JP2005256995A - Synchronizer for transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シンクロハブとカップリングスリーブとクラッチギヤを備え、変速時に回転同期作用により円滑な変速を達成する変速機の同期装置に関する。 The present invention relates to a transmission synchronization device that includes a synchro hub, a coupling sleeve, and a clutch gear, and achieves a smooth speed change by a rotation synchronization action during a speed change.
従来、シンクロハブとクラッチギヤとに、互いに対向するシンクロハブコーン面とクラッチギヤコーン面を形成し、カップリングスリーブの軸方向移動に連動させて、シンクロハブに対し、クラッチギヤに向かう方向の押し付け力を発生させる押し付けバネ機構を設け、シンクロハブに結合されたカップリングスリーブを軸方向に移動させる変速時、コーン面間で発生する摩擦トルクにより同期が開始され、同期が完了すると、カップリングスプライン歯は、クラッチギヤに形成されたクラッチギヤスプライン歯に噛み合い変速を完了するコンスタント・ロード型同期装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、従来のコンスタント・ロード型同期装置にあっては、シンクロハブと軸との隙間をX、シンクロハブとクラッチギヤコーン面の先端との隙間をY、シンクロハブとクラッチギヤスプライン歯の端面との隙間をZ、としたとき、隙間X,Y,Zの相対関係については何ら考慮していないため、以下のような問題が発生する。 However, in the conventional constant load type synchronization device, the clearance between the synchro hub and the shaft is X, the clearance between the synchro hub and the tip of the clutch gear cone surface is Y, and the end surface of the synchro hub and the clutch gear spline teeth When the gap is Z, no consideration is given to the relative relationship between the gaps X, Y, and Z, and the following problems occur.
すなわち、コーン面の摩耗によって、上記隙間X,Y,Zが小さくなることから、同期機能の寿命は隙間Yまたは隙間Zがゼロになるまでである。これに対し、X<min(Y,Z)となるように設計された場合(上記従来技術の図2−47の右側参照)、隙間Yまたは隙間Zがゼロになる前に隙間Xがゼロになってしまい、隙間Yまたは隙間Zがゼロになるまで使用できないため、同期機能の寿命を不要に低下させてしまう、という問題があった。 That is, since the gaps X, Y, and Z become smaller due to wear of the cone surface, the life of the synchronization function is until the gap Y or the gap Z becomes zero. On the other hand, when designed so that X <min (Y, Z) (refer to the right side of FIG. 2-47 of the above prior art), the gap X becomes zero before the gap Y or the gap Z becomes zero. Therefore, since the gap Y or the gap Z cannot be used until it becomes zero, there is a problem that the life of the synchronization function is unnecessarily reduced.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、隙間Yまたは隙間Zがゼロになるまで同期機能を維持し、同期装置としての製品寿命を長く確保することができる変速機の同期装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problem. A transmission synchronizer capable of maintaining a synchronization function until the gap Y or the gap Z becomes zero and ensuring a long product life as a synchronizer. The purpose is to provide.
上記目的を達成するため、本発明の変速機の同期装置では、シンクロハブとカップリングスリーブとクラッチギヤとを備え、シンクロハブに結合されたカップリングスリーブを軸方向に移動させる変速時、カップリングスプライン歯がクラッチギヤに形成されたクラッチギヤスプライン歯のみに噛み合い変速を完了するコンスタント・ロード型の同期装置において、
前記シンクロハブと軸との隙間をX、前記シンクロハブとクラッチギヤコーン面の先端との隙間をY、前記シンクロハブとクラッチギヤスプライン歯の端面との隙間をZ、としたとき、隙間X,Y,Zの関係を、X≧min(Y,Z)となるように設定した。
In order to achieve the above object, a transmission synchronization apparatus according to the present invention includes a synchro hub, a coupling sleeve, and a clutch gear, and the coupling is coupled at the time of shifting to move the coupling sleeve coupled to the synchro hub in the axial direction. In the constant load type synchronization device in which the spline teeth mesh only with the clutch gear spline teeth formed on the clutch gear and complete the shift,
When the gap between the synchro hub and the shaft is X, the gap between the synchro hub and the tip of the clutch gear cone surface is Y, and the gap between the synchro hub and the end face of the clutch gear spline teeth is Z, the gap X, The relationship between Y and Z was set so that X ≧ min (Y, Z).
よって、本発明の変速機の同期装置にあっては、シンクロハブと軸との隙間Xを、シンクロハブとクラッチギヤコーン面の先端との隙間Yとシンクロハブとクラッチギヤスプライン歯の端面との隙間をZのうち、小さい方の隙間以上に設定することで、コーン面の摩耗が進行して隙間Yまたは隙間Zがゼロになるまで、同期機能の寿命を維持することができる。この結果、コーン面の摩耗によって隙間Y,Zがゼロになるまで同期装置として使用可能であるため、同期装置としての製品寿命を長く確保することができる。 Therefore, in the transmission synchronizer of the present invention, the clearance X between the synchro hub and the shaft is defined as the gap Y between the synchro hub and the tip of the clutch gear cone surface, and the end face of the synchro hub and the clutch gear spline teeth. By setting the gap to be larger than the smaller one of Z, the life of the synchronization function can be maintained until the wear of the cone surface advances and the gap Y or the gap Z becomes zero. As a result, since it can be used as a synchronizing device until the gaps Y and Z become zero due to wear of the cone surface, a long product life as the synchronizing device can be secured.
