JP2010216560A

JP2010216560A - 車両用手動変速機

Info

Publication number: JP2010216560A
Application number: JP2009063605A
Authority: JP
Inventors: Kenji Shimizu; 健次清水; Yoshiaki Nishi; 良紀西
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-03-16
Filing date: 2009-03-16
Publication date: 2010-09-30

Abstract

【課題】車両走行時における影響を抑えてガラ音の発生を抑制する車両用手動変速機を提供する。
【解決手段】遊転ギヤ２８に摺動抵抗を与えるための付勢力を発生させるバネ部材４０を設けると共に、車両走行時に回転させられる出力ギヤ２０等の部材の回転動作によりオイルタンク３２に集められた潤滑油によりそのバネ部材４０の付勢力を解除する構成を備えたものであることから、車両停止時においてはバネ部材４０の付勢力により遊転ギヤ２８のガタ音の発生を抑えると共に、車両走行時においてはその付勢力を解除することにより燃費の悪化やシフト操作性の悪化等の不具合を生じさせない。すなわち、車両走行時における影響を抑えてガラ音の発生を抑制する車両用手動変速機１０を提供することができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、車両用手動変速機に関し、特に、車両走行時における影響を抑えてガラ音の発生を抑制するための改良に関する。

それぞれ所定の変速段に対応する複数のギヤを備え、所定のギヤを回転軸に対して軸心まわりの相対回転不能とすることでそのギヤに対応する変速段を成立させる車両用変速機が知られている。例えば、マニュアルトランスミッションやセミオートマチックトランスミッション等がそれである。また、斯かる車両用変速機において、後進変速段の成立時において入力軸に設けられたギヤと所定の後進用ギヤとの間で動力伝達を行う一方、他の変速段の成立時においては遊転させられる遊転ギヤを備えたものが知られている。また、そのような手動変速機において、その遊転ギヤに起因するガラ音の発生を抑制するための技術が提案されている。例えば、特許文献１に記載された歯車変速機におけるギヤのガタ打ち防止装置がそれである。

実開昭６２−１５６６６５号公報

しかし、前述した従来の技術のように、ガラ音を発生させる遊転ギヤにフリクションダンパやサブギヤ等の摺動抵抗を与えて歯打ちを低減させる構成では、車両走行時においてもその摺動抵抗が解除されることなく、燃費の悪化やシフト操作性の悪化等の不具合を引き起こすおそれがあった。このため、車両走行時における影響を抑えてガラ音の発生を抑制する車両用手動変速機の開発が求められていた。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、車両走行時における影響を抑えてガラ音の発生を抑制する車両用手動変速機を提供することにある。

斯かる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、後進変速段の成立時において入力軸に設けられたギヤと所定の後進用ギヤとの間で動力伝達を行う一方、他の変速段の成立時においては遊転させられる遊転ギヤを備えた車両用手動変速機であって、前記遊転ギヤに摺動抵抗を与えるための付勢力を発生させるバネ部材を設けると共に、車両走行時に回転させられる部材の回転動作により所定の蓄積部に集められた潤滑油によりそのバネ部材の付勢力を解除する構成を備えたことを特徴とするものである。

このようにすれば、前記遊転ギヤに摺動抵抗を与えるための付勢力を発生させるバネ部材を設けると共に、車両走行時に回転させられる部材の回転動作により所定の蓄積部に集められた潤滑油によりそのバネ部材の付勢力を解除する構成を備えたものであることから、車両停止時においては前記バネ部材の付勢力により前記遊転ギヤのガタ音の発生を抑えると共に、車両走行時においてはその付勢力を解除することにより燃費の悪化やシフト操作性の悪化等の不具合を生じさせない。すなわち、車両走行時における影響を抑えてガラ音の発生を抑制する車両用手動変速機を提供することができる。

