JP5603384B2 - Gearbox synchronizer - Google Patents
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Description
本発明は、自動車の手動変速機などに用いられる同期装置(シンクロメッシュ装置)に関する。 The present invention relates to a synchronization device (synchromesh device) used in a manual transmission of an automobile.
自動車などに搭載される手動変速機(マニュアルトランスミッション)は、シフトレバーの操作に応じて各段のギヤの噛み合いを変化させることで変速段を切り替えるように構成されている。これにより、エンジンなど駆動源の駆動力を走行条件に応じて変換して取り出して車輪を駆動する。このような手動変速機には、例えば特許文献1に示すように、変速動作を迅速且つ容易に行うための同期装置(シンクロメッシュ装置)が設けられている。
A manual transmission (manual transmission) mounted on an automobile or the like is configured to change the gear position by changing the meshing of each gear according to the operation of a shift lever. As a result, the driving force of a driving source such as an engine is converted and taken out according to the traveling conditions to drive the wheels. Such a manual transmission is provided with a synchronizer (synchromesh device) for performing a speed change operation quickly and easily as disclosed in, for example,
上記の同期装置では、シンクロスリーブがブロッキングリング(シンクロナイザーリング)を押すことによってその摩擦面に同期荷重を発生させ、それまで差回転を生じていた変速ギヤとシンクロスリーブを同期させる。その後、役割を終えたブロッキングリングは、シンクロスリーブによって掻き分けられる。次に、シンクロスリーブは変速ギヤ側のスプライン歯(ドグスプライン)を掻き分けるのであるが、シンクロスリーブがすり抜けた後のブロッキングリングは、同期荷重を発生しないために、シンクロスリーブのスプライン歯がドグスプラインに接触するまでに僅かな差回転が生じることがある(所謂同期崩れ)。この同期崩れが発生した場合、シンクロスリーブのスプライン歯とドグスプラインとが干渉することとなって、不快な振動が発生する。この現象は一般的に二段入り又は二段モーションと呼ばれ、シフトフィーリングを悪化させる原因となる。 In the above synchronizer, the synchronizing sleeve presses a blocking ring (synchronizer ring) to generate a synchronous load on its friction surface, and synchronizes the speed change gear and the synchronizing sleeve that have caused differential rotation until then. Thereafter, the blocking ring that has finished its role is scraped off by the synchro sleeve. Next, the synchro sleeve scrapes the spline teeth (dog splines) on the transmission gear side, but since the blocking ring after the synchro sleeve slips through does not generate a synchronous load, the spline teeth on the synchro sleeve do not generate dog splines. There is a case where a slight differential rotation occurs before contact with the so-called (so-called synchronization breakdown). When this loss of synchronization occurs, the spline teeth of the synchro sleeve and the dog spline interfere with each other, resulting in unpleasant vibration. This phenomenon is generally referred to as two-stage or two-stage motion, and causes the shift feeling to deteriorate.
そこで、こうした二段入りを低減する対策として、特許文献1に記載された技術では、シンクロスリーブのスプライン歯をドグ掻き分け歯(先行歯)と同期作用を有する同期歯(後退歯)といった軸方向の先端位置を異ならせた2種類の歯で構成している。これにより、ブロッキングリングのドグ歯に当接してこれを掻き分ける後退歯に対して、ドグスプラインに掻き込む先行歯を先行させることで、同期崩れに起因する二段入りの発生を低減するようにしている。
Therefore, as a countermeasure for reducing such double entry, the technique described in
その一方で、特許文献2に示すようなスプリング式の同期装置では、ブロッキングリングの外周側におけるドグ歯とシンクロハブの端部との間に設置した環状のシンクロスプリングを備えている。このシンクロスプリングは、同期動作の際にシンクロスリーブのスプライン歯の先端で押され、径方向の内側に向けて若干変形しながら軸方向へ移動することで、ブロッキングリングを変速ギヤ側へ押圧する作用を有している。これにより、ブロッキングリングと変速ギヤとの間の摩擦面を摩擦係合させるようになっている。 On the other hand, the spring-type synchronizer as shown in Patent Document 2 includes an annular sync spring installed between the dog teeth on the outer peripheral side of the blocking ring and the end of the sync hub. This sync spring is pushed by the tip of the spline tooth of the sync sleeve during the synchronous operation, and moves in the axial direction while slightly deforming radially inward, thereby pressing the blocking ring toward the transmission gear. have. As a result, the friction surface between the blocking ring and the transmission gear is frictionally engaged.
そして、上記のようなスプリング式の同期装置には、ブロッキングリングを押圧するシンクロスリーブのスプライン歯が、径方向の内側への突出寸法が最も大きな複数の高歯と、該突出寸法が最も小さな複数の低歯と、該突出寸法が高歯と低歯との中間の寸法である複数の中歯との3種類の高さ寸法の歯を含んでおり、円周方向の複数箇所に配列した高歯によってブロッキングリングを径方向の内側に押圧することで、ブロッキングリングを径方向に変形させるように構成しているものがある。この場合、ブロッキングリングの押圧は、上記の先行歯以外の歯で行うため、先行歯は、低歯及び一部の中歯で構成し、先行歯以外の後退歯を高歯及び一部の中歯で構成している。 Then, the synchronizing device of the spring type, such as described above, the spline teeth of the synchronizer sleeve pressing the blocking ring, a high tooth projecting dimension of the largest plurality of inward radially, projecting dimension smallest multiple Three teeth having a plurality of heights including a low tooth and a plurality of medium teeth whose projecting dimensions are intermediate between the high tooth and the low tooth, and are arranged at a plurality of locations in the circumferential direction. Some are configured to deform the blocking ring in the radial direction by pressing the blocking ring inward in the radial direction with teeth. In this case, since the blocking ring is pressed by teeth other than the preceding teeth, the preceding teeth are constituted by low teeth and some middle teeth, and the retracted teeth other than the preceding teeth are formed by high teeth and some middle teeth. It consists of teeth.
