JP5269750B2 - 変速機 - Google Patents

Description

本発明は、トルクコンバータのポンプインペラ側に固定されて回転するスプロケットと、該スプロケットで駆動されるオイルポンプなどの被駆動装置とを備えた構造の変速機に関する。

従来のトルクコンバータを備えた自動変速機では、例えば、特許文献１に示すように、トルクコンバータの回転が伝達される入力軸に対して径方向に離間して配置されたオイルポンプを備えたものがある。このようなオイルポンプを駆動するための機構として、トルクコンバータのポンプインペラの回転が伝達される駆動側のスプロケットと、オイルポンプ側に設置した従動側のスプロケットとの間をチェーンで連結してなる駆動機構がある。この場合、駆動側のスプロケットは、トルクコンバータのインペラシェルに取り付けたスリーブ（トルクコンバータスリーブ）の外周に固定されており、入力軸の周りでスリーブと一体に回転するようになっている。

ところで、上記構成の自動変速機の組立においては、ケーシングに対してトルクコンバータを組み付ける際、スリーブ先端部の外周面に形成したスプライン歯とスプロケットの内周面に形成したスプライン歯とを嵌合させることで、ケーシング側のスプロケットにトルクコンバータ側のスリーブを組み付けるようになっている。この際、トルクコンバータのインペラシェルを回転させながら組み付けを行うことで、スプロケットのスプライン歯とスリーブのスプライン歯との位置あわせ（位相合わせ）を行う必要がある。

しかしながら、従来の構造では、スプロケットを支持する軸受に対してスプロケットをスナップリングなどの固定具で固定していた。そのため、スプロケットが軸受で自由に回転できる状態であったため、上記の位置合わせを行う際、スプロケットがトルクコンバータ側のスリーブと共回りして、スプライン歯の位相合わせが行い難いという問題があった。

この問題に対処するため、従来の構造では、スリーブに設けたスプライン歯の軸方向の先端に先尖型のリブを形成することで、スリーブ側のスプライン歯がスプロケット側のスプライン歯の隙間に差し込まれ易くなるようにしていた。しなしながら、このようなリブを形成することで、部品の加工に手間や時間がかかり、変速機の製造コストの増加につながっていた。また、上記のリブを設けていても、スプロケットがスリーブと共回りすることは防げないので、トルクコンバータの組付作業に要する手間や時間を十分に軽減することはできなかった。

特開２００６−６４００９号公報

本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ケーシングにトルクコンバータを組み付ける際、ケーシング側のスプロケットがトルクコンバータ側のスリーブと共回りすることを防止でき、スプロケットにスリーブを組み付ける作業が行い易くなる構造の変速機を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明にかかる変速機は、ケーシング（１１）に収容されたトルクコンバータ（ＴＣ）と、トルクコンバータ（ＴＣ）のポンプインペラ（４１）側に取り付けたスリーブ（２０）と、スリーブ（２０）に固定されてトルクコンバータ（ＴＣ）の回転軸（２）の周りで回転することで被駆動装置（１６）を駆動するスプロケット（３０）と、回転軸（２）とスリーブ（２０）の間に設置された筒状部（１４）と該筒状部（１４）の一端から径方向の外側に伸びるフランジ部（１５）とを有するステータシャフト（１３）と、を備え、スプロケット（３０）は、その外周側に設置したラジアル方向の荷重を受ける軸受（４０）でケーシング（１１）に対して回転可能に支持されており、軸受（４０）によるスプロケット（３０）の支持は、該スプロケット（３０）が回転軸（２）の軸方向に沿って移動可能な状態での支持であり、スプロケット（３０）に形成したスプライン歯（３５）にスリーブ（２０）に形成したスプライン歯（２５）を嵌合させてスリーブ（２０）をスプロケット（３０）に組み付ける際、スリーブ（２０）で押されたスプロケット（３０）が軸方向に移動することで、スプロケット（３０）がフランジ部（１５）に当接してその回転が規制されるように構成したことを特徴とする。

本発明にかかる変速機によれば、スリーブで押されたスプロケットが軸方向に移動することで、スプロケットがフランジ部に当接してその回転が規制されるようにしたので、スプロケットにスリーブを組み付ける際、スプロケットがスリーブと共回りすることを防止でき、スプライン歯の位相合わせ及び嵌合が行い易くなる。したがって、スプロケットにスリーブを組み付ける作業を簡単かつ迅速に行えるようになる。また、スプロケットがスリーブと共回することを防止できるので、従来構造でスリーブの端部に形成していた先尖型のリブを省略することが可能となる。したがって、部品の加工にかかる手間や時間を削減することができるので、変速機の製造コストを低減できる。

