JP7393183B2 - Countershaft brake device and transmission mechanism - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、カウンタシャフトブレーキ装置及び変速機構に関する。 Embodiments of the present invention relate to a countershaft brake device and a transmission mechanism.
従来、複数のメインギヤを空転可能に支持するメインシャフトと、複数のメインギヤと噛合する複数のカウンタギヤを支持するカウンタシャフトとを有する車両用の変速機が知られている。このような変速機では、複数のメインギヤのうち一つのメインギヤと、メインシャフトに連結されたスリーブとを噛合させることにより、動力源に連結されたインプットシャフトの回転が要求される変速比でメインシャフトに伝達される。 BACKGROUND ART Conventionally, a transmission for a vehicle is known that has a main shaft that supports a plurality of main gears so as to be able to idle, and a countershaft that supports a plurality of counter gears that mesh with the plurality of main gears. In such a transmission, by meshing one of the main gears with a sleeve connected to the main shaft, the main shaft can be adjusted at a gear ratio that requires rotation of the input shaft connected to the power source. transmitted to.
このような変速機では、ギヤ鳴りを抑制するために、メインギヤとスリーブとを噛合させる際にメインシャフトの回転速度とメインギヤの回転速度とを同期させる必要がある。メインシャフトの回転速度とメインギヤの回転速度とを同期させるために、カウンタシャフトブレーキ装置を用いて変速機のカウンタシャフトに制動力を付与することがある。 In such a transmission, in order to suppress gear noise, it is necessary to synchronize the rotational speed of the main shaft and the rotational speed of the main gear when the main gear and the sleeve are engaged with each other. In order to synchronize the rotational speed of the main shaft and the rotational speed of the main gear, a countershaft brake device may be used to apply braking force to the countershaft of the transmission.
例えば、下記特許文献1には、ブレーキケースに締結されるブレーキカバーと、カウンタシャフトに連結されるブレーキシャフトと、ブレーキカバーにスプライン結合する外歯を有する複数のアウターディスクと、ブレーキシャフトにスプライン結合する内歯を有し、当該ブレーキシャフトと一体的に回転する複数のインナーディスクと、複数のアウターディスクと複数のインナーディスクとを圧接させるブレーキ押圧部材とを備えるカウンタシャフトブレーキ機構が記載されている。 For example, Patent Document 1 below describes a brake cover fastened to a brake case, a brake shaft connected to a countershaft, a plurality of outer discs having external teeth splined to the brake cover, and splined to the brake shaft. A countershaft brake mechanism is described that includes a plurality of inner discs that have internal teeth that rotate integrally with the brake shaft, and a brake pressing member that brings the plurality of outer discs and the plurality of inner discs into pressure contact. .
特許文献1のカウンタシャフトブレーキ機構は、メンテナンス作業を行うために、ブレーキケースとブレーキカバーとの締結を解除することで、トランスミッションケースから取り外せるようになっている。このカウンタシャフトブレーキ機構をトランスミッションケースに再び取り付ける場合には、複数のインナーディスクの内歯の位相を合わせた状態、すなわち、ブレーキカバー内でブレーキシャフトの軸方向に内歯の歯先を整列させた状態で、複数のインナーディスクの内歯をブレーキシャフトのスプライン溝に噛合させる必要がある。この作業時には、ブレーキシャフトのスプライン溝と複数のインナーディスクとの結合位置がブレーキカバーによって隠されるので、作業者は手探りで複数のインナーディスクをブレーキシャフトに係合させる必要がある。したがって、トランスミッションケースへのカウンタシャフトブレーキ機構の取り付けに時間がかかり、カウンタシャフトブレーキ機構のメンテナンスの作業効率を低下させていた。 The countershaft brake mechanism of Patent Document 1 can be removed from the transmission case for maintenance work by releasing the connection between the brake case and the brake cover. When reinstalling this countershaft brake mechanism in the transmission case, the internal teeth of the multiple inner discs must be aligned in phase, that is, the tips of the internal teeth must be aligned in the axial direction of the brake shaft within the brake cover. In this state, it is necessary to mesh the internal teeth of the plurality of inner discs with the spline grooves of the brake shaft. During this work, since the joining position of the spline groove of the brake shaft and the plurality of inner disks is hidden by the brake cover, the operator has to engage the plurality of inner disks with the brake shaft by groping. Therefore, it takes time to attach the countershaft brake mechanism to the transmission case, reducing the efficiency of maintenance of the countershaft brake mechanism.
したがって、カウンタシャフトブレーキ装置のメンテナンス性を向上させることが求められている。 Therefore, it is desired to improve the maintainability of the countershaft brake device.
