JP6157863B2

JP6157863B2 - 同期噛合装置

Info

Publication number: JP6157863B2
Application number: JP2013016221A
Authority: JP
Inventors: 信貴村田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2013-01-30
Filing date: 2013-01-30
Publication date: 2017-07-05
Anticipated expiration: 2033-01-30
Also published as: JP2014148985A

Description

本発明は、変速機等に用いられる同期噛合装置に関する。

従来、外周にドグ歯を有して回転軸に相対回転可能に軸支された変速ギヤと、回転軸に固定されたシンクロハブと、シンクロハブの外周に軸方向に摺動自在にスプライン結合されたシンクロスリーブと、変速ギヤと相対回転不能に連結されるシンクロコーンと、シンクロスリーブの内周面に形成されたスプライン歯に噛合自在なドグ歯を外周面に有すると共に、シンクロコーンと摩擦係合可能でありシンクロハブと変速ギヤとの間に配置されたブロッキングリングとを備えた変速機の同期噛合装置（シンクロメッシュ機構）が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１のものでは、ブロッキングリングの外周面に凸部を形成し、シンクロハブの内周面に凸部に対応させて凹部を形成し、この凸部と凹部とでシンクロハブとブロッキングリングとの相対回転を所定範囲に規制する係合機構を構成している。

また、凸部と凹部との間に位置させて、キースプリングの対応する部分を矩形状に屈曲させた緩衝部が設けられている。

特許第４７２９４５１号公報

従来の同期噛合装置では、矩形状に屈曲した緩衝部による衝突音の抑制性能が比較的低いという問題がある。

本発明は、従来よりも衝突音の抑制性能を向上させた同期噛合装置を提供することを目的とする。

［１］上記目的を達成するため、本発明は、外周にドグ歯を有して回転軸に相対回転自在に軸支される変速ギヤと、前記回転軸に固定されるシンクロハブと、該シンクロハブの外周に軸方向に摺動自在にスプライン結合されたシンクロスリーブと、前記シンクロハブと前記変速ギヤとの間に配置されると共に、前記変速ギヤと相対回転不能に設けられたシンクロコーンと、前記シンクロスリーブの内周面に形成されたスプライン歯に噛合自在なドグ歯を外周面に有すると共に、前記シンクロコーンと摩擦係合可能であり前記シンクロハブと前記変速ギヤとの間に配置されたブロッキングリングとを備え、前記シンクロハブと前記ブロッキングリングとには、所定範囲だけ回転可能に係合されるように構成された凹部と凸部とが設けられた変速機の同期噛合装置において、前記凹部と前記凸部との間には、前記凹部と前記凸部とのうち何れか一方から他方に向かって延びる板バネ部が設けられ、前記板バネ部の先端は自由に揺動可能な自由端であり、前記板バネ部は、前記凸部の軸方向面から軸方向であって、且つ前記凸部の周方向側面よりも周方向外方へ延びるように設けられ、前記凹部には、前記板バネ部が設けられた前記凸部の軸方向面と対向する部分に位置させて、周方向両端から中央部に向かって次第に前記凸部の軸方向面から離隔するように傾斜する傾斜面が設けられ、前記板バネ部は、前記凸部が前記凹部の周方向中央の位置から何れか一方に回転しようとするとき、前記傾斜面に接触することを特徴とする。

本発明によれば、従来のように、キースプリングの対応部分を矩形状に屈曲させることにより緩衝部を形成していない。そして、板バネ部の先端は、自由に揺動可能な自由端である。これにより、本発明の同期噛合装置は、板バネ部の緩衝性能を高めることができ、従来よりも凸部と凹部との衝突音の抑制性能を向上させることができる。

また、本発明においては、板バネ部を、凸部の軸方向面から軸方向であって、且つ凸部の周方向側面よりも周方向外方へ延びるように設け、凹部に、板バネ部が設けられた凸部の軸方向面と対向する部分に位置させて、周方向両端から中央部に向かって次第に凸部の軸方向面から離隔するように傾斜する傾斜面を設け、板バネ部は、凸部が凹部の周方向中央の位置から何れか一方に回転しようとするとき、傾斜面に接触するようにしている。

かかる構成によれば、凸部が凹部の側壁に近づくほど、傾斜面から板バネ部に作用する凸部の軸方向面の側への力が強くなる。従って、凸部が凹部の側壁に近づくほどブロッキングリングとシンクロコーンとの間の摩擦力が増加する。これにより、凸部は凹部の側壁に比較的ゆっくりと衝突することとなり、更なる衝突音の抑制性能を向上させることができる。

また、本発明によれば、傾斜面から板バネ部に作用する凸部の軸方向面の側への力によって、ブロッキングリングの軸方向へのガタツキが防止され、このガタツキに伴う衝突音の発生も防止できる。

［２］また、本発明においては、板バネ部の先端に、凸部の軸方向面から軸方向に離隔するに従って次第に凸部の周方向側面の周方向内方へ向かうように屈曲する屈曲部を設けることができる。

かかる構成によれば、屈曲部が傾斜面に接触するため、板バネ部の先端が傾斜面に引っ掛かり難くすることができる。

本発明の第１実施形態の同期噛合装置を分解して模式的に示す斜視図。第１実施形態の同期噛合装置を示す断面図。第１実施形態の凹部と凸部とが衝突するときの板バネ部の作動状態を示す説明図。本発明の第２実施形態の同期噛合装置を分解して模式的に示す斜視図。

