JPS639753A - シフト可能な伝動装置 - 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、伝動装置の作動部分におけるバフクラフシを
除去したシフト可能な伝動装置（トランスミッション）
に関する。

〔従来の技術と問題点〕

従来のシフト可能な伝動装置は、当該伝動装置のシフト
を可能ならしめるために、バフクラフシを組み込んでギ
ア及びスプラインを使用している。しかしこのバフクラ
フシは誤作動を生じさせ、また入力位置の関数として伝
動装置の出力軸の位置を決定し又は保持する能力を低下
させる。単純なギアの組については、バックラッシの結
果として生じてくる問題を解決するために、これまで種
々の試みがなされてきた。しかし、それらの試みはシフ
ト可能な伝動装置には良好に適合させられず、複雑で且
つ成功裡に作動しない装置を生み出してきただけであっ
た。

自動化された工作機械工業のような産業においては、伝
動装置の出力軸の位置をその入力軸を介して決定し又保
持することを可能ならしめること、及びバフクラフシの
影響を減少するようにあらゆる努力を行うことが重要で
ある。なぜなら、スプライン付きの構成要素やギアを修
理したり交換したりするための停止時間により生ずる損
失は、自動車工業の自動製造ラインのようなスケールの
大きな設備においてはかなりのものだからである。

本発明の一般的な目的は、上記の技術的な問題点を克服
するような、シフト可能な伝動装置を提供することであ
る。本発明のより特定的な目的は１、上記したような特
徴を有し且つ伝動ギア間におけるバフクラフシを除去し
、かくして伝動装置の入力動作と出力動作の間の直接の
関係を確実にするような、シフト可能な伝動装置を提供
することである。

〔問題点を解決するための手段〕

従来技術のシフト可能な伝動装置の欠点は、本発明の例
示的な実施例によって克服される。

これは、係合したギア歯の表面からバックラッシを除去
するようにバネ機構により予荷重をかけられたギア網を
介して連結された、入力軸及び出力軸を含んでいる。伝
動装置には、三つの駆動位置を有し中立位置のないクラ
ッチが含まれる。第一の位置において、クラッチは入力
軸を出力軸と直接に係合させる。第二の位置即ちシフト
位置においては、伝動装置はシフトを行うためにゆっく
りと動かされ又は停止され、一方クラッチは入力軸と出
力軸の両方に係合する。

第三の位置においては、クラッチは予荷重をかけられた
ギア網を介して入力軸を出力軸に係合する。クラッチは
傾斜をつけられたクラッチ表面を有し、該表面は第一及
び第三の位置において固定的なクラッチ結合をもたらし
、また第二の位置においては入力軸又は出力軸のいずれ
かを完全に解放してしまうことなく、シフトを容易に行
えるようにする。

〔実施例及び作用効果〕

添付図面を参照すると、本発明のバラクラ・ノシのない
シフト可能な伝動装置は、回転（例えば電気モータのよ
うな図示されていない手段による）の土台を提供する入
力軸１０を含んでいる。

入力軸１０はその一端に同軸に固定された入力ギア１２
を有している。入力ギア１２は、一定の角度をもって即
ち円周方向に離間したテーパー付きのポケット部１４の
環状列を含み、これらは入力ギア１２の中央部に開放し
た凹部１６内を向いている（第２．４及び６図）。出力
軸１８ば入力軸１０と同軸に回転するように支持されて
おり、ギア１２に隣接する一端には第一の回転伝達装置
たるポケットホイール２０が固定され、凹部１６内に配
置されている。ホイール２０の周縁にはテーパー付きの
ポケット部２２の環状列が配置されており、これらはギ
ア１２のポケット部１４に等しい中心部からの角度で相
互に離間している。かくしてギア１２及びホイール２０
のポケット部１４及び２２は半径方向に整合した場合に
共働しく図面に示されているように）、入力軸１０の方
向へと且つこれに平行な軸に従って狭くなるようテーパ
ーを付けられた円錐形のポケット２４を形成する。

