JP2006226516A - Synchronizing device for transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用変速機の変速操作(ギヤ切り替え)時に、スリーブから同期リングへの押圧力を、同期リングで発生する摩擦トルクによって増大させることにより、同期能力を高めることが可能な変速機用同期装置に関するものである。 The present invention is a transmission capable of enhancing the synchronization capability by increasing the pressing force from the sleeve to the synchronization ring by the friction torque generated in the synchronization ring during a shift operation (gear switching) of the vehicle transmission. The present invention relates to a synchronization device for use.
従来、この種の変速機用同期装置としては、同期リングで発生する摩擦トルクをスリーブまたは推力板の斜面を介してハブに伝達する過程で、ハブとスリーブまたは推力板との間で生ずるスラスト、すなわち自己サーボ作用によって同期能力を高める作用を得るようにしたものが知られている(たとえば、特許文献1参照)。 Conventionally, this type of transmission synchronizer includes a thrust generated between the hub and the sleeve or thrust plate in the process of transmitting the friction torque generated in the synchronization ring to the hub via the slope of the sleeve or thrust plate. That is, there is known one that obtains an action of increasing the synchronization capability by a self-servo action (see, for example, Patent Document 1).
上記の、従来のハブと推力板との間でスラストを発生させる方式(特許文献1の第13図乃至第20図)にあっては、スリーブ受け(ハブ)4の軸方向両側に歯車(変速ギヤ)2、3と、それぞれの変速ギヤに同期環(同期リング)22、32を配置して、スリーブ6、8および推力板10を両側の変速ギヤのいずれへ移動させる場合においても、自己サーボ作用によって同期能力を高めるようになっている。
In the above-described method for generating thrust between the hub and the thrust plate (FIGS. 13 to 20 of Patent Document 1), gears (speed change) are provided on both sides in the axial direction of the sleeve receiver (hub) 4. (Gears) 2 and 3, and synchronous rings (synchronous rings) 22 and 32 are arranged on the respective transmission gears, and the self-servo is used when the sleeves 6 and 8 and the
そのため、例えば推力板10が一方の変速ギヤ側へ移動すると他方の同期リング5から軸方向に遠ざかるので、推力板10と他方の同期リング5との回転方向の位相が大きく異なることがないようにする必要があり、従来例では一方の同期リング5と他方の同期リング5とをキー7を介して連結している(同19図参照)。
この結果、スリーブ6が一方の変速ギヤ2と噛み合った状態から、中立(ニュートラル)を経て他方の変速ギヤ3へ移動する場合に、素早い操作において同期作用が起きず、いわゆるギヤ鳴りを生ずるという問題がある。
Therefore, for example, when the
As a result, when the sleeve 6 moves from the state of meshing with one of the transmission gears 2 to the other of the transmission gears 3 through the neutral, the synchronization action does not occur in a quick operation, and so-called gear noise occurs. There is.
すなわち、推力板10が上方へ移動する際の同期作用は、特許文献1の第20図において、(イ)の中立から(ニ)の移動完了まで順に説明してあるが、この場合は推力板10が中立位置からの移動に際してであって、一方への移動完了状態から他方への移動においては上記動きとは異なる動きになることがある。
That is, the synchronization action when the
例えば、同図(ニ)の状態が、第13図においてスリーブ6が変速ギヤ2と噛み合った状態とした場合、ここから変速ギヤ3へ向かって移動する場合である。
すなわち、第20図(ニ)から逆に(ハ)(ロ)とたどって(イ)の中立を経て、さらに推力板10が下方へ移動して、変速ギヤ13と同期させようとした場合、(ロ)から(イ)の中立に至る際にハブ4の斜面43にならって推力板10が右方向へ回転させられる。
For example, the state shown in FIG. 13D is the case where the sleeve 6 is engaged with the transmission gear 2 in FIG.
That is, when (c) and (b) are followed from FIG. 20 (d) through (i) neutrality, the
この際に、素早い操作で中立(イ)を経て推力板10が下方へ移動した場合、推力板10はその慣性によってこれと係合した両側の同期リングとともに右方への回転を伴いながら移動することになる。このとき、変速ギヤ3との同期のために推力板10が左方へ回転しなければならない場合に、前述の慣性による右方への回転が勝って、同期のために左方へ回転できないまま推力板10が下方へ移動すると、同期作用が起きないで移動することになり、結果としてギヤ鳴りを生じるものである。
At this time, when the
このように、従来例の変速機用同期装置では、一方の変速ギヤと噛み合った状態から他方の変速ギヤへの移動(変速操作)において、素早い操作ではギヤ鳴りを生じることが避けられないという問題がある。
これは、上記で説明したように、一方の同期リング5と他方の同期リング5とをキー7を介して連結しているため、1個の推力板10でいずれの変速ギヤ側へ操作しても同期させる構造にせざるを得ないからである。
This is because, as described above, one synchronization ring 5 and the other synchronization ring 5 are connected via a key 7, so that one
解決しようとする問題点は、一方の変速ギヤと噛み合った状態から他方の変速ギヤへの素早い移動(変速操作)において、ギヤ鳴りを生じることがある点である。
本発明の目的は、簡単な構造で同期能力を向上させながら、素早い変速操作においてギヤ鳴りを生じない同期装置を提供することにある。
The problem to be solved is that a gear squeal may occur in a quick movement (shift operation) from a state in which it is engaged with one transmission gear to the other transmission gear.