以下、本発明の変速機の同期装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例1および実施例2に基づいて説明する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A best mode for realizing a transmission synchronization apparatus according to the present invention will be described below based on a first embodiment and a second embodiment shown in the drawings.
まず、構成を説明する。
実施例1は、変速時に互いに接触するシンクロハブコーン面とクラッチギヤコーン面とが一対の面であるシングルコーンタイプの同期装置であり、図1は実施例1の変速機の同期装置を示す全体断面図、図2は実施例1の同期装置を示す図1A−A線断面面、図3は実施例1の同期装置のシンクロハブを示す図、図4は実施例1の同期装置のカップリングスリーブを示す図である。
First, the configuration will be described.
The first embodiment is a single cone type synchronizer in which a synchro hub cone surface and a clutch gear cone surface that come into contact with each other at the time of shifting are a pair of surfaces, and FIG. 1 shows the entire synchronizer of the transmission of the first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1A showing the synchronization device of the first embodiment, FIG. 3 is a diagram showing a synchro hub of the synchronization device of the first embodiment, and FIG. It is a figure which shows a sleeve.
実施例1の変速機の同期装置は、図1に示すように、メインシャフト1(軸)と、シンクロハブ2と、カップリングスリーブ3と、第1クラッチギヤ4と、第1ギヤ5と、第1ベアリング6と、第2クラッチギヤ7と、第2ギヤ8と、第2ベアリング9と、ギヤブッシュ10と、押し付けボール機構11(押し付け力発生手段)と、弾性部材12(戻し力発生手段)と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the transmission synchronizer of the first embodiment includes a main shaft 1 (shaft), a
前記メインシャフト1は、例えば、エンジンからの回転駆動力が入力される軸部材であり、このメインシャフト1には、図1及び図2に示すように、同期側のシンクロハブ2がシャフトスプライン1aに結合されている。また、前記シンクロハブ2の両側位置には、図1に示すように、被同期側の第1ギヤ5と第2ギヤ8が、メインシャフト1に対し回転可能に支持されている。なお、前記第1ギヤ5とメインシャフト1との間には、第1ベアリング6が介装され、前記第2ギヤ8とメインシャフト1との間には、ギヤブッシュ10と第2ベアリング9とが介装されている。
The
前記シンクロハブ2は、メインシャフト1に結合された同期部材であり、図3に示すように、内側に前記メインシャフト1のシャフトスプライン1aと結合するハブボススプライン2aが形成され、外周部に前記カップリングスリーブ3のカップリングスプライン歯3aと結合するハブスプライン歯2bが形成されている。そして、シンクロハブ2の両クラッチギヤ4,7に向かって延在するハブフランジ部の内面には、後述するクラッチギヤコーン面4c,7cと対向するシンクロハブコーン面2c,2cが形成されている。さらに、前記ハブスプライン歯2bが形成された円筒面上には、前記押し付けボール機構11のバネ11bとボール11cを組み込むシンクロハブ穴11aが、円周上の等間隔位置に3箇所形成されている。
The
前記カップリングスリーブ3は、前記シンクロハブ2とスプライン結合された変速操作荷重の入力部材であり、図4に示すように、スリーブ内面には、両端部にチャンファを有するカップリングスプライン歯3aが形成され、このカップリングスプライン歯3aは、前記ハブスプライン歯2bと結合する。スリーブ外面には、図外のシフトフォークが嵌着するフォーク溝3bが形成されている。さらに、スリーブ内面には、前記押し付けボール機構11のボール11cが、バネ11bの付勢力を受けて嵌み合うボール溝11dが、円周上の等間隔位置に3箇所形成されている。なお、図4の3a’は、ボール溝11dを設定するためのスプライン歯である。
The
前記第1クラッチギヤ4は、図1に示すように、前記第1ギヤ5に対し圧入等により一体的に設けられた同期部材であり、外周位置に前記カップリングスプライン歯3aのチャンファと対向するチャンファを有する第1クラッチギヤスプライン歯4aが形成され、内周面は第1ギヤ5との圧入面4bとされている。そして、第1クラッチギヤ4のシンクロハブ2に向かって延在するギヤフランジ部の外面には、前記シンクロハブコーン面2cと対向する第1クラッチギヤコーン面4cが形成されている。
As shown in FIG. 1, the first clutch gear 4 is a synchronizing member that is integrally provided by press-fitting or the like with respect to the
前記第2クラッチギヤ7は、図1に示すように、前記第2ギヤ7に対し圧入等により一体的に設けられた同期部材であり、外周位置に前記カップリングスプライン歯3aのチャンファと対向するチャンファを有する第2クラッチギヤスプライン歯7aが形成され、内周面は第2ギヤ8との圧入面7bとされている。そして、第2クラッチギヤ7のシンクロハブ2に向かって延在するギヤフランジ部の外面には、前記シンクロハブコーン面2cと対向する第2クラッチギヤコーン面7cが形成されている。
As shown in FIG. 1, the second clutch gear 7 is a synchronizing member that is integrally provided by press fitting or the like to the second gear 7, and faces the chamfer of the
