JP2003042269A - 変速機のアイドラギヤ支持構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軸受の耐久性を確保できる変速機のアイドラ
ギヤ支持構造を提供する。 【解決手段】 変速機上流側からの駆動力を入力ギヤ１
３および出力ギヤ１１を経由して変速機下流側に伝達
し、少なくともいずれか一方のギヤがはす歯に形成され
た入出力ギヤ２と、前記入出力ギヤ２をラジアル軸受１
５により回転可能に支持し、端部が変速機ケース４およ
びハウジング５に固定され、入出力ギヤ２の少なくとも
いずれか一方の側面に対向してフランジ部３Ｂを形成し
た固定軸３と、前記固定軸３のフランジ部３Ｂと入出力
ギヤ２の側面との間に配置したスラスト軸受１６とから
構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、変速機のアイドラ
ギヤ支持構造に関し、特に、はす歯ギヤよりなるアイド
ラギヤに好適な変速機のアイドラギヤ支持構造に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の変速機のはす歯ギヤよりなるアイ
ドラギヤの支持構造は、アイドラギヤの両端の軸部を円
錐ころ軸受で支持する方式が一般的である。この円錐こ
ろ軸受の摩擦損失を低減し、燃費向上を図るアイドラギ
ヤ支持構造が、例えば、「トヨタカローラ新型車解説
書」に開示されている。

【０００３】これは、アイドラギヤ（軸も兼用してい
る）の両端をラジアル軸受（ころ軸受）で支持し、はす
歯ギヤによるスラスト力は、アイドラギヤの両端に配置
したスラスト軸受（針状ころ軸受）により支持するよう
にしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、アイドラギヤを支持するラジアル軸受の一方
はトルクコンバータハウジングに支持され、他方のラジ
アル軸受は変速機ケースに支持されるため、前記ハウジ
ングおよびケースの加工公差により両軸受に芯ずれを生
じてアイドラギヤを傾斜させ、アイドラギヤ側面とケー
ス（若しくは、ハウジング）の側面とに挟まれるスラス
ト軸受の軸受面の平行度を確保できない虞がある。

【０００５】即ち、軸受面の平行度を確保できないスラ
スト軸受は、スラスト荷重（軸方向荷重）が作用する
と、片当たり状態となり、その耐久性を低下させる虞が
ある。

【０００６】これの解決には、ラジアル軸受を取付ける
ハウジングおよびケースの加工精度を向上させて芯ずれ
を防止する必要があるが、加工コストの増加を招く不具
合がある。

【０００７】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、軸受の耐久性を確保できる変速機のアイド
ラギヤ支持構造を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、変速機上
流側からの駆動力を入力ギヤおよび出力ギヤを経由して
変速機下流側に伝達し、少なくともいずれか一方のギヤ
がはす歯に形成された入出力ギヤと、前記入出力ギヤを
ラジアル軸受により回転可能に支持し、端部が変速機ケ
ースおよび変速機ケースに固定されて変速機構の収容空
間を形成するハウジングに固定され、入出力ギヤの少な
くともいずれか一方の側面に対向してフランジ部を形成
した固定軸と、前記固定軸のフランジ部と入出力ギヤの
側面との間に配置したスラスト軸受とから構成したこと
を特徴とする。

【０００９】第２の発明は、第１の発明において、前記
フランジ部は、前進駆動力を伝達する際に入出力ギヤの
はす歯の噛み合いにより生ずるスラスト力により入出力
ギヤが移動される側に配置されていることを特徴とす
る。

【００１０】第３の発明は、第１または第２の発明にお
いて、前記固定軸は、固定軸自体または固定軸が取付く
ケース若しくはハウジングの一部が変速機ケースおよび
またはハウジングに対して傾斜可能に支持されているこ
とを特徴とする。

【００１１】第４の発明は、第３の発明において、前記
固定軸の傾斜可能な支持構造は、固定軸を変速機ケース
およびまたはハウジングに球面結合するものであること
を特徴とする。

【００１２】

【発明の効果】したがって、第１の発明では、入出力ギ
ヤを回転可能に支持し変速機ケースおよびハウジングに
両端が固定される固定軸に、入出力ギヤのスラスト力を
スラスト軸受を介して受けるフランジ部を形成したた
め、変速機ケースおよびハウジングの加工公差により固
定軸が傾斜した状態となっても固定軸の傾斜に伴いフラ
ンジ部も傾斜して、両者の直角度が常に確保され、スラ
スト軸受の片当たりを生じることがなくスラスト軸受の
耐久性を向上できる。

