JP2577261Y2 - 変速機の同期装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、変速機の同期装置に関
し、特に、安定したディテント作用を行い得る同期装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用の変速機として、主変速機（メイ
ンギヤ段）の入力側に副変速機（スプリットギヤ段）を
備えた多段変速機が知られている。かかる多段変速機に
おいて、前記副変速機は、空気圧を利用したアクチュエ
ータ（エアシリンダ装置）により操作するようにしてお
り、高側と低側に２つのシフト位置に切り換えられるよ
うになっており、ニュートラル位置はなく、必ず高側の
ギヤか低側ギヤのいずれかが作動している構造となって
いる。

【０００３】このような副変速機において、例えばワー
ナタイプの同期装置を適用したものがある。かかる同期
装置の構成は次のようである。図６において、シンクロ
ナイザハブ１外周にはシンクロナイザスリーブ２と噛み
合うスプライン３が形成され、該スリーブ２はこのスプ
ライン３上を摺動する。又、前記ハブ１には軸に平行な
切欠き４が３個所等分に加工してあり、この切欠き４に
は中央部に突起５ａのあるディテント５が挿入されてい
る。スリーブ２の内周中央部には台形の溝２ａが加工し
てあり、この溝２ａにディテント５の突起５ａが嵌ま
り、このディテント５はスプリング６によってスリーブ
２に押し付けられている。シンクロナイザリング７の内
周コーン面は細かい右ねじと油溝が設けられ、シンクロ
ナイザコーン８のテーパ面と向かい合っている。この部
分が円錐クラッチの役割をなす。前記ディテント５は、
スリーブ２を押し付けて、初期摩擦力をこの円錐クラッ
チに発生させるためのものである。この場合、ディテン
ト５の突起５ａをスリーブ２の溝２ａが乗り越えるとき
に生じる力が同期作用での油切り、シンクロナイザリン
グ７の押付力となる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来の同期装置にあっては、ディテント５の突起
５ａのスリーブ２の溝２ａへの出入りによって、シンク
ロナイザリング７の押付力が作用する構成であり、ディ
テント５によるスリーブ押し付けにより、初期摩擦力を
円錐クラッチに発生させる作用（ディテント作用）がシ
フト中立位置付近をスタートして作用するため、前記エ
アシリンダ装置によりストレートにシフト動作を行う
と、充分なディテント作用ができない。例えば、エアシ
リンダ装置を使用したシフト操作のように、ストローク
スピードが速いと、高側のギヤ或いは低側のギヤの一方
の作動状態から他方の作動状態にする場合、ディテント
５の突起５ａがスリーブ２の溝２ａに戻らない等の事態
が発生し、ギヤ鳴き等の問題が発生する。又、エアシリ
ンダ装置によるストロークスピードを遅くして、ディテ
ント作用を確実に行うことも考えられるが、これでは、
シフト時間が長くなるという問題が生じてしまう。

【０００５】そこで、本考案は以上のような従来の問題
点に鑑み、変速機の同期装置において、ディテントの構
造等の改良を図って、シフトスピードによらずディテン
ト作用を確実に行うようにし、ギヤ鳴き等を確実に防止
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため、本考案の変速
機の同期装置は、シンクロナイザハブの外周スプライン
に嵌合したシンクロナイザスリーブの内周スプライン
を、ディテント及びシンクロナイザリングを介してシン
クロナイザコーンの外周スプラインに同期嵌合させて動
力伝達を行う変速機の同期装置において、前記シンクロ
ナイザスリーブの内周面の周方向に離間する複数位置
に、軸方向に横断する所定幅の溝であって、相対向する
両側内面が夫々基端から先端に向けて拡がるようなテー
パ面となったＶ形溝を設ける一方、基端部が前記シンク
ロナイザハブ外周面の複数の溝に挿入支持され、先端部
の相対向する両側外面が前記Ｖ形溝のテーパ面に接触す
る面であって、夫々基端から先端に向けて窄まるような
テーパ面となったディテントを複数設け、該ディテント
を前記Ｖ形溝に押し付ける方向に弾性付勢するスプリン
グを前記シンクロナイザハブに埋設支持した構成とす
る。

