专利名称：传动系的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车传动系的布局结构。
背景技术：
对于汽车的工作性能来说，很重要的是获得更高刚度的车体和改进的空气动力特性，同时汽车的重心在更低的位置。特别对于运动轿车，这样的要求更高。传统地，在前置发动机后轮驱动型车辆中，出于允许传动轴通过的目的，在前档板中采用从车辆的前部延伸到后部的所谓通道结构。而且，为了抑制由于采用了通道结构造成的车体刚度的降低，需要额外地提供加强部件。然而，因为传动系和排气管布置的限制，更高的车体的刚度受到限制。
车辆理想上具有完全平的底面，以提高其空气动力性。另一方面，如果采用排气管完全被覆盖的结构，则从确保离地间隙的角度看，必须将整个传动系定位在离地面更高的位置。尤其是，如果质量较大的发动机定位越高，则车辆的重心也越高。
此时，出于提高车辆的运行性能目的，将质量较大的发动机布置在车辆更低的部位来获得车辆更低的重心是有效的。然而，为了将发动机布置在车辆更低的部位，整个传动系也应该降低。在这样的情况下，构成传动系的设备会与排气管或设置在车辆底面上的底盖干涉。此外，由于整个传动系的最下方区域进一步降低，离地间隙没有得到保证。
特开平3-235721号公报公开了一种用于基于FR(前置发动机后轮驱动)的4WD车辆的传动系，其中发动机曲轴、传动轴和变速器的输入轴同轴设置。此外，一般而言，在如以上构造的传动系中，排气管和底盖设置在传动系下面。
发明内容
本发明是解决关于当发动机布置在车辆的更低部位时的传动系布置结构出现的上述问题。因而，本发明目的是提供具有能够获得低重心以及高刚度车身和改进的空气动力特性的布置结构的传动系。
根据本发明的传动系包含在车辆中，并且将驱动力从发动机通过离合器和设置在离合器后面中的传动轴传递到差速齿轮。传动系包括将来自离合器的输入供应到传动轴的前侧齿轮机构和将来自传动轴的输入供应到差速齿轮的后侧齿轮机构。前侧齿轮机构具有输入轴，输入轴所在的车辆部位低于前侧齿轮机构的输出轴。
传动系进一步包括包含前侧齿轮机构的前侧齿轮壳和包含后侧齿轮机构的后侧齿轮壳。前侧齿轮壳和后侧齿轮壳通过结构体互相连接。在传动系中，结构体是传动轴插入其中的转矩管。
在传动系中，车辆具有包括地板通道的地板板，地板通道在车辆的中心区域中以前后的方向延伸，向上凸起并且向下开口。发动机具有向车辆后部延伸的排气管，以将废气排出到外面。传动轴和结构体定位在高于排气管的车辆部位。传动轴、结构体和排气管以容纳在地板通道中的方式布置。此外，传动系进一步包括附着于地板板的底板，该底板至少部分地或全部地覆盖地板通道的开口。
而且，传动系进一步包括覆盖传动系底侧的底盖。
而且，在传动系中，前侧齿轮机构构造成一对齿轮或包括多对齿轮的平行双轴式变速器，后侧齿轮机构构造成一对齿轮或包括多对齿轮的平行双轴式变速器。
此外，在传动系中，前侧齿轮机构是将来自离合器的输入减速，然后将所减速的输入输出到传动轴的减速机构。
还有，在传动系中，前侧齿轮机构是将来自离合器的输入加速，然后将所加速的输入输出到传动轴的加速机构。
根据本发明的传动系，前侧齿轮机构的输入轴设置在低于前侧齿轮机构的输出轴的车辆部位中，使得与前侧齿轮机构的输入轴同轴设置的发动机的曲轴定位在低于传统示例的车辆部位中。因而，具有较大质量的发动机完全能够布置更低，同时避免传动轴与排气管之间的干涉。以此方式，整个车辆的重心能够得到降低。
