JP2012117548A - 変速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軸受とワンウェイクラッチと変速歯車とを回転軸の軸方向に隣あう状態で配置した変速装置について、簡易な構造によってワンウェイクラッチの内輪と外輪の同心度を向上させる。
【解決手段】回転軸３を変速機ケース２に支持する軸受４と、内輪１５と外輪１６とスプラグ１７を備えるワンウェイクラッチ９と、回転軸３に回転自在に支持される変速歯車６とを回転軸３の軸方向にこの順に配置し、ワンウェイクラッチ９の内輪１５を噛み合い機構によって回転軸３と連結し、外輪１６を回転軸３の軸心方向に延びる連結部２１によって変速歯車６と連結した変速装置１において、回転軸３に対して内輪１５が径方向に移動可能な隙間を噛み合い機構に形成し、内輪１５の軸方向両側部にこの内輪１５が軸受４および連結部２７と接触することを防止する隙間Ｓ２，Ｓ３を形成する。
【選択図】図１

Description

この発明は変速装置に係り、特に、軸受と歯車との間に配置したワンウェイクラッチの同心度の向上を図った変速装置に関する。

従来、平行軸式の変速装置では、ワンウェイクラッチを介して発進用の変速歯車を駆動側の回転軸に配置したものがある。この際、変速装置は、発進用の変速歯車とワンウェイクラッチを回転軸に並列に配置し、ワンウェイクラッチの内輪を回転軸に連結するとともに外輪を連結部で変速歯車に連結することで、発進用の変速歯車の外径を小さくでき、ギヤ比を大きく取ることができる。
また、回転軸の軸方向に変速歯車を複数個並べて配置する場合、ワンウェイクラッチを回転軸の軸端部寄りに配置すれば、回転軸に平行に配置したカウンタ軸などの従動側の回転軸を短縮することができる。一方、内輪と外輪とスプラグを備えたワンウェイクラッチでは、内輪と外輪の同心度を高くすれば作動性が安定し、耐久性が向上する。
ワンウェイクラッチを回転軸に配置した変速装置として、特開平１０−２０５５８７号には、ワンウェイクラッチの外輪を変速歯車機構に連結し、内輪を変速機ケースに噛み合い機構を介して連結する構造について、内輪が変速機ケースに対して径方向に移動できるように噛み合い機構に隙間を設け、内輪を外輪と同軸に調整する構造が記載されている。

特開平１０−２０５５８７号公報

しかし、回転軸を支持する軸受とワンウェイクラッチと発進用の変速歯車を回転軸の軸方向に順に並べて配置した変速装置では、ワンウェイクラッチの内輪が軸受や外輪に形成した連結部と接触して、径方向に動きにくくなる虞があった。このため、ワンウェイクラッチの内輪と外輪の同心度を調整することが困難な問題があった。

この発明は、軸受とワンウェイクラッチと変速歯車とを回転軸の軸方向に隣あう状態で配置した変速装置について、簡易な構造によってワンウェイクラッチの内輪と外輪の同心度を向上させることを目的とする。

この発明は、回転軸を変速機ケースに支持する軸受と、内輪と外輪とスプラグを備えるワンウェイクラッチと、前記回転軸に回転自在に支持される変速歯車とを前記回転軸の軸方向にこの順に配置し、前記ワンウェイクラッチの内輪を噛み合い機構によって前記回転軸と連結し、前記外輪を前記回転軸の軸心方向に延びる連結部によって前記変速歯車と連結した変速装置において、前記回転軸に対して前記内輪が径方向に移動可能な隙間を前記噛み合い機構に形成し、前記内輪の軸方向両側部にこの内輪が前記軸受および前記連結部と接触することを防止する隙間を形成したことを特徴とする。

この発明の変速装置は、ワンウェイクラッチの外輪が変速歯車によって回転軸と同軸に位置決めされており、回転軸に対して内輪が径方向に移動可能な隙間を噛み合い機構に形成することで、スプラグの調心作用によって内輪の軸心を動かして外輪と同心に調整できる。
また、この発明の変速装置は、内輪の軸方向両側部にこの内輪が軸受および連結部と接触することを防止する隙間を形成したため、内輪が軸受および連結部と接触せずに自由に移動でき、内輪の軸心調整が容易になる。
よって、この発明は、軸受とワンウェイクラッチと歯車とを回転軸の軸方向に隣あう状態で配置した変速装置について、簡易な構造によって、ワンウェイクラッチの内輪と外輪の同心度を向上させることができる。

図１は変速装置の要部拡大断面図である。（実施例） 図２はワンウェイクラッチの一部破断した側面図である。（実施例） 図３は噛み合い機構の要部拡大断面図である。（実施例）

