JP2762312B2 - 変速機およびそのギアリテーナ手段 - Google Patents

変速機およびそのギアリテーナ手段

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JP2762312B2 JP7857790A JP7857790A JP2762312B2 JP 2762312 B2 JP2762312 B2 JP 2762312B2 JP 7857790 A JP7857790 A JP 7857790A JP 7857790 A JP7857790 A JP 7857790A JP 2762312 B2 JP2762312 B2 JP 2762312B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、連結された遊動主軸ギアの軸方向スラスト
を隣接の遊動主軸ギアではなく変速機の主軸に伝達する
ギアリテーナスラスト手段、とくに構造が簡単で製造お
よび組立が経済的であり、また、主軸にクラッチ結合さ
れている遊動主軸ギアとそれから主軸に軸方向スラスト
を伝達する部材との間に相対回転が生じないようにして
軸方向スラストを主軸に伝達することができる部品の組
み合わせ体を有する変速機およびそのスラスト手段の改
良に関するものである。
（従来の技術・発明が解決しようとする課題） ２本の副軸伝達機構と関連させた遊動主軸ギアを特徴
とする変速機の技術は公知であって、たとえば米国特許
明細書第3,237,472号、第3,238,613号、第3,425,290号
および第3,885,446号に開示され、参考としてそれらの
開示内容を本説明に含める。
そのような変速機は一般的に主軸に装着されて、主軸
の両側に配置された一対の副軸に取り付けられた副軸ギ
ア、一般的には２つの副軸ギアによって支持、駆動され
る複数の遊動主軸ギアを特徴としている。
遊動主軸ギアを主軸に連結するクラッチ機構は、主軸
に沿って軸線方向に設けられた外側スプラインに沿って
摺動し、遊動主軸ギアの内側の歯またはスプラインと係
合する歯またはスプラインを半径方向内向きに設けて、
遊動主軸ギアはそれに連結されたとき主軸を回転させる
ことができるようになっている。
遊動主軸ギアは互いにきわめて接近しているという特
徴から、連結されている遊動主軸ギアに軸方向スラスト
が伝達される可能性があるという問題が長年に亘って認
識されている。これに対して軸線方向に移動中のクラッ
チによって加えられた軸方向スラストを主軸に連結され
ているギアに隣接しているギアではなく、主軸に伝達で
きるようにするための様々な解決策が長年研究されてき
た。
このような解決策は遊動主軸ギアの軸線方向移動を制
限して、それらの一方が主軸に連結されているか否かに
関わらず、それらが互いに係合しないようにする形式の
様々なギアリテーナによることが一般的であった。
変速機ギアの上記軸線方向移動を制限するリテーナア
ッセンブリの一例が米国特許明細書第2,397,905号に開
示されており、参考としてその開示内容を本説明に含め
る。しかし、この明細書によればスラストカラーを主軸
の外側スプライン上に係止することによって、ギアが軸
線方向に移動しないようにするためには、高価な回動式
半月キーが必要である。
軸方向スラストをギア組からプロペラ駆動軸に伝達す
るためのスプライン付スラストワッシャの一例が米国特
許明細書第3,894,621号に開示されており、参考として
その開示内容を本説明に含める。この場合、スプライン
付スラストワッシャは係合スプラインに沿って主軸の段
付肩部に隣接した横方向溝まで軸線方向に摺動して、ス
プライン付カラーによって肩部に当接した状態で保持さ
れる。スラストワッシャは一方のギアの軸方向スラスト
をプロペラ軸に伝達できるのみであり、カラーを用いる
必要があるのに加えて、プロペラ軸の外側に段付部を形
成するというコストと複雑な加工の工程とが必要にな
る。
さらに２つの隣接配置されたギアの軸線方向移動を防
止してそれらの間での軸方向スラストの伝達が行われな
いようにする変速機遊動主軸ギアリテーナの例が、米国
特許明細書第4,034,620号に開示されており、参考とし
てその開示内容を本説明に含める。この場合、スラスト
リングが２つの隣接ギア間において主軸にスプライン結
合されており、その両側のスナップリングと協動する噛
みあいトングおよび溝を形成するコストおよび複雑な加
工の工程が必要になる。
以上の点から、従来から、主軸に簡単に組み込むこと
ができ、主軸にクラッチ結合している遊動主軸ギアと共
転するリテーナ手段によって、クラッチ結合されている
主軸ギアに、クラッチによって付与された軸方向スラス
