(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース内に収納された変速装置と差動装置とを備え、これら変速装置及び差動装置に供給する作動油を前記ケース内に密封すると共に、前記変速装置に入力された動力を前記差動装置を介して左右ドライブシャフトに伝達する変速機であって、
前記差動装置は、前記変速装置からの動力が伝達されるピニオンギアと、前記ケースに穿設された貫通孔から前記ケース内に挿着された中空円筒状の左右サイドギアと、を備え、
これら左右サイドギアのうち前記ケース内に配置される基端側に前記ピニオンギアに噛合するギア部と、
前記ケースの前記貫通孔近傍に配置される先端側に前記ケースの外側に向かって延びる延設部と、
前記左右サイドギアの内周側の中空部に、前記ケースの外側から前記左右ドライブシャフトが挿着される嵌合部が設けられると共に、前記左右サイドギアの前記延設部の外周面と前記ケースの前記貫通孔との間に前記ケース内に前記作動油を密封するシール部材が配設され、
前記左右サイドギアの前記中空部における基端側に、前記ケース内と前記左右サイドギアの中空部とを区画するとともに前記ケース内に前記作動油を密閉するキャップ部材が配設され、
前記シール部材は、前記延設部の外周と摺動する第１リップ部と、該第１リップ部を保護するように該第１リップ部の位置よりも先端側の位置に設けられたリップ部とを有し、
前記シール部材と接触し、前記シール部材と前記左右サイドギアとのシール部を保護するダストシールドが、前記シール部材の位置よりも先端側の位置に配設された変速機において、
前記ダストシールドは、前記シール部材とは別体で構成されると共に、前記左右サイドギアの前記延設部に固定されたことを特徴とする変速機。
【請求項２】
請求項１に記載の変速機において、
前記サイドギアの前記延設部の内周側に雌ねじを形成し、円筒状部材であって、一端の外周に前記雌ねじと係合する雄ねじ部と、該雄ねじ部の他端外周に前記ダストシールドと、を有するダストシールドアッシーを設け、
前記サイドギアの延設部の先端側に、前記ダストシールドアッシーを係合することで、前記シール部材と前記サイドギアとのシール部を前記ケースの外側から保護することを特徴とする変速機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同一のケース内に変速装置と差動装置とを有する変速機にであって、特に、ケース内に密閉されている作動油が差動装置から左右ドライブシャフトを引き抜いたときに漏れ出るのを防止した変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、差動装置から左右ドライブシャフトを引き抜いたときに作動油が漏れ出るのを防止した従来技術として、特開平１０−２１３２０９号公報に記載の技術が知られている。この公報には、サイドギアにキャップ部材を設け、サイドギアとケースとの間にシール部材を設けることによって、ドライブシャフトを組み付けなくとも、内部に密封された作動油が漏れないように構成されている。これにより、例えば変速機メーカーから車両メーカーに変速機を納入する際、作動油を充填した状態で変速機を納入することが可能となり、変速機メーカーにおいて完成検査を行う際のドライブシャフトの取り付け・取り外し作業及び一旦充填した作動油の抜き取り作業が軽減され、車両メーカーにおいては作動油を再度注入するという作業を不要とするものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術にあっては、変速機を変速機メーカーから車両メーカーに運搬する際、オイルシールにゴミやほこりが付着し、オイルシールの耐久性が低下する虞があった。
【０００４】
一般に、オイルシールにゴミやほこりが付着するのを防止する手段として、特開平６−３４１５１３号公報に記載されたように、ドライブシャフト側にオイルシール保護用のダストシールドを圧入しておき、ドライブシャフト組み付け時にオイルシールを保護する構成は知られているが、変速機メーカーから車両メーカーへの運搬時には、ドライブシャフトは組み付けられておらず、上述の問題を解決するには至っていない。
