JP2001263367A - 歯車変速機のギヤ抜け防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】同期切換機構のギヤ抜けを防止するためにシン
クロスリーブのスプライン内歯の歯端縁を掛止するに充
分な段差部を、シンクロハブに形成したスプライン外歯
に、その歯厚を薄くすることなく設けることができるよ
うにする。 【解決手段】シンクロスリーブのスプライン内歯３１ａ
に噛合するシンクロハブ２４のスプライン外歯２４ａ
を、小歯厚部３５と大歯厚部３６とで構成し、大歯厚部
３６を小歯厚部３５のスプライン内歯３１ａに当接する
当接歯面３５ａ側へ変異させて、突出量ｔ１の段差部３
７を形成する。シンクロスリーブのスプライン内歯３１
ａが、ギヤ抜け方向へ（図面右方向）へ移動すると、ス
プライン内歯３１ａの歯端縁が段差部３７に掛止して、
ギヤ抜けが防止される。段差部３７を、大歯厚部３６を
当接歯面３５ａ方向へ偏倚させることで確保したので、
非当接歯面３５ｂ側には段差部が殆ど形成されず、段差
部３７の突出量ｔ１を小歯厚部３５の歯厚を必要以上に
薄くすることなく確保することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クラッチスリーブ
に作用するスラスト荷重を、クラッチハブに形成した段
差部で受けることでギヤ抜けを防止するようにした歯車
変速機のギヤ抜け防止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、例えばボルグワーナ式同期噛合
機構を用いた歯車変速機は、回転軸にクラッチハブが一
体回転自在に設けられており、このクラッチハブの両側
に、３速と４速等、選択的に係合自在な変速歯車が回転
自在に支持されている。

【０００３】クラッチハブの外周にはクラッチスリーブ
がスプライン係合されており、このクラッチスリーブ
が、シフトフォークによって軸線方向へ移動自在にされ
ている。

【０００４】そして、シフトフォークにより、クラッチ
スリーブを軸方向に沿って移動させてシフト操作する
と、クラッチハブと各変速歯車との間に介装されている
シンクロリングが変速歯車に摩擦接触して、この変速歯
車が回転し、クラッチハブも回転して、変速歯車の回転
とクラッチハブの回転とが同調したときにクラッチスリ
ーブが変速歯車に設けられているドグに噛合して一体回
転する。

【０００５】ところで、図７に示すように、走行時に
は、変速歯車４１の回転Ｒにより、この変速歯車４１に
設けたドグ４２にスラスト荷重Ｓが発生し、このスラス
ト荷重Ｓと、走行時の負荷Ｐとの関係からクラッチスリ
ーブに形成したスプライン内歯４３にギヤ抜け力Ｆが作
用する。

【０００６】そのため、このギヤ抜け力Ｆに抗して、ク
ラッチスリーブのスプライン内歯４３とクラッチハブ４
４に形成したスプライン外歯４４ａとの係合状態を保持
する、いわゆるギヤ抜けを防止する技術が種々提案され
ている。

【０００７】例えば特開昭５８−２１４０２２号公報に
は、クラッチスリーブに形成したスプライン内歯が摺動
する、クラッチハブのスプライン外歯の歯厚に段差部を
形成し、この段差部でクラッチスリーブに形成したスプ
ライン内歯の抜け止め方向への移動を掛止することで、
ギヤ抜けを防止する技術が開示されている。

【０００８】又、特開平９−１５２０１２号公報には、
クラッチスリーブの内歯と、この内歯に係合する、クラ
ッチハブに設けられている外歯との歯厚を歯幅方向の中
央から端縁側へ次第に薄くなるような斜面を形成し、ク
ラッチスリーブに作用するギヤ抜け力により、クラッチ
スリーブがギヤ抜け方向へ移動すると、このクラッチス
リーブに設けた内歯に形成されている斜面が、クラッチ
ハブに設けた外歯に形成されている斜面に当接し、この
クラッチハブに形成されている斜面により、クラッチス
リーブに対して押し戻す方向の力を印加することで、ギ
ヤ抜けを防止する技術が開示されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開昭５８−
２１４０２２号公報では、段差部が歯面の両側に形成さ
れているため、この段差部によりクラッチスリーブに設
けたスプライン内歯のギヤ抜けを確実に規制するには、
段差部を大きく形成する必要があり、相対的にスプライ
ン内歯が当接する歯面の歯厚が薄くなってしまう。

