JP2012013223A - 変速機用同期噛合機構 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を減少させるとともに、インデクシングキーが占めていた軸方向の空間だけ全長を減少させることができるようにした変速機用同期噛合機構を提供する。
【解決手段】回転軸上にスプールライン結合され、外周には円周方向に沿って複数のクラッチハブ溝が形成されたクラッチハブと、クラッチハブの外周側に回転軸の軸方向に移動可能に結合されるスリーブと、クラッチハブ溝に備えられるブロッキングキーと、回転軸と同心をなして配置されるクラッチギヤとを有し、さらに、クラッチギヤのコーン部と摩擦作用がなされるように結合されるブロッカーリングを有して、クラッチハブには、ブロッキングキーの上部外周側が接触されるブロッキングキーロッキング部が形成され、ブロッカーリングには、ブロッキングキーを支持するブロッキングキー安着部が形成されて構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、変速機用同期噛合機構に関し、より詳しくは、同期時に、クラッチハブにブロッキングキーが接触して同期力を倍加させ、全長を減少させることができるようにした変速機用同期噛合機構に関する。

例えば、ダブルクラッチ変速機は、エンジンから入力される回転力を二つのクラッチを利用して二つの入力軸に選択的に伝達し、この二つの入力軸上に配置されるギヤの回転力を利用して変速した後に出力する。
このようなダブルクラッチ変速機は、５段以上の高段変速機をコンパクトに（ｃｏｍｐａｃｔ）具現するために試みられており、ダブルクラッチ変速機に使用された二つのクラッチ、そして同期噛合機構（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）をコントローラーにより制御することによって、受動的な変速を不要とするＡＭＴ（Ａｕｔｏ Ｍａｎｕａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）により具現されている。

このようなダブルクラッチ変速機に適用される同期噛合機構の一実施形態として特許文献１が挙げられる。この実施形態では、図７に示すように、同期噛合機構のブロッキングユニット１００（Ｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を構成するに当り、ブロッキングキー１０２（Ｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｋｅｙ）と、ブロッキングキー１０２の運動を案内するインデクシングキー１０４、ブロッキングキー１０２を外周側へ押す弾性力を有するスプリング１０６と、インデクシングキー１０４を支持するブロッカーリング１１０（Ｂｌｏｃｋｅｒ Ｒｉｎｇ、シンクロナイザリングともいう）とから構成されている。ここで、同期力は、スリーブ１１２とブロッカーリング１１０のギヤの接触でないブロッキングキー１０２とインデクシングキー１０４、そしてブロッカーリング１１０の接触で発生する。

しかしながら、特許文献１の形態では、ブロッキングキーの運動案内のための手段としてインデクシングキーを適用しているため、部品点数が増えて生産コストが上昇し、またインデクシングキーが占めている軸方向の占有空間により全長が大きくなるという問題点を有している。また、同期作動時にはブロッキングキーがクラッチハブに直接接触してロッキングされないことによって、同期力をさらに増大させることができないという問題点も有している。

その他、ダブルクラッチ（デュアルクラッチ）変速機において、小形化・コスト低廉化を可能にするとともに、ロック状態に陥ることのない高い信頼性を有する同期噛合式自動変速機の提案もある〔特許文献２〕。

大韓民国特許公開２００９−０１２７１４１号（世界知的所有権機関事務局国際公開第２００８／１０１７２９号パンフレット） 特開２００９−２５０３２２号公報

上記問題点に鑑みなされた本発明の目的は、部品点数を減少させるとともに、インデクシングキーが占めていた軸方向の空間だけ全長を減少させることができるようにした変速機用同期噛合機構を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の変速機用同期噛合機構は、回転軸上にスプールライン結合され、外周には円周方向に沿って複数のクラッチハブ溝が形成されたクラッチハブと、クラッチハブの外周側に回転軸の軸方向に移動可能に結合されるスリーブと、クラッチハブ溝に備えられるブロッキングキーと、回転軸と同心をなして配置されるクラッチギヤとを有し、さらに、クラッチギヤのコーン部と摩擦作用がなされるように結合されるブロッカーリングを有して、クラッチハブには、ブロッキングキーの上部外周側が接触されるブロッキングキーロッキング部が形成され、ブロッカーリングには、ブロッキングキーを支持するブロッキングキー安着部が形成されて構成されている。

