JP4694683B2 - Gearbox synchronizer - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は変速機の同期装置に係り、特に車両用変速機においてシンクロリングの摩擦面への潤滑を促進する構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、車両用変速機では同期側のクラッチハブと被同期側のギヤとを同期させるため同期装置が設けられる。そしてこの同期装置としては、テーパ状の摩擦面を有したシンクロリングを設け、その摩擦面と相手方の摩擦面とを接触させて回転同期をとる方法が一般的である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような摩擦面は隠蔽された場所にあることが多く、変速機内のオイルのギヤ撹拌等によってもオイルが到達しづらい。よって潤滑不良に陥り易く、摩擦面を複数有するマルチコーンタイプのシンクロだと問題はさらに顕著となる。
【0004】
そこで、本発明はこのような摩擦面の潤滑を促進することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る変速機の同期装置は、被同期側のギヤにドグクラッチを付設し、該ドグクラッチにシンクロリングの突起を係合させるための係合穴を設けると共に、該係合穴の径方向外側が開放されるよう上記ドグクラッチを切欠き、上記突起と上記係合穴との間に、上記ドグクラッチのスプラインの歯幅程度の周方向隙間を設け、上記シンクロリングが、径方向内側に位置するインサイドリング、径方向中間に位置して上記突起が設けられるインターミディエイトリング及び径方向外側に位置するブロックリングからなると共に、上記ブロックリングと上記インターミディエイトリング間に摩擦接触可能な第一摩擦面と上記インターミディエイトリングと上記インサイドリング間に摩擦接触可能な第二摩擦面とを有し、上記インサイドリングは径方向内側に上記ドグクラッチと摩擦接触可能な第三摩擦面を有すると共に同期側のクラッチハブに係合可能に該クラッチハブに設けられたハブ係合穴に突出し、上記係合穴が、上記第三摩擦面に臨む位置まで径方向内側に延出され、上記ハブ係合穴が、対向する上記第一摩擦面の径方向外側から上記第三摩擦面の径方向内側まで延出して形成されるものである。
【0006】
これによれば、係合穴の径方向外側が開放されるため、ここからオイルを導入し、摩擦面に積極的にオイル供給できる。上記周方向隙間は通常より大きいので、係合穴に導入されたオイルを突起に邪魔されることなくその径方向内側に導入できる。
【0008】
上記突起と上記係合穴との係合部が周方向に複数設けられてもよい。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【0010】
図1は本実施形態に係る変速機の同期装置を示す断面図である。本実施形態において、変速機は常時かみ合い式の車両用変速機であって、出力軸となるメインシャフト1を有し、このメインシャフト上に変速機の段数に応じた複数のメインギヤが相対回転可能に同軸に取り付けられる。なお図示されるのは二つのメインギヤ2,3だけである。図示右側の第一メインギヤ2は図示左側の第二メインギヤ3より低速段用で、第二メインギヤ3より大径で歯数が多い。これらメインギヤ2,3はメインシャフト1にニードルベアリング4を介して支持され、被同期側のギヤとなる。そして図示しないカウンタギヤに常時噛合される。
【0011】
これらメインギヤ2,3の間にクラッチハブ5が設けられる。クラッチハブ5はメインシャフト1にスプライン7を介して取り付けられ、回転方向に固定されてメインシャフト1と一体に回転する。このクラッチハブ5が同期側となる。クラッチハブ5の外周部にスリーブ6がスプライン8を介して軸方向スライド可能に取り付けられる。スリーブ6の外周部に図示しないシフトアームが係合され、このシフトアームによってスリーブ6が図示左右方向に移動される。
【0012】
クラッチハブ5と第一メインギヤ2、及びクラッチハブ5と第二メインギヤ3との間にそれぞれ同期機構(シンクロ)Sが設けられる。これら同期機構はクラッチハブ5を境にそれぞれ図示上で左右対称であるので、第一メインギヤ2側のみ説明する。
【0013】
第一メインギヤ2にドグクラッチ9が付設される。ドグクラッチ9は第一メインギヤ2に嵌合固定されて第一メインギヤ2と一体に回転すると共に、第一メインギヤ2の左側に隣接配置される。ドグクラッチ9の外周部にスリーブ6のスプライン8と係合可能なドグクラッチスプライン10が設けられる。
【0014】
ドグクラッチ9とクラッチハブ5との間の軸方向位置にシンクロリング11が設けられる。シンクロリング11は、径方向内側に位置するインサイドリング12と、径方向中間に位置するインターミディエイトリング13と、径方向外側に位置するブロックリング(アウトサイドリング)14とからなる。所謂マルチコーンないしトリプルコーンシンクロの構成である。ブロックリング14の内周面とインターミディエイトリング13の外周面とに互いに摩擦接触可能な第一摩擦面15が設けられ、インターミディエイトリング13の内周面とインサイドリング12の外周面とに互いに摩擦接触可能な第二摩擦面16が設けられ、インサイドリング12の内周面とドグクラッチ9の突起部15とに互いに摩擦接触可能な第三摩擦面17が設けられる。これら摩擦面15,16,17はドグクラッチ9側(被同期側)が拡径するテーパ面とされる。
