JP2016008689A

JP2016008689A - 車両用変速機ケース

Info

Publication number: JP2016008689A
Application number: JP2014130810A
Authority: JP
Inventors: 崇生大木; Takao Oki; 宗形　賢; Masaru Munakata; 賢宗形; 盟之加納; Tomoyuki Kano; 敦士鈴木; Atsushi Suzuki
Original assignee: Aisin AI Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Aisin AI Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-06-25
Filing date: 2014-06-25
Publication date: 2016-01-18

Abstract

【課題】シフト系部材が好適な場所に取り付けられた車両用変速機ケースを提供する。【解決手段】変速機ケース１０によれば、インタミディエイトプレート１８には、シフトセレクト軸４６に支持されるインターロックプレート４８に当接してフロントケース１４との間でインターロックプレート４８を軸方向に位置決めするインターロックプレートストッパ７４が設けられる。このため、インターロックプレート４８などのシフト系部材が好適な場所に位置され、取り付けられた変速機ケース１０を提供することができる。【選択図】図３

Description

本発明は、車両用変速機ケースに関し、シフト系部材を好適な場所に取り付ける技術に関する。

車両用変速機を内部に収容する車両用変速機ケースの製造において、設備投資削減によるコスト低減を実現するため、既存の鋳造設備が用いられるようになってきている。

図６は、既存の鋳造設備による車両の変速機ケース１１０が互いに直列に連結されたクラッチハウジング１１２、第１ケース部１１４、および第２ケース部１１８から成る一例を示す図である。たとえば、同期噛合式変速機の変速機ケースの製造において、クラッチを収容するクラッチハウジング１１２の鋳型として既存の鋳造設備において用いられていた、ギヤトレーンの入力軸などを回転可能に支持する支持壁が設けられていない円筒状のクラッチハウジングを成形する鋳型が利用されるときには、ギヤトレーンを収納する変速機ケース１１０のクラッチハウジング１１２側を構成する第１ケース部１１４は、クラッチハウジング１１２のエンジンから離れた側の開口において支持壁１１６が設けられる必要があるため、図６の矢印方向に示される鋳型の型抜を可能とする抜きテーパによりエンジンとは離れた側の開口へ向かうほど大径とされた有底円筒状とされている。一方、変速機ケース１１０のクラッチハウジング１１２側とは反対側を構成する第２ケース部１１８は、第１ケース部１１４において一端部が支持された軸の他端部を支持する支持壁１２０が設けられる必要があるため、図６の矢印方向に示される鋳型の型抜を可能とする抜きテーパによりエンジンに近い側の開口へ向うほど大径とされた有底円筒状とされている。そして、第１ケース部１１４および第２ケース部１１８はそのそれぞれの開口が対向し、且つ第１ケース部１１４の支持壁１１６の外周部とクラッチハウジング１１２の環状端面が対向するように相互に締結されて、変速機ケース１１０が構成される。

図７は、図６の変速機ケース１１０内に収容されたギヤトレーン１２２を示している。支持壁が備えられていないクラッチハウジング１１２を用いて組み立てられた変速機ケース１１０は、第１ケース部１１４および第２ケース部１１８は、鋳型から取り出すための抜きテーパによって開口に向かうほど大径とされていて、変速機ケース１１０下部とギヤトレーン１２２との間の破線の楕円で示される隙間が広くなってしまう。このため、そこに貯留される潤滑油が多く必要となることから、撹拌抵抗が大きくなり潤滑効率が悪化する。また、変速機ケース１１０内の上記隙間とギヤトレーン１２２との間にオイルセパレータが設けられる場合は、ギヤトレーン１２２の潤滑効率は向上するが、第１ケース部１１４および第２ケース部１１８の支持壁間１１６、１２０に相当するオイルセパレータを支持する支持スパンＬ０が長いためにオイルセパレータの振動が大きくなる可能性があった。

