JP5237239B2 - 変速機の同期装置 - Google Patents

Description

本発明は、変速機の回転軸に相対回転自在に支持したギヤを前記回転軸に結合する変速機の同期装置に関する。

変速機の同期装置のブロッキングリングはギヤとの間に相互に当接可能なコーン面を備えており、ハブに対して摺動するスリーブがシンクロナイザースプリングを介してブロッキングリングをギヤ側に付勢すると、ブロッキングリングのコーン面とギヤのコーン面とが当接して摩擦力が発生し、この摩擦力で回転軸の回転およびギヤの回転を同期させるようになっている。

しかしながら、同期装置が作動していない通常時にもブロッキングリングのコーン面とギヤのコーン面とが断続的に当接して摩擦力を発生し、これが同期装置の引きずり抵抗や騒音の原因となる問題がある。

そこで、ギヤとブロッキングリングとの間に板ばねを配置し、この板ばねの弾発力でブロッキングリングのコーン面をギヤのコーン面から離反させることで、前記引きずり抵抗や騒音の発生を防止するものが、下記特許文献１により公知である。

特開平１１−３３６７９０号公報

しかしながら上記従来のものは、ブロッキングリングのコーン面をギヤのコーン面から離反させるための板ばねが必要であり、その板ばねの分だけ部品点数が増加する問題があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ブロッキングリングのコーン面とギヤのコーン面との間の過剰な摩擦力による同期装置の引きずりを、特別の部材を必要とせずに解消すること目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、変速機の回転軸に相対回転自在に支持したギヤを前記回転軸に結合する変速機の同期装置であって、前記回転軸に結合されるボス部、該ボス部の外周に一体に連なる環状の壁部、および該壁部の外周に一体に連なるスリーブ支持部を有するハブと、このスリーブ支持部に相対回転不能かつ軸方向摺動可能に支持されたスリーブと、前記ハブおよび前記ギヤ間に配置されたブロッキングリングとを備え、前記ブロッキングリングの内周および前記ギヤの外周に互いに当接するコーン面をそれぞれ形成し、前記回転軸の外周面に開口する油孔を通して前記ハブおよび前記ギヤ間に潤滑油を供給し、前記スリーブが前記ブロッキングリングを前記ギヤに押付ける同期装置の作動状態では、前記コーン面間に大きな面圧を作用させて同期に必要な摩擦力を発生させるものにおいて、前記ブロッキングリングの前記ハブ側の端部に、前記ハブの前記壁部の側面に沿って径方向内側に延びて同期装置の非作動状態で該側面に当接し得る環状のフランジを形成して、該フランジにより、前記油孔から前記ボス部の外周側に流入した前記潤滑油を前記コーン面間に導くことを特徴とする変速機の同期装置が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記フランジは円周方向の一部に切欠きを備え、前記切欠きを介して前記ブロッキングリングの径方向内外が連通することを特徴とする、請求項１に記載の変速機の同期装置が提案される。

請求項１の構成によれば、変速機の回転軸に結合されるボス部、該ボス部の外周に一体に連なる環状の壁部、および該壁部の外周に一体に連なるスリーブ支持部を有するハブと、このスリーブ支持部に相対回転不能かつ軸方向摺動可能に支持されたスリーブと、ハブおよびギヤ間に配置されたブロッキングリングとを備え、ブロッキングリングの内周およびギヤの外周に互いに当接するコーン面をそれぞれ形成し、スリーブがブロッキングリングをギヤに押付ける同期装置の作動状態では、前記コーン面間に大きな面圧を作用させて同期に必要な摩擦力を発生させる同期装置において、ブロッキングリングのハブ側の端部に、ハブの壁部の側面に沿って径方向内側に延びて同期装置の非作動状態で該側面に当接し得る環状のフランジを形成し、回転軸の外周面に開口する油孔を通してハブおよびギヤ間に潤滑油を供給する際に、このフランジにより、油孔からボス部の外周側に流入した潤滑油を前記コーン面間に導くので、スプリングのような特別の部材を必要とせずに．同期装置の非作動時に前記コーン面間に大きな摩擦力が作用するのを防止して引きずりの発生を回避することができる。

また請求項２の構成によれば、ブロッキングリングのフランジの円周方向の一部に切欠きを形成し、この切欠きを介してブロッキングリングの径方向内外を連通させるので、コーン面に導かれる潤滑油の一部を前記切欠きを介してブロッキングリングのチャンファやスリーブのチャンファに供給し、それらの潤滑を可能にすることができる。

