JP2014055616A - Synchronizer of manual transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、手動変速機の同期装置に関し、特に、同期装置の構成部材であるシンクロナイザリングの長寿命化を図った手動変速機の同期装置に関する。 The present invention relates to a synchronization device for a manual transmission, and more particularly to a synchronization device for a manual transmission that achieves a long service life of a synchronizer ring that is a component of the synchronization device.
手動変速機の同期装置には、変速軸と一体的に回転されるクラッチハブと、このクラッチハブの外周に形成された外歯スプラインと軸線方向摺動可能に噛合される内歯スプラインが形成されたハブスリーブと、前記クラッチハブの軸線方向一側に位置して前記変速軸に回転自在に支持された変速歯車の前記クラッチハブ側となる一側に一体的に設けられて前記内歯スプラインと噛合可能な外歯スプラインが外周に形成されたギヤピースと、前記クラッチハブと前記ギヤピースの間に配置されていて前記ハブスリーブが軸線方向にシフトされることにより摩擦係合力が得られて前記変速歯車の回転を前記ハブスリーブの回転に同期させるシンクロナイザリングとを備えていて、前記シンクロナイザリングの摩擦係合力が得られる部位がテーパー状に形成されているものがあり、例えば、下記特許文献1に記載されている。
In the manual transmission synchronizer, a clutch hub that rotates integrally with the transmission shaft and an internal spline that is slidably engaged with an external spline formed on the outer periphery of the clutch hub are formed. A hub sleeve; and an internal spline that is integrally provided on one side of the clutch gear that is positioned on one side in the axial direction of the clutch hub and rotatably supported by the transmission shaft. A gear piece in which external splines that can be meshed are formed on the outer periphery, and the gear shift gear is arranged between the clutch hub and the gear piece, and the hub sleeve is shifted in the axial direction to obtain a frictional engagement force. A synchronizer ring that synchronizes the rotation of the synchronizer ring with the rotation of the hub sleeve, and a portion where the frictional engagement force of the synchronizer ring is obtained is tapered. While others are formed on, for example, described in
上記特許文献1に記載されている手動変速機の同期装置では、前記シンクロナイザリングが複数個のリング(外周のシンクロナイザリングと、内周のシンクロナイザリングと、中間のシンクロナイザリング)によって構成されている。また、外周のシンクロナイザリングにおける内側テーパー部には、所定ピッチの螺旋溝が形成されていて、所定ピッチで螺旋状の内側ランドが形成されている。また、内周のシンクロナイザリングにおける外側テーパー部には、所定ピッチの螺旋溝が形成されていて、所定ピッチで螺旋状の外側ランドが形成されている。
In the manual transmission synchronizer described in
上記特許文献1に記載されている手動変速機の同期装置においては、外周のシンクロナイザリングにおける内側ランドのランド幅が、内周のシンクロナイザリングにおける外側ランドのランド幅とは不等で同ランド幅に比して小さく設定されていて、外周のシンクロナイザリングと内周のシンクロナイザリングとの等寿命化が図られている。しかし、上記特許文献1に記載されている手動変速機の同期装置では、各シンクロナイザリングのテーパー部に形成されている螺旋溝が全長に亘って所定ピッチ(等ピッチ)である。このため、各シンクロナイザリングのテーパー部において、小径部位のコーン面(ランド)に作用する負荷が大径部位のコーン面に作用する負荷に比して大きくて、小径部位のコーン面に大きな摩耗が生じるおそれがあり、これに伴うコーン面の偏摩耗により当該シンクロナイザリングの耐久性を低下させる(寿命を縮める)おそれがある。
In the manual transmission synchronizer described in
本発明は、上述した課題を解決すべくなされたものであり、変速軸と一体的に回転されるクラッチハブと、このクラッチハブの外周に形成された外歯スプラインと軸線方向摺動可能に噛合される内歯スプラインが形成されたハブスリーブと、前記クラッチハブの軸線方向一側に位置して前記変速軸に回転自在に支持された変速歯車の前記クラッチハブ側となる一側に一体的に設けられて前記内歯スプラインと噛合可能な外歯スプラインが外周に形成されたギヤピースと、前記クラッチハブと前記ギヤピースの間に配置されていて前記ハブスリーブが軸線方向にシフトされることにより摩擦係合力が得られて前記変速歯車の回転を前記ハブスリーブの回転に同期させるシンクロナイザリングとを備えていて、前記シンクロナイザリングの摩擦係合力が得られる部位がテーパー状に形成されている手動変速機の同期装置において、前記シンクロナイザリングの内周に形成される内周テーパー状部位に螺旋溝を設けて、この螺旋溝のピッチを径の増大に応じて順次減少させたことに特徴がある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is engaged with a clutch hub that is rotated integrally with a transmission shaft and an external spline