WO2019082257A1 - 四輪駆動車の動力伝達装置 - Google Patents

四輪駆動車の動力伝達装置

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WO2019082257A1
WO2019082257A1 PCT/JP2017/038273 JP2017038273W WO2019082257A1 WO 2019082257 A1 WO2019082257 A1 WO 2019082257A1 JP 2017038273 W JP2017038273 W JP 2017038273W WO 2019082257 A1 WO2019082257 A1 WO 2019082257A1
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transfer
gear
shaft
power transmission
output shaft
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PCT/JP2017/038273
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隆宏 桑原
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日産自動車株式会社
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    • B60Y2200/90Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92Hybrid vehicles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/02Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H1/20Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving more than two intermeshing members
    • F16H1/203Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving more than two intermeshing members with non-parallel axes

Definitions

  • the present disclosure relates to a power transmission device of a four-wheel drive vehicle that is supported by a gear case and includes a transfer that distributes power from a power source to main drive wheels and auxiliary drive wheels.
  • Patent Document 1 a power transmission structure of a four-wheel drive vehicle provided with a transfer (power distribution mechanism 1) mechanically coupled to one power source (engine 13) via a transmission (transmission 7) is known (for example, Patent Document 1).
  • the transfer (power distribution mechanism 1) is disposed at the same side surface position as the side surface on which the power source (engine 13) is supported among the two side surfaces of the transmission case.
  • the transfer output shaft of the transfer (power distribution mechanism 1) is arranged substantially at the center position in the vehicle width direction, and the propeller shaft can be arranged in the floor tunnel.
  • the present disclosure has been made in view of the above problems, and it is an object of the present disclosure to prevent the transfer output shaft from being approximately centered in the vehicle width direction and to prevent the propeller shaft from being disposed in the floor tunnel.
  • the present disclosure includes a transfer that is supported by a gear case and distributes power from a power source to a main drive wheel and a sub drive wheel.
  • the power source is a first power source supported on one of the two side surfaces of the gear case, and a second power source supported on the other side and smaller than the first power source.
  • the transfer is supported on the same side surface of the gear case as the side surface on which the second power source is supported.
  • the transfer is connected to the differential to the main drive wheel, and is connected to the transfer input shaft arranged in the vehicle width direction, and the propeller shaft to the sub drive wheel is connected, the transfer output shaft arranged in the vehicle longitudinal direction, and the transfer input And a power transmission mechanism for transmitting power by changing the rotational axis direction to a substantially right angle direction between the shaft and the transfer output shaft.
  • a rotated member provided on the transfer output shaft in the power transmission mechanism is disposed at a position overlapping the gear case in the vehicle width direction.
  • the transfer output shaft can be substantially centered in the vehicle width direction, and the propeller shaft can not be disposed in the floor tunnel. Can be prevented.
  • FIG. 1 is an overall system diagram showing an FF-based four-wheel drive electric vehicle (an example of a four-wheel drive vehicle) to which a power transmission device of a first embodiment is applied.
  • FIG. 2 is a skeleton diagram showing a layout configuration of a front side power transmission system in Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a gear case sectional view showing a configuration of a reduction gear mechanism and a front differential built in the gear case in the power transmission apparatus of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a side view of a gear case and a transfer showing a transfer supported by the gear case in the power transmission device of the first embodiment.
  • FIG. 1 is an overall system diagram showing an FF-based four-wheel drive electric vehicle (an example of a four-wheel drive vehicle) to which a power transmission device of a first embodiment is applied.
  • FIG. 2 is a skeleton diagram showing a layout configuration of a front side power transmission system in Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a gear case sectional view showing
  • FIG. 7 is a transfer cross-sectional view showing the detailed configuration of the transfer supported by the gear case in the power transmission device of Example 1; It is a layout block diagram which shows the vehicle-mounted layout of engine, transmission, and transfer in the four-wheel drive engine vehicle of a prior art example. It is a layout block diagram which shows the vehicle-mounted layout of the engine * motor * gear case * transfer in the four-wheel drive hybrid vehicle of a comparative example.
  • FIG. 2 is a layout configuration diagram showing an on-vehicle layout of a horizontally placed engine / motor / generator / gearcase transfer in the four-wheel drive electric vehicle of the first embodiment.
  • FIG. 8 is a transfer cross-sectional view showing a detailed configuration of a transfer supported by the gear case in the power transmission device of Example 2; FIG.
  • FIG. 13 is a transfer sectional view showing a detailed configuration of a transfer supported by the gear case in the power transmission device of Example 3;
  • FIG. 18 is a transfer cross-sectional view showing a detailed configuration of a transfer supported by the gear case in the power transmission device of Example 4;
  • the power transmission apparatus uses an engine as a power source for power generation, a motor as a power source for traveling, and an FF-based four-wheel drive electric vehicle (four-wheel drive) that travels by the motor using electric power generated by the engine. It is applied to an example of a moving vehicle).
  • the configuration of the first embodiment will be described by being divided into “overall system configuration”, “layout configuration of front side power transmission system”, “detailed configuration of gear case”, and “detailed configuration of transfer”.
  • FIG. 1 shows an entire system of an FF-based four-wheel drive electric vehicle to which the power transmission apparatus of the first embodiment is applied.
  • the entire system configuration of the four-wheel drive electric vehicle will be described based on FIG.
  • the front wheel drive system of a four-wheel drive electric vehicle as shown in FIG. 1, a horizontal engine 1 (first power source), a motor 2 (second power source), a generator 3, a gear case 4, and a front A differential 5 and left and right front wheels 6L and 6R (main drive wheels) are provided.
  • the rear wheel drive system includes a transfer 7A, an electronic control coupling 8, a rear differential 9, and left and right rear wheels 10L and 10R (sub drive wheels).
  • the transversely mounted engine 1 is supported by the gear case 4, and is disposed horizontally with the engine crankshaft 11 in the vehicle width direction.
  • the horizontally mounted engine 1 is mounted as a power source for power generation to drive the generator 3.
  • the motor 2 is supported by the gear case 4 and disposed in a horizontal position in which the motor shaft 12 is in the vehicle width direction.
  • the motor 2 is a three-phase alternating current permanent magnet type synchronous motor that mainly exhibits a driving power source function.
  • the motor inverter 14 a of the inverter unit 14 is connected to the stator coil of the motor 2 via the AC harness 15.
  • the lithium ion battery 17 is connected to the motor inverter 14 a via the DC harness 16.
  • the motor inverter 15a converts direct current from the lithium ion battery 14 into three-phase alternating current power, and outputs driving torque to perform start traveling, constant speed traveling, acceleration traveling (driving power source function).
  • the motor inverter 15a converts three-phase AC power generated by the motor 2 into direct current to the lithium ion battery 14 and charges the lithium ion battery 14 while the lithium ion battery 14 is charged. To decelerate (decelerating power generation function).
  • the generator 3 is supported by the gear case 4 and is disposed horizontally with the generator shaft 13 in the vehicle width direction.
  • the generator 3 is a three-phase alternating current permanent magnet synchronous motor that mainly exhibits a power generation function.
  • the generator inverter 14 b of the inverter unit 14 is connected to the stator coil of the generator 3 via the AC harness 18.
  • the lithium ion battery 17 is connected to the generator inverter 14 b via the DC harness 19.
  • the generator inverter 14b converts three-phase alternating current power generated by the generator 3 into direct current, and charges the lithium ion battery 17 (power generation function).
  • the generator inverter 14b converts direct current from the lithium ion battery 14 into three-phase alternating current power, generates a driving torque, and starts the horizontally placed engine 1 (engine start function).
  • the inverter unit 14 is disposed in the free space area above the motor 2 and the generator 3.
  • the lithium ion battery 17 is disposed at the back panel position of the seat area where the occupant's seat is installed among the floor panels of the occupant space.
  • the gear case 4 has a front differential 5.
  • the front differential 5 has a left side gear 5d to which the left front drive shaft 20L to the left front wheel 6L is coupled, and a right side gear 5e to which the right front drive shaft 20R to the right front wheel 6R is coupled (see FIG. 3). .
  • the transfer 7A is supported on the same side as the side on which the motor 2 and the generator 3 are supported with respect to the gear case 4.
  • the transfer input shaft 71 of the transfer 7A is connected to the differential case 5a of the front differential 5 (see FIG. 3).
  • a first rear propeller shaft 21 extending toward the rear of the vehicle substantially at the center in the vehicle width direction is connected.
  • the electronic control coupling 8 is disposed between the first rear propeller shaft 21 and the second rear propeller shaft 22 and near the rear differential 9.
  • the electronic control coupling 8 incorporates a multi-plate friction clutch 8a, and transmits power from the motor 2 to the left rear wheel 10L and the right rear wheel 10R with the electronically controlled clutch engagement torque as the maximum transmission torque.
  • the electronic control coupling 8 and the rear differential 9 are incorporated in the common housing 23.
  • the rear differential 9 has a differential case 9a, a pinion shaft 9b, a pinion gear 9c, a left side gear 9d, and a right side gear 9e.
  • a ring gear 25 engaged with an input gear 24 provided at an end of the second rear propeller shaft 22 is fixed to the differential case 9a.
  • the pinion gear 9c is rotatably supported by a pinion shaft 9b supported by the differential case 9a.
  • the left side gear 9d and the right side gear 9e mesh with the pinion gear 9c from both left and right sides.
  • the left rear drive shaft 26L is connected to the left side gear 9d, and the right rear drive shaft 26R is connected to the right side gear 9e.
  • symbol 27 of FIG. 1 shows the coupling provided in each shaft 20L, 20R, 21, 26L, 26R.
  • the electronic control system of the four-wheel drive electric vehicle includes a vehicle control module 31, a lithium ion battery controller 32, an engine control module 33, and a 4WD control module.
  • these control devices 31, 32, 33, and 34 are connected by CAN communication line 35 (CAN is an abbreviation for "Controller Area Network") which can exchange information bidirectionally.
  • the vehicle control module 31 (abbreviation: "VCM”) is an integrated control unit that has a function of appropriately managing the energy consumption of the entire vehicle. For example, an accelerator opening degree, a vehicle speed and the like are input. Then, when the accelerator opening degree exceeds the predetermined opening degree, a command for performing powering control of the motor 2 is output to the inverter 15 according to the accelerator opening degree. When the accelerator opening degree is equal to or less than the predetermined opening degree, a command to perform regenerative control of the motor 2 is output to the inverter 15 according to the accelerator opening degree. Further, when a charge request is input from the lithium ion battery controller 32, after the horizontally placed engine 1 is started by the generator 3, a control command to shift to power generation is output to the inverter 15. When a charge stop request is input from the lithium ion battery controller 32, a control command to stop power generation by the generator 3 is output to the inverter 15.
  • the lithium ion battery controller 32 (abbreviation: “LBC”) manages the battery SOC of the lithium ion battery 14, the battery temperature, and the like. For example, when the battery SOC becomes lower than the threshold value, a charge request is output to the vehicle control module 31 and the engine control module 33. When the battery SOC becomes equal to or higher than the threshold value, a charge stop request is output to the vehicle control module 31 and the engine control module 33.
  • LBC lithium ion battery controller 32
  • the engine control module 33 (abbreviation: "ECM”) controls engine start / engine stop and the like according to a control command to the horizontally placed engine 1. For example, when a charge request is input from the lithium ion battery controller 32, an engine start command is output to the horizontally placed engine 1 during cranking by the generator 3. When a charge stop request is input from the lithium ion battery controller 32, the engine stop command is output to the horizontal engine 1.
  • the 4WD control module 34 (abbreviation: "4 WDCM”) controls the drive power distribution ratio to the left and right front wheels 6L, 6R and the left and right rear wheels 10L, 10R according to a control command to the electronic control coupling 8.
  • the 4WD control module 34 inputs signals from a 4WD mode switch, a wheel speed sensor, a steering angle sensor, a yaw rate sensor, a G sensor, a brake switch, and the like. Then, after performing predetermined arithmetic processing, a transmission torque command value is output to an electromagnetic actuator or the like of the electronic control coupling 8.
  • the torque command value by initial torque processing, the torque command value by differential torque processing, and the torque command value by driving force distribution torque processing are calculated. .
  • the final transmission torque command value is selected by select high to control the driving force distribution ratio.
  • the front and rear wheel drive power distribution ratio to be controlled is the 2WD mode by the front wheel drive distribution by the front wheel distribution ratio 100%: rear wheel distribution ratio 0% when the multiplate friction clutch 8a of the electronic control coupling 8 is released.
  • the full 4WD mode is achieved by front and rear wheel drive distribution with front wheel distribution ratio 50%: rear wheel distribution ratio 50%. That is, by the clutch engaging capacity control of the multi-plate friction clutch 8a, the stepless front and rear wheel driving power distribution ratio of (front wheel distribution ratio 100% to 50%): (rear wheel distribution ratio 0% to 50%) is realized. .
  • FIG. 2 shows a layout configuration of the front side power transmission system in the first embodiment.
  • the layout configuration of the front side power transmission system will be described based on FIG.
  • the horizontally placed engine 1, motor 2, generator 3, gear case 4, front differential 5, and transfer 7A are arranged. It is done.
  • the laterally mounted engine 1 is supported by the right side surface 4a of the both side surfaces 4a and 4b of the gear case 4, and the engine crankshaft 11 is disposed horizontally in the vehicle width direction in the right space region of the front power unit room A. Ru.
