JP7374551B2 - transmission - Google Patents
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Description
本発明は、車両に搭載される変速機に関する。 The present invention relates to a transmission mounted on a vehicle.
走行用の駆動源としてエンジンを搭載した車両では、そのエンジンの動力が変速機を介して駆動輪に伝達される。エンジンの搭載方式には、クランクシャフトが車体の前後方向に対して縦向きになる縦置きと横向きになる横置きとがある。FF(Front-engine Front-wheel-drive:フロントエンジン・フロントドライブ)レイアウトが採用された車両では、たとえば、エンジンコンパートメントの前後方向のサイズの縮小による車室長の拡大のため、エンジンが横置きで搭載されることが多い。一方、FR(Front-engine Rear-wheel-drive:フロントエンジン・リヤドライブ)レイアウトが採用された車両では、駆動輪である後輪への動力の伝達のしやすさなどから、エンジンが縦置きで搭載されることがある。 In a vehicle equipped with an engine as a drive source for driving, power from the engine is transmitted to drive wheels via a transmission. Engines can be mounted either vertically, in which the crankshaft is oriented vertically with respect to the longitudinal direction of the vehicle, or horizontally, in which the crankshaft is oriented horizontally. In vehicles with a FF (Front-engine Front-wheel-drive) layout, for example, the engine is mounted horizontally in order to increase the cabin length by reducing the longitudinal size of the engine compartment. It is often done. On the other hand, in vehicles with an FR (Front-engine Rear-wheel-drive) layout, the engine is placed vertically to make it easier to transmit power to the rear wheels, which are the driving wheels. It may be installed.
一方、車両に搭載される変速機として、たとえば、ベルト式のCVT(Continuously Variable Transmission:無段変速機)が広く知られている。ベルト式のCVTでは、エンジンからの動力が入力される入力軸が無段変速機構のプライマリ軸に動力を伝達可能に接続されており、入力軸に入力される動力は、入力軸からプライマリ軸に伝達される。無段変速機構では、セカンダリ軸がプライマリ軸と間隔を空けて平行に配置されて、プライマリ軸に支持されるプライマリプーリとセカンダリ軸に支持されるセカンダリプーリとの間に無端状のベルトが巻き掛けられている。これにより、入力軸からプライマリ軸に伝達される動力は、プライマリプーリからベルトに伝達され、ベルトからセカンダリプーリに伝達される。そして、セカンダリプーリに伝達される動力がセカンダリ軸を介して出力軸に伝達され、出力軸からデファレンシャルギヤを介して左右の駆動輪に動力が伝達される。 On the other hand, as a transmission mounted on a vehicle, for example, a belt-type CVT (Continuously Variable Transmission) is widely known. In a belt-type CVT, the input shaft into which power from the engine is input is connected to the primary shaft of the continuously variable transmission mechanism so that power can be transmitted, and the power input to the input shaft is transferred from the input shaft to the primary shaft. communicated. In a continuously variable transmission mechanism, a secondary shaft is arranged parallel to the primary shaft with a gap between them, and an endless belt is wound between the primary pulley supported by the primary shaft and the secondary pulley supported by the secondary shaft. It is being Thereby, the power transmitted from the input shaft to the primary shaft is transmitted from the primary pulley to the belt, and from the belt to the secondary pulley. The power transmitted to the secondary pulley is then transmitted to the output shaft via the secondary shaft, and the power is transmitted from the output shaft to the left and right drive wheels via the differential gear.
入力軸は、変速機の外殻をなすケースに回転可能に支持される。この支持には、ベアリングが用いられる。とりわけ、ボールベアリング(玉軸受)が多く用いられており(たとえば、特許文献1参照)、ベアリングの配置や構造には、さほど工夫が凝らされていないことが多く、その工夫次第では、変速機を含むユニットの小型化を図ることができる。 The input shaft is rotatably supported by a case that forms the outer shell of the transmission. Bearings are used for this support. In particular, ball bearings are often used (for example, see Patent Document 1), and the arrangement and structure of the bearings often do not require much ingenuity. The included unit can be made smaller.
本発明の目的は、小型化を図ることができる、変速機を提供することである。 An object of the present invention is to provide a transmission that can be downsized.
前記の目的を達成するため、本発明に係る変速機は、車両に搭載される変速機であって、駆動源側となる第1側およびその反対側の第2側に延び、駆動源からの動力が入力される入力軸と、入力軸に外嵌されるボールベアリングと、ボールベアリングに対して第2側の位置において、入力軸の周面に接触して配置されるラジアルベアリングと、入力軸の第2側の端面に接触して配置されるスラストベアリングとを含み、ラジアルベアリングおよびスラストベアリングは、スラストベアリングの外径がラジアルベアリングの内径よりも大きく、かつ、スラストベアリングに備えられるころの外周側の端がラジアルベアリングの内周よりも軸中心側に位置するように設計されている。 In order to achieve the above object, a transmission according to the present invention is a transmission mounted on a vehicle, which extends from a first side that is a drive source side and a second side opposite thereto, and which is connected to a drive source side. an input shaft to which power is input; a ball bearing fitted externally to the input shaft; a radial bearing disposed in contact with the peripheral surface of the input shaft at a position on the second side with respect to the ball bearing; A radial bearing and a thrust bearing are arranged such that the outer diameter of the thrust bearing is larger than the inner diameter of the radial bearing, and the outer diameter of the roller provided in the thrust bearing is larger than the inner diameter of the radial bearing. It is designed so that the side end is located closer to the shaft center than the inner circumference of the radial bearing.
この構成によれば、入力軸の第1側(駆動源側)の支持にボールベアリングが採用され、入力軸の第2側の支持にラジアルベアリングが採用されている。ボールベアリングの採用により、入力軸を軸長方向に位置決めが容易である。 According to this configuration, a ball bearing is used to support the first side (drive source side) of the input shaft, and a radial bearing is used to support the second side of the input shaft. By using ball bearings, the input shaft can be easily positioned in the longitudinal direction.
