(57)【要約】【課題】  自動車用トランスファ装置の副変速機の高速段が長時間連続して使用されても、高速段の噛合部のスプラインが摩滅するのを防止する。【解決手段】  トランスファ装置の動力伝達軸１３に同軸的に固定されるクラッチハブ２１の外周に形成した外歯スプライン２１ａに切換スリーブ２４の内歯スプライン２４ａを軸線方向摺動可能に噛合し、この内歯スプラインをクラッチハブの両側に回転自在に設けた高速ギヤ１８と低速ギヤ１９に形成した高速用および低速用外歯スプライン２２，２３に選択的に噛合可能とする。高速用外歯スプラインの歯先円径Ｂは、高速ギヤの歯底円径Ａよりも大とする。高速用外歯スプラインの歯底円径Ｄは、高速ギヤの歯先円径Ｃよりも小とすることが好ましい。また、動力伝達軸は出力軸とし、高速および低速ギヤは高速および低速従動ギヤとすることが好ましい。【選択図】    図１
2005106202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力伝達軸に同軸的に固定されて外周に外歯スプラインが形成されたクラッチハブと、このクラッチハブの両側となる前記動力伝達軸に回転自在に設けられた高速ギヤおよび低速ギヤと、前記クラッチハブと同軸的に設けられて軸線方向摺動可能に前記外歯スプラインに噛合される内歯スプラインが形成された切換スリーブと、前記高速ギヤおよび低速ギヤの前記クラッチハブと対向する各側面に形成されて軸線方向に摺動する前記切換スリーブの内歯スプラインと選択的に噛合される高速用外歯スプラインおよび低速用外歯スプラインよりなる副変速機を備えた自動車用トランスファ装置において、前記高速用外歯スプラインの歯先円径を前記高速ギヤの歯底円径よりも大としたことを特徴とする副変速機を備えた自動車用トランスファ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の副変速機を備えた自動車用トランスファ装置において、前記高速用外歯スプラインの歯底円径を前記高速ギヤの歯先円径よりも小としたことを特徴とする副変速機を備えた自動車用トランスファ装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の副変速機を備えた自動車用トランスファ装置において、前記動力伝達軸は前記トランスファ装置の出力軸であり、前記高速ギヤおよび低速ギヤは高速従動ギヤおよび低速従動ギヤであり、この高速従動ギヤおよび低速従動ギヤは自動車のエンジンにより駆動される前記トランスファ装置の中間軸に一体的に設けられた高速駆動ギヤおよび低速駆動ギヤと噛合させたことを特徴とする副変速機を備えた自動車用トランスファ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マニュアルトランスミッションを備えた自動車のトランスファ装置、特に平坦路走行時と岩場や急坂路走行時などで切り換える副変速機を備えた自動車用トランスファ装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の副変速機を備えた自動車用トランスファ装置としては、入力軸を介してエンジンの回転が伝達される中間軸に一体的に設けた高速駆動ギヤおよび低速駆動ギヤを出力軸に設けた高速従動ギヤおよび低速従動ギヤに噛合し、この高速従動ギヤおよび低速従動ギヤを切換連結機構を介して出力軸に選択的に連結するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図２および図３は、このような副変速機を備えた自動車用トランスファ装置の具体的な構造の一例を示すものである。このトランスファ装置は、ケーシング１０に入力軸１１、中間軸１２および後輪出力軸（出力軸）１３を互いに平行に支持し、中間軸１２には高速駆動ギヤ１６と低速駆動ギヤ１７を一体的に設け、入力軸１１に一体的に設けた駆動ギヤ１５を高速駆動ギヤ１６に噛合させて中間軸１２を駆動し、ニードルローラ軸受を介して出力軸１３に回転自在に設けられた高速従動ギヤ１８および低速従動ギヤ１９は、高速駆動ギヤ１６および低速駆動ギヤ１７に噛合させるとともに、切換連結機構１を介して後輪出力軸１３に選択的に連結したものである。切換連結機構１は、両従動ギヤ１８，１９の間となる後輪出力軸１３に同軸的に固定されたクラッチハブ２の外周の外歯スプライン２ａに切換スリーブ５の内周の内歯スプライン５ａを軸線方向摺動可能に噛合させ、高速従動ギヤ１８および低速従動ギヤ１９のクラッチハブ２と対向する各側面に、切換スリーブ５の内歯スプライン５ａと選択的に噛合される高速用外歯スプライン３および低速用外歯スプライン４を形成したものである。
