(57)【要約】【課題】入力軸、カウンタ軸の各軸長が長くなることや、カウンタ軸の撓みを抑制しつつ、多段化が可能な車両用歯車変速装置を提供することにある。【解決手段】アウトプット・リダクションギヤ・タイプの歯車式変速装置において、変速歯車列１〜７の内、掛かる負荷の影響が小さい後退用変速歯車列７が、入力軸Ｓｉ及びカウンタ軸Ｓｃの各車両前方側軸受部１３、１６よりも前方側に配設されると共に、当該変速歯車列７の従動側歯車７ｃが、カウンタ軸Ｓｃの車両前方側軸受部よりも前方の軸端部において片持ち支持される。従って、入力軸Ｓｉ、カウンタ軸Ｓｃの各軸受部間の距離を長くすることなく後退用変速歯車列７を配設でき、各軸長が長くなることによる大型化、重量増加、シフト操作性の悪化を抑制できる。また、掛かる負荷の影響が小さい後退用変速歯車列７が片持ち支持されるため、カウンタ軸ｓｃの撓みを可及的に抑制でき、ノイズを抑制できる。【選択図】図１
2004197813.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン出力軸に連結される入力軸と、
該入力軸と同一軸線上に配置される出力軸と、
上記入力軸及び出力軸と併行に配設されるカウンタ軸と、
上記入力軸及び出力軸と上記カウンタ軸との間において、各変速段毎に対をなして配設され、互いに噛合いする従動側歯車及び駆動側歯車からなる複数の変速歯車列と、
該複数の変速歯車列の中から選択された変速段に対応する変速歯車列を介して上記入力軸と上記カウンタ軸との間を動力伝達状態とする、若しくは上記入力軸と上記出力軸とを直接結合する同期装置とを備え、
上記複数の変速歯車列には、上記カウンタ軸と上記出力軸との間に配設され、上記カウンタ軸の回転駆動力を上記出力軸へ減速して伝達する減速歯車列が備えられている車両用歯車変速装置において、
上記変速歯車列の内、後退用変速歯車列が、上記入力軸及びカウンタ軸の各車両前方側軸受部よりも前方に配設されるとともに、当該変速歯車列の従動側歯車が、上記カウンタ軸の車両前方側軸受部よりも前方の軸端部において片持ち支持されることを特徴とする車両用歯車変速装置。
【請求項２】
上記各軸、変速歯車列、及び同期装置が配設される変速ケースと、
該変速ケースの車両前方側に連結されるクラッチケースとを備え、
上記後退用変速歯車列が上記クラッチケース内に配置されるとともに、該後退用変速歯車列の車両前方側を覆うカバー部材が設けられることを特徴とする請求項１に記載の車両用歯車変速装置。
【請求項３】
上記カウンタ軸の車両前方側軸受部よりも前方の軸端部には、当該軸端部から軸受部に向かって順次、後退用変速歯車列の同期装置、当該変速歯車列の従動側歯車が配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用歯車変速装置。
【請求項４】
上記変速歯車列は、前進６段後退１段に対応する各変速歯車列から構成されるものであって、
上記カウンタ軸の車両後方側の軸端部には上記減速歯車列が配設されるとともに、該減速歯車列の両側には各々軸受部が設けられる一方、
上記カウンタ軸の車両前方側の軸端部側には上記後退用変速歯車列が配置されるとともに、該後退用変速歯車列よりも車両後方側に一つの軸受部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の車両用歯車変速装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用歯車変速装置に関し、特に、アウトプット・リダクションギヤ・タイプの変速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンジン縦置き型車両における手動式歯車変速装置として、同一軸上に配設される入力軸及び出力軸と、これら両軸と併行に配設されるカウンタ軸と、入力軸及び出力軸とカウンタ軸との間に各変速段毎に対をなして配設されて互いに噛合いする複数の変速歯車列（内、減速歯車列を含む）と、入力軸に入力される回転駆動力が、変速歯車列の中から選択された変速段に対応する変速歯車列、カウンタ軸介して出力軸に伝達される、または入力軸から出力軸に直接伝達されるよう動力伝達経路を切換える同期装置を備える構造が知られている。
