JP2019007528A

JP2019007528A - transmission

Info

Publication number: JP2019007528A
Application number: JP2017122564A
Authority: JP
Inventors: 治彦山田; Haruhiko Yamada
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2017-06-22
Filing date: 2017-06-22
Publication date: 2019-01-17

Abstract

To provide a transmission which prevents protruding of a plunger from being caused by excessive movement of a sleeve.SOLUTION: A transmission has: a gear transmission mechanism which has a sleeve disposed coaxially with a shaft which transmits torque, and a plunger pressed to an inner surface of the sleeve and switches a transmission gear ratio by axial movement of the sleeve; a case which houses the gear transmission mechanism; and a sleeve movement restriction part which protrudes from an inner surface of the case toward the sleeve and contacts with the sleeve to restrict the axial movement of the sleeve before the plunger protrudes to the outer periphery side further than the inner surface of the sleeve.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、変速機、特に、トルクを伝達する回転軸と同軸に配置されるスリーブを有し、このスリーブが軸方向に移動することによって変速段が切り替わる変速機に関する。 The present invention relates to a transmission, and more particularly, to a transmission having a sleeve arranged coaxially with a rotating shaft that transmits torque, and a gear stage is switched by moving the sleeve in the axial direction.

車両に搭載される変速機には歯車伝動機構を備えるものがある。このような変速機においては、エンジン等の動力源で発生したトルクが入力されるインプットシャフトと、駆動輪へ向けてトルクが出力されるアウトプットシャフトとの間に複数の歯車対が配置されている。トルクを伝達する歯車対が切り替えられることによって変速段が切り替えられる。 Some transmissions mounted on a vehicle include a gear transmission mechanism. In such a transmission, a plurality of gear pairs are arranged between an input shaft to which torque generated by a power source such as an engine is input and an output shaft from which torque is output toward the drive wheels. . The gear position is switched by switching the gear pair that transmits torque.

一般に、トルクを伝達する歯車対の切り替えには同期装置が用いられる。同期装置の中には、例えば特許文献１に開示されるように、ハブ、スリーブ、プランジャ、シンクロナイザコーン、シンクロナイザリング等を有するものがある。スリーブが軸方向に移動することによって、変速が行われる。 Generally, a synchronizer is used to switch a gear pair that transmits torque. Some synchronizers include a hub, a sleeve, a plunger, a synchronizer cone, a synchronizer ring, and the like as disclosed in Patent Document 1, for example. Shifting is performed by moving the sleeve in the axial direction.

特開２０１０−１５１１７３号公報JP 2010-151173 A

このような同期装置においては、通常、プランジャがスリーブの軸方向中央に位置している。そのため、スリーブがスリーブの軸方向長さの２分の１よりも長い距離を軸方向一方側に移動すると、スリーブの内面でプランジャを押さえることができなくなり、スリーブの軸方向他方側において、プランジャがスリーブの内面よりも外周側に突出してしまう。 In such a synchronizer, the plunger is usually located at the axial center of the sleeve. For this reason, if the sleeve moves to a side in the axial direction that is longer than a half of the axial length of the sleeve, the plunger cannot be pressed by the inner surface of the sleeve. It protrudes to the outer peripheral side rather than the inner surface of the sleeve.

一旦このような状態になると、スリーブの軸方向他方側端面がプランジャに引っかかるので、スリーブを軸方向他方側に移動させることができなくなる。すなわち、スリーブを移動させて変速段を切り替えることができなくなる。特許文献１に開示されている変速機においては、そのような不具合に対する対策は何ら講じられていない。 Once in this state, the end surface on the other side in the axial direction of the sleeve is caught by the plunger, so that the sleeve cannot be moved to the other side in the axial direction. That is, it becomes impossible to change the gear position by moving the sleeve. In the transmission disclosed in Patent Document 1, no countermeasure is taken against such a problem.

本発明はこのような状況に鑑みなされたものであり、プランジャが突出するほどのスリーブの過度な軸方向移動が防止された変速機を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a transmission in which excessive axial movement of a sleeve is prevented so that a plunger protrudes.

本発明に係る変速機は、トルクを伝達する軸と同軸に配置されるスリーブと、前記スリーブの内面に押しつけられるプランジャとを有し、前記スリーブの軸方向移動によって変速比が切り替わる歯車伝動機構と、前記歯車伝動機構を収納するケースと、前記ケースの内面から前記スリーブに向けて突出し、前記プランジャが前記スリーブの内面よりも外周側に突出する前に前記スリーブに接触して前記スリーブの軸方向移動を制限するスリーブ移動制限部と、を備える。 A transmission according to the present invention includes a sleeve that is arranged coaxially with a shaft that transmits torque, and a plunger that is pressed against the inner surface of the sleeve, and a gear transmission mechanism that changes a gear ratio by axial movement of the sleeve; A case that houses the gear transmission mechanism, and protrudes from the inner surface of the case toward the sleeve, and contacts the sleeve before the plunger protrudes to the outer peripheral side of the inner surface of the sleeve. A sleeve movement restriction unit for restricting movement.

本発明によれば、スリーブの過度な移動によるプランジャの飛び出しが防止された変速機を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a transmission in which the plunger is prevented from popping out due to excessive movement of the sleeve.

