JP2013241968A - 変速機 - Google Patents

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Inventor
Takanori Suzuki
崇倫 鈴木
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Hino Motors Ltd
日野自動車株式会社
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Abstract

【課題】部品点数を増加させることなく、シャフト後端部に設けられたスリーブのシンクロナイザハブからの離脱を防止する。
【解決手段】変速機10は、ギヤケース16に後方から連結されたリヤカバー18と、ギヤケース16に前後方向に延びて軸支され後端がリヤカバー18内部に突出するシャフト26と、シャフト26の後端部に相対回転可能に設けられたギヤ45と、ギヤ45の後方のシャフト26に一体に設けられたシンクロナイザハブ60と、シンクロナイザハブ60に軸方向に摺動可能に設けられシンクロナイザハブ60の周囲にある中立位置から前進することによりギヤ45にシンクロナイザハブ60を連結するスリーブ61とを備える。そして、中立位置から所定量後退したスリーブ61に後方から当接してその所定量を越えるスリーブ61の後退を禁止する突起18aがリヤカバー18に形成される。
【選択図】 図1

Description

本発明は、シャフトの後端部に設けられたギヤと、そのギヤの後方にシャフトと一体に設けられたシンクロナイザハブと、そのシンクロナイザハブに軸方向に摺動可能に設けられたスリーブとを備えた、常時噛み合い式の変速機に関するものである。
従来、自動車の変速機において、常時噛み合い式のものが知られている。即ち、この常時噛み合い式の変速機は、クラッチの出力軸と結合したインプットシャフトから入力される回転をインプットシャフトに設けられたギヤと噛合するカウンタシャフトギヤを介してカウンタシャフトに伝達し、このカウンタシャフト上とアウトプットシャフト上とに設けた各ギヤの噛合を変えてエンジンのトルクを駆動輪に伝えるものとして知られている。このような変速機におけるカウンタシャフトやアウトプットシャフトはギヤケースに前後方向に延びて互いに平行に軸支され、そのギヤケースには後方からリヤカバーが連結される。このため、ギヤケースに軸支されたカウンタシャフトやアウトプットシャフトの後端はそのリヤカバー内部に突出して設けられ、このリヤカバー内部に突出したカウンタシャフトやアウトプットシャフトの後端部にもギヤを設けることが行われる。
このような常時噛み合い式の変速機では、ギヤに隣接してシンクロナイザハブをアウトプットシャフトやカウンタシャフトと一体に設け、そのシンクロナイザハブの外周に更にスリーブを軸方向に摺動可能に設けている。スリーブにはシフタフォークを係合させ、シフタロッドの軸方向の移動により、そのシフタフォークを介してスリーブをシンクロナイザハブの周囲にある中立位置から前進又は後退させるように構成される。前進又は後退したスリーブはそのシンクロナイザハブの前後に隣接するギヤに歯合し、そのシンクロナイザハブとその隣接するギヤとを連結するように構成され、これによりカウンタシャフトの回転をアウトプットシャフトの回転に伝達させている。そして、シフタロッドの軸方向の移動運動を反転してカウンタシャフト側に取付けたシフタスリーブに伝達するシフタフォークに関する発明や(例えば、特許文献1参照)、そのシフタロッドの軸方向の移動を制限するシフトストッパ機構に関する発明(例えば、特許文献2参照)が提案されている。
特開2003−28296号公報 特開平11−173414号公報
ここで、カウンタシャフトやアウトプットシャフトの後端部に設けられたギヤに着目すると、そのギヤはリヤカバー内部にあって、そのギヤの後方にシンクロナイザハブが設けられる。この場合には、シンクロナイザハブの周囲にある中立位置からスリーブが前進すると、そのシンクロナイザハブとその前方に隣接するギヤが歯合して、カウンタシャフトの回転をアウトプットシャフトの回転に伝達させることになる。
しかし、シャフトの後端部に設けられたギヤの更に後方にシンクロナイザハブを設けると、そのシンクロナイザハブの後方にはギヤが存在しないことになる。この場合にあっても、スリーブはシンクロナイザハブに軸方向に移動可能に設けられる。このため、スリーブを前進させて、前方に隣接するギヤにそのスリーブを歯合させた状態からそのスリーブを後退させた場合には、その後退する勢いによりスリーブがシンクロナイザハブの周囲の中立位置を越えて更に後退する場合がある。そして、スリーブが中立位置を越えて著しく後退した場合には、そのスリーブがシンクロナイザハブから外れてしまうような不具合を生じさせる。