【０００４】
高速および低速駆動ギヤ１６，１７、高速および低速従動ギヤ１８，１９ならびに切換連結機構１よりなる副変速機は、切換スリーブ５がシフトフォーク６により高速従動ギヤ１８側にシフトされて内歯スプライン５ａが高速用外歯スプライン３に噛合された状態では高速従動ギヤ１８が後輪出力軸１３に連結されて平坦路走行時に使用される高速段が選択され、低速従動ギヤ１９側にシフトされて内歯スプライン５ａが低速用外歯スプライン４に噛合された状態では低速従動ギヤ１９が後輪出力軸１３に連結されて岩場や急坂路走行時などに使用される低速段が選択される。後輪出力軸１３と同軸的に配置された前輪出力軸３０は、摺動クラッチ３２により後輪出力軸１３に離脱可能に連結されている。
【特許文献１】特開平９−２２６４０７号公報（図３および図４）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなトランスファ装置を備えた自動車は、その使用状態の大部分では平坦路走行であるので高速段が選択され、その状態で長時間連続して使用されることが多い。従って切換スリーブ５の内歯スプライン５ａと高速用外歯スプライン３が噛合した状態が長時間連続されるのでこの噛合部にフレッチング摩耗を生じ、この両スプラインが摩滅してトランスファ装置の動力伝達機能に悪影響を与えるおそれがある。
【０００６】
このような場合に耐摩耗性を向上させる手段としては、その噛合部分に集中して潤滑油を供給する方法がある。一方、高速駆動ギヤ１６と高速従動ギヤ１８の噛合部では歯面の間の隙間が小さくなるので、この両ギヤ１６，１７に供給された潤滑油は、図３の矢印Ｓ１，Ｓ２に示すように、この噛合部から歯すじ方向に放散されるが、従来技術では、高速用外歯スプライン３の歯先円径Ｅは高速ギヤ１８の歯底円径Ａよりも小さく、高速用外歯スプライン３の歯先円径Ｅよりも大きいものはなかった。従って、高速駆動ギヤ１６と高速従動ギヤ１８の噛合部から歯すじ方向に放散される潤滑油の位置は、後輪出力軸１３を中心とする半径方向において高速用外歯スプライン３と切換スリーブ５の噛合部よりも外側となって切換スリーブ５の側面に当たるのみであり、高速用外歯スプライン３とこれと噛合する切換スリーブ５の内歯スプライン５ａの間に入ってそれらの噛合部を潤滑して耐摩耗性を向上させる作用はなかった。
【０００７】
本発明は、高速用外歯スプラインの歯先円径を高速ギヤの歯底円径よりも大として、前述したような問題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このために、本発明による副変速機を備えた自動車用トランスファ装置は、  動力伝達軸に同軸的に固定されて外周に外歯スプラインが形成されたクラッチハブと、このクラッチハブの両側となる動力伝達軸に回転自在に設けられた高速ギヤおよび低速ギヤと、クラッチハブと同軸的に設けられて軸線方向摺動可能に外歯スプラインに噛合される内歯スプラインが形成された切換スリーブと、高速ギヤおよび低速ギヤのクラッチハブと対向する各側面に形成されて軸線方向に摺動する切換スリーブの内歯スプラインと選択的に噛合される高速用外歯スプラインおよび低速用外歯スプラインよりなる副変速機を備えた自動車用トランスファ装置において、高速用外歯スプラインの歯先円径を高速ギヤの歯底円径よりも大としたことを特徴とするものである。
【０００９】
前項に記載の副変速機を備えた自動車用トランスファ装置は、高速用外歯スプラインの歯底円径を高速ギヤの歯先円径よりも小とすることが好ましい。
【００１０】
