(57)【要約】【課題】ベアリング保持部の剛性を効果的に向上する。【解決手段】互いに平行に延びる少なくとも一対のシャフト２０，２１，２２を有する動力伝達装置１０のケース構造４０であって、シャフト２０，２１，２２を収容する筒状のメインケース４１の開口を閉塞するサイドケース５０，６０を備え、サイドケース５０，６０は、貫通穴５１Ａ，６２を有する環状のケース本体部５１，６１及び、貫通穴５１Ａ，６２に設けられて、シャフト２０，２１，２２を軸支するベアリングを保持するベアリング保持部５４，６４を含み、ベアリング保持部５４，６４がケース本体部５１，６１よりも剛性の高い部材で形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行に延びる少なくとも一対のシャフトを有する動力伝達装置のケース構造であって、
前記シャフトを収容する筒状のメインケースの少なくとも一方側の開口を閉塞するサイドケースを備え、
前記サイドケースは、貫通穴を有する環状のケース本体部及び、前記貫通穴に設けられて、前記シャフトを軸支するベアリングを保持するベアリング保持部を含み、前記ベアリング保持部が前記ケース本体部よりも剛性の高い部材で形成されている
ことを特徴とする動力伝達装置のケース構造。
【請求項２】
前記シャフトは、メインシャフトと、該メインシャフトと平行なカウンタシャフトを含み、
前記ベアリング保持部は、前記メインシャフトを軸支するベアリングを保持する円筒穴を有する第１ボス部と、前記カウンタシャフトを軸支するベアリングを保持する円筒穴を有する第２ボス部と、前記第１ボス部と前記第２ボス部とを接続するリブと、を備えている
請求項１に記載の動力伝達装置のケース構造。
【請求項３】
前記シャフトは、前記メインシャフト及び前記カウンタシャフトと平行なリバースアイドルシャフトをさらに含み、
前記ベアリング保持部は、前記リバースアイドルシャフトを軸支するベアリングを保持する円筒穴を有する第３ボス部と、前記第１ボス部と前記第３ボス部とを接続する第２のリブと、前記第２ボス部と前記第３ボス部とを接続する第３のリブと、をさらに備えている
請求項２に記載の動力伝達装置のケース構造。
【請求項４】
前記ベアリング保持部が炭素鋼鉄、鋳鉄、焼結合金の鉄系材料又は、チタンで形成されており、前記ケース本体部がアルミニウム合金で形成されている
請求項１から３の何れか一項に記載の動力伝達装置のケース構造。
【請求項５】
前記ベアリング保持部が前記ケース本体部に鋳込まれることにより設けられる
請求項１から４の何れか一項に記載の動力伝達装置のケース構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、動力伝達装置のケース構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の動力伝達装置の一例として、例えば、特許文献１には、変速機ケース内に、インプットシャフト、該インプットシャフトと同軸のアウトプットシャフト、これらシャフトと平行なカウンタシャフト及び、リバースシャフト等を配置した構造が開示されている。これらシャフトやギヤを収容する変速機ケースは、軽量化を図るべくアルミニウム合金等の軽量金属材料により形成されるのが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−４０３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、シャフトを軸支するベアリングや、ベアリングを保持する変速機ケースのベアリング保持部には、各シャフトに設けられたギヤの噛み合いによる負荷が、各シャフトを離反させる方向に作用する。このような負荷に対して、ベアリング保持部の剛性を確保するために、当該部位を含めた周囲の肉厚を厚く形成すると、重量の増加等を招く可能性がある。
【０００５】
