JP4248965B2 - マニュアルトランスミッションのリバース機構 - Google Patents

Description

本発明は、マニュアルトランスミッションのリバース機構、特に、リバースシフト荷重を低減可能なリバースギヤ構造に関する。

一般的なマニュアルトランスミッションのリバースギヤ構造は、メインシャフトに固設されたリバースドライブギヤと、カウンターシャフトに相対回転不能に支持されたリバースドリブンギヤと、リバースシャフトにスライド可能に支持されたリバースアイドラギヤとを含んでいる。

リバースシフト時に、各ギヤ同士の位相が一致してギヤ同士の噛み合いを容易に達成できるように、リバースアイドラギヤの一端部、リバースドライブギヤ及びリバースドリブンギヤのリバースアイドラギヤに対向する端部にチャンファが形成されている。

メインシャフトに固設されたリバースドライブギヤとカウンターシャフト上に相対回転不能に支持されたリバースドリブンギヤは互いに噛み合ってはいないが、一列に整列して配置されている。よって、ギヤが噛み合っていない時には、リバースドライブギヤ及びリバースドリブンギヤは互いに自由に回転できる。

リバースシフトが開始されると、チャンファに誘導されながらリバースアイドラギヤ、リバースドライブギヤ及びリバースドリブンギヤの位相が一致する。その結果、リバースアイドラギヤがリバースドライブギヤ及びリバースドリブンギヤに噛み合い、メインシャフトの回転力はリバースアイドラギヤを介してリバースドリブンギヤに伝達されるため、リバース走行が可能になる。

従来の一般的なリバースギヤ構造のチャンファ形状について図１乃至図４を参照して説明する。図１を参照すると、リバースアイドラギヤ２は複数の歯４を有しており、各歯４の一端部にはチャンファ６が形成されている。

８はカウンターシャフト上に相対回転不能に支持されたリバースドリブンギヤであり、リバースアイドラギヤ2の歯４と同一ピッチの複数の歯１０を有しており、各歯１０のリバースアイドラギヤ２に対向する端部にはチャンファ１２が形成されている。

リバースドリブンギヤ８はリバースアイドギヤ２よりも大径であるため、リバースアイドラギヤ２より大きな歯数を有しているが、チャンファ６，１２の形状は同一であり、緩やかな曲面形状を有している。

特に図示しないが、メインシャフトに固設されたリバースドライブギヤはその直径が最小であるため、同一ピッチの一番少ない歯数を有しており、リバースアイドラギヤに対向する端部には上述したチャンファと同一形状のチャンファが形成されている。

図１のY方向矢視図である図３に示すように、リバースアイドラギヤ２のチャンファ６の稜線１６と、リバースドリブンギヤ８のチャンファ１２の稜線１８は共に緩やかな曲線、即ち曲率半径の大きな曲線となっている。

また、リバースアイドラギヤ２のチャンファ６とリバースドリブンギヤ８のチャンファ１２は同一形状をしているため、図１のＸ方向矢視図である図２に示すように、リバースアイドラギヤ２とリバースドリブンギヤ８の噛み合い時の接触点１４と、リバースアイドラギヤ２のチャンファ６の稜線１６とリバースドリブンギヤ８のチャンファ１２の稜線１８との交点とは一致せず、稜線１６，１８の交点が実際のギヤの接触点１４よりも小径ギヤ側、即ちリバースアイドラギヤ２側に来ることがある。

その結果、図４のピッチ円上の断面図に示すように、リバースアイドラギヤ２の二つの歯４の山の間にリバースドリブンギヤ８の二つの歯１０が入り込んでしまい、リバースシフトが不可能になるという問題がある。
実用新案登録第２５１０８６０号公報 特開２０００−３２９１５９号公報

よって、本発明の目的は、二つのギヤが2歯当りしてもリバースシフト不能を回避でき、リバースシフト性を向上可能なマニュアルトランスミッションのリバース機構を提供することである。

請求項１記載の発明によると、マニュアルトランスミッションのリバース機構であって、リバースシャフトにスライド可能に支持され、一端部に稜線角度θ１の第１のチャンファが形成された歯数Ｎ１のリバースアイドラギヤと、メインシャフトに固設され、前記リバースアイドラギヤに対向する端部に稜線角度θ２の第２のチャンファが形成された歯数Ｎ２のリバースドライブギヤと、カウンターシャフトに相対回転不能に支持され、前記リバースアイドラギヤに対向する端部に稜線角度θ３の第３のチャンファが形成された歯数Ｎ３のリバースドリブンギヤとを具備し、歯数はＮ２＜Ｎ１＜Ｎ３の関係を有し、且つ側面視における互いのギヤのチャンファの稜線の交点が互いのギヤの接触点に一致するようにθ２＜θ１＜θ３の関係に設定したことを特徴とするマニュアルトランスミッションのリバース機構が提供される。

