JP2006057737A - Shaft support structure of transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、変速機の軸支持構造に関し、車室内の振動騒音レベルを抑制する技術分野に属する。 The present invention relates to a shaft support structure for a transmission, and belongs to a technical field for suppressing vibration and noise levels in a passenger compartment.
一般に、車室内の振動騒音レベルは、自動車の品質ないし商品性に関わる重要問題の1つである。車室内の振動騒音はいろいろな原因で発生し、さまざまなルートで車室内へ伝播される。エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路上で発生するギヤノイズは、エンジン音やロードノイズあるいは風騒音等と共に、車室内の振動騒音の原因の1つとして看過できないものである。例えば、変速機内で発生したギヤの噛み合い起振力が、ギヤボディから、該ギヤが設けられた軸、及び該軸を回転自在に支持する軸受け等を経由して変速機ケースへ伝達され、該変速機ケースを振動させた場合には、その放射音が車室内で振動騒音として感じられる。あるいは、ギヤの噛み合い起振力が、変速機ケースから、さらに、該変速機ケースを車体に組み付けるマウント部材、及び車体フレーム等を経由して車室へ伝達された場合には、その伝達音が車室内で振動騒音として感じられる。 In general, the vibration and noise level in the passenger compartment is one of the important problems related to the quality or merchantability of automobiles. Vibration noise in the passenger compartment is generated for various reasons and is transmitted to the passenger compartment through various routes. Gear noise generated on the power transmission path between the engine and the drive wheels cannot be overlooked as one of the causes of vibration noise in the passenger compartment, along with engine noise, road noise, wind noise, and the like. For example, a gear meshing vibration generated in a transmission is transmitted from a gear body to a transmission case via a shaft provided with the gear and a bearing that rotatably supports the shaft. When the machine case is vibrated, the radiated sound is felt as vibration noise in the passenger compartment. Alternatively, when the gear meshing vibration force is transmitted from the transmission case to the vehicle compartment via a mount member for assembling the transmission case to the vehicle body, a vehicle body frame, or the like, the transmitted sound is transmitted. It is felt as vibration noise in the passenger compartment.
本出願人の提案による特許文献1に開示の変速機においては、終減速ギヤセット、つまりファイナルドライブギヤとファイナルドリブンギヤとの噛み合い起振力が問題となる。すなわち、図1に示すように、この変速機10は、FF車両(フロントエンジン・フロントドライブ車両)に搭載される自動変速機であって、図外の横置きエンジンに直列に連結されている。そして、エンジン側からのトルクを第1遊星歯車機構30及び第2遊星歯車機構40に入力するトルクコンバータ20のタービン軸27と、大径小径2つの中間ギヤ62,63が並設されたアイドル軸61と、図外の左右の駆動輪が接続される差動装置70の左右の車軸73,74とが、相互に平行に配置されて車幅方向に延びている。そして、タービン軸27上に配設された出力ギヤ13と、アイドル軸61上の大径の第1中間ギヤ62とが噛み合い、またアイドル軸61上の小径の第2中間ギヤ(ファイナルドライブギヤ)63と、差動装置70のデフケース71に設けられた大径のリングギヤ(ファイナルドリブンギヤ)72とが噛み合っている。
In the transmission disclosed in Patent Document 1 proposed by the present applicant, the final reduction gear set, that is, the meshing vibration force between the final drive gear and the final driven gear becomes a problem. That is, as shown in FIG. 1, the
ここで、アイドル軸61及びデフケース71は、それぞれ、その両端部が、ラジアル荷重とスラスト荷重の両方を受ける1対のテーパローラ軸受けにより、変速機ケース100に回転自在に支持されている。ここにおいて、アイドル軸61上の小径の第2中間ギヤ(ファイナルドライブギヤ)63と、デフケース71上の大径のリングギヤ(ファイナルドリブンギヤ)72とのギヤノイズないし噛み合い起振力が、変速機ケース100や車室へ伝達されて重大な振動騒音を引き起こすという問題が起こるのである。
Here, each of the
本発明者等は、上記構造の変速機において、動力伝達経路上のファイナルドライブギヤとファイナルドリブンギヤとのギヤノイズに起因する車室内の振動騒音レベルを低減することを課題として鋭意検討を重ねた結果、ファイナルドライブギヤが設けられた軸のテーパローラ軸受けのプリロード(予圧)と、ファイナルドリブンギヤが設けられた軸のテーパローラ軸受けのプリロードとが、ある特定の関係に設定されたときに、上記振動騒音レベルが顕著に低減することを見出して、本発明を完成するに至ったものである。以下、その他の課題を含め、本発明を詳しく説明する。 In the transmission having the above structure, the inventors of the present invention have conducted extensive studies with the object of reducing the vibration noise level in the passenger compartment caused by gear noise between the final drive gear and the final driven gear on the power transmission path. When the preload (preload) of the taper roller bearing of the shaft provided with the final drive gear and the preload of the taper roller bearing of the shaft provided with the final driven gear are set in a specific relationship, the above vibration noise level is remarkable. As a result, the present invention has been completed. Hereinafter, the present invention will be described in detail including other problems.
