JP2010242886A - Synchronizer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、同期装置に関し、特に、手動変速機に設けられ、回転軸に相対回転可能に取付けられた変速ギヤを回転軸の回転速度に同期させる同期装置に関する。 The present invention relates to a synchronization device, and more particularly, to a synchronization device that is provided in a manual transmission and that synchronizes a transmission gear that is attached to a rotation shaft so as to be relatively rotatable with a rotation speed of the rotation shaft.
一般に、手動変速機は、複数段の変速ギヤ列を有しており、シフトレバーによって変速段を切換えて各段のギヤを噛合させることにより、内燃機関の動力を走行条件に応じて変換して取り出し、駆動輪を駆動している。 In general, a manual transmission has a plurality of speed change gear trains, and the power of the internal combustion engine is converted according to the driving conditions by switching the speed steps with a shift lever and engaging the gears of each step. Take out and drive the drive wheel.
このような手動変速機においては、ギヤの噛み合い状態を切換えて変速する際に、変速を迅速、かつ容易に行うために、同期装置を備えている。 Such a manual transmission is provided with a synchronizing device in order to quickly and easily shift gears when shifting by changing the meshing state of the gears.
この同期装置は、ハブスリーブがシンクロナイザリングを押圧することによって同期荷重を発生させ、回転差を有する変速ギヤとハブスリーブの回転を同期させ、変速ギヤとハブスリーブの同期が完了したときに、シンクロナイザリングのスプラインがハブスリーブのスプラインによって掻き分けられ、次いで、ハブスリーブが変速ギヤに一体的に取付けられたギヤピース部のスプラインを掻き分けることにより、変速が完了する。 This synchronizer generates a synchronous load when the hub sleeve presses the synchronizer ring, synchronizes the rotation of the transmission gear and the hub sleeve having a difference in rotation, and when the synchronization of the transmission gear and the hub sleeve is completed, the synchronizer The spline of the ring is scraped by the spline of the hub sleeve, and then the gear shift is completed by scraping the spline of the gear piece portion integrally attached to the transmission gear.
このような同期装置にあっては、変速ギヤの係合時および同期動作時以外には、シンクロナイザリングのテーパ状のコーン面とこのコーン面に対向するギヤピース部のコーン面とが互いに離間されており、相対回転されている。このとき、シンクロナイザリングは、変速ギヤとハブスリーブとの間に遊嵌されているだけで、径方向への変位がある程度許容された状態となっている。 In such a synchronizer, the tapered cone surface of the synchronizer ring and the cone surface of the gear piece portion opposed to the cone surface are separated from each other except when the transmission gear is engaged and during the synchronous operation. And is relatively rotated. At this time, the synchronizer ring is loosely fitted between the transmission gear and the hub sleeve, and is allowed to be displaced to some extent in the radial direction.
このため、シンクロナイザリングにその径方向へのぶれが生じることがあり、ギヤピース部のコーン面とシンクロナイザリングのコーン面との間の隙間をシンクロナイザリングの円周方向に亘って一定に保持しておくことが困難となる。 For this reason, the synchronizer ring may be shaken in the radial direction, and the gap between the cone surface of the gear piece portion and the cone surface of the synchronizer ring is kept constant over the circumferential direction of the synchronizer ring. It becomes difficult.
このため、シンクロナイザリングとギヤピース部との相対回転中に、このぶれによってシンクロナイザリングのコーン面とギヤピース部のコーン面とが部分的に接触してシンクロナイザリングの引き摺りが発生し、不要な摩擦が生じてしまうことがある。 For this reason, during the relative rotation of the synchronizer ring and the gear piece portion, this vibration causes partial contact between the cone surface of the synchronizer ring and the cone surface of the gear piece portion, causing the drag of the synchronizer ring to generate unnecessary friction. May end up.
このようにシンクロナイザリングの引き摺りトルクによる摩擦抵抗の増大が発生してしまうと、手動変速機の駆動効率が悪化してしまい、結果的に燃費の悪化を招いてしまうおそれがある。 If the frictional resistance increases due to the drag torque of the synchronizer ring in this way, the driving efficiency of the manual transmission is deteriorated, and as a result, the fuel consumption may be deteriorated.
また、上述したように、変速ギヤとハブスリーブの同期が完了してハブスリーブが変速ギヤに一体的に取付けられたギヤピース部を掻き分ける際に、シンクロナイザリングのコーン面が、このコーン面に対向するギヤピース部のコーン面に密着する、所謂、食い付きが発生しまうことがある。 In addition, as described above, when the synchronization of the transmission gear and the hub sleeve is completed and the gear piece portion in which the hub sleeve is integrally attached to the transmission gear is scraped, the cone surface of the synchronizer ring faces the cone surface. There is a case where the so-called biting occurs in close contact with the cone surface of the gear piece portion.
このように食い付きが発生すると、シンクロナイザリングがギヤピースに対して回転しないため、ハズフリーブのスプラインがギヤピース部のスプラインを掻き分ける際にシンクロナイザリングが抵抗となってしまい、ハブスリーブのスプラインのチャンファがギヤピース部のスプラインのチャンファに接触してそれ以上進めないロック状態になることがあり、変速を円滑に行うことができないことがある。 When the bite occurs in this way, the synchronizer ring does not rotate with respect to the gear piece. Therefore, the synchronizer ring becomes a resistance when the spline of the husfreeb separates the spline of the gear piece portion, and the chamfer of the hub sleeve spline becomes the gear piece. May come into a locked state where it cannot touch any further and contact with the spline chamfer of the part, and shifting may not be performed smoothly.
