(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、変速装置内に上述したようなパーキング機構を設ける場合、ハウジング内においてギヤトレーンとの干渉を避ける必要がある。通常、変速装置において、前方(エンジン側)にはギヤトレーンの機能部品が多く、パーキング機構の配置は難しい。したがって、パーキング機構はハウジング内において後方に設けることが多い。
【0006】
しかしながら、ギヤトレーンの後方には、駆動軸に形成されたリバース用駆動ギヤと、従動軸に形成されたリバース用従動ギヤとの間で動力を伝達するリバースアイドラギヤが配置されている場合があり、変速装置の後方にパーキング機構を設ける場合、リバースアイドラギヤとの干渉が問題になることがある。これに対して、リバースアイドラギヤを避けて所定の隙間を確保するために、カムシャフトをリバースアイドラギヤの外周面よりも半径方向外方に配置すると、変速装置自体の大型化へとつながる虞があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、パーキング機構を備えたコンパクトな変速装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上述した課題を解決するために、請求項1に係る変速装置の発明の構成は、ハウジングと、複数の駆動歯車を有するとともにハウジング内に回転可能に取り付けられ、駆動源によって回転される入力部材と、ハウジング内に回転可能に取り付けられ、それぞれ駆動歯車に噛合して複数の変速段を形成する複数の従動歯車が形成された出力部材と、入力部材または出力部材と一体回転するとともに、入力部材または出力部材上を軸方向に移動することにより駆動歯車または従動歯車のうちの一つと係合し、駆動歯車または従動歯車と入力部材あるいは出力部材とを一体化させ、変速段のいずれかを動力伝達状態にする複数の連結部材と、ハウジング内に回転可能に取り付けられ、駆動歯車のうちの一つおよび従動歯車のうちの一つと噛合し、噛合した駆動歯車と従動歯車の間において回転を伝達する反転ギヤと、出力部材をハウジングに対し固定するパーキング機構と、を備え、パーキング機構は、ハウジングに回動可能に支持され、出力部材に固定されたパーキングギヤと係合し出力部材の回転を規制する規制位置とパーキングギヤから離脱して出力部材の回転を許容する規制解除位置との間で移動する係止部材と、ハウジングに対し軸方向に移動可能に取り付けられるとともに、係止部材と摺接するカム面を有したロッド部材と、を有しており、ロッド部材を軸方向に移動させて、カム面により押圧された係止部材をパーキングギヤと係合させ、ロッド部材は、軸方向への入力が加えられる入力部とカム面との間において、反転ギヤを回転軸方向に貫通していることである。
【0008】
請求項2に係る発明の構成は、請求項1の変速装置において、パーキング機構は、ハウジングの内壁に固定された反転ギヤブロックを有しており、反転ギヤブロックは、反転ギヤと回転軸方向に対向するように位置するとともに、ネジ部材により内壁に締め付けられる固定部と、固定部から突出した円筒形状の軸部と、を具備しており、軸部にはロッド部材が貫通しており、軸部の外周面には反転ギヤが回転可能に取り付けられていることである。
【0009】
請求項3に係る発明の構成上の特徴は、請求項1または2の変速装置において、パーキング機構は、ハウジングに固定されロッド部材のカム面を軸方向に移動可能に保持するカムリテーナを有しており、カムリテーナには、ロッド部材の円周上において、係止部材と摺接する部位に対向する位置において当接するようにリテーナカム面が形成されていることである。
【0010】
請求項4に係る発明の構成上の特徴は、請求項1乃至3のうちのいずれかの変速装置において、パーキング機構は、ハウジングに対し回動可能に取り付けられた作動レバーを有しており、作動レバー上に形成され、作動レバーが回動することにより搖動する作動端は、ロッド部材の入力部に連結されていることである。