すなわち、本願の請求項1に記載の発明は、第1のギヤが設けられた第1の軸と、上記第1のギヤと噛み合い該第1のギヤよりも径が大きい第2のギヤが設けられた第2の軸と、これらの第1の軸及び第2の軸の両端部をそれぞれ変速機ケースに回転自在に支持する1対の第1テーパローラ軸受け及び第2テーパローラ軸受けとを有する変速機の軸支持構造であって、上記第1テーパローラ軸受けのプリロードが、上記第2テーパローラ軸受けのプリロードよりも、小さな値に設定されていることを特徴とする。 That is, according to the first aspect of the present invention, the first shaft provided with the first gear and the second gear that meshes with the first gear and has a larger diameter than the first gear are provided. And a pair of first taper roller bearings and second taper roller bearings that rotatably support both ends of the first shaft and the second shaft on the transmission case, respectively. The preload of the first taper roller bearing is set to a value smaller than the preload of the second taper roller bearing.
次に、請求項2に記載の発明は、上記請求項1に記載の発明において、第1テーパローラ軸受け及び第2テーパローラ軸受けのプリロードは、該軸受けと変速機ケースとの間に介設されるシムの選択によって設定されていることを特徴とする。 Next, according to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the preloads of the first taper roller bearing and the second taper roller bearing are shims interposed between the bearing and the transmission case. It is set by the selection of.
次に、請求項3に記載の発明は、上記請求項2に記載の発明において、第1テーパローラ軸受けのシムは、第1のギヤとの間の距離が短い方の軸受けと変速機ケースとの間に介設されていることを特徴とする。 Next, the invention according to claim 3 is the invention according to claim 2, wherein the shim of the first taper roller bearing is formed between the bearing having a shorter distance from the first gear and the transmission case. It is characterized by being interposed between.
次に、請求項4に記載の発明は、上記請求項1又は2に記載の発明において、第1テーパローラ軸受けのうち第1のギヤとの間の距離が短い方の軸受けと、変速機ケースを車体に組み付けるマウント部材との間の距離が、上記第1のギヤとの間の距離が長い方の軸受けと、上記マウント部材との間の距離よりも、長く設定されていることを特徴とする。 Next, according to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, a bearing having a shorter distance from the first gear among the first tapered roller bearings and a transmission case are provided. The distance between the mount member assembled to the vehicle body is set to be longer than the distance between the bearing having the longer distance from the first gear and the mount member. .
