JP2017053408A - 車両用駆動力伝達装置のリバース機構 - Google Patents

Abstract

【課題】フリクションダンパの耐熱性並びに耐久性を向上できる車両用駆動力伝達装置のリバース機構を提供することを目的とする。
【解決手段】ケース５１と、動力源１１からの動力が変速機１４を介して伝達される駆動輪４３，４４と、変速機１４の入力軸１５と回転連結されたリバースギヤ４７と、駆動輪４３，４４と回転連結され、変速機１４の前進変速段ではリバースギヤ４７を相対回転可能に支持し、変速機１４の後進変速段では、リバース成立機構４８によりリバースギヤ４７と固定されるリバース専用軸４５と、リバースギヤ４７とケース５１との間に介装され、リバースギヤ４７にガタ詰め用トルクを付与するフリクションダンパ５２と、を備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両用駆動力伝達装置のリバース機構に関する。

車両用駆動力伝達装置のリバース機構として、軸方向長さを短縮するために、リバース専用軸を設けた従来技術がある。この従来技術は、図６に示す如く、エンジン６１等の動力源からの動力が変速機６２を介して伝達される駆動輪６３，６４と、変速機６２の入力軸６５と回転連結されたリバースギヤ６６と、駆動輪６３，６４と回転連結され、変速機６２の前進変速段ではリバースギヤ６６を相対回転可能に支持し、変速機６２の後進変速段では、リバース成立機構６７によりリバースギヤ６６と固定されるリバース専用軸６９と、を有する。

この様に、変速機６２の入力軸６５と回転連結（常時噛合）したリバースギヤ６６は、前進走行時では、リバース専用軸６８に対して空転自在（相対回転自在）であるため、リバースギヤ６６のガタに起因してリバースギヤ６６には径方向の振動やそれに伴う歯打ち等の異音が発生する。このリバースギヤ６６に生じる径方向の振動やそれに伴う歯打ち等の異音の発生を、従来技術では、図６及び図７に示す如く、リバース専用軸６８とリバースギヤ６６との間にフリクションダンパ６９を介装して、フリクションダンパ６９とリバースギヤ６６との接触面で両者が摺動する際の摩擦によるガタ詰めトルクをリバースギヤ４７に付与することによって抑制している。

なお、当該従来技術は、特許文献等により公知となったものではないため、先行技術文献情報の記載を省略する。

しかしながら、前進走行時には、フリクションダンパ６９が介装されたリバースギヤ６６とリバース専用軸６８とは、回転方向が逆方向であるため、その相対回転速度差は極めて大きくなり、例えば、リバースギヤ６６はマイナス２０００ｒｐｍに対し、リバース専用軸６８は１２０００ｒｐｍであり、その結果、リバースギヤ６６とリバース専用軸６８との相対回転速度差は１４０００ｒｐｍに達することになる。この様な、相対回転速度差が極めて大きくなるリバースギヤ６６とリバース専用軸６８間に介装されたフリクションダンパ６９は、発熱並びに磨耗するため、耐熱性並びに耐久性の向上が求められていた。

本発明は、こうした事情に鑑み案出されたものであり、フリクションダンパの耐熱性並びに耐久性を向上できる車両用駆動力伝達装置のリバース機構を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る車両用駆動力伝達装置のリバース機構は、ケースと、動力源からの動力が変速機を介して伝達される駆動輪と、前記変速機の入力軸と回転連結されたリバースギヤと、前記駆動輪と回転連結され、前記変速機の前進変速段では前記リバースギヤを相対回転可能に支持し、前記変速機の後進変速段では、リバース成立機構により前記リバースギヤと固定されるリバース専用軸と、前記リバースギヤと前記ケースとの間に介装され、前記リバースギヤにガタ詰め用トルクを付与するフリクションダンパと、を備えたことを要旨とする。

これによれば、フリクションダンパは、リバースギヤとケースとの間に介装されるため、そのリバースギヤとケースとの相対回転速度差は、ケースは固定されて非回転の静止状態により、極めて小さくなり、例えば、絶対値にて２０００ｒｐｍに下がる。この結果、相対回転速度差が極めて小さいリバースギヤとケース間にフリクションダンパが介装されるため、フリクションダンパは、発熱並びに磨耗が抑制されて、耐熱性並びに耐久性の向上ができる。