此外，根据本传动系，前侧齿轮壳和后侧齿轮壳通过结构体互相连接，使得能够获得从发动机到差速齿轮的整体连接的刚性体。因而，驾驶员将在驾驶车辆过程中具有刚性换档感，以及在启动和加速时传动系和车辆之间的直接响应感。抑制传递到车身的振动也是可能的。
还有，根据本传动系，传动轴、结构体和排气管以容纳在地板通道中的方式布置。由于车辆宽度方向的尺寸变大因而得到抑制，座椅位置能够进一步得到降低，同时保证车辆的内部空间。此外，由于没有设备从地板板的底面向下凸出，底板的底面能够是平的。车辆抗扭等的刚度也能够得到提高。即使提供用于覆盖传动系的底侧的底盖，整个底盖能够是平的，并且实现车辆刚度的进一步提高。而且，空气阻力得到降低，车辆的空气动力性能够得到改进。
还有，分别在前侧齿轮机构和后侧齿轮机构中有选择地采用一对齿轮或包括多对齿轮的平行双轴式变速器，使得分布到车辆前部和后部的重量能够优化。
此外，在前侧齿轮机构中采用将来自离合器的输入减速，然后将所减速的输入输出到传动轴的减速机构，使得能够减少传动轴和后续设备的旋转次数。因而在设置在后侧的后侧齿轮机构中能够实现润滑性能的改进和搅油阻力的降低。
还有，在前侧齿轮机构中采用将来自离合器的输入加速，然后将所加速的输入输出到传动轴的加速机构，使得能够实现设置在后侧的后侧齿轮机构的输入扭矩的降低以及后侧齿轮机构尺寸的降低。
图1是示意性地示出根据第一实施例的包含在车辆中的传动系结构总体上的侧视图；图2是以图1中的箭头方向沿线II-II的剖视图；
图3是示意性地示出根据第二实施例的包含在车辆中的传动系结构总体上的侧视图；图4是以图3中箭头的方向沿线IV-IV的剖视图；图5示出多种类型的布置组合，用于在前侧齿轮机构和后侧齿轮机构中有选择地采用一对齿轮或包括多对齿轮的平行双轴式变速器；图6是示出结构体的另一个示例的剖视图。
具体实施例方式
在下面，将参照附图描述根据本发明每一个实施例的传动系。每一个附图示出在FR(前置发动机后轮驱动)的汽车中采用的根据本发明的传动系。此外，为了更好理解本发明的特征，示意性地示出仅仅与本发明相关部位。
(第一实施例)首先，将参照图1和图2描述第一实施例中的传动系100。
(传动系100)参照图1和图2，根据本发明的传动系100包括连接到发动机1的离合器2、连接离合器2的前侧齿轮机构3A、连接到前侧齿轮机构3A的传动轴4、连接到传动轴4的后侧齿轮机构6A和连接到后侧齿轮机构6A的差速齿轮8。来自差速齿轮8的驱动力通过驱动轴(未示出)传递到后轮15。
用于将废气排出到外面的延伸到车辆后部的排气管10连接到发动机1。此外，地板板11(为了便于描述，仅仅在图2中示出)、底板12和底盖13设置在车辆底面一侧。
(前侧齿轮机构3A)前侧齿轮机构3A包括接收来自离合器2驱动力的第一旋转轴31和用于向传动轴4输出驱动力的第二旋转轴32。第二旋转轴32通过凸缘5连接到传动轴4。在第一旋转轴31和第二旋转轴32之间设置构造成减速机构的第一变速器齿轮对G11，该减速机构将来自离合器的输入减速，然后向输出轴4供应所减速的输入。前侧齿轮机构3A包含在前侧齿轮壳30中。
第一旋转轴31设置在低于第二旋转轴32的车辆部位中。在本实施例动，第一旋转轴31设置在第二旋转轴32的正下方的区域中。尽管图1示出构成减速机构的第一变速器齿轮对G11，但可以采用向传动轴4供应来自离合器2的输入，同时保持其等速的等速机构，或将来自离合器2的输入加速，然后将所加速的输入供应到传动轴4的加速机构。