本開示の技術は、ベアリング保持部の剛性を効果的に向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の技術は、互いに平行に延びる少なくとも一対のシャフトを有する動力伝達装置のケース構造であって、前記シャフトを収容する筒状のメインケースの少なくとも一方側の開口を閉塞するサイドケースを備え、前記サイドケースは、貫通穴を有する環状のケース本体部及び、前記貫通穴に設けられて、前記シャフトを軸支するベアリングを保持するベアリング保持部を含み、前記ベアリング保持部が前記ケース本体部よりも剛性の高い部材で形成されていることを特徴とする。
【０００７】
また、前記シャフトは、メインシャフトと、該メインシャフトと平行なカウンタシャフトを含み、前記ベアリング保持部は、前記メインシャフトを軸支するベアリングを保持する円筒穴を有する第１ボス部と、前記カウンタシャフトを軸支するベアリングを保持する円筒穴を有する第２ボス部と、前記第１ボス部と前記第２ボス部とを接続するリブと、を備えていることが好ましい。
【０００８】
また、前記シャフトは、前記メインシャフト及び前記カウンタシャフトと平行なリバースアイドルシャフトをさらに含み、前記ベアリング保持部は、前記リバースアイドルシャフトを軸支するベアリングを保持する円筒穴を有する第３ボス部と、前記第１ボス部と前記第３ボス部とを接続する第２のリブと、前記第２ボス部と前記第３ボス部とを接続する第３のリブと、をさらに備えてもよい。
【０００９】
また、前記ベアリング保持部が炭素鋼鉄、鋳鉄、焼結合金の鉄系材料又は、チタンで形成されており、前記ケース本体部がアルミニウム合金で形成されていることが好ましい。
【００１０】
また、前記ベアリング保持部が前記ケース本体部に鋳込まれることにより設けられることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本開示の技術によれば、ベアリング保持部の剛性を効果的に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る動力伝達装置のケース構造を示す模式的な断面図である。
【図２】本実施形態に係るフロントサイドケースを軸方向から視た模式図である。
【図３】本実施形態に係るリアサイドケースを軸方向から視た模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面に基づいて、本実施形態に係る動力伝達装置のケース構造について説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１４】
［全体構成］
図１は、本実施形態に係る動力伝達装置のケース構造を示す模式的な断面図である。図１に示すように、動力伝達装置は、例えば変速機１０であって、変速機ケース４０内には、インプットシャフト２０（メインシャフトの一例）、インプットシャフト２０と同軸上に配されたアウトプットシャフト２１（メインシャフトの一例）、これらシャフト２０，２１に平行に配されたカウンタシャフト２２及び、リバースアイドルシャフト２３が収容されている。なお、変速機１０は、アウトプットリダクションタイプ又はインプットリダクションタイプの何れであってもよい。
【００１５】
インプットシャフト２０は、変速機ケース４０に第１フロントベアリングＢ１を介して回転自在に軸支されている。アウトプットシャフト２１は、変速機ケース４０に第１リアベアリングＢ２を介して回転自在に軸支されている。カウンタシャフト２２は、変速機ケース４０に第２フロントベアリングＢ３及び、第２リアベアリングＢ４を介して回転自在に軸支されている。リバースアイドルシャフト２３は、変速機ケース４０に第３リアベアリングＢ５（図３にのみ示す）を介して回転自在に軸支されている。
【００１６】
インプットシャフト２０には、入力メインギヤ３０が一体回転可能又は相対回転可能に設けられている。入力メインギヤ３０は、カウンタシャフト２２に一体回転可能又は相対回転可能に設けられた入力カウンタギヤ３１と常時噛合する。なお、変速機１０がインプットリダクションタイプの場合、各シャフト２０，２２には、図示例の入力メインギヤ３０及び入力カウンタギヤ３１以外にも、複数の噛合ギヤ列（不図示）が設けられる。
【００１７】
