JP4346059B2 - 車両用トランスミッション - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケーシングに少なくとも一対のベアリングを介して支持したシャフト上に少なくとも入力ギヤおよび出力ギヤを含む部品群を積み重ねて支持し、入力ギヤに入力されたトルクを出力ギヤから出力する車両用トランスミッションに関する。
【０００２】
【従来の技術】
オートマチックトランスミッションのメインシャフトやカウンタシャフトには、各変速段を確立するためにギヤ、ギヤをシャフトに締結する油圧クラッチのクラッチアウターやクラッチインナー、シャフトをケーシングに支持するベアリング等の部品が組み付けられる。こられ複数の部品はシャフト上に積み重ねられ、その一端がシャフトに形成した段部に係止され、その他端がシャフトの外周にねじ込まれたナットにより係止される（特開平１１−８２６４６号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、オートマチックトランスミッションのギヤには噛合騒音の小さいヘリカルギヤが用いられるが、このヘリカルギヤはトルク伝達に伴ってスラスト力を受けるという特性を持つ。シャフトに支持された２個のヘリカルギヤが相互に離反する方向のスラスト力を受けると、そのスラスト力を支持し得る大型のナットやボルトで前記ヘリカルギヤをシャフトに締め付ける必要があるだけでなく、ナットやボルトの弛み止め手段が必要となる問題がある。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、トランスミッションのシャフトに支持したヘリカルギヤをナットやボルトで軸方向に固定する必要をなくし、スペースや部品点数を削減することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、ケーシングにシャフトの一端部をボールベアリングを介して、またその他端部をローラベアリングを介してそれぞれ回転自在に支持し、そのシャフト上には、少なくとも入力ギヤおよび出力ギヤを含む部品群を軸方向に積み重ねて支持し、前記入力ギヤに入力されたトルクを前記出力ギヤから出力する車両用トランスミッションであって、一方のギヤが他方のギヤから離反する方向へ移動するのを規制する係止部を前記シャフトの前記一端部に一体に設ける一方、該他方のギヤが該一方のギヤから離反する方向へ移動するのを規制し得る係止手段を前記シャフトに着脱自在に設け、前記他方のギヤの、前記他端部側の側面と、前記ケーシングとの間に、該側面を該ケーシングに回転自在に支持させるスラストベアリングを設け、前記入力ギヤおよび前記出力ギヤをヘリカルギヤで構成して、その両ギヤが各々受けるスラスト力を相互に離反する方向に作用させ、前記一方のギヤのスラスト力を前記シャフトの前記係止部及び前記ボールベアリングを介して前記ケーシングに支持させるとともに、前記他方のギヤのスラスト力を該他方のギヤの前記側面及び前記スラストベアリングを介して前記ケーシングに支持させ、前記他方のギヤと前記係止手段との間には、該他方のギヤのスラスト力が該係止手段を介して前記シャフトに伝達されないように隙間を設けたことを特徴とする車両用トランスミッションが提案される。
【０００６】
上記構成によれば、シャフトに支持した入力ギヤおよび出力ギヤがヘリカルギヤで構成されていて相互に離反する方向のスラスト力を受けるとき、一方のギヤのスラスト力がシャフト一端部の係止部及びボールベアリングを介してケーシングに支持され、かつ他方のギヤのスラスト力が該ギヤの他端部側の側面及びスラストベアリングを介してケーシングに支持されるので、両ギヤをボルトやナットでシャフトに固定する必要がなくなり、ボルトやナットおよびそれらの弛み止め手段が不要になってスペースや部品点数を削減することができる。
