JP5909353B2 - シンクロナイザ組立方法およびシンクロナイザ組立用ジグ - Google Patents

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Description

本発明は、シンクロナイザ組立方法およびシンクロナイザ組立用ジグに係り、より詳しくは、シンクロナイザの組立てを容易にして効率化し、生産性を増大させることができるシンクロナイザ組立方法およびシンクロナイザ組立用ジグに関する。
エンジンから発生した回転動力は、変速機を介して差動装置に伝達される。変速機の主軸と副軸は互いに異なる速度で回転しているため、変速機の主軸と副軸にそれぞれ連結したギヤが突然噛み合うと、雑音が発生したり破損したりする。従って、このような問題点を解決するために、従来から多様なギヤの噛み合い方式が用いられてきた。
手動変速機のギヤ噛み合い方式には、スライディングメッシュ式（ｓｌｉｄｉｎｇ ｍｅｓｈ ｔｙｐｅ）、常時噛み合い式（ｃｏｎｓｔａｎｔ ｍｅｓｈ ｔｙｐｅ）、および同期噛み合い式（ｓｙｎｃｈｒｏ ｍｅｓｈ ｔｙｐｅ）がある。最近の手動変速機のほとんどは、スライディングメッシュ式と常時噛み合い式の長所と短所を補完することができるように、シンクロナイザコーンやシンクロナイザリングなどをクラッチとして用い、主軸と副軸のギヤの回転数をほぼ一致させた後、シンクロナイザスリーブによって両ギヤを相互に結合させて回転を伝達する同期噛み合い式が主に用いられている。このような同期噛み合い方式に用いられる同期噛み合い機構をシンクロナイザという。
シンクロナイザの構成は、変速機の主軸にシンクロナイザハブがスプライン結合され、シンクロナイザハブの外周面に放射状に形成された多数の溝にシンクロナイザキーが配置され、その外側にはシンクロナイザスリーブが軸方向に移動が可能なように結合されている。更に、シンクロナイザキーはスプリングによって弾性的に支持され、シンクロナイザスリーブの内面に密着する状態が維持される（例えば特許文献１を参照）。
従来は、シンクロナイザハブとシンクロナイザスリーブを結合させた後、多数の溝にスプリングとシンクロナイザキーを嵌めこんでシンクロナイザを組み立てた。
しかし、シンクロナイザハブとシンクロナイザスリーブとが結合された状態では、シンクロナイザハブに形成された多数の溝とシンクロナイザハブの外周面を囲むシンクロナイザスリーブの間に形成される空間が大きくなく、スプリングとシンクロナイザキーの組み立てが容易ではなかった。
特開２０１０−２５２９３号公報
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、シンクロナイザキーおよびスプリングの組み立てを容易にし、組立作業を効率化し、シンクロナイザの組立時間を短縮して生産効率を増大させるシンクロナイザ組立方法およびシンクロナイザ組立用ジグを提供することを目的とする。
このような目的を達成するために、本発明の実施形態に係るシンクロナイザ組立用ジグは、変速機の主軸にスプライン結合されるシンクロナイザハブと、前記シンクロナイザハブの外周に放射状に形成される１つ以上の溝と、前記溝に配置されるシンクロナイザキーと、前記シンクロナイザハブの外周面を囲み、軸方向移動が可能なように前記シンクロナイザハブに結合されるシンクロナイザスリーブと、前記シンクロナイザハブおよび前記シンクロナイザキーの間に配置されるスプリングと、を有するシンクロナイザを組み立てるためのジグであって、前記ジグは、前記シンクロナイザスリーブがシンクロナイザハブに結合される前に、前記シンクロナイザキーと前記スプリングとを前記シンクロナイザハブに位置させ、前記溝の内周部に結合する一対の内側部と、前記一対の内側部と一体に形成され、前記溝の外周部の間の開口に位置する一対の外側部と、を有することを特徴とする。
本発明は、ジグが、一対の内側部の間に位置し、シンクロナイザキーが収容されるキー収容部と、一対の外側部の間に位置し、シンクロナイザスリーブの内周面に形成されたギヤを収容するギヤ山収容部と、を有することを特徴とする。
また本発明は、ジグが、溝に軸方向に挿入されることにより、シンクロナイザキーとスプリングをシンクロナイザハブに位置させることを特徴とする。
また本発明は、ジグが、シンクロナイザハブに結合されたとき、一対の内側部はシンクロナイザキーの両側面を保持し、一対の外側部はシンクロナイザキーのスプリングと当接する面の反対面を保持することを特徴とする。
また本発明は、溝の外周部は、幅が内周部の幅よりも狭く形成され、一対の内側部の外側両側面間の距離は、溝の外周部の幅よりも大きく形成されることを特徴とする。
