JPH11201243A - 変速機用カウンタシャフト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は，ファーストギヤとセカンドギヤと
の間のシャフト部を太く且つ短く構成し，シャフト部の
曲げ剛性を高くした変速機用カウンタシャフトを提供す
る。 【解決手段】 カウンタシャフト１のシャフト部２は，
ベアリング９，１０によって支持され，ファーストギヤ
４とセカンドギヤ５が隣接している。ファーストギヤ４
をシャフト部２に一体形成し，セカンドギヤ５を別体と
して製作し，セカンドギヤ５をシャフト部２に嫌気性接
着剤１１で接合する。ファーストギヤ４をシャフト部２
に歯切り加工する時に，シャフト部２に小径の軸部を形
成する必要はなくなり，十分な曲げ剛性を確保できる。
セカンドギヤ５とファーストギヤ４とを密着して配置で
き，カウンタシャフト１を短くできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は，車両等の変速機
に用いられる変速機用カウンタシャフトに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に，手動変速機には，選択摺動式，
常時噛合い式及び同期噛合い式の３種類があるが，現在
では，同期噛合い式の手動変速機が，変速操作が迅速容
易に行えることから，自動車，トラック，バス等のほと
んどの車種で用いられている。同期噛合い式の手動変速
機は，メインシャフトとカウンタシャフトとを並列配置
し，メインシャフト上に設けられたギヤとカウンタシャ
フト上に設けられたギヤとを常時噛み合わせ，メインシ
ャフト上に設けられたギヤの回転速度とメインシャフト
の回転速度を同期させるシンクロメッシュ機構を備えた
ものである。

【０００３】一般に，手動変速機に適用されるカウンタ
シャフトは，図３，図４及び図５に示すように，シャフ
ト部とギヤ部とから構成されており，カウンタシャフト
自体は一対のベアリング２０，２１によって両端部を位
置決め支持されている。カウンタシャフトのギヤ部は，
エンジン側から順にプライマリギヤ，高速段ギヤ，低速
段ギヤ，リバースギヤの順に配置されており，各ギヤの
直径は低速段になるほど小さくなっている。

【０００４】図３に示すカウンタシャフト２２は，シャ
フト部２３とギヤ部２４，２５，２６，２７とからな
り，シャフト部２３に，リバースギヤ２４，ファースト
ギヤ２５，セカンドギヤ２６及びサードギヤ２７を一体
形成したものである。シャフト部２３の端部にはキー溝
３０が形成されており，トップギヤ２８及びプライマリ
ギヤ２９がこのシャフト部２３にキー３１によって固定
される。カウンタシャフト２２は，ファーストギヤ２５
とセカンドギヤ２６との間の軸部３２の直径をファース
トギヤ２５の歯底曲面３３の直径よりも小さくしたもの
である（例えば，特開平４−１０２７４７号公報参
照）。このような小径の軸部３２を設けた理由は，ピニ
オンカッタ等の歯切り工具でシャフト部２３にファース
トギヤ２５を切削加工する時に，ピニオンカッタを軸方
向に平行に移動させて歯切りを行うため，カッタの逃げ
が必要となるからである。

【０００５】また，図４に示すカウンタシャフト３４
は，シャフト部３５とギヤ部３６，３７，３８，３９と
からなり，シャフト部３５に，リバースギヤ３６，ファ
ーストギヤ３７，セカンドギヤ３８及びサードギヤ３９
を一体成形したものである。シャフト部３５の端部には
キー溝４２が形成されており，トップギヤ４０及びプラ
イマリギヤ４１がシャフト部３５にキー４３によって固
定される。カウンタシャフト３４は，歯切り工具がセカ
ンドギヤ３８の側面と干渉しないように，円弧状の切削
部分４６，言い換えれば，歯切り工具を逃がすために，
ファーストギヤ３７の歯としての切削部分４５に連続し
て形成されたシャフト部３５の部分を形成し，ファース
トギヤ３７とセカンドギヤ３８との間に十分な軸方向間
隔を設け，即ち，ファーストギヤ３７とセカンドギヤ３
８との距離を長くし，それによって両ギヤ３７，３８間
の軸部４４の径を大きくしたものである（例えば，特開
平４−１０２７４７号公報参照）。