  • the motor 2 is supported by the left side surface 4b of the both side surfaces 4a and 4b of the gear case 4, and the motor shaft 12 is disposed horizontally in the vehicle width direction in the left space area of the front power unit room A.
  • the motor 2 is smaller in the vehicle width direction than the transversely-mounted engine 1 (engine vehicle width direction dimension> motor vehicle width direction dimension).
  • the generator 3 is supported on the left side surface 4b of the both side surfaces 4a and 4b of the gear case 4 at a position adjacent to the vehicle front lower side of the motor 2 and in the left space area of the front power unit room A. It is arranged in the horizontal direction which becomes width direction.
  • the generator 3 is smaller than the motor 2 (dimension in the motor vehicle width direction> dimension in the generator vehicle width direction).
  • the gear case 4 is provided in a state of being sandwiched from the side surfaces 4a and 4b by the transversely-mounted engine 1, the motor 2 and the generator 3, and is disposed in the center space area of the front power unit room A.
  • the gear case 4 has a rectangular shape with a dimension that is short in the vehicle width direction in plan view and that is long in the vehicle longitudinal direction.
  • the rear case portion having the front differential 5 protrudes further to the vehicle rear side than the vehicle rear end faces 1 a and 2 a of the transversely-mounted engine 1 and the motor 2.
  • the gear case 4 has a right side surface 4a, a left side surface 4b, and a rear surface 4c (vehicle rear side surface) on which the transfer 7A is disposed, at an exposed portion projecting to the vehicle rear side.
  • the transfer 7A When viewed from above, the transfer 7A is structured such that, of the both side surfaces 4a and 4b of the exposed portion of the gear case 4, the same left side surface 4b as the left side surface 4b on which the motor 2 and the generator 3 are provided It is supported by 4.
  • the transfer output shaft 74 outputs power to the left and right rear wheels 10L and 10R from the rear surface 4c of the gear case 4 through the first propeller shaft 21 in the vehicle longitudinal direction.
  • the transfer 7A has a layout configuration of the front side power transmission system supported from the left side surface 4b to the rear surface 4c with respect to the gear case 4 as viewed from above, the following space is secured.
  • a shaft space SS in which the first propeller shaft 21 is disposed is secured in a floor tunnel 37 extending in the longitudinal direction of the vehicle substantially in the center in the vehicle width direction.
  • FIG. 3 shows the configuration of the reduction gear mechanism 42 and the front differential 5 incorporated in the gear case 4.
  • the detailed structure of gear case 4 is demonstrated.
  • the gear case 4 has a speed increasing gear mechanism 41, a speed reducing gear mechanism 42, and a front differential 5, as shown in FIGS.
  • the speed increasing gear mechanism 41 is a gear train that connects the horizontally mounted engine 1 and the generator 3 and, as shown in FIG. 2, is configured by an engine gear 41a, an idler gear 41b, and a generator gear 41c.
  • the engine gear 41 a is provided at an end position of the engine crankshaft 11.
  • the idler gear 41 b is provided on an idler shaft 43 rotatably supported at both ends with respect to the gear case 4.
  • the generator gear 41 c is provided at an end position of the generator shaft 13. The three axes of the engine crankshaft 11, the idler shaft 43 and the generator shaft 13 are arranged parallel to one another.
  • FIG. 2 in a planar development, three axes of the engine crankshaft 11, the idler shaft 43 and the generator shaft 13 are illustrated as being arranged at the same height position.
  • the engine crankshaft 11 is disposed at the central position of the gear case 4.
  • the idler shaft 43 and the generator shaft 13 are disposed at a lower position forward of the vehicle than the engine crankshaft 11, as shown in FIG.
  • the relationship of the gear diameter of the speed increasing gear mechanism 41 is: engine gear diameter> generator gear diameter, and when power is generated by the generator 3 by the operation of the horizontal engine 1, the speed increasing gear ratio is obtained. On the other hand, when the horizontally mounted engine 1 is started by the generator 3, the reduction gear ratio is obtained.
  • the reduction gear mechanism 42 is a gear train connecting the motor 2 and the front differential 5, and as shown in FIGS. 2 and 3, the motor gear 42a and the first idler gear 42b meshing with each other, and the second idler gear 42c meshing with each other It is comprised by the ring gear 42d.
  • the motor gear 42 a is provided at an end position of the motor shaft 12 rotatably supported at both ends with respect to the gear case 4.
  • the first idler gear 42 b and the second idler gear 42 c are provided adjacent to an idler shaft 44 rotatably supported at both ends with respect to the gear case 4.
  • Ring gear 42 d is connected to an outer peripheral position of differential case 5 a of front differential 5.
  • the three axes of the motor shaft 12, the idler shaft 44 and the rotation shaft 45 of the front differential 5 are arranged parallel to one another.
  • a parking gear 42e is integrally provided on the side of the first idler gear 42b. The parking gear 42e engages with the parking pole when selecting the parking range position.
  • the relationship of the gear diameters of the reduction gear mechanism 42 is that: motor gear diameter ⁇ ring gear diameter, and the reduction gear ratio is obtained when powering the motor 2 to rotate. On the other hand, at the time of regeneration generated by the motor 2, the speed increasing gear ratio is obtained.
  • FIG. 3 in a planar development, three axes of the motor shaft 12, the idler shaft 44 and the rotation shaft 45 of the front differential 5 are illustrated as being disposed at the same height position.
  • the motor shaft 12 and the idler shaft 44 are disposed on the rear side of the engine crankshaft 11 and at the upper position of the gear case 4.
  • the rotation shaft 45 of the front differential 5 is disposed on the lower rear side of the idler shaft 44 at the lower position of the gear case 4 as shown in FIG.
  • the front differential 5 has a differential case 5a, a pinion shaft 5b, a pinion gear 5c, a left side gear 5d, and a right side gear 5e.
  • a ring gear 42d engaged with a second idler gear 42c provided on the idler shaft 44 is fixed to the outer peripheral position of the differential case 5a.
  • the pinion gear 5c is rotatably supported by a pinion shaft 5b supported by the differential case 5a.
  • the left side gear 5d and the right side gear 5e mesh with the pinion gear 9c from both left and right sides.
  • the left front drive shaft 20L is connected to the left side gear 5d
  • the right front drive shaft 20R is connected to the right side gear 5e.
  • FIG. 4 shows the transfer 7A supported by the gear case 4 in the power transmission device of the first embodiment.
  • FIG. 5 shows a detailed configuration of the transfer 7A. The detailed configuration of the transfer 7A will be described below with reference to FIGS. 2, 4 and 5.
  • the transfer 7A is supported at the rear side position (left side position) on the lower rear side of the vehicle of the gear case 4 and the transfer output shaft 74 goes to the rear side of the vehicle. It is arranged in a protruding state.
  • a parking actuator 38 is disposed at the uppermost position of the gear case 4, as shown in FIG. 4, .
  • the transfer 7A transfers the transfer input shaft 71, the transfer intermediate shaft 72, the transfer output shaft 74, the bevel gear pair 75, and the transfer gear pair 76 (power transmission element). It is provided in the case 77.
  • the bevel gear pair 75 and the transfer gear pair 76 constitute a power transmission mechanism that transmits power by changing the rotational axis direction between the transfer input shaft 71 and the transfer output shaft 74 in a substantially perpendicular direction.
  • the transfer input shaft 71 is a hollow shaft, is connected to the differential case 5 a of the front differential 5, and is disposed at a position on the rotation shaft 45 of the front differential 5.
  • the transfer input shaft 71 is provided in an oil-sealed state and supported at both ends with respect to the transfer case 77.
  • a ring gear 75a that meshes with the pinion gear 75b is integrally provided.
  • the transfer intermediate shaft 72 is directed rearward with respect to the vehicle, which is substantially perpendicular to the transfer input shaft 71 disposed in the vehicle width direction, and the front end portion is disposed at a position close to the transfer input shaft 71. .
  • the transfer intermediate shaft 72 is provided to the transfer case 77 in a support state at both ends.
  • a pinion gear 75b that meshes with the ring gear 75a is provided.
  • An intermediate shaft gear 76 a is integrally provided at the rear of the transfer intermediate shaft 72.
  • the transfer output shaft 74 is disposed in parallel with a transfer intermediate shaft 72 disposed in the longitudinal direction of the vehicle.
  • the transfer output shaft 74 is provided on the transfer case 77 in a support state at both ends.
  • an output shaft gear 76b that meshes with the intermediate shaft gear 76a is provided.
  • a flange portion 74a to which the first rear propeller shaft 21 is connected is integrally provided.
  • the transfer output shaft 74 is disposed with a downward inclination angle gradually decreasing toward the rear of the vehicle as shown in FIG. 4 when viewed from the side.
  • the bevel gear pair 75 is a power transmission element that couples the transfer input shaft 71 and the transfer intermediate shaft 72, which are disposed orthogonal to each other, in a power transmittable manner by gear meshing.
  • the bevel gear pair 75 is configured by a ring gear 75a of a hypoid gear structure meshing in an orthogonal state with each other, and a pinion gear 75b.
  • the ring gear 75 a of the bevel gear pair 75 is provided on the transfer input shaft 71.
  • the set position of the ring gear 75 a on the transfer input shaft 71 can be adjusted on the vehicle width direction axis along the transfer input shaft 71.
  • the transfer gear pair 76 is a power transmission element that couples the transfer intermediate shaft 72 and the transfer output shaft 74, which are disposed parallel to each other, in a power transmitting manner by gear engagement.
  • the transfer gear pair 76 is constituted by an intermediate shaft gear 76 a of the transfer intermediate shaft 72 meshing with each other and an output shaft gear 76 b of the transfer output shaft 74.
  • the output shaft gear 76b (a rotated member provided on the transfer output shaft) of the transfer gear pair 76 is disposed at a position overlapping the gear case 4 in the vehicle width direction.
  • a line extending the left side 4b of the gear case 4 in the vehicle longitudinal direction is an extension line L1
  • a line extending the engine side outer peripheral end of the output shaft gear 76b in the vehicle longitudinal direction is an extension line It is assumed that it is L2.
  • the output shaft gear 76b secures an overlap margin OL overlapping the gear case 4 in the vehicle width direction between the extension line L1 and the extension line L2.
  • the overlap margin OL can be adjusted on the axial line in the vehicle width direction along the transfer input shaft 71 with respect to the setting position of the ring gear 75 a on the transfer input shaft 71. Further, the transfer intermediate shaft 72 and the transfer output shaft 74 are coupled to be able to transmit power by gear meshing. For this reason, it is possible to adjust the size of the overlap margin OL by moving the ring gear 75a within the allowable margin range or / and changing the gear diameters of the intermediate shaft gear 76a and the output shaft gear 76b. it can.
  • FIG. 6 shows the on-vehicle layout of an engine, transmission, and transfer in a conventional four-wheel drive engine vehicle
  • FIG. 7 shows the on-vehicle layout of an engine, motor, gear case, and transfer in a four-wheel drive hybrid vehicle of a comparative example
  • FIG. 8 shows an on-vehicle layout of the horizontally placed engine 1, motor 2, generator 3, gear case 4 and transfer 7A in the four-wheel drive electric vehicle of the first embodiment.
  • the floor tunnel arrangement operation of the rear propeller shaft will be described based on FIG. 6 to FIG.
  • the transfer is disposed in the same side position as the side on which the engine is supported among the both sides of the transmission case.
  • the position TL of the transfer output shaft of the transfer is arranged to substantially coincide with the center position CL of the engine and the transmission case in the vehicle width direction. Therefore, the propeller shaft connected to the transfer output shaft can be disposed in the floor tunnel.
  • the position TL 'of the transfer output shaft is shifted from the center position CL of the engine, gear case and motor in the vehicle width direction to the engine side in the vehicle width direction as shown by the arrow in FIG.
  • the end face position of the transmission is taken as the reference position RL, and in the case of the comparative example, the end face position of the motor is made to coincide with this reference position RL. Be done. Therefore, in the case of the conventional example, the engine and the transmission are disposed in the vehicle width direction, and the center position CL in the vehicle width direction overlaps the engine.
  • the engine, the gear case, and the electric motor are disposed in the vehicle width direction, and the vehicle width direction dimension including the gear case and the motor is larger than the vehicle width direction dimension by the transmission. Center position CL in the direction overlaps the gear case.
  • the transfer 7A is supported on the left side surface 4b of the gear case 4 and the output shaft gear 76b provided at the end of the transfer output shaft 74 A configuration was adopted in which they were arranged at overlapping positions in the width direction.
  • the engine 1, the gear case 4 and the motor 2 are disposed horizontally in the vehicle width direction, and the dimension in the vehicle width direction by the gear case 4 and the motor 2 is larger than the dimension in the vehicle width direction by the transmission.
  • the center position CL in the vehicle width direction overlaps the gear case 4.
  • the output shaft gear 76 b provided at the end of the transfer output shaft 74 at a position overlapping the gear case 4 in the vehicle width direction, the position TL of the transfer output shaft 74 overlaps the gear case 4.
  • the transfer output shaft 74 is disposed so as to overlap with the gear case 4.
  • the center position CL in the vehicle width direction and the transfer output are provided similarly to the conventional example while having a layout configuration in which the engine 1, gear case 4 and motor 2 are placed horizontally in the vehicle width direction. It becomes possible to match the position TL of the axis 74.
  • the transfer output shaft 74 of the first embodiment overlaps the gear case 4 in the vehicle width direction, the following merits can be obtained.
