(57)【要約】【課題】サンギヤが回転不能に固定される動力伝達装置において、所定のＮＶ性能が安定して得られるようにする。【解決手段】隔壁３０に設けられたサポート部６０が第１サンギヤＳ１の内周側部分まで延びていて、そのサポート部６０の外側に第１サンギヤＳ１が直接嵌合されて回転不能に固定されているため、中心線Ｏに対する第１サンギヤＳ１の軸心の偏心量が、主として第１サンギヤＳ１とサポート部６０との嵌合固定部６４における寸法誤差等による芯ずれによって定まる。これにより、第１サンギヤＳ１の偏心量のばらつきが小さくなり、第１サンギヤＳ１と遊星歯車との噛合い誤差等による第１遊星歯車装置３６のギヤノイズが抑制されて所定のＮＶ性能が安定して得られるようになる。【選択図】図３
2020060288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースに設けられた隔壁を挟んでトルクコンバータおよび遊星歯車装置が同一の中心線上に配置されているとともに、前記トルクコンバータのステータに連結されたステータシャフトおよび前記遊星歯車装置のサンギヤが前記隔壁によって回転不能に支持されており、前記トルクコンバータから前記遊星歯車装置に伝達された回転を、該遊星歯車装置のキャリアおよびリングギヤを介して伝達する動力伝達装置において、
前記隔壁には前記中心線と同心に一体に円筒形状のサポート部が設けられており、前記ステータシャフトは前記サポート部の内側に直接嵌合されて回転不能に固定されているとともに、
前記サポート部は前記サンギヤの内周側部分まで延びており、前記サンギヤは前記サポート部の外側に直接嵌合されて回転不能に固定されている
ことを特徴とする動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は動力伝達装置に係り、特に、同一の中心線上にトルクコンバータおよび遊星歯車装置が配置されているとともに、遊星歯車装置のサンギヤが回転不能に固定される動力伝達装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ケースに設けられた隔壁を挟んでトルクコンバータおよび遊星歯車装置が同一の中心線上に配置されているとともに、前記トルクコンバータのステータに連結されたステータシャフトおよび前記遊星歯車装置のサンギヤが前記隔壁によって回転不能に支持されており、前記トルクコンバータから前記遊星歯車装置に伝達された回転を、その遊星歯車装置のキャリアおよびリングギヤを介して伝達する動力伝達装置が知られている。特許文献１に記載の装置はその一例で、隔壁には中心線と同心に一体に円筒形状のサポート部が設けられており、ステータシャフトはそのサポート部の内側に嵌合されて回転不能に固定されている。また、サンギヤは、円筒形状の連結スリーブを介してサポート部に固定されている。連結スリーブは、サンギヤの内周側に嵌合されるとともに、サポート部の外周側に嵌合されて、それぞれ相対回転不能に固定されている。なお、連結スリーブを用いることなく、ステータシャフトをサンギヤの内周側部分まで延ばして、そのステータシャフトの外側にサンギヤを嵌合して回転不能に固定することも考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１６９２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このように遊星歯車装置のサンギヤが回転不能に固定される動力伝達装置は、遊星歯車装置のギヤノイズが大きくなるなどしてＮＶ〔Noise(騒音) 、Vibration(振動) 〕性能が悪化する場合があった。すなわち、本発明者等の実験、研究によれば、連結スリーブやステータシャフトを介してサンギヤを隔壁に固定する場合、隔壁に対する嵌合固定部における寸法誤差等による芯ずれと、サンギヤとの嵌合固定部における寸法誤差等による芯ずれとにより、遊星歯車装置の中心線に対するサンギヤの軸心の偏心量が大きくなり、このサンギヤの芯ずれに起因してギヤノイズ等のＮＶ性能が悪化する場合があった。