JP4437413B2 - Forward / reverse switching device - Google Patents

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Description

本発明は自動車用変速機などに用いられる前後進切替装置に関するものである。 The present invention relates to a forward / reverse switching device for use in an automobile transmission or the like.

従来、無段変速機などの自動車用変速機には前後進切替装置が設けられ、特許文献1には、小型で円滑な切替が可能な前後進切替装置が提案されている。
また、特許文献2には、その具体的な構造が開示されている。
図5は特許文献2に示された前後進切替装置であり、60は回転軸、61は前進用ギヤ、62は後進用ギヤ、63はその中間位置に配置されたハブ、64は前後進切換スリーブ、65は湿式多板クラッチよりなる動力断続用クラッチである。クラッチ65のクラッチハブ66は、回転軸60上に回転自在に支持されており、このクラッチハブ66上に後進用ギヤ62が回転自在に支持されている。クラッチハブ66の先端部には外スプラインが設けられ、この外スプラインにハブ63がスプライン嵌合し、クラッチハブ66とハブ63とが一体回転可能に連結されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a forward / reverse switching device is provided in an automotive transmission such as a continuously variable transmission, and Patent Document 1 proposes a forward / reverse switching device that is small and can be smoothly switched.
Patent Document 2 discloses a specific structure thereof.
FIG. 5 shows a forward / reverse switching device disclosed in Patent Document 2. 60 is a rotating shaft, 61 is a forward gear, 62 is a reverse gear, 63 is a hub disposed at an intermediate position, and 64 is forward / backward switching. A sleeve 65 is a power intermittent clutch composed of a wet multi-plate clutch. A clutch hub 66 of the clutch 65 is rotatably supported on the rotary shaft 60, and a reverse gear 62 is rotatably supported on the clutch hub 66. An outer spline is provided at the tip of the clutch hub 66, and a hub 63 is spline-fitted to the outer spline, and the clutch hub 66 and the hub 63 are connected so as to be integrally rotatable.

前後進切替時には、クラッチ65を解放して動力伝達を断った状態で、ハブ63にスプライン嵌合しているスリーブ64を軸方向にシフトすることにより、ハブ63と前進用ギヤ61または後進用ギヤ62のいずれかとを連結する。 At the time of forward / reverse switching, the hub 63 and the forward gear 61 or the reverse gear are shifted by axially shifting the sleeve 64 that is spline-fitted to the hub 63 with the clutch 65 disengaged and the transmission of power cut off. Any one of 62 is connected.

ところが、クラッチ65の引きずりトルクにより、中立(N)状態でもスリーブ64が回転し、スリーブ64を中立状態(N)から前進(F)または後退(R)へシフトした時、前進用ギヤ61または後進用ギヤ62のギヤスプラインとうまく噛み合わない場合が発生する。特に、冷間時のようにオイル粘度が高い時に発生しやすい。また、スリーブ64がギヤスプラインと噛み合う過程で、回転しているスリーブ64の歯と停止しているギヤスプラインとが衝突し、その間で異音が発生したり、歯面の摩耗(へたり)が発生するという問題があった。
特開昭62−4941号公報 特開昭62−220755号公報
However, due to the drag torque of the clutch 65, the sleeve 64 rotates even in the neutral (N) state, and when the sleeve 64 is shifted from the neutral state (N) to the forward (F) or reverse (R), the forward gear 61 or the reverse gear In some cases, the gear spline of the gear 62 does not mesh well. In particular, it tends to occur when the oil viscosity is high, such as when it is cold. Further, in the process in which the sleeve 64 meshes with the gear spline, the teeth of the rotating sleeve 64 collide with the stopped gear spline, and noise is generated between them, and tooth surface wear (sagging) occurs. There was a problem that occurred.
JP-A-62-4941 JP-A-62-220755

そこで、本発明の目的は、中立状態でスリーブをブレーキングすることで、前進位置または後退位置へのシフトを円滑に行えるようにした前後進切替装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a forward / reverse switching device that can smoothly shift to a forward position or a backward position by braking a sleeve in a neutral state.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、回転軸上に回転自在に配置された前進用ギヤおよび後進用ギヤと、上記前進用ギヤおよび後進用ギヤの中間位置に配置された中間ハブと、上記前進用ギヤおよび後進用ギヤの一方を中間ハブと選択的に連結する前後進切換スリーブと、上記スリーブの外周溝に係合する爪部を有し、上記スリーブを前進、中立および後退の各位置へ軸方向にシフトさせるフォークと、上記回転軸上に設けられた動力断続用クラッチとを備えた前後進切替装置において、上記動力断続用クラッチのクラッチハブは上記回転軸上に回転自在に配置され、かつ上記中間ハブと一体回転可能に連結されており、上記フォークはフォーク軸を中心として回動可能に設けられ、上記フォークの爪部をスリーブの外周溝の底面に押し付ける方向に上記フォークを回動付勢し、上記フォークの爪部をスリーブの外周溝の底面に押し付けて摩擦力を発生させ、上記スリーブの回転方向の動きをブレーキングする手段を設け、上記ブレーキング手段は、上記フォークが中立位置にある時、それ以外の位置にある時に比べて大きな摩擦力を発生させることを特徴とする前後進切替装置を提供することにある。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is arranged at an intermediate position between the forward gear and the reverse gear, which are rotatably arranged on the rotation shaft, and the forward gear and the reverse gear. An intermediate hub, a forward / reverse switching sleeve that selectively connects one of the forward gear and the reverse gear to the intermediate hub, and a claw portion that engages with an outer peripheral groove of the sleeve; And a forward / reverse switching device comprising a fork that shifts in the axial direction to each of the reverse positions and a power interrupting clutch provided on the rotating shaft, wherein the clutch hub of the power interrupting clutch is on the rotating shaft. It is rotatably arranged and is connected to the intermediate hub so as to be integrally rotatable, the fork is provided so as to be rotatable about a fork shaft, and the claw portion of the fork is connected to the outer circumferential groove of the sleeve. The fork is pivotally urged in a direction to press the surface, to generate a frictional force against the pawl portion of the fork to the bottom of the circumferential groove of the sleeve, provided with means for braking the rotation movement of the sleeve, It is an object of the present invention to provide a forward / reverse switching device characterized in that the braking means generates a larger frictional force when the fork is in the neutral position than when the fork is in any other position .

