JPH07117499A - 車両のパワーユニット構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 縦置きトランスアクスル型で終減速部を変速
部から分離した方式において、終減速部の組付け、支持
を適正化し、変速部等の品質管理、クラッチ交換等の整
備性を容易化する。 【構成】 エンジン１０に結合されるクラッチハウジン
グ１の側方から前方に突出してファイナルケース２を一
体形成し、クラッチハウジング１とファイナルケース２
にベアリングケース３を着脱可能に接合し、このベアリ
ングケース３にミッションケース４を接合して一体構成
し、エンジン１０をクラッチハウジング１のクラッチ部
Ａ、ミッションケース４の変速部Ｃを介してファイナル
ケース２の終減速部Ｂに動力伝達可能に連結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車両におい
て、ＦＦ車や４ＷＤ車の縦置きトランスアクスル型のパ
ワーユニット構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＦＦ車や４ＷＤ車のパワーユニット構造
として、エンジンにクラッチを介し変速機を縦置きで連
結し、この変速機の前方から終減速機のディファレンシ
ャル装置に連結した縦置きトランスアクスル型が知られ
ている。この方式のパワーユニット構造としては、例え
ば特開昭５５−４２９３号公報のものがあり、クラッチ
を有するクラッチハウジングと変速機を有するミッショ
ンケースとの間にファイナルケースを形成して、このフ
ァイナルケースの内部にフロントディファレンシャル装
置を変速機と一体構造で配置することが提案されてい
る。

【０００３】このパワーユニット構造によると、クラッ
チと変速機との間にディファレンシャル装置が配置され
ることで、これら３者の構造がコンパクトで、組付け性
が非常に良い。また４ＷＤ車の場合の副変速機を追加す
るのに都合が良い等の利点を有する。ところでクラッチ
と変速機との間にディファレンシャル装置が配置される
ことで、前車軸に対するエンジンのオーバハング量が大
きくなる。クラッチハウジングにファイナルケース、ミ
ッションケースが一体化しているので、クラッチ交換の
作業が煩雑になる。クラッチと変速機との間の下方にデ
ィファレンシャル装置が突出して配置されるので、ステ
アリング系の引回し、そのギヤボックスの位置、車体の
クロスメンバ形状に対して制約を与える等の不具合があ
る。そこでディファレンシャル装置をクラッチ前方へ配
置して、クラッチ交換等の整備性、品質管理等が良好な
構造にすることが望まれる。

【０００４】従来、上記車両のパワーユニット構造に関
しては、例えば特開平１−１５６１３４号公報の先行技
術があり、変速機の出力軸に中間軸を介して終減速機を
連結し、この終減速機は傾斜して搭載されるエンジンの
反傾斜側に配設し、この場合に終減速機のケースをエン
ジン下部のオイルパンに取付けて構成することが示され
ている。また特開平２−３１０１２７号公報の先行技術
では、トランスミッションをプロペラシャフト、ジョイ
ントを介してファイナルユニットに連結し、エンジンの
下部のオイルパンをファイナルユニットのケーシングに
共用する。即ち、オイルパンの側部にディファレンシャ
ル装置のケーシングを結合して取付け、ディファレンシ
ャル装置からの一方のアクスルシャフトをオイルパンを
貫通して装架することが示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記先行技
術のものにあっては、いずれもクラッチハウジングと変
速機とが一体構成され、変速機から終減速機が分離して
設けられるが、終減速機はケースをオイルパン側部に結
合して装着されるため、オイルパン側方に終減速機の重
量がかかって変形するおそれがある。終減速機のケース
がクラッチハウジングやミッションケースと全く分離し
ているため、変速機と終減速機を結合状態でギヤ音等の
品質管理をすることが困難である。終減速機のケースが
エンジンのオイルパン側に離間して取付けられるので、
変速機出力軸の位置とディファレンシャル装置入力軸の
位置との同軸度精度を向上することが困難であり、この
ため動力伝達効率が悪化して軸回転部の摩耗を発生し、
ギヤ音の要因となる等の問題がある。

