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発明の名称 アウトプットシャフト支持構造
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−116120(P2001−116120A)
公開日 平成13年4月27日(2001.4.27)
出願番号 特願平11−296509
出願日 平成11年10月19日(1999.10.19)
代理人 【識別番号】100105153
【弁理士】
【氏名又は名称】朝倉 悟 (外1名)
【テーマコード(参考)】
3J063
【Fターム(参考)】
3J063 AA02 AB12 AB43 AB53 AC04 BA04 CA01 CB41 CB43 CD42 CD46 
発明者 稲葉 哲也
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 車両用自動変速機のギヤトレーン内から駆動力を出力するシャフトと、パーキング時にシャフトを固定するパーキングギヤと、前記シャフトの軸心に構成され、潤滑油を供給する油路と、を備えたアウトプットシャフトにおいて、前記シャフトを、ギヤトレーン内から駆動力を出力する第1シャフトと、駆動輪側へつながる第2シャフトとして別体に形成し、前記パーキングギヤは第2シャフトに一体に構成されていることを特徴とするアウトプットシャフト支持構造。
【請求項2】 請求項1に記載のアウトプットシャフト支持構造において、前記第1シャフトを前記トランスミッションケースと前記リヤエクステンションとを仕切る隔壁の内周で第1軸受部材を介して支持し、前記第2シャフトの前記ギヤトレーン側端部を、第2軸受部材を介して前記隔壁のリヤエクステンション側側面で支持すると共に、リヤエクステンション端部で第3軸受部材を介して支持し、前記第1シャフトと前記第2シャフトとを前記隔壁のリヤエクステンション側のスプライン結合部で結合したことを特徴とするアウトプットシャフト支持構造。
【請求項3】 請求項1または2に記載のアウトプットシャフト支持構造において、前記第1シャフトの外周と前記第2シャフトの内周とでスプライン結合し、前記第2シャフトの端部であって前記スプライン結合部分の外周に前記パーキングギヤを形成し、前記パーキングギヤのフランジ部に前記第2軸受部材を配置したことを特徴とするアウトプットシャフト支持構造。
【請求項4】 請求項1ないし3に記載のアウトプットシャフト支持構造において、前記第2シャフトの軸内に中空部分を構成したことを特徴とするアウトプットシャフト支持構造。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用の自動変速機のギヤトレーンから出力される駆動力を、駆動輪へ伝達するアウトプットシャフトの支持構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、自動変速機のアウトプットシャフトとしては、ニッサンフルレンジ電子制御オートマチックトランスミッション整備要領書(昭和63年3月発行)I−7ページに記載の構造が知られている。
【0003】この従来技術の概略図を図13に示す。この自動変速機はコンバータケース101,トランスミッションケース102,リヤエクステンション103の3つのケースから構成されている。コンバータケース101内のトルクコンバータ104からの駆動力は、インプットシャフト107によりトランスミッションケース102内のギヤトレーン105へと入力され、ギヤトレーン105により変速された駆動力はアウトプットシャフト108によりフランジコンパニオン110を介して駆動輪に伝達されるものである。また、アウトプットシャフト108内には、潤滑油を供給するための油路が構成されており、摺動部等を潤滑する事が出来るよう構成されている。また、アウトプットシャフト108のリヤエクステンション103内にはパーキング時に駆動輪を固定するパーキングギヤ109が別部材として構成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来のアウトプットシャフト108においては、ギヤトレーン105側からフランジコンパニオン110まで一体の部材で構成されているため、車種の変更等によるフランジコンパニオン110までの長さの変更によって、アウトプットシャフト109が長くなってしまい、重量の増加を招くという問題があった。
【0005】また、四輪駆動車にこの自動変速機を適用した場合、四輪駆動ユニットをリヤエクステンション110部分に設置するが、アウトプットシャフト108を付け替えなければならないため、同一ギヤトレーンを使用できないという問題があった。