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、サンギヤが回転不能に固定される動力伝達装置において、所定のＮＶ性能が安定して得られるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するために、本発明は、ケースに設けられた隔壁を挟んでトルクコンバータおよび遊星歯車装置が同一の中心線上に配置されているとともに、前記トルクコンバータのステータに連結されたステータシャフトおよび前記遊星歯車装置のサンギヤが前記隔壁によって回転不能に支持されており、前記トルクコンバータから前記遊星歯車装置に伝達された回転を、その遊星歯車装置のキャリアおよびリングギヤを介して伝達する動力伝達装置において、(a) 前記隔壁には前記中心線と同心に一体に円筒形状のサポート部が設けられており、前記ステータシャフトは前記サポート部の内側に直接嵌合されて回転不能に固定されているとともに、(b) 前記サポート部は前記サンギヤの内周側部分まで延びており、前記サンギヤは前記サポート部の外側に直接嵌合されて回転不能に固定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
このような動力伝達装置においては、隔壁に設けられたサポート部がサンギヤの内周側部分まで延びていて、そのサポート部の外側にサンギヤが直接嵌合されて回転不能に固定されているため、動力伝達装置の中心線に対するサンギヤの軸心の偏心量が、主としてサンギヤとサポート部との嵌合固定部における寸法誤差等による芯ずれによって定まる。これにより、サンギヤの偏心量のばらつきが小さくなり、サンギヤと遊星歯車との噛合い誤差等による遊星歯車装置のギヤノイズが抑制されて所定のＮＶ性能が安定して得られるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施例である車両用の動力伝達装置の骨子図である。
【図２】図１の動力伝達装置が備えている自動変速機の複数のギヤ段、および各ギヤ段を成立させる係合装置を説明する係合作動表である。
【図３】図１の動力伝達装置の自動変速機の第１遊星歯車装置付近の断面図である。
【図４】図３の第１サンギヤＳ１付近を拡大して示した断面図である。
【図５】本実施例品と、第１サンギヤＳ１がステータシャフトに固定された比較品とを用意し、ギヤノイズを測定した結果を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明は、駆動力源としてエンジンを備えている車両用の動力伝達装置に好適に適用されるが、トルクコンバータおよび遊星歯車装置を有する車両用以外の動力伝達装置にも適用され得る。遊星歯車装置は、シングルピニオン型でもダブルピニオン型でも良い。動力伝達装置は、例えばサンギヤが固定された単一の遊星歯車装置を減速機構または増速機構として用いるだけでも良いが、複数の遊星歯車装置と複数の係合装置を用いて変速比が異なる複数のギヤ段を形成する有段の自動変速機を構成することもできる。遊星歯車装置の他にベルト式等の無段変速機が設けられても良いなど、種々の態様が可能である。
【００１０】
本発明は、例えば前記ステータシャフトは前記サンギヤの内周側部分に達するように設けられており、そのサンギヤの内周側部分において前記サポート部に嵌合されて回転不能に固定されていることが望ましい。この場合、サンギヤの内周側部分において、サンギヤがサポート部に回転不能に固定されるとともに、そのサポート部にステータシャフトが回転不能に固定されるため、サンギヤの支持剛性が高くなり、噛合い負荷等によるサンギヤの変形や姿勢変化が抑制されてギヤノイズ等のＮＶ性能が向上する。なお、隔壁よりもトルクコンバータ側でステータシャフトをサポート部に嵌合固定することもできるなど、ステータシャフトの固定位置は適宜定められる。
【００１１】
前記トルクコンバータのタービン翼車に連結された入力軸を遊星歯車装置側へ連結できるようにするため、上記ステータシャフトは中空の円筒形状を成しており、そのステータシャフトの内側を入力軸が相対回転可能に挿通させられるが、前記サンギヤの内周側部分において前記ステータシャフトと前記入力軸との間にニードルベアリング等の軸受を配設することが望ましい。このようにサンギヤの内周側部分において、ステータシャフトと入力軸との間に軸受が配設されると、サンギヤの支持剛性が更に高くなってＮＶ性能が一層向上する。なお、軸受をサンギヤの内周側部分以外の部分に配設することもできるし、ステータシャフトと入力軸との間の軸受を省略することも可能である。また、ステータシャフトがサンギヤの内周側部分まで達していない場合は、そのサンギヤの内周側部分において前記サポート部と前記入力軸との間にニードルベアリング等の軸受を配設することもできる。
