JP2010286029A - Gear piece and synchronizer equipped therewith - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ギアピース及びそれを備えた同期装置に関し、特に、ギアピースのチャンファ部の構造に関し、中でも、変速機の同期装置におけるギアピースのチャンファ部の構造に関する。 The present invention relates to a gear piece and a synchronization device including the gear piece, and more particularly to a structure of a chamfer portion of a gear piece, and more particularly to a structure of a chamfer portion of a gear piece in a synchronization device of a transmission.
特許文献1には、シンクロナイザリングを使用した同期装置を有する歯車変速機が開示されている。この同期装置は、外スプラインの軸方向先端に第1のチャンファ部が形成されたギアピースと、内スプラインの軸方向先端に第2のチャンファ部が形成されたスリーブと、外スプラインの軸方向先端に第3のチャンファ部が形成されたシンクロナイザリングと、を有している。 Patent Document 1 discloses a gear transmission having a synchronizer using a synchronizer ring. The synchronizer includes a gear piece having a first chamfer portion formed at an axial tip of an outer spline, a sleeve having a second chamfer portion formed at an axial tip of the inner spline, and an axial tip of the outer spline. And a synchronizer ring formed with a third chamfer part.
スリーブの内スプラインとギアピースの外スプラインを回転方向に係合させて、両者を同期させる際、スリーブの第2のチャンファ部が、シンクロナイザリングの第3のチャンファ部およびギアピースの第1のチャンファ部と順次接触する。スリーブの第2のチャンファ部とギアピースの第1のチャンファ部の接触位置は、スリーブの第2のチャンファ部とシンクロナイザリングの第3のチャンファ部の接触位置よりも、大径側に位置している。 When the inner spline of the sleeve and the outer spline of the gear piece are engaged in the rotational direction to synchronize the two, the second chamfer portion of the sleeve is connected to the third chamfer portion of the synchronizer ring and the first chamfer portion of the gear piece. Contact sequentially. The contact position of the second chamfer part of the sleeve and the first chamfer part of the gear piece is located on the larger diameter side than the contact position of the second chamfer part of the sleeve and the third chamfer part of the synchronizer ring. .
図8(A)及び図8(B)は、従来例に係るギアピースチャンファ形状を備えた同期装置の問題点を説明する図である。まず、図8(B)を参照すると、従来、ギアピース101の第1のチャンファ部103の軸方向先端に形成される稜線104は、一直線上に形成されている。
FIG. 8A and FIG. 8B are diagrams for explaining problems of the synchronization device having the gear piece chamfer shape according to the conventional example. First, referring to FIG. 8B, the
次に、従来例のギアピースチャンファ形状を備えた同期装置において、スリーブ21とギアピース101との回転を同期させる際の動作を説明する。
Next, the operation when synchronizing the rotation of the
図8(A)を参照すると、スリーブ21がシンクロナイザリング31の方に軸方向に沿ってシフト操作されると、スリーブ21の第2のチャンファ部23の小径側が、シンクロナイザリング31の第3のチャンファ部33の小径部に接触し、スリーブ21とギヤピース101の回転が同期する。
Referring to FIG. 8A, when the
図8(A)から図8(B)を参照して、スリーブ21の内スプライン22が、シンクロナイザリング31の外スプライン32を押し分け、さらに軸方向に沿ってシフト操作されると、スリーブ21の第2のチャンファ部23の大径側が、ギアピース101の第1のチャンファ部103の“大径側”(図8(B)中の小円部参照)に接触する。これは、チャンファ部103の軸方向先端に形成される稜線104が、一直線上に形成されているためである。
8A to 8B, when the
前記接触後、スリーブ21は、ギアピース101を回転方向に押し分け、スリーブ21は、さらにギアピース101の方へシフトして、スリーブ21の内スプライン22は、ギアピース101の外スプライン102と完全に係合する。
After the contact, the
この従来例によれば、スリーブ21の第2のチャンファ部23が接触する、ギアピース101の第1のチャンファ部103の大径側は、スリーブ21の第2のチャンファ部23からの荷重に対する、耐欠け性が不利な設定になっている。その理由は、ギアピース101の第1のチャンファ部103の大径側のチャンファ長aが短く、この大径側の断面係数が小さいためである。
According to this conventional example, the large diameter side of the
本発明の目的は、チャンファ部の耐欠け性が改善されたギアピース及びそれを備えた同期装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a gear piece having improved chamfer resistance and a synchronizing device including the gear piece.