中立位置において、クラッチの引きずりトルクなどによりスリーブが回転すると、スリーブを中立状態から前進または後退位置へシフトした時、ギヤスプラインとうまく噛み合わないことがある。そこで、中立位置におけるフォークの爪部をスリーブの外周溝の底面に押し付け、ブレーキングすることでスリーブの回転を停止させる。その結果、スリーブは前進用ギヤあるいは後進用ギヤのギヤスプラインと円滑に噛み合うことができる。また、スリーブとギヤスプラインとが噛み合う過程で、スリーブとギヤスプラインとが共に停止しているので、両者の間で異音が発生したり、摩耗が発生するという問題もない。
なお、スリーブを強くブレーキングし過ぎると、スリーブのチャンファが前進用ギヤあるいは後進用ギヤのギヤスプラインと噛み合う際にスリーブが回転できなくなり、円滑な噛み合い性能を損なう可能性がある。しかし、フォークの爪部がスリーブの外周溝の底面に圧接して摩擦抵抗を発生させるだけであるから、スリーブの回転を許容でき、噛み合い性能を損なうことがない。
また、前進時や後退時にはブレーキング手段が殆ど働かないので、フォークとスリーブとの間で摩耗が発生するのを抑制できる。
If the sleeve rotates due to clutch drag torque or the like in the neutral position, it may not mesh well with the gear spline when the sleeve is shifted from the neutral state to the forward or backward position. Therefore, the rotation of the sleeve is stopped by pressing the claw portion of the fork at the neutral position against the bottom surface of the outer peripheral groove of the sleeve and braking. As a result, the sleeve can smoothly mesh with the gear spline of the forward gear or the reverse gear. In addition, since both the sleeve and the gear spline are stopped in the process in which the sleeve and the gear spline are engaged with each other, there is no problem that abnormal noise is generated or wear is generated between them.
If the sleeve is braked too much, the sleeve cannot rotate when the chamfer of the sleeve meshes with the gear spline of the forward gear or the reverse gear, and the smooth meshing performance may be impaired. However, since the claw portion of the fork only presses against the bottom surface of the outer peripheral groove of the sleeve to generate frictional resistance, the sleeve can be allowed to rotate and the meshing performance is not impaired.
Further, since the braking means hardly works at the time of forward movement or backward movement, it is possible to suppress the occurrence of wear between the fork and the sleeve.

請求項2のように、ブレーキング手段が、ハウジングなどの固定部材にフォークの外周面との対向方向に移動自在に設けられたロックボールと、ロックボールをフォーク方向に付勢する付勢手段と、フォークの爪部と対応する外周面に形成され、ロックボールが接触する接触面と、接触面上に形成され、中立位置においてロックボールが乗り上げる山部と、を備え、ロックボールが山部を乗り越える時にフォークの爪部をスリーブの外周溝の底面に押しつける構成としてもよい。
この場合には、ロックボールがフォークを背後から押圧し、爪部をスリーブの外周溝の底面に圧接させるので、スリーブに対して確実にブレーキング作用を発揮することができる。また、前進位置−中立位置−後退位置へとシフトする間に、ロックボールは転動できるので、接触面および山部の摩耗を少なくすることができる。
なお、フォークに接触面および山部を一体に形成することもできるが、ロックボールとの接触により摩耗する可能性がある。そこで、フォークの外周部に耐摩耗性に優れた金属板よりなるガイドプレートを固定し、このガイドプレートに接触面と山部とを形成しておけば、フォークの摩耗という問題を解消できる。
According to a second aspect of the present invention, the braking means includes a lock ball provided on a fixing member such as a housing so as to be movable in a direction facing the outer peripheral surface of the fork, and a biasing means for biasing the lock ball in the fork direction. A contact surface formed on an outer peripheral surface corresponding to the claw portion of the fork and contacting with the lock ball, and a mountain portion formed on the contact surface on which the lock ball rides in the neutral position. It is good also as a structure which presses the nail | claw part of a fork to the bottom face of the outer periphery groove | channel of a sleeve when getting over .
In this case, since the lock ball presses the fork from the back and presses the claw portion against the bottom surface of the outer peripheral groove of the sleeve, the braking action can be reliably exerted on the sleeve. Further, since the lock ball can roll while shifting from the forward position to the neutral position to the reverse position, wear on the contact surface and the ridges can be reduced.
In addition, although a contact surface and a peak part can also be formed integrally with a fork, there is a possibility of wearing due to contact with a lock ball. Therefore, if the guide plate made of a metal plate having excellent wear resistance is fixed to the outer periphery of the fork and the contact surface and the crest are formed on the guide plate, the problem of fork wear can be solved.

