JP2004125050A - 変速機 - Google Patents
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Abstract
【課題】変速機の軸受に加えられるアキシャル荷重を軽減することにより、変速機の動力伝達効率を向上させ、変速機の小型化や低コスト化を図る。
【解決手段】駆動輪に連結される終減速大歯車４８に噛み合う終減速小歯車４９が固定された前輪駆動軸１６を有し、前輪出力軸２６に固定された駆動はすば歯車２７に噛み合って前輪駆動軸１６に装着され、終減速小歯車４９からのアキシャル荷重に対して逆方向のアキシャル荷重を発生させる従動はすば歯車２８を有する。前輪駆動軸１６と従動はすば歯車２８との間には、逆方向のアキシャル荷重を前輪駆動軸１６に伝達する荷重伝達部材４７を設け、従動はすば歯車２８を逆方向のアキシャル荷重を受け止めることのない軸受によって支持する。これにより、終減速小歯車４９から発生するアキシャル荷重を、従動はすば歯車２８から発生する逆方向のアキシャル荷重により打ち消すことができる。
【選択図】 図２
【解決手段】駆動輪に連結される終減速大歯車４８に噛み合う終減速小歯車４９が固定された前輪駆動軸１６を有し、前輪出力軸２６に固定された駆動はすば歯車２７に噛み合って前輪駆動軸１６に装着され、終減速小歯車４９からのアキシャル荷重に対して逆方向のアキシャル荷重を発生させる従動はすば歯車２８を有する。前輪駆動軸１６と従動はすば歯車２８との間には、逆方向のアキシャル荷重を前輪駆動軸１６に伝達する荷重伝達部材４７を設け、従動はすば歯車２８を逆方向のアキシャル荷重を受け止めることのない軸受によって支持する。これにより、終減速小歯車４９から発生するアキシャル荷重を、従動はすば歯車２８から発生する逆方向のアキシャル荷重により打ち消すことができる。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジンの駆動力を走行条件に必要な駆動力に変換して駆動輪に伝達する変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの駆動力を駆動輪に伝達する動力伝達系には変速機が設けられており、この変速機を介してエンジンの駆動力は走行条件に応じた駆動力に変換される。このような変速機としては、運転者が変速操作を行う手動変速機や、自動的に変速操作が行われる自動変速機がある。
【０００３】
手動変速機は相互に平行となる回転軸を有しており、一方の回転軸に設けられる駆動歯車と、これに噛み合うように他方の回転軸に設けられる従動歯車とからなる複数の歯車列を有している。これらの歯車列によって複数の変速段が設定され、動力を伝達する歯車列を選択することにより、走行に適した変速段を選択することができる。
【０００４】
自動変速機は複数の変速比を形成する歯車列と、この歯車列のうち動力伝達を行う歯車列の切り換えを行う切換機構とを有しており、歯車列の形態によって、１軸上での変速を可能とする遊星歯車式と、手動変速機と同様に平行軸上での変速を可能とする平行軸式とがある。また、自動変速機として変速比を無段階に制御する無段変速機がある。この無段変速機にあっては、ベルトまたはチェーンと可変溝幅プーリとにより変速が行われるベルトドライブ式と、２つのディスクとパワーローラとにより変速が行われるトロイダル式とがある。
【０００５】
また、４輪駆動車に適用する変速機も開発されている（たとえば、特許文献１参照。）。図５は４輪駆動車に適用される従来の変速機の一部を示す断面図である。エンジン出力はトルクコンバータと遊星歯車式の変速機構とを介して出力軸１００に伝達される。出力軸１００はセンタデファレンシャル装置１０１を介して、出力軸１００の同軸上に設けられる後輪駆動軸１０２と、出力軸１００に平行に設けられる前輪駆動軸１０３とに連結されている。出力軸１００の駆動力はセンタデファレンシャル装置１０１を介して前輪と後輪とに分配される。前輪には前輪駆動軸１０３とフロントデファレンシャル装置１０４とを介して伝達され、後輪には後輪駆動軸１０２とリヤデファレンシャル装置とを介して伝達される。
【０００６】
前輪駆動軸１０３の一端にはセンタデファレンシャル装置１０１側の駆動歯車１０５に噛み合う従動歯車１０６が設けられ、前輪駆動軸１０３の他端にはフロントデファレンシャル装置１０４の終減速大歯車１０７に噛み合う終減速小歯車１０８が設けられている。駆動歯車１０５と従動歯車１０６との噛み合いにより、出力軸１００とこれに平行となる前輪駆動軸１０３とは連結され、終減速大歯車１０７と終減速小歯車１０８との噛み合いにより前輪駆動軸１０３と前輪とが連結される。
【０００７】
ここで、図５に示すように、前輪駆動軸１０３の一端に設けられる従動歯車１０６は片持ち支持されている。この片持ち支持は簡易な構造を有するため変速機を小型化することもできるが、前輪駆動軸１０３の曲げ剛性が充分に確保されない場合には、前輪駆動軸１０３の曲げ振動により従動歯車１０６が傾動するおそれがあり、傾動によって歯車の噛み合い音が発生するという問題がある。また、噛み合い音の発生を防止するため前輪駆動軸１０３の曲げ剛性を高めることは、前輪駆動軸１０３の大型化つまり変速機の大型化を招くことになる。
【０００８】
そこで、従動歯車の両側を支持するようにした変速機も開発されている。この変速機の従動歯車は両側をラジアル軸受によって支持され、前輪駆動軸の一端と従動歯車とはアキシャル方向に摺動自在となるようにスプライン結合される。これにより、従動歯車の傾動を防ぐとともに、フロントデファレンシャル装置から発生するアキシャル荷重の従動歯車に対する伝達が回避されるため、歯車の噛み合い精度が確保されて噛み合い音の発生が回避される。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−２２１２５５号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前輪駆動軸が従動歯車に対してアキシャル方向に摺動自在であるため、終減速大歯車と終減速小歯車との間で発生するアキシャル荷重の大部分を、終減速小歯車に隣接する円すいころ軸受が受けることになる。従って、円すいころ軸受の回転抵抗が増加して動力伝達効率の悪化を招くおそれがあるとともに、荷重容量の大きな円すいころ軸受を用いる必要があった。
【００１１】
動力伝達効率の悪化は車両の動力性能を低下させるだけでなく燃費の悪化を招くことになり、荷重容量の大きな軸受を用いることは変速機の大型化や高コスト化を招くことにもなっていた。
【００１２】
本発明の目的は、変速機の軸受に加えられるアキシャル荷重を軽減することにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、変速機の動力伝達効率を向上させ、変速機の小型化や低コスト化を図ることにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の変速機は、エンジンの駆動力を走行条件に必要な駆動力に変換して変速出力軸に出力するとともに変換された駆動力を駆動輪に伝達する変速機であって、前記駆動輪に連結される終減速大歯車に噛み合う終減速小歯車が固定された駆動軸と、前記変速出力軸に固定された駆動はすば歯車に噛み合って前記駆動軸に装着され、前記終減速小歯車から前記駆動軸に加えられるアキシャル荷重に対して逆方向のアキシャル荷重を発生させる従動はすば歯車と、前記駆動軸と前記従動はすば歯車との間に設けられ、前記逆方向のアキシャル荷重を前記駆動軸に伝達する荷重伝達部材と、前記従動はすば歯車の前記逆方向のアキシャル荷重を受け止めることなく前記従動はすば歯車を回転自在に支持する軸受とを有することを特徴とする。