本発明は、第1の視点において、外周面に外スプラインが形成され、該外スプラインの軸方向先端に第1のチャンファ部が形成されたギアピースであって、前記第1のチャンファ部の軸方向先端に形成される稜線部において、稜線の角度を途中で変えて、大径側稜線を小径側稜線の延長線上よりも後退させたギアピースを提供する。 In the first aspect, the present invention provides a gear piece in which an outer spline is formed on an outer peripheral surface, and a first chamfer portion is formed at an axial front end of the outer spline, the axial direction of the first chamfer portion Provided is a gear piece in which an angle of a ridge line is changed in the middle at a ridge line portion formed at a tip, and a large-diameter side ridge line is retreated from an extension line of a small-diameter side ridge line.
本発明は、第2の視点において、外周面に外スプラインが形成され、該外スプラインの軸方向先端に第1のチャンファ部が形成されたギアピースと、内周面に内スプラインが形成され、該内スプラインの軸方向先端に第2のチャンファ部が形成されたスリーブと、外周面に外スプラインが形成され、該外スプラインの軸方向先端に第3のチャンファ部が形成されたシンクロナイザリングと、を有し、前記スリーブと前記ギアピースがシフト後、係合する際、該スリーブの前記第2のチャンファ部が、前記シンクロナイザリングの前記第3のチャンファ部および前記ギアピースの前記第1のチャンファ部と順次接触し、該第2のチャンファ部と第1のチャンファ部の接触位置は、該第2のチャンファ部と第3のチャンファ部の接触位置よりも、大径側にある、同期装置において、前記ギアピースの前記第1のチャンファ部の軸方向先端に形成される稜線部で、該稜線の角度を途中で変えて、大径側稜線を小径側稜線の延長線上よりも後退させた同期装置を提供する。 In the second aspect, the present invention provides a gear piece in which an outer spline is formed on the outer peripheral surface, a first chamfer portion is formed at the axial tip of the outer spline, and an inner spline is formed on the inner peripheral surface. A sleeve having a second chamfer portion formed at an axial tip of the inner spline, and a synchronizer ring having an outer spline formed at the outer peripheral surface and a third chamfer portion formed at the axial tip of the outer spline. And when the sleeve and the gear piece are engaged after the shift, the second chamfer portion of the sleeve is sequentially with the third chamfer portion of the synchronizer ring and the first chamfer portion of the gear piece. The contact position between the second chamfer part and the first chamfer part is more than the contact position between the second chamfer part and the third chamfer part. In the synchronizer on the radial side, at the ridge line portion formed at the axial tip of the first chamfer portion of the gear piece, the angle of the ridge line is changed in the middle to extend the large diameter ridge line to the small diameter ridge line A synchronizer that is retracted from the line is provided.
