JP5004780B2 - 変速機の同期機構部潤滑装置 - Google Patents

Description

この発明は、変速機の同期機構部潤滑装置に関する。詳しくは、同期機構のシンクロ摩擦面に対する、潤滑性の改良に関するものである。

変速機の同期機構においては、シンクロ摩擦面の潤滑性を高める上から、諸種の改良が提案される（特許文献１，特許文献２）。
[特許文献１]特開平０７−１６７１５８
[特許文献２]特開２００６−００９９５２

図５に基づいて、変速機の同期機構を説明する。常時歯合式の変速機において、メインシャフト１０（回転軸）上にギヤ１１がスプライン嵌合される。１３はアウトプットシャフト１２（回転軸）上を遊転可能なギヤである。メインシャフト１０と、アウトプットシャフト１２と、は同軸上に配置され、相対回転可能に接続される。
１４はギヤ１１，１３間に配置されるシンクロハブであり、アウトプットシャフト１２に設けられる。１５はギヤ１１とハブ１４との間に介装されるベアリング（軸受）であり、シャフト１０，１２は、油道１６（オイルギャラリ）を備える。油道１６は、シャフト１０，１２の接続部において、互いに連通され、油圧ポンプ（オイルポンプ）から潤滑油を各摺動部へ供給する。

シンクロハブ１４の外周にスリーブ１８が軸方向へ移動可能にスプライン嵌合される。図示しないシンクロキーが、ハブ１４の外周に円周方向へ等間隔に形成される溝に収装され、スプリング２０によりスリーブ１８の内周に押し付けられる。図示の場合、ギヤ１１側がシングルコーンタイプの同期機構、ギヤ１３側がダブルコーンタイプの同期機構、に構成される。

シングルコーンタイプの同期機構においては、ギヤ１１の歯部とスリーブ１８との間にシンクロリング２１が配置される。２２はギヤ１１と一体に回転するシンクロコーンであり、シンクロコーン２２のテーパ部と、シンクロリング２１の内周（テーパ部と向き合うテーパ面）と、の間にシンクロ摩擦面２３が構成される。

図示の状態（スリーブ１８のスプラインとギヤ１３のスプラインとの噛み合い状態）から、スリーブ１８がギヤ１１側へ移動すると、ギヤ１３のスプラインとの噛み合い状態が解除され、シンクロキーもスリーブ１８の移動に伴ってギヤ１１側へ移動する。シンクロキーは、シンクロリング２１をシンクロコーン２２のテーパ部に押し付ける。

この変速初期においては、シンクロリング２１とギヤ１１（シンクロコーン２２）との間に回転差があるため、シンクロキーはシンクロリング２１の溝の片側に密着した状態で回転するため、スリーブ１８のスプラインの先端部が、シンクロリング２１のスプラインの先端部に当たり、進行が妨げられる。

シンクロリング２１の内周とシンクロコーン２２のテーパ部との間に働く摩擦力により、ギヤ１１とスリーブ１８およびシンクロリング２１と回転差が小さくなると、シンクロリング２１が回転方向へ自由となるため、スリーブ１８がシンクロリング２１を通過してシンクロコーンのスプラインと噛み合うのである。

この同期機構においては、シャフト１０の油道１６から油穴２５を通してギヤ１１とシンクロハブ１４との隙間へ潤滑油が供給される。潤滑油は、ベアリング１５を潤滑しつつ、シャフト１０、１２の回転に伴う遠心力により、ハブ１４の外周へ矢印Ａで示すように流れ、その一部がシンクロ摩擦面２３に供給される。

シンクロ摩擦面２３への油量を増やすため、シンクロコーン２２のテーパ部の先端縁において、切欠部２６（図６、参照）を設けることが考えられる。この切欠部２６により、シンクロリング２１の内周の一部が潤滑油の流れに露出され、潤滑油をシンクロコーン２２のテーパ部とシンクロリング２１の内周との間（シンクロ摩擦面２３）に取り込みやすくなる。

シンクロコーン２２の切欠部２６については、その数を増やせば、それだけシンクロ摩擦面２３への油量が増やせることになるが、その反面、シンクロ摩擦面２３を減少させることになるため、その数にも限度があり、シンクロ摩擦面の十分な潤滑性が得られない。

この発明は、このような課題の改善に有効な手段の提供を目的とする。

第１の発明は、変速機の同期機構において、回転軸上に固定されるシンクロハブと、回転軸上を周方向へ遊転可能に支持される被同期ギヤと、前記ハブに軸方向へ移動可能に嵌合するスリーブと、前記スリーブと被同期ギヤの歯部との間に配置されるシンクロリングと、前記被同期ギヤに設けられるシンクロコーンと、前記シンクロリングの内面と前記シンクロコーンのテーパ部との間に形成されるシンクロ摩擦面と、前記ハブと前記シンクロコーンとの隙間へ潤滑油を供給する手段と、前記シンクロコーンのテーパ部の先端縁に前記シンクロリングの内周の一部を潤滑油の流れに露出させる切欠部と、を備え、前記シンクロコーンのテーパ部の先端縁の内周に前記切欠部へ潤滑油を導く溝が環状に形成されること特徴とする変速機の同期機構部潤滑装置である。

