JP2890416B2 - 歯車変速機の同期噛合装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は歯車変速機の同期噛合装置に係り、特に、
同期噛合装置のシンクロナイザリングの小型化・軽量化
を果し得てコスト低減を果たし得るとともに歯車変速機
の小型化を果し得る歯車変速機の同期噛合装置に関す
る。

〔従来の技術〕

車両にあっては、原動機として搭載した内燃機関の発
生する駆動力を走行条件に応じて所要に変換して取出す
ために、歯車変速機を備えたものがある。歯車変速機
は、通常、端部段歯車と中間段歯車とよりなる複数段の
歯車列を有している。例えば、４段式の歯車変速機にお
いては、端部段歯車たる１速歯車及び４速歯車と中間段
歯車たる２速歯車及び３速歯車とよりなる複数段の歯車
列を有している。

このような歯車変速機の歯車列を切換えて各段の歯車
を噛合させる切換機構としては、実公昭62−20016号公
報に開示のものがある。また、歯車変速機の歯車列を切
換えて各段の歯車を噛合させる際に、噛合を迅速且つ容
易に行わしめるための同期噛合装置としては、特公昭61
−40857号公報に開示したものである。

同期噛合装置は、シンクロナイザハブにスプライン係
合されたシンクロナイザスリーブのスプライン内歯を、
シンクロナイザリングのスプライン外歯を介して歯車の
ドッグ歯に係合させることにより、歯車の噛合を迅速且
つ容易に行わしめている。この同期噛合装置の同期性能
を向上すべく、シンクロナイザスリーブとシンクロナイ
ザリングとのチャンファ角度を変更し、あるいは歯のテ
ーパ角度を変更して対処したものがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、前記端部段歯車と中間段歯車とよりなる複
数段の歯車列を有する歯車変速機の同期噛合装置におい
て、端部段歯車とこの端部段歯車よりも一段中間段側の
中間段歯車とを選択的に同期させて噛合させるべく、単
一のシンクロナイザスリーブの両側に夫々前記端部段歯
車用シンクロナイザリングと前記中間歯車用シンクロナ
イザリングとを設けたものがある。

例えば、端部段歯車たる１速歯車及び４速歯車と中間
段歯車たる２速歯車及び３速歯車とよりなる複数段の歯
車列を有する４段式の歯車変速機の同期噛合装置におい
て、端部段歯車たる１速歯車とこの１速歯車よりも１段
中間段側の中間段歯車たる２速歯車とを選択的に同期し
て噛合させるべく、単一のシンクロナイザスリーブの両
側に夫々１速歯車用シンクロナイザリングと２速歯車用
シンクロナイザリングとを設けたものがある。また、前
記４段式の歯車変速機の同期噛合装置において、同様
に、端部段歯車たる４速歯車とこの４速歯車よりも１段
中間段側の中間段歯車たる３速歯車とを選択的に同期し
て噛合させるべく、単一のシンクロナイザスリーブの両
側に夫々４速歯車用シンクロナイザリングと３速歯車用
シンクロナイザリングとを設けたものがある。

ところが、このように単一のシンクロナイザスリーブ
の両側に夫々端部段歯車用シンクロナイザリングと中間
歯車用シンクロナイザリングとを設けたものについて、
例えば、単一のシンクロナイザスリーブの両側に夫々４
速歯車用シンクロナイザリングと３速歯車用シンクロナ
イザリングとを設けたものを例にとると、３速歯車は加
速走行時や減速走行時に使用されることにより仕事量が
大であるが、４速歯車は加速走行時のみに使用されるこ
とにより３速歯車よりも仕事量が少ない。従って、４速
歯車用シンクロナイザリングは、３速歯車用シンクロナ
イザリングよりも少ない負荷を負担していることにな
る。

それにもかかわらず、従来は４速歯車用シンクロナイ
ザリングと３速歯車用シンクロナイザリングとについ
て、同一寸法の諸元を使用して形成していた。このた
め、４速歯車用シンクロナイザリングは、３速歯車用シ
ンクロナイザリングと同等の負荷を負担し得る諸元を使
用して形成していた。

このことは、２速歯車と１速度歯車についても同様で
ある。即ち、２速歯車は加速走行時や減速走行時に使用
されることにより仕事量が大であるが、１速歯車は加速
走行時のみに使用されることにより２速歯車よりも仕事
量が少なく、従って、１速歯車用シンクロナイザリング
は、２速歯車用シンクロナイザリングよりも少ない負荷
を負担しているにもかかわらず、従来は１速歯車用シン
クロナイザリングと２速歯車用シンクロナイザリングと
について、同一寸法の諸元を使用して形成していた。