【発明の効果】
【0011】
請求項1に係る変速装置によれば、パーキング機構のロッド部材は、軸方向への入力が加えられる入力部とカム面との間において、反転ギヤを回転軸方向に貫通していることにより、ロッド部材と反転ギヤとの干渉を避けられるとともに、ロッド部材を反転ギヤの外周面よりも半径方向外方に配置する必要がなく、コンパクトな変速装置にすることができる。
【0012】
請求項2に係る変速装置によれば、パーキング機構は、ハウジングの内壁に固定された反転ギヤブロックを有しており、反転ギヤブロックは、反転ギヤと回転軸方向に対向するように位置するとともに、ネジ部材により内壁に締め付けられる固定部と、固定部から突出した円筒形状の軸部と、を具備しており、軸部にはロッド部材が貫通しており、軸部の外周面には反転ギヤが回転可能に取り付けられていることにより、ハウジング内に反転ギヤが回転可能に取り付けられるとともに、ロッド部材が反転ギヤを回転軸方向に貫通している構成を容易に形成することができる。
【0013】
請求項3に係る変速装置によれば、パーキング機構は、ハウジングに固定され、ロッド部材のカム面を軸方向に移動可能に保持するカムリテーナを有しており、カムリテーナには、ロッド部材の円周上において、係止部材と摺接する部位に対向する位置において当接するようにリテーナカム面が形成されていることにより、ロッド部材が軸方向に移動すると、カムリテーナに形成されたリテーナカム面によって、ロッド部材が係止部材に向けて付勢されるとともに、ロッド部材に形成されたカム面によって、係止部材がパーキングギヤに向けて押圧されるため、ハウジング内におけるロッド部材の軸方向への移動量が限られていても、係止部材の移動量を増大させて、パーキングギヤに対して確実に係合させることができる。
【0014】
請求項4に係る変速装置によれば、パーキング機構は、ハウジングに対し回動可能に取り付けられた作動レバーを有しており、作動レバー上に形成され、作動レバーが回動することにより搖動する作動端は、ロッド部材の入力部に連結されていることにより、作動レバーの回転中心と作動端との間の距離を変化させることにより、ロッド部材の軸方向への移動量を増大させることができる。
【発明を実施するための形態】
【0016】
図1乃至
図5に基づき、本発明の一実施形態による変速装置1について説明する。以下、
図1の左方を変速装置1の前方とし、
図1における上方を変速装置1の上方として説明する。
図1に示した変速装置1は、前進6速、後退1速の変速段を有し、フォークシャフト(図示せず)を駆動装置により作動させる車両用自動制御式マニュアルトランスミッションである。変速装置1のハウジング2は、それぞれアルミニウム合金製の第1トランスミッションケース21、第2トランスミッションケース22、第1リヤケース23および第2リヤケース24が、互いの間にガスケット等のシール部材(図示せず)が介装された後、締付ボルトにより、インプットシャフト3の回転軸方向に接合されて形成されている。
【0017】
インプットシャフト3はハウジング2内に回転可能に取り付けられ、自動クラッチ装置8を介して車両のエンジン9(駆動源に該当する)と連結されている。自動クラッチ装置8は、図示しないコントローラにより作動制御され、エンジン9とインプットシャフト3との間を断続する。エンジン9により回転されるインプットシャフト3には、ドライブギヤ31が一体回転可能に形成されている。
【0018】
ドライブギヤ31は、ハウジング2内に回転可能に取り付けられたカウンタシャフト4のカウンタドリブンギヤ41と噛合している。カウンタドリブンギヤ41は、カウンタシャフト4に対して一体に形成されている。カウンタシャフト4は、ドライブギヤ31とカウンタドリブンギヤ41との間の歯数比に基づいて、インプットシャフト3の回転速度に対する所定の速度比で回転する。カウンタシャフト4には、カウンタドリブンギヤ41以外に、第1カウンタギヤ42、第3カウンタギヤ44、第4カウンタギヤ45、第5カウンタギヤ46および第6カウンタギヤ47が一体に形成されている。また、カウンタシャフト4には、第2カウンタギヤ43が遊転可能に嵌合している。
