JPH0719293A - 車両のパワートレイン構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジン及び手動変速機を並列配置した車両
のパワートレイン構造において、手動変速機の変速操作
力を軽減する。 【構成】 エンジン３のクランク軸３ａと、手動変速機
２０の入力軸２１及び副軸２２とが車幅方向に配置され
る。エンジン３の動力は動力伝達機構１８により手動変
速機２０の入力軸２１に伝達される。動力伝達機構１８
の動力伝達比は、所定の増速比（例えば０．８）に設定
される。従って、手動変速機２０の入力軸２１での等価
慣性モーメントが低減されるので、運転者が手動変速機
の同期装置３５、３６，４１を所望の変速ギヤ３０〜３
３、４５に同期噛合させる際に要する押付け力が低減さ
れて、手動変速機２０の変速操作力が軽減される。その
場合、手動変速機２０のメインギヤ３８の動力伝達比は
減速比に設定され、ファイナルギヤ５１の最終減速比は
一層減速側に設定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンを横置き配置
した車両のパワートレイン構造の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の車両のパワートレイ
ン構造として、例えば特開平１−３１６５６１号公報に
開示されるように、エンジンをそのクランク軸の軸線が
車幅方向に位置するようにエンジンルーム内に横置き配
置すると共に、該エンジンの車体後方に手動変速機を配
置し、該手動変速機の軸を上記エンジンのクランク軸に
対して平行に位置付けて、該エンジンと変速装置とを車
体前後方向に並列に配置したものが知られている。

【０００３】そして、上記公報のものでは、手動変速機
として、入力軸及び副軸を有する平行２軸式のものを使
用し、入力軸を上方に、副軸を下方に各々配置すると共
に、この手動変速機の副軸の下方に前輪用の差動装置を
配置して、エンジン動力を入力軸に伝達した後、この動
力を変速しつつ副軸に伝達して、この副軸から変速後の
動力を差動装置に出力して前車輪に伝達するように構成
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
如きパワートレイン構造では、エンジンと手動変速機と
が並列配置の構造である関係上、これ等の車幅方向側方
の位置にこれ等に跨がる動力伝達機構を配置し、エンジ
ン動力を該動力伝達機構を経て手動変速機の入力軸に伝
達する必要が生じ、この動力伝達機構による動力伝達時
には、該動力伝達機構に慣性モーメントが発生する関係
上、手動変速機の入力軸上に換算した等価慣性モーメン
トが大になり、その結果、変速の際に運転者が同期装置
を所定変速ギヤと同期噛合させる時には、その所定変速
ギヤに対する同期装置の押付け力に大きな力を要して、
運転者の変速操作力が大きくなり、良好な変速操作性が
得られない憾みが生じる。

【０００５】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、上記のようにエンジン及び手動変速
機を並列配置したパワートレイン構造において、動力伝
達機構の慣性モーメントの影響を小さく制限して、手動
変速機の変速操作力を有効に軽減することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明では、エンジン及び手動変速機を並列配置し
たパワートレイン構造において、動力伝達機構に慣性モ
ーメントがあっても、その手動変速機の入力軸上に換算
した等価慣性モーメントを小値に制限することにより、
同期装置が所望変速ギヤと同期噛合する際の摩擦係合力
を軽減することとする。

【０００７】すなわち、請求項１記載の発明の具体的な
構成は、上記のようなエンジン及び手動変速機の並列配
置のパワートレイン構造、即ちクランク軸を車幅方向に
配置したエンジンと、該エンジンの車両前後方向に配置
され、軸が上記エンジンのクランク軸と平行に配置され
た手動変速機と、上記エンジンの動力をクランク軸から
上記手動変速機に伝達する動力伝達機構とを備えた車両
のパワートレイン構造を前提として、上記動力伝達機構
の動力伝達比を所定の増速比に設定する構成とする。

【０００８】また、請求項２記載の発明では、上記請求
項１記載の発明にて設定した動力伝達機構の所定増速比
の動力伝達比を他の装置の動力伝達比で相殺し補償する
こととして、手動変速機を特定し、該手動変速機を、動
力伝達機構からエンジン動力が伝達される入力軸と、副
軸と、該両軸に跨って配置される複数対の変速ギヤと、
変速後の動力を上記副軸から入力軸と同一軸線上に戻す
一対のメインギヤを有する形式のもので構成し、上記一
対のメインギヤの動力伝達比を、所定の減速比に設定す
る構成としている。

