JPH0614100Y2 - 自動車の変速機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は自動車の変速機構に関するものである。

（従来の技術） 自動車の変速機構、特に手動変速機構においては、実開
昭５９−１８９９４７号公報に示すように、常時噛合式
のものが一般に用いられている。このものは、基本的
に、エンジンからの動力が例えばクラッチを介して入力
される入力軸と、駆動輪に連なる出力軸の他、少なくと
も入力軸に平行に配置されて出力軸と常時連動されたカ
ウンタ軸を備えている。この入力軸のカウンタ軸との間
には、変速段の数に応じた数の前進走行用の歯車列が構
成されている。すなわち、入力軸に対して例えば１速〜
４速用の駆動ギアが一体回転するように取付けられる一
方、カウンタ軸には１速〜４速の被動ギアが回転自在に
取付けられて、該両ギアは対応する変速段同士のものが
常時噛合されている。そして、カウンタ軸に設けた同期
噛合装置を利用して、１速〜４速用の被動ギアのいずれ
か１つをカウンタ軸と一体回転させることにより、所望
の変速段が得られるようになっている。すなわち、同期
噛合装置を利用した歯車列（変速段）の選択により、走
行中における変速を滑らかに行なうようになっている。

一方、後退用変速段を構成する歯車列は、入力軸に取付
けた駆動ギアと、カウンタ軸に取付けた被動ギアと、ア
イドルギアとから構成されている。そして、後退用変速
段の選択は、いわゆる摺動選択式とされているのが通例
である。すなわち、この３つのギアのうちいずれか１つ
（一般にはアイドルギアが摺動ギアとされる）を摺動さ
せることにより、該３つのギアが連動した後退変速段選
択状態と、該３つのギアの連動関係が無くなった非選択
状態とを切換えるようになっている。このように、後退
用変速段の選択を、同期噛合装置を用いることなく摺動
選択式としているのは、後退用変速段が停車中に選択さ
れることから、同期噛合装置を用いるまでもないと考え
られていたためである。

ところで、変速段数を増加させようとした場合、例えば
上記のようなカウンタ軸が１本の前進４速のものからさ
らに５速のものに変更する場合、変速機構の軸長が長く
なってしまう。このことは、ＦＦ車で多く見られるよう
に、エンジンおよび変速機構を車幅方向に伸ばした横置
きとする場合に極めて不利となる。

このような観点から、最近では、入力軸に対して平行に
さらに第２のカウンタ軸を追加して、この入力軸と第２
カウンタ軸との間に５速用の歯車列を追加するようにし
たものが実用化されている。すなわち、入力軸に対して
一体回転するように５速用駆動ギアを取付けると共に、
第２のカウンタ軸にこの５速用駆動ギアと常時噛合う５
速用被動ギアを回転自在に取付けるようにしてある、そ
して、第２カウンタ軸には、５速選択のための同期噛合
装置を設けてある。勿論、この５速用同期噛合装置は、
５速選択のみであるため、そのクラッチスリーブの一方
向の変位で５速を選択するも、他方向への変位は単に遊
んでいるだけとなる。ただし、シフトパターンの関係か
らして、５速選択のためのシフト動（クラッチスリーブ
の一方向への変位）と反対方向のシフト動（クラッチス
リーブの他方向への変位）が、後退用変速段選択となる
ように設定されている。

（考案が解決しようとする問題点） ところで、後退用変速段を選択する場合、停車直後にあ
っては、たとえクラッチを切断しても入力軸が回転され
続けている状態が生じる。このため、摺動選択式とされ
た後退用変速段を選択する際に、前記第３歯車列の噛合
いがうまく行なわれずに、ギア鳴りが生じたり、この第
３歯車列を損傷させるおそれが生じる。

本考案は以上のような事情を勘案してなされたもので、
既存の変速機構の構造をうまく利用して、極力簡単な構
造で、後退用変速段が選択される前に入力軸を停止させ
得るようにした自動車の変速機構を提供することを目的
とする。

