JP5632679B2 - Synchronizer and transmission including the same - Google Patents
Synchronizer and transmission including the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP5632679B2 JP5632679B2 JP2010183939A JP2010183939A JP5632679B2 JP 5632679 B2 JP5632679 B2 JP 5632679B2 JP 2010183939 A JP2010183939 A JP 2010183939A JP 2010183939 A JP2010183939 A JP 2010183939A JP 5632679 B2 JP5632679 B2 JP 5632679B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- synchronization
- spline
- hub
- sleeve
- axial direction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D23/00—Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
- F16D23/02—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches
- F16D23/04—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch
- F16D23/06—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch and a blocking mechanism preventing the engagement of the main clutch prior to synchronisation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D23/00—Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
- F16D23/02—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches
- F16D23/04—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch
- F16D23/06—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch and a blocking mechanism preventing the engagement of the main clutch prior to synchronisation
- F16D2023/0618—Details of blocking mechanism comprising a helical spring loaded element, e.g. ball
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
Description
本発明は、同期装置およびそれを備える変速機に関し、特に、小さな操作力で大きな同期力を発生できると共に耐久性を確保できる同期装置およびそれを備える変速機に関するものである。 The present invention relates to a synchronization device and a transmission including the same, and more particularly to a synchronization device capable of generating a large synchronization force with a small operation force and ensuring durability and a transmission including the synchronization device.
内燃機関等の動力源から得られる動力を変換して利用する車両等では、動力を適切な減速比の歯車を介して出力側に伝達する変速機が用いられる。変速機のなかには、変速動作に際して回転速度の異なる歯車同士の噛合を円滑に行うため、歯車同士の回転速度を同期させる同期装置を備えるものがある。このような同期装置として、例えば特許文献１に開示されるものが知られている。以下、図９及び図１０を参照して、特許文献１に開示される技術を説明する。図９は特許文献１に開示される従来の同期装置２０１の軸方向断面図である。
In a vehicle or the like that converts and uses power obtained from a power source such as an internal combustion engine, a transmission that transmits power to the output side via a gear having an appropriate reduction ratio is used. Some transmissions include a synchronization device that synchronizes the rotation speeds of gears in order to smoothly engage gears having different rotation speeds during a shift operation. As such a synchronization device, for example, one disclosed in
図９に示すように同期装置２０１は、回転軸２０２に固定されると共に外周に第１スプライン２０３ａ（図１０参照）が形成されるハブ２０３と、そのハブ２０３に形成される第１スプライン２０３ａに噛み合う第２スプライン２０４ａ（図１０参照）が内周に形成され、その第２スプライン２０４ａを第１スプライン２０３ａに係合させつつ軸方向に摺動可能に構成されるスリーブ２０４と、そのスリーブ２０４が軸方向に移動することによりスリーブ２０４に形成される第２スプライン２０４ａが噛み合うクラッチギヤ２０５及びハブ２０３側の外周に位置する第１円錐面２０６が形成される変速ギヤ２０７と、その変速ギヤ２０７に形成される第１円錐面２０６に相対する第２円錐面２０８ａが内周に形成されると共に、ハブ２０３と変速ギヤ２０７との間に配設される同期リング２０８と、を備えて構成されている。さらに、スリーブ２０４の摺動に伴って軸方向に移動されるキー部材２０９及びそれに係合するチェックボール２１０を備え、移動するキー部材２０９により変速ギヤ２０７側に同期リング２０８が押圧される。
As shown in FIG. 9, the
同期リング２０８は、外周に設けられるチャンファ２０８ｂ（歯）を備え、そのチャンファ２０８ｂと当接可能に構成されるチャンファ２０４ａ１が第２スプライン２０４ａに形成されている。また、クラッチギヤ２０５の端面にもチャンファ２０５ａが形成されている。さらに同期装置２０１は、同期リング２０８及びハブ２０３の対向面に所定の勾配角で相対して形成される第１カム面２０８ｃ（図１０参照）及び第２カム面２０３ｂを備えている。
The
以上のように構成される同期装置２０１について、図１０を参照して、その動作を説明する。図１０（ａ）は中立状態における同期装置２０１の周方向展開図であり、図１０（ｂ）は第１円錐面２０６と第２円錐面２０８ａとが接触する同期装置２０１の周方向展開図であり、図１０（ｃ）は同期中の同期装置２０１の周方向展開図であり、図１０（ｄ）は同期終了後の同期装置２０１の周方向展開図であり、図１０（ｅ）は同期終了後に第２スプライン２０４ａとクラッチギヤ２０５とが噛合する同期装置２０１の周方向展開図である。なお、図１０においては、図示を簡略化して理解を容易にするため、スリーブ２０４の内周に形成される第２スプライン２０４ａは図示する一方、スリーブ２０４の図示を省略している。また、図１０では、ハブ２０３から見たクラッチギヤ２０５の相対回転方向を矢印Ｒで示している。
The operation of the
図１０（ａ）に示すように同期装置２０１は、中立状態において、ハブ２０３とクラッチギヤ２０５との間に相対速度差があり、ハブ２０３から見てクラッチギヤ２０５は矢印Ｒ方向の相対回転をしているものとする。変速をするときには、変速動作荷重を加えてシフトフォーク（図示せず）によりスリーブ２０４を軸方向へ移動すると、それに伴いキー部材２０９（図９参照）が軸方向に移動される。キー部材２０９により同期リング２０８が押圧されると、それに伴い同期リング２０８の第２円錐面２０８ａ（図９参照）が第１円錐面２０６に接触する。第２円錐面２０８ａと第１円錐面２０６とが接触して第２円錐面２０８ａと第１円錐面２０６との間に摩擦力が生じると、変速ギヤ２０７は同期を始める。その結果、同期リング２０８とハブ２０３との間に相対速度差が生じ、図１０（ｂ）に示すように第１カム面２０８ｃ及び第２カム面２０３ｂが接触し、第２スプライン２０４ａのチャンファ２０４ａ１にチャンファ２０８ｂが相対する位置まで同期リング２０８が回転される。さらに、第１カム面２０８ｃ及び第２カム面２０３ｂは所定の勾配角で相対して形成されているので、第１カム面２０８ｃ及び第２カム面２０３ｂの接触により、同期リング２０８のトルクが同期リング２０８の軸方向への押付け力（サポート同期力）に変換される。
As shown in FIG. 10A, the
スリーブ２０４がさらに軸方向へ移動すると、図１０（ｃ）に示すように、第２スプライン２０４ａのチャンファ２０４ａ１が同期リング２０８のチャンファ２０８ｂに当接する。これによりスリーブ２０４（第２スプライン２０４ａ）の軸方向への移動が阻止される。そのため、第２スプライン２０４ａのチャンファ２０４ａ１は、チャンファ２０８ｂを介して同期リング２０８を変速ギヤ２０７に強く押圧する。このスリーブ２０４からチャンファ２０４ａ１，２０８ｂを介して同期リング２０８に作用する押付け力（スリーブ２０４の軸方向への変速動作荷重）と上述のサポート同期力とにより、同期リング２０８の第２円錐面２０８ａが第１円錐面２０６に強く押付けられて摩擦力が発生し、スリーブ２０４と変速ギヤ２０７との同期が進行する。また、同期が終了するまでの間、同期リング２０８によりスリーブ２０４（第２スプライン２０４ａ）とクラッチギヤ２０５とが噛み合うことが防止される（同期リング２０８のボーク作用）。
When the
同期が終了してスリーブ２０４と変速ギヤ２０７との相対速度差がなくなると摩擦トルクは消滅し、同期リング２０８は回転可能になる。これにより、図１０（ｄ）に示すように、スリーブ２０４（第２スプライン２０４ａ）は同期リング２０８をかき分けて通過する。スリーブ２０４（第２スプライン２０４ａ）にさらに軸方向へ移動する操作力が加えられると、その操作力により第２スプライン２０４ａはクラッチギヤ２０５のチャンファ２０５ａをかき分け、クラッチギヤ２０５と噛み合い、変速が完了する。
When the synchronization is completed and the relative speed difference between the
しかしながら、特許文献１に開示される技術では、第２円錐面２０８ａと第１円錐面２０６とが接触して第２円錐面２０８ａと第１円錐面２０６との間に摩擦力が生じることで、第１カム面２０８ｃ及び第２カム面２０３ｂが接触して、第２スプライン２０４ａのチャンファ２０４ａ１にチャンファ２０８ｂが相対するように同期リング２０８が回転される。即ち、第１カム面２０８ｃ及び第２カム面２０３ｂは、第２スプライン２０４ａのチャンファ２０４ａ１と同期リング２０８のチャンファ２０８ｂとの相対位置を決めるために設けられている。
However, in the technique disclosed in
ここで、第２円錐面２０８ａ及び第１円錐面２０６の磨耗量が大きくなるにつれて、同期リング２０８を変速ギヤ２０７側に押圧するときの同期リング２０８の移動量を大きくしなければ第２円錐面２０８ａと第１円錐面２０６とが接触できないので、同期リング２０８とハブ２０３との軸方向の間隔が大きくなる。そうすると、同期リング２０８とハブ２０３との間に相対速度差が生じたときの第１カム面２０８ｃ及び第２カム面２０３ｂの接触位置が変わるため、ハブ２０３に対する同期リング２０８の周方向における相対位置が変わる。その結果、スリーブ２０４のチャンファ２０４ａ１にチャンファ２０８ｂが相対するように同期リング２０８を回転させることができなくなる。その場合はスリーブ２０４のチャンファ２０４ａ１が同期リング２０８のチャンファ２０８ｂに当接できなくなるため、十分な押付け力が得られず、同期が不完全のままスリーブ２０４のチャンファ２０４ａ１が同期リング２０８のチャンファ２０８ｂやクラッチギヤ２０５と衝突してしまう。そのため、早期に同期機能不良を起こし易くなり、耐久性が低下するという問題点があった。
Here, as the amount of wear of the second conical surface 208a and the first
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、小さな操作力で大きな同期力を発生できると共に耐久性を確保できる同期装置およびそれを備える変速機を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a synchronizer that can generate a large synchronizing force with a small operating force and ensure durability, and a transmission including the same. Yes.
