JPH0769007B2 - 自動変速機のギヤ支持構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は自動変速機のギヤ支持構造、特にオートマチッ
クトランスアクスルの、オイルシールを配設されたカウ
ンタ軸上のカウンタギヤおよびピニオンギヤを、変速機
ケースに支持するギヤ支持構造に関するものである。

（従来の技術） オートマチックトランスアクスルは歯車変速機構とディ
ファレンシャルギヤとを１ユニットに構成し、フロント
エンジン・フロントホイールドライプ車（FF車）や、リ
ヤエンジン・リヤホイールドライブ車（RR車）に用いら
れる。

ところで、このような伝動系は通常エンジンとともに横
置き（車幅方向に延在するような配置）にするのが普通
である。したがって、主軸線上で変速された動力をその
ままディファレンシャルギヤに入力するようになすと、
ディファレンシャルギヤが左右駆動輪間の中央から大き
く外れた位置に存在することとなり、左右駆動輪の車軸
長が大きく異なる不都合を招く。このため通常は、主軸
線上で変速された動力をこの主軸線に平行なカウンタ軸
により戻し、その後カウンタ軸の対応端部に設けたファ
イナルドライブピニオンおよびこのピニオンに噛合する
ファイナルドライブリングギヤを順次経てディファレン
シャルギヤに伝達するようになす。

このようなオートマチックトランスアクスルとしては、
例えばトヨタ自動車（株）製のA140型自動変速機があ
り、この自動変速機においては、第３図の部分断面図に
示すように、カウンタ軸80にはカウンタギヤ81がスプラ
イン嵌合されるとともに、ファイナルドライブリングギ
ヤ82と対応する端部にピニオンギヤ83が設けてあり、カ
ウンタギヤ81およびピニオンギヤ83は夫々対抗する内側
面側に設けたベアリング（テーパローラベアリング）8
4,85を介して変速機ケース86に支持されている。

ベアリング85を支持する取付フランジ87は変速機ケース
86内に嵌合されており、この取付フランジ87とカウンタ
軸80との間には、変速機用オイルとディファレンシャル
機構用オイルとを分離するオイルシール88が介挿されて
いる。さらに取付フランジ87と変速機ケースス86との間
にはＯリング89およびスナップリング90が装着されてい
る。

このA140型自動変速機のカウンタ軸部は以下のようにし
て組付ける。すなわちまずカウンタ軸80を、ベアリング
85を組付けた状態で図示左方より矢印Ｃ方向に向って変
速機ケース86内に圧入し、次に取付フランジ87をオイル
シール88およびＯリング89とともに挿入し、スナップリ
ング90で固定する。次いでベアリング84のアウタレース
を変速機ケース86に嵌合し、カウンタギヤ81を、ベアリ
ング84のインナレースを組付けた状態でカウンタ軸80に
スプライン嵌合し、さらにカウンタ軸80の軸端部にナッ
ト91を噛合させる。このナット91を締付けることによ
り、ベアリング84,85にはプリロードが加えられる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながらこのA140型自動変速機にあっては、ベアリ
ング84,85によるカウンタギヤ81およびピニオンギヤ83
の支持位置を両ギヤの対向する内側面側にしてあるた
め、オイルシール装着スペースの他に少なくともベアリ
ング84,85および取付フランジ87のスペースが必要にな
ってギヤ間距離が増大し、したがってカウンタ軸80の軸
長が増大するとともに径方向寸法の大きなギヤが両軸端
部近傍に位置するため組付けスペース上不利を招き、コ
ンパクト化が困難になる。また、組込方向が限定される
（第３図の矢印Ｃ）ため、変速機ケース86内に設ける組
付スペースの径（第３図にｄで示す）はピニオンギヤ83
の径より大きくする必要があり、ピニオンギヤ径より小
さい径のベアリング85を支持するためには、別部材とし
ての取付フランジ87を設け、さらに変速機ケース86と取
付フランジ87との間にメカニカルシールとしてのＯリン
グ89を介挿する必要があり、ベアリング84の径が前記組
付スペース径ｄの大径化に伴い増大することと相俟って
コストアップを招く。さらにスナップリングの装着を変
速機ケースの奥側で行なわねばならず、組込性が悪い。

本発明はベアリングによるカウンタ軸上のギヤ支持位置
を、夫々カウンタギヤおよびピニオンギヤの対抗する内
側面側から外側面側に変更するとともに、変速機ケース
を、ピニオンギヤに駆動結合されるディファレンシャル
ギヤを車端側より組み込まれ該ディファレンシャルギヤ
を車体中央側で支持するとともに、前記オイルシールの
取付部を一体的に形成されるようにすることにより、上
述した問題を解決することを目的とする。

