(57)【要約】【課題】  自動変速機のアウトプットギヤの支持構造の軸方向を短縮し、自動変速機の軸長短縮ができる自動変速機を提供すること。【解決手段】  円環状に複数のボールが２列で配置されるようボールベアリング３とボールベアリング４で構成されるベアリング構造により、出力軸Outputの内周を支持し、ボールベアリング３とボールベアリング４のボール３１とボール４１のボール径を異なるボール径とした。【選択図】        図５
2005155866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライブ時には第１スラスト方向成分を有するトルクを駆動輪側に伝達すると共に、コースト時には前記第１スラスト方向成分と対向する第２スラスト方向成分を有するトルクを前記変速機構へ伝達するアウトプットギヤを備えた自動変速機に設けられ、
前記アウトプットギヤを変速機ケースに対し、ころがり軸受により支持するアウトプットギヤの支持構造において、
前記アウトプットギヤの内周と前記変速機ケースとの間に、第１ころがり軸受と第２ころがり軸受とを並列に設け、
前記第１ころがり軸受を、ドライブ時の第１スラスト方向トルクを受けるトルク容量を有するころがり軸受とし、
前記第２ころがり軸受を、コースト時の第２スラスト方向トルクを受けるトルク容量を有するころがり軸受としたことを特徴とする自動変速機のアウトップットギヤの支持構造。
【請求項２】
請求項１に記載の自動変速機のアウトプットギヤの支持構造において、
前記第１ころがり軸受及び前記第２ころがり軸受が、ボールベアリング構造である第１ボールベアリング及び第２ボールベアリングであり、
第１ボールベアリングのボール径が、第２ボールベアリングのボール径より大きなボール径にした、
ことを特徴とする自動変速機のアウトプットギヤの支持構造。
【請求項３】
請求項２に記載の自動変速機のアウトプットギヤの支持構造において、
アウトプットギヤの内周に内側に突出した環状の壁部、もしくはスナップリングを設けて、前記第１ボールベアリングと前記第２ボールベアリングの間に前記壁部を位置させ、
アウトプットギヤと２体のベアリングの軸方向を固定したことを特徴とする自動変速機のアウトプットギヤの支持構造。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の自動変速機のアウトプットギヤの支持構造において、
前記第１ボールベアリングと前記第２ボールベアリングが、
ボールの受け部分の軸方向の位置を内輪と外輪で異なる位置とすることで、互いの列が向かい合う方向に強く支持する構造であることを特徴とする自動変速機のアウトプットギヤの支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、締結要素の締結・解放により複数の変速段を達成する自動変速機に関し、特に変速段から動力を外部へ出力するアウトプットギヤの軸受部構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動変速機で用いられる支持構造として例えば、特許文献１に記載の技術が開示されている。この公報に記載の軸受部構造では、自動変速機内部に用いられる歯車の内周面にボールベアリングを装着固定している。
このボールベアリングは、内輪に凹形状の円環溝を設け、外輪に凸形状の円環溝を設け、凸形状部分が凹形状の空間を分け、複数のボールを円環状に２列配置している。
【特許文献１】特開平８−３１２６５６号公報（第２−３頁、全図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来技術のような、２列で支持するベアリング、もしくは２列にした２つのベアリングを自動変速機のアウトプットギヤの軸支に使用しようとすると、リバース側及びコースト側でなく、ドライブ側の荷重によって、２列のベアリング構造の内、その荷重を受ける側のベアリングの必要容量が決められる。
これに対して別の列となるベアリング部分、もしくは別体で並べて配置されるベアリングは、ドライブ側の荷重によって決まるベアリングと同じ容量にしていた。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、自動変速機のアウトプットギヤの支持構造の軸方向を短縮し、自動変速機の軸長短縮ができる自動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】
