JPH023725A - 変速機におけるギヤ歯打ち音発生防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ１１発明目的 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車用等として用いられる変速機において
、変速用ギヤの噛み合いバックラッシュに起因して、特
にニュートラル時に発生するギヤ歯打ち音を抑制する装
置に関する。

（従来の技術） 自動車用等の変速機において、内部ギヤが噛み合いバッ
クラッシュのために、特にニュートラル時において、大
きな歯打ち音を生じるという問題がある。このため、こ
の歯打ち音を抑制することは従来から種々考えられてお
り、例えば、被動軸上に回転自在に配設された被動ギヤ
に、バネによる側圧をかけてこれに回転抵抗を与え、歯
打ち音を抑えるということが提案されている（実公昭５
７−１７１６３号公報）。

但し、上記の場合には、側圧を与える部材と被動ギヤと
の接触部のかじり、摩耗の問題等があることから、例え
ば、実開昭６１−２０４０６５号公報、実開昭６２−２
８６０号公報に開示されているように、回動プレート、
弾性抵抗部材を用いで被動ギヤに回転抵抗を与え歯打ち
音の発生を防止する装置も提案されている。

（発明が解決しようとする課題） 上記のような装置によれば、ニュートラル時等において
回転がフリーな状態になった被動ギヤに一定の回転抵抗
を与えることにより、駆動ギヤと被動ギヤとの噛み合い
バックラッシュを無くして歯打ち音を抑制することがで
きる。しかしながら、この回転抵抗が、変速に際して波
動ギヤを被動軸と係合させる係脱手段、例えば、シンク
ロメツシュ機構の作動抵抗となり、変速操作荷重が大き
くなるという問題がある。

本発明はこのようなことに鑑み、変速操作荷重を増大さ
せることなく、歯打ち音の発生を抑制することができる
ような構成のギヤ歯打ち音発生防止装置を提供すること
を目的とする。

口１発明の構成 （課題を解決するための手段） 上記目的達成のため、本発明によれば、複数の駆動ギヤ
および被動ギヤのうちから互いに噛合するいずれかのギ
ヤ組による動力伝達を選択して変速を行わせるようにし
た変速機において、最低速段用駆動ギヤを駆動軸に固設
し、この最低速段用駆動ギヤに噛合する最低速段用被動
ギヤを被動軸上に回転自在且つこの被動軸と係脱自在に
配設しており、最低速段用被動ギヤと被動軸との間に、
最低速段用被動ギヤに対する波動軸の駆動方向相対回転
差が、負のときには最低速段用被動ギヤに回転抵抗を付
与するが、正のときにはほとんど回転抵抗を発生させな
いワンウェイ機能付き回転抵抗部材を配設している。

（作用） 上記構成の装置を用いると、ニュートラル時においては
、被動軸が静止して駆動軸が回転されているので、最低
速段用被動ギヤは駆動方向に回転されており、このため
、上記駆動方向相対回転差は負であり、ワンウェイ機能
付き回転抵抗部材により回転抵抗がこの最低速段用被動
ギヤに付与され、最低速段用ギヤ組の噛み合いバックラ
ッシュが無くなりこのギヤからの歯打ち音が低下する。

なお、上記回転抵抗は駆動軸にも伝達されてこの駆動軸
の回転変動が抑制されるので、他のギヤからの歯打ち音
も低下する。

一方、最低速段用ギヤ以外のギヤ組による変速段が設定
されているときには、上記駆動方向相対回転差は正であ
り、最低速段用被動ギヤにはほとんど回転抵抗が作用し
ない。このため、この状態から最低速段への変速がなさ
れる場合に、この最低速段用被動ギヤを被動軸に係合さ
せるシンクロメヅシュ機構等の作動がスムーズであり、
変速操作荷重は小さい。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の好ましい実施例について説
明する。

