JPH0648047B2 - 車両用自動変速機の伝動軸の支持機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は３支点で回転自在に支持された車両用自動変速
機の伝動軸の支持機構に関する。

［従来の技術］ 従来の車両用自動変速機は、実公昭３４−１２８０９号
公報に示されるように、入力軸、出力軸、これら入力軸
と出力軸との中間にある中間伝動軸などの伝動軸と、入
力軸と出力軸等を連結する摩擦係合要素と、伝動軸およ
び摩擦係合要素を収納するトランスミッションケースお
よび該ケースにボルト締め等により連結されるエクステ
ンションハウジングとを有し、出力軸は中間部および出
力側端部の２点が、トランスミッションの後端部および
エクステンションハウジングの後端部の２点において回
転自在に支持されている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、出力軸の中間部において支持されている
部分から入力側端部までの長さがある程度長い場合に
は、入力側端部において支持がないため触れ回りが生じ
るという問題を有している。また、トランスミッション
ケースとエクステンションハウジングが、ボルト締め等
により連結されているために、一体構成のケースに比較
し同心性の確保が困難であり、触れ回りが生じることに
より摩擦係合要素に負荷がかかり、摩擦係合要素の耐久
性が低下することになる。

この問題を解消するために、出力軸の中間部での支持を
廃止して出力軸の両端部においてこれを支持することに
より、同心性を確保し入力側端部での触れ廻りを防止す
るようにすることが考えられる。

しかし、出力軸の中間部に荷重が作用する場合、例えば
パーキング機構が出力軸の中間に設けられている場合に
おいて、走行中にパーキングブレーキが使用された時、
出力軸の中間に大きな負荷がかかり中間部に撓みが生じ
るため、出力軸が回転する際に、例えば、出力軸の両端
を支持している摩擦係合要素の耐久性を損なうことにな
る。

本発明は、上記問題を解決するものであって、通常走行
時は、出力軸の両端部での触れ回りを防止できるととも
に、走行中にパーキング機構が作動した時には、出力軸
の撓みを防止することができる車両用自動変速機の伝動
軸の支持機構を提供することを目的とする。

［問題を解決するための手段］ そのために、本発明の車両用自動変速機の伝動軸の支持
機構は、トランスミッションケースと、該トランスミッ
ションケースに連結されるエクステンションハウジング
と、入力軸と、該入力軸に同軸状に配設された出力軸
と、これら入力軸および出力軸を連結可能にする摩擦係
合要素と、前記出力軸の中間部においてスプライン結合
されたパーキングギアフランジを固定可能にするパーキ
ングギア機構と、前記出力軸の両端部をそれぞれ前記ト
ランスミッションケースおよびエクステンションハウジ
ングに回転自在に支持する第１および第２の支持手段
と、前記出力軸の中間部を前記パーキングギアフランジ
を介して前記トランスミッションケースに回転自在に支
持する第３の支持手段とを有し、該第３の支持手段にお
ける遊び量を前記第１および第２の支持手段における遊
び量よりも大きく設定すると共に、前記第３の支持手段
における遊び量を、前記出力軸とパーキングギアフラン
ジとの間の遊び量と前記トランスミッションケースとパ
ーキングギアフランジとの間の遊び量とに分散して設け
たことを特徴とする。

［作用および発明の効果］ 本発明においては、出力軸の両端部および中間部を支持
手段で支持し、中間部での支持手段における遊び量を両
端部での支持手段における遊び量よりも大きく設定して
いるため、通常走行時は出力軸の両端部での２点支持で
回転自在に支持され、出力軸の両端部での触れ回りを防
止し、出力軸の両端部における支持部材の耐久性を向上
させることができる。

また、中間部での支持手段における遊び量を、出力軸と
パーキングギアフランジとの間の遊び量とトランスミッ
ションケースとパーキングギアフランジとの間の遊び量
とに分散して設けるため、走行中にパーキング機構が作
動した時には、パーキングギアフランジがトランスミッ
ションケースに支持されるため、半径方向荷重が直接ト
ランスミッションケースに作用され、出力軸には半径方
向荷重が働かず、出力軸の撓みを防止することができ、
また、出力軸に連結されている摩擦係合要素の耐久性を
向上させることができる。

