以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用、結果、および効果は、あくまで一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、構成によって得られる種々の効果のうち少なくとも一つを得ることが可能である。なお、図面は全て模式的かつ例示的なものである。
図1は、変速機1の側面図である。変速機1は、トランスミッションケース100を備えている。トランスミッションケース100は、エンジンケース200に接続される第一ケース110と、エンジンケース200の反対側で第一ケース110と接続される第二ケース120と、を有している。エンジンケース200、第一ケース110、および第二ケース120は、横方向、すなわち車両上下方向と交差(直交)する方向に並び、不図示のねじによって結合されている。
図2は、変速機1の変速機構の構成図である。変速機1は、例えば、マニュアルトランスミッションである。図1に示されるトランスミッションケース100内には、一例として、図2に示されるような変速機構が収容されている。なお、各図において、方向Axは、シャフトやギヤ等の回転する部材の軸方向であって、エンジン11から遠ざかる方向である。図2における各ギヤのサイズは、実際のギヤのサイズを示すものではない。また、図中、二つのギヤ30,47間を結ぶ破線は、二つのギヤ30,47が噛み合っていることを示している。
図2に示されるように、変速機1は、エンジン11と、車輪43,44と、の間に設けられている。変速機1は、例えば、車両前進用の六つの変速段(1速〜6速)と、車両後進用の一つの変速段(リバース)と、を備える。変速機1は、不図示のシフトレバーの操作によって、エンジン11の動力(トルク)を走行状況に応じて調節し、車輪43,44に伝達することができる。
また、変速機1は、インプットシャフト15、カウンタシャフト18、アイドラシャフト45、およびデフケース38を備えている。インプットシャフト15は、トランスミッションケース100(図1)に、ベアリング16,17を介して回転可能に支持されている。また、カウンタシャフト18は、トランスミッションケース100に、ベアリング19,20を介して回転可能に支持され、アイドラシャフト45は、トランスミッションケース100に、ベアリング49,50を介して回転可能に支持され、デフケース38は、トランスミッションケース100に、不図示のベアリングを介して回転可能に支持されている。
カウンタシャフト18およびアイドラシャフト45は、インプットシャフト15と平行に配置されている。また、カウンタシャフト18、デフケース38、およびアイドラシャフト45は、インプットシャフト15の周囲に間隔をあけて配置されている。
インプットシャフト15は、エンジン11の出力軸12に、クラッチ13を介して接続されている。クラッチ13は、エンジン11とインプットシャフト15との接続状態と遮断状態とを切り替える。また、カウンタシャフト18およびアイドラシャフト45は、車輪43,44のドライブシャフト41,42に、デフケース38を介して接続されている。なお、ドライブシャフト41,42は、車体に、ベアリング39,40を介して回転可能に支持されている。
また、インプットシャフト15のベアリング16とベアリング17との間には、複数の駆動ギヤ21,22,23,25,26,28が設けられている。本実施形態では、例えば、エンジン11に近い方から、第一の変速段の駆動ギヤ21、第二の変速段の駆動ギヤ22、第三の変速段の駆動ギヤ23、第四の変速段の駆動ギヤ25、第五の変速段の駆動ギヤ26、および第六の変速段の駆動ギヤ28が配置されている。
また、本実施形態では、駆動ギヤ21,22は、インプットシャフト15と一体に回転可能に設けられ、駆動ギヤ23,25,26,28は、インプットシャフト15と相対回転可能に設けられている。駆動ギヤ21,22は、例えば、スプライン結合や圧入等によって、インプットシャフト15と一体化される。また、駆動ギヤ23,25,26,28は、例えば、ベアリングを介して、インプットシャフト15に相対回転可能に支持されている。駆動ギヤ21,22は、固定ギヤ等とも称され、駆動ギヤ23,25,26,28は、フリーギヤ等とも称されうる。駆動ギヤ23,25,26,28は、第一の選択機構24,27によってインプットシャフト15と接続されていない状態では、インプットシャフト15に対して空転可能である。
