JP7472724B2 - 車両の動力伝達装置 - Google Patents
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Description
本発明は、車両の動力伝達装置に関する。
自動車等の車両では、エンジンなどの駆動源から駆動輪に至る動力伝達経路上に変速機やデファレンシャル装置が設けられ、駆動源からの動力が変速機及びデファレンシャル装置を介してデファレンシャル装置から車幅方向に延びるドライブシャフトに伝達され、ドライブシャフトから駆動輪に伝達されるようになっている。
フロントエンジン・リヤドライブ車用の縦置き式の変速機を備えた車両では、車体前部にエンジン及び変速機を配置すると共に、エンジンからの動力を変速機からプロペラシャフトを通じて車体後部に配置した後輪用デファレンシャル装置に伝達してドライブシャフトを介して後輪に伝達することが行われている。
また、フロントエンジン・リヤドライブベースの四輪駆動車用の縦置き式の変速機を備えた車両では、変速機から出力されたエンジンからの動力を前輪にも分配するトランスファ装置を設けて、エンジンからの動力をトランスファ装置から前輪用プロペラシャフトを通じて車体前部に配置した前輪用デファレンシャル装置に伝達してドライブシャフトを介して前輪にも伝達することが行われている。
例えば特許文献１には、フロントエンジン・リヤドライブベースの四輪駆動車用の縦置き式の変速機を備えた車両において、車体前部に配置された無段変速機などの変速機より車体前側且つ始動クラッチより車体後側に車幅方向に延びるドライブシャフトが配置されることが開示されている。
スポーツタイプのフロントエンジン・リヤドライブ車などの車両では、車体前部にエンジンなどの駆動源を配置すると共に車体後部の重量を増加させるためなど、車体後部にドライブシャフト近傍に縦置き式の変速機を配置することがある。かかる場合、駆動源からプロペラシャフトを介して変速機に動力を伝達し、変速機から車体後部に配置されたデファレンシャル装置及びドライブシャフトを介して車体後部に配置された駆動輪に動力を伝達することが行われる。
前記車両において、車体後部に配置される変速機がドライブシャフトより車体前側に配置される場合、車室空間が狭くなって乗員の居住性を低下させるおそれがある。これに対し、ドライブシャフトより車体後側に変速機を配置することが考えられるが、車体後側のオーバーハングが大きくなって操縦安定性の低下を引き起こし得る。
そこで、本発明は、縦置き式の変速機を備えた車両において変速機が車体後部にドライブシャフト近傍に配置される場合に、乗員の居住性と操縦安定性との両立を図ることができる車両の動力伝達装置を提供することを課題とする。
本発明は、駆動源から入力される動力を変速して出力する変速機と、前記変速機に連結されて前記変速機から出力される前記駆動源からの動力を駆動輪に伝達するドライブシャフトとを備えた車両の動力伝達装置であって、前記変速機は、変速機ケース内に軸線が車体前後方向に延びるように配置されて前記駆動源からの動力を変速する変速機構部を有し、前記ドライブシャフトは、車体前後方向における前記変速機構部の中央側において車幅方向に延び、前記変速機ケースを貫通して設けられ、前記変速機構部は、同一軸線上に配置された入力軸及び出力軸と、前記入力軸及び前記出力軸と平行に配置されたカウンタ軸と、前記入力軸又は前記出力軸に設けられた第１ギヤと前記カウンタ軸に設けられて前記第１ギヤに噛み合う第２ギヤとでそれぞれなる複数のギヤ列とを有する変速ギヤ部と、前記変速ギヤ部を操作する変速ギヤ操作部とを備え、前記ドライブシャフトは、前記変速ギヤ部と前記変速ギヤ操作部との間を通じて車幅方向に延びている、車両の動力伝達装置を提供する。
本発明によれば、縦置き式の変速機を備えた車両において変速機が車体後部にドライブシャフト近傍に配置される場合に、ドライブシャフトが変速機構部の車体前後方向中央側で変速機ケースを貫通して車幅方向に延びるので、ドライブシャフトより車体前側に変速機が配置される場合に比して変速機によって車室空間が狭くなって乗員の居住性が低下することを抑制することができる。また、ドライブシャフトより車体後側に変速機が配置される場合に比して車体後側のオーバーハングが大きくなって操縦安定性が低下することを抑制することができる。
したがって、縦置き式の変速機を備えた車両において変速機が車体後部にドライブシャフト近傍に配置される場合に、乗員の居住性と操縦安定性との両立を図ることができる。
ドライブシャフトは、変速ギヤ部と変速ギヤ操作部との間を通じて車幅方向に延びるので、ドライブシャフトが変速ギヤ部の間と変速ギヤ操作部の間とを通じて車幅方向に延びる場合に比して、ドライブシャフトを組立性良く車体上下方向に分散配置された変速ギヤ部と変速ギヤ操作部との間に配置することができ、ドライブシャフトと変速機とを組立性良く配置することができる。
ドライブシャフトは、変速ギヤ部と変速ギヤ操作部との間を通じて車幅方向に延びるので、ドライブシャフトが変速ギヤ部の間と変速ギヤ操作部の間とを通じて車幅方向に延びる場合に比して、ドライブシャフトを組立性良く車体上下方向に分散配置された変速ギヤ部と変速ギヤ操作部との間に配置することができ、ドライブシャフトと変速機とを組立性良く配置することができる。
前記ドライブシャフトは、車体上下方向における変速機構部の中央側において車幅方向に延びることが好ましい。
本構成により、ドライブシャフトが変速機構部の車体上下方向中央側で車幅方向に延びるので、ドライブシャフトの上方に変速機が配置される場合に比して車両の重心位置を低くして操縦安定性を向上させることができる。また、ドライブシャフトの下方に変速機が配置される場合に比して、地面との隙間を大きくして地上高を確保することができる。
