JP6540252B2 - 車両用自動変速機 - Google Patents

Description

本発明は、変速機ケースの中に、ギヤ機構と、ギヤ機構を支持するセンターサポートとが設けられた車両用自動変速機に関する。

特開２０１４−１４２０５２号公報（特許文献１）に開示されているように、変速機ケースの中に、ギヤ機構と、ギヤ機構を支持するセンターサポートとが設けられた車両用自動変速機が知られている。車両用自動変速機からの動力は、ギヤ機構、デファレンシャルギヤおよびドライブシャフトを介して、左右の駆動輪（前輪）に伝達される。

特開２０１４−１４２０５２号公報

センターサポートを用いる構造を採用した場合、センターサポートは、変速機ケースの内壁面にボルトにより固定される。センターサポートには、ギヤ反力等の外力が加わる。センターサポートを固定するためのボルトは、他の機器との干渉を避ける必要があるため、配置や本数に制約がある。ボルトを配置するためのスペースを十分に設けられない場合や、ボルトの本数を多く設けることができない場合であっても、センターサポートは、変速機ケースの内壁面に確実に固定されている必要がある。

本発明は、変速機ケースの内壁面にセンターサポートをより確実に固定可能な車両用自動変速機を提供するものである。

車両用自動変速機は、変速機ケースと、上記変速機ケースの内壁面にボルトにより固定されたセンターサポートと、上記センターサポートに支持されたギヤ機構と、上記変速機ケースに支持され、上記ボルトの軸方向に移動可能な摩擦係合機構と、を備え、上記センターサポートは、上記ボルトにより上記内壁面に締結される締結部と、上記締結部から上記ボルトの軸方向に延び、上記変速機ケースの内周面に当接するように配置されるインロー部と、を有し、上記インロー部の先端は、上記摩擦係合機構のエンドプレートに当接している。

上記の構成によれば、センターサポートが、ボルトだけでなくインロー構造により変速機ケースに固定される。変速機ケースにセンターサポートをより確実に固定することが可能となり、ギヤ反力等の外力がセンターサポートに作用した場合であっても、センターサポートに滑りが生じることを抑制できる。

上記の構成によれば、インロー部の先端が、摩擦係合機構の移動を規制するためのスナップリングとして機能することも可能となる。インロー構造を採用することによってインロー部の長さを十分に確保することができ、センターサポートの滑りの確実な防止と部品点数の削減との両立を図ることも可能となる。

実施の形態における車両用自動変速機を備えた動力伝達装置を示す概略構成図である。 実施の形態における車両用自動変速機に備えられるギヤ機構（カウンタドライブギヤ）およびセンターサポートなどを示す断面図である。 図２におけるＩＩＩ線に囲まれた領域を拡大して示す断面図である。 実施の形態における車両用自動変速機に備えられるギヤ機構（カウンタドライブギヤ）およびセンターサポートなどを示す側面図である。 比較例における動力伝達装置に備えられるセンターサポートなどを示す断面図である。 図５におけるＶＩ線に囲まれた領域を拡大して示す断面図である。 比較例における動力伝達装置に備えられるセンターサポートなどを示す側面図である。 比較例における車両用自動変速機に備えられるギヤ機構（カウンタドライブギヤ）およびセンターサポートなどを示す断面図である。

実施の形態について、以下、図面を参照しながら説明する。同一の部品および相当部品には同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。

図１は、実施の形態における自動変速機３０（車両用自動変速機）を備えた動力伝達装置１００を示す概略構成図である。動力伝達装置１００は、前輪駆動の車両に搭載され、図示しないエンジンからの動力を左右の駆動輪４８（前輪）に伝達する。図１に示すように、動力伝達装置１００は、変速機ケース１０、流体伝動装置２０、オイルポンプ２６、自動変速機３０、ギヤ機構４０およびデファレンシャルギヤ４５を備える。