【実施例】
【００１２】
以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において、図は説明のために適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【００１３】
図１は、本発明が適用された車両用の動力伝達装置１０の骨子図である。この動力伝達装置１０は、車体に取り付けられる非回転部材としてのケース１８内に、同一の中心線Ｏ上に配置されたトルクコンバータ２０および自動変速機２２を備えている。動力伝達装置１０は、トルクコンバータ２０および自動変速機２２の他に、例えば図示しない減速ギヤ機構やディファレンシャル装置等を備えているトランスアクスルで、エンジン１２から出力された動力は、トルクコンバータ２０、自動変速機２２を経てディファレンシャル装置に伝達され、左右の駆動輪に分配される。エンジン１２は車両の駆動力源で、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の燃料の燃焼によって動力を発生する内燃機関である。なお、トルクコンバータ２０および自動変速機２２は、何れも中心線Ｏに対して略対称的に構成されており、図１ではその中心線Ｏの下半分が省略されている。上記動力伝達装置１０は、中心線Ｏが車両幅方向と略平行になる姿勢で配設される横置き型であるが、中心線Ｏが車両の前後方向と略平行になる姿勢で配設される縦置き型の動力伝達装置にも適用され得る。
【００１４】
トルクコンバータ２０は、エンジン１２と自動変速機２２との間の動力伝達経路において、中心線Ｏ回りに回転するように配設されており、ポンプ翼車２０ｐ、タービン翼車２０ｔ、ステータ２０ｓなどを備えた流体式伝動装置である。ポンプ翼車２０ｐは、トルクコンバータ２０の入力回転部材であり、エンジン１２に連結されている。タービン翼車２０ｔは、トルクコンバータ２０の出力回転部材であり、入力軸２４に連結されている。入力軸２４は、タービン翼車２０ｔによって回転駆動されるタービン軸でもある。ステータ２０ｓは、一方向クラッチ２６を介してステータシャフト２８に連結されており、そのステータシャフト２８は、ケース１８に一体に設けられた隔壁３０によって回転不能に支持されている。隔壁３０は、中心線Ｏ方向においてトルクコンバータ２０と自動変速機２２との間において、筒形状のケース１８から内周側へ延び出すように設けられている。また、トルクコンバータ２０は、ポンプ翼車２０ｐとタービン翼車２０ｔとを連結する、すなわちトルクコンバータ２０の入出力回転部材を連結する、直結クラッチとしてのロックアップクラッチ３２を備えている。
【００１５】
自動変速機２２は、ダブルピニオン型の第１遊星歯車装置３６と、ラビニヨ型に構成されているシングルピニオン型の第２遊星歯車装置３８およびダブルピニオン型の第３遊星歯車装置４０とを同軸線上（中心線Ｏ上）に有する、遊星歯車式の多段変速機である。自動変速機２２は、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１、および第２ブレーキＢ２の複数の摩擦係合装置（以下、特に区別しない場合は単に摩擦係合装置ＣＢという）を備えている。これ等の摩擦係合装置ＣＢは、何れも油圧によって摩擦係合させられる油圧式摩擦係合装置である。
【００１６】