請求項２記載の発明によると、第１、第２及び第３のチャンファの稜線が実質上直線であるマニュアルトランスミッションのリバース機構が提供される。

請求項１の発明によると、側面視における互いのギヤのチャンファの稜線の交点が互いのギヤの接触点に実質上一致するようにθ2＜θ１＜θ３の関係に設定したことにより、歯数が多い側のギヤの外径側で稜線同士の接触を開始させることができる。

その結果、互いに噛み合う二つのギヤが2歯当りしたときに、小径のギヤの２歯の山の間に大径のギヤの２歯が入り込んでチャンファの斜面同士が当たることを回避することができ、リバースシフトの操作性を向上することができる。

請求項２の発明によると、各ギヤのチャンファの稜線を実質上直線形状としたため、各チャンファをストレート化することができ、側面視における互いのギヤのチャンファの稜線の交点が互いのギヤの接触点に実質上一致するようなチャンファの製造性を向上することができる。

以下、図５乃至図１０を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。まず図５を参照すると、本発明のリバース機構を採用したマニュアルトランスミッションの縦断面図が示されている。

トランスミッションケース２０にメインシャフト（入力シャフト）２２及びカウンターシャフト（出力シャフト）２４が回転自在に支持され、リバースシャフト２６の両端が固定的に支持されている。メインシャフト２２、カウンターシャフト２４及びリバースシャフト２６は互いに平行に配置されている。

符号２８はクラッチを示しており、クラッチ２８のフライホイール３２はボルト３４よりエンジンのクランクシャフト３０に連結されている。クラッチカバー３６はボルト３８によりフライホイール３２に固定されている。このクラッチカバー３６にはプレッシャープレート４０が図示しないリベットにより軸方向に移動可能に取り付けられている。

クラッチカバー３６にはダイアフラムスプリング４２が取り付けられており、その外周端部がプレッシャープレート４０を押圧するように付勢されている。フライホイール３２とプレッシャープレート４０の間にはクラッチディスク４４が挟持されている。

図示したクラッチオン状態では、ダイアフラムスプリング４２の付勢力によりプレッシャープレート４０がクラッチディスク４４のフェーシングに強固に押し付けられ、フライホイール３２の回転はクラッチディスク４４を介してメインシャフト２２に直接伝達される。

レリーズベアリング４６が軸方向に摺動可能に取り付けられており、クラッチペダルを踏むと、レリーズフォーク４８がレリーズベアリング４６を図５で右方向に摺動させる。これにより、ダイアフラムスプリング４２の付勢力は解除され、クラッチオフの状態となり、クラッチ２８を介したクランクシャフト３０の回転力のメインシャフト２２への伝達が遮断される。

メインシャフト２２には１速ドライブギヤ５０及び２速ドライブギヤ５２が固設されるとともに、３速ドライブギヤ５４、４速ドライブギヤ５６、５速ドライブギヤ５８及び６速ドライブギヤ６０が相対回転自在に支持されている。

一方、カウンターシャフト２４には、１速ドライブギヤ５０及び２速ドライブギヤ５２にそれぞれ噛合する１速ドリブンギヤ６２及び２速ドリブンギヤ６４が相対回転自在に支持されるとともに、３速ドライブギヤ５４、４速ドライブギヤ５６、５速ドライブギヤ５８及び６速ドライブギヤ６０にそれぞれ噛合する３速ドリブンギヤ６６、４速ドリブンギヤ６８、５速ドリブンギヤ７０及び６速ドリブンギヤ７２が固設されている。

各変速ギヤ段の切替は、３つのシンクロメッシュ機構７４，７６及び７８によって行われる。第１のシンクロメッシュ機構７４は、１速ドリブンギヤ６２と２速ドリブンギヤ６４との間におけるカウンターシャフト２４上に設けられている。

第２のシンクロメッシュ機構７６は、３速ドライブギヤ５４と４速ドライブギヤ５６との間におけるメインシャフト２２上に設けられている。第３のシンクロメッシュ機構７８は、５速ドライブギヤ５８と６速ドライブギヤ６０との間におけるメインシャフト２２上に設けられている。