変速機の模式図Schematic diagram of transmission 副変速機及び同期機構の周辺の断面模式図Cross-sectional schematic diagram around the auxiliary transmission and the synchronization mechanism スリーブ正面模式図Sleeve front schematic diagram 図３のＩＶ−ＩＶ断面模式図IV-IV cross-sectional schematic diagram of FIG. スリーブ移動制限部がスリーブの移動を制限している状態を示す断面模式図Cross-sectional schematic diagram showing a state where the sleeve movement restricting portion restricts the movement of the sleeve 他の実施形態に係る変速機の断面模式図Cross-sectional schematic diagram of a transmission according to another embodiment 更に他の実施形態に係る変速機の断面模式図Furthermore, the cross-sectional schematic diagram of the transmission which concerns on other embodiment.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は一例であり、本発明はこれらの実施形態により限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, embodiment described below is an example and this invention is not limited by these embodiment.

図１は、本発明の一実施形態に係る変速機１の模式図である。 FIG. 1 is a schematic diagram of a transmission 1 according to an embodiment of the present invention.

変速機１は、互いに同軸に配置されたインプットシャフト１１１、メインシャフト１１２、及び、アウトプットシャフト１１３を備える。変速機１は、インプットシャフト１１１とメインシャフト１１２との間に主変速機１２０を備える。変速機１は、メインシャフト１１２とアウトプットシャフト１１３との間に、副変速機１３０を備える。変速機１は、副変速機１３０の変速段を切り替える際に用いられる同期装置１４０をアウトプットシャフト１１３の周囲に備える。 The transmission 1 includes an input shaft 111, a main shaft 112, and an output shaft 113 that are arranged coaxially with each other. The transmission 1 includes a main transmission 120 between the input shaft 111 and the main shaft 112. The transmission 1 includes a sub-transmission 130 between the main shaft 112 and the output shaft 113. The transmission 1 includes a synchronizer 140 around the output shaft 113 that is used when switching the gear position of the sub-transmission 130.

主変速機１２０、メインシャフト１１２、副変速機１３０、及び同期装置１４０によって歯車伝動機構１０が構成されている。変速機１は歯車伝動機構１０を収納するケース２０を有する。インプットシャフト１１１及びアウトプットシャフト１１３は、ケース２０を貫通するように配置される。 The gear transmission 10 is constituted by the main transmission 120, the main shaft 112, the auxiliary transmission 130, and the synchronization device 140. The transmission 1 has a case 20 that houses the gear transmission mechanism 10. The input shaft 111 and the output shaft 113 are disposed so as to penetrate the case 20.

なお、本明細書では、必要に応じ、インプットシャフト１１１が配置されている側を前方側と記載し、アウトプットシャフト１１３が配置されている側を後方側と記載する。 In the present specification, the side on which the input shaft 111 is disposed is described as a front side, and the side on which the output shaft 113 is disposed is described as a rear side as necessary.

インプットシャフト１１１には、エンジン等の動力源で発生したトルクが入力される。インプットシャフト１１１は、主変速機１２０にトルクを伝達する。 Torque generated by a power source such as an engine is input to the input shaft 111. Input shaft 111 transmits torque to main transmission 120.

主変速機１２０は、いずれも図示しないカウンタシャフト、互いに噛み合う複数の歯車対、及び、１つ又は複数の同期装置等から構成される。 The main transmission 120 includes a counter shaft (not shown), a plurality of gear pairs that mesh with each other, and one or a plurality of synchronization devices.

主変速機１２０を構成する同期装置は、インプットシャフト１１１、カウンタシャフト又はメインシャフト１１２と同軸に配置されたハブ、スリーブ、シンクロナイザコーン、シンクロナイザリング等から構成される（いずれも不図示）。スリーブが軸方向に移動することによって、変速段の切り替えが行われる。主変速機１２０における変速、すなわち、スリーブの軸方向移動は、車両の運転者の手動操作によって行われてもよいし、図示しない制御装置からの指令に従って自動的に行われてもよい。 The synchronizer that constitutes the main transmission 120 includes a hub, a sleeve, a synchronizer cone, a synchronizer ring, and the like that are arranged coaxially with the input shaft 111, the counter shaft or the main shaft 112 (all not shown). The shift stage is switched by moving the sleeve in the axial direction. The speed change in the main transmission 120, that is, the axial movement of the sleeve may be performed manually by the driver of the vehicle or automatically according to a command from a control device (not shown).

主変速機１２０から出力されたトルクは、メインシャフト１１２を介して副変速機１３０に伝達される。 Torque output from the main transmission 120 is transmitted to the sub-transmission 130 via the main shaft 112.

副変速機１３０は、遊星歯車機構によって構成される。副変速機１３０は、ハイ（高速）とロー（低速）の２つのレンジの何れかが達成された状態で、駆動輪へ向けてトルクを出力するアウトプットシャフト１１３へトルクを伝達する。 The auxiliary transmission 130 is constituted by a planetary gear mechanism. The sub-transmission 130 transmits torque to the output shaft 113 that outputs torque toward the drive wheels in a state where one of two ranges of high (high speed) and low (low speed) is achieved.

副変速機１３０は、サンギア１３１、複数のプラネタリギア１３２、リングギア１３３、及びキャリア１３４を有する。 The auxiliary transmission 130 includes a sun gear 131, a plurality of planetary gears 132, a ring gear 133, and a carrier 134.

サンギア１３１は、メインシャフト１１２の後方側にメインシャフト１１２と一体回転するように固定されている。 The sun gear 131 is fixed to the rear side of the main shaft 112 so as to rotate integrally with the main shaft 112.