【０００９】更に、請求項３記載の発明では、他の相殺
の構成として、ファイナルギヤの最終減速比を、所期の
最終減速比よりも減速側に設定する構成とする。

【００１０】

【作用】以上の構成により、請求項１記載の発明では、
動力伝達機構の動力伝達比が設定増速比に設定されてい
るので、動力伝達機構の慣性モーメントを手動変速機の
入力軸上に換算した等価慣性モーメントは、上記設定増
速比の２乗分の１に低減される。その結果、手動変速機
での変速時に運転者が同期装置を所望変速ギヤに押付け
る力は、上記入力軸上の等価慣性モーメントが小値に低
減される分、小さくて済むので、変速操作力が軽減され
る。

【００１１】その場合、請求項２及び請求項３記載の発
明では、手動変速機のメインギヤの動力伝達比が減速比
に設定されたり、ファイナルギヤの最終減速比がより減
速側に設定されるので、上記動力伝達機構の設定増速比
の全部又は一部が相殺されて、パワートレイン全体とし
ての最終減速比は所期の減速比に一致又は近傍値に確保
される。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明の車両のパワートレイン構造によれば、エンジン及び
手動変速機を並列配置し、エンジン動力を動力伝達機構
を経て手動変速機にする場合に、上記動力伝達機構の動
力伝達比を所定増速比に設定して、手動変速機の入力軸
上の等価慣性モーメントを小さく制限したので、変速時
に運転者が同期装置を所望変速ギヤに押付けて同期させ
るに要する押付け力を軽減でき、変速操作性の向上を図
ることができる。

【００１３】特に、請求項２及び請求項３記載の発明に
よれば、上記動力伝達機構での動力伝達比の増速側設定
に対し、その増速設定に応じて、手動変速機のメインギ
ヤの動力伝達比を減速側に設定し、又はファイナルギヤ
の最終減速比をより減速側に設定したので、パワートレ
イン構造全体として所期の最終減速比と同一又は近傍値
の最終減速比を確保できる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。

【００１５】図１及び図２は本発明を前輪駆動車のパワ
ートレイン構造に適用した実施例を示す。

【００１６】同各図において、１は車両のボンネット、
２は該ボンネット１の下方に形成されたエンジンルーム
である。該エンジンルーム２内には多気筒エンジン３が
配置され、該エンジン３はクランク軸３ａが車幅方向に
位置付けられて、車幅方向に横置き配置されている。該
エンジン３は図１に示すように、車体後方に設定角度だ
け傾斜して配置されていると共に、吸気ポート３ｂが車
体前方側に、排気ポート３ｃが車体後方側に位置するよ
うに配置され、上記吸気ポート３ｂには車体前方に延び
る吸気管４が連通接続され、排気ポート３ｃには排気管
５が連通接続される。該排気管５は、斜め後ろ下方に向
って延びるよう配置されると共に、その外方が所定間隔
隔てて断熱カバー５ａにて覆われる。

【００１７】上記エンジン３において、吸気ポート３ｂ
及び排気ポート３ｃが開口する燃焼室６は、シリンダ３
ｄの内周に所定の冷却水通路３ｅを有して配置したライ
ナ３ｆに嵌挿したピストン７により容積可変に形成され
ると共に、吸気弁８及び排気弁９が配置される。

【００１８】上記エンジン３の図２右端部には、クラッ
チ装置１５が配置される。該クラッチ装置１５は、エン
ジン３のクランク軸３ａ端部に連結したフライホイール
３ｇと出力軸１６とを断接する構成である。

【００１９】また、図１及び図２に示すように、エンジ
ン３の後方には、前進５段，後退１段の手動変速機２０
が配置されている。該手動変速機２０は、入力軸２１及
び副軸２２を有し、これ等軸２１、２２が共に上記エン
ジン３のクランク軸３ａに対して平行に位置付けられた
状態でエンジンルーム２内に配置される。上記手動変速
機２０の入力軸２１及び副軸２２は、図１に示すよう
に、エンジン３の後方に入力軸２１が配置され、該入力
軸２１の後方に副軸２２が入力軸２１と略同一高さ位置
に配置される。

【００２０】上記手動変速機２０とクラッチ装置１５と
の間には、動力伝達機構１８が配置される。該動力伝達
機構１８は、上記出力軸１６の図２右端部に一体形成さ
れた駆動スプロケット１８ａと、手動変速機２０の入力
軸２１の同図右端部に駆動連結された従動スプロケット
１８ｂと、該両スプロケット１８ａ，１８ｂに巻掛けら
れたチェーン１８ｃとから成り、クラッチ装置１５の接
続時に出力軸１６に伝達されたエンジン動力を動力伝達
機構１８を経て手動変速機２０の入力軸２１に伝達する
構成である。