また、本発明にかかる変速機では、スプロケット（３０）とスリーブ（２０）の隙間をシールするためのシール部材（２３）を備え、スリーブ（２０）をスプロケット（３０）に組み付ける際、スリーブ（２０）の軸方向への移動に伴い、シール部材（２３）がスプロケット（３０）とスリーブ（２０）の隙間に挟まる前に、スプロケット（３０）のスプライン歯（３５）とスリーブ（２０）のスプライン歯（２５）との嵌合が開始されるように構成するとよい。

本発明にかかる変速機では、スリーブとスプロケットの隙間をシールするためのシール部材を備える場合、スリーブを軸方向に移動させてスプロケットに組み付ける際、スプロケットとスリーブの隙間にシール部材が挟まった後は、スプロケットとスリーブの相対回転が容易に行えない状態となる。そのため、スプライン歯が嵌合する前にシール部材が挟まると、スプライン歯の位相がずれていた場合、これを容易に修正することができないという不都合がある。そこで、本発明では、上記のように、スリーブの軸方向への移動に伴い、シール部材がスプロケットとスリーブの隙間に挟まる前に、スプロケットのスプライン歯とスリーブのスプライン歯との嵌合が開始されるように構成した。これにより、スプロケットとスリーブの隙間にシール部材が挟まる前に、スプライン歯の位相合わせを行ってスプライン歯を嵌合させることができるので、スプロケットに対するスリーブの組み付けを容易かつ確実に行えるようになる。したがって、変速機の組立効率を向上させることができる。
なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態における構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。

本発明にかかる変速機によれば、ケーシングにトルクコンバータを組み付ける際、ケーシング側のスプロケットがトルクコンバータ側のスリーブと共回りすることを防止できるので、スプロケットに対してスリーブを組み付ける作業が行い易くなる。

本発明の一実施形態にかかる変速機の一部を示す主断面図である。 メインシャフトの外周側に設置したスプロケット及びその周辺の構成を示す部分拡大断面図である。 スプロケットにスリーブを組み付ける手順を説明するための図で、（ａ）は、組付途中の状態を示す図、（ｂ）は、組付完了後の状態を示す図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる変速機の一部を示す主断面図である。図１に示す変速機１は、トルクコンバータＴＣを介してエンジン（図示せず）のクランクシャフト３の駆動力が伝達されるメインシャフト２を備えており、メインシャフト２上には、該メインシャフト２に対してギヤ４を係脱させるフォワードクラッチ（以下、単に「クラッチ」という。）５が配置されている。

また、図示は省略するが、変速機１は、メインシャフト２の駆動力が伝達される変速機構として、駆動プーリ軸上に設けた駆動プーリと、従動プーリ軸上に設けた従動プーリとの間に無端状のＶベルトを巻き掛けてなるベルト式無段変速機構（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）を備えている。このベルト式無段変速機構の駆動プーリ軸には、クラッチ５に繋がれたギヤ４が噛み合っており、前進時には、クラッチ５の係合によりギヤ４から駆動プーリ軸に駆動力が伝達されるようになっている。なお、メインシャフト２の駆動力が伝達される変速機構としては、上記のベルト式無段変速機構には限らず、それ以外にも、遊星歯車機構などの有段式変速機構であってもよい。

変速機１は、トルクコンバータＴＣを収容するトルクコンバータケース（以下、「ＴＣケース」と記す。）１１を備えている。また、ＴＣケース１１の端部には、クラッチ５やベルト式無段変速機構などの変速機構を収容するトランスミッションケース１２が取り付けられている。

トルクコンバータＴＣは、クランクシャフト３で駆動されるポンプインペラ４１と、ポンプインペラ４１に対向した状態でメインシャフト２に連結されたタービンランナ４２と、ポンプインペラ４１とタービンランナ４２との間に設けられたステータ４３と、ステータ４３とステータシャフト１３との間に設けたワンウェイクラッチ４４とを備えている。なお、タービンランナ４２とエンジンドライブプレート４５との間には、ダンパ付きのロックアップクラッチピストン４６が配置されている。また、コンバータカバー４７のクランクシャフト３と反対側の端部には、インペラシェル４８が接続されており、インペラシェル４８の内周側には、トルクコンバータスリーブ（ポンプハブ）２０が接続されている。

