JP2017026018A - 車両用手動変速機のトランスミッションケース - Google Patents

Abstract

【課題】入力軸およびカウンタ軸を回転可能に支持する支持壁のうちの第１ベアリングと第２ベアリングとの間の部分に発生する撓みが抑制される車両用手動変速機のトランスミッションケースを提供する。
【解決手段】トランスミッションケース１２の第１支持壁２０とベアリングリテーナ７０とは、複数本の締結ボルトＢ１の配列線Ｌ２よりも内側で、補強ボルト（結合部材）Ｂ２により結合される。これにより、入力軸２４とカウンタ軸２６との間で常時噛み合う状態で設けられたギヤ対２８、３０、３２、３４、３６、３８、４０の噛合いに起因して、入力軸２４およびカウンタ軸２６を回転可能に支持する第１支持壁２０のうちの第１入力軸軸受（第１ベアリング）５３と第１カウンタ軸軸受（第２ベアリング）５５との間の脆弱部分に発生する撓みが好適に抑制される。
【選択図】図６

Description

本発明は、車両用手動変速機を収容するトランスミッションケースに関し、特に、入力軸の軸受付近のケースの強度を高める技術に関するものである。

車両用手動変速機を収容するトランスミッションケースの一種に、手動変速機の入力軸の一端を第１ベアリングを介して回転可能に支持し、カウンター軸の一端を第１ベアリングを介して回転可能に支持する支持壁を備えるものがある。たとえば、特許文献１に記載されたものがそれである。

このような形式の車両用手動変速機のトランスミッションケースでは、第１ベアリングの外周輪と第２ベアリングの外周輪を押えてそれら第１ベアリングおよび第２ベアリングを保持するベアリングリテーナは、トランスミッションケースとベアリングリテーナとの間のシール性を高めるために、ベアリングリテーナの外周に沿って所定間隔で配列された複数本の締結ボルトによってトランスミッションケースの支持壁に締結されている。

特開平１０−０７８０４８号公報

ところで、上記特許文献１に示された車両用手動変速機のトランスミッションケースでは、入力軸を回転可能に支持する第１ベアリングとカウンタ軸を回転可能に支持する第２ベアリングには、入力軸とカウンタ軸との間で常時噛み合う状態で設けられたギヤ対の噛合いによって互いに離れる方向の荷重が加えられる。ギヤ対の斜歯の噛み合いにより入力軸およびカウンタ軸には軸方向のスラスト荷重が加えられる場合、支持壁の第１ベアリングおよび第２ベアリング間には、軸方向への曲げ応力が発生する。また、ベアリングリテーナにおける第１ベアリングおよび第２ベアリング間は支持壁に締結されておらず、その部分の剛性が低い。そのため、支持壁のうちの第１ベアリングと第２ベアリングとの間の剛性の低い部分に軸方向の曲げ応力が加えられると、その支持壁のうちの第１ベアリングと第２ベアリングとの間の部分に大きな撓み或いは変形が発生するおそれがあった。特に、ギヤ比が大きい後進ギヤ段が成立させられているときに上記の問題が顕著となる。

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、入力軸およびカウンタ軸を回転可能に支持する支持壁のうちの第１ベアリングと第２ベアリングとの間の脆弱部分に発生する撓みが抑制される車両用手動変速機のトランスミッションケースを提供することにある。

かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、（ａ）手動変速機の入力軸の一端を第１ベアリングを介して回転可能に支持し、カウンター軸の一端を第２ベアリングを介して回転可能に支持する支持壁と、前記カウンター軸およびカウンター軸の一端側から前記第１ベアリングおよび第２ベアリングを覆い、前記第１ベアリングおよび第２ベアリングよりも外周側に位置する配列線上にて所定間隔で配列された複数本の締結ボルトによって前記支持壁の壁面に締結されて前記第１ベアリングおよび第２ベアリングを保持するベアリングリテーナとを、備えた車両用手動変速機のトランスミッションケースであって、（ｂ）前記カウンター軸の回転軸線方向視において、前記支持壁の前記第１ベアリングと嵌合する第１嵌合穴と前記第２ベアリングと嵌合する第２嵌合穴とが最も接近する点をそれぞれ通る互いに平行な一対の平行接線間の第１領域内であり、前記第１嵌合穴と前記第２嵌合穴とに接する相互に交差した一対の共通接線の間の前記第１嵌合穴および第２嵌合穴を含まない一対の第２領域の少なくとも一方の領域内であり、且つ、前記複数本の締結ボルトの配列線より内側の第３領域内で、前記ベアリングリテーナを前記支持壁に結合する結合部材を、有することを特徴とする。

