JP5707119B2 - トランスミッション - Google Patents
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Description
[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への軸力が生じ、変速下段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が生じるガイド部Gを各段に設けている。
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。
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に示す駆動斜面Fから離脱する。このため上記スプリング133bの弾性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弾性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、同様の弾性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クラッチ・リング(59、61、63)に対して弾性エネルギーを蓄積し、コースティング・トルク時にクラッチ・リング(59、61、63)を弾性エネルギーにより第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機構を備えた構成となる。
したがって、変速下段と変速上段とのクラッチ・リング(59、61、63)が同時噛合いした時に変速下段又は変速上段のクラッチ・リング(59、61、63)を、第2の噛み合い位置にする機構を備えた構成となる。
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。
[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。
[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。
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・ドラム119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へ駆動する。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。
すなわち、前記変速操作部93を経由し前記変速下段及び変速上段のクラッチ・リング63、61の一方から他方に前記噛合い方向又は噛合い解除方向の必要なスラスト力を伝達する機構を有した構成となる。
[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。
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。
[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、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位置からカム・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117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。
なお、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・アップ動作側のみ、シフト・ダウン動作側のみの何れかに構成することもできる。この場合、他方側のシフト・ダウン動作側又はシフト・アップ動作側は、クラッチのオン、オフ及びシンクロ・メッシュ機構を介した変速構成とすることも可能である。
さらに、エンジンとメイン・シャフト3との間にトルク・コンバータを介設しても良い。この場合、通常の自動変速機では、トルク・コンバータにストール・トルクが存在することからクラッチ歯47a,47b,49a,49b,51a,51b、19a,21a,23a,25a,27a,29aによる断続では切断ができなくなるところ、トルクが存在しても切断ができるガイド部Gを採用したトランスミッション1では、円滑な変速及びエネルギー損失の抑制の双方を確実に達成することができる。
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
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
F 駆動斜面
G ガイド部
M 移動力伝達機構
T 伝達面
Claims (7)
- 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、
前記駆動力伝達軸に複数設けられて回転方向に係合し選択的な操作により軸方向へ移動して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、
前記クラッチ・リングと前記駆動力伝達軸との間に設けられたガイド部とを備え、
前記ガイド部は、前記係合を行なわせるカム溝及びこのカム溝に嵌合するカム突起を備え、
前記カム溝は、前記駆動力伝達軸の回転方向で前記カム突起の係合を行なわせ且つ軸方向に対して傾いた面を備え、
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内部循環トルクにより前記カム溝の傾いた面及びカム突起が同時噛合いに係わり前記面の傾きにより前記同時噛合いするクラッチ・リングの相対回転を許容しながら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噛合いを解除する、
ことを特徴とするトランスミッション。 - 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、
前記駆動力伝達軸に複数設けられて回転方向に係合し選択的な操作により軸方向へ移動して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、
前記クラッチ・リングと前記駆動力伝達軸との間に設けられガイド部とを備え、
前記ガイド部は、前記変速下段と変速上段との各クラッチ・リングと前記駆動力伝達軸との間にそれぞれ形成されて前記係合を行なわせ且つ軸方向に対して逆方向に傾いた各カム溝及びこの各カム溝に各別に嵌合する各カム突起を備え、
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内部循環トルクにより前記各カム溝及び各カム突起が同時噛合いに係わり前記カム溝の傾きにより前記同時噛合いする各クラッチ・リングの相対回転を許容しながら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噛合い解除する、
ことを特徴とするトランスミッション。 - 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
前記駆動力伝達軸に複数設けられて回転方向に係合し選択的な操作により軸方向へ移動して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、
前記クラッチ・リングと前記駆動力伝達軸との間に設けられたガイド部とを備え、
前記ガイド部は、前記係合を行なわせるカム溝及びこのカム溝に嵌合するカム突起を備え、
前記カム溝は、前記駆動力伝達軸の回転方向で前記カム突起の係合を行なわせ且つ軸方向に対して傾いた面を備え、
前記クラッチ・リングは、前記変速ギヤに対し軸方向の第1の噛合い位置で噛合う状態と前記第1の噛合い位置よりも噛合いを浅くする第2の噛み合い位置で噛合う状態とに移動可能であり、
前記変速下段又は変速上段のクラッチ・リングが前記選択的な噛合いを行って駆動力を伝達する駆動力伝達時に前記変速下段又は変速上段のクラッチ・リングを前記第2の噛み合い位置にする機構を備え、
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第2の噛み合い位置から内部循環トルクにより前記カム溝の傾いた面及びカム突起が同時噛合いに係わり前記面の傾きにより前記同時噛合いするクラッチ・リングの相対回転を許容しながら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噛合い解除する、
ことを特徴とするトランスミッション。 - 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、
前記駆動力伝達軸に複数設けられて回転方向に係合し選択的な操作により軸方向へ移動して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、
前記クラッチ・リングと前記駆動力伝達軸との間に設けられたガイド部とを備え、
前記ガイド部は、前記変速下段と変速上段との各クラッチ・リングと前記駆動力伝達軸との間にそれぞれ形成されて前記係合を行なわせ且つ軸方向に対して逆方向に傾いた各カム溝及びこの各カム溝に各別に嵌合する各カム突起を備え、
前記クラッチ・リングは、前記変速ギヤに対し軸方向の第1の噛合い位置で噛合う状態と前記第1の噛合い位置よりも噛合いを浅くする第2の噛み合い位置で噛合う状態とに移動可能であり、
前記変速下段又は変速上段のクラッチ・リングが前記選択的な噛合いを行って駆動力を伝達する駆動力伝達時に前記変速下段又は変速上段のクラッチ・リングを、前記第2の噛み合い位置にする機構を備え、
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第2の噛み合い位置から内部循環トルクにより前記各カム溝及びカム突起が同時噛合いに係わり前記カム溝の傾きにより前記同時噛合いする各クラッチ・リングの相対回転を許容しながら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噛合い解除する、
ことを特徴とするトランスミッション。 - 請求項3又は4に記載のトランスミッションであって、
前記クラッチ・リングと前記変速ギヤとに各別設けられ選択的な噛合いを行なう各クラッチ歯を備え、
前記クラッチ・リングを前記第2の噛み合い位置にする機構は、前記変速ギヤのクラッチ歯の回転方向一側の歯元に形成され駆動力伝達時に前記クラッチ・リングのクラッチ歯の先端部との間の相対的なガイドにより前記クラッチ・リングを前記第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駆動斜面を備えた、
ことを特徴とするトランスミッション。 - 請求項3〜5の何れか1項に記載のトランスミッションであって、
前記変速操作部側に、前記駆動力伝達時に前記クラッチ・リングを前記第2の噛み合い位置から前記第1の噛合い位置へ復帰させるための弾性エネルギーを蓄積し、コースティング・トルク時に前記クラッチ・リングを前記弾性エネルギーにより前記第2の噛み合い位置から前記第1の噛合い位置へ復帰させるための機構を備えた、
ことを特徴とするトランスミッション。 - 請求項1〜6の何れか1項に記載のトランスミッションであって、
前記変速操作部を経由し前記変速下段及び変速上段のクラッチ・リングの一方から他方に前記噛合い方向又は噛合い解除方向の必要な軸力を前記クラッチ・リングに伝達する機構を有する、
ことを特徴とするトランスミッション。
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