An object of the present invention is to provide a synchronizer that does not generate gear ringing in a quick shifting operation while improving the synchronization capability with a simple structure.
本発明の変速機用同期装置は、スラストピースが一方の同期リングに向かって移動した場合にはハブの斜面に当接して自己サーボ作用を起こし、他方の同期リングへ向かう方向に移動した場合にはハブに対して回転移動しないようにするとともに、一方の同期リングと他方の同期リングの連結をせず、スラストピースと同期リングが軸方向に離れた際にスプリングを介して回転方向の位相が大きくずれないようにしたことを最も主要な特徴とする。 When the thrust piece moves toward one of the synchronization rings, the transmission synchronization device of the present invention abuts against the inclined surface of the hub to cause a self-servo action and moves in the direction toward the other synchronization ring. Does not rotate with respect to the hub, and does not connect one synchronization ring to the other synchronization ring. The most important feature is that it does not deviate significantly.
すなわち、一方の同期リングとの間で自己サーボ作用を起こすスラストピースが他方の変速ギヤへ向かう移動によって、変形しつつ他方の同期リングを押圧するスプリングを設け、該スプリングは一方の同期リングと回転方向に係合する形状とした。 That is, a spring that presses the other synchronization ring while being deformed by the movement of the thrust piece that generates a self-servo action with the one synchronization ring toward the other transmission gear is provided, and the spring rotates with the one synchronization ring. The shape is engaged in the direction.
このため、ハブの両側に変速ギヤがあって、それぞれに同期リングを配置し、一方の同期リングに向かう移動において自己サーボ作用を起こすスラストピースと、他方の同期リングに向かう移動で自己サーボ作用を起こすスラストピースとを有し、それぞれのスラストピースと同期リングとの間にスプリングを介在させた。 For this reason, there are transmission gears on both sides of the hub, each having a synchronization ring, a thrust piece that causes self-servo action in movement toward one synchronization ring, and self-servo action in movement toward the other synchronization ring. The thrust piece was raised, and a spring was interposed between each thrust piece and the synchronization ring.
本発明の変速機用同期装置は、簡単な構造で、同期リングに生ずる摩擦トルクを軸方向のスラストに変換して、これを、同期リングを押圧する力の一部にすることで、スリーブからの押圧力に対して同期能力(摩擦トルク)を向上することを実現しながら、一方の変速ギヤと噛み合った状態から他方の変速ギヤへの、素早い変速操作においてギヤ鳴りの発生を防ぐことができる。
The transmission synchronizer of the present invention has a simple structure, converts the friction torque generated in the synchronization ring into axial thrust, and makes this a part of the force that presses the synchronization ring. It is possible to prevent the occurrence of gear squeal in quick shifting operation from the state of meshing with one transmission gear to the other transmission gear while realizing the improvement of the synchronization capability (friction torque) with respect to the pressing force of .
以下、本発明の実施の形態に係る変速機用同期装置を、各実施例に基づき図とともに説明する。 Hereinafter, a transmission synchronization apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings based on each example.
図1は、本発明の1実施例に係る変速機用同期装置の主要部の断面図であって、図2におけるA−O−A線の断面である。図2は、図1における入力軸10と3速ギヤ12と4速ギヤ14および3速ギヤ12側の同期リング16とスプリング18とを取り去って右側(3速ギヤ12側)から見た外観図である。
また、図3は図1の上側の要部を拡大したものであり、細部の符号を記入してある。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a transmission synchronization apparatus according to one embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along line A-O-A in FIG. FIG. 2 is an external view of the
Further, FIG. 3 is an enlarged view of the main part on the upper side of FIG.
