JPH0788860B2 - 自動車用のレンジギヤボツクス - Google Patents

自動車用のレンジギヤボツクス

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JPH0788860B2
JPH0788860B2 JP59258400A JP25840084A JPH0788860B2 JP H0788860 B2 JPH0788860 B2 JP H0788860B2 JP 59258400 A JP59258400 A JP 59258400A JP 25840084 A JP25840084 A JP 25840084A JP H0788860 B2 JPH0788860 B2 JP H0788860B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、主ギヤボックスの出力側に連結すべきもの
で、入力軸上に取り付けた太陽歯車を有する遊星歯車の
組及び係合遊星歯車より成り、それら歯車が出力軸に連
結した遊星歯車担体上に担持され、またそれら歯車が輪
歯車に係合し、この輪歯車が係合手段によって、前記ハ
ウジングに対する回転に抗して入力軸と出力軸との間で
減速比駆動を行なうか、或は入力軸及び出力軸に対する
回転に抗して該軸間で直接に駆動を行なうかのいずれか
によりロックできる自動車用のレンジギヤボックス（ra
nge gearbox）に係るものである。
〔発明の背景〕
基本的ギヤボックス及びその出力側に連結されたレンジ
ギヤボックスより成る車両の変速機が多数の歯車比を備
え、且つ異なる負荷及び速度の下に有利な回転数でエン
ジンを作動できるようにすることは、特に重トラックに
おいては全く普通のことである。従って４速度の基本的
ギヤボックス及び２速度のギヤボックスは８つの歯車比
の全てを備えることになる。
緒言に述べた型式のレンジギヤボックスにおいては、公
知の設計で輪歯車が、出力軸上に回転可能に取付けられ
た輪歯車担体に連結されている。低速範囲に係合するた
めに、軸方向には変位しうるが、輪歯車担体に対しては
回転不能である係合スリーブが、レンジギヤボックスの
ハウジングに固く連結された中間壁に固定された係合リ
ングとの係合に滑り込む。高速範囲の係合、すなわち直
接駆動は、該係合スリーブを、出力軸に固定した係合リ
ングと係合せしめることによって、なし遂げる。
このギヤボックスは、比較的高いレンジモード（range
mode）で作動する時に遊星歯車担体と輪歯車との間のい
わゆるねじれトルクのために遊星歯車上の高負荷に関し
て寸法を決めるべき多くの構成部分を含んでいる。該ね
じれトルクは遊星歯車担体、出力軸、係合リング、係合
スリーブ及び輪歯車担体を経て輪歯車に戻り伝達され
る。重い負荷に対してそれ程多くの構成部分の寸法を決
めねばならぬという事実のためにレンジギヤボックスは
比較的費用がかかる。その軸方向スペースの必要性もま
た大きいものである。
他のレンジギヤボックスにおいては、輪歯車それ自体が
係合スリーブとして用いられている（実開昭48−86286
号）。輪歯車は、遊星歯車の前後で係合リングと係合す
るように軸方向に変位しうる。この設計は上述のギヤボ
ックス中の構成部分のいくつかを省略することは事実で
あるとはいえ、種々の不利益が生ずるものである。第１
に、遊星歯車の組の前に同期係合リング（シンクロメッ
シュリング）用の場所を明けるために遊星歯車の組は上
述の設計におけるよりもさらに後方に置かねばならな
い。それは“突出部”、すなわち入力側上の軸受と太陽
歯車を備えた内部軸との間の主軸（入力軸）の長さが比
較的大きくなることを意味する。遊星歯車の組は出力軸
のための内部軸受け点として役立つので、突出部はでき
るだけ小さくすることが望ましい、というのは主軸の曲
がりは遊星歯車の組をその理想的な位置から変位するか
らである。これらの変位は突出部が増大すると共に増大
し、歯車の食違いを生じ、不十分な歯の係合をもたらす
結果となる。第２に、係合リング及び同期装置は輪歯車
の直径に適合しなければならぬ、それは例えば基本的ギ
ヤボックスにおける場合と同じ構成部分を用いることが
できない程該係合リングの直径が大きくなることを意味
するものである。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、比較的少ない構成部分、特に最初に述
