JP2015140892A - トランスミッション - Google Patents

Abstract

【課題】駆動力が途切れず、変速ショックや加速の遅れを抑制し、重量軽減を図ることができ、且つ構造を簡単にすることを可能とし、変速ショックの観点においてさらに改良したトランスミッションを提供する。
【解決手段】
駆動力伝達軸３、５に相対回転可能に支持された複数段の変速ギヤ１９、２１、２３、２５，２７，２９と、変速ギヤを駆動力伝達軸に選択的に結合して変速出力するために複数備えられ変速ギヤに選択的な噛み合いが可能なクラッチ・リング５９，６１，６３と、クラッチ・リングを選択的に操作する変速操作部９３とを備え、変速下段及び変速上段のクラッチ・リングが同時噛合いした時に変速下段又は変速上段のクラッチ・リングに噛合い解除方向の軸力を生じさせて変速を行うトランスミッション１であって、変速時に発生する変速ショックを吸収する弾性部２０２と、弾性部２０２の振動を減衰する減衰部２１１とを備えたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車、建機、農業車両等の変速を行わせるトランスミッションに関する。

一般に、シングル・クラッチを使用した車両用のトランスミッションは、変速時に駆動力が途切れ、変速ショックや加速遅れ等が避けられなかった。また大きな走行抵抗を有し速度エネルギーが小さい建機、農機等にあっては変速時、駆動力が途切れると即停止してしまい変速が困難な場合も生じる。

これに対し、ツイン・クラッチのトランスミッションは、駆動力が途切れず、変速ショックや加速遅れを抑制できるものとして知られている。

しかし、ツイン・クラッチのトランスミッションは、構造が複雑で重量が大きいという問題がある。

一方、シームレスシフト・トランスミッションは、重量増を抑制できるものとして注目されている。

以下に、シームレスシフト・トランスミッションの動作を説明する。ここでは、説明を簡単にするため、1速、２速間の変速を説明する。

このシームレスシフト・トランスミッションでは、１速ギヤ、２速ギヤ間に入力軸に係合した３個の第1ビュレット、３個の第２ビュレットを備え、シフト操作に応じて移動する構成となっている。１速ギヤ及び２速ギヤには、噛合い歯が形成され、第1ビュレット及び第２ビュレットの両端部には、回転方向前後で異なった複雑なフェースが形成されている。

第1ビュレット及び第２ビュレットは、セレクトフォークの動作に対しスプリングを介して１速ギヤ又は２速ギヤ側へ移動する構成である。

このような構成により、例えば１速ギヤへの変速時は、３個の第1ビュレットが１速ギヤの噛合い歯に噛み合ってから残りの３個の第２ビュレットが噛合い歯に噛み合う。

２速への変速時は、３個の第２ビュレットが２速ギヤの噛合い歯に噛み合ってから残りの３個の第１ビュレットが噛合い歯に噛み合う。

このような複雑なフェースを備えた第1ビュレット及び第２ビュレットとスプリングを介したセレクト動作とにより、駆動力が途切れず、変速ショックや加速の遅れを抑制し、且つ重量軽減を図ることができる。

しかし、第1ビュレット及び第２ビュレット等を備えた構造が複雑であり、部品点数も増大するという問題がある。

これに対し、駆動力が途切れず、変速ショックや加速の遅れを抑制し、重量軽減を図ることができ、且つ構造を簡単にすることを可能としたトランスミッションを提案した。（特許文献１）
このトランスミッションは、基本的な所期の目的を達成したが、本願出願人は、これを変速ショックの観点においてさらに改良した。

特開２０１２−１２７４７１号公報

June 2005 Racecar Engineering(www. racecar・engineering.com)

解決しようとする問題点は、駆動力が途切れず、変速ショックや加速の遅れを抑制し、且つ重量軽減を図ることはできるが、構造が複雑であった点である。

本発明は、駆動力が途切れず、変速ショックや加速の遅れを抑制し、重量軽減を図ることができ、且つ構造を簡単にすることを可能とし、変速ショックの観点においてさらに改良するため、駆動力伝達軸に相対回転可能に支持された複数段の変速ギヤと、前記変速ギヤを前記駆動力伝達軸に選択的に結合して変速出力するために複数備えられ前記変速ギヤに選択的な噛み合いが可能なクラッチ・リングと、このクラッチ・リングを選択的に操作する変速操作部とを備え、前記変速操作部のシフト・アップ動作又はシフト・ダウン動作により変速下段及び変速上段のクラッチ・リングが同時噛合いした時に前記変速下段又は変速上段のクラッチ・リングにコースティング・トルクにより噛合い解除方向の軸力を生じさせて変速を行うトランスミッションであって、前記変速時に発生する変速ショックを吸収する弾性部と、前記弾性部の振動を減衰する減衰部とを備えたことを特徴とする。

本発明は、上記手段としたため、駆動力が途切れず、変速ショックや加速の遅れを抑制し、且つ重量軽減を図ることができ、且つ構造を簡単にすることができる。

また、変速ギヤの変速による変速ショックは、トーション・バーにより、さらに緩和することができる。

トランスミッションをフロント・デファレンシャル装置と共に示す概略断面図である。（参考例） トランスミッションの要部拡大断面図である。（参考例） カム溝及びカム突部を示す展開図である。（参考例） カム溝及びカム突部を示す展開図である。（参考例） クラッチ・カム・リング及びクラッチ・リングの関係を示す斜視図である。（参考例） クラッチ・カム・リング及びクラッチ・リングの関係を示す斜視図である（参考例） クラッチ・カム・リングを示す斜視図である。（参考例） クラッチ・リングを示す斜視図である。（参考例） シフト・フォーク、チェック部、及び噛み合いクラッチとの関係を示す概略図である。（参考例） シフト・フォーク、チェック部、及び噛み合いクラッチとの関係を示す概略図である。（参考例） クラッチ・リングの要部展開図である。（参考例） 噛合いクラッチの噛み合いを示し、（ａ）は、コースト噛み合い位置、（ｂ）は、待機噛み合い位置を示す要部展開図である。（参考例） シフト・アップ時トランスミッションの４速ギヤ噛み合いを示す概略図である。（参考例） シフト・アップ時トランスミッションの４速クラッチ・リングの離脱待機の位置を示す概略図である。（参考例） ５速に変速終了時の概略図である。（参考例） シフト・ダウン時、4速5速がニュートラルであることを示す概略図である。（参考例） シフト・アップ、シフト・ダウンのときのドラム溝の作動説明である。（参考例） トランスミッションをフロント・デファレンシャル装置と共に示す概略断面図である。（実施例１） 結合部周辺の拡大断面図である。（実施例１） （Ａ）は、結合伝達部のアウター・プレートの拡大正面図、（Ｂ）は、結合伝達部のインナー・プレートの拡大正面図である。（実施例１） トランスミッションをフロント・デファレンシャル装置と共に示す概略断面図である。（実施例２） トランスミッションをフロント・デファレンシャル装置と共に示す概略断面図である。（実施例３） （Ａ）は、図２２のＸＸＩＩＩＡ−ＸＸＩＩＩＡ矢視におけるプレーシャー・リングの係合を示す概略断面図、（Ｂ）は、センター・リングの断面図、（Ｃ）は、センター・リングの正面図、（Ｄ）は、プレッシャー・リングの正面図、（Ｅ）は、プレッシャー・リングの断面図である。（実施例３） ＥＲベースのトランスミッションへの適用を示す概略断面図である。（実施例４） 噛合いクラッチの要部に係り、ドライブ噛み合い位置を示す断面図である。（実施例１） 変形例に係る噛合いクラッチの要部に係り、ドライブ噛み合い位置を示す断面図である。（実施例１） 比較例に係る噛合いクラッチの歯先の摩耗を説明し、（Ａ）は、噛合い歯及び被噛合い歯の噛合いの一つをクラッチ・リングの接線方向から見た概略断面図、（Ｂ）は、（Ａ）のＸＸＶＩＩＢ−ＸＸＶＩＩＢ矢視断面図である。 噛合いクラッチの歯先の摩耗を説明し、（Ａ）は、噛合い歯及び被噛合い歯の噛み合いの一つをクラッチ・リングの接線方向から見た概略断面図、（Ｂ）は、噛合い歯及び被噛合い歯の噛み合い離脱状態をクラッチ・リングの接線方向から見た概略断面図、（Ｃ）は、（Ａ）のＸＸＩＩＸＣ−ＸＸＩＩＸＣ矢視断面図である。

駆動力が途切れず、変速ショックや加速の遅れを抑制し、重量軽減を図ることができ、且つ構造を簡単にすることを可能とし、変速ショックの観点においてさらに改良するという目的を、駆動力伝達軸が駆動入力を行う構成の場合に、駆動力伝達軸を、各変速ギヤ及びクラッチ・リングを外周部に配置した中空のアウター・シャフトとこのアウター・シャフトを貫通して配置されたトーション・バーとこのトーション・バーの一端部の駆動入力を受ける入力結合部と同他端部及び前記アウター・シャフト間を連動連結する結合伝達部とにより構成することで実現した。

