JPWO2015033729A1 - 変速機のステータシャフト固定構造 - Google Patents

Abstract

変速機のステータシャフト固定構造において、入力軸（１２）の外周にベアリング（４３）を介して支持したステータシャフト（４４）と一体のステータシャフトフランジ（４９）を、ケーシング（１１ａ）の側面（１１ｂ）に形成した凹部（１１ｃ）に嵌合して径方向に位置決めするとともに、側面（１１ｂ）にボルト（５１）で締結した蓋部材（５０）で軸方向に位置決めした。これにより入力軸（１２）に支持したギヤ（３８）が受ける径方向の噛合反力がベアリング（４３）およびステータシャフト（４４）を介してステータシャフトフランジ（４９）に伝達されても、その荷重をケーシング（１１ａ）の凹部（１１ｃ）で支持してボルト（５１）に伝達されなくすることで、ボルト（５１）の緩みを防止してステータシャフトフランジ（４９）のガタを抑制することができる。

Description

本発明は、駆動源の駆動力を入力軸に伝達するトルクコンバータが、前記入力軸の外周に嵌合して一端にステータが接続されたステータシャフトと、前記ステータシャフトの他端に設けられてケーシングに固定されたステータシャフトフランジとを備え、前記入力軸に前記駆動源の駆動力を出力軸に伝達するギヤを支持した変速機のステータシャフト固定構造に関する。

エンジンの駆動力を入力軸に伝達するトルクコンバータのステータを、入力軸の外周に嵌合するステータシャフトの一端側にワンウェイクラッチを介して支持するとともに、ステータシャフトの他端側に一体に設けたステータシャフトフランジを、ケーシングの側面にボルトで締結したものが、下記特許文献１により公知である。

国際出願公開第ＷＯ２０１１／１０８３１６号

ところで、ステータシャフトは入力軸の外周にベアリングを介して支持しているため、入力軸に設けたギヤが受ける噛合反力により入力軸に径方向の荷重が作用すると、その荷重はベアリングからステータシャフトおよびステータシャフトフランジを介してボルトに伝達され、ボルトが緩んでステータシャフトフランジとケーシングの座面との間にガタが発生する可能性があった。これを防止するには、ボルトの本数を増やしたり、大径のボルトを使用したりすれば良いが、そのようにすると部品点数や重量が増加する問題がある。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、簡単な構造でトルクコンバータのステータシャフトフランジをケーシングに対して径方向に位置決めすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によれば、駆動源の駆動力を入力軸に伝達するトルクコンバータが、前記入力軸の外周に嵌合して一端にステータが接続されたステータシャフトと、前記ステータシャフトの他端に設けられてケーシングに固定されたステータシャフトフランジとを備え、前記入力軸に前記駆動源の駆動力を出力軸に伝達するギヤを支持した変速機のステータシャフト固定構造であって、前記入力軸を、前記ギヤの軸方向一端側で第１ベアリングにより前記ステータシャフトに支持するとともに、前記ギヤの軸方向他端側で第２ベアリングにより前記ケーシングに支持し、前記ステータシャフトフランジを、前記ケーシングの側面に形成した凹部に嵌合して径方向に位置決めしたことを第１の特徴とする変速機のステータシャフト固定構造が提案される。

また本発明によれば、前記第１の特徴に加えて、前記ケーシングの側面に蓋部材を締結し、前記凹部および前記蓋部材間に前記ステータシャフトフランジを挟んで軸方向に位置決めしたことを第２の特徴とする変速機のステータシャフト固定構造が提案される。

また本発明によれば、前記第１また第２の特徴に加えて、前記ステータシャフトの外周に相対回転自在に支持されて前記駆動源の駆動力で駆動される駆動スプロケットと、オイルポンプのポンプ軸に設けられた従動スプロケットとを無端チェーンで接続したことを第３の特徴とする変速機のステータシャフト固定構造が提案される。

また本発明によれば、前記第１〜第３の何れか１つの特徴に加えて、前記変速機は、第１プーリおよび第２プーリ間に無端ベルトを巻き掛けたベルト式無段変速機構と、前記入力軸の回転を減速して前記第１プーリに伝達可能な第１減速経路と、前記第２プーリの回転を減速して前記出力軸に伝達可能な第２減速経路とを備え、前記ギヤは前記第２減速経路の出力ギヤであることを第４の特徴とする変速機のステータシャフト固定構造が提案される。

尚、実施の形態のエンジンＥは本発明の駆動源に対応し、実施の形態のミッションケース１１は本発明のケーシングに対応し、実施の形態の第１出力軸１３Ａは本発明の出力軸に対応し、実施の形態の第１、第２リダクションギヤ３６，３７は本発明の第１減速経路に対応し、実施の形態の第１、第２インダクションギヤ３８，３９は本発明の第２減速経路に対応し、そのうち特に第１インダクションギヤ３８は本発明のギヤに対応し、実施の形態のニードルベアリング４３は本発明の第１ベアリングに対応し、実施の形態のボールベアリング５９は本発明の第２ベアリングに対応する。

本発明の第１の特徴によれば、駆動源の駆動力を入力軸に伝達するトルクコンバータは、入力軸の外周に嵌合して一端にステータが接続されたステータシャフトと、ステータシャフトの他端に設けられてケーシングに固定されたステータシャフトフランジとを備え、入力軸に駆動源の駆動力を出力軸に伝達するギヤが支持される。入力軸を、ギヤの軸方向一端側で第１ベアリングによりステータシャフトに支持するとともに、ギヤの軸方向他端側で第２ベアリングによりケーシングに支持したので、ギヤが受ける噛合反力により第１、第２ベアリングに径方向の荷重が作用し、第１ベアリングから径方向の荷重を受けるステータシャフトと一体のステータシャフトフランジをケーシングに固定する部分が緩んでガタが発生し易くなる。しかしながら、ステータシャフトフランジを、ケーシングの側面に形成した凹部に嵌合して径方向に位置決めしたことにより、前記径方向の荷重をケーシングで直接支持してステータシャフトフランジのガタを抑制することができる。