これに対して、特許文献１の車両用変速機ケースにおいては、中間プレートにギヤトレーンの入力軸などの中央部を支持するためのベアリングが備えられており、入力軸などの支持剛性が高められている。これにより、入力軸などに撓みが発生しにくく、歯車間の噛み合い位置ズレによる騒音や振動の発生が抑制される。また、特許文献２の車両用変速機ケースにおいては、変速機ケースの前半部と後半部との間に中間部ケースを備え、中間部ケースの前半部と後半部とにオイルセパレータが接続された構造が開示されている。更にギヤ上部に潤滑油路が設けられ、潤滑油路は中間部ケースに支持された構造が開示されている。また、中間部ケースには中間プレートとしてリブが設けられた構造が開示されている。

特開２００４−１９７８８８号公報特開２００６−３４２９２３号公報

ところで、車両用変速機のシフトポジションを操作するシフト操作装置の構成部材の一部は変速機ケースの中に納められるが、特許文献１および２は、上記のような中間プレートが設けられた車両用変速機ケースにおけるシフト系部材の好適なレイアウト、取付構造などについては何ら示唆するものではなく、多様なケースの型構造に対応したシフト系部材の性能向上においては改良の余地がある。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、上記のような変速機ケースにおいてシフト系部材が好適な場所に位置され、取り付けられた車両用変速機ケースを提供することにある。

すなわち、本発明の要旨とするところは、エンジン側に底壁を有し、該エンジンと反対側に開口部を有する有底円筒状の第１ケース部と、前記エンジン側に開口部を有し、前記エンジンと反対側に底壁を有する有底円筒状の第２ケース部とが、前記第１ケース部の開口部と前記第２ケース部の開口部との間に中間プレートを介在させた状態で相互に締結された車両用変速機ケースにおいて、前記中間プレートには、シフトセレクト軸に支持されるインターロックプレートに当接してそれを軸方向に位置決めするストッパが設けられることを特徴とする車両用変速機ケースにある。

本発明の車両用変速機ケースによれば、前記中間プレートには、シフトセレクト軸に支持されるインターロックプレートに当接してそれを軸方向に位置決めするストッパが設けられる。このため、シフト系部材が好適な場所に位置され、取り付けられた車両用変速機ケースを提供することができる。

本発明の変速機ケースを有する変速機を説明する図である。図１の変速機ケースに備えられるインタミディエイトプレートの平面図である。図１の変速機ケース内のシフトセレクト軸の軸端部およびインターロックプレートをシフトセレクト軸の軸方向に垂直な方向から見た断面図である。図３のインターロックプレートをシフトセレクト軸の軸方向に見たIV−IV断面図である。図３のセレクトカムをシフトセレクト軸の軸方向に見たV−V断面図である。既存の鋳造設備によるクラッチハウジングに組み合せられた変速機ケースの一例を示す図である。図６の変速機ケース内に収容されたギヤトレーンを説明する図である。

以下、本発明の変速機ケースの一実施例について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一例の変速機ケース１０を有する変速機１１を説明する図である。変速機ケース１０は、同期装置が省略された常時噛合型平行軸式のギヤトレーン１２を収納している。変速機ケース１０は、ギヤトレーン１２の互いに平行に設けられた二つの軸を回転可能に支持するフロントケース１４およびリアケース１６と、インタミディエイトプレート１８と、エンジン１９から変速機１１への動力を伝達または遮断する手動クラッチ２０が収容されるクラッチハウジング２１とから構成される。第１ケース部に対応するフロントケース１４は、クラッチハウジング２１の開口に対向し、ギヤトレーン１２の上記二つの軸を回転可能に支持するベアリング２２が備えられた支持壁２４を底壁として有する有底円筒状である。フロントケース１４は、たとえばアルミダイキャスト製であって、エンジン１９側の支持壁２４を基準としてエンジン１９の反対側の開口に向うにしたがって大径となる抜きテーパが設けられている。第２ケース部に対応するリアケース１６は、ギヤトレーン１２の上記二つの軸を回転可能に支持するベアリング２６が備えられた支持壁２８を底壁として有する有底円筒状である。リアケース１６もアルミダイキャスト製であって、支持壁２８を基準としてエンジン１９側の開口に向うにしたがって大径となる抜きテーパが設けられている。中間プレートとして機能するインタミディエイトプレート１８は、平板且つ環状の部材であり、その外周部がフロントケース１４の開口側の環状端面とリアケース１６の開口側の環状端面とによって両側から挟まれた状態で、図示しないボルトによって相互に締結されている。インタミディエイトプレート１８の支持壁２４に対向する内向きフランジ２９と支持壁２４との間の変速機ケース１０の下部において、ギヤトレーン１２のギヤによる作動油の撹拌抵抗を低減するオイルセパレータ３０ａが設けられ、変速機ケース１０の上部においてギヤにより掻き上げられた作動油を捕集し、潤滑対象部位に流下させるオイルレシーバ３２ａが設けられている。また、インタミディエイトプレート１８の支持壁２８に対向する内向きフランジ２９と支持壁２８との間の変速機ケース１０の下部においてオイルセパレータ３０ｂが設けられ、変速機ケース１０の上部においてオイルレシーバ３２ｂが設けられている。これにより、オイルセパレータ３０ａ、３０ｂおよびオイルレシーバ３２ａ、３２ｂは、その一端面がインタミディエイトプレート１８に支持されることにより支持スパンが短くされている。