次に、請求項5に記載の発明は、上記請求項1から4のいずれかに記載の発明において、第1のギヤはファイナルドライブギヤであり、第2のギヤはファイナルドリブンギヤであることを特徴とする。 Next, the invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the first gear is a final drive gear and the second gear is a final driven gear. And
まず、請求項1に記載の発明によれば、動力伝達経路上で互いに噛み合う2つのギヤのうち小径の第1ギヤが設けられた第1軸のテーパローラ軸受けのプリロードが、大径の第2ギヤが設けられた第2軸のテーパローラ軸受けのプリロードよりも、小さな値に設定されている。つまり、第1ギヤは、第2ギヤに比べて径が小さい分、ギヤ同士の噛み合い起振力が発生するギヤの歯の部分から軸受けまでの距離が、第1軸において相対的に短くなり、第2軸において相対的に長くなるため、振動の減衰度が、第1軸において小さくなり、第2軸において大きくなって、振動の伝達が、第1テーパローラ軸受けにおいて大きく、第2テーパローラ軸受けにおいて小さくなる。したがって、そのような振動の伝達がより大きくなる第1テーパローラ軸受け側のプリロードを、もう一方の第2テーパローラ軸受け側のプリロードよりも、小さな値に設定することにより、第1テーパローラ軸受けへ伝わった振動が、該軸受けでより大きく減衰されて、結果的に、第1・第2両軸において振動減衰効果が高まり、第1・第2両軸受けから変速機ケースへの振動伝達が小さくなって、放射音・伝達音のいずれにおいても、車室内の振動騒音レベルが効果的に低減する。 According to the first aspect of the present invention, the preload of the first shaft tapered roller bearing provided with the first small-diameter gear out of the two gears meshing with each other on the power transmission path is the second large-diameter gear. Is set to a value smaller than the preload of the tapered roller bearing of the second shaft provided with. That is, since the first gear has a smaller diameter than the second gear, the distance from the tooth portion of the gear where the gear meshing vibration force is generated to the bearing is relatively short on the first shaft, Since the second shaft is relatively long, the vibration attenuation is small on the first shaft, is large on the second shaft, and the transmission of vibration is large on the first taper roller bearing and small on the second taper roller bearing. Become. Therefore, the vibration transmitted to the first taper roller bearing is set by setting the preload on the first taper roller bearing side where the transmission of such vibration becomes larger than the preload on the other second taper roller bearing side. However, the vibration is further attenuated by the bearing, and as a result, the vibration damping effect is enhanced in both the first and second shafts, and the transmission of vibration from the first and second bearings to the transmission case is reduced. In both sound and transmission sound, the vibration noise level in the passenger compartment is effectively reduced.
なお、上記において、第2ギヤは第1ギヤよりも径が大きい、と表現したが、上記のように、ギヤ同士の噛み合い起振力が発生するギヤの歯の部分から軸受けまでの距離を問題としているから、これに代えて、例えば、第2ギヤは第1ギヤよりもマスが大きい、あるいは寸法が大きい、等と表現してもよい。 In the above description, the second gear is expressed as having a diameter larger than that of the first gear. However, as described above, the distance from the gear tooth portion where the gears mesh and generate vibration force to the bearing is a problem. Therefore, instead of this, for example, the second gear may be expressed as having a larger mass or larger dimension than the first gear.
次に、請求項2に記載の発明によれば、第1、第2テーパローラ軸受けのプリロードは、該軸受けと変速機ケースとの間に介設されるシムの選択によって設定されているから、例えば、シムの厚みを所定の基準値(例えば軸受けの回転抵抗やガタツキ度合い等の状況に依存して設定される目標値)よりも小さく又は大きくすることによって、簡便・確実に、各プリロードの値を独立して小さく又は大きくすることが可能となる。 Next, according to the invention described in claim 2, since the preload of the first and second tapered roller bearings is set by selection of a shim interposed between the bearing and the transmission case, for example, By making the thickness of the shim smaller or larger than a predetermined reference value (for example, a target value set depending on the situation such as the rotational resistance of the bearing or the degree of rattling), the value of each preload can be easily and reliably set. It becomes possible to make it small or large independently.
次に、請求項3に記載の発明によれば、第1テーパローラ軸受けにおいて、シムは、第1ギヤとの間の距離が短く、したがって振動がより伝わり易い方の軸受けと変速機ケースとの間に介設されているから、剛性が比較的小さいシムによって振動が確実に減衰されて、これによっても、振動減衰効果が高められる。 According to a third aspect of the present invention, in the first taper roller bearing, the shim has a short distance from the first gear, so that vibration is more easily transmitted between the bearing and the transmission case. Therefore, the vibration is surely damped by the shim having a relatively small rigidity, and this also enhances the vibration damping effect.