しかしながら、上記のような先行歯を有するスプリング式の同期装置では、先行歯を設けることで、二段入りを改善できるものの、先行歯の先端(チャンファ面)がギヤドグに接触したときの衝撃によって、先行歯の先端にバリ(先行歯の先端が削れて形成される突起状の削り片のことをいう、以下同じ。)が発生することがある。このようなバリが発生すると、ハブに設けたスリーブスプラインを嵌合させる溝状の歯元部の底面に当該バリが干渉することで、ハブに対するスリーブのスムーズな動作が阻害されてしまう。また、スリーブスプラインがブロッキングリングを掻き分ける際やギヤドグに噛み合う際にも引っ掛かりが生じるおそれがある。これらにより、シフト不良などの不具合を招く可能性があった。特に、従来の同期装置では、複数の先行歯の大部分は低歯であるが、バリが発生し易い配列方向の両側の先行歯は、中歯になっている。この中歯にバリが発生すると、当該中歯と歯元部との隙間寸法が小さいことで、バリによる影響が出易いという問題がある。 However, in the spring-type synchronization device having the preceding teeth as described above, the provision of the preceding teeth can improve the double entry, but by the impact when the tip of the leading teeth (the chamfer surface) contacts the gear dog, There is a case where a burr (a protruding shaving piece formed by cutting off the tip of the preceding tooth, hereinafter the same) is generated at the tip of the leading tooth. When such a burr | flash generate | occur | produces, the said burr | interference will interfere with the bottom face of the groove-shaped tooth base part which fits the sleeve spline provided in the hub, and the smooth operation | movement of the sleeve with respect to a hub will be inhibited. In addition, the sleeve spline may be caught when the blocking ring is scraped off or engaged with the gear dog. As a result, there is a possibility of causing problems such as a shift failure. In particular, in the conventional synchronization device, most of the plurality of leading teeth are low teeth, but the leading teeth on both sides in the arrangement direction in which burrs are likely to occur are medium teeth. When burrs are generated in the middle teeth, there is a problem that the effect of the burrs tends to occur because the gap between the middle teeth and the root portion is small.
その一方で、スリーブスプラインの先行歯に発生したバリを許容するために、ハブに設けた歯元部の深さ寸法を大きな寸法に設定することが考えられる。しかしながらこの場合、ハブに形成した歯元部のすべてを大きな深さ寸法に設定すると、後退歯とそれに対応する歯元部との隙間寸法が大きくなってしまう。しかしながら、特に後退歯はスリーブスプラインの中でも数が多いため、後退歯とそれに対応する歯元部との隙間が大きいと、スリーブとハブとの間にガタツキが生じるなどして、ハブの剛性の低下につながるおそれがある。 On the other hand, in order to allow the burr | flash which generate | occur | produced in the front tooth of the sleeve spline, it is possible to set the depth dimension of the base part provided in the hub to a big dimension. However, in this case, if all of the root portions formed on the hub are set to a large depth dimension, the gap dimension between the retracted tooth and the corresponding tooth root portion becomes large. However, because the number of retracted teeth is particularly large among sleeve splines, if the clearance between the retracted teeth and the corresponding tooth roots is large, the hub rigidity decreases due to looseness between the sleeve and the hub. May lead to
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、スリーブスプラインの先行歯にバリが発生した場合でも、スリーブのスムーズな動作を確保することで同期装置にシフト不良などの不具合が発生することを防止できると共に、ハブの剛性を確保できる変速機の同期装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and its purpose is to ensure a smooth operation of the sleeve even when burrs occur in the sleeve spline's leading teeth, thereby causing problems such as a shift failure in the synchronization device. It is an object of the present invention to provide a transmission synchronizer that can prevent the occurrence of the occurrence of the trouble and can ensure the rigidity of the hub.