前記押し付けボール機構11は、前記カップリングスリーブ3の軸方向移動に連動させて、前記シンクロハブ2に対し、前記第1クラッチギヤ4または第2クラッチギヤ7に向かう方向の押し付け力を発生させる押し付け力発生手段で、前記シンクロハブ2の円周上に3箇所設けたシンクロハブ穴11aと、該シンクロハブ穴11aに組み込まれるバネ11bおよびボール11cと、前記カップリングスリーブ3の円周上に3箇所設けたボール溝11dと、を有して構成されている。この押し付けボール機構11は、カップリングスリーブ3の移動に伴いボール溝11dがボール11cをシンクロハブ穴11a方向に押し込むことで押し付け力を発生し、カップリングスリーブ3の移動量が、カップリングスプライン歯3aのチャンファがクラッチギヤスプライン歯4a,7aのチャンファに当たる直前の位置まで達したら、ボール11cがボール溝11dから外れて押し付け力を解除する。
The
前記弾性部材12は、前記シンクロハブ2に、前記第1クラッチギヤ4または第2クラッチギヤ7に向かう方向の押し付け力とは反対方向に戻し力を発生させる戻し力発生手段である。この弾性部材12として、実施例1では、図1に示すように、狭い隙間に設定できるウェーブスプリングを用いている。このウェーブスプリングは、ハブボス側面とメインシャフト1の段差面との間、および、ハブボス側面とギヤブッシュ10(軸一体部材)の端面との間、にそれぞれ介装し、前記シンクロハブ2の移動による弾性変形にて戻し力を発生する。
The
そして、前記押し付けボール機構11による押し付け力F1(図5)と、前記弾性部材12による戻し力f1(図5)と、前記押し付けボール機構11による抵抗力f2(図7)との関係を、F1>f1>f2となるように設定している。ここで、押し付けボール機構11による「抵抗力f2」とは、図7に示すように、ボール溝11dを設定するためのスプライン歯3a’とボール11cとの摩擦係数μとバネ11bのバネ荷重によるフリクション抵抗による力をいう。
The relationship between the pressing force F1 (FIG. 5) by the
また、実施例1の同期装置では、図1に示すように、前記シンクロハブ2の側面とメインシャフト1の段差面との隙間をX、前記シンクロハブ2のハブボス側面と第1クラッチギヤコーン面4cの先端との隙間をY、前記シンクロハブ2と第1クラッチギヤスプライン歯4aの端面との隙間をZ、としたとき、隙間X,Z,Yの関係をX≧Z>Yとなるように設定している。なお、この第1クラッチギヤ4との隙間X,Z,Yの相対関係は、第2クラッチギヤ7に対しても同様の相対関係としている。
Further, in the synchronizing device of the first embodiment, as shown in FIG. 1, the clearance between the side surface of the
次に、作用を説明する。 Next, the operation will be described.
[変速同期作用]
実施例1の変速機の同期装置による同期作用について、図1及び図5〜図8を用いて説明する。ここでは、カップリングスリーブ3を図1及び図5〜図8の右方向に移動させ、メインシャフト1と第1ギヤ5の回転を同期させ、メインシャフト1と第1ギヤ5とを一体に回転させる変速例について説明する。
[Speed change synchronization]
A synchronization operation by the transmission synchronization apparatus of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 5 to 8. Here, the
(a)同期前
図1は同期前の中立状態を示していて、同期側(シンクロハブ2及びカップリングスリーブ3)はエンジン回転速度で回転し、被同期側(第1クラッチギヤ4)は車両側回転速度で回転しており、シンクロハブコーン面2cは第1クラッチギヤコーン面4cとは接触していない。押し付けボール機構11のボール11cは、バネ11bからの付勢力Fを受けて、ボール溝11dに嵌まり込んだ状態である。
(a) Before synchronization FIG. 1 shows a neutral state before synchronization. The synchronization side (the
(b)同期中
上記同期前の中立状態からシフトレバー操作またはアクチュエータ動作によりシフトフォークを介してカップリングスリーブ3を図5の右方向(選択ポジション方向)に移動させると、押し付けボール機構11のボール11cが、バネ11bからの付勢力Fを受けて、ボール溝11dに押し付けられているため、シンクロハブ2が、メインシャフト1とのスプライン結合部においてカップリングスリーブ3と連動して動く。
(b) During synchronization When the
この時、押し付けボール機構11のボール溝11dは、ボール11cをシンクロハブ穴11aに押し込もうとすることで、F1kgの荷重が発生し、シンクロハブコーン面2cが第1クラッチギヤコーン面4cへ接触し、同期摩擦トルクを発生して同期を開始する。
また、シンクロハブ2の移動により、同時に弾性部材12も押され、カップリングスリーブ3のストローク方向の反対側へシンクロハブ2を戻そうとするf1kgの荷重が発生するが、荷重の大きさ関係は、F1kg>f1kgという関係であるため、シンクロハブ2はカップリングスリーブ3の方向へ進み、シンクロハブ2と第1クラッチギヤ4との相対回転を抑える同期作用を継続し、シンクロハブ2と第1クラッチギヤ4との回転が一致すると回転同期を終了する。
At this time, the
Also, the movement of the
また、シンクロハブ2の側面とメインシャフト1の段差面との隙間Xと、シンクロハブ2のハブボス側面と第1クラッチギヤコーン面4cの先端との隙間Yと、シンクロハブ2と第1クラッチギヤスプライン歯4aの端面との隙間Zとの関係は、X≧Z>Yとなるように設定しているため、図8に示すように、同期摩擦トルクを発生する同期中における各部の隙間関係として、例えば、シンクロハブコーン面2cと第1クラッチギヤコーン面4cが摩耗して背面隙間Yが限りなくゼロに近くなったとしても、X≧Z>Yという隙間関係から、オイル進入隙間Xとオイル排出隙間Zはゼロ以上の隙間が確保される。つまり、オイル進入隙間Xから進入したオイルは、両コーン面2c,4cを経過し、オイル排出隙間Zから外に排出される。
Further, the clearance X between the side surface of the
(c)同期終了後
同期が終了すると、さらに、カップリングスリーブ3は移動し、押し付けバネ機構11のボール11cを、シンクロハブ穴11aへ完全に押し込み、F1kgの荷重が解除される。つまり、カップリングスリーブ3の移動に伴い、カップリングスプライン歯3aのチャンファは、図5に示す位置から、図6に示す第1クラッチギヤスプライン歯4aのチャンファに接触する位置までのトラベル量s(図5)だけ移動する。
