JP2009138825A - 変速機の同期装置 - Google Patents

Abstract

【課題】変速機の同期装置に供給される潤滑油量の適正化を図る。
【解決手段】回転軸たるメインシャフト２２と一体化されたシンクロナイザハブ１２と、シンクロナイザハブ１２の外周に摺動可能に嵌合されたシンクロナイザスリーブ１４と、シンクロナイザスリーブ１４の軸方向変位に伴って、被同期側回転部材たるシンクロナイザコーン２０の摩擦面に押し付けられるシンクロナイザリング１８と、を含んで構成される変速機の同期装置において、シンクロナイザハブ１２に、オイルポンプから内周に供給された潤滑油を外周に導入する少なくとも１つの油路１２Ａを形成すると共に、その回転速度が所定値以上となったときに、油路１２Ａを閉塞する油路閉塞機構２６を組み込む。
【選択図】図１

Description

本発明は、変速機の同期装置に供給される潤滑油量の適正化を図る技術に関する。

同期噛合式変速機には、変速時に回転速度の異なる同期側回転部材と被同期側回転部材を同期させるために、周速度差により発生する摩擦力を利用した各種同期装置が備えられている。同期装置の潤滑は、実開平５−７３３５２号公報（特許文献１）に記載されるように、メインシャフト及びシンクロナイザハブに夫々形成された油路を介して、オイルポンプから供給される潤滑油で行われる。
実開平５−７３３５２号公報

ところで、メインシャフトの回転速度が上昇すると、オイルポンプの吐出量及び油路内の潤滑油に作用する遠心力が夫々増加し、同期装置へと供給される潤滑油量が増え過ぎてしまうおそれがある。同期装置へと供給される潤滑油量が多過ぎると、同期側回転部材及び被同期側回転部材の摩擦面の油切りが不十分となり、これらが相対回転して「ギヤ鳴き」が発生してしまうことが想定される。

そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑み、回転軸と一体的に回転するシンクロナイザハブに、遠心力を利用して潤滑油供給量を絞る機構を組み込むことで、潤滑油量の適正化を図った変速機の同期装置を提供することを目的とする。

このため、請求項１記載の発明では、回転軸と一体化されたシンクロナイザハブと、前記シンクロナイザハブの外周に摺動可能に嵌合されたシンクロナイザスリーブと、前記シンクロナイザスリーブの軸方向変位に伴って、被同期側回転部材に形成された摩擦面に押し付けられるシンクロナイザリングと、を含んで構成される変速機の同期装置において、前記シンクロナイザハブに、その内周に供給された潤滑油を外周に導入する少なくとも１つの油路を形成すると共に、その回転速度が所定値以上となったときに、前記油路を閉塞する油路閉塞機構を組み込んだことを特徴とする。

請求項２記載の発明では、前記油路閉塞機構は、テーパ形状の座面が形成された油路の大径側に内挿される球状弁体と、該球状弁体を座面から離れる方向に付勢する弾性部材と、を含んで構成されたことを特徴とする。
請求項３記載の発明では、前記座面には、複数の突起が突出形成されたことを特徴とする。

請求項４記載の発明では、前記油路の大径側には、前記球状弁体が脱落することを防止するスナップリングが取り付けられたことを特徴とする。
請求項５記載の発明では、前記油路閉塞機構は、基端部がシンクロナイザハブの内周面に固定されつつ、板面がシンクロナイザハブの内周面から徐々に離れる方向に延びる弾性変形可能な板状弁体と、該板状部材の先端部に固定される錘と、を含んで構成されたことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、シンクロナイザスリーブの軸方向変位に伴って、シンクロナイザリングが被同期側回転部材に形成された摩擦面に押し付けられると、その摩擦面で発生する摩擦力により同期側回転部材と被同期側回転部材の同期が行われる。このとき、回転軸と一体化されたシンクロナイザハブの回転速度が所定値未満であれば、油路閉塞機構によりシンクロナイザハブの油路が閉塞されていないため、潤滑油はすべての油路を介してシンクロナイザハブの外周へと供給される。一方、シンクロナイザハブの回転速度が所定値以上になると、油路閉塞機構によりシンクロナイザハブの油路が閉塞されるため、潤滑油は油路閉塞機構が組み込まれていない油路のみを介してシンクロナイザハブの外周へと供給される。このため、潤滑油供給量は、シンクロナイザハブの回転速度が所定値以上の領域で絞られることから、シンクロナイザリング及び被同期側回転部材の摩擦面の油切りが不十分となることが抑制され、「ギヤ鳴き」を発生し難くすることができる。