ギヤトレーン１２は、二つの軸の軸方向の同位置に設けられ噛合し、変速比の異なる各変速段を構成する複数対のギヤにおいて、一方の軸のギヤは軸に固定され、他方の軸のギヤは軸に相対回転可能に設けられており、各変速段の一対のギヤの間には他方の軸と一体に設けられたクラッチハブに軸方向に摺動可能に設けられた図示しないスリーブが設けられており、シフトレバーのセレクト操作方向の操作により選択されたスリーブがシフトレバーのシフト操作方向の操作により選択された変速段に応じた、一対のギヤのうちの一方の側に移動することにより、他方の軸に相対回転可能に設けられたギヤが選択的に他方の軸に連結されて、その一方の側の変速段が成立させられてエンジン１９からの動力を伝達する。

図２は、変速機ケース１０に設けられたインタミディエイトプレート１８の環状面を正面から見た図である。インタミディエイトプレート１８は、ギヤトレーン１２の下側の軸に設けられたギヤの少なくとも一部が作動油に浸漬されるように、支持壁２４および支持壁２８との間でオイルセパレータ３０ａ、３０ｂを取り付けるためのオイルセパレータ取付穴３４を内向きフランジ２９に２個備えている。また、インタミディエイトプレート１８は、ギヤの回転により掻き上げられた作動油が潤滑部位へ流下可能とされるように、支持壁２４および支持壁２８との間でオイルレシーバ３２ａ、３２ｂを取り付けるためのオイルレシーバ取付穴３６を内向きフランジ２９の上部に備えている。また、インタミディエイトプレート１８はその内向きフランジ２９のうち肉厚のインターロックプレートストッパ取付壁４４を除いて内周縁において周方向に連なり且つ周方向に所定間隔で径方向に連なる肉厚が大きくされた補強リブ３８を有している。また、インタミディエイトプレート１８は、フロントケース１４側の潤滑油とリアケース１６側の潤滑油を循環させる３個の潤滑穴４０と、マグネット装着部４１とを内向きフランジ２９の下部に備えている。また、インタミディエイトプレート１８は、変速機１１の変速段を決定するシフト装置４２の部材を取り付けるための肉厚のインターロックプレートストッパ取付壁４４を内向きフランジ２９の上部に備えている。

