JPH10103423A - 歯車式変速機構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アウトプット・リダクションギヤ・タイプの
利点を保持した上で、リバース遊転歯車の回転支持部の
潤滑性を確保し、また、カウンタ軸およびその支持部の
強度・剛性をより低く設定できるようにする。 【解決手段】 アウトプット・リダクションギヤ・タイ
プの歯車式変速機において、選択された変速段位に対応
した所定の変速歯車対１Ｇ〜６Ｇで入力軸Ｓｉからカウ
ンタ軸Ｓｃを介して又は直接に出力軸Ｓｏへ動力が伝達
されるように動力伝達経路を切り換える動力伝達切換機
構が複数のシンクロメッシュ装置Ｙａ〜Ｙｃを備え、こ
れらシンクロメッシュ装置が全て上記入力軸上に配設さ
れるとともに、該入力軸上の全ての歯車が入力軸に対し
て相対回転自在に設けられており、上記変速歯車対のう
ち後退用歯車対６Ｇが歯車列の最も入力側に配置されて
いることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、手動操作の歯車
式変速機構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、エンジン縦置き型の車両
における手動操作の歯車式変速機として、入力軸と出力
軸とが同一軸線上に隣り合うようにして配置されるとと
もに、これら両軸と平行にカウンタ軸が配置され、上記
入力軸および出力軸と上記カウンタ軸とに対をなして互
いに噛合する複数の変速歯車対が設けられた構造のもの
は、一般に良く知られている。かかる歯車式変速機で
は、まず、入力軸の回転駆動力を減速歯車により一定の
減速比で減速してカウンタ軸に伝達入力し、このカウン
タ軸に伝達された回転駆動力を各段位毎に変速比の異な
る変速歯車対によって出力軸側に伝達するタイプのもの
が一般的である。このタイプは、入力軸（インプットシ
ャフト）とカウンタ軸との間で減速が行われるので、
「インプット・リダクションギヤ・タイプ」と呼ばれて
いる。

【０００３】ところが、このインプット・リダクション
ギヤ・タイプの変速機の場合、上記減速歯車が入力軸側
／カウンタ軸側ともに軸に固定して設けられており、例
えば以下に述べるような種々の難点がある。すなわち、 カウンタ軸と出力軸の変速歯車対において、まず減
速された大きな駆動トルクが入力されるため、例えば、
歯幅や軸径さらには入力軸とカウンタ軸の軸間距離など
を大きく設定するなど、各歯車および軸について強度・
剛性を高く設定する必要があり、変速機の小型軽量化を
図ることが困難となる。 車両停止状態でエンジンを回転させる、所謂、アイ
ドリング時、全ての遊転歯車がカウンタ軸の回転に伴っ
て空転させられる関係上、エンジンの回転変動に伴う歯
車騒音（所謂、アイドル歯打ち音）が大きくなる。 カウンタ軸が上記減速歯車対によって減速されて大
きなトルクで駆動され、さらに各変速歯車対でそのギヤ
比に応じてトルク増幅されるため、例えばシンクロメッ
シュ機構を含む変速段位の切換機構に作用する慣性重量
が（つまり、所謂イナーシャが）大きくなり、シフト操
作力の低減を図ることが難しい。

【０００４】このような諸問題に対して、カウンタ軸と
出力軸（アウトプットシャフト）との間で減速を行う
「アウトプット・リダクションギヤ・タイプ」のものが
考えられている。かかるタイプの歯車式変速機として、
例えばヨーロッパ特許出願第２１９２４０号では、変速
段位の切換を行うシンクロメッシュ装置を全て入力軸上
に配置したものが提案されている。

【０００５】この場合には、入力軸上に配置された変速
歯車は全て軸に対して相対回転自在な遊転歯車となるの
で、アイドル時（つまりニュートラル時）には入力軸の
みが回転し、該軸上の変速歯車は全く回転せず、したが
って、変速歯車によるアイドル歯打ち音を無くすること
ができる。また、入力軸とカウンタ軸との間に固定的な
減速歯車対が介在していないので、従来のようにシンク
ロメッシュ装置の作動にかかる減速歯車対のギヤ比の影
響が及ぶことはなく、シンクロメッシュ装置に作用する
イナーシャもそれだけ小さくなる。さらに、カウンタ軸
には入力軸の回転トルクが増幅されることなく伝達され
るので、各変速歯車への入力負荷も小さくなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、アウト
プット・リダクションギヤ・タイプとすることにより、
従来のインプット・リダクションギヤ・タイプの歯車式
変速機における不具合に対処することが基本的には可能
となるのであるが、このアウトプット・リダクションギ
ヤ・タイプの歯車式変速機においても、その実用化に際
しては、様々の解決すべき技術的課題あるいはより一層
の改良が望まれる種々の具体的な技術事項がある。