この不具合を解消させる為に、上記特許文献2で示されているようなシフトストッパ機構をシフトロッドに設け、シフトロッドの軸方向の移動を制限して、スリーブの中立位置を越えた後退を禁止することが考えられる。けれども、シフトロッドの移動を制限するシフトストッパ機構を設けると、部品点数が増加することになり、その管理負担が増大するとともに、製造工程も増加するので、変速機のコストが押し上げられる不具合がある。
本発明の目的は、部品点数を増加させることなく、シャフト後端部に設けられたスリーブのシンクロナイザハブからの離脱を防止し得る変速機を提供することにある。
本発明は、ギヤケースに後方から連結されたリヤカバーと、ギヤケースに前後方向に延びて軸支され後端がリヤカバー内部に突出するシャフトと、シャフトの後端部に相対回転可能に設けられたギヤと、ギヤの後方のシャフトに一体に設けられたシンクロナイザハブと、シンクロナイザハブに軸方向に摺動可能に設けられシンクロナイザハブの周囲にある中立位置から前進することによりそのギヤにシンクロナイザハブを連結するスリーブとを備えた変速機の改良である。
その特徴ある構成は、中立位置から所定量後退したスリーブに後方から当接してその所定量を越えるスリーブの後退を禁止する突起がリヤカバーに形成されたところにある。
本発明の変速機では、シャフトの後端部におけるシンクロナイザハブの周囲にある中立位置からスリーブが後退すると、所定量後退したスリーブに後方から当接する突起をリヤカバーに形成したので、部品点数を増加させるようなことはない。そして、その突起は、シンクロナイザハブの周囲にある中立位置から所定量を超えたスリーブの後退を禁止するので、そのスリーブが所定量を超えて後退することによるシンクロナイザハブからの離脱を確実に防止することができる。
本発明実施形態の変速機を示す図4のA部拡大断面図である。 そのスリーブが前進した状態を示す図1に対応する断面図である。 そのスリーブが後退して突起に当接した状態を示す図1に対応する断面図である。 本発明実施の形態の変速機を示す縦断面図である。
次に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図4に示すように、本発明の変速機10は、ギヤケース16の前端(図4では左端側)にはクラッチハウジング17が連結され、ギヤケース16の後端(図4では右端側)には後方からリヤカバー18が連結される。インプットシャフト19の入力側はクラッチ20の出力側に連結され、インプットシャフト19の出力側はギヤケース16のフロントベアリング21により軸支される。アウトプットシャフト22は前後方向に延びて設けられ、その前端(図4の左端)はインプットシャフト19の出力端に配設された軸受23に軸支され、アウトプットシャフト22の後端(図4の右端)は、ギヤケース16のリヤベアリング24及びリヤカバー18の軸受25によりそれぞれ軸支される。
また、ギヤケース16の内部のアウトプットシャフト22の下方には、カウンタシャフト26がアウトプットシャフト22と平行に配設され、そのカウンタシャフト26の前端は、ギヤケース16の軸受27に軸支される。カウンタシャフト26の後端部はギヤケース16の軸受28に軸支され、カウンタシャフト26の後端はリヤカバー18に軸受け29を介して軸支される。また、アウトプットシャフト22を軸支するインプットシャフト19の出力端には5速ドリブンギヤ35が設けられる。カウンタシャフト26の前端には、この5速ドリブンギヤ35と常時噛み合うカウンタシャフトギヤ39が設けられ、このカウンタシャフトギヤ39によりカウンタシャフト26は、インプットシャフト19の回転により常時回転するように構成される。
カウンタシャフトギヤ39と軸受28との間のこのカウンタシャフト26には、4速ドライブギヤ44、3速ドライブギヤ43、2速ドライブギヤ42、リバースドライブギヤ41、1速ドライブギヤ40がカウンタシャフト26と一体化して形成される。一方、アウトプットシャフト22には、これらの各ドライブギヤ40〜44に歯合する4速ドリブンギヤ34、3速ドリブンギヤ33、2速ドリブンギヤ32、リバースドリブンギヤ31、1速ドリブンギヤ30がニードルベアリングを介して空転可能に軸支される。
アウトプットシャフト22の5速ドリブンギヤ35と4速ドリブンギヤ34との間では、シンクロナイザハブ49がアウトプットシャフト22とスプライン結合され、3速ドリブンギヤ33と2速ドリブンギヤ32との間ではシンクロナイザハブ50がアウトプットシャフト22とスプライン結合され、リバースドリブンギヤ31と1速ドリブンギヤ30との間では、シンクロナイザハブ51がアウトプットシャフト22とスプライン結合される。そして、それぞれのシンクロナイザハブ49〜51の外周には、スリーブ52〜54がそれぞれスプライン結合される。
