JP2017101710A - シンクロメッシュ - Google Patents

Abstract

【課題】シフトフィーリングの向上を図ることができる、シンクロメッシュを提供する。【解決手段】シンクロハブ４とスリーブ６との間に、３個のシンクロキー７が設けられている。シンクロキー７は、１枚の板材を屈曲または湾曲させて形成された簡素な構成であって、弾性変形可能な形状に形成されることにより、キースプリングの機能を兼ね備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、手動変速機などに用いられるシンクロメッシュに関する。

手動変速機には、シンクロメッシュが組み込まれている。

図４は、従来のシンクロメッシュ１０１の構成を示す断面図である。

シンクロメッシュ１０１は、２個の変速ギヤ１０２，１０３の間に設けられている。シンクロメッシュ１０１は、外周面にスプライン１０４を有するシンクロハブ１０５と、シンクロハブ１０５の両側に配置されたシンクロリング（シンクロナイザリング）１０６と、シンクロハブ１０５の外周を取り囲み、内周面にスプライン１０７を有するスリーブ１０８と、シンクロハブ１０５とスリーブ１０８との間に回転軸線を中心とする等角度間隔（１２０°間隔）で配置された３個のシンクロキー１０９と、シンクロキー１０９をスリーブ１０８側に付勢するキースプリング１１０とを備えている。

図５は、シンクロハブ１０５、スリーブ１０８、シンクロキー１０９およびキースプリング１１０を回転軸線の方向から見た図である。

シンクロリング１０６の外周面には、シンクロキー１０９に対応して、キー溝１１１が３箇所に形成されている。キー溝１１１は、その外周面に対して凹み、かつ、シンクロハブ１０５側に開放されている。

シフトレバーの操作に伴い、スリーブ１０８が中立位置から一方の変速ギヤ１０３側に移動し始めると、スリーブ１０８とともにシンクロキー１０９が移動して、シンクロキー１０９がシンクロリング１０６の側面を押すことにより、シンクロリング１０６の内周面を変速ギヤ１０３に押し付ける。変速ギヤ１０３とシンクロリング１０６との摩擦により、変速ギヤ１０３の回転とシンクロリング１０６の回転とが同期し始める。そして、シンクロキー１０９とキー溝１１１との間に設けられている周方向の隙間の範囲内で、シンクロリング１０６が回転し、スリーブ１０８のスプライン１０７がシンクロリング１０６の歯１１２と対向する（インデックス状態）。

スリーブ１０８がさらに移動すると、スリーブ１０８のスプライン１０７がシンクロリング１０６の歯１１２に当接し、スリーブ１０８がシンクロリング１０６を変速ギヤ１０３に押し付ける。これにより、変速ギヤ１０３とシンクロリング１０６との間の摩擦力が強まり、変速ギヤ１０３の回転とシンクロリング１０６およびスリーブ１０８の回転の同期が進む。変速ギヤ１０３の回転とシンクロリング１０６およびスリーブ１０８の回転とが完全に同期（回転速度が一致）すると、スリーブ１０８がさらに移動し、スリーブ１０８のスプライン１０７がシンクロリング１０６の歯１１２の間を抜け、スリーブ１０８のスプライン１０７と変速ギヤ１０３のスプライン１１３とが噛み合い、シフトチェンジが完了する。

特開２００５−１５５８２９号公報

キースプリング１１０は、図５に示されるように、金属線材を略Ｃ字状に湾曲させて作製されている。そして、キースプリング１１０は、無荷重状態よりも縮径するように弾性変形した状態で、キースプリング１１０の両端部がそれぞれ２個のシンクロキー１０９に径方向内側から弾性的に当接し、キースプリング１１０の中間部が残りの１個のシンクロキー１０９に径方向内側から弾性的に当接している。これにより、３個のシンクロキー１０９は、キースプリング１１０の弾性力によって径方向外側（スリーブ１０８側）に付勢されている。

ところが、キースプリング１１０が略Ｃ字状に湾曲しているため、３個のシンクロキー１０９にキースプリング１１０からの荷重（弾性力）が均等に付与されない。すなわち、キースプリング１１０の両端部が当接する２個のシンクロキー１０９は、キースプリング１１０の中間部が当接するシンクロキー１０９よりも大きな荷重を受ける。そのため、シフトチェンジの際に、スリーブ１０８に傾きが発生し、スリーブ１０８のスムーズな移動（良好なシフトフィーリング）が確保されないおそれがある。

本発明の目的は、シフトフィーリングの向上を図ることができる、シンクロメッシュを提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係るシンクロメッシュは、外周に外スプラインを有するシンクロハブと、シンクロハブの外周を取り囲み、内周に外スプラインと係合する内スプラインを有するスリーブと、シンクロハブとスリーブとの間に設けられる複数のシンクロキーとを含み、シンクロキーは、１枚の板材を屈曲または湾曲させて弾性変形可能な形状に形成されることにより、キースプリングの機能を兼ね備えている。