（流体伝動装置２０）
流体伝動装置２０（トルクコンバータ）は、ポンプインペラ２１、タービンランナ２２、ステータ２３、ワンウェイクラッチ２４およびロックアップクラッチ２５を含む。ポンプインペラ２１は、エンジンのクランクシャフトに接続される。タービンランナ２２は、自動変速機３０の入力部材３０ａに接続される。ステータ２３は、ポンプインペラ２１とタービンランナ２２との内側に配置され、タービンランナ２２からポンプインペラ２１への作動油の流れを整流する。ワンウェイクラッチ２４は、ステータ２３の回転方向を一方向に制限する。

オイルポンプ２６は、ポンプアッセンブリと外歯ギヤとを備え、ギヤポンプとして機能する。ポンプアッセンブリは、ポンプボディとポンプカバーとを有し、外歯ギヤは、ハブを介して流体伝動装置２０のポンプインペラ２１に接続される。オイルポンプ２６は、エンジンからの動力により駆動され、図示しないオイルパンに貯留されている作動油（ＡＴＦ）を吸引し、作動油を図示しない油圧制御装置へと圧送する。

（自動変速機３０）
自動変速機３０は、入力部材３０ａ、ダブルピニオン式の第１遊星歯車機構３１、ラビニヨ式の第２遊星歯車機構３５、クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４、ブレーキＢ１，Ｂ２、およびワンウェイクラッチＦ１を含む。詳細は後述するが、自動変速機３０からの動力は、ギヤ機構４０、デファレンシャルギヤ４５およびドライブシャフト４７を介して、左右の駆動輪４８に伝達される。

第１遊星歯車機構３１は、サンギヤ３２、リングギヤ３３、ピニオンギヤ３４ａ，３４ｂ、およびプラネタリキャリア３４ｃを含む。ピニオンギヤ３４ａ，３４ｂは、互いに噛合する。ピニオンギヤ３４ａは、サンギヤ３２にさらに噛合し、ピニオンギヤ３４ｂは、リングギヤ３３にさらに噛合する。プラネタリキャリア３４ｃは、ピニオンギヤ３４ａ，３４ｂの組を自転かつ公転自在に保持する。

サンギヤ３２は、変速機ケース１０に固定されており、プラネタリキャリア３４ｃは、入力部材３０ａに一体回転可能に接続されている。第１遊星歯車機構３１は、いわゆる減速ギヤとして構成される。プラネタリキャリア３４ｃ（入力要素）に伝達された動力は、減速されて、リングギヤ３３（出力要素）から出力される。

第２遊星歯車機構３５は、サンギヤ３６ａ，３６ｂ、リングギヤ３７、ショートピニオンギヤ３８ａ、ロングピニオンギヤ３８ｂ、およびプラネタリキャリア３８ｃを含む。リングギヤ３７は、連結部材３９を介してギヤ機構４０に連結される。リングギヤ３７は、自動変速機３０の出力部材として機能する。

ショートピニオンギヤ３８ａは、サンギヤ３６ａに噛合する。ロングピニオンギヤ３８ｂは、サンギヤ３６ｂ、ショートピニオンギヤ３８ａ、およびリングギヤ３７に噛合する。プラネタリキャリア３８ｃは、ワンウェイクラッチＦ１を介して変速機ケース１０により支持される。プラネタリキャリア３８ｃは、ショートピニオンギヤ３８ａおよびロングピニオンギヤ３８ｂを自転自在（回転自在）かつ公転自在に保持する。

クラッチＣ１〜Ｃ４は、油圧クラッチから構成される。クラッチＣ１は、リングギヤ３３とサンギヤ３６ａとを締結したり、両者の締結を解除したりする。クラッチＣ２は、入力部材３０ａとプラネタリキャリア３８ｃとを締結したり、両者の締結を解除したりする。クラッチＣ３は、リングギヤ３３とサンギヤ３６ｂとを締結したり、両者の締結を解除したりする。クラッチＣ４は、プラネタリキャリア３４ｃとサンギヤ３６ｂとを締結したり、両者の締結を解除したりする。