また本発明の第２の特徴によれば、ケーシングの側面に蓋部材を締結し、凹部および蓋部材間にステータシャフトフランジを挟んで軸方向に位置決めしたので、締結部材の緩みを防止できるとともに、ステータシャフトフランジの径方向のガタだけでなく、軸方向のガタも阻止することができる。

また本発明の第３の特徴によれば、ステータシャフトの外周に相対回転自在に支持されて駆動源の駆動力で駆動される駆動スプロケットと、オイルポンプのポンプ軸に設けられた従動スプロケットとを無端チェーンで接続したので、オイルポンプをステータシャフトおよびステータシャフトフランジから離れた位置に設けることが可能となる。その結果、オイルポンプが発生する油圧がステータシャフトあるいはステータシャフトフランジとケーシングとの結合面に作用することが防止され、ステータシャフトフランジを特別に強固に固定することなく油圧によるガタの発生を阻止することができる。

また本発明の第４の特徴によれば、変速機は、第１プーリおよび第２プーリ間に無端ベルトを巻き掛けたベルト式無段変速機構と、入力軸の回転を減速して第１プーリに伝達可能な第１減速経路と、第２プーリの回転を減速して出力軸に伝達可能な第２減速経路とを備えるので、入力軸の回転は、第１減速経路、ベルト式無段変速機構および第２減速経路で３段階に減速されて出力軸に伝達される。その結果、第２減速経路の出力ギヤである前記ギヤに大トルクが作用して入力軸に大きな径方向荷重が加わるが、上述した第１の特徴の効果によりステータシャフトフランジの径方向のガタの発生を効果的に阻止することができる。

図１は無段変速機のスケルトン図である。（第１の実施の形態） 図２は無段変速機の軸直角方向の断面図である。（第１の実施の形態） 図３は図１の３部拡大図である。（第１の実施の形態） 図４は図３の４−４線矢視図である。（第１の実施の形態）

Ｅ エンジン（駆動源）
Ｖ ベルト式無段変速機構
１１ ミッションケース（ケーシング）
１１ｂ 側面
１１ｃ 凹部
１２ 入力軸
１３Ａ 第１出力軸（出力軸）
１７ トルクコンバータ
２０ 第１プーリ
２１ 第２プーリ
２２ 無端ベルト
３０ 駆動スプロケット
３１ オイルポンプ
３２ ポンプ軸
３３ 従動スプロケット
３４ 無端チェーン
３５ ステータ
３６ 第１リダクションギヤ（第１減速経路）
３７ 第２リダクションギヤ（第１減速経路）
３８ 第１インダクションギヤ（ギヤ、第２減速経路）
３９ 第２インダクションギヤ（第２減速経路）
４３ ニードルベアリング（第１ベアリング）
４４ ステータシャフト
４９ ステータシャフトフランジ
５０ 蓋部材
５９ ボールベアリング（第２ベアリング）

以下、図１〜図４に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

第１の実施の形態

図１および図２に示すように、自動車用の無段変速機Ｔは、ミッションケース１１の内部に相互に平行に配置された入力軸１２と、第１出力軸１３Ａと、第１副軸１４と、第２副軸１５と、アイドル軸１６とを備えており、第１副軸１４の外周には第２出力軸１３Ｂが相対回転自在に嵌合する。エンジンＥの駆動力がトルクコンバータ１７を介して伝達される入力軸１２は両端に第１クラッチ１８および第２クラッチ１９を備えており、第１クラッチ１８を係合すると入力軸１２の駆動力が第１副軸１４に伝達され、第２クラッチ１９を係合すると入力軸１２の駆動力が第２副軸１５、第１ギヤ２６およびアイドル軸１６に伝達される。

第１副軸１４に設けた第１プーリ２０と第２副軸１５に設けた第２プーリ２１とが無端ベルト２２で接続されており、第１、第２プーリ２０，２１の溝幅を変更することで、第１副軸１４および第２副軸１５間の変速比を変更可能である。第１プーリ２０、第２プーリ２１および無端ベルト２２はベルト式無段変速機構Ｖを構成する。

第１出力軸１３Ａには第１シンクロ機構２３が設けられており、第１シンクロ機構２３を右動すると第１ギヤ２６が第１出力軸１３Ａに結合され、第１シンクロ機構２３を左動すると第２ギヤ２７が第１出力軸１３Ａに結合される。また第１副軸１４および第２出力軸１３Ｂ間に第２シンクロ機構２５が設けられており、第２シンクロ機構２５を右動すると第１副軸１４の駆動力が第２出力軸１３ＢおよびディファレンシャルギヤＤを介して車軸２４に伝達される。

トルクコンバータ１７のポンプインペラ２９に固定された駆動スプロケット３０とオイルポンプ３１のポンプ軸３２に固定された従動スプロケット３３とが無端チェーン３４で接続されており、エンジンＥの駆動力でオイルポンプ３１が常時駆動される。