この構成によれば、シンクロハブとスリーブとの間に、複数のシンクロキーが設けられている。シンクロキーは、弾性変形可能な形状に形成されることにより、キースプリングの機能を兼ね備えている。これにより、複数のシンクロキーから均等な荷重がスリーブに付与されるので、スリーブが傾くことを抑制できる。その結果、シフトチェンジの際に、スリーブをスムーズに移動させることができ、良好なシフトフィーリングを得ることができる。

また、シンクロキーは、１枚の板材を屈曲または湾曲させて形成された簡素な構成である。そのうえ、シンクロキーがキースプリングの機能を兼ね備えているので、本発明に係るシンクロメッシュでは、従来のシンクロメッシュに必要とされるキースプリングが不要であり、従来のシンクロメッシュよりも部品点数が削減される。よって、シンクロメッシュのコストを低減させることができる。また、部品点数の削減により、シンクロメッシュの組付性を向上させることができる。

本発明によれば、スリーブが傾くことを抑制でき、シフトフィーリングの向上を図ることができる。

本発明の一実施形態に係るシンクロメッシュを回転軸線を含む平面で切断した断面図である。 シンクロハブ、スリーブ、シンクロキーおよびキースプリングを回転軸線の方向から見た図である。 シンクロキーの斜視図である。 従来のシンクロメッシュの構成を示す断面図である。 従来のシンクロメッシュのシンクロハブ、スリーブ、シンクロキーおよびキースプリングを回転軸線の方向から見た図である。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜シンクロメッシュの構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係るシンクロメッシュ１を回転軸線Ｃを含む平面で切断した断面図である。図１には、回転軸線Ｃに対する一方側のみが示されている。

シンクロメッシュ１は、たとえば、手動変速機に組み込まれて、２個の変速ギヤ２，３間に配置されている。シンクロメッシュ１は、シンクロハブ４、シンクロリング（シンクロナイザリング）５、スリーブ６および３個のシンクロキー７を備えている。

変速ギヤ２，３は、互いに対向する方向の内側端部に、それぞれコーン部２１，３１を有している。コーン部２１，３１の外周面は、それぞれコーン面２２，３２として、変速ギヤ３，２に近づくにつれて回転軸線Ｃに近づくように傾斜している。

図２は、シンクロハブ４、スリーブ６およびシンクロキー７を回転軸線Ｃの方向（以下、「回転軸線方向」という。）から見た図である。

シンクロハブ４は、変速ギヤ２，３を支持する回転軸（図示せず）を取り囲む略円環板状をなしている。シンクロハブ４は、回転軸にスプライン嵌合するボス部４１と、ボス部４１から径方向外側に張り出すリム部４２と、リム部４２の外周を取り囲むスプライン部４３とを一体に有している。スプライン部４３の外周面には、回転軸線方向に延びる外スプライン４４が形成されている。

シンクロリング５は、図１に示されるように、シンクロハブ４と変速ギヤ２，３との各間に配置されている。シンクロリング５は、回転軸（図示せず）を取り囲む略円環板状をなしている。シンクロリング５の内周面は、変速ギヤ２，３のコーン面２２，３２の傾斜に対応して、シンクロハブ４側に縮径している。シンクロリング５の外周面には、シンクロハブ４側と反対側（変速ギヤ２，３側）の端部に、多数の歯５１が周方向に等間隔を空けて突設されている。また、外周面には、３個のシンクロキー７に対応して、３個のキー溝５２が形成されている。各キー溝５２は、外周面に対して凹み、シンクロハブ４側に開放されている。

スリーブ６は、シンクロハブ４の外周を取り囲む略円筒状をなしている。スリーブ６の内周面には、回転軸線方向に延びる内スプライン６１が形成されている。内スプライン６１は、シンクロハブ４の外スプライン４４と係合している。これにより、スリーブ６は、シンクロハブ４に対して一体回転可能かつ回転軸線方向に移動可能に設けられている。スリーブ６の外周面には、シフトフォーク９が嵌合する凹部６２が形成されている。

３個のシンクロキー７は、シンクロハブ４とスリーブ６との間に、等角度間隔（１２０°間隔）で配置されている。具体的には、シンクロハブ４には、回転軸線Ｃを中心に等角度間隔を空けた３箇所に、スプライン部４３からリム部４２にかけて溝状に切り欠かれた欠歯部４５が回転軸線方向に貫通して形成されており、シンクロキー７は、各欠歯部４５に配置されている。

図３は、シンクロキー７の斜視図である。

シンクロキー７は、キースプリングの機能を有するキースプリング一体型シンクロキーである。シンクロキー７は、図３に示されるように、長方形状の金属板材（板金）をその長手方向の両端面７１，７２が互いに対向するように略Ｃ字状に屈曲または湾曲させて形成されている。シンクロキー７の回転軸線方向の中央部には、スリーブ６側に隆起した隆起部７３が形成されている。スリーブ６の内周面には、隆起部７３が嵌合可能な内周溝６３が形成されている。シンクロキー７は、図１に示されるように、スリーブ６とシンクロハブ４の欠歯部４５の底面４６との間に、圧縮によって弾性変形した状態で介在される。そのため、シンクロキー７は、自身の弾性力（復元力）によってスリーブ６を常に押圧している。