本発明実施例１は、変速時に発生する変速ショックを弾性部で吸収し、減衰部により弾性部の振動を減衰することを特徴とするが、この弾性部及び減衰部を採用した構造の前に、理解を容易とする目的で図１〜図１７の参考例により本発明実施例１の前提となるトランスミッションの構造、作用を全体的に説明し、その後、に実施例１の要部を説明する。

図1は、本発明実施例１の参考例に係るトランスミッションをフロント・デファレンシャル装置と共に示す概略断面図、図２は、同トランスミッションの要部拡大断面図である。

図１、図２のように、トランスミッション１は、駆動力伝達軸として中実のメイン・シャフト３及びカウンター・シャフト５、アイドラー・シャフト７を備えている。これらメイン・シャフト３及びカウンター・シャフト５は、軸受９，１１，１３，１５等によりミッションケース１７に回転自在に支持されている。アイドラー・シャフト７は、ミッションケース１７側に固定されている。

メイン・シャフト３とカウンター・シャフト５とには、複数段の変速ギヤとして１速ギヤ１９、２速ギヤ２１、３速ギヤ２３、４速ギヤ２５、５速ギヤ２７、６速ギヤ２９が相対回転可能に支持されている。

カウンター・シャフト５上の１速ギヤ１９、３速ギヤ２３は、メイン・シャフト３の出力ギヤ３１，３３に噛合い、メイン・シャフト３上の２速ギヤ２１、４速ギヤ２５、５速ギヤ２７、６速ギヤ２９は、カウンター・シャフト５の入力ギヤ３５，３７，３９，４１にそれぞれ噛合っている。

アイドラー・シャフト７上のリバース・アイドラー４３は、軸方向移動によりメイン・シャフト３上の出力ギヤ４４及びカウンター・シャフト５上の入力ギヤ４５に噛合い可能に配置されている。

１速ギヤ１９、３速ギヤ２３は、第１の噛合いクラッチ４７によりカウンター・シャフト５に選択的に結合され、２速ギヤ２１、４速ギヤ２５、５速ギヤ２７、６速ギヤ２９は、第２、第３の噛合いクラッチ４９，５１によりメイン・シャフト３に選択的に結合される。この選択的な結合によりメイン・シャフト３からカウンター・シャフト５に変速出力可能となっている。

第１〜第３の噛合いクラッチ４７，４９，５１は、複数段の変速ギヤの変速上段への変速を、複数の第１〜第３の噛合いクラッチ４７，４９，５１を変更して行なうようになっている。

すなわち、複数段の変速ギヤである１速ギヤ１９、２速ギヤ２１、３速ギヤ２３、４速ギヤ２５、５速ギヤ２７、６速ギヤ２９は、第１〜第３の噛合いクラッチ４７，４９，５１を変更して変速を行うように配列されている。

例えば１速ギヤ１９から２速ギヤ２１への変速は、複数の第１、第２の噛合いクラッチ４７，４９を変更して行なう。

第１〜第３の噛合いクラッチ４７，４９，５１は、基本的には同一構造であり、クラッチ・カム・リング５３，５５，５７、クラッチ・リング５９，６１，６３、クラッチ・リング５９，６１，６３及び１速ギヤ１９〜６速ギヤ２９の各対向面に形成されたクラッチ歯４７ａ，４７ｂ，４９ａ，４９ｂ，５１ａ，５１ｂ、１９ａ，２１ａ，２３ａ，２５ａ，２７ａ，２９ａを備えている。

したがって、クラッチ・リング５９，６１，６３は、メイン・シャフト３、カウンター・シャフト５の軸方向へ噛合い移動してクラッチ歯４７ａ，４７ｂ，４９ａ，４９ｂ，５１ａ，５１ｂ、１９ａ，２１ａ，２３ａ，２５ａ，２７ａ，２９ａの選択的な噛合いにより変速出力のための結合を行わせる。

第１〜第３の噛合いクラッチ４７，４９，５１のクラッチ・カム・リング５３，５５，５７には、略Ｖ字状のカム溝６５，６７，６９が形成されている。第１の噛合いクラッチ４７のクラッチ・カム・リング５３は、カウンター・シャフト５にスプライン嵌合などにより結合され、一体回転可能となっている。第２，第３の噛合いクラッチ４９，５１のクラッチ・カム・リング５５，５７は、メイン・シャフト３にスプライン嵌合などにより結合され、一体回転可能となっている。

第１〜第３の噛合いクラッチ４７，４９，５１のクラッチ・リング５９，６１，６３は、クラッチ・カム・リング５３，５５，５７の外周に嵌合配置され、軸方向へ移動可能となっている。このクラッチ・リング６１，６３は、変速ギヤである２速ギヤ２１、４速ギヤ２５、５速ギヤ２７、６速ギヤ２９を前記駆動力伝達軸であるメイン・シャフト３に選択的に結合して変速出力するために複数備えら、クラッチ・リング５９は、変速ギヤである１速ギヤ１９、３速ギヤ２３を前記駆動力伝達軸であるカウンター・シャフト５に選択的に結合して変速出力するために複数備えられている。クラッチ・リング５９，６１，６３の内周には、突部として断面円形のカム突部７１，７３，７５が形成され、カム溝６５，６７，６９に嵌合しガイドされるようになっている。

クラッチ・リング５９及びリバース・アイドラー４３には、後述するシフト・フォーク７７，７９が嵌合する周凹条８１，８３が形成されている。クラッチ・リング５９の外周には、さらに前記入力ギヤ４５が形成されている。クラッチ・リング６１，６３には、後述するシフト・フォーク８５，８７が嵌合する周凸条８９，９１が形成されている。クラッチ・リング５９，６１，６３の両サイドには、１速ギヤ１９、２速ギヤ２１、３速ギヤ２３、４速ギヤ２５、５速ギヤ２７、６速ギヤ２９を選択して各両サイドに２速以上はなして配置し、それぞれ両サイドの変速ギヤに選択的な噛み合いが可能となっている。つまり、クラッチ・リング５９の両サイドには１速ギヤ１９、３速ギヤ２３が配置され、クラッチ・リング６１の両サイドには２速ギヤ２１、５速ギヤ２７が配置され、クラッチ・リング６３の両サイドには４速ギヤ２５、６速ギヤ２９が配置されている。

第１〜第３の噛合いクラッチ４７，４９，５１は、変速操作部９３により選択的に操作されるようになっている。リバース・アイドラー４３も、変速操作部９３により操作されるようになっている。

変速操作部９３は、ミッションケース１７内に備えられ、複数のシフト・フォーク７７，７９，８５，８７と複数のシフト・ロッド１０３，１０５，１０７，１０９とシフト・アーム１１１，１１３，１１５，１１７とシフト・ドラム１１９とを備えている。

シフト・フォーク７７，７９，８５，８７は、第１〜第３の各噛合いクラッチ４７，４９，５１毎及びリバース・アイドラー４３に備えられ、各噛合いクラッチ４７，４９，５１、リバース・アイドラー４３を連動させるものである。

シフト・ロッド１０３，１０５，１０７，１０９は、各シフト・フォーク７７，７９，８５，８７を支持している。

シフト・アーム１１１，１１３，１１５，１１７は、各シフト・ロッド１０３，１０５，１０７，１０９に結合されている。

シフト・ドラム１１９は、シフト溝１２０，１２１，１２３，１２５を備え、このシフト溝１２０，１２１，１２３，１２５に各シフト・アーム１１１，１１３，１１５，１１７の先端突部を係合させている。

シフト・フォーク８５，８７側とミッションケース１７側との間には、凹凸部１２７，１２９及びチェック部１３１，１３３が設けられている。シフト・フォーク９９側とミッションケース１７側との間にも、同一構造の、凹凸部及びチェック部が設けられているが、図示は省略する。

凹凸部１２７，１２９は、シフト・フォーク９５，９７に形成され、山形の位置決め凹部１２７ａ，１２７ｂ，１２７ｃ、１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃを備えている。位置決め凹部１２７ａ，１２９ａは、ニュートラル位置に対応し、位置決め凹部１２７ｂ，１２７ｃ、１２９ｂ，１２９ｃは、コースト噛み合い位置に対応している。

チェック部１３１，１３３は、ミッションケース１７側に支持され、チェック・ボール１３１ａ，１３３ａをチェック・スプリング１３１ｂ，１３３ｂにより付勢し、凹凸部１２７，１２９に弾性力を持って係合させている。この係合により第１〜第３の噛合いクラッチ４７，４９，５１をニュートラル位置とコースト噛合い位置とへ位置決めることができる。