入力軸10は、図示しないクラッチを介してエンジンと連結可能になっている。
入力軸10にはハブ20が、これらに形成したスプライン10a、20a同士で回転方向に一体に結合されており、ブッシュ22が同図中左側から圧入されて入力軸10と一体になっている。したがって、ハブ20は入力軸10に固定されている。
The
A
ハブ20は、ボス部20bから外側へ延びるフランジ部20cと、このフランジ部20cの外周の環状部20dにスプライン20eが形成され、ハブ20にはスリーブ24が、これらに形成されたスプライン20e、24a同士で軸方向に相対移動可能に係合している。
The
そして、入力軸10には、ベアリング26aを介して3速ギヤ12が、ブッシュ22の外側にベアリング26bを介して4速ギヤ14が、それぞれハブ20を挟むように配置され、回転自在に支持されている。
なお、3速ギヤ12および4速ギヤ14は本発明の変速ギヤを構成し、それぞれ図示しない出力軸側の相手ギヤと噛み合っており、それらを通じて車両の車輪と連結されている。
On the
The third speed gear 12 and the
3速ギヤ12および4速ギヤ14のハブ20側には、スリーブ24のスプライン24aと噛み合うスプライン12aおよび14aと、円錐状の摩擦面12b、14bが形成してある。
On the
スリーブ24にはこの外周にフォーク溝24bが形成され、ここに図示しないシフトフォークが摺動可能に嵌め合わされて、図示しないシフトレバーにより、これに連動するシフトフォークを介してスリーブ24を軸方向に移動可能にとしている。
A
スリーブ24は、図1の状態のようにハブ20のスプライン20eのみに噛み合いスプライン12a、14aとは噛み合わない中立位置、図1の状態から右方へ所定量移動したときは、スリーブ24の左方部分がハブ20のスプライン20eに噛み合ったまま右方部分が3速ギヤ12のスプライン12aに噛み合う3速位置、図1の状態から左方へ所定量移動したときは、スリーブ24の右方部分がハブ20のスプライン20eに噛み合ったまま左方部分が4速ギヤ14のスプライン14aに噛み合う4速位置となるように、スリーブ24の長さおよび位置関係を設定する。
The sleeve 24 is engaged with only the
3速ギヤ12および4速ギヤ14とハブ20との間には、互いに同じ形状の同期リング16、16がそれぞれ配置されている。
これらの同期リング16には、摩擦面12b、14bに対応した摩擦面16a、16aがそれぞれ形成されており、後述するように摩擦面12bおよび16a同士と、摩擦面14bおよび16a同士が、圧接されたとき同期作用を行う。
Between the third speed gear 12 and the
These
各同期リング16とハブ20およびスリーブ24との間には、スラストピース28が各同期リング16にそれぞれ3個ずつ配置されている。
また、両同期リング16と各3個のスラストピース28との間にはそれぞれスプリング18、18が配置されている。
Three
Further,
以上のように各構成部品が配置されているが、これらの形状と各構成部品間の関係を詳述する。
ハブ20は図4、図5に示してあり、図4が図2に対応したハブ20の外観図であり、図5は図4の上方から展開形状で見たハブ20の部分拡大外観図である。
なお、分かりやすくするため、図4は図2に対してやや回転した状態で描いてある。
Each component is arranged as described above. The relationship between these shapes and each component will be described in detail.
The
For ease of understanding, FIG. 4 is depicted in a slightly rotated state with respect to FIG.
ハブ20は、フランジ部20cから環状部20dにかけて、周上に切り欠き20f、20gが交互に各3カ所ずつ形成してある。
切り欠き20fの幅は3速ギヤ12側が広く、4速ギヤ14側が狭くなっており、その中間部に斜面20h、20iが形成されている。
切り欠き20gの幅は4速ギヤ14側が広く、3速ギヤ12側が狭くなっており、その中間部に斜面20j、20kが形成されている。
The
The width of the
The width of the
これらの斜面20h、20i、20j、20kは、後述するようにスラストピース28が当接してここに回転方向の力が作用すると、これを軸方向の力に方向変換してスラストピース28を押圧するようになっている。
外周に形成したスプライン20eのうちNで示す3ヶ所は溝幅が狭くなっており、後述するようにスリーブ24のガイドスプライン24hがここに係合する。
These
Of the
スリーブ24は図6、図7に示してあり、図6が図2に対応したスリーブ24の正面外観図であり、図7は図6における矢視Bを展開形状で見た部分拡大外観図である。
各スプライン24aの軸方向両端にはチャンファ24c、24dが形成されており、内周には溝24eが形成される。この溝24eの両側面は押圧面24f、24gを構成する。
また、Mで示す3ヶ所はガイドスプライン24hであり、他のスプライン24aより歯幅が狭くなっており、前述のハブ20のNで示した部分に係合する。
The sleeve 24 is shown in FIGS. 6 and 7, and FIG. 6 is a front external view of the sleeve 24 corresponding to FIG. 2, and FIG. 7 is a partially enlarged external view of the arrow B in FIG. is there.
Further, three locations indicated by M are
同期リング16は図8、図9、図10に示してあり、図8が図1に対応した断面図であり、図9は図8を右側から見た外観図である。
また、図10は図9を上から展開形状で見た部分拡大外観図であり、右へ90°回転させて描いてある。
前述のように同期リング16の内側は円錐状の摩擦面16aになっており、摩擦材16bが貼付してあって、3速ギヤ12および4速ギヤ14の摩擦面20b、22bに対面するようにしている。
The
FIG. 10 is a partially enlarged external view of FIG. 9 viewed from the top in a developed shape, and is rotated 90 ° to the right.
