JPH0649958Y2 - 摺動噛合式歯車機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、自動車用変速機におけるリバースドライブ
機構等のような摺動噛合式歯車機構に関する。

〔従来の技術〕

一般に、自動車用変速機におけるリバースドライブ機構
については、第４図に示すように、カウンタシャフト５
に配設されたカウンタ歯車７から中間歯車９を介してメ
インシャフト１に配設されたリバース用歯車４に動力を
伝達するように構成されている。この動力伝達の継続を
行うため、中間歯車９を摺動可能に構成し、中間歯車９
を摺動噛合位置に移動させた時、中間歯車９をカウンタ
歯車７とリバース用歯車４の双方に噛み合わせるように
構成されている（第５図参照）。

しかしながら、この摺動噛合式歯車機構は、動力伝達中
に、摺動可能な歯車即ち中間歯車９に軸方向の推力が作
用し、該中間歯車９が軸方向に摺動して噛み合わせ状態
が外れ、いわゆるギヤ抜け状態が発生する。このギヤ抜
け状態の発生を防止するため、例えば、実公昭63-24285
号公報に開示されたような摺動噛合式歯車機構のギヤ抜
け防止装置が開示されている。該摺動噛合式歯車機構の
ギヤ抜け防止装置を、第４図及び第５図を参照して説明
する。

第４図は従来のリバースドライブ機構において中間歯車
を摺動噛合位置に移動した時の側面図、及び第５図は第
４図の線Ｖ−Ｖにおける展開断面図である。第５図にお
いて、メインシャフト１は変速機ケース２に軸受３によ
って回転可能に支持されている。このメインシャフト１
には、リバース用歯車４がスプライン嵌合15され、メイ
ンシャフト１と一体回転する。カウンタシャフト５は、
メインシャフト１に平行に配置され、変速機ケース２に
軸受６によって回転可能に支持されている。カウンタシ
ャフト５には、カウンタ歯車７がスプライン嵌合17さ
れ、カウンタシャフト５と一体回転する。カウンタ歯車
７は、リバース用歯車４に対向して配置されている。

固定軸18は、メインシャフト１及びカウンタシャフト５
に平行に配置され、変速機ケース２及び該変速機ケース
２に対向する側の変速機ケース19に回転不能に即ち固定
状態に支持されている。固定軸18は、中間歯車軸を構成
するものであり、大径部18aと小径部18bから構成されて
いる。この固定軸18には、中間歯車９が大径部18aと小
径部18bとの間で軸方向に摺動し且つ回転自在に支持さ
れている。この中間歯車９を構成するボス部14の外周に
は、シフトフォーク（図示せず）が係合する環状溝13が
形成されている。この環状溝13に係合するシフトフォー
クのシフト作動によって、中間歯車９は固定軸18上を摺
動し、カウンタ歯車７に噛合する。カウンタ歯車７と中
間歯車９との噛み合いに関して、固定軸18の小径部18b
が摺動噛合位置となり、固定軸18の大径部18aが非摺動
噛合位置となる。固定軸18の大径部18aと小径部18bとの
間には、0.1mm程度の半径差があり、大径部18aと小径部
18bとの境界部には、肩部20が円周全域にわたって形成
されている。この小径部18bは、中間歯車９を構成する
ボス部14の幅の長さより長く形成されている。従って、
中間歯車９が固定軸18上を矢印Ａ方向に摺動することに
よってカウンタ歯車７と噛み合うが、この状態では、中
間歯車９を構成するボス部14全長にわたって、固定軸18
の小径部18bに位置するようになる。この摺動噛合位置
に中間歯車９がシフトされた状態で、動力が伝達される
と、中間歯車９は、カウンタ歯車７とリバース用歯車４
との噛み合いによって生じる力によって、第４図に矢印
Ｐで示す方向に押し付けられ、固定軸18に対して偏心す
ることになり、中間歯車９に形成された嵌合孔16の内周
面の一部が小径部18bの外周面の一部に接触するように
なる。この状態では、中間歯車９を構成するボス部14の
側端面即ちボス部端面12が肩部20に当接可能な状態にな
る。従って、動力伝達中に、中間歯車９に矢印Ｑ方向の
推力が発生したとしても、中間歯車９を構成するボス部
14の側端面12が固定軸18に形成された肩部20に当接し、
中間歯車９は該肩部20に規制され、動力伝達中に中間歯
車９がそれ以上右方向即ち矢印Ｑ方向に移動できなくな
り、従って、動力伝達中に発生するギヤ抜け状態の発生
を防止することができる。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、前掲実公昭63-24285号公報に開示された
摺動噛合式歯車機構のギヤ抜け防止装置は、上記のよう
に、動力伝達中に中間歯車９が肩部20に突き当たり矢印
Ｑ方向への移動が規制されて、従来発生していたような
動力伝達中に発生するギヤ抜け状態の発生を防止するこ
とができるが、中間歯車９を固定軸18上で矢印Ｑ方向へ
摺動移動させ、カウンタ歯車７との噛合状態を解除即ち
ギヤ抜き作動を行う場合に、中間歯車９にはトルクが伝
達されていない状態であるから、中間歯車９は固定軸18
の小径部18bに対して自重で下方に位置することにな
り、中間歯車９に形成された嵌合孔16の内周面の上部が
小径部18bの外周面の上部に接触するようになる。この
状態では、中間歯車９を構成するボス部14の側端面12が
上に位置する肩部20に当接状態になる。このような状態
で、中間歯車９を固定軸18上で矢印Ｑ方向へ摺動移動さ
せると、ボス部14の側端面即ちボス部端面12が肩部20を
乗り越えて移動はできるものの、引っ掛かり状態が発生
し、シフトフィーリングの低下を招くことになる。