本発明が好適に適用される車両用手動変速機の構成を概略的に示す図である。図１のII-II視断面図である。図１のIII-III視断面図である。図１のIV-IV視断面図である。図１の車両用手動変速機に備えられたガラ音の発生を抑制するための構成を例示する図であり、車両走行時にオイルタンク内に潤滑油が蓄積された状態を示している。図１の車両用手動変速機に備えられたガラ音の発生を抑制するための構成を例示する図であり、車両停止時にオイルタンク内から潤滑油が抜けた状態を示している。

以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明が好適に適用される車両用手動変速機１０の構成を概略的に示す図である。また、図１におけるII-II視断面図を図２に、III-III視断面図を図３に、IV-IV視断面図を図４にそれぞれ示している。これら図１乃至図４に示す車両用手動変速機１０（以下、単に変速機１０という）は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両に好適に用いられる横置き型の歯車式変速装置であり、図示しないクラッチ等を介して駆動力源に連結された入力軸１２と、その入力軸１２と同軸にベアリングを介してその軸心まわりの相対回転可能に連結されると共に、図示しない差動歯車装置等を介して駆動輪に連結された出力軸１４と、それら入力軸１２及び出力軸１４と並列に設けられたカウンタ軸１６とを、非回転部材であるハウジング１８内に備えて構成されている。ここで、図示しないクラッチの係合時において、上記入力軸１２は駆動源からの出力により常に回転させられる。また、上記カウンタ軸１６は車両停止時は回転させられない一方、車両走行時においては回転させられる。

上記変速機１０は、例えば、運転席近傍に設けられた図示しないシフト操作装置の操作に応じて複数の変速段を選択的に成立させる機械式の手動変速機（マニュアルトランスミッション）である。すなわち、上記変速機１０には、上記カウンタ軸１６と出力軸１４との間に相互に噛み合わされた出力ギヤ（出力ギヤ対）２０が設けられている。また、上記入力軸１２とカウンタ軸１６との間にギヤ比が異なる複数組の変速ギヤ（変速ギヤ対）２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ（以下、特に区別しない場合には単に変速ギヤ２２という）が配設されると共に、それら各変速ギヤ２２に対応して複数の噛合クラッチが設けられた平行軸式の常時噛合式変速機構であり、図示しないシフトセレクトシャフトの駆動によりそれら各噛合クラッチの何れかを選択的に係合させて変速段を切り換える同期装置（同期噛合装置）２４ａ、２４ｂ、２４ｃ（以下、特に区別しない場合には単に同期装置２４という）を備えて構成され、前進６段の変速段が選択的に成立させられるようになっている。

また、前記変速機１０において、上記入力軸１２及びカウンタ軸１６には、後進走行のための後進ギヤ（後進ギヤ対）２６が設けられると共に、その後進ギヤ２６における入力軸１２側のギヤ２６ａとカウンタ軸１６側のギヤ２６ｂとの間に遊転ギヤ（アイドル歯車）２８が噛み合わされている。また、上記後進ギヤ２６に対応して噛合クラッチが設けられると共に、その噛合クラッチを係合乃至解放させるための同期装置３０が設けられており、その同期装置３０により対応する噛合クラッチが係合されて上記カウンタ軸１６側のギヤ２６ｂのそのカウンタ軸１６に対する相対回転が阻止されることで後進変速段が成立させられるようになっている。なお、本実施例においては図１に示すように、この後進ギヤ２６における入力軸１２側のギヤ２６ａと、上記変速ギヤ２２ａにおける入力軸１２側のギヤとは共通の歯車とされている。

また、前記変速機１０には、その変速機１０内を循環させられる潤滑油を蓄積するための蓄積部としてのオイルタンク３２が設けられている。ここで、図２に示すように、前記変速機１０においては、車両走行時における前記カウンタ軸１６等の回転動作により、前記変速機１０のハウジング１８内に供給された潤滑油がそのカウンタ軸１６に設けられた出力ギヤ２０等により掻き上げられ、上記オイルタンク３２内に蓄積されるように構成されている。また、図１及び図３（乃至後述する図４及び図５）に示すように、上記オイルタンク３２内に蓄積された潤滑油の量に応じて往復させられるピストン３４が設けられており、斯かるピストン３４の往復に応じて、そのピストン３４と一体的に形成された第１レバー部材３６を介して後述するバネ部材４０の付勢力の付与乃至解除が切り替えられるように構成されている。

