本発明の一実施の形態に係る車両用駆動装置の支持構造は、内燃機関の動力を変速する変速機構と、変速機構によって変速された動力をドライブ軸に出力するディファレンシャル装置とを収容し、ディファレンシャル装置にドライブ軸を挿入するための開口部が形成される変速機ケースと、変速機ケースに取付けられ、変速機構に動力を伝達するモータとを有する車両用駆動装置の支持構造であって、弾性部材を有し、車体に取付けられる車体側ブラケットと、弾性部材と変速機ケースとを連結するマウントブラケットとを有し、変速機ケースをドライブ軸の軸方向から見た場合に、開口部からモータまでの距離と同等となる位置に弾性部材が設置されている。
以下、本発明の一実施例に係る車両用駆動装置の支持構造について、図面を用いて説明する。
図1から図7は、本発明の一実施例に係る車両用駆動装置の支持構造を示す図である。図1から図7において、上下前後左右方向は、車両に設置された状態の車両用駆動装置を基準とし、車両の前後方向を前後方向、車両の左右方向(車両の幅方向)を左右方向、車両の上下方向(車両の高さ方向)を上下方向とする。
まず、構成を説明する。
図1において、ハイブリッド車両(以下、単に車両という)1は、車体2を備えており、車体2は、ダッシュパネル3によって前側のエンジンルーム2Aと後側の車室2Bとに仕切られている。
エンジンルーム2Aには駆動装置4が設置されており、駆動装置4は、前進6速、後進1速の変速段を有する。駆動装置4は、本発明における車両用駆動装置を構成する。
図2において、駆動装置4には内燃機関を構成するエンジン20が連結されている。駆動装置4は変速機ケース5を備えており、変速機ケース5は、エンジン20の側から順に、ライトケース6、レフトケース7、減速機ケース8、減速機カバー9、および、パーキングカバー42(図1、図5参照)を有する。各ケースやカバーは、左右方向に垂直な面にて結合されている。つまり、各ケースやカバーの合わせ面は、左右方向に垂直な面に形成されている。
エンジン20は、ライトケース6に連結されている。エンジン20は、図示しないクランク軸を有し、クランク軸は、車両1の幅方向(左右方向、以下、単に車幅方向という)に延びるように設置されている。すなわち、本実施例のエンジン20は、横置きエンジンから構成されており、本実施例の車両1は、フロントエンジン・フロントドライブ(FF)車両である。
ライトケース6は、右側端部がエンジン20に連結される周壁、および、周壁の左側端部に架設設置された仕切壁6W(図6参照)を有し、右側が開口した形状のケースである。仕切壁6Wは、駆動装置4の後部にディファレンシャル装置17(図7参照)を設置するために、前部に比べて後部は右側に膨らんでディファレンシャル装置17の収容空間を形成している。レフトケース7は、エンジン20と反対側、すなわち、ライトケース6の左側に連結されている。図6に示すように、ライトケース6の仕切壁6Wの外周縁にはフランジ部6Aが形成されている。
レフトケース7は、図5に示すように、右側端部がライトケース6に連結される周壁、および、周壁の左側端部に架設設置された左側壁7Kを有し、右側が開口した形状のケースである。
図2に示すように、レフトケース7の周壁の右端部にはフランジ部7Aが形成されている。つまり、レフトケース7の右端部はその全体がフランジ部7Aとなっており、ライトケース6の左側に連結される合わせ面となっているので、車幅方向でレフトケース7の右端部は同じ位置となっている。
これに対して、レフトケース7の左端部は、車幅方向で、後部が前部に比較してライトケース6側に位置している。このため、図5に示すように、レフトケース7の左側壁7Kは、前側の第1の左壁部7Cと、後側の第2の左壁部7Dとを有する。
ライトケース6の仕切壁6Wとレフトケース7の左側壁7Kは、左右方向に略垂直な面となっており、レフトケース7の左側壁7Kは、ライトケース6の仕切壁6Wと車幅方向で対向している。そして、レフトケース7の左側壁7Kとライトケース6の仕切壁6Wの間にはギヤ室21が形成されている(図7参照)。
図2に示すように、フランジ部7Aにはボルト10Aが挿入されるボス部7aが設けられており、ボス部7aは、フランジ部7Aに沿って複数設けられている。
フランジ部6Aにはボス部7aに車幅方向で合致する複数のボス部6aが形成されており、ボルト10Aによってフランジ部6Aのボス部6aとフランジ部7Aのボス部7aを締結することで、ライトケース6とレフトケース7が締結されて一体化されている。
仕切壁6Wの右側に位置するライトケース6の内部空間には、図示しないクラッチが収容されている。ライトケース6とレフトケース7にて形成されるギヤ室21には、図7に示す主入力軸11、アイドル軸12、副入力軸13、カウンタ軸14、後進軸15およびディファレンシャル装置17が収容されている。
主入力軸11、アイドル軸12、副入力軸13、カウンタ軸14、後進軸15およびディファレンシャル装置17は、車幅方向(左右方向)に沿って平行に設置されている。また、主入力軸11、アイドル軸12、副入力軸13、およびカウンタ軸14は、ライトケース6の仕切壁6Wとレフトケース7の左側壁7K(第1の左壁部7C)に架設されている。後進軸15とディファレンシャル装置17は、ライトケース6の仕切壁6Wとレフトケース7の左側壁7K(第2の左壁部7D)に架設されている。
主入力軸11は、エンジン20からの動力を断接するクラッチを介してエンジン20に連結されており、クラッチを介してエンジン20の動力が伝達される。
主入力軸11の右側部分は、仕切壁6Wを貫通して仕切壁6Wの右側に突出し、クラッチに接続されている。主入力軸11は、仕切壁6Wを貫通する部分で玉軸受22Aを介してライトケース6の仕切壁6Wの図示しない軸受支持部に回転自在に支持されている。そして、主入力軸11の左端部11fは、玉軸受22Bを介してレフトケース7の左側壁7K(第1の左壁部7C)の図示しない軸受支持部に回転自在に支持されている。
アイドル軸12の右端部12rは、玉軸受23Aを介してライトケース6の仕切壁6Wの図示しない軸受支持部に回転自在に支持されている。そして、アイドル軸12の左端部12fは、玉軸受23Bを介してレフトケース7の左側壁7K(第1の左壁部7C)の図示しない軸受支持部に回転自在に支持されている。
副入力軸13の右端部13rは、玉軸受24Aを介してライトケース6の仕切壁6Wの図示しない軸受支持部に回転自在に支持されている。そして、副入力軸13の左端部13fは、玉軸受24Bを介してレフトケース7の左側壁7K(第1の左壁部7C)の図示しない軸受支持部に回転自在に支持されている。
カウンタ軸14の右端部14rは、円錐ころ軸受25Aを介してライトケース6の仕切壁6Wの図示しない軸受支持部に回転自在に支持されている。そして、カウンタ軸14の左端部14fは、円錐ころ軸受25Bを介してレフトケース7の左側壁7K(第1の左壁部7C)の図示しない軸受支持部に回転自在に支持されている。
後進軸15の右端部15rは、玉軸受26Aを介してライトケース6の仕切壁6Wの図示しない軸受支持部に回転自在に支持されており、後進軸15の左端部15fは、玉軸受26Bを介してレフトケース7の左側壁7K(第2の左壁部7D)の図示しない軸受支持部に回転自在に支持されている。
ディファレンシャル装置17は、後述するデフケース17Bの右端部に形成された筒状部17bが、円錐ころ軸受を介してライトケース6の仕切壁6Wの図示しない軸受支持部に回転自在に支持されている。
そして、後述するデフケース17Bの左端部に形成された筒状部17aが円錐ころ軸受を介してレフトケース7の左側壁7K(第2の左壁部7D)の図示しない軸受支持部に回転自在に支持されている。
以上説明した通り、図5に示すように、レフトケース7の左側壁7Kは、フランジ部7Aに対してライトケース6から離れる方向に位置する第1の左壁部7Cと、その後側に設置されフランジ部7Aに対してライトケース6から離れる方向に位置し、かつ、第1の左壁部7Cのよりもライトケース6側に位置する第2の左壁部7Dとを有している。