前者のようにシンクロナイザリングの引き摺りトルクが発生するのを防止するものとしては、回転軸に取付けられ、外周にスプラインを有するクラッチハブと、クラッチハブの外周部にスプライン嵌合されるとともに、軸方向に摺動自在に取付けられたハブスリーブと、クラッチハブと共に回転し、内周部にテーパ状のコーン面を有するシンクロナイザリングと、変速ギヤと一体的に形成され、外周部にシンクロナイザリングのコーン面と対向するテーパ状のコーン面と、クラッチハブのスプラインに設けられ、シンクロナイザリングが変速ギヤのコーン面から離間する方向にシンクロナイザリングを付勢するピース部材とを備えた同期装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 In order to prevent the drag torque of the synchronizer ring from being generated as in the former, the clutch hub is attached to the rotating shaft and has a spline on the outer periphery, and the spline is fitted to the outer periphery of the clutch hub. A hub sleeve slidably attached to the clutch, a synchronizer ring that rotates with the clutch hub and has a tapered cone surface on the inner periphery, and a cone surface of the synchronizer ring formed integrally with the transmission gear. And a piece of a cone member provided on a spline of the clutch hub and a piece member for energizing the synchronizer ring in a direction away from the cone surface of the transmission gear. (For example, refer to Patent Document 1).
また、シンクロナイザリングのテーパ状のコーン面が形成された内周面の裏面にあたる外周面に対して、シンクロナイザリングのコーン面を変速ギヤのコーン面から離間させる方向に付勢するばね部材を設けた同期装置も知られている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, a spring member is provided that biases the cone surface of the synchronizer ring in a direction to separate the cone surface of the transmission gear from the cone surface of the transmission gear with respect to the outer peripheral surface corresponding to the back surface of the inner peripheral surface on which the tapered cone surface of the synchronizer ring is formed. A synchronization device is also known (see, for example, Patent Document 2).
これらの同時装置では、簡単な構成で変速ギヤの遊転時(ニュートラル時等)におけるシンクロナイザリングと変速ギヤのコーン面との間の摩擦による引き摺りトルクを低減することができる。 These simultaneous devices can reduce drag torque caused by friction between the synchronizer ring and the cone surface of the transmission gear when the transmission gear is idle (such as neutral) with a simple configuration.
また、後者の同期完了後の食い付きの発生を防止するものとしては、シンクロナイザリングのコーン面およびギヤピース部のうちのいずれか一方を2段階に傾斜させるとともに、一方のコーン面を弾性材層により形成したものがある(例えば、特許文献3参照)。 In order to prevent the occurrence of biting after the latter synchronization is completed, either the cone surface of the synchronizer ring or the gear piece portion is inclined in two stages, and one cone surface is formed by an elastic material layer. Some have been formed (for example, see Patent Document 3).
この同期装置にあっては、同期操作を行っているときには弾性材層の圧縮変形によりシンクロナイザリングとギヤピース部との摩擦接触面積を増大させ、かつ、同期操作が完了したときには、弾性材層の復元によってシンクロナイザリングとギヤピース部との摩擦接触面積を大幅に減少させることができる。このため、シンクロナイザリングのコーン面がギヤピース部のコーン面に食い付いてしまうのを防止することができ、同期操作のための大きな制動能力を確保しつつ同期操作完了後にハブスリーブのスプラインをギヤピース部のスプラインと噛合する位置まで円滑に移動させることができる。 In this synchronization device, the frictional contact area between the synchronizer ring and the gear piece portion is increased by compressive deformation of the elastic material layer when the synchronous operation is performed, and the elastic material layer is restored when the synchronous operation is completed. Thus, the frictional contact area between the synchronizer ring and the gear piece portion can be greatly reduced. For this reason, the cone surface of the synchronizer ring can be prevented from biting into the cone surface of the gear piece portion, and the hub sleeve spline is connected to the gear piece portion after the synchronization operation is completed while ensuring a large braking capacity for the synchronization operation. It is possible to smoothly move to a position where it meshes with the spline.
しかしながら、特許文献1、2に記載される従来の同期装置にあっては、シンクロナイザリングのコーン面を変速ギヤのコーン面から離間させる方向に付勢するピース部材やばね部材を設けたため、同期装置に新たに構成部品を追加する必要があった。このため、同期装置の製造コストが増大してしまうとともに同期装置が大型化してしまうという問題があった。
However, in the conventional synchronizers described in
また、同期装置は、高い回転数で回転するため、同期装置の遠心力、回転変動、あるいは振動等によってピース部材やばね部材から異音が発生したり、ピース部材やばね部材の破損が生じるおそれがあり、同期装置の信頼性が低下してしまうおそれがあった。 Further, since the synchronizer rotates at a high rotational speed, there is a possibility that abnormal noise may be generated from the piece member or the spring member due to centrifugal force, rotational fluctuation, vibration, or the like of the synchronizer, or the piece member or the spring member may be damaged. There is a risk that the reliability of the synchronization device may be reduced.
また、特許文献3に記載される同期装置にあっては、シンクロナイザリングの食い付きを防止することができるが、シンクロナイザリングの引き摺りトルクを防止することができない。
Further, in the synchronization device described in
仮に、シンクロナイザリングの引き摺りを防止するためには、特許文献1、2に記載されるようなピース部材やばね部材が必要になってしまうため、同期装置に新たに構成部品を追加する必要があるため、同期装置の製造コストが増大してしまうとともに同期装置が大型化してしまうという問題があった。
In order to prevent dragging of the synchronizer ring, a piece member and a spring member as described in
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、簡単な構成で、変速ギヤの遊転時にシンクロナイザリングの引き摺りトルクが発生するのを防止することができるとともに、同期完了後のシンクロナイザリングの食い付きを防止することができ、製造コストが増大するのを防止することができるとともに小型化を図ることができる信頼性の高い同期装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and with a simple configuration, can prevent the occurrence of drag torque of the synchronizer ring during the idle rotation of the transmission gear, and the synchronization. An object of the present invention is to provide a highly reliable synchronizer that can prevent biting of the synchronizer ring after completion, can prevent an increase in manufacturing cost, and can be downsized.
