JP5747528B2

JP5747528B2 - 変速機の回転軸支持構造

Info

Publication number: JP5747528B2
Application number: JP2011017032A
Authority: JP
Inventors: 浩平明石
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2011-01-28
Filing date: 2011-01-28
Publication date: 2015-07-15
Anticipated expiration: 2031-01-28
Also published as: JP2012159094A

Description

本発明は、変速機の回転軸支持構造に関するものである。

図４に示すように、デュアルクラッチ式変速機６０では、一般的にデュアルクラッチの各クラッチに接続される第一及び第二入力軸６１、６２に対し、二重の軸構造が用いられる。第二入力軸６２は、筒状に形成された外軸からなり、第一入力軸６１は第二入力軸６２内に挿通された内軸からなる。

第一入力軸６１は、径方向には第二入力軸６２にニードルベアリング６３を介して支持される。また、ＦＲ用のデュアルクラッチ式変速機６０では、第一及び第二入力軸６１、６２と同軸上に出力軸６４が配置されることから、第一入力軸６１は、軸方向には第二入力軸６２に第一スラスト支持ベアリング６５を介して支持されると共に、出力軸６４に第二スラスト支持ベアリング６６を介して支持される。

特開平８−３２００５４号公報特許第４２７４２０９号公報特許第４２７４２１０号公報

ところで、ニードルベアリング６３はその構造上、軸方向荷重の支持ができず、別途軸方向に軸支持する構造が必要となる。このため、第一入力軸６１は、ニードルベアリング６３、第一スラスト支持ベアリング６５及び第二スラスト支持ベアリング６６等の複数のベアリングによる支持が必要となり、変速機の回転軸支持構造の規模が大きく、かつ複雑になり易いという課題があった。

また、これ加えてスラスト支持ベアリング６５、６６は軸の傾きにより発生する極当たり荷重に対して許容荷重が小さく、極当たりが発生せぬよう、周囲の軸支持剛性を高める必要があるため、変速機の回転軸支持構造の規模がさらに大きく、かつ複雑になり易いという課題があった。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、規模を小さくでき、構造を簡易にできる変速機の回転軸支持構造を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明は、ケーシングに枢支されエンジン側の回転が伝達される入力軸と、該入力軸と同軸になるように配置され前記ケーシングに枢支される出力軸と、前記入力軸及び前記出力軸に対して並行に設けられると共に前記ケーシングに枢支された中間軸と、前記入力軸と前記中間軸を接続すると共に該中間軸と前記出力軸を接続する切換可能な歯車列とを備え、前記入力軸、前記出力軸又は前記中間軸が、前記ケーシングに枢支された筒状の外軸と該外軸内に配置された内軸とを有する変速機の回転軸支持構造において、前記内軸の外周にボールベアリング又は円筒ころベアリングからなるベアリングを設けると共に該ベアリングを軸方向に係止する係止部を設け、前記外軸に、前記ベアリングを径方向に支持すると共に軸方向に支持するベアリング支持部を設けたものである。

前記ベアリング支持部が、前記ベアリングの外周を覆う筒部と、該筒部に設けられ前記ベアリングを軸方向に支持する外径スナップリングとを備えるとよい。

前記筒部には、前記外径スナップリングを径方向に拡縮可能に収容する収容溝が形成され、前記ベアリングには、前記外径スナップリングの内周側を嵌合させる外径溝が形成されるとよい。

また、前記係止部が、前記内軸に形成され前記ベアリングの軸方向の一端に当接する拡径部と、前記内軸の外周に設けられ前記ベアリングの他端に当接する内径スナップリングとを備えるとよい。

前記ベアリング支持部が前記外軸の端部に設けられるとよい。

本発明によれば、変速機の回転軸支持構造の規模を小さくでき、構造を簡易にできる。

本実施の形態に係る変速機の要部拡大図である。（ａ）は内軸にベアリングと内径スナップリングを組み付ける手順の説明図であり、（ｂ）はベアリング支持部にベアリングを組み付ける手順の説明図であり、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ線断面図であり、（ｄ）は外径スナップリングの説明図である。図１に係る変速機の側断面図である。従来の変速機の要部拡大図である。

図１及び図３に示すように、変速機１は、デュアルクラッチ２に接続されるデュアルクラッチ式変速機である。

デュアルクラッチ２は、図示しないエンジンからの回転動力を断接可能に変速機１に伝達するものであり、２組のクラッチ３、４を有する。第一クラッチ３と第二クラッチ４は、それぞれ入力側をエンジンの出力軸に接続されており、個別に断接可能に形成されている。第一クラッチ３と第二クラッチ４は、軸方向に離間して配置されており、それぞれ図示しない制御装置によって断接されるようになっている。

