JP3333942B2 - 同期装置アセンブリ - Google Patents

同期装置アセンブリ

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JP3333942B2
JP3333942B2 JP11543792A JP11543792A JP3333942B2 JP 3333942 B2 JP3333942 B2 JP 3333942B2 JP 11543792 A JP11543792 A JP 11543792A JP 11543792 A JP11543792 A JP 11543792A JP 3333942 B2 JP3333942 B2 JP 3333942B2
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    • F16D23/06—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch and a blocking mechanism preventing the engagement of the main clutch prior to synchronisation
    • F16D2023/0631—Sliding sleeves; Details thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D21/00—Systems comprising a plurality of actuated clutches
    • F16D21/02—Systems comprising a plurality of actuated clutches for interconnecting three or more shafts or other transmission members in different ways
    • F16D21/04—Systems comprising a plurality of actuated clutches for interconnecting three or more shafts or other transmission members in different ways with a shaft carrying a number of rotatable transmission members, e.g. gears, each of which can be connected to the shaft by a clutching member or members between the shaft and the hub of the transmission member
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
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    • Y10T74/19284—Meshing assisters

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、同期式変速機用の「ス
トラット」形または「ボーキングリング」形同期装置ア
センブリに関するものである。特に、本発明は、ストラ
ット形同期装置用の改良形すべりクラッチスリーブ／つ
め機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車用及びトラック用の完全または部
分的同期式変速機は従来から公知であり、例えば米国特
許第４，９８９，７０６号、第５，０６９，０７９号、
第４，７５４，６６５号、第４，５６９，２５２号、第
４，５０２，３４６号、第４，４３２，２５１号及び第
４，４２８，４６９号の各公報に記載されており、それ
らの開示内容は参考として本説明に含まれる。
【０００３】すべりクラッチ部材が軸方向中央位置から
いずれか一方の軸方向へ変位して、２つの選択式歯車の
うちの選択された歯車を軸に連結するようにした複動式
のいわゆる「ストラット」または「ボーキングリング」
形同期装置ジョークラッチアセンブリは従来より公知で
あり、例えば米国特許第４，１８５，７２５号及び第
４，０５９，１７８号及び英国特許公開第２，０２９，
５１９号の各公報に記載されており、それらの開示内容
は参考として本説明に含まれる。
【０００４】一般的に、ストラット形同期装置には、１
組のジョークラッチ歯を設けて軸に回転方向に固定され
ているすべりクラッチ部材またはスリーブが設けられて
おり、このスリーブが中立の非連結位置から選択的に軸