一方、ラジアルベアリングの採用により、入力軸の第2側の軸受部分を軸径方向に小型化することができ、その第2側の軸受部分を省スペースで配置することができる。 On the other hand, by employing a radial bearing, the second side bearing portion of the input shaft can be downsized in the shaft radial direction, and the second side bearing portion can be arranged in a space-saving manner.
また、スラストベアリングが入力軸の第2側の端面に接触して配置されるので、入力軸の回転によるメカニカルロスの低減を図ることができる。 Further, since the thrust bearing is disposed in contact with the second end surface of the input shaft, it is possible to reduce mechanical loss due to rotation of the input shaft.
しかも、スラストベアリングの外径がラジアルベアリングの内径よりも大きいことにより、スラストベアリングに備えられるころの長さを長く確保でき、その長さの確保により、ころの径を小さく抑えることができる。その結果、スラストベアリングの厚さ(軸長方向の寸法)を小さく抑えることができ、入力軸の第2側の軸受部分の軸長方向の小型化も図ることができる。 Moreover, since the outer diameter of the thrust bearing is larger than the inner diameter of the radial bearing, the length of the rollers provided in the thrust bearing can be ensured long, and by ensuring that length, the diameter of the rollers can be kept small. As a result, the thickness (dimension in the axial direction) of the thrust bearing can be kept small, and the size of the bearing portion on the second side of the input shaft can also be reduced in the axial direction.
さらには、スラストベアリングのころの外周側の端がラジアルベアリングの内周よりも中心側に位置するので、ころの全長にわたって、入力軸から入力される力を受けることができる。そのため、スラストベアリングが軸長方向および軸径方向に対して傾いて入力軸の端面に接触することを抑制でき、スラストベアリングの耐久性(寿命)を向上することができ、また、入力軸の回転によるメカニカルロスを良好に低減することができる。 Furthermore, since the outer circumference side ends of the rollers of the thrust bearing are located closer to the center than the inner circumference of the radial bearing, the force input from the input shaft can be received over the entire length of the rollers. Therefore, it is possible to prevent the thrust bearing from tilting in the shaft length direction and the shaft radial direction and contacting the end face of the input shaft, improving the durability (life) of the thrust bearing, and also increasing the rotation of the input shaft. Mechanical losses caused by this can be effectively reduced.
本発明によれば、入力軸の第2側の軸受部分を軸径方向に小型化することができ、これにより、変速機の軸径方向の小型化を図ることができる。 According to the present invention, the bearing portion on the second side of the input shaft can be downsized in the radial direction of the shaft, thereby making it possible to downsize the transmission in the radial direction of the shaft.
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
<変速ユニット>
図1は、本発明の一実施形態に係る変速ユニット1の構成を示す断面図である。図2は、図1から変速ユニット1の一部を抜き出して拡大して示す断面図である。なお、図1以降の断面図では、断面を表すハッチングの付与が省略されている。
<Transmission unit>
FIG. 1 is a sectional view showing the configuration of a transmission unit 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a part of the transmission unit 1 extracted from FIG. 1. As shown in FIG. Note that in the cross-sectional views shown in FIG. 1 and subsequent figures, hatching representing the cross-section is omitted.
変速ユニット1は、車両に搭載されて、走行用の駆動源としてのエンジン(E/G)が発生する動力を変速するユニットである。車両は、FRレイアウトを採用し、エンジンは、たとえば、3気筒4ストロークエンジンであり、クランクシャフトが車体の前後方向に対して縦向きになる縦置きで搭載される。変速ユニット1は、外殻をなすユニットケース2内に、トルクコンバータ3およびCVT4を備えている。