トランスミッション１の出力は、カウンター・シャフト５の出力ギヤ１３５に噛合うフロント・デファレンシャル装置１３７から行う。

すなわち、シフト・レバーのマニュアル操作信号に基づき、或いはアクセル・ペダルの操作によるアクセル開度及び車速信号等に基づき、シフト・モータ（図示せず）によりシフト・ドラム１１９が回転駆動されると、シフト溝１２０，１２１，１２３，１２５のガイドにより何れかのシフト・アーム１１１，１１３，１１５，１１７を介してシフト・ロッド１０３，１０５，１０７，１０９が軸方向へ選択駆動される。

このシフト・ロッド１０３，１０５，１０７，１０９の選択駆動によりシフト・フォーク７７，７９，８５，８７の何れかを介して第１〜第３の噛合いクラッチ４７，４９，５１、或いはリバース・アイドラー４３が選択操作される。この選択操作により、１速ギヤ１９〜６速ギヤ２９、リバース・アイドラー４３が選択的に動作し、シフト・アップ、シフト・ダウン、リバースのチェンジを行わせることができる。

［ガイド部］
前記変速操作部９３及び第１〜第３の噛合いクラッチ４７，４９，５１に、前記変速操作部９３の動作により変速下段と変速上段の噛合いクラッチが同時噛合いした時、エンジンの出力トルクに係らず、機構上必然的に発生する内部循環トルクにより変速上段のクラッチ・リングにはドライブ方向のトルクが働いてより深く噛み合う方向の軸力を生じさせ、変速下段のクラッチ・リングにはコースティング・トルクによりクラッチをニュートラル方向へ移動させて噛合いを解除する方向の軸力を各別に生じさせるガイド部Ｇを各段に設けている。

ガイド部Ｇは、前記のようにカム溝６５，６７，６９及びカム突部７１，７３，７５を第１〜第３の噛合いクラッチ４７，４９，５１に備え、クラッチ・リング５９，６１，６３と駆動力伝達軸であるメイン・シャフト３との間に設けた構成となっている。カム溝６５，６７，６９及びカム突部７１，７３，７５により、第１〜第３の噛合いクラッチ４７，４９，５１のコースト噛合い位置で駆動トルク及びコースティング・トルクを前記１速ギヤ１９、２速ギヤ２１、３速ギヤ２３、４速ギヤ２５、５速ギヤ２７、６速ギヤ２９に伝達し、コースト噛合い位置よりも噛合い離脱側へ移動した離脱待機の位置でのみコースティング方向トルクにより前記噛合いをニュートラル方向へガイドすることができる。

また、ガイド部Ｇは、移動力伝達機構Ｍを変速操作部９３に備え、後述する駆動斜面Fを第１〜第３の噛合いクラッチ４７，４９，５１の正の駆動トルク伝達側のみに備えている。

駆動斜面Fは、ドライブ・トルクにより第１〜第３の噛合いクラッチ４７，４９，５１のクラッチ・リング５９，６１，６３を離脱待機の位置へ移動させる移動力を発生させることができる。尚斜面Fは歯車側のクラッチ歯に設けても良く同様の機能を得ることが出来る。

クラッチ・リング５９，６１，６３の深い噛合い状態は、第１〜第３の噛合いクラッチ４７，４９，５１の第1の噛合い位置での噛合い状態となる。これに対し、前記離脱待機の位置は、第1の噛合い位置よりも噛合いを浅くする第２の噛み合い位置で第１〜第３の噛合いクラッチ４７，４９，５１が噛合う状態である。

すなわち、本実施例では、クラッチ・リング５９，６１，６３を、第２の噛み合い位置で第１〜第３の噛合いクラッチ４７，４９，５１が噛合う状態にする機構は、駆動斜面Ｆが構成する。

駆動斜面Ｆは、後述のように、クラッチ歯４７ａ，４７ｂ，４９ａ，４９ｂ，５１ａ，５１ｂ及びクラッチ歯１９ａ，２１ａ，２３ａ，２５ａ，２７ａ，２９ａの一方の回転方向一側の歯元に形成され駆動力伝達時にクラッチ歯４７ａ，４７ｂ，４９ａ，４９ｂ，５１ａ，５１ｂ、クラッチ歯１９ａ，２１ａ，２３ａ，２５ａ，２７ａ，２９ａの他方の先端部をガイドしてクラッチ・リング５９，６１，６３を第1の噛合い位置から第２の噛み合い位置へ移動させるものである。

図３、図４は、カム溝及びカム突部を示す展開図、図５、図６は、クラッチ・カム・リング及びクラッチ・リングの関係を示す斜視図、図７は、クラッチ・カム・リングを示す斜視図、図８は、クラッチ・リングを示す斜視図である。

図３〜図７のように、カム溝６５，６７，６９は、クラッチ・カム・リング５３，５５，５７の外周面に周方向等間隔で複数形成されている。このカム溝６５，６７，６９は、ニュートラルに対応する部分を含めて軸方向の中央部にV形状部６５ａ，６７ａ，６９ａが形成され、その両側に平坦部６５ｂ，６７ｂ，６９ｂが形成されたものである。

このため、噛み合いクラッチ４７，４９，５１が非待機位置に位置する場合、該平坦部６５ｂ，６７ｂ，６９ｂにカム突部７１，７３，７５が位置するため、コースティング・トルクが作用しても、ニュートラル方向へのスラストは生ぜず、噛み合いを保つ。

カム突部７１，７３，７５は、クラッチ・リング５９，６１，６３の内周に周方向一定間隔で径方向に突設され、前記カム溝６５，６７，６９にそれぞれ嵌入し、ガイドされるようになっている。

したがって、第１〜第３の噛合いクラッチ４７，４９，５１のコースト噛合い位置では、カム突部７１，７３，７５が平坦部６５ｂ，６７ｂ，６９ｂに位置して駆動トルク及びコースティング・トルクを前記１速ギヤ１９、２速ギヤ２１、３速ギヤ２３、４速ギヤ２５、５速ギヤ２７、６速ギヤ２９に伝達することができる。

第１〜第３の噛合いクラッチ４７，４９，５１の離脱待機の位置では、カム突部７１，７３，７５がV形状部６５ａ，６７ａ，６９ａに位置するから、図４のようにコースティング方向トルクにより噛合いをニュートラル方向へガイドすることができる。

図９、図１０は、シフト・フォーク、チェック部、及び噛合いクラッチとの関係を示す概略図、図１１は、クラッチ・リングの要部展開図、図１２は、噛合いクラッチの噛合いを示し、（ａ）は、コースト噛合い位置、（ｂ）は、待機噛合い位置を示す要部展開図である。図９〜図１２は、第３の噛合いクラッチについて説明する。第１、第２の噛合いクラッチについても同様であり、重複説明は省略する。

図１、図９〜図１２のように、第３の噛合いクラッチ５１は、クラッチ・リング６３のクラッチ歯５１ａ、５１ｂと４速ギヤ２５、６速ギヤ２９のクラッチ歯２５ａ、２９ａとが、周方向の配置において、歯幅よりも大きな相互間隔を有している。各クラッチ歯５１ａ、５１ｂ、２５ａ、２９ａの周方向噛合い面は、歯の根元が若干細くなるように傾斜形成されている。

クラッチ・リング６３のクラッチ歯５１ａ、５１ｂの根元には、駆動トルクを受ける噛合い面に前記駆動斜面Ｆがそれぞれ形成されている。

したがって、第３の噛合いクラッチ５１を、例えば６速ギヤ２９に噛合い結合させ、駆動トルクが働くと、図１２（ｂ）のように駆動斜面Ｆによってクラッチ・リング６３が移動する。このとき図１０に示すシフト・フォーク８７の凹部１２９ｂがボール１３３ａを押しのけ、スプリング１３３ｂは加圧されエネルギーを蓄える。この移動を許すのはシフト・アーム１１７のガイドに対しシフト溝１２５に適宜軸方向の遊びを設けているからである。この移動によりクラッチ・リング６３は、図９、図１２（ａ）のコースト噛合い位置よりも噛合い離脱側へ移動した図１０、図１２（ｂ）の離脱待機の位置となる。次に駆動トルクがコースト方向に変化すると、歯は反対側に押し付けられ、図９、図１２に示す斜面Fから離脱する。このため上記スプリング１３３ｂのエネルギーにより凹部１２９ｂ、ボール１３３ａの作用で図９、図１２（ａ）に示す深い噛み合い状態となる。この状態においては、図２に示すカム突部７５がカム溝６９の軸方向端部側の平坦部６９ｂに位置するため、クラッチ・リング６３にスラストは発生しない。

このように、本実施例では、シフト・フォーク８７の凹部１２９ｂ、ボール１３３ａ、スプリング１３３ｂが、変速下段のクラッチ・リング（５９、６１、６３）のみが噛合いを行った駆動力伝達時に該クラッチ・リング（５９、６１、６３）を第２の噛み合い位置から第1の噛合い位置へ復帰させるためのエネルギーを蓄積させる機構を構成し、この機構を変速操作部９３側に備えた構成となる。