As described above, the inner side of the
同期リング16の外周3カ所に突起16cが設けられ、その回転方向両側には側面16d、16eが形成され、ハブ20に向かって軸方向に突き出され、側面16f、16gとともに斜面16h、16iが形成されている。
同期リング16の外周には3カ所に小さなガイドスプライン16jが形成され、そのハブ20側にはガイドチャンファ16k、16lが形成されている。
また、ハブ20側の端面16mがスプリング18と当接可能になっている。
Further, the
スラストピース28は図11、図12、図13に示してある。
図11が図2に対応したスラストピース28の外観図であり、図12が図11のC−Cにおける断面図であり、図13は図11のD−D断面を展開形状で描いてあり、それぞれ拡大図である。
The
11 is an external view of the
スラストピース28は、図11に示すように正面から見た全体形状は円弧状になっており、図12に示す側面28a、28bがスリーブ24の押圧面24f、24gに対応するように溝24e挿入され、溝24e内において回転方向に移動可能になっている。
また、スラストピース28は前述したハブ20の切り欠き20fまたは20gと係合しているので、回転方向の動きはこれら切り欠き20f、20gに規制される。
As shown in FIG. 11, the entire shape of the
Further, since the
スラストピース28の中央部には溝28cが形成され、この溝28cは同期リング16の突起16cに対応するとともに、チャンファ28d、28e、28f、28gと側面28h、28iが形成されている。
すなわち、側面28h、28iは同期リング16の側面16c、16dに対応して両者は摺動可能であり、チャンファ28d、28e、28f、28gは同様に同期リング16の斜面16h、16iに対応しており、後述の同期作用において両者はいずれか同士が当接して押圧力の伝達をするとともに互いに摺動可能である。
A
That is, the side surfaces 28h and 28i are slidable corresponding to the side surfaces 16c and 16d of the
また、スラストピース28の両端部には、ハブ20の斜面20h、20i、20j、20kに対応したスラストチャンファ28j、28k、28l、28mが形成されており、後述するように斜面20h、20i、20j、20kとスラストチャンファ28j、28k、28l、28mはいずれか同士が互いに当接するとともに摺動可能である。
さらに、スラストピース28の径方向内側には内面チャンファ28n、28oが形成され、後述するようにスプリング18と当接可能になっている。
また、3速ギヤ12側の同期作用を行うスラストピース28は、3速ギヤ12側の同期リング16の突起16cおよびハブ20の切り欠き20fと回転方向の位相が合うように配置されている。
Furthermore,
Further, the
すなわち、ハブ20の切り欠き20fは3速ギヤ12側の幅が広くなっており、斜面20h、20iは3速ギヤ12側を向いている。
むろん、4速ギヤ14側の同期作用を行うスラストピース28は、同様にこれと対称に配置されている。
That is, the
Of course, the
スプリング18の形状を図14、図15、図16に示す。
図14は図2に対応した外観図であり、図15は図14の上から展開形状で見た部分拡大外観図であり、図16は図14のE−Eの拡大断面図である。
The shape of the
14 is an external view corresponding to FIG. 2, FIG. 15 is a partially enlarged external view seen from the top of FIG. 14, and FIG. 16 is an enlarged cross-sectional view taken along line EE of FIG.
スプリング18は、図14に示すリング部18aの外周の3ヵ所が図15、16に示すように折り曲げてあり、それぞれハブ20の切り欠き20fまたは20gに入るような舌部18bと、同期リング16の外側方向へ折り曲げられた押圧舌18cを形成してある。なお、図16において舌部18bの形状を説明するためこれを仮想線で描いた。
The
各3ヵ所の舌部18bと押圧舌18cとは基本的な形状は同じであるが、回転方向で見ると図14に示すようにPで示した1ヵ所のみ方向が異なるようになっている。
このため、3速ギヤ12側にあるスプリング18の舌部18bが4速ギヤ14側の同期リング16の突起16cの側面16fおよび16gに当接して、回転方向において一定の遊びを有して係合されるとともに、ハブ20の切り欠き20fまたは20gに対しても一定の遊びを持ちながら回転方向に係合している。
Each of the three
For this reason, the
むろん、4速ギヤ14側にあるスプリング18も同様に対称に係合している。
円周上3ヵ所の押圧舌18cは、後述するようにスラストピース28によって押圧されて、径方向内側へ圧縮されてリング部18aが三角形状になるようにわずかに変形させる。
Of course, the
The
また、押圧舌18cの斜面18dはスラストピース28のチャンファ28d、28e、28f、28gに当接可能であり、後述するように例えば3速ギヤ12への変速操作が終了した状態にあっては、3速ギヤ12側のスプリング18は、端面18eが当接したスラストピース28を介してハブ20と回転方向で一体になる。
Further, the
上記の説明で分かるように、3速ギヤ12側のスプリング18の舌部18bおよび押圧舌18cは、4速ギヤ14側の同期リング16の突起16cと回転方向の位相が合うように配置されており、4速ギヤ14側のスプリング18も同様に対称に配置されている。
As can be seen from the above description, the
次に、図1に示した同期装置の作動を説明する。
分かり易くするため、最初に図17、図18に示す拡大展開図を基に説明する。
すなわち、図17は、中立状態の図1の上方から見た部分展開図であり、左へ90°回転させて描いてある。
Next, the operation of the synchronization device shown in FIG. 1 will be described.
For the sake of easy understanding, description will be made based on the enlarged development views shown in FIGS.
That is, FIG. 17 is a partially developed view seen from above in FIG. 1 in a neutral state, and is drawn by being rotated 90 ° to the left.