変速機１は、ケーシング５と、ケーシング５に枢支されエンジン側の回転が伝達される入力軸６と、入力軸６と同軸になるように配置されケーシング５に枢支される出力軸７と、入力軸６及び出力軸７に対して並行に設けられると共にケーシング５に枢支された中間軸８と、入力軸６と中間軸８を接続すると共に中間軸８と出力軸７を接続する切換可能な歯車列９とを備える。

入力軸６は、二重に形成されており、筒状に形成され外軸を構成する第二入力軸１２と、第二入力軸１２内に配置され内軸を構成する第一入力軸１１とを備える。第二入力軸１２は、ケーシング５に枢支されており、第二クラッチ４に接続されている。第一入力軸１１は、第二入力軸１２にベアリング１３を介して枢支されており、第一クラッチ３に接続されている。ベアリング１３は、内輪１４と、内輪１４の外周に配置された外輪１５と、内輪１４と外輪１５の間に回転自在に設けられた複数のボール１６とを備えたボールベアリングからなる。ボールベアリングは、ボール１６をガイドする環状の溝１７、１８が内輪１４と外輪１５とに形成された一般的なものであり、軸方向の荷重も受けられるようになっている。ベアリング１３は、内輪１４内に第一入力軸１１を挿通させることで第一入力軸１１の外周に設けられている。また、第一入力軸１１には、ベアリング１３の軸方向の移動を規制するための係止部１９が設けられている。

係止部１９は、第一入力軸１１に形成されベアリング１３の内輪１４の軸方向の一端に当接する拡径部２０と、第一入力軸１１の外周に設けられベアリング１３の内輪１４の他端に当接する内径スナップリング２１とからなる。拡径部２０は、第一入力軸１１の端部に形成されている。また、拡径部２０には、出力軸７の端部を枢支するための穴２２が形成されている。内径スナップリング２１はリングの一部を切り欠いた円弧状に形成されており、第一入力軸１１の外周に形成された内径溝２３に嵌合することで第一入力軸１１に固定されるようになっている。

また、第二入力軸１２には、ベアリング１３を径方向に支持すると共に軸方向に支持するベアリング支持部２４が設けられている。ベアリング支持部２４は、ベアリング１３の外周を覆う筒部２５と、筒部２５に設けられベアリング１３を軸方向に支持する外径スナップリング２６とを備える。筒部２５は、第二入力軸１２より大径の円筒状に形成されており、第二入力軸１２の端部に同軸上に設けられている。また、筒部２５には、外径スナップリング２６を径方向に拡縮可能に収容する収容溝２７が形成されており、ベアリング１３の外輪１５には外径スナップリング２６の内周側を嵌合させるための外径溝２８が形成されている。図１及び図２（ｄ）に示すように、外径スナップリング２６はリングの一部を切り欠いた円弧状に形成されており、内周側を収容溝２７から突出させると共に、ベアリング１３の外径溝２８に嵌合するようになっている。また、図２（ｃ）に示すように、筒部２５の端部には、外径スナップリング２６の周方向の端部を露出させる操作窓２９が形成されている。操作窓２９は、筒部２５内にベアリング１３を挿入するとき外径スナップリング２６を操作するためのものである。外径スナップリング２６は両端間を拡げられることにより拡径し、収容溝２７内に完全に収容されるようになっている。

図１及び図３に示すように、出力軸７は、一端を第一入力軸１１の拡径部２０に枢支されると共に他端側をケーシング５に枢支されている。出力軸７は、プロペラシャフト等の動力伝達手段を介して車両の駆動輪（図示せず）に接続されている。

中間軸８は、ケーシング５に枢支されている。

歯車列９は、第一入力軸１１と中間軸８との間に設けられると共に中間軸８に対して回転自在に設けられた第一減速歯車列３１と、第二入力軸１２と中間軸８との間に設けられた第二減速歯車列３２と、中間軸８と出力軸７との間に設けられた変速用歯車列３３とを備えている。

第一減速歯車列３１は、第二入力軸１２から露出する第一入力軸１１に一体に設けられた第一入力側歯車３４と、中間軸８に回転自在に設けられると共に第一入力側歯車３４と噛合された第一出力側歯車３５とからなる。第一出力側歯車３５は、中間軸８に沿って軸方向に延びる副回転軸部３６を有する。また、第一減速歯車列３１は、発進段を含まない偶数段用であり、発進性の考慮が不要であることから第二減速歯車列３２より増速設定となるように第一入力側歯車３４と第一出力側歯車３５の歯数比を設定されている。