【０００６】また，図５に示すカウンタシャフト４７
は，シャフト部４８とギヤ部４９，５０とからなり，シ
ャフト部４８に，リバースギヤ４９及びファーストギヤ
５０を一体成形したものである。また，シャフト部４８
にはキー溝５５が形成されており，セカンドギヤ５１，
サードギヤ５２，トップギヤ５３及びプライマリギヤ５
４がこのシャフト部４８にキー５６によって固定され
る。即ち，カウンタシャフト４７では，ファーストギヤ
５０はシャフト部４８と一体に形成しているが，セカン
ドギヤ５１は，別体にて加工製作され，シャフト部４８
に外嵌して回転方向の動きをキー５６によって物理的に
固定される。カウンタシャフト４７は，ファーストギヤ
５０とセカンドギヤ５１とが別体であるから，それぞれ
のギヤ５０，５１の歯切り加工を，お互いの形状の制約
を受けることなく行えるので，両ギヤ５０，５１の側面
同士を完全に密着させて配置することも可能になる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで，手動変速機
においては，動力伝達中のギヤ対の相互間には，シャフ
トと直角方向の噛合い反力が発生し，この噛合い反力を
受けてメインシャフトとカウンタシャフトとの双方に撓
みが発生する。一般に，カウンタシャフトは，一対のベ
アリングで支持されているので，両ベアリング間の中央
部で撓み量が最も大きくなる。カウンタシャフトの撓み
量が大きくなり過ぎる場合には，動力伝達中のギヤ対の
噛合い状態が悪化し，ギヤ対間で騒音が発生したり，ギ
ヤ自体の強度低下等が生じ易くなったりすると共に，ベ
アリングに傾き角が生じてベアリングの耐久性を損なう
という問題がある。従って，カウンタシャフトに対して
要求されるものは，回転力を伝達するだけの十分なねじ
り剛性と強度だけでなく，噛合い反力に抗してシャフト
間距離を確実に保持できるだけの十分な曲げ剛性を有す
ることである。

【０００８】しかしながら，図３に示した従来のカウン
タシャフトは，最も撓み量が大きくなる部位であるとこ
ろのファーストギヤとセカンドギヤとの間で，軸部３２
が細くなっているため，シャフト部の曲げ剛性が低く，
この軸部３２が最弱部となってしまうという問題があ
る。

【０００９】これに対して，図４に示したカウンタシャ
フトは，ファーストギヤとセカンドギヤとの間の軸部４
４が図３のものに比べて太いものの，ギヤ間の距離を長
くしたため，シャフト部の全長が長くなり，それゆえ，
変速機自体の著しい全長増加を伴うという問題がある。

【００１０】また，図５に示したカウンタシャフトは，
セカンドギヤとシャフト部外径との間にキーを設置する
ことができるだけの径方向のスペースが必要であり，近
接しているギヤ同士のレシオが比較的近い場合，即ちセ
カンドギヤのレシオとファーストギヤのレシオが比較的
近く，それぞれのギヤ径寸法の差が小さいような場合に
は，セカンドギヤの歯底面から内径までの肉厚を確保す
るために，シャフト部の径を小さくせざるをえないとい
う問題がある。

