JP4652217B2 - 自動変速機 - Google Patents

Description

本発明は、例えば車輌に搭載される自動変速機に係り、詳しくは、変速機構の入力軸及び出力軸が一軸状の中心軸を構成していると共に、ロックアップクラッチを入力軸上に備えた自動変速機に関する。

一般に、例えばＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）タイプの車両に搭載される自動変速機は、該車輌において、エンジンの出力軸（クランク軸）と後輪に回転を伝達するプロペラシャフトとの間の同軸上に配設されており、該エンジンの出力軸に接続されるトルクコンバータと該トルクコンバータの回転を変速して該プロペラシャフトに伝達する変速機構とが同軸状に配設されている。

この変速機構においては、入力軸と出力軸とが直接或いは中間軸を介して回転自在に嵌合して、ケースによって両端支持となる形の一軸状の中心軸が構成されており、該中心軸を中心として、プラネタリギヤの各ギヤやそれらを接続するハブ部材、スリーブ部材、（クラッチの）ドラム部材等の回転部材で構成される歯車機構が配設されている。また、これらの回転部材のうち、中心軸（入力軸、中間軸、出力軸）に固着されているもの以外の回転部材は、スリーブやニードルベアリング等により該中心軸に回転自在に支持されていると共に、各回転部材間に介在されたスラストベアリング等により軸方向に対しても支持されている。

ところで、上記プロペラシャフトは、駆動回転を伝達する際に回転トルクが作用してねじれを生じるため、トルク変動によってねじれの大きさが変化し、伸縮が生じてしまう。そのため、例えばフランジヨーク等を介して該プロペラシャフトに固定される上記出力軸には、軸方向に対して後方側から押圧力や引張力が生じてしまう。特に出力軸が後方側から押圧され、前方側に移動してしまうと、上述の各回転部材間に介在されたスラストベアリング等を介して入力軸が移動してしまう虞があり、上記トルクコンバータにロックアップクラッチが備えられているものにあっては、該ロックアップクラッチの軸方向位置に影響が生じ、非係合時にスリップが生じてしまったり、係合制御（スリップ制御）における制御性に悪影響を与えたりする虞がある。

そのため、出力軸をケースに対して回転自在に支持するボールベアリングを用いて該出力軸を軸方向に対しても支持したものが提案されている（特許文献１参照）。このものは、ケースに対してボールベアリングのアウターレースを位置決め固定すると共に、ボールベアリングのインナーレースを、後方側のナットの締結により出力軸に対してフランジヨークで挟持し、これによって出力軸の軸方向位置をボールベアリングで位置決め支持している。

独国特許第１０２３０８６１号公開公報（ＤＥ１０２３０８６１Ａ１）

しかしながら、上記ボールベアリングで出力軸の軸方向を位置決め支持するものは、軸方向の両方向に対する力を１つのボールベアリングで受圧して支持しているため、受圧する頻度が高く、耐久性として劣る虞がある。また、耐久性等を考慮すると受圧容量を大きくする必要があり、つまりボールベアリングの肥大化を招いて、コンパクト化の妨げとなってしまう。

更に、ボールベアリングのインナーレースと出力軸及びフランジヨークとの組付け位置を高精度に位置決めしないと、出力軸に何ら軸方向の力が生じていない回転状態であっても、ボールが片当たりした状態で回転することになってしまい、耐久性に悪影響を及ぼす虞がある。

また、このような片当たりの発生を回避するためには、該インナーレースと出力軸の段差部との間（即ちボールベアリングの前方側）に介在させるワッシャの厚みを精度良くする必要がある。しかし、出力軸、ボールベアリング、ケースの形状に製品誤差が生じるため、組付けた状態で、そのインナーレースと出力軸の段差部との間の隙間を計測すること必要となるが、勿論、ボールベアリングを組付けると内側に塞がれてしまう形となるので、容易に計測することはできないという問題がある。更に、該隙間を正確に計測し得たとしても、計測した後、ボールベアリングを取外して、ワッシャを介在させて再度ボールベアリングを組付けることになり、製造工程が増加してしまうという問題がある。

