| 【発明の名称】 |
トランスミッション |
| 【発明者】 |
【氏名】芦川 昇
【氏名】生駒 好文
【氏名】川崎 一成
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| 【要約】 |
【課題】小型化を図ることができ、各シャフトの軸剛性を確保することができるとともに、部品の種類を低減させることができ、組立性を高めること。
【解決手段】駆動機関により回転駆動されるメインシャフト２と平行にサブシャフト４を回転自在に配設し、このサブシャフト４の外周に前記メインシャフト２のギアに噛合され前記メインシャフト２の回転により回転駆動される複数のサブギア２４，２５，２６を設け、このリバース用サブギア２５の回転により遊星歯車機構を介して回転されるリバース用回転子２７を設け、このリバース用回転子２７と前記リバース用サブギア２５との間にシンクロメッシュ機構を配設したことを特徴とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ケーシングの内部に駆動機関により回転駆動されるメインシャフトおよびこのメインシャフトと平行に配置されるカウンターシャフトを回転自在に配設し、これら各シャフトの外周に複数の変速段のギアを配設し、シンクロメッシュ変速機構により前記各ギアを噛合させることにより変速動作を行なうためのトランスミッションにおいて、前記メインシャフトと平行にサブシャフトを回転自在に配設し、このサブシャフトの外周に前記メインシャフトのギアに噛合され前記メインシャフトの回転により回転駆動される複数のサブギアを設け、この１つのサブギアの回転により遊星歯車機構を介して回転される回転子を設け、この回転子と前記サブギアとの間にシンクロメッシュ機構を配設したことを特徴とするトランスミッション。
【請求項２】 前記サブシャフトをテーパ軸受により回転自在に支持したことを特徴とする請求項１に記載のトランスミッション。
【請求項３】 前記メインシャフトおよびカウンターシャフトをそれぞれテーパ軸受により回転自在に支持したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のトランスミッション。
【請求項４】 前記各シンクロメッシュ機構のシンクロナイザーリングを同一形状としたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のトランスミッション。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はトランスミッションに係り、特に、自動車等の車両において変速を行なうためのトランスミッションに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、自動車等の車両においては、エンジン等の駆動機関の回転数に対してタイヤ等の車輪側の回転数を適正に設定して駆動機関の駆動力を伝達するためのトランスミッションが用いられている。
【０００３】このような従来のトランスミッションは、駆動機関により回転駆動されるメインシャフトおよびこのメインシャフトと平行に配置されるカウンターシャフトを有しており、前記メインシャフトの外周には、各変速段に応じて所定の歯数をもった複数のメインギアが配設されるとともに、前記カウンターシャフトの外周には、これら各メインギアに噛合される所定の歯数をもった複数のカウンターギアが配設されている。そして、前記各メインギアの間あるいはカウンターギアの間に、変速用ハブ、変速用スリーブ、シンクロナイザーリングからなるシンクロメッシュ機構が配設されている。
【０００４】このようなトランスミッションにおいては、シフト操作レバーを操作することにより、前記所定の変速段の変速用スリーブを所定の変速段のメインギアあるいはカウンターギア側に移動させると、変速用スリーブのギアと変速用シンクロナイザーリングのギアとが接触して変速用スリーブの回転の同期作用が行なわれる。同期作用が完了すると、変速用スリーブとメインギアあるいはカウンターギアとの回転差はなくなり、変速用スリーブのギアがメインギアあるいはカウンターギアに噛合されてシンクロ作動が完了し、駆動力が伝達されることになる。このようにシフト操作レバーを操作することにより、シンクロメッシュ変速機構を動作させ、所望の変速段のギアを噛合させることにより、所望の変速を行なうようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来のトランスミッションにおいては、メインシャフトおよびカウンターシャフトに変速段の数だけギアを設ける必要があるため、メインシャフトの軸方向の長さ寸法が大きくなってしまい、トランスミッションの小型化を図ることができないという問題を有している。
【０００６】また、前記メインシャフトおよびカウンターシャフトを軸受により支持しているが、軸方向のがたつきが生じてしまい、軸剛性を確保することができず、各ギアの噛み合い誤差によるギアノイズが生じてしまうという問題を有している。特に、メインシャフトには、クラッチ機構が配設されているが、軸剛性を確保することができないことから、前記クラッチ機構においても軸受を設ける必要があり、部品点数の増加を招いていた。