次に、請求項4に記載の発明によれば、第1テーパローラ軸受けにおいて、第1ギヤとの間の距離が短く、したがって振動がより伝わり易い方の軸受けとマウント部材との間の距離が、第1ギヤとの間の距離が長く、したがって振動がより伝わり難い方の軸受けとマウント部材との間の距離よりも、長く設定されているから、振動がより伝わり易い方の軸受けに伝わった振動が、マウント部材へ伝播する前に、変速機ケースによって確実に減衰されて、マウント部材から車室への振動伝達が低減され、これによっても、振動減衰効果が高められる。 Next, according to the invention of claim 4, in the first taper roller bearing, the distance between the first gear and the mount member is shorter because the distance between the first gear and the vibration is more easily transmitted. Since the distance between the first gear and the mount member is set to be longer than the distance between the bearing and the mount member on which vibration is more difficult to be transmitted, vibration transmitted to the bearing on which vibration is more easily transmitted. However, before propagating to the mount member, the transmission case reliably dampens the vibration to reduce the vibration transmission from the mount member to the passenger compartment, thereby enhancing the vibration damping effect.
次に、請求項5に記載の発明によれば、前述したような終減速ギヤセット、つまりファイナルドライブギヤとファイナルドリブンギヤとのギヤノイズないし噛み合い起振力に起因する振動騒音の低減が図られる。以下、発明を実施するための最良の形態を通して、本発明をさらに詳しく説明する。 Next, according to the fifth aspect of the present invention, it is possible to reduce the vibration noise caused by the final reduction gear set as described above, that is, the gear noise between the final drive gear and the final driven gear or the meshing excitation force. Hereinafter, the present invention will be described in more detail through the best mode for carrying out the invention.
本実施形態においては、本発明は、図1に示す変速機10に適用されている。すなわち、この変速機10は、FF車両(フロントエンジン・フロントドライブ車両)に搭載された自動変速機であって、主たる構成要素として、図外の横置きエンジンに直列に連結されたトルクコンバータ20と、該コンバータ20の出力により駆動される第1遊星歯車機構30及び第2遊星歯車機構40と、これらの遊星歯車機構30,40の動力伝達経路を切り換えるクラッチやブレーキ等の複数の摩擦締結要素51〜55及びワンウェイクラッチ56とを有し、これらの摩擦締結要素51〜55及びワンウェイクラッチ56の選択的作動により、Dレンジの1〜4速と、Sレンジの1〜3速と、Lレンジの1〜2速と、Rレンジにおける後退速とが得られるようになっている。
In the present embodiment, the present invention is applied to the
トルクコンバータ20は、エンジン出力軸1に連結されたコンバータケース21内に固設されたポンプ22と、該ポンプ22に対向状に配置されて該ポンプ22により作動油を介して駆動されるタービン23と、これらのポンプ22とタービン23との間に介設され、かつ変速機ケース100にワンウェイクラッチ24を介して支持されてトルク増大作用を発揮するステータ25と、コンバータケース21とタービン23との間に設けられ、コンバータケース21を介してエンジン出力軸1とタービン23とを直結するロックアップクラッチ26とを含んでいる。そして、上記タービン23の回転がタービン軸27を介して第1、第2遊星歯車機構30,40側に出力されるようになっている。ここで、タービン軸27上には、コンバータケース21を介してエンジン出力軸1により駆動されるオイルポンプ11が配設されている。
The