  • the power source is a first power source (horizontally-mounted engine 1) supported on one side surface 4a of the two side surfaces 4a and 4b of the gear case 4.
  • a second power source (motor 2) supported by the other side 4b and smaller than the first power source.
  • the transfer 7A is supported on the same side surface 4b as the side surface 4b on which the second power source (motor 2) is supported, of the both side surfaces 4a and 4b of the gear case 4.
  • the transfer 7A is connected to a differential (front differential 5) to the main drive wheel, and a transfer input shaft 71 arranged in the vehicle width direction and a propeller shaft (first rear propeller shaft 21) to the sub drive wheel are connected.
  • a power transmission mechanism (a bevel gear pair 75) for transmitting power by changing the direction of the rotational axis between the transfer output shaft 74 and the transfer input shaft 71 and the transfer output shaft 74, which are disposed in the longitudinal direction of the vehicle;
  • a transfer gear pair 76 In the power transmission mechanism, a rotatable member (output shaft gear 76b) provided on the transfer output shaft 74 is disposed at a position overlapping the gear case 4 in the vehicle width direction (FIG. 2).
  • the transfer output shaft 74 can be substantially centered in the vehicle width direction, and the propeller shaft (the first rear propeller shaft 21) can be prevented from being unable to be disposed in the floor tunnel 37.
  • the transfer 7A is supported on the same side surface 4b as the side surface 4b on which the second power source (motor 2) is supported, of the both side surfaces 4a and 4b of the gear case 4. Therefore, the power unit layout arrangement of the four-wheel drive vehicle (four-wheel drive electric vehicle) can be obtained, which secures a space for the steering configuration with respect to the right-hand drive vehicle. That is, in the case of a right-hand drive vehicle, the right space RS in FIG. 2 which is not restricted by the transfer 7A is a space for installing the right steering system components.
  • the first power source is the engine (horizontal engine 1)
  • the second power source is the motor (motor 2) (FIG. 1). Therefore, in addition to the effect of (2), the present invention can be applied to the power unit layout arrangement of a four-wheel drive hybrid vehicle on which an engine (horizontal engine 1) and a motor (motor 2) are mounted.
  • the electric motors are the motor 2 and the generator 3.
  • the gear case 4 has a speed increasing gear mechanism 41 connecting the engine (horizontally mounted engine 1) and the generator 3 and a reduction gear mechanism 42 connecting the motor 2 and the differential (front differential 5) (FIG. 2). Therefore, in addition to the effect of (2), among four-wheel drive hybrid vehicles, it is applied to a power unit layout arrangement of a four-wheel drive electric vehicle traveling by motor 2 using electric power generated by an engine (horizontally placed engine 1). can do.
  • the transfer 7A has a transfer input shaft 71 in the vehicle width direction, a transfer intermediate shaft 72 in the vehicle longitudinal direction, and a transfer output shaft 74 in the vehicle longitudinal direction.
  • the power transmission mechanism is provided on each of the transfer input shaft 71 and the transfer intermediate shaft 72, and comprises a ring gear 75a and a pinion gear 75b constituting a bevel gear pair 75 for transmitting power between the two shafts 71 and 72 in orthogonal shaft arrangement, and the transfer intermediate shaft 72 and a transfer output shaft 74, and has a power transmission element (transfer gear pair 76) for transmitting power between the two shafts 72 and 74 in the parallel shaft arrangement (FIG. 5).
  • the transfer 7A for transmitting power by the wraparound from the side surface (left side surface 4b) of the gear case 4 to the back surface 4c is three shafts 71, 72, 74,
  • the bevel gear pair 75 and the power transmission element (transfer gear pair 76) can provide a compact unit configuration with a small number of parts.
  • the intermediate shaft gear 76 a is provided on the transfer intermediate shaft 72.
  • An output shaft gear 76 b is provided on the transfer output shaft 74.
  • the power transmission element is a transfer gear pair 76 composed of an intermediate shaft gear 76a and an output shaft gear 76b meshing with each other (FIG. 5). Therefore, in addition to the effect of (4), power transmission from the transfer input shaft 71 of the transfer 7A to the transfer output shaft 74 can be achieved by gear transmission.
  • the second embodiment is an example in which the power transmission elements of the transfer intermediate shaft and the transfer output shaft are replaced with the transfer gear pair of the first embodiment and a transfer belt is used.
  • the “whole system configuration”, the “layout configuration of the front side power transmission system”, and the “detailed configuration of the gear case” are the same as those of the first embodiment, and therefore the illustration and description thereof will be omitted.
  • the “detailed configuration of transfer” of the second embodiment will be described.
  • FIG. 9 shows a detailed configuration of the transfer 7B supported by the gear case 4 in the power transmission device of the second embodiment.
  • the detailed configuration of the transfer 7B will be described based on FIG.
  • the transfer 7B includes a transfer input shaft 71, a transfer intermediate shaft 72, a transfer output shaft 74, a bevel gear pair 75, and a transfer belt 78 (power transfer element) in a transfer case 77.
  • the bevel gear pair 75 and the transfer belt 78 constitute a power transmission mechanism that transmits power by changing the rotational axis direction between the transfer input shaft 71 and the transfer output shaft 74 in a substantially perpendicular direction.
  • the transfer input shaft 71 is a hollow shaft, is connected to the differential case 5 a of the front differential 5, and is disposed at a position on the rotation shaft 45 of the front differential 5.
  • the transfer input shaft 71 is provided in an oil-sealed state and supported at both ends with respect to the transfer case 77.
  • a ring gear 75a that meshes with the pinion gear 75b is integrally provided.
  • the gear setting direction of the ring gear 75a is opposite to that of the first embodiment so as to match the rotation direction.
  • the transfer intermediate shaft 72 is directed rearward with respect to the vehicle substantially perpendicular to the transfer input shaft 71 disposed in the vehicle width direction, and the front end portion is disposed at a position close to the transfer input shaft 71. .
  • the transfer intermediate shaft 72 is provided to the transfer case 77 in a support state at both ends.
  • a pinion gear 75b that meshes with the ring gear 75a is provided.
  • an intermediate shaft sprocket 78a is integrally provided.
  • the transfer output shaft 74 is disposed in parallel with a transfer intermediate shaft 72 disposed in the longitudinal direction of the vehicle.
  • the transfer output shaft 74 is provided on the transfer case 77 in a support state at both ends.
  • An output shaft sprocket 78 b is provided at the front of the transfer output shaft 74.
  • a flange portion 74a to which the first rear propeller shaft 21 is connected is integrally provided.
  • the transfer output shaft 74 is disposed with a downward inclination angle gradually decreasing toward the rear of the vehicle as shown in FIG. 4 when viewed from the side.
  • the bevel gear pair 75 is a power transmission element that couples the transfer input shaft 71 and the transfer intermediate shaft 72, which are disposed orthogonal to each other, in a power transmittable manner by gear meshing.
  • the bevel gear pair 75 is configured by a ring gear 75a of a hypoid gear structure meshing in an orthogonal state with each other, and a pinion gear 75b.
  • the ring gear 75 a of the bevel gear pair 75 is provided on the transfer input shaft 71.
  • the set position of the ring gear 75 a on the transfer input shaft 71 can be adjusted on the vehicle width direction axis along the transfer input shaft 71.
  • the transfer belt 78 is a power transmission element that connects the transfer intermediate shaft 72 and the transfer output shaft 74, which are disposed parallel to each other, in a power transmittable manner by means of a meshing belt 78c.
  • the transfer belt 78 is constituted by an intermediate shaft sprocket 78a of the transfer intermediate shaft 72, an output shaft sprocket 78b of the transfer output shaft 74, and a meshing belt 78c stretched around both sprockets 78a and 78b.
  • an output shaft sprocket 78b (a rotatable member provided on the transfer output shaft) is disposed at a position overlapping the gear case 4 in the vehicle width direction.
  • a line extending left side 4b of gear case 4 in the vehicle longitudinal direction is extension line L1
  • a line extending the engine side outer peripheral end of output shaft sprocket 78b in the vehicle longitudinal direction is extension line It is assumed that it is L2.
  • the output shaft sprocket 78b secures an overlap margin OL overlapping the gear case 4 in the vehicle width direction between the extension line L1 and the extension line L2.
  • the overlap margin OL can be adjusted on the axial line in the vehicle width direction along the transfer input shaft 71 with respect to the setting position of the ring gear 75 a on the transfer input shaft 71. Further, the transfer intermediate shaft 72 and the transfer output shaft 74 are coupled by a meshing belt 78c so as to be able to transmit power. Therefore, by moving the ring gear 75a within the allowable margin range or / or changing the distance between the transfer intermediate shaft 72 and the transfer output shaft 74, the size of the overlap margin OL is adjusted. be able to.
  • the intermediate shaft sprocket 78a is provided on the transfer intermediate shaft 72.
  • An output shaft sprocket 78 b is provided on the transfer output shaft 74.
  • the power transmission element is a transfer belt 78 formed by a meshing belt 78c stretched around an intermediate shaft sprocket 78a and an output shaft sprocket 78b (FIG. 9). Therefore, in addition to the effect of the above (4), power transmission from the transfer input shaft 71 to the transfer output shaft 74 of the transfer 7B can be achieved by a combination of gear transmission and belt transmission.
  • the third embodiment is an example in which a transfer parallel shaft is used in place of the transfer intermediate shaft of the first and second embodiments and the power transmission element is a transfer gear pair.
  • the “whole system configuration”, the “layout configuration of the front side power transmission system”, and the “detailed configuration of the gear case” are the same as those of the first embodiment, and therefore the illustration and description thereof will be omitted.
  • the “detailed configuration of transfer” of the third embodiment will be described.
  • FIG. 10 shows a detailed configuration of the transfer 7C supported by the gear case 4 in the power transmission device of the third embodiment.
  • the detailed configuration of the transfer 7C will be described based on FIG.
  • the transfer 7C includes a transfer input shaft 71, a transfer parallel shaft 73, a transfer output shaft 74, a bevel gear pair 75, and a transfer gear pair 76 (power transmission element) in a transfer case 77.
  • the bevel gear pair 75 and the transfer gear pair 76 constitute a power transmission mechanism that transmits power by changing the rotational axis direction between the transfer input shaft 71 and the transfer output shaft 74 in a substantially perpendicular direction.
  • the transfer input shaft 71 is a hollow shaft, is connected to the differential case 5 a of the front differential 5, and is disposed at a position on the rotation shaft 45 of the front differential 5.
  • the transfer input shaft 71 is provided in an oil-sealed state and supported at both ends with respect to the transfer case 77.
  • an input shaft gear 76a meshing with the parallel shaft gear 76b is integrally provided.
  • the transfer parallel shaft 73 is disposed in parallel with the transfer input shaft 71 disposed in the vehicle width direction, as shown in FIG.
  • the transfer parallel shaft 73 is provided on the transfer case 77 in a support state at both ends.
  • a parallel shaft gear 76b that meshes with the input shaft gear 76a is provided.
  • a ring gear 75a that meshes with the pinion gear 75b is provided.
  • the transfer output shaft 74 is disposed in the vehicle longitudinal direction orthogonal to the transfer input shaft 71 and the transfer parallel shaft 73 disposed in the vehicle width direction.
  • the transfer output shaft 74 is provided on the transfer case 77 in a support state at both ends.
  • a pinion gear 75b that meshes with the ring gear 75a is provided.
  • a flange portion 74a to which the first rear propeller shaft 21 is connected is integrally provided.
  • the transfer output shaft 74 is disposed with a downward inclination angle gradually decreasing toward the rear of the vehicle as shown in FIG. 4 when viewed from the side.
  • the bevel gear pair 75 is a power transmission element that couples the transfer parallel shaft 73 and the transfer output shaft 74, which are orthogonal to each other, to be able to transmit power by gear meshing.
  • the bevel gear pair 75 is configured by a ring gear 75a of a hypoid gear structure meshing in an orthogonal state with each other, and a pinion gear 75b.
  • the ring gear 75 a of the bevel gear pair 75 is provided on the transfer parallel shaft 73.
  • the set position of the ring gear 75 a on the transfer parallel shaft 73 can be adjusted on the vehicle width direction axis along the transfer parallel shaft 73.
  • the transfer gear pair 76 is a power transmission element that couples the transfer input shaft 71 and the transfer parallel shaft 73, which are disposed parallel to each other, in a power transmitting manner by gear meshing.
  • the transfer gear pair 76 is composed of an input shaft gear 76 a of the transfer input shaft 71 meshing with each other and a parallel shaft gear 76 b of the transfer parallel shaft 73.
  • the pinion gear 75 b (a rotated member provided on the transfer output shaft) of the transfer gear pair 75 is disposed at a position overlapping the gear case 4 in the vehicle width direction.
  • extension line L1 a line obtained by extending left side 4b of gear case 4 in the vehicle longitudinal direction
  • extension line L2 a line obtained by extending the engine side outer peripheral end of pinion gear 75b in the vehicle longitudinal direction
  • extension line L2 a line obtained by extending the engine side outer peripheral end of pinion gear 75b in the vehicle longitudinal direction
  • the pinion gear 75b secures an overlap margin OL overlapping the gear case 4 in the vehicle width direction between the extension line L1 and the extension line L2.
  • the overlap margin OL can be adjusted on the vehicle width direction axis along the transfer parallel shaft 73, with the setting position of the ring gear 75a on the transfer parallel shaft 73. For this reason, by moving the ring gear 75a within the allowable margin range, the size of the overlap margin OL can be adjusted.