主入力軸11、アイドル軸12、副入力軸13およびカウンタ軸14の左端部は11f、12f、13f、14fは、第1の左壁部7Cの軸受支持部に支持されており、主入力軸11、アイドル軸12、副入力軸13およびカウンタ軸14よりも軸長の短い後進軸15の左端部15fとディファレンシャル装置17は、第2の左壁部7Dの軸受支持部に支持されている。つまり、第2の左壁部7Dは、少なくとも後進軸15およびディファレンシャル装置17の左側に位置するレフトケース7の左側壁7Kである。
図7に示すように、主入力軸11は、1速段用の入力ギヤ11A、2速段用の入力ギヤ11B、3速/5速段用の入力ギヤ11Cおよび4速/6速段用の入力ギヤ11Dを有する。
1速段用の入力ギヤ11Aと2速段用の入力ギヤ11Bは、主入力軸11に一体に形成されており、主入力軸11と一体で回転する。3速/5速段用の入力ギヤ11Cおよび4速/6速段用の入力ギヤ11Dは、主入力軸11にスプライン嵌合されており、主入力軸11と一体で回転する。
入力ギヤ11A、11B、11C、11Dは、入力ギヤ11Aから入力ギヤ11Dに向かうに従って径が大きくなっている。また、入力ギヤ11A、11B、11C、11Dは、エンジン20側から順に設置されている。軸方向の位置で、入力ギヤ11Aと11Bは、カウンタ軸14に後述する同期装置31が設置できるように離れて設置されている。
軸方向の位置で、入力ギヤ11Bと入力ギヤ11Cは、その間にカウンタ軸14に後述するリダクションドリブンギヤ14Eが設置できるように離れて設置されている。軸方向の位置で、入力ギヤ11Cと入力ギヤ11Dは、カウンタ軸14に後述する同期装置32やアイドル軸12に後述する同期装置33が設置できるように離れて設置されている。
カウンタ軸14は、1速段用のカウンタギヤ14A、2速段用のカウンタギヤ14B、5速段用のカウンタギヤ14C、6速段用のカウンタギヤ14D、リダクションドリブンギヤ14Eおよび前進用のファイナルドライブギヤ14Fを有する。
カウンタギヤ14A、14B、14C、14Dは、ニードル軸受14a、14b、14c、14dを介してカウンタ軸14に支持されている遊転ギヤであり、カウンタ軸14と相対回転自在となっている。
リダクションドリブンギヤ14Eは、カウンタ軸14にスプライン嵌合されており、カウンタ軸14と一体で回転する。前進用のファイナルドライブギヤ14Fは、カウンタ軸14に一体に形成されており、カウンタ軸14と一体で回転する。
カウンタギヤ14A、14B、14C、14Dは、カウンタギヤ14Aからカウンタギヤ14Dに向かうに従って径が小さくなっており、それぞれ同じ変速段を構成する入力ギヤ11Aから入力ギヤ11Dに噛み合っている。
また、カウンタギヤ14A、14B、14C、14D、リダクションドリブンギヤ14E、ファイナルドライブギヤ14Fは、エンジン20側から順に、ファイナルドライブギヤ14F、カウンタギヤ14A、14B、リダクションドリブンギヤ14E、カウンタギヤ14C、14Dの順に設置されている。
アイドル軸12は、3速段用のアイドルギヤ12A、4速段用のアイドルギヤ12Bおよびリダクションドライブギヤ12Cを有する。リダクションドライブギヤ12Cは、4速段用のアイドルギヤ12Bに対して3速段用のアイドルギヤ12Aの反対側に位置している。
3速段用のアイドルギヤ12Aおよび4速段用のアイドルギヤ12Bは、ニードル軸受12a、12bを介してアイドル軸12に支持されている遊転ギヤであり、アイドル軸12と相対回転自在となっている。
リダクションドライブギヤ12Cは、主入力軸11に設けられた2速段用の入力ギヤ11Bと軸方向で同じ位置となるように、アイドル軸12にスプライン嵌合されており、アイドル軸12と一体で回転する。
3速段用のアイドルギヤ12A、4速段用のアイドルギヤ12Bおよびリダクションドライブギヤ12Cは、エンジン20側から順に、リダクションドライブギヤ12C、3速段用のアイドルギヤ12A、4速段用のアイドルギヤ12Bの順に設置されている。
軸方向の位置で、リダクションドライブギヤ12Cと3速段用のアイドルギヤ12Aは、その間に副入力軸13に設置される後述するリダクションドライブギヤ13Bの外周縁が入り込むことができるように離れて設置されている。
3速段用のアイドルギヤ12Aは、3速/5速段用の入力ギヤ11Cに噛み合っている。4速段用のアイドルギヤ12Bは、3速段用のアイドルギヤ12Aよりも小径に形成されており、4速/6速段用の入力ギヤ11Dに噛み合っている。
本実施例の駆動装置4は、3速段と5速段とが1つの3速/5速段用の入力ギヤ11Cを共用し、部品点数の削減と駆動装置4の小型化(軸方向の寸法の短縮)がなされている。また、4速段と6速段とが1つの4速/6速段用の入力ギヤ11Dを共用し、部品点数の削減と駆動装置4の小型化(軸方向の寸法の短縮)がなされている。
さらに、3速段用のアイドルギヤ12Aと5速段用のカウンタギヤ14Cとが同一のギヤから構成されており、4速段用のアイドルギヤ12Bと6速段用のカウンタギヤ14Dが同一のギヤから構成されている。同じギヤを用いることで、生産性の向上が図られている。
すなわち、3速段用のアイドルギヤ12Aを5速段用のカウンタギヤ14Cとして用いることが可能であり、その逆に、5速段用のカウンタギヤ14Cを3速段用のアイドルギヤ12Aとして用いることが可能である。
また、4速段用のアイドルギヤ12Bを6速段用のカウンタギヤ14Dとして用いることが可能であり、その逆に、6速段用のカウンタギヤ14Dを4速段用のアイドルギヤ12Bとして用いることが可能である。
副入力軸13は、リダクションドリブンギヤ13A、リダクションドライブギヤ13Bおよびダンパ機構16を有する。リダクションドリブンギヤ13A、リダクションドライブギヤ13Bおよびダンパ機構16は、エンジン20側から順に、ダンパ機構16、リダクションドリブンギヤ13A、リダクションドライブギヤ13Bの順に設置されている。
リダクションドリブンギヤ13Aは、リダクションドライブギヤ12Cよりも大径に形成されており、リダクションドライブギヤ12Cに噛み合っている。リダクションドリブンギヤ13Aは、ダンパ機構16で許容される範囲内で副入力軸13と相対回転自在に、副入力軸13に支持されている。
リダクションドライブギヤ13Bは、リダクションドリブンギヤ13Aよりも大径で、かつ、リダクションドリブンギヤ14Eよりも小径に形成されており、リダクションドリブンギヤ14Eに噛み合っている。リダクションドライブギヤ13Bは、副入力軸13にスプライン嵌合されており、副入力軸13と一体で回転する。
すなわち、リダクションドリブンギヤ14Eは、リダクションドライブギヤ12C、リダクションドリブンギヤ13Aおよびリダクションドライブギヤ13Bよりも大径に形成されている。このため、3速段と4速段とにおいて、アイドル軸12から副入力軸13を介してカウンタ軸14に伝達される動力は、5速段と6速段に比べて減速される。
なお、減速比に関し、アイドル軸12に設置されたアイドルギヤ12Aとアイドルギヤ12Bを用いる変速段の間に、カウンタ軸14に設置されたカウンタギヤ14Cを用いる変速段を設定することも可能であるが、後述する同期装置32、33を動作させる作動機構が複雑となるため、本実施例では同期装置32、33が連続する変速段を切り替えるようにしている。
本実施例のリダクションドライブギヤ12Cとリダクションドリブンギヤ13Aは、第1のリダクションギヤ対を構成しており、リダクションドライブギヤ13Bとリダクションドリブンギヤ14Eは、第2のリダクションギヤ対を構成している。すなわち、駆動装置4は、2組のリダクションギヤ対を有する。
リダクションドライブギヤ12C、リダクションドリブンギヤ13A、リダクションドライブギヤ13Bおよびリダクションドリブンギヤ14Eは、それぞれが設置される各軸の軸方向の略中央部1に設置されている。
軸方向で、第1のリダクションギヤ対は、第2のリダクションギヤ対のエンジン20側に設置され、入力ギヤ11B、カウンタギヤ14Bと同じ位置に設置されている。以後、各軸という場合には、主入力軸11、アイドル軸12、副入力軸13、カウンタ軸14および後進軸15を示す。
リダクションドリブンギヤ14Eの外周部の一部は、主入力軸11の軸方向で2速段用の入力ギヤ11Bと3速/5速段用の入力ギヤ11Cの間に入り込んでいる。リダクションドライブギヤ13Bの外周部の一部は、アイドル軸12の軸方向でリダクションドライブギヤ12Cと3速段用のアイドルギヤ12Aの間に入り込んでいる。
