(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
大径部と小径部とを備える第１の回転部材と、該第１の回転部材に連結する第２の回転部材とからなり、
前記第１の回転部材の小径部外周面に設けられた第１のスプライン部と、前記第２の回転部材の内周面に設けられた第２のスプライン部との係合により相対回転不能にスプライン連結されるとともに、
前記第１の回転部材の小径部外周面に設けられた第１のスナップリング溝と、前記第２の回転部材の内周面に設けられた第２のスナップリング溝に係合するスナップリングにより相対軸方向移動を規制されたものにおいて、
前記第１のスナップリング溝は、前記第１のスプライン部と前記大径部との間に設けられ、
前記第２の回転部材は、前記第１の回転部材の大径部の側端面に当接可能な当接部を有することを特徴とする回転部材の連結構造。
【請求項２】
前記第１のスナップリング溝と前記スナップリングの側面との間に遊隙が設けられ、
該遊隙は前記第１の回転部材の大径部の側端面と前記当接部との間の遊隙よりも大きくされた、請求項１記載の回転部材の連結構造。
【請求項３】
前記第２のスナップリング溝と前記スナップリングの側面との間に遊隙が設けられ、
該遊隙は前記第１の回転部材の大径部の側端面と前記当接部との間の遊隙よりも大きくされた、請求項１記載の回転部材の連結構造。
【請求項４】
前記第２のスナップリング溝は、前記第２のスプライン部を横断するように設けられた、請求項１〜３のいずれか１項記載の回転部材の連結構造。
【請求項５】
前記第１の回転部材の大径部は、伝動機構のカウンタギヤであり、
前記第２の回転部材は、プラネタリギヤセットの１つの回転要素である、請求項１〜４のいずれか１項記載の回転部材の連結構造。
【請求項６】
第１の回転部材の外周面に設けられた第１のスプライン部と、第２の回転部材の内周面に設けられた第２のスプライン部との係合により相対回転不能にスプライン連結され、かつ、前記第１の回転部材の外周面に設けられた第１のスナップリング溝と、前記第２の回転部材の内周面に設けられた第２のスナップリング溝に係合するスナップリングにより相対軸方向移動を規制されたものにおいて、
前記第１のスナップリング溝は、前記第１のスプライン部の端部に設けられ、前記第２のスナップリング溝は、前記第２のスプライン部を横断して設けられたことを特徴とする回転部材の連結構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、回転部材の連結構造に関し、特に、２つの回転部材をスプライン係合で相互に連結する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
２つの回転部材を相対回転不能かつ軸方向移動規制状態に連結する場合、相対回転を両回転部材のスプライン係合で規制し、軸方向移動を両回転部材に跨って係合するスナップリングで規制する連結構成が採られる。図４はこうした構成の回転部材連結構造の一例を示す。この例は、カウンタドライブギヤａをプラネタリギヤセットのリングギヤｂに中間連結部材ｃを介して連結する機構の例であり、カウンタドライブギヤａはその一側面から張出す小径部ｄの外周面に設けたスプライン部ｅを中間連結部材ｃの内周面に設けたスプライン部ｆに係合させ、かつ両スプライン部ｅ，ｆを横断して設けられた周回溝状のスナップリング溝ｇ，ｈに嵌合させたスナップリングリングｉで軸方向止めされている。こうした連結構成のものでは、スナップリング溝ｇ，ｈを挟む両側のスプライン部ｅ，ｆの歯山をスラスト力を受けるスナップリングの抜け止めとする意味で、スプライン部ｅ，ｆの略中央部にスナップリングｉを配置する構成が採られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来技術のようにスプライン部ｅ，ｆの略中央にスナップリングｉを配置すると、スプライン部ｅ，ｆの長さとして、トルク伝達及びスラスト力支持強度上必要とされる長さと、スナップリング溝ｇ，ｈの長さ（溝幅）とを足した分の長さが必要となり、連結部の軸長が長くなってしまう。