本発明によれば、中立位置におけるフォークの爪部をスリーブの外周溝の底面に押し付け、ブレーキングすることでスリーブの回転を停止させるようにしたので、スリーブを前進用ギヤあるいは後進用ギヤのギヤスプラインと円滑に噛み合わせることができ、シフト入り性能を改善することができる。また、スリーブとギヤスプラインとが噛み合う過程で、スリーブとギヤスプラインとの間で異音が発生したり、摩耗が発生するという問題もない。 According to the present invention, the claw portion of the fork in the neutral position is pressed against the bottom surface of the outer peripheral groove of the sleeve and braking is performed to stop the rotation of the sleeve, so that the sleeve can be a forward gear or a reverse gear. The spline can be smoothly meshed with each other, and the shift-in performance can be improved. In addition, there is no problem that abnormal noise or wear occurs between the sleeve and the gear spline in the process of engagement between the sleeve and the gear spline.

以下に、本発明の実施の形態を、実施例を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to examples.

図1は本発明にかかる前後進切替装置を用いた車両用無段変速機の一例の骨格構造を示す。
この実施例の無段変速機はFF横置き式であり、大略、エンジン出力軸1によりトーショナルダンパ2を介して駆動される入力軸3、駆動プーリ11を支持する駆動軸10、従動プーリ21を支持する従動軸20、駆動プーリ11と従動プーリ21に巻き掛けられた乾式のVベルト15、前後進切替装置24、発進クラッチ30、第1減速軸40、第2減速軸41、車輪と連結された出力軸42、変速用モータ45、テンショナ装置(図示せず)などで構成されている。入力軸3,駆動軸10,従動軸20,第1減速軸40、第2減速軸41および出力軸42はいずれも非同軸で、かつ平行に配置されている。
この実施例で用いられるVベルト15は、一対の無端状張力帯と、これら張力帯に長さ方向に係止された多数のブロックとで構成された公知の複合ベルトである。
FIG. 1 shows a skeleton structure of an example of a continuously variable transmission for a vehicle using a forward / reverse switching device according to the present invention.
The continuously variable transmission of this embodiment is an FF horizontal type, which is roughly an input shaft 3 driven by the engine output shaft 1 through the torsional damper 2, a drive shaft 10 that supports the drive pulley 11, and a driven pulley 21. A driven shaft 20 that supports the drive pulley 11, a dry V belt 15 wound around the drive pulley 11 and the driven pulley 21, a forward / reverse switching device 24, a starting clutch 30, a first reduction shaft 40, a second reduction shaft 41, and a wheel. The output shaft 42, a speed change motor 45, a tensioner device (not shown), and the like are included. The input shaft 3, the drive shaft 10, the driven shaft 20, the first reduction shaft 40, the second reduction shaft 41, and the output shaft 42 are all non-coaxial and arranged in parallel.
The V-belt 15 used in this embodiment is a well-known composite belt composed of a pair of endless tension bands and a number of blocks locked in the length direction by these tension bands.

入力軸3には、駆動軸10のエンジン側端部に設けられたギヤ10aに噛み合う入力ギヤ3aが一体に形成されている。入力ギヤ3aとギヤ10aとの減速比を適切に設定することで、ベルト駆動に適した減速比で駆動軸10を回転させることができる。 The input shaft 3 is integrally formed with an input gear 3 a that meshes with a gear 10 a provided at the engine side end of the drive shaft 10. By appropriately setting the reduction ratio between the input gear 3a and the gear 10a, the drive shaft 10 can be rotated at a reduction ratio suitable for belt driving.

駆動プーリ11は、駆動軸10上に固定された固定シーブ11aと、駆動軸10上に軸方向移動自在に支持された可動シーブ11bと、可動シーブ11bの背後に設けられたストローク機構12とを備え、可動シーブ11bおよびストローク機構12はVベルト15よりエンジン側に配置されている。この実施例のストローク機構12は、変速用モータ45による回転入力によって可動シーブ11bを軸方向に移動させるボールネジ機構であり、可動シーブ11bに軸受12aを介して相対回転自在に支持された雌ねじ部材12bと、変速機ケースに固定された雄ねじ部材12cとを備え、雌ねじ部材12bの外周部には変速ギヤ13が固定されている。 The drive pulley 11 includes a fixed sheave 11a fixed on the drive shaft 10, a movable sheave 11b supported on the drive shaft 10 so as to be movable in the axial direction, and a stroke mechanism 12 provided behind the movable sheave 11b. The movable sheave 11b and the stroke mechanism 12 are disposed closer to the engine than the V belt 15. The stroke mechanism 12 of this embodiment is a ball screw mechanism that moves the movable sheave 11b in the axial direction by rotational input from the speed change motor 45, and is a female screw member 12b that is supported on the movable sheave 11b via a bearing 12a so as to be relatively rotatable. And a male screw member 12c fixed to the transmission case, and a transmission gear 13 is fixed to the outer periphery of the female screw member 12b.

