(57)【要約】【課題】ドライブピニオン軸の曲げ振動がギヤ振動と共振することを抑制し、静粛性の一層の向上を図る。【解決手段】ドライブ軸１ａおよびドライブピニオン軸１ｂは、同軸上に配置されており、両者はスプライン部１０によってスプライン結合している。スプライン部１０において、ドライブ軸１ａの端部には内スプラインが設けられており、ドライブピニオン軸１ｂの端部には外スプラインが設けられている。【選択図】図１
2004190748.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機の軸受構造において、
リダクションドリブンギヤと、
前記リダクションドリブンギヤが一端に設けられたドライブ軸と、
前記ドライブ軸と同軸線上に配置され、一端にハイポイドピニオンギヤが設けられたドライブピニオン軸と、
前記ドライブ軸の他端と前記ドライブピニオン軸の他端とをスプライン結合するスプライン部と
を有することを特徴とする変速機の軸受構造。
【請求項２】
前記スプライン部を構成する内スプラインまたは外スプラインの少なくとも一方には、クラウニングが施されていることを特徴とする請求項１に記載された変速機の軸受構造。
【請求項３】
前記ドライブ軸は、前記リダクションドリブンギヤとスプライン結合していることを特徴とする請求項１に記載された変速機の軸受構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の変速機の軸受構造に係り、特に、比較的長い回転軸の支持に適した軸受構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、変速機では、動力の入力部と出力部とが離れた位置にあるギヤトレンが採用されているため、ドライブピニオン軸等が長軸化する傾向がある。例えば、縦置型変速機の場合、フロントデファレンシャル装置の最適な配置位置は車輪と同軸上の車両中心となる。したがって、最適位置に配置されたデファレンシャル装置を駆動するドライブピニオン軸が必然的に長くなる傾向がある。また、横置型変速機についても同様であり、主変速部の全長にほぼ相当するドライブピニオン軸が用いられることが多い。
【０００３】
このように、比較的長軸なドライブピニオン軸を用いた構造では、軸の曲げ振動（すなわち、ラジアル方向の周期的な軸変位）を起こすことがある。軸の曲げ振動によるラジアル方向の軸変位は、軸の端部に取り付けられたギヤに伝達される。その結果、このギヤを含むギヤ列において、歯当り変化を引き起こす。ここで、「歯当り変化」とは、軸が傾くことで歯の当りが理想的な位置からずれて、局所的かつ偏在的に当たる現象をいう。この歯当り変化が生じると、伝達効率の低下やギヤの摩耗を招くばかりでなく、曲げ振動に同期したギヤノイズが発生し、運転者に違和感を与えるという不都合が生じる。
【０００４】
このような不都合を解消する一手法として、長軸の中間に軸受を追加することで、軸の曲げ振動自体を規制することが考えられる。また、特許文献１には、第１の軸受開口および第２の軸受開口を有する支持体を用い、変速機の主軸および副軸が各軸受開口を通じて延在する軸受構造が開示されている。主軸および副軸は、支持体によって両端の中間で軸支されるため、ギヤの歯の分離力が軸に関して横方向に作用するにも拘わらず、主軸と副軸との間の中心距離は、噛み合いギヤ列の中心距離と同一に保持される。なお、本出願人の先願である特願２００１−２５９７０５号には、ドライブピニオン軸に取り付けられたリダクションドリブンギヤの歯面振動を抑制することで、軸振動に起因したギヤノイズの低減を図る変速機の軸受構造が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２４１２８８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、リダクションドリブンギヤ自体のギヤ振動（回転方向の振動および軸方向の振動）と、これが取り付けられたドライブピニオン軸の振動とが共振した場合には、振動が増幅され、ギヤノイズのピークが生じることがある。このようなピークが生じると、静粛性を阻害する。
