JPS6344575B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は前輪駆動式自動車に採用される自動車
変速装置を例えばオフロード用に改変することに
関する。

更に詳しくは、本発明は常時咬み合う歯車を支
えた平行な一次軸と二次軸とからなる変速装置で
あつて、これら一次および二次軸にほぼ平行な一
対の半軸（これらに前輪が駆動連結されている）
を駆動するための差動装置を備えた形式の自動車
変速装置をより低速の変速比を正逆回転において
達成するように変換しかつ自動車の後輪にも駆動
を伝達するように変換するための構造に関する。

［従来の技術］ 従来の前輪駆動式自動車の変速装置では常時咬
み合う歯車を支えた一次軸と二次軸と、これらの
間に設けられた例えば四系統の歯車列とからな
り、かつこの二次軸により駆動される差動装置を
備え、この差動装置の両側から前記一次および二
次軸に平行に左右一対の半軸が延びている。なお
これら一対の半軸に左右一対の前輪が駆動連結さ
れている。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の変速装置では通常の変速比のみしか達成
できないので、オフロードの場合に必要とされる
特に低速で大トルクの出力や、四輪の同時駆動が
得られないのである。

本発明の目的は自動車をオフロードにも適用で
きるようにすることである。オフロードでは車輪
を特に低速にして力強く駆動させなければならな
い事態に頻繁に出くわす。また車輪のすべてを同
時に駆動させなければならないこともある。オフ
ロード専用車では勿論このようなことを考慮して
設計されていることは言うまでもないが、本発明
では普通の前輪駆動式自動車においてその変速装
置を改変するのみでオフロードでも乗れるように
したのである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明においては
常時咬み合う歯車を支える一次軸と二次軸よりな
り、変速装置の上記軸にほぼ平行に延び且つ自動
車の前輪に接続されるようにした一対の半軸に駆
動を伝達するための差動装置を組入れた形式の自
動車変速装置を自動車の後輪に駆動を伝達するた
め動力取出装置と低第１速歯車とが付設された同
形式の変速装置に変換する構造体において、 該構造体が(a)エンジンの反対側の変速装置のケ
ーシング２にその延長部において固定されるよう
にした第１補助ケーシング１３と、該第１補助ケ
ーシング内に支えられ、変速装置の一次軸３と二
次軸４とを低第１速歯車に対応する変速比を以て
接続するように作動する歯車伝動装置１４と、上
記接続を係脱する装置２９，３０とを含む第１変
換装置１１と、(b)差動装置７のケーシング１６に
固定されるようにした第２補助ケーシング１５
と、該差動装置の軸に直角をなす軸を中心に回転
するため第２補助ケーシング１５によつて支えら
れた動力取出軸１７と、該動力取出軸１７へ差動
装置７から駆動を伝達するためのかさ歯車伝動装
置１８，１９と、上記第２補助ケーシング１５に
よつて回転自在に支えられ、自動車の後輪に接続
されるようになつていて、上記動力取出軸１７と
接続可能なる伝動軸２０と、該伝動軸２０と動力
取出軸１７との接続を係脱する装置４０〜４５と
を含む第２変換装置１２とよりなり、 前記第１変換装置１１の一部を形成する前記歯
車伝動装置１４が前記第１補助ケーシング１３内
へ突出する一次軸３の端３ｂに固定された第１歯
車２１と、該第１補助ケーシング１３内に固定さ
れた中間軸２３に回転自在に支えられ上記第１歯
車２１と咬み合う第２歯車２２と、該第２歯車２
２に接続固定された第３歯車２５と、上記第１補
助ケーシング１３内に固定されたピン２７により
回転自在に支えられ上記第３歯車２５と咬み合う
第４歯車２６と、前記第１補助ケーシング１３内
へ突出する上記二次軸４の端部４ａに回転自在に
支えられ上記第４歯車２６と咬み合う第５歯車２
８と、上記二次軸４の上記端部４ａに固定された
第６歯車２９とよりなり、前記低第１速歯車を係
脱する前記装置が第６歯車２９にスプライン付き
カプリング３０により摺動自在に取り付けられ、
上記第５歯車２８に接続固定の輪歯車３３とその
スプライン付き内面で咬み合い可能なスリーブ３
１により構成され、該スリーブが上記第６歯車２
９に対し軸方向に変位可能なることによつて第６
歯車２９と第５歯車２８との接続を係脱するよう
にし、さらに前記歯車伝動装置１４は前記第２歯
車２２と第３歯車２５とに接続固定された逆進速
用の第７歯車３４を備えかつ上記第７歯車３４と
咬み合い可能な輪歯車３２を前記スリーブ３１に
おいて備えていることを特徴をする構造体とした
ものである。