一態様では、トランスミッションケース内に回転可能に設けられ、複数のメインギヤを支持するメインシャフトと、トランスミッションケース内でメインシャフトに対して平行に設けられ、複数のメインギヤに噛合する複数のカウンタギヤを支持するカウンタシャフトと、を有する変速機に取り付けられ、カウンタシャフトに制動力を付与するカウンタシャフトブレーキ装置が提供される。カウンタシャフトブレーキ装置は、トランスミッションケースに脱着可能に取り付けられるハウジングと、カウンタシャフトに連結されたブレーキシャフトと、ブレーキシャフトの軸方向に互いに離間して配列され、ブレーキシャフトと一体的に回転するようにブレーキシャフトに係合する複数の回転プレートと、複数の回転プレートに対面するように複数の回転プレートの間に配置され、ハウジングに対して回転不能なようにハウジングに係合する複数の非回転プレートと、カウンタシャフトの制動時に、複数の回転プレート及び複数の非回転プレートを押圧して、複数の回転プレートと複数の非回転プレートとを圧接させる押圧部材と、を備える。ハウジングは、軸方向に互いに分離可能な第1のハウジング及び第2のハウジングを含み、第1のハウジングは、複数の回転プレート及び複数の非回転プレートを収容する第1の空間を画成し、第2のハウジングは、押圧部材を収容する第2の空間を画成する。 In one aspect, a main shaft is rotatably provided within a transmission case and supports a plurality of main gears, and a main shaft is provided in parallel to the main shaft within a transmission case and supports a plurality of counter gears that mesh with the plurality of main gears. A countershaft brake device is provided that is attached to a transmission having a countershaft and that applies braking force to the countershaft. The countershaft brake device includes a housing that is removably attached to the transmission case, a brake shaft that is connected to the countershaft, and is arranged so as to be spaced apart from each other in the axial direction of the brake shaft so as to rotate integrally with the brake shaft. a plurality of rotating plates that engage the brake shaft; and a plurality of non-rotating plates that are disposed between the plurality of rotating plates so as to face the plurality of rotating plates and that engage the housing so as to be non-rotatable with respect to the housing. and a pressing member that presses the plurality of rotating plates and the plurality of non-rotating plates to bring the plurality of rotating plates and the plurality of non-rotating plates into pressure contact when the countershaft is braked. The housing includes a first housing and a second housing that are axially separable from each other, the first housing defining a first space that accommodates a plurality of rotating plates and a plurality of non-rotating plates; The second housing defines a second space that accommodates the pressing member.
上記カウンタシャフトブレーキ装置では、第1のハウジングが複数の回転プレート及び複数の非回転プレートを収容する第1の空間を画成し、第2のハウジングが押圧部材を収容する第2の空間を画成している。ここで、第1のハウジングから第2のハウジングを分離することにより、複数の回転プレート及び複数の非回転プレートが収容された第1の空間が外部に露出させることができる。これにより、ハウジング全体をトランスミッションケースから取り外すことなく、カウンタシャフトブレーキ装置のメンテナンスを行うことが可能となる。さらに、ブレーキシャフトと複数の回転プレートとの結合位置を目視しながら複数の回転プレートをブレーキシャフトに係合させることができるので、回転プレートの交換等のメンテナンスの作業性を向上させることが可能となる。 In the countershaft brake device, the first housing defines a first space that accommodates the plurality of rotating plates and the plurality of non-rotating plates, and the second housing defines a second space that accommodates the pressing member. has been completed. Here, by separating the second housing from the first housing, the first space in which the plurality of rotating plates and the plurality of non-rotating plates are accommodated can be exposed to the outside. This makes it possible to perform maintenance on the countershaft brake device without removing the entire housing from the transmission case. Furthermore, since multiple rotating plates can be engaged with the brake shaft while visually checking the coupling position between the brake shaft and the multiple rotating plates, it is possible to improve the work efficiency of maintenance such as replacing rotating plates. Become.
一実施形態では、第1のハウジングは、軸方向に平行に延在するスプライン溝が形成された内周面を有し、非回転プレートには、第1のハウジングのスプライン溝に噛合する外歯が形成されていてもよい。軸方向に平行に延在するスプライン溝を非回転プレートの外歯に噛合させることにより、非回転プレートの軸方向への移動を許容しつつ非回転プレートの回転を規制することができる。 In one embodiment, the first housing has an inner circumferential surface formed with a spline groove extending parallel to the axial direction, and the non-rotating plate has external teeth that mesh with the spline groove of the first housing. may be formed. By meshing the spline grooves extending parallel to the axial direction with the external teeth of the non-rotating plate, rotation of the non-rotating plate can be restricted while allowing movement of the non-rotating plate in the axial direction.
一実施形態では、第1のハウジングは、第2のハウジングよりも強度の高い材料によって構成されていてもよい。強度の高い材料によって第1のハウジングを構成することで、非回転プレートの回転を規制するときに、第1のハウジングに破損を生じにくくすることができる。 In one embodiment, the first housing may be constructed from a stronger material than the second housing. By configuring the first housing from a material with high strength, it is possible to prevent damage to the first housing when regulating the rotation of the non-rotating plate.
一実施形態では、第1のハウジングが鉄系材料によって構成され、第2のハウジングがアルミニウムによって構成されていてもよい。第1のハウジングを鉄系材料によって構成することにより、第1のハウジングの強度を高めることができ、第2のハウジングをアルミニウムによって構成することで、カウンタシャフトブレーキ装置の軽量化を図ることができる。 In one embodiment, the first housing may be made of a ferrous material, and the second housing may be made of aluminum. By constructing the first housing from iron-based material, the strength of the first housing can be increased, and by constructing the second housing from aluminum, it is possible to reduce the weight of the countershaft brake device. .
一実施形態では、ブレーキシャフトには、軸方向に平行に延在するスプライン溝が形成され、複数の回転プレートには、ブレーキシャフトのスプライン溝に噛合する内歯が形成されていてもよい。これにより、回転プレートの軸方向への移動を許容しつつ回転プレートをブレーキシャフトと一体的に回転させることができる。 In one embodiment, the brake shaft may be formed with a spline groove extending parallel to the axial direction, and the plurality of rotating plates may be formed with internal teeth that mesh with the spline groove of the brake shaft. Thereby, the rotary plate can be rotated integrally with the brake shaft while allowing the rotary plate to move in the axial direction.