アウトプットシャフト２１には、出力メインギヤ３３が一体回転可能又は相対回転可能に設けられている。出力メインギヤ３３は、カウンタシャフト２２に一体回転可能又は相対回転可能に設けられた出力カウンタギヤ３２と常時噛合する。なお、変速機１０がアウトプットリダクションタイプの場合、各シャフト２１，２２には、図示例の出力メインギヤ３３及び出力カウンタギヤ３２以外にも、複数の噛合ギヤ列（不図示）が設けられる。
【００１８】
リバースアイドルシャフト２３には、リバースアイドルギヤ３４が一体回転可能又は相対回転可能に設けられている。アウトプットシャフト２１には、リバースアイドルギヤ３４と常時噛合するリバースメインギヤ３５が設けられ、カウンタシャフト２２には、リバースアイドルギヤ３４と常時噛合するリバースカウンタギヤ３６が設けられている。
【００１９】
変速機ケース４０は、メインケース４１と、フロントサイドケース５０と、リアサイドケース６０とを備えている。フロントサイドケース５０及び、リアサイドケース６０は、本開示のサイドケースの一例である。
【００２０】
メインケース４１は、主として各シャフト２０〜２３及び、ギヤ３０〜３６を収容する箱部材であって、軸方向の両端が開放された略筒状に形成されている。メインケース４１は、好ましくは、アルミニウム等の軽量合金で形成されている。メインケース４１のフロント側の開口縁には、フロント用固定フランジ４２が設けられ、メインケース４１のリア側の開口縁には、リア用固定フランジ４３が設けられている。
【００２１】
フロントサイドケース５０は、メインケース４１のフロント側開口を塞ぐ略円盤状の蓋部材であって、フロントケース本体部５１（ケース本体部の一例）と、フロントベアリング保持部５４（ベアリング保持部の一例）とを有する。
【００２２】
フロントケース本体部５１は、メインケース４１のフロント側開口と略同径の円環状に形成されている。フロントケース本体部５１は、好ましくは、アルミニウム等の軽量合金で形成されている。フロントケース本体部５１のリア側の周縁には、フロント用被固定フランジ５２が設けられている。フロントケース本体部５１は、フロント用被固定フランジ５２をフロント用固定フランジ４２に接合し、複数のボルトナット５３を締結することによりメインケース４１に固定される。フロントケース本体部５１の略中心部には、フロントベアリング保持部５４を鋳込む貫通穴５１Ａが設けられている。
【００２３】
フロントベアリング保持部５４は、アルミニウム製のフロントケース本体部５１よりも機械的強度や剛性が強い部材（例えば、炭素鋼鉄、鋳鉄、焼結合金等の鉄系材料又は、チタン）で形成されている。すなわち、各ギヤ３０，３１の噛み合い等により各シャフト２０，２２に作用する負荷に対して、フロントベアリング保持部５４の強度が効果的に確保できるように構成されている。ここで、剛性とは、例えば、フロントベアリング保持部５４の変形のし難さを示すヤング率（縦弾性係数）や、剛性率（横弾性係数）等の数値であて、実験等により測定することにより決定すればよい。
【００２４】
フロントベアリング保持部５４は、好ましくは、フロントサイドケース５０の鋳造時に、炭素鋼鉄、鋳鉄、焼結合金等の鉄系材料又は、チタンで形成したフロントベアリング保持部５４を貫通穴５１Ａに鋳込むことにより、フロントケース本体部５１と一体的に形成される。貫通穴５１Ａの内周面、及び、又は、フロントベアリング保持部５４の外周面には、好ましくは、鋳造後にこれらの密接強度（接合部の強度や境界部における強度）を向上させる微小な凹凸が形成されている。
【００２５】
図２に示すように、フロントベアリング保持部５４は、第１フロントベアリングＢ１を収容保持する円筒穴が形成された第１フロントボス部５５（第１ボス部の一例）と、第２フロントベアリングＢ３を収容保持する円筒穴が形成された第２フロントボス部５６（第２ボス部の一例）と、これら第１フロントボス部５５と第２フロントボス部５６とを接続するフロントリブ５７（リブの一例）とを備えている。
【００２６】
フロントリブ５７は、第１フロントボス部５５の円筒穴軸心と第２フロントボス５６の円筒穴軸心とを結ぶ直線上に延設されており、これら各ボス部５５，５６間の厚みが他の部位よりも肉厚となるように形成されている。すなわち、フロントリブ５７によって各ボス部５５，５６間を肉厚にすることで、各ギヤ３０，３１（図１参照）の噛み合いにより各シャフト２０，２２を離反させる方向に作用する負荷に対して、フロントベアリング保持部５４の剛性が効果的に確保できるように構成されている。