そこで本発明は、ボールベアリングの耐久性向上やコンパクト化が可能で、かつ出力軸の軸方向位置を高精度に支持することが可能な自動変速機を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するための本発明は（例えば図１乃至図３参照）、ケース（２）と、入力軸（４）と出力軸（６）とが該ケース（２）に対して回転自在に支持された一軸状の中心軸（３Ａ）を構成していると共に、該中心軸（３Ａ）上に歯車機構（３Ｂ）が配設されている変速機構（３）と、前記入力軸（４）に対して軸方向（Ｘ１−Ｘ２方向）に摺動自在に配置されたロックアップクラッチ（２０）を有するトルクコンバータ（１０）と、を備えた自動変速機（１）において、
前記ケース（２）は、前記出力軸（６）の外周側を被覆するスリーブ部（２ｄ）を有し、
前記出力軸（６）は、前記スリーブ部（２ｄ）の軸方向入力軸側（Ｘ１方向）の側面（２ｇ）に対向配置されるフランジ部（６ａ）を有し、
前記スリーブ部（２ｄ）は、内周部（２ｅ）に第１の段差部（２ｆ）を備え、
前記フランジ部（６ａ）と前記スリーブ部（２ｄ）の軸方向入力軸側（Ｘ１方向）の側面（２ｇ）との間に介在されたスラストベアリング（４１）と、
前記第１の段差部（２ｆ）にアウターレース（６１）の側面（６１ａ）が前記軸方向入力軸側（Ｘ１方向）に対して突き当たって当接すると共に、前記スリーブ部（２ｄ）の内周部（２ｅ）と前記出力軸（６）の外周部（６ｅ）との間に介在されたボールベアリング（６０）と、
プロペラシャフトに接続し得ると共に、前記出力軸（６）の外周側にスプライン係合（６ｓ，７ｓ）し、かつ該プロペラシャフトより軸方向入力軸側（Ｘ１方向）に押圧された際に前記ボールベアリング（６０）のインナーレース（６２）の側面（６２ａ）に当接するプロペラシャフト接続部材（７，８）と、を備え、
前記出力軸（６）は、前記外周部（６ｅ）における前記ボールベアリング（６０）に対して前記軸方向入力軸側とは反対側（Ｘ２方向）に、前記プロペラシャフト接続部材（７，８）が前記軸方向入力軸側（Ｘ１方向）に対して突き当たる第２の段差部（６ｃ）を備え、
前記プロペラシャフト接続部材（７，８）は、前記第２の段差部（６ｃ）に当接する当接部（８ｂ）と前記第２の段差部（６ｃ）の外周側に延設された延設部（８ａ）とを有し、
前記プロペラシャフト接続部材（７，８）を、前記第２の段差部（６ｃ）に対し、前記当接部（８ｂ）を介して軸方向入力軸側（Ｘ１方向）に向けて締結する締結部材（９）を備え、
前記延設部（８ａ）は、前記プロペラシャフトより軸方向入力軸側（Ｘ１方向）に押圧された際に、前記ボールベアリング（６０）のインナーレース（６２）の側面（６２ａ）に当接し、前記プロペラシャフトより軸方向入力軸側（Ｘ１方向）に押圧されていない際に、前記ボールベアリング（６０）のインナーレース（６２）の側面（６２ａ）との間に、前記変速機構（３）が有する軸方向（Ｘ１−Ｘ２方向）のクリアランス（ｃ４２等）よりも小さい隙間（ｄ）を存してなり、
前記プロペラシャフト接続部材は、前記当接部（８ｂ）と前記延設部（８ａ）とが一体的に形成されたシムワッシャ（８）と、前記プロペラシャフトに接続されるフランジ部（７ａ）と前記出力軸（６）にスプライン係合（６ｓ，７ｓ）するボス部（７ｂ）とを有するフランジヨーク（７）と、から構成されてなり、
前記シムワッシャ（８）の延設部（８ａ）は、前記ボールベアリング（６０）のインナーレース（６２）の側面（６２ａ）と前記第２の段差部（６ｃ）との距離（Ｌ１）に応じて前記隙間（ｄ）を形成する長さ（Ｌ２）からなる、ことを特徴とする。

詳細な実施態様として、前記変速機構（３）は、前記入力軸（４）と前記出力軸（６）とが軸方向（Ｘ１−Ｘ２方向）に対して遊嵌されていると共に、前記歯車機構（３Ｂ）における複数の回転部材が複数のスラストベアリング（４２等）により軸方向（Ｘ１−Ｘ２方向）に対して回転自在に支持されてなり、
前記変速機構（３）が有する軸方向（Ｘ１−Ｘ２方向）のクリアランスは、前記歯車機構（３Ｂ）における複数の回転部材と前記複数のスラストベアリング（４２等）との間にある各クリアランス（ｃ４２等）の総和である、ことを特徴とする。

また、具体化された実施態様として、前記シムワッシャ（８）は、前記延設部の長さが異なる複数のシムワッシャの中から、前記延設部（８ａ）の長さ（Ｌ２）を有するシムワッシャ（８）を選択して用いられてなる、ことを特徴とする。

また、本発明に係る実施態様として、前記ケース（２）は、前記変速機構（３）を内包するミッションケース部（２Ｂ）と前記スリーブ部（２ｄ）とが一体的に形成されてなる、ことを特徴とする。

なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。

本発明によると、スラストベアリングをフランジ部とスリーブ部の軸方向入力軸側の側面との間に介在させ、ボールベアリングを第１の段差部にアウターレースの側面が軸方向入力軸側に対して突き当たって当接するようにスリーブ部の内周部と出力軸の外周部との間に介在させ、プロペラシャフト接続部材を、プロペラシャフトに接続し得ると共に出力軸の外周側にスプライン係合し、かつ該プロペラシャフトより軸方向入力軸側に押圧された際にボールベアリングのインナーレースの側面に当接するように構成したので、出力軸にプロペラシャフトからプロペラシャフト接続部材を介して引張力が生じた場合や歯車機構のスラスト力を受けた場合は、スラストベアリングにより受圧し、プロペラシャフトからプロペラシャフト接続部材を介して押圧力が生じた場合は、ボールベアリングにより受圧することができ、つまりボールベアリングに生じる力を軸方向入力軸側に作用する力だけにすることができる。これにより、ボールベアリングの耐久性の向上やコンパクト化を図ることができるものでありながら、プロペラシャフトの伸縮によってロックアップクラッチに影響を与えることを防止することができる。