本発明に係る同期装置は、上記目的を達成するため、(1)回転軸と一体的に回転するクラッチハブと、前記回転軸と相対回転可能なように前記回転軸に遊嵌された変速ギヤと、前記回転軸の軸方向に沿って移動自在に設けられ、前記クラッチハブの外周部にスプライン嵌合する内周歯を有するハブスリーブと、前記変速ギヤに設けられ、外周部に前記ハブスリーブの前記内周歯に嵌合可能な外周歯を有するギヤピース部と、前記ハブスリーブと前記ギヤピース部との間に介装され、前記ハブスリーブの内周歯と前記ギヤピース部の外周歯との噛合に際して、前記ハブスリーブにより前記ギヤピース部の外周部に形成されたコーン面に押圧されることにより、前記ハブスリーブおよび前記変速ギヤの回転を同期させるシンクロナイザリングとを備えた同期装置において、前記シンクロナイザリングを、前記クラッチハブ側に向かうに従って縮径された第1のコーン面が内周面に形成されるアウターシンクロナイザリングと、前記第1のコーン面に当接するように前記クラッチハブ側に向かうに従って縮径された第2のコーン面が外周面に形成されるとともに、前記ギヤピース部のコーン面に対向する第3のコーン面が内周面に形成され、径方向に拡径または縮径するように弾性変形自在なインナーシンクロナイザリングとから構成し、非同期時には、前記インナーシンクロナイザリングが径方向外方に拡径するように弾性変形することにより、前記アウターシンクロナイザリングを径方向外方に押圧して前記インナーシンクロナイザリングの前記第3のコーン面および前記ギヤピース部の前記コーン面との間に隙間を画成し、同期時には、前記インナーシンクロナイザリングが径方向内方に縮径するように弾性変形することにより、前記ギヤピース部の前記コーン面を押圧するものから構成されている。 In order to achieve the above object, the synchronization device according to the present invention includes: (1) a clutch hub that rotates integrally with the rotation shaft, and a transmission gear that is loosely fitted to the rotation shaft so as to be rotatable relative to the rotation shaft. A hub sleeve having an inner peripheral tooth that is movably provided along an axial direction of the rotating shaft and is spline-fitted to an outer peripheral portion of the clutch hub; and a hub sleeve provided in the transmission gear, A gear piece portion having outer peripheral teeth that can be fitted to the inner peripheral teeth, and the hub sleeve and the gear piece portion are interposed between the inner peripheral teeth of the hub sleeve and the outer peripheral teeth of the gear piece portion. At the time, a synchronizer ring that synchronizes the rotation of the hub sleeve and the transmission gear by being pressed against the cone surface formed on the outer peripheral portion of the gear piece portion by the hub sleeve; The synchronizer ring includes an outer synchronizer ring having a first cone surface that is reduced in diameter toward the clutch hub, and an outer synchronizer ring that is formed on an inner peripheral surface, so as to contact the first cone surface. A second cone surface having a diameter reduced toward the clutch hub side is formed on the outer peripheral surface, and a third cone surface facing the cone surface of the gear piece portion is formed on the inner peripheral surface, and the radial direction The inner synchronizer ring is elastically deformable so that the diameter of the outer synchronizer ring can be expanded or reduced in diameter, and when not synchronized, the outer synchronizer ring is elastically deformed so that the inner synchronizer ring expands radially outward. The third cone surface of the inner synchronizer ring and the gear piece are pressed outward in the radial direction. A gap is defined with the cone surface of the portion, and at the time of synchronization, the inner synchronizer ring is elastically deformed so as to shrink radially inward, thereby pressing the cone surface of the gear piece portion It is composed of
この構成により、非同期時には、インナーシンクロナイザリングが径方向外方に拡径するように弾性変形することにより、アウターシンクロナイザリングを径方向外方に押圧してインナーシンクロナイザリングの第3のコーン面およびギヤピース部のコーン面との間に隙間を画成するので、変速ギヤの遊転時に、インナーシンクロナイザリングの第3のコーン面をギヤピース部のコーン面から離隔させることができ、シンクロナイザリングに引き摺りトルクが発生するのを防止することができる。このため、変速機の駆動効率が悪化するのを防止して燃費を向上させることができる。 With this configuration, when asynchronous, the inner synchronizer ring is elastically deformed so as to expand radially outward, thereby pressing the outer synchronizer ring radially outward and the third cone surface and gear piece of the inner synchronizer ring A gap is defined between the inner cone synchronizer ring and the third cone surface of the inner synchronizer ring from the cone surface of the gear piece portion, so that the drag torque is applied to the synchronizer ring. It can be prevented from occurring. For this reason, it can prevent that the drive efficiency of a transmission deteriorates and can improve a fuel consumption.
また、同期時には、インナーシンクロナイザリングが径方向内方に縮径するように弾性変形することにより、ギヤピース部のコーン面を押圧するので、同期荷重を発生させ、回転差を有する変速ギヤとハブスリーブの回転を同期させることができる。 Further, at the time of synchronization, the inner synchronizer ring is elastically deformed so as to shrink radially inward, thereby pressing the cone surface of the gear piece portion, so that a synchronous load is generated and the transmission gear and hub sleeve having a rotational difference are generated. Can be synchronized.
さらに、変速ギヤとハブスリーブの同期が完了したときの非同期時には、ハブスリーブからシンクロナイザリングに押し付け力が作用しなくなるので、ハブスリーブの外周歯が変速ギヤに一体的に取付けられたギヤピース部の内周歯を掻き分ける際に、インナーシンクロナイザリングの第3コーン面をギヤピース部のコーン面から離隔させることができ、インナーシンクロナイザリングの第3コーン面がギヤピース部のコーン面に食い付いてしまうのを防止することができる。 Further, when the transmission gear and the hub sleeve are not synchronized when the synchronization is completed, the pressing force does not act on the synchronizer ring from the hub sleeve, so that the outer peripheral teeth of the hub sleeve are within the gear piece portion integrally attached to the transmission gear. When scraping the peripheral teeth, the third cone surface of the inner synchronizer ring can be separated from the cone surface of the gear piece portion, and the third cone surface of the inner synchronizer ring bites into the cone surface of the gear piece portion. Can be prevented.
このため、構成部品を追加することなしにインナーシンクロナイザリングに引き摺りトルクが発生するのを防止することができるとともに、食い付きを防止することができるため、同期装置の製造コストが増大してしまうのを防止することができるとともに、同期装置の小型化を図ることができる。 For this reason, since it is possible to prevent drag torque from being generated in the inner synchronizer ring without adding any components, it is possible to prevent biting and thus increase the manufacturing cost of the synchronization device. Can be prevented, and the synchronization device can be downsized.