（課題を解決するための手段） この目的のため、本発明の自動変速機のギヤ支持構造
は、副変速機の出力ギヤに噛合し第１のベアリングを介
して副変速機ケースに支持されるカウンタギヤと、この
カウンタギヤにカウンタ軸を介して結合され第２のベア
リングを介して変速機ケースに支持されるピニオンギヤ
と、前記カウンタ軸上に配設され変速機用オイルおよび
ディファレンシャル機構用オイルを分離するオイルシー
ルとを具える自動変速機において、前記第１および第２
のベアリングによるカウンタ軸上のギヤ支持位置が、前
記カウンタギヤおよびピニオンギヤの夫々外側面側にな
るようにするとともに、前記変速機ケースは、前記ピニ
オンギヤに駆動結合されるディファレンシャルギヤを車
端側より組み込まれ該ディファレンシャルギヤを車体中
央側で支持するとともに、前記オイルシールの取付部を
一体的に形成されることを特徴とするものである。

（作用） 本発明の自動変速機においては、エンジンからトルクコ
ンバータを介して入力軸に伝達された動力は、チェーン
スプロケットおよびチェーンを順次経て変速機軸線に至
り、主変速機および副変速機で変速され、変速機軸上の
副変速機の出力部材、出力ギヤ、カウンタ軸上のカウン
タギヤ、ピニオンギヤ、およびフロント出力軸線上のセ
ンタドライブリングギヤを順次経てセンタディファレン
シャルギヤおよびフロントディファレンシャルギヤに至
り、分配出力されて前後輪を駆動する。

ここで前記カウンタ軸上のカウンタギヤおよびピニオン
ギヤを支持するため、このカウンタ軸上の、前記両ギヤ
の対抗する外側面側に夫々第１および第２のベアリング
を嵌合し、これらベアリングを介して前記両ギヤを副変
速機ケースおよび変速機ケースに夫々支持する。

これにより上記ギヤ間距離をオイルシール装着の必要最
小限の寸法にまで短縮するとともに、小径化したベアリ
ングを前記両ギヤの対抗する外側面側、すなわち両軸端
部寄に位置させて、組込スペースの減少によるコンパク
ト化を図ることができる。また、組込方向は限定される
ものの、ピニオン用ベアリング（第２のベアリング）が
ピニオンギヤよりも変速機ケースの奥側にあるため、従
来例の取付フランジおよびＯリングを廃止することがで
き、カウンタギヤ用ベアリング（第１のベアリング）の
径を変速機ケースに設けるベアリング嵌合用開口の形状
に基づき小径化することができることと相俟って、コス
トダウンを図ることができる。さらに従来例のスナップ
リングの廃止により組込性を向上させることができる。
さらに、オイルシールの取付部は変速機ケースに一体的
に形成されるため、前記ピニオンギヤに駆動結合される
ディファレンシャルギヤを前記変速機ケースの車端側よ
り組み込み該ディファレンシャルギヤを該変速機ケース
の車体中央側で支持することにより、所望のシール性お
よび組付性が確保される。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。

第１図は本発明の自動変速機のギヤ支持構造の一実施例
を示す部分断面図、第２図は同例を用いた自動変速機
（オートマチックトランスアクスル）の構成を示す断面
図であり、第２図中10はオートマチックトランスアクス
ル、12は歯車変速機構（変速機）を示す。なお第２図は
このトランスアクスルを入力軸、変速機軸、アイドラ軸
およびディファレンシャルの出力軸を含む平面で切った
断面図であり、第１図は第２図のＡ部詳細、すなわちギ
ヤ支持部を示す。

まずオートマチックトランスアクスル10の全体構成につ
いて第２図により説明すると、入力軸14の軸線上にはト
ルクコンバータ16、オイルポンプ18、ステータシャフト
20およびスプロケット22を配置する。入力軸14はステー
タシャフト20を貫通し、その両端部近傍に夫々トルクコ
ンバータ16のクラッチハブおよびスプロケット22をスプ
ライン嵌合する。ステータシャフト20は、トルクコンバ
ータ16のスリーブ、オイルポンプ18およびスプロケット
支持壁24を貫通するとともに、その開口端部に設けたベ
アリング26を介してスプロケット22を枢支する。スプロ
ケット22および変速機側のスプロケット28間にチェーン
30を装着し、トルクコンバータ16を経たエンジン動力を
入力軸14と平行な変速機軸線32上に伝達する。