また本発明は、一対の外側部それぞれは楔形状に形成され、前記ジグが前記溝に軸方向に挿入されることにより、前記一対の外側部が前記シンクロナイザキーを前記シンクロナイザハブ側に押しつけるようになっていることを特徴とする。
更に、本発明の実施形態に係るシンクロナイザ組立方法は、変速機の主軸にスプライン結合されるシンクロナイザハブと、前記シンクロナイザハブの外周に放射状に形成される１つ以上の溝と、前記溝に配置されるシンクロナイザキーと、前記シンクロナイザハブの外周面を囲み、軸方向移動が可能なように前記シンクロナイザハブに結合されるシンクロナイザスリーブと、前記シンクロナイザハブおよび前記シンクロナイザキーの間に配置されるスプリングと、を有するシンクロナイザを、ジグを用いて組み立てる方法であって、前記溝に前記シンクロナイザキーおよび前記スプリングを位置させる段階と、前記溝に前記ジグを軸方向に挿入することによって前記ジグを前記シンクロナイザハブに結合する段階と、前記シンクロナイザハブに前記シンクロナイザスリーブを結合する段階と、前記シンクロナイザハブから前記ジグを除去する段階と、を備え、前記ジグは、前記溝の内周部に結合する一対の内側部と、前記一対の内側部と一体に形成され、前記溝の外周部の間の開口部に位置する一対の外側部と、前記一対の内側部の間に位置し、前記シンクロナイザキーが収容されるキー収容部と、前記一対の外側部の間に位置し、シンクロナイザスリーブの内周面に形成されたギヤを収容するギヤ山収容部と、を有することを特徴とする。
上述したように、本発明の実施形態によれば、シンクロナイザキーの離脱を防ぐジグを用いてシンクロナイザキーの半径外側位置を制限し、シンクロナイザスリーブのギヤを特定位置に位置させることにより、シンクロナイザの組み立てを容易にすることができる。
また、シンクロナイザの組立時間を短縮することができるため、生産効率を増大させることが可能となる。
本発明の実施形態に係るシンクロナイザとシンクロナイザ組立用ジグが結合した状態を示す断面図である。 図１のＥ部分を示す拡大図である。 本発明の実施形態に係るシンクロナイザ組立用ジグの斜視図である。 本発明の実施形態に係るシンクロナイザ組立方法を示す断面図である。 本発明の実施形態に係るシンクロナイザ組立方法のフローチャートである。
以下に、本発明の好ましい実施形態について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るシンクロナイザとシンクロナイザ組立用ジグが結合した状態を示す断面図である。図１に示すように、本発明のシンクロナイザ６０は、シンクロナイザハブ１０、シンクロナイザキー２０、シンクロナイザスリーブ４０、およびスプリング３０を有する。
シンクロナイザハブ１０は、変速機の主軸にスプライン結合される。
また、シンクロナイザハブ１０の外周には、１つ以上の溝１５が放射状に形成される。
溝１５は、変速機の主軸と平行に形成されても良い。
シンクロナイザキー２０は、溝１５に配置される。溝１５は、外周部１９の幅が内周部１７の幅よりも狭く形成される。
シンクロナイザスリーブ４０は、シンクロナイザハブ１０の外周面を囲み、軸方向移動が可能にシンクロナイザハブ１０に結合される。
スプリング３０は、シンクロナイザキー２０と共に溝１５に配置され、シンクロナイザキー２０とシンクロナイザハブ１０の間に配置され、シンクロナイザキー２０がシンクロナイザスリーブ４０の内面に密着するように、シンクロナイザキー２０に弾性力を提供する。
シンクロナイザ６０の構成と動作は、当該技術分野において通常の知識を有する者に自明であるため、これ以上の詳しい説明は省略する。
本発明のシンクロナイザの組み立てには、ジグ５０が用いられる。
ジグ５０は、シンクロナイザハブ１０とシンクロナイザスリーブ４０が結合していない状態で、シンクロナイザキー２０およびスプリング３０をシンクロナイザハブ１０に結合させる。
以下に、図２および図３を参照しながら、本発明のシンクロナイザ組立用ジグについて詳しく説明する。
図２は、図１のＥ部分を示す拡大図である。図２に示すように、本発明のシンクロナイザ組立用のジグ５０は、一対の内側部５２および一対の外側部５４を有する。内側部５２と外側部５４は一体に形成されてもよい。
内側部５２は、溝１５の内周部１７に結合される。また、溝１５内でジグ５０がシンクロナイザハブ１０とシンクロナイザキー２０とに結合された状態であるとき、一対の内側部５２がシンクロナイザキー２０の両側面を保持する。また、一対の内側部５２は、外側両側面間の距離が、溝１５の外周部１９の幅よりも大きく形成されており、ジグ５０がシンクロナイザハブ１０の半径外側方向に離脱するのを防ぐ係止爪の役割をする。