本発明によれば、ギアピースの第1のチャンファ部の軸方向先端に形成される稜線において、この稜線の角度を途中で変えて、大径側稜線を小径側稜線の延長線上よりも後退させている。これによって、他部材、例えば、スリーブと、ギアピースとをスプライン係合させるため、スリーブを軸方向に沿ってギアピースの方へシフトさせる際、スリーブの第2のチャンファ部は、スリーブから視て大きく後退している、ギアピースの第1のチャンファ部の大径側には接触せず、相対的にスリーブの方に突出しているギアピースの第1のチャンファ部の小径側に接触する。ギアピースの第1のチャンファ部において、スリーブの第2のチャンファ部が接触する小径側は、同大径側よりも、断面係数が高くて耐欠け性が高い。したがって、本発明によれば、チャンファ部の耐欠け性が改善されたギアピース及びそれを備えた同期装置が提供される。 According to the present invention, in the ridge line formed at the tip end in the axial direction of the first chamfer portion of the gear piece, the angle of the ridge line is changed midway, and the large-diameter side ridge line is retreated from the extension line of the small-diameter side ridge line. Yes. Accordingly, when the sleeve is shifted in the axial direction toward the gear piece in order to spline-engage other members, for example, the sleeve and the gear piece, the second chamfer portion of the sleeve is largely retracted as viewed from the sleeve. However, it does not contact the large diameter side of the first chamfer portion of the gear piece, but contacts the small diameter side of the first chamfer portion of the gear piece protruding relatively toward the sleeve. In the first chamfer portion of the gear piece, the small diameter side with which the second chamfer portion of the sleeve contacts has a higher section modulus and higher chip resistance than the large diameter side. Therefore, according to the present invention, a gear piece with improved chamfer resistance and a synchronization device including the gear piece are provided.
本発明の実施の形態においては、前記ギアピースに、内周面に内スプラインが形成され該内スプラインの軸方向先端に第2のチャンファ部が形成された他部材を、回転方向に係合させる際、前記ギアピースの前記稜線部において前記稜線の角度が変わる箇所に、前記他部材の第2のチャンファ部が接触する。この稜線の角度が変わる箇所は、ギアピースの第1のチャンファ部の大径側よりも、小径側に位置するため、ギアピースの第1のチャンファ部の耐欠け性が改善される。 In an embodiment of the present invention, when the gear piece is engaged with another member in which the inner spline is formed on the inner peripheral surface and the second chamfer portion is formed at the axial tip of the inner spline in the rotational direction. The second chamfer portion of the other member comes into contact with a portion where the angle of the ridge line changes in the ridge line portion of the gear piece. Since the portion where the angle of the ridge line changes is located on the smaller diameter side than the larger diameter side of the first chamfer portion of the gear piece, the chip resistance of the first chamfer portion of the gear piece is improved.
本発明の実施の形態においては、前記ギアピースの径方向面に対して、前記大径側稜線の後退角は、前記小径側稜線の後退角よりも大きく設定する。この形態によれば、ギアピースと係合する他部材、例えば、スリーブが傾動した場合であっても、スリーブの第2のチャンファ部が、ギアピースの第1のチャンファ部の大径側に接触することが、可及的に回避される。(例えば、大径側稜線の後退角を0〜3度の範囲に設定し、小径側稜線の後退角を10〜20度の範囲に設定する。) In an embodiment of the present invention, the receding angle of the large diameter side ridge line is set larger than the receding angle of the small diameter side ridge line with respect to the radial direction surface of the gear piece. According to this aspect, even when the other member that engages with the gear piece, for example, the sleeve tilts, the second chamfer portion of the sleeve contacts the large diameter side of the first chamfer portion of the gear piece. Is avoided as much as possible. (For example, the receding angle of the large-diameter side ridge line is set to a range of 0 to 3 degrees, and the receding angle of the small-diameter side ridge line is set to a range of 10 to 20 degrees.)