前侧齿轮机构3A用作减速机构，使得能够减少在传动轴4和后续设备的旋转次数。此外，在后侧设置的后侧齿轮机构6A能够实现润滑性能的提高和油搅拌阻力的降低。而前侧齿轮机构3A用作加速机构，使得能够实现在后侧设置的后侧齿轮机构6A的输入扭矩的减少以及后侧齿轮机构的尺寸的减少。
(后侧齿轮机构6A)后侧齿轮机构6A包括接收来自传动轴4的驱动力的第三旋转轴61和用于将驱动力输出到差速齿轮8的第四旋转轴62。第三旋转轴61通过凸缘7连接到传动轴4。在第三旋转轴61和第四旋转轴62之间采用具有第二变速齿轮对G12、毂套S1、和第三变速齿轮对G13的平行双轴式变速器。后侧齿轮机构6A包含在后侧齿轮壳60中。
第四旋转轴62设置在低于第三旋转轴61的车辆部位中。在本实施例中，第四旋转轴62设置在第三旋转轴61的正下面。尽管在图1中第二变速齿轮对G12和第三变速齿轮对G13都用作将来自传动轴4的输入加速，然后将所加速的输入输出到第四旋转轴62的加速机构，但可以采用将来自传动轴4的输入供应到第四旋转轴62同时保持其等速的等速机构、将来自传动轴4的输入减速并且将所减速的输入供应到第四旋转轴62的减速机构或这些机构的组合。
(通过结构体的连接)前侧齿轮壳30和后出齿轮壳60通过表示结构体的圆柱形转矩管9A而互相连接。传动轴4包含在转矩管9A中。前侧齿轮壳30和后侧齿轮壳60因而通过转矩管9A互相连接，使得能够获得从发动机1到差速齿轮8的整体连接的刚性体。因而，驾驶员在驱动车辆的过程中具有刚性换档感，以及在启动和加速时在动力系和车辆之间的直接响应感。此外，抑制传递到车身的振动和噪声也是能够的。
还有，传动轴4装在扭矩管9A中，这样高速回转的传动轴就不会受到天气、脏物、盐损坏、飞石等等的影响。因此，提高了传动轴4的寿命。
(车辆的底面结构)在本实施例中，如在图2中所示，在地板板11中设置在中心区域以前后方向延伸、向上凸起并且向下开口的地板通道11a。包含传动轴4的转矩管9A布置在地板通道11a中，排气管10布置在转矩管9A下面。
地板通道11a的开口区域覆盖有底板12，底板12借助于螺栓14等紧固到地板板11。可以采用诸如完全覆盖地板通道11a的开口区域的单板型或构成多条带以允许部分开口的类型的各种类型的底板12。
由于转矩管9A和排气管10包含在地板通道11a中，可以采用具有平板形状的底板12。此外，覆盖传动系底侧的底盖13固定到车身骨架(未示出)在底板12下面的部位中。由于底板12能够是平的，能够采用也具有平板形状的底盖13。
如以上描述，转矩管9A和排气管10垂直包含在地板通道11a中，使得车辆宽度方向的尺寸变大得到抑制，座椅位置能够进一步降低，同时保证车辆的内部空间。此外，由于没有设备从地板板11的底面向下凸起，底盖12的底面能够是平的。车辆抗扭等的刚度也能够得到提高。而且，覆盖传动系100底侧的底盖能够完全是平的，实现了车辆刚度的进一步提高。而且，空气阻力得到降低，车辆的空气动力特性能够得到提高。
(功能和效果)根据本实施例的传动系100，用作前侧齿轮机构3A的输入轴的第一旋转轴31设置在低于用作输出轴的第二旋转轴32的车辆部位中，使得与第一旋转轴31同轴设置的发动机1的曲轴能够位于低于传统示例的车辆部位中。于是，可以仅仅将大质量的发动机1设置得更低，同时避免传动轴4和排气管10之间的干涉。以这方式，整个车辆的重心能够得到降低。