第1、第2遊星歯車機構30,40は、いずれも、サンギヤ31,41と、該サンギヤ31,41に噛み合う複数のピニオン32…32,42…42と、これらのピニオン32…32,42…42を支持するピニオンキャリヤ33,43と、上記ピニオン32…32,42…42に噛み合うリングギヤ34,44とを有している。そして、上記タービン軸27と第1遊星歯車機構30のサンギヤ31との間にフォワードクラッチ51が、上記タービン軸27と第2遊星歯車機構40のサンギヤ41との間にリバースクラッチ52が、上記タービン軸27と第2遊星歯車機構40のピニオンキャリヤ43との間に3−4クラッチ53がそれぞれ介設されていると共に、第2遊星歯車機構40のサンギヤ41を固定する2−4ブレーキ54が備えられている。さらに、第1遊星歯車機構30のリングギヤ34と第2遊星歯車機構40のピニオンキャリヤ43とが連結されて、これらと変速機ケース100との間にローリバースブレーキ55とワンウェイクラッチ56とが並列に配置されていると共に、第1遊星歯車機構30のピニオンキャリヤ33と第2遊星歯車機構40のリングギヤ44とが連結されて、これらに出力ギヤ13が接続されている。
Each of the first and second
この出力ギヤ13は、アイドル軸61上に大径小径2つの中間ギヤ62,63が並設された構成の中間伝動機構60を介して、差動装置70と連結されており、上記出力ギヤ13の回転が、中間伝動機構60を介して、差動装置70のデフケース71に設けられたリングギヤ72に入力され、上記差動装置70を介して、図外の左右の駆動輪が接続される左右の車軸73,74が駆動されるようになっている。その場合に、上記タービン軸27、中間伝動機構60のアイドル軸61、及び差動装置70の左右の車軸73,74は、相互に平行に配置されて車幅方向に延びている。
The
ここで、上記各クラッチやブレーキ等の摩擦締結装置51〜55及びワンウェイクラッチ56の作動状態と変速段との関係をまとめると、次の表1に示すようになる。
Here, the relationship between the operating states of the
図2に示すように、上記中間伝動機構60は、車幅方向に延びるアイドル軸61と、該アイドル軸61にスプライン結合されて出力ギヤ13と噛み合う大径の第1中間ギヤ62と、上記アイドル軸61に一体形成されて差動装置70のリングギヤ(ファイナルドリブンギヤ)72と噛み合う小径の第2中間ギヤ(ファイナルドライブギヤ)63とを有している。そして、アイドル軸61は、その両端部において、1対のテーパローラ軸受け601,602を介して、変速機ケース100に回転自在に支持されている。また、差動装置70のデフケース71も、その両端部において、1対のテーパローラ軸受け701,702を介して、変速機ケース100に回転自在に支持されている。
As shown in FIG. 2, the
その場合に、第1テーパローラ軸受け601,602と変速機ケース100との間、及び第2テーパローラ軸受け701,702と変速機ケース100との間に、それぞれ、第1シム610及び第2シム710が介設されている。特に、第1テーパローラ軸受け601,602の第1シム610は、第2中間ギヤ63との間の距離が短い方の軸受け602と第2ケース102との間に介設されている。
In that case, a
ここで、本実施形態においては、変速機ケース100は、遊星歯車機構30,40側の第1ケース101と、トルクコンバータ20側の第2ケース102とが、互いに合せ面101a,102a(図3及び図4参照)で密着・結合された構成である。また、中間伝動機構60の第1中間ギヤ62の基部には、駐車レンジで該ギヤ62の回転を阻止するためのパーキングギヤ64が一体に接合されており、また、第1中間ギヤ62の側面には、回転時に該ギヤ62の振動を抑制するための制振リング65がボルトで組み付けられている。
Here, in this embodiment, the
そして、上記のように動力伝達経路上で互いに噛み合う2つのギヤ、すなわち終減速ギヤセットのファイナルドライブギヤ63とファイナルドリブンギヤ72とのうち、小径のファイナルドライブギヤ(第1ギヤ)63が設けられたアイドル軸(第1軸)61のテーパローラ軸受け(第1テーパローラ軸受け)601,602のプリロードを、大径のファイナルドリブンギヤ(第2ギヤ)72が設けられたデフケース(第2軸)71のテーパローラ軸受け(第2テーパローラ軸受け)701,702のプリロードよりも、小さな値に設定している。
The idle gear provided with the small-diameter final drive gear (first gear) 63 out of the two gears meshing with each other on the power transmission path as described above, that is, the
つまり、ファイナルドライブギヤ63は、ファイナルドリブンギヤ72に比べて径が小さい分、ギヤ63,72同士の噛み合い起振力が発生するギヤの歯の部分(図2に符号Xで示す)から、軸受け601,602:701,702までの距離が、アイドル軸61において相対的に短くなり、デフケース71において相対的に長くなるため、振動の減衰度が、アイドル軸61において小さくなり、デフケース71において大きくなって、振動の伝達が、第1テーパローラ軸受け601,602において大きく、第2テーパローラ軸受け701,702において小さくなる。したがって、そのような振動の伝達がより大きくなる第1テーパローラ軸受け601,602のプリロードを、もう一方の第2テーパローラ軸受け701,702のプリロードよりも、小さな値に設定することにより、第1テーパローラ軸受け601,602へ伝わった振動が、該軸受け601,602でより大きく減衰されて、結果的に、第1・第2両軸61,71において振動減衰効果が高まり、第1・第2両軸受け601,602:701,702から変速機ケース100への振動伝達が小さくなって、放射音・伝達音のいずれにおいても、車室内の振動騒音レベルが効果的に低減する。