【０００７】

【作用】かかる構成において、シフト操作を行うと、ス
リーブと共にディテントが動く。これにより、リングは
ディテント端面によって押され、相手側ギヤのコーンに
押しつけられる。この時、リングとコーンのテーパ面は
円錐クラッチとして作用する。

【０００８】ここで、ディテントによるリング押付力
（ディテント力）は、スリーブとディテントとが相対的
に動くことにより生じ、ディテントのラジアル方向にス
プリングの弾性力とディテント自身の質量とにより生じ
る遠心力がスリーブのＶ形溝のテーパ面とディテントの
テーパ面間に作用し、Ｖ形溝のテーパ面とディテントの
テーパ面間に摩擦力が発生する。この場合、この摩擦力
は、Ｖ形溝のテーパ面とディテントのテーパ面との間の
くさび効果による法線力により増大され、これがディテ
ントによるリング押付力となる。ディテントの作用域
は、例えば高側ギヤから低側ギヤへのシフト時に、高側
ギヤのシフト位置からスリーブが動き始めると、該スリ
ーブとディテントとは進行方向のガタがなくなるまで
は、前記摩擦力のために一体的に動作し、ガタがなくな
った段階から相手側リングに対して上記ディテント力が
作用し始め、スリーブとディテントとの相対的な動きが
ある限りディテント力が作用し続ける。かかるディテン
ト力が同期初期のコーン面の油切り、リングのインデッ
クス効果を確実に行う。即ち、従来では、ディテントの
突起のスリーブの溝への出入りによって、シンクロナイ
ザリング押付力が作用するのに対して、本考案では、こ
のような突起の溝ヘの出入り動作がなく、単にスリーブ
が前進するのみで、十分なリング押付力が作用する。

【０００９】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明
する。図３は本考案に係る同期装置を適用した変速機の
一実施例を示す図で、入力側に設けられる副変速機（以
下、スプリットギヤ段と言う）１０において、図示しな
いエンジンからの動力を入力するメインドライブシャフ
ト（入力軸）１１と、主変速機（以下、メインギヤ段と
言う）１２において、メインドライブシャフト１１と同
一軸上に配置され、前端がメインドライブシャフト１１
内に軸支されるメインシャフト１３と、メインドライブ
シャフト１１及びメインシャフト１３と平行して配置さ
れるカウンタシャフト１４とが、設けられている。

【００１０】前記メインドライブシャフト１１には、シ
ャフト周りに遊転するスプリッタギヤ１５が設けられて
いる。メインシャフト１３には、図中左方向から順にド
ライブギヤ１６，変速ギヤ１７〜１９がシャフト上を遊
転するように設けられている。カウンタシャフト１４に
は、前記スプリッタギヤ１５，ドライブギヤ１６，変速
ギヤ１７〜１９と常時噛み合うカウンタギヤ２０〜２４
が固定され一体に回転する。

【００１１】ここで、前記メインギヤ段１２は手動によ
り操作され、スプリットギヤ段１０は空気圧を利用した
アクチュエータ即ち、エアシリンダ装置により操作され
る。図４はメインギヤ段１２とスプリットギヤ段１０の
シフト操作系を示しており、メインギヤ段１２用の３本
のシフトシャフト２５〜２７は、夫々シフトフォーク２
８〜３０を固定して備えており、支持部３１に摺動可能
に支承される。

【００１２】又、スプリットギヤ段１０用のシフトシャ
フト３２は、シフトフォーク３３を固定して備えてお
り、支持部３１に摺動可能に支承され、その一端部には
前記エアシリンダ装置３４のピストン３４ａが連結され
る。次に、図１及び図２に基づいて上述のスプリットギ
ヤ段１０の同期装置の構造を説明する。