複数のプラネタリギア１３２は、サンギア１３１と噛み合うようにサンギア１３１の周囲に配置されている。 The plurality of planetary gears 132 are arranged around the sun gear 131 so as to mesh with the sun gear 131.

リングギア１３３は、プラネタリギア１３２と噛み合う内歯を有する。 The ring gear 133 has internal teeth that mesh with the planetary gear 132.

キャリア１３４は、複数のプラネタリギア１３２を回転可能に支持する。キャリア１３４は、アウトプットシャフト１１３の前方側に、アウトプットシャフト１１３と一体回転するように設けられている。 The carrier 134 rotatably supports the plurality of planetary gears 132. The carrier 134 is provided on the front side of the output shaft 113 so as to rotate integrally with the output shaft 113.

同期装置１４０は、アウトプットシャフト１１３の周辺に配置されており、副変速機１３０の変速段を切り替えるために用いられる。図２に示されるように、同期装置１４０は、管部１４１、ハブ１４２、ドグギア１４３、ドグプレート１４４、スリーブ１４５、複数個のプランジャ１４６、アーム１４９、第１シンクロナイザリング１５１及び第２シンクロナイザリング１５２を有する。 Synchronizer 140 is disposed around output shaft 113 and is used to switch the gear position of auxiliary transmission 130. As shown in FIG. 2, the synchronization device 140 includes a pipe portion 141, a hub 142, a dog gear 143, a dog plate 144, a sleeve 145, a plurality of plungers 146, an arm 149, a first synchronizer ring 151, and a second synchronizer ring 152. Have.

管部１４１は、リングギア１３３と一体回転するように、リングギア１３３の後方側に設けられている（図１参照）。管部１４１はアウトプットシャフト１１３を取り囲むと共にアウトプットシャフト１１３と相対回転可能とされている。 The pipe part 141 is provided on the rear side of the ring gear 133 so as to rotate integrally with the ring gear 133 (see FIG. 1). The pipe portion 141 surrounds the output shaft 113 and is rotatable relative to the output shaft 113.

ハブ１４２は、管部１４１と一体回転するように管部１４１に固定されている。 The hub 142 is fixed to the pipe part 141 so as to rotate integrally with the pipe part 141.

ドグギア１４３は、アウトプットシャフト１１３と一体回転するように、ハブ１４２よりも後方側において、アウトプットシャフト１１３に固定されている。ドグギア１４３の外周面には、第１ドグ歯１４３Ａが設けられている。 The dog gear 143 is fixed to the output shaft 113 on the rear side of the hub 142 so as to rotate integrally with the output shaft 113. The first dog teeth 143 A are provided on the outer peripheral surface of the dog gear 143.

ドグプレート１４４は、ハブ１４２よりも前方側において、ケース２０に固定されている。ドグプレート１４４の外周面には、第２ドグ歯１４４Ａが設けられている。 The dog plate 144 is fixed to the case 20 on the front side of the hub 142. A second dog tooth 144 A is provided on the outer peripheral surface of the dog plate 144.

スリーブ１４５はハブ１４２を取り囲むように設けられている。スリーブ１４５は、ハブ１４２に対し、相対回転不能且つ軸方向に移動可能とされている。スリーブ１４５の内面の軸方向中央部には、内面環状溝１４５Ｂが設けられている。また、スリーブ１４５の外面の軸方向中央部には、外面環状溝１４５Ｃが設けられている。なお、スリーブの詳細な構造については後述する。 The sleeve 145 is provided so as to surround the hub 142. The sleeve 145 is not rotatable relative to the hub 142 and is movable in the axial direction. An inner surface annular groove 145 B is provided in the axial center portion of the inner surface of the sleeve 145. In addition, an outer surface annular groove 145C is provided in the axial central portion of the outer surface of the sleeve 145. The detailed structure of the sleeve will be described later.

複数個のプランジャ１４６は、ハブ１４２とスリーブ１４５との間に、周方向等間隔に配置されている。また、各プランジャ１４６に対応するように、複数個のインデックスブロック１４７がハブ１４２の外周に軸方向荷移動可能に設けられている。プランジャ１４６は、プランジャ１４６とインデックスブロック１４７との間に配置されたバネ１４８からの付勢力によって、スリーブ１４５の内面に押しつけられている。プランジャ１４６はインデックスブロック１４７及びバネ１４８と一体的に軸方向に移動することが可能とされている。 The plurality of plungers 146 are arranged at equal intervals in the circumferential direction between the hub 142 and the sleeve 145. A plurality of index blocks 147 are provided on the outer periphery of the hub 142 so as to be able to move in the axial direction so as to correspond to the plungers 146. The plunger 146 is pressed against the inner surface of the sleeve 145 by a biasing force from a spring 148 disposed between the plunger 146 and the index block 147. The plunger 146 can move in the axial direction integrally with the index block 147 and the spring 148.