［実施例］ つぎに本発明を図に示す実施例に基づき説明する。

第１図は車両用自動変速機のギアトレインを示す骨格
図、第２図はその車両用自動変速機の断面図を示す。

自動変速機は、流体伝動装置（本実施例ではトルクコン
バータ）200と、トランスミッション300と、油圧制御装
置400とから構成される。

トランスミッション300は、第１プラネタルギアセットp
1、油圧サーボにより作動される１つの多板クラッチＣ
０、１つの多板ブレーキＢ０、および１つの一方向クラ
ッチＦ０を備えるオーバードライブ遊星歯車変速装置10
と、第２プラネタリギアセットp2、第３プラネタリギア
セットp3、油圧サーボにより作動される２つの多板クラ
ッチＣ１、Ｃ２、１つのベルトブレーキＢ１、２つの多
板ブレーキＢ２、Ｂ３、および２つの一方向クラッチＦ
１、Ｆ２を備える前進３段後進１段のアンダードライブ
遊星歯車変速装置４０とから構成される。

自動変速機のケースは、トルクコンバータ200を取容す
るトルクコンバータハウジング１２０、オーバードライ
ブ遊星歯車変速装置10とアンダードライブ遊星歯車変速
装置40とを直列的に収容するトランスミッションケー
ス、130、自動変速機100の後側を蓋するエクステンショ
ンハウジング140とからなり、これらトルクコンバータ
ハウジング120と、トランスミッションケース130と、エ
クステンションハウジング140とはそれぞれ同軸芯を有
し、多数のボルトで締結されている。

トルクコンバータ200は、前記トルクコンバータハウジ
ング120の前方（エンジン側）が開いたトルクコンバー
タ室121に収容され、エンジンの出力軸に連結したフロ
ントカバー111、該フロントカバー111に外周で溶接され
た円環板状のリアカバー112、該リアカバー112の内周壁
面の内壁に周設されたポンプインペラ205、該ポンプイ
ンペラ205に対向して配置されたタービンランナ206、該
タービンランナ206を保持しているタービンシェル207、
一方向クラッチ202を介して固定軸203に支持されるステ
ータ201、および前記フロントカバー111とタービンシェ
ル207との間を直結する直結クラッチ（ロックアップク
ラッチ）113を備えている。前記トルクコンバータ室121
とその後方に連続する前記トランスミッションケース13
0の筒状の変速装置室132との間には、内部に歯車式オイ
ルポンプ150が設けられるとともに中心部に前向きに突
出する筒状部152を有する環状オイルポンプボディ151が
トランスミッションケース130の前がわ端面に嵌合され
るとともに締結され、また前記オイルポンプボディ151
の後側には、前記筒状部152と同軸芯を有し後向きに突
出する筒状のフロントサポート153を有するオイルポン
プカバー154が締着されている。前記オイルポンプフロ
ントカバー151とオイルポンプカバー154とはオイルポン
プハウジング155を形成し、前記トルクコンバータ室121
と変速装置室132との隔壁であるとともにトランスミッ
ションの前部支壁となっている。また、前記トランスミ
ッションケースの変速装置室132の中間にはオーバード
ライブ機構室133とアンダードライブ機構室１３４とを
隔壁するとともに後向きに突出する筒状のセンターサポ
ート158を有する中間支壁159が別体で鋳造され嵌着して
設けられている。トランスミッションケース130の後部
には、前向きに突出する筒状のリアサポート156を有す
る後部支壁157がトランスミッションケース130と一体鋳
造されて設けられている。前記オイルポンプハウジング
（前部支壁または隔壁）155と後部支壁157の間が前記ト
ランスミッション300を収納する変速装置室132をなし、
後部支壁157とエクステンションハウジング140の間が変
速装置の出力軸室141を形成していて、該出力軸室141内
には電子制御式センサロータ143、スピードメータドラ
イブギア144が出力軸に固着してを設けられ、また後端
部には前記フロントサポート153と同軸心にプロペラシ
ャフト（図示せず）に連結されてスリーブヨーク100が
挿通され、ブッシュ（メタルベアリング）m1により回転
自在に支持される。