【０００７】
また前記一方のギヤは、シャフト一端部に一体に設けた係止部及びボールベアリングにより他方のギヤから離反する方向への移動を規制されるので、一方のギヤのスラスト力をシャフトに伝達してケーシングに支持させることができる。また他方のギヤは、シャフトに着脱自在に設けた係止手段により一方のギヤから離反する方向への移動を規制されるので、シャフトに他方のギヤを一方のギヤと共に仮組みした状態で該他方のギヤや部品群のシャフトからの脱落を防止することができ、組付性が向上する。その上、他方のギヤと前記係止手段との間には隙間が設けられるので、他方のギヤのスラスト力が係止手段を介してシャフトに伝達されることなく、該他方のギヤの他端部側の側面及びスラストベアリングを介してケーシングに支持される。
【０００８】
尚、実施例のトルクコンバータケース１１およびミッションケース１２は本発明のケーシングに対応し、実施例のサブシャフト駆動第４ギヤ３４は本発明の入力ギヤあるいは一方のギヤに対応し、実施例の第２サブ３速ギヤ４６は本発明の出力ギヤあるいは他方のギヤに対応し、実施例の第２サブシャフトＳｓ２は本発明のシャフトに対応し、実施例の環状突起６１は本発明の係止部に対応し、実施例のコッタ６７は本発明の係止手段に対応する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１０】
図１〜図６は本発明の一実施例を示すもので、図１は平行４軸式オートマチックトランスミッションのスケルトン図、図２は図３および図４の位置を示すマップ、図３は図２のＡ部の詳細図、図４は図２のＢ部の詳細図、図５は図３の要部拡大図、図６は作用の説明図である。
【００１１】
図１〜図４に示すように、エンジンＥの左側面に接続された平行４軸式オートマチックトランスミッションＴの外郭は、トルクコンバータケース１１、ミッションケース１２およびケースカバー１３から構成される。トルクコンバータケース１１およびミッションケース１２には、ボールベアリング１４，１５を介してメインシャフトＳｍが支持され、ローラベアリング１６およびボールベアリング１７を介してカウンタシャフトＳｃが支持され、ボールベアリング１８，１９を介して第１サブシャフトＳｓ１が支持され、ボールベアリング２０およびローラベアリング２１を介して第２サブシャフトＳｓ２が支持される。エンジンＥのクランクシャフト２２はトルクコンバータ２３を介してメインシャフトＳｍに接続される。またカウンタシャフトＳｃと一体のファイナルドライブギヤ２４は、ディファレンシャルギヤボックス２５の外周に固定したファイナルドリブンギヤ２６に噛合して左右の駆動輪ＷＬ，ＷＲを駆動する。
【００１２】
メインシャフトＳｍの回転を異なる変速比でカウンタシャフトＳｃに伝達して１速変速段〜５速変速段および後進変速段を確立すべく、第１サブシャフトＳｓ１に１速クラッチＣ１および２速クラッチＣ２が設けられ、第２サブシャフトＳｓ２に３速クラッチＣ３が設けられ、メインシャフトＳｍに４速クラッチＣ４および５速−リバースクラッチＣ５Ｒが設けられる。メインシャフトＳｍと一体のサブシャフト駆動第１ギヤ３１がカウンタシャフトＳｃに相対回転自在に支持したサブシャフト駆動第２ギヤ３２に噛合し、このサブシャフト駆動第２ギヤ３２は第１サブシャフトＳｓ１と一体のサブシャフト駆動第３ギヤ３３に噛合し、前記サブシャフト駆動第１ギヤ３１は第２サブシャフトＳｓ２に相対回転自在に支持したサブシャフト駆動第４ギヤ３４に噛合する。
【００１３】