前記ドライブシャフトは、複数のギヤ列のうち第１ギヤ及び第２ギヤの上下方向寸法が小さい所定ギヤ列に対応する車体前後方向位置において車幅方向に延びることが好ましい。
本構成により、ドライブシャフトは複数のギヤ列のうち第１ギヤ及び第２ギヤの上下方向寸法が小さい所定ギヤ列に対応する車体前後方向位置で車幅方向に延びるので、ドライブシャフトを変速機構部の軸線に近接して配置して変速機及びドライブシャフトを車体上下方向にコンパクトに配置することができる。
前記車両の動力伝達装置は、変速機に連結されると共にドライブシャフトに連結されて変速機から出力される駆動源からの動力をドライブシャフトに伝達するデファレンシャル装置を備えている。
本構成により、縦置き式の変速機に連結されると共にドライブシャフトに連結されたデファレンシャル装置が備えられた車両において、ドライブシャフトが変速機構部の車体前後方向中央側で変速機ケースを貫通して車幅方向に延びることで、乗員の居住性と操縦安定性との両立を図ることができる。
前記デファレンシャル装置が収納されるデフハウジングを備え、デフハウジングは、変速機ケースと一体的に形成されることが好ましい。
本構成により、デフハウジングは、変速機ケースと一体的に形成されるので、デフハウジングが変速機ケースと一体的に形成されることなく車幅方向に配置される場合に比して、デフハウジングと変速機ケースとをコンパクトに形成することができる。
本発明によれば、縦置き式の変速機を備えた車両において変速機が車体後部にドライブシャフト近傍に配置される場合に、乗員の居住性と操縦安定性との両立を図ることができる。
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る動力伝達装置を備えた車両の模式図である。図１に示すように、車両１は、運転席の着座位置が低く重心位置が低いスポーツタイプなどのフロントエンジン・リヤドライブ車の車両であり、車体前部に駆動源としてのエンジン２が配置される共に車体後部に縦置き式の変速機３が車幅方向に延びるドライブシャフト４近傍に配置されている。
本実施形態に係る動力伝達装置５は、エンジン２から駆動輪としての後輪６に至る動力伝達経路上において、車体後部に、エンジン２から入力される動力を変速して出力する変速機３と、変速機３に連結されて変速機３から出力されるエンジン２からの動力を後輪６に伝達するドライブシャフト４とを備えると共に、変速機３に連結されると共にドライブシャフト４に連結されて変速機３から出力されるエンジン２からの動力をドライブシャフト４に伝達するデファレンシャル装置７を備えている。
エンジン２からの動力は、車体前後方向に延びるプロペラシャフト８を介して変速機３に伝達され、変速機３からデファレンシャル装置７及びドライブシャフト４を介して左右の後輪６に伝達されるようになっている。
車両１では、車室９の底面を構成するフロアパネル１０の車幅方向中央側に車体上側に膨出するトンネル部１０ａが車体前後方向に延びるように形成され、プロペラシャフト８は、トンネル部１０ａの内側の空間に配置されている。プロペラシャフト８に連結される変速機３の車体前側もトンネル部１０ａ内に配置されている。
図２は、前記動力伝達装置の斜視図である。図２に示すように、変速機３は、ドライブシャフト４近傍に配置されている。変速機３は、後述するように、変速機ケース１１内に軸線が車体前後方向に延びるように配置されてエンジン２からの動力を変速する変速機構部２０を有している。変速機ケース１１は、略筒状に形成されて車体前後方向に延び、車体前側が前側ハウジング１２によって覆われ、車体後側が後側ハウジング１３によって覆われている。
デファレンシャル装置７は、変速機３の車幅方向一方側である車体左側に配置されている。デファレンシャル装置７には、車幅方向両側にそれぞれ延びるドライブシャフト４が連結されている。デファレンシャル装置７が収納されるデフハウジング１４は、変速機ケース１１の車体左側に配置されて変速機ケース１１と一体的に形成されている。
デフハウジング１４は、デフハウジング１４の車幅方向他方側である車体右側を構成してデファレンシャル装置７の車体右側を収納する第１ハウジング１５と、デフハウジング１４の車体左側を構成してデファレンシャル装置７の車体左側を収納する第２ハウジング１６とを備えている。
デフハウジング１４は、第１ハウジング１５が変速機ケース１１に一体成形され、第１ハウジング１５に第２ハウジング１６が締結ボルトを用いて固定されることにより、変速機ケース１１に一体的に形成されている。第２ハウジング１６には、デファレンシャル装置７から車体左側に延びるドライブシャフト４ａが挿通されるシャフト挿通部１６ａが設けられている。
変速機ケース１１は、底面部１１ａと車幅方向両側の側面部１１ｂと上面部１１ｃとを備えている。図８に示すように、車体左側の側面部１１ｂは、第１ハウジング１５と一体成形され、デファレンシャル装置７から車体右側に延びるドライブシャフト４ｂが挿通されるシャフト挿通部１１ｄが設けられている。車体右側の側面部１１ｂにも、ドライブシャフト４ｂが挿通されるシャフト挿通部１１ｅが設けられている。ドライブシャフト４ｂは、シャフト挿通部１１ｄ，１１ｅを通じて変速機ケース１１を貫通して車幅方向に延びている。
図３は、前記動力伝達装置の骨子図である。図３に示すように、変速機３は、前進６速、後退１速を達成可能に構成されている。変速機３は、エンジン２からの動力を変速する変速機構部２０を有している。
変速機構部２０は、変速機ケース１１内に、エンジン２からの出力がクラッチ（不図示）を介して入力される入力軸３０と、入力軸３０と同一軸線上に配置されてエンジン２からの動力を出力する出力軸４０と、入力軸３０及び出力軸４０と平行に配置されたカウンタ軸５０とを備えている。入力軸３０、出力軸４０及びカウンタ軸５０はそれぞれ、軸線が車体前後方向に延びるように配置されている。
