(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンルーム内に車両の前後方向に延びて配置され、縦置きエンジンに連結された発進装置と前記エンジンの後方側に配置された前後進切換装置とを繋ぐ入力軸と、
前記前後進切換装置よりも前方に配置され、前記入力軸に平行にこの入力軸の車幅方向一方側に配置され、固定側シーブと可動側シーブとからなるプーリ溝幅可変のプライマリプーリが設けられたプライマリ軸と、
前記前後進切換装置よりも前方に配置され、前記入力軸に平行にこの入力軸の車幅方向他方側に配置され、固定側シーブと可動側シーブとからなるプーリ溝幅可変のセカンダリプーリが設けられたセカンダリ軸と、
前記入力軸を内側に貫通させて前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリとの間に掛け渡される駆動ベルトと、
前記入力軸の外側に回転自在に設けられ、前記前後進切換装置の出力を前記プライマリ軸に伝達する中空駆動軸とを有することを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用駆動装置において、前記プライマリプーリおよびセカンダリプーリの下側に前記入力軸に直角の方向に延びて配置される出力軸が設けられたディファレンシャル装置と、前記入力軸に平行に延びて前記セカンダリ軸の動力を前記ディファレンシャル装置に伝達する駆動軸とを有する車両用駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の車両用駆動装置において、前記プライマリ軸を前記セカンダリ軸よりも高い位置に配置したことを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用駆動装置において、前記プライマリプーリの可動側シーブを前記発進装置側に配置したことを特徴とする車両用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
縦置きエンジンの動力をベルト式無段変速機を介して駆動輪に伝達するようにした車両用駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ベルト式無段変速機は、プライマリ軸に設けられたプライマリプーリと、プライマリ軸に平行のセカンダリ軸に設けられたセカンダリプーリと、両方のプーリに掛け渡される駆動ベルトとを有している。プーリやベルトの強度を保ち、かつ変速比幅を確保するため、それぞれのプーリは外径が大きくなり、その結果、軸間距離を大きくする必要があるが、エンジンのクランクシャフトが車両の幅方向を向くようにエンジンルーム内に配置される横置きエンジンの場合には、ベルト式無段変速機を有する駆動装置を車両に比較的容易に搭載することができる。
【０００３】
これに対して、エンジンのクランクシャフトが車両の前後方向を向くようにエンジンルーム内に配置される縦置きエンジンの動力を駆動輪に伝達するようにした駆動装置にあっては、エンジンの動力をトルクコンバータや電磁クラッチなどの発進装置を介し、その出力軸をプライマリ軸に直結した場合には、ベルト式無段変速機の上下高さ寸法が大きくなるのみならず、セカンダリ軸をプライマリ軸の下側に配置することにより、それぞれのプーリを潤滑するための潤滑油の攪拌抵抗が増加したり油温上昇などの潤滑上の問題点が発生することになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特に、前輪駆動型車両や４輪駆動型車両にあっては、エンジンルーム内にフロントディファレンシャル装置を組み込む必要があり、このディファレンシャル装置を含めたベルト式無段変速機の上下寸法が大きくなってしまうという問題点がある。この上下寸法を短くするために、ディファレンシャル装置を車両の中心位置から左右方向にずらすように配置すると、ドライブシャフトが左右不等長になり、重量バランス上も好ましくない。
【０００５】
