JP2937514B2 - 車両のパワートレイン構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両のパワートレイン
構造に関し、特に、エンジン及び変速機を横置きかつ互
いに並列に配置するタイプのものに係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来、４輪駆動車やＦＲ（フロントエン
ジン・リヤドライブ）型車等の車両において、車体前部
のエンジンルーム内に、エンジン及び変速機を配置する
に当っては、これらを縦置きまたは横置きのいずれで搭
載するかで種々の態様がある。これらのうち、特に、エ
ンジン及び変速機を共に横置きに配置する場合、この両
者を直列に配置するとパワートレイン全体の軸方向長さ
がかなり長くなるという不具合がある。このため、例え
ば特開平１−３１６５６０号公報に開示されるように、
エンジンの後方に変速機を並列に配置し、その両者をギ
ヤやチェーン等の動力伝達手段により動力伝達可能に連
結するようにしたものが開発され、実用化されている。

【０００３】一方、エンジンの排気装置において、例え
ば実公平１−３０１４１０号公報に開示されるように、
横置きに配置されたエンジンの上部後方から排気通路を
車体後方へ延ばして配置するとともに、上記排気通路
を、エンジンの各気筒の排気口に各々独立して連通する
複数の独立排気通路と、これらの独立排気通路の下流端
にこれらを集合するように接続された集合排気通路とで
構成するものは知られている。この場合、上記複数の独
立排気通路は、通常、それらの長さを等しくするために
車幅方向中央部に集められて、集合排気通路と接続され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、４輪駆動車
又はＦＲ型車の場合、変速機から出力される駆動力を後
輪側へ伝達するプロペラシャフトの動力取出し部は、上
記独立排気通路と集合排気通路との接続部（排気通路接
続部）と同じく車幅方向中央部に配置されるが、この両
者が上下方向にも近接して位置すると、各独立排気通路
を等長にするための配置レイアウトの自由度が小さくな
り、等長化に支障を来たす。一方、上記排気通路接続部
を、プロペラシャフトの動力取出し部の上方に離して配
置すると、その両者間にデッドスペースが生じることな
どから車両の小型化が図れなくなる。

【０００５】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、プロペラシャフトの動
力取出し部と排気通路接続部とが車幅方向中央部の略同
じ位置に配置される場合に、スペースの有効利用を図り
ながら、各独立排気通路を等長にするための配置レイア
ウトの自由度を確保して、等長化を容易に図り得るよう
にするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、車両のパワートレイン構造
として、車体前部のエンジンルーム内に、エンジンがそ
のクランクシャフトを車幅方向に向けて横置きに配置さ
れているとともに、該エンジンの後方に変速機がエンジ
ンと並列に配置されており、前輪車軸は上記エンジンの
クランクシャフトよりも車体後方に配置されており、ま
た、エンジンの排気通路は、一端がエンジンの各気筒の
排気口に各々独立して連通し、かつ他端が上記変速機の
上方を通って後方へ延びる複数の独立排気通路と、これ
らの独立排気通路の他端にこれらを集合するように接続
された集合排気通路とを備えることを前提とする。そし
て、駆動力を後輪側へ伝達するプロペラシャフトに変速
機の出力を伝達する動力取出し部を、上記前輪車軸の後
方に配置し、上記独立排気通路と集合排気通路との接続
部を、車幅方向中央部において上記動力取出し部の上方
に離間して配置し、この両者の上下方向の間に、ステア
リングラックを車幅方向に延ばして配置する構成とす
る。

【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明における、上記ステアリングラックの代りにクロスメ
ンバを、上記独立排気通路と集合排気通路との接続部と
上記プロペラシャフトの動力取出し部との上下方向の間
に車幅方向に延ばして配置する構成とする。

【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明における、上記ステアリングラックの代りにステアリ
ングラックとクロスメンバとを互いに結合したものを、
上記独立排気通路と集合排気通路との接続部と上記プロ
ペラシャフトの動力取出し部との上下方向の間に車幅方
向に延ばして配置する構成とする。

【０００９】請求項４記載の発明は、上記請求項１，２
又は３記載の発明に従属し、対象とする車両が４輪駆動
車であって、変速機のシャフトを、前輪の駆動車軸と別
軸でかつその上方に設けるとともに、センタディファレ
ンシャルを上記前輪の駆動車軸と同心軸状に設ける構成
とする。