フロントサポート153の内側にはトルクコンバータ200の
ステータ201を支持する前記一方向クラッチ202の固定軸
203が嵌着され、該固定軸203の内側にトルクコンバータ
200の出力軸であるトランスミッションの入力軸11が前
後２つのブッシュm2およびm3を介して回転自在に支持さ
れている。該入力軸11はフロントサポート153の後方に
突出したフランジ部12aを有する後端部12が大径であ
り、該後端部12の軸心には後向きの中心穴１３が形成さ
れている。前記入力軸11の後方には、入力軸11に同軸心
を有し直列的に配された中間伝動軸14が回転自在に設け
られている。該中間伝動軸14は、その先端が前記中心穴
13内に差し込まれて該中心穴13の内周壁とブッシュm4を
介して回転自在に支持され、中間はローラーベアリング
m5を介して前記中間支壁159のセンタサポート158に回転
自在に支持され、その後端部15は大径であり、前記軸心
に後向きの中心穴16が形成されている。中間伝動軸14の
後方には該中間伝動軸14と同軸心を有し直列的に配され
出力軸１が回転自在に設けられている。

本発明にかかる車両用自動変速機の伝動軸の支持機構を
採用した伝動軸である出力軸１は、入力がわ端である先
端部１Ａは前記中間伝動軸14の中心穴16内に差し込ま
れ、該中心穴16の内周壁にブッシュm6を介して回転自在
に支持され、さらに該中心伝動軸14がローラーベアリン
グm5を介して前記中間支壁159のセンターサポート158に
回転自在に支持されることにより、トランスミッション
ケース130に回転自在に支持されている。中間部１Ｂで
は、本実施例では外周において第３プラネタリギアセッ
トp3のリングギアＲ２の外周に形成されたパーキングギ
ア85と噛合するとともに中心部には後方に突出した筒状
の軸支部であるスリーブ状ボス部２Ｂを有するパーキン
グギアフランジ２とスプライン嵌合し、該スリーブ状ボ
ス部２Ｂがブッシュm7を介して前記リアサポート156に
回転自在に支持されることによりトランスミッションケ
ース130の後部支壁157に回転自在に支持されている。出
力がわ部である後端部１Ｃは前記スリーブヨーク100と
スプライン嵌合しており、該スリーブヨーク100が前記
ブッシュm1を介してエクステンションハウジング140の
後端に回転自在に支持されている。

この出力軸１の先端部１Ａ、中間部１Ｂおよび後端部１
Ｃの支持において、先端部１Ａと後端部１Ｃにおける前
記トランスミッションケースのセンターサポート158と
エクステンションハウジング140の後端との間の遊び量
Ｓ１およびＳ２はともに同程度に設定され、中間部１Ｂ
とリアサポート156との遊び量Ｓ３は前記Ｓ１およびＳ
２の２倍以上、４倍以下に設定される。Ｓ３はＳ１およ
びＳ２の２倍以上４倍以下としたのは２倍以上だと中間
部１Ｂでの摺動確率が増大して３点支持に近づくためで
あり、４倍以下としたのはこれ以上だと中間部１Ｂの振
れ抑制効果が不十分となるためである。これにより出力
軸１は定常走行の伝動時は先端部１Ａおよび後端部１Ｃ
が２支点で回転自在に支持され、たとえばパーキングブ
レーキが使用され、公知のパーキングブレーキレバー、
リンク用ケーズル、パーキングロッド（いずれも図示せ
ず）を介してパーキング爪84が図示上方に変位されて前
記パーキングギア85に噛み合った場合など出力軸１の中
間部外力が加わると、出力軸１の中間部１Ｂは曲って振
れ回りを生じる。この振れが所定の大きさとなると中間
部１Ｂは前記パーキングフランジのボス部２Ｂを介して
リアサポート156に支持され、振れ量の増大が防止され
る。また摩擦係合要素の摩擦力の部分的増減など他の原
因で回転バランスが不均一となった時も同様に作用す
る。

本実施例の如く中間部１Ｂの支点との隙間Ｓ３は出力軸
１の外周と前記スリーブ状ボス部２Ｂとの間のスプライ
ン嵌合による隙間Ｓ４と、ブッシュm7を介してのスリー
ブ状ボス部２Ｂと、リアサポート156との隙間Ｓ５とに
分散している。Ｓ３を大きくとることおよびＳ３をＳ４
とＳ５にほぼ均等に分散させることにより次の効果があ
る。