アーム１４９は、その一端がスリーブ１４５の外面環状溝１４５Ｃの内部に挿入されている。また、アーム１４９は、その他端がアーム駆動装置１６０（図１参照）に接続されており、アーム駆動装置１６０によって、アウトプットシャフト１１３の軸方向に動かされる。よって、アーム駆動装置１６０を作動させることによって、アーム１４９の移動を介して、スリーブ１４５を軸方向に移動させることができる。なお、アーム駆動装置１６０は、アームを駆動することができればその構造に特に制限はないが、例えば、シリンダ１６１と、シリンダ１６１内に供給される空気の圧力によって移動するピストン１６２とから構成される。この場合、シリンダ１６１の内部の両端には、ピストン１６２の移動範囲を制限するピストンストッパ１６３が設けられる。 One end of the arm 149 is inserted into the outer annular groove 145 C of the sleeve 145. The other end of the arm 149 is connected to the arm driving device 160 (see FIG. 1), and the arm 149 is moved in the axial direction of the output shaft 113 by the arm driving device 160. Therefore, by operating the arm driving device 160, the sleeve 145 can be moved in the axial direction via the movement of the arm 149. The structure of the arm driving device 160 is not particularly limited as long as the arm can be driven. For example, the arm driving device 160 includes a cylinder 161 and a piston 162 that moves by the pressure of air supplied into the cylinder 161. . In this case, piston stoppers 163 that limit the movement range of the piston 162 are provided at both ends inside the cylinder 161.

第１シンクロナイザリング１５１は、ハブ１４２とドグギア１４３との間に配置されている。第１シンクロナイザリング１５１は、スリーブ１４５及びドグギア１４３に対して相対回転可能且つ、軸方向に移動可能とされている。第１シンクロナイザリング１５１の外周面には、第３ドグ歯１５１Ａが設けられている。第１シンクロナイザリング１５１は、スリーブ１４５が軸方向後方に移動した際、スリーブ１４５の回転数とドグギア１４３の回転数とを同期させる。 The first synchronizer ring 151 is disposed between the hub 142 and the dog gear 143. The first synchronizer ring 151 is rotatable relative to the sleeve 145 and the dog gear 143 and is movable in the axial direction. A third dog tooth 151 A is provided on the outer peripheral surface of the first synchronizer ring 151. The first synchronizer ring 151 synchronizes the rotational speed of the sleeve 145 and the rotational speed of the dog gear 143 when the sleeve 145 moves rearward in the axial direction.

第２シンクロナイザリング１５２は、ハブ１４２とドグプレート１４４との間に配置されている。第２シンクロナイザリング１５２は、スリーブ１４５及びドグプレート１４４に対して相対回転可能且つ、軸方向に移動可能とされている。第２シンクロナイザリング１５２の外周面には、第４ドグ歯１５２Ａが設けられている。第２シンクロナイザリング１５２は、スリーブ１４５が軸方向前方に移動した際、スリーブ１４５の回転数とドグプレート１４４の回転数とを同期させる。 The second synchronizer ring 152 is disposed between the hub 142 and the dog plate 144. The second synchronizer ring 152 is rotatable relative to the sleeve 145 and the dog plate 144 and is movable in the axial direction. A fourth dog tooth 152 A is provided on the outer peripheral surface of the second synchronizer ring 152. The second synchronizer ring 152 synchronizes the rotational speed of the sleeve 145 and the rotational speed of the dog plate 144 when the sleeve 145 moves forward in the axial direction.

図３は、スリーブ１４５の正面図、図４は図３中のＩＶ−ＩＶ断面図である。図３及び図４に示されるように、スリーブ１４５の内面には、第５ドグ歯１４５Ａが設けられている。なお、図４においては、大部分の第５ドグ歯１４５Ａは図示が省略されている。 3 is a front view of the sleeve 145, and FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. As shown in FIGS. 3 and 4, a fifth dog tooth 145 A is provided on the inner surface of the sleeve 145. In FIG. 4, most of the fifth dog teeth 145A are not shown.

スリーブ１４５の内面の軸方向端部から所定距離軸方向内側であって、周方向に互いに等角度で離散した複数の位置には、スリーブストッパ１４５Ｄが設けられている。本実施形態においては、周方向に均等になる位置３箇所に、スリーブストッパ１４５Ｄが設けられている。 Sleeve stoppers 145D are provided at a plurality of positions which are axially inner from the axial end of the inner surface of the sleeve 145 by a predetermined distance and are separated at equal angles in the circumferential direction. In the present embodiment, sleeve stoppers 145D are provided at three positions that are equal in the circumferential direction.

スリーブストッパ１４５Ｄは、スリーブ１４５の内面から突出するブロック状の突出部であり、第５ドグ歯１４５Ａと高さが略等しい。スリーブストッパ１４５Ｄの軸方向端面は、スリーブ１４５の軸方向端面よりも所定距離奥まった部分に位置している。 The sleeve stopper 145D is a block-like protrusion that protrudes from the inner surface of the sleeve 145, and has a height substantially equal to that of the fifth dog tooth 145A. The axial end surface of the sleeve stopper 145D is located in a portion recessed by a predetermined distance from the axial end surface of the sleeve 145.

第５ドグ歯１４５Ａ同士の間に第３ドグ歯１５１Ａ又は第４ドグ歯１５２Ａが進入してきた場合に、スリーブストッパ１４５Ｄは、対応する第３ドグ歯１５１Ａ又は第４ドグ歯１５２Ａの先端部と当接する。それによって、それ以上第３ドグ歯１５１Ａ又は第４ドグ歯１５２Ａが第５ドグ歯１４５Ａ同士の間に進入してくることを防止することができる。すなわち、スリーブ１４５がそれ以上軸方向に移動することが防止される。 When the third dog tooth 151A or the fourth dog tooth 152A enters between the fifth dog teeth 145A, the sleeve stopper 145D contacts the tip of the corresponding third dog tooth 151A or fourth dog tooth 152A. Touch. Accordingly, it is possible to prevent the third dog tooth 151A or the fourth dog tooth 152A from entering between the fifth dog teeth 145A. That is, the sleeve 145 is prevented from further moving in the axial direction.