【００２７】
図１に戻り、リアサイドケース６０は、メインケース４１のリア側開口を塞ぐ略円盤状の蓋部材であって、リアケース本体部６１（ケース本体部の一例）と、リアベアリング保持部６４（ベアリング保持部の一例）とを有する。
【００２８】
リアケース本体部６１は、メインケース４１のリア側開口と略同径の円環状に形成されている。リアケース本体部６１は、好ましくは、アルミニウム等の軽量合金で形成されている。リアケース本体部６１のフロント側の周縁には、リア用被固定フランジ６２が設けられている。リアケース本体部６１は、リア用被固定フランジ６２をリア用固定フランジ４３に接合し、複数のボルトナット６３を締結することによりメインケース４１に固定される。リアケース本体部６１の略中心部には、リアベアリング保持部６４を鋳込む貫通穴６１Ａが設けられている。
【００２９】
リアベアリング保持部６４は、アルミニウム製のリアサイドケース本体部６１よりも機械的強度や剛性が強い部材（例えば、炭素鋼鉄、鋳鉄、焼結合金等の鉄系材料又は、チタン）で形成されている。すなわち、各ギヤ３２，３３，３４，３５，３６の噛み合い等により各シャフト２１，２２，２３に作用する負荷に対して、リアベアリング保持部６４の強度が効果的に確保できるように構成されている。ここで、剛性とは、例えば、リアベアリング保持部６４の変形のし難さを示すヤング率（縦弾性係数）や、剛性率（横弾性係数）等の数値であて、実験等により測定することにより決定すればよい。
【００３０】
リアベアリング保持部６４は、好ましくは、リアサイドケース６０の鋳造時に、炭素鋼鉄、鋳鉄、焼結合金等の鉄系材料又は、チタンで形成したリアベアリング保持部６４を貫通穴６１Ａに鋳込むことにより、リアケース本体部６１と一体的に形成される。貫通穴６１Ａの内周面、及び、又は、リアベアリング保持部６４の外周面には、好ましくは、鋳造後にこれらの密接強度を向上させる微小な凹凸が形成されている。
【００３１】
図３に示すように、リアベアリング保持部６４は、第１リアベアリングＢ２を収容保持する円筒穴が形成された第１リアボス部６５（第１ボス部の一例）と、第２リアベアリングＢ４を収容保持する円筒穴が形成された第２リアボス部６６（第２ボス部の一例）と、第３リアベアリングＢ５を収容保持する円筒穴が形成された第３リアボス部６７（第３ボス部の一例）と、第１リアボス部６５と第２リアボス部６６とを接続する第１リアリブ７０（リブの一例）と、第１リアボス部６５と第３リアボス部６７とを接続する第２リアリブ７１（第２のリブ）と、第２リアボス部６６と第３リアボス部６７とを接続する第３リアリブ７２（第３のリブ）とを備えている。
【００３２】
第１リアリブ７０は、第１リアボス部６５の円筒穴軸心と第２リアボス部６６の円筒穴軸心とを結ぶ直線上に延設されており、これら各ボス部６５，６６の間の厚みが他の部位よりも肉厚となるように形成されている。すなわち、第１リアリブ７０によって各ボス部６５，６６の間を肉厚にすることで、各ギヤ３２，３３（図１参照）の噛み合いにより各シャフト２１，２２を離反させる方向に作用する負荷に対して、リアベアリング保持部６４の剛性が効果的に確保できるように構成されている。
【００３３】
第２リアリブ７１は、第１リアボス部６５の円筒穴軸心と第３リアボス部６７の円筒穴軸心とを結ぶ直線上に延設されており、これら各ボス部６５，６７の間の厚みが他の部位よりも肉厚となるように形成されている。第３リアリブ７２は、第２リアボス部６６の円筒穴軸心と第３リアボス部６７の円筒穴軸心とを結ぶ直線上に延設されており、これら各ボス部６６，６７の間の厚みが他の部位よりも肉厚となるように形成されている。すなわち、第２リアリブ７１によって各ボス部６５，６７の間を肉厚とし、且つ、第３リアリブ７２によって各ボス部６６，６７の間を肉厚にすることで、各ギヤ３４，３５，３６（図１参照）の噛み合いにより各シャフト２１，２２，２３を離反させる方向に作用する負荷に対して、リアベアリング保持部６４の剛性が効果的に確保できるように構成されている。
【００３４】