カップリングスリーブ3がさらに進むと、図6に示すように、押し付けバネ部材11のボール11cは、バネ11bによりカップリングスプライン歯3a’に押し続けているので、ボール11cとカップリングスプライン歯3a’との接触点において、戻し力f1kgの反力である抵抗力f2が発生する。しかし、この時の戻し力f1kgと抵抗力f2kgとの関係は、f1>f2となるように設定しているため、シンクロハブ2は戻し力f1kgを受けて初期位置に戻る。
そして、カップリングスリーブ3がさらに進み、カップリングスプライン歯3aのチャンファが第1クラッチギヤスプライン歯4aのチャンファを押し分け、カップリングスプライン歯3aと第1クラッチギヤスプライン歯4aとが噛み合い、図7に示すように、変速動作が完了する。
(c) When the synchronization is completed after the synchronization is completed, the
When the
Then, the
[従来技術での変速同期作用と問題点]
実施例1の同期装置との対比を明らかにするため、現行の手動変速機に適用されているカップリングスリーブaとクラッチギヤeとの間にボークリングbを介装した同期装置での変速同期作用を、図9〜図14を用いて説明する。
[Shifting operation and problems of conventional technology]
In order to clarify the comparison with the synchronizer of the first embodiment, the shift synchronization is performed by the synchronizer in which the bokeling b is interposed between the coupling sleeve a and the clutch gear e applied to the current manual transmission. The operation will be described with reference to FIGS.
図9は同期前の中立状態を示していて、この状態から選択ポジションにシフト操作を行うと、図10に示すように、カップリングスリーブaが選択ポジション方向へストロークする。インサートキーcは、カップリングスリーブaにスプリングスプレッドdによりfkgの付勢力より押し付けられているため、カップリングスリーブaと連動して動く。 FIG. 9 shows a neutral state before synchronization, and when a shift operation is performed from this state to the selected position, the coupling sleeve a strokes in the direction of the selected position as shown in FIG. Since the insert key c is pressed against the coupling sleeve a by the biasing force of fkg by the spring spread d, the insert key c moves in conjunction with the coupling sleeve a.
そして、カップリングスリーブaの溝aaがインサートキーcの山ccを乗り越えることで、図11に示すように、インサートキーロック力ffkgが発生し、ボークリングbを押す。ボークリングbを押すことで、ボークリングコーン面mにはインデックス(割り出し)に必要な摩擦力が発生し、ボークリングスプライン歯b’はインデックス量Lだけ割り出される。 When the groove aa of the coupling sleeve a gets over the mountain cc of the insert key c, an insert key locking force ffkg is generated as shown in FIG. By pushing the bokeling b, a frictional force necessary for indexing (indexing) is generated on the bauxing cone surface m, and the bokeling spline teeth b 'are indexed by the index amount L.
その後、カップリングスプライン歯a’のチャンファは、ボークリングスプライン歯b’のチャンファを押し、ボークリングコーン面mとクラッチギヤコーン面nに摩擦力(同期トルク)を発生させて同期を開始し、カップリングスリーブaとクラッチギヤeの回転差が無くなることで同期を終了する(図12)。 After that, the chamfer of the coupling spline teeth a ′ pushes the chamfer of the bauxing spline teeth b ′ to generate a frictional force (synchronous torque) on the bauxing cone surface m and the clutch gear cone surface n to start synchronization. Synchronization is terminated when there is no rotational difference between the coupling sleeve a and the clutch gear e (FIG. 12).
カップリングスリーブaはさらに進み、カップリングスプライン歯a’のチャンファは、ボークリングスプライン歯b’のチャンファを押し分け、図12のwの位置まで進む。この時に、カップリングスプライン歯a’のチャンファと、クラッチギヤスプライン歯e’のチャンファとの距離をトラベル量s’と規定する。 The coupling sleeve a advances further, and the chamfer of the coupling spline tooth a 'pushes the chamfer of the bokeling spline tooth b' and advances to the position w in FIG. At this time, the distance between the chamfer of the coupling spline tooth a 'and the chamfer of the clutch gear spline tooth e' is defined as a travel amount s'.