【００１３】第２の発明では、第１の発明の効果に加え
て、前記フランジ部およびスラスト軸受を、前進駆動時
に生じるスラスト力により入出力ギヤが移動する側に配
置したため、使用頻度が高い方のスラスト軸受の耐久性
を向上でき、より小さいサイズのスラスト軸受の使用が
可能となり、使用頻度が低く大きいサイズを必要としな
い側と軸受を共通化でき、コストを低減できる。

【００１４】第３および第４の発明では、第１または第
２の発明の効果に加えて、固定軸は変速機ケースおよび
またはハウジングに対して傾斜可能に支持されているた
め、固定軸に曲げ等の荷重が作用せず、固定軸の軸部と
フランジ部との直角度を更に向上できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１６】図１は、本発明を適用可能な変速機のアイ
ドラギヤ支持構造１の一例を示し、図示しない上流側の
変速機構のドライブギヤＤと下流側のファイナルギヤＦ
との間の動力伝達を中継するものである。

【００１７】図１において、アイドラギヤ支持構造１
は、はす歯ギヤよりなる入出力ギヤ２と、入出力ギヤ２
を回転可能に支持する固定軸３と、固定軸３の両端の変
速機ケース（以下、単にケースとのみ称する場合があ
る）４およびコンバータハウジング（以下、ハウジング
とのみ称する場合がある）５への支持部６とから構成し
ている。

【００１８】前記入出力ギヤ２は、前記ファイナルギヤ
Ｆに噛み合うはす歯に形成された小径の出力ギヤ１１
と、出力ギヤ１１の軸部の外周にスプライン（若しく
は、セレーション）１２により結合し、前記ドライブギ
ヤＤに噛み合うはす歯に形成された比較的大径の入力ギ
ヤ１３とからなる。

【００１９】前記ファイナルギヤＦは、図示しないデフ
ァレンシャルギヤ機構、および、ドライブシャフトを介
して左右駆動車輪に連結される。また、前記ドライブギ
ヤ１３は変速機構の出力ギヤである。なお、出力ギヤ１
１の軸部外周には、車両駐車時に操作される図示しない
パーキングポールの爪が係合するパーキングギヤ１４
を、同じくスプライン（若しくは、セレーション）１２
により一体に結合している。

【００２０】前記出力ギヤ１１と入力ギヤ１３とははす
歯に形成されているがために、ファイナルギヤＦおよび
ドライブギヤＤとの噛み合いに際して相手側からスラス
ト力を受け、このスラスト力は出力ギヤ１１と入力ギヤ
１３とで互に打ち消しあう方向であるも入出力ギヤ１
１、１３の伝達トルクの相違（出力ギヤ１１の伝達トル
クが大）により、前進方向に駆動される際には図中矢印
Ｓ方法へ押付けられ、後退方向に駆動される際には図中
の矢印Ｓとは逆方向に押付けられる。

【００２１】前記固定軸３は、軸部３Ａとフランジ部３
Ｂとからなり、軸部３Ａ外周の２箇所に嵌合するニード
ルタイプのラジアル軸受１５により入出力ギヤ２を回転
可能に支持し、そのフランジ部３Ｂに第１スラスト軸受
１６を介して入出力ギヤ２の前記スラスト荷重を受持た
せる。前記第１スラスト軸受１６は、入出力ギヤ２の端
面に係合するリテーナ１７とフランジ部３Ｂの端面自体
に形成したリテーナ面３Ｃとの間にケージ１８に保持さ
れた複数のコロ１９を具備する。

【００２２】前記支持部６は、前記固定軸３のフランジ
部３Ｂの変速機ケース４への第１固定部６Ａと、固定軸
３のコンバータハウジング５への第２固定部６Ｂと、入
出力ギヤ２の後退作動時に生ずるスラスト力のコンバー
タハウジング５での支持のための第２スラスト軸受２０
とからなる。

【００２３】前記第１固定部６Ａは、前記固定軸３のフ
ランジ部３Ｂを変速機ケース４に設けた取付け穴２２の
内面にその外周を嵌合状態で係合し、取付け穴２２の段
付面２２Ａにフランジ部３Ｂの外端が接触することで固
定軸３を変速機ケース４に対して半径方向位置と軸方向
位置とが位置決めする。第１固定部６Ａは、前進駆動時
に入出力ギヤ２に生ずるスラスト力を第１スラスト軸受
１６、フランジ部３Ｂを介して変速機ケース４に受持た
せる。