方向変位して、歯車に回転方向に固定されている対応組
のジョークラッチ歯と確実に噛み合うことによって、そ
の歯車を軸に共転するように連結できるようになってい
る。一般的に、ボーキングリングがすべりクラッチスリ
ーブ及び選択された歯車のクラッチ歯間に配置されて、
ほとんど同期した状態が得られるまでクラッチスリーブ
が連結位置へ軸方向移動することを防止または阻止でき
るようにしている。軸（一般的にボーキングリングを備
えている）及び歯車に対応した１対の摩擦表面（一般的
に円錐形）を設けて、クラッチスリーブが選択された歯
車と係合する方向へ進められた時に同期状態が得られる
ようにしている。摩擦表面を係合させる軸方向力は一般
的に、非同期状態が感知された時にすべりクラッチスリ
ーブの軸方向移動を阻止するボーキングリングによって
発生する。
【０００５】本形式の同期クラッチアセンブリ、特に複
動式クラッチアセンブリでは、２つの歯車係合位置間で
のクラッチスリーブすべり移動に対してつめを設けて、
中間の中立位置が安定的にみつけられるようにすること
が望ましい。一般的にスリーブは、中立に相当する位置
にある時、または中立を通過する時、表面的には軸方向
に固定されている半径方向外向きにばね付勢された回転
つめ部材に対して半径方向内向きの中立凹部を向けてい
るが、中立位置にない時、スリーブはほぼ平坦な表面を
向けているので、回転部材上を軸方向に進んでそれを回
転させる。回転部材は回転が自在でなければならず、ま
た中立凹部にはまることができる半径方向自由を備えて
いなければならない。残念ながら、それによってある程
度軸方向にも自由移動しやすくなり、この軸方向自由は
小さくても望ましくない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】問題は、スリーブが歯
車と係合するように一方または他方の軸方向へ完全に摺
動した時、回転部材（ローラまたはボール）がクラッチ
スリーブの下側から逃げる可能性があることである。こ
の問題は、スリーブのクラッチ歯またはスプラインが歯
車のクラッチ歯またはスプラインの隙間に常にはまるこ
とができるように、スリーブがある程度の傾動自由を備
えていなければならないという事実によってさらに大き
くなる。傾動によってローラが逃げやすくなり、これは
他のクラッチ部材に偏った荷重を加えたり、摩耗を生じ
ることもある。本発明は、スリーブの傾斜を増大させる
ことなく回転部材の逃げを防止することを目的としてい
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】及び
【作用】本発明によれば、半径方向外向きに付勢された
中立つめローラまたは同様な部材と協働して、スリーブ
の傾斜を不当に増大させることなくつめ部材がスリーブ
の下側から逃げる傾向を最小限に抑える改良形スリーブ
凹部構造を提供することによって、従来技術の問題点を
軽減または解決することができる。本発明によれば、ス
リーブは軸方向において中立つめ凹部の両側に少なくと
も１つのさらなる凹部を備えており、そのスリーブに対
応したいずれかの歯車が係合した時はいつも、ばね付勢
されている回転部材を安定的に着座させることができる
ようにしている。
【０００８】中立つめ凹部はローラの逃げを防止するた
めに設けられているのではなく、ドライバーが停車また
は複動式同期装置アセンブリで係合可能な歯車対の他方
の歯車までゲートを横切ってシフトしたい場合に中立位
置を通過する時をドライバーが感じ取ることができるよ
うにするというまったく異なった機能を持っている。
【０００９】従って、本発明の目的は、スリーブが完全
係合位置にある時にスリーブの傾斜を不当に増大させる
ことなくつめ部材が逃げることを防止できる改良形つめ
凹部構造をすべりクラッチ部材に設けたストラット形同
期装置アセンブリを提供することである。
【００１０】
【実施例】以下の説明では便宜上一定の用語を使用する
が、それらは制限的なものではない。「上方」、「下
方」、「右方向」及び「左方向」は参照図面上での方向
である。「内向き」及び「外向き」は、装置及び指定さ
れた部品の構造中心に対してそれぞれ向かう方向及び離
れる方向を表す。上記規定は、上に挙げた言葉、それの
派生語及び同様な意味の言葉に適用される。
【００１１】同期変速機用の従来形複動式ストラット形
同期ジョークラッチアセンブリが図１に示されている。
この一般形式の同期ジョークラッチアセンブリは従来技
術では公知であり、例えば前述の米国特許第４，１８
５，７２５号及び第４，０５９，１７８号、英国特許公
開第２，０２９，５１９号の各公報に記載されている。
【００１２】図１に示されている構造体の多くの部分が
