(57)【要約】【課題】円滑なシフト動作を実現することが可能な動力伝達装置を提供する。【解決手段】手動変速機１は、外周面４５を有するアイドラシャフト４０と、アイドラシャフト４０外周面に設けられたアイドラブッシュ３０と、アイドラブッシュ３０の外周面３５に係合し、アイドラブッシュ３０に対して軸方向に移動可能なリバースアイドラギヤ２０とを備える。アイドラブッシュ３０およびリバースアイドラギヤ２０の一方には軸方向に対して傾斜した溝３１が設けられ、他方には、溝３１に嵌り合う凸部２１が設けられている。リバースアイドラギヤ２０がリバースアイドラブッシュ３０に対して軸方向に移動することで、リバースアイドラギヤ２０はアイドラシャフト４０を中心として回転する。【選択図】図１
2010025332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面を有するシャフトと、
前記アイドラシャフトの外周面に設けられたブッシュと、
前記ブッシュの外周面に係合し、前記ブッシュに対して軸方向に移動可能な選択摺動式のギヤとを備え、
前記ブッシュおよび前記ギヤの一方には軸方向に対して傾斜した溝が設けられ、前記ブッシュおよび前記ギヤの他方には前記溝に嵌り合う凸部が設けられ、
前記ギヤが前記ブッシュに対して軸方向に移動することで前記ギヤは前記シャフトを中心として回転する、動力伝達装置。
【請求項２】
前記ギヤはリバースアイドラギヤである、請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記ギヤまたは前記ブッシュに当接してこれらを軸方向に移動させるシフトアームをさらに備えた、請求項１または２に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
シャフトと、
前記シャフトの外周面に設けられた選択摺動式のギヤと、
前記シャフトを軸方向にスライド可能に保持する保持部と、
前記シャフトの一部分と係合して前記シャフトのスライド時に前記シャフトおよびギヤを回転させる係合部とを備えた、動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、動力伝達装置に関し、より特定的には、選択摺動式のギヤを有する手動変速機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、変速機は、たとえば特開２００６−２８３７９６号公報（特許文献１）、特開２００５−２３９０６０号公報（特許文献２）および特開平１０−１９０５８号公報（特許文献３）が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−２８３７９６号公報
【特許文献２】特開２００５−２３９０６０号公報
【特許文献３】特開平１０−１９０５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１では、リバース走行時にはクラッチ機構が図中右方向に移動されてシフトガイドと係合されるので、カウンタシャフトとリバースギヤとがクラッチ機構を介して連結される構造が開示されている。
【０００４】
特許文献２では係止手段を軸方向に間欠的に移動させる間欠送り機構を設け、その間欠送り機構は１段階分の間欠送りを発生させる毎に回動しかつ１段階分の間欠送りが完了したときに元の位置に復帰する回動復帰手段を備える構成が開示されている。
【０００５】
特許文献３では、カム部材をアクチュエータにより往復運動させることでカム面がボールをギヤの内周面に押圧する第１状態と押圧しない第２状態をとることが開示されている。
【０００６】
従来の技術では、手動変速機においてアイドラギヤを軸方向に移動させて他のギヤと組合せる際にアイドラギヤが他のギヤの稜線部に当接し、ギヤの鳴りが発生する可能性があった。
【０００７】