べた公知のレンジギヤボックスにおけるよりも少ないね
じれトルクを受ける構成部分を用いて構成することがで
き、同時に突出部を最小にし、同期用の標準構成部材を
使用出来る、緒言に述べた型式のレンジギヤボックスを
提供することである。
〔発明の概要〕
この目的は、本発明により、輪歯車が、輪歯車担体の役
をする係合スリーブと回転不能に連結し、且つ出力軸に
同心的に取付けられ、該輪歯車と出力軸との間に回転不
能な連結を作る第１係合位置及び該輪歯車とハウジング
との間に回転不能な連結を作る第２係合位置の間で前記
係合スリーブが軸方向に変位しうることによって達成さ
れる。
〔発明の効果〕
本発明による実施態様において、高いレンジ用の係合リ
ングは遊星歯車担体のハブに固く連結することができ、
これはねじれトルクが、係合リング及び係合スリーブを
介してのみ、遊星歯車担体から輪歯車に伝達されること
を意味する。低いレンジ用の係合リングはハウジングの
後端壁にしっかり連結することができ、従って前述の中
間壁の必要を除くものである。これは一方において、出
力軸上に回転可能に取付けられた輪歯車担体が、また他
方において出力軸にしっかり連結した係合リングが存在
しないことと共に、軸方向に最適の短かさのギヤボック
スを備えるものである。設計は、輪歯車よりも小さい直
径を有する係合スリーブを用いることを可能ならしめ、
直接の結果は、シフトフォーク、同期円錐体（シンクロ
メッシュコーン）及び係合リングが、輪歯車自体が係合
スリーブとして用いられる公知設計におけるよりも小さ
く且つ費用がかからないことである。
〔発明の実施例〕
本発明は添付図面に示された実施例に関して以下さらに
詳細に記述される。
図において、１は基本ギヤボックスのハウジングの後部
を示し、これにはフランジ２がレンジギヤボックスの前
方が開いたハウジング３上にボルトで固着されている。
従ってハウジング１の後壁４はレンジギヤボックス３の
前端壁を構成する。基本ギヤボックスは入力軸５を有
し、この軸は軸受６中に取付けられ、レンジギヤボック
スのハウジング３中に延びている。軸５はレンジギヤボ
ックスの入力軸を構成し、この軸は一般的に７で示され
た遊星歯車の組を径て、出力軸８に連結され、この出力
軸は車両のプロペラ軸に接続するためのフランジを備え
ている。
遊星歯車の組７は入力軸５に固く連結された太陽歯車９
を含む。太陽歯車９は遊星歯車10に係合し、これら遊星
歯車は遊星歯車担体12によって担持された軸11上に取付
けられ、該担体は次いでスプライン13を経て出力軸８上
に回転不能に取付けられている。遊星歯車10は輪歯車14
に係合し、この輪歯車は環状フランジ17上の外部スプラ
イン16と係合する内部スプライン15を有し、該環状フラ
ンジは係合スリーブ18と一体に作られている。輪歯車の
溝中のロックリング19はそれらの部分を軸方向に固定し
ている。スリーブ18は、車両のシフト機構に連結された
シフトフォーク（図示せず）の助けによって軸方向に変
位しうる。
係合スリーブ18は内部歯20を有し、この歯は図示の位置
において係合リング21上の対応歯と係合し、該係合リン
グはスプライン22によって遊星歯車担体のハブに回転不
能に連結されている。係合リング21は同期円錐体23を備
えて作られ、この円錐体は係合スリーブ18の歯20と係合
する同期リング24を担持している。対応する歯付き係合
リング25は同期リング27を担持する同期円錐体26を備
え、環状プレート28によってレンジギヤボックスハウジ
ング３の後端壁に固着され、該環状プレートはハウジン
グ３の内側上に形成された歯30と係合する外部歯29を有
し、また係合リング25の歯と係合する内部歯31を有す
る。
係合スリーブ18の歯20は凹所32及び33を有し、これら
は、同期リング24と27との間に取付けられた環状ばね34
を保持する目的を有する。このばね34の機能は、シフト
の間に係合力をスリーブ18から同期リングに伝達するこ
とである。従って凹所32及び33は原則的に１対の環状溝
を形成し、歯車のレンジをシフトする時にばね34が該環
状溝の間で動かされ、該ばねは、シフト運動の間に、凹
所又は溝の間に形成された隆起35によって圧縮される。
図示された係合スリーブ18の位置において、輪歯車14
は、係合リング21の歯と係合する係合スリーブの歯によ
って、遊星歯車担体12に対する回転に抗してロックされ
る。遊星歯車の組はかようにロックされ、入力軸と出力
軸との間に直接の駆動を作る。係合スリーブ18及びそれ