従動プーリ21は、従動軸20上に固定された固定シーブ21aと、従動軸20上に軸方向移動自在に支持された可動シーブ21bと、可動シーブ21bの背後に設けられたストローク機構22とを備え、可動シーブ21bとストローク機構22はVベルト15より反エンジン側に配置されている。このストローク機構22も駆動プーリ11のストローク機構12と同様の構成を有するボールネジ機構であり、可動シーブ21bに軸受22aを介して相対回転自在に支持された雌ねじ部材22bと、変速機ケースに固定された雄ねじ部材22cとを備え、雌ねじ部材22bの外周部には変速ギヤ23が固定されている。 The driven pulley 21 includes a fixed sheave 21a fixed on the driven shaft 20, a movable sheave 21b supported on the driven shaft 20 so as to be axially movable, and a stroke mechanism 22 provided behind the movable sheave 21b. The movable sheave 21b and the stroke mechanism 22 are disposed on the opposite side of the engine from the V belt 15. The stroke mechanism 22 is also a ball screw mechanism having the same configuration as the stroke mechanism 12 of the drive pulley 11, and is fixed to the transmission case and a female screw member 22 b that is relatively rotatably supported by a movable sheave 21 b via a bearing 22 a. The transmission gear 23 is fixed to the outer peripheral portion of the female screw member 22b.

従動軸20の従動プーリ21よりエンジン側の部位には、前後進切替装置24が設けられている。前後進切替装置24は、図2に示すように、前進用ギヤ25、後進用ギヤ26、両ギヤの中間位置に配置されたハブ27、両ギヤの一方をハブ27と選択的に連結する前後進切換スリーブ28などを備えている。スリーブ28が図2の上半分に示すように中間位置にある時、中立(N)位置となり、左側へシフトすると前進(F)位置になり、右側へシフトすると後進(R)位置となる。 A forward / reverse switching device 24 is provided at a position closer to the engine than the driven pulley 21 of the driven shaft 20. As shown in FIG. 2, the forward / reverse switching device 24 includes a forward gear 25, a reverse gear 26, a hub 27 disposed at an intermediate position between both gears, and a front / rear gear that selectively connects one of the two gears to the hub 27. An advance switching sleeve 28 and the like are provided. When the sleeve 28 is in the intermediate position as shown in the upper half of FIG. 2, the neutral (N) position is set. When the sleeve 28 is shifted to the left, the forward (F) position is obtained.

前進用ギヤ25は従動軸20上に回転自在に支持されており、後進用ギヤ26は後述する発進クラッチ30のクラッチハブ31の上に回転自在に支持されている。クラッチハブ31はハブ27とスプライン嵌合しており、ハブ27とクラッチハブ31とは一体回転する。 The forward gear 25 is rotatably supported on the driven shaft 20, and the reverse gear 26 is rotatably supported on a clutch hub 31 of a starting clutch 30 described later. The clutch hub 31 is spline-fitted with the hub 27, and the hub 27 and the clutch hub 31 rotate integrally.

前後進切替装置24のスリーブ28の外周には外周溝28aが形成されており、この外周溝28aに図3に示すフォーク50の爪部50a,50bが係合している。フォーク50には、スリーブ28を軸方向にシフトするためのシフト用爪部50aと、スリーブ28の外周溝28aの底面に圧接させるためのブレーキング用爪部50bとが形成されている。ブレーキング用爪部50bと対応するフォーク50の外周部は幅広に形成されており、この幅広部の外周に軸方向に延びる凹溝50cが形成され、この凹溝50cにガイドプレート51が嵌合されている。ガイドプレート51は、図4に示すように1枚の板金を曲げ加工したものであり、耐摩耗性に優れた金属材料で形成するのがよい。ガイドプレート51には、両側方へ突出する一対の取付片51aが形成され、これら取付片51aをフォーク50の側面にボルト52(図2参照)により締結することにより、フォーク50に固定されている。なお、50dはボルド52の締結用ネジ穴である。ガイドプレート51には、接触面であるシフト方向(軸方向)に延びるガイド溝51bと、このガイド溝51bの中央部つまり中立位置と対応する箇所に山部51cとが形成されている。 An outer peripheral groove 28a is formed on the outer periphery of the sleeve 28 of the forward / reverse switching device 24, and the claws 50a and 50b of the fork 50 shown in FIG. 3 are engaged with the outer peripheral groove 28a. The fork 50 is formed with a shifting claw portion 50a for shifting the sleeve 28 in the axial direction and a braking claw portion 50b for pressing the bottom surface of the outer peripheral groove 28a of the sleeve 28. The outer peripheral portion of the fork 50 corresponding to the braking claw portion 50b is formed wide, and a concave groove 50c extending in the axial direction is formed on the outer periphery of the wide portion, and the guide plate 51 is fitted into the concave groove 50c. Has been. The guide plate 51 is formed by bending a single sheet metal as shown in FIG. 4, and is preferably formed of a metal material having excellent wear resistance. The guide plate 51 is formed with a pair of attachment pieces 51a that protrudes on both sides. The attachment pieces 51a are fixed to the fork 50 by fastening the attachment pieces 51a to the side surfaces of the fork 50 with bolts 52 (see FIG. 2). . Reference numeral 50 d denotes a screw hole for fastening the boulder 52. The guide plate 51 is formed with a guide groove 51b extending in the shift direction (axial direction) which is a contact surface, and a crest 51c at a center portion of the guide groove 51b, that is, a position corresponding to the neutral position.

