JPH0673519U - 変速機の歯打音防止構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フリクションダンパを設けて歯打音の発生を
防止するようにした変速機に対して、フリクションダン
パの摩耗を防止ないしは低減することができる有効な手
段を提供する。 【構成】 アイドル時には、爪部２４が溝部２６内にほ
ぼ嵌入され、フリクションダンパ２０と出力ギヤ５との
間に回転数差が生じ、フリクションダンパ２０のリップ
部２２から出力ギヤ５にフリクショントルクが加えら
れ、出力ギヤ５からの歯打音の発生が防止される。他
方、高速走行時には、爪部２４が溝部２６から離脱し、
フリクションダンパ２０の本体部２１はクラッチハブ１
２の端面２３上を空回りする。このため、クラッチハブ
１２は出力ギヤ５よりも高速で回転するものの、フリク
ションダンパ２０と出力ギヤ５との間にはほとんど回転
数差が発生せず、リップ部２２の摩耗が防止されその耐
久性が大幅に高められる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、同期装置を備えた歯車式変速機の歯打音防止構造に関するものであ る。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、歯車式変速機(マニュアルトランスミッション)には、変速動作を円滑 に行わせるために、変速機出力軸(メインシャフト)と一体回転するクラッチハブ の回転数と、変速機出力軸に遊嵌され入力ギヤ(カウンタシャフトに固定された ギヤ)と噛み合う出力ギヤの回転数とを変速に際して同期させる同期装置が設け られる(例えば、特公昭５８−５４２９０号公報参照)。

【０００３】 しかしながら、かかる同期装置を備えた変速機では、エンジン運転中は常時出 力ギヤが入力ギヤと噛み合って回転しているので、アイドル時等、出力ギヤにほ とんど負荷がかからずかつエンジンのトルク変動が大きくなる状況下においては 、入力ギヤと出力ギヤとの間に相対的な回転位相変動が生じ、これによって入力 ギヤと出力ギヤとがぶつかり合い、噛み合い部から歯打音が発生するといった問 題がある。

【０００４】 そこで、出力ギヤに摩擦力を加えるフリクションダンパ(抵抗体)を設け、該摩 擦力(フリクショントルク)によって出力ギヤと入力ギヤとの間に相対的な位相変 動が生じないようにして歯打音の発生を防止するようにした変速機が提案されて いる。具体的には、例えば一端がクラッチハブに固定され、他端が出力ギヤの内 周面に当接するフッ素ゴム等からなるフリクションダンパを設け、クラッチハブ と出力ギヤとの間に相対的な回転数差が生じたときにフリクションダンパと出力 ギヤとの間に摩擦力(フリクショントルク)が生じるようにしたものが提案されて いる。 なお、かかる歯打音は、主としてアイドル時において１速用あるいは２速用の 出力ギヤから発生する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、かかるフリクションダンパを備えた従来の変速機においては、 フリクションダンパが常時出力ギヤと当接するので、フリクションダンパのリッ プ部(出力ギヤとの当接部)に摩耗が発生するといった問題がある。例えば、１速 用の出力ギヤに対してフリクションダンパを設けた場合、変速機が２速又はこれ より高速側の変速段となっているときには、クラッチハブの回転数が１速用の出 力ギヤの回転数よりも高くなるので、高速走行時にはフリクションダンパと出力 ギヤとの間の相対回転数差が非常に大きくなり、フリクションダンパのリップ部 の摩耗が激しくなる。

【０００６】 このため、従来のフリクションダンパでは、歯打音がほとんど発生しない高速 時における摩耗によってその耐久性が低下してしまい、早期に摩耗が進行して十 分なフリクショントルクが得られなくなり、ひいては出力ギヤからの歯打音の発 生を有効に防止することができなくなるといった問題がある。

【０００７】 本考案は、上記従来の問題点を解決するためになされたものであって、フリク ションダンパを設けて歯打音の発生を防止するようにした変速機に対して、フリ クションダンパの摩耗を防止ないしは低減することができる有効な手段を提供す ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達するため、第１の考案は、変速機出力軸にスプライン嵌合され たクラッチハブの回転数と、変速機出力軸に遊嵌された出力ギヤの回転数とを変 速に際して同期させる同期装置が設けられた歯車式変速機の歯打音防止構造であ って、一端が出力ギヤと摩擦接触して該出力ギヤからの歯打音の発生を防止する 一方、他端がクラッチハブと係合して該クラッチハブによって回転を規制される 摩擦部材と、変速機出力軸が高回転であるときには、クラッチハブによる摩擦部 材に対する回転規制を解除する回転規制解除手段とが設けられていることを特徴 とする変速機の歯打音防止構造を提供する。

