JPH04185954A - パワートレインの配設構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンと変速機と慣性マスとを含むパワー
トレインの配設構造に関する。

（従来の技術） 自動車のパワートレインは、エンジンと変速機および差
動装置等で構成され、通常、上記エンジンと変速機とが
直列に配置されており、このため、パワートレインの全
長が長くなって、大型化することになる。そこで、例え
ば、実開昭５６−７３９４０号公報に示されているよう
に、エンジンと変速機とを並列に配置することにより、
その全長を短縮することが可能となり、これにより、パ
ワートレインあ全体がコンパクト化されることになる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、近年においては、エンジンが高出力化の傾向
にあり、これに伴って、変速機に大きな伝達トルクが入
力され、このため、これに耐えうる所要の強度を確保す
る必要上、該変速機が大型化することになる。また、自
動変速機においては、エンジンの出力トルクがトルクコ
ンバータにより増大されて変速機に入力される場合があ
り、この場合にも、これに耐えうる所要の強度を確保す
る必要上、自動変速機が大型化することになり、これが
手動もしくは自動変速機を含めたパワートレイン全体の
小型化を図るうえで障害となっていた。

一方、上記変速機と共にパワートレインを構成する慣性
マス（フライホイール）の回転により発生する慣性力は
、該慣性マスの慣性質量と回転数により決定され、大き
な慣性力を発生させようとすれば回転数を高めれば良い
のであるが、通常、慣性マスはエンジンのクランクシャ
フトに設けられおり、このため、エンジン回転数以上に
慣性マスの回転を高めることができず、これが慣性マス
の小型化を図り、該慣性マスを含めたパワートレインの
全体をコンパクトに構成する場合の妨げとなっていた。

本発明は、上記のような実情に対処するもので、パワー
トレインを構成する変速機および慣性マスの小型化を図
り、以て、該パワートレインの全体をよりコンパクトに
構成することのできるパワートレインの配設構造を提供
することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するために、本発明は次のように構成
したことを特徴とする。

まず、本願の第１請求項に係る発明（以下、第１発明と
いう）は、エンジンと変速機と慣性マスとを含むパワー
トレインの配設構造において、上記エンジンの出力軸と
変速機の入力軸との間に該エンジンの出力を増速して変
速機の入力軸に伝達する増速機構を設けると共に、上記
慣性マスを変速機の入力軸に設けたことを特徴とする。

また、本願の第２請求項に係る発明（以下、第２発明と
いう）は、上記第１発明と同様にエンジンと変速機と慣
性マスとを含むパワートレインの配設構造において、上
記エンジンの出力軸と変速機の入力軸との間に該エンジ
ン出力を増速して変速機の入力軸に伝達する増速機構を
設けると共に、上記変速機をトロイダル型無段変速機で
楕成し、且つ該変速機の入力軸に慣性マスを設けたこと
を特徴とする。

（作　　用〉 第１および第２発明のいずれにおいても、増速機構によ
り、エンジン出力が増速されて変速機の入力軸に入力さ
れることになるので、その分、所定の駆動力を得ようと
する場合に、変速機に入力されるエンジンからの伝達ト
ルクを低下させることが可能となり、その結果、該変速
機が小型化されることになって、変速機を含めたパワー
トレインの全体がよりコンパクトに構成されることにな
る。

更に、第１、第２発明によれば、増速機構により増速さ
れなエンジン出力が伝達される変速機の入力軸に慣性マ
スが設けられていることにより、該慣性マスがエンジン
側に配置される場合に比べて高速回転されることになっ
て、より大きな慣性力が発生することになる。これによ
り、所定の慣性力を発生させる場合に、慣性マスの半径
を短縮して慣性質量を低下させることが可能となって、
該慣性マスが小型化され、その結果、上記のように変速
機が小型化されることと相俟って変速機および慣性マス
を含めたパワートレインの全体がよりコンパクトに構成
されることになる。

特に、第２発明によれば、変速機がトロイダル型無段変
速機により構成されており、この無段変速機は、周知の
ように、その構造上、回転限界が極めて高い特性を有し
、このため、エンジン出力をより増速して変速機に入力
することが可能であり、これにより、エンジンからの伝
達トルクをより一層低下させるこが可能となり、その結
果、変速機の小型化が促進され、パワートレインの全体
が更に一段とコンパクトに構成されることになる。