変速機軸線32上には変速機軸としての変速機主軸32aお
よび変速機副軸32bが配置されており、変速機主軸32aの
軸線上にはスプロケット28および主変速機34を配置し、
変速機副軸32bの軸線上には主変速機34の一部および副
変速機36を配置する。スプロケット支持壁24を貫通する
変速機主軸32aの一端を変速機副軸32bの開口部に貫入す
るとともに、他端をスプロケット28およびベアリング38
を介してスプロケット支持壁24に枢支する。主変速機34
は２組の遊星歯車組および各種摩擦要素（クラッチやブ
レーキ）を具えて成り、これら摩擦要素の選択的油圧作
動により複数の変速段を得ることができ、変速機主軸32
aに伝達された動力を、選択した変速段に応じて変速し
て変速機副軸32bに伝達する。変速機副軸32bをベアリン
グ40、副軸受け部材42を介してケース44に枢支するとと
もに、ベアリング46を介して副変速機ケース48に枢支す
る。副変速機36は１組の遊星歯車組および各種摩擦要素
（クラッチやブレーキ）を具えて成り、これら摩擦要素
の選択的油圧作動により減速および直結状態となる。し
たがって自動変速機12全体としては第１表に示すように
前進５速、後退１速の変速段を得ることができる。

副変速機36の出力ドラム50およびこの出力ドラムとスプ
ライン嵌合する出力ギヤ52を自動変速機12の中央寄りに
配置し、出力ギヤ52をベアリング54を介して変速機副軸
32bに枢支するとともにカウンタギヤ56に噛合し、カウ
ンタギヤ56をアイドラ軸線58上のアイドラピニオンギヤ
60にスプライン嵌合する。副変速機36の出力は出力ドラ
ム50、出力ギヤ52およびカウンタギヤ56を順次経て主変
速機と副変速機との間より取り出されてアイドラピニオ
ンギヤ60に至り、アイドラピニオンギヤ60と噛合するセ
ンタドライブリングギヤ62を介してフロント出力軸64の
軸線上のセンタディファレンシャルギヤ66およびフロン
トディファレンシャルギヤ68に順次伝達され、フロント
出力軸64およびリア出力軸70に分配出力される。このデ
ィファレンシャル機構は、ディファレンシャルギヤの差
動機能を制限するビスカスカップリング（商品名）のユ
ニット72をも具えている。なおこのオートマチックトラ
ンスアクスルは、設置スペース（例えばエンジンルー
ム）上の制約から、若干径方向寸法が増えても軸方向寸
法を極力短くする必要があり、この目的のためエンジ
ン、トルクコンバータと歯車変速機構とを直列にせずに
並列配置として、径方向に構成要素を積み上げる構造を
採用している。

次にこのオートマチックトランスアクスルの本発明に係
る部分について第１図を用いて詳細に説明する。

副変速機の出力ギヤ52はカウンタギヤ56に噛合され、カ
ウンタギヤ56は、アイドラピニオンギヤ60が形成されて
いるアイドラ軸（カウンタ軸）60aにスプライン嵌合さ
れている。ピニオンギヤ60は、センタディファレンシャ
ルギヤ66に結合されるセンタドライブリングギヤ62に噛
合している。カウンタギヤ56とアイドラピニオンギヤ60
との間には変速機ケース44に一体的に形成された取付部
に取り付けられたオイルシール75が設けてあり、このオ
イルシール75は、アイドラ軸60aにボール部が、変速機
ケース44にフランジ部が、夫々当接して図示右方の変速
機用オイルと図示左方のディファレンシャル機構用オイ
ルとを分離する。

上記カウンタギヤ56およびアイドラピニオンギヤ60を支
持するため、ベアリング（本例ではテーパローラベアリ
ング）76,77を、アウタレース76a,77aが夫々変速機ケー
ス44、副変速機ケース48に当接し、インナレース76b,77
bが夫々アイドラピニオンギヤ60、カウンタギヤ56の外
側面側に当接するように嵌合する。