【００１０】その結果、クラッチスリーブの回転方向の
がたが大きくなり、クラッチスリーブの倒れ角が大きく
なってしまうため、ギヤ抜け防止効果が半減してしま
う。

【００１１】更に、クラッチスリーブの倒れにより、歯
当たり不良が発生し易くなり、耐久性の低下を招いてし
まう。

【００１２】又、特開平９−１５２０１２号公報におい
ても、クラッチハブの外歯とクラッチスリーブの内歯と
を共に、歯幅方向の中央側から端縁方向へ次第に歯厚が
薄くなるように形成しているため、上述と同様の問題が
生じる。

【００１３】本発明は、上記事情に鑑み、クラッチハブ
の外歯にギヤ抜け防止用の段差部を、歯厚を薄くするこ
となく充分に確保することができ、クラッチスリーブの
回転方向のがたの発生を抑制し、騒音の低減、及び耐久
性の向上を図ることのできる歯車変速機のギヤ抜け防止
装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明による第１の歯車変速機のギヤ抜け防止装置は、
回転軸に一体的に設けられたクラッチハブの外歯にクラ
ッチスリーブの内歯が軸方向へ移動自在に噛合されてお
り、シフト操作により上記クラッチスリーブを変速歯車
側へ移動させて、該クラッチスリーブの上記内歯を該変
速歯車に設けたドグに係合させて該変速歯車と上記クラ
ッチハブとを上記クラッチスリーブを介して連設する歯
車変速機において、上記クラッチハブに設けた外歯に上
記クラッチスリーブの内歯に掛止してニュートラル方向
への移動を規制する段差部を、上記クラッチスリーブの
内歯に当接する歯面側に突出形成したことを特徴とす
る。

【００１５】このような構成では、クラッチハブに設け
られている外歯に形成した段差部を、この外歯に噛合す
るクラッチスリーブの内歯に当接する歯面側に突出させ
て形成し、反対側の歯面に段差部が殆ど形成されていな
いため、歯厚を薄くすることなく、クラッチスリーブに
設けられている内歯のギヤ抜けを有効に防止することが
できる。

【００１６】又、第２の歯車変速機のギヤ抜け防止装置
は、第１の歯車変速機のギヤ抜け防止装置において、上
記回転軸が出力軸であり、上記クラッチハブがリバース
クラッチ機構に設けられているリバースドリブンギヤで
あることを特徴とする。

【００１７】このような構成では、リバースドリブンギ
ヤ機構においても、クラッチハブの外歯に形成する段差
部を、この外歯に噛合するクラッチスリーブの内歯に当
接する歯面側に偏倚させて突出形成することで、外歯の
歯厚を薄くすることなく、ギヤ抜けを有効に防止するこ
とができる。

【００１８】第３の歯車変速機のギヤ抜け防止装置は、
第１或いは第２の歯車変速機のギヤ抜け防止装置におい
て、上記外歯に形成された上記段差部の境界下端に凹溝
を環設したことを特徴とする。

【００１９】このような構成では、外歯に形成した上記
段差部の境界下端に凹溝を環設したので、特に後加工が
容易になる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の一
実施の形態を説明する。図１に手動変速機の全体構成を
示す。

【００２１】同図の符号１は変速機ケースで、この変速
機ケース１の前部にクラッチハウジング２が設けられて
いる。このクラッチハウジング２に、変速機ケース１内
に回動自在支持されている入力軸３の入力端が突出され
ており、この端部にクラッチ（図示せず）が連設され、
このクラッチを介してエンジンに連設されている。又、
変速機ケース１には、入力軸３と平行に出力軸４、及び
リバースアイドラ軸５が回動自在に支持されている。。

【００２２】入力軸３には、クラッチハウジング２側か
ら順次、前進用の１速〜５速までの各駆動歯車６〜１０
が一体に設けられており、出力軸４には、この１速〜５
速の各駆動歯車６〜１０に各々噛合する各従動歯車１１
〜１５が回動自在に支持されている。