第１図は本発明に係る歯打ち音発生防止装置を備えた変
速機１０を示し、この変速機１０はエンジン１の後端に
接合されている。エンジン１の出力軸１ａは、その後端
においてクラッチ２を介して、エンジン出力軸１ａと同
軸上に配設された変速機駆動軸１１に接続されている。

変速機駆動軸１１と平行に変速機被動軸１２が配設され
ており、駆動軸１１上には、１速〜５速用およびリバー
ス用の駆動ギヤ２１ａ〜２５ａおよび２６ａが配設され
、被動＠１２上には、１速〜５速用およびリバース用の
被動ギヤ２１ｂ〜２５ｂおよび２６ｂが配設されている
。そして、これらのギヤにより１速用ギヤ列２１ａ、２
１ｂ、２速用ギヤ列２２ａ、２２ｂ、３速用ギヤ列２３
ａ、２３ｂ、４速用ギヤ列２４ａ、２４ｂ、５速用ギヤ
列２５ａ、２５ｂおよびリバース用ギヤ列２６ａ、２６
ｂ、２６ｃが形成されている。

ここで、駆動ギヤ２１ａ、２２ａ、２６ａが駆動軸１１
に固設され、残りの駆動ギヤ２３ａ、２４ａ、２５ａが
駆動軸１１上に回転自在に配設されている。また、被動
ギヤ２１ｂ、２２ｂが被動軸１２上に回転自在に配設さ
れ、残りのギヤ２３ｂ、２４ｂ、２５ｂ、２６ｃが被動
軸１２に固設されている０回転自在に配設された各ギヤ
を駆動軸１１もしくは被動軸１２と係脱させるシンクロ
メツシュ機構１５．１６．１７が図示の如く配設されて
おり、このシンクロメツシュ機構の作動により、上記ギ
ヤ列のいずれかを選択して駆動軸１１から被動軸１２ヘ
エンジン出力が変速されて伝達される。なお、リバース
段の選択は、リバースアイドラギヤ２６ｂの軸方向の移
動によりなされる。

このようにして被動軸１２に変速して伝達されたエンジ
ン出力は、出力ギヤ列２７ａ、２７ｂを開して出力軸２
８に伝達され、車輪の方に出力される。

上記変速機１０における１速用ギヤ列２１ａ。

２１ｂおよび２速用ギヤ列２２ａ、２２ｂと、このうち
のいずれかのギヤ列による動力伝達を選択するシンクロ
メツシュ機構１５とを拡大して第２図に示す。

１速用および２速用駆動ギヤ２１ａ、２２ａは駆動軸１
１と一体に形成されており、１速用および２速用被動ギ
ヤ２１ｂ、２２ｂは、ニードルローラベアリング３１．
３８により被動軸１２上に回転自在に取り付けられてい
る。被動軸１２上における上記両被動ギヤ２１ｂ、２２
ｂの間には、両被動ギヤ２１ｂ、２２ｂと被動軸１２と
の係脱を行わせるシンクロメツシュ機構１５が配設され
ている。

このシンクロメツシュ機構１５を１速用被動ギヤ２１ｂ
との係脱部分を例にして説明する。この機構１５は、波
動軸１２にスプライン結合して固設されたハブ３３と、
このハブ３３の外周にスプライン結合して軸方向（図中
左右方向）に滑動自在に取り付けられたスリーブ３４と
、ハブ３３の側方において１速Ｍ被動ギヤボディ３０の
コーン面３０ｂ上に載置されたブロッキングリング３２
と、ブロッキングリング３２とハブ３３との間に配設さ
れた弾性シンクロナイザスプリング３５とから構成され
る。

スリーブ３４の外周溝３４ｂにはシフトフォーク（図示
せず）が係合しており、運転者によるシフトレバ−操作
に伴いシフトフォークを介してスリーブ３４が軸方向に
移動される。シフトレバ−が１速を選択するように操作
されると、スリーブ３４は図中左方に移動され、このス
リーブ３４により押圧されたスプリング３５によりブロ
ッキングリング３２が１速用ギヤボデイ３０のコーン面
３０ｂに押し付けられ、被動ギヤ２１ｂの回転が被動軸
１２の回転に同期し始める。