この目的を達成するために請求項１記載の同期装置によれば、外周に第１スプラインが形成されるハブに回転軸の動力が伝達され、その動力は、第１スプラインに噛み合う第２スプラインが内周に形成されると共に、その第２スプラインが第１スプラインに係合するスリーブに伝達される。第２スプラインを第１スプラインに係合させつつスリーブが軸方向に移動すると、押圧手段により同期リングが変速ギヤ側に押圧される。その結果、変速ギヤのハブ側に形成される第１円錐面に、同期リングに形成される第２円錐面が接触する。 In order to achieve this object, according to the synchronizing device of the first aspect, the power of the rotary shaft is transmitted to the hub having the first spline formed on the outer periphery, and the power is generated by the second spline meshing with the first spline. The second spline is transmitted to a sleeve that is formed on the inner periphery and engages with the first spline. When the sleeve moves in the axial direction while engaging the second spline with the first spline, the synchronization ring is pressed toward the transmission gear by the pressing means. As a result, the second conical surface formed on the synchronization ring comes into contact with the first conical surface formed on the hub side of the transmission gear.
第２円錐面と第１円錐面とが接触して第２円錐面と第１円錐面との間に摩擦力が生じると、変速ギヤは同期を始める。その結果、変速ギヤに押圧される同期リングとハブとの間に相対速度差が生じ、第１カム面および第２カム面が接触し、第１カム面および第２カム面との間に摩擦力が生ずる。第１カム面および第２カム面は所定の勾配角で相対して形成されているので、第１カム面および第２カム面との間に生ずる摩擦力が、同期リングの軸方向への押付け荷重（同期力）に変換される。この同期力により、同期リングの第２円錐面が変速ギヤの第１円錐面に押し付けられる。これにより同期リングに摩擦トルクが生じ、第１カム面および第２カム面の勾配角により同期リングがさらに変速ギヤに押し付けられ、セルフロック状態となって同期が進行する。 When the second conical surface comes into contact with the first conical surface and a frictional force is generated between the second conical surface and the first conical surface, the transmission gear starts to synchronize. As a result, a relative speed difference occurs between the synchronous ring pressed by the transmission gear and the hub, the first cam surface and the second cam surface come into contact, and friction is generated between the first cam surface and the second cam surface. Power is generated. Since the first cam surface and the second cam surface are formed so as to face each other at a predetermined inclination angle, the frictional force generated between the first cam surface and the second cam surface is pressed in the axial direction of the synchronization ring. It is converted into a load (synchronous force). By this synchronizing force, the second conical surface of the synchronizing ring is pressed against the first conical surface of the transmission gear. As a result, friction torque is generated in the synchronization ring, and the synchronization ring is further pressed against the transmission gear by the gradient angles of the first cam surface and the second cam surface, and synchronization proceeds in a self-locking state.
これらの結果、第２円錐面と第１円錐面とが接触して同期リングとハブとの間に相対速度差が生じてから同期リングとハブとの間の相対速度差がなくなるまで（同期開始から同期終了まで）、同期力が発生する。即ち、スリーブを軸方向に移動させて第２円錐面と第１円錐面とを接触させる小さな操作力で、回転軸に伝達される動力を利用し大きな同期力を得て、同期を終了できる。第２スプラインは同期が終了したクラッチギヤと噛み合い、変速が完了する。 As a result, the second conical surface comes into contact with the first conical surface and a relative speed difference is generated between the synchronization ring and the hub until the relative speed difference between the synchronization ring and the hub disappears (synchronization starts). From the end of synchronization to the end of synchronization). That is, with a small operating force that moves the sleeve in the axial direction to bring the second conical surface into contact with the first conical surface, a large synchronizing force is obtained using the power transmitted to the rotating shaft, and the synchronization can be terminated . The second spline meshes with the clutch gear that has been synchronized, and the shift is completed.
ここで、装置の使用に伴い第２円錐面および第１円錐面の磨耗量が大きくなるにつれ、ハブに対する同期リングの周方向における相対位置は変わる。しかしながら、第１カム面および第２カム面により生じる同期力はほとんど低下しない。従って、第２円錐面および第１円錐面が磨耗しても同期時間が長くなったり同期機能不良が生じたりすることを防止でき、耐久性を確保できる効果がある。
また、スリーブの摺動に伴いキー部材が軸方向に移動され同期リングに当接されると、傾斜面によりキー部材はハブ溝内で周方向に対して揺動され軸線に対して傾斜する。この傾斜状態は、同期リングとハブとの間に相対速度差が生じる同期中は継続するので、同期中は、キー部材の基体部が軸線に対して傾斜されることで、軸方向に移動した第２スプラインの先端面が壁部に当接し、第２スプラインとクラッチギヤとが噛み合うことが防止される。同期が終了すると、同期リングの摩擦トルクが消滅して同期リングは回転可能になるため、第２スプラインは壁部を押しのけてクラッチギヤと噛み合うことができる。これにより、同期が不完全のまま第２スプラインがクラッチギヤに衝突すること（ギヤ鳴り）を確実に防止できる。以上より、耐久性を確実に確保できる効果がある。
Here, as the wear amount of the second conical surface and the first conical surface increases as the apparatus is used, the relative position of the synchronization ring with respect to the hub in the circumferential direction changes. However, the synchronizing force generated by the first cam surface and the second cam surface hardly decreases. Therefore, even if the second conical surface and the first conical surface are worn, it is possible to prevent the synchronization time from increasing or the synchronization function failure from occurring, and the durability can be ensured.
When the key member is moved in the axial direction as the sleeve slides and is brought into contact with the synchronization ring, the key member is swung in the circumferential direction in the hub groove by the inclined surface and tilted with respect to the axis. Since this tilted state continues during synchronization in which a relative speed difference occurs between the synchronization ring and the hub, the base member of the key member is tilted with respect to the axis during the synchronization, so that it moves in the axial direction. The front end surface of the second spline abuts against the wall portion, and the second spline and the clutch gear are prevented from meshing. When the synchronization is completed, the friction torque of the synchronization ring disappears and the synchronization ring can rotate. Therefore, the second spline can disengage the wall portion and mesh with the clutch gear. As a result, it is possible to reliably prevent the second spline from colliding with the clutch gear (gear ringing) with incomplete synchronization. From the above, there is an effect that the durability can be surely ensured.
