(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機のミッションケースにトランスファケースを連結し、エンジン側のメイン軸を前記ミッションケースに軸支し、前記メイン軸と同一軸心上の推進軸側に配設される出力軸を前記トランスファケースに軸支し、前記メイン軸の後端部を軸側ニードル軸受を介して前記出力軸の前端部に形成した挿入部に軸支し、前記メイン軸及び前記出力軸と平行なカウンタ軸を前記ミッションケースに軸支し、前記メイン軸にトランスファローギヤを設け、前記カウンタ軸には前記トランスファローギヤに噛合するトランスファカウンタギヤを設け、前記カウンタ軸の前記出力軸側にリダクションドライブギヤを設け、前記出力軸には前記リダクションドライブギヤに噛合するリダクションドリブンギヤを設け、高速走行の場合には前記メイン軸と前記出力軸とを直結するとともに低速走行の場合には前記メイン軸と前記出力軸とを前記カウンタ軸の前記トランスファカウンタギヤ及び前記リダクションドライブギヤを介して接続する高低速切換機構を設けた変速機のフリクションギヤ構造において、前記リダクションドリブンギヤを前記出力軸に一体に固定する一方、ギヤ歯打音を防止するように摩擦力を生じさせるフリクションギヤを前記リダクションドリブンギヤの前記推進軸側の側面部位に設け、前記トランスファケースを前記ミッションケースに組み付ける際に前記リダクションドリブンギヤを前記フリクションギヤよりも先に前記リダクションドライブギヤと噛み合わせることを特徴とする変速機のフリクションギヤ構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、変速機のフリクションギヤ構造に係り、特に変速機の副変速部でギヤ歯打音が発生するのを防止し得る変速機のフリクションギヤ構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両においては、エンジンの発生する駆動力を運転状態に応じて所要に取出すために、変速機や駆動力を分配するための副変速部としてのトランスファ等からなる動力伝達装置を設けている。
【０００３】
この変速機には、ギヤ式の変速機やベルト式の変速機等があり、駆動力の伝達損失の少ないギヤ式の変速機が多用されている。このギヤ式の変速機は、複数段の変速ギヤ列を有しており、ギヤ列を切換えて各段のギヤを噛合させることにより、エンジンの駆動力を走行条件に応じて所望に変換して取出している。
【０００４】
ギヤ式の変速機にあっては、駆動力が伝達されずに遊転しているギヤ対でギヤ間にバックラッシが存在し、このため、燃焼によるエンジントルクの変動が回転変動として伝達し、遊転しているギヤ対がこの回転変動によってバックラッシ分の歯打ち現象が惹起してギヤ歯打音が発生する不具合があった。
【０００５】
即ち、図１１に示す如く、ギヤ式の変速機の副変速部（以下「トランスファ」という）１０２においては、エンジン（図示せず）側のメイン軸１０４と同一軸心上でこのメイン軸１０４の端部位を軸挿入部１０６内に軸側ニードル軸受１０８で相対回転可能に保持する推進軸（図示せず）側の出力軸１１０を、トランスファケース１１２に保持させた出力軸受１１４で支持して設け、メイン軸１０４及び出力軸１１０と平行にカウンタ軸１１６をトランスファケース１１２に保持させたカウンタ軸受１１８で支持して設け、メイン軸１０４にトランスファローギヤ１２０をギヤ側ニードル軸受１２２で支持して設け、カウンタ軸１１６にはトランスファカウンタギヤ１２５をニードル軸受１２３−１、１２３−２で支持して設け、このトランスファカウンタギヤ１２５上にはトランスファローギヤ１２０に噛合するトランスファカウンタローギヤ１２４と出力軸１０８側にリダクションドライブギヤ１２６とを設け、出力軸１０８にはリダクションドライブギヤ１２６に噛合するリダクションドリブンギヤ１２８を固定して設け、高速走行（ハイレシオ）の場合にはメイン軸１０４と出力軸１１０とを直結するとともに低速走行（ローレシオ）の場合にはメイン軸１０４と出力軸１１０とをカウンタ軸１１６のトランスファカウンタギヤ１２４及びリダクションドライブギヤ１２６を介して接続する高低速切換機構１３０を設けている。この高低速切換機構１３０は、メイン軸１０４にスプライン嵌合して外周面にスリーブ用スプライン１３２が形成されたリダクションハブ１３４と、トランスファローギヤ１２０に固定したメイン側ドック１３６と、リダクションドリブンギヤ１２８に固定されてメイン側ドック１３６に対応した出力側ドック１３８と、スリーブ用スプライン１３２上で軸方向移動してメイン側ドック１３６と出力側ドック１３８とに選択的に嵌合するリダクションスリーブ１４０と、このリダクションスリーブ１４０を軸方向移動させるリダクションフォーク１４２とを有している。
