JP2020037980A

JP2020037980A - 同期装置

Info

Publication number: JP2020037980A
Application number: JP2018165802A
Authority: JP
Inventors: 直弘金子; Naohiro Kaneko
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2018-09-05
Filing date: 2018-09-05
Publication date: 2020-03-12

Abstract

【課題】摩擦面の潤滑状態を改善することができる同期装置を提供すること。【解決手段】回転軸６０と一体回転するクラッチハブ２０と、回転軸６０に対して相対回転可能に支持され、かつ、第一摩擦面３２を有するギヤ３０と、第一摩擦面３２と摩擦係合する第二摩擦面４１を有するシンクロナイザリング４０と、を備える同期装置１０であって、クラッチハブ２０は、回転軸６０に固定される内側部２２と、外側部２４と、内側部２２と外側部２４とを連結し、かつ、ギヤ３０に向かって突出する凸部２７が設けられた連結部２５と、を有する、同期装置１０。【選択図】図１

Description

本開示は、同期装置に関する。

従来、機械式変速機に用いられる同期装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１では、シンクロナイザリングの摩擦面の形状を工夫することで、同期装置における摩擦面が潤滑不足となることを抑制しようとしている。

特開２０１５−１８７４６４号公報

本開示の目的は、摩擦面の潤滑状態を改善することができる同期装置を提供することである。

本開示の一態様に係る同期装置は、回転軸と一体回転するクラッチハブと、前記回転軸に対して相対回転可能に支持され、かつ、第一摩擦面を有するギヤと、前記第一摩擦面と摩擦係合する第二摩擦面を有するシンクロナイザリングと、を備える同期装置であって、前記クラッチハブは、前記回転軸に固定される内側部と、外側部と、前記内側部と前記外側部とを連結し、かつ、前記ギヤに向かって突出する凸部が設けられた連結部と、を有する、同期装置である。

本開示に係る同期装置によれば、摩擦面の潤滑状態を改善することができる。

図１は、第一実施形態に係る同期装置を示す模式的な部分断面図である。図２は、第二実施形態に係る同期装置を示す模式的な部分断面図である。図３は、第三実施形態に係る同期装置を示す模式的な部分断面図である。図４は、第四実施形態に係る同期装置を示す模式的な部分断面図である。

以下、本開示の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は一例であり、本開示はこの実施形態により限定されるものではない。また、図１〜図４における左右方向を「軸方向」、上下方向を「径方向」とそれぞれ定義する。図１〜図４における「ＣＬ」は中心線である。

（第一実施形態）
図１には、本開示の第一実施形態に係る同期装置１０の模式的な部分断面図が示されている。図１に示す同期装置１０は、クラッチハブ２０と、ドグギヤ３０と、シンクロナイザリング４０と、スリーブ５０とを備えている。

クラッチハブ２０は、環状の部材である。クラッチハブ２０は、シャフト（「回転軸」の一例）６０とスプライン結合しており、シャフト６０と一体回転する。

クラッチハブ２０は、シャフト６０とスプライン嵌合するスプライン２１が内周面に形成された内側部２２と、スリーブ５０とスプライン嵌合するスプライン２３が外周面に形成された外側部２４と、内側部２２と外側部２４とを連結する連結部２５とを有する。連結部２５の詳細については後述する。

内側部２２の軸方向の端面（図１における右側の端面）には、内側部２２の内径側と外径側とを連通する切り欠き２６が、円周方向に複数箇所、所定の間隔で設けられている。

ドグギヤ３０は、環状の部材である。ドグギヤ３０は、ギヤ８０に固定されている。ギヤ８０は、ベアリング７０によってシャフト６０に対して相対回転可能に支持されている。すなわち、ドグギヤ３０は、シャフト６０に対して相対回転可能に支持されている。

ドグギヤ３０の外周面には、ドグスプライン３１が設けられている。ドグスプライン３１は、スリーブ５０のスプライン５１（後述する）と嵌合する。ドグギヤ３０のドグスプライン３１よりもクラッチハブ２０側には、外周面に先端に向けて縮径するテーパ状の外側摩擦面（「第一摩擦面」の一例）３２が形成されたテーパ部３３が設けられている。なお、テーパ部３３の内周面３５は、先端に向けて拡径している。

