JP4953445B2 - 直列に連結したエンジンと変速機を横置きに搭載した自動車 - Google Patents

Description

本発明は、軸線方向において互いに直列に連結したエンジンと変速機を車体に対し横置きに配置して搭載した自動車に関する。

この種の互いに直列に連結したエンジンと変速機を横置きに搭載したフロントエンジンフロントドライブ式の自動車においては、変速機のコンパクト化及び出力の高トルク化のために、例えば特許文献１に開示されたように、１本の入力軸に対し２本の中間軸を設け、入力軸と各中間軸との間に複数の変速ギヤ対を並列的に配置することにより、変速機の軸線方向長さを短縮させ、かつ変速段数を増大させることが行われている。図５はこの特許文献１の実施例２に開示された技術と実質的に同じ構造の変速機１を示しており、変速機ケース２内には入力軸３ａと第１及び第２中間軸３ｂ，３ｃと後進軸３ｄが互いに平行に配置され、第１及び第２中間軸３ｂ，３ｃは、減速ギヤ列６ａ〜６ｃ及び差動機構７を介して出力軸８ａ，８ｂに連結されている。入力軸３ａと第１中間軸３ｂの間には第１速段及び第２速段を構成する第１前進歯車切換ユニット４Ａと第３速段及び第４速段を構成する第２前進歯車切換ユニット４Ｂが、後者の方がエンジン１０側から離れるように軸線方向に沿って配置され、入力軸３ａと第２中間軸３ｃの間には第５速段及び第６速段を構成する第３前進歯車切換ユニット４Ｃが第２前進歯車切換ユニット４Ｂとほゞ対応する軸線方向位置に配置され、また入力軸３ａと第２中間軸３ｃと後進軸３ｄの間には後進段を構成する後進歯車切換ユニット４Ｄが第１前進歯車切換ユニット４Ａとほゞ対応する軸線方向位置に配置されている。従って変速機ケースの背面２ａの大部分を占める入力軸３ａと第１及び第２中間軸３ｂ，３ｃと対応する部分は各軸と直交する１つの平坦面となっている。

図６は、このような従来技術の変速機１をエンジン１０に対し軸線方向において直列に連結した駆動ユニットを車体の前部に横置きして搭載した自動車の前部の横方向に沿った縦断面の概要を示すものである。図６に示すように、この駆動ユニットは車体の両側部を前後方向に延びる１対のサイドフレーム９の間に位置し、またサイドフレーム９の前部は前車軸との干渉をさけるために上方に屈曲されているので、図６において左側のサイドフレーム９は、変速機ケース２の背面２ａの上部のすぐ左側を通っている。
特開２００２−７０９６０号公報（段落〔００３２〕〜〔００３５〕、図５、図６）。

このサイドフレーム９は衝突安全性及び車両剛性の向上のために、断面の大形化及び形状の直線化が要望されるが、そのようにするとその断面の位置及び形状は図６において二点鎖線９ａで示すようになり、左側のサイドフレーム９ａは変速機ケース２の背面２ａの上部の左側と干渉し、右側のサイドフレーム９ａはエンジン１０と接近するので、エンジン１０と変速機１を連結した駆動ユニットを車体に搭載することが困難になるという問題を生じる。以上はフロントエンジンフロントドライブ式の自動車にエンジンと変速機を連結した駆動ユニットを横置きに配置した場合について説明したが、同様な駆動ユニットをリヤエンジンリヤドライブ式の自動車に横置き配置する場合にも、同様な問題が生じる。

なお特許文献１の実施例１には、変速段を１段少なくすることにより、変速機ケースの背面の第２中間軸と対応する部分を第１中間軸と対応する部分の背面よりもエンジン側に近づけることが示唆されている。しかし特許文献１の実施例１では、エンジン側に近づく第２中間軸と対応する部分は変速機ケースの下側に位置しているので、これにより変速機ケースの背面に生じるのは無用なデッドスペースであり、上述したような問題を解決することはできない。本発明はこのような問題を解決することを目的とする。