このため、大径のリダクションドライブギヤ13Bおよびリダクションドリブンギヤ14Eを用いても主入力軸11、アイドル軸12、副入力軸13およびカウンタ軸14の軸間距離を短縮でき、変速機ケース5の小型化を図ることができる。この結果、駆動装置4の小型化を図ることができる。
ダンパ機構16は、外筒部材16Aと、ゴム等の弾性体16Bと、内筒部材16Cとを有する。
内筒部材16Cは、外筒部材16Aよりも小径に形成されており、外筒部材16Aの内径側に設置されている。つまり、軸方向で、内筒部材16Cは、外筒部材16Aと同じ位置に設置されている。内筒部材16Cは、副入力軸13にスプライン嵌合されており、副入力軸13と一体で回転する。
弾性体16Bは、外筒部材16Aの内径と内筒部材16Cの外径の間に設置されており、外周面と内周面がそれぞれ外筒部材16Aと内筒部材16Cに固定されている。つまり、弾性体16Bは、径方向で外筒部材16Aと内筒部材16Cの間に設置されている。
外筒部材16Aは、弾性体16Bを収容する部位からリダクションドリブンギヤ13A側に延びる延出部を有し、延出部の内周部には内周スプライン16aが形成されている。内筒部材16Cは、弾性体16Bを取付ける部位からリダクションドリブンギヤ13A側に延びる延出部を有し、延出部には外周スプライン16cが形成されている。
リダクションドリブンギヤ13Aは、外筒部材16Aの延出部の内径側に入り込み内筒部材16C側に延びる延出部を有し、延出部には外周スプライン13eが形成されている。そして、外周スプライン16c、13eは、外筒部材16Aの内周スプライン16aに嵌合されている。
外筒部材16Aの内周スプライン16aとリダクションドリブンギヤ13Aの外周スプライン13eは、周方向の隙間が小さく形成されており、タイト(回転方向のガタが比較的少ない状態)にスプライン嵌合している。
これに対して、外筒部材16Aの内周スプライン16aと内筒部材16Cの外周スプライン16cは、周方向の隙間が大きく形成されており、ルーズ(回転方向のガタが比較的多い状態)にスプライン嵌合している。つまり、外筒部材16Aと内筒部材16Cとは、多少の相対回転が可能な状態にスプライン嵌合している。
ダンパ機構16は、副入力軸13とリダクションドリブンギヤ13Aとの間の動力伝達を行うが、外筒部材16Aの内周スプライン16aと内筒部材16Cの外周スプライン16cの上記したスプライン嵌合により、異なる動力伝達経路を達成可能となっている。
回転方向で、内周スプライン16aと外周スプライン16cが当接しない状態では弾性体16Bを介する動力伝達となり、内周スプライン16aと外周スプライン16cが当接する状態では内周スプライン16aと外周スプライン16cを介した動力伝達が可能となっている。
つまり、ダンパ機構16は、伝達する駆動力が比較的小さい場合、弾性体16Bを介する動力伝達を行い、伝達する駆動力が比較的大きい場合、内周スプライン16aと外周スプライン16cが当接して内周スプライン16aと外周スプライン16cを介した動力伝達を行う。弾性体16Bは、微小なトルク変動(回転変動)を吸収して、歯打ち音等を抑制することができる。
後進軸15は、後進ギヤ15Aおよび後進用のファイナルドライブギヤ15Bを有する。後進ギヤ15Aは、ニードル軸受15aを介して後進軸15に支持されており、後進軸15と相対回転自在となっている。後進ギヤ15Aは、1速段用のカウンタギヤ14Aに噛み合っている。
後進用のファイナルドライブギヤ15Bは、後進軸15に一体に形成されており、後進軸15と一体で回転する。後進用のファイナルドライブギヤ15Bは、ディファレンシャル装置17のファイナルドリブンギヤ17Aに噛み合っている。
カウンタ軸14には同期装置31が設けられており、同期装置31は、カウンタ軸14の軸方向で1速段用のカウンタギヤ14Aと2速段用のカウンタギヤ14Bの間に設置されている。同期装置31は、ハブ31A、スリーブ31Bおよびシンクロナイザリング31C、31Dを備えている。
ハブ31Aの内周面は、カウンタ軸14にスプライン嵌合しており、ハブ31Aは、カウンタ軸14と一体で回転する。スリーブ31Bは、ハブ31Aにスプライン嵌合されており、カウンタ軸14の軸方向に移動自在となっている。
スリーブ31Bは、シフト操作によって変速段が1速段または2速段にシフトされると、中立位置から図示しないシフトフォークによって1速段用のカウンタギヤ14A側または2速段用のカウンタギヤ14B側に移動される。なお、図示したスリーブ31Bの位置は、中立位置である。
例えば、自動によるシフト操作が行われる場合には、スリーブ31Bは、後述するシフトユニット50によって駆動される。シフトユニット50は、運転者によって操作される図示しないシフトレバーがドライブレンジにシフトされた状態あるいはリバースレンジにシフトされた状態において、予めスロットル開度と車速とをパラメータとして設定された変速マップに基づいて同期装置31および後述する同期装置32、33、34を操作して変速段の制御を行う。
スリーブ31Bの内周面にはスプライン31a、31bが形成されている。1速段用のカウンタギヤ14Aにはスプライン31aに嵌合するスプライン14gが形成されており、2速段用のカウンタギヤ14Bにはスプライン31bに嵌合するスプライン14hが形成されている。
スリーブ31Bが中立位置から1速段用のカウンタギヤ14A側に移動すると、スリーブ31Bのスプライン31aが1速段用のカウンタギヤ14Aのスプライン14gに嵌合することにより、スリーブ31Bを介して1速段用のカウンタギヤ14Aがカウンタ軸14に連結され、1速段用のカウンタギヤ14Aがカウンタ軸14と一体で回転する。
これにより、エンジン20の動力が主入力軸11から1速段用の入力ギヤ11Aおよび1速段用のカウンタギヤ14Aを介してカウンタ軸14に伝達される。
スリーブ31Bが中立位置から2速段用のカウンタギヤ14B側に移動すると、スリーブ31Bのスプライン31bが2速段用のカウンタギヤ14Bのスプライン14hに嵌合することにより、スリーブ31Bを介して2速段用のカウンタギヤ14Bがカウンタ軸14とに連結され、2速段用のカウンタギヤ14Bがカウンタ軸14と一体で回転する。
これにより、エンジン20の動力が主入力軸11から2速段用の入力ギヤ11Bおよび2速段用のカウンタギヤ14Bを介してカウンタ軸14に伝達される。
ここで、同期装置によって1速段用のカウンタギヤ14Aがカウンタ軸14に連結されることは、1速段用のカウンタギヤ14Aがカウンタ軸14と一体で回転するようにカウンタ軸14に直結されることである。以後、ギヤが回転軸に連結されるという表現は、ギヤが回転軸と一体で回転するように回転軸に直結されることを意味する。
シンクロナイザリング31Cは、ハブ31Aと1速段用のカウンタギヤ14Aとの間に設けられており、外周面にスリーブ31Bのスプライン31aに嵌合するスプラインが形成されている。
シンクロナイザリング31Dは、ハブ31Aと2速段用のカウンタギヤ14Bとの間に設けられており、外周面にスリーブ31Bのスプライン31bに嵌合するスプラインが形成されている。
シンクロナイザリング31Cは、スリーブ31Bが中立位置から1速段のカウンタギヤ14A側に移動したときに、シンクロナイザリング31Cに形成されたスプラインがスリーブ31Bのスプライン31aに係合し、1速段のカウンタギヤ14Aに摩擦接触することにより、1速段用のカウンタギヤ14Aの回転をスリーブ31Bの回転(カウンタ軸14の回転)に同期させる。
シンクロナイザリング31Dは、スリーブ31Bが中立位置から2速段のカウンタギヤ14B側に移動したときに、シンクロナイザリング31Dに形成されたスプラインがスリーブ31Bのスプライン31bに係合し、2速段のカウンタギヤ14Bに摩擦接触することにより、2速段用のカウンタギヤ14Bの回転をスリーブ31Bの回転(カウンタ軸14の回転)に同期させる。
このように本実施例の同期装置31は、1速段用のカウンタギヤ14Aと2速段用のカウンタギヤ14Bを選択的にカウンタ軸14に連結し、連結時に同期動作を行うことで変速ショックや異音が発生することを抑制する。