【０００５】
本発明は、上述のような問題点に着目してなされたもので、差動装置から左右ドライブシャフトを引き抜いたときに作動油が漏れ出るのを防止した変速機において、変速機メーカーから車両メーカーへの運搬中であっても、オイルシールを保護することが可能な変速機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の問題を解決する手段として、請求項１記載の発明では、ケース内に収納された変速装置と差動装置とを備え、これら変速装置及び差動装置に供給する作動油を前記ケース内に密封すると共に、前記変速装置に入力された動力を前記差動装置を介して左右ドライブシャフトに伝達する変速機であって、前記差動装置は、前記変速装置からの動力が伝達されるピニオンギアと、前記ケースに穿設された貫通孔から前記ケース内に挿着された中空円筒状の左右サイドギアと、を備え、これら左右サイドギアのうち前記ケース内に配置される基端側に前記ピニオンギアに噛合するギア部と、前記ケースの前記貫通孔近傍に配置される先端側に前記ケースの外側に向かって延びる延設部と、前記左右サイドギアの内周側の中空部に、前記ケースの外側から前記左右ドライブシャフトが挿着される嵌合部が設けられると共に、前記左右サイドギアの前記延設部の外周面と前記ケースの前記貫通孔との間に前記ケース内に前記作動油を密封するシール部材が配設され、前記左右サイドギアの前記中空部における基端側に、前記ケース内と前記左右サイドギアの中空部とを区画するとともに前記ケース内に前記作動油を密閉するキャップ部材が配設され、前記シール部材は、前記延設部の外周と摺動する第１リップ部と、該第１リップ部を保護するように該第１リップ部の位置よりも先端側の位置に設けられたリップ部とを有し、前記シール部材と接触し、前記シール部材と前記左右サイドギアとのシール部を保護するダストシールドが、前記シール部材の位置よりも先端側の位置に配設された変速機において、前記ダストシールドは、前記シール部材とは別体で構成されると共に、前記左右サイドギアの前記延設部に固定されたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明にあっては、請求項１に記載の変速機において、
前記サイドギアの前記延設部の内周側に雌ねじを形成し、
円筒状部材であって、一端の外周に前記雌ねじと係合する雄ねじ部と、該雄ねじ部の他端外周に前記ダストシールドと、を有するダストシールドアッシーを設け、
前記サイドギアの延設部の先端側に、前記ダストシールドアッシーを係合することで、前記シール部材と前記サイドギアとのシール部を前記ケースの外側から保護することを特徴とする。
【０００８】
【発明の作用及び効果】
請求項１記載の変速機にあっては、サイドギアの延設部の先端側にダストシールドが設けられているため、ドライブシャフトが組み付いていない、例えば変速機メーカーから車両メーカーへの運搬中であっても、シール部にゴミやほこりの付着を防止することが可能となり、オイルシールの耐久性の向上を図ることができる。
【０００９】
また、ドライブシャフトは差動装置と、通常はスプラインやセレーションにて嵌合しているため、バックラッシュ（がたつき等）が存在している。したがって、例えば特開平６−３４１５１３号公報に記載した技術のように、ドライブシャフト側にダストシールドを設けた場合は、ダストシールドとオイルシールとの間に径方向にガタが発生し、十分な密封性が保たれているとは言い難かったが、ダストシールドをサイドギアに設けたことで、オイルシールとダストシールドとの間の密封性が向上し、更にオイルシールの耐久性を向上することができる。
【００１０】