請求項２記載の同期装置によれば、第２スプラインの先端面はチャンファが形成されておらず、回転軸回りの回転軌跡が円または円錐面となる形状に形成されている。本発明の同期装置は、スリーブの第２スプラインを同期リングに押し付けることによりトルクを発生させる機構ではないので、第２スプラインにチャンファを設けることを省略できる。チャンファを設けることを省略すれば第２スプラインの先端面の断面積を大きくすることができ、先端面の機械的強度を向上できる。これにより、請求項１の効果に加え、第２スプラインの先端面に欠損等が生じることを抑制することができ、耐久性を向上できる効果がある。
According to the synchronization device of the second aspect, the chamfer is not formed on the tip surface of the second spline, and the rotation trajectory around the rotation axis is formed into a circle or a conical surface. Since the synchronization device of the present invention is not a mechanism for generating torque by pressing the second spline of the sleeve against the synchronization ring, providing a chamfer on the second spline can be omitted. If the chamfer is omitted, the sectional area of the tip surface of the second spline can be increased, and the mechanical strength of the tip surface can be improved. Thereby, in addition to the effect of
請求項３記載の同期装置によれば、第２スプライン及びクラッチギヤの一部は、第２スプラインの先端面およびクラッチギヤの端面が、他の第２スプラインの先端面およびクラッチギヤの端面に対して軸方向に突出しているので、第２スプラインをクラッチギヤに噛み合わせるときに、まず、軸方向に突出する第２スプライン及びクラッチギヤの側面を接触させる。次いで、そのクラッチギヤの側面に沿って第２スプラインを移動させて噛み合わすことができる。第２スプライン及びクラッチギヤの一部が噛み合えば、それに沿って他の第２スプライン及びクラッチギヤを噛み合わすことができるため、請求項１又は２の効果に加え、第２スプラインとクラッチギヤとを容易に噛み合わせられる効果がある。
According to the synchronizing device of the third aspect, the second spline and a part of the clutch gear are such that the tip surface of the second spline and the end surface of the clutch gear are in relation to the tip surface of the other second spline and the end surface of the clutch gear. Therefore, when the second spline is engaged with the clutch gear, first, the second spline protruding in the axial direction and the side surface of the clutch gear are brought into contact with each other. Next, the second spline can be moved along the side surface of the clutch gear to be engaged. If a part of the second spline and the clutch gear mesh with each other, the other second spline and the clutch gear can mesh with each other. Therefore, in addition to the effect of
請求項４記載の同期装置によれば、付勢部材によりキー部材の基体部に付勢力が付与されるので、同期が終了したときは付勢部材により基体部が軸線に整合される。これにより、請求項１から３のいずれかの効果に加え、第２スプラインが壁部を押しのけるときの抵抗を付勢部材により低減でき、スリーブを軸方向へ移動させる変速動作荷重が小さくてもスムーズにスリーブを操作できる効果がある。
According to the synchronizing device of the fourth aspect , the urging force is applied to the base portion of the key member by the urging member. Therefore, when the synchronization is completed, the base portion is aligned with the axis by the urging member. Accordingly, in addition to the effect of any one of
請求項５記載の変速機によれば、請求項１から４のいずれかと同等の効果がある。さらに、ミスシフト等により過大な力が作用した場合でも、スリーブを弾性体で付勢する待ち機構によりスリーブの移動が規制される。これにより第２スプラインやクラッチギヤ等の損耗を抑制でき、耐久性を確保できる効果がある。 According to the transmission of the fifth aspect, there is an effect equivalent to any one of the first to fourth aspects. Furthermore, even when an excessive force is applied due to a misshift or the like, the movement of the sleeve is restricted by a waiting mechanism that urges the sleeve with an elastic body. As a result, wear of the second spline, clutch gear, etc. can be suppressed, and the durability can be ensured.
以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。まず、図１から図５を参照して、第１実施の形態について説明する。初めに、図１及び図２を参照して同期装置の概略構成について説明する。図１は本発明の第１実施の形態における同期装置１の軸方向断面図であり、図２は同期装置１の分解立体図である。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, a first embodiment will be described with reference to FIGS. First, a schematic configuration of the synchronization device will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a sectional view in the axial direction of a
図１に示すように同期装置１は、動力を伝達する回転軸２と、その回転軸２に固定されるハブ３と、そのハブ３の外周に装着されるスリーブ４と、そのスリーブ４の内周に形成される第２スプライン４ａと噛合可能に構成されるクラッチギヤ５，６と、それらクラッチギヤ５，６がそれぞれ一体に固定される変速ギヤ７，８と、それら変速ギヤ７，８とハブ３との間に配設される同期リング９，１０と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the
回転軸２は、内燃機関等の動力源による回転動力が伝達される部材である。ハブ３は、回転軸２に固定される筒状の部材であり、ハブ３に回転軸２の回転動力が伝達される。ハブ３の外周には回転軸２と平行して位置する第１スプライン３ａが形成されると共に、キー部材２１が挿入されるハブ溝３ｂがハブ３の外周の３箇所に軸線と略平行して形成されている。
The
スリーブ４は、変速動作荷重（手動操作力やアクチュエータ駆動力）が入力される筒状の部材であり、第１スプライン３ａと噛合する第２スプライン４ａが内周に形成されている。これにより、スリーブ４はハブ３と一体に回転し、且つ、軸方向に移動可能となる。スリーブ４の外周には溝部４ｂが形成され、溝部４ｂに変速動作荷重が入力されるシフトフォーク（図示せず）が嵌着される。
The
第２スプライン４ａは、本実施の形態では、図２に示すように、先端面４ａ１の回転軸２回りの回転軌跡が円を形成するように平坦面とされ、チャンファが形成されていない。これにより、第２スプライン４ａの先端面４ａ１の断面積を大きくすることができ、第２スプライン４ａの先端面４ａ１の機械的強度を向上できる。その結果、第２スプライン４ａの先端面４ａ１に欠損等が生じることを抑制することができ、耐久性を向上できる。また、第２スプライン４ａの一部は、先端面４ａ１が、他の第２スプライン４ａの先端面４ａ１に対して軸方向に突出して段違い状に形成されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
変速ギヤ７，８は所定の歯数で形成され、ベアリングＢを介して回転軸２に回転自在に軸支される部材である。クラッチギヤ５，６は、軸方向に移動した第２スプライン４ａと、同期の終了後に噛み合うギヤであり、圧入等により変速ギヤ７，８のハブ３側に変速ギヤ７，８に対し一体に固定されている。第１円錐面５ｂ，６ｂは、クラッチギヤ５，６の回転とハブ３の回転とを同期させるための筒状の部位であり、変速ギヤ７，８から見てハブ３側の外周に位置し、クラッチギヤ５，６と一体に形成されている。
The transmission gears 7 and 8 are members that are formed with a predetermined number of teeth and are rotatably supported on the
