JP2006170284A - 副変速機の同期装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シフトギアの入り性を向上する同期装置を提供する。
【解決手段】回転軸上に固定されるシンクロナイザハブ１１と、回転軸に遊転可能に組み付けられる被同期ギア１２と、シンクロナイザハブとスプライン結合するスリーブ１３と、スリーブと被同期ギア間に配置されるシンクロナイザリング１４と、スリーブとスプライン結合するとともに回転軸方向に移動しその軸方向の端部がシンクロナイザリングと摩擦係合するディテント１７と、を配置し、ディテント１７は、軸方向に平行に設置された二つの歯１７ａ、１７ｂと、この二つの歯を連結する底部１７ｃとからなり、弾性部材１９により外方向に付勢され、スリーブ１３のスプライン１３ａに押圧される同期装置において、スリーブのスプライン１３ａを構成する歯は、軸方向に高さの高い第１の歯１３ｂと低い第２の歯１３ｃから構成され、ディテント１７は、２つの歯間の底部に外方向に突出する凸部１８を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、副変速機の同期装置に関するものである。

従来の副変速機付変速機の副変速機に用いる同期装置の一例として、いわゆるトリプルコーン型同期装置がある（特許文献１参照）。この同期装置は、シャフト上に互いに相対回転可能に組付けられるシンクロナイザハブとギヤ間にてアウタリングおよびインナリングを配置してこれら両リングを前記シンクロナイザハブに一体回転可能に連結するとともに、これら両リング間にダブルコーンを配置して前記ギヤに一体回転可能に連結し、これら３つのリングおよび前記ギヤ間に３つのテーパーコーンクラッチを形成したものである。
特開平７−６３２５１号公報

しかしながら、この従来の副変速機の同期装置においては、同期装置が備えたディテント機構により生じる荷重は、同期工程中、常に作用力が一定となる構成となっており、したがって、ディテント機構による作用力が必要とされない、例えば、シンクロリングを被同期ギアから引き離すような場合でもディテント力が作用し、特に低温時でのギアシフトの入り難いという課題があった。

そこで本発明は、ディテント力の作用を最適化して、低温時のギアシフトの入り性を向上する副変速機の同期装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、回転軸上に固定して組み付けられるシンクロナイザハブと、前記回転軸に対して遊転可能に組み付けられる被同期ギアと、前記シンクロナイザハブとスプライン結合するスリーブと、前記スリーブと前記被同期ギア間に配置されるシンクロナイザリングと、前記スリーブとスプライン結合するとともに回転軸方向に移動し、その軸方向の端部が前記シンクロナイザリングと摩擦係合するディテントと、を配置し、前記ディテントは、軸方向に平行に設置された二つの歯と、この二つの歯を連結する底部とからなり、前記シンクロナイザハブに設置された弾性部材により外方向に付勢され、前記スリーブのスプラインに押圧される副変速機の同期装置において、前記スリーブのスプラインを構成する歯は、軸方向に高さの高い第１の歯と低い第２の歯から構成され、前記ディテントは、前記２つの歯間の底部に外方向に突出する凸部を備える。

第２の発明は、第１の発明において、前記スリーブの第２の歯と前記ディテントの凸部が面する場合に、前記ディテントの歯が前記スリーブの歯に押圧され、前記スリーブの第１の歯と前記ディテントの凸部が接する場合に、前記ディテントの歯が前記スリーブの歯に押圧されるのを解除するように前記スリーブの歯と前記ディテントの凸部が形成される。

第３の発明は、第２の発明において、前記スリーブのスプラインと前記被同期ギアのスプラインとが係合する時に前記スリーブの第１の歯と前記ディテントの凸部とが面する。

第４の発明は、第１の発明において、前記ディテントの凸部が、前記ディテントの底部に形成された径方向に貫通する穴に摺動可能に設置され、その鍔部で摺動量が規制されるハット状のプランジャで形成される。

第５の発明は、第１の発明において、前記ディテントの凸部が、前記底部と一体に形成される。

したがって、本発明では、前記ディテントの凸部と前記スリーブの高さの異なる二つの歯との位置関係により、ディテント力を変化させることができ、同期工程中のスリーブのスプラインと被同期ギアのスプラインとが係合する場合には、ディテント力を低下させてギアシフトの入り性を向上させることができる。

