(57)【要約】【課題】遊星歯車機構で発生するギヤノイズを抑制することができる変速機を提供する。【解決手段】無段変速機は、遊星歯車機構を備えている。遊星歯車機構のサンギヤには、入力軸１１が連結され、遊星歯車機構のリングギヤには、プライマリ軸３１が連結されている。プライマリ軸３１に回転径方向の力が作用しない時に、プライマリ軸３１の軸心が入力軸１１の軸心に対してセカンダリ軸３２から離間する側にずれた位置に配置されるように、プライマリ軸３１が設けられている。【選択図】図２
2016070443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１回転軸と、
第２回転軸と、
前記第１回転軸が連結された第１要素および前記第２回転軸が連結された第２要素を備え、前記第１回転軸と前記第２回転軸との間で回転を伝達する遊星歯車機構とを含み、
回転時に回転径方向の力が作用する前記第２回転軸は、前記第２回転軸に当該力が作用しない状態で、その軸心が前記第１回転軸の軸心に対して当該力の方向と反対方向にずれた位置に配置されるように設けられている、変速機。
【請求項２】
前記第２回転軸であるプライマリ軸と、
前記プライマリ軸と平行に設けられたセカンダリ軸と、
前記プライマリ軸に支持されたプライマリプーリと、
前記セカンダリ軸に支持されたセカンダリプーリと、
前記プライマリプーリとセカンダリプーリとに巻き掛けられたベルトとをさらに含む、請求項１に記載の変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無段変速機などの変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両には、エンジンの動力を変速して車輪に伝達するために、無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）などの変速機が搭載されている。
【０００３】
変速機には、遊星歯車機構が用いられることがある。たとえば、無段変速機では、エンジンの動力が入力される入力軸とプライマリプーリを支持するプライマリ軸との間に、遊星歯車機構が設けられる。遊星歯車機構のサンギヤには、入力軸が連結され、リングギヤには、プライマリ軸が連結される。これにより、入力軸に入力されるエンジンの動力がサンギヤからリングギヤに減速して伝達され、プライマリ軸が入力軸よりも低速で回転する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４５５２３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この遊星歯車機構が用いられた無段変速機では、各部が精度よく組み付けられていても、ギヤ歯の噛み合いによる比較的大きな騒音（ギヤノイズ）が生じることがあり、本願発明者らは、その原因を探求すべく鋭意研究を重ねた。その結果、本願発明者らは、その原因を究明し、遊星歯車機構で発生するギヤノイズを抑制できる変速機を提供することを目的とする本発明に至った。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本願発明者らによる研究の結果、遊星歯車機構を含む変速機では、第１回転軸および第２回転軸の回転時に、第２回転軸に回転径方向の力が作用することにより、第２回転軸が変位して、第２回転軸の軸心の位置が第１回転軸の軸心の位置に対してずれ、その軸心ずれがギヤノイズの発生の原因となることが判った。そして、本願発明者らは、その原因を排除可能な構成を考え、本発明に至った。
【０００７】
本発明に係る変速機は、第１回転軸と、第２回転軸と、第１回転軸が連結された第１要素および第２回転軸が連結された第２要素を備え、第１回転軸と第２回転軸との間で回転を伝達する遊星歯車機構とを含み、回転時に回転径方向の力が作用する第２回転軸は、第２回転軸に当該力が作用しない状態で、その軸心が第１回転軸の軸心に対して当該力の方向と反対方向にずれた位置に配置されるように設けられている。
【０００８】
第２回転軸は、回転時に回転径方向の力が作用する軸である。第２回転軸に回転径方向の力が作用しない状態で、第２回転軸の軸心が第１回転軸の軸心に対して当該力の方向と反対方向にずれている。そのため、第１回転軸および第２回転軸の回転時に、第２回転軸に回転径方向の力が作用すると、第２回転軸の軸心が第１回転軸の軸心に近づくように変位する。その結果、第１回転軸および第２回転軸の回転時に、第１回転軸の軸心の位置と第２回転軸の軸心の位置とのずれ量を小さくすることができ、軸心ずれに起因するギヤノイズの発生を抑制することができる。