一実施形態では、押圧部材を複数の摩擦プレート及び複数のセパレートプレートに対して離れる方向に付勢する弾性部材を更に備えていてもよい。押圧部材を複数の摩擦プレート及び複数のセパレートプレートに対して離れる方向に付勢することによって、制動時以外に複数の回転プレートと複数の非回転プレートとの間に摩擦力が生じないようにすることができる。 In one embodiment, it may further include an elastic member that biases the pressing member in a direction away from the plurality of friction plates and the plurality of separate plates. By urging the pressing member in a direction away from the plurality of friction plates and the plurality of separate plates, frictional force is not generated between the plurality of rotating plates and the plurality of non-rotating plates except during braking. be able to.
一実施形態では、第2のハウジングには、軸方向に沿って延在するボルト部材が連結され、ボルト部材と押圧部材との間には、弾性部材として機能するスプリングが設けられていてもよい。ボルト部材を第2のハウジングに連結することにより、第1のハウジングと第2のハウジングとを分離させたときに、弾性部材、ボルト部材及び押圧部材を第2のハウジングと共に取り外すことができる。 In one embodiment, a bolt member extending along the axial direction is connected to the second housing, and a spring functioning as an elastic member may be provided between the bolt member and the pressing member. . By connecting the bolt member to the second housing, when the first housing and the second housing are separated, the elastic member, the bolt member, and the pressing member can be removed together with the second housing.
一側面に係る変速機構は、トランスミッションケース内に回転可能に設けられ、複数のメインギヤを支持するメインシャフトと、トランスミッションケース内でメインシャフトに対して平行に設けられ、複数のメインギヤに噛合する複数のカウンタギヤを支持するカウンタシャフトと、カウンタシャフトに制動力を付与するカウンタシャフトブレーキ装置と、を備える。カウンタシャフトブレーキ装置は、トランスミッションケースに脱着可能に取り付けられるハウジングと、カウンタシャフトに連結されたブレーキシャフトと、ブレーキシャフトの軸方向に互いに離間して配列され、ブレーキシャフトと一体的に回転するようにブレーキシャフトに係合する複数の回転プレートと、複数の回転プレートに対面するように複数の回転プレートの間に配置され、ハウジングに対して回転不能なようにハウジングに係合する複数の非回転プレートと、カウンタシャフトの制動時に、複数の回転プレート及び複数の非回転プレートを押圧して、複数の回転プレートと複数の非回転プレートとを圧接させる押圧部材と、を含む。ハウジングは、軸方向に互いに分離可能な第1のハウジング及び第2のハウジングを含み、第1のハウジングは、複数の回転プレート及び複数の非回転プレートを収容する第1の空間を画成し、第2のハウジングは、押圧部材を収容する第2の空間を画成する。 The transmission mechanism according to one aspect includes a main shaft that is rotatably provided in a transmission case and supports a plurality of main gears, and a plurality of main shafts that are provided in parallel to the main shaft in the transmission case and mesh with the plurality of main gears. It includes a countershaft that supports a counter gear, and a countershaft brake device that applies braking force to the countershaft. The countershaft brake device includes a housing that is removably attached to the transmission case, a brake shaft that is connected to the countershaft, and is arranged so as to be spaced apart from each other in the axial direction of the brake shaft so as to rotate integrally with the brake shaft. a plurality of rotating plates that engage the brake shaft; and a plurality of non-rotating plates that are disposed between the plurality of rotating plates so as to face the plurality of rotating plates and that engage the housing so as to be non-rotatable with respect to the housing. and a pressing member that presses the plurality of rotating plates and the plurality of non-rotating plates to bring the plurality of rotating plates and the plurality of non-rotating plates into pressure contact when the countershaft is braked. The housing includes a first housing and a second housing that are axially separable from each other, the first housing defining a first space that accommodates a plurality of rotating plates and a plurality of non-rotating plates; The second housing defines a second space that accommodates the pressing member.
上述の構成によれば、変速機構のカウンタシャフトブレーキ装置のメンテナンスの作業性を向上させることが可能となる。 According to the above-described configuration, it is possible to improve the workability of maintenance of the countershaft brake device of the transmission mechanism.
本発明の一態様及び種々の実施形態によれば、カウンタシャフトブレーキ装置のメンテナンス性を向上させることができる。 According to one aspect and various embodiments of the present invention, maintainability of a countershaft brake device can be improved.
以下、図面を参照して種々の実施形態に係るカウンタシャフトブレーキ装置及び変速機構について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととし、同一又は相当の部分に対する重複した説明は省略する。 Hereinafter, countershaft brake devices and transmission mechanisms according to various embodiments will be described in detail with reference to the drawings. In each drawing, the same or equivalent parts are given the same reference numerals, and duplicate explanations of the same or equivalent parts will be omitted.
図1は、一実施形態に係る変速機構を示す断面図である。図1に示す変速機構1は、エンジンEの後方に配置され、エンジンEによって生成された駆動力を所定の変速比で車両の駆動輪に伝達する。 FIG. 1 is a sectional view showing a transmission mechanism according to an embodiment. The transmission mechanism 1 shown in FIG. 1 is disposed behind the engine E, and transmits the driving force generated by the engine E to the drive wheels of the vehicle at a predetermined gear ratio.