クラッチ・リング６１についてもシフト・フォーク８５の凹部１２７ｂ、ボール１３１ａ、スプリング１３１ｂが、同様のエネルギーを蓄積させる機構を構成する。

すなわち、変速操作部９３側に、変速下段又は変速上段のクラッチ・リング（５９、６１、６３）の一方のみが噛合いを行った駆動力伝達時に該クラッチ・リング（５９、６１、６３）を第２の噛み合い位置から第1の噛合い位置へ復帰させるためのエネルギーを蓄積させる機構を備えた構成となる。

一方変速上段への変速が開始された場合、図１に示すシフト・ドラム１１９が回転しているので変速下段のシフト溝１２５の形状によりシフト・アーム１１７のガイドに対する上記遊びをなくし、シフト・ロッド１０９、シフト・フォーク８７を介してクラッチ・リング６３の軸方向の動きが規制され、コースト・トルクが作用しも離脱待機位置を保持する。このときカム突部７５はカム溝６９の平坦部６９ｂから斜面部へ移動しているため上段ギヤの噛合いにより、下段ギヤにコースティング・トルクが負荷されると、カム溝６９の斜面によりニュートラル方向へ移動するスラスト分力を得ることができる。具体的な変速アクションについては後記する。

したがって、シフト・ドラム１１９、シフト溝１２５（１２０、１２３）、シフト・アーム１１７（１１１、１１５）、シフト・フォーク８７（７７、８５）、クラッチ・リング６３（５９、６１）の連携構成により、変速下段及び変速上段のクラッチ・リング（５９、６１、６３）が同時噛合いしたコースティング・トルク時に、クラッチ・リング（５９、６１、６３）を第２の噛み合い位置から第1の噛合い位置へ復帰させるためのエネルギーに抗して第２の噛み合い位置を維持させる機構を備えた構成となる。

［シフト・アップ４速→５速］
図１３は、シフト・アップ時トランスミッションの４速ギヤ噛み合いを示す概略図、図１４は、シフト・アップ時トランスミッションの４速クラッチ・リングの離脱待機
の位置を示す概略図、図１５は、５速に変速終了時の概略図、図１６は、シフト・ダウン時、4速5速がニュートラルであることを示す概略図である。
ここでは、説明を簡単にするため、４速（変速下段）から５速（変速上段）へのシフト・アップのみ説明する。他の段のシフト・アップも同様である。

図１３〜図１５にシフト・アップ時の動きを、図１６にシフト・ダウン完了を示す。図１３の４速のクラッチ歯２５aにはドライブ・トルクが付加されているため前記したようにクラッチ・リング６３は斜面Fの作用により、図１４のように離脱待機位置となる。つまり４速位置にあるクラッチ・リング６３のカム突部７５はカム溝６９の斜面に位置することとなる。このときシフト・ドラム１１９の回転により５速へのシフト・アップ操作が行われると、シフト溝１２３が働き、シフト・アーム１１５、シフト・ロッド１０７、シフト・フォーク８５を介してクラッチ・リング６１が操作される。この操作によりクラッチ・リング６１が５速ギヤ２７に噛み合い、４速ギヤ２５及び５速ギヤ２７が同時噛合いとなる。

このときエンジン出力トルクの如何に係らず同時噛み合いによる機構的必然による内部循環トルクにより４速側にはコースティング・トルク、５速側にはドライブ・トルクが発生する。このトルクがカム溝６９、６７の斜面の作用で４速位置にあるクラッチ・リング６３には図右側ニュートラル方向、５速位置のクラッチ・リング６１には図右側噛み合いを深める方向のスラストが発生し、それぞれのクラッチ・リング６３、６１を所定の位置に移動し、図１５に示すように５速へのシフト・アップを終了させる。

本発明実施例の特徴は、クラッチ・リング５９、６１、６３が軸方向へ移動するとき、カム溝６５、６７、６９の斜面の作用で、メイン・シャフト３またはカウンター・シャフト５と同回転するカム・リング５３、５５、５７に対して相対的に変速下段側のクラッチ・リング５９、６１、６３は回転が遅れ、変速上段側のクラッチ・リング５９、６１、６３は回転が先行する。このような状況で回転する変速下段と変速上段との歯車のクラッチ歯１９ａ、２１ａ、２３ａ、２５ａ、２７ａ、２９ａとの相対速度をなくしダブル噛み合いを許容すると共に、シンクロ作用を発生し変速ショックを緩和する。

［エンジンブレーキが働いているときのシフト・アップ］
エンジンブレーキが作用しているときシフト・アップすると、４速位置にあるクラッチ・リング６３は待機位置に位置しない状態で変速が行われる。このときシフト・アップ操作によりクラッチ・リング６１が５速ギヤ２７に噛み合い、４速に更なるコースティング・トルクが働くが、４速位置のクラッチ・リング６３は離脱待機位置に無いため、ニュートラル方向へのスラスト分力は発生しない。

しかし、エンジンブレーキ時のコースティング・トルクは加速時のトルクに比べ絶対値が小さく、噛み合いクラッチに働く摩擦力は小さい。５速位置のクラッチ・リング６１にはカム溝６７の斜面作用で強力なスラスト分力が発生する。

このスラストが５速位置のシフト・フォーク８５、シフト・ロッド１０７、シフト・アーム１１５、シフト・ドラム１１９のシフト溝１２３及びシフト溝１２５を経て、４速位置のシフト・ロッド１０９、シフト・フォーク８７へと伝達され、４速位置のクラッチ・リング６３を図右側のニュートラル方向の離脱待機位置側に移動する。従って、このような場合でもシフト・アップへの支障は生じない。
シフト溝１２３及びシフト溝１２５は、このような連携動作を行わせるように溝が切られており、シフト・アーム１１５側からのスラスト力でシフト溝１２３を介しシフト・ドラム１１９が僅かに回転し、シフト溝１２５を介してシフト・アーム１１７にスラスト力が伝達されることになる。

したがって、クラッチ・リング５９、６１、６３を、第２の噛み合い位置で第１〜第３の噛合いクラッチ４７，４９，５１が噛合う状態にする機構は、変速下段及び変速上段の各クラッチ・リング５９、６１、６３のシフト・フォーク７７、８５、８７、シフト・ロッド１０３、１０７、１０９、シフト・ドラム１１９の各シフト溝１２０、１２３、１２５、及びシフト・アーム１１１、１１５、１１７と前記シフト・ドラム１１９とを備えた構成となる。

またドライブ・トルクが働いている場合であっても、斜面Fがない場合、クラッチ・リング６３は離脱待機位置に位置しない。しかし、この場合であっても、上記５速位置のシフト機構からの力の伝達により、強制的にニュートラル方向へクラッチ・リング６３を移動できる。

このため斜面Fは本発明に必須のものではなく、変速をより円滑にするためのものである。

また、本実施例はシフト・ドラム１１９のシフト溝１２０、１２１、１２３、１２５（円筒カム）によりシフト操作するが、平面カム、または各シフト・ロッドを制御された油圧や電動モーター空気圧等で駆動しても本発明は成立する。
［シフト・ダウン ５速→４速］
減速時は加速時のような、シームレス・シフトの必要性は無い。減速は主にブレーキにより受け持たれ、エンジンからの出力は基本的に関係しないから、エンジンからの駆動トルクやエンジンブレーキトルクが途切れても問題ないためである。このため通常のマニアルトランスミッションと同じように、まず変速上段の５速位置にあるクラッチ・リング６１を図１６に示すニュートラルに移動させ動力を遮断し、次にクラッチ・リング６３を４速ギヤ２５に噛み合わせることでシフト・ダウンする。

以上で、図１３の噛み合い状態となる。

このように本実施例はシフト・アップとシフト・ダウンで、噛み合い移行の形態が異なることを特徴とする。これは、変速上段と変速下段のシフト・リング６１、６３が独立しているためと円筒カム１１９のシフト溝１２５、１２３の連携形状による。

以下このようにシフト・アップとシフト・ダウンとで変速形態を異ならせる機構について図１７により説明する。図１７は、シフト・アップ、シフト・ダウンのときのドラム溝の作動説明である。

［シフト・アップ ４速→５速］
図１３に示す４速時、シフト・アーム１１７および５速位置のシフト・アーム１１５は、図１７に示す位置１１５aおよび位置１１７aにある。シフト・ドラム１１９がシフト・アップのため図手前側へ回転すると、シフト溝１２３の斜面１２３aによりシフト・アーム１１５が位置１１５b１から、位置１１５b２、１１５ｃへと移動する。このときダブル噛み合いが生じシフト・アーム１１７は、位置１１７b１からカム・リング５７のカム溝６９の斜面の働きで、位置１１７b２に自動的に移動しニュートラルとなる。更にシフト・ドラム１１９の回転で位置１１７C に移行する。以上で4速から5速へのシフト・アップは終了する。