このようにすれば、トランスミッションケースの支持壁とベアリングリテーナとは、前記第１ベアリングおよび第２ベアリングよりも外周側に位置する配列線上に所定間隔で配列された複数本の締結ボルトによって結合されるだけでなく、前記一対の平行接線間の第１領域内、前記一対の共通接線の間の一対の第２領域の少なくとも一方の領域内であり、且つ、前記複数本の締結ボルトの配列線よりも内側の第３領域内で、前記結合部材により結合される。これにより、入力軸とカウンタ軸との間で常時噛み合う状態で設けられたギヤ対の噛合いに起因して、入力軸およびカウンタ軸を回転可能に支持する支持壁のうちの第１ベアリングと第２ベアリングとの間の部分に発生する撓みが抑制される。

本発明の一実施例の車両用手動変速機の構成を説明する概略図である。 図１の車両用手動変速機のトランスミッションケースの要部を説明する断面図である。 図２のトランスミッションケースを、クラッチハウジングを取り外してエンジン側から見た正面図である。 図２のトランスミッションケースをエンジン側から見た正面図である。 図４のベアリングリテーナの構成を説明するために拡大して示す正面図である。 図４のベアリングリテーナにおいて、高剛性化のための締結ボルトの位置と、第１ベアリング穴および第２ベアリング穴との関係を説明する図である。

以下、本発明の一実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明が好適に適用された車両用手動変速機１０の要部構成を概略的に説明する断面図である。手動変速機１０は、油密に構成された容器状のトランスミッションケースス１２と、そのトランスミッションケース１２内に収容された手動変速機構１４とを備えている。トランスミッションケース１２は、図示しない乾式単板クラッチを収容するクラッチハウジング１６を介して図示しないエンジンに連結されている。トランスミッションケース１２は、筒状の本体１８と、本体１８のクラッチハウジング１６側の端面を構成する第１支持壁２０と、本体１８のクラッチハウジング１６とは反対側の端面を構成する第２支持壁２２とを、備えている。

手動変速機構１４は、エンジンからの動力が入力される入力軸２４およびその入力軸２４の回転軸線Ｃ１に平行な回転軸線Ｃ２を有するカウンタ軸２６と、入力軸２４およびカウンタ軸２６の間に設けられて常時噛み合う複数対（本実施例では７対）の前進用ギヤ対２８、３０、３２、３４、３６、３８とおよび後進用ギヤ対４０と、それらのギヤ対にそれぞれ設けられた４つの同期噛み合い機構（シンクロ機構）４２、４４、４６、４８と、インナーレバー５０が固設され、シフト操作レバー５１を介してシフト方向およびセレクト方向の操作力が入力されるシフトセレクトシャフト５２と、そのシフトセレクトシャフト５２に選択的に係合させられるシフトヘッドとシフトフォークをそれぞれ有する複数本のフォークシャフトとを備え、操作レバー５１の操作により選択された所定の変速段が成立させられるようになっている。

入力軸２４のクラッチハウジング１６側の端部およびクラッチハウジング１６とは反対側の端部は、トランスミッションケース１２の第１支持壁２０および第２支持壁２２により第１入力軸軸受５３および第２入力軸軸受５４を介してそれぞれ回転可能に支持されている。また、カウンタ軸２６のクラッチハウジング１６側の端部およびクラッチハウジング１６とは反対側の端部は、トランスミッションケース１２の第１支持壁２０および第２支持壁２２により第１カウンタ軸軸受５５および第２カウンタ軸軸受５６を介してそれぞれ回転可能に支持されている。第１入力軸軸受５３はボールベアリングであり、第１支持壁２０で入力軸２４を回転可能に支持するための第１ベアリングとして機能している。第１カウンタ軸軸受５５はボールベアリングおよびローラベアリングであり、第１支持壁２０でカウンタ軸２６を回転可能に支持するための第２ベアリングとして機能している。

