JP5764158B2 - 変速機 - Google Patents

Description

本発明は、第１ケースと、前記第１ケースに結合される第２ケースと、両端を前記第１ケースおよび前記第２ケースに支持されて駆動輪に接続された変速軸と、前記変速軸に固定されたパーキングギヤと、前記パーキングギヤに係合して前記変速軸の回転を拘束可能なパーキングポールと、前記第２ケースの内壁面に固定されたカバー部材とを備える変速機に関する。

変速機ケースから突出するカウンタシャフトの軸端部を変速機ケースに結合されるサイドカバーで支持するとともに、カウンタシャフトの軸端部に固定したパーキングギヤをサイドカバーの内面に対向させたパーキングロック装置が、下記特許文献１により公知である。

特許第３９００７８６号公報

ところで、上記従来のものは、変速機ケースに予めカウンタシャフトを組み付けた状態で、変速機ケースにサイドカバーを組み付けることになるが、その際にカウンタシャフトの軸端部にサイドカバーの内面に設けた軸受部を嵌合させる必要があり、サイドカバーの位置決めを的確に行わないと軸端部と軸受部とをスムーズに嵌合させることができず、作業性が低下する問題があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、変速機の第１ケースに第２ケースを結合する作業を、パーキングギヤのカバー部材を利用してスムーズに行えるようにすることを目的とする。

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、第１ケースと、前記第１ケースに結合される第２ケースと、両端をそれぞれ前記第１ケースおよび前記第２ケースに支持されて駆動輪に接続された変速軸と、前記変速軸に固定されたパーキングギヤと、前記パーキングギヤに係合して前記変速軸の回転を拘束可能なパーキングポールと、前記第２ケースの内壁面に固定されたカバー部材とを備える変速機であって、前記第１ケースに前記第２ケースを結合した状態で前記カバー部材は該第１ケース内に突出して前記パーキングギヤの外周面に僅かな隙間を介して嵌合し、前記第１ケースに前記第２ケースに結合する際に前記カバー部材は前記パーキングギヤの外周面に案内されることを特徴とする変速機が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記パーキングポールの中間部を揺動自在に支持する支軸と、前記パーキングポールの一端側に形成されて前記パーキングギヤに係合可能な係止爪と、前記パーキングポールの他端側に形成されて作動部材により押圧される被押圧部と、前記カバー部材の外周面に形成されて前記係止爪が進入可能な第１開口部とを備え、前記支軸から前記係止爪までの距離と、前記支軸から前記被押圧部までの距離とを異ならせたことを特徴とする変速機が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、前記カバー部材の外周面は、前記第１開口部よりも下方に位置する第２開口部を備えることを特徴とする変速機が提案される。

また請求項４に記載された発明によれば、請求項１〜請求項３のいずれか１項の構成に加えて、前記カバー部材は、その外周面から放射状に突出する複数の腕部を備えることを特徴とする変速機が提案される。

また請求項５の記載された発明によれば、請求項１〜請求項４の何れか１項の構成に加えて、前記変速軸を予め組み付けた前記第１ケースに、前記カバー部材を予め組み付けた前記第２ケースを結合することを特徴とする変速機が提案される。

尚、実施の形態の出力軸１５は本発明の変速軸に対応し、実施の形態のパーキングポール２３のカム面２３ｂは本発明の被押圧部に対応し、実施の形態のカム部材２６は本発明の作動部材に対応し、実施の形態の第１〜第４腕部２９ｆ〜２９ｉは本発明の腕部に対応する。

請求項１の構成によれば、パーキングロック装置は、第１ケースと、第１ケースに結合される第２ケースと、両端をそれぞれ第１ケースおよび第２ケースに支持されて駆動輪に接続された変速軸と、変速軸に固定されたパーキングギヤと、パーキングギヤに係合して変速軸の回転を拘束可能なパーキングポールとを備えるので、パーキングポールをパーキングギヤに係合させることでパーキングロック装置を作動させることができる。第２ケースの内壁面にカバー部材が固定されており、第１ケースに第２ケースを結合した状態でカバー部材は該第１ケース内に突出してパーキングギヤの外周面に僅かな隙間を介して嵌合するので、第１ケースに第２ケースを結合する際にカバー部材がパーキングギヤの外周面に案内されることで、第１ケースに対する第２ケースの組み付けを容易に行うことができる。