このために、本発明による直列に連結したエンジンと変速機を横置きに搭載した自動車は、エンジンにより回転駆動される入力軸と、駆動車輪に連結される出力軸と、入力軸と平行に配置されてそれぞれ出力軸に連結される第１中間軸及び第２中間軸と、入力軸と第１中間軸の間に設けられて２組の前進変速ギヤ対とこの前進変速ギヤ対による入力軸と第１中間軸の間の動力伝達を切り換える第１切換クラッチよりなる第１前進歯車切換ユニットと、入力軸と第２中間軸の間に互いに並列に設けられて、それぞれが１組または２組の前進変速ギヤ対とこの前進変速ギヤ対による入力軸と第２中間軸の間の動力伝達を切り換える第２または第３切換クラッチよりなる第２及び第３前進歯車切換ユニットと、これらの各部を支持するとともにそれらの大部分を覆う変速機ケースよりなる変速機を、エンジンに直列に連結して車体に搭載した自動車において、第１前進歯車切換ユニット及び第２前進歯車切換ユニットはエンジン側に寄せて配置し、第３前進歯車切換ユニットは第２前進歯車切換ユニットのエンジンと反対側となる一側に配置するとともに、第１中間軸は入力軸及び第２中間軸よりも上方に位置させ、第１前進歯車切換ユニットのエンジン側となる前進変速ギヤ対の駆動ギヤと、第２前進歯車切換ユニットのエンジン側となる前進変速ギヤ対の駆動ギヤは、入力軸に設けられた共用のギヤとするとともに、第１前進歯車切換ユニットのエンジンと反対側となる前進変速ギヤ対の駆動ギヤは、軸線方向において第３前進歯車切換ユニットの第３切換クラッチと対応する位置付近において入力軸に設けることにより、変速機ケースは、エンジンと反対側となる背面の第１前進歯車切換ユニットの第１中間軸に設けた部分と対応する第２部分を、その下側の第２及び第３前進歯車切換ユニットと対応する第１部分よりもエンジン側に接近させたものとして、背面の上部に凹んだ切欠き部を形成し、変速機とエンジンを直列に連結して、車体の両側部を前後方向に延びる１対のサイドフレームの一方が変速機ケースの背面の切欠き部内を通るように横置きに配置して車体に搭載したことを特徴とするものである。

前項に記載の直列に連結したエンジンと変速機を横置きに搭載した自動車は、入力軸と平行に配置されて出力軸に連結された後進軸と、入力軸と後進軸の間に設けられるとともに１組の後進ギヤ列とこの後進ギヤ列による入力軸と後進軸の間の動力伝達を切り換える後進切換クラッチよりなる後進歯車切換ユニットをさらに備え、第１前進歯車切換ユニットのエンジンと反対側となる前進変速ギヤ対は第１速段のギヤ対とし、後進ギヤ列は入力軸に設けられた駆動ギヤと、後進軸に回転自在に支持されて後進切換クラッチにより後進軸に連結される被動ギヤと、第１中間軸に回転自在に支持されて駆動ギヤ及び被動ギヤと噛合される遊転ギヤよりなり、後進ギヤ列の駆動ギヤ及び遊転ギヤは第１前進歯車切換ユニットのエンジンと反対側となる前進変速ギヤ対の両ギヤと共用させることが好ましい。

前項に記載の直列に連結したエンジンと変速機を横置きに搭載した自動車において、遊転ギヤにはそれよりも小径の第２の遊転ギヤが一体的に形成され、遊転ギヤは駆動ギヤと噛合され、第２の遊転ギヤは被動ギヤと噛合されていることが好ましい。

前３項に記載の直列に連結したエンジンと変速機を横置きに搭載した自動車において、第１〜第３前進歯車切換ユニットは何れも２組の前進変速ギヤ対とこの２組の各前進変速ギヤ対の間に設けられてこの両前進変速ギヤ対による入力軸と第１及び第２中間軸の間の動力伝達を切り換える切換クラッチよりなることが好ましい。

上述のように、請求項１の発明によれば、第１前進歯車切換ユニット及び第２前進歯車切換ユニットはエンジン側に寄せて配置し、第３前進歯車切換ユニットは第２前進歯車切換ユニットのエンジンと反対側となる一側に配置するとともに、第１中間軸は入力軸及び第２中間軸よりも上方に位置させ、第１前進歯車切換ユニットのエンジン側となる前進変速ギヤ対の駆動ギヤと、第２前進歯車切換ユニットのエンジン側となる前進変速ギヤ対の駆動ギヤは、入力軸に設けられた共用のギヤとするとともに、第１前進歯車切換ユニットのエンジンと反対側となる前進変速ギヤ対の駆動ギヤは、軸線方向において第３前進歯車切換ユニットの第３切換クラッチと対応する位置付近において入力軸に設けることにより、変速機ケースは、エンジンと反対側となる背面の第１前進歯車切換ユニットの第１中間軸に設けた部分と対応する第２部分を、その下側の第２及び第３前進歯車切換ユニットと対応する第１部分よりもエンジン側に接近させたものとして、背面の上部に凹んだ切欠き部を形成し、変速機とエンジンを直列に連結して、車体の両側部を前後方向に延びる１対のサイドフレームの一方が変速機ケースの背面の切欠き部内を通るように横置きに配置して車体に搭載したので、衝突安全性及び車両剛性の向上のために、サイドフレームの断面を大形化しあるいは形状を直線化して、従来ならばサイドフレームが変速機ケースの背面の上部と干渉するような場合でも、変速機ケースとの干渉が生じることはなく、直列に連結したエンジンと変速機を横置きにして車体に搭載することが可能となる。また、第１前進歯車切換ユニットのエンジン側となる駆動ギヤと、第２前進歯車切換ユニットのエンジン側となる駆動ギヤを共用のギヤとしており、これにより駆動ギヤが１個減少するので、その分だけ変速機の構造を簡略化するとともにコンパクト化することができ、さらに第１前進歯車切換ユニットのエンジンと反対側となる前進変速ギヤ対の駆動ギヤは、軸線方向において第３前進歯車切換ユニットの第３切換クラッチと対応する位置付近において入力軸に設けたので、軸線方向に直列に配置した第２及び第３前進歯車切換ユニットの長さが増大して変速機ケースの背面の第１部分のエンジンからの突出量が増大することもない。