また、カウンタシャフト18のベアリング19とベアリング20との間には、複数の従動ギヤ30,32〜36、およびファイナルギヤ29が設けられている。本実施形態では、例えば、エンジン11に近い方から、ファイナルギヤ29、第一の変速段の従動ギヤ30、第二の変速段の従動ギヤ32、第三の変速段の従動ギヤ33、第四の変速段の従動ギヤ34、第五の変速段の従動ギヤ35、および第六の変速段の従動ギヤ36が配置されている。複数の従動ギヤ30,32〜36は、それぞれ、対応する複数の駆動ギヤ21,22,23,25,26,28と噛み合っている。また、ファイナルギヤ29は、デフケース38と噛み合っている。
また、本実施形態では、従動ギヤ30,32は、カウンタシャフト18と相対回転可能に設けられ、従動ギヤ33〜36、およびファイナルギヤ29は、カウンタシャフト18と一体に回転可能に設けられている。従動ギヤ33〜36、およびファイナルギヤ29は、例えば、スプライン結合や圧入等によって、カウンタシャフト18と一体化される。また、従動ギヤ30は、ベアリングとしての不図示のころ軸受を介して、カウンタシャフト18に相対回転可能に支持され、従動ギヤ32は、不図示の金属カラーを介して、カウンタシャフト18に相対回転可能に支持されている。従動ギヤ33〜36、およびファイナルギヤ29は、固定ギヤ等とも称され、従動ギヤ30,32は、フリーギヤ等とも称されうる。従動ギヤ30,32は、第二の選択機構31によってカウンタシャフト18と接続されていない状態では、カウンタシャフト18に対して空転可能である。
カウンタシャフト18と従動ギヤ30,32との接続状態および遮断状態は、第二の選択機構31によって選択的に切り替えられる。第二の選択機構31は、可動部31aと、固定部31bと、を有する。固定部31bは、例えば、スプライン結合によって、カウンタシャフト18と結合され、当該カウンタシャフト18と一体に回転する。固定部31bは、クラッチハブ等とも称されうる。また、可動部31aは、固定部31bと一体に回転するとともに固定部31bに対してカウンタシャフト18の軸方向に移動可能に設けられている。可動部31aは、スリーブ等とも称されうる。
第二の選択機構31は、従動ギヤ30と従動ギヤ32との間に位置され、可動部31aは、従動ギヤ30と結合される第一の結合位置と、従動ギヤ32と結合される第二の結合位置と、第一の結合位置と第二の結合位置との間の中立位置と、の間で移動可能に構成されている。不図示のアクチュエータおよび移動機構によって、可動部31aは、従動ギヤ30との第一の結合位置、従動ギヤ32との第二の結合位置、および中立位置のうちのいずれかに選択的に位置される。可動部31aが従動ギヤ30との第一の結合位置に位置された状態では、カウンタシャフト18と従動ギヤ30とは一体に回転可能である。この場合、インプットシャフト15から、駆動ギヤ21、従動ギヤ30、カウンタシャフト18、ファイナルギヤ29、デフケース38、およびドライブシャフト41,42に至る第一の変速段の回転の伝達経路が構成される。
また、可動部31aが従動ギヤ32との第二の結合位置に位置された状態では、カウンタシャフト18と従動ギヤ32とは一体に回転可能である。この場合、インプットシャフト15から、駆動ギヤ22、従動ギヤ32、カウンタシャフト18、ファイナルギヤ29、デフケース38、およびドライブシャフト41,42に至る第二の変速段の回転の伝達経路が構成される。なお、可動部31aが中立位置に位置された状態および他の従動ギヤとの結合位置に位置された状態では、従動ギヤ30,32は、カウンタシャフト18に対して空転可能である。
また、インプットシャフト15と駆動ギヤ23,25,26,28との接続状態および遮断状態は、第一の選択機構24,27によって選択的に切り替えられる。第一の選択機構24,27は、それぞれ、可動部24a,27aと、固定部24b,27bと、を有する。固定部24b,27bは、例えば、スプライン結合によって、インプットシャフト15と結合され、当該インプットシャフト15と一体に回転する。固定部24b,27bは、クラッチハブ等とも称されうる。また、可動部24a,27aは、固定部24b,27bと一体に回転するとともに固定部24b,27bに対してインプットシャフト15の軸方向に移動可能に設けられている。可動部24a,27aは、スリーブ等とも称されうる。