【0006】また、アウトプットシャフト109内にはリヤエクステンション内の軸受部材を潤滑するための油路が構成されているが、この油路は、アウトプットシャフト109が長くなると油路の加工が困難になると言う問題があった。
【0007】更に、直接アウトプットシャフト109とフランジコンパニオン110を連結することによって、駆動輪側からの曲げ力やスラスト力の負荷入力が直接ギヤトレーン105内に入力されてしまうため、振動等がギヤトレーン105内の回転メンバや歯車などに入力されてしまい、回転メンバや歯車の耐久性が低下するという問題があった。
【0008】本発明は、上述のような問題点に着目してなされたもので、車種等の変更によってフランジコンパニオンまでの長さが変更されたとしても、ギヤトレーン自体を変更することなく、かつ、重量の増加を招くことないアウトプットシャフトを提供し、更に、駆動輪側からの負荷入力による振動等が直接ギヤトレーンに入力されることのない、アウトプットシャフト支持構造を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上述の問題を解決する手段として、請求項1記載の発明では、車両用自動変速機のギヤトレーン内から駆動力を出力するシャフトと、パーキング時にシャフトを固定するパーキングギヤと、前記シャフトの軸心に構成され、潤滑油を供給する油路と、を備えたアウトプットシャフトにおいて、前記シャフトを、ギヤトレーン内から駆動力を出力する第1シャフトと、駆動輪側へつながる第2シャフトとして別体に形成し、前記パーキングギヤは第2シャフトに一体に構成されていることを特徴とする。
【0010】請求項2記載の発明では、請求項1に記載のアウトプットシャフト支持構造において、前記第1シャフトを前記トランスミッションケースと前記リヤエクステンションとを仕切る隔壁の内周で第1軸受部材を介して支持し、前記第2シャフトの前記ギヤトレーン側端部を、第2軸受部材を介して前記隔壁のリヤエクステンション側側面で支持すると共に、リヤエクステンション端部で第3軸受部材を介して支持し、前記第1シャフトと前記第2シャフトとを前記隔壁のリヤエクステンション側のスプライン結合部で結合したことを特徴とする。
【0011】請求項3記載の発明では、請求項1または2に記載のアウトプットシャフト支持構造において、前記第1シャフトの外周と前記第2シャフトの内周とでスプライン結合し、前記第2シャフトの端部であって前記スプライン結合部分の外周に前記パーキングギヤを形成し、前記パーキングギヤのフランジ部に前記第2軸受部材を配置したことを特徴とする。
【0012】請求項4記載の発明では、請求項1ないし3に記載のアウトプットシャフト支持構造において、前記第2シャフトの軸内に中空部分を構成したことを特徴とする。
【0013】
【発明の作用及び効果】請求項1記載のアウトプットシャフト支持構造においては、車両用自動変速機のギヤトレーン内から駆動力を出力するシャフトが、パーキング時にシャフトを固定するパーキングギヤと、前記シャフトの軸心に構成され、潤滑油を供給する油路とを備えている。
【0014】このとき、前記シャフトが、ギヤトレーン側から駆動力を出力する第1シャフトと、駆動輪側へつながる第2シャフトとして別体に形成され、前記パーキングギヤが第2シャフトに一体に構成されている。
【0015】よって、車種の変更等によるフランジコンパニオンまでの長さの変更があったとしても、第2シャフトのみを交換すれば良い。また、四輪駆動車にこの自動変速機を適用した場合、ギヤトレーンに接続された第1シャフトを付け替えることなく、第2シャフトのみ付け替えることによって四輪駆動ユニットを構成することが可能となり、同一ギヤトレーンを使用することができる。よって、組み付け性の向上、及びコスト削減を図ることができる。
【0016】また、潤滑油路は前記第1シャフト及び前記第2シャフトの両方に構成されるが、前記第1シャフトに構成される油路は、貫通穴として構成され、前記第2シャフトに構成される油路は、シャフトの途中までの油路であるが、シャフト自体の長さが短いため、油路の加工性の向上を図ることができる。