【０００７】その一つとして、シンクロメッシュ装置を
全て入力軸上に配置した上記ヨーロッパ特許出願にかか
るアウトプット・リダクションギヤ・タイプの歯車式変
速機の場合、高速段位での走行時に後退段（リバース）
用の歯車について、以下のような問題がある。すなわ
ち、カウンタ軸の回転速度について、アウトプット・リ
ダクションギヤ・タイプの歯車式変速機では、カウンタ
軸の回転速度は変速段位によって異なり、特に高速段位
では、インプット・リダクションギヤ・タイプのものに
比べて、入力軸の回転数が同じでもカウンタ軸の回転数
が非常に高くなる。そして、この場合、他のシンクロメ
ッシュ装置と共に、５速と後退段（リバース）とを切り
換える５速−Ｒ切換用のシンクロメッシュ装置も入力軸
上に設けられているので、この入力軸上に配置されたリ
バース遊転歯車の軸に対する相対回転速度が極めて高く
なるという現象が生じる。

【０００８】カウンタ軸,入力軸の回転速度をそれぞれ
Ｖｃ,Ｖｉ、４速（直結）,５速,リバースでの変速比を
それぞれｍ₄,ｍ₅とすると、５速時におけるカウンタ軸
の回転速度Ｖｃは次式で表される。 ・Ｖｃ＝（ｍ₄／ｍ₅）Ｖｉ … 式I また、リバース遊転歯車の回転速度Ｖｒは、後退段での
変速比をｍ_Rとすると、次式で表される。尚、リバース
遊転歯車の場合、リバースアイドル歯車が介在すること
によって当該軸（この場合は入力軸）とは逆方向に回転
させられる。 ・Ｖｒ＝（−ｍ_R／ｍ₅）Ｖｉ … 式II

【０００９】ここで、具体例として、各変速段位の変速
比が、例えば以下のように設定された歯車式変速機を考
える。 １速＝３.４８３，２速＝２.０１５，３速＝１.３９
１，４速＝１.０００，５速＝０.８０６，後退＝３.２
８８ そして、上記式IIに、変速比として、これら具体的な数
値を当てはめると、 ・Ｖｒ＝−４.０７９Ｖｉ となり、リバースアイドル歯車で軸（入力軸）とは逆回
転されて、更に大きな相対回転差が生じることになる。

【００１０】ちなみに、インプット・リダクションギヤ
・タイプで変速比が上記と同じ場合を考えると、カウン
タ軸の回転速度Ｖｃについては、基本的には変速段位に
拘わらず一定で、減速歯車のギヤ比を例えば１.８とす
ると、Ｖｃ＝１／１.８Ｖｉ＝０.５５Ｖｉとなる。ま
た、５速時の出力軸の回転速度Ｖｏは、Ｖｏ＝０.８０
６Ｖｉである。そして、５速時のリバース遊転歯車の回
転速度は、以下のようになる。 ・Ｖｒ＝（−ｍ_R／１.８）Ｖｃ＝−１.８２６Ｖｃ＝−
１.００４３Ｖｉ＝−１.２４６Ｖｏ つまり、この場合には、リバース遊転歯車の軸（出力
軸）に対する相対回転差は、アウトプット・リダクショ
ンギヤ・タイプの場合に比べると、非常に小さくて済
む。

【００１１】上述のように、上記従来のアウトプット・
リダクションギヤ・タイプの歯車式変速機では、リバー
ス遊転歯車を入力軸に対して回転自在に支承する軸受部
について、その使用条件が過酷なものとなり、焼き付き
を招来するなどの不具合が生じるおそれがある。したが
って、このリバース遊転歯車の軸受部への潤滑油の供給
を如何に確保するかは、非常に重要である。尚、変速機
における遊転歯車の軸受部などへの潤滑油の供給は、通
常、変速機ケース内の下部に貯えられた潤滑油を、下方
側の軸に設けられた歯車の回転力で掻き上げて行われ
る。

【００１２】また、入力軸および出力軸と平行にカウン
タ軸を配設する場合、このカウンタ軸に入力される荷重
が軸の長手方向について余り集中することなく分散され
るほど、また、大きな入力荷重が軸の中央側ではなく軸
端にできるだけ近い側で受けられるほど、軸の強度およ
び剛性は低くて済み（つまり、軸径が小さくて済み）、
また、このカウンタ軸の支持部についても余り強固で剛
性の高いものにする必要はなくなり、変速機のより一層
の小型軽量化を図ることができる。

