JP2013127299A - Automatic transmission shift device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動変速機のシフト装置に関する。 The present invention relates to a shift device for an automatic transmission.
従来、自動車などの車両用の自動変速機として、動力の伝達効率がよいとされている歯車式手動変速機をベースに自動化されたものがいくつか提案されている。例えば特許文献1に開示される自動変速機は、変速機構を内蔵するハウジング5の周壁にシフトアクチュエータ機構2が取付けられている。シフトアクチュエータ機構2は、搭載された2つの電動モータ(セレクトモータ60およびシフトモータ25)によってシフトアンドセレクトシャフト24を軸方向および回転軸方向にそれぞれ作動させる。軸方向への作動によっては、シフトアンドセレクトシャフト24をハウジング5内に複数配置されるフォークシャフトのうち目的のフォークシャフトに係合させる。また回転軸方向への作動によっては、前記係合されたフォークシャフトを軸線方向に移動させ、フォークシャフトに連結されたギヤシフトクラッチのスリーブを作動させて所定のギヤ段の断接を行なう。
2つの電動モータとシフトアンドセレクトシャフト24との間には各モータの回転速度を減速する複数の減速歯車からなるギヤ群26が介装されている。各減速歯車はそれぞれ回転軸を有し各回転軸の両端は、シフトアクチュエータ機構2がハウジング5に取付けられた状態においてハウジング5とシフトアクチュエータ機構2のケース22とにそれぞれ回転可能に支承される。このように構成されるシフトアクチュエータ機構2は、一般的には、水はねや小石等との衝突によって故障することを防止するため、ハウジング5の上方に配置される。このため、シフトアクチュエータ機構2のハウジング5への組み付け時においてはケース22の開放口20が重力方向下方に開口された状態で組付けられ、ギヤ群26は開放口20から落下しないようボルトによって螺着されたギヤ支持プレートによって支持されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, several automatic transmissions for vehicles such as automobiles that have been automated based on a gear-type manual transmission that is considered to have good power transmission efficiency have been proposed. For example, in an automatic transmission disclosed in
Between the two electric motors and the shift and select shaft 24, a gear group 26 composed of a plurality of reduction gears for reducing the rotational speed of each motor is interposed. Each reduction gear has a rotation shaft, and both ends of each rotation shaft are rotatably supported by the
しかしながら、このように構成される特許文献1の従来技術においては、シフト機構およびセレクト機構を共に有しているので、ギヤ群26が有する減速歯車の数は多くなる。このため開放口20から落下しないようギヤ支持プレートが支持すべき減速歯車の数も多いのでギヤ支持プレートは大きくなり重量も増加する。このようなギヤ支持プレートが、例えば電動モータ等から振動を受けると、ギヤ支持プレートには大きな形状および重量に応じた大きな回転付勢力が付与され螺着部を中心に回転されて螺着するボルトを緩ませる虞がある。
However, since the conventional technique of
このため、従来技術においては、回転を防止するために、例えばギヤ支持プレートの固定を2点以上で行なったり、ギヤ支持プレートを1点で固定する場合には、ギヤ支持プレートにつめ部を設け、該つめ部を当接させて回転を確実に抑制するための強固なリブをケースに設けたり等の対策を講じる必要がある。このため、部品コストが高くなるとともに重量増になる虞がある。 For this reason, in the prior art, in order to prevent rotation, for example, when the gear support plate is fixed at two or more points, or when the gear support plate is fixed at one point, a pawl is provided on the gear support plate. Further, it is necessary to take measures such as providing a strong rib on the case for bringing the pawl portion into contact with each other to surely suppress the rotation. For this reason, there exists a possibility that component cost may become high while weight increase.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、低コストで軽量なギヤ支持構造を備えた自動変速機のシフト装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a shift device for an automatic transmission provided with a low-cost and lightweight gear support structure.
上記の課題を解決するために、請求項1に係る自動変速機のシフト装置の発明は、トランスミッションケースの周壁の一部を底壁とし当該底壁にアッパケースが開口周縁部で固定され内部にギヤ室が形成されたケースと、前記ケース内に支持されるモータと、前記アッパケースの天井壁および前記底壁に両端が脱離可能に支承され、端部にピニオンが形成されるピニオン軸と、前記モータの出力軸および前記ピニオン軸の間に介装され、前記ピニオン軸に固定された減速歯車を有する減速歯車機構と、前記モータ、前記ピニオン軸および前記減速歯車機構を組み付けた前記アッパケースを前記トランスミッションケースの前記周壁に取り付ける際に、前記減速歯車および当該減速歯車と噛合する歯車が前記アッパケースの前記開口から落下しないよう前記減速歯車および当該減速歯車と噛合する前記歯車の下面を重力方向下方から支持する支持プレートと、前記アッパケース内に設けられ前記支持プレートが螺着される支持面が前記開口周縁部の下面に対して所定位置に形成された固定部と、前記アッパケースに設けられ前記支持プレートと当接し、前記支持プレートを前記固定部に螺着する螺着部の中心を回転軸とする前記支持プレートの回転を規制する回転規制部と、前記ピニオンと噛合するラックを有し前記トランスミッションケース内で軸方向に移動可能に支承されたフォークシャフトと、前記フォークシャフトに固定されたシフトフォークと、を備える。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention of the shift device for an automatic transmission according to
請求項2に係る自動変速機のシフト装置の発明は、請求項1において、前記回転規制部は、前記アッパケース内における前記モータの支持部および前記アッパケースの内周壁の少なくとも一方に設けられる。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the shift device for an automatic transmission according to the first aspect, wherein the rotation restricting portion is provided on at least one of the motor supporting portion and the inner peripheral wall of the upper case in the upper case.