【００２３】又、リバースアイドラ軸５に回転自在に支
持されているリバースアイドラギヤ１６は、入力軸３に
形成したリバースピニオン３ａに噛合する第１リバース
アイドラギヤ１６ａと、後述するリバースドリブンギヤ
３２に噛合可能な第２リバースアイドラギヤ１６ｂとが
一体形成されている。

【００２４】又、出力軸４のクラッチハウジング２側端
部には、ファィナルピニオンギヤ１７が固定されてお
り、このファィナルピニオンギヤ１７にデファレンシャ
ル装置１８に設けられているファイナルドリブンギヤ１
９が噛合され、このデファレンシャル装置１８に設けら
れている駆動軸１８ａが駆動輪（例えば前輪）に連設さ
れている。尚、符号２０は４輪駆動を行うために、図示
しない他方の駆動輪（例えば後輪）に対して動力を伝達
するトランスファ軸である。

【００２５】又、出力軸４の１速従動歯車１１と２速従
動歯車１２との間には、１速・２速同期切換機構２１が
配設され、又、３速従動歯車１３と４速従動歯車１４と
の間には、３速・４速同期切換機構２２が配設され、更
に、５速従動歯車１５に隣接して、５速の同期切換とリ
バースへの切換えとを行うリバースクラッチ機構２３が
軸装されている。

【００２６】図２に示すように、３速・４速同期切換機
構２２は、クラッチハブとしてのシンクロハブ２４が出
力軸４に固定されており、このシンクロハブ２４の外周
に形成したスプライン外歯２４ａに、クラッチスリーブ
としてのシンクロスリーブ２５に形成したスプライン内
歯２５ａが軸方向へ移動自在に噛合されている。

【００２７】図示しないシフトレバーを操作してフォー
クロッド２６に固設されているシフトフォーク２７ａに
よりシンクロスリーブ２５を、例えば４速従動歯車１４
側へスライドさせると、シンクロハブ２４の外周に形成
されている切欠き部に介在されているキー（図示せず）
がシンクロリング２８の溝端面に当接し、このシンクロ
リング２８を押圧して、その内周が４速従動歯車１４の
コーン面に摺接し、この４速従動歯車１４とシンクロハ
ブ２４とを同期回転させる。

【００２８】そして、更に、シンクロスリーブ２５を押
圧すると、このシンクロスリーブ２５に形成されている
スプライン内歯２５ａが、４速従動歯車１４に一体形成
されているドグ１４ａに係合して、４速従動歯車１４の
回転力がシンクロスリーブ２５、シンクロハブ２４を介
して出力軸４に伝達される。

【００２９】尚、３速従動歯車１３側にも、ドグ１３ａ
が一体形成されていると共に、シンクロリング２８が配
設されており、シフト操作により、シンクロスリーブ２
５を３速従動歯車１３へスライドさせることで、この３
速従動歯車１３と出力軸４のシンクロハブ２４とを同期
回転させることができる。

【００３０】又、図３に示すように、リバースクラッチ
機構２３は、クラッチハブとしてのリバースクラッチハ
ブ３０が、出力軸４に固定されており、このリバースク
ラッチハブ３０の外周に形成したスプライン外歯３０ａ
に、クラッチスリーブとしてのリバースクラッチスリー
ブ３１に設けたスプライン内歯３１ａが軸方向へスライ
ド自在に噛合されている。

【００３１】このリバースクラッチスリーブ３１の外周
にはリバースドリブンギヤ３２が形成されており、シフ
トフォーク２７ｂによりリバースクラッチスリーブ３１
をクラッチハウジング２と反対の方向へ移動させると、
リバースドリブンギヤ３２が、リバースアイドラ軸５に
軸支されているリバースアイドラギヤ１６の第２リバー
スアイドラギヤ１６ｂに噛合し、逆転した回転力が出力
軸４に伝達される。

【００３２】又、リバースクラッチスリーブ３１を５速
従動歯車１５側へ移動させると、リバースクラッチハブ
３０の外周に形成されている切欠き部に介在されている
キー（図示せず）がシンクロリング３３の溝端面に当接
し、このシンクロリング３３を押圧して、その内周が５
速従動歯車１５のコーン面に摺接し、この５速従動歯車
１５とリバースクラッチハブ３０とを同期回転させる。