図２は、トランスミッションケース１２における第１支持壁２０、およびそれによる入力軸２４およびカウンタ軸２６の支持構造を説明するために、同期噛み合い機構４２、４４、４６、４８などを除去して示す拡大断面図である。図３は、クラッチハウジング１６を取り外したトランスミッションケース１２をクラッチハウジング１６側から見た正面図である。図２および図３において、第１支持壁２０には、第１入力軸軸受５３の外輪を嵌め着けるための第１嵌合穴６０と、第１カウンタ軸軸受５５の外輪を嵌め着けるための第２嵌合穴６２とが、第１嵌合穴６０の径の１／１５程度、第２嵌合穴６２の径の１／１０程度の間隔Ｄで接近して形成されている。トランスミッションケース１２内を油密にシールするために、上記第１支持壁２０の壁面には、第１嵌合穴６０および第２嵌合穴６２を取り囲む平坦なシール面６４が設けられている。また、シール面６４には、第１嵌合穴６０に接してそれを取り囲む油溝６６と、その油溝６６に連通して第１入力軸軸受５３および第１カウンタ軸軸受５５へ潤滑油を供給するための油穴６８とが、形成されている。

上記シール面６４には、そのシール面６４の幅方向のシール幅を維持しつつ外周側に位置するようにシール面６４内の外周部に設定された環状の配列線Ｌ１に沿って周方向に所定間隔で連ねられるように、後述のベアリングリテーナ７０を締結する複数本の締結ボルトＢ１が螺合される複数個（本実施例では１１個）のねじ穴Ｈ１が設けられている。また、第１嵌合穴６０と第２嵌合穴６２とは、その間隔Ｄがねじ穴Ｈ１の径よりも小さい値となるように相互に接近して配設されている。そして、第１嵌合穴６０の中心であると回転軸線Ｃ１と第２嵌合穴６２の中心である回転軸線Ｃ２を結ぶ直線に平行な方向において第１嵌合穴６０と第２嵌合穴６２との間であって、配列線Ｌ１の内側に位置する中心を有し、且つ、シール面６４においてシール面６４の幅方向のシール幅を確保できる位置のうち、上記直線に近い位置に、補強ボルトＢ２を螺合するためのねじ穴Ｈ２が設けられている。

図４は、トランスミッションケース１２をクラッチハウジング１６側から見た正面図である。図５は、第１支持壁２０に固定されたベアリングリテーナ７０を示す正面図である。第１支持壁２０には、ねじ穴Ｈ１の配列線Ｌ１と同様の締結ボルトＢ１の配列線Ｌ２に沿って、ベアリングリテーナ７０の外周部において周方向に連ねられた１１本の締結ボルトＢ１がベアリングリテーナ７０に設けられた貫通穴ＰＨ１を通して第１支持壁２０のねじ穴Ｈ１にそれぞれ螺合されることにより、ベアリングリテーナ７０が第１支持壁２０の壁面に形成されたシール面６４に油密に締結されている。ベアリングリテーナ７０の裏面にも、シール面６４と同様のシール面が設けられており、そのシール面がシール面６４に密着した状態で、ベアリングリテーナ７０が第１支持壁２０に締結されている。また、締結ボルトＢ１の配列線Ｌ２の内側に位置する補強ボルトＢ２がベアリングリテーナ７０に設けられた貫通穴ＰＨ２を通して第１支持壁２０のねじ穴Ｈ２に螺合されることにより、第１支持壁２０の剛性が高められている。