［シフト・ダウン ５速→４速］
５速でクラッチが噛み合っているとき、シフト・フォーク８７はチェック部１３３により図１に示すようにニュートラル位置に保持されている。シフト・ドラム１１９が回転し、シフト溝１２５がシフト・アーム１１７に対し、図１７の位置１１７ｂ２にあって軸方向の遊びがあっても、上記チェック部１３３によりシフト・アーム１１７は位置１１７ｂ２においてニュートラルに保持される。

一方、シフト・アーム１１５は位置１１５ｃから、位置１１５ｂ1に移行し４速、５速とも図１６に示すようにニュートラルとなる。

更にシフト・ドラム１１９が回転するとシフト・フォーク８７は、位置１１７ｂ2から位置１１７aに移行しクラッチ・リング６３が４速ギヤ２５のクラッチ歯２５ａと噛み合い、シフト・ダウンにより図１３の状態で完了する。

前記トランスミッション１は、変速操作部９３のシフト・アップ動作により変速下段及び変速上段のクラッチ・リング（５９、６１、６３）が同時噛合いした時に変速下段のクラッチ・リング（５９、６１、６３）に噛合い解除方向の軸力を生じさせて変速を行う構成であり、より具体的には、変速操作部９３のシフト・アップ動作により変速下段及び変速上段のクラッチ・リング（５９、６１、６３）が同時噛合いした時に変速下段と変速上段とのクラッチ・リング（５９、６１、６３）に噛合い解除方向と噛合い方向との異なる方向の軸力を各別に生じさせて変速を行う構成である。

これに対し、トランスミッション１を、変速操作部９３のシフト・ダウン動作により変速下段及び変速上段のクラッチ・リング（５９、６１、６３）が同時噛合いした時に変速上段のクラッチ・リング（５９、６１、６３）に噛合い解除方向の軸力を生じさせて変速を行う構成とし、より具体的には、変速操作部９３のシフト・ダウン動作により変速下段及び変速上段のクラッチ・リング（５９、６１、６３）が同時噛合いした時に変速下段と変速上段とのクラッチ・リング（５９、６１、６３）に噛合い方向と噛合い解除方向との異なる方向の軸力を各別に生じさせて変速を行う構成にすることもできる。

これは、建機、農機、大型トラック等が低速時の、泥濘地走行または坂道登坂等、速度エネルギーが小さく走行抵抗が大きい場合、より大きな駆動力を得るため、シフト・ダウンが必要となる。このような場面で、通常の噛み合い変速機によりシフト・ダウンする場合、駆動力が短時間であっても途切れると、車両は停止してしまい、登坂が困難となる等の問題が発生する。当発明によれば、駆動力が途切れず変速可能となるため、容易にシフト・ダウンが可能で走行を維持できる。

前記トランスミッション１のガイド部Ｇによる変速ガイドは、変速操作部９３のシフト・アップ動作及びシフト・ダウン動作の双方で行わせる構成にすることもできる。

［弾性部及び減衰部］
図１８〜図２０は、実施例１に係り、図１８は、トランスミッションをフロント・デファレンシャル装置と共に示す概略断面図、図１９は、結合部周辺の拡大断面図、図２０（Ａ）は、結合伝達部のアウター・プレートの拡大正面図、（Ｂ）は、結合伝達部のインナー・プレートの拡大正面図である。この実施例１のトランスミッションの全体的な基本構成は、図１〜図１７の参考例と同一であり、図１８〜図２０では、図１〜図１７と同一構成部分に同符号を付し、特徴部分についてさらに説明する。

図１８、図１９のように、実施例１のトランスミッション１は、上記同様にメイン・シャフト３が駆動力伝達軸として駆動入力を行う構成である。このメイン・シャフト３は、中空のアウター・シャフト２０１と、弾性部としてのトーション・バー２０２とを備えている。トーション・バー２０２は、ガイド部Ｇが機能する変速時に発生する変速ショックをねじり弾性力により吸収するものである。

中空のアウター・シャフト２０１は、変速ギヤ２１、２５、２７、２９及びクラッチ・リング６１、６３を外周部に配置し、軸芯部に貫通孔２０５が形成されている。中空のアウター・シャフト２０１の両端には、貫通孔２０５に対してニードル・ベアリング２０７ａ、２０７ｂが設けられている。中空のアウター・シャフト２０１の一端は、軸受９外に突出し、スプライン２０１ａが形成されている。

トーション・バー２０２は、トーション部２０３の一端部に入力結合部２０９を備え、他端部に減衰部としての摩擦結合伝達部２１１を結合する結合軸部２１３が形成されている。摩擦結合伝達部２１１は、弾性部であるトーション・バー２０２の振動を減衰し、またトルク・リミッター的機能も奏する。

トーション部２０３は、ねじり反力を発生する部分であり、貫通孔２０５に対し僅かに小径に形成され、相対回転可能に嵌合配置されている。このトーション部２０３は、貫通孔２０５内で両端部がニードル・ベアリング２０７ａ、２０７ｂにより相対回転自在に支持されている。

入力結合部２０９は、トーション部２０３よりも大径に形成され、この入力結合部２０９は、基端はアウター・シャフト２０１の外径と同一に形成され、アウター・シャフト２０１に端面相互の突き合わせが行われている。入力結合部２０９の先端側は若干小径に形成され、この先端側に入力結合用のスプライン２０９ａが形成されている。入力結合部２０９の基端とスプライン２０９ａとの間は、テーパー形状等に形成されている。

結合軸部２１３は、アウター・シャフト２０１の端部から突出し、スプライン２１３ａとネジ部２１３ｂとが形成されている。

図１９、図２０のように、摩擦結合伝達部２１１は、ケース２１５と押圧プレート２１７と多板のアウター・プレート２１９及びインナー・プレート２２１を備え、ナット２２３により締結されている。

ケース２１５は、側壁及び周壁の内周にそれぞれインナー・スプライン２１５ａ、２１５ｂが形成されている。側壁のインナー・スプライン２１５ａは、アウター・シャフト２０１のスプライン２０１ａに嵌合している。周壁のインナー・スプライン２１５ｂには、アウター・プレート２１９の外周突起２１９ａが係合し、結合軸部２１３のスプライン２１３ａにインナー・プレート２２１の内周突起２２１ａが係合している。

アウター・プレート２１９及びインナー・プレート２２１は交互に配置され、外端のインナー・プレート２２１に対面して押圧プレート２１７が配置されている。押圧プレート２１７の内周には、インナー・スプライン２１７ａが形成され、結合軸部２１３のスプライン２１３ａに係合している。

押圧プレート２１７の軸方向での外面は、結合軸部２１３のネジ部２１３ｂに螺合するナット２２３により締結されている。アウター・プレート２１９及びインナー・プレート２２１間の摩擦伝達力はナット２２３の締結力で調整することができる。

なお、摩擦結合伝達部２１１は、前記機能を奏するものであればその機構は特に限定されず、磁性流体を用いたクラッチ、シリコーン・オイルとアウター・プレート及びインナー・プレートを用いたカップリング、電磁石と多板のパイロット・クラッチ及びパイロット・クラッチの締結力で動作するカムを介して締結されるメイン・クラッチとでなる電磁クラッチ等を適宜採用することができる。

かかる構造により、エンジンからトーション・バー２０２の入力結合部２０９に駆動入力があると、トーション部２０３、結合軸部２１３、摩擦結合伝達部２１１を介してアウター・シャフト２０１に入力が行われ、上記トランスミッション１の作用効果を奏することができる。

トランスミッション１は、変速ショックを著しく低減したものであるが、僅かに残る変速ショックも、トーション・バー２０２のねじり弾性力で吸収することができる。

さらに述べると、上記変速時に変速ショックがアウター・シャフト２０１に入力されるとスプライン２０１ａ及びインナー・スプライン２１５ａを介してケース２１５に入力される。

ケース２１５への入力は、インナー・スプライン２１５ｂからアウター・プレート２１９に伝達され、アウター・プレート２１９及びインナー・プレート２２１間の摩擦伝達力を介してスプライン２１３ａから結合軸部２１３に入力される。

結合軸部２１３への入力は、エンジンからの入力を受ける入力結合部２０９との間でトーション部２０３が受け、トーション部２０３の捻じれ弾性力で吸収される。

さらに、トーション部２０３の捻じれが戻り振動するようなときは、摩擦結合伝達部２１１がダンピング機能を奏し、振動を減衰することができる。

メイン・シャフト３に対し急激な駆動入力があったときは、アウター・プレート２１９及びインナー・プレート２２１間が滑ることで摩擦結合伝達部２１１がトルク・リミッター的機能を発揮することができる。