第１遊星歯車装置３６は、第１サンギヤＳ１と、互いに噛み合う複数対の第１遊星歯車Ｐ１ａ、Ｐ１ｂと、その第１遊星歯車Ｐ１ａ、Ｐ１ｂを自転および公転可能に支持する第１キャリアＣＡ１と、第１遊星歯車Ｐ１ａ、Ｐ１ｂを介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１とを備えている。第２遊星歯車装置３８は、第２サンギヤＳ２と、第２遊星歯車Ｐ２と、その第２遊星歯車Ｐ２を自転および公転可能に支持するキャリアＲＣＡと、第２遊星歯車Ｐ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合うリングギヤＲＲとを備えている。第３遊星歯車装置４０は、第３サンギヤＳ３と、互いに噛み合う複数対の第３遊星歯車Ｐ３ａ、Ｐ３ｂと、その第３遊星歯車Ｐ３ａ、Ｐ３ｂを自転および公転可能に支持するキャリアＲＣＡと、第３遊星歯車Ｐ３ａ、Ｐ３ｂを介して第３サンギヤＳ３と噛み合うリングギヤＲＲとを備えている。第２遊星歯車装置３８および第３遊星歯車装置４０においては、第３遊星歯車Ｐ３ｂは第２遊星歯車Ｐ２と共通化され、また、キャリアが共通のキャリアＲＣＡで構成されるとともに、リングギヤが共通のリングギヤＲＲで構成される、所謂ラビニヨ型となっている。
【００１７】
自動変速機２２は、第１サンギヤＳ１を有する第１回転要素ｒｍ１、第１キャリアＣＡ１を有する第２回転要素ｒｍ２、第１リングギヤＲ１を有する第３回転要素ｒｍ３、第２サンギヤＳ２を有する第４回転要素ｒｍ４、キャリアＲＣＡを有する第５回転要素ｒｍ５、リングギヤＲＲを有する第６回転要素ｒｍ６、および第３サンギヤＳ３を有する第７回転要素ｒｍ７を備えている。そして、第１回転要素ｒｍ１はケース１８に一体的に固定されている。すなわち、第１サンギヤＳ１は、ケース１８に一体に設けられた前記隔壁３０によって回転不能に支持されている。第２回転要素ｒｍ２は、入力軸２４に一体的に連結されているとともに、第４クラッチＣ４を介して第４回転要素ｒｍ４に選択的に連結されるようになっている。第３回転要素ｒｍ３は、第１クラッチＣ１を介して第７回転要素ｒｍ７に選択的に連結されるとともに、第３クラッチＣ３を介して第４回転要素ｒｍ４に選択的に連結されるようになっている。第４回転要素ｒｍ４は、第１ブレーキＢ１を介してケース１８に選択的に固定されるようになっている。第５回転要素ｒｍ５は、第２クラッチＣ２を介して入力軸２４および第２回転要素ｒｍ２に選択的に連結されるとともに、第２ブレーキＢ２を介してケース１８に選択的に固定されるようになっている。第６回転要素ｒｍ６は出力部材である出力歯車４２に一体的に連結されている。この実施例では、第１回転要素ｒｍ１が固定されるため、実質的に第２回転要素ｒｍ２〜第７回転要素ｒｍ７の６つが回転要素として機能する。
【００１８】
このような自動変速機２２は、図２の係合作動表に示すように、摩擦係合装置ＣＢの係合解放状態に応じて、第１速ギヤ段「１ｓｔ」〜第８速ギヤ段「８ｔｈ」の８つの前進ギヤ段、および後進ギヤ段「Ｒｅｖ」の各ギヤ段が選択的に形成される。これ等のギヤ段の変速比γ、すなわち〔入力回転速度Ｎｉ／出力回転速度Ｎｏ〕は、第１速ギヤ段「１ｓｔ」が最も大きく、高速側すなわち第８速ギヤ段「８ｔｈ」側へ向かうに従って小さくなる。入力回転速度Ｎｉは入力軸２４の回転速度、すなわち自動変速機２２の入力回転速度で、出力回転速度Ｎｏは出力歯車４２の回転速度、すなわち自動変速機２２の出力回転速度である。図４の「○」は係合、空欄は解放をそれぞれ表している。
【００１９】
上記自動変速機２２の第１遊星歯車装置３６は、第１サンギヤＳ１が隔壁３０によって回転不能に支持されている遊星歯車装置である。図３は、その第１遊星歯車装置３６付近の構成を具体的に示した断面図で、図４は、第１サンギヤＳ１の取付部付近を拡大して示した断面図である。これ等の断面図においても、図１と同様に中心線Ｏの下半分が省略されている。
【００２０】
図３において、入力軸２４は第１回転軸２４ａおよび第２回転軸２４ｂを備えており、第１回転軸２４ａが前記トルクコンバータ２０のタービン翼車２０ｔに連結されている。第１回転軸２４ａおよび第２回転軸２４ｂは、何れも中心線Ｏと同心に配設されているとともに、互いにスプライン嵌合されて動力伝達可能に連結されており、第１遊星歯車装置３６の中心部分を軸方向に挿通させられている。この入力軸２４は、軸方向の複数箇所において、ベアリング等の軸受を介して前記ケース１８により直接または間接的に中心線Ｏまわりに回転可能に支持されている。また、前記クラッチＣ１、Ｃ３、Ｃ４、ブレーキＢ１は何れも多板式のクラッチやブレーキで、それぞれ油圧アクチュエータ（油圧シリンダ）５０、５２、５４、５６を備えており、それ等の油圧アクチュエータ５０、５２、５４、５６によって係合させられるようになっている。