【００１３】そこで、この発明は、アウトプット・リダ
クションギヤ・タイプの利点を保持した上で、リバース
遊転歯車の軸受部の潤滑性を確保し、また、カウンタ軸
およびその支持部の強度・剛性をより低く設定できるよ
うにすることを、基本的な目的としてなされたものであ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】このため、本願の請求項
１に係る発明(以下、第１の発明という)は、同一軸線上
に隣り合うようにして配置された入力軸および出力軸
と、これら両軸と平行に配置されたカウンタ軸と、各変
速段位にそれぞれ対応して上記入力軸および出力軸と上
記カウンタ軸とに対をなして設けられ互いに噛合する複
数の変速歯車対と、選択された変速段位に対応した所定
の変速歯車対で入力軸からカウンタ軸を介して又は直接
に出力軸へ動力が伝達されるように動力伝達経路を切り
換える動力伝達切換機構とを備え、上記変速歯車対のう
ちカウンタ軸の回転を出力軸へ減速して伝達し得る減速
歯車対の各歯車が共にカウンタ軸と出力軸との間で軸と
一体回転するように構成された歯車式変速機、つまり、
所謂アウトプット・リダクションギヤ・タイプの歯車式
変速機を前提としたもので、上記動力伝達切換機構が、
軸に対して相対回転自在な前後の歯車のいずれか一方を
選択的に当該軸に対して一体回転するように連結させ得
る複数のシンクロメッシュ装置を備え、これらシンクロ
メッシュ装置が全て上記入力軸上に配設されるととも
に、該入力軸上の全ての歯車が入力軸に対して相対回転
自在に設けられており、上記変速歯車対のうち後退用歯
車対が歯車列の最も入力側に配置されていることを特徴
としたものである。

【００１５】また、本願の請求項２に係る発明(以下、
第２の発明という)は、上記第１の発明において、上記
入力軸にはその軸線に沿って延びる軸内のオイル通路が
設けられており、該オイル通路は、上記後退用歯車対の
配設位置よりも入力側に対応する部位にオイル供給部を
備えていることを特徴としたものである。

【００１６】更に、本願の請求項３に係る発明(以下、
第３の発明という)は、上記第１または第２の発明にお
いて、上記変速機構造の歯車列は、入力側から、後退用
歯車、前進第５速用歯車、前進第１速用歯車、前進第２
速用歯車、前進第３速用歯車および前進第４速用歯車の
順に配列されていることを特徴としたものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本実施の形態
に係る歯車式変速機ＴＭの全体構成を概略的に示す縦断
面説明図、また、図２は上記変速機ＴＭの歯車機構等の
要部を拡大して示す縦断面説明図である。これらの図に
示すように、上記変速機ＴＭでは、変速機ケース１０内
において、入力軸Ｓｉと出力軸Ｓｏとが同一軸線上に隣
り合うようにして配置されると共に、より好ましくはそ
の下方に、これら両軸Ｓｉ,Ｓｏと平行にカウンタ軸Ｓ
ｃが配置されている。そして、各変速段位にそれぞれ対
応し相互に噛合する複数の歯車対１Ｇ〜６Ｇが、上記入
力軸Ｓｉおよび出力軸Ｓｏとカウンタ軸Ｓｃとに対をな
して設けられている。

【００１８】尚、上記変速機ＴＭは、後で詳しく説明す
るように、カウンタ軸Ｓｃの回転を出力軸Ｓｏへ減速し
て伝達し得る減速歯車対４Ｇの各歯車４Ｇｃ,４Ｇｏが
共にカウンタ軸Ｓｃと出力軸Ｓｏとの間で軸と一体回転
するように構成された、所謂、アウトプット・リダクシ
ョンギヤ・タイプのもので、上記減速歯車対４Ｇは、好
ましくは、カウンタ軸Ｓｃの後端部（出力側の端部）に
配置されている。また、上記変速機ＴＭは、例えば、エ
ンジン縦置きの所謂ＦＲ型の自動車に搭載されるもの
で、前進５段，後退１段の変速段を有し、例えばその第
４速が、入力軸Ｓｉと出力軸Ｓｏとを直結させる直結段
を構成するようになっている。

【００１９】上記歯車式変速機ＴＭの入力軸Ｓｉは、そ
の入力側（前端側：図１における左端側）がクラッチ１
を介してエンジン出力軸（不図示）に連結される一方、
出力側（後端側：図１における右端側）は出力軸Ｓｏの
入力側端部（前端部）と組み合わされている。また、こ
の出力軸Ｓｏの出力側（後端側：図１における右端側）
は、後輪側へ駆動力を伝えるプロペラシャフト（不図
示）に最終的に連結されるようになっている。そして、
上記変速機ケース１０には、ケース内壁から内側へ張り
出す複数の軸支部１１〜１３が設けられ、これら軸支部
１１〜１３に、上記入力軸Ｓｉ，出力軸Ｓｏおよびカウ
ンタ軸Ｓｃを各々回転自在に支承する軸受がそれぞれ配
設されている。尚、最も入力側（前側：図１における左
側）の軸支部１１はフロントカバー１５によってその入
力側が覆われている。

