(57)【要約】【課題】  シャフトの小径化による質量および原価低減を図りつつ、シャフトおよびギヤの耐久性および寿命の向上を図ることが可能な変速機の提供を目的とする。【解決手段】  変速機は、同一のシャフト２０に支持される複数のギヤＧ１３，１４と、互いに隣接する前記ギヤの間に配置された筒状のスペーサカラー５と、を備える。スペーサカラー５は、シャフトの外周面との間に所定の間隔Ｄが形成されると共に、両端部が互いに隣接するギヤＧ１３とＧ１４の側端面にそれぞれ当接し、ギヤＧ１３、Ｇ１４の少なくとも一方は、スペーサカラー５の端部内面に嵌合する嵌合部５ａを備えることを特徴とする。【選択図】図２
2017048816.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一のシャフトに支持される複数のギヤと、互いに隣接する前記ギヤの間に配置された筒状のスペーサカラーと、を備えた変速機であって、
前記スペーサカラーは、シャフトの外周面との間に所定の間隔が形成されると共に、両端部が互いに隣接する前記ギヤの側端面にそれぞれ当接し、
前記ギヤの少なくとも一方は、前記スペーサカラーの端部内面に嵌合する嵌合部を備える、
ことを特徴とする変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同一のシャフトに支持される複数のギヤと、互いに隣接するギヤの間に配置された筒状のスペーサカラーと、を備えた変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示された変速機には、減速比に応じた複数のギヤがシャフトに設けられており、それらのギヤは、隣接するギヤ間に配置したスペーサカラーによって位置決めされている。図３は、特許文献１に示されるような従来の変速機におけるギヤ、シャフトおよびスペーサカラーの配置状態を模式的に示す縦断側面図である。図示のように、変速機に設けられる複数（ここでは、２個）のギヤＧ２１、Ｇ２２が、中空のシャフト３０に支持されている。両ギヤＧ２１とＧ２２の間には、円筒状のスペーサカラー３５が配置されており、スペーサカラー２３の両端に各ギヤＧ２１、Ｇ２２の側面を当接させることによって両ギヤＧ２１、Ｇ２２は、シャフト３０の軸方向において位置決めされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−０５９００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように複数のギヤＧ２１、Ｇ２２をシャフト３０に支持させた構成を有する変速機では、質量の低減、原価低減のために、シャフト３０の径および肉厚を可能な限り削減することが求められている。しかしながら、図４（ａ）に示すように、シャフト３０の径および肉厚を削減した場合、シャフト３０の曲げ剛性が低下し、駆動時において図４（ｂ）に示すように、シャフト３０の撓み量が大きくなり、シャフトに亀裂Ｃなどの破損が生じると共に、ギヤＧ２１とシャフト３０に対して傾斜する倒れ込みＬが発生することがある。さらに、シャフト３０が小径化された場合には、ギヤの噛合い点からギヤの支持点までの距離ｄが増加するため、これもギヤの倒れ込みＬの量を増大させる要因となる。このようなギヤの倒れ込みＬは、ギヤ同士の噛み合い不良を生じさせ、ギヤの磨耗、変形を惹起させ、変速機の寿命低下を招くこととなる。このように、従来は、変速機の質量および原価の低減と、変速機の耐久性および寿命向上とが二律背反の関係にあり、両者を実現することは困難とされていた。