(イ)Ｓ４およびＳ５が共々大きいため組付時のパーキン
グギアフランジのこじれが防止できる。

(ロ)パーキングギアフランジ２をパーキング時に使用す
るが、パーキング時の半径方向荷重の全てをパーキング
ギアフランジ２から出力軸１へ通さず、多くを直接トラ
ンスミッションケース130へ伝えてやるためパーキング
ギア３Ａがトランスミッションケース130ととフランジ
２間のガタ分だけしか動かず、フランジ２と出力軸１を
一体化した場合より移動量が小さいため、一体化する場
合よりパーキングが抜け難い。

(ハ)出力軸１とフランジ２の間に隙間Ｓ４によるガタを
設けることにより、フランジ２が出力軸１に対し浮動化
して、スラストベアリングの寿命が増大する。

オーバードライブ機構室133において、前記入力軸１１
の後側に第１プラネタギアセットp1が設けられ、そのリ
ングギアＲ０は中間伝動軸14にフランジ板22を介して結
合され、プラネタリキャリアＰ０は入力軸11のフランジ
部12aと結合され、サンギアＳ０はインナレース軸23に
形成されている。第１プラネタリギアセットp1の前側に
は、後方に開口する第１油圧サーボドラム24がインナレ
ース軸23に固着され、その外周壁とインナレース軸23の
間に環状ピストン25が嵌め込まれてクラッチＣ０の油圧
サーボＣ−０を形成すると共にインナレース軸23側にリ
ターンスプリング26、外周壁の内側にクラッチＣ０が装
着され、該クラッチＣ０を介してキャリアＰ０と連結さ
れている。第１油圧サーボドラム24の内周にインナレー
ス軸23をインナレースとする一方向クラッチＦ０が設け
られ、その外周にアウタレース２７とトランスミッショ
ンケース130の間にクラッチＣ０およびブレーキＢ０が
設けられ、その後側の中間支壁159の外筒部31の前側に
ピストン29が嵌め込まれブレーキＢ０の油圧サーボＢ−
０を形成し、該中筒部31の内周部31の先端にはリターン
スプリング32が嵌め込まれている。

アンダードライブ機構室134内において、まず前方に
は、後方に開口する第２油圧サーボドラム41がセンター
サポート158に回転自在に外嵌され、その内外周壁間に
環状ピストン42が嵌め込まれてクラッチＣ２の油圧サー
ボＣ−２を形成すると共に内周壁側にリターンスプリン
グ４４、外周壁の内側にクラッチＣ２が装着されてい
る。前記第２油圧サーボドラム41の後側には、後方に開
口すると共に前方に環状クラッチハブ35を有する第３油
圧サーボドラム46が中間伝動軸14の後端部15に固着さ
れ、該後端部15と外周壁との間に環状ピストン47が嵌め
込まれてクラッチＣ１の油圧サーボＣ−１を形成すると
共に内周側にリターンスプリング49、さらに環状クラッ
チハブ35の外周にクラッチＣ２が装着され、クラッチＣ
２を介して第２、３油圧サーボドラム41、46が連結され
ている。該第３油圧サーボドラム46の後側には、第２プ
ラネタリギアセットp2が設けられ、そのリングギアＲ１
は環状クラッチハブ48およびクラッチＣ１を介して第３
油圧サーボドラム46に連結され、キャリアＰ１は前記出
力軸１の先端部１Ａにスプライン嵌合し、サンギアＳ１
はサンギア軸45に一体に形成されている。また、第２、
３油圧サーボドラム41、46および第２プラネタリギアセ
ットp2を最小空間でカバーするよう成型され中間に噛み
合い部60Ａを有する連結ドラム60が、その先端で第２油
圧サーボドラム41の外周に固着され、後端は、第２プラ
ネタリギアセットp2の後側でサンギア軸45に連結され、
外周側にベルトブレーキＢ１が設けられている。