油圧アクチュエータおよび同期装置の構造を示す図。（第１の実施の形態） 図１の２部拡大図。（第１の実施の形態） 図１の３−３線断面図。（第１の実施の形態） 同期装置の作動の説明図。（第１の実施の形態） 前記図２に対応する図。（第２の実施の形態） 図５の６−６線矢視図。（第２の実施の形態）

以下、図１〜図４に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。

図１〜図３に示すように、ツインクラッチ式の変速機の同期装置Ｓを挟んで２個の油圧アクチュエータＡ，Ａが設けられており、図中左側の油圧アクチュエータＡが作動してシフトフォーク２０を右動させると第１の変速段が確立し、図中右側の油圧アクチュエータＡが作動してシフトフォーク２０を左動させると第２の変速段が確立する。図１において、第１の変速段の確立に関わる部分と第２の変速段の確立に関わる部分とは実質的に同じ構造および作用であるため、図中左側の油圧アクチュエータＡによる第１の変速段の確立に関わる部分を中心に説明する。

同期装置Ｓは、変速機の回転軸１１にスプライン嵌合するボス部１２ａ、該ボス部１２ａの外周に一体に連なる環状の壁部１２ｃ、および該壁部１２ｃの外周に一体に連なるスリーブ支持部１２ｂを有するハブ１２と、このスリーブ支持部１２ｂに軸方向摺動自在にスプライン嵌合する環状のスリーブ１３と、回転軸１１の外周に嵌合する筒軸１４にニードルベアリング１５を介して相対回転自在に支持されたギヤ１６と、ハブ１２およびギヤ１６間に相対回転自在に配置された環状のブロッキングリング１７と、ハブ１２およびブロッキングリング１７間に配置された環状のシンクロナイザースプリング１８とを備える。

スリーブ１３の内周面にはハブ１２の外周面にスプライン嵌合するチャンファ１３ａ…が形成され、ブロッキングリング１７の外周面にはスリーブ１３のチャンファ１３ａ…に係合可能なチャンファ１７ａ…が形成され、ギヤ１６にスプライン嵌合するチャンファ形成部材１６ａの外周面にスリーブ１３のチャンファ１３ａ…に係合可能なドグ歯１６ｂ…が形成される。ブロッキングリング１７の内周にはコーン面１７ｂ（図２参照）が形成され、ギヤ１６の外周には前記ブロッキングリング１７のコーン面１７ｂに当接するコーン面１６ｃ（図２参照）が形成される。

回転軸１１の内部を軸方向に延びる油通路１１ａから径方向に分岐する油孔１１ｂが、ハブ１２のボス部１２ａのスプラインに連通するように回転軸１１の外周面に開口する。ハブ１２のボス部１２ａの端部に臨む筒軸１４の端部に切欠き１４ａが形成されるとともに、この切欠き１４ａの径方向外側に位置するギヤ１６のチャンファ形成部材１６ａの端部に切欠き１６ｄが形成される。更にブロッキングリング１７のハブ１２側の端部には、ハブ１２の壁部１２ｃの側面に沿うように径方向内向きに延びて同期装置Ｓの非作動状態で該側面に当接し得る環状のフランジ１７ｃが形成され、かつギヤ１６のハブ１２側かつ径方向内側の角部に面取り１６ｅ（図２参照）が形成される。

同期装置Ｓおよび油圧アクチュエータＡ間に軸方向に配置されたシフトガイドロッド１９にシフトフォーク２０のガイド部２０ａが摺動自在に支持される。シフトフォーク２０は、ガイド部２０ａを挟む一端側に油圧アクチュエータＡにより駆動される被駆動部２０ｂを備えるとともに、他端側にスリーブ１３の外周に形成した環状溝１３ｂに係合するフォーク状の駆動部２０ｃを備える。

油圧アクチュエータＡは、カップ状のシリンダ部材２１と、シリンダ部材２１の内周面により構成されるシリンダ２１ａに摺動自在に嵌合するピストン２２と、シリンダ２１ａの底壁とピストン２２の背面との間に区画された油室２３を備えており、この油室２３が油圧回路２４に接続される。