本発明の好適な実施例（図２及び３）に構造的及び機能
的に同一またはほぼ同一であり、そのような部材に対し
ては説明及び図面で共通の参照番号を使用していること
に注意されたい。
【００１３】図１を参照しながら説明すると、第１及び
第２主軸歯車１及び２はそれぞれ歯１Ａ及び２Ａを設け
て、それぞれ副軸歯車（図示せず）と常時噛み合ってお
り、中心線Ｃ／Ｌで示されている変速機主軸上に一般的
にそれぞれニードルベアリング１Ｂ及び２Ｂによって回
転可能に支持されている。歯車１または２のうちの選択
された歯車が主軸に回転方向に固定される、すなわち一
般的にスプライン連結によって主軸に回転方向に固定さ
れているハブまたはストラット３が選択された歯車に連
結した時だけ係合する。このため、ストラット３に外側
スプライン４が形成され、それらがすべりクラッチスリ
ーブ６に形成された内側スプライン５と係合することに
よって、クラッチスリーブ６はストラット３及び主軸に
回転方向に固定される一方、その間の軸方向移動は可能
である。この形式のすべりスプライン連結はもちろん従
来から公知である。
【００１４】すべりクラッチスリーブに形成された内側
スプライン５は、それぞれ歯車１及び２に形成されてい
るスプライン７または８とクラッチ連結可能である。す
べりクラッチ６上の内側スプライン歯５と歯車１及び２
上の外側スプライン歯７及び８とは、スプラインとして
機能すると同時に、従来技術では公知のように軸方向に
係合可能なジョークラッチ歯としても機能し、スプライ
ン／クラッチ歯の前縁部にテーパまたは丸みを付けた表
面を設けて、歯の噛み合いを容易にして歯の突き合わせ
状態を防止できるようにすることが好ましい。
【００１５】例えば、歯車１を連結する場合、スリーブ
６を図３に示されている中央の中立位置から図２に示さ
れている位置まで左方向に移動させる。同期装置すなわ
ちボーキングリング９には、スプライン歯５と係合する
対応の外側スプライン歯１０などが形成されており、こ
れによってスリーブが左方向へ軸方向移動してジョーク
ラッチ歯７と係合できるようにするか、主軸と所定の主
軸歯車との間に非同期状態が感知された場合にスプライ
ン歯５の軸方向移動を阻止する。ほとんど非同期の状態
が感知された時、ボーキングリングはすべりクラッチ６
のスプライン歯５の前縁部と係合してそれのさらなる軸
方向移動を阻止し、すべりクラッチ６に加わる軸方向力
によってボーキングリング９が左方向へ移動するため、
スプライン５がボーキングリングを通過して選択された
歯車のクラッチ歯７と係合する位置へ移動する前に、ボ
ーキングリング上の円錐形摩擦表面１１が歯車上の対応
の摩擦表面１２と軸方向に係合することによって、歯車
の回転速度を主軸の回転速度にほぼ一致した速度まで増
減させる。あるいは、歯車２と係合するように右方向ス
リーブ移動を選択した場合も、同様な同期化が行われ
る。すべりクラッチスリーブ６は、クラッチスリーブに
設けられたスロット１６に係合させたシフトフォーク等
（図示せず）によって主軸に対して軸方向の左右に移動
させることができる。
【００１６】クラッチスリーブ６の軸方向中央部分に半
径方向内向きに開放するように設けられた凹部１３が通
常の中立つめ凹部を形成しており、ドライバーにノッチ
ング感覚を与え、またつめ部材すなわちローラ１４が圧
縮コイルばね１５によって凹部１３にはまる着座位置へ
半径方向外向きに付勢されてるため、中立位置へ比較的
安定した位置決めを行うことができる。図２は歯車係合
状態を示しているので、このことは図３の方がわかりや
すい。つめ部材は、好適な実施例に図示されているよう
な環状の断面でもよいが、くさび形断面であることも多
い。
【００１７】再び図１を参照しながら説明すると、おそ
らくはクラッチスリーブ６をスプライン５中心に反時計
回りに回転させるようにスロット１６に加えられる左方
向力によって、クラッチスリーブ６の左端部がわずかに
半径方向内向きに傾斜している。すべりクラッチスリー
ブ６の中立つめ凹部１３の両側の比較的平滑な内径表面
１７及び１８が図１に示されているように軸方向に離れ
ている時はいつも、これによってローラ１４が右方向へ
逃げる傾向が増大し、ばね１５によって助長される。こ
のようにコイルばね１５との整合状態から右方向へ逃げ
る、すなわち移動することによって、左側の歯車１との
歯車係合が実施されず、対向する同期リング９及びスリ
ーブのフランジ１９の右側に荷重を加えるため、主軸歯
車２に対応した円錐摩擦表面１１及び１２が摩擦軸方向
係合する。この荷重によってエネルギが浪費され、フラ
ンジ１９にらせん形のひっかき傷ができたり、摩擦表面
及び硬化ローラ部材１４が摩耗することがある。
