JPH07266902A - 車両のパワートレイン構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジン、クラッチ及びトランスミッション
を備えたパワートレインの構造で、パワートレインの出
力軸を車両中心に一致させ、車体の左右の重量分布の均
一化を図るとともに、エンジンを低い位置に設置してエ
ンジンの低重心化を促進することのできる車両のパワー
トレイン構造を提供することである。 【構成】 車体幅方向中心線を含む垂直面である車両中
心CLに対して、縦置きで且つミッドシップに配置された
エンジン１を一方側にスラントさせ、エンジン出力軸２
を他方側に車両中心CLからオフセットさせる。エンジン
１の後方に、直列に連結されたクラッチ３及びトランス
ミッションを車体前後方向に直列に配置し、クラッチ３
のクラッチ入力軸５をエンジン出力軸２に対して上方且
つ一方側にオフセットさせ、車両中心CLに一致させる。
エンジン出力軸２の後端に出力ギア２Ａを設け、クラッ
チ入力軸５の前端に入力ギア５Ａを設け、出力ギア２Ａ
と入力ギア５Ａとをカウンタギア６を介して連結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジン、クラッチ及
びトランスミッションを備えたパワートレインの構造、
特にエンジンの低重心化を促進する車両のパワートレイ
ン構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車の操縦安定性の向上などを
図るため、車高の低減化及びエンジンの低重心化、並び
にエンジン、クラッチ及びトランスミッションを備えた
パワートレインのコンパクト化を促進させることが行わ
れている。例えば、特開平１−249517号公報には、クラ
ンク軸を車体幅方向に設置して横置きとし、ヘッドを車
体後方に傾斜させた即ち車体後方にスラントさせたエン
ジンにおいて、クランク軸のクランクアームで出力歯車
を形成し、該出力歯車と噛み合う出力歯車を備えた出力
取出軸をクランク軸の前上方でクランク軸と平行に設置
し、該出力取出軸の一端にクラッチ入力軸を連結し、他
端に補機駆動軸を連結することにより、エンジンユニッ
トのコンパクト化を促進するものが記載されている。ま
た、特開平２−204130号公報には、クランク軸を車体前
後方向に設置して縦置きとし、重心を前輪の車軸より後
方に位置させたフロントミッドシップ方式に設置したエ
ンジンにおいて、クラッチ及びトランスミッションを、
エンジンの側部に設置し、その軸心を車体幅方向に向け
て配設することにより、パワートレインのコンパクト化
を促進し、レイアウトの自由度を向上させるものが記載
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の車両のパワートレイン構造においては、エンジンの
クランク軸が車体幅方向に設置されてクラッチ入力軸が
クランク軸と平行に配置される、或いはエンジンのクラ
ンク軸が車体前後方向に設置されてクラッチ及びトラン
スミッションの軸心が車体幅方向に配置されており、パ
ワートレインの出力軸の軸心が車体前後方向、特に車体
幅方向中心線である車両中心と一致しないため、車体の
左右の重量分布の均一化を図ることが困難であるという
問題があった。また、クラッチ入力軸に設けられた歯車
が、エンジンのクランク軸に設けられた歯車と直接噛み
合うため、少なくともクラッチ入力軸が通常用いられて
いるクラッチ及びトランスミッションと逆方向の回転を
することになり、クラッチ及びトランスミッションを別
途製作する必要があり、コストを上昇させるという問題
があった。また、従来一般に用いられているエンジン、
クラッチ及びトランスミッションを車体前後方向に直列
に配置し、エンジンクランク軸とクラッチ及びトランス
ミッションの軸心とを車体前後方向、特に車両中心と一
致させて配置する構造は、クラッチの下端がエンジンの
下端よりも下方に突出するため、エンジンを低い位置に
設置してエンジンの低重心化を促進することが困難であ
るという問題があった。