本発明の実施形態における車両用駆動力伝達装置のリバース機構の構成を模式的に示したスケルトン図である。 図１に示した車両用駆動力伝達装置のリバース機構の要部の縦断面図である。 リバース走行時の車両用駆動力伝達装置における各ギヤの回転方向を説明するための説明図である。 前進走行時の車両用駆動力伝達装置における各ギヤの回転方向を説明するための説明図である。 のフリクションダンパの縦断面図である。 従来の車両用駆動力伝達装置のリバース機構の構成を模式的に示したスケルトン図である。 従来の車両用駆動力伝達装置のリバース機構の要部の縦断面図である。

本発明の実施形態の車両用駆動力伝達装置のリバース機構を、図１〜図５に基づいて説明する。エンジン１１（動力源に相当する）のクランクシャフト１２はクラッチ１３に接続されており、クラッチ１３を接続することによりエンジン１１の駆動力は変速機１４の入力軸１５に入力される。クラッチ１３はクラッチペダル（図示略）を踏むことにより切断されるか、或いはアクチュエータにより自動的に切断されるいずれの構成であっても良い。

変速機１４の入力軸１５は一対のベアリング１６，１７により回転自在に支持されている。入力軸１５と平行に配置された出力軸１８も一対のベアリング１９，２０により回転自在に支持されている。

入力軸１５上には、エンジン１１側から順に１速駆動ギヤ２１、２速駆動ギヤ２２、３速駆動ギヤ２３、３−４速シンクロ機構２４、４速駆動ギヤ２５、５速駆動ギヤ２６、５−６速シンクロ機構２７及び６速駆動ギヤ２８が設けられている。

１速駆動ギヤ２１及び２速駆動ギヤ２２は入力軸１５に回転不能に、即ち固定して取り付けられており、３速駆動ギヤ２３、４速駆動ギヤ２５、５速駆動ギヤ２６及び６速駆動ギヤ２８は入力軸１５に対して空転自在（相対回転自在）に取り付けられている。

周知の如く、３−４速シンクロ機構２４のシンクロスリーブ２４ａを図１の右又は左に摺動させることにより、３速駆動ギヤ２３又は４速駆動ギヤ２５が入力軸１５に対して固定される。

また、５−６速シンクロ機構２７のシンクロスリーブ２７ａを図１の右又は左に摺動させることにより、５速駆動ギヤ２６又は６速駆動ギヤ２８が入力軸１５に対して固定される。

出力軸１８上には、エンジン１１側から順にファイナル駆動ギヤ２９、１速従動ギヤ３０、１−２速シンクロ機構３１、２速従動ギヤ３２、３速従動ギヤ３３、４速従動ギヤ３４、５速従動ギヤ３５及び６速従動ギヤ３６が設けられている。

ファイナル駆動ギヤ２９、３速従動ギヤ３３、４速従動ギヤ３４、５速従動ギヤ３５及び６速従動ギヤ３６は出力軸１８に対して固定されている。一方、１速従動ギヤ３０及び２速従動ギヤ３２は出力軸１８に対して空転自在（相対回転自在）に取り付けられている。

１−２速シンクロ機構３１のシンクロスリーブ３１ａを図１の右又は左に摺動させることにより、１速従動ギヤ３０又は２速従動ギヤ３２が出力軸１８に対して固定される。

３７はディファレンシャル装置であり、ディファレンシャル装置３７のリングギヤ３８はファイナル駆動ギヤ２９に噛合している。ディファレンシャル装置３７の出力はベアリング３９，４０により回転可能に支持された駆動軸４１，４２により駆動輪４３，４４に伝達される。

リバース専用軸４５は一対のベアリング４９，５０により回転自在に支持されている。
リバース専用軸４５上には右から順に、ファイナル駆動ギヤ４６、リバース成立機構として例えばリバース用シンクロ機構４８、リバースギヤ４７が配置されている。

図２に示す如く、ファイナル駆動ギヤ４６はリバース専用軸４５に対して固定して設けられており、リバースギヤ４７は、ニードルベアリング５３及びインナーレース５５を介してリバース専用軸４５に対して空転自在（相対回転自在）に設けられている。