入力軸と平行に配置されて出力軸に連結された後進軸と、入力軸と後進軸の間に設けられるとともに１組の後進ギヤ列とこの後進ギヤ列による入力軸と後進軸の間の動力伝達を切り換える後進切換クラッチよりなる後進歯車切換ユニットをさらに備え、第１前進歯車切換ユニットのエンジンと反対側となる前進変速ギヤ対は第１速段のギヤ対とし、後進ギヤ列は入力軸に設けられた駆動ギヤと、後進軸に回転自在に支持されて後進切換クラッチにより後進軸に連結される被動ギヤと、第１中間軸に回転自在に支持されて駆動ギヤ及び被動ギヤと噛合される遊転ギヤよりなり、後進ギヤ列の駆動ギヤ及び遊転ギヤは第１前進歯車切換ユニットのエンジンと反対側となる前進変速ギヤ対の両ギヤと共用させた請求項２の発明によれば、入力軸と第１中間軸と後進軸にに設けられる後進歯車切換ユニットは、第１前進歯車切換ユニットのエンジンと反対側となる前進変速ギヤ対より背面側に突出するとはないので、背面の上部に形成される切欠き部が小さくなることはない。従って後進歯車切換ユニットを設けても、変速機ケースとの干渉が生じないようにサイドフレームを変速機ケースの切欠き部内を通すことができ、直列に連結したエンジンと変速機を横置きにして車体に搭載することが可能となる。また後進ギヤ列の駆動ギヤ及び遊転ギヤは第１前進歯車切換ユニットのエンジンと反対側となる前進変速ギヤ対の両ギヤと共用させたので、ギヤの数を減少させて変速機の構造を簡略化するとともにコンパクト化することができ、さらに後進ギヤ列の駆動ギヤと共用される第１前進歯車切換ユニットのエンジンと反対側となる前進変速ギヤ対の駆動ギヤは第１速段のギヤであるので、後進ギヤ列の減速比を大きくすることが容易である。

後進ギヤ列の遊転ギヤにはそれよりも小径の第２の遊転ギヤが一体的に形成され、遊転ギヤは駆動ギヤと噛合され、第２の遊転ギヤは被動ギヤと噛合されている請求項３の発明によれば、後進ギヤ列は２段に減速されることによりその被動ギヤの径を減少させることができるので、後進歯車切換ユニットによる変速機ケースの突出量を減少させて車体への搭載を容易にすることができる。

第１〜第３前進歯車切換ユニットは何れも２組の前進変速ギヤ対とこの２組の各前進変速ギヤ対の間に設けられてこの両前進変速ギヤ対による入力軸と第１及び第２中間軸の間の動力伝達を切り換える切換クラッチよりなるものとした請求項４の発明によれば、変速段数を３組の前進歯車切換ユニットを有する変速機における最大値である６段とすることができるので、変速機の出力トルクを最大にすることができる。

以下に、図１〜図３により、本発明による直列に連結したエンジンと変速機を横置きに搭載した自動車の最良の形態の説明をする。図３はこの発明をフロントエンジンフロントドライブ式の自動車に適用した場合における自動車の前部の横方向に沿った縦断面の概要を示すものであり、互いに直列に配置して連結したエンジン１０と変速機１１は、自動車の車体の両側部に沿って前後方向に延びる主要な強度部材である左右のサイドフレーム１３の前部の間に横置きして搭載されている。図３において変速機１１はエンジン１０の左側に配置され、その変速機ケース１２の背面１２ａの上部には、後述のように凹んだ切欠き部１２ｂが形成されており、前車軸との干渉をさけるために上方に屈曲された左右のサイドフレーム１３のうち左側となるものの前部はこの切欠き部１２ｂ内を通っている。

変速機１１は、図１及び図２に示すように、エンジン１０により回転駆動される入力軸１５と、駆動車輪に連結される出力軸１９と、入力軸１５と平行に配置されて減速ギヤ列２８ａ〜２８ｄを介してそれぞれ出力軸１９に連結される第１及び第２中間軸１６，１７並びに後進軸１８と、入力軸１５と第１中間軸１６の間に設けられた第１前進歯車切換ユニット２０Ａと、入力軸１５と第２中間軸１７の間に設けられた第２前進歯車切換ユニット２０Ｂ及び第３前進歯車切換ユニット２０Ｃと、入力軸１５と後進軸１８の間に設けられた後進歯車切換ユニット２０Ｄと、これらの各軸１５〜１９、各歯車切換ユニット２０Ａ〜２０Ｄ及び各減速ギヤ列２８ａ〜２８ｄを支持するとともにそれらの大部分を覆う変速機ケース１２により構成されている。各減速ギヤ列２８ａ〜２８ｄはエンジン１０に最も接近して配置され、各歯車切換ユニット２０Ａ〜２０Ｄは各減速ギヤ列２８ａ〜２８ｄのエンジン１０と反対側となる位置に配置されている。