上記目的を達成するため、本発明では、ドライブ時には第１スラスト方向成分を有するトルクを駆動輪側に伝達すると共に、コースト時には前記第１スラスト方向成分と対向する第２スラスト方向成分を有するトルクを前記変速機構へ伝達するアウトプットギヤを備えた自動変速機に設けられ、前記アウトプットギヤを変速機ケースに対し、ころがり軸受により支持するアウトプットギヤの支持構造において、前記アウトプットギヤの内周と前記変速機ケースとの間に、第１ころがり軸受と第２ころがり軸受とを並列に設け、前記第１ころがり軸受を、ドライブ時の第１スラスト方向トルクを受けるトルク容量を有するころがり軸受とし、前記第２ころがり軸受を、コースト時の第２スラスト方向トルクを受けるトルク容量を有するころがり軸受としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
よって、無駄のないころがり軸受容量にすることで、軸方向の長さを短縮した構造にすることで、自動変速機の軸長短縮ができ、コスト低減ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の自動変速機を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、構成を説明する。
図１は実施例１の全体構成を表す概略図である。エンジン１から出力された回転は、エンジン出力軸E1を介してトルクコンバータ２に入力され、トルク増大された回転は、入力軸Inputを介して変速機構部に入力される。トルクコンバータ２はロックアップクラッチ機構を備えており、トルクの伝達効率が低下すると、エンジン出力軸E1と入力軸Inputを直結する。
【０００９】
変速機構部は、第１遊星ギヤG1と遊星ギヤセットGSとから構成され、入力軸Inputから入力された回転を出力ギヤOutputから出力する。
【００１０】
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に噛み合う第１ピニオンP1を支持する第１キャリヤC1と、を有する減速装置としてのシングルピニオン型遊星ギヤである。
【００１１】
遊星ギヤセットGSは、第２遊星ギヤG2及び第３遊星ギヤG3から構成されている。
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に噛み合う第２ピニオンP2を支持する第２キャリヤC2と、を有するシングルピニオン型遊星ギヤである。
第３遊星ギヤG3は、第３サンギヤS3及び第４サンギヤS4と、第３及び第４サンギヤS3，S4の各々に噛み合う第３ピニオンP3と、この第３ピニオンP3を支持する軸方向の第３キャリヤC3と、該第３キャリヤC3に接続され、両サンギヤS3，S4の間に配置されるセンターメンバCMと、第３ピニオンP3に噛み合う１つの第３リングギヤR3と、を有するダブルサンギヤ型遊星ギヤである。なお、センターメンバCMは、第３キャリヤC3の円周上に隣接する複数の第３ピニオンP3との空間位置において、第３キャリヤC3に結合されている。
【００１２】
入力軸Inputは、第１リングギヤR1に連結され、駆動源であるエンジン１からの回転駆動力を、トルクコンバータ２を介して入力する。
【００１３】
出力ギヤOutputは、第２キャリヤC2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。
【００１４】
第２サンギヤS2と第３サンギヤS3とは第１連結メンバM1により一体的に連結されている。第２キャリヤC2と第３リングギヤR3とは第２連結メンバM2により一体的に連結されている。
【００１５】
ロークラッチL/Cは、第１キャリヤC1と第２リングギヤR2とを選択的に断接する。3-5リバースクラッチ3-5R/Cは、第１キャリヤC1と第２サンギヤS2とを選択的に断接する。ハイクラッチH/Cは、入力軸InputとセンターメンバCMとを選択的に断接する。
【００１６】
ローリバースブレーキL&R/Bは、第３キャリヤC3の回転を選択的に停止させる。2-6ブレーキ2-6/Bは、第４サンギヤS4の回転を選択的に停止させる。
【００１７】
前記各クラッチL/C，3-5R/C，H/C及び各ブレーキL&R/B，2-6/Bには、図２の締結作動表に示すように、前進６速後退１速の各変速段にて締結圧（○印）や解放圧（無印）を作り出す図外の変速油圧制御装置が接続されている。なお、変速油圧制御装置としては、油圧制御タイプ，電子制御タイプ，油圧＋電子制御タイプ等が採用される。
【００１８】
図３は実施例１の自動変速機における前進６速後退１速の各変速段でのメンバの回転停止状態を示す共線図である。図２に示す締結作動表に従って、１速〜６速及び後退１速を達成する。
【００１９】
図４は実施例１の自動変速機のアウトプットギヤの支持構造部分の拡大断面図である。