タービンランナ４２の外側は、タービンシェル５２で覆われている。タービンシェル５２は、その内周部がハブ５３を介してメインシャフト２に固定されている。ステータ４３を支持するワンウェイクラッチ４４は、ステータシャフト１３にスプライン嵌合している。ステータシャフト１３は、内部をメインシャフト２が貫通する中空の筒状部１４と、筒状部１４のクラッチ５側の端部から半径方向の外側に向かって伸びる略平板状のフランジ部１５とを有している。また、フランジ部１５のトルクコンバータＴＣ側の側面１５ａには、後述するスプロケット３０の外周面に対向する突起状の突出部１５ｂが形成されている。

また、図１に示すように、メインシャフト２に対して径方向の外側に離間した位置には、ギヤ式のオイルポンプ（被駆動装置）１６が設置されている。オイルポンプ１６は、オイルポンプ駆動軸１６ａの回転で駆動される。オイルポンプ駆動軸１６ａは、オイルポンプ１６からメインシャフト２と平行に突出しており、その先端には、従動側のスプロケット１７が取り付けられている。そして、駆動側のスプロケット３０と従動側のスプロケット１７との間には、チェーン１８が掛け渡されている。チェーン１８を介して駆動側のスプロケット３０の回転が従動側のスプロケット１７に伝達されることで、オイルポンプ１６が稼動するようになっている。

図２は、メインシャフト２上に設置したスプロケット３０及びその周辺の構成を示す部分拡大断面図である。同図に示すように、トルクコンバータスリーブ（以下、単に「スリーブ」という。）２０は、トルクコンバータＴＣの中心からクラッチ５側に延びており、ステータシャフト１３の筒状部１４の外側を囲む略円筒型に形成されている。スリーブ２０の外周側には、オイルポンプ１６（図１参照）を駆動するためのスプロケット３０が嵌合している。スプロケット３０は、ＴＣケース１１の内周端１１ａに対してラジアル方向の荷重を受ける軸受（ラジアル軸受）４０で回転自在に支持されている。また、スリーブ２０とＴＣケース１１の内周端１１ａとの間には、オイルシール３９が設置されている。オイルシール３９は、軸受４０のトルクコンバータＴＣ側に隣接して設置されており、軸受４０に潤滑油を供給するための油路３８を画成している。

スプロケット３０は、スリーブ２０の外周側に嵌合する略円筒状の本体部３１を有している。本体部３１の外周面における軸方向の中央付近には、チェーン１８を噛合させるスプロケット歯３２が形成されている。また、本体部３１の外周面におけるトルクコンバータＴＣ側の位置には、ＴＣケース１１との間に設けた軸受４０が当接している。また、本体部３１の外周面におけるクラッチ５側は、ステータシャフト１３のフランジ部１５の側面１５ａに設けた突出部１５ｂの内側面に対して若干の隙間を介して対向している。この部分には、突出部１５ｂとの隙間をシールするためのＯリング３３を設置した溝部３３ａが設けられている。また、本体部３１における軸方向の先端３１ａは、フランジ部１５の側面１５ａに対して僅かな隙間を有して対向しているか、もしくは、側面１５ａに当接している。

既述のように、スプロケット３０は、外周側に設置した軸受４０でＴＣケース１１に対して回転自在に支持されている。そして、本実施形態では、軸受４０によるスプロケット３０の支持をルーズ嵌合状態での支持とすることで、スプロケット３０を軸方向に沿って移動可能な状態としている。すなわち、軸受４０の内輪４０ａをスプロケット３０に対してスナップリングなどの固定具で固定せず、かつ、軸受４０の内輪４０ａとスプロケット３０との嵌め合いを若干ルーズに設定している。これにより、スプロケット３０は、先端３１ａがフランジ部１５の側面１５ａに当接する位置までは、軸方向でフランジ部１５側に移動することができるようになっている。

また、スプロケット３０の内周面３０ａにおけるクラッチ５側の端部には、スプライン歯３５が形成されている。スプライン歯３５は、後述するスリーブ２０に設けたスプライン歯２５の隙間に嵌合させるもので、詳細な図示は省略するが、軸方向に延びる直線状の突起からなり、複数が所定間隔で周方向に配列されている。