入力軸１２に対して、第２副軸１５は前上方に配置され、第１副軸１４および第２出力軸１３Ｂは後上方に配置され、ポンプ軸３２は前下方に配置され、アイドル軸１６は下方に配置され、第１出力軸１３Ａは後下方に配置され、ディファレンシャルギヤＤは前記各軸１２，１３Ａ，１３Ｂ，１４，１５，１６，３２の後方に配置される。

第１クラッチ１８を係合し、第２クラッチ１９を係合解除し、第１シンクロ機構２３を右動し、第２シンクロ機構２５を左動したＬＯＷモードでは、エンジンＥの駆動力がトルクコンバータ１７→入力軸１２→第１クラッチ１８→第１リダクションギヤ３６→第２リダクションギヤ３７→第１副軸１４→第１プーリ２０→無端ベルト２２→第２プーリ２１→第２副軸１５→第２インダクションギヤ３９→第１インダクションギヤ３８→第１ギヤ２６→第１シンクロ機構２３→第１出力軸１３Ａ→ディファレンシャルギヤＤの経路で車軸２４に伝達される。このＬＯＷモードで第１プーリ２０および第２プーリ２１の溝幅を変更することで、無段変速機Ｔの変速比をＬＯＷ側で無段階に変更することができる。

このとき、第１リダクションギヤ３６および第２リダクションギヤ３７は第１減速経路を構成し、第２インダクションギヤ３９および第１インダクションギヤ３８は第２減速経路を構成する。

第１クラッチ１８を係合解除し、第２クラッチ１９を係合し、第１シンクロ機構２３を中立にし、第２シンクロ機構２５を右動したＨＩモードでは、エンジンＥの駆動力がトルクコンバータ１７→入力軸１２→第２クラッチ１９→第１インダクションギヤ３８→第２インダクションギヤ３９→第２副軸１５→第２プーリ２１→無端ベルト２２→第１プーリ２０→第１副軸１４→第２シンクロ機構２５→第２出力軸１３Ｂ→ディファレンシャルギヤＤの経路で車軸２４に伝達される。このＨＩモードで第１プーリ２０および第２プーリ２１の溝幅を変更することで、無段変速機Ｔの変速比をＨＩ側で無段階に変更することができる。

このとき、第１インダクションギヤ３８および第２インダクションギヤ３９は増速経路を構成する。

第１クラッチ１８を係合し、第２クラッチ１９を係合解除し、第１シンクロ機構２３を左動し、第２シンクロ機構２５を左動したＲＶＳモードでは、エンジンＥの駆動力がトルクコンバータ１７→入力軸１２→第１クラッチ１８→第１リダクションギヤ３６→第２リダクションギヤ３７→第１副軸１４→第１プーリ２０→無端ベルト２２→第２プーリ２１→第２副軸１５→第２インダクションギヤ３９→第１インダクションギヤ３８→アイドル軸１６→第２ギヤ２７→第１シンクロ機構２３→第１出力軸１３Ａ→ディファレンシャルギヤＤの経路で逆回転となって車軸２４に伝達され、車両は後進走行する。このＲＶＳモードで第１プーリ２０および第２プーリ２１の溝幅を変更することで、無段変速機Ｔの変速比をＲＶＳ側で無段階に変更することができる。

以上のように、ＬＯＷモードおよびＨＩモードで第１プーリ２０および第２プーリ２１間の動力伝達方向を反転することで、無段変速機Ｔのトータルの変速比を二乗のレンジに拡大することができるだけでなく、ＲＶＳモードで車両を後進走行させることができる。

次に、図３および図４に基づいて、トルクコンバータ１７のステータシャフト４４の固定構造を説明する。

トルクコンバータ１７は、エンジンＥのクランクシャフトに図示しないドライブプレートを介して接続されたポンプインペラ２９と、入力軸１２の軸端にボス部４２ａを固定されてポンプインペラ２９に軸方向に対向するタービンランナ４２と、ポンプインペラ２９およびタービンランナ４２の径方向内側に配置されたステータ３５とを備えており、ステータ３５の内周は、入力軸１２の外周にニードルベアリング４３を介して同軸に嵌合するステータシャフト４４の軸方向一端にワンウェイクラッチ４５を介して支持される。

ポンプインペラ２９の筒状のボス部２９ａはステータシャフト４４の外周に相対回転自在に嵌合しており、そのボス部２９ａの外周にオイルポンプ３１を駆動する駆動スプロケット３０が固定される。駆動スプロケット３０は、トルクコンバータ１７を収納するトルクコンバータケース１１ａの内周面にボールベアリング４６を介して相対回転自在に支持されており、ポンプインペラ２９のボス部２９ａとトルクコンバータケース１１ａとの間にシール部材４８が配置される。

トルクコンバータケース１１ａの側面１１ｂには円形の凹部１１ｃが形成されており、ステータシャフト４４の軸方向他端から径方向外側に延びる板状のステータシャフトフランジ４９がトルクコンバータケース１１ａの凹部１１ｃに嵌合する。凹部１１ｃの内周面およびステータシャフトフランジ４９の外周面は径方向に隙間なく嵌合し、ステータシャフトフランジ４９は凹部１１ｃによって径方向に位置決めされる。

入力軸１２の外周に嵌合する板状の蓋部材５０がトルクコンバータケース１１ａの側面１１ｂに当接し、例えば６本のボルト５１…でトルクコンバータケース１１ａに締結される。その結果、ステータシャフトフランジ４９は凹部１１ｃの底面と蓋部材５０との間に挟まれて軸方向に位置決めされる。このとき、ノックピン５２が蓋部材５０およびステータシャフトフランジ４９に嵌合することで、蓋部材５０に対してステータシャフトフランジ４９が軸線まわりの回転方向に位置決めされる。尚、図４の符号４１は、トルクコンバータケース１１ａに対して蓋部材５０を位置決めするためのノックピンである。また蓋部材５０にはアイドル軸１６が支持される。