ブロッキングキーロッキング部は、ブロッキングキーを収容することができるようにクラッチハブ溝の両側に円周方向に突出した２つのブロッキングキー案内部と、ブロッキングキーの上部一側が接触して係止されるようにブロッキングキー案内部のそれぞれからクラッチハブの円周方向に相互対向するようにそれぞれ突出形成された係止部とを有するようにし、さらに、ブロッキングキー案内部と係止部との間に傾斜するように形成されたスロープ部を有するように構成できる。

ブロッキングキーは、スロープ部に対応して上部の各角部に傾斜した接触面が形成され、接触面を通じてスロープ部と面接触して支持されるように構成できる。
さらに、ブロッキングキーは、スリーブ内側に形成されたロッキング溝に備えられ、その上部中央がロッキング溝と同じ曲率半径を有する曲面で形成されるようにするのがよい。

ブロッキングキー安着部は、回転軸の軸方向に対をなして突出形成された支持突起と、支持突起にブロッキングキーが安着するように形成された安着空間とを有し、さらに、クラッチハブ溝に挿入されるように案内する突出部を有するように構成できる。そして、支持突起は、その内側に傾斜形成された傾斜面を有するようにするのがよい。

本発明の変速機用同期噛合機構によれば、クラッチハブにブロッキングキーロッキング部を形成し、このブロッキングキーロッキング部を通じて同期作用時にブロッキングキーがクラッチハブにロッキングされることによって、ブロッカーリングの安着部と面接触しながら軸方向の同期力が回転方向に分散することを防止し、同期力を増大させる効果がある。

また、インデクシングキーとブロッカーリングとを一体化することによって部品点数を減少させることができ、これによって、生産コストを節減することができ、インデクシングキーが占めていた軸方向の空間だけ全長を減少させることができる。また、インデクシングキーが適用されないことによって、同期時にブロッキングキーとインデクシングキーとの間で発生し得る振動やクリアランスの問題を解決することができる。

本発明の実施形態による変速機用同期噛合機構の分解斜視図である。 本発明の実施形態による変速機用同期噛合機構の一部断面図である。 本発明の実施形態による変速機用同期噛合装置に適用されるクラッチハブの部分拡大図である。 本発明の実施形態による変速機用同期噛合機構に適用されるブロッキングキーの正面図である。 本発明の実施形態による変速機用同期噛合機構に適用されるブロッカーリングの部分拡大図である。 本発明の実施形態による変速機用同期噛合機構の作動状態を示した図面である。 従来の変速機用同期噛合機構の一例を示した図面である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳しく説明する。しかしながら、本発明は多様な異なる形態で実施することができ、ここに説明する実施形態に限定されるものではない。以下の記載では、説明上不要な部分は省略し、明細書全体を通して同一または類似する構成要素については同一の符号を付した。

図１と図２に示すように、本発明の同期噛合機構は、クラッチハブ２、スプリング４に弾性支持されるブロッキングキー６、ブロッカーリング８、ロッキング溝１６が形成されたスリーブ１０、コーン部１８が形成されたクラッチギヤ１２を含んで構成される。

この機構において、クラッチハブ２は、回転軸４６上にスプールライン結合され、外周には等間隔で複数のクラッチハブ溝１４が形成される。そして、クラッチハブ溝１４にはブロッキングキー６が配置され、クラッチハブ溝１４の底部とブロッキングキー６との間にはブロッキングキー６をスリーブ１０の内面に形成されたロッキング溝１６方向に弾性支持するスプリング４が配置される。

ブロッカーリング８は、通常シンクロナイザリングとも呼ばれ、クラッチハブ２の両側に配置され、スリーブ１０の移動時に押されてクラッチギヤ１２のコーン部１８と摩擦しながら同期作用を行う。

スリーブ１０は、クラッチハブ２の外周側に噛合して外周側スライディング溝２０に挿入されているシフトフォーク（図示してない）により軸方向に移動しながらクラッチギヤ１２と噛合して変速を行う役割を果たす。

本発明の実施形態による同期噛合機構は、図１および図３に示すように、クラッチハブ２には、ブロッキングキーロッキング部２２が形成されていて、クラッチハブ２に形成されたクラッチハブ溝１４にブロッキングキー６の上部外周側が接触して係止されることによってブロッキングキー６がロッキングされる。すなわち、ブロッキングキーロッキング部２２には、クラッチハブ溝１４の両側に円周方向に突出した２つのブロッキングキー案内部２４と、各ブロッキングキー案内部２４からクラッチハブ２の円周方向に相互対向するようにそれぞれ突出形成された係止部２６とを有している。
さらに、ブロッキングキー案内部２４と係止部２６との間には軸方向に傾斜したスロープ部２８が形成され、同期作動時に、ブロッキングキー６と面接触することができる。