さらに、カップリングスリーブaが進み、トラベル量s’だけストロークして、図13に示すように、カップリングスプライン歯a’のチャンファが、クラッチギヤスプライン歯e’のチャンファと当たる。
そして、カップリングスプライン歯a’のチャンファが、クラッチギヤスプライン歯e’のチャンファを押し分け、図14に示すように、スプライン歯同士が噛み合いシフト操作が完了する。
Further, the coupling sleeve a advances and strokes by the travel amount s ′, and as shown in FIG. 13, the chamfer of the coupling spline tooth a ′ hits the chamfer of the clutch gear spline tooth e ′.
Then, the chamfer of the coupling spline teeth a ′ pushes the chamfer of the clutch gear spline teeth e ′, and the spline teeth mesh with each other as shown in FIG. 14 to complete the shift operation.
・問題点1
上記現行の同期装置では、シンクロハブgとクラッチギヤbとの間にボークリングbを介挿させる構成となっていたため、軸方向長さが長くなり、同期終了後、カップリングスプライン歯a’のチャンファが、クラッチギヤスプライン歯e’のチャンファに当たるまでのストローク量であるトラベル量s’が長くなるという問題があった。
・
In the current synchronizer, since the boke ring b is inserted between the synchro hub g and the clutch gear b, the axial length becomes long. After the synchronization is completed, the coupling spline teeth a ′ There is a problem that the travel amount s ′, which is the stroke amount until the chamfer hits the chamfer of the clutch gear spline teeth e ′, becomes long.
・問題点2
同期終了後のトラベル量s’が長い構成であるため、シフト完了までの時間が長くなり、その間に同期崩れが発生し、ギヤ鳴き(同期崩れによる回転差が大きい時)及び二段入り荷重が大きくなり(同期崩れによる回転差が小さい時)、手動変速機では操作フィーリングが悪化するし、自動MTでは変速時の異音や振動の原因となってしまうという問題があった。
・
Since the travel amount s ′ after the end of the synchronization is long, the time until the shift is completed becomes long, the synchronization failure occurs during that time, the gear squeal (when the rotation difference due to the synchronization failure is large), and the double load In the manual transmission, the operation feeling deteriorates, and in the automatic MT, there is a problem that abnormal noise and vibration are caused at the time of shifting.
[実施例1の同期装置における特徴点] [Features of Synchronizing Device of Embodiment 1]
実施例1の同期装置では、シンクロハブ2とクラッチギヤ4,7とに、互いに対向するシンクロハブコーン面2c,2cとクラッチギヤコーン面4c,7cを形成し、カップリングスリーブ3の軸方向移動に連動させて、シンクロハブ2に対し、第1クラッチギヤ4または第2クラッチギヤ7に向かう方向の押し付け力を発生させる押し付けボール機構11を設けた。このため、カップリングスリーブ3をシフトさせると、ボール溝11dに押し付けられているボール11cにより、シンクロハブ2が連動してシフト方向へ動き、シンクロハブコーン面2cがクラッチギヤコーン面4c,7cに当たり、同期力を発生させて同期作用が行われる。すなわち、現行の同期装置に使われているボークリングを有さない構成であるため、同期装置の軸方向長さが短縮され、カップリングスプライン歯3aのチャンファとクラッチギヤスプライン歯4a,7aのチャンファとの間のトラベル量sを、現行の同期装置におけるトラベル量s’に比べて減少させることができる。
In the synchronizing device of the first embodiment, the
実施例1の同期装置では、押し付けボール機構11は、カップリングスリーブ3の移動に伴いボール溝11dがボール11cをシンクロハブ穴11a方向に押し込むことで押し付け力を発生し、カップリングスリーブ3の移動量が、カップリングスプライン歯3aのチャンファがクラッチギヤスプライン歯4a,7aのチャンファに当たる直前の位置まで達したら、ボール11cがボール溝11dから外れて押し付け力を解除する。このように、カップリングスプライン歯3aとクラッチギヤスプライン歯4aとが噛み合う寸前まで同期力を発生させていることと、上記したトラベル量sの減少により、シフト完了までの時間を短時間で済ませることができるため、同期崩れによるギヤ鳴き防止、並びに、二段入り荷重の減少を達成することができる。
In the synchronizing device according to the first embodiment, the
前記シンクロハブ2に、前記第1クラッチギヤ4または第2クラッチギヤ7に向かう方向の押し付け力とは反対方向に戻し力を発生させる戻し力発生手段としての弾性部材12を設け、前記押し付けボール機構11による押し付け力F1(図5)と、前記弾性部材12による戻し力f1(図5)との関係を、F1>f1となるように設定したため、押し付け力F1が解除された後、シンクロハブ2は初期位置に戻り、シンクロハブコーン面2cとクラッチギヤコーン面4c,7cの引きずりを防止し、フリクションの増大を防ぐことができる。
The
前記押し付けボール機構11による押し付け力F1(図5)と、前記弾性部材12による戻し力f1(図5)と、前記押し付けボール機構11による抵抗力f2(図7)との関係を、F1>f1>f2となるように設定した。よって、押し付け力F1が復帰するまで、戻し力f1によりシンクロハブ2は所定の位置にとどまる、つまり、押し付け力F1が復帰するまでは、ボール溝11dを設定するためのスプライン歯3a’とボール11cとの摩擦係数μとバネ11bのバネ荷重による抵抗力(フリクション)f2となるため、カップリングスリーブ3のボール溝11dへのボール11cの戻り不良を防止することができる。
The relationship between the pressing force F1 (FIG. 5) by the