スリーブ３４がさらに左方に押されると、スリーブ３４
の側面チャンファがリング３２の側面チャンファを押し
てリング３２がコーン面３０ｂに強く押し付けられて、
被動ギヤ２１ｂと被動軸１２が完全に同期する。この後
、スリーブ３４はさらに左動されて、ブロッキングリン
グ３２のスプライン３２ａと噛合した後、被動ギヤボデ
ィ３０の側部に形成されたクラッチギヤ３０ａとスリー
ブ３４とがスプライン結合し、被動ギヤ２１ｂ（ギヤボ
ディ３０）と被動軸１２とが結合されて１速段が設定さ
れる。

この場合において、波動ギヤボディ３０と被動軸１２と
の間に回転抵抗があると、スリーブ３４と、ブロッキン
グリング３２のスプライン３２ａとの結合およびクラッ
チギヤ３０ａとの結合がスムーズに行えず、シフトレバ
−の操作荷重すなわち変速操作荷重が大きくなる。

この変速操作荷重の増大を防止するため、１速用被動ギ
ヤボデイ３０の右内面に、ワンウェイ機能付き回転抵抗
リング４０が取り付けられている。この回転抵抗リング
４０は、矢印■−■に沿った断面図である第３図に示す
ように、外周においてギヤボディ３０に固定され、その
内周が被動軸１２に接触する。さらに、内周から図にお
いて反時計回りに傾いた複数の切り込み４１が形成され
ている。この回転抵抗リング４０は、ゴム等の弾性材料
から作られており、その内周面と被動軸１２の外周面と
の接触による摩擦抵抗により、ギヤ２１ｂ（３０）と波
動軸１２との間に回転抵抗を与えるのであるが、上記複
数の切り込み４１の作用により、ギヤボディ３０に対し
て被動軸１２が反時計回り（矢印Ａ方向）に回転すると
きには回転抵抗を発生させるが、時計回り（矢印Ｂ方向
）に回転するときにはほとんど回転抵抗を発生させない
。

以上の構成の変速機における歯打ち音発生防止作動につ
いて説明する。

変速機１０がニュートラルで車両が停止している状態の
場合について考える。この時には、被動軸１２は静止し
ているが、駆動軸１１はエンジン回転（通常はアイドリ
ング回転）を受て回転している。１速用被動ギヤ２１ｂ
は１速用駆動ギヤ２１ａと噛合しているので、この被動
ギヤ２１ｂも回転されている。この被動ギヤ２１ｂは駆
動方向に回転しており、その方向は第３図において時計
方向である。この場合のギヤボディ３０に対する被動軸
１２の相対回転方向は矢印Ａで示す方向であり、回転抵
抗リング４０によりギヤボディ３゜と被動軸１２との間
に回転抵抗が発生する。

なお、ここで駆動方向の回転を正とし、波動ギヤ２１ｂ
の回転をＮ＋（＞０）とすると、被動軸１２の回転Ｎ　
ｏｕｔは０であるので、被動ギヤ２１ｂに対する波動軸
１２の駆動方向相対回転差ＮＲは、 ＮＲ工Ｏ−Ｎ、＝−Ｎ。

であり、負の値となる。すなわち、上記相対回転差ＮＲ
が負の場合には、被動ギヤボディ３ｏと被動軸１２との
間に回転抵抗リング４０により回転抵抗が発生するよう
に、回転抵抗リング４ｏが取り付けられている。