かかる歯車式変速装置では、入力軸の回転駆動力が、各変速段毎に異なる変速歯車列、カウンタ軸を介した後、減速歯車列により一定の減速比で減速されて出力軸に伝達される。
このようなタイプはカウンタ軸と出力軸との間で減速が行われるため、所謂、「アウトプット・リダクションギヤ・タイプ」と呼ばれており、例えば、下記特許文献１に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２４０７３７号公報
【０００４】
また、近年では、燃費向上、走行性向上等の観点から変速装置の変速段をより多段化することが行われており、上述の「アウトプット・リダクションギヤ・タイプ」においても同様に多段化することが望まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、変速装置の変速段を単に多段化すると以下のような問題がある。
つまり、多段化に伴って変速歯車列の数が多くなると、それら各変速歯車列を配設するため入力軸、カウンタ軸長を長くする必要がある。
従って、各軸長が長くなると、各軸をその両端側で支持する軸受部間の長さが長くなり、各軸の剛性低下や、変速装置が大型化を招くという問題が生じる。
尚、上記各軸の剛性低下を補うため、各軸径を大きくすることも考えられるが、変速装置の大型化・重量増加や、イナーシャ増加に伴うシフト操作力増加によりシフト操作性が悪化するという問題が生じる。
【０００６】
そこで、各軸の軸受部間の長さは変えず、各軸の軸受部よりも軸端部に、変速歯車列を配設することが考えられる。
ここで、変速歯車列等が配設される変速ケースは、生産設備の共通化の観点より、変速段数の違い（例えば、前進５段と、前進６段）に拘わらず、共通にしたいという要求がある一方、変速ケースよりも車両前方側に接続されるクラッチケースは、もともとエンジンの違い等によってそれぞれ異なる形状に成形されるものであり、その構造の変更の自由度が高い。
そして、上述の「アウトプット・リダクションギヤ・タイプ」においては、そのクラッチケースを若干変更することにより、車両前方側の各軸端部に変速歯車列を配設することが可能となる。
このように、各軸端部に変速歯車列を配設することができれば、入力軸及びカウンタ軸の軸受部間を長くすることなく、変速段の多段化を図ることができる。ところが、単に、各軸端部に変速歯車列を配設すると、カウンタ軸の端部は片持ち支持状態になるため、この変速歯車列に大きな負荷が掛かるとカウンタ軸が撓み、その撓みに伴い従動変速歯車と駆動変速歯車とのバックラッシュが変わり、ノイズが発生するという問題がある。
【０００７】
本発明は、以上のような課題に勘案してなされたもので、その目的は、入力軸、カウンタ軸の各軸長が長くなることや、カウンタ軸の撓みを抑制しつつ、多段化が可能な車両用歯車変速装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明にあってはその解決手法として次のようにしてある。すなわち、本発明の第１の構成において、エンジン出力軸に連結される入力軸と、
該入力軸と同一軸線上に配置される出力軸と、
上記入力軸及び出力軸と併行に配設されるカウンタ軸と、
上記入力軸及び出力軸と上記カウンタ軸との間において、各変速段毎に対をなして配設され、互いに噛合いする従動側歯車及び駆動側歯車からなる複数の変速歯列と、