前記変速機１０では、図示しないシフトセレクトシャフトが駆動されて前記同期装置２４ａにより前記変速ギヤ２２ａに対応する噛合クラッチが係合されると、その変速ギヤ２２ａとカウンタ軸１６との相対回転が阻止されて変速比（入力軸１２の回転速度／出力軸１４の回転速度）が最も大きい第１変速段が成立させられる。また、前記同期装置２４ａにより前記変速ギヤ２２ｂに対応する噛合クラッチが係合されると、その変速ギヤ２２ｂとカウンタ軸１６との相対回転が阻止されて変速比が２番目に大きい第２変速段が成立させられる。また、前記同期装置２４ｂにより前記変速ギヤ２２ｃに対応する噛合クラッチが係合されると、その変速ギヤ２２ｃと入力軸１２との相対回転が阻止されて変速比が３番目に大きい第３変速段が成立させられる。また、前記同期装置２４ｂにより前記変速ギヤ２２ｄに対応する噛合クラッチが係合されると、その変速ギヤ２２ｄと入力軸１２との相対回転が阻止されて変速比が４番目に大きい第４変速段が成立させられる。また、前記同期装置２４ｃにより前記出力ギヤ２０に対応する噛合クラッチが係合されると、前記入力軸１２と出力軸１４とが直結されて変速比が１である第５変速段が成立させられる。また、前記同期装置２４ｃにより前記変速ギヤ２２ｅに対応する噛合クラッチが係合されると、その変速ギヤ２２ｅと入力軸１２との相対回転が阻止されて変速比が最も小さい第６変速段が成立させられる。

また、前記変速機１０では、前記同期装置３０により前記後進ギヤ２６に対応する噛合クラッチが係合されると、前記カウンタ軸１６側の後進ギヤ２６ｂとそのカウンタ軸１６との相対回転が阻止されて後進変速段が成立させられる。図４乃至図６に示すように、前記遊転ギヤ２８は、前記ハウジング１８に固定された回転軸３８にベアリングを介して軸心まわりの自転可能に設けられ、前記入力軸１２に設けられた後進ギヤ２６ａと、前記カウンタ軸１６側の後進ギヤ２６ｂとの間に、それら一対の後進ギヤ２６双方に噛み合わされて設けられている。斯かる構成において、前記カウンタ軸１６と後進ギヤ２６ｂとの相対回転が阻止されて後進変速段が成立させられると、前記入力軸１２の回転が前記遊転ギヤ２８を介して前記カウンタ軸１６、更には出力軸１４へと伝達される。この状態においては、前記入力軸１２の回転が逆転されて前記出力軸１４へ出力され、車両を後進走行させる駆動力が図示しない駆動輪に伝達される。また、他の変速段すなわち前進変速段の成立時においては、前記後進ギヤ２６ｂのカウンタ軸１６に対する相対回転が許容され、前記入力軸１２の回転に伴い前記遊転ギヤ２８はその軸心まわりに自転（遊転）させられる。

図５及び図６は、本実施例の変速機１０に備えられたガラ音の発生を抑制するための構成を例示する図である。前記変速機１０は、車両停止時であって図示しないクラッチが係合されている場合に、駆動源であるエンジンの回転変動により前記遊転ギヤ２８が前記入力軸１２との間で歯打ちを行いガラ音を発生させるのを抑えるための構成として、図５乃至図６に示すような構造を有している。すなわち、前記遊転ギヤ２８に摺動抵抗を与えるための付勢力を発生させるバネ部材４０を設けると共に、車両走行時に回転させられる部材の回転動作により前記オイルタンク３２に集められた潤滑油によりそのバネ部材４０の付勢力を解除する構成を備えている。

