JP2018119661A - 変速機用歯車 - Google Patents

Abstract

【課題】例えば、より不都合が少なく改善された新規な構成の変速機用歯車を得る。
【解決手段】変速機用歯車は、例えば、回転中心回りに回転可能に設けられた変速機用歯車であって、外歯１５と、外歯１５よりも回転中心の径方向の内方に位置され、スリーブ２の回転中心の軸方向に沿う第一の方向Ｘ１への移動により当該スリーブ２の第一の歯２１と噛み合う第二の歯１６と、外歯１５と第二の歯１６との間に位置され、第一の方向Ｘ１とは反対の第二の方向Ｘ２を向き、スリーブ２の接触部との接触によりスリーブ２の第一の方向Ｘ１への移動を制限するストッパ１７と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、変速機用歯車に関する。

従来、外歯と、スリーブの第一の歯と噛み合う第二の歯と、スリーブの軸方向への移動を制限するストッパと、を備えた変速機用歯車が、知られている（特許文献１）。特許文献１の変速機用歯車では、ストッパは、第二の歯の歯底に設けられている。

特開２０１３−９２１７７号公報

この種の変速機用歯車では、例えば、ストッパと当接した際のスリーブの傾きをより小さくできる等、より不都合が少なく改善された新規な構成が得られれば、有意義である。

そこで、本発明の課題の一つは、例えば、より不都合が少なく改善された新規な構成の変速機用歯車を得ることである。

本発明の変速機用歯車は、例えば、回転中心回りに回転可能に設けられた変速機用歯車であって、外歯と、上記外歯よりも上記回転中心の径方向の内方に位置され、スリーブの上記回転中心の軸方向に沿う第一の方向への移動により当該スリーブの第一の歯と噛み合う第二の歯と、上記外歯と上記第二の歯との間に位置され、上記第一の方向とは反対の第二の方向を向き、上記スリーブの接触部との接触により上記スリーブの上記第一の方向への移動を制限するストッパと、を備える。

よって、上記変速機用歯車によれば、ストッパが、外歯と第二の歯との間、すなわち第二の歯よりも径方向の外方に位置されているため、例えば、ストッパが第二の歯の歯底や第二の歯よりも径方向の内方に位置された場合に比べて、ストッパと当接した際のスリーブの傾きをより小さくできる。

また、上記変速機用歯車では、例えば、上記回転中心の周りを囲うハブと、上記ハブから上記径方向の外方に突出したフランジ部と、上記フランジ部の上記径方向の外方の端部から上記第二の方向に突出し上記外歯が設けられたリング部と、を備え、上記ストッパは、上記リング部の内周から上記径方向の内方に突出している。

よって、上記変速機用歯車によれば、例えば、ストッパが第二の歯の歯底に設けられた場合と比べて、ストッパの接触面積が確保されやすく、ひいてはストッパおよび接触部に作用する面圧がより小さくなりやすい。

また、上記変速機用歯車では、例えば、上記ハブから上記リング部の内周に向けて突出し、上記リング部の周方向に互いに第一の隙間をあけて上記周方向に延び、それぞれの外周に上記第二の歯が設けられた複数の突出部、を備え、上記ストッパは、上記第一の隙間と上記径方向に面している。

よって、上記変速機用歯車によれば、例えば、第二の歯とストッパとが径方向に面していないため、第二の歯とリング部の内周との間のスペースが確保されやすい。これにより、例えば、鍛造によって第二の歯を成形する場合に、第二の歯がより容易に、より円滑に、あるいはより精度よく成形されやすい。

また、上記変速機用歯車では、例えば、上記ストッパの上記周方向の端部には、上記リング部の径に対して傾斜し、且つ上記リング部の内周から上記第一の隙間に向かって延びるガイド面が設けられている。

よって、上記変速機用歯車によれば、例えば、ガイド面によって、遠心力によりリング部の内周に沿って流れる潤滑油等を第一の隙間に向けてガイドすることができ、ひいては第一の隙間内や隙間の近傍に配置される部材の潤滑性が向上しうる。