【０００４】
また、スプライン係合部には、回転方向に微小ではあるが遊びがあり、軸方向にも相対摺衝動するところから、上記従来技術のような動力伝達機構におけるスプライン部ｅ，ｆは、主として耐摩性向上のために、浸炭焼入れ、高周波焼入れ等の表面硬化処理を行なうことを必須とする。こうした熱処理をスナップリング溝ｇ，ｈで中断されたスプライン部ｅ，ｆに１回の処理で施すと、スナップリング溝ｇ，ｈ部への熱応力の集中で、部材に割れが生じる。したがって、従来構成では、焼入れをスナップリング溝ｇ，ｈの両側についてそれぞれ別個に行う必要があり、加工工数の増大となっている。
【０００５】
このような事情に鑑み、本発明は、スプライン係合部の長さを十分確保しながら連結部の軸長を短縮することができる回転部材の連結構造を提供することを主たる目的とする。また本発明は、上記構造におけるスプライン係合部の加工工数を低減することを更なる目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明の回転部材の連結構造は、大径部と小径部とを備える第１の回転部材と、該第１の回転部材に連結する第２の回転部材とからなり、第１の回転部材の小径部外周面に設けられた第１のスプライン部と、第２の回転部材の内周面に設けられた第２のスプライン部との係合により相対回転不能にスプライン連結されるとともに、第１の回転部材の小径部外周面に設けられた第１のスナップリング溝と、第２の回転部材の内周面に設けられた第２のスナップリング溝に係合するスナップリングにより相対軸方向移動を規制されたものにおいて、前記第１のスナップリング溝は、第１のスプライン部と大径部との間に設けられ、第２の回転部材は、第１の回転部材の大径部の側端面に当接可能な当接部を有することを特徴とする。
【０００８】
また、上記の構成において、第１のスナップリング溝とスナップリングの側面との間に遊隙が設けられ、該遊隙は第１の回転部材の大径部の側端面と前記当接部との間の遊隙よりも大きくされた構成とすることができる。
【０００９】
あるいは、上記の構成において、第２のスナップリング溝とスナップリングの側面との間に遊隙が設けられ、該遊隙は第１の回転部材の大径部の側端面と前記当接部との間の遊隙よりも大きくされた構成とすることもできる。
【００１０】
更に、上記の構成において、第２のスナップリング溝は、第２のスプライン部を横断するように設けられた構成とすることもできる。
【００１１】
更に具体的には、第１の回転部材の大径部は、伝動機構のカウンタギヤであり、第２の回転部材は、プラネタリギヤセットの１つの回転要素であるものとすることができる。
【００１２】
また、本発明の回転部材の連結構造は、第１の回転部材の外周面に設けられた第１のスプライン部と、第２の回転部材の内周面に設けられた第２のスプライン部との係合により相対回転不能にスプライン連結され、かつ、第１の回転部材の外周面に設けられた第１のスナップリング溝と、第２の回転部材の内周面に設けられた第２のスナップリング溝に係合するスナップリングにより相対軸方向移動を規制されたものにおいて、第１のスナップリング溝は、第１のスプライン部の端部に設けられ、第２のスナップリング溝は、第２のスプライン部を横断して設けられたことを特徴とする。
【００１３】
【作用及び発明の効果】