図1に示すように、変速機構1は変速機2を有している。変速機2は、トランスミッションケース3を有している。トランスミッションケース3のエンジンE側には、クラッチケース6が接続されている。トランスミッションケース3とクラッチケース6との間には、隔壁6aが設けられている。クラッチケース6内には、エンジンEの駆動力を変速機2へ出力するインプットシャフト10が収容されている。インプットシャフト10は、クラッチ7及びフライホイール8を介してエンジンEに接続されている。インプットシャフト10は、隔壁6aに回転可能に支持されている。
As shown in FIG. 1, the transmission mechanism 1 includes a
トランスミッションケース3内には、メインシャフト4及びカウンタシャフト5が収容されている。メインシャフト4は、トランスミッションケース3内でインプットシャフト10に対して同軸に設けられている。メインシャフト4の前端は、インプットシャフト10の後端に軸受を介して回転可能に接続されている。メインシャフト4は、トランスミッションケース3の隔壁3aに軸受を介して回転可能に支持されている。メインシャフト4の回転は、プロペラシャフト等を介して車両の駆動輪に伝達される。
A
カウンタシャフト5は、メインシャフト4に離間して配置されており、メインシャフト4に対して平行に延在している。カウンタシャフト5の前端は、軸受を介して隔壁6aに回転可能に支持されている。カウンタシャフト5の後端は、軸受を介してトランスミッションケース3内の隔壁3aに回転可能に支持されている。カウンタシャフト5は、インプットシャフト10の回転を所定のギヤの組み合わせを用いてメインシャフト4に伝達する。
The
また、カウンタシャフト5の前端側にはオイルポンプ9が設けられている。オイルポンプ9は、隔壁6aに支持され、カウンタシャフト5の回転によって作動するように構成されている。オイルポンプ9は、カウンタシャフト5が回転すると図示しないオイルパンに貯留されている潤滑油を吸引して後述する流路4eに潤滑油を圧送する。
Further, an
インプットシャフト10の後端には、当該インプットシャフト10に対して空転可能にスプリッタハイギヤ10bが支持されている。メインシャフト4には、複数のメインギヤ4a,4b,4c,4dが当該メインシャフト4に対して空転可能に支持されている。カウンタシャフト5には、カウンタシャフト5と一体的に回転するよう当該カウンタシャフトに固定された複数のカウンタギヤ5a,5b,5c,5d,5eが支持されている。
A splitter
スプリッタハイギヤ10bは、カウンタギヤ5eと噛合しており、カウンタギヤ5a,5b,5c,5dは、メインギヤ4a,4b,4c,4dにそれぞれ噛合している。変速機2は、複数のスリーブ式の切替機構を有している。この切替機構によって、インプットシャフト10とスプリッタハイギヤ10bとがスリーブを介して連結され、且つ、複数のメインギヤ4a,4b,4c,4dのうち一つのメインギヤとメインシャフト4とがスリーブを介して連結されることで、エンジンEからインプットシャフト10に入力された動力が、カウンタシャフト5を介してメインシャフト4に変速された状態で伝達され、メインシャフト4から駆動力として出力される。
Splitter
メインシャフト4の内部には、潤滑油用の流路4eが形成されている。流路4eは、メインシャフト4を軸方向に沿って延在しながら、枝分かれしている。カウンタシャフト5の回転によって流路4eに供給された潤滑油は、例えばスプリッタハイギヤ10b、及び、メインギヤ4a,4b,4c,4dに供給される。
A
また、変速機構1は、カウンタシャフトブレーキ装置20を更に備えている。カウンタシャフトブレーキ装置20は、変速機2の後部に設けられている。カウンタシャフトブレーキ装置20は、メインギヤ4a,4b,4c,4dのうちの一つのメインギヤの回転速度とメインシャフト4の回転速度との差異が所定の範囲内になるように、カウンタシャフト5の回転速度を減速させる機能を有している。
Furthermore, the transmission mechanism 1 further includes a
以下、図2を参照して、カウンタシャフトブレーキ装置20の詳細について説明する。図2は、カウンタシャフトブレーキ装置20の断面図である。
Hereinafter, details of the
図2に示すように、カウンタシャフトブレーキ装置20は、ハウジング24、ブレーキシャフト26、複数の摩擦プレート(複数の回転プレート)28、複数のセパレートプレート(複数の非回転プレート)30及びブレーキピストン32を備えている。
As shown in FIG. 2, the
ブレーキシャフト26は、カウンタシャフト5に対して同軸に設けられ、カウンタシャフト5に連結されている。ブレーキシャフト26は、例えばカウンタシャフト5の後端部に対してスプライン結合又はキー結合されており、カウンタシャフト5と一体的に回転する。ブレーキシャフト26は、ブレーキハブ27を有している。ブレーキハブ27は、ブレーキシャフト26の軸線を中心とする円筒形状をなしており、ブレーキシャフト26の後端部に設けられている。ブレーキハブ27の外周面には、ブレーキシャフト26の軸線に対して平行に延びるスプライン溝27aが形成されている。
The
ハウジング24は、軸線AXを中心軸線とする略円筒形状を有する金属製の容器であり、複数の摩擦プレート28、複数のセパレートプレート30及びブレーキピストン32を収容する内部空間を画成している。ハウジング24は、トランスミッションケース3の後部に固定されたブレーキケース22にボルトで締結されている。すなわち、ハウジング24は、ブレーキケース22を介して、トランスミッションケース3に脱着可能に設けられている。ハウジング24がトランスミッションケース3に取り付けられた状態では、ハウジング24の軸線AXは、ブレーキシャフト26の軸線に一致する。なお、以下では、ハウジング24がトランスミッションケース3に取り付けられた状態のときに、軸線AXに沿ったカウンタシャフト5側の方向を前方と称し、軸線AXに沿ったカウンタシャフト5とは反対側の方向を後方と称することがある。
The