また、このトロイダル無段変速機は、その特性上、変速
比を無限大にすることが可能であると共に、トルク変動
を吸収することが可能であり、−これにより、このトロ
イダル型無段変速機を用いて自動変速機を構成する場合
には、トルクコンバー夕を廃止することが可能となって
、該変速機を含めたパワートレインの全体がよりコンパ
クトに構成されることになる。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は第１、第２発明に共通の実施例を示すもので、
図示のように、自動車のパワートレイン１は、エンジン
１０と変速機２０と差動装置４０等で構成されており、
上記エンジン１０と変速機２０とがそれぞれの軸心が平
行するように並列配置されている。

上記変速機２０は、エンジン１０の出力（回転）を無段
階に変速可能なトロイダル型無段変速機とされており、
この変速機２０は、入力軸２１と一体回転する入力ディ
スク２２と、該入力ディスク２２に対向した状態で入力
軸２１上に遊嵌合された出力ディスク２３と、該出力デ
ィスク２３および上記入力ディスク２２間において入力
軸２１の軸回りに周方向等間隔に配設され、且つ軸部材
２４ａを中心として傾動可能な複数のローラ２４・・・
２４とを有し、上記各ローラ２４が軸部材２４ａを中心
に傾動されることにより、入力軸２１と一体回転する入
力ディスク２２の回転を増速、あるいは減速して出力デ
ィスク２３に出力するようになっている。

更に、上記変速機２０には、複合プラネタリギヤ機構２
５が接続されており、この複合プラネタリ機構２５は、
第１プラネタリギヤ機構２６と第２プラネタリギヤ機構
２７とからなり、上記第１プラネタリギヤ機構２６は、
上記出力ディスク２３と一体回転するキャリア２８と、
このキャリア２８に回転自在に支持され、且つ上記入力
軸２１と一体の第１サンギヤ２９およびこれに直列に配
置された第２サンギヤ３０にそれぞれ噛合する複数のピ
ニオンギヤ３１・・・３１とを有する。また、第２プラ
ネタリギヤ機構２７は、クラッチ３２を介して第１プラ
ネタリギヤ機構２６のキャリア２８に連結されたキャリ
ア３３と、このキャリア３３に回転自在に支持され、且
つ上記第２サンギヤ３０に噛合する複数のピニオンギヤ
３４・・・３４と、これらの各ピニオン３４に噛合する
ギヤ部材３５を介して上記キャリア３３の作動を制御す
るブレーキ３６とを有する。そして、上記クラッチ３２
を遮断し、ブレーキ３６をＯＮ状態としたときには、出
力ディスク２３の回転が更に減速されて上記キャリア３
３と一体の出力軸３７に出力され、また、上記クラッチ
３２を接続すると共に、ブレーキ３６をＯＦＦ状態とす
ることにより、上記出・カデ、イスク２３の回転が更に
増速されて出力軸３７に出力されるようになっている。

また、上記出力軸３７と一体回転する出力ギヤ３８にア
イドルギヤ３９が噛合され、このアイドルギヤ３９に差
動装置４０におけるケーシング４０ａと一体の入力ギヤ
４０ｂが噛合し、これにより、差動装置４０が駆動され
て左右の車軸４１゜４１に上記エンジン１０の出力が変
速されて伝達されるようになっている。

そして、上記エンジン１０と変速機２０との間に該エン
ジン１０の出力（回転）を増速して変速機２０に伝達す
る増速機構４２が配置されており、この増速機構４２は
、上記エンジン１０におけるピストン１１．１１間のク
ランクシャフト１２に取付けられて該クランクシャフト
１２と一体回転する駆動プーリ４３と、上記変速機２０
の入力軸２１に取付けられて該入力軸２１と一体回転す
る従動プーリ４４と、これらのプーリ４３，４４間に張
設された伝動ベルト４５とで構成され、上記駆動プーリ
４３が従動プーリ４４に比べて大径とされてエンジン１
０の出力を増速しで変速機２０の入力軸２１に伝達する
ようになっていると共に、該入力軸２１の軸端部には、
変速機２０や差動装置４０と共にパワートレイン１を構
成するフライホイール４６が取付けられている。

なお、上記従動プーリ４４とフライホイール４６との間
における入力軸２１上には、該入力軸２１により回転駆
動されるオイルポンプ４７が配設されている。

上記の構成によれば、増速機構４２により、エンジン１
０の出力が増速されて変速機２０の入力軸２１に入力さ
れることになるので、その分、所定の駆動力を得ようと
する場合に、変速機２０に入力されるエンジン１０から
の伝達トルクを低下させることが可能となり、その結果
、該変速機２０を小型化することができ、変速機２０を
含めたパワートレイン１の全体がより軽量化ならびにコ
ンパクト化されることになって、それをエンジンルーム
内に搭載する場合の配設自由度、あるいは燃費性等が向
上することになる。

