(57)【要約】【課題】遊星歯車機構による副変速機を備えた車両用変速機において、太陽歯車及び遊星歯車の寿命低下並びに潤滑油漏れを抑制する。【解決手段】主変速機の出力軸たるメインシャフト１８の外周に遊星歯車を利用した副変速機の太陽歯車２４が固定された車両用変速機において、太陽歯車２４を貫通させたメインシャフト１８の外周と遊星キャリア２６の内周との間に軸受４２を配設する。そして、メインシャフト１８に対する遊星キャリア２６の軸交角を規制し、太陽歯車２４と遊星歯車２８との噛合い状態を良好に保持させ、過度な噛合い荷重による寿命低下を抑制する。また、メインシャフト１８と遊星キャリア２６との同心度を確保することで、遊星キャリア２６に一体化されたアウトプットシャフト３２と変速機ケース３６との間に配設されたオイルシール４４に隙間が発生することを防止し、潤滑油漏れを抑制する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主変速機の出力軸外周に遊星歯車機構を利用した副変速機の太陽歯車が固定された車両用変速機において、
前記主変速機の出力軸が太陽歯車を貫通して遊星キャリアの内部まで延伸され、該出力軸外周と遊星キャリア内周との間に軸受が配設されたことを特徴とする車両用変速機。
【請求項２】
前記軸受は、前記主変速機の出力軸に対して副変速機の遊星キャリアがラジアル方向に変位可能となるように、その内部に所定の隙間を有していることを特徴とする請求項１記載の車両用変速機。
【請求項３】
前記所定の隙間は、前記遊星歯車機構における太陽歯車と遊星歯車との噛合いにおいて一方の歯先が他方の歯底に干渉せず、かつ、前記遊星キャリアと一体化された出力軸と変速機ケースとの間に配設されたオイルシールに隙間が生じない寸法に設定されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用変速機。
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【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主変速機の出力軸に遊星歯車機構を利用した副変速機が連接された車両用変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用変速機として、特開２００１−２８０４５３号公報（特許文献１）に記載されるように、主変速機の出力軸に遊星歯車機構を利用した副変速機が連接されたものが実用化されている。車両用変速機の遊星歯車機構は、主変速機の出力軸に固定される太陽歯車，その周囲に離間して配設される外輪歯車，太陽歯車と外輪歯車との間に配設される複数の遊星歯車、及び、遊星歯車の公転運動を拾って出力する遊星キャリアの４つの部品から構成されている。
【特許文献１】特開２００１−２８０４５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、車両用変速機の副変速機では、遊星歯車機構の構造上、その横断面上で変速機ケースに対して遊星キャリアを軸支できない構成となっている。このため、遊星キャリア及びこれと一体化された部品の「アンバランス」が大きく、遊星キャリアの回転による遠心力が太陽歯車と遊星歯車とを調心させる荷重を上回ると、主変速機の出力軸と遊星キャリアとの間に軸交角が発生してしまう。この結果、太陽歯車と噛み合う遊星歯車の数が減少し、一部の遊星歯車の噛合い荷重が増加することから、太陽歯車及び遊星歯車の寿命を低下させてしまうおそれがあった。また、主変速機の出力軸に対する遊星キャリアの軸交角が大きくなると、遊星キャリアと一体化された出力軸と変速機ケースとの間に配設されたオイルシールに隙間が生じ、潤滑油漏れが発生してしまうおそれもあった。
【０００４】
そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑み、太陽歯車を貫通させた主変速機の出力軸外周と遊星キャリア内周との間に軸受を配設することで、主変速機の出力軸に対する遊星キャリアの軸交角を規制し、太陽歯車及び遊星歯車の寿命低下並びに潤滑油漏れを抑制した車両用変速機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】
【０００５】
このため、請求項１記載の発明では、主変速機の出力軸外周に遊星歯車機構を利用した副変速機の太陽歯車が固定された車両用変速機において、前記主変速機の出力軸が太陽歯車を貫通して遊星キャリアの内部まで延伸され、該出力軸外周と遊星キャリア内周との間に軸受が配設されたことを特徴とする。