また、ボールベアリングを組付けた後、ボールベアリングに対してケースの外側において製品誤差を含む正確なサイズを計測し、そのサイズに応じたプロペラシャフト接続部材の形状を用いることができるので、上記計測を容易にすることができるものでありながら、製造工程の増加を防止することができる。

また、締結部材によってプロペラシャフト接続部材を、第２の段差部に対し、当接部を介して軸方向入力軸側に向けて締結し、延設部が、プロペラシャフトより軸方向入力軸側に押圧された際に、ボールベアリングのインナーレースの側面に当接するので、プロペラシャフト接続部材を出力軸に固定することができると共に、プロペラシャフトに押圧された際にその押圧力をボールベアリングにより受圧することができる。

更に、延設部は、プロペラシャフトより軸方向入力軸側に押圧されていない際に、ボールベアリングのインナーレースの側面との間に、変速機構が有する軸方向のクリアランスよりも小さい隙間を存しているので、プロペラシャフトに押圧されていない際にボールベアリングの片当たりを防止することができ、また、プロペラシャフトに押圧された際に、上記隙間の分だけ出力軸が移動して該押圧力をボールベアリングにより受圧することができるものでありながら、その出力軸の移動は変速機構で吸収される形となって、即ちプロペラシャフトからの押圧によってロックアップクラッチに影響を与えることを防止することができる。

また、上記変速機構が有する軸方向のクリアランスは、歯車機構における複数の回転部材と複数のスラストベアリングとの間にある各クリアランスの総和より求めることができる。

また、プロペラシャフト接続部材は、当接部と延設部とが一体的に形成されたシムワッシャと、プロペラシャフトに接続されるフランジ部と出力軸にスプライン係合するボス部とを有するフランジヨークとから構成されており、シムワッシャの延設部は、ボールベアリングのインナーレースの側面と第２の段差部との距離に応じて上記隙間を形成する長さからなるので、シムワッシャの当接部からの延設部の長さを計測したインナーレースの側面と第２の段差部との距離に精度良く合せるだけで、上記隙間を形成させることができ、フランジヨークを高精度に形成することを不要とすることができる。また、シムワッシャは、当接部と延設部とが一体的に形成されているので、例えば延設部と当接部とを別体に形成した場合に該延設部が第２の段差部と該当接部との間に誤組付けされてしまう虞があるが、そのような誤組付けを防止することができる。

更に、シムワッシャは、延設部の長さが異なる複数のシムワッシャの中から、上記隙間を形成する延設部の長さを有するシムワッシャを選択して用いられるので、該シムワッシャを製品毎に加工することなく、上記隙間を高精度に形成することができる。

また特に、ケースは、変速機構を内包するミッションケース部とスリーブ部とが一体的に形成されているので、例えばボールベアリングに対してケースの内側において上述のような製品誤差を含む計測を行うことが容易ではなく、また、該計測に合せて高精度な部品（ワッシャ等）の組付けることは製造工程の増加となるが、本発明は、ボールベアリングに対してケースの外側において製品誤差を含む計測を容易に行うことでき、かつボールベアリングを外して再度組付けるような、製造工程の増加を防ぐことができる。

以下、本発明に係る実施の形態を図１乃至図３に沿って説明する。なお、図１に示す本発明に係る自動変速機１は、ＦＲタイプの車輌に用いて好適であり、図１中Ｘ１方向で示す左方が車輌における前方、図中Ｘ２方向で示す右方が後方となるため、図中左方側を「前方側」、図中右方側を「後方側」とする。

図１に示すように、本発明に係る自動変速機１は、ＦＲタイプの車輌に用いて好適であって、前方側から後方側にかけて大まかに、ハウジングケース部２Ａ、ミッションケース部２Ｂ、エンドケース部２Ｃからなる一体ケース（以下、単に「ケース」という）２内に、ロックアップクラッチ２０を有するトルクコンバータ１０と変速機構３とを備えており、トルクコンバータ１０がハウジングケース部２Ａ（及びエンジンのケース）に内包されていると共に、変速機構３が、ミッションケース部２Ｂ、該ミッションケース部２Ｂに前方側に固着された隔壁部材２ｂ、及び後方側の隔壁部材２ｃによって内包されている。

該トルクコンバータ１０は、上記ハウジングケース部２Ａ内にあって、詳しくは後述する変速機構３の入力軸４上に配設されており、伝達経路上として、不図示のエンジンの出力軸（クランク軸）に接続される自動変速機１としての入力軸１１と、上記変速機構３の入力軸４との間に介在している。また、該トルクコンバータ１０は、例えば溶接等により一体に結合されたフロントカバー１２及びリヤカバー１３を有しており、該フロントカバー１２が上記入力軸１１を介してエンジンの出力軸に接続されている。リヤカバー１３は、その外径部分がポンプインペラ１３ａの外郭を形成すると共に、その内径端は、上記隔壁部材２ｂの内周側に配設されたオイルポンプ２５のポンプボディ２６に収納されているドライブギヤ２７に接続されている。