【0015】
ブロックリング14は断面L字のブロックリング状とされる。これに対しインターミディエイトリング13とインサイドリング12とは単なる板リング状とされる。
【0016】
ブロックリング14の外周部にスリーブ6と係合可能なブロックリングスプライン18が設けられる。図3乃至図5も参照して、インターミディエイトリング13には、ドグクラッチ9側に突出する突起19が周方向等間隔で三つ設けられる。そしてドグクラッチ9には各突起19をそれぞれ係合させるため三つの係合穴20が設けられる。各係合穴20は、その径方向外側が開放され、またそうなるようにドグクラッチ9が切り欠かれている。これら係合部が周方向三箇所に設けられることにより、図5に示すように、ドグクラッチ9は全体として花びら形状となる。
【0017】
図1に示すように、インサイドリング12にも、クラッチハブ5側(同期側)に突出する突起21が周方向等間隔で複数設けられ、クラッチハブ5に突起21を係合させるためのハブ係合穴22がそれぞれ設けられる。ハブ係合穴22は単なる軸方向の貫通穴でその径方向外側は開放されてない。突起21の周方向一端がハブ係合穴22の内側面に当たり、インサイドリング12はクラッチハブ5に追従回転する。
【0018】
図3及び図4に示すように、ドグクラッチスプライン10は、ドグクラッチ9の外周面に周方向等間隔で突出形成された複数の五角形の歯23と、これら歯23の間に形成された歯溝24とからなる。歯23の歯幅はWである。歯23には、スリーブスプライン8の歯による軸方向の押圧及び噛合を可能にするため、チャンファ25が設けられる。このようなドグクラッチスプライン10と同様の構成がスリーブスプライン8及びブロックリングスプライン18にもなされている。
【0019】
突起19と係合穴20との間に歯幅W程度の周方向隙間26が設けられる。即ち、係合穴20の周方向に沿った幅をW1 、突起19の周方向に沿った幅をW2 とすると、W1 −W2 がWにほぼ等しい。これによってインターミディエイトリング13はドグクラッチ9に対し回転方向に歯幅W程度だけガタつくようになる。また、図1に示すように係合穴20は、インターミディエイトリング13の内周面から所定距離径方向内側まで延出される。本実施形態では係合穴20の径方向内側の端面がインサイドリング12の半分厚さの位置にくるように係合穴20が延出される。これによって係合穴20が第一及び第二摩擦面15,16に隣接して臨むようになる。各リング12,13,14とドグクラッチ9との間には軸方向に所定の隙間が設けられる。クラッチハブ5のハブ係合穴22は、第一乃至第三摩擦面15,16,17すべてに臨んでいる。
【0020】
一方、図2に示すように、シンクロ初期においてブロックリング14を押圧するための押圧機構27が設けられる。この押圧機構27は図1と異なる周方向位置に設けられる。押圧機構27は、クラッチハブ5の外周部に嵌合支持され径方向外側に延出するスプリング28と、スプリング28の先端に取り付けられたボール29と、これらスプリング28及びボール29の外側に嵌合される押圧部材30とからなる。ボール29はスリーブスプライン8に形成されたボール係合溝31に係脱可能に係合される。スプリング28はボール29をボール係合溝31内に押し付け、スリーブ6のニュートラル保持を行う。
【0021】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【0022】
第一メインギヤ2へのギヤ入れないし変速に際し、スリーブ6が図1及び図2に示す状態から右側に動かされると、ボール29がボール係合溝31に係合しているため、押圧部材30がスリーブ6に追従して右側に首を振る。すると押圧部材30の右側面がブロックリング14の左側面に当たってブロックリング14を右側に押す。すると各摩擦面15…が軽い接触状態となり、初期の同期が行われる。このときインターミディエイトリング13の突起19の周方向一端が係合穴20の一方の内側面に当たり、ドグクラッチ9がインターミディエイトリング13に駆動されて一体回転するようになる。これによってブロックリング14とドグクラッチ9との位相が合致する。
【0023】
この後ボール29がボール係合溝31から離脱し、スリーブスプライン8とブロックリングスプライン18との位相がズレていた場合、スリーブスプライン8のチャンファがブロックリングスプライン18のチャンファに当たってブロックリング14を比較的強力に右側に押圧する。これによって各摩擦面15…が強く接触するようになり、実質的には同期がほぼ終了する。そしてドグクラッチ9及び第一メインギヤ2がクラッチハブ5及びスリーブ6とほぼ同速で回転するようになる。
【0024】
この後、スリーブスプライン8のチャンファがブロックリングスプライン18のチャンファ上を滑り、同時に第一摩擦面15又は第二摩擦面16の密着を引き剥がしてブロックリング14を、最大で歯幅Wの半分だけ回転させる。これによりスリーブスプライン8とブロックリングスプライン18との位相が合い、スリーブスプライン8がブロックリングスプライン18に噛合することになる。
【0025】
この後、スリーブスプライン8がドグクラッチスプライン10にも噛合し、ギヤ入れが完了することとなる。
【0026】