上記課題を解決するための本発明は、変速機の回転軸(2)と一体に回転可能なハブ(5)と、回転軸(2)に対して相対回転可能な変速ギヤ(20)及び変速ギヤ(20)と一体に回転するギヤドグ(25)と、ハブ(5)に対して所定寸法のみ相対回転が可能であると共に、変速ギヤ(20)との間に摩擦による同期荷重を発生させるブロッキングリング(30)と、ハブ(5)の外周側に同心状に配置されたスリーブ(10)と、スリーブ(10)の内周に形成された複数の歯列からなるスリーブスプライン(11)と、ハブ(5)の外周に形成されてスリーブスプライン(11)と係合する複数の歯列からなるハブスプライン(6)と、を備え、スリーブ(10)がハブ(5)に対して軸方向に相対移動することで、スリーブスプライン(11)がブロッキングリング(30)を掻き分けてギヤドグ(25)と噛合するように構成した変速機の同期装置(1)であって、スリーブスプライン(11)は、径方向の内側への突出寸法が最も大きな複数の高歯(11H)と、突出寸法が最も小さな複数の低歯(11L)と、突出寸法が高歯(11H)と低歯(11L)との中間の寸法である複数の中歯(11M)と、を少なくとも含み、ハブスプライン(6)の各歯の隙間には、スリーブスプライン(11)の各歯を嵌合させる溝状の歯元部(7−1〜7−4)が形成されており、複数の低歯(11L)と複数の中歯(11M)の一部とは、複数の高歯(11H)に対して軸方向におけるギヤドグ(25)側の先端が該ギヤドグ(25)に近い位置となるようにオフセットして配置された先行歯(11F)であり、かつ、複数の中歯(11M)の残りと複数の高歯(11H)とは、ギヤドグ(25)側の先端が先行歯(11F)よりもギヤドグ(25)から離れて配置された後退歯(11R)であり、中歯の先行歯(11−3)とそれを嵌合させる歯元部(7−3)との隙間寸法(C1)は、スリーブスプライン(11)の他の歯とそれを嵌合させる歯元部(7)との隙間寸法より大きな寸法に設定されていることを特徴とする。 The present invention for solving the above-described problems includes a hub (5) that can rotate integrally with a rotation shaft (2) of a transmission, a transmission gear (20) that can rotate relative to the rotation shaft (2), and a transmission. The gear dog (25) that rotates integrally with the gear (20) and the hub (5) can rotate relative to the hub (5) only by a predetermined dimension, and can generate a synchronous load due to friction between the transmission gear (20). A ring (30), a sleeve (10) concentrically disposed on the outer peripheral side of the hub (5), and a sleeve spline (11) comprising a plurality of tooth rows formed on the inner periphery of the sleeve (10); A hub spline (6) formed on the outer periphery of the hub (5) and formed of a plurality of tooth rows engaging with the sleeve spline (11), and the sleeve (10) is axially disposed with respect to the hub (5). By relative movement, sleeve (11) is a transmission synchronizer (1) configured to scrape the blocking ring (30) and mesh with the gear dog (25), and the sleeve spline (11) projects radially inwardly. A plurality of high teeth (11H) having the largest dimension, a plurality of low teeth (11L) having the smallest protrusion dimension, and a plurality of protrusions having intermediate dimensions between the high teeth (11H) and the low teeth (11L) Intermediate teeth (11M), and at the gaps between the teeth of the hub spline (6), groove-shaped tooth bases (7-1 to 7-4) for fitting the teeth of the sleeve spline (11). ), And the plurality of low teeth (11L) and a part of the plurality of middle teeth (11M) are arranged such that the tips on the gear dog (25) side in the axial direction with respect to the plurality of high teeth (11H) Offset so that it is close to the gear dog (25) The leading teeth (11F) that are placed, and the remaining of the plurality of middle teeth (11M) and the plurality of high teeth (11H) have a gear dog (25F) tip that is more geared than the leading teeth (11F) ( 25) is a receding tooth (11R) arranged away from the intermediate tooth, and the clearance dimension (C1) between the leading tooth (11-3) of the middle tooth and the tooth base part (7-3) to which it is fitted is the sleeve. It is characterized by being set to a size larger than the gap size between the other teeth of the spline (11) and the tooth base portion (7) to which it is fitted.
上記構成の同期装置では、中歯の先行歯は、複数の先行歯の両端(配列方向の両端)に配置されているため、当該中歯の先行歯には、インギヤ時のギヤドグとの接触でバリが発生し易い。これに対して、本発明にかかる上記構成では、中歯の先行歯とそれを嵌合させる歯元部との隙間寸法をスリーブスプラインの他の歯とそれを嵌合させる歯元部との隙間寸法よりも大きな寸法に設定したことで、当該中歯の先行歯とハブ側の歯元部との間にバリを収容(配置)するためのスペースを確保できる。したがって、中歯の先行歯にバリが発生した場合でも、スリーブのスムーズな動作を確保できるので、シフト不良などの不具合が生じることを防止できる。また、スリーブの先行歯とハブの歯元部との間に適正なクリアランスを確保することで、スリーブの先行歯にバリが発生した場合でも、当該バリが適度な大きさになった時点(成長した時点)で、ハブスプラインやギヤドグなどの接触によって、当該バリが除去されるようになる。 In the synchronization device configured as described above, the leading teeth of the middle teeth are arranged at both ends (both ends in the arrangement direction) of the plurality of leading teeth, and therefore the leading teeth of the middle teeth are in contact with the gear dog during in-gear. Burr is likely to occur. On the other hand, in the said structure concerning this invention, the clearance gap of the tooth | gear base part which fits the clearance gap dimension of the other tooth | gear of a sleeve spline and the tooth | gear base part which fits it with the clearance gap dimension of the tooth | gear. By setting the dimension larger than the dimension, it is possible to secure a space for accommodating (arranging) the burr between the preceding tooth of the middle tooth and the root part on the hub side. Therefore, even when burrs occur in the leading teeth of the middle teeth, the smooth operation of the sleeve can be ensured, so that problems such as shift defects can be prevented. In addition, by securing an appropriate clearance between the sleeve's leading teeth and the hub root, even if burrs occur on the sleeve's leading teeth, the burr becomes a suitable size (growth). At the time of contact), the burr is removed by contact with a hub spline, a gear dog, or the like.
