JP3099331B2 - 車輌用駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動車等の車輌に用いられるトランスアク
スル装置の如き駆動装置に係り、特にオーバドライブ装
置或いはアンダドライブ装置の如き変速装置を備えた駆
動装置に係る。

［従来の技術］ 自動車等の車輌に用いられるトランスアクスル装置に
於ては、複数個の変速段、多くの場合、三個の変速段の
間に切換わる主変速装置（第一の遊星歯車式変速装置）
とは別に、多くの場合、二つの変速段の間に切換わるオ
ーバドライブ装置、或いはアンダドライブ装置と称され
る副変速装置（第二の遊星歯車式変速装置）を組込み、
変速段の多段化を図ることが行われている。

従来一般に、上述の如き副変速装置は主変速装置と同
一軸線上に、或いは主変速装置の中心軸に平行に配置さ
れたカウンタ軸上に設けられており、主変速装置に対し
平行な軸線をもってディファレンシャル装置が前記主変
速装置より回転力を与えられるよう配置される横置用の
トランスアクスル装置に於ては、副変速装置を備えてい
るものと、備えていないものとの二種類のトランスアク
スル装置の主要部の共通化のために、副変速装置をユニ
ット化してこれをトランスアクスル装置に選択的に付加
できるよう構成することが既に考えられており、これら
は、例えば特公昭62−45426号、特公昭63−27211号の各
公報に示されている。

［発明が解決しようとする課題］ 副変速装置が主変速装置と同一軸線上に配置される場
合には、主変速装置とディファレンシャル装置との軸間
距離は副変速装置の付加に拘らず最少値に保たれるが、
しかしトランスアクスル装置の軸長が長くなり、車輌搭
載性が悪化する。これに対し、副変速装置がカウンタ軸
上に配置されれば、トランスアクスル装置の軸長が長く
なることはないが、カウンタ軸の周りに変速装置が配置
されることから、カウンタ軸と主変速装置の中心軸との
軸間距離及びカウンタ軸とディファレンシャル装置のデ
ィファレンシャル軸との軸間距離を大きくする必要が生
じ、部品の共通化と車輌搭載性との最適設計の両立が困
難になる。

本発明は、上述の如き問題に鑑み、トランスアクスル
装置の軸長及び軸間距離を増大することなく部品の共通
化と車輌搭載性の最適設計とが両立するよう改良された
車輌用駆動装置を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上述の如き目的は、本発明によれば、原動機の出力軸
の軸線上に配置された主軸の周りに後進段を含む複数個
の変速段の間に切換わる第一の遊星歯車式変速装置が配
置され、前記主軸に対し平行な軸線をもってディファレ
ンシャル装置が前記第一の遊星歯車式変速装置より回転
力を与えられるよう配置された車輌用駆動装置に於て、
前記ディファレンシャル装置のディファレンシャル軸の
周りに複数個の変速段の間に切換わる第二の遊星歯車式
変速装置が配置されていることを特徴とする車輌用駆動
装置によって達成される。

［作用］ 上述の如き構成によれば、変速切換えが可能な第二の
遊星歯車式変速装置がディファレンシャル軸上に設けら
れていることから、駆動装置、即ちトランスアクスル装
置の軸長及び軸間距離が第二の遊星歯車式変速装置の付
加によって増大することなく、単独にても車輌用変速装
置として完全に作動し得る第一の遊星歯車式変速装置
（主変速装置）に車種に応じて選択的に追加されて変速
段の数を増大させる第二の遊星歯車式変速装置（副変速
装置）を設けることができる。

［実施例］ 以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳
細に説明する。

第１図は本発明による車輌用駆動装置の一つの実施例
を示している。図に於て、５は主遊星歯車式変速装置を
示しており、主遊星歯車式変速装置５は内燃機関１の出
力軸２と同一軸線上に配置された主軸としての入力軸52
の周りに構成されている。主遊星歯車式変速装置５は、
第一サンギヤ10と、第一サンギヤ10と同心の第一リング
ギヤ12と、第一サンギヤ10と第一リングギヤ12とに噛合
する第一プラネタリピニオン14と、第一プラネタリピニ
オン14を回転可能に担持する第一キャリヤ16と、第二サ
ンギヤ20と、第二サンギヤ20と同心の第二リングギヤ22
と、第二サンギヤ20と第二リングギヤ22とに噛合する第
二プラネタリピニオン24と、第二プラネタリピニオン24
を回転自在に担持する第二キャリヤ26とを有している。
第一リングギヤ12は連結要素30によって第二キャリヤ26
と連結され、第一キャリヤ16は連結要素32によって第二
リングギヤ22と連結されている。