【0017】請求項2記載のアウトプットシャフト支持構造においては、前記第1シャフトがトランスミッションケースとリヤエクステンションとを仕切る隔壁の内周で第1軸受部材を介して支持され、第2シャフトのギヤトレーン側端部が第2軸受部材を介して前記隔壁のリヤエクステンション側側面で支持されると共に、リヤエクステンション端部で第3軸受部材を介して支持され、第1シャフトと第2シャフトとが前記隔壁のリヤエクステンション側でスプライン結合しているため、駆動輪側で発生した曲げ力やスラスト力などの負荷入力を隔壁側面及びスプライン結合とで吸収することができ、ギヤトレーン内への負荷入力を抑制することができる。したがって、ギヤトレーンの耐久性の向上を図ることができる。
【0018】請求項3記載のアウトプットシャフト支持構造においては、前記第1アウトプットシャフトの外周と前記第2アウトプットシャフトの内周とをスプライン結合し、そのスプライン結合部の外周に形成したパーキングギヤのフランジ部にスラストベアリングを配置する構造としたことにより、スラストベアリングを配置するのが容易となり、しかもスプライン結合部の径を大きくすることができ軸方向の寸法短縮を図ることができる。
【0019】請求項4記載のアウトプットシャフト支持構造においては、前記第2シャフトの軸内に中空部分が構成されている。
【0020】これは、アウトプットシャフトを第1シャフト及び第2シャフトの別体部材により構成したことにより、第2シャフト内の肉抜きを可能にしたことによる。
【0021】よって、必要な剛性を確保しつつ、軽量化を図ることができる。
【0022】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の形態における、自動変速機用歯車変速装置の全体構成図である。また、図2には実施の形態1の自動変速機用歯車変速装置を示すスケルトン図を示す。図1,2において、G1,G2,G3,は遊星ギヤ、M1,M2は連結メンバ、C1,C2,C3はクラッチ、B1,B2,B3,B4はブレーキ、F1,F2,F3はワンウェイクラッチ、INは入力軸(入力部材)、OUTは出力軸(出力部材)である。
【0023】前記第1遊星ギヤG1は、第1サンギヤS1と、第1リングギヤR1と、両ギヤS1,R1に噛み合うピニオンを支持する第1キャリアPC1を有するシングルピニオン型の遊星ギヤである。
【0024】前記第2遊星ギヤG2は、第2サンギヤS2と、第2リングギヤR2と、両ギヤS2,R2に噛み合うピニオンを支持する第2キャリアPC2を有するシングルピニオン型の遊星ギヤである。
【0025】前記第3遊星ギヤG3は、第3サンギヤS3と、第3リングギヤR3と、両ギヤS3,R3に噛み合うピニオンを支持する第3キャリアPC3を有するシングルピニオン型の遊星ギヤである。
【0026】前記第1連結メンバM1は、第1キャリアPC1と第3リングギヤR3とを一体的に連結するメンバである。
【0027】前記第2連結メンバM2は、第2リングギヤR2と第3キャリアPC3とを一体的に連結するメンバである。
【0028】前記第1クラッチC1は、第1リングギヤR1と第2リングギヤR2とを選択的に断接するクラッチである。
【0029】前記第2クラッチC2は、第2サンギヤS2と第3サンギヤS3とを選択的に断接するクラッチである。この第2クラッチC2には、並列に第1ワンウェイクラッチF1が設けられている。
【0030】前記第3クラッチC3は、第3キャリアPC3と第3サンギヤS3とを選択的に拘束するクラッチである。
【0031】前記第1ブレーキB1は、第2連結メンバM2の回転を選択的に停止させるブレーキである。
【0032】前記第2ブレーキB2は、第1サンギヤS1の回転を選択的に停止させるブレーキである。この第2ブレーキB2には、並列に第2ワンウェイクラッチF2が設けられている。
【0033】前記第3ブレーキB3は、第2サンギヤS2の回転を選択的に停止させるブレーキである。この第3ブレーキB3には、並列に第4ブレーキB4及び第3ワンウェイクラッチF3(B4とF3とは互いに直列配置)が設けられている。
【0034】前記入力軸INは、第1リングギヤR1に連結され、エンジン回転駆動力を図外のトルクコンバータに介して入力する。
【0035】前記出力軸OUTは、第2キャリアPC2に連結され、出力回転駆動力を図外のファイナルギヤ等を介して駆動輪に伝達する。
【0036】前記各クラッチC1,C2,C3及びブレーキB1,B2,B3,B4には、各変速段にて締結圧や解放圧を作り出す図外の変速油圧制御装置(油圧制御タイプ,電子制御タイプ,油圧+電子制御タイプ)が接続されている。
【0037】[変速作用]図3は実施の形態1の自動変速機用歯車変速装置での締結作動表を表す図、図は実施の形態1の自動変速機用歯車変速装置において各変速段でのトルク伝達経路を示す図である。