入力軸１２の外周には、蓋部材５０の軸方向他端側に隣接して第１クラッチ１８が配置される。第１クラッチ１８は、入力軸１２に固設されたクラッチドラム５３と、入力軸１２にニードルベアリング５４を介して相対回転自在に支持された第１インダクションギヤ３８から軸方向一端側に延びるクラッチハブ５５と、クラッチドラム５３およびクラッチハブ５５間に配置された複数の摩擦板５６…と、複数の摩擦板５６…を相互に係合する方向に付勢するクラッチピストン５７と、クラッチピストン５７を複数の摩擦板５６…から離反する方向に付勢するクラッチスプリング５８とを備える。

そして第１インダクションギヤ３８を挟んでニードルベアリング４３と反対側において、入力軸１２がボールベアリング５９（図１参照）を介してミッションケース１１に支持される。つまり、入力軸１２は、第１インダクションギヤ３８の軸方向一端側でニードルベアリング４３によりステータシャフト４４に支持され、かつ第１インダクションギヤ３８の軸方向他端側でボールベアリング５９によりミッションケース１１に支持される。ニードルベアリング４３は本発明の第１ベアリングを構成し、ボールベアリング５９は本発明の第２ベアリングを構成する。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

エンジンＥのトルクが第１インダクションギヤ３８を介して伝達されるとき、第１インダクションギヤ３８は第２インダクションギヤ３９および第１ギヤ２６から受ける噛合反力で径方向に付勢される。この噛合反力の一部は入力軸１２からニードルベアリング４３を介してステータシャフト４４に伝達され、更にステータシャフト４４からステータシャフトフランジ４９を介してトルクコンバータケース１１ａに伝達されて支持される。

このとき、ステータシャフトフランジ４９の外周面はトルクコンバータケース１１ａの側面１１ｂに形成した凹部１１ｃの内周面に嵌合しているため、ステータシャフトフランジ４９を径方向に付勢する荷重は、蓋部材５０を介してボルト５１…に伝達されることなく、トルクコンバータケース１１ａの側面１１ｂの凹部１１ｃに直接支持される。その結果、ボルト５１…はステータシャフトフランジ４９に作用する軸方向の小さい荷重だけを支持すれば良いため、ボルト５１…の本数を増やしたり、ボルト５１…の直径を太くしたりすることなく緩みを防止し、ステータシャフトフランジ４９を径方向および軸方向に位置決めしてガタの発生を抑制することができる。

特に、本実施の形態によれば、ＬＯＷモードあるいはＲＶＳモードでの走行中に、入力軸１２の回転は第１リダクションギヤ３６および第２リダクションギヤ３７よりなる第１減速経路で減速され、ベルト式無段変速機構Ｖの第１プーリ２０および第２プーリ２１間で減速され、かつ第２インダクションギヤ３９および第１インダクションギヤ３８よりなる第２減速経路で減速されるため、第２減速経路の終段の第１インダクションギヤ３８には極めて大きなトルクが入力し、第１インダクションギヤ３８に作用する噛合反力が大きくなってボルト５１…の緩みが生じ易くなる。

しかしながら、本実施の形態によれば、ステータシャフトフランジ４９を上述した構造でトルクコンバータケース１１ａに固定することで、ボルト５１…の緩みを確実に阻止することが可能となる。

また従来の無段変速機Ｔでは、ステータシャフト４４の外周を囲むようにオイルポンプを配置し、ステータシャフト４４あるいはステータシャフトフランジ４９とトルクコンバータケース１１ａとの合わせ面に高圧油路を形成する場合があった。このような構造を採用すると、前記高圧油路の油圧に耐えるようにステータシャフトフランジ４９をトルクコンバータケース１１ａに締結するボルトの軸力を増加させる必要があるため、仮に本実施の形態の構造でステータシャフトフランジ４９を固定しても、ボルト数の低減およびボルトの小径化は難しい。

しかしながら、本実施の形態によれば、オイルポンプ３１をステータシャフト４４やステータシャフトフランジ４９から離れた位置に配置して無端チェーン３４で駆動するため、オイルポンプ３１が発生する油圧による荷重が蓋部材５０を固定するボルト５１…に作用することがなくなり、ボルト５１…の緩みが一層確実に阻止される。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、本発明の変速機は実施の形態の無段変速機Ｔに限定されず、有段変速機であっても良い。

本発明の駆動源は実施の形態のエンジンＥに限定されず、モータ・ジェネレータ等の他種の駆動源であっても良い。

また本発明の第１ベアリングは実施の形態のニードルベアリング４３に限定されるものではなく、本発明の第２ベアリングは実施の形態のボールベアリング５９に限定されるものではない。

本発明は、駆動源の駆動力を入力軸に伝達するトルクコンバータが、前記入力軸の外周に嵌合して一端にステータが接続されたステータシャフトと、前記ステータシャフトの他端に設けられてケーシングに固定されたステータシャフトフランジとを備え、前記入力軸に前記駆動源の駆動力を出力軸に伝達するギヤを支持した変速機のステータシャフト固定構造に関する。

エンジンの駆動力を入力軸に伝達するトルクコンバータのステータを、入力軸の外周に嵌合するステータシャフトの一端側にワンウェイクラッチを介して支持するとともに、ステータシャフトの他端側に一体に設けたステータシャフトフランジを、ケーシングの側面にボルトで締結したものが、下記特許文献１により公知である。

