JPH03113160A - 歯車式変速機の歯打ち音低減装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、歯車式変速機における歯打ち音低減装置に関
するものである。

（従来の技術） 従来より、歯車式変速機に入力されるエンジンからの駆
動力には回転変動があり、この回転変動に伴って歯車式
変速機のギヤの噛み合いに歯打ち音が発生することから
、例えば、特開昭５７−２００７６１号公報に見られる
ように、歯車式変速機の入力軸の回転変動量を検出し、
その信号に基づいてニュートラル時のうちエンジンのト
ルク変動の大きい時のみカウンタシャフトに電磁ブレー
キによってブレーキをかけ、駆動損失を低く抑えながら
歯打ち音を減少させるようにした技術が公知である。

また、エンジンの出力を歯車式変速機によって変速して
出力するについて、その歯車式変速機の各部にオイルポ
ンプによってオイルを送給して潤滑性を確保する必要が
あり、例えば、実開昭５７−５１８［ｉ５号公報に見ら
れるように、このオイルポンプを変速機内部に配設する
ようにした構造が公知である。

（発明が解決しようとする課題） しかして、上記のようにエンジンの回転変動を検出しト
ルク変動の大きなニュートラル時のみブレーキ力を作用
させるものでは、実際の歯打ち音の大きさに対応したも
のでなく不必要なブレーキをかけたり、歯打ち音が抑制
できなかったりする恐れがある。

すなわち、歯打ち音そのものはエンジンの加振力として
の回転の角速度変動に伴う微小振動によって発生するも
のであり、特に低回転状態ではエンジン回転が不安定と
なって歯打ち音も大きくなりエンジン回転数の上昇と共
にエンジン回転も安定して角速度変動が小さくなること
から歯打ち音は小さくなる。しかし、実際にエンジン音
と共に歯打ち音を聞いた場合に、エンジン回転数の上昇
に伴ってエンジン全体の騒音レベルは上昇し、歯打ち音
？Ｊ気にならなくなる傾向にあり、このような状態にお
いても回転変動が大きいからといってブレーキ力を作用
させると、エンジン出力の不必要な低下を招く問題を有
する。

そこで本発明は上記事情に鑑み、歯車式変速機での歯打
ち音をその発生状態に対応して低減するようにした歯車
式変速機の歯打ち音低減装置を提供することを目的とす
るものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明の歯打ち音低減装置は、
カウンタシャフトにブレーキ力を作用させるオイルポン
プ等によるブレーキ手段と、該ブレーキ手段のブレーキ
力を変更するブレーキ力調整手段と、エンジン回転数を
検出する回転数検出手段と、該回転数検出手段の信号を
受け、エンジン回転数が低いほど前記ブレーキ手段のブ
レーキ力を強くする制御手段とを備えて構成したもので
ある。

また、シフトポジション検出手段を備え、該シフトポジ
ション検出手段の信号を受けた前記制御手段は、エンジ
ン回転数とシフトポジションに応じてブレーキ力を変更
するように構成してもよいものである。

（作用） 上記のような歯打ち音低減装置では、エンジン回転数そ
のものに応じて、エンジン回転数が低回転状態では回転
が不安定で角速度変動が大きく、しかもエンジン全体の
騒音が低レベルであることから歯打ち音の発生が顕著に
なり、この低回転時にはカウンタシャフトに対するブレ
ーキ力を強めて該カウンタシャフトの回転に抵抗を与え
、歯打ち音を低減する一方、エンジン回転数が安定しか
つエンジン音が大きくなって歯打ち音が掻き消される状
態ではブレーキ力を弱めてカウンタシャフトの回転抵抗
を低減して出力損失の減少で出力特性を高めるようにし
ている。

（実施例） 以下、図面に沿って本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例のオイルポンプによる歯打ち
音低減装置を備えた動力伝達機構の要部断面構造を示し
、第２図はオイルポンプ部分の詳細断面構造を、第３図
はその正面構造を示している。

マニュアル式の歯車式変速機１を収容するトランスミッ
ションケーシング２の一端部に、クラッチ装置３を収容
するクラッチハウジング４が締結されている。

上記クラッチ装置３は、エンジン出力が入力されるフラ
イホイール６を備え、このフライホイール６と同心上に
歯車式変速機１に対する入力軸７（クラッチシャフト）
が配設され、両者間の動力の伝達を上記フライホイール
６にクラッチディスク８をプレッシャプレート９の圧接
状態を切り換えることによって行うものである。上記圧
接は例えばダイヤフラムスプリング１０を使用して行っ
て動力伝達状態とし、レリーズ機構（図示せず）によっ
てクラッチペダルの操作に対応して圧接を解除し、動力
遮断状態とするクラ・）チ機能を得るものである。そし
て、上記クラッチ装置３は、工ンジン側が開放したクラ
ッチハウジング４内に収容され、該クラッチハウジング
４の略中央を前記入力軸７が貫通して、トランスミッシ
ョンケーシング２にベアリング１１を介して支持され内
部に延長されている。