本発明の請求項１記載の構成では、第１の回転部材のスプライン部が設けられる小径部と大径部との位置関係から、大径部の側端面とスプライン部との間の小径部に機械加工上必要とされる所定量の加工代分だけの間隙を設ける必要があるが、第１のスナップリング溝を第１のスプライン部の大径部側端部に設けることによって、スプライン溝を機械加工する上で必要とされる所定量の加工代部分と少なくとも一部重なる位置に設けることができるので、必要なスプライン長さと加工代を確保しながら、連結構造の軸長を短縮することができる。また、第１のスナップリング溝を第１のスプライン部の端部に設けたため、第１のスプライン部は第１のスナップリング溝に分断されることのない連続したものとなり、通常スプライン部に必要とされる高周波焼入れ等の硬化処理を１箇所に施せば足るため、加工工数の減少も可能となる。
【００１４】
また、本発明の構成では、第１のスナップリング溝が第１のスプライン部の端部に設けられている。そのため、第１のスナップリング溝の一方側の小径部についてはスプライン部があることで、その歯山の高さで十分にスラスト力を受けることができるが、他方側にはスプライン部がないため、スナップリングを受ける高さが不足しがちとなる。しかしながら、第２の回転部材に第１の回転部材の大径部の側端面に直接当接可能な当接部を設けているため、スプライン部の歯山のない他方側に加わるスラスト力をスナップリングを介さず、第１の回転部材と第２の回転部材の間で直接伝えることができるため、十分な強度を確保しながら軸長を短くできる。
【００１５】
また、請求項２記載の構成では、上記のようにスラスト力を第１の回転部材と第２の回転部材の間で直接伝えるために必要な第１のスナップリング溝とスナップリングとの間の遊隙を加工代方向に取ることができるため、抜け止め強度保持のための余分な軸方向長を必要としない連結構造とすることができる。
【００１６】
また、請求項３記載の構成では、同様にスラスト力を第１の回転部材と第２の回転部材の間で直接伝えるために必要なスナップリング溝とスナップリングとの間の遊隙を第２の回転部材側に取ることができるため、第１のスナップリング溝の溝幅を狭くすることができ、それにより第１の回転部材の小径部の強度保持が容易となる。
【００１７】
次に、請求項４記載の構成では、第２のスナップリング溝が第２のスプライン部を横断してスプライン部を２分することになるが、第１のスプライン部との係合関係から、第２のスプライン部の分けられた一方のスプライン部は係合に関与せず、スナップリングの抜け止めとして作用すれば足りるため、耐摩性向上のための高周波焼入れ等の熱処理加工を係合に関与する側のスプラインにのみ施せば足り、従来のように２回に分けた両方のスプラインへの熱処理の必要性は生じない。
【００１８】
また、請求項５記載の構成では、プラネタリギヤとカウンタギヤを最小限の軸方向スペースでスプライン連結することができる。したがって、この連結構造を用いた伝動機構の軸長の短縮に役立てることができる。
【００１９】
また、請求項６記載の構成では、第１のスナップリング溝を第１のスプライン部の端部に設けたため、第１のスプライン部は第１のスナップリング溝に分断されることなく連続した１箇所となり、高周波焼入れ等の硬化処理を行うのも１箇所で済むため、加工工数が減少させられる。また、第２のスプライン部は、第２のスナップリング溝で２つに分断されることになるが、スプライン係合するのはどちらか一方であるため、高周波焼入れ等の硬化処理は、スプライン係合する側のみに施すことで足りるため、第２のスプライン部の加工工数も減少させられる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る回転部材の連結構造の部分半截側断面図である。図１に示すように、この連結構造は、従来のものと同様に、大径部１ａと小径部１ｂとを備える第１の回転部材１と、それに連結する第２の回転部材２とからなる。両回転部材１，２は、第１の回転部材１の小径部１ｂ外周面に設けられた第１のスプライン部（実施形態の説明において、外周スプラインという）１１と、第２の回転部材２の内周面に設けられた第２のスプライン部（同じく、内周スプラインという）２１との係合により相対回転不能にスプライン連結されるとともに、第１の回転部材１の小径部１ａ外周面に設けられた第１のスナップリング溝（同じく、外周溝という）１２と、第２の回転部材２の内周面に設けられた第２のスナップリング溝（同じく、内周溝という）２２に係合するスナップリング３により相対軸方向移動を規制されている。