第二の回転伝達装置たる第二のポケットホイール２８は
ホイール２０と鏡像をなしており、出力軸１８に固定さ
れていて、且つ出力軸１８に沿ってホイール２０から離
間している。出力軸１８には、ホイール２０から遠い方
のホイール２８の側部において、出力ギア３２がベアリ
ング３４によって回転可能に支持されている。ホイール
２８はギア３２の中央の凹部２９内に位置している。ギ
ア３２とホイール２日とは、相互補完的なテーパー付き
ポケット部３１．３０の列を有しており、これらは半径
方向に整合した場合（第１．　５及び７．８図）に共働
して円錐形のポケット２７を形成する。ポケット２７は
出力軸１８と平行な軸上で、ホイール２０から離れる方
向へと狭くなるようテーパーを付けられている。

シフトヨークたるカラー２６が、ホイール２０と２８の
間で出力軸１８上に摺動可能に支持されている。係止ビ
ン３６の第一の環状列がカラー２６の周縁付近に支持さ
れており、出力軸１８に平行に軸方向の摺動を行うよう
になっている。第二の係止ピン４０の環状列は、やはり
軸方向に摺動可能なようにカラー２６に支持されており
、ビン３６及び４０はカラー２６の周縁付近において互
い違いになっている。ビン３６及び４０は、出力軸１８
の軸からポケット２４及び２７に対応する半径方向の個
所に位置している。各々のビン３６は円錐形の頭部３９
を有しており、該頭部はカラー２６から離れる方向へと
狭くなるようテーパーを付けられており、且つポケット
２４に着座し係合するような輪郭を有している。コイル
バネ３８が各々のビン３６を包囲しており、且つ頭部３
９とカラー２６の間に挾まれていて、ビン３６及び頭部
３９をカラー２６から軸方向に向かつて付勢している。

各々のビン３６にはカラー２６を間において反対側に、
フランジ付き頭部３５が位置しており、該フランジ付き
頭部３５にはビン３６が嵌め込まれている。ピン４０は
ピン３６と鏡像関係にあり、フランジ付き頭部４３、バ
ネ４２及びポケット２７に着座するための円錐形の頭部
４４を有している。

シフトレバ−４６（第１図）は、シフトカラー２６を出
力軸１８に沿って軸方向に移動させるために、シフトカ
ラー２６の周縁で半径方向外方で向かい合ってなる溝５
０内に着座し且つカラーの直径方向で対面した、上部及
び下部の二つのピン４８を有している。シフトレバ−４
６は、第一（７）　位置即ち伝動の高速位置において、
入力ギア１２とポケットホイール２０とによって形成さ
れたポケット２４内へと、テーパー付きの係止頭部３９
を移動させる（第１及び４〜６図）。ピン３６及び４０
の長さは、ホイール２０及び２８とギア１２及び３２の
間の軸方向の距離に対して調節されており、このカラー
２６の位置では頭部４４がポケット２７に隣接し、且つ
該ポケット２７から同軸の方向において離間しているよ
うになっている。入力軸１０及び入力ギア１２が速度を
低下し又は停止した場合、シフトカラー２６は右方向（
図面で）にシフト位置（第７図）へ、及びこれを通過し
て第三の即ち低速度位置（第８図）へと動かすことがで
きるようになる。この場合、テーパー付きの係止頭部３
９は徐々にポケット２４から引き出され、テーパー付き
の係止頭部４４が出力軸３２とポケットホイール２８に
よって形成されたポケット２７内へと動かされるように
なる。ヨークたるカラー２６を作動位置（第６図と第８
図）の間でシフトする場合、係止頭部の一方の組は関連
するポケットから徐々に出て来、その一方で係止頭部の
他の組は、回転して整合しているポケット内へと徐々に
入り込む。ピン３６と４０の長さ、及びホイール２０と
２８の間の間隔は、一方の係止頭部の組が係合する前に
他方の組が保合を脱することがないようにされている、
ということを心に留めておくことが重要である。つまり
、第７図のシフト位置においては、頭部４４がポケット
２７内に着座しろるまで、頭部３９はポケット２４内に
留まるのである。このようにして、入力軸１０と出力軸
１８の間の連結は、シフト過程の際にも失われない。

第１図を参照すると、入力ギア１２は、出力軸１８から
離間しまたこれと平行な軸５７上に支持されたギア５２
と噛み合わされている。ギア５２はコイルバネ５４の一
端に係合されており、またコイルバネ５４の他端は、や
はり軸５７上に支持されたギア５６に係合されている。