前記１速クラッチＣ１〜５速−リバースクラッチＣ５Ｒが非締結状態にあっても、メインシャフトＳｍの回転に連動して以下に説明する各部は常時回転する。即ち、メインシャフトＳｍと一体のサブシャフト駆動第１ギヤ３１、４速クラッチＣ４および５速−リバースクラッチＣ５Ｒの共通のクラッチアウター３５は常時回転し、メインシャフトＳｍのサブシャフト駆動第１ギヤ３１に噛合するカウンタシャフトＳｃのサブシャフト駆動第２ギヤ３２は常時回転する。また前記サブシャフト駆動第２ギヤ３２に噛合するサブシャフト駆動第３ギヤ３３を一体に有する第１サブシャフトＳｓ１は常時回転し、この第１サブシャフトＳｓ１に設けた１速クラッチＣ１および２速クラッチＣ２のクラッチアウター３６，３７も常時回転する。また第２サブシャフトＳｓ２に相対回転自在に支持されて前記サブシャフト駆動第１ギヤ３１に噛合するサブシャフト駆動第４ギヤ３４と、このサブシャフト駆動第４ギヤ３４と一体に連結された３速クラッチＣ３のクラッチインナー３８も常時回転する。
【００１４】
第１サブシャフトＳｓ１に設けた１速クラッチＣ１のクラッチインナー３９と一体の第１サブ１速ギヤ４０は、カウンタシャフトＳｃと一体のカウンタ１速ギヤ４１に噛合する。第１サブシャフトＳｓ１に設けた２速クラッチＣ２のクラッチインナー４２と一体の第１サブ２速ギヤ４３は、カウンタシャフトＳｃと一体のカウンタ２速ギヤ４４に噛合する。第２サブシャフトＳｓ２には、３速クラッチＣ３のクラッチアウター４５と、第２サブ３速ギヤ４６とが一体に設けられる。メインシャフトＳｍに設けた４速クラッチＣ４のクラッチインナー４７と一体のメイン３速−４速ギヤ４８は、第２サブシャフトＳｓ２と一体の前記第２サブ３速ギヤ４６に噛合する。メインシャフトＳｍに設けた５速−リバースクラッチＣ５Ｒのクラッチインナー４９には、メイン５速ギヤ５０およびメインリバースギヤ５１が一体に設けられる。
【００１５】
カウンタシャフトＳｃと一体のカウンタ３速−４速ギヤ５２は前記メイン３速−４速ギヤ４８に噛合する。カウンタシャフトＳｃにはカウンタ５速ギヤ５３およびカウンタリバースギヤ５４が相対回転自在に支持されており、カウンタ５速ギヤ５３は前記メイン５速ギヤ５０に噛合するとともに、カウンタリバースギヤ５４はリバースアイドルギヤ５５（図１参照）を介して前記メインリバースギヤ５１に噛合する。カウンタシャフトＳｃ上のカウンタ５速ギヤ５３およびカウンタリバースギヤ５４は、チャンファ５６によってカウンタシャフトＳｃに選択的に結合可能である。
【００１６】
而して、１速変速段を確立すべく１速クラッチＣ１を締結すると、メインシャフトＳｍの回転はサブシャフト駆動第１ギヤ３１→サブシャフト駆動第２ギヤ３２→サブシャフト駆動第３ギヤ３３→第１サブシャフトＳｓ１→１速クラッチＣ１のクラッチアウター３６およびクラッチインナー３９→第１サブ１速ギヤ４０→カウンタ１速ギヤ４１→カウンタシャフトＳｃ→ファイナルドライブギヤ２４→ファイナルドリブンギヤ２６→ディファレンシャルギヤボックス２５を介して駆動輪ＷＬ，ＷＲに伝達される。
【００１７】
また２速変速段を確立すべく２速クラッチＣ２を締結すると、メインシャフトＳｍの回転はサブシャフト駆動第１ギヤ３１→サブシャフト駆動第２ギヤ３２→サブシャフト駆動第３ギヤ３３→第１サブシャフトＳｓ１→２速クラッチＣ２のクラッチアウター３７およびクラッチインナー４２→第１サブ２速ギヤ４３→カウンタ２速ギヤ４４→カウンタシャフトＳｃ→ファイナルドライブギヤ２４→ファイナルドリブンギヤ２６→ディファレンシャルギヤ２５を介して駆動輪ＷＬ，ＷＲに伝達される。
【００１８】
また３速変速段を確立すべく３速クラッチＣ３を締結すると、メインシャフトＳｍの回転はサブシャフト駆動第１ギヤ３１→サブシャフト駆動第４ギヤ３４→３速クラッチＣ３のクラッチインナー３８およびクラッチアウター４５→第２サブシャフトＳｓ２→第２サブ３速ギヤ４６→メイン３速−４速ギヤ４８→カウンタ３速−４速ギヤ５２→カウンタシャフトＳｃ→ファイナルドライブギヤ２４→ファイナルドリブンギヤ２６→ディファレンシャルギヤボックス２５を介して駆動輪ＷＬ，ＷＲに伝達される。
【００１９】