これらのため、変速音の発生を低減し、機能部品の保護を図ることができる。

なお、トーション・バー２０２のトーション部２０３の径の変更によりねじり弾性特性を容易に変更することができる。

ナット２２３によるアウター・プレート２１９及びインナー・プレート２２１間の締結力調整により摩擦結合伝達部２１１の減衰特性、トルク・リミッター的特性を外部調整により変更することができる。

前記トーション・バー２０２のトーション部２０３をマシーンドスプリング（登録商標「三木プーリ株式会社」）に代えることもできる。マシーンドスプリングは、切削加工により螺旋切り込みを入れたコイルスプリング状のものであり、一定以上のねじりトルクでの巻締りによりねじりトルクを確定することができ、確実なトルク伝達を行わせることができる。また、マシーンドスプリングの場合は、アウター・シャフト２０１と入力結合部２０９との外周両者間に嵌合するように結合することもできる。

この実施例１では、弾性部としてのトーション・バー２０２と減衰部としての摩擦結合伝達部２１１とを、メイン・シャフト３側に設けたが、弾性部及び減衰部の構造を、カウンター・シャフト５側に設けることもできる。

この場合、カウンター・シャフト５を出力ギヤ１３５側の出力部と１速ギヤ１９側の主体部とに分離し、主体部を中空に形成してアウター・シャフトとし、出力部の出力ギヤ１３５に一体結合したトーション・バーのトーション部を主体部のアウター・シャフトの軸芯部に貫通配置させ、トーション部の端部とアウター・シャフトとの間に多板の摩擦結合伝達部を結合する。

図２１は、実施例２に係り、トランスミッションをフロント・デファレンシャル装置と共に示す概略断面図である。なお、基本的な構成は実施例１と同様であり、同一構成部分には同符号、対応する構成部分には、同符号にＡを付して説明し、重複した説明は省略する。

本実施例のトランスミッション１Ａは、入力結合部２０９とアウター・シャフト２０１Ａとの間に、減衰部としての摩擦結合伝達部２１１Ａを設けたものである。すなわち、入力結合部２０９とアウター・シャフト２０１Ａとが突き合う端部側外周に双方に亘るスプラインが形成され、このスプラインに摩擦結合伝達部２１１Ａを係合させている。

つまり、摩擦結合伝達部２１１Ａのケース２１５Ａは、アウター・シャフト２０１Ａのスプラインに係合し、アウター・プレートがケース２１５Ａにスプライン係合している。摩擦結合伝達部２１１Ａのインナー・プレートは、入力結合部２０９のスプラインに係合し、ナット２２３Ａが入力結合部２０９の外周に螺合又は圧入固定されている
アウター・シャフト２０１Ａには、軸受９外で結合部材２１０がスプライン嵌合し、この結合部材２１０は、トーション・バー２０２Ａの結合軸部２１３Ａにナット２１２により締結固定されている。

したがって、本実施例では、トーション・バー２０２Ａからアウター・シャフト２０１Ａに結合部材２１０を介してトルク伝達を行うことができ、変速ショックをトーション・バー２０２Ａのねじり弾性により吸収することができる。また、変速ショック吸収時のアウター・シャフト２０１Ａに対するトーション・バー２０２Ａのねじり振動を、摩擦結合伝達部２１１Ａにより的確に減衰することができる。

その他、実施例１と同様な作用効果を奏することができる。

なお、この実施例でも、弾性部及び減衰部の構造を、上記と同様にしてカウンター・シャフト５側に設けることもできる。

図２２、図２３は、実施例３に係り、図２２は、トランスミッションをフロント・デファレンシャル装置と共に示す概略断面図、図２３（Ａ）は、図２２のＸＸＩＩＩＡ−ＸＸＩＩＩＡ矢視におけるプレーシャー・リングの係合を示す概略断面図、（Ｂ）は、センター・リングの断面図、（Ｃ）は、センター・リングの正面図、（Ｄ）は、プレッシャー・リングの正面図、（Ｅ）は、プレッシャー・リングの断面図である。なお、基本的な構成は実施例１と同様であり、同一構成部分には同符号、対応する構成部分には、同符号にＢを付して説明し、重複した説明は省略する。

本実施例のトランスミッション１Ｂは、図２２、図２３のように、デファレンシャル装置としてのフロント・デファレンシャル装置１３７Ｂに弾性部としての弾性部材である皿ばね２２５と減衰部としての減衰カム機構２２７とを設けたものである。

具体的には、フロント・デファレンシャル装置１３７Ｂは、デフ・ケース２２９内にピニオン・ギヤ２３１と一対のサイド・ギヤ２３３とを備える他、センター・リング２３５、プレッシャー・リング２３７、前記皿ばね２２５、減衰カム機構２２７を備えている。

センター・リング２３５は、ピニオン・シャフト２３８を介してピニオン・ギヤ２３１を支持しデフ・ケース２２９の軸回りに相対回転可能に支持されている。

プレッシャー・リング２３７は、デフ・ケース２２９の軸回りに相対回転不能且つ軸方向移動可能に支持されている。軸回りに相対回転不能の支持は、デフ・ケース２２９内面の溝とプレッシャー・リング２３７外周面の凹部との間に配置されたピン２３９により行われ、プレッシャー・リング２３７は、ピン２３９に沿ってデフ・ケース２２９に対し軸方向移動可能に構成されている。

皿ばね２２５は、両プレッシャー・リング２３７とデフ・ケース２２９との間に配置されている。

減衰カム機構２２７は、センター・リング２３５に形成された山形のカム凸部２２７ａがプレッシャー・リング２３７に形成された対応する形状のカム凹部２２７ｂに嵌合することで構成されている。

したがって、フロント・デファレンシャル装置１３７に変速ショックが入るとデフ・ケース２２９からピン２３９を介してプレッシャー・リング２３７に入力される。

このとき、センター・リング２３５は、ピニオン・シャフト２３８、ピニオン・ギヤ２３１、ピニオン・ギヤ２３１に噛合うサイド・ギヤ２３３を介して後輪側から抵抗を受けるため、プレッシャー・リング２３７が変速ショックによりセンター・リング２３５に対して相対回転する。

この相対回転により減衰カム機構２２７が作用し、プレッシャー・リング２３７が軸方向の外側へ移動し、この移動が各皿ばね２２５の弾性力により吸収されることになる。

このときの各皿ばね２２５の振動は、カム凸部２２７ａ及びカム凹部２２７ｂ間の摩擦力により減衰される。

こうして本実施例でも、変速ショックの吸収と減衰とを行わせることができる。

その他、実施例１と同様な作用効果を奏することができる。

なお、この実施例でも、弾性部及び減衰部の構造を、上記と同様にしてカウンター・シャフト５側に設けることもできる。

図２４は、実施例４に係り、ＥＲベースのトランスミッションへの適用を示す概略断面図である。なお、発明としての基本的な構成は実施例１と同様である。

本実施例のトランスミッション１Ｃは、図２４のようにフロントエンジン・リヤドライブ（ＦＲ）の自動車に適用する構成である。

トランスミッション１Ｃの各変速段には、実施例１同様にガイド部Ｇが設けられ、前記変速操作部９３、移動力伝達機構Ｍ、カム溝及びカム突部を介してシームレスな変速操作ができるようになっている。

一方このトランスミッション１Ｃでは、カウンター・シャフト２４１が、中空のアウター・シャフト２０１Ｃとこのアウター・シャフト２０１Ｃに嵌合するトーション・バー２０２Ｃとを備えている。

トーション・バー２０２Ｃのトーション部２０３Ｃは、入力ギヤ２４３に一体に形成され、アウター・シャフト２０１Ｃに対するトーション部２０３Ｃの結合は実施例２と同様に行われている。つまり、アウター・シャフト２０１Ｃに、軸受２４５外で結合部材２１０Ｃがスプライン嵌合し、この結合部材２１０Ｃは、トーション・バー２０２Ｃの結合軸部２１３Ｃにナット２１２Ｃにより締結固定されている。

アウター・シャフト２０１Ｃと入力ギヤ２４３との間には、アウター・プレート及びインナー・プレートからなる摩擦結合伝達部２１１Ｃが設けられ、アウター・プレートがアウター・シャフト２０１Ｃにスプライン係合し、インナー・プレートがトーション部２０３Ｃにスプライン係合している。このアウター・プレート及びインナー・プレートの締結は、ナット２１２Ｃによりアウター・シャフト２０１Ｃ及び入力ギヤ２４３間で行われている。

したがって、本実施例では、トーション・バー２０２Ｃからアウター・シャフト２０１Ｃに結合部材２１０Ｃを介してトルク伝達を行うことができ、変速ショックをトーション・バー２０２Ｃのねじり弾性により吸収することができる。また、変速ショック吸収時のアウター・シャフト２０１Ｃに対するトーション・バー２０２Ｃのねじり振動を、摩擦結合伝達部２１１Ａにより的確に減衰することができる。