The transmission unit 1 is a unit that is mounted on a vehicle and changes the speed of power generated by an engine (E/G) as a drive source for driving. The vehicle adopts an FR layout, and the engine is, for example, a 3-cylinder, 4-stroke engine, which is mounted vertically with the crankshaft oriented vertically with respect to the longitudinal direction of the vehicle body. The transmission unit 1 includes a torque converter 3 and a CVT 4 inside a
なお、以下では、エンジンが3気筒4ストロークエンジンである場合を取り上げるが、エンジンの気筒数は、3気筒に限らず、4気筒以上であってもよいし、2気筒以下であってもよい。また、エンジンのストローク数は、4ストロークに限らず、2ストロークであってもよい。
In addition, although the case where an engine is a 3
<ユニットケース>
ユニットケース2は、第1ケース11、第2ケース12および第3ケース13の3分割にて構成されている。第1ケース11、第2ケース12および第3ケース13は、たとえば、アルミ合金製であり、ダイカスト法によって鋳造されている。第1ケース11、第2ケース12および第3ケース13は、前側(エンジン側)からこの順に並べられて、第1ケース11と第2ケース12とがボルト(図示せず)で締結され、第2ケース12と第3ケース13とがボルト14で締結されることにより、一体化されている。トルクコンバータ3は、第1ケース11内に収容され、CVT4は、第2ケース12および第3ケース13内に収容されている。
<Unit case>
The
<トルクコンバータ>
トルクコンバータ3は、フロントカバー21、ポンプインペラ22、タービンハブ23、タービンランナ24、ロックアップ機構25およびステータ26を備えている。
<Torque converter>
The torque converter 3 includes a
フロントカバー21は、車両(車体)の前後方向に延びる回転軸線を中心に略円板状に延び、その外周端部がエンジン側と反対側(後述する無段変速機構42側)である後側に屈曲した形状をなしている。フロントカバー21の中心部は、前側に膨出している。この膨出した部分には、エンジンのクランクシャフトが相対回転不能に結合される。
The
ポンプインペラ22は、フロントカバー21の後側に配置されている。ポンプインペラ22の外周端部は、フロントカバー21の外周端部に接続され、回転軸線を中心にフロントカバー21と一体回転可能に設けられている。ポンプインペラ22の内面には、複数のブレード27が放射状に並べて配置されている。
The
タービンハブ23は、フロントカバー21とポンプインペラ22との間に配置されている。
Turbine
タービンランナ24は、タービンハブ23に固定されている。タービンランナ24のポンプインペラ22との対向面には、複数のブレード28が放射状に並べて配置されている。
Turbine runner 24 is fixed to
ロックアップ機構25は、ロックアップピストン31およびダンパ機構32を備えている。
The
ロックアップピストン31は、略円環板状をなし、その内周端部がタービンハブ23に外嵌されて、フロントカバー21とタービンランナ24との間に位置している。ロックアップピストン31に対してタービンランナ24側の係合側油室33の油圧がフロントカバー21側の解放側油室34の油圧よりも高いと、その差圧により、ロックアップピストン31がフロントカバー21側に移動する。そして、ロックアップピストン31がフロントカバー21に押し付けられると、ポンプインペラ22とタービンランナ24とが直結(ロックアップオン)される。逆に、解放側油室34の油圧が係合側油室33の油圧よりも高いと、その差圧により、ロックアップピストン31がタービンランナ24側に移動する。ロックアップピストン31がフロントカバー21から離間した状態では、ポンプインペラ22とタービンランナ24との直結が解除(ロックアップオフ)される。
The
ダンパ機構32は、ポンプインペラ22とタービンランナ24との直結時にエンジンからの振動を減衰するための機構である。
The
ステータ26は、ポンプインペラ22とタービンランナ24との間に配置されている。
ロックアップオフの状態において、エンジントルクによりポンプインペラ22が回転すると、ポンプインペラ22からタービンランナ24に向かうオイルの流れが生じる。このオイルの流れがタービンランナ24のブレード28で受けられて、タービンランナ24が回転する。このとき、トルクコンバータ3の増幅作用が生じ、タービンランナ24には、エンジントルクよりも大きなトルクが発生する。
When the
<縦置きCVT>
CVT4は、入力軸41、無段変速機構42、リバース伝達機構43および出力軸44を備えている。CVT4は、入力軸41が車両の前後方向に延びる縦向きとなるように配置されている。すなわち、CVT4は、いわゆる縦置き用のCVTである。
<Vertical CVT>
The
入力軸41は、中空軸に形成されて、トルクコンバータ3の回転軸線上を延びている。入力軸41の前側の端部は、トルクコンバータ3内に挿入されて、タービンハブ23とスプライン嵌合している。
入力軸41の軸線方向の中央部は、ボールベアリング(玉軸受)45を介して、第1ケース11に回転可能に支持されている。
A central portion of the
入力軸41に対して後側(エンジン側と反対側)には、機械式のオイルポンプ46が配置されている。オイルポンプ46は、ポンプケース47と、ポンプケース47と重ね合わされるポンプカバー48とを備えている。ポンプケース47とポンプカバー48とは、複数のボルトにより締結されて、第2ケース12に保持されている。ポンプケース47とポンプカバー48とに囲まれる空間には、ポンプギヤ49が収容されている。
A
ポンプケース47は、ポンプカバー48に対して前側に配置されている。ポンプケース47の前側の端部には、図2に示されるように、後側に凹む円形状の凹部51が形成されている。入力軸41の後側の端部は、凹部51内に挿入されている。入力軸41の周面と凹部51の内周面との間には、ラジアルベアリング52が介在され、入力軸41の端面と凹部51の底面との間には、スラストベアリング53が介在されている。これにより、入力軸41の後側の端部は、ラジアルベアリング52およびスラストベアリング53を介して、ポンプケース47に回転可能に支持されている。
The
ポンプギヤ49には、図1に示されるように、ポンプ軸54の一端部が相対回転不能に接続されている。ポンプ軸54は、凹部51の中央部を貫通して、ポンプケース47から前側に突出し、入力軸41の中空部に入力軸41の内周面との間に隙間を空けて挿通されている。ポンプ軸54の前側の端部は、トルクコンバータ3のフロントカバー21の中心部の前側に膨出した部分に挿入されて、フロントカバー21に相対回転不能に結合されている。これにより、エンジンの動力によりフロントカバー21が回転すると、フロントカバー21と一体にポンプ軸54およびポンプギヤ49が回転し、オイルポンプ46から油圧が発生する。