更に、上記増速機構４２により増速されたエンジン１０
の出力が伝達される変速機２０の入力軸２１にフライホ
イール４６が設けられていることにより、該フライホイ
ール４６がエンジン１０のクランクシャフト１２側に配
置される場合に比べて高速回転されることになって、よ
り大きな慣性力が発生することになる。これにより、所
定の慣性力を発生させる場合に、フライホイール４６の
半径を短縮して慣性質量を低下させることが可能となっ
て、該フライホイール４６が小型化され、その結果、上
記のように変速機２０が小型化されることと相俟って該
変速機２０およびフライホイール４６を含めたパワート
レイン１の全体をよりコンパクトに構成することができ
る。

特に、上記変速機２０がトロイダル型無段変速機により
構成されており、この変速機２０は、その構造上、回転
限界が極めて高い特性を有し、このため、エンジン１０
の出力をより増速して変速機２０に入力することが可能
であり、これにより、エンジン１０からの伝達トルクを
より一層低下させるこが可能となり、その結果、変速機
２０の小型化が促進され、パワートレイン１の全体を更
に一段とコンパクトに構成することができる。

また、このトロイダル型無段変速機２０は、その特性上
、変速比を無限大にすることが可能であると共に、トル
ク変動を吸収することが可能であり、これにより、この
トロイダル型無段変速機２０を用いて自動変速機を構成
する場合には、トルクコンバータを廃止することが可能
となって、該変速機２０を含めたパワートレイン１の全
体をよりコンパクトに構成することが可能となる。

更に、この実施例においては、上記増速機構４２がエン
ジン１０におけるピストン１１．１１間に設けられてい
るので更にコンパクトにパワートレイン１の全体が構成
されることになる。

また、第２図は第１、第２発明に共通の第２実施例を示
すもので、この実施例においては、上記第１実施例と同
様に、エンジン１０′とこれに並列配置された変速機２
０′および差動装置４０′等でパワートレイン１′が構
成されており、上記ジン１０′と変速機２０′とが並列
配置されている。この変速機２０′は、入力軸２１′と
一体回転する入力ディスク２２′と、該入力ディスク２
２″に対向した状態で入力軸２１′上に遊嵌合された出
力ディスク２３′と、該出力ディスク２３′および上記
入力ディスク２２′間において入力軸２１′の軸回りに
周方向等間隔に配設され、且つ傾動可能な複数のローラ
２４′・・・２４′とを有し、上記エンジン１０′の出
力を無段階に変速可能なトロイダル型無段変速機とされ
ていると共に、この変速機２０′には、上記第１実施例
と同様構成とされた第１プラネタリギヤ機構２６′と第
２プラネタリギヤ機楕２７′とでなる複合プラネタリギ
ヤ機構２５′が連結されており、該複合プラネタリギヤ
機構２５′からの出力が伝達される出力軸３７′と一体
回転する出力ギヤ３８′に噛合するアイドルギヤ３９′
が、上記エンジン１０′のクランク軸１２′上に回転自
在に支持されており、このアイドルギヤ３９′に差動装
置４０′におけるケーシング４０ａ′と一体の入力ギヤ
４０ｂ′が噛合されていることにより、該差動装置４０
′が駆動されて左右の車軸４１’　、４１’に上記エン
ジン１０′の出力が変速されて伝達されるようになって
いる。

そして、上記エンジン１０’と変速機２０′との間に該
エンジン１０′の出力（回転）を増速して変速機２０’
に伝達する増速機構４２′が配置されており、この増速
機構４２′は、エンジン１０′におけるピストン１１’
、１１’間のクランクシャフト１２′に取付けられた駆
動プーリ４３′と、変速機２０′の入力軸２１′に取付
けられた従動プーリ４４′と、これらの７−リ４３′。

４４′間に張設された伝動ベルト４５′とで構成され、
上記駆動プーリ４３′が従動プーリ４４′に比べて大径
とされてエンジンの回転を増速しで変速機２０′の入力
軸２１′に伝達するようになっていると共に、該入力軸
２１′の軸端部にパワートレイン１′を構成するフライ
ホイール４６′が取付けられている。