また、上記の同期装置では、中歯の先行歯(11−3)とそれを嵌合させる歯元部(7−3)との隙間寸法をC1、低歯の先行歯とそれを嵌合させる歯元部(7−4)との隙間寸法をT1、中歯の後退歯(11−2)とそれを嵌合させる歯元部(7−2)との隙間寸法をC2、高歯の後退歯(11−1)とそれを嵌合させる歯元部(7−1)との隙間寸法をT2として、これらC1,T1,C2,T2の間に、C1>T1>C2>T2の関係が成立するように構成するとよい。 Further, in the above synchronization device, the clearance dimension between the leading tooth (11-3) of the middle tooth and the root portion (7-3) to which it is fitted is C1, and the leading tooth of the low tooth is fitted to it. The clearance dimension between the tooth root part (7-4) is T1, the clearance dimension between the middle tooth receding tooth (11-2) and the tooth root part (7-2) for fitting it is C2, and the high tooth receding The gap dimension between the tooth (11-1) and the tooth root portion (7-1) to which the tooth (11-1) is fitted is T2, and the relationship of C1> T1> C2> T2 is established between these C1, T1, C2, and T2. It may be configured to be established.
この構成によれば、中歯の先行歯とそれを嵌合させる歯元部との隙間寸法を最も大きな寸法に設定することで、中歯の先行歯とハブ側の歯元部との間にバリを収容(配置)するためのスペースを確保できる。その一方で、後退歯とそれを嵌合させる歯元部との隙間寸法を、先行歯と歯元部との隙間寸法に比較してより小さな隙間寸法に設定することで、ハブとスリーブのガタツキを効果的に抑制することができる。これにより、同期装置の動作を安定させることが可能となる。また、ハブの剛性を向上させることが可能となる。 According to this configuration, by setting the gap dimension between the leading tooth of the middle tooth and the tooth base portion into which the middle tooth is fitted to the largest dimension, the space between the leading tooth of the middle tooth and the tooth base portion on the hub side is set. Space for accommodating (arranging) burr can be secured. On the other hand, by setting the gap dimension between the retracted tooth and the tooth base part to which it fits to be smaller than the gap dimension between the preceding tooth and the tooth root part, the hub and the sleeve are loose. Can be effectively suppressed. As a result, the operation of the synchronization device can be stabilized. Further, the rigidity of the hub can be improved.
また、上記の同期装置では、低歯の先行歯(11−4)を嵌合させる歯元部(7−4)のハブ(5)の中心からの径方向寸法及び形状と、中歯の後退歯(11−2)を嵌合させる歯元部(7−2)のハブ(5)の中心からの径方向寸法及び形状とを同一の寸法及び形状に設定するとよい。この構成によれば、ハブの製造工程において、低歯の先行歯を嵌合させる歯元部の形成工程と、高歯の後退歯を嵌合させる歯元部の形成工程とを同一の工程で行うことが可能となる。これにより、ハブの製造時の工程数を少なく抑えることで、製造の容易化を図ることができる。
なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態における構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。
Moreover, in said synchronous apparatus, the radial direction dimension and shape from the center of the hub (5) of the base part (7-4) which fits a low-tooth preceding tooth (11-4), and retraction of a middle tooth the radial dimension and shape from the center of the hub (5) of the tooth root portions for fitting the teeth (11 2) (7 2) may be set to the same size and shape. According to this configuration, in the hub manufacturing process, the base part forming process for fitting the low-tooth preceding tooth and the base part forming process for fitting the high-tooth receding tooth are the same process. Can be done. Thereby, manufacture can be facilitated by suppressing the number of steps at the time of manufacturing the hub to a small number.
