JP6629162B2 - 動力伝達機構 - Google Patents

Description

本発明は、ギヤや摩擦係合要素などを含む動力伝達機構に関し、とくに車両に搭載される変速機に好適な動力伝達機構に関する。

たとえば、車両に搭載される自動変速機として、無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）や有段式の自動変速機（ＡＴ：Automatic Transmission）などが広く知られている。

自動変速機では、動力を伝達するために、複数のギヤが用いられている。たとえば、図４に示される構成では、図外のインプット軸から遊星歯車機構４０１のキャリア４０２に動力を伝達するために、第１ギヤ４０３および第２ギヤ４０４が用いられている。第１ギヤ４０３は、インプット軸と一体回転可能に設けられている。第２ギヤ４０４は、ベアリング４０５を介して、アウトプット軸４０６に相対回転可能に支持されている。

キャリア４０２は、キャリア４０２の回転を制動／許容するブレーキ４０７のブレーキハブ４０８と一体回転可能に設けられている。具体的には、ブレーキハブ４０８は、第２ギヤ４０４から回転径方向の外側に延びる基端部４１１と、基端部４１１から回転軸線方向に延びる延部４１２とを含む。ブレーキハブ４０８の基端部４１１は、溶接により、第２ギヤ４０４に固定されている。キャリア４０２は、延部４１２にスプライン嵌合し、そのスプライン嵌合した部分から回転径方向の内側に延びている。

この構成により、ブレーキ４０７が解放された状態で、第１ギヤ４０３から第２ギヤ４０４に動力が伝達されると、キャリア４０２およびブレーキハブ４０８が第２ギヤ４０４と一体に回転する。

特開２０１５−１４５６８２号公報

第２ギヤ４０４は、ベアリング４０５の外輪にガタを有して外嵌されている。そのため、第１ギヤ４０３から第２ギヤ４０４への動力（トルク）の入力により、第２ギヤ４０４がガタ量の範囲で変位し、第２ギヤ４０４の回転に伴って、ブレーキハブ４０８の基端部４１１と第２ギヤ４０４との溶接部分に圧縮応力および引張応力が交互に発生し、溶接部分に割れなどの破損を生じるおそれがある。

本発明の目的は、第１ギヤから動力が伝達される第２ギヤに板状部材が溶接によって固定された構成において、溶接部分に割れなどの破損を生じることを抑制できる、動力伝達機構を提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係る動力伝達機構は、第１ギヤと、第１ギヤと噛合し、第１ギヤから動力が伝達される第２ギヤと、第２ギヤに基端部が溶接によって固定され、基端部から第２ギヤの回転径方向の外側に延びる板状部材とを含み、板状部材には、板状部材の剛性を低減させるための複数の孔が形成されている。

この構成によれば、第１ギヤから第１ギヤと噛合する第２ギヤに動力が伝達される。第２ギヤには、第２ギヤの回転径方向に延びる板状部材の基端部が溶接によって固定されている。そして、板状部材には、その剛性を低減させるための複数の孔が形成されている。これにより、第１ギヤから第２ギヤに動力が入力されて、第２ギヤがガタ量の範囲で変位するときに、板状部材の基端部と第２ギヤとの溶接部分に発生する応力を低減することができる。よって、その溶接部分に応力による割れなどの破損が生じることを抑制できる。

また、板状部材に複数の孔が形成されることにより、板状部材の重量が低減する。その結果、動力伝達機構が軽量化されるので、たとえば、動力伝達機構が車両の自動変速機などに採用される場合、その自動変速機が搭載される車両を低燃費化することができる。

板状部材は、基端部に対して基端部から回転径方向の外側に延びる部分が薄肉に形成されていてもよい。

これにより、板状部材の剛性をさらに低減させることができ、板状部材の基端部と第２ギヤとの溶接部分に破損が生じることを一層抑制できる。また、板状部材をさらに軽量化することができ、板状部材の軽量化による効果の増大を図ることができる。

孔は、第２ギヤの回転方向に延びる長孔であってもよい。

板状部材に複数の長孔が形成されることにより、板状部材に複数の丸孔が形成された構成よりも剛性を低減させることができる。

長孔が第２ギヤの回転径方向に複数列をなすように形成されていてもよく、その場合、互いに隣り合う列において、長孔の回転方向の位置がずれていることが好ましい。

これにより、板状部材の剛性を一層低減させることができ、板状部材の基端部と第２ギヤとの溶接部分に破損が生じることをより効果的に抑制できる。

本発明によれば、板状部材の基端部と第２ギヤとの溶接部分に発生する応力を低減することができ、その溶接部分に応力による割れなどの破損が生じることを抑制できる。

本発明の一実施形態に係る駆動伝達機構が採用された変速機の一部を示す断面図である。 図１に示されるドリブンギヤおよびブレーキハブを拡大して示す断面図である。 ブレーキハブを左側から見た図であり、ブレーキハブの一部を示す。 従来の駆動伝達機構の構成を示す断面図である。