第５の発明では、ディテントの凸部を底部と一体に構成したので、構成を簡素化することができる。

図１は本発明を適用する変速機１００は、主変速機としての主変速ギア列１００Ａと副変速機としてのスプリッタギア列１００Ｂ及びレンジギア列１００Ｃとから構成され、図示しないギアシフトユニットがこれらの変速を司り、目標変速段となるギア列の組み合わせとなるようにギア列を選択する。

本実施形態の変速機では、主変速ギア列１００Ａ及びレンジギア列１００Ｃにより６段の変速段が構成され、この各変速段をスプリッタギア列１００Ｂにより半段ずらすことで、前進１２段かつ後進２段の変速段が構成される。

図２は、スプリッタギア列１００Ｂ及びレンジギア列１００Ｃに設置される同期装置１０の詳細形状を示す図である。

この同期装置１０について説明すると、図示しないシャフト上にスプライン結合されて一体的に回転するシンクロナイザハブ１１と、シャフト上にベアリングを介して回転自在に組付けられてシンクロナイザハブ１１に対して相対回転可能な被同期側の被同期ギア１２と、シンクロナイザハブ１１に軸方向に移動可能にスプライン結合されたスリーブ１３と、シンクロナイザハブ１１と被同期ギア１２間に配置されてテーパーコーンクラッチを形成するシンクロナイザリングとしてのアウタリング１４、ダブルコーン１５及びインナリング１６によって構成されている。

シンクロナイザハブ１１とスリーブ１３の間には、ディテント１７が設置され、図示しないシフトフォークによりスリーブ１１を軸方向に移動すると、ディテント１７がアウタリング１４の端面を押圧し、アウタリング１４のテーパコーン面１４ａがダブルコーン１５のテーパコーン１５ａと摩擦係合する。

このようにアウタリング１４は、内周にテーパーコーン面１４ａを有していて、ダブルコーン１５の外周面に形成されたテーパーコーン面１５ａと摩擦係合し、また外周に形成した凸部１４ｂを介して軸方向に移動可能なスリーブ１３の内周と係止可能に嵌合する。ダブルコーン１５の被同期ギア１２側端部には軸方向に突出する凸部１５ｃが形成されて、被同期ギア１２に形成された係合孔１２ａ内に配置され、ダブルコーン１５は被同期ギア１２と一体的に回転する。さらにダブルコーン１５の内周にはテーパーコーン面１５ｂが形成され、インナリング１６の外周に形成されたテーパーコーン面１６ａと摩擦係合する。インナリング１６の内周面にもテーパーコーン面１６ｂが形成され、このテーパーコーン面１６ｂは、被同期ギア１２に形成されたテーパーコーン面１２ｂと摩擦係合する。

なお、アウタリング１４とインナリング１６とは互いに軸方向に変位可能で、かつ一体的に回転するように構成されている。具体的には、アウタリング１４のシンクロナイザハブ１１側の端部は、シャフト中心に延出した環状部１４ｃが形成され、この環状部１４ｃは、インナリング１６とほぼ同等の径寸法となるまで延出する。この環状部１４ｃのインナリング１６と軸方向に重なる所定箇所に貫通孔が軸方向に形成される。そしてこの孔にインナリング１６の一端１６ｃから延出する凸部１６ｄが軸方向に移動可能に嵌合する。なお、テーパーコーン面１２ｂを形成する被同期ギア１２の凸部１２ｃは、インナリング部１６の一端１６ｃと軸方向に略同一位置まで延出する。

このように構成されて、アウタリング１４を被同期ギア１２側に押し付ける軸方向の力が生じることにより、各テーパーコーン面間で摩擦係合が生じ、シンクロナイザハブ１１の回転が各リングを介して被同期ギア１２に伝達される。

さらに図２から図７を用いて、本発明の特徴的な構成であるディテント１７及びこのディテント１７に係合するスリーブ１３の形状について説明する。

リング状のスリーブ１３の内周面には、従来のスリーブと同様にディテント１７に対して軸方向に変位可能にスプライン１３ａが形成される。ここで、スリーブ１３に形成されるスプライン１３ａは、１つの歯において、その歯の高さが軸方向で異なる２種類の歯、高さの高い歯１３ｂ（第１の歯）、高さの低い歯１３ｃ（第２の歯）から構成され、この切り換わりの位置Ｘ１（歯１３ｂから歯１３ｃへ）、Ｘ２（歯１３ｃから歯１３ｂへ）は、後述するディテント１７との関係により設定される。