また、構成部品を追加する必要がないため、従来のように同期装置の高回転時に追加部品による異音の発生や破損が生じることがなく、同期装置の信頼性を向上させることができる。 In addition, since it is not necessary to add a component, there is no occurrence of abnormal noise or damage due to the additional component at the time of high rotation of the synchronization device as in the prior art, and the reliability of the synchronization device can be improved.
本発明によれば、簡単な構成で、変速ギヤの遊転時にシンクロナイザリングの引き摺りトルクが発生するのを防止することができるとともに、同期完了後のシンクロナイザリングの食い付きを防止することができ、製造コストが増大するのを防止することができるとともに小型化を図ることができる信頼性の高い同期装置を提供することができる。 According to the present invention, with a simple configuration, it is possible to prevent the dragging torque of the synchronizer ring from being generated at the time of idle rotation of the transmission gear, and it is possible to prevent the synchronizer ring from biting after completion of synchronization, It is possible to provide a highly reliable synchronization device that can prevent an increase in manufacturing cost and can be reduced in size.
以下、本発明に係る同期装置の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図1〜図11は、本発明に係る同期装置の一実施の形態を示す図である。
まず、構成を説明する。
図1において、変速機としての手動変速機1は、自動車等の車両の走行状態に応じて内燃機関の回転速度および回転トルクを変換して駆動輪に伝える動力伝達装置である。手動変速機1としては、車両の運転者が操作するシフトレバーと手動変速機1とが離れており、その間をケーブルおよびリンク等で連結する、所謂、リモートコントロール型の手動変速機1だけでなく、手動変速機1に直接シフトレバーを取付けた、所謂、ダイレクトコントロール方式の手動変速機1であってもよい。
Hereinafter, embodiments of a synchronization device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
1-11 is a figure which shows one Embodiment of the synchronizer which concerns on this invention.
First, the configuration will be described.
In FIG. 1, a
また、リモートコントロール方式において、シフトレバーの位置に関しては特に限定されず、ステアリングコラム部にシフトレバーが取付けられたコラムシフト式、シフトレバーがフロアに取付けられたフロアシフト式等を採用することが可能である。 In the remote control method, the position of the shift lever is not particularly limited, and a column shift type in which the shift lever is attached to the steering column, a floor shift type in which the shift lever is attached to the floor, etc. can be adopted. It is.
図1では、常時噛合い式の手動変速機1を示している。また、手動変速機1としては、アクチュエータ等によりセレクトレバーを移動させて変速を行う、半自動変速機や全自動変速機にも本発明を適用することが可能である。
FIG. 1 shows a constant-
手動変速機1は、回転軸2を備えており、内燃機関からの回転力が伝達されることにより、回転軸2は一点鎖線で示す軸心3を中心として回転するようになっている。回転軸2内には、潤滑油を供給するための潤滑油通路4が設けられており、潤滑油通路4は、回転軸2に沿って一方向に延在し、その一部分が枝分かれして回転軸2の放射方向外方に向かって延びている。なお、潤滑油通路4においては、矢印で示す方向に潤滑油が供給される。
The
回転軸2にはギヤ5が接続されており、ギヤ5と回転軸2とが一体となって回転するようになっている。回転軸2にはクラッチハブ6が取付けられており、クラッチハブ6は、回転軸2と共に回転するように、回転軸2にスプライン嵌合している。なお、回転軸2に対するクラッチハブ6の固定方法としては、スプライン嵌合に限られず、その他の方法を用いてもよい。
A
回転軸2には変速ギヤ7、8が遊転自在に設けられており、変速ギヤ7、8は回転軸2に対して相対回転するようになっている。すなわち、図1で示す状態では、回転軸2の回転力が変速ギヤ7、8には伝達されず、変速ギヤ7、8は空転する。
The rotation shaft 2 is provided with
このときに、変速ギヤ7、8の内周部は回転軸2に対して摺動するので、この摺動時の摩擦を低減させるために、潤滑油通路4から矢印で示すように、回転軸2と変速ギヤ7、8との間の摩擦面に潤滑油が供給される。 At this time, since the inner peripheral portions of the transmission gears 7 and 8 slide with respect to the rotating shaft 2, in order to reduce the friction during the sliding, as shown by the arrow from the lubricating oil passage 4, the rotating shaft Lubricating oil is supplied to the friction surface between 2 and the transmission gears 7 and 8.
変速ギヤ7、8にはギヤピース部9、10がスプライン嵌合されており、このギヤピース部9、10は、変速ギヤ7、8と一体的に回転するようになっている。なお、ギヤピース部9、10は図1で示す状態ではクラッチハブ6に固定されていない。このため、変速ギヤ7、8はクラッチハブ6に対して自由に回転することができる。
ギヤピース部9、10には回転軸2に対して傾斜したテーパ面であるコーン面11、12が設けられており、このコーン面11、12上にシンクロナイザリング13、14が嵌合されている。
The
シンクロナイザリング13、14は、ハブスリーブ15と変速ギヤ7、8のギヤピース部9、10との間に介装されており、ハブスリーブ15の軸方向への移動に伴ってギヤピース部9、10とクラッチハブ6との回転を同期させるための部品である。
The synchronizer rings 13 and 14 are interposed between the
このシンクロナイザリング13、14は、アウターシンクロナイザリング41、42とアウターシンクロナイザリング41、42の内方に設けられたインナーシンクロナイザリング43、44とから構成されている。 The synchronizer rings 13 and 14 are composed of outer synchronizer rings 41 and 42 and inner synchronizer rings 43 and 44 provided inside the outer synchronizer rings 41 and 42.