第一の選択機構24は、駆動ギヤ23と駆動ギヤ25との間に位置され、可動部24aは、駆動ギヤ23と結合される第一の結合位置と、駆動ギヤ25と結合される第二の結合位置と、第一の結合位置と第二の結合位置との間の中立位置と、の間で移動可能に構成されている。不図示のアクチュエータおよび移動機構によって、可動部24aは、駆動ギヤ23との第一の結合位置、駆動ギヤ25との第二の結合位置、および中立位置のうちのいずれかに選択的に位置される。可動部24aが駆動ギヤ23との第一の結合位置に位置された状態では、インプットシャフト15と駆動ギヤ23とは一体に回転可能である。この場合、図2に示されるインプットシャフト15から、駆動ギヤ23、従動ギヤ33、カウンタシャフト18、ファイナルギヤ29、デフケース38、およびドライブシャフト41,42に至る第三の変速段の回転の伝達経路が構成される。
また、可動部24aが駆動ギヤ25との第二の結合位置に位置された状態では、インプットシャフト15と駆動ギヤ25とは一体に回転可能である。この場合、インプットシャフト15から、駆動ギヤ25、従動ギヤ34、カウンタシャフト18、ファイナルギヤ29、デフケース38、およびドライブシャフト41,42に至る第四の変速段の回転の伝達経路が構成される。なお、可動部24aが中立位置に位置された状態および他の駆動ギヤとの結合位置に位置された状態では、駆動ギヤ23,25は、インプットシャフト15に対して空転可能である。
また、第一の選択機構27は、駆動ギヤ26と駆動ギヤ28との間に位置され、可動部27aは、駆動ギヤ26と結合される第一の結合位置と、駆動ギヤ28と結合される第二の結合位置と、第一の結合位置と第二の結合位置との間の中立位置と、の間で移動可能に構成されている。不図示のアクチュエータおよび移動機構によって、可動部27aは、駆動ギヤ26との第一の結合位置、駆動ギヤ28との第二の結合位置、および中立位置のうちのいずれかに選択的に位置される。可動部27aが駆動ギヤ26との第一の結合位置に位置された状態では、インプットシャフト15と駆動ギヤ26とは一体に回転可能である。この場合、インプットシャフト15から、駆動ギヤ26、従動ギヤ35、カウンタシャフト18、ファイナルギヤ29、デフケース38、およびドライブシャフト41,42に至る第五の変速段の回転の伝達経路が構成される。
また、可動部27aが駆動ギヤ28との第二の結合位置に位置された状態では、インプットシャフト15と駆動ギヤ28とは一体に回転可能である。この場合、インプットシャフト15から、駆動ギヤ28、従動ギヤ36、カウンタシャフト18、ファイナルギヤ29、デフケース38、およびドライブシャフト41,42に至る第六の変速段の回転の伝達経路が構成される。なお、可動部27aが中立位置に位置された状態および他の駆動ギヤとの結合位置に位置された状態では、駆動ギヤ26,28は、インプットシャフト15に対して空転可能である。
また、アイドラシャフト45のベアリング49とベアリング50との間には、アイドラギヤ47、およびファイナルギヤ46が設けられている。本実施形態では、例えば、エンジン11側から方向Axに向かって、ファイナルギヤ46、およびリバースの変速段のアイドラギヤ47が配置されている。ファイナルギヤ46は、デフケース38と噛み合い、アイドラギヤ47は、従動ギヤ30と噛み合っている。
また、本実施形態では、ファイナルギヤ46は、アイドラシャフト45と一体に回転可能に設けられ、アイドラギヤ47は、アイドラシャフト45と相対回転可能に設けられている。ファイナルギヤ46は、例えば、スプライン結合や圧入等によって、アイドラシャフト45と一体化される。また、アイドラギヤ47は、例えば、ベアリングを介して、アイドラシャフト45に相対回転可能に支持されている。本実施形態では、第三の選択機構48によって、アイドラシャフト45に接続されていない状態では、アイドラギヤ47は、アイドラシャフト45に対して空転可能である。
アイドラシャフト45とアイドラギヤ47との接続状態および遮断状態は、第三の選択機構48によって選択的に切り替えられる。第三の選択機構48は、可動部48aと、固定部48bと、を有する。固定部48bは、例えば、スプライン結合によって、アイドラシャフト45と結合され、当該アイドラシャフト45と一体に回転する。固定部48bは、クラッチハブ等とも称されうる。また、可動部48aは、固定部48bと一体に回転するとともに固定部48bに対してアイドラシャフト45の軸方向に移動可能に設けられている。可動部48aは、スリーブ等とも称されうる。