【０００６】本発明は、このような点に鑑み、縦置きト
ランスアクスル型で終減速部を変速部から分離した方式
において、終減速部の組付け、支持を適正化し、変速部
等と終減速部の組付一体状態でのギヤ音等の品質管理や
車載状態でのクラッチ交換等の整備性を容易化すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、エンジンに結合されるクラッチハウジングの
側方から前方に突出してファイナルケースを一体形成
し、クラッチハウジングとファイナルケースにベアリン
グケースを着脱可能に接合し、このベアリングケースに
ミッションケースを接合して一体構成し、エンジンをク
ラッチハウジングのクラッチ部、ミッションケースの変
速部を介してファイナルケースの終減速部に動力伝達可
能に連結することを特徴とする。

【０００８】

【作用】上記構成による本発明では、エンジンの動力が
クラッチハウジングのクラッチ部、ミッションケースの
変速部、ファイナルケースの終減速部を介して車輪側に
伝達して車両走行する。またファイナルケースがクラッ
チハウジングに一体形成されることで、この剛性の大き
いクラッチハウジングにより確実に吊下げ支持される。
クラッチハウジングと各ケースとが一体構成されるた
め、変速部と終減速部のギヤ音等をまとめて管理するこ
とができる。クラッチ部と終減速部を搭載した状態で、
クラッチハウジングとファイナルケースに対してベアリ
ングケースを分離することで、クラッチハウジングが開
口してクラッチ交換等を容易に行うことが可能になる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１ないし図３において、本発明が適応される縦
置きトランスアクスル型の車両のパワーユニット構造と
して、センターデフ付４輪駆動車の駆動系について説明
する。先ず、エンジン１０と結合するクラッチハウジン
グ１を有し、このクラッチハウジング１の側方と前方に
突出してファイナルケース２が一体形成され、これらク
ラッチハウジング１とファイナルケース２の後部にベア
リングケース３が接合される。そしてベアリングケース
３の後方にミッションケース４、トランスファケース５
及びエクステンションケース６が順次接合される。

【００１０】クラッチハウジング１にはクラッチ部Ａが
配設され、クラッチ部Ａの直後のベアリングケース３と
ミッションケース４に変速部Ｃが配設される。また変速
部Ｃの前方のベアリングケース３とファイナルケース２
に終減速部Ｂが分離して配設され、変速部Ｃの後ろのト
ランスファケース５にトランスファ部Ｄがそれぞれ配設
される。

【００１１】エンジン１０のクランク軸１１はクラッチ
部Ａのクラッチ２０に連結され、クラッチ２０が変速部
Ｃの手動変速機３０に連結される。手動変速機３０の出
力側はトランスファ部Ｄのセンターディファレンシャル
装置５０等に連結され、このセンターディファレンシャ
ル装置５０から終減速部Ｂのファイナルギヤ７５やフロ
ントディファレンシャル装置８０に連結し、且つリヤデ
ィファレンシャル装置１５にも連結して縦置きトランス
アクスル型のセンターデフ付４輪駆動車に構成される。

【００１２】クラッチハウジング１は、長さが短くて後
方開口部１ａがクラッチ２０より大径に形成されて、こ
の開口部１ａからクラッチ２０を分解し且つ後方に取出
して交換することが可能になっている。ファイナルケー
ス２は、図４（ｂ）のようにクラッチハウジング１の側
方下部に小径筒部２ａが、後端を開口して平行に一体形
成される。また小径筒部２ａと連通する大容量の閉じた
ファイナル収容部２ｂが、クラッチハウジング１の前方
の前車軸位置に突出して一体形成され、これらファイナ
ル収容部２ｂ，小径筒部２ａ及び内部の終減速部Ｂが、
剛性の大きいクラッチハウジング１により確実に支持さ
れており、ファイナル収容部２ｂの一側はファイナル部
組付のため開口している。