アウターシンクロナイザリング41、42の内周面にはコーン面(第1のコーン面)41a、42aが形成されており、このコーン面41a、42aは、クラッチハブ6側に向かうに従って縮径されている。
Cone surfaces (first cone surfaces) 41 a and 42 a are formed on the inner peripheral surfaces of the outer synchronizer rings 41 and 42. The cone surfaces 41 a and 42 a are reduced in diameter toward the
インナーシンクロナイザリング43、44の外周面にはコーン面(第2のコーン面)43a、44aが形成されており、このコーン面43a、44aは、コーン面41a、42aに当接するようにクラッチハブ6側に向かうに従って縮径されている。
Cone surfaces (second cone surfaces) 43a and 44a are formed on the outer peripheral surfaces of the inner synchronizer rings 43 and 44, and the
また、インナーシンクロナイザリング43、44の内周面にはコーン面(第3のコーン面)43b、44bが形成されており、このコーン面43b、44bは、ギヤピース部9、10のコーン面11、12に対向して接触している。このため、インナーシンクロナイザリング43、44およびギヤピース部9、10は、コーン面11、12、43b、44bを介して摩擦摺動するようになっている。
Further, cone surfaces (third cone surfaces) 43b and 44b are formed on the inner peripheral surfaces of the inner synchronizer rings 43 and 44. The cone surfaces 43b and 44b are formed on the cone surfaces 11 and 10 of the
また、図2に示すように、インナーシンクロナイザリング43、44は、C字形状に形成されたゴム等の弾性部材から構成されており、径方向に拡径または縮径するように弾性変形自在となっている。 Further, as shown in FIG. 2, the inner synchronizer rings 43 and 44 are made of an elastic member such as rubber formed in a C shape, and can be elastically deformed so as to expand or contract in the radial direction. It has become.
本実施の形態では、アウターシンクロナイザリング41、42の外周部とクラッチハブ6とが接触するとともに、アウターシンクロナイザリング41、42のコーン面41a、42aとインナーシンクロナイザリング43、44のコーン面43a、44aとが接触することにより、インナーシンクロナイザリング43、44の取付け位置が決定されるようになっている。
In the present embodiment, the outer peripheral portions of the outer synchronizer rings 41 and 42 are in contact with the
クラッチハブ6の外周部にはスプライン18が形成されており、クラッチハブ6の外周部にはハブスリーブ15が嵌合している。ハブスリーブ15は、回転軸2の軸心3方向に摺動(スライド)自在となっており、ハブスリーブ15の内周部に形成されたスプライン19は、クラッチハブ6のスプライン18に噛合している。
A
クラッチハブ6はハブスリーブ15をスライド自在に保持しており、ハブスリーブ15は変速ギヤ7または変速ギヤ8のいずれへもスライドすることができるようになっている。また、ハブスリーブ15の外周部には円環状のシフトフォーク溝15aが形成されており、このシフトフォーク溝15aには図示しないシフトフォークが嵌合され、ハブスリーブ15は、シフトフォークによって軸方向に摺動されるようになっている。
The
また、ギヤピース部9、10の外周部にはスプライン20、21が形成されており、このスプライン20、21は、ハブスリーブ15の内周部に形成されたスプライン19に嵌合可能になっている。
Further, splines 20 and 21 are formed on the outer peripheral portions of the
なお、本実施の形態では、クラッチハブ6、変速ギヤ7、8、ギヤピース部9、10、シンクロナイザリング13、14およびハブスリーブ15が同期装置30を構成している。
In the present embodiment, the
また、アウターシンクロナイザリング41、42の外周部にスプライン41b、42bが形成されており、このスプライン41b、42bに対してハブスリーブ15のスプライン19が通過可能になっている。
図4は、図1中の矢印Aで示す方向から見た同期装置30の平面図である。図4において、ギヤピース部9のスプライン20は、1列に並ぶように配置されており、それぞれが一定の間隔を有している。
スプライン20は、相手側のハブスリーブ15のスプライン19に嵌合可能なように先端部が細く形成されたチャンファ20aを有している。
FIG. 4 is a plan view of the
The
アウターシンクロナイザリング41のスプライン41bは、ギヤピース部9のスプライン20とハブスリーブ15のスプライン19との間に設けられており、ギヤピース部9のスプライン20と一定の間隔を隔てた位置に配置されている。
The
また、アウターシンクロナイザリング41のスプライン41bとハブスリーブ15のスプライン19の対向面には、ハブスリーブ15がアウターシンクロナイザリング41のスプライン41bに嵌合可能なように、それぞれチャンファ41cおよびチャンファ19aが形成されている。
Further,
本実施の形態では、アウターシンクロナイザリング41、42のスプライン41b、42bとハブスリーブ15のスプライン19とが噛合していない非同期時(同期前および同期完了後)には、インナーシンクロナイザリング43、44が径方向外方に拡径するように弾性変形することにより、アウターシンクロナイザリング41、42を径方向外方に押圧してインナーシンクロナイザリング43、44およびギヤピース部9、10のコーン面11、12との間に隙間Sを画成するようになっている(図3参照)。すなわち、本実施の形態のインナーシンクロナイザリング43、44は、自然状態においてギヤピース部9、10のコーン面11、12の外周径よりも大きく形成されている。
In the present embodiment, the inner synchronizer rings 43, 44 are not synchronized when the
また、アウターシンクロナイザリング41、42のスプライン41b、42bとハブスリーブ15のスプライン19とが噛合する同期時には、インナーシンクロナイザリング43、44が径方向内方に縮径するように弾性変形することにより、ギヤピース部9、10のコーン面11、12を押圧するようになっている。
Further, at the time of synchronization where the
次に、同期の動作について説明する。
同期前、すなわち、非同期時には、図1、図3および図4で示すように、ハブスリーブ15は中立位置にあり、変速ギヤ7およびギヤピース部9は、ハブスリーブ15に対して空転(遊転)している。
Next, the synchronization operation will be described.
