JP6760513B2 - 四輪駆動車の動力伝達装置 - Google Patents
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Description
この四輪駆動車の動力伝達装置において、ギヤケースの両側面のうち一方の側面に、車幅方向センタと重ならないようにずらされて支持されるエンジンと、ギヤケースの両側面のうち他方の側面に、車幅方向センタと重ならないようにずらされて支持される電動機と、を備える。
トランスファは、上方から視てギヤケースの側面から背面へと回り込み、ギヤケースの背面側から副駆動輪へ動力を出力する。
四輪駆動エンジン車における車体構造に搭載するとき、トランスファ出力軸の左右方向位置の調整機能により、トランスファ出力軸及びプロペラシャフトを周辺部品との干渉を回避する位置に設定することができる。特に、オーバーラップ代の調整機能により、トランスファ出力軸に連結されるプロペラシャフトを、確実に既存のフロアトンネルの車幅方向位置に符合させて設定することができる。
実施例1の動力伝達装置は、エンジンを発電用動力源とし、モータを走行用動力源とし、エンジンで発電した電力を利用してモータにより走行するFFベースの四輪駆動電動車両(四輪駆動動車の一例)に適用したものである。以下、実施例1の構成を、「全体システム構成」、「フロント側動力伝達系のレイアウト構成」、「ギヤケースの詳細構成」、「トランスファの詳細構成」に分けて説明する。
図1は、実施例1の動力伝達装置が適用されたFFベースの四輪駆動電動車両の全体システムを示す。以下、図1に基づいて四輪駆動電動車両の全体システム構成を説明する。
図2は、実施例1におけるフロント側動力伝達系のレイアウト構成を示す。以下、図2に基づいてフロント側動力伝達系のレイアウト構成を説明する。
図3は、ギヤケース4に内蔵される減速ギヤ機構42及びフロントデファレンシャル5の構成を示す。以下、図2及び図3に基づいて、ギヤケース4の詳細構成を説明する。
[トランスファの詳細構成]
図4は、実施例1の動力伝達装置においてギヤケース4に支持されるトランスファ7を示す。図5は、トランスファ7の詳細構成を示す。以下、図2、図4及び図5に基づいて、トランスファ7の詳細構成を説明する。
実施例1の作用を、「リアプロペラシャフトのフロアトンネル配置作用」、「オーバーラップ代の調整作用」、「トランスファ出力軸の前後方向/上下方向位置調整作用」に分けて説明する。
図6は、従来例の四輪駆動エンジン車におけるエンジン・変速機・トランスファの車載レイアウトを示し、図7は、比較例の四輪駆動ハイブリッド車におけるエンジン・電動機・ギヤケース・トランスファの車載レイアウトを示す。図8は、実施例1の四輪駆動電動車両における横置きエンジン1・モータ2・ジェネレータ3・ギヤケース4・トランスファ7の車載レイアウトを示す。以下、図6〜図8に基づいて、リアプロペラシャフトのフロアトンネル配置作用を説明する。
(a’) トランスファ出力軸の位置TL’が車幅方向でセンタ位置CLから車幅方向にずれてしまい、プロペラシャフトをフロアトンネル内に配置できなくなる。
(b’) 比較例の電動機付きパワートレーンの場合、改めて投資をかけ、電動機付きパワートレーンを搭載するための専用プラットフォーム開発が必要になる。
(c’) 比較例の電動機付きパワートレーンを従来例の車体構造に搭載しようとする場合、専用エンジンや専用ギヤケース等の新規構造開発が必要になる。
(a) トランスファ出力軸74の位置TLを、車幅方向のセンタ位置CLに一致させることで、第1リアプロペラシャフト21を、従来例の四輪駆動エンジン車における車体構造のフロアトンネル37内に配置できる。
(b) 実施例1の場合、従来例の四輪駆動エンジン車におけるプラットフォームを共用することができるため、改めて投資をかけ、電動機付きパワートレーンための専用プラットフォーム開発が不要になる。
(c) 実施例1の場合、従来例の四輪駆動エンジン車における車体構造に搭載することができるため、専用エンジンや専用ギヤケース等の新規構造開発が不要になる。
図9は、実施例1のトランスファ7においてトランスファ並行軸73に設けられるリングギヤ76aによるトランスファ出力軸74の左右方向位置の調整作用を示す。以下、図10に基づいて、オーバーラップ代OLの調整作用を説明する。
図10は、実施例1のトランスファ7においてトランスファアイドラー軸72の追加設定によるトランスファ出力軸74の前後方向/上下方向位置の調整作用を示す。以下、図10に基づいて、トランスファ出力軸74の前後方向/上下方向位置調整作用を説明する。
実施例1の四輪駆動電動車両の動力伝達装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