In addition, the code | symbol in said parenthesis shows the code | symbol of the component in embodiment mentioned later as an example of this invention.
本発明にかかる変速機の同期装置によれば、スリーブスプラインの先行歯にバリが発生した場合でも、スリーブのスムーズな動作を確保することで、同期装置にシフト不良などの不具合が発生することを防止できると共に、ハブの剛性を確保できる。 According to the transmission synchronization device of the present invention, even when burrs occur in the leading teeth of the sleeve spline, it is possible to ensure that the sleeve operates smoothly, thereby causing problems such as a shift failure in the synchronization device. In addition to preventing this, the rigidity of the hub can be secured.
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態にかかる変速機の同期装置1を示す側断面図であり、図2は、図1のX−X矢視に対応する部分を示す断面図である。なお図2では、X−X矢視に対応する部分を周方向に沿って展開した状態を示している。図1に示す同期装置1は、N速段とN+1速段の変速段を設定可能な同期装置の一部であり、例えば前進6速及び後進1速など複数段の変速段を設定可能な車両用のマニュアルトランスミッションに搭載されて好適な同期装置である。なお、図1に示す同期装置1は、実質的に同一の構成であるN速用の同期機構とN+1速用の同期機構を左右対称に備えているが、ここでは、右側の同期機構(N速用の同期機構)のみを図示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a side sectional view showing a
本実施形態の同期装置1は、回転軸2にスプライン嵌合されたハブ(シンクロハブ)5と、ハブ5の外周に軸方向へ摺動自在にスプライン結合されたスリーブ(シンクロスリーブ)10と、ハブ5及びスリーブ10に対する軸方向の側部に設置された変速ギヤ20とを備えている。変速ギヤ20は、ニードルベアリング3を介して回転軸2上に回転自在に支持されている。変速ギヤ20のハブ5側には、外周にドグスプライン26が形成されたギヤドグ25がスプライン嵌合している。スリーブ10は、図示しないシフトフォークの摺動により、図1に示すニュートラル位置から軸方向に沿って左右に移動する。そして、右側のN速位置への移動によりN速変速段が確立される。
The
ハブ5の外周面には、軸方向に延びるスプライン歯(ハブスプライン)6が形成されており、スリーブ10の内周面には、ハブ5のスプライン歯6に噛み合うスプライン歯(スリーブスプライン)11が形成されている。図2に示すように、スリーブ10のスプライン歯11は、複数のドグ掻き分け歯(以下、「先行歯」と称す。)11Fと複数の同期歯(以下、「後退歯」と称す。)11Rとからなる。先行歯11Fは、後退歯11Rよりもその先端部(変速ギヤ20側の端部)が変速ギヤ20側に突出して設けられている。また、先行歯11Fと後退歯11Rそれぞれの先端部には、該先端部を先尖状に面取り加工してなるチャンファ面11aが形成されている。これらの先行歯11Fと後退歯11Rの各々は、スリーブ10の円周方向に沿って等間隔に形成されている。また、先行歯11Fと後退歯11Rは、それぞれが複数個ずつの組として設けられている。なお、スリーブ10が備える先行歯11Fと後退歯11Rそれぞれの個数及び配列態様は、任意の個数及び配列であってよい。
Spline teeth (hub splines) 6 extending in the axial direction are formed on the outer peripheral surface of the
また、図2に示すように、スリーブ10のスプライン歯11は、径方向の内側への突出寸法が最も大きな寸法に設定された複数の高歯11Hと、径方向の内側への突出寸法が最も小さな寸法に設定された複数の低歯11Lと、径方向の内側への突出寸法が高歯と低歯の中間の寸法に設定された複数の中歯11Mとを備えている。すなわち、スプライン歯11には、径方向の突出寸法が互いに異なる3種類の歯が含まれている。
In addition, as shown in FIG. 2, the
また、図1に示すように、ギヤドグ25のハブ5側に延びたボス部27の外周には、軸方向に対して円錐状に傾斜する傾斜面からなるテーパコーン面28が形成されている。テーパコーン面28の外径側には、ブロッキングリング(シンクロナイザーリング)30が嵌合している。ブロッキングリング30は、所定幅を有する円形環状の部材で、その内周面には、ボス部27のテーパコーン面28に摺接する円錐状の傾斜面からなるテーパコーン面38が形成されている。また、ブロッキングリング30は、その外周面における等間隔の複数箇所に形成した小突起からなる係合部(図示せず)を備えており、該係合部をハブ5に設けた凹部からなる受入部(図示せず)に対して周方向に僅かな隙間を有した状態で係合させている。これにより、ブロッキングリング30は、ハブ5及びスリーブ10に対して、後述するドグ歯33の半ピッチ分だけ相対回転するようになっている。
As shown in FIG. 1, a tapered
ブロッキングリング30の外周面には、径方向の外側に突出する複数のドグ歯33が形成されている。ドグ歯33は、ブロッキングリング30の外周面における軸方向の一方(変速ギヤ20側)の端部において周方向に沿って複数個が等間隔に配列されている。
A plurality of
また、図1に示すように、ブロッキングリング30の外周には、環状のシンクロスプリング40が設置されている。シンクロスプリング40は、弾性金属製の線材を円形環状に形成した部品であって、ブロッキングリング30の外周において、ドグ歯33に対して軸方向でハブ5及びスリーブ10側に隣接して設置されている。このシンクロスプリング40は、スリーブ10がニュートラル位置にあるとき、ブロッキングリング30のドグ歯33と、ハブ5の軸方向の端面と、スリーブ10のスプライン歯11の先端部(変速ギヤ20側の端部)とに囲まれた位置にある。そして、スリーブ10が変速ギヤ20側に摺動すると、スプライン歯11の先端部の下端に設けた突出部11bで押圧されることで、ドグ歯33側に向かって軸心側(図の右斜め下側)へ押し出されるようになっている。