そこで、この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、ギヤをスムーズに移動させることで良好なシフト動作を実現することが可能な動力伝達装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の１つの局面に従った動力伝達装置は、外周面を有するシャフトと、シャフト外周面に設けられたブッシュと、ブッシュ外周面に係合し、ブッシュに対して軸方向に移動可能なギヤとを備える。ブッシュおよびギヤの一方には軸方向に対して傾斜した溝が設けられている。ブッシュおよびギヤの他方には溝に嵌り合う凸部が設けられている。ギヤがブッシュに対して軸方向に移動することでギヤはシャフトを中心として回転する。
【０００９】
このようにして構成された動力伝達装置では、ギヤがブッシュに対して軸方向に移動することでギヤはシャフトを中心として回転するため、仮にギヤが他の歯の稜線と当接したとしても、ギヤが回転するためギヤはスムーズに他のギヤと噛み合うことができる。
【００１０】
好ましくは、ギヤはリバースアイドラギヤである。
好ましくは、動力伝達装置は、ギヤまたはブッシュに当接してそれらを軸方向に移動させるシフトアームをさらに備える。
【００１１】
この発明の別の局面に従った動力伝達装置は、シャフトと、シャフトの外周面に設けられた選択摺動式のギヤと、シャフトを軸方向にスライド可能に保持する保持部と、シャフトの一部分と係合してシャフトのスライド時にシャフトおよびギヤを回転させる係合部とを備える。
【００１２】
このように構成された動力伝達装置では、係合部は、シャフトのスライド時にシャフトおよびギヤを回転させるため、仮にギヤが他の歯の稜線と当接したとしても、ギヤが回転するためギヤはスムーズに他のギヤと噛み合うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態では同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明については繰返さない。
【００１４】
図１は、この発明の実施の形態１に従った手動変速機の模式的な断面図である。図１を参照して、手動変速機１は、自動車の走行状態に応じてエンジンの回転速度、回転方向および回転トルクを変換して駆動輪に伝える動力伝達装置である。手動変速機１として、車両の運転者が操作するシフトレバーと手動変速機１が離れており、その間をケーブルおよびリンクなどで連結する、いわゆるリモートコントロール型の手動変速機１でもよく、手動変速機１に直接シフトレバーを取付けた、いわゆるダイレクトコントロール方式の手動変速機であってもよい。
【００１５】
また、リモートコントロール方式において、シフトレバーの位置に関しては特に限定されず、ステアリングコラム部にシフトレバーが取付けられたコラムシフト式、シフトレバーがフロアに取付けられたフロアシフト式などを採用することも可能である。
【００１６】
この発明の実施の形態に従った手動変速機１は、アイドラシャフト４０と、アイドラシャフト４０の外周面に固定されたアイドラブッシュ３０と、アイドラブッシュ３０の外周面３５に係合するリバースアイドラギヤ２０と、リバースアイドラギヤ２０およびアイドラブッシュ３０を軸方向へ動かすためにこれらを保持するリバースシフトアーム１０とを有する。
【００１７】
アイドラシャフト４０はベアリングなどを介在させてトランスミッションケースに固定されており、中心軸４１を中心として回転することが可能である。
【００１８】
アイドラシャフト４０の外周面４５にアイドラブッシュ３０が嵌め合わせられている。アイドラシャフト４０上でアイドラブッシュ３０が空転可能である。アイドラブッシュ３０がアイドラシャフト４０に固定されていてもよい。アイドラブッシュ３０の固定方法としては、たとえばアイドラシャフト４０の外周面４５にスプラインを設け、アイドラブッシュ３０の内周面にもスプラインを設け、これらのスプラインを噛み合わせることが可能である。
【００１９】
アイドラブッシュ３０には溝３１が設けられている。溝３１は中心軸４１に対して傾斜している部分を有する。
【００２０】