【００１３】ベアリングケース３は、クラッチハウジン
グ１の開口部１ａに接合する大径の筒部３ａ、筒部３ａ
の後ろに形成される壁部３ｂを有し、大径の筒部３ａの
下方でファイナルケース２の小径筒部２ａと同軸上に小
径筒部３ｃが形成され、これら筒部２ａ，３ｃが断続的
に嵌合してクラッチハウジング１とファイナルケース２
とに着脱可能に接合される。更に、クラッチハウジング
１とファイナルケース２，ベアリングケース３，ミッシ
ョンケース４，トランスファケース５等は剛性の大きい
筒状に形成され、各接合部をボルト７により結合して一
体構成される。

【００１４】クラッチ２０は、クランク軸１１に締結さ
れるフライホイール２１、フェーシング２２を具備して
変速機入力軸３１にスプライン嵌合するクラッチディス
ク２３を有し、フェーシング２２のフライホイール２１
と反対側にプレッシャプレート２４が対向配置される。
またフライホイール２１にはカバー２５がねじ止めさ
れ、カバー２５内部でプレッシャプレート２４の背後に
ダイヤフラムスプリング２６が接触される。ダイヤフラ
ムスプリング２６の中心側にはベアリングケース３の壁
部３ｂと一体的なガイド筒３ｄが延設され、このガイド
筒３ｄにレリーズベアリング２７を備えたホルダ２８が
移動可能に嵌合する。そしてレリーズベアリング２７が
ダイヤフラムスプリング２６の中心側に連結し、通常は
ダイヤフラムスプリング２６によりプレッシャプレート
２４を介してフェーシング２２をフライホイール２１に
摩擦接触してクラッチ接続する。またクラッチペダル踏
込時はレリーズヨーク２９によりホルダ２８を移動し、
ダイヤフラムスプリング２６の外周部を反転してその押
圧力を解除することで、クラッチ切断するように構成さ
れる。

【００１５】手動変速機３０は、クラッチ２０からの入
力軸３１と中空の出力軸３２が平行配置され、出力軸３
２の内部にフロントドライブ軸４４が挿通される。入力
軸３１はベアリングケース３とミッションケース４の壁
部３ｂ，４ａのベアリングＢ１，Ｂ２で支持され、フロ
ントドライブ軸４４の前端がベアリングケース３の壁部
３ｂのベアリングＢ３で支持される。出力軸３２は途中
がミッションケース４の壁部４ａのベアリングＢ４で支
持され、且つフロントドライブ軸４４に対してニードル
ベアリングＮ１を介して支持される。

【００１６】ミッションケース４の内部において入力軸
３１と出力軸３２の間に前方から第１速ギヤ３３、第２
速ギヤ３４、第３速ギヤ３５、第４速ギヤ３６が順次配
置され、２つのギヤ相互の間にシンクロ機構４０，４１
がそれぞれ設けられる。また第１速ギヤ３３と第２速ギ
ヤ３４の間には、ドライブギヤ３８ａ、ドリブンギヤ３
８ｂ及びアイドラギヤ３８ｃを有するリバースギヤ３８
が配置される。更にトランスファケース５の内部におい
て入力軸３１と出力軸３２の間に第５速ギヤ３７とシン
クロ機構４２が配置され、３組のシンクロ機構４０，４
１，４２を選択的に作動して前進５段のいずれか１つに
シフトし、アイドラギヤ３８ｃを２つのギヤ３８ａ，３
８ｂに噛合わせてリバースにシフトするように構成され
る。

【００１７】変速機出力軸３２の後部にはセンターデフ
入力軸４３を介してセンターディファレンシャル装置５
０が同軸上に連結され、入力軸３１の後方にリヤドライ
ブ軸１２が略同軸上に配置される。センターディファレ
ンシャル装置５０の中心の前後にはフロント出力軸４５
とリヤ出力軸４６が出力し、フロント出力軸４５が連結
部材４７を介してフロントドライブ軸４４の後部に動力
伝達するように連結される。またリヤ出力軸４６は、１
組のトランスファギヤ１３、リヤドライブ軸１２、プロ
ペラ軸１４及びリヤディファレンシャル装置１５を介し
て後輪に動力伝達するように連結される。一方、センタ
ーディファレンシャル装置５０の差動制限手段として、
フロント出力軸４５とリヤ出力軸４６の間にビスカスカ
ップリング６０が設けられる。