請求項２記載の発明によれば、球状弁体に作用する遠心力により、弾性部材の付勢力に抗して球状弁体が座面に着座するため、その弾性係数を適切に設定することで、シンクロナイザハブの回転速度が所定値以上となったときに油路を閉塞することができる。
請求項３記載の発明によれば、座面に複数の突起が突出形成されているため、球状弁体が座面に密着せず、シンクロナイザハブの回転速度が所定値以上のときにも油路が完全に閉塞されることがない。このため、シンクロナイザハブに１つの油路のみが形成されている場合であっても、その外周に潤滑油が供給されなくなることを防止できる。

請求項４記載の発明によれば、球状弁体が脱落することを防止できる。
請求項５記載の発明によれば、シンクロナイザハブの回転速度に応じた遠心力が錘に作用することから、その弾性係数を適宜設定することで、回転速度が所定値以上となったときに油路を閉塞することができる。

以下、添付された図面を参照して本発明を詳述する。
図１は、本発明が適用される変速機のボルグワーナ式同期装置（以下「同期装置」という）を示す。
同期装置１０は、シンクロナイザハブ１２と、シンクロナイザスリーブ１４と、シンクロナイザディテント１６と、シンクロナイザリング１８と、被同期側回転部材たるシンクロナイザコーン２０と、を含んで構成される。

シンクロナイザハブ１２は、回転軸たるメインシャフト２２と一体化されるべく、メインシャフト２２の外周にスプライン結合される。シンクロナイザハブ１２の外周には、変速操作力が伝達されるシフトフォーク（図示省略）により図中左右方向に摺動するシンクロナイザスリーブ１４がスプライン結合される。また、シンクロナイザハブ１２の外周には、その円周を略３等分した各位置に、略円形断面を有するロックプランジャ１６Ａ及びシンクロナイザスプリング１６Ｂを内蔵したシンクロナイザディテント１６が組み込まれる。一方、シンクロナイザスリーブ１４の内周には、シンクロナイザディテント１６に対向する３位置に、シンクロナイザスプリング１６Ｂにより半径外方に付勢されるロックプランジャ１６Ａの頭部を収納すべく、軸方向に延びる溝１４Ａが形成される。

シンクロナイザリング１８の内周は、被同期側ギヤ２４に固着されるシンクロナイザコーン２０のテーパコーン部に嵌合される。シンクロナイザハブ１２に対向するシンクロナイザリング１８の側面には、シンクロナイザディテント１６が組み込まれるシンクロナイザハブ１２の溝に嵌合する突起が３箇所突出形成される。また、シンクロナイザリング１８の突起の円周方向の幅は、シンクロナイザハブ１２の溝より狭くなっており、円周方向に所定角度だけ相対的に回転できるようになっている。

かかる同期装置１０において、変速機の変速が行われるときには、シフトフォークによるシンクロナイザスリーブ１４の軸方向変位に伴って、シンクロナイザリング１８がシンクロナイザコーン２０の摩擦面に押し付けられる。そして、シンクロナイザリング１８及びシンクロナイザコーン２０の摩擦面に発生した摩擦力により、これらの回転速度が等しくなって同期が行われる。

同期装置１０の潤滑系として、メインシャフト２２の内部には、その軸心に延びる第１油路２２Ａと、ここからシンクロナイザハブ１２の内周に向かって半径方向に延びる第２油路２２Ｂと、が形成される。また、シンクロナイザハブ１２には、メインシャフト２２の第２油路２２Ｂから供給された潤滑油を外周へと導入すべく、その内周面から外周面へと被同期側ギヤ２４の方向に斜めに貫通する油路１２Ａが複数形成される。そして、図示しないオイルポンプから吐出される潤滑油は、メインシャフト２２の第１油路２２Ａ及び第２油路２２Ｂ、並びに、シンクロナイザハブ１２の油路１２Ａを介して、シンクロナイザスリーブ１４，シンクロナイザディテント１６，シンクロナイザリング１８及びシンクロナイザコーン２０（以下「潤滑箇所」という）へと供給される。

シンクロナイザハブ１２には、その回転速度が所定値以上となったときに、遠心力を利用して油路１２Ａを閉塞する油路閉塞機構２６が組み込まれる。油路閉塞機構２６の具体的構成としては、図２に示すように、テーパ形状の座面が形成された油路１２Ａの大径側に内挿されるボールなどの球状弁体２６Ａと、これを座面から離れる方向に付勢するコイルスプリングなどの弾性部材２６Ｂと、を含んで構成される。ここで、弾性部材２６Ｂの弾性係数は、シンクロナイザハブ１２の回転速度が所定値となったときに、図３に示すように、球状弁体２６Ａに作用する遠心力により、弾性部材２６Ｂの付勢力に抗して球状弁体２６Ａが座面に着座し、油路１２Ａを閉塞する値に設定すればよい。また、油路閉塞機構２６としては、球状弁体２６Ａが脱落することを防止すべく、油路１２Ａの開口近傍にスナップリング２６Ｃを取り付けることが望ましい。