リバースアイドラギヤ２０がアイドラブッシュ３０の外周面３５と係合している。リバースアイドラギヤ２０の内周面２６には凸部２１が設けられており、凸部２１が溝３１と噛み合っている。凸部２１は溝３１の長手方向に沿って移動することが可能である。図１においては、スプリング６０により、リバースアイドラギヤ２０とアイドラブッシュ３０とが離れる方向に付勢されており、それらの隙間はＡとされている。
【００２１】
リバースアイドラギヤ２０の外周歯２５がリバースギヤ５０と噛み合うことが可能である。図１では、リバースギヤ５０とリバースアイドラギヤ２０とが噛み合っていない状態を示している。外周歯２５は平歯車であり、リバースアイドラギヤ２０が矢印１１で示す方向に動いてリバースアイドラギヤ２０とリバースギヤ５０とが噛み合うことが可能である。
【００２２】
リバースアイドラギヤ２０をリバースギヤ５０と噛み合わせる場合には、リバースシフトアーム１０を矢印１１で示す方向に移動させる。これにより、リバースシフトアーム１０の先端はアイドラブッシュ３０と当接しているため、アイドラブッシュ３０およびそれと係合しているリバースアイドラギヤ２０も矢印１１で示す方向に移動する。そして、外周歯２５がリバースギヤ５０の稜線部５１と当接する。当接後もアイドラブッシュ３０はリバースシフトアーム１０により軸方向に移動する。このとき、外周歯２５が、リバースギヤ５０の歯の間に入っていればひっかかりがなくスムーズにリバースアイドラギヤ２０とリバースギヤ５０とが噛み合うことができる。外周歯２５がリバースギヤ５０の稜線部５１と当接した場合には、外周歯２５およびリバースアイドラギヤ２０の軸方向の移動は一旦停止する。しかしながら、アイドラブッシュ３０が軸方向に移動する。アイドラブッシュ３０には斜め方向に延びる溝３１が形成されているため、溝３１に嵌り合う凸部２１は軸方向と傾斜する方向に回転する。これにより、リバースアイドラギヤ２０も円周方向に回転する。その結果、稜線部５１と当接している外周歯２５が円周方向に回転するため、稜線部５１と外周歯２５の係合が外れ、外周歯２５はリバースギヤ５０の歯と歯の間に入り込むことができる。
【００２３】
そしてこのときには稜線部５１から外周歯２５が軸方向の押圧力を受けることがなくなるため、スプリング６０がリバースアイドラギヤ２０を矢印１１で示す軸方向に移動させる。
【００２４】
リバースアイドラギヤ２０とリバースギヤ５０との噛み合いを解除させる場合には、リバースシフトアーム１０がリバースアイドラギヤ２０を矢印１１と反対方向に移動させる。これにより外周歯２５がリバースギヤ５０から外れる。
【００２５】
図１のリバースアイドラギヤ２０およびリバースギヤ５０以外の前進段のギヤは、常時噛み合い式でも良く、選択摺動式であってもよい。また、手動変速機１として、アクチュエータなどによりリバースシフトアーム１０を移動させて変速を行なう、いわゆるシーケンシャルタイプの変速機にも本発明を適用することが可能である。
【００２６】
図２は、図１中の矢印ＩＩで示す方向から見たアイドラブッシュの外周面を示す図である。図２を参照して、アイドラブッシュ３０の外周面３５には、回転軸としての中心軸４１に対して傾斜する部分を有する溝３１が設けられている。溝３１の傾斜角度は一定であってもよく、さらに溝の部分によって傾斜角度が異なっていてもよい。
【００２７】
溝３１には凸部２１が係合しており、凸部２１は溝３１内でスライド可能に配置されている。そのため、溝３１内で凸部２１がスライドすれば、凸部２１は溝３１の延びる方向、すなわち、軸方向成分と、これに直交する円周方向成分とを有するように移動する。その結果、凸部２１が溝３１内でスライドすれば、凸部２１を有するリバースアイドラギヤ２０は円周方向に回転する。
【００２８】
図３は、図１中の矢印ＩＩＩで示す方向から見たリバースアイドラギヤの内周面を示す図である。図３を参照して、リバースアイドラギヤ２０の内周面２６には複数の凸部２１が設けられている。凸部２１は溝３１と噛み合うことが可能な形状とされている。図３では、凸部２１の平面形状は四角形状であるが、これに限られず、丸形状、楕円形状または多角形状の凸部２１を設けてもよい。