【００１１】これらのことからもわかるように，従来
は，一対のベアリングによって支持されたカウンタシャ
フトにおいて，歯切り加工を行う際に生じる問題を解決
すると同時に，最も撓み量が大きくなる部位であるとこ
ろのファーストギヤとセカンドギヤとの間の軸部を太く
且つ短くしてシャフト部の曲げ剛性を高めるとともに全
長を短くすることが課題となっていた。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明の目的は，上記
課題を解決することであり，ファーストギヤとセカンド
ギヤを別部品として加工・製作することにより，歯切り
加工時に生じていた歯切り工具とギヤとの干渉の問題を
解決するとともに，それらのギヤをできるだけ接近させ
て配置するようにして一体化することにより，ファース
トギヤとセカンドギヤとの間の軸部を太く且つ短くし
て，曲げ剛性を高くした変速機用カウンタシャフトを提
供することである。

【００１３】この発明は，シャフト部が少なくとも一対
のベアリングによって支持され且つ前記シャフト部に設
けたファーストギヤとセカンドギヤが隣接して配置され
た変速機用カウンタシャフトにおいて，前記セカンドギ
ヤを前記シャフト部と別体に形成し，前記セカンドギヤ
を前記シャフト部に接着剤で接合したことを特徴とする
変速機用カウンタシャフトに関する。

【００１４】この変速機用カウンタシャフトは，セカン
ドギヤをシャフト部と別体で製作したので，ファースト
ギヤをシャフト部に歯切り加工する時にカッタが干渉す
る問題は発生しなくなる。従って，シャフト部に小径の
軸部が形成されないので，シャフト部に十分な曲げ剛性
を確保することができる。また，前記シャフト部には前
記セカンドギヤを取り付けるためのキー溝が形成されて
いないので，シャフト部が小径の軸部構造になることが
ない。

【００１５】また，ファーストギヤは，必ずしもシャフ
ト部と一体に形成する必要はなく，セカンドギヤと同様
にシャフト部に接着剤で接合してもよい。また，セカン
ドギヤをシャフト部に接着剤で接合したので，セカンド
ギヤをシャフト部に固定するためのキー溝の形成は不要
となり，たとえセカンドギヤのレシオとファーストギヤ
のレシオが比較的近く，それぞれのギヤ径寸法の差が小
さいような場合でも，セカンドギヤの歯底面から内径ま
での肉厚を十分確保することができる。それ故，シャフ
ト部の径が細くなることはなく，曲げ剛性を確保するこ
とができる。また，セカンドギヤをファーストギヤに密
接して配置することも可能になる。

【００１６】この変速機用カウンタシャフトは，セカン
ドギヤをシャフト部と別体で製作できるので，ファース
トギヤをシャフト部に歯切り加工する時にカッタが干渉
する問題は発生しなくなる。従って，シャフト部に小径
の軸部を形成する必要はなくなり，十分な曲げ剛性を確
保することができる。また，セカンドギヤをシャフト部
に接着剤で接合したので，セカンドギヤをシャフト部に
固定するためにキー溝は不要となり，たとえセカンドギ
ヤのレシオとファーストギヤのレシオが比較的近く，そ
れぞれのギヤ径寸法の差が小さいような場合でも，セカ
ンドギヤの歯底面から内径までの肉厚を十分確保するこ
とができる。

【００１７】この変速機用カウンタシャフトにおいて，
前記接着剤としては，嫌気性接着剤が使用されている。
ここで，嫌気性接着剤とは，金属接合面間の微細な隙間
に入り，空気と遮断されると，重合反応が始まり，プラ
スチック結合を形成する接着剤である。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下，図面を参照して，この発明
による変速機用カウンタシャフトの実施例を説明する。
まず，図１を参照して，この発明による変速機用カウン
タシャフトの一実施例について説明する。図１はこの発
明による変速機用カウンタシャフトの一実施例を示す断
面図である。

【００１９】カウンタシャフト１は，シャフト部２とギ
ヤ部３，４とから構成され，シャフト部２の両端部がそ
れぞれ一対のベアリング９，１０によって手動変速機の
ケーシング（図示せず）に回転自在に支持される。この
実施例におけるカウンタシャフト１は，シャフト部２に
リバースギヤ３とファーストギヤ４を一体に形成し，シ
ャフト部２とは別体にて加工製作したセカンドギヤ５，
サードギヤ６，トップギヤ７及びプライマリギヤ８を，
シャフト部２に嫌気性接着剤１１で接合したものであ
る。