【０００７】さらに、各シンクロメッシュ機構におけるシンクロナイザーリングの大きさがギアの大きさに合せて数種類用意する必要があり、しかも、この大きさの異なるシンクロナイザーリングに合せて変速用ハブおよび変速用スリーブも数種類用意する必要があり、部品の種類の増大を招き、部品コストが増大し、組立性が低下してしまうという問題を有している。
【０００８】本発明は前記した点に鑑みてなされたもので、小型化を図ることができ、各シャフトの軸剛性を確保することができるとともに、部品の種類を低減させることができ、組立性を高めることのできるトランスミッションを提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため請求項１に記載の発明に係るトランスミッションは、ケーシングの内部に駆動機関により回転駆動されるメインシャフトおよびこのメインシャフトと平行に配置されるカウンターシャフトを回転自在に配設し、これら各シャフトの外周に複数の変速段のギアを配設し、シンクロメッシュ変速機構により前記各ギアを噛合させることにより変速動作を行なうためのトランスミッションにおいて、前記メインシャフトと平行にサブシャフトを回転自在に配設し、このサブシャフトの外周に前記メインシャフトのギアに噛合され前記メインシャフトの回転により回転駆動される複数のサブギアを設け、この１つのサブギアの回転により遊星歯車機構を介して回転される回転子を設け、この回転子と前記サブギアとの間にシンクロメッシュ機構を配設したことを特徴とするものである。
【００１０】この請求項１の発明によれば、サブシャフトを設け、所定の変速段において、サブギア、遊星歯車機構を介してサブシャフトを回転させ、このサブシャフトの回転力をカウンターシャフトに伝達させるようにしているので、メインシャフトに各変速段に対応する各ギアをすべて設けることなく、変速を行なうことが可能となる。その結果、メインシャフトに設けるギア数を低減させることができ、メインシャフトの軸方向の長さ寸法を小さく形成することができ、トランスミッションの小型化を図ることができる。
【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記サブシャフトをテーパ軸受により回転自在に支持したことを特徴とするものである。
【００１２】この請求項２の発明によれば、サブシャフトをテーパ軸受で支持するようにしているので、サブシャフトの軸方向のがたつきを防止することができ、軸剛性を高めることができ、各ギアの噛み合い誤差によるギアノイズを低減させることができる。
【００１３】請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２において、前記メインシャフトおよびカウンターシャフトをそれぞれテーパ軸受により回転自在に支持したことを特徴とするものである。
【００１４】この請求項３の発明によれば、メインシャフトおよびカウンターシャフトをそれぞれテーパ軸受で支持するようにしているので、メインシャフトおよびカウンターシャフトの軸方向のがたつきを防止することができ、軸剛性を高めることができ、各ギアの噛み合い誤差によるギアノイズを低減させることができる。しかも、テーパ軸受により軸剛性を高めることができるので、メインシャフトのクラッチ機構における軸受を省略することができる。
【００１５】請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかにおいて、前記各シンクロメッシュ機構のシンクロナイザーリングを同一形状としたことを特徴とするものである。
【００１６】この請求項４の発明によれば、シンクロメッシュ機構の各シンクロナイザーリングを同一形状に形成しているので、部品の種類を低減させることができ、部品コストを低減させることができ、しかも、組立性を高めることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について図１を参照して説明する。
【００１８】図１は本発明に係るトランスミッションの実施の一形態を示したもので、ケーシング１の内部には、図示しないエンジン等の駆動機関に接続されるメインシャフト２が配設されており、このメインシャフト２の近傍には、カウンターシャフト３が前記メインシャフト２と平行に配設されている。さらに、このメインシャフト２およびカウンターシャフト３と平行にサブシャフト４が配設されている。前記メインシャフト２、カウンターシャフト３およびサブシャフト４は、それぞれテーパ軸受５，５…により回転自在に支持されており、これら各テーパ軸受５は、前記各シャフト２，３，４を回転自在に支持するとともに、各シャフト２，３，４の軸方向への移動を規制することができるようになっている。
【００１９】前記メインシャフト２の外周には、１速メインギア６、２速メインギア７、３速メインギア８がそれぞれ所定の歯数をもって一体に固着されており、さらに、前記メインシャフト２の外周には、４速メインギア９および５速メインギア１０がそれぞれベアリングを介してメインシャフト２に対して自由に回転自在に配設されている。