【００２４】前記第２固定部６Ｂは、固定軸３のフラン
ジ部３Ｂとは反対側の端部を段付を持って小径部３Ｄに
形成し、小径部３Ｄに嵌合するアダプタ２４の外周をコ
ンバータハウジング５に設けた取付け穴２５の内周面に
嵌合させ、アダプタ２４の端部を取付け穴２５の段付面
２５Ａに接触させることで固定軸３はコンバータハウジ
ング５に対して半径方向位置と軸方向位置とが位置決め
する。

【００２５】第１固定部６Ａと第２固定部６Ｂとの軸
心、即ち、変速機ケース４とコンバータハウジング５の
両取付け穴２２、２５の軸心がずれる場合には、取付け
穴２２とフランジ部３Ｂ、および、取付け穴２５とアダ
プタ２４の嵌合状態が前記ずれに応じて傾く。

【００２６】前記第２スラスト軸受２０は、入出力ギヤ
２の他方の端面に係合するリテーナ２７とコンバータハ
ウジング５に形成したリテーナ２８との間にケージ２９
に保持された複数のコロ３０を具備する。前記第２スラ
スト軸受２０は、入出力ギヤ２が変速機構から後退方向
に駆動される際、前進時とは逆に生ずるスラスト力を受
け、コンバータハウジング５に受持たせる。

【００２７】なお、固定軸３には、端面に開口した軸方
向穴３３とこの軸方向穴３３に連なり外周に開口する複
数の半径方向穴３４が設けられ、変速機内の潤滑油がこ
れら軸方向穴３３、および、半径方向穴３４を経由して
ラジアル軸受１５に供給され、ラジアル軸受１５を潤滑
し、その後、第１、２スラスト軸受１６、２０を潤滑
し、図示しないリザーバタンクに還流する。

【００２８】次に、上記構成のアイドラギヤ支持構造１
の作用を説明する。入出力ギヤ２は変速機構のドライブ
ギヤＤに噛み合った入力ギヤ１３を経由して駆動され、
固定軸３回りにラジアル軸受１５により回転し、一体と
なった出力ギヤ１１は、噛み合っているファイナルギヤ
Ｆを駆動する。

【００２９】入出力ギヤ２ははす歯に形成されているた
め、夫々スラスト力を受け、両スラスト力は互に打ち消
しあう方向に作用するも、出力ギヤ１１の伝達トルクが
大きいため、その差分のスラスト力が前進駆動時には図
中矢印Ｓ方向に作用する。

【００３０】第１スラスト軸受１６は、前記スラスト力
を固定軸３のフランジ部３Ｂに伝達し、フランジ部３Ｂ
は背面の第１固定部６Ａの取付け穴２２の段付面２２Ａ
を経由して変速機ケース４に受持たせる。

【００３１】上記スラスト力の伝達において、入出力ギ
ヤ２と固定軸３とはラジアル軸受１５により互いの相対
位置が規制されているため、固定軸３のブランジ部３Ｂ
と入出力ギヤ２との位置関係に変化はなく、第１スラス
ト軸受１６のフランジ部３Ｂで構成したリテーナ面３Ｃ
と入出力ギヤ２の端面に係合したリテーナ１７とは互に
平行状態が維持される。

【００３２】この平行状態は、変速機ケース４への第１
固定部６Ａとコンバータハウジング５の第２固定部６Ｂ
との軸心にずれを生じている場合においても維持され
る。このため、第１スラスト軸受１６は軸受面の全面を
介してスラスト力をフランジ部３Ｂに伝達し、軸受面の
片当たりを生ずることはなく、より荷重容量の小さいス
ラスト軸受で対応できる。

【００３３】後退駆動時においては、入力ギヤ１３と出
力ギヤ１１との差分のスラスト力は、図中の矢印Ｓとは
逆方向に作用し、入出力ギヤ２は第２スラスト軸受２０
を押圧してコンバータハウジング５に後退時のスラスト
力を受持たせる。

【００３４】変速機ケース４への第１固定部６Ａとコン
バータハウジング５の第２固定部６Ｂとの軸心にずれを
生じている場合においては、第２スラスト軸受２０のリ
テーナ２７とハウジング側リテーナ２８との平行度に狂
いが生じて片当たりを生じる可能性があるが、後退作動
時の短時間のみの作用であり、第２スラスト軸受２０の
耐久性を低下させる虞はなく、より荷重容量の小さいス
ラスト軸受でよい。