【０００４】本発明の目的は、エンジン、クラッチ及び
トランスミッションを備えたパワートレインの構造であ
って、パワートレインの出力軸を車両中心に一致させ、
車体の左右の重量分布の均一化を図るとともに、エンジ
ンを低い位置に設置してエンジンの低重心化を促進する
ことのできる車両のパワートレイン構造を提供すること
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の車両のパワートレイン構造は、縦置きエンジ
ンに対して直列にクラッチ及びトランスミッションを搭
載した車両において、クラッチ軸をエンジン出力軸に対
して上方にオフセットさせたことにより、クラッチ全体
の位置を高くしてクラッチの下方への突出を低減させ、
最低地上高を高めることができるとともに、パワートレ
インの低重心化が可能となる。また、エンジンを一方に
スラントさせるとともに、エンジン出力軸を車両中心よ
り他方側へオフセットさせ、クラッチ軸をエンジン出力
軸に対してエンジンスラント側で且つ上方にオフセット
させたことにより、エンジンの低重心化を可能とし、パ
ワートレインの出力軸を車両中心に一致させ、車体の左
右の重量分布の均一化を図ることができる。また、エン
ジンをフロントミッドシップに搭載し、ステアリングロ
ッドをエンジンの前方に設けたことにより、フロントヨ
ッドシップ方式における車軸位置を利用してステアリン
グロッドをエンジンの前下方に設けることができ、一層
の低重心化を図ることができる。さらに、クランク軸か
らの動力出力部をクランク軸より上方にオフセットさせ
て、その下方にステアリングロッドを設けたことによ
り、エンジンの前後長の範囲内にステアリングロッドの
設置スペースを確保し、前後長を短くすることができ
る。

【０００６】

【実施例】本発明の第１実施例を図１乃至図５を参照し
て説明する。車体幅方向中心線を含む垂直面である車両
中心CLに対して、縦置きで、且つミッドシップに配置さ
れたエンジン１を一方側（図１において右側）にスラン
トさせるとともに、エンジン出力軸２を、エンジン１を
スラントさせた側と反対側の他方側（図１において左
側）に車両中心CLからオフセットさせる。エンジン１の
後方に、直列に連結されたクラッチ３及びトランスミッ
ション４を車体前後方向に直列に配置し、クラッチ３の
クラッチ入力軸５をエンジン出力軸２に対して上方且つ
一方側（図１において右側）にオフセットさせ、車両中
心CLに一致させる。即ち、クラッチ３の設置位置をエン
ジン１に対して高く設置してクラッチ３の下端高さをエ
ンジン１の下端高さと一致させる。エンジン出力軸２の
後端に出力ギア２Ａを設け、クラッチ入力軸５の前端に
入力ギア５Ａを設け、出力ギア２Ａと入力ギア５Ａとを
カウンタギア６を介して連結する（図３ａ及び図３ｂ参
照）。なお、出力ギア２Ａと入力ギア５Ａとの連結機構
は、図３ｃに示すように、チェーン７を用いても良いも
のである。

【０００７】この構成によると、クラッチ入力軸５をエ
ンジン出力軸２に対して上方にオフセットさせているか
ら、クラッチ３の設置位置をエンジン１に対して高くす
ることができ、クラッチ３の下端をエンジン１の下端と
同一として、最低地上高を高めることができ、低重心化
を図るすることができるとともに、クラッチ入力軸５を
車両中心CLに一致させているから、パワートレインの出
力軸を車両中心CLに一致させて、車体の左右の重量分布
の均一化を図ることができる。

【０００８】エンジン１は、車体幅方向に伸びるサスペ
ンションクロスメンバ８の後方に位置しており、サスペ
ンションクロスメンバ８の上にステアリングラック９を
設置し、ステアリングラック９にステアリングシャフト
10を連結し、ステアリングシャフト10を、エンジン１と
車体両側において車体前後方向に伸びるフロントサイド
フレーム110 との間を通して車室内に導いている。サス
ペンションクロスメンバ８の両端にはサスペンションロ
アアーム９Ｌの内端が連結されており、サスペンション
ロアアーム９Ｌとサスペンションアッパアーム９Ｕとに
より車輪Ｔが支持されている。

【０００９】エンジン１のクランク軸即ちエンジン出力
軸２の前端に出力スプロケット２Ｂを設け、出力スプロ
ケット２Ｂの上方に中間軸11の後端に設けられたドリブ
ンスプロケット11Ａを配置し、出力スプロケット２Ｂと
ドリブンスプロケット11Ａとをチェーン12で連結してい
る。中間軸11の前端にベルトを介して補機を駆動するド
ライブプーリ11Ｃを設け、ドリブンスプロケット11Ａと
ドライブプーリ11Ｃの間の中間軸11にタイミングスプロ
ケット11Ｂを設け、エンジン１のケーシング内で上部に
設けられた一対のカムシャフト13（DOHC）の前端にカム
スプロケット13Ａを設け、タイミングスプロケット11Ｂ
とカムスプロケット13Ａとをタイミングチェーン14で連
結している。ケーシングの外側に突設されたエンジン出
力軸２の上方にオフセットしたドライブプーリ11Ｃを、
ステアリングラック９の上方に平面視でオーバーラップ
させて配置する。