また請求項２の構成によれば、パーキングポールの中間部を揺動自在に支持する支軸と、パーキングポールの一端側に形成されてパーキングギヤに係合可能な係止爪と、パーキングポールの他端側に形成されて作動部材により押圧される被押圧部と、カバー部材の外周面に形成されて係止爪が進入可能な第１開口部とを備えるので、作動部材でパーキングポールの他端側の被押圧部を押圧し、パーキングポールを支軸まわりに揺動させることで、パーキングポールの一端側の係止爪を第１開口部を通してパーキングギヤに係合させてパーキングロック装置を作動させることができる。パーキングポールは、支軸から係止爪までの距離と、支軸から被押圧部までの距離とが異なるので、パーキングポールを逆向きに組み付けた場合に、カバー部材がパーキングポールと干渉して第２ケースが組み付け不能になることで、パーキングポールの誤組みを発見することができる。

また請求項３の構成によれば、カバー部材の外周面は、第１開口部よりも下方に位置する第２開口部を備えるので、万一カバー部材の内部に第１開口部から異物が侵入しても、その異物を第２開口部から排出することができる。

また請求項４の構成によれば、カバー部材は、その外周面から放射状に突出する複数の腕部を備えるので、可撓性を有する細長い異物を腕部で遮ることで、その異物がパーキングギヤの外周に巻き付くのを防止することができる。

また請求項５の構成によれば、変速軸を予め組み付けた第１ケースに、カバー部材を予め組み付けた第２ケースを結合するので、第１ケースに第２ケースを結合する際にカバー部材がパーキングギヤの外周面に確実に案内され、第２ケースを第１ケースに対して位置決めして容易に結合することができる。

ベルト式無段変速機の断面図（図２の１−１線矢視図）。 図１の２−２線断面図。 図２の３−３線矢視図。 図１の４−４線断面図。 図４の５−５線断面図。 カバー部材の斜視図。

以下、図１〜図６に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１および図２に示すように、ベルト式無段変速機のミッションケース１１は、図示せぬエンジンに一端面を結合される第１ケース１２と、第１ケース１２の他端面を塞ぐように結合される第２ケース１３とを備える。第１ケース１２および第２ケース１３には入力軸１４および出力軸１５が相互に平行に支持されており、下側に位置する入力軸１４に設けられたドライブプーリ１６と、上側に位置する出力軸１５に設けられたドリブンプーリ１７とに無端金属ベルト１８が巻き掛けられる。

ドリブンプーリ１７は、第２ケース１３の内壁面に対向するように出力軸１５に固設された固定側プーリ半体１９と、出力軸１５上に相対回転不能かつ軸方向摺動可能に支持されて油圧により固定側プーリ半体１９に対して接近・離間可能な可動側プーリ半体２０とを備える。ドライブプーリ１６も同様に固定側プーリ半体および可動側プーリ半体を備えており、ドライブプーリ１６の溝幅およびドリブンプーリ１７の溝幅を変化させることで、両プーリ１６，１７の有効半径が変化して変速比が無段階に変更される。

次に、図１、図４および図５に基づいて、停車時に出力軸１５の回転を拘束するパーキングロック装置の構造を説明する。

ドリブンプーリ１７の固定側プーリ半体１９の背面に、第２ケース１３の内壁面に向けて突出する環状のパーキングギヤ２１が一体に形成されており、パーキングギヤ２１の外周面に複数の歯溝２１ａ…が形成される。ドリブンプーリ１７の外周面よりも径方向外側の第１ケース１２の壁部１２ａに固定した支軸２２に、へ字状に屈曲するパーキングポール２３の中間部が揺動可能に支持される。パーキングポール２３の先端部には、パーキングギヤ２１の歯溝２１ａ…の一つに係合可能な係止爪２３ａが形成される。パーキングポール２３は、支軸２２の外周に巻き付けた捩じりバネ２４の弾発力で、係止爪２３ａがパーキングギヤ２１の歯溝２１ａ…から離反するように、図１において反時計方向に付勢される。