【００２１】上記動力伝達機構１８の従動スプロケット
１８ｂは、駆動スプロケット１８ａよりも小径に形成さ
れていて、この構成により、エンジン３から手動変速機
２０の入力軸２１への動力伝達比を所定の増速比（例え
ば０．８）に設定している。

【００２２】一方、手動変速機２０の入力軸２１には、
その後方に出力軸４４が同一軸線上に相対回転可能に配
置され、該出力軸４４には、その後部に出力ギヤ２９が
固定連結される。

【００２３】また、図１に示すように、手動変速機２０
の下方には、前車軸であるドライブシャフト４６が車幅
方向に延びて配置されている。該ドライブシャフト４６
には、上記手動変速機２０の出力ギヤ２９の下方の位置
において、前輪用の差動装置であるデファレンシャル装
置５０が配置されている。

【００２４】上記デファレンシャル５０は遊星歯車式よ
り成り、上記手動変速機２０の出力ギヤ２９をファイナ
ルドライブピニオンとして噛合連係するリングギヤ５０
ａと、該リングギヤ５０ａが連結されたケース５０ｂ
と、該ケース５０ｂに配置された２個のピニオンギヤ５
０ｃ，５０ｃと、ドライブシャフト４６の左右のシャフ
ト部４６ａ，４６ｂに連結された２個のサイドギヤ５０
ｄ，５０ｄとを有する。上記差動装置５０のリングギヤ
５０ａと上記手動変速機２０の出力ギヤ２９とにより、
ファイナルギヤ５１を構成している。

【００２５】次に、上記手動変速機２０の具体的構成を
図２に基いて説明する。同図において、入力軸２１は、
その動力入力側である前端、及び略中央部位が軸受２
６、２７により回転自在に支持されると共に、後端が上
記出力軸４４の前端に嵌挿される。また、副軸２２は、
前端、略中央部位、及び後端が軸受２３〜２５により回
転自在に支持され、出力軸４４は、略中央部位及び後端
が各々軸受４７、４８により回転自在に支持される。入
力軸２１の前端及び略中央部位に各々配置した軸受２
６，２７の間、及び副軸２２の同各位置に配置した軸受
２３，２４の間には、前側から順に、第１速、第２速、
第３速、及び第４速の各変速ギヤ３０〜３３が配置され
る。該各変速ギヤ３０〜３３において、入力軸２１に配
置される第１速及び第２速のドライブギヤ３０ａ、３１
ａは入力軸２１と一体形成され、第３速及び第４速のド
ライブギヤ３２ａ、３３ａは入力軸２１と相対回転可能
に配置される。また、副軸２２に配置される第１速及び
第２速のドリブンギヤ３０ｂ、３１ｂは副軸２２に対し
て相対回転可能に配置され、第３速及び第４速のドリブ
ンギヤ３２ｂ、３３ｂは副軸２２と一体形成される。

【００２６】上記入力軸２１には、第３速と第４速との
間で変速ギヤを噛合選択する同期装置３５が入力軸２１
に対して一体回転可能に配置され、副軸２２には、第１
速と第２速との間で変速ギヤを噛合選択する同期装置３
６が副軸２２に対して一体回転可能に配置される。

【００２７】上記各同期装置３５，３６は同一構成であ
るので、以下、第１速及び第２速選択用の同期装置３６
について説明すると、該同期装置３６は、スリーブ３６
ａと、シンクロナイザーリング３６ｂとを有し、スリー
ブ３６ａの移動によりシンクロナイザーリング３６ｂ，
３６ｂを入力軸２１の軸方向に移動させて、第１速又は
第２速のドリブンギヤ３０ｂ、３１ｂの側方に設けたク
ラッチギヤ３０ｃ、３１ｃのコーン部に該リング３６
ｂ，３６ｂの底面傾斜部を摩擦係合させて略同一回転数
とした後に噛合させる構成である。そして、上記各同期
装置３５，３６により所望の変速ギヤが噛合選択された
際には、入力軸２１に伝達された動力はこの選択された
変速ギヤを経て変速されつつ副軸２２に伝達される。