シンクロナイザリング４０は、環状の部材である。シンクロナイザリング４０の内周面には、ドグギヤ３０の外側摩擦面３２と摩擦係合するテーパ状の内側摩擦面（「第二摩擦面」の一例）４１が、外側摩擦面３２に対応して形成されている。シンクロナイザリング４０の外周面には、スプライン歯４２が設けられている。スプライン歯４２は、スリーブ５０のスプライン５１と嵌合する。

スリーブ５０は、環状の部材である。スリーブ５０の内周面には、クラッチハブ２０のスプライン２３とスプライン嵌合するスプライン５１が形成されている。スリーブ５０は、クラッチハブ２０に対して軸方向に移動可能である。スリーブ５０がクラッチハブ２０に対して軸方向に移動することで、スプライン５１はシンクロナイザリング４０のスプライン歯４２およびドグギヤ３０のドグスプライン３１とも嵌合する。

クラッチハブ２０の連結部２５の軸方向端面２９には、ドグギヤ３０に向かって突出する凸部２７が設けられている。凸部２７の先端は、ドグギヤ３０のクラッチハブ２０側の端面３４よりもクラッチハブ２０側に位置している。

凸部２７の先端の径方向位置は、ドグギヤ３０の外側摩擦面３２とシンクロナイザリング４０の内側摩擦面４１との間に潤滑油を供給可能な位置に設定されている。より具体的に説明すると、凸部２７の先端は、ドグギヤ３０の外側摩擦面３２とシンクロナイザリング４０の内側摩擦面４１との境界部分に対向している。

オイルポンプ（不図示）から供給された潤滑油は、シャフト６０の潤滑油路６１を通過してベアリング７０を潤滑し、さらに切り欠き２６を通過してクラッチハブ２０の連結部２５の軸方向端面２９とドグギヤ３０のテーパ部３３の内周面３５とに囲まれた空間に至る。

遠心力により径方向外側に飛散する潤滑油は、図１において矢印Ｙ１に示すように、ドグギヤ３０のテーパ部３３の内周面３５によって、クラッチハブ２０の連結部２５の軸方向端面２９に指向される。

さらに、潤滑油の一部は、図１において矢印Ｙ２に示すように、クラッチハブ２０の連結部２５に設けられた凸部２７によって、ドグギヤ３０の外側摩擦面３２とシンクロナイザリング４０の内側摩擦面４１との間に指向される。これにより、外側摩擦面３２および内側摩擦面４１を潤滑することができる。なお、以下の説明では、外側摩擦面３２および内側摩擦面４１をまとめて単に「摩擦面」と呼ぶことがある。

ここで、凸部２７の内周側の壁面２８の形状は、凹曲面形状である。そのため、径方向外側に飛散する潤滑油を滑らかにドグギヤ３０の外側摩擦面３２とシンクロナイザリング４０の内側摩擦面４１との間に指向させることができる。

また、凸部２７は、円周方向に連続して設けられている。これにより、潤滑油を、より多くドグギヤ３０の外側摩擦面３２とシンクロナイザリング４０の内側摩擦面４１との間に供給することができる。

また、潤滑油の残部は、図１において矢印Ｙ３に示すように、凸部２７とシンクロナイザリング４０の端面４３との軸方向隙間を径方向外向きに通過する。これにより、クラッチハブ２０のスプライン２３およびスリーブ５０のスプライン５１を潤滑することができる。

以上説明したように、第一実施形態によれば、クラッチハブ２０は、シャフト６０に固定される内側部２２と、外側部２４と、内側部２２と外側部２４とを連結し、かつ、ドグギヤ３０に向かって突出する凸部２７が設けられた連結部２５と、を有する。

これにより、ドグギヤ３０の外側摩擦面３２とシンクロナイザリング４０の内側摩擦面４１との間に潤滑油を積極的に供給することができ、摩擦面を適切に潤滑することができる。そのため、同期装置１０の潤滑状態を改善することができる。

また、潤滑油の一部をドグギヤ３０の外側摩擦面３２とシンクロナイザリング４０の内側摩擦面４１との間に積極的に供給するとともに、残部をクラッチハブ２０のスプライン２３とスリーブ５０のスプライン５１とに供給することができ、同期装置１０全体の潤滑状態を改善することができる。

また、凸部２７の内周側の壁面２８の形状は、凹曲面形状である。これにより、潤滑油を滑らかにドグギヤ３０の外側摩擦面３２とシンクロナイザリング４０の内側摩擦面４１との間に指向させることができる。

