JP4374864B2 - 動力伝達装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、動力源のトルクが伝達される軸部材を軸受により支持する構成の動力伝達装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両の動力伝達装置には回転軸が設けられており、この回転軸が軸受により支持されている。このような軸部材の支持装置の一例が、特開２００１−３２３９７８号公報（特許文献１）に記載されている。この公報に記載されているパワートレーンでは、エンジンの出力側にトランスアクスルが配置されている。トランスアクスルは、トランスアクスルハウジングおよびトランスアクスルケースおよびトランスアクスルリヤカバーを有し、トランスアクスルハウジングがエンジンに固定されている。また、トランスアクスルハウジングとトランスアクスルリヤカバーとの間に、トランスアクスルケースが配置されている。
【０００３】
そして、トランスアクスルハウジングおよびトランスアクスルリヤカバーの内部に亘り、ベルト式無段変速機が設けられている。このベルト式無段変速機は、プライマリシャフトおよびセカンダリシャフトを有しており、エンジンの動力がプライマリシャフトに伝達されるように構成されている。プライマリシャフトにはプライマリプーリが設けられており、セカンダリシャフトにはセカンダリプーリが設けられている。そして、各プーリは、固定シーブおよび可動シーブを有している。可動シーブは、シャフトの軸線方向に移動自在である。この固定シーブと可動シーブとの間に溝が形成されている。また、各プーリに対応する油圧アクチュエータが設けられている。
【０００４】
上記構成のプライマリプーリおよびセカンダリプーリの溝にベルトが巻き掛けられている。このベルトは、環状のフープと、フープの全周に取り付けられた多数の金属ブロックとを有している。また、トランスアクスルハウジングおよびトランスアクスルリヤカバーには軸受が取り付けられており、この軸受により、プライマリシャフトおよびセカンダリシャフトが支持されている。
【０００５】
上記構成において、エンジンのトルクがプライマリシャフトに伝達されると、そのトルクがベルトを介してセカンダリシャフトに伝達される。具体的には、プライマリプーリが回転すると、ベルトのブロック同士の圧縮作用により、ベルトが回転するとともに、各ブロックとセカンダリプーリとの摩擦力とにより、ベルトの回転力がセカンダリプーリに伝達される。
【０００６】
なお、油圧アクチュエータにより各プーリの可動シーブの動作が制御されると、各プーリの溝幅が調整される。各プーリの溝幅の変化により、各プーリに対するベルトの巻き掛け半径が変化する。すなわち、プライマリシャフトとセカンダリシャフトとの回転速度の比、すなわち変速比が制御される。また、このベルトの巻き掛け半径の制御により、ベルトの張力が変化し、プライマリプーリとセカンダリプーリとの間で伝達されるトルクの容量が調整される。なお、軸部材の支持構造としては、特許第２５４８２５８号公報（特許文献２）、特開平１１−２８７３０２号公報（特許文献３）、実願平２−４７８４２号（実開平４−７７６２号）のマイクロフィルム（特許文献４）、特開２００１−１２５８３号公報（特許文献５）も知られている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−３２３９７８号公報（段落番号００１５ないし段落番号００４５、図１、図２、図８）
【特許文献２】
特許第２５４８２５８号公報
【特許文献３】
特開平１１−２８７３０２号公報
【特許文献４】
実願平２−４７８４２号（実開平４−７７６２号）のマイクロフィルム
【特許文献５】
特開２００１−１２５８３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記特開２００１−３２３９７８号公報に記載されているベルト式無段変速機においては、油圧アクチュエータにより、各可動シーブを各シャフトの軸線方向に押圧するように構成されている。また、ベルトの回転にともなって、ベルトが各プーリに接触する際には、多数のブロックが順次、各プーリの溝形成面に衝突する。これらの理由により、プライマリシャフトおよびセカンダリシャフトには軸線方向の荷重が作用し、かつ、その荷重の大きさが変化する。プライマリシャフトおよびセカンダリシャフトに作用する軸線方向の荷重は、各軸受により受け止められる。これらの軸受のうち、いずれかの軸受けはトランスアクスルリヤカバーに取り付けられている。
【０００９】
しかしながら、トランスアクスルリヤカバーは、トランスアクスルケースの開口部を閉じる構造とするために、軸線方向に直交する方向に延ばされた板状（膜状）に形成されている。したがって、トランスアクスルケースの剛性と、トランスアクスルリヤカバーの剛性とを比較した場合、トランスアクスルリヤカバーの剛性の方が低い。このように、剛性の低いトランスアクスルリヤカバーに対して、前記のように軸線方向の繰り返し荷重が作用すると、振動および騒音が発生する可能性があった。
【００１０】
この発明は上記の事情を背景としてなされたものであり、軸部材が振動した場合に、ケースの振動および騒音を抑制することができる動力伝達装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、動力源から出力されたトルクが伝達される軸部材を、軸受を介在させて複数のケースにより支持する構成の動力伝達装置において、前記複数のケースには、剛性が低いケースと剛性が高いケースとが含まれており、前記剛性が低いケースでは、ラジアル軸受としての機能を有し、かつ、スラスト軸受としての機能を備えていない軸受を用いて前記軸部材を支持し、前記剛性が高いケースでは、ラジアル軸受としての機能を有し、かつ、スラスト軸受としての機能を有する軸受を用いて前記軸部材を支持するように構成されており、前記動力源から出力されたトルクが伝達されるベルト式無段変速機が設けられており、前記複数のケースには、このベルト式無段変速機が内部に設けられたトランスアクスルケースと、このトランスアクスルケースの開口端に固定されたカバーとが含まれており、このカバーが前記剛性が低いケースであり、前記トランスアクスルケースが前記剛性が高いケースであリ、このトランスアクスルケースの内部に設けられた隔壁により、前記ラジアル軸受としての機能を有し、かつ、スラスト軸受としての機能を有する軸受を用いて前記軸部材が支持されていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項１の発明によれば、動力源から出力されたトルクがベルト式無段変速機に伝達される。また、軸部材が軸線方向に振動した場合に、剛性が低いカバーではラジアル軸受としての機能を有し、かつ、スラスト軸受としての機能を備えていない軸受を用いているため、軸線方向の荷重を実質的に受けず、剛性が高いトランスアクスルケースでは、ラジアル軸受としての機能を有し、かつ、スラスト軸受としての機能を有する軸受を用いているため、軸線方向の荷重を受ける。
【００３０】
【発明の実施の形態】
この発明は、例えば、車両の動力源と車輪との間の動力伝達装置に適用できる。具体的には、動力伝達装置の一部を構成する軸部材、すなわち、回転軸などを支持する装置として用いることができる。図２は、この発明を適用したＦＦ車（フロントエンジンフロントドライブ；エンジン前置き前輪駆動車）のパワートレーンを示すスケルトン図である。図２において、１は車両Ｖｅの動力源としてのエンジンであり、このエンジン１としては内燃機関、具体的にはガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジンなどが用いられる。そして、エンジン１のクランクシャフト２が車両の幅方向に配置されている。
【００３１】
また前記エンジン１の出力側には、トランスアクスル３が設けられている。このトランスアクスル３は、一体化された収納ケース３Ａの内部に、ベルト式無段変速機（ＣＶＴ・後述）および最終減速機（後述）を組み込んだユニットである。このトランスアクスル３の外殻を構成する収納ケース３Ａは、トランスアクスルハウジング４と、トランスアクスルケース５と、トランスアクスルリヤカバー６とを、ボルト（図示せず）などの固定部材により、相互に結合固定したものである。つまり、トランスアクスルハウジング４と、トランスアクスルケース５と、トランスアクスルリヤカバー６とは、相互に開口端同士が接触している。なお、トランスアクスルハウジング４と、トランスアクスルケース５とトランスアクスルリヤカバー６とは、後述するプライマリシャフトの軸線方向で異なる位置に配置されている。
【００３２】
まず、トランスアクスルハウジング４の一方の端部とエンジン１の側壁とが接触され、かつ、トランスアクスルハウジング４とエンジン１が固定されている。このトランスアクスルハウジング４であって、エンジン１とは反対側の端部と、トランスアクスルケース５の一方の端部とが接触され、かつ、トランスアクスルハウジング４とトランスアクスルケース５とが固定されている。さらに、トランスアクスルケース５であって、トランスアクスルハウジング４とは反対側の端部と、トランスアクスルリヤカバー６とが接触され、かつ、トランスアクスルケース５とトランスアクスルリヤカバー６とが固定されている。
【００３３】
上記トランスアクスルハウジング４、トランスアクスルケース５、トランスアクスルリヤカバー６を構成する金属材料としては、例えば、鋳鉄、アルミニウム合金などを選択することができる。そして、トランスアクスルハウジング４、トランスアクスルケース５、トランスアクスルリヤカバー６は、その形状、厚さ、各種の寸法などの条件から、剛性は、トランスアクスルケース５が最も高く、トランスアクスルハウジング４が２番目に高く、トランスアクスルリヤカバー６は、最も剛性が低い。
【００３４】
前記トランスアクスルハウジング４の内部には、トルクコンバータ７が設けられており、トランスアクスルケース５の内部に前後進切り換え機構８が設けられている。トランスアクスルケース５およびトランスアクスルリヤカバー６の内部に亘り、ベルト式無段変速機構９が設けられている。また、トランスアクスルハウジング４およびトランスアクスルケース５の内部に亘り、最終減速機１０が設けられている。まず、トルクコンバータ７の構成について説明する。トランスアクスルハウジング４の内部には、クランクシャフト２と同一の軸線を中心として回転可能なインプットシャフト１１が設けられており、インプットシャフト１１におけるエンジン１側の端部にはタービンランナ１３が取り付けられている。
【００３５】
一方、クランクシャフト２の後端にはドライブプレート１４を介してフロントカバー１５が連結されており、フロントカバー１５にはポンプインペラ１６が接続されている。このタービンランナ１３とポンプインペラ１６とは対向して配置され、タービンランナ１３およびポンプインペラ１６の内側にはステータ１７が設けられている。ステータ１７は、一方向クラッチ１７Ａを介して中空軸１７Ｂに接続されている。この中空軸１７Ｂの内部にインプットシャフト１１が配置されている。中空軸１７Ｂとインプットシャフト１１とは相対回転可能である。また、インプットシャフト１１におけるフロントカバー１５側の端部には、ダンパ機構１８を介してロックアップクラッチ１９が設けられている。上記のように構成されたフロントカバー１５およびポンプインペラ１６などにより形成されたケーシング内に、作動流体としてのオイルが供給される。
【００３６】
上記構成により、エンジン１のトルクがクランクシャフト２からフロントカバー１５に伝達される。この時、ロックアップクラッチ１９が解放されている場合は、ポンプインペラ１６のトルクが流体の運動エネルギにより、タービンランナ１３に伝達され、ついでインプットシャフト１１に伝達される。なお、ポンプインペラ１６からタービンランナ１３に伝達されるトルクを、ステータ１７により増幅することもできる。一方、ロックアップクラッチ１９が係合されている場合は、フロントカバー１５のトルクがロックアップクラッチ１９の摩擦力により、インプットシャフト１１に伝達される。
【００３７】