図17は、ハブ20から4速ギヤ14のスプライン14aまでを描いてあり、ハブ20はスプライン20eを除いた外観を、スリーブ24はスプライン22aおよびガイドスプライン24hのみ描いた部分断面を細線で、4速ギヤ14側の同期リング16は突起16cおよびガイドスプライン16jを中心とした部分外観を、スラストピース28は図13に示した図11のD−D断面を、それぞれ描いてある。
図17はスプリング18を省略してあるが、図18は、図17からスリーブ24を除くとともに4速ギヤ14側のスプリング18と3速ギヤ12側の同期リング16の一部を追加して描いたものである。
FIG. 17 illustrates the
Although FIG. 17 omits the
なお、図1に見るようにハブ20を中心に、3速ギヤ12側も4速ギヤ14側と対称の形状および構造になっており、作動も基本的に同じであるので、中立状態から4速ギヤ14側への変速における作動を中心に説明する。
As shown in FIG. 1, the 3rd speed gear 12 side has a symmetrical shape and structure with the
図18において、スラストピース28は、ハブ20の切り欠き20f、20gの内部にあって、中立状態においては図示のように切り欠き20f、20gに当接しているので、回転方向(図18の左右方向)には移動できない。
4速ギヤ14側の同期リング16は、突起16cが左側のスラストピース28の溝28cに係合しているが、中立状態においては図に見るように回転方向に若干の隙間をもっているので、スラストピース28に対して相対回転可能である。
スプリング18は、4速ギヤ14側に配置されたもののみ描いたが、3速ギヤ12側のスプリング18もO点を基準に点対称に配置されている。
In FIG. 18, the
In the
Although only the
以下、図19乃至図23を基にスリーブ24とともにスラストピース28が4速ギヤ14側へ順次移動するステップごとに説明する。なお、図19は、図18からスプリング18と3速ギヤ12側の同期リング16を除いて図1と同じ尺度に縮小して描いた中立状態であり、スリーブ24はガイドスプライン24hのみを描いたものである。
Hereinafter, each step in which the
以下、スリーブ24はハブ20に対して図20、図21と順次軸方向(図中の上下方向)に4速ギヤ14側へ移動する。
そして、最後の図23は再び拡大して、スリーブ24のプライン24a、4速ギヤ14側のスプリング18および3速ギヤ12側の同期リング16の一部を描いてある。
なお、分かり易くするため図19から図22にかけて、一点鎖線でハブ20の切り欠き20f、20gの中心を描いてある。
図19および図20において左側に描いた矢印は、4速ギヤ14がハブ20などに対して相対回転していることを示す。
Thereafter, the sleeve 24 moves toward the
Then, the last FIG. 23 is enlarged again to depict a portion of the sleeve 24, the
For the sake of clarity, the centers of the
19 and 20, the arrow drawn on the left side indicates that the
始めに、図19に示す中立位置から、図示しないシフトフォークによってスリーブ24が4速ギヤ14側へ押されて移動を始めると、最初にスラストピース28の内面チャンファ28nがスプリング18に当接し(図3の3速ギヤ12側も参照)、これを介して同期リング16を4速ギヤ14側へ押す。
すなわち、リング形状のスプリング18を三角形状に変形させるのに要する力に見合った、軸方向の荷重が押圧力として同期リング16に作用する。
First, when the sleeve 24 is pushed toward the
That is, an axial load corresponding to the force required to deform the ring-shaped
図20は、スプリング18の張力にうち勝ってスリーブ24が4速ギヤ14側へやや進んだ状態であり、図示はしていないが、この際にスプリング18は3カ所のスラストピース28によって径方向内側へ押され、前述のように三角形状に変形して、スラストピース28はスプリング18の径方向外側に乗り上げている。
FIG. 20 shows a state in which the tension of the
それとともに、スプリング18から軸方向に押圧された同期リング16は、摩擦面16aが4速ギヤ14の摩擦面14bに押しつけられ、相対回転差がある両者の間に摩擦が生じる。
この摩擦トルクにより同期作用が始まり、同期リング16は4速ギヤ14につられて、ハブ20に対してやや相対回転する。
At the same time, the synchronizing
Synchronous action is started by this friction torque, and the synchronizing
一方、このときにスラストピース28はスリーブ24とともに4速ギヤ14側へ若干移動しているので、同期リング16に作用する摩擦トルクによって同期リング16と一緒に右側方向に回転して、スラストチャンファ28jがハブ20の斜面20iに当接し、同期リング16で生じた摩擦トルクは斜面20iに作用する。
このとき、図24に示す拡大図のように、ハブ20の斜面20iにおいて摩擦トルクTfによって軸方向の力Ftが生じ、これがスラストピース28を4速ギヤ14側へ押すスラストになる。
On the other hand, at this time, the
At this time, as shown in the enlarged view of FIG. 24, the axial force Ft is generated by the friction torque Tf on the inclined surface 20i of the
したがって、スリーブ24が図示しないシフトフォークから押圧される力をFmとした場合、スラストピース28が同期リング16を4速ギヤ14側へ押圧する力は、FmとFtの和になる。
Therefore, when the force with which the sleeve 24 is pressed from a shift fork (not shown) is Fm, the force with which the
すなわち、摩擦トルクTfを発生させるために同期リング16を軸方向へ押す押圧力のうち、Ftは摩擦トルクによって発生する自己サーボ力であり、Fmに付加されて同期リング16を押圧するので、自己サーボ力がない同期装置に比べて同じ摩擦トルク(同期力)を得るのに要するスリーブ24からの押圧力はFtだけ小さくて済むことになる。これが、自己サーボ力による倍力作用で同期性能が向上する原理である。
That is, of the pressing force that pushes the
図20は、同期リング16がFm+Ftで押圧されて同期作用を行い、ハブ20に対する4速ギヤ14の相対回転差がやや縮小した状態を表している。
図24および図20で分かるように、スラストピース28はチャンファ28fが同期リング16の斜面16hと当接し、これを軸方向に押圧している。
FIG. 20 shows a state in which the
As can be seen in FIGS. 24 and 20, in the