図１及び図３に示すように、変速機１１はエンジン１０の軸線方向一側に直列に配置されて、変速機ケース１２はエンジン１０に固定され、入力軸１５は図１における左端部及び中間部が変速機ケース１２に回転自在に支持され、その右端はクラッチ（図示省略）を介してエンジン１０のクランク軸に連結され、両中間軸１６,１７及び後進軸１８は両端部が変速機ケース１２に回転自在に支持されている。出力軸１９は、一直線上に配置されて中間部が差動機構２９を介して連結された２つの部分１９ａ，１９ｂよりなり、この両部分１９ａ，１９ｂは変速機ケース１２により回転自在に支持されるとともにそれぞれの外端部はジョイント及びドライブシャフトを介して各駆動車輪（何れも図示省略）に連結されている。両中間軸１６，１７及び後進軸１８は、それぞれのエンジン１０側となる端部にそれぞれ固定された減速小ギヤ２８ａ，２８ｂ，２８ｃが、差動機構２９に設けられた減速大ギヤ２８ｄと噛合されて、出力軸１９に連結されている。また主として図２に示すように、第１中間軸１６及び後進軸１８は入力軸１５及び第２中間軸１７よりも上方に位置されている。

主として図１に示すように、第１前進歯車切換ユニット２０Ａはエンジン１０側に寄せて配置されている。第１前進歯車切換ユニット２０Ａは変速の第１速段及び第２速段を形成するもので、入力軸１５と第１中間軸１６の間に設けた２組のギヤ対、すなわち第１速ギヤ対（前進変速ギヤ対）２１ａ，２１ｂ及び第２速ギヤ対（前進変速ギヤ対）２２ａ，２２ｂと、この両ギヤ対の間に設けられて各ギヤ対による入力軸１５と第１中間軸１６の間の動力伝達を切り換える第１切換クラッチ３０Ａにより構成されている。第１速ギヤ対２１ａ，２１ｂ及び第２速ギヤ対２２ａ，２２ｂの各駆動ギヤ２１ａ，２２ａは入力軸１５に固定され、各被動ギヤ２１ｂ，２２ｂは第１中間軸１６に回転自在に設けられ、第１切換クラッチ３０Ａはこの両被動ギヤ２１ｂ，２２ｂの間に設けられて、両被動ギヤを第１中間軸１６に選択的に連結するものである。

第１切換クラッチ３０Ａは、周知のシンクロメッシュ機構よりなるもので、第１中間軸１６に固定されたクラッチハブＬと、その外周に軸線方向摺動自在にスプライン係合されたスリーブＭと、各被動ギヤ２１ｂ，２２ｂにそれぞれ一体的に設けられてスリーブＭとスプライン係合可能な係合部材Ｓ１，Ｓ２により構成されている。第１切換クラッチ３０ＡのスリーブＭは、手動または自動操作されるシフトフォークＮにより、図示の中立位置から左向きにシフトされれば、係合部材Ｓ１にスプライン係合され、第１速ギヤ対２１ａ，２１ｂの被動ギヤ２１ｂが第１中間軸１６に連結されて第１速段が形成される。その状態からスリーブＭがシフトフォークＮにより右向きにシフトされれば、先ず係合部材Ｓ１から離脱されて中立位置に戻され、さらに右向きにシフトされれば係合部材Ｓ２にスプライン係合され、第２速ギヤ対２２ａ，２２ｂの被動ギヤ２２ｂが第１中間軸１６に連結されて第２速段が形成される。その状態からスリーブＭが左向きにシフトされれば中立位置に戻される。

第２前進歯車切換ユニット２０Ｂは第１前進歯車切換ユニット２０Ａと同様にエンジン１０側に寄せて配置され、第３前進歯車切換ユニット２０Ｃは第２前進歯車切換ユニット２０Ｂに対しエンジン１０と反対側に配置されている。第２前進歯車切換ユニット２０Ｂは変速の第３速段及び第４速段を形成するもので、入力軸１５と第２中間軸１７の間に設けた第３速ギヤ対（前進変速ギヤ対）２３ａ，２３ｂ及び第４速ギヤ対（前進変速ギヤ対）２４ａ，２４ｂと、この両ギヤ対の間に設けられた第２切換クラッチ３０Ｂよりなり、その構造は第１前進歯車切換ユニット２０Ａと実質的に同じである。第２切換クラッチ３０ＢのスリーブＭは、図示の中立位置から右向きにシフトされれば、前述と同様にして第３速段が形成され、その状態から左向きにシフトされれば、同様にして中立位置に戻され、同じ向きにさらにシフトされれば第４速段が形成され、右向きにシフトされれば中立位置に戻される。