上記ポンプインペラ１３ａの前方側には、タービンカバー１４に収納されたタービンランナ１４ａが対向配置されており、これらポンプインペラ１３ａ及びタービンランナ１４ａの間には、ステータ１５が配置されている。ステータ１５は、上記隔壁部材２ｂに固定されたスリーブ１７上にワンウェイクラッチ１６を介在する形で配設されており、ポンプインペラ１３ａの回転がタービンランナ１４ａより高い間は、該ワンウェイクラッチ１６がステータ１５の回転を規制することにより作動油の流れを変えてトルク増大効果を得、ポンプインペラ１３ａの回転とタービンランナ１４ａの回転とが略々同じになると、作動油の流れを受けてステータ１５が自由回転し、作動油の流れによりタービンランナ１４ａに逆トルクを与えることが防止される。そして、上記タービンカバー１４は、内周側のボス部材１４ｂに連結され、該ボス部材１４ｂが上記入力軸４にスプライン係合して該入力軸４に回転連結されている。

一方、上記フロントカバー１２内におけるタービンランナ１４ａの前方側には、ロックアップクラッチ２０が配設されており、該ロックアップクラッチ２０は、摩擦板１９ａを有するピストン部材１９と、該ピストン部材１９にスプライン係合すると共に上記タービンカバー１４に接続されたダンパ装置１８とを備えて構成されている。該ピストン部材１９は、内周側が上記ボス部材１４ｂを介して入力軸４上に回転自在にかつ軸方向摺動自在に配設されており、該ボス部材１４ｂとの間がシールされてフロントカバー１２との間に油室２１を形成している。また、該ピストン部材１９の外周側先端部分は櫛歯状に形成されており、ダンパ装置１８のドライブプレート１８ｂの外周側に形成されてスプラインに係合している。

該ダンパ装置１８は、円板状の上記ドライブプレート１８ｂと、該ドライブプレート１８ｂを挟むように配置されかつ一体に連結される２枚のドリブンプレート１８ａ，１８ｃと、振動吸収手段であるコイルスプリング１８ｄ，１８ｅと、を有している。該コイルスプリング１８ｄ，１８ｅは、ドライブプレート１８ｂの周方向に形成された長孔部分と上記ドリブンプレート１８ａ，１８ｃに形成された膨出部分とに収納されており、該ドライブプレート１８ｂ及びドリブンプレート１８ａ，１８ｃの相対回転により圧縮されて、両プレート間の急激なトルク変動を吸収する。

そして、上記ダンパ装置１８と上記ピストン部材１９との間には、トルクコンバータ１０内における内圧が作用する油室２２が形成されており、不図示の油路を介して上記油室２１と該油室２２との油圧をコントロールすることによって、ピストン部材１９を軸方向に押圧駆動制御し得るように構成されている。即ち、ピストン部材１９がそれら油室２１，２２の差圧に基づき前方側に押圧駆動されると、摩擦板１９ａがフロントカバー１２に係合して該ピストン部材１９とフロントカバー１２とが一体回転となり、該フロントカバー１２の回転がダンパ装置１８を介して直接的に上記入力軸４に伝達されるロックアップ状態となる。また、ピストン部材１９が後方側に押圧駆動されると、上述のポンプインペラ１３ａ及びタービンランナ１４ａを介して該フロントカバー１２の回転が入力軸４に伝達される流体伝動状態となる。

つづいて、上記変速機構３について説明する。変速機構３においては、上記隔壁部材２ｂに回転自在に支持された入力軸４と、該入力軸４の後端に嵌合された中間軸５と、該中間軸５の後端に回転自在に嵌合され、詳しくは後述するケース２の隔壁部材２ｃのスリーブ部２ｄに回転自在に支持された出力軸６とが備えられており、それら入力軸４、中間軸５、出力軸６によって一軸状の中心軸３Ａが構成されている。なお、本自動変速機１において中間軸５は、入力軸４と別体ではあるが、該入力軸４にスプライン係合して同回転となるよう構成されており（図示省略）、広義として入力軸の一部をなしている。

また、該中心軸３Ａ上には、プラネタリギヤや、それらの各ギヤを接続する複数の回転部材（例えば３１、３２）、及びクラッチやブレーキ（例えばブレーキＢ−２）等からなる歯車機構３Ｂが配設されており、該歯車機構３Ｂは、それらクラッチやブレーキの係合状態に基づき入力軸４から出力軸６に伝達する伝達経路を変更して変速し得るように構成されている。

上記各ギヤや複数の回転部材は、径方向において、中心軸３Ａ（入力軸４、中間軸５、出力軸６）に対してブッシュやニードルベアリング（例えば５１，５２，５３）等により回転自在に支持されていると共に、軸方向（Ｘ１−Ｘ２方向）において、各部材間に介在されたスラストベアリング（例えば４２等）により、軸方向に対して隔壁部材２ｂや隔壁部材２ｃに支持されている。