外側部５４は、溝１５の外周部１９の開口部に位置する。図２に示すように、外側部５４は、シンクロナイザキー２０の、スプリング３０と当接する面の反対面を保持する。
図３は、本発明の実施形態に係るシンクロナイザ組立用ジグの斜視図である。
図３に示すように、シンクロナイザ組立用のジグ５０は、キー収容部５６およびギヤ山収容部５８を有する。
キー収容部５６は、ジグ５０がシンクロナイザハブ１０に結合されたときに、スプリング３０と共に溝１５の内側に位置しているシンクロナイザキー２０の位置を規制するためのものである。このため、キー収容部５６は一対の内側部５２の間に位置し、この空間にシンクロナイザキー２０が収容される。
ギヤ山収容部５８は、一対の外側部５４の間に位置する空間であって、この空間にシンクロナイザスリーブ４０のギヤ４２が収容される。一対の外側部５４は、ジグ５０を結合したシンクロナイザハブ１０とシンクロナイザスリーブ４０とを結合するとき、ジグ５０とシンクロナイザスリーブ４０との相互干渉を防いだり最小化する。
また、外側部５４は、溝１５に位置するスプリング３０及びシンクロナイザキー２０と、ジグ５０と、の結合が容易になるように楔形に形成される。これによって、ジグ５０を軸方向に溝１５に挿入することにより、外側部５４がシンクロナイザキーをシンクロナイザハブ１０側に押し、スプリング３０を圧縮する。
図２に示すように、キー収容部５６およびギヤ山収容部５８を有するジグ５０によってシンクロナイザ６０の各構成要素間の相互干渉が最小化され、シンクロナイザ６０の組み立てが容易になる。
以下に、図４および図５を参照しながら、本発明のシンクロナイザ組立方法について詳しく説明する。
図４は、本発明の実施形態に係るシンクロナイザ組立方法を示す断面図であり、図５は、本発明の実施形態に係るシンクロナイザ組立方法のフローチャートである。
図４および図５に示すように、本発明のシンクロナイザ組立方法は、シンクロナイザスリーブ４０がシンクロナイザハブ１０に結合されていない状態で、シンクロナイザキー２０およびスプリング３０をシンクロナイザハブ１０の溝１５に位置させる（Ｓ１００）。図４のＳ１００段階は、シンクロナイザハブ１０にシンクロナイザキー２０およびスプリング３０が位置された状態を示す。
次に、シンクロナイザキー２０およびスプリング３０がシンクロナイザハブ１０の溝１５に位置された状態で、ジグ５０を軸方向に溝１５に挿入することにより、ジグ５０をシンクロナイザハブ１０に結合させる（Ｓ２００）。このとき、シンクロナイザキー２０は、ジグ５０のキー収容部５６に位置される。また、ジグ５０が挿入されることにより、ジグ５０の外側部５４によってシンクロナイザキー２０がクロナイザハブ１０の半径内側方向に押される。ジグ５０の外側部５４がシンクロナイザキー２０の半径外側位置を制限することにより、シンクロナイザハブ１０とシンクロナイザスリーブ４０との結合時に、シンクロナイザキー２０とシンクロナイザスリーブ４０との間の干渉を防ぐことができる。図４のＳ２００段階は、シンクロナイザハブ１０にシンクロナイザキー２０、スプリング３０、およびジグ５０が結合した状態を示す。
その後、シンクロナイザスリーブ４０をシンクロナイザハブ１０に結合する（Ｓ３００）。ここで、シンクロナイザキー２０はジグ５０の外側部５４によって半径外側位置が制限されているため、シンクロナイザスリーブ４０とシンクロナイザキー２０の間の干渉が発生しなくなる。また、シンクロナイザスリーブ４０の内周面に形成されたギヤ４２がギヤ山収容部５８に収容され、シンクロナイザスリーブ４０とシンクロナイザキー２０の間の干渉が防がれる。図４のＳ３００段階は、ジグ５０が結合したシンクロナイザハブ１０にシンクロナイザスリーブ４０が結合した状態を示す。
シンクロナイザスリーブ４０がシンクロナイザハブ１０に装着された後に、ジグ５０を除去し（Ｓ４００）、組立が終了する。図４のＳ４００段階は、シンクロナイザハブ１０とシンクロナイザスリーブ４０が組み立てられた状態でジグ５０が除去された状態を示す。
上述したように、本発明の実施形態に係るシンクロナイザ組立方法は、シンクロナイザスリーブ４０を結合する前に、シンクロナイザキー２０およびスプリング３０をジグ５０を利用してシンクロナイザハブ１０に結合させることにより、シンクロナイザスリーブ４０の組み立てを容易にする。
従って、本発明の実施形態に係るシンクロナイザ組立方法は、シンクロナイザの組立時間を短縮させることができ、生産効率を増大させることができる。