この第２実施例によれば、上記第１実施例と同様に、エ
ンジン１０′の出力が、増速機構４２′により増速され
て変速機２０′に入力されると共に、この変速機２０′
がトロイダル型無段変速機で構成され、その入力軸２１
′にフライホイール４６′が設けられていることにより
、変速機２０′およびフライホイール４６′が小型化さ
れることになって、これらの変速機２０′とフライホイ
ール４６′とを含めたパワートレイン１′の全体をより
コンパクトに構成することができると共に、特に、この
第２実施例においては、差動装置４０′に対して変速機
２０′からの出力を伝達するアイドルギヤ３９′が、エ
ンジン１０′のクランクシャフト１２′上に設けられて
おり、このため、パワートレイン１′の全体をよりコン
パクトに構成することができる。

また、上記第１、第２実施例において、差動装置４０．
４０′を変速機２０．２０′の出力軸３７．３７′の延
長線上に比較的自由に配置することが可能となり、パワ
ートレインのレイアウト性が向上することになる。

なお、本実施例においては、上記増速機構４２．４２’
を駆動プーリ４３，４３′、従動プーリ４４，４４’お
よびベルト４５．４５’により構成したけれども、例え
ば、クランクシャフト１２．１２′上に設けられた駆動
ギヤと、変速機２０．２０′における入力軸２１．２１
′上に設けられた従動ギヤでなるギヤ列で構成するよう
にしても良い。

（発明の効果） 以上のように、第１、第２発明のいずれにおいても、増
速機構により、エンジン出力が増速されて変速機の入力
軸に入力されることになるので、その分、所定の駆動力
を得ようとする場合に、変速機に入力されるエンジンか
らの伝達トルクを低下させることが可能となり、その結
果、変速機が小型化されることになって、該変速機を含
めたパワートレインの全体がより軽量化ならびにコンパ
クト化されることになり、それをエンジンルーム内に搭
載する場合の配設自由度、あるいは燃費性等が向上する
ことになる。

更に、第１、第２発明によれば、慣性マスを、エンジン
側に配置する場合に比べて該慣性マスが高速回転される
ことになって、より大きな慣性力が発生することになり
、これにより、所定の慣性力を発生させる場合に、慣性
マスの半径を短縮して慣性質量を低下させることが可能
となって、該慣性マスを小型化することができる。その
結果、上記のように変速機が小型化されることと相俟っ
て該変速機および慣性マスを含めたパワートレインの全
体をよりコンパクトに構成することができる。

特に、第２発明によれば、変速機がトロイダル型無段変
速機により構成されており、この無段変速機は、その構
造上、回転限界が極めて高い特性を有し、このため、エ
ンジン出力をより増速しで変速機に入力することが可能
であり、これにより、エンジンがらの伝達トルクをより
一層低下させるこが可能となって、その結果、変速機の
小型化が促進され、パワートレインの全体を更に一段と
コンパクトに構成することができる。

また、このトロイダル無段変速機は、その特性上、変速
比を無限大にすることが可能であると共に、トルク変動
を吸収することが可能であり、これにより、このトロイ
ダル型無段変速機を用いて自動変速機を構成する場合に
は、トルクコンバータを廃止することが可能となって、
該変速機を含めたパワートレインの全体をよりコンパク
トに構成することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は第１、第２発明に共通の実施例を示すもので、第
１図は本実施例に係るパワートレインの全体構成ならび
にその配設構造を示す概略構成図、第２図はパワートレ
インの配設構造の他の実施例を示す概略構成図である。 １．１′・・・パワートレイン、１０．１０’・・・エ
ンジン、１２．１２′・・・エンジン出力軸（クランク
シャフト）、２０．２０’・・・変速機（トロイダル型
無段変速機＞、２１．２１′・・・変速機入力軸、４２
．４２’・・・増速機構、４６．４６′・・・慣性マス
（フライホイール）。 ・斗よ； 第１図 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンと変速機と慣性マスとを含むパワートレ
   インの配設構造であって、上記エンジンの出力軸と変速
   機の入力軸との間に該エンジン出力を増速して変速機の
   入力軸に伝達する増速機構が設けられていると共に、上
   記慣性マスが変速機の入力軸に設けられていることを特
   徴とするパワートレインの配設構造。
2. （２）エンジンと変速機と慣性マスとを含むパワートレ
   インの配設構造であって、上記エンジンの出力軸と変速
   機の入力軸との間に該エンジン出力を増速して変速機の
   入力軸に伝達する増速機構が設けられていると共に、上
   記変速機がトロイダル型無段変速機で構成され、且つ該
   変速機の入力軸に上記慣性マスが設けられていることを
   特徴とするパワートレインの配設構造。