【０００９】
第２回転軸に回転径方向の力が作用しない状態で、第２回転軸の軸心が第１回転軸の軸心に対して当該力の方向と反対方向に、第２回転軸に設計上許容されているガタおよび第２回転軸を支持する部材の弾性変形量に応じた距離ずれるように、第２回転軸の位置が設定されていることが好ましい。
【００１０】
これにより、第１回転軸および第２回転軸の回転時に、第２回転軸の軸心の位置を第１回転軸の軸心の位置に合わせることができる。
【００１１】
変速機は、第２回転軸であるプライマリ軸と、プライマリ軸と平行に設けられたセカンダリ軸と、プライマリ軸に支持されたプライマリプーリと、セカンダリ軸に支持されたセカンダリプーリと、プライマリプーリとセカンダリプーリとに巻き掛けられたベルトとを備える無段変速機であってもよい。
【００１２】
無段変速機では、第１回転軸および第２回転軸の回転時に、ベルトの張力により、プライマリプーリおよびセカンダリプーリが互いに近接する方向の力を受け、この力が第２回転軸であるプライマリ軸に回転径方向の力として作用する。
【００１３】
したがって、第２回転軸に回転径方向の力が作用しない状態、言い換えれば、ベルトに張力がない状態で、第２回転軸の軸心が第１回転軸の軸心に対して第２回転軸の回転時に第２回転軸に作用する回転径方向の力の方向と反対方向にずれていることにより、第１回転軸および第２回転軸の回転時に、軸心ずれに起因するギヤノイズの発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、第２回転軸に回転径方向の力が作用する無段変速機の動作時に、第１回転軸の軸心の位置と第２回転軸の軸心の位置とのずれ量を小さくすることができ、軸心ずれに起因するギヤノイズの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る無段変速機が含まれる駆動系統の構成を示すスケルトン図である。
【図２】入力軸の軸心、プライマリ軸の軸心およびセカンダリ軸の軸心の位置関係を図解的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る無段変速機１が含まれる駆動系統の構成を示すスケルトン図である。
【００１８】
無段変速機１は、車両に搭載されて、エンジンなどの駆動源の動力をデファレンシャルギヤ２に伝達する。無段変速機１は、入力軸１１、出力軸１２、ベルト伝達機構１３および遊星歯車機構１４を備えている。
【００１９】
入力軸１１には、駆動源の動力が入力される。
【００２０】
出力軸１２は、入力軸１１と平行に設けられている。出力軸１２には、ファイナルギヤ２１が相対回転不能に支持されている。ファイナルギヤ２１は、デファレンシャルギヤ２のリングギヤ２２と噛合している。
【００２１】
ベルト伝達機構１３は、無段変速機１のトランスミッションケース１５にベアリング１６を介して支持されたプライマリ軸３１と、出力軸１２に連結されたセカンダリ軸３２と、プライマリ軸３１に相対回転不能に支持されたプライマリプーリ３３と、セカンダリ軸３２に相対回転不能に支持されたセカンダリプーリ３４と、プライマリプーリ３３とセカンダリプーリ３４とに巻き掛けられたベルト３５とを備えている。
【００２２】
遊星歯車機構１４は、入力軸１１とベルト伝達機構１３のプライマリ軸３１との間に介装されている。遊星歯車機構１４には、キャリア４１、サンギヤ４２およびリングギヤ４３が含まれる。
【００２３】
キャリア４１は、その回転軸線が入力軸１１の軸心と一致するように設けられている。キャリア４１は、入力軸１１にベアリング４４を介して支持されている。キャリア４１は、複数のピニオンギヤ４５を回転可能に支持している。複数のピニオンギヤ４５は、円周上に配置されている。
【００２４】
サンギヤ４２は、入力軸１１に相対回転不能に支持されて、複数のピニオンギヤ４５により取り囲まれる空間に配置されている。サンギヤ４２のギヤ歯は、各ピニオンギヤ４５のギヤ歯と噛合している。
【００２５】
リングギヤ４３は、その回転軸線がプライマリ軸３１の軸心と一致するように設けられている。リングギヤ４３には、プライマリ軸３１がスプライン嵌合により連結されている。プライマリ軸３１は、リングギヤ４３と相対回転不能に連結されていればよく、スプライン嵌合に限らず、リングギヤ４３と固着により一体化されていてもよいし、一体に形成されていてもよい。リングギヤ４３のギヤ歯は、複数のピニオンギヤ４５を一括して取り囲むように形成され、各ピニオンギヤ４５のギヤ歯と噛合している。