［作 用］ 上記のように構成された自動車変速装置では通
常の平坦路から外れた海岸の砂浜とかのオフロー
ドにおいて、第１補助ケーシング内の第１変換装
置を作動させて非常に低速のトルクを増大せしめ
られた車輪の駆動となすことによりこの自動車は
走行できるし、また、第２補助ケーシング内の第
２変換装置を作動させて四輪を同時に駆動しつつ
障害を乗り越えながら走行できる。また、この第
１変換装置の歯車列の構造は正逆いずれの回転方
向においても非常に低速な駆動を達成しているに
もかかわらず第１変換装置をコンパクトなものに
なしている。

［実施例］ 本発明を添付の図面を参考に単に例示するだけ
の目的で以下に説明する。

さて自動車の後輪への駆動伝達用の動力取出し
装置１２と低第１速歯車１１を備えた本発明によ
る自動車の変速装置１が第１図に全体的に示され
ている。

主ケーシング２内に一次軸３と二次軸４とが回
転自在に支えられている。一次軸３は主ケーシン
グ２から突出してエンジンにより駆動されるよう
にした端部３ａを備えている。４枚のはすば歯車
５が一次軸３に固定され二次軸４上の４枚のはす
ば歯車６と咬み合つている。これら歯車６は二次
軸４に回転自在に装着されている。歯車６を二次
軸４に選択的に連結固定するのに用いられる慣用
のスリーブおよびシンクロナイザは図示されてい
ない。このようにして主ケーシング２は主変速装
置を内蔵している。

この主変速装置に差動装置７が直結されてい
る。差動装置の遊星キヤリヤは二次軸４に固定さ
れたピニオン９と係合する歯車８に固定されてい
る。差動装置７は二次軸４からの駆動を一対の半
軸１０へ伝達する役目をする。この半軸１０は自
動車の前輪に接続されるためのものである。

第１図に示す如く、半軸１０は主変速装置の一
次軸３および二次軸４にほぼ平行の方向に延びて
いる。主変速装置は車自体の縦方向に対し車の横
位置に取り付けられるようにできている。

差動装置を備えた主変速装置は第１変換装置１
１と第２変換装置１２とよりなる変換構造体によ
り第１図に示す変速装置に変換される。

第１変換装置１１は車のエンジンと反対側にケ
ーシング２に固定された第１補助ケーシング１３
内に装着されている。

第１補助ケーシング１３内には歯車伝動装置１
４が配置されていて主変速装置の一次軸と二次軸
とを選択的に接続する。このときの変速比は非常
に低く低第１速歯車に対応する。

第２変換装置１２は差動装置のケーシング１６
に固定された第２補助ケーシング１５と、歯車８
に固定されたかさ歯車１９と咬み合うかさピニオ
ン１８を一端に支えた動力取出軸１７と、この動
力取出軸１７に対して選択的に連結されるように
なされた伝動軸２０とよりなる。なお、この伝動
軸２０を介して後輪が駆動される。

第１図乃至第３図について述べると、歯車伝動
装置１４はケーシング１３内へ突入する一次軸３
の端部３ｂに固定された第１歯車２１を含む。こ
の第１歯車２１はケーシング１３に固定された中
間軸２３に回転自在に支えられた第２歯車２２と
咬み合つている。この第２歯車２２は１本の管状
素子２４と一体的である。そしてこの素子２４は
歯車２６と咬み合う第３歯車２５を有している。
歯車２６はケーシング１３に固定されたピン２７
に回転自在に支えられている。