第三の選択機構48は、ファイナルギヤ46とアイドラギヤ47との間に位置され、可動部48aは、アイドラギヤ47と結合される結合位置と、アイドラギヤ47から離間した離間位置と、の間で移動可能に構成されている。不図示のアクチュエータおよび移動機構によって、可動部48aは、アイドラギヤ47との結合位置、および離間位置のうちいずれかに選択的に位置される。可動部48aがアイドラギヤ47との結合位置に位置された状態では、アイドラシャフト45とアイドラギヤ47とは一体に回転可能である。この場合、インプットシャフト15から、駆動ギヤ21、従動ギヤ30、アイドラギヤ47、アイドラシャフト45、ファイナルギヤ46、デフケース38、およびドライブシャフト41,42に至るリバースの変速段の回転の伝達経路が構成される。なお、可動部48aが離間位置に位置された状態では、アイドラギヤ47は、アイドラシャフト45に対して空転可能である。
図3は、第一ケース110のエンジン側から見た斜視図であり、図4は、第一ケース110のエンジンの反対側から見た正面図であり、図5は、図4のV−V断面図であり、図6は、図4と同じ図において、壁の厚さの概略分布を示す図である。
図3に示されるように、第一ケース110は、エンジンケース200(図1)の端面(不図示)と突き当てられる無端状(略円環状)の第一端面110aを有している。第一ケース110には、第一端面110aからエンジンケース200から離れる方向に凹む第一凹部110bが設けられている。第一凹部110bは、収容部とも称されうる。
図4に示されるように、第一ケース110は、第二ケース120(図1)の端面(不図示)と突き当てられる無端状(略長円状)の第二端面110cを有している。第一ケース110には、第二端面110cからエンジンケース200に近付く方向に凹む第二凹部110dが設けられている。第二凹部110dは、収容部とも称されうる。
図5に示されるように、第一凹部110bは、壁111a,112a,112b,112c(図4)等によって覆われることで構成され、第二凹部110dは、壁113a等によって覆われることで構成されている。また、壁112bおよび壁113aの一部113a1は、トランスミッションケース100内と外部とを分ける外壁として機能し、壁112aおよび壁113aの他部113a2は、第一凹部110bと第二凹部110dとを分ける隔壁として機能している。
図3,4に示されるように、壁111a,112a,112b等には、リブ114が設けられている。リブ114は、壁111a,112a,112b等の面から第一ケース110の内側または外側に突出するとともに、壁112a,112bに沿って延びている。リブ114により、壁111a,112a,112b等が補強される。
図4,5に示されるように、第一ケース110は、インプットシャフト15を支持するインプットシャフト支持部115a、カウンタシャフト18を支持するカウンタシャフト支持部115b、およびデフケース38を支持するデフケース支持部115cを有している。これらインプットシャフト支持部115a、カウンタシャフト支持部115b、およびデフケース支持部115cは、筒状または有底筒状であり、圧入等によって固定されたベアリングを介して、それぞれ、インプットシャフト15、カウンタシャフト18、デフケース38を支持している。
図5に示されるように、壁111aは、インプットシャフト支持部115aと隣接し、方向Axとの直交方向に広がっている。壁111aは、端壁の一例である。
図5に示されるように、壁112aは、カウンタシャフト支持部115bと隣接し、方向Axとの直交方向に広がっている。壁112aは、端壁の一例であり、第一部位の一例である。壁112aは、カウンタシャフト支持部115bの底壁としても機能している。
図4に示されるように、壁112bは、壁111aを取り囲むように設けられている。また、図5に示されるように、壁112bは、方向Axおよび方向Axとの直交方向と傾斜している。壁112bは、周壁の一例である。
図4に示されるように、壁112cは、壁111a、壁112a、および壁113a(113a2)の間に位置されている。
図5に示されるように、壁113aは、デフケース支持部115cと隣接し、方向Axおよび方向Axとの直交方向と傾斜し、カップ状に構成されている。壁113aは、周壁の一例である。