このように、端部段歯車と中間段歯車とよりなる複数
段の歯車列を有する歯車変速機の同期噛合装置におい
て、端部段歯車用シンクロナイザリングを中間段歯車用
シンクロナイザリングと同一寸法の諸元を使用して形成
していたため、実際に要求される以上の諸元で形成され
ることにより、大型化・重量増加を招いている。このた
め、コストが上昇するともに歯車変速機が大型化する不
都合があった。

〔発明の目的〕

そこでこの発明の目的は、同期噛合装置の端部段歯車
用シンクロナイザリングを小型化・軽量化することによ
りコスト低減を果たし得るとともに歯車変速機の小型化
を果し得る歯車変速機の同期噛合装置を実現するにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するために、この発明は、端部段歯車
と中間段歯車とよりなる複数段の前進用の歯車列を有す
る歯車変速機の同期噛合装置において、前記歯車変速機
は平行に軸支されるメインシャフト及びカウンタシャフ
トに夫々最低速歯車及び最高速歯車の端部段歯車とこれ
ら最低速歯車及び最高速歯車よりも中間段側の中間段歯
車とよりなる複数段の前進用の歯車列を設け、前記各シ
ャフトには夫々隣接して軸支される端部段歯車と中間段
歯車との間に同期噛合装置を設け、この同期噛合装置は
前記隣接して軸支される端部段歯車と中間段歯車との間
のシャフトに固設したシンクロナイザハブに単一のサイ
クロナイザスリーブをスプライン係合して設け、このシ
ンクロナイザスリーブの両側に夫々端部段歯車用シンク
ロナイザリングと中間段歯車用シンクロナイザリングと
を設け、負荷の負担の少ない前記端部段歯車用シンクロ
ナイザリングの軸方向幅を負荷の負担の多い前記中間段
歯車用シンクロナイザリングの軸方向幅よりも小に形成
して設け、前記端部段歯車用シンクロナイザリング及び
中間段歯車用シンクロナイザリングの各コーン部のテー
パ角度の同値に設定したことを特徴とする。

〔作用〕

この発明の構成によれば、歯車変速機のメインシャフ
ト及びカウンタシャフトに夫々設けた同期噛合装置の、
負荷の負担の少ない端部段歯車用シンクロナイザリング
の軸方向幅を、負荷の負担の多い中間段歯車用シンクロ
ナイザリングの軸方向幅よりも小に形成したことによ
り、端部段歯車用シンクロナイザリングを小型化・軽量
化することができるとともに、同期噛合装置の設けられ
た各シャフトの軸方向幅を夫々短縮することができる。

〔実施例〕

以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１・２図はこの発明の実施例を示すものである。第
１図において、２は例えば４段式の歯車変速機、４は終
減速機である。歯車変速機２の本体６内には、インプッ
トシャフト８と同軸にメインシャフト10が軸支されてい
るとともに、このメインシャフト10と平行にカウンタシ
ャフト12が軸支されている。

前記メインシャフト10には、前進用の１速歯車14・２
速歯車16が夫々固定されているとともに、前進用の３速
歯車18・４速歯車20が夫々隣接して軸支されている。前
記カウンタシャフト12には、前記１速歯車14・２速歯車
16に噛合する前進用の１速歯車22・２速歯車24が夫々隣
接して軸支されているとともに、前記３速歯車18・４速
歯車20に噛合する前進用の３速歯車26・４速歯車28が夫
々固定されている。メインシャフト10の１速歯車14〜４
速歯車20とカウンタシャフト12の１速歯車22〜４速歯車
28とにより複数段の、この実施例においては４段の前進
用の歯車列を形成している。歯車変速機２は、この４段
の前進用の歯車列を走行条件に応じて切換えて格段の歯
車を噛合させることにより、図示しない内燃機関の駆動
力を所要に変換して取出し、前記終減速機４により駆動
車軸30を介して図示しない車輪を駆動する。

このように、この歯車変速機２は、本体６に平行に軸
支されるメインシャフト10及びカウンタシャフト12に、
夫々端部段歯車たる最低速歯車の１速歯車14・22及び最
高速歯車の４速歯車20・28と、これら１速歯車14・22及
び４速歯車20・28よりも中間段側の中間段歯車たる２速
歯車16・24及び３速歯車18・26と、よりなる４段の前進
用の歯車列を設けている。

この歯車変速機２には、カウンタシャフト12の端売段
歯車たる１速歯車22とこの１速歯車22よりも１段中間段
側の中間段歯車たる２速歯車24とを選択的に同期して噛
合させるべく、前記カウンタシャフト12に隣接して軸支
される前進用の１速歯車22と２速歯車24との間にロース
ピード用の同期噛合装置32を設けるとともに、メインシ
ャフト10の端部段歯車たる４速歯車20とこの４速歯車20
よりも１段中間段側の中間段歯車たる３速歯車18とを選
択的に同期して噛合させるべく、前記メインシャフト10
に隣接して軸支される前進用の４速歯車20と３速歯車18
との間にハイスピード用の同期噛合装置34を設けてい
る。