請求項２記載の変速機にあっては、ダストシールドアッシーを設け、このダストシールドアッシーにダストシールドを設けたことで、特に分解時の作業性を向上することができる。すなわち、一旦完成した車両を分解する際、ドライブシャフトを抜き取り、変速機ケースのボルトを外すことで分解するが、ここで、ダストシールドはケース外側からオイルシールを覆うように保護しており、また、オイルシールはケースに圧入されているような場合、サイドギアに設けられたダストシールドを外す必要がある。このとき、ダストシールドアッシーを取り外すことで、ダストシールドが薄い部材で形成されていたとしても、変形することなく取り外すことが可能となり、ダストシールドを再利用することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施の形態に基づいて説明する。本実施の形態は、前進５速後退１速の自動変速機に適用される。
【００１２】
まず、構成を説明する。
図１は実施の形態の油圧制御装置が適用された前進５速後退１速の自動変速機のギアトレーンを示すスケルトン図である。この動力伝達機構は、トルクコンバータ１０、主変速機構１２及び、副変速機構１４及び車輪を駆動するファイナルドライブ機構１６を有している。主変速機構１２はトルクコンバータ１０と同一軸線上に構成され、副変速機構１４は、主変速機構１２と平行に配置されている。
【００１３】
トルクコンバータ１０には、ロックアップ機構１１が付設され、図示省略されたエンジンからの回転力が入力され、またトルクコンバータ１０からの出力は軸２０により主変速機構１２に入力される。主変速機構１２は、第１遊星歯車機構Ｇ１、第２遊星歯車機構Ｇ２、リバースクラッチＣ１、ハイクラッチＣ２、ロークラッチＣ３、ロウリバースブレーキＢ１、２−４ブレーキＢ２及びロウワンウェイクラッチＯＣ１を備え、軸２０から入力される回転力を軸２２に変速して出力している。
【００１４】
第１遊星歯車機構Ｇ１は、軸２０上に配置され、サンギアＳ１と、インターナルギアＲ１と、サンギアＳ１及びインターナルギアＲ１と同時にかみ合うピニオンギアＰ１と、ピニオンギアＰ１を支持するキャリアＰＣ１から構成されている。また、第２遊星歯車機構Ｇ２も軸２０上に配置され、サンギアＳ２と、インターナルギアＲ２と、サンギアＳ２及びインターナルギアＲ２と同時にかみ合うピニオンギアＰ２と、ピニオンギアＰ２を支持するキャリアＰＣ２から構成されている。
【００１５】
リバースクラッチＣ１、ハイクラッチＣ２、ロークラッチＣ３、ロウリバースブレーキＢ１、２−４ブレーキＢ２及びロウワンウェイクラッチＯＣ１を種々の組み合わせで作動させることにより、第１遊星歯車機構Ｇ１及び第２遊星歯車機構Ｇ２の各要素の回転状態を変え、軸２０の回転速度に対する軸２２の回転速度を変えることができる。軸２２には、一体に取り付けられた主出力ギア２４が設けられ、副変速機構１４に連結された副入力ギア２８とかみ合っている。
【００１６】
副変速機構１４は、第３遊星歯車機構Ｇ３、ダイレクトクラッチＣ４、リダクションブレーキＢ３及びリダクションワンウェイクラッチＯＣ２を備え、副入力ギア２８から入力される回転力を軸３２に変速して出力している。第３遊星歯車機構Ｇ３は、サンギアＳ３と、副入力ギア２８と一体に連結されるインターナルギアＲ３と、サンギアＳ３及びインターナルギアＲ３と同時にかみ合うピニオンギアＰ３と、ピニオンギアＰ３を支持し、軸３２と一体に回転するように連結されたキャリアＰＣ３から構成されている。
【００１７】
ダイレクトクラッチＣ４、リダクションブレーキＢ３及びリダクションワンウェイクラッチＯＣ２を、種々の組み合わせで作動させることにより、第３遊星歯車機構Ｇ３の各要素の回転状態を変え、副入力ギア２８から入力された回転速度に対する軸３２の回転速度を変えることができる。軸３２には、一体に取り付けられた副出力ギア３４が設けられ、ファイナルドライブ機構１６と一体に回転するように連結されたファイナルギア３６とかみ合っている。
【００１８】