【００１８】センターディファレンシャル装置５０はベ
ベルギヤ式であり、変速機出力軸３２にセンターデフ入
力軸４３を介してデフケース５１が連結される。デフケ
ース５１のピニオン軸５２にはピニオン５３が回転自在
に取付けられ、このピニオン５３に噛合う一方のサイド
ギヤ５４がリヤ出力軸４６に一体結合される。またビス
カスカップリング６０のケース６１にはフロント出力軸
４５と他方のサイドギヤ５５が形成され、このサイドギ
ヤ５５もピニオン５３に噛合う。そしてデフケース５１
に入力する変速動力を等しく前後輪に分配して伝達し、
且つ差動作用するように構成される。

【００１９】ビスカスカップリング６０はデフケース５
１の内部に収容設置され、ケース６１のフロント出力軸
４５がセンターデフ入力軸４３の内側に近接して同軸上
に配置され、且つ連結部材４７を介してフロントドライ
ブ軸４４にスプライン結合される。またハブ６２がリヤ
出力軸４６に一体的に結合され、これらケース６１とハ
ブ６２の間に多数のプレート６３が配設され、前後輪の
一方のスリップにより大きい回転差を生じると、回転差
に応じたビスカストルクを発生して差動制限作用するよ
うに構成される。

【００２０】更に、終減速部Ｂについて説明すると、フ
ロントドライブ軸４４の前端が１組のリダクションギヤ
７０、ファイナルギヤ７５を介してフロントディファレ
ンシャル装置８０に連結される。リダクションギヤ７０
のドライブギヤ７１はフロントドライブ軸４４の前方に
一体形成して、手動変速機３０の第１速ギヤ３３の直前
方に配置される。また同軸上に配置されるファイナルケ
ース２とベアリングケース３の小径筒部２ａ，３ｃには
中空のギヤ軸７２が、壁部３ｂとミッションケース４の
ベアリングＢ５で支持して設置され、このギヤ軸７２に
ドリブンギヤ７３を形成してドライブギヤ７１と噛合っ
ている。ファイナルケース２の小径筒部２ａにはファイ
ナルギヤ７５のドライブピニオン７６のピニオン軸７７
がベアリングＢ６で支持して挿入され、このピニオン軸
７７の後部にロックナット６５等により連結部材６６が
結合される。そして連結部材６６にギヤ軸７２が着脱可
能にスプライン結合し、ギヤ軸７２と小径筒部２ａ，３
ｃの開口側がオイルシール６７でシールされる。

【００２１】クラッチハウジング１の側方下部の前輪位
置に突設されるファイナル収容部２ｂには大径のクラウ
ンギヤ７８が設置され、このクラウンギヤ７８にドライ
ブピニオン７６が噛合うと共にフロントディファレンシ
ャル装置８０が装着される。フロントディファレンシャ
ル装置８０は、図４（ａ）のようにクラウンギヤ７８に
デフケース８１が一体化され、デフケース８１のピニオ
ン軸８２にはピニオン８３が回転自在に取付けられる。
そしてピニオン８３に噛合う２組のサイドギヤ８４，８
５がアクスル軸，前車軸８６，８７を介してそれぞれ左
右前輪８８Ｌ，８８Ｒに、動力を等しく分配して伝達し
且つ差動作用するように連結される。

【００２２】更に、上述のパワーユニットの搭載状態に
ついて説明する。先ず、クラッチハウジング１の前方に
突出するファイナルケース２のファイナル収容部２ｂを
前車軸８６，８７に一致して、この前車軸８６，８７に
フロントディファレンシャル装置８０のアクスル軸が連
結される。これにより前車軸８６，８７を跨いでエンジ
ン１０が配置され、前車軸８６，８７の後方にクラッチ
２０，手動変速機３０等が配置され、この配置状態で一
体構造のクラッチハウジング１と各ケース２〜６が、後
ろ下がりの所定の角度で傾斜して搭載される。またファ
イナルケース２の下方において、前車軸直後では小径筒
部２ａにより下方の空間が広くなっているため、この小
径筒部２ａの下にステアリング系の部材９０やクロスメ
ンバ９１が制約を受けることなく配設される。