【００２０】上記変速機ＴＭは、上述のように、前進５
段，後退１段の変速段を有するもので、これらの各変速
段位に対応して６組の変速歯車対１Ｇ〜６Ｇが設けられ
ている。本実施の形態では、これら６組の歯車対１Ｇ〜
６Ｇは、入力側（前側）から、後退用歯車対６Ｇ，５速
用歯車対５Ｇ，１速用歯車対１Ｇ，２速用歯車対２Ｇ，
３速用歯車対３Ｇおよび４速用歯車対４Ｇの順番で配列
されている。また、本実施の形態では、上記各歯車対１
Ｇ〜６Ｇについて、カウンタ軸Ｓｃ側に設けられたカウ
ンタ歯車１Ｇｃ〜６Ｇｃは、その全てが軸（カウンタ軸
Ｓｃ）と共に一体的に回転する固定歯車として形成され
る一方、入力軸Ｓｉ側に設けられた５個の入力歯車１Ｇ
ｉ〜３Ｇｉ,５Ｇｉ及び６Ｇｉは、その全てが軸（入力
軸Ｓｉ）に対して相対的に回転自在な遊転歯車として形
成されている。尚、従来、良く知られているように、後
退用歯車対６Ｇの場合は、その固定歯車６Ｇｃと遊転歯
車６Ｇｉとは、図示しないアイドル歯車（リバース・ア
イドル歯車）を介して噛み合っており、このリバース・
アイドル歯車によって、被駆動歯車が前進用の歯車対の
場合と反対方向に回転するようになっている。

【００２１】上記４速用歯車対（減速歯車対）４Ｇにつ
いては、片方（カウンタ歯車４Ｇｃ）がカウンタ軸Ｓｃ
の後端部（出力側端部）に該軸Ｓｃと共に一体的に回転
する固定歯車として設けられる一方、他方（出力歯車４
Ｇｏ）は出力軸Ｓｏの前端部（入力側端部）に該軸Ｓｏ
と一体的に回転する固定歯車として設けられている。
尚、この４速用の出力歯車４Ｇｏは、例えばニードル軸
受Ｂ４を介して入力軸Ｓｉの後端部（出力側端部）に回
転自在に組み付けられており、入力軸Ｓｉに対しては相
対的に回転自在である。そして、上記４速用のカウンタ
歯車４Ｇｃと出力歯車４Ｇｏとで所定のギヤ比の減速歯
車対４Ｇが形成されている。すなわち、カウンタ軸Ｓｃ
の回転を出力軸Ｓｏへ減速して伝達し得る減速歯車対４
Ｇの各歯車４Ｇｃ,４Ｇｏが共にカウンタ軸Ｓｃと出力
軸Ｓｏとの間で軸と一体回転するようになっており、減
速歯車対４Ｇをこのようにレイアウトすることにより、
上述のように、所謂アウトプット・リダクションギヤ・
タイプの歯車式変速機ＴＭが構成されている。

【００２２】このように、上記変速機ＴＭはアウトプッ
ト・リダクションギヤ・タイプであるので、アイドリン
グ時など、ニュートラル状態でカウンタ軸Ｓｃが空転す
ることはなく、しかも、入力軸Ｓｉ上の全ての歯車が入
力軸Ｓｉに対して相対回転自在な遊転歯車として設けら
れているので、アイドリング時には、入力軸Ｓｉのみが
回転し、その軸上の歯車は全く回転しない。したがっ
て、変速歯車対１Ｇ〜６Ｇによって所謂アイドル歯打ち
音が生じることはない。

【００２３】上記各遊転歯車の間には、前後の遊転歯車
のいずれか一方を選択的に軸（この場合は入力軸Ｓｉ）
に対して一体回転するように連結させ得るシンクロメッ
シュ装置Ｙａ〜Ｙｃが配設されている。この場合、全て
の遊転歯車が入力軸Ｓｉ上に設けられている関係上、シ
ンクロメッシュ装置Ｙａ〜Ｙｃも全て入力軸Ｓｉ上に設
けられることになる。すなわち、入力軸Ｓｉには、１速
と２速とを切り換える１−２速切換用シンクロＹａと、
３速と４速とを切り換える３−４速切換用シンクロＹｂ
と、５速と後退段（リバース）とを切り換える５速−Ｒ
切換用シンクロＹｃの３個のシンクロメッシュ装置Ｙａ
〜Ｙｃが設けられている。

【００２４】上記各シンクロメッシュ装置Ｙａ〜Ｙｃ
は、従来から良く知られているものと同じものである
が、例えば１−２速切換用のものＹａを例にとって、そ
の基本的な構成の概略を説明すれば、例えば図３に示す
ように、軸（入力軸Ｓｉ）に対して例えばスプライン嵌
合されたシンクロナイザハブ２１と、該ハブ２１の外周
上に複数個設けられたシンクロナイザキー２２と、前後
一対のシンクロナイザリング２３,２４と、各シンクロ
ナイザリング２３,２４と対向配置されたギヤ側リング
部材２５,２６と、上記シンクロナイザキー２２の外側
に位置してシフトフォーク３０によって前後いずれかに
移動させられ得るシンクロナイザスリーブ２７とを備え
て構成され、このシンクロナイザスリーブ２７の前後い
ずれかへの移動に応じて、歯車１Ｇｉ又は２Ｇｉが軸Ｓ
ｉと一体的に回転させられるようになっている。