その他、実施例１と同様な作用効果を奏することができる。

なお、実施例３のフロント・デファレンシャル装置１３７Ｂの構造は、ＦＲ車のリヤ・デファレンシャル装置にも適用することができる。

［その他］
図２５は、噛合いクラッチの要部に係り、ドライブ噛み合い位置を示す断面図である。本実施例は、図１〜図２４の何れにも適用できる。

図２５の噛合いクラッチは、図１〜図２４の例で採用したガイド部Ｇと同様の機能を奏するため、本トランスミッションは、第１〜第３の噛合いクラッチ４７，４９，５１を変更し、ガイド部Ｇのカム溝６５，６７，６９及びカム突部７１，７３，７５を無くした。クラッチ・リング５９は、カウンター・シャフト５にスプラインや平行溝等により軸方向移動可能に結合され、クラッチ・リング６１、６３は、メイン・シャフト３にスプラインや平行溝等により軸方向移動可能に結合される。

すなわち、駆動力伝達軸であるメイン・シャフト３又はカウンター・シャフト５に相対回転可能に支持された複数段の変速ギヤである１速ギヤ１９、２速ギヤ２１、３速ギヤ２３、４速ギヤ２５、５速ギヤ２７、６速ギヤ２９と、変速ギヤをメイン・シャフト３又はカウンター・シャフト５に選択的に結合して変速出力するために複数備えられ変速ギヤが２速以上はなれて両サイドにそれぞれ配置され両サイドの変速ギヤに噛合いクラッチにより選択的な噛み合いが可能なクラッチ・リング５９、６１、６３と、このクラッチ・リングを選択的に操作する変速操作部９３とを備えた構成となっている。

図９、図１０での説明のように、クラッチ・リング５９、６１、６３は、変速ギヤ１速ギヤ１９、３速ギヤ２３、２速ギヤ２１、５速ギヤ２７、４速ギヤ２５、６速ギヤ２９に対し軸方向の第1の噛合い位置で第１〜第３の噛合いクラッチ４７，４９，５１が噛合う状態と第1の噛合い位置よりも噛合いを浅くする第２の噛み合い位置で第１〜第３の噛合いクラッチ４７，４９，５１が噛合う状態とに移動可能である。

図１２と同様に第３の噛合いクラッチ５１を代表して説明すると、図２５のようにガイド面５１ｂａを備えている。このガイド面５１ｂａは、回転方向に傾斜設定されており、前記変速操作部９３の動作により変速下段及び変速上段のクラッチ・リング６３、６１が同時噛合いした時に変速下段のクラッチ・リング６３に第２の噛み合い位置で噛合い解除方向の軸力を生じさせるものである。

つまり、第３の噛合いクラッチ５１は、変速ギヤである６速ギヤ２９側のクラッチ歯２９ａとクラッチ・リング６３側のクラッチ歯５１ｂとを有し、ガイド面５１ｂａは、クラッチ歯５１ｂ、２９ａの一方５１ｂに設けられ、コースティング・トルク時にクラッチ歯５１ｂ、２９ａの他方２９ａの先端部２９ａａの相対的なガイドによりクラッチ・リング６３に噛合い解除方向の軸力を生じさせるものである。

ガイド面５１ｂａは、歯先側に向かってドライブ方向に傾斜形成されている。クラッチ歯５１ｂの回転方向の歯元には、コースト噛合い面５１ｂｂが形成され、ガイド面５１ｂａに滑らかに連続している。

コースト噛合い面５１ｂｂに対応してクラッチ歯５１ｂ、２９ａの他方２９ａの先端部２９ａａに連続するコースト噛合い面２９ａｂが形成されている。コースト噛合い面２９ａｂに連続して逃げ面２９ａｃが形成されている。

クラッチ・リング６３は、前記第２の噛み合い位置で第３の噛合いクラッチ５１が噛合う状態にする機構として、駆動斜面Ｆを備えている。

駆動斜面Ｆは、クラッチ歯５１ｂ、２９ａの何れか一方５１ｂの回転方向他側の歯元に形成され、駆動力伝達時にクラッチ歯５１ｂ、２９ａの他方２９ａの先端部２９ａｄとの間の相対的なガイドによりクラッチ・リング６３を前記第1の噛合い位置から前記第２の噛み合い位置へ移動させるものである。

したがって、クラッチ・リング６３を、第２の噛み合い位置で第３の噛合いクラッチ５１が噛合う状態にする機構は、クラッチ歯５１ｂ、２９ａの何れか一方５１ｂの回転方向一側の歯元に形成され駆動力伝達時にクラッチ歯５１ｂ、２９ａの他方２９ａの先端部２９ａａとの間の相対的なガイドによりクラッチ・リング６３を第1の噛合い位置から第２の噛み合い位置へ移動させる駆動斜面Ｆである。クラッチ・リング５９、６１について第１、２の噛合いクラッチ４７、４９も同様である。

クラッチ歯５１ｂの回転方向他側には、駆動斜面Ｆに連続するドライブ噛合い面５１ｂｃが形成されている。ドライブ噛合い面５１ｂｃは、歯先側に向かってドライブ方向に傾斜形成されている。

ドライブ噛合い面５１ｂｃに対応してクラッチ歯５１ｂ、２９ａの他方２９ａの先端部２９ａｄに連続するドライブ噛合い面２９ａｅが傾斜形成されている。

なお、ガイド面５１ｂａ、駆動斜面Ｆは、変速ギヤである６速ギヤ２９側に形成することもできる。

かかるクラッチ歯５１ｂ、２９ａの構造は、第１、第２の噛合いクラッチ４７、４９についても同様である。

［ドライブ］
第３の噛合いクラッチ５１を、例えば６速ギヤ２９に噛合い結合させ、駆動トルクが働くと、図２５のように駆動斜面Ｆによってクラッチ・リング６３が移動する。このとき図１０に示すシフト・フォーク８７の凹部１２９ｂがボール１３３ａを押しのけ、スプリング１３３ｂは加圧されエネルギーを蓄える。この移動を許すのはシフト・アーム１１７のガイドに対しシフト溝１２５に適宜軸方向の遊びを設けているからである。

この移動によりクラッチ・リング６３は、コースト噛合い位置（図９、図１２（ａ）参照）よりも噛合い離脱側へ移動した図２５の離脱待機の位置となる。

この離脱待機の位置は、後述する第1の噛合い位置よりも噛合いを浅くする第２の噛み合い位置で第３の噛合いクラッチ５１がドライブ噛合い面５１ｂｃ、２９ａｅで噛合う状態である。

次に駆動トルクがコースト方向に変化すると、クラッチ歯２９ａはライブ噛合い面５１ｂｃ、２９ａｅが離間する。このとき上記スプリング１３３ｂのエネルギーにより凹部１２９ｂ、ボール１３３ａの作用で第１の噛合い位置で深い噛み合い状態となる（図９、図１２（ａ）参照）。この状態においては、図２５に示すコースト噛合い面２９ａｂがコースト噛合い面５１ｂｂに当接するため、クラッチ・リング６３にスラスト力は発生しない。

［シフト・アップ４速→５速］
再度、図１３〜図１５のシフト・アップ時の動きにより図２５を用いて説明する。なお、図２５は、第３の噛合いクラッチ５１の６速ギヤ２９側での説明であるが、第１、第２の噛合いクラッチ４７、４９についても同様の構造であるため、対応するガイド面等の説明は、同符号を用い、図２５を参照して説明する。

図１３の４速のクラッチ歯２５aにはドライブ・トルクが付加されているため前記したようにクラッチ・リング６３は駆動斜面Fの作用により、図１４のように離脱待機位置となる。

つまり図２５と同様に、４速位置にあるクラッチ・リング６３のガイド面５１ｂａは、クラッチ歯２９ａのドライブ噛合い面２９ａｅに回転方向で対向することになる。

このときシフト・ドラム１１９の回転により５速へのシフト・アップ操作が行われると、シフト溝１２３が働き、シフト・アーム１１５、シフト・ロッド１０７、シフト・フォーク８５を介してクラッチ・リング６１が操作される。この操作によりクラッチ・リング６１が５速ギヤ２７に噛み合い、４速ギヤ２５及び５速ギヤ２７が同時噛合いとなる。

このとき上記のように、エンジン出力トルクの如何に係らず同時噛み合いによる機構的必然による内部循環トルクにより４速側にはコースティング・トルク、５速側にはドライブ・トルクが発生する。このトルクがガイド面５１ｂａの斜面の作用で４速位置にあるクラッチ・リング６３に対し噛合い解除（ニュートラル）方向のスラスト力を発生させ、クラッチ・リング６３は、４速位置から解除位置に移動する。

５速位置のクラッチ・リング６１は、ドライブ噛合い面５１ｂｃがドライブ噛合い面２９ａｅの傾斜によりガイドされ噛み合いを深める方向のスラスト力を発生させ、クラッチ・リング６１は、噛合い方向に移動して５速位置となる。