【００２１】
本発明の特徴とするところに従い、外周溝１２は、外周スプライン１１と大径部１ａとの間に設けられている。そして、第２の回転部材２は、第１の回転部材１の大径部１ａの側端面に当接可能な当接部２３を有する。この形態では、外周溝１２とスナップリング３の側面との間に遊隙Ｌ１が設けられ、この遊隙Ｌ１は第１の回転部材１の大径部１ａの側端面と当接部２３との間の遊隙Ｌ２よりも大きくされている。また、内周溝２２は、内周スプライン２１を横断するように、その中間部に設けられている。
【００２２】
図２は本実施形態の回転部材の連結構造の適用箇所を示す自動変速機のスケルトン図である。本発明の連結構造は、第１の回転部材１を伝動機構のカウンタドライブギヤとし、第２の回転部材２をプラネタリギヤセットの１つの回転要素であるリングギヤＲ２にスプライン係合で連結された中間連結部材として適用されている。
【００２３】
更に詳述すると、この自動変速機は、互いに並行する第１軸上にロックアップクラッチ付トルクコンバータＣと前進６段後進１段の変速機構Ｍ、第２軸上にカウンタギヤ機構Ｔ、第３軸上にディファレンシャル装置Ｄを配した横置式トランスアクスルの形態を採る。変速機構Ｍは、トルクコンバータＣのタービン出力軸に連結された入力軸Ｘの軸周に配置され、減速回転と非減速回転を入力として６速の変速回転を出力するプラネタリギヤセットＧと、それに減速回転を入力する減速プラネタリギヤＧ１を主体とし、入力軸Ｘを減速プラネタリギヤＧ１を介してプラネタリギヤセットＧの第１及び第２の入力回転要素としての大径サンギヤＳ３及び小径サンギヤＳ２にそれぞれ係脱自在に連結する第１及び第３のクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−３）と、入力軸ＸをプラネタリギヤセットＧの第３の入力回転要素としてのキャリアＣ２に係脱自在に連結する第２のクラッチ（Ｃ−２）とを備える。
【００２４】
プラネタリギヤセットＧは、大径サンギヤＳ２、小径サンギヤＳ３、ロングピニオンＰ２及びショートピニオンＰ３を支持するキャリアＣ２、リングギヤＲ２からなる４つの回転要素を備え、ショートピニオンＰ３が小径サンギヤＳ３とロングピニオンＰ２に噛合し、ロングピニオンＰ２が大径サンギヤＳ２とリングギヤＲ２に噛合する構成とされている。そして、大径サンギヤＳ２は、第１のブレーキ（Ｂ−１）により変速機ケースＥに係止可能とされ、キャリアＣ２は、第２のブレーキ（Ｂ−２）とワンウェイクラッチ（Ｆ−１）により並列に変速機ケースＥに係止可能とされ、リングギヤＲ２が第１軸上の出力回転部材を構成するカウンタドライブギヤ１に連結されている。減速プラネタリギヤＧ１は、サンギヤＳ１とリングギヤＲ１とそれらに噛合するピニオンギヤを支持するキャリアＣ１を備えるシンプルプラネタリギヤ構成とされ、リングギヤＲ１が入力軸Ｘに連結する入力要素、サンギヤＳ１が変速機ケースＥに固定の反力要素、キャリアＣ１が減速回転の出力要素とされている。
【００２５】
第２軸上のカウンタギヤ機構Ｔは、第１軸からの出力を第３軸上のディファレンシャル装置Ｄに回転方向を合わせかつ減速して伝達する機構として、カウンタドライブギヤ１に噛合するカウンタ軸Ｙ上のカウンタドリブンギヤＹ１と、デフドライブピニオンギヤＹ２を備える。第３軸上のディファレンシャル装置Ｄは、第１軸からの出力を最終的に車輪に伝達する機構として、デフケースＤ１に固定されてカウンタ軸Ｙ上のデフドライブピニオンギヤＹ２に噛合するデフリングギヤＤ２と、デフケースＤ１に内包されて、その回転を差動回転として図示しない車輪に出力する差動歯車機構Ｄ３を備える。