尚、インプットシャフト3とカウンタシャフト4とを包括した構成が、入力部材に該当し、第1カウンタギヤ42、第2カウンタギヤ43、第3カウンタギヤ44、第4カウンタギヤ45、第5カウンタギヤ46および第6カウンタギヤ47が駆動歯車に該当する。
【0019】
また、ハウジング2内には、メインシャフト5が回転可能に取り付けられている。上述した第1カウンタギヤ42、第2カウンタギヤ43、第3カウンタギヤ44、第4カウンタギヤ45および第5カウンタギヤ46は、それぞれメインシャフト5上に設けられた第1ドリブンギヤ51、第2ドリブンギヤ52、第3ドリブンギヤ53、第4ドリブンギヤ54および第5ドリブンギヤ55と噛合している。また、第6カウンタギヤ47は、リバースアイドラギヤ56(反転ギヤに該当する)を介して、メインシャフト5上のリバースギヤ57と噛合している。第1ドリブンギヤ51、第3ドリブンギヤ53、第4ドリブンギヤ54、第5ドリブンギヤ55およびリバースギヤ57は、図示しない軸受を介してメインシャフト5に対して遊転可能に嵌合している。また、第2ドリブンギヤ52は、メインシャフト5上に一体的に形成されている。さらに、メインシャフト5上には、パーキングギヤ58が一体的に設けられている。パーキングギヤ58の外周面には、複数のロック歯部58aが形成されている。
【0020】
変速装置1のニュートラル状態において、第1ドリブンギヤ51、第3ドリブンギヤ53、第4ドリブンギヤ54および第5ドリブンギヤ55は、第1カウンタギヤ42、第3カウンタギヤ44、第4カウンタギヤ45および第5カウンタギヤ46により駆動され、メインシャフト5上において遊転している。また、リバースギヤ57はリバースアイドラギヤ56を介して第6カウンタギヤ47により駆動され、メインシャフト5上において遊転している。
【0021】
メインシャフト5上の第5ドリブンギヤ55は、カウンタシャフト4の第5カウンタギヤ46と噛合して、変速装置1の1速の変速段を形成し、所定の減速比によりカウンタシャフト4の回転をメインシャフト5へと伝達する。また、第4ドリブンギヤ54は、第4カウンタギヤ45と噛合して、変速装置1の2速の変速段を形成し、所定の減速比によりカウンタシャフト4の回転をメインシャフト5へと伝達する。また、第3ドリブンギヤ53は、第3カウンタギヤ44と噛合して、変速装置1の3速の変速段を形成し、所定の減速比によりカウンタシャフト4の回転をメインシャフト5へと伝達する。
【0022】
また、第1ドリブンギヤ51は、第1カウンタギヤ42と噛合して、変速装置1の4速の変速段を形成し、所定の減速比によりカウンタシャフト4の回転をメインシャフト5へと伝達する。また、インプットシャフト3のドライブギヤ31は、メインシャフト5と連結される場合に変速装置1の5速の変速段を形成し、インプットシャフト3の回転を、そのままメインシャフト5に伝達する。また、第2ドリブンギヤ52は、第2カウンタギヤ43と噛合して、変速装置1の6速の変速段を形成し、所定の減速比によりカウンタシャフト4の回転をメインシャフト5へと伝達する。さらに、メインシャフト5上のリバースギヤ57は、第6カウンタギヤ47と噛み合ったリバースアイドラギヤ56と噛合して、変速装置1の後退速の変速段を形成し、カウンタシャフト4の回転を反転させてメインシャフト5へと伝達する。メインシャフト5の回転力は、図示しないデファレンシャルを介して駆動輪へと出力される。
尚、メインシャフト5は出力部材に該当し、第1ドリブンギヤ51、第2ドリブンギヤ52、第3ドリブンギヤ53、第4ドリブンギヤ54、第5ドリブンギヤ55およびリバースギヤ57が従動歯車に該当する。
【0023】