一方、変速機ケースであるハウジング6には、フォーク50の外周面との対向方向に延びる貫通穴6aが形成されており、この貫通穴6aにロックボール53が挿入され、さらにロックボール53をガイドプレート51方向に付勢するスプリング54が挿入されている。そして、貫通穴6aに押えボルト55を螺着することによって、ロックボール53およびスプリング54が抜け止めされている。ロックボール53は、常にガイドプレート51と接触しており、前進位置および後退位置ではガイド溝51bの底面に接触し、中立位置では山部51cに乗り上げる。そのため、中立位置ではスプリング54による反発力がロックボール53を介してガイドプレート51に作用し、さらにフォーク50を軸56を支点として図3の矢印A方向に回動付勢する。その結果、フォーク50のブレーキング用爪部50bがスリーブ28の外周溝28aの底面に圧接し、その摩擦抵抗によりスリーブ28をブレーキングすることができる。なお、前進位置および後退位置でもロックボール53はガイド溝51bの底面に接触するが、この位置ではスプリング54のばね力が低く、ブーキング用爪部50bとスリーブ28の外周溝28aの底面との圧接力が低い。そのため、摩擦抵抗は殆ど発生しない。 On the other hand, the housing 6 that is a transmission case is formed with a through hole 6a extending in a direction opposite to the outer peripheral surface of the fork 50, and a lock ball 53 is inserted into the through hole 6a. A spring 54 for urging in the direction of the plate 51 is inserted. The lock ball 53 and the spring 54 are prevented from coming off by screwing the presser bolt 55 into the through hole 6a. The lock ball 53 is always in contact with the guide plate 51, contacts the bottom surface of the guide groove 51b at the forward and backward positions, and rides on the mountain 51c at the neutral position. Therefore, in the neutral position, the repulsive force of the spring 54 acts on the guide plate 51 via the lock ball 53, and further urges the fork 50 to rotate in the direction of arrow A in FIG. As a result, the braking claw portion 50b of the fork 50 comes into pressure contact with the bottom surface of the outer peripheral groove 28a of the sleeve 28, and the sleeve 28 can be braked by its frictional resistance. Note that the lock ball 53 is in contact with the bottom surface of the guide groove 51b even in the forward position and the reverse position. However, at this position, the spring force of the spring 54 is low, and the pressure contact between the hooking claw portion 50b and the bottom surface of the outer peripheral groove 28a of the sleeve 28 Power is low. Therefore, almost no frictional resistance is generated.

上記のように、フォーク50のブレーキング用爪部50bと、ガイドプレート51と、ロックボール53と、スプリング54とによって、中立位置においてスリーブ28の回転を止めるブレーキング手段29が構成される。
中立位置では後述する発進クラッチ30が解放されるが、クラッチ30の引きずりトルクによりスリーブ28が追随回転することがある。特に、冷間時のようにオイル粘度が高い時に発生しやすい。この状態でスリーブ28を中立位置(N)から前進位置(F)または後退位置(R)へシフトしようとすると、スリーブ28が回転しているため前進用ギヤ25または後進用ギヤ26のギヤスプラインとうまく噛み合わないことがある。しかし、中立時にフォーク50によってスリーブ28をブレーキングしているので、スリーブ28の回転をほぼ停止させることができ、ギヤスプラインとのシフト入り性能を改善できる。さらに、スリーブ28とギヤスプラインとが共に停止しているので、噛合過程におけるギヤの衝突音が発生せず、歯面の摩耗(へたり)もない。
As described above, the braking claws 50b of the fork 50, the guide plate 51, the lock ball 53, and the spring 54 constitute the braking means 29 that stops the rotation of the sleeve 28 in the neutral position.
In the neutral position, a starting clutch 30 described later is released, but the sleeve 28 may follow and rotate due to the drag torque of the clutch 30. In particular, it tends to occur when the oil viscosity is high, such as when it is cold. If the sleeve 28 is to be shifted from the neutral position (N) to the forward position (F) or the reverse position (R) in this state, the sleeve 28 is rotating, so that the gear spline of the forward gear 25 or the reverse gear 26 May not mesh well. However, since the sleeve 28 is braked by the fork 50 at the neutral position, the rotation of the sleeve 28 can be almost stopped, and the shift-in performance with the gear spline can be improved. Further, since both the sleeve 28 and the gear spline are stopped, no gear collision noise is generated in the meshing process, and there is no wear (sagging) of the tooth surface.