【００１５】
これにより、終減速小歯車から駆動軸に伝達されるアキシャル荷重を、これに対して逆方向に従動はすば歯車から発生するアキシャル荷重により打ち消すことができ、駆動軸に作用するアキシャル荷重を軽減することができる。このため、駆動軸を支持する軸受に加えられるアキシャル荷重を軽減することができ、軸受の回転抵抗の低減によって変速機の動力伝達効率を向上させ、車両の燃費を向上させることができる。また、軸受の回転抵抗の低減に伴って変速機潤滑油の温度上昇も抑制することができる。
【００１６】
また、軸受に対するアキシャル荷重の軽減により、軸受の耐荷重容量を低く設定することができるため、小型の軸受を適用することができる。従って、変速機の重量やコストを低減することができる。
【００１７】
本発明の変速機は、前記軸受は前記エンジンによる前記駆動輪の前進走行駆動時には前記従動はすば歯車の前記逆方向のアキシャル荷重を受け止めず、エンジンブレーキ時には前記従動はすば歯車に発生するアキシャル荷重を受け止めつつ前記従動はすば歯車を回転自在に支持することを特徴とする。
【００１８】
これにより、大きな駆動力が伝達されるエンジン駆動の前進走行時には、終減速小歯車から駆動軸に伝達されるアキシャル荷重を、従動はすば歯車から発生するアキシャル荷重によって前記駆動輪のエンジン駆動時にのみ打ち消すことができ、エンジンブレーキ時には従動はすば歯車から逆方向に発生するアキシャル荷重を従動はすば歯車を支持する軸受によって受け止めることができる。従って、駆動はすば歯車と従動はすば歯車との噛み合い精度を高く維持することができ、噛み合い音の発生を回避することができる。
【００１９】
【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。
【００２０】
図１は本発明の一実施の形態である変速機として遊星歯車式の自動変速機１０を示すスケルトン図である。この自動変速機１０はエンジン１１に連結される入力軸１２と、遊星歯車式の変速機構１３を介して入力軸１２に連結される出力軸１４とを有しており、出力軸１４はセンタデファレンシャル装置１５を介して駆動軸である前輪駆動軸１６と後輪駆動軸１７とに連結されている。前輪駆動軸１６と後輪駆動軸１７とは駆動輪としての図示しない前輪と後輪とにそれぞれ連結される。このようにエンジン１１と駆動輪とは動力的に連結されており、エンジン１１の駆動力が走行条件に必要な駆動力に変換されて駆動輪に伝達される。入力軸１２、出力軸１４、前輪駆動軸１６および後輪駆動軸１７は車両の進行方向を向いてケース１８内に組み込まれており、この自動変速機１０は縦置きに配置される４輪駆動車に適用される。
【００２１】
エンジン１１のクランク軸１９にはトルクコンバータ２０が連結され、トルクコンバータ２０のタービン軸２１には入力軸１２の一端が連結されている。入力軸１２の他端には複数の遊星歯車列やクラッチおよびブレーキ等からなる変速機構１３が連結されており、この変速機構１３はクラッチやブレーキの係合および解放によって動力伝達径路を切り換え、エンジン１１からの駆動力を走行に必要な駆動力に変換する。変速機構１３には出力軸１４の一端が連結されており変換された駆動力は出力軸１４に伝達される。
【００２２】
出力軸１４と出力軸１４の同心上に設けられる後輪駆動軸１７との間には、前輪と後輪とに駆動力を分配するセンタデファレンシャル装置１５が装着されている。このセンタデファレンシャル装置１５は複合遊星歯車式であり、出力軸１４の他端には第１サンギヤ２２が固定され、後輪駆動軸１７には第２サンギヤ２３が固定される。第１サンギヤ２２と第２サンギヤ２３との径方向外方には、第１サンギヤ２２と第２サンギヤ２３とに噛み合う一体型のピニオンギヤ２４が複数配置されており、ピニオンギヤ２４はキャリア２５に回転自在に支持されている。キャリア２５の端部には変速出力軸である前輪出力軸２６が設けられ、この前輪出力軸２６には駆動はすば歯車２７が固定されている。この駆動はすば歯車２７に噛み合うように従動はすば歯車２８が設けられ、駆動力は従動はすば歯車２８から前輪駆動軸１６を経て前輪を駆動するフロントデファレンシャル装置２９に伝達される。
【００２３】
このような構成により、変速機構１３を経て変換された駆動力が第１サンギヤ２２に入力されると、一体型のピニオンギヤ２４を介して第２サンギヤ２３と一体型のピニオンギヤ２４を支持しているキャリア２５とに動力が分配され、前輪および後輪を共に駆動することができる。このとき一体型のピニオンギヤ２４の回転により前輪と後輪との回転差は差動吸収される。
【００２４】
また、後輪駆動軸１７には差動制限クラッチハブ３０が固定され、キャリア２５の端部には差動制限クラッチドラム３１が固定されている。差動制限クラッチハブ３０と差動制限クラッチドラム３１との間には、複数枚の摩擦プレート３２が装着され、差動制限クラッチ３３が構成されている。これにより前輪または後輪がスリップして大きな差動回転が生じたときは、差動制限クラッチ３３が締結されて差動回転が抑制される。
【００２５】
なお、図示する変速機は４輪駆動車に適用されるため、駆動はすば歯車２７はキャリア２５に設けられる前輪出力軸２６に固定されているが、前輪駆動車用の変速機であれば、出力軸１４が前輪出力軸２６として機能するため出力軸１４に駆動はすば歯車２７が固定される。
【００２６】
図２は本発明の一実施の形態である変速機の前輪駆動軸１６の近傍を示す断面図である。図２に示すように、駆動はすば歯車２７に噛み合って設けられる従動はすば歯車２８の中心部には、貫通孔４０が形成される中空の軸部４１が設けられている。この軸部４１の両端にはそれぞれ軸受４２，４３が装着されており、２つの軸受４２，４３を介して従動はすば歯車２８はケース１８に対し回転自在に支持されている。
【００２７】
貫通孔４０の一端側はスプライン孔４４に形成されており、これに結合するスプライン軸４５が前輪駆動軸１６の一端に形成されている。スプライン孔４４とスプライン軸４５との間にはスプライン軸４５を軸方向に摺動可能とする程度の隙間が設けられる。また、貫通孔４０の他端側にはスナップリング４６が装着されており、スプライン軸４５の端面とスナップリング４６との間には略筒状の荷重伝達部材４７が挿入されている。荷重伝達部材４７はその一端面がスナップリング４６に当接するように設置されるとともに、荷重伝達部材４７の他端面はスプライン軸４５の端面と接触自在となっている。
【００２８】
また、前輪駆動軸１６の他端にはフロントデファレンシャル装置２９の終減速大歯車４８に噛み合う終減速小歯車４９が固定されており、前輪駆動軸１６を介して従動はすば歯車２８の駆動力は終減速大歯車４８に伝達される。終減速大歯車４８はフロントデファレンシャル装置２９を構成するデファレンシャルケース５０や図示しない差動歯車等を介して、駆動輪としての前輪に駆動力を伝達するアクスル軸５１に連結されている。従って、終減速大歯車４８に伝達された駆動力は、フロントデファレンシャル装置２９により左右の前輪に分配されて伝達される。