【００３３】そして、更にリバースクラッチスリーブ３
１を押圧すると、このリバースクラッチスリーブ３１に
形成されているスプライン内歯３１ａが、５速従動歯車
１５に一体形成されているドグ１５ａに係合して、５速
従動歯車１５の回転力がリバースクラッチスリーブ３
１、リバースクラッチハブ３０を介して出力軸４に伝達
される。

【００３４】ところで、シンクロハブ２４とリバースク
ラッチハブ３０の外周の歯幅方向中途に凹溝２４ｂ，３
０ｂが環設されている。

【００３５】図４、図５に示すように、各ハブ２４，３
０の外周に形成されたスプライン外歯２４ａ，３０ａ
は、凹溝２４ｂ，３０ｂを境に、歯厚ｔSの小歯厚部３
５と、歯厚ｔLの大歯厚部３６との異なる歯厚で形成さ
れている。

【００３６】大歯厚部３６は、このスプライン外歯２４
ａ，３０ａに噛合する、シンクロスリーブ２５、リバー
スクラッチスリーブ３１に形成されているスプライン内
歯２５ａ，３３ａのギヤ抜けを防止するためのもので、
各スリーブ２５，３３に形成したスプライン内歯２５
ａ，３３ａが当接する小歯厚部３５の歯面３５ａ側に、
非当接側の歯面３５ｂよりも大きく偏倚した状態で形成
し、当接歯面３５ａ側に、突出量がｔ１の段差部３７が
形成されている。

【００３７】尚、図５に示すように、スプライン外歯２
４ａ，３０ａの小歯厚部３５と大歯厚部３６との位置関
係は、ｔL＞ｔS、且つ、ｔO＜Ｔ１である。但し、非当
接歯面３５ｂ側の突出量ｔOは、ｔO＝０、すなわち、小
歯厚部３５の歯面と同一面であっても良い。

【００３８】次に、上記構成による本実施の形態の作用
について説明する。運転者がシフト操作により、例え
ば、図２に示すように、３速・４速同期切換機構２２の
シンクロスリーブ２５を、４速従動歯車１４側へ移動さ
せ、４速従動歯車１４とシンクロハブ２４とを所定に同
期回転させたところで、４速従動歯車１４に設けられて
いるドグ１４ａにシンクロスリーブ２５のスプライン内
歯２５ａを係合させ、このスプライン内歯２５ａを介し
て４速従動歯車１４の回転力を、シンクロハブ２４を介
して出力軸４に伝達する。

【００３９】このとき、シンクロスリーブ２５のスプラ
イン内歯２５ａの歯面が、シンクロハブ２４のスプライ
ン外歯２４ａの歯面を押圧して、動力を伝達する。この
とき、シンクロスリーブ２５のスプライン内歯２５ａに
は、ドグ１４ａに発生するスラスト荷重と走行時の負荷
との関係からギヤ抜け力が作用し、シンクロスリーブ２
５が、図２の右方向へ移動しようとするが、シンクロス
リーブ２５のスプライン内歯２５ａの歯端縁が、シンク
ロハブ２４のスプライン外歯２４ａの中途に形成した段
差部３７に掛止されて、ギヤ抜け方向への移動が規制さ
れる。

【００４０】ところで、４速従動歯車１４は常に一方向
へのみ回転しており、従って、スプライン内歯２５ａと
スプライン外歯２４ａとは、常に片方の歯面のみの接触
により動力が伝達される。

【００４１】本実施の形態では、スプライン外歯２４ａ
に、歯幅方向に歯厚の異なる小歯厚部３５と大歯厚部３
６とを形成し、大歯厚部３６を当接歯面３５ａ側へ偏倚
させて、段差部３７を形成するようにしたので、非当接
歯面３５ｂ側に段差部が殆ど形成されず、従って、相対
的に小歯厚部３５の歯厚ｔSを必要以上に薄くすること
なく、ギヤ抜けを防止するに充分な段差部３７の突出量
ｔ１を確保することができる。