第一キャリヤ16及び連結要素32によって第一キャリヤ
16と連結された第二リングギヤ22とハウジング50との間
には第一ワンウェイクラッチ34と第二ワンウェイクラッ
チ36とが互いに直列に設けられている。この場合、第一
ワンウェイクラッチ34が第一キャリヤ16の側に設けら
れ、第二ワンウェイクラッチ36がハウジング50の側に設
けられている。更に詳細には第一ワンウェイクラッチ34
はそのインナレース34aにて第一キャリヤ16と接続され
てアウタレース34bを連結部材31により第二ワンウェイ
クラッチ36のインナレース36aに接続され、第二ワンウ
ェイクラッチ36のアウタレース36bがトランスアクスル
ハウジング50に接続されている。

第二キャリヤ26は、出力歯車54と接続され、常に出力
部材として作用するようになっている。

第一ワンウェイクラッチ34は、エンジンドライブ時に
於てアウタレース34bがインナレース34aの回転速度を越
えて回転しようとする時には係合状態になり、これとは
逆の時には滑り状態となり、また第二ワンウェイクラッ
チ36は、エンジンドライブ時に於てインナレース36aが
アウタレース36bに対し逆転とする時には係合状態にな
り、これとは逆の時には滑り状態になるようになってい
る。

第二サンギヤ20と入力軸52との間には該両者を互いに
選択的に接続する第一クラッチ38が設けられている。

第一キャリヤ16と入力軸52との間には該両者を互いに
選択的に接続する第二クラッチ40が設けられている。

第一サンギヤ10と入力軸52との間には該両者を互いに
選択的に接続する第三クラッチ42が設けられている。

第一サンギヤ10と連結部材31との間には該両者を互い
に選択的に接続する第四クラッチ44が設けられている。

連結部材31とトランスアクスルハウジング50との間に
は連結部材31をトランスアクスルハウジング50に対し選
択的に固定する第一ブレーキ46が設けられている。

第二リングギヤ22とトランアクスルハウジング50との
間には第二リングギヤ22をトランスアクスルハウジング
50に対し選択的に固定する第二ブレーキ48が設けられて
いる。

上述の如き構成よりなる主遊星歯車式変速装置５によ
って第一速段、第二速段、第三速段（直結段）、第四速
段（増速段）及び後進段が達成される要領は第１表に示
す通りである。この表に於て、○印は当該クラッチ、ブ
レーキ又はワンウェイクラッチがエンジンドライブ状態
に於て係合されていることを示し、また（○）は当該ク
ラッチ或いはブレーキが係合されれば、その変速段に於
てエンジンブレーキが作用し得ることを示している。

主遊星歯車式変速装置５の出力歯車54は入力軸52と平
行に配置されたカウンタ軸56に固定された大歯車58と噛
合している。カウンタ軸56には小歯車60が固定されてお
り、小歯車60は、ディファレンシャル装置70のディファ
レンシャルケース72に一体的に設けられたリングギヤ74
と噛合し、主遊星歯車式変速装置５よりの回転力をディ
ファレンシャル装置70に伝達するようになっている。

ディファレンシャル装置70は、ディファレンシャルキ
ャリヤ76に回転可能に支持されたビニオン78と、ピニオ
ン78に各々噛合する左右のサイドギヤ80、82とを有し、
サイドギヤ80と82の各々に左右の出力軸としてのディフ
ァレンシャル軸84、86が各々連結されている。

ディファレンシャル軸84の周りにはアンダドライブ装
置としての副遊星歯車式変速装置90が配置されている。
副遊星歯車式変速装置90は、ディファレンシャル軸84の
外周に嵌合したサンギヤ92と、サンギヤ92と同心のリン
グギヤ94と、サンギヤ92とリングギヤ94とに噛合するプ
ラネタリピニオン96と、プラネタリピニオン96を回転可
能に担持するキャリヤ98とを有し、リングギヤ94はディ
ファレンシャルケース72と連結されて入力要素をなし、
キャリヤ98はディファレンシャルキャリヤ76と連結され
て出力要素をなしている。

サンギヤ92と副変速装置ハウジング（図示の実施例で
はアンダドライブケース）110との間にはサンギヤ92を
選択的にアンダドライブケース110に対し固定する第三
ブレーキ100が設けられている。

サンギヤ92とアンダドライブケース110との間には第
三ブレーキと並列にワンウェイクラッチ102が設けられ
ている。

サンギヤ92とリングギヤ94との間には該両者を互いに
選択的に接続する第五クラッチ104が設けられている。

上述の如き副遊星歯車式変速装置90に於ては、第五ク
ラッチ104が解放されて第三ブレーキ100が係合してサン
ギヤ92が固定される時には減速状態になり、これに対し
第三ブレーキ100が解放されてクラッチ104が係合されて
いる時には直結状態になる。従って、主遊星歯車式変速
装置５が第一速段乃至第三速段或いは後進段である時に
は副遊星歯車変速装置90が減速状態とされ、主遊星歯車
式変速装置５がそれの最高速段である第四速段である時
には減速状態と直結状態との間に切換られることによ
り、前進五速後進一段が得られるようになる。