さらに、図２にも示されるように、ベアリングリテーナ７０の第１支持壁２０側の裏面には、第１入力軸軸受５３の外輪を押さえるための環状押圧面７２が先端に形成された環状突部７４と、第１カウンタ軸軸受５５の外輪を押さえるための環状押圧面７６が段付面に形成された環状段部７８とが、形成されている。このベアリングリテーナ７０により第１入力軸軸受５３の外輪および第１カウンタ軸軸受５５の外輪が押圧されることにより、第１入力軸軸受５３および第１カウンタ軸軸受５５が入力軸２４およびカウンタ軸２６の回転軸線Ｃ１およびＣ２方向において保持されている。

図６は、ベアリングリテーナ７０における締結ボルトＢ１および補強ボルトＢ２の配置、すなわち締結ボルトＢ１が差し通される貫通穴ＰＨ１および補強ボルトＢ２が差し通される貫通穴ＰＨ２の位置を説明する図である。図６には、ベアリングリテーナ７０において、締結ボルトＢ１を通すための貫通穴ＰＨ１すなわちねじ穴Ｈ１と補強ボルトＢ２を通すための貫通穴ＰＨ２すなわちねじ穴Ｈ２とが示されている。また、図６のベアリングリテーナ７０には、入力軸２４の回転軸線Ｃ１方向視において、第１支持壁２０の第１入力軸軸受５３の外輪を嵌め着けるための第１嵌合穴６０の位置と、第１カウンタ軸軸受５５の外輪を嵌め着けるための第２嵌合穴６２の位置が示されている。また図６には、ベアリングリテーナ７０のシール面との間に挟圧されるシール材の外周縁であるシールラインＳＬが配列線Ｌ２の内側に２点鎖線で示されている。締結ボルトＢ１はシールラインＳＬの外側に配置されているのに対して、補強ボルトＢ２は内側に配置されている。

図６において、ベアリングリテーナ７０を第１支持壁２０に結合する結合部材である補強ボルトＢ２は、第１支持壁２０の第１嵌合穴６０と第２嵌合穴６２とが最も接近する点Ｐ１およびＰ２をそれぞれ通る互いに平行な一対の平行接線ＴＬ１およびＴＬ２の間の第１領域Ｒ１内であり、第１嵌合穴６０と第２嵌合穴６２とに同時に接する相互に交差した一対の共通接線ＣＬ１およびＣＬ２の間の第１嵌合穴６０および第２嵌合穴６２を含まない一対の第２領域Ｒ２の少なくとも一方の領域内であり、且つ、複数本の締結ボルトＢ１の配列線Ｌ２より内側の第３領域Ｒ３内において中心が位置するように、配設されている。

以上のように構成された手動変速機１０では、入力軸２４を回転可能に支持する第１入力軸軸受（第１ベアリング）５３とカウンタ軸２６を回転可能に支持する第１カウンタ軸軸受（第２ベアリング）５５には、入力軸２６とカウンタ軸２６との間で常時噛み合う状態で設けられた斜歯歯車のギヤ対２８、３０、３２、３４、３６、３８、４０の噛合いによって互いに離れる方向の荷重が加えられるだけでなく、斜歯歯車の噛み合いによって入力軸２４およびカウンタ軸２６には回転軸線Ｃ１方向のスラスト荷重が加えられる。このため、第１支持壁２０の第１入力軸軸受（第１ベアリング）５３と第１カウンタ軸軸受（第２ベアリング）５５と間には、回転軸線Ｃ１方向への曲げ応力が発生する。また、ベアリングリテーナ７０における第１入力軸軸受５３と第１カウンタ軸軸受５５との間は第１支持壁２０に締結されておらず、その部分の剛性が低い。そのため、第１支持壁２０のうちの第１入力軸軸受５３と第１カウンタ軸軸受５５との間の剛性の低い部分に回転軸線Ｃ１方向の曲げ応力が加えられると、その第１支持壁２０のうちの第１入力軸軸受５３と第１カウンタ軸軸受５５との間大きな撓み或いは変形が発生するおそれがあった。