前記トルクコンバータ７と前後進切り換え機構８との間には、オイルポンプ２０が設けられている。オイルポンプ２０は、ボデー２３およびロータ２１を備えている。前記ポンプインペラ１６の内周端には円筒形状のハブ２２が溶接固定されている。また中空軸１７Ｂの一部は、オイルポンプ２０の内部に到達しており、中空軸１７Ｂはボデー２３に固定されている。
【００３８】
また、ボデー２３は、トランスアクスルケース５側にボルト（図示せず）により締め付け固定されている。上記構成において、エンジン１の動力をポンプインペラ１６を介してロータ２１に伝達し、オイルポンプ２０を駆動することができる。
【００３９】
前記前後進切り換え機構８は、インプットシャフト１１とベルト式無段変速機構９との間の動力伝達経路に設けられている。前後進切り換え機構８はダブルピニオン形式の遊星歯車機構２４を有している。この遊星歯車機構２４は、インプットシャフト１１のベルト式無段変速機構９側の端部に設けられたサンギヤ２５と、このサンギヤ２５の外周側に、サンギヤ２５と同心状に配置されたリングギヤ２６と、サンギヤ２５に噛み合わされたピニオンギヤ２７と、このピニオンギヤ２７およびリングギヤ２６に噛み合わされたピニオンギヤ２８と、ピニオンギヤ２７，２７を自転可能に保持し、かつ、ピニオンギヤ２７，２７を、サンギヤ２５の周囲で一体的に公転可能な状態で保持したキャリヤ２９とを有している。そして、このキャリヤ２９と、ベルト式無段変速機構９のプライマリシャフト（後述する）とが連結されている。
【００４０】
また、キャリヤ２９とインプットシャフト１１との間の動力伝達経路を接続・遮断するフォワードクラッチＣＲが設けられている。フォワードクラッチＣＲは、インプットシャフト１１を中心として回転可能であり、かつ、環状に構成されたプレートおよびディスクを、軸線方向に交互に配置した公知の構造を備えている。さらに、トランスアクスルケース５側には、リングギヤ２６の回転・固定を制御するリバースブレーキＢＲが設けられている。リバースブレーキＢＲは、インプットシャフト１１の外周側に設けられ、かつ、環状に構成されたプレートおよびディスクを、軸線方向に交互に配置した公知の構造を備えている。
【００４１】
前記ベルト式無段変速機構９は、インプットシャフト１１と同心状に配置されたプライマリシャフト３０と、プライマリシャフト３０と相互に平行に配置されたセカンダリシャフト３１とを有している。前記トランスアクスルハウジング４およびトランスアクスルケース５およびトランスアクスルリヤカバー６の配列方向に、プライマリシャフト３０の軸線Ａ１、およびセカンダリシャフト３１の軸線Ｂ１が設定されている。上記のプライマリシャフト３０、セカンダリシャフト３１を構成する金属材料としては、例えば、機械構造用合金鋼などを用いることができる。
【００４２】
前記プライマリシャフト３０にはプライマリプーリ３６が設けられており、セカンダリシャフト３１側にはセカンダリプーリ３７が設けられている。プライマリプーリ３６は、プライマリシャフト３０の外周に形成された固定シーブ３８と、プライマリシャフト３０の軸線方向に移動できるように構成された可動シーブ３９とを有している。そして、固定シーブ３８と可動シーブ３９との対向面間にＶ字形状の溝４０が形成されている。
【００４３】
また、この可動シーブ３９をプライマリシャフト３０の軸線方向に動作させることにより、可動シーブ３９と固定シーブ２８とを接近・離隔させる油圧アクチュエータ（言い換えれば油圧サーボ機構）４１が設けられている。一方、セカンダリプーリ３７は、セカンダリシャフト３１の外周に形成された固定シーブ４２と、セカンダリシャフト３１の軸線方向に移動できるように構成された可動シーブ４３とを有している。
【００４４】
そして、固定シーブ４２と可動シーブ４３との対向面間にＶ字形状の溝４４が形成されている。また、この可動シーブ４３をセカンダリシャフト３１の軸線方向に動作させることにより、可動シーブ４３と固定シーブ４２とを接近・離隔させる油圧アクチュエータ（言い換えれば油圧サーボ機構）４５が設けられている。
【００４５】
上記構成のプライマリプーリ３６の溝４０およびセカンダリプーリ３７の溝４４に、ベルト４６が巻き掛けられている。ベルト４６は、２本のスチールリング４６Ａおよび多数の金属製のブロック４６Ｂを有している。なお、前記セカンダリシャフト３１におけるエンジン１側には、円筒形状のカウンタドリブンギヤ４７が固定されており、カウンタドリブンギヤ４７が軸受４８，４９により保持されている。
【００４６】
前記ベルト式無段変速機構９のカウンタドリブンギヤ４７と最終減速機１０との間の動力伝達経路には、セカンダリシャフト３１と相互に平行なインターミディエイトシャフト５０が設けられている。インターミディエイトシャフト５０は軸受５１，５２により支持されている。インターミディエイトシャフト５０にはカウンタドリブンギヤ５３とファイナルドライブギヤ５４とが形成されている。そして、カウンタドライブギヤ４７とカウンタドリブンギヤ５３とが噛み合わされている。
【００４７】
一方、前記最終減速機１０は内部中空のデフケース５５を有している。デフケース５５は、軸受５６，５７により回転可能に保持されているとともに、デフケース５５の外周にはリングギヤ５８が設けられている。そして、ファイナルドライブギヤ５４とリングギヤ５８とが噛み合わされている。また、デフケース５５の内部にはピニオンシャフト５９が取り付けられており、ピニオンシャフト５９には２つのピニオンギヤ６０が取り付けられている。このピニオンギヤ６０には２つのサイドギヤ６１が噛み合わされている。２つのサイドギヤ６１には別個にフロントドライブシャフト６２が接続され、各フロントドライブシャフト６２には、車輪（前輪）６３が接続されている。
【００４８】
さらに、エンジン１およびベルト式無段変速機構９を制御する電子制御装置（図示せず）が設けられている。この電子制御装置には、各種のセンサやスイッチの信号が入力され、これらの信号および予め記憶されているデータに基づいて、エンジン１およびベルト式無段変速機構９が制御される。
【００４９】
つぎに、図２に示すパワートレーンの動作を説明する。まず、前後進切り換え機構８の制御について説明する。シフトポジションとして前進ポジションが選択された場合は、フォワードクラッチＣＲが係合され、かつ、リバースブレーキＢＲが解放されて、インプットシャフト１１とプライマリシャフト３０とが直結状態になる。この状態においては、エンジン１のトルクが、トルクコンバータ７を経由してインプットシャフト１１に伝達されると、インプットシャフト１１およびキャリヤ２９ならびにプライマリシャフト３０が一体回転する。プライマリシャフト３０のトルクは、プライマリプーリ３６およびベルト４６ならびにセカンダリプーリ３７を経由してセカンダリシャフト３１に伝達される。
【００５０】
セカンダリシャフト３１に伝達されたトルクは、カウンタドライブギヤ４７およびカウンタドリブンギヤ５３を経由してインターミディエイトシャフト５０に伝達される。インターミディエイトシャフト５０に伝達されたトルクは、ファイナルドライブギヤ５４およびリングギヤ５８を経由してデフケース５５に伝達される。デフケース５５が回転すると、そのトルクがピニオンギヤ６０およびサイドギヤ６１を経由してドライブシャフト６２に伝達され、ついでそのトルクが車輪６３に伝達される。
【００５１】
これに対して、後進ポジションが選択された場合はフォワードクラッチＣＲが解放され、かつ、リバースブレーキＢＲが係合されて、リングギヤ２６が固定される。すると、インプットシャフト１１の回転にともなってピニオンギヤ２７，２８が共に自転しつつ公転し、キャリヤ２９がインプットシャフト１１の回転方向とは逆の方向に回転する。その結果、プライマリシャフト３０、セカンダリシャフト３１、インターミディエイトシャフト５０などの回転部材が、前進ポジションの場合とは逆方向に回転して車両が後退する。
【００５２】
また、ベルト式無段変速機構９の変速比は、車速およびアクセル開度などの条件から判断される車両の加速要求（言い換えれば駆動力要求）、および電子制御装置に記憶されているデータ（例えば、エンジン回転数およびスロットル開度をパラメータとする最適燃費曲線）などに基づいて、エンジン１の運転状態が最適状態になるように制御される。具体的には、油圧アクチュエータ４１の油圧室の油圧を制御することにより、プライマリプーリ３６の溝４０の幅が調整される。その結果、プライマリプーリ３６におけるベルト４６の巻き掛け半径が変化し、ベルト式無段変速機構９のプライマリシャフト３０の回転速度と、セカンダリシャフト３１の回転速度との比、すなわち変速比が無段階（連続的）に制御される。
【００５３】
さらに、油圧アクチュエータ４５の油圧室の油圧を制御することにより、セカンダリプーリ３７の溝４４の幅が変化する。つまり、ベルト４６に対するセカンダリプーリ３７の軸線方向の挟圧力（言い換えれば挟持力）が制御される。この挟圧力によりベルト４６の張力が制御され、プライマリプーリ３６およびセカンダリプーリ３７とベルト４６との接触面圧、言い換えればトルク容量が制御される。油圧アクチュエータ４５の油圧室の油圧は、ベルト式無段変速機構９に入力されるトルク、およびベルト式無段変速機構９の変速比などに基づいて制御される。
【００５４】
図２に示すパワートレーンにおいては、エンジントルクがプライマリシャフト３０またはセカンダリシャフト３１に伝達されるとともに、プライマリプーリ３６の可動プーリ３９およびセカンダリプーリ３７の可動プーリ４３に軸線方向の推力が与えられて、プライマリシャフト３０およびセカンダリシャフト３１が軸線方向に荷重が加えられる。そして、図２に示すパワートレーンにおいては、上記推力とは逆向きの推力が、それぞれプライマリシャフト３０またはセカンダリシャフト３１に加えられる構成とはなっていない。言い換えれば、プライマリシャフト３０およびセカンダリシャフト３１においては、軸線方向の逆向きに作用する荷重同士が相殺される構成（荷重同士が釣り合う構成）とはなっていない。このため、プライマリシャフト３０およびセカンダリシャフト３１が振動して、その振動が収納ケース３Ａに伝達される可能性がある。そこで、収納ケース３Ａが振動することを抑制するための支持装置を説明する。
【００５５】
（第１実施例）
この第１実施例を、図１および図２に基づいて説明する。まず、プライマリシャフト３０を回転自在に保持する軸受３２，３３が設けられている。軸受３２と軸受３３とは、軸線方向の異なる位置に配置されている。このうち、軸受３２はトランスアクスルケース５に取り付けられており、軸受３３はトランスアクスルリヤカバー６に取り付けられている。具体的には、トランスアクスルリヤカバー６の構造部６Ｂに軸受３３が取り付けられている。構造部６Ｂの少なくとも一部は、プライマリシャフト３０の軸線に対して直交して延ばされている。
【００５６】
さらに、図１に示すように、セカンダリシャフト３１を回転自在に保持する軸受３４，３５が設けられている。このうち、軸受３４はトランスアクスルケース５の隔壁７０に取り付けられている。この隔壁７０は、軸線方向において、トランスアクスルケース５であって、トランスアクスルハウジング４に近い開口端付近に配置されている。つまり、軸受３４は、トランスアクスルケース５であって、軸線方向におけるトランスアクスルリヤカバー６に最も近い位置以外の箇所に配置されている。言い換えれば、“トランスアクスルリヤカバー６に最も近い位置”とは、“トランスアクスルケース５であって、トランスアクスルリヤカバー６側の開口端付近”を意味している。
【００５７】
この軸受３４はラジアル軸受としての機能と、スラスト軸受としての機能とを兼備している。軸受３４として、この実施例では玉軸受を用いた場合が示されている。すなわち、軸受３４は、内輪７１および外輪７２と、内輪７１と外輪７２との間に配置された複数のボール７３とを有している。隔壁７０には環状溝７４が形成されており、環状溝７４内に外輪７２が嵌合固定されている。一方、内輪７１はセカンダリシャフト３１の外周に嵌合固定されている。
【００５８】
一方、軸受３５はトランスアクスルリヤカバー６に取り付けられている。つまり、軸受３４と軸受３５とは、軸線方向の異なる位置に配置されている。具体的には、構造部６Ｂに軸受３５が取り付けられている。軸受３５は、ラジアル軸受としての機能を有しており、スラスト荷重を受け止める機能は備えていない。この実施例では、軸受３５としてローラ軸受が用いられている。すなわち、軸受３５は、外輪７５および内輪７６と、外輪７５と内輪７６との間に配置された複数のローラ７７とを有している。
