JPH1061729A - リバースギヤの鳴き防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車の手動切換式のトランスミッショ
ンにおいて、リバースギヤにシフトするときに、ギヤ鳴
きが生じないようにする。 【解決手段】 自動車のトランスミッション１のカウン
タシャフト６の近傍に電磁石２０を配設し、その磁極を
カウンタシャフト６の外周またはカウンタシャフト６に
取付けたギヤ１４の側面に臨ませる。電磁石２０のコイ
ルに通電すると、その磁力線がカウンタシャフト６また
はギヤ１４に作用し、カウンタシャフト６に制動力を与
える。これにより、リバースギヤに切換えるときのギヤ
鳴きが防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用変速機の
うちの手動操作式のものに適用する、リバースギヤの鳴
き防止装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車用の変速機には、変速のためのギ
ヤの切換えを手動操作で行うものと、流体クラッチ等を
用いて自動的に行うものとがある。前者のものは運転者
がクラッチペダルを踏んでエンジンのクランクシャフト
側とトランスミッションのインプットシャフト側とを切
断し、その状態でシフトレバーを操作し、複数段ある前
進側のギヤのうちの一つ、あるいは後退用のギヤを選別
する。この操作のうち、前進モードにあるのを後退モー
ドに切換えるときに、いわゆるギヤ鳴きと称される異音
を発生する可能性がある。

【０００３】ギヤ鳴きの発生原因は結合するギヤ相互の
回転数の差であるから、シンクロナイザリング等の同期
装置を使用すればギヤ鳴きが発生せず、また円滑な結合
が行えることになる。しかしながら、一般的に後退用ギ
ヤには同期装置を設けないのが普通であることから、運
転者の操作によっては、ギヤ鳴きが発生する虞がある。
そこで他の前進用ギヤと同様に、リバースギヤにもシン
クロナイザリング等の同期装置を付ければ、ギヤ鳴きが
発生せず円滑に操作できることになるが、リバースギヤ
が選択摺動式の場合には取付けることができないという
問題がある。また他の前進用ギヤのシンクロナイザを利
用してリバースシフト時にカウンタシャフトの回転を止
めるようにすることもあるが、このようにした場合に
は、リンクが増える等、構造が複雑になる問題がある。

【０００４】関連する先行技術として特開昭６３−１９
９９４６号公報に記載された技術がある。これはリバー
スシグト時に液圧が発生するような機構を設け、この機
構でリバースメインギヤの回転を止めることにより、ギ
ヤ鳴きを防止するようにしたものである。この技術によ
れば、リバースシフト時にはリバースメインギヤの回転
が止まるから、ギヤ鳴きが生じず、また円滑なシフト操
作が行えることになるものの、構造がかなり複雑となる
問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで従来にあって
は、トランスミッションケースと、カウンタシャフトに
取付けられたギヤの間に板ばねを介装し、カウンタシャ
フトに伝達される回転力が減少したときには、この板ば
ねの摩擦力がカウンタシャフトを停止させ、あるいは停
止に近い状態にすることにより、リバースシフトがギヤ
鳴きを生じず、円滑に行われるようにしていた。しかし
ながら、板ばねは摩擦力を常時発生しているので、ギヤ
シフトを行わない走行時には動力損失となる問題が生じ
た。

【０００６】本発明はこの点に鑑みてなされたものであ
り、上記各技術とはまったく異なった構成により、ギヤ
鳴きの発生を抑制するようにした、リバースギヤの鳴き
防止装置を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するための手段として、請求項１に記載された発明
は、カウンタシャフトまたはカウンタシャフトに結合し
たギヤの近傍に電磁石を配設し、該電磁石を、リバース
シフト時にオンとなるスイッチと、該スイッチのオンか
ら一定時間の経過後にオフとなるタイマ回路を介して電
源に接続したことを特徴とする。

【０００８】請求項２に記載された発明は、請求項１に
記載されたものにおいて、前記電磁石の磁極の先端をカ
ウンタシャフトの外周に臨ませたことを特徴とする。

【０００９】請求項３に記載された発明は、請求項１に
記載されたものにおいて、前記電磁石の磁極の先端をカ
ウンタシャフトに結合したギヤの側面に臨ませたことを
特徴とする。