該複数の変速歯車列の中から選択された変速段に対応する変速歯車列を介して上記入力軸と上記カウンタ軸との間を動力伝達状態とする、若しくは上記入力軸と上記出力軸とを直接結合する同期装置とを備え、
上記変速歯車列には、上記カウンタ軸と上記出力軸との間に配設され、上記カウンタ軸の回転駆動力を上記出力軸へ減速して伝達する減速歯車列が備えられている車両用歯車変速装置において、
上記変速歯車列の内、後退用変速歯車列が、上記入力軸及びカウンタ軸の各車両前方側軸受部よりも前方に配設されるとともに、当該変速歯車列の従動側歯車が、上記カウンタ軸の車両前方側軸受部よりも前方の軸端部において片持ち支持されるよう構成してある。
通常、後退時においては、前進時に対して運転者が大きくアクセル操作する頻度が少なく、後退用変速歯車列に対する負荷の影響は小さい。
本発明の第１の構成によれば、後退用変速歯車列が、上記入力軸及びカウンタ軸の車両前方側軸受部よりも車両前方側に配設されるとともに、当該速歯車列の従動側歯車が、上記カウンタ軸の車両前方側軸受部よりも車両前方側の軸端部において片持ち支持されるよう構成されるため、入力軸、カウンタ軸の各軸受部間の距離を長くすることなく変速歯車列を配設でき、各軸長が長くなることによる大型化、重量増加、シフト操作性の悪化を抑制しつつ、変速装置の多段化を図ることができる。
また、片持ち支持される変速歯車列として、掛かる負荷の影響が小さい後退用変速歯車列が設定されるため、カウンタ軸の撓みを可及的に抑制でき、ノイズを抑制することができる。
【０００９】
本発明の第２の構成において、上記各軸、変速歯車列、及び同期装置が配設される変速ケースと、
該変速ケースの車両前方側に連結されるクラッチケースとを備え、
上記後退用変速歯車列が上記クラッチケース内に配置されるとともに、該後退用変速歯車列の車両前方側を覆うカバー部材が設けられるよう構成してある。
アウトプット・リダクションギヤ・タイプにおいて、入力軸、カウンタ軸の車両前方側に変速歯車列を配設する場合、変速ケースの車両前方側を延長して変速ケース内に配設するまたは変速ケースの前方側に連結されるクラッチケース内に配設するいずれかが考えられるが、前者の場合、変速ケースの共通化が図れないため、後者のようにクラッチケース内に配設することが望ましい。
ところが、単に、変速歯車列をクラツチケース内に配設すると、当該変速歯車列の潤滑が行えないという問題が生じる。
本発明の第２の構成によれば、上記後退用変速歯車列が上記クラッチケース内に配置されるとともに、該後退用変速歯車列の車両前方側を覆うカバー部材が設けられるよう構成されるため、上記後退用変速歯車列に対する潤滑用オイルを貯溜することが可能となり、変速ケースの共通化を維持しつつ、クラッチケース内に配設される変速歯車列の潤滑を確保することができる。
【００１０】
本発明の第３の構成において、上記カウンタ軸の車両前方側軸受部よりも前方の軸端部には、当該軸端部から軸受部に向かって順次、後退用変速歯車列の同期装置、当該変速歯車列の従動側歯車が配設されるよう構成してある。
変速歯車列がカウンタ軸端部において片持ち支持されると、カウンタ軸が撓み、変速歯車列が倒れるため、従動変速歯車と駆動変速歯車とのバックラッシュが変わり、ノイズが発生する。
そして、このバックラッシュは、カウンタ軸の撓みが大きく、変速歯車列の傾きが大きい程大きくなる。
本発明の第３の構成によれば、変速歯車列の従動歯車が軸受部に近接して配設されるため、従動歯車と軸受部との距離が短くなり、カウンタ軸の曲げモーメントが小さくなるため、カウンタ軸の撓み量及びその撓みに伴う従動歯車の倒れ量を減少でき、ノイズを抑制することができる。
【００１１】
本発明の第４の構成において、上記変速歯車列は、前進６段後退１段に対応する各変速歯車列から構成されるものであって、