本発明によるギアピースないし同期装置は、シャフトと、前記シャフト上に結合されたハブと、前記ハブに一体回転するよう且つ軸方向にシフト自在に結合されたスリーブと、前記シャフト上に遊嵌され前記ギアピースが形成された変速ギアあるいは別のシャフトと、前記スリーブと前記ギアピースの軸方向間に配置され、摩擦力を発生して両者の回転を同期させていくシンクロナイザリングと、を有し、前記スリーブがシフトされ、前記シンクロナイザリングを付勢しながら、該スリーブが該シンクロナイザリングを介してギアピースの回転を同期させて、該スリーブの内スプラインが該シンクロナイザリングの外スプラインを押し分けた後、さらに、該スリーブの内スプラインが該ギアピースの外スプラインを押し分けて、両スプラインが係合される、変速機に好適に適用される。 A gear piece or a synchronization device according to the present invention includes a shaft, a hub coupled to the shaft, a sleeve coupled to the hub so as to rotate integrally and to be axially shiftable, and loosely fitted onto the shaft. A transmission gear or another shaft in which a gear piece is formed, and a synchronizer ring that is disposed between the sleeve and the gear piece in the axial direction and generates frictional force to synchronize the rotation of the sleeve and the sleeve. And the sleeve synchronizes the rotation of the gear piece through the synchronizer ring while biasing the synchronizer ring, and the inner spline of the sleeve pushes the outer spline of the synchronizer ring further. The inner spline of the sleeve pushes the outer spline of the gear piece, and both splines Engaged by, it is preferably applied to the transmission.
以下、図面を参照して本発明の一実施例に係るギアピースが同期装置、例えば、手動変速機の同期装置に適用される例を説明する。図1(A)は、本発明の一実施例に係るギアピースを備えたギアの軸方向矢視図であり、図1(B)は、図1(A)のA−A断面図である。 Hereinafter, an example in which a gear piece according to an embodiment of the present invention is applied to a synchronization device, for example, a synchronization device of a manual transmission will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is an axial arrow view of a gear provided with a gear piece according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
図1(A)及び図1(B)を参照すると、ギア11の側部には、ギアピース1が形成されている。ギアピース1の外周面には、外スプライン2が形成されている。
Referring to FIGS. 1A and 1B, a gear piece 1 is formed on the side of the
図2は、図1(B)のB部分拡大図である。図3は、図2に示した外スプラインのチャンファ部を模式的に示す外観図である。 FIG. 2 is an enlarged view of part B of FIG. FIG. 3 is an external view schematically showing the chamfer portion of the outer spline shown in FIG.
図2及び図3を参照すると、ギアピース1の外スプライン2の軸方向先端には、第1のチャンファ部3が形成されている。第1のチャンファ部3の軸方向先端に形成される稜線部4において、稜線の角度は途中で変えられ、大径側稜線5は、小径側稜線6の延長線上よりも後退している。
Referring to FIGS. 2 and 3, a
図4(A)は、図1(A)に示したギアと係合するスリーブの軸方向矢視図であり、図4(B)は、図4(A)のC−C断面図である。 4A is an axial arrow view of the sleeve engaged with the gear shown in FIG. 1A, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 4A. .
図4(A)及び図4(B)を参照すると、スリーブ21の内周面には、内スプライン22が形成されている。
With reference to FIGS. 4A and 4B, an
図5は、図4(B)のD部分拡大図である。 FIG. 5 is an enlarged view of part D in FIG.
図5を参照すると、スリーブ21の内スプライン22の軸方向先端には、第2のチャンファ部23が形成されている。
Referring to FIG. 5, a
図2及び図5を参照すると、ギアピース1の第1のチャンファ部3の大径側後退角α、ギアピース1の第1のチャンファ部3の小径側後退角β、スリーブ21の第2のチャンファ部23の後退角γの間の関係は、α>γ>βに設定されている。
2 and 5, the large diameter side receding angle α of the
図4(A)に示したスリーブ21と、図1(A)に示したギアピース1を回転方向に係合させる際、スリーブ21の第2のチャンファ部23は、後述する図6(A)に示すシンクロナイザリング31の第3のチャンファ部33およびギアピース1の第1のチャンファ部3と順次接触する。第2のチャンファ部23と第1のチャンファ部3の接触位置は、第2のチャンファ部23と第3のチャンファ部33の接触位置よりも、大径側に位置する。特に、スリーブ21の第2のチャンファ部23は、ギアピース1の稜線部4において、稜線の角度が変わる箇所、すなわち、大径側稜線5と小径側稜線6の交点部に、接触する。
When the
続いて、以上説明した本発明の一実施例に係るギアピース及びそれを備えた同期装置の機能を説明する。図6(A)及び図6(B)は、本発明の一実施例に係るギアピースを備えた同期装置の動作図である。 Then, the function of the gear piece which concerns on one Example of this invention demonstrated above, and a synchronizer provided with the same is demonstrated. 6 (A) and 6 (B) are operation diagrams of a synchronization device including a gear piece according to an embodiment of the present invention.