(第二实施例)现在参照图3和图4，描述根据第二实施例的传动系200。
(传动系200)根据本实施例的传动系200的基本结构类似于上述的第一实施例的传动系100。另一方面，本实施例在前侧齿轮机构3B和后侧齿轮机构6B中采用的齿轮系的结构上不同于第一实施例。因而，在下面，详细描述在第二实施例中采用的前侧齿轮机构3B和后侧齿轮机构6B的结构。
参照图3和图4，尽管在第一实施例中已经采用一对齿轮作为齿轮系，但在本实施例中，在前侧齿轮机构3B和后侧齿轮机构6B中采用包括多对齿轮的平行双轴式变速器。
(前侧齿轮机构3B)前侧齿轮机构3B包括接收来自离合器2的驱动力的第一旋转轴31和由于将驱动力向传动轴4输出的第二旋转轴32。第二旋转轴32通过凸缘5连接到传动轴4。在第一旋转轴31和第二旋转轴32之间采用具有第四变速齿轮对G21、毂套S2、和第五变速齿轮对G22的平行双轴式变速器。前侧齿轮机构3B包含在前侧齿轮壳30中。
第一旋转轴31设置在低于第二旋转轴32的车辆部位。在本实施例中，第一旋转轴31设置在第二旋转轴32的正下方区域。尽管在图3中，第四变速齿轮对G21和第五变速齿轮对G22都用作将来自第一旋转轴31的输入加速然后将所加速的输入输出到第四旋转轴62的加速机构，但也可以采用将来自第一旋转轴31的输入供应到第四旋转轴62同时保持等速的等速机构、将来自第一旋转轴31的输入减速然后将所减速的输入供应到第四旋转轴62的减速机构或这些机构组合。
(后侧齿轮机构6B)后侧齿轮机构6B包括接收来自传动轴4的驱动力的第三旋转轴61和用于将驱动力输出到差速齿轮8的第四旋转轴62。第六变速齿轮对G23设置在第三旋转轴61和第四旋转轴62之间。后侧齿轮机构6B包含在后侧齿轮壳60中。
如在第一实施例中，第四旋转轴62设置在低于第三旋转轴61的车辆部位中。在本实施例中，第四旋转轴62设置在第三旋转轴61的正下方区域。尽管图3示出构成减速机构的第六变速齿轮对G23，但也可以采用将来自传动轴4的输入供应到第四旋转轴62同时保持其等速的等速机构或将来自传动轴4的输入加速然后将所加速的输入供应到第四旋转轴62的加速机构。
(功能和效果)如以上所描述，根据本实施例的传动系200也能够实现类似于根据第一实施例的传动系100获得的功能和效果。此外，变速机构以分布在前侧齿轮机构3B和后侧齿轮机构6B中的方式布置，使得变速器机构能够减少尺寸。而且，提供多种类型的变速比组合(例如，4×3)，使得能够允许选择适于驱动车辆状况的驱动条件。
在以上描述中，在第一实施例，在前侧齿轮机构中采用一对齿轮，在后侧齿轮机构中采用平行双轴式变速器，而在第二实施例，在前侧齿轮机构中采用平行双轴式变速器，在后侧齿轮机构中采用一对齿轮。然而，如在图5中所示出，可以在前侧齿轮机构和后侧齿轮机构中采用包括多对齿轮的平行双轴式变速器，以优化分布到车辆前部和后部的重量。此外，可以采用以不同方式构造的齿轮或变速器，而不限于一对齿轮或包括多对齿轮的平行双轴式变速器。
而且，尽管在每一个实施例中转矩管9A已经被采用作为将前侧齿轮壳30连接到后侧齿轮壳60的结构体，但该结构体不限于转矩管9A。例如，如在图6中所示，可以采用平行于传动轴4设置的构件9B。槽铁、“工”字梁、“H”型梁、桁架等可以用作构件9B。
注意，将前侧齿轮壳30连接到后侧齿轮壳30的结构体在不要求提高驾驶员的刚性换档感或在启动和加速时动力系和车辆之间的直接响应感中不是必需的。