【００１０】

【作用】上記の構成により、請求項１，２又は３記載の
各発明では、独立排気通路と集合排気通路との接続部
が、車幅方向中央部において、プロペラシャフトの動力
取出し部の上方に配置され、かつ互いに上下方向に離間
して配置されているので、上記動力取出し部との部材干
渉を生じることなく、排気通路接続部の位置及び各独立
排気通路の配置を比較的自由に設定することができ、各
独立通路の等長化が容易に図られる。しかも、上記排気
通路接続部と動力取出し部との上下方向の間の空間には
ステアリングラック又は／及びクロスメンバが配置さ
れ、上記空間がこれらの部材の配置スペースとして利用
される。

【００１１】特に、請求項３記載の発明では、クロスメ
ンバとステアリングシャフトとが互いに結合して一体化
され、両者が補強し合うので、これらの剛性強度は高く
なる。

【００１２】また、請求項４記載の発明では、センタデ
ィファレンシャルと前輪の駆動車軸とが同心軸状に設け
られており、その分パワートレイン構造のコンパクト化
が図られる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１４】図１〜図３は本発明の一実施例に係わる４
輪駆動車のパワートレイン構造を示し、１は車体、２は
車体１の前部に設けられたエンジンルームであり、該エ
ンジンルーム２は、ダッシュパネル３により車室４と仕
切られている。上記エンジンルーム２内には、その前側
にラジエータ５が配設されているとともに、該ラジエー
タ５の後方にエンジン６及び変速機７が配設されてい
る。上記エンジン６は、４気筒のレシプロエンジンでク
ランクシャフト８を車幅方向に向けて横置きに配置され
ており、上記変速機７は、該エンジン６の後方でかつク
ランクシャフト８と並列に横置きに配置されている。

【００１５】また、１１は上記エンジン６のクランクシ
ャフト８の一端部に設けられたクラッチ、１２は該クラ
ッチ１１を通して出力されるエンジン６の駆動力（クラ
ンクシャフト８の回転力）を上記変速機７の入力軸２１
に伝達する動力伝達手段である。上記クラッチ１１は、
上記クランクシャフト８と回転一体に連結されたサポー
トディスク１３と、該サポートディスク１３と対向して
配置されたクラッチディスク１４と、該クラッチディス
ク１４を上記サポートディスク１３に押圧せしめるプレ
ッシャプレート１５とを備えている。また、上記動力伝
達手段１２は、上記クラッチ１１のクラッチディスク１
４に回転一体に連結されたドライブスプロケット１６
と、変速機７の入力軸２１に回転一体に設けられたドリ
ブンスプロケット１７と、上記両スプロケット１６，１
７間に巻き掛けられたチェーン１８とからなる。しかし
て、上記クラッチ１１が接続されるとき（つまりクラッ
チディスク１４がサポートディスク１３に押圧される状
態のとき）、エンジン６の駆動力が上記動力伝達手段１
２を介して変速機７の入力軸２１に伝達され、該入力軸
２１が回転する。

【００１６】上記変速機７は、同軸線上に位置する入力
軸２１及び出力軸２２と、これらと平行なカウンタシャ
フト２３とを有する。上記入力軸２１とカウンタシャフ
ト２３とは、一対の減速ギヤ２４を介して駆動連結され
ている一方、上記出力軸２２とカウンタシャフト２３と
の間には変速用ギヤ列２５が配設されている。しかし
て、入力軸２１に入力されたエンジン駆動力は、該入力
軸２１から減速ギヤ２４を介してカウンタシャフト２３
に伝達され、該カウンタシャフト２３から変速用ギヤ列
２５のいずれか一つのギヤを介して出力軸２２に伝達さ
れるとともに、この間に適宜減速されるようになってい
る。

【００１７】上記出力軸２２の端部には、図４に詳示す
るように、変速機７から駆動力を出力する出力ギヤ２６
がスプライン結合２７により装着され、該出力ギヤ２６
は、その両側で各々軸受部としてのベアリング２８ａ，
２８ｂにより回転自在に支持されている。上記出力ギヤ
２６から出力される駆動力は、センタディファレンシャ
ル３１に伝達され、該センタディファレンシャル３１で
前輪側と後輪側とに分割される。そして、前輪側の駆動
力は、前輪側の車輪間ディファレンシャルであるフロン
トディファレンシャル４１に伝達され、該フロントディ
ファレンシャル４１で左右に分割された後、各々駆動車
軸４２Ｌ，４２Ｒを介して左右の前輪９に伝達される。
一方、後輪側の駆動力は、動力伝達ギヤ装置４４及びプ
ロペラシャフト４５を介して車体後部の後輪側の車輪間
ディファレンシャルであるリヤディファレンシャル（図
示せず）に伝達される。