入力軸３０は、軸受１７を介して変速機ケース１１に回転可能に支持されている。出力軸４０は、軸受１８を介して変速機ケース１１に回転可能に支持されている。入力軸３０の後端部は、出力軸４０の前端部に回転可能に嵌合されている。カウンタ軸５０は、軸受１９を介して変速機ケース１１に回転可能に支持されている。
入力軸３０には、車体前側に４速段用駆動ギヤ３１が固設されている。出力軸４０には、車体前側から順に６速段用被動ギヤ３２、５速段用被動ギヤ３３、２速段用被動ギヤ３４、３速段用被動ギヤ３５、１速段用被動ギヤ３６、後退速段用被動ギヤ３７が遊嵌合されている。
カウンタ軸５０には、車体前側から順に４速段用被動ギヤ４１、６速段用駆動ギヤ４２、５速段用駆動ギヤ４３、２速段用駆動ギヤ４４、３速段用駆動ギヤ４５、１速段用駆動ギヤ４６、後退速段用駆動ギヤ４７が固設されている。
４速段用駆動ギヤ３１と４速段用駆動ギヤ３１に常時噛み合う４速段用被動ギヤ４１とで、４速段用ギヤ列Ｇ４が構成されている。シフトレバーが４速に操作されたとき、入力軸３０と出力軸４０とが直接連結されて４速が達成される。４速段用ギヤ列Ｇ４は、入力軸３０の回転を一定の減速比で減速してカウンタ軸５０に伝達する減速用ギヤ列として機能する。
また、１速段用被動ギヤ３６、２速段用被動ギヤ３４、３速段用被動ギヤ３５、５速段用被動ギヤ３３及び６速段用被動ギヤ３２と、１速段用被動ギヤ３６、２速段用被動ギヤ３４、３速段用被動ギヤ３５、５速段用被動ギヤ３３及び６速段用被動ギヤ３２にそれぞれ常時噛み合う１速段用駆動ギヤ４６、２速段用駆動ギヤ４４、３速段用駆動ギヤ４５、５速段用駆動ギヤ４３及び６速段用駆動ギヤ４２とで、１速段用ギヤ列Ｇ１、２速段用ギヤ列Ｇ２、３速段用ギヤ列Ｇ３、５速段用ギヤ列Ｇ５、６速段用ギヤ列Ｇ６がそれぞれ構成されている。
入力軸３０に設けられた４速段用駆動ギヤ３１、出力軸４０に設けられた１速段用被動ギヤ３６、２速段用被動ギヤ３４、３速段用被動ギヤ３５、５速段用被動ギヤ３３及び６速段用被動ギヤ３２は、変速段が大きくなるにつれてギヤの外径であるギヤ径が小さく形成されている。
カウンタ軸５０に設けられた１速段用駆動ギヤ４６、２速段用駆動ギヤ４４、３速段用駆動ギヤ４５、４速段用被動ギヤ４１、５速段用駆動ギヤ４３、６速段用駆動ギヤ４２は、変速段が大きくなるにつれてギヤ径が大きく形成されている。
変速機３では、１速段用ギヤ列Ｇ１から６速段用ギヤ列Ｇ６のうち、中速段用ギヤ列である３速段用ギヤ列Ｇ３及び４速段用ギヤ列Ｇ４は、低速段用ギヤ列である１速段用ギヤ列Ｇ１及び２速段用ギヤ列Ｇ２と高速段用ギヤ列である５速段用ギヤ列Ｇ５及び６速段用ギヤ列Ｇ６とに比べて、各ギヤ列を構成する２つのギヤのギヤ径のうちの最大ギヤ径が小さく形成されている。３速段用ギヤ列Ｇ３は、１速段用ギヤ列Ｇ１から６速段用ギヤ列Ｇ６のうち、各ギヤ列を構成する２つのギヤのギヤ径のうちの最大ギヤ径が最も小さく形成されている。
後退速段用被動ギヤ３７と後退速段用駆動ギヤ４７とは、互いに噛み合うことなく、変速機ケース１１内に入力軸３０、出力軸４０及びカウンタ軸５０に平行に配設されたリバース軸に遊嵌合された後退速段用アイドルギヤに常時噛み合い、後退速段用被動ギヤ３７と後退速段用駆動ギヤ４７と前記後退速段用アイドルギヤとで、後退速段用ギヤ列ＧＲが構成されている。
変速機構部２０は、入力軸３０又は出力軸４０に設けられた第１ギヤとカウンタ軸５０に設けられて第１ギヤに噛み合う第２ギヤとでそれぞれなる複数のギヤ列とを有する変速ギヤ部２１を備えている。１速段用被動ギヤ３６、２速段用被動ギヤ３４、３速段用被動ギヤ３５、４速段用駆動ギヤ３１、５速段用被動ギヤ３３、６速段用被動ギヤ３２は、第１ギヤ３１～３６を構成し、１速段用駆動ギヤ４６、２速段用駆動ギヤ４４、３速段用駆動ギヤ４５、４速段用被動ギヤ４１、５速段用駆動ギヤ４３、６速段用駆動ギヤ４２は、第２ギヤ４１～４６を構成し、１速段用ギヤ列Ｇ１から６速段用ギヤ列Ｇ６は、第１ギヤと第２ギヤとでそれぞれなる複数のギヤ列Ｇ１～Ｇ６を構成する。
さらに、６速段用被動ギヤ３２の車体前側に第１噛合いクラッチ５１が設けられ、５速段用被動ギヤ３３と２速段用被動ギヤ３４との間に第２噛合いクラッチ５２が設けられ、３速段用被動ギヤ３５と１速段用被動ギヤ３６との間に第３噛合いクラッチ５３が設けられ、後退速段用被動ギヤ３７の車体前側に第４噛合いクラッチ５４が設けられている。噛合いクラッチ５１，５２，５３，５４は、略同様に形成されている。
第１噛合いクラッチ５１は、出力軸４０に対して相対回転不能に連結されると共に出力軸４０の軸線方向に相対移動可能に設けられた円盤状のクラッチリング５１ａを有している。クラッチリング５１ａには、車体前側の面に出力軸４０の軸線方向に突出する複数のクラッチ歯５１ｂが設けられている。複数のクラッチ歯５１ｂは、出力軸４０の径方向に放射状に延びると共に出力軸４０の周方向に等間隔に配置されている。
４速段用駆動ギヤ３１には、クラッチリング５１ａの複数のクラッチ歯５１ｂに対応して出力軸４０の軸線方向に突出する複数のクラッチ歯３１ａが設けられている。複数のクラッチ歯３１ａは、出力軸４０の径方向に放射状に延びると共に出力軸４０の周方向に等間隔に配置されている。
クラッチ歯５１ｂとクラッチ歯３１ａとは、クラッチリング５１ａが４速段用駆動ギヤ３１に向けて移動されると係合するように形成されている。クラッチ歯５１ｂとクラッチ歯３１ａとが係合され、クラッチリング５１ａが４速段用駆動ギヤ３１と係合されると、入力軸３０と出力軸４０とが直接連結されて、入力軸３０の回転が出力軸４０に伝達される。