前記ロースピード用の同期噛合装置32は、カウンタシ
ャフト12に隣接して軸支される端部段歯車たる１速歯車
22とこの１速歯車22よりも１段中間段側の中間段歯車た
る２速歯車24とを選択的に同期して噛合させるべく、１
速歯車22と２速歯車24との間のカウンタシャフト12に固
設したロースピードシンクロナイザハブ36に単一のロー
スピードシンクロナイザスリーブ38をスプライン係合し
て設け、ロースピードシンクロナイザスリーブ38の両側
に夫々１速歯車用シンクロナイザリング40と２速歯車用
シンクロナイザリング42とを設けている。

また、前記ハイスピード用の同期噛合装置34は、メイ
ンシャフト10に隣接して軸支される端部段歯車たる４速
歯車20とこの４速歯車20よりも１段中間段側の中間段歯
車たる３速歯車18とを選択的に同期して噛合させるべ
く、４速歯車20と３速歯車18との間のメインシャフト10
に固設したハイスピードシンクロナイザハブ44に単一の
ハイスピードシンクロナイザスリーブ46をスプライン係
合して設け、このハイスピードシンクロナイザスリーブ
46の両側に夫々４速歯車用シンクロナイザリング48と３
速歯車用シンクロナイザリング50とを設けている。

このように、単一のシンクロナイザスリーブの両側に
夫々端部段歯車用シンクロナイザリングと中間歯車用シ
ンクロナイザリングとを設けた同期噛合装置について、
負荷の負担の少ない端部段歯車用シンロナイザリングの
軸方向幅を、負荷の負担の多い中間段歯車用シンクロナ
イザリングの軸方向幅よりも、小に形成して設ける。

例えば、第２図に示す如く、単一のハイスピードシン
クロナイザスリーブ46の両側に夫々端部段歯車用シンク
ロナイザリングたる４速歯車用シンクロナイザリング48
と中間歯車用シンクロナイザリングたる３速歯車用シン
クロナイザリング50とを設けたハイスピード用の同期噛
合装置34を例にとると、メインシャフト10の３速歯車18
は加速走行時や減速走行時に使用されることにより仕事
量が大であるが、４速歯車20は加速走行時のみに使用さ
れることにより３速歯車18よりも仕事量が少ない。従っ
て、４速歯車用シンクロナイザリング48は、３速歯車用
シンクロナイザリング50よりも少ない負荷を負担してい
ることになる。

つまり、３速歯車用シンクロナイザリング50は、２速
歯車16からのシフトアップや４速歯車20からのソフトダ
ウンに使用されることにより耐久性を要求される。この
ため、３速歯車用シンクロナイザリング50は、コーン部
による摩擦係数の安定化を図るべくコーン部の面圧を下
げる必要があるため、軸方向幅ある程度大に形成しなけ
ればならない。しかし、４速歯車用シンクロナイザリン
グ48は、３速歯車18からのシフトアップにのみ使用され
るので、３速歯車用シンクロナイザリング50程の耐久性
を要求されない。従って、４速歯車用シンクロナイザリ
ング48の軸方向幅Ａは、３速歯車用シンクロナイザリン
グ50の軸方向幅Ｂと同値に形成する必要がない。

そこで、前記同期噛合装置34の負荷の負担の少ない端
部段歯車用シンクロナイザリングたる４速歯車用シンク
ロナイザリング48の軸方向幅Ａを、負荷の負担の多い中
間段歯車用シンクロナイザリングたる３速歯車用シンク
ロナイザリング50の軸方向幅Ｂよりも小（Ａ＜Ｂ）に形
成する。但し、４速歯車用シンクロナイザリング48及び
３速歯車用シンクロナイザリング50の各コーン部のテー
パ角度は、摩擦係数の安定性を図るために同値に設定す
る。

このように、４速歯車用シンクロナイザリング48の軸
方向幅Ａを３速歯車用シンクロナイザリング50の軸方向
幅Ｂよりも小に形成したことにより、４速歯車用シンク
ロナイザリング48を小型化・軽量化することができる。

また、単一のロースピードシンクロナイザスリーブ38
の両側に夫々端部段歯車用シンクロナイザリングたる１
速歯車用シンクロナイザリング40と中間歯車用シンクロ
ナイザリングたる２速歯車用シンクロナイザリング42と
を設けたロースピード用の同期噛合装置32についても、
カウンタシャフト12の２速歯車24は加速走行時や減速走
行時に使用されることにより仕事量が大であるが、１速
歯車22は加速走行時のみに使用されることにより２速歯
車24よりも仕事量が少ない。従って、１速歯車用シンク
ロナイザリング40は、２速歯車用シンクロナイザリング
42よりも少ない負荷を負担していることになる。