【００４２】又、小歯厚部３５と大歯厚部３６との境界
には、凹溝２４ｂが環設されているため、歯切り加工な
どの後加工が容易となる。

【００４３】一方、図３に示すように、リバースクラッ
チ機構２３に設けられているリバースクラッチスリーブ
３１を、シフトフォーク２７ｂにより移動させて、この
リバースクラッチスリーブ３１の外周に形成されている
リバースドリブンギヤ３２を、リバースアイドラギヤ１
６に形成されている第２リバースアイドラギヤ１６ｂに
噛合させると、第２リバースアイドラギヤ１６ｂとリバ
ースドリブンギヤ３２とのギヤ噛合及び回転方向の関係
から、リバースクラッチスリーブ３１が、ギヤ抜け方
向、すなわち、図３の右方向へ移動しようとし、上述と
同様、リバースクラッチ３１に形成したスプライン内歯
３１ａの歯端縁が、リバースクラッチハブ３０のスプラ
イン外歯３０ａに形成した段差部３７に掛止して、ギヤ
抜けが防止される。

【００４４】この段差部３７は、上述したシンクロハブ
２４と同一の構成であるため、同一の作用効果を得るこ
とができる。

【００４５】この場合、１速・２速同期切換機構２１に
設けられているシンクロハブの外周に形成されたスプラ
イン外歯も、上述したシンクロハブ２４と同一の構成を
有していることは言うまでもない。尚、本発明は上述し
た実施の形態に限るものではなく、例えば、シンクロハ
ブ２４或いはリバースクラッチハブ３０等のクラッチハ
ブに形成した外歯、及び、シンクロスリーブ２５或いは
リバースクラッチスリーブ３１等のクラッチスリーブに
形成した内歯は、スプラインに限らず、セレーションで
あっても良い。

【００４６】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
クラッチハブに設けられている外歯に形成した段差部
を、この外歯に噛合するクラッチスリーブの内歯に当接
する歯面側に突出させ、反対側の歯面に段差部が殆ど突
出しないように形成したので、内歯に係合してギヤ抜け
を防止するに充分な突出量を、歯厚を薄くすることなく
確保することができる。その結果、クラッチスリーブの
回転方向のがたの発生が抑制され、騒音の低減、及び耐
久性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】手動変速機の全体構成

【図２】同期切換機構の軸方向半断面図

【図３】リバースクラッチ機構の軸方向半断面図

【図４】クラッチハブの部分斜視図

【図５】図４のＶ矢視図

【図６】図５のVI-VI断面図

【図７】従来の同期切換機構の説明図

【符号の説明】

４ 出力軸（回転軸） １１〜１５ 従動歯車（変速歯車） １３ａ〜１５ａ ドグ ２３ リバースクラッチ機構 ２４ シンクロハブ（クラッチハブ） ２４ａ，３０ａ スプライン外歯（外歯） ２５ シンクロスリーブ（クラッチスリーブ） ３０ リバースクラッチハブ（クラッチハブ） ３０ｂ 凹溝 ３１ リバースクラッチスリーブ（クラッチスリーブ） ３１ａ，２５ａ スプライン内歯（内歯） ３２ リバースドリブンギヤ ３５ａ 当接歯面 ３７ 段差部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸に一体的に設けられたクラッチハブ
   の外歯にクラッチスリーブの内歯が軸方向へ移動自在に
   噛合されており、 シフト操作により上記クラッチスリーブを変速歯車側へ
   移動させて、該クラッチスリーブの上記内歯を該変速歯
   車に設けたドグに係合させて該変速歯車と上記クラッチ
   ハブとを上記クラッチスリーブを介して連設する歯車変
   速機において、 上記クラッチハブに設けた外歯に上記クラッチスリーブ
   の内歯に掛止してニュートラル方向への移動を規制する
   段差部を、上記クラッチスリーブの内歯に当接する歯面
   側に突出形成したことを特徴とする歯車変速機のギヤ抜
   け防止装置。
2. 【請求項２】上記回転軸が出力軸であり、上記クラッチ
   ハブがリバースクラッチ機構に設けられているリバース
   ドリブンギヤであることを特徴とする請求項１記載の歯
   車変速機のギヤ抜け防止装置。
3. 【請求項３】上記外歯に形成された上記段差部の境界部
   に凹溝が環設されていることを特徴とする請求項１或い
   は２記載の歯車変速機のギヤ抜け防止装置。