前２項に記載の副変速機を備えた自動車用トランスファ装置において、動力伝達軸はトランスファ装置の出力軸とし、高速ギヤおよび低速ギヤは高速従動ギヤおよび低速従動ギヤとし、この高速従動ギヤおよび低速従動ギヤは自動車のエンジンにより駆動されるトランスファ装置の中間軸に一体的に設けられた高速駆動ギヤおよび低速駆動ギヤ１７と噛合させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、高速ギヤの側面に形成された高速用外歯スプラインの歯先円径は高速従動ギヤの歯底円径よりも大であるので、高速ギヤとこれと噛合するギヤの噛合部から歯すじ方向に放散される潤滑油は、高速用外歯スプラインとこれと噛合する切換スリーブの内歯スプラインの間に入ってそれらの噛合部を潤滑する。従って高速用外歯スプラインと内歯スプラインが噛合される高速段の状態でトランスファ装置の副変速機が長時間連続して使用されても、この両スプラインの噛合部にフレッチング摩耗が生じるおそれはなく、この両スプラインが摩滅してトランスファ装置の動力伝達機能に悪影響を与えるおそれはない。
【００１２】
請求項２に記載の副変速機を備えた自動車用トランスファ装置によれば、高速用外歯スプラインの歯部の歯底円径は高速ギヤの歯部の歯先円径よりも小であるので、高速ギヤとこれと噛合するギヤの噛合部から歯すじ方向に放散される潤滑油の位置は、動力伝達軸を中心とする半径方向において高速用外歯スプラインと切換スリーブの内歯スプラインの噛合部よりも内側になり過ぎてこの両スプラインの間に入らなくなることもなくなる。従って両スプラインの噛合部にフレッチング摩耗が生じるおそれもなくなるので、この両スプラインが摩滅してトランスファ装置の動力伝達機能に悪影響を与えるおそれは一層少なくなる。
【００１３】
請求項３に記載の副変速機を備えた自動車用トランスファ装置によれば、出力軸に設けられる高速従動ギヤは低速従動ギヤよりも小径であり、従って高速用外歯スプラインと噛合する内歯スプラインが形成される切換スリーブも小径とすることができるので、トランスファ装置の副変速機を小型軽量化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、図１〜図２に示す実施の形態により、本発明による副変速機を備えた自動車用トランスファ装置の説明をする。この実施の形態は、副変速機の切換連結機構２０を除き前述した従来技術と同一であるので、主として切換連結機構２０の説明をし、その他の構成の説明は省略する。
【００１５】
切換連結機構２０は、図１に示すように、後輪出力軸（出力軸、動力伝達軸）１３に同軸的に固定されて外周に外歯スプライン２１ａが形成されたクラッチハブ２１と、このクラッチハブ２１と同軸的に設けられて外歯スプライン２１ａと軸線方向摺動可能に常時噛合される内歯スプライン２４ａが形成された切換スリーブ２４を備えている。高速従動ギヤ１８のクラッチハブ２１と対向する側にはリング部材１８ａがセレーションを介して同軸的に一体結合されて、このリング部材１８ａの外周には高速用外歯スプライン２２が形成され、また低速従動ギヤ１９のクラッチハブ２１と対向する側面には低速用外歯スプライン２３が形成されている。この高速用外歯スプライン２２と低速用外歯スプライン２３は歯部の断面形状の諸元がクラッチハブ２１の外歯スプライン２１ａと実質的に同一であり、シフトフォーク２５により軸線方向に摺動する切換スリーブ２４の内歯スプライン２４ａの各端部と選択的に噛合されるようになっている。
【００１６】
高速および低速駆動ギヤ１６，１７、高速および低速従動ギヤ１８，１９ならびに切換連結機構２０よりなる副変速機は、切換スリーブ２４がシフトフォーク２５により高速従動ギヤ１８側にシフトされて内歯スプライン２４ａが高速用外歯スプライン２２に噛合された状態では高速従動ギヤ１８が後輪出力軸１３に連結されて平坦路走行時に使用される高速段が選択され、低速従動ギヤ１９側にシフトされて内歯スプライン２４ａが低速用外歯スプライン２３に噛合された状態では低速従動ギヤ１９が後輪出力軸１３に連結されて岩場や急坂路走行時などに使用される低速段が選択される。なお図示は省略したが、クラッチハブ２１と高速従動ギヤ１８の間にはシンクロナイザリング機構を設けて、高速用外歯スプライン２２に対する内歯スプライン２４ａの噛合を容易にしている。