【００２９】
この発明に従った動力伝達装置としての手動変速機１は、外周面４５を有するアイドラシャフト４０と、アイドラシャフト４０の外周面４５に設けられたアイドラブッシュ３０と、アイドラブッシュ３０の外周面３５に係合し、アイドラブッシュ３０に対して軸方向に移動可能なリバースアイドラギヤ２０とを備える。アイドラブッシュ３０およびリバースアイドラギヤ２０のうちの一方には、軸方向に対して傾斜した溝３１が設けられ、他方には溝３１に嵌り合う凸部２１が設けられている。リバースアイドラギヤ２０がアイドラブッシュ３０に対して軸方向に移動することでリバースアイドラギヤ２０はアイドラシャフト４０を中心として回転する。
【００３０】
また、手動変速機１は、リバースアイドラギヤ２０およびアイドラブッシュ３０に当接してこれらを軸方向に移動させるリバースシフトアーム１０をさらに備える。
【００３１】
このように構成された手動変速機では、リバースアイドラギヤ２０の外周歯２５がリバースギヤ５０の稜線部５１と当接してリバースアイドラギヤ２０の軸方向の動きが止まった場合には、リバースアイドラギヤ２０に対してアイドラブッシュ３０が軸方向に相対的に移動し、この移動によりリバースアイドラギヤ２０は円周方向に回転する。その結果、稜線部５１と外周歯２５との係合が外れ、スムーズなシフト動作が可能となる。
【００３２】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、ここで示した実施の形態はさまざまに変形することが可能である。
【００３３】
まず、この実施の形態では、リバースギヤに本発明を適用したが、これに限られず、選択摺動式の前進用のギヤに本発明を適用してもよい。
【００３４】
また、この実施の形態では、アイドラブッシュ３０に溝を設け、リバースアイドラギヤ２０に凸部を設けたが、これとは反対に、リバースアイドラギヤ２０に溝を設け、アイドラブッシュ３０側に凸部を設けてもよい。
【００３５】
この実施の形態では、リバースアイドラギヤ２０のシフト方向（矢印１１で示す方向）と反対方向にスペース（寸法Ａ）を設けていたが、これに限られるものではなく、アウトプットシャフト上のリバースギヤ５０に、シフト方向に移動可能なスペースを設けてもよい。この場合、リバースギヤ５０とアウトプットシャフトの一方に斜め溝を設け、他方に溝と噛み合う突起を設け、リバースギヤ５０がリバースアイドラギヤ２０から押圧された場合にリバースギヤ５０が回転する構造としてもよい。
【００３６】
リバースアイドラギヤ２０がアイドラブッシュ３０と一体となってアイドラシャフト４０上を回転することでトルクを伝達する構造を示したが、アイドラシャフト４０もアイドラブッシュ３０と一体となって回転してもよい。
【００３７】
図４は、この発明の実施の形態２に従った、リバースアイドラギヤを有する手動変速機の模式的な断面図である。図４を参照して、この発明の実施の形態２に従った手動変速機では、アイドラシャフト４０に傾斜溝４２が設けられており、この溝に、係合部１１１が係合している。傾斜溝４２は中心線としての中心軸４１に対して所定方向傾斜して延びており、傾斜する面に係合部１１１が当接している。リバースアイドラギヤ２０には、実施の形態１のようなブッシュが設けられておらず、アイドラシャフト４０にリバースアイドラギヤ２０が嵌合している。
【００３８】
図５は、図４中の矢印Ｖで示す方向から見た、傾斜面を有するリバースアイドラギヤの正面図である。図５を参照して、リバースアイドラギヤ２０の外周面には外周歯２５が設けられている。外周歯２５よりも内側に傾斜面２８，２９が設けられている。傾斜面２８，２９がリバースシフトアーム１０の先端部１２に押圧されると、傾斜面２８または２９のいずれかに沿ってリバースアイドラギヤ２０が回転する。外周歯２５は、図５では一部分にのみ記載しているが、リバースアイドラギヤ２０の全周に亘って外周歯２５が設けられている。また、傾斜面２８，２９もリバースアイドラギヤ２０の一部分にのみ記載しているが、傾斜面２８，２９は、リバースアイドラギヤ２０の全周に亘って設けられている。