リバース用シンクロ機構４８は、図２に示す如く、シンクロスリーブ４８ａ、クラッチハブ４８ｂ、シンクロナイザリング４８ｃを有する。クラッチハブ４８ｂは、リバースギヤ４７と同軸状に構成され、リバース専用軸４５と共に軸周りに一体回転可能になるように、リバース専用軸４５に対してスプライン結合している。また、クラッチハブ４８ｂは、シンクロスリーブ４８ａを介して、リバースギヤ４７に係合可能である。このクラッチハブ４８ｂがシンクロスリーブ４８ａを介してリバースギヤ４７に係合すると、リバースギヤ４７の回転がリバース専用軸４５に伝達される。シンクロナイザリング４８ｃは、周知の如く、リバースギヤ４７との回転とシンクロスリーブ４８ａの回転とを同期させる機能を果たす。

リバース用シンクロ機構４８のシンクロスリーブ４８ａを図２の左方向に摺動することにより、リバースギヤ４７はリバース専用軸４５に対して固定される。ファイナル駆動ギヤ４６はディファレンシャル装置３７のリングギヤ３８と噛合している。

リバース専用軸４５は変速機１４の出力軸１８に近接して配置されており、変速機１４の１速従動ギヤ３０とリバースギヤ４７は常時噛合している。従って。リバースギヤ４７は、１速従動ギヤ３０、1速従動ギヤ３０と常時噛合している１速駆動ギヤ２１を介して変速機１４の入力軸１５と回転連結されている。車両用駆動力伝達装置のケース５１（ケースに相当する）を、図１及び図２にて示す。

以下、図１に示す車両用駆動力伝達装置の作用について説明する。前進１速段〜前進６速段の駆動力の伝達は従来周知の手動変速機と同様であるので、その説明を省略する。

リバース走行時には、１−２速シンクロ機構３１を作動させずに、出力軸１８に空転自在に取り付けられた１速従動ギヤ３０をリバースアイドルギヤとして利用する。さらに、リバース用シンクロ機構４８のシンクロスリーブ４８ａを図２の左方向に移動して、リバースギヤ４７をリバース専用軸４５に対して固定する。

エンジン１１の駆動力は、入力軸１５、１速駆動ギヤ２１、１速従動ギヤ（リバースアイドルギヤ）３０、リバースギヤ４７、リバース専用軸４５及びファイナル駆動ギヤ４６、ディファレンシャル装置３７のリングギヤ３８を介して、駆動輪４３，４４に伝達される。

よって、図３に示す様に、リバース走行時、１速駆動ギヤ２１の正回転（時計回り）は、リバースアイドルギヤ３０で逆回転（反時計回り）となり、リバースギヤ４７及びファイナル駆動ギヤ４６で正回転（時計回り）となるため、ディファレンシャル装置３７のリングギヤ３８は逆回転（反時計回り）することになる。

一方、前進変速段では、リバースシンクロ機構４８を作動させないため、１速従動ギヤ３０と常時噛合したリバースギヤ４７は、リバース専用軸４５に対して空転自在（相対回転自在）な状態にある。前進走行時には、エンジン１１の駆動力は、入力軸１５、駆動ギヤ２１、２２、２３、２５、２６、２８及び従動ギヤ３０、３２、３３、３４、３５、３６の内、その変速段に対応した駆動ギヤ及び従動ギヤ、出力軸１８、ファイナル駆動ギヤ２９、ディファレンシャル装置３７のリングギヤ３８を介して、駆動輪４３，４４に伝達される。この前進走行時の駆動力の伝達によるディファレンシャル装置３７のリングギヤ３８の回転が、ファイナル駆動ギヤ４６により、リバース専用軸４５に伝達されるため、リバース専用軸４５は、前進走行時に、回転状態にある。なお、１速駆動ギヤ２１が入力軸１５に固定されているため、前進走行時には、１速駆動ギヤ２１と噛合した１速従動ギヤ３０には、入力軸１５の回転が伝達されている。

