JPH02266150A - 歯車箱の補強構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業−１−の利用分野 本発明は、歯車箱の補強構造に関する。

従来の技術およびその課題 一般に、歯車機構は歯車箱に収納されて用いられるが、
例えば、新編自動車工学便覧（昭和６２年６月：社団法
人自動車技術全発行）第５編第１１０頁に開示されるト
ランスアクスルにあっても、各種変速歯車が歯車箱とし
てのトランスアクスルハウジング内に収納され、エンジ
ン回転が適宜変速されて終減速装置そして駆動輪へと伝
達されるようになっている。

ところで、近年、」；記トランスアクスルハウジングは
軽量化のためアルミニウム合金等の薄肉鋳物で成形され
る傾向にあり、該トランスアクスルハウジング自体の剛
性が低下されてしまう。

このため、エンジン回転が入力されるインプットシャフ
トと、各種変速ギア列を介して変速された回転を終減速
装置に出力するメインシャフトとの間でトルク伝達され
る際、変速ギア列の噛合部分に噛合反力として作用する
大きな荷重が、インプットシャフトおよびメインシャフ
トを介して−１−〕記トランスアクスルハウジングに人
力された際、これら両シャフトか該トランスアクスルハ
ウジングに支持される部分の周縁は、曲げモーメントに
より変形されてしまう。

その結果、」−記インプットンヤフトおよび上記メイン
シャフトは微妙に倒れ、インプットシャフト側およびメ
インシャフト側それぞれの歯車の噛合部分の傾き変位量
が増加するため、ギアノイズの発生とか車両の音振に対
する品質感が低下してしまうという課題があった。

そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑みて、軽量化を
図りつつ剛性の大幅な増大を、簡単な構成をもって達成
することができる歯車箱の補強構造を提供することを目
的とする。

課題を解決するための手段 かかる目的を達成するために本発明は、互いに噛合され
て動力伝達される第１歯車および第２歯車を備え、これ
ら第１．第２歯車を第１軸および第２軸を介して支持す
る歯車箱において、」上記歯車箱の」−記第１．第２軸
支持部分周縁に、−１−記第１．第２歯車の噛合部分に
発生される噛合反力が、該支持部分に作用する荷重方向
に略沿ってリブを形成することにより構成する。

また、上記歯車箱の側壁には、上記支持部分に形成され
たリブの延長−Ｌで軸方向に延設される副リブを形成す
ることが望ましい。

作用 以上の構成により本発明の歯車箱の補強構造にあっては
、第１歯車と第２歯車との噛合部分に発生する噛合反力
が、第１歯車、第２歯車をそれぞれ支持する支持部材に
作用する荷重の作用方向に略沿って形成されたリブによ
り支持されるため、第１軸および第２軸の支持部分の変
形を極力低下させて、これら第１．第２軸の倒れを抑制
することができる。

また、上記噛合反力による荷重は」上記リブにより主に
支持されるため、歯車箱の一般部分の肉厚を薄く形成す
ることができ、該歯車箱の軽量化をも図ることができる
。

更に、上記歯車箱の側壁に上記支持部分に形成されたリ
ブの延長」二で軸方向に延設される副リブが形成される
ことにより、該副リブによって上記噛合反力が作用され
る方向における側壁の剛性をも著しく増大されることに
なる。

実施例 以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。

第１図、第２図は本発明の一実施例を示す歯車箱の補強
構造を示し、歯車箱としてトランスアクスルハウジング
１０を用い、該トランスアクスルハウジング】Ｏに本発
明を適用した場合を例にとって説明する。

即ち、第１図は図外のハウジングカバーを取り外した状
態でのトランスアクスルハウジング１０の側面図、第２
図は同トランスアクスルハウジング１０の斜視図を示し
、１２は第１軸としてのインプットシャフト、１／ｌは
第２軸としてのメインシャフトで、これらインプットシ
ャフト１２およびメインシャフト１４は平行配置されて
いる。

そして、上記トランスアクスルハウジング１０内では、
上記インプットシャフト１２にそれぞれ径が異なる複数
の第１歯車としてのインプットギア１６が形成されると
共に、上記メインシャフト１４に、該複数のインプット
ギア１６に対応して第２歯車としてのメインギア１８が
枢着され、これら複数のインプットギア１６およびメイ
ンギア１８はそれぞれ対応されるものどうしが噛合され
て複数の変速ギア列が構成される。