ブレーキＢ１，Ｂ２は、油圧ブレーキから構成される。ブレーキＢ１は、サンギヤ３６ｂを変速機ケース１０に回転不能に固定したり、サンギヤ３６ｂの変速機ケース１０に対する固定を解除したりする。ブレーキＢ２は、プラネタリキャリア３８ｃを変速機ケース１０に回転不能に固定したり、プラネタリキャリア３８ｃの変速機ケース１０に対する固定を解除したりする。

本実施の形態において、ブレーキＢ２（図２も参照）は、「摩擦係合機構」として機能する。詳細は後述するが、ブレーキＢ２は、変速機ケース１０の内周面１０Ｓ（図２参照）上に設けられる。ブレーキＢ２は、変速機ケース１０によって支持されており、軸方向に移動することができる。

クラッチＣ１〜Ｃ４およびブレーキＢ１，Ｂ２は、図示しない油圧制御装置による作動油の給排を受けて動作する。自動変速機３０は、クラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１，Ｂ２を所定のタイミングで作動させることで、たとえば、前進１〜８速の変速段と後進１速および２速の変速段とを提供する。

（ギヤ機構４０）
ギヤ機構４０は、カウンタドライブギヤ４１、カウンタドリブンギヤ４３、ドライブピニオンギヤ４４（ファイナルドライブギヤ）、およびデフリングギヤ４６（ファイナルドリブンギヤ）を含む。

カウンタドライブギヤ４１は、第２遊星歯車機構３５のリングギヤ３７に、連結部材３９を介して連結される（図２も参照）。カウンタドリブンギヤ４３は、カウンタシャフト４２に固定され、カウンタドライブギヤ４１に噛合する。カウンタシャフト４２は、入力部材３０ａと平行に延在している。ドライブピニオンギヤ４４は、カウンタシャフト４２に形成（あるいは固定）される。デフリングギヤ４６は、ドライブピニオンギヤ４４に噛合し、デファレンシャルギヤ４５に連結される。

図２は、ギヤ機構４０（カウンタドライブギヤ４１）およびセンターサポート５０などを示す断面図である。図３は、図２におけるＩＩＩ線に囲まれた領域を拡大して示す断面図である。図４は、ギヤ機構４０（カウンタドライブギヤ４１）およびセンターサポート５０などを示す側面図である。

カウンタドライブギヤ４１およびカウンタドリブンギヤ４３（図４）は、カウンタドライブギヤ４１の外周に形成されたギヤ歯と、カウンタドリブンギヤ４３の外周に形成されたギヤ歯とが互いに噛み合うように配置される。

図１を参照して上述したとおり、自動変速機３０のリングギヤ３７と、ギヤ機構４０のカウンタドライブギヤ４１とは、連結部材３９（図１，図２）により連結される。連結部材３９のリングギヤ３７に対する軸方向の移動は、図示しないスナップリングなどによって規制されている。連結部材３９は、自動変速機３０の出力部材としてのリングギヤ３７と一体的に回転する。

連結部材３９は、軸受５６の外周に取り付けられる。軸受５６は、たとえばボールベアリングから構成される。変速機ケース１０の内壁面１０Ｔ（図２，図３）には、ボルト５８により、センターサポート５０が固定される。連結部材３９および軸受５６は、センターサポート５０を介して、変速機ケース１０により支持される。換言すると、ギヤ機構４０（カウンタドライブギヤ４１）は、連結部材３９、軸受５６およびセンターサポート５０を介して、変速機ケース１０により支持される。

本実施の形態におけるセンターサポート５０は、壁部５１、締結部５２、筒状支持部５３、およびインロー部５４を有する。壁部５１は、軸方向に対して直交するように延びる円盤状の形状を有する。締結部５２は、壁部５１の径方向外側に設けられる。締結部５２は、ボルト５８を差し込むための穴を有しており、この穴に差し込まれたボルト５８によって、締結部５２は変速機ケース１０の内壁面１０Ｔに締結される。本実施の形態においては、ボルト５８の軸方向は、自動変速機３０の軸方向に対して平行である。