【０００６】
このトランスファ１０２においては、高速走行の場合で、メイン軸１０４と出力軸１１０とを直結して走行している時に、エンジンからのエンジントルクの変動が回転変動として伝達し、遊転しているギヤ対であるトランスファローギヤ１２０とトランスファカウンタギヤ１２４との間、及び、リダクションドライブギヤ１２６とリダクションドリブンギヤ１２８との間で、バックラッシ分のギヤ歯打音が発生してしまう不具合があった。
【０００７】
この不具合を解消するために、トランスファローギヤ１２０とトランスファカウンタギヤ１２４との間には、フリクションギヤ１４４を設けている。このフリクションギヤ１４４は、歯数がトランスファカウンタギヤ１２４の歯数よりも一歯多く又は一歯少なく形成され、スプリングである皿バネ１４６によってトランスファカウンタギヤ１２４の側面に押し付けられて摩擦力を生じさせ、回転方向の各ギヤ間のバックラッシを低減し、ギヤ歯打音の発生を防止している。
【０００８】
また、図１２に示す如く、リダクションドリブンギヤ１２８の高低速切換機構１３０側（車両の前方側）には、他のフリクションギヤ１４８を他の皿バネ１５０で取り付けている構造のものがある。
【０００９】
このようなギヤ歯打音の発生を防止するトランスファの構造としては、例えば、特開平９−９３６４５号公報、実開平５−５０２２５号公報に開示されている。特開平９−９３６４５号公報に記載のものは、出力軸を分割することなく低速ギヤ又は高速ギヤを選択的に出力軸に結合させたものである。実開平５−５０２２５号公報に記載のものは、駆動側の主ギヤと被駆動側の主ギヤとのバックラッシをなくすために、被駆動側の主ギヤの側面にフリクションギヤを押圧接触させたものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来、ギヤ歯打音の発生を防止するトランスファの構造において、図１２に示す如く、リダクションドリブンギヤ１２８の高低速切換機構１３０側にフリクションギヤ１４８をスプリング１５０で取り付ける場合には、フリクションギヤ１４８とリダクションドライブギヤ１２６との噛み合い位置が、図１３に示す如く、リダクションドライブギヤ１２６にはフリクションギヤ１４８を先にしてリダクションドリブンギヤ１２８を噛み合わせることになり、図１４に示す如く、リダクションドリブンギヤ１２８とフリクションギヤ１４８との噛み合い可能位置Ｂがリダクションドライブギヤ１２６の噛み合い位置からずれており、つまり、フリクションギヤ１４８の噛み合いがリダクションドライブギヤ１２６に合わなくなり、このため、フリクションギヤ１４６をリダクションドライブギヤ１２６に合わせようとすると、リダクションドライブギヤ１２６とリダクションドリブンギヤ１２８とが干渉してしまい、その組付けが不可能となり、よって、出力軸１１０（及びリダクションドリブンギヤ１２８）を回転させなければ、その組付けができないという不具合があった。しかし、出力軸１１０がトランスファケース１１２に部組みされているので、図１３の位置に出力軸１１０とトランスファケース１１２とを保持したまま、リダクションドライブギヤ１２６にリダクションドリブンギヤ１２８が噛み合うように、出力軸１１０を回転することが困難であり、その組付性が低下するという不都合があった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述の不都合を除去するために、変速機のミッションケースにトランスファケースを連結し、エンジン側のメイン軸を前記ミッションケースに軸支し、前記メイン軸と同一軸心上の推進軸側に配設される出力軸を前記トランスファケースに軸支し、前記メイン軸の後端部を軸側ニードル軸受を介して前記出力軸の前端部に形成した挿入部に軸支し、前記メイン軸及び前記出力軸と平行なカウンタ軸を前記ミッションケースに軸支し、前記メイン軸にトランスファローギヤを設け、前記カウンタ軸には前記トランスファローギヤに噛合するトランスファカウンタギヤを設け、前記カウンタ軸の前記出力軸側にリダクションドライブギヤを設け、前記出力軸には前記リダクションドライブギヤに噛合するリダクションドリブンギヤを設け、高速走行の場合には前記メイン軸と前記出力軸とを直結するとともに低速走行の場合には前記メイン軸と前記出力軸とを前記カウンタ軸の前記トランスファカウンタギヤ及び前記リダクションドライブギヤを介して接続する高低速切換機構を設けた変速機のフリクションギヤ構造において、前記リダクションドリブンギヤを前記出力軸に一体に固定する一方、ギヤ歯打音を防止するように摩擦力を生じさせるフリクションギヤを前記リダクションドリブンギヤの前記推進軸側の側面部位に設け、前記トランスファケースを前記ミッションケースに組み付ける際に前記リダクションドリブンギヤを前記フリクションギヤよりも先に前記リダクションドライブギヤと噛み合わせることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明は、メイン軸と出力軸とが直結した高速走行の場合に、エンジントルクが作用しない出力軸側のリダクションドライブギヤとカウンタ軸側のリダクションドリブンギヤとの間で発生しようとするギヤ歯打音を低減することができるとともに、出力軸の組立時には、フリクションギヤの噛み合いがリダクションドライブギヤに合わなくても、先に、リダクションドリブンギヤがリダクションドライブギヤに幅広く噛み合っているので、出力軸を安定して回転させることができ、組付性を向上することができる。
【００１３】
【実施例】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。図１〜９は、この発明の第１実施例を示すものである。図９において、２は車両としてのフロントエンジンリアドライブ（ＦＲ）ベースの四輪駆動車（図示せず）のエンジン、４は副変速部であるトランスファ６を備えた手動の変速機である。
【００１４】
エンジン２には、変速機４のミッションケース８が連結して設けられている。このミッションケース８は、上側ミッションケース８−１と下側ミッションケース８−２とからなる。このミッションケース８には、トランスファケース１０が連結して設けられている。このトランスファケース１０は、前側トランスファケース１０−１と後側トランスファケース１０−２とからなり、トランスファケース取付ボルト１２で結合されている。前側トランスファケース１０−１は、図７、８に示す如く、本体部１０Ａとケース壁部１０Ｂとを有し、ケース壁部１０Ｂにメイン軸挿通孔１０Ｃとカウンタ軸挿通孔１０Ｄとフロント出力軸挿通孔１０Ｅとを形成している。
【００１５】
変速機４においては、エンジン２側の入力軸１４がミッションケース８に軸支して設けられ、また、この入力軸１４の同軸上において、該入力軸１４を軸受支持するメイン軸１６とこのメイン軸１６を軸受支持する出力軸であるリア出力軸１８とがミッションケース８及びトランスファケース１０に軸支して設けられ、更に、入力軸１４、メイン軸１６及びリア出力軸１８と平行にカウンタ軸２０がミッションケース８に軸支して設けられ、また、メイン軸１６及びカウンタ軸２０と平行にリバースアイドラ軸２２がミッションケース８に支持して設けられている。
【００１６】
また、変速機４においては、入力軸１４とメイン軸１６とリバースアイドラ軸２２との各軸間に前進段及び後進段の各速変速ギヤ列２４が設けられ、また、これら各速変速ギヤ列２４を切換える変速機構２６が設けられている。リア出力軸１８のトランスファケース１０に軸支される出力側端には、後側推進軸（図示せず）が連結される。また、このリア出力軸１８には、ドライブスプロケット２８が軸支されている。
【００１７】
また、トランスファ６にあっては、メイン軸１６、リア出力軸１８及びカウンタ軸２０と平行にフロント出力軸３０が前側トランスファケース１０−１と後側トランスファケース１０−２とに軸支されている。このフロント出力軸３０の出力側端には、前側推進軸（図示せず）が連結される。また、フロント出力軸３０には、ドライブスプロケット２８に対応した位置でドリブンスプロケット３２がスプライン嵌合して設けられる。リア出力軸１８のドライブスプロケット２８とフロント出力軸３０のドリブンスプロケット３２とには、トランスファチェーン３４が巻掛けられている。
【００１８】
また、トランスファ６にあっては、図２に示す如く、エンジン２側のメイン軸１６と同一軸心上でこのメイン軸１６の端部位を挿入部３６内に軸側ニードル軸受３８で相対回転可能に保持する後側推進軸側のリア出力軸１８を、トランスファケース１０に保持させた出力軸受４０で支持して設け、メイン軸１６及びリア出力軸１８と平行にカウンタ軸２０をトランスファケース１０に保持させたカウンタ軸受４２で支持して設け、メイン軸１６にトランスファローギヤ４４をギヤ側ニードル軸受４６で支持して設け、カウンタ軸２０にはトランスファカウンタギヤ４７をニードル軸受４９−１、４９−２で支持して設け、このトランスファカウンタギヤ４７上にはトランスファローギヤ４６に噛合するトランスファカウンタローギヤ４８とリア出力軸１８側にリダクションドライブギヤ５０とを設け、リア出力軸１８にはリダクションドライブギヤ５０に噛合するリダクションドリブンギヤ５２を固定して設け、高速走行（ハイレシオ）の場合にはメイン軸１６とリア出力軸１８とを直結するとともに、低速走行（ローレシオ）の場合にはメイン軸１６とリア出力軸１８とをカウンタ軸２０のトランスファカウンタローギヤ４８及びリダクションドライブギヤ５０を介して接続する高低速切換機構５４を設けている。