ディテント１７は、図４に示すようにスリーブ内周面に形成されたスプライン１３ａに接する、軸方向に平行な２つの歯１７ａ、１７ｂからなるスプラインと、この二つの歯を一体に連結する底部１７ｃから構成される。この底部１７ｃの軸方向略中央部に径方向に貫通する孔１７ｄが形成され、この孔１７ｄにハット状のプランジャ１８が設置される。プランジャ１８は、底部１７ｃのスプライン１３ａに面する側の面１７ｅより外径側に突出するようにその形状が設定される。また、プランジャ１８の鍔部１８ａが、ディテント１７の底面１７ｄに引っ掛かることで、プランジャ１８の外径方向への移動量が規制される。したがって、底部１７ｃの面１７ｅには凸部が形成されることになる。また、プランジャ１８は、シンクロナイザハブ１１に形成された孔１１ａ内に設置されたスプリング１９により外方向に付勢されている。したがって、ディテント１７の二つの歯１７ａ、１７ｂは、スプリング１８によりスリーブ１３のスプライン１３ａに押し付けられるとともに、加えてシンクロナイザハブ１１の回転による遠心力によりディテント１７の二つの歯は、スプライン１３ａに押し付けられ、クサビ効果により強固に接続される。

なお、ディテント１７の二つの歯１７ａ、１７ｂが、スリーブ１３のスプラインに押し付けられるときにプランジャ１８は、スプライン１３の高さの低い側の第２の歯１３ｃに全体に渡って面するものの、プランジャ１８はスリーブ１３の第２の歯１３ｃに接しないように構成される。

次に、スリーブ１３の内周面に形成された歯１３ｂ、１３ｃのディテント１７とプランジャの関係について説明する。

前述したように、高さの低い第２の歯１３ｃとプランジャ１８とが面する位置に、スリーブ１３とディテント１７の位置関係がある時には、図４に示すように、第２の歯１３ｃとプランジャ１８とは接触せず、スプリング１９の付勢力はプランジャ１８からディテント１７を通じて第１の歯１３ｂに作用する。つまり、この状態でシンクロナイザハブ１１が回転すると、スプリング１９の付勢力と回転による遠心力によりディテント１７がスリーブ１３の第１の歯１３ｂに押し付けられる。この付勢力と遠心力によるクサビ効果が作用する状態が、最も大きいディテント力を生じることになる。

一方、シフトフォークの操作により、スリーブ１３が移動して、プランジャ１８とスリーブの高い方の第１の歯１３ｂとが接する場合には、図５に示すように、プランジャ１８の端面１８ｂが第１の歯１３ｂに接触する。第１の歯１３ｂと第２の歯１３ｃとの高さの違いにより、プランジャ１８は、スプリング１８の付勢力に抗して回転中心側へと押し戻されて、ディテント１７とスプライン１３ａとの接触が解除される。したがって、ディテント力は、スプリング１９の付勢力のみとなり、前述のプランジャ１８が第２の歯１３ｃに面する場合に比して小さくなる。

このようにディテント１７のプランジャ１８とスリーブ１３のスプライン１３ａとの関係によりディテント力を変化させることができるが、次にこの変化するディテント力と同期機構との関係につき説明する。

同期機構において、ディテント力が必要となる工程は、被同期ギア１２のスプライン１２ｄにスリーブ１３のスプライン１３ａが接触するまでで、スプライン１３ａが被同期ギア１２のスプライン１２ｄに噛み合う時にはディテント力は小さい方が適当である。したがって、前述の高さの異なる２種類の第１の歯１３ｂ、第２の歯１３ｃの切り換わり位置Ｘ１、Ｘ２はスリーブ１３のスプライン１３ａが被同期ギア１２のスプライン１２ｄに接触する時に設定される。

図６は、第２の実施形態のとしてのディテント１７の形状を示す構成図である。

この実施形態のディテント２０は、第１の実施形態のディテント１７は、プランジャ１８を用いて凸部を形勢したのに対して、凸部２１を一体的に形成した点が異なる。凸部２１をディテント２０と一体的に形成したので、第１の実施形態に対してディテントの構成を簡素化することができる。