【００２８】更に、入力軸２１及び副軸２２には、その
略中央部位に配置した軸受２４，２７の後方において、
その略中央部位の軸受２４，２７に近接して後退ギヤ３
９が配置されると共に、該後退ギヤ３９の後方には、副
軸２２と出力軸４４とに跨って一対のメインギヤ３８が
配置される。該メインギヤ３８は、副軸２２に固定連結
されて一体回転するメインドライブギヤ３８ａと、出力
軸４４の前部に一体形成されて上記メインドライブギヤ
３８ａと噛合するメインドリブンギヤ３８ｂとから成
り、副軸２２に伝達された変速後の動力を入力軸２１と
同一軸線上に戻して出力軸４４に伝達する。該メインギ
ヤ３８は、出力軸４４上のメインドリブンギヤ３８ｂが
メインドライブギヤ３８ａよりも大径に形成されて、そ
の動力伝達比が所定の減速比に設定される。

【００２９】上記後退ギヤ３９は、入力軸２１に相対回
転可能に配置された後退ドライブギヤ３９ａと、副軸２
２に固定配置された後退ドライブギヤ３９ｂと、これ等
両ギヤ３９ａ、３９ｂに噛合する後退アイドルギヤ（図
示せず）とから成る。

【００３０】上記出力軸４４上のメインドリブンギヤ３
８ｂは第５速の変速ギヤ４５として兼用され、入力軸２
１上には、該第５速の変速ギヤ４５と後退ドライブギヤ
３９ａとの間に、これ等ギヤを噛合選択する同期装置４
１が配置される。該同期装置４１が第５速の変速ギヤ４
５を噛合選択した際には、入力軸２１に伝達された動力
は該第５速の変速ギヤ４５を経て出力軸４４に直接伝達
された後、出力ギヤ２９を経てデファレンシャル装置５
０のリングギヤ５０ａに伝達される。メインドリブンギ
ヤ３８ｂが変速後の動力を副軸２２から出力軸４４に伝
達する時、同期装置４１は該メインドリブンギヤ３８ｂ
を噛合選択しない。

【００３１】上記ファイナルギヤ５１の最終減速比は所
期の最終減速比に比して大値の減速比に設定される。即
ち、リングギヤ５０ａの径は、出力ギヤ２９の径に対応
して所期の最終減速比を得るに必要な径よりも大径に形
成される。

【００３２】そして、上記手動変速機２０のメインギヤ
３８の減速比、及びファイナルギヤ５１の最終減速比を
減速側に設定した比率は、これ等の動力伝達比を総合し
た減速比が、上記動力伝達機構１８の増速比（０．８）
の逆数（１／０．８）に等しい値になるように、互いの
減速比を勘案して設定されている。

【００３３】したがって、上記実施例においては、エン
ジン１の動力は、クラッチ装置１５の接続時において、
クランク軸３ａから該クラッチ装置１５及び動力伝達機
構１８を経て手動変速機２０の入力軸２１に伝達され
る。その後、入力軸２１に伝達された動力は、第１速〜
第４速の変速ギヤ３０〜３３の何れかを経て副軸２２に
伝達された後、メインギヤ３８を経て出力軸４４に伝達
されるか、又は入力軸２１から第５速の変速ギヤ４５を
経て直ちに出力軸４４に伝達され、該出力軸４４の出力
ギヤ２９から、デファレンシャル装置５０及び前輪用の
ドライブシャフト４６を経て駆動輪に伝達される。

【００３４】ここに、上記動力伝達機構１８の動力伝達
比は、所定の増速比（０．８）に設定されているので、
クラッチ装置１５の慣性モーメント及び動力伝達機構１
８の慣性モーメントを合せた慣性モーメントを手動変速
機２０の入力軸２１上に等価換算すると、この等価慣性
モーメントは上記増速比の２乗倍（０．６４）に低減さ
れる。その結果、変速時に運転者が同期装置３５、３
６、４１を所望の変速ギヤに同期噛合させるに要する押
付け力（摩擦係合力）が小さく低減されるので、手動変
速機２０の変速操作力を有効に軽減することができる。

【００３５】その場合に、手動変速機２０のメインギヤ
３８の動力伝達比が減速側に設定されると共に、ファイ
ナルギヤ５１の最終減速比が所期の減速比よりも更に減
速側に設定されていて、上記手動変速機２０のメインギ
ヤ３８の動力伝達比及びファイナルギヤ５１の最終減速
比を更に減速側に設定した比率を総合した減速比が、上
記動力伝達機構１８の増速比の逆数（１／０．８）に設
定されているので、パワートレイン全体として所期の最
終減速比が確保されて、車両の走行は所期通り良好に維
持される。

【００３６】しかも、上記パワートレイン全体として所
期の最終減速比を確保するについて、手動変速機２０の
メインギヤ３８の動力伝達比が所定減速比に設定される
分、ファイナルギヤ５１の最終減速比を所期の減速比よ
りも減速側に設定する程度を小さくできて、デファレン
シャル装置５０のリングギヤ５０ａの径を比較的小径に
保持できるので、手動変速機２０の入力軸２１と前輪用
ドライブシャフト４６との軸間距離を短く確保できる。

