(57)【要約】【課題】  異なる軸に支持されたギヤを相対移動させて噛み合せる際に、ギヤの噛み合いをスムーズに実施する。【解決手段】  リバースアイドラギヤ８の歯８Ａ、８Ｂに対して歯８Ｃを、リバースセカンダリギヤ２２との噛み合い開始方向の前側に突出して形成し、歯８Ａ、８Ｂ、８Ｃが同時に噛み合う状態であっても、噛み合い時に隣接する歯８Ａ、８Ｂ、８Ｃの間で互いに押し分ける力が発生しないようにする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行な異なる中心軸に歯車がそれぞれ回転自在に支持され、前記歯車の一方が軸方向に相対移動することで前記それぞれの歯車が互いに噛合い状態となる歯車構造において、
前記歯車が軸方向に相対移動して互いに噛み合う際に、噛み合う歯のうちの一つが噛み合い開始方向の前側に突出して形成されている
ことを特徴とする歯車構造。
【請求項２】
請求項１に記載の歯車構造において、
噛み合い開始方向の前側に突出して形成されている前記歯車の噛み合い開始側の端部の先端は、歯幅方向の中心位置よりも前記歯車の回転方向の後側に位置している
ことを特徴とする歯車構造。
【請求項３】
請求項１もしくは請求項２に記載の歯車構造において、
前記歯車の一方が、リバースアイドラシャフトに摺動自在に支持されるリバースアイドラギヤであり、
前記歯車の他方が、出力側のシャフトに支持されるリバース側ギヤであり、
前記リバースアイドラギヤと前記リバース側ギヤが噛み合う歯のうちの、前記リバースアイドラギヤの一つの歯が噛み合い開始方向の前側に突出して形成され、
変速操作により前記リバースアイドラギヤを軸方向に移動させることで、前記リバースアイドラギヤをドライブギヤ及び前記リバース側ギヤに噛み合わせ、リバース変速段を達成させる変速機の歯車列を構成する
ことを特徴とする歯車構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される変速機に適用して好適な歯車構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される手動変速機は、クラッチを介して内燃機関に連結される入力軸と、差動装置を介して駆動輪に連結されるカウンタ軸とを備え、入力軸とカウンタ軸の間に複数の前進用の変速段の歯車列が設けられている。そして、入力軸とカウンタ軸に沿って平行に延びるアイドラ軸に後退段用のリバースアイドラギヤが軸方向に移動自在に設けられ、リバースアイドラギヤを移動させることで、後退段用の歯車列の噛み合いが達成される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
後退段は、入力軸側のリバースプライマリギヤと、カウンタ軸側のリバース用ギヤとにわたりリバースアイドラギヤが噛み合うことで達成され、入力軸側のリバースプライマリギヤの動力が、リバースアイドラギヤを介してリバース用ギヤの逆方向の回転として伝達される。
【０００４】
従来の手動変速機の変速歯車機構に適用された歯車構造では、後退段を達成する際に、異なる軸に支持されたギヤ同士の噛み合いを容易にするため、リバースアイドラギヤとリバースプライマリギヤ及びリバース用ギヤの噛み合い開始側の端部に、面取り部が設けられている。面取り部を設けることにより、リバースアイドラギヤを軸方向に移動させてギヤ同士の噛み合い時に、歯幅方向の当接面が最小限となり、噛み合い動作が適切に行われる。
【０００５】
しかし、リバースアイドラギヤとリバースプライマリギヤもしくはリバース用ギヤが噛み合う際には、複数の歯（例えば、３歯から４歯）が同時に噛み合う状態になるため、複数の歯車で噛み合い開始側の端部が同時に当接する状態になる。この場合、隣接する歯の噛み合い時に互いに押し分ける力が発生し、回転方向で互いに逆方向の力になって、噛み合いがスムーズに行われずに後退段への変速不良が生じる虞があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２２３２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、異なる軸の間でギヤを軸方向に相対移動させて他のギヤに噛み合わせる際に、複数の歯が同時に噛み合う状態であっても隣接する歯の噛み合い時に互いに押し分ける力が発生することがない歯車構造を提供することを目的とする。