これにより、エンジン20の動力が主入力軸11から1速段用の入力ギヤ11Aおよび1速段用のカウンタギヤ14Aを介してカウンタ軸14に伝達される。また、エンジン20の動力が主入力軸11から1速段用の入力ギヤ11Bおよび2速段用のカウンタギヤ14Bを介してカウンタ軸14に伝達される。
カウンタ軸14には更に、上記した同期装置31と同様の働きをする同期装置32が設けられており、同期装置32は、カウンタ軸14の軸方向で5速段用のカウンタギヤ14Cと6速段用のカウンタギヤ14Dの間に設置されている。
アイドル軸12には上記した同期装置31、32と同様の働きをする同期装置33が設置されており、同期装置33は、アイドル軸12の軸方向で3速段用のアイドルギヤ12Aと4速段用のアイドルギヤ12Bの間に設置されている。
シフト操作によって3速段にシフトされると、同期装置33は、3速段のアイドルギヤ12Aをアイドル軸12に連結する。
これにより、エンジン20の動力が主入力軸11から3速/5速段用の入力ギヤ11Cおよび3速段用のアイドルギヤ12Aを介してアイドル軸12に伝達される。
シフト操作によって4速段にシフトされると、同期装置33は、4速段用のアイドルギヤ12Bをアイドル軸12に連結する。
これにより、エンジン20の動力が主入力軸11から4速/6速段用の入力ギヤ11Dおよび4速段用のアイドルギヤ12Bを介してアイドル軸12に伝達される。
アイドル軸12にエンジン20の動力が伝達されると、エンジン20の動力は、アイドル軸12からリダクションドライブギヤ12C、リダクションドリブンギヤ13A、ダンパ機構16、副入力軸13、リダクションドライブギヤ13Bおよびリダクションドリブンギヤ14Eを介してカウンタ軸14に伝達される。
これにより、3速段および4速段において、アイドル軸12から副入力軸13を介してカウンタ軸14に動力が伝達されるとともに、伝達される動力(回転速度)が減速される。
シフト操作によって5速段にシフトされると、同期装置32は、5速段用のカウンタギヤ14Cをカウンタ軸14に連結する。
これにより、エンジン20の動力が主入力軸11から3速/5速段用の入力ギヤ11Cおよび5速段用のカウンタギヤ14Cを介してカウンタ軸14に伝達される。
シフト操作によって6速段にシフトされると、同期装置32は、6速段用のカウンタギヤ14Dをカウンタ軸14に連結する。
これにより、エンジン20の動力が主入力軸11から4速/6速段用の入力ギヤ11Dおよび6速段用のカウンタギヤ14Dを介してカウンタ軸14に伝達される。
後進軸15には同期装置34が設置されている。シフト操作によって後進段にシフトされると、同期装置34は、後進ギヤ15Aを後進軸15に連結し、後進ギヤ15Aを後進軸15と一体で回転させる。なお、後進軸15には、エンジン20側から順に、後進用のファイナルドライブギヤ15B、後進ギヤ15A、同期装置34の順に設置されている。
これにより、エンジン20の動力が主入力軸11から1速段の入力ギヤ11A、1速段用のカウンタギヤ14Aおよび後進ギヤ15Aを介して後進軸15に伝達される。
同期装置32、33、34は、所謂、シングルコーン式であり、同期装置31は、所謂、トリプルコーン式であるが、同期装置32、33、34は、同期装置31と同様の同期動作を行うので、具体的な説明は省略する。
前進用のファイナルドライブギヤ14Fおよび後進用のファイナルドライブギヤ15Bは、ディファレンシャル装置17のファイナルドリブンギヤ17Aに噛み合っている。これにより、カウンタ軸14の動力は、前進用のファイナルドライブギヤ14Fを経て、後進軸15の動力は、後進用のファイナルドライブギヤ15Bを経て、ディファレンシャル装置17に伝達される。
ディファレンシャル装置17は、ファイナルドリブンギヤ17Aと、ファイナルドリブンギヤ17Aが外周部に取付けられたデフケース17Bと、デフケース17Bに内蔵された差動機構17Cとを有する。
デフケース17Bの左端部には筒状部17aが設けられており、デフケース17Bの右端部には筒状部17bが設けられている。筒状部17a、17bには左右のドライブ軸18L、18Rのそれぞれの一端部が挿通されている。
具体的には、図1に示すように、第1の左壁部7Cには開口部7cが形成されており、左側のドライブ軸18Lの一端部は、開口部7cを通して筒状部17aに挿通されている。ライトケース6には開口部7cの車幅方向の投影面と同じ位置に図示しない開口部が形成されており、右側のドライブ軸18Rの一端部は、開口部を通して筒状部17bが挿通されている。
左右のドライブ軸18L、18Rの一端部は、差動機構17Cに連結されており、左右のドライブ軸18L、18Rの他端部は、それぞれ図示しない左右の駆動輪に連結されている。
ディファレンシャル装置17は、エンジン20の動力を差動機構17Cによって左右のドライブ軸18L、18Rに分配して駆動輪に伝達する。
図2、図3に示すように、レフトケース7の前方の上側にはモータ35が設置されている。モータ35は、モータケース35Aと、モータケース35Aに回転自在に支持されたモータ出力軸35B(図6、図7参照)と、モータケース35Aに取付けられたモータコネクタ35Cとを有する。
モータケース35Aの右側端部は、ブラケット36A、36Bによってライトケース6の上壁6Bと前壁6Cに取付けられている。モータケース35Aの左側端部は、減速機ケース8に取付けられている。
すなわち、モータ35は、モータ出力軸35Bを左右方向に沿った状態で変速機ケース5の前方の上側に設置されている。そして、モータ35およびモータ出力軸35Bは、変速機内部に配置された軸と図7に示すような位置関係に配置されている。
モータケース35Aの内部にはいずれも図示しないロータと、コイルが巻き付けられたステータとが収容されている。
モータ35において、コイルに三相交流が供給されることにより、周方向に回転する回転磁界を発生する。ステータは、発生した磁束をロータに鎖交させることにより、モータ出力軸35Bと一体のロータを回転駆動させる。
モータコネクタ35Cは、モータケース35Aの右側端部から上方に突出している。モータコネクタ35Cには、モータ35を駆動するための電力を供給する図示しないパワーケーブルが接続される。
パワーケーブルは、モータコネクタ35Cに対して左側から挿入することで接続される。つまり、パワーケーブルは、モータケース35Aの上方を通過するように配索されている。モータコネクタ35Cが、モータケース35Aから上方に突出配置されることで、冠水路走行における被水を抑制するとともに、上方からの接続作業が容易となって整備性を向上させることができる。
図6に示すように、アイドル軸12の左端部にはスプロケット取付部12Mが設けられており、スプロケット取付部12Mは、玉軸受23Bおよび左側壁7K(第1の左壁部7C)よりも外方、すなわち、レフトケース7の外方に突出している。このため、スプロケット取付部12Mは、玉軸受23Bに片持ちで支持されている。
スプロケット取付部12Mにはスプロケット37が取付けられており、スプロケット37にはチェーン38が巻き掛けられている。チェーン38は、モータ出力軸35Bに取付けられたスプロケット35Dに巻き掛けられている。
このため、モータ35の動力は、モータ出力軸35Bからチェーン38およびスプロケット37を介してアイドル軸12に伝達される。すなわち、アイドル軸12は、モータ35の動力が伝達される入力軸として機能する。
図6において、モータ出力軸35Bは、主入力軸11、アイドル軸12、副入力軸13、カウンタ軸14、後進軸15よりも前方に設置され、更に各軸よりも上方に設置されている。
アイドル軸12は、主入力軸11、アイドル軸12、副入力軸13、カウンタ軸14、後進軸15の中で最も前側に設置された軸であり、モータ出力軸35Bの後側斜め下方に設置されている。主入力軸11は、アイドル軸12の後側斜め上方に設置されており、副入力軸13は、アイドル軸12の後側斜め下方に設置されている。
カウンタ軸14は、アイドル軸12の後方で、かつ、上下方向で主入力軸11と副入力軸13の間に設置されている。