トを隣接するギアではなく、主軸に伝達することができ
る手段を提供することが要求されていた。
そこで本発明は、連結された変速機の遊動主軸ギアか
ら主軸へ軸方向スラストを伝達する手段の提供を目的と
している。
本発明の別の目的は、クラッチ機構によって変速機遊
動主軸ギアに付与された軸方向スラストを、それにきわ
めて近接している隣接のギアではなく主軸に伝達する軸
方向スラスト手段の提供を目的としている。
本発明のさらなる目的は、クラッチ機構によって主軸
ギアに付与された軸方向スラストを隣接の遊動主軸ギア
ではなく主軸に伝達する手段を備えた遊動主軸ギアが設
けられた変速機の提供である。
本発明のさらなる目的は、簡素な構成を有しまた製造
および組立が容易かつ経済的であり、主軸に連結してい
る遊動主軸ギアと共転する変速機遊動主軸ギアの軸方向
スラストを主軸に伝達する手段を提供することである。
（課題を解決するための手段・作用） 本発明の変速機は上記目的を達成するために、スラス
ト面を形成するフランジを有する遊動主軸ギアと、前記
フランジに隣接して主軸に装着される第１、第２および
第３スラストワッシャと、これらのスラストワッシャを
前記主軸に固定して主軸と共転させるとともに、これら
のスラストワッシャから主軸に軸方向スラストを伝達す
る固定手段とを備えたことを特徴とする。
この構成により、クラッチ手段から主軸ギアに付与さ
れる軸方向スラストは、隣接する他の主軸ギアではな
く、主軸に伝達される。
（実施例） つぎに本発明の一実施例を図面に基いて以下、詳細に
説明する。第１図において、100は本発明の譲受人に譲
渡されている米国特許明細書第3,105,395号および第4,0
34,620号に詳細に記載されている変速機と同様な２本の
副軸式の変速機であり、したがって以下に詳細に説明す
る本発明の軸方向スラスト手段によって加えられる改良
点を除いて、それの作用および部品に多くについてはこ
こでは詳細に説明しない。
変速機100にはエンジン、一般的には車両の内燃機関
によって回転される入力軸14が設けられている。入力軸
14が離設されている２本の副軸21,21aを回転させると、
これらの副軸21,21aに取り付けられている副軸ギア20,2
0aに形成されている外歯が、主軸48に嵌装されている遊
動主軸ギア30,32と係合してそれらを支持して回転させ
ることにより、軸線方向に摺動可能なクラッチ78,80に
よって主軸48に連結されている場合、主軸48が回転して
出力軸24を回転させる。
第１図に示すように入力軸14,2本の副軸21,21a、主軸
48および出力軸24はすべてハウジング12に回転可能に枢
支されている。
第１図から明らかなように、遊動主軸ギア30および遊
動主軸ギア32は隣接しており、第2A図および第2B図を参
照しながら以下に詳細に述べるように、クラッチ78,80
によって主軸48に連結されているギアから主軸スラスト
が付与されたときなど、いずれか一方が他方の方に軸線
方向移動をすることによって互いに接触する可能性があ
る。
第2B図に示すように主軸48の外表面に沿って軸線方向
に複数のスプラインがほぼ等間隔で形成されており、交
互に設けられている溝を66、また歯を67で表わす。
遊動主軸ギア32には内歯40が設けられており、主軸48
および出力軸24を所定速度で回転させることができるよ
うに、遊動主軸ギア32を主軸48に連結するシフト指令に
応答してクラッチ78が第2A図中、軸線方向の右側に移動
したとき、内歯40はクラッチ78の外歯と係合する。
同様にクラッチ80が第2A図中、軸線方向の左側に移動
してクラッチ80の外歯34と遊動主軸ギア30の内歯36とが
係合したとき、遊動主軸ギア30が主軸48に結合または連
結される。
遊動主軸ギア30,32を軸線方向に離れた状態に維持す
る何らかの手段を設けなければ、それらが互いに接触し
て、クラッチ機構によって主軸48に連結されている遊動
主軸ギア30,32の一方に付与された望ましくない軸方向
スラストが他方に伝達されることは明らかである。
第2A図および第2B図に示されている本発明の軸方向ス
ラスト手段は、副軸ギアによって回転される隣接の遊動
主軸ギア30,32ではなく、主軸48に軸方向スラストを伝
達する手段を提供している。
第2A図において、上記軸方向スラストを伝達する手段
は主軸48のスプライン外歯67の方に延出しているが、そ
れに接触していないフランジ42を設けた遊動主軸ギア30
によって構成されている。同様に、遊動主軸ギア32には
主軸48のスプライン外歯67の方に延出しているが、それ
に接触していないフランジ44が設けられている。
第１スラストワッシャ46はスプライン歯67を切り取っ
