JPS59128018A - 横置エンジンの四輪駆動用トランスアクスル - 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】 この発明は、車両用横置エンジンの動力伝達機構におい
て、低高速切換用の副変速装置ならびに中間差動装置を
通じて四輪駆動を可能としたトランスアクスルに関する
ものである。

従来より、トランスアクスルのエンジン側に位置するド
ライブシャフト（フロントエンジンにあってはフロント
ドライブシャフト）の軸上に副変速装置や中間差動装置
を配設したものは、二輪駆動のみの動力伝達機構と比較
して車中方向のスペースが犠牲となる。横置エンジンの
トランスアクスルにおいては元々車中方向のスペース確
保が厳しく、そのうえ副変速装置や中間差動装置の配置
スペースをとることはその設計が非常に困難となる。

この発明は、二輪駆動用トランスアクスルのわずかな変
更で、しかも車中方向のスペースをほとんど犠牲にする
ことなく、副変速装置ならびに中間差動装置を配設し得
る横置エンジンの四輪駆動用トランスアクスルの提供を
、その目的とするものである。

上記の首的を達成するために、この発明は次のように構
成されている。すなわち、第１図および第２図において
エンジン４ｏ側に位置するトリイブシャフト１６と平行
に設けられた副軸１５の軸上には副変速装置２ｏと中間
差動装置５ｏとが、この軸線方向に沿って直列に配設さ
れている。この副変速装置２０はサンギヤ２１．プラネ
タリギヤ２４およびリングギヤ２５を備えている。そし
て、サンギヤ２１とリングギヤ２３とのいずれか一方、
例えばサンギヤ２１は主変速機の出方軸６からの回転伝
達を受けるようＫなっている。また、副変速装置２０は
低高速切換クラッチ２６を備えておシ、そのハブスリー
ブ３ｏのスライド操作によって図示のサンギヤ２１とリ
ングギヤ２３とを互いにロックした状態からいずれが一
方、例えばサンギヤ２１をトランスアクスルケース１側
にロック（回転止め）した状態に切換えることが可能で
ある。

前記の中間差動装置５０においてもサンギヤ５１゜プラ
ネタリギヤ５４およびリングギヤ５３を備えている。こ
のプラネタリギヤ５４は、前記副変速装置２０のプラネ
タリギヤ２４に固定された主軸に対して相対回転可能に
支持されている。

主変速機の出力軸５から副変速装置２０のサンギヤ２１
に伝達された回転はそのプラネタリギヤ２４の副軸１５
まわシの回転として出力される。

そして、この回転は前記低高速切換クラッチ２６の操作
に基づき、低速あるいは高速回転として中間差動装置５
０のプラネタリギヤ５４に入力される。このプラネタリ
ギヤ５４の副軸１５ｔわυの回転はサンギヤ５１および
リングギヤ５３のそれぞれの回転に分配されて出力され
る。

以下、この発明の実施例を、図面に従って説明する。

横置エンジンの四輪駆動用トランスアクスルをスケルト
ン図法で表した第１図ならびにこの第１図の要部を拡大
断面で表した第２図において、符号１はトランスアクス
ルケース、２はエンジン４０からの回転力を受ける変速
機の入力軸、３は変速機の出力軸を示している。また、
トランスアクスルケース１内にはエンジン４０側に位置
する傘歯車式の差動装置−７が設けられている。この差
動装置７は、仁の実施例のトランスアクスルをフロント
エンジン用と仮定すればフロントドライブ用差動装置と
なる。

上記差動装置７の構造を説明すると、その歯車箱８はト
ランスアクスルケース１に対して回転自在に支持され、
歯車箱８の内部には周知のように傘歯車を用いた一対の
サイドギヤ１０とこれらにかみ合い、かつ歯車箱８側に
軸支された一対のピニオン１１とが組み込まれている。

そして、両サイドギヤ１０にはドライブシャフト１６が
それぞれ結合され、これらの両ド２イブシャフト１６は
前記変速機の入力軸２および出力軸３と平行に配置され
ている。なお、両ドライブシャフト１６はこの差動装置
７を上述したようにフロントドライブ側とすれば、前輪
に対して駆動力を伝達するのである。

上記歯車箱８の外周にはリングギヤ９が固定されている
とともに、歯車箱８０片＠（図面で左側）の円筒部外周
には、前記変速機の出力軸３の軸上で、この軸と共に回
転する小径の出力ギヤ４に対して常時かみ合った大径の
ドリブンギヤ５が回転可能に支持されている。

さて、トランスアクスルケース１には、前記エンジン４
０に対して車両の前後方向（図面上で上下方向）に変位
した位置で、前記フロント側のドライブシャフト１６と
平行な副軸１５が回転可能に設けられている。そして、
この副軸１５の軸上には副変速装置２０と中間差動装置
５０とが直列に配置されている。

まず、副変速装置２０の構造を説明すると、サンギヤ２
１の中心ハブ２１ａは上記副軸１５に対して回転可能に
支持されている。この中心ハブ２１ａの外周には大径の
ギヤ２２が回転可能に支持されておシ、このギヤ２２は
前記のドリブンギヤ５とかみ合っている。また、サンギ
ヤ２１の外周に位置するリングギヤ２３は上記のギヤ２
２と一体に形成されておシ、これらサンギヤ２１とリン
グギヤ２３との間にはプラネタリギヤ２４が両ギャ２１
．２３とかみ合った状態で、しかも釦とｉムー両ギヤ２
１，２３の円周方向 に沿つて複数個設けられている。これらの各プラネタリ
ギヤ２４には主軸２５がセレーシ目ン嵌合などによって
一体に固定されている。

この副変速装置２０の低高速切換クラッチ２６について
説明すると、上記サンギヤ２１における中心ハブ２１ａ
の外周には第１のクラッチハブ２７が固定され、またリ
ングギヤ２３と一体の前記ギヤ２２には第２のクラッチ
ハブ２８が加工されている。さらＫ、副軸１５の軸上に
はトランスアクスルケース１に固定された第５のクラッ
チハブ２９が設けられておシ、これらの各クラッチハブ
の外周にはハブスリーブ５０が軸方向へスライド操作可
能にスプライン嵌合されている。そして、このハブスリ
ーブ６０はそのスライド操作により、第１、第２のクラ
ッチハブ２７，２８に対して共にかみ合つた第２図の実
線状態から第１．第６のクラッチハブ２７，２９にかみ
合った第２図の仮想線状態に切換え得るのである。すな
わち、このハブスリーブ３０が第２図の実線位置にある
ときは、上記のサンギヤ２１とリングギヤ２３とがロッ
クされた状態であり、ハブスリーブ３０が第２図の仮想
線位置にあるときはサンギヤ２１がトランスアクスルケ
ース１側にロック（まわり止め）された状態である。

中間差動装置５０のサンギヤ５１は副軸１５の軸上にお
いて、この副軸１５と共に回転するように設けられてい
る。サンギヤ５１の外周に位置するリングギヤ５６は、
副軸１５に対して回転可能に支持された大径のギヤ５２
と一体に形成されている。ヒのギヤ５２は前記フロント
ドライブ用差動装置７のリングギヤ９とかみ合っている
。ま九、上記サンギヤ５１とリングギヤ５６との間には
プ方向に沿って複数個設けられている。しかも、これら
の各プラネタリギヤ５４は前記副変速装置２０におけゐ
各プラネタリギヤ２４の主軸２５の延長部に対し、回転
可能に支持されている。

上記副軸１５の外周には傘歯車６５がこの副軸１５と共
に回転するように設けられ、この傘歯車６５は前記とは
別の例えばリヤ側ドライブシャフト６６のドライブピニ
オン６７と常にかみ合っている。

また、上記副軸１５と中間差動装置５０のギヤ５２との
相対応位置には、差動ロック装置６０を構成するクラッ
チハブ６１，６２がそれぞれ固定されている。これらク
ラッチハブ６１，６２の外周にはハブスリーブ６３がス
プライン嵌合によって摺動操作可能に設けられておシ、
このハブスリーブ６３を図示の状態から各クラッチハブ
６１゜６２にかみ合った位置に操作すると、副軸１５と
上記のギヤ５２とが一体的に回転し得る状態となる。仁
の結果は中間差動装置５０のサンギヤ５１とリングギヤ
５３とがロックされ九こととなシ、もって後述するよう
に差動ロックがなされるのである。

以上のように構成した四輪駆動用トランスアクスルにお
いて、主変速機の出力ギヤ４の回転は、ドリブンギヤ５
を通じて副変速装置２０のギヤ２２に伝達される。これ
に伴うギヤ２２ｆ）副軸１５まわシの回転は、結果的に
この副変速装置２ｏのリングギヤ２３の回転として各プ
ラネタリギヤ２４に伝達される。ところで、いま前記の
低高速切換クラッチ２６におけるハブスリーブ３ｏが第
２図の実線で示すように第１．第２クラツチハブ２７゜
２８にかみ合っているものとすると、前述したように上
記リングギヤ２６とサンギヤ２１とはロック状態となっ
ている。このため、サンギヤ２１゜リングギヤ２６なら
びにこれらとかみ合っているプラネタリギヤ２４は共に
一体関係で副軸１５の軸芯まわシに回転する。すなわち
、この場合における上記サンギヤ２１とプラネタリギヤ
２３との回転比は１：１となる。

上記プラネタリギヤ２４０回転は、その主軸２５を通じ
て中間差動装置５０の各プラネタリギヤ５４に伝達され
る。従って、これらのプラネタリギヤ５４も副軸１５を
軸芯として回転し、この回転はサンギヤ５１ならびにリ
ングギヤ５３に分配される。そして、このリングギヤ５
６の回転はフロントド２イブ用差動装置７のリングギヤ
９に伝達されてフロント側の各ドライブシャフト１５を
駆動させる。一方、サンギヤ５１の回転は副軸１５を通
じて前記の傘歯車６５に伝達され、この回転はドライブ
ピニオン６７からリヤ側のドライブシャフト６６に伝達
される。

上記の低高速切換クラッチ２６におけるハブスリーブ６
０を第２図の仮想線で示すように第１゜第３クラッチハ
ブ２７，２９がかみ合った位ｆｌｌＫ操作すると、前述
したように副変速装置２０のサンギヤ２１がトランスア
クスルケース側にロックされた状態となる。この結果、
副軸１５を回転軸芯とするリングギヤ２６およびプラネ
タリヤ１２４０回転比はｎ：ｏ、ｎとなる。従って、こ
のときの副変速装置２０から中間差動装置５０への出力
回転数は、上記のハブスリーブ５０が第２図の実線位置
にあるときと比較して低下する。すなわち、ハブスリー
ブ３０が第２図の実線位置にあるときが低高速切換クラ
ッチ２６のハイレンジであシ、仮想線位置にあるときが
ローレンジである。

また、上記中間差動装置５０において、そのプラネタリ
ギヤ５４に伝達されてきた回転入力がサンギヤ５１およ
びリングギヤ５３にそれぞれ伝達されることは上述した
とおシであるが、そのトルク分配は第５図で示す両ギヤ
５１，５３のビチ円の半径ａ、　　ｂの比で決定される
比率となる。従ってこの実施例ではリングギヤ５３に大
きいトルクが分配され、結果的にフロント側のドライブ
シャフト１３に対するトルク伝達が大となる。

なお、前記差動ロック装置６０のハブスリーブ６６を操
作して前述のように上記のサンギヤ５１とリングギヤ５
３とをロック状態にすれば、これら相互の相対回転は止
められ、中間差動装置５０の差動はロックされたことと
なる。

第４図で示す実施例は、低高速切換クラフチ２６をハイ
レンジからローレンジに切換えたときの減速比をより大
きくしたものである。すなわち、との実施例では主変速
機の出力ギヤ４から回転を受ける副変速装置２０のギヤ
２２に対し、第１図。