【００２９】
このような構造により、前輪に駆動力を分配するセンタデファレンシャル装置１５からの駆動力は、駆動はすば歯車２７、従動はすば歯車２８、前輪駆動軸１６およびフロントデファレンシャル装置２９を経て左右の前輪に伝達されることになる。
【００３０】
図３は駆動はすば歯車２７からフロントデファレンシャル装置２９までの動力伝達部材群を示す斜視図である。以下、図２および図３に基づいてエンジン１１による前輪の駆動時における各部材の作動状態を説明する。なお、図２および図３に示す矢印は各歯車の回転方向と、歯車の噛み合いにより発生する荷重の方向とを示している。
【００３１】
前輪を前進方向に駆動する時には、エンジン１１からの駆動力は変速機構１３を介して出力軸１４を矢印Ａで示す方向に回転させるように伝達される。出力軸１４の駆動力はセンタデファレンシャル装置１５を介して前輪出力軸２６に伝達され、矢印Ａと同一の方向に駆動はすば歯車２７を回転駆動する。次いで、駆動はすば歯車２７に噛み合う従動はすば歯車２８を介して前輪駆動軸１６は矢印Ｂで示す方向に回転駆動される。矢印Ｂ方向に回転駆動される終減速小歯車４９は、終減速大歯車４８を矢印Ｃで示す方向に回転駆動し、前進方向に回転させる駆動力をアクスル軸５１を介して前輪に伝達する。
【００３２】
図３に示すように、終減速大歯車４８と終減速小歯車４９とは噛み合ってハイポイド歯車を構成している。ハイポイド歯車とは食い違う軸間において駆動力を伝達する円錐状の歯車であり、前輪駆動軸１６やアクスル軸５１の配置を比較的自由に設定することができるため、変速機に用いられることが多い歯車である。
【００３３】
しかしながら、ハイポイド歯車は噛み合いにより、ハイポイド歯車を支持する回転軸に対して軸方向の荷重、つまりアキシャル荷重を発生させる。エンジン駆動の前進走行の場合には、終減速小歯車４９を支持する前輪駆動軸１６に対して矢印Ｄで示す方向にアキシャル荷重が生じることになる。このため、前輪駆動軸１６をケース１８に対して回転自在に支持する軸受５２としては、アキシャル荷重を支持するため複列円すいころ軸受５２が用いられている。複列円すいころ軸受５２が用いられるのは、前進駆動時だけでなく後退駆動時やエンジンブレーキ時に逆方向のアキシャル荷重が、前輪駆動軸１６に加えられるためである。
【００３４】
また、駆動および従動はすば歯車２７，２８には、終減速大歯車４８と終減速小歯車４９との噛み合いにより前輪駆動軸１６に矢印Ｄ方向に加えられるアキシャル荷重に対して、逆方向つまり矢印Ｄに対向する矢印Ｅに向けてアキシャル荷重を発生させるように歯筋が形成されている。さらに、従動はすば歯車２８を回転自在に支持する２つの軸受４２，４３の外輪４２ａ，４３ａは、逆方向のアキシャル荷重が加えられる向きにはケース１８に対して位置決め固定されておらず、従動はすば歯車２８に掛かるラジアル荷重のみを支持するように装着されている。そして、２つの軸受４２，４３のうち変速機の後方側に装着される軸受４３の外輪４３ａは、軸受４３の後方に形成されるケース１８に当接するように装着されている。
【００３５】
駆動はすば歯車２７と従動はすば歯車２８との噛み合いにより発生する逆方向のアキシャル荷重は、従動はすば歯車２８からスナップリング４６を経て荷重伝達部材４７に伝達される。このとき、逆方向のアキシャル荷重が発生する向きに２つの軸受４２，４３は位置決め固定されていないため、この荷重は軸受４２，４３によって受け止められることはなく、荷重伝達部材４７を介して前輪駆動軸１６に矢印Ｅ方向に伝達される。
【００３６】
従って、前輪駆動軸１６の矢印Ｄ方向に伝達されるアキシャル荷重は、これに対向するように矢印Ｅ方向に伝達されるアキシャル荷重によって打ち消され、残ったアキシャル荷重のみが複列円すいころ軸受５２に伝達されることになる。つまり複列円すいころ軸受５２に加えられるアキシャル荷重を軽減することができる。
【００３７】
また、従動はすば歯車２８を支持する軸受４３の外輪４３ａは、軸受４３の後方に形成されるケース１８によって位置決めされるため、エンジンブレーキ時や後退走行時において、軸受４３は駆動はすば歯車２７と従動はすば歯車２８との噛み合いにより発生するアキシャル荷重を受け止めることができる。これにより、駆動はすば歯車２７と従動はすば歯車２８との噛み合い精度は高く維持され、噛み合い音を軽減することができる。
【００３８】
図４は本発明の他の実施の形態である変速機の前輪駆動軸１６の近傍を示す断面図である。図４は図２に対して従動はすば歯車２８周辺の構造が異なる変速機を示している。なお、図２に示す部材や矢印と同一の部材や矢印については同一の符号を付している。図４に示すように、従動はすば歯車２８の中心部には、貫通孔５３が形成された中空の軸部５４が設けられている。この軸部５４の両端にはそれぞれ軸受４２，４３が装着されており、２つの軸受４２，４３を介して従動はすば歯車２８はケース１８に対し回転自在に支持されている。
【００３９】
貫通孔５３の一端側には前輪駆動軸１６のスプライン軸５５が結合するスプライン孔４４が形成されており、貫通孔５３の他端側には貫通孔５３が拡大されたフランジ収容孔５６が形成されている。貫通孔５３の他端側からは、一端にフランジ部５７が形成される略筒状の荷重伝達部材５８が挿入されている。荷重伝達部材５８はフランジ部５７がフランジ収容孔５６の係止端５９に接触する状態まで挿入され、フランジ収容孔５６に装着されるスナップリング４６によって軸方向に固定される。また、スプライン軸５５の端部には雄ねじ部６０が形成され、これにねじ結合するように荷重伝達部材４７には雌ねじ部６１が形成され、従動はすば歯車２８と前輪駆動軸１６とはスプライン軸５５と荷重伝達部材５８とを介して軸方向に一体となって連結されている。
【００４０】
以下、エンジン１１により前輪を前進方向に駆動する時のアキシャル荷重伝達状況について説明する。図２の変速機と同様に、駆動および従動はすば歯車２７，２８には、終減速大歯車４８と終減速小歯車４９との噛み合いにより前進駆動時に矢印Ｄ方向に向けて前輪駆動軸１６に加えられるアキシャル荷重に対して、逆方向つまり矢印Ｄに対向する矢印Ｅに向けてアキシャル荷重を発生させるように歯筋が形成されている。さらに、従動はすば歯車２８を回転自在に支持する２つの軸受４２，４３の外輪４２ａ，４３ａは、いずれも軸方向にはケース１８に対して位置決め固定されておらず、従動はすば歯車２８に掛かるラジアル荷重のみを支持するように装着されている。
【００４１】
駆動はすば歯車２７と従動はすば歯車２８との噛み合いにより発生する逆方向のアキシャル荷重は、従動はすば歯車２８からスナップリング４６を経て荷重伝達部材５８に伝達される。このとき、逆方向のアキシャル荷重が発生する向きに２つの軸受４２，４３は位置決め固定されていないため、この荷重は軸受４２，４３によって受け止められることはなく、荷重伝達部材５８を介して前輪駆動軸１６に矢印Ｅ方向に伝達される。
【００４２】
従って、図２に示す変速機と同様に、前輪駆動軸１６に矢印Ｄ方向に伝達されるアキシャル荷重は、これに対向して矢印Ｅ方向に伝達されるアキシャル荷重によって打ち消され、残ったアキシャル荷重のみが複列円すいころ軸受５２に伝達されることになる。つまり複列円すいころ軸受５２に加えられるアキシャル荷重を軽減することができる。