一方、ブロッキングキー６は、スロープ部２８に対応して上部の各角部に軸方向に傾斜した接触面３０が形成される。そして、接触面３０は、スロープ部２８と同一な角度で形成され、スロープ部２８と面接触して支持されることによって、ブロッキングキーロッキング部２２にブロッキングキー６が安定的にロッキングされるようにしている。

また、ブロッキングキー６は、図４に示すように、スリーブ１０のロッキング溝１６に接触する上部中央は、ロッキング溝１６の曲率半径と同じ曲率半径で曲面３１を形成することによって、回転時に円滑に回転することができるようにしている。

この実施形態による同期噛合装置は、図５に示すように、ブロッカーリング８自体にブロッキングキー６が安着するブロッキングキー安着部３２が形成される。ブロッキングキー安着部３２は、回転軸４６の軸方向に対をなして突出形成された支持突起３６、３８と、支持突起３６、３８の間にブロッキングキー６が安着するように形成された安着空間３４とを有している。さらに、ブロッキングキー安着部３２は、クラッチハブ溝１４に挿入されるように案内する突出部４０をさらに有している。

ここで支持突起３６、３８は、その内側に傾斜形成された傾斜面４２、４４を有し、ブロッキングキー６が安定して安着することができる。そして、突出部４０は、ブロッカーリング８の組み立て位置を確認して組み立てが容易であり、組み立て状態で安定した状態を維持することができる。

また、ブロッキングキー安着部３２は、ブロッキングキー６の軸方向移動時にブロッキングキー６の側面と大きく接触できるようにする。
従って、ブロッキングキー６と傾斜面４２、４４との接触により同期力が大きくなる。つまり、上記したように構成される変速機用同期噛合機構は、変速のための同期作動時に、図６に示すように、ブロッカーリング８がブロッキングキー安着部３２を通じてブロッキングキー６の側面と接触してブロッキングキー６を軸方向に移動させる。そうすると、ブロッキングキー６はブロッキングキーロッキング部２２のブロッキングキー案内部２４に沿って軸方向に移動し、ブロッキングキー案内部２４と係止部２６との間に形成されたスロープ部２８とブロッキングキー６の接触面３０とが相互面接触してロッキングされた状態となる。

これによって、ブロッキングキー６はスロープ部２８と接触面３０とが面接触してロッキングされると同時に、ブロッキングキー安着部３２の傾斜面４２、４４に外周側下部がロッキングされることによって、軸方向の同期力が回転方向に分散することを防止することができ、同期力が大きくなる。

一方、ここに例示した実施形態による変速機用同期噛合機構は、エンジンから入力された回転力を二つのクラッチを利用して二つの入力軸に選択的に伝達し、この二つの入力軸上に配置されるギヤの回転力を利用して変速した後に出力するダブルクラッチ変速機に適用されると説明しているが、これに限定されるのではなく、ダブルクラッチ変速機でない一般の手動変速機や自動変速機にも適用可能である。

また、本発明の実施形態による変速機用同期噛合機構がダブルクラッチ変速機に適用される場合には、ブロッキングキーロッキング部２２は等間隔で形成されるクラッチハブ２の各クラッチハブ溝１４にブロッキングキー案内部２４と係止部２６、およびスロープ部２８の方向が交互に相互反対方向に向かって形成されることが好ましい。

つまり、クラッチハブ２の外周面上に軸方向中心を基準として１２０°角度で形成されたクラッチハブ溝１４それぞれに、軸方向を基準として一方に向かってブロッキングキーロッキング部２２のブロッキングキー案内部２４、係止部２６、およびスロープ部２８が形成され、さらに、図面には示していないが、これら各クラッチハブ溝１４の間に１２０°角度で交互に別のクラッチハブ溝１４が形成されて、このクラッチハブ溝１４上には前記とは逆の方向にブロッキングキー案内部２４、係止部２６、およびスロープ部２８が形成された形態とすることができる。

ブロッキングキーロッキング部２２がクラッチハブ２のクラッチハブ溝１４に形成されることを一実施形態として説明しているが、これに限定されるのではなく、ブロッキングキーロッキング部２２はスリーブ１０の内周面上に形成されても良く、ブロッキングキーロッキング部の位置は変更して適用可能である。