国際出願公開第ＷＯ２０１１／１０８３１６号

ところで、ステータシャフトは入力軸の外周にベアリングを介して支持しているため、入力軸に設けたギヤが受ける噛合反力により入力軸に径方向の荷重が作用すると、その荷重はベアリングからステータシャフトおよびステータシャフトフランジを介してボルトに伝達され、ボルトが緩んでステータシャフトフランジとケーシングの座面との間にガタが発生する可能性があった。これを防止するには、ボルトの本数を増やしたり、大径のボルトを使用したりすれば良いが、そのようにすると部品点数や重量が増加する問題がある。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、簡単な構造でトルクコンバータのステータシャフトフランジをケーシングに対して径方向に位置決めすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によれば、駆動源の駆動力を入力軸に伝達するトルクコンバータが、前記入力軸の外周に嵌合して一端にステータが接続されたステータシャフトと、前記ステータシャフトの他端に設けられてケーシングに固定されたステータシャフトフランジとを備え、前記入力軸に前記駆動源の駆動力を出力軸に伝達するギヤを支持した変速機のステータシャフト固定構造であって、前記入力軸を、前記ギヤの軸方向一端側で第１ベアリングにより前記ステータシャフトに支持するとともに、前記ギヤの軸方向他端側で第２ベアリングにより前記ケーシングに支持し、前記ステータシャフトフランジを、前記ケーシングの側面に形成した凹部に嵌合して径方向に位置決めするとともに、前記ケーシングの前記側面に蓋部材を当接させてそれらケーシング及び蓋部材を互いに締結することにより、前記凹部および前記蓋部材間に前記ステータシャフトフランジを挟んで軸方向に位置決めしたことを第１の特徴とする変速機のステータシャフト固定構造が提案される。

また本発明によれば、前記第１の特徴に加えて、前記ステータシャフトの外周に相対回転自在に支持されて前記駆動源の駆動力で駆動される駆動スプロケットと、オイルポンプのポンプ軸に設けられた従動スプロケットとを無端チェーンで接続したことを第２の特徴とする変速機のステータシャフト固定構造が提案される。

また本発明によれば、前記第１または第２の特徴に加えて、前記変速機は、第１プーリおよび第２プーリ間に無端ベルトを巻き掛けたベルト式無段変速機構と、前記入力軸の回転を減速して前記第１プーリに伝達可能な第１減速経路と、前記第２プーリの回転を減速して前記出力軸に伝達可能な第２減速経路とを備え、前記ギヤは前記第２減速経路の出力ギヤであることを第３の特徴とする変速機のステータシャフト固定構造が提案される。

尚、実施の形態のエンジンＥは本発明の駆動源に対応し、実施の形態のミッションケース１１は本発明のケーシングに対応し、実施の形態の第１出力軸１３Ａは本発明の出力軸に対応し、実施の形態の第１、第２リダクションギヤ３６，３７は本発明の第１減速経路に対応し、実施の形態の第１、第２インダクションギヤ３８，３９は本発明の第２減速経路に対応し、そのうち特に第１インダクションギヤ３８は本発明のギヤに対応し、実施の形態のニードルベアリング４３は本発明の第１ベアリングに対応し、実施の形態のボールベアリング５９は本発明の第２ベアリングに対応する。

本発明の第１の特徴によれば、駆動源の駆動力を入力軸に伝達するトルクコンバータは、入力軸の外周に嵌合して一端にステータが接続されたステータシャフトと、ステータシャフトの他端に設けられてケーシングに固定されたステータシャフトフランジとを備え、入力軸に駆動源の駆動力を出力軸に伝達するギヤが支持される。入力軸を、ギヤの軸方向一端側で第１ベアリングによりステータシャフトに支持するとともに、ギヤの軸方向他端側で第２ベアリングによりケーシングに支持したので、ギヤが受ける噛合反力により第１、第２ベアリングに径方向の荷重が作用し、第１ベアリングから径方向の荷重を受けるステータシャフトと一体のステータシャフトフランジをケーシングに固定する部分が緩んでガタが発生し易くなる。しかしながら、ステータシャフトフランジを、ケーシングの側面に形成した凹部に嵌合して径方向に位置決めしたことにより、前記径方向の荷重をケーシングで直接支持してステータシャフトフランジのガタを抑制することができる。

また、ケーシングの側面に蓋部材を当接させてそれらケーシング及び蓋部材を互いに締結することにより、凹部および蓋部材間にステータシャフトフランジを挟んで軸方向に位置決めしたので、締結部材の緩みを防止できるとともに、ステータシャフトフランジの径方向のガタだけでなく、軸方向のガタも阻止することができる。

また本発明の第２の特徴によれば、ステータシャフトの外周に相対回転自在に支持されて駆動源の駆動力で駆動される駆動スプロケットと、オイルポンプのポンプ軸に設けられた従動スプロケットとを無端チェーンで接続したので、オイルポンプをステータシャフトおよびステータシャフトフランジから離れた位置に設けることが可能となる。その結果、オイルポンプが発生する油圧がステータシャフトあるいはステータシャフトフランジとケーシングとの結合面に作用することが防止され、ステータシャフトフランジを特別に強固に固定することなく油圧によるガタの発生を阻止することができる。