図2に示すように、ハウジング24は、第1のハウジング40及び第2のハウジング50を含んでいる。第1のハウジング40は、例えばボルトによってトランスミッションケース3に脱着可能に取り付けられており、第2のハウジング50は、第1のハウジング40に脱着可能に取り付けられている。第1のハウジング40及び第2のハウジング50は、互いに別体として構成されており、軸線AX方向に互いに分離可能である。第1のハウジング40及び第2のハウジング50は、互いに異なる材料によって構成されていてもよい。第1のハウジング40は、例えば鉄系材料のように第2のハウジング50よりも強度の高い材料によって構成されていてもよい。一方、第2のハウジング50は、例えばアルミニウムのように第1のハウジング40よりも軽量の材料によって形成されていてもよい。
As shown in FIG. 2, the
第1のハウジング40及び第2のハウジング50の各々には、貫通孔が形成されたフランジが形成され、これらの貫通孔にボルトを挿通することによって、第1のハウジング40と第2のハウジング50とが互いに締結されていてもよい。これらのボルトを取り外すことによって、第1のハウジング40及び第2のハウジング50は、軸線AX方向に分離される。ハウジング24がトランスミッションケース3に対して取り付けられた状態では、第1のハウジング40は、第2のハウジング50の前方側に配置される。
Each of the
図2に示すように、第1のハウジング40は、円筒部42及び前壁部44を有している。円筒部42は、その中心軸線が軸線AXに一致する円筒形状を有している。円筒部42は、軸線AXに対して平行に延在するスプライン溝42aが形成された内周面を有している。前壁部44は、円筒部42の前方側の開口を閉じるように円筒部42に接続されている。前壁部44の中心部には、軸線AXに沿って前壁部44を貫通する円形の開口44aが形成されている。ブレーキシャフト26のブレーキハブ27は、この開口44aから挿入されて第1のハウジング40の内部に配置されている。
As shown in FIG. 2, the
第1のハウジング40とブレーキハブ27との間には、略環状の断面形状を有する第1の空間S1が画成されている。第1の空間S1には、複数の摩擦プレート28及び複数のセパレートプレート30が設けられている。複数の摩擦プレート28の各々は、軸線AXを中心軸とする円環板形状をなしており、ブレーキハブ27の外周面から径方向外側に向けて延在している。これら複数の摩擦プレート28は、軸線AX方向に互いに離間して配列されている。複数の摩擦プレート28の各々は、軸線AX方向に面する環状の摩擦面を提供している。
A first space S1 having a substantially annular cross-sectional shape is defined between the
複数の摩擦プレート28の内周縁には、内歯28aが形成されており、当該内歯28aは、ブレーキハブ27のスプライン溝27aに噛合している。一方、複数の摩擦プレート28の外周縁は、第1のハウジング40の内周面に対して離間している。したがって、複数の摩擦プレート28は、ブレーキシャフト26のブレーキハブ27に係合した状態でブレーキシャフト26と一体的に回転する。また、複数の摩擦プレート28は、ブレーキハブ27のスプライン溝27aに沿って軸線AX方向にスライド可能に構成されている。
複数のセパレートプレート30は、軸線AX方向において複数の摩擦プレート28と対面するように複数の摩擦プレート28の間に配置されている。複数のセパレートプレート30は、軸線AXを中心軸とする円環板形状をなしている。図2に示す実施形態では、複数の摩擦プレート28と複数のセパレートプレート30とは、軸線AX方向において交互に配置されている。
The plurality of
複数のセパレートプレート30の内周縁は、ブレーキハブ27の外径よりも大きな内径を有しており、ブレーキハブ27の外周面に対して離間している。一方、複数のセパレートプレート30の外周縁には、外歯30aが形成されており、当該外歯30aは、第1のハウジング40のスプライン溝42aに噛合している。スプライン溝42aは、軸線AXに対して平行に延在しているので、複数のセパレートプレート30の外歯30aが、第1のハウジング40のスプライン溝42aに係合することで、複数のセパレートプレート30の軸線AX周りの回転が規制される。したがって、複数のセパレートプレート30は、第1のハウジング40に対して回転不能である。また、複数のセパレートプレート30は、第1のハウジング40のスプライン溝42aに沿って軸線AX方向にスライド可能に構成されている。
The inner circumferential edges of the plurality of
第1の空間S1には、エンドプレート34が更に設けられている。エンドプレート34は、軸線AXを中心軸とする円環板形状をなしており、第1のハウジング40の前壁部44と摩擦プレート28との間に設けられている。エンドプレート34の内周縁は、ブレーキハブ27の外周面に対して離間している。一方、エンドプレート34の外周縁には、外歯が形成されており、当該外歯は、第1のハウジング40のスプライン溝42aに噛合している。したがって、エンドプレート34は、第1のハウジング40に対して回転不能に設けられている。
An
第2のハウジング50は、円筒部52、後壁部54及び突出部56を有している。円筒部52は、その中心軸線が軸線AXに一致する円筒形状を有している。円筒部52の前端面52aは、円筒部42の後端面42bと対面している。円筒部52の前端面52aと円筒部42の後端面42bとの間には、後端面42bと前端面52aとの間を封止するOリング36が設けられていてもよい。
The
後壁部54は、円筒部52の後方側の開口を閉じるように円筒部52に接続されている。突出部56は、後壁部54の内面から軸線AXに沿って第1のハウジング40側に突出している。この突出部56には、軸線AXに沿って延びるボルト穴が形成されている。このボルト穴には、軸線AXに沿って延在するボルト部材35がねじ込まれている。ボルト部材35は、突出部56のボルト穴の内部に位置するボルト本体部35aと、ボルト本体部35aに対して拡径されたフランジ部35bとを有している。
The
第2のハウジング50は、第2の空間S2を画成している。第2の空間S2は、円筒部52の内周面、後壁部54の内面、及び、突出部56の外周面によって画成される円環状の断面形状を有する空間である。第1のハウジング40と第2のハウジング50とが連結されているときには、第1の空間S1と第2の空間S2とは互いに連続する。第2の空間S2には、円筒形状のブレーキピストン(押圧部材)32が収容されている。ブレーキピストン32は、第2の空間S2内で軸線AX方向にスライド可能に構成されている。
The