【００５９】
前記構造部６Ｂには環状溝７８が形成されており、環状溝７８に外輪７５が嵌合固定されている。外輪７５の内周には保持溝が形成されており、保持溝内にローラ７７が保持されている。つまり、ローラ７７と外輪７５とは、軸線方向における相対移動が防止されている。また、内輪７６はセカンダリシャフト３１の外周に取り付けられている。そして、各ローラ７７と内輪７６とが、軸線方向に相対移動可能に構成されている。
【００６０】
なお、軸受３３，３５は、共にトランスアクスルリヤカバー６の内部に取り付けられており、プライマリシャフト３０およびセカンダリシャフト３１は、トランスアクスルリヤカバー６の外部には露出していない。また、セカンダリシャフト３１の外周において、軸受３５とセカンダリプーリ３７の固定シーブ４２との間には、パーキングギヤ３１Ａが設けられている。さらに、セカンダリシャフト３１にはナット７９が締め付け固定されており、ナット７９と固定シーブ４２との間に、軸受３５の内輪７６およびパーキングギヤ３１Ａが配置されている。そして、ナット７９の締め付け力により、セカンダリシャフト３１と、軸受３５の内輪７６およびパーキングギヤ３１Ａとが、軸線方向に位置決め固定されている。なお、軸受３２，３３，３４，３５を構成する部品の金属材料としては、炭素鋼、クロム鋼、軸受鋼などが選択される。
【００６１】
つぎに、プライマリシャフト３０およびセカンダリシャフト３１に作用する荷重について説明する。ベルト式無段変速機構９においては、油圧アクチュエータ４１により、可動シーブ３９をプライマリシャフト３０の軸線方向に押圧するとともに、油圧アクチュエータ４５により、可動シーブ４３をセカンダリシャフト３１の軸線方向に押圧する。また、ベルト４６の回転にともなって、ベルト４６がプライマリプーリ３６、セカンダリプーリ３７に接触する際には、多数のブロック４６Ｂが順次、各プーリの溝形成面に衝突する。これらの理由により、プライマリシャフト３０およびセカンダリシャフト３１には軸線方向の荷重が作用し、かつ、その荷重の大きさが変化する。プライマリシャフト３０およびセカンダリシャフト３１に作用する荷重は、軸受３２，３３，３４，３５に伝達される。
【００６２】
ところで、プライマリシャフト３０およびセカンダリシャフト３１を、軸受３２，３４を介して支持しているトランスアクスルケース５は、軸線Ａ１，Ｂ１方向に延ばされた構造部５Ａを有する環状の構造体である。これに対して、プライマリシャフト３０およびセカンダリシャフト３１を、軸受３３，３５を介して支持しているトランスアクスルリヤカバー６は、軸線Ａ１，Ｂ１に直交する構造部６Ｂを有する板状の構造体である。つまり、トランスアクスルケース５の剛性と、トランスアクスルリヤカバー６の剛性とを比較した場合、トランスアクスルリヤカバー６の剛性の方が低い。このように、剛性の低いトランスアクスルリヤカバー６に取り付けられている軸受３３，３５に対して、前記のように軸線方向の繰り返し荷重が作用すると、トランスアクスルリヤカバー６が振動し、かつ、騒音が発生する可能性がある。
【００６３】
そこで、この実施例では、以下のようにして、トランスアクスルリヤカバー６の振動および騒音を抑制できる。ここでは、セカンダリシャフト３１について説明する。ベルト４６の回転にともない、セカンダリプーリ３７から、セカンダリシャフト３１に対して、軸線方向の荷重、すなわち、スラスト荷重が伝達されると、このスラスト荷重は、スラスト軸受としての機能を有する軸受３４により受け止められ、そのスラスト荷重は隔壁７０に伝達される。
【００６４】
これに対して、軸受３５は、内輪７６とローラ７７とが軸線方向に相対移動可能に構成されているため、セカンダリシャフト３１のスラスト荷重が、外輪７５およびトランスアクスルリヤカバー６に伝達されることはない。つまり、トランスアクスルケース５で受け止めるスラスト荷重よりも、トランスアクスルリヤカバー６で受け止めるスラスト荷重の方が小さくなる。
【００６５】
したがって、剛性の低いトランスアクスルリヤカバー６の振動を抑制でき、かつ、騒音を回避することができる。また、軸受３５として、スラスト軸受の機能を備えていない軸受を選択することで、トランスアクスルリヤカバー６の振動および騒音を抑制できるため、格別の専用部品を設ける必要がない。したがって、部品点数の増加を抑制し、収納ケース３Ａの重量増加を抑制できる。さらにまた、軸受３４がトランスアクスルケース５であって、トランスアクスルリヤカバー６に最も近い位置以外の箇所に配置されているため、トランスアクスルケース５で受ける軸線方向の荷重がトランスアクスルリヤカバー６に伝達されにくい。
【００６６】
（第２実施例）
つぎに、トランスアクスルリヤカバー６で受け止めるスラスト荷重を軽減する構造の第２実施例を、図３に基づいて説明する。この図３においては、前記軸受３５に替えて軸受８０が設けられている。具体的には、環状溝７８に軸受８０が取り付けられており、この軸受８０は、玉軸受により構成されている。すなわち、軸受８０は、外輪８２および内輪８１と、外輪８２と内輪８１との間に配置された複数のボール８３とを有している。内輪８１はセカンダリシャフト３１の外周に嵌合固定されている。外輪８２は、環状溝７８内において、軸線方向に移動可能である。また、環状溝７８に臨み、環状端面８４が形成されている。環状端面８４は、軸線Ｂ１に直交して形成されている。そして、外輪８２と端面８４との間には、弾性部材８５が配置されている。弾性部材８５としては、例えば金属製のスプリングワッシャなどのばね部材を用いることができる。
【００６７】
第２実施例において、セカンダリシャフト３１が軸線方向、具体的には、図３において左方向に移動した場合は、軸受８０が環状溝７８に沿って軸線方向に移動する。このため、トランスアクスルリヤカバー６に対して軸線方向の荷重が伝達されることを抑制でき、トランスアクスルリヤカバー６の振動および騒音を回避できる。また、軸受８０が軸線方向に移動する場合に、その移動荷重が弾性部材８５により吸収されるため、軸受８０と構造部６Ｂとの衝突荷重の増加を抑制でき、トランスアクスルリヤカバー６の振動を、一層確実に抑制できる。
【００６８】
なお、前記第１実施例および第２実施例において、プライマリシャフト３０を支持する軸受３２，３３のうち、軸受３２としてラジアル軸受およびスラスト軸受としての機能を有するものを用い、軸受３３として、ラジアル軸受としての機能を有し、スラスト軸受としての機能を持たない軸受を用いることもできる。すなわち、軸受３３として、軸受３５，８０と同じ構成の軸受を用いることもできる。このように構成すれば、プライマリシャフト３０が軸線方向に振動した場合でも、スラスト荷重が軸受３２により受け止められて、軸受３３ではほとんど受け止められない。したがって、トランスアクスルリヤカバー６の振動および騒音を抑制できる。
【００６９】
第１実施例および第２実施例の構成と、この発明の構成との対応関係を説明すれば、トランスアクスルケース５、トランスアクスルリヤカバー６が、この発明の“複数のケース”に相当し、プライマリシャフト３０、セカンダリシャフト３１が、この発明の“軸部材”に相当し、トランスアクスルリヤカバー６が、この発明の“剛性が低いケース”に相当し、トランスアクスルケース５が、この発明の“剛性が高いケース”に相当する。
【００７０】
また、エンジン１が、この発明の“動力源”に相当し、スラスト荷重が、この発明の“軸線方向の荷重”に相当する。
【００７２】
（参考例１）
動力伝達装置の参考例１を、図４に基づいて説明する。図４においては、車両Ｖｅにフロアー８６およびダッシュパネル８７が形成されており、フロアー８６により、室内８８と床下空間８９とが区画されている。また、床下空間８９よりも前方にはエンジンルーム９０が形成され、エンジンルーム９０にはエンジン１が配置されている。エンジン１は、クランクシャフト（図示せず）が車両Ｖｅの前後方向に配置されている。すなわち、エンジン縦置き形式の搭載構造となっている。
【００７３】
エンジン１の後方には、クラッチハウジング９１が取り付けられ、クラッチハウジング９１の後方にはエクステンションハウジング９２が取り付けられ、エクステンションハウジング９２の後方にはリヤカバー９３が取り付けられている。このクラッチハウジング９１、エクステンションハウジング９２、リヤカバー９３を構成する金属材料としては、例えば、鋳鉄、アルミニウム合金などを選択できる。
【００７４】
さらに、クラッチハウジング９１、エクステンションハウジング９２、リヤカバー９３の内部に亘り、軸部材９４が配置されている。つまり、軸部材９４は車両Ｖｅの前後方向に配置されている。また、エクステンションハウジング９２の内部には、歯車変速機構９５が設けられている。歯車変速機構９５は、各種のギヤ列を有し、これらのギヤの一部が軸部材９４に取り付けられている。各種のギヤとして、例えば、はす歯歯車を用いることができる。そして、軸部材９４を支持する軸受９６，９７が設けられている。軸受９６はエクステンションハウジング９２に取り付けられ、軸受９７はリヤカバー９３に取り付けられている。つまり、軸部材９４の軸線方向で、軸受９６と軸受９７とが異なる位置に配置されている。
【００７５】
また、軸部材９４の剛性は、その形状、厚さ、寸法などの条件から、エクステンションハウジング９２が最も高く、クラッチハウジング９１は２番目に剛性が高く、リヤカバー９３は剛性が最も低い。また、軸部材９４としては、例えば、機械構造用合金鋼などを用いることができる。また、軸受９６，９７を構成する部品の金属材料としては、炭素鋼、クロム鋼、軸受鋼などが選択される。
【００７６】
そして、軸受９６は、ラジアル軸受としての機能と、スラスト軸受としての機能とを兼備している。これに対して、軸受９７は、ラジアル軸受としての機能を有し、スラスト軸受としての機能を備えていない。軸受９７の構造は、例えば、軸受３５，８０と同じ構造を採用すればよい。
【００７７】
上記構成において、軸部材９４によりトルクを伝達する場合は、各ギヤの噛み合い力により、軸部材９４に対してスラスト荷重が作用する。このスラスト荷重は、軸受９６により受け止められて、軸受９７では受け止められない。つまり、剛性が最も高いエクステンションハウジング９２により、スラスト荷重が受け止められており、リヤカバー９３にはスラスト荷重が伝達されない。したがって、リヤカバー９３の振動および騒音を抑制できる。
【００７８】
ところで、室内８８の所定の基準位置、例えば、フロントシート９８の上方の基準位置Ｄ１から、エクステンションハウジング９２、リヤカバー９３までの距離は、
基準位置Ｄ１からリヤカバーまでの距離Ｌ１ ＜基準位置Ｄ１からエクステンションハウジング９２までの距離Ｌ２
の関係にある。すなわち、室内８８の基準位置Ｄ１から近い方の位置にあるリヤカバー９３では、スラスト荷重を受けず、リヤカバー９３よりも遠い位置にあるエクステンションハウジング９２でスラスト荷重を受けている。したがって、エクステンションハウジング９２が振動した場合でも、振動および騒音が室内８８の基準位置Ｄ１には伝達されにくく、車両Ｖｅの乗り心地および室内８８の静粛性を向上することができる。
【００８０】
（参考例２）
動力伝達装置の参考例２は、図２のパワートレーンに対応するセカンダリシャフト３１の支持構造である。この参考例２は、図２に示す軸受３５に代えて、図５に示す支持構造により、セカンダリシャフト３１を支持するものである。図５においては、セカンダリシャフト３１を支持する軸受１００が設けられている。軸受１００は、外輪１０１および内輪１０２と、外輪１０１と内輪１０２との間に配置された複数のボール１０３とを有する。内輪１０２はセカンダリシャフト３１の外周に取り付けられ、ナット７９の締め付け力により、内輪１０２とセカンダリシャフト３１とが軸線方向に位置決め固定されている。
【００８１】
構造部６Ｂには環状溝１０４が形成されており、環状溝１０４には環状のスリーブ１０５が取り付けられている。スリーブ１０５は、ボルト１０６により、構造部６Ｂに固定されている。スリーブ１０５の内周にはフランジ１０７が形成されている。そして、スリーブ１０５の内周に外輪１０１が嵌合されている。すなわち、軸受１００はスリーブ１０５により、半径方向に位置決め固定されている。また、フランジ１０７と構造部６Ｂとにより外輪１０１が挟み付けられている。