【００４３】
次いで、エンジンブレーキの作動時や後退走行時におけるアキシャル荷重の伝達状況について説明する。エンジンブレーキ時にはエンジン１１側から駆動輪に駆動力が伝達されるのではなく、駆動輪側からエンジン１１に向けて駆動力が伝達される。また、後退走行時には前輪駆動軸１６等の回転が逆転することになる。これらの状況下において、終減速大歯車４８と終減速小歯車４９との噛み合いにより発生して前輪駆動軸１６に伝達されるアキシャル荷重は、図４に矢印Ｄ２で示すように、エンジン駆動の前進走行時とは逆向きの方向に加えられる。
【００４４】
このとき、従動はすば歯車２８と駆動はすば歯車２７との噛み合いにより発生するアキシャル荷重も同様に、前進駆動時とは逆向きの方向に発生する。ここで、従動はすば歯車２８と前輪駆動軸１６とは荷重伝達部材５８によって軸方向に一体となって連結されており、従動はすば歯車２８を回転自在に支持する２つの軸受４２，４３は軸方向に位置決め固定されていないため、従動はすば歯車２８と駆動はすば歯車２７との噛み合いにより発生するアキシャル荷重は、軸受によって受け止められることなく荷重伝達部材５８を介して前輪駆動軸１６に矢印Ｅ２で示す方向に伝達される。
【００４５】
従って、前輪駆動軸１６に矢印Ｄ２方向に伝達されるアキシャル荷重は、これと逆方向となる矢印Ｅ２方向に伝達されるアキシャル荷重によって打ち消され、残ったアキシャル荷重のみが複列円すいころ軸受５２に伝達されることになる。つまり、エンジン駆動の前進走行時に加えてエンジンブレーキ時および後退走行時にも複列円すいころ軸受５２に加えられるアキシャル荷重を軽減することができる。これにより、幅広い領域で複列円すいころ軸受５２に対するアキシャル荷重を軽減することができる。
【００４６】
これまで説明したように、複列円すいころ軸受５２に対するアキシャル荷重を軽減することができるため、軸受５２の回転抵抗の低減に伴って変速機の動力伝達効率を向上させ、車両の燃費を向上させることができる。また、軸受５２の回転抵抗の低減に伴って変速機潤滑油の温度上昇も抑制することができる。
【００４７】
また、軸受５２に対するアキシャル荷重の軽減により、軸受５２の耐荷重容量を低く設定することができるため、小型の軸受を適用することができる。これにより、変速機の重量やコストを低減することができ、軸受５２の配置スペースも少なくすることができる。さらに、軸受重量の低減により軸受５２の慣性トルクを減少させることができる。
【００４８】
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。たとえば、変速機としては遊星歯車式の自動変速機１０に限られることなく、平行軸式の自動変速機であっても良く、ベルトドライブ式やトロイダル式の無段変速機であっても良い。また、手動変速機に適用しても良いことはいうまでもない。さらに、変速機としては４輪駆動車用の変速機であっても良く、前輪または後輪駆動車用の変速機であっても良い。
【００４９】
また、駆動軸１６と従動はすば歯車２８との間でアキシャル荷重を伝達するために、中空円筒状の荷重伝達部材４７，５８が用いられているが、荷重伝達部材４７の形状としては、中空や円筒に限られるものではない。また、図２に示す変速機にあっては、荷重伝達部材４７を従動はすば歯車２８または前輪駆動軸１６のいずれか一方に固定しても良く、一体に形成しても良い。さらに、図４に示す変速機にあっては、従動はすば歯車２８と前輪駆動軸１６とを荷重伝達部材５８を介して軸方向に一体に連結しているが、従動はすば歯車２８と荷重伝達部材５８とを一体に形成し、前輪駆動軸１６の雄ねじを省略して軸部を延出することにより軸端部をスナップリングで固定するようにしても良い。
【００５０】
さらに、従動はすば歯車２８を回転自在に支持する軸受４２，４３は、図示するラジアル玉軸受に限定されることはなく、ころ軸受や円すいころ軸受であっても良く、アンギュラ玉軸受等であっても良いことはいうまでもない。
【００５１】
【発明の効果】
本発明の変速機によれば、終減速小歯車から駆動軸に伝達されるアキシャル荷重を、これに対して逆方向に従動はすば歯車から発生するアキシャル荷重により打ち消すことができ、駆動軸に作用するアキシャル荷重を軽減することができる。このため、駆動軸を支持する軸受に加えられるアキシャル荷重を軽減することができ、軸受の回転抵抗の低減によって変速機の動力伝達効率を向上させ、車両の燃費を向上させることができる。また、軸受の回転抵抗の低減に伴って変速機潤滑油の温度上昇も抑制することができる。
【００５２】
また、軸受に対するアキシャル荷重の軽減により、軸受の耐荷重容量を低く設定することができるため、小型の軸受を適用することができる。従って、変速機の重量やコストを低減することができる。
【００５３】
本発明の変速機によれば、終減速小歯車から駆動軸に伝達されるアキシャル荷重を、従動はすば歯車から発生するアキシャル荷重によって前記駆動輪の駆動時にのみ打ち消す場合には、エンジンブレーキ時に従動はすば歯車から逆方向に発生するアキシャル荷重を従動はすば歯車を支持する軸受によって受け止めることができる。従って、駆動はすば歯車と従動はすば歯車との噛み合い精度を高く維持することができ、噛み合い音の発生を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】遊星歯車式の自動変速機を示すスケルトン図である。
【図２】本発明の一実施の形態である変速機の前輪駆動軸の近傍を示す断面図である。
【図３】駆動はすば歯車からフロントデファレンシャル装置までの動力伝達部材群を示す斜視図である。
【図４】本発明の他の実施の形態である変速機の前輪駆動軸の近傍を示す断面図である。
【図５】従来の変速機の前輪駆動軸の近傍を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ 自動変速機（変速機）
１１ エンジン
１６ 前輪駆動軸（駆動軸）
２６ 前輪出力軸（変速出力軸）
２７ 駆動はすば歯車
２８ 従動はすば歯車
４２，４３ 軸受
４７ 荷重伝達部材
４８ 終減速大歯車
４９ 終減速小歯車
５８ 荷重伝達部材
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジンの駆動力を走行条件に必要な駆動力に変換して駆動輪に伝達する変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの駆動力を駆動輪に伝達する動力伝達系には変速機が設けられており、この変速機を介してエンジンの駆動力は走行条件に応じた駆動力に変換される。このような変速機としては、運転者が変速操作を行う手動変速機や、自動的に変速操作が行われる自動変速機がある。
【０００３】
手動変速機は相互に平行となる回転軸を有しており、一方の回転軸に設けられる駆動歯車と、これに噛み合うように他方の回転軸に設けられる従動歯車とからなる複数の歯車列を有している。これらの歯車列によって複数の変速段が設定され、動力を伝達する歯車列を選択することにより、走行に適した変速段を選択することができる。
【０００４】