ブレーキピストン32とボルト部材35のフランジ部35bとの間には、弾性部材58が設けられている。弾性部材58は、ボルト部材35の周囲に取り付けられたスプリングであってもよい。弾性部材58は、フランジ部35bとブレーキピストン32との間で軸線AX方向に圧縮された状態で設けられ、ブレーキピストン32を後壁部54側、すなわち、複数の摩擦プレート28及び複数のセパレートプレート30に対して離れる方向に付勢する。
An
上記のように、第1のハウジング40は、その内部に第1の空間S1を画成しており、第1の空間S1内に設けられた複数の摩擦プレート28及び複数のセパレートプレート30を外側から覆っている。第2のハウジング50は、その内部に第2の空間S2を画成しており、第2の空間S2内に設けられたブレーキピストン32を外側から覆っている。
As described above, the
ブレーキピストン32と後壁部54との間には、加圧室62が形成されている。加圧室62には、第2のハウジング50に形成された通気孔64及び接続管66を介して流体タンク68が接続されている(図1参照)。接続管66には、バルブ70が設けられている。流体タンク68には圧縮空気が貯えられており、バルブ70が開放されると、流体タンク68の圧縮空気が接続管66を通って加圧室62に供給される。圧縮空気が加圧室62に供給されると、加圧室62の内圧が上昇することにより、ブレーキピストン32が弾性部材58の付勢力に抗して複数の摩擦プレート28及び複数のセパレートプレート30側にスライドし、複数の摩擦プレート28と複数のセパレートプレート30を押圧する。複数の摩擦プレート28及び複数のセパレートプレート30が押圧されると、複数の摩擦プレート28と複数のセパレートプレート30とが圧接されて摩擦力が生じる。この摩擦力は、複数の摩擦プレート28を介してブレーキシャフト26に伝達され、カウンタシャフト5の回転が制動される。
A pressurizing
一方、バルブ70が閉鎖され、加圧室62に圧縮空気が供給されないときには、ブレーキピストン32は、弾性部材58の付勢力によって後壁部54側へ押圧され、複数の摩擦プレート28及び複数のセパレートプレート30に対して離間した位置に配置される(図2参照)。このときには、複数の摩擦プレート28と複数のセパレートプレート30との間には摩擦力が作用せず、カウンタシャフト5への制動力は発生しない。
On the other hand, when the
一実施形態では、図1に示すように、カウンタシャフトブレーキ装置20は、制御装置80を更に備えていてもよい。制御装置80は、カウンタシャフトブレーキ装置20の動作を制御する機能を有している。制御装置80は、CPU[Central Processing Unit]、ROM[Read Only Memory]、RAM[Random Access Memory]、CAN[Controller Area Network]通信回路等を有する電子制御ユニットである。制御装置80は、例えば、ROMに記憶されているプログラムをRAMにロードし、RAMにロードされたプログラムをCPUで実行することにより各種機能を実現する。制御装置80は、バルブ70に制御信号を送出して、バルブ70の開閉を制御する機能を有している。
In one embodiment, as shown in FIG. 1, the
制御装置80は、例えば車両のシフトアップ操作が行われた場合には、カウンタシャフト5を制動させるために、バルブ70を開放させる。バルブ70が開放されると、流体タンク68の圧縮空気によってブレーキピストン32が複数の摩擦プレート28及び複数のセパレートプレート30を押圧し、複数の摩擦プレート28と複数のセパレートプレート30との間に摩擦力が生じる。その結果、カウンタシャフト5の回転速度が低下する。カウンタシャフト5の回転速度の低下に伴って、メインギヤの回転速度とメインシャフト4の回転速度との差異が所定の範囲内になると、制御装置80はバルブ70を閉鎖する。バルブ70が閉鎖されると、弾性部材58の付勢力によってブレーキピストン32が、複数の摩擦プレート28及び複数のセパレートプレート30に対して離間した位置に移動して、カウンタシャフト5の制動が停止する。そして、メインギヤの回転速度とメインシャフト4の回転速度とが同期した状態で、スリーブによってメインギヤとメインシャフト4とが結合される。これにより、ギヤ鳴りが生じることが抑制される。
For example, when the vehicle is shifted up, the
次に、一実施形態に係るカウンタシャフトブレーキ装置20の作用効果について説明する。
Next, the effects of the
まず、従来のカウンタシャフトブレーキ装置のように、第1のハウジング40と第2のハウジング50とが分離していない場合の摩擦プレート28の交換方法の一例について説明する。この場合には、ハウジング24全体をブレーキケース22から取り外す。次に、エンドプレート34をハウジング24から取り出し、摩耗した摩擦プレート28を新しい摩擦プレート28に交換する。次に、複数の摩擦プレート28の内歯28aの位相を合わせた状態、すなわち、軸線AX方向において内歯28aの歯先を整列させた状態で、複数の摩擦プレート28及び複数のセパレートプレート30をハウジング24内に保持する。次に、複数の摩擦プレート28の内歯28aをブレーキハブ27のスプライン溝27aに噛合させてから、ハウジング24をブレーキケース22に締結する。
First, an example of a method of replacing the
上記のように、従来のカウンタシャフトブレーキ装置をトランスミッションケース3に取り付ける場合には、複数の摩擦プレート28の内歯28aの位相を合わせる必要があるが、内歯28aの位相を合わせるには、熟練した作業者が専用の治具を用いて行う必要がある。また、複数の摩擦プレート28の内歯28aをスプライン溝27aに噛合させる際には、内歯28aとスプライン溝27aとの結合位置がハウジング24によって隠されるので、作業者は、内歯28aとスプライン溝27aとの結合位置を目視することができず、手探りで内歯28aとスプライン溝27aとを係合させる必要がある。したがって、カウンタシャフトブレーキ装置の取り外し及び取り付けに時間がかかり、メンテナンスの作業効率が低下する原因となっていた。
As mentioned above, when attaching the conventional countershaft brake device to the