図３は、変速機ケース１０内のシフトセレクト軸４６の軸端部およびそれに軸方向の相対移動および軸まわりの回転可能に支持されたインターロックプレート４８をシフトセレクト軸４６の軸方向に垂直な方向から見た断面図である。図４は、インターロックプレート４８をシフトセレクト軸４６の軸方向に見たIV−IV視断面図である。図５は、セレクトカム５０をシフトセレクト軸４６の軸方向に見たV−V視断面図である。シフト装置４２のシフト系部材の一部は、変速機ケース１０内に納められている。シフト装置４２のシフトセレクト軸４６は、変速機ケース１０内のフロントケース１４などに軸方向に移動可能、且つ軸回りに回転可能に設けられて、その一端部において図示しないシフトレバーの回転中心に接続されており、シフトレバーのセレクト操作方向とは逆方向に軸まわりに回転させられて、インターロックプレート４８を介して変速機１１の変速段を決定するスリーブに係合するシフトフォークが設けられた複数のシフトフォーク軸５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、および図示しない５２ｄのうちの１つを選択し、またシフトレバーのシフト操作方向とは逆方向に軸方向に移動させられて、インターロックプレート４８を介して選択された１つのシフトフォーク軸５２ｂをシフト操作方向と同方向へ移動させ、１つの変速段を成立させる。シフト装置４２のインターロックプレート４８は、シフトセレクト軸４６が軸方向へ移動可能且つ軸回りに回転可能に挿通させられる孔５４を有する一対の環状支持部５６と、一対の環状支持部５６同士を結合するように一体形成された、互いに略平行な一対のプレート部５８ａ、５８ｂから構成されている。長手状の反転レバー６２は、プレート部５８ａ、５８ｂの軸方向の中央部が貫設して形成された円孔にシフトセレクト軸４６の軸方向と直交する方向に挿入させられた反転軸６０回りにその中央部を中心として回転可能に支持されている。また、インターロックプレート４８は、プレート部５８ａ、５８ｂの軸方向の中央部におけるシフトフォーク軸５２側にロック部６３ａ、６３ｂを備えている。また、シフトセレクト軸４６は、シフトセレクト軸４６が挿し嵌められてボルトおよび図５に示される中空ピン６４などによりシフトセレクト軸４６と固定される筒部６６を有し、筒部６６の長手方向の一端部の外周面がシフトセレクト軸４６の径方向外側でありシフトセレクト軸４６に直交する方向に突設されて形成され、一対のプレート部５８ａ、５８ｂの対向する平面の間に位置させられるセレクトカム５０を備えている。セレクトカム５０の筒部６６の外周面には、断面略矩形状に形成され、反転レバー６２のシフトセレクト軸４６側端部を係止させる係止溝６８が備えられている。複数のシフトフォーク軸５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄのそれぞれは、反転レバー６２のシフトフォーク軸５２側端部６２ａまたはインターロックプレート５８ａ、５８ｂのロック部６３ａ、６３ｂを挿入させる凹溝７０を有するシフトヘッド７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄを備えている。なお、図４は、ロック部６３ａ、６３ｂがシフトヘッド７２ａ、７２ｃ、７２ｄの凹溝７０と係合してシフトフォーク軸５２ａ、５２ｃ、５２ｄがロックされ、反転レバー６２のシフトフォーク軸５２側端部６２ａがシフトフォーク軸５２ｂのシフトヘッド７２ｂの凹溝７０に挿入されて、シフトフォーク軸５２ｂのシフトが許容された状態のシフト装置４２が示されている。

変速機ケース１０のインタミディエイトプレート１８のインターロックプレートストッパ取付壁４４には、シフトセレクト軸４６に支持されるインターロックプレート４８の一端に当接してフロントケース１４との間でインターロックプレート４８を軸方向に位置決めするインターロックプレートストッパ７４が内向きフランジ２９に形成された取付穴７３に螺合されたボルト７５によって固設されている。