【００８２】
つまり、軸受１００は、構造部６Ｂとスリーブ１０５とにより、軸線方向に位置決め固定されている。このようにスリーブ１０５は、軸受１００を半径方向および軸線方向に位置決めするリテーナとしての機能を有している。スリーブ１０５を構成する金属材料としては、耐摩耗性に優れ、かつ、硬度が高い材料、例えば、鋳鉄を用いることができる。また、軸受１００を構成する部品の金属材料としては、炭素鋼、クロム鋼、軸受鋼などが選択される。
【００８３】
この参考例２において、第１実施例と同様にして、セカンダリシャフト３１にスラスト荷重が作用した場合は、そのスラスト荷重が、軸受３４，１００により受け止められる。また、軸受１００にスラスト荷重が伝達されて、軸受１００がスラスト方向に振動する場合において、スリーブ１０５がマスダンパとして機能して、セカンダリシャフト３１の固有振動数が変化し、セカンダリシャフト３１の振動が低減もしくは減衰される。このようにして、セカンダリシャフト３１からトランスアクスルケース５に伝達されるスラスト荷重よりも、セカンダリシャフト３１からトランスアクスルリヤカバー６に伝達されるスラスト荷重の方が小さくなる。したがって、トランスアクスルリヤカバー６の振動を抑制でき、かつ、騒音を回避できる。
【００８４】
また、スリーブ１０５を鋳鉄で構成すれば、軸受１００の外輪１０１とスリーブ１０５との接触部分で摺動が発生した場合でも、スリーブ１０５の摩耗を抑制できる。したがって、スリーブ１０５の位置決め機能の低下を抑制できる。なお、スリーブ１０５は、その全部を鋳鉄で構成してもよいし、一部を鋳鉄で構成してもよい。
【００８５】
さらに、スリーブ１０５は、トランスアクスルリヤカバー６の内部に取り付けられ、かつ、軸受１００の外周側に配置されている。このため、セカンダリシャフト３１の軸線方向において、部品の配置スペースの拡大を抑制することができる。言い換えれば、収納ケース３Ａの全長が長くなることを抑制でき、収納ケース３Ａのコンパクト化に寄与できる。
【００８７】
（参考例３）
動力伝達装置の参考例３は、図２のパワートレーンに対応するセカンダリシャフト３１の支持構造である。この参考例３は、図２に示す軸受３５に代えて、図６に示す支持構造により、セカンダリシャフト３１を支持するものである。なお、参考例３において、他の実施例と同じ構成については、他の実施例と同じ符号を付してある。構造部６Ｂには環状溝１０４が形成されており、環状溝１０４には、環状の高減衰材１１０が取り付けられている。高減衰材１１０を構成する金属材料としては、例えば、マグネシウムを主成分として、銅、鉄などの成分を混合した合金を選択することができる。高減衰材１１０の内周には環状のスリーブ１１１が嵌合されている。このスリーブ１１１は、高減衰材１１０よりも耐摩耗性に優れた金属材料、例えば鋳鉄などにより構成される。また、高減衰材１１０は、スリーブ１１１よりも振動減衰機能が高い。
【００８８】
そして、軸受１００の外輪１０１が、スリーブ１１１の内周に嵌合されている。また、トランスアクスルリヤカバー６の構造部６Ｂの内面にはベアリングリテーナ１１２が取り付けられている。ベアリングリテーナ１１２は、ボルト１０６により構造部６Ｂに固定されている。このようにして、ベアリングリテーナ１１２により、トランスアクスルリヤカバー６と軸受１００とが、セカンダリシャフト３１の軸線方向に位置決め固定されている。また、高減衰材１１０およびスリーブ１１１により、トランスアクスルリヤカバー６と軸受１００とが、セカンダリシャフト３１の半径方向に位置決め固定されている。
【００８９】
この参考例３において、第１実施例と同様にセカンダリシャフト３１がスラスト方向に振動すると、その振動にともなうスラスト荷重が、軸受３４，１００で受け止められる。ここで、参考例３においては、軸受１００に伝達されたスラスト荷重は、スリーブ１１１を経由して高減衰材１１０に伝達され、高減衰材１１０により、そのスラスト荷重が減衰される。したがって、トランスアクスルケース５に伝達されるスラスト荷重よりも、トランスアクスルリヤカバー６に伝達されるスラスト荷重を小さくすることができるとともに、剛性の低いトランスアクスルリヤカバー６の振動および騒音を抑制できる。また、参考例３においては、軸受１００の外輪１０１と高減衰材１１０との間に、スリーブ１１１が配置されており、スリーブ１１１が耐摩耗性に優れた材料であるために、高減衰材１１０の摩耗が抑制される。
【００９１】
（参考例４）
この参考例４は、図２のセカンダリシャフト３１の振動自体を抑制するものである。まず、図７に示すように、セカンダリプーリ３７の固定シーブ４２の外周端には、軸線方向に延ばされた円筒部１２０が連続されている。円筒部１２０は、固定シーブ４２から、トランスアクスルリヤカバー６の構造部６Ｂに向けて延ばされている。また、円筒部１２０の自由端には、内向きフランジ１２１が、全周に亘って連続されている。このようにして、固定シーブ４２と円筒部１２０と内向きフランジ１２１とにより取り囲まれた環状の取り付け溝１２２が形成されている。つまり、セカンダリシャフト３１の軸線方向において、固定シーブ４２であって、溝４４を形成する溝形成面１２３の反対側に形成された背面１２４側に、取り付け溝１２２が形成されている。
【００９２】
そして、セカンダリシャフト３１の外周には、背面１２４に接触する制振材１２５が取り付けられている。この制振材１２５は、円板状の金属プレート１２６と、この金属プレート１２６に接合された弾性体１２７とを有する。弾性体１２７としては、ゴム弾性を備えた高分子材料、いわゆるエラストマーを用いることができる。弾性体１２７は、金属プレート１２６の一方の面に接合された第１制振部１２８と、金属プレート１２６の他方の面に接合された第２制振部１２９と、第１制振部１２８および第２制振部１２９は共に環状に構成され、相互の外周端で連続されている。
【００９３】
上記制振材１２５の外周端が、取り付け溝１２２に嵌合固定されている。また、制振材１２５の内周端は、固定シーブ４２とパーキングギヤ３１Ａとにより挟み付けられている。なお、制振材１２５の外径は、内向きフランジ１２１の内径よりも大きく設定されている。また、固定シーブ４２と内向きフランジ１２１とにより、制振材１２５が挟み付けられている。このようにして、制振材１２５と、セカンダリシャフト３１および固定シーブ４２とが、軸線方向および半径方向に位置決め固定されている。そして、第１制振部１２８と背面１２４とが密着している。
【００９４】
このようにして、セカンダリシャフト３１に制振材１２５が取り付けられた状態においては、第１制振部１２８および第２制振部１２９が、セカンダリシャフト３１の軸線方向に配列され、かつ、その軸線方向において、第１制振部１２８と第２制振部１２９との間に、金属プレート１２６が介在されている。言い換えれば、セカンダリシャフト３１の軸線方向において、制振材１２５は、別々に振動可能な制振部を、複数有していることになる。なお、参考例４において、第１実施例、参考例３と同様の構成については、第１実施例、参考例３と同じ符号を付している。
【００９５】
この参考例４において、セカンダリシャフト３１、具体的には、固定シーブ４２が軸線方向に振動した場合は、固定シーブ４２の振動が、まず、第１制振部１２８に伝達され、この第１制振部１２８で振動が減衰される。ついで、第１制振部１２８の振動が、金属プレート１２６を経由して第２制振部１２９に伝達され、第２制振部１２９で、更に振動が減衰される。つまり、セカンダリシャフト３１の振動が、第１制振部１２８および第２制振部１２９で、２段階に分けて減衰される。このため、振動の減衰を１段階でおこなう場合に比べて、その振動減衰効果が高い。したがって、セカンダリシャフト３１を支持しているトランスアクスルケース５、トランスアクスルリヤカバー６の振動および騒音を抑制できる。
【００９６】
また、制振材１２５の外周端は、円筒部１２０および内向きフランジ１２１により支持されている。また、制振材１２５の内周端は、固定シーブ４２とパーキングギヤ３１Ａとにより挟み付けられている。このため、セカンダリシャフト３１が高速回転した場合でも、遠心力により制振材１２５と固定シーブ４２とが半径方向に相対移動したり、第１制振部１２８が背面１２４からはがれたり浮き上がったりすることを防止できる。さらに、制振材１２５とセカンダリシャフト３１に取り付けるにあたり、接着剤やボルトなどの固定手段を用いることなく、制振材１２５を取り付け溝１２２に嵌合固定するだけで済む。したがって、制振材１２５をセカンダリシャフト３１に取り付ける作業を簡略化できる。なお、参考例４において、制振部を３層以上形成することもできる。このように形成すれば、制振部の数だけ、振動の減衰段階数が増加する。さらに、参考例４では、第１制振部１２８と第２制振部とが連続して一体的に成形されているが、複数の制振部同士を、別部材で構成することもできる。
【００９７】
なお、図２において、トランスアクスルハウジング４とトランスアクスルケース５とを、ボルトなどにより結合することなく、一体成形したものを用いてもよい。また、図２において、エンジン１に代えて、電動機を動力源として用いること、あるいは、エンジンおよび電動機を動力源として用いることもできる。さらに、参考例１において、変速機構としてベルト式無段変速機を用いることもできる。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明によれば、軸部材が軸線方向に振動した場合に、剛性が低いカバーでは、ラジアル軸受としての機能を有し、スラスト軸受としての機能を備えていない軸受を用いているため、軸線方向の荷重を実質的に受けず、剛性が高いトランスアクスルケースでは、ラジアル軸受としての機能を有し、スラスト軸受としての機能を有する軸受を用いているため、軸線方向の荷重を受ける。したがって、剛性が低いカバーの振動、および振動による騒音を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の第１実施例であり、ベルト式無段変速機のセカンダリシャフトの支持構造を示す断面図である。
【図２】 この発明を適用したＦＦ車のパワートレーンを示すスケルトン図である。
【図３】 この発明の第１実施例の他の構造を示す断面図である。
【図４】 この発明の第２実施例を示し、車両を側面から見た概念図である。
【図５】 動力伝達装置の参考例であり、ベルト式無段変速機のセカンダリシャフトの支持構造を示す断面図である。
【図６】 動力伝達装置の参考例であり、ベルト式無段変速機のセカンダリシャフトの支持構造を示す断面図である。
【図７】 動力伝達装置の参考例であり、ベルト式無段変速機のセカンダリシャフトの支持構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１…エンジン、 ３Ａ…収納ケース、 ４…トランスアクスルハウジング、 ５…トランスアクスルケース、 ６…トランスアクスルリヤカバー、 ６Ｂ…構造部、 ９…ベルト式無段変速機構、 ３０…プライマリシャフト、 ３１…セカンダリシャフト、 ３２，３３，３４，３５，８０，９６，９７，１００…軸受、 ６３…車輪、 ７８…環状溝、 ８８…室内、 ９１…クラッチハウジング、 ９２…エクステンションハウジング、 ９３…リヤカバー、 ９４…軸部材、 ９５…歯車変速機構、 １０５…スリーブ、 １１０…高減衰材、 １１１…スリーブ、 １２５…制振材、 １２８…第１制振部、 １２９…第２制振部、 Ａ１，Ｂ１，Ｃ１…軸線、 Ｌ１，Ｌ２…距離、 Ｖｅ…車両。
【発明の属する技術分野】
この発明は、動力源のトルクが伝達される軸部材を軸受により支持する構成の動力伝達装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両の動力伝達装置には回転軸が設けられており、この回転軸が軸受により支持されている。このような軸部材の支持装置の一例が、特開２００１−３２３９７８号公報（特許文献１）に記載されている。この公報に記載されているパワートレーンでは、エンジンの出力側にトランスアクスルが配置されている。トランスアクスルは、トランスアクスルハウジングおよびトランスアクスルケースおよびトランスアクスルリヤカバーを有し、トランスアクスルハウジングがエンジンに固定されている。また、トランスアクスルハウジングとトランスアクスルリヤカバーとの間に、トランスアクスルケースが配置されている。