【００２５】本実施の形態では、上述のように、複数
（３個）のシンクロメッシュ装置Ｙａ〜Ｙｃが同一軸線
上（入力軸Ｓｉ上）に配置されているので、これらが入
力軸Ｓｉ側とカウンタ軸Ｓｃ側とに分かれて配置されて
いる場合に比べて、これらシンクロメッシュ装置Ｙａ〜
Ｙｃの例えばリンク機構等の駆動機構を簡素化すること
ができる。特に、本実施の形態では、上記入力軸Ｓｉ
は、カウンタ軸Ｓｃの上方に位置し、変速機ケース１０
内で上部に設けられているので、各シンクロメッシュ装
置Ｙａ〜Ｙｃの駆動機構が小型で済み、その構造をより
簡素化することができるのである。

【００２６】以上の構成において、シフトレバー２の切
換操作で４速以外の他の変速段のいずれかが選択される
と、当該変速段の遊転歯車（入力歯車）が入力軸Ｓｉと
一体的に回転するように該軸Ｓｉに対して連結され、こ
の遊転歯車が対をなす固定歯車（カウンタ歯車）と噛み
合った状態で回転するすることによりカウンタ軸Ｓｃが
駆動される。このカウンタ軸Ｓｃの回転が上記減速歯車
対４Ｇで減速されながら出力軸Ｓｏに伝達される。一
方、シフトレバー２が他の変速段から４速に切り換えら
れた場合には、出力軸Ｓｏが入力軸Ｓｉに対して連結さ
れることにより、入力側と出力側とが直結されるように
なっている。

【００２７】本実施の形態では、各変速歯車対１Ｇ〜６
Ｇの変速比や各歯車の歯数を、例えば表１のように設定
するとともに、当該歯車式変速機を実車に搭載して、種
々の実験やシュミレーションを行った。上記表１より、
リバース用歯車対６Ｇの変速比は、最も変速比の大きい
１速用歯車対１Ｇとほぼ同等であることが分かる。尚、
比較例としては、従来のインプット・リダクションギヤ
・タイプで、変速比が同一に設定されたものを用いた。

【００２８】

【表１】

【００２９】ところで、歯車の計算寿命は、歯車の歯元
応力σと回転数Ｎとに直接的に関係し、これらの間に
は、次式に示す関係が成立することが知られている。 σ^x・Ｎ＝constant（定数） … 上記歯元応力σは当該歯車の伝達トルクに比例するの
で、計算寿命は、伝達トルクのｘ乗および回転数Ｎにそ
れぞれ比例して減少することになる。本実施の形態に係
る歯車式変速機ＴＭの場合、アウトプット・リダクショ
ンギヤ・タイプであり、入力軸Ｓｉからカウンタ軸Ｓｃ
に動力が伝達される際には回転数が減速されない（つま
り、入力軸Ｓｉの回転トルクが増幅されない）ので、入
力軸とカウンタ軸との間にそれぞれ軸と一体回転する固
定歯車でなる減速歯車対が設けられた従来タイプ（イン
プット・リダクションギヤ・タイプ）のものに比べて、
減速歯車対４Ｇを除く他の変速歯車対１Ｇ〜３Ｇ,５Ｇ
の寿命は大幅に向上する。

【００３０】従って、この変速歯車対の寿命向上分だ
け、各変速歯車の径あるいは幅方向についてサイズダウ
ンが可能となる。尚、歯幅方向のサイズダウンについて
は、歯車ノイズとの関係で制限されることもあるので、
本実施の形態では、主として、各変速歯車の径方向のサ
イズダウンを行うことにより、入力軸Ｓｉとカウンタ軸
Ｓｃとの軸間距離を短くし、変速機ＴＭの小型化を図る
ようにした。

【００３１】尚、減速歯車対４Ｇについては、カウンタ
軸Ｓｃの回転がこの歯車対４Ｇで減速されて（回転トル
クが増幅されて）出力軸Ｓｏに伝達される関係上、従来
タイプに比べて計算寿命が短くなる。そこで、本実施の
形態では、この減速歯車対４Ｇについては、歯幅を大き
くし、また、歯車表面に施すショットピーニング条件を
向上させることなどにより、その寿命低下を補う対策を
施した。

【００３２】また、変速時のシフト操作力については、
シフト操作力をＦｓ，歯車列のイナーシャをＩｇ，クラ
ッチのイナーシャをＩｃ，回転速度差をＮｄ，回転抵抗
をＴｒ，シンクロ容量Ｃｓ，リンク効率をηとすれば、
次式で表されることが知られている。 Ｆｓ＝｛（Ｉｇ＋Ｉｃ）・Ｎｄ＋Ｔｒ｝／（Ｃｓ・η） … このように、シフト操作力Ｆｓは、歯車列およびクラッ
チのイナーシャＩｇ及びＩｃの影響を大きく受ける。従
って、これらのイナーシャを低減することによってシフ
ト操作力Ｆｓを軽くすることができる。