【００１８】上記センタディファレンシャル３１及びフ
ロントディファレンシャル４１は、上記変速機７の出力
軸２２とは別軸の上記駆動車軸４２Ｌ，４２Ｒ上に並列
に配置されており、上記フロントディファレンシャル４
１は駆動車軸４２Ｌ，４２Ｒ上の変速機７寄りの車体前
後中心線に近い位置（この位置は上記出力ギヤ２６の変
速機７側のベアリング２８ｂに対応する車幅方向の位置
に相当する）に、上記センタディファレンシャル３１は
該フロントディファレンシャル４１を挟んで変速機７と
反対側の位置にそれぞれ配置されている。また、上記セ
ンタディファレンシャル３１は、プラネタリギヤ式のも
のであり、外周に上記出力ギヤ２６と噛合するギヤ部を
有する入力部としてのリングギヤ３２と、該リングギヤ
３２と同心軸状に設けられ、かつ後輪側出力ギヤ３３と
回転一体に連結されたサンギヤ３４と、上記リングギヤ
３２及びサンギヤ３４の両方に噛合するプラネタリギヤ
３５と、該プラネタリギヤ３５を支持し、かつ上記フロ
ントディファレンシャル４１のデフケース４１ａに回転
一体に連結されたキャリア３７とからなる。一方、上記
フロントディファレンシャル４１は、ベベルギヤ式のも
のであり、このフロントディファレンシャル４１のデフ
ケース４１ａの一端部（変速機７とは反対側の端部）に
は、上記センタディファレンシャル３１のサンギヤ３４
及び該サンギヤ３４と一体に形成されかつ上記動力伝達
ギヤ装置４４のギヤ４７と噛合する出力ギヤ３３が回転
自在に装着されているとともに、油圧クラッチよりなる
差動制限装置３８が設けられている。上記差動制限装置
３８は、上記出力ギヤ３３とデフケース４１ａとの相対
回転ひいてはセンタディファレンシャル３１のサンギヤ
３４とキャリア３７との相対回転を規制して該センタデ
ィファレンシャル３１の差動を制限するようになってい
る。

【００１９】さらに、上記プロペラシャフト４５の動力
取出し部を構成する動力伝達ギヤ装置４４は、車幅方向
に延びるギヤドライブシャフト４６と、該ギヤドライブ
シャフト４６の一端に設けられ、かつ上記出力ギヤ３３
と噛合するギヤ４７と、上記ギヤドライブシャフト４６
の他端及びプロペラシャフト４５と連結されるシャフト
４９の前端に各々設けられた一対のハイポイドギヤ４
８，４８とを備えている。

【００２０】ここで、上記エンジン６、変速機７その他
のパワートレインの各部品・部材の配置関係について詳
細に説明するに、図２に示すように、エンジン６は、そ
の上部側（シリンダヘット側）を前方に若干傾けた状態
で横置きに配置されている。このエンジン６のクランク
シャフト８の軸心Ｐ1 よりも後方でかつ若干上側の位置
に変速機７の入・出力軸２１，２２の軸心Ｐ2 が設定さ
れており、変速機７のカウンタシャフト２３の軸心Ｐ3
は、入・出力軸２１，２２の軸心Ｐ2 よりも後方かつ下
方の位置に設定されている。また、センタディファレン
シャル３１、フロントディファレンシャル４１及び前輪
９の駆動車軸４２Ｌ，４２Ｒの軸心Ｐ4は、上記入・出
力軸２１，２２の軸心Ｐ2 の略真下の位置に設定されて
いる。さらに、上記センタディファレンシャル３１等の
軸心Ｐ4 よりも後方かつ下方の位置に動力伝達ギヤ装置
４４（ギヤドライブシャフト４６）の軸心Ｐ6 が設けら
れており、該動力伝達ギヤ装置４４の軸心Ｐ6 の若干下
方位置つまりパワートレインの底面に近い位置からプロ
ペラシャフト４５が後方に向かって延びている。