副変速機１３０の変速段の切り替えは、次のように行われる。 Switching of the gear position of the sub-transmission 130 is performed as follows.

アーム駆動装置１６０が作動することによってアーム１４９が後方に移動すると、アーム１４９とともにスリーブ１４５が後方に移動する。すると、第５ドグ歯１４５Ａが第３ドグ歯１５１Ａ及び第１ドグ歯１４３Ａと噛み合い、リングギア１３３とキャリア１３４とが一体回転する。その結果、副変速機１３０の状態がハイ（高速）レンジとなる。 When the arm 149 moves backward by the operation of the arm driving device 160, the sleeve 145 moves backward together with the arm 149. Then, the fifth dog tooth 145A meshes with the third dog tooth 151A and the first dog tooth 143A, and the ring gear 133 and the carrier 134 rotate integrally. As a result, the state of the auxiliary transmission 130 becomes the high (high speed) range.

スリーブ１４５が後方に移動するとき、バネ１４８の付勢力によってプランジャ１４６がスリーブ１４５の内面に押しつけられている。よって、第５ドグ歯１４５Ａが第３ドグ歯及び第１ドグ歯１４３Ａと噛み合うまでスリーブ１４５を軸方向後方に移動させるためには、内面環状溝１４５Ｂ内に嵌まったプランジャ１４６の先端を、内面環状溝１４５Ｂの斜面を乗り越えて内面環状溝１４５Ｂの外部に排出させる必要がある。すなわち、バネ１４８の付勢力に打ち勝つインデックス荷重をアーム１４９にかける必要がある。そのようなインデックス荷重がかかることによって、第５ドグ歯１４５Ａを第３ドグ歯１５１Ａ及び第１ドグ歯１４３Ａと、それらの回転数を同期させた状態で噛み合わせることができる。 When the sleeve 145 moves backward, the plunger 146 is pressed against the inner surface of the sleeve 145 by the biasing force of the spring 148. Therefore, in order to move the sleeve 145 axially rearward until the fifth dog teeth 145A mesh with the third dog teeth and the first dog teeth 143A, the tip of the plunger 146 fitted in the inner annular groove 145B is It is necessary to get over the slope of the annular groove 145B to be discharged to the outside of the inner annular groove 145B. That is, it is necessary to apply an index load to the arm 149 that overcomes the biasing force of the spring 148. By applying such an index load, the fifth dog tooth 145A can be meshed with the third dog tooth 151A and the first dog tooth 143A in a state in which their rotation speeds are synchronized.

一方、アーム駆動装置１６０が作動することによってアーム１４９が前方に移動すると、アーム１４９とともにスリーブ１４５が前方に移動する。すると、第５ドグ歯１４５Ａが第４ドグ歯１５２Ａ及び第２ドグ歯１４４Ａと噛み合い、リングギア１３３の回転が停止する。その結果、副変速機１３０の状態がロー（低速）レンジとなる。 On the other hand, when the arm 149 moves forward by the operation of the arm driving device 160, the sleeve 145 moves forward together with the arm 149. Then, the fifth dog tooth 145A meshes with the fourth dog tooth 152A and the second dog tooth 144A, and the rotation of the ring gear 133 stops. As a result, the state of the auxiliary transmission 130 becomes the low (low speed) range.

スリーブ１４５が前方に移動するとき、バネ１４８の付勢力によってプランジャ１４６がスリーブ１４５の内面に押しつけられている。よって、第５ドグ歯１４５Ａが第４ドグ歯１５２Ａ及び第２ドグ歯１４４Ａと噛み合うまでスリーブ１４５を軸方向前方に移動させるためには、内面環状溝１４５Ｂ内に嵌まったプランジャ１４６の先端を、内面環状溝１４５Ｂの斜面を乗り越えて内面環状溝１４５Ｂの外部に排出させる必要がある。すなわち、バネ１４８の付勢力に打ち勝つインデックス荷重をアーム１４９にかける必要がある。そのようなインデックス荷重がかかることによって、第５ドグ歯１４５Ａを第４ドグ歯１５２Ａ及び第２ドグ歯１４４Ａと、それらの回転数を同期させた状態で噛み合わせることができる。 When the sleeve 145 moves forward, the plunger 146 is pressed against the inner surface of the sleeve 145 by the biasing force of the spring 148. Therefore, in order to move the sleeve 145 forward in the axial direction until the fifth dog tooth 145A meshes with the fourth dog tooth 152A and the second dog tooth 144A, the tip of the plunger 146 fitted in the inner annular groove 145B is It is necessary to get over the slope of the inner surface annular groove 145B to be discharged to the outside of the inner surface annular groove 145B. That is, it is necessary to apply an index load to the arm 149 that overcomes the biasing force of the spring 148. By applying such an index load, the fifth dog teeth 145A can be meshed with the fourth dog teeth 152A and the second dog teeth 144A in a state in which their rotation speeds are synchronized.