That is, the
次に、上記アイドル軸(第1軸)61及びデフケース(第2軸)71を変速機ケース100へ組み付ける具体的動作の1例を説明する。まず、図3に示すように、第1ケース101において、合せ面101aから、第1テーパローラ軸受けの一方601が挿入される取付穴部601aの底面601xまでの長さA1と、同じく合せ面101aから、第2テーパローラ軸受けの一方701が挿入される取付穴部701aの底面701xまでの長さB1とを測定する。また、同様に、図4に示すように、第2ケース102において、合せ面102aから、第1テーパローラ軸受けの他方602が挿入される取付穴部602aの底面602xまでの長さA2と、同じく合せ面102aから、第2テーパローラ軸受けの他方702が挿入される取付穴部702aの底面702xまでの長さB2とを測定する。そして、上記長さA1及びA2から第1軸取付穴部寸法Aを算出する(A=A1+A2)。同様に、上記長さB1及びB2から第2軸取付穴部寸法Bを算出する(B=B1+B2)。
Next, an example of a specific operation for assembling the idle shaft (first shaft) 61 and the differential case (second shaft) 71 to the
次いで、図5に示すように、アイドル軸61において、先に両端部に組み付けた第1テーパローラ軸受け601,602の両アウタレース間の長さCを測定し、これを第1軸寸法Cとする。また、同様に、図6に示すように、デフケース71において、先に両端部に組み付けた第2テーパローラ軸受け701,702の両アウタレース間の長さDを測定し、これを第2軸寸法Dとする。
Next, as shown in FIG. 5, in the
次いで、数1に基き、上記第1軸取付穴部寸法Aと、第1軸寸法Cと、第1軸61における目標締め代T1とから、必要とされる第1シム610(図2参照)の厚みS1を算出する。ここにおいて、上記目標締め代T1は、第1軸61における目標プリロードPL1に応じて予め定められており、該目標プリロードPL1は、第1テーパローラ軸受け601,602の回転抵抗(燃費に影響する)や、ガタツキ度合い(軸受け寿命に影響する)等の状況に依存して設定される。
Next, based on Equation 1, the required first shim 610 (see FIG. 2) is obtained from the first shaft mounting hole portion dimension A, the first shaft dimension C, and the target tightening allowance T1 on the
また、同様に、数2に基き、上記第2軸取付穴部寸法Bと、第2軸寸法Dと、第2軸71における目標締め代T2とから、必要とされる第2シム710(図2参照)の厚みS2を算出する。ここにおいて、上記目標締め代T2は、第2軸71における目標プリロードPL2に応じて予め定められており、該目標プリロードPL2は、第2テーパローラ軸受け701,702の回転抵抗(燃費に影響する)や、ガタツキ度合い(軸受け寿命に影響する)等の状況に依存して設定される。
Similarly, based on Equation 2, the required second shim 710 (see FIG. 2) is obtained from the second shaft mounting hole dimension B, the second shaft dimension D, and the target tightening allowance T2 on the
そして、ここで、上記第1軸61における目標プリロードPL1の値を、上記第2軸71における目標プリロードPL2の値よりも、小さな値に設定しているのである。その際、例えば第1、第2シム610,710の厚みS1,S2のバラツキを考慮して、いかなる場合においても、第1軸61における目標プリロードPL1の値が、第2軸71における目標プリロードPL2の値よりも、小さくなるように、第1、第2シム610,710の厚みS1,S2ひいては締め代T1,T2を算出する。ただし、図7に例示するように、締め代T1,T2が大きくなるほどプリロードPL1,PL2も大きくなるが、その比例係数は、テーパローラ軸受け601,602:701,702毎に異なることはいうまでもない(つまり、締め代T1,T2の増減量とプリロードPL1,PL2の増減量との関係はテーパローラ軸受け601,602:701,702毎に異なる)。したがって、例えば、図7の例では、特性アの締め代が特性イの締め代よりも小さいが、特性アのプリロードが特性イのプリロードよりも大きくなる場合がある。
Here, the value of the target preload PL1 on the
次いで、このようにして算出された厚みS1,S2をもつ第1、第2シム610,710を選択し、該シム610,710を第2ケース102の各軸受け取付穴部602a,702aの底面602x,702xに嵌入した後、図5に示したアイドル軸61のアッシー(第1軸アッシー)及び図6に示したデフケース71のアッシー(第2軸アッシー)の両端部をそれぞれ第1ケース101の各軸受け取付穴部601a,701a及び第2ケース102の各軸受け取付穴部602a,702aに挿入しつつ、第1ケース101と第2ケース102とを合せ面101a,102aで対接させて、図示しないボルトで締結し、密着・結合させて、変速機ケース100とする。これにより、特に、第1軸61における第1シム610は、第2中間ギヤ63との間の距離が短い方の軸受け(第2ケース102側の軸受け)602のアウタレースと変速機ケース100(第2ケース102)との間に介設されることとなり、前述の図2に示した状態が得られる。