と共に輪歯車14が図中で右方へ変位される時は、スリー
ブ18が先ず係合リングの歯から解放される。或距離だけ
変位された後に、環状ばね34が反対側の同期リング27に
当り、それを係合リング25の円錐体26に対して押し付
け、係合スリーブ及び輪歯車の制動を始める。スリーブ
18の変位を続ける間にばね34が、溝33の傾斜した緑表面
とばね34との相互作用によって圧縮され、遂に隆起35を
越えて溝32まで変位される。この位置において同期作用
が完了し、係合スリーブを係合リング25と係合せしめる
ことができて輪歯車14をハウジングにロックする。
【図面の簡単な説明】
図は基本ギヤボックスに連結したレンジギヤボックスの
上半部の縦断面を示す。 図において、 ３……ハウジング、５……入力軸、 ８……出力軸、12……遊星歯車担体、 14……輪歯車、15……内部スプライン、 16……外部スプライン、17……環状フランジ、 18……係合スリーブ、19……ロックリング、 21……第１係合リング、25……第２係合リング、 23,26……同期円錐体、 24,27……個々の同期リング、 32……第１内部リング溝、33……第２内部溝、 34……環状ばね

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】主ギヤボックスの出力側に連結する自動車
    用のレンジギヤボックスにして、太陽歯車が入力軸に取
    りつけられて遊星歯車と噛み合い、該遊星歯車は出力軸
    に結合された遊星歯車担体に担持され、上記輪歯車と噛
    み合い、該輪歯車は係合手段によりハウジングに対する
    回転に抗してロックされて上記入出力軸間で減速比駆動
    を確立するか或は上記入出力軸に対する回転に抗してロ
    ックされてこれら軸間の直結駆動を確立するかの何れか
    とする遊星歯車組を具備してなる自動車用のレンジギヤ
    ボックスにおいて、 上記輪歯車（14）が輪歯車担体として働き且つ上記出力
    軸（８）に同心に取り付けられた係合スリーブ（18）と
    非回転式に連結され、該係合スリーブ（18）は上記輪歯
    車（14）と上記出力軸（８）間に非回転式連結を確立す
    る第１の係合位置と上記輪歯車（14）と上記ハウジング
    （３）間に非回転式連結を確立する第２の係合位置との
    間を軸方向に変位可能とされており、 上記第１の係合位置においては上記係合スリーブ（18）
    は上記遊星歯車担体（12）に関して固定された第１係合
    リング（21）に噛み合い、 上記第２の係合位置においては上記係合スリーブ（18）
    は上記ハウジング（３）に関して固定された第２係合リ
    ング（25）に噛み合い、 上記第１、第２係合リング（21）、（25）は互いに向か
    い合った同期円錐体（23、26）で作られ、且つ各々が上
    記係合スリーブ（18）と噛み合う個々の同期リング（2
    4、27）と協働する、 事を特徴とする自動車用のレンジギヤボックス。
  2. 【請求項２】上記同期円錐体（23）と（26）との間に配
    置された環状ばね（34）の助けで上記同期リング（2
    4）、（27）の各々が上記同期円錐体（23）と（26）夫
    々に対して押し付けられ、 上記環状ばね（34）はこの第１の係止位置においては、
    上記係合スリーブ（18）の内部環状溝（32）内におか
    れ、該係合スリーブ（18）が上記第２の係合位置に変位
    した時には上記環状ばね（34）は該第２の位置で作動す
    る同期リングによって上記係合スリーブ（18）の内部環
    状溝（33）へと移行されることを特徴とする前記請求の
    範囲第１項記載の自動車用のレンジギヤボックス。
  3. 【請求項３】上記輪歯車（14）の内部スプライン（15）
    と係合する外部スプライン（16）を有する環状フランジ
    （17）を上記係合スリーブ（18）に設け、且つ該係合ス
    リーブ（18）が上記輪歯車（14）のグループ内に装着さ
    れたロックリング（19）により上記輪歯車（14）に対し
    軸方向に固定されている事を特徴とする前記請求の範囲
    第１項または第２項に記載の自動車用のレンジギヤボッ
    クス。
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