自動変速機は複数の変速比を形成する歯車列と、この歯車列のうち動力伝達を行う歯車列の切り換えを行う切換機構とを有しており、歯車列の形態によって、１軸上での変速を可能とする遊星歯車式と、手動変速機と同様に平行軸上での変速を可能とする平行軸式とがある。また、自動変速機として変速比を無段階に制御する無段変速機がある。この無段変速機にあっては、ベルトまたはチェーンと可変溝幅プーリとにより変速が行われるベルトドライブ式と、２つのディスクとパワーローラとにより変速が行われるトロイダル式とがある。
【０００５】
また、４輪駆動車に適用する変速機も開発されている（たとえば、特許文献１参照。）。図５は４輪駆動車に適用される従来の変速機の一部を示す断面図である。エンジン出力はトルクコンバータと遊星歯車式の変速機構とを介して出力軸１００に伝達される。出力軸１００はセンタデファレンシャル装置１０１を介して、出力軸１００の同軸上に設けられる後輪駆動軸１０２と、出力軸１００に平行に設けられる前輪駆動軸１０３とに連結されている。出力軸１００の駆動力はセンタデファレンシャル装置１０１を介して前輪と後輪とに分配される。前輪には前輪駆動軸１０３とフロントデファレンシャル装置１０４とを介して伝達され、後輪には後輪駆動軸１０２とリヤデファレンシャル装置とを介して伝達される。
【０００６】
前輪駆動軸１０３の一端にはセンタデファレンシャル装置１０１側の駆動歯車１０５に噛み合う従動歯車１０６が設けられ、前輪駆動軸１０３の他端にはフロントデファレンシャル装置１０４の終減速大歯車１０７に噛み合う終減速小歯車１０８が設けられている。駆動歯車１０５と従動歯車１０６との噛み合いにより、出力軸１００とこれに平行となる前輪駆動軸１０３とは連結され、終減速大歯車１０７と終減速小歯車１０８との噛み合いにより前輪駆動軸１０３と前輪とが連結される。
【０００７】
ここで、図５に示すように、前輪駆動軸１０３の一端に設けられる従動歯車１０６は片持ち支持されている。この片持ち支持は簡易な構造を有するため変速機を小型化することもできるが、前輪駆動軸１０３の曲げ剛性が充分に確保されない場合には、前輪駆動軸１０３の曲げ振動により従動歯車１０６が傾動するおそれがあり、傾動によって歯車の噛み合い音が発生するという問題がある。また、噛み合い音の発生を防止するため前輪駆動軸１０３の曲げ剛性を高めることは、前輪駆動軸１０３の大型化つまり変速機の大型化を招くことになる。
【０００８】
そこで、従動歯車の両側を支持するようにした変速機も開発されている。この変速機の従動歯車は両側をラジアル軸受によって支持され、前輪駆動軸の一端と従動歯車とはアキシャル方向に摺動自在となるようにスプライン結合される。これにより、従動歯車の傾動を防ぐとともに、フロントデファレンシャル装置から発生するアキシャル荷重の従動歯車に対する伝達が回避されるため、歯車の噛み合い精度が確保されて噛み合い音の発生が回避される。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−２２１２５５号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前輪駆動軸が従動歯車に対してアキシャル方向に摺動自在であるため、終減速大歯車と終減速小歯車との間で発生するアキシャル荷重の大部分を、終減速小歯車に隣接する円すいころ軸受が受けることになる。従って、円すいころ軸受の回転抵抗が増加して動力伝達効率の悪化を招くおそれがあるとともに、荷重容量の大きな円すいころ軸受を用いる必要があった。
【００１１】
動力伝達効率の悪化は車両の動力性能を低下させるだけでなく燃費の悪化を招くことになり、荷重容量の大きな軸受を用いることは変速機の大型化や高コスト化を招くことにもなっていた。
【００１２】
本発明の目的は、変速機の軸受に加えられるアキシャル荷重を軽減することにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、変速機の動力伝達効率を向上させ、変速機の小型化や低コスト化を図ることにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の変速機は、エンジンの駆動力を走行条件に必要な駆動力に変換して変速出力軸に出力するとともに変換された駆動力を駆動輪に伝達する変速機であって、前記駆動輪に連結される終減速大歯車に噛み合う終減速小歯車が固定された駆動軸と、前記変速出力軸に固定された駆動はすば歯車に噛み合って前記駆動軸に装着され、前記終減速小歯車から前記駆動軸に加えられるアキシャル荷重に対して逆方向のアキシャル荷重を発生させる従動はすば歯車と、前記駆動軸と前記従動はすば歯車との間に設けられ、前記逆方向のアキシャル荷重を前記駆動軸に伝達する荷重伝達部材と、前記従動はすば歯車の前記逆方向のアキシャル荷重を受け止めることなく前記従動はすば歯車を回転自在に支持する軸受とを有することを特徴とする。
【００１５】
これにより、終減速小歯車から駆動軸に伝達されるアキシャル荷重を、これに対して逆方向に従動はすば歯車から発生するアキシャル荷重により打ち消すことができ、駆動軸に作用するアキシャル荷重を軽減することができる。このため、駆動軸を支持する軸受に加えられるアキシャル荷重を軽減することができ、軸受の回転抵抗の低減によって変速機の動力伝達効率を向上させ、車両の燃費を向上させることができる。また、軸受の回転抵抗の低減に伴って変速機潤滑油の温度上昇も抑制することができる。
【００１６】
また、軸受に対するアキシャル荷重の軽減により、軸受の耐荷重容量を低く設定することができるため、小型の軸受を適用することができる。従って、変速機の重量やコストを低減することができる。
【００１７】
本発明の変速機は、前記軸受は前記エンジンによる前記駆動輪の前進走行駆動時には前記従動はすば歯車の前記逆方向のアキシャル荷重を受け止めず、エンジンブレーキ時には前記従動はすば歯車に発生するアキシャル荷重を受け止めつつ前記従動はすば歯車を回転自在に支持することを特徴とする。
【００１８】
これにより、大きな駆動力が伝達されるエンジン駆動の前進走行時には、終減速小歯車から駆動軸に伝達されるアキシャル荷重を、従動はすば歯車から発生するアキシャル荷重によって前記駆動輪のエンジン駆動時にのみ打ち消すことができ、エンジンブレーキ時には従動はすば歯車から逆方向に発生するアキシャル荷重を従動はすば歯車を支持する軸受によって受け止めることができる。従って、駆動はすば歯車と従動はすば歯車との噛み合い精度を高く維持することができ、噛み合い音の発生を回避することができる。
【００１９】
【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。
【００２０】
図１は本発明の一実施の形態である変速機として遊星歯車式の自動変速機１０を示すスケルトン図である。この自動変速機１０はエンジン１１に連結される入力軸１２と、遊星歯車式の変速機構１３を介して入力軸１２に連結される出力軸１４とを有しており、出力軸１４はセンタデファレンシャル装置１５を介して駆動軸である前輪駆動軸１６と後輪駆動軸１７とに連結されている。前輪駆動軸１６と後輪駆動軸１７とは駆動輪としての図示しない前輪と後輪とにそれぞれ連結される。このようにエンジン１１と駆動輪とは動力的に連結されており、エンジン１１の駆動力が走行条件に必要な駆動力に変換されて駆動輪に伝達される。入力軸１２、出力軸１４、前輪駆動軸１６および後輪駆動軸１７は車両の進行方向を向いてケース１８内に組み込まれており、この自動変速機１０は縦置きに配置される４輪駆動車に適用される。