クラッチギヤ５，６は、本実施の形態では、図２に示すように、軸方向の端面５ａ，６ａの回転軸２回りの回転軌跡が円を形成するように平坦面とされ、チャンファが形成されていない。これにより、クラッチギヤ５，６の端面５ａ，６ａの断面積を大きくすることができ、端面５ａ，６ａの機械的強度を向上できる。その結果、クラッチギヤ５，６の端面５ａ，６ａに欠損等が生じることを抑制することができ、耐久性を向上できる。
In this embodiment, as shown in FIG. 2, the clutch gears 5 and 6 are flat surfaces so that the rotation trajectories of the axial end surfaces 5a and 6a around the
また、第２スプライン４ａ及びクラッチギヤ５，６にチャンファが形成されている場合は、第２スプライン４ａがクラッチギヤ５，６をかき分けるための操作力が必要となる。これに対し、本実施の形態では第２スプライン４ａ及びクラッチギヤ５，６にチャンファが形成されていないので、第２スプライン４ａがクラッチギヤ５，６をかき分ける操作力を不要にできる。その結果、軸方向への軽微な操作力により、タイミングが合うときに、第２スプライン４ａ及びクラッチギヤ５，６が噛合される。
In addition, when a chamfer is formed on the
また、後述するように、クラッチギヤ５，６の一部は、端面５ａ，６ａが、他のクラッチギヤ５，６の端面５ａ，６ａに対して軸方向に突出しており、全体として段違い状に形成されている。
Further, as will be described later, the end faces 5a and 6a of some of the clutch gears 5 and 6 protrude in the axial direction with respect to the end faces 5a and 6a of the other
同期リング９，１０は、第１円錐面５ｂ，６ｂに相対する第２円錐面９ａ，１０ａが内周に形成される環状の部材であり、ハブ３の軸方向の両側とクラッチギヤ５，６との間に配設され、軸方向に移動可能に構成されている。また、同期リング９，１０は、ハブ３との対向面に第１カム面９ｂ，１０ｂを備えている。第１カム面９ｂ，１０ｂは、同期リング９，１０の軸方向の端面に対して所定の勾配角を有する傾斜面として形成され、本実施の形態ではハブ３に向かって山状に凸設されている。一方、ハブ３は、同期リング９，１０との対向面の第１カム面９ｂ，１０ｂと相対する位置に第２カム面３ｃを備えている。第２カム面３ｃは、ハブ３の軸方向の端面に対して所定の勾配角を有する傾斜面として形成され、本実施の形態では第１カム面９ｂ，１０ｂに対応して谷状に凹設されている。同期リング９，１０は、第１カム面９ｂ，１０ｂがハブ３の第２カム面３ｃに当接するまで、ハブ３に対して周方向に相対回転可能である。
The synchronization rings 9 and 10 are annular members in which second
戻しバネ１１は、スリーブ４が中立位置にあるとき、及び、スリーブ４の第２スプライン４ａがクラッチギヤ５，６と噛み合っているときに、第１円錐面５ｂ，６ｂと同期リング９，１０の第２円錐面９ａ，１０ａとが接触しないように同期リング９，１０を初期位置に戻すための付勢力を付与する部材である。本実施の形態では、戻しバネ１１は、コイルばねにより構成され、同期リング９，１０間に介装されると共に、同期リング９，１０の外周の３箇所に両側が係止されている。
When the
押圧手段２０は、スリーブ４が軸方向に移動することにより同期リング９，１０をクラッチギヤ５，６側に押圧する機構であり、本実施の形態では、ハブ３の外周に形成されるハブ溝３ｂに挿入されるキー部材２１と、キー部材２１の内部に配設されるチェックボール２２と、チェックボール２２をスリーブ４側へ付勢するスプリング２３とを備えている。一方、スリーブ４の内周には全周に亘ってＶ字状のディテント溝４ｃが形成されている。図１に示すようにスリーブ４が摺動操作されていない中立位置では、スプリング２３の付勢力でチェックボール２２がディテント溝４ｃの両傾斜壁面に押し付けられている。さらにキー部材２１は、キー部材２１の軸方向の縁部に凸設されたキー突起２１ａと、スリーブ４の内周に軸方向に沿って形成されたキー溝４ｄとが係合した状態で位置決めされているので、ハブ３と一体回転し、且つ、スリーブ４と連動して軸方向に移動可能とされている。
The pressing means 20 is a mechanism for pressing the synchronization rings 9 and 10 toward the clutch gears 5 and 6 as the
次に、図３を参照して、押圧手段２０の動作について説明する。図３（ａ）は同期中における同期装置１の軸方向片側断面図であり、図３（ｂ）はスリーブ４に形成される第２スプライン４ａとクラッチギヤ６とが噛合した同期装置１の軸方向片側断面図である。
Next, the operation of the pressing means 20 will be described with reference to FIG. FIG. 3A is a sectional view in one axial direction of the
スリーブ４に軸方向の変速動作荷重がシフトフォーク（図示せず）により加えられると、図３（ａ）に示すように、チェックボール２２がディテント溝４ｃの一方の傾斜壁面に押されて、キー部材２１がハブ溝３ｂ内で同期リング１０を押圧するように移動する。これにより同期が達成される（詳細は後述する）。さらに、スプリング２３の付勢力に抗するだけの変速動作荷重がスリーブ４に与えられると、図３（ｂ）に示すようにチェックボール２２がディテント溝４ｃから外れ、スリーブ４が軸方向に移動されて第２スプライン４ａとクラッチギヤ６とが噛合される。
When an axial speed change load is applied to the
一方、同期リング１０は、チェックボール２２がディテント溝４ｃから外れることで、キー部材２１による押圧が解除される。さらに同期が終了すれば第１カム面１０ｂ及び第２カム面３ｃによる同期力が消滅するので、同期リング１０は、戻しバネ１１の付勢力により初期位置に戻され、第１円錐面６ｂ及び第２円錐面１０ａが引き離される。これにより、引き摺りトルクが生じることが防止される。
On the other hand, the
次に図４を参照して、同期装置１の動作について詳細に説明する。図４（ａ）は中立状態における同期装置１の周方向展開図であり、図４（ｂ）は第１円錐面６ｂと第２円錐面１０ａとが接触する同期装置１の周方向展開図であり、図４（ｃ）は同期を開始する同期装置１の周方向展開図であり、図４（ｄ）は同期中における同期装置１の周方向展開図であり、図４（ｅ）は同期が終了した同期装置１の周方向展開図である。なお、図４においては、図示を簡略化して理解を容易にするため、スリーブ４の内周に形成される第２スプライン４ａは図示する一方、スリーブ４の図示を省略している。なお、図４では、ハブ３から見たクラッチギヤ６の相対回転方向を矢印Ｒで示している。
Next, the operation of the
中立状態における同期装置１は、図４（ａ）に示すように、ハブ３とクラッチギヤ６との間に相対速度差があり、ハブ３から見てクラッチギヤ６は矢印Ｒ方向の相対回転をしている。変速をするときには、変速動作荷重を加えてシフトフォーク（図示せず）によりスリーブ４を軸方向へ移動すると、それに伴いキー部材２１が軸方向に移動される。キー部材２１は、図４（ｂ）に示すように、戻しバネ１１の付勢力に抗して同期リング１０をクラッチギヤ６側へ押し付ける。同期リング１０はキー部材２１に押され、第２円錐面１０ａ（図１参照）が第１円錐面６ｂに接触するまで軸方向に移動する。
As shown in FIG. 4A, the
第２円錐面１０ａと第１円錐面６ｂとが接触して第２円錐面１０ａと第１円錐面６ｂとの間に摩擦力が生じると、変速ギヤ８は同期を始める。その結果、同期リング１０とハブ３との間に相対速度差が生じ、図４（ｃ）に示すように第１カム面１０ｂ及び第２カム面３ｃが接触する。これにより、第１カム面１０ｂ及び第２カム面３ｃに軸方向の押付け力（同期力）が発生し、相対速度差が生じている間、同期リング１０の第２円錐面１０ａが第１円錐面６ｂに強く押し付けられる。相対速度差が大きいほど大きな同期力が生じるので、短時間で同期を終了できる。また、相対速度差により同期力の全てが発生するので、同期中に必要な変速動作荷重は、スリーブ４（第２スプライン４ａ）を軸方向に移動させる軽微な荷重だけである。この軽微な変速動作荷重をスリーブ４に加えることで、図４（ｄ）に示すように、第２スプライン４ａはクラッチギヤ６側に移動する。
When the second
同期が終了してスリーブ４とクラッチギヤ６との相対速度差がなくなると、第１カム面１０ｂ及び第２カム面３ｃによる押付け力（同期力）は消滅する。その結果、同期リング１０は戻しバネ１１により第２円錐面１０ａが第１円錐面６ｂから離されると共に、図４（ｅ）に示すように、同期リング１０は周方向の中立位置（初期位置）に戻される。また、第１カム面１０ｂ及び第２カム面３ｃによる押付け力（同期力）が消滅すると、慣性力によりクラッチギヤ６は周方向にわずかに回転する。このときにスリーブ４を軸方向に移動させることで、第２スプライン４ａはクラッチギヤ６と噛み合い、変速が完了する。同期リング１０にチャンファが形成されていないので、第２スプライン４ａ（スリーブ４）を軸方向に移動させるときに、第２スプライン４ａ（スリーブ４）が同期リング１０をかき分ける操作力を不要にできる。また、同期リング１０にチャンファが形成されていないので、ギヤ鳴りも防止できる。
When the synchronization is finished and the relative speed difference between the
また、本実施の形態によれば、第２スプライン４ａ及びクラッチギヤ６の一部は、第２スプライン４ａの先端面４ａ１及びクラッチギヤ６の端面６ａが、他の第２スプライン４ａの先端面４ａ１及びクラッチギヤ６の端面６ａに対して軸方向に突出している。そのため、第２スプライン４ａをクラッチギヤ６に噛み合わせるときに、まず、軸方向に突出する第２スプライン４ａ及びクラッチギヤ６の側面が接触すれば、そのクラッチギヤ６の側面に沿って第２スプライン４ａを移動させて噛み合わすことができる。第２スプライン４ａ及びクラッチギヤ６の一部が噛み合えば、それに沿って他の第２スプライン４ａ及びクラッチギヤ６を容易に噛み合わすことができる。