組立の際に、ギア５２及び５６はコイルバネ５４が付い
たまま反対方向に回転されて、コイルバネ５４にエネル
ギーが蓄えられる０次いでギア５２及び５６は、各々入
力ギア１２及び出力ギア３２と噛み合わせられる。少な
くともギア５２又は５６の一方は、軸５７上で自由に回
転できるようにされている。ギア５２と同じ大きさで同
じ数の歯を有するギア５８が、出力軸１８と平行で且つ
これから離間した軸６２によってギア６０と固定的に結
合されている。ギア６０はギア５６と同じ大きさで同じ
数の歯を有している。ギア５８は入力ギア１２と噛み合
わされ、ギア６０はギア３２と噛み合わされている。（
尚、ギアは同じ大きさで同じ数の歯を有していなければ
ならない訳ではない。）コイルバネ５４に蓄えられたエ
ネルギーは、ギア１２．５８．６０．３２．５６及び５
２からなるギア網を介してバフクラッシのない歯の保合
を強制的に行わしめ、作動時にギア網からバックラッシ
を取り除（。

入力軸１０からの駆動は、高速位置（第１．４．５及び
６図）においてポケット２４及びホイール２０を介して
出力軸１８へ直接に伝達されるか、又は低速度位置（第
８図）において全ギア網、ポケット２７及びホイール２
８を介して出力軸１８に伝達される。これによって、出
力軸１８を回転しまた保持するについて、或いは入力軸
１０に関して出力軸１８の位置を決定するについて、正
確性が得られる。そしてこのことは、簡単で且つ高価で
ない装置によって達成できるのである。係止頭部及びポ
ケットとしては、真っ直ぐな側部の円錐形のテーパーが
示されてきたが、湾曲したテーパーもまた満足であるこ
とは理解されるであろう。係止頭部及びポケットのテー
パーは、ギア歯の摩耗が係止頭部とポケットの幾らかの
不整合を生じたとしても、ポケット内への頭部の容易な
着座を可能ならしめる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるバックラソシのないシフト可能な
伝動装置の部分断面斜視図、第２図は第１図の入力ギア
及びこれに関連するポケットホイールの部分断面斜視図
、第３図は第１図のシフトカラー及びこれに関連するピ
ンの部分断面斜視図、第４図は第一の伝動位置にある第
１図の入力ギア、ポケットホイール及びシフトカラーの
部分断面斜視図、第５図は第一の伝動位置にある第１図
の出力ギア及びこれに関連するポケットホイールの第４
図に類似の部分断面斜視図、第６図は第一の即ち高速位
置にある伝動装置を示す概略図、第７図は第二の即ちシ
フト位置にある伝動装置を示す概略図、第８図は第三の
即ち低速にある伝動装置を示す概略図である。 １０・・・入力軸　　１２・・・入力ギア１４．２２．
３０．３１・・・ポケット部　　１６．２９・・・凹部
１８・・・出力軸　　２０・・・ホイール２４．２７・
・・ポケット　　２６・・・カラー２８・・・ホイール
　　３２・・・出力ギア３４・・・ベアリング　　３５
．４３・・・フランジ付き頭部３６．４０・・・ピン　
　３８．４２・・・バネ３９．４４・・・頭部　　４６
・・・シフトレバ−４８・・・ピン　　５０・・・溝　
　５２．５６，５８．６０・・・ギア５４・・・コイル
バネ　　５７．６２・・・軸出願人代理人　　　古　谷
　　　馨 同　　　溝部孝彦 同　　　古谷　聡