この自動変速機のアイドラ軸部の組付けは以下のように
して行う。すなわちまずアイドラ軸60aを、アイドラピ
ニオンギヤ60の外側面側に当接するテーパローラベアリ
ング76とともに図示右方より矢印Ｄ方向に向って変速機
ケース44に圧入し、次にオイルシール61をアイドラ軸60
aおよび変速機ケース44間に直接圧入する。次いでカウ
ンタギヤ56を、アイドラ軸60aにスプライン嵌合すると
ともに、その外側面側に当接するテーパローラベアリン
グ77とともに副変速機ケース48の開口に嵌合する。この
副変速機ケース48は、変速機ケース44とボルト結合され
ているから、このボルトを締付けることによりテーパロ
ーラベアリング76,77にはプリロードが加えられる。さ
らに、ピニオンギヤ60に駆動結合されるセンタディファ
レンシャルギヤ66を変速機ケース44の車端側より組み込
みセンタディファレンシャルギヤ66を変速機ケース44の
車体中央側で支持することにより、所望のシール性およ
び組付性を確保するようにしておく。

ところでこの自動変速機10においては、前述した軸方向
寸法短縮の要請に基づき、歯車変速機構12の出力取出し
位置を変速機軸線32のほぼ中間部としている。これはア
イドル軸部のレイアウトを従来例（A140型自動変速機）
と同様にした場合、出力取出用ギヤが歯車変速機構に対
し軸方向にオフセットして変速機副軸32bの軸端部近傍
に位置するため、動力伝達時モーメントによるねじれを
招くとともに、一体物の変速機ケースが軸方向に長くな
ってケース剛性の低下を招くことから、これらの問題を
解決するには前述した中間部における出力取出しが好適
であり、また自動変速機全体のコンパクト化の要請にも
適合するからである。

このようにしてカウンタギヤ、アイドラピニオンギヤの
ギヤ間距離および支持用ベアリングの径を減少させるこ
とにより、組込スペースを減少させてコンパクト化を図
ることができる。また従来例の取付フランジおよびＯリ
ングの廃止ならびに上記支持用ベアリングの小径化によ
りコストダウンを図ることができる。さらに従来例のス
ナップリングの廃止により組込性を向上させることがで
きる。

（発明の効果） かくして本発明の自動変速機のギヤ支持構造は上述の如
く、ベアリングによるカウンタ軸上のギヤ支持位置を、
夫々カウンタギヤおよびピニオンギヤの対抗する内側面
側から外側面側に変更したから、前記両ギヤのギヤ間距
離および支持用ベアリングの径を減少させることによ
り、組込スペースを減少させてコンパクト化を図ること
ができ、また従来例の取付フランジおよびＯリングの廃
止ならびに上記支持用ベアリングの小径化によりコスト
ダウンを図ることができ、さらに従来例のスナップリン
グの廃止により組込性を向上させることができる。さら
に、オイルシールの取付部は変速機ケースに一体的に形
成されるため、前記ピニオンギヤに駆動結合されるディ
ファレンシャルギヤを前記変速機ケースの車端側より組
み込み該ディファレンシャルギヤを該変速機ケースの車
体中央側で支持することにより、所望のシール性および
組付性が確保される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動変速機のギヤ支持機構の一実施例
を示す部分断面図、 第２図は同例を用いた自動変速機の全体構成を示す断面
図、 第３図は従来例の自動変速機のギヤ支持構造を示す部分
断面図である。 10…自動変速機（オートマチックトランスアクスル） 12…歯車変速機構（変速機） 44…変速機ケース、48…副変速機ケース 52…副変速機の出力ギヤ 56…カウンタギヤ、58…カウンタ軸線 60…アイドラピニオンギヤ 60a…カウンタ軸（アイドラ軸） 75…オイルシール 76,77…ベアリング（テーパローラベアリング）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】副変速機の出力ギヤに噛合し第１のベアリ
   ングを介して副変速機ケースに支持されるカウンタギヤ
   と、このカウンタギヤにカウンタ軸を介して結合され第
   ２のベアリングを介して変速機ケースに支持されるピニ
   オンギヤと、前記カウンタ軸上に配設され変速機用オイ
   ルおよびディファレンシャル機構用オイルを分離するオ
   イルシールとを具える自動変速機において、 前記第１および第２のベアリングによるカウンタ軸上の
   ギヤ支持位置が、前記カウンタギヤおよびピニオンギヤ
   の夫々外側面側になるようにするとともに、 前記変速機ケースは、前記ピニオンギヤに駆動結合され
   るディファレンシャルギヤを車端側より組み込まれ該デ
   ィファレンシャルギヤを車体中央側で支持するととも
   に、前記オイルシールの取付部を一体的に形成されるこ
   とを特徴とする自動変速機のギヤ支持構造。