第二減速歯車列３２は、第二入力軸１２に一体に設けられた第二入力側歯車３７と、中間軸８に一体に設けられると共に第二入力側歯車３７と噛合された第二出力側歯車３８とからなり、第二入力軸１２と中間軸８を常時接続するようになっている。第二減速歯車列３２は、発進段（１速）を含む奇数段用であり、発進性を確保するように第二入力側歯車３７と第二出力側歯車３８との歯数比を設定されている。

変速用歯車列３３は、１速歯車列４１と、２速歯車列４２と、３速歯車列４３と、５速歯車列４５と、６速歯車列４６と、リバース歯車列４０とからなる。１速歯車列４１と３速歯車列４３と６速歯車列４６は、互いに噛合する一対の歯車からなり、一方の歯車が中間軸８に固定され、他方の歯車が出力軸７に回転自在に設けられている。５速歯車列４５は、互いに噛合する一対の歯車からなり、一方の歯車が中間軸８に回転自在に設けられ、他方の歯車が出力軸７に固定されている。２速歯車列４２は、互いに噛合する一対の歯車からなり、一方の歯車が中間軸８に回転自在に設けられると共に第一出力側歯車３５の副回転軸部３６に一体に設けられ、他方の歯車が出力軸７に回転自在に設けられている。リバース歯車列４０は、直列に噛合する３つの歯車からなる。

また、出力軸７に回転自在に設けられる１速歯車列４１、２速歯車列４２、３速歯車列４３及び６速歯車列４６の歯車は、それぞれドグクラッチ４７を介して出力軸７と接続されるようになっている。中間軸８に回転自在に設けられる５速歯車列４５の歯車は、ドグクラッチ４７を介して中間軸８と接続されるようになっている。ドグラッチ４７は、それぞれ出力軸７に設けられたハブ４８と、出力軸７側の歯車に設けられたドグ４９と、ハブ４８に軸方向スライド可能に設けられると共にスプライン係合されたスリーブ５０とからなる。ドグラッチ４７は、スリーブ５０がドグ４９とハブ４８との双方にスプライン係合することで出力軸７側の歯車と出力軸７を接続するようになっている。

４速は、第一入力軸１１と出力軸７をドグクラッチ４７を介して直結する直結段となっている。

また、ケーシング５内には潤滑油が溜められている。潤滑油の液位は、少なくとも各変速用歯車列３３の一方の歯車が浸かる程度に設定されている。

次に本実施の形態の作用を述べる。

中間軸８を組み立てる場合、図２（ａ）に示すように、ベアリング１３の内輪１４内に第一入力軸１１を挿通すると共に内径スナップリング２１内に第一入力軸１１を挿通し、内径スナップリング２１を内径溝２３に嵌合させる。これにより、ベアリング１３が拡径部２０と内径スナップリング２１とに挟まれて第一入力軸１１に固定される。この後、図２（ｂ）に示すように、外径スナップリング２６を拡径させつつ第二入力軸１２内に第一入力軸１１を挿入する。図２（ｃ）、（ｄ）に示すように、外径スナップリング２６の拡径は、操作窓２９内の外径スナップリング２６の両端を周方向に押し広げることで行う。これにより、外径スナップリング２６は弾性変形し、収容溝２７内に完全に収容される。筒部２５内にベアリング１３が挿入され、ベアリング１３の外径溝２８が外径スナップリング２６の位置に達したら外径スナップリング２６の拡径を解除する。外径スナップリング２６は自らの弾性力で縮径し、外径溝２８に嵌合する。ベアリング１３は第二入力軸１２に対して軸方向に係止され、第一入力軸１１は第二入力軸１２にベアリング１３を介して枢支されると共に軸方向に係止された状態となる。

図１及び図３に示すように、変速機１を備えた車両を発進させる場合、予め第一クラッチ３と第二クラッチ４を切断しておき、中間軸８と出力軸７を１速歯車列４１を介して接続すると共に、副回転軸部３６と出力軸７を２速歯車列４２を介して予め接続しておく。この後、第二クラッチ４を徐々に接続する。エンジンからの動力は第二クラッチ４、第二入力軸１２、第二減速歯車列３２、中間軸８及び１速歯車列４１を介して出力軸７に伝達され、出力軸７から駆動輪に伝達される。