請求項3に係る自動変速機のシフト装置の発明は、請求項1または2において、前記アッパケースを前記トランスミッションケースの前記周壁に取り付けた状態においては、前記減速歯車は、前記底壁に設けられ前記ピニオン軸を支承する環状の支承部に支持されて前記支持プレートから離間される。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the shift device for an automatic transmission according to the first or second aspect, wherein the reduction gear is provided on the bottom wall when the upper case is attached to the peripheral wall of the transmission case. It is supported by an annular support portion that supports the pinion shaft and is separated from the support plate.
請求項1に係る発明によれば、シフト装置はセレクト機構を有さず、ピニオン軸の回転作動のみによってフォークシャフトを軸線方向に作動させ変速段の切替えを行なう。このようなシフト装置のトランスミッションケースの周壁への取付け時において、重力方向下方に向いた開口から減速歯車および減速歯車に噛合する歯車が落下しないよう支持プレートが設けられている。支持プレートはアッパケース内の固定部に螺着され固定されるとともに、アッパケースに設けられる回転規制部に当接して螺着部中心を回転軸とする回転が規制される。このとき、シフト装置はセレクト機構を有していないので、減速歯車機構は簡素な構成となっており、支持プレートは小型軽量にすることができる。これにより、回転規制部も簡素に形成でき、低コストで軽量なシフト装置を実現することができる。 According to the first aspect of the present invention, the shift device does not have a selection mechanism, and the fork shaft is operated in the axial direction only by the rotation operation of the pinion shaft, and the shift stage is switched. When the shift device is attached to the peripheral wall of the transmission case, a support plate is provided so that the reduction gear and the gear meshing with the reduction gear do not fall from the opening directed downward in the gravitational direction. The support plate is screwed and fixed to a fixing portion in the upper case, and is also in contact with a rotation restricting portion provided in the upper case to restrict rotation about the screwed portion center as a rotation axis. At this time, since the shift device does not have a selection mechanism, the reduction gear mechanism has a simple configuration, and the support plate can be made small and light. Thereby, a rotation control part can also be formed simply and a low-cost and lightweight shift device can be realized.
請求項2に係る自動変速機のシフト装置の発明によれば、回転規制部は、アッパケース内におけるモータの支持部およびアッパケースの内周壁の少なくとも一方に設けられるので、アッパケース内の形状を変更する必要がなく低コストで軽量なシフト装置が実現できる。
According to the invention of the shift device for an automatic transmission according to
請求項3に係る自動変速機のシフト装置の発明によれば、アッパケースをトランスミッションケースの周壁に取り付けた状態においては、減速歯車は、底壁に設けられピニオン軸を支承する環状の支承部に支持されることによって支持プレートから離間される。これによってシフト装置の作動時には減速歯車は支持プレートから回転抵抗を受けることなく良好に作動できる。 According to the invention of the shift device for an automatic transmission according to claim 3, in a state where the upper case is attached to the peripheral wall of the transmission case, the reduction gear is provided on the annular support portion that is provided on the bottom wall and supports the pinion shaft. By being supported, it is separated from the support plate. Thus, when the shift device is operated, the reduction gear can be operated satisfactorily without receiving rotational resistance from the support plate.
以下、本発明を具体化したシフト装置が適用される自動変速機の第1の実施形態について、図1〜図6を参照し説明する。第1の実施形態である自動変速機1は、図1〜図3に示すように、前進7速のデュアルクラッチ式自動変速機であり、ケース10内の軸線方向に、第1入力軸21、第2入力軸22、第1副軸31および第2副軸32を備えている。またケース10内には、デュアルクラッチ40(図3参照)、各変速段の駆動ギヤ51〜57、最終減速駆動ギヤ58、68、各変速段の従動ギヤ61〜67、後進ギヤ70およびリングギヤ80を備えている。以降、第1入力軸21、第2入力軸22、第1副軸31および第2副軸32と同一軸方向を入力軸方向と称す。なお、文中において特別な説明なく上下という場合には、重力方向における上方および下方のことをいうものとする。