前記入力軸７の後端には、同心上にメインシャフト１５
が配設され、該メインシャフト１５と平行にカウンタシ
ャフト１６がトランスミッションケーシング２にベアリ
ング１７を介して支持されている。前記入力軸７の端部
のドライブギヤ１８とカウンタドリブンギヤ１９との噛
合でカウンタシャフト１６が駆動され、このカウンタシ
ャフト１６の各変速段のカウンタギヤ２１ａ、２１ｂと
常時噛合するメインシャフト１５に回動自在に装着され
た各変速段ギヤ２２ａ、２２ｂが常時回転されている。

そして、シンクロ機構２３によって上記変速段ギヤ２２
ａ、２２ｂを選択的にメインシャフト１５に締結して所
定の変速比を得るようにした、公知の機構が設置されて
いる。上記メインシャフト１５の内部にはオイル通路２
４が形成され、シンクロ機構２３およびギヤ噛合部に潤
滑油を供給するように構成される。

上記メインシャフト１５のオイル通路２４に対してオイ
ルを送給するオイルポンプ２７が、前記カウンタシャフ
ト１６の先端部におけるトランスミッションケーシング
２とクラッチハウジング４とで囲まれる空間に配設され
、該カウンタシャフト１６によって駆動される。

そして、上記オイルポンプ２７はカウンタシャフト１６
に対し、てポンプ駆動負荷を与えることで、該カウンタ
シャフト１６にブレーキ力を作用させるブレーキ手段Ａ
に構成され、このブレーキ手段Ａによるブレーキ力の変
更は、後述の吐出圧の調整による駆動負荷の増減変更に
よって行うものである。

前記ブレーキ手段Ａとしてのオイルポンプ２７は、入力
軸７の下方におけるカウンタシャフト１６の前端延長線
上に配設されるものであって、トランスミッションケー
シング２の前面部にはインターハウジング２８が設置さ
れ、このインターハウジング２８にオイルポンプ２７が
形成されている。このインターハウジング２８は入力軸
７を支持するベアリング１１の周囲から下方に伸びて、
カウンタシャフト１６を支持するベアリング１７の周囲
に延設されている。そして、このインターハウジング２
８に、オイルポンプ２７のポンプシャフト３１が嵌挿さ
れている。該ポンプシャフト３１の基端部３１ａはカウ
ンタシャフト１６の先端部１６ａに、溝と突起との係合
で連係され、該カウンタシャフト１６の回転力が伝達さ
れて駆動される。

上記ポンプシャフト３１にはオイルポンプ２７のインナ
ーロータ３２が固着され、該インナロータ３２の外周に
アウターロータ３３が配設され、両ロータ３２．３３は
ポンプカバー３４によって覆われている。また、ポンプ
シャフト３１の回転に対してインナーロータ３２とアウ
ターロータ３３との間に得られるポンプ作用に対応して
、前記インターハウジング２８には負圧側に吸入ポー十
３５が加圧側に吐出ポート３６が形成されている。

上記吸入ポート３５には、トランスミッションケーシン
グ２の下部に設置されたオイルストレーナ３７からのオ
イルが吸入バイブ３８を経て、インターハウジング２８
内に形成された吸入口３９（第３図参照）から前記吸入
ポート３５に接続される。なお、トランスミッションケ
ーシング２には、前記カウンタシャフト１６の中心線を
オイルレベルＯＬとする量のオイルが注入されている。

一方、前記オイルポンプ２７の吐出ポート３６に接続さ
れた吐出通路４１は、上方の入力軸７の外周部分に延び
、入力軸７のオイル供給通路４２に環状溝４３、貫通孔
４４を介して連通し、該入力軸７のオイル供給通路４２
の後端部に接続されたノズル４５からメインシャフト１
５内のオイル通路２４に送給される。

また、前記吐出ポート３６から延びる吐出通路４１の途
中にはリリーフ通路４７が分岐され、該リリーフ通路４
７には前記ブレーキ手段Ａとしてのオイルポンプ２７の
吐出圧の調整で、該オイルポンプ２７の駆動負荷すなわ
ちカウンタシャフト１６に対するブレーキ力を変更する
ブレーキ力調整手段Ｂが設置されている。