また本発明の第３の特徴によれば、変速機は、第１プーリおよび第２プーリ間に無端ベルトを巻き掛けたベルト式無段変速機構と、入力軸の回転を減速して第１プーリに伝達可能な第１減速経路と、第２プーリの回転を減速して出力軸に伝達可能な第２減速経路とを備えるので、入力軸の回転は、第１減速経路、ベルト式無段変速機構および第２減速経路で３段階に減速されて出力軸に伝達される。その結果、第２減速経路の出力ギヤである前記ギヤに大トルクが作用して入力軸に大きな径方向荷重が加わるが、上述した第１の特徴の効果によりステータシャフトフランジの径方向のガタの発生を効果的に阻止することができる。

図１は無段変速機のスケルトン図である。（第１の実施の形態） 図２は無段変速機の軸直角方向の断面図である。（第１の実施の形態） 図３は図１の３部拡大図である。（第１の実施の形態） 図４は図３の４−４線矢視図である。（第１の実施の形態）

Ｅ エンジン（駆動源）
Ｖ ベルト式無段変速機構
１１ ミッションケース（ケーシング）
１１ｂ 側面
１１ｃ 凹部
１２ 入力軸
１３Ａ 第１出力軸（出力軸）
１７ トルクコンバータ
２０ 第１プーリ
２１ 第２プーリ
２２ 無端ベルト
３０ 駆動スプロケット
３１ オイルポンプ
３２ ポンプ軸
３３ 従動スプロケット
３４ 無端チェーン
３５ ステータ
３６ 第１リダクションギヤ（第１減速経路）
３７ 第２リダクションギヤ（第１減速経路）
３８ 第１インダクションギヤ（ギヤ、第２減速経路）
３９ 第２インダクションギヤ（第２減速経路）
４３ ニードルベアリング（第１ベアリング）
４４ ステータシャフト
４９ ステータシャフトフランジ
５０ 蓋部材
５９ ボールベアリング（第２ベアリング）

以下、図１〜図４に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

第１の実施の形態

図１および図２に示すように、自動車用の無段変速機Ｔは、ミッションケース１１の内部に相互に平行に配置された入力軸１２と、第１出力軸１３Ａと、第１副軸１４と、第２副軸１５と、アイドル軸１６とを備えており、第１副軸１４の外周には第２出力軸１３Ｂが相対回転自在に嵌合する。エンジンＥの駆動力がトルクコンバータ１７を介して伝達される入力軸１２は両端に第１クラッチ１８および第２クラッチ１９を備えており、第１クラッチ１８を係合すると入力軸１２の駆動力が第１副軸１４に伝達され、第２クラッチ１９を係合すると入力軸１２の駆動力が第２副軸１５、第１ギヤ２６およびアイドル軸１６に伝達される。

第１副軸１４に設けた第１プーリ２０と第２副軸１５に設けた第２プーリ２１とが無端ベルト２２で接続されており、第１、第２プーリ２０，２１の溝幅を変更することで、第１副軸１４および第２副軸１５間の変速比を変更可能である。第１プーリ２０、第２プーリ２１および無端ベルト２２はベルト式無段変速機構Ｖを構成する。

第１出力軸１３Ａには第１シンクロ機構２３が設けられており、第１シンクロ機構２３を右動すると第１ギヤ２６が第１出力軸１３Ａに結合され、第１シンクロ機構２３を左動すると第２ギヤ２７が第１出力軸１３Ａに結合される。また第１副軸１４および第２出力軸１３Ｂ間に第２シンクロ機構２５が設けられており、第２シンクロ機構２５を右動すると第１副軸１４の駆動力が第２出力軸１３ＢおよびディファレンシャルギヤＤを介して車軸２４に伝達される。

トルクコンバータ１７のポンプインペラ２９に固定された駆動スプロケット３０とオイルポンプ３１のポンプ軸３２に固定された従動スプロケット３３とが無端チェーン３４で接続されており、エンジンＥの駆動力でオイルポンプ３１が常時駆動される。

入力軸１２に対して、第２副軸１５は前上方に配置され、第１副軸１４および第２出力軸１３Ｂは後上方に配置され、ポンプ軸３２は前下方に配置され、アイドル軸１６は下方に配置され、第１出力軸１３Ａは後下方に配置され、ディファレンシャルギヤＤは前記各軸１２，１３Ａ，１３Ｂ，１４，１５，１６，３２の後方に配置される。

第１クラッチ１８を係合し、第２クラッチ１９を係合解除し、第１シンクロ機構２３を右動し、第２シンクロ機構２５を左動したＬＯＷモードでは、エンジンＥの駆動力がトルクコンバータ１７→入力軸１２→第１クラッチ１８→第１リダクションギヤ３６→第２リダクションギヤ３７→第１副軸１４→第１プーリ２０→無端ベルト２２→第２プーリ２１→第２副軸１５→第２インダクションギヤ３９→第１インダクションギヤ３８→第１ギヤ２６→第１シンクロ機構２３→第１出力軸１３Ａ→ディファレンシャルギヤＤの経路で車軸２４に伝達される。このＬＯＷモードで第１プーリ２０および第２プーリ２１の溝幅を変更することで、無段変速機Ｔの変速比をＬＯＷ側で無段階に変更することができる。

このとき、第１リダクションギヤ３６および第２リダクションギヤ３７は第１減速経路を構成し、第２インダクションギヤ３９および第１インダクションギヤ３８は第２減速経路を構成する。

第１クラッチ１８を係合解除し、第２クラッチ１９を係合し、第１シンクロ機構２３を中立にし、第２シンクロ機構２５を右動したＨＩモードでは、エンジンＥの駆動力がトルクコンバータ１７→入力軸１２→第２クラッチ１９→第１インダクションギヤ３８→第２インダクションギヤ３９→第２副軸１５→第２プーリ２１→無端ベルト２２→第１プーリ２０→第１副軸１４→第２シンクロ機構２５→第２出力軸１３Ｂ→ディファレンシャルギヤＤの経路で車軸２４に伝達される。このＨＩモードで第１プーリ２０および第２プーリ２１の溝幅を変更することで、無段変速機Ｔの変速比をＨＩ側で無段階に変更することができる。