【００２１】図２及び図３に示すように、上記変速機７
及びこれと一体化されたフロントディファレンシャル４
１の後方近傍には閉断面構造のクロスメンバ５１が車幅
方向に延びて配置されているとともに、該クロスメンバ
５１の閉断面内にはその長手方向つまり車幅方向に延び
るステアリングラック５２が配置され、該ステアリング
ラック５２のハウジング５２ａはクロスメンバ５１に固
定されている。上記クロスメンバ５１は、その左右両端
部にそれぞれ上方に立上がって延びる立上り部５１ａを
有し、該立上り部５１ａにて車体前後方向に延びるフレ
ーム５３に連結支持されている。また、上記ステアリン
グラック５２は、ピニオン５４を介してステアリング操
舵力を受けて軸方向（車幅方向）に移動可能に設けら
れ、該ステアリングラック５２の左右両端部は、それぞ
れクロスメンバ５１の各立上り部５１ａからクロスメン
バ５１外に延出し、タイロッド５５を介して前輪９に操
舵可能に連結されている。

【００２２】また、６１はエンジン６の各気筒の吸気口
に連通して接続された吸気管、６２はエンジン６の各気
筒の排気口に連通して接続された排気通路を形成する排
気管であり、該排気管６２は、エンジン６の各気筒の排
気口に各々独立して連通する４本の独立排気通路として
の第１排気管６３，６３，…と、これらの第１排気管６
３，６３，…と集合管６４を介して接続された集合排気
通路としての第２排気管６５とからなる。上記４本の第
１排気管６３，６３，…は、長さが略等しく設定されて
いるとともに、エンジン６のシリンダヘッド側である上
部の後方から変速機７の上方を通って第２排気管６５に
接続されており、該第２排気管６５は、車体の車幅方向
中央部を車体後方に延びて配置されている。上記第１排
気管６３と第２排気管６５との接続部である集合管６４
と、プロペラシャフト４５の動力取出し部である動力伝
達ギヤ装置４４とは、車幅方向中央部の略同じ位置でか
つ上下方向に離間して配置されており、この両者６４，
４４の上下方向の間には、上記ステアリングラック５２
を内蔵するクロスメンバ５１が車幅方向に延びて配置さ
れている。

【００２３】したがって、上記実施例においては、第１
排気管６３と第２排気管６５との接続部である集合管６
４と、プロペラシャフト４５の動力取出し部である動力
伝達ギヤ装置４４とが上下方向に離間して配置されてい
るので、上記動力伝達ギヤ装置４４との干渉を生じるこ
となく、集合管６４の位置及び各第１排気管６３の配置
を比較的自由に設定することができ、各第１排気管６３
の等長化を容易に図ることができる。しかも、上記集合
管６４と動力伝達ギヤ装置４４との上下方向の間の空き
スペースは、ステアリングラック５２及びクロスメンバ
５１が配置され、これらの配置スペースとして利用され
ているので、その分車両の小型化に寄与することができ
る。

【００２４】また、上記ステアリングラック５２は、ク
ロスメンバ５１の閉断面内に配置され、かつハウジング
５２ａをクロスメンバ５１に固定して一体化されている
ので、これらの配置のためのスペースを少なくすること
ができるとともに、両者が補強し合って、それらの剛性
強度を高めることができる。

【００２５】さらに、変速機７の入・出力軸２１，２２
を、前輪９の駆動車軸４２Ｌ，４２Ｒと別軸でかつその
上方に設け、上記駆動車軸４２Ｌ，４２Ｒと同軸線上に
センタディファレンシャル３１及びフロントディファレ
ンシャル４１とを配置することにより、動力伝達ギヤ装
置４４における、センダディファレンシャル３１から後
輪側への動力の取出しを簡単な構成でもって行いなが
ら、パワートレインの各部材の集約によりそのコンパク
ト化を図ることができる。

【００２６】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、その他種々の変形例を包含するものである。
例えば、上記実施例では、本発明を、４輪駆動車のパワ
ートレイン構造に適用した場合について述べたが、ＦＲ
型車等その他の車両において、エンジン及び変速機を横
置きに配置するパワートレイン構造にも同様に適用する
ことができるのは勿論である。