Hereinafter, a first embodiment of an automatic transmission to which a shift device embodying the present invention is applied will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 1 to 3, the
ケース10は、図1に示すように、トランスミッションケース11(本発明のトランスミッションケースに該当する)と、クラッチハウジング12とを有する。図2に示すように、トランスミッションケース11には、第1副軸31および第2副軸32に対してそれぞれ設けられた図3に示す第1〜第4シフトクラッチ101〜104を駆動し各変速段を係脱して切替えるための本発明に係る各シフト装置110が4つ設けられている。なお、図2においては代表として2つのシフト装置110を示している。
As shown in FIG. 1, the
クラッチハウジング12は、トランスミッションケース11の端面と対向する端面を有し、トランスミッションケース11とボルト締結により固定されている。このクラッチハウジング12は、複数の軸受により各軸を支承するとともに、内部にデュアルクラッチ40を収容している。
The
第1入力軸21は、軸受によりトランスミッションケース11およびクラッチハウジング12に対して回転可能に支承されている。また、第1入力軸21の外周面には、軸受を支持する部位と複数の外歯スプラインが形成されている。そして、第1入力軸21には、1速駆動ギヤ51および3速駆動ギヤ53が直接形成されている。5速駆動ギヤ55および7速駆動ギヤ57は、第1入力軸21の外周面に形成された外歯スプラインにスプライン嵌合により圧入されている。また、第1入力軸21の端部には、デュアルクラッチ40の第1クラッチ41に連結される連結部が形成されている。
The
第2入力軸22は、中空軸状に形成されており、第1入力軸21の1部の外周に複数の軸受を介して回転可能に支承され、且つ、軸受によりトランスミッションケース11およびクラッチハウジング12に対して回転可能に支承されている。つまり、第2入力軸22は、第1入力軸21に対して同心に相対回転可能に配置されている。また、第2入力軸22の外周面には、第1入力軸21と同様に、軸受を支持する部位と複数の外歯歯車が形成されている。第2入力軸22には、2速駆動ギヤ52、4速駆動ギヤ54及び6速駆動ギヤ56が形成されている。また、第2入力軸22の端部には、デュアルクラッチ40の第2クラッチ42に連結される連結部が形成されている。
The
第1副軸31は、軸受によりトランスミッションケース11およびクラッチハウジング12に対して回転可能に支承され、トランスミッションケース11内において第1入力軸21に平行に配置されている。また、第1副軸31の外周面には、最終減速駆動ギヤ58が形成されるとともに、軸受を支持する部位と複数の外歯スプラインが形成されている。第1副軸31の外歯スプラインには、第1及び第3シフトクラッチ101、103の各クラッチハブ201がスプライン嵌合により圧入されている。
The
第1および第3シフトクラッチ101、103部近傍のトランスミッションケース11の上部の周壁には第1および第3シフトクラッチ101、103を駆動する各シフト装置110がそれぞれ固定されている(図2には第3シフトクラッチ103を駆動するシフト装置110のみ図示)。最終減速駆動ギヤ58は、ディファレンシャル(差動機構)のリングギヤ80に噛合している。リングギヤ80はトランスミッションケース11内に配置されるギヤのなかで軸線方向において内燃機関E/G側に配置されている。
さらに、第1副軸31には、1速従動ギヤ61及び3速従動ギヤ63、4速従動ギヤ64、後進ギヤ70を遊転可能に支持する支持部が形成されている。
The
Further, the
1速従動ギヤ61は第1入力軸21に形成された1速駆動ギヤ51と常時噛合されている。また、3速従動ギヤ63は、第1入力軸21に形成された3速駆動ギヤ53と常時噛合されている。
また、4速従動ギヤ64は、第2入力軸22に形成された4速駆動ギヤ54と常時噛合され、後進ギヤ70は、第2出力軸31に遊転可能に支持される2速従動ギヤ62に一体的に形成された小径ギヤ62aに常時噛合されている。これにより、2速従動ギヤ62と噛合される第2入力軸22の2速駆動ギヤ52が第2入力軸22によって回転されると後進ギヤ70も同時に回転する。
The first speed driven
The 4-speed driven
第2副軸32は、軸受によりトランスミッションケース11およびクラッチハウジング12に対して回転可能に軸承され、トランスミッションケース11内において第1入力軸21に平行に配置されている。また、第2副軸32の外周面には、最終減速駆動ギヤ68が形成されるとともに、軸受を支持する部位と複数の外歯スプラインが形成されている。第2副軸32の外歯スプラインには、第2および第4シフトクラッチ102、104の各クラッチハブ201がスプライン嵌合により圧入されている。第2、第4シフトクラッチ102、104部近傍のトランスミッションケース11の上方の周壁には第2、第4シフトクラッチ102、104を駆動する各シフト装置110がそれぞれ設けられている(図2には第2シフトクラッチ102を駆動するシフト装置110のみ図示)。最終減速駆動ギヤ68は、ディファレンシャルのリングギヤ80に噛合している。さらに、第2副軸32には、2速従動ギヤ62、5速従動ギヤ65、6速従動ギヤ66、7速従動ギヤ67、を遊転可能に支持する支持部が形成されている。
The
2速従動ギヤ62は第2入力軸22に形成された2速駆動ギヤ52と常時噛合されている。また、5速従動ギヤ65は、第1入力軸21に形成された5速駆動ギヤ55と常時噛合されている。また、6速従動ギヤ66は、第2入力軸22に形成された6速駆動ギヤ56と常時噛合されている。さらに、7速従動ギヤ67は、第2副軸32に遊転可能に支持される7速駆動ギヤ57に常時噛合されている。
The second speed driven
デュアルクラッチ40は、図3に示すように、内燃機関E/Gの回転駆動力を第1入力軸21に伝達する第1クラッチ41と、内燃機関E/Gの駆動力を第2入力軸22に伝達する第2クラッチ42とを有する。このデュアルクラッチ40は、図1の右側のクラッチハウジング12に収容され、第1入力軸21および第2入力軸22に対して同心に設けられている。第1クラッチ41は、第1入力軸21の連結部に連結され、第2クラッチ42は、第2入力軸22の連結部に連結されている。そして、車両の制御指令に基づき第1、第2入力軸21、22に対し、第1、第2クラッチ41、42を順次作動させ内燃機関E/Gとの連結を切り換えることにより、高速のシフト変更を可能としている。
As shown in FIG. 3, the
リングギヤ80は、図3に示すように、最終減速駆動ギヤ58および最終減速駆動ギヤ68に噛合されることで、第1副軸31および第2副軸32に常時回転連結されている。このリングギヤ80は、ケース10に軸支される出力軸80aおよび差動機構(図示せず)を介して車両の駆動輪(図示せず)に連結されている。
As shown in FIG. 3, the