エンジンから上記自動変速機に入力される回転力は、トルクコンバータ１０、軸２０、主変速機構１２、主出力ギア２４、副入力ギア２８、副変速機構１４、軸３２、副出力ギア３４、ファイナルギア３６及びファイナルドライブ機構１６を順次伝達される。その間に、各クラッチ及びブレーキ等を図２に示すような組み合わせで、作動させることにより、前進５速後退１速の変速を行わせることができる。丸印は締結状態を示している。図２に１速（エンジンブレーキ走行なし）と記載された摩擦要素の組み合わせでは、エンジンからの逆起動力が伝達され、エンジンブレーキ走行は行われない。他の変速段では、逆起動力が伝達されるので、エンジンブレーキ走行が行われる。
【００１９】
なお、運転者はシフトレバーを介したセレクト操作により、駐車レンジ、Ｒレンジ、中立レンジと、前進５速の自動変速を行うＤレンジ、４速以下の前進４速で自動変速を行う４レンジ、３速以下の前進３速で自動変速を行う３レンジ、２速以下の前進２速で自動変速を行う２レンジ及び１速が設定される１レンジから所望のレンジを選択することができる。
【００２０】
（実施の形態１）
図３は本実施の形態１のダストシールドが適用されたファイナルドライブ機構１６の拡大断面図である。このファイナルドライブ機構１６は、上述の自動変速装置の出力部材となる副出力ギア３４に噛合されたファイナルギア３６と、ボルト４５によってカバー４６とともにファイナルギア３６に固定されたデフキャリア４１とを備えている。カバー４６はフランジ状に形成されており、小径の円筒部４６ａの外周面とケース４７との間に装着されたベアリング４８によって回動自在に支持されており、一方、デフキャリア４１は先端側に小径の円筒部４１ａを有し、この円筒部４１ａの外周面とケース４７との間に装着されたベアリング４９によって回動自在に支持されている。デフキャリア４１には、これを内側に向かって貫通する軸部材５０が固定されており、これら軸部材５０には、ピニオンギア４２が回動自在に支持されている。そして、リングギア３６，カバー４６，デフキャリア４１はドライブシャフト４４Ｌ，４４Ｒの軸を中心として一体となって回転するように構成されている。
【００２１】
上述のピニオンギア４２には、中空の円筒状に形成された左右サイドギア４３Ｌ，４３Ｒの基端側に形成されたギア部４３ａが噛合されている。左右サイドギア４３Ｌ，４３Ｒの中間部４３ｂの外周面は、それぞれカバー４６の円筒部４６ａ，デフキャリア４１の円筒部４１ａによって回動自在に支持されており、先端側の延設部４３ｃは、それぞれカバー４６の外側に向かって延設されている。左右サイドギア４３Ｌ，４３Ｒの内周側の中空部４３ｄには、左右ドライブシャフト４４Ｌ，４４Ｒが挿着される嵌合部４３ｅ及び左右ドライブシャフト４４Ｌ，４４Ｒの抜け止めであるＣリング用の溝４３ｈが形成されている。また、左右サイドギア４３Ｌ，４３Ｒの延設部４３ｃの内周面には、Ｏリング溝４３ｆが環状に形成されており、ここに、Ｏリング５１が装着されている。さらに、左右サイドギア４３Ｌ，４３Ｒの中空部４３ｄの基端側には、キャップ部材５２が嵌合される抜け止め部４３ｇが形成されている。
【００２２】
左右サイドギア４３Ｌ，４３Ｒの延設部４３ｃの外周には、延設部４３ｃとケース４７との間の液密性を維持するオイルシール５３と、このオイルシール５３をゴミやほこりから保護するダストシールド５４が設けられている。以下、このオイルシール５４とダストシールド５５の構成について詳述する。
【００２３】
図４は実施の形態１のオイルシール５３及びダストシールド５４の構造を表す拡大断面図である。オイルシール５３は、延設部４３ｃの外周と摺動する第１リップ部５３ａと、ダストシールド５４と摺動する第２リップ部５３ｂと、貫通孔４７ａの内周に圧入支持される圧入部５３ｃから構成され、ケース４７に設けられた左右サイドギア４３Ｌ，４３Ｒが貫通する貫通孔４７ａの内周に圧入により固定支持されている。
【００２４】
また、ダストシールド５４は、サイドギア４３の延設部４３ｃの先端側に圧入により固定される圧入部５４ａと、圧入部５４ａから外径側に折り曲げられたフランジ部５４ｂと、このフランジ部５４ｂから第２リップ部５３ｂ側に折り曲げられ、第２リップ部と内周側で摺動する摺動部５４ｃから構成されている。
【００２５】