【００１０】請求項４に記載された発明は、請求項１な
いし４のいずれかに記載されたものにおいて、前記電磁
石の通電を、エンジンの回転数が低く、シフトポジショ
ンが高い位置で行うように構成したことを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
について説明する。１はトランスミッションであり、ア
ッパケース２とロアケース３で形成されるケース内部の
空間に、クラッチに接続されるインプットシャフト４、
インプットシャフト４と同心的に設けられたアウトプッ
トシャフト５、これらと平行に設けられたカウンタシャ
フト６、ギヤシフトシャフト７等を配設したものであ
る。

【００１２】８はインプットシャフト４を支持するベア
リング、９はカウンタシャフト６を支持するベアリング
である。インプットシャフト４、アウトプットシャフト
５およびカウンタシャフト６にはギヤ１０〜１７が取付
けられ、ギヤシフトシャフト７とともに動くギヤシフト
フォーク１８，１９により適宜選択結合する。

【００１３】動力の伝達方向は、インプットシャフト４
からカウンタシャフト６に伝達し、カウンタシャフト６
からアウトプットシャフト５に移ることになる。リバー
スシフトのときには、カウンタシャフト６とアウトプッ
トシャフト５の間にリバースアイドラギヤ（図示せず）
が介装される。前進方向のギヤシフトは、インプットシ
ャフト４とアウトプットシャフト５が同方向に回転し、
カウンタシャフト６がこれらとは逆の方向に回転しなが
ら行ってもギヤ鳴きは発生しにくいが、リバースアイド
ラギヤを介装するときにはカウンタシャフト６は回転を
停止し、あるいは停止に近い状況となっているのがギヤ
鳴きを発生させない点においてよい。

【００１４】そこで本発明によって新規に設けられたの
が電磁石２０である。この電磁石２０は、図２に示すよ
うに先端２１ａ，２１ｂをカウンタシャフト６の外周に
臨ませた磁極（コア）２１と、この磁極２１の中央部に
巻回されたコイル２２とから構成される。この構造によ
り、コイル２２に通電すると、磁極２１の先端２１ａ，
２１ｂを渡る磁力線が、磁性体で製作されているカウン
タシャフト６内を通るので、カウンタシャフト６の動き
に制動力を与えることになる。したがってギヤシフトシ
ャフト７を操作してリバース位置にシフトするとき、カ
ウンタシャフト６は停止し、あるいは停止に近い回転と
なり、ギヤ鳴きが発生しない。

【００１５】図３に示すものは、本発明の他の実施形態
である。この場合には、電磁石２０の磁極２１の先端２
１ａ，２１ｂを、カウンタシャフト６に結合したギヤ１
４の側面に臨ませてある。電磁石２０のコイル２２に通
電したとき、磁極２１の先端２１ａ，２１ｂを渡る磁力
線は面積が大きいギヤ１４に作用するので、カウンタシ
ャフト６に作用する制動力を、先の実施形態のものより
大きくすることができる。

【００１６】図４に示すものは本発明の制御回路であ
る。この図における２３はエンジン回転数センサであ
り、エンジンの回転数を捉える手段は電気的であると機
械的であるとを問わないが、出力信号が電気信号となる
ものである。２４はギヤポジションセンサであり、適当
な手段により、現在選択されているギヤが高速ギヤのと
きに信号を発するようにしたものである。

【００１７】２５は判断回路であり、コンピュータで形
成され、エンジン回転数センサ２３とギヤポジションセ
ンサ２４の出力信号を受け、エンジンの回転数が低く、
シフトポジションが高い位置（高速ギヤが選択されてい
る）にあるとき出力信号を発するものである。

【００１８】判断回路２５の出力側には、オフタイマ２
６と電磁石２０が接続されている。オフタイマ２６を設
ける理由は、電磁石２２のコイル２２への通電を一定時
間のみ行うようにしてカウンタシャフト６に対するメカ
ロスを小さくすることと、カウンタシャフト６を固定し
たままリバースギヤに切換えるとき、スリーブとドッグ
のチャンファの位置によっては切換えにくくなることが
あるので、カウンタシャフト６の固定を一定時間に抑え
るためである。オフタイマ２６の設定時間が経過すれ
ば、カウンタシャフト６の回転は自由になる。