ついで、本発明の要部となる出力軸６の支持構造について図２及び図３に沿って説明する。図２に示すように、ケース２において、ミッションケース部２Ｂとエンドケース部２Ｃとの境界部分には、略円板状に形成されて上記変速機構３を隔離する隔壁部材２ｃが配設されており、該隔壁部材２ｃの内周側に上記出力軸６の外周側を被覆する形のスリーブ部２ｄが形成されている。該スリーブ部２ｄの内周部２ｅには、後方側が前方側より大径な、つまりＸ１方向側（軸方向入力軸側）に突き当たる（第１の）段差部２ｆが形成されており、詳しくは後述するボールベアリング６０のアウターレース６１がスナップリング６５によって抜け止めされて組付けられている。

一方、上記出力軸６は、該スリーブ部２ｄを貫通する形で配設されており、前方側端部にフランジ状に形成され、不図示のプラネタリギヤの１つのギヤにハブ部材３１を介して接続されたフランジ部６ａを有している。また、該出力軸６の外周部６ｅには、ボールベアリング６０のインナーレース６２が嵌合される円筒面が形成されていると共に、後方側が前方側より大径な、つまりＸ１方向側（軸方向入力軸側）に突き当たる（第２の）段差部６ｃが形成されており、後述するシムワッシャ８が嵌合・当接するように構成されている。更に、該段差部６ｃよりも後方の外周側には、スプライン６ｓが形成されており、後述のフランジヨーク７がスプライン７ｓがスプライン係合し得るように構成されている。そして、該スプライン６ｓの更に後方側には、雄ねじ部６ｇが形成されており、上記フランジヨーク７を前方側に向けて締結するナット９が螺合し得るように構成されている。

該出力軸６の前方部分は、中空状に形成されており、中間軸５の外周側にニードルベアリング５２を介して回転自在に被嵌されていると共に、中間軸５の後端外周面５ｂに内周面６ｆが嵌合されている。即ち、該中間軸５と出力軸６とは、径方向に対して嵌合していると共に、軸方向に対しては遊嵌しており（遊びを有しており）、中間軸５の軸方向の僅かな移動を許容し、例えば温度変化やトルク伝達時のねじれによる伸縮を許容し得るように構成されている。

また、該中間軸５には、不図示のプラネタリギヤの１つのギヤにドラム部材３２を介して接続されたフランジ状のフランジ部５ａが形成されており、出力軸６のフランジ部６ａとの間にスラストベアリング４２が介在されている。更に、該出力軸６の外周部６ｅとスリーブ部２ｄの内周部２ｅとの間には、ニードルベアリング５１とブッシュ５３とが介在されて回転自在となっていると共に、該出力軸６のフランジ部６ａの後方側の側面６ｂと上記スリーブ部２ｄの前方側の側面２ｇとの間には、スラストベアリング４１が介在されている。

上記ボールベアリング６０は、ボール６３と、該ボールを回転自在に挟持するアウターレース６１とインナーレース６２とを有しており、上記スリーブ部２ｄの内周部２ｅと出力軸６の外周部６ｅとの間に嵌合されている。

詳細には、図３に示すように、アウターレース６１は、前方側の側面６１ａがスリーブ部２ｄの段差部２ｆに当接するように、かつ外周面６１ｃがスリーブ部２ｄの内周部２ｅの嵌合面２ｅａに嵌合する形で、更に、スナップリング６５により後方側の側面６１ｂが当接して抜け止めされている。また、インナーレース６２は、内周面５２ｃが出力軸６の外周部６ｅの嵌合面６ｅａに嵌合されている。

シムワッシャ（プロペラシャフト接続部材）８は、本体部（当接部）８ｂと該本体部８ｂより前方側に延設された延設部８ａとが一体的に形成された形で構成されており、該本体部８ｂの内周面８ｆが、出力軸６の外周部６ｅにおけるインロー支持部６ｄに嵌合して支持されていると共に、前方側の側面８ｄが段差部６ｃに当接するように組付けられる。また、延設部８ａは、段差部６ｃの外周側において上記インナーレース６２に向かって延設されていると共に、先端の側面８ｃが、該インナーレース６２の後方側の側面６２ａとの間に、詳しくは後述する隙間ｄを存するように構成されている。

該シムワッシャ８の本体部８ｂの後方側には、側面８ｅとの間にワッシャ８１，８２を介してフランジヨーク（プロペラシャフト接続部材）７が配設されている。該フランジヨーク７は、図２に示すように、フランジ部７ａとスリーブ部７ｂとを備えており、フランジ部７ａに穿設されたボルト孔７ｃを介してボルト７１が貫通されて、不図示のプロペラシャフトに締結される。該スリーブ部７ｂは、上述のように出力軸６にスプライン係合していると共に、前方側の側面７ｄが上記ワッシャ８１，８２を介して上記シムワッシャ８の側面８ｅに当接され、かつ後方側の側面７ｅがナット９の螺合によって、該ナット９の側面９ａに押圧され、つまりフランジヨーク７は、シムワッシャ８、ワッシャ８１，８２を介して上記段差部６ｃに対してナット９により挟持され、該出力軸６に対して軸方向に締結（固定）されている。

なお、該フランジヨーク７の外周側とスリーブ部２ｄとの間はシールリングＳ１により、また、該フランジヨーク７の内周側と出力軸６の外周側との間はシールリングＳ２により、それぞれシールされており、ケース２内に封入されているＡＴＦ（オートマチック・トランスミッション・フルード）を封止している。