てそれをほぼ横切るようにして主軸48に形成され環状溝
58に嵌め込まれている。
フランジ42,44の各々の両側にはそれぞれスラスト面5
1,53,57,59が主軸48に対してほぼ平行な方向で互いに逆
向きに設けられている。
フランジ42のスラスト面53は遊動主軸ギア30が主軸48
に連結されたときにワッシャ46と係合して環状溝58の縁
部と作用しあうことにより、軸方向スラストを主軸48に
伝達する。
同様に、フランジ44のスラスト面57はワッシャ46と係
合して環状溝58の反対側の縁部と係合することにより、
ワッシャ46が作用して軸方向スラストを主軸48に伝達す
ることができる。
第２スラストワッシャ52が主軸48の外表面上に環状溝
58から軸線方向に離してそれにほぼ平行に形成された環
状溝56に嵌め込まれるため、スラストワッシャ52は遊動
主軸ギア30のフランジ42のスラスト面51に隣接配置され
る。
第３スラストワッシャ50が主軸48の外表面上に環状溝
58から軸線方向に離してそれにほぼ平行に形成された環
状溝60に嵌め込まれているため、ワッシャ50は遊動主軸
ギア32のフランジ44のスラスト面59に隣接配置される。
スラストワッシャ46,50,52はそれぞれ主軸48に嵌装さ
れており、また互いに軸線方向に所定距離だけ離して配
置されていることにより、遊動主軸ギア30,32のいずれ
もが主軸48に連結されていないとき、遊動主軸ギア30,3
2は主軸48に対して回転できるようになっており、また
主軸48に連結されているギアがスラストワッシャ46と係
合してそれに軸方向スラストを伝達すると、そのスラス
トワッシャ46が環状溝58の縁部と作用し合うことによっ
て、連結しているギアに軸線方向に近接している遊動主
軸ギア30,32ではなく主軸48に軸方向スラストを伝達す
ることができるようになっている。
スラストワッシャ46,50,52は主軸48と共転するため、
それらは主軸48にクラッチ結合されている遊動主軸ギア
30,32に対して回転しないようになっていることは極め
て好都合である。
スラストワッシャ46,50,52を主軸48に固定するために
他の手段を用いることもできるが、それらのそれぞれの
中央開口の円周上にほぼ等間隔で設けられた内歯または
スプライン、たとえば第2B図に示されている交互配置の
溝64および歯69によって固定することが望ましい。
スラストワッシャ46,50,52の溝64および歯69は、主軸
48の周囲の外側スプラインの歯67および溝66と組み合わ
されることにより、スラストワッシャ46,50,52の内側溝
64が主軸48の外側スプライン歯67に沿って軸線方向に摺
動して、ワッシャをそれに沿って軸線方向に、それぞれ
の保持環状溝58,60,56に嵌るまで移動してから、それぞ
れ溝内で回転させてスラストワッシャ46,50,52の内側溝
64を主軸48の外側スプライン溝66とほぼ整合させると、
スラストワッシャ46,50,52を主軸48に固定するためのキ
ー溝62が軸線方向に形成される。
スラストワッシャ46,50,52は所望の併用性、耐腐食
性、強度、寿命および耐摩耗性を備えた素材から製造さ
れ、シフト指令に応答して主軸48に連結されている遊動
主軸ギア30,32の軸方向スラストを主軸48に伝達する簡
素な構成を有する経済的な手段をスラスト手段を提供す
ることになる。
スラストワッシャ46,50,52は上記のように作用すれ
ば、それぞれ構造の特徴が異るものにしてしてもよい
が、ほぼ同一な構造にして主軸48の中心回転軸線に沿っ
てほぼ対称的に間隔をおいて配置することが好ましい。
（発明の効果） 本発明は上記のようにして構成したので連結された遊
動主軸ギアから主軸へ軸方向スラストを伝達する手段お
よび該手段を有する変速機を提供することができ、遊動
主軸ギアに付与される軸方向スラストを隣接のギアでは
なく主軸に伝達することができる。これにより構成の簡
素化を図ることができるので、製造および組立が容易に
なることから経済的に優れた効果を奏することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示した断面図、 第2A図は第１図の変速機の一部を拡大した側面図、 第2B図は第１図の変速機の一部を拡大した正面図であ