スリーブ１４５の軸方向移動は、スリーブストッパ１４５Ｄが第３ドグ歯１５１Ａの軸方向前方端、又は、第４ドグ歯１５２Ａの軸方向後方端に当接することで制限される。これらの部材の寸法と配置位置を適切に設定することによって、スリーブ１４５の軸方向移動距離は適切に設定される。 The axial movement of the sleeve 145 is limited by the sleeve stopper 145D coming into contact with the axially forward end of the third dog tooth 151A or the axially backward end of the fourth dog tooth 152A. By appropriately setting the dimensions and arrangement positions of these members, the axial movement distance of the sleeve 145 is appropriately set.

しかしながら、同期装置１４０が不調を来たし、その機能を十分に発揮できない状態となった場合、次のような不具合が生じる。 However, when the synchronization device 140 is malfunctioning and cannot function sufficiently, the following problems occur.

すなわち、スリーブ１４５と第１シンクロナイザリング１５１又は第２シンクロナイザリング１５２との回転数差が大きいまま、第５ドグ歯１４５Ａの先端が、第３ドグ歯１５１Ａの先端又は第４ドグ歯１５２Ａの先端と噛み合い始める。すると、各ドグ歯の先端が摩耗してしまう。例えば、第３ドグ歯１５１Ａの軸方向前方の端部が摩耗すると、その分、スリーブストッパ１４５Ｄが第３ドグ歯１５１Ａに当接するまでにスリーブ１４５が軸方向後方に移動できる距離が長くなる。 That is, while the rotational speed difference between the sleeve 145 and the first synchronizer ring 151 or the second synchronizer ring 152 is large, the tip of the fifth dog tooth 145A is the tip of the third dog tooth 151A or the tip of the fourth dog tooth 152A. Start to mesh. Then, the tip of each dog tooth is worn. For example, when the axially forward end of the third dog tooth 151A is worn, the distance that the sleeve 145 can move axially rearward is increased by that amount until the sleeve stopper 145D contacts the third dog tooth 151A.

また、第３ドグ歯１５１Ａの軸方向前方の端部と、スリーブストッパ１４５Ｄの軸方向後方端部とが変速時に衝突する恐れが生じる。これらの部材が衝突すると、衝突部が損耗する恐れがある。第３ドグ歯１５１Ａの軸方向前方の端部又はスリーブストッパ１４５Ｄの軸方向後方端部が損耗すると、その分、スリーブストッパ１４５Ｄが第３ドグ歯１５１Ａに当接するまでにスリーブ１４５が軸方向後方に移動できる距離が長くなる。 In addition, the axially forward end of the third dog tooth 151A and the axially backward end of the sleeve stopper 145D may collide at the time of shifting. When these members collide, the collision part may be worn out. When the axially forward end of the third dog tooth 151A or the axially rearward end of the sleeve stopper 145D is worn out, the sleeve 145 is axially rearward until the sleeve stopper 145D contacts the third dog tooth 151A. The distance that can be moved becomes longer.

また、アーム１４９はピストン１６２と一体的に軸方向に移動する。よって、アーム１４９によって動かされるスリーブ１４５の軸方向の移動は、ピストン１６２の軸方向移動を制限するピストンストッパ１６３によっても制限される。したがって、仮に第３ドグ歯１５１Ａやスリーブストッパ１４５Ｄが摩耗又は損耗しても、スリーブ１４５はアーム１４９によって過度に軸方向後方に移動しない。 The arm 149 moves in the axial direction integrally with the piston 162. Therefore, the axial movement of the sleeve 145 moved by the arm 149 is also limited by the piston stopper 163 that limits the axial movement of the piston 162. Therefore, even if the third dog teeth 151A and the sleeve stopper 145D are worn or worn, the sleeve 145 does not move excessively rearward in the axial direction by the arm 149.

しかしながら、各ドグ歯の側面にはテーパ部及び逆テーパ部が設けられている。すなわち、各ドグ歯は、噛み合う相手側のドグ歯が進入してくる側の端部から離れるにつれて、ある範囲（テーパ部がある部分）では周方向の幅が徐々に大きくなり、ある範囲を超えた範囲（逆テーパがある部分）では周方向の幅が徐々に小さくなる。例えば、第３ドグ歯１５１Ａは、軸方向前方から後方に向かうにつれて、ある位置までは周方向の幅が徐々に大きくなり、ある位置を超えると周方向の幅が徐々に小さくなる。 However, a tapered portion and a reverse tapered portion are provided on the side surface of each dog tooth. That is, each dog tooth has a circumferential width that gradually increases in a certain range (a portion with a taper portion) as it moves away from the end on the side on which the mating dog tooth enters. In this range (the portion with the reverse taper), the circumferential width gradually decreases. For example, the third dog tooth 151A gradually increases in width in the circumferential direction up to a certain position from the front to the rear in the axial direction, and gradually decreases in width beyond a certain position.

そして、第３ドグ歯１５１Ａ又はスリーブストッパ１４５Ｄの摩耗及び損耗が原因で、スリーブ１４５が軸方向後方に移動できる距離が長くなるにつれて、ハイレンジ達成時に、第１ドグ歯１４３Ａの逆テーパ部と第５ドグ歯１４５Ａの逆テーパ部との接触部の軸方向長さが大きくなる。逆テーパ部同士の接触部の軸方向長さが大きくなるにつれて、第１ドグ歯１４３Ａが第５ドグ歯１４５Ａを軸方向後方に押す力が大きくなる。つまり、いわゆる吸い込み現象の効果が大きくなる。 As the distance that the sleeve 145 can move axially rearward becomes longer due to the wear and wear of the third dog tooth 151A or the sleeve stopper 145D, the reverse taper portion of the first dog tooth 143A and the fifth The axial length of the contact portion between the dog tooth 145A and the reverse taper portion increases. As the axial length of the contact portions between the reverse tapered portions increases, the force with which the first dog teeth 143A push the fifth dog teeth 145A rearward in the axial direction increases. That is, the effect of the so-called suction phenomenon is increased.