As shown in FIG. 1, an
ここで、スリーブ10のスプライン歯11などの寸法形状について詳細に説明する。図3は、ハブ5とスリーブ10の一部を軸方向から見た図である。また、図4(a)は、スリーブ10のみの一部を軸方向から見た図であり、図4(b)は、ハブ5のみの一部を軸方向から見た図である。これらの図及び先の図2に示すように、スリーブ10が備えるスプライン歯11の各歯のうち、複数の先行歯11Fは、それらの配列方向(周方向)の両端の一本ずつが中歯11Mであり、残りの先行歯11Fはすべて低歯11Lである。また、後退歯11Rは、先行歯11Fの中歯11Mに隣接する複数本(図では2本)ずつのみが中歯11Mであり、残りの後退歯は高歯11Hである。すなわち、先行歯11Fは、両側の中歯11Mとそれらの間に挟まれた低歯11Lとで構成されており、後退歯11Rは、両側の中歯11Mとそれらの間に挟まれた高歯11Hとで構成されている。
Here, the dimensional shape such as the
したがって、図4(a)に示すように、先行歯11Fは、内側に配列した低歯先行歯11−4と、該低歯先行歯11−4の両端に配置した中歯先行歯11−3とを含み、後退歯11Rは、内側に配列した高歯後退歯11−1と、該高歯後退歯11−1の両側に配置した中歯後退歯11−2とを含む。
Therefore, as shown to Fig.4 (a), the leading
一方、スリーブ10の内径側に設置したハブ5は、スプライン歯6の各歯の隙間(配列方向である周方向の隙間)に設けた歯元部7を備える。歯元部7は、対応するスリーブ10のスプライン歯11を嵌合させる溝状の部分である。図5は、スリーブ10のスプライン歯11の寸法(スリーブ10の中心からの径方向の寸法)とそれを嵌合させる歯元部7の寸法(ハブ5の中心からの径方向の寸法)の設定、及びスリーブ10のスプライン歯11と歯元部7との隙間寸法(径方向の隙間寸法)の設定を示す一覧表である。同図の表では、スリーブ10に形成した4種類のスプライン歯(高歯後退歯11−1、中歯後退歯11−2、中歯先行歯11−3、低歯先行歯11−4)のそれぞれの径方向寸法(スリーブ10の中心からの径方向寸法)と、それらに対応するハブ5の歯元部7−1〜7−4の径方向寸法(ハブ5の中心からの径方向寸法)と、スプライン歯11と歯元部7との隙間の径方向寸法を示している。また、図6は、図2のY部分を示す部分拡大図で、スリーブ10のスプライン歯11(11−1〜11−4)とそれを嵌合させる歯元部7(7−1〜7−4)との隙間寸法を説明するための図である。
On the other hand, the
ここでは、高歯(高歯後退歯11−1)、中歯(中歯後退歯11−2、中歯先行歯11−3)、低歯(低歯先行歯11−4)それぞれの寸法(スリーブ10の中心からの径方向寸法)をS1,S2,S3とすると、S1<S2<S3の関係がある。また、高歯後退歯11−1、中歯後退歯11−2、中歯先行歯11−3、低歯先行歯11−4それぞれに対応する歯元部7−1〜7−4の寸法(ハブ5の中心からの径方向寸法)は、H1,H2,H1,H2となっている。H1とH2には、H1<H2の関係がある。すなわち、本実施形態では、高歯後退歯11−1に対応する歯元部7−1のハブ5の中心からの径方向寸法と、中歯先行歯11−3に対応する歯元部7−3のハブ5の中心からの径方向寸法とが同一の寸法であり、かつ、中歯後退歯11−2に対応する歯元部7−2のハブ5の中心からの径方向寸法と低歯先行歯11−4に対応する歯元部7−4のハブ5の中心からの径方向寸法とが同一の寸法に設定されている。また、高歯後退歯11−1、中歯後退歯11−2、中歯先行歯11−3、低歯先行歯11−4それぞれと歯元部7−1〜7−4との隙間寸法T2,C2,C1,T1には、C1>T1>T2>C2の関係がある。すなわち、各スプライン歯11−1〜11−4とそれに対応する歯元部7−1〜7−4との隙間寸法は、中歯先行歯11−3に対応する隙間寸法C1が最も大きく、次いで、低歯先行歯11−4に対応する隙間寸法T1、高歯後退歯11−1に対応する隙間寸法T2の順に小さくなり、中歯後退歯11−2に対応する隙間寸法C2が最も小さい。
Here, each dimension (high tooth (high tooth receding tooth 11-1), middle tooth (medium tooth receding tooth 11-2, middle tooth leading tooth 11-3), low tooth (low tooth leading tooth 11-4) ( When the radial dimension from the center of the
このように、スリーブ10のスプライン歯11には、径方向の寸法が互いに異なる低歯11L、中歯11M、高歯11Hの3種類の歯が含まれている。その一方で、スプライン歯11を嵌合させるハブ5の歯元部7には、小径(H1)の歯元部7−1,7−3と大径(H2)の歯元部7−2,7−4との2種類の歯元部が含まれている。そしてここでは、低歯先行歯11−4に対応する歯元部7−4は、大径(H2)の歯元部で、中歯先行歯11−3に対応する歯元部7−3は、小径(H1)の歯元部で、中歯後退歯11−2に対応する歯元部7−2は、大径(H2)の歯元部で、高歯後退歯11−1に対応する歯元部7−1は、小径(H1)の歯元部である。
As described above, the
次に、上記構成の同期装置1による同期動作について説明する。図7は、同期動作を説明するための図で、図1のX−X矢視に対応する部分を示す展開図である。先の図1に示すニュートラルの状態では、スリーブ10が同期装置1における軸方向の中立位置にあり、スリーブ10のスプライン歯11がブロッキングリング30のドグ歯33及びギヤドグ25(変速ギヤ20)のドグスプライン26と噛合していない。
Next, a synchronization operation by the
この状態で、シフトレバー(図示せず)のシフト操作によって、スリーブ10を変速ギヤ20側に移動(摺動)させると、スリーブ10のスプライン歯11の突出部11b(図1参照)がシンクロスプリング40を径方向の内側及び軸方向の変速ギヤ20側へ押圧する。これにより、図7(a)に示すように、シンクロスプリング40を介してブロッキングリング30がギヤドグ25側に押圧される。
In this state, when the
