JPS6160305B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は自動車用駆動装置に係り、特に、エン
ジン横置式前輪駆動、または、後輪駆動に適用す
る自動変速機と最終減速機が組み合わされた駆動
装置に関する。 近年、我が国において、自動車の居住空間を重
視し、前輪駆動方式を採用した自動車が流行して
いる。この方式を採用した自動車は駆動装置がコ
ンパクトになるとともに車両重量の軽減となり自
動車の燃費が向上する利点を有する。 このような利点を有するエンジン横置式前輪駆
動に適用する駆動装置において、より自動車の燃
費向上、および騒音低減を考えて、前進４速後進
１速が得られる自動変速機を組み込むと、駆動装
置の全長が長くなり、自動車の懸架装置とこの駆
動装置が干渉する問題が生ずる。この問題は一般
にコンパクトカーと呼称される自動車においては
より重要な問題である。 かかる問題に鑑みて、本発明は駆動装置に少な
くとも前進４速後進１速が得られる自動変速機を
組み込むとともに、自動車の懸架装置との干渉を
回避したコンパクトな駆動装置を提供することに
ある。 この目的を達成するために本発明によれば、機
関のクランク軸が自動車の横方向へ延びるように
機関を配置されている自動車の自動車用駆動装置
において、機関のクランク軸に同軸的に配置され
てクランク軸に連結している流体式トルクコンバ
ータ、自動車の横方向となるように流体式トルク
コンバータの出力軸に同軸的に連結し少なくとも
１つの遊星歯車装置と複数の摩擦係合装置とを有
して２以上の変速段を達成する主変速機と、自動
車の横方向となるように主変速機の出力軸に同軸
的に連結し少なくとも１つの遊星歯車装置と複数
の摩擦係合装置とを有して２以上の変速段を達成
する副変速機、この副変速機の出力要素に連結し
主変速機と副変速機との間に配置されている出力
歯車、主変速機および副変速機の中心軸線から半
径方向へ離れてかつこの中心軸線に対して実質的
に平行に自動車の横方向へ両端間の範囲において
のみ延びている伝動軸、この伝動軸の一端に設け
られ出力歯車に動力伝達可能に連結している被駆
動歯車、伝動軸の他端に設けられている駆動歯
車、および伝動軸の軸線から半径方向へ離れ駆動
歯車から伝達された動力を伝動軸に対して平行で
自動車の横方向へ延びる左右のアクスル軸へ伝達
する最終減速機を備え、懸架装置の要素の一部が
副変速機の下方でかつアクスル軸の上方の範囲に
おいて通されている。 次に図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。第１図は機関および駆動装置がスケルトン図
で示されており、概略的に説明すれば、これは、
２つの車輪（図示せず。これらの車輪は前車輪、
または後車輪でもよい。）の間に自動車の車輪方
向に直角な横方向に装置された内燃機関１を備え
る。この機関１のクランク軸２は駆動装置の自動
変速機７０に連結されている。この駆動装置は自
動変速機７０と最終減速機６０から構成され、自
動変速機７０は流体式トルクコンバータ３と補助
変速機１１と伝動装置７１から構成され、自動車
の横方向にて機関１に組付けられている。流体式
トルクコンバータ３は周知の形式であり、クラン
ク軸２に連結しているポンプインペラ４、一方向
クラツチ５を介して固定部扮分６へ接続されてい
るステータ７、およびタービンランナ８を備え
る。 補助変速機１１は、クランク軸２に対して同軸
的に設けられているアンダドライブ装置１２、お
よびオーバドライブ装置１３を備える。アンダド
ライブ装置１２の入力軸１４は、クランク軸２に
対して同軸方向へ延び、タービンランナ８へ結合
している。アンダドライブ装置１２は第１および
第２の遊星歯車装置１５，１６を備える。第１の
遊星歯車装置１５は、サンギヤ１７、プラネタリ
ピニオン１８、リングギヤ１９およびプラネタリ
ピニオン１６を回転可能に支持するキヤリヤ２０
から成る。 クラツチ装置２３は入力軸１４とリングギヤ１
９との接続を制御し、クラツチ装置２４は入力軸
１４とサンギヤ１７に結合しているサンギヤ軸２
７との接続を制御し、ブレーキ装置２５はサンギ
ヤ２７と固定されている駆動ケース２６との接続
を制御する。第２の遊星歯車装置１６は、サンギ
ヤ３０、プラネタリピニオン３１、リングギヤ３