また４速変速段を確立すべく４速クラッチＣ４を締結すると、メインシャフトＳｍの回転は４速クラッチＣ４のクラッチアウター３５およびクラッチインナー４７→メイン３速−４速ギヤ４８→カウンタ３速−４速ギヤ５２→カウンタシャフトＳｃ→ファイナルドライブギヤ２４→ファイナルドリブンギヤ２６→ディファレンシャルギヤボックス２５を介して駆動輪ＷＬ，ＷＲに伝達される。
【００２０】
また５速変速段を確立すべく、チャンファ５６でカウンタ５速ギヤ５３をカウンタシャフトＳｃに結合した状態で５速−リバースクラッチＣ５Ｒを締結すると、メインシャフトＳｍの回転は５速−リバースクラッチＣ５Ｒのクラッチアウター３５およびクラッチインナー４９→メイン５速ギヤ５０→カウンタ５速ギヤ５３→カウンタシャフトＳｃ→ファイナルドライブギヤ２４→ファイナルドリブンギヤ２６→ディファレンシャルギヤボックス２５を介して駆動輪ＷＬ，ＷＲに伝達される。
【００２１】
また後進変速段を確立すべく、チャンファ５６でカウンタリバースギヤ５４をカウンタシャフトＳｃに結合した状態で５速−リバースクラッチＣ５Ｒを締結すると、メインシャフトＳｍの回転は５速−リバースクラッチＣ５Ｒのクラッチアウター３５およびクラッチインナー４９→メインリバースギヤ５１→リバースアイドルギヤ５５→カウンタリバースギヤ５４→カウンタシャフトＳｃ→ファイナルドライブギヤ２４→ファイナルドリブンギヤ２６→ディファレンシャルギヤボックス２５を介して駆動輪ＷＬ，ＷＲに伝達される。
【００２２】
図５から明らかなように、第２サブシャフトＳｓ２の右端外周には環状突起６１が形成されており、ボールベアリング２０のインナーレース２０ａは環状突起６１の右側面に当接し、アウターレース２０ｂはトルクコンバータケース１１の段部１１ａに当接する。環状突起６１の左側面にはパーキングギヤ６２、クリップ６３、３速クラッチＣ３のクラッチアウター４５のボス部４５ａ、スラストワッシャ６４、スラストベアリング６５、サブシャフト駆動第４ギヤ３４、スラストベアリング６６および第２サブ３速ギヤ４６が軸方向に順次積み重ねられ、第２サブ３速ギヤ４６の左側面がコッタ６７で第２サブシャフトＳｓ２に係止される。そして第２サブ３速ギヤ４６の左側面とミッションケース１２の段部１２ａとの間に、クリアランス調整用スラストワッシャ６８、スラストベアリング６９およびスラストワッシャ７０が配置される。コッタ６７は第２サブ３速ギヤ４６との間に僅かな隙間を有しており、従って第２サブ３速ギヤ４６は前記隙間の範囲内で第２サブシャフトＳｓ２に対してスライド可能である。
【００２３】
第２サブ３速ギヤ４６から更に左側に突出する第２サブシャフトＳｓ２の左端はローラベアリング２１によりミッションケース１２に支持されており、その左側に連なるミッションケース１２の開口１２ｂにフィードパイプキャップ７１が３本のＯリング７２，７３，７４を介して嵌合する。フィードパイプキャップ７１は、ミッションケース１２にボルト７５で固定したステー７６で回り止めおよび抜け止めされる。フィードパイプキャップ７１に一端を固定したフィードパイプ７７の他端は第２サブシャフトＳｓ２の中心に形成した油路７８の内部に延びており、３速クラッチＣ３のクラッチ油室７９に作動油を供給するようになっている。クラッチアウター４５のボス部４５ａ、スラストワッシャ６４、スラストベアリング６５、サブシャフト駆動第４ギヤ３４、スラストベアリング６６、第２サブ３速ギヤ４６、スラストベアリング６９およびスラストワッシャ７０の厚さの誤差は、適当な厚さのクリアランス調整用スラストワッシャ６８を選択して装着することにより吸収可能である。
【００２４】