また、フォーク50が前進位置および後退位置にある時、ロックボール53はガイドプレート51のガイド溝51bの底面に接触している。そのため、前進時や後退時にはブレーキング手段29が殆ど働かず、フォーク50とスリーブ28との間の摩耗発生を抑制できる。さらに、前進時および後退時にフォーク50に衝撃力などによってギヤ抜け方向のシフト力が作用した場合でも、ロックボール53と山部51cとの当接によりギヤ抜けを防止できる。 Further, when the fork 50 is in the forward position and the backward position, the lock ball 53 is in contact with the bottom surface of the guide groove 51 b of the guide plate 51. Therefore, the braking means 29 hardly works at the time of forward movement or reverse movement, and the occurrence of wear between the fork 50 and the sleeve 28 can be suppressed. Further, even when a shift force in the gear disconnection direction is applied to the fork 50 by an impact force or the like at the time of forward movement and reverse movement, the gear disconnection can be prevented by the contact between the lock ball 53 and the peak portion 51c.

従動軸20のエンジン側の軸端部に発進クラッチ(動力断続用クラッチ)30が設けられている。この発進クラッチ30は、前後進切替装置24に隣接して、かつ同軸上に設けられ、前後進切替装置24より動力伝達経路の上流側に配置されている。発進クラッチ30は、発進時にすべり制御を行う機能、中立時にハブ27と従動軸20との動力伝達を断つ機能、および急減速時に従動軸20と出力軸42との間の動力伝達を断つ機能などを有する。 A starting clutch (power interrupting clutch) 30 is provided at the shaft end of the driven shaft 20 on the engine side. The starting clutch 30 is provided adjacent to and coaxially with the forward / reverse switching device 24, and is disposed upstream of the forward / backward switching device 24 in the power transmission path. The starting clutch 30 has a function of performing slip control at the time of starting, a function of cutting off power transmission between the hub 27 and the driven shaft 20 when neutral, a function of cutting off power transmission between the driven shaft 20 and the output shaft 42 during sudden deceleration, and the like. Have

発進クラッチ30は、図2に示すように、クラッチハブ31と、従動軸20にスプライン嵌合されたクラッチドラム32、クラッチドラム32の内部に配置されたピストン33、クラッチドラム32とクラッチハブ31との間に配置された複数のクラッチ板34などを備えた湿式多板クラッチである。
なお、発進クラッチ30を従動軸20上に設けた理由は、急減速時においてVベルト15がHighからLow位置へ急速に戻ることができない場合に、発進クラッチ30を解放し、出力軸42と従動軸20との動力伝達を断つことで、Low戻り性能を確保するためである。
As shown in FIG. 2, the starting clutch 30 includes a clutch hub 31, a clutch drum 32 that is spline-fitted to the driven shaft 20, a piston 33 that is disposed inside the clutch drum 32, a clutch drum 32, and a clutch hub 31. It is a wet multi-plate clutch provided with a plurality of clutch plates 34 and the like disposed between them.
The reason why the starting clutch 30 is provided on the driven shaft 20 is that the starting clutch 30 is released and the output shaft 42 is driven when the V-belt 15 cannot rapidly return from the High position to the Low position during sudden deceleration. This is to ensure low return performance by cutting off power transmission with the shaft 20.

前進用ギヤ25は第1減速軸40のギヤ40aに噛み合い、第1減速軸40のギヤ40bは第2減速軸41のギヤ41aに噛み合い、さらに第2減速軸41のギヤ41bは差動装置43のリングギヤ43aに噛み合っている。また、後進用ギヤ26はアイドラギヤ44を介して第1減速軸40のギヤ40bに噛み合っている。そして、差動装置43を介して車輪に連結された出力軸42を駆動している。 The forward gear 25 is engaged with the gear 40a of the first reduction shaft 40, the gear 40b of the first reduction shaft 40 is engaged with the gear 41a of the second reduction shaft 41, and the gear 41b of the second reduction shaft 41 is further connected to the differential device 43. Is engaged with the ring gear 43a. Further, the reverse gear 26 meshes with the gear 40 b of the first reduction shaft 40 through the idler gear 44. And the output shaft 42 connected with the wheel via the differential device 43 is driven.

変速用モータ45の出力ギヤ46は第1変速軸47の一端に設けられた減速ギヤ47aに噛み合っている。第1変速軸47の他端部に設けられたギヤ47bは従動プーリ21の可動シーブ21bの移動ストローク分の長さを有する平歯車であり、従動プーリ21に設けられた変速ギヤ23と噛み合っている。第1変速軸47のギヤ47bを回転させると、変速ギヤ23が追随回転することでボールネジ機構22の作用により、可動シーブ21bを軸方向へ移動させることができる。つまり、変速用モータ45によって従動プーリ21のプーリ溝幅(ベルト巻き掛け径)を連続的に変化させることができる。 The output gear 46 of the speed change motor 45 is meshed with a reduction gear 47 a provided at one end of the first speed change shaft 47. A gear 47 b provided at the other end of the first transmission shaft 47 is a spur gear having a length corresponding to the moving stroke of the movable sheave 21 b of the driven pulley 21, and meshes with the transmission gear 23 provided on the driven pulley 21. Yes. When the gear 47b of the first speed change shaft 47 is rotated, the speed change gear 23 is rotated to move the movable sheave 21b in the axial direction by the action of the ball screw mechanism 22. That is, the pulley groove width (belt winding diameter) of the driven pulley 21 can be continuously changed by the speed change motor 45.