第１ケース１２の壁部１２ａに形成した貫通孔１２ｂを第２ケース１３側に貫通するパーキングロッド２５の先端に、コーン状のカム部材２６が設けられる。パーキングロッド２５は図示せぬシフトレバー（あるいはアクチュエータ）に接続されて軸方向に移動可能であり、カム部材２６は、壁部１２ａの貫通孔１２ｂと、壁部１２ａに２本のボルト２７，２７で固定したガイド部材２８の円弧状のガイド面２８ａとによって案内される。

へ字状のパーキングポール２３は、支軸２２から係止爪２３ａまでの距離が、支軸２２からカム面２３ｂまでの距離よりも小さくなるように形成される。

次に、図１〜図４および図６に基づいて、パーキングギヤ２１を覆うカバー部材２９の構造を説明する。

合成樹脂で一体成形されたカバー部材２９は、円環状の側壁部２９ａと、側壁部２９ａの外周から軸方向に立ち上がる第１周壁部２９ｂおよび第２周壁部２９ｃと、第１周壁部２９ｂおよび第２周壁部２９ｃの相互に対向する端部間に形成された第１開口部２９ｄおよび第２開口部２９ｅと、第１周壁部２９ｂの外周面から径方向外側に突出する第１、第２腕部２９ｆ，２９ｇと、第２周壁部２９ｃの外周面から径方向外側に突出する第３、第４腕部２９ｈ，２９ｉとを備えており、第１腕部２９ｆの付け根の側壁部２９ａに形成された第１ボス部２９ｊおよび第３腕部２９ｈの付け根の側壁部２９ａに形成された第２ボス部２９ｋを貫通する２本のボルト３０，３０で、第２ケース１３の内壁面に形成したねじ孔１３ａ，１３ａに締結される。

カバー部材２９を第２ケース１３に固定した状態で、第１開口部２９ｄは上方に向けて開口し、第２開口部２９ｅは下方に向けて開口する。またパーキングポール２３の先端側が第１、第４腕部２９ｆ，２９ｉ間に延び、係止爪２３ａが第１開口部２９ｄを通過してパーキングギヤ２１の歯溝２１ａ…の一つに係合可能である。

ベルト式無段変速機の組み立てが完了した状態で、出力軸１５の軸端は第２ケース１３の内壁面にローラベアリング３１を介して回転自在に支持される。第２ケース１３の内壁面から、内部に油路１３ｂが形成された軸部１３ｃが突出し、軸部１３ｃがシール部材３２を介して出力軸１５の内部に形成した油路１５ａに嵌合することで、軸部１３ｃの油路１３ｂから出力軸１５の油路１５ａにオイルが供給される。またパーキングギヤ２１の側面はカバー部材２９の側壁部２９ａに僅かな隙間を介して対向し、パーキングギヤ２１の外周面はカバー部材２９の第１周壁部２９ｂおよび第２周壁部２９ｃの内周面に僅かな隙間を介して対向する。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

運転者がシフトレバーでパーキングレンジ以外のレンジを選択しているとき、パーキングポール２３は捩じりバネ２４の弾発力で図１に実線で示す非作動位置にあり、パーキングポール２３の係止爪２３ａはパーキングギヤ２１の歯溝２１ａ…から離反し、出力軸１５の拘束が解除されてパーキングロック装置は非作動の状態となる。運転者がシフトレバーでパーキングレンジを選択すると、カム部材２６が貫通孔１２ｂから突出し、そのカム面２６ａがパーキングポール２３の基端側に形成したカム面２３ｂを押圧する（図５参照）。その結果、パーキングポール２３が支軸２２まわりに図１の時計方向に揺動して係止爪２３ａがパーキングギヤ２１の歯溝２１ａ…の一つに係合し、図１に破線で示すように出力軸１５の回転が拘束されてパーキングロック装置が作動する。