よって、図４に示す様に、前進走行時には、１速駆動ギヤ２１の正回転（時計回り）、１速従動ギヤ３０で逆回転（反時計回り）となり、リバースギヤ４７は正回転（時計回り）である。一方、前進走行時には、ディファレンシャル装置３７のリングギヤ３８は、入力軸１５に固定された１速駆動ギヤと回転方向が同一である正回転（時計回り）となり、ファイナル駆動ギヤ４６及びリバース専用軸４５は、逆回転（反時計回り）となる。

この様に、１速従動ギヤ３０と常時噛合したリバースギヤ４７は、前進走行時では、リバース専用軸４５に対して空転自在（相対回転自在）であるため、従って、リバースギヤ４７のガタに起因して、リバースギヤ４７には、径方向の振動やそれに伴う歯打ち等の異音が発生する。

本発明の実施形態における車両用駆動力伝達装置のリバース機構は、図１及び図２に示す如く、リバースギヤ４７にガタ詰めトルクを付与するフリクションダンパ５２が、車両用駆動力伝達装置のケース５１とリバース専用軸４５との間に介装されて、リバースギヤ４７のガタに起因してリバースギヤ４７に生じる径方向の振動やそれに伴う歯打ち等の異音の発生を抑制する。

フリクションダンパ５２は、図５に示す如く、円筒状に形成されている。フリクションダンパ５２は、外周側にゴム又は合成樹脂等にて形成されて弾性を有するリップ部５２ａが設けられ、プレス等にて形成されて剛性を有するベース部５２ｂが内周側に設けられている。

フリクションダンパ５２をケース５１とリバース専用軸４５との間に介装するために、図２に示す如く、ケース５１の内部には、ケース５１からリバース専用軸４５の軸線方向でリバースギヤ４７に向けて延在したケース延在部５１ａ（第１保持部に相当する）が設けられる。

リバースギヤ４７には、図２に示す如く、ケース延在部５１ａと同軸状に構成されてリバースギヤ４７からケース延在部５１ａに対向する様にリバース専用軸４５の軸線方向に延在するギヤ延在部４７ｂ（第２保持部に相当する）が設けられる。ケース延在部５１ａとギヤ延在部４７ｂとの径方向の隙間に形成されたダンパ装着部５４にフリクションダンパ５２が装着される。

フリクションダンパ５２は、図２に示す如く、ベース部５２ｂの内周部（フリクションダンパ５２の内周側に相当する）が、ギヤ延在部４７ｂの外周面に圧入等にてリバースギヤ４７に保持され、リップ５２ａの外周部（フリクションダンパ５２の外周に相当する）がケース延在部５１ａの内周面に圧縮当接する保持がされる。これにより、その圧縮当接面において、フリクションダンパ５２とリバースギヤ４７が摺動する際の摩擦によるガタ詰めトルクがリバースギヤ４７に付与されることにより、リバースギヤ４７のガタを抑制する。従って、このリバースギヤ４７のガタに起因するリバースギヤ４７に生じる径方向の振動やそれに伴う歯打ち音等の異音の発生が抑制される。

フリクションダンパ５２は、リバースギヤ４７とケース５１との間に介装されるため、そのリバースギヤ４７とケース５１との相対回転速度差は、ケース５１は固定されて非回転の静止状態にあるため、極めて小さくなり、例えば、絶対値にて２０００ｒｐｍに下がる。この結果、フリクションダンパ５２は、相対回転速度差が極めて小さいリバースギヤ４７とケース５１間に介装されるため、発熱並びに磨耗が抑制されて、耐熱性並びに耐久性の向上ができる。

図２に示す如く、フリクションダンパ５２が、車両用駆動力伝達装置のケース５１とリバースギヤ４７との間に介装された構成即ちフリクションダンパ５２がリバースギヤ４７のリバース専用軸４５の軸線方向の一端側に配置され構成においては、リバースギヤ４７の軸方向変位の規制をクラッチハブ４８ｂと径方向が短い軸受４９にて行うのでは、その規制が不十分である可能性がある。従って、本発明の実施形態における車両用駆動力伝達装置のリバース機構では、図２に示す如く、リバース専用軸４５とリバースギヤ４７の径方向の間に、インナーレース５５を設け、インレース５５から径方向外方へ延在するフランジ部５５ａが、リバースギヤ４７の軸線方向の一端側４７ｃに当接する。また、リバースギヤ４７の軸線方向の他端側４７ｄは、リバースシンクロ機構４８のクラッチハブ４８ｂに当接する。