上記カウンタ軸の車両後方側の軸端部には上記減速歯車列が配設されるとともに、該減速歯車列の両側には各々軸受部が設けられる一方、
上記カウンタ軸の車両前方側の軸端部には上記後退用変速歯車列が配置されるとともに、該後退用変速歯車列よりも車両後方側に一つの軸受部が設けられるよう構成してある。
通常、前進５段後退１段の変速装置において、カウンタ軸は、カウンタ軸の車両後方側における減速歯車両側の二箇所の軸受部と、カウンタ軸の車両前方側の軸端部における一箇所の軸受部との計三箇所の軸受部によって支持される。
尚、カウンタ軸の減速歯車両側において、二箇所の軸受部によって支持している理由は、減速歯車の噛合いによって大きな負荷がカウンタ軸に掛かるためである。
これに対し、変速段を前進５段から６段に増加する場合、本発明のように、所定の変速歯車列をカウンタ軸の車両前方側の軸端部に配設すると、その所定の変速歯車列がカウンタ軸上に片持ち支持されるため、カウンタ軸が撓む惧れがある。
本発明の第４の構成によれば、一箇所の軸受部によって支持されるカウンタ軸の軸端部には、掛かる負荷の影響が小さい後退用変速歯車列が配設され、カウンタ軸の撓みへの影響が小さいため、カウタン軸の軸受部を増加する必要がなく、従来の変速装置のカウンタ軸軸受構成を変えることなく前進５段を６段化することができる。
従って、従来の前進５段後退１段の変速装置関連部品、生産設備を変えることなく前進６段後退１段の変速装置を提供することができる。
【００１２】
【発明の効果】
本発明によれば、各軸長を長くすることなく変速装置の多段化が図れ、変速装置の大型化、重量増加、シフト操作性悪化を抑制することができる。
また、片持ち支持される変速歯車列として、掛かる負荷の影響が小さい後退用変速歯車列が設定されるため、カウンタ軸の撓みを可及的に抑制でき、ノイズを抑制することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る歯車式変速装置の全体構成を概略的に示す縦断面図、図２は本発明の実施形態に係る歯車式変速装置のスケルトン図である。
【００１４】
図１における歯車式変速装置ＴＭでは、変速装置ケース１０内において、入力軸Ｓｉと出力軸Ｓｏとが同一軸線上に配設されるとともに、その下方側に、これらの両軸Ｓｉ、Ｓｏと併行にカウンタ軸Ｓｃが配設されている。
また、各変速段毎にそれぞれ対応し、相互に噛合いする複数の変速歯車列１〜６が配設されている。
【００１５】
歯車式変速装置ＴＭは、カウンタ軸Ｓｃの回転を出力軸Ｓｏへ伝達し得る減速歯車列４の従動歯車４０と、駆動歯車４ｃが共にカウンタ軸Ｓｃと出力軸Ｓｏとの間で各軸と一体回転数するよう構成された、所謂、アウトプット・リダクションギヤ・タイプであって、上記減速歯車列４は、カウンタ軸Ｓｃの出力側端部（後端側、図１中右側端部）に配設されている。
また、歯車式変速装置ＴＭは、例えば、エンジン縦置きのＦＲ型自動車に搭載されるもので、前進６段、後退１段の変速段を有し、その前進４速段が、入力軸Ｓｉと出力軸Ｓｏとを直結して直接に動力伝達を行わせる直結変速段を構成している。
【００１６】
歯車式変速装置ＴＭにおける入力軸Ｓｉは、その入力側端部（前端部、図１中左側端部、）がクラッチ（不図示）を介してエンジン出力軸（不図示）に連結される一方、出力側端部（後端部、図１中右側端部）が出力軸Ｓｏの入力側端部（前端部、図１中右側）に形成された凹部内に軸支されている。
また、出力軸Ｓｏの出力側端部（後端側、図１中右側）は、後輪側へ駆動力を伝えるプロペラシャフト（不図示）に最終的に連結されている。
