JP2012241899A - 変速機の同期噛合い機構 - Google Patents

Abstract

【課題】
変速機の同期噛合い機構を提供する。
【解決手段】
前記変速機の同期噛合い機構は、回転軸上にスプライン結合するクラッチハブと、前記クラッチハブの外周側にブロッキングキーを介在して軸方向に移動が可能に結合するスリーブと、コーン面を含んで、前記スリーブの両側で回転軸と回転干渉なく配置されるクラッチギヤと、前記クラッチギヤのコーン面との摩擦力によって結合するブロッカーリングとを含む。
前記ブロッカーリングは、互いに交互に配置されて、各々キー接触面を有するサーボ荷重作用部及びキー荷重作用部を含み、前記サーボ荷重作用部のキー接触面は、前記キー荷重作用部のキー接触面に対して軸方向に一定の距離で離隔していることを特徴とする。
【選択図】図９

Description

本発明は、車両などに適用される変速機に係り、より詳しくは、同期作動でキー荷重だけが作用する間に、ブロッカーリング及びクラッチギヤのコーン面の油膜を除去して、同期作動が円滑に行われるように手動変速機に適用される、同期噛合い機構に関する。

一般に、変速機は、動力伝達装置の一部分であって、クラッチと駆動軸との間に配置されて、車両の走行条件に応じてエンジンの回転力を増大させたり減少させる役割を果たす。また、変速機は、車両を後進させるための後進装置を備えている。

このような変速機において、手動変速機の同期噛合い機構は、駆動側ギヤ及び受動側ギヤの噛合い時に、前記二つのギヤの回転速度を同期させた後に噛合うようにして、スムーズなギヤの噛合いにより変速衝撃を防止する役割を果たす。（例えば特許文献１参照）

図１は、一般的な同期噛合い機構の一部断面図である。

図１を参照すれば、一般的な同期噛合い機構は、クラッチハブ１００、スリーブ１０２、ブロッキングキー（Ｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｋｅｙ）１０４、ブロッカーリング（Ｂｌｏｃｋｅｒ Ｒｉｎｇ）１０６、クラッチギヤ１０８を含んで構成される。

前記クラッチハブ１００は、回転軸（図示せず）上にスプライン結合して、その外周面には、円周方向に等間隔に多数の溝が形成される。

前記スリーブ１０２は、前記クラッチハブ１００の外周面にスプライン結合して、軸方向に移動が可能で、その外周面に形成されたスライディング溝１１０に挿入されるシフトフォーク（図示せず）によって図面において左右に移動する。

前記ブロッキングキー１０４は、前記クラッチハブ１００の外周側で円周方向に等間隔に形成された多数の溝に配置されている。前記ブロッキングキー１０４と前記クラッチハブ１００との間にスプリング１１２が介在していて、前記スプリング１１２の弾性力によって、前記ブロッキングキー１０４は、前記スリーブ１０２の内周面に形成されたロッキング溝１１４に挿入される。

前記ブロッカーリング１０６は、通常、シンクロナイザーリングともよばれ、前記クラッチハブ１００の両側に配置されて、前記ブロッキングキー１０４を保護すると同時に、スリーブ１０２が軸方向に移動する時に、前記スリーブ１０２によって押されて、クラッチギヤ１０８のコーン面１１６と摩擦同期（ｆｒｉｃｔｉｏｎａｌｌｙ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ）する。

前記クラッチギヤ１０８は、スピードギヤ（図示せず）と一体に形成される。

前記同期噛合い機構によれば、変速のために前記スリーブ１０２が図面において左側または右側に移動すると、前記スリーブ１０２が前記ブロッキングキー１０４と共に移動して、前記ブロッカーリング１０６をクラッチギヤ１０８側に押す。

そうすると、前記ブロッカーリング１０６の内周面は、前記クラッチギヤ１０８のコーン面１１６と摩擦して、クラッチギヤ１０８及びブロッカーリング１０６の回転速度が互いに同期する。このような状態で、前記スリーブ１０２がさらに移動すると、前記スリーブ１０２及び前記クラッチギヤ１０８が互いに噛合って、動力伝達が行われる。

図２及び図３は、従来の同期噛合い機構に適用されるブロッカーリング１０６の正面図及び平面図である。

図２及び図３を参照すれば、従来のブロッカーリング１０６は、その外周面に３つのサーボ荷重作用部１１８及び３つのキー荷重作用部１２０が互いに交互に形成される。

前記サーボ荷重作用部１１８は、ブロッカーリング１０６でブロッキングキー１０４が安着される支持突起１２２、１２４が形成された部分を称し、キー荷重作用部１２０は、前記ブロッカーリング１０６でブロッキングキー１０４の一側が接触する部分を称する。