【００１３】メインドライブシャフト１１に設けられた
シンクロナイザハブ３５外周はシンクロナイザスリーブ
３６内周とスプラインを介して噛み合い、該スリーブ３
６はこのスプライン上を摺動する。前記シンクロナイザ
スリーブ３６の内周面の周方向に離間する複数位置（例
えば３個所）には、軸方向に横断する所定幅の溝であっ
て、相対向する両側内面が夫々基端から先端に向けて所
定角度（例えば３０°）で拡がるようなテーパ面となっ
たＶ形溝３７が設けられている。このＶ形溝３７は、ス
リーブ３６の内周面の歯部を若干削り落とす加工を行っ
て形成する。一方、基端部が前記シンクロナイザハブ３
５外周面の複数の溝３８に挿入支持され、先端部の相対
向する両側外面が前記Ｖ形溝３７のテーパ面に接触する
面であって、夫々基端から先端に向けて所定角度（例え
ば３０°）で窄まるようなテーパ面となったディテント
３９が複数（例えば３個）設けられる。そして、かかる
ディテント３９を前記Ｖ形溝３７に押し付ける方向に弾
性付勢するスプリング４０が前記シンクロナイザハブ３
５の溝３８内底部に埋設支持されている。

【００１４】シンクロナイザリング４１の内周コーン面
は細かい右ねじと油溝が設けられ、シンクロナイザコー
ン４２のテーパ面と向かい合っている。この部分が円錐
クラッチの役割をなす。前記ディテント３９は、リング
４１を押し付けて、初期摩擦力をこの円錐クラッチに発
生させるためのものである。次に、かかる同期装置の作
用について説明する。

【００１５】例えば、図４に示すエアシリンダ装置３４
によりシフトシャフト３２を操作して、シフトフォーク
３３を図１の左方向に動作すると、スリーブ３６と共に
ディテント３９が左側に動く。これにより、リング４１
はディテント３９端面によって押され、相手側ギヤ１５
のコーン４２に押し付けられる。この時、リング４１と
コーン４２のテーパ面は円錐クラッチとして作用する。

【００１６】ここで、ディテント３９によるリング押付
力（ディテント力）は、スリーブ３６とディテント３９
とが相対的に動くことにより生じ、ディテント３９のラ
ジアル方向にスプリング４０の弾性力とディテント３９
自身の質量とにより生じる遠心力がスリーブ３６のＶ形
溝３７のテーパ面とディテント３９のテーパ面間に作用
し、Ｖ形溝３７のテーパ面とディテント３９のテーパ面
間に摩擦力が発生する。この場合、この摩擦力は、Ｖ形
溝３７のテーパ面とディテント３９のテーパ面との間の
くさび効果による法線力により増大され、これがディテ
ント３９によるリング押付力となる。ディテント３９の
作用域は、例えば高側ギヤから低側ギヤへのシフト時
に、高側ギヤのシフト位置からスリーブ３６が動き始め
ると、該スリーブ３６とディテント３９とは進行方向の
ガタａがなくなるまでは、前記摩擦力のために一体的に
動作し、ガタａがなくなった段階から相手側リング４１
に対して上記ディテント力が作用し始め、スリーブ３６
とディテント３９との相対的な動きがある限りディテン
ト力が作用し続ける。かかるディテント力が同期初期の
コーン面の油切り、リング４１のインデックス効果を確
実に行う。

【００１７】かかる構成によると、スリーブ３６のＶ形
溝３７のテーパ面とディテント３９のテーパ面間に生じ
る摩擦力をディテント３９によるリング押付力としてい
るため、エアシリンダ装置を使用したシフト操作のよう
に、ストロークスピードが速い場合でも、確実にディテ
ント力が作用し、シフトストロークに対する長い範囲に
わたりディテント力が作用し続けるため、確実なディテ
ント作用を奏し、ギヤ鳴き等の問題が発生しない。又、
エアシリンダ装置によるストロークスピードを遅くする
必要もなく、シフト時間を短縮化することができる。即
ち、従来では、ディテントの突起のスリーブの溝への出
入りによって、リング押付力が作用するのに対して、本
構成では、このような突起の溝ヘの出入り動作がなく、
単にスリーブ３６が前進するのみで、十分なリング押付
力が作用する結果、確実な同期作用が得られる。