ところで、変速機内では、貯留されたオイルがギヤによって撹拌・飛散される。そして上壁からもオイルが滴下される。これらのオイルを同期機構の摩擦面に供給することが重要であるが、通常は摩擦面が隠蔽された場所にあるため潤滑は容易でない。本実施形態においても第一乃至第三摩擦面15…がブロックリング14によって隠蔽されているが、上記構成によれば潤滑が確実に達成される。
【0027】
即ち、図3に矢示するように、係合穴20の径方向外側が開放されるので、ここから積極的にオイルを導入できる。また、突起19と係合穴20との間の周方向隙間26が歯幅W程度と十分大きいため、その隙間26を通じて突起19の径方向内側にもオイルを積極的に導入でき、突起19が邪魔になるようなことがない。これによって各摩擦面15,16,17にオイルを確実に供給することができる。そして潤滑不良、焼き付き等も未然に防止することができる。なお、本実施形態でWは4mm程度である。
【0028】
また、このような大きな隙間26を設けるとインターミディエイトリング13とドグクラッチ9との間の回転ガタが大きくなる。これは、第一摩擦面15と第二摩擦面16ひいては第三摩擦面17も大きな回転幅で摺動できることになるから、このことからも各摩擦面への潤滑が良好になるといえる。
【0029】
さらに、このように潤滑が良好になることで、実質的な同期終了後の摩擦面の引き剥がしも容易且つ円滑に行えるようになり、変速時の抵抗軽減に寄与できる。
【0030】
ところで、従来は図3に破線で示すように、係合穴20aの大きさは突起19を入れるのに必要最低限の大きさでしかなく、その径方向外側は開放されていなかった。また突起19と係合穴20aとの周方向隙間も、機能的に必要最低限である歯幅Wの半分程度であった。
【0031】
本実施形態では、その元々存在していた係合穴20aを利用して潤滑促進を図るものであり、係合穴20aの径方向外側を切り欠いて開放させると共に、係合穴20aを周方向及び径方向内側にも拡大したものである。このように、ドグクラッチ9の僅かな変更や加工のみで上記作用効果を得ることができ、コストの抑制に極めて効果的である。
【0032】
ところで、潤滑の面だけからいえば上記のような係合穴20は、できるだけ大きく、数多く設けるのがよく、あえて突起19のない部分に設ける方法もある。しかし、係合穴20を設けるということはドグクラッチスプライン10の歯数を減少させ、ドグクラッチ9の強度を低下させることを意味するので、むやみに設けるのは好ましくない。従って、係合穴20は、潤滑と強度のバランスを考慮し、上記の如く突起19のある部分だけ設け、しかも歯幅W程度の隙間26をなす大きさとするのがよい。
【0033】
本実施形態では、係合穴20が、インサイドリング12の半分厚さの位置まで径方向内側に延出され、第一摩擦面15のほか第二摩擦面16までも右側方に露出させるようになっている。従って、係合穴20に導入されたオイルを第一及び第二摩擦面15,16に直接的に供給でき、さらには第三摩擦面17へも最短ルートで容易に供給できる。もっとも、係合穴20は、第三摩擦面17の位置まで径方向内側に延出させることも可能である。
【0034】
さらに、クラッチハブ5のハブ係合穴22が第一乃至第三摩擦面15,16,17のすべてに臨んでいるので、ハブ係合穴22に導入されたオイルもこれら摩擦面に直接的に供給できる。
【0035】
本実施形態はトリプルコーンの例であり、通常のシングルコーンやダブルコーンに比べ摩擦面の数が多い。従って通常より潤滑の必要性が大きいが、かかる潤滑構造によればこのような要請に十分応えられ、信頼性を向上できるものである。言い換えれば、本発明は摩擦面の数が多いマルチコーンタイプのシンクロに特に好適である。
【0036】
なお、本発明の実施の形態は上述のものに限られない。係合穴の形状は上記実施形態のようなコ字状の他、U字状などあらゆる形状が可能である。突起と係合穴との係合部の数も三箇所以外とすることができる。
【0037】
【発明の効果】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【0038】
(1) 摩擦面の潤滑を促進でき、焼付きの未然防止、信頼性向上等が図れる。
【0039】
(2) マルチコーンシンクロに好適となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す縦断面図である。
【図2】図1と異なる周方向位置における縦断面図である。
【図3】図1のA−A矢視図である。
【図4】図3の平面図である。
【図5】図1のA−A矢視に相当する全体図である。
【符号の説明】
2 第一メインギヤ
3 第二メインギヤ
9 ドグクラッチ
10 ドグクラッチスプライン
11 シンクロリング
12 インサイドリング
13 インターミディエイトリング
14 ブロックリング
15 第一摩擦面
16 第二摩擦面
17 第三摩擦面
19 突起
20 係合穴
23 歯
26 周方向隙間
W 歯幅[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transmission synchronizer, and more particularly to a structure that promotes lubrication of a friction surface of a synchro ring in a vehicle transmission.