【００１０】この構成によると、ドライブプーリ11Ｃを
ステアリングラック９の上方に平面視でオーバーラップ
させることにより、エンジン１を低く搭載することがで
き、一層の低重心化を図ることができる。また、エンジ
ン１の前下端とサスペンションクロスメンバ８の後縁と
の距離を短くすることができ、前後長を短くすることが
できる。さらに、エンジン１をフロントミッドシップ方
式に搭載したことによって、ステアリングラック９をエ
ンジン１の前下方に設け、より低重心化を可能にする。

【００１１】スラントさせたエンジン１の傾斜方向と反
対側面の上方に沿ってオルタネータ15、エアコンディシ
ョナ16、パワーステアリングユニット17等の補機を配置
し、上記ドライブプーリ11Ｃにより、ベルトにより駆動
する。また、エアコンディショナ16の後方にサージタン
クを配設し、エンジン１の傾斜方向側面の下方に、キャ
タリスタを備えた排気管系Ｅを配設している。なお、図
２において、BLは車両中央部のボンネットライン、BLO
は両側部におけるボンネットライン、ACはエアクリー
ナ、Ｒはラジエータである。以下、後述の第２実施例以
降の説明において、同一符号は同等のものを示す。

【００１２】図６乃至図８を参照して第２実施例を説明
する。Ｖ型エンジン１Ｖを縦置きでミッドシップ方式に
搭載し、上述の第１実施例と同様に、エンジン出力軸２
に対して、エンジン１Ｖの後方に直列配置されたクラッ
チ３のクラッチ入力軸５を上方にオフセットさせるとと
もに、エンジン出力軸２の前端にクランクスプロケット
２Ｃを設ける。エンジン１Ｖの上部に、両シリンダブロ
ック60Ａ，60Ｂで形成されたＶバンク内から給気管601
を導出し、一方のシリンダブロック60Ａのヘッド上方に
設置されたサージタンク18に接続させ、サージタンク18
はスロットル機構THを介してエアクリーナACに連通され
る。エンジン１Ｖ上部のＶバンク内において、給気管60
1 の前方にウォータポンプ19が設置され、給気管601 と
その後方のダッシュパネルDPとの間にアンチスキッドシ
ステムユニット22が設置される。エンジン１Ｖの両側か
ら導出した排気管系Ｅは後下方に導かれ、エンジン１Ｖ
の両側の排気管系Ｅの前方に、同軸で直列に連結された
オルタネータ15とエアコンディショナ16と、パワーステ
アリングユニット17をそれぞれ配設している。

【００１３】エンジン１Ｖのケーシング内で各シリンダ
ブロック60Ａ，60Ｂの上部にそれぞれ設けられた２本の
カムシャフト13（SOHC）の前端に設けられたカムスプロ
ケット13Ａと、エンジン出力軸２の前端に設けられたク
ランクスプロケット２Ｃと、ウォータポンプ19の入力軸
190 の前に設けられたウォータポンプスプロケット19Ａ
とをタイミングチェーン14で連結している。ウォータポ
ンプ19の入力軸190 の前端に設けられてエンジン１Ｖの
ケーシング外に突出したドライブプーリ20と、オルタネ
ータ15及びエアコンディショナ16の入力軸の前端に設け
られたオルタネータプーリ15Ａと、パワーステアリング
ユニット17の入力軸の前端に設けられたパワーステアリ
ングプーリ17Ａと、アイドルプーリ201 とをベルト21で
連結している。

【００１４】この構成により、Ｖ型エンジン１Ｖを搭載
した車両において、クラッチ入力軸５をエンジン出力軸
２に対して上方にオフセットさせるとともに、ドライブ
プーリ20をエンジン出力軸２に対して上方にオフセット
させることができる。また、Ｖ型エンジン１ＶのＶバン
クを利用してウォータポンプ19、アンチスキッドシステ
ムユニット22が設置され、スペースが効率良く利用され
るとともに、アンチスキッドシステムユニット22は前方
よりの衝撃から保護されている。