すなわち、主入力軸11、アイドル軸12、副入力軸13およびカウンタ軸14は、主入力軸11の軸心O1とアイドル軸12の軸心O2と副入力軸13の軸心O3とカウンタ軸14の軸心O4とを結んだ仮想線L1が四角形となるようにギヤ室21に設置されている。
そして、図6において、四角形の主入力軸11の軸心O1とアイドル軸12の軸心O2を結んだ辺に対向するように、モータ35およびモータ出力軸35Bが配置されている。詳細には、軸心O1と軸心O2を結んだ辺に対向しつつ、やや軸心O2よりにモータ35およびモータ出力軸35Bが配置されている。
さらに、レフトケース7は、モータ35に対向する面が後述する線分L3と同様に前下がりの斜めの面であって、モータ35に対向する面が線分L3よりも急角度の前下がりの斜面に形成されており、モータ35に対向する面の前方にモータ35の設置空間を形成し、モータ35をより後方に配置できるようにしている。つまり、レフトケース7は、前側の上部が前側の下部に比較して後方に位置し、前側の上部の前方にモータ35の設置空間を形成している。
このため、アイドル軸12は、主入力軸11、副入力軸13およびカウンタ軸14よりもモータ35に接近した位置に設置している。このため、チェーン38を短くすることができ、減速機ケース8の小型化を図ることができ、駆動装置4の小型化を図ることができる。
副入力軸13は、アイドル軸12に対してチェーン38の張力が作用する方向、すなわち、モータ出力軸35Bの軸心O5とアイドル軸12の軸心O2とを結んだ線分L2の略延長線上に設置されている。具体的には、副入力軸13の軸心O3は、線分L2に対してやや前方に位置している。
主入力軸11、アイドル軸12および副入力軸13は、アイドル軸12の軸心O2と副入力軸13の軸心O3を結んだ線分L4に対して、アイドル軸12の軸心O2と主入力軸11の軸心O1を結んだ線分L3が略直角となるように設置されている。
具体的には、主入力軸11、アイドル軸12および副入力軸13は、線分L4が線分L3に対して鈍角になるように設置されている。また、主入力軸11は、モータ出力軸35Bの軸心O5とアイドル軸12の軸心O2とを結んだ線分L2に対して副入力軸13と反対側に設置されている。
図6に示すように、後進軸15は、ファイナルドリブンギヤ17Aの上方で、かつ、カウンタ軸14の後側斜め上方に設置されており、軸心の位置で比較すると主入力軸11、アイドル軸12、副入力軸13およびカウンタ軸14よりも上方に設置されている。
図5に示すように、レフトケース7の左側壁7Kには開口部7hが形成されている。開口部7hにはアイドル軸12のスプロケット取付部12Mが挿通されており、スプロケット取付部12Mは、開口部7hを通してギヤ室21から外方(左方)に突出している。図5では図示省略しているが、スプロケット37は、レフトケース7の左側壁7K(第1の左壁部7C)よりも左側であって、レフトケース7の外に設置されている。
図1、図2に示すように、減速機ケース8は、モータケース35Aを左方から覆うようにして図示しないボルトによってモータケース35Aとレフトケース7の左側壁7K(第1の左壁部7C)に取付けられている。
減速機ケース8は、チェーン38を収容しており、モータ出力軸35Bのスプロケット35Dとスプロケット37とに巻き掛けられるチェーン38に沿った形状に形成されている。左方向から見て、レフトケース7の前部の左側方から前方斜め上方にかけて、後部が下方となるように後側斜め下方に傾斜するように設置されている。
減速機ケース8は、右側面のモータ出力軸35Bの挿入部とスプロケット取付部12Mの挿入部と左側は、開口しており、減速機カバー9が減速機ケース8の左側開口を閉止するようにボルト10Bによって減速機ケース8に取付けられている。
レフトケース7の左側壁7Kには図示しない開口部が形成されている。図1に示すように、レフトケース7にはボルト10Cによってパーキングカバー42が取付けられており、パーキングカバー42によって開口部が覆われている。駆動装置4には図示しないパーキング装置が設置されている。
レフトケース7の左側壁7Kからパーキングカバー42が取り外されると、作業者は、パーキング装置の交換作業やメンテナンス作業を行うことができる。
図1、図3に示すように、レフトケース7の上壁7Eにはシフトユニット50が設置されており、シフトユニット50は、モータ35の後方に位置している。
シフトユニット50は、ベースプレート51、リザーバタンク52、アキュムレータ53、オイルポンプ54、モータ55および筐体56を備えている。
図1に示すように、ベースプレート51は、平板状のプレート部51Aと、プレート部51Aの後部から下方に突出するアキュムレータ取付部51Bとを備えており、プレート部51Aは、ボルト10D(図4参照)によってレフトケース7の上壁7Eに取付けられている。
リザーバタンク52は、プレート部51Aの上側に取付けられており、リザーバタンク52には図示しないシフトアンドセレクト軸を動作させる操作用のオイルが貯留されている。
オイルポンプ54は、プレート部51Aの後端部の下側に取付けられている。モータ55は、オイルポンプ54と上下方向でプレート部51Aを挟んで対向するようにプレート部51Aの後端部の上側に設置されている。
オイルポンプ54は、モータ55によって駆動されることにより、リザーバタンク52に貯留されている作動油を加圧してプレート部51Aとアキュムレータ取付部51Bとに形成された図示しない油路を介してアキュムレータ53に供給する。すなわち、ベースプレート51の内部には油路が形成されており、オイルポンプ54はアキュムレータ53に加圧された作動油を供給および蓄圧する。
アキュムレータ53は、アキュムレータ取付部51Bに取付けられており、アキュムレータ取付部51Bからレフトケース7の後方を横切るように左方に延びている。アキュムレータ53は、左右方向でレフトケース7の第2の左壁部7Dよりも左側に設置されている。
アキュムレータ53は、オイルポンプ54から供給された作動油の圧力を蓄え、ベースプレート51に形成された図示しない油路を通して高圧の油圧を筐体56に供給する。
筐体56は、リザーバタンク52の後方に位置するようにプレート部51Aの上側に設置されており、筐体56には、いずれも図示しない制御装置、シフト操作ソレノイド、セレクト操作ソレノイド、クラッチ操作ソレノイド、シフトアクチュエータ、セレクトアクチュエータ、クラッチアクチュエータが設けられている。
シフト操作ソレノイドおよびセレクト操作ソレノイドは、制御装置から出力される制御信号によって作動されることにより、アキュムレータ53から供給される高圧の作動油をシフトアクチュエータ、セレクトアクチュエータ、クラッチアクチュエータに作用させることによってシフトアクチュエータ、セレクトアクチュエータ、クラッチアクチュエータを駆動し、シフトアンドセレクト軸をシフト方向とセレクト方向に操作するとともに、クラッチの断接を操作する。
制御装置は、モータ55に駆動信号を出力してモータ55を駆動する。また、制御装置は、例えば、運転席に設けられる図示しないシフトレバーのシフト操作を検出する図示しないシフトポジョンセンサの検出情報、車速を検出する図示しない車速センサの検出情報、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルセンサ等からの検出情報に基づいて変速点を判断する。
制御装置は、変速点を判断したときに、シフト操作ソレノイド、セレクト操作ソレノイド、クラッチ操作ソレノイドに制御信号を出力してこれらソレノイドを制御して、シフトアクチュエータ、セレクトアクチュエータ、クラッチアクチュエータを駆動することにより、シフトアンドセレクト軸を操作する。これにより、変速機構60の変速制御が実施される。
本実施例の主入力軸11と、アイドル軸12と、副入力軸13と、カウンタ軸14と、これら軸11、12、13、14に設けられたギヤと、同期装置31、32、33は、エンジン20の動力(回転速度)を変速する変速機構60を構成しており、本実施例の変速機構60は、有段変速機構である。
図1、図2、図4に示すように、駆動装置4にはトルクロッド61とマウント装置62が設けられている。
トルクロッド61は、車幅方向に延びるサスペンションフレーム81(図1参照)に取付けられる筒状の車体側連結部61Aと、レフトケース7の下部に固定されたブラケット63に連結される変速機側連結部61Bと、車体側連結部61Aと変速機側連結部61Bを連結する棒状部材61Cとを有する。
図4に示すように車体側連結部61Aの内部にはゴム等の弾性部材61Dが取付けられており、弾性部材61Dは、ボルト61aによってサスペンションフレーム81に固定されている(図1、図2参照)。つまり、トルクロッド61の後端は、弾性部材61Dを介してサスペンションフレーム81に取付けられており、振動の吸収と揺動が可能となっている。
図2に示すように変速機側連結部61Bの内部にはゴム等の弾性部材61Eが取付けられており、弾性部材61Eは、その軸心が左右方向に沿うボルト61bによってブラケット63に固定されている。つまり、トルクロッド61の前端は、弾性部材61Eを介してブラケット63に取付けられており、振動の吸収と揺動が可能となっている。
車両1の走行時には、駆動輪の反力がドライブ軸18L、18Rからディファレンシャル装置17を介して変速機構60に入力される。このため、図1に示すように、駆動装置4は、ディファレンシャル装置17の回転中心軸(すなわち、ドライブ軸18L、18Rの回転中心軸O6)を中心として回動しようとする。しかし、上方にマウント装置62が配置されているので、駆動装置4は、上方に配置されたマウント装置62を回転中心として前後方向に揺動する。
トルクロッド61は、その後端に配置された弾性部材61Dが弾性変形することにより、駆動装置4の前後方向の揺動や振動を吸収し低減する。このとき、トルクロッド61の前端に配置された弾性部材61Eは、振動を吸収するとともにブラケット63に対するトルクロッド61の揺動を可能とする。
図1に示すように、ブラケット63は、駆動装置4の下端に取付けられており、トルクロッド61が前後方向に沿って配置されていることから、駆動装置4の前後方向の振動や揺動を効果的に吸収することができる。
図1から図4に示すように、マウント装置62は、車体側ブラケット64と、ゴム等から構成される弾性部材65と、マウントブラケット66とを有する。
車体側ブラケット64は、左側サイドフレーム83(図2参照)に取付けられる平板状の下側ブラケット64Aと、下側ブラケット64Aに取付けられる上側ブラケット64Bとを有する。本実施例の左側サイドフレーム83は、本発明の車体を構成する。
図1に示すように、弾性部材65は、下端部が下側ブラケット64Aに固定されている。弾性部材65は、上側ブラケット64Bによって囲まれており、弾性部材65の前端、後端および上端と上側ブラケット64Bとの間に隙間が形成されている。
変速機ケース5をドライブ軸18L、18Rの軸方向(左方)から見た場合に、弾性部材65は、開口部7c(ドライブ軸18L、18Rが挿通される孔)からの距離が、開口部7cからモータ35までの距離と同等となる位置に設置されている。
すなわち、開口部7cから弾性部材65に挿入される後述する挿入部67Fまでの距離L5と、開口部7cからモータ35のモータ出力軸35Bの軸心O5までの距離L6が同等となっている。
ここで、開口部7cから弾性部材65までの距離と、開口部7cからモータ35のまでの距離が同等であるとは、開口部7cから同一の距離を含むようにモータ35と弾性部材65が位置していればよいことを意味する。
図2、図4に示すように、マウントブラケット66は、上側マウントブラケット67と下側マウントブラケット68から構成されており、上下に分割可能となっている。
図5に示すように、レフトケース7の上壁7Eには下側マウントブラケット68の取付用のボス部7i、7j、7kが設けられている。
レフトケース7の第1の左壁部7Cには下側マウントブラケット68の取付用のボス部7nが設けられている。ボス部7nは、レフトケース7の第1の左壁部7Cとレフトケース7の後壁7Rとの連絡部7tの近傍に設けられている。連絡部7tは2方向の面が接合された箇所で剛性が高く、この剛性の高い部位にボス部7nは配置されている。
本実施の形態のレフトケース7は、レフトケース7の左側壁7Kは、前側の第1の左壁部7Cと、後側の第2の左壁部7Dとを有するので、第1の左壁部7Cと第2の左壁部7Dの境に左右方向に延びる後壁7Rが形成されている。本実施例の第1の左壁部7Cは、本発明の変速機ケースの側壁を構成し、ボス部7nは、本発明の締結部を構成する。
図1から図3に示すように、下側マウントブラケット68は、上壁固定部68Aと、側壁固定部68Bとを有する。上壁固定部68Aはレフトケース7の上壁7Eの上方に配置され、側壁固定部68Bは上壁固定部68Aの側部から下方に延びている。
上壁固定部68Aは、ボルト10E(図4参照)によって上壁7Eのボス部7i、7j、7kに固定されており、側壁固定部68Bは、ボルト10F(図1参照)によって左側壁7Kのボス部7nに固定されている。
図4に示すように、上側マウントブラケット67は、基部67Rがボルト10Gによって下側マウントブラケット68に固定され、かつ、ナット70によって側壁固定部68Bの上部に立設されたスタッドボルト69に固定されている(図2参照)。
上側マウントブラケット67の上部には、左側に延びる挿入部67Fが設けられている。挿入部67Fは、弾性部材65に挿入されて弾性部材65に固定されている(図1参照)。
図2に示すように、上側マウントブラケット67の基部67Rの下面には水平面からなる第1の取付面67aが形成されている。挿入部67Fは、基部67Rから左方に延び、レフトケース7よりも左方に突出して弾性部材65に挿入されている。詳細には、レフトケース7の左側に取付けられる減速機ケース8よりも左方に突出して弾性部材65に挿入されている。
下側マウントブラケット68の側壁固定部68Bの上面には水平面からなる第2の取付面68bが形成されている。側壁固定部68Bの第2の取付面68bは、上側マウントブラケット67の基部67Rとの合わせ面となっており、第1の取付面67aに当接している。
図2に示すように、側壁固定部68Bの第2の取付面68bにはスタッドボルト69が設けられており、スタッドボルト69は、側壁固定部68Bの第2の取付面68bから上方に延びている。
上側マウントブラケット67の基部67Rには図示しない貫通孔が設けられており、スタッドボルト69は、下方から基部67Rの貫通孔に挿入される。そして、スタッドボルト69が基部67Rの貫通孔に挿入された状態でスタッドボルト69にナット70が螺合されることにより、上側マウントブラケット67と下側マウントブラケット68が結合される。本実施例のスタッドボルト69は、本発明の結合部材を構成する。
ボス部7i、7jは、前後方向でモータ35とシフトユニット50の間に配置されている。ボス部7i、7j、7kは、モータ35の後方で、かつ、シフトユニット50の側方(左方)に位置するようにレフトケース7の上壁7Eに設けられている。ボス部7i、7j、7kとモータ35とシフトユニット50は、このような位置関係を有する。
このため、図4に示すように、マウントブラケット66は、モータ35の後側において、下側マウントブラケット68の前端部68fがシフトユニット50よりも前側に位置し、かつ、シフトユニット50に対して左右方向の一方側である左方に位置するようにしてレフトケース7の上壁7Eに固定されている。
本実施例の前端部68fは、本発明のマウントブラケットの前端部を構成する。なお、図示しないがエンジン20は、図示しないマウント装置によって図示しない右側サイドフレームに弾性的に支持されている。
マウント装置62は、駆動装置4を左側サイドフレーム83に弾性的に支持しており、駆動装置4が振動したときに、弾性部材65によって駆動装置4の振動が左側サイドフレーム83に伝達されることを抑制する。
また、弾性部材65の前端、後端および上端と上側ブラケット64Bとの間に隙間が形成されているので、弾性部材65の変形量が小さい場合は比較的軟らかい状態で振動を吸収し、弾性部材65の変形量が大きくなると、弾性部材65が上側ブラケット64Bに当接することにより、弾性部材65が過度に変形することを抑制でき、弾性部材65の耐久性を向上させることができる。