以上、本発明に関する好ましい実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の属する技術範囲を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。
１０ シンクロナイザハブ
１５ 溝
１７ 内周部
１９ 外周部
２０ シンクロナイザキー
３０ スプリング
４０ シンクロナイザスリーブ
４２ ギヤ
５０ ジグ
５２ 内側部
５４ 外側部
５６ キー収容部
５８ ギヤ山収容部
６０ シンクロナイザ

Claims (8)

  1. 変速機の主軸にスプライン結合されるシンクロナイザハブと、前記シンクロナイザハブの外周に放射状に形成される１つ以上の溝と、前記溝に配置されるシンクロナイザキーと、前記シンクロナイザハブの外周面を囲み、軸方向移動が可能なように前記シンクロナイザハブに結合されるシンクロナイザスリーブと、前記シンクロナイザハブおよび前記シンクロナイザキーの間に配置されるスプリングと、を有するシンクロナイザを、ジグを用いて組み立てる方法であって、
    前記溝に前記シンクロナイザキーおよび前記スプリングを位置させる段階と、
    前記溝に前記ジグを軸方向に挿入することによって前記ジグを前記シンクロナイザハブに結合する段階と、
    前記シンクロナイザハブに前記シンクロナイザスリーブを結合する段階と、
    前記シンクロナイザハブから前記ジグを除去する段階と、を備え、
    前記ジグは、
    前記溝の内周部に結合する一対の内側部と、
    前記一対の内側部と一体に形成され、前記溝の外周部の間の開口部に位置する一対の外側部と、
    前記一対の内側部の間に位置し、前記シンクロナイザキーが収容されるキー収容部と、
    前記一対の外側部の間に位置し、前記シンクロナイザスリーブの内周面に形成されたギヤを収容するギヤ山収容部と、を有することを特徴とするシンクロナイザ組立方法。
  2. 前記ジグは、前記シンクロナイザキーの半径外側位置を制限することにより、前記シンクロナイザキーと前記シンクロナイザスリーブとの間に干渉が発生しないようにすることを特徴とする請求項１に記載のシンクロナイザ組立方法。
  3. 変速機の主軸にスプライン結合されるシンクロナイザハブと、前記シンクロナイザハブの外周に放射状に形成される１つ以上の溝と、前記溝に配置されるシンクロナイザキーと、前記シンクロナイザハブの外周面を囲み、軸方向移動が可能なように前記シンクロナイザハブに結合されるシンクロナイザスリーブと、前記シンクロナイザハブおよび前記シンクロナイザキーの間に配置されるスプリングと、を有するシンクロナイザを組み立てるためのジグであって、
    前記ジグは、前記シンクロナイザスリーブが前記シンクロナイザハブに結合される前に、前記シンクロナイザキーと前記スプリングとを前記シンクロナイザハブに位置させ、前記溝の内周部に結合する一対の内側部と、前記一対の内側部と一体に形成され、前記溝の外周部の間の開口に位置する一対の外側部と、を有することを特徴とするシンクロナイザ組立用ジグ。
  4. 前記ジグは、前記溝に軸方向に挿入されることにより、前記シンクロナイザキーと前記スプリングを前記シンクロナイザハブに位置させることを特徴とする請求項３に記載のシンクロナイザ組立用ジグ。
  5. 前記ジグが、前記シンクロナイザハブに結合されたとき、
    前記一対の内側部は前記シンクロナイザキーの両側面を保持し、前記一対の外側部は前記シンクロナイザキーの前記スプリングと当接する面の反対面を保持することを特徴とする請求項３に記載のシンクロナイザ組立用ジグ。
  6. 前記溝の外周部は、幅が内周部の幅よりも狭く形成され、前記一対の内側部の外側両側面間の距離は、前記溝の外周部の幅よりも大きく形成されることを特徴とする請求項３に記載のシンクロナイザ組立用ジグ。
  7. 前記ジグは、
    前記一対の内側部の間に位置し、前記シンクロナイザキーが収容されるキー収容部と、
    前記一対の外側部の間に位置し、前記シンクロナイザスリーブの内周面に形成されたギヤを収容するギヤ山収容部と、
    を更に有することを特徴とする請求項３に記載のシンクロナイザ組立用ジグ。
  8. 前記一対の外側部それぞれは楔形状に形成され、前記ジグが前記溝に軸方向に挿入されることにより、前記一対の外側部が前記シンクロナイザキーを前記シンクロナイザハブ側に押しつけるようになっていることを特徴とする請求項３に記載のシンクロナイザ組立用ジグ。
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