【０００８】
特に、リバースアイドラギヤを軸方向に移動させてリバース側ギヤに噛み合わせる際に、複数の歯が同時に噛み合う状態であっても隣接する歯の噛み合い時に互いに押し分ける力が発生することなく、後退段への変速操作をスムーズに実施することができる歯車構造を適用した変速機の変速歯車機構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】
【０００９】
上記目的を達成するための請求項１に係る本発明の歯車構造は、互いに平行な異なる中心軸に歯車がそれぞれ回転自在に支持され、前記歯車の一方が軸方向に相対移動することで前記それぞれの歯車が互いに噛合い状態となる歯車構造において、前記歯車が軸方向に相対移動して互いに噛み合う際に、噛み合う歯のうちの一つが噛み合い開始方向の前側に突出して形成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項１に係る本発明では、噛み合う歯のうちの一つが噛み合い開始方向の前側に突出して形成されているので、複数の歯が同時に噛み合う状態であっても複数の歯車で噛み合い開始側の端部が同時に当接することがない。このため、隣接する歯の噛み合い時に互いに押し分ける力が発生することがない。このため、変速機の変速歯車機構として適用した際に、所望の変速段への変速の際に操作不良が生じることがない。
【００１１】
そして、請求項２に係る本発明の歯車構造は、請求項１に記載の歯車構造において、噛み合い開始方向の前側に突出して形成されている前記歯車の噛み合い開始側の端部の先端は、歯幅方向の中心位置よりも前記歯車の回転方向の後側に位置していることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に係る本発明では、歯の噛み合い開始側の端部の先端は歯幅方向の中心位置が回転方向の後側にずれているので、回転方向の前側の歯車の端部の稜線部位が確保され、噛み合いがよりスムーズに実施される。
【００１３】
また、請求項３に係る本発明の歯車構造は、請求項１もしくは請求項２に記載の歯車構造において、前記歯車の一方が、リバースアイドラシャフトに摺動自在に支持されるリバースアイドラギヤであり、前記歯車の他方が、出力側のシャフトに支持されるリバース側ギヤであり、前記リバースアイドラギヤと前記リバース側ギヤが噛み合う歯のうちの、前記リバースアイドラギヤの一つの歯が噛み合い開始方向の前側に突出して形成され、変速操作により前記リバースアイドラギヤを軸方向に移動させることで、前記リバースアイドラギヤをドライブギヤ及び前記リバース側ギヤに噛み合わせ、リバース変速段を達成させる変速機の歯車列を構成することを特徴とする。
【００１４】
請求項３に係る本発明では、リバースアイドラギヤとリバース側ギヤが噛み合う際に、リバース側ギヤの形状に影響が及ぶことがない状態で、隣接する歯の噛み合い時に互いに押し分ける力が発生することがなく、後退段への変速の際に操作不良が生じることがない。
【００１５】
また、噛み合う歯の数が３歯以上であり、噛み合う歯のうちの一つが噛み合い開始方向の前側に最も突出するように、噛み合い開始方向の前側が漸次配されるようにすることも可能である。
【００１６】
本発明の歯車構造を変速機の変速歯車機構として適用した場合、第１の軸に摺動自在に支持される第１ギヤと、前記第１の軸に沿って平行に配された第２の軸に支持される第２ギヤと、前記第１ギヤが軸方向に相対的に移動することで前記第１ギヤと前記第２ギヤが互いに噛み合い状態となって所望の変速段が達成される手動変速機の変速歯車機構において、前記第１ギヤが軸方向に移動して前記第２ギヤに噛み合う際の、噛み合う歯のうちの一つが、噛み合い開始方向の前側に突出して形成されていることが特徴とされる。
