JP4556709B2

JP4556709B2 - 手動変速機の坂道発進補助装置

Info

Publication number: JP4556709B2
Application number: JP2005063985A
Authority: JP
Inventors: 嗣巨川崎
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2005-03-08
Filing date: 2005-03-08
Publication date: 2010-10-06
Anticipated expiration: 2025-03-08
Also published as: JP2006250168A

Description

本発明は、出力軸から入力される逆回転に対してギヤトレーンをロックして、坂道での発進時にブレーキングを不要とする手動変速機の坂道発進補助装置に関する。

この種の手動変速機の坂道発進補助装置としては、ワンウエイクラッチをクラッチとインプットシャフトとの間の動力入力軸に配置して構成したものがある（例えば、特許文献１参照）。

このように動力入力軸にワンウエイクラッチを設けることにより、出力軸側から入力される逆回転に対してギヤトレーンをロックすることが可能となり、坂道の途中で停止した場合にも車両が自然に下降するのを阻止でき、ひいてはブレーキングが不要となる。
特開平８−１８８０６５号公報（第２頁、第１図）

しかしながら、かかる従来の坂道発進補助装置では、クラッチの接続状態、つまり車両の走行状態では前進および後退にかかわらず常にワンウエイクラッチが回転する状況にあり、また、動力入力軸に設けたことにより、ワンウエイクラッチの回転数が高いためワンウエイクラッチの摩耗が促進されて耐久性が低下してしまう。

そこで、本発明は、出力側のギヤに常時噛合するも、後退段でトルク伝達するリバースアイドルギヤに着目し、このリバースアイドルギヤでワンウエイクラッチを断続することにより、ワンウエイクラッチの作動を後退段で免除してワンウエイクラッチへの負担を軽減できる手動変速機の坂道発進補助装置を提供するものである。

本発明にあっては、ギヤトレーンにワンウエイクラッチを設けて、出力軸側から入力される逆回転に対してギヤトレーンをロックする手動変速機の坂道発進補助装置において、リバースギヤに対して常時噛合しつつ軸方向に移動可能なリバースアイドルギヤを、カウンタリバースギヤに対し軸方向一方に移動させて噛合を解除したときに、このリバースアイドルギヤがワンウエイクラッチに係脱部分を介して係合してワンウエイクラッチを接続させる一方、リバースアイドルギヤを、カウンタリバースギヤに対し軸方向他方に移動させて噛合させたときに、このリバースアイドルギヤがワンウエイクラッチに対し前記係脱部分による係合を解除してワンウエイクラッチを遮断することで、ワンウエイクラッチのクラッチ断続をリバースアイドルギヤに連動させて行うことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、ワンウエイクラッチのクラッチ断続が、リバースアイドルギヤに連動させて行われることにより、前進段でリバースアイドルギヤをワンウエイクラッチに接続状態とし、後退段でリバースアイドルギヤをワンウエイクラッチから切離することにより、後退段ではワンウエイクラッチの作動を無くすことができるため、ワンウエイクラッチの負担を軽減して耐久性を向上することができる。

以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。

図１〜図３は本発明にかかる手動変速機の坂道発進補助装置の一実施形態を示し、図１はギヤトレーンの分解斜視図、図２は前進段でのワンウエイクラッチの作動状態を示す要部構成図、図３は後退段でのワンウエイクラッチの作動状態を示す要部構成図である。

本実施形態の坂道発進補助装置が適用される手動変速機のギヤトレーン１は、図１に示すように動力入力軸となるクラッチシャフト２に４速ギヤを兼ねたメーンドライブギヤ３が一体（若しくはスプラインを介して）に結合されており、そのクラッチシャフト２と同軸に配置されるメーンシャフト４には、順に３速ギヤ５、２速ギヤ６、１速ギヤ７、リバースギヤ８および５速ギヤ９が回転自在に担持される。

そして、メーンドライブギヤ３と３速ギヤ５との間に、これらギヤ３，５のいずれかをメーンシャフト４に接続する４−３速切換え用シンクロメッシュ機構１０が配置されるとともに、２速ギヤ６と１速ギヤ７との間に、これらギヤ６，７のいずれかをメーンシャフト４に接続する１−２速切換え用シンクロメッシュ機構１１が配置され、かつ、リバースギヤ８と５速ギヤ９との間に、５速ギヤ９を選択的にメーンシャフト４に接続する５速切換え用シンクロメッシュ機構１２が配置される。

