JP3684329B2 - シンクロスプリングおよびシンクロ機構 - Google Patents

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Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はシンクロスプリングおよびシンクロ機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インサートシフティングキー(4,4) を有するシンクロ機構(1) は、スプライン軸である入力軸(2) と、該入力軸(2) に嵌着され複数個のキー取付け用切欠き部(31,31) を外周面に有するシンクロハブ(3) と、該シンクロハブ(3) のキー取付け用切欠き部(31,31) に嵌着されるインサートシフティングキー(4,4) と、該シンクロハブ(3) に対して摺動可能に外嵌され該インサートシフティングキー(4,4) を嵌着するキー嵌着凹部(51,51) を内周面に有するカップリングスリーブ(5) と、該インサートシフティングキー(4,4) を該カップリングスリーブ(5) 側に付勢するシンクロスプリング(6,6) と、該シンクロハブ(3) に隣接して該入力軸(2) に嵌着され内周面(71)が円錐（コーン）形状のボス部(70)を有するシンクロナイザリング(7) と、該シンクロナイザリング(7) に隣接して該入力軸(2) に嵌着され該シンクロナイザリング(7) 内周面(71)との円錐（コーン）形状の摩擦面(81)外周部にボス部(80)を有する被同期歯車(8) とからなる。
従来、該シンクロスプリング(6) として、例えば図７および図８に示すＣ字形状のシンクロスプリング(6A)が提供されている。該Ｃ字形状のシンクロスプリング(6A,6A) は、該シンクロハブ(3) 両側面に設けられた凹部(32,32) に収容されて弾性変形して該インサートシフティングキー(4) 下部に設けられた凹部(41)に当接し、該インサートシフティングキー(4,4) を該カップリングスリーブ(5) 側へ付勢する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成では、シンクロハブ(3) の凹部(32,32) の半径：ｄ1 、該カップリングスリーブ(5) スライド前におけるインサートシフティングキー(4,4) のスプリング係止凹部(41,41) の内周面から軸中心までの距離：ｄ2 、該カップリングスリーブ(5) スライド後におけるインサートシフティングキー(4,4) の下面から軸中心までの距離：ｄ3 （＜ｄ2 ）、シンクロナイザリング(7) のキー溝(72)外周面の半径：ｄ4 、該シンクロナイザリング(7) 内周面(71)の有効半径（平均半径）：ｄ5 とすると、該シンクロスプリング(6,6) を確実に該インサートシフティングキー(4,4) のスプリング係止凹部(41,41) に当接するためにはｄ1 ＞ｄ2 とする必要があり、更に該カップリングスリーブ(5) のスライド後における該インサートシフティングキー(4,4) の下面と該シンクロナイザリング(7) のキー溝(72)外周面との間に隙間を確保するためにはｄ3 ＞ｄ4 とする必要があり、また更に該シンクロナイザリング(7) の強度を確保するためにはｄ4 ＞ｄ5 とする必要があった。従って、ｄ5 を大きくとることが出来なかったために、シンクロナイザリング容量の確保が困難であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記従来の課題を解決するための手段として、複数個のインサートシフティングキー(4,4) を有するシンクロ機構(1) において使用されるシンクロスプリング(6,6) であって、該シンクロスプリング(6,6) の各インサートシフティングキー(4,4) と当接する部分において、それぞれ凸形状を形成し、該凸形状部を前記インサートシフティングキー (4,4) に当接させたシンクロスプリング(6,6) を提供するものである。
前記インサートシフティングキー (4,4) の内周面には前記シンクロスプリング (6,6) を係止するスプリング係止凹部 (41,41) が形成されており、前記凸形状部が該スプリング係止凹部 (41,41) に当接することが望ましい。
【０００５】
該シンクロスプリング(6,6) は、自動車の変速機のシンクロ機構(1) に使用されて有用であり、該シンクロ機構(1) は、入力軸(2) に嵌着されるシンクロハブ(3) と、該シンクロハブ(3) の外周部に取付けられるインサートシフティングキー(4,4) と、該シンクロハブ(3) に対して摺動可能に外嵌されるカップリングスリーブ(5) と、該インサートシフティングキー(4,4) を該カップリングスリーブ(5) 側に付勢するシンクロスプリング(6,6) とからなることが望ましい。
【０００６】
【作用】