【００１７】
また、変速機の変速歯車機構では、噛み合い開始方向の前側に突出して形成されている歯の噛み合い開始側の端部の先端は、歯幅方向の中心位置よりも、前記リバース側ギヤの回転方向の後側に位置していることが好ましい。
【００１８】
これにより、歯の噛み合い開始側の端部の先端は歯幅方向の中心位置がリバース側ギヤの回転方向の後側にずれているので、リバース側ギヤの回転方向の前側の歯車の端部の稜線部位が確保され、噛み合いがよりスムーズに実施される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の歯車構造は、異なる軸の間でギヤを軸方向に相対移動させて他のギヤに噛み合わせる際に、複数の歯が同時に噛み合う状態であっても隣接する歯の噛み合い時に互いに押し分ける力が発生することをなくすことができる。
【００２０】
特に、変速機の変速歯車機構として適用した場合には、リバースアイドラギヤを移動させてリバース側ギヤに噛み合わせる際に、複数の歯が同時に噛み合う状態であっても噛み合い時に隣接する歯の間で互いに押し分ける力が発生することをなくすことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】変速機の動力伝達系統図である。
【図２】後退段を達成する歯車列の配置図である。
【図３】図２の外観図である。
【図４】リバースアイドラギヤの要部詳細図である。
【図５】噛み合い開始時の展開概念図である。
【図６】噛み合い開始時の展開概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１から図５に基づいて手動変速機を説明する。
【００２３】
図１には本発明の一実施形態例に係る歯車構造を適用した変速歯車機構を備えた手動変速機の動力伝達系統、図２には後退段を達成する歯車列の軸方向から見た配置状態、図３には図２の外観状態を示してある。また、図４にはリバースアイドラギヤを軸直角方向から見た要部の形状、図５にはリバースアイドラギヤとリバースセカンダリギヤの噛み合い開始時における展開概念を示してある。
【００２４】
図１に示すように、内燃機関１の駆動軸２にはクラッチ３を介して変速機の入力軸４（第２の軸）が連結され、変速機には、入力軸４に沿って平行に延びるカウンタ軸５（第２の軸）及びアイドラ軸６（第１の軸）が備えられている。
【００２５】
入力軸４には、内燃機関１側から順に、１速プライマリギヤ１１、リバースプライマリギヤ１２（第２ギヤ：リバース側ギヤ）、２速プライマリギヤ１３、３速プライマリギヤ１４、４速プライマリギヤ１５が配置されている。１速プライマリギヤ１１、リバースプライマリギヤ１２、２速プライマリギヤ１３は入力軸４に回転不能に固定され、３速プライマリギヤ１４、４速プライマリギヤ１５は入力軸４に対して回転自在に支持されている。
【００２６】
カウンタ軸５には、入力軸４側のギヤに対応して、１速セカンダリギヤ２１、リバースセカンダリギヤ２２（第２ギヤ：リバース側ギヤ）、２速セカンダリギヤ２３、３速セカンダリギヤ２４、４速セカンダリギヤ２５が配置されている。１速セカンダリギヤ２１、２速セカンダリギヤ２３はカウンタ軸５に対して回転自在に支持され、リバースセカンダリギヤ２２、３速セカンダリギヤ２４、４速セカンダリギヤ２５はカウンタ軸５に回転不能に固定されている。また、カウンタ軸５には駆動輪側に連結される出力ギヤ２７が固定されている。
【００２７】
１速セカンダリギヤ２１もしくは２速セカンダリギヤ２３のいずれかに入力軸４側の回転力を伝達するための１-２速段切換え手段３１がカウンタ軸５側に設けられ、３速プライマリギヤ１４もしくは４速プライマリギヤ１５のいずれかの回転力をカウンタ軸５側に伝達するための３-４速段切換え手段３２が入力軸４側に設けられている。１-２速段切換え手段３１及び３-４速段切換え手段３２は運転席のシフトレバーの操作により動作され、１-２速段切換え手段３１、３-４速段切換え手段３２の動作により所望の変速段が達成される。