As shown in FIG. 1, one end of a
また、入力軸41は、ボールベアリング45を介して第1ケース11に回転可能に支持され、ラジアルベアリング52およびスラストベアリング53を介してポンプケース47に回転可能に支持されて、トルクコンバータ3のタービンハブ23とスプライン嵌合していることにより、タービンランナ24が回転すると、タービンランナ24と一体に回転する。
Further, the
無段変速機構42は、プライマリ軸61、セカンダリ軸62、プライマリプーリ63、セカンダリプーリ64およびベルト65を備えている。
The continuously
プライマリ軸61は、その軸心が入力軸41の軸心に対して車両の後側から見て右下方に離間した位置に配置されて、入力軸41と平行に延びている。セカンダリ軸62は、その軸心が入力軸41の軸心に対して車両の後側から見て左上方に離間した位置に配置されて、入力軸41と平行に延びている。このように、入力軸41に対して、プライマリ軸61とセカンダリ軸62とが左右に分かれて配置されている。これにより、プライマリ軸61とセカンダリ軸62との上下方向の軸間距離を短くすることができ、CVT4の上下方向のサイズを小さくすることができる。そのため、車両が商用車などの車室が低床化された車両であっても、その車両への変速ユニット1の搭載を車両の最低地上高を確保しつつ可能とすることができる。
The
プライマリプーリ63は、図1に示されるように、プライマリ軸61に固定されたプライマリ固定シーブ71と、プライマリ固定シーブ71にベルト65を挟んで対向配置され、プライマリ軸61にその軸線方向に移動可能かつ相対回転不能に支持されたプライマリ可動シーブ72とを備えている。プライマリ可動シーブ72は、プライマリ固定シーブ71に対して前側に配置されている。
As shown in FIG. 1, the
プライマリ可動シーブ72に対してプライマリ固定シーブ71側と反対側、つまり前側には、シリンダ73が設けられている。シリンダ73は、内周端がプライマリ軸61に固定され、プライマリ軸61から軸径方向に延び、外周端部が後側に屈曲して延びている。プライマリ可動シーブ72の外周端は、シリンダ73の外周端部に回転径方向の内側から液密的に当接している。プライマリ可動シーブ72とシリンダ73との間は、油圧室(ピストン室)74として形成されている。
A
セカンダリプーリ64は、セカンダリ軸62に固定されたセカンダリ固定シーブ75と、セカンダリ固定シーブ75にベルト65を挟んで対向配置され、セカンダリ軸62にその軸線方向に移動可能かつ相対回転不能に支持されたセカンダリ可動シーブ76とを備えている。セカンダリ可動シーブ76は、セカンダリ固定シーブ75に対して後側に配置されており、前後方向において、セカンダリ固定シーブ75とセカンダリ可動シーブ76との位置関係は、プライマリプーリ63のプライマリ固定シーブ71とプライマリ可動シーブ72との位置関係と逆転している。
The
セカンダリ可動シーブ76に対してセカンダリ固定シーブ75と反対側、つまり後側には、ピストン77が設けられている。ピストン77は、内周端がセカンダリ軸62に固定され、セカンダリ軸62から軸径方向に延びている。セカンダリ可動シーブ76の外周端部は、後側に延出しており、ピストン77の外周端は、そのセカンダリ可動シーブ76の外周端部に回転径方向の内側から液密的に当接している。セカンダリ可動シーブ76とピストン77との間は、油圧室78として形成されている。
A
セカンダリプーリ64のセカンダリ固定シーブ75およびセカンダリ可動シーブ76は、プライマリ可動シーブ72およびシリンダ73の一部と上下方向に重なっている(前後方向に見て重なっている)。具体的には、プライマリ可動シーブ72の外周端部は、前後方向に延びてその前端部が回転径方向の外側に屈曲しており、セカンダリ固定シーブ75は、プライマリ可動シーブ72の外周端部における前後方向に延びる部分に回転径方向の外側から対向し、その外周端部における回転径方向に延びる部分に後側から対向している。
The secondary fixed
無段変速機構42では、プライマリプーリ63およびセカンダリプーリ64の各油圧室74,78に供給される油圧が制御されて、プライマリプーリ63およびセカンダリプーリ64の各溝幅が変更されることにより、ベルト変速比(プライマリプーリ63とセカンダリプーリ64とのプーリ比)が一定の変速比範囲内で連続的に無段階で変更される。
In the continuously
具体的には、ベルト変速比が小さくされるときには、プライマリプーリ63の油圧室74に供給される油圧が上げられる。これにより、プライマリプーリ63のプライマリ可動シーブ72がプライマリ固定シーブ71側に移動し、プライマリ固定シーブ71とプライマリ可動シーブ72との間隔(溝幅)が小さくなる。これに伴い、プライマリプーリ63に対するベルト65の巻きかけ径が大きくなり、セカンダリプーリ64のセカンダリ固定シーブ75とセカンダリ可動シーブ76との間隔(溝幅)が大きくなる。その結果、ベルト変速比が小さくなる。
Specifically, when the belt speed ratio is decreased, the hydraulic pressure supplied to the
ベルト変速比が大きくされるときには、プライマリプーリ63の油圧室74に供給される油圧が下げられる。これにより、ベルト65に対するセカンダリプーリ64の推力がベルト65に対するプライマリプーリ63の推力よりも大きくなり、セカンダリプーリ64のセカンダリ固定シーブ75とセカンダリ可動シーブ76との間隔が小さくなるとともに、プライマリ固定シーブ71とプライマリ可動シーブ72との間隔が大きくなる。その結果、ベルト変速比が大きくなる。
When the belt speed ratio is increased, the hydraulic pressure supplied to the
セカンダリプーリ64の油圧室78には、バイアススプリング79が設けられている。バイアススプリング79は、一端がセカンダリ可動シーブ76に弾性的に当接し、他端がピストン77に弾性的に当接している。バイアススプリング79の弾性力により、セカンダリ可動シーブ76およびピストン77が互いに離間する方向に付勢されている。セカンダリ可動シーブ76には、油圧室78内の油圧およびバイアススプリング79による付勢力が付与され、ベルト65には、それに応じた挟圧が付与される。
A bias spring 79 is provided in the
また、プライマリ軸61は、第1プライマリ軸81と第2プライマリ軸82とに分割して構成されている。第1プライマリ軸81は、第2プライマリ軸82の前側に配置されている。プライマリプーリ63は、第2プライマリ軸82に支持されている。第1プライマリ軸81の後側の端部には、後端面から略円柱状に凹んだ空間を有する接続凹部83が形成されている。第2プライマリ軸82の前側の端部は、接続凹部83内に挿入されて、接続凹部83内において、第2プライマリ軸82の外周面は、接続凹部83の内周面とスプライン嵌合している。そして、第1プライマリ軸81の前側の端部は、ベアリング84を介して第1ケース11に回転可能に支持されている。第2プライマリ軸82の前側の端部は、ベアリング85を介して第2ケース12に回転可能に支持されている。プライマリプーリ63の後側には、第2ケース12に固定的に保持されるアダプタ86が配置されており、第2プライマリ軸82の後側の端部は、ベアリング87を介してアダプタ86に回転可能に支持されている。