まず、図6(A)を参照すると、スリーブ21とギアピース1(図1に示したギア11)との軸方向間には、前述したシンクロナイザリング31が配置されている。シンクロナイザリング31の外周面には、外スプライン32が形成されている。外スプライン32の軸方向先端には、第3のチャンファ部33が形成されている。
First, referring to FIG. 6A, the above-described
次に、スリーブ21とギアピース1(図1(A)に示したギア11)との回転を同期させる際の動作を説明する。
Next, the operation | movement at the time of synchronizing rotation with the
図6(A)を参照して、スリーブ21がシンクロナイザリング31の方に軸方向に沿ってシフト操作されると、スリーブ21の第2のチャンファ部23の小径側が、シンクロナイザリング31の第3のチャンファ部33の小径部に接触する。この接触により発生するシンクロナイザリング31のテーパコーン面の摩擦力によって、スリーブ21と、ギヤ11の回転は、徐々に同期していく。
Referring to FIG. 6A, when the
図6(A)から図6(B)を参照して、前記同期が完了すると、スリーブ21の内スプライン22が、シンクロナイザリング31の外スプライン32を押し分け、さらに軸方向に沿ってシフトする。そして、スリーブ21の第2のチャンファ部23の小径側は、ギアピース1の第1のチャンファ部3の“小径側”(図6(B)中の小円部参照)、詳細には、ギアピース1の稜線部4(図2参照)において、稜線の角度が変わる箇所、すなわち、大径側稜線5と小径側稜線6の交点部に、接触する。
6 (A) to 6 (B), when the synchronization is completed, the
前記接触後、スリーブ21は、ギアピース1を回転方向に押し分け、スリーブ21は、さらにギアピース1の方へシフトして、スリーブ21の内スプライン22は、ギアピース1の外スプライン2と完全に係合する。
After the contact, the
図7は、本発明の一実施例に係るギアピースを備えた同期装置の利点を説明する図である。 FIG. 7 is a diagram for explaining advantages of the synchronization device including the gear piece according to the embodiment of the present invention.
図6(B)及び図7を参照すると、スリーブ21の第2のチャンファ部23が接触する、ギアピース1の第1のチャンファ部3の“小径側”(図6(B)中の小円部参照)は、スリーブ21の第2のチャンファ部23からの荷重に対する、耐欠け性が有利な設定になっている。その理由は、ギアピース1の第1のチャンファ部3の小径側のチャンファ長bが、同大径側のチャンファ長aに比べて長く、この小径側の断面係数が大きいためである。
Referring to FIGS. 6B and 7, the “small diameter side” of the
本発明のギアピース及びそれを備えた同期装置は、変速機、例えば、手動変速機、手動変速機をベースとする自動変速機、その他、所定の遊嵌ギアをシャフトに、或いはシャフト同士を解除可能に結合することにより変速を達成する各種装置に好適に適用される。 The gear piece of the present invention and the synchronizer provided with the gear piece can be released from a transmission, for example, a manual transmission, an automatic transmission based on a manual transmission, or a predetermined loose-fitting gear on a shaft or between shafts. The present invention is suitably applied to various devices that achieve speed change by being coupled to.