【０００３】
そして、トランスアクスルハウジングおよびトランスアクスルリヤカバーの内部に亘り、ベルト式無段変速機が設けられている。このベルト式無段変速機は、プライマリシャフトおよびセカンダリシャフトを有しており、エンジンの動力がプライマリシャフトに伝達されるように構成されている。プライマリシャフトにはプライマリプーリが設けられており、セカンダリシャフトにはセカンダリプーリが設けられている。そして、各プーリは、固定シーブおよび可動シーブを有している。可動シーブは、シャフトの軸線方向に移動自在である。この固定シーブと可動シーブとの間に溝が形成されている。また、各プーリに対応する油圧アクチュエータが設けられている。
【０００４】
上記構成のプライマリプーリおよびセカンダリプーリの溝にベルトが巻き掛けられている。このベルトは、環状のフープと、フープの全周に取り付けられた多数の金属ブロックとを有している。また、トランスアクスルハウジングおよびトランスアクスルリヤカバーには軸受が取り付けられており、この軸受により、プライマリシャフトおよびセカンダリシャフトが支持されている。
【０００５】
上記構成において、エンジンのトルクがプライマリシャフトに伝達されると、そのトルクがベルトを介してセカンダリシャフトに伝達される。具体的には、プライマリプーリが回転すると、ベルトのブロック同士の圧縮作用により、ベルトが回転するとともに、各ブロックとセカンダリプーリとの摩擦力とにより、ベルトの回転力がセカンダリプーリに伝達される。
【０００６】
なお、油圧アクチュエータにより各プーリの可動シーブの動作が制御されると、各プーリの溝幅が調整される。各プーリの溝幅の変化により、各プーリに対するベルトの巻き掛け半径が変化する。すなわち、プライマリシャフトとセカンダリシャフトとの回転速度の比、すなわち変速比が制御される。また、このベルトの巻き掛け半径の制御により、ベルトの張力が変化し、プライマリプーリとセカンダリプーリとの間で伝達されるトルクの容量が調整される。なお、軸部材の支持構造としては、特許第２５４８２５８号公報（特許文献２）、特開平１１−２８７３０２号公報（特許文献３）、実願平２−４７８４２号（実開平４−７７６２号）のマイクロフィルム（特許文献４）、特開２００１−１２５８３号公報（特許文献５）も知られている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−３２３９７８号公報（段落番号００１５ないし段落番号００４５、図１、図２、図８）
【特許文献２】
特許第２５４８２５８号公報
【特許文献３】
特開平１１−２８７３０２号公報
【特許文献４】
実願平２−４７８４２号（実開平４−７７６２号）のマイクロフィルム
【特許文献５】
特開２００１−１２５８３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記特開２００１−３２３９７８号公報に記載されているベルト式無段変速機においては、油圧アクチュエータにより、各可動シーブを各シャフトの軸線方向に押圧するように構成されている。また、ベルトの回転にともなって、ベルトが各プーリに接触する際には、多数のブロックが順次、各プーリの溝形成面に衝突する。これらの理由により、プライマリシャフトおよびセカンダリシャフトには軸線方向の荷重が作用し、かつ、その荷重の大きさが変化する。プライマリシャフトおよびセカンダリシャフトに作用する軸線方向の荷重は、各軸受により受け止められる。これらの軸受のうち、いずれかの軸受けはトランスアクスルリヤカバーに取り付けられている。
【０００９】
しかしながら、トランスアクスルリヤカバーは、トランスアクスルケースの開口部を閉じる構造とするために、軸線方向に直交する方向に延ばされた板状（膜状）に形成されている。したがって、トランスアクスルケースの剛性と、トランスアクスルリヤカバーの剛性とを比較した場合、トランスアクスルリヤカバーの剛性の方が低い。このように、剛性の低いトランスアクスルリヤカバーに対して、前記のように軸線方向の繰り返し荷重が作用すると、振動および騒音が発生する可能性があった。
【００１０】
この発明は上記の事情を背景としてなされたものであり、軸部材が振動した場合に、ケースの振動および騒音を抑制することができる動力伝達装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、動力源から出力されたトルクが伝達される軸部材を、軸受を介在させて複数のケースにより支持する構成の動力伝達装置において、前記複数のケースには、剛性が低いケースと剛性が高いケースとが含まれており、前記剛性が低いケースでは、ラジアル軸受としての機能を有し、かつ、スラスト軸受としての機能を備えていない軸受を用いて前記軸部材を支持し、前記剛性が高いケースでは、ラジアル軸受としての機能を有し、かつ、スラスト軸受としての機能を有する軸受を用いて前記軸部材を支持するように構成されており、前記動力源から出力されたトルクが伝達されるベルト式無段変速機が設けられており、前記複数のケースには、このベルト式無段変速機が内部に設けられたトランスアクスルケースと、このトランスアクスルケースの開口端に固定されたカバーとが含まれており、このカバーが前記剛性が低いケースであり、前記トランスアクスルケースが前記剛性が高いケースであリ、このトランスアクスルケースの内部に設けられた隔壁により、前記ラジアル軸受としての機能を有し、かつ、スラスト軸受としての機能を有する軸受を用いて前記軸部材が支持されていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項１の発明によれば、動力源から出力されたトルクがベルト式無段変速機に伝達される。また、軸部材が軸線方向に振動した場合に、剛性が低いカバーではラジアル軸受としての機能を有し、かつ、スラスト軸受としての機能を備えていない軸受を用いているため、軸線方向の荷重を実質的に受けず、剛性が高いトランスアクスルケースでは、ラジアル軸受としての機能を有し、かつ、スラスト軸受としての機能を有する軸受を用いているため、軸線方向の荷重を受ける。
【００３０】
【発明の実施の形態】
この発明は、例えば、車両の動力源と車輪との間の動力伝達装置に適用できる。具体的には、動力伝達装置の一部を構成する軸部材、すなわち、回転軸などを支持する装置として用いることができる。図２は、この発明を適用したＦＦ車（フロントエンジンフロントドライブ；エンジン前置き前輪駆動車）のパワートレーンを示すスケルトン図である。図２において、１は車両Ｖｅの動力源としてのエンジンであり、このエンジン１としては内燃機関、具体的にはガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジンなどが用いられる。そして、エンジン１のクランクシャフト２が車両の幅方向に配置されている。
【００３１】
また前記エンジン１の出力側には、トランスアクスル３が設けられている。このトランスアクスル３は、一体化された収納ケース３Ａの内部に、ベルト式無段変速機（ＣＶＴ・後述）および最終減速機（後述）を組み込んだユニットである。このトランスアクスル３の外殻を構成する収納ケース３Ａは、トランスアクスルハウジング４と、トランスアクスルケース５と、トランスアクスルリヤカバー６とを、ボルト（図示せず）などの固定部材により、相互に結合固定したものである。つまり、トランスアクスルハウジング４と、トランスアクスルケース５と、トランスアクスルリヤカバー６とは、相互に開口端同士が接触している。なお、トランスアクスルハウジング４と、トランスアクスルケース５とトランスアクスルリヤカバー６とは、後述するプライマリシャフトの軸線方向で異なる位置に配置されている。
【００３２】
まず、トランスアクスルハウジング４の一方の端部とエンジン１の側壁とが接触され、かつ、トランスアクスルハウジング４とエンジン１が固定されている。このトランスアクスルハウジング４であって、エンジン１とは反対側の端部と、トランスアクスルケース５の一方の端部とが接触され、かつ、トランスアクスルハウジング４とトランスアクスルケース５とが固定されている。さらに、トランスアクスルケース５であって、トランスアクスルハウジング４とは反対側の端部と、トランスアクスルリヤカバー６とが接触され、かつ、トランスアクスルケース５とトランスアクスルリヤカバー６とが固定されている。
【００３３】
上記トランスアクスルハウジング４、トランスアクスルケース５、トランスアクスルリヤカバー６を構成する金属材料としては、例えば、鋳鉄、アルミニウム合金などを選択することができる。そして、トランスアクスルハウジング４、トランスアクスルケース５、トランスアクスルリヤカバー６は、その形状、厚さ、各種の寸法などの条件から、剛性は、トランスアクスルケース５が最も高く、トランスアクスルハウジング４が２番目に高く、トランスアクスルリヤカバー６は、最も剛性が低い。
【００３４】
前記トランスアクスルハウジング４の内部には、トルクコンバータ７が設けられており、トランスアクスルケース５の内部に前後進切り換え機構８が設けられている。トランスアクスルケース５およびトランスアクスルリヤカバー６の内部に亘り、ベルト式無段変速機構９が設けられている。また、トランスアクスルハウジング４およびトランスアクスルケース５の内部に亘り、最終減速機１０が設けられている。まず、トルクコンバータ７の構成について説明する。トランスアクスルハウジング４の内部には、クランクシャフト２と同一の軸線を中心として回転可能なインプットシャフト１１が設けられており、インプットシャフト１１におけるエンジン１側の端部にはタービンランナ１３が取り付けられている。
【００３５】
一方、クランクシャフト２の後端にはドライブプレート１４を介してフロントカバー１５が連結されており、フロントカバー１５にはポンプインペラ１６が接続されている。このタービンランナ１３とポンプインペラ１６とは対向して配置され、タービンランナ１３およびポンプインペラ１６の内側にはステータ１７が設けられている。ステータ１７は、一方向クラッチ１７Ａを介して中空軸１７Ｂに接続されている。この中空軸１７Ｂの内部にインプットシャフト１１が配置されている。中空軸１７Ｂとインプットシャフト１１とは相対回転可能である。また、インプットシャフト１１におけるフロントカバー１５側の端部には、ダンパ機構１８を介してロックアップクラッチ１９が設けられている。上記のように構成されたフロントカバー１５およびポンプインペラ１６などにより形成されたケーシング内に、作動流体としてのオイルが供給される。
【００３６】
上記構成により、エンジン１のトルクがクランクシャフト２からフロントカバー１５に伝達される。この時、ロックアップクラッチ１９が解放されている場合は、ポンプインペラ１６のトルクが流体の運動エネルギにより、タービンランナ１３に伝達され、ついでインプットシャフト１１に伝達される。なお、ポンプインペラ１６からタービンランナ１３に伝達されるトルクを、ステータ１７により増幅することもできる。一方、ロックアップクラッチ１９が係合されている場合は、フロントカバー１５のトルクがロックアップクラッチ１９の摩擦力により、インプットシャフト１１に伝達される。
【００３７】
前記トルクコンバータ７と前後進切り換え機構８との間には、オイルポンプ２０が設けられている。オイルポンプ２０は、ボデー２３およびロータ２１を備えている。前記ポンプインペラ１６の内周端には円筒形状のハブ２２が溶接固定されている。また中空軸１７Ｂの一部は、オイルポンプ２０の内部に到達しており、中空軸１７Ｂはボデー２３に固定されている。
【００３８】
また、ボデー２３は、トランスアクスルケース５側にボルト（図示せず）により締め付け固定されている。上記構成において、エンジン１の動力をポンプインペラ１６を介してロータ２１に伝達し、オイルポンプ２０を駆動することができる。
【００３９】