この高低速切換機構５４は、メイン軸１６にスプライン嵌合して外周面にスリーブ用スプライン５６が形成されたリダクションハブ５８と、トランスファローギヤ４４に固定したメイン側ドック６０と、リダクションドリブンギヤ５２に固定されてメイン側ドック６０に対応した出力側ドック６２と、スリーブ用スプライン５６上で軸方向移動してメイン側ドック６０と出力側ドック６２とに選択的に嵌合するリダクションスリーブ６４と、このリダクションスリーブ６４を軸方向移動させるリダクションフォーク６６とからなる。このリダクションフォーク６６は、高低速切換軸６８の軸方向移動によって軸方向移動される。
【００１９】
また、リア出力軸１８には、ドライブスプロケット２８の近くで、二輪四輪同期機構７０が設けられる。この二輪四輪同期機構７０は、二輪四輪切換スリーブ７２と二輪四輪フォーク７４と二輪四輪切換軸７６とを備えている。
【００２０】
このトランスファ６においては、高速走行の場合で、メイン軸１６とリア出力軸１８とを直結して走行する時に、エンジン２からの回転変動により、トランスファローギヤ４４とトランスファカウンタローギヤ４８との間、及び、リダクションドライブギヤ５０とリダクションドリブンギヤ５２との間で、歯打音が発生してしまう。
【００２１】
このため、トランスファローギヤ４４とトランスファカウンタローギヤ４８との間には、従来と同じように、トランスファカウンタローギヤ４８側のカウンタ軸２０に取り付けられた前側フリクションギヤ７４が設けられている。この前側フリクションギヤ７４は、歯数がトランスファカウンタローギヤ４８の歯数よりも一歯多く又は少なく形成され、スプリングである前側皿バネ７６によってトランスファカウンタローギヤ４８の側面に押し付けられて摩擦力を生じさせ、回転方向の各ギヤ間のバックラッシを低減し、ギヤ歯打音の発生を防止している。前側フリクションギヤ７４及び前側皿バネ７６は、前側リテーナ７８によってカウンタ軸２０に支持されている。この前側リテーナ７８は、カウンタ軸２０に固定した前側サークリップ８０によって軸方向移動が阻止されている。
【００２２】
また、この第１実施例においては、図１に示す如く、リダクションドリブンギヤ５２のリア推進軸側（車両の後側）の側面５２Ａ部位には、ギヤ歯打音防止機構８２が設けられる。このギヤ歯打音防止機構８２は、リダクションドリブンギヤ５２のリア推進軸側の側面５２Ａに接するフリクションギヤ８４と、このフリクションギヤ８４を側面からリダクションドリブンギヤ５２側に押さえ付けてギヤ歯打音を防止するように摩擦力を生じさせるスプリングである皿バネ８６と、フリクションギヤ８４及び皿バネ８６をリア出力軸１８に保持するリテーナ８８と、このリテーナ８８の軸方向移動を阻止するようにリア出力軸１８の外周面に形成したクリップ溝９０に固定されたサークリップ９２とからなる。フリクションギヤ８４は、図４に示す如く、歯８４Ａの数がリダクションドリブンギヤ５２の歯５２Ａの数よりも一歯だけ多く形成され、リダクションドライブギヤ５０に噛合するものである。また、フリクションギヤ８４は、リダクションドリブンギヤ５２のリア推進軸側の側面部位で且つ前側トランスファケース１０−１のケース壁部１０Ｂのメイン軸挿通孔１０Ｃ側で皿バネ８６によって取り付けられる。リテーナ８８は、断面Ｌ字形状に形成され、フリクションギヤ８４及び皿バネ８６を出力軸１８上に支持するように軸方向に指向する軸側支持部８８Ａと、フリクションギヤ８４及び皿バネ８６を側面から支持するように径方向に指向するバネ側支持部８８Ｂとからなる。また、リダクションドリブンギヤ５２の側面５２Ａには、リテーナ８８の軸側支持部８８Ａの先端側を挿入させる取付凹所９４が形成されている。
【００２３】
次に、この第１実施例の作用を説明する。
【００２４】
高速走行の場合には、高低速切換機構５４においてメイン軸１６と出力軸１８とを直結しており、よって、エンジン２からの駆動力が、入力軸１４、メイン軸１６、リダクションハブ５８、リダクションスリーブ６４、リダクションドリブンギヤ５２、そして、リア出力軸１８に伝達する。このとき、トランスファカウンタギヤ４７側には駆動力の伝達がなく、トランスファカウンタギヤ４７側のトランスファカウンタギヤロー４８やリダクションドライブギヤ５０が遊転しており、各ギヤ間のバックラッシによって歯打音が生じようとする。