Before synchronization, that is, when asynchronous, as shown in FIGS. 1, 3, and 4, the
この非同期時には、インナーシンクロナイザリング43が径方向外方に拡径するように弾性変形することにより、アウターシンクロナイザリング41を径方向外方に押圧してインナーシンクロナイザリング43のコーン面43bとギヤピース部9のコーン面11との間に隙間Sを画成するので(図3参照)、変速ギヤ7の遊転時に、インナーシンクロナイザリング43のコーン面43bをギヤピース部9のコーン面11から離隔させることができ、シンクロナイザリング13に引き摺りトルクが発生するのを防止することができる。このため、手動変速機1の駆動効率が悪化するのを防止して燃費を向上させることができる。
At this asynchronous time, the
図5は、同期時の同期装置30の平面図である。ハブスリーブ15と変速ギヤ7との回転を同期させる場合には、図1で示す状態からハブスリーブ15を変速ギヤ7に近づく方向に移動させる。これにより、アウターシンクロナイザリング41のスプライン41bとハブスリーブ15のスプライン19とが接触する。このときの状態を図8に示す。
FIG. 5 is a plan view of the
なお、アウターシンクロナイザリング41のスプライン41bは、アウターシンクロナイザリング41の円周方向に沿って多数設けられているが、説明の便宜上、図4〜図7においては、スプライン41bは、3つだけを図示している。
In addition, although
図6は、押し分け後の同期装置30の平面図である。図6を参照して、さらに同期動作を進めると、ハブスリーブ15が変速ギヤ7側に移動する。これにより、図5で示す位置からハブスリーブ15のスプライン19がギヤピース部9のスプライン20に移動する。このときに、ハブスリーブ15の複数のスプライン19がアウターシンクロナイザリング41のスプライン41bを掻き分ける。
FIG. 6 is a plan view of the
このようにアウターシンクロナイザリング41のスプライン41bとハブスリーブ15のスプライン19とが接触してからハブスリーブ15のスプライン19がアウターシンクロナイザリング41のスプライン41bを掻き分けるまでに、アウターシンクロナイザリング41によりインナーシンクロナイザリング43が径方向内方に押圧されるため、インナーシンクロナイザリング43が径方向内方に縮径するように弾性変形することにより、ギヤピース部9のコーン面11を押圧するので、同期荷重を発生させ、回転差を有する変速ギヤ7とハブスリーブ15の回転を同期させることができる。
Thus, the
図7は、シフト完了後の同期装置30の断面図である。図6で示す位置からさらにハブスリーブ15を変速ギヤ7に近づく方向に押込むと、図7で示すようにハブスリーブ15のスプライン19がギヤピース部9のスプライン20の間に入り込む。
FIG. 7 is a cross-sectional view of the
この状態では、ハブスリーブ15のスプライン19がアウターシンクロナイザリング41のスプライン41bを通過した後、ハブスリーブ15のスプライン19とギヤピース部9のスプライン20とが一体となって回転し、ハブスリーブ15からギヤピース部9に動力が伝達される。これによりシフト動作が完了する。この結果、回転軸2と変速ギヤ7とが一体回転する。このときの状態を図9に示す。
In this state, after the
図7、図9に示すように変速ギヤ7とハブスリーブ15の同期が完了したときの非同期時には、ハブスリーブ15からシンクロナイザリング13のアウターシンクロナイザリング41に押し付け力が作用しなくなるので、ハブスリーブ15のスプライン19がギヤピース部9のスプライン20を掻き分ける際に、インナーシンクロナイザリング43のコーン面43bをギヤピース部9のコーン面11から離隔させることができ、インナーシンクロナイザリング43のコーン面43bがギヤピース部9のコーン面12に食い付いてしまうのを防止することができる。
なお、図4〜図7、図8、図9に示す同期動作は、変速ギヤ8側とシンクロナイザリング14側も同様の動作である。
As shown in FIGS. 7 and 9, the pressing force does not act on the
The synchronous operations shown in FIGS. 4 to 7, 8, and 9 are the same operations on the
このように本実施の形態では、シンクロナイザリング13、14を、クラッチハブ6側に向かうに従って縮径されたコーン面41a、42aが内周面に形成されるアウターシンクロナイザリング41、42と、コーン面41a、42aに当接するようにクラッチハブ6側に向かうに従って縮径されたコーン面43a、44aが外周面に形成されるとともに、ギヤピース部9、10のコーン面11、12に対向するコーン面43b、44bが外周面に形成され、径方向に拡径または縮径するように弾性変形自在なインナーシンクロナイザリング43、44とから構成し、非同期時には、インナーシンクロナイザリング43、44が径方向外方に拡径するように弾性変形することにより、インナーシンクロナイザリング43、44に引き摺りトルクが発生するのを防止して、手動変速機1の駆動効率が悪化するのを防止して燃費を向上させることができるとともに、インナーシンクロナイザリング43、44のコーン面43b、44bがギヤピース部9、10のコーン面11、12に食い付いてしまうのを防止することができる。
As described above, in the present embodiment, the outer synchronizer rings 41 and 42 in which the cone surfaces 41a and 42a whose diameters are reduced toward the
また、同期時には、インナーシンクロナイザリング43、44が径方向内方に縮径するように弾性変形することにより、ギヤピース部9、10のコーン面11、12を押圧するので、同期荷重を発生させ、回転差を有する変速ギヤ7、8とハブスリーブ15との回転を同期させることができる。
Further, at the time of synchronization, the inner synchronizer rings 43 and 44 are elastically deformed so as to be radially inwardly compressed, thereby pressing the cone surfaces 11 and 12 of the
このため、構成部品を追加することなしにシンクロナイザリング13、14に引き摺りトルクが発生するのを防止することができるとともに、食い付きを防止することができるため、同期装置30の製造コストが増大してしまうのを防止することができるとともに、同期装置30の小型化を図ることができる。
For this reason, since it is possible to prevent drag torque from being generated in the synchronizer rings 13 and 14 without adding any components, it is possible to prevent biting, and the manufacturing cost of the
また、構成部品を追加する必要がないため、従来のように同期装置30の高回転時に追加部品による異音の発生や破損が生じることがなく、同期装置30の信頼性を向上させることができる。
なお、本実施の形態では、ギヤピース部9、10を変速ギヤ7、8と別体に構成しているが、これに限らず、変速ギヤ7、8とギヤピース部9、10とを一体化してもよい。
Further, since there is no need to add a component, there is no occurrence of abnormal noise or damage due to the additional component when the
In the present embodiment, the
また、本実施の形態のインナーシンクロナイザリング43、44は、C字形状に形成されているが、これに限らず、図10に示すように、インナーシンクロナイザリング45を、環状の弾性部材が3等分された分割リング45a〜45cと、分割リング45a〜45cを連結するばね等の弾性部材45dから構成してもよい。この場合でも、インナーシンクロナイザリング45の自然状態は、ギヤピース部9、10のコーン面11、12の外周径よりも大きくなるように形成される。