したがって、本発明の副変速機に設けられる同期機構において、スプリング１９により付勢されるディテントが接触するスリーブに形成したスプラインを軸方向で少なくとも高さの異なる２種類の歯１３ｂ、１３ｃからなるスプライン１３ａで形成し、一方、ディテント１７には、ディテントを構成する二つの歯１７ａ、１７ｂと、これら二つの歯を連結する底部１７ｃとからなり、この底部のスプライン１３ａに面する側の面１７ｅに外径方向の突出する凸部（＝プランジャ１８）を設け、凸部１８がスプライン１３ａの高さの高い歯１３ｂに接触する場合には、スリーブ１３のスプライン１３ａとディテント１７の歯１７ａ、１７ｂとが接触せず、凸部１８がスプライン１３ａの低い歯１３ｃに面する場合には、スリーブ１３のスプライン１３ａとディテント１７の歯１７ａ、１７ｂとが接触する。

このように、スリーブ１３のスプライン１３ａとディテント１７の歯１７ａ、１７ｂとの接触を制限することにより、ディテント力を制限し、同期工程中のディテント力を必要としない工程、例えばスリーブ１３のスプライン１３ａが被同期ギア１２に接触した後の工程で、ディテント力を抑制でき、特に低温時のシフトの操作性を向上することができる。

なお、本実施形態では、トリプルコーン型同期装置の構成を用いて本発明を説明したが、これに限らず、いわゆるダブルコーン型同期装置やシングルコーン型同期装置に本発明の技術思想を容易に適用することが可能であることはいうまでもない。

変速機の副変速機の同期機構においてディテント力を制限し、シフト操作性の向上に有用である。

変速機の全体構成図である。 同期装置のシンクロナイザリング周辺の詳細構成図である。 同じくシンクロナイザリング周辺の詳細構成図である。 スリーブとディテントの関係を示す図である。 スリーブとディテントの関係を示す図である。 第２の実施形態のシンクロナイザリング周辺の詳細構成図である。 ディテントの鳥瞰図である。

符号の説明

１０ 同期装置
１１ シンクロナイザハブ
１２ ギア
１３ スリーブ
１３ａ スプライン
１３ｂ 高い歯
１３ｃ 低い歯
１４ アウタリング
１５ ダブルコーン
１６ インナリング
１７ ディテント
１７ａ 歯
１７ｂ 歯
１７ｃ 底部
１７ｄ 孔
１８ プランジャ
１８ａ 鍔部
１９ スプリング
２０ ディテント
２１ 凸部

Claims (5)

1. 回転軸上に固定して組み付けられるシンクロナイザハブと、
   前記回転軸に対して遊転可能に組み付けられる被同期ギアと、
   前記シンクロナイザハブとスプライン結合するスリーブと、
   前記スリーブと前記被同期ギア間に配置されるシンクロナイザリングと、
   前記スリーブとスプライン結合するとともに回転軸方向に移動し、その軸方向の端部が前記シンクロナイザリングと摩擦係合するディテントと、を配置し、
   前記ディテントは、軸方向に平行に設置された二つの歯と、この二つの歯を連結する底部とからなり、前記シンクロナイザハブに設置された弾性部材により外方向に付勢され、前記スリーブのスプラインに押圧される副変速機の同期装置において、
   前記スリーブのスプラインを構成する歯は、軸方向に高さの高い第１の歯と低い第２の歯から構成され、
   前記ディテントは、前記二つの歯間の底部に外方向に突出する凸部を備えたことを特徴とする副変速機の同期装置。
2. 前記スリーブの第２の歯と前記ディテントの凸部が面する場合に、前記ディテントの歯が前記スリーブの歯に押圧され、
   前記スリーブの第１の歯と前記ディテントの凸部が接する場合に、前記ディテントの歯が前記スリーブの歯に押圧されるのを解除するように前記スリーブの歯と前記ディテントの凸部が形成されることを特徴とする請求項１に記載の副変速機の同期装置。
3. 前記スリーブのスプラインと前記被同期ギアのスプラインとが係合する時に前記スリーブの第１の歯と前記ディテントの凸部とが面することを特徴とする請求項２に記載の副変速機の同期装置。
4. 前記ディテントの凸部は、前記ディテントの底部に形成された径方向に貫通する穴に摺動可能に設置され、その鍔部で摺動量が規制されるハット状のプランジャで形成されることを特徴とする請求項１に記載の副変速機の同期装置。
5. 前記ディテントの凸部は、前記底部と一体に形成されることを特徴とする請求項１に記載の副変速機の同期装置。
   

Images