この考案の目的は、上記課題を解決することであり、変
速機等の摺動噛合式歯車機構において、動力伝達中に摺
動可能な歯車に軸方向の推力が作用しても、固定軸に形
成された肩部に前記歯車のボス部端面が当接して、該歯
車が軸方向に摺動して噛み合わせ状態が外れるギヤ抜け
状態の発生を防止し、特に、動力非伝達中にシフトフォ
ークによって前記歯車を固定軸上で摺動移動させ、噛み
合っている歯車との噛合状態を解除する場合に、前記固
定軸の前記肩部が前記歯車の前記ボス部端面が引っ掛か
ることなくスムースに摺動移動ができ、シフトフィーリ
ングを向上させることができる摺動噛合式歯車機構を提
供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この考案は、上記の課題を解決し、上記の目的を達成す
るために、次のように構成されている。即ち、この考案
は、摺動可能な歯車を回転自在に支持する歯車噛合位置
側における固定軸の下側外周面のみを、歯車幅以上の長
さにわたって小径にして非噛合位置側に肩部を形成し、
歯車噛合時に前記歯車のボス部端面を前記肩部に当接可
能に構成したことを特徴とする摺動噛合式歯車機構に関
する。

〔作用〕

この考案による摺動噛合式歯車機構は、上記のように構
成されているので、次のような作用をする。即ち、この
考案は、摺動可能な歯車を回転自在に支持する歯車噛合
位置側における固定軸の下側外面のみを、歯車幅以上の
長さにわたって小径にして非噛合位置側に肩部を形成
し、歯車噛合時に前記歯車のボス部端面を前記肩部に当
接可能に構成したので、動力伝達中には、噛み合いで生
じる力によって前記対向歯車側へ押し付けられて前記歯
車が前記固定軸に対して偏心し、前記歯車が前記固定軸
上を摺動する推力を受けても前記歯車の前記ボス部端面
が前記肩部に引っ掛かり、軸方向に摺動できず、ギヤ抜
け状態の発生を防止できる。これに対して、無負荷時に
は、前記歯車は前記固定軸の前記小径部に対して自重で
下方に位置することになるが、前記小径部の前記外周面
の上部には肩部に形成されておらず、平坦な形状である
ので、前記歯車の前記ボス部端面が下に位置する前記肩
部に引っ掛かることがなく、前記歯車は前記固定軸上を
大径部側へスムースに且つ確実に摺動移動できる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して、この考案による摺動噛合式歯車
機構の一実施例を説明する。

第１図、第２図及び第３図に示す構成要素には、第４図
及び第５図を参照して従来例として説明した構成要素と
同一のもの或いは同一の機能を有するものには同一の符
号を付している。そこで、同期噛合機構において、基本
的に従来のものと同一の機能を有する同一符号を付した
構成要素については、ここでは再度説明するのを省略す
る。

この摺動噛合式歯車機構において、固定軸８は変速機の
ケース（図示してないので、第５図参照）に回転不能に
固定されており、該固定軸８には摺動可能な歯車即ち中
間歯車９が軸方向に摺動可能に且つ回転自在に支持され
ている。該中間歯車９は、固定軸８上を軸方向に摺動移
動してカウンタ歯車（図示してないので、第５図参照）
に噛合して動力伝達を行い、また、固定軸８上を反対方
向に摺動移動して前記カウンタ歯車との噛み合いが解除
されて無負荷状態即ち動力非伝達状態になるものであ
る。

固定軸８については、中間歯車９がカウンタ歯車と噛み
合う歯車噛合位置側の軸部の下側外面のみが、中間歯車
９が形成されているボス部14の長手方向長さ、言い換え
れば、歯車幅以上の長さにわたって小径部8bに形成し、
更に、中間歯車９がカウンタ歯車と噛み合いから離脱す
る歯車非噛合位置側の軸部を通常の断面円形状の大径部
8aに形成されている。言い換えれば、固定軸８の断面形
状については、第３図に示すように、歯車非噛合位置側
の大径部8aは軸心11aを中心に円形を描いた断面形状を
有しており、また、歯車噛合位置側の小径部8bは下側が
軸心11aから上方へ距離Ｌだけ偏位した軸心11bを中心に
円形を描いた断面形状を有し且つ上側が軸心11aを中心
に円形を描いた断面形状を有している。このように、固
定軸８を大径部8aと小径部8bで形成することによって、
固定軸８には大径部8aと小径部8bとの境界部、即ち、非
噛合位置側の大径部8aに肩部10が形成される。