【0038】図3において、△はパワーオン時はトルク伝達に関与する状態、Cはコースト時はトルク伝達に関与する状態、●は摩擦要素に油圧は供給するが、出力に影響する作用はない状態、(○)はオーバーランモードでは締結する状態、(○)はセレクト時は締結し、その後オーバーランモード以外は解放する状態、○は締結状態を示す。図4は1速時でのトルク伝達経路、図5は2速時でのトルク伝達経路、図6は3速時でのトルク伝達経路、図7は4速時でのトルク伝達経路、図8は5速時のトルク伝達経路、図9はリバースでのトルク伝達経路を示す。
【0039】図10は、本発明の実施の形態を適用した自動変速機の概念図である。
【0040】まず構成を説明すると、自動変速機はコンバータケース1,トランスミッションケース2,リヤエクステンション3から構成されている。コンバータケース1内には、トルクコンバータ4が構成され、トランスミッションケース2内には、ギヤトレーン5及びコントロールユニット6が構成されている。トルクコンバータ4とギヤトレーン5の間にはインプットシャフト7が構成され、ギヤトレーン5からリヤエクステンション3には第1アウトプットシャフト8(特許請求の範囲の第1シャフトに相当)が構成され、第1アウトプットシャフト8に第2アウトプットシャフト9(特許請求の範囲の第2シャフトに相当)が連結されている。第2アウトプットシャフト9には、パーキング時に駆動軸を固定するためのパーキングギヤ9aが一体に構成されている。この第2アウトプットシャフト9はフランジコンパニオン10へと連結され、図外の駆動輪へと回転力を伝達する。
【0041】第1アウトプットシャフト8は、図中▲で示された支持点a,bによって支持されており、支持点aにおいては、ブッシュを介してインプットシャフト7に、支持点bはブッシュ16(第1軸受部材)を介してトランスミッションケース2の隔壁2aの内周に支持されている。
【0042】図11には、本実施の形態のリヤエクステンション3部分の拡大断面図を示す。
【0043】まず構成を説明すると、第1アウトプットシャフト8は、トランスミッションケース2にブッシュ16を介して支持されている。第1アウトプットシャフト8には、潤滑油路8aが設けられ、摺動部の潤滑を可能にしている。この潤滑油路8aは、図10にも示すように、第1アウトプットシャフト8を貫通しており、油路の形成を容易にしている。
【0044】第1アウトプットシャフト8と第2アウトプットシャフト9は、その外周と内周とがスプライン結合により連結されている。スプライン結合部13には、若干のがたつきを許容するクリアランスが構成されている。
【0045】第2アウトプットシャフト9はスプライン結合部13の外周であって端部に形成されたパーキングギヤ9aのフランジ部とトランスミッションケース2の隔壁2aとの間に配置されたスラストベアリング12(第2軸受部材)を介してスラスト方向に支持され、また、リヤエクステンション3にボールベアリング11(第3軸受部材)を介して支持されている。
【0046】このボールベアリング11のインナレース11aは第2アウトプットシャフト9にワッシャ11により固定されている。このワッシャ11は片側に二枚ずつかませてあり、ワッシャ表面は抵抗を少なくするよう表面処理が施されている。これにより、ボールベアリングのインナレース11aとワッシャ11が相対回転できるため、ワッシャ11間及びワッシャ11とインナレース11a間がスティックし、そのスティックが開放される際に発生する、いわゆるカッキン音を防止することができるよう構成されている。
【0047】また、軸内には、スプライン結合部13及び中空部分9bが構成され、更に、油路9c,9dが構成されている。
【0048】第2アウトプットシャフト9にはスプライン結合によりフランジコンパニオン10が結合され、このフランジコンパニオン10とリヤエクステンション3の間には、オイルシール15が構成されている。
【0049】次に作用を説明する。
【0050】図10,11に基づいて説明すると、トルクコンバータ4の駆動力は、インプットシャフト7を介してギヤトレーン5に入力される。ギヤトレーン5において変速された駆動力は、第1アウトプットシャフト8からリヤエクステンション3部へと出力される。この第1アウトプットシャフト8の駆動力は、スプライン結合部13を介して第2アウトプットシャフト9へと伝達され、さらにスプライン結合されたフランジコンパニオン10を介して図外の駆動輪を駆動する。