つまり、マウント装置62は、小さな振動に対しては軟らかく吸収し、大きな振動に対しては比較的硬く動きを抑制する2段階の特性を有している。このため、駆動装置4が回動方向の力を受ける時、回動初期ではマウント装置62が軟らかく作用し、駆動装置4が回動を始めてしまう。
この動きをマウント装置62が受け止めなくてはならないが、駆動装置4は重量物であるモータ35を有し、モータ35の慣性力も含めてマウント装置62は受け止めなくてはならない。
マウント装置62が効率よく駆動装置4の回転を抑制するために、軸方向(左方)から見た場合に、開口部7cからモータ35までの距離L6と、開口部7cから弾性部材65までの距離L5がほぼ同じとなるようにモータ35と弾性部材65を配置して、モータ35によるモーメント力を受け止めることができるように設置されている。
なお、この場合、より効率よく回転を受け止めるためには、軸方向(左方)から見た場合に、開口部7cとモータ35を結ぶ仮想線(前出の仮想L6援用)と開口部7cと弾性部材65を結ぶ仮想線(前出の仮想線L5援用)の挟角が45度以内であることが望ましい。
次に、主な変速段における動力伝達経路を説明する。
(変速段が1速段の場合の動力伝達経路)
1速段においては、同期装置31が中立位置から1速段用のカウンタギヤ14A側に移動し、1速段用のカウンタギヤ14Aをカウンタ軸14に連結する。
このとき、エンジン20の動力は、主入力軸11から1速段用の入力ギヤ11A、1速段用のカウンタギヤ14Aおよび同期装置31を介してカウンタ軸14に伝達される。
カウンタ軸14に伝達されたエンジン20の動力は、カウンタ軸14から前進用のファイナルドライブギヤ14Fを経てディファレンシャル装置17に伝達された後、ディファレンシャル装置17からドライブ軸18L、18Rを介して駆動輪に分配される。
なお、2速段において、主入力軸11に伝達されるエンジン20の動力は、1速段と同ように2速段用の入力ギヤ11B、2速段用のカウンタギヤ14Bおよび同期装置31を介してカウンタ軸14に伝達される。
(変速段が3速段の場合の動力伝達経路)
3速段においては、同期装置33が中立位置から3速段用のアイドルギヤ12A側に移動し、3速段用のアイドルギヤ12Aをアイドル軸12に連結する。
このとき、エンジン20の動力は、主入力軸11から3速/5速段用の入力ギヤ11C、3速段用のアイドルギヤ12Aおよび同期装置33を介してアイドル軸12に伝達される。
次いで、アイドル軸12に伝達されたエンジン20の動力は、リダクションドライブギヤ12Cからリダクションドリブンギヤ13Aに伝達され、ダンパ機構16を介して副入力軸13に伝達された後、副入力軸13からリダクションドライブギヤ13Bおよびリダクションドリブンギヤ14Eを介してカウンタ軸14に減速されて伝達される。
カウンタ軸14に伝達されたエンジン20の動力は、カウンタ軸14から前進用のファイナルドライブギヤ14Fを経てディファレンシャル装置17に伝達された後、ディファレンシャル装置17からドライブ軸18L、18Rを介して駆動輪に分配される。
副入力軸13にはダンパ機構16が設置されており、ダンパ機構16の外筒部材16Aの内周スプライン16aとリダクションドリブンギヤ13Aの外周スプライン13eは、タイト(ガタがほとんどない)にスプライン嵌合し、外筒部材16Aの内周スプライン16aと内筒部材16Cの外周スプライン16cは、ルーズ(比較的大きなガタを有する)にスプライン嵌合している。内筒部材16Cと副入力軸13はタイトにスプライン嵌合している。
このため、エンジン20の微小な回転変動やトルク変動がリダクションドリブンギヤ13Aからダンパ機構16に入力されると、ダンパ機構16の弾性体16Bが周方向に弾性変形することにより、微小な回転変動やトルク変動が吸収されて、動力が副入力軸13に伝達される。
また、逆に、微小な回転変動やトルク変動を含む動力が副入力軸13からダンパ機構16に入力されると、ダンパ機構16の弾性体16Bが周方向に弾性変形することにより、微小な回転変動やトルク変動が吸収されて、リダクションドリブンギヤ13Aに動力が伝達される。
一方、伝達するトルクが比較的大きくて弾性体16Bが周方向に過度に弾性変形する場合には、ルーズに設定されている外筒部材16Aの内周スプライン16aの歯と内筒部材16Cの外周スプライン16cの歯が接触することにより、内周スプライン16aと外周スプライン16cによって動力伝達が行われ、弾性体16Bが弾性変形することが抑制される。このため、弾性体16Bの耐久性が悪化することを防止できる。
なお、4速段において、主入力軸11に伝達されるエンジン20の動力は、4速/6速段用の入力ギヤ11Dと4速段用のアイドルギヤ12Bを使用し、3速段と同様にアイドル軸12、ダンパ機構16および副入力軸13を経てカウンタ軸14に伝達される。
3速段および4速段においては、エンジン20の微小なトルク変動や回転変動がダンパ機構16によって吸収できるので、各ギヤの歯打ち音等を抑制できる。
(変速段が5速段の場合の動力伝達経路)
5速段においては、同期装置32が中立位置から5速段用のカウンタギヤ14C側に移動し、5速段用のカウンタギヤ14Cをカウンタ軸14に連結する。
このとき、エンジン20の動力は、主入力軸11から3速/5速段用の入力ギヤ11C、5速段用のカウンタギヤ14Cおよび同期装置32を介してカウンタ軸14に伝達される。
カウンタ軸14に伝達されたエンジン20の動力は、カウンタ軸14から前進用のファイナルドライブギヤ14Fを経てディファレンシャル装置17に伝達された後、ディファレンシャル装置17からドライブ軸18L、18Rを介して駆動輪に分配される。
なお、6速段において、主入力軸11に伝達されるエンジン20の動力は、4速/6速段用の入力ギヤ11Dと6速段用のカウンタギヤ14Dを使用し、5速段と同様にカウンタ軸14に伝達される。
(後進段の場合の動力伝達経路)
後進段においては、同期装置34が中立位置から後進ギヤ15A側に移動し、後進ギヤ15Aを後進軸15に連結する。
このとき、エンジン20の動力は、主入力軸11から1速段用の入力ギヤ11A、1速段用のカウンタギヤ14A、後進ギヤ15Aおよび同期装置34を介して後進軸15に伝達される。
後進軸15に伝達されたエンジン20の動力は、後進軸15に形成された後進用のファイナルドライブギヤ15Bを経てディファレンシャル装置17に伝達された後、ディファレンシャル装置17からドライブ軸18L、18Rを介して駆動輪に分配される。
(モータの動力伝達経路)
モータ35は、車両1のモータ走行時の動力を得る場合と、車両1の発進および加速時にエンジン20の動力をアシストする動力を得る場合と、変速中に同期装置31、32、33、34がそれまでの変速段を達成する位置から新たな変速段を達成する位置に移動するまでの間にエンジン20の動力を補完するギャップフィリング用の動力を得る場合とに使用される。
ギャップフィリングとは、有段変速機において変速する場合に必要となるクラッチの切断によるエンジン20からの駆動力の途切れである。モータ35は変速時に途切れるエンジン20の動力を補完するように駆動力を出力し、車両のスムーズな走行を可能とする。
モータ35の動力は、モータ出力軸35Bからチェーン38を介してアイドル軸12に伝達された後、リダクションドライブギヤ12Cからリダクションドリブンギヤ13Aおよびダンパ機構16を介して副入力軸13に伝達された後、副入力軸13からリダクションドライブギヤ13Bおよびリダクションドリブンギヤ14Eを介してカウンタ軸14に減速されて伝達される。
カウンタ軸14に伝達されたモータ35の動力は、カウンタ軸14から前進用のファイナルドライブギヤ14Fを経てディファレンシャル装置17に伝達された後、ディファレンシャル装置17からドライブ軸18L、18Rを介して駆動輪に分配される。
なお、モータ35は正転と逆転が可能で、モータ35を前進時の正転に対して逆回転させることでモータ35の動力は後進時にも使用可能となっている。後進時におけるモータの動力伝達経路は上記した前進時におけるモータの動力伝達経路と同じである。つまり、モータ35のモータ出力軸35Bと駆動輪は、常に動力が伝達可能に連結されている。モータ35は発電も可能であって、例えば車両の減速時に、モータ35は回生発電を行う。