【００２６】
こうした構成からなる自動変速機のリングギヤＲ２とカウンタドライブギヤ１との連結部に適用された回転部材の連結構造において、第１の回転部材を構成するカウンタドライブギヤ１は、内周を一対のアンギュラボールベアリング４で変速機ケースＥのセンタサポート（図示せず）に支持された環状のギヤとされ、その大径部１ａの外周にヘリカル歯１３が形成され、大径部１ａの内周側の一側から延びる小径部１ｂの外周に外周スプライン１１を構成するスプライン歯と外周溝１２が形成されている。外周スプライン１１は、小径部１ｂの外端から大径部１ａ方向に所定の長さだけ形成され、それより内側の外周スプライン１１の内端から大径部１ａの側端面に至る部分はスプライン歯の谷部に対応する直径の縮径部１４とされている。
【００２７】
この縮径部１４は、カウンタドライブギヤ１を成形するために必然のもので、鍛造等で粗成形されたカウンタドライブギヤ素材の小径部外周にシェーパでスプライン歯を加工形成する際の工具の送り込みのための加工代を構成するものであり、通常３ｍｍ程度の長さを要する。従来こうした加工代分の長さは冒頭に図４を参照して述べたように、連結構造上の余分な長さとして残されるものであるが、この形態では、この加工代分の縮径部１４長さ又はその一部を利用して外周溝１２を形成している。
【００２８】
外周溝１２は、その溝幅をそこに嵌合されるスナップリング３の厚さより十分幅広のものとして、遊隙Ｌ１を保つものとされ、中間連結部材２がカウンタドライブギヤ１に対して最も離れた図示の状態からスラスト力で接近する方向に移動する際に、実質上中間連結部材２側に固定されたスナップリング３の外周溝１２内での軸線方向移動を妨げないものとされている。したがって、この移動の際に、スナップリング３は、中間連結部材２の当接部２３が遊隙Ｌ２を詰める分だけ共に移動するだけで、外周溝１２の大径部側の溝壁に接触せず、中間連結部材２にかかるスラスト力は、中間連結部材２の当接部２３から直接カウンタドライブギヤ１の大径部１ａ側端面に伝達され、これによりスナップリング３が縮径部１３側に内周側を押されて撓みながらそこに乗り上げることによる外れが防止される。
【００２９】
中間連結部材２については、断面Ｌ字状の環状部材とされ、幅広の内周側の軸方向フランジ部の全幅に渡って内周スプライン２１が形成されており、内周スプライン２１の歯山部を横断する周回溝状の内周溝２２が形成されている。内周溝２２を挟んでカウンタドライブギヤ１の大径部１ａから遠い側の内周スプライン２１の軸方向長さは、実質上カウンタドライブギヤ１の小径部１ｂの外周スプライン１１と同長とされ、それにより十分なスプライン係合長が確保されている。内周溝２２は、この場合、スナップリング３を嵌合可能な僅かな遊隙が残される程度の溝幅とされている。中間連結部材２の径方向フランジ部の幅狭の外周面には、リングギヤＲ２のヘリカル内歯の端部に連続して形成されたスプライン歯に係合するスプライン歯２４が形成されている。そして、中間連結部材２は、そのスプライン歯２４をリングギヤＲ２のスプライン歯に係合させてリングギヤＲ２に相対回転不能に連結され、かつヘリカル内歯の端部とスナップリングとで両側を抑えられて軸方向へも相対移動不能に連結されている。
【００３０】