請求項２記載の発明では、前記軸受は、前記主変速機の出力軸に対して副変速機の遊星キャリアがラジアル方向に変位可能となるように、その内部に所定の隙間を有していることを特徴とする。
【０００６】
請求項３記載の発明では、前記所定の隙間は、前記遊星歯車機構における太陽歯車と遊星歯車との噛合いにおいて一方の歯先が他方の歯底に干渉せず、かつ、前記遊星キャリアと一体化された出力軸と変速機ケースとの間に配設されたオイルシールに隙間が生じない寸法に設定されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１記載の発明によれば、副変速機の太陽歯車を貫通させた主変速機の出力軸と遊星キャリアとの間に軸受が配設されているため、例えば、遊星キャリア及びこれと一体化された部品のアンバランスに起因して軸交角が発生しようとしても、軸受により遊星キャリアが支持されて出力軸との同心度が確保される。このため、太陽歯車と遊星歯車とが良好な噛合い状態を保持し、過度な噛合い荷重による寿命低下を抑制することができる。また、出力軸と遊星キャリアとの同心度が確保されるため、遊星キャリアに連結された出力軸と変速機ケースとの間に配設されたオイルシールに隙間が生ぜず、潤滑油漏れを抑制することができる。
【０００８】
請求項２記載の発明によれば、軸受は、出力軸に対して遊星キャリアがラジアル方向に変位可能となるようにその内部に所定の隙間を有しているため、遊星歯車機構が本来備えている調心作用を阻害することがなく、部品の寸法公差などから発生する出力軸と遊星キャリアとのずれを吸収することができる。
請求項３記載の発明によれば、所定の寸法として、遊星歯車機構における太陽歯車と遊星歯車との噛合いにおいて一方の歯先が他方の歯底に干渉せず、かつ、遊星キャリアと一体化された出力軸と変速機ケースとの間に配設されたオイルシールに隙間が生じない寸法が採用されているため、遊星歯車機構の調心作用を最大限利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、添付された図面を参照して本発明を詳述する。
図１は、本発明の適用対象たる車両用変速機の概略構成を示す。
車両用変速機１０は、ワイドレンジでありながらクロスした減速比を実現するため、主変速機１２の出力側に、遊星歯車機構を利用して減速比を高又は低に切り換える副変速機１４が連接された構成をなす。
【００１０】
主変速機１２では、エンジン回転駆動力が入力されるインプットシャフト１６、及び、出力軸として機能するメインシャフト１８が同軸に配置されると共に、これらに平行してカウンタシャフト２０が配設される。インプットシャフト１６の先端部には、これと一体回転するメインドライブギヤＺｍＤが嵌合固定される。メインシャフト１８には、主変速機１２の各変速段を構成する４速ギヤＺｍ４，３速ギヤＺｍ３，２速ギヤＺｍ２，１速ギヤＺｍ１及びリバースギヤＺｍＲが夫々遊転自由に嵌合固定される。メインドライブギヤＺｍＤ及び４速ギヤＺｍ４、３速ギヤＺｍ３及び２速ギヤＺｍ２、並びに、１速ギヤＺｍ１及びリバースギヤＺｍＲの間に位置するメインシャフト１８には、夫々、内周面にスプラインが形成されたスリーブ２２が軸方向にのみ変位可能に配設される。
【００１１】
一方、カウンタシャフト２０には、メインドライブギヤＺｍＤ，４速ギヤＺｍ４，３速ギヤＺｍ３，２速ギヤＺｍ２及び１速ギヤＺｍ１と常時噛み合う、カウンタドライブギヤＺｃＤ，カウンタ４速ギヤＺｃ４，カウンタ３速ギヤＺｃ３，カウンタ２速ギヤＺｃ２及びカウンタ１速ギヤＺｃ１が夫々嵌合固定される。また、カウンタシャフト２０には、リバースアイドラギヤＺｍＲ１を介して、リバースギヤＺｍＲと常時噛み合うカウンタリバースギヤＺｃＲが嵌合固定される。
【００１２】
そして、シフトフォークによりスリーブ２２が軸方向に変位すると、その内周面に形成されたスプラインが変位方向に位置するギヤと一体化されたスプラインに噛み合って変速が実行される。
副変速機１４では、主変速機１２のメインシャフト１８の先端部外周に、遊星歯車機構を構成する太陽歯車２４が固定される。ここで、太陽歯車２４の固定方法としては、例えば、メインシャフト１８に別体の太陽歯車２４を嵌合固定したり、メインシャフト１８に太陽歯車２４を一体成形するなどの方法を適用することができる。太陽歯車２４の周囲には、遊星キャリア２６により支持される複数の遊星歯車２８を介して、内周面に歯部が形成された外輪歯車３０が配設される。また、遊星歯車２８の公転運動を拾う遊星キャリア２６には、例えば、プロペラシャフトに回転駆動力を伝達するアウトプットシャフト３２（出力軸）が連結される。