前記前後進切り換え機構８は、インプットシャフト１１とベルト式無段変速機構９との間の動力伝達経路に設けられている。前後進切り換え機構８はダブルピニオン形式の遊星歯車機構２４を有している。この遊星歯車機構２４は、インプットシャフト１１のベルト式無段変速機構９側の端部に設けられたサンギヤ２５と、このサンギヤ２５の外周側に、サンギヤ２５と同心状に配置されたリングギヤ２６と、サンギヤ２５に噛み合わされたピニオンギヤ２７と、このピニオンギヤ２７およびリングギヤ２６に噛み合わされたピニオンギヤ２８と、ピニオンギヤ２７，２７を自転可能に保持し、かつ、ピニオンギヤ２７，２７を、サンギヤ２５の周囲で一体的に公転可能な状態で保持したキャリヤ２９とを有している。そして、このキャリヤ２９と、ベルト式無段変速機構９のプライマリシャフト（後述する）とが連結されている。
【００４０】
また、キャリヤ２９とインプットシャフト１１との間の動力伝達経路を接続・遮断するフォワードクラッチＣＲが設けられている。フォワードクラッチＣＲは、インプットシャフト１１を中心として回転可能であり、かつ、環状に構成されたプレートおよびディスクを、軸線方向に交互に配置した公知の構造を備えている。さらに、トランスアクスルケース５側には、リングギヤ２６の回転・固定を制御するリバースブレーキＢＲが設けられている。リバースブレーキＢＲは、インプットシャフト１１の外周側に設けられ、かつ、環状に構成されたプレートおよびディスクを、軸線方向に交互に配置した公知の構造を備えている。
【００４１】
前記ベルト式無段変速機構９は、インプットシャフト１１と同心状に配置されたプライマリシャフト３０と、プライマリシャフト３０と相互に平行に配置されたセカンダリシャフト３１とを有している。前記トランスアクスルハウジング４およびトランスアクスルケース５およびトランスアクスルリヤカバー６の配列方向に、プライマリシャフト３０の軸線Ａ１、およびセカンダリシャフト３１の軸線Ｂ１が設定されている。上記のプライマリシャフト３０、セカンダリシャフト３１を構成する金属材料としては、例えば、機械構造用合金鋼などを用いることができる。
【００４２】
前記プライマリシャフト３０にはプライマリプーリ３６が設けられており、セカンダリシャフト３１側にはセカンダリプーリ３７が設けられている。プライマリプーリ３６は、プライマリシャフト３０の外周に形成された固定シーブ３８と、プライマリシャフト３０の軸線方向に移動できるように構成された可動シーブ３９とを有している。そして、固定シーブ３８と可動シーブ３９との対向面間にＶ字形状の溝４０が形成されている。
【００４３】
また、この可動シーブ３９をプライマリシャフト３０の軸線方向に動作させることにより、可動シーブ３９と固定シーブ２８とを接近・離隔させる油圧アクチュエータ（言い換えれば油圧サーボ機構）４１が設けられている。一方、セカンダリプーリ３７は、セカンダリシャフト３１の外周に形成された固定シーブ４２と、セカンダリシャフト３１の軸線方向に移動できるように構成された可動シーブ４３とを有している。
【００４４】
そして、固定シーブ４２と可動シーブ４３との対向面間にＶ字形状の溝４４が形成されている。また、この可動シーブ４３をセカンダリシャフト３１の軸線方向に動作させることにより、可動シーブ４３と固定シーブ４２とを接近・離隔させる油圧アクチュエータ（言い換えれば油圧サーボ機構）４５が設けられている。
【００４５】
上記構成のプライマリプーリ３６の溝４０およびセカンダリプーリ３７の溝４４に、ベルト４６が巻き掛けられている。ベルト４６は、２本のスチールリング４６Ａおよび多数の金属製のブロック４６Ｂを有している。なお、前記セカンダリシャフト３１におけるエンジン１側には、円筒形状のカウンタドリブンギヤ４７が固定されており、カウンタドリブンギヤ４７が軸受４８，４９により保持されている。
【００４６】
前記ベルト式無段変速機構９のカウンタドリブンギヤ４７と最終減速機１０との間の動力伝達経路には、セカンダリシャフト３１と相互に平行なインターミディエイトシャフト５０が設けられている。インターミディエイトシャフト５０は軸受５１，５２により支持されている。インターミディエイトシャフト５０にはカウンタドリブンギヤ５３とファイナルドライブギヤ５４とが形成されている。そして、カウンタドライブギヤ４７とカウンタドリブンギヤ５３とが噛み合わされている。
【００４７】
一方、前記最終減速機１０は内部中空のデフケース５５を有している。デフケース５５は、軸受５６，５７により回転可能に保持されているとともに、デフケース５５の外周にはリングギヤ５８が設けられている。そして、ファイナルドライブギヤ５４とリングギヤ５８とが噛み合わされている。また、デフケース５５の内部にはピニオンシャフト５９が取り付けられており、ピニオンシャフト５９には２つのピニオンギヤ６０が取り付けられている。このピニオンギヤ６０には２つのサイドギヤ６１が噛み合わされている。２つのサイドギヤ６１には別個にフロントドライブシャフト６２が接続され、各フロントドライブシャフト６２には、車輪（前輪）６３が接続されている。
【００４８】
さらに、エンジン１およびベルト式無段変速機構９を制御する電子制御装置（図示せず）が設けられている。この電子制御装置には、各種のセンサやスイッチの信号が入力され、これらの信号および予め記憶されているデータに基づいて、エンジン１およびベルト式無段変速機構９が制御される。
【００４９】
つぎに、図２に示すパワートレーンの動作を説明する。まず、前後進切り換え機構８の制御について説明する。シフトポジションとして前進ポジションが選択された場合は、フォワードクラッチＣＲが係合され、かつ、リバースブレーキＢＲが解放されて、インプットシャフト１１とプライマリシャフト３０とが直結状態になる。この状態においては、エンジン１のトルクが、トルクコンバータ７を経由してインプットシャフト１１に伝達されると、インプットシャフト１１およびキャリヤ２９ならびにプライマリシャフト３０が一体回転する。プライマリシャフト３０のトルクは、プライマリプーリ３６およびベルト４６ならびにセカンダリプーリ３７を経由してセカンダリシャフト３１に伝達される。
【００５０】
セカンダリシャフト３１に伝達されたトルクは、カウンタドライブギヤ４７およびカウンタドリブンギヤ５３を経由してインターミディエイトシャフト５０に伝達される。インターミディエイトシャフト５０に伝達されたトルクは、ファイナルドライブギヤ５４およびリングギヤ５８を経由してデフケース５５に伝達される。デフケース５５が回転すると、そのトルクがピニオンギヤ６０およびサイドギヤ６１を経由してドライブシャフト６２に伝達され、ついでそのトルクが車輪６３に伝達される。
【００５１】
これに対して、後進ポジションが選択された場合はフォワードクラッチＣＲが解放され、かつ、リバースブレーキＢＲが係合されて、リングギヤ２６が固定される。すると、インプットシャフト１１の回転にともなってピニオンギヤ２７，２８が共に自転しつつ公転し、キャリヤ２９がインプットシャフト１１の回転方向とは逆の方向に回転する。その結果、プライマリシャフト３０、セカンダリシャフト３１、インターミディエイトシャフト５０などの回転部材が、前進ポジションの場合とは逆方向に回転して車両が後退する。
【００５２】
また、ベルト式無段変速機構９の変速比は、車速およびアクセル開度などの条件から判断される車両の加速要求（言い換えれば駆動力要求）、および電子制御装置に記憶されているデータ（例えば、エンジン回転数およびスロットル開度をパラメータとする最適燃費曲線）などに基づいて、エンジン１の運転状態が最適状態になるように制御される。具体的には、油圧アクチュエータ４１の油圧室の油圧を制御することにより、プライマリプーリ３６の溝４０の幅が調整される。その結果、プライマリプーリ３６におけるベルト４６の巻き掛け半径が変化し、ベルト式無段変速機構９のプライマリシャフト３０の回転速度と、セカンダリシャフト３１の回転速度との比、すなわち変速比が無段階（連続的）に制御される。
【００５３】
さらに、油圧アクチュエータ４５の油圧室の油圧を制御することにより、セカンダリプーリ３７の溝４４の幅が変化する。つまり、ベルト４６に対するセカンダリプーリ３７の軸線方向の挟圧力（言い換えれば挟持力）が制御される。この挟圧力によりベルト４６の張力が制御され、プライマリプーリ３６およびセカンダリプーリ３７とベルト４６との接触面圧、言い換えればトルク容量が制御される。油圧アクチュエータ４５の油圧室の油圧は、ベルト式無段変速機構９に入力されるトルク、およびベルト式無段変速機構９の変速比などに基づいて制御される。
【００５４】
図２に示すパワートレーンにおいては、エンジントルクがプライマリシャフト３０またはセカンダリシャフト３１に伝達されるとともに、プライマリプーリ３６の可動プーリ３９およびセカンダリプーリ３７の可動プーリ４３に軸線方向の推力が与えられて、プライマリシャフト３０およびセカンダリシャフト３１が軸線方向に荷重が加えられる。そして、図２に示すパワートレーンにおいては、上記推力とは逆向きの推力が、それぞれプライマリシャフト３０またはセカンダリシャフト３１に加えられる構成とはなっていない。言い換えれば、プライマリシャフト３０およびセカンダリシャフト３１においては、軸線方向の逆向きに作用する荷重同士が相殺される構成（荷重同士が釣り合う構成）とはなっていない。このため、プライマリシャフト３０およびセカンダリシャフト３１が振動して、その振動が収納ケース３Ａに伝達される可能性がある。そこで、収納ケース３Ａが振動することを抑制するための支持装置を説明する。
【００５５】
（第１実施例）
この第１実施例を、図１および図２に基づいて説明する。まず、プライマリシャフト３０を回転自在に保持する軸受３２，３３が設けられている。軸受３２と軸受３３とは、軸線方向の異なる位置に配置されている。このうち、軸受３２はトランスアクスルケース５に取り付けられており、軸受３３はトランスアクスルリヤカバー６に取り付けられている。具体的には、トランスアクスルリヤカバー６の構造部６Ｂに軸受３３が取り付けられている。構造部６Ｂの少なくとも一部は、プライマリシャフト３０の軸線に対して直交して延ばされている。
【００５６】
さらに、図１に示すように、セカンダリシャフト３１を回転自在に保持する軸受３４，３５が設けられている。このうち、軸受３４はトランスアクスルケース５の隔壁７０に取り付けられている。この隔壁７０は、軸線方向において、トランスアクスルケース５であって、トランスアクスルハウジング４に近い開口端付近に配置されている。つまり、軸受３４は、トランスアクスルケース５であって、軸線方向におけるトランスアクスルリヤカバー６に最も近い位置以外の箇所に配置されている。言い換えれば、“トランスアクスルリヤカバー６に最も近い位置”とは、“トランスアクスルケース５であって、トランスアクスルリヤカバー６側の開口端付近”を意味している。
【００５７】
この軸受３４はラジアル軸受としての機能と、スラスト軸受としての機能とを兼備している。軸受３４として、この実施例では玉軸受を用いた場合が示されている。すなわち、軸受３４は、内輪７１および外輪７２と、内輪７１と外輪７２との間に配置された複数のボール７３とを有している。隔壁７０には環状溝７４が形成されており、環状溝７４内に外輪７２が嵌合固定されている。一方、内輪７１はセカンダリシャフト３１の外周に嵌合固定されている。
【００５８】
一方、軸受３５はトランスアクスルリヤカバー６に取り付けられている。つまり、軸受３４と軸受３５とは、軸線方向の異なる位置に配置されている。具体的には、構造部６Ｂに軸受３５が取り付けられている。軸受３５は、ラジアル軸受としての機能を有しており、スラスト荷重を受け止める機能は備えていない。この実施例では、軸受３５としてローラ軸受が用いられている。すなわち、軸受３５は、外輪７５および内輪７６と、外輪７５と内輪７６との間に配置された複数のローラ７７とを有している。
【００５９】
前記構造部６Ｂには環状溝７８が形成されており、環状溝７８に外輪７５が嵌合固定されている。外輪７５の内周には保持溝が形成されており、保持溝内にローラ７７が保持されている。つまり、ローラ７７と外輪７５とは、軸線方向における相対移動が防止されている。また、内輪７６はセカンダリシャフト３１の外周に取り付けられている。そして、各ローラ７７と内輪７６とが、軸線方向に相対移動可能に構成されている。
【００６０】