その結果、ピストンストッパ１６３の働きによって軸方向移動が制限されているアーム１４９に対して、スリーブ１４５が押しつけられることになる。そのため、外面環状溝１４５Ｃの軸方向端面及びアーム１４９が摩耗し、スリーブ１４５は更に軸方向後方に移動する。 As a result, the sleeve 145 is pressed against the arm 149 whose axial movement is restricted by the action of the piston stopper 163. Therefore, the axial end surface of the outer annular groove 145C and the arm 149 are worn, and the sleeve 145 further moves rearward in the axial direction.

以上説明したような現象が複合的に発生すると、スリーブストッパ１４５Ｄやピストンストッパ１６３があるにも関わらず、スリーブ１４５は過度に軸方向後方に移動してしまうこととなる。スリーブ１４５がその軸方向長さの２分の１よりも大きな距離移動すると、プランジャ１４６をスリーブ１４５が抑えることができなくなり、スリーブ１４５の軸方向前方側において、プランジャ１４６がスリーブ１４５の内面よりも外側に突出することとなる。 When the phenomenon described above occurs in a composite manner, the sleeve 145 moves excessively rearward in the axial direction despite the presence of the sleeve stopper 145D and the piston stopper 163. When the sleeve 145 moves by a distance greater than one half of its axial length, the sleeve 145 can no longer hold the plunger 146, and on the axially forward side of the sleeve 145, the plunger 146 is more than the inner surface of the sleeve 145. It will protrude outward.

このような現象が生じると、もはやスリーブ１４５を軸方向前方に動かすことはできなくなる。すなわち、副変速機１３０の変速段をハイレンジからローレンジに切り替えることができなくなる。 When such a phenomenon occurs, the sleeve 145 can no longer be moved forward in the axial direction. That is, it becomes impossible to switch the shift stage of the auxiliary transmission 130 from the high range to the low range.

そこで、本実施形態に係る変速機１は、図５に示されるように、スリーブの軸方向移動を制限するスリーブ移動制限部３０を有している。本実施形態におけるスリーブ移動制限部３０は、ケース２０を構成する第１ケース部材２１と第２ケース部材２２とを接続すべくケース２０に固定されているボルト３１の軸部先端によって構成されている。 Therefore, the transmission 1 according to the present embodiment includes a sleeve movement restricting unit 30 that restricts the axial movement of the sleeve, as shown in FIG. The sleeve movement restricting portion 30 in the present embodiment is configured by a tip end of a shaft portion of a bolt 31 fixed to the case 20 so as to connect the first case member 21 and the second case member 22 constituting the case 20. .

ボルト３１は、ケース２０を貫通してケース２０の内部にその軸部先端が突出するように、ケース２０の後方端部に固定されている。よって、同期装置１４０に上述したような不具合が生じて、スリーブ１４５が過度に軸方向後方に移動しかねない状況が生じたとしても、スリーブ１４５の後方側から、ボルト３１の軸部先端がスリーブ１４５に接触する。よって、プランジャ１４６がスリーブ１４５の内面よりも外周側に突出するほどスリーブ１４５が軸方向後方側に移動することが防止される。したがって、プランジャ１４６の突出が原因で副変速機１３０の状態をハイレンジからローレンジに変更できなくなるという現象が発生することを防止することができる。 The bolt 31 passes through the case 20 and is fixed to the rear end of the case 20 so that the tip of the shaft protrudes into the case 20. Therefore, even if the above-described malfunction occurs in the synchronization device 140 and the sleeve 145 may move excessively rearward in the axial direction, the tip of the shaft portion of the bolt 31 extends from the rear side of the sleeve 145 to the sleeve. 145 is contacted. Therefore, the sleeve 145 is prevented from moving rearward in the axial direction as the plunger 146 protrudes to the outer peripheral side from the inner surface of the sleeve 145. Therefore, it is possible to prevent the phenomenon that the state of the auxiliary transmission 130 cannot be changed from the high range to the low range due to the protrusion of the plunger 146.

また、スリーブ移動制限部３０は、図６に示されるように、ケース２０に固定されたピン３２の先端によって構成することも可能である。この場合も、ボルト３１で構成されている場合と同様に、スリーブ移動制限部３０は、スリーブ１４５の過度な軸方向移動を制限することができる。 Further, as shown in FIG. 6, the sleeve movement restricting portion 30 can be configured by a tip of a pin 32 fixed to the case 20. In this case as well, similarly to the case of the bolt 31, the sleeve movement restriction unit 30 can restrict excessive movement of the sleeve 145 in the axial direction.

また、スリーブ移動制限部３０は、図７に示されるように、ケース２０の一部であって、ケース２０の内面に向けて突出した突出部３３によって構成することも可能である。この場合も、ボルト３１やピン３２で構成されている場合と同様に、スリーブ移動制限部３０は、スリーブ１４５の過度な軸方向移動を制限することができる。 Further, as shown in FIG. 7, the sleeve movement restricting portion 30 may be configured by a protruding portion 33 that is a part of the case 20 and protrudes toward the inner surface of the case 20. Also in this case, the sleeve movement restriction unit 30 can restrict the excessive movement of the sleeve 145 in the axial direction, similarly to the case of the bolt 31 and the pin 32.