弾性部材12として、狭い隙間に設定できるウェーブスプリングを用い、このウェーブスプリングを、ハブボス側面とメインシャフト1の段差面との間、および、ハブボス側面とギヤブッシュ10の端面との間、にそれぞれ介装した。つまり、シンクロハブ2とメインシャフト1とは回転方向に位置規制するスプライン結合されており、シンクロハブ2とメインシャフト1、及び、シンクロハブ2とギヤブッシュ10との間には相対回転が無いため、弾性部材12の摩耗や破損を防止することができる。
A wave spring that can be set to a narrow gap is used as the
前記シンクロハブ2の側面とメインシャフト1の段差面との隙間をX、前記シンクロハブ2のハブボス側面と第1クラッチギヤコーン面4cの先端との隙間をY、前記シンクロハブ2と第1クラッチギヤスプライン歯4aの端面との隙間をZ、としたとき、隙間X,Z,Yの関係をX≧Z>Yとなるように設定した。
The clearance between the side surface of the
よって、隙間X,Z,Yの関係は、X≧min(Z,Y)が成立する設定となっているため、第1クラッチギヤコーン面4cの摩耗が進行しても、背面隙間Zまたは背面隙間Yがゼロになるまでは隙間Xが確保される。つまり、背面隙間Zまたは背面隙間Yがゼロになるまで同期機能を維持することができる。
Therefore, since the relationship between the gaps X, Z, and Y is set such that X ≧ min (Z, Y) is established, even if wear of the first clutch
また、シンクロハブ2と第1クラッチギヤスプライン歯4aの端面との背面隙間Zが、シンクロハブ2のハブボス側面と第1クラッチギヤコーン面4cの先端との背面隙間Yよりも大きい、つまり、Z>Yの関係が成立するように設定したため、同期作用時にコーン面2c,4cのオイル(油膜を切るときに出るオイル)を排出する経路(オイルは遠心力により径方向外側へ行く。)を確保することができる。
Further, the rear gap Z between the
次に、効果を説明する。
実施例1の変速機の同期装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
Next, the effect will be described.
In the transmission synchronizer of the first embodiment, the effects listed below can be obtained.
(1) シンクロハブ2に結合されたカップリングスリーブ3を軸方向に移動させる変速時、カップリングスプライン歯3aがクラッチギヤ4,7に形成されたクラッチギヤスプライン歯4a,7aのみに噛み合い変速を完了する変速機の同期装置において、前記シンクロハブ2と前記クラッチギヤ4,7とに、互いに対向するシンクロハブコーン面2cとクラッチギヤコーン面4c,7cを形成し、前記カップリングスリーブ3の軸方向移動に連動させて、前記シンクロハブ2に対し、前記クラッチギヤ4,7に向かう方向の押し付け力を発生させる押し付け力発生手段を設け、前記シンクロハブ2と軸との隙間をX、前記シンクロハブ2とクラッチギヤコーン面4c,7cの先端との隙間をY、前記シンクロハブ2とクラッチギヤスプライン歯4a,7aの端面との隙間をZ、としたとき、隙間X,Y,Zの関係を、X≧min(Y,Z)となるように設定したため、隙間Yまたは隙間Zがゼロになるまで同期機能を維持し、同期装置としての製品寿命を長く確保することができる。
(1) At the time of shifting in which the
(2) 前記隙間X,Y,Zのうち、隙間Y,Zの関係を、Z>Yとなるように設定したため、同期作用時にコーン面2c,4cのオイルを排出する経路が確保され、コーン面2c,4c間での摩耗進行を抑制することができる。
(2) Among the gaps X, Y, and Z, the relationship between the gaps Y and Z is set so that Z> Y, so that a path for draining the oil on the cone surfaces 2c and 4c during the synchronous action is secured. The progress of wear between the
(3) 前記シンクロハブ2に、前記クラッチギヤ4,7に向かう方向の押し付け力F1とは反対方向に戻し力f1を発生させる戻し力発生手段を設け、前記押し付け力発生手段による押し付け力F1と、前記戻し力発生手段による戻し力f1との関係を、F1>f1となるように設定したため、押し付け力F1が解除された後、シンクロハブ2は初期位置に戻り、シンクロハブコーン面2cとクラッチギヤコーン面4c,7cの引きずりを防止し、フリクションの増大を防ぐことができる。
(3) The
(4) 前記戻し力発生手段は、前記シンクロハブ2の側面と、前記シンクロハブ2が結合されるメインシャフト1とギヤブッシュ10との間に介装し、前記シンクロハブ2の移動による弾性変形にて戻し力を発生する弾性部材12,12であるため、相対回転が無い位置への弾性部材12,12の設定となり、弾性部材12,12の摩耗や破損を防止することができる。
(4) The return force generating means is interposed between the side surface of the
(5) 前記押し付け力発生手段による押し付け力F1と、前記戻し力発生手段による戻し力f1と、前記押し付け力発生手段による抵抗力f2との関係を、F1>f1>f2となるように設定したため、カップリングスリーブ3のボール溝11dへのボール11cの戻り不良を防止することができる。
(5) The relationship between the pressing force F1 by the pressing force generating means, the returning force f1 by the returning force generating means, and the resistance force f2 by the pressing force generating means is set so that F1> f1> f2. In addition, it is possible to prevent the
(6) 変速時に互いに接触するシンクロハブコーン面2cとクラッチギヤコーン面4c,7cとを、一対の面としたため、伝達トルクが小さい変速段間の同期装置として最適な同期装置を提供することができる。
(6) Since the synchro
実施例2は、変速時に互いに接触するシンクロハブコーン面とクラッチギヤコーン面とが二対の面であるダブルコーンタイプの同期装置の例である。 The second embodiment is an example of a double cone type synchronizer in which a synchro hub cone surface and a clutch gear cone surface that come into contact with each other at the time of shifting are two pairs of surfaces.