このブレーキ力調整手段Ｂの構成は、第３図に示すよう
に、リリーフ通路４７にボールによるリリーフバルブ４
８が介装され、このリリーフバルブ４８の開弁圧を設定
するバルブスプリング４８ａの長さすなわち付勢力がソ
レノイドアクチュエータ４９によって調整される。この
バルブスプリング４８ａの後端を受けるリテーナ４８ｂ
の背面に、ソレノイドアクチュエータ４９のロッド４９
ａ先端が当接され、該ロッド４９ａの突出量によってリ
リーフバルブ４８のリリーフ圧を変更する。

これにより、バルブスプリング４８ａの付勢力を高めて
オイルポンプ２７の吐出圧を高めると、該オイルポンプ
２７の駆動負荷が増大してカウンタシャフト１６に対す
るブレーキ力を強める一方、バルブスプリング４８ａの
付勢力を小さくするとオイルポンプ２７の吐出圧が低下
し、該オイルポンプ２７の駆動負荷が低減してカウンタ
シャフト１６に対するブレーキ力を弱めるように変更す
るものである。

なお、この上記ソレノイドアクチュエータ４９によるリ
リーフ圧の調整は、カウンタシャフト１６の回転上昇に
対する吐出圧の上限を規制する機能をも有する。また、
上記リリーフ通路４７のリリーフバルブ４８が開作動し
た際にリリーフされるオイルは、リリーフポート４７ａ
からトランスミッションケーシング２内に回収するよう
に形成されている。

上記のようなオイルポンプ２７の設置に対し、前記クラ
ッチハウジング４のトランスミッションケーシング２に
対する締結部分は、前記インターハウジング２８および
オイルポンプ２７のポンプカバー３４を覆うように内方
に膨らんで遮蔽壁４ａが外周部のクラッチハウジング４
と一体に形成され、この遮蔽壁４ａとトランスミッショ
ンケーシング２の端面との間に形成される空間に前記オ
イルポンプ２７が配設され、クラッチ装置３の部分への
オイルポンプ２７から洩れたオイルが進入するのを防止
している。なお、遮蔽壁４ａの中心部には入力軸７の外
周部分に沿ってスリーブ５０がオイルシール５１を介し
て連接されている。

前記ブレーキ手段Ａのブレーキ力の調整すなわちブレー
キ力調整手段Ｂのソレノイドアクチュエータ４９の制御
は、第４図に示すようなコントロールユニット（マイク
ロコンピュータ）で構成される制御手段Ｃによって行う
。この制御手段Ｃには、エンジンらの回転数を検出する
回転センサ５３による回転数検出手段Ｅからの回転信号
、クラッチ装置３の接続状態を検出するクラッチスイッ
チ５４からのクラッチ信号および変速機１のシフトポジ
ションを検出するシフトポジションセンサ５５によるシ
フトポジション検出手段Ｆからのシフトポジション信号
がそれぞれ入力され、これらの信号に基づき歯打ち音の
発生状態に応じてカウンタシャフト１６に対するブレー
キ力を調整する制御信号を前記ブレーキ力調整手段Ｂの
ソレノイドアクチュエータ４９に出力するものである。

すなわち、上記制御手段Ｃは、基本的にはエンジン回転
数が設定値、例えば３．０００ｒｐＩ１１以下の状態お
よびニュートラル状態でブレーキ力を強め、走行歯打ち
音およびアイドル歯打ち音を低減する一方、３．００Ｏ
ｒｐｍ以上でブレーキ力を弱めて出力損失を低減するも
のである。上記エンジン回転数の設定値は、エンジン回
転数の上昇と共に角速度変動が低減して歯打ち音が低下
する特性と、エンジン回転数の上昇と共にエンジン音が
増大する特性との交点の回転数であり、これ以下では歯
打ち音の抑制が要求され、これ以上では出力向上が要求
されるものである。

また、上記制御手段Ｃは、シフトポジションに応じ、エ
ンジン回転数が３．００Ｏｒｐｍ以下でも低速シフトポ
ジション（１，２速）の場合には、ブレーキ力は弱める
ように制御するものである。さらに、変速時には変速時
間を短縮することからブレーキ力を弱める制御を行う。

次に上記制御手段Ｃのブレーキ力制御の処理を第５図の
フローチャートに基づいて説明する。制御スタート後、
ステップＳ１で前記各種信号を入力し、ステップＳ２で
クラッチ３が接続状態か否かを判定し、この判定がＹＥ
Ｓでクラッチ３が接続状態にある場合には、ステップＳ
３で変速機１のシフトポジションがニュートラルか否か
を判定する。