【００２６】
駆動源の動力が入力軸１１に入力されると、入力軸１１が回転し、入力軸１１と一体に、遊星歯車機構１４のサンギヤ４２が回転する。サンギヤ４２の回転は、ピニオンギヤ４５を介して、リングギヤ４３に減速して伝達される。これにより、リングギヤ４３が回転し、リングギヤ４３と一体に、ベルト伝達機構１３のプライマリ軸３１およびプライマリプーリ３３が回転する。プライマリプーリ３３の回転は、ベルト３５を介して、セカンダリプーリ３４に伝達され、セカンダリプーリ３４およびセカンダリ軸３２を回転させる。そして、セカンダリ軸３２と一体に、出力軸１２およびファイナルギヤ２１が回転する。ファイナルギヤ２１の回転がデファレンシャルギヤ２のリングギヤ２２に伝達されると、デファレンシャルギヤ２から左右に延びるドライブシャフト３，４が回転し、駆動輪（図示せず）が回転することにより、車両が走行する。
【００２７】
図２は、入力軸１１の軸心（サンギヤ４２の回転中心、キャリア４１の回転中心）、プライマリ軸３１の軸心（リングギヤ４３の回転中心）およびセカンダリ軸３２の軸心（出力軸１２の軸心）の位置関係を図解的に示す図である。
【００２８】
車両の走行時に、ベルト伝達機構１３のベルト３５の張力により、プライマリプーリ３３およびセカンダリプーリ３４がベルト３５から互いに近接する方向の力を受け、この力がプライマリ軸３１にセカンダリ軸３２側への回転径方向の力として作用する。プライマリ軸３１に回転径方向の力が作用することにより、たとえば、プライマリ軸３１を支持するベアリング１６の公差、ベアリング１６とこれを支持するトランスミッションケース１５との間に設けられるガタおよびトランスミッションケース１５の弾性変形量などの合計分を最大変位量として、プライマリ軸３１がセカンダリ軸３２側に変位する。
【００２９】
このプライマリ軸３１の変位により、プライマリ軸３１の軸心の位置が入力軸１１の軸心の位置からずれると、遊星歯車機構１４の複数のピニオンギヤ４５のトルク分担量が不均一となる。その結果、リングギヤ４３のギヤ歯のピッチ誤差が大きい部分において、そのギヤ歯にトルク分担量が相対的に小さいピニオンギヤ４５のギヤ歯が強く衝突し、歯打ち音（ギヤノイズ）が発生する。
【００３０】
無段変速機１では、プライマリプーリ３３およびセカンダリプーリ３４がベルト３５から互いに近接する方向の力を受けていない状態で、プライマリ軸３１の軸心が入力軸１１の軸心に対してセカンダリ軸３２から離間する側に最大変位量以下のずれ量でずれた位置に配置されるように、プライマリ軸３１が設けられている。
【００３１】
これにより、入力軸１１およびプライマリ軸３１の回転時に、プライマリ軸３１に回転径方向の力が作用すると、プライマリ軸３１がセカンダリ軸３２側に変位し、プライマリ軸３１の軸心が入力軸１１の軸心に近づく。その結果、入力軸１１およびプライマリ軸３１の回転時に、プライマリ軸３１の軸心の位置を入力軸１１の軸心の位置と合わせることができるか、少なくとも、入力軸１１の軸心の位置に対するプライマリ軸３１の軸心の位置のずれ量を小さくすることができる。よって、軸心の位置ずれに起因するギヤノイズの発生を抑制することができる。
【００３２】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
【００３３】
たとえば、前述の実施形態では、変速機の一例として、無段変速機１を取り上げた。変速機は、無段変速機１に限らず、有段式の自動変速機など、回転時に回転径方向の力が作用する回転軸を有する遊星歯車機構が備えられる変速機に広く適用することができる。
【００３４】
回転時に回転軸に作用する回転径方向の力は、ベルトの張力によるものに限らない。たとえば、回転軸に支持されたギヤの歯がこれと噛合するギヤの歯から受ける力の大きさなどによっては、回転軸に回転径方向の力が作用する場合がある。
【００３５】
その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１    無段変速機（変速機）
１１  入力軸（第１回転軸）
１３  ベルト伝達機構
１４  遊星歯車機構
３１  プライマリ軸（第２回転軸）
３２  セカンダリ軸
３３  プライマリプーリ
３４  セカンダリプーリ
３５  ベルト
４２  サンギヤ（第１要素）
４３  リングギヤ（第２要素）
【図１】
2016070443.tif 000003
【図２】
2016070443.tif 000004