また、エンジンを縦置きとする場合には、エンジンルームの前後方向の寸法が大きくなる傾向にあり、車室内の空間を大きくするためには、駆動装置の車両前後方向の寸法を短くすることが望ましく、特に、エンジンルームと車室とを隔てるトーボードの部分が車室内に張り出さないようにすることが望ましい。なお、縦置きエンジンの動力を駆動輪に伝達するベルト式無段変速機を有する車両用駆動装置としては、たとえば、特開平9-267652号公報および特開平9-277842号公報に開示されるようなものがある。
【０００６】
本発明の目的は、縦置きエンジンの動力をベルト式無段変速機を介して駆動輪に伝達する車両用駆動装置を小型化し得るようにすることにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、車体のエンジンルーム内の空間を有効に利用して、手動変速機などの他の形式の変速機を有する駆動装置との搭載互換性を確保し得るようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両用駆動装置は、エンジンルーム内に車両の前後方向に延びて配置され、縦置きエンジンに連結された発進装置と前記エンジンの後方側に配置された前後進切換装置とを繋ぐ入力軸と、前記前後進切換装置よりも前方に配置され、前記入力軸に平行にこの入力軸の車幅方向一方側に配置され、固定側シーブと可動側シーブとからなるプーリ溝幅可変のプライマリプーリが設けられたプライマリ軸と、前記前後進切換装置よりも前方に配置され、前記入力軸に平行にこの入力軸の車幅方向他方側に配置され、固定側シーブと可動側シーブとからなるプーリ溝幅可変のセカンダリプーリが設けられたセカンダリ軸と、前記入力軸を内側に貫通させて前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリとの間に掛け渡される駆動ベルトと、前記入力軸の外側に回転自在に設けられ、前記前後進切換装置の出力を前記プライマリ軸に伝達する中空駆動軸とを有することを特徴とする。
【００１０】
本発明の車両用駆動装置は、前記プライマリプーリおよびセカンダリプーリの下側に前記入力軸に直角の方向に延びて配置される出力軸が設けられたディファレンシャル装置と、前記入力軸に平行に延びて前記セカンダリ軸の動力を前記ディファレンシャル装置に伝達する駆動軸とを有している。
【００１１】
本発明の車両用駆動装置は、前記プライマリ軸を前記セカンダリ軸よりも高い位置に配置している。
【００１２】
本発明の車両用駆動装置は、前記プライマリプーリの可動側シーブを前記発進装置側に配置している。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明の一実施の形態である車両用駆動装置を示すスケルトン図であり、エンジンルームの前部側にはその車幅方向の中央部に、クランク軸１１が車両の前後方向を向くようにしてエンジン１０が配置されており、クランク軸１１は発進装置としてのトルクコンバータ１２に連結されている。エンジンルームの後部側には、トルクコンバータ１２に対向して前後進切換装置１３が配置され、トルクコンバータ１２は入力軸１４により前後進切換装置１３に繋がれている。
【００１５】
トルクコンバータ１２はクランク軸１１にドライブプレート１２ａを介して直結されたポンプ側ケース１２ｂに設けられたポンプインペラ１２ｃと、このポンプインペラ１２ｃに対向して設けられたタービンランナ１２ｄとを有している。ポンプインペラ１２ｃとタービンランナ１２ｄとの間にはステータ１２ｅが配置され、このステータ１２ｅはワンウエイクラッチ１２ｆにより支持されている。トルクコンバータ出力軸は入力軸１４と一体となっており、ドライブプレート１２ａ側のトルクコンバータケースに係合および開放可能にロックアップクラッチ１２ｇが直結されており、エンジンの回転動力はタービンランナ１２ｄまたはロックアップクラッチ１２ｇを介して入力軸１４に伝達される。
【００１６】
入力軸１４に平行にプライマリ軸１５が配置され、このプライマリ軸１５にはこれに固定された固定側プーリつまり固定側シーブ１６ａとこれに対向してプライマリ軸１５に軸方向に摺動自在に装着された可動側プーリつまり可動側シーブ１６ｂとを有するプライマリプーリ１６が設けられており、可動側シーブ１６ｂの摺動によりプライマリプーリ１６はプーリ溝幅が可変となっている。