本発明のシンクロスプリング(6,6) では、該複数個のインサートシフティングキー(4,4) のそれぞれと当接する部分を凸形状とすることにより、シンクロハブ(3) の凹部(32,32) の半径ｄ1 をカップリングスリーブ(5) のスライド前におけるインサートシフティングキー(4,4) のスプリング係止凹部(41,41) の内周面から軸中心までの距離ｄ2 よりも小さく（ｄ1 ＜ｄ2 ）することが出来るため、ｄ2 およびカップリングスリーブ(5) のスライド後におけるインサートシフティングキー(4,4) の下面から軸中心までの距離ｄ3 を大きくとることが可能となり、更にはシンクロナイザリング(7) のキー溝(72,72) の外周面の半径ｄ4 およびシンクロナイザリング(7) の内周面(71)の有効半径ｄ5 を大きくとることが出来る（図２および図３参照）。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明を図１〜図５に示す一実施例によって説明する。ここでは、図３および図５に示すような凸形状を有するシンクロスプリング(6,6) を自動車の変速機のシンクロ機構(1) に使用する場合を例示する。
図１〜図５に示すように、本実施例におけるシンクロ機構(1) は、スプライン軸である入力軸(2) と、該入力軸(2) に嵌着され３個のキー取付け用切欠き部(31,31) を外周面に有するシンクロハブ(3) と、該シンクロハブ(3) のキー取付け用切欠き部(31,31) にそれぞれ嵌着される３個のインサートシフティングキー(4,4) と、該シンクロハブ(3) に対して摺動可能に外嵌され該インサートシフティングキー(4,4) をそれぞれ嵌着するキー嵌着凹部(51,51) を内周面に有するカップリングスリーブ(5) と、該インサートシフティングキー(4,4) を該カップリングスリーブ(5) 側に付勢する一対のシンクロスプリング(6,6) と、該シンクロハブ(3) に隣接して該入力軸(2) に嵌着され内周面(71)が円錐（コーン）形状のボス部(70)を有するシンクロナイザリング(7) と、該シンクロナイザリング(7) に隣接して該入力軸(2) に嵌着され該シンクロナイザリング(7) 内周面(71)との円錐（コーン）形状の摩擦面(81)外周部にボス部(80)を有する被同期歯車(8) とからなる。
【０００８】
該シンクロハブ(3) は、外周面にはスプラインが形成されるとともに３個のキー取付け用切欠き部(31,31) を有し、内周面には該入力軸(2) に嵌着するために該入力軸(2) のスプラインと噛合するスプラインが形成され、両側面には凹部(32,32) が設けられて断面略Ｉ字状とされる。
【０００９】
該インサートシフティングキー(4,4) は、内周面には該シンクロスプリング(6,6) が係止するスプリング係止凹部(41,41) が設けられ、外周面には該カップリングスリーブ(5) のキー嵌着凹部(51,51) に嵌着する嵌着凸部(42,42) が設けられる。
【００１０】
該カップリングスリーブ(5) は、内周面には該シンクロハブ(3) に対して摺動可能に外嵌するために該シンクロハブ(3) のスプラインと噛合するスプラインが形成されるとともに該インサートシフティングキー(4,4) が嵌着するキー嵌着凹部(51,51) が設けられ、外周面には該カップリングスリーブ(5) を軸方向にスライドさせるためのシフトフォーク（図示せず）が嵌合するフォーク溝(52)が凹設される。更に、該カップリングスリーブ(5) 内周面のスプライン凸部の側面部にはチャンファ(53,53) が形成される。
【００１１】
本実施例では、該シンクロスプリング(6,6) は全体を略Ｃ字状とされ、更に該インサートシフティングキー(4,4) とそれぞれ当接する両端部および中央部を凸形状とされる。
該シンクロスプリング(6,6) は、該シンクロハブ(3) 両側面の凹部(32,32) に収容されて弾性変形して該インサートシフティングキー(4,4) 下部のスプリング係止凹部(41,41) に当接し、該シンクロスプリング(6,6) の弾性力によって該インサートシフティングキー(4,4) を該カップリングスリーブ(5) へ付勢する。
本実施例では、該一対のシンクロスプリング(6,6) は、互いに１２０度ずれた相対位置をとる状態で該シンクロハブ(3) の凹部(32,32) にそれぞれ収容される。
【００１２】
該シンクロナイザリング(7) は、該シンクロハブ(3) に隣接して該入力軸(2) に嵌着され、内周面（摩擦面）(71)が該被同期歯車(8) 側に広がるテーパがついた円錐（コーン）形状のボス部(70)を有し、該ボス部(70)の外周面には該インサートシフティングキー(4,4) がそれぞれ挿入されるキー溝(72,72) が設けられ、外周面には該カップリングスリーブ(5) に摺動可能に嵌着するために該カップリングスリーブ(5) 内周面のスプラインと噛合するスプラインが形成される。更に、該シンクロナイザリング(7) 外周面のスプライン凸部の側面部にはチャンファ(73,73) が形成される。本実施例では、該シンクロナイザリング(7) のキー溝(72,72) の幅は、該インサートシフティングキー(4,4) の幅よりも広く設定されている。
【００１３】
該被同期歯車(8) は、該シンクロナイザリング(7) に隣接して該入力軸(2) に嵌着され、該シンクロナイザリング(7) 内周面(71)に沿ったテーパのついた円錐（コーン）形状の摩擦面(81)外周部にボス部(80)を有し、外周面には該カップリングスリーブ(5) に摺動可能に嵌着するために該カップリングスリーブ(5) 内周面のスプラインと噛合するスプラインが形成される。