る。 20,20a……副軸ギア 21,21a……副軸 30,32……遊動主軸ギア 42,44……フランジ 46,50,52……スラストワッシャ 48……主軸 51,53,57,59……フランジスラスト面 78,80……クラッチ手段 100……変速機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−12176（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−178051（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−38212（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−30957（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭51−113578（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−18689（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭46−8053（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】主軸（48）と、互いに軸方向に間隔をおい
    て前記主軸（48）に装着された少なくとも２つの遊動主
    軸ギア（30,32）と、該主軸ギアを支持するとともに、
    これらを異なる回転速度で駆動する副軸ギア（20,20a）
    を有する複数の副軸（21,21a）と、前記主軸ギアの間に
    設けられて該主軸ギアから前記主軸に軸方向スラストを
    伝達するスラスト手段と、前記主軸ギアを一度に１つ前
    記主軸にクラッチ結合するように選択的に作動するクラ
    ッチ手段（78,80）とを備えた形式の変速機（100）であ
    って、 前記スラスト手段は、 前記主軸ギアの各々から前記主軸へ向かって延び、それ
    ぞれ前記主軸とほぼ平行な方向における両側に、互いに
    反対側に面するスラスト面（51,53,57,59）を有するフ
    ランジ（42,44）と、 前記主軸ギアのそれぞれのフランジの間で前記主軸に装
    着された第１スラストワッシャ（46）と、 前記主軸ギアのうちの一端部に配置された主軸ギアの前
    記一端部側に面する前記フランジのスラスト面に隣接し
    て前記主軸に装着された第２スラストワッシャ（50）
    と、 前記主軸ギアのうちの他端部に配置された主軸ギアの前
    記他端部側に面する前記フランジのスラスト面に隣接し
    て前記主軸に装着された第３スラストワッシャ（52）
    と、 前記第１、第２および第３スラストワッシャを前記主軸
    に固定して、これらを主軸と共転させるとともに、軸方
    向スラストを前記第１スラストワッシャから前記主軸に
    伝達可能とする固定手段とを備え、 前記第１、第２および第３スラストワッシャは、互いに
    軸方向に所定間隔をもって配置されて、前記主軸ギアが
    いずれも前記主軸にクラッチ結合されていないとき、そ
    れらの相対回転を可能とし、前記主軸ギアの１つが前記
    主軸にクラッチ結合されているとき、他の前記主軸ギア
    を前記第１、第２および第３スラストワッシャに対して
    回転可能とし、また、前記主軸にクラッチ結合されてい
    る特定の前記主軸ギアの前記第１スラストワッシャに対
    向する前記フランジのスラスト面を前記第１スラストワ
    ッシャに係合させて、前記第１スラストワッシャを前記
    主軸に固定する前記固定手段を介して、軸方向スラスト
    を前記主軸に伝達できるようになっており、 さらに、前記主軸および前記クラッチ手段は、それぞれ
    該クラッチ手段を主軸に沿って軸線の両方向へ移動を可
    能とする周方向に間隔をもった複数の係合スプラインを
    含み、 前記第１、第２および第３スラストワッシャを固定する
    前記固定手段は、前記主軸の係合スプラインと係合して
    前記スラストワッシャを前記係合スプラインに沿って軸
    線の両方向に移動可能とするように前記第１、第２およ
    び第３スラストワッシャの貫通開口の周囲に設けられた
    スプラインを含み、 前記主軸は、その外表面に周方向に形成され、それぞれ
    が前記第１、第２および第３スラストワッシャの１つを
    収容して、それらの軸方向の所定間隔を規定する３つの
    溝を含み、 前記主軸のスプライン溝が前記スラストワッシャのスプ
    ライン溝と整合して、前記第１、第２および第３スラス
    トワッシャ間に、前記整合された主軸およびスラストワ
    ッシャのスプライン溝に沿って、少なくとも１つのキー
    溝（62）が軸方向に延びて、前記主軸と前記スラストワ
    ッシャとを固定するようになっていることを特徴とする
    変速機。