In addition, the inner synchronizer rings 43 and 44 of the present embodiment are formed in a C-shape, but the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. You may comprise the divided |
また、図11に示すように、インナーシンクロナイザリング46を、環状の弾性部材が3等分された分割リング46a〜46cから構成し、この分割リング46a〜46cをアウターシンクロナイザリング41、42とギヤピース部9、10の間に介装してもよい。この場合には、回転軸2の回転に伴う遠心力によって分割リング46a〜46cが放射方向外方に移動する力が作用することで、インナーシンクロナイザリング46およびギヤピース部9、10のコーン面11、12との間に隙間Sを画成することができる。
Further, as shown in FIG. 11, the
(ピン型同期装置)
次に、図12、図13に基づいて、シンクロナイザリングを有するピン型同期装置を説明する。図12、図13は、ピン型の同期装置の要部断面部である。なお、図12、図13において、同期装置は、回転軸51の軸心52を境にして上下対称となっており、軸心52の下方は図示省略している。
(Pin type synchronization device)
Next, a pin type synchronizer having a synchronizer ring will be described with reference to FIGS. 12 and 13 are cross-sectional views of the main part of the pin-type synchronization device. In FIGS. 12 and 13, the synchronization device is vertically symmetric with respect to the
図12において、回転軸51にはハブスリーブ53が取付けられており、ハブスリーブ53は、回転軸51と共に回転するように、回転軸51の外周部に形成されたスプライン部51aにスプライン嵌合している。
In FIG. 12, a
回転軸51には変速ギヤ54、55が遊転自在に設けられており、変速ギヤ54、55は回転軸51に対して相対回転するようになっている。すなわち、図12で示す状態では、回転軸51の回転力が変速ギヤ54、55には伝達されず、変速ギヤ54、55は空転する。
The
変速ギヤ54、55には切欠き部54a、55aが形成されており、切欠き部54a、55aの底面にはスプライン部54b、55bが形成されており、このスプライン部54b、55bにはハブスリーブ53の内周面に形成されるスプライン部53aがスプライン嵌合されるようになっている。
切欠き部54a、55aの上面には回転軸51に対して傾斜したテーパ面であるコーン面54c、55cが設けられており、切欠き部54a、55aにはコーン面54c、55cに対向するようにシンクロナイザリング56、57が設けられている。シンクロナイザリング56、57は、ハブスリーブ53の軸方向への移動に伴って変速ギヤ54、55と回転軸51との回転を同期させるための部品である。
Cone surfaces 54c and 55c, which are tapered surfaces inclined with respect to the
このシンクロナイザリング56、57は、アウターシンクロナイザリング58、59とアウターシンクロナイザリング58、59の内方に設けられたインナーシンクロナイザリング60、61とから構成されている。 The synchronizer rings 56 and 57 are constituted by outer synchronizer rings 58 and 59 and inner synchronizer rings 60 and 61 provided inside the outer synchronizer rings 58 and 59.
アウターシンクロナイザリング58、59の外周面にはコーン面58a、59aが形成されているとともに、アウターシンクロナイザリング58、59の内周面にはコーン面58b、59bが形成されており、このコーン面58a、58b、59a、59bは、ハブスリーブ53側に向かうに従って拡径されている。
Cone surfaces 58a and 59a are formed on the outer peripheral surfaces of the outer synchronizer rings 58 and 59, and cone surfaces 58b and 59b are formed on the inner peripheral surfaces of the outer synchronizer rings 58 and 59. The cone surfaces 58a , 58b, 59a, 59b are enlarged in diameter toward the
インナーシンクロナイザリング60、61の外周面にはコーン面60a、61aが形成されており、このコーン面60a、61aは、コーン面58b、59bに当接するようにハブスリーブ53側に向かうに従って拡径されている。また、インナーシンクロナイザリング60、61はロッド64を介してハブスリーブ53に連結されている。
Cone surfaces 60a and 61a are formed on the outer peripheral surfaces of the inner synchronizer rings 60 and 61. The cone surfaces 60a and 61a are increased in diameter toward the
また、アウターシンクロナイザリング58、59は、図2と同様にゴム等の弾性部材から構成されたC字形状に形成されており、径方向に拡径または縮径するように弾性変形自在となっている。 Further, the outer synchronizer rings 58 and 59 are formed in a C shape made of an elastic member such as rubber as in FIG. 2, and are elastically deformable so as to expand or contract in the radial direction. Yes.
ハブスリーブ53の外周部には円環状のピン溝53bが形成されており、このピン溝53bにはピン62が嵌合されている。このピン62には図示しないシフトレバーに連結されるケーブル63が取付けられており、ハブスリーブ53は、ピン62によって軸方向に摺動されるようになっている。
An
この同期装置は、ハブスリーブ53のスプライン部53aが変速ギヤ54、55に噛合していない非同期時には、アウターシンクロナイザリング58、59のコーン面58a、59aと変速ギヤ54、55のコーン面54c、55cとの間に隙間Sが画成されるようになっている。
In this synchronization device, when the
次に、同期の動作について説明する。
同期前、すなわち、非同期時には、ハブスリーブ53は中立位置にあり、変速ギヤ54、55は、ハブスリーブ53に対して空転(遊転)している。
Next, the synchronization operation will be described.
Before the synchronization, that is, at the time of non-synchronization, the
この非同期時には、アウターシンクロナイザリング58、59のコーン面58a、59aと変速ギヤ54、55のコーン面54c、55cとの間に隙間Sが形成されているため、変速ギヤ54、55の遊転時に、シンクロナイザリング56、57に引き摺りトルクが発生するのを防止することができる。このため、手動変速機の駆動効率が悪化するのを防止して燃費を向上させることができる。 At the time of asynchronous, a gap S is formed between the cone surfaces 58a and 59a of the outer synchronizer rings 58 and 59 and the cone surfaces 54c and 55c of the transmission gears 54 and 55. Further, drag torque can be prevented from being generated in the synchronizer rings 56 and 57. For this reason, it can prevent that the drive efficiency of a manual transmission deteriorates, and can improve a fuel consumption.