つまり、前記ブロッカーリング１０６をクラッチハブ１００の両側に配置する時、一側ブロッカーリング１０６のサーボ荷重作用部１１８及び他側ブロッカーリング（図示せず）のキー荷重作用部（図示せず）を同一線上に配置して、これらの間にブロッキングキー１０４が結合する。

それによって、前記サーボ荷重作用部１１８とキー荷重作用部１２０との間に配置される６つのブロッキングキー１０４は、変速時に選択した側に配置されたブロッカーリング１０６を押して、同期噛合い機構としての機能を行う。

従来のブロッカーリング１０６によれば、前記サーボ荷重作用部１１８及びキー荷重作用部１２０のキー接触面１２６、１２８が同一平面上に配置される。

図４は、中立状態でのブロッカーリング及びキーの位置を示すために、スリーブが組立てられない従来の同期噛合い機構の概略図であり、図５は同期開始区間でのブロッカーリング及びキーの位置を示すために、スリーブが組立てられない従来の同期噛合い機構の概略図である。

図４を参照すれば、中立状態では、サーボ荷重作用部１１８のキー接触面１２６とブロッキングキー１０４との間の間隔（Ｃ）及びキー荷重作用部１２０のキー接触面１２８とブロッキングキー１０４との間の間隔（ｃ）は互いに同一である。

そして、同期を開始するためにスリーブ（図示せず）が前記ブロッキングキー１０４を押せば、図５のように、前記ブロッキングキー１０４がサーボ荷重作用部１１８及びキー荷重作用部１２０の各キー接触面１２６、１２８に同時に接触して、同期力を伝達する。

それによって、クラッチギヤ１０８のコーン面１１６とブロッカーリング１０６との間に残存する油膜を除去する時間がないため、所望の摩擦力を発生させることができない問題点がある。

前記のように所望の摩擦力を確保することができなければ、一般的な変速の場合には、大きな問題が発生しないが、急変速時には、同期不能が発生して、円滑な変速が行われない問題点がある。

特開２０１２−５７７８６号公報

本発明は前記のような点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、同期作動でキー荷重だけが作用する間に、ブロッカーリング及びクラッチギヤのコーン面の油膜を除去して、同期作動が円滑に行われるようにする変速機の同期噛合い機構を提供することにある。

このような目的を達成するための本発明の一つまたは多数の実施例による変速機の同期噛合い機構は、回転軸上にスプライン結合するクラッチハブと、前記クラッチハブの外周側にブロッキングキーを介在して軸方向に移動が可能に結合するスリーブと、コーン面を含んで、前記スリーブの両側で回転軸と回転干渉なく配置されるクラッチギヤと、前記クラッチギヤのコーン面との摩擦力によって結合するブロッカーリングとを含み、前記ブロッカーリングは、互いに交互に配置されて、各々キー接触面を有するサーボ荷重作用部及びキー荷重作用部を含み、前記サーボ荷重作用部のキー接触面は、前記キー荷重作用部のキー接触面に対して軸方向に一定の距離で離隔していることを特徴とする。

前記サーボ荷重作用部のキー接触面は、前記キー荷重作用部のキー接触面より軸方向により内側に位置することを特徴とする。

前記クラッチハブの外周面には、複数のキー案内溝が形成されていて、前記キー案内溝には、ブロッキングキーが配置されることを特徴とする。

前記キー案内溝は、広幅部及び小幅部を含むことを特徴とする。

前記キー案内溝は、互いに交互に配置される第１、２キー案内溝を含み、前記第１キー案内溝の広幅部は、一側に向かい、前記第２キー案内溝の広幅部は、他側に向かうことを特徴とする。

一般的な同期噛合い機構の一部断面図。 従来の同期噛合い機構に適用されるブロッカーリングの正面図。 従来の同期噛合い機構に適用されるブロッカーリングの平面図。 中立状態でのブロッカーリング及びキーの位置を示すために、スリーブが組立てられない従来の同期噛合い機構の概略図。 同期開始区間でのブロッカーリング及びキーの位置を示すために、スリーブが組立てられない従来の同期噛合い機構の概略図。 本発明の実施例による同期噛合い機構の分解斜視図。 本発明の実施例による同期噛合い機構の正面図。 本発明の実施例による同期噛合い機構に適用されるブロッカーリングの正面図。 本発明の実施例による同期噛合い機構に適用されるブロッカーリングの平面図。 中立状態でのブロッカーリング及びキーの位置を示すために、スリーブが組立てられない本発明の実施例による同期噛合い機構の概略図。 同期開始区間でのブロッカーリング及びキーの位置を示すために、スリーブが組立てられない本発明の実施例による同期噛合い機構の概略図。