２速へのシフトアップは、第二クラッチ４を切断すると共に第一クラッチ３を接続することで行われる。これにより、エンジンからの動力は第一クラッチ３、第一入力軸１１、第一減速歯車列３１、副回転軸部３６及び２速歯車列４２を介して出力軸７に伝達される。このとき、第一入力軸１１に軸方向の荷重や傾斜方向の荷重が作用することもあるが、極当たり荷重に対する許容荷重がスラスト支持ベアリングより十分大きなボールベアリング（ベアリング１３）で荷重を受けるため、第一入力軸１１を簡易な構造で安定して支持し続けることができる。

この後、次のシフトアップに備えて中間軸８と出力軸７を３速歯車列４３を介して接続する。以降、第一クラッチ３と第二クラッチ４を切り替えると共に、切断したクラッチの側の高速側の歯車列を予め接続しておく手順を繰り返して順次シフトアップする。

このように、内軸たる第一入力軸１１の外周にボールベアリングからなるベアリング１３を設けると共にベアリング１３を軸方向に係止する係止部１９を設け、外軸たる第二入力軸１２に、ベアリング１３を径方向に支持すると共に軸方向に支持するベアリング支持部２４を設けるものとしたため、変速機１の回転軸支持構造の規模を小さくでき、構造を簡易にできる。

ベアリング支持部２４が、ベアリング１３の外周を覆う筒部２５と、筒部２５に設けられベアリング１３を軸方向に支持する外径スナップリング２６とを備えるものとしたため、ベアリング１３を簡易な構造で径方向に支持できると共に軸方向に支持できる。

筒部２５には、外径スナップリング２６を径方向に拡縮可能に収容する収容溝２７が形成され、ベアリング１３には、外径スナップリング２６の内周側を嵌合させる外径溝２８が形成されるものとしたため、ベアリング支持部２４にベアリング１３を確実かつ容易に組み付けることができる。

係止部１９が、内軸たる第一入力軸１１に形成されベアリング１３の軸方向の一端に当接する拡径部２０と、第一入力軸１１の外周に設けられベアリング１３の他端に当接する内径スナップリング２１とを備えるものとしたため、第一入力軸１１にベアリング１３を容易に組み付けることができる。

また、ベアリング支持部２４が外軸たる第二入力軸１２の端部に設けられるものとしたため、ベアリング１３にケーシング５内の潤滑油を潤沢に供給することができる。

１変速機
５ケーシング
６入力軸
７出力軸
８中間軸
９歯車列
１１第一入力軸（内軸）
１２第二入力軸（外軸）
１３ベアリング
１９係止部
２０拡径部
２１内径スナップリング
２４ベアリング支持部
２５筒部
２６外径スナップリング
２７収容溝
２８外径溝

Claims

ケーシングに枢支されエンジン側の回転が伝達される入力軸と、該入力軸と同軸になるように配置され前記ケーシングに枢支される出力軸と、前記入力軸及び前記出力軸に対して並行に設けられると共に前記ケーシングに枢支された中間軸と、前記入力軸と前記中間軸を接続すると共に該中間軸と前記出力軸を接続する切換可能な歯車列とを備え、前記入力軸が、前記ケーシングに枢支された筒状の外軸と該外軸内に配置された内軸とを有する変速機の回転軸支持構造において、前記内軸の外周にボールベアリングからなるベアリングを設けると共に該ベアリングを軸方向に係止する係止部を設け、前記外軸の出力軸側の端部に、前記ベアリングを径方向に支持すると共に軸方向に支持するベアリング支持部を設け、前記ボールベアリングが、前記内軸の外周に設けられた内輪と、内輪の外周に配置された外輪と、内輪と外輪の間に回転自在に設けられた複数のボールとを備え、前記ベアリング支持部が、前記外軸より大径に形成され前記外輪の外周を覆う筒部と、該筒部に設けられ前記外輪を軸方向に支持する外径スナップリングとを備え、前記筒部には、前記外径スナップリングを径方向に拡縮可能に収容する収容溝が形成され、前記外輪には、前記外径スナップリングの内周側を嵌合させる外径溝が形成され、前記係止部が、前記内軸に形成され前記内輪の軸方向の一端に当接する拡径部と、前記内軸の外周に設けられ前記内輪の他端に当接する内径スナップリングとを備え、前記拡径部は、前記内輪より大径、かつ、前記外輪の内径より小径に形成され、前記外輪の他端は、前記外軸の出力軸側の端部に対して軸方向に離間されたことを特徴とする変速機の回転軸支持構造。