第２の発明は、第１の発明に係る変速機の同期機構部潤滑装置において、前記切欠部については、複数が前記シンクロコーンのテーパ部の先端縁に円周方向へ等間隔に配置されることを特徴とする。

第３の発明は、第１の発明または第２の発明に係る変速機の同期装置部潤滑装置において、前記シンクロハブに潤滑油の流れを前記溝へ指向させる突起が環状に形成されることを特徴とする。

第４の発明は、第３の発明に係る変速機の同期装置部潤滑装置において、前記突起は、前記溝へ突出する環状の凸部を備えることを特徴とする。

第１の発明においては、シンクロハブとシンクロコーンとの隙間へ供給される潤滑油は、遠心力でハブの外周へ導かれ、その途中において、シンクロコーンのテーパ部にぶつかり、その一部がシンクロコーンのテーパ部の先端縁の切欠部に入り、そこを通過してシンクロ摩擦面へ供給される。切欠部は、シンクロリングの一部をシンクロコーンのテーパ部の先端縁に露出させるが、シンクロコーンのテーパ部の先端縁の内周に環状の溝を備えるため、環状の溝から切欠部へ潤滑油が導かれ、従って、切欠部を通過してシンクロ摩擦面へ供給される油量を増加させることができる。

第２の発明においては、シンクロ摩擦面へ各切欠部を通過する油量が均一化される。

第３の発明においては、シンクロハブの突起により、潤滑油の流れが環状の溝へ向けられ、環状の溝から切欠部へ導かれる油量を増加させることができる。環状の溝は、シンクロコーンのテーパ部の先端縁の切欠部を経由するものであり、シンクロハブの突起により、潤滑油の流れが環状の溝へ向けられると、直接的に切欠部へ入る油量も増加する。

第４の発明においては、突起に追加する凸部により、潤滑油が環状の溝へ入りやすくなり、シンクロハブの外周へ流れる油量を抑えられる。従って、シンクロ摩擦面へ切欠部を通過する油量の増加率が高くなり、シンクロ摩擦面の良好な潤滑性を確保しえる。

図１，図２に基づいて、この発明の実施形態を説明する。図１において、１は常時歯合式の変速機であり、メインシャフト１０（回転軸）上にギヤ１１がスプライン嵌合される。１３はアウトプットシャフト１２（回転軸）上を遊転可能なギヤである。メインシャフト１０と、アウトプットシャフト１２と、は同軸上に配置され、相対回転可能に接続される。

１４はギヤ１１間に配置されるシンクロハブであり、アウトプットシャフト１２に設けられる。１５はギヤ１１とシンクロハブ１４との間に介装されるベアリング（軸受）であり、シャフト１０，１２は、油道１６、１７（オイルギャラリ）を備える。油道１６，１７は、シャフト１０，１２の接続部において、互いに連通され、油圧ポンプ（図示せず）から潤滑油を各摺動部へ供給する。

シンクロハブ１４の外周にスリーブ１８が軸方向へ移動可能にスプライン嵌合される。図示しないシンクロキーが、シンクロハブ１４の外周に円周方向へ等間隔に形成される溝に収装され、スプリングによりスリーブ１８の内周に押し付けられる。図示の場合、ギヤ１１側がシングルコーンタイプの同期機構、ギヤ１３側がダブルコーンタイプの同期機構、に構成される。

シングルコーンタイプの同期機構においては、ギヤ１１の歯部とスリーブ１８との間にシンクロリング２１が配置される。２２はギヤ１１と一体に回転するシンクロコーンであり、シンクロコーン２２のテーパ部と、シンクロリング２１の内周（テーパ部と向き合うテーパ面）と、の間にシンクロ摩擦面が設定される。

図示の状態（スリーブ１８のスプラインとギヤ１３のスプラインとの噛み合い状態）から、スリーブ１８がギヤ１１側へ移動すると、ギヤ１３のスプラインとの噛み合い状態が解除され、シンクロキーもスリーブ１８の移動に伴ってギヤ１１側へ移動する。シンクロキーは、シンクロリング２１をシンクロコーン２２のテーパ部に押し付ける。

この変速初期においては、シンクロリング２１とギヤ１１（シンクロコーン）との間に回転差があるため、シンクロキーはシンクロリング２１の溝の片側に密着した状態で回転するため、スリーブ１８のスプラインの先端部が、シンクロリング２１のスプラインの先端部に当たり、進行が妨げられる。

シンクロリング２１の内周とシンクロコーン２２のテーパ部との間に働く摩擦力により、ギヤ１１とスリーブ１８およびシンクロリング２１と回転差が小さくなると、シンクロリング２１が回転方向へ自由となるため、スリーブ１８がシンクロリング２１を通過してシンクロコーン２２のスプライン部と噛み合うのである。