一方、スプロケット３０の内側に設置されるスリーブ２０は、略円筒状に形成された先端部２１を有している。この先端部２１は、スプロケット３０の内周側に嵌合可能な径寸法を有している。そして、先端部２１の外周面２０ａにおけるクラッチ５側の端部には、スプライン歯２５が形成されている。スプライン歯２５は、スプロケット３０に設けたスプライン歯３５の隙間に嵌合させるもので、軸方向に延びる直線状の突起からなり、複数が所定間隔で周方向に配列されている。また、先端部２１の外周面２０ａにおけるスプライン歯２５よりもトルクコンバータＴＣ側の位置には、Ｏリング（シール部材）２３を収容した溝部２３ａが形成されている。Ｏリング２３は、スプロケット３０の内周面３０ａとスリーブ２０の外周面２０ａとの隙間をシールするためのものである。

次に、上記構成の変速機１の組立工程において、ＴＣケース１１にトルクコンバータＴＣを組み付ける作業の手順を説明する。変速機１の組立工程では、ＴＣケース１１にトルクコンバータＴＣを組み付ける際、スリーブ２０外周面２０ａに形成したスプライン歯２５とスプロケット３０の内周面３０ａに形成したスプライン歯３５とを嵌合させることで、ＴＣケース１１側のスプロケット３０にトルクコンバータＴＣ側のスリーブ２０を組み付けるようになっている。図３は、この作業の手順を説明するための図で、（ａ）は、スプロケット３０にスリーブ２０を組み付ける途中の状態を示す図、（ｂ）は、組み付け完了後の状態を示す図である。

スプロケット３０にスリーブ２０を組み付けるには、図３（ａ）に示すように、スリーブ２０を軸方向に移動させることで、スプロケット３０の内周側にスリーブ２０の先端部２１を嵌め込んで取り付ける。この際、スリーブ２０の軸方向への移動に伴い、スリーブ２０のスプライン歯２５とスプロケット３０のスプライン歯３５が当接すると、スリーブ２０によって押されたスプロケット３０がフランジ部１５側へ移動して、スプロケット３０の先端３１ａがフランジ部１５の側面１５ａに当接する。これにより、フランジ部１５とスプロケット３０の間にフリクションが発生することで、スプロケット３０の回転が規制される。この状態で、トルクコンバータＴＣのインペラシェル４８及びスリーブ２０を回転させて、スプロケット３０のスプライン歯３５に対するスリーブ２０のスプライン歯２５の位相合わせを行う。こうしてスプライン歯３５，２５の位相合わせがなされ、スプロケット３０のスプライン歯３５の隙間にスリーブ２０のスプライン歯２５が嵌合すると、図３（ｂ）に示すように、スプロケット３０に対してスリーブ２０が組み付けられる。

このように、スリーブ２０で押されたスプロケット３０が軸方向に移動することで、スプロケット３０がフランジ部１５に当接してその回転が規制されるようにしたので、スプロケット３０がスリーブ２０と共回りすることを防止でき、スプロケット３０のスプライン歯３５に対するスリーブ２０のスプライン歯２５の位相合わせ及び嵌合が行い易くなる。したがって、スプロケット３０にスリーブ２０を組み付ける作業を簡単かつ迅速に行えるようになる。

また、上記の手順でスプロケット３０にスリーブ２０を組み付ける際、図３（ａ）に示すように、スプロケット３０のスプライン歯３５とスリーブ２０のスプライン歯２５との嵌合が開始される時点では、まだ、Ｏリング２３がスプロケット３０の内周面３０ａとスリーブ２０の外周面２０ａとの隙間に挟まれていない。すなわち、本実施形態では、Ｏリング２３がスプロケット３０とスリーブ２０の隙間に挟まる前に、スプロケット３０のスプライン歯３５とスリーブ２０のスプライン歯２５との嵌合が開始されるようになっている。これにより、スプロケット３０とスリーブ２０の相対回転によるスプライン歯３５，２５の位相合わせがより行い易くなるので、スプロケット３０に対するスリーブ２０の組み付けを容易かつ確実に行えるようになる。