Further, according to the present embodiment, a part of the
次に図５を参照して、第１実施の形態における同期装置１を備える変速機３０について説明する。図５（ａ）は変速待ち状態における変速機３０の模式図であり、図５（ｂ）は同期中における変速機３０の模式図であり、図５（ｃ）は噛合待ち状態における変速機３０の模式図であり、図５（ｄ）は噛合を終了した変速機３０の模式図である。
Next, with reference to FIG. 5, the
変速機３０は、図５（ａ）に示すように、同期装置１と、その同期装置１のスリーブ４を弾性体（第１弾性体４６，４７及び第２弾性体４８）で軸方向に付勢する待ち機構４０と、その待ち機構４０を介してスリーブ４を軸方向へ駆動するシフトアクチュエータ（図示せず）と、を備えて構成されている。待ち機構４０は、シフトフォーク３１を軸方向に案内するフォークロッド３２が挿通される筒状の筐体４１と、その筐体４１内の両端側に摺動可能に収装されると共にフォークロッド３２が貫装される略円筒状の一対の第１カラー４２，４３と、それら第１カラー４２，４３の内側で筐体４１内に摺動可能に収装されると共にフォークロッド３２が貫装される略円筒状の一対の第２カラー４４，４５と、第１カラー４２，４３のフランジ部４２ａ，４３ａ及び第２カラー４４，４５のフランジ部４４ａ，４５ａの間に介装され第１カラー４２，４３及び第２カラー４４，４５をそれぞれ離間する方向に付勢する第１弾性体４６，４７と、第２カラー４４，４５のフランジ部４４ａ，４５ａの間に介装され第２カラー４４，４５を離間する方向に付勢する第２弾性体４８とを備えている。
As shown in FIG. 5A, the
本実施の形態では、第１弾性体４６，４７及び第２弾性体４８はコイルばねで形成され、第２弾性体４８は、ばね定数が第１弾性体４６，４７のばね定数より大きくなるように設定されている。また、第１弾性体４６，４７は、チェックボール２２を押し下げて移動できるだけの付勢力がスリーブ４に付与されないようにばね定数が設定されている。一方、第２弾性体４８は、チェックボール２２を押し下げて移動できるだけの付勢力がスリーブ４に付与されるようにばね定数が設定されている。
In the present embodiment, the first
筐体４１の両端部の内周には、筐体４１の端部側への第１カラー４２，４３及び第２カラー４４，４５の移動を規制するスナップリングから構成される筐体突出部４１ａが２箇所に形成される。筐体突出部４１ａ間の距離は、中立状態において第２弾性体４８により付勢される第２カラー４４，４５が筐体突出部４１ａに当接すると共に、第１弾性体４６，４７により付勢される第１カラー４２，４３が筐体突出部４１ａに当接するように設定される。また、シフトロッド３２の外周には、シフトロッド３２の端部側への第１カラー４２，４３の移動を規制するスナップリングから構成されるロッド突出部４１ｂが２箇所に形成される。ロッド突出部４１ｂ間の距離は、第１弾性体４６，４７により付勢される第１カラー４２，４３が筐体突出部４１ａに当接するように設定される。
On the inner periphery of both ends of the
シフトアクチュエータ（図示せず）は、待ち機構４０の筐体４１を軸方向へ移動させる装置であり、この機能を備えていれば駆動方式等は問わず、例えば油圧式、空気圧式、電気式等の駆動方式を適宜採用できる。
The shift actuator (not shown) is a device that moves the
次に、以上のように構成される変速機３０について、一方の変速ギヤ７（図１参照）にハブ３が係合し、回転軸２によって一方の変速ギヤ７が駆動されている状態（スリーブ４の第２スプライン４ａ（図２参照）とクラッチギヤ５とが噛合する状態）から、他方の変速ギヤ８にハブ３を係合させる変速操作を行う場合の動作を説明する。図５（ａ）に示すように、一方の変速ギヤ７にハブ３が係合しているときに、シフトアクチュエータ（図示せず）を駆動して他方の変速ギヤ８の同期位置まで筐体４１を移動する。同期位置まで移動された筐体４１では、他方側の第１カラー４３の移動はロッド突出部４１ｂで規制され、一方側の第１カラー４２及び第２カラー４４の移動は筐体突出部４１ａで規制される。他方側の第１弾性体４７は線間密着し、第２弾性体４８が圧縮されている。このため、第２弾性体４８の付勢力により軸方向（図５右方向）の荷重がシフトロッド３２に付与される。しかし、一方の変速ギヤ７は回転軸２によって駆動されており、トルクが加わっているため、クラッチギヤ５に噛合するスリーブ４を移動させることはできない。
Next, in the
ここで、動力源（図示せず）と回転軸２との間に配設されるメインクラッチ（図示せず）を開放すると、クラッチギヤ５のトルクが抜けるため、第２弾性体４８の付勢力によりスリーブ４が軸方向に移動する。このときは図５（ｂ）に示すように、第２弾性体４８は伸長し、他方側の第１弾性体４７による小さな荷重だけがスリーブ４に加えられる。第１弾性体４７による小さな荷重では、スリーブ４はチェックボール２２を押し下げて移動することができないため、第１弾性体４７によりスリーブ４は軸方向へ移動され、それに伴いキー部材２１も移動される。キー部材２１により、同期リング１０は第２円錐面１０ａが第１円錐面６ｂに接触するまで移動される。その結果、上述したように第１カム面１０ｂと第２カム面３ｃとが接触し、同期が終了するまで同期力が発生する。
Here, when the main clutch (not shown) disposed between the power source (not shown) and the
同期の終了後、図５（ｃ）に示すように筐体４１をさらに軸方向に移動すると、他方側の第１弾性体４７は線間密着し、第２弾性体４８が圧縮される。他方側の第１カラー４３の移動はロッド突出部４１ｂで規制され、一方側の第１カラー４２及び第２カラー４４の移動は筐体突出部４１ａで規制される。このため、第２弾性体４８の付勢力により軸方向（図５右方向）の荷重がシフトロッド３２に付与される。その結果、第２弾性体４８による荷重でスリーブ４はチェックボール２２を押し下げて移動し、スリーブ４の第２スプライン４ａはクラッチギヤ６へ到達する。
When the
第２スプライン４ａとクラッチギヤ６との位相が合致しているときは、図５（ｄ）に示すように、第２スプライン４ａとクラッチギヤ６とが噛合する。第２スプライン４ａとクラッチギヤ６との位相がずれている場合でも、メインクラッチ（図示せず）を締結し回転軸２にトルクを加えると、第２スプライン４ａとクラッチギヤ６との位相がずれて合致するため、第２スプライン４ａとクラッチギヤ６とが噛合する。
When the phases of the
以上のように第１実施の形態における同期装置１を備える変速機３０によれば、ミスシフト等により過大な力が作用した場合でも、スリーブ４を弾性体（第１弾性体４６，４７及び第２弾性体４８）で付勢する待ち機構によりスリーブ４の移動が規制される。これにより第２スプライン４ａやクラッチギヤ５，６等の損耗を抑制でき、耐久性を確保できる。
As described above, according to the
また、第１実施の形態における同期装置１によれば、使用により第２円錐面１０ａ（図１参照）及び第１円錐面６ｂの磨耗量が大きくなるにつれ、第１カム面１０ｂ（図４参照）及び第２カム面３ｃの接触によりハブ３に対する同期リング１０の周方向における相対位置は変わるが、第１カム面１０ｂ及び第２カム面３ｃにより生じる同期力は同じである。従って、第２円錐面１０ａ及び第１円錐面６ｂが磨耗しても同期時間が長くなったり同期機能不良が生じたりすることを防止でき、耐久性を確保できる。
Further, according to the
また、同期装置１を製造するときの第２円錐面１０ａ及び第１円錐面６ｂの軸方向における寸法公差が大きくても、同様に第１カム面１０ｂ及び第２カム面３ｃにより生じる同期力のばらつきや低下が生じ難いため、同期時間がばらついたり同期機能不良が生じたりすることを防止できる。従って、第２円錐面１０ａ及び第１円錐面６ｂの厳格な寸法管理や高い加工精度を不要にできる。
Further, even if the dimensional tolerance in the axial direction of the second
次に、図６から図８を参照して、第２実施の形態について説明する。第１実施の形態では、キー部材２１を備える押圧手段２０が同期リング１０を押し付ける作用を有する場合について説明した。これに対し、第２実施の形態では、押圧手段１２０が同期リング１１０を押し付ける作用に加え、同期が終了するまでの間スリーブ４とクラッチギヤ５，６とが噛み合うことを防止するボーク作用を有する場合について説明する。なお、第１実施の形態と同一の部分は、同一の符号を付して、その説明を省略する。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. In 1st Embodiment, the case where the press means 20 provided with the
まず、図６を参照して、第２実施の形態における同期装置１０１の概略構成について説明する。図６（ａ）は第２実施の形態における同期装置１０１の要部軸方向断面図であり、図６（ｂ）は同期装置１０１の周方向展開図である。なお、図６（ｂ）においては、図示を簡略化して理解を容易にするため、スリーブ４の内周に形成される第２スプライン４ａは図示する一方、スリーブ４の図示を省略している。
First, the schematic configuration of the
図６（ａ）に示すように、同期装置１０１の押圧手段１２０は、同期リング１０９，１１０を押圧するキー部材１２１を備えている。キー部材１２１は、ハブ溝３ｂ（図６（ｂ）参照）に挿入される基体部１２１ａと、基体部１２１ａの軸方向の先端側から法線方向に立設される壁部１２１ｃとを備えている。
As shown in FIG. 6A, the pressing means 120 of the
図６（ｂ）に示すように、キー部材１２１の基体部１２１ａは、軸線に対して略平行にハブ３の外周に形成されるハブ溝３ｂに挿入され、平面視して偏平した略八角形状に形成されている。基体部１２１ａの周方向における幅は、ハブ溝３ｂの幅と略同一の幅に形成されている。これにより、キー部材１２１はハブ溝３ｂ内で揺動可能となる。基体部１２１ａの軸方向の先端は、平面視して先細り状に形成されており、同期リング１０９，１１０の軸方向の端面に対して所定の勾配角で傾斜して形成される傾斜面１２１ｂを備えている。
As shown in FIG. 6B, the