Further, the
入力軸41には、図2に示されるように、ボールベアリング45の内輪(インナレース)が外嵌される部分の後側に隣接する部分に、入力軸ギヤ91が一体に形成されている。これに対応して、第1プライマリ軸81には、プライマリ入力ギヤ92がニードルベアリング93を介して相対回転可能に支持されている。プライマリ入力ギヤ92は、入力軸ギヤ91と噛合しており、入力軸ギヤ91よりもギヤ径が大きい。
As shown in FIG. 2, an
互いに噛合する入力軸ギヤ91およびプライマリ入力ギヤ92とオイルポンプ46のポンプケース47との間のスペースを利用して、第1プライマリ軸81に対するプライマリ入力ギヤ92の回転を許容/禁止する前進クラッチ94が設けられている。前進クラッチ94の一部は、オイルポンプ46と回転径方向に重なっている(回転軸線方向に見て重なっている)。前進クラッチ94は、クラッチドラム95、クラッチハブ96、クラッチピストン97およびキャンセラ98を備えている。
A forward clutch 94 that allows/prohibits rotation of the
クラッチドラム95は、内周端が第1プライマリ軸81に固定され、第1プライマリ軸81から回転径方向に延び、外周端部がプライマリ入力ギヤ92側、つまり前側に屈曲して延びている。クラッチドラム95の外周端部には、複数のクラッチプレート101が前後方向に間隔を空けて並べて保持されている。
The
クラッチハブ96は、プライマリ入力ギヤ92と一体に形成されている。クラッチハブ96は、プライマリ入力ギヤ92から後側に延出する円筒状をなし、クラッチドラム95の外周端部に対して回転径方向の内側から間隔を空けて対向している。クラッチハブ96には、複数のクラッチディスク102が前後方向に間隔を空けて保持されている。クラッチプレート101とクラッチディスク102とは、中心軸線方向に交互に並ぶように配置されている。
クラッチピストン97は、クラッチドラム95とクラッチハブ96との間に、第1プライマリ軸81の軸線方向、つまり前後方向に移動可能に設けられている。クラッチピストン97は、第1プライマリ軸81から第1プライマリ軸81の軸径方向外側に延び、外周端部が前側に屈曲して延びている。クラッチピストン97の外周端部の先端は、クラッチプレート101に当接する。また、クラッチピストン97は、クラッチドラム95に液密的に当接しており、クラッチドラム95とクラッチピストン97との間には、クラッチピストン97に作用する油圧が供給される油圧室103が形成されている。
The
キャンセラ98は、クラッチハブ96とクラッチピストン97との間に設けられている。キャンセラ98の内周端は、第1プライマリ軸81に固定されている。キャンセラ98の外周端は、クラッチピストン97に液密的に当接している。これにより、クラッチピストン97とキャンセラ98との間に、キャンセラ室104が形成されている。キャンセラ室104には、リターンスプリング105が設けられており、クラッチピストン97とキャンセラ98とは、リターンスプリング105の付勢力により、互いに離間する方向に弾性的に付勢されている。
A
クラッチピストン97は、油圧室103に供給される油圧により、クラッチプレート101側に移動し、クラッチプレート101を押圧する。この押圧により、クラッチプレート101とクラッチディスク102とが圧接し、前進クラッチ94が係合する。前進クラッチ94の係合により、第1プライマリ軸81に対するプライマリ入力ギヤ92の回転が禁止され、プライマリ入力ギヤ92が回転すると、第1プライマリ軸81がプライマリ入力ギヤ92と一体に回転する。前進クラッチ94の係合状態から油圧が開放されると、クラッチピストン97とキャンセラ98との間に介在されているリターンスプリング105の付勢力により、クラッチピストン97がクラッチプレート101から離間する。その結果、クラッチディスク102とクラッチプレート101との圧接が解除され、前進クラッチ94が解放される。前進クラッチ94の解放により、第1プライマリ軸81に対するプライマリ入力ギヤ92の回転が許容され、プライマリ入力ギヤ92が回転しても、その回転が第1プライマリ軸81に伝達されない。
The
セカンダリ軸62は、第1セカンダリ軸111と第2セカンダリ軸112とに分割して構成されている。第1セカンダリ軸111は、第2セカンダリ軸112の前側に配置されている。セカンダリプーリ64は、第2セカンダリ軸112に支持されている。第1セカンダリ軸111の後側の端部には、円形の接続凹部113が形成されている。第2セカンダリ軸112の前側の端部は、接続凹部113に挿入され、接続凹部113内において、第2セカンダリ軸112の外周面は、接続凹部113の内周面とスプライン嵌合している。第1セカンダリ軸111は、第1プライマリ軸81と見比べて理解されるように、第1プライマリ軸81と同一の部品である。この第1プライマリ軸81と第1セカンダリ軸111との共通化により、変速ユニット1(CVT4)を構成する部品の種類の数を削減でき、変速ユニット1の製造コストを低減することができる。第1セカンダリ軸111の前側の端部は、ベアリング114を介して第1ケース11に回転可能に支持されている。第2セカンダリ軸112の前側の端部は、ベアリング115を介して第2ケース12に回転可能に支持されている。第2セカンダリ軸112の後側の端部は、ベアリング116を介して第3ケース13に回転可能に支持されている。
The secondary shaft 62 is divided into a first
第2セカンダリ軸112には、ベアリング114の後側において、セカンダリ入力ギヤ121がニードルベアリング122を介して相対回転可能に支持されている。
A
セカンダリ入力ギヤ121とオイルポンプ46のポンプケース47との間のスペースを利用して、第1セカンダリ軸111に対するセカンダリ入力ギヤ121の回転を許容/禁止する後進クラッチ123が設けられている。後進クラッチ123の一部は、オイルポンプ46と回転径方向に重なっている(回転軸線方向に見て重なっている)。後進クラッチ123は、クラッチドラム124、クラッチハブ125、クラッチピストン126およびキャンセラ127を備えている。
A
クラッチドラム124は、内周端が第1セカンダリ軸111に固定され、第1セカンダリ軸111から軸径方向に延び、外周端部がセカンダリ入力ギヤ121側、つまり前側に屈曲して延びている。クラッチドラム124の外周端部には、複数のクラッチプレート131が前後方向に間隔を空けて並べて保持されている。
The
クラッチハブ125は、セカンダリ入力ギヤ121と一体に形成されている。クラッチハブ125は、セカンダリ入力ギヤ121から後側に延出する円筒状をなし、クラッチドラム124の外周端部に対して回転径方向内側から間隔を空けて対向している。クラッチハブ125には、複数のクラッチディスク132が前後方向に間隔を空けて保持されている。クラッチプレート131とクラッチディスク132とは、中心軸線方向に交互に並ぶように配置されている。クラッチプレート131およびクラッチディスク132の各枚数は、前進クラッチ94のクラッチプレート101およびクラッチディスク102の各枚数よりも多い。