【００１５】図９を参照して第３実施例を説明する。上
記第２実施例における給気管601 の前方に設置されたウ
ォータポンプ19の入力軸190 の前端に設けられたウォー
タポンプスプロケット19Ａとドライブプーリ20との間に
ドライブスプロケット19Ｂを設け、エンジン出力軸２の
前端に設けられたクランクスプロケット２Ｃとウォータ
ポンプスプロケット19Ａとを駆動チェーン141 で連結す
るとともに、エンジン上部の２本のカムシャフト13の前
端に設けられたカムスプロケット13Ａとドライブスプロ
ケット19Ｂとをタイミングチェーン14で連結し、アイド
ルスプロケット23を設けたものである。この構成によ
り、駆動チェーン141 及びタイミングチェーン14を短く
することができ、駆動効率を高め、騒音を低下させるこ
とができる。

【００１６】図10を参照して第４実施例を説明する。上
記第３実施例において、エンジンオイルポンプ24とウォ
ータポンプ19とを前後に直列に結合させ、入力軸27を共
通としたものであり、ウォータポンプ19とエンジンオイ
ルポンプ24は支持ブラケット25で支持され、エンジンオ
イルポンプ24の外周にインナーレース26が設けられてい
る。エンジンオイルポンプ24の外周を覆う筒状部を有す
る略カップ状のスプロケット28を入力軸27に固定し、ス
プロケット28の筒状部の外側に駆動チェーン側スプロケ
ット28Ａとタイミングチェーン側スプロケット28Ｂを設
け、それぞれ駆動チェーンとタイミングチェーンを係合
させる。スプロケット28の筒状部の内側にアウタレース
29を設け、エンジンオイルポンプ24の外周のインナーレ
ース26とともに軸受を形成する。この構成によると、部
品点数が少なくなるとともに、スプロケット28がエンジ
ンオイルポンプ24の前後方向長さ内に大略収まることに
なり、入力軸27を短くすることができ、スペースの利用
効率を高めることができる。

【００１７】図11乃至図14を参照して第５実施例を説明
する。エンジン30を横置き、即ちエンジン出力軸31を車
体幅方向に設置し、クラッチを含むトランスミッション
32を、そのミッション入力軸即ちクラッチ入力軸33をエ
ンジン出力軸31と平行になるように、エンジン30と車体
幅方向に並べて設置している。トランスミッション32の
ミッション入力軸33をエンジン出力軸31に対して上方に
オフセットさせ、エンジン出力軸31にドライブギア34を
設け、ドライブギア34に噛み合うミッションカウンタギ
ア35をミッション入力軸33に設ける。ミッションカウン
タギア35に噛み合う第１カウンタギア36と、第１カウン
タギア36に噛み合うウォータポンプギア37及び第２カウ
ンタギア38と、エンジン30のカムシャフトに設けられ、
第２カウンタギア38に噛み合う一対のカムギア39とを配
設してカムギアトレインを形成する。

【００１８】上記ドライブギア34、ミッションカウンタ
ギア35、第１カウンタギア36、ウォータポンプギア37、
第２カウンタギア38及びカムギア39は、エンジン30とト
ランスミッション32との間に設けられたカウンタギアハ
ウジング40内に収められており、エンジン30とカウンタ
ギアハウジング40及びトランスミッション32が一体に結
合され、第２カウンタギア38の回転軸を補機出力軸41と
してカウンタギアハウジング40からトランスミッション
32の上方に突設している。トランスミッション32の出力
軸331 に噛み合い、後輪の車軸44に取り付けられたディ
ファレンシャルギア42が収められたディファレンシャル
ケース43がトランスミッション32と略一体に形成されて
いる。

【００１９】トランスミッション32の上面のカウンタギ
アハウジング40近くにオルタネータ支持部材151 と、パ
ワーステアリングユニット支持部材171 とを設け、ディ
ファレンシャルケース43の上にエアコンディショナ支持
部材161 を設け、オルタネータ支持部材151 にオルタネ
ータ15を、パワーステアリングユニット支持部材171に
パワーステアリングユニット17を、エアコンディショナ
支持部材161 にエアコンディショナ16を設置する。補機
出力軸41をパワーステアリングユニット17の駆動軸170
と同軸とし、駆動軸170 にドライブプーリ17Ａを設け、
オルタネータ15の駆動軸に設けられたオルタネータプー
リ15Ａと、エアコンディショナ16の駆動軸に設けられた
エアコンディショナプーリ16Ａとをベルトで駆動する。
なお、エンジン30とカウンタギアハウジング40及びトラ
ンスミッション32は、エンジン30及びトランスミッショ
ン32のそれぞれの端部をマウント部材47を介して両側の
リアサイドフレーム46に支持し、シート45の後面に沿っ
てエンジン30を傾斜させている。