壁部１２１ｃは、基体部１２１ａの先端側に基体部１２１ａの周方向の中心を避けて所定の間隔をあけて立設されている。壁部１２１ｃの間隔は、キー部材１２１と相対するスリーブ４の第２スプライン１０４ａの短手方向の幅より広く設定されている。これにより、揺動可能に構成されるキー部材１２１が軸線と平行に位置するときは、第２スプライン１０４ａは壁部１２１ｃ間を通過することができ、キー部材１２１が軸線と交差して位置するときは、第２スプライン１０４ａは壁部１２１ｃに遮られて壁部１２１ｃ間を通過できない。なお、キー部材１２１と相対する第２スプライン１０４ａにはチャンファ１０４ａ１（先端面）が形成されている。後述するように、第２スプライン１０４ａが壁部１２１ｃを押しのけて移動するときの抵抗を小さくするためである。
The
同期リング１０９，１１０は、キー部材１２１の傾斜面１２１ｂに相対して軸方向の端面に凹部１０９ａ，１１０ａが形成されている。凹部１０９ａ，１１０ａは、端面に対して所定の勾配角で傾斜しており、その勾配角は、キー部材１２１の基体部１２１ａに形成される傾斜面１２１ｂの勾配角より小さな角度に設定されている。これにより、キー部材１２１と同期リング１０９，１１０とが接触するときは、ハブ３と同期リング１０９，１１０との周方向における相対位置が変わると、キー部材１２１は凹部１０９ａ，１１０ａ内で揺動する。
The synchronization rings 109 and 110 are formed with
同期リング１０９，１１０は、外周に突起部９ｃ，１０ｃが立設されている。突起部９ｃ，１０ｃが立設される位置は、中立状態において、第２スプライン４ａが部分的に立設されていない欠歯部分（ハブ溝３ｂの近傍）で、かつ、外周のクラッチギヤ５，６寄りである。これにより、スリーブ４が同期リング１０９，１１０を通過するときに、第２スプライン４ａの先端面４ａ１が突起部９ｃ，１０ｃに衝突することを防止できる。
The synchronization rings 109 and 110 are provided with protruding
次に図７を参照して、キー部材１２１についてさらに詳しく説明する。図７（ａ）はキー部材１２１の平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ線におけるキー部材１２１の断面図であり、図７（ｃ）は付勢部材１２２の斜視図であり、図７（ｄ）は付勢部材１２２が装着されたキー部材１２１の平面図である。
Next, the
図７（ａ）に示すように、キー部材１２１は、基体部１２１ａに立設されるキー突起２１ａのハブ溝３ｂ側の側面に形成される窪み１２１ｄを備えている。窪み１２１ｄは、チェックボール２２が挿入される中心孔部１２１ｅから軸方向の先端（傾斜面１２１ｂ）寄りの部位に形成されている。また、図７（ｂ）に示すように、中心孔部１２１ｅから軸方向の先端寄りの部位であって、窪み１２１ｄが形成される側の基体部１２１ａの下面に孔部１２１ｆが形成されている。孔部１２１ｆは、中心孔部１２１ｅの中心と基体部１２１ａの先端とを結ぶ中心線ｃの上に位置するように形成される。
As shown in FIG. 7A, the
付勢部材１２２は、図７（ｃ）に示すように、ねじりコイルばねで構成されており、コイル状に撓曲されたコイル部１２２ａの一部をコイル軸方向に折曲して回り止め部１２２ｂが形成されている。また、付勢部材１２２の両方の端部１２２ｃは、回り止め部１２２ｂと同一の方向に折曲されている。
As shown in FIG. 7C, the urging
付勢部材１２２は、図７（ｄ）に示すように、回り止め部１２２ｂがキー部材１２１の孔部１２１ｆに挿入され、中心孔部１２１ｅの周囲にコイル部１２２ａが配設されると共に、端部１２２ｃはハブ溝３ｂに当接されて装着される。キー部材１２１とハブ溝３ｂとの間に介装された付勢部材１２２の付勢力により、キー部材１２１は軸線に整合される。なお、キー部材１２１が揺動したときに付勢部材１２２の端部１２２ｃがキー部材１２１の窪み１２１ｄの位置にくるように付勢部材１２２の長さを調整することで、付勢部材１２２の端部１２２ｃに妨げられることなくキー部材１２１を最大限揺動させることができる。
As shown in FIG. 7D, the urging
次に図８を参照して、同期装置１０１の動作について説明する。図８（ａ）はキー部材１２１が同期リング１１０の押付けを開始する同期装置１０１の周方向展開図であり、図８（ｂ）は第１円錐面６ｂ（図６（ａ）参照）と第２円錐面１０ａとが接触する同期装置１０１の周方向展開図であり、図８（ｃ）は同期中における同期装置１０１の周方向展開図であり、図８（ｄ）は同期が終了した同期装置１０１の周方向展開図である。なお、図８においては、図示を簡略化して理解を容易にするため、スリーブ４の内周に形成される第２スプライン１０４ａ，４ａは図示する一方、スリーブ４の図示を省略している。
Next, the operation of the
まず、中立状態における同期装置１０１について、図６に戻って説明する。中立状態においては、ハブ３と同期リング１０９，１１０とは相対速度差を生じることなく回転し、図６（ａ）に示すように、キー部材１２１は付勢部材１２２（図７参照）により軸線に沿って位置する。この状態から同期リング１１０側へのスリーブ４の移動が開始されると、それに伴いチェックボール２２（図６（ａ）参照）が軸方向に押され、それに伴い図８（ａ）に示すように、キー部材１２１は同期リング１１０を軸方向に押し付ける。押し付けられた同期リング１１０の第２円錐面１０ａ（図６（ａ）参照）が第１円錐面６ｂに接触すると、同期リング１１０とハブ３との間に相対速度差が生じる。その結果、図８（ｂ）に示すように、傾斜面１２１ｂと同期リング１１０（凹部１１０ａ）とが接触することで、キー部材１２１はチェックボール２２（図６（ａ）参照）を中心に周方向に揺動する。
First, the
また、同期リング１１０の第２円錐面１０ａが第１円錐面６ｂに接触して同期リング１１０とハブ３との間に相対速度差が生じると、ハブ３の第２カム面３ｃと同期リング１１０の第１カム面１０ｂとが接触して同期力が生じ、同期リング１１０の第２円錐面１０ａが第１円錐面６ｂに強く押圧される。このときにスリーブ４が軸方向に移動しようとしても、図８（ｃ）に示すように、キー部材１２１が揺動して軸線に対して交差しているため、第２スプライン１０４ａが壁部１２１ｃに妨げられて移動できない。なお、このときは、第２スプライン４ａの先端面４ａ１は同期リング１１０に突設された突起部１０ｃと接触していない。突起部１０ｃは同期リング１１０の外周のクラッチギヤ６寄りに立設されているからである。
When the second
同期が終了して同期リング１１０とハブ３との相対速度差がなくなると、同期力が消滅し、戻しバネ１１（図２参照）の付勢力により同期リング１１０は初期位置に戻る（図８（ｄ）参照）。これにより、キー部材１２１を揺動させる同期リング１１０の拘束力も消滅する。その結果、第２スプライン１０４ａは壁部１２１ｃを押しのけて軸方向に進むことができ、クラッチギヤ６と噛合する。
When the synchronization is finished and the relative speed difference between the
また、同期リング１１０が初期位置に戻って、第２スプライン４ａの先端面４ａ１が突起部１１０ｂを超えて軸方向に進むと、同期リング１１０が初期位置を越えてさらに回転しようとしても、第２スプライン４ａの側面４ａ２が突起部１０ｃに当接し、同期リング１１０の回転範囲が制限される。同期リング１１０が初期位置を越えて大きく回転した場合には、第１カム面１０ｂがハブ３の第２カム面３ｃと接触して、再び同期リング１１１０がハブ３に拘束されるおそれがある。
Further, when the
しかしながら、同期リング１１０の外周に突起部１０ｃが形成されているので、同期が終了し同期リング１１０の摩擦トルクが消滅して同期リング１１０が回転可能になったときに、第２スプライン４ａの側面４ａ２（図８（ｄ）参照）が突起部１０ｃに当接して、同期リング１１０の相対回転が規制される。その結果、同期リング１１０の第１カム面１０ｂ及びハブ３の第２カム面３ｃが接触することが防止され、再び同期リング１１０がハブ３に拘束されることが防止される。
However, since the
以上のように第２実施の形態によれば、スリーブ４の摺動に伴いキー部材１２１が軸方向に移動され同期リング１１０に当接されると、基体部１２１ａの先端に形成される傾斜面１２１ｂにより、キー部材１２１はハブ溝３ｂ内で周方向に対して揺動され軸線に対して傾斜する。このキー部材１２１が傾斜する状態は、同期リング１１０とハブ３との間に相対速度差が生じる同期中は継続するので、同期中は、傾斜面１２１ｂが同期リング１１０に当接して基体部１２１ａが軸線に対して傾くことで、軸方向に移動した第２スプライン１０４ａのチャンファ１０４ａ１が壁部１２１ｃに当接し、第２スプライン１０４ａ，４ａとクラッチギヤ６とが噛み合うことが防止される。同期が終了すると、同期リング１１０の摩擦トルクが消滅して同期リング１１０は回転可能になるため、第２スプライン１０４ａは壁部１２１ｃを押しのけてクラッチギヤ６と噛み合うことができる。これにより、同期が不完全のまま第２スプライン１０４ａ，４ａがクラッチギヤ６に衝突すること（ギヤ鳴り）を確実に防止でき、耐久性を確実に確保できる。
As described above, according to the second embodiment, when the
また、キー部材１２１とハブ溝３ｂとの間に付勢部材１２２が介装されているので、同期が終了したときは付勢部材１２２により基体部１２１ａが軸線に整合される。これにより、第２スプライン１０４ａが壁部１２１ｃを押しのけるときの抵抗を低減でき、スリーブ４を軸方向へ移動させる変速動作荷重が小さくてもスムーズにスリーブ４を操作できる。
Further, since the urging
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、上記実施の形態で挙げた数値や形状は一例であり、他の数値や形状を採用することは当然可能である。 The present invention has been described above based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. It can be easily guessed. For example, the numerical values and shapes given in the above embodiment are merely examples, and other numerical values and shapes can naturally be adopted.