【０００７】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ドライブピニオン軸の曲げ振動がギヤ振動と共振することを抑制し、静粛性の一層の向上を図ることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために、本発明は、リダクションドリブンギヤと、リダクションドリブンギヤが一端に設けられたドライブ軸と、ドライブ軸と同軸線上に配置され、一端にハイポイドピニオンギヤが設けられたドライブピニオン軸と、ドライブ軸の他端とドライブピニオン軸の他端とをスプライン結合するスプライン部とを有する変速機の軸受構造を提供する。
【０００９】
ここで、上記構成において、スプライン部を構成する内スプラインまたは外スプラインの少なくとも一方には、クラウニングが施されていることが好ましい。また、ドライブ軸は、リダクションドリブンギヤとスプライン結合していてもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、縦置型変速機の要部構成図である。自動変速機の出力側に設けられたドライブ軸１ａおよびドライブピニオン軸１ｂは、同軸上に配置されており、両者はスプライン部１０によりスプライン結合している。ドライブ軸１ａの一端には、ヘリカルギヤであるリダクションドリブンギヤ２ｂが一体的に設けられている。また、ドライブピニオン軸１ｂの一端には、ハイポイドリングギヤと噛合したハイポイドピニオンギヤ３が設けられている。図示しない変速機中の変速機構にて変速された比較的大きな駆動力は、リダクションドライブギヤ２ａと噛合したリダクションドリブンギヤ２ｂを介してドライブ軸１ａに伝達された後、スプライン部１０を介してドライブピニオン軸１ｂに伝達される。このドライブピニオン軸１ｂの駆動力は、ハイポイドピニオンギヤ３と噛合したハイポイドリングギヤを介して車輪に伝達される。
【００１１】
デファレンシャル装置７の最適な配置位置との関係上、ドライブ軸１ａとドライブピニオン軸１ｂとを合わせた軸長が長軸化する傾向がある。この変速機では、同軸上に配置された２つの軸１ａ，１ｂの全長は、これらの上部に位置する図示しない主変速部（すなわち、多板クラッチ，多板ブレーキおよびプラネタリ等を主体に構成された変速機構が存在する部分）の全長よりも長い。
【００１２】
ドライブ軸１ａにおけるリダクションドリブンギヤ２ｂ側の端部は、このドリブンギヤ２ｂの近傍に配設された一対のボール軸受５ａ，５ｂによって両持ちで軸支されている。すなわち、リダクションドリブンギヤ２ｂの外周には、このギヤ２ｂを中心として軸方向内側に延在する固定部２ｃと、軸方向外側に延在する固定部２ｄとが設けられている。軸方向内側の固定部２ｃには、外輪がトランスミッションケースに固定されたボール軸受５ａの内輪が固定されている。一方、軸方向外側の固定部２ｄには、外輪がトランスミッションケースに固定されたボール軸受５ｂの内輪が固定されている。これらのボール軸受５ａ，５ｂは、通常の深溝玉軸受であり、２つの軸１ａ，１ｂの軸心に平行なスラスト荷重を負荷するスラスト軸受として機能する。一方、ドライブピニオン軸１ｂにおけるハイポイドピニオンギヤ３側の端部は、このピニオンギヤ３の近傍に配設された複列テーパローラ軸受４によって軸支されている。この複列テーパローラ軸受４は、内輪がドライブピニオン軸１ｂに固定されているとともに、外輪がボルトによってトランスミッションケースに固定されている。そして、これらの内外輪間のスペースには、複数の円錐ころが介装されている。
【００１３】