formed on the outer periphery of the clutch hub so as to be axially slidable. And a hub sleeve formed with an internal spline to be integrally formed on one side of the clutch hub that is positioned on one side in the axial direction of the clutch hub and rotatably supported by the transmission shaft. A gear piece provided on the outer periphery with an external spline that can be meshed with the internal spline, and disposed between the clutch hub and the gear piece. A synchronizer ring that obtains a resultant force and synchronizes the rotation of the transmission gear with the rotation of the hub sleeve, and a frictional engagement of the synchronizer ring. In the manual transmission synchronizer in which the portion where the force is obtained is formed in a tapered shape, a spiral groove is provided in the inner peripheral tapered portion formed in the inner periphery of the synchronizer ring, and the pitch of the spiral groove is reduced in diameter. It is characterized in that it is decreased sequentially as the value increases.
本発明による手動変速機の同期装置においては、シンクロナイザリングの内周に形成される内周テーパー状部位に螺旋溝を設けて、この螺旋溝のピッチを径の増大に応じて順次減少させた。このため、螺旋溝を設けた内周テーパー状部位(内周コーン部)において、コーン面(摩擦係合力が得られる面)のランド幅を径の増大に応じて順次減少させることができて、コーン面にて摩擦係合力が得られるとき(同期作動時)に、コーン面に作用する負荷をコーン面の全領域にて略均一とすることが可能である。これにより、シンクロナイザリングの内周テーパー状部位(コーン面)での偏摩耗を抑制して、シンクロナイザリングの長寿命化を図ることが可能である。 In the manual transmission synchronizer according to the present invention, a spiral groove is provided in an inner peripheral tapered portion formed on the inner periphery of the synchronizer ring, and the pitch of the spiral groove is sequentially reduced as the diameter increases. For this reason, in the inner peripheral tapered portion (inner peripheral cone portion) provided with the spiral groove, the land width of the cone surface (surface from which frictional engagement force can be obtained) can be sequentially decreased as the diameter increases, When the frictional engagement force is obtained on the cone surface (during synchronous operation), the load acting on the cone surface can be made substantially uniform over the entire area of the cone surface. As a result, uneven wear at the inner peripheral tapered portion (cone surface) of the synchronizer ring can be suppressed, and the life of the synchronizer ring can be extended.
上記した本発明の実施に際して、前記シンクロナイザリングが複数個のリングによって構成されていて、内周側に配置されるリングまたは中間に配置されるリングには、その外周に形成される外周テーパー状部位に螺旋溝を設けて、この螺旋溝のピッチを径の増大に応じて順次減少させることも可能である。この場合には、当該シンクロナイザリングの外周テーパー状部位でも上述した作用効果と同様の作用効果が得られて、当該シンクロナイザリングの長寿命化を図ることが可能である。 In carrying out the above-described present invention, the synchronizer ring is constituted by a plurality of rings, and an outer peripheral tapered portion formed on the outer periphery of the ring disposed on the inner peripheral side or the ring disposed in the middle. It is also possible to provide a spiral groove and to decrease the pitch of the spiral groove sequentially as the diameter increases. In this case, the same effect as the above-described effect can be obtained even at the outer peripheral tapered portion of the synchronizer ring, and the life of the synchronizer ring can be extended.