そして、」上記メインシャフト１４に設けられた図外の
複数のシンクロ装置の１つが係合されることにより、上
記複数の変速ギア列の］っが選択され、この選択された
変速ギア列を介してインプットシャフトＩ２とメインシ
ャフトＩ４との間で回転伝達が可能となり、該複数のシ
ンクロ装置を適宜切り換えることにより、複数の変速段
が得られるようになっている。

ところで、上記インプットギア１６とメインギア１８と
が噛合されて回転伝達される際、これら両ギアの噛合部
分には噛合反力が発生され、例えば、エンジントルクが
駆動輪側に伝達されるドライブ時には噛合反力による荷
重が生じ、駆動輪側からトルク人力されるコースト時に
も荷重が生ずる。

即ち、」―記インプットギア１６と−Ｉ−記メインギア
１８は通常はすば歯車として構成され、これら両者の噛
合部Ｐには第３図に示すように、ドライブ時、ラジアル
カＦｒ、接線力ＦＬ（）ルク伝達力）。

スラスト力Ｆｓが作用し、ここで、インプットシャフト
１２．メインシャフト１４のそれぞれの支持部分に作用
する力を考えると、第４図に示すように中心軸０１方向
には、ラジアル力Ｆｒの分力Ｆ　ｒ、と、スラスト力Ｆ
ｓのモーメントにより生ずるラジアル力Ｒ１が作用し、
かつ、該中心軸０１に直交する方向には、接線力Ｆｔの
分力ＦＬ、が作用し、これらの合力が軸受荷重Ｆ。（Ａ
−Ａ方向）として発生される。

尚、コースト時には上記ドライブ時とは逆にそれぞれの
力Ｆｒ、Ｆｔ、Ｆｓが作用し、第５図に示す方向（Ｂ−
Ｂ方向）にＦ　ｃが作用される。

一方、上記トランスアクスルハウジング１０の」上記イ
ンプットシャフト１２およびメインシャフト１４が貫通
される部分には、これらインプットシャフト１２および
メインシャフト１４と同心状にボス部２０．２２が形成
され、該ボス部２０゜２２内にそれぞれ嵌着される図外
のベアリングを介して、インプットシャフト１２および
メインシャフトＩ／Ｉは回転自在に支持される。

尚、２４は図外のデファレンシャルギアケースを回転支
持するベアリングを嵌着するためのボス部である。

ところで、上記インプットシャフト１２およびメインン
ヤフ）Ｉ／ｌが突出される側（第１図中手前側）の端面
２６には、周縁部に複数のボルト穴２８が形成される肉
厚部１０ａが設けられ、該ボルト穴２８に螺着されるボ
ルトを介して図外のハウジングカバーが取り付けられる
。

尚、上記トランスアクスルハウジング１０の反対側端面
３０には、図外のクラッチハウジングが同様にボルトを
介して取り付けられる。

ここで本実施例にあっては、上記インプットシャフト１
２および上記メインシャフト１４を支持するためのボス
部２０．２２から−Ｊ−記肉厚部１０ａに向かって、」
−記インプットギア１６とメインギア１８との噛合反力
による荷重によって、インプットシャフト１２とメイン
シャフト］／Ｉの支持部分に作用する荷重Ｆ、、ＦＣの
荷重方向に略沿ったリブ５０，５２および５４．５６が
、これらボス部２０．２２および肉厚部１０ａと而−に
形成される。

また、上記肉厚部１０ａに複数形成されたボルト穴２８
は、上記リブ５０，５２および５４，５６の延長上にも
形成される。

更に、本実施例では上記リブ５０，５２および５４．５
６の延長上には、トランスアクスルハウジング１０の側
壁３２に軸方向（第２図中左右方向）に延設される副リ
プ５８，６０および６２゜６４が形成されている。