なお、油路閉塞機構２６は、潤滑箇所で要求される潤滑油量を考慮し、複数の油路１２Ａのうち少なくとも１つのものに組み込むようにすればよい。また、油路閉塞機構２６としては、ハウジングに球状弁体及び弾性部材が予め収納されたアセンブリを油路１２Ａに組み込むようにしてもよい（以下同様）。
かかる同期装置１０によれば、シンクロナイザハブ１２の回転速度が所定値未満のときには、油路閉塞機構２６により油路１２Ａが閉塞されていないため、オイルポンプから吐出された潤滑油は、すべての油路１２Ａを介して潤滑箇所に供給される。一方、シンクロナイザハブ１２の回転速度が所定値以上になると、油路閉塞機構２６により油路１２Ａが閉塞されるため、オイルポンプから吐出された潤滑油は、油路閉塞機構２６が組み込まれていない油路１２Ａのみを介して潤滑箇所に供給される。このため、潤滑箇所に供給される潤滑油供給量は、図４に示すように、シンクロナイザハブ１２の回転速度が所定値以上の領域で絞られることから、シンクロナイザリング１８及びシンクロナイザコーン２０の摩擦面の油切りが不十分となることが抑制され、「ギヤ鳴き」を発生し難くすることができる。

なお、シンクロナイザハブ１２に１つの油路１２Ａのみが形成されている場合には、これを閉塞すると潤滑ができなくなることから、図５に示すように、座面に複数の突起２６Ｄを突出形成し、座面に球状弁体２６Ａが密着しないようにすればよい。このようにすれば、シンクロナイザハブ１２の回転速度が所定値以上となっても、その油路１２Ａの潤滑油通路が完全に閉塞されないことから、潤滑箇所に潤滑油が供給されなくなることを防止できる。

また、油路閉塞機構２６としては、図６に示すように、油路１２Ａの流入口を閉塞すべく、基端部がシンクロナイザハブ１２の内周面に固定されつつ、板面がシンクロナイザハブ１２の内周面から徐々に離れる方向に延びる弾性変形可能な板状弁体２６Ｅと、その先端部に固定される錘２６Ｆと、を含んで構成するようにしてもよい。このようにすれば、シンクロナイザハブ１２の回転速度に応じた遠心力が錘２６Ｆに作用することから、その弾性係数を適宜設定することで、回転速度が所定値以上となったときに油路１２Ａが閉塞され、潤滑油供給量を絞ることができる。なお、その効果は、図２，３及び５のものと同一であるので、必要があればその説明を参照されたい。

本発明が適用される同期装置の説明図 油路閉塞機構の具体的構成を示す断面図 油路閉塞機構の作動状態を示す断面図 油路閉塞機構による潤滑油供給量の変化特性を示す説明図 油路閉塞機構の変形例を示す断面図 油路閉塞機構の他の変形例を示す断面図

符号の説明

１０ 同期装置
１２ シンクロナイザハブ
１２Ａ 油路
１４ シンクロナイザスリーブ
１８ シンクロナイザリング
２０ シンクロナイザコーン
２２ メインシャフト
２６ 油路閉塞機構
２６Ａ 球状弁体
２６Ｂ 弾性部材
２６Ｃ スナップリング
２６Ｄ 突起
２６Ｅ 板状弁体
２６Ｆ 錘

Claims (5)

1. 回転軸と一体化されたシンクロナイザハブと、
   前記シンクロナイザハブの外周に摺動可能に嵌合されたシンクロナイザスリーブと、
   前記シンクロナイザスリーブの軸方向変位に伴って、被同期側回転部材に形成された摩擦面に押し付けられるシンクロナイザリングと、
   を含んで構成される変速機の同期装置において、
   前記シンクロナイザハブに、その内周に供給された潤滑油を外周に導入する少なくとも１つの油路を形成すると共に、その回転速度が所定値以上となったときに、前記油路を閉塞する油路閉塞機構を組み込んだことを特徴とする変速機の同期装置。
2. 前記油路閉塞機構は、テーパ形状の座面が形成された油路の大径側に内挿される球状弁体と、該球状弁体を座面から離れる方向に付勢する弾性部材と、を含んで構成されたことを特徴とする請求項１記載の変速機の同期装置。
3. 前記座面には、複数の突起が突出形成されたことを特徴とする請求項２記載の変速機の同期装置。
4. 前記油路の大径側には、前記球状弁体が脱落することを防止するスナップリングが取り付けられたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の変速機の同期装置。
5. 前記油路閉塞機構は、基端部がシンクロナイザハブの内周面に固定されつつ、板面がシンクロナイザハブの内周面から徐々に離れる方向に延びる弾性変形可能な板状弁体と、該板状部材の先端部に固定される錘と、を含んで構成されたことを特徴とする請求項１記載の変速機の同期装置。

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