したがって、チャンファ28fと斜面16hの傾斜角を適切に設定しておくことにより、同期リング16と4速ギヤ14との間に相対回転差があって前述の摩擦トルクが生じている限り、スラストピース28は同期リング16に軸方向の進行を阻止されて4速ギヤ側へ移動することができず、同期リング16を押圧し続け、自己サーボ力Ftもそれに加勢し続ける。
Therefore, by appropriately setting the inclination angles of the
この同期作用によって、やがて、4速ギヤ14と同期リング16との回転差がなくなると、前述の摩擦トルクが消滅するので、スラストピース28はチャンファ28fによって同期リング16を左側へ相対回転させながら4速ギヤ14側へ進行し、図21のようになる。図21は、チャンファ28fが斜面16hを通過し終わった状態である。
As a result of this synchronization action, when the difference in rotation between the 4-
このとき、スリーブ24のガイドスプライン24hが同期リング16のガイドスプライン16jを避けるように通過しようとしているのが分かる。
ここからさらにスリーブ24が4速ギヤ14側へ進行すると図22に至る。
すなわち、スリーブ24の進行とともにスリーブ24のガイドスプライン24hが、同期リング16のガイドスプライン16jをすり抜けているので、この状態では同期リング16がスリーブ24に対して左側への相対回転を規制されている。
At this time, it can be seen that the
From this point, when the sleeve 24 further advances to the
That is, since the
さらにスリーブ24が4速ギヤ14側へ進行して、スプライン24aが4速ギヤ14のスプライン14aと噛み合った状態が図23である。
このように、スプライン24aとスプライン14aとが噛み合う直前において、同期リング16およびこれと一体になった4速ギヤと、ハブ20およびスリーブ24との間で相対回転が規制されるので、スリーブ24と4速ギヤ14の間で相対回転が起きず、スプライン24aとスプライン14aとはスムーズに噛み合うため、互いに衝突して操作フィーリングを悪化させることがない。
FIG. 23 shows a state in which the sleeve 24 further advances toward the
Thus, immediately before the
また、図23で分かるように、スプリング18は斜面18dの先端部がスラストピース28の側面28hと当接して回転方向に係合している。そして、前述のようにスプリング18の舌部18bと3速ギヤ12側の同期リング16の突起16cとが回転方向に遊びを有して係合している。
Further, as can be seen in FIG. 23, the tip of the
以上の説明でわかるように、同じ同期容量(摩擦トルク)を得るためにスリーブ24がスラストピース28を介して同期リング16を押圧する荷重は、従来例よりFtだけ小さく済むので、Fmの値を同じとして比較すると同期性能が高くなり、その倍率は以下になる。
(Fm+Ft)/Fm
As can be seen from the above description, the load with which the sleeve 24 presses the
(Fm + Ft) / Fm
しかも、スラストピース28は、4速ギヤ14側への移動において倍力作用を行う3個と、3速ギヤ12側への移動において倍力作用を行う3個の、計6個であり、それぞれが独立して作用を行う。
そのため、一方の4速ギヤ14側へスリーブ24が移動した状態では他方の3速ギヤ12側で倍力作用をするスラストピース28は回転方向において中立位置にあり、スプリング18を介して3速ギヤ12側の同期リング16と回転方向に係合している。
In addition, there are a total of six thrust pieces 28: three that perform a boosting action in the movement toward the
Therefore, in a state where the sleeve 24 is moved to the one of the four-speed gears 14 side, the
したがって、本実施例の変速機用同期装置では、例えば4速から3速へ素早い操作を行っても3速ギヤ12側で倍力作用をするスラストピース28は回転方向において中立位置から3速ギヤ12側の同期リング16を押し始めるので、従来のように慣性で逆方向へ回転移動しながら同期作用に入ることは起き得ず、ギヤ鳴りを防いで安定した同期作用を得ることができる。
Therefore, in the transmission synchronizer of the present embodiment, the
図25乃至図30は、本発明の変速機用同期装置における第2の実施例を表す。
ここでは、実施例1と異なる部分を中心に説明し、実施例1と実質的に同じ部分については同一の符号を付し、それらの説明を省略する。
25 to 30 show a second embodiment of the transmission synchronizer of the present invention.
Here, the description will focus on the parts different from the first embodiment, the same reference numerals are given to the substantially same parts as the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
図25は図3に対応した要部の拡大断面図であり、実施例1とはスプリング18の形状が異なる。
すなわち、スプリング18は図26、図27に示すような形状をしており、各スラストピース28に対応して6個設けてある。
FIG. 25 is an enlarged cross-sectional view of a main part corresponding to FIG. 3, and the shape of the
That is, the
始めに、スプリング18について説明する。
図26は図25に対応してスプリング18の断面を描いたもので、図27のF−Fの断面でもある。図27は図26の上方から見た外観図であり、いずれも拡大図である。
First, the
FIG. 26 shows a cross section of the
スプリング18は、図27に見るように基本形状として略W字形になっており、両腕18d、18eは弾性で外側へ広がるようになっており、その途中にくびれたよう凹部18f、18gを形成してあり、図28に示すようにスラストピース28の溝28cと係合するようになっている。
また、押圧部18hが一方の同期リング16を軸方向に当接して押圧可能になっているとともに、舌部18iが他方の同期リング16の突起16cの内側に当接して径方向外側へ外れないようになっている。
As shown in FIG. 27, the
Further, the
続いて、実施例2の作動について説明する。
実施例2は、上述のようにスプリング18の形状が異なるのみであるので、図28乃至図30に基づいて、主としてスプリング18に関係する部分の作用を説明する。
なお、中立から3速ギヤ12へ向かう移動(変速操作)を中心に説明する。
Subsequently, an operation of the second embodiment will be described.