【００３９】
図６は、図５中のＶＩ−ＶＩ線に沿った、リバースアイドラギヤの傾斜面を説明するための断面図である。図６を参照して、リバースアイドラギヤ２０表面に設けられた傾斜面２８，２９は、リバースアイドラギヤ２０の表面であって、互いに傾斜するように配置されている。傾斜面２８，２９の交差部（山部）を先端部１２が押圧すると、リバースアイドラギヤ２０が左右のいずれかに回転し、先端部１２は傾斜面２８，２９のいずれかを押圧する。この押圧時にリバースアイドラギヤ２０に回転力が加わり、リバースアイドラギヤ２０が図４で示す所定の位置に戻る。
【００４０】
図７および図８は、この発明の実施の形態２に従った手動変速機の動作を説明するための図である。まず、ニュートラル値は、図４で示すように、アイドラシャフト４０に設けられた傾斜溝４２とシャフト支持部の係合部１１１が嵌まり合っている。シフト時にはリバースシフトアーム１０が矢印１１で示す方向に動く。これにより、リバースシフトアーム１０がリバースアイドラギヤ２０を矢印１１で示す方向に動かしアイドラシャフト４０も矢印１１で示す方向に動く。このとき、傾斜溝４２と係合部１１１が係合しており、係合部１１１から傾斜溝４２へ力が加えられるためアイドラシャフト４０およびリバースアイドラギヤ２０が回転する。係合部１１１と傾斜溝４２の係合が外れたときにリバースアイドラギヤ２０の傾斜面２８，２９の交わる頂点に先端部１２が位置するように傾斜溝４２、係合部１１１、傾斜面２８，２９および先端部１２の位置を設定する。相手側のリバースギヤ５０の稜線とリバースアイドラギヤ２０の外周歯２５とが接触しない場合にはそのシフトが完了する。接触時には、リバースシフトアーム１０をリバースギヤ５０へ近づく方向へ進めようとするとリバースシフトアーム１０の先端部１２が矢印１０Ｒで示す方向に回動する。その際、傾斜面２８，２９と先端部１２とが接触することによりリバースアイドラギヤ２０が回転し、稜線同士の接触を回避する。
【００４１】
ギヤを抜いた後は、改めてアイドラシャフト４０とアイドラシャフト４０に設けられた傾斜溝４２と係合部１１１が嵌合し、ニュートラル状態に戻る。
【００４２】
このように構成された実施の形態２に従った手動変速機においても、実施の形態１に従った変速機と同様の効果がある。
【００４３】
図９は、この発明に従った構造が適用されるリモートコントロール方式の変速機を示す図である。図９を参照して、この発明に従った変速機はリモートコントロール方式の変速機であってもよい。シフトセレクトレバーシャフト４１００がトランスミッションケース４１１０内に設けられている。シフトセレクトレバーシャフト４１００にはインナレバーが設けられ、このインナレバーが実施の形態１および２のリバースアイドラギヤを動作させる。
【００４４】
シフトセレクトレバーシャフト４１００がシフト方向およびセレクト方向に動くことで変速が実行される。
【００４５】
シフトセレクトレバーシャフト４１００にはプッシュプルケーブル４０２１，４０２２が接続されている。プッシュプルケーブル４０２１，４０２２のいずれか一方がシフトセレクトレバーシャフト４１００をシフト方向に動かし、他方がシフトセレクトレバーシャフト４１００をセレクト方向に動かす。
【００４６】
プッシュプルケーブル４０２１，４０２２はコントロールシフトリテーナ４０１１上でシフトレバー４０１０に接続されている。運転者がシフトレバー４０１０を操作すると、その動作がプッシュプルケーブル４０２１，４０２２に伝えられる。プッシュプルケーブル４０２１，４０２２がシフトセレクトレバーシャフト４１００をシフトおよびセレクト方向に移動させることで変速が行なわれる。
【００４７】