以下、本発明の実施例を添付した図面を参照して詳細に説明する。

但し、本発明の実施例を明確に説明するために、説明に不必要な部分は省略し、明細書全体を通して同一または類似した構成要素については、同一図面符号を適用する。

図６は、本発明の実施例による同期噛合い機構の分解斜視図であり、図７は、本発明の実施例による同期噛合い機構の正面図である。

図６及び図７を参照すれば、本発明の実施例による同期噛合い機構は、クラッチハブ１、スリーブ２、ブロッキングキー（Ｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｋｅｙ）３、ブロッカーリング（Ｂｌｏｃｋｅｒ Ｒｉｎｇ）４、クラッチギヤ５を含んで構成される。

前記クラッチハブ１は、回転軸（図示せず）上にスプライン結合して、その外周面には、円周方向に沿って等間隔に多数のキー案内溝１０が形成される。

前記スリーブ２は、前記クラッチハブ１の外周面にスプライン結合して、軸方向に移動が可能で、その外周面には、円周方向にスライディング溝２０が形成される。前記スリーブ２のスライディング溝２０には、シフトフォーク（図示せず）が挿入され、前記スリーブ２は、前記シフトフォークの移動によって軸方向に移動する。

前記ブロッキングキー３は、前記クラッチハブ１の外周面に円周方向に沿って等間隔に形成された多数のキー案内溝１０に配置される。また、前記クラッチハブ１とブロッキングキー３との間には、スプリング３０が介在する。

つまり、前記ブロッキングキー３は、前記スプリング３０の弾性力によって前記スリーブ２の内周面に形成されたロッキング溝１６に挿入される。

前記ブロッカーリング４は、通常、シンクロナイザーリングともよばれ、前記クラッチハブ１の両側に配置されて、前記ブロッキングキー３を保護すると同時に、スリーブ２が軸方向に移動する時に、前記スリーブ２によって軸方向に押されて、クラッチギヤ５のコーン面５０と摩擦同期する。

前記クラッチギヤ５は、スピードギヤ（図示せず）と一体に結合される。

前記同期噛合い機構の構成をより詳細に見ると、下記の通りである。

前記クラッチハブ１に形成されるキー案内溝１０は、各々幅が狭い小幅部１１及び幅が広い広幅部１２を有し、前記小幅部１１及び広幅部１２は、傾斜面で連結する。

そして、６つのキー案内溝１０が等間隔に形成されるが、３つのキー案内溝１０は、広幅部１２が一側に向かい、残りの３つのキー案内溝１０は、広幅部１２が他側に向かうように形成される。そして、３つのキー案内溝１０及び残りの３つのキー案内溝１０は、互いに交互に配置される。つまり、広幅部１２が一側に向かうキー案内溝（第１キー案内溝）１０の周辺には、広幅部１２が他側に向かうキー案内溝（第２キー案内溝）１０が配置される。

前記各キー案内溝１０には、ブロッキングキー３が配置され、図面には、一側広幅部１２に結合する３つのブロッキングキー３だけを示しているが、その反対側広幅部１２にも３つのブロッキングキー３が配置される。

一方、前記ブロッカーリング４の外周面には、前記キー案内溝１０の広幅部１２と同一線上にサーボ荷重作用部４０が形成され、前記サーボ荷重作用部４０の間のブロッカーリング４の外周面には、前記キー案内溝１０の小幅部１１と同一線上にキー荷重作用部４１が形成される。

前記サーボ荷重作用部４０は、空間４３、支持突起４４、４５、そして突出部４６を含む。前記支持突起４４、４５は、前記空間４３の両側で軸方向に突出する。前記空間４３の幅は、前記ブロッキングキー３の円周方向の幅を収容することができるように構成されている。

また、前記支持突起４４、４５の間のブロッカーリング４の外周面には、キー案内溝１０に干渉なく挿入するように突出部４６が形成される。

前記キー荷重作用部４１にも、前記キー案内溝１０の小幅部１１に干渉なく挿入するように突出部４７が形成される。

前記同期噛合い機構は、図７のように組立てられて、同期噛合い機構としての機能を果たす。前記同期噛合い機構の同期作動は、当業者に周知であるので、ここでは詳細な説明は省略する。

図８及び図９は、本発明の実施例による同期噛合い機構に適用されるブロッカーリングの正面図及び平面図である。

図８及び図９を参照すれば、本発明の実施例によるブロッカーリング４は、その外周面に３つのサーボ荷重作用部４０及び３つのキー荷重作用部４１が互いに交互に形成される。

そして、前記サーボ荷重作用部４０のキー接触面４８及び前記キー荷重作用部４１のキー接触面４９は、軸方向に一定の距離（Ｓ）で離隔している。

つまり、前記サーボ荷重作用部４０のキー接触面４８がキー荷重作用部４１のキー接触面４９より軸方向により内側（つまり、図９で、より低い地点またはより深い地点）に位置する。