【００２８】
一方、図１から図３に示すように、アイドラ軸６にはリバースアイドラギヤ８（第１ギヤ）が相対的に回転自在で軸方向に移動自在に支持されている。リバースアイドラギヤ８は、後退段が選択されていない状態で回転が自由状態の位置に移動され（図１中実線の状態）、後退段が選択された状態でリバースプライマリギヤ１２及びリバースセカンダリギヤ２２に噛み合う位置に移動される（図１中点線の状態）。
【００２９】
運転席のシフトレバーの操作によりリバースアイドラギヤ８を軸方向に移動動作させることで、リバースプライマリギヤ１２及びリバースセカンダリギヤ２２にリバースアイドラギヤ８が噛み合い、入力軸４の回転が逆方向にされてカウンタ軸５に伝達され、後退段が達成される。
【００３０】
後退段を達成する際には、リバースアイドラギヤ８は、入力軸４及びカウンタ軸５に沿って平行に延びるアイドラ軸６を移動してリバースプライマリギヤ１２及びリバースセカンダリギヤ２２に噛み合うようになっている。リバースアイドラギヤ８の移動方向前側の端部には面取り部８ａが形成され、リバースアイドラギヤ８の面取り部８ａに対向するリバースプライマリギヤ１２及びリバースセカンダリギヤ２２の端部には面取り部がそれぞれ形成されている。
【００３１】
図４、図５に示すように、リバースアイドラギヤ８とリバースセカンダリギヤ２２が噛み合う歯数は３歯が同時に噛み合うようになっており、リバースアイドラギヤ８とリバースセカンダリギヤ２２の噛み合い開始部位では、３歯の端部が対向した状態になる。
【００３２】
リバースアイドラギヤ８が軸方向に移動してリバースセカンダリギヤ２２に噛み合う際に、噛み合う歯のうちの一つが噛み合い開始方向の前側（図４中上側）に突出して形成されている。即ち、リバースアイドラギヤ８には、歯８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ａ、８Ｂ、８Ｃ・・・が形成され、歯８Ａ、８Ｂに対して歯８Ｃが噛み合い開始方向の前側に突出して形成されている。尚、歯８Ａ、８Ｂ、８Ｃの順に漸次噛み合い開始方向の前側に突出させて形成することも可能である。
【００３３】
リバースアイドラギヤ８の歯の構成として、歯８Ａ、８Ｂに対して歯８Ｃを噛み合い開始方向の前側に突出させたことにより、リバースアイドラギヤ８が軸方向に移動してリバースセカンダリギヤ２２に噛み合う際に、図５に示すように、歯８Ｃだけがリバースセカンダリギヤ２２の歯の一つに当接して噛み合いが開始され、歯８Ａ、８Ｂ、８Ｃがリバースセカンダリギヤ２２の歯の間に位置し、歯８Ａ、８Ｂ、８Ｃがリバースセカンダリギヤ２２の歯に噛み合う状態になる。
【００３４】
このため、リバースアイドラギヤ８とリバースセカンダリギヤ２２が噛み合う時に、リバースアイドラギヤ８の歯８Ｃとリバースセカンダリギヤ２２の歯の一つの当接部だけに面取り部８ａに沿った方向に力が生じる。そして、歯８Ａ、８Ｂ、８Ｃがリバースセカンダリギヤ２２の歯の間に位置することで、隣接する歯（歯８Ａと８Ｂ、歯８Ｂと８Ｃ、歯８Ｃと８Ａ）の間で互いに押し分ける力が発生することがなく、噛み合いがスムーズに実施され、後退段への変速不良が生じることがない。
【００３５】
図６に基づいてリバースアイドラギヤ８の噛み合い開始方向の先端部の他の形状を説明する。図６にはリバースアイドラギヤとリバースセカンダリギヤの噛み合い開始時における展開概念を示してある。
【００３６】
図に示すように、リバースアイドラギヤ８には、歯８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ａ、８Ｂ、８Ｃ・・・が形成され、歯８Ａ、８Ｂに対して歯８Ｃが噛み合い開始方向の前側に突出して形成されている。そして、噛み合い開始方向の前側に突出して形成されている歯８Ｃの噛み合い開始側の端部の先端Ｐは、歯幅方向の中心位置よりも、リバースセカンダリギヤ２２の回転方向（図中右方向）の後側に位置している。