（問題点を解決するための手段、作用） 前述の目的を達成するため、本考案にあっては、次のよ
うな構成としてある。すなわち、 入力軸および出力軸と、 それぞれ前記入力軸に平行に配置されると共にそれぞれ
前記出力軸に常時連動された第１、第２の２本のカウン
タ軸と、 それぞれ前記入力軸に一体回転するように取付けられた
複数の第１駆動ギアとそれぞれ前記第１カウンタ軸に回
転自在に取付けられて対応する第１駆動ギアに常時噛合
う複数の第１被動ギアとからなり、それぞれ前進走行用
の変速段を構成する複数の第１歯車列と、 前記入力軸に一体回転するように取付けられた第２駆動
ギアと前記第２カウンタ軸に回転自在に取付けられて第
２駆動ギアに常時噛合う第２被動ギアとからなり、前進
走行用の変速段を構成する少なくとも一つの第２歯車列
と、 前記入力軸に取付けられた第３駆動ギア、前記第１カウ
ンタ軸に取付けられた第３被動ギア、および第３駆動ギ
アと第３被動ギアとを連動させるアイドルギアとからな
り、シフト動によっての３つのギアのいずれか一つを摺
動させることによって、該第３歯車列を介して入力軸の
回転を前記出力軸に伝達可能とする摺動選択式とされた
後退用の第３歯車列と、 前記第２カウンタ軸に設けられ、シフト動により該第２
カウンタ軸の軸方向に摺動変位されるクラッチスリーブ
を有して、該クラッチスリーブを一方向へ変位させたと
きに前記第２被動ギアを該第２カウンタ軸に対して一体
回転するように結合させる同期噛合装置と、 を備え、前記同期噛合装置のクラッチスリーブを他方向
へ変位させるようなシフト動により、前記第３歯車列を
介した動力伝達が選択されるようにした自動車の変速機
構において、 前記第２歯車列用の同期噛合装置を挟んで前記第２被動
ギアと反対側位置に、前記第１駆動ギアのいずれか一つ
と常時噛合う同期用ギアが前記第２カウンタ軸に回転自
在に取付けられ、 前記同期用ギアには、前記クラッチスリーブに臨む面側
において、シンクロナイザリングが回転自在に嵌合され
たコーン部が形成されている、 ような構成としてある。

このように構成とすることにより、後退用変速段を選択
させるようなシフト動を行なった際には、その当初にお
いては、第２歯車列選択用の同期噛合装置のクラッチス
リーブが、同期用ギアのシンクロナイザリングをそのコ
ーン部に押し付ける。これにより、入力軸と第２カウン
タ軸とが、同期用ギア、コーン部に対して摩擦係合する
シンクロナイザリングおよびクラッチスリーブを介して
第２カウンタ軸と連動され、入力軸を停止させるような
ブレーキ作用が行なわれることになる。そして、後退用
変速段を選択する方向へのさらなるシフト動により、第
３歯車列が選択される。

（実施例） 以下本考案の実施例を添付した図面に基づいて説明す
る。

第１図において、変速機構Ｔは、互いに平行に配置され
た入力軸１、出力軸２、第１、第２の２本のカウンタ軸
３、４を有し、各軸１、２、３、４はそれぞれ変速機構
ＴのケーシングＣに回転自在に保持されている。入力軸
１は、クラッチ５を介して、エンジン６の出力軸６ａに
連結されている。