【００３５】なお、上記実施形態において、固定軸３の
フランジ部３Ｂを入出力ギヤ２の片側に設けて前進駆動
時におけるスラスト力を第１スラスト軸受１６を介して
受けるものについて説明したが、図示しないが、フラン
ジ部を後退駆動時におけるスラスト力を受ける側に形成
してもよく、また、フランジ部を入出力ギヤの両側に設
け、前進駆動時のみならず後退駆動時におけるスラスト
荷重もフランジ部および固定軸を介してケース若しくは
ハウジングに受持たせるようにしてもよい。

【００３６】本実施の態様においては、以下に記載する
効果を奏することができる。即ち、入出力ギヤ２を回転
可能に支持し変速機ケース４およびハウジング５に両端
が固定される固定軸３に、入出力ギヤ２のスラスト力を
スラスト軸受１６を介して受けるフランジ部３Ｂを形成
したため、変速機ケース４およびハウジング５の加工公
差により固定軸３が傾斜した状態となっても固定軸３の
傾斜に伴いフランジ部３Ｂも傾斜して、両者の直角度が
常に確保され、スラスト軸受１６の片当たりを生じるこ
とがなくスラスト軸受１６の耐久性を向上できる。

【００３７】また、前記フランジ部３Ｂおよびスラスト
軸受１６を、前進駆動時に生じるスラスト力により入出
力ギヤ２が移動する側に配置したため、使用頻度が高い
方のスラスト軸受１６の耐久性を向上でき、より小さい
サイズのスラスト軸受の使用が可能となり、使用頻度が
低く大きいサイズを必要としない側のスラスト軸受２０
と共通化でき、コストを低減できる。

【００３８】図２は、本発明の変速機のアイドラギヤ支
持構造１の改良に係る他の実施の態様を示すものであ
り、図１の実施の態様においては、変速機ケース４側若
しくはコンバータハウジング５側に固定軸３の傾斜を許
容する場合に、その取付け穴２２、２５に対する傾斜に
より行う構成であったが、図２の実施の態様において
は、この傾斜を許容する具体的な構造を提案するもので
ある。

【００３９】スケルトンで示す図２において、入出力ギ
ヤ２、固定軸３、ラジアル軸受１５、第１、２スラスト
軸受（第２スラスト軸受の図示は省略している）１６、
２０、および、コンバータハウジング５の構成は、図１
と同様に構成しており、変速機ケース４の構成を変更し
たものである。

【００４０】即ち、変速機ケース４の取付け穴２２を囲
んで環状にその肉厚を薄く形成した傾斜許容部３０を形
成し、図２（Ｂ）のごとく、変速機ケース４とコンバー
タハウジング５との両取付け穴２２、２５の軸心にずれ
がある場合において、このようなケース４、５間に入出
力ギヤ２をラジアル軸受１５、第１、２スラスト軸受１
６、２０により支持した固定軸３を装着した場合に図２
（Ｃ）に示す如く装着される。

【００４１】図２（Ｃ）では、固定軸３のフランジ部３
Ｂに取付け穴２２が嵌合することで取付け穴２２周囲が
フランジ部３Ｂに追従して傾斜し、この傾斜は変速機ケ
ース４の取付け穴２２周りの傾斜許容部３０の変形で吸
収される。

【００４２】前記傾斜許容部３０は、変速機ケース４の
肉厚を薄肉化することで取付け穴２２の傾きを許容する
ものであるが、前進走行時のスラスト力を受けて固定軸
３がフランジ部３Ｂの端面が変速機ケース４側の取付け
穴２２の段付部２２Ａに当接される際にフランジ部３Ｂ
が軸部３Ａに対して傾斜変形する前に、取付け穴２２部
分が傾斜許容部３０により傾くようにする必要があり、
その肉厚は実験的に決定される。

【００４３】前記傾斜許容部３０の構成は、図２に示す
環状の肉薄部分により構成するものに限定されるもので
なく、図示しないが、筒状の肉薄部を変速機ケース本体
部分（傾斜許容部の外周部分）と取付け穴部分との間に
配置することでも構成することができ、傾斜許容部を筒
状に構成することでより堅固にスラスト力を保持させる
ことができる。

【００４４】図３は、傾斜許容構造の別の実施形態を示
したもので、図２の例では、変速機ケース４を弾性変形
させることで固定軸３の傾斜を許容するものであった
が、図３では、変速機ケース４を弾性変形させることな
く固定軸３の傾斜を許容するものであり、固定軸３を変
速機ケース４に固定する第１固定部６Ａの構造に改良を
加えることで実現させたものである。

【００４５】図３（Ａ）に示す傾斜許容構造において
は、固定軸３の軸端と変速機ケース４とに、テーパ穴３
２Ａ、３２Ｂを形成し、両テーパ穴３２Ａ、３２Ｂをボ
ール３３により接触させるようにしたものであり、固定
軸３の変速機ケース４に対する傾斜を無理なく許容でき
る。また、前進駆動時に生ずるスラスト力も固定軸３か
らケース４へ確実に受持たせることができる。