クラッチリング５１ａには、車体後側の面に出力軸４０の軸線方向に突出する複数のクラッチ歯５１ｃが設けられ、複数のクラッチ歯５１ｃは、出力軸４０の径方向に放射状に延びて出力軸４０の周方向に等間隔に配置されている。
６速段用被動ギヤ３２には、クラッチリング５１ａの複数のクラッチ歯５１ｃに対応して出力軸４０の軸線方向に突出する複数のクラッチ歯３２ａが設けられ、複数のクラッチ歯３２ａは、出力軸４０の径方向に放射状に延びて出力軸４０の周方向に等間隔に配置されている。
クラッチ歯５１ｃとクラッチ歯３２ａとは、クラッチリング５１ａが６速段用被動ギヤ３２に向けて移動されると係合するように形成されている。クラッチ歯５１ｃとクラッチ歯３２ａとが係合され、クラッチリング５１ａが６速段用被動ギヤ３２と係合されると、６速段用ギヤ列Ｇ６が動力伝達状態とされる。６速段用被動ギヤ３２と出力軸４０とが連結されて、入力軸３０の回転が減速段用ギヤ列Ｇ４によりカウンタ軸５０に伝達され、６速段用ギヤ列Ｇ６により出力軸４０に伝達される。
第２噛合いクラッチ５２は、クラッチリング５２ａに車体前側の面に複数のクラッチ歯５２ｂが設けられ、車体後側の面に複数のクラッチ歯５２ｃが設けられている。
５速段用被動ギヤ３３には、クラッチリング５２ａの複数のクラッチ歯５２ｂに対応して複数のクラッチ歯３３ａが設けられ、２速段用被動ギヤ３４には、クラッチリング５２ａの複数のクラッチ歯５２ｃに対応して複数のクラッチ歯３４ａが設けられている。
クラッチ歯５２ｂとクラッチ歯３３ａとは、クラッチリング５２ａが５速段用被動ギヤ３３に向けて移動されると係合するように形成されている。クラッチ歯５２ｃとクラッチ歯３４ａとは、クラッチリング５２ａが２速段用被動ギヤ３４に向けて移動されると係合するように形成されている。
クラッチリング５２ａが５速段用被動ギヤ３３と係合されると、５速段用ギヤ列Ｇ５が動力伝達状態とされ、入力軸３０の回転が減速段用ギヤＧ４及び６速段用ギヤ列Ｇ６に介して出力軸４０に伝達される。クラッチリング５２ａが２速段用被動ギヤ３４と係合されると、２速段用ギヤ列Ｇ２が動力伝達状態とされ、入力軸３０の回転が減速段用ギヤＧ４及び２速段用ギヤ列Ｇ２に介して出力軸４０に伝達される。
第３噛合いクラッチ５３は、クラッチリング５３ａに車体前側の面に複数のクラッチ歯５３ｂが設けられ、車体後側の面に複数のクラッチ歯５３ｃが設けられている。
３速段用被動ギヤ３５には、クラッチリング５３ａの複数のクラッチ歯５３ｂに対応して複数のクラッチ歯３５ａが設けられ、１速段用被動ギヤ３６には、クラッチリング５３ａの複数のクラッチ歯５３ｃに対応して複数のクラッチ歯３６ａが設けられている。
クラッチ歯５３ｂとクラッチ歯３５ａとは、クラッチリング５３ａが３速段用被動ギヤ３５に向けて移動されると係合するように形成されている。クラッチ歯５３ｃとクラッチ歯３６ａとは、クラッチリング５３ａが１速段用被動ギヤ３６に向けて移動されると係合するように形成されている。
クラッチリング５３ａが３速段用被動ギヤ３５と係合されると、３速段用ギヤ列Ｇ３が動力伝達状態とされ、入力軸３０の回転が減速段用ギヤＧ４及び３速段用ギヤ列Ｇ３に介して出力軸４０に伝達される。クラッチリング５３ａが１速段用被動ギヤ３６と係合されると、１速段用ギヤ列Ｇ１が動力伝達状態とされ、入力軸３０の回転が減速段用ギヤＧ４及び１速段用ギヤ列Ｇ１に介して出力軸４０に伝達される。
第４噛合いクラッチ５４は、クラッチリング５４ａに車体前側の面に複数のクラッチ歯５４ｂが設けられている。後退速段用被動ギヤ３７には、クラッチリング５４ａの複数のクラッチ歯５４ｂに対応して複数のクラッチ歯３７ａが設けられている。クラッチ歯５４ｂとクラッチ歯３７ａとは、クラッチリング５４ａが後退速段用被動ギヤ３７に向けて移動されると係合するように形成されている。
クラッチリング５４ａが後退速段用被動ギヤ３７と係合されると、後退速段用ギヤ列ＧＲが動力伝達状態とされ、入力軸３０の回転が減速段用ギヤＧ４及び後退速段用ギヤ列ＧＲに介して出力軸４０に伝達される。
変速機構部２０はまた、変速ギヤ部２１を操作する変速ギヤ操作部２２を備えている。変速ギヤ操作部２２は、車体前後方向に直線状に延びる複数のシフトロッド６１，６２，６３，６４を備え、複数のシフトロッド６１，６２，６３，６４は、複数のシフトフォーク６１ａ，６２ａ，６３ａ，６４ａをそれぞれ支持して互いに平行に配置されている。
変速機３は、車体左側から順に、第１シフトロッド６１，第２シフトロッド６２，第３シフトロッド６３，第４シフトロッド６４を備えている。第１シフトロッド６１，第２シフトロッド６２，第３シフトロッド６３，第４シフトロッド６４には、クラッチリング５１ａ，５３ａ，５４ａ，５２ａにそれぞれ係合する第１シフトフォーク６１ａ、第２シフトフォーク６２ａ、第３シフトフォーク６３ａ、第４シフトフォーク６４ａがそれぞれ支持されている。
各クラッチリング５１ａ，５３ａ，５４ａ，５２ａの外周部が各シフトフォーク６１ａ，６３ａ，６４ａ，６２ａの先端部に設けられた凹部内に受け入れられ、各シフトフォーク６１ａ，６３ａ，６４ａ，６２ａの移動によって各クラッチリング５１ａ，５３ａ，５４ａ，５２ａが出力軸４０の軸線方向に移動される。
変速ギヤ操作部２２はまた、各シフトロッド６１，６２，６３，６４に対応するシフト溝６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄを有するシフトドラム６５と、シフトドラム６５を回転駆動させて複数のシフトロッド６１，６２，６３，６４を移動操作するアクチュエータとしてのモータ６６を備えている。
シフトドラム６５は、円筒状に形成されて外周面に第１シフトロッド６１，第２シフトロッド６２，第３シフトロッド６３，第４シフトロッド６４にそれぞれ対応して第１シフト溝６５ａ、第２シフト溝６５ｂ、第３シフト溝６５ｃ及び第４シフト溝６５ｄが形成されている。