第３前進歯車切換ユニット２０Ｃは変速の第５速段及び第６速段を形成するもので、入力軸１５と第２中間軸１７の間に設けた第５速ギヤ対（前進変速ギヤ対）２５ａ，２５ｂ及び第６速ギヤ対（前進変速ギヤ対）２６ａ，２６ｂと、この両ギヤ対の間に設けられた第３切換クラッチ３０Ｃよりなり、その構造は第１及び第２前進歯車切換ユニット２０Ａ，２０Ｂと実質的に同じである。第３切換クラッチ３０ＣのスリーブＭは、図示の中立位置から左向きにシフトされれば、前述と同様にして第５速段が形成され、その状態から右向きにシフトされれば、同様にして中立位置に戻され、同じ向きにさらにシフトされれば第６速段が形成され、左向きにシフトされれば中立位置に戻される。

第１前進歯車切換ユニット２０Ａのエンジン１０側となる第２速ギヤ対２２ａ，２２ｂの駆動ギヤ２２ａと、第２前進歯車切換ユニット２０Ｂのエンジン１０側となる第３速ギヤ対２３ａ，２３ｂの駆動ギヤ２３ａは、入力軸１５に固定された共用のギヤとなっている。また、第１前進歯車切換ユニット２０Ａのエンジン１０と反対側となる第１速ギヤ対２１ａ，２１ｂの駆動ギヤ２１ａは、軸線方向において第３前進歯車切換ユニット２０Ｃの第３切換クラッチ３０Ｃと対応する位置付近、すなわち第３前進歯車切換ユニット２０Ｃの両側の各変速ギヤ対２５ａ，２５ｂ及び２６ａ，２６ｂの駆動ギヤ２５ａ，２６ａの間において入力軸１５に固定されている。

後進歯車切換ユニット２０Ｄは、図１及び図２に示すように、入力軸１５と第１中間軸１６と後進軸１８の間に設けた後進ギヤ列２７と、この後進ギヤ列２７による入力軸１５と後進軸１８の間の動力伝達を切り換える後進切換クラッチ３０Ｄにより構成されている。後進ギヤ列２７は駆動ギヤ２７ａと遊転ギヤ２７ｂと被動ギヤ２７ｃよりなり、その駆動ギヤ２７ａ及び遊転ギヤ２７ｂは第１前進歯車切換ユニット２０Ａのエンジン１０と反対側の第１速ギヤ対２１ａ，２１ｂの両ギヤと共用され、また被動ギヤ２７ｃは後進軸１８に回転自在に支持されて遊転ギヤ２７ｂ（被動ギヤ２１ｂ）に噛合されるとともに、そのエンジン１０側に配置された後進切換クラッチ３０Ｄにより後進軸１８に連結されるようになっている。後進切換クラッチ３０Ｄは、その片側に位置する被動ギヤ２７ｃに固定された係合部材ＳＲだけを備えている点を除き、第１切換クラッチ３０Ａと実質的に同一構造である。後進切換クラッチ３０ＤのスリーブＭは、シフトフォークＮにより図示の中立位置から左向きにシフトされれば、係合部材ＳＲにスプライン係合され、後進ギヤ列２７の被動ギヤ２７ｃが後進軸１８に連結されて後進段が形成され、その状態から右向きにシフトされれば係合部材ＳＲから離脱されて後進段が解除される。

上述した実施形態では、第１前進歯車切換ユニット２０Ａと第２前進歯車切換ユニット２０Ｂはエンジン１０側に寄せて配置され、第３前進歯車切換ユニット２０Ｃは第２前進歯車切換ユニット２０Ｂと反対側に配置されている。また第１前進歯車切換ユニット２０Ａのエンジン１０と反対側となる第１速ギヤ対２１ａ，２１ｂは、変速機１１の軸線方向において第３前進歯車切換ユニット２０Ｃの両側の各変速ギヤ対２５ａ，２５ｂ及び２６ａ，２６ｂの駆動ギヤ２５ａ，２６ａの間に位置され、後進歯車切換ユニット２０Ｄのエンジン１０と反対側に位置する駆動ギヤ２７ａ及び遊転ギヤ２７ｂは第１速ギヤ対２１ａ，２１ｂの両ギヤと共用されている。従って第１前進歯車切換ユニット２０Ａと後進歯車切換ユニット２０Ｄのエンジン１０と反対側となる各後端部は、第３前進歯車切換ユニット２０Ｃの後端部よりもエンジン１０側に接近する。また第１前進歯車切換ユニット２０Ａの被動ギヤ２１ｂと後進ギヤ列２７の遊転ギヤ２７ｂ及び被動ギヤ２７ｃが設けられる第１中間軸１６及び後進軸１８は、第３前進歯車切換ユニット２０Ｃが設けられる入力軸１５及び第２中間軸１７よりも上方に位置している。従って変速機ケース１２は、図１及び図３に示すように、エンジン１０と反対側となる背面１２ａのうち後進歯車切換ユニット２０Ｄと第１前進歯車切換ユニット２０Ａの第１中間軸１６及び後進軸１８に設けた部分と対応する第２部分１２ａ２を、その下側の第２及び第３前進歯車切換ユニット２０Ｂ，２０Ｃと対応する第１部分１２ａ１よりもエンジン１０側に接近させて、背面１２ａの上部に凹んだ切欠き部１２ｂを形成することができる。