また、上記した本発明の実施に際して、前記シンクロナイザリングが複数個のリングによって構成されていて、内周側に配置されるリングまたは中間に配置されるリングには、その外周に形成される外周テーパー状部位に螺旋溝を設けて、この螺旋溝のピッチを径の増大に応じて順次増大させることも可能である。この場合には、当該シンクロナイザリングの係合初期に、シンクロナイザリングが傾動して、内周側では小径部位が接触し、外周側では大径部位が接触するときに、当該シンクロナイザリングの係合初期における摩擦係合力(トルク)を十分に確保することが可能である。 Further, when the above-described present invention is implemented, the synchronizer ring is constituted by a plurality of rings, and the ring arranged on the inner circumference side or the ring arranged in the middle has an outer circumference taper formed on the outer circumference thereof. It is also possible to provide a spiral groove in the shaped part and to increase the pitch of the spiral groove sequentially as the diameter increases. In this case, when the synchronizer ring is tilted at the initial stage of engagement of the synchronizer ring, the small diameter portion contacts on the inner peripheral side, and the large diameter portion contacts on the outer peripheral side. It is possible to ensure a sufficient frictional engagement force (torque).
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1および図2は本発明による手動変速機の同期装置の一実施形態を示したものであり、図1に示した手動変速機では、軸受を介してケーシング(共に図示省略)に回転自在に支持されている変速軸11に、二つの変速歯車12、13が組付けられている。各変速歯車12、13は、変速軸11に対して軸線方向移動が拘束された状態で回転自在に支持されている。また、各変速歯車12、13間には、同期装置20が設けられている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 and FIG. 2 show an embodiment of a manual transmission synchronizer according to the present invention. In the manual transmission shown in FIG. 1, a casing (both not shown) is rotatable through a bearing. Two
同期装置20は、クラッチハブ21と、ハブスリーブ22と、ギヤピース23、24と、シンクロナイザリング25、26とを備えている。クラッチハブ21は、変速歯車12、13の間に設けられて軸線方向移動が拘束され、かつ変速軸11と一体的に回転されるようにスプライン結合されている。ハブスリーブ22は、クラッチハブ21の外周に組付けられていて、その内周には、クラッチハブ21の外周に形成された外歯スプライン21aと軸線方向摺動可能に噛合される内歯スプライン22aが形成されている。また、ハブスリーブ22の外周には、シフトフォークの一部(図示省略)が摺動自在に係合される円周溝22bが形成されている。
The
ギヤピース23、24は、変速歯車12、13のクラッチハブ21側となる一側にそれぞれ圧入等により同軸的に一体結合されていて、その外周には、ハブスリーブ22の内歯スプライン22aと噛合可能な外歯スプライン23a、24aが形成されている。シンクロナイザリング25、26は、クラッチハブ21とギヤピースの23、24間に配置されていて、ハブスリーブ22が軸線方向にシフトされることにより、変速歯車12、13とハブスリーブ22間にて摩擦係合力が得られて、変速歯車12、13の回転をハブスリーブ22の回転に同期させることが可能である。
The
また、同期装置20は、シフティングキー27を備えている。シフティングキー27は、クラッチハブ21の外周部における円周方向の3箇所にて、軸線方向に摺動自在に設けられている。このシフティングキー27は、外力が加わらない状態では、半径方向に設けた貫通孔27aに挿入したボール28aと、ハブスリーブ22の内歯スプライン22aの歯の1つの内先端の中央部に形成した浅いV形の凹部28bと、クラッチハブ21との間に介装されてボール28aを凹部28cに押圧するスプリング28cよりなるディテント機構28により、図示のようにハブスリーブ22の中央位置に弾性的に保持されている。
The
この同期装置20においては、ハブスリーブ22の内歯スプライン22aが、図1に示す中立位置ではクラッチハブ21の外歯スプライン21aとのみ係合されているが、図示右方の変速歯車12側にシフトされた状態ではクラッチハブ21とシンクロナイザリング25とギヤピース23の各外歯スプライン21a,25a1,23aと同時に噛合され、図示左方の変速歯車13側にシフトされた状態ではクラッチハブ21とシンクロナイザリング26とギヤピース24の各外歯スプライン21a,26a,24aと同時に噛合されるように構成されている。