つづいて、出力軸６に受けるスラスト力（軸方向の力）の支持について説明する。例えば歯車機構３Ｂの不図示のプラネタリギヤにおけるスラスト力等によって、中間軸５に後方側（Ｘ２方向）のスラスト力が生じると、該中間軸５のフランジ部５ａがスラストベアリング４２、出力軸６のフランジ部６ａ、スラストベアリング４１を介してケース２のスリーブ部２ｄに支持される。これによって、例えば中間軸５がスラストベアリング４２のクリアランスｃ４２の分だけ後方側に移動したとしても、出力軸６は後方側に移動することなく、ケース２に対して位置決め支持される。

また、例えば不図示のプロペラシャフトによりフランジヨーク７が引っ張られると、ナット９を介して出力軸６が後方側（Ｘ２方向）に引っ張られるが、同様に、フランジ部６ａ、スラストベアリング４１を介してケース２のスリーブ部２ｄに支持され、出力軸６は後方側に移動することなく、ケース２に対して位置決め支持される。

一方、例えばプロペラシャフトによりフランジヨーク７が押圧されると、まず、ワッシャ８２，８１、シムワッシャ８が前方側（Ｘ１方向）に押圧され、該シムワッシャ８の本体部８ｂの側面８ｄが段差部６ｃを介して出力軸６を前方側に押圧する。この際、出力軸６が前方側に移動すると、ボールベアリング６０のインナーレース６２の内周面６２ｃと出力軸６の嵌合面６ｅａとが摺動し、該出力軸６が僅かに前方に移動する。すると、シムワッシャ８の延設部８ａの側面８ｃが上記インナーレース６２の側面６２ａに当接し、該インナーレース６２によりプロペラシャフトからの押圧力を受圧する。ボールベアリング６０のアウターレース６１は、側面６１ａが段差部２ｆに当接して支持されているため、該インナーレース６２に受圧したプロペラシャフトからの押圧力はスリーブ部２ｄに支持され、つまり出力軸６は、上記隙間ｄの分だけ移動した後、ボールベアリング６０を介して位置決め支持される。

ところで、上記変速機構３にあっては、上記ハブ部材３１やドラム部材３２等を含む各回転部材の軸方向の間に複数のスラストベアリング（スラストベアリング４２も含む）が配設されており、これら各スラストベアリングのクリアランス（スラストベアリング４２のクリアランスｃ４２も含む）の総和の分だけ間隙を有している。これら変速機構３における軸方向の間隙は、例えば本自動変速機にあっては製品誤差等を加味して０．４８〜１．２ｍｍ程度である。そのため、上記ボールベアリング６０のインナーレース６２とシムワッシャ８の延設部８ａとの間における隙間ｄを例えば０．０５〜０．２ｍｍ程度に構成することで、出力軸６がその分移動したとしても、トルクコンバータ１０、特にロックアップクラッチ２０に影響を与えることはない。

そこで、本自動変速機にあっては、まずケース２のスリーブ部２ｄに対し、スラストベアリング４１、ニードルベアリング５１、ブッシュ５３等を介在させつつ出力軸６を貫通させて設置し、後方側よりボールベアリング６０をスナップリング６５によって抜け止めして組付ける。その後、図３に示すように、インナーレース６２の側面６２ａと段差部６ｃとの距離Ｌ１を計測する。このように組付けた状態で計測することで、ボールベアリング６０、スリーブ部２ｄ（特に段差部２ｆ）、出力軸６（特に段差部６ｃ）等の製品誤差を含む正確な距離Ｌ１を計測することができる。

一方で、シムワッシャ８は、延設部８ａの長さが異なるものを複数用意しておく。そして、上記計測した距離Ｌ１より上記隙間ｄを減算した長さＬ１を延設部８ａの長さとして有するシムワッシャ８を選択し、該選択したシムワッシャ８を出力軸６の段差部６ｃ及びインロー支持部６ｄに対して組付ける。そして、ワッシャ８１，８２を介在させて、フランジヨーク７を出力軸６にスプライン係合させ、ナット９により締め付け、シムワッシャ８及びフランジヨーク７を出力軸６に固定する。この際、例えばシムワッシャ８の延設部８ａと本体部８ｂとが別体であると、延設部８ａが段差部６ｃと本体部８ｂとの間に誤組付けされる虞があるが、延設部８ａと本体部８ｂとが一体的に形成されているので、誤組付けが生じることはない。

なお、例えば自動変速機のケースがミッションケースとエクステンションケースとの別体に形成されているものにあっては、ミッションケースの隔壁部材と出力軸との間にスラストベアリングを配設する部分を設け、該スラストベアリングの配設位置を製品誤差を含む形で計測して、ワッシャ等を選択することで精度良く組付けた後、ボールベアリングを配設するエクステンションケースを組付けることも可能であるが、本自動変速機１のようにケース２が一体的なケースである場合、ボールベアリング６０を組付けた後にケース２の外側から計測可能で、かつボールベアリング６０を取外すことなくシムワッシャ８を組付けることが可能であることが、製造工程の増加防止として、より効果的である。