なお、上述の実施形態では、凸部２７の内周側の壁面２８の形状が凹曲面形状のものを例に説明を行ったが、これに限定されない。凸部２７の内周側の壁面２８の形状は、平面形状でもよいし、凸曲面形状でもよい。

また、上述の実施形態では、凸部２７が円周方向に連続して設けられたものを例に説明を行ったが、これに限定されない。凸部２７は、円周方向に断続的に設けられていてもよい。凸部２７を円周方向に断続的に設ける構成とすれば、クラッチハブ２０のスプライン２３とスリーブ５０のスプライン５１とに、より多くの潤滑油を供給することができる。

（第二実施形態）
図２には、本開示の第二実施形態に係る同期装置１１０の模式的な部分断面図が示されている。第二実施形態は、クラッチハブおよびシンクロナイザリングの構成が第一実施形態と異なっている。第一実施形態と同一の部品については同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は省略する。

クラッチハブ１２０の連結部１２５に設けられた凸部１２７は、ドグギヤ３０の外側摩擦面３２よりも外径側に位置しており、シンクロナイザリング１４０に対向している。凸部１２７は、円周方向に連続している。凸部１２７の先端は、ドグギヤ３０のクラッチハブ１２０側の端面３４よりもギヤ８０側に位置している。

シンクロナイザリング１４０の端面１４３には、円周方向に連続した凹部１４４が設けられている。凸部１２７は、凹部１４４に進入している。

第二実施形態によれば、以下の作用効果が得られる。凸部１２７の先端がドグギヤ３０のクラッチハブ１２０側の端面３４よりもギヤ８０側へ突出しているため、潤滑油を、より適切に摩擦面に供給することができる。

また、凸部１２７がドグギヤ３０の外側摩擦面３２よりも外径側に位置しているため、潤滑油を、より適切に摩擦面に供給することができる。

さらに、クラッチハブ１２０のスプライン１２３およびスリーブ５０のスプライン５１に供給される潤滑油が通過する流路が複雑に屈曲しているため、摩擦面への潤滑油の供給量を増大させることができる。

なお、上述の第二実施形態では、凸部１２７および凹部１４４が円周方向に連続して設けられたものを例に説明を行ったが、これに限定されない。凸部１２７および凹部１４４は、円周方向に断続的に設けられてもよい。このようにすれば、クラッチハブ１２０のスプライン１２３およびスリーブ５０のスプライン５１に供給される潤滑油量を増大させることができる。

（第三実施形態）
図３には、本開示の第三実施形態に係る同期装置２１０の模式的な部分断面図が示されている。第三実施形態は、クラッチハブおよびシンクロナイザリングの構成が第一実施形態と異なっている。第一実施形態および第二実施形態と同一の部品については同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は省略する。

クラッチハブ２２０の連結部２２５に設けられた凸部２２７は、ドグギヤ３０の外側摩擦面３２よりも内径側に位置しており、ドグギヤ３０におけるクラッチハブ２２０側の端面３４に対向している。凸部２２７は、円周方向に連続している。凸部２２７の先端は、ドグギヤ３０のクラッチハブ２２０側の端面３４よりもクラッチハブ２２０側に位置している。

シンクロナイザリング２４０におけるクラッチハブ２２０側の端面２４３には、クラッチハブ２２０側に突出し、かつ、円周方向に連続した凸部２４５が設けられている。凸部２４５は、凸部２２７よりも外径側に位置しており、かつ、ドグギヤ３０のクラッチハブ２２０側の端面３４よりもクラッチハブ２２０側に位置している。

第三実施形態によれば、以下の作用効果が得られる。シンクロナイザリング２４０に凸部２４５を設けたことで、クラッチハブ２２０の凸部２２７とドグギヤ３０の端面３４との軸方向隙間を径方向外向きに通過した潤滑油を、シンクロナイザリング２４０の凸部２４５で捕捉することができ、摩擦面に、より多くの潤滑油を供給することができる。

また、シンクロナイザリング２４０の凸部２４５を、ドグギヤ３０のクラッチハブ２２０側の端面３４よりもクラッチハブ２２０側に突出したものとすることで、摩擦面積を減らすことなく、潤滑状態の改善を行うことができる。

なお、上述の第三実施形態では、凸部２２７および凸部２４５が円周方向に連続して設けられたものを例に説明を行ったが、これに限定されない。凸部２２７および凸部２４５は、円周方向に断続的に設けられていてもよい。