説明の上で、トルクコンバータ側を前方、センターメンバCM側を後方とする。
実施例１の自動変速機では、出力ギヤOutputは、軸方向におけるほぼ中央に位置する。つまり、第１遊星ギヤG1及びハイクラッチH/Cと、ロークラッチL/C及び3-5リバースクラッチ3-5R/Cとのほぼ間に位置する。
この位置において、最も回転中心側には、回転軸５が位置することになる。回転軸５は、ハイクラッチH/Cからの出力を後方の第３遊星ギヤに伝達する。
回転軸５の外周側に位置する回転軸６は、第１遊星ギヤG1の第１キャリヤC１からの出力を後方のロークラッチL/C及び3-5リバースクラッチ3-5R/Cに伝達する。
【００２０】
この回転軸６の外周側には、非回転となる固定された固定部７を設ける。
固定部７は変速機ケースの一部として設ける。固定部７の内穴と回転軸６の外周との間の環状の隙間には、複数のシールリング６１を設け、固定部７の内部に設けた油路と、回転軸６の内部に設けた油路の接続部を構成する。
この固定部７は、管状に回転軸６を覆う部分と、鍔形状で外周に張り出す部分とからなる。
【００２１】
固定部７の外周には、ボールベアリング３とボールベアリング４とを、それぞれ内輪を固定部７の外周に係合させて取り付ける。
ボールベアリング３は、前方側（トルクコンバータ側）に配置し、ボールベアリング４は、後方側（センターメンバCM側）に配置する。
固定部７外周の前方には、鍔形状部分を設けることにより、ボールベアリング３内輪の前方を固定し、固定部７外周の後方には、スナップリング７１を設けてボールベアリング４の後方の内輪を固定する。
【００２２】
ボールベアリング３，４の外輪と内周を係合させ出力ギヤOutputが取り付けられる。
よって、ボールベアリング３，４によって、出力ギヤOutputは固定部７に対して回転自在に取り付けられることになる。
出力ギヤOutputは、外周に歯面を有し、後方端面にドラム状のメンバ８の前端が接続されている。これにより出力ギヤOutputは、第２遊星ギヤG2の第２キャリヤC2及び第３遊星ギヤG３の第３リングギヤR3からの出力で回転し、ファイナルギヤ等に動力を出力する。
【００２３】
出力ギヤOutputの内穴内周には、環状で内側に張り出した隔壁部を設け、ボールベアリング３，４の間に位置させる。これにより、ボールベアリング３の後方と、ボールベアリング４の前方が固定される。
ボールベアリング３は、自動変速機のドライブ側への出力を荷重として受けることができるようボール３１の径、ボール３１の個数、各寸法等が設計されるようにする。ボールベアリング４は、内穴の径及び外周径をボールベアリング４と同じにしながら、図５に示すように、ボール４１の径Ｂ、回転軸方向の長さＷ２をボールベアリング３のボール３１の径Ａ、回転軸方向の長さＷ１より小さくする。
【００２４】
さらに、ボールベアリング３は、外輪のボール３１を受ける溝の軸方向位置をボールベアリング４に近づけ、内輪のボール３１を受ける溝の軸方向位置をボールベアリング４から遠ざける。これにより、ボールベアリング３は、出力ギヤOutputの前方へ向かう荷重を強く支持する。
また、ボールベアリング４は、外輪のボール４１を受ける溝の軸方向位置をボールベアリング３に近づけ、内輪のボール４１を受ける溝の軸方向位置をボールベアリング３から遠ざける。これにより、ボールベアリング４は、出力ギヤOutputの後方へ向かう荷重を強く支持する。
【００２５】
次に、上記構成に基づくボールベアリング３，４による支持構造における特徴について説明する。
【００２６】
１）出力ギヤOutputの内周と変速機ケースの固定部７との間に、ボールベアリング３とボールベアリング４とを並列に設け、ボールベアリング３が、ドライブ時の第１スラスト方向トルクを受けるトルク容量を有し、ボールベアリング４が、コースト時の第２スラスト方向トルクを受けるトルク容量を有するものであるため、支持構造の軸方向を短縮し、自動変速機の軸長短縮ができる（請求項１に対応）。
【００２７】
２）並列して配置されるボールベアリング３とボールベアリング４のベアリング構造が、ドライブ側の荷重を受けるボールベアリング３と、リバース側及びコースト側の荷重を受けるボールベアリング４とで構成し、ボール３１の径が、ボール４１の径より大きな径にしたため、ドライブ側の荷重を大きなボール径のボールベアリング３で確実に受けるとともに、ドライブ側の荷重より小さな荷重となるリバース側及びコースト側の荷重を受けるボールベアリング４のボール径をボール４１の径より小さくする。そのため、必要な荷重に応じた無駄のない支持構造となり、支持構造の軸方向を短縮し、自動変速機の軸長短縮ができる（請求項２に対応）。