さて、ベルト式無段変速機を組み立てる際に、第１ケース１２側に予め入力軸１４、出力軸１５、ドライブプーリ１６、ドリブンプーリ１７、無端金属ベルト１８、パーキングポール２３、捩じりバネ２４等を組み付けておき、第２ケース１３側に予めカバー部材２９、ローラベアリング３１等を組み付けておく。そして図２に示すように、第２ケース１３の割り面を第１ケース１２の割り面に結合し、複数本のボルト３３…で第２ケース１３を第１ケース１２に締結する。

このとき、第１ケース１２側の出力軸１５の軸端部を第２ケース１３側のローラベアリング３１の内周に嵌合させ、かつ第１ケース１２側の出力軸１５の油路１５ａに第２ケース１３の軸部１３ｃの先端を嵌合させる必要があるため、第２ケース１３を第１ケース１２に対して精度良く位置決めしないと各嵌合部がスムーズに嵌合せず、組み付け作業の効率が低下する問題がある。

しかしながら、本実施の形態によれば、第２ケース１３の内壁面に予め固定したカバー部材２９の環状の第１周壁部２９ｂおよび第２周壁部２９ｃの端縁が、第２ケース１３の割り面から第１ケース１２側に向かって突出しており、これらの第１周壁部２９ｂおよび第２周壁部２９ｃが第１ケース１２側のパーキングギヤ２１の外周面に僅かな隙間を介して対向可能であるため、第２ケース１３の組み付け時に、先ずカバー部材２９の第１周壁部２９ｂおよび第２周壁部２９ｃの端縁をパーキングギヤ２１の外周面に嵌合させることで、第１ケース１２に対して第２ケース１３を位置決めすることができる。

続いて、パーキングギヤ２１の外周面に第１周壁部２９ｂおよび第２周壁部２９ｃの内周面を案内させながら第１ケース１２に対して第２ケース１３を接近させると、出力軸１５の軸端部がローラベアリング３１の内周面にスムーズに嵌合し、かつ第２ケース１３の軸部１３ｃの先端が出力軸１５の油路１５ａにスムーズに嵌合することで、第２ケース１３の結合作業を短時間で効率的に行うことができる。

第１ケース１２に第２ケース１３を結合した状態で、パーキングギヤ２１の外周面はカバー部材２９の第１周壁部２９ｂおよび第２周壁部２９ｃによって覆われるが、第１周壁部２９ｂおよび第２周壁部２９ｃの端部間に第１開口部２９ｄが形成されるため、この第１開口部２９ｄを通してパーキングポール２３の係止爪２３ａをパーキングギヤ２１の外周面の歯溝２１ａ…の一つに支障なく係合させることができる。

図１に示すように、パーキングポール２３の先端部はカバー部材２９の第１腕部２９ｆおよび第４腕部２９ｉ間に位置するが、万一パーキングポール２３の先端側および基端側を逆にして支軸２２に組み付けた場合、パーキングポール２３は、支軸２２から係止爪２３ａまでの距離が小さく、支軸２２からカム面２３ｂまでの距離が大きいため、パーキングポール２３のカム面２６ｂにカバー部材２９の第４腕部２９ｉが干渉することになる。よって、予めカバー部材２９を取り付けた第２ケース１３を第１ケース１２に組み付けるとき、誤組みされたパーキングポール２３がカバー部材２９と干渉するために第２ケース１３の組み付けが不可能になり、パーキングポール２３の誤組みを確実に阻止することができる。

ところで、ミッションケース１１の内部に異物が侵入したり、ミッションケース１１の内部に配置された部品が脱落して異物となったような場合に、それらの異物がパーキングポール２３の係止爪２３ａおよびパーキングギヤ２１の歯溝２１ａ…間に挟まると、パーキングポール２３の係止爪２３ａが歯溝２１ａ…に係合できなくなり、パーキングロック装置が作動不能になる可能性がある。