以下、図面に基づいてこの発明の実施例を説明する。

図１〜図３は、この発明の実施例を示すものである。図１において、１は変速装置、２は変速機ケースである。変速装置１は、変速機ケース２に駆動側の回転軸３を軸受４により支持し、また、従動側の回転軸であるカウンタ軸５を変速機ケース３に軸受により支持している。回転軸３には、発進用の変速歯車６を軸受７で回転自在に支持している。カウンタ軸５には、変速歯車６と噛み合う変速歯車８を回転不能に固定している。前記回転軸３には、軸受４と変速歯車６との間にワンウェイクラッチ９を配置している。
前記回転軸３は、軸方向一側に小径部１０を形成し、小径部１０の軸方向他側に段差部１１を介して小径部１０よりも径の大きい中径部１２を形成し、中径部１２の軸方向他側に段差部１３を介して中径部１２よりも径の大きい大径部１４を形成している。小径部１０には、軸受４を取り付けている。中径部１２には、ワンウェイクラッチ９を取り付けている。大径部１４には、変速歯車６を取り付けている。変速装置１は、回転軸３の軸受４と、ワンウェイクラッチ９と、変速歯車６とを、回転軸３の軸方向にこの順で配置している。

前記ワンウェイクラッチ９は、図１・図２に示すように、内輪１５と外輪１６と複数のスプラグ１７とを備えている。ワンウェイクラッチ９は、内輪１５を噛み合い機構１８によって回転軸３の中径部１２に連結している。噛み合い機構１８は、図２・図３に示すように、回転軸３の中径部１２外周に設けたスプライン歯１９と内輪１５内周に設けたスプライン溝２０とを噛み合わせたスプライン構造を有している。
前記外輪１６は、軸心方向一側を軸受４に対向させるとともに、軸心方向他側を変速歯車６に対向させて、内輪１５の外周に同心状に配置している。外輪１６には、軸心方向他側に中心側の内輪１５外周近傍まで延びてから、軸心方向他側に延びる連結部２１を形成している。外輪１６の軸方向他側に位置する前記変速歯車６には、軸心方向一側に回転軸３の外周面に沿うボス部２２を形成している。前記外輪１６は、連結部２１を変速歯車６のボス部２２の外周に連結している。この連結で、外輪１６は、変速歯車６によって回転軸３の軸心Ｃと同軸に位置決めされる。
前記スプラグ１７は、図２に示すように、内輪１５および外輪１６間に複数を配置し、二つのケージ２３により相互に連動して姿勢を変更可能に連結している。スプラグ１７は、外輪１６の方が内輪１５よりも回転速度が高いは場合に倒れ、内輪１５および外輪１６から離れて（非ロック状態）、内輪１５に対して外輪１６は空転状態となる。一方、スプラグ１７は、外輪１６と内輪１５との回転速度差がなくなると立ち上がり、内輪１５および外輪１６に噛み合って（ロック状態）、内輪１５の回転を外輪１６に伝達する。

ここで、ワンウェイクラッチ９の調心について説明する。スプラグ１７を備えたワンウェイクラッチ９は、自動的に調心する機能を有している。ワンウェイクラッチ９は、外輪１６の回転速度が低下して内輪１５との回転速度差が小さくなり、一部のスプラグ１７が立ち上がり始めると、ケージ２３で連結された他のスプラグ１７も立ち上がり始める。このとき、ケージ２３によるスプラグ１７の移動量も全て同等であることから、内輪１５は外輪１６に対して調心される。
スプラグ１７を備えたワンウェイクラッチ９は、この機能を用いれば、本来、高精度加工や高精度組立てが必要であった箇所の公差を大きく取ることが可能となる。例えば、内輪１５と回転軸３をスプライン構造の噛み合い機構１８で嵌合させる場合、本来であれば「大径あわせ」として、スプライン大径（スプライン歯１９の歯径およびスプライン溝２０の溝径）を狭い公差幅の中で管理すべきである。しかし、回転軸３外周のスプライン歯１９に対して内輪１５内周のスプライン溝２０に「遊び」を持たせ、また自動調心が可能なスプラグ１２を備えたワンウェイクラッチ９を用いることで、内輪１５を回転軸３に対して大径合せする必要がなくなる。

この変速装置１は、図３に示すように、回転軸３に対して内輪１５が径方向に移動可能な隙間Ｓ１を、噛み合い機構１８のスプライン歯１９およびスプライン溝２０間に形成している。
前記噛み合い機構１８は、図１に示すように、回転軸６の中径部１２外周に設けたスプライン歯１９の軸受４と対向する長手方向端部を、内輪１５の長手方向端部よりも軸受４側に突出させて、前記段差部１１を内輪４側に突出位置させている。変速装置１は、軸受４と噛み合い機構１８のスプライン歯１９の段差部１１との間にスペーサ２４を配置することで、内輪１５とスペーサ２４との間に隙間Ｓ２を形成している。
また、前記回転軸６は、中径部１２の変速歯車６と対向する長手方向端部に段差部１３を形成している。この段差部１３には、内輪１５の変速歯車６と対向する長手方向端部を当接させている。前記変速歯車６は、ボス部２２の外周に外輪１６の連結部２１を連結している。変速装置１は、ボス部２２の軸方向端部を内輪１５から離間させて対向させ、内輪１５とボス部２２との間の回転軸３の大径部１４に形成した取付溝２５にボス部２２が内輪１５側へ移動することを規制する位置規制部材２６を取り付けて、この位置規制部材２６とボス部２２との間にスペーサ２７を配置することで、内輪１５と連結部２１との間に隙間Ｓ３を形成している。
これにより、変速装置１は、内輪１５の軸方向両側部には、この内輪１５が軸受４および連結部２１と接触することを防止する隙間Ｓ２および隙間Ｓ３を形成している。