【００３３】表２は、例えば２速へのシフト時を例にと
って、イナーシャの算出結果を示したものである。この
表２は、従来のインプット・リダクション・ギヤタイプ
で、全シンクロメッシュ装置が入力軸上に配置されたも
の（比較例）のイナーシャを１００とし、これを基準に
して各場合におけるイナーシャ比を表したものである。
また、参考例として、アウトプット・リダクションギヤ
・タイプの変速機において、１−２速切換用シンクロの
み，５速−Ｒ切換用シンクロのみ，あるいは１−２速切
換用と５速−Ｒ切換用の２個のシンクロを、それぞれカ
ウンタ軸上に配置した場合のイナーシャも示した。

【００３４】

【表２】

【００３５】表２より、変速機をアウトプット・リダク
ションギヤ・タイプとすることによってイナーシャが大
幅に低減され、特に、全シンクロメッシュ装置Ｙａ〜Ｙ
ｃを入力軸Ｓｉ上に配置した本発明の実施の形態に係る
変速機ＴＭ（表２では、本発明実施例）の場合には、そ
のイナーシャが最も低くなることが分かる。従って、変
速機をアウトプット・リダクションギヤ・タイプとする
ことによってシフト操作力が大幅に低減され、特に、全
シンクロメッシュ装置Ｙａ〜Ｙｃを入力軸Ｓｉ上に配置
した本発明の実施の形態に係る変速機ＴＭの場合には、
そのシフト操作力が最も低くなる。これにより、各シン
クロメッシュ装置Ｙａ〜Ｙｃのシンクロ容量を従来より
も低く設定することが可能になる。すなわち、シンクロ
メッシュ装置Ｙａ〜Ｙｃを小型化することができるので
ある。

【００３６】ところで、本実施の形態に係る歯車式変速
機ＴＭでは、表１から分かるように、後退用のリバース
歯車対６Ｇは、１速用の変速歯車対１Ｇとほぼ並んで減
速比が大きく設定されており、入力軸Ｓｉ側に小径歯
車，カウンタ軸Ｓｃ側に大径歯車がそれぞれ設けられて
いる。そして、前述のように、このリバース歯車対６Ｇ
で入力軸Ｓｉ側が遊転歯車とされているので、この歯車
６Ｇｉの遊転時における入力軸Ｓｉとの相対回転差が非
常に高くなり、リバース遊転歯車６Ｇｉを入力軸Ｓｉに
対して回転自在に支承する軸受６Ｂ（例えばニードル軸
受）については、その使用条件が過酷なものとなり、焼
き付き等の不具合が生じ易くなるという問題がある。

【００３７】このため、本実施の形態では、変速歯車対
１Ｇ〜６Ｇのうち後退用歯車対６Ｇ（リバース歯車対）
が歯車列の最も入力側に配置されており、これが歯車列
の中間部分に配置されている場合に比べて、リバース遊
転歯車６Ｇｉの軸受６Ｂへの潤滑油の供給が容易に行え
るようになっている。具体的には、図２から良く分かる
ように、上記入力軸Ｓｉにはその軸線に沿って延びる軸
内のオイル通路Ｌｉが設けられており、該軸内オイル通
路Ｌｉは、後退用歯車対６Ｇの配設位置よりも入力側に
対応する部位まで伸長している。そして、上記軸内オイ
ル通路Ｌｉから分岐して各入力歯車１Ｇｉ〜３Ｇｉ,５
Ｇｉ及び６Ｇｉの軸受部に至る分岐オイル孔がそれぞれ
設けられている。

【００３８】一方、入力軸Ｓｉ上の歯車列よりも前方
（入力側）においては、変速機ケース１０の最も前側
（入力側）の軸支部１１及びその前方を覆うフロントカ
バー１５の壁部を貫通して給油通路１６が設けられてい
る。この給油通路１６の一端（下端）は、フロントカバ
ー１５の内周部に装着されたシール部材１５ｓでその前
部が閉塞されたオイル溜め１７内に開口している。一
方、上記給油通路１６の他端（上端）は、上記軸支部１
１の後方の変速機ケース１０内に開口している。

【００３９】上記リバース遊転歯車６Ｇｉ及びＲ−５速
切換用シンクロＹｃの上方には、斜め前方に傾斜した樋
状のオイルパス１９が配設されており、このオイルパス
１９の前端部は、上記給油通路１６の上端開口部の直上
方に位置している。また、入力軸Ｓｉの上記オイル溜め
１７あるいはその近傍に対応する部分には、該オイル溜
め１７と軸内オイル通路Ｌｉとを連通させる連絡通路１
８が設けられている。尚、この連絡通路１８が本願の請
求項２に記載した「オイル供給部」に相当している。