すなわち、図15に示すように、シンクロハブ2の第1クラッチギヤ4と対向する側面にはシンクロハブコーン面2c,2cが形成されたテーパ凹面を有し、シンクロハブ2の第2クラッチギヤ7と対向する側面にはシンクロハブコーン面2c,2cが形成されたテーパ凹面を有する。そして、第1クラッチギヤ4には、シンクロハブコーン面2c,2cと対向する第1クラッチギヤコーン面4c,4cが形成されたテーパ凸部を有し、第2クラッチギヤ7には、シンクロハブコーン面2c,2cと対向する第2クラッチギヤコーン面7c,7cが形成されたテーパ凸部を有する。つまり、第1クラッチギヤ4と同期する変速時、及び、第2クラッチギヤ7と同期する変速時、それぞれ二対の面を互いに接触させるようにしている。なお、他の構成は実施例1と同様であるので、同一構成には図面に同一符号を付して説明を省略する。
That is, as shown in FIG. 15, the side surface of the
同期作用については、カップリングスリーブ3を軸方向に移動させる同期時に二対の面により同期摩擦トルクが発生し、相対回転差を無くするように同期作用を行う点を除いて実施例1と同様であるので説明を省略する。
The synchronization action is the same as that of the first embodiment except that the synchronization friction torque is generated by the two pairs of surfaces during synchronization when the
次に、効果を説明する。
実施例2の変速機の同期装置にあっては、実施例1の(1)乃至(6)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
Next, the effect will be described.
In the transmission synchronizer of the second embodiment, in addition to the effects (1) to (6) of the first embodiment, the following effects can be obtained.
(7) 一方への変速時に互いに接触するシンクロハブコーン面2c,2cと第1クラッチギヤコーン面4c,4cとし、他方への変速時に互いに接触するシンクロハブコーン面2c,2cと第2クラッチギヤコーン面7c,7cとし、それぞれ二対のコーン面接触としたため、伝達トルクが大きな変速段間の同期装置として最適な同期装置を提供することができる。 (7) The synchro hub cone surfaces 2c and 2c and the first clutch gear cone surfaces 4c and 4c that are in contact with each other when shifting to one side, and the synchro hub cone surfaces 2c and 2c and the second clutch gear that are in contact with each other when shifting to the other side Since the cone surfaces 7c and 7c are used as two pairs of cone surface contacts, respectively, an optimum synchronizer can be provided as a synchronizer between gears having a large transmission torque.
以上、本発明の変速機の同期装置を実施例1および実施例2に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。 The transmission synchronizer of the present invention has been described based on the first and second embodiments. However, the specific configuration is not limited to these embodiments, and each claim of the claims is described below. Design changes and additions are permitted without departing from the spirit of the invention according to the paragraph.
実施例1,2では、押し付け力発生手段として、押し付けボール機構による例を示したが、カップリングスリーブの軸方向移動に連動させて、シンクロハブに対し、クラッチギヤに向かう方向の押し付け力を発生させる手段であれば、具体的な構成は実施例1,2で示した押し付けボール機構に限られない。 In the first and second embodiments, the pressing ball mechanism is used as the pressing force generating means. However, the pressing force in the direction toward the clutch gear is generated with respect to the synchro hub in conjunction with the axial movement of the coupling sleeve. The specific configuration is not limited to the pressing ball mechanism shown in the first and second embodiments.
実施例1,2では、戻し力発生手段として、ウェーブスプリングによる弾性部材の例を示したが、クラッチギヤに向かう方向の押し付け力とは反対方向に戻し力を発生させる手段であれば、具体的な構成は実施例1,2で示した弾性部材に限られない。 In the first and second embodiments, an example of an elastic member using a wave spring is shown as the return force generation means. However, any specific means can be used as long as it is a means for generating a return force in a direction opposite to the pressing force toward the clutch gear. Such a configuration is not limited to the elastic member shown in the first and second embodiments.
本発明の変速機の同期装置は、シフトレバーをドライバーによる手動操作により変速する手動変速機の同期装置として適用できるし、また、エンジンとの間に制御型クラッチを有し、変速時、制御型クラッチを切り離している間にアクチュエータにより変速するいわゆる自動MTと呼ばれる変速機の同期装置としても適用できる。 The transmission synchronization device of the present invention can be applied as a synchronization device for a manual transmission that shifts a shift lever by manual operation by a driver, and has a control-type clutch between the shift lever and the engine. The present invention can also be applied as a synchronizer for a transmission called a so-called automatic MT that changes speed by an actuator while the clutch is disengaged.