【００２０】リバースギヤ３とファーストギヤ４は，例
えば，歯切り加工具を用いて，図４に示すように，シャ
フト部２を歯切り加工することによりシャフト部２に一
体形成される。ファーストギヤ４は，シャフト部２の軸
線に平行な切削部分１２即ち歯と，切削部分１２から滑
らかに湾曲する円弧状の切削部分１３を有する。それ
故，ファーストギヤ４は，図３に示すカウンタシャフト
のように，歯切り加工するときのカッタの逃げ部として
径の細い軸部を作る必要はないので，図３のカウンタシ
ャフトに比べて，シャフト部２の曲げ剛性を高くするこ
とができる。

【００２１】セカンドギヤ５のシャフト部２への固定
は，シャフト部２の表面に嫌気性接着剤１１を塗布し，
シャフト部２にセカンドギヤ５を外嵌することによって
行われる。即ち，シャフト部２の表面に嫌気性接着剤１
１を塗布し，次いで各ギヤ５，６，７，８をシャフト部
２に外嵌すると，シャフト部２の表面とギヤ５，６，
７，８の内径面との間で空気が遮断されることになるの
で，嫌気性接着剤１１は硬化しはじめ，やがて固まる。
嫌気性接着剤１１は塗布しただけでは固まらず，相手部
品を組み付けて空気が遮断されたときから硬化が始まる
ので，組立を行う上で扱いやすく，カウンタシャフト１
の製作が容易に行えるようになる。また，セカンドギヤ
５のシャフト部２への固定位置は，ファーストギヤ４の
円弧状の切削部分１３を覆う位置とする。これにより，
ファーストギヤ４の側面とセカンドギヤ５の側面とを完
全に密着させることができるので，ギヤ４，５間の無駄
な間隔を排除することができ，カウンタシャフト１の長
さを短くすることができる。

【００２２】また，セカンドギヤ５などをシャフト部２
に嫌気性接着剤１１で接合したので，キーなどによる固
定手段が不必要となり，このため，セカンドギヤ５の内
径寸法を大きく設定することが可能となり，カウンタシ
ャフト１の軸径をより大きく設定することが可能にな
る。この意味からもシャフト部２の曲げ剛性をより一層
高めることができるようになる。

【００２３】また，セカンドギヤ５などを嫌気性接着剤
１１でシャフト部２に固定するようにしたので，キーに
よる固定方法に比較して，部品点数の削減，及びキー溝
加工等の加工工程の削減が可能となる。

【００２４】次に，図２を参照して，この発明による変
速機用カウンタシャフトの別の実施例について説明す
る。図２はこの発明による変速機用カウンタシャフトの
別の実施例を示す断面図である。

【００２５】カウンタシャフト１４は，リバースギヤ３
とファーストギヤ４とが歯切り加工具によってシャフト
部１５に一体に形成され，シャフト部１５の端部にはキ
ー溝１６が形成されている。プライマリギヤ１７及びセ
カンドギヤ５以上の高速段ギヤは，シャフト部１５とは
別体で製作し，セカンドギヤ５とこのギヤ５に隣接する
サードギヤ６だけをシャフト部１５に嫌気性接着剤１１
で固定し，プライマリギヤ１７及びギヤ１７に隣接する
トップギヤ１８についてはキー１９を用いてシャフト部
１５に固定する。プライマリギヤ１７及びトップギヤ１
８が固定されるシャフト部１５はキー１９で固定したの
で，シャフト部１５の曲げ剛性は図１のものに比べて若
干小さくなるけれども，キー溝１６を形成する位置がベ
アリング９に近接しているため，シャフト部１５の中央
部の撓み量は少ない。