この四輪駆動車(四輪駆動電動車両)の動力伝達装置において、ギヤケース4の両側面4a,4bのうち一方の側面(右側面4a)に支持されるエンジン(横置きエンジン1)と、ギヤケース4の両側面4a,4bのうち他方の側面(左側面4b)に支持される電動機(モータ2)と、を備える。
トランスファ7は、上方から視てギヤケース4の側面(右側面4a)から背面4cへと回り込み、ギヤケース4の背面4c側から副駆動輪(左右後輪10L,10R)へ動力を出力する(図2)。
このため、トランスファ出力軸74を車幅方向で略センタ位置にでき、プロペラシャフト(第1リアプロペラシャフト21)をフロアトンネル37内に配置できなくなることを防止することができる。加えて、ギヤケース4を挟んでエンジン(横置きエンジン1)と電動機(モータ2)が搭載される四輪駆動ハイブリッド車のパワーユニットレイアウト配置に適用することができる。
ギヤケース4は、エンジン(横置きエンジン1)とジェネレータ3を連結する増速ギヤ機構41と、モータ2とデファレンシャル(フロントデファレンシャル5)を連結する減速ギヤ機構42と、を有する(図2)。
このため、(1)の効果に加え、四輪駆動ハイブリッド車のうち、エンジン(横置きエンジン1)で発電した電力を利用してモータ2により走行する四輪駆動電動車両のパワーユニットレイアウト配置に適用することができる。
トランスファ入力軸71は、主駆動輪(左右前輪6L,6R)へのデファレンシャル(フロントデファレンシャル5)に連結され、車幅方向に配置される。
トランスファ出力軸74は、副駆動輪(左右後輪10L,10R)へのプロペラシャフト(第1リアプロペラシャフト21)が連結され、車両前後方向に配置される。
動力伝達機構(トランスファギヤトレーン75、ベベルギヤ対76)は、トランスファ入力軸71とトランスファ出力軸74との間で回転軸方向を略直角方向に変更して動力を伝達する。
動力伝達機構(トランスファギヤトレーン75、ベベルギヤ対76)のうちトランスファ出力軸74に設けられる被回転部材(ピニオンギヤ76b)を、ギヤケース4と車幅方向でオーバーラップする位置に配置する(図5)。
このため、(1)又は(2)の効果に加え、トランスファ出力軸74に設けられる被回転部材(ピニオンギヤ76b)のオーバーラップ配置により、ギヤケース4の背面4cへ回り込むトランスファ7を構成することができる。
このため、(1)〜(3)の効果に加え、右ハンドル車と左ハンドル車の何れにも対応する四輪駆動車(四輪駆動電動車両)のパワーユニットレイアウト配置とすることができる。即ち、右ハンドル車の場合には、図2の右側スペースRSが右ステアリング系構成部品を設置するスペースになる。そして、左ハンドル車の場合には、図2の左側スペースLSが左ステアリング系構成部品を設置するスペースになる。
「全体システム構成」、「ギヤケースの詳細構成」については、トランスファが支持されるギヤケースの側面が実施例1とは反対というだけで、実施例1と同様の構成であるので図示並びに説明を省略する。以下、実施例2の「フロント側動力伝達系のレイアウト構成」、「トランスファの詳細構成」を説明する。
図11は、実施例2におけるフロント側動力伝達系のレイアウト構成を示す。以下、図11に基づいてフロント側動力伝達系のレイアウト構成を説明する。
[トランスファの詳細構成]
図12は、実施例2のトランスファ7’の詳細構成を示す。以下、図12に基づいて、トランスファ7’の詳細構成を説明する。
図13は、比較例の四輪駆動ハイブリッド車における車載レイアウトと実施例2の四輪駆動電動車両における車載レイアウトの比較を示す。以下、図13に基づいて、リアプロペラシャフトのフロアトンネル配置作用を説明する。
(a) トランスファ出力軸74の位置TLを、車幅方向のセンタ位置CLに一致させることで、第1リアプロペラシャフト21を、従来例の四輪駆動エンジン車における車体構造のフロアトンネル37内に配置できる。
(b) 実施例2の場合、従来例の四輪駆動エンジン車におけるプラットフォームを共用することができるため、改めて投資をかけ、電動機付きパワートレーンための専用プラットフォーム開発が不要になる。
(c) 実施例2の場合、従来例の四輪駆動エンジン車における車体構造に搭載することができるため、専用エンジンや専用ギヤケース等の新規構造開発が不要になる。
実施例2における四輪駆動電動車両の動力伝達装置にあっては、下記の効果が得られる。
このため、上記(1)〜(3)の効果に加え、右ハンドル車に対してステアリング構成のスペースを確保した四輪駆動車(四輪駆動電動車両)のパワーユニットレイアウト配置とすることができる。即ち、右ハンドル車の場合には、トランスファ7’によりスペース制約を受けない図11の右側スペースRSが、右ステアリング系構成部品を設置するスペースになる。よって、例えば、ステアリング系に反力モータやクラッチや転舵アクチュエータを有するステアリング・バイ・ワイヤ構造の右ステアリング系構成部品を設置することも可能である。