つまり、２速歯車用シンクロナイザリング42は、１速
歯車22からのシフトアップや３速歯車18からのシフトタ
ウンに使用されることにより耐久性を要求されるが、１
速歯車用シンクロナイザリング48は、２速歯車24からの
シフトダウンに使用されることが殆どないで２速歯車用
シンクロナイザリングう42程の耐久性を要求されない。
従って、１速歯車用シンクロナイザリング40の軸方向幅
Ａは、２速歯車用シンクロナイザリング42の軸方向幅Ｂ
と同値に形成する必要がない。

そこで、前記同期噛合装置32の負荷の負担の少ない端
部段歯車用シンクロナイザリングたる１速歯車用シンク
ロナイザリング40の軸方向幅Ａを負荷の負担の多い中間
段歯車用シンクロナイザリングたる２速歯車用シンクロ
ナイザリング42の軸方向幅Ｂよりも小（Ａ＜Ｂ）に形成
する。なお、１速歯車用シンクロナイザリング40及び２
速歯車用シンクロナイザリング42の各コーン部のテーパ
角度は、摩擦係数の安定性を図るために同値に設定す
る。

このように、１速歯車用シンクロナイザリング40の軸
方向幅Ａを２速歯車用シンクロナイザリング42の軸方向
幅Ｂよりも小に形成したことにより、１速歯車用シンク
ロナイザリング40を小型化・軽量化することができる。

この結果、４速歯車用シンクロナイザリング48及び１
速歯車用シンクロナイザリング40を小型化・軽量化し得
ることにより、コスト低減を果たし得るとともに、歯車
変速機２の軸方向幅を短縮して小型化を果すことができ
る。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明した如く、この発明によれば、歯車変
速機のメインシャフト及びカウンタシャフトに夫々設け
た同期噛合装置の、負荷の負担の少ない端部段歯車用シ
ンクロナイザリングの軸方向幅を、負荷の負担の多い中
間段歯車用シンクロナイザリングの軸方向幅よりも小に
形成したことにより、端部段歯車用シンクロナイザリン
グを小型化・軽量化することができるとともに、同期噛
合装置の設けられた各シャフトの軸方向幅を夫々短縮す
ることができる。このため、コスト低減を果たし得ると
ともに歯車変速機全体の軸方向幅を短縮して小型化を果
たすことができる。このため、コスト低減を果たし得る
とともに歯車変速機の軸方向幅を短縮して小型化を果す
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１・２図はこの発明の実施例を示し、第１図は歯車変
速機の断面図、第２図は第１図の要部拡大断面である。 図において、２は歯車変速機、10はメインシャフト、12
はカウンタシャフト、14〜20はメインシャフト10の１速
歯車〜４速歯車、22〜28はカウンタシャフト12の１速歯
車〜４速歯車、32はロースピード用の同期噛合装置、34
はハイスピート用の同期噛合装置、36はロースピードシ
ンクロナイザボス、38はロースピードシンクロナイザス
リーブ、40は１速歯車用シンクロナイザリング、42は２
速歯車用シンクロナイザリング、44はハイスピードシン
クロナイザボス、46はハイスピードシンクロナイザスリ
ーブ、48は４速歯車用シンクロナイザリング、50は３速
歯車用シンクロナイザリングである。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】端部段歯車と中間段歯車とよりなる複数段
   の前進用の歯車列を有する歯車変速機の同期噛合装置に
   おいて、前記歯車変速機は平行に軸支されるメインシャ
   フト及びカウンタシャフトに夫々最低速歯車及び最高速
   歯車の端部段歯車とこれら最低速歯車及び最高速歯車よ
   りも中間段側の中間段歯車とよりなる複数段の前進用の
   歯車列を設け、前記各シャフトには夫々隣接して軸支さ
   れる端部段歯車と中間段歯車との間に同期噛合装置を設
   け、この同期噛合装置は前記隣接して軸支される端部段
   歯車と中間段歯車との間のシャフトに固設したシンクロ
   ナイザハブに単一のシンクロナイザスリーブをスプライ
   ン係合して設け、このシンクロナイザスリーブの両側に
   夫々端部段歯車用シンクロナイザリングと中間段歯車用
   シンクロナイザリングとを設け、負荷の負担の少ない前
   記端部段歯車用シンクロナイザリングの軸方向幅を負荷
   の負担の多い前記中間段歯車用シンクロナイザリングの
   軸方向幅よりも小に形成して設け、前記端部段歯車用シ
   ンクロナイザリング及び中間段歯車用シンクロナイザリ
   ングの各コーン部のテーパ角度を同値に設定したことを
   特徴とする歯車変速機の同期噛合装置。