【００２０】また、前記メインシャフト２の外周であって前記４速メインギア９と５速メインギア１０との間には、外周面にギアが形成された４−５速用ハブ１１が配設されており、この４−５速用ハブ１１の外周には、内周面にギアが形成された４−５速用スリーブ１２がメインシャフト２の軸方向に移動自在に配設されており、前記４−５速用スリーブ１２は、図示しない４−５変速フォークによりメインシャフト２の軸方向に移動されるようになっている。
【００２１】また、前記４速メインギア９の外周面であって前記４−５速用ハブ１１の近傍には、テーパ状の傾斜面が形成されており、この傾斜面の外周側には、外周にギアが形成された４速用シンクロナイザーリング１３が配設されている。また、前記５速メインギア１０の外周面であって前記４−５速用ハブ１１の近傍には、テーパ状の傾斜面が形成されており、この傾斜面の外周側には、外周にギアが形成された５速用シンクロナイザーリング１４が配設されている。このような構成により、４−５速のシンクロメッシュ機構が形成される。
【００２２】そして、前記４−５速のシンクロメッシュ機構においては、前記４−５速用スリーブ１２を４速メインギア９側に移動させることにより、４−５速用スリーブ１２のギアと４速用シンクロナイザーリング１３のギアとが接触して４−５速用スリーブ１２の回転の同期作用が行なわれる。同期作用が完了すると、４−５速用スリーブ１２と４速メインギア９との回転差はなくなり、４−５速用スリーブ１２のギアが４速メインギア９に噛合され、シンクロ作動が完了し、４速メインギア９のギア比により駆動力が伝達されることになる。
【００２３】また、前記４−５速用スリーブ１２を５速メインギア１０側に移動させると、４−５速用スリーブ１２のギアが５速メインギア１０に噛合され、５速メインギア１０のギア比により駆動力が伝達されることになる。
【００２４】また、前記カウンターシャフト３の外周には、出力ギア１５が一体に固着されており、前記カウンターシャフト３の外周には、前記２速メインギア７に常時噛合される２速カウンターギア１６および前記３速メインギア８に常時噛合される３速カウンターギア１７がそれぞれベアリングを介して前記カウンターシャフト３に対して自由に回転自在に配設されている。さらに、前記カウンターシャフト３の外周には、前記４速メインギア９に常時噛合される４速カウンターギア１８、前記５速メインギア１０に常時噛合される５速カウンターギア１９がそれぞれ所定の歯数をもって一体に固着されている。
【００２５】また、前記カウンターシャフト３の外周であって前記２速カウンターギア１６と３速カウンターギア１７との間には、外周面にギアが形成された２−３速用ハブ２０が配設されており、この２−３速用ハブ２０の外周には、内周面にギアが形成された２−３速用スリーブ２１がカウンターシャフト３の軸方向に移動自在に配設されており、前記２−３速用スリーブ２１は、図示しない２−３変速フォークにより、カウンターシャフト３の軸方向に移動されるようになっている。
【００２６】さらに、前記２速カウンターギア１６の外周面であって前記２−３速用ハブ２０の近傍には、テーパ状の傾斜面が形成されており、この傾斜面の外周側には、外周にギアが形成された２速用シンクロナイザーリング２２が配設されている。また、前記３速カウンターギア１７の外周面であって前記２−３速用ハブ２０の近傍には、テーパ状の傾斜面が形成されており、この傾斜面の外周側には、外周にギアが形成された３速用シンクロナイザーリング２３が配設されている。このような構成により、２−３速のシンクロメッシュ機構が形成される。
【００２７】そして、前記２−３速のシンクロメッシュ機構においても、前記２−３速用スリーブ２１を２速カウンターギア１６あるいは３速カウンターギア１７側に移動させることにより、回転の同期作用が行なわれて２−３速用スリーブ２１のギアが２速カウンターギア１６あるいは３速カウンターギア１７に噛合され、２速カウンターギア１６あるいは３速カウンターギア１７のギア比により駆動力が伝達されることになる。
【００２８】また、サブシャフト４の外周には、前記１速メインギア６に常時噛合される１速サブギア２４および前記３速メインギア８に常時噛合されるリバース用サブギア２５がベアリングを介して前記サブシャフト４に対して自由に回転自在に配設されており、さらに、前記サブシャフト４の外周には、前記４速メインギア９に常時噛合される伝達用サブギア２６が一体に固着されている。
【００２９】さらに、前記サブシャフト４の外周であって１速サブギア２４とリバース用サブギア２５との間には、リバース用回転子２７がベアリングを介してサブシャフト４に対して自由に回転自在に配設されており、このリバース用回転子２７は、その先端部が前記サブシャフト４の外周面に対して所定間隔を有しかつ平行となる断面形状クランク状を有している。また、前記リバース用サブギア２５の基部は、前記リバース用回転子２７の先端面と対向するように延在されており、この延在部には、外歯駆動ギア２８が形成されているとともに、前記リバース用回転子２７の先端部内面には、内歯駆動ギア２９が形成されている。