歯車２６はケーシング１３内に突出する二次軸
４の端部４ａに回転自在に支えられた歯車２８と
咬み合つている。この歯車２８に並んで歯車２９
がある。この歯車２９は端部４ａに固定されてい
る。この歯車２９の歯はスプラインであつてこれ
にスプライン付きカプリング３０によつてスリー
ブ３１が摺動自在に取り付けられている。スリー
ブ３１の外面には歯車３２が設けられている。二
次軸４の端部４ａに固定された歯車２９上のスリ
ーブ３１を軸方向に変位させるための公知形式の
装置（図示せず）が設けられている。スリーブ３
１はスプライン付き内面が歯車２８の歯付きリン
グ３３と咬み合いになる第１端位置と、歯車３２
が上記管状素子２４の一部に形成された歯車３４
と咬み合いになる第２端位置との間で変位可能で
ある。なお第２図では歯車３４は歯車３２から隔
離されているように見えるが、実際にはこれら両
歯車のピツチ円は相互に接触しており、第２図に
示した見掛け距離はこの断面を取つた特定の方法
によるものである。勿論このスリーブ３１は第２
図において破線で示す中立位置を取り得る。

スリーブ３１がその第１端位置（歯車２８およ
び２９が連結一体になる）にある場合には、変速
装置の一次軸３と二次軸４とは低第１速歯車に対
応する変速比で接続される。

スリーブ３１がその第２端位置（輪歯車３２お
よび３４が相互に咬み合う）にある場合には、一
次軸３と二次軸４とは逆進速に対応する変速比で
接続される。

勿論、図示の例は本来の変速装置に逆進速を得
るために設けられた伝動歯車が除去された場合に
関する。従つて、第１変換装置１１を用いること
によつて低第１速のみならず、新しい逆進比を本
来の変速装置に加えることが可能になつている。

逆進比を修正せずに主変速装置に低第１速歯車
のみを加えることが必要ならば、輪歯車３２と歯
車３４とを設ける必要はなくなるだろうことは明
白である。

第４図および５図について述べると、歯車８は
差動装置７の遊星キヤリヤ３５にボルト３６によ
つて固定されている。この同じボルトを用いてか
さ歯車１９に固定されている。

第４図から理解できる如く、かさ歯車１９と咬
み合うかさピニオン１８を一端に備えた動力取出
軸１７はベヤリング３７によつてケーシング１６
内に回転自在に支えられている。

伝動軸２０はかさピニオン１８の反対側の軸１
７の端部に形成された穴３８に回転自在に支えら
れた端部２０ａを有する。この端部２０ａにリン
グナツト３９によつて歯車４０も固定されてい
る。端部２０ａの反対側の伝動軸２０の端部は車
の後輪に駆動伝達する軸に伝動軸２０を接続させ
る目的のフランジ２０ｂを備えている。

伝動軸２０はケーシング１５内においてスプラ
イン付き部分２０Ｃを有し、この部分にスリーブ
４１が摺動自在に取り付けられている。このスリ
ーブ４１は伝動軸２０のスプライン付き部分２０
ｃと連結するためのスプライン付き内面を有し、
軸１７と連結固定される歯車４０と咬み合うよう
に作動する内側輪歯車４２を備えている。

スリーブ４１は第１端位置と第２端位置との間
で変位可能で、第１端位置にある場合は内側輪歯
車４２は歯車４０から隔離されるので軸１７と軸
２０との連結は解かれ（第４図に示す）、第２端
位置にある場合には内側輪歯車４２は歯車４０と
咬み合つているので軸１７は軸２０と回転するよ
うに連結されている。

軸２０の一側へ軸２０の軸線に直角に延びる軸
４４に固定された二又素子４３によつてスリーブ
４１の軸方向変位が制御される。軸４４はケーシ
ング１５内に回転自在に支えられ、ケーシング１
５から突出する端部４４ａを備え、この端部には
二又素子４３の変位を制御するレバー４５が固定
されている。

二又素子４３の二本のアームのおのおのにはス
リーブ４１の周溝４７に係合する摺動ブロツク４
６が設けられている。

二又素子４３をスリーブ４１の上記端位置に対
応する両方の端位置の各々に保持するために、ケ
ーシング１５の部分１５ａ内に摺動自在に支えら
れた指状の突起４８が設けられている。

この突起４８の自由端はコイルばね４９によつ
て二又素子４３の二つのアームの一つの自由端と
接触状態に保持されている。突起４８と協同する
二又素子４３のアームには二つの切欠き４３ａ
（第４図）が設けられ、この切欠きの各々に突起
４８の自由端が二又素子４３の端位置の一方また
は他方において係合することができる。