【００２３】次に、この実施例の作用について説明す
る。先ず、停車または走行中にクラッチ２０を切断して
前進段にシフトすると、手動変速機３０においてシンク
ロ機構４０，４１または４２により第１速ないし第５速
のギヤ３３〜３７のいずれか１つが入力軸３１と同期し
ながら一体化して選択される。そこでクラッチ２０を接
続すると、エンジン１０の動力が手動変速機３０の入力
軸３１に入力し、選択された変速ギヤによる変速動力が
出力軸３２に出力する。また停車時にクラッチ切断した
状態でリバースシフトすると、リバースギヤ３８のアイ
ドラギヤ３８ｃがドライブ及びドリブンギヤ３８ａ，３
８ｂに噛合って、逆転した変速動力が出力軸３２に出力
し、こうして前進５段後進１段に変速される。

【００２４】変速機出力軸３２の変速動力は、センター
デフ入力軸４３を介してセンターディファレンシャル装
置５０のデフケース５１に入力する。ここで通常走行時
の前後輪の回転差が小さい場合は、センターディファレ
ンシャル装置５０がフリーになる。そこでセンターディ
ファレンシャル装置５０では、デフケース５１に入力し
た変速動力がピニオン５３と２組のサイドギヤ５４，５
５で等しく分割される。そして一方のサイドギヤ５５の
動力はビスカスカップリング６０のケース６１、フロン
ト出力軸４５、連結部材４７、フロントドライブ軸４
４、リダクションギヤ７０、ファイナルギヤ７５、フロ
ントディファレンシャル装置８０、車軸８６，８７を介
して左右前輪８８Ｌ，８８Ｒに伝達する。また他方のサ
イドギヤ５４の動力はリヤ出力軸４６、トランスファギ
ヤ１３、リヤドライブ軸１２等を介して後輪に伝達して
常に４輪駆動走行する。そして旋回時にはピニオン５３
が遊星回転し、前後輪の回転差を吸収して自由に旋回す
ることが可能となる。

【００２５】上述の４輪駆動走行において、前後輪の一
方がスリップして大きい回転差を生じると、ビスカスカ
ップリング６０で前輪側のケース６１と後輪側のハブ６
２の回転差に応じたビスカストルクが発生して、センタ
ーディファレンシャル装置５０が自動的に差動制限され
る。そしてビスカストルクに応じて高速側から低速側へ
トルク移動して、スリップが防止される。

【００２６】次いで、手動変速機３０等の品質管理、ク
ラッチ交換作業について説明する。先ず、クラッチハウ
ジング１と各ケース２〜６が一体構造であるから、変速
部Ｃ、終減速部Ｂ及びトランスファ部Ｄを組付けると、
動力伝達系はこの状態で各部を常に作動させることが可
能となる。そこで手動変速機３０を任意の変速段にシフ
トして入力軸３１をモータ等により回転すると、手動変
速機３０、センターディファレンシャル装置５０、フロ
ントディファレンシャル装置８０等が回転作動して、こ
れら一連のギヤ音等が一度に管理される。

【００２７】また車両に搭載した状態でクラッチ交換等
のメンテナンスをする場合は、クラッチハウジング１と
ベアリングケース３との接合部のボルトを外し、手動変
速機３０以降を後方へ引く。するとファイナルケース２
の小径筒部２ａとその内部のピニオン軸７７に対して、
ベアリングケース３の小径筒部３ｃとその内部のギヤ軸
７２が共に抜ける。また入力軸３１がクラッチ２０のク
ラッチディスク２３から抜け、ガイド筒３ｄがホルダ２
８から抜ける。このためクラッチハウジング１をエンジ
ン１０に結合して、クラッチ２０はクランク軸１１に結
合し、ファイナルギヤ７５とフロントディファレンシャ
ル装置８０は車軸側に結合した状態で、ベアリングケー
ス３以降が容易に分離、分解してクラッチハウジング１
の後方開口部１ａが開口した状態になる。そこで開口部
１ａからハウジング１内部に工具を挿入することでクラ
ッチ２０が容易に分解され、カバー２５等を大径の開口
部１ａから外部に取出してフェーシング２２の交換が可
能となる。