【００２１】
エンジン１１のクランク軸１９にはトルクコンバータ２０が連結され、トルクコンバータ２０のタービン軸２１には入力軸１２の一端が連結されている。入力軸１２の他端には複数の遊星歯車列やクラッチおよびブレーキ等からなる変速機構１３が連結されており、この変速機構１３はクラッチやブレーキの係合および解放によって動力伝達径路を切り換え、エンジン１１からの駆動力を走行に必要な駆動力に変換する。変速機構１３には出力軸１４の一端が連結されており変換された駆動力は出力軸１４に伝達される。
【００２２】
出力軸１４と出力軸１４の同心上に設けられる後輪駆動軸１７との間には、前輪と後輪とに駆動力を分配するセンタデファレンシャル装置１５が装着されている。このセンタデファレンシャル装置１５は複合遊星歯車式であり、出力軸１４の他端には第１サンギヤ２２が固定され、後輪駆動軸１７には第２サンギヤ２３が固定される。第１サンギヤ２２と第２サンギヤ２３との径方向外方には、第１サンギヤ２２と第２サンギヤ２３とに噛み合う一体型のピニオンギヤ２４が複数配置されており、ピニオンギヤ２４はキャリア２５に回転自在に支持されている。キャリア２５の端部には変速出力軸である前輪出力軸２６が設けられ、この前輪出力軸２６には駆動はすば歯車２７が固定されている。この駆動はすば歯車２７に噛み合うように従動はすば歯車２８が設けられ、駆動力は従動はすば歯車２８から前輪駆動軸１６を経て前輪を駆動するフロントデファレンシャル装置２９に伝達される。
【００２３】
このような構成により、変速機構１３を経て変換された駆動力が第１サンギヤ２２に入力されると、一体型のピニオンギヤ２４を介して第２サンギヤ２３と一体型のピニオンギヤ２４を支持しているキャリア２５とに動力が分配され、前輪および後輪を共に駆動することができる。このとき一体型のピニオンギヤ２４の回転により前輪と後輪との回転差は差動吸収される。
【００２４】
また、後輪駆動軸１７には差動制限クラッチハブ３０が固定され、キャリア２５の端部には差動制限クラッチドラム３１が固定されている。差動制限クラッチハブ３０と差動制限クラッチドラム３１との間には、複数枚の摩擦プレート３２が装着され、差動制限クラッチ３３が構成されている。これにより前輪または後輪がスリップして大きな差動回転が生じたときは、差動制限クラッチ３３が締結されて差動回転が抑制される。
【００２５】
なお、図示する変速機は４輪駆動車に適用されるため、駆動はすば歯車２７はキャリア２５に設けられる前輪出力軸２６に固定されているが、前輪駆動車用の変速機であれば、出力軸１４が前輪出力軸２６として機能するため出力軸１４に駆動はすば歯車２７が固定される。
【００２６】
図２は本発明の一実施の形態である変速機の前輪駆動軸１６の近傍を示す断面図である。図２に示すように、駆動はすば歯車２７に噛み合って設けられる従動はすば歯車２８の中心部には、貫通孔４０が形成される中空の軸部４１が設けられている。この軸部４１の両端にはそれぞれ軸受４２，４３が装着されており、２つの軸受４２，４３を介して従動はすば歯車２８はケース１８に対し回転自在に支持されている。
【００２７】
貫通孔４０の一端側はスプライン孔４４に形成されており、これに結合するスプライン軸４５が前輪駆動軸１６の一端に形成されている。スプライン孔４４とスプライン軸４５との間にはスプライン軸４５を軸方向に摺動可能とする程度の隙間が設けられる。また、貫通孔４０の他端側にはスナップリング４６が装着されており、スプライン軸４５の端面とスナップリング４６との間には略筒状の荷重伝達部材４７が挿入されている。荷重伝達部材４７はその一端面がスナップリング４６に当接するように設置されるとともに、荷重伝達部材４７の他端面はスプライン軸４５の端面と接触自在となっている。
【００２８】
また、前輪駆動軸１６の他端にはフロントデファレンシャル装置２９の終減速大歯車４８に噛み合う終減速小歯車４９が固定されており、前輪駆動軸１６を介して従動はすば歯車２８の駆動力は終減速大歯車４８に伝達される。終減速大歯車４８はフロントデファレンシャル装置２９を構成するデファレンシャルケース５０や図示しない差動歯車等を介して、駆動輪としての前輪に駆動力を伝達するアクスル軸５１に連結されている。従って、終減速大歯車４８に伝達された駆動力は、フロントデファレンシャル装置２９により左右の前輪に分配されて伝達される。
【００２９】
このような構造により、前輪に駆動力を分配するセンタデファレンシャル装置１５からの駆動力は、駆動はすば歯車２７、従動はすば歯車２８、前輪駆動軸１６およびフロントデファレンシャル装置２９を経て左右の前輪に伝達されることになる。
【００３０】
図３は駆動はすば歯車２７からフロントデファレンシャル装置２９までの動力伝達部材群を示す斜視図である。以下、図２および図３に基づいてエンジン１１による前輪の駆動時における各部材の作動状態を説明する。なお、図２および図３に示す矢印は各歯車の回転方向と、歯車の噛み合いにより発生する荷重の方向とを示している。
【００３１】
前輪を前進方向に駆動する時には、エンジン１１からの駆動力は変速機構１３を介して出力軸１４を矢印Ａで示す方向に回転させるように伝達される。出力軸１４の駆動力はセンタデファレンシャル装置１５を介して前輪出力軸２６に伝達され、矢印Ａと同一の方向に駆動はすば歯車２７を回転駆動する。次いで、駆動はすば歯車２７に噛み合う従動はすば歯車２８を介して前輪駆動軸１６は矢印Ｂで示す方向に回転駆動される。矢印Ｂ方向に回転駆動される終減速小歯車４９は、終減速大歯車４８を矢印Ｃで示す方向に回転駆動し、前進方向に回転させる駆動力をアクスル軸５１を介して前輪に伝達する。
【００３２】
図３に示すように、終減速大歯車４８と終減速小歯車４９とは噛み合ってハイポイド歯車を構成している。ハイポイド歯車とは食い違う軸間において駆動力を伝達する円錐状の歯車であり、前輪駆動軸１６やアクスル軸５１の配置を比較的自由に設定することができるため、変速機に用いられることが多い歯車である。
【００３３】
しかしながら、ハイポイド歯車は噛み合いにより、ハイポイド歯車を支持する回転軸に対して軸方向の荷重、つまりアキシャル荷重を発生させる。エンジン駆動の前進走行の場合には、終減速小歯車４９を支持する前輪駆動軸１６に対して矢印Ｄで示す方向にアキシャル荷重が生じることになる。このため、前輪駆動軸１６をケース１８に対して回転自在に支持する軸受５２としては、アキシャル荷重を支持するため複列円すいころ軸受５２が用いられている。複列円すいころ軸受５２が用いられるのは、前進駆動時だけでなく後退駆動時やエンジンブレーキ時に逆方向のアキシャル荷重が、前輪駆動軸１６に加えられるためである。
【００３４】