上述の構成のファイナルドライブ機構１６においては、キャップ部材５２及びシール部材５３によってケース４７内のＡＴＦを密封することができる。すなわち、左右サイドギア４３Ｌ，４３Ｒの外周面に沿って貫通孔４７ａから流れ出そうとするＡＴＦの流出をシール部材５３によって防止し、かつ左右サイドギア４３Ｌ，４３Ｒの中空部４３ｄに沿って貫通孔４７ａから流れ出そうとするＡＴＦの流出をキャップ部材５２によって防止することができる。
【００２６】
つまり、自動変速機に対して左右ドライブシャフト４４Ｌ，４４Ｒを取り付けしない状態、いわゆる自動変速機単体として、ＡＴＦをケース内に密封することができる。これにより、例えば、変速機メーカーで完成検査のためにケース４７内に注入したＡＴＦを自動変速機と共にそのまま出荷することができるので、車両メーカーで再度、ＡＴＦを注入する必要がない。従って、変速機メーカーでの左右ドライブシャフト４４Ｌ，４４Ｒの取り付・取り外し工数、ＡＴＦの抜き取り工数、及び車両メーカーでのＡＴＦの注入工数をなくして、全体としての組立工数を低減すると共に、ＡＴＦの使用量を少なくすることができる。
【００２７】
また、変速機メーカーから車両メーカーへの輸送中においても、ダストシールド５４によってオイルシール５３の摺動部が保護されているため、ごみやほこりが付着することがなく、また、従来技術のように、ドライブシャフト側にダストシールドを圧入しておく必要がない。更に、ドライブシャフトとファイナルドライブ機構側とは、通常スプラインやセレーションにて嵌合しているため、バックラッシュ（がたつき等）が存在している。したがって、ドライブシャフトにダストシールドを設けた場合、ダストシールドとオイルシールの間には、径方向にガタが存在し、十分な密封性が確保されているとは言い難いが、サイドギア４３にダストシールド５４を圧入しているため、オイルシール５３とダストシールド５４の間の密封性が向上し、オイルシール５３の耐久性を向上することができる。
【００２８】
次に変速機ユニットの分解について説明する。
▲１▼ファイナルドライブ機構１６からドライブシャフト４４Ｌ，４４Ｒを抜く。
▲２▼変速機ユニットのケース４７を固定するボルトを外す。
▲３▼サイドギア４３の延設部４３ｃ先端外周に設けられたダストシールド５４を外す。
▲４▼ケース４７を外す。
【００２９】
以上の工程により、変速機ユニットを分解する。ここで、ダストシールド５４はケース４７外側からオイルシール５３を覆うようにサイドリップ５３ｂと接触しており、また、オイルシール５３はケース４７に圧入されているため、サイドギア４３に圧入されたダストシールド５４を取り外す必要がある。このとき、ダストシールド５４は薄い部材から形成されているため変形してしまい、再利用はできない。
【００３０】
（実施の形態２）
図５は実施の形態２のオイルシール５３及びダストシールド５４の構造を表す拡大断面図である。基本的な構造は実施の形態１と同様であるため、異なる点についてのみ説明する。
【００３１】
サイドギア４３の延設部４３ｃの先端にはダストシールドアッシーが設けられている。このダストシールドアッシーは、小径部５５ａと大径部５５ｂを有する円筒形状に形成されたコネクタ５５とダストシールド５４から構成されている。
【００３２】
小径部５５ａの外周には、延設部４３ｃの内周側に形成された雄ねじ部４３ｉと係合する雌ねじ５５ｃが設けられている。そして、大径部５５ｂの外周にはダストシールド５４が圧入により固定されている。
【００３３】
また、大径部５５ｂの最外周面と、延設部４３ｃの最外周面の径は略同径となるように形成されている。また、小径部５５ａと大径部５５ｂの間には、円筒軸に垂直なストッパ面５５ｄが形成され、このストッパ面５５ｄとサイドギア４３のケース外方の先端側に形成されたストッパ面４３ｊが当接することでコネクタ５５の位置決めを行う。また、図５（ｂ）に示すように、大径部５５ｂのストッパ面の軸方向反対側には、凹部５５ｅが８カ所等間隔に形成されている。この凹部５５ｅには、ダストシールドアッシーのサイドギア４３への組み付け及び分解時に、例えば図５（ｃ）に示すような、工具６０の凸部が挿入される。