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑み、シャフトの小径化による質量および原価低減を図りつつ、シャフトおよびギヤの耐久性および寿命の向上を図ることが可能な変速機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、同一のシャフトに支持される複数のギヤと、互いに隣接する前記ギヤの間に配置された筒状のスペーサカラーと、を備えた変速機であって、前記スペーサカラーは、シャフトの外周面との間に所定の間隔が形成されると共に、両端部が互いに隣接する前記ギヤの側端面にそれぞれ当接し、前記ギヤの少なくとも一方は、前記スペーサカラーの端部内面に嵌合する嵌合部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、シャフトの小径化による質量および原価低減を図りつつ、シャフトおよびギヤの耐久性および寿命の向上を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態における変速機の要部を示す断面図である。
【図２】図１に示すシャフト、ギヤおよびスペーサカラーの関係を模式的に示す断面図である。
【図３】従来の変速機におけるシャフト、ギヤおよびスペーサカラーの関係を模式的に示す断面図である。
【図４】従来の変速機におけるシャフトを小径化および薄肉化をした場合を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明に係る変速機の一実施形態を説明する。  
図１に示すように、変速機１の外殻をなすケース２内には、互いに平行する２本のシャフト１０、２０が、それぞれベアリング３、４を介して回動自在に支持されている。このうち、一方のシャフト１０は、内燃機関のクランクシャフトの回転力が不図示のクラッチを介して伝達されるインプットシャフトであり、他方のシャフト２０は、インプットシャフト１０の回転力が、変速ギヤを介して伝達されて回転するアウトプットシャフトとなっている。すなわち、図外のシフトレバーの操作によって変速段が選択されることにより、セレクタ４０によって後述の変速ギヤ（Ｇ１〜Ｇ６とＧ１１〜Ｇ１６）の組み合わせが選択され、そのギヤトレーンを介してインプットシャフトの回転力がアウトプットシャフトに伝達される。このアウトプットシャフトであるシャフト２０の回転力は、不図示のファイナルドライブユニットに伝達される。
【００１０】
インプットシャフト１０およびアウトプットシャフト２０には、いずれも複数の変速数に応じた数の変速ギヤが支持されている。図示の例では、インプットシャフト１０には、６段変速用に６個のギヤＧ１〜Ｇ６が設けられており、アウトプットシャフト２０には各ギヤＧ１〜Ｇ６それぞれに噛み合う６個のギヤＧ１１〜Ｇ１６が設けられている。インプットシャフト１０に設けられているギヤＧ１〜Ｇ６のうち、ギヤＧ１、Ｇ２はインプットシャフト１０と一体に回転し、ギヤＧ３〜Ｇ６はインプットシャフト１０に対して回動自在に支持されている。一方、アウトプットシャフト２０に設けられている複数のギヤのうち、ギヤＧ１１、Ｇ１２はアウトプットシャフト２０に対して回動自在に支持され、ギヤＧ１３〜Ｇ１６はアウトプットシャフト２０に回動不能に支持されている。以下、このギヤＧ１３〜Ｇ１６を、以下の説明において固定ギヤと称す。
【００１１】
同一のシャフト（アウトプットシャフト）２０に設けられている複数の固定ギヤＧ１３〜Ｇ１６のうち、アウトプットシャフト２０の軸線方向において隣接する固定ギヤＧ１３とＧ１４の間、およびギヤＧ１５とギヤＧ１６の間には、それぞれスペーサカラー５が設けられている。
【００１２】
図２は、本実施形態における、スペーサカラー５と、ギヤＧ１１とＧ１２と、アウトプットシャフト２０との関係を模式的に示す断面図であり、図１のＡ部を模式的に示す拡大図である。本実施形態におけるスペーサカラー５は、円筒状をなし、その両端部は、隣接するギヤＧ１１、Ｇ１２の相対向する側面にそれぞれ当接している。これにより、アウトプットシャフト３０の中心軸線方向におけるギヤＧ１１、Ｇ１２の位置決めがなされ、ギヤＧ１１とＧ１２の間の距離間隔は一定に保たれる。また、スペーサカラー５の内周面５ａは、アウトプットシャフト２０の外周面から所定の距離間隔Ｄ１を介して離間するような寸法に形成されている。