In this
また、この同期装置20においては、図示右方のシンクロナイザリング25としてマルチコーンシンクロが採用されていて、シンクロナイザリング25が、外周のシンクロナイザリング25aと、中間のシンクロナイザリング25bと、内周のシンクロナイザリング25cの三部材によって構成されている。このシンクロナイザリング25では、ハブスリーブ22のシフト時に摩擦係合力が得られる部位がテーパー状(円錐台形状)に形成されていて、外周のシンクロナイザリング25aの内周コーン面と中間のシンクロナイザリング25bの外周コーン面、中間のシンクロナイザリング25bの内周コーン面と内周のシンクロナイザリング25cの外周コーン面、内周のシンクロナイザリング25cの内周コーン面とギヤピース23の外周コーン面はそれぞれ互いに摩擦係合可能である。なお、ハブスリーブ22のシフト時にシンクロナイザリング25にて得られる作動(変速歯車12の回転とハブスリーブ22の回転が同期するときの作動)は、特開2005−24041号公報の実施形態に記載されているマルチコーンシンクロにて得られる作動と同じであるため、その説明は省略する。
Further, in the synchronizing
また、この同期装置20においては、図示左方のシンクロナイザリング26としてシングルコーンシンクロが採用されていて、シンクロナイザリング26が、単一部材によって構成されている。このシンクロナイザリング26では、ハブスリーブ22のシフト時に摩擦係合力が得られる部位がテーパー状に形成されていて、シンクロナイザリング26の内周コーン面がギヤピース24の外周コーン面と互いに摩擦係合可能である。なお、ハブスリーブ22のシフト時にシンクロナイザリング26にて得られる作動(変速歯車13の回転とハブスリーブ22の回転が同期するときの作動)は、特開2005−24041号公報の実施形態に記載されているシングルコーンシンクロにて得られる作動と同じであるため、その説明は省略する。
Further, in the synchronizing
ところで、この実施形態では、図2に拡大して示したように、シンクロナイザリング25における内周のシンクロナイザリング25cの内周コーン面25c1(内周テーパー状部位)に螺旋溝S1が設けられている。螺旋溝S1は、各端部が内周コーン面25c1の軸方向端部にまで延びていて、そのピッチP1が可変とされており、同ピッチP1は径の増大に応じて順次減少するように設定されている。なお、この実施形態では、シンクロナイザリング25cの内周部に軸方向に延びる溝25c2が周方向にて等間隔に複数個形成されているが、これを無くして実施することも可能である。
By the way, in this embodiment, as shown in an enlarged view in FIG. 2, the spiral groove S1 is provided on the inner peripheral cone surface 25c1 (inner peripheral tapered portion) of the inner
上記のように構成したこの実施形態においては、内周のシンクロナイザリング25cの内周に形成される内周コーン面25c1(内周テーパー状部位)に螺旋溝S1が設けられていて、この螺旋溝S1のピッチP1が径の増大に応じて順次減少するように設定されている。このため、螺旋溝S1を設けた内周コーン面25c1において、コーン面(摩擦係合力が得られる面)のランド幅W1を径の増大に応じて順次減少させることができて、内周のシンクロナイザリング25cの内周に形成される内周コーン面25c1がギヤピース23の外周コーン面に摩擦係合して、これらの間(コーン面)にて摩擦係合力が得られるとき(同期作動時)に、内周コーン面25c1に作用する負荷を内周コーン面25c1の全領域にて略均一とすることが可能である。これにより、シンクロナイザリング25cの内周コーン面25c1(内周テーパー状部位)での偏摩耗を抑制して、シンクロナイザリング25cの長寿命化を図ることが可能である。
In this embodiment configured as described above, the spiral groove S1 is provided on the inner peripheral cone surface 25c1 (inner peripheral tapered portion) formed on the inner periphery of the
上記した実施形態においては、シンクロナイザリング25(マルチコーンシンクロ)における内周のシンクロナイザリング25cの内周コーン面25c1に螺旋溝S1を設けて実施したが、例えば、シンクロナイザリング25(マルチコーンシンクロ)における中間のシンクロナイザリング25bの内周コーン面、または、外周のシンクロナイザリング25aの内周コーン面、或いは、シンクロナイザリング26(シングルコーンシンクロ)の内周コーン面に螺旋溝(S1)を設けて実施することも可能である。
In the embodiment described above, the spiral groove S1 is provided on the inner peripheral cone surface 25c1 of the