次に、第1〜第4シフトクラッチ101〜104について説明する。図3に示すように、第1シフトクラッチ101は、第1副軸31の軸方向において1速従動ギヤ61と3速従動ギヤ63との間に配置されている。第2シフトクラッチ102は、第2副軸32の軸方向において2速従動ギヤ62と6速従動ギヤ66との間に配置されている。また第3シフトクラッチ103は、第1副軸31の軸方向において4速従動ギヤ64と後進ギヤ70との間に配置されている。さらに第4シフトクラッチ104は、第2副軸32の軸方向において5速従動ギヤ65と7速従動ギヤ67との間に配置されている。
Next, the first to
第1シフトクラッチ101は、第1副軸31にスプライン固定されたクラッチハブ201と、1速従動ギヤ61に圧入固定された1速係合部材205と、3速従動ギヤ63に圧入固定された3速係合部材205と、クラッチハブ201と左右の各係合部材205、205の間にそれぞれ介在されたシンクロナイザリング203と、クラッチハブ201の外周に軸線方向移動自在にスプライン係合されたスリーブ202とを有し、各従動ギヤ61、63を交互に第1副軸31に離脱可能に接続する周知のシンクロメッシュ機構である。
The
第1シフトクラッチ101のスリーブ202は、中立位置では係合部材205、205の何れにも係合されていない。しかしシフト装置110の作動によってフォークシャフト95が入力軸方向に駆動され、フォークシャフト95に固定されたスリーブ202の外周の環状溝に係合されたシフトフォーク91によりスリーブ202が1速従動ギヤ61側にシフトすれば、スリーブ202は1速従動ギヤ61側のシンクロナイザリング203にスプライン係合する。そして第1副軸31と1速従動ギヤ61の回転を同期させる。次にスリーブ202が1速係合部材205の外周の外歯スプラインと係合し、第1副軸31と1速従動ギヤ61を一体的に連結して1速段を形成する。またシフト装置110によりシフトフォーク91がスリーブ202を3速従動ギヤ63側にシフトさせれば、同様にして第1副軸31と3速従動ギヤ63の回転を同期させた後にこの両者を一体的に連結して3速段を形成する。
The
第2〜第4シフトクラッチ102〜104は、第1シフトクラッチ101と実質的に同一構造で取り付け位置が異なるのみである。第2シフトクラッチ102は2速従動ギヤ62および6速従動ギヤ66を第2副軸32に選択的に連結して2速段および6速段を形成し、第3シフトクラッチ103は4速従動ギヤ64および後進ギヤ70を第1副軸31に選択的に連結して4速段及び後進段を形成し、第4シフトクラッチ104は5速従動ギヤ65および7速従動ギヤ67を第1副軸31に選択的に連結して5速段および7速段を形成する。
The second to
次に第1〜第4シフトクラッチ101〜104を駆動するための本発明に係る各シフト装置110について図2、図4〜図6を参照して説明する。各シフト装置110は、トランスミッションケース11の上方の周壁に図略のボルトによって固定されている。各シフト装置110は、トランスミッションケース11の周壁に着脱自在である。
Next, each
図4〜図6に示すように、シフト装置110は、ケース111と、モータ114と、ピニオン軸116と、減速歯車機構118と、支持プレート120と、固定部122と、回転規制部124と、フォークシャフト95と、シフトフォーク91と、を備えている。
As shown in FIGS. 4 to 6, the
ケース111は、アッパケース112およびトランスミッションケースの周壁の一部によって形成された底壁113を有している。アッパケース112は、例えばダイキャスト若しくは鋳物等によって製作されるアルミ製部材である。ただし、製法および材質はこれに限らず、どのようなものでもよい。例えば加工や鍛造によって製作しても良いし、材料として真鍮や鉄系材料を用いてもよい。図4、図5に示すようにアッパケース112は、上面視がL字状を呈した天井壁112bを有し、天井壁112bの各辺から第1乃至第6側壁131〜136がトランスミッションケース11の周壁への取付け状態において重力方向下方に向けて立設されている。第1側壁131が第3側壁133および第5側壁135と対向し、第2側壁132が第4側壁134および第6側壁136と対向している。そして天井壁112bと対向する第1乃至第6側壁131〜136の下端側は壁を有さず開口されている。
The
第1乃至第6側壁131〜136の下端からはアッパケース112の外方に向って鍔部112aが所定の幅で立設され、鍔部112aの下面に開口周縁部112dが形成されている。鍔部112aにはボルトを挿通するための複数の貫通孔(図示しない)が形成されている。
From the lower ends of the first to
鍔部112aの開口周縁部112dはトランスミッションケース11に形成された底壁113の取付け部113aに取付けられ、貫通孔から挿通された図略のボルトによってトランスミッションケース11に固定されている。このように底壁113にアッパケース112が固定されることによって、内部に減速歯車機構118を保持するギヤ室111aを有したケース111が形成されている。
An opening
固定部122はアッパケース112と一体で形成され、アッパケース112の天井壁112bから第4側壁134に沿ってギヤ室111a内に下方に向って立設される。固定部122は、支持プレート120の上面が螺着される支持面123を有し、支持プレート120がボルト140によって固定部122の支持面123に螺着される。このとき、ボルト140と固定部122に形成された雌ねじによって螺着部が形成される。固定部122の支持面123のボルト140軸線方向における位置はアッパケース112をトランスミッションケース11の底壁113に取り付けたときに、底壁113の取付け部113a上面に対して所定の距離D1となるよう、即ち鍔部112aの開口周縁部112dからの距離がD1となるよう形成されている(図6参照)。所定の距離D1については後に詳述する。
The fixing
また、アッパケース112内には図5、図6に示すようにモータ114を支持しアッパケース112と一体で形成されるモータ支持部112cが形成されている。モータ支持部112cはアッパケース112の天井壁112bから下方に向ってギヤ室111a内に立設されている。モータ支持部112cは、どのような形状で形成されてもよいが本実施形態においては直方体形状を呈している。そしてモータ114の出力軸114aが第1側壁131の平面部および天井壁112bと平行になるよう取付け面137が形成されモータ114のフランジ部114bが該取付け面137に固定されている。なお、モータ支持部112cにはモータ114の取付け時に出力軸114aが貫通するよう出力軸貫通孔138が設けられている。
Further, as shown in FIGS. 5 and 6, a
モータ支持部112cの第3乃至第5側壁133、134、135側の側面139には、後述する支持プレート120のP部と当接する回転規制部124が設けられている。回転規制部124は、固定部122に螺着される支持プレート120の螺着部中心、即ちボルト140の軸中心を回転軸とする支持プレート120の回転を規制するためのものである。なお、支持プレート120を固定部122に螺着する際には、支持プレート120が有する図示しない貫通孔の内径と貫通孔を挿通するボルト140の外径との間に所定の隙間があるよう構成されている。つまり支持プレート120をボルト140によって固定する前に、支持プレート120の当接部であるP部をモータ支持部112cの回転規制部124側に所定の隙間分を利用して寄せる。そして回転規制部124とP部とを当接させた状態でボルト140を締め付け支持プレート120を固定する。このように支持プレート120の固定が行えるよう貫通孔の内径の最適な大きさは事前の検討によって取得され決定される。これにより支持プレート120の回転を良好に規制することができる。