シフトレバーのセレクト操作方向とは逆方向にシフトセレクト軸４６が軸まわりに回転させられると、シフトセレクト軸４６と同方向に回転させられたシフトセレクト軸４６に固定されたセレクトカム５０がプレート部５８ａ、５８ｂの対向する平面のうちの一方に当接させられて、シフトセレクト軸４６に支持されたインターロックプレート４８はシフトセレクト軸４６まわりにシフトセレクト軸４６と同方向に回転させられる。インターロックプレート４８に支持された反転レバー６２もシフトセレクト軸４６と同方向に回転させられるので、複数のシフトフォーク軸５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄのうちの1つのシフトフォーク軸５２ｂのシフトヘッド７２ｂの凹溝７０に反転レバー６２のシフトフォーク軸５２側端部６２ａが挿入されて、１つのシフトフォーク軸５２ｂが選択される。選択された１つのシフトフォーク軸５２ｂ以外のシフトフォーク軸５２ａ、５２ｃ、５２ｄに設けられた凹溝７０には、インターロックプレート４８のロック部６３ａ、６３ｂが係合される。シフトレバーのシフト方向への操作によりシフトセレクト軸４６がシフト操作方向と逆方向に軸方向に移動させられると、シフトセレクト軸４６の係止溝６８に係止された反転レバー６２のシフトセレクト軸４６側端部が係止溝６８の軸方向内壁面によりシフトセレクト軸４６の移動方向と同方向へ押されて、反転レバー６２は反転軸６０まわりに回転させられるため、選択された１つのシフトフォーク軸５２ｂの凹溝７０に挿入された反転レバー６２のシフトフォーク軸５２側端部６２ａから凹溝７０の内壁面を介してシフトレバーのシフト操作方向と同方向へシフトフォーク軸５２ｂが押されて移動させられる。このとき、インターロックプレート４８はフロントケース１４とインタミディエイトプレート１８に備えられたインターロックプレートストッパ７４とによりシフトセレクト軸４６の軸方向に位置決めされているため、選択された１つのシフトフォーク軸５２ｂ以外のシフトフォーク軸５２ａ、５２ｃ、５２ｄは軸方向へ移動できず、複数の変速段が誤って二重に選択される、所謂二重噛み合いが防止される。

上述のように、本実施例の変速機ケース１０によれば、インタミディエイトプレート１８には、シフトセレクト軸４６に支持されるインターロックプレート４８に当接してフロントケース１４との間でインターロックプレート４８を軸方向に位置決めするインターロックプレートストッパ７４が設けられる。このため、インターロックプレート４８などのシフト系部材を所定の部位に位置させて容易に組み付けた後、インタミディエイトプレート１８或いはインターロックプレートストッパ７４を固定することができる変速機ケース１０を提供することができる。

また、本実施例の変速機ケース１０によれば、インタミディエイトプレート１８の内向きフランジ２９には、オイルセパレータ取付穴３４およびオイルレシーバ取付穴３６が設けられている。このため、変速機ケース１０は、フロントケース１４およびリアケース１６のそれぞれにおいて、オイルセパレータ３０ａ、３０ｂおよびオイルレシーバ３２ａ、３２ｂをその支持スパンを短くして設けることが可能であり、ギヤトレーン１２のギヤなどの潤滑効率を高めることができるとともに、オイルセパレータ３０ａ、３０ｂおよびオイルレシーバ３２ａ、３２ｂの振動を抑制することができる。

また、本実施例の変速機ケース１０によれば、インタミディエイトプレート１８はその内向きフランジ２９のうちインターロックプレートストッパ取付壁４４を除いて周方向に連なり且つ周方向に所定間隔で径方向に連なる肉厚が大きくされた補強リブ３８を有している。このため、変速機ケース１０のインタミディエイトプレート１８の剛性が高められて、ギヤなどから発生されるノイズなどの対策の自由度を高めることができる。

以上、本発明を表及び図面を参照して詳細に説明したが、本発明は更に別の態様でも実施でき、その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。

１０：変速機ケース
１４：フロントケース（第１ケース部）
１６：リアケース（第２ケース部）
１８：インタミディエイトプレート（中間プレート）
１９：エンジン
２４：支持壁（エンジン側の底壁）
２８：支持壁（エンジンと反対側の底壁）
４６：シフトセレクト軸
４８：インターロックプレート
５８ａ、５８ｂ：プレート部
７４：インターロックプレートストッパ（ストッパ）

Claims

エンジン側に底壁を有し、該エンジンと反対側に開口部を有する有底円筒状の第１ケース部と、前記エンジン側に開口部を有し、前記エンジンと反対側に底壁を有する有底円筒状の第２ケース部とが、前記第１ケース部の開口部と前記第２ケース部の開口部との間に中間プレートを介在させた状態で相互に締結された車両用変速機ケースにおいて、
前記中間プレートには、シフトセレクト軸に支持されるインターロックプレートに当接してそれを軸方向に位置決めするストッパが設けられることを特徴とする車両用変速機ケース。