以上のように本発明によると、スラストベアリング４１を出力軸６のフランジ部６ａとケース２のスリーブ部２ｄの軸方向入力軸側（Ｘ１方向側）の側面２ｇとの間に介在させ、ボールベアリング６０を段差部２ｆにアウターレース６１の側面６１ａが当接するようにスリーブ部２ｄの内周部２ｅと出力軸６の外周部６ｅとの間に介在させ、プロペラシャフトに接続し得るフランジヨーク７を出力軸６の外周側にスプライン係合し、かつ該プロペラシャフトより軸方向入力軸側に押圧された際にフランジヨーク７がシムワッシャ８を介してボールベアリング６０のインナーレース６２の側面６２ａに当接するように構成したので、出力軸６にプロペラシャフトからフランジヨーク７を介して引張力が生じた場合や歯車機構３Ｂのスラスト力を受けた場合は、スラストベアリング４１により受圧し、プロペラシャフトからフランジヨーク７及びシムワッシャ８を介して押圧力が生じた場合は、ボールベアリング６０により受圧することができ、つまりボールベアリング６０に生じる力を軸方向入力軸側に作用する力だけにすることができる。これにより、ボールベアリング６０の耐久性の向上やコンパクト化を図ることができるものでありながら、プロペラシャフトの伸縮によってロックアップクラッチ２０に影響を与えることを防止することができる。

また、ボールベアリング６０を組付けた後、ボールベアリング６０に対してケース２の外側において製品誤差を含む正確なサイズ（即ち距離Ｌ１）を計測し、そのサイズに応じたシムワッシャ８の形状を用いることができるので、上記計測を容易にすることができるものでありながら、製造工程の増加を防止することができる。

また、ナット９によってフランジヨーク７及びシムワッシャ８を、段差部６ｃに対し、シムワッシャ８の本体部８ｂを介して軸方向入力軸側に向けて締結し、延設部８ａが、プロペラシャフトより軸方向入力軸側に押圧された際に、ボールベアリング６０のインナーレース６２の側面６２ａに当接するので、フランジヨーク７を出力軸６に固定することができると共に、プロペラシャフトに押圧された際にその押圧力をボールベアリング６０により受圧することを可能とすることができる。

更に、シムワッシャ８の延設部８ａは、プロペラシャフトより軸方向入力軸側に押圧されていない際に、ボールベアリング６０のインナーレース６２の側面６２ａとの間に、変速機構３が有する軸方向のクリアランスよりも小さい隙間ｄを存しているので、プロペラシャフトに押圧されていない際にボールベアリング６０の片当たりを防止することができ、また、プロペラシャフトに押圧された際に、上記隙間ｄの分だけ出力軸６が移動して該押圧力をボールベアリング６０により受圧することができるものでありながら、その出力軸６の移動は変速機構３で吸収される形となって、即ちプロペラシャフトからの押圧によってロックアップクラッチ２０に影響を与えることを防止することができる。

また、上記変速機構３が有する軸方向のクリアランスは、歯車機構３Ｂにおける複数の回転部材と複数のスラストベアリングとの間にある各クリアランスの総和より求めることができる。

また、シムワッシャ８の延設部８ａは、ボールベアリング６０のインナーレース６２の側面６２ａと段差部６ｃとの距離に応じて上記隙間ｄを形成する長さからなるので、シムワッシャ８の本体部８ｂの側面６ｃからの延設部８ａの長さＬ２を計測したインナーレース６２の側面６２ａと段差部６ｃとの距離Ｌ１に精度良く合せるだけで、上記隙間ｄを形成させることができ、フランジヨーク７を高精度に形成することを不要とすることができる。また、シムワッシャ８は、本体部８ｂと延設部８ａとが一体的に形成されているので、例えば延設部８ａと本体部８ｂとを別体に形成した場合に該延設部８ａが段差部６ｃと該本体部８ｂとの間に誤組付けされてしまう虞があるが、そのような誤組付けを防止することができる。

更に、シムワッシャ８は、延設部８ａの長さが異なる複数のシムワッシャの中から、上記隙間ｄを形成する延設部８ａの長さＬ２を有するシムワッシャ８を選択して用いられるので、該シムワッシャ８を製品毎に加工することなく、上記隙間ｄを高精度に形成することができる。

また特に、ケース２は、変速機構３を内包するミッションケース部２Ｂとスリーブ部２ｄとが一体的に形成されているので、例えばボールベアリング６０に対してケース２の内側において上述のような製品誤差を含む計測を行うことが容易ではなく、また、該計測に合せて高精度な部品（ワッシャ等）の組付けることは製造工程の増加となるが、本自動変速機１は、ボールベアリング６０に対してケース２の外側において製品誤差を含む計測を容易に行うことでき、かつボールベアリング６０を外して再度組付けるような、製造工程の増加を防ぐことができる。

なお、以上説明した本発明に係る実施の形態においては、プロペラシャフト接続部材として、シムワッシャ８とフランジヨーク７とを別体に構成し、これによって、シムワッシャ８だけを選択的に用いること可能とするものについて説明したが、これに限らず、シムワッシャ８とフランジヨーク７とを一体に構成し、延設部８ａの部分に対応する長さＬ２を有するものを選択、若しくは長さＬ２を有するように加工するとしても、距離Ｌ１の計測を容易にし、ボールベアリング６０の取外す工程を無くすという本発明の技術的思想の範囲内である。