【００４０】変速機ケース１０内の下部には所定レベル
まで潤滑油が貯えられており、この潤滑油が変速歯車対
１Ｇ〜６Ｇの噛み合い部分その他の潤滑を要する部分に
供給される。この潤滑油の供給は、貯えられた潤滑油を
下方側に位置するカウンタ軸Ｓｃに設けられた歯車の回
転力で掻き上げて行われる。本実施の形態では、前述の
ように、変速歯車対１Ｇ〜６Ｇは、入力側から、後退用
歯車対１Ｇ、５速用歯車対５Ｇ、１速用歯車対１Ｇ、２
速用歯車対２Ｇ、３速用歯車対３Ｇおよび４速用歯車対
（減速歯車対）４Ｇの順に配列されており、大径のカウ
ンタ歯車１Ｇｃを有する１速用歯車対１Ｇが、カウンタ
軸Ｓｃの比較的中央に位置しているので、車両走行中に
急加速や急減速が行われた際や坂道を走行する際など、
カウンタ軸Ｓｃの下方に貯えられた潤滑油の油面が変速
機ケース１０に対して相対的に傾斜した場合でも、効果
的に潤滑油を掻き上げることができる。尚、このとき、
掻き上げられた潤滑油は、その大部分が変速機ケース１
０の内壁に衝突し、この内壁にある程度沿って落下する
ことにより冷却されながら必要箇所に供給される。

【００４１】このように、カウンタ軸Ｓｃに設けられた
リバース固定歯車６Ｇｃに掻き上げられた潤滑油は、上
述のようにその大部分が変速機ケース１０の内壁に衝突
し、この内壁にある程度沿って落下するが、その落下す
る潤滑油は上記オイルパス１９に収集される。そして、
この収集された潤滑油は、給油通路１６，オイル溜め１
７および連絡通路１８を順次介して、軸内オイル通路Ｌ
ｉ内へ導かれ、この軸内オイル通路Ｌｉの前側から後方
へ向かって供給されるようになっている。すなわち、上
記入力軸Ｓｉに設けられたその軸線に沿って延びる軸内
オイル通路Ｌｉは、入力軸Ｓｉ上の歯車列よりも前方か
ら潤滑油が供給されるので、入力軸Ｓｉ上の歯車のうち
で上記リバース遊転歯車６Ｇｉが最も潤滑油の供給条件
が良くなり、遊転時の焼き付き等の不具合の発生を有効
に防止することができるのである。

【００４２】また、本実施の形態では、各変速歯車対１
Ｇ〜６Ｇを上述のように配列（入力側から、後退用歯車
対１Ｇ、５速用歯車対５Ｇ、１速用歯車対１Ｇ、２速用
歯車対２Ｇ、３速用歯車対３Ｇおよび４速用歯車対（減
速歯車対）４Ｇの順に配列）したので、減速比の大きい
（つまり回転トルクの増幅度合いの大きい）後退用歯車
対６Ｇと１速用歯車対１Ｇとが隣り合うことがない。

【００４３】したがって、図４に模式的に示すように、
カウンタ軸Ｓｃに入力される荷重は軸の長手方向につい
て余り集中することなく分散される。また、入力荷重が
大きくなる後退用歯車対６Ｇが軸の中央側ではなく軸端
に近い側で受けられるので、カウンタ軸Ｓｃの強度およ
び剛性が低くて済み（つまり、軸径が小さくて済み）、
また、このカウンタ軸Ｓｃの支持部（軸支部１１〜１
３）についても余り強固で剛性の高いものにする必要は
なくなる。すなわち、カウンタ軸Ｓｃ自体およびその支
持部１１〜１３の強度・剛性を低く設定することがで
き、変速機ＴＭのより一層の小型軽量化を図ることがで
きるのである。

【００４４】尚、本発明は、以上の実施態様に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、
種々の改良あるいは設計上の変更が可能であることは言
うまでもない。

【００４５】

【発明の効果】本願の第１の発明によれば、所謂アウト
プット・リダクションギヤ・タイプの歯車式変速機にお
いて、シンクロメッシュ装置が全て上記入力軸上に配設
されているので、その駆動機構を簡素化して変速機の構
造の簡略化を図ることができる。また、入力軸上の全て
の歯車が入力軸に対して相対回転自在な遊転歯車として
設けられることになるので、変速歯車による所謂アイド
ル歯打ち音の発生を無くすることができる。そして、こ
の場合において、入力軸上に設けられた遊転歯車のう
ち、後退用歯車（リバース遊転歯車）が歯車列の最も入
力側に配置されているので、入力軸上の遊転歯車でその
軸受部の使用条件が最も厳しい上記リバース遊転歯車に
ついて、これが歯車列の中間部分に配置されている場合
に比べて、回転支持部への潤滑油の供給が行い易くな
る。