On the
底壁113は、トランスミッションケース11の周壁の一部に形成されている。底壁113は、ギヤ室111aを形成するトランスミッションケース11の周壁に対して窪みとなる凹部113bと、凹部113bの周縁でトランスミッションケース11の周壁と略同一高さを有しアッパケース112の開口周縁部112dと当接する取付け部113aとを有している。
The
底壁113の凹部113bには、円筒壁141(本発明の環状の支承部に該当する)がピニオン軸116と同軸にケース111内に突設されている。ピニオン軸116と円筒壁141との間にはシール部材としてのオイルシール142が液密に介在している(図4参照)。これにより、トランスミッションケース11内のオイルが外部へ漏出することを防止するとともに、外部の水、塵、および埃がケース111内を介してトランスミッションケース11内に進入するのを防止している。円筒壁141内の底面には、ピニオン軸116と同軸に貫通孔143が穿設され内周部に筒状の軸受148が圧入されて、該軸受148にピニオン軸116が挿通される。これにより軸受148がピニオン軸116の一端を支承している。
A cylindrical wall 141 (corresponding to the annular support portion of the present invention) is provided in the recess 111 b of the
また底壁113の凹部113bには、後述する減速歯車機構118を構成するウォームホイール軸119の下端部を支持する有底の軸受穴146が刻設されている。このとき軸受穴146の底面は所定の深さとなるよう形成される。所定の深さについては後述する。そして軸受穴146の内周にも筒状の軸受149が圧入され、該軸受149がウォームホイール軸119の下端を支承している。
In addition, a bottomed
モータ114は、図略の制御装置に接続され、制御装置から送出される指令信号によって、出力軸114aの回転角度が制御される。モータ114は、どのようなものでもよい。しかし本実施形態においては、精度よく角度制御が可能であるパルス電力に対応して回転するステッパモータを適用する。ただし、これに限らず回転数(回転角度)の制御が可能であればどのようなモータでもよい。モータ114の出力軸114aの先端部には、モータ114によって回転駆動される減速歯車機構118を構成するウォーム144が形成されている。モータ114は、前述したようにモータ支持部112cの取付け面137にフランジ部114bが図略のボルトによって固定されることにより固定され、モータ114のコイル部は第1、第5側壁131、135および天井壁112bの間に保持される。
The
前述のようにピニオン軸116は、図4に示すように、モータ114、ピニオン軸116および減速歯車機構118が組み付けられたアッパケース112を、トランスミッションケース11の底壁113に取り付けた状態において、天井壁112bの軸受145と、凹部113bに設けられた円筒壁141内に配設されたオイルシール142および貫通孔143に圧入された軸受148とによって両端が脱離可能に支承されている。そしてピニオン軸116はトランスミッションケース11内に所定量突出し、突出した端部にはピニオン116aが形成されている。
As described above, as shown in FIG. 4, the
減速歯車機構118は、モータ114の出力軸114aに形成されたウォーム144からピニオン軸116までの間を2段で減速する減速機構である。具体的には、図4〜図6に示すように、減速歯車機構118は、ウォーム144、ウォームホイール119a、小径減速歯車119bおよび大径減速歯車116bを有している。ウォーム144はウォームホイール軸119に同軸で固定されたウォームホイール119a(本発明の減速歯車に該当する)と噛合している。またウォームホイール軸119の軸線方向でウォームホイール119aの下方には、ウォームホイール119aより小径の小径減速歯車119b(平歯車であり本発明の減速歯車に該当する)がウォームホイール119aと同軸で固定されている。ウォームホイール軸119は天井壁112bに設けられた軸受147と底壁113の凹部113bに形成された軸受穴146に圧入された軸受149に支承されている。大径減速歯車116b(平歯車であり本発明の減速歯車に該当する)はピニオン軸116にピニオン軸116と同軸で固定され小径減速歯車119bと噛合している。このような構成によりピニオン軸116は、モータ114が回転すると該回転が減速歯車機構118を介して減速され回転駆動される。
The
支持プレート120は、例えばSPCCやSPCE等の鉄系金属の板状部材によって形成されている平面部材である。図5において、支持プレート120は、T字を横にした形状を呈している。支持プレート120には、図5において下方の端部にボルト140を挿通するための前述した図示しない貫通孔が設けられている。前述したとおり貫通孔の内径は、挿通されるボルト140の軸径に対し所定量だけ大きくなるよう形成されている。
The
ここで、P部と回転規制部124との関係について簡単に説明する。支持プレート120は螺着部を構成する固定部122にボルト140によって1点で螺着される。このため、支持プレート120に外力が付与されると支持プレート120はボルト140の軸線を中心として回転される虞がある。このため、P部と当接する回転規制部124では支持プレート120の回転をいずれの方向にも許容しないことが求められる。そこで本発明においては、モータ支持部112cの側面139にボルト140の軸線中心から垂線を引き、垂線の図5における上側と下側とでP部と当接するよう回転規制部124を設定した。これにより、支持プレート120はボルト140の軸線を中心としていずれの方向にも回転できず良好に回転を規制できる。
Here, the relationship between the P portion and the
また、支持プレート120の他の部分の上面によって小径減速歯車119bおよび大径減速歯車116bの下面が所定の位置で重力方向下方から支持されるよう構成されている。このとき所定の位置とは、モータ114、ピニオン軸116および減速歯車機構118が組み付けられたアッパケース112をトランスミッションケース11の底壁113の取付け部113aに固定したときに、小径減速歯車119bおよび大径減速歯車116bの平面部がそれまで支持されていた支持プレート120から適切に離間する位置のことをいう。このとき、離間する大きさは、標準の設計によって管理できる大きさであればよい。
Further, the lower surfaces of the small-
具体的には、ピニオン軸116に固定される大径減速歯車116bについては、アッパケース112の開口周縁部112dを取付け部113aに向って下降させ固定する際、下降途中に、支持プレート120によって下面を支持される大径減速歯車116bの下面が底壁113に設けられた円筒壁143の上面に当接される。これによって大径減速歯車116bが固定されるピニオン軸116の軸線方向への移動が途中で規制され、支持プレート120のみがアッパケース112とともに下降し、やがて支持プレート120が大径減速歯車116bの平面部から離間する。このように、アッパケース112を取付け部113aに固定したときに支持プレート120が大径減速歯車116bの平面部から離間するための支持プレート120の上面の位置、即ち支持プレート120が固定される固定部122の支持面123の位置を所定の位置という。