入力軸１には、エンジン６に近い側から遠い側へ順次、
１速用、後退用、２速用、３速用、４速用および５速用
の各駆動ギア１１Ａ、ＲＡ、１２Ａ、１３Ａ、１４Ａ、
１５Ａが固定されている。第１カウンタ軸３には、１速
〜４速用の計４つの被動ギア１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂ、
１４Ｂが回転自在に取付けられ、各被動ギアは対応する
駆動ギアに常時噛合されている。すなわち、駆動ギア１
１Ａ、１１Ｂとにより１速用の歯車列Ｉが構成され、１
２Ａと１２Ｂとにより２速用の歯車列IIが構成され、１
３Ａと１３Ｂとにより３速用の歯車列IIIが構成され、
１４Ａと１４Ｂとにより４速用の歯車列IVが構成され
る。このような前進走行用の歯車列Ｉ〜IVが本考案でい
う複数の第１歯車列となる。

第２カウンタ軸４には、５速用の被動ギア１５Ｂが回転
自在に取付けられている。この被動ギア１５Ｂは、５速
用の駆動ギア１５Ａと常時噛合され、該両ギアが本考案
でいう第２歯車列としての５速用歯車列ＩＶを構成して
いる。

第１、第２の２本のカウンタ軸３、４には、それぞれエ
ンジン６に近い側の端部において、互いに同じ歯数の出
力ギア７あるいは８が固定されている。この両出力ギア
７、８は、それぞれ、出力軸２に固定された最終減速ギ
ア９に常時噛合されている（第２図参照）。

第１カウンタ軸３には、２つの同期噛合装置Ｓ１および
Ｓ２が設けられている。同期噛合装置Ｓ１は、１速また
は２速の歯車列のいずれかを選択するためのものであ
る。また、同期噛合装置Ｓ２は３速あるいは４速の歯車
列のいずれかを選択するためのものである。すなわち、
各同期噛合装置Ｓ１、Ｓ２は、その詳細を第４図に示し
てあるが、既知のように、カウンタ軸３に固定されたク
ラッチハブ２１と、該クラッチハブ２１に摺動自在かつ
一体回転するように設けられたクラッチスリーブ２２
と、各被動ギアに設けられたコーン部２３と、該コーン
部２３に回転自在に嵌合されたシンクロナイザリング２
４と、各被動ギアに形成されたクラッチギア２５と、シ
ンクロナイザキー２６とを有している。いま、同期噛合
装置Ｓ１に着目してその作用を述べると、次に通りであ
る。先ず、クラッチスリーブ２２が第４図左方へ変位さ
れると、シンクロナイザキー２６を介してシンクロナイ
ザリング２４が２速用被動ギア１２Ｂのコーン２３に圧
接される（同期作用）。さらにクラッチスリーブ２２を
第４図左方に変位させると、クラッチスリーブ２２がシ
ンクロナイザリング２４の歯部を通して、２速用被動ギ
ア１２Ｂに形成されたクラッチギア２５に噛合され、こ
れにより２速の選択が完了される。この２速選択が完了
（クラッチスリーブ２２とクラッチギア２５との噛合）
されたときは、シンクロナイザリング２４のコーン部２
３に対する圧接状態が解除されて、当該コーン部２３に
対して再び遊転されることになる。なお、このような同
期噛合装置Ｓ１、Ｓ２の構造および作用は周知なのでこ
れ以上詳細な説明は省略する。

後退用の被動ギアＲＢは、同期噛合装置Ｓ１のクラッチ
スリーブ２２に一体的に形成されている。この被動ギア
ＲＢは、後退用駆動ギアＲＢとは直接噛合されておら
ず、アイドルギアＲＩを介して選択的に噛合されるよう
になっている。すなわち、アイドルギアＲＩは、ケーシ
ングＣに回転自在に保持されたアイドル軸３１に対して
摺動自在とされ、その摺動位置に応じて、駆動ギアＲＡ
と被動ギアＲＢとに共に噛合した後退用変速段選択状態
と、両ギアＲＡとＲＢとのそれぞれ噛合解除された非選
択状態とが切換えられるようになっている。このような
各ギアＲＡとＲＢとＲＩとによって、本考案でいう第３
歯車列として摺動選択式の後退用歯車列Ｒが構成され
る。