また、駆動および従動はすば歯車２７，２８には、終減速大歯車４８と終減速小歯車４９との噛み合いにより前輪駆動軸１６に矢印Ｄ方向に加えられるアキシャル荷重に対して、逆方向つまり矢印Ｄに対向する矢印Ｅに向けてアキシャル荷重を発生させるように歯筋が形成されている。さらに、従動はすば歯車２８を回転自在に支持する２つの軸受４２，４３の外輪４２ａ，４３ａは、逆方向のアキシャル荷重が加えられる向きにはケース１８に対して位置決め固定されておらず、従動はすば歯車２８に掛かるラジアル荷重のみを支持するように装着されている。そして、２つの軸受４２，４３のうち変速機の後方側に装着される軸受４３の外輪４３ａは、軸受４３の後方に形成されるケース１８に当接するように装着されている。
【００３５】
駆動はすば歯車２７と従動はすば歯車２８との噛み合いにより発生する逆方向のアキシャル荷重は、従動はすば歯車２８からスナップリング４６を経て荷重伝達部材４７に伝達される。このとき、逆方向のアキシャル荷重が発生する向きに２つの軸受４２，４３は位置決め固定されていないため、この荷重は軸受４２，４３によって受け止められることはなく、荷重伝達部材４７を介して前輪駆動軸１６に矢印Ｅ方向に伝達される。
【００３６】
従って、前輪駆動軸１６の矢印Ｄ方向に伝達されるアキシャル荷重は、これに対向するように矢印Ｅ方向に伝達されるアキシャル荷重によって打ち消され、残ったアキシャル荷重のみが複列円すいころ軸受５２に伝達されることになる。つまり複列円すいころ軸受５２に加えられるアキシャル荷重を軽減することができる。
【００３７】
また、従動はすば歯車２８を支持する軸受４３の外輪４３ａは、軸受４３の後方に形成されるケース１８によって位置決めされるため、エンジンブレーキ時や後退走行時において、軸受４３は駆動はすば歯車２７と従動はすば歯車２８との噛み合いにより発生するアキシャル荷重を受け止めることができる。これにより、駆動はすば歯車２７と従動はすば歯車２８との噛み合い精度は高く維持され、噛み合い音を軽減することができる。
【００３８】
図４は本発明の他の実施の形態である変速機の前輪駆動軸１６の近傍を示す断面図である。図４は図２に対して従動はすば歯車２８周辺の構造が異なる変速機を示している。なお、図２に示す部材や矢印と同一の部材や矢印については同一の符号を付している。図４に示すように、従動はすば歯車２８の中心部には、貫通孔５３が形成された中空の軸部５４が設けられている。この軸部５４の両端にはそれぞれ軸受４２，４３が装着されており、２つの軸受４２，４３を介して従動はすば歯車２８はケース１８に対し回転自在に支持されている。
【００３９】
貫通孔５３の一端側には前輪駆動軸１６のスプライン軸５５が結合するスプライン孔４４が形成されており、貫通孔５３の他端側には貫通孔５３が拡大されたフランジ収容孔５６が形成されている。貫通孔５３の他端側からは、一端にフランジ部５７が形成される略筒状の荷重伝達部材５８が挿入されている。荷重伝達部材５８はフランジ部５７がフランジ収容孔５６の係止端５９に接触する状態まで挿入され、フランジ収容孔５６に装着されるスナップリング４６によって軸方向に固定される。また、スプライン軸５５の端部には雄ねじ部６０が形成され、これにねじ結合するように荷重伝達部材４７には雌ねじ部６１が形成され、従動はすば歯車２８と前輪駆動軸１６とはスプライン軸５５と荷重伝達部材５８とを介して軸方向に一体となって連結されている。
【００４０】
以下、エンジン１１により前輪を前進方向に駆動する時のアキシャル荷重伝達状況について説明する。図２の変速機と同様に、駆動および従動はすば歯車２７，２８には、終減速大歯車４８と終減速小歯車４９との噛み合いにより前進駆動時に矢印Ｄ方向に向けて前輪駆動軸１６に加えられるアキシャル荷重に対して、逆方向つまり矢印Ｄに対向する矢印Ｅに向けてアキシャル荷重を発生させるように歯筋が形成されている。さらに、従動はすば歯車２８を回転自在に支持する２つの軸受４２，４３の外輪４２ａ，４３ａは、いずれも軸方向にはケース１８に対して位置決め固定されておらず、従動はすば歯車２８に掛かるラジアル荷重のみを支持するように装着されている。
【００４１】
駆動はすば歯車２７と従動はすば歯車２８との噛み合いにより発生する逆方向のアキシャル荷重は、従動はすば歯車２８からスナップリング４６を経て荷重伝達部材５８に伝達される。このとき、逆方向のアキシャル荷重が発生する向きに２つの軸受４２，４３は位置決め固定されていないため、この荷重は軸受４２，４３によって受け止められることはなく、荷重伝達部材５８を介して前輪駆動軸１６に矢印Ｅ方向に伝達される。
【００４２】
従って、図２に示す変速機と同様に、前輪駆動軸１６に矢印Ｄ方向に伝達されるアキシャル荷重は、これに対向して矢印Ｅ方向に伝達されるアキシャル荷重によって打ち消され、残ったアキシャル荷重のみが複列円すいころ軸受５２に伝達されることになる。つまり複列円すいころ軸受５２に加えられるアキシャル荷重を軽減することができる。
【００４３】
次いで、エンジンブレーキの作動時や後退走行時におけるアキシャル荷重の伝達状況について説明する。エンジンブレーキ時にはエンジン１１側から駆動輪に駆動力が伝達されるのではなく、駆動輪側からエンジン１１に向けて駆動力が伝達される。また、後退走行時には前輪駆動軸１６等の回転が逆転することになる。これらの状況下において、終減速大歯車４８と終減速小歯車４９との噛み合いにより発生して前輪駆動軸１６に伝達されるアキシャル荷重は、図４に矢印Ｄ２で示すように、エンジン駆動の前進走行時とは逆向きの方向に加えられる。
【００４４】
このとき、従動はすば歯車２８と駆動はすば歯車２７との噛み合いにより発生するアキシャル荷重も同様に、前進駆動時とは逆向きの方向に発生する。ここで、従動はすば歯車２８と前輪駆動軸１６とは荷重伝達部材５８によって軸方向に一体となって連結されており、従動はすば歯車２８を回転自在に支持する２つの軸受４２，４３は軸方向に位置決め固定されていないため、従動はすば歯車２８と駆動はすば歯車２７との噛み合いにより発生するアキシャル荷重は、軸受によって受け止められることなく荷重伝達部材５８を介して前輪駆動軸１６に矢印Ｅ２で示す方向に伝達される。
【００４５】
従って、前輪駆動軸１６に矢印Ｄ２方向に伝達されるアキシャル荷重は、これと逆方向となる矢印Ｅ２方向に伝達されるアキシャル荷重によって打ち消され、残ったアキシャル荷重のみが複列円すいころ軸受５２に伝達されることになる。つまり、エンジン駆動の前進走行時に加えてエンジンブレーキ時および後退走行時にも複列円すいころ軸受５２に加えられるアキシャル荷重を軽減することができる。これにより、幅広い領域で複列円すいころ軸受５２に対するアキシャル荷重を軽減することができる。
【００４６】
これまで説明したように、複列円すいころ軸受５２に対するアキシャル荷重を軽減することができるため、軸受５２の回転抵抗の低減に伴って変速機の動力伝達効率を向上させ、車両の燃費を向上させることができる。また、軸受５２の回転抵抗の低減に伴って変速機潤滑油の温度上昇も抑制することができる。
【００４７】
また、軸受５２に対するアキシャル荷重の軽減により、軸受５２の耐荷重容量を低く設定することができるため、小型の軸受を適用することができる。これにより、変速機の重量やコストを低減することができ、軸受５２の配置スペースも少なくすることができる。さらに、軸受重量の低減により軸受５２の慣性トルクを減少させることができる。
【００４８】