前記メーンシャフト４と平行にカウンタシャフト１３が配置され、このカウンタシャフト１３には上述したメーンドライブギヤ３、３速ギヤ５、２速ギヤ６、１速ギヤ７および５速ギヤ９にそれぞれ常時噛合する４速カウンタギヤ１４、３速カウンタギヤ１５、２速カウンタギヤ１６、１速カウンタギヤ１７および５速カウンタギヤ１８と、前記リバースギヤ８とは非噛合状態となるカウンタリバースギヤ１９が一体に（若しくはスプラインを介して）結合される。

また、前記メーンシャフト４および前記カウンタシャフト１３のそれぞれに平行にリバースアイドルギヤシャフト２０が配置され、このリバースアイドルギヤシャフト２０にはリバースアイドルギヤ２１が相対回転自在かつ軸方向移動自在に担持され、そのリバースアイドルギヤ２１は前記リバースギヤ８に常時噛合するとともに、前記カウンタリバースギヤ１９とはリバースアイドルギヤ２１の軸方向移動によって係脱自在に噛合される。

そして、前記ギヤトレーン１では、前進段では第１〜第３シンクロメッシュ機構１０〜１２のいずれかを作動してメーンドライブギヤ３、３速ギヤ５、２速ギヤ６，１速ギヤ７または５速ギヤ９のいずれかをメーンシャフト４と接続することにより、選択したいずれかの前進変速段の回転を出力軸としての図外のドライブシャフトに出力する。

この前進段では、図２に示すようにリバースアイドルギヤ２１はカウンタリバースギヤ１９から離脱した状態にある。

また、後退段では図３に示すように、リバースアイドルギヤ２１をリバースアイドルギヤシャフト２０に沿って図中右方に軸方向移動して、リバースギヤ８とカウンタリバースギヤ１９の双方に噛合させることにより、クラッチシャフト２から入力される回転を逆転してドライブシャフトに出力する。

つまり、後退段では、クラッチシャフト２から入力されたエンジン回転は、メーンドライブギヤ３から４速カウンタギヤ１４に入力されてカウンタシャフト１３とともにカウンタリバースギヤ１９を回転し、このカウンタリバースギヤ１９からリバースアイドルギヤ２１を経由して逆転した回転をリバースギヤ８に入力してメーンシャフト４を回転し、このメーンシャフト４からドライブシャフトへと出力するようになっている。

ここで、本実施形態の坂道発進補助装置は、ギヤトレーン１にドライブシャフト側から入力される逆回転に対してギヤトレーン１をロックするワンウエイクラッチ３０を設けて構成してあり、そのワンウエイクラッチ３０のクラッチ断続を前記リバースアイドルギヤ２１に連動させて行うようにしてある。

前記ワンウエイクラッチ３０は図２，図３に示すように、相対回転自在に嵌合されるインナレース３１およびアウタレース３２と、これらインナ・アウタレース３１，３２間にローラ３３を配置して構成され、これらインナ・アウタレース３１，３２間の間隔変化により一方向の回転には両レース３１，３２間の相対回転が許容されるとともに、他方の回転には両レース３１，３２の相対回転がロックされる。

そして、前記ワンウエイクラッチ３０のインナレース３１をリバースアイドルギヤシャフト２０に相対回転自在に嵌合するとともに、アウタレース３２をミッションハウジングＨに固定し、インナレース３１とリバースアイドルギヤ２１との間に係脱部分３４を設けてある。

勿論、前記ワンウエイクラッチ３０は、ドライブシャフトから逆回転が入力された際にロックされる。

前記係脱部分３４は、リバースアイドルギヤ２１とインナレース３２のそれぞれの対向面２１ａ，３２ａ間に形成され、リバースアイドルギヤ２１の対向面２１ａから突設する凸部３４ａと、インナレース３２の対向面３２ａに形成した凹部３４ｂとからなり、図２に示すように凸部３４ａが凹部３４ｂに嵌合することによりリバースアイドルギヤ２１とインナレース３２とが回転方向に係合する一方、図３に示すように凸部３４ａが凹部３４ｂから離脱することによりリバースアイドルギヤ２１とインナレース３２との係合が解除される。