メインシャフト5上のドライブギヤ31と第1ドリブンギヤ51との間、第3ドリブンギヤ53と第4ドリブンギヤ54との間および第5ドリブンギヤ55とリバースギヤ57との間に位置するように、複数の同期噛合部材61、62、63が形成されている。また、カウンタシャフト4上の第2カウンタギヤ43と第3ドリブンギヤ44との間に位置するように、同期噛合部材64が形成されている(各々の同期噛合部材61、62、63、64は連結部材に該当する)。各々の同期噛合部材61、62、63、64は公知の構成であって、メインシャフト5またはカウンタシャフト4とスプライン嵌合した図示しないシンクロナイザーハブと、シンクロナイザーハブの外周側に設けられたスリーブとにより形成されている。
【0024】
これにより、同期噛合部材61、62、63、64はメインシャフト5またはカウンタシャフト4と一体回転するとともに、スリーブがメインシャフト5またはカウンタシャフト4上を回転軸方向に移動可能に形成されている。同期噛合部材61、62、63のスリーブは、メインシャフト5上を移動してドライブギヤ31、第1ドリブンギヤ51、第3ドリブンギヤ53、第4ドリブンギヤ54、第5ドリブンギヤ55およびリバースギヤ57のうちのいずれかを、メインシャフト5と一体化(同期)させ、対応する変速段を動力伝達状態にすることができる。また、同期噛合部材64のスリーブは、カウンタシャフト4上を移動して第2カウンタギヤ43をカウンタシャフト4と一体化(同期)させ、6速を動力伝達状態とすることができる。同期噛合部材61、62、63、64は、車両の運転者によるシフトレバーSLの操作位置に基づいて駆動装置により作動される。
【0025】
上述したリバースアイドラギヤ56は、変速装置1のハウジング2内において、後方(エンジン9に対して反対側)に配置されている。
図5に示すように、ハウジング2の第1リヤケース23の内壁には、後述するパーキング機構7を形成するリバースアイドラブロック71(反転ギヤブロックに該当する)が取り付けられている。リバースアイドラブロック71は、リバースアイドラギヤ56と回転軸方向(
図3において左右方向)に対向するように位置する固定部71aを有している。固定部71aは、ネジ部材71cによりハウジング2の内壁に締め付けられている。固定部71aからは、リバースアイドラギヤ56の回転軸方向に円筒形状の軸部71bが突出しており(
図5示)、軸部71bの外周面には、ニードルベアリング71dを介してリバースアイドラギヤ56が回転可能に取り付けられている。
【0026】
一方、ハウジング2内には、パーキング機構7の作動レバー72が回動可能に取り付けられている(
図3示)。作動レバー72は、回動軸部72aを中心に回転可能に形成され、回動軸部72aに接続されたシフトレバーSLの操作によって作動される。作動レバー72の前端には、規制解除溝72bおよび規制溝72cが形成されている。また、作動レバー72が回動することにより揺動する後端上方部72d(作動端に該当する)には、ロッド部材74(後述する)の前端部74a(入力部に該当する)が回動可能に連結されている。
【0027】
ハウジング2には、ディテント部材73が取り付けられている。ディテント部材73は、上部に貫通した一対の取付ネジ73aによって、ハウジング2に固定されている(
図2示)。ディテント部材73はバネ鋼によって形成され、その下端部には係止部73bを備えており、係止部73bは作動レバー74の規制解除溝72bおよび規制溝72cと択一的に係合可能に形成されている。
【0028】
前述したロッド部材74は、前端部74aから後方に延び、ハウジング2に対して、軸方向に移動可能に取り付けられている。ロッド部材74は、リバースアイドラブロック71の軸部71bに形成された内孔71b1内を、リバースアイドラギヤ56の回転軸方向に貫通している。ロッド部材74の軸方向の略中央部には、バネ止部74bが固着され、バネ止部74bは半径方向外方に突出している。また、ロッド部材74の後端部には、半径方向に突出したカム受け74cが固定され、カム受け74cとバネ止部74bとの間には、カムメンバ74dが軸方向に移動可能に介装されている。バネ止部74bとカムメンバ74dとの間には、付勢スプリング74eが装着されており、付勢スプリング74eにより、カムメンバ74dは常時カム受け74cに向けて付勢されている(