この同期機構においては、シャフト１０の油道１６から油穴２５を通してギヤ１１とシンクロハブ１４との隙間へ潤滑油が供給される。潤滑油は、ベアリング１５を潤滑しつつ、シャフト１０，１２の回転に伴う遠心力により、矢印で示すように流れ、その一部がシンクロ摩擦面２３に供給される。

シンクロコーン２２のテーパ部の先端縁において、複数の切欠部２６が円周方向へ等間隔に設けられる。これらの切欠部２６により、シンクロリング２１の内周の一部が潤滑油の流れに露出され、潤滑油をシンクロ摩擦面へ取り込みやすくなる。

シンクロコーン２２のテーパ部の先端縁の内周において、各切欠部２６を経由する溝３０が環状に形成される。また、シンクロハブ１４のギヤ１１側の端面において、潤滑油の流れを溝３０へ指向させる突起３２が環状に形成される。

３３はギヤ１１，３５同士の噛み合う歯面間からギヤ１１，３５の回転に伴って押し出される潤滑油を溜める室（間隙）であり、３４はシンクロコーン２２の基部を貫通する油孔であり、ギヤ１１，３５の噛み合う歯面間から押し出される潤滑油は、室３３から油孔３４を通して環状の溝３０へ供給される。

潤滑油は、油穴２５からギヤとシンクロハブとの間に供給され（図２の矢印ａ、参照）、ベアリング１５を潤滑しつつ、遠心力で外側へ導かれ、その途中において、環状の突起３２に沿って流れ、環状の溝３０へ向けられる（図２の矢印ｂ，ｃ、参照）。これにより、潤滑油は、各切欠部２６へ直接的に入り、また、環状の溝３０から各切欠部２６へ導かれる（図３の矢印ｄ、参照）ため、シンクロ摩擦面２３へ各切欠部２６を通過する油量が増加する。

この場合、環状の突起３２により、各切欠部２６を通過する油量の増加が得られ、環状の溝３０により、各切欠部２６を通過する油量の増加が促進されるのである。環状の溝３０は、油孔３４からも潤滑油の供給を受けるため、各切欠部２６を通過する油量の増加がさらに促進されることになる。

その結果、油圧ポンプ（オイルポンプ）の容量をアップさせることなく、シンクロ摩擦面（シンクロリング２１の内周とシンクロコーン２２のテーパ部との摺接面）の潤滑性を大いに高められるのである。

環状の突起３２については、環状の溝３０との関係から、溝３０への流量を増加させるため、図４のような凸部４０を環状に形成すると良い。環状の凸部４０により、潤滑油の流れが溝３０へ入りやすくなり、外側へ流れ（矢印ｅ、参照）を抑えられる。環状の凸部４０は、油孔３４から潤滑油についても、環状の溝３０へ向けられるように形成することが望まれる。

図１〜図４は、副変速機への適用例を示すが、変速機の主に高速段へ適用されるシングルコーンタイプの同期機構についても、シンクロ摩擦面の潤滑性を高める手段として適用可能なものである。

変速機の一部断面図である。 同じく同期機構を説明する断面図である。 シンクロコーンの切欠部を説明する平面図である。 Ｚ部（図１）の変形例を説明する断面図である。 背景技術を説明する断面図である。 同じく切欠部の平面図である。

符号の説明

１０ メインシャフト
１１ ギヤ
１４ シンクロハブ
１６ 油道（オイルギャラリ）
１８ スリーブ
２１ シンクロリング
２２ シンクロコーン
２３ シンクロ摩擦面
２５ 油穴
２６ 切欠部
３０ 環状の溝
３２ 環状の突起
３４ 油孔
４０ 環状の凸部

Claims (4)

1. 変速機の同期機構において、
   回転軸上に固定されるシンクロハブと、
   回転軸上を周方向へ遊転可能に支持される被同期ギヤと、
   前記ハブに軸方向へ移動可能に嵌合するスリーブと、
   前記スリーブと被同期ギヤの歯部との間に配置されるシンクロリングと、
   前記被同期ギヤに設けられるシンクロコーンと、
   前記シンクロリングの内面と前記シンクロコーンのテーパ部との間に形成されるシンクロ摩擦面と、
   前記ハブと前記シンクロコーンとの隙間へ潤滑油を供給する手段と、
   前記シンクロコーンのテーパ部の先端縁に前記シンクロリングの内周の一部を潤滑油の流れに露出させる切欠部と、を備え、
   前記シンクロコーンのテーパ部の先端縁の内周に前記切欠部へ潤滑油を導く溝が環状に形成される
   こと特徴とする変速機の同期機構部潤滑装置。
2. 前記切欠部については、複数が前記シンクロコーンのテーパ部の先端縁に円周方向へ等間隔に配置されることを特徴とする請求項１に係る変速機の同期機構部潤滑装置。
3. 前記シンクロハブに潤滑油の流れを前記溝へ指向させる突起が環状に形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に係る変速機の同期機構部潤滑装置。
4. 前記突起は、前記溝へ突出する環状の凸部を備えることを特徴とする請求項３に係る変速機の同期機構部潤滑装置。