【００１３】
外輪歯車３０には、内周面にスプラインが形成されつつ軸方向にのみ変位可能なスリーブ３４が一体化される。スリーブ３４の軸方向両側面には、変速機ケース３６と一体化されたスプライン３８、及び、アウトプットシャフト３２と一体化されたスプライン４０が夫々配設される。そして、シフトフォークによりスリーブ３４が軸方向に変位すると、その内周面に形成されたスプラインが変位方向に位置するスプライン３８又は４０に噛み合って変速が実行される。
【００１４】
本発明の特徴として、図２に示すように、主変速機１２のメインシャフト１８は、副変速機１４の太陽歯車２４を貫通して遊星キャリア２６の内部まで延伸され、メインシャフト１８の外周と遊星キャリア２６の内周との間に、例えば、ローラベアリングなどの軸受４２が配設される。
軸受４２は、主変速機１２のメインシャフト１８に対して副変速機１４の遊星キャリア２６がラジアル方向に変位可能となるように、その内部に所定の隙間を有していることが望ましい。また、所定の隙間は、通常の設計でなされる寸法公差を越え、遊星歯車機構における太陽歯車２４と遊星歯車２８との噛合いにおいて一方の歯先が他方の歯底に干渉せず、かつ、遊星キャリア２６に連結されたアウトプットシャフト３２と変速機ケース３６との間に配設されたオイルシール４４に隙間が生じない寸法に設定される。
【００１５】
主変速機１２のメインシャフト１８の外周と副変速機１４の遊星キャリア２６の内周との間に軸受４２が配設されていなければ、図３に示すように、遊星キャリア２６及びこれと一体化された部品のアンバランスが大きいと、メインシャフト１８と遊星キャリア２６との間に軸交角が発生してしまう。そして、同図に示すように、太陽歯車２４と噛み合う遊星歯車２８の数が減少し、一部の遊星歯車２８の噛合い荷重が増加して寿命低下を来たしてしまう。また、メインシャフト１８と遊星キャリア２６との間に発生した軸交角により、遊星キャリア２６に連結されたアウトプットシャフト３２と変速機ケース３６との間に配設されたオイルシール４４に隙間が生じ、潤滑油が漏れてしまう。
【００１６】
しかしながら、メインシャフト１８の外周と遊星キャリア２６の内周との間に軸受４２が配設されているため、図４に示すように、遊星キャリア２６及びこれと一体化された部品のアンバランスに起因して軸交角が発生しようとしても、軸受４２により遊星キャリア２６が支持されメインシャフト１８との同心度が確保される。このため、太陽歯車２４と遊星歯車２８とが良好な噛合い状態を保持し、過度な噛合い荷重による寿命低下を抑制することができる。また、メインシャフト１８と遊星キャリア２６との同心度が確保されるため、遊星キャリア２６に連結されたアウトプットシャフト３２と変速機ケース３６との間に配設されたオイルシール４４に隙間が生ぜず、潤滑油漏れを抑制することができる。
【００１７】
このとき、軸受４２は、メインシャフト１８に対して遊星キャリア２６がラジアル方向に変位可能となるようにその内部に所定の隙間を有しているため、遊星歯車機構が本来備えている調心作用を阻害することがなく、部品の寸法公差などから発生するメインシャフト１８と遊星キャリア２６とのずれを吸収することができる。また、所定の寸法としては、遊星歯車機構における太陽歯車２４と遊星歯車２８との噛合いにおいて一方の歯先が他方の歯底に干渉せず、かつ、遊星キャリア２６に連結されたアウトプットシャフト３２と変速機ケース３６との間に配設されたオイルシール４４に隙間が生じない寸法が採用されているため、遊星歯車機構の調心作用を最大限利用することができる。
【００１８】
なお、主変速機１２としては、図１に示すものに限らず、公知の各種変速機を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の適用対象たる車両用変速機の概略構成図
【図２】副変速機と主変速機との連接部分の詳細断面図
【図３】メインシャフトと遊星キャリアとの間に軸受が配設されていないときに発生する不具合の説明図
【図４】軸受により同上の不具合を解消する作用の説明図
【符号の説明】
【００２０】
１０  車両用変速機
１２  主変速機
１４  副変速機
１８  メインシャフト
２４  太陽歯車
２６  遊星キャリア
２８  遊星歯車
３０  外輪歯車
３２  アウトプットシャフト
４２  軸受
【図１】
2010091070.tif 000003
【図２】
2010091070.tif 000004
【図３】
2010091070.tif 000005
【図４】
2010091070.tif 000006