前記５速用歯車列Ｖの選択、すなわちその被動ギア１５
Ｂの第２カウンタ軸４に対する結合は、同期噛合装置Ｓ
３によって行なわれる。なお、この同期噛合装置Ｓ３そ
のものの構造はＳ１およびＳ２と同じであるが、そのク
ラッチスリーブ２２の一方向（第１図、第４図左方向）
への変位によって５速が選択されるも、他方向の変位に
よっては、当該クラッチスリーブ２２を介して動力伝達
が行なわれるような変速段（歯車列）は存在しないもの
となっている。

前記各同期噛合装置Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の作動は、例えば
運転者により操作されるチェンジレバーの動きによって
適宜行なわれ、そのシフトパターンを第３図に示してあ
る。すなわち、それぞれ図示は略すが、各同期噛合装置
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３毎にシフトロッドが設けられて、チェ
ンジレバーのセレクト動によっていずれか１つのシフト
ロッド（いずれか１つの同期噛合装置）が選択され、そ
の後のチェンジレバーのシフト動によって上記選択され
たシフトロッド（選択された同期噛合装置のクラッチス
リーブ２２）が第１左方あるいは右方へ変位されて、所
望の変速段が選択されることになる。そして、第３図の
シフトパターンの関係から明らかなように、５速用歯車
列と後退用歯車列との選択をするためのシフト動は互い
に同一直線の動きとなるように設定されている。より具
体的には、同期噛合装置Ｓ３のクラッチスリーブ２２が
第１図、第４図右方向へ動かされるときが、後退用変速
段の選択のシフト動に相当する。

入力軸１と第２カウンタ軸４との間には、ブレーキ装置
Ｂが設けられている。このブレーキ装置Ｂは、第２カウ
ンタ軸４に回転自在に取付けられた同期ギア４１を備
え、これは、同期噛合装置Ｓ３を挟んで５速用被動ギア
１５Ｂとは反対側に位置されて、３速用の駆動ギア１３
Ａと常時噛合されている。このような同期用ギア４１の
同期噛合装置Ｓ３に臨む側の面には、コーン部２３′が
形成されて、このコーン部２３′にシンクロナイザリン
グ２４′が回転自在に嵌合されている。したがって、同
期噛合装置Ｓ３のクラッチスリーブ２２の第１図、第４
図右方への変位に伴って、先ずシンクロナイザリング２
４′が同期用ギア４１のコーン部２３′に圧接される。
この圧接（摩擦係合）により、入力軸１と第２カウンタ
軸４とが摩擦結合される（入力軸１対するブレーキ作
用）。そして、クラッチスリーブ２２がさらに変位する
と、シンクロナイザリング２４′のコーン部２３′に対
する圧接が解除される（ブレーキ作用の解除）。このと
き、同期噛合装置Ｓ３のクラッチスリーブ２２の上記ブ
レーキ作用を得る方向への変位と後退用変速段を選択す
るためのシフト量との関係は、次のようになっている。
すなわち、後退用変速段を構成する各ギアＲＡ、ＲＢ、
ＲＩの噛合が行なわれる前に上記シンクロナイザリング
２４′のコーン部２３′に対する圧接が行なわれ、各ギ
アＲＡ、ＲＢ、ＲＩの噛合が完了したときには圧接が解
除されるようになってる。

以上のような構成において、前進走行中の状態から一旦
停車して後退する場合を考えると、運転者は、停車した
ときに変速機構をニュートラルから後退用変速段を選択
する方向へシフト動することになる。このとき、前進走
行から停車して後退用変速段へシフト動するまでの時間
が短いと、クラッチ５を切断後も入力軸が回転されてい
る場合が生じる。しかしながら、本考案にあっては、前
述したブレーキ装置Ｂによって、あらかじめ入力軸１の
回転が停止された後に後退用変速段を構成するギアＲＡ
とＲＢとＲＩとの噛合が行なわれるので、この後退用変
速段の選択がスムーズに行なわれることになる。