図3示)。
【0029】
カムメンバ74dは、ロッド部材74がリバースアイドラブロック71の軸部71bから後方に突出した位置に設けられている。すなわち、ロッド部材74は、作動レバー72に接続された前端部74aとカムメンバ74dとの間で、リバースアイドラギヤ56を回転軸方向に貫通している。カムメンバ74dの外周面において、前方には大径部74d1が形成され後方には小径部74d2が形成されており、大径部74d1と小径部74d2との間には、双方を接続するように斜面により形成されたカム面74d3が設けられている。
【0030】
変速装置1のハウジング2には、カムリテーナ75が、
図2に示した取付ボルト75aにより固定されており、カムリテーナ75はカムメンバ74dを下方から保持している。カムメンバ74dは、カムリテーナ75によって、ロッド部材74上において軸方向に移動可能に保持されている。カムリテーナ75の上面において、前方は深絞りされてシンク75bが形成されており、その後方に形成された保持面75cとの間には、双方を接続するように傾斜したリテーナカム面75dが設けられている(
図3示)。
【0031】
図2に示すように、パーキングロックレバー76(係止部材に該当する)は、回転中心76aにおいて、ハウジング2に対し上下方向に回動可能に取り付けられている。パーキングロックレバー76の先端には、カムメンバ74dの外周面と摺接可能な摺端部76bが形成されている。摺端部76bは、カムメンバ74dの外周面に対し上方から摺接している。すなわち、パーキングロックレバー76は、ロッド部材74の円周上において、カムリテーナ75のリテーナカム面75dが当接している部位に対向する位置において摺接するように形成されている。
図3に示すように、摺端部76bの前縁には、カムメンバ74dのカム面74d3と係合可能な傾斜面76cが形成されている。
【0032】
また、パーキングロックレバー76の長手方向略中央部においては、係止突部76dが上方に突出している。係止突部76dは、パーキングロックレバー76が上方に回動した場合に、パーキングギヤ58のロック歯部58aに対し係合可能に形成されている。パーキングロックレバー76は、自重によって常時下方に付勢されているが、リターンスプリングの付勢力により下方に押圧されるようにしてもよい。
【0033】
次に、パーキング機構7の作動方法について説明する。
図3に示したように、パーキング機構7が規制解除位置にある場合、作動レバー72の規制解除溝72bが、ディテント部材73の係止部73bと係合することにより保持されている。この時、ロッド部材74が前方に位置しているため、カムメンバ74dはカムリテーナ75の保持面75cによって保持され、パーキングロックレバー76はカムメンバ74dの小径部74d2上に位置している。したがって、パーキングロックレバー76は上方へ回動しておらず、パーキングギヤ58と係合していないため、メインシャフト5はハウジング2に対して回転可能な状態にある。
【0034】
車両が駐車状態となり、運転者によってシフトレバーSLが操作されると、作動レバー72が、
図3において時計回りに回動される。作動レバー72は、ディテント部材73を撓ませて移動し、規制溝72cがディテント部材73の係止部73bと係合するまで揺動する。作動レバー72の回動によりロッド部材74が軸方向後方に移動すると、カムメンバ74dがカムリテーナ75のリテーナカム面75dに乗り上げ、ロッド部材74が揺動する。
【0035】
それとともに、パーキングロックレバー76の摺端部76bが、カムメンバ74dのカム面74d3に乗り上げていく。これによって、パーキング機構7が規制位置に到達し、
図4に示したように、最終的に、カムメンバ74dの大径部74d1がカムリテーナ75の保持面75c上に位置し、パーキングロックレバー76の摺端部76bがカムメンバ74dの大径部74d1と当接する。このため、カムメンバ74dにより押圧されたパーキングロックレバー76の係止突部76dが、パーキングギヤ58のロック歯部58aと係合し、メインシャフト5をハウジング2に対し固定する(
図2示)。
【0036】
シフトレバーSLが操作された場合に、パーキングギヤ58のロック歯部58aの位置が適当でなく、パーキングロックレバー76の係止突部76dと係合しない場合には、付勢スプリング74eが撓んでカムメンバ74dが後方へと移動することはない。これにより、カムメンバ74dがカムリテーナ75のリテーナカム面75dに乗り上げることなく、また、パーキングロックレバー76の摺端部76bが、カムメンバ74dのカム面74d3に乗り上げることもない。カムメンバ74dは、駐車中の車両が僅かに移動して、パーキングギヤ58が回転し、ロック歯部58aとパーキングロックレバー76の係止突部76dとが係合するまでロッド部材74上を移動することはない。
【0037】
本実施形態によれば、パーキング機構7のロッド部材74は、軸方向への入力が加えられる前端部74aとカムメンバ74dのカム面74d3との間において、リバースアイドラギヤ56を回転軸方向に貫通していることにより、ロッド部材74とリバースアイドラギヤ56との干渉を避けられるとともに、ロッド部材74をリバースアイドラギヤ56の外周面よりも半径方向外方に配置する必要がなく、コンパクトな変速装置1にすることができる。
【0038】
また、パーキング機構7は、ハウジング2の内壁に固定されたリバースアイドラブロック71を有しており、リバースアイドラブロック71は、リバースアイドラギヤ56と回転軸方向に対向するように位置するとともに、ネジ部材71cにより内壁に締め付けられる固定部71aと、固定部71aから突出した円筒形状の軸部71bとを具備しており、軸部71bにはロッド部材74が貫通しており、軸部71bの外周面にはリバースアイドラギヤ56が回転可能に取り付けられていることにより、ハウジング2内にリバースアイドラギヤ56が回転可能に取り付けられるとともに、ロッド部材74がリバースアイドラギヤ56を回転軸方向に貫通している構成を容易に形成することができる。
【0039】
また、パーキング機構7は、ハウジング2に固定され、ロッド部材74のカムメンバ74dを軸方向に移動可能に保持するカムリテーナ75を有しており、カムリテーナ75には、ロッド部材74の円周上において、パーキングロックレバー76と摺接する部位に対向する位置において当接するようにリテーナカム面75dが形成されていることにより、ロッド部材74が軸方向に移動すると、カムリテーナ75に形成されたリテーナカム面75dによって、ロッド部材74がパーキングロックレバー76に向けて付勢されるとともに、ロッド部材74のカムメンバ74dに形成されたカム面74d3によって、パーキングロックレバー76がパーキングギヤ58に向けて押圧されるため、ハウジング2内におけるロッド部材74の軸方向への移動量が限られていても、パーキングロックレバー76の移動量を増大させて、パーキングギヤ58に対して確実に係合させることができる。
【0040】
また、パーキング機構7は、ハウジング2に対し回動可能に取り付けられた作動レバー72を有しており、作動レバー72上に形成され、作動レバー72が回動することにより搖動する後方上端部72dは、ロッド部材74の前端部74aに連結されていることにより、作動レバー72の回転中心である回動軸部72aと後方上端部72dとの間の距離を変化させることにより、ロッド部材74の軸方向への移動量を増大させることができる。
【0041】
<他の実施形態>
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
本発明による変速装置は、前進6速、後退1速の変速段を有するものに限られず、任意の変速段数を有する構成にすることができる。
また、本発明はフォークシャフトを手動で作動させる手動変速装置にも適用可能である。