上記のように、固定軸８の下側のみに肩部10を形成する
ことによって、中間歯車９が前記カウンタ歯車に噛み合
う歯車噛合時即ち動力伝達中には、中間歯車９は対向す
る前記カウンタ歯車及び該カウンタ歯車に噛み合うリバ
ース用歯車（図示してないので、第５図参照）の２つの
対向歯車に噛み合って生じる力により、中間歯車９は前
記対向歯車側へ押し付けられ、中間歯車９が固定軸８に
対して偏心し、中間歯車９に形成された嵌合孔16の内周
面の一部が固定軸８の小径部8bの下側外周面8cに接触す
るようになり、中間歯車９のボス部14の側端面即ちボス
部端面12が肩部10に当接可能な状態になる。従って、中
間歯車９は肩部10に規制されて軸方向に摺動することが
できなくなり、中間歯車９が前記各対向歯車との噛み合
わせ状態が外れるようなことがなく、ギヤ抜け状態の発
生を防止できる。

また、中間歯車９の動力伝達中に対して、動力非伝達中
は、中間歯車９にトルクが伝達されていない状態である
から、中間歯車９は固定軸８の小径部8bに対して自重で
下方に降下することになり、中間歯車９に形成した嵌合
孔16の内周面の上部は小径部8bの上側外周面8dに接触す
るようになる。固定軸８の上側外周面8dには肩部は形成
されておらず、平坦な形状であるので、中間歯車９を構
成するボス部14の側端面即ちボス部端面12が下に位置す
る肩部10に引っ掛かることがなく、中間歯車９は固定軸
８上を大径部8a側へスムースに摺動移動させることがで
きる。従って、シフト操作レバーのシフトフィーリング
の低下を招くことはない。

〔考案の効果〕

この考案による摺動噛合式歯車機構は、以上のように構
成されており、次のような効果を有する。即ち、この考
案は、摺動可能な歯車を回転自在に支持する歯車噛合位
置側における固定軸の下側外周面のみを、歯車幅以上の
長さにわたって小径にして非噛合位置側に肩部を形成
し、歯車噛合時に前記歯車のボス部端面を前記肩部に当
接可能に構成したので、前記中間歯車の動力伝達中に
は、前記歯車は対向する２つの対向歯車に噛み合って生
じる力により前記対向歯車側へ押し付けられ、前記歯車
が前記固定軸に対して偏心し、前記歯車に形成された嵌
合孔の内周面の一部が前記固定軸の前記小径部の下側外
周面に接触するようになり、前記歯車の前記ボス部端面
が前記肩部に当接可能な状態になる。従って、前記歯車
が軸方向に摺動して前記対向歯車との噛み合わせ状態が
外れるギヤ抜け状態の発生を防止できる。

これに対して、前記中間歯車の動力非伝達中即ち無負荷
時は、前記歯車にトルクが伝達されていない状態である
から、前記歯車は前記固定軸の前記小径部に対して自重
で下方に位置することになり、前記歯車に形成された嵌
合孔の内周面の上部は前記小径部の前記外周面の上部に
接触するようになる。前記固定軸の上外周面には肩部は
形成されておらず、平坦な形状であるので、前記中間歯
車をカウンタ歯車との噛合状態からギヤ抜きを行う場合
に、前記歯車を構成する前記ボス部端面が下に位置する
前記肩部に引っ掛かることがなく、前記歯車は前記固定
軸上を大径部側へ確実に且つスムースに摺動移動即ちシ
フトさせることができ、それ故に、変速機のリバースド
ライブ機構において、シフト操作レバー等のシフトフィ
ーリングの低下を招くことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案による変速機の摺動噛合式歯車機構の
一実施例を示す断面図、第２図は第１図の摺動噛合式歯
車機構の無負荷時を示す断面図、第３図は第２図の線II
I-IIIにおける固定軸の断面図、第４図は従来のリバー
スドライブ機構において中間歯車を摺動噛合位置に移動
した時の側面図、及び第５図は第４図の線Ｖ−Ｖにおけ
る展開断面図である。 １……メインシャフト、２……ケース、3,6……軸受、
４……リバース用歯車、５……カウンタシャフト、７…
…カウンタ歯車、８……固定軸、8a……大径部、8b……
小径部、8c……下側外周面、8d……上側外周面、９……
中間歯車、10……肩部、11a……大径部軸心、11b……小
径部軸心、12……ボス部端面、13……環状溝、14……ボ
ス部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】摺動可能な歯車を回転自在に支持する歯車
   噛合位置側における固定軸の下側外周面のみを、歯車幅
   以上の長さにわたって小径にして非噛合位置側に肩部を
   形成し、歯車噛合時に前記歯車のボス部端面を前記肩部
   に当接可能に構成したことを特徴とする摺動噛合式歯車
   機構。