このように上述した実施形態では変速機ケース１２の背面１２ａの上部に凹んだ切欠き部１２ｂを形成することができるので、図３に示すように変速機１１をエンジン１０と直列に配置して一体的に連結して、車体の前部に横置きに配置して搭載した場合、車体の強度部材である左右のサイドフレーム１３の一方の前部の上方に屈曲された部分が変速機ケース１２の切欠き部１２ｂ内を通るように配置することができる。このようにすれば、衝突安全性及び車両剛性の向上のために、サイドフレームの断面を大形化しあるいは形状を直線化して、従来ならば、図６に示すように、サイドフレーム９が変速機ケース２の背面２ａの上部と干渉するような場合でも、サイドフレーム１３は変速機ケース１２の切欠き部１２ｂ内を通るので変速機ケース１２との干渉が生じることはなくなり、車体に搭載することが可能となる。

なお上述した実施形態では、第１前進歯車切換ユニット２０Ａのエンジン１０側となる第２速ギヤ対２２ａ，２２ｂの駆動ギヤ２２ａと、第２前進歯車切換ユニット２０Ｂのエンジン１０側となる第３速ギヤ対２３ａ，２３ｂの駆動ギヤ２３ａは、入力軸１５に固定された共用のギヤとしており、このようにすれば入力軸１５に設けられる複数の駆動ギヤのうちの１個が省略できるので構造が簡略化され、また両軸１５，１７の長さを短縮して、変速機ケース１２の軸線方向の長さを短くすることができる。

次に図４に示す変形例の説明をする。この変形例は、後進歯車切換ユニット２０Ｄの構成が上述した実施形態と異なるだけであるので、主としてこの相違部分につき説明する。この変形例では、後進歯車切換ユニット２０Ｄの後進ギヤ列２７Ａの遊転ギヤ２７ｂにそれよりも小径の第２の遊転ギヤ２７ｂ１を係合部材Ｓ１との間に一体的に同軸的に形成して、被動ギヤ２７ｃは第２の遊転ギヤ２７ｂ１に噛合させている。また後進切換クラッチ３０Ｄは被動ギヤ２７ｃのエンジン１０と反対側に設けられているが、第１速ギヤ対２１ａ，２１ｂよりも後側には突出しないようにされている。この変形例のその他の構造は図１〜図３で上述した実施形態と同一であるので、詳細な説明は省略する。

この変形例でも、上述した実施形態と同様、変速機ケース１２は、図４に示すように、エンジン１０と反対側となる背面１２ａのうち後進歯車切換ユニット２０Ｄと第１前進歯車切換ユニット２０Ａの第１中間軸１６及び後進軸１８に設けた部分と対応する第２部分１２ａ２を、その下側の第２及び第３前進歯車切換ユニット２０Ｂ，２０Ｃと対応する第１部分１２ａ１よりもエンジン１０側に接近させて、背面１２ａの上部に凹んだ切欠き部１２ｂを形成することができる。従って、衝突安全性及び車両剛性の向上のために、サイドフレームの断面を大形化しあるいは形状を直線化して、従来ならば、図６に示すように、サイドフレーム９が変速機ケース２の背面２ａの上部と干渉するような場合でも、サイドフレーム１３は変速機ケース１２の切欠き部１２ｂ内を通るので変速機ケース１２との干渉が生じることはなくなり、車体に搭載することが可能となる。

またこの変形例では、遊転ギヤ２７ｂと一体的に設けられて被動ギヤ２７ｃと噛合される第２の遊転ギヤ２７ｂ１は遊転ギヤ２７ｂよりも小径であるので、入力軸１５と後進軸１８の間の減速比が同一であれば被動ギヤ２７ｃの径を減少させることができ、後進歯車切換ユニット２０Ｄによる変速機ケース１２の突出量を減少させて車体への搭載を容易にすることができる。あるいは車体への搭載性を考慮することなく入力軸１５と後進軸１８の間の減速比を変更することも可能となる。

なおこの変形例では後進切換クラッチ３０Ｄは被動ギヤ２７ｃのエンジン１０と反対側に設けているが、後進切換クラッチ３０Ｄは被動ギヤ２７ｃのエンジン１０側に設けてもよく、そのようにすれば後進歯車切換ユニット２０Ｄのエンジン１０と反対側となる後端部は第１前進歯車切換ユニット２０Ａの後端部よりもエンジン１０側に一層接近される。このようにすれば、エンジン１０と反対側となる背面１２ａの第２部分１２ａ２のうち後進切換クラッチ３０Ｄと対応する部分を第２部分１２ａ２よりもエンジン１０側に接近させて、背面１２ａの上部形成される切欠き部１２ｂを大きくすることができる。