各スリーブ52〜54の外周面の環状凹部には、シフタフォーク55〜57の先端がそれぞれ係合され、各スリーブ52〜54はそれらに係合したそれぞれのシフタフォーク55〜57によって前進又は後退可能に構成される。各スリーブ52〜54では、それらが前進又は後退すると、それらのスリーブ52〜54のスプラインは各シンクロナイザハブ49〜51のスプライン及びそれらのハブ49〜51に隣接する各ドリブンギヤ30〜35のスプラインに歯合し、それらのシンクロナイザハブ49〜51とそれらに隣接する各ドリブンギヤ30〜35とを連結して、カウンタシャフト26の回転をアウトプットシャフト22の回転に伝達するように構成される。そして、図に示す符号58は各スリーブ52〜54を前進又は後退させるシフトロッド58である(図では代表として1本のみ示す)。
図1〜図4に示すように、リヤカバー18内に突出したカウンタシャフト26の後端部には、ニードルベアリング45a(図1〜図3)を介して6速ドライブギヤ45が相対回転可能に設けられ、6速ドライブギヤ45の後方にはシンクロナイザハブ60がカウンタシャフト26とスプライン結合される。シンクロナイザハブ60の外周にはスリーブ61が前後方向に移動可能にスプライン結合される。そして、リヤベアリング24と軸受25との間のアウトプットシャフト22には、6速ドライブギヤ45と常時歯合する6速ドリブンギヤ36がスプライン結合される。スリーブ61の外周面の環状凹部61aには、シフタフォーク62(図4)の先端が係合し、図4に示すように、このシフタフォーク62の基端は、ギヤケース16の上部に設けられたシフトロッド63に取付けられる。
図1〜図3に詳しく示すように、6速ドライブギヤ45は、ギヤ本体46と、そのギヤ本体46のシンクロナイザハブ60側に一体的に設けられたドグ歯47と、そのドグ歯47の更にシンクロナイザハブ60側に設けられたブロックリング48とを備える。ギヤ本体46は6速ドリブンギヤ36と常時歯合するものである。ドグ歯47はそのギヤ本体46と一体となって回転するものであり、前進したスリーブ61におけるスプラインが歯合可能に構成される。即ち、図2に示すようにスリーブ61が前進して6速ドライブギヤ45側に移動すると、そのスリーブ61によりシンクロナイザハブ60のスプラインと6速ドライブギヤ45のスプラインとが結合され、6速ドライブギヤ45はシンクロナイザハブ60を介してカウンタシャフト26と一体となって回転するように構成される。
また、ドグ歯47には、スリーブストッパ47aが形成される。このスリーブストッパ47aは、ドグ歯47の外周における歯先面から突出した歯47aであって、ドグ歯47の圧力角よりも小さい圧力角で形成した歯形からなるものである。このスリーブストッパ47aは、スリーブ61の内面に形成されたスプライン歯61bの径よりも大きな径となるようにドグ歯47に形成され、スリーブ61が前方に移動すると、スリーブ61とドグ歯47とが噛み合い、その後、図2に示すように、スリーブ61はその端面61cがスリーブストッパ47aに当接して停止し、そのスリーブ61の前方に向かうオーバシフトを防止するように構成される。
ブロックリング48は、そのドグ歯47に摺動可能に設けられると共に、スリーブ61の移動に連動して移動し、そのドグ歯47と円錐面47bで摩擦係合可能に構成される。このため、スリーブ61がシンクロナイザハブ60の周囲の中立位置から6速ドライブギヤ45がある前方に移動すると、そのスリーブ61はブロックリング48及びドグ歯47の双方に噛み合い、そのスリーブ61とともにブロックリング48はドグ歯47側に移動する。そして、そのブロックリング48とドグ歯47とは円錐面47bで摩擦係合し、ブロックリング48とドグ歯47は同期して回転するように構成される。
一方、ギヤケース16に後方から連結されたリヤカバー18には、シンクロナイザハブ60の周囲にある中立位置のスリーブ61が、その中立位置から所定量L(図1)後退した場合にそのスリーブ61に後方から当接する突起18aが形成される。このリヤカバー18は鋳造品であり、その鋳造時にその突起18aは一体的に形成される。図では突起18aがカウンタシャフト26を上下から挟む位置に2本設けられた場合を示す。ここで、所定量L(図1)とは、中立位置から後退したスリーブ61がシンクロナイザハブ60から離脱しない範囲とされる。そして、図3に示すように、この突起18aは中立位置から所定量L後退したスリーブ61に後方から当接して、そのスリーブ61がその所定量Lを越えて更に後退することを禁止するように構成される。