【００４６】また、本願の第２の発明によれば、基本的
には、上記第１の発明と同様の効果を奏することができ
る。特に、上記入力軸にはその軸線に沿って延びる軸内
のオイル通路が設けられており、該オイル通路は、上記
リバース歯車対の配設位置よりも入力側に対応する部位
にオイル供給部を備えているので、入力軸上の歯車のう
ちで上記リバース遊転歯車が最も潤滑油の供給条件が良
くなり、遊転時の焼き付き等の不具合の発生を有効に防
止することができる。

【００４７】更に、本願の第３の発明によれば、基本的
には、上記第１または第２の発明と同様の効果を奏する
ことができる。しかも、その上、入力軸上の歯車を、前
側から、後退用歯車、前進第５速用歯車、前進第１速用
歯車、前進第２速用歯車、前進第３速用歯車および前進
第４速用歯車の順に配列したので、減速比の大きい（つ
まり回転トルクの増幅度合いの大きい）後退用歯車と前
進第１速用歯車とが隣り合うことがなく、カウンタ軸に
入力される荷重は軸の長手方向について余り集中するこ
となく分散される。また、入力荷重が大きくなる後退用
歯車が軸の中央側ではなく軸端に近い側で受けられるの
で、カウンタ軸の強度および剛性が低くて済み（つま
り、軸径が小さくて済み）、また、このカウンタ軸の支
持部についても余り強固で剛性の高いものにする必要は
なくなる。従って、カウンタ軸自体およびその支持部の
強度・剛性を低く設定することができ、変速機のより一
層の小型軽量化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施の形態に係る歯車式変速機の全体構成
を概略的に示す縦断面説明図である。

【図２】 上記歯車式変速機の要部を拡大して示す縦断
面説明図である。

【図３】 上記歯車式変速機のシンクロメッシュ装置の
基本構成を概略的に示す説明図である。

【図４】 上記歯車式変速機のカウンタ軸への入力荷重
分布を示す説明図である。

【符号の説明】

１Ｇ…１速用変速歯車対 １Ｇｉ…１速用入力歯車 ２Ｇ…２速用変速歯車対 ２Ｇｉ…２速用入力歯車 ３Ｇ…３速用変速歯車対 ３Ｇｉ…３速用入力歯車 ４Ｇ…４速用変速歯車対（減速歯車対） ５Ｇ…５速用変速歯車対 ５Ｇｉ…５速用入力歯車 ６Ｇ…後退用変速歯車対 ６Ｇｉ…後退用入力歯車 １８…連絡通路（オイル供給部） Ｌｉ…軸内オイル通路 Ｓｃ…カウンタ軸 Ｓｉ…入力軸 Ｓｏ…出力軸 ＴＭ…歯車式変速機 Ｙａ…１−２速切換用シンクロメッシュ装置 Ｙｂ…３−４速切換用シンクロメッシュ装置 Ｙｃ…５速−Ｒ切換用シンクロメッシュ装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一軸線上に隣り合うようにして配置さ
   れた入力軸および出力軸と、これら両軸と平行に配置さ
   れたカウンタ軸と、各変速段位にそれぞれ対応して上記
   入力軸および出力軸と上記カウンタ軸とに対をなして設
   けられ互いに噛合する複数の変速歯車対と、選択された
   変速段位に対応した所定の変速歯車対で入力軸からカウ
   ンタ軸を介して又は直接に出力軸へ動力が伝達されるよ
   うに動力伝達経路を切り換える動力伝達切換機構とを備
   え、上記変速歯車対のうちカウンタ軸の回転を出力軸へ
   減速して伝達し得る減速歯車対の各歯車が共にカウンタ
   軸と出力軸との間で軸と一体回転する歯車式変速機にお
   いて、 上記動力伝達切換機構が、軸に対して相対回転自在な前
   後の歯車のいずれか一方を選択的に当該軸に対して一体
   回転するように連結させ得る複数のシンクロメッシュ装
   置を備え、これらシンクロメッシュ装置が全て上記入力
   軸上に配設されるとともに、該入力軸上の全ての歯車が
   入力軸に対して相対回転自在に設けられており、上記変
   速歯車対のうち後退用歯車対が歯車列の最も入力側に配
   置されていることを特徴とする歯車式変速機構造。
2. 【請求項２】 上記入力軸にはその軸線に沿って延びる
   軸内のオイル通路が設けられており、該オイル通路は、
   上記後退用歯車対の配設位置よりも入力側に対応する部
   位にオイル供給部を備えていることを特徴とする請求項
   １記載の歯車式変速機構造。
3. 【請求項３】 上記変速機構造の歯車列は、入力側か
   ら、後退用歯車、前進第５速用歯車、前進第１速用歯
   車、前進第２速用歯車、前進第３速用歯車および前進第
   ４速用歯車の順に配列されていることを特徴とする請求
   項１または請求項２に記載の歯車式変速機構造。