Claims (7)
- 上方から視て車幅方向センタと重なるように設けられるギヤケースに支持され、動力源からの動力を主駆動輪と副駆動輪へ分配するトランスファを備える四輪駆動車の動力伝達装置において、
前記ギヤケースの両側面のうち一方の側面に、前記車幅方向センタと重ならないようにずらされて支持されるエンジンと、
前記ギヤケースの両側面のうち他方の側面に、前記車幅方向センタと重ならないようにずらされて支持される電動機と、
を備え、
前記トランスファは、上方から視て前記ギヤケースの側面から背面へと回り込み、前記ギヤケースの背面側から前記副駆動輪へ動力を出力する
ことを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。 - 請求項1に記載された四輪駆動車の動力伝達装置において、
前記ギヤケースは、変速しないギヤ機構と前記主駆動輪へのデファレンシャルを有し、
前記ギヤケースの形状は、上方から視て車幅方向より車両前後方向が長い長方形状である
ことを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。 - 請求項2に記載された四輪駆動車の動力伝達装置において、
前記電動機は、モータとジェネレータであり、
前記ギヤケースは、前記エンジンと前記ジェネレータを連結する増速ギヤ機構と、前記モータと前記主駆動輪へのデファレンシャルを連結する減速ギヤ機構と、を有する
ことを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。 - 請求項1から3までの何れか一項に記載された四輪駆動車の動力伝達装置において、
前記トランスファは、
前記主駆動輪へのデファレンシャルに連結され、車幅方向に配置されるトランスファ入力軸と、
前記副駆動輪へのプロペラシャフトが連結され、車両前後方向に配置されるトランスファ出力軸と、
前記トランスファ入力軸と前記トランスファ出力軸との間で回転軸方向を略直角方向に変更して動力を伝達する動力伝達機構と、を有し、
前記動力伝達機構のうち前記トランスファ出力軸に設けられる被回転部材を、前記ギヤケースと車幅方向でオーバーラップする位置に配置する
ことを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。 - 請求項1から4までの何れか一項に記載された四輪駆動車の動力伝達装置において、
前記トランスファは、上方から視て前記ギヤケースの両側面のうち前記エンジンが支持される側面と同じ側面から背面へと回り込み、前記ギヤケースの背面側から前記副駆動輪へ動力を出力する
ことを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。 - 請求項5に記載された四輪駆動車の動力伝達装置において、
前記トランスファは、
前記ギヤケースに対して前記エンジンが支持される側面と同じ側面に支持され、
前記主駆動輪へのデファレンシャルに連結されるトランスファ入力軸と、
前記トランスファ入力軸と動力伝達要素を介して連結されるトランスファ並行軸と、
前記トランスファ並行軸に対してベベルギヤ対を介して連結され、前記副駆動輪へのプロペラシャフトが連結されるトランスファ出力軸と、を有し、
前記トランスファ入力軸は、前記デファレンシャルの回転軸上の位置に配置し、
前記トランスファ並行軸は、前記トランスファ入力軸に対して並行であり、かつ、前記デファレンシャルの径方向外側の位置に配置し、
前記ベベルギヤ対のうち前記トランスファ出力軸に設けられるピニオンギヤを、前記ギヤケースと車幅方向でオーバーラップする位置に配置し、
前記トランスファを、上方から視て前記ギヤケースに対して前記エンジンが支持される側面から背面への回り込みにより支持しているフロント側動力伝達系のレイアウト構成とし、前記電動機の車両後端面と、ダッシュパネルと、車体サイドパネルとで囲まれるスペースを確保する
ことを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。 - 請求項1から4までの何れか一項に記載された四輪駆動車の動力伝達装置において、
前記トランスファは、上方から視て前記ギヤケースの両側面のうち前記電動機が支持される側面と同じ側面から背面へと回り込み、前記ギヤケースの背面側から前記副駆動輪へ動力を出力する
ことを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
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