かかる解除及び噛合いにより、図１５に示すように５速へのシフト・アップが終了する。

変速時には、図１８〜図２４の弾性部及び減衰部により上記同様に変速ショックを吸収又は緩和することができる。

したがって、上記同様の作用効果を奏することができる。

その他の変速段におけるシフト・アップも同様に行わせることができる。図２６は、変形例に係る噛合いクラッチの要部に係り、ドライブ噛み合い位置を示す断面図である。

図２６においては、ドライブ噛合い面５１ｂｃ及びドライブ噛合い面２９ａｅが傾斜せず、軸方向にほぼ平行に設定されている。

この例では、同時噛合い時にドライブ噛合い面５１ｂｃ及びドライブ噛合い面２９ａｅ間でスラスト力を発生せず、変速上段側のクラッチ・リングは、変速操作部９３からのシフト力でのみ移動することになる。

したがって、ドライブ噛合い面５１ｂｃは、ガイド面を構成し、第１〜第３の噛合いクラッチ４７，４９，５１は、変速操作部９３のシフト・アップ動作又はシフト・ダウン動作により変速下段及び変速上段のクラッチ・リング（５９、６１、６３）が同時噛合いした時に変速下段と変速上段とのクラッチ・リング（５９、６１、６３）相互間に第２の噛み合い位置でコースティング・トルクにより噛合い方向と噛合い解除方向との異なる方向の軸力を各別に生じさせるガイド面（５１ｂａ、５１ｂｃ）を備えた構成となる。

［クラッチ歯の摩耗防止］
図２７は、比較例に係り、噛合いクラッチの歯先の摩耗を説明し、（Ａ）は、噛合い歯及び被噛合い歯の噛合いの一つをクラッチ・リングの接線方向から見た概略断面図、（Ｂ）は、（Ａ）のＸＸＶＩＩＢ−ＸＸＶＩＩＢ矢視断面図、図２８は、本実施例に係り、噛合いクラッチの歯先の摩耗を説明し、（Ａ）は、クラッチ歯の噛み合いの一つをクラッチ・リングの接線方向から見た概略断面図、（Ｂ）は、クラッチ歯の噛み合い離脱状態をクラッチ・リングの接線方向から見た概略断面図、（Ｃ）は、（Ａ）のＸＸＩＩＸＣ−ＸＸＩＩＸＣ矢視断面図である。

図２７（Ａ）のように、例えばクラッチ・リング６３のクラッチ歯５１ｂと６速ギヤ２９のクラッチ歯２９ａとの噛合いをクラッチ・リング６３の接線方向から側面を見て透視すると、クラッチ・リング６３の径方向においてクラッチ歯５１ｂ及びクラッチ歯２９ａの全丈で噛み合っている。

このような噛合いでは、噛合い及び噛合い解除の繰り返しでクラッチ歯２９ａの先端部２９ａｄがクラッチ歯５１ｂに対する衝突を繰り返し、長期使用等により摩耗を招くことになる。

クラッチ歯２９ａの先端部２９ａｄが摩耗すると、駆動斜面Ｆに対するクラッチ歯２９ａの位置が第１の噛合い位置側へ若干ずれることになり、離脱待機位置である第２の噛合い位置がずれ、離脱が円滑に行われなくなる恐れがある。

これに対し、本実施例では、図２８（Ａ）、（Ｂ）のように、クラッチ歯５１ｂに衝突回避斜面５１ｂｅを設けた。

この図２８（Ａ）、（Ｂ）のクラッチ歯では、衝突回避斜面５１ｂｅにより噛合い始めにおいてクラッチ歯２９ａの先端部２９ａｄがクラッチ歯５１ｂに衝突しない部分２９ａｄａができるため、少なくともこの部分の摩耗が無いか、大幅に減少する。

このため、クラッチ歯２９ａの先端部２９ａｄとクラッチ歯５１ｂの駆動斜面Ｆとの相対的なガイドによりクラッチ・リング６３が第２の噛合い位置に移動するとき、駆動斜面Ｆに対して衝突しない部分２９ａｄａが相対的なガイドを受けるため、クラッチ・リング６３の第２の噛合い位置への移動を正確に行わせることができる。

他のクラッチ・リング５９、６１においても同様である。

なお、クラッチ・リング５９，６１，６３は、同時噛合い時に第２の噛み合い位置において噛合い解除方向のスラスト力が働けば良く、変速ギヤが２速以上はなれて両サイドにそれぞれ配置される必要はない。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ トランスミッション
３ メイン・シャフト（駆動力伝達軸）
５ カウンター・シャフト（駆動力伝達軸）
１９ １速ギヤ（変速ギヤ）
２１ ２速ギヤ（変速ギヤ）
２３ ３速ギヤ（変速ギヤ）
２５ ４速ギヤ（変速ギヤ）
２７ ５速ギヤ（変速ギヤ）
２９ ６速ギヤ（変速ギヤ）
６５，６７，６９ カム溝
７１，７３，７５ カム突部（突部）
７７，７９，８５，８７ シフト・フォーク
１０３，１０５，１０７，１０９ シフト・ロッド
１１１，１１３，１１５，１１７ シフト・アーム
１１９ シフト・ドラム
１２０，１２１，１２３，１２５ シフト溝
１３１，１３３ チェック部
４７ 第１の噛合いクラッチ
４９ 第２の噛合いクラッチ
５１ 第３の噛合いクラッチ
５９，６１，６３ クラッチ・リング
９３ 変速操作部
２０１、２０１Ａ、２０１Ｃ アウター・シャフト
２０２、２０２Ａ、２０２Ｃ トーション・バー（弾性部）
２０９ 入力結合部
２１１、２１１Ａ、２１１Ｃ 摩擦結合伝達部（減衰部）
２２５ 皿ばね（弾性部、弾性部材）
２２７ 減衰カム機構（減衰部）
Ｆ 駆動斜面
Ｇ ガイド部
Ｍ 移動力伝達機構
Ｔ 伝達面

Claims (4)

1. 駆動力伝達軸に相対回転可能に支持された複数段の変速ギヤと、前記変速ギヤを前記駆動力伝達軸に選択的に結合して変速出力するために複数備えられ前記変速ギヤに選択的な噛み合いが可能なクラッチ・リングと、このクラッチ・リングを選択的に操作する変速操作部とを備え、
   前記変速操作部のシフト・アップ動作又はシフト・ダウン動作により変速下段及び変速上段のクラッチ・リングが同時噛合いした時に前記変速下段又は変速上段のクラッチ・リングにコースティング・トルクにより噛合い解除方向の軸力を生じさせて変速を行うトランスミッションであって、
   前記変速時に発生する変速ショックを吸収する弾性部と、
   前記弾性部の振動を減衰する減衰部と、
   を備えたことを特徴とするトランスミッション。
2. 駆動力伝達軸に相対回転可能に支持された複数段の変速ギヤと、前記変速ギヤを前記駆動力伝達軸に選択的に結合して変速出力するために複数備えられ前記変速ギヤが２速以上はなれて両サイドにそれぞれ配置され両サイドの変速ギヤに選択的な噛み合いが可能なクラッチ・リングと、このクラッチ・リングを選択的に操作する変速操作部とを備え、
   前記変速操作部のシフト・アップ動作又はシフト・ダウン動作により変速下段及び変速上段のクラッチ・リングが同時噛合いした時に前記変速下段及び変速上段のクラッチ・リング相互間にコースティング・トルクにより噛合い解除方向と噛合い方向との異なる方向の軸力を各別に生じさせて変速を行うトランスミッションであって、
   前記変速時に発生する変速ショックを吸収する弾性部と、
   前記弾性部の振動を減衰する減衰部と、
   を備えたことを特徴とするトランスミッション。
3. 請求項１又は２記載のトランスミッションであって、
   前記駆動力伝達軸を中空のアウター・シャフトとこのアウター・シャフトを貫通して配置された前記弾性部としてのトーション・バーとにより構成し、
   前記アウター・シャフトとトーション・バーとの間を摩擦結合する前記減衰部としての摩擦結合伝達部を備えた、
   ことを特徴とするトランスミッション。
4. 請求項１〜３の何れか1項記載のトランスミッションであって、
   前記変速出力をデファレンシャル装置を介して車軸に伝達する構成の場合に、前記デファレンシャル装置は、ピニオン・ギヤを支持しデフ・ケースに対して軸回りに相対回転可能なセンター・リングと、前記デフ・ケース内に軸回りに相対回転不能且つ軸方向移動可能に支持されたプレッシャー・リングと、前記デフ・ケース及びプレッシャー・リング間に配置され該プレッシャー・リングの軸方向移動により弾発力を発生する前記弾性部としての弾性部材と、前記センター・リング及びプレッシャー・リング間に形成され前記センター・リングの相対回転により前記プレッシャー・リングの軸方向移動を行わせる前記減衰部としての減衰カム機構とを備えた、
   ことを特徴とするトランスミッション。

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