以上の構成により本実施形態の坂道発進補助装置にあっては、ワンウエイクラッチ３０のクラッチ断続をリバースアイドルギヤ２１に連動させて行うようにしたので、前進段でリバースアイドルギヤ２１をワンウエイクラッチ３０に接続し、後退段でリバースアイドルギヤ２１をワンウエイクラッチ３０から切離することにより、ワンウエイクラッチ３０を前進段で作動させる一方、後退段では作動を免除できるので、その後退段への投入時にワンウエイクラッチ３０の負担を軽減して耐久性を向上することができる。

また、このようにワンウエイクラッチ３０をリバースアイドルギヤ２１で断続するにあたって、本実施形態ではワンウエイクラッチ３０のインナレース３１をリバースアイドルギヤシャフト２０に相対回転自在に嵌合するとともに、アウタレース３２をミッションハウジングＨに固定し、インナレース３１とリバースアイドルギヤ２１との間に係脱部分３４を設けたので、前進段選択時と後退段選択時でリバースアイドルギヤシャフト２０上を軸方向移動するリバースアイドルギヤ２１でワンウエイクラッチ３０を断続させることができるようになる。

従って、前進段選択時に係脱部分３４を介してリバースアイドルギヤ２１とワンウエイクラッチ３０とを接続することにより、その前進段でワンウエイクラッチ３０を作動させてドライブシャフトから入力される逆回転をロックし、ひいては、坂道途中での後退を阻止できるためブレーキング無しでの発進が可能となる。

一方、後退段選択時にはリバースアイドルギヤ２１の軸方向移動に伴って係脱部分３４の係合が解除されるので、その後退段でワンウエイクラッチ３０の作動が免除されるためワンウエイクラッチ３０の負担を軽減できる。

特に、前進段でワンウエイクラッチ３０が作動されるにしても、リバースアイドルギヤ２１から入力される回転数は低くなっているため、ワンウエイクラッチ３０の負担を更に軽減することができ、耐久性の更なる向上を図ることができる。

また、前記ワンウエイクラッチ３０は前進段と後退段で軸方向移動するリバースアイドルギヤ２１を利用して断続させるようにしたので、ワンウエイクラッチ３０を作動させるための他の制御装置が不要となり、安価な坂道発進補助装置を提供することができる。

ところで、本発明は前記実施形態に例をとって説明したが、この実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。

本発明の一実施形態に適用されるギヤトレーンの分解斜視図である。本発明の一実施形態における前進段でのワンウエイクラッチの作動状態を示す要部構成図である。本発明の一実施形態における後退段でのワンウエイクラッチの作動状態を示す要部構成図である。

符号の説明

１ギヤトレーン
２０リバースアイドルギヤシャフト
２１リバースアイドルギヤ
３０ワンウエイクラッチ
３１インナレース
３２アウタレース
３４係脱部分

Claims

ギヤトレーンにワンウエイクラッチを設けて、出力軸側から入力される逆回転に対してギヤトレーンをロックする手動変速機の坂道発進補助装置において、
リバースギヤに対して常時噛合しつつ軸方向に移動可能なリバースアイドルギヤを、カウンタリバースギヤに対し軸方向一方に移動させて噛合を解除したときに、このリバースアイドルギヤがワンウエイクラッチに係脱部分を介して係合してワンウエイクラッチを接続させる一方、リバースアイドルギヤを、カウンタリバースギヤに対し軸方向他方に移動させて噛合させたときに、このリバースアイドルギヤがワンウエイクラッチに対し前記係脱部分による係合を解除してワンウエイクラッチを遮断することで、
ワンウエイクラッチのクラッチ断続をリバースアイドルギヤに連動させて行うことを特徴とする手動変速機の坂道発進補助装置。
ワンウエイクラッチは、そのインナレースをリバースアイドルギヤシャフトに相対回転自在に嵌合するとともに、アウタレースをミッションハウジングに固定し、インナレースとリバースアイドルギヤとの間に前記係脱部分を設けたことを特徴とする請求項１に記載の手動変速機の坂道発進補助装置。