【００３７】
つまり、歯８Ｃのリバースセカンダリギヤ２２の回転方向の前側に位置する稜線部位８ｂが十分に確保され、リバースアイドラギヤ８とリバースセカンダリギヤ２２の噛み合い開始時に、稜線部位８ｂにリバースセカンダリギヤ２２の歯の端部が案内される。これにより、面取り部８ａに沿った方向に働く力が容易に生じ、リバースアイドラギヤ８とリバースセカンダリギヤ２２の噛み合いがよりスムーズに実施される。
【００３８】
尚、上述した実施例では、リバースアイドラギヤ８とリバースセカンダリギヤ２２（リバースプライマリギヤ１２）の噛み合いに適用した例を挙げて説明したが、異なる軸の間でギヤを軸方向に相対的に移動させて変速段を達成する選択摺動式の変速を行う手動変速機の歯車変速機構に適用することが可能である。
【００３９】
また、リバースアイドラギヤ８とリバースセカンダリギヤ２２の噛み合いが３歯で行われる例を挙げて説明したが、変速比や歯車の径により、４歯以上で噛み合う場合には、４歯のうちの一つが噛み合い開始方向の前側に突出して形成される。
【００４０】
また、リバースプライマリギヤ１２の噛み合いに対してリバースアイドラギヤ８の歯の一つを噛み合い開始方向の前側に突出させることも可能である。更に、リバースセカンダリギヤ２２、リバースプライマリギヤ１２の噛み合う歯の一つを、噛み合い開始方向の前側に突出させることも可能である。
【００４１】
また、後退段を達成するためにリバースアイドラギヤ８を軸方向に移動させ、リバースプライマリギヤ１２とリバースセカンダリギヤ２２とに亘り噛み合わせた変速機を例に挙げて説明したが、リバースプライマリギヤ１２の代わりに１速プライマリギヤを入力側のギヤとする構成の変速機に適用することも可能である。
【００４２】
また、歯車構造を適用した変速機として、本実施例は手動変速として例を挙げたが、変速段を自動で変速する自動マニュアルトランスミッション（ＡＭＴ）で本発明の歯車構造を採用しても良い。また、歯車構造を適用する機器は、異なる軸の間で軸方向に移動して互いに噛み合う歯車を備えた機器の歯車構造として適用することが可能である。
【００４３】
上述した歯車構造を適用した手動変速機の変速歯車機構は、リバースアイドラギヤ８を移動させて、リバースアイドラギヤ８とは異なる軸に支持されたリバースセカンダリギヤ２２（リバースプライマリギヤ１２）に噛み合わせる際に、歯８Ａ、８Ｂ、８Ｃが同時に噛み合う状態であっても、噛み合い時に隣接する歯８Ａ、８Ｂ、８Ｃの間で互いに押し分ける力が発生することをなくすことが可能になる。このため、後退段を達成する際のギヤの噛み合いをスムーズに実施することが可能になり、後退段への変速操作の操作性を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、車両に搭載される変速機の変速歯車機構に適用される歯車構造の産業分野で利用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１  内燃機関
２  駆動軸
３  クラッチ
４  入力軸
５  カウンタ軸
６  アイドラ軸
８  リバースアイドラギヤ
１１  １速プライマリギヤ
１２  リバースプライマリギヤ
１３  ２速プライマリギヤ
１４  ３速プライマリギヤ
１５  ４速プライマリギヤ
２１  １速セカンダリギヤ
２２  リバースセカンダリギヤ
２３  ２速セカンダリギヤ
２４  ３速セカンダリギヤ
２５  ４速セカンダリギヤ
２７  出力ギヤ
３１  １−２速段切換え手段
３２  ３−４速段切換え手段
【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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