【００１７】
入力軸１４に平行にセカンダリ軸１７が配置され、このセカンダリ軸１７にはこれに固定された固定側プーリつまり固定側シーブ１８ａと、これに対向してセカンダリ軸１７に軸方向に摺動自在に装着された可動側プーリつまり可動側シーブ１８ｂとを有するセカンダリプーリ１８が設けられており、可動側シーブ１８ｂの摺動によりセカンダリプーリ１８はプーリ溝幅が可変となっている。
【００１８】
両方のプーリ１６，１８には、駆動側のプライマリプーリ１６の動力を従動側のセカンダリプーリ１８に伝達するために、金属製の駆動ベルト１９が掛け渡されており、両方のプーリ１６，１８とベルト１９とによりベルト式無段変速機が構成されている。
【００１９】
図２は図１に示した車両用駆動装置の具体的構造を示す展開断面図であり、図５は図２におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【００２０】
図５に示すように、入力軸１４の回転中心ＯE はエンジン１０の回転中心つまりクランク軸１１の回転中心と一致しており、クランク軸１１と入力軸１４は一直線状となって車両の前後方向を向いている。プライマリ軸１５は、入力軸１４に対して車幅方向の一方側にこれに平行となって配置され、セカンダリ軸１７は入力軸１４に対して車幅方向の他方側にこれに平行となって配置されている。
【００２１】
そして、プライマリプーリ１６とセカンダリプーリ１８とに掛け渡されたベルト１９は入力軸１４を跨ぐようにして配置されている。このように、重量の大きな２つのプーリ１６，１８を入力軸１４に対して左右にほぼ対称的に配置することにより、車両の重量バランスを均衡に保つことができる。
【００２２】
入力軸１４は、図５に示すように、プライマリプーリ１６の外周とセカンダリプーリ１８の外周とベルト１９とによりほぼ異形の三角形に形成された空間の部分を貫通している。このように、入力軸１４をベルト１９の内側に配置することによって、駆動装置全体の高さを抑えることができる。また、両方のプーリ１６，１８相互の中心間距離を最小限とすることができるので、ベルト式無段変速機の幅寸法、つまり車幅方向の寸法の増加を抑えることができる。
【００２３】
図５において実線で示す状態のベルト１９は、プライマリプーリ１６への巻き付け径が最小となり、セカンダリプーリ１８への巻き付け径が最大となった状態を示し、二点鎖線で示す状態では、プライマリプーリ１６への巻き付け径が最大となり、セカンダリプーリ１８への巻き付け径が最小となった状態を示す。これらの間におけるベルト１９の変位に際して、入力軸１４はベルト１９の内周面に接触しない位置となっている。
【００２４】
プライマリ軸１５の回転中心ＯP は入力軸１４の回転中心ＯE よりも高い位置に配置され、セカンダリ軸１７の回転中心ＯS はプライマリ軸１５よりも低い位置に配置されている。この配置により両プーリ軸の下方に大径のクラウンギヤ４２を備えるディファレンシャル装置４１をプーリ側に近接して配置することができる。
【００２５】
前後進切換装置１３はダプルピニオン式プラネタリギヤが用いられており、入力軸１４に固定された前進用クラッチ２１と、駆動装置のハウジングに取り付けられた後退用ブレーキ２２とを有している。入力軸１４にはサンギヤ２３が固定され、その外側に配置されたリングギヤ２４は、後退用ブレーキ２２に設けられた摩擦板と密着してリングギヤ２４を固定する状態と、密着を解除してリングギヤを回転し得る状態とに作動する摩擦板を有している。
【００２６】
入力軸１４の外側に回転自在に中空駆動軸２５が設けられており、この中空駆動軸２５に固定されたキャリア２６には、サンギヤ２３に噛み合うピニオンギヤ２７と、このピニオンギヤ２７とリングギヤ２４とに噛み合うピニオンギヤ２８とが回転自在に設けられている。キャリア２６には前進用クラッチ２１に設けられた摩擦板と密着する状態と密着を解除する状態とに作動する摩擦板が設けられている。前進用クラッチ２１および後退用ブレーキ２２の作動は、油圧ピストンによって行われる。
【００２７】