第１シフト溝６５ａ、第２シフト溝６５ｂ、第３シフト溝６５ｃ及び第４シフト溝６５ｄにはそれぞれ、第１シフトロッド６１，第２シフトロッド６２，第３シフトロッド６３，第４シフトロッド６４にそれぞれ固定されて支持された第１シフトアーム６１ｂ、第２シフトアーム６２ｂ、第３シフトアーム６３ｂ、第４シフトアーム６４ｂの先端部に設けられた突起部６１ｃ，６２ｃ，６３ｃ，６４ｃが係合されている。
モータ６６は、シフトレバーの操作に基づいてシフトドラム６５を回転駆動させて複数のシフトロッド６１，６２，６３，６４を移動操作するようになっている。モータ６６によってシフトドラム６５が回転駆動されると、シフト溝６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄに応じてシフトアーム６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ，６４ｂを介してシフトロッド６１，６２，６３，６４が軸線方向に選択的に移動操作される。
そして、シフトロッド６１，６２，６３，６４に支持されたシフトフォーク６１ａ，６２ａ，６３ａ，６４ａが移動され、噛合いクラッチ５１，５３，５４，５２が選択的に操作される。これにより、シフトレバーの操作によって、シフトアップ、シフトダウン、リバースのチェンジが行われ、前進６速、後退１速が達成される。
変速機３では、出力軸４０に、後退速段用被動ギヤ３７の車体後側に出力ギヤ３８が固設され、出力ギヤ３８は、車体前後方向に延びるドライブピニオン２３の車体後側に固設された入力ギヤ２４に噛み合っている。ドライブピニオン２３は、変速機ケース１１に回転可能に支持されている。変速機３から出力されたエンジン２からの動力は、ドライブピニオン２３を介してデファレンシャル装置７に伝達される。
デファレンシャル装置７は、デフハウジング１４に回転可能に支持されたデフケース２６と、デフケース２６に固定されたリングギヤ２７とを有している。リングギヤ２７は、ドライブピニオン２３に噛み合い、ドライブピニオン２３の車体左側に配置されている。
デファレンシャル装置７はまた、デファレンシャル機構２８を有している。デファレンシャル機構２８は、デフケース２６に固定されて車幅方向と直交する方向に延びるピニオンシャフト２９ａと、ピニオンシャフト２９ａに回転自在に嵌合される互いに対向する一対のピニオンギヤ２９ｂと、一対のピニオンギヤ２９ｂに噛み合う左右一対のサイドギヤ２９ｃとを有している。
一対のサイドギヤ２９ｃにはそれぞれ、車幅方向に延びるドライブシャフト４がスプライン嵌合されている。ドライブシャフト４は、サイドギヤ２９ｃと共にデフハウジング１４及びデフケース２６に対して相対回転できるようになっている。ドライブシャフト４ａには左側の後輪６が連結され、ドライブシャフト４ｂには右側の後輪６が連結されている。
デファレンシャル装置７は、変速機３に連結されると共にドライブシャフト４に連結されて変速機３から出力されるエンジン２からの動力をドライブシャフト４に伝達し、ドライブシャフト４は、変速機３にドライブピニオン２３及びデファレンシャル装置７を介して連結されて変速機３から出力されるエンジン２からの動力を後輪６に伝達する。
本実施形態では、ドライブシャフト４は、車体前後方向における変速機３の変速機構部２０の中央側において車幅方向に延びている。ドライブシャフト４は、車体前後方向において変速ギヤ部２１の複数のギヤ列Ｇ１～Ｇ６が配置される部分と車体前後方向にオーバーラップする位置に配置されている。ドライブシャフト４はまた、車体上下方向における変速機３の変速機構部２０の中央側において車体上下方向にオーバーラップする位置において車幅方向に延びている。
次に、本発明の実施形態に係る動力伝達装置について、図４から図８を参照してさらに説明する。
図４は、変速機及びデファレンシャル装置の斜視図、図５は、変速機、デファレンシャル装置及びドライブシャフトの上面図、図６は、変速機の変速ギヤ部の上面図、図７は、図５のＹ７方向から見た変速機の変速ギヤ操作部の側面図、図８は、図５のＹ７方向から見た変速機の変速機構部の側面図である。図４から図８では、変速機ケース及びデフハウジングを取り除いて示し、図７では、ドライブシャフトも示している。
図４から図８に示すように、変速機３は、ドライブシャフト４近傍に配置され、変速機ケース１１内に軸線が車体前後方向に延びるように配置された変速機構部２０を有している。変速機構部２０は、入力軸３０及び出力軸４０と、カウンタ軸５０と、入力軸３０又は出力軸４０に設けられた第１ギヤ３１～３６とカウンタ軸５０に設けられた第２ギヤ４１～４６とでそれぞれなる複数のギヤ列Ｇ１～Ｇ６とを有する変速ギヤ部２１と、変速ギヤ部２１を操作する変速ギヤ操作部２２とを備えている。
デファレンシャル装置７は、変速機３の車体左側に配置され、車体前後方向に延びるドライブピニオン２３を介して変速機３から出力されたエンジン２からの動力が伝達され、伝達されたエンジン２からの動力を車幅方向に延びるドライブシャフト４に伝達する。左右のドライブシャフト４はそれぞれ、伝達されたエンジン２からの動力を左右の後輪６に伝達する。
変速ギヤ部２１では、図６に示すように、入力軸３０と出力軸４０とが車体前後方向に直線状に延びている。カウンタ軸５０は、入力軸３０及び出力軸４０と平行に車体前後方向に直線状に延びている。入力軸３０、出力軸４０及びカウンタ軸５０は、水平方向若しくは実質的に水平方向に延びている。
図８に示すように、入力軸３０及び出力軸４０とカウンタ軸５０とは、車幅方向に離間して配置されて車体上下方向にオーバーラップする位置に配置されている。リバース軸２５は、入力軸３０、出力軸４０及びカウンタ軸５０と平行に車体前後方向に直線状に延び、入力軸３０、出力軸４０及びカウンタ軸５０より下方で水平方向若しくは実質的に水平方向に延びている。