このように構成された変速機10では、カウンタシャフト26の後端部におけるシンクロナイザハブ60の周囲にある中立位置からスリーブ61が所定量L後退した場合に後方から当接する突起18aをリヤカバー18に形成したので、部品点数を増加させるようなことはない。そして、その突起18aは、シンクロナイザハブ60の周囲にある中立位置のスリーブ61が、その中立位置から所定量Lを超えて後退することを禁止する。ここで、この所定量L(図1)とは、中立位置から後退したスリーブ61がシンクロナイザハブ60から離脱しない範囲に設定されるので、この突起18aによりそのスリーブ61がシンクロナイザハブ60から離脱するようなことを確実に防止することができる。
即ち、図2に示すように、前進して6速ドライブギヤ45とシンクロナイザハブ60の双方に歯合しているスリーブ61を後退させるようにシフトロッド63が移動すると、その移動はシフタフォーク62に伝達され、そのシフタフォーク62を介してスリーブ61は後方に移動することになる。すると、図1に示すように、そのスリーブ61がシンクロナイザハブ60の周囲に達して、6速ドライブギヤ45と歯合せずに、そのシンクロナイザハブ60にのみ歯合する中立位置に達する。その後スリーブ61は、その勢いによって中立位置を越えて後退する可能性はあるが、図3に示すように、中立位置から所定量L後退した段階で、そのスリーブ61は突起18aの前端に後端面が当接して停止する。これにより、そのスリーブ61の後方に向かうオーバシフトは防止され、このオーバシフトにより、スリーブ61がシンクロナイザハブ60から離脱するようなことは回避される。この結果、部品点数を増加させることなく、シャフト26後端部に設けられたスリーブ61のシンクロナイザハブ60からの離脱を確実に防止することが可能になるのである。
ここで、図4に示すように、ギヤケース16の内部にもスリーブ52〜54は設けられるけれども、ギヤケース16の内部に設けられたスリーブ52〜54はそれぞれ前進し又は後退することにより、その前後のドリブンギヤ30〜35に歯合するものであるので、それらのスリーブ52〜54にあっては、それらを支持するシンクロナイザハブ49〜51から離脱するようなことはないものである。
なお、上述した実施の形態では、リヤカバー18に2本の突起18aが設けられた場合を説明したけれども、この突起18aの数は2本に限られない。即ち、スリーブ61に後方から当接してそのスリーブ61の中立位置から所定量Lを超えた後退を禁止するものである限り、この突起18aの数は1本であっても、3本であっても、4本であっても5本であっても、6本であっても、又は7本以上であってもよい。また、この突起18aは、そのシャフト26を包囲するような環状のものであっても良い。
また、上述した実施の形態では、カウンタシャフト26の後端部に相対回転可能に設けられたドライブギヤ45を用いて説明したけれども、後方に移動するとスリーブがシンクロナイザハブから離脱してしまうようなものである限り、アウトプットシャフトの後端部に設けられたものに適用しても良い。即ち、図示しないが、アウトプットシャフトのリヤカバー内に突出する後端部にドリブンギヤを設け、そのドリブンギヤの更に後方に設けられたスリーブに後方から当接して、そのスリーブの中立位置から所定量Lを超えた後退を禁止する突起をリヤカバーに形成しても良い。
10 変速機
16 ギヤケース
18 リヤカバー
18a 突起
26 カウンタシャフト(シャフト)
45 6速ドライブギヤ(ギヤ)
60 シンクロナイザハブ
61 スリーブ

Claims (1)

  1. ギヤケース(16)に後方から連結されたリヤカバー(18)と、前記ギヤケース(16)に前後方向に延びて軸支され後端が前記リヤカバー(18)内部に突出するシャフト(26)と、前記シャフト(26)の後端部に相対回転可能に設けられたギヤ(45)と、前記ギヤ(45)の後方の前記シャフト(26)に一体に設けられたシンクロナイザハブ(60)と、前記シンクロナイザハブ(60)に軸方向に摺動可能に設けられ前記シンクロナイザハブ(60)の周囲にある中立位置から前進することにより前記ギヤ(45)に前記シンクロナイザハブ(60)を連結するスリーブ(61)とを備えた変速機において、
    中立位置から所定量(L)後退した前記スリーブ(61)に後方から当接して前記所定量(L)を越える前記スリーブ(61)の後退を禁止する突起(18a)が前記リヤカバー(18)に形成されたことを特徴とする変速機。
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