また、本実施の形態においては、多段式の自動変速機を一例に説明したが、これに限らず、ベルト式やトロイダル式等の無段式の自動変速機であっても本発明を適用し得る。

本発明に係る自動変速機を示す一部省略断面図。 本自動変速機における後方部分を示す拡大断面図。 ボールベアリング及びシムワッシャの部分を示す拡大断面図。

符号の説明

１ 自動変速機
２ ケース
２Ｂ ミッションケース部
２ｄ スリーブ部
２ｅ スリーブ部の内周部
２ｆ 第１の段差部
２ｇ スリーブ部の軸方向入力軸側の側面
３ 変速機構
３Ａ 中心軸
３Ｂ 歯車機構
４ 入力軸
６ 出力軸
６ａ フランジ部
６ｃ 第２の段差部
６ｅ 出力軸の外周部
６ｓ スプライン
７ｓ スプライン
７ プロペラシャフト接続部材、フランジヨーク
７ａ フランジ部
７ｂ ボス部
８ プロペラシャフト接続部材、シムワッシャ
８ａ 延設部
８ｂ 当接部（本体部）
９ 締結部材
１０ トルクコンバータ
２０ ロックアップクラッチ
４１ スラストベアリング
４２等 複数のスラストベアリング
６１ アウターレース
６１ａ アウターレースの側面
６０ ボールベアリング
６２ インナーレース
６２ａ インナーレースの側面
６２ インナーレース
６２ａ インナーレースの側面
ｄ 隙間
ｃ４２等 クリアランス
Ｌ１ 距離
Ｌ２ 延設部の長さ
Ｘ１−Ｘ２方向 軸方向

Claims (4)

1. ケースと、入力軸と出力軸とが該ケースに対して回転自在に支持された一軸状の中心軸を構成していると共に、該中心軸上に歯車機構が配設されている変速機構と、前記入力軸に対して軸方向に摺動自在に配置されたロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、を備えた自動変速機において、
   前記ケースは、前記出力軸の外周側を被覆するスリーブ部を有し、
   前記出力軸は、前記スリーブ部の軸方向入力軸側の側面に対向配置されるフランジ部を有し、
   前記スリーブ部は、内周部に第１の段差部を備え、
   前記フランジ部と前記スリーブ部の軸方向入力軸側の側面との間に介在されたスラストベアリングと、
   前記第１の段差部にアウターレースの側面が前記軸方向入力軸側に対して突き当たって当接すると共に、前記スリーブ部の内周部と前記出力軸の外周部との間に介在されたボールベアリングと、
   プロペラシャフトに接続し得ると共に、前記出力軸の外周側にスプライン係合し、かつ該プロペラシャフトより軸方向入力軸側に押圧された際に前記ボールベアリングのインナーレースの側面に当接するプロペラシャフト接続部材と、を備え、
   前記出力軸は、前記外周部における前記ボールベアリングに対して前記軸方向入力軸側とは反対側に、前記プロペラシャフト接続部材が前記軸方向入力軸側に対して突き当たる第２の段差部を備え、
   前記プロペラシャフト接続部材は、前記第２の段差部に当接する当接部と前記第２の段差部の外周側に延設された延設部とを有し、
   前記プロペラシャフト接続部材を、前記第２の段差部に対し、前記当接部を介して軸方向入力軸側に向けて締結する締結部材を備え、
   前記延設部は、前記プロペラシャフトより軸方向入力軸側に押圧された際に、前記ボールベアリングのインナーレースの側面に当接し、前記プロペラシャフトより軸方向入力軸側に押圧されていない際に、前記ボールベアリングのインナーレースの側面との間に、前記変速機構が有する軸方向のクリアランスよりも小さい隙間を存してなり、
   前記プロペラシャフト接続部材は、前記当接部と前記延設部とが一体的に形成されたシムワッシャと、前記プロペラシャフトに接続されるフランジ部と前記出力軸にスプライン係合するボス部とを有するフランジヨークと、から構成されてなり、
   前記シムワッシャの延設部は、前記ボールベアリングのインナーレースの側面と前記第２の段差部との距離に応じて前記隙間を形成する長さからなる、
   ことを特徴とする自動変速機。
2. 前記変速機構は、前記入力軸と前記出力軸とが軸方向に対して遊嵌されていると共に、前記歯車機構における複数の回転部材が複数のスラストベアリングにより軸方向に対して回転自在に支持されてなり、
   前記変速機構が有する軸方向のクリアランスは、前記歯車機構における複数の回転部材と前記複数のスラストベアリングとの間にある各クリアランスの総和である、
   ことを特徴とする請求項１記載の自動変速機。
3. 前記シムワッシャは、前記延設部の長さが異なる複数のシムワッシャの中から、前記延設部の長さを有するシムワッシャを選択して用いられてなる、
   ことを特徴とする請求項１または２記載の自動変速機。
4. 前記ケースは、前記変速機構を内包するミッションケース部と前記スリーブ部とが一体的に形成されてなる、
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか記載の自動変速機。

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