【００１７】
高速用外歯スプライン２２の歯部の歯先円径Ｂは高速従動ギヤ１８の歯部の歯底円径Ａよりも大であり、また高速用外歯スプライン２２の歯部の歯底円径Ｄは高速従動ギヤ１８の歯部の歯先円径Ｃよりも小である。
【００１８】
トランスファ装置の作動状態では、回転している高速駆動ギヤ１６と高速従動ギヤ１８の歯面の間の隙間は噛合部では円周方向における他の位置よりも小さくなるので、この噛合部を潤滑する潤滑油は、図１の矢印Ｓ１，Ｓ２に示すように、この噛合部から歯すじ方向両側に放散される。上述した実施の形態では、高速用外歯スプライン２２の歯部の歯先円径Ｂは高速従動ギヤ１８の歯部の歯底円径Ａよりも大であるので、切換スリーブ２４の内歯スプライン２４ａが高速用外歯スプライン２２に噛合されて高速従動ギヤ１８が後輪出力軸１３に連結された副変速機の高速段状態では、高速駆動ギヤ１６と高速従動ギヤ１８の噛合部から歯すじ方向で高速用外歯スプライン２２側に放散される潤滑油は、高速用外歯スプライン２２とこれと噛合する切換スリーブ２４の内歯スプライン２４ａの間に入ってそれらの噛合部を集中的に潤滑する。従って、トランスファ装置の副変速機が高速段の状態で長時間連続して使用されても、この両スプラインの噛合部にフレッチング摩耗が生じるおそれはなく、この両スプラインが摩滅してトランスファ装置の動力伝達機能に悪影響を与えるおそれはない。
【００１９】
上述した実施の形態では、高速用外歯スプライン２２の歯部の歯底円径Ｄは高速従動ギヤ１８の歯部の歯先円径Ｃよりも小としており、このようにすれば高速駆動ギヤ１６と高速従動ギヤ１８の噛合部から歯すじ方向で高速用外歯スプライン２２側に放散される潤滑油の位置が、動力伝達軸１３を中心とする半径方向において高速用外歯スプライン２２と切換スリーブ２４の内歯スプライン２４ａの噛合部よりも内側になり過ぎて高速用外歯スプライン２２とこれと噛合する切換スリーブ２４の内歯スプライン２４ａの間に入らなくなることはない。従って両スプラインの噛合部にフレッチング摩耗が生じるおそれは一層少なくなり、この両スプラインが摩滅してトランスファ装置の動力伝達機能に悪影響を与えるおそれは一層少なくなる。
【００２０】
また上述した実施の形態では、高速用外歯スプライン２２を高速従動ギヤ１８に設けており、このようにすれば後輪出力軸１３に設けられる高速従動ギヤ１８は低速従動ギヤ１９よりも小径となり、従って高速用外歯スプライン２２と噛合する内歯スプライン２４ａが形成される切換スリーブ２４も小径となるので、トランスファ装置の副変速機を小型軽量化することができる。しかしながら本発明はこれに限られるものではなく、動力伝達軸１３に高速従動ギヤ１８と低速従動ギヤ１９を一体的に設け、中間軸１２に高速駆動ギヤ１６と低速駆動ギヤ１７を回転自在に設けて切換連結機構により中間軸１２に選択的に連結するようにして実施することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明による副変速機を備えた自動車用トランスファ装置の一実施形態の要部を示す部分拡大断面図である。
【図２】副変速機を備えた自動車用トランスファ装置の全体構造を示す断面図である。
【図３】従来技術による副変速機を備えた自動車用トランスファ装置の図１に相当する要部を示す部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１３…動力伝達軸（出力軸，後輪出力軸）、１６…高速駆動ギヤ、１７…低速駆動ギヤ、１８…高速ギヤ（高速従動ギヤ）、１９…低速従動ギヤ、２１…クラッチハブ、２１ａ…外歯スプライン、２２…高速用外歯スプライン、２３…低速用外歯スプライン、２４…切換スリーブ、２４ａ…内歯スプライン、Ａ…歯底円径、Ｂ…歯先円径、Ｃ…歯先円径、Ｄ…歯底円径。
【図１】
2005106202.tif 000003
【図２】
2005106202.tif 000004
【図３】
2005106202.tif 000005