クラッチハブ２２０とシンクロナイザリング２４０とは、回転方向に所定角度だけ相対移動可能である。そのため、径方向から見た凸部２２７と凸部２４５との重なり具合を調整することで、クラッチハブ２２０のスプライン２２３およびスリーブ５０のスプライン５１に供給される潤滑油量を調整することができる。

（第四実施形態）
図４には、本開示の第四実施形態に係る同期装置３１０の模式的な部分断面図が示されている。第四実施形態は、クラッチハブおよびドグギヤの構成が第一実施形態と異なっている。第一実施形態ないし第三実施形態と同一の部品については同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は省略する。

クラッチハブ３２０の連結部３２５に設けられた凸部３２７は、ドグギヤ３３０の外側摩擦面３３２よりも内径側に位置しており、ドグギヤ３３０におけるクラッチハブ３２０側の端面３３４に対向している。凸部３２７は、円周方向に連続している。凸部３２７の先端は、シンクロナイザリング４０のクラッチハブ３２０側の端面４３よりもギヤ８０側に位置している。

ドグギヤ３３０におけるクラッチハブ３２０側の端面３３４は、凸部３２７の先端よりもギヤ８０側に位置している。換言すると、ドグギヤ３３０におけるクラッチハブ３２０側の端面３３４は、シンクロナイザリング４０のクラッチハブ３２０側の端面４３よりもギヤ８０側に位置している。

第四実施形態によれば、以下の作用効果が得られる。凸部３２７の先端をシンクロナイザリング４０のクラッチハブ３２０側の端面４３よりもギヤ８０側に位置させたことで、クラッチハブ３２０の凸部３２７によって指向させられた潤滑油を、シンクロナイザリング４０の内側摩擦面４１で捕捉することができ、摩擦面に、より多くの潤滑油を供給することができる。

なお、上述の第四実施形態では、凸部３２７が円周方向に連続して設けられたものを例に説明を行ったが、これに限定されない。凸部３２７は、円周方向に断続的に設けられていてもよい、凸部３２７を円周方向に断続的に設ける構成とすれば、クラッチハブ３２０のスプライン３２３とスリーブ５０のスプライン５１とに、より多くの潤滑油を供給することができる。

上述の第一ないし第四実施形態では、一つのシンクロナイザリングを有するシングルコーンタイプの同期装置を例に説明を行ったが、これに限定されない。本開示は、複数のシンクロナイザリングを有するマルチコーンタイプの同期装置にも適用できる。

また、上述の第一ないし第四実施形態は、適宜組み合わせて用いることができる。

本開示の同期装置によれば、摩擦面の潤滑状態を改善することができ、産業上の利用可能性は多大である。

１０、１１０、２１０、３１０同期装置
２０、１２０、２２０、３２０クラッチハブ
２１スプライン
２２内側部
２３、１２３、２２３、３２３スプライン
２４外側部
２５、１２５、２２５、３２５連結部
２６切り欠き
２７、１２７、２２７、３２７凸部
２８壁面
２９軸方向端面
３０、３３０ドグギヤ
３１ドグスプライン
３２、３３２外側摩擦面
３３テーパ部
３４、３３４端面
３５内周面
４０、１４０、２４０シンクロナイザリング
４１内側摩擦面
４２スプライン歯
４３、１４３、２４３端面
１４４凹部
２４５凸部
５０スリーブ
５１スプライン
６０シャフト
６１潤滑油路
７０ベアリング
８０ギヤ

Claims

回転軸と一体回転するクラッチハブと、前記回転軸に対して相対回転可能に支持され、かつ、第一摩擦面を有するギヤと、前記第一摩擦面と摩擦係合する第二摩擦面を有するシンクロナイザリングと、を備える同期装置であって、
前記クラッチハブは、前記回転軸に固定される内側部と、外側部と、前記内側部と前記外側部とを連結し、かつ、前記ギヤに向かって突出する凸部が設けられた連結部と、を有する、
同期装置。
前記凸部の先端は、前記ギヤにおける前記クラッチハブ側の端面よりも前記クラッチハブ側へ突出しており、
前記シンクロナイザリングは、前記凸部が進入可能な凹部を有する、
請求項１に記載の同期装置。
前記凸部は、前記第二摩擦面よりも内径側に設けられており、
前記シンクロナイザリングは、前記ギヤにおける前記クラッチハブ側の端面よりも前記クラッチハブ側へ突出している、
請求項１に記載の同期装置。
前記凸部の内周側の壁面の形状は、凹曲面形状である、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の同期装置。