Specifically, the large-
また、ウォームホイール軸119に固定される小径減速歯車119bについては、アッパケース112の開口周縁部112dを取付け部113aに向って下降させ固定する際、下降途中に、ウォームホイール軸119の下端が底壁113に設けられた軸受穴146の底面に当接される。これによってウォームホイール軸119および小径減速歯車119bの軸線方向への移動が途中で規制され、支持プレート120のみがアッパケース112とともに下降し支持プレート120が小径減速歯車119bの平面部から離間する。このように、アッパケース112を取付け部113aに固定したときに支持プレート120が小径減速歯車119bの平面部から離間するための支持プレート120の上面の位置、即ち支持プレート120が固定される固定部122の支持面123の位置を所定の位置という。なお、このとき所定の位置は、前述した通りピニオン軸116の軸線方向における鍔部112aの開口周縁部112dからの距離によって規定する(図6のD1参照)。これによって、シフト装置110の作動時には支持プレート120と小径減速歯車119bおよび大径減速歯車116bとは確実に離間し接触しないので抵抗となることなく小径減速歯車119bおよび大径減速歯車116bは良好に作動できる。
Further, with respect to the small-
なお、第1の実施形態においては、回転規制部124をモータ支持部112cに設けた。しかし、この態様に限らず、支持プレートの一部を図5内の2点鎖線に示すように形成してアッパケース122の内周壁の一部に当接させ、該当接した内周壁の一部を回転規制部としてもよい。なお、2点鎖線は2種類示してあり、どちらを適用してもよい。また、回転規制部を2箇所以上設け支持プレート120と2箇所以上で同時に当接するようにしてもよい。
In the first embodiment, the
また、第1の実施形態においては、固定部122を図5に示す位置に設けたが、これに限らず、上記に記した条件で支持プレート120を固定可能であればどこに設けてもよい。
In the first embodiment, the fixing
上述の説明から明らかなように、第1の実施形態によれば、シフト装置110はセレクト機構を有さず、ピニオン軸116の回転作動のみによってフォークシャフト95を軸線方向に作動させ変速段の切替えを行なう。このようなシフト装置110のトランスミッションケース11の周壁への取付け時において、重力方向下方に向いた開口から減速歯車機構118を構成するウォームホイール軸119(ウォームホイール119aおよび小径減速歯車119を含む)とピニオン軸116(大径減速歯車116bを含む)とが落下しないよう支持プレート120が設けられている。支持プレート120はアッパケース112内の固定部122に螺着され固定されるとともに、アッパケース112に設けられる回転規制部124に当接して螺着部中心を回転軸とする回転が規制される。このとき、シフト装置110はセレクト機構を有していないので、減速歯車機構118は簡素な構成となっており、支持プレート120は小型軽量にすることができる。これにより、回転規制部124も簡素に形成でき、低コストで軽量なシフト装置を実現することができる。
As is clear from the above description, according to the first embodiment, the
また、第1の実施形態によれば、回転規制部124は、アッパケース112内におけるモータ支持部112cおよびアッパケース112の内周壁の少なくとも一方に設けられるので、ケース内の形状を変更する必要がなく低コストで軽量なシフト装置が実現できる。
In addition, according to the first embodiment, the
また、第1の実施形態によれば、アッパケース112をトランスミッションケース11の底壁113(周壁)に取り付けた状態においては、大径減速歯車116b(減速歯車)の下面が底壁113に設けられる円筒壁141(環状の支承部)の上面に支持されることによって支持プレート120から離間される。これによってシフト装置110の作動時には大径減速歯車116bは支持プレート120によって回転抵抗を受けることなく良好に作動できる。
Further, according to the first embodiment, when the
次に、第2の実施形態のシフト装置150について図7、図8に基づいて説明する。第2の実施形態のシフト装置150は、第1の実施形態のシフト装置110に対して、1つのケース151にそれぞれ2つのモータ114、2つのピニオン軸116および2つの減速歯車機構118を設けた点のみ異なる。これにより異なる点のみ説明し、同様な点については説明を省略する。また同じ部品については同じ符号を付して説明する。
Next, a
図7、図8に示すように、シフト装置150は、ケース151と、2つのモータ114と、2つのピニオン軸116と、2つの減速歯車機構118と、支持プレート160と、固定部162と、回転規制部164と、フォークシャフト95と、シフトフォーク91と、を備えている(フォークシャフト95およびシフトフォーク91については図2参照)。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
ケース151は、アッパケース152およびトランスミッションケースの周壁の一部によって形成された底壁153を有している。図7、図8に示すようにアッパケース152は、上面視が矩形を呈した天井壁152bを有し、天井壁152bの各辺から第1乃至第4側壁171〜174がトランスミッションケース11の周壁への取付け状態において重力方向下方に向けて立設されている。そして天井壁152bと対向する第1乃至第4側壁171〜174の下端側は壁を有さず開口されている。
第1乃至第4側壁171〜174の下端からはアッパケース152の外方に向って鍔部152aが所定の幅で立設され、鍔部152aの下面に開口周縁部152dを形成している。鍔部152aにはボルトを挿通するための複数の貫通孔(図示しない)が形成されている。
The
From the lower ends of the first to
鍔部152aの開口周縁部152dはトランスミッションケース11に形成された底壁153の取付け部153aに取付けられ、貫通孔から挿通された図略のボルトによってトランスミッションケース11に固定されている。このように底壁153にアッパケース152が固定されることによって、内部に2つの減速歯車機構118を保持するギヤ室151aを有したケース151が形成されている。
An opening
固定部162はアッパケース152と一体で形成され、アッパケース152の天井壁152bからギヤ室151a内に下方に向って立設される。固定部162は、支持プレート160の上面が螺着される支持面161を有し、支持プレート160の上面がボルト180によって固定部162の支持面161に螺着される。固定部162の支持面161のボルト180軸線方向における位置はアッパケース152をトランスミッションケース11の底壁153に取り付けたときに、鍔部152aの開口周縁部152dからの距離がD2となるよう形成されている(図8参照)。所定の距離D2については第1の実施形態のD1と同様である。