Next, the first and
なお、この場合、第1ケース101と第2ケース102とを結合する際のボルトの締付トルクによって、第1軸61及び第2軸71におけるプリロードPL1,PL2が影響を受けないかが懸念される。しかし、そもそも変速ケース100を完成する際のボルトの締付トルクは、あらゆる運転状態を予測して変速ケース100の結合が緩まないというまったく別の観点から規格が設けられており、たとえボルトの締付トルクが変化しても、そのときはボルトの軸力が変化するだけで、軸受けのプリロードには影響しないのである。よって、プリロードPL1,PL2の管理は、締め代T1,T2の管理ひいてはシム610,710の厚みS1,S2の管理で十分に達成される。
In this case, there is a concern that the preloads PL1 and PL2 on the
このように、本実施形態においては、第1、第2テーパローラ軸受け601,602:701,702のプリロードPL1,PL2を、該軸受け601,602:701,702と変速機ケース100との間に介設するシム610,710の選択によって設定しているから、該シム610,710の厚みS1,S2を所定の基準値(本実施形態では軸受け601,602:701,702の回転抵抗やガタツキ度合い等の状況に依存して設定される目標値)よりも小さく又は大きくすることによって、簡便・確実に、各プリロードPL1,PL2の値を独立して小さく又は大きくすることが可能となる。
Thus, in the present embodiment, the preloads PL1 and PL2 of the first and second tapered
特に、第1テーパローラ軸受け601,602においては、第1シム610を、第2中間ギヤ63との間の距離が短く、したがって振動がより伝わり易い方の第2ケース102側の軸受け602と第2ケース102との間に介設したから、剛性が比較的小さいシムによって振動が確実に減衰されて、これによっても、振動減衰効果が高められることとなる。
In particular, in the first
そして、変速機ケース100は、複数の周知のマウント部材によって、車体(より詳しくは車体フレーム)に組み付けられることとなるが、その場合に、図8及び図9に示すように、第1テーパローラ軸受け601,602のうち、第2中間ギヤ63との間の距離が短く、したがって振動がより伝わり易い方の第2ケース102側の軸受け602と、マウント部材80との間の距離が、もう一方の、第2中間ギヤ63との間の距離が長く、したがって振動がより伝わり難い方の第1ケース101側の軸受け601と、マウント部材80との間の距離よりも、長くなるように、上記マウント部材80を配置している。
The
その結果、振動がより伝わり易い方の第2ケース102側の軸受け602に伝わった振動が、マウント部材80へ伝播する前に、変速機ケース100によって確実に減衰されて、マウント部材80から車室への振動伝達が低減され、これによっても、振動減衰効果が高められる。
As a result, the vibration transmitted to the
以上のように構成した本発明に係る変速機10において、第1軸(アイドル軸)61の第1テーパローラ軸受け601,602の振動レベルの測定結果を図10に、また、以上のように構成した本発明に係る変速機10を搭載した車両の車室内騒音レベルの測定結果を図11にそれぞれ示す。図中、破線は、第1軸61における目標プリロードPL1の値(1例として2.8Nm)を、第2軸(デフケース)71における目標プリロードPL2の値(1例として2.0Nm)よりも、小さな値に設定しなかった場合(比較例)であり、実線は、第1軸61における目標プリロードPL1の値(1例として0.2Nm)を、第2軸(デフケース)71における目標プリロードPL2の値(1例として2.0Nm)よりも、小さな値に設定した場合(実施例)である。実線において、図10、図11の両レベル共、広い周波数範囲で全体的に相当程度低減しているのが分かる。
In the
なお、実線の状態で、第2軸71における目標プリロードPL2の値を2.0Nmから低下させると、却って図10、図11の両レベル共、上昇する傾向を示した。したがって、第2軸71における目標プリロードPL2の値は、軸受けの回転抵抗(燃費に影響する)やガタツキ度合い(軸受け寿命に影響する)等の状況に依存して設定される本来の基準値のままとし、第1軸61における目標プリロードPL1の値だけを、第2軸71における目標プリロードPL2の値よりも小さくすることが肝要であると考えられる。
In addition, when the value of the target preload PL2 on the