図６に示すように、変速ギヤ部２１は、入力軸３０又は出力軸４０に設けられた第１ギヤ３１～３６として車体前側から順に４速段用駆動ギヤ３１、６速段用被動ギヤ３２、５速段用被動ギヤ３３、２速段用被動ギヤ３４、３速段用被動ギヤ３５、１速段用被動ギヤ３６を有し、カウンタ軸５０に設けられた第２ギヤ４１～４６として車体前側から順に４速段用被動ギヤ４１、６速段用駆動ギヤ４２、５速段用駆動ギヤ４３、２速段用駆動ギヤ４４、３速段用駆動ギヤ４５、１速段用駆動ギヤ４６を有している。
第１ギヤ３１～３６と第２ギヤ４１～４６とでそれぞれなる複数のギヤ列Ｇ１～Ｇ６として、車体前側から順に４速段用ギヤ列Ｇ４、６速段用ギヤ列Ｇ６、５速段用ギヤ列Ｇ５、２速段用ギヤ列Ｇ２、３速段用ギヤ列Ｇ３、１速段用ギヤ列Ｇ１を有している。
３速段用ギヤ列Ｇ３は、１速段用ギヤ列Ｇ１から６速段用ギヤ列Ｇ６のうち、各ギヤ列を構成する２つのギヤである第１ギヤ及び第２ギヤのギヤ径（ギヤの直径）のうちの最大ギヤ径が最も小さく形成され、第１ギヤ及び第２ギヤの上下方向寸法が最も小さく形成されている。
ドライブシャフト４は、図７に示すように、変速ギヤ部２１の上側に配置され、車体前後方向における変速機構部２０の中央側において車幅方向に延びている。ドライブシャフト４は、車体前後方向において変速ギヤ部２１の複数のギヤ列Ｇ１～Ｇ６が配置される部分と車体前後方向にオーバーラップする位置に配置され、好ましくは複数のギヤ列Ｇ１～Ｇ６が配置される部分の車体前後方向中央側に配置される。ドライブシャフト４ａ，４ｂは、車体前後方向と直交する車幅方向に直線状に延び、車体右側のドライブシャフト４ｂが、変速機構部２０の車体前後方向中央側で車幅方向に延びている。
ドライブシャフト４は、変速ギヤ部２１の複数のギヤ列Ｇ１～Ｇ６のうち第１ギヤ及び第２ギヤの上下方向寸法が最も小さい所定ギヤ列Ｇ３に対応する車体前後方向位置において車幅方向に延び、前記所定ギヤ列Ｇ３に車体前後方向にオーバーラップする位置に配置されている。本実施形態では、ドライブシャフト４は、３速段用ギヤ列Ｇ３に対応する車体前後方向位置において、すなわち車体前後方向にオーバーラップする位置において車幅方向に延びている。
本実施形態では、３速段用ギヤ列Ｇ３に対応してドライブシャフト４が設けられているが、４速段用ギヤ列Ｇ４が変速機構部２０の車体前後方向中央側に配置される場合には４速段用ギヤ列Ｇ４に対応する車体前後方向位置に設けるようにしてもよい。ドライブシャフト４は、第１ギヤ及び第２ギヤの上下方向寸法が小さい所定ギヤ列として中速段用ギヤ列Ｇ３，Ｇ４に対応する車体前後方向位置に設けられる。
変速機３では、低速段用ギヤ列として１速段用ギヤ列Ｇ１及び２速段用ギヤ列が設定され、高速段用ギヤ列として５速段用ギヤ列Ｇ５及び６速段用ギヤ列Ｇ６が設定され、中速段用ギヤ列として３速段用ギヤ列Ｇ３及び４速段用ギヤ列Ｇ４が設定されている。
前進変速段用ギヤ列として１速段用ギヤ列から５速段用ギヤ列が設定される場合、低速段用ギヤ列として１速段用ギヤ列が設定され、高速段用ギヤ列として５速段用ギヤ列が設定され、中速段用ギヤ列として２速段用ギヤ列から４速段用ギヤ列が設定され、ドライブシャフト４は、第１ギヤ及び第２ギヤの上下方向寸法が小さい所定ギヤ列として中速段用ギヤ列である２速段用ギヤ列から４速段用ギヤ列に対応する車体前後方向位置に設けられる。
前進変速段用ギヤ列として少なくとも３つ以上の複数のギヤ列を有する場合、ドライブシャフト４は、第１ギヤ及び第２ギヤの上下方向寸法が小さい所定ギヤ列として中速段用ギヤ列に対応する車体前後方向位置に設けられ、好ましくは第１ギヤ及び第２ギヤの上下方向寸法が最も小さい所定ギヤ列に対応する車体前後方向位置に設けられる。
変速ギヤ操作部２２は、図４に示すように、変速ギヤ部２１の上側に配置されている。変速ギヤ操作部２２は、複数のシフトフォーク６１ａ，６２ａ，６３ａ，６４ａをそれぞれ支持して互いに平行に配置された複数のシフトロッド６１，６２，６３，６４と、複数のシフトロッド６１，６２，６３，６４にそれぞれ対応するシフト溝６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄを有するシフトドラム６５と、シフトドラム６５を回転駆動させて複数のシフトロッド６１，６２，６３，６４を移動操作するアクチュエータとしてのモータ６６とを備えている。
変速ギヤ操作部２２の複数のシフトロッド６１，６２，６３，６４は、具体的には４つのシフトロッド６１，６２，６３，６４は、ドライブシャフト４の上方に車体前後方向に延びるように配置されている。各シフトロッド６１，６２，６３，６４は、車体前後方向に直線状に延び、入力軸３０、出力軸４０及びカウンタ軸５０より上方に水平方向若しくは実質的に水平方向に延びるように配置されている。
図８に示すように、車体左側から順に、４つのシフトロッド６１，６２，６３，６４、具体的には第１シフトロッド６１、第２シフトロッド６２、第３シフトロッド６３、第４シフトロッド６４が車幅方向に離間して車体上下方向にオーバーラップする位置に配置されている。
各シフトロッド６１，６２，６３，６４に支持された各シフトフォーク６１ａ，６２ａ，６３ａ，６４ａはそれぞれ、シフトロッド６１，６２，６３，６４から下方に延び、車体前後方向に直交する方向に延びている。複数のシフトフォーク６１ａ，６２ａ，６３ａ，６４ａは、車体前後方向に離間して設けられ、車体前側から順に第１シフトフォーク６１ａ、第４シフトフォーク６４ａ、第２シフトフォーク６２ａ、第３シフトフォーク６３ａが車体前後方向に離間して設けられている。