1 ギアピース
2 外スプライン
3 第1のチャンファ部(ギアピースチャンファ部)
4 稜線部
5 大径側稜線
6 小径側稜線
11 ギア
21 スリーブ
22 内スプライン
23 第2のチャンファ部(スリーブチャンファ部)
31 シンクロナイザリング
32 外スプライン
33 第3のチャンファ部(シンクロナイザリングチャンファ部)
α ギアピースの第1のチャンファ部の大径側後退角
β ギアピースの第1のチャンファ部の小径側後退角
γ スリーブの第2のチャンファ部の後退角
1
4 Edge line part 5 Large diameter side edge line 6 Small diameter
31
α Larger side receding angle of the first chamfer part of the gear piece β Smaller side receding angle of the first chamfer part of the gear piece γ The receding angle of the second chamfer part of the sleeve
Claims (4)
前記第1のチャンファ部の軸方向先端に形成される稜線部において、稜線の角度を途中で変えて、大径側稜線を小径側稜線の延長線上よりも後退させたことを特徴とするギアピース。 An outer spline is formed on the outer peripheral surface, and a gear piece in which a first chamfer portion is formed at an axial tip of the outer spline,
A gear piece characterized in that, in a ridge line portion formed at an axial tip of the first chamfer portion, the angle of the ridge line is changed midway, and the large-diameter side ridge line is retreated from the extended line of the small-diameter side ridge line.
前記ギアピースの前記稜線部において前記稜線の角度が変わる箇所に、前記他部材の第2のチャンファ部が接触する、ことを特徴とする請求項1記載のギアピース。 When engaging the other member in which the inner spline is formed on the inner peripheral surface of the gear piece and the second chamfer portion is formed at the axial tip of the inner spline in the rotational direction,
2. The gear piece according to claim 1, wherein the second chamfer portion of the other member is in contact with a portion where the angle of the ridge line changes in the ridge line portion of the gear piece.
内周面に内スプラインが形成され、該内スプラインの軸方向先端に第2のチャンファ部が形成されたスリーブと、
外周面に外スプラインが形成され、該外スプラインの軸方向先端に第3のチャンファ部が形成されたシンクロナイザリングと、
を有し、
前記スリーブと前記ギアピースがシフト後、係合する際、該スリーブの前記第2のチャンファ部が、前記シンクロナイザリングの前記第3のチャンファ部および前記ギアピースの前記第1のチャンファ部と順次接触し、該第2のチャンファ部と第1のチャンファ部の接触位置は、該第2のチャンファ部と第3のチャンファ部の接触位置よりも、大径側にある、同期装置において、
前記ギアピースの前記第1のチャンファ部の軸方向先端に形成される稜線部で、該稜線の角度を途中で変えて、大径側稜線を小径側稜線の延長線上よりも後退させたことを特徴とする同期装置。 An outer spline is formed on the outer peripheral surface, and a gear piece in which a first chamfer portion is formed at an axial tip of the outer spline;
A sleeve in which an inner spline is formed on an inner peripheral surface, and a second chamfer portion is formed at an axial tip of the inner spline;
A synchronizer ring in which an outer spline is formed on the outer peripheral surface, and a third chamfer portion is formed at the axial tip of the outer spline;
Have
When the sleeve and the gear piece engage after shifting, the second chamfer portion of the sleeve sequentially contacts the third chamfer portion of the synchronizer ring and the first chamfer portion of the gear piece, In the synchronization device, the contact position between the second chamfer part and the first chamfer part is closer to the larger diameter than the contact position between the second chamfer part and the third chamfer part.
In the ridge line portion formed at the tip end in the axial direction of the first chamfer portion of the gear piece, the angle of the ridge line is changed in the middle, and the large-diameter side ridge line is retreated from the extension line of the small-diameter side ridge line. Synchronizer.
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EP2910808A4 (en) * | 2012-10-19 | 2016-10-05 | Aisin Ai Co Ltd | Transmission synchronizing device |
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