なお、これまで、スリーブ１４５が軸方向後方に過度に移動し、副変速機１３０の状態をハイレンジからローレンジに変更できなくなる現象について説明してきた。しかしながら、スリーブ移動制限部を、スリーブ１４５の前方側に配置することで、スリーブ１４５が軸方向前方に過度に移動し、副変速機１３０の状態をローレンジからハイレンジに変更できなくなるという現象の発生も防止することができることは勿論である。 Heretofore, the phenomenon has been described in which the sleeve 145 moves excessively rearward in the axial direction and the state of the auxiliary transmission 130 cannot be changed from the high range to the low range. However, by arranging the sleeve movement restricting portion on the front side of the sleeve 145, the sleeve 145 moves excessively forward in the axial direction, and the phenomenon that the state of the auxiliary transmission 130 cannot be changed from the low range to the high range may occur. Of course, it can be prevented.

また、必要に応じて、スリーブ移動制限部３０を、主変速機１２０を構成するスリーブの過度な軸方向移動を制限するために、主変速機１２０の周辺であって、主変速機１２０を構成するスリーブの軸方向移動を制限できる位置に設けても良い。 Further, if necessary, the sleeve movement limiting unit 30 is configured around the main transmission 120 to limit excessive axial movement of the sleeves constituting the main transmission 120. You may provide in the position which can restrict | limit the axial direction movement of the sleeve to perform.

本発明によれば、スリーブの過度な移動によるプランジャの飛び出しが防止された変速機を提供することができる。よって、その産業上の利用可能性は多大である。 According to the present invention, it is possible to provide a transmission in which the plunger is prevented from popping out due to excessive movement of the sleeve. Therefore, the industrial applicability is great.

１変速機
１１１インプットシャフト
１１２メインシャフト
１１３アウトプットシャフト
１２０主変速機
１３０副変速機
１３１サンギア
１３２プラネタリギア
１３３リングギア
１３４キャリア
１４０同期装置
１４１管部
１４２ハブ
１４３ドグギア
１４３Ａ第１ドグ歯
１４４ドグプレート
１４４Ａ第２ドグ歯
１４５スリーブ
１４５Ａ第５ドグ歯
１４５Ｂ内面環状溝
１４５Ｃ外面環状溝
１４５Ｄスリーブストッパ
１４６プランジャ
１４７インデックスブロック
１４８バネ
１４９アーム
１５１第１シンクロナイザリング
１５１Ａ第３ドグ歯
１５２第２シンクロナイザリング
１５２Ａ第４ドグ歯
１６０アーム駆動装置
１６１シリンダ
１６２ピストン
１６３ピストンストッパ
１０歯車伝動機構
２０ケース
２１第１ケース部材
２２第２ケース部材
３０スリーブ移動制限部
３１ボルト
３２ピン
３３突出部 1 Transmission 111 Input shaft 112 Main shaft 113 Output shaft 120 Main transmission 130 Sub transmission 131 Sun gear 132 Planetary gear 133 Ring gear 134 Carrier 140 Synchronizer 141 Pipe portion 142 Hub 143 Dog gear 143A First dog teeth 144 Dog plate 144A Second Dog tooth 145 Sleeve 145A Fifth dog tooth 145B Inner ring groove 145C Outer ring groove 145D Sleeve stopper 146 Plunger 147 Index block 148 Spring 149 Arm 151 First synchronizer ring 151A Third dog tooth 152 Second synchronizer ring 152A Fourth dog tooth 160 Arm drive device 161 Cylinder 162 Piston 163 Piston stopper 10 Gear transmission mechanism 20 Case 21 First case member 22 Second case member 30 Sleeve movement restricting portion 31 Bolt 32 Pin 33 Protruding portion

Claims

トルクを伝達する軸と同軸に配置されるスリーブと、前記スリーブの内面に押しつけられるプランジャとを有し、前記スリーブの軸方向移動によって変速比が切り替わる歯車伝動機構と、
前記歯車伝動機構を収納するケースと、
前記ケースの内面から前記スリーブに向けて突出し、前記プランジャが前記スリーブの内面よりも外周側に突出する前に前記スリーブに接触して前記スリーブの軸方向移動を制限するスリーブ移動制限部と、
を備える変速機。 A gear transmission mechanism having a sleeve arranged coaxially with a shaft for transmitting torque, and a plunger pressed against the inner surface of the sleeve, wherein a gear ratio is switched by axial movement of the sleeve;
A case housing the gear transmission mechanism;
A sleeve movement restricting portion that projects from the inner surface of the case toward the sleeve and that restricts the axial movement of the sleeve by contacting the sleeve before the plunger projects more outward than the inner surface of the sleeve;
A transmission comprising:

前記スリーブ移動制限部は、前記ケースに固定されたボルトの一部である、
請求項１に記載の変速機。 The sleeve movement restricting portion is a part of a bolt fixed to the case.
The transmission according to claim 1.

前記スリーブ移動制限部は、前記ケースに固定されたピンの一部である、
請求項１に記載の変速機。 The sleeve movement restricting portion is a part of a pin fixed to the case.
The transmission according to claim 1.

前記スリーブ移動制限部は、前記ケースの一部である、
請求項１に記載の変速機。 The sleeve movement restricting portion is a part of the case;
The transmission according to claim 1.