以上の構成により本実施例のトランスアクスルハウジン
グ１０にあっては、インプットシャフト１２とメインシ
ャフト１４との間でトルク伝達が行われる際、インプッ
トギア１６とメインギア１８との噛合部分にはドライブ
時に噛合反力による荷重が発生し、この荷重によりイン
プットシャフト１２とメインシャフト１４の支持部分に
荷重Ｆ　ｎが発生され（Ａ、−Ａ方向）、コースト時に
も荷重Ｆ。（Ｂ−Ｂ方向）が発生される。

従って、上記インプットシャフト１２および上記メイン
シャフト１４には、上記荷重ＦｏおよびＦ、がそれぞれ
作用されるが、これら両シャフト１２．１４に該荷重Ｆ
ｏ、Ｆｃが作用される方向は、リブ５０，５２および５
４．．５６によって補強されているため、これら荷重作
用方向におけるトランスアクスルハウジング１０の剛性
は著しく増大されることになる。

このため、上記荷重Ｆｏ、Ｆｃによりインプットシャフ
ト１２およびメインシャフト１４を支持する上記ボス部
２０．２２にモーメントが作用した際にも、当該部分の
変形を防止してこれらインプットシャフト１２およびメ
インシャフトＩ４の倒れを無（すことができ、この倒れ
により発生されるギアノイズとか音振性能の悪化が防止
される。

このように、本実施例のトランスアクスルハウジング１
０の補強構造にあっては、単に」−記リブ５０．５２お
よび５４．５６を設けることにより、インプットシャフ
ト１２およびメインシャフト１４の支持剛性が著しく向
上されるため、該トランスアクスルハウジングＩＯの一
般部の肉厚を厚くする必要がなく、従って、該トランス
アクスルハウジング１０の軽量化が達成されることにな
る。

また、本実施例では」−記リブ５０，５２および５４．
５６の延長上にボルト穴２８が設けられているため、該
ボルト穴２８にハウジングカバーを装着した際に、該ハ
ウジングカバーの団性を該リブ５０，５２および５４．
５６の強度に付加することができるため、上記荷重ＰＩ
）、ＦＣの作用方向に対するトランスアクスルハウジン
グ１０の剛性を更に増大することができる。

更に、本実施例では］上記リブ５０，５２および５４．
５６の延長上、つまり、−１−記荷重が作用される方向
の側壁３２に、副リブ５８，６０および６２．６４を形
成したので、更なる剛性の増大を行うことができる。

第６図、第７図は他の実施例を示し、上記実施例と同一
構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述
べる。

第６図はトランスアクスルハウジング１０を反対側から
みた斜視図、第７図は反対側端面３０の要部拡大図で、
これら第６図、第７図に示すように、この実施例では図
外のディファレンシャルギアケースを支持する部分に本
発明を適用したものである。

即ち、上記トランスアクスルハウジング１０の反対側面
３０には、その周縁部に図外のクラッチハウジングに結
合するための肉厚部３４が形成されており、かつ、中心
部から側方に偏った部位には、上記ディファレンシャル
ギアケースを回転自在に支持する図外のベアリングを嵌
着するためのボス部２４が形成されており、該ボス部２
４から該肉厚部３４に向かって、該ディファレンシャル
ギアケースに作用される荷重Ｆｎ、Ｆｃ方向に略沿って
リブ７０，７０ａ、７０ｂおよび７２，７２ａ、７２ｂ
が形成されている。

ところで、第８図は終減速装置部分の概略図を示し、上
記ディファレンシャルギアケース３６の外周には大径の
リングギア３８が装着される一方、」−記メインシャフ
ト１４には該リングギア３８に噛合される出力ギア４０
か装着されており、これら出力ギア４０およびリングギ
ア３８を介してメインシャフト１４の回転がディファレ
ンシャルギアケース３６に伝達されるようになっている
。

尚、本実施例では」−記出力ギア４０を第１歯車として
用い、かつ、上記リングギア３８を第２歯車として用い
、また、上記メインシャフト１４は第１軸、上記ディフ
ァレンシャルギアケース３６は第２軸として構成され、
第１．第２軸として用いられた出力ギア４０およびリン
グギア３８は、それぞれはすば歯車として構成されてお
り、ドライブ時およびコースト時には」−記第４図およ
び第５図に示したと同様に荷重Ｆ、、ＦＣが発生される
。