これにより、リバースギヤ４７の軸方向変位の規制が、リバースシンクロ機構４８のリバースクラッチハブ４８ｂとフランジ部５５ａにて、確実に行うことができる。なお、インナーレース５５を設けた構成に伴い、ニードルベアリング５３は、インナーレース５５の外周面５５ｂとリバースギヤ４７の内周面４７ａとの間に介装される。

なお、図２に示す実施形態では、リバースギヤ４７に固定されたフリクションダンパ５２は、リップ５２ａの外周部がケース延在部５１ａの内周面に径方向に圧縮当接する様に保持される構成であるが、これに代えて、フリクションダンパ５２は、リップ５２ａが、ケース５１と軸方向に当接する構成に変更可能である。その様な変更においても、フリクションダンパ５２は、同様にリバースギヤ４７にガタ詰めトルクを付与することができる。

なお、図２に示す実施形態では、フリクションダンパ５２は、外周側にリップ部５２ａが設けられ、内周側にベース部５２ｂが内周側に設け、ベース部５２ｂの内周部が、ギヤ延在部４７ｂに保持され、リップ５２ａの外周部がケース延在部５１ａに保持された例を説明したが、これに限らず、例えば、フリクションダンパ５２は、内周側にリップ部５２ａが設けられ、外周側にベース部５２ｂが内周側に設け、ベース部５２ｂの外周部が、ケース延在部５１ａに保持され、リップ５２ａの内周部がギヤ延在部４７ｂに保持される様に変更することも可能である。

なお、図２に示す実施形態では、ケース延在部５１ａは、ギヤ延在部４７ｂによりも径方向外方に設けた例を示したが、これに代えて、ケース延在部５１ａは、ギヤ延在部４７ｂによりも径方向内方に設けることも可能である。

なお、図２に示す実施形態では、フリクションダンパ５２を介装するために、ケース５１からリバース専用軸４５の軸線方向でリバースギヤ４７に向けて延在したケース延在部５１ａが設けられ、リバースギヤ４７には、ケース延在部５１ａと同軸状に構成されてリバースギヤ４７からケース延在部５１ａに対向する様にリバース専用軸４５の軸線方向に延在するギヤ延在部４７ｂを設けてダンパ装着部５４を形成した例を説明したが、これに限らず、例えば、ケース５１に、凹部を設け、リバースギヤ４７からその凹部に挿入されるギヤ延在部４７ｂを設けてダンパ装着部５４を形成することも可能である。

また、本発明の車両用駆動力伝達装置のリバース機構は、実施形態として、手動変速機（ＭＴ）の例を説明したが、これに限らず、例えば、ツインクラッチ式変速機（ＤＣＴ）を含む変速を自動化した手動変速機であるオートメイテッド・マニュアル・トランスミッション（ＡＭＴ）にも適用可能であることは明らかである。

上述のように、本発明の実施形態の車両用駆動力伝達装置のリバース機構によれば、ケース５１と、動力源１１からの動力が変速機１４を介して伝達される駆動輪４３，４４と、変速機１４の入力軸１５と回転連結されたリバースギヤ４７と、駆動輪４３，４４と回転連結され、変速機１４の前進変速段ではリバースギヤ４７を相対回転可能に支持し、変速機１４の後進変速段では、リバース成立機構４８によりリバースギヤ４７と固定されるリバース専用軸４５と、リバースギヤ４７とケース５１との間に介装され、リバースギヤ４７にガタ詰め用トルクを付与するフリクションダンパ５２と、を備える。これにより、フリクションダンパ５２は、リバースギヤ４７とケース５１との間に介装されるため、そのリバースギヤ４７とケース５１との相対回転速度差は、ケース５１は固定されて非回転の静止状態により、極めて小さくなり、例えば、絶対値にて２０００ｒｐｍに下がる。この結果、相対回転速度差が極めて小さいリバースギヤ４７とケース５１間にフリクションダンパ５２が介装されるため、フリクションダンパ５２は、発熱並びに磨耗が抑制されて、耐熱性並びに耐久性の向上ができる。