このとき、第１インダクションギヤ３８および第２インダクションギヤ３９は増速経路を構成する。

第１クラッチ１８を係合し、第２クラッチ１９を係合解除し、第１シンクロ機構２３を左動し、第２シンクロ機構２５を左動したＲＶＳモードでは、エンジンＥの駆動力がトルクコンバータ１７→入力軸１２→第１クラッチ１８→第１リダクションギヤ３６→第２リダクションギヤ３７→第１副軸１４→第１プーリ２０→無端ベルト２２→第２プーリ２１→第２副軸１５→第２インダクションギヤ３９→第１インダクションギヤ３８→アイドル軸１６→第２ギヤ２７→第１シンクロ機構２３→第１出力軸１３Ａ→ディファレンシャルギヤＤの経路で逆回転となって車軸２４に伝達され、車両は後進走行する。このＲＶＳモードで第１プーリ２０および第２プーリ２１の溝幅を変更することで、無段変速機Ｔの変速比をＲＶＳ側で無段階に変更することができる。

以上のように、ＬＯＷモードおよびＨＩモードで第１プーリ２０および第２プーリ２１間の動力伝達方向を反転することで、無段変速機Ｔのトータルの変速比を二乗のレンジに拡大することができるだけでなく、ＲＶＳモードで車両を後進走行させることができる。

次に、図３および図４に基づいて、トルクコンバータ１７のステータシャフト４４の固定構造を説明する。

トルクコンバータ１７は、エンジンＥのクランクシャフトに図示しないドライブプレートを介して接続されたポンプインペラ２９と、入力軸１２の軸端にボス部４２ａを固定されてポンプインペラ２９に軸方向に対向するタービンランナ４２と、ポンプインペラ２９およびタービンランナ４２の径方向内側に配置されたステータ３５とを備えており、ステータ３５の内周は、入力軸１２の外周にニードルベアリング４３を介して同軸に嵌合するステータシャフト４４の軸方向一端にワンウェイクラッチ４５を介して支持される。

ポンプインペラ２９の筒状のボス部２９ａはステータシャフト４４の外周に相対回転自在に嵌合しており、そのボス部２９ａの外周にオイルポンプ３１を駆動する駆動スプロケット３０が固定される。駆動スプロケット３０は、トルクコンバータ１７を収納するトルクコンバータケース１１ａの内周面にボールベアリング４６を介して相対回転自在に支持されており、ポンプインペラ２９のボス部２９ａとトルクコンバータケース１１ａとの間にシール部材４８が配置される。

トルクコンバータケース１１ａの側面１１ｂには円形の凹部１１ｃが形成されており、ステータシャフト４４の軸方向他端から径方向外側に延びる板状のステータシャフトフランジ４９がトルクコンバータケース１１ａの凹部１１ｃに嵌合する。凹部１１ｃの内周面およびステータシャフトフランジ４９の外周面は径方向に隙間なく嵌合し、ステータシャフトフランジ４９は凹部１１ｃによって径方向に位置決めされる。

入力軸１２の外周に嵌合する板状の蓋部材５０がトルクコンバータケース１１ａの側面１１ｂに当接し、例えば６本のボルト５１…でトルクコンバータケース１１ａに締結される。その結果、ステータシャフトフランジ４９は凹部１１ｃの底面と蓋部材５０との間に挟まれて軸方向に位置決めされる。このとき、ノックピン５２が蓋部材５０およびステータシャフトフランジ４９に嵌合することで、蓋部材５０に対してステータシャフトフランジ４９が軸線まわりの回転方向に位置決めされる。尚、図４の符号４１は、トルクコンバータケース１１ａに対して蓋部材５０を位置決めするためのノックピンである。また蓋部材５０にはアイドル軸１６が支持される。

入力軸１２の外周には、蓋部材５０の軸方向他端側に隣接して第２クラッチ１９が配置される。第２クラッチ１９は、入力軸１２に固設されたクラッチドラム５３と、入力軸１２にニードルベアリング５４を介して相対回転自在に支持された第１インダクションギヤ３８から軸方向一端側に延びるクラッチハブ５５と、クラッチドラム５３およびクラッチハブ５５間に配置された複数の摩擦板５６…と、複数の摩擦板５６…を相互に係合する方向に付勢するクラッチピストン５７と、クラッチピストン５７を複数の摩擦板５６…から離反する方向に付勢するクラッチスプリング５８とを備える。

そして第１インダクションギヤ３８を挟んでニードルベアリング４３と反対側において、入力軸１２がボールベアリング５９（図１参照）を介してミッションケース１１に支持される。つまり、入力軸１２は、第１インダクションギヤ３８の軸方向一端側でニードルベアリング４３によりステータシャフト４４に支持され、かつ第１インダクションギヤ３８の軸方向他端側でボールベアリング５９によりミッションケース１１に支持される。ニードルベアリング４３は本発明の第１ベアリングを構成し、ボールベアリング５９は本発明の第２ベアリングを構成する。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

エンジンＥのトルクが第１インダクションギヤ３８を介して伝達されるとき、第１インダクションギヤ３８は第２インダクションギヤ３９および第１ギヤ２６から受ける噛合反力で径方向に付勢される。この噛合反力の一部は入力軸１２からニードルベアリング４３を介してステータシャフト４４に伝達され、更にステータシャフト４４からステータシャフトフランジ４９を介してトルクコンバータケース１１ａに伝達されて支持される。