このように、変速装置１は、ワンウェイクラッチ９の外輪１６が変速歯車６によって回転軸３の軸心Ｃと同軸に位置決めされており、回転軸３に対して内輪１５を径方向に移動可能な隙間Ｓ１を噛み合い機構１８に形成することで、スプラグ１７の調心作用によって内輪１５の軸心を動かして外輪１６と同心に調整できる。
また、この変速装置１は、内輪１５の軸方向両側部にこの内輪１５が軸受４および連結部２１と接触することを防止する隙間Ｓ１および隙間Ｓ２を形成たしたため、内輪１５が軸受４および連結部２１と接触せずに自由に移動でき、内輪１５の軸心調整が容易になる。
よって、軸受４とワンウェイクラッチ９と変速歯車６とを回転軸３の軸方向に隣あう状態で配置した変速装置１について、簡易な構造によって、ワンウェイクラッチ９の内輪１５と外輪１６の同心度を向上させることができる。
また、変速装置１は、噛み合い機構１８の長手方向端部を内輪１５の端部より軸受４側に突出させ、軸受４と噛み合い機構１８との間にスペーサ２４を配置することで、内輪１５とスペーサ２４との間に隙間Ｓ２を形成している。
これにより、この変速装置１は、回転軸３の形状とスペーサ２４という簡素な構造によって内輪１５と軸受４との間に隙間Ｓ２を形成でき、内輪１５を径方向に自由に移動させることができる。
さらに、変速装置１は、変速歯車６に回転軸３の外周面に沿う円筒状のボス部２２を形成し、ボス部２２の外周に連結部２１を連結し、ボス部２２の軸方向端部を内輪１５から離間させて対向させ、回転軸３にボス部２２が内輪１５側へ移動することを規制する位置規制部材２６を取り付けて内輪１５と連結部２１との間に隙間Ｓ３を形成している。
これにより、この変速装置１は、変速歯車６と回転軸３に取り付けた位置規制部材２６とによって、内輪１５と連結部２１の間に隙間Ｓを形成し、内輪１５を径方向に自由に移動させることができる。

この発明は、簡易な構造によって、ワンウェイクラッチの内輪と外輪の同心度を向上させることができるものであり、軸受とワンウェイクラッチと変速歯車とを回転軸に配置した変速装置を搭載した四輪車両だけでなく、二輪車両にも搭載することができる。

１ 変速装置
２ 変速機ケース
３ 回転軸
４ 軸受
６ 変速歯車
９ ワンウェイクラッチ
１５ 内輪
１６ 外輪
１７ スプラグ
１８ 噛み合い機構
１９ スプライン歯
２０ スプライン溝
２１ 連結部
２２ ボス部
２３ ケージ
２４ スペーサ
２６ 位置規制部材

Claims (3)

1. 回転軸を変速機ケースに支持する軸受と、内輪と外輪とスプラグを備えるワンウェイクラッチと、前記回転軸に回転自在に支持される変速歯車とを前記回転軸の軸方向にこの順に配置し、
   前記ワンウェイクラッチの内輪を噛み合い機構によって前記回転軸と連結し、
   前記外輪を前記回転軸の軸心方向に延びる連結部によって前記変速歯車と連結した変速装置において、
   前記回転軸に対して前記内輪が径方向に移動可能な隙間を前記噛み合い機構に形成し、
   前記内輪の軸方向両側部にこの内輪が前記軸受および前記連結部と接触することを防止する隙間を形成したことを特徴とする変速装置。
2. 前記噛み合い機構の長手方向端部を前記内輪の端部より前記軸受側に突出させ、
   前記軸受と前記噛み合い機構との間にスペーサを配置することで前記内輪と前記スペーサとの間に隙間を形成したことを特徴とする請求項１に記載の変速装置。
3. 前記変速歯車に前記回転軸の外周面に沿う円筒状のボス部を形成し、
   前記ボス部の外周に前記連結部を連結し、
   前記ボス部の軸方向端部を前記内輪から離間させて対向させ、
   前記回転軸に前記ボス部が前記内輪側へ移動することを規制する位置規制部材を取り付けて前記内輪と前記連結部との間に隙間を形成したことを特徴とする請求項１に記載の変速装置。

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