Since the second embodiment is different only in the shape of the
The description will focus on the movement from the neutral to the third speed gear 12 (shift operation).
図28は、図17に対応したもので、図示しないスリーブ24とともにスラストピース28が中立位置にある状態を示す。
また図29は、スラストピース28が中立位置から3速ギヤ12側へ移動して、図20に対応するようにスラストピース28がチャンファ28dによって同期リング16の斜面16hを押圧している状態を示す。このとき、実施例1の図24で説明したように、スラストピース28のスラストチャンファ28kがハブ20の斜面20jに当接して、摩擦トルクによってスラストを発生させる。
FIG. 28 corresponds to FIG. 17 and shows a state in which the
FIG. 29 shows a state in which the
さらに図30は、図21に対応するように、スラストピース28が同期リング16の斜面16hをすり抜けた状態を示す。
図で分かるように、スプリング18の凹部18f、18gがスラストピース28の溝28cと係合した中立位置から、スラストピース28が3速ギヤ12側へ移動する際に、まず図中左側の4速ギヤ14との同期で倍力作用を発揮するスラストピース28と係合したスプリング18の押圧部18hが3速ギヤ12側の同期リング16に当接して押圧する。
Further, FIG. 30 shows a state in which the
As can be seen in the figure, when the
すなわち、スラストピース28は左側のスプリング18を図29に示す形状のように押し縮めるようにして移動する。このため、スプリング18の張力に応じた力で3速ギヤ12側の同期リング16が押圧されることになる。
That is, the
これによって、3速ギヤ12と同期リング16との間で摩擦トルクが生じると、図29に示すように同期リング16は右方向へ回転して、斜面16hが右側のスプリング18を介してスラストピース28のチャンファ28dに摩擦トルクを伝え、スラストピース28は同期リング16とともに右方向へ回転して、スラストチャンファ28jがハブ20の斜面20hに当接して、スラストを発生させる。
As a result, when a friction torque is generated between the third speed gear 12 and the
以降の倍力作用は実施例1で説明したのと同様であり、同期が終了するとスラストピース28は図30に示すように、スプリング18を変形させながら斜面16hをすり抜ける。
The subsequent boosting action is the same as that described in the first embodiment. When the synchronization is completed, the
詳細の説明は省略するが、実施例1の図19乃至図23で説明したのと同様に、実施例2においても同期作用が終了してスリーブ24が進行するとともに、ガイドスプライン24fがスプライン24hと係合することで、同期終了後における同期リング16のスリーブ24に対する相対回転を規制する。
なお、3速ギヤ12側の同期リング16とこれに自己サーボ作用を起こすスラストピース28とは常にスプリング18を介して係合している。
Although the detailed description is omitted, in the same manner as described in FIG. 19 to FIG. 23 of the first embodiment, in the second embodiment, the synchronization action is finished and the sleeve 24 advances, and the
The
実施例2に示した本発明の変速機用同期装置においても、スラストピース28は常に回転方向中立位置から同期作用に入るので、自己サーボ作用による同期性能の向上を果たしながら素早い操作においてギヤ鳴りを生ずることなく、安定した同期作用を得ることができる。
Also in the transmission synchronizer of the present invention shown in the second embodiment, the
また、上記で挙げた従来例の場合、同期リングの傾斜面はそれぞれ周上に3ヵ所しかないため、同期リングを銅合金で製造した場合に傾斜面が磨耗しやすく、耐久性が確保できないという問題もあるが、本実施例の変速機用同期装置にあっては、スラストピース28のチャンファ28d、28e、28f、28gと、同期リング16の斜面16h、16iとの間にスプリング18が介在するため、同期リング16が銅合金で製造された場合であっても、斜面16h、16iの磨耗を防ぐことができるというメリットもある。
In addition, in the case of the conventional example described above, since there are only three inclined surfaces of the synchronization ring on the circumference, when the synchronization ring is made of a copper alloy, the inclined surface is easily worn and durability cannot be secured. Although there is a problem, in the transmission synchronizer of this embodiment, the
以上説明したように、上記各実施例の変速機用同期装置は、同期時の摩擦トルクを活用した自己サーボ作用によって同期性能の向上を得ながら、素早い操作においてもギヤ鳴りしない安定した同期作用を得ることができる。 As described above, the transmission synchronizer of each of the above-described embodiments achieves a stable synchronization action that does not cause a gear ring even in a quick operation, while improving the synchronization performance by the self-servo action utilizing the friction torque at the time of synchronization. Obtainable.