  • the transfer 7C has a transfer input shaft 71 in the vehicle width direction, a transfer parallel shaft 73 in the vehicle width direction, and a transfer output shaft 74 in the front-rear direction of the vehicle.
  • the power transmission mechanism is provided between the transfer input shaft 71 and the transfer parallel shaft 73, and is a power transmission element (transfer gear pair 76) for transmitting power between the two shafts 71 and 73 in the parallel shaft arrangement;
  • a ring gear 75a and a pinion gear 75b are provided which are provided on the transfer output shaft 74 and the transfer output shaft 74, respectively, and which form a bevel gear pair 75 for transmitting power between the two shafts of the orthogonal shaft arrangement (FIG. 10).
  • the transfer 7C for transmitting power by the wraparound from the side surface (left side surface 4b) of the gear case 4 to the rear surface 4c is three shafts 71, 73, 74,
  • the bevel gear pair 75 and the power transmission element (transfer gear pair 76) can provide a compact unit configuration with a small number of parts.
  • the input shaft gear 76 a is provided on the transfer input shaft 71.
  • a parallel shaft gear 76 b is provided on the transfer parallel shaft 73.
  • the power transmission element is a transfer gear pair 76 composed of an input shaft gear 76a and a parallel shaft gear 76b meshing with each other (FIG. 10). Therefore, in addition to the effect of (7), power transmission from the transfer input shaft 71 of the transfer 7C to the transfer output shaft 74 can be achieved by gear transmission.
  • the fourth embodiment is an example in which a transfer parallel shaft is used in place of the transfer intermediate shaft of the first and second embodiments and the power transmission element is a transfer belt.
  • the “whole system configuration”, the “layout configuration of the front side power transmission system”, and the “detailed configuration of the gear case” are the same as those of the first embodiment, and therefore the illustration and description thereof will be omitted.
  • the “detailed configuration of transfer” of the fourth embodiment will be described below.
  • FIG. 11 shows a detailed configuration of the transfer 7D supported by the gear case 4 in the power transmission device of the fourth embodiment.
  • the detailed configuration of the transfer 7D will be described based on FIG.
  • the transfer 7D includes a transfer input shaft 71, a transfer parallel shaft 73, a transfer output shaft 74, a bevel gear pair 75, and a transfer belt 78 (power transmission element) in a transfer case 77.
  • the bevel gear pair 75 and the transfer belt 78 constitute a power transmission mechanism that transmits power by changing the rotational axis direction between the transfer input shaft 71 and the transfer output shaft 74 in a substantially perpendicular direction.
  • the transfer input shaft 71 is a hollow shaft, is connected to the differential case 5 a of the front differential 5, and is disposed at a position on the rotation shaft 45 of the front differential 5.
  • the transfer input shaft 71 is provided in an oil-sealed state and supported at both ends with respect to the transfer case 77.
  • An input shaft sprocket 78 a is provided at an outer peripheral position of the transfer input shaft 71.
  • the transfer parallel shaft 73 is disposed in parallel with the transfer input shaft 71 disposed in the vehicle width direction, as shown in FIG.
  • the transfer parallel shaft 73 is provided on the transfer case 77 in a support state at both ends.
  • a parallel shaft sprocket 78b is provided at the motor side end of the transfer parallel shaft 73.
  • a ring gear 75a that meshes with the pinion gear 75b is provided.
  • the transfer output shaft 74 is disposed in the vehicle longitudinal direction orthogonal to the transfer input shaft 71 and the transfer parallel shaft 73 disposed in the vehicle width direction.
  • the transfer output shaft 74 is provided on the transfer case 77 in a support state at both ends.
  • a pinion gear 75b that meshes with the ring gear 75a is provided.
  • a flange portion 74a to which the first rear propeller shaft 21 is connected is integrally provided.
  • the transfer output shaft 74 is disposed with a downward inclination angle gradually decreasing toward the rear of the vehicle as shown in FIG. 4 when viewed from the side.
  • the bevel gear pair 75 is a power transmission element that couples the transfer parallel shaft 73 and the transfer output shaft 74, which are orthogonal to each other, to be able to transmit power by gear meshing.
  • the bevel gear pair 75 is configured by a ring gear 75a of a hypoid gear structure meshing in an orthogonal state with each other, and a pinion gear 75b.
  • the ring gear 75 a of the bevel gear pair 75 is provided on the transfer parallel shaft 73.
  • the set position of the ring gear 75 a on the transfer parallel shaft 73 can be adjusted on the vehicle width direction axis along the transfer parallel shaft 73.
  • the transfer belt 78 is a power transmission element that connects the transfer input shaft 71 and the transfer parallel shaft 73, which are disposed parallel to each other, in a power transmittable manner by the meshing belt 78c.
  • the transfer belt 78 includes an input shaft sprocket 78a of the transfer input shaft 71, a parallel shaft sprocket 78b of the transfer parallel shaft 73, and a meshing belt 78c which is crossed over both the sprockets 78a and 78b. .
  • the pinion gear 75 b (a rotated member provided on the transfer output shaft) of the transfer gear pair 75 is disposed at a position overlapping the gear case 4 in the vehicle width direction.
  • extension line L1 a line obtained by extending left side surface 4b of gear case 4 in the vehicle longitudinal direction
  • extension line L2 a line obtained by extending the engine side outer peripheral end of pinion gear 75b in the vehicle longitudinal direction
  • extension line L2 a line obtained by extending the engine side outer peripheral end of pinion gear 75b in the vehicle longitudinal direction
  • the pinion gear 75b secures an overlap margin OL overlapping the gear case 4 in the vehicle width direction between the extension line L1 and the extension line L2.
  • the overlap margin OL can be adjusted on the vehicle width direction axis along the transfer parallel shaft 73, with the setting position of the ring gear 75a on the transfer parallel shaft 73. For this reason, by moving the ring gear 75a within the allowable margin range, the size of the overlap margin OL can be adjusted.
  • the input shaft sprocket 78a is provided on the transfer input shaft 71.
  • the transfer parallel shaft 73 is provided with a parallel shaft sprocket 78b.
  • the power transmission element is a transfer belt 78 in which an engagement belt 78c is stretched around an input shaft sprocket 78a and a parallel shaft sprocket 78b (FIG. 11). Therefore, in addition to the effect of (7), power transmission from the transfer input shaft 71 to the transfer output shaft 74 of the transfer 7D can be achieved by a combination of belt transmission and gear transmission.