２つの軸１ａ，１ｂがスプライン結合しているスプライン部１０において、ドライブ軸１ａの端部には内スプラインが設けられており、ドライブピニオン軸１ｂの端部には外スプラインが設けられている。内外のスプラインには、図２に示すようなクラウニングが施されている。通常のスプラインは、同図の二点鎖線で示すように、歯筋が真直（ｔｒｕｅ）になるように加工される。一方、クラウニングが施されたスプラインは、同図の実線で示すように、歯筋に沿って適当な膨らみを有する形状の歯筋に加工される。このようなクラウニングを外スプラインに施す場合、まず、外径の円弧形状は歯切り前のブランク形状で、または熱処理後に研削加工で与える。歯筋のクラウニングは、真直歯面を形成した後、シェービング加工を施すことにより形成可能である。また、ドライブ軸１ａは、リダクションドリブンギヤ２ｂとスプライン部６によりスプライン結合している。ドライブ軸１ａの端部には外スプラインが設けられており、リダクションドリブンギヤ２ｂには内スプラインが設けられている。
【００１４】
このように、本実施形態において、同軸上に配置された２つの軸１ａ，１ｂがスプライン部１０によりスプライン結合している。一般に、スプライン結合は、この結合部における接触、面圧、摩擦などに起因して、振動減衰作用を有している。したがって、ドライブ軸１ａとドライブピニオン軸１ｂとスプライン部１０を介して結合することにより、リダクションドリブンギヤ２ｂよりドライブ軸１ａに伝達されるギヤ振動と、２つの軸１ａ，１ｂ（従来の軸受構造におけるドライブピニオン軸に相当）における曲げ振動との共振を抑制できる。その結果、双方の振動の共振による振動の増幅を抑制することができるため、これらの振動に同期して発生するギヤノイズのピークの低減を図ることができる。図３は、振動特性の説明図であり、本実施形態に係る軸受構造と従来の軸受構造とをギヤノイズの振動・騒音レベルについて比較している。同図に示すように、本実施形態に係る軸受構造の方が、従来の軸受構造より振動・騒音レベルが全体的に低く、そのピークも低い。このようなギヤノイズにおけるピークの低下により、静粛性の一層の向上を図ることができる。
【００１５】
また、本実施形態において、スプライン結合しているドライブ軸１ａおよびドライブピニオン軸１ｂにおいて、そのスプラインの歯筋にはクラウニングが施されている。スプラインにクラウニングを施すことで、スプライン同士の噛み合いの当たりがよくなり、スプライン部１０における振動減衰作用の一層の向上を図ることができる。また、ドライブ軸１ａは、リダクションドリブンギヤ２ｂとスプライン部６によりスプライン結合している。このスプライン部６における振動減衰作用によって、リダクションドリブンギヤ２ｂ自体のギヤ振動と、これが取り付けられたドライブ軸１ａの曲げ振動との共振が抑制される。このため、これらの振動の共振による振動の増幅を抑制することができ、これらの振動に同期して発生するギヤノイズのピークの一層の低減を図ることができる。
【００１６】
なお、本実施形態に係るスプライン部１０では、これを構成する両方のスプラインにクラウニングが施されている。しかしながら、スプライン部１０において、これを構成する内スプラインまたは外スプラインの少なくとも一方にクラウニングが施されていればよい。
【００１７】
【発明の効果】
このように、本発明では、ドライブ軸およびドライブピニオン軸がスプライン結合している。このスプライン結合により、リダクションドリブンギヤにおいて発生し、ドライブ軸に伝達されるギヤ振動と、ドライブピニオン軸の曲げ振動との共振を抑制することができ、これらの振動の共振による振動の増幅を抑制することができる。その結果、これらの振動に同期して発生するギヤノイズのピークを低下することができ、静粛性の一層の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】縦置型変速機の要部構成図
【図２】クラウニングの説明図
【図３】振動特性の説明図
【符号の説明】
１ａ  ドライブ軸
１ｂ  ドライブピニオン軸
２ａ  リダクションドライブギヤ
２ｂ  リダクションドリブンギヤ
２ｃ  固定部
２ｄ  固定部
３  ハイポイドピニオンギヤ
４  複列テーパローラ軸受
５ａ  ボール軸受
５ｂ  ボール軸受
６  スプライン部
７  デファレンシャル装置
【図１】
2004190748.tif 000003
【図２】
2004190748.tif 000004
【図３】
2004190748.tif 000005