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。

＜変速機＞
図１は、本発明の一実施形態に係る駆動伝達機構が採用された変速機１の一部を示す断面図である。図１では、断面を表すハッチングの付与が省略されている。また、図１を含む各断面図では、回転軸線の一方側の構成のみが示されている。

図１には、車両に搭載される変速機１の一部が示されている。具体的には、変速機１は、プライマリプーリとセカンダリプーリとにベルトが巻き掛けられた無段変速機（図示せず）の構成を備えており、図１には、変速機１のセカンダリ軸２とアウトプット軸３との接続部分の構成が示されている。セカンダリ軸２とアウトプット軸３とは、同軸上に並べて、それぞれ回転可能に設けられている。

なお、以下の説明では、セカンダリ軸２に対するアウトプット軸３側を「右側」といい、アウトプット軸３に対するセカンダリ軸２側を「左側」という。

セカンダリ軸２とアウトプット軸３との間で動力を伝達するため、変速機１には、遊星歯車機構１１が設けられている。遊星歯車機構１１は、サンギヤ１２、キャリア１３、リングギヤ１４および複数のピニオンギヤ１５を備えている。

また、変速機１には、図外のインプット軸に入力される動力をベルトを経由せずに遊星歯車機構１１に伝達可能にするため、平行軸式歯車機構２１が設けられている。平行軸式歯車機構２１は、インプット軸に保持されたドライブギヤ２２と、ドライブギヤ２２と噛合するドリブンギヤ２３とを備えている。

ドリブンギヤ２３は、アウトプット軸３にベアリング２４を介して回転可能に保持されている。ドリブンギヤ２３は、スナップリング２５により、ベアリング２４の外輪２６に対して回転軸線方向に固定されている。具体的には、ベアリング２４の外輪２６には、その外周面に、周方向に延びる第１溝２７が全周にわたって形成されている。一方、ドリブンギヤ２３の内周面には、第１溝２７と回転径方向に対向する位置に、周方向に延びる第２溝２８が全周にわたって形成されている。そして、スナップリング２５が第１溝２７および第２溝２８の両方に跨がって嵌合することにより、ドリブンギヤ２３がベアリング２４の外輪２６に対して回転軸線方向に固定されている。

遊星歯車機構１１のサンギヤ１２は、セカンダリ軸２の右端部に外嵌されて、セカンダリ軸２とスプライン結合している。

キャリア１３は、キャリア１３の回転を制動／許容するブレーキＢ１のブレーキハブ３１と一体回転可能に設けられている。具体的には、ブレーキハブ３１は、ドリブンギヤ２３から回転径方向の外側に延びる略円環板状の板状部３２と、板状部３２の外周端部から左側に延びる略円筒状の延部３３とを一体的に有している。ブレーキハブ３１の板状部３２の基端部（内周端部）３４は、ドリブンギヤ２３に固定されている。キャリア１３は、延部３３にスプライン結合し、そのスプライン結合した部分から回転径方向の内側に延びている。

複数のピニオンギヤ１５は、キャリア１３に回転可能に保持されている。各ピニオンギヤ１５は、サンギヤ１２と噛合している。

リングギヤ１４は、複数のピニオンギヤ１５を一括して取り囲む略円筒状を有し、サンギヤ１２とリングギヤ１４とを直結／分離するクラッチＣ１のクラッチドラム４１に相対回転不能に保持されている。クラッチドラム４１は、ベアリング２４の左側でアウトプット軸３に固定され、アウトプット軸３からブレーキハブ３１の板状部３２の左側を回転径方向の外側に延びる略円環板状の板状部４２と、ブレーキハブ３１の延部３３の回転径方向の内側で、板状部４２の外周端部から左側に延びる略円筒状の延部４３とを一体的に有している。リングギヤ１４は、延部４３にスプライン結合により保持されて、各ピニオンギヤ１５に回転径方向の外側から噛合している。

この構成により、ブレーキＢ１およびクラッチＣ１が解放された状態で、ドライブギヤ２２からドリブンギヤ２３に動力が伝達されると、キャリア１３およびブレーキハブ３１がドリブンギヤ２３と一体に回転する。また、ブレーキＢ１が解放され、クラッチＣ１が係合された状態で、サンギヤ１２、キャリア１３およびリングギヤ１４が一体となって回転し、セカンダリ軸２とアウトプット軸３とが同一速度で回転する。このとき、インプット軸からドライブギヤ２２への動力の伝達が遮断され、ドライブギヤ２２からドリブンギヤ２３に動力は伝達されない。

＜ブレーキハブ＞
図２は、図１に示されるドリブンギヤ２３およびブレーキハブ３１を拡大して示す断面図である。図２では、断面を表すハッチングの付与が省略されている。

ブレーキハブ３１の板状部３２の基端部３４は、溶接により、ドリブンギヤ２３の左端部に固定されている。具体的には、ドリブンギヤ２３の左端部には、その全周にわたって、断面略四角形状の溝５１が形成されている。溝５１は、ドリブンギヤ２３の外周面および左端面で開放されている。基端部３４は、溝５１の左右方向（ドリブンギヤ２３の回転軸線方向）の幅とほぼ同じ厚さに形成されている。そして、基端部３４は、溝５１に左側から嵌められて、その内周面とドリブンギヤ２３の溝５１に臨む周面との当接部分が溶接されている。