しかしながら、本実施例の手動変速機１０では、トランスミッションケース１２の第１支持壁２０とベアリングリテーナ７０とは、第１入力軸軸受（第１ベアリング）５３および第１カウンタ軸軸受（第２ベアリング）５５よりも外周側に位置する配列線Ｌ２上に所定間隔で配列された複数本の締結ボルトＢ１によって結合されるだけでなく、一対の平行接線ＴＬ１およびＴＬ２間の第１領域Ｒ１内、一対の共通接線ＣＬ１およびＣＬ２の間の第１嵌合穴６０および第２嵌合穴６２を含まない一対の第２領域Ｒ２の少なくとも一方の領域内であり、且つ、複数本の締結ボルトＢ１の配列線Ｌ２およびシールラインＳＬよりも内側の第３領域Ｒ３内で、補強ボルト（結合部材）Ｂ２により結合される。これにより、入力軸２４とカウンタ軸２６との間で常時噛み合う状態で設けられたギヤ対２８、３０、３２、３４、３６、３８、４０の噛合いに起因して、入力軸２４およびカウンタ軸２６を回転可能に支持する第１支持壁２０のうちの第１入力軸軸受（第１ベアリング）５３と第１カウンタ軸軸受（第２ベアリング）５５との間の脆弱部分に発生する撓みが好適に抑制される。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例の手動変速機１０では、トランスミッションケース１２の第１支持壁２０とベアリングリテーナ７０とを結合して第１支持壁２０の第１入力軸軸受（第１ベアリング）５３と第１カウンタ軸軸受（第２ベアリング）５５との間を補強する結合部材として補強ボルトＢ２が用いられていたが、リベット、圧入ピン、接着剤などにより第１支持壁２０とベアリングリテーナ７０と結合されてもよい。

また、前述の実施例では、第１支持壁２０とベアリングリテーナ７０とを結合して第１支持壁２０の第１入力軸軸受（第１ベアリング）５３と第１カウンタ軸軸受（第２ベアリング）５５との間を補強する結合部材として１本の補強ボルトＢ２が用いられていたが、２本以上用いられてもよい。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：手動変速機
１２：トランスミッションケース
１４：手動変速機構
１６：クラッチハウジング
１８：本体
２０：第１支持壁（支持壁）
２２：第２支持壁
２４：入力軸
２６：カウンタ軸
２８、３０、３２、３４、３６、３８：前進用ギヤ対
４０：後進用ギヤ対
４２、４４、４６、４８：同期噛み合い機構
５０：インナーレバー
５１：シフト操作レバー
５２：シフトセレクトシャフト
５３：第１入力軸軸受（第１ベアリング）
５４：第２入力軸軸受
５５：第１カウンタ軸軸受（第２ベアリング）
５６：第２カウンタ軸軸受
６０：第１嵌合穴
６２：第２嵌合穴
６４：シール面
７０：ベアリングリテーナ
７２：環状押圧面
７４：環状突部
７６：環状押圧面
７８：環状段部
Ｂ１：締結ボルト
Ｂ２：補強ボルト（結合部材）

Claims (1)

1. 手動変速機の入力軸の一端を第１ベアリングを介して回転可能に支持し、カウンター軸の一端を第２ベアリングを介して回転可能に支持する支持壁と、前記カウンター軸およびカウンター軸の一端側から前記第１ベアリングおよび第２ベアリングを覆い、前記第１ベアリングおよび第２ベアリングよりも外周側に位置する配列線上にて所定間隔で配列された複数本の締結ボルトによって前記支持壁の壁面に締結されて前記第１ベアリングおよび第２ベアリングを保持するベアリングリテーナとを、備えた車両用手動変速機のトランスミッションケースであって、
   前記入力軸の回転軸線方向視において、前記支持壁の前記第１ベアリングと嵌合する第１嵌合穴と前記第２ベアリングと嵌合する第２嵌合穴とが最も接近する点をそれぞれ通る互いに平行な一対の平行接線間の第１領域内であり、前記第１嵌合穴と前記第２嵌合穴とに接する相互に交差した一対の共通接線の間の前記第１嵌合穴および第２嵌合穴を含まない一対の第２領域の少なくとも一方の領域内であり、且つ、前記複数本の締結ボルトの配列線より内側の第３領域内で、前記ベアリングリテーナを前記支持壁に結合する結合部材を、有する
   ことを特徴とする車両用手動変速機のトランスミッションケース。

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