このとき、ステータシャフトフランジ４９の外周面はトルクコンバータケース１１ａの側面１１ｂに形成した凹部１１ｃの内周面に嵌合しているため、ステータシャフトフランジ４９を径方向に付勢する荷重は、蓋部材５０を介してボルト５１…に伝達されることなく、トルクコンバータケース１１ａの側面１１ｂの凹部１１ｃに直接支持される。その結果、ボルト５１…はステータシャフトフランジ４９に作用する軸方向の小さい荷重だけを支持すれば良いため、ボルト５１…の本数を増やしたり、ボルト５１…の直径を太くしたりすることなく緩みを防止し、ステータシャフトフランジ４９を径方向および軸方向に位置決めしてガタの発生を抑制することができる。

特に、本実施の形態によれば、ＬＯＷモードあるいはＲＶＳモードでの走行中に、入力軸１２の回転は第１リダクションギヤ３６および第２リダクションギヤ３７よりなる第１減速経路で減速され、ベルト式無段変速機構Ｖの第１プーリ２０および第２プーリ２１間で減速され、かつ第２インダクションギヤ３９および第１インダクションギヤ３８よりなる第２減速経路で減速されるため、第２減速経路の終段の第１インダクションギヤ３８には極めて大きなトルクが入力し、第１インダクションギヤ３８に作用する噛合反力が大きくなってボルト５１…の緩みが生じ易くなる。

しかしながら、本実施の形態によれば、ステータシャフトフランジ４９を上述した構造でトルクコンバータケース１１ａに固定することで、ボルト５１…の緩みを確実に阻止することが可能となる。

また従来の無段変速機Ｔでは、ステータシャフト４４の外周を囲むようにオイルポンプを配置し、ステータシャフト４４あるいはステータシャフトフランジ４９とトルクコンバータケース１１ａとの合わせ面に高圧油路を形成する場合があった。このような構造を採用すると、前記高圧油路の油圧に耐えるようにステータシャフトフランジ４９をトルクコンバータケース１１ａに締結するボルトの軸力を増加させる必要があるため、仮に本実施の形態の構造でステータシャフトフランジ４９を固定しても、ボルト数の低減およびボルトの小径化は難しい。

しかしながら、本実施の形態によれば、オイルポンプ３１をステータシャフト４４やステータシャフトフランジ４９から離れた位置に配置して無端チェーン３４で駆動するため、オイルポンプ３１が発生する油圧による荷重が蓋部材５０を固定するボルト５１…に作用することがなくなり、ボルト５１…の緩みが一層確実に阻止される。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、本発明の変速機は実施の形態の無段変速機Ｔに限定されず、有段変速機であっても良い。

本発明の駆動源は実施の形態のエンジンＥに限定されず、モータ・ジェネレータ等の他種の駆動源であっても良い。

また本発明の第１ベアリングは実施の形態のニードルベアリング４３に限定されるものではなく、本発明の第２ベアリングは実施の形態のボールベアリング５９に限定されるものではない。

Claims (4)

1. 駆動源（Ｅ）の駆動力を入力軸（１２）に伝達するトルクコンバータ（１７）が、前記入力軸（１２）の外周に嵌合して一端にステータ（３５）が接続されたステータシャフト（４４）と、前記ステータシャフト（４４）の他端に設けられてケーシング（１１）に固定されたステータシャフトフランジ（４９）とを備え、前記入力軸（１２）に前記駆動源（Ｅ）の駆動力を出力軸（１３Ａ）に伝達するギヤ（３８）を支持した変速機のステータシャフト固定構造であって、
   前記入力軸（１２）を、前記ギヤ（３８）の軸方向一端側で第１ベアリング（４３）により前記ステータシャフト（４４）に支持するとともに、前記ギヤ（３８）の軸方向他端側で第２ベアリング（５９）により前記ケーシング（１１）に支持し、前記ステータシャフトフランジ（４９）を、前記ケーシング（１１）の側面（１１ｂ）に形成した凹部（１１ｃ）に嵌合して径方向に位置決めしたことを特徴とする変速機のステータシャフト固定構造。
2. 前記ケーシング（１１）の前記側面（１１ｂ）に蓋部材（５０）を締結し、前記凹部（１１ｃ）および前記蓋部材（５０）間に前記ステータシャフトフランジ（４９）を挟んで軸方向に位置決めしたことを特徴とする、請求項１に記載の変速機のステータシャフト固定構造。
3. 前記ステータシャフト（４４）の外周に相対回転自在に支持されて前記駆動源（Ｅ）の駆動力で駆動される駆動スプロケット（３０）と、オイルポンプ（３１）のポンプ軸（３２）に設けられた従動スプロケット（３３）とを無端チェーン（３４）で接続したことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の変速機のステータシャフト固定構造。
4. 前記変速機は、第１プーリ（２０）および第２プーリ（２１）間に無端ベルト（２２）を巻き掛けたベルト式無段変速機構（Ｖ）と、前記入力軸（１２）の回転を減速して前記第１プーリ（２０）に伝達可能な第１減速経路（３６，３７）と、前記第２プーリ（２１）の回転を減速して前記出力軸（１３Ａ）に伝達可能な第２減速経路（３９，３８）とを備え、前記ギヤ（３８）は前記第２減速経路（３９，３８）の出力ギヤであることを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の変速機のステータシャフト固定構造。

Images