【００１９】図４の破線で囲んだ部分の詳細を図５につ
いて説明する。２７は電源となるバッテリであり、自動
車に搭載されているものである。バッテリ２７の正極側
は、前述した判断回路２５の出力スイッチ２８を経由し
て抵抗器２９の一端と、トランジスタ３０のコレクタ、
電磁石２０のコイル２２の一端に接続されている。

【００２０】抵抗器２９の他端はトランジスタ３０のベ
ースとコンデンサ３１の１極に接続されている。バッテ
リ２７の負極は、コンデンサ３１の他極、一端をトラン
ジスタ３０のエミッタに接続したリレー３２のコイル３
３の他端およびリレー３２の可動接点３４に接続されて
いる。コイル２２の他端はリレー３２の常閉接点３５に
接続されている。なお、常開接点３６にはなにも接続さ
れていない。

【００２１】上記装置の作用を、フローチャートを示し
た図６とともに説明する。エンジン回転数センサ２３の
出力信号がステップＳ１において出力されると、ギヤポ
ジションセンサ２４の出力信号がステップＳ２で出力さ
れる。これらの信号が判断回路２５に入ると、判断回路
２５は、これらの信号から、ギヤ音発生条件か否かの判
断をし、ＹＥＳであればステップＳ４で電磁石２０のコ
イル２２に通電され、ＮＯであればステップＳ３の前に
戻る。電磁石２０のコイル２２が通電されれば、カウン
タシャフト６には制動力が作用する。

【００２２】電磁石２０のコイル２２への通電は、オフ
タイマ２６により、通電開始後、一定時間で終了する。
この一定時間は、次のようにして決められる。図５にお
いて判断回路２５の出力スイッチ２８が閉じると、バッ
テリ２７からの電流は抵抗器２９を通ってコンデンサ３
１に流れ、これを充電する。充電の初期はトランジスタ
３０のベース電圧が低いのでトランジスタ３０はオフで
あり、リレー３２のコイル３３には電流が流れない。こ
のため可動接点３４は常閉接点３５に接しているので電
磁石２０のコイル２２は通電される。

【００２３】コンデンサ３１の充電が進行すると、トラ
ンジスタ３０のベース電圧が上昇するので、その値があ
る電圧に達したときにトランジスタ３０はオンとなり、
リレー３２のコイル３３が通電される。これによりそれ
まで常閉接点３５に接していた可動接点３４が離れ、常
開接点３６に接するので電磁石２０のコイル２２への通
電は終了する。オフタイマ２６はこのように作用するの
で、抵抗器２９とコンデンサ３１の値を適宜設定すれ
ば、判断回路２５の出力スイッチ２８が閉じて通電され
てから通電終了するまでの時間を任意に設定することが
できる。

【００２４】電磁石２０に通電し、カウンタシャフト６
自体またはギヤ１４を介してカウンタシャフト６に制動
力を作用させるのは、判断回路２５によりエンジンの回
転数が低く、シフトポジションが高い位置のときに行わ
れる。これはシフトポジションが高いときには、カウン
タシャフト６の回転数が高いから、このときギヤの伝達
系統にリバースアイドラギヤを介装すると、シフトポジ
ションが低い位置のときに行うのに対してギヤ鳴きが発
生し易いからである。

【００２５】以上説明した二つの実施形態は、いずれも
電磁石２０をトランスミッションのケース内に納めたも
のである。ケース内部、とくにロアケース３のカウンタ
シャフト６の下部にはかなりの容積があり、通常はギヤ
オイルの溜り場として使用されているが、本発明を実施
するときには、ここを利用する。このため、電磁石２０
は耐油性を考慮して製作する。また、電磁石２０のコイ
ル２２に電流を流す電線の外部への引出し部分も、ブッ
シングを使用する等、ギヤオイルが洩れないような配慮
が必要となる。