そして、上記変速ケース１０、クラッチケース２０には、ケース１０及びクラッチケース２０内壁から内側へ張り出す複数の支持部１１、１２、及び２１が設けられ、これらの支持部１１、１２、２１には、上記入力軸Ｓｉの両端を支持する車両前方側軸受部１３及び車両後方側軸受部１４、出力軸Ｓｏの前方側を支持する軸受部１５、カウンタ軸Ｓｃの両端を支持する車両前方側軸受部１６及び車両後方側軸受部１７がそれぞれ配設されている。
【００１７】
上記歯車式変速装置ＴＭは、上述のように、前進６段、後退１段の変速段を有するもので、これらの各変速段に対応して７組の変速歯車列１〜７が設けられている。
本実施形態では、これら７組の変速歯車列１〜７が、入力軸Ｓｉの前端側（図１中左側）から後端側に向かって順次、後退用変速歯車列７、５速用歯車列５、６速用歯車列６、１速用歯車列１、２速用歯車列２、３速用歯車列３、４速用歯車列（減速歯車列）４が配設されている。
また、後退用変速歯車列７の車両前方側には、断面コ字状のカバー部材２２が配置されるとともに、そのカバー部材２２がクラッチケース２０の支持部２１に固定されることによって、後退用変速歯車列７が覆われるよう構成されている。
【００１８】
また、上記各変速歯車列１〜７について、カウンタ軸Ｓｃに設けられた従動歯車１ｃ〜７ｃの内、１速用、２速用、及び後退用の従動歯車１ｃ、２ｃ、及び７ｃは、カウンタ軸Ｓｃに対して相対回転自在な遊星歯車として形成され、３速用〜６速用の従動歯車３ｃ〜６ｃはカウンタ軸Ｓｃと一体的に回転する固定歯車として形成される。
また、入力軸Ｓｉ、出力軸Ｓｏに設けられた駆動歯車１ｉ〜３ｉ、５ｉ〜７ｉ、及び４ｏの内、１速用、２速用、及び後退用の駆動歯車１ｉ、２ｉ、４ｏ及び７ｉは、入力軸Ｓｉ、出力軸Ｓｏと一体的に回転する固定歯車として形成され、３速用、５速用、及び６速用の駆動歯車３ｉ、５ｉ、及び６ｉは、入力軸Ｓｉに対して相対回転自在な遊星歯車として形成される。
尚、後退用変速歯車列７については、従来から良く知られているように、その従動歯車７ｃと駆動歯車７ｉとは、アイドル歯車（不図示）を介して噛合っており、このアイドル歯車によって、従動歯車７ｃが前進用の歯車の場合とは反対方向に回転するようになっている。
【００１９】
上記４速用歯車（減速用歯車）４については、従動歯車４ｃがカウンタ軸Ｓｃの出力側端部にカウンタ軸Ｓｃと一体的に回転する固定歯車として形成される一方、駆動歯車４ｏが出力軸Ｓｏの入力軸側端部に出力軸Ｓｏと一体的に回転する固定歯車として形成される。
そして、４速用の従動歯車４ｃと駆動歯車４ｏとで一定ののギヤ比で減速する減速歯車列が構成される。
つまり、カウンタ軸Ｓｃの回転を出力軸Ｓｏへ減速して伝達し得る減速歯車列４の各歯車４ｃ、４ｏがともにカウンタ軸Ｓｃと出力軸Ｓｏとの間で各軸と一体的に回転するようになっており、減速歯車列４をこのようにレイアウトすることにより、上述のアウトプット・リダクションギヤ・タイプの歯車式変速装置ＴＭが構成されている。
【００２０】
また、上記各遊星歯車１ｃ、２ｃ、３ｉ、５ｉ、６ｉ、７ｃに対しては、各遊星歯車を入力軸Ｓｉまたはカウンタ軸Ｓｃに対して一体回転するよう連結させることにより変速段を切換える同期装置３０〜３３が配設されている。
同期装置３０は、後退用歯車列７の同期装置であって、後退用従動歯車７ｃよりも軸端部側のカウンタ軸Ｓｃ上に配置されている。
同期装置３１は、５速用と６速用とを切換える５−６速切換用の同期装置であって、５速用駆動歯車５ｉと６速用駆動歯車６ｉとの間の入力軸Ｓｉ上に配置されている。
同期装置３２は、１速用と２速用とを切換える１−２速切換用の同期装置であって、１速用従動歯車１ｃと２速用従動歯車２ｃとの間のカウンタ軸Ｓｃ上に配置されている。
同期装置３３は、入力軸Ｓｉから出力軸Ｓｏに直接動力を伝達する直結段（４速）切換用の同期装置であって、入力軸Ｓｉ上に配置されている。
尚、同期装置３３については、従来から良く知られており、ここではその説明を省略する。