図１は、第１実施形態の変速機用歯車を備えた変速機の一部の例示的かつ模式的な断面図である。 図２は、第１実施形態の変速機用歯車の例示的かつ模式的な正面図である。 図３は、第１実施形態の変速機用歯車の一部の例示的かつ模式的な斜視図である。 図４は、第２実施形態の変速機用歯車の一部の例示的かつ模式的な正面図である。

以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および効果は、一例である。なお、本明細書において、序数は、部品や部位等を区別するために用いられており、順番や優先度を示すものではない。

また、以下に開示される複数の実施形態には、同様の構成要素が含まれる。よって、以下では、それら同様の構成要素には共通の符号が付与されるとともに、重複する説明が省略される。なお、以下の各図では、便宜上、方向が定義されている。Ｘ方向は、変速機用歯車１の回転軸Ａｘの軸方向に沿い、Ｒ方向は、回転軸Ａｘの径方向に沿い、Ｃ方向は、回転軸Ａｘの周方向に沿う。回転軸Ａｘは、回転中心の一例である。

また、以下の説明では、便宜上、図１における軸方向の右側、すなわち変速機用歯車１側をＸ１方向と称し、図１における軸方向の左側、すなわちスリーブ２側をＸ２方向と称する。Ｘ１方向は、第一の方向の一例であり、Ｘ２方向は、第二の方向の一例である。

＜第１実施形態＞
図１に示されるように、変速機用歯車１は、例えば、ベアリングとしてのころ軸受４を介して、回転軸Ａｘ回りに回転可能にシャフト３に支持されている。すなわち、変速機用歯車１は、フリーギヤとして構成されており、選択機構１０によってシャフト３と接続されていない状態では、シャフト３に対して空転可能である。シャフト３は、例えば、変速機の入力シャフトや、出力シャフト、アイドラシャフト等である。

シャフト３と変速機用歯車１との接続状態および遮断状態は、選択機構１０によって選択的に切り替えられる。選択機構１０は、スリーブ２と、不図示のクラッチハブと、を有する。クラッチハブは、例えば、スプライン結合等によってシャフト３と結合され、当該シャフト３と一体に回転する。スリーブ２は、クラッチハブと一体に回転するとともにクラッチハブに対して軸方向に移動可能に設けられている。

図１に示されるように、スリーブ２は、少なくとも、変速機用歯車１と離間する離間位置Ｐ０と、離間位置Ｐ０からＸ１方向へ移動して変速機用歯車１と結合される結合位置Ｐ１との間で、移動可能に構成されている。変速機用歯車１は、スリーブ２が離間位置Ｐ０に位置された状態では、シャフト３と相対的に回転可能であり、スリーブ２が結合位置Ｐ１に位置された状態では、シャフト３と一体に回転可能である。変速機には、このような変速機用歯車１とスリーブ２とを有した噛合機構が設けられている。

次に、変速機用歯車１についてより詳しく説明する。図２は、第１実施形態の変速機用歯車１の例示的かつ模式的な正面図である。図３は、第１実施形態の変速機用歯車１の一部の例示的かつ模式的な斜視図である。

図２，３に示されるように、変速機用歯車１は、例えば、ハブ１１と、フランジ部１２と、リング部１３と、突出部１４と、ハス歯１５と、ドグ歯１６と、ストッパ１７と、を備えている。ハス歯１５は、径方向の外方に配置されうる別の歯車のハス歯と噛み合い、ドグ歯１６は、スリーブ２が結合位置Ｐ１（図１参照）に移動した場合にスリーブ歯２１と噛み合う。ハス歯１５は、外歯の一例である。また、スリーブ歯２１は、第一の歯の一例であり、ドグ歯１６は、第二の歯の一例である。なお、外歯はハス歯１５には限らず、例えば、平歯等であってもよい。また、スリーブ歯２１およびドグ歯１６は、スプライン歯や、ドッグクラッチ歯等とも称されうる。

変速機用歯車１は、例えば、鍛造成型等によって一部品で構成されている。これにより、例えば、ハブ１１や、フランジ部１２、リング部１３、ハス歯１５、ストッパ１７等を有するメインギヤ部８と、突出部１４や、ドグ歯１６等を有するクラッチギヤ部９とが別部品で構成された場合と比べて、コストが低減されやすい。

ハブ１１は、メインギヤ部８のうち径方向の内方に位置されている。ハブ１１は、円筒状に構成され、シャフト３（図１参照）の周りを囲っている。

フランジ部１２は、ハブ１１から径方向の外方に突出している。フランジ部１２の軸方向に沿った幅（厚さ）は、ハブ１１およびリング部１３の軸方向に沿った幅よりも小さい。換言すると、メインギヤ部８には、ハブ１１、フランジ部１２、およびリング部１３によって囲まれ、軸方向に凹んだ凹部８ａが設けられている。凹部８ａは、スリーブ２側、すなわちＸ２方向に向けて開放され、スリーブ歯２１を収容可能である。凹部８ａは、円環状に構成されている。

リング部１３は、フランジ部１２の径方向の外方の端部から、ハブ１１に沿ってＸ２方向に延びている。図２に示されるように、リング部１３の外周１３ａには、複数のハス歯１５が周方向に互いに間隔をあけて設けられている。外周１３ａは、ハス歯１５の歯底等とも称される外周面を有する。

また、リング部１３の内周１３ｂには、例えば、三つのストッパ１７が回転軸Ａｘ回りに１２０°の間隔をあけて設けられている。複数のストッパ１７は、それぞれ、内周１３ｂから径方向の内方に延びている。また、内周１３ｂは、凹部８ａに臨んでいる。内周１３ｂは、凹部８ａの側面等とも称される内周面を有する。

また、内周１３ｂにおいて、ストッパ１７と周方向にずれた位置には傾斜面１３ｂ１が設けられている。図１の下側に示されるように、傾斜面１３ｂ１は、凹部８ａの底面８ａ１からＸ２方向に向かうにつれて径方向の外方に向かって延びている。

ドグ歯１６を鍛造により形成する場合、ドグ歯１６の径方向の外方には所要のスペースが必要となる。本実施形態のように、ハブ１１とリング部１３との間に設けられた凹部８ａは、当該スペースでもある。仮に、ドグ歯１６と径方向の外方に面するようにストッパ１７が設けられると、ドグ歯１６とストッパ１７との間の凹部８ａが狭くなり、ドグ歯１６の成形に支障が来される虞がある。そのために、リング部１３をより外周に配置すると、変速機用歯車１が径方向に拡大してしまう。その点、本実施形態によれば、ドグ歯１６とストッパ１７とが周方向にオフセットしているため、ドグ歯１６の成形に支障が来されるのが抑制されつつ、変速機用歯車１の大型化を抑制できる。リング部１３は、歯車部等とも称されうる。

突出部１４は、ハブ１１から内周１３ｂの傾斜面１３ｂ１に向けて突出し、周方向に延びている。図２に示されるように、ハブ１１には、例えば、三つの突出部１４が周方向に互いに隙間Ｓ１をあけて設けられている。隙間Ｓ１には、例えば、スリーブ２（図１参照）が結合位置Ｐ１に移動した場合に、シンクロナイザリング等の選択機構１０の一部が収容される。隙間Ｓ１は、第一の隙間の一例である。

また、突出部１４の外周１４ａには、複数のドグ歯１６が周方向に互いに間隔をあけて設けられている。外周１４ａは、ドグ歯１６の歯底等とも称される外周面を有する。

ストッパ１７は、例えば、Ｘ２方向を向いた面１７ａと、周方向の両側を向いた面１７ｃと、を有する。図１，３に示されるように、面１７ａは、リング部１３のＸ２方向を向いた面と面一であり、当該面から径方向の内方に延びている。面１７ａは、スリーブ２の接触部２２と面している。面１７ａと接触部２２との接触により、スリーブ２のＸ１方向への移動が制限される。これにより、スリーブ歯２１が凹部８ａの底面８ａ１等と接触するのが抑制されている。

また、図２に示されるように、面１７ａは、隙間Ｓ１と径方向に並んで配置されている。面１７ａの周方向に沿った幅は、隙間Ｓ１の周方向に沿った幅よりも大きい。換言すると、面１７ａの周方向の両端部１７ｂ間の回転軸Ａｘ回りの中心角は、隙間Ｓ１の周方向の両端部間の回転軸Ａｘ回りの中心角よりも大きい。面１７ａによって、接触部２２と比較的広い面積で接触することができるため、ストッパ１７および接触部２２に作用する面圧がより小さくなりやすい。

面１７ｃは、ストッパ１７の周方向の両端部１７ｂに設けられている。面１７ｃは、リング部１３の径方向あるいは周方向に対して傾斜し、リング部１３の内周１３ｂから隙間Ｓ１に向かって延びている。ストッパ１７は、面１７ａ，１７ｃによって、図２（Ｘ方向）の視線では、径方向の内方に向けて凸の状態となる台形状に構成されている。面１７ｃは、例えば、シャフト３の油路３ａ，３ｂ（図１参照）や、インナレース５の油路５ａ等を経由して、ハブ１１から凹部８ａ内に進入し、遠心力によって内周１３ｂに沿って流れる潤滑油等を隙間Ｓ１に向かってガイドすることができる。面１７ｃは、ガイド面の一例である。

以上のように、本実施形態では、例えば、回転軸Ａｘ回りに回転可能に設けられた変速機用歯車１であって、ハス歯１５と、ハス歯１５よりも径方向の内方に位置され、スリーブ２の軸方向に沿うＸ１方向への移動により当該スリーブ２のスリーブ歯２１と噛み合うドグ歯１６と、ハス歯１５とドグ歯１６との間に位置され、Ｘ１方向とは反対のＸ２方向を向き、スリーブ２の接触部２２との接触によりスリーブ２のＸ１方向への移動を制限するストッパ１７と、を備える。

例えば、ストッパがドグ歯１６の歯底やドグ歯１６よりも径方向の内方に位置された場合、スリーブ２が当該ストッパと当接したとき、スリーブ２の径方向の内方部分がストッパに当接し、スリーブ２の径方向の外方部分が開放されるためスリーブ２が回転軸Ａｘに対して傾斜する可能性がある。その点、本実施形態によれば、ストッパ１７が、ハス歯１５とドグ歯１６との間、すなわちドグ歯１６よりも径方向の外方に位置されているため、スリーブ２の径方向の外方部分がストッパ１７に当接し、スリーブ２の傾斜を抑制することができるので、従来の構成に比べてスリーブ２の傾きをより小さくできる。

また、本実施形態では、例えば、回転軸Ａｘの周りを囲うハブ１１と、ハブ１１から径方向の外方に突出したフランジ部１２と、フランジ部１２の径方向の外方の端部からＸ２方向に突出しハス歯１５が設けられたリング部１３と、を備え、ストッパ１７は、リング部１３の内周１３ｂから径方向の内方に突出している。よって、本実施形態によれば、例えば、ストッパ１７がドグ歯１６の歯底に設けられた場合と比べて、ストッパ１７の接触面積が確保されやすく、ひいてはストッパ１７および接触部２２に作用する面圧がより小さくなりやすい。

また、本実施形態では、例えば、ハブ１１からリング部１３の内周１３ｂに向けて突出し、リング部１３の周方向に互いに隙間Ｓ１をあけて周方向に延び、それぞれの外周１４ａにドグ歯１６が設けられた複数の突出部１４、を備え、ストッパ１７は、隙間Ｓ１と径方向に面している。よって、本実施形態によれば、例えば、ドグ歯１６とストッパ１７とが径方向に面していないため、ドグ歯１６とリング部１３の内周１３ｂとの間のスペースが確保されやすい。これにより、例えば、鍛造によってドグ歯１６を成形する場合に、ドグ歯１６がより容易に、より円滑に、あるいはより精度よく成形されやすい。

また、本実施形態では、例えば、ストッパ１７の周方向の両端部１７ｂには、リング部１３の径に対して傾斜し且つリング部１３の内周１３ｂから隙間Ｓ１に向かって延びる面１７ｃが設けられている。よって、本実施形態によれば、例えば、面１７ｃによって、遠心力によりリング部１３の内周１３ｂに沿って流れる潤滑油等を隙間Ｓ１に向けてガイドすることができ、ひいては隙間Ｓ１内や隙間Ｓ１の近傍に配置される部材の潤滑性が向上しうる。

＜第２実施形態＞
図４に示される実施形態の変速機用歯車１Ａは、上記第１実施形態の変速機用歯車１と同様の構成を備えている。よって、本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の構成に基づく同様の結果（効果）が得られる。

ただし、本実施形態では、図４に示されるように、ストッパ１７Ａが隙間Ｓ２と径方向に面している点が、上記第１実施形態と相違している。隙間Ｓ２は、周方向に隣接した二つのドグ歯１６の間のスペースである。ストッパ１７Ａは、図４（Ｘ方向）の視線では、径方向の内方に凸の状態となる曲面状に構成されている。なお、ストッパ１７Ａの形状は、この例には限定されず、例えば、台形状や、多角形状等であってもよい。隙間Ｓ２は、第二の隙間の一例である。よって、本実施形態によれば、例えば、ドグ歯１６とストッパ１７Ａとが径方向に面していないため、ドグ歯１６とリング部１３の内周１３ｂとの間のスペースが確保されやすい。よって、例えば、鍛造によってドグ歯１６を成形する場合に、ドグ歯１６がより容易に、より円滑に、あるいはより精度よく成形されやすい。

上述した実施形態に関して、付記を開示する。

回転中心回りに回転可能に設けられ且つ外歯を有する変速機用歯車と、前記回転中心の軸方向に沿って移動可能であり且つ第一の歯を有するスリーブと、を備える噛合機構であって、
前記変速機用歯車は、前記外歯よりも径方向の内方に位置され、前記スリーブの前記軸方向に沿う第一の方向への移動により前記スリーブの第一の歯と噛み合う第二の歯と、
前記外歯と前記第二の歯との間に位置され、前記第一の方向とは反対の第二の方向を向き、前記スリーブとの接触により前記スリーブの前記第一の方向への移動を制限するストッパと、
を有した、噛合機構。

以上、本発明の実施形態を例示したが、上記実施形態は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。上記実施形態は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。本発明は、上記実施形態に開示される構成以外によっても実現可能であるとともに、基本的な構成（技術的特徴）によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）を得ることが可能である。また、各構成要素のスペック（構造や、種類、方向、形状、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等）は、適宜に変更して実施することができる。

１，１Ａ…変速機用歯車、２…スリーブ、１１…ハブ、１２…フランジ部、１３…リング部、１３ｂ…内周、１４…突出部、１４ａ…外周、１５…ハス歯（外歯）、１６…ドグ歯（第二の歯）、１７，１７Ａ…ストッパ、１７ｂ…両端部（端部）、１７ｃ…面（ガイド面）、２１…スリーブ歯（第一の歯）、２２…接触部、Ａｘ…回転軸（回転中心）、Ｃ…周方向、Ｒ…径方向、Ｓ１…隙間（第一の隙間）、Ｓ２…隙間（第二の隙間）、Ｘ…軸方向、Ｘ１…第一の方向、Ｘ２…第二の方向。

Claims (4)

1. 回転中心回りに回転可能に設けられた変速機用歯車であって、
   外歯と、
   前記外歯よりも前記回転中心の径方向の内方に位置され、スリーブの前記回転中心の軸方向に沿う第一の方向への移動により当該スリーブの第一の歯と噛み合う第二の歯と、
   前記外歯と前記第二の歯との間に位置され、前記第一の方向とは反対の第二の方向を向き、前記スリーブの接触部との接触により前記スリーブの前記第一の方向への移動を制限するストッパと、
   を備えた、変速機用歯車。
2. 前記回転中心の周りを囲うハブと、
   前記ハブから前記径方向の外方に突出したフランジ部と、
   前記フランジ部の前記径方向の外方の端部から前記第二の方向に突出し前記外歯が設けられたリング部と、
   を備え、
   前記ストッパは、前記リング部の内周から前記径方向の内方に突出した、請求項１に記載の変速機用歯車。
3. 前記ハブから前記リング部の内周に向けて突出し、前記リング部の周方向に互いに第一の隙間をあけて前記周方向に延び、それぞれの外周に前記第二の歯が設けられた複数の突出部、を備え、
   前記ストッパは、前記第一の隙間と前記径方向に面した、請求項２に記載の変速機用歯車。
4. 前記ストッパの前記周方向の端部には、前記リング部の径に対して傾斜し、且つ前記リング部の内周から前記第一の隙間に向かって延びるガイド面が設けられた、請求項３に記載の変速機用歯車。

Images