[0002]
[Prior art]
Generally, in a vehicle transmission, a synchronization device is provided to synchronize a synchronization-side clutch hub and a synchronized-side gear. As a synchronizer, there is a general method in which a synchro ring having a tapered friction surface is provided, and the friction surface is brought into contact with the other friction surface to achieve rotational synchronization.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, such a friction surface is often in a concealed place, and it is difficult for oil to reach even by gear agitation of oil in the transmission. Therefore, the problem becomes even more prominent with a multi-cone type synchro that is prone to poor lubrication and has a plurality of friction surfaces.
[0004]
Accordingly, an object of the present invention is to promote lubrication of such a friction surface.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
A transmission synchronization device according to the present invention includes a dog clutch attached to a gear on a synchronized side, an engagement hole for engaging a synchro ring protrusion with the dog clutch, and a radially outer side of the engagement hole. The dog clutch is notched so as to be opened, and a circumferential clearance about the tooth width of the spline of the dog clutch is provided between the protrusion and the engagement hole, and the synchro ring is located on the inner side in the radial direction. ring, a first friction surface which frictionally contacts between radially intermediate position to block the ring Tona Rutotomoni located intermediate ring and radially outside the projection is provided, the block ring and the intermediate ring and a second friction surface which frictionally contacts between the Intermediate ring and the inside ring, the inside ring Projecting hub engagement holes provided in can engage the clutch hub to the sync side of the clutch hub as well as organic and radially inward to the dog clutch friction contactable third friction surface, the engagement hole is, the Extending radially inward to a position facing the third friction surface, the hub engagement hole is formed to extend from the radially outer side of the opposed first friction surface to the radially inner side of the third friction surface. it is those that.