上述した実施形態及び変形例では、本発明を後進歯車切換ユニット２０Ｄを備えた変速機に適用した例につき説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、後進歯車切換ユニットを備えていない変速機に適用することも可能であり、その場合でも上述した作用効果の大部分は得られる。

また上述した実施形態及び変形例では、第１〜第３前進歯車切換ユニット２０Ａ〜２０Ｃは何れも２組の前進変速ギヤ対２１ａ，２１ｂ〜２６ａ，２６ｂと２組の各前進変速ギヤ対の間に設けられてこの両前進変速ギヤ対による入力軸１５と第１及び第２中間軸１６，１７の間の動力伝達を切り換える３組の切換クラッチ３０Ａ〜３０Ｃよりなるものとしたとした例につき説明しており、そのようにすれば変速段数を３組の前進歯車切換ユニットを有する変速機１１における最大値である６段とすることができるので、変速機１１の出力トルクを最大にすることができる。しかしながら本発明はこれに限られるものではなく、各前進歯車切換ユニット２０Ａ〜２０Ｃの１組あるいは複数組を１組の前進変速ギヤ対だけを有するものとして実施することも可能である。

また上述した実施形態では、第３前進歯車切換ユニット２０Ｃは２組の前進変速ギヤ対２５ａ，２５ｂ及び２６ａ，２６ｂとそれらの間に設けた第３切換クラッチ３０Ｃよりなるものとし、従って第３切換クラッチ３０Ｃと対応する軸線方向位置にある前進変速ギヤ対２１ａ，２１ｂは２組の前進変速ギヤ対２５ａ，２５ｂ及び２６ａ，２６ｂの間に位置するものとなる。しかしながら本発明はこれに限られるものではなく、第３前進歯車切換ユニットは上述した実施形態の第３前進歯車切換ユニット２０Ｃから一方の前進変速ギヤ対２６ａ，２６ｂを除いたものとしてもよく、その場合は、第３切換クラッチ３０Ｃと対応する軸線方向にある前進変速ギヤ対２１ａ，２１ｂは、前進変速ギヤ対２５ａ，２５ｂのエンジン１０側に位置するものとなる。このようにしても上述の場合と同様、変速機ケース１２の背面１２ａの上部に段状に凹んだ切欠き部１２ｂを形成することができ、上述した各効果を得ることができる。

なお上述した実施形態では、第１の前進変速ギヤ対２１ａ，２１ｂを第１速ギヤ対に、第２の前進変速ギヤ対２２ａ，２２ｂを第２速ギヤ対に、第３の前進変速ギヤ対２３ａ，２３ｂを第３速ギヤ対に、第４の前進変速ギヤ対２４ａ，２４ｂを第４速ギヤ対に、第５の前進変速ギヤ対２５ａ，２５ｂを第５速ギヤ対に、第６の前進変速ギヤ対２６ａ，２６ｂを第６速ギヤ対にそれぞれ割り当てた例につき説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、図１及び図２におけるどの位置の前進変速ギヤ対に第何速のギヤ対を割り当てるかは任意である。

さらに上述した実施形態及び変形例では、本発明をフロントエンジンフロントドライブ式の自動車に適用した例につき説明したが、本発明はこれに限られるものではなくリヤエンジンリヤドライブ式の自動車に適用することもできる。

本発明による直列に連結したエンジンと変速機を横置きに搭載した自動車に使用する変速機の一例の全体構造を示す模式図である。 図１に示す変速機の左側から見た模式図である。 本発明による直列に連結したエンジンと変速機を横置きに搭載した自動車のエンジンと変速機を搭載した部分の横方向に沿った縦断面の概要を示す図である。 図１に示す変速機の変形例を示す模式図である。 従来技術による変速機の一例の図１に相当する全体構造を示す模式図である。 図５に示す従来技術の変速機をエンジンに直列に連結して横置きに搭載した自動車の図３に相当する断面図である。

符号の説明

１０…エンジン、１１…変速機、１２…変速機ケース、１２ａ…背面、１２ａ１…第１部分、１２ａ２…第２部分、１２ｂ…切欠き部、１３…サイドフレーム、１５…入力軸、１６…第１中間軸、１７…第２中間軸、１８…後進軸、１９…出力軸、２０Ａ…第１前進歯車切換ユニット、２０Ｂ…第２前進歯車切換ユニット、２０Ｃ…第３前進歯車切換ユニット、２０Ｄ…後進歯車切換ユニット、２１ａ，２１ｂ；２２ａ，２２ｂ；２３ａ，２３ｂ；２４ａ，２４ｂ；２５ａ，２５ｂ；２６ａ，２６ｂ…前進変速ギヤ対、２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａ，２５ａ，２６ａ…駆動ギヤ、２７…後進ギヤ列、２７ａ…駆動ギヤ、２７ｂ…遊転ギヤ、２７ｂ１…第２の遊転ギヤ、２７ｃ…被動ギヤ、３０Ａ…第１切換クラッチ、３０Ｂ…第２切換クラッチ、３０Ｃ…第３切換クラッチ、３０Ｄ…後進切換クラッチ。