なお、軸受３３，３５は、共にトランスアクスルリヤカバー６の内部に取り付けられており、プライマリシャフト３０およびセカンダリシャフト３１は、トランスアクスルリヤカバー６の外部には露出していない。また、セカンダリシャフト３１の外周において、軸受３５とセカンダリプーリ３７の固定シーブ４２との間には、パーキングギヤ３１Ａが設けられている。さらに、セカンダリシャフト３１にはナット７９が締め付け固定されており、ナット７９と固定シーブ４２との間に、軸受３５の内輪７６およびパーキングギヤ３１Ａが配置されている。そして、ナット７９の締め付け力により、セカンダリシャフト３１と、軸受３５の内輪７６およびパーキングギヤ３１Ａとが、軸線方向に位置決め固定されている。なお、軸受３２，３３，３４，３５を構成する部品の金属材料としては、炭素鋼、クロム鋼、軸受鋼などが選択される。
【００６１】
つぎに、プライマリシャフト３０およびセカンダリシャフト３１に作用する荷重について説明する。ベルト式無段変速機構９においては、油圧アクチュエータ４１により、可動シーブ３９をプライマリシャフト３０の軸線方向に押圧するとともに、油圧アクチュエータ４５により、可動シーブ４３をセカンダリシャフト３１の軸線方向に押圧する。また、ベルト４６の回転にともなって、ベルト４６がプライマリプーリ３６、セカンダリプーリ３７に接触する際には、多数のブロック４６Ｂが順次、各プーリの溝形成面に衝突する。これらの理由により、プライマリシャフト３０およびセカンダリシャフト３１には軸線方向の荷重が作用し、かつ、その荷重の大きさが変化する。プライマリシャフト３０およびセカンダリシャフト３１に作用する荷重は、軸受３２，３３，３４，３５に伝達される。
【００６２】
ところで、プライマリシャフト３０およびセカンダリシャフト３１を、軸受３２，３４を介して支持しているトランスアクスルケース５は、軸線Ａ１，Ｂ１方向に延ばされた構造部５Ａを有する環状の構造体である。これに対して、プライマリシャフト３０およびセカンダリシャフト３１を、軸受３３，３５を介して支持しているトランスアクスルリヤカバー６は、軸線Ａ１，Ｂ１に直交する構造部６Ｂを有する板状の構造体である。つまり、トランスアクスルケース５の剛性と、トランスアクスルリヤカバー６の剛性とを比較した場合、トランスアクスルリヤカバー６の剛性の方が低い。このように、剛性の低いトランスアクスルリヤカバー６に取り付けられている軸受３３，３５に対して、前記のように軸線方向の繰り返し荷重が作用すると、トランスアクスルリヤカバー６が振動し、かつ、騒音が発生する可能性がある。
【００６３】
そこで、この実施例では、以下のようにして、トランスアクスルリヤカバー６の振動および騒音を抑制できる。ここでは、セカンダリシャフト３１について説明する。ベルト４６の回転にともない、セカンダリプーリ３７から、セカンダリシャフト３１に対して、軸線方向の荷重、すなわち、スラスト荷重が伝達されると、このスラスト荷重は、スラスト軸受としての機能を有する軸受３４により受け止められ、そのスラスト荷重は隔壁７０に伝達される。
【００６４】
これに対して、軸受３５は、内輪７６とローラ７７とが軸線方向に相対移動可能に構成されているため、セカンダリシャフト３１のスラスト荷重が、外輪７５およびトランスアクスルリヤカバー６に伝達されることはない。つまり、トランスアクスルケース５で受け止めるスラスト荷重よりも、トランスアクスルリヤカバー６で受け止めるスラスト荷重の方が小さくなる。
【００６５】
したがって、剛性の低いトランスアクスルリヤカバー６の振動を抑制でき、かつ、騒音を回避することができる。また、軸受３５として、スラスト軸受の機能を備えていない軸受を選択することで、トランスアクスルリヤカバー６の振動および騒音を抑制できるため、格別の専用部品を設ける必要がない。したがって、部品点数の増加を抑制し、収納ケース３Ａの重量増加を抑制できる。さらにまた、軸受３４がトランスアクスルケース５であって、トランスアクスルリヤカバー６に最も近い位置以外の箇所に配置されているため、トランスアクスルケース５で受ける軸線方向の荷重がトランスアクスルリヤカバー６に伝達されにくい。
【００６６】
（第２実施例）
つぎに、トランスアクスルリヤカバー６で受け止めるスラスト荷重を軽減する構造の第２実施例を、図３に基づいて説明する。この図３においては、前記軸受３５に替えて軸受８０が設けられている。具体的には、環状溝７８に軸受８０が取り付けられており、この軸受８０は、玉軸受により構成されている。すなわち、軸受８０は、外輪８２および内輪８１と、外輪８２と内輪８１との間に配置された複数のボール８３とを有している。内輪８１はセカンダリシャフト３１の外周に嵌合固定されている。外輪８２は、環状溝７８内において、軸線方向に移動可能である。また、環状溝７８に臨み、環状端面８４が形成されている。環状端面８４は、軸線Ｂ１に直交して形成されている。そして、外輪８２と端面８４との間には、弾性部材８５が配置されている。弾性部材８５としては、例えば金属製のスプリングワッシャなどのばね部材を用いることができる。
【００６７】
第２実施例において、セカンダリシャフト３１が軸線方向、具体的には、図３において左方向に移動した場合は、軸受８０が環状溝７８に沿って軸線方向に移動する。このため、トランスアクスルリヤカバー６に対して軸線方向の荷重が伝達されることを抑制でき、トランスアクスルリヤカバー６の振動および騒音を回避できる。また、軸受８０が軸線方向に移動する場合に、その移動荷重が弾性部材８５により吸収されるため、軸受８０と構造部６Ｂとの衝突荷重の増加を抑制でき、トランスアクスルリヤカバー６の振動を、一層確実に抑制できる。
【００６８】
なお、前記第１実施例および第２実施例において、プライマリシャフト３０を支持する軸受３２，３３のうち、軸受３２としてラジアル軸受およびスラスト軸受としての機能を有するものを用い、軸受３３として、ラジアル軸受としての機能を有し、スラスト軸受としての機能を持たない軸受を用いることもできる。すなわち、軸受３３として、軸受３５，８０と同じ構成の軸受を用いることもできる。このように構成すれば、プライマリシャフト３０が軸線方向に振動した場合でも、スラスト荷重が軸受３２により受け止められて、軸受３３ではほとんど受け止められない。したがって、トランスアクスルリヤカバー６の振動および騒音を抑制できる。
【００６９】
第１実施例および第２実施例の構成と、この発明の構成との対応関係を説明すれば、トランスアクスルケース５、トランスアクスルリヤカバー６が、この発明の“複数のケース”に相当し、プライマリシャフト３０、セカンダリシャフト３１が、この発明の“軸部材”に相当し、トランスアクスルリヤカバー６が、この発明の“剛性が低いケース”に相当し、トランスアクスルケース５が、この発明の“剛性が高いケース”に相当する。
【００７０】
また、エンジン１が、この発明の“動力源”に相当し、スラスト荷重が、この発明の“軸線方向の荷重”に相当する。
【００７２】
（参考例１）
動力伝達装置の参考例１を、図４に基づいて説明する。図４においては、車両Ｖｅにフロアー８６およびダッシュパネル８７が形成されており、フロアー８６により、室内８８と床下空間８９とが区画されている。また、床下空間８９よりも前方にはエンジンルーム９０が形成され、エンジンルーム９０にはエンジン１が配置されている。エンジン１は、クランクシャフト（図示せず）が車両Ｖｅの前後方向に配置されている。すなわち、エンジン縦置き形式の搭載構造となっている。
【００７３】
エンジン１の後方には、クラッチハウジング９１が取り付けられ、クラッチハウジング９１の後方にはエクステンションハウジング９２が取り付けられ、エクステンションハウジング９２の後方にはリヤカバー９３が取り付けられている。このクラッチハウジング９１、エクステンションハウジング９２、リヤカバー９３を構成する金属材料としては、例えば、鋳鉄、アルミニウム合金などを選択できる。
【００７４】
さらに、クラッチハウジング９１、エクステンションハウジング９２、リヤカバー９３の内部に亘り、軸部材９４が配置されている。つまり、軸部材９４は車両Ｖｅの前後方向に配置されている。また、エクステンションハウジング９２の内部には、歯車変速機構９５が設けられている。歯車変速機構９５は、各種のギヤ列を有し、これらのギヤの一部が軸部材９４に取り付けられている。各種のギヤとして、例えば、はす歯歯車を用いることができる。そして、軸部材９４を支持する軸受９６，９７が設けられている。軸受９６はエクステンションハウジング９２に取り付けられ、軸受９７はリヤカバー９３に取り付けられている。つまり、軸部材９４の軸線方向で、軸受９６と軸受９７とが異なる位置に配置されている。
【００７５】
また、軸部材９４の剛性は、その形状、厚さ、寸法などの条件から、エクステンションハウジング９２が最も高く、クラッチハウジング９１は２番目に剛性が高く、リヤカバー９３は剛性が最も低い。また、軸部材９４としては、例えば、機械構造用合金鋼などを用いることができる。また、軸受９６，９７を構成する部品の金属材料としては、炭素鋼、クロム鋼、軸受鋼などが選択される。
【００７６】
そして、軸受９６は、ラジアル軸受としての機能と、スラスト軸受としての機能とを兼備している。これに対して、軸受９７は、ラジアル軸受としての機能を有し、スラスト軸受としての機能を備えていない。軸受９７の構造は、例えば、軸受３５，８０と同じ構造を採用すればよい。
【００７７】
上記構成において、軸部材９４によりトルクを伝達する場合は、各ギヤの噛み合い力により、軸部材９４に対してスラスト荷重が作用する。このスラスト荷重は、軸受９６により受け止められて、軸受９７では受け止められない。つまり、剛性が最も高いエクステンションハウジング９２により、スラスト荷重が受け止められており、リヤカバー９３にはスラスト荷重が伝達されない。したがって、リヤカバー９３の振動および騒音を抑制できる。
【００７８】
ところで、室内８８の所定の基準位置、例えば、フロントシート９８の上方の基準位置Ｄ１から、エクステンションハウジング９２、リヤカバー９３までの距離は、
基準位置Ｄ１からリヤカバーまでの距離Ｌ１ ＜基準位置Ｄ１からエクステンションハウジング９２までの距離Ｌ２
の関係にある。すなわち、室内８８の基準位置Ｄ１から近い方の位置にあるリヤカバー９３では、スラスト荷重を受けず、リヤカバー９３よりも遠い位置にあるエクステンションハウジング９２でスラスト荷重を受けている。したがって、エクステンションハウジング９２が振動した場合でも、振動および騒音が室内８８の基準位置Ｄ１には伝達されにくく、車両Ｖｅの乗り心地および室内８８の静粛性を向上することができる。
【００８０】
（参考例２）
動力伝達装置の参考例２は、図２のパワートレーンに対応するセカンダリシャフト３１の支持構造である。この参考例２は、図２に示す軸受３５に代えて、図５に示す支持構造により、セカンダリシャフト３１を支持するものである。図５においては、セカンダリシャフト３１を支持する軸受１００が設けられている。軸受１００は、外輪１０１および内輪１０２と、外輪１０１と内輪１０２との間に配置された複数のボール１０３とを有する。内輪１０２はセカンダリシャフト３１の外周に取り付けられ、ナット７９の締め付け力により、内輪１０２とセカンダリシャフト３１とが軸線方向に位置決め固定されている。
【００８１】
構造部６Ｂには環状溝１０４が形成されており、環状溝１０４には環状のスリーブ１０５が取り付けられている。スリーブ１０５は、ボルト１０６により、構造部６Ｂに固定されている。スリーブ１０５の内周にはフランジ１０７が形成されている。そして、スリーブ１０５の内周に外輪１０１が嵌合されている。すなわち、軸受１００はスリーブ１０５により、半径方向に位置決め固定されている。また、フランジ１０７と構造部６Ｂとにより外輪１０１が挟み付けられている。
【００８２】
つまり、軸受１００は、構造部６Ｂとスリーブ１０５とにより、軸線方向に位置決め固定されている。このようにスリーブ１０５は、軸受１００を半径方向および軸線方向に位置決めするリテーナとしての機能を有している。スリーブ１０５を構成する金属材料としては、耐摩耗性に優れ、かつ、硬度が高い材料、例えば、鋳鉄を用いることができる。また、軸受１００を構成する部品の金属材料としては、炭素鋼、クロム鋼、軸受鋼などが選択される。
【００８３】