【００１８】上記問題点を解決するため、図２及び３に
示されている本発明の好適な実施例が提供されている。
本発明によれば、図２及び３に示されているように、中
立凹部１３の両側に球形または円筒形の凹部またはくぼ
み２２及び２３が設けられている。好ましくは、これら
の追加された半径方向内向きに開放した凹部２２及び２
３は、ローラ１４の逃げを防止できる範囲内でできるだ
け浅くして、歯車を切り離すシフトが容易に行われるよ
うにする。もちろん、何らかの理由で意図的及び／また
は意図しない歯車切り離しシフト移動に弾性的に抵抗で
きるようにすることが望ましいと考えられる場合、これ
らの凹部を深くすることができる。
【００１９】図３からわかるように、そのアセンブリが
軸方向中心すなわち中立位置にある時、追加された凹部
２２及び２３は複動式同期装置アセンブリの機能及び作
動にまったく影響を与えない。すべりクラッチスリーブ
が完全に軸方向左側へ変位して歯車１と係合する位置に
ある同期装置アセンブリを示している図２を参照すれ
ば、すべりクラッチスリーブ６の左端部が半径方向内向
きに傾斜する傾向を増大させることなく、中立つめ凹部
１３の軸方向右側に設けられた凹部２３がローラ１４の
右方向逃げを防止していることがわかるであろう。
【００２０】本発明が手動シフト変速機と共に自動及び
半自動変速機にも同様に適用できることは理解されるで
あろう。
【００２１】従って、すべりクラッチスリーブ６の内径
表面において既存の中立つめ凹部１３に軸方向に隣接す
る位置に１つまたは複数の凹部、好ましくは比較的浅い
凹部を簡単に費用を掛けないで設けることによって、ス
トラット形式の新規で改良された同期ジョークラッチア
センブリが提供されていることがわかるであろう。
【００２２】本発明の好適な実施例は、一例を説明する
ためだけのものである。本発明の精神の範囲内において
部品の様々な変更及び／または配置変更を加えることが
できる。
【００２３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、同期装
置アセンブリを、すべりクラッチ部材の半径方向内向き
の表面に少なくとも１つの係合凹部を中立凹部に隣接し
て形成して、すべりクラッチ部材が変位位置にある時に
つめ部材を収容できるように構成したことにより、同期
装置アセンブリが歯車係合位置にある時につめ部材が同
期装置アセンブリに不当な摩耗を発生させる傾向を最小
限に抑えることができ、同期装置アセンブリの長寿命化
を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の構造を示す要部断面図である。
【図２】本発明の一実施例の係合位置状態を示す要部断
面図である。
【図３】図２の実施例の中立位置状態を示す要部断面図
である。
【符号の説明】
Ｓ 同期装置アセンブリ Ｃ／Ｌ 主軸 １ 歯車 ２ 歯車 ３ ストラット部材 ６ 滑りクラッチスリーブ １３ 中立つめ凹部 １４ つめ部材 ２２ 係合凹部 ２３ 係合凹部
フロントページの続き (56)参考文献 米国特許4059178（ＵＳ，Ａ) 米国特許2495411（ＵＳ，Ａ) 英国特許出願公開2029519（ＧＢ，Ａ) 英国特許出願公開884236（ＧＢ，Ａ) 英国特許出願公開2142390（ＧＢ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16D 11/00 - 23/14

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 軸（Ｃ／Ｌ）と、該軸に回転可能に支持
    されて前記軸に対して選択的に回転連結及び離脱が行わ
    れる少なくとも１つのクラッチ連結可能な部材（１、
    ２）と、前記軸に対して前記クラッチ連結可能な部材に
    軸方向に隣接した位置で回転方向に固定されて前記軸か
    ら半径方向外向きに延出しているストラット部材（３）
    と、内側スプライン（５）によって前記ストラット部材
    に回転方向に固定され、それに対して中立の非変位位置
    から軸方向に変位した係合位置まで軸方向に相対移動可
    能であるすべりクラッチ部材（６）とを含み、前記すべ
    りクラッチ部材には、前記すべりクラッチ部材がそれの
    変位係合位置にある時に前記クラッチ係合可能な部材に
    設けられているクラッチ歯と係合可能なクラッチ歯が設
    けられており、つめ部材（１４）を前記ストラット部材
    に連動させて前記ストラット部材から半径方向外向きに
    付勢することによって、前記すべりクラッチ部材が非変
    位中立位置にある時に前記すべりクラッチ部材の半径方
