自在に支持し、前記変速ギヤ対を収容する変速機ケースとを備えたものにおいて、
   一端部が前記第１入力軸及び第１出力軸の軸端部が突出する前記変速機ケースの一端部に連結され、他端部が前後輪の他方にむかって延びるトランスファケースと、
   前記トランスファケース内に前記第１出力軸と平行になるように回転自在に配置され、前記第１出力軸の軸端部との間でチェーンを介して動力伝達される第２入力軸と、
   前記トランスファケース内に前記第２入力軸と直交方向に配置され、前記前後輪の他方を駆動する第２出力軸と、
   前記トランスファケース内に配置され、前記第２入力軸と第２出力軸とを動力伝達可能に連結するギヤ手段と、
   を備えたことを特徴とするトランスファ装置。
2. 前記変速機は、動力源と第１入力軸との間の動力伝達を断接するクラッチを収容したクラッチハウジングを備え、
   前記クラッチハウジングには、前記トランスファケースの他端部をブラケットを介して締結固定するためのブラケット取付座が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のトランスファ装置。

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