さらに、スペーサカラー５の一端部近傍の内周面５ａには、各ギヤＧ１３、Ｇ１４の側面に形成した円柱状の嵌合部Ｇ１３ａが嵌合している。このギヤＧ１３に設けられた嵌合部Ｇ１３ａの外面は、ギヤの歯部と同心の円周面となっており、この嵌合部Ｇ１３ａをスペーサカラー５の内周面５ａに嵌合させることによって、スペーサカラー５は各ギヤＧ１３、Ｇ１４と同心位置に保持され、スペーサカラー５の内周面５ａとアウトプットシャフト２０の外周面２０ａとの間には、環状の空間Ｓが形成される。なお、本実施形態では、一方のギヤＧ１３に設けた嵌合部Ｇ１３ａのみをスペーサカラー５の一端部近傍の内周面５ａに嵌合させるようにしたが、ギヤＧ１４の側面部にギヤＧ１３と同様の嵌合部を形成し、その嵌合部をスペーサカラー５の他端部近傍の内周面５ａに嵌合させるようにしてもよい。これによれば、より確固にスペーサカラー５をギヤと同心位置に保持することができる。
【００１３】
また、本実施形態の変速機１では、質量の軽減およびコストの低減を図るため、シャフトの径を従来の中空シャフトに比べて小径化、および薄肉化したものとなっている。このため、アウトプットシャフト２０自体の剛性は、大径、厚肉の従来のアウトプットシャフト３０（図３）に比べて低下することとなる。しかしながら、本実施形態では、アウトプットシャフト２０とギヤＧ１３、Ｇ１４との接触面（ギヤの内周面）から離間した位置で、大径のスペーサカラー５の両端部が固定ギヤＧ１１とＧ１２の両側面に当接しているため、シャフトの撓み方向の力に対してより大きな抗力を得ることができ、アウトプットシャフト２０の撓み、およびギヤＧ１３、Ｇ１４の倒れ込みを抑制することができる。さらに、ギヤＧ１３、Ｇ１４の噛み合い点からギヤＧ１３、Ｇ１４の支持点までの距離Ｄ２が図４に示す従来の距離ｄ１より短縮化されるため、ギヤＧ１３、Ｇ１４の支持点に係る荷重は軽減され、これによっても、固定ギヤＧ１１、Ｇ１２の倒れ込みを抑制することが可能となる。なお、図では、シャフトに設けたギヤＧ１１とＧ１２についてのみ説明したが、シャフトに設けられるギヤＧ１３とＧ１４についても同様に、両ギヤの間に設けたスペーサカラー５によって、アウトプットシャフト２０の撓み、およびギヤＧ１３、Ｇ１４の倒れ込みを抑制することが可能となる。
【００１４】
また、アウトプットシャフト２０にオイル孔を設けると共に、アウトプットシャフト２０の軸心の通孔を通じてオイルを供給する場合には、アウトプットシャフト２０の外周面、スペーサカラー５、およびギヤによって形成される空間Ｓにオイルを溜めることが可能になり、オイル保持性も向上する。  
以上説明したように、本実施形態によれば、従来の変速機において二律背反の関係にあるとされていた、シャフトの撓みおよびギヤの倒れ込みの抑制と、シャフトの軽量化とを同時に実現することが可能となり、原価を抑えつつ耐久性に優れた高寿命の変速機を提供することが可能となる。
【００１５】
なお、上記実施形態では、円筒状のスペーサカラーを設けた場合を示したが、スペーサカラーは、円筒状に限らず、その他の筒形状、例えば、三角、矩形、および多角形状などの内面形状を有する筒状部材によって構成することも可能である。この場合、このスペーサカラーの内面に嵌合し得る嵌合部をギヤの側面に形成することが望ましい。また、スペーサカラーの内周面に嵌合させる嵌合部の形状は、必ずしもスペーサカラーの内周面の形状に合致させるものに限定されない。例えば、カラーを円筒状に形成する一方で、嵌合部の外周面形状を円周状以外の形状に形成してもよい。
【符号の説明】
【００１６】
２０  シャフト
Ｇ１３，Ｇ１４、Ｇ１５，Ｇ１６  ギヤ
５  スペーサカラー
１  変速機
Ｄ  間隔
Ｇ１３ａ，Ｇ１４ａ，Ｇ１５ａ，Ｇ１６ａ  嵌合部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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