上記のように回転抵抗が発生すると、１速用駆動および
被動ギヤ２１ａ、２１ｂ間のバックラッシュが無くなり
、このギヤ２１ａ、２１ｂ間での歯打ち音の発生が防止
される。さらに、この回転抵抗は、１連用駆動ギヤ２１
ａから駆動軸１１にも伝達されるため、駆動軸１１の回
転変動が抑えられる。駆動軸１１の回転は、１速用以外
の他のギヤ列にも伝達されるのであるが、この伝達され
る回転の変動が抑えられることにより、上記他のギヤ列
における歯打ち音の発生が抑えられる。

次に、上記回転抵抗リング４０による変速繰作荷重への
影響を考えてみる。この変速操作荷重が問題となるのは
、１速への変速の場合であるので、１速以外の速度段、
例えば、２速での走行の時を考える。この場合の駆動軸
１１の回転をＮＩＮ、被動軸１２の回転をＮ　ｏｕｔと
すると、Ｎ　ｏｕｔ　＝　Ｎ　ＩＮ／　Ｇ　２ （但し、Ｇ２は２速のギヤ比） となる。このときの、１速用被動ギヤ２１ｂの回転をＮ
、とすると、 Ｎ　＋　＝　Ｎ　＋　Ｎ／　Ｇ　１ （但し、Ｇ１は］速のギヤ比） となる。このため、１速用被動ギヤに対する波動軸１２
の駆動方向相対回転差ＮＲは、 Ｎ　Ｒ＝　Ｎ０ＶＴ　　Ｎ　ｒ ＝　Ｎ　ＩＮ／　Ｇ　２　　Ｎ　ＩＮ／　Ｇ　ｔ　＞　
０（°、“　Ｇ２くＧＩ） となる。

このように、変速段が１速（最低速度段）以外の場合に
は、上記相対回転差ＮＲは正の値となるので回転抵抗リ
ング４０によっても、被動ギヤ２１ｂと被動軸１２との
間に回転抵抗はほとんど生じない。このため、この状態
で１速への変速を行っても、回転抵抗がないので、変速
操作荷重が大きくなることがなく、シフトレバ−操作を
スムーズに行うことができる。

また、上記のように、回転抵抗リング４０により回転抵
抗が発生する場合、すなわち、回転抵抗リング４０と被
動軸１２との摩擦が大きくなるのは、ニュートラル時の
みであるので、このリング４０の耐久性が大きい。

次に、回転抵抗リングの異なる例について、第４図およ
び第５図を用いて説明する。

このワンウェイ機能付き回転抵抗リング４５は、フリク
ションリング４６とフローティングリング４７とから構
成され、フリクションリング４６は、１速用被動ギヤボ
デイ３０に固定され、フローティングリング４７は被動
軸１２上にフローティング状態で載置されている。フリ
クションリング４６はゴム等の弾性材料から作られ、そ
の内周面がフローティングリング４７の外周面に接触し
ており、両リング４６．４７に相対回転があると、その
回転方向に如何に拘らず両者の間に回転抵抗が発生する
。

フローティングリング４７はハブ３３の側部に形成され
た周溝３３ａ内に突出するラチェツト爪４７ａを有して
いる０周溝３３ａには、ラチェツト爪４７ａの片方の側
面（第５図において、右側面）に当接係合可能なように
片方（右側）にのみ肩部を有した凹部３３ｂが形成され
ており、ハブ３３およびこれが結合される被動軸１２が
反時計方向（矢印Ａ方向）に回転すると、ラチェツト爪
４７ａが凹部３３ｂの肩部と係合してフローティングリ
ング４７が被動軸１２と一緒に回転する。

ハブ３３および被動軸１２が時計方向（矢印Ｂ方向）に
回転する場合には、ラチェツト爪４７と凹部３３ａの係
合がなされないので、被動軸１２はフローティングリン
グ４７とは別に回転する。

このため、被動ギヤボディ３０に対して被動軸１２が矢
印Ａ方向に回転すると、フローティングリング４７が被
動軸１２とともに回転し、フローティングリング４７と
フリクションリング４６との間の摩擦によりギヤボディ
３０に回転抵抗が付与される。ところが、被動軸１２が
矢印Ｂ方向に回転するときには、フローティングリング
４７とフリクションリング４６との相対回転が発生せず
、上記回転抵抗も発生しない。