【０００９】 第２の考案は、第１の考案にかかる変速機の歯打音防止構造において、摩擦部 材側に爪部が形成される一方クラッチハブ側に溝部が形成され、爪部と溝部の嵌 合により摩擦部材とクラッチハブとが係合するようになっていて、爪部と溝部と が、クラッチハブが高回転であるときにはクラッチハブ側から摩擦部材側に加え られる回転方向の力から上記嵌合がはずれる方向の分力を生じさせるような形状 とされ、該形状を有する爪部及び溝部が回転規制解除手段をなしていることを特 徴とする変速機の歯打音防止構造を提供する。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の実施例を具体的に説明する。 図４に示すように、歯車式変速機Ｔ(マニュアルトランスミッション)の同期装 置１においては、変速機出力軸２(メインシャフト)の２速用ジャーナル部３に、 ニードルベアリング４を介して２速用出力ギヤ５が遊嵌されている。なお、２速 用出力ギヤ５には、ギヤ部５aと、コーン部５bと、スプライン部６とが設けられ ている。さらに、同期装置１においては、変速機出力軸２の１速用ジャーナル部 ７に、ニードルベアリング８を介して１速用出力ギヤ９が遊嵌され、この１速用 出力ギヤ９には、ギヤ部９aと、スプライン部１０とが設けられている。

【００１１】 ２速用ジャーナル部３と１速用ジャーナル部７との間において変速機出力軸２ に形成されたクラッチハブ連結部１１にはクラッチハブ１２がスプライン嵌合さ れている。そして、クラッチハブ１２の外周に設けられたハブスプライン部１３ にはキー溝(図示せず)が設けられ、このキー溝にシンクロナイザキー１４が嵌合 されている。さらに、ハブスプライン部１３にはハブスリーブ１５がスプライン 嵌合されている。

【００１２】 ここで、変速機Ｔが２速で定常運転されているときには、２速用出力ギヤ５の トルクがスプライン部６から、ハブスリーブ１５とクラッチハブ１２とを介して 変速機出力軸２に伝達されるようになっている。また、１速で定常運転されてい るときには、１速用出力ギヤ９のトルクがスプライン部１０から、ハブスリーブ １５とクラッチハブ１２とを介して変速機出力軸２に伝達されるようになってい る。

【００１３】 そして、変速機Ｔをニュートラル状態から２速にシフトするときには、シフト フォーク(図示せず)によって、ハブスリーブ１５とシンクロナイザキー１４とが ２速用出力ギヤ５側に向かって移動させられ、シンクロナイザキー１４によって シンクロナイザリング１６が２速用出力ギヤ５側に移動させられ、シンクロナイ ザリング１６の内周面がコーン部５bの外周面に接触し、シンクロナイザリング １６とコーン部５bとが摩擦係合する。その結果、ハブスリーブ１５(出力軸２) と２速用出力ギヤ５とが同期回転するようになり、この後、ハブスリーブ１５が ２速用出力ギヤ５側にさらに移動し、シンクロナイザリング１６の外周に嵌合し 、さらに２速用出力ギヤ５のスプライン部６と嵌合し、変速機Ｔが２速にシフト される。 なお、ニュートラル状態から１速へシフトする場合は、シンクロナイザリング １７とスプライン１０とを利用するほかは、上記の２速へシフトする場合と同様 であるのでその説明を省略する。

【００１４】 ところで、変速機Ｔには、２速用出力ギヤ５及び１速用出力ギヤ９から歯打音 が発生するのを防止するために歯打音防止構造が設けられている。以下、図１〜 図３を参照しつつ、２速用出力ギヤ５の歯打音防止構造を説明する。なお、説明 を省略するが１速用出力ギヤ９に対しても同様に歯打音防止構造が設けられてい るのはもちろんである。