この参考例２において、第１実施例と同様にして、セカンダリシャフト３１にスラスト荷重が作用した場合は、そのスラスト荷重が、軸受３４，１００により受け止められる。また、軸受１００にスラスト荷重が伝達されて、軸受１００がスラスト方向に振動する場合において、スリーブ１０５がマスダンパとして機能して、セカンダリシャフト３１の固有振動数が変化し、セカンダリシャフト３１の振動が低減もしくは減衰される。このようにして、セカンダリシャフト３１からトランスアクスルケース５に伝達されるスラスト荷重よりも、セカンダリシャフト３１からトランスアクスルリヤカバー６に伝達されるスラスト荷重の方が小さくなる。したがって、トランスアクスルリヤカバー６の振動を抑制でき、かつ、騒音を回避できる。
【００８４】
また、スリーブ１０５を鋳鉄で構成すれば、軸受１００の外輪１０１とスリーブ１０５との接触部分で摺動が発生した場合でも、スリーブ１０５の摩耗を抑制できる。したがって、スリーブ１０５の位置決め機能の低下を抑制できる。なお、スリーブ１０５は、その全部を鋳鉄で構成してもよいし、一部を鋳鉄で構成してもよい。
【００８５】
さらに、スリーブ１０５は、トランスアクスルリヤカバー６の内部に取り付けられ、かつ、軸受１００の外周側に配置されている。このため、セカンダリシャフト３１の軸線方向において、部品の配置スペースの拡大を抑制することができる。言い換えれば、収納ケース３Ａの全長が長くなることを抑制でき、収納ケース３Ａのコンパクト化に寄与できる。
【００８７】
（参考例３）
動力伝達装置の参考例３は、図２のパワートレーンに対応するセカンダリシャフト３１の支持構造である。この参考例３は、図２に示す軸受３５に代えて、図６に示す支持構造により、セカンダリシャフト３１を支持するものである。なお、参考例３において、他の実施例と同じ構成については、他の実施例と同じ符号を付してある。構造部６Ｂには環状溝１０４が形成されており、環状溝１０４には、環状の高減衰材１１０が取り付けられている。高減衰材１１０を構成する金属材料としては、例えば、マグネシウムを主成分として、銅、鉄などの成分を混合した合金を選択することができる。高減衰材１１０の内周には環状のスリーブ１１１が嵌合されている。このスリーブ１１１は、高減衰材１１０よりも耐摩耗性に優れた金属材料、例えば鋳鉄などにより構成される。また、高減衰材１１０は、スリーブ１１１よりも振動減衰機能が高い。
【００８８】
そして、軸受１００の外輪１０１が、スリーブ１１１の内周に嵌合されている。また、トランスアクスルリヤカバー６の構造部６Ｂの内面にはベアリングリテーナ１１２が取り付けられている。ベアリングリテーナ１１２は、ボルト１０６により構造部６Ｂに固定されている。このようにして、ベアリングリテーナ１１２により、トランスアクスルリヤカバー６と軸受１００とが、セカンダリシャフト３１の軸線方向に位置決め固定されている。また、高減衰材１１０およびスリーブ１１１により、トランスアクスルリヤカバー６と軸受１００とが、セカンダリシャフト３１の半径方向に位置決め固定されている。
【００８９】
この参考例３において、第１実施例と同様にセカンダリシャフト３１がスラスト方向に振動すると、その振動にともなうスラスト荷重が、軸受３４，１００で受け止められる。ここで、参考例３においては、軸受１００に伝達されたスラスト荷重は、スリーブ１１１を経由して高減衰材１１０に伝達され、高減衰材１１０により、そのスラスト荷重が減衰される。したがって、トランスアクスルケース５に伝達されるスラスト荷重よりも、トランスアクスルリヤカバー６に伝達されるスラスト荷重を小さくすることができるとともに、剛性の低いトランスアクスルリヤカバー６の振動および騒音を抑制できる。また、参考例３においては、軸受１００の外輪１０１と高減衰材１１０との間に、スリーブ１１１が配置されており、スリーブ１１１が耐摩耗性に優れた材料であるために、高減衰材１１０の摩耗が抑制される。
【００９１】
（参考例４）
この参考例４は、図２のセカンダリシャフト３１の振動自体を抑制するものである。まず、図７に示すように、セカンダリプーリ３７の固定シーブ４２の外周端には、軸線方向に延ばされた円筒部１２０が連続されている。円筒部１２０は、固定シーブ４２から、トランスアクスルリヤカバー６の構造部６Ｂに向けて延ばされている。また、円筒部１２０の自由端には、内向きフランジ１２１が、全周に亘って連続されている。このようにして、固定シーブ４２と円筒部１２０と内向きフランジ１２１とにより取り囲まれた環状の取り付け溝１２２が形成されている。つまり、セカンダリシャフト３１の軸線方向において、固定シーブ４２であって、溝４４を形成する溝形成面１２３の反対側に形成された背面１２４側に、取り付け溝１２２が形成されている。
【００９２】
そして、セカンダリシャフト３１の外周には、背面１２４に接触する制振材１２５が取り付けられている。この制振材１２５は、円板状の金属プレート１２６と、この金属プレート１２６に接合された弾性体１２７とを有する。弾性体１２７としては、ゴム弾性を備えた高分子材料、いわゆるエラストマーを用いることができる。弾性体１２７は、金属プレート１２６の一方の面に接合された第１制振部１２８と、金属プレート１２６の他方の面に接合された第２制振部１２９と、第１制振部１２８および第２制振部１２９は共に環状に構成され、相互の外周端で連続されている。
【００９３】
上記制振材１２５の外周端が、取り付け溝１２２に嵌合固定されている。また、制振材１２５の内周端は、固定シーブ４２とパーキングギヤ３１Ａとにより挟み付けられている。なお、制振材１２５の外径は、内向きフランジ１２１の内径よりも大きく設定されている。また、固定シーブ４２と内向きフランジ１２１とにより、制振材１２５が挟み付けられている。このようにして、制振材１２５と、セカンダリシャフト３１および固定シーブ４２とが、軸線方向および半径方向に位置決め固定されている。そして、第１制振部１２８と背面１２４とが密着している。
【００９４】
このようにして、セカンダリシャフト３１に制振材１２５が取り付けられた状態においては、第１制振部１２８および第２制振部１２９が、セカンダリシャフト３１の軸線方向に配列され、かつ、その軸線方向において、第１制振部１２８と第２制振部１２９との間に、金属プレート１２６が介在されている。言い換えれば、セカンダリシャフト３１の軸線方向において、制振材１２５は、別々に振動可能な制振部を、複数有していることになる。なお、参考例４において、第１実施例、参考例３と同様の構成については、第１実施例、参考例３と同じ符号を付している。
【００９５】
この参考例４において、セカンダリシャフト３１、具体的には、固定シーブ４２が軸線方向に振動した場合は、固定シーブ４２の振動が、まず、第１制振部１２８に伝達され、この第１制振部１２８で振動が減衰される。ついで、第１制振部１２８の振動が、金属プレート１２６を経由して第２制振部１２９に伝達され、第２制振部１２９で、更に振動が減衰される。つまり、セカンダリシャフト３１の振動が、第１制振部１２８および第２制振部１２９で、２段階に分けて減衰される。このため、振動の減衰を１段階でおこなう場合に比べて、その振動減衰効果が高い。したがって、セカンダリシャフト３１を支持しているトランスアクスルケース５、トランスアクスルリヤカバー６の振動および騒音を抑制できる。
【００９６】
また、制振材１２５の外周端は、円筒部１２０および内向きフランジ１２１により支持されている。また、制振材１２５の内周端は、固定シーブ４２とパーキングギヤ３１Ａとにより挟み付けられている。このため、セカンダリシャフト３１が高速回転した場合でも、遠心力により制振材１２５と固定シーブ４２とが半径方向に相対移動したり、第１制振部１２８が背面１２４からはがれたり浮き上がったりすることを防止できる。さらに、制振材１２５とセカンダリシャフト３１に取り付けるにあたり、接着剤やボルトなどの固定手段を用いることなく、制振材１２５を取り付け溝１２２に嵌合固定するだけで済む。したがって、制振材１２５をセカンダリシャフト３１に取り付ける作業を簡略化できる。なお、参考例４において、制振部を３層以上形成することもできる。このように形成すれば、制振部の数だけ、振動の減衰段階数が増加する。さらに、参考例４では、第１制振部１２８と第２制振部とが連続して一体的に成形されているが、複数の制振部同士を、別部材で構成することもできる。
【００９７】
なお、図２において、トランスアクスルハウジング４とトランスアクスルケース５とを、ボルトなどにより結合することなく、一体成形したものを用いてもよい。また、図２において、エンジン１に代えて、電動機を動力源として用いること、あるいは、エンジンおよび電動機を動力源として用いることもできる。さらに、参考例１において、変速機構としてベルト式無段変速機を用いることもできる。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明によれば、軸部材が軸線方向に振動した場合に、剛性が低いカバーでは、ラジアル軸受としての機能を有し、スラスト軸受としての機能を備えていない軸受を用いているため、軸線方向の荷重を実質的に受けず、剛性が高いトランスアクスルケースでは、ラジアル軸受としての機能を有し、スラスト軸受としての機能を有する軸受を用いているため、軸線方向の荷重を受ける。したがって、剛性が低いカバーの振動、および振動による騒音を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の第１実施例であり、ベルト式無段変速機のセカンダリシャフトの支持構造を示す断面図である。
【図２】 この発明を適用したＦＦ車のパワートレーンを示すスケルトン図である。
【図３】 この発明の第１実施例の他の構造を示す断面図である。
【図４】 この発明の第２実施例を示し、車両を側面から見た概念図である。
【図５】 動力伝達装置の参考例であり、ベルト式無段変速機のセカンダリシャフトの支持構造を示す断面図である。
【図６】 動力伝達装置の参考例であり、ベルト式無段変速機のセカンダリシャフトの支持構造を示す断面図である。
【図７】 動力伝達装置の参考例であり、ベルト式無段変速機のセカンダリシャフトの支持構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１…エンジン、 ３Ａ…収納ケース、 ４…トランスアクスルハウジング、 ５…トランスアクスルケース、 ６…トランスアクスルリヤカバー、 ６Ｂ…構造部、 ９…ベルト式無段変速機構、 ３０…プライマリシャフト、 ３１…セカンダリシャフト、 ３２，３３，３４，３５，８０，９６，９７，１００…軸受、 ６３…車輪、 ７８…環状溝、 ８８…室内、 ９１…クラッチハウジング、 ９２…エクステンションハウジング、 ９３…リヤカバー、 ９４…軸部材、 ９５…歯車変速機構、 １０５…スリーブ、 １１０…高減衰材、 １１１…スリーブ、 １２５…制振材、 １２８…第１制振部、 １２９…第２制振部、 Ａ１，Ｂ１，Ｃ１…軸線、 Ｌ１，Ｌ２…距離、 Ｖｅ…車両。
Claims (1)
- 動力源から出力されたトルクが伝達される軸部材を、軸受を介在させて複数のケースにより支持する構成の動力伝達装置において、
前記複数のケースには、剛性が低いケースと剛性が高いケースとが含まれており、前記剛性が低いケースでは、ラジアル軸受としての機能を有し、かつ、スラスト軸受としての機能を備えていない軸受を用いて前記軸部材を支持し、前記剛性が高いケースでは、ラジアル軸受としての機能を有し、かつ、スラスト軸受としての機能を有する軸受を用いて前記軸部材を支持するように構成されており、
前記動力源から出力されたトルクが伝達されるベルト式無段変速機が設けられており、前記複数のケースには、このベルト式無段変速機が内部に設けられたトランスアクスルケースと、このトランスアクスルケースの開口端に固定されたカバーとが含まれており、このカバーが前記剛性が低いケースであり、前記トランスアクスルケースが前記剛性が高いケースであり、このトランスアクスルケースの内部に設けられた隔壁により、前記ラジアル軸受としての機能を有し、かつ、スラスト軸受としての機能を有する軸受を用いて前記軸部材が支持されていることを特徴とする動力伝達装置。
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