図５乃至図６に示すように、上記バネ部材４０は、前記ピストン３４と、そのピストン３４が収められたシリンダとしての前記オイルタンク３２の一端における壁部３２ａとの間に設けられており、前記ピストン３４をそのオイルタンク３２側へ付勢するように、すなわち前記第１レバー部材３６が引き戻される側へ付勢するように構成されている。また、前記第１レバー部材３６は、前記ピストン３４とは反対側の端部において第２レバー部材（リンク）４２に回動可能に連結されている。また、その第２レバー部材４２は、その中程において支持部材４４に回動可能に連結されると共に、前記第１レバー部材３６とは反対側の端部に摺動部材４６を備えている。斯かる構成において、前記ピストン３４の往復すなわち前記第１レバー部材３６の引き戻し乃至押し出しに応じて、上記第２レバー部材４２の一端に設けられた摺動部材３６の前記遊転ギヤ２６に対する接触乃至離隔が切り替えられるようになっている。

上述のように構成された変速機１０では、車両走行時において、前記カウンタ軸１６乃至そのカウンタ軸１６に設けられた出力ギヤ２０等の部材が回転させられることにより潤滑油が掻き上げられ、その潤滑油が前記オイルタンク３２に蓄積されて図５に示すような状態となる。この状態においては、前記オイルタンク３２内に蓄積された潤滑油と変速機１０内の潤滑油との間に油面高さの差が発生し、そのオイルタンク３２内に蓄積された潤滑油の重みのために前記ピストン３４が前記バネ部材４０の付勢力に反して前記第１レバー部材３６を押し出す方向に駆動させられ、それにより上記２レバー部材４２が回動させられて上記摺動部材４６が前記遊転ギヤ２８から離隔させられる。すなわち、前記オイルタンク３２に集められた潤滑油により前記バネ部材４０の付勢力が解除され、上記摺動部材４６による摺動抵抗が発生しない状態とされる。

一方、前記変速機１０において、車両が停止させられた場合には、前記カウンタ軸１６の回転が停止させられることに伴い前記オイルタンク３２のオリフィス３２ｂから潤滑油が徐々に排出され、図６に示すような状態となる。この状態においては、前記オイルタンク３２内に蓄積された潤滑油と変速機１０内の潤滑油とは同じ油面高さとなり、前記バネ部材４０の付勢力により前記ピストン３４が前記第１レバー部材３６を引き戻す方向に駆動させられ、それにより前記第２レバー部材４２が回動させられて前記摺動部材４６が前記遊転ギヤ２８に当接させられる。斯かる状態においては、前記摺動部材４６がその遊転ギヤ２８の側面を押すことで摺動抵抗が加えられ、その遊転ギヤ２８による歯打ちが抑制されてガラ音の発生が好適に抑えられる。

このように、本実施例によれば、前記遊転ギヤ２８に摺動抵抗を与えるための付勢力を発生させるバネ部材４０を設けると共に、車両走行時に回転させられる前記出力ギヤ２０等の部材の回転動作により蓄積部である前記オイルタンク３２に集められた潤滑油によりそのバネ部材４０の付勢力を解除する構成を備えたものであることから、車両停止時においては前記バネ部材４０の付勢力により前記遊転ギヤ２８のガタ音の発生を抑えると共に、車両走行時においてはその付勢力を解除することにより燃費の悪化やシフト操作性の悪化等の不具合を生じさせない。すなわち、車両走行時における影響を抑えてガラ音の発生を抑制する変速機１０を提供することができる。

以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。

１０：車両用手動変速機
１２：入力軸
２６：後進ギヤ
２８：遊転ギヤ
３２：オイルタンク（蓄積部）
４０：バネ部材

Claims

後進変速段の成立時において入力軸に設けられたギヤと所定の後進用ギヤとの間で動力伝達を行う一方、他の変速段の成立時においては遊転させられる遊転ギヤを備えた車両用手動変速機であって、
前記遊転ギヤに摺動抵抗を与えるための付勢力を発生させるバネ部材を設けると共に、車両走行時に回転させられる部材の回転動作により所定の蓄積部に集められた潤滑油により該バネ部材の付勢力を解除する構成を備えたものであることを特徴とする車両用手動変速機。