【００１５】 図１(a)〜(c)に示すように、出力ギヤ５とクラッチハブ１２との間には、フリ クションダンパ２０が設けられている。ここで、フリクションダンパ２０は、金 属材料等の比較的強度が高くかつ摩耗係数がそれほど大きくない材料で形成され る本体部２１と、フッ素ゴム等で形成されるリップ部とからなる。なお、本体部 ２１とリップ部２２とは強固に結合されている。そして、本体部２１は後で説明 するようにクラッチハブ１２と係合して該クラッチハブ１２によって回転を規制 されるようになっている。他方、リップ部２２は、出力ギヤ５の内周面と摩擦接 触して、該出力ギヤ５からの歯打音の発生を防止するようになっている。なお、 フリクションダンパ２０は、実用新案登録請求の範囲に記載された「摩擦部材」に 相当する。

【００１６】 フリクションダンパ２０の本体部２１はリング状に形成され、この本体部２１ は基本的には、クラッチハブ１２の２速用出力ギヤ側端面２３に当接するように なっている。そして、本体部２１の所定の位置には爪部２４が形成されている。 他方、爪部２４と対応する位置においてクラッチハブ１２の２速用出力ギヤ側端 面２３には溝部２６が形成されている。

【００１７】 ここで、爪部２４と溝部２６とは互いに対応する形状に形成され、基本的には 爪部２４は溝部２６内にややゆとりをもって嵌合できるようになっている。そし て、爪部２４及び溝部２６をクラッチハブ円周方向に切断した場合の断面形状は 略三角形とされている。クラッチハブ１２の回転方向(図１(c)ではＸ₁方向)にみ て、爪部２４のリーディング側に位置する面Ａ₁(以下、これを爪部前面Ａ₁とい う)と、溝部２６のリーディング側に位置する面Ｂ₁(以下、これを溝部前面Ｂ₁と いう)とは夫々クラッチハブ回転方向(Ｘ₁方向)と直交するように形成されている 。他方、爪部２４のクラッチハブ中心側に位置する面Ａ₂(以下、これを爪部傾斜 面Ａ₂という)と、溝部２６のクラッチハブ中心側に位置する面Ｂ₂(以下、これを 溝部傾斜面Ｂ₂という)とは夫々クラッチハブ回転方向(Ｘ₁)に対して所定の角度 で傾斜する傾斜面とされている。 なお、参考のため、図３に従来のフリクションダンパにおける爪部２４'と溝 部２６'の一般的な形状を示す。

【００１８】 かかる歯打音防止構造において、アイドル時あるいは低速走行時には、クラッ チハブ１２(変速機出力軸２)の回転速度が小さいとき(０を含む)には、図１(c) にちょうどその状態が示されているように、爪部２４が溝部２６内にほぼ嵌入さ れ、爪部前面Ａ₁と溝部前面Ｂ₁とが係合(当接)する。この場合、フリクションダ ンパ２０の回転はクラッチハブ１２によって規制され、したがってクラッチハブ １２の回転速度(Ｘ₁)と爪部２４の回転速度(Ｘ₂)とは等しくなる。ここで、出力 ギヤ５はクラッチハブ１２よりも高速で回転しているので、フリクションダンパ ２０と出力ギヤ５との間に回転数差が生じ、このためフリクションダンパ２０の リップ部２２から出力ギヤ５に摩擦力(フリクショントルク)が加えられ、出力ギ ヤ５と、これと噛み合っている入力ギヤ(図示せず)との噛合部での歯打音の発生 が有効に防止される。

【００１９】 他方、高速走行時等において、クラッチハブ１２(変速機出力軸２)の回転速度 が大きくなったときには、まず爪部傾斜面Ａ₂と溝部傾斜面Ｂ₂とが当接する。こ の場合、両傾斜面Ａ₂,Ｂ₂は互いにクラッチハブ回転方向に圧接されるが、両傾 斜面Ａ₂,Ｂ₂が夫々クラッチハブ回転方向に対して傾斜しているので、両傾斜面 Ａ₂,Ｂ₂間には、これらを図２中の両矢印Ｋ方向に引き離すような分力、すなわ ち爪部２４を溝部２６から離脱させるような力が生じる。