【００３０】また、前記サブシャフト４の外周側には、プラネタリキャリア４０が配設されており、このプラネタリキャリア４０は、その一部がケーシング１に係合されて回転しないように支持されている。このプラネタリキャリア４０の一面側には、前記サブシャフト４と平行に延在する複数のピニオンシャフト３０がサブシャフト４の周方向に所定間隔をもって配設されており、これら各ピニオンシャフト３０の外周には、前記リバース用回転子２７の内歯駆動ギア２９およびリバース用サブギア２５の外歯駆動ギア２８にそれぞれ噛合される複数の遊星ギア３１，３１が配設されている。これら内歯駆動ギア２９、外歯駆動ギア２８、遊星ギア３１により遊星歯車機構が構成されている。
【００３１】また、前記サブシャフト４の外周であって前記１速サブギア２４とリバース用回転子２７との間には、外周面にギアが形成された１−Ｒ速用ハブ３２が配設されており、この１−Ｒ速用ハブ３２の外周には、内周面にギアが形成された１−Ｒ速用スリーブ３３がサブシャフト４の軸方向に移動自在に配設されており、前記１−Ｒ速用スリーブ３３は、図示しない１−Ｒ変速フォークにより、サブシャフト４の軸方向に移動されるようになっている。
【００３２】また、前記１速サブギア２４の外周面であって前記１−Ｒ速用ハブ３２の近傍には、テーパ状の傾斜面が形成されており、この傾斜面の外周側には、外周にギアが形成された１速用シンクロナイザーリング３４が配設されている。また、前記リバース用回転子２７の外周面であって前記１−Ｒ速用ハブ３２の近傍には、テーパ状の傾斜面が形成されており、この傾斜面の外周側には、外周にギアが形成されたＲ速用シンクロナイザーリング３５が配設されている。このような構成により、１−Ｒ速のシンクロメッシュ機構が形成される。
【００３３】そして、前記１−Ｒ速のシンクロメッシュ機構においても、前記１−Ｒ速用スリーブ３３を１速サブギア２４あるいはリバース用回転子２７側に移動させることにより、回転の同期作用が行なわれて１−Ｒ速用スリーブ３３のギアが１速サブギア２４あるいはリバース用回転子２７に噛合されるようになっている。
【００３４】なお、本実施形態においては、前記１速用シンクロナイザーリング３４、２速用シンクロナイザーリング２２、３速用シンクロナイザーリング２３、４速用シンクロナイザーリング１３、５速用シンクロナイザーリング１４、Ｒ速用シンクロナイザーリング３５は、それぞれ同一の形状に形成されている。
【００３５】また、前記カウンターシャフト３の出力ギア１５には、デファレンシャルギア機構３６の入力ギア３７が噛合されており、このデファレンシャルギア機構３６の出力軸３８は、図示しない車輪等の駆動部に接続されるようになされている。
【００３６】さらに、前記メインシャフト２の一端側には、クラッチ機構３９が配設されている。
【００３７】次に、本実施形態の作用について説明する。
【００３８】まず、ニュートラルの状態では、１−Ｒ速用スリーブ３３、２−３速用スリーブ２１、４−５速用スリーブ１２が中間に位置されているため、メインシャフト２に回転力が伝達された場合でも、前記メインシャフト２の回転がカウンターシャフト３に伝達されず、カウンターシャフト３は回転しない状態に保持されている。
【００３９】そして、１速にシフトすると、前記１−Ｒ変速フォークが動作され、１−Ｒ速のシンクロメッシュ機構の１−Ｒ速用スリーブ３３が１速サブギア２４側に移動され、これにより、回転の同期作用が行なわれて１−Ｒ速用スリーブ３３のギアが１速サブギア２４に噛合される。その結果、メインシャフト２の回転力が１速メインギア６および１速サブギア２４を介してサブシャフト４に伝達され、このサブシャフト４の回転力が伝達用サブギア２６、４速メインギア９、４速カウンターギア１８を介してカウンターシャフト３に伝達され、出力ギア１５および入力ギア３７を介してデファレンシャルギア機構３６の出力軸３８を所定のギア比で回転させるものである。
【００４０】また、２速にシフトすると、２−３速のシンクロメッシュ機構の回転の同期作用により、２−３速用スリーブ２１のギアが２速カウンターギア１６に噛合される。その結果、メインシャフト２の回転力が２速メインギア７および２速カウンターギア１６を介してカウンターシャフト３に伝達されるようになっている。
【００４１】同様にして、３速にシフトすると、メインシャフト２の回転力が３速メインギア８および３速カウンターギア１７を介してカウンターシャフト３に伝達され、４速にシフトすると、メインシャフト２の回転力が４速メインギア９および４速カウンターギア１８を介してカウンターシャフト３に伝達され、５速にシフトすると、メインシャフト２の回転力が５速メインギア１０および５速カウンターギア１９を介してカウンターシャフト３に伝達されるようになっている。