このため、このような構成の回転抵抗リング４５を第３
図に示した回転抵抗リング４０に変えて用いても、回転
抵抗リング４０と同様の作用を得ることができる。

ハ１発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、最低速段用被動ギ
ヤと被動軸との間に、最低速段用被動ギヤに対する被動
軸の駆動方向相対回転差が、負のときには最低速段用被
動ギヤに回転抵抗を付与するが、正のときにはほとんど
回転抵抗を発生させないワンウェイ機能付き回転抵抗部
材を配設しているので、波動軸が静止して駆動軸が回転
されるニュートラル時においては、最低速段用被動ギヤ
は駆動方向に回転され、上記駆動方向相対回転差は負で
あり、ワンウェイ機能付き回転抵抗部材により回転抵抗
がこの最低速段用被動ギヤに付与され、最低速段用ギヤ
組の噛み合いバックラッシュが無くなり、このギヤから
の歯打ち音が低下する。さらに、この回転抵抗は駆動軸
にも伝達されてこの駆動軸の回転変動が抑制されるので
、他のギヤからの歯打ち音も低下する。一方、最低速段
用ギヤ以外のギヤ組による変速段が設定されているとき
には、上記駆動方向相対回転差は正であり、最低速段用
被動ギヤにはほとんど回転抵抗が作用゛しないため、こ
の状態から最低速段への変速がなされる場合に、この最
低速段用被動ギヤを被動軸に係合させるシンクロメツシ
ュ機構等の作動がスムーズであり、変速操作荷重を増大
させることがない、また、上記回転抵抗部材が回転抵抗
を付与する、すなわち、この回転抵抗部材が仕事をする
のは、変速機がニュートラルのときのみであるので、回
転抵抗部材の耐久性が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るギヤ歯打ち音発生防止装置を備え
た変速機を示す断面図、 第２図はこの変速機の一部を拡大して示す断面図、 第３図は第２図の矢印ト１に沿った断面図、第４図は本
発明の異なる例を示す断面図、第５図は第４図の矢印■
−ｖに沿った断面図である。 １・・・エンジン　　　　　１０・・・変速機１１・・
・変速機駆動軸　　１２・・・変速機波動軸１５・・・
シンクロメツシュ機構 ３２・・・ブロッキングリング ３３・・・ハブ　　　　　　３４・・・スリーブ４０．
４５・・・回転抵抗リング

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）駆動軸上に並列に配設された複数の駆動ギヤと、被
   動軸上に並列に配設されるとともに前記複数の駆動ギヤ
   のうちの対応する駆動ギヤとそれぞれ噛合する複数の被
   動ギヤとを有し、前記複数の駆動ギヤおよび被動ギヤの
   うちから互いに噛合するいずれかのギヤ組による動力伝
   達を選択して変速を行わせるようにした変速機において
   、 前記複数の駆動ギヤのうちの最低速段用駆動ギヤが前記
   駆動軸に固設され、この最低速段用駆動ギヤに噛合する
   最低速段用被動ギヤが前記被動軸上に回転自在且つこの
   被動軸と係脱自在に配設されており、 前記最低速段用被動ギヤと前記被動軸との間には、前記
   最低速段用被動ギヤの回転（Ｎ＿１）に対する前記被動
   軸の回転（Ｎ＿Ｏ＿Ｕ＿Ｔ）の駆動方向相対回転差（Ｎ
   Ｒ＝Ｎ＿Ｏ＿Ｕ＿Ｔ−Ｎ＿１）が、負のときには前記最
   低速段用被動ギヤに回転抵抗を付与するが、正のときに
   はほとんど回転抵抗を発生させないワンウェイ機能付き
   回転抵抗部材を配設したことを特徴とするギヤ歯打ち音
   発生防止装置。