【００２５】
しかし、この第１実施例にあっては、フリクションギヤ８４がリダクションドリブンギヤ５２のリア推進軸側の側面５２Ａに設けられているので、メイン軸１６とリア出力軸１８とが直結した高速走行時に、リア出力軸１８とリダクションドライブギヤ５０との間で発生しようとするギヤ歯打音を低減することができる。また、トランスフアカウンタローギヤ４８側においては、従来と同じように、前側フリクション７４及び前側皿バネ７６によってギヤ歯打音が低減される。
【００２６】
また、リア出力軸１８の組立時には、図３、４に示す如く、フリクションギヤ８０の噛み合い位置（図４のＡで示す）がリダクションドライブギヤ５０に合わなくても、先に、リダクションドリブンギヤ５２をリダクションドライブギヤ５０に幅広く噛み合わせることができるので、リア出力軸１８を安定して容易に回転させることができ、そして、終には、図５、６に示す如く、フリクションギヤ８０をリダクションドライブギヤ５０に噛み合わせることができるので、その組付性を向上することができる。
【００２７】
図１０は、この発明の特別構成であり、第２実施例を示すものである。
【００２８】
以下の実施例においては、上述の第１実施例と同一機能を果す箇所には同一符号を付して説明する。
【００２９】
この第２実施例の特徴とするところは、以下の点にある。即ち、フリクションギヤ８４の各歯８４Ａには、リダクションドライブギヤ５０の歯５０Ａが挿入し易いように、一側面に一側湾曲ガイド面９６Ａを形成するとともに、他側面に他側湾曲ガイド面９６Ｂを形成した。これにより、フリクションギヤ８４の各歯８４Ａ、８４Ａ間には、リダクションドライブギヤ５０側に広がるように、幅広溝９８が形成される。
【００３０】
この第２実施例の構成によれば、リダクションドライブギヤ５０の歯５０Ａがフリクションギヤ８４の隣接する歯８４Ａ、歯８４Ａ間の幅広溝９８から挿入し易くなり、その組付性を向上することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳細な説明から明らかなようにこの発明によれば、メイン軸と出力軸とが直結した高速走行の場合に、出力軸側のリダクションドライブギヤとカウンタ軸側のリダクションドリブンギヤとの間で発生しようとするギヤ歯打音を低減することができるとともに、出力軸の組立時には、フリクションギヤの噛み合いがリダクションドライブギヤに合わなくても、先に、リダクションドリブンギヤがリダクションドライブギヤに幅広く噛み合っているので、出力軸を安定して回転させることができ、組付性を向上し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】ギヤ歯打音防止機構の断面図である。
【図２】出力軸の組付け前のトランスファの断面図である。
【図３】出力軸の組付け途中のトランスファの断面図である。
【図４】図３においてギヤの噛み合い可能位置を説明する図である。
【図５】出力軸の組付け後のトランスファの断面図である。
【図６】組付け後のギヤの噛み合い状態を説明する図である。
【図７】前側トランスファケースの側面図である。
【図８】図７の矢印８による前側トランスファケースの正面図である。
【図９】トランスファを備えた変速機の断面図である。
【図１０】第２実施例におけるフリクションギヤの歯の形状を示す図である。
【図１１】従来におけるトランスファの断面図である。
【図１２】従来においてリダクションドリブンギヤの高低速切換機構側にフリクションギヤを設けた断面図である。
【図１３】従来においての出力軸の組付け途中のトランスファの断面図である。
【図１４】従来においてギヤの噛み合い可能位置を説明する図である。
【符号の説明】
２  エンジン
４  変速機
６  トランスファ
１０  トランスフアケース
１４  入力軸
１６  メイン軸
１８  リア出力軸
２０  カウンタ軸
４４  トランスファローギヤ
４８  トランスファカウンタローギヤ
５０  リダクションドライブギヤ
５２  リダクションドリブンギヤ
５４  高低速切換機構
８２  ギヤ歯打音防止機構
８４  フリクションギヤ
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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