筒状支持部５３は、壁部５１の径方向の内側に設けられる。筒状支持部５３は、壁部５１の側から第２遊星歯車機構３５（図１参照）が位置している側に向かって、軸方向に対して平行に延びる筒状の形状を有する。筒状支持部５３の外周に、軸受５６の内周が嵌合される。

筒状支持部５３の遊端部（壁部５１とは反対側の端部）の外周には、ネジ山が形成される。このネジ山に螺合されたナット（図示せず）とセンターサポート５０の壁部５１とによって、軸受５６が保持（挟持）される。これにより、軸受５６がセンターサポート５０すなわち変速機ケース１０に固定され、軸受５６により連結部材３９が支持される。カウンタドライブギヤ４１が連結部材３９の外周に嵌合されることで、カウンタドライブギヤ４１と連結部材３９とは、軸方向の相対移動が規制された状態で一体的に回転可能となる。

インロー部５４は、締結部５２の内周側の部分に連続するように設けられる。インロー部５４は、締結部５２の内周側の部分から第２遊星歯車機構３５（図１参照）が位置している側に向かって、ボルト５８の軸方向（自動変速機３０の軸方向に同じ）に対して平行な方向に延びる形状を有している。インロー部５４は、筒状の形状を有しており、インロー部５４の外周面が変速機ケース１０の内周面１０Ｓに当接するように配置される。締結部５２の内周側の部分（図２中における締結部５２の左側の部分（内壁面１０Ｔに接触している部分））と、インロー部５４の外周面と、変速機ケース１０の内周面１０Ｓとによって、いわゆるインロー構造が構成されている。

上述のとおり、ブレーキＢ２は、変速機ケース１０の内周面１０Ｓ（図２，図３参照）上に設けられる。ブレーキＢ２は、変速機ケース１０によって支持されており、軸方向に移動することができる。インロー部５４の先端５５は、ブレーキＢ２（摩擦係合機構）のエンドプレートＥＰに当接している。

（作用および効果）
センターサポート５０を用いる構造を採用した場合、センターサポート５０は、変速機ケース１０の内壁面１０Ｔに、ボルト５８により固定される。冒頭でも述べたように、センターサポート５０には、ギヤ反力等の外力が加わる（図４に示す矢印ＡＲを参照）。

センターサポート５０を変速機ケース１０に固定するためのボルト５８は、他の機器との干渉を避ける必要があるため、配置や本数に制約がある。ボルト５８を配置するためのスペースを十分に設けられない場合や、ボルト５８の本数を多く設けることができない場合であっても、センターサポート５０は、変速機ケース１０の内壁面１０Ｔに確実に固定されている必要がある。

本実施の形態の構成によれば、センターサポート５０が、ボルト５８だけでなく、インロー部５４と変速機ケース１０の内周面１０Ｓとのインロー構造により変速機ケース１０に固定される。変速機ケース１０にセンターサポート５０をより確実に固定することが可能となり、ギヤ反力等の外力がセンターサポート５０に作用した場合であっても、センターサポート５０に滑りが生じることを抑制できる。

本実施の形態の構成によれば、インロー部５４の先端５５が、ブレーキＢ２（摩擦係合機構）のエンドプレートＥＰに当接しているため、インロー部５４はブレーキＢ２の移動を規制するためのスナップリングとして機能することも可能となる。すなわち、インロー構造を採用することによってインロー部５４の長さを十分に確保することができ、センターサポート５０の滑りの確実な防止と、部品点数の削減との両立を図ることも可能となる。

本実施の形態の構成によれば、ボルト５８やノックピンの使用本数を減らしたり、これらのサイズを小さくしたりすることが可能となる。ボルト５８の締め付けトルクを小さくすることも、必要に応じて採り得る構成である。ボルト５８の使用本数やサイズダウンによって、重量の軽減や、コストの削減につなげることも可能である。