従って、この実施例にあっても一］上記すブ７０゜７０
ａ、７０ｂおよび７２．７２ａ、７２ｂによって、ディ
ファレンシャルギアケース３６に作用する荷重に対する
剛性を著しく増大することができるため、上記実施例と
同様の機能、つまり、トランスアクスルハウジングＩＯ
の軽量化を図りつつ、剛性の大幅な増大を達成すること
ができる。

ところで、」−配合実施例にあってはトランスアクスル
ハウシング１０のインプットシャフト１２およびメイン
シャフト１４の支持部に本発明を適用した場合、および
ディファレンシャルギアケース３６の支持部に本発明を
適用した場合をそれぞれ例示したが、これに限ることな
く一般の歯車機構に用いられる歯車箱にあっても、本発
明を適用することができることはいうまでもない。

また、歯車箱に支持される歯車軸は２本に限ることなく
、３本星」二装置されるものにあっても、互いに噛合さ
れる歯車が取り付けられた一方の軸を第１軸とし、他方
の軸を第２軸とすることにより、それぞれの歯車軸に本
発明を適用することができる。

発明の効果 以−１−説明したように本発明の歯車箱のｈ０強構造に
あっては、請求項１では、互いに噛合される第１、第２
歯車の第１．第２軸が山車箱に支持される部分の周縁に
、これら第１．第２歯車の噛合部分に発生される噛合反
力か、上記第１．第２軸の支持部分に作用する荷重の作
用方向に略沿ってリブが形成されたので、第１．第２軸
に作用する上記噛合反力による荷重は、該リブにより支
持されるため、結果的に第１．第２軸の支持部分の剛性
を著しく増大することができる。

従って、本発明では」上記リブの形成部分を単に工夫す
るという簡単な構成をもって、第１．第２軸の倒れ防止
、延いては、第１．第２歯車の噛合部分の傾き防止を図
ることができるため、ギアノイズの発生を著しく抑制し
、かつ、１１５両の音振性能の大幅な向上を達成して、
車両の品質感の向」−を図ることができる。

しかも、」上記リブにより歯車箱の実質的な剛性向上を
図ることができるため、該歯車箱の一般部分の肉厚を薄
く形成することができるようになり、該歯車箱の軽量化
をも図ることができる。

また、請求項２では、」−配備車箱の側壁に上記支持部
分に形成されたリブの延長上で軸方向に延設される副リ
ブが形成されることにより、該副リブによって」−記噛
合反力に対する側壁の剛性をも著しく増大することがで
きるという各種優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すトランスアクスルハウ
ジングの端面図、第２図は第１図に示すトランスアクス
ルハウジングの斜視図、第３図は本発明の一実施例にお
ける歯車噛合部分に作用する力を示す説明図、第４図は
本発明の一実施例における噛合部分のドライブ時の荷重
作用方向を示す説明図、第５図は本発明の一実施例にお
ける噛合部分のコースト時の荷重作用方向を示す説明図
、第６図は本発明の他の実施例を示すトランスアクスル
ハウジングの他端面図、第７図は第６図に示すトランス
アクスルハウジングの要部拡大図、第８図は本発明が適
用される終減速装置の概略構成図である。 １０・・・トランスアクスルハウジング（歯車箱）、１
２・・・インプットシャフト（第１軸）、］／ｉ・・・
メインシャフト（第２軸）、１６・・・インプットギア
（第１歯車）、１８・・・メインギア（第２歯車）、５
０゜５２．５４，５６，７０．７０ａ、７０ｂ、７２７
２ａ、７２ｂ・・・リブ、５８，６０，６２．６４・・
・副リブ、Ｆｎ、Ｆｃ・・・荷重。 外３名

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに噛合されて動力伝達される第１歯車および
   第２歯車を備え、これら第１、第２歯車を第１軸および
   第２軸を介して支持する歯車箱において、 上記歯車箱の上記第１、第２軸支持部分周縁に、上記第
   １、第２歯車の噛合部分に発生する噛合反力が、該支持
   部分に作用する荷重方向に略沿ってリブを形成したこと
   を特徴とする歯車箱の補強構造。
2. （２）上記歯車箱の側壁に、上記支持部分に形成された
   リブの延長上で軸方向に延設される副リブを形成したこ
   とを特徴とする請求項１に記載の歯車箱の補強構造。