前後進切換装置１３の出力をプライマリ軸１５に伝達するために、プライマリ軸１５に固定されたギヤ３１と噛み合うギヤ３２が中空駆動軸２５に設けられている。これらのギヤ３１，３２の外径は、入力軸１４がベルト１９の内側に配置されているので、それぞれ小さくすることができる。
【００２８】
後退用ブレーキ２２をオフの状態つまりリングギヤ２４を回転し得る状態とし、前進用クラッチ２１をオンつまりキャリア２６と前進用クラッチ２１とを締結した状態とすると、トルクコンバータ１２を介して入力軸１４に伝達されたエンジン１０の動力は、前進方向となってギヤ３２，３１を介してプライマリ軸１５に伝達される。一方、後退用ブレーキ２２をオンの状態つまりリングギヤ２４を固定状態とし、前進用クラッチ２１をオフつまりキャリア２６と入力軸１４との接続を解除した状態とすると、入力軸１４の動力はプラネタリギヤを介して後退方向の回転となってプライマリ軸１５に伝達される。
【００２９】
プライマリプーリ１６の溝幅を変化させるために、可動側シーブ１６ｂとにより油室３３ａを形成するシリンダ３３がプライマリ軸１５に設けられ、セカンダリプーリ１８の溝幅を変化させるために、可動側シーブ１８ｂとにより油室３４ａを形成するシリンダ３４がセカンダリ軸１７に設けられている。それぞれの油室３３ａ，３４ａには、ポンプ側ケース１２ｂを介してクランク軸１１により回転駆動されるオイルポンプ３５からの油圧が調圧されて供給されるようになっている。
【００３０】
駆動側のプーリであるプライマリプーリ１６の溝幅間隔を変化させるための可動側シーブ１６ｂは発進装置であるトルクコンバータ１２側に配置されており、可動側シーブ１６ｂを摺動するためのシリンダ３３がトルクコンバータ１２側に配置されることになる。このシリンダ３３はセカンダリプーリ１８の可動側シーブ１８ｂを摺動させるためのシリンダ３４よりも径が大きく設定されており、また、可動側シーブの全長が短いプライマリプーリの可動側シーブ１６ｂのシリンダ３３がトルクコンバータ１２側にレイアウトされることから、車両用駆動装置のエンジンルーム内への搭載スペース上有利となる。
【００３１】
セカンダリ軸１７には固定された減速ギヤ３６は、セカンダリ軸１７の下方に設けられた中間ギヤ３７と噛み合っている。この中間ギヤ３７の下方には、図３に示すように、駆動軸３８が入力軸１４に平行となって回転自在に配置されており、この駆動軸３８に固定された駆動ピニオン３９が中間ギヤ３７に噛み合っている。
【００３２】
図３に示すように、駆動装置のハウジングの下部にはオイルパン４０が設けられ、このオイルパン４０内に充填された潤滑油に駆動ピニオン３９の一部が浸されることにより、駆動ピニオン３９の回転に伴って出力ギヤ３６側に潤滑油が供給されることになる。
【００３３】
プライマリプーリ１６およびセカンダリプーリ１８の下側には、図４および図５に示すように、終減速装置つまりフロントディファレンシャル装置４１が配置され、このディファレンシャル装置４１のクラウンギヤ４２が駆動軸３８に設けられたハイポイドギヤ４３と噛み合っている。このように、トルクコンバータ１２と前後進切換装置１３とを対向して配置し、これらを入力軸１４により繋いで、両方のプーリ１６，１８を入力軸１４を跨ぐようにして終減速装置であるディファレンシャル装置４１の上側に配置するようにしたことから、車両用駆動装置をエンジンルーム内にトーボードと干渉させることなく、搭載することができるとともに、ディファレンシャル装置４１を収容するケースを車幅方向に分割可能に構成することによって、ディファレンシャル装置４１の組み付けを容易に行うことができる。
【００３４】
これにより、既存の車両のエンジンルーム内にも本発明の車両用駆動装置を搭載することができ、さらに他の型式の自動変速装置や手動変速装置を有する車両にも搭載することができる。また、両方のプーリ１６，１８をディファレンシャル装置４１の上方の高い位置に配置することができることから、両プーリ１６，１８は潤滑油の油面よりも十分に高い位置となり、油の攪拌抵抗の増加や油温の上昇を抑えることができる。さらに、従動側のセカンダリプーリ１８がプライマリプーリ１６に対して下側に配置されているので、セカンダリプーリ１８の回転中心と駆動軸３８との軸間距離を短くすることができ、減速ギヤ３６、中間ギヤ３７および駆動ピニオンギヤ３９の外径を小さくすることができる。