［比較例］
図５〜図８を参照して、比較例における動力伝達装置１０１について説明する。図５は、動力伝達装置１０１に備えられるセンターサポート５０Ｚなどを示す断面図である。図６は、図５におけるＶＩ線に囲まれた領域を拡大して示す断面図である。図７は、動力伝達装置１０１に備えられるセンターサポート５０Ｚなどを示す側面図である。

図５〜図７に示すように、動力伝達装置１０１のセンターサポート５０Ｚは、インロー部５４を有していない。すなわち、比較例におけるセンターサポート５０Ｚは、インロー構造を備えておらず、ボルト５８による締結のみで変速機ケース１０に固定されている。図８を参照して、比較例の構成を採用した場合には、長期間にわたってギヤ反力がセンターサポート５０Ｚに繰り返し作用することによって、センターサポート５０Ｚがボルト５８の座面に対して滑り移動してしまうことが懸念される。

一方、上述の実施の形態の構成によれば、センターサポート５０が、ボルト５８だけでなく、インロー部５４と変速機ケース１０の内周面１０Ｓとのインロー構造により変速機ケース１０に固定される。したがって、実施の形態の構成は、比較例の構成に比べて、変速機ケース１０にセンターサポート５０をより確実に固定することが可能となり、ギヤ反力等の外力がセンターサポート５０に作用した場合であっても、センターサポート５０に滑りが生じることを抑制できると言える。

比較例の構成においては、変速機ケース１０の内周面１０Ｓ（図６）に、スナップリング５９を固定するための凹部１０Ｕが設けられている。上述の実施の形態の構成によれば、インロー部５４の先端５５が、ブレーキＢ２（摩擦係合機構）のエンドプレートＥＰに当接しているため、インロー部５４はブレーキＢ２の移動を規制するためのスナップリングとして機能することも可能となる。すなわち、実施の形態の構成によれば、部品点数の削減や加工工数の削減を図ることも可能となっている。

以上、実施の形態について説明したが、上記の開示内容はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ 変速機ケース、１０Ｓ 内周面、１０Ｔ 内壁面、１０Ｕ 凹部、２０ 流体伝動装置、２１ ポンプインペラ、２２ タービンランナ、２３ ステータ、２４，Ｆ１ ワンウェイクラッチ、２５ ロックアップクラッチ、２６ オイルポンプ、３０ 自動変速機（車両用自動変速機）、３０ａ 入力部材、３１ 第１遊星歯車機構、３２，３６ａ，３６ｂ サンギヤ、３３，３７ リングギヤ、３４ａ，３４ｂ ピニオンギヤ、３４ｃ，３８ｃ プラネタリキャリア、３５ 第２遊星歯車機構、３８ａ ショートピニオンギヤ、３８ｂ ロングピニオンギヤ、３９ 連結部材、４０ ギヤ機構、４１ カウンタドライブギヤ、４２ カウンタシャフト、４３ カウンタドリブンギヤ、４４ ドライブピニオンギヤ、４５ デファレンシャルギヤ、４６ デフリングギヤ、４７ ドライブシャフト、４８ 駆動輪、５０，５０Ｚ センターサポート、５１ 壁部、５２ 締結部、５３ 筒状支持部、５４ インロー部、５５ 先端、５６ 軸受、５８ ボルト、５９ スナップリング、１００，１０１ 動力伝達装置、ＡＲ 矢印、Ｂ１ ブレーキ、Ｂ２ ブレーキ（摩擦係合機構）、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４ クラッチ、ＥＰ エンドプレート。

Claims (1)

1. 変速機ケースと、
   前記変速機ケースの内壁面にボルトにより固定されたセンターサポートと、
   前記センターサポートに支持されたギヤ機構と、
   前記変速機ケースに支持され、前記ボルトの軸方向に移動可能な摩擦係合機構と、を備え、
   前記センターサポートは、
   前記ボルトにより前記内壁面に締結される締結部と、
   前記締結部から前記ボルトの軸方向に延び、前記変速機ケースの内周面に当接するように配置されるインロー部と、を有し、
   前記インロー部の先端は、前記摩擦係合機構のエンドプレートに当接している、
   車両用自動変速機。

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