スリーブ10が変速ギヤ20側へさらに移動すると、図7(b)に示すように、スリーブ10の後退歯11Rのチャンファ面11aがブロッキングリング30のドグ歯33のチャンファ面35aに接触して、後退歯11Rによるドグ歯33の掻き分けが開始される。このとき、周方向の複数箇所に等間隔に配置した複数の高歯11H(高歯後退歯11−1)によって、シンクロスプリング40が径方向の内側へ押圧されて変形する。本実施形態では、周方向の3箇所に配置した高歯11Hで押圧されたシンクロスプリング40が低歯11Lに対応する部分を頂点とする略三角形状となるように変形する。なお、実際にはこの変形量は僅かな量である。それと共に、図1に示すブロッキングリング30のテーパコーン面38とギヤドグ25のテーパコーン面28とが当接し、それらの間に摩擦トルクが発生してギヤドグ25が同期回転を始める。
When the
スリーブ10がさらに移動すると、後退歯11Rのチャンファ面11aがドグ歯33のチャンファ面35aに摺接しながらドグ歯33を掻き分けて前進し、さらに、図7(c)に示すように、後退歯11Rのチャンファ面11aとドグ歯33のチャンファ面35aとの接触が解除されて、ブロッキングリング30の掻き分けが完了する。これにより、ブロッキングリング30のテーパコーン面38とギヤドグ25のテーパコーン面28との間の摩擦トルクがなくなり、ブロッキングリング30とギヤドグ25の同期動作が終了する。
When the
上記のようにしてスリーブ10とギヤドグ25を同期させた後にスリーブ10を更に移動させると、図7(d)に示すように、スリーブ10の先行歯11Fが後退歯11Rに先行してギヤドグ25のドグスプライン26に接触する。スリーブ10をさらに移動させると、先行歯11F及び後退歯11Rが共にドグスプライン26に噛み込み係合する。これにより、スリーブ10と変速ギヤ20との結合が完了する。
When the
本実施形態のようなスリーブ10のスプライン歯11に先行歯11Fと後退歯11Rを有する同期装置1では、先行歯11Fのうちの中歯先行歯11−3は、複数の先行歯11の両端(低歯先行歯11−4の両端)に配置されているため、当該中歯先行歯11−3には、インギヤ時のギヤドグ25との接触(衝突)でバリが発生し易い。このことに対処するために、本実施形態の同期装置1では、中歯先行歯11−3とそれを嵌合させる歯元部7−3との隙間寸法C1をスプライン歯11の他の歯とそれを嵌合させる歯元部7との隙間寸法よりも大きな寸法に設定している。これにより、中歯先行歯11−3と歯元部7−3との間にバリを収容(配置)するためのスペースを確保できる。したがって、中歯先行歯11−3にバリが発生した場合でも、スリーブ10のスムーズな動作を確保できるので、シフト不良などの不具合が生じることを防止できる。また、スリーブ10の先行歯11とハブ5の歯元部7との間に適正なクリアランスを確保することで、スリーブ10の先行歯11にバリが発生した場合でも、当該バリが適度な大きさになった時点(成長した時点)で、ハブ5のスプライン歯6が当接することで除去されるようになる。
In the
また、本実施形態の同期装置1では、中歯先行歯11−3と歯元部7−3との隙間寸法C1と、低歯先行歯11−4と歯元部7−4との隙間寸法T1と、中歯後退歯11−2と歯元部7−2との隙間寸法C2と、高歯後退歯11−1と歯元部7−1との隙間寸法T2との間にC1>T1>C2>T2の関係が成立するように構成している。
Further, in the
これによれば、中歯先行歯11−3とそれを嵌合させる歯元部7−3との隙間寸法C1を最も大きな寸法に設定することで、中歯先行歯11−3と歯元部7−3との間にバリを収容(配置)するためのスペースを確保できる。その一方で、後退歯11R(高歯後退歯11−1及び中歯後退歯11−2)とそれを嵌合させる歯元部7−1,7−2との隙間寸法T2,C2を、先行歯11F(中歯先行歯11−3及び低歯先行歯11−4)と歯元部7−3,7−4との隙間寸法C1,T1と比較して小さな隙間寸法に設定することで、ハブ5とスリーブ10のガタツキを効果的に抑制することができ、同期装置1の動作を安定させることが可能となる。また、ハブ5の剛性を向上させることが可能となる。
According to this, by setting the gap dimension C1 between the middle tooth leading tooth 11-3 and the tooth base portion 7-3 to be fitted to the largest dimension, the middle tooth leading tooth 11-3 and the tooth root portion A space for accommodating (arranging) the burr can be ensured between 7-3. On the other hand, the clearance dimensions T2 and C2 between the
また、上記の同期装置1では、低歯先行歯11−4を嵌合させる歯元部7−4と、高歯後退歯11−1を嵌合させる歯元部7−1とを同一の寸法に設定している。この場合、さらにこれら歯元部7−4と歯元部7−1を同一の形状に設定すれば、ハブ5の製造工程において、低歯先行歯11−4を嵌合させる歯元部7−4の形成工程と、高歯後退歯11−1を嵌合させる歯元部7−1の形成工程とを同一の工程で行うことが可能となる。したがって、ハブ5の製造時の工程数を少なく抑えることで、製造の容易化を図ることができる。
Moreover, in said
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、本発明にかかる同期装置の構成は、上記の実施形態に示す一対のテーパコーン面28,38のみを備えるシングルコーンタイプの同期装置だけでなく、ダブルコーンタイプやトリプルコーンタイプなど、マルチコーンタイプの同期装置にも適用することが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea described in the claims and the specification and drawings. Is possible. For example, the configuration of the synchronization device according to the present invention is not limited to a single cone type synchronization device having only a pair of tapered cone surfaces 28 and 38 shown in the above embodiment, but also a multi cone type such as a double cone type or a triple cone type. The present invention can also be applied to other synchronization devices.