次に、上記実施形態に係るカウンタシャフトブレーキ装置20の摩擦プレート28の交換方法の一例について説明する。この場合には、まず第1のハウジング40がブレーキケース22に取り付けられた状態で、第1のハウジング40と第2のハウジング50との締結を解除して軸線AX方向に第1のハウジング40と第2のハウジング50とを分離する。これにより、第2の空間S2内に収容されたブレーキピストン32、ボルト部材35、及び、弾性部材58が、第2のハウジング50と共に取り外され、複数の摩擦プレート28及び複数のセパレートプレート30が収容された第1の空間S1が外部に露出される。次に、作業者は、第1のハウジング40の後方側の開口から手を入れて、摩耗した摩擦プレート28を後方にスライドさせてブレーキハブ27から抜出すると共に、新たな摩擦プレート28を取り付ける。このとき、作業者は、内歯28aとスプライン溝27aとの結合位置を目視しながら一枚ずつ摩擦プレート28を交換することができる。次に、ブレーキピストン32、ボルト部材35、及び、弾性部材58と共に第2のハウジング50を第1のハウジング40に締結する。
Next, an example of a method for replacing the
上記のように、一実施形態に係るカウンタシャフトブレーキ装置20では、第1のハウジング40と第2のハウジング50とを分離することによって、複数の摩擦プレート28の位相合わせをせずに摩擦プレート28等を交換することができる。したがって、摩擦プレート28の交換にかかる時間を短縮することができ、メンテナンスの作業効率を向上させることができる。なお、上述の例では、摩擦プレート28の交換について説明したが、複数のセパレートプレート30、ブレーキピストン32、ボルト部材35、及び、弾性部材58といった摩擦プレート28以外の部品を交換又は点検するときにも、複数の摩擦プレート28の位相合わせをすることなく作業をすることができる。したがって、カウンタシャフトブレーキ装置20のメンテナンス性を向上させることができる。
As described above, in the
また、第1のハウジング40は、複数のセパレートプレート30の回転を規制しているので高い強度が求められる。上記実施形態では、第1のハウジング40が、高い強度を有する鉄系材料によって構成されているので、第1のハウジング40の破損を防止することができる。さらに、第2のハウジング50は、比較的軽量なアルミニウムによって構成されているので、カウンタシャフトブレーキ装置20の軽量化を図ることができる。
Furthermore, since the
以上、種々の実施形態に係る変速機構及びカウンタシャフトブレーキ装置について説明してきたが、上述した実施形態に限定されることなく発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形態様を構成可能である。 Although the transmission mechanisms and countershaft brake devices according to various embodiments have been described above, various modifications can be made without being limited to the embodiments described above and without changing the gist of the invention.
例えば、上記実施形態では、メインシャフト4が複数のメインギヤを空転可能に支持し、カウンタシャフト5が当該カウンタシャフト5と一体的に回転するよう複数のカウンタギヤを支持しているが、メインシャフト4が当該メインシャフト4と一体的に回転するよう複数のメインギヤを支持し、カウンタシャフト5が複数のカウンタギヤを空転可能に支持していてもよい。この場合であっても、カウンタシャフトブレーキ装置20がカウンタシャフト5の回転速度を減速することで、カウンタギヤの回転速度とカウンタシャフト5の回転速度とを同期させることができる。
For example, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、流体タンク68から加圧室62に圧縮空気が供給されているが、加圧室62には圧縮空気とは異なる流体が供給されてもよい。例えば、加圧室62には、流体として液体が供給されてもよい。
Further, in the above embodiment, compressed air is supplied from the
また、上記実施形態では、弾性部材58としてスプリングが用いられているが、ブレーキピストン32を複数の摩擦プレート28及び複数のセパレートプレート30に対して離れる方向に付勢することができれば、スプリング以外の弾性部材を使用してもよい。
Further, in the above embodiment, a spring is used as the
1…変速機構、2…変速機、3…トランスミッションケース、4…メインシャフト、4a,4b,4c,4d…メインギヤ、5…カウンタシャフト、5a,5b,5c,5d,5e…カウンタギヤ、20…カウンタシャフトブレーキ装置、24…ハウジング、40…第1のハウジング、50…第2のハウジング、26…ブレーキシャフト、27a,42a…スプライン溝、28a…内歯、30a…外歯、32…ブレーキピストン(押圧部材)、35…ボルト部材、58…弾性部材、S1…第1の空間、S2…第2の空間。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Transmission mechanism, 2... Transmission, 3... Transmission case, 4... Main shaft, 4a, 4b, 4c, 4d... Main gear, 5... Counter shaft, 5a, 5b, 5c, 5d, 5e... Counter gear, 20... Counter shaft brake device, 24... Housing, 40... First housing, 50... Second housing, 26... Brake shaft, 27a, 42a... Spline groove, 28a... Internal teeth, 30a... External teeth, 32... Brake piston ( pressing member), 35... bolt member, 58... elastic member, S1... first space, S2... second space.