クラッチピストン126は、クラッチドラム124とクラッチハブ125との間に、第1セカンダリ軸111の軸線方向、つまり前後方向に移動可能に設けられている。クラッチピストン126は、第1セカンダリ軸111から第1セカンダリ軸111の軸径方向外側に延び、外周端部が前側に屈曲して延びている。クラッチピストン126の外周端部の先端は、クラッチプレート131に当接する。また、クラッチピストン126は、クラッチドラム124に液密的に当接しており、クラッチドラム124とクラッチピストン126との間には、クラッチピストン126に作用する油圧が供給される油圧室133が形成されている。
The
キャンセラ127は、クラッチハブ125とクラッチピストン126との間に設けられている。キャンセラ127の内周端は、第1セカンダリ軸111に固定されている。キャンセラ127の外周端は、クラッチピストン126に液密的に当接している。これにより、クラッチピストン126とキャンセラ127との間に、キャンセラ室134が形成されている。キャンセラ室134には、リターンスプリング135が設けられており、クラッチピストン126とキャンセラ127とは、リターンスプリング135の付勢力により、互いに離間する方向に弾性的に付勢されている。
クラッチピストン126は、油圧室133に供給される油圧により、クラッチプレート131側に移動し、クラッチプレート131を押圧する。この押圧により、クラッチプレート131とクラッチディスク132とが圧接し、後進クラッチ123が係合する。後進クラッチ123の係合により、第1セカンダリ軸111に対するセカンダリ入力ギヤ121の回転が禁止され、セカンダリ入力ギヤ121が回転すると、第1セカンダリ軸111がセカンダリ入力ギヤ121と一体に回転する。後進クラッチ123の係合状態から油圧が開放されると、クラッチピストン126とキャンセラ127との間に介在されているリターンスプリング135の付勢力により、クラッチピストン126がクラッチプレート131から離間する。その結果、クラッチディスク132とクラッチプレート131との圧接が解除され、後進クラッチ123が解放される。後進クラッチ123の解放により、第1セカンダリ軸111に対するセカンダリ入力ギヤ121の回転が許容され、セカンダリ入力ギヤ121が回転しても、その回転が第1セカンダリ軸111に伝達されない。
The
リバース伝達機構43は、入力軸41の動力(回転)を無段変速機構42を経由せずにセカンダリ軸62(第1セカンダリ軸111)に伝達する機構である。リバース伝達機構43は、リバースアイドラ軸141、第1リバースギヤ142および第2リバースギヤ143を含む。
The
リバースアイドラ軸141は、入力軸41と平行をなす前後方向に延びている。リバースアイドラ軸141の前側の端部は、ベアリング144を介して第1ケース11に回転可能に支持されている。リバースアイドラ軸141の後側の端部は、ベアリング145を介して第2ケース12に回転可能に支持されている。
The
第1リバースギヤ142は、リバースアイドラ軸141と一体に形成されている。第1リバースギヤ142は、入力軸ギヤ91と噛合しており、入力軸ギヤ91よりもギヤ径が大きい。第2リバースギヤ143は、第1リバースギヤ142の後側において、リバースアイドラ軸141と一体に形成されている。第2リバースギヤ143は、セカンダリ入力ギヤ121と噛合しており、セカンダリ入力ギヤ121よりもギヤ径が小さい。
The
出力軸44は、入力軸41に対して後側に間隔を空けて、入力軸41と同一軸線上に配置されている。言い換えれば、入力軸41と出力軸44とは、前後方向に間隔を空けてそれぞれ前後に、車両の前後方向に沿った縦向きに延びる共通の軸線を有するように配置されている。
The
出力軸44の前側の端部は、ニードルベアリング146を介してアダプタ86に回転可能に支持されている。また、出力軸44は、ニードルベアリング146による支持部分に対して後側に間隔を空けた部分にベアリング147の内輪が外嵌されて、そのベアリング147を介して第3ケース13に回転可能に支持されている。
A front end of the
出力軸44には、ニードルベアリング146による支持部分とベアリング147による支持部分との間において、出力軸ギヤ148が一体に形成されている。これに対応して、セカンダリ軸62(第2セカンダリ軸112)には、セカンダリプーリ64のピストン77の後側に隣接して、セカンダリ出力ギヤ149がスプライン嵌合により相対回転不能に支持されている。セカンダリ出力ギヤ149は、出力軸ギヤ148と噛合している。
An
<動力伝達経路>
図3は、CVT4における動力伝達経路をCVT4の構成とともに示すスケルトン図である。
<Power transmission path>
FIG. 3 is a skeleton diagram showing the power transmission path in the
車両の前進時には、前進クラッチ94が係合されて、後進クラッチ123が解放される。エンジンからトルクコンバータ3を介して入力軸41に入力される動力は、前進クラッチ94の係合により、入力軸ギヤ91からプライマリ入力ギヤ92を介してプライマリ軸61に伝達される。一方、入力軸41に入力される動力が入力軸ギヤ91からセカンダリ入力ギヤ121に伝達されて、セカンダリ入力ギヤ121が回転しても、後進クラッチ123の解放により、セカンダリ入力ギヤ121がセカンダリ軸62(第1セカンダリ軸111)に対して空転し、セカンダリ軸62に動力が伝達されない。
When the vehicle moves forward, forward clutch 94 is engaged and reverse clutch 123 is released. Power input from the engine to input
プライマリ軸61に伝達される動力は、プライマリプーリ63とセカンダリプーリ64とのプーリ比に応じたベルト変速比で変速されて、セカンダリ軸62に伝達される。そして、セカンダリ軸62に伝達される動力は、セカンダリ出力ギヤ149から出力軸ギヤ148を介して出力軸44に伝達され、出力軸44からプロペラシャフト(図示せず)に出力されて、プロペラシャフトからリヤデファレンシャルギヤ(リヤデフ)およびドライブシャフトを介して左右の後輪に伝達される。
The power transmitted to the
プライマリ入力ギヤ92のギヤ径が入力軸ギヤ91のギヤ径よりも大きいので、入力軸41の動力は、入力軸ギヤ91およびプライマリ入力ギヤ92により減速されて、プライマリ軸61に伝達される。また、出力軸ギヤ148のギヤ径がセカンダリ出力ギヤ149のギヤ径よりも大きいので、セカンダリ軸62の動力は、セカンダリ出力ギヤ149および出力軸ギヤ148により減速されて、出力軸44に伝達される。
Since the gear diameter of