シフトチェンジ時を除いて、メインシャフト２２の動力はシンクロメッシュ機構７４，７６及び７８の操作によって選択された変速ギヤ段を介して、カウンターシャフト２４へ伝達される。

そして、ファイナルディダクションギヤ列８０，８２の終減速比によって減速された後、デファレンシャル装置８４に伝達される。これによって、左右の車軸８６，８８を介して左右の駆動輪が前進方向に回転する。

一方、後退時においては、まず、全てのシンクロメッシュ機構７４〜７８が中立状態に設定される。メインシャフト２２に固定的に取り付けられたリバースドライブギヤ９０とシンクロメッシュ機構７４の外周に相対回転不能に取り付けられたリバースドリブンギヤ９２とは直接噛み合っていないが、一列に並んだ状態に配置されている。

この状態で、リバースシャフト２６上に回転自在及び摺動自在に取り付けられたリバースアイドラギヤ９４が、リバースシャフト２６上を軸方向にスライドし、リバースドライブギヤ９０及びリバースドリブンギヤ９２の双方と噛み合う。

これにより、メインシャフト２２の動力は、リバースドライブギヤ９０、リバースアイドラギヤ９４及びリバースドリブンギヤ９２を介してカウンターシャフト２４に伝達される。

後退時においては、リバースアイドラギヤ９４を介してカウンターシャフト２４に動力が伝達されるため、カウンターシャフト２４の回転方向は前進時とは逆となり、駆動輪は後退方向に回転する。

尚、図５においては、リバースシャフト２６及びリバースアイドラギヤ９４の構造を明確にするため、これらをリバースドライブギヤ９０及びリバースドリブンギヤ９２の上方に図示しているが、実際には、リバースアイドラギヤ９４はリバースドライブギヤ９０及びリバースドリブンギヤ９２の双方と噛み合い可能な位置に存在する点に留意されたい。

図６を参照すると、本発明実施形態にかかるリバースギヤ構造の拡大縦断面図が示されている。第１のシンクロメッシュ機構７４はカウンターシャフト２４に固設されたハブ９６と、ハブ９６に相対回転不能に取り付けられたリバースドリブンギヤ９２と、一対のブロッキングリング（シンクロナイザーリング）９８，１００を含んでいる。

次に、図７乃至図１０を参照して、本発明実施形態にかかるリバースギヤ構造について詳細に説明する。リバースアイドラギヤ９４は複数の歯１０２を有しており、各歯１０２の一端部にはチャンファ１０４が形成されている。各チャンファ１０４は実質上直線の稜線１１０により概略平面形状の二つの斜面１１２に分離されている。

９２はリバースドリブンギヤであり、リバースアイドラギヤ９４と同一ピッチの複数の歯１０６を有しており、各歯１０６のリバースアイドラギヤ９４に対向する端部にはチャンファ１０８が形成されている。リバースドリブンギヤ９２の各チャンファ１０８も実質上直線の稜線１１４により概略平面形状の二つの斜面に分離されている。

本実施形態のリバースアイドライギヤ９４は例えば歯数３１の小径ギヤであり、リバースドリブンギヤ９２は例えば歯数４２の大径ギヤである。注意すべきは、小径ギヤ及び大径ギヤの関係は、リバースアイドラギヤ９４をリバースドライブギヤ９０に読み替え、リバースドリブンギヤ９２をリバースアイドラギヤ９４に読み替えても同様に成立する。リバースドライブギヤ９０は例えば歯数１３を有している。

図７のY方向矢視図である図９に示すように、リバースドリブンギヤ９２の稜線角度θ３はリバースアイドライギヤ９４の稜線角度θ１よりも大きく設定されている。１１０ａはチャンファ１０４の稜線１１０の延長線であり、１１４ａはチャンファ１０８の稜線１１４の延長線である。本実施形態では、稜線角度θ１は６０度、稜線角度θ３は６７度に設定されている。１１６はリバースアイドラギヤ９４とリバースドリブンギヤ９２の接触点である。

図７のＸ方向矢視図である図８に示すように、本実施形態ではリバースドリブンギヤ９２の稜線角度θ３をリバースアイドラギヤ９４の稜線角度θ１よりも大きく設定したため、リバースアイドラギヤ９４とリバースドリブンギヤ９２の接触点１１６と、リバースアイドラギヤ９４のチャンファ１０４の稜線１１０とリバースドリブンギヤ９２のチャンファ１０８の稜線１１４との交点を実質上一致させることができる。