ここで、図5に示されるように、壁111aの厚さはt1であり、壁112a,112bの厚さはt3であり、壁113aの厚さはt2である。また、図示されないが、壁112cの厚さもt3である。t3はt1よりも大きく、t2はt3よりも大きい(t1<t3<t2)。壁111aは、第一壁の一例であり、壁112a,112b,112cは第三壁の一例であり、壁113aは、第二壁の一例である。
図6には、厚さがt1の壁111a(端壁)が設けられている領域A1、厚さt3の壁112a(端壁),112cが設けられている領域A31、厚さt3の壁112b(周壁)が設けられている領域A32、および厚さt2の壁113a(周壁)が設けられている領域A2が、示されている。図6から、第一ケース110では、領域A1と領域A2との間に領域A31が介在するように配置されていることがわかる。このような配置により、第一ケース110を鋳造(例えば、アルミニウムダイキャスト)によって構成する場合において、例えば、ゲートを領域A2に設定することにより、流動性を有した金属材料が、型内での高さが高く流動抵抗が小さい部分から、型内での高さが低く流動抵抗が大きい部分へ、すなわち、領域A2を形成する部分から、領域A31を形成する部分を経て、領域A1を形成する部分へ、流れることができるので、型内で、流動性を有した金属材料がよりスムーズに流れることができる。
以上説明したように、本実施形態では、例えば、第一ケース110(トランスミッションケース100)において、厚さが異なる三つの壁111a,112a,113aを、作用するトルクの大きさに応じて配置することができる。よって、このような構成によれば、第一ケース110、ひいては変速機1が、所要の剛性および強度を確保されながら、より軽量に構成されうる。
また、本実施形態では、例えば、壁112a(第三壁)は、壁111a(第一壁)と壁113a(第二壁)との間に位置されカウンタシャフト18を支持したカウンタシャフト支持部115bと隣接した部位を含む。よって、このような構成によれば、例えば、第一ケース110(トランスミッションケース100)の鋳造工程において、型内で、高さが高い順、すなわち、壁113aを形成する部分、壁112aを形成する部分、および壁111aを形成する部分の順に、流動性を有した金属材料を流すことができる。よって、型内で、流動性を有した金属材料をよりスムーズに流すことができ、成型不良が生じるのを抑制することができる。
また、本実施形態では、例えば、壁111a(第一壁)または壁112b(第三壁)にリブ114が設けられている。よって、このような構成によれば、リブ114によって、壁113a(第二壁)よりも薄い壁111aまたは壁112bを補強することができる。すなわち、リブ114によって、第一ケース110をより効果的に補強することができる。
また、本実施形態では、例えば、第一ケース110(トランスミッションケース100)は、インプットシャフト15が延びる方向Ax(第一方向)と直交した壁111a(端壁)と、壁111aと隣接し方向Axに対して傾き当該壁111aよりも厚い壁112b(周壁)と、を有する。また、第一ケース110は、方向Axと直交した壁112a(端壁)と、壁112aと隣接し方向Axに対して傾き当該壁112aよりも厚い壁113a(周壁)と、を有する。周壁は端壁よりもトルクによって生じる応力が高くなりやすい。よって、このような構成によれば、第一ケース110、ひいては変速機1が、所要の剛性および強度が確保されながら、より軽量に構成されうる。
以上、本発明の実施形態を例示したが、上記実施形態は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。上記実施形態は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。本発明は、上記実施形態に開示される構成以外によっても実現可能であるとともに、基本的な構成(技術的特徴)によって得られる種々の効果(派生的な効果も含む)を得ることが可能である。また、各構成要素のスペック(構造や、種類、方向、形状、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等)は、適宜に変更して実施することができる。例えば、本発明は、マニュアルトランスミッションのみならず、ダブルクラッチトランスミッション(DCT)や、オートメイテッドトランスミッション(AMT)等にも適用できる。