【００３５】
ディファレンシャル装置４１は、入力軸１４に対して図４および図５に示すように、直角の方向つまり車幅方向に延びる出力軸４４を有しており、この出力軸４４はその両端部に設けられた等速ジョイント４５を介して前輪に連結されている。ディファレンシャル装置４１の中心ＯD が入力軸１４の回転中心つまりクランク軸１１の回転中心ＯE を通る鉛直線Ｖの近くに配置でき、また前記鉛直線Ｖと出力軸４４の中心とが交差する位置から両方の等速ジョイント４５までの距離ＤR とＤL は同一に設定されており、入力軸１４の回転中心を車両の幅方向中心に設定することにより、等速ジョイント４５から左右の前輪までに設けられる左右のドライブシャフトの距離を十分に長く、かつ同一長さに設定することができる。これにより、ドライブシャフトの屈折自由度と駆動力バランスを保つことができる。
【００３６】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００３７】
たとえば、トルクコンバータ１２に代えて電磁クラッチを発進装置として使用するようにしても良い。また、図示する車両用駆動装置はフロントエンジンフロントドライブ（ＦＦ）式の車両に搭載されるが、後輪をも駆動する４輪駆動型の車両用駆動装置にも適用することができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、発進装置と前後進切換装置とを繋ぐ入力軸の上側にこれを跨ぐように無段変速機が配置されており、入力軸の一方側にプライマリプーリが配置され他方側にセカンダリプーリが配置されているので、車両の重量バランスを均衡に保つことができる。
【００３９】
車両用駆動装置の幅寸法および前後寸法がコンパクトとなり、自動変速装置や手動変速装置を有する他のタイプの車両に対しても、本発明の車両用駆動装置を搭載することができる。
【００４０】
入力軸の上側に無段変速機が配置されることになり、無段変速機を構成するプーリを高い位置に配置することができ、無段変速機の地上高を十分に確保することができる。
【００４１】
高速回転となる両方のプーリを潤滑油の油面よりも高い位置に配置できるので、油の攪拌抵抗増加や油温の増加を抑えることができる。
【００４２】
終減速装置であるディファレンシャル装置を無段変速機の下側に配置することによって、ディファレンシャル装置の組み付けを容易に行うことができる。
【００４３】
駆動側のセカンダリプーリの可動側シーブを発進装置側に配置することによって、幅の広いプーリ外径部を発進装置側に配置することができ、エンジンルームの後部側のスペースを有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である車両用駆動装置の概略構造を示すスケルトン図である。
【図２】図１に示した車両用駆動装置の具体的構造を示す展開断面図である。
【図３】図１の下方に連結される駆動軸とオイルパンの部分を示す断面図である。
【図４】図３に示された駆動軸に噛み合うディファレンシャル装置の一部を示す断面図である。
【図５】図２におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１０        エンジン
１１        クランク軸
１２        トルクコンバータ（発進装置）
１３        前後進切換装置
１４        入力軸
１５        プライマリ軸
１６        プライマリプーリ
１７        セカンダリ軸
１８        セカンダリプーリ
１９        ベルト
２５        中空駆動軸
３８        駆動軸
４１        ディファレンシャル装置（終減速装置）
【図１】
0004216932.tif 000002
【図２】
0004216932.tif 000003
【図３】
0004216932.tif 000004
【図４】
0004216932.tif 000005
【図５】
0004216932.tif 000006