従って、上記したように本発明の実施形態による変速機用同期噛合機構を適用すれば、クラッチハブ２にブロッキングキーロッキング部２２を形成し、このブロッキングキーロッキング部２２を通じて同期作用時にブロッキングキー６がクラッチハブ２にロッキングされ、ブロッキングキー安着部３２と面接触しながら軸方向の同期力が回転方向に分散することを防止し、同期力を増大させることができる。

また、インデクシングキーとブロッカーリングとを一体化することによって部品点数を減少させることができ、これによって、生産コストを節減することができ、インデクシングキーが占めていた軸方向の空間だけ全長を減少させることができる。
また、インデクシングキーが適用されないことによって、同期時に、ブロッキングキーとインデクシングキーとの間で発生し得る振動やクリアランスの問題を解決することができる。

以上で本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、特許請求の範囲と発明の詳細な説明および添付図面の範囲内で多様に変形して実施することが可能であり、これも本発明の範囲に属することは言うまでもない。

２；クラッチハブ
４；スプリング
６；ブロッキングキー
８；ブロッカーリング
１０；スリーブ
１２；クラッチギヤ
１４；クラッチハブ溝
１６；ロッキング溝
１８；コーン部
２０；スライディング溝
２２；ブロッキングキーロッキング部
２４；ブロッキングキー案内部
２６；係止部
２８；スロープ部
３０；接触面
３１；曲面
３２；ブロッキングキー安着部
３４；安着空間
３６、３８；支持突起
４０；突出部
４２、４４；傾斜面
４６；回転軸
１００；ブロッキングユニット
１０２；ブロッキングキー
１０４；インデクシングキー
１０６；スプリング
１１０；ブロッカーリング
１１２；スリーブ

Claims (8)

1. 回転軸上にスプールライン結合され、外周には円周方向に沿って複数のクラッチハブ溝が形成されたクラッチハブと、前記クラッチハブの外周側に前記回転軸の軸方向に移動可能に結合されるスリーブと、前記クラッチハブ溝に備えられるブロッキングキーと、前記回転軸と同心をなして配置されるクラッチギヤとを有する変速機の同期噛合機構において、
   さらに、前記クラッチギヤのコーン部と摩擦作用がなされるように結合されるブロッカーリングを有し、
   前記クラッチハブには、前記ブロッキングキーの上部外周側が接触されるブロッキングキーロッキング部が形成され、
   前記ブロッカーリングには、前記ブロッキングキーを支持するブロッキングキー安着部が形成されて、
   構成されていることを特徴とする変速機用同期噛合機構。
2. 前記ブロッキングキーロッキング部は、
   前記ブロッキングキーを収容することができるように前記クラッチハブ溝の両側に円周方向に突出した２つのブロッキングキー案内部と、
   前記ブロッキングキーの上部一側が接触して係止されるように前記ブロッキングキー案内部のそれぞれから前記クラッチハブの円周方向に相互対向するようにそれぞれ突出形成された係止部と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の変速機用同期噛合機構。
3. 前記ブロッキングキーロッキング部は、前記ブロッキングキー案内部と前記係止部との間に傾斜するように形成されたスロープ部を有することを特徴とする請求項２に記載の変速機用同期噛合機構。
4. 前記ブロッキングキーは、前記スロープ部に対応して上部の各角部に傾斜した接触面が形成され、前記接触面を通じて前記スロープ部と面接触して支持されることを特徴とする請求項３に記載の変速機用同期噛合機構。
5. 前記ブロッキングキーは、前記スリーブ内側に形成されたロッキング溝に備えられ、その上部中央が前記ロッキング溝と同じ曲率半径を有する曲面で形成されることを特徴とする請求項１に記載の変速機用同期噛合機構。
6. 前記ブロッキングキー安着部は、
   前記回転軸の軸方向に対をなして突出形成された支持突起と、
   前記支持突起に前記ブロッキングキーが安着するように形成された安着空間と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の変速機の同期噛合機構。
7. 前記ブロッキングキー安着部は、前記クラッチハブ溝に挿入されるように案内する突出部をさらに有することを特徴とする請求項６に記載の変速機の同期噛合機構。
8. 前記支持突起は、その内側に傾斜形成された傾斜面を有することを特徴とする請求項６に記載の変速機の同期噛合機構。

Images