一方、ハブスリーブ53と変速ギヤ54(変速ギヤ55も同様である)との回転を同期させる場合には、ケーブル63によりピン62を介してハブスリーブ53を変速ギヤ54に近づく方向に移動させる。
On the other hand, when the rotation of the
これにより、図13に示すように、インナーシンクロナイザリング60のコーン面60aがアウターシンクロナイザリング58のコーン面58bに沿って摺動し、アウターシンクロナイザリング58を径方向外方に押し広げる。
As a result, as shown in FIG. 13, the
このとき、アウターシンクロナイザリング58のコーン面58aを変速ギヤ54のコーン面54cに押し付けることにより、同期荷重を発生させ、回転差を有する変速ギヤ54とハブスリーブ53の回転を同期させることができる。
At this time, by pressing the
このような構成を有する同期装置にあっても、構成部品を追加することなしにシンクロナイザリング56、57に引き摺りトルクが発生するのを防止することができるため、同期装置の製造コストが増大してしまうのを防止することができるとともに、同期装置の小型化を図ることができる。 Even in the synchronizer having such a configuration, it is possible to prevent drag torque from being generated in the synchronizer rings 56 and 57 without adding components, which increases the manufacturing cost of the synchronizer. And the size of the synchronization device can be reduced.
また、構成部品を追加する必要がないため、従来のように同期装置の高回転時に追加部品による異音の発生や破損が生じることがなく、同期装置の信頼性を向上させることができる。 In addition, since it is not necessary to add a component, there is no occurrence of abnormal noise or damage due to the additional component at the time of high rotation of the synchronization device as in the prior art, and the reliability of the synchronization device can be improved.
また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time is illustrative in all respects and is not limited to this embodiment. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
以上のように、本発明に係る同期装置は、簡単な構成で、変速ギヤの遊転時にシンクロナイザリングの引き摺りトルクが発生するのを防止することができるとともに、同期完了後のシンクロナイザリングの食い付きを防止することができ、製造コストが増大するのを防止することができるとともに小型化を図ることができる信頼性の高い同期装置を提供するという効果を有し、手動変速機に設けられ、回転軸に相対回転可能に取付けられた変速ギヤを回転軸の回転速度に同期させる同期装置等として有用である。 As described above, the synchronization device according to the present invention has a simple configuration, can prevent the dragging torque of the synchronizer ring from being generated when the transmission gear is idle, and bite the synchronizer ring after the synchronization is completed. This is effective in providing a highly reliable synchronizer that can prevent the increase in manufacturing cost and can be reduced in size, and is provided in a manual transmission. This is useful as a synchronizer that synchronizes the speed change gear mounted on the shaft so as to be relatively rotatable with the rotational speed of the rotating shaft.
1 手動変速機(変速機)
2 回転軸
6 クラッチハブ
7、8 変速ギヤ
9、10 ギヤピース部
11、12 コーン面
13、14 シンクロナイザリング
15 ハブスリーブ
30 同期装置
41、42 アウターシンクロナイザリング
41a、42a コーン面(第1のコーン面)
43、44 インナーシンクロナイザリング
43a、44a コーン面(第2のコーン面)
43b、44b コーン面(第3のコーン面)
1 Manual transmission (transmission)
2 Rotating
43, 44
43b, 44b Cone surface (third cone surface)
Claims (1)
前記シンクロナイザリングを、前記クラッチハブ側に向かうに従って縮径された第1のコーン面が内周面に形成されるアウターシンクロナイザリングと、前記第1のコーン面に当接するように前記クラッチハブ側に向かうに従って縮径された第2のコーン面が外周面に形成されるとともに、前記ギヤピース部のコーン面に対向する第3のコーン面が内周面に形成され、径方向に拡径または縮径するように弾性変形自在なインナーシンクロナイザリングとから構成し、
非同期時には、前記インナーシンクロナイザリングが径方向外方に拡径するように弾性変形することにより、前記アウターシンクロナイザリングを径方向外方に押圧して前記インナーシンクロナイザリングの前記第3のコーン面および前記ギヤピース部の前記コーン面との間に隙間を画成し、同期時には、前記インナーシンクロナイザリングが径方向内方に縮径するように弾性変形することにより、前記ギヤピース部の前記コーン面を押圧することを特徴とする同期装置。 A clutch hub that rotates integrally with the rotating shaft; a transmission gear that is loosely fitted to the rotating shaft so as to be rotatable relative to the rotating shaft; and a movable gear that is movable along the axial direction of the rotating shaft, A hub sleeve having inner peripheral teeth that are spline-fitted to the outer peripheral portion of the clutch hub, and a gear piece portion that is provided on the transmission gear and has outer peripheral teeth that can be fitted to the inner peripheral teeth of the hub sleeve on the outer peripheral portion; A cone surface interposed between the hub sleeve and the gear piece portion and formed by the hub sleeve on the outer peripheral portion of the gear piece portion when the inner peripheral teeth of the hub sleeve and the outer peripheral teeth of the gear piece portion are engaged with each other. In the synchronizer including the synchronizer ring that synchronizes the rotation of the hub sleeve and the transmission gear by being pressed by
The synchronizer ring has an outer synchronizer ring having a first cone surface that is reduced in diameter toward the clutch hub side, and an outer synchronizer ring that is formed on the inner peripheral surface. A second cone surface that is reduced in diameter as it goes is formed on the outer peripheral surface, and a third cone surface that is opposed to the cone surface of the gear piece portion is formed on the inner peripheral surface, and the diameter is increased or decreased in the radial direction. Consists of elastically deformable inner synchronizer ring,
At the time of non-synchronization, the inner synchronizer ring is elastically deformed so as to expand radially outward so that the outer synchronizer ring is pressed radially outward to press the third cone surface of the inner synchronizer ring and the A gap is defined between the gear piece portion and the cone surface, and at the time of synchronization, the inner synchronizer ring is elastically deformed so as to shrink radially inward, thereby pressing the cone surface of the gear piece portion. A synchronizer.
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JP2015117831A (en) * | 2013-12-17 | 2015-06-25 | エリコン フリクション システムズ(ジャーマニー)ゲーエムベーハー | Friction ring, synchronizer ring, synchronizing unit as well as variable gear transmission for vehicle |
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