各シフトロッド６１，６２，６３，６４に支持された各シフトアーム６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ，６４ｂはそれぞれ、シフトロッド６１，６２，６３，６４から上方に延びている。複数のシフトアーム６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ，６４ｂは、車体前後方向に離間して設けられ、各シフトアーム６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ，６４ｂはそれぞれ、先端部の突起部６１ｃ，６２ｃ，６３ｃ，６４ｃがシフトドラム６５のシフト溝６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄに係合されている。
シフトドラム６５及びモータ６６は、図７に示すように、変速機構部２０の車体後側において複数のシフトロッド６１，６２，６３，６４の上方に配置されている。シフトドラム６５及びモータ６６はそれぞれ、軸線が車体前後方向に延びるように配置されている。モータ６６は、シフトドラム６５の上方に配置されている。
ドライブシャフト４は、図８に示すように、車体上下方向における変速機構部２０の中央側において車体上下方向にオーバーラップする位置において車幅方向に延びている。ドライブシャフト４は、変速ギヤ部２１と変速ギヤ部２１の上側に配置される変速ギヤ操作部２２との間、具体的には変速ギヤ部２１と変速ギヤ操作部２２の複数のシフトロッド６１，６２，６３，６４との間を通じて車幅方向に延びている。ドライブシャフト４は、車体上下方向に分散配置された変速ギヤ部２１と変速ギヤ操作部２２との間に組立性良く配置することができる。
ドライブシャフト４は、図７に示すように、複数のシフトフォーク６１ａ，６２ａ，６３ａ，６４ａの間を通じて車幅方向に延びている。変速機３では、ドライブシャフト４は、車体前後方向に離間して配置される第４シフトフォーク６４ａと第２シフトフォーク６２ａとの間を通じて車幅方向に延びている。
車両１では、変速機３は、車体後部においてドライブシャフト４近傍に配置され、ドライブシャフト４は、変速機３の変速機構部２０の車体前後方向中央側且つ車体上下方向中央側において車幅方向に延び、変速機ケース１１を貫通して車幅方向に延びている。車体右側のドライブシャフト４ｂは、変速機ケース１１の車体右側の側面部１１ｂをドライブシャフト４ｂの一部が貫通し、変速機ケース１１の車体左側の側面部１１ｂを前記ドライブシャフト４ｂの一部より車体左側に位置するドライブシャフト４ｂの部分が貫通している。
ドライブシャフト４はまた、変速機構部２０の変速ギヤ部２１と変速ギヤ操作部２２との間を通じて車幅方向に延び、変速ギヤ部２１を構成する複数のギヤ列Ｇ１～Ｇ６のうち第１ギヤ及び第２ギヤの上下方向寸法が小さい所定ギヤ列Ｇ３に対応する車体前後方向位置において車幅方向に延びている。
本実施形態において、入力軸３０及び出力軸４０とカウンタ軸５０とは、車体上下方向にオフセットして配置することも可能であるが、好ましくは車体上下方向にオーバーラップする位置に配置される。デファレンシャル装置７は、変速機３の車体左側に配置されているが、変速機３の車体右側に配置することも可能である。
また、複数のシフトロッド６１，６２，６３，６４を移動操作するアクチュエータとしてモータ６６が用いられ、電動式アクチュエータが用いられているが、油圧式アクチュエータなどのアクチュエータを用いて複数のシフトロッド６１，６２，６３，６４を移動操作するようにしてもよい。本実施形態では、変速機３は、手動変速機をベースとしてシフトロッド６１，６２，６３，６４をアクチュエータによって移動操作する変速機３が用いられているが、手動変速機においても同様に適用可能である。
このように、本実施形態に係る車両の動力伝達装置５は、駆動源２から入力される動力を変速して出力する変速機３と、変速機３に連結されて変速機３から出力される駆動源２からの動力を駆動輪６に伝達するドライブシャフト４とを備える。変速機３は、変速機ケース１１内に軸線が車体前後方向に延びるように配置されて駆動源２からの動力を変速する変速機構部２０を有する。ドライブシャフト４は、車体前後方向における変速機構部２０の中央側で車幅方向に延び、変速機ケース１１を貫通して設けられる。
これにより、縦置き式の変速機３を備えた車両１において変速機３が車体後部にドライブシャフト４近傍に配置される場合に、ドライブシャフト４が変速機構部２０の車体前後方向中央側で変速機ケース１１を貫通して車幅方向に延びるので、ドライブシャフトより車体前側に変速機が配置される場合に比して変速機によって車室空間が狭くなって乗員の居住性が低下することを抑制することができる。また、ドライブシャフトより車体後側に変速機が配置される場合に比して車体後側のオーバーハングが大きくなって操縦安定性が低下することを抑制することができる。
したがって、縦置き式の変速機３を備えた車両１において変速機３が車体後部にドライブシャフト４近傍に配置される場合に、乗員の居住性と操縦安定性との両立を図ることができる。
また、ドライブシャフト４は、車体上下方向における変速機構部２０の中央側において車幅方向に延びる。これにより、ドライブシャフト４の上方に変速機が配置される場合に比して車両１の重心位置を低くして操縦安定性を向上させることができる。また、ドライブシャフトの下方に変速機が配置される場合に比して、地面との隙間を大きくして地上高を確保することができる。