図９で示すリモートコントロール方式の変速機４０００では、運転者が操作するシフトレバー４０１０と、トランスミッションケース４１１０とが離れており、その間をケーブルおよびリンク等で連結されている。シフトレバー４０１０の位置は、ステアリングコラム部に取付けられたコラムシフト方式であってもよく、フロアに設けられたフロアシフト方式のものであってもよい。
【００４８】
図１０は、この発明に従った構造が適用されるダイレクトコントロール方式の変速機を示す図である。
【００４９】
図１０を参照して、ダイレクトコントロール方式では、シフトセレクトレバーシャフト４１００がトランスミッションケース４１１０内に収納されている。トランスミッションケース４１１０の一部分にシフトレバー４０１０が取付けられている。シフトレバー４０１０とシフトセレクトレバーシャフト４１００とはリンク機構４０２３により連結されており、シフトセレクトレバーシャフト４１００のシフトおよびセレクト動作がシフトセレクトレバーシャフト４１００に伝えられる。図１０で示すダイレクトコントロール方式の手動変速機は主としてＦＲ（フロントエンジンリア駆動）車で採用されている。
【００５０】
図１１は、この発明に従った構造が適用されるシーケンシャル方式の変速機を示す図である。図１１を参照して、トランスミッションケース４１１０内に設けられたシフトセレクトレバーシャフト４１００をアクチュエータ４０１５により駆動する変速機に、実施の形態１および２で従った機構を採用してもよい。
【００５１】
アクチュエータ４０１５は予め記憶されたプログラム、または運転者から入力される信号により駆動する。アクチュエータ４０１５はシフトセレクトレバーシャフト４１００をシフト方向およびセレクト方向に駆動させる。
【００５２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】この発明の実施の形態に従った手動変速機の模式的な断面図である。
【図２】図１中の矢印ＩＩで示す方向から見たアイドラブッシュの外周面を示す図である。
【図３】図１中の矢印ＩＩＩで示す方向から見たリバースアイドラギヤの内周面を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態２に従った、リバースアイドラギヤを有する手動変速機の模式的な断面図である。
【図５】図４中の矢印Ｖで示す方向から見た、傾斜面を有するリバースアイドラギヤの正面図である。
【図６】図５中のＶＩ−ＶＩ線に沿った、リバースアイドラギヤの傾斜面を説明するための断面図である。
【図７】この発明の実施の形態２に従った手動変速機の動作を説明するための図である。
【図８】この発明の実施の形態２に従った手動変速機の動作を説明するための図である。
【図９】この発明に従った構造が適用されるリモートコントロール方式の変速機を示す図である。
【図１０】この発明に従った構造が適用されるダイレクトコントロール方式の変速機を示す図である。
【図１１】この発明に従った構造が適用されるシーケンシャル方式の変速機を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  手動変速機、１０  リバースシフトアーム、２０  リバースアイドラギヤ、２１  凸部、２５  外周歯、２６  内周面、３０  アイドラブッシュ、３１  溝、３５  外周面、４０  アイドラシャフト、４１  中心軸、４５  外周面、５０  リバースギヤ、５１  稜線部、６０  スプリング。
【図１】
2010025332.tif 000003
【図２】
2010025332.tif 000004
【図３】
2010025332.tif 000005
【図４】
2010025332.tif 000006
【図５】
2010025332.tif 000007
【図６】
2010025332.tif 000008
【図７】
2010025332.tif 000009
【図８】
2010025332.tif 000010
【図９】
2010025332.tif 000011
【図１０】
2010025332.tif 000012
【図１１】
2010025332.tif 000013