上記各実施の形態では、スリーブ４に入力された力がそのまま同期リング９，１０，１０９，１１０に伝達されるワーナ型の同期装置である場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、スリーブ４に入力された力がレバーによって倍力されるレバー型の同期装置に適用することも当然可能である。
In each of the above-described embodiments, the case where the force input to the
上記各実施の形態では、同期リング９，１０に形成される第１カム面９ｂ，１０ｂが凸状に形成され、ハブ３に形成される第２カム面３ｃが凹状に形成される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、第１カム面９ｂ，１０ｂを凹状に、第２カム面３ｃを凸状に形成することも当然可能である。
In each of the above embodiments, the case where the first cam surfaces 9b and 10b formed on the synchronization rings 9 and 10 are formed in a convex shape and the
上記第２実施の形態では、キー部材１２１の先端に傾斜面１２１ｃが形成されると共に、同期リング１０９，１１０の端面に凹部１０９ａ，１１０ａが形成される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、他の態様とすることも可能である。他の態様としては、例えば、キー部材１２１の先端に傾斜面１２１ｃを形成する一方、凹部１０９ａ，１１０ａを形成することなく同期リング１０９，１１０の端面をフラットにするものが挙げられる。また、キー部材１２１の先端をフラットにする一方、同期リング１０９，１１０の端面に傾斜面を有する先端が先細り状の凸部を形成するものが挙げられる。これらの場合も、同期リング１０９，１１０とハブ３とに相対速度差がある場合に、キー部材１２１を軸線に対して傾けて、第２スプライン１０４ａが壁部１２１ｃを通過することを防止できる。
In the second embodiment, the case where the
上記各実施の形態では、第２スプライン４ａの先端面４ａ１及びクラッチギヤ５，６の端面５ａ，６ａを、回転軸２回りの回転軌跡が円となる形状（軸線に直交する円）に形成する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、先端面４ａ１及び端面５ａ，６ａを、回転軸２回りの回転軌跡が円錐面となる形状に形成することも可能である。この場合も、先端面や端面にチャンファを形成する場合と比較して、５ａ，６ａ先端面４ａ１及び端面５ａ，６ａの断面積を大きくすることができ、端面４ａ１及び端面５ａ，６ａの機械的強度を向上できる。
In each of the above embodiments, the tip surface 4a1 of the
上記実施の形態では、変速機３０において、コイルばねにより構成された場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、他の弾性体を用いることが可能である。他の弾性体としては、例えば、皿ばね等の他のバネ部材が挙げられる。また、バネ部材以外にゴム部材等を用いることも可能である。
In the above embodiment, the case where the
１，１０１ 同期装置
２ 回転軸
３ ハブ
３ａ 第１スプライン
３ｂ ハブ溝
３ｃ 第２カム面
４ スリーブ
４ａ，１０４ａ 第２スプライン
４ａ１，１０４ａ１ 先端面
４ａ２ 側面
５，６ クラッチギヤ
５ａ，６ａ 端面
５ｂ，６ｂ 第１円錐面
７，８ 変速ギヤ
９，１０ 同期リング
９ａ，１０ａ 第２円錐面
９ｂ，１０ｂ 第１カム面
２０，１２０ 押圧手段
２１，１２１ キー部材
１２１ａ 基体部
１２１ｂ 傾斜面
１２１ｃ 壁部
１２２ 付勢部材
３０ 変速機
４０ 待ち機構
４６，４７ 第１弾性体（弾性体の一部）
４８ 第２弾性体（弾性体の一部）
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101
48 Second elastic body (part of elastic body)
Claims (5)
その回転軸に固定されると共に外周に第１スプラインが形成されるハブと、
そのハブに形成される第１スプラインに噛み合う第２スプラインが内周に形成され、その第２スプラインを前記第１スプラインに係合させつつ軸方向に摺動可能に構成されるスリーブと、
そのスリーブが軸方向に移動することにより前記スリーブに形成される第２スプラインが噛み合うクラッチギヤ及び前記ハブ側に位置する第１円錐面を有する変速ギヤと、
その変速ギヤに形成される第１円錐面に相対する第２円錐面が形成されると共に、前記ハブと前記変速ギヤとの間に配設される同期リングと、
その同期リング及び前記ハブの対向面に所定の勾配角で相対して形成される第１カム面および第２カム面と、
前記スリーブが軸方向に移動することにより前記同期リングを前記変速ギヤ側に押圧する押圧手段と、を備え、
その押圧手段により前記同期リングに形成される第２円錐面と前記変速ギヤに形成される第１円錐面とが接触して生じる摩擦力により前記第１カム面および第２カム面が接触するものであり、
前記押圧手段は、前記ハブの外周に軸方向に沿って形成されるハブ溝に挿入されると共に、前記スリーブに付勢されつつ前記スリーブの摺動に伴い軸方向に移動され先端が前記同期リングに当接するキー部材を備え、
そのキー部材は、
前記ハブの周方向に対して前記ハブ溝内で周方向に揺動可能に構成される基体部と、その基体部の先端側から法線方向へ立設される壁部とを備え、
互いに当接する前記キー部材の先端または前記同期リングの端面の少なくとも一方は、前記キー部材の先端または前記同期リングの端面の他方に対して周方向に所定の勾配角で傾斜する傾斜面が形成され、
前記壁部は、前記キー部材が前記同期リングに当接して前記基体部が軸線に対して傾けられることで、前記基体部に沿って軸方向に移動する前記第２スプラインの先端面が当接することを特徴とする同期装置。 A rotating shaft for transmitting power;
A hub fixed to the rotating shaft and having a first spline formed on the outer periphery;
A second spline meshing with the first spline formed on the hub is formed on the inner periphery, and a sleeve configured to be slidable in the axial direction while engaging the second spline with the first spline;
A clutch gear that meshes with a second spline formed on the sleeve by the axial movement of the sleeve, and a transmission gear having a first conical surface located on the hub side;
A second conical surface opposite to the first conical surface formed in the transmission gear, and a synchronization ring disposed between the hub and the transmission gear;
A first cam surface and a second cam surface which are formed at a predetermined gradient angle relative to the facing surface of the synchronization ring and the hub;
Pressing means for pressing the synchronization ring toward the transmission gear by moving the sleeve in the axial direction;
Contact the first cam surface and the second cam surface by the frictional force which the first and the conical surface formed on the gear and the second conical surface formed on the synchronizing ring is produced in contact with the pressing means is the also the,
The pressing means is inserted into a hub groove formed along the axial direction on the outer periphery of the hub, and is moved in the axial direction as the sleeve slides while being urged by the sleeve, and the tip is moved to the synchronizing ring. A key member that comes into contact with
The key member is
A base portion configured to be swingable in the circumferential direction in the hub groove with respect to the circumferential direction of the hub, and a wall portion erected in the normal direction from the distal end side of the base portion,
At least one of the front end of the key member or the end face of the synchronization ring that abuts each other is formed with an inclined surface that is inclined at a predetermined inclination angle in the circumferential direction with respect to the other end of the front end of the key member or the end face of the synchronization ring. ,
