(57)【要約】【課題】大型化することなく２つのリバースアイドラギヤの接合時の摩擦トルク容量を確保することが可能な手動変速機のリバースシンクロ装置を提供する。【解決手段】２つのリバースアイドラギヤ４１、４２に挟まれたリバースアイドラシャフト４にインナリング４４が軸支され、そのインナリング４４の半径方向にインナリング４４の外周と摩擦係合する中間リング４５が配され、さらに、中間リング４５の半径方向に中間リング４５の外周と摩擦係合するボークリング４６が配されることで、リバースアイドラシャフト４の半径方向にリバースシンクロ装置１を大型化することなく２つのリバースアイドラギヤ４１、４２の接合時の摩擦トルク容量を確保する空間が確保される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸及び出力軸の間に配されたリバースアイドラシャフトに、一方が前記入力軸の後退用ギヤ、他方が前記出力軸の後退用ギヤに常時噛み合った２つのリバースアイドラギヤが回転自在に並列配置され、前記２つのリバースアイドラギヤの間に前記２つのリバースアイドラギヤを接続するスリーブ及び前記２つのリバースアイドラギヤの回転を同期させ、同期が終了するまでは前記スリーブの移動を規制する手動変速機のリバースシンクロ装置において、
前記リバースシンクロ装置は、
前記リバースアイドラシャフトに軸支されたインナリングと、
前記インナリングの半径方向に設けられ、前記インナリングの外周と摩擦係合する中間リングと、
前記中間リングの半径方向に設けられ、前記中間リングの外周と摩擦係合するボークリングとを備えていることを特徴とする手動変速機のリバースシンクロ装置。
【請求項２】
前記インナリングは、一端部に前記他方のリバースアイドラギヤの側面部と常時噛み合う噛み合い部を有し、他端部は前記一方のリバースアイドラギヤに接することを特徴とする請求項１に記載の手動変速機のリバースシンクロ装置。
【請求項３】
前記中間リングは、一端部に前記一方のリバースアイドラギヤの側面部と常時噛み合う噛み合い部を有していることを特徴とする請求項１に記載の手動変速機のリバースシンクロ装置。
【請求項４】
前記ボークリングは、一端部に前記他方のリバースアイドラギヤの側面部と常時噛み合う噛み合い部を有していることを特徴とする請求項１に記載の手動変速機のリバースシンクロ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手動変速機のリバースシンクロ装置に関し、さらに詳しくは、リバースシフト時のギヤ鳴きを防止するリバースシンクロ装置を備えた手動変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、リバースシフト時のギヤ鳴きを防止するリバースシンクロ装置を備えた手動変速機が知られている。
【０００３】
一般に、手動変速機のリバースシフト時にあっては、クラッチが切断され、且つ車両の停止状態においてなされるものであるから、シフト操作に応じて入出力軸の軸方向に移動するスリーブによってリバースアイドラギヤ及び駆動輪に接続されている出力軸の後退用ギヤが共に回転停止状態で噛み合うと思いがちである。しかし、実際は、クラッチが切断され、車両が停止していても、エンジンに接続されている入力軸は慣性によって惰性回転している場合がある。すなわち、入力軸に設けられている入力軸の後退用ギヤ及びそれに常時噛み合っているリバースアイドラギヤも入力軸と同様に惰性回転している場合がある。特に、車両の前進走行状態から停止した直後にリバースシフト操作を行う場合にはそのような状態になりやすいため、スリーブがリバースアイドラギヤと噛み合うことはできず、ギヤ鳴きが発生してしまう。
【０００４】
そこで、後退段に、前進段と同様、シンクロメッシュ機構を備えることによってリバースシフト時にギヤ鳴きを防止する手動変速機が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
後退段用のシンクロメッシュ機構（ボークリング及びシンクロコーン）、いわゆるリバースシンクロ装置は、円錐形のシンクロコーンの発生する摩擦トルクにより、リバースアイドラギヤの回転速度と出力軸の回転速度とを合わせるものであって、出力軸の後退用ギヤ及びリバースアイドラギヤを接続するスリーブがボークリングを介してリバースアイドラギヤに設けられたシンクロコーンに力を伝達すると、リバースアイドラギヤ及び出力軸の回転が同期させられ、スリーブは、その同期終了までボークリングにより固定位置手前で移動が阻止されことによりギヤ鳴きが防止される。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１４７６０１号公報（段落０００６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１に記載されているように、出力軸に設けたスリーブ及びシンクロメッシュ機構により入力軸の後退用ギヤ及び出力軸の後退用ギヤの接続が行われる手動変速機にあっては、出力軸側の変速ギヤ間にリバースシフト用のスリーブ及びリバースシンクロ装置を配するためのスペースが必要となるので、手動変速機の長手方向が長大化してしまう。これは、手動変速機の前進段が多段（例えば、前進６段）になればなるほど顕著である。
【０００８】
そこで、入力軸と出力軸との間に配されたリバースアイドラシャフトに、一方が入力軸の後退用ギヤ、他方が出力軸の後退用ギヤに常時噛み合った２つのリバースアイドラギヤを回転自在に並列配置し、その２つのリバースアイドラギヤの間に２つのリバースアイドラギヤを接続するスリーブ及びリバースシンクロ装置を配するようにすれば、手動変速機の長手方向をより短くすることが可能となる。
【０００９】
しかしながら、そのような場合、出力軸の低速走行用ギヤとリバースシンクロ装置の半径方向（外周）に配置されるスリーブとが近接配置されてしまう。低速走行用ギヤは、低速走行時の走行トルクを確保するため縮径することは難しいので、リバースシンクロ装置を大型化することなく２つのリバースアイドラギヤの接合時の摩擦トルク容量を確保することは難しい。
【００１０】
本発明は上記背景により、大型化することなく２つのリバースアイドラギヤの接合時の摩擦トルク容量を確保することが可能な手動変速機のリバースシンクロ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】
【００１１】
請求項１に記載の発明の手動変速機のリバースシンクロ装置は、入力軸及び出力軸の間に配されたリバースアイドラシャフトに、一方が前記入力軸の後退用ギヤ、他方が前記出力軸の後退用ギヤに常時噛み合った２つのリバースアイドラギヤが回転自在に並列配置され、前記２つのリバースアイドラギヤの間に前記２つのリバースアイドラギヤを接続するスリーブ及び前記２つのリバースアイドラギヤの回転を同期させ、同期が終了するまでは前記スリーブの移動を規制する手動変速機のリバースシンクロ装置において、
前記リバースシンクロ装置は、前記リバースアイドラシャフトに軸支されたインナリングと、前記インナリングの半径方向に設けられ、前記インナリングの外周と摩擦係合する中間リングと、前記中間リングの半径方向に設けられ、前記中間リングの外周と摩擦係合するボークリングとを備えていることを構成要件とする。
【００１２】
リバースアイドラシャフト、エンジンに接続されている入力軸、駆動輪に接続されている出力軸は、リバースアイドラシャフトの２つのリバースアイドラギヤのうち一方のリバースアイドラギヤが入力軸に設けられた後退用ギヤに常時噛み合い、他方のリバースアイドラギヤが出力軸に設けられた後退用ギヤに常時噛み合い、また、入力軸に設けられた複数の駆動ギヤが出力軸に設けられた複数の従動ギヤに噛み合うように、互いに平行に近接して配置される。また、長手方向の短縮化がなされた出力軸にあっては、出力軸の後退用ギヤに並列して低速走行時用の従動ギヤ（具体的には１ｓｔドリブンギヤ）が僅かな隙間を有して配置されるため、リバースシンクロ装置が配される２つのリバースアイドラギヤに挟まれたリバースアイドラシャフトの半径方向には、低速走行時用の従動ギヤが位置することとなる。低速走行用ギヤは、低速走行時の走行トルクを確保するためなるべく外径を拡径したいので、リバースシンクロ装置を大型化することなく２つのリバースアイドラギヤの接合時の摩擦トルク容量を確保する必要が生じる。
【００１３】
そこで、２つのリバースアイドラギヤに挟まれたリバースアイドラシャフトにインナリングが軸支され、そのインナリングの半径方向にインナリングの外周と摩擦係合する中間リングが配され、さらに、中間リングの半径方向に中間リングの外周と摩擦係合するボークリングが配される。すなわち、インナリング支持がリバースアイドラシャフトで行われることにより、リバースアイドラシャフトの半径方向にリバースシンクロ装置を大型化することなく２つのリバースアイドラギヤの接合時の摩擦トルク容量を確保する空間が確保される。
【００１４】
また、インナリングは、一端部に他方のリバースアイドラギヤの側面部と常時噛み合う噛み合い部を有している（請求項２）。この噛み合い部は、他方のリバースアイドラギヤの側面部に突出形成された凸部に噛み合うようにインナリングに形成された凹部を噛み合い部とする場合と、他方のリバースアイドラギヤの側面部に凹み形成された凹部に噛み合うようにインナリングからリバースアイドラギヤに向かって突出形成された凸部を噛み合い部とする場合とがある。この噛み合い部により、インナリング及び他方のリバースアイドラギヤが一体的に接続されることとなる。
また、このインナリングの他端部は一方のリバースアイドラギヤに接するようにすることで（請求項２）、２つのリバースアイドラギヤのアキシャル荷重が相殺され、支持部への入力荷重は最小限とできる。
【００１５】
また、中間リングは、一端部に一方のリバースアイドラギヤの側面部と常時噛み合う噛み合い部を有している（請求項３）。この噛み合い部は、一方のリバースアイドラギヤの側面部に凹み形成された凹部に噛み合うように中間リングから一方のリバースアイドラギヤに向かって突出形成された凸部を噛み合い部とする場合と、一方のリバースアイドラギヤの側面部に突出形成された凸部に噛み合うようにインナリングに形成された凹部を噛み合い部とする場合とがある。この噛み合い部により、中間リング及び一方のリバースアイドラギヤが一体的に接続されることとなる。
【００１６】
また、ボークリングは、一端部に他方のリバースアイドラギヤの側面部と常時噛み合う噛み合い部を有している（請求項４）。この噛み合い部は、他方のリバースアイドラギヤの側面部に突出形成された凸部に噛み合うようにボークリングに形成された凹部を噛み合い部とする場合と、他方のリバースアイドラギヤの側面部に凹み形成された凹部に噛み合うようにボークリングからリバースアイドラギヤに向かって突出形成された凸部を噛み合い部とする場合とがある。この噛み合い部により、ボークリング及び他方のリバースアイドラギヤが一体的に接続されることとなる。
【００１７】
上記した構成の手動変速機にあっては、運転者のリバースシフト操作に応じて軸方向に移動するスリーブがボークリングを介して中間リング及びインナリングに力を伝達すると、ボークリング及び中間リングが摩擦係合し、中間リング及びインナリングが摩擦係合することによって他方のリバースアイドラギヤの回転と一方のリバースアイドラギヤの回転とが徐々に同期させられ、スリーブは、その同期終了までボークリングにより固定位置手前で移動が阻止されことによりギヤ鳴きが防止される。そして、同期終了すると、スリーブにより他方のリバースアイドラギヤと一方のリバースアイドラギヤが接続され、入力軸の後退用ギヤと出力軸の後退用ギヤとが噛み合わされるので、出力軸は通常走行時とは異なる方向に回転する。
【００１８】
また、上記したリバースシフト時にあっては、リバースシンクロ装置にて摩擦係合がボークリング及び中間リング、中間リング及びインナリングの２箇所（ダブルコーン）で行われることとなるので、摩擦係合が１箇所（シングルコーン）にて行われる場合よりもフリクションが２倍、すなわち摩擦トルク容量が２倍（操作力は半分に軽減）となる。従って、２つのリバースアイドラギヤの接合時の摩擦トルク容量を充分に確保することが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
２つのリバースアイドラギヤに挟まれたリバースアイドラシャフトにインナリングが軸支され、そのインナリングの半径方向にインナリングの外周と摩擦係合する中間リングが配され、さらに、中間リングの半径方向に中間リングの外周と摩擦係合するボークリングが配されることで、リバースアイドラシャフトの半径方向にリバースシンクロ装置を大型化することなく２つのリバースアイドラギヤの接合時の摩擦トルク容量を確保する空間が確保される。さらには、リバースシンクロ装置にて行われる摩擦係合がボークリング及び中間リング、中間リング及びインナリングの２箇所（ダブルコーン）となるので、２つのリバースアイドラギヤの接合時の摩擦トルク容量を充分に確保することが可能となる。その結果、大型化することなく２つのリバースアイドラギヤの接合時の摩擦トルク容量を確保することが可能な手動変速機のリバースシンクロ装置が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００２１】
図１は、入力軸２及び出力軸３の間に配されたリバースアイドラシャフト４に、一方が入力軸２の後退用ギヤ２１、他方が出力軸３の後退用ギヤ３１に常時噛み合った２つのリバースアイドラギヤ４１、４２が回転自在に並列配置され、２つのリバースアイドラギヤ４１、４２の間に２つのリバースアイドラギヤ４１、４２を接続するスリーブ４３及び２つのリバースアイドラギヤ４１、４２の回転を同期させ、同期が終了するまではスリーブ４３の移動を規制する手動変速機のリバースシンクロ装置１において、リバースアイドラシャフト４に軸支されたインナリング４４と、インナリング４４の半径方向に設けられ、インナリング４４の外周と摩擦係合する中間リング４５と、中間リング４５の半径方向に設けられ、中間リング４５の外周と摩擦係合し、摩擦係合による２つのリバースアイドラギヤ４１、４２の回転同期が終了するまではスリーブ４３の移動を規制するボークリング４６とを備えているリバースシンクロ装置１の構成例を示す。
【００２２】
図２に示すように、手動変速機は、前進６段、後退１段の４輪駆動用の手動変速機であって、変速機ケースに回転自在に軸支され、エンジンに接続される入力軸２と、駆動輪に接続される出力軸３とを備えている。出力軸３の半径方向にはドリブンシャフト３０が回転自在に設けられ、このドリブンシャフト３０と出力軸３とはセンタデファレンシャルを介して接続されており、ドリブンシャフト３０は出力軸３の一部としてみなされる。
【００２３】
手動変速機の前進段用のシンクロメッシュ機構は、１、２、５、６速用を出力軸３側に、３、４速用を入力軸２側に配置されており、入力軸２の半径方向に設けられた各変速ギヤは、ドリブンシャフト３０の半径方向に設けられた変速ギヤと常時噛み合っている。具体的には、入力軸２に一体形成された１ｓｔドライブギヤ２２、２ｎｄドライブギヤ２３は、ドリブンシャフト３０上に回転自在に設けられた１ｓｔドリブンギヤ３２、２ｎｄドリブンギヤ３３にそれぞれ常時噛み合っている。また、入力軸２の半径方向に回転自在に設けられた３ｒｄドライブギヤ２４は、ドリブンシャフト３０に固定された３ｒｄドリブンギヤ３４に常時噛み合っている。
【００２４】
１ｓｔドリブンギヤ３２及び２ｎｄドリブンギヤ３３の間に設けられた１−２速切換用のスリーブ３５は、ドリブンシャフト３０の軸方向に移動自在とされている。スリーブ３５は、シフトリンケージによる変速操作が１−２速間でなされると、スリーブ３５内面に設けられた歯部３５ａが１ｓｔドリブンギヤ３２または２ｎｄドリブンギヤ３３の側面部に設けられた歯部３２ａ、３３ａと、ドリブンシャフト３０上に嵌合されたハブ３６の外周に設けられた歯部３６ａとを接続する。すなわち、スリーブ３５は、ドリブンシャフト３０の軸部と接続したままの状態で、１ｓｔドリブンギヤ３２及び２ｎｄドリブンギヤ３３のうち一方のギヤから離れ、それから他方のギヤと接続する。
【００２５】
１ｓｔドリブンギヤ３２及び２ｎｄドリブンギヤ３３の間に設けられた１−２速用のシンクロメッシュ機構３７は、スリーブ３５の歯部３５ａと他方のギヤの歯部とが接続する前に、シンクロコーン３８の発生する摩擦トルクによりスリーブ３５と他方のギヤとの回転速度を合わせ、回転同期が終了するまでボークリング３９に働くトルクによりスリーブ３５の移動を阻止して歯部同士の接触を回避する。そして、同期が終了するとボークリング３９に働く摩擦トルクは解除され、スリーブ３５の歯部３５ａと他方のギヤの歯部とが接続する。
【００２６】
前進走行時にあっては、エンジンから入力軸２に伝達された動力は、入力軸２上を空転している３ｒｄドライブギヤ２４、４ｔｈドライブギヤ及びドリブンシャフト３０上を空転している１ｓｔドリブンギヤ３２、２ｎｄドリブンギヤ３３、５ｔｈドリブンギヤ、６ｔｈドリブンギヤの何れかがシフト操作に従ったシンクロメッシュ機構により軸部に固定されることにより、入力軸２上の各変速ギヤからドリブンシャフト３０上の変速ギヤに伝達され、ドリブンシャフト３０及びセンタデファレンシャルを介して出力軸３に伝達される。
【００２７】
また、入力軸２に一体形成された後退用ギヤ２１は、１ｓｔドライブギヤ２２に近接して設けられているものであって、変速機ケースに支持されたリバースアイドラシャフト４の半径方向に回転自在に設けられた第１のリバースアイドラギヤ４１に常時噛み合っている。一方、ドリブンシャフト３０に一体形成された後退用ギヤ３１は、リバースアイドラシャフト４の半径方向に回転自在に設けられ、第１のリバースアイドラギヤ４１と並列して配置された第２のリバースアイドラギヤ４２に常時噛み合っている。
なお、図中の符号４７、４８はニードルベアリングであり、第１のリバースアイドラギヤ４１及び第２のリバースアイドラギヤ４２を回転自在に支持する。
【００２８】
第１のリバースアイドラギヤ４１及び第２のリバースアイドラギヤ４２の間には、後退用のスリーブ４３及びリバースシンクロ装置１が配される。
【００２９】
後退用のスリーブ４３は、リバースアイドラシャフト４の軸方向に移動自在とされている。スリーブ４３は、シフトリンケージによる変速操作（リバースシフト）がなされると、スリーブ４３内面に設けられた歯部４３ａが第２のリバースアイドラギヤ４２の側面部に設けられた歯部４２ａと、第１のリバースアイドラギヤ４１の側面部に設けられた歯部４１ａとを接続する。すなわち、スリーブ４３は、第２のリバースアイドラギヤ４２と接続したままの状態で、第１のリバースアイドラギヤ４１と接続する。
【００３０】
リバースシンクロ装置１は、リバースアイドラシャフト４に回転自在に支持されたインナリング４４と、このインナリング４４の半径方向に設けられ、インナリング４４の外周と摩擦係合する中間リング４５と、中間リング４５の半径方向に設けられ、中間リング４５の外周と摩擦係合するボークリング４６とを備えている。
【００３１】
インナリング４４の外周には摩擦傾斜面部４４ａが形成されている。この摩擦傾斜面部４４ａの傾斜方向は、第２のリバースアイドラギヤ４２側から第１のリバースアイドラギヤ４１側に向かって上方に上がっている。これは、スリーブ４３の内周に設けられた噛み合い歯部４３ａが、当初は第２のリバースアイドラギヤ４２の側面部に設けられた歯部４２ａに噛み合っており、リバースシフト時には第２のリバースアイドラギヤ４２と第１のリバースアイドラギヤ４１とを接続するように移動するためである。
また、このインナリング４４は、その一端部に第２のリバースアイドラギヤ４２の側面に形成された突出部４２ｂと常時噛み合う凹み状の噛み合い部４４ｂを有しており、インナリング４４は第２のリバースアイドラギヤ４２と共に一体回転する。また、インナリング４４の他端部は第１のリバースアイドラギヤ４１に接している。
【００３２】
中間リング４５の内周にはインナリング４４の外周と摩擦係合する摩擦傾斜面部４５ａが形成されている。この摩擦傾斜面部４５ａの傾斜方向は、第２のリバースアイドラギヤ４２側から第１のリバースアイドラギヤ４１側に向かって上方に上がっている。中間リング４５の外周にはボークリング４６の内周と摩擦係合する摩擦傾斜面部４５ｂが形成されている。この摩擦傾斜面部４４ｂの傾斜方向は上記の摩擦傾斜面部４４ａと同様とされる。また、中間リング４５は、その一端部に第１のリバースアイドラギヤ４１の側面部に凹み形成された凹部４１ｂと常時噛み合う凸状の噛み合い部４５ｃを有しており、中間リング４５は第１のリバースアイドラギヤ４１と共に一体回転する。
【００３３】
ボークリング４６の内周には中間リング４５の外周と摩擦係合する摩擦傾斜面部４６ａが形成されている。また、ボークリング４６の外周には第２のリバースアイドラギヤ４２の側面部に凹み形成された凹部４２ｃと常時噛み合う凸状の噛み合い部４６ｂを有している。これにより、ボークリング４６はその外径が第２のリバースアイドラギヤ４２によって支持されるので、中間リング４５を介してインナリング４４のラジアル方向の遊びが摩擦傾斜面部４４ａ、４５ａ、４５ｂ、４６ａにより規制され、また、インナリング４４とリバースアイドラシャフト４とのクリアランスも確保される。
【００３４】
リバースシンクロ装置１は、スリーブ４３の歯部４３ａと第１のリバースアイドラギヤ４１の歯部４１ａとが接続される前に、インナリング４４及び中間リング４５、中間リング４５及びボークリング４６の発生する摩擦トルクによりスリーブ４３と第１のリバースアイドラギヤ４１の歯部４１ａとの回転速度を合わせ、回転同期が終了するまでボークリング４６に働くトルクによりスリーブ４３の移動を阻止して歯部４１ａ、４３ａ同士の接触を回避する。そして、同期が終了するとボークリング４６に働く摩擦トルクは解除され、スリーブ４３の歯部４３ａと第１のリバースアイドラギヤ４１の歯部４１ａとが接続される。この場合、リバースシンクロ装置１にて摩擦係合がボークリング４６及び中間リング４５、中間リング４５及びインナリングの２箇所（ダブルコーン）にて行われることとなるので、摩擦係合が１箇所（シングルコーン）にて行われる場合よりもフリクションが２倍、すなわち摩擦トルク容量が２倍（操作力は半分に軽減）となる。従って、２つのリバースアイドラギヤ４１、４２の接合時の摩擦トルク容量を充分に確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明のリバースシンクロ装置を説明するための説明図である。
【図２】リバースシンクロ装置を内部に設けた手動変速機を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１…リバースシンクロ装置
２…入力軸、２１…後退用ギヤ、２２…１ｓｔドライブギヤ、２３…２ｎｄドライブギヤ、２４…３ｒｄドライブギヤ
３…出力軸、３０…ドリブンシャフト、３１…後退用ギヤ、３２…１ｓｔドリブンギヤ、３２ａ…歯部、３３…２ｎｄドリブンギヤ、３３ａ…歯部、３４…３ｒｄドリブンギヤ、３５…スリーブ（１−２速用）、３５ａ…歯部、３６…ハブ、３６ａ…歯部、３７…シンクロメッシュ機構、３８…シンクロコーン、３９…ボークリング
４…リバースアイドラシャフト、４１…第１のリバースアイドラギヤ、４１ａ…歯部、４１ｂ…凹部、４２…第２のリバースアイドラギヤ、４２ａ…歯部、４２ｂ…突出部、４３…スリーブ、４３ａ…歯部、４４…インナリング、４４ａ…摩擦傾斜面部、４４ｂ…噛み合い部、４５…中間リング、４５ａ…摩擦傾斜面部、４５ｂ…摩擦傾斜面部、４５ｃ…噛み合い部、４６…ボークリング、４６ａ…摩擦傾斜面部、４６ｂ…噛み合い部、４７、４８…ニードルベアリング
【図１】
2010078129.tif 000003
【図２】
2010078129.tif 000004