【００４６】図３（Ｂ）においても、変速機ケース４か
ら固定軸３に向けて半球状の突起３４を設け、固定軸３
のテーパ穴３５に係合させたものであり、図３（Ｃ）に
おいては、固定軸３のフランジ部３Ｂ外周を球面３６に
形成し、変速機ケース４に設けた部分的に形成した球面
穴３７に球面係合させたものであり、いずれの例におい
ても、前進走行時のスラスト力を変速機ケース４に確実
に伝達し、固定軸３の傾斜を許容してそのフランジ部３
Ｂの入出力ギヤ２の端面との間の平行度を維持する。

【００４７】また、図３（Ｄ）においては、固定軸３の
フランジ部３Ｂ背面に延長して軸部３８を形成し、この
軸部３８を変速機ケース４に設けた取付け穴３９に嵌合
させ、取付け穴３９中心から隆起した隆起部４０の先端
と軸部３８端面とを接触させるようにしたものである。
この例では、前進走行時のスラスト力を軸部３８の端面
から隆起部４０を通して変速機ケース４に確実に伝達
し、固定軸３の傾斜を小径となった軸部３８と取付け穴
３９との係合で許容してそのフランジ部３Ｂの入出力ギ
ヤ２の端面との間の平行度を維持する。

【００４８】なお、この実施形態において、固定軸３の
傾斜許容部３０ないし傾斜許容構造を変速機ケース４、
または、前進駆動時におけるスラスト力が加わる側にの
み配置するものについて説明したが、図示しないが、前
記傾斜許容部ないし傾斜許容構造を、ハウジング５側に
形成してもよく、また、変速機ケース４およびハウジン
グ５の両者に形成してもよい。

【００４９】本実施の態様においては、第１（図１）の
実施の態様における効果に加えて、固定軸３は変速機ケ
ース４およびまたはハウジング５に対して傾斜可能に支
持されているため、固定軸３に曲げ等の荷重が作用せ
ず、固定軸３の軸部３Ａとフランジ部３Ｂとの直角度を
更に向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す変速機のアイドラギ
ヤ支持構造の断面図。

【図２】本発明の第２の実施の態様の変速機のアイドラ
ギヤ支持構造をスケルトンで示す全体図（Ａ）、芯ずれ
説明図（Ｂ）、および、組立状態図（Ｃ）。

【図３】図２の変形例（Ａ）〜（Ｄ）を示す要部断面
図。吸気カムの作動角可変機構の概念図。

【符号の説明】

１ アイドラギヤ支持構造 ２ 入出力ギヤ ３ 固定軸 ３Ａ 軸部 ３Ｂ フランジ部 ４ 変速機ケース（ケース） ５ コンバータハウジング（ハウジング） ６ 固定部 １５ ラジアル軸受 １６、２０ スラスト軸受

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変速機上流側からの駆動力を入力ギヤお
   よび出力ギヤを経由して変速機下流側に伝達し、少なく
   ともいずれか一方のギヤがはす歯に形成された入出力ギ
   ヤと、 前記入出力ギヤをラジアル軸受により回転可能に支持
   し、端部が変速機ケースおよび変速機ケースに固定され
   て変速機構の収容空間を形成するハウジングに固定さ
   れ、入出力ギヤの少なくともいずれか一方の側面に対向
   してフランジ部を形成した固定軸と、 前記固定軸のフランジ部と入出力ギヤの側面との間に配
   置したスラスト軸受とから構成したことを特徴とする変
   速機のアイドラギヤ支持構造。
2. 【請求項２】 前記フランジ部は、前進駆動力を伝達す
   る際に入出力ギヤのはす歯の噛み合いにより生ずるスラ
   スト力により入出力ギヤが移動される側に配置されてい
   ることを特徴とする請求項１に記載の変速機のアイドラ
   ギヤ支持構造。
3. 【請求項３】 前記固定軸は、固定軸自体または固定軸
   が取付くケース若しくはハウジングの一部が変速機ケー
   スおよびまたはハウジングに対して傾斜可能に支持され
   ていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載
   の変速機のアイドラギヤ支持構造。
4. 【請求項４】 前記固定軸の傾斜可能な支持構造は、固
   定軸を変速機ケースおよびまたはハウジングに球面結合
   するものであることを特徴とする請求項３に記載の変速
   機のアイドラギヤ支持構造。