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。たとえば、変速機としては遊星歯車式の自動変速機１０に限られることなく、平行軸式の自動変速機であっても良く、ベルトドライブ式やトロイダル式の無段変速機であっても良い。また、手動変速機に適用しても良いことはいうまでもない。さらに、変速機としては４輪駆動車用の変速機であっても良く、前輪または後輪駆動車用の変速機であっても良い。
【００４９】
また、駆動軸１６と従動はすば歯車２８との間でアキシャル荷重を伝達するために、中空円筒状の荷重伝達部材４７，５８が用いられているが、荷重伝達部材４７の形状としては、中空や円筒に限られるものではない。また、図２に示す変速機にあっては、荷重伝達部材４７を従動はすば歯車２８または前輪駆動軸１６のいずれか一方に固定しても良く、一体に形成しても良い。さらに、図４に示す変速機にあっては、従動はすば歯車２８と前輪駆動軸１６とを荷重伝達部材５８を介して軸方向に一体に連結しているが、従動はすば歯車２８と荷重伝達部材５８とを一体に形成し、前輪駆動軸１６の雄ねじを省略して軸部を延出することにより軸端部をスナップリングで固定するようにしても良い。
【００５０】
さらに、従動はすば歯車２８を回転自在に支持する軸受４２，４３は、図示するラジアル玉軸受に限定されることはなく、ころ軸受や円すいころ軸受であっても良く、アンギュラ玉軸受等であっても良いことはいうまでもない。
【００５１】
【発明の効果】
本発明の変速機によれば、終減速小歯車から駆動軸に伝達されるアキシャル荷重を、これに対して逆方向に従動はすば歯車から発生するアキシャル荷重により打ち消すことができ、駆動軸に作用するアキシャル荷重を軽減することができる。このため、駆動軸を支持する軸受に加えられるアキシャル荷重を軽減することができ、軸受の回転抵抗の低減によって変速機の動力伝達効率を向上させ、車両の燃費を向上させることができる。また、軸受の回転抵抗の低減に伴って変速機潤滑油の温度上昇も抑制することができる。
【００５２】
また、軸受に対するアキシャル荷重の軽減により、軸受の耐荷重容量を低く設定することができるため、小型の軸受を適用することができる。従って、変速機の重量やコストを低減することができる。
【００５３】
本発明の変速機によれば、終減速小歯車から駆動軸に伝達されるアキシャル荷重を、従動はすば歯車から発生するアキシャル荷重によって前記駆動輪の駆動時にのみ打ち消す場合には、エンジンブレーキ時に従動はすば歯車から逆方向に発生するアキシャル荷重を従動はすば歯車を支持する軸受によって受け止めることができる。従って、駆動はすば歯車と従動はすば歯車との噛み合い精度を高く維持することができ、噛み合い音の発生を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】遊星歯車式の自動変速機を示すスケルトン図である。
【図２】本発明の一実施の形態である変速機の前輪駆動軸の近傍を示す断面図である。
【図３】駆動はすば歯車からフロントデファレンシャル装置までの動力伝達部材群を示す斜視図である。
【図４】本発明の他の実施の形態である変速機の前輪駆動軸の近傍を示す断面図である。
【図５】従来の変速機の前輪駆動軸の近傍を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ 自動変速機（変速機）
１１ エンジン
１６ 前輪駆動軸（駆動軸）
２６ 前輪出力軸（変速出力軸）
２７ 駆動はすば歯車
２８ 従動はすば歯車
４２，４３ 軸受
４７ 荷重伝達部材
４８ 終減速大歯車
４９ 終減速小歯車
５８ 荷重伝達部材
Claims (2)
- エンジンの駆動力を走行条件に必要な駆動力に変換して変速出力軸に出力するとともに変換された駆動力を駆動輪に伝達する変速機であって、
前記駆動輪に連結される終減速大歯車に噛み合う終減速小歯車が固定された駆動軸と、
前記変速出力軸に固定された駆動はすば歯車に噛み合って前記駆動軸に装着され、前記終減速小歯車から前記駆動軸に加えられるアキシャル荷重に対して逆方向のアキシャル荷重を発生させる従動はすば歯車と、
前記駆動軸と前記従動はすば歯車との間に設けられ、前記逆方向のアキシャル荷重を前記駆動軸に伝達する荷重伝達部材と、
前記従動はすば歯車の前記逆方向のアキシャル荷重を受け止めることなく前記従動はすば歯車を回転自在に支持する軸受とを有することを特徴とする変速機。 - 請求項１記載の変速機において、前記軸受は前記エンジンによる前記駆動輪の駆動時には前記従動はすば歯車の前記逆方向のアキシャル荷重を受け止めず、エンジンブレーキ時には前記従動はすば歯車に発生するアキシャル荷重を受け止めつつ前記従動はすば歯車を回転自在に支持することを特徴とする変速機。
Priority Applications (1)
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| JP2002289394A JP2004125050A (ja) | 2002-10-02 | 2002-10-02 | 変速機 |
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|---|---|
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP2004125050A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013061046A (ja) * | 2011-09-14 | 2013-04-04 | Aisin Aw Co Ltd | 動力伝達装置 |
| JP2017150500A (ja) * | 2016-02-22 | 2017-08-31 | 株式会社Ｓｕｂａｒｕ | 歯車装置 |
| US10046765B2 (en) | 2013-11-19 | 2018-08-14 | Volvo Truck Corporation | Method to control an engine braking operation |
| CN108801639A (zh) * | 2018-07-26 | 2018-11-13 | 索特传动设备有限公司 | 轴承试验工装及系统 |
-
2002
- 2002-10-02 JP JP2002289394A patent/JP2004125050A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013061046A (ja) * | 2011-09-14 | 2013-04-04 | Aisin Aw Co Ltd | 動力伝達装置 |
| US10046765B2 (en) | 2013-11-19 | 2018-08-14 | Volvo Truck Corporation | Method to control an engine braking operation |
| JP2017150500A (ja) * | 2016-02-22 | 2017-08-31 | 株式会社Ｓｕｂａｒｕ | 歯車装置 |
| CN108801639A (zh) * | 2018-07-26 | 2018-11-13 | 索特传动设备有限公司 | 轴承试验工装及系统 |
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