次に、上記構成を備えた本発明の第１の実施の形態の作用を説明する。

先ず、図４に基づいて同期装置Ｓの同期作用を説明する。

図４は変速機の変速時における同期装置Ｓの作用を経時的に示すもので、図４（Ａ）の状態から油圧アクチュエータＡを駆動すると、そのピストン２２に押圧されたシフトフォーク２０が前進し、回転軸１１に固定したハブ１２にスプライン嵌合するスリーブ１３が前進する。スリーブ１３が前進する荷重がシンクロナイザースプリング１８を介してブロッキングリング１７に伝達され、ブロッキングリング１７がギヤ１６に向けて付勢される（図４（Ｂ）参照）。

スリーブ１３が更に前進すると、スリーブ１３のチャンファ１３ａ…の歯先とブロッキングリング１７のチャンファ１７ａ…の歯先とが当接し、かつギヤ１６のコーン面１６ｃ（図２参照）とブロッキングリング１７のコーン面１７ｂ（図２参照）とが接触して摩擦力によるトルクが発生する（図４（Ｃ）参照）。スリーブ１３が更に前進すると、前記トルクによりギヤ１６の回転にスリーブ１３の回転（つまり回転軸１１の回転）が同期し、スリーブ１３のチャンファ１３ａ…がブロッキングリング１７のチャンファ１７ａ…を掻き分けることが可能になる（図４（Ｄ）参照）。

ギヤ１６の回転にスリーブ１３の回転が同期すると前記トルクが消滅するため、スリーブ１３が更に前進すると、スリーブ１３のチャンファ１３ａ…がブロッキングリング１７のチャンファ１７ａ…を掻き分けてスリーブ１３およびブロッキングリング１７が一体に結合され、更にスリーブ１３のチャンファ１３ａ…の歯先がギヤ１６のドグ歯１６ｂ…の歯先に係合する（図４（Ｅ）参照）。スリーブ１３が更に前進すると、スリーブ１３のチャンファ１３ａ…がギヤ１６のドグ歯１６ｂ…を掻き分け（図４（Ｆ）参照）、最終的にスリーブ１３のチャンファ１３ａ…がギヤ１６のドグ歯１６ｂ…に係合して変速が完了する（図４（Ｇ）参照）。

さて、図示せぬオイルポンプから回転軸１１の油通路１１ａに供給された潤滑油は、回転軸１１の油孔１１ｂ、ハブ１２のボス部１２ａの内周面のスプラインの歯溝および筒軸１４の切欠き１４ａを通過してニードルベアリング１５を潤滑し、更にギヤ１６のチャンファ形成部材１６ａの切欠き１６ｄを通過して遠心力で径方向外側に飛散する。

このとき、前記潤滑油がハブ１２の壁部１２ｃとブロッキングリング１７との隙間を通過してシンクロナイザースプリング１８側に流出してしまうと、相互に当接するギヤ１６のコーン面１６ｃおよびブロッキングリング１７のコーン面１７ｂを充分に潤滑することができず、同期装置Ｓの非作動時に前記コーン面１６ｃ，１７ｂに作用する摩擦力で回転軸１１およびギヤ１６の一方が他方に対して連れ回りしてしまい、同期装置Ｓの引きずり抵抗や騒音の原因となる問題がある。

しかしながら、本実施の形態によれば、ハブ１２の環状の壁部１２ｃの側面に沿って径方向内側に延びるようにブロッキングリング１７の端部に環状のフランジ１７ｃを形成し、同期装置Ｓの非作動状態で該フランジ１７ｃをハブ１２の前記側面に当接し得るようにしたことで、ギヤ１６の切欠き１６ｄを通過してボス部１２ａの外周側に流入した潤滑油はハブ１２の壁部１２ｃとブロッキングリング１７との隙間に流入することなく、前記コーン面１６ｃ，１７ｂに導かれる。特に、ギヤ１６のハブ１２側かつ径方向内側の角部に面取り１６ｅを形成したので、潤滑油の流れをフランジ１７ｃ側にスムーズに指向させて前記コーン面１６ｃ，１７ｂに効率的に導くことができる。

これにより、スプリングのような特別の部材を用いることなく、前記潤滑油でギヤ１６のコーン面１６ｃに対してブロッキングリング１７のコーン面１７ｂをフローティング支持し、前記コーン面１６ｃ，１７ｂの摩擦力を大幅に低減して同期装置Ｓの引きずり抵抗や騒音の発生を効果的に抑制することができる。尚、同期装置Ｓが作動しているときは、前記コーン面１６ｃ，１７ｂに大きな面圧が作用するため、潤滑油の油膜が薄くなって同期に必要な充分な摩擦力を発生することができる。