  • the transversely mounted engine 1 supported by one of the side surfaces 4a and 4b of the gear case 4 and the other side 4b are supported by the lateral surface 1b.
  • the example provided with the small motor 2 in the direction was shown.
  • the motive power source is an example provided with a main motor supported on one of the side surfaces of the gear case and an auxiliary motor supported on the other side and smaller in the vehicle width direction than the main motor. Also good.
  • the motive power source is an example provided with a main engine supported on one of the two side surfaces of the gear case, and an auxiliary engine supported on the other side and smaller in the vehicle width direction than the main engine. Also good.
  • the gear case 4 includes the speed increasing gear mechanism 41 connecting the horizontal engine 1 and the generator 3 and the reduction gear mechanism 42 connecting the motor 2 and the front differential 5.
  • a clutch mechanism or the like capable of connecting the engine and the front differential to the speed increasing gear mechanism and the speed reducing gear mechanism may be added.
  • the gear case may be an example having a stepped transmission gear mechanism, a continuously variable transmission gear mechanism, and a power split gear mechanism.
  • the power transmission apparatus uses an engine as a power source for generation, a motor as a power source for traveling, and FF-based four-wheel drive that travels by the motor using electric power generated by the engine.
  • An example applied to an electric vehicle is shown.
  • the power transmission device of the present disclosure can also be applied to an FR-based four-wheel drive electric vehicle.
  • the present invention can be applied not only to four-wheel drive electric vehicles, but also to four-wheel drive engine vehicles, four-wheel drive electric vehicles, and four-wheel drive hybrid vehicles.

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Abstract

トランスファ出力軸を車幅方向で略センタ位置にでき、プロペラシャフトをフロアトンネル内に配置できなくなることを防止すること。 四輪駆動電動車両の動力伝達装置において、動力源は、ギヤケース(4)の両側面(4a,4b)のうち一方の側面(4a)に支持される横置きエンジン(1)と、他方の側面(4b)に支持され、横置きエンジン(1)より小型のモータ(2)と、を備える。ギヤケース(4)の両側面(4a,4b)のうち、モータ(2)が支持される側面(4b)と同じ側面(4b)にトランスファ(7Aを)支持する。トランスファ(7A)は、車幅方向に配置されるトランスファ入力軸(71)と、車両前後方向に配置されるトランスファ出力軸(74)と、トランスファ入力軸(71)とトランスファ出力軸(74)との間で回転軸方向を略直角方向に変更して動力を伝達するベベルギヤ対(75)及びトランスファギヤ対(76)と、を有する。動力伝達機構のうちトランスファ出力軸(74)に設けられる出力軸ギヤ(76b)を、ギヤケース(4)と車幅方向でオーバーラップする位置に配置する。

Description

四輪駆動車の動力伝達装置
 本開示は、ギヤケースに支持され、動力源からの動力を主駆動輪と副駆動輪へ分配するトランスファを備える四輪駆動車の動力伝達装置に関する。
 従来、1つの動力源(エンジン13)と変速機(トランスミッション7)を介して機械的に連結するトランスファ(動力分配機構1)を備える四輪駆動車の動力伝達構造が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2008-110748号公報
 上記従来装置にあっては、トランスファ(動力分配機構1)が、変速機ケースの両側面のうち動力源(エンジン13)が支持される側面と同じ側面位置に配置される。このレイアウト配置により、トランスファ(動力分配機構1)のトランスファ出力軸は、車幅方向で略センタ位置の配置となり、プロペラシャフトをフロアトンネル内に配置できる。
 しかしながら、近年、車両の電動化が進んでおり、動力源として電動機を追加することが考えられる。そして、電動機を変速機ケースに対してエンジンと“反対側”に配置するレイアウトを選択すると、エンジンと変速機ケースと電動機の車幅方向のセンタ位置が、電動機を追加する前から移動する。よって、トランスファを、従来装置と同様の配置にすると、トランスファ出力軸が車幅方向でセンタから車幅方向にずれてしまい、プロペラシャフトをフロアトンネル内に配置できなくなる、といった問題が生じる。
 本開示は、上記問題に着目してなされたもので、トランスファ出力軸を車幅方向で略センタ位置にでき、プロペラシャフトをフロアトンネル内に配置できなくなることを防止することを目的とする。
 上記目的を達成するため、本開示は、ギヤケースに支持され、動力源からの動力を主駆動輪と副駆動輪へ分配するトランスファを備える。
この四輪駆動車の動力伝達装置において、動力源は、ギヤケースの両側面のうち一方の側面に支持される第1動力源と、他方の側面に支持され、第1動力源より小型の第2動力源と、を備える。
ギヤケースの両側面のうち、第2動力源が支持される側面と同じ側面にトランスファを支持する。
トランスファは、主駆動輪へのデファレンシャルに連結され、車幅方向に配置されるトランスファ入力軸と、副駆動輪へのプロペラシャフトが連結され、車両前後方向に配置されるトランスファ出力軸と、トランスファ入力軸とトランスファ出力軸との間で回転軸方向を略直角方向に変更して動力を伝達する動力伝達機構と、を有する。
動力伝達機構のうちトランスファ出力軸に設けられる被回転部材を、ギヤケースと車幅方向でオーバーラップする位置に配置する。
 このように、ギヤケースとトランスファ出力軸の被回転部材とを車幅方向でオーバーラップさせることで、トランスファ出力軸を車幅方向で略センタ位置にでき、プロペラシャフトをフロアトンネル内に配置できなくなることを防止することができる。
実施例1の動力伝達装置が適用されたFFベースの四輪駆動電動車両(四輪駆動車の一例)を示す全体システム図である。 実施例1におけるフロント側動力伝達系のレイアウト構成を示すスケルトン図である。 実施例1の動力伝達装置においてギヤケースに内蔵される減速ギヤ機構及びフロントデファレンシャルの構成を示すギヤケース断面図である。 実施例1の動力伝達装置においてギヤケースに支持されるトランスファを示すギヤケース及びトランスファ側面図である。 実施例1の動力伝達装置においてギヤケースに支持されるトランスファの詳細構成を示すトランスファ断面図である。 従来例の四輪駆動エンジン車におけるエンジン・変速機・トランスファの車載レイアウトを示すレイアウト構成図である。 比較例の四輪駆動ハイブリッド車におけるエンジン・電動機・ギヤケース・トランスファの車載レイアウトを示すレイアウト構成図である。 実施例1の四輪駆動電動車両における横置きエンジン・モータ・ジェネレータ・ギヤケース・トランスファの車載レイアウトを示すレイアウト構成図である。 実施例2の動力伝達装置においてギヤケースに支持されるトランスファの詳細構成を示すトランスファ断面図である。 実施例3の動力伝達装置においてギヤケースに支持されるトランスファの詳細構成を示すトランスファ断面図である。 実施例4の動力伝達装置においてギヤケースに支持されるトランスファの詳細構成を示すトランスファ断面図である。
 以下、本開示の四輪駆動車の動力伝達装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例1~実施例4に基づいて説明する。
 まず、構成を説明する。
実施例1の動力伝達装置は、エンジンを発電用動力源とし、モータを走行用動力源とし、エンジンで発電した電力を利用してモータにより走行するFFベースの四輪駆動電動車両(四輪駆動動車の一例)に適用したものである。以下、実施例1の構成を、「全体システム構成」、「フロント側動力伝達系のレイアウト構成」、「ギヤケースの詳細構成」、「トランスファの詳細構成」に分けて説明する。
 [全体システム構成]
 図1は、実施例1の動力伝達装置が適用されたFFベースの四輪駆動電動車両の全体システムを示す。以下、図1に基づいて四輪駆動電動車両の全体システム構成を説明する。
 四輪駆動電動車両の前輪駆動系には、図1に示すように、横置きエンジン1(第1動力源)と、モータ2(第2動力源)と、ジェネレータ3と、ギヤケース4と、フロントデファレンシャル5と、左右前輪6L,6R(主駆動輪)と、を備えている。後輪駆動系には、図1に示すように、トランスファ7Aと、電子制御カップリング8と、リアデファレンシャル9と、左右後輪10L,10R(副駆動輪)と、を備えている。
 横置きエンジン1は、ギヤケース4に支持され、エンジンクランク軸11が車幅方向になる横置きにて配置される。この横置きエンジン1は、ジェネレータ3を駆動する発電用動力源として搭載されている。
 モータ2は、ギヤケース4に支持され、モータ軸12が車幅方向になる横置きにて配置される。このモータ2は、主に走行用動力源機能を発揮する三相交流の永久磁石型同期電動機である。
 モータ2のステータコイルには、インバータユニット14のモータ用インバータ14aが、ACハーネス15を介して接続される。モータ用インバータ14aには、DCハーネス16を介してリチウムイオンバッテリ17が接続される。モータ2の力行時には、モータ用インバータ15aが、リチウムイオンバッテリ14からの直流を三相交流の電力に変換し、駆動トルクを出して発進走行・定速走行・加速走行をする(走行用動力源機能)。モータ2の回生時、モータ用インバータ15aが、モータ2にて発生した三相交流の電力をリチウムイオンバッテリ14への直流に変換し、リチウムイオンバッテリ14へ充電しながら負の回生トルクにより負荷抵抗を与えて減速する(減速発電機能)。
 ジェネレータ3は、ギヤケース4に支持され、ジェネレータ軸13が車幅方向になる横置きにて配置される。このジェネレータ3は、主に発電機能を発揮する三相交流の永久磁石型同期電動機である。
 ジェネレータ3のステータコイルには、インバータユニット14のジェネレータ用インバータ14bが、ACハーネス18を介して接続される。ジェネレータ用インバータ14bには、DCハーネス19を介してリチウムイオンバッテリ17が接続される。横置きエンジン1の運転によるジェネレータ回生時には、ジェネレータ用インバータ14bが、ジェネレータ3にて発生する三相交流の電力を直流に変換し、リチウムイオンバッテリ17へ充電する(発電機能)。ジェネレータ3の力行時には、ジェネレータ用インバータ14bが、リチウムイオンバッテリ14からの直流を三相交流の電力に変換し、駆動トルクを出して横置きエンジン1を始動する(エンジン始動機能)。
 ここで、インバータユニット14は、モータ2とジェネレータ3の上部の空きスペース領域に配置される。リチウムイオンバッテリ17は、乗員スペースのフロアパネルのうち乗員シートが設置されるシート領域のフロアパネル裏面位置に配置される。
 ギヤケース4は、フロントデファレンシャル5を有する。フロントデファレンシャル5は、左前輪6Lへの左フロントドライブシャフト20Lが連結される左サイドギヤ5dと、右前輪6Rへの右フロントドライブシャフト20Rが連結される右サイドギヤ5eと、を有する(図3参照)。
 トランスファ7Aは、ギヤケース4に対してモータ2及びジェネレータ3が支持される側面と同じ側面に支持される。トランスファ7Aのトランスファ入力軸71は、フロントデファレンシャル5のデフケース5aに連結される(図3参照)。トランスファ7Aのトランスファ出力軸74には、車幅方向の略中央を車両後方に向かって延びる第1リアプロペラシャフト21が連結される。
 電子制御カップリング8は、第1リアプロペラシャフト21と第2リアプロペラシャフト22との間の位置であって、リアデファレンシャル9に近い位置に配置される。この電子制御カップリング8は、多板摩擦クラッチ8aを内蔵し、電子制御されるクラッチ締結トルクを最大伝達トルクとしてモータ2からの動力を、左後輪10Lと右後輪10Rへ伝達する。なお、電子制御カップリング8とリアデファレンシャル9とは共通ハウジング23に内蔵される。
 リアデファレンシャル9は、デフケース9aと、ピニオンシャフト9bと、ピニオンギヤ9cと、左サイドギヤ9dと、右サイドギヤ9eと、を有する。デフケース9aには、第2リアプロペラシャフト22の端部に設けられた入力ギヤ24と噛み合うリングギヤ25が固定される。ピニオンギヤ9cは、デフケース9aに支持されるピニオンシャフト9bに回転可能に支持される。左サイドギヤ9dと右サイドギヤ9eとは、ピニオンギヤ9cに対して左右両側から噛み合う。左サイドギヤ9dには、左リアドライブシャフト26Lが連結され、右サイドギヤ9eには、右リアドライブシャフト26Rが連結される。なお、図1の符号27は、各シャフト20L,20R,21,26L,26Rに設けられた継手を示す。
 四輪駆動電動車両の電子制御系には、図1に示すように、車両コントロールモジュール31と、リチウムイオンバッテリコントローラ32と、エンジンコントロールモジュール33と、4WDコントロールモジュール34と、を備えている。なお、これらの制御デバイス31,32,33,34は、双方向に情報交換が可能なCAN通信線35(CANは「Controller Area Network」の略称)により接続されている。