車両の後進時には、前進クラッチ94が解放されて、後進クラッチ123が係合される。エンジンからトルクコンバータ3を介して入力軸41に入力される動力は、後進クラッチ123の係合により、入力軸ギヤ91からリバース伝達機構43およびセカンダリ入力ギヤ121を介してセカンダリ軸62に伝達される。このとき、セカンダリ軸62は、車両の前進時と逆方向に回転する。一方、入力軸41に入力される動力が入力軸ギヤ91からプライマリ入力ギヤ92に伝達されて、プライマリ入力ギヤ92が回転しても、前進クラッチ94の解放により、プライマリ入力ギヤ92がプライマリ軸61(第1プライマリ軸81)に対して空転し、プライマリ軸61に動力が伝達されない。
When the vehicle is traveling backwards, forward clutch 94 is released and reverse clutch 123 is engaged. Power input from the engine to the
セカンダリ軸62に伝達される動力は、セカンダリ出力ギヤ149から出力軸ギヤ148を介して出力軸44に伝達され、出力軸44からプロペラシャフトに出力されて、プロペラシャフトからリヤデファレンシャルギヤおよびドライブシャフトを介して左右の後輪に伝達される。
The power transmitted to the secondary shaft 62 is transmitted from the
リバース伝達機構43の第1リバースギヤ142のギヤ径が入力軸ギヤ91のギヤ径よりも大きく、セカンダリ入力ギヤ121のギヤ径がリバース伝達機構43の第2リバースギヤ143のギヤ径よりも大きいので、入力軸41の動力は、入力軸ギヤ91、リバース伝達機構43およびセカンダリ入力ギヤ121により減速されて、セカンダリ軸62に伝達される。また、出力軸ギヤ148のギヤ径がセカンダリ出力ギヤ149のギヤ径よりも大きいので、セカンダリ軸62の動力は、セカンダリ出力ギヤ149および出力軸ギヤ148により減速されて、出力軸44に伝達される。
The gear diameter of the
<要部構成>
図4は、入力軸41の後側の端部付近の構成を拡大して示す断面図である。
<Main part configuration>
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing the configuration near the rear end of the
ラジアルベアリング52は、たとえば、ラジアルニードルベアリング(ラジアルローラベアリング)であり、複数の針状ころ201が軸周方向(回転周方向)に並べてそれぞれ軸長方向に延びるように配置された構成を有している。各針状ころ201は、保持器202に回転自在に保持されて、その周面は、入力軸41の外周面に当接している。入力軸41における針状ころ201が当接する端部203は、その前側の部分に対して軸径方向に膨出して大径に形成されている。
The
ラジアルベアリング52の一部は、前進クラッチ94のクラッチドラム95と軸長方向(回転軸線方向)に重なっている(オーバラップしている)。また、ラジアルベアリング52は、後進クラッチ123のクラッチドラム124に対しては、その全体が軸長方向に重なっている(オーバラップしている)。
A portion of the
ラジアルベアリング52の前側において、入力軸41の周囲には、スペース204が生じている。ポンプケース47の凹部51は、そのスペース204に向けて開放されている。
A
そして、前進クラッチ94のクラッチドラム95には、クラッチドラム95の内側から外側にオイルを排出するための複数のオイル排出孔205が周方向に間隔を空けて形成されており、各オイル排出孔205の後側の一部を除く部分がスペース204と軸径方向に対向している。また、後進クラッチ123のクラッチドラム124には、クラッチドラム124の内側から外側にオイルを排出するための複数のオイル排出孔206が周方向に間隔を空けて形成されており、各オイル排出孔206は、その全体がスペース204と軸径方向に対向している。
A plurality of oil discharge holes 205 are formed in the
スラストベアリング53は、第1軌道輪211と第2軌道輪212との間に、複数の針状ころ213が軸周方向に並べてそれぞれ軸径方向に延びるように配置された構成を有している。各針状ころ213は、保持器214により回転自在に保持されている。第1軌道輪211は、入力軸41の後側の端面に当接し、第2軌道輪212は、ポンプケース47の凹部51の底面に当接している。
The
スラストベアリング53の外径は、ラジアルベアリング52の内径よりも大きい。また、スラストベアリング53の針状ころ213の外周側の端は、ラジアルベアリング52の内周よりも軸中心側に位置している。
The outer diameter of the
<作用効果>
以上のように、入力軸41の前側(エンジン側)の支持にボールベアリング45が採用され、入力軸41の後側(エンジン側と反対側)の支持にラジアルベアリング52が採用されている。ボールベアリング45の採用により、入力軸41を軸長方向に位置決めが容易である。
<Effect>
As described above, the
一方、ラジアルベアリング52の採用により、入力軸41の後側の軸受部分、つまりラジアルベアリング52を含む部分を軸径方向に小型化することができ、その後側の軸受部を省スペースで配置することができる。
On the other hand, by adopting the
また、スラストベアリング53が入力軸41の後側の端面に接触して配置されるので、入力軸41の回転によるメカニカルロスの低減を図ることができる。
Furthermore, since the
しかも、スラストベアリング53の外径がラジアルベアリング52の内径よりも大きいことにより、スラストベアリング53に備えられる針状ころ213の長さを長く確保でき、その長さの確保により、針状ころ213の径を小さく抑えることができる。その結果、スラストベアリング53の厚さ(軸長方向の寸法)を小さく抑えることができ、入力軸41の後側の軸受部の軸長方向の小型化も図ることができる。
Furthermore, since the outer diameter of the
さらには、スラストベアリング53の針状ころ213の外周側の端がラジアルベアリング52の内周よりも中心側に位置するので、針状ころ213の全長にわたって、入力軸41から入力される力を受けることができる。そのため、スラストベアリング53が軸長方向および軸径方向に対して傾いて入力軸41の端面に接触することを抑制でき、スラストベアリング53の耐久性(寿命)を向上することができ、また、入力軸41の回転によるメカニカルロスを良好に低減することができる。
Furthermore, since the outer circumferential end of the
また、前進クラッチ94および後進クラッチ123とラジアルベアリング52とは、軸長方向にオーバラップして配置されている。これにより、ラジアルベアリング52と前進クラッチ94および後進クラッチ123とが軸長方向に離れて配置される構成と比較して、変速ユニット1(CVT4)を軸長方向に小型化することができる。
Further, the