図１０は、中立状態でのブロッカーリング及びキーの位置を示すために、スリーブが組立てられない本発明の実施例による同期噛合い機構の概略図であり、図１１は、同期開始区間でのブロッカーリング及びキーの位置を示すために、スリーブが組立てられない本発明の実施例による同期噛合い機構の概略図である。

図１０を参照すれば、中立状態では、サーボ荷重作用部４０のキー接触面４８とブロッキングキー３との間の間隔（Ｄ）が前記キー荷重作用部４１のキー接触面４９とブロッキングキー３との間の間隔（ｄ）より前記一定の距離（Ｓ）だけ大きくなる。

そして、同期作動を開始するために、スリーブ（図示せず）が前記ブロッキングキー３を押せば、図１１に示しているように、前記ブロッキングキー３がキー荷重作用部４１のキー接触面４９と先に接触して、ブロッカーリング４を押す。

この時、前記サーボ荷重作用部４０に位置するブロッキングキー３は、依然としてキー接触面４８と所定の間隔（Ｄ´）を維持する。

このような状態で、スリーブが軸方向にさらに移動すると、スリーブが軸方向に前記所定の間隔（Ｄ´）移動する間に、前記キー荷重作用部４１のキー荷重によってブロッカーリング４とクラッチギヤ５のコーン面５０との間でオイルワイピング（Ｏｉｌ Ｗｉｐｉｎｇ）作業が行われ、ブロッカーリング４とコーン面５０との間に残存する油膜を除去する。

つまり、同期作動時に、まず、キー荷重作用部４１に配置されたブロッキングキー３の荷重によってブロッカーリング４が移動して、オイルワイピング作業が行われ、その後、サーボ荷重作用部４０に配置されたブロッキングキー３の荷重によってブロッカーリング４が移動して、完全な同期作動が行われる。

本発明の実施例では、オイルワイピング（Ｏｉｌ Ｗｉｐｉｎｇ）区間である近接（Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ）区間を十分に確保して、同期時に摩擦力を高めることができる。

それによって、一般的な変速はもちろん、急変速時にも、安定した同期作動によって円滑な変速を行う。

本発明の実施例によれば、同期作動時に、まず、キー荷重作用部に適用されるブロッキングキーの荷重によってブロッカーリングが移動して、オイルワイピング作業が行われ、その後、サーボ荷重作用部に適用されるブロッキングキーの荷重によってブロッカーリングが移動して、より安定した同期作動を行うことができる。

以上で、本発明の一実施例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、発明の詳細な説明、及び添付した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、これも本発明の技術範囲に属する。

本発明は、車両などに適用される変速機に関し、手動変速機に適用される、同期噛合い機構の分野に適用できる。

１、１００ クラッチハブ
２、１０２ スリーブ
３，１０４ ブロッキングキー
４，１０６ ブロッカーリング
５，１０８ クラッチギヤ
１０ キー案内溝
１１ 小幅部
１２ 広幅部
３０，１１２ スプリング
４０，１１８ サーボ荷重作用部
４１，１２０ キー荷重作用部
４４、４５、１２２，１２４ 支持突起
４６、４７ 突出部
４８、４９，１２６，１２８ キー接触面
５０，１１６ コーン面

Claims (5)

1. 回転軸上にスプライン結合するクラッチハブと、前記クラッチハブの外周側にブロッキングキーを介在して軸方向に移動が可能に結合するスリーブと、コーン面を含んで、前記スリーブの両側で回転軸と回転干渉なく配置されるクラッチギヤと、前記クラッチギヤのコーン面との摩擦力によって結合するブロッカーリングとを含む、変速機の同期噛合い機構において、
   前記ブロッカーリングは、互いに交互に配置されて、各々キー接触面を有するサーボ荷重作用部及びキー荷重作用部を含み、前記サーボ荷重作用部のキー接触面は、前記キー荷重作用部のキー接触面に対して軸方向に一定の距離で離隔していることを特徴とする変速機の同期噛合い機構。
2. 前記サーボ荷重作用部のキー接触面は、前記キー荷重作用部のキー接触面より軸方向により内側に位置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い機構。
3. 前記クラッチハブの外周面には、複数のキー案内溝が形成されていて、前記キー案内溝には、ブロッキングキーが配置され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い機構。
4. 前記キー案内溝は、広幅部及び小幅部を含むことを特徴とする請求項３に記載の変速機の同期噛合い機構。
5. 前記キー案内溝は、互いに交互に配置される第１、２キー案内溝を含み、
   前記第１キー案内溝の広幅部は、一側に向かい、前記第２キー案内溝の広幅部は、他側に向かうことを特徴とする請求項４に記載の変速機の同期噛合い機構

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