Claims (7)
前記トランスミッションケースに脱着可能に取り付けられるハウジングと、
前記カウンタシャフトに連結されたブレーキシャフトと、
前記ブレーキシャフトの軸方向に互いに離間して配列され、前記ブレーキシャフトと一体的に回転するように前記ブレーキシャフトに係合する複数の回転プレートと、
前記複数の回転プレートに対面するように前記複数の回転プレートの間に配置され、前記ハウジングに対して回転不能なように前記ハウジングに係合する複数の非回転プレートと、
前記カウンタシャフトの制動時に、前記複数の回転プレート及び前記複数の非回転プレートを押圧して、前記複数の回転プレートと前記複数の非回転プレートとを圧接させる押圧部材と、
を備え、
前記ハウジングは、前記軸方向に互いに分離可能な第1のハウジング及び第2のハウジングを含み、前記第1のハウジングは、前記複数の回転プレート及び前記複数の非回転プレートを収容する第1の空間を画成し、前記第2のハウジングは、前記押圧部材を収容する第2の空間を画成し、
前記第1のハウジング及び前記第2のハウジングは、互いに異なる材料によって構成され、
前記第1のハウジングは、前記第2のハウジングよりも強度の高い材料によって構成されている、カウンタシャフトブレーキ装置。 A main shaft rotatably provided within a transmission case and supporting a plurality of main gears, and a plurality of counter gears provided parallel to the main shaft within the transmission case and meshing with the plurality of main gears. A countershaft brake device that is attached to a transmission having a countershaft and applies braking force to the countershaft,
a housing that is removably attached to the transmission case;
a brake shaft connected to the countershaft;
a plurality of rotating plates arranged spaced apart from each other in the axial direction of the brake shaft and engaged with the brake shaft so as to rotate integrally with the brake shaft;
a plurality of non-rotating plates disposed between the plurality of rotating plates so as to face the plurality of rotating plates and engaged with the housing so as to be non-rotatable with respect to the housing;
a pressing member that presses the plurality of rotating plates and the plurality of non-rotating plates to bring the plurality of rotating plates and the plurality of non-rotating plates into pressure contact when the countershaft is braked;
Equipped with
The housing includes a first housing and a second housing that are separable from each other in the axial direction, and the first housing has a first space that accommodates the plurality of rotating plates and the plurality of non-rotating plates. the second housing defines a second space that accommodates the pressing member ;
the first housing and the second housing are made of different materials,
The countershaft brake device , wherein the first housing is made of a material with higher strength than the second housing .
前記非回転プレートには、前記第1のハウジングの前記スプライン溝に噛合する外歯が形成されている、請求項1に記載のカウンタシャフトブレーキ装置。 The first housing has an inner circumferential surface in which a spline groove extending parallel to the axial direction is formed,
The countershaft brake device according to claim 1, wherein the non-rotating plate is formed with external teeth that mesh with the spline groove of the first housing.
前記複数の回転プレートには、前記ブレーキシャフトの前記スプライン溝に噛合する内歯が形成されている、請求項1~3の何れか一項に記載のカウンタシャフトブレーキ装置。 A spline groove extending parallel to the axial direction is formed in the brake shaft,
The countershaft brake device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the plurality of rotating plates are formed with internal teeth that mesh with the spline grooves of the brake shaft.
前記トランスミッションケース内で前記メインシャフトに対して平行に設けられ、前記複数のメインギヤに噛合する複数のカウンタギヤを支持するカウンタシャフトと、
前記カウンタシャフトに制動力を付与するカウンタシャフトブレーキ装置と、
を備え、
前記カウンタシャフトブレーキ装置は、
前記トランスミッションケースに脱着可能に取り付けられるハウジングと、
前記カウンタシャフトに連結されたブレーキシャフトと、
前記ブレーキシャフトの軸方向に互いに離間して配列され、前記ブレーキシャフトと一体的に回転するように前記ブレーキシャフトに係合する複数の回転プレートと、
前記複数の回転プレートに対面するように前記複数の回転プレートの間に配置され、前記ハウジングに対して回転不能なように前記ハウジングに係合する複数の非回転プレートと、
前記カウンタシャフトの制動時に、前記複数の回転プレート及び前記複数の非回転プレートを押圧して、前記複数の回転プレートと前記複数の非回転プレートとを圧接させる押圧部材と、
を含み、
前記ハウジングは、前記軸方向に互いに分離可能な第1のハウジング及び第2のハウジングを含み、前記第1のハウジングは、前記複数の回転プレート及び前記複数の非回転プレートを収容する第1の空間を画成し、前記第2のハウジングは、前記押圧部材を収容する第2の空間を画成し、
前記第1のハウジング及び前記第2のハウジングは、互いに異なる材料によって構成され、
前記第1のハウジングは、前記第2のハウジングよりも強度の高い材料によって構成されている、変速機構。 a main shaft rotatably provided within the transmission case and supporting a plurality of main gears;
a countershaft that is provided in parallel to the main shaft within the transmission case and supports a plurality of counter gears that mesh with the plurality of main gears;
a countershaft brake device that applies braking force to the countershaft;
Equipped with
The countershaft brake device includes:
a housing that is removably attached to the transmission case;
a brake shaft connected to the countershaft;
a plurality of rotating plates arranged spaced apart from each other in the axial direction of the brake shaft and engaged with the brake shaft so as to rotate integrally with the brake shaft;
a plurality of non-rotating plates disposed between the plurality of rotating plates so as to face the plurality of rotating plates and engaged with the housing so as to be non-rotatable with respect to the housing;
a pressing member that presses the plurality of rotating plates and the plurality of non-rotating plates to bring the plurality of rotating plates and the plurality of non-rotating plates into pressure contact when the countershaft is braked;
including;
The housing includes a first housing and a second housing that are separable from each other in the axial direction, and the first housing has a first space that accommodates the plurality of rotating plates and the plurality of non-rotating plates. the second housing defines a second space that accommodates the pressing member ;
the first housing and the second housing are made of different materials,
The transmission mechanism , wherein the first housing is made of a stronger material than the second housing .
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