【００２０】 したがって、図２に示すように、爪部２４が溝部２６から離脱し、フリクショ ンダンパ２０の本体部２１はクラッチハブ１２の端面２３上を空回りするように なる。なお、前記したとおり本体部２１の摩擦係数はそれほど大きくないので、 爪部２４の溝部２６からの離脱は容易に起こり、かつ空回り時に本体部２１とク ラッチハブ１２との間にはほとんど摩擦が生じない。 このため、クラッチハブ１２の回転速度(Ｙ₁)に比べてフリクションダンパ２ ０の回転速度(Ｙ₂)は非常に小さくなる。したがって、かかる高速時等において は(１速の場合を除く)、クラッチハブ１２は出力ギヤ５よりも高速で回転するも のの、フリクションダンパ２０と出力ギヤ５との間にはほとんど回転数差が発生 せず、リップ部２２の摩耗が防止され、その耐久性が大幅に高められる。

【００２１】 なお、図３に示すような従来のフリクションダンパ取付構造では高速時に爪部 ２４'が溝部２６'から離脱せず、したがってクラッチハブ１２の回転速度(Ｚ₁) とフリクションダンパ２０の回転速度(Ｚ₂)とが等しくなるので、フリクション ダンパ２０と出力ギヤ５との間に大きな回転数差が生じ、フリクションダンパ２ ０に激しい摩耗が生じることになる。

【００２２】

【考案の作用・効果】

第１の考案によれば、アイドル時ないしは低速時においては、摩擦部材がクラ ッチハブと一体回転し、摩擦部材と出力ギヤとの間に回転数差が生じるので、摩 擦部材から出力ギヤに摩擦力(フリクショントルク)が加えられ、出力ギヤからの 歯打音の発生が有効に防止される。他方、高速時においては、回転規制解除手段 によって、クラッチハブによる摩擦部材に対する回転規制が解除されるので、ク ラッチハブは出力ギヤよりも高速で回転するものの、摩擦部材と出力ギヤとの間 にはほとんど回転数差が発生せず、摩擦部材の摩耗が防止されその耐久性が大幅 に高められる。

【００２３】 第２の考案によれば、基本的には第１の発明と同様の作用・効果が得られる。 さらに、摩擦部材に爪部を形成する一方、クラッチハブに溝部を形成するだけで 摩擦部材に対する回転規制を解除することができるので、回転規制解除手段が非 常に簡素な構造となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 (a)は本考案にかかる変速機の２速用出力ギ
ヤまわりの側面断面説明図であり、(b)は(a)に示す変速
機の２速用出力ギヤまわりの正面立面説明図であり、
(c)は(a)に示す変速機のアイドル時におけるフリクショ
ンダンパまわりの平面断面説明図である。

【図２】 高速時における図１(c)と同様の図である。

【図３】 従来のフリクションダンパのクラッチハブへ
の取り付け構造を示す図である。

【図４】 本考案にかかる変速機の１・２速用クラッチ
ハブまわりの側面断面説明図である。

【符号の説明】

Ｔ…変速機 １…同期装置 ２…変速機出力軸 ５…２速用出力ギヤ １２…クラッチハブ ２０…フリクションダンパ ２４…爪部 ２６…溝部

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 変速機出力軸にスプライン嵌合されたク
   ラッチハブの回転数と、変速機出力軸に遊嵌された出力
   ギヤの回転数とを変速に際して同期させる同期装置が設
   けられた歯車式変速機の歯打音防止構造であって、 一端が出力ギヤと摩擦接触して該出力ギヤからの歯打音
   の発生を防止する一方、他端がクラッチハブと係合して
   該クラッチハブによって回転を規制される摩擦部材と、 変速機出力軸が高回転であるときには、クラッチハブに
   よる摩擦部材に対する回転規制を解除する回転規制解除
   手段とが設けられていることを特徴とする変速機の歯打
   音防止構造。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された変速機の歯打音防
   止構造において、 摩擦部材側に爪部が形成される一方クラッチハブ側に溝
   部が形成され、爪部と溝部の嵌合により摩擦部材とクラ
   ッチハブとが係合するようになっていて、 爪部と溝部とが、クラッチハブが高回転であるときには
   クラッチハブ側から摩擦部材側に加えられる回転方向の
   力から上記嵌合がはずれる方向の分力を生じさせるよう
   な形状とされ、該形状を有する爪部及び溝部が回転規制
   解除手段をなしていることを特徴とする変速機の歯打音
   防止構造。