【００１８】上記実施例においては、Ｖ形溝３７は、ス
リーブ３６の内周面の歯部を若干削り落とす加工を行っ
て形成するようにしたが、図５に示すように、スリーブ
３６の内周面のスプライン３６Ａの歯部３６ａ間の溝そ
のものをＶ形溝３７として利用するようにしても良く、
スリーブの内周面に加工を施す必要がない。尚、上記実
施例の構造は、本考案の構造的制約を示すものではな
く、本考案は実用新案登録請求の範囲に記載された範囲
内で変形が自由である。

【００１９】例えば、本実施例においては、主変速機
（メインギヤ段）の入力側に備えられ、空気圧を利用し
たアクチュエータによりシフト操作されて、ニュートラ
ル位置のない副変速機（スプリットギヤ段）に本考案の
同期装置を適用した例について説明したが、手動でシフ
ト操作される変速機にも、ニュートラル位置のある変速
機にも、同様に本考案を適用できる。

【００２０】

【考案の効果】以上説明したように、本考案の変速機の
同期装置によれば、シンクロナイザスリーブの内周面に
複数のＶ形溝を設け、このＶ形溝のテーパ面に接触する
テーパ面を有するディテントを複数設け、該ディテント
をスプリングによって前記Ｖ形溝に押し付ける構成とし
たから、単にスリーブが前進するのみで、十分なリング
押付力が作用する結果、ストロークスピードが速い場合
でも、確実にディテント力が作用し、シフトストローク
に対する長い範囲にわたりディテント力が作用し続ける
ため、確実なディテント作用を奏し、ギヤ鳴き等の問題
が発生しない。又、エアシリンダ装置によるストローク
スピードを遅くする必要もなく、シフト時間を短縮化す
ることができる実用的効果大なるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案に係る変速機の同期装置の一実施例を
示す縦断面図

【図２】 同上実施例におけるハブとスリーブの端面図

【図３】 同上実施例を適用した変速機の縦断面図

【図４】 同上実施例の変速機の操作系を示す平面断面
図

【図５】 他の実施例を説明するハブとスリーブの一部
の端面図

【図６】 従来の変速機の同期装置の一例を示す縦断面
図

【符号の説明】

１０ スプリットギヤ段 ３５ シンクロナイザハブ ３６ シンクロナイザスリーブ ３７ Ｖ形溝 ３８ 溝 ３９ ディテント ４０ スプリング ４１ シンクロナイザリング ４２ シンクロナイザコーン

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シンクロナイザハブの外周スプラインに
   嵌合したシンクロナイザスリーブの内周スプラインを、
   ディテント及びシンクロナイザリングを介してシンクロ
   ナイザコーンの外周スプラインに同期嵌合させて動力伝
   達を行う変速機の同期装置において、前記シンクロナイ
   ザスリーブの内周面の周方向に離間する複数位置に、軸
   方向に横断する所定幅の溝であって、相対向する両側内
   面が夫々基端から先端に向けて拡がるようなテーパ面と
   なったＶ形溝を設ける一方、基端部が前記シンクロナイ
   ザハブ外周面の複数の溝に挿入支持され、先端部の相対
   向する両側外面が前記Ｖ形溝のテーパ面に接触する面で
   あって、夫々基端から先端に向けて窄まるようなテーパ
   面となったディテントを複数設け、該ディテントを前記
   Ｖ形溝に押し付ける方向に弾性付勢するスプリングを前
   記シンクロナイザハブに埋設支持したことを特徴とする
   変速機の同期装置。