また、欠歯部４５の底面４６には、回転軸線方向の中央部に、回転軸線方向と直交する方向に延びる突条部４７が形成されている。シンクロキー７が装着された状態（シンクロキー７と底面４６との間に介在された状態）で、シンクロキー７の両端面７１，７２間に突条部４７が介在される。これにより、シンクロキー７がスリーブ６と底面４６との間から回転軸線方向に抜けることが抑制される。また、シンクロメッシュ１の組立工程では、シンクロキー７がスリーブ６と底面４６との間に回転軸線方向から挿入されると、シンクロキー７の端面７１または端面７２側の端部がスリーブ６と突条部４７との間で圧縮変形し、その端部が突条部４７を越えると復元する。これにより、シンクロキー７の組み付け（装着）が完了したときにクリック感が現れるので、組立作業者がその完了を確認することができる。その結果、シンクロキー７の組み付けの作業性が向上する。

＜シフト動作＞
スリーブ６が中立位置に位置する状態では、シンクロキー７の隆起部７３がスリーブ６の内周溝６３に嵌合し、シンクロキー７は、スリーブ６に弾性的に当接している。また、シンクロキー７の両端部がシンクロリング５のキー溝５２に嵌合している。

シフトレバーの操作に伴い、スリーブ６の凹部６２に嵌合したシフトフォーク９により、たとえば、スリーブ６が中立位置から一方の変速ギヤ３側に移動される。スリーブ６が移動し始めると、スリーブ６とともに、シンクロキー７が移動し、シンクロキー７がシンクロリング５の内周面を変速ギヤ３のコーン面３２に押し付ける。内周面とコーン面３２との摩擦により、変速ギヤ３の回転とシンクロリング５の回転とが同期し始める。

そして、シンクロキー７とキー溝５２との間に設けられている周方向の隙間の範囲内で、シンクロリング５が回転し、スリーブ６の内スプライン６１がシンクロリング５の歯５１と対向する（インデックス状態）。

スリーブ６がさらに移動すると、スリーブ６の内スプライン６１がシンクロリング５の歯５１のチャンファに当接し、スリーブ６がシンクロリング５を変速ギヤ３にさらに押し付ける。これにより、変速ギヤ３とシンクロリング５との間の摩擦力が強まり、変速ギヤ３の回転とシンクロリング５およびスリーブ６の回転の同期が進む。変速ギヤ３とシンクロリング５との回転速度差が小さくなると、シンクロキー７の径方向の移動が許容され、シンクロキー７の隆起部７３がスリーブ６の内周溝６３から離脱し、移動前の位置に戻る。

変速ギヤ３の回転とシンクロリング５およびスリーブ６の回転とが完全に同期（回転速度が一致）すると、スリーブ６がさらに移動し、スリーブ６の内スプライン６１がシンクロリング５の歯５１の間を抜け、スリーブ６の内スプライン６１と変速ギヤ３のスプライン３３とが噛み合い、シフトチェンジが完了する。

＜作用効果＞
以上のように、シンクロハブ４とスリーブ６との間に、３個のシンクロキー７が設けられている。シンクロキー７は、弾性変形可能な形状に形成されることにより、キースプリングの機能を兼ね備えている。これにより、３個のシンクロキー７から均等な荷重がスリーブ６に付与されるので、スリーブ６が傾くことを抑制できる。その結果、シフトチェンジの際に、スリーブ６をスムーズに移動させることができ、良好なシフトフィーリングを得ることができる。

また、シンクロキー７は、１枚の板材を屈曲または湾曲させて形成された簡素な構成である。そのうえ、シンクロキー７がキースプリングの機能を兼ね備えているので、シンクロメッシュ１では、従来のシンクロメッシュに必要とされるキースプリングが不要であり、従来のシンクロメッシュよりも部品点数が削減される。よって、シンクロメッシュ１のコストを低減させることができる。また、部品点数の削減により、シンクロメッシュ１の組付性を向上させることができる。

＜変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態でも実施することができる。

たとえば、前述の実施形態では、３個のシンクロキー７が設けられた構成を取り上げたが、シンクロキー７の個数は、２個であってもよいし、４個以上であってもよい。すなわち、シンクロキー７は、複数設けられていればよい。シンクロキー７は、スリーブ６が傾くことを抑制する観点から、その個数にかかわらず、回転軸線Ｃを中心とする等角度間隔に配置されていることが好ましい。

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１ シンクロメッシュ
４ シンクロハブ
６ スリーブ
７ シンクロキー
４４ 外スプライン
６１ 内スプライン

Claims (1)

1. 外周に外スプラインを有するシンクロハブと、
   前記シンクロハブの外周を取り囲み、内周に前記外スプラインと係合する内スプラインを有するスリーブと、
   前記シンクロハブと前記スリーブとの間に設けられる複数のシンクロキーとを含み、
   前記シンクロキーは、１枚の板材を屈曲または湾曲させて弾性変形可能な形状に形成されることにより、キースプリングの機能を兼ね備えている、シンクロメッシュ。

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