さらに、ラジアルベアリング52の前側において、入力軸41の周囲には、スペース204が生じており、前進クラッチ94および後進クラッチ123は、そのスペース204と軸径方向に対向する位置に、それぞれオイル排出孔205,206を有している。そのため、それらのオイル排出孔205,206から排出されるオイルによりラジアルベアリング52を潤滑することができる。
Furthermore, a
<変形例>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
<Modified example>
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention can also be implemented in other forms.
たとえば、前述の実施形態では、変速機の一例として、縦置き用のCVT4を取り上げたが、本発明は、入力軸が車両の左右方向に延びるように横置きされる変速機に適用することもできる。
For example, in the above-described embodiment, a
無段変速機構42の動力伝達方式は、ベルト式に限らず、チェーン式またはトロイダル式であってもよい。
The power transmission method of the continuously
その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。 In addition, various design changes can be made to the above-described configuration within the scope of the claims.
1:変速ユニット(変速機)
4:CVT(変速機)
41:入力軸
45:ボールベアリング
52:ラジアルベアリング
53:スラストベアリング
1: Transmission unit (transmission)
4: CVT (transmission)
41: Input shaft 45: Ball bearing 52: Radial bearing 53: Thrust bearing
Claims (2)
駆動源側となる第1側およびその反対側の第2側に延び、前記駆動源からの動力が入力される入力軸と、
前記入力軸に外嵌されるボールベアリングと、
前記ボールベアリングに対して前記第2側の位置において、前記入力軸の周面に接触して配置されるラジアルベアリングと、
前記入力軸の前記第2側の端面に接触して配置されるスラストベアリングと、
前記入力軸と平行に延びるプライマリ軸と、
前記入力軸と平行に延びるセカンダリ軸と、
前記プライマリ軸に相対回転可能に支持されるプライマリ入力ギヤと、
前記セカンダリ軸に相対回転可能に支持されるセカンダリ入力ギヤと、
前記プライマリ軸に対する前記プライマリ入力ギヤの回転を許容/禁止する第1クラッチと、
前記セカンダリ軸に対する前記セカンダリ入力ギヤの回転を許容/禁止する第2クラッチと、を含み、
前記ラジアルベアリングおよび前記スラストベアリングは、前記スラストベアリングの外径が前記ラジアルベアリングの内径よりも大きく、かつ、前記スラストベアリングに備えられるころの外周側の端が前記ラジアルベアリングの内周よりも軸中心側に位置するように設計され、
前記ラジアルベアリングは、前記第1クラッチおよび前記第2クラッチと軸長方向にオーバラップして配置されている、変速機。 A transmission mounted on a vehicle,
an input shaft extending to a first side that is a drive source side and a second side opposite thereto, and into which power from the drive source is input;
a ball bearing externally fitted on the input shaft;
a radial bearing disposed in contact with a circumferential surface of the input shaft at a position on the second side with respect to the ball bearing;
a thrust bearing disposed in contact with an end surface on the second side of the input shaft;
a primary shaft extending parallel to the input shaft;
a secondary axis extending parallel to the input axis;
a primary input gear rotatably supported by the primary shaft;
a secondary input gear rotatably supported by the secondary shaft;
a first clutch that allows/prohibits rotation of the primary input gear with respect to the primary shaft;
a second clutch that allows/prohibits rotation of the secondary input gear with respect to the secondary shaft,
In the radial bearing and the thrust bearing, the outer diameter of the thrust bearing is larger than the inner diameter of the radial bearing, and the outer circumferential end of the roller provided in the thrust bearing is closer to the axial center than the inner circumference of the radial bearing. Designed to be located on the side
The radial bearing is arranged to overlap the first clutch and the second clutch in the axial direction .
前記第1クラッチおよび前記第2クラッチは、前記スペースと軸径方向に対向する位置に、それぞれオイル排出孔を有している、請求項1に記載の変速機。 The transmission according to claim 1, wherein the first clutch and the second clutch each have an oil discharge hole at a position facing the space in the radial direction of the shaft.
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