Claims (4)

1. エンジンにより回転駆動される入力軸と、駆動車輪に連結される出力軸と、前記入力軸と平行に配置されてそれぞれ前記出力軸に連結される第１中間軸及び第２中間軸と、前記入力軸と第１中間軸の間に設けられて２組の前進変速ギヤ対とこの前進変速ギヤ対による前記入力軸と第１中間軸の間の動力伝達を切り換える第１切換クラッチよりなる第１前進歯車切換ユニットと、前記入力軸と第２中間軸の間に互いに並列に設けられて、それぞれが１組または２組の前進変速ギヤ対とこの前進変速ギヤ対による前記入力軸と第２中間軸の間の動力伝達を切り換える第２または第３切換クラッチよりなる第２及び第３前進歯車切換ユニットと、これらの各部を支持するとともにそれらの大部分を覆う変速機ケースよりなる変速機を、前記エンジンに直列に連結して車体に搭載した自動車において、
   前記第１前進歯車切換ユニット及び第２前進歯車切換ユニットは前記エンジン側に寄せて配置し、前記第３前進歯車切換ユニットは前記第２前進歯車切換ユニットの前記エンジンと反対側となる一側に配置するとともに、前記第１中間軸は前記入力軸及び第２中間軸よりも上方に位置させ、
   前記第１前進歯車切換ユニットの前記エンジン側となる前進変速ギヤ対の駆動ギヤと、前記第２前進歯車切換ユニットの前記エンジン側となる前進変速ギヤ対の駆動ギヤは、前記入力軸に設けられた共用のギヤとするとともに、前記第１前進歯車切換ユニットの前記エンジンと反対側となる前進変速ギヤ対の駆動ギヤは、軸線方向において前記第３前進歯車切換ユニットの第３切換クラッチと対応する位置付近において前記入力軸に設けることにより、
   前記変速機ケースは、前記エンジンと反対側となる背面の前記第１前進歯車切換ユニットの前記第１中間軸に設けた部分と対応する第２部分を、その下側の前記第２及び第３前進歯車切換ユニットと対応する第１部分よりも前記エンジン側に接近させたものとして、前記背面の上部に凹んだ切欠き部を形成し、
   前記変速機とエンジンは直列に連結して、前記車体の両側部を前後方向に延びる１対のサイドフレームの一方が前記変速機ケースの背面の切欠き部内を通るように横置きに配置して前記車体に搭載したことを特徴とする直列に連結したエンジンと変速機を横置きに搭載した自動車。
2. 請求項１に記載の直列に連結したエンジンと変速機を横置きに搭載した自動車において、前記入力軸と平行に配置されて前記出力軸に連結された後進軸と、前記入力軸と後進軸の間に設けられるとともに１組の後進ギヤ列とこの後進ギヤ列による前記入力軸と前記後進軸の間の動力伝達を切り換える後進切換クラッチよりなる後進歯車切換ユニットをさらに備え、前記第１前進歯車切換ユニットの前記エンジンと反対側となる前進変速ギヤ対は第１速段のギヤ対とし、前記後進ギヤ列は前記入力軸に設けられた駆動ギヤと、前記後進軸に回転自在に支持されて前記後進切換クラッチにより前記後進軸に連結される被動ギヤと、前記第１中間軸に回転自在に支持されて前記駆動ギヤ及び被動ギヤと噛合される遊転ギヤよりなり、前記後進ギヤ列の駆動ギヤ及び遊転ギヤは前記第１前進歯車切換ユニットの前記エンジンと反対側となる前進変速ギヤ対の両ギヤと共用させたことを特徴とする直列に連結したエンジンと変速機を横置きに搭載した自動車。
3. 請求項２に記載の直列に連結したエンジンと変速機を横置きに搭載した自動車において、前記遊転ギヤにはそれよりも小径の第２の遊転ギヤが一体的に形成され、前記遊転ギヤは前記駆動ギヤと噛合され、前記第２の遊転ギヤは前記被動ギヤと噛合されていることを特徴とする直列に連結したエンジンと変速機を横置きに搭載した自動車。
4. 請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の直列に連結したエンジンと変速機を横置きに搭載した自動車において、前記第１〜第３前進歯車切換ユニットは何れも２組の前記前進変速ギヤ対とこの２組の各前進変速ギヤ対の間に設けられてこの両前進変速ギヤ対による前記入力軸と第１及び第２中間軸の間の動力伝達を切り換える前記切換クラッチよりなることを特徴とする直列に連結したエンジンと変速機を横置きに搭載した自動車。

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