図６から明らかなように、サブシャフト駆動第４ギヤ３４および第２サブ３速ギヤ４６を含むオートマチックトランスミッションＴの各ギヤは、噛合騒音の小さいヘリカルギヤから構成されているため、トルク伝達に伴って噛合部にスラスト力が作用する。３速変速段が確立されて第２サブシャフトＳｓ２がトルク伝達を行うとき、サブシャフト駆動第４ギヤ３４および第２サブ３速ギヤ４６は矢印Ｒ方向に回転する。ヘリカルギヤよりなるサブシャフト駆動第４ギヤ３４および第２サブ３速ギヤ４６の歯筋は共に図中左下がりに傾斜しているため、サブシャフト駆動第１ギヤ３１により駆動されるサブシャフト駆動第４ギヤ３４は図中右向きのスラスト力ｆ１を受け、またメイン３速−４速ギヤ４８を駆動する第２サブ３速ギヤ４６は図中左向きのスラスト力ｆ２を受けることになる。
【００２５】
このとき、仮にサブシャフト駆動第４ギヤ３４および第２サブ３速ギヤ４６の直径が等しければ、相互に離反する方向に作用する両スラスト力ｆ１，ｆ２は絶対値が等しくなる。しかしながら、実際には直径が小さい方の第２サブ３速ギヤ４６の噛合反力の方が大きいため、第２サブ３速ギヤ４６が受けるスラスト力ｆ２がサブシャフト駆動第４ギヤ３４が受けるスラスト力ｆ１よりも僅かに大きくなる。サブシャフト駆動第４ギヤ３４を右方向に付勢するスラスト力ｆ１は、スラストベアリング６５、スラストワッシャ６４、クラッチアウター４５のボス部４５ａ、クリップ６３およびパーキングギヤ６２を経て環状突起６１に作用し、第２サブシャフトＳｓ２を右方向に付勢する。そして第２サブシャフトＳｓ２を右方向に付勢するスラスト力ｆ１は、その軸端に設けたボールベアリング２０を介してトルクコンバータケース１１に支持される。
【００２６】
一方、第２サブシャフトＳｓ２に支持された第２サブ３速ギヤ４６はコッタ６７との間に僅かな隙間を存しており、この第２サブ３速ギヤ４６に作用する左向きのスラスト力ｆ２はコッタ６７を介して第２サブシャフトＳｓ２に伝達されることなく、第２サブ３速ギヤ４６の左側面からスラストベアリング６９を介してミッションケース１２に支持される。
【００２７】
以上のことから、サブシャフト駆動第４ギヤ３４および第２サブ３速ギヤ４６に作用するスラスト力ｆ１，ｆ２は全てトルクコンバータケース１１およびミッションケース１２に支持され、従来必要であったナットやボルト、つまり環状突起６１の左側面にパーキングギヤ６２、クラッチアウター４５のボス部４５ａ、スラストワッシャ６４、スラストベアリング６５、サブシャフト駆動第４ギヤ３４、スラストベアリング６６および第２サブ３速ギヤ４６を固定する締結部材と、その回り止め部材とが不要になり、スペースや部品点数の削減に寄与することができる。
【００２８】
前述したように、コッタ６７は第２サブ３速ギヤ４６との間に僅かな隙間を有しており、スラスト力ｆ１，ｆ２の支持には寄与していない。コッタ６７の働きは、第２サブシャフトＳｓ２にパーキングギヤ６２、クラッチアウター４５のボス部４５ａ、スラストワッシャ６４、スラストベアリング６５、サブシャフト駆動第４ギヤ３４、スラストベアリング６６および第２サブ３速ギヤ４６を仮組みしてアセンブリを構成したとき、それらの部材が第２サブシャフトＳｓ２から脱落するのを防止して組付性を高めるためである。
【００２９】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３０】
例えば、実施例ではオートマチックトランスミッションＴを例示したが、本発明はマニュアルトランスミッションに対しても適用することができる。またコッタ６７に代えてサークリップ等の他の係止手段を採用することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、シャフトに支持した入力ギヤおよび出力ギヤがヘリカルギヤで構成されていて相互に離反する方向のスラスト力を受けるとき、一方のギヤのスラスト力がシャフト一端部の係止部及びボールベアリングを介してケーシングに支持され、かつ他方のギヤのスラスト力が該ギヤの他端部側の側面及びスラストベアリングを介してケーシングに支持されるので、両ギヤをボルトやナットでシャフトに固定する必要がなくなり、ボルトやナットおよびそれらの弛み止め手段が不要になってスペースや部品点数を削減することができる。