【００２１】
前記隔壁３０の内周端部には、中心線Ｏと同心に一体に円筒形状のサポート部６０が設けられている。サポート部６０は、少なくとも第１遊星歯車装置３６側、すなわち図３における左方向へ延び出しており、その先端は第１サンギヤＳ１の内周側部分に達している。第１サンギヤＳ１は、図４から明らかなように、内周側へ突き出す円環形状の取付部６２を一体に備えており、その取付部６２がサポート部６０の外側に直接嵌合されて回転不能に固定されている。取付部６２およびサポート部６０の嵌合固定部６４には、スプライン歯等の回り止めが設けられており、軸方向に圧入されることにより相対回転不能に固定される。
【００２２】
前記ステータシャフト２８は、サポート部６０の内側に配設されているとともに、第１サンギヤＳ１の内周側部分に達する長さ寸法を備えており、その第１サンギヤＳ１の内周側部分においてサポート部６０に直接嵌合されて回転不能に固定されている。ステータシャフト２８およびサポート部６０の嵌合固定部６６には、セレーション等の回り止めが設けられており、軸方向に圧入されることにより相対回転不能に固定される。ステータシャフト２８は、タービン翼車２０ｔに連結された入力軸２４を自動変速機２２に連結できるようにするため、中空の円筒形状を成しており、ステータシャフト２８の内側を入力軸２４が相対回転可能に挿通させられている。そして、第１サンギヤＳ１の内周側部分において、ステータシャフト２８と入力軸２４との間にニードルベアリング等の軸受６８が配設されており、軸受６８を介して入力軸２４によりステータシャフト２８が中心線Ｏと同心に支持されている。
【００２３】
このような動力伝達装置１０においては、隔壁３０に設けられたサポート部６０が第１サンギヤＳ１の内周側部分まで延びていて、そのサポート部６０の外側に第１サンギヤＳ１が直接嵌合されて回転不能に固定されているため、中心線Ｏに対する第１サンギヤＳ１の軸心の偏心量が、主として第１サンギヤＳ１とサポート部６０との嵌合固定部６４における寸法誤差等による芯ずれによって定まる。これにより、第１サンギヤＳ１の偏心量のばらつきが小さくなり、第１サンギヤＳ１と第１遊星歯車Ｐ１ａとの噛合い誤差等による第１遊星歯車装置３６のギヤノイズが抑制されて所定のＮＶ性能が安定して得られるようになる。
【００２４】
また、本実施例では第１サンギヤＳ１の内周側部分において、第１サンギヤＳ１がサポート部６０に回転不能に固定されているとともに、そのサポート部６０にステータシャフト２８が回転不能に固定されているため、第１サンギヤＳ１の支持剛性が高くなり、噛合い負荷等による第１サンギヤＳ１の変形や姿勢変化が抑制されてギヤノイズ等のＮＶ性能が向上する。本実施例ではまた、第１サンギヤＳ１の内周側部分において、ステータシャフト２８と入力軸２４との間に軸受６８が配設されているため、第１サンギヤＳ１の支持剛性が更に高くなってＮＶ性能が一層向上する。
【００２５】
因みに、本実施例品と、ステータシャフト２８の端部に第１サンギヤＳ１を嵌合固定した比較品とを用意し、第１遊星歯車装置３６のギヤノイズを測定したところ、図５に示す結果が得られた。実線が本実施例品で、破線が比較品である。第１サンギヤＳ１の偏心量は、本実施例品が１０μｍ程度であったのに対し、比較品は４０μｍ程度であり、本実施例品によればギヤノイズが５．６ｄＢ程度改善された。
【００２６】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１０：動力伝達装置    １８：ケース    ２０：トルクコンバータ    ２０ｓ：ステータ    ２８：ステータシャフト    ３０：隔壁    ３６：第１遊星歯車装置（遊星歯車装置）    ６０：サポート部    Ｓ１：第１サンギヤ（サンギヤ）    ＣＡ１：第１キャリア（キャリア）    Ｒ１：第１リングギヤ（リングギヤ）    Ｏ：中心線
【図１】
2020060288.tif 000003
【図２】
2020060288.tif 000004
【図３】
2020060288.tif 000005
【図４】
2020060288.tif 000006
【図５】
2020060288.tif 000007