【００２６】また，この実施例と図１に示した実施例と
の違いは，トップギヤ及びプライマリギヤをシャフト部
に固定するに当たりキーで固定するか接着剤で固定する
かの点にあるだけで，その他の点では両者は同一である
から，同一構成の部品には同一符号を付し，重複する説
明は省略することとする。

【００２７】

【発明の効果】この発明による変速機用カウンタシャフ
トは，セカンドギヤをシャフト部と別体で製作できるの
で，ファーストギヤをシャフト部に歯切り加工する時に
シャフト部に小径の軸部を形成する必要はなくなり，十
分な曲げ剛性を確保することができる。しかも，セカン
ドギヤなどをシャフト部に接着剤で接合するので，キー
などによる固定手段が不必要となり，セカンドギヤの内
径寸法を大きく設定することが可能となり，カウンタシ
ャフトの軸径をより大きく設定することが可能になる。
この意味からも，シャフト部の曲げ剛性を従来のものに
比べて，より一層高めることができるようになる。従っ
て，カウンタシャフトの中央部の撓み量を小さく抑える
ことができ，動力伝達中のギヤ対の噛合い状態が良好と
なり，ギヤ対間で騒音が発生したり，ギヤ自体の強度低
下等が生じたりし難くなると共に，ベアリングに傾き角
が生じ難いのでベアリングの耐久性が向上する。

【００２８】また，この変速機用カウンタシャフトは，
セカンドギヤをシャフト部に固定するために，嫌気性接
着剤を使用したから，従来のようなキーによる固定手段
に比較してキー溝加工等の加工工程が削減できるだけで
なく，嫌気性接着剤は空気が遮断されないと硬化しない
ため，接着剤を塗布した状態では固まらず，相手部品を
組み付けたときから硬化が始まるので，組立上，扱いや
すいというメリットがあり，カウンタシャフトの製作が
容易に行えるようになる。

【００２９】また，セカンドギヤとファーストギヤとは
別個の部品であるため，それぞれの歯切り加工は，お互
いの形状に制約を受けることなく行えるようになる。そ
れ故，セカンドギヤの側面をファーストギヤの側面に密
接させて配置することも可能になり，カウンタシャフト
の全長を短くすることができるから，変速機を小型化す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による変速機用カウンタシャフトの一
実施例を示す断面図である。

【図２】この発明による変速機用カウンタシャフトの別
の実施例を示す断面図である。

【図３】従来の変速機用カウンタシャフトを示す断面図
である。

【図４】従来の別の変速機用カウンタシャフトを示す断
面図である。

【図５】従来の更に別の変速機用カウンタシャフトを示
す断面図である。

【符号の説明】

１ カウンタシャフト ２ シャフト部 ４ ファーストギヤ ５ セカンドギヤ ９ ベアリング １０ ベアリング １１ 嫌気性接着剤（接着剤） １４ カウンタシャフト ４２，５５ キー溝

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シャフト部が少なくとも一対のベアリン
   グによって支持され且つ前記シャフト部に設けたファー
   ストギヤとセカンドギヤが隣接して配置された変速機用
   カウンタシャフトにおいて，前記セカンドギヤを前記シ
   ャフト部と別体に形成し，前記セカンドギヤを前記シャ
   フト部に接着剤で接合したことを特徴とする変速機用カ
   ウンタシャフト。
2. 【請求項２】 前記シャフト部には少なくとも前記セカ
   ンドギヤを取り付けるためのキー溝が形成されていない
   ことを特徴とする請求項１に記載の変速機用カウンタシ
   ャフト。
3. 【請求項３】 前記ファーストギヤは前記シャフト部に
   一体構造に形成されるか，又は前記ファーストギヤを前
   記シャフト部と別体に形成し，前記ファーストギヤを前
   記シャフト部に接着剤で接合したことを特徴とする請求
   項１又は２に記載の変速機用カウンタシャフト。
4. 【請求項４】 前記接着剤は嫌気性接着剤であることを
   特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の変速機
   用カウンタシャフト。