【００１４】
上記変速機（シンクロ機構）(1) を使用して変速を行う場合、シフトフォーク（図示せず）によってカップリングスリーブ(5) をシンクロナイザリング(7) 側（被同期歯車(8) 側）へスライドさせると、シンクロスプリング(6,6) によって該カップリングスリーブ(5) 側へ付勢されているインサートシフティングキー(4,4) は該カップリングスリーブ(5) とともにシンクロナイザリング(7) 側（被同期歯車(8) 側）へスライドし、該インサートシフティングキー(4,4) は該シンクロナイザリング(7) のキー溝(72,72) を介して該シンクロナイザリング(7) を被同期歯車(8) 側へスライドし、該シンクロナイザリング(7) の内周面（摩擦面）(71)と該被同期歯車(8) の外周面（摩擦面）(81)とが接触して初期同期を開始する（図４参照）。
初期摩擦が始まると、摩擦面(71,81) 間で発生する摩擦トルクを受けた該シンクロナイザリング(7) がキー溝(72,72) の隙間分だけ回転することにより、該シンクロナイザリング(7) のチャンファ(73,73) と該カップリングスリーブ(5) のチャンファ(53,53) とが相対する位置となる。
【００１５】
該カップリングスリーブ(5) のスライドが更に進むと、該シンクロナイザリング(7) のチャンファ(73)と該カップリングスリーブ(5) のチャンファ(53)とが接触し、該カップリングスリーブ(5) はチャンファ(53)を介して該シンクロナイザリング(7) を該被同期歯車(8) に付勢して、該カップリングスリーブ(5) および該シンクロナイザリング(7) と該被同期歯車(8) との同期が開始される。
【００１６】
該カップリングスリーブ(5) および該シンクロナイザリング(7) と該被同期歯車(8) との同期が終了すると、摩擦面(71,81) 間で発生していた摩擦トルクがなくなり、チャンファ(53,73) 間で発生している割出しトルクによってシンクロナイザリング(7) は回転し、該カップリングスリーブ(5) のスプラインは該シンクロナイザリング(7) のスプラインを噛合した状態で通り抜けて該被同期歯車(8) のスプラインに噛合し、変速が完了する。
【００１７】
上記のように、シンクロスプリング(6,6) 両端部および中央部のインサートシフティングキー(4,4) と当接する部分を凸形状とすることにより、ｄ1 ＜ｄ2 とすることが出来るため、ｄ2 、ｄ3 、ｄ4 およびｄ5 を大きくとることが出来る。即ちシングルコーンシンクロをマルチコーンシンクロにサイズアップすることなく、シンクロナイザリング(7) 容量を大きくすることが可能となる。
【００１８】
本実施例以外、インサートシフティングキー(4,4) が当接するシンクロスプリング(6,6) の両端部および中央部の形状は、図６に示すような形状とされても良く、上記の形状を組合せて使用しても良い。また、該インサートシフティングキー(4,4) は３個以上使用されても良い。
【００１９】
【発明の効果】
本発明では、シンクロ機構をサイズアップすることなくシンクロナイザリング容量を十分確保することが出来、該シンクロ機構が自動車の変速機に使用された場合、スムーズな変速が可能となり優れた操作性を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
図１〜図５は本発明の一実施例を示すものである。
【図１】シンクロ機構の説明側断面図
【図２】カップリングスリーブがスライドする様子を示す説明側断面図
【図３】シンクロ機構の説明分解斜視図
【図４】シンクロ機構において同期する様子を示す説明平面図
【図５】シンクロ機構の説明正断面図
【図６】他の実施例におけるシンクロスプリングの斜視図
【図７】従来例におけるシンクロ機構の説明正断面図
【図８】従来例におけるシンクロスプリングの平面図
【符号の説明】
1 シンクロ機構（変速機）
2 入力軸
3 シンクロハブ
4 インサートシフティングキー
5 カップリングスリーブ
6 シンクロスプリング

Claims (4)

  1. 複数個のインサートシフティングキーを有するシンクロ機構において使用されるシンクロスプリングであって、該シンクロスプリングの各インサートシフティングキーと当接する部分において、それぞれ凸形状を形成し、該凸形状部を前記インサートシフティングキーに当接させたことを特徴とするシンクロスプリング。
  2. 前記インサートシフティングキーの内周面には前記シンクロスプリングを係止するスプリング係止凹部が形成されており、前記凸形状部が該スプリング係止凹部に当接する請求項１に記載のシンクロスプリング。
  3. 該シンクロスプリングは、自動車の変速機のシンクロ機構に使用される請求項１または請求項２に記載のシンクロスプリング。
  4. 入力軸に嵌着されるシンクロハブと、該シンクロハブの外周部に取付けられるインサートシフティングキーと、該シンクロハブに対して摺動可能に外嵌されるカップリングスリーブと、該インサートシフティングキーを該カップリングスリーブ側に付勢する請求項１または請求項２に記載のシンクロスプリングとからなるシンクロ機構。
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