上記突起４３ａの形状はカムの形にしてあるの
で、二又素子４３が制御されて回転すると、突起
４８は二又素子４３が反対端位置に達するので、
他方の切欠き４３ａに係合するまで後退位置へ押
し戻される。

勿論、構造の詳細および実施例は例として記載
図示したものについては本発明の範囲から逸脱す
ることなく大きな変化が可能である。

例えば、添付の図面について示した変換は本来
の変速装置が４歯車を持つ形式の場合に関するも
のであるが、このような変換は５変速装置の場合
にも同様に可能であることは明白である ［発明の効果］ 本発明は以上説明したように構成されているの
で、自動車がオフロードを走行する際、第１変換
装置を作動させて低速度かつ大トルクで車輪を駆
動させることができる。これにより自動車はオフ
ロードをも難なく走行できるのである。また、第
２変換装置を作動させれば四輪とも駆動させるこ
とができてこれもまたオフロードを難なく走行で
きるようにするのである。

更に第１変換装置は低速で逆転駆動をも達成す
るので、よりハードなオフロードでの自動車のド
ライブを可能になしうる。

なお特に本発明の第１変換装置は逆転駆動機能
を備えながらもコンパクトであるという効果があ
り、また一次軸および二次軸を主ケーシングより
突出させておくだけでオプシヨンとして極めて簡
単に採用できるという効果がある。