【００２０】この構成により、車体の前後長さを短くす
ることができるとともに、エンジン30の下端とトランス
ミッション32の下端とを一致させることができるから、
低重心化を図ることができ、ギアトレインでエンジン出
力を伝達しているから、パワートレインのコンパクト化
を促進することができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているか
ら、以下に述べるとおりの効果を奏する。縦置きエンジ
ンに直列にクラッチ及びトランスミッションを搭載し、
クラッチ軸をエンジン出力軸に対して上方にオフセット
させたことにより、クラッチ全体の位置を高くしてクラ
ッチの下方への突出を低減させ、最低地上高を高めるこ
とができるとともに、パワートレインの低重心化が可能
となる。また、エンジンを一方にスラントさせて、エン
ジン出力軸を車両中心より他方側へオフセットさせ、ク
ラッチ軸をエンジン出力軸に対してエンジンスラント側
で且つ上方にオフセットさせたことにより、エンジンの
低重心化を可能とし、パワートレインの出力軸を車両中
心に一致させ、車体の左右の重量分布の均一化を図るこ
とができる。また、エンジンをフロントミッドシップに
搭載し、ステアリングロッドをエンジンの前方に設けた
ことにより、フロントヨッドシップ方式における車軸位
置を利用してステアリングロッドをエンジンの前下方に
設けることができ、一層の低重心化を図ることができ
る。さらに、クランク軸からの動力出力部をクランク軸
より上方にオフセットさせて、その下方にステアリング
ロッドを設けたことにより、エンジンの前後長の範囲内
にステアリングロッドの設置スペースを確保し、前後長
を短くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例を示す正面図である。

【図２】 本発明の第１実施例を示す側面図である。

【図３】 本発明の第１実施例の要部拡大説明図であ
る。

【図４】 本発明の第１実施例の要部組立説明図であ
る。

【図５】 本発明の第１実施例の要部拡大側面図であ
る。

【図６】 本発明の第２実施例を示す正面図である。

【図７】 本発明の第２実施例を示す側面図である。

【図８】 本発明の第２実施例の要部組立説明図であ
る。

【図９】 本発明の第３実施例の要部組立説明図であ
る。

【図１０】 本発明の第４実施例を示す要部拡大断面図
である。

【図１１】 本発明の第５実施例を示す平面図である。

【図１２】 本発明の第５実施例を示す側面図である。

【図１３】 本発明の第５実施例を示す要部拡大斜視図
である。

【図１４】 本発明の第５実施例の駆動スケルトンであ
る。

【符号の説明】

１ エンジン、２ エンジン出力軸、３ クラッチ、４
トランスミッション ５ クラッチ入力軸、６ カウンタギア、７ チェーン ８ サスペンションクロスメンバ、９ ステアリングラ
ック 10 ステアリングシャフト、11 中間軸、12 チェー
ン、13 カムシャフト 14 タイミングチェーン、15 オルタネータ、16 エア
コンディショナ 17 パワーステアリングユニット

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年４月２６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

【図１０】

【図１４】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１１】

【図１２】

【図１３】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀 智博 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 縦置きエンジンに対して直列にクラッチ
   及びトランスミッションを搭載した車両において、クラ
   ッチ軸をエンジン出力軸に対して上方にオフセットさせ
   た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】 エンジンを一方にスラントさせるととも
   に、エンジン出力軸を車両中心より他方側へオフセット
   させ、クラッチ軸をエンジン出力軸に対してエンジンス
   ラント側で且つ上方にオフセットさせたことを特徴とす
   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】 エンジンをフロントミッドシップに搭載
   し、ステアリングロッドをエンジンの前方に設けたこと
   を特徴とする請求項１または２記載の車両のパワートレ
   イン構造。
4. 【請求項４】 クランク軸からの動力出力部をクランク
   軸より上方にオフセットさせ、その下方にステアリング
   ロッドを設けたことを特徴とする請求項３記載の車両の
   パワートレイン構造。