【００３２】
また一方のギヤは、シャフト一端部に一体に設けた係止部及びボールベアリングにより他方のギヤから離反する方向への移動を規制されるので、一方のギヤのスラスト力をシャフトに伝達してケーシングに支持させることができる。また他方のギヤは、シャフトに着脱自在に設けた係止手段により一方のギヤから離反する方向への移動を規制されるので、シャフトに他方のギヤを一方のギヤと共に仮組みした状態で該他方のギヤや部品群のシャフトからの脱落を防止することができ、組付性が向上する。その上、他方のギヤと前記係止手段との間には隙間が設けられるので、他方のギヤのスラスト力が係止手段を介してシャフトに伝達されることなく、該他方のギヤの他端部側の側面及びスラストベアリングを介してケーシングに確実に支持される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 平行４軸式オートマチックトランスミッションのスケルトン図
【図２】 図３および図４の位置を示すマップ
【図３】 図２のＡ部の詳細図
【図４】 図２のＢ部の詳細図
【図５】 図３の要部拡大図
【図６】 作用の説明図
【符号の説明】
１１ トルクコンバータケース（ケーシング）
１２ ミッションケース（ケーシング）
２０ ボールベアリング
２１ ローラベアリング
３４ サブシャフト駆動第４ギヤ（入力ギヤ、一方のギヤ）
４６ 第２サブ３速ギヤ（出力ギヤ、他方のギヤ）
６１ 環状突起（係止部）
６７ コッタ（係止手段）
６９ スラストベアリング
ｆ１ スラスト力
ｆ２ スラスト力
Ｓｓ２ 第２サブシャフト（シャフト）

Claims (1)

1. ケーシング（１１，１２）にシャフト（Ｓｓ２）の一端部をボールベアリング（２０）を介して、またその他端部をローラベアリング（２１）を介してそれぞれ回転自在に支持し、そのシャフト（Ｓｓ２）上には、少なくとも入力ギヤ（３４）および出力ギヤ（４６）を含む部品群を軸方向に積み重ねて支持し、前記入力ギヤ（３４）に入力されたトルクを前記出力ギヤ（４６）から出力する車両用トランスミッションであって、
   一方のギヤ（３４）が他方のギヤ（４６）から離反する方向へ移動するのを規制する係止部（６１）を前記シャフト（Ｓｓ２）の前記一端部に一体に設ける一方、該他方のギヤ（４６）が該一方のギヤ（３４）から離反する方向へ移動するのを規制し得る係止手段（６７）を前記シャフト（Ｓｓ２）に着脱自在に設け、
   前記他方のギヤ（４６）の、前記他端部側の側面と、前記ケーシング（１１，１２）との間に、該側面を該ケーシング（１１，１２）に回転自在に支持させるスラストベアリング（６９）を設け、
   前記入力ギヤ（３４）および前記出力ギヤ（４６）をヘリカルギヤで構成して、その両ギヤ（３４，４６）が各々受けるスラスト力（ｆ１，ｆ２）を相互に離反する方向に作用させ、
   前記一方のギヤ（３４）のスラスト力（ｆ１）を前記シャフト（Ｓｓ２）の前記係止部（６１）及び前記ボールベアリング（２０）を介して前記ケーシング（１１，１２）に支持させるとともに、前記他方のギヤ（４６）のスラスト力（ｆ２）を該他方のギヤ（４６）の前記側面及び前記スラストベアリング（６９）を介して前記ケーシング（１１，１２）に支持させ、
   前記他方のギヤ（４６）と前記係止手段（６７）との間には、該他方のギヤ（４６）のスラスト力（ｆ２）が該係止手段（６７）を介して前記シャフト（Ｓｓ２）に伝達されないように隙間を設けたことを特徴とする車両用トランスミッション。

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