副入力軸13にはダンパ機構16が設置されており、モータ35の微小な回転変動やトルク変動を含む駆動力がリダクションドリブンギヤ13Aに入力されると、3速段および4速段と同様にダンパ機構16の弾性体16Bが周方向に弾性変形することにより、微小な回転変動やトルク変動が吸収されて、副入力軸13に駆動力が伝達される。
また、副入力軸13に設置されているダンパ機構16は、カウンタ軸14、リダクションドリブンギヤ14Eおよびリダクションドライブギヤ13Bを介して副入力軸13に伝達されるエンジン20や駆動輪からの微小な回転変動やトルク変動を含む動力から微小な回転変動やトルク変動を吸収して、アイドル軸12やモータ35に動力を伝える。
さらに、ダンパ機構16は、モータ35からの微小な回転変動やトルク変動とエンジン20や駆動輪からの微小な回転変動やトルク変動とを、副入力軸13上にて調整する働きをする。
したがって、モータ35の微小な回転変動やトルク変動が副入力軸13に伝わることが抑制されて、各ギヤの歯打ち音等の異音の発生を防止でき、車両1の商品性を向上させることができる。
次に、本実施例の駆動装置4の効果を説明する。
駆動装置4は、変速機ケース5の前方の上側に重量物であるモータ35が設置されており、変速機ケース5の後側下部にトルクロッド61が設置されている。
ディファレンシャル装置17の回転中心軸O6を中心とした駆動装置4の回動方向の振動は、トルクロッド61によって低減されるが、駆動装置4の回動には回転中心軸O6を中心としてモータ35の慣性力が加わる。したがって、モータ35の動きを効果的に抑制してモータ35の慣性力を受け止め、駆動装置4の回動を低減する必要がある。
本実施例の駆動装置4は、エンジン20の動力を変速する変速機構60と、変速機構60によって変速された動力をドライブ軸18L、18Rに出力するディファレンシャル装置17とを収容し、ディファレンシャル装置17にドライブ軸18Lを挿入するための開口部7cが形成される変速機ケース5と、変速機ケース5に取付けられ、変速機構60に動力を伝達するモータ35と、マウント装置62とを有する。
マウント装置62は、弾性部材65を有し、左側サイドフレーム83に取付けられる車体側ブラケット64と、弾性部材65と変速機ケース5とを連結するマウントブラケット66とを有する。
これに加えて、変速機ケース5をドライブ軸18L、18Rの軸方向(左方)から見た場合に、開口部7cからモータ35までの距離L6と同等となる位置に弾性部材65が設置されている。すなわち、開口部7cからモータ35までの距離L6と、開口部7cから弾性部材65までの距離L5が同じとなるようにモータ35と弾性部材65が設置されている。
これにより、ドライブ軸18L、18Rの回転中心軸O6から弾性部材65までの距離L5を回転半径とした円上にモータ35を設置できる。このため、弾性部材65が弾性変形することにより、モータ35の動きを抑制でき、モータ35の慣性力を受け止めることができる。この結果、回転中心軸O6を中心とした駆動装置4の回動を効果的に低減できる。
また、本実施の駆動装置4によれば、変速機構60が有段変速機構から構成されており、レフトケース7の上壁7Eに、制御信号によって変速機構60の変速を行うシフトユニット50が設置されている。
モータ35は、シフトユニット50よりも前方に設置されており、マウントブラケット66は、モータ35の後側において、下側マウントブラケット68の前端部68fがシフトユニット50よりも前側に位置し、かつ、シフトユニット50に対して左方に位置するようにしてレフトケース7の上壁7Eに固定されている。
これにより、シフトユニット50の左方のレフトケース7の上壁7Eに、ボス部7i、7j、7kを設置するための面積を確保できる。このため、図5に示すように、レフトケース7の上壁7Eにおいて最も前方に位置するボス部7i、7jと最も後方に位置するボス部7kを長くでき、レフトケース7に対するマウントブラケット66の結合剛性(結合力)を向上できる。
これに加えて、マウント装置62を挟んでモータ35とシフトユニット50を前後方向に設置できるので、マウント装置62に対して前後方向の駆動装置4の重量バランスを良好にできる。このため、マウント装置62によって駆動装置4の振動をより効果的に低減できる。
また、本実施の駆動装置4によれば、マウントブラケット66は、上下に分割可能な下側マウントブラケット68と上側マウントブラケット67から構成されている。分割構造のため、生産性を悪化させることなく駆動装置4に対して高い位置に弾性部材65を設定することができる。
上側マウントブラケット67の下面には水平面からなる第1の取付面67aが形成されており、下側マウントブラケット68の側壁固定部68Bの上面には、第1の取付面67aに当接する水平面からなる第2の取付面68bが形成されている。
第2の取付面68bには第2の取付面68bから上方に延びるスタッドボルト69が設けられており、スタッドボルト69は、上側マウントブラケット67に結合可能となっている。
これにより、上下に分割可能な上側マウントブラケット67と下側マウントブラケット68によって変速機ケース5に対するマウント装置62の組付けの自由度を向上でき、比較的高い位置に弾性部材65を容易に配置できる。これに加えて、比較的高い位置に弾性部材65を配置するためのマウント装置62の生産性を向上できる。
また、駆動装置4をマウント装置62に取付けるには、ボス部7i、7j、7k、7nにボルト10E、10Fを締結することにより、下側マウントブラケット68をレフトケース7に固定する。
次いで、車体側ブラケット64および上側マウントブラケット67を左側サイドフレーム83に取付けた状態で、駆動装置4(下側マウントブラケット68)を下方から上側マウントブラケット67に近づけ、スタッドボルト69を上側マウントブラケット67の基部67Rの貫通孔に挿入して第1の取付面67aを第2の取付面68bに当接させる。
次いで、スタッドボルト69にナット70を締結するとともに、ボルト10Gによって上側マウントブラケット67の基部67Rを下側マウントブラケット68の側壁固定部68Bの上部に固定する。
これにより、下側マウントブラケット68がレフトケース7の上部に固定され、駆動装置4がマウント装置62を介して左側サイドフレーム83に弾性的に支持される。このため、車体2に対する駆動装置4の搭載作業の作業性を向上できる。
なお、第1の取付面67aに、第1の取付面67aから下方に延びるスタッドボルト69を設け、スタッドボルト69を下側マウントブラケット68に結合してもよい。
また、本実施の駆動装置4によれば、下側マウントブラケット68は、レフトケース7の上壁7Eに固定される上壁固定部68Aと、レフトケース7の第1の左壁部7Cに固定される側壁固定部68Bとを有する。
これに加えて、レフトケース7は、第1の左壁部7Cと後壁7Rを連絡する連絡部7tの近傍に、側壁固定部68Bが締結されるボス部7nを有する。
これにより、ボス部7nを剛性の高い連絡部7tの近傍に設けることができ、ボス部7nの剛性を高くできる。そして、下側マウントブラケット68の側壁固定部68Bを剛性の高いボス部7nに固定することにより、レフトケース7に対するマウントブラケット66の結合剛性を向上できる。
なお、ボス部7nの位置は、軸方向(左方)から見た場合に、開口部7cとボス部7jを結ぶ線分の中央付近となっており、ボス部7nとボス部7jとの距離を長くでき、レフトケース7に対するマウントブラケット66の結合剛性を高くしている。
これに加えて、ボス部7nをレフトケース7の後壁7Rの近傍に設けることにより、ボス部7nをレフトケース7の後方に設置できる。このため、図5に示すように、レフトケース7において最も前方に位置するボス部7i、7jと最も後方に位置するボス部7nの距離を長くでき、レフトケース7に対するマウントブラケット66の結合剛性をより一層高くできる。
なお、本実施例の駆動装置4は、モータ35の動力をチェーン38によってアイドル軸12に伝達しているが、これに限定されるものではない。例えば、モータ35の動力をベルトによってアイドル軸12に伝達してもよい。
本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。