[0006]
According to this, since the radially outer side of the engagement hole is opened, oil can be introduced from here and oil can be actively supplied to the friction surface. Since the circumferential clearance is larger than usual, the oil introduced into the engagement hole can be introduced radially inward without being disturbed by the protrusion.
[0008]
The projection and the engaging portion between the engaging hole may be plurality et al are circumferentially.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[0010]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a transmission synchronizer according to this embodiment. In this embodiment, the transmission is an always-meshing vehicle transmission that has a main shaft 1 as an output shaft, and a plurality of main gears corresponding to the number of transmission stages can be relatively rotated on the main shaft. It is attached to the same axis. Only two
[0011]
A
[0012]
Synchronous mechanisms (synchronizers) S are provided between the
[0013]
A dog clutch 9 is attached to the first main gear 2. The dog clutch 9 is fitted and fixed to the first main gear 2 and rotates integrally with the first main gear 2, and is disposed adjacent to the left side of the first main gear 2. A
[0014]
A
[0015]
The
[0016]
A
[0017]
As shown in FIG. 1, a plurality of
[0018]
As shown in FIGS. 3 and 4, the
[0019]
A
[0020]
On the other hand, as shown in FIG. 2, a
[0021]
Next, the operation of this embodiment will be described.
[0022]
When the sleeve 6 is moved to the right side from the state shown in FIGS. 1 and 2 when the first main gear 2 is geared or shifted, the ball 29 is engaged with the ball engaging groove 31, so that the pressing
[0023]
Thereafter, when the ball 29 is detached from the ball engaging groove 31 and the
[0024]
Thereafter, the chamfer of the
[0025]
Thereafter, the
[0026]
By the way, in the transmission, the stored oil is agitated and scattered by the gear. And oil is dripped also from an upper wall. Although it is important to supply these oils to the friction surface of the synchronous mechanism, lubrication is usually not easy because the friction surface is in a concealed place. Also in this embodiment, the first to third friction surfaces 15 are concealed by the
[0027]
That is, as indicated by an arrow in FIG. 3, the radially outer side of the
[0028]
Further, when such a
[0029]
Further, since the lubrication becomes good in this manner, the friction surface can be easily and smoothly peeled off after the substantial synchronization is completed, which can contribute to the reduction of resistance during shifting.
[0030]
By the way, conventionally, as shown by a broken line in FIG. 3, the size of the
[0031]
In the present embodiment, the
[0032]
By the way, from the viewpoint of lubrication alone, the number of the engagement holes 20 as described above is as large as possible, and it is preferable to provide as many as possible. However, the provision of the
[0033]
In the present embodiment, the
[0034]
Furthermore, since the hub engagement hole 22 of the
[0035]
This embodiment is an example of a triple cone, and has a larger number of friction surfaces than a normal single cone or double cone. Therefore, although the necessity for lubrication is greater than usual, such a lubrication structure can sufficiently meet such a demand and improve the reliability. In other words, the present invention is particularly suitable for a multi-cone type sync having a large number of friction surfaces.
[0036]
The embodiment of the present invention is not limited to the above . The shape of engagement Goana other shaped U as in the above embodiment, it can be any shape such as U-shape. The number of engaging portions between the protrusions and the engaging holes can be other than three.
[0037]
【The invention's effect】
The present invention exhibits the following excellent effects.
[0038]
(1) The lubrication of the friction surface can be promoted, and seizure can be prevented and reliability can be improved.
[0039]
(2) Suitable for multi-cone synchronization.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view at a circumferential position different from FIG.
FIG. 3 is a view taken along arrow AA in FIG. 1;
4 is a plan view of FIG. 3;
FIG. 5 is an overall view corresponding to the arrow AA in FIG. 1;
[Explanation of symbols]
2 First
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