上述のように、本発明の実施形態の車両用駆動力伝達装置のリバース機構によれば、フリクションダンパ５２は円筒状で、ケース５１に形成されてフリクションダンパ５２の外周側５２ａ又は内周側５２ｂを保持する第１保持部５１ａと、リバースギヤ４７に形成されてフリクションダンパ５２の内周側５２ｂ又は外周側５２ａを保持する第２保持部４７ｂと、が設けられる。これにより、フリクションダンパ５２をリバースギヤ４７とケース５１との間に介装させる構成が簡単となる。

上述のように、本発明の実施形態の車両用駆動力伝達装置のリバース機構によれば、フリクションダンパ５２はリバースギヤ４７のリバース専用軸４５の軸線方向の一端側に配置され、リバース専用軸４５とリバースギヤ４７との径方向の間にインナーレース５５を介在させるとともに、インナーレース５５には、リバースギヤ４７の軸線方向の一端側に当接するフランジ部５５ａを設け、リバース成立機構４８のクラッチハブ４８ｂがリバースギヤ４７の軸線方向の他端側に当接する．これにより、インナーレース５５のフランジ部５５ａとリバース成立機構４８にて、リバースギヤ４７の軸方向変位の規制を確実に行うことができる。

上述のように、本発明の実施形態の車両用駆動力伝達装置のリバース機構によれば、第１保持部５１ａは、ケース５１からリバース専用軸４５の軸線方向に延在し、第２保持部４７ｂは、リバースギヤ４７から第１保持部５１ａに対向する様に軸線方向に延在する。これにより、フリクションダンパ５２をリバースギヤ４７とケース５１間に介装する位置は、径方向に任意の位置とすることができるため、フリクションダンパ５２の配置の自由度が向上する。

なお、複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組合せることが、可能であることは明らかである。

１０：エンジン（動力源）、 １４：変速機、 １５：入力軸、 ４２，４３：駆動輪、 ４５：リバース専用軸、 ４７：リバースギヤ、 ４７ａ：ギヤ延在部（第２保持部）、 ４８：リバースシンクロ機構（リバース成立機構）、 ４８ｂ：クラッチハブ、 ５１：ケース、 ５１ａ：ケース延在部（第１保持部）、 ５２：フリクションダンパ、 ５５：インナーレース、 ５５ａ：フランジ部

Claims (4)

1. ケースと、
   動力源からの動力が変速機を介して伝達される駆動輪と、
   前記変速機の入力軸と回転連結されたリバースギヤと、
   前記駆動輪と回転連結され、前記変速機の前進変速段では前記リバースギヤを相対回転可能に支持し、前記変速機の後進変速段では、リバース成立機構により前記リバースギヤと固定されるリバース専用軸と、
   前記リバースギヤと前記ケースとの間に介装され、前記リバースギヤにガタ詰め用トルクを付与するフリクションダンパと、を備えた車両用駆動力伝達装置のリバース機構。
2. 前記フリクションダンパは円筒状で、前記ケースに形成されて前記フリクションダンパの外周側又は内周側を保持する第１保持部と、前記リバースギヤに形成されて前記フリクションダンパの内周側又は外周側を保持する第２保持部と、が設けられた請求項１に記載の車両用駆動力伝達装置のリバース機構。
3. 前記フリクションダンパは前記リバースギヤの前記リバース専用軸の軸線方向の一端側に配置され、前記リバース専用軸と前記リバースギヤとの径方向の間にインナーレースを介在させるとともに、該インナーレースには、前記リバースギヤの前記軸線方向の一端側に当接するフランジ部を設け、前記リバース成立機構のクラッチハブが前記リバースギヤの前記軸線方向の他端側に当接する請求項１又は２に記載の車両用駆動力伝達装置のリバース機構。
4. 前記第１保持部は、前記ケースから前記リバース専用軸の軸線方向に延在し、前記第２保持部は、前記リバースギヤから前記第１保持部に対向する様に前記軸線方向に延在した請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用駆動力伝達装置のリバース機構。

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