上記ステップＳ３の判定がＹＥＳでシフトポジションが
ニュートラルの場合には、ステップＳ４で前記ソレノイ
ドアクチュエータ４９にロッド４９ａの突出量を増大す
るブレーキ力を強める信号を出力して、アイドル歯打ち
音を低減する作動を行う。

このクラッチ３が接続されたニュートラル状態では、変
速機１はエンジン回転が伝達されて回転状態にあり、ま
た、アイドル時のようにエンジンは不安定回転領域で歯
打ち音も大きく、しがち、エンジン回転数も比較的低く
てエンジン音が小さいことから、カウンタシャフト１６
にブレーキ力を作用させて、このアイドル歯打ち音を低
減するものである。

一方、前記ステップＳ３の判定がＮｏで、変速機１がニ
ュートラル以外の走行シフトポジションにある場合には
、ステップＳ５でこのシフトポジションが３〜５速の高
速段か否かを判定する。この判定がＹＥＳで高速段にあ
る場合には、ステップＳ６に進んでエンジン回転数が３
．ＯＯＯｒｐｍ以下が否かを判定する。エンジン回転数
が３．００Ｏｒｐｍ以下の場合には、ステップＳ７で前
記ソレノイドアクチュエータ４９にロッド４９ａの突出
量を増大するブレーキ力を強める信号を出力して、走行
歯打ち音を低減する作動を行う。

このクラッチ３が接続状態で高速段にシフトポジション
がある走行状態で、しかもエンジン回転数が設定値以下
にある時には、定速走行状態となって比較的エンジン回
転数が低いことからその角速度変動によって比較的大き
な歯打ち音が発生し、しかも、エンジン音が小さいこと
から、カウンタシャフト１６にブレーキ力を作用させて
、この走行歯打ち音を低減するものである。

また、上記ステップＳ６の判定がＮｏで、エンジン回転
数が３．００Ｏｒｐｍを越えている場合には、ステップ
Ｓ８で前記ソレノイドアクチュエータ４９にロッド４９
ａの突出量を減少するブレーキ力を弱める信号を出力し
て、走行性能を向上する作動を行う。

この高回転状態では、エンジン回転も安定して走行歯打
ち音が低下し、かつエンジン音も大きくなって歯打ち音
が掻き消され、しかも、走行負荷が増大して要求出力が
大きくなることから、カウンタシャフト１６のブレーキ
力すなわち回転抵抗を弱めて出力損失を低減して出力の
増大を得るものである。

さら、に、前記ステップＳ５の判定がＮｏで、走行シフ
トポジションが低速段（１，２速）にある場合には、ス
テップＳ９で前記ソレノイドアクチュエータ４９にロッ
ド４９ａの突出量を減少するブレーキ力を弱める信号を
出力して、駆動抵抗の低減による燃費性の改善を行う。

この１，２速のような低速段のシフトポジションでは、
発進加速時に頻繁に使用され、しかも比較的高い回転域
で運転され、さらに、このシフトポジションでの経過時
間が短いことから、この状態での歯打ち音は実用上では
特に問題とならず、それよりブレーキ力の低減による出
力損失の減少を得ることで燃費性の改善、加速性の向上
を行うものである。

また、前記ステップＳ２の判定がＮｏでクラッチ３が切
られている場合には、ステップＳＩＯに進んでシフトポ
ジションがニュートラルか否かを判定する。この判定が
ＹＥＳでニュートラルの時には、ステップＳｌｌで前記
ソレノイドアクチュエータ４９にロッド、４９ａの突出
量を減少するブレーキ力を弱める信号を出力して、変速
時間の縮を行う。

このクラッチ３が切られたニュートラル状態は、変速操
作に伴って発生するものであり、この変速時にカウンタ
シャフト１６にブレーキ力が作用していると、シンクロ
装置によるカウンタシャフト１６等の同期回転の回転変
動に時間がかかり、変速時間が長、≦なって変速操作性
の低下を招くことから、この変速時のカウンタシャフト
１６の回転抵抗を低減するようにブレーキ力を弱めるも
のである。

一方、前記ステップＳ１０の判定がＮｏでシフトポジシ
ョンがニュートラル以外の走行シフトポジションにある
場合には、ステップＳ１２で前記ソレノイドアクチュエ
ータ４９にロッド４９ａの突出量を増大するブレーキ力
を強める信号を出力して、出力側からの振動歯打ち音を
低減する作動を行う。