かくしてこの連結構造では、外周溝１２を外周スプライン１１の大径部側端部に設けることによって、外周スプライン１１を機械加工する上で必要とされる所定量の加工代部分と少なくとも一部重なる位置に外周溝を設けたので、トルク伝達に必要なスプライン長さを確保しながら、連結構造の軸長の短縮がなされている。また、外周溝１２を外周スプライン１１の内端部に設けたため、外周スプライン１１は外周溝１２に分断されることのない連続したものとなり、通常スプライン部に必要とされる高周波焼入れ等の硬化処理も１箇所で済むため、加工工数が減少させられる。一方、中間連結部材２側の内周溝２２は、内周スプライン２１の歯山を横断して略中央部に設けられ、内周スプライン２１が２つに分かれているが、内周スプラインのうち係合に関与する部分は外側の部分であるため、高周波焼入れ等の焼入れ加工は、スプライン係合する外側部分のみで足りるため、熱処理工数が増加することはない。
【００３１】
次に、図３は本発明の第２実施形態を示す。この形態と前記第１実施形態との相違は、スナップリングの支持形態のみであるので、以下相違点のみを説明する。前記第１実施形態では、スナップリング３が中間連結部材２側に固定されているのに対して、この形態では、スナップリング３がカウンタドライブギヤ１側に固定されている。すなわち、内周溝２２とスナップリング２の側面との間に遊隙Ｌ１が設けられ、遊隙Ｌ１はカウンタドライブギヤ１の大径部１ａの側端面と当接部２３との間の遊隙Ｌ２よりも大きくされている。
【００３２】
この構成の場合、中間連結部材２がカウンタドライブギヤ１から離れる方向へ移動した場合のスナップリング３を介するスラスト力の伝達は、前記第１実施形態の場合と同様に行なわれるのに対して、中間連結部材２がカウンタドライブギヤ１に接近する方向への移動の際には、カウンタドライブギヤ１側に固定されたスナップリング３に対して中間連結部材２の内周溝２２が移動する動きとなる。しかしながら、この場合も内周溝２２の反大径部側の溝壁がスナップリング３に当接する前に中間連結部材２の当接部２３が大径部１ａの側端面に突き当たるため、スナップリング３に縮径部１３へ乗り上げる方向へのスラスト力が作用することはない。
【００３３】
したがって、こうした形態を採る場合も、前記第１実施形態との比較において、中間連結部材２側の内周スプライン２１の長さが内周溝２２幅の拡張分だけ短くなる点で軸長方向の短縮の点では不利となるが、実質上同様の効果が得られる。反面、この第２実施形態では、遊隙Ｌ２を中間連結部材２側に取ることができるため、外周溝１２の溝幅を狭くすることができ、それによりカウンタドライブギヤ１の小径部１ａの強度保持は容易となる。
【００３４】
以上、本発明を自動変速機のプラネタリギヤの一回転要素とカウンタドライブギヤとの連結に適用した２つの実施形態に基づき詳説したが、本発明はスプライン係合を用いる種々の機構の連結部に広く適用可能なものである。また、第１の回転部材をカウンタドライブギヤとし、大径部と小径部があるものとして例示したが、こうした径差のない部材を第１の回転部材として適用しても、熱処理工数の低減に関して前述した効果は達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の回転部材の連結構造を示す部分半截側断面図である。
【図２】本発明の連結構造のさらに具体的適用を示す自動変速機のスケルトン図である。
【図３】本発明の第２実施形態の回転部材の連結構造を示す部分半截側断面図である。
【図４】従来の回転部材の連結構造を示す部分半截側断面図である。
【符号の説明】
１  カウンタドライブギヤ（第１の回転部材）
１ａ  大径部
１ｂ  小径部
１１  外周スプライン（第１のスプライン部）
１２  外周溝（第１のスナップリング溝）
２  中間連結部材（第２の回転部材）
２１  内周スプライン（第２のスプライン部）
２２  内周溝（第２のスナップリング溝）
２３  当接部
３  スナップリング
Ｇ  プラネタリギヤセット
Ｌ１，Ｌ２  遊隙
【図１】
0004496612.tif 000002
【図２】
0004496612.tif 000003
【図３】
0004496612.tif 000004
【図４】
0004496612.tif 000005