【００４２】また、ニュートラル状態からリバースにシフトすると、前記１−Ｒ変速フォークにより１−Ｒ速のシンクロメッシュ機構の１−Ｒ速用スリーブ３３がリバース用回転子２７側に移動されて１−Ｒ速用スリーブ３３のギアがリバース用回転子２７のギアに噛合される。この場合、メインシャフト２の回転力は、３速メインギア８を介してリバース用サブギア２５に伝達されており、このリバース用サブギア２５の回転により、外歯駆動ギア２８を介して遊星歯車機構の遊星ギア３１がピニオンシャフト３０を中心として回転されて、リバース用回転子２７の内歯駆動ギア２９を介してリバース用回転子２７が回転されている。そのため、１−Ｒ速用スリーブ３３のギアがリバース用回転子２７のギアに噛合されることにより、サブシャフト４がリバース用回転子２７の回転とともに回転駆動される。そして、このサブシャフト４の回転力が伝達用サブギア２６、４速メインギア９、４速カウンターギア１８を介してカウンターシャフト３に伝達され、出力ギア１５および入力ギア３７を介してデファレンシャルギア機構３６の出力軸３８を所定のギア比で逆方向に回転させるものである。
【００４３】したがって、本実施形態においては、サブシャフト４を設け、１速にシフトした場合には、１速サブギア２４を介してサブシャフト４を回転させるとともに、リバースにシフトした場合には、リバース用サブギア２５、遊星歯車機構を介してサブシャフト４を回転させ、このサブシャフト４の回転力をカウンターシャフト３に伝達させるようにしているので、メインシャフト２に１速から５速までおよびリバースに対応する各ギアをすべて設けることなく、１速から５速までおよびリバースの変速を行なうことが可能となる。その結果、メインシャフト２に設けるギア数を低減させることができ、メインシャフト２の軸方向の長さ寸法を小さく形成することができ、トランスミッションの小型化を図ることができる。
【００４４】また、前記メインシャフト２、カウンターシャフト３およびサブシャフト４をそれぞれテーパ軸受５で支持するようにしているので、軸方向のがたつきを防止することができ、軸剛性を高めることができ、各ギアの噛み合い誤差によるギアノイズを低減させることができる。しかも、テーパ軸受５により軸剛性を高めることができるので、メインシャフト２のクラッチ機構３９における軸受を省略することができ、部品点数の低減を図ることができる。
【００４５】さらに、各シンクロナイザーリング１３，１４，２２，２３，３４，３５を同一形状に形成しているので、変速用ハブおよび変速用スリーブの種類を少なくすることができ、部品の種類を低減させることができ、部品コストを低減させることができ、しかも、組立性を高めることができる。
【００４６】なお、本発明は前記実施形態のものに限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することが可能である。
【００４７】
【発明の効果】以上述べたように請求項１に記載の発明に係るトランスミッションは、所定の変速段において、サブギア、遊星歯車機構を介してサブシャフトを回転させ、このサブシャフトの回転力をカウンターシャフトに伝達させるようにしているので、メインシャフトに各変速段に対応する各ギアをすべて設けることなく、変速を行なうことが可能となる。その結果、メインシャフトに設けるギア数を低減させることができ、メインシャフトの軸方向の長さ寸法を小さく形成することができ、トランスミッションの小型化を図ることができる。
【００４８】請求項２に記載の発明は、サブシャフトをテーパ軸受で支持するようにしているので、サブシャフトの軸方向のがたつきを防止することができ、軸剛性を高めることができ、各ギアの噛み合い誤差によるギアノイズを低減させることができる。
【００４９】請求項３に記載の発明は、メインシャフトおよびカウンターシャフトをそれぞれテーパ軸受で支持するようにしているので、メインシャフトおよびカウンターシャフトの軸方向のがたつきを防止することができ、軸剛性を高めることができ、各ギアの噛み合い誤差によるギアノイズを低減させることができる。しかも、テーパ軸受により軸剛性を高めることができるので、メインシャフトのクラッチ機構における軸受を省略することができ、部品点数の低減を図ることができる。
【００５０】請求項４に記載の発明は、シンクロメッシュ機構の各シンクロナイザーリングを同一形状に形成しているので、部品の種類を低減させることができ、部品コストを低減させることができ、しかも、組立性を高めることができる等の効果を奏する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９４１２２３０２
【氏名又は名称】柳河精機株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）９月２４日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】中尾 俊輔 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−９４０３２ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）４月９日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−２５８６１３ |
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