また、上記実施形態に示すスリーブ10が備えるスプライン歯11を構成する各歯の具体的な数や配置構成は、上記実施形態に示すものには限定されない。すなわち、スプライン歯11を構成する低歯11L、中歯11M、高歯11H及び先行歯11F、後退歯11Rの数や配置は、上記実施形態に示す以外の数や配置であってもよい。また、上記実施形態では、スリーブ10のスプライン歯11は、高歯11H、中歯11M、低歯11Lの3種類の突出寸法(高さ寸法)の歯で構成されている場合を示したが、本発明にかかるスリーブのスプライン歯(スリーブスプライン)は、これら高歯、中歯、低歯以外の高さの歯を有して構成されていてもよい。
Moreover, the specific number and arrangement | positioning structure of each tooth which comprise the
1 同期装置
2 回転軸
3 ニードルベアリング
5 ハブ
6 スプライン歯(ハブスプライン)
7(7−1〜7−4) 歯元部
10 スリーブ
11 スプライン歯(スリーブスプライン)
11F 先行歯
11R 後退歯
11H 高歯
11M 中歯
11L 低歯
11−1 高歯後退歯
11−2 中歯後退歯
11−3 中歯先行歯
11−4 低歯先行歯
11a チャンファ面
11b 突出部
20 変速ギヤ
25 ギヤドグ
26 ドグスプライン
27 ボス部
28 テーパコーン面
30 ブロッキングリング
31 係合部
33 ドグ歯
35a チャンファ面
38 テーパコーン面
40 シンクロスプリング
C1,C2,T1,T2 隙間寸法
1 Synchronizing device 2
7 (7-1 to 7-4)
Claims (3)
前記回転軸に対して相対回転可能な変速ギヤ及び前記変速ギヤと一体に回転するギヤドグと、
前記ハブに対して所定寸法のみ相対回転が可能であると共に、前記変速ギヤとの間に摩擦による同期荷重を発生させるブロッキングリングと、
前記ハブの外周側に同心状に配置されたスリーブと、
前記スリーブの内周に形成された複数の歯列からなるスリーブスプラインと、
前記ハブの外周に形成されて前記スリーブスプラインと係合する複数の歯列からなるハブスプラインと、を備え、
前記スリーブが前記ハブに対して軸方向に相対移動することで、前記スリーブスプラインが前記ブロッキングリングを掻き分けて前記ギヤドグと噛合するように構成した変速機の同期装置であって、
前記スリーブスプラインは、径方向の内側への突出寸法が最も大きな複数の高歯と、前記突出寸法が最も小さな複数の低歯と、前記突出寸法が前記高歯と前記低歯との中間の寸法である複数の中歯と、を含み、
前記ハブスプラインの各歯の隙間には、前記スリーブスプラインの各歯を嵌合させる溝状の歯元部が形成されており、
前記複数の低歯と前記複数の中歯の一部とは、前記複数の高歯に対して軸方向における前記ギヤドグ側の先端が該ギヤドグに近い位置となるようにオフセットして配置された先行歯であり、かつ、前記複数の中歯の残りと前記複数の高歯とは、前記ギヤドグ側の先端が前記先行歯よりも前記ギヤドグから離れて配置された後退歯であり、
前記中歯の先行歯とそれを嵌合させる前記歯元部との隙間寸法は、前記スリーブスプラインの他の歯とそれを嵌合させる歯元部との隙間寸法より大きな寸法に設定されている
ことを特徴とする変速機の同期装置。 A hub that can rotate integrally with the transmission shaft;
A transmission gear that is rotatable relative to the rotation shaft and a gear dog that rotates integrally with the transmission gear;
A blocking ring that can rotate relative to the hub only by a predetermined dimension and generates a synchronous load due to friction with the transmission gear;
A sleeve arranged concentrically on the outer peripheral side of the hub;
A sleeve spline comprising a plurality of tooth rows formed on the inner periphery of the sleeve;
A hub spline formed on the outer periphery of the hub and including a plurality of tooth rows engaging with the sleeve spline,
A transmission synchronization device configured such that the sleeve spline scrapes the blocking ring and meshes with the gear dog by the axial movement of the sleeve relative to the hub,
The sleeve spline has a plurality of high teeth having the largest radially inward projecting dimension, a plurality of low teeth having the smallest projecting dimension, and a projecting dimension intermediate between the high teeth and the low teeth. A plurality of middle teeth,
In the gap between the teeth of the hub spline, a groove-like tooth root portion for fitting each tooth of the sleeve spline is formed,
The plurality of low teeth and a part of the plurality of middle teeth are arranged so as to be offset with respect to the plurality of high teeth so that the tips on the gear dog side in the axial direction are close to the gear dog. And the rest of the plurality of middle teeth and the plurality of high teeth are receding teeth whose tips on the gear dog side are arranged farther from the gear dog than the preceding teeth,
The clearance dimension between the preceding tooth of the middle tooth and the tooth base portion to which it is fitted is set to be larger than the clearance dimension between the other tooth of the sleeve spline and the tooth base portion to which it is to be fitted. A transmission synchronizer.
C1>T1>T2>C2
の関係が成立するように構成した
ことを特徴とする請求項1に記載の変速機の同期装置。 The clearance dimension between the preceding tooth of the middle tooth and the tooth root portion to which it is fitted is C1, the clearance dimension between the preceding tooth of the low tooth and the tooth root portion to be fitted with is T1, and the clearance of the middle tooth C1, T1, C2, and C2, T2 is the gap dimension between the retracted tooth and the tooth base portion to which the tooth is fitted, and T2 is the gap dimension between the high tooth retracted tooth and the tooth base portion to which the tooth is fitted. During T2,
C1>T1>T2> C2
The transmission synchronizer according to claim 1, wherein the relationship is established.
ことを特徴とする請求項2に記載の変速機の同期装置。 Radial dimension from the center of the hub of the the radial dimension and shape from the center of the hub of the tooth root portions for fitting the leading tooth of the low tooth, tooth root portions for fitting retraction teeth in said teeth and synchronizer for a transmission according to claim 2, characterized in that the shape is set to the same size and shape.
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