２、およびプラネタリピニオン３１を回転可能に
支持するキヤリヤ３３を備える。サンギヤ３０は
サンギヤ軸２７に結合しており、サンギヤ軸２７
と駆動ケース２６との間には一方クラツチ３４お
よびブレーキ装置３５が直列に設けられている。 キヤリヤ３３と駆動ケース２６との間には一方
向クラツチ３６およびブレーキ装置３７が互いに
並列に設けられている。一方向クラツチ３４およ
び３６は、半径方向に同心的に配置され、すなわ
ち軸方向には重なるように配置される。 補助変速機１１の中心に延びる中間軸４０は、
入力軸１４に対して同軸的に配置されており、キ
ヤリヤ２０およびリングギヤ３２に結合してお
り、アンダドライブ装置１２から動力をオーバド
ライブ装置１３へ伝達する。オーバドライブ装置
１３は、遊星歯車装置４１を備える。遊星歯車装
置４１は、サンギヤ４２、プラネタリピニオン４
３、リングギヤ４４、およびプラネタリピニオン
４３を回転可能に支持するキヤリヤ４５から成
る。キヤリヤ４５は中間軸４０に結合しており、
クラツチ装置４８はキヤリヤ４５とサンギヤ４２
との接続を制御し、ブレーキ装置４９はサンギヤ
４２と補助ケース７２との接続を制御する。リン
グギヤ４４はオーバドライブ装置１３の出力に相
当し、リングギヤ４４には出力歯車５３が一体的
に連結されている。一方向クラツチ５４はキヤリ
ヤ４５とリングギヤ４４、出力歯車５３との接続
を制御する。 伝動装置７１にて、伝動軸５５は、中間軸４０
に対して実質平行に延びており、一端において出
力歯車５３にかみ合う被駆動歯車５６を有し、他
端において駆動歯車５７を有している。最終減速
機６０が車両の左右方向ほぼ中心に位置させるた
めに、歯車５７は、出力歯車５６よりトルクコン
バータ３へ近い所に位置せしめられる。 歯車５７は最終減速機６０の歯車６１にかみ合
う。最終減速機６０は周知の形式であり、左右の
アクスル軸６２，６３が補助変速機１１の軸方向
に対して並列にサイドギヤ６４，６５から延びて
いる。アクスル軸６２，６３は左右の前輪（図示
せず）に結合している。サイドギヤ６４，６５に
かみ合うピニオン６６，６７を回転可能に支持す
る軸は歯車６１とともに回転する。 次表を参照して補助変速機の作動を説明する。

【表】 この表において数字は、図示されたクラツチ装
置、ブレーキ装置、および一方向クラツチを表わ
し、○はクラツチ装置およびブレーキ装置が係合
状態にされることを、△はエンジン駆動時に、一
方向クラツチが係合状態になることを意味してい
る。各クラツチ装置およびブレーキ装置および非
係合は、この装置を構成する油圧サーボへの油圧
制御装置からの油圧の供給排出により制御され
る。 第２ａ，２ｂ図は駆動装置の自動変速機と伝動
装置を具体的に示しており、これに基づいて各構
成をより詳細に説明する。 駆動装置は流体式トルクコンバータ３と、これ
と同軸的に設置された補助変速機１１のアンダー
ドライブ装置１２と、補助変速機１１の斜め下方
に設置された伝動装置７１および、伝動装置７１
の下方に設置された最終減速機６０をほぼ内蔵す
る駆動ケース７３と、アンダードライブ装置１２
と同軸的に設置されたオーバドライブ装置１３を
ほぼ内蔵する補助ケース７４を有しており、この
駆動ケース７３の一端は機関の右側面に複数個の
ボルト（図示せず）で締結され、他端は後述する
円筒ケース７６を内包して補助ケース７４が複数
個のボルト７７で締結されている。 この駆動ケース７３の機関側にはアンダードラ
イブ装置１２が内手されていて、この中間には各
クラツチ装置やブレーキ装置を作動せしめる油圧
や流体式トルクコンバータの作動油を油圧制御装
置（図示せず）を介して供給する油圧源であるオ
イルポンプ７８が入力軸上にボルト７５によつて
この駆動ケース７３に装置されている。 アンダードライブ装置１２の機関側には、補助
変速機１１の入力軸１４に溶接されたドラム１９
およびハブ８０を介して連結している→クラツチ
装置２４，２５がまた、後述するサンギヤ軸２７
を固定するため、クラツチ装置２４のドラム８１
の外周にブレーキ装置２５のブレーキバンド８２
が設置され、他の側には両端部に歯が形成され入
力軸１４と同軸的に設けられている中空のサンギ
ヤ軸２７に連結している２つの遊星歯車装置１
５，１６が設置されている。サンギヤ２７は遊星
歯車装置１５とクラツチ装置２５を内側に内包す
るドライブ８３を介してクラツチ装置２４のドラ
ム８１の外周にスプライン嵌合している。また、
サンギヤ軸２７両端部の歯は遊星歯車装置１５，
１６のサンギヤ１７，３０であり、このサンギヤ
１７でかみ合いキヤリヤ２０にて回転可能に支承
されたピニオン１８と、このピニオン１８にかみ
合うリングギヤ１９から遊星歯車装置１５は構成
されている。リングギヤ１９はクラツチ装置２５
に連結され、キヤリヤ２０は一端を入力軸１４に
プツシユ８４を介して支承され、サンギヤ軸２７
の中空を貫ねいて、後述する円筒ケース７６、補
助ケース７４にベアリングを介して支承されてい
た中間軸４０にスプライン嵌合している。 キヤリヤ２０の図示右側には、ニートルベアリ
ング８５，８６を介してキヤリヤ２０と入力軸１
４の端部の間に、リングギヤ１９がその外周面に
てクラツチ装置２５と嵌合する内周面８７にて、
リングギヤの傾きを防ぐためのデイスク８８がス
プライン嵌合して中間軸４０上に支承されてい
る。 またサンギヤ１７は前述のドラム８３にスプラ
イン嵌合している。 遊星歯車装置１６のリングギヤ３２はハブ８９
を介して中間軸４０にスプライン嵌合し、キヤリ
ヤ３３は第１速時（エンジンコースト時）に固定
されるべく、遊星歯車装置１６の外周頭上にある
ブレーキ装置３７に、第１速時に係合作用するワ
ンウエイクラツチ３６のインナレース９０と一体
的に形成されたハブ９１を介して連結している。
そして、このワンウエイクラツチ３６は２つの遊
星歯車装置１５，１６の間に設けられている。こ
のワンウエイクラツチ３６のインナレース９０の
内側にはサンギヤ軸２７を第２速時に係合するワ
ンウエイクラツチ３４をサンギヤ軸２７との間に
内蔵する。このワンウエイクラツチ３４のアウタ
レース９２はブレーキ装置３７の図中右側にて駆
動ケース７３にスプライン嵌合しており、このア
ウタレース９２にはワンウエイクラツチ３４のア
ウタレース９３をハブ９４を介して駆動ケース７
３に固定するためのブレーキ装置３５のサーボ機
構９５が形成されている。すなわち、このアウタ
レース９２はシリンダーとしてピストン３６を内
蔵するとともに、このサーボ機構９５に油圧を供
給するための油路９２が形成されている。 このように２つのワンウエイクラツチ３４，３
６を２つの遊星歯車装置１５，１６の間の空間に
重層に設け、かつ一方のワンウエイクラツチ３４
のためのブレーキ装置３５のサーボ機構を他方の
ワンウエイクラツチ３６のアウタレース９２に設
けることにより、これらをコンパクトに配置する
ことができ、補助変速機１１の軸方向の長さを短
かくする。 駆動ケース７３の一端部には、オーバドライブ
装置１３を内蔵した補助ケース７４が複数個のボ
ルト７７によつて締結されている。この補助ケー
ス７４と駆動ケース７３の接合部の同一半径の内
筒面９９ａ，９９ｂには「コ」字状の円筒ケース
９６が嵌装されており、さらに補助ケース７４に
複数個のボルト９９で締結されている。 このように、補助ケース７４にオーバドライブ
装置１３と中間軸４０を装置した後に、円筒ケー
ス７６を補助７４に取付けて、駆動ケース７３の
円筒面９８ｂに挿入した後にボルト７７で締結す
るようになつている。 この補助ケース７４と円筒ケース７６で区画さ
れた空間にオーバドライブ装置１３が内蔵され、
この空間のほぼ中央に設置された遊星歯車装置４
１のピニオン４３を回転可能に支承するキヤリヤ
４５は中間軸４０に一体に連結され、ピニオン４
３にかみ合し中間軸４０にプツシユ１００を介し
て保持された中空のサンギヤ４２は補助ケース９
４の端部に設けられたクラツチ装置４８を介して
キヤリヤ４５に連結しており、クラツチ装置４８
にスプライン嵌合した円筒のハブ１０１を介して
ナンギヤ４２を補助ケース７４に固定するための
補助ケース７４の円周内面と遊星歯車装置４１と
の間に設けられたブレーキ装置４９に連結してい
る。 このブレーキ装置４９のサーボ機構１０２は円
筒ケース７６に設けられており、かかる円筒ケー
ス７６には、このサーボ装置１０２とブレーキ装
置３７のサーボ機構１０３〜の油圧供給油路１０
４，１０５が形成されている。 また、補助変速機１１の出力部材である出力歯
車５３は遊星歯車装置４１と同筒ケース７６の間
に設置された、部材と遊星歯車装置４１のリング
ギヤ４４にスプライン嵌合している。 また、この出力歯車５３の中に遊星歯車装置４
１のキヤリヤ４５とリングギヤ４４を連結して遊
星歯車装置をロツク状態にするためのワンウエイ
クラツチ５４を設け、ワンウエイクラツチ５４の
アウタレースを出力歯車と共用している。 このように、ワンウエイクラツチ５４を出力歯
車である部材内部に設けることにて、オーバドラ
イブ装置１３をコンパクトし、これの軸方向寸法
を短かくする。 また、中間軸４０を駆動ケース７３と補助ケー
ス７４に回転可能に支承すべく、中間軸４０の端
部と補助ケース７４の間に第１のローラベアリン
グ１０６が設けられ、中間軸４０と円筒ケース７
６の間に第２のローラベアリング１０７が設けら
れている。この２つのベアリング１０６，１０７
は自動車が前進および後進時にて、この中間軸４
０に作用する正反対方向のスラスト力を受けるべ
く取付けられている。 第２のローラベアリング１０７に当接した第３
のローラベアリング１０８が中間軸４０と出力歯
車５３との間に設けられ、この第３のローラベア
リング１０８に隣接し、キヤリヤ４５に当接した
第４のローラベアリング１０９が同様に中間軸４
０を出力歯車５３の間に設けられている。 この２つのベアリング１０８，１０９は自動車
が前進および後進時にて、この中間軸４０に作用
する反対方向のスラスト力を受けるべく取付けら
れている。 また、第１、第４のローラベアリング１０６，
１０９は図中右方向へスラスト力を、第２、第３
のローラベアリング１０７，１０８は図中右方向
のスラスト力を受けるようになつている。 この出力歯車５３は補助ケース７４の補助変速
機の軸は斜め下方の両端部で回転可能にベアリン
グ１１０，１１１で支承された伝動軸５５の一端
部に設けられた被駆動歯車にかみ合つている。 また、伝動軸５５のエンジン側に設けられた駆
動歯車５７は最終減速機６０のリングギヤ５７に
かみ合つて、出力歯車７６から伝達された動力を
最終減速機６０に伝動する。 被動歯車５６は駆動歯車５７よりも大きな直径
を有しており、この被動歯車５６には自動車が駐
車した時に、ドライバーが“Ｐ”レンジにシフト
した時に作用する伝動リンク部材１１２に連結
し、爪１１３がかみ合う歯車部材１１４が複数個
のボルト１１５でもつて固定されている。 また、被駆動歯車５７の間の伝動軸５５上には
車速検出のため油圧式のガバナ装置が設けられて
いる。 伝動装置７１の被駆動歯車５６にかみ合う出力
歯車５３をオーバドライブ装置１３の前記に配置
したこと、即ち、遊星歯車４１よりエンジン側に
配置したことにより、補助ケース７４の補助変速
機１１部分ａ端部７４ａよりも補助ケース７４の
伝動装置７１の端部７４ｂを機関側にへこまして
いる。逆い言えば、補助変速機１１の補助ケース
７４の突出部７４ａの内側にはオーバドライブ装
置７４のためのクラツチ装置４８またはブレーキ
装置４９が内蔵されているのである。 補助ケース７４の突出部７４ａの下で、７４ｂ
の横側には後述するストラツト型懸架装置のスト
ラツトバー（スタビライザと兼用）が摺動可能に
配置されている。 第３図には懸架装置のストラツトバー（スタビ
ライザと兼用）が摺動可能に配置されている。 第３図には懸架装置と駆動装置の配置関係が略
図で示されている。 これは、車輪１１７が転動および操舵可能にア
クスル６３、タイロツド１１８にステアリングナ
ツクル１１９を介して連結されている。また、ス
テアリングナツクル１１９は車輪１１７を車体に
固定すべく、ストラツト型懸架装置のロアアーム
１２０、ストラツトバー１２１（スタビライザ）
と兼用が連結されている。 このスタビライザ１２１は自動変速機１１のオ
ーバドライブ装置を内蔵する補助ケース７４の下
側で、補助ケース７４の部分７４ａの横側に設け
られている。 このように本発明によれば、流体式トルクコン
バータ、主変速機、および副変速機が同軸的に並
んで設けられ、これらに対して伝動軸が半径方向
へ離れてかつ実質的に平行に設けられ、最終減速
機が伝動軸の流体式トルクコンバータ側の端にお
ける駆動歯車に連結している。したがつて最終減
速機が主変速機および副変速機の列へ突出し、あ
るいは同列となつて動力伝達装置の軸線方向寸法
が増大することが回避され、軸線方向寸法を大幅
に短くすることができる。 機関横置式自動車では、変速機の端が車輪に極
めて近い位置に達する。車輪の近傍には懸架装置