 車両コントロールモジュール31(略称:「VCM」)は、車両全体の消費エネルギーを適切に管理する機能を担う統合制御手段である。例えば、アクセル開度や車速等を入力する。そして、アクセル開度が所定開度を超えるとき、アクセル開度に応じてモータ2の力行制御を行う指令をインバータ15へ出力する。アクセル開度が所定開度以下のとき、アクセル開度に応じてモータ2の回生制御を行う指令をインバータ15へ出力する。また、リチウムイオンバッテリコントローラ32から充電要求を入力すると、ジェネレータ3により横置きエンジン1を始動した後、発電へ移行する制御指令をインバータ15へ出力する。リチウムイオンバッテリコントローラ32から充電停止要求を入力すると、ジェネレータ3による発電を停止する制御指令をインバータ15へ出力する。
 リチウムイオンバッテリコントローラ32(略称:「LBC」)は、リチウムイオンバッテリ14のバッテリSOCやバッテリ温度等を管理する。例えば、バッテリSOCが閾値よりも低くなると、車両コントロールモジュール31とエンジンコントロールモジュール33に対し充電要求を出力する。バッテリSOCが閾値以上になると、車両コントロールモジュール31とエンジンコントロールモジュール33に対し充電停止要求を出力する。
 エンジンコントロールモジュール33(略称:「ECM」)は、横置きエンジン1への制御指令によりエンジン始動/エンジン停止等を制御する。例えば、リチウムイオンバッテリコントローラ32から充電要求を入力すると、ジェネレータ3によるクランキング中にエンジン始動指令を横置きエンジン1へ出力する。リチウムイオンバッテリコントローラ32から充電停止要求を入力すると、エンジン停止指令を横置きエンジン1へ出力する。
 4WDコントロールモジュール34(略称:「4WDCM」)は、電子制御カップリング8への制御指令により左右前輪6L,6Rと左右後輪10L,10Rへの駆動力配分比を制御する。例えば、4WDコントロールモジュール34は、4WDモードスイッチ、車輪速センサ、舵角センサ、ヨーレートセンサ、Gセンサ、ブレーキスイッチ等からの信号を入力する。そして、所定の演算処理を行った後、電子制御カップリング8の電磁アクチュエータ等に対して伝達トルク指令値を出力する。例えば、4WDモードスイッチにてオート(AUTO)が選択されていると、イニシャルトルク処理によるトルク指令値と、差回転トルク処理によるトルク指令値と、駆動力配分トルク処理によるトルク指令値とを算出する。そして、算出されたトルク指令値のうち、セレクトハイにより最終の伝達トルク指令値を選択し、駆動力配分比を制御する。制御される前後輪駆動力配分比は、電子制御カップリング8の多板摩擦クラッチ8aを解放しているとき、前輪配分比100%:後輪配分比0%による前輪駆動配分による2WDモードになる。電子制御カップリング8の多板摩擦クラッチ8aを完全締結しているとき、前輪配分比50%:後輪配分比50%による前後輪等駆動配分による完全4WDモードになる。即ち、多板摩擦クラッチ8aのクラッチ締結容量制御により、(前輪配分比100%~50%):(後輪配分比0%~50%)の無段階による前後輪駆動力配分比が実現される。
 [フロント側動力伝達系のレイアウト構成]
 図2は、実施例1におけるフロント側動力伝達系のレイアウト構成を示す。以下、図2に基づいてフロント側動力伝達系のレイアウト構成を説明する。
 フロントパワーユニットルームAには、図2に示すように、フロント側動力伝達系として、横置きエンジン1と、モータ2と、ジェネレータ3と、ギヤケース4と、フロントデファレンシャル5と、トランスファ7Aと、が配置されている。
 横置きエンジン1は、ギヤケース4の両側面4a,4bのうち右側面4aに支持され、フロントパワーユニットルームAのうち右側スペース領域に、エンジンクランク軸11が車幅方向になる横置きにて配置される。
 モータ2は、ギヤケース4の両側面4a,4bのうち左側面4bに支持され、フロントパワーユニットルームAのうち左側スペース領域に、モータ軸12が車幅方向になる横置きにて配置される。このモータ2は、横置きエンジン1より車幅方向に小型(エンジン車幅方向寸法>モータ車幅方向寸法)である。
 ジェネレータ3は、ギヤケース4の両側面4a,4bのうち左側面4bであって、モータ2の車両前下方の隣接位置に支持され、フロントパワーユニットルームAのうち左側スペース領域に、ジェネレータ軸13が車幅方向になる横置きにて配置される。このジェネレータ3は、モータ2よりさらに小型(モータ車幅方向寸法>ジェネレータ車幅方向寸法)である。
 ギヤケース4は、横置きエンジン1と、モータ2及びジェネレータ3とによって両側面4a,4bから挟持された状態で設けられ、フロントパワーユニットルームAのうち中央部スペース領域に配置される。ギヤケース4は、図2に示すように、平面視したときに車幅方向に短い寸法で、車両前後方向に長い寸法による長方形状としている。このギヤケース4のうち、フロントデファレンシャル5を有する後側ケース部分は、横置きエンジン1及びモータ2の車両後端面1a,2aよりもさらに車両後方側に突出させている。このギヤケース4が車両後方側に突出する露出部分に、トランスファ7Aを配置する右側面4aと左側面4bと背面4c(車両後方側側面)を有する。
 トランスファ7Aは、上方から視たとき、ギヤケース4の露出部分に有する両側面4a,4bのうち、モータ2及びジェネレータ3が設けられる左側面4bと同じ左側面4bから背面4cへと回り込む構成によりギヤケース4に支持されている。そして、トランスファ出力軸74は、ギヤケース4の背面4c側から車両前後方向の第1プロペラシャフト21を介し、左右後輪10L,10Rへ動力を出力する。
 このように、トランスファ7Aを、上方から視てギヤケース4に対して左側面4bから背面4cへの回り込みにより支持しているフロント側動力伝達系のレイアウト構成としたため、下記のスペースが確保される。
 (A) 横置きエンジン1の車両後端面1aと、ダッシュパネル36と、図外の右サイドの車体パネルとで囲まれる右側スペースRSが確保される。
 (B) 車幅方向の略中央部に車両前後方向に延びるフロアトンネル37内に、第1プロペラシャフト21を配置するシャフトスペースSSが確保される。
 [ギヤケースの詳細構成]
 図3は、ギヤケース4に内蔵される減速ギヤ機構42及びフロントデファレンシャル5の構成を示す。以下、図2及び図3に基づいて、ギヤケース4の詳細構成を説明する。
 ギヤケース4は、図2及び図3に示すように、増速ギヤ機構41と、減速ギヤ機構42と、フロントデファレンシャル5と、を有する。
 増速ギヤ機構41は、横置きエンジン1とジェネレータ3を連結するギヤトレーンであり、図2に示すように、互いに噛み合うエンジンギヤ41aと、アイドラーギヤ41bと、ジェネレータギヤ41cと、によって構成される。
 エンジンギヤ41aは、エンジンクランク軸11の端部位置に設けられる。アイドラーギヤ41bは、ギヤケース4に対して回転可能に両端支持されたアイドラー軸43に設けられる。ジェネレータギヤ41cは、ジェネレータ軸13の端部位置に設けられる。エンジンクランク軸11とアイドラー軸43とジェネレータ軸13との3軸は、互いに並行配置である。
 ここで、平面展開による図2においては、エンジンクランク軸11とアイドラー軸43とジェネレータ軸13との3軸が、同じ高さ位置に配置してあるように図示されている。しかし、エンジンクランク軸11は、図4に示すように、ギヤケース4の中央部位置に配置される。アイドラー軸43とジェネレータ軸13は、図4に示すように、エンジンクランク軸11より車両前方の下側位置に配置されている。
 増速ギヤ機構41のギヤ径の関係は、エンジンギヤ径>ジェネレータギヤ径であり、横置きエンジン1の運転によりジェネレータ3にて発電するときには増速ギヤ比になる。一方、ジェネレータ3にて横置きエンジン1を始動するときには減速ギヤ比になる。
 減速ギヤ機構42は、モータ2とフロントデファレンシャル5を連結するギヤトレーンであり、図2及び図3に示すように、互いに噛み合うモータギヤ42aと第1アイドラーギヤ42b、及び、互いに噛み合う第2アイドラーギヤ42cとリングギヤ42dによって構成される。
 モータギヤ42aは、ギヤケース4に対して回転可能に両端支持されたモータ軸12の端部位置に設けられる。第1アイドラーギヤ42b及び第2アイドラーギヤ42cは、ギヤケース4に対して回転可能に両端支持されたアイドラー軸44に隣接して設けられる。リングギヤ42dは、フロントデファレンシャル5のデフケース5aの外周位置に連結される。モータ軸12とアイドラー軸44とフロントデファレンシャル5の回転軸45との3軸は、互いに並行配置である。なお、第1アイドラーギヤ42bの側部には、図3に示すように、パーキングレンジ位置の選択時にパーキングポールが噛み合うパーキングギヤ42eが一体に設けられている。
 減速ギヤ機構42のギヤ径の関係は、モータギヤ径<リングギヤ径であり、モータ2の回転駆動させる力行時には減速ギヤ比になる。一方、モータ2にて発電する回生時には増速ギヤ比になる。
 ここで、平面展開による図3においては、モータ軸12とアイドラー軸44とフロントデファレンシャル5の回転軸45との3軸が、同じ高さ位置に配置してあるように図示されている。しかし、モータ軸12とアイドラー軸44とは、図4に示すように、エンジンクランク軸11より車両後方側であって、ギヤケース4の上部位置に配置される。フロントデファレンシャル5の回転軸45は、図4に示すように、アイドラー軸44の車両後方下側であって、ギヤケース4の下部位置に配置されている。
 フロントデファレンシャル5は、図3に示すように、デフケース5aと、ピニオンシャフト5bと、ピニオンギヤ5cと、左サイドギヤ5dと、右サイドギヤ5eと、を有する。デフケース5aの外周位置には、アイドラー軸44に設けられた第2アイドラーギヤ42cと噛み合うリングギヤ42dが固定される。ピニオンギヤ5cは、デフケース5aに支持されるピニオンシャフト5bに回転可能に支持される。左サイドギヤ5dと右サイドギヤ5eとは、ピニオンギヤ9cに対して左右両側から噛み合う。左サイドギヤ5dには、左フロントドライブシャフト20Lが連結され、右サイドギヤ5eには、右フロントドライブシャフト20Rが連結される。
 フロントデファレンシャル5のデフケース5aの左側端部位置には、図3に示すように、トランスファ7Aのトランスファ入力軸71が、スプライン連結等によって一体に設けられる。つまり、フロントデファレンシャル5のデフケース5aを、左右前輪6L,6Rと左右後輪10L,10Rへモータ動力を分配するときの分岐部材としている。
[トランスファの詳細構成]
 図4は、実施例1の動力伝達装置においてギヤケース4に支持されるトランスファ7Aを示す。図5は、トランスファ7Aの詳細構成を示す。以下、図2、図4及び図5に基づいて、トランスファ7Aの詳細構成を説明する。
 トランスファ7Aは、図4に示すように、ギヤケース4を右側方から視たとき、ギヤケース4の車両後方下側の裏面位置(左側方位置)に支持され、かつ、トランスファ出力軸74が車両後方へ突出した状態で配置される。なお、ギヤケース4の最上部位置には、図4に示すように、パーキングアクチュエータ38が配置される。
 トランスファ7Aは、図2及び図5に示すように、トランスファ入力軸71と、トランスファ中間軸72と、トランスファ出力軸74と、ベベルギヤ対75と、トランスファギヤ対76(動力伝達要素)と、をトランスファケース77内に備える。
 ここで、ベベルギヤ対75とトランスファギヤ対76により、トランスファ入力軸71とトランスファ出力軸74との間で回転軸方向を略直角方向に変更して動力を伝達する動力伝達機構が構成される。
 トランスファ入力軸71は、図5に示すように、中空軸であり、フロントデファレンシャル5のデフケース5aに連結され、フロントデファレンシャル5の回転軸45上の位置に配置される。このトランスファ入力軸71は、トランスファケース77に対してオイルシール状態、かつ、両端支持状態で設けられる。トランスファ入力軸71の外周位置には、ピニオンギヤ75bと噛み合うリングギヤ75aが一体に設けられる。
 トランスファ中間軸72は、図5に示すように、車幅方向に配置されたトランスファ入力軸71とは略垂直である車両後方に向け、前端部がトランスファ入力軸71に近接する位置に配置される。このトランスファ中間軸72は、トランスファケース77に対して両端支持状態で設けられる。トランスファ中間軸72の前端部には、リングギヤ75aと噛み合うピニオンギヤ75bが設けられる。トランスファ中間軸72の後部には、中間軸ギヤ76aが一体に設けられる。
 トランスファ出力軸74は、車両前後方向に配置されたトランスファ中間軸72と並行に配置される。このトランスファ出力軸74は、トランスファケース77に対して両端支持状態で設けられる。トランスファ出力軸74の前部には、中間軸ギヤ76aと噛み合う出力軸ギヤ76bが設けられる。トランスファ出力軸74の後端部には、第1リアプロペラシャフト21が連結されるフランジ部74aが一体に設けられる。トランスファ出力軸74は、側面視したとき、図4に示すように、車両後方に向けて徐々に低くなる下方勾配角度を持たせて配置される。
 ベベルギヤ対75は、互いに直交配置であるトランスファ入力軸71とトランスファ中間軸72とをギヤ噛み合いにより動力伝達可能に連結する動力伝達要素である。このベベルギヤ対75は、互いに直交状態で噛み合うハイポイドギヤ構造のリングギヤ75aと、ピニオンギヤ75bとによって構成される。ベベルギヤ対75のうちリングギヤ75aは、トランスファ入力軸71に設けられる。そして、リングギヤ75aのトランスファ入力軸71への設定位置は、トランスファ入力軸71に沿う車幅方向軸線上にて調整可能とされる。
 トランスファギヤ対76は、互いに並行配置であるトランスファ中間軸72とトランスファ出力軸74とをギヤ噛み合いにより動力伝達可能に連結する動力伝達要素である。このトランスファギヤ対76は、互いに噛み合うトランスファ中間軸72の中間軸ギヤ76aと、トランスファ出力軸74の出力軸ギヤ76bと、によって構成される。
 トランスファギヤ対76のうち出力軸ギヤ76b(トランスファ出力軸に設けられる被回転部材)は、ギヤケース4と車幅方向でオーバーラップする位置に配置される。
 ここで、図5に示すように、ギヤケース4の左側面4bを車両前後方向に延長した線を延長線L1とし、出力軸ギヤ76bのエンジン側外周端を車両前後方向に延長した線を延長線L2とする。このとき、出力軸ギヤ76bは、延長線L1と延長線L2との間で、ギヤケース4に対して車幅方向で重なり合うオーバーラップ代OLを確保している。
 なお、オーバーラップ代OLは、リングギヤ75aのトランスファ入力軸71への設定位置が、トランスファ入力軸71に沿う車幅方向軸線上にて調整可能とされている。さらに、トランスファ中間軸72とトランスファ出力軸74とをギヤ噛み合いにより動力伝達可能に連結されている。このため、許容される余裕範囲にてリングギヤ75aを移動する、又は/及び、中間軸ギヤ76aと出力軸ギヤ76bのギヤ径を変更することで、オーバーラップ代OLの大きさを調整することができる。
 次に、作用を説明する。
図6は、従来例の四輪駆動エンジン車におけるエンジン・変速機・トランスファの車載レイアウトを示し、図7は、比較例の四輪駆動ハイブリッド車におけるエンジン・電動機・ギヤケース・トランスファの車載レイアウトを示す。図8は、実施例1の四輪駆動電動車両における横置きエンジン1・モータ2・ジェネレータ3・ギヤケース4・トランスファ7Aの車載レイアウトを示す。以下、図6~図8に基づいて、リアプロペラシャフトのフロアトンネル配置作用を説明する。
 従来例の場合、図6に示すように、トランスファが、変速機ケースの両側面のうちエンジンが支持される側面と同じ側面位置に配置される。このレイアウト配置により、トランスファのトランスファ出力軸の位置TLが、エンジンと変速機ケースの車幅方向のセンタ位置CLにほぼ一致する配置となる。このため、トランスファ出力軸に連結されるプロペラシャフトをフロアトンネル内に配置できる。