The fixing
また、アッパケース152内には図7、図8に示すようにモータ114を支持しアッパケース152と一体で形成されるモータ支持部152cが2つ形成されている。2つのモータ114およびモータ支持部152cは固定部162のボルト180軸を中心に略180度回転された状態で配置されている。2つのモータ支持部152cが対向するそれぞれの側面179には支持プレート160の回転を規制する回転規制部163が設けられている。
さらにアッパケース152内には、第1の実施形態のシフト装置110と同様の構成および作用を有するピニオン軸116および減速歯車機構118がそれぞれ2つずつ設けられている。
Further, as shown in FIGS. 7 and 8, two
Further, in the
底壁153も第1の実施形態の底壁113と同様の構造を有している。底壁153の凹部153bには、ピニオン軸116と同軸になるよう円筒壁181(本発明の環状の支承部に該当する)が2つピニオン軸116と同軸にケース151内に突設されている。
The
また底壁153の凹部153bには、減速歯車機構118を構成するウォームホイール軸119の下端部を支持する有底の軸受穴186が各ウォームホイール軸119と同軸に2つ刻設され、それぞれに円筒状の軸受が圧入されている。このとき各軸受穴186の底面深さは第1の実施形態で説明した所定の深さとなるよう形成される。
Also, in the recess 153 b of the
支持プレート160は、図7に示す平面形状で形成されている。支持プレート160のモータ支持部152cの回転規制部163に当接する部位にP部(当接部)が形成されている。なお、P部は2つのモータ支持部152cの回転規制部163のうちいずれかに当接すればよい。
The
支持プレート160の略重心部にはボルト180を挿通するための図示しない貫通孔が設けられている。貫通孔の内径は、第1の実施形態と同様、挿通されるボルト180の軸径に対し若干大きめに形成されている。これによりボルト180を支持プレート160の貫通孔に挿通したときに支持プレート160をボルト180の外径と貫通孔の内径との間の隙間分だけ移動させて支持プレート160のP部(当接部)をモータ支持部152cの回転規制部163に適切に当接させることができる。
A through hole (not shown) through which the
また、支持プレート160の上面によって2つの小径減速歯車119bおよび2つの大径減速歯車116bの平面部が第1の実施形態で説明した所定の位置で重力方向下方から支持されるよう構成されている。これにより、アッパケース152を底壁153の取付け部153aに固定する際には、各ピニオン軸116に固定された2つの大径減速歯車116bについては、支持プレート160が、各大径減速歯車116bの下面を重力方向下方から支持するので各ピニオン軸116は開口から落下しない。またアッパケース152の下降途中において、各ピニオン軸116の下降は大径減速歯車116bの下面が円筒壁181の上面に当接することによって規制される。このため支持プレート160のみがアッパケース152とともに下降し各ピニオン軸116に固定された2つの大径減速歯車116bの平面部(下面)から離間する。
Further, the upper surface of the
また、各ウォームホイール軸119に固定される各小径減速歯車119bについては、アッパケース152を底壁153の取付け部153aに固定する際、小径減速歯車119bは支持プレート160によって支持されるので開口から落下しない。またアッパケース152の下降途中においては、ウォームホイール軸119の下端が底壁153に設けられた軸受穴186の底面に当接されるとウォームホイール軸119および小径減速歯車119bの軸線方向への移動が途中で規制される。このため支持プレート120のみがアッパケース152とともに下降して小径減速歯車119bの平面部(下面)から離間する。
For each small
これらによって、シフト装置150の作動時には支持プレート160と2つの小径減速歯車119bおよび2つの大径減速歯車116bとが接触しないので抵抗となることなく各小径減速歯車119bおよび大径減速歯車116bは良好に作動できる。また、支持プレート160はアッパケース152内の固定部162に螺着されて固定されるとともに、アッパケース152の回転規制部163に当接されて螺着部中心を回転軸とする回転が規制される。これによって、シフト装置150のトランスミッションケース11の周壁への取付け後においても、モータ114の振動等によって支持プレート160が回転しボルト180が緩み、ボルト180および支持プレート160が落下する虞はない。
As a result, the
なお、第2の実施形態においては、固定部122を図7に示す位置に設けたが、これに限らず、上記に記した条件で支持プレート160を固定可能であればどこに配置してもよい。
In addition, in 2nd Embodiment, although the fixing |
また、第1および第2の実施形態においては、減速歯車機構118は、ウォームホイール軸119およびピニオン軸116がそれぞれ有する減速歯車によって2段で減速する構成とした。しかし、このように2段で減速する態様に限らず、ウォームホイール119aをピニオン軸116に同軸で固定し、モータ114の出力軸114aに形成されたウォーム144とピニオン軸116のウォームホイール119aとを直接噛合させる1段の減速機構としてもよい。さらには、減速歯車機構118は、3段以上の減速機構であってもよい。これらによっても同様の効果が得られる。
In the first and second embodiments, the
また、第1および第2の実施形態においては、本発明に係るデュアルクラッチ式自動変速機として前進7速の変速段を有するデュアルクラッチ式自動変速機にて説明した。しかし、この態様に限らずデュアルクラッチ式自動変速機は7速を越える前進変速段、または6速以下の前進変速段を有するものでもよい。これによっても同様の効果が得られる。 In the first and second embodiments, the dual clutch automatic transmission having the seventh forward speed is described as the dual clutch automatic transmission according to the present invention. However, the present invention is not limited to this mode, and the dual clutch automatic transmission may have a forward shift speed exceeding 7th speed or a forward shift speed not exceeding 6th speed. This also provides the same effect.