また、上記した実施形態においては、シンクロナイザリング25(マルチコーンシンクロ)における内周のシンクロナイザリング25cの内周コーン面25c1にのみ螺旋溝S1を設けて実施したが、図3または図4に示したように、内周のシンクロナイザリング25cの外周コーン面25c3に螺旋溝S2またはS3を設けて実施することも可能である。なお、シンクロナイザリングの外周コーン面に螺旋溝を設ける構成は、シンクロナイザリング25(マルチコーンシンクロ)における中間のシンクロナイザリング25bにも採用することが可能である。
In the above-described embodiment, the spiral groove S1 is provided only on the inner peripheral cone surface 25c1 of the inner
図3に示した外周の螺旋溝S2は、各端部が外周コーン面25c3の軸方向端部にまで延びていて、そのピッチP2が可変とされており、同ピッチP2は径の増大に応じて順次減少するように設定されている。図4に示した外周の螺旋溝S3は、各端部が外周コーン面25c3の軸方向端部にまで延びていて、そのピッチP3が可変とされており、同ピッチP3は径の増大に応じて順次増大するように設定されている。なお、図3および図4の実施形態では、シンクロナイザリング25cの外周部に軸方向に延びる溝25c4が周方向にて等間隔に複数個形成されているが、これを無くして実施することも可能である。
In the outer circumferential spiral groove S2 shown in FIG. 3, each end extends to the axial end of the outer cone surface 25c3, and the pitch P2 is variable. Are set to decrease sequentially. In the outer circumferential spiral groove S3 shown in FIG. 4, each end extends to the axial end of the outer cone surface 25c3, and the pitch P3 is variable. Is set to increase sequentially. In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, a plurality of grooves 25c4 extending in the axial direction are formed at equal intervals in the circumferential direction on the outer peripheral portion of the
図3に示した実施形態では、内周のシンクロナイザリング25cの外周コーン面25c3においても、内周コーン面25c1と同様の作用が得られて、内周コーン面25c1と外周コーン面25c3に作用する各負荷を各コーン面の全領域にて略均一とすることが可能である。これにより、シンクロナイザリング25cの各コーン面での偏摩耗を抑制して、シンクロナイザリング25cの長寿命化を図ることが可能である。
In the embodiment shown in FIG. 3, the same operation as that of the inner cone surface 25c1 is obtained also on the outer cone surface 25c3 of the
図4に示した実施形態では、内周のシンクロナイザリング25cの内周コーン面25c1にて上述した作用が得られて、シンクロナイザリング25cの長寿命化を図ることが可能であり、また、内周のシンクロナイザリング25cの外周コーン面25c3にて、当該シンクロナイザリング25cの係合初期に、シンクロナイザリング25cが傾動して、内周側では小径部位が接触し、外周側では大径部位が接触するときに、当該シンクロナイザリング25cの係合初期における摩擦係合力(トルク)を十分に確保することが可能である。
In the embodiment shown in FIG. 4, the above-described action can be obtained at the inner peripheral cone surface 25c1 of the inner
なお、図3に示した外周の螺旋溝S2において採用されているピッチP2(ランド幅W2)は、内周の螺旋溝S1において採用されているピッチP1(ランド幅W1)と同じであってもよく、異なっていてもよい。また、図4に示した外周の螺旋溝S3において採用されているピッチP3(ランド幅W3)は、内周の螺旋溝S1において採用されているピッチP1(ランド幅W1)と同じであってもよく、異なっていてもよい。 Note that the pitch P2 (land width W2) employed in the outer circumferential spiral groove S2 shown in FIG. 3 is the same as the pitch P1 (land width W1) employed in the inner circumferential spiral groove S1. Well, it can be different. Further, the pitch P3 (land width W3) employed in the outer peripheral spiral groove S3 shown in FIG. 4 is the same as the pitch P1 (land width W1) employed in the inner peripheral spiral groove S1. Well, it can be different.