の要素が集中的に配置されるので、懸架装置の要
素と変速機との干渉が問題になる。本発明では出
力歯車が主変速機と副変速機との間に配置され、
主変速機の中心軸線に対してほぼ平行に主変速機
の両端間の範囲においてのみ延びている伝動軸を
介して出力歯車の動力を流体式トルクコンバータ
側の最終減速機へ伝達し、懸架装置の要素の一部
が副変速機の下方でかつアクスル軸の上方の範囲
を通される。このように本発明では変速機の車輪
側の端部の近傍でかつアクスル軸の上方のスペー
スが増大し、このスペースを利用して懸架装置の
一部の要素を通すので、機関横置式自動車におけ
る駆動系と懸架系との干渉を確実に防止すること
ができる。 さらに車種に応じて副変速機は付加、あるいは
省略する必要があるが、本発明では、このような
付加、省略に関係なく出力歯車の位置は変わら
ず、部材の共通化が可能となり、生産性を高める
ことができる。 また本発明の好ましい実施態様によれば、出力
歯車は副変速機の入力軸にベアリングを介して相
対回転可能に支持されており、ベアリングの回転
速度が低くなつて軸受の寿命を向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る駆動装置のスケルトン
図である。第２ａ図および第２ｂ図は、本発明に
係る駆動装置の一部分を具体的に破断して示した
部分断面図である。第３図は、本発明に係る駆動
装置も自動車用懸架装置との関係を示す配置図で
ある。 １……機関、２……クランク軸、３……流体式
トルクコンバータ、１２……アンダドライブ装
置、１３……オーバドライブ装置、１４……入力
軸、１５，１６，４１……遊星歯車装置、４４…
…リングギヤ、５３……出力歯車、５５……伝動
軸、５６……被駆動歯車、５７……駆動歯車、６
０……最終減速機、６２，６３……アクスル軸、
１２１……ストラツトバー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 機関のクランク軸が自動車の横方向へ延びる
   ように機関を配置されている自動車の自動車用駆
   動装置において、機関のクランク軸に同軸的に配
   置されてクランク軸に連結している流体式トルク
   コンバータ、自動車の横方向となるように流体式
   トルクコンバータの出力軸に同軸的に連結し少な
   くとも１つの遊星歯車装置と複数の摩擦係合装置
   とを有して２以上の変速段を達成する主変速機
   と、自動車の横方向となるように主変速機の出力
   軸に同軸的に連結し少なくとも１つの遊星歯車装
   置と複数の摩擦係合装置とを有して２以上の変速
   段を達成する副変速機、この副変速機の出力要素
   に連結し主変速機と副変速機との間に配置されて
   いる出力歯車、主変速機および副変速機の中心軸
   線から半径方向へ離れてかつこの中心軸線に対し
   て実質的に平行に自動車の横方向へ主変速機の両
   端間の範囲においてのみ延びている伝動軸、この
   伝動軸の一端に設けられ出力歯車に動力伝達可能
   に連結している被駆動歯車、伝動軸の他端に設け
   られている駆動歯車、および伝動軸の軸線から半
   径方向へ離れ駆動歯車から伝達された動力を伝動
   軸に対して平行で自動車の横方向へ延びる左右の
   アクスル軸へ伝達する最終減速機を備え、懸架装
   置の要素の一部が副変速機の下方でかつアクスル
   軸の上方の範囲において通されていることを特徴
   とする自動車用駆動装置。 ２ 主変速機が、１以上の減速比を有しているア
   ンダドライブ装置であり、副変速機が、１以下の
   減速比を有しているオーバドライブ装置であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の自動
   車用駆動装置。 ３ 出力歯車が副変速機の入力軸の外周面にベア
   リングを介して相対回転可能に支持されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の自動
   車用駆動装置。 ４ 出力歯車が副変速機の出力要素にスプライン
   嵌合していることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の自動車用駆動装置。