【００２８】
出力ギヤOutputとファイナルギヤにおいて、ドライブ側の回転方向と、リバース側及びコースト側の回転方向は異なる。出力ギヤOutputとファイナルギヤ、または他の自動変速機内の駆動力伝達ギヤは、スプライン嵌合のため、回転方向によって、異なる軸方向に力を受けることになる。ドライブ側と、リバース側及びコースト側では、エンジンからの駆動力を出力するドライブ側のほうが高回転で高トルクを出力することになるので、軸方向の力はドライブ側のほうが強くなるのである。また、軸垂直方向の力も、ドライブ側のほうが強くなる（図５において、fa1>fb1,fa2>fb2）。本構造では、このドライブ側の荷重を受ける方のボールベアリング３のボール３１の径を大きくし、ドライブ側ほどの荷重を受けない方のボールベアリング４のボール４１の径Ｂをボール３１の径Ａより小さくする。よって、無駄のない軸受容量にすることで、支持構造における軸方向の長さを短縮でき、これによりさらに自動変速機の軸方向長さを短縮してコスト低減ができる。
【００２９】
３）ボールベアリング３とボールベアリング４で構成されるベアリング構造が、別体であるボールベアリング３とボールベアリング４を並べて配置し、出力ギヤOutputの内周に内側に突出した環状の隔壁部１１を設けて、ボールベアリング３とボールベアリング４の間に位置させ、ボールベアリング３，４の軸方向を固定するため、ボールベアリング３とボールベアリング４との相対位置、ボールベアリング３，４と出力ギヤOutputとの相対位置が、変化しないようにして、ドライブ側へ荷重をかける出力ギヤOutputの状態と、リバース側及びコースト側へ荷重をかける出力ギヤOutputの状態とが、交互に切り換わるような場合でも、確実に出力ギヤOutputを回転自在に支持する（請求項３に対応）。
【００３０】
４）ボールベアリング３とボールベアリング４で構成されるベアリング構造が、ボールの受け部分の軸方向の位置を内輪と外輪で異なる位置とすることで、互いの列が向かい合う方向に強く支持するため、ドライブ側と、リバース側及びコースト側の状態においても、軸方向に加わる荷重を確実に支持できる。
図５を参照して説明すると、この出力ギヤOutputを支持するボールベアリング３，４に加わる軸方向の力として、ドライブ側で加わる力fa2とコースト側で加わる力fb2がある。これをボールの受け部分が内輪と外輪で同じ位置となるベアリングで受けると、大きなベアリングでなければ軸支することができない。
本構造では、ボールの受け部分の軸方向の位置を内輪と外輪で異なる位置とすることで、ボールを斜めに受ける。これにより、固定側つまり内輪が、ボールベアリング３では、ドライブ側で受ける力（第１スラスト方向トルク）を許容できる。また、ボールベアリング４では、コースト側で受ける力（第２スラスト方向トルク）を許容できる。よって、ベアリング構造が占めるスペースを増大させることなく、スラスト方向を充分に支持できる。
【００３１】
以上、本発明の自動変速機を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
例えば、実施例１では、ボールベアリング３，４により「複数のボールが２列で配置されるベアリング構造」を構成したが、幅の広い凹形状の環状溝に幅の狭い凸形状で環状のものを嵌合させて、一体のボールベアリングでボールが２列に配置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施例１の自動変速機の全体構成を表す概略図である。
【図２】実施例１の自動変速機の各変速段における締結作動表である。
【図３】実施例１の自動変速機の各変速段における共線図である。
【図４】実施例１の自動変速機のアウトプットギヤの支持構造部分の拡大断面図である。
【図５】実施例１の自動変速機のアウトプットギヤの支持構造部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  エンジン
２  トルクコンバータ
３  ボールベアリング
３１  ボール
４  ボールベアリング
４１  ボール
５  回転軸
６  回転軸
６１  シールリング
７  固定部
７１  スナップリング
８  メンバ
Output  出力軸
【図１】
2005155866.tif 000003
【図２】
2005155866.tif 000004
【図３】
2005155866.tif 000005
【図４】
2005155866.tif 000006
【図５】
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