以上説明した実施形態は、本発明を実施するための最良の形態ではあるが、特許請求の範囲を逸脱しない限り、なお種々の変更が可能なことはいうまでもない。例えば、テーパローラ軸受けのプリロードは、シムの選択に代えて、又はシムの選択と共に、テーパローラ軸受けが挿入される変速機ケース側の取付穴部の寸法・深さや、テーパローラ軸受け自体の仕様の選択・変更等によっても、所望の値に設定・変更することが可能である。 The embodiment described above is the best mode for carrying out the present invention, but it goes without saying that various modifications can be made without departing from the scope of the claims. For example, preloading of tapered roller bearings can be done by selecting or changing the dimensions and depth of the mounting hole on the transmission case side where the tapered roller bearing is inserted, or the specifications of the tapered roller bearing itself, instead of or together with the selection of the shim. It is possible to set / change to a desired value also by the above.
また、本発明では、ギヤ同士の噛み合い起振力が発生するギヤの歯の部分から軸受けまでの距離を問題としているから、第1ギヤの径が相対的に小さく、第2ギヤの径が相対的に大きい、という表現に代えて、例えば、第1ギヤのマスが相対的に小さく、第2ギヤのマスが相対的に大きい、と表現してもよく、又は第1ギヤの寸法が相対的に小さく、第2ギヤの寸法が相対的に大きい、と表現してもよい。 Further, in the present invention, since the distance from the gear tooth portion where the gears generate meshing vibration force to the bearing is a problem, the diameter of the first gear is relatively small and the diameter of the second gear is relatively small. For example, the mass of the first gear may be relatively small and the mass of the second gear may be relatively large, or the size of the first gear may be relatively It may be expressed that the size of the second gear is relatively small.
以上、具体例を挙げて詳しく説明したように、本発明によれば、動力伝達経路上のファイナルドライブギヤとファイナルドリブンギヤとのギヤノイズに起因する車室内の振動騒音レベルを低減することができる。本発明は、変速機の軸支持構造の技術分野において幅広い産業上の利用可能性を有する。 As described above in detail with reference to specific examples, according to the present invention, it is possible to reduce the vibration noise level in the vehicle interior caused by the gear noise between the final drive gear and the final driven gear on the power transmission path. The present invention has wide industrial applicability in the technical field of transmission shaft support structures.
10 変速機
100 変速機ケース
13 出力ギヤ
61 アイドル軸(第1の軸)
63 第2中間ギヤ(ファイナルドライブギヤ:第1のギヤ)
70 差動装置
71 デフケース(第2の軸)
72 リングギヤ(ファイナルドリブンギヤ:第2のギヤ)
80 マウント部材
601,602 第1テーパローラ軸受け
701,702 第2テーパローラ軸受け
610 第1シム
710 第2シム
101 第1ケース
102 第2ケース
A 第1軸取付穴部寸法
B 第2軸取付穴部寸法
C 第1軸寸法
D 第2軸寸法
T1 第1軸締め代
T2 第2軸締め代
S1 第1シム厚
S2 第2シム厚
PL1 第1軸プリロード
PL2 第2軸プリロード
DESCRIPTION OF
63 Second intermediate gear (final drive gear: first gear)
70
72 Ring gear (final driven gear: second gear)
80
Claims (5)
The transmission shaft support structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the first gear is a final drive gear, and the second gear is a final driven gear.
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