以上詳述した本実施形態によれば、フロントサイドケース５０のフロントベアリング保持部５４を、アルミニウム製のフロントケース本体部５１よりも剛性が高い部材（例えば、炭素鋼鉄、鋳鉄、焼結合金等の鉄系材料又は、チタン）で形成したことにより、各ギヤ３０，３１の噛み合い等により各シャフト２０，２２に作用する負荷に対して、フロントベアリング保持部５４の強度が効果的に確保されるようになる。また、リアサイドケース６０のリアベアリング保持部６４を、アルミニウム製のリアケース本体部６１よりも剛性が高い部材（例えば、炭素鋼鉄、鋳鉄、焼結合金等の鉄系材料又は、チタン）で形成したことにより、各ギヤ３２〜３６の噛み合い等により各シャフト２１，２２，２３に作用する負荷に対して、リアベアリング保持部６４の強度が効果的に確保されるようになる。これにより、フロントサイドケース５０及び、リアサイドケース６０のベアリング保持部５４，６４の剛性を確実に向上することが可能になる。
【００３５】
また、フロントサイドケース５０及び、リアサイドケース６０のベアリング保持部５４，６４の剛性が向上することで、インプットシャフト２０からカウンタシャフト２２を介してアウトプットシャフト２１に伝達される変速機１０の許容トルクの上限を、変速ギヤのレイアウト変更やシャフトの寸法変更等を伴うことなく効果的に大きく設定することが可能になる。
【００３６】
また、ベアリング保持部５４，６４をケース本体部５１，６１に鋳込むことにより、各サイドケース５０，６０をメインケース４１に組み付ける組み付け作業時には、これらベアリング保持部５４，６４及びケース本体部５１，６１の位置合わせ作業を省略することが可能となり、組み付け作業性を効果的に向上することができる。
【００３７】
なお、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜に変形して実施することが可能である。
【００３８】
例えば、ベアリング保持部５４，６４は、ケース本体部５１，６１に鋳込まれるものとして説明したが、ベアリング保持部５４，６４をケース本体部５１，６１にボルト締結等により固定するように構成してもよい。この場合は、ベアリング保持部５４，６４をケース本体部５１，６１に組み付ける際に、これらの位置合わせ作業が必要になるが、上記実施形態と同様、ベアリング保持部５４，６４の剛性を確実に向上することができる。
【００３９】
また、リバースアイドルシャフト２３は、リア側に配置されるものとして説明したが、変速機１０のレイアウトによってはフロント側に配置されてもよい。この場合は、フロントベアリング保持部５４に、第３リアベアリングＢ５を収容保持するボス部を設ければよい。
【００４０】
また、本実施形態の適用は、変速機１０の変速機ケース４０に限定されず、トランスファー装置やデファレンシャル装置等、シャフトを軸支するベアリングを備える他のギヤ装置のケースにも広く適用することが可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  変速機（動力伝達装置）
２０  インプットシャフト（メインシャフト）
２１  アウトプットシャフト（メインシャフト）
２３  カウンタシャフト
２４  リバースアイドルシャフト
４０  変速機ケース（ケース）
４１  メインケース
５０  フロントサイドケース（サイドケース）
５１  フロントケース本体部（ケース本体部）
５１Ａ  貫通穴
５４  フロントベアリング保持部（ベアリング保持部）
５５  第１フロントボス部（第１ボス部）
５６  第２フロントボス部（第２ボス部）
５７  フロントリブ（リブ）
６０  リアサイドケース（サイドケース）
６１  リアケース本体部（ケース本体部）
６１Ａ  貫通穴
６４  リアベアリング保持部（ベアリング保持部）
６５  第１リアボス部（第１ボス部）
６６  第２リアボス部（第２ボス部）
６７  第３リアボス部（第３ボス部）
７０  第１リアリブ（リブ）
７１  第２リアリブ（第２のリブ）
７２  第３リアリブ（第３のリブ）
【図１】
2020085061.tif 000003
【図２】
2020085061.tif 000004
【図３】
2020085061.tif 000005