従動プーリ21の変速ギヤ23は、第2変速軸48の第1アイドラギヤ48aとも噛み合い、さらに第2変速軸48の第2アイドラギヤ48bは駆動プーリ11の変速ギヤ13と噛み合っている。これらアイドラギヤ48a,48bも、第1変速軸47のギヤ47bと同様に、可動シーブ11b,21bの移動ストローク分の長さを有する平歯車で構成されている。変速用モータ45の回転力は、第1変速軸47,従動プーリ21の変速ギヤ23,第2変速軸48を介して駆動プーリ11の変速ギヤ13へと伝達される。そのため、駆動プーリ11の可動シーブ11aと従動プーリ21の可動シーブ21aは互いに同期し、かつ互いにプーリ溝幅(ベルト巻き掛け径)を逆方向に変化させながら軸方向へ移動することができる。 The transmission gear 23 of the driven pulley 21 meshes with the first idler gear 48 a of the second transmission shaft 48, and the second idler gear 48 b of the second transmission shaft 48 meshes with the transmission gear 13 of the drive pulley 11. The idler gears 48a and 48b are also constituted by spur gears having a length corresponding to the moving stroke of the movable sheaves 11b and 21b, like the gear 47b of the first transmission shaft 47. The rotational force of the speed change motor 45 is transmitted to the speed change gear 13 of the drive pulley 11 via the first speed change shaft 47, the speed change gear 23 of the driven pulley 21, and the second speed change shaft 48. Therefore, the movable sheave 11a of the driving pulley 11 and the movable sheave 21a of the driven pulley 21 are synchronized with each other, and can move in the axial direction while changing the pulley groove width (belt winding diameter) in the opposite direction.

上記のようにプーリ11,21のプーリ溝幅(ベルト巻き掛け径)は変速用モータ45によって相反方向に可変されるが、それだけでは伝達トルクによってVベルト15とプーリ11,21との間に滑りが発生してしまう。そこで、Vベルト15に滑りを発生させないだけのベルト張力を与えるため、テンショナ装置が設けられている。このテンショナ装置はVベルト15の緩み側を内側に向かって押圧するテンションローラを備え、このテンションローラは揺動自在なテンショナアームによって支持されている。テンショナ装置の具体的構造は、例えば特許第3267596号公報、特許第3290647号公報などによって公知であるため、ここでは説明を省略する。 As described above, the pulley groove width (belt wrapping diameter) of the pulleys 11 and 21 is varied in the opposite direction by the speed change motor 45. However, the slippage between the V belt 15 and the pulleys 11 and 21 is caused by the transmission torque. Will occur. Therefore, a tensioner device is provided in order to give the belt tension sufficient to prevent the V belt 15 from slipping. This tensioner device includes a tension roller that presses the loose side of the V-belt 15 inward, and this tension roller is supported by a swingable tensioner arm. Since the specific structure of the tensioner device is known, for example, from Japanese Patent No. 3267596, Japanese Patent No. 3290647, etc., description thereof is omitted here.

本発明は上記実施例に限定されるものではない。
上記実施例では、フォークにガイドプレートを固定した例について説明したが、フォークの外周部にロックボールとの接触面と山部を一体に形成してもよい。この場合は、部品数を削減することができる。
また、フォークに回転方向の付勢力を与えるために、ロックボールとスプリングとを用いたが、例えばハウジングの内側面に板ばねを固定し、中立位置において板ばねと接触するフォークの外周部に山部を設けることで、付勢力を与えてもよい。この場合は、フォークにガイド溝を設ける必要がない。
上記実施例では、本発明の前後進切替装置を無段変速機に適用した例について説明したが、一般の自動変速機や手動変速機にも適用できることは勿論である。
また、前後進切替装置を従動軸上に設けるものに限らず、駆動軸上に設けてもよい。
動力断続クラッチ(湿式多板クラッチ)を前後進切替装置に隣接してかつ同軸上に設けたが、これに限るものではなく、少なくとも前後進切替装置より動力伝達経路の上流側に配置されておればよい。
The present invention is not limited to the above embodiments.
In the above embodiment, the example in which the guide plate is fixed to the fork has been described. However, the contact surface with the lock ball and the peak portion may be integrally formed on the outer periphery of the fork. In this case, the number of parts can be reduced.
In addition, a lock ball and a spring are used to apply a rotational biasing force to the fork. For example, a leaf spring is fixed to the inner surface of the housing, and a mountain is formed on the outer periphery of the fork that contacts the leaf spring in the neutral position. An urging force may be applied by providing the portion. In this case, it is not necessary to provide a guide groove in the fork.
In the above-described embodiment, an example in which the forward / reverse switching device of the present invention is applied to a continuously variable transmission has been described, but it is needless to say that the present invention can also be applied to a general automatic transmission or manual transmission.
Further, the forward / reverse switching device is not limited to being provided on the driven shaft, but may be provided on the drive shaft.
Although the power intermittent clutch (wet multi-plate clutch) is provided adjacent to and coaxially with the forward / reverse switching device, it is not limited to this, and it should be disposed at least upstream of the power transmission path from the forward / reverse switching device. That's fine.