 しかしながら、近年、車両の電動化が進んでおり、動力源として、エンジンに電動機を追加することが考えられる。そこで、図7に示すように、電動機をギヤケースに対してエンジンと反対側に配置し、トランスファを、従来例と同様に、ギヤケースの両側面のうちエンジンが支持される側面と同じ側面位置に配置するレイアウトとしたものを比較例とする。
 この比較例の場合、トランスファ出力軸の位置TL’が、エンジンとギヤケースと電動機の車幅方向のセンタ位置CLから、図7の矢印に示すように、車幅方向のエンジン側にずれてしまう。この理由は、フロントパワーユニットルームに対するパワーユニットのレイアウト配置は、従来例の場合、変速機の端面位置を基準位置RLとし、比較例の場合も同様に、この基準位置RLに電動機の端面位置を一致させて行われる。よって、従来例の場合は、車幅方向にエンジンと変速機が配置されることになり、車幅方向のセンタ位置CLがエンジンと重なる。これに対し、比較例の場合は、車幅方向にエンジンとギヤケースと電動機とが配置され、ギヤケースと電動機とを合わせた車幅方向寸法が変速機による車幅方向寸法より拡大するため、車幅方向のセンタ位置CLがギヤケースと重なる。
 このため、トランスファを従来例と同様のレイアウト構成にした比較例の場合、下記に列挙するような課題が生じる。
(a’) トランスファ出力軸の位置TL’が車幅方向でセンタ位置CLから車幅方向にずれてしまい、プロペラシャフトをフロアトンネル内に配置できなくなる。
(b’) 比較例の電動機付きパワートレーンの場合、改めて投資をかけ、電動機付きパワートレーンを搭載するための専用プラットフォーム開発が必要になる。
(c’) 比較例の電動機付きパワートレーンを従来例の車体構造に搭載しようとする場合、専用エンジンや専用ギヤケース等の新規構造開発が必要になる。
 これに対し、実施例1の場合、図8に示すように、トランスファ7Aをギヤケース4の左側面4bに支持し、トランスファ出力軸74の端部に設けられる出力軸ギヤ76bを、ギヤケース4と車幅方向でオーバーラップする位置に配置する構成を採用した。
 即ち、実施例1の場合は、車幅方向に横置きエンジン1とギヤケース4とモータ2とが配置され、ギヤケース4とモータ2による車幅方向寸法が変速機による車幅方向寸法より拡大するため、車幅方向のセンタ位置CLがギヤケース4と重なる。しかし、トランスファ出力軸74の端部に設けられる出力軸ギヤ76bを、ギヤケース4と車幅方向でオーバーラップする位置に配置することで、トランスファ出力軸74の位置TLがギヤケース4と重なる。つまり、トランスファ出力軸74がギヤケース4と重なるように回り込むトランスファ7Aの配置構成としている。このため、比較例と同様に、車幅方向に横置きエンジン1とギヤケース4とモータ2とが配置されるレイアウト構成としながら、従来例と同様に、車幅方向のセンタ位置CLと、トランスファ出力軸74の位置TLとを一致させることが可能になる。
 このため、実施例1のトランスファ出力軸74を、ギヤケース4と車幅方向でオーバーラップするレイアウト構成では、下記に列挙するようなメリットが得られる。
(a) トランスファ出力軸74の位置TLを、車幅方向のセンタ位置CLに一致させることで、第1リアプロペラシャフト21を、従来例の四輪駆動エンジン車における車体構造のフロアトンネル37内に配置できる。
(b) 実施例1の場合、従来例の四輪駆動エンジン車におけるプラットフォームを共用することができるため、改めて投資をかけ、電動機付きパワートレーンための専用プラットフォーム開発が不要になる。
(c) 実施例1の場合、従来例の四輪駆動エンジン車における車体構造に搭載することができるため、専用エンジンや専用ギヤケース等の新規構造開発が不要になる。
 次に、効果を説明する。
実施例1の四輪駆動電動車両の動力伝達装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
 (1) ギヤケース4に支持され、動力源(横置きエンジン1、モータ2)からの動力を主駆動輪(左右前輪6L,6R)と副駆動輪(左右後輪10L,10R)へ分配するトランスファ7Aと、を備える。
この四輪駆動車(四輪駆動電動車両)の動力伝達装置において、動力源は、ギヤケース4の両側面4a,4bのうち一方の側面4aに支持される第1動力源(横置きエンジン1)と、他方の側面4bに支持され、第1動力源より小型の第2動力源(モータ2)と、を備える。
ギヤケース4の両側面4a,4bのうち、第2動力源(モータ2)が支持される側面4bと同じ側面4bにトランスファ7Aを支持する。
トランスファ7Aは、主駆動輪へのデファレンシャル(フロントデファレンシャル5)に連結され、車幅方向に配置されるトランスファ入力軸71と、副駆動輪へのプロペラシャフト(第1リアプロペラシャフト21)が連結され、車両前後方向に配置されるトランスファ出力軸74と、トランスファ入力軸71とトランスファ出力軸74との間で回転軸方向を略直角方向に変更して動力を伝達する動力伝達機構(ベベルギヤ対75、トランスファギヤ対76)と、を有する。
動力伝達機構のうちトランスファ出力軸74に設けられる被回転部材(出力軸ギヤ76b)を、ギヤケース4と車幅方向でオーバーラップする位置に配置する(図2)。
  このため、トランスファ出力軸74を車幅方向で略センタ位置にでき、プロペラシャフト(第1リアプロペラシャフト21)をフロアトンネル37内に配置できなくなることを防止することができる。加えて、トランスファ7Aは、ギヤケース4の両側面4a,4bのうち第2動力源(モータ2)が支持される側面4bと同じ側面4bに支持している。このため、右ハンドル車に対してステアリング構成のスペースを確保した四輪駆動車(四輪駆動電動車両)のパワーユニットレイアウト配置とすることができる。即ち、右ハンドル車の場合には、トランスファ7Aによりスペース制約を受けない図2の右側スペースRSが、右ステアリング系構成部品を設置するスペースになる。よって、例えば、ステアリング系に反力モータやクラッチや転舵アクチュエータを有するステアリング・バイ・ワイヤ構造の右ステアリング系構成部品を設置することも可能である。
 (2) 第1動力源は、エンジン(横置きエンジン1)であり、第2動力源は、電動機(モータ2)である(図1)。
  このため、(2)の効果に加え、エンジン(横置きエンジン1)と電動機(モータ2)が搭載される四輪駆動ハイブリッド車のパワーユニットレイアウト配置に適用することができる。
 (3) 電動機は、モータ2とジェネレータ3である。
ギヤケース4は、エンジン(横置きエンジン1)とジェネレータ3を連結する増速ギヤ機構41と、モータ2とデファレンシャル(フロントデファレンシャル5)を連結する減速ギヤ機構42と、を有する(図2)。
  このため、(2)の効果に加え、四輪駆動ハイブリッド車のうち、エンジン(横置きエンジン1)で発電した電力を利用してモータ2により走行する四輪駆動電動車両のパワーユニットレイアウト配置に適用することができる。
 (4) トランスファ7Aは、車幅方向のトランスファ入力軸71と、車両前後方向のトランスファ中間軸72と、車両前後方向のトランスファ出力軸74と、を有する。
動力伝達機構は、トランスファ入力軸71とトランスファ中間軸72にそれぞれ設けられ、直交軸配置の両軸71,72間で動力を伝達するベベルギヤ対75を構成するリングギヤ75a及びピニオンギヤ75bと、トランスファ中間軸72とトランスファ出力軸74との間に設けられ、並行軸配置の両軸72,74間で動力を伝達する動力伝達要素(トランスファギヤ対76)と、を有する(図5)。
  このため、(1)~(3)の効果に加え、ギヤケース4の側面(左側面4b)から背面4cへの回り込みにより動力を伝達するトランスファ7Aを、3本の軸71,72,74と、ベベルギヤ対75と、動力伝達要素(トランスファギヤ対76)とによる少ない部品点数でコンパクトなユニット構成とすることができる。
 (5) トランスファ中間軸72に中間軸ギヤ76aを設ける。
トランスファ出力軸74に出力軸ギヤ76bを設ける。
動力伝達要素を、互いに噛み合う中間軸ギヤ76aと出力軸ギヤ76bによるトランスファギヤ対76とする(図5)。
  このため、(4)の効果に加え、トランスファ7Aのトランスファ入力軸71からトランスファ出力軸74までの動力伝達を、ギヤ伝達により達成することができる。
 実施例2は、トランスファ中間軸とトランスファ出力軸の動力伝達要素を、実施例1のトランスファギヤ対に代えて、トランスファベルトとした例である。
 まず、構成を説明する。
「全体システム構成」、「フロント側動力伝達系のレイアウト構成」、「ギヤケースの詳細構成」については、実施例1と同様であるので図示並びに説明を省略する。以下、実施例2の「トランスファの詳細構成」を説明する。
 [トランスファの詳細構成]
 図9は、実施例2の動力伝達装置においてギヤケース4に支持されるトランスファ7Bの詳細構成を示す。以下、図9に基づいて、トランスファ7Bの詳細構成を説明する。
 トランスファ7Bは、図9に示すように、トランスファ入力軸71と、トランスファ中間軸72と、トランスファ出力軸74と、ベベルギヤ対75と、トランスファベルト78(動力伝達要素)と、をトランスファケース77内に備える。
 ここで、ベベルギヤ対75とトランスファベルト78により、トランスファ入力軸71とトランスファ出力軸74との間で回転軸方向を略直角方向に変更して動力を伝達する動力伝達機構が構成される。
 トランスファ入力軸71は、図9に示すように、中空軸であり、フロントデファレンシャル5のデフケース5aに連結され、フロントデファレンシャル5の回転軸45上の位置に配置される。このトランスファ入力軸71は、トランスファケース77に対してオイルシール状態、かつ、両端支持状態で設けられる。トランスファ入力軸71の外周位置には、ピニオンギヤ75bと噛み合うリングギヤ75aが一体に設けられる。なお、リングギヤ75aのギヤ設定向きは、回転方向を合わせるように実施例1とは反対向きとしている。
 トランスファ中間軸72は、図9に示すように、車幅方向に配置されたトランスファ入力軸71とは略垂直である車両後方に向け、前端部がトランスファ入力軸71に近接する位置に配置される。このトランスファ中間軸72は、トランスファケース77に対して両端支持状態で設けられる。トランスファ中間軸72の前端部には、リングギヤ75aと噛み合うピニオンギヤ75bが設けられる。トランスファ中間軸72の後部には、中間軸スプロケット78aが一体に設けられる。
 トランスファ出力軸74は、車両前後方向に配置されたトランスファ中間軸72と並行に配置される。このトランスファ出力軸74は、トランスファケース77に対して両端支持状態で設けられる。トランスファ出力軸74の前部には、出力軸スプロケット78bが設けられる。トランスファ出力軸74の後端部には、第1リアプロペラシャフト21が連結されるフランジ部74aが一体に設けられる。トランスファ出力軸74は、側面視したとき、図4に示すように、車両後方に向けて徐々に低くなる下方勾配角度を持たせて配置される。
 ベベルギヤ対75は、互いに直交配置であるトランスファ入力軸71とトランスファ中間軸72とをギヤ噛み合いにより動力伝達可能に連結する動力伝達要素である。このベベルギヤ対75は、互いに直交状態で噛み合うハイポイドギヤ構造のリングギヤ75aと、ピニオンギヤ75bとによって構成される。ベベルギヤ対75のうちリングギヤ75aは、トランスファ入力軸71に設けられる。そして、リングギヤ75aのトランスファ入力軸71への設定位置は、トランスファ入力軸71に沿う車幅方向軸線上にて調整可能とされる。
 トランスファベルト78は、互いに並行配置であるトランスファ中間軸72とトランスファ出力軸74とを噛み合いベルト78cにより動力伝達可能に連結する動力伝達要素である。このトランスファベルト78は、トランスファ中間軸72の中間軸スプロケット78aと、トランスファ出力軸74の出力軸スプロケット78bと、両スプロケット78a,78bに掛け渡される噛み合いベルト78cと、によって構成される。
 トランスファベルト78のうち出力軸スプロケット78b(トランスファ出力軸に設けられる被回転部材)は、ギヤケース4と車幅方向でオーバーラップする位置に配置される。
 ここで、図9に示すように、ギヤケース4の左側面4bを車両前後方向に延長した線を延長線L1とし、出力軸スプロケット78bのエンジン側外周端を車両前後方向に延長した線を延長線L2とする。このとき、出力軸スプロケット78bは、延長線L1と延長線L2との間で、ギヤケース4に対して車幅方向で重なり合うオーバーラップ代OLを確保している。
 なお、オーバーラップ代OLは、リングギヤ75aのトランスファ入力軸71への設定位置が、トランスファ入力軸71に沿う車幅方向軸線上にて調整可能とされている。さらに、トランスファ中間軸72とトランスファ出力軸74とは、噛み合いベルト78cにより動力伝達可能に連結されている。このため、許容される余裕範囲にてリングギヤ75aを移動する、又は/及び、トランスファ中間軸72とトランスファ出力軸74との軸間距離を変更することで、オーバーラップ代OLの大きさを調整することができる。
 ここで、リアプロペラシャフトのフロアトンネル配置作用については、実施例1と同様であるので図示並びに説明を省略する。
 次に、効果を説明する。
実施例2における四輪駆動電動車両の動力伝達装置にあっては、下記の効果が得られる。
 (6) トランスファ中間軸72に中間軸スプロケット78aを設ける。
トランスファ出力軸74に出力軸スプロケット78bを設ける。
動力伝達要素を、中間軸スプロケット78aと出力軸スプロケット78bとに掛け渡した噛み合いベルト78cによるトランスファベルト78とする(図9)。
  このため、上記(4)の効果に加え、トランスファ7Bのトランスファ入力軸71からトランスファ出力軸74までの動力伝達を、ギヤ伝達とベルト伝達の組み合わせにより達成することができる。
 実施例3は、実施例1,2のトランスファ中間軸に代えてトランスファ並行軸を用い、動力伝達要素をトランスファギヤ対とした例である。
 まず、構成を説明する。
「全体システム構成」、「フロント側動力伝達系のレイアウト構成」、「ギヤケースの詳細構成」については、実施例1と同様であるので図示並びに説明を省略する。以下、実施例3の「トランスファの詳細構成」を説明する。
 [トランスファの詳細構成]
 図10は、実施例3の動力伝達装置においてギヤケース4に支持されるトランスファ7Cの詳細構成を示す。以下、図10に基づいて、トランスファ7Cの詳細構成を説明する。
 トランスファ7Cは、図10に示すように、トランスファ入力軸71と、トランスファ並行軸73と、トランスファ出力軸74と、ベベルギヤ対75と、トランスファギヤ対76(動力伝達要素)と、をトランスファケース77内に備える。
 ここで、ベベルギヤ対75とトランスファギヤ対76により、トランスファ入力軸71とトランスファ出力軸74との間で回転軸方向を略直角方向に変更して動力を伝達する動力伝達機構が構成される。
 トランスファ入力軸71は、図10に示すように、中空軸であり、フロントデファレンシャル5のデフケース5aに連結され、フロントデファレンシャル5の回転軸45上の位置に配置される。このトランスファ入力軸71は、トランスファケース77に対してオイルシール状態、かつ、両端支持状態で設けられる。トランスファ入力軸71の外周位置には、並行軸ギヤ76bと噛み合う入力軸ギヤ76aが一体に設けられる。
 トランスファ並行軸73は、図10に示すように、車幅方向に配置されたトランスファ入力軸71と並行に配置される。このトランスファ並行軸73は、トランスファケース77に対して両端支持状態で設けられる。トランスファ並行軸73のモータ側端部には、入力軸ギヤ76aと噛み合う並行軸ギヤ76bが設けられる。トランスファ並行軸73のエンジン側端部には、ピニオンギヤ75bと噛み合うリングギヤ75aが設けられる。
 トランスファ出力軸74は、車幅方向に配置されたトランスファ入力軸71及びトランスファ並行軸73に対して直交する車両前後方向に配置される。このトランスファ出力軸74は、トランスファケース77に対して両端支持状態で設けられる。トランスファ出力軸74の前部には、リングギヤ75aと噛み合うピニオンギヤ75bが設けられる。トランスファ出力軸74の後端部には、第1リアプロペラシャフト21が連結されるフランジ部74aが一体に設けられる。トランスファ出力軸74は、側面視したとき、図4に示すように、車両後方に向けて徐々に低くなる下方勾配角度を持たせて配置される。