すなわち、本実施形態では、スリーブ２０をスプロケット３０に組み付ける際、Ｏリング２３がスプロケット３０の内周面３０ａとスリーブ２０の外周面２０ａとの隙間に挟まった後は、スプロケット３０とスリーブ２０の相対回転が容易に行えない状態となる。そのため、もし、スプライン歯３５，２５が嵌合する前にＯリング２３が挟まると、スプライン歯３５，２５の位相がずれていた場合、これを容易に修正できないという不都合がある。そこで、本実施形態では、上記のように、スリーブ２０をスプロケット３０に組み付ける際、スリーブ２０の軸方向への移動に伴い、Ｏリング２３がスプロケット３０とスリーブ２０の隙間に挟まる前に、スプロケット３０のスプライン歯３５とスリーブ２０のスプライン歯２５との嵌合が開始されるように構成した。これにより、Ｏリング２３が挟まる前に、スプロケット３０とスリーブ２０の相対回転によってスプライン歯３５，２５の位相合わせを行うことができるので、スプロケット３０に対するスリーブ２０の組み付けを容易かつ確実に行えるようになる。したがって、変速機１の組立効率を向上させることができる。

以上説明したように、本実施形態の変速機１では、スプロケット３０のスプライン歯３５にスリーブ２０のスプライン歯２５を嵌合させてスリーブ２０をスプロケット３０に組み付ける際、スリーブ２０で押されたスプロケット３０が軸方向に移動することで、スプロケット３０がフランジ部１５に当接してその回転が規制されるようにした。これにより、スプロケット３０がスリーブ２０と共回りすることを防止でき、スプロケット３０のスプライン歯３５に対するスリーブ２０のスプライン歯２５の位相合わせ及び嵌合が行い易くなる。したがって、スプロケット３０にスリーブ２０を組み付ける作業が簡単に行えるようになる。また、スプロケット３０がスリーブ２０と共回することを防止できるので、従来構造でスリーブ２０に設けていた先尖型のリブを省略することが可能となる。したがって、部品の加工にかかる手間や時間を削減することができるので、変速機の製造コストを低減できる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、本発明にかかる変速機は、トルクコンバータのポンプインペラ側に固定されて回転するスプロケットと、該スプロケットで駆動されるオイルポンプなどの被駆動装置とを備えた構造の変速機であれば、その具体的な構成は、上記実施形態に示すベルト式無段変速機構を備えた変速機には限らず、他の構成の変速機にも適用が可能である。

１ 変速機
２ メインシャフト（回転軸）
１１ ＴＣケース（ケーシング）
１１ａ 内周端
１３ ステータシャフト
１４ 筒部
１５ フランジ部
１５ａ 側面
１５ｂ 突出部
１６ オイルポンプ（被駆動装置）
２０ スリーブ（トルクコンバータスリーブ）
２０ａ 外周面
２１ 先端部
２３ Ｏリング（シール部材）
２５ スプライン歯
３０ スプロケット
３０ａ 内周面
３１ 本体部
３１ａ 先端
３２ スプロケット歯
３３ Ｏリング
３５ スプライン歯
４０ 軸受（ラジアル軸受）
４１ ポンプインペラ
４８ インペラシェル
ＴＣ トルクコンバータ

Claims (1)

1. ケーシングに収容されたトルクコンバータと、
   前記トルクコンバータのポンプインペラ側に取り付けたスリーブと、
   前記スリーブに固定されて前記トルクコンバータの回転軸の周りで回転することで被駆動装置を駆動するスプロケットと、
   前記回転軸と前記スリーブの間に設置された筒状部と、該筒状部の一端から径方向の外側に伸びるフランジ部とを有するステータシャフトと、
   前記スプロケットと前記スリーブの隙間をシールするためのシール部材と、を備え、
   前記スプロケットは、その外周側に設置したラジアル方向の荷重を受ける軸受で前記ケーシングに対して回転可能に支持されており、
   前記軸受による前記スプロケットの支持は、該スプロケットが前記回転軸の軸方向に沿って移動可能な状態での支持であり、
   前記スプロケットに形成したスプライン歯に前記スリーブに形成したスプライン歯を嵌合させて前記スリーブを前記スプロケットに組み付ける際、
   前記スリーブの軸方向への移動に伴い、前記スリーブで押された前記スプロケットが軸方向に移動することで、前記スプロケットの先端が前記フランジ部の側面に当接して該スプロケットの回転が規制されると共に、
   前記シール部材が前記スプロケットと前記スリーブの隙間に挟まる前に、前記スプロケットのスプライン歯と前記スリーブのスプライン歯との嵌合が開始される
   ことを特徴とする変速機。

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