次に、図５および図６に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。

上述した第１の実施の形態では、回転軸１１から供給された潤滑油を、ハブ１２の壁部１２ｃとブロッキングリング１７との間の隙間から流出させることなく、ギヤ１６のコーン面１６ｃとブロッキングリング１７のコーン面１７ｂとの当接面に導くことが可能になるが、逆に前記隙間を通過する潤滑油が過少になると、ブロッキングリング１７のチャンファ１７ａ…やスリーブ１３のチャンファ１３ａ…を充分に潤滑できなくなる可能性がある。

そこで第２の実施の形態では、ブロッキングリング１７のフランジ１７ｃの円周方向に離間する複数個所に径方向外側に延びる切欠き１７ｄ…を形成するとともに、前記切欠き１７ｄ…の径方向外端に連なる油溝１７ｅ…をブロッキングリング１７の軸方向端面（ハブ１２の壁部１２ｃに対向する面）に形成し、この油溝１７ｅ…でブロッキングリング１７の径方向内外を連通させている。

これにより、回転軸１１から供給された潤滑油の一部をブロッキングリング１７のフランジ１７ｃの切欠き１７ｄ…および油溝１７ｅ…を介してブロッキングリング１７の外周面側に導き、ブロッキングリング１７のチャンファ１７ａ…やスリーブ１３のチャンファ１３ａを充分に潤滑することが可能になる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態では本発明の同期装置Ｓをツインクラッチ式の自動変速機に適用しているが、本発明の同期装置Ｓはツインクラッチ式以外の任意の自動変速機および手動壁に対しても適用することができる。

１１ 回転軸
１１ｂ 油孔
１２ ハブ
１２ａ ボス部
１２ｂ スリーブ支持部
１２ｃ 壁部
１３ スリーブ
１６ ギヤ
１６ｃ コーン面
１７ ブロッキングリング
１７ｂ コーン面
１７ｃ フランジ
１７ｄ 切欠き
Ｓ 同期装置

Claims (2)

1. 変速機の回転軸（１１）に相対回転自在に支持したギヤ（１６）を前記回転軸（１１）に結合する変速機の同期装置であって、
   前記回転軸（１１）に結合されるボス部（１２ａ）、該ボス部（１２ａ）の外周に一体に連なる環状の壁部（１２ｃ）、および該壁部（１２ｃ）の外周に一体に連なるスリーブ支持部（１２ｂ）を有するハブ（１２）と、このスリーブ支持部（１２ｂ）に相対回転不能かつ軸方向摺動可能に支持されたスリーブ（１３）と、前記ハブ（１２）および前記ギヤ（１６）間に配置されたブロッキングリング（１７）とを備え、前記ブロッキングリング（１７）の内周および前記ギヤ（１６）の外周に互いに当接するコーン面（１６ｃ，１７ｂ）をそれぞれ形成し、前記回転軸（１１）の外周面に開口する油孔（１１ｂ）を通して前記ハブ（１２）および前記ギヤ（１６）間に潤滑油を供給し、前記スリーブ（１３）が前記ブロッキングリング（１７）を前記ギヤ（１６）に押付ける同期装置の作動状態では、前記コーン面（１６ｃ，１７ｂ）間に大きな面圧を作用させて同期に必要な摩擦力を発生させるものにおいて、
   前記ブロッキングリング（１７）の前記ハブ（１２）側の端部に、前記ハブ（１２）の前記壁部（１２ｃ）の側面に沿って径方向内側に延びて同期装置の非作動状態で該側面に当接し得る環状のフランジ（１７ｃ）を形成して、該フランジ（１７ｃ）により、前記油孔（１１ｂ）から前記ボス部（１２ａ）の外周側に流入した前記潤滑油を前記コーン面（１６ｃ，１７ｂ）間に導くことを特徴とする変速機の同期装置。
2. 前記フランジ（１７ｃ）は円周方向の一部に切欠き（１７ｄ）を備え、前記切欠き（１７ｄ）を介して前記ブロッキングリング（１７）の径方向内外が連通することを特徴とする、請求項１に記載の変速機の同期装置。

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