尽管已经描述和图示本发明具体的实施例，但显然可以理解到这仅仅是通过图示和示例的方式，不是通过限制的方式描述的。本发明的范围和精神由权利要求条款限制。
权利要求
1.一种传动系，装在车辆中，用于将驱动力从发动机(1)通过离合器(2)和设置在离合器(2)后面的传动轴(4)传递到差速齿轮(8)，所述传动系包括前侧齿轮机构(3A)，用于将来自所述离合器(2)的输入供应到所述传动轴(4)；后侧齿轮机构(6A)，用于将来自所述传动轴(4)的输入供应到所述差速齿轮(8)，其中，所述前侧齿轮机构(3A)具有输入轴(31)，所述输入轴(31)在所述车辆中所处的部位低于所述前侧齿轮机构(3A)的输出轴(32)。
2.根据权利要求1所述的传动系，进一步包括装所述前侧齿轮机构(3A)的前侧齿轮壳(30)和装所述后侧齿轮机构(6A)的后侧齿轮壳(60)，其中，所述前侧齿轮壳(30)和所述后侧齿轮壳(60)通过结构体(9A、9B)互相连接。
3.根据权利要求2所述的传动系，其中，所述结构体是转矩管(9A)，所述传动轴(4)插在所述转矩管(9A)中。
4.根据权利要求2所述的传动系，其中，所述车辆具有包括地板通道(11a)的地板板(11)，所述地板通道在所述车辆的中心区域沿着前后方向延伸，向上凸起，并且向下开口，所述发动机(1)具有向所述车辆的后部延伸的排气管(10)，用于将废气排放到外面，所述传动轴(4)和所述结构体(9A、9B)在所述车辆中所处的部位高于所述排气管(10)，所述传动轴(4)、所述结构体(9A、9B)和所述排气管(10)以容纳在所述地板通道(11a)中的方式布置。
5.根据权利要求4所述的传动系，进一步包括底板(12)，所述底板(12)附着于所述地板板(11)，并且至少部分地或全部地覆盖所述地板通道(11a)的所述开口。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的传动系，进一步包括覆盖所述传动系底侧的底盖(13)。
7.根据权利要求1所述的传动系，其中，所述前侧齿轮机构(3A)由一对齿轮(G11、G12)或包括多对齿轮(G21-G24)的平行双轴式变速器构成，所述后侧齿轮机构(6A)由一对齿轮(G11、G12)或包括多对齿轮(G21-G24)的平行双轴式变速器构成。
8.根据权利要求1所述的传动系，其中，所述前侧齿轮机构(3A)是减速机构，用于将来自所述离合器(2)的输入减速，然后将减速后的输入输出到所述传动轴(4)。
9.根据权利要求1所述的传动系，其中，所述前侧齿轮机构(3A)是加速机构，用于将来自所述离合器(2)的输入加速，然后将加速后的输入输出到所述传动轴(4)。
全文摘要
本发明公开了一种传动系。根据该传动系，用作前侧齿轮机构(3A)的输入轴的第一旋转轴(31)位于低于用作输出轴的第二旋转轴(32)的车辆部位处，使得与第一旋转轴(31)同轴设置的发动机(1)的曲柄位于低于传统示例的车辆的部位。具有较大质量的发动机(1)因而布置在更低部位，使得车辆的重心能够位于更低的位置。以这方式，提供一种传动系，其布局结构能够获得低重心以及高刚度车身和改进的空气动力特性。
文档编号B60K17/06GK1946585SQ20058001227
公开日2007年4月11日 申请日期2005年3月29日 优先权日2004年4月16日
发明者内藤浩二, 池田晓彦 申请人:丰田自动车株式会社