このクラッチ３が切られた走行シフトポジションの状態
は、走行中に負荷がかかっている状態でクラッチ３が切
られた変速前段の操作時であり、この状態ではエンジン
回転変動は伝達されないが、それまでの駆動トルクがメ
インシャフト１５から出力されており、クラッチ３が切
れた時に駆動系の捩り変形の反動が伝達されて歯打ち音
が発生するものであり、この振動歯打ち音を低減するこ
とからブレーキ力を作用させるものである。

上記実施例の構成によれば、カウンタシャフト１６の端
部によって直接駆動するオイルポンプ２７を配設し、こ
のオイルポンプ２７の駆動抵抗をカウンタシャフト１６
のブレーキ手段Ａとして使用し、そのブレーキ力をリリ
ーフ圧の調整で可変としてエンジン回転数、シフトポジ
ションおよびクラッチ３の状態に応じて制御するように
したことにより、アイドル歯打ち音、走行歯打ち音およ
び振動歯打ち音をブレーキ力を強めて減少させると共に
、不必要なブレーキ力を解除して駆動抵抗の減少に伴う
出力性能の向上、走行性（加速性）および燃費性の改善
、変速操作性を確保することができるものである。

（発明の効果） 上記のような本発明によれば、カウンタシャフトにブレ
ーキ力を調整可能に作用させるオイルポンプ等によるブ
レーキ手段を設け、エンジン回転数が低いほどブレーキ
手段のブレーキ力を強くする制御手段を設けたことによ
り、エンジン回転そのものに基づいて、エンジン回転が
不安定で角速度変動による歯打ち音が大きく発生する低
回転状態では、カウンタシャフトに対するブレーキ力を
強めて回転に抵抗を与えて歯打ち音を低減する一方、エ
ンジン回転数が安定しかつエンジン音が大きくなって歯
打ち音が掻き消される高回転状態ではブレーキ力を弱め
て出力特性を高めることができるものである。

また、エンジン回転数とシフトポジションに応じてブレ
ーキ力を制御するものでは、より歯打ち音の発生状態に
対応した実用的な歯打ち音の低減制御を行うことができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のオイルポンプによる歯打ち
音低減装置を備えた動力伝達機構の要部断面図、 第２図はオイルポンプ部分の詳細断面図、第３図はクラ
ッチハウジングおよびポンプカバーを外した状態でのト
ランスミッションケーシングの部分断面正面図、 第４図は制御系統を示す概略構成図、 第５図は制御手段の処理を説明するためのフローチャー
ト図である。 １・・・・・・変速機、３・・・・・・クラッチ装置、
７・・・・・・入力軸、１５・・・・・・メインシャフ
ト、１６・・・・・・カウンタシャフト、２７・・・・
・・オイルポンプ、３６−・・・・・・吐出ポート、４
１・・・・・・吐出通路、４７・・・・・・リリーフ通
路、４８・・・・・・リリーフバルブ、４つ・・・・・
・ソレノイドアクチュエータ、５３・・・・・・回転セ
ンサ、５４・・・・・・クラッチスイッチ、５５・・・
・・・シフトポジションセンサ、Ａ・・・・・・ブレー
キ手段、Ｂ・・・・・・ブレーキ力調整手段、Ｃ・・・
・・・制御手段、Ｅ・・・・・・回転数検出手段、Ｆ・
・・・・・シフトポジション検出手段。 第 ４ 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンの駆動力が入力される入力軸と同一軸線
   上に出力側のメインシャフトが配設され、該メインシャ
   フトと平行にカウンタシャフトが配設され、このカウン
   タシャフトが入力軸によって常時回転される歯車式変速
   機において、前記カウンタシャフトにブレーキ力を作用
   させるブレーキ手段と、該ブレーキ手段のブレーキ力を
   変更するブレーキ力調整手段と、エンジン回転数を検出
   する回転数検出手段と、該回転数検出手段の信号を受け
   、エンジン回転数が低いほど前記ブレーキ手段のブレー
   キ力を強くする制御手段とを備えたことを特徴とする歯
   車式変速機の歯打ち音低減装置。
2. （２）前記ブレーキ手段がオイルポンプであることを特
   徴とする請求項１記載の歯車式変速機の歯打ち音低減装
   置。
3. （３）シフトポジション検出手段を備え、該シフトポジ
   ション検出手段の信号を受けた制御手段は、エンジン回
   転数とシフトポジションに応じてブレーキ力を変更する
   ことを特徴とする請求項１記載の歯車式変速機の歯打ち
   音低減装置。