これにより、歯数が多い側のリバースドリブンギヤ９２の外径側でリバースアイドラギヤ９４及びリバースドリブンギヤ９２の稜線同士の接触を開始させることができ、図１０のピッチ円上での断面図に示すように、リバースアイドラギヤ９４の２歯１０２とリバースドリブンギヤ９２の２歯１０６が当接したときに、チャンファ１０４，１０８の斜面同士が当たることを回避することができる。その結果、２歯の位相一致によるリバースシフト不能を回避でき、リバースシフトの操作性を向上できる。

小径ギヤをリバースドライブギヤ９０と読み替え、大径ギヤをリバースアイドラギヤ９４と読み替えたときには、リバースドライブギヤ９０のチャンファの稜線角度θ２を５３度、リバースアイドラギヤ９４のチャンファ１０４の稜線角度θ１を６０度に設定することにより、リバースドライブギヤ９０及びリバースアイドラギヤ９４の接触点と、リバースドライブギヤ９０のチャンファの稜線と、リバースアイドラギヤ９４のチャンファ１０４の稜線１１０との交点を実質上一致させることができる。

以上説明したギヤの歯数とチャンファの稜線角度の関係をまとめると、リバースドライブギヤ９０、リバースアイドラギヤ９４及びリバースドリブンギヤ９２の歯数をそれぞれ１３，３１，４２とすると、リバースドライブギヤ９０、リバースアイドラギヤ９４及びリバースドリブンギヤ９２のチャンファの稜線角度はそれぞれ５３度、６０度、６７度となる。

従来例斜視図である。 図１のＸ方向矢視図である。 図１のＹ方向矢視図である。 図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 本発明のリバースギヤ構造を採用したマニュアルトランスミッションの縦断面図である。 本発明実施形態のリバースギヤ構造の拡大断面図である。 本発明実施形態の斜視図である。 図７のＸ方向矢視図である。 図７のＹ方向矢視図である。 図８のＸ−Ｘ線断面図である。

符号の説明

２０ トランスミッションケース
２２ メインシャフト
２４ カウンターシャフト
２６ リバースシャフト
２８ クラッチ
７４，７６，７８ シンクロメッシュ機構
９０ リバースドライブギヤ
９２ リバースドリブンギヤ
９４ リバースアイドラギヤ
１０４，１０８ チャンファ
１１０，１１４ 稜線
１１６ 接触点

Claims (3)

1. マニュアルトランスミッションのリバース機構であって、
   リバースシャフトにスライド可能に支持され、一端部に稜線角度θ１の第１のチャンファが形成された歯数Ｎ１のリバースアイドラギヤと、
   メインシャフトに固設され、前記リバースアイドラギヤに対向する端部に稜線角度θ２の第２のチャンファが形成された歯数Ｎ２のリバースドライブギヤと、
   カウンターシャフトに相対回転不能に支持され、前記リバースアイドラギヤに対向する端部に稜線角度θ３の第３のチャンファが形成された歯数Ｎ３のリバースドリブンギヤとを具備し、
   歯数はＮ２＜Ｎ１＜Ｎ３の関係を有し、且つ側面視における互いのギヤのチャンファの稜線の交点が互いのギヤの接触点に一致するようにθ２＜θ１＜θ３の関係に設定したことを特徴とするマニュアルトランスミッションのリバース機構。
2. 前記第１、第２及び第３のチャンファの稜線は直線である請求項１記載のマニュアルトランスミッションのリバース機構。
3. 少なくとも第１ギヤと第２ギヤとを有し、該第１ギヤ又は該第２ギヤのどちらか一方をスライドさせて噛合するマニュアルトランスミッションのリバース機構であって、
   前記第１ギヤと前記第２ギヤとは同一ピッチで歯数が異なり、
   前記第１ギヤの該第２ギヤとの対向端部には稜線角度θ１の第１のチャンファが形成され、前記第２ギヤの該第１ギヤとの対向端部には稜線角度θ２の第２のチャンファが形成されており、
   前記第１ギヤの歯数をＮ１、前記第２ギヤの歯数をＮ２とすると、Ｎ１＞Ｎ２の関係を有し、稜線角度はθ１＞θ２の関係を有することを特徴とするマニュアルトランスミッションのリバース機構。

Images