    向内側表面に形成されて半径方向内向きに開放している
    中立つめ凹部（１３）と係合するようにし、前記つめ部
    材が、前記軸を含みかつ当該つめ部材を二等分する平面
    上において既知直径の略円形の断面を形成し、前記中立
    つめ凹部が前記既知直径の少なくとも３０％の最大深さ
    を有する略円弧状である駆動列装置用のストラット形同
    期装置アセンブリ（Ｓ）であって、 前記すべりクラッチ部材の前記半径方向内向きの表面に
    少なくとも１つの円弧状の係合凹部（２２、２３）を、
    前記すべりクラッチ部材が変位位置にある時に前記つめ
    部材を収容するために前記中立凹部に隣接して形成し、
    前記係合凹部を前記内側スプライン（５）の端部まで延
    ばして、前記すべりクラッチ部材が前記係合位置にある
    とき、前記つめ部材を保持するようにしたことを特徴と
    する同期装置アセンブリ。
  2. 【請求項２】 前記係合凹部は、前記中立凹部に連続し
    ていることを特徴とする請求項1に記載の同期装置アセ
    ンブリ。
  3. 【請求項３】 前記係合凹部の最大深さは、前記中立つ
    め凹部の最大深さの５０％未満であることを特徴とする
    請求項１の同期装置アセンブリ。
  4. 【請求項４】 前記係合凹部の最大深さは、前記中立つ
    め凹部の最大深さの ５０％未満であることを特徴とする
    請求項２の同期装置アセンブリ。
  5. 【請求項５】 前記駆動列装置が多段変速機であり、前
    記軸が変速機主軸であり、前記クラッチ連結可能な部材
    は主軸歯車であることを特徴とする請求項１の同期装置
    アセンブリ。
  6. 【請求項６】 さらに、前記変速機主軸に対して選択的
    に連結及び離脱が行われる第２主軸歯車を有しており、
    前記ストラット部材は軸方向において前記第１及び第２
    主軸間に配置されており、前記すべりクラッチ部材は前
    記非変位位置から第１軸方向に、前記第１主軸歯車を前
    記主軸に係合させる第１変位位置まで変位可能であると
    共に、第１軸方向とは反対の第２方向に前記非変位位置
    から前記第２主軸歯車を前記主軸に連結する第２変位位
    置まで変位可能であることを特徴とする請求項５の同期
    装置アセンブリ。
  7. 【請求項７】 さらに、ほぼ同期状態が存在しない時に
    前記すべりクラッチ部材が完全変位位置まで軸方向に変
    位することを阻止するボーキングリング手段（９）を有
    していることを特徴とする請求項５の同期装置アセンブ
    リ。
  8. 【請求項８】 さらに、ほぼ同期状態が存在しない時に
    前記すべりクラッチ部材が完全変位位置まで軸方向変位
    することを阻止するボーキングリング手段（９）を有し
    ていることを特徴とする請求項６の同期装置アセンブ
    リ。
  9. 【請求項９】 前記ストラット部材には、前記すべりク
    ラッチ部材に設けられた内側スプライン（５）とスプラ
    イン係合する外側スプライン（４）が軸方向に延設され
    ており、前記すべりクラッチ部材に設けられた前記内側
    スプラインが前記すべりクラッチ部材に設けられた前記
    確動クラッチ歯を形成していることを特徴とする請求項
    １の同期装置アセンブリ。
JP11543792A 1991-04-12 1992-04-08 同期装置アセンブリ Expired - Fee Related JP3333942B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9107771.9 1991-04-12
GB919107771A GB9107771D0 (en) 1991-04-12 1991-04-12 Synchroniser sliding sleeve

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JPH05126161A JPH05126161A (ja) 1993-05-21
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EP (1) EP0508639B1 (ja)
JP (1) JP3333942B2 (ja)
DE (1) DE69203137T2 (ja)
ES (1) ES2074334T3 (ja)
GB (1) GB9107771D0 (ja)

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