【0051】このとき、フランジコンパニオン10と駆動輪の間には、ユニバーサルジョイントが構成されており、路面状況により発生する振動や、トルク変動による振動が発生しやすい。また、加速時及び減速時においては、慣性力により、前後方向の振動が発生する。この振動が直接ギヤトレーン5内に入力されると、回転メンバやギヤ等の摩耗や、構成部材の耐久性を確保することが困難となる。しかしながら本実施の形態にあっては、第1アウトプットシャフト8と第2アウトプットシャフト9とをスプライン結合部13において結合すると共に、第2アウトプットシャフト9の端部に形成されたパーキングギヤ9aのフランジ部でスラストベアリング12を介して支持されているため、フランジコンパニオン側から入力される曲げ力やスラスト力と言った負荷入力をスプライン結合部13及びトランスミッションケース2の隔壁2aとで低減することができ、トランスミッションケース内のギヤトレーンを構成する回転メンバや歯車の耐久性の向上を図ることができる。
【0052】また、第1アウトプットシャフト8の外周と第2アウトプットシャフト9の内周とをスプライン結合し、そのスプライン結合部13の外周に形成したパーキングギヤ9aのフランジ部にスラストベアリング12を配置する構造としたので、スラストベアリング12を配置するのが容易となり、しかもスプライン結合部の径を大きくすることができ軸方向の寸法短縮を図ることができる。
【0053】また、ギヤトレーン内の回転メンバと連結する第1アウトプットシャフト8とフランジコンパニオンと連結する第2アウトプットシャフト9に分割することで、角シャフトに形成する油路が短くなり、リヤエクステンション内の潤滑を行うための油路8aの加工が容易となる。また、第2アウトプットシャフトに中空部分9bを構成することが可能となり、これにより、軽量化を図ることができる。
【0054】また、四輪駆動車に適用した場合、リヤエクステンション3部分及び第2アウトプットシャフト9を四輪駆動ユニットに置き換えるだけで良いため、同一ギヤトレーンを使用することが可能となる。また、これによって、組み付け性の向上を図ることができる。この場合の組み付け例を図12に示す。
【0055】以上説明したように、本実施の形態においては、アウトプットシャフトが、ギヤトレーン5内から駆動力を出力する第1アウトプットシャフト8と、駆動輪へつながる第2アウトプットシャフト9として別体に構成され、パーキングギヤ9aが第2アウトプットシャフト9に一体に構成されている。
【0056】よって、車種の変更等によるフランジコンパニオン10までの長さの変更があったとしても、第2アウトプットシャフト9のみを交換すれば良い。また、四輪駆動車にこの自動変速機を適用した場合、ギヤトレーン5に接続された第1アウトプットシャフト8を付け替えることなく、第2アウトプットシャフト9のみ付け替えることによって四輪駆動ユニットを構成することが可能となり、同一ギヤトレーンを使用することができる。よって、組み付け性の向上、及びコスト削減を図ることができる。
【0057】また、潤滑油路は第1アウトプットシャフト8及び第2アウトプットシャフト9の両方に構成されるが、第1アウトプットシャフト8に構成される油路8aは、貫通穴として構成され、第2アウトプットシャフト9に構成される油路9bは、シャフトの途中までの油路であるが、シャフト自体の長さが短いため、油路の加工性の向上を図ることができる。
【0058】また、第1アウトプットシャフト8と第2アウトプットシャフト9がトランスミッションケース2とリヤエクステンション3の間に構成された隔壁のリヤエクステンション側において、第1アウトプットシャフト8の外周に第2アウトプットシャフトの内周がスプライン結合されている。よって、駆動輪側で発生した曲げ力やスラスト力などの負荷入力を隔壁側面及びスプライン結合とで吸収することができ、ギヤトレーン5内への負荷入力を抑制することができる。したがってギヤトレーン5の耐久性の向上を図ることができる。
【0059】また、第1アウトプットシャフト8の外周と第2アウトプットシャフト9の内周とをスプライン結合し、そのスプライン結合部の外周に形成したパーキングギヤ9aのフランジ部にスラストベアリング12を配置する構造としたことにより、スラストベアリング12を配置するのが容易となり、しかもスプライン結合部の径を大きくすることができ軸方向の寸法短縮を図ることができる。
【0060】また、前記第2シャフトの軸内には中空部分が構成されている。これは、アウトプットシャフトを第1アウトプットシャフト8及び第2アウトプットシャフト9の別体部材により構成したことにより、第2アウトプットシャフト9内の肉抜きを可能にしたことによる。
【0061】よって、必要な剛性を確保しつつ、軽量化を図ることができる。




 

 


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