第２図の場合とは逆にサンギヤ２１を一体的に設け、低
高速切換クラッチ２６をローレンジに切換えたときには
リングギヤ２６をトランスアクスルケース１側にロック
するように構成している。このため、ローレンジのとき
にはサンギヤ２１からプラネタリギヤ２４に回転が伝達
され、第１図。

第２図で示されている実施例のようにサンギヤ２１をロ
ック（回転止め）してリングギヤ２３からプラネタリギ
ヤ２４に回転伝達するものと比較して、よシ減速を効か
せることができる。

なお、この第４図において第１図と同一もしくは均等構
成と考えられる部材には同一符号を記入し、重複する説
明は省略する０次図以降で示すものにおいても同様の考
えで重複する説明は省略する。

第５図は中間差動装置５０の変更例を示すもので、この
中間差動装置５０によるトルク分配を、前述した各実施
例の場合とは逆にフロント側が小さいトルクとなシ、リ
ヤ側が大きいトルクとなるように構成している。すなわ
ち、本実施例では中間差動装置５０のプラネタリギヤ５
４からサンギヤ５１に伝達された回転はギヤ５２を通じ
て７゜ントドライブ用差動装置７のリングギヤ９に伝え
られ、リングギヤ５６に伝達された回転は傘歯車６５お
よびドライブピニオン６７を通じてリヤ側のドライブシ
ャフト６６に伝えられる。

第６図は、第４図で示す副変速機２０と第５図で示す中
間差動装置５０とを組み合わせて構成した実施例であっ
て、それぞれの機能は先に述べたとおシである。

なお、上述した各実施例ではエンジン４０をフロント側
に搭載した場合を例にとって説明したが、エンジン４０
をリヤ側に搭載したときには傘歯車式差動装置７がリヤ
ドライブ用となることは言うまでもない。

以上のようにこの発明は、エンジン側に位置するドライ
ブシャフトと平行に副軸を設け、この副軸の軸上にそれ
ぞれサンギヤ、プラネタリギヤおよびリングギヤを備え
た副変速機と中間差動装置とを直列に配置しているので
、二輪駆動用ト、７／スアクスルのわずかな変更で、し
かも車中方向のスペースをほとんど犠牲にすること表く
、低高速切換機能ならびに中間差動機能を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示し、第１図は横置エンジン
の四輪駆動用トランスアクスルの概要を表したスケルト
ン図、第２図は第１図の一部を拡大して表した断面図、
第５図は第２図の１−１線方向からみた断面図、第４図
〜第６図はそれぞれ異なる実施例を第１図の一部と対応
させて表したスケルトン図である。 ３・・・主変速機の出力軸 １３・・・ドライブシャフト １５・・・副軸　　　　　２０・・・副変速装置２１・
・・サンギヤ　　　２６・・・リングギヤ２４・・・プ
ラネタリギヤ ２５・・・主軸 ２６・・・低高速切換クラッチ ４０・・・エンジン　　　５０・・・中間差動装置５１
・・・サンギヤ　　　５６・・・リングギヤ５４・・・
プラネタリギヤ ６６・・・ドライブシャフト 市　願　人　　　トヨタ自動車株式金社代理人　　弁理
士　岡田英彦 第１図 ｎ 第２図 カ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジン側に位置するドライブシャフトと平行に副軸を
   設け、この副軸の軸上にそれぞれサンギヤ、プラネタリ
   ギヤおよびリングギヤを備えた副変速装置と中間差動装
   置とを直列に配設し、副変速装置はそのサンギヤあるい
   はリングギヤに主変速機の出力軸からの回転伝達を受け
   、これに伴うプラネタリギヤの副軸まわシの回転が出力
   されるように構成するとともに、このサンギヤとリング
   ギヤとを互いにロックするかあるいはいずれか一方をケ
   ース側にロックし得る低高速切換クラッチを備え、一方
   前記の中間差動装置はそのプラネタリギヤに、副変速装
   置からの回転を受け、サンギヤおよびリングギヤに分配
   して出力されるように構成したことを特徴とする横置エ
   ンジンの四輪駆動用トランスアクスル。