【００２７】また、上記実施例では、エンジンの各気筒
の排気口に各々独立して連通する独立排気通路を各々別
個独立した排気管６３で構成した場合について述べた
が、本発明は、これらの独立排気通路を一つの排気マニ
ホールで構成する場合にも同様に適用することができ
る。

【００２８】

【発明の効果】以上の如く、本発明における車両のパワ
ートレイン構造によれば、独立排気通路と集合排気通路
との接続部を、車幅方向中央部においてプロペラシャフ
トの動力取出し部の上方に離間して配置する一方、この
両者の上下方向の間にステアリングラック又は／及びク
ロスメンバを車幅方向に延ばして配置したことにより、
上記動力取出し部との部材干渉を生じることなく、排気
通路接続部の位置及び各独立排気通路の配置を比較的自
由に設定することができ、各独立通路の等長化を容易に
図ることができるとともに、スペースの有効利用により
車両のコンパクト化に寄与することができる。

【００２９】特に、請求項３記載の発明では、クロスメ
ンバとステアリングシャフトとが互いに結合して一体化
され、両者が補強し合うので、これらの剛性強度を高め
ることができるという効果をも有する。

【００３０】また、請求項４記載の発明では、センタデ
ィファレンシャルと前輪の駆動車軸とが同心軸状に設け
られているので、その分パワートレイン構造のコンパク
ト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】車両のパワートレイン構造の全体構成を示すス
ケルトン図である。

【図２】車体前部におけるパワートレインの配置状態を
示す側面図である。

【図３】同じくパワートレインの配置状態を示す一部を
切開して見た平面図である。

【図４】パワートレイン構造の主要部を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

２ エンジンルーム ６ エンジン ７ 変速機 ８ クランクシャフト ２１ 変速機の入力軸 ２２ 変速機の出力軸 ３１ センタディファレンシャル ４２Ｌ，４２Ｒ 前輪の駆動車軸 ４４ 動力伝達ギヤ装置（プロペラシャフトの動力取
出し部） ４５ プロペラシャフト ５１ クロスメンバ ５２ ステアリングシャフト ６２ 排気管（排気通路） ６３ 第１排気管（独立排気通路） ６４ 集合管（排気通路接続部） ６５ 第２排気管（集合排気通路）

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60K 17/04 B62D 3/12 F01N 7/08

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体前部のエンジンルーム内に、エンジ
   ンがそのクランクシャフトを車幅方向に向けて横置きに
   配置されているとともに、該エンジンの後方に変速機が
   エンジンと並列に配置されており、前輪車軸は上記エン
   ジンのクランクシャフトよりも車体後方に配置されてお
   り、また、エンジンの排気通路は、一端がエンジンの各
   気筒の排気口に各々独立して連通し、かつ他端が上記変
   速機の上方を通って後方へ延びる複数の独立排気通路
   と、これらの独立排気通路の他端にこれらを集合するよ
   うに接続された集合排気通路とを備えた車両のパワート
   レイン構造において、 駆動力を後輪側へ伝達するプロペラシャフトに変速機の
   出力を伝達する動力取出し部は、上記前輪車軸の後方に
   配置され、 上記独立排気通路と集合排気通路との接続部は、車幅方
   向中央部において上記動力取出し部の上方に離間して配
   置されており、この両者の上下方向の間に、ステアリン
   グラックが車幅方向に延びて配置されていることを特徴
   とする車両のパワートレイン構造。
2. 【請求項２】 上記ステアリングラックの代りにクロス
   メンバが、上記独立排気通路と集合排気通路との接続部
   と上記プロペラシャフトの動力取出し部との上下方向の
   間に車幅方向に延びて配置されている請求項１記載の車
   両のパワートレイン構造。
3. 【請求項３】 上記ステアリングラックの代りにステア
   リングラックとクロスメンバとを互いに結合したもの
   が、上記独立排気通路と集合排気通路との接続部と上記
   プロペラシャフトの動力取出し部との上下方向の間に車
   幅方向に延びて配置されている請求項１記載の車両のパ
   ワートレイン構造。
4. 【請求項４】 車両が４輪駆動車であって、変速機のシ
   ャフトは、前輪の駆動車軸と別軸でかつその上方に設け
   られており、センタディファレンシャルは上記前輪の駆
   動車軸と同心軸状に設けられている請求項１，２又は３
   記載の車両のパワートレイン構造。