  2. 【請求項２】主軸にクラッチ結合されている主軸ギアか
    ら前記主軸に軸方向スラストを伝達するための変速機の
    ギアリテーナ手段であって、 前記変速機（100）は、 主軸（48）と、互いに軸方向に間隔をおいて前記主軸に
    装着された少なくとも２つの遊動主軸ギア（30,32）
    と、該主軸ギアを支持するとともに、これらを異なる回
    転速度で駆動する副軸ギア（20,20a）を有する複数の副
    軸（21,21a）と、前記主軸ギアの間に設けられて該主軸
    ギアから前記主軸に軸方向スラストを伝達するスラスト
    手段と、前記主軸ギアを一度に１つ前記主軸にクラッチ
    結合するように選択的に作動するクラッチ手段（78,8
    0）とを備えた形式で、 前記スラスト手段は、 前記主軸ギアの各々から前記主軸へ向かって延び、それ
    ぞれ前記主軸とほぼ平行な方向における両側に、互いに
    反対側に面するスラスト面（51,53,57,59）を有するフ
    ランジ（42,44）と、 前記主軸ギアのそれぞれのフランジの間で前記主軸に装
    着された第１スラストワッシャ（46）と、 前記主軸ギアのうちの一端部に配置された主軸ギアの前
    記一端部側に面する前記フランジのスラスト面に隣接し
    て前記主軸に装着された第２スラストワッシャ（50）
    と、 前記主軸ギアのうちの他端部に配置された主軸ギアの前
    記他端部側に面する前記フランジのスラスト面に隣接し
    て前記主軸に装着された第３スラストワッシャ（52）
    と、 前記第１、第２および第３スラストワッシャを前記主軸
    に固定して、これらを主軸と共転させるとともに、軸方
    向スラストを前記第１スラストワッシャから前記主軸に
    伝達可能とする固定手段とを備え、 前記第１、第２および第３スラストワッシャは、互いに
    軸方向に所定間隔をもって配置されて、前記主軸ギアが
    いずれも前記主軸にクラッチ結合されていないとき、そ
    れらの相対回転を可能とし、前記主軸ギアの１つが前記
    主軸にクラッチ結合されているとき、他の前記主軸ギア
    を前記第１、第２および第３スラストワッシャに対して
    回転可能とし、また、前記主軸にクラッチ結合されてい
    る特定の前記主軸ギアの前記第１スラストワッシャに対
    向する前記フランジのスラスト面を前記第１スラストワ
    ッシャに係合させて、前記第１スラストワッシャを前記
    主軸に固定する前記固定手段を介して、軸方向スラスト
    を前記主軸に伝達できるようになっており、 さらに、前記主軸および前記クラッチ手段は、それぞれ
    該クラッチ手段を主軸に沿って軸線の両方向へ移動を可
    能とする周方向に間隔をもった複数の係合スプラインを
    含み、 前記第１、第２および第３スラストワッシャを固定する
    前記固定手段は、前記主軸の係合スプラインと係合して
    前記スラストワッシャを前記係合スプラインに沿って軸
    線の両方向に移動可能とするように前記第１、第２およ
    び第３スラストワッシャの貫通開口の周囲に設けられた
    スプラインを含み、 前記主軸は、その外表面に周方向に形成され、それぞれ
    が前記第１、第２および第３スラストワッシャの１つを
    収容して、それらの軸方向の所定間隔を規定する３つの
    溝（56,58,60）を含み、 前記軸方向に延びる主軸のスプライン溝が前記スラスト
    ワッシャのスプライン溝と整合して、前記第１、第２お
    よび第３スラストワッシャ間に、前記整合された主軸お
    よびスラストワッシャのスプライン溝に沿って、少なく
    とも１つのキー溝（62）が軸方向に延びて、前記主軸と
    前記スラストワッシャとを固定するようになっているこ
    とを特徴とするギアリテーナ手段。
  3. 【請求項３】前記第１、第２および第３スラストワッシ
    ャ（46,50,52）は、ほぼ同一形状を有していることを特
    徴とする請求項１に記載の変速機。
  4. 【請求項４】前記第１、第２および第３スラストワッシ
    ャ（46,50,52）は、ほぼ同一形状を有していることを特
    徴とする請求項２に記載のギアリテーナ手段。
  5. 【請求項５】前記第１、第２および第３スラストワッシ
    ャは、前記主軸の中心回転軸線に沿って、ほぼ対称的な
    配列で配置されていることを特徴とする請求項１または
    ３に記載の変速機。
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