以上実施例について説明したが、第２カウンタ軸４に設
ける被動ギアとしては、最高変速段のものに限らず、例
えば最低変速段を構成するもの等適宜選択し得る。ま
た、第２カウンタ軸４に構成される第２歯車列として
は、１つの変速段用のみならず、これ以上の変速段を構
成するように複数の歯車列、例えば５速用、６速用、７
速用の３つの歯車列を有するものであってもよい。

（考案の効果） 本考案は以上述べたことから明らかなように、後退用変
速段を選択する際には、あらかじめ入力軸にブレーキが
掛けられて当該入力軸が停止されるので、この後退用変
速段の選択を常にスムーズに行なうことができる。

また、本考案にあっては、既存の同期噛合装置をそのま
ま有効に利用して、上記ブレーキを得るためのブレーキ
装置を構成するようにしてあるので、構造も比較的簡単
でかつ従来からある変速機構をそのまま利用して本考案
による変速機構を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一例を示すスケルトン図。 第２図は入力軸から出力軸へ動力が伝達される経路を示
す簡略正面図。 第３図はシフトパターンの一例を示す図。 第４図は第１図の変速機構を具体的に示した側面断面
図。 １：入力軸 ２：出力軸 ３：第１カウンタ軸 ４：第２カウンタ軸 ７、８、９：ギア （出力軸とカウンタ軸との連動用） Ｉ、II、III、IV： 第１歯車列 Ｖ：第２歯車列 Ｒ：第３歯車列 Ｓ３：同期噛合装置 ２２：クラッチスリーブ ２３′：コーン部 ２４′：シンクロナイザリング ４１：同期用ギア

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】入力軸および出力軸と、 それぞれ前記入力軸に平行に配置されると共にそれぞれ
   前記出力軸に常時連動された第１、第２の２本のカウン
   タ軸と、 それぞれ前記入力軸に一体回転するように取付けられた
   複数の第１駆動ギアとそれぞれ前記第１カウンタ軸に回
   転自在に取付けられて対応する第１駆動ギアに常時噛合
   う複数の第１被動ギアとからなり、それぞれ前進走行用
   の変速段を構成する複数の第１歯車列と、 前記入力軸に一体回転するように取付けられた第２駆動
   ギアと前記第２カウンタ軸に回転自在に取付けられて第
   ２駆動ギアに常時噛合う第２被動ギアとからなり、前進
   走行用の変速段を構成する少なくとも１つの第２歯車列
   と、 前記入力軸に取付けられた第３駆動ギア、前記第１カウ
   ンタ軸に取付けられた第３被動ギア、および第３駆動ギ
   アと第３被動ギアとを連動させるアイドルギアとからな
   り、シフト動によってこの３つのギアのいずれか１つを
   摺動させることによって、該第３歯車列を介して入力軸
   の回転を前記出力軸に伝達可能とする摺動選択式とされ
   た後退用の第３歯車列と、 前記第２カウンタ軸に設けられ、シフト動により該第２
   カウンタ軸の軸方向に摺動変位されるクラッチスリーブ
   を有して、該クラッチスリーブを一方向へ変位させたと
   きに前記第２被動ギアを該第２カウンタ軸に対して一体
   回転するように結合させる同期噛合装置と、 を備え、前記同期噛合装置のクラッチスリーブを他方向
   へ変位させるようなシフト動により、前記第３歯車列を
   介した動力伝達が選択されるようにした自動車の変速機
   構において、 前記第２歯車列用の同期噛合装置を挟んで前記第２被動
   ギアと反対側位置に、前記第１駆動ギアのいずれか１つ
   と常時噛合う同期用ギアが前記第２カウンタ軸に回転自
   在に取付けられ、 前記同期用ギアには、前記クラッチスリーブに臨む面側
   において、シンクロナイザリングが回転自在に嵌合され
   たコーン部が形成されている、 ことを特徴とする自動車の変速機構。