ブレーキハブ３１の板状部３２における基端部３４以外の部分、言い換えれば、板状部３２における基端部３４から回転径方向の外側に延びる部分５２は、基端部３４よりも薄肉に形成されており、その薄肉部分５２の右端面は、基端部３４の右端面に対して左側に一段ずれている。

図３は、ブレーキハブ３１を左側から見た図であり、ブレーキハブ３１の一部を示す。

ブレーキハブ３１の板状部３２の薄肉部分５２には、複数の孔５３が形成されている。各孔５３は、回転方向（ブレーキハブ３１の周方向）に延びる長孔であり、複数の孔５３は、回転径方向に３列をなし、各列において、回転方向に間隔を開けて形成されている。また、複数の孔５３は、互いに隣り合う列において回転方向の位置をずらして形成されている。

＜作用効果＞
この構成によれば、ドライブギヤ２２からドライブギヤ２２と噛合するドリブンギヤ２３に動力が伝達される。ドリブンギヤ２３には、ドリブンギヤ２３の回転径方向に延びるブレーキハブ３１の板状部３２の基端部３４が溶接によって固定されている。そして、ブレーキハブ３１の板状部３２には、その剛性を低減させるための複数の孔５３が形成されている。これにより、ドライブギヤ２２からドリブンギヤ２３に動力が入力されて、ドリブンギヤ２３がベアリング２４の外輪２６との間に有するガタ量の範囲で変位するときに、ブレーキハブ３１の板状部３２の基端部３４とドリブンギヤ２３との溶接部分５４に発生する応力を低減することができる。よって、その溶接部分５４に応力による割れなどの破損が生じることを抑制できる。

また、ブレーキハブ３１の板状部３２に複数の孔５３が形成されることにより、ブレーキハブ３１の板状部３２の重量が低減する。その結果、変速機１の重量が低減するので、変速機１が搭載される車両を低燃費化することができる。

ブレーキハブ３１の板状部３２は、基端部３４に対して基端部３４から回転径方向の外側に延びる部分５２が薄肉に形成されている。これにより、ブレーキハブ３１の板状部３２の剛性をさらに低減させることができ、ブレーキハブ３１の板状部３２の基端部３４とドリブンギヤ２３との溶接部分５４に破損が生じることを一層抑制できる。また、ブレーキハブ３１の板状部３２をさらに軽量化することができ、ブレーキハブ３１の板状部３２の軽量化による効果の増大を図ることができる。

孔５３は、ドリブンギヤ２３の回転方向（周方向）に延びる長孔に形成されている。これにより、ブレーキハブ３１の板状部３２に複数の丸孔が形成された構成よりも剛性を低減させることができる。

また、孔５３は、回転径方向に３列をなすように形成され、互いに隣り合う列において回転方向の位置をずらして形成されている。これにより、ブレーキハブ３１の板状部３２の剛性を一層低減させることができ、ブレーキハブ３１の板状部３２の基端部３４とドリブンギヤ２３との溶接部分に破損が生じることをより効果的に抑制できる。

＜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可能である。

たとえば、前述の実施形態では、孔５３が回転径方向に３列をなして形成されているとしたが、孔５３は、回転径方向に２列をなして形成されていてもよいし、４列以上をなして形成されていてもよい。

また、変速機１が無段変速機の構成を有しているとしたが、無段変速機に限らず、有段式の自動変速機（ＡＴ：Automatic Transmission）の構成を有する変速機や手動変速機（ＭＴ：Manual Transmission）など、種々の形式の変速機に本発明を広く適用することができる。さらには、変速機以外の機構に本発明を適用することも可能である。

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。

２２：ドライブギヤ（第１ギヤ）
２３：ドリブンギヤ（第２ギヤ）
３２：板状部（板状部材）
５３：孔

Claims (1)

1. 第１ギヤと、
   前記第１ギヤと噛合し、前記第１ギヤから動力が伝達される第２ギヤと、
   前記第２ギヤに基端部が溶接によって固定され、前記基端部から前記第２ギヤの回転径方向の外側に延びる板状部材とを含み、
   前記第２ギヤは、前記第２ギヤの回転軸線を中心とする円筒面に対してガタを有して外嵌されており、
   前記第２ギヤには、前記第２ギヤの一端面および外周面で開放される溝が形成されており、
   前記板状部材の前記基端部は、前記溝の前記回転軸線方向の幅と同じ厚さに形成されて、前記溝の前記回転径方向に向いた面に溶接されて、前記溝から前記回転径方向に延び、
   前記板状部材には、前記板状部材の剛性を低減させるための複数の孔が形成されている、動力伝達機構。

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