【００２１】
以上の構成において、シフトレバー８の変速段切換操作によって、４速以外の変速段のいずれかが選択されると、同期装置によって当該変速歯車列の遊星歯車がいずれかの軸と一体的に回転するよう連結され、この遊星歯車と固定歯車とが噛合った状態で回転することによりカウンタ軸Ｓｃが駆動される。そして、このカウンタ軸Ｓｃの回転が上記減速歯車列４で減速されながら出力軸Ｓｏに伝達される。
一方、シフトレバー８の変速段切換装置によって、４速が選択されると、同期装置３３によって入力軸Ｓｉと出力軸Ｓｏとが直結されるようになっている。
【００２２】
以上のように、本実施形態によれば、掛かる負荷の影響が小さい後退用変速歯車列７が、上記入力軸Ｓｉ及びカウンタ軸Ｓｃの車両前方側軸受部１３、１６よりも車両前方側に配設されるとともに、後退用速歯車列７の従動側歯車７ｃが、上記カウンタ軸Ｓｃの車両前方側軸受部１６よりも車両前方側の軸端部において片持ち支持されるよう構成されるため、入力軸Ｓｉ、カウンタ軸Ｓｃの各軸受部１３−１４、１６−１７間の距離を長くすることなく後退用変速歯車列７を配設でき、各軸長が長くなることによる大型化、重量増加、シフト操作性の悪化を抑制しつつ、変速装置の多段化を図ることができる。
また、片持ち支持される変速歯車列として、掛かる負荷の影響が小さい後退用変速歯車列７が設定されるため、カウンタ軸Ｓｃの撓みを可及的に抑制でき、ノイズを抑制することができる。
また、上記掛かる負荷の影響が小さい後退用変速歯車列７が上記クラッチケース２０内に配置されるとともに、上記掛かる負荷の影響が小さい後退用変速歯車列７を覆うカバー部材２２が設けられるよう構成されるため、後退用変速歯車列７に対する潤滑用オイルを貯溜することが可能となり、変速ケース１０の共通化を維持しつつ、クラッチケース２０内に配設される後退用変速歯車列７の潤滑を確保することができる。
また、後退用変速歯車列７の従動歯車７ｃが車両前方側軸受部１６に近接して配設されるため、従動歯車７ｃと車両前方側軸受部１６との距離が短くなり、カウンタ軸Ｓｃの曲げモーメントが小さくなるため、カウンタ軸Ｓｃの撓み量及びその撓みに伴う従動歯車７ｃの倒れ量を減少でき、ノイズを抑制することができる。
また、一箇所の車両前方側軸受部１６によって支持されるカウンタ軸Ｓｃの軸端部には、掛かる負荷の影響が小さい後退用変速歯車列７が配設され、カウンタ軸Ｓｃの撓みへの影響が少ないため、カウンタ軸Ｓｃの軸受部を増加する必要がなく、従来の変速装置のカウンタ軸軸受構成を変えることなく前進５段を６段化することができる。従って、従来の前進５段後退１段の変速装置関連部品、生産設備を変えることなく前進６段後退１段の変速装置を提供することができる。
【００２３】
尚、本実施形態では、後退用変速歯車列７の従動歯車７ｃを車両前方側軸受部１６に近接して配設する例を示したが、同期装置３０を車両前方側軸受部１６に近接して配設するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る歯車式変速装置の全体構成を概略的に示す縦断面図
【図２】本発明の実施形態に係る歯車式変速装置のスケルトン図。
【符号の説明】
ＴＭ：歯車式変速装置（車両用歯車変速装置）
Ｓｉ：入力軸
Ｓｏ：出力軸
Ｓｃ：カウンタ軸
１：１速用変速歯車列
２：２速用変速歯車列
３：３速用変速歯車列
４：４速用変速歯車列
５：５速用変速歯車列
６：６速用変速歯車列
７：後退用変速歯車列
１０：変速ケース
１１、１２、２１：支持部
１３、１６：車両前方側軸受部
１４、１７：車両後方側軸受部
２０：クラッチケース
２２：カバー部材
３０、３１、３２、３３：同期装置
【図１】
2004197813.tif 000003
【図２】
2004197813.tif 000004