また、第1および第2の実施形態においては、デュアルクラッチ式自動変速機によって発明を具体化したが、これに限らず手動式変速機のクラッチを自動化したオートメーテッドマニュアルトランスミッション(AMT)に適用してもよい。 In the first and second embodiments, the invention is embodied by the dual clutch type automatic transmission. However, the invention is not limited to this, and the invention is applied to an automated manual transmission (AMT) in which the clutch of the manual transmission is automated. May be.
さらに、シフト装置110、150を、自動車用の自動変速機に適用するのではなく、自動二輪車等の他の自動変速機に適用してもよい。
Furthermore, the
1・・・自動変速機、 10・・・ケース、 11・・・トランスミッションケース、 12・・・クラッチハウジング、 91・・・シフトフォーク、 95・・・フォークシャフト、 110、150・・・シフト装置、 112,152・・・アッパケース、 113,153・・・底壁、 114・・・モータ、 116・・・ピニオン軸、 118・・・歯車減速機構、 119・・・ウォームホイール軸、 120,160・・・支持プレート、 122,162・・・固定部、 124,163・・・回転規制部。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記ケース内に支持されるモータと、
前記アッパケースの天井壁および前記底壁に両端が脱離可能に支承され、端部にピニオンが形成されるピニオン軸と、
前記モータの出力軸および前記ピニオン軸の間に介装され、前記ピニオン軸に固定された減速歯車を有する減速歯車機構と、
前記モータ、前記ピニオン軸および前記減速歯車機構を組み付けた前記アッパケースを前記トランスミッションケースの前記周壁に取り付ける際に、前記減速歯車および当該減速歯車と噛合する歯車が前記アッパケースの前記開口から落下しないよう前記減速歯車および当該減速歯車と噛合する前記歯車の下面を重力方向下方から支持する支持プレートと、
前記アッパケース内に設けられ前記支持プレートが螺着される支持面が前記開口周縁部の下面に対して所定位置に形成された固定部と、
前記アッパケースに設けられ前記支持プレートと当接し、前記支持プレートを前記固定部に螺着する螺着部の中心を回転軸とする前記支持プレートの回転を規制する回転規制部と、
前記ピニオンと噛合するラックを有し前記トランスミッションケース内で軸方向に移動可能に支承されたフォークシャフトと、
前記フォークシャフトに固定されたシフトフォークと、を備える自動変速機のシフト装置。 A case in which a part of the peripheral wall of the transmission case is a bottom wall and an upper case is fixed to the bottom wall at the periphery of the opening, and a gear chamber is formed inside;
A motor supported in the case;
Both ends of the upper case are removably supported on the ceiling wall and the bottom wall, and a pinion shaft on which the pinion is formed; and
A reduction gear mechanism having a reduction gear interposed between the output shaft of the motor and the pinion shaft and fixed to the pinion shaft;
When the upper case assembled with the motor, the pinion shaft, and the reduction gear mechanism is attached to the peripheral wall of the transmission case, the reduction gear and the gear meshing with the reduction gear do not fall from the opening of the upper case. A support plate for supporting the lower surface of the gear that meshes with the reduction gear and the reduction gear from below in the direction of gravity;
A fixing portion formed in a predetermined position with respect to a lower surface of the opening peripheral portion, a support surface provided in the upper case and screwed to the support plate;
A rotation restricting portion that is provided in the upper case, contacts the support plate, and restricts the rotation of the support plate around the center of a screwed portion that screws the support plate to the fixed portion;
A fork shaft having a rack meshing with the pinion and supported in an axially movable manner in the transmission case;
A shift device for an automatic transmission, comprising: a shift fork fixed to the fork shaft.
前記アッパケースを前記トランスミッションケースの前記周壁に取り付けた状態においては、前記減速歯車は、前記底壁に設けられ前記ピニオン軸を支承する環状の支承部に支持されて前記支持プレートから離間される自動変速機のシフト装置。 In claim 1 or 2,
In a state in which the upper case is attached to the peripheral wall of the transmission case, the reduction gear is supported by an annular support portion that is provided on the bottom wall and supports the pinion shaft, and is automatically separated from the support plate. Shift device for transmission.
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Cited By (3)
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KR101784875B1 (en) | 2017-07-11 | 2017-10-12 | 드라이브텍 주식회사 | Actuator system of electric vehicle |
CN107246465A (en) * | 2017-08-03 | 2017-10-13 | 黑龙江省农业机械运用研究所 | A kind of gearbox of self-propelled flax flax-picking machine |
CN111043301A (en) * | 2019-11-25 | 2020-04-21 | 苏州格特钠汽车技术有限公司 | Gear shifting device of automatic gearbox of electric vehicle |
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