上記した実施形態では、図示右方のシンクロナイザリング25としてマルチコーンシンクロ(トリプルコーンシンクロ)が採用され、図示左方のシンクロナイザリング26としてシングルコーンシンクロが採用されているが、例えば、左右両側のシンクロナイザリングとしてマルチコーンシンクロ(トリプルコーンシンクロまたはダブルコーンシンクロ)が採用されるように構成して実施すること、或いは、左右両側のシンクロナイザリングとしてシングルコーンシンクロが採用されるように構成して実施することも可能であり、種々な変更が可能である。
In the above-described embodiment, a multi-cone synchronizer (triple cone sync) is adopted as the
11…変速軸、12、13…変速歯車、20…同期装置、21…クラッチハブ、21a…外歯スプライン、22…ハブスリーブ、22a…内歯スプライン、23、24…ギヤピース、23a、24a…外歯スプライン、25…マルチコーンシンクロのシンクロナイザリング、25a…外周のシンクロナイザリング、25b…中間のシンクロナイザリング、25c…内周のシンクロナイザリング、25c1…内周コーン面(内周テーパー状部位)、S1…螺旋溝、26…シングルコーンシンクロのシンクロナイザリング、27…シフティングキー、28…ディテント機構
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記シンクロナイザリングの内周に形成される内周テーパー状部位に螺旋溝を設けて、この螺旋溝のピッチを径の増大に応じて順次減少させた手動変速機の同期装置。 A clutch hub that is rotated integrally with the transmission shaft; a hub sleeve that is formed with an internal spline that is slidably engaged with an external spline formed on an outer periphery of the clutch hub; An outer spline that is integrally provided on one side of the transmission gear that is positioned on one side in the axial direction and that is rotatably supported by the transmission shaft and that can mesh with the inner spline is provided on the outer periphery. A frictional engagement force is obtained by shifting the hub sleeve in the axial direction, which is disposed between the formed gear piece and the clutch hub and the gear piece, so that the rotation of the speed change gear is changed to the rotation of the hub sleeve. And a synchronizer ring to be synchronized, and a portion of the synchronizer ring from which a frictional engagement force can be obtained is tapered. In the synchronization device,
A synchronizer for a manual transmission in which a spiral groove is provided in an inner peripheral tapered portion formed on the inner periphery of the synchronizer ring, and the pitch of the spiral groove is sequentially reduced as the diameter increases.
前記シンクロナイザリングが複数個のリングによって構成されていて、内周側に配置されるリングまたは中間に配置されるリングには、その外周に形成される外周テーパー状部位に螺旋溝を設けて、この螺旋溝のピッチを径の増大に応じて順次減少させた手動変速機の同期装置。 The synchronization device for a manual transmission according to claim 1,
The synchronizer ring is constituted by a plurality of rings, and the ring arranged on the inner circumference side or the ring arranged in the middle is provided with a spiral groove on the outer circumference tapered portion formed on the outer circumference thereof. A synchronizer for a manual transmission in which the pitch of the spiral groove is sequentially reduced as the diameter increases.
前記シンクロナイザリングが複数個のリングによって構成されていて、内周側に配置されるリングまたは中間に配置されるリングには、その外周に形成される外周テーパー状部位に螺旋溝を設けて、この螺旋溝のピッチを径の増大に応じて順次増大させた手動変速機の同期装置。 The synchronization device for a manual transmission according to claim 1,
The synchronizer ring is constituted by a plurality of rings, and the ring arranged on the inner circumference side or the ring arranged in the middle is provided with a spiral groove on the outer circumference tapered portion formed on the outer circumference thereof. A synchronizer for a manual transmission in which the pitch of a spiral groove is sequentially increased as the diameter increases.
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