 ベベルギヤ対75は、互いに直交配置であるトランスファ並行軸73とトランスファ出力軸74とをギヤ噛み合いにより動力伝達可能に連結する動力伝達要素である。このベベルギヤ対75は、互いに直交状態で噛み合うハイポイドギヤ構造のリングギヤ75aと、ピニオンギヤ75bとによって構成される。ベベルギヤ対75のうちリングギヤ75aは、トランスファ並行軸73に設けられる。そして、リングギヤ75aのトランスファ並行軸73への設定位置は、トランスファ並行軸73に沿う車幅方向軸線上にて調整可能とされる。
 トランスファギヤ対76は、互いに並行配置であるトランスファ入力軸71とトランスファ並行軸73をギヤ噛み合いにより動力伝達可能に連結する動力伝達要素である。このトランスファギヤ対76は、互いに噛み合うトランスファ入力軸71の入力軸ギヤ76aと、トランスファ並行軸73の並行軸ギヤ76bと、によって構成される。
 トランスファギヤ対75のうちピニオンギヤ75b(トランスファ出力軸に設けられる被回転部材)は、ギヤケース4と車幅方向でオーバーラップする位置に配置される。
 ここで、図10に示すように、ギヤケース4の左側面4bを車両前後方向に延長した線を延長線L1とし、ピニオンギヤ75bのエンジン側外周端を車両前後方向に延長した線を延長線L2とする。このとき、ピニオンギヤ75bは、延長線L1と延長線L2との間で、ギヤケース4に対して車幅方向で重なり合うオーバーラップ代OLを確保している。
 なお、オーバーラップ代OLは、リングギヤ75aのトランスファ並行軸73への設定位置が、トランスファ並行軸73に沿う車幅方向軸線上にて調整可能とされている。このため、許容される余裕範囲にてリングギヤ75aを移動することで、オーバーラップ代OLの大きさを調整することができる。
 ここで、リアプロペラシャフトのフロアトンネル配置作用については、実施例1と同様であるので図示並びに説明を省略する。
 次に、効果を説明する。
実施例3における四輪駆動電動車両の動力伝達装置にあっては、下記に列挙する効果が得られる。
 (7) トランスファ7Cは、車幅方向のトランスファ入力軸71と、車幅方向のトランスファ並行軸73と、車両前後方向のトランスファ出力軸74と、を有する。
動力伝達機構は、トランスファ入力軸71とトランスファ並行軸73との間に設けられ、並行軸配置の両軸71,73間で動力を伝達する動力伝達要素(トランスファギヤ対76)と、トランスファ並行軸73とトランスファ出力軸74にそれぞれ設けられ、直交軸配置の両軸間で動力を伝達するベベルギヤ対75を構成するリングギヤ75a及びピニオンギヤ75bと、を有する(図10)。
  このため、(1)~(3)の効果に加え、ギヤケース4の側面(左側面4b)から背面4cへの回り込みにより動力を伝達するトランスファ7Cを、3本の軸71,73,74と、ベベルギヤ対75と、動力伝達要素(トランスファギヤ対76)とによる少ない部品点数でコンパクトなユニット構成とすることができる。
 (8) トランスファ入力軸71に入力軸ギヤ76aを設ける。
トランスファ並行軸73に並行軸ギヤ76bを設ける。
動力伝達要素を、互いに噛み合う入力軸ギヤ76aと並行軸ギヤ76bによるトランスファギヤ対76とする(図10)。
  このため、(7)の効果に加え、トランスファ7Cのトランスファ入力軸71からトランスファ出力軸74までの動力伝達を、ギヤ伝達により達成することができる。
 実施例4は、実施例1,2のトランスファ中間軸に代えてトランスファ並行軸を用い、動力伝達要素をトランスファベルトとした例である。
 まず、構成を説明する。
「全体システム構成」、「フロント側動力伝達系のレイアウト構成」、「ギヤケースの詳細構成」については、実施例1と同様であるので図示並びに説明を省略する。以下、実施例4の「トランスファの詳細構成」を説明する。
 [トランスファの詳細構成]
 図11は、実施例4の動力伝達装置においてギヤケース4に支持されるトランスファ7Dの詳細構成を示す。以下、図11に基づいて、トランスファ7Dの詳細構成を説明する。
 トランスファ7Dは、図11に示すように、トランスファ入力軸71と、トランスファ並行軸73と、トランスファ出力軸74と、ベベルギヤ対75と、トランスファベルト78(動力伝達要素)と、をトランスファケース77内に備える。
 ここで、ベベルギヤ対75とトランスファベルト78により、トランスファ入力軸71とトランスファ出力軸74との間で回転軸方向を略直角方向に変更して動力を伝達する動力伝達機構が構成される。
 トランスファ入力軸71は、図11に示すように、中空軸であり、フロントデファレンシャル5のデフケース5aに連結され、フロントデファレンシャル5の回転軸45上の位置に配置される。このトランスファ入力軸71は、トランスファケース77に対してオイルシール状態、かつ、両端支持状態で設けられる。トランスファ入力軸71の外周位置には、入力軸スプロケット78aが設けられる。
 トランスファ並行軸73は、図11に示すように、車幅方向に配置されたトランスファ入力軸71と並行に配置される。このトランスファ並行軸73は、トランスファケース77に対して両端支持状態で設けられる。トランスファ並行軸73のモータ側端部には、並行軸スプロケット78bが設けられる。トランスファ並行軸73のエンジン側端部には、ピニオンギヤ75bと噛み合うリングギヤ75aが設けられる。
 トランスファ出力軸74は、車幅方向に配置されたトランスファ入力軸71及びトランスファ並行軸73に対して直交する車両前後方向に配置される。このトランスファ出力軸74は、トランスファケース77に対して両端支持状態で設けられる。トランスファ出力軸74の前部には、リングギヤ75aと噛み合うピニオンギヤ75bが設けられる。トランスファ出力軸74の後端部には、第1リアプロペラシャフト21が連結されるフランジ部74aが一体に設けられる。トランスファ出力軸74は、側面視したとき、図4に示すように、車両後方に向けて徐々に低くなる下方勾配角度を持たせて配置される。
 ベベルギヤ対75は、互いに直交配置であるトランスファ並行軸73とトランスファ出力軸74とをギヤ噛み合いにより動力伝達可能に連結する動力伝達要素である。このベベルギヤ対75は、互いに直交状態で噛み合うハイポイドギヤ構造のリングギヤ75aと、ピニオンギヤ75bとによって構成される。ベベルギヤ対75のうちリングギヤ75aは、トランスファ並行軸73に設けられる。そして、リングギヤ75aのトランスファ並行軸73への設定位置は、トランスファ並行軸73に沿う車幅方向軸線上にて調整可能とされる。
 トランスファベルト78は、互いに並行配置であるトランスファ入力軸71とトランスファ並行軸73を噛み合いベルト78cにより動力伝達可能に連結する動力伝達要素である。このトランスファベルト78は、トランスファ入力軸71の入力軸スプロケット78aと、トランスファ並行軸73の並行軸スプロケット78bと、両スプロケット78a,78bにクロスして掛け渡された噛み合いベルト78cと、によって構成される。
 トランスファギヤ対75のうちピニオンギヤ75b(トランスファ出力軸に設けられる被回転部材)は、ギヤケース4と車幅方向でオーバーラップする位置に配置される。
 ここで、図11に示すように、ギヤケース4の左側面4bを車両前後方向に延長した線を延長線L1とし、ピニオンギヤ75bのエンジン側外周端を車両前後方向に延長した線を延長線L2とする。このとき、ピニオンギヤ75bは、延長線L1と延長線L2との間で、ギヤケース4に対して車幅方向で重なり合うオーバーラップ代OLを確保している。
 なお、オーバーラップ代OLは、リングギヤ75aのトランスファ並行軸73への設定位置が、トランスファ並行軸73に沿う車幅方向軸線上にて調整可能とされている。このため、許容される余裕範囲にてリングギヤ75aを移動することで、オーバーラップ代OLの大きさを調整することができる。
 ここで、リアプロペラシャフトのフロアトンネル配置作用については、実施例1と同様であるので図示並びに説明を省略する。
 次に、効果を説明する。
実施例4における四輪駆動電動車両の動力伝達装置にあっては、下記に列挙する効果が得られる。
 (9) トランスファ入力軸71に入力軸スプロケット78aを設ける。
トランスファ並行軸73に並行軸スプロケット78bを設ける。
動力伝達要素を、入力軸スプロケット78aと並行軸スプロケット78bに噛み合いベルト78cを掛け渡したトランスファベルト78とする(図11)。
  このため、(7)の効果に加え、トランスファ7Dのトランスファ入力軸71からトランスファ出力軸74までの動力伝達を、ベルト伝達とギヤ伝達の組み合わせにより達成することができる。
 以上、本開示の四輪駆動車の動力伝達装置を実施例1~実施例4に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
 実施例1~4では、動力源として、ギヤケース4の両側面4a,4bのうち一方の側面4aに支持される横置きエンジン1と、他方の側面4bに支持され、横置きエンジン1より車幅方向に小型のモータ2と、を備える例を示した。しかし、動力源としては、ギヤケースの両側面のうち一方の側面に支持される主モータと、他方の側面に支持され、主モータより車幅方向に小型の副モータと、を備える例であっても良い。さらに、動力源としては、ギヤケースの両側面のうち一方の側面に支持される主エンジンと、他方の側面に支持され、主エンジンより車幅方向に小型の副エンジンと、を備える例であっても良い。
 実施例1~4では、ギヤケース4として、横置きエンジン1とジェネレータ3を連結する増速ギヤ機構41と、モータ2とフロントデファレンシャル5を連結する減速ギヤ機構42と、を有する例を示した。しかし、ギヤケースとしては、増速ギヤ機構と減速ギヤ機構にエンジンとフロントデファレンシャルとを連結可能とするクラッチ機構等を加えたものであっても良い。さらに、ギヤケースとしては、有段変速ギヤ機構や無段変速ギヤ機構や動力分割ギヤ機構を有する例であっても良い。
 実施例1~4では、本開示の動力伝達装置を、エンジンを発電用動力源とし、モータを走行用動力源とし、エンジンで発電した電力を利用してモータにより走行するFFベースの四輪駆動電動車両に適用する例を示した。しかし、本開示の動力伝達装置は、FRベースの四輪駆動電動車両に対しても適用することができる。さらに、四輪駆動電動車両に限らず、四輪駆動エンジン車や四輪駆動電気自動車や四輪駆動ハイブリッド車に対しても適用することができる。

Claims (9)

  1.  ギヤケースに支持され、動力源からの動力を主駆動輪と副駆動輪へ分配するトランスファを備える四輪駆動車の動力伝達装置において、
     前記動力源は、前記ギヤケースの両側面のうち一方の側面に支持される第1動力源と、他方の側面に支持され、前記第1動力源より小型の第2動力源と、を備え、
     前記ギヤケースの両側面のうち、前記第2動力源が支持される側面と同じ側面に前記トランスファを支持し、
     前記トランスファは、
     前記主駆動輪へのデファレンシャルに連結され、車幅方向に配置されるトランスファ入力軸と、
     前記副駆動輪へのプロペラシャフトが連結され、車両前後方向に配置されるトランスファ出力軸と、
     前記トランスファ入力軸と前記トランスファ出力軸との間で回転軸方向を略直角方向に変更して動力を伝達する動力伝達機構と、を有し、
     前記動力伝達機構のうち前記トランスファ出力軸に設けられる被回転部材を、前記ギヤケースと車幅方向でオーバーラップする位置に配置する
     ことを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
  2.  請求項1に記載された四輪駆動車の動力伝達装置において、
     前記第1動力源は、エンジンであり、
     前記第2動力源は、電動機である
     ことを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
  3.  請求項2に記載された四輪駆動車の動力伝達装置において、
     前記電動機は、モータとジェネレータであり、
     前記ギヤケースは、前記エンジンと前記ジェネレータを連結する増速ギヤ機構と、前記モータと前記デファレンシャルを連結する減速ギヤ機構とを有する
     ことを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
  4.  請求項1から3までの何れか一項に記載された四輪駆動車の動力伝達装置において、
     前記トランスファは、車幅方向のトランスファ入力軸と、車両前後方向のトランスファ中間軸と、車両前後方向のトランスファ出力軸と、を有し、
     前記動力伝達機構は、
     前記トランスファ入力軸と前記トランスファ中間軸にそれぞれ設けられ、直交軸配置の両軸間で動力を伝達するベベルギヤ対を構成するリングギヤ及びピニオンギヤと、
     前記トランスファ中間軸と前記トランスファ出力軸との間に設けられ、並行軸配置の両軸間で動力を伝達する動力伝達要素と、を有する
     ことを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
  5.  請求項4に記載された四輪駆動車の動力伝達装置において、
     前記トランスファ中間軸に中間軸ギヤを設け、
     前記トランスファ出力軸に出力軸ギヤを設け、
     前記動力伝達要素を、互いに噛み合う前記中間軸ギヤと前記出力軸ギヤによるトランスファギヤ対とする
     ことを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
  6.  請求項4に記載された四輪駆動車の動力伝達装置において、
     前記トランスファ中間軸に中間軸スプロケットを設け、
     前記トランスファ出力軸に出力軸スプロケットを設け、
     前記動力伝達要素を、前記中間軸スプロケットと前記出力軸スプロケットに噛み合いベルトを掛け渡したトランスファベルトとする
     ことを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
  7.  請求項1から3までの何れか一項に記載された四輪駆動車の動力伝達装置において、
     前記トランスファは、車幅方向のトランスファ入力軸と、車幅方向のトランスファ並行軸と、車両前後方向のトランスファ出力軸と、を有し、
     前記動力伝達機構は、
     前記トランスファ入力軸と前記トランスファ並行軸との間に設けられ、並行軸配置の両軸間で動力を伝達する動力伝達要素と、
     前記トランスファ並行軸と前記トランスファ出力軸にそれぞれ設けられ、直交軸配置の両軸間で動力を伝達するベベルギヤ対を構成するリングギヤ及びピニオンギヤと、を有する
     ことを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
  8.  請求項7に記載された四輪駆動車の動力伝達装置において、
     前記トランスファ入力軸に入力軸ギヤを設け、
     前記トランスファ並行軸に並行軸ギヤを設け、
     前記動力伝達要素を、互いに噛み合う前記入力軸ギヤと前記並行軸ギヤによるトランスファギヤ対とする
     ことを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
  9.  請求項7に記載された四輪駆動車の動力伝達装置において、
     前記トランスファ入力軸に入力軸スプロケットを設け、
     前記トランスファ並行軸に並行軸スプロケットを設け、
     前記動力伝達要素を、前記入力軸スプロケットと前記並行軸スプロケットに噛み合いベルトを掛け渡したトランスファベルトとする
     ことを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
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