【００２８】以上、本発明の実施例としてセンターデフ
付４輪駆動車について説明したが、ＦＦ車等の２輪駆動
車にも適応できることは勿論である。またクラッチ部と
して種々のタイプの自動クラッチ、トルクコンバータを
採用し、変速部として自動変速機を採用する場合にも適
応できる。

【００２９】

【発明の効果】以上に説明したように本発明によると、
車両の縦置きトランスアクスル型のパワーユニット構造
において、終減速部を有するファイナルケースがクラッ
チハウジングに一体形成されるので、終減速部を剛性の
大きいクラッチハウジングにより確実に支持できる。フ
ァイナルケースはクラッチハウジングに形成してミッシ
ョンケースと一体構成されるので、エンジンに結合する
以前に変速部と終減速部のギヤ音等の品質をまとめて管
理することが可能になる。クラッチハウジングの開口部
はクラッチの通過が可能に形成され、クラッチハウジン
グとファイナルケースに対してミッションケース前段の
ベアリングケース部が分離可能に構成されるので、クラ
ッチ交換等の整備を容易化できる。

【００３０】ファイナルケースをクラッチハウジングに
一体形成した状態でケース途中の下方に広い空間が確保
されるので、ステアリング系の部品やクロスメンバの配
置や形状に対する制約が少ない。ベアリングケースとフ
ァイナルケースの小径筒部同志が同軸上に嵌合するの
で、変速機出力側とデフ入力側の同軸度の精度が高くな
り、伝達効率や回転部，結合部の耐摩耗性等が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両のパワーユニット構造の実施
例を示す前半分の断面図である。

【図２】同実施例の後半分の断面図である。

【図３】センターデフ付４輪駆動車の場合の駆動系の概
略示すスケルトン図である。

【図４】ファイナルケースの配置状態を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ クラッチハウジング ２ ファイナルケース ３ ベアリングケース ４ ミッションケース １０ エンジン Ａ クラッチ部 Ｂ 終減速部 Ｃ 変速部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンにトランスアクスル型の変速機
   を結合して縦置配置としたパワーユニットにおいて、 エンジンに結合されるクラッチハウジングの側方から前
   方に突出してファイナルケースを一体形成し、クラッチ
   ハウジングとファイナルケースにベアリングケースを着
   脱可能に接合し、このベアリングケースにミッションケ
   ースを接合して一体構成し、エンジンをクラッチハウジ
   ングのクラッチ部、ミッションケースの変速部を介して
   ファイナルケースの終減速部に動力伝達可能に連結する
   ことを特徴とする車両のパワーユニット構造。
2. 【請求項２】 クラッチハウジングのベアリングケース
   と接合される開口部は、クラッチが通過可能な大きさに
   形成されることを特徴とする請求項１記載の車両のパワ
   ーユニット装置。
3. 【請求項３】 ファイナルケースは、クラッチハウジン
   グの側方下部にファイナルギヤのドライブピニオンを挿
   入する小径筒部と、クラッチハウジングの前方にドライ
   ブピニオンと噛合う大径のクラウンギヤ及びディファレ
   ンシャル装置を収容するファイナル収容部とが一体形成
   されることを特徴とする請求項１記載の車両のパワーユ
   ニット装置。
4. 【請求項４】 ファイナルケースの小径筒部には、ベア
   リングケースの小径筒部が同軸上に配置して着脱可能に
   嵌合することを特徴とする請求項３記載の車両のパワー
   ユニット装置。