なお、実施例1、実施例2は、入力軸10上に同期装置を配置した場合について説明したが、出力軸側に配置しても同様の作用をすることは言うまでもない。
また、ハブ20の斜面20g、20h、20i、20jと同期リング16の斜面16h、24i、およびこれらに対応するスラストピース28のチャンファ28d、28e、28f、28g、スラストチャンファ28j、26k、26l、26mは、傾斜面として説明したが、螺旋面であってもよい。
In addition, although Example 1 and Example 2 demonstrated the case where a synchronizer was arrange | positioned on the
Further, the
本発明の変速機用同期装置は、当業者の一般的な知識に基づいて、摩擦面における摩擦係数を高めるために同期リングの摩擦面にネジや油溝を形成するなどの変更を加えた態様で実施することができるとともに、摩擦面に適切な材料を用いることによって安定した同期性能の向上を得ることや、マルチコーンと呼ばれる摩擦面を複数備えた同期装置に応用することができる。 The transmission synchronization device of the present invention is a mode in which a screw or an oil groove is formed on the friction surface of the synchronization ring to increase the friction coefficient on the friction surface based on general knowledge of those skilled in the art. In addition, it is possible to obtain a stable improvement in synchronization performance by using an appropriate material for the friction surface, or to apply to a synchronization device having a plurality of friction surfaces called multi-cones.
倍力作用による同期性能の向上を果たしながら、素早い操作においてもギヤ鳴りを生ずることなく安定した同期作用を得ることができるので、特に小型化や製造コストの低減を要求される乗用車用変速機に適用してメリットを得ることができるとともに、アクチュエーターで変速操作を行う同期装置を備えた変速機などに適用することができる。 While improving the synchronization performance by boosting action, it is possible to obtain stable synchronization action without causing gear ringing even in quick operation, especially for passenger vehicle transmissions that are required to be downsized and reduce manufacturing costs It can be applied to obtain a merit, and can be applied to a transmission equipped with a synchronization device that performs a shift operation with an actuator.
10 入力軸
12 3速ギヤ
14 4速ギヤ
16 同期リング
18 スプリング
20 ハブ
22 ブッシュ
24 スリーブ
26 ベアリング
28 スラストピース
DESCRIPTION OF
Claims (2)
該軸に固定されるボス部から径方向外側に延ばしたフランジ部の外周に複数の切り欠きとスプラインとを形成するとともに、前記切り欠きに回転方向の力を軸方向の力に転換可能な斜面を形成したハブと、
内周にスプラインと該スプラインの軸方向中央部に溝とがそれぞれ形成され、前記ハブの前記スプラインに軸方向摺動可能に支持されたスリーブと、
該スリーブが嵌合可能なスプラインおよび摩擦面が前記ハブ側に一体的に設けられ、前記ハブの軸方向両側にそれぞれ配置された変速ギヤと、
該それぞれの変速ギヤの前記摩擦面に圧接可能な摩擦面が形成されるとともに、外周にチャンファを有する突起が設けられ、前記各変速ギヤにそれぞれ対応して前記ハブの軸方向両側に配置された同期リングと、
前記スリーブの溝に回転方向に摺動可能に挿入され、前記ハブの切り欠き内を軸方向移動可能であり、前記スリーブから軸方向に押圧されて、前記同期リングの前記チャンファを押圧する過程で該押圧中の同期リングに生ずる摩擦トルクを前記ハブの前記斜面に伝えるスラストピースと、
該スラストピースの前記変速ギヤのいずれか一方へ向かう軸方向移動によって変形しつつ該変速ギヤ側の同期リングを押圧するとともに前記変速ギヤの他方側の同期リングと回転方向に係合するスプリングと、
を備え、
前記ハブの切り欠きは、前記スラストピースが、中立位置から前記一方の同期リングに向かって軸方向に移動した場合には前記ハブに対する回転を許容されて前記ハブの斜面に当接可能であり、中立位置から前記他方の同期リングに向かって移動した場合には前記ハブに対して回転しないような形状に形成したことを特徴とする変速機用同期装置。 A shaft that transmits power,
A slope having a plurality of notches and splines formed on the outer periphery of a flange portion extending radially outward from a boss portion fixed to the shaft and capable of converting rotational force into axial force in the notches With the hub formed,
A sleeve formed with a spline on the inner periphery and a groove in the axially central portion of the spline, and supported by the spline of the hub so as to be slidable in the axial direction;
A spline and a friction surface into which the sleeve can be fitted are integrally provided on the hub side, and transmission gears respectively disposed on both sides in the axial direction of the hub;
Friction surfaces that can be pressed against the friction surfaces of the respective transmission gears are formed, and protrusions having chamfers are provided on the outer periphery, and are arranged on both axial sides of the hub corresponding to the respective transmission gears. A synchronization ring,
In the process of being inserted into the groove of the sleeve so as to be slidable in the rotational direction, movable in the axial direction in the notch of the hub, and pressed in the axial direction from the sleeve to press the chamfer of the synchronization ring. A thrust piece for transmitting friction torque generated in the synchronizing ring during pressing to the inclined surface of the hub;
A spring that presses the synchronization ring on the transmission gear side while being deformed by the axial movement of the thrust piece toward one of the transmission gears and engages with the synchronization ring on the other side of the transmission gear in a rotational direction;
With
The notch of the hub is allowed to rotate with respect to the hub when the thrust piece moves in the axial direction from the neutral position toward the one synchronization ring, and can contact the inclined surface of the hub. A transmission synchronization device, wherein the transmission synchronization device is formed so as not to rotate with respect to the hub when moved from a neutral position toward the other synchronization ring.
2. The transmission synchronization device according to claim 1, wherein the thrust piece presses a chamfer of the synchronization ring through the spring.
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JP2015169278A (en) * | 2014-03-07 | 2015-09-28 | 本田技研工業株式会社 | synchromesh device |
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