【００２６】このため、電磁石２０をトランスミッショ
ンのケース外部に配設するようにしてもよい。このよう
に外部に設けるときには、図１におけるインプットシャ
フト４が左方に突出しているところの下部に設ける。こ
の場合、アッパケース２のカウンタシャフト６の左端に
対向する部分に孔をあけ、電磁石２０の磁極をカウンタ
シャフト６の端面に望ませる。この構造でコイル２２に
電流を流すと、磁力線がカウンタシャフト６の端面に作
用するので、制動力が生ずることになる。

【００２７】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
たリバースギヤの鳴き防止装置であるから、請求項１に
記載された発明では、従来の板ばねで常時カウンタシャ
フトに摩擦力を与えていたものに対し、オフタイマによ
り、必要最小限の時間だけカウンタシャフトに負荷をか
けることができることになる。このため、従来の上記構
造のもののように常に存在したメカロスがなくなること
になる。これにより、燃費の向上を図ることができる。
また上記板ばねを使用する従来のものと異なり非接触で
カウンタシャフトに制動力を与えることができるので、
摩耗による性能低下が生じない。

【００２８】請求項２に記載された発明によれば、電磁
石の磁極の先端をカウンタシャフトの外周に臨ませたの
で、電磁石が通電されたときの磁力線がカウンタシャフ
ト自体に作用するので、ギヤの形状や大きさの制限を受
けずに所定の制動力を得ることができる。

【００２９】請求項３に記載された発明によれば、電磁
石の磁極の先端をカウンタシャフトに結合したギヤの側
面に臨ませたので、トランスミッションケース下部の空
いているスペースを有効に活用することができる。これ
により、トランスミッションの各シャフト、ギヤ等のレ
イアウト等には全く影響を与えずに電磁石を設けること
ができる。電磁石をギヤの側面に臨ませたことにより、
電磁石が通電されたときの磁力線が面積が大きいギヤの
側面に作用するので、カウンタシャフトに対する制動力
を大きくすることができる。

【００３０】請求項４に記載された発明によれば、電磁
石の通電を、エンジンの回転数が低く、シフトポジショ
ンが高い位置で行うようにしたので、ギヤ鳴きが発生し
易い状態のときにのみ電磁石に通電することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の断面図である。

【図２】電磁石の磁力線がカウンタシャフトの外周に作
用するようにした実施形態の正面図である。

【図３】電磁石の磁力線がカウンタシャフトに取付けた
ギヤの側面に作用するようにした実施形態の正面図であ
る。

【図４】本発明の制御回路を示すブロック図である。

【図５】図４の一部を具体的に示した回路図である。

【図６】本発明の実施形態の作用を示すフローチャート
図である。

【符号の説明】

１ トランスミッション ２ アッパケース ３ ロアケース ４ インプットシャフト ５ アウトプットシャフト ６ カウンタシャフト １８ シフトフォーク １９ シフトフォーク ２０ 電磁石 ２１ 磁極 ２１ａ 磁極の先端 ２１ｂ 磁極の先端 ２２ コイル ２３ エンジン回転数センサ ２４ ギヤポジションセンサ ２５ 判断回路 ２６ オフタイマ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カウンタシャフトまたはカウンタシャフ
   トに結合したギヤの近傍に電磁石を配設し、該電磁石
   を、リバースシフト時にオンとなるスイッチと、該スイ
   ッチのオンから一定時間の経過後にオフとなるタイマ回
   路を介して電源に接続したことを特徴とするリバースギ
   ヤの鳴き防止装置。
2. 【請求項２】 前記電磁石の磁極の先端をカウンタシャ
   フトの外周に臨ませたことを特徴とする請求項１に記載
   のリバースギヤの鳴き防止装置。
3. 【請求項３】 前記電磁石の磁極の先端をカウンタシャ
   フトに結合したギヤの側面に臨ませたことを特徴とする
   請求項１に記載のリバースギヤの鳴き防止装置。
4. 【請求項４】 前記電磁石の通電を、エンジンの回転数
   が低く、シフトポジションが高い位置で行うように構成
   したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記
   載のリバースギヤの鳴き防止装置。