また、変速機構部２０は、同一軸線上に配置された入力軸３０及び出力軸４０と、入力軸３０及び出力軸４０と平行に配置されたカウンタ軸５０と、入力軸３０又は出力軸４０に設けられた第１ギヤ３１～３６とカウンタ軸５０に設けられて第１ギヤ３１～３６に噛み合う第２ギヤ４１～４６とでそれぞれなる複数のギヤ列Ｇ１～Ｇ６とを有する変速ギヤ部２１を備え、ドライブシャフト４は、複数のギヤ列Ｇ１～Ｇ６のうち第１ギヤ及び第２ギヤの上下方向寸法が小さい所定ギヤ列Ｇ３に対応する車体前後方向位置において車幅方向に延びる。
これにより、ドライブシャフト４を変速機構部２０の軸線に近接して配置して変速機３及びドライブシャフト４を車体上下方向にコンパクトに配置することができる。
また、変速機構部２０は、同一軸線上に配置された入力軸３０及び出力軸４０と、入力軸３０及び出力軸４０と平行に配置されたカウンタ軸５０と、入力軸３０又は出力軸４０に設けられた第１ギヤ３１～３６とカウンタ軸５０に設けられて第１ギヤ３１～３６に噛み合う第２ギヤ４１～４６とでそれぞれなる複数のギヤ列Ｇ１～Ｇ６とを有する変速ギヤ部２１と、変速ギヤ部２１を操作する変速ギヤ操作部２２とを備え、ドライブシャフト４は、変速ギヤ部２１と変速ギヤ操作部２２との間を通じて車幅方向に延びる。
これにより、ドライブシャフトが変速ギヤ部の間と変速ギヤ操作部の間とを通じて車幅方向に延びる場合に比して、ドライブシャフト４を組立性良く車体上下方向に分散配置された変速ギヤ部２１と変速ギヤ操作部２２との間に配置することができ、ドライブシャフト４と変速機３とを組立性良く配置することができる。
また、車両の動力伝達装置５は、変速機３に連結されると共にドライブシャフト４に連結されて変速機３から出力される駆動源２からの動力をドライブシャフト４に伝達するデファレンシャル装置７を備えている。
これにより、縦置き式の変速機３に連結されると共にドライブシャフト４に連結されたデファレンシャル装置７が備えられた車両１において、ドライブシャフト４が変速機構部２０の車体前後方向中央側で変速機ケース１１を貫通して車幅方向に延びることで、乗員の居住性と操縦安定性との両立を図ることができる。
また、デファレンシャル装置７が収納されるデフハウジング１４を備え、デフハウジング１４は、変速機ケース１１と一体的に形成される。これにより、デフハウジングが変速機ケース１１と一体的に形成されることなく車幅方向に配置される場合に比して、デフハウジング１４と変速機ケース１１とをコンパクトに形成することができる。
本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能である。
以上のように、本発明によれば、縦置き式の変速機が車体後部にドライブシャフト近傍に配置される場合に、乗員の居住性と操縦安定性との両立を図ることが可能であるから、縦置き式の変速機を備えた車両において好適に利用される可能性がある。
１ 車両
２ エンジン
３ 変速機
４ ドライブシャフト
５ 動力伝達装置
６ 後輪
７ デファレンシャル装置
１１ 変速機ケース
１４ デフハウジング
２０ 変速機構部
２１ 変速ギヤ部
２２ 変速ギヤ操作部
３０ 入力軸
３１～３６ 第１ギヤ
４０ 出力軸
４１～４６ 第２ギヤ
５０ カウンタ軸
Ｇ１～Ｇ６ ギヤ列
２ エンジン
３ 変速機
４ ドライブシャフト
５ 動力伝達装置
６ 後輪
７ デファレンシャル装置
１１ 変速機ケース
１４ デフハウジング
２０ 変速機構部
２１ 変速ギヤ部
２２ 変速ギヤ操作部
３０ 入力軸
３１～３６ 第１ギヤ
４０ 出力軸
４１～４６ 第２ギヤ
５０ カウンタ軸
Ｇ１～Ｇ６ ギヤ列
Claims (5)
- 駆動源から入力される動力を変速して出力する変速機と、前記変速機に連結されて前記変速機から出力される前記駆動源からの動力を駆動輪に伝達するドライブシャフトとを備えた車両の動力伝達装置であって、
前記変速機は、変速機ケース内に軸線が車体前後方向に延びるように配置されて前記駆動源からの動力を変速する変速機構部を有し、
前記ドライブシャフトは、車体前後方向における前記変速機構部の中央側において車幅方向に延び、前記変速機ケースを貫通して設けられ、
前記変速機構部は、同一軸線上に配置された入力軸及び出力軸と、前記入力軸及び前記出力軸と平行に配置されたカウンタ軸と、前記入力軸又は前記出力軸に設けられた第１ギヤと前記カウンタ軸に設けられて前記第１ギヤに噛み合う第２ギヤとでそれぞれなる複数のギヤ列とを有する変速ギヤ部と、前記変速ギヤ部を操作する変速ギヤ操作部とを備え、
前記ドライブシャフトは、前記変速ギヤ部と前記変速ギヤ操作部との間を通じて車幅方向に延びている、
ことを特徴とする車両の動力伝達装置。 - 前記ドライブシャフトは、車体上下方向における前記変速機構部の中央側において車幅方向に延びている、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の動力伝達装置。 - 前記ドライブシャフトは、前記複数のギヤ列のうち前記第１ギヤ及び前記第２ギヤの上下方向寸法が小さい所定ギヤ列に対応する車体前後方向位置において車幅方向に延びている、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両の動力伝達装置。 - 前記変速機に連結されると共に前記ドライブシャフトに連結されて前記変速機から出力される前記駆動源からの動力を前記ドライブシャフトに伝達するデファレンシャル装置を備えている、
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の車両の動力伝達装置。 - 前記デファレンシャル装置が収納されるデフハウジングを備え、
前記デフハウジングは、前記変速機ケースと一体的に形成されている、
ことを特徴とする請求項４に記載の車両の動力伝達装置。
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