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　入力ギア（１２）に結合された入力軸（１０）と、
   出力軸（１８）に固定されその軸方向に相互に離間した
   第一及び第二の回転伝達装置（２０，２８）を有する前
   記出力軸（１８）と、前記入力軸（１０）に連結された
   ギア伝達装置（５８，６０，６２及び３２）と、前記第
   一及び第二の回転伝達装置（２０，２８）の間に配置さ
   れており、前記入力ギア（１２）及び前記第一の回転伝
   達装置（２０）を介して前記クラッチ装置の一位置で前
   記入力軸（１０）を前記出力軸（１８）に対して、又は
   前記ギア伝達装置（５８，６０，６２及び３２）及び前
   記第二の回転伝達装置（２８）を介して前記クラッチ装
   置の他の位置で前記入力軸（１０）を前記出力軸（１８
   ）に対して選択的に係合させるよう前記出力軸（１８）
   の軸方向で可動なクラッチ装置（２６及び３６から４４
   ）とからなる、シフト可能な伝動装置。 ２　前記ギア伝達装置（５８，６０，６２及び３２）は
   前記出力軸（１８）に回転可能に支持された出力ギア（
   ３２）を含み、前記第一及び第二の回転伝達装置（２０
   ，２８）は前記入力ギア（１２）及び前記出力ギア（３
   ２）にそれぞれ隣接して配置されており、前記クラッチ
   装置（２６及び３６から４４）は前記出力軸（１８）及
   びこれに固定された前記第一及び第二の回転伝達装置（
   ２０，２８）を前記入力ギア（１２）又は前記出力ギア
   （３２）のいずれかに選択的に連結する手段を含む、特
   許請求の範囲第１項記載の伝動装置。 ３　前記入力ギア（１２）及び前記出力ギア（３２）は
   向かい合った凹部（１６，２９）を有し、前記第一及び
   第二の回転伝達装置（２０，２８）は前記凹部に回転可
   能に配置されている、特許請求の範囲第２項記載の伝動
   装置。 ４　前記凹部（１６，２９）及び前記第一及び第二の回
   転伝達装置（２０，２８）は向かい合ったポケット部（
   １４，３１，２２及び３０）を含み、該ポケット部は半
   径方向に整合して前記入力ギア（１２）と前記第一の回
   転伝達装置（２０）の間及び前記出力ギア（３２）と前
   記第二の回転伝達装置（２８）との間に角度をなして離
   間したポケット（２４，２７）の列を形成するよう共働
   する、特許請求の範囲第３項記載の伝動装置。 ５　前記クラッチ装置（２６及び３６から４４）は、前
   記第一及び第二の回転伝達装置（２０，２８）の間で前
   記出力軸（１８）に摺動可能に支持されたヨーク（２６
   ）と、該ヨーク（２６）の両側へ反対向きに突出するピ
   ン（３６，４０）を含み、該ピンの各々は前記列中のポ
   ケット（２４，２７）内に着座する頭部（３９，４４）
   を有している、特許請求の範囲第４項記載の伝動装置。 ６　前記クラッチ装置（２６及び３６から４４）は、前
   記ピン（３６，４０）の各々を包囲し且つこれに組み合
   わせられている前記頭部（３９，４４）を前記ヨーク（
   ２６）から軸方向に付勢するバネ（３８，４２）をさら
   に含んでいる、特許請求の範囲第５項記載の伝動装置。 ７　前記ピン（３６，４０）及び頭部（３９，４４）の
   軸方向の長さは前記ポケット（２４，２７）の列の間の
   軸方向間隔に対して調節されており、変速装置のシフト
   の際に前記頭部（３９，４４）は前記ポケット（２４，
   ２７）に同時に係合し前記出力軸（１８）は前記入力軸
   （１０）に連結したままとなる、特許請求の範囲第６項
   記載の伝動装置。 ８　前記頭部（３９，４４）及び前記ポケット（２４，
   ２７）は相互補完的な円錐形状を有している、特許請求
   の範囲第５項から第７項のいずれかに記載の伝動装置。 ９　前記入力ギア（１２）及び前記出力ギア（３２）の
   各々に連結された一対のギア（５２，５６）と、前記入
   力ギア（１２）から前記ギア伝達装置（５８，６０，６
   ２及び３２）を介してバックラッシを吸収するため前記
   一対のギア（５２，５６）を反対向きに回転するよう偏
   倚する手段（５４）とをさらに含む、特許請求の範囲第
   ２項から第８項のいずれかに記載の伝動装置。 １０　前記一対のギア（５２，５６）は共通する軸（５
   ７）によって支持され、前記一対のギア（５２，５６）
   の内少なくとも一方は前記軸（５７）上で自由に回転可
   能であり、前記偏倚手段（５４）は前記軸（５７）を取
   り巻くコイルバネからなる、特許請求の範囲第９項記載
   の伝動装置。