The wall portion is in contact with the tip surface of the second spline that moves in the axial direction along the base portion when the key member abuts on the synchronization ring and the base portion is inclined with respect to the axis. A synchronizer.
前記第２スプラインの先端面および前記クラッチギヤの端面が、他の前記第２スプラインの先端面および前記クラッチギヤの端面に対して軸方向に突出していることを特徴とする請求項１又は２に記載の同期装置。 The second spline and a part of the clutch gear are
The front end surface of the second spline and the end surface of the clutch gear protrude in the axial direction with respect to the front end surface of the other second spline and the end surface of the clutch gear. The synchronizer described.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010183939A JP5632679B2 (en) | 2010-08-19 | 2010-08-19 | Synchronizer and transmission including the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010183939A JP5632679B2 (en) | 2010-08-19 | 2010-08-19 | Synchronizer and transmission including the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012041984A JP2012041984A (en) | 2012-03-01 |
| JP5632679B2 true JP5632679B2 (en) | 2014-11-26 |
Family
ID=45898553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010183939A Expired - Fee Related JP5632679B2 (en) | 2010-08-19 | 2010-08-19 | Synchronizer and transmission including the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5632679B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190073094A (en) * | 2017-12-18 | 2019-06-26 | 현대트랜시스 주식회사 | Pin type synchronizer |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2570775T3 (en) * | 2009-09-14 | 2016-05-20 | Hoerbiger Antriebstechnik Hold | Transmission ring for a synchronization set of a gearbox |
| KR101816405B1 (en) * | 2016-05-26 | 2018-01-11 | 이티알 주식회사 | Synchronizer and Single shaft 2 speed E-Driving System |
| KR101856340B1 (en) * | 2016-07-19 | 2018-05-10 | 이티알 주식회사 | Synchronizer for Manual Transmission |
| CN108131441A (en) * | 2018-01-02 | 2018-06-08 | 扬中市通发实业有限公司 | A kind of power take off device with lazy-tongs |
| CN108131425A (en) * | 2018-01-02 | 2018-06-08 | 扬中市通发实业有限公司 | A kind of power takeoff device with lazy-tongs |
| CN109398590B (en) * | 2018-11-30 | 2024-06-21 | 宁波工程学院 | Variable speed sprocket assembly |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2618725B2 (en) * | 1989-11-30 | 1997-06-11 | 極東開発工業株式会社 | Operation mechanism of power take-off device for specially equipped vehicles |
-
2010
- 2010-08-19 JP JP2010183939A patent/JP5632679B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190073094A (en) * | 2017-12-18 | 2019-06-26 | 현대트랜시스 주식회사 | Pin type synchronizer |
| KR102015191B1 (en) | 2017-12-18 | 2019-08-27 | 현대트랜시스 주식회사 | Pin type synchronizer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2012041984A (en) | 2012-03-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5632679B2 (en) | Synchronizer and transmission including the same | |
| US7717246B2 (en) | Shift device with synchronizer adapted for transmission | |
| JP5419624B2 (en) | Synchronizer for transmission | |
| JPH0868428A (en) | Synchronizer for transmission | |
| US9217491B2 (en) | Reverse shift device in transmission | |
| JP5506766B2 (en) | Gearbox synchronizer | |
| JP5874651B2 (en) | Manual transmission | |
| JP4263719B2 (en) | Synchronizing device | |
| JP5444503B2 (en) | Engine starter | |
| JP6013236B2 (en) | Synchro device | |
| JP2006220298A (en) | Synchroniser device | |
| JP2008215600A (en) | Synchromesh device of manual transmission | |
| JP2009191861A (en) | Gear noise preventing device for manual transmission | |
| JP2010071331A (en) | Synchronizer of transmission | |
| JP2008075672A (en) | Transmission | |
| JP2009156327A (en) | Transmission for vehicle | |
| JP2017040340A (en) | transmission | |
| JP6358285B2 (en) | Manual transmission synchronizer | |
| KR100568812B1 (en) | Synchronizer of Manual Transmission | |
| JP6154116B2 (en) | Gearbox synchronizer | |
| JPH05106643A (en) | Synchronous mesh device | |
| JP2008215450A (en) | Synchronizer of transmission | |
| JP2005163833A (en) | Synchronizer for manual transmission | |
| JP2009197915A (en) | Synchromesh mechanism of transmission | |
| JP2005201415A (en) | Synchronizer detent structure for transmission |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130724 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140117 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140128 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140331 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140916 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141010 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5632679 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |