(57)【要約】【課題】アイドル運転時のトランスミッションの歯打ち騒音を低減する。【解決手段】トランスミッションは、インプットシャフトに固定的に支持されるリバースギアと、ケーシングに固定される支持シャフト７０と、支持シャフト７０に回転自在に支持されるアイドラギア５０と、ケーシングに回転自在に支持されるカウンタシャフトと、カウンタシャフトにシンクロメッシュ機構を介して支持されるリバースギアとを備える。支持シャフト７０は、ケーシングに固定された支持ブラケット７２に固定される両端部７０ａと、両端部７０ａの間でアイドラギア５０を回転自在に支持するギア支持部７０ｂとを有する。ギア支持部７０ｂの外径Ｄｓは、アイドラギア５０の外径Ｄｇの１／２倍以上に設定される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングに回転自在に支持されるインプットシャフトと、該インプットシャフトに固定的に支持される第１ギアと、前記ケーシングに固定される支持シャフトと、該支持シャフトに回転自在に支持されるアイドラギアと、前記ケーシングに回転自在に支持されるカウンタシャフトと、該カウンタシャフトにシンクロメッシュ機構を介して支持される第２ギアとを備え、前記アイドアギアが前記第１ギアと前記第２ギアとにそれぞれ常時噛み合うトランスミッションのギア構造であって、
前記支持シャフトは、前記ケーシングに対して固定される両端部と、該両端部の間で前記アイドラギアを回転自在に支持するギア支持部とを有し、
前記ギア支持部の外径は、前記アイドラギアの外径の１／２倍以上である
ことを特徴とするトランスミッションのギア構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されるトランスミッションのギア構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
前進用の複数組のギアと後進用のギア（リバースギア）とが設けられ、何れのギア位置（シフト位置）においても対応する各ギア同士が常に噛み合う常時噛み合い式の自動車用トランスミッション（変速装置）が知られている。前進用のギアの場合は、インプットシャフトに支持されるギアとカウンタシャフトに支持されるギアとが直接噛み合う。これに対し、リバースギアの場合は、インプットシャフトに支持されるギアとアイドラギアとが噛み合い、アイドラギアとカウンタシャフトに支持されるリバースギアとが噛み合う。すなわち、リバースギア同士は、直接噛み合わず、アイドラギアを介して噛み合う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１９７７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記トランスミッションでは、互いに噛み合うギア間には隙間（バックラッシュ）が設定されているため、エンジン出力に含まれる変動成分により、歯面同士の衝突（歯打ち）が発生する。このようなギアの歯打ち加振力は、エンジンの回転変動やギアのバックラッシュの大きさにより決定されるギアの相対的な衝突速度やギアの慣性モーメントなどにより決定され、相対速度や慣性モーメントが大きくなると加振力が大きくなり、結果として歯打ち騒音が大きくなる。従って、ギア位置がニュートラルであり、エンジンがアイドリング回転するアイドル運転時は、トランスミッションに入力される回転変動成分が大きくなることから、ギアの歯打ちによる騒音（歯打ち騒音）が過大となるおそれがある。このため、例えば、インプットシャフトに固定的に支持されたギアとカウンタシャフトにシンクロメッシュ機構を介して支持されたギアとが常時噛み合う構造のように、アイドル運転時において互いに噛み合って回転するギアが存在する場合には、歯打ちの発生を抑制することが好ましい。
【０００５】
歯打ちの発生を抑制する方法として、互いに噛み合って回転するギアの少なくとも一方に回転抵抗を与え、その回転抵抗によって歯面同士を押し付ける方法が有効である。
【０００６】
ここで、カウンタシャフトに複数のギアがそれぞれシンクロメッシュ機構を介して支持される構造では、複数のシンクロメッシュ機構のそれぞれのシンクロコーンを軸方向に重ねて設けることによって、各ギアに回転抵抗を付加することができ、ギアの歯打ちを抑制することが可能である。
【０００７】
しかし、リバースギアの場合、リバースギアと噛み合うアイドラギアはシンクロコーンが具備されない単なる遊転ギアであり、ケーシングに固定された支持シャフトに回転自在に支持される。このため、アイドラギアとリバースギアとの間で歯打ちが発生し易く、歯打ち騒音が増大し易い。
【０００８】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであって、アイドル運転時のトランスミッションの歯打ち騒音を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成すべく、本発明のトランスミッションのギア構造は、インプットシャフトと第１ギアと支持シャフトとアイドラギアとカウンタシャフトと第２ギアとを備える。インプットシャフトは、ケーシングに回転自在に支持され、第１ギアは、インプットシャフトに固定的に支持される。支持シャフトは、ケーシングに固定され、アイドラギアは、支持シャフトに回転自在に支持される。カウンタシャフトは、ケーシングに回転自在に支持され、第２ギアは、シンクロメッシュ機構を介してカウンタシャフトに支持される。アイドアギアは、第１ギアと第２ギアとにそれぞれ常時噛み合う。
【００１０】
支持シャフトは、ケーシングに対して固定される両端部と、両端部の間でアイドラギアを回転自在に支持するギア支持部とを有する。ギア支持部の外径は、アイドラギアの外径の１／２倍以上である。
【００１１】
上記構成では、アイドラギアを支持する支持シャフトのギア支持部の外径がアイドラギアの外径の１／２倍以上であり、アイドラギアの外径に対するギア支持部の外径の割合が拡大されている。このため、アイドラギアの慣性モーメントが低減され、アイドラギアの歯打ち加振力が低減される。従って、アイドル運転時のギアの歯打ち騒音を低減することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、アイドル運転時のトランスミッションの歯打ち騒音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態のトランスミッションの断面図である。
【図２】図１のリバースギア及びアイドアギアの配置を示す模式図である。
【図３】図２のIII方向矢視断面図である。
【図４】変形例を示す断面図である。
【図５】ギア支持部の外径がアイドラギアの外径の１／２倍未満である比較例を示す断面図である。
【図６】インプットシャフトの回転変動の一例を示す図である。
【図７】第１速ギアの歯打ち加振力の一例を示す図である。
【図８】第２速ギアの歯打ち加振力の一例を示す図である。
【図９】図５の比較例におけるリバースギアの歯打ち加振力の一例を示す図である。
【図１０】図５の比較例におけるアイドラギアの歯打ち加振力の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。図１は本実施形態の車両用のトランスミッションの断面図、図２は図１のリバースギア及びアイドアギアの配置を示す模式図、図３は図２のIII方向矢視断面図である。
【００１５】
本実施形態のトランスミッション１は、何れのギア位置（シフト位置）においても対応する各ギア同士が常に噛み合う常時噛み合い式であり、トラックなどの大型車に搭載される。図１に示すように、このトランスミッション１では、インプットシャフト２とアウトプットシャフト３とが同軸上に配置され、カウンタシャフト４がそれらと平行に配置される。インプットシャフト２、アウトプットシャフト３及びカウンタシャフト４は、ケーシング５に回転自在に支持される。
【００１６】
ケーシング５内には、前進用の第１速（Ｎ１）から第４速（Ｎ４）までの歯車変速段（Ｎ１〜Ｎ４）と後進用の歯車変速段（Ｒ）とが設けられる。インプットシャフト２とカウンタシャフト４とは、各歯車変速段（Ｎ１〜Ｎ４，Ｒ）を介して連結される。カウンタシャフト４とアウトプットシャフト３とは、カウンタシャフト４に固定的に支持されるアウトプットギア６とアウトプットシャフト３に固定的に支持されるアウトプットギア７との噛み合いによって連結される。エンジン（図示省略）からの駆動回転は、インプットシャフト２に入力し、歯車変速段（Ｎ１〜Ｎ４，Ｒ）の一つを介してカウンタシャフト４に伝達され、アウトプットギア６，７を介してアウトプットシャフト３に伝達され、アウトプットシャフト３から出力される。
【００１７】
前進用の歯車変速段（Ｎ１〜Ｎ４）のうち第１速及び第２速の歯車変速段（Ｎ１，Ｎ２）では、インプットシャフト２に固定的に支持されるギア（１速ギア１１、２速ギア２１）と、カウンタシャフト４にシンクロメッシュ機構６１を介して支持されるギア（１速ギア１２、２速ギア２２）とが噛み合う。各シンクロメッシュ機構６１，６２では、カウンタシャフト４に固定されたシンクロナイザ（符号の図示省略）の爪と各ギア１２，２２の側面に圧入されたシンクロコーン（符号の図示省略）の爪とが係脱可能に噛み合い、これらの爪の噛み合いによってカウンタシャフト４とギア１２，２２とが固定されて動力が伝達される。
【００１８】
前進用の歯車変速段（Ｎ１〜Ｎ４）のうち第３速及び第４速の歯車変速段（Ｎ３，Ｎ４）では、インプットシャフト２にシンクロメッシュ機構６３，６４を介して支持されるギア（３速ギア３１、４速ギア４１）と、カウンタシャフト４に固定的に支持されるギア（３速ギア３２、４速ギア４２）とが噛み合う。各シンクロメッシュ機構６３，６４では、インプットシャフト２に固定されたシンクロナイザ（符号の図示省略）の爪と各ギア３１，４１の側面に圧入されたシンクロコーン（符号の図示省略）の爪とが係脱可能に噛み合い、これらの爪の噛み合いによってインプットシャフト２とギア３１，４１とが固定されて動力が伝達される。
【００１９】
図１〜図３に示すように、後進用の歯車変速段（Ｒ）では、リバースギア（第１ギア）５１とアイドラギア５０とが噛み合い、アイドラギア５０とリバースギア（第２ギア）５２とが噛み合う。リバースギア５１は、インプットシャフト２に固定的に支持され、リバースギア５２は、カウンタシャフト４にシンクロメッシュ機構６５を介して支持される。アイドラギア５０は、支持シャフト７０に回転自在に支持され、支持シャフト７０は、支持ブラケット７２を介してケーシング５に固定される。すなわち、アイドラギア５０は、シンクロコーンが具備されない単なる遊転ギアである。シンクロメッシュ機構６５では、カウンタシャフト４に固定されたシンクロナイザ（符号の図示省略）の爪とリバースギア５２の側面に圧入されたシンクロコーン（符号の図示省略）の爪とが係脱可能に噛み合い、これらの爪の噛み合いによってカウンタシャフト４とリバースギア５２とが固定されて動力が伝達される。
【００２０】
図３に示すように、支持シャフト７０は、Ｕ状断面の支持ブラケット７２に固定される両端部７０ａと、両端部７０ａの間でニードルベアリング７１を介してアイドラギア５０を回転自在に支持するギア支持部７０ｂとを有する。ギア支持部７０ｂの外径Ｄｓ（及びアイドラギア５０の内径）は、アイドラギア５０の外径Ｄｇの１／２倍以上（Ｄｓ≧Ｄｇ／２）である。例えば、アイドラギア５０の外径Ｄｇが２００ｍｍの場合、支持シャフト７０の外径Ｄｓは１００ｍｍ以上に設定される。
【００２１】
なお、本実施形態の支持シャフト７０は全体が円柱状であり、両端部７０ａとギア支持部７０ｂとがほぼ同径であるが、支持シャフト７０のうちギア支持部７０ｂのみがアイドラギア５０の外径Ｄｇの１／２倍以上であればよい。従って、例えば図４に示すように、ギア支持部７０ｂの外径Ｄｓをアイドラギア５０の外径Ｄｇの１／２倍以上に形成し、両端部７０ａをアイドラギア５０の外径Ｄｇの１／２倍未満に形成してもよい。
【００２２】
運転者による変速レバー（図示省略）のシフト操作によってギア位置（シフト位置）がニュートラルに設定されたニュートラル状態では、全てのシンクロメッシュ機構６１〜６５において、シンクロナイザとシンクロコーンとの噛み合いは解除され、動力は伝達されない。ギア位置が前進用のギア段又は後進用ギア段に設定されると、歯車変速段（Ｎ１〜Ｎ４，Ｒ）のうちシフト操作に対応する一つのシンクロメッシュ機構６１〜６５においてシンクロナイザとシンクロコーンとが噛み合い、当該シンクロメッシュ機構を介して動力が伝達される。
【００２３】
ギア位置がニュートラルであり、エンジンがアイドリング回転するアイドル運転時には、全てのシンクロメッシュ機構６１〜６５において、シンクロナイザとシンクロコーンとの噛み合いは解除される。従って、第３速及び第４速の歯車変速段（Ｎ３，Ｎ４）のギア３１，３２，４１，４２は回転せず、第１速及び第２速の歯車変速段（Ｎ１，Ｎ２）のギア１１，１２，２１，２２と、後進用の歯車変速段（Ｒ）のリバースギア５１，５２及びアイドラギア５０とがそれぞれ回転する。
【００２４】
アイドル運転時は、トランスミッション１に入力される回転変動成分が大きくなることから、ギアの歯打ちによる騒音（歯打ち騒音）が過大となるおそれがある。歯打ちの発生を抑制する方法として、互いに噛み合って回転するギアの少なくとも一方に回転抵抗を与え、その回転抵抗によって歯面同士を押し付ける方法が有効である。
【００２５】
ここで、第１速及び第２速の歯車変速段（Ｎ１，Ｎ２）については、各シンクロメッシュ機構６１，６２のそれぞれのシンクロコーンが軸方向に重ねて設けられている。これにより、各ギア１２，２２に回転抵抗が付加され、ギアの歯打ちが抑制される。
【００２６】
一方、後進用の歯車変速段（Ｒ）のアイドラギアは、シンクロコーンが具備されない単なる遊転ギアであるため、第１速及び第２速の歯車変速段（Ｎ１，Ｎ２）と同様の方法によってギアに回転抵抗を付与することができない。
【００２７】
例えば、アイドル運転時にインプットシャフト２が図６に示すように回転変動する場合、第１速及び第２速の歯車変速段（Ｎ１，Ｎ２）のギア（１速ギア１１，１２、２速ギア２１，２２）の歯打ち加振力は、図７及び図８に示すように変動する。一方、図５に示すように、ギア支持部８０ｂの外径がアイドラギア５０の外径の１／２倍未満に設定された支持シャフト８０によってアイドラギア５０が回転自在に支持されている場合、リバースギア５１，５２の歯打ち加振力及びアイドラギア５０の歯打ち加振力は、図９及び図１０に示すように変動する。図７及び図８と図９及び図１０との比較から明らかなように、ギア支持部８０ｂの外径がアイドラギア５０の外径の１／２倍未満に設定されている場合、リバースギア５１，５２及びアイドラギア５０の歯打ち加振力は、１速ギア１１，１２及び２速ギア２１，２２の歯打ち加振力よりも大きくなる。
【００２８】
この点に関し、本実施形態では、アイドラギア５０を支持する支持シャフト７０のギア支持部７０ｂの外径Ｄｓがアイドラギア５０の外径Ｄｇの１／２倍以上であり、アイドラギア５０の外径Ｄｇに対するギア支持部７０ｂの外径Ｄｓの割合が拡大されている。このように支持シャフト７０の外径Ｄｓが拡大されることによって、ギア自体の剛性を容易に確保することができ、アイドラギア５０の慣性モーメントが低減され、アイドラギア５０の歯打ち加振力が低減される。従って、アイドル運転時のギアの歯打ち騒音を低減することができる。
【００２９】
以上、本発明について、上記実施形態に基づいて説明を行ったが、本発明は上記実施形態の内容に限定をされるものではなく、当然に本発明を逸脱しない範囲では適宜の変更が可能である。
【００３０】
例えば、アイドラギア５０の材料を適宜選択することによって、更なる慣性モーメントの低減も可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、車両のトランスミッションに広く適用することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１：トランスミッション
２：インプットシャフト
３：アウトプットシャフト
４：カウンタシャフト
５：ケーシング
１１，１２：１速ギア
２１，２２：２速ギア
３１，３２：３速ギア
４１，４２：４速ギア
５０：アイドラギア
５１，５２：リバースギア
６１〜６５：シンクロメッシュ機構
７０：支持シャフト
７０ａ：支持シャフトの両端部
７０ｂ：支持シャフトのギア支持部
７１：ニードルベアリング
７２：支持ブラケット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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