また歯車列２１〜２９およびスリーブ３１の構
造は非常に低い第一速を選択的に取り得るように
してあることは勿論のこと、この構造により非常
に低い逆進速を得る構造（歯車３１，３４）を何
ら追加的なスペースを必要とすることなく付加す
ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動車変速装置を概略的に示
す断面斜視図、第２図は第３図の−線に沿つ
た断面図、第３図は第１図の矢印の方向より見
た断面図、第４図は第１図の詳細断面図、第５図
は第４図の−線に沿つた断面図である。 なお図において、符号２は伝動装置のケーシン
グ、３は一次軸、３ａは一次軸の端部、４は二次
軸、４ａは二次軸の端部、７は差動装置、１１は
第１変換装置、１２は第２変換装置、１３は第１
補助ケーシング、１４は歯車伝動装置、１５は第
２補助ケーシング、１６は差動装置のケーシン
グ、１７は動力取出軸、１８はかさピニオン、１
９はかさ歯車、２０は伝動軸、２１は第１歯車、
２２は第２歯車、２３は中間軸、２５は第３歯
車、２６は第４歯車、２７はピン、２８は第５歯
車、２９は第６歯車、３０はスプライン付きカプ
リング、３１はスリーブ、３２，３３は歯車、３
４は第７歯車、４０は歯車、４１はスリーブ、４
２は内輪歯車、４３は二又素子、４３ａは切欠
き、４４は横軸、４４ａはケーシング１５から突
出の端部、４５は制御レバー、４６は摺動ブロツ
ク、４７は周溝、４８は保持装置即ち指状突起で
ある。なお、各図中同一符号は同一または相当部
分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 常時咬み合う歯車を支える一次軸と二次軸よ
   りなり、変速装置の上記軸にほぼ平行に延び且つ
   自動車の前輪に接続されるようにした一対の半軸
   に駆動を伝達するための差動装置を組入れた形式
   の自動車変速装置を自動車の後輪に駆動を伝達す
   るため動力取出装置と低第１速歯車とが付設され
   た同形式の変速装置に変換する構造体において、 該構造体が(a)エンジンの反対側の変速装置のケ
   ーシング２にその延長部において固定されるよう
   にした第１補助ケーシング１３と、該第１補助ケ
   ーシング内に支えられ、変速装置の一次軸３と二
   次軸４とを低第１速歯車に対応する変速比を以て
   接続するように作動する歯車伝動装置１４と、上
   記接続を係脱する装置２９，３０とを含む第１変
   換装置１１と、(b)差動装置７のケーシング１６に
   固定されるようにした第２補助ケーシング１５
   と、該差動装置の軸に直角をなす軸を中心に回転
   するため第２補助ケーシング１５によつて支えら
   れた動力取出軸１７と、該動力取出軸１７へ差動
   装置７から駆動を伝達するためのかさ歯車伝動装
   置１８，１９と、上記第２補助ケーシング１５に
   よつて回転自在に支えられ、自動車の後輪に接続
   されるようになつていて、上記動力取出軸１７と
   接続可能なる伝動軸２０と、該伝動軸２０と動力
   取出軸１７との接続を係脱する装置４０〜４５と
   を含む第２変換装置１２とよりなり、 前記第１変換装置１１の一部を形成する前記歯
   車伝動装置１４が前記第１補助ケーシング１３内
   へ突出する一次軸３の端３ｂに固定された第１歯
   車２１と、該第１補助ケーシング１３内に固定さ
   れた中間軸２３に回転自在に支えられ上記第１歯
   車２１と咬み合う第２歯車２２と、該第２歯車２
   ２に接続固定された第３歯車２５と、上記第１補
   助ケーシング１３内に固定されたピン２７により
   回転自在に支えられ上記第３歯車２５と咬み合う
   第４歯車２６と、前記第１補助ケーシング１３内
   へ突出する上記二次軸４の端部４ａに回転自在に
   支えられ上記第４歯車２６と咬み合う第５歯車２
   ８と、上記二次軸４の上記端部４ａに固定された
   第６歯車２９とよりなり、前記低第１速歯車を係
   脱する前記装置が第６歯車２９にスプライン付き
   カプリング３０により摺動自在に取り付けられ、
   上記第５歯車２８に接続固定の輪歯車３３とその
   スプライン付き内面で咬み合い可能なスリーブ３
   １により構成され、該スリーブが上記第６歯車２
   ９に対し軸方向に変位可能なることによつて第６
   歯車２９と第５歯車２８との接続を係脱するよう
   にし、さらに前記歯車伝動装置１４は前記第２歯
   車２２と第３歯車２５とに接続固定された逆進速
   用の第７歯車３４を備えかつ上記第７歯車３４と
   咬み合い可能な輪歯車３２を前記スリーブ３１に
   おいて備えていることを特徴とする構造体。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載のものにおい
   て、前記第２変換装置１２の一部を形成するかさ
   歯車伝動装置が差動装置７の遊星キヤリヤに固定
   されたかさ歯車１９と該かさ歯車１９と咬み合
   い、動力取出軸１７に接続固定されたかさピニオ
   ン１８とよりなることを特徴とする構造体。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載のものにおい
   て、動力取出軸１７と伝動軸２０との接続を係脱
   する装置が該伝動軸２０にスプライン付きカプリ
   ングによつて摺動自在に取付けられ、動力取出軸
   １７に固定された歯車４０と咬み合い可能な内輪
   歯車４２を備えたスリーブ４１よりなり、該スリ
   ーブが軸方向に変位することにより上記接続を係
   脱するようにしたことを特徴とする構造体。 ４ 特許請求の範囲第３項に記載のものにおい
   て、動力取出軸１７と伝動軸２０との接続を係脱
   する前記装置がさらに二又素子４３よりなり、該
   素子のアームはその自由端に前記スリーブ４１の
   周溝４７の内部と係合して配置された二つの摺動
   ブロツク４６を支え、上記二又素子４３は上記ス
   リーブ４１の軸線と直角の軸を中心に第２補助ケ
   ーシング１５内に回転自在に支えられた横軸４４
   に支えられ、該横軸が上記ケーシング１５から突
   出する端部４４ａを有し制御レバー４５を備えた
   ことを特徴とする構造体。 ５ 特許請求の範囲第４項に記載のものにおい
   て、前記構造体がその端位置の各々に動力取出軸
   １７と伝動軸２０との接続の係脱に対応する二又
   素子４３を保持するための保持装置４８よりなる
   ことを特徴とする構造体。 ６ 特許請求の範囲第５項に記載のものにおい
   て、前記保持装置が二又素子４３の二本のアーム
   のうちの一本のアームの自由端に弾性的に押接さ
   れて、二又素子４３の両端位置にそれぞれ対応す
   る上記自由端に形成された二つの切欠き部４３ａ
   内に選択的に係合可能な指状突起４８よりなるこ
   とを特徴とする構造体。 ７ 特許請求の範囲第６項に記載のものにおい
   て、前記二又素子の二本のアームの自由端に形成
   された前記切欠き４３ａの形状がカムの形をとる
   ことによつて二又素子４３が変位すれば指状の突
   起４８が押し戻されるようにしたことを特徴とす
   る構造体。