しかしながら、本実施の形態によれば、パーキングギヤ２１の外周面がカバー部材２９で覆われているため、異物をカバー部材２９で遮ってパーキングポール２３の係止爪２３ａおよびパーキングギヤ２１の歯溝２１ａ…間に挟まるのを防止することができる。特に、可撓性を有する細長い異物は、カバー部材２９から放射状に延びる４本の第１〜第４腕部２９ｆ〜２９ｉに遮られてパーキングギヤ２１の外周に巻き付くことが阻止されるため、異物によりパーキングロック装置が作動不能になる事態を一層確実に回避することができる。

またカバー部材２９の上部の第１開口部２９ｄから内部に異物が侵入しても、カバー部材２９の下部には第２開口部２９ｅが形成されているため、その異物を第２開口部２９ｅから外部に排出して歯溝２１ａ…に挟まるのを回避することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、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。

例えば、本発明の変速機は実施の形態のベルト式無段変速機に限定されず、任意の形式の変速機であっても良い。

また実施の形態ではパーキングギヤ２１がドリブンプーリ１７の固定側プーリ半体１９の背面に一体に形成されているが、独立したパーキングギヤ２１を出力軸１５に直接固設しても良い。

また本発明の変速軸は実施の形態の出力軸１５に限定されず、駆動輪に常時接続された軸であれば良い。

１２ 第１ケース
１３ 第２ケース
１５ 出力軸（変速軸）
２１ パーキングギヤ
２２ 支軸
２３ パーキングポール
２３ａ 係止爪
２３ｂ カム面（被押圧部）
２６ カム部材（作動部材）
２９ カバー部材
２９ｄ 第１開口部
２９ｅ 第２開口部
２９ｆ 第１腕部（腕部）
２９ｇ 第２腕部（腕部）
２９ｈ 第３腕部（腕部）
２９ｉ 第４腕部（腕部）

Claims (5)

1. 第１ケース（１２）と、
   前記第１ケース（１２）に結合される第２ケース（１３）と、
   両端をそれぞれ前記第１ケース（１２）および前記第２ケース（１３）に支持されて駆動輪に接続された変速軸（１５）と、
   前記変速軸（１５）に固定されたパーキングギヤ（２１）と、
   前記パーキングギヤ（２１）に係合して前記変速軸（１５）の回転を拘束可能なパーキングポール（２３）と、
   前記第２ケース（１３）の内壁面に固定されたカバー部材（２９）とを備える変速機であって、
   前記第１ケース（１２）に前記第２ケース（１３）を結合した状態で前記カバー部材（２９）は該第１ケース（１２）内に突出して前記パーキングギヤ（２１）の外周面に僅かな隙間を介して嵌合し、前記第１ケース（１２）に前記第２ケース（１３）を組み付ける過程で、前記カバー部材（２９）は前記パーキングギヤ（２１）の外周面に案内されることを特徴とする変速機。
2. 前記パーキングポール（２３）の中間部を揺動自在に支持する支軸（２２）と、前記パーキングポール（２３）の一端側に形成されて前記パーキングギヤ（２１）に係合可能な係止爪（２３ａ）と、前記パーキングポール（２３）の他端側に形成されて作動部材（２６）により押圧される被押圧部（２３ｂ）と、前記カバー部材（２９）の外周面に形成されて前記係止爪（２３ａ）が進入可能な第１開口部（２９ｄ）とを備え、前記支軸（２２）から前記係止爪（２３ａ）までの距離と、前記支軸（２２）から前記被押圧部（２３ｂ）までの距離とを異ならせたことを特徴とする、請求項１に記載の変速機。
3. 前記カバー部材（２９）の外周面は、前記第１開口部（２９ｄ）よりも下方に位置する第２開口部（２９ｅ）を備えることを特徴とする、請求項２に記載の変速機。
4. 前記カバー部材（２９）は、その外周面から放射状に突出する複数の腕部（２９ｆ〜２９ｉ）を備えることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の変速機。
5. 前記変速軸（１５）を予め組み付けた前記第１ケース（１２）に、前記カバー部材（２９）を予め組み付けた前記第２ケース（１３）を結合することを特徴とする、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の変速機。

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