1 メインシャフト
2 シンクロハブ
2c シンクロハブコーン面
3 カップリングスリーブ
3a カップリングスプライン歯
4 第1クラッチギヤ
4a 第1クラッチギヤスプライン歯
4c 第1クラッチギヤコーン面
5 第1ギヤ
6 第1ベアリング
7 第2クラッチギヤ
7a 第2クラッチギヤスプライン歯
7c 第2クラッチギヤコーン面
8 第2ギヤ
9 第2ベアリング
10 ギヤブッシュ
11 押し付けバネ機構(押し付け力発生手段)
11a シンクロハブ穴
11b バネ
11c ボール
11d ボール溝
12 弾性部材(戻し力発生手段)
DESCRIPTION OF
11a
Claims (7)
前記シンクロハブと前記クラッチギヤとに、互いに対向するシンクロハブコーン面とクラッチギヤコーン面を形成し、前記カップリングスリーブの軸方向移動に連動させて、前記シンクロハブに対し、前記クラッチギヤに向かう方向の押し付け力を発生させる押し付け力発生手段を設け、
前記シンクロハブと軸との隙間をX、前記シンクロハブとクラッチギヤコーン面の先端との隙間をY、前記シンクロハブとクラッチギヤスプライン歯の端面との隙間をZ、としたとき、隙間X,Y,Zの関係を、X≧min(Y,Z)となるように設定したことを特徴とする変速機の同期装置。 In a transmission synchronizer that completes gear shifting by engaging only the clutch gear spline teeth formed on the clutch gear when shifting to move the coupling sleeve coupled to the synchro hub in the axial direction.
A synchro hub cone surface and a clutch gear cone surface that are opposed to each other are formed on the synchro hub and the clutch gear, and in conjunction with the axial movement of the coupling sleeve, the synchro hub faces the clutch gear. A pressing force generating means for generating a pressing force in the direction is provided,
When the gap between the synchro hub and the shaft is X, the gap between the synchro hub and the tip of the clutch gear cone surface is Y, and the gap between the synchro hub and the end face of the clutch gear spline teeth is Z, the gap X, A transmission synchronization device, wherein the relationship between Y and Z is set such that X ≧ min (Y, Z).
前記隙間X,Y,Zのうち、隙間Y,Zの関係を、Z>Yとなるように設定したことを特徴とする変速機の同期装置。 The transmission synchronizer according to claim 1,
Of the gaps X, Y, and Z, the relationship between the gaps Y and Z is set such that Z> Y.
前記シンクロハブに、前記クラッチギヤに向かう方向の押し付け力とは反対方向に戻し力を発生させる戻し力発生手段を設け、
前記押し付け力発生手段による押し付け力F1と、前記戻し力発生手段による戻し力f1との関係を、F1>f1となるように設定したことを特徴とする変速機の同期装置。 The transmission synchronizer according to claim 1 or 2,
The synchro hub is provided with return force generating means for generating a return force in a direction opposite to the pressing force toward the clutch gear,
A transmission synchronization apparatus, wherein a relationship between a pressing force F1 by the pressing force generation means and a return force f1 by the return force generation means is set to satisfy F1> f1.
前記戻し力発生手段は、前記シンクロハブの側面と、前記シンクロハブが結合される軸または軸一体部材との間に介装し、前記シンクロハブの移動による弾性変形にて戻し力を発生する弾性部材であることを特徴とする変速機の同期装置。 The transmission synchronizer according to claim 3,
The return force generating means is interposed between a side surface of the synchro hub and a shaft or a shaft-integrated member to which the synchro hub is coupled, and generates elasticity by elastic deformation caused by movement of the synchro hub. A transmission synchronizer comprising a member.
前記押し付け力発生手段による押し付け力F1と、前記戻し力発生手段による戻し力f1と、前記押し付け力発生手段による抵抗力f2との関係を、F1>f1>f2となるように設定したことを特徴とする変速機の同期装置。 The transmission synchronizer according to claim 3 or 4,
The relationship between the pressing force F1 by the pressing force generating means, the returning force f1 by the returning force generating means, and the resistance force f2 by the pressing force generating means is set so that F1>f1> f2. A transmission synchronizer.
変速時に互いに接触するシンクロハブコーン面とクラッチギヤコーン面とを、一対の面としたことを特徴とする変速機の同期装置。 The transmission synchronizer according to any one of claims 1 to 5,
A synchronizer for a transmission, characterized in that a synchro hub cone surface and a clutch gear cone surface that come into contact with each other at the time of shifting are formed as a pair of surfaces.
変速時に互いに接触するシンクロハブコーン面とクラッチギヤコーン面とを、二対の面としたことを特徴とする変速機の同期装置。 The transmission synchronizer according to any one of claims 1 to 5,
A synchronizer for a transmission, characterized in that a synchro hub cone surface and a clutch gear cone surface that come into contact with each other at the time of shifting are made into two pairs of surfaces.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US9062720B2 (en) | 2010-09-03 | 2015-06-23 | Hoerbiger Antriebstechnik Holding Gmbh | Transmitter with preassembled synchronizer rings |
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