本発明にかかる前後進切替装置が適用される無段変速機の一例のスケルトン図である。It is a skeleton diagram of an example of a continuously variable transmission to which a forward / reverse switching device according to the present invention is applied. 図1に示す前後進切替装置の断面図である。It is sectional drawing of the forward / reverse switching apparatus shown in FIG. 図2に示すフォークの側面図である。FIG. 3 is a side view of the fork shown in FIG. 2. ガイドプレートの斜視図である。It is a perspective view of a guide plate. 従来の前後進切替装置の断面図である。It is sectional drawing of the conventional forward / reverse switching apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

20 従動軸(回転軸)
24 前後進切替装置
25 前進用ギヤ
26 後進用ギヤ
27 ハブ
28 スリーブ
28a 外周溝
29 ブレーキング手段
30 発進クラッチ(動力断続用クラッチ)
50 フォーク
50b 爪部
51 ガイドプレート
51b ガイド溝(接触面)
51c 山部
53 ロックボール
54 スプリング
20 Driven shaft (Rotating shaft)
24 Forward / reverse switching device 25 Forward gear 26 Reverse gear 27 Hub 28 Sleeve 28a Outer peripheral groove 29 Breaking means 30 Starting clutch (power intermittent clutch)
50 Fork 50b Claw 51 Guide plate 51b Guide groove (contact surface)
51c Mountain part 53 Rock ball 54 Spring

Claims (2)

回転軸上に回転自在に配置された前進用ギヤおよび後進用ギヤと、上記前進用ギヤおよび後進用ギヤの中間位置に配置された中間ハブと、上記前進用ギヤおよび後進用ギヤの一方を中間ハブと選択的に連結する前後進切換スリーブと、上記スリーブの外周溝に係合する爪部を有し、上記スリーブを前進、中立および後退の各位置へ軸方向にシフトさせるフォークと、上記回転軸上に設けられた動力断続用クラッチとを備えた前後進切替装置において、
上記動力断続用クラッチのクラッチハブは上記回転軸上に回転自在に配置され、かつ上記中間ハブと一体回転可能に連結されており、
上記フォークはフォーク軸を中心として回動可能に設けられ、
上記フォークの爪部をスリーブの外周溝の底面に押し付ける方向に上記フォークを回動付勢し、上記フォークの爪部をスリーブの外周溝の底面に押し付けて摩擦力を発生させ、上記スリーブの回転方向の動きをブレーキングする手段を設け
上記ブレーキング手段は、上記フォークが中立位置にある時、それ以外の位置にある時に比べて大きな摩擦力を発生させることを特徴とする前後進切替装置。
One of the forward gear and the reverse gear is intermediate between the forward gear and the reverse gear that are rotatably arranged on the rotation shaft, the intermediate hub that is disposed at an intermediate position between the forward gear and the reverse gear, and the forward gear. A forward / reverse switching sleeve selectively connected to the hub, a fork having a claw portion engaged with an outer circumferential groove of the sleeve, and for axially shifting the sleeve to forward, neutral and backward positions, and the rotation In a forward / reverse switching device provided with a power interrupting clutch provided on a shaft,
The clutch hub of the power interrupting clutch is rotatably arranged on the rotating shaft and is connected to the intermediate hub so as to be integrally rotatable.
The fork is provided so as to be rotatable around a fork shaft,
The fork is rotated and biased in a direction to press the claw portion of the fork against the bottom surface of the outer peripheral groove of the sleeve, and the claw portion of the fork is pressed against the bottom surface of the outer peripheral groove of the sleeve to generate a frictional force. Providing means to brake the movement in the direction ,
The forward / reverse switching device characterized in that the braking means generates a larger frictional force when the fork is in the neutral position than when the fork is in any other position .
上記ブレーキング手段は、
ハウジングなどの固定部材に上記フォークの外周面との対向方向に移動自在に設けられたロックボールと、
上記ロックボールを上記フォーク方向に付勢する付勢手段と、
上記フォークの上記爪部と対応する外周面に形成され、上記ロックボールが接触する接触面と、
上記接触面上に形成され、中立位置において上記ロックボールが乗り上げる山部と、を備え、
上記ロックボールが山部を乗り越える時に上記フォークの爪部を上記スリーブの外周溝の底面に押しつけることを特徴とする請求項1に記載の前後進切替装置。
The braking means is
A lock ball provided on a fixing member such as a housing so as to be movable in a direction facing the outer peripheral surface of the fork;
Biasing means for biasing the lock ball in the fork direction;
A contact surface formed on an outer peripheral surface corresponding to the claw portion of the fork, and the lock ball contacts;
A mountain portion formed on the contact surface and on which the lock ball rides in a neutral position,
The forward / reverse switching device according to claim 1, wherein when the lock ball gets over the mountain portion, the claw portion of the fork is pressed against the bottom surface of the outer peripheral groove of the sleeve.
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