【００３７】更に、手動変速機２０の入力軸２１と副軸
２２とが車両前後方向に略同一高さ位置にて並列配置さ
れるので、これ等両軸２１、２２を上下方向に配置する
場合に比して、ボンネット１の高さ位置を低く設定でき
る。

【００３８】図３は本発明の他の実施例を示す。上記実
施例では、後退ギヤ３９を常時噛合式としてメインギヤ
３８の図２右方に配置したが、これに代えて、後退ギヤ
３９を選択摺動式とし、副軸２２上の第１速及び第２速
選択用の同期装置３６のスリーブ３６ａ上に後退ドリブ
ンギヤ３９ｂを配置したものである。その他の構成は、
図２の実施例と同一であるので、同一部分に同一の符号
を付してその説明を省略する。

【００３９】したがって、本実施例においても、上記実
施例と同様の作用効果を奏する。

【００４０】尚、以上の説明では、手動変速機２０とし
て、変速後の動力を副軸２２から入力軸２１と同一軸線
上に戻すメインギヤ３８を備える形式のものを採用した
が、請求項１記載の発明はこれに限定されず、変速後の
動力を副軸２２から直接にデファレンシャル装置５０に
伝達するパワートレイン構造であってもよいのは勿論で
ある。

【００４１】また、手動変速機２０の入力軸２１上の等
価慣性モーメントを低減するには、上記各実施例の構成
に加えて、図示しないが、第１速及び第２速選択用の同
期装置３６を入力軸２１に配置して、変速の際のニュー
トラル経由時に第１速及び第２速の変速ギヤ３０、３１
を入力軸２１とを一体回転させない構成としてもよい。
この場合には、第１速の変速ギヤ３０とその同期装置３
６との噛合を可能にすべく、第１速ドライブギヤ３０ａ
を大径に形成する必要があるが、パワートレイン全体と
しての各変速比を所期通りに確保するには、上記第１速
ドライブギヤ３０ａを大径に形成する構成に対応して、
他の変速ギヤ３１〜３３のドライブギヤ３１ａ〜３３ａ
をも同一比率で大径に形成し、その分、例えばファイナ
ルギヤ５１の最終減速比を更に減速側に設定すればよ
い。

【００４２】尚、以上の説明では、前輪駆動車用のパワ
ートレイン構造に本発明を適用したが、本発明はその
他、４輪駆動車用のパワートレイン構造に対しても同様
に適用してもよいのは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】パワートレイン構造を右側方から見た断面図で
ある。

【図２】パワートレイン構造を展開した全体構成図であ
る。

【図３】他の実施例を示す図２相当図である。

【符号の説明】

３ エンジン ３ａ クランク軸 １８ 動力伝達機構 １８ａ 駆動プーリ １８ｂ 従動プーリ １８ｃ 駆動チェーン ２０ 手動変速機 ２１ 入力軸 ２２ 副軸 ２９ 出力ギヤ ３０〜３３，４５ 変速ギヤ ３８ メインギヤ ５０ デファレンシャル装置（差動装
置） ５０ａ リングギヤ ５１ ファイナルギヤ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランク軸を車幅方向に配置したエンジ
   ンと、該エンジンの車両前後方向に配置され、軸が上記
   エンジンのクランク軸と平行に配置された手動変速機
   と、上記エンジンの動力をクランク軸から上記手動変速
   機に伝達する動力伝達機構とを備えた車両のパワートレ
   イン構造であって、上記動力伝達機構は、動力伝達比が
   所定の増速比に設定されることを特徴とする車両のパワ
   ートレイン構造。
2. 【請求項２】 手動変速機は、動力伝達機構からエンジ
   ン動力が伝達される入力軸と、副軸と、該両軸に跨って
   配置される複数対の変速ギヤと、変速後の動力を上記副
   軸から入力軸と同一軸線上に戻す一対のメインギヤを有
   し、上記一対のメインギヤの動力伝達比は所定の減速比
   に設定されることを特徴とする請求項１記載の車両のパ
   ワートレイン構造。
3. 【請求項３】 手動変速機に伝達された動力を駆動輪に
   伝達する経路に配置されるファイナルギヤを有し、該フ
   ァイナルギヤの最終減速比は、所期の最終減速比よりも
   減速側に設定されることを特徴とする請求項１又は請求
   項２記載の車両のパワートレイン構造。