【００３４】
次に変速機ユニットの分解について説明する。
▲１▼ファイナルドライブ機構１６からドライブシャフト４４Ｌ，４４Ｒを抜く。
▲２▼工具６０の凸部６１をコネクタ５５の凹部５５ｅにはめ込み、この工具を回すことで、サイドギア４３の延設部４３ｃ先端外周に設けられたダストシールドアッシーを外す。
▲３▼変速機ユニットのケース４７を固定するボルトを外し、ケース４７を外す。
【００３５】
以上の工程により、変速機ユニットを分解する。ここで、ダストシールド５４はケース４７外側からオイルシール５３を覆うようにサイドリップ５３ｂと接触しており、また、オイルシール５３はケース４７に圧入されているため、サイドギア４３に圧入されたダストシールド５４を外す必要がある。このとき、ダストシールドアッシーを取り外すことで、ダストシールド５４が実施の形態１のように変形することがなく、ダストシールド５４を再利用することができる。
【００３６】
（他の実施例）
以上、本発明の自動変速機の油圧制御装置を実施の形態に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に記載された本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、本実施例においては、遊星歯車を使った、いわゆる自動変速機に本願発明を適用したが、これに限定されるわけではなく、常時噛合式変速機である、いわゆる手動変速機に本発明を適用してもよいことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態における自動変速機のスケルトン図である。
【図２】実施の形態における自動変速機の締結論理表である。
【図３】実施の形態におけるダストシールドが適用されたファイナルドライブ機構１６の拡大断面図である。
【図４】実施の形態１におけるオイルシール及びダストシールドの構造を表す拡大断面図である。
【図５】実施の形態２におけるオイルシール及びダストシールドの構造を表す拡大断面図である。
【符号の説明】
１０    トルクコンバータ
１１    ロックアップ機構
１２    主変速機構
１４    副変速機構
１６    ファイナルドライブ機構
２０    入力軸
２４    主出力ギア
２８    副入力ギア
３２    出力軸
３４    副出力ギア
３６    ファイナルギア
４１    デフキャリア
４１ａ    円筒部
４２    ピニオンギア
４３Ｌ，Ｒ    左右サイドギア
４３ａ    ギア部
４３ｂ    中間部
４３ｃ    延設部
４３ｄ    中空部
４３ｅ    嵌合部
４３ｆ    Ｏリング溝
４３ｇ    抜け止め部
４３ｈ    溝
４３ｉ    雌ねじ
４３ｊ    ストッパ面
４４Ｌ，Ｒ    左右ドライブシャフト
４５    ボルト
４６    カバー
４７    ケース
４８    ベアリング
４９    ベアリング
５０    軸部材
５１    Ｏリング
５２    キャップ部材
５３    オイルシール
５３ａ    サイドリップ
５４    ダストシールド
５５    コネクタ
５５ａ    小径部
５５ｂ    大径部
５５ｃ    雄ねじ
５５ｄ    ストッパ面
Ｂ１    ロウリバースブレーキ
Ｂ２    ２−４ブレーキ
Ｂ３    リダクションブレーキ
Ｃ１    リバースクラッチ
Ｃ２    ハイクラッチ
Ｃ３    ロークラッチ
Ｃ４    ダイレクトクラッチ
Ｇ１    第１遊星歯車機構
Ｇ２    第２遊星歯車機構
Ｇ３    第３遊星歯車機構
ＯＣ１    ロウワンウェイクラッチ
ＯＣ２    リダクションワンウェイクラッチ
【図１】
0004275337.tif 000002
【図２】
0004275337.tif 000003
【図３】
0004275337.tif 000004
【図４】
0004275337.tif 000005
【図５】
0004275337.tif 000006