尚、この実施例に於ては、副遊星歯車式変速装置90が
主遊星歯車式変速装置50より図にて右方に偏倚した位置
にあることから、トランスアクスル装置の重量の左右配
分の不均一性が改善される。

第２図は第１図に示された本発明による車輌用駆動装
置の具体的実施例としてそのディファレンシャル装置部
分及び副遊星歯車式変速装置部分を示している。尚、第
２図に於て第１図に対応する部分は第１図に付した符号
と同一の符号により示されている。副遊星歯車式変速装
置90は、ボルト112により互いに締結された二つのケー
ス部材110aと110bとよりなるアンダドライブケース100
内に全て組込まれてユニット化されている。アンダドラ
イブケース110はボルト114によってトランスアクスルケ
ース50に選択的に外付けされるようになっている。

従って、副遊星歯車式変速装置90を必要としない型式
の車輌用駆動装置に於ては、延長スリーブ部73が短いデ
ィファレンシャルケース72に変更されてアンダドライブ
ケース110が省略されればよい。

第３図は本発明による車輌用駆動装置の他の一つの実
施例を示している。尚、第３図に於て第１図に対応する
部分は第１図に付した符号と同一の符号により示されて
いる。

第３図に示された実施例に於ては、副遊星歯車式変速
装置90が左側のディファレンシャル軸86の周りに配置さ
れ、ディファレンシャル装置70が主遊星歯車式変速装置
５より図にて右方へ偏倚した位置に配置されている。

この実施例に於ては、左右のディファレンシャル軸84
と86とを互いに等長にすることが可能になる。

［発明の効果］ 上述の如き説明より明らかなように、本発明による車
輌用駆動装置に於ては、第二の遊星歯車式変速装置であ
る副遊星歯車式変速装置がディファレンシャル軸上に設
けられていることから、駆動装置、即ちトランスアクス
ル装置の軸長及び軸間距離が前記副遊星歯車式変速装置
の付加によって増大することがない。これにより副遊星
歯車式変速装置を有している駆動装置と副遊星歯車式変
速装置を有していない駆動装置とで、第一の遊星歯車式
変速装置である主遊星歯車式変速装置、更にはこれを収
容するトランスアクスルハウジングが完全に共通化さ
れ、部品の共通化と車輌搭載性の最適設計とが両立する
ようになる。

また副遊星歯車式変速装置は主歯車とディファレンシ
ャル装置のリングギヤとによる減速部を経て主遊星歯車
式変速装置よりの回転力を与えられるから、回転数が低
く、クラッチ或いはブレーキの係合、解放時に於ける相
対速度が低く、この時のひきずり損失が低減され、また
これらが遠心力の影響を受けにくくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による車輌用駆動装置の一つの実施例を
示すスケルトン図、第２図は第１図に示された本発明に
よる車輌用駆動装置の具体的実施例をディファレンシャ
ル部分及び副遊星歯車式変速装置部分について示す縦断
面図、第３図は本発明による車輌用駆動装置の他の一つ
の実施例を示すスケルトン図である。 １……内燃機関,2……出力軸、５……主遊星歯車式変速
装置,50……トランスアクスルハウジング,52……入力
軸,54……出力歯車,56……カウンタ軸,70……ディファ
レンシャル装置,84、86……ディファレンシャル軸,90…
…副遊星歯車式変速装置,110……アンダドライブケース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高田 充 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−83450（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−29845（ＪＰ，Ａ) 特公 昭63−61207（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 3/44 - 3/78 B60K 17/16

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原動機の出力軸の軸線上に配置された主軸
   の周りに後進段を含む複数個の変速段の間に切換わる第
   一の遊星歯車式変速装置が配置され、前記主軸に対し平
   行な軸線をもってディファレンシャル装置が前記第一の
   遊星歯車式変速装置より回転力を与えられるよう配置さ
   れた車輌用駆動装置に於て、前記ディファレンシャル装
   置のディファレンシャル軸の周りに複数個の変速段の間
   に切換わる第二の遊星歯車式変速装置が配置されている
   ことを特徴とする車輌用駆動装置。
2. 【請求項２】前記ディファレンシャル軸の周りに回転し
   前記第一の遊星歯車式変速装置より回転入力を受け取る
   歯車と、前記ディファレンシャル装置を内包するトラン
   スアクスルハウジングと、前記第二の遊星歯車式変速装
   置を内包する副変速装置ハウジングとを有し、前記歯車
   が前記ディファレンシャル装置ハウジング内に設けられ
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項による車
   輌用駆動装置。