ブレーキＢ２の後側のトランスミッションケース130内
側に形成されたスプライン75には、前方からブレーキＢ
２のブレーキディスクb2、ブレーキＢ３のブレーキディ
スクb3がスプライン嵌合され、その後側の後部支壁157
のリアサポート156外周側とトランスミッションケース1
30間の環状穴にダブルピストン77が嵌め込まれてブレー
キＢ３の油圧サーボＢ−３を形成し、また油圧サーボＢ
−３のリターンスプリング79はリアサポート156先端に
装着されたフランジ板２により支持されている。前記ブ
レーキＢ２の内側には、サンギア軸45をインナレースと
する一方向クラッチＦ１が設けられ、アウタレース39が
ブレーキＢ２と接続され、前記一方向クラッチＦ１の後
側にリターン付勢手段90およびインナレース83を第４油
圧サーボドラム72と外側内径においてスプライン嵌合し
た一方向クラッチＦ２が装着されている。第３プラネタ
リギアセットp3は、サンギアＳ２がサンギア軸45と一体
に形成され、キャリアＰ２が前側の一方向クラッチＦ２
のアウタレース86に連結されると共にブレーキＢ３と連
結され、外周にパーキングギア85を周設したリングギア
Ｒ２が出力軸１の中間部１Ｂに連結されている。前記パ
ーキングギア85は自動変速機のシフトレバーをパーキン
グ（Ｐ）位置に選択したとき、パーキング爪84がパーキ
ングギア85に噛み合い出力軸１を固定する。

トランスミッション300は、車速、スロットル開度など
車両の走行条件に応じてトランスミッションケース130
の下部にボルト402により締結されたオイルパン401に内
蔵されたバルブボディ403内の油圧制御装置400から各摩
擦係合装置の油圧サーボに選択的に出力する油圧によ
り、各クラッチおよびブレーキの係合または解放が行わ
れ、前進４段の変速または後進１段の変速を行うように
なっている。各クラッチ、ブレーキ、一方向クラッチの
作動と達成される変速段（ＲＡＮＧＥ）の一例を表１に
示す。

表１において、Ｅは対応するクラッチ、ブレーキ、一方
向クラッチが係合していることを示す。（Ｌ）は対応す
る一方向クラッチがエンジンドライブ状態においてのみ
係合し、エンジンブレーキ状態においては係合しないこ
とを示す。さらにＬは対応する一方向クラッチエンジン
ドライブ状態において係合しているが、その係合はこれ
と並列に組込まれてクラッチあるいはブレーキによって
動力の伝達が保証されていることから必ずしも必要とさ
れないこと（ロック）を示す。さらにｆは対応する一方
向クラッチがフリーであることを示す。さらに×は対応
するクラッチおよびブレーキが解放していることを示
す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両用自動変速機の伝動軸の支持機構
の骨格図、第２図はその断面図である。 １……出力軸、１Ａ、１Ｃ……両端部、１Ｂ……中間
部、２……パーキングギアフランジ、１４……中間伝動
軸（入力軸）、８４、８５……パーキングギア機構、１
３０……トランスミッションケース、１４０……エクス
テンションハウジング、m1、m6……ブッシュ（第１およ
び第２の支持手段）、m7……ブッシュ（第３の支持手
段）、Ｃ２……摩擦係合要素。

フロントページの続き (72)発明者 小林 幸博 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・ワーナー株式会社内 (72)発明者 加納 威倍 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・ワーナー株式会社内 (72)発明者 星野 明良 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 安藤 泰志 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 渡辺 和昭 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 多賀 豊 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−59049（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−14649（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−6939（ＪＰ，Ａ) 特公 昭54−14244（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭53−13187（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トランスミッションケースと、該トランス
   ミッションケースに連結されるエクステンションハウジ
   ングと、入力軸と、該入力軸に同軸状に配設された出力
   軸と、これら入力軸および出力軸を連結可能にする摩擦
   係合要素と、前記出力軸の中間部においてスプライン結
   合されたパーキングギアフランジを固定可能にするパー
   キングギア機構と、前記出力軸の両端部をそれぞれ前記
   トランスミッションケースおよびエクステンションハウ
   ジングに回転自在に支持する第１および第２の支持手段
   と、前記出力軸の中間部を前記パーキングギアフランジ
   を介して前記トランスミッションケースに回転自在に支
   持する第３の支持手段とを有し、該第３の支持手段にお
   ける遊び量を前記第１および第２の支持手段における遊
   び量よりも大きく設定すると共に、前記第３の支持手段
   における遊び量を、前記出力軸とパーキングギアフラン
   ジとの間の遊び量と前記トランスミッションケースとパ
   ーキングギアフランジとの間の遊び量とに分散して設け
   たことを特徴とする車両用自動変速機の伝動軸の支持機
   構。
2. 【請求項２】前記出力軸は、入力側端部において前記入
   力軸を介して前記トランスミッションケースにより支持
   されることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   車両用自動変速機の伝動軸の支持機構。