[第１実施形態]
図１から図３を参照して、第１実施形態の変速機の同期噛合装置を説明する。同期噛合装置１０は、外周にドグ歯１２を有して回転軸Ｘ（メインシャフト、カウンターシャフト等）に軸受（図示省略）を介して相対回転可能に支持された変速ギヤ１４と、回転軸Ｘにスプライン結合されたシンクロハブ１６と、シンクロハブ１６に軸方向へ移動可能にスプライン結合されたシンクロスリーブ１８と、シンクロスリーブ１８の内周に形成されたスプライン歯２０に噛合可能なドグ歯２２を外周に有すると共に、変速ギヤ１４と一体に回転するシンクロコーン１５と摩擦係合可能にしてシンクロハブ１６と変速ギヤ１４との間に配置されたブロッキングリング２４と、ブロッキングリング２４とシンクロスリーブ１８との間に配置されたシンクロスプリング２６とを備えている。

変速ギヤ１４は、軸受３１（図２参照）と回転軸Ｘを挿通するための貫通孔を有する。変速ギヤ１４の軸方向左側には、先細り円筒形状のシンクロコーン１５が突設されている。シンクロコーン１５の外周面の変速ギヤ１４の側にはドグ歯１２が形成されている。また、シンクロコーン１５は、ブロッキングリング２４の内周面と摩擦係合する。

シンクロハブ１６の外周部１６ａは軸方向に延びるように張り出されて形成されている。この外周部１６ａは、連結体３４を介して回転軸Ｘに固定されている。また、シンクロハブ１６の外周には、スプライン歯３６が形成されている。また、外周部１６ａの図面右側端部には、凹部３７が周方向に等間隔で複数（本実施形態では、３つ）形成されている。

シンクロスリーブ１８は、円筒状に形成されている。シンクロスリーブ１８の外周には図示省略したフォークと係合可能な係合部３８が設けられている。

ブロッキングリング２４は、円筒状に形成される。ブロッキングリング２４の外周面の図面の左側の端部には、シンクロハブ１６の凹部３７と所定範囲内で相対回転可能に嵌合（係合）する凸部４４が形成されている。ブロッキングリング２４の内周面は、変速ギヤ１４と一体に回転するシンクロコーン１５の外周面と摩擦係合することができる。

本実施形態においては、所定範囲をドグ歯２２の半ピッチ（ドグ歯２２の中心から隣接するドグ歯２２の中心までの距離の半分）に設定している。これにより、ブロッキングリング２４は、ドグ歯２２の半ピッチだけシンクロハブ１６に対して相対回転することができる。

シンクロスプリング２６は、環状に形成されている。シンクロスプリング２６は、シンクロスリーブ１８の軸方向への移動に伴い、ブロッキングリング２４をシンクロコーン１５に押し付ける。

ブロッキングリング２４の３つの凸部４４のシンクロハブ１６の側の軸方向面には、対応するシンクロハブ１６の凹部３７に向かって延びる板バネ部５０が夫々設けられている。各板バネ部５０は、バネ弾性を備える弾性体であり、凸部４４の周方向両端から凸部４４の周方向外方へ向かって傾斜するように延びる板バネ本体５２と、板バネ本体５２の先端から凸部軸方向面から軸方向に離隔するに従って次第に凸部４４の周方向側面の周方向内方へ向かうように屈曲する屈曲部５４とで構成される。板バネ部５０の先端、即ち第１実施形態では屈曲部５４の先端は自由に揺動可能な自由端で構成されている。これにより、凸部４４に設けられた板バネ部５０は、クワガタムシの顎のような形状となっている。

各板バネ部５０は、ブロッキングリング２４のシンクロハブ１６の側の端面に配置された薄板状のリング５６によって連結されている。リング５６には、凸部４４に対応させて径方向外方へ延びる突片部５８が設けられている。この突片部５８の周方向両端に板バネ部５０が設けられている。このように、突片部５８を介して、板バネ部５０をリング５６で連結することにより、各板バネ部５０を夫々凸部４４に取り付ける手間が省け、同期噛合装置１０の製造が容易になると共に、各板バネ部５０の凸部４４に対する位置決めが容易となる。

また、板バネ部５０、リング５６、突片部５８を、一枚の金属板を打ち抜いて、折り曲げることにより製造することができ、板バネ部５０の生産が容易となる。

図３に示すように、凹部３７には、板バネ部５０が設けられた凸部４４の軸方向面と対向する部分に位置させて、周方向両端から中央部に向かって次第に凸部４４の軸方向面から離隔するようにＶ字状に傾斜する傾斜面３７ａが設けられている。

次に、変速機の同期噛合装置１０の作動を説明する。シンクロスリーブ１８がシンクロハブ１６の中央に位置している状態をニュートラル状態と定義する。

まず、同期噛合装置１０は、ニュートラル状態からシンクロスリーブ１８が変速ギヤ１４側に移動し始めると、シンクロスリーブ１８のスプライン歯２０がシンクロスプリング２６を押圧して、シンクロコーン１５とブロッキングリング２４との間で摩擦が生じる。そして、シンクロスリーブ１８のスプライン歯２０が、ブロッキングリング２４のドグ歯２２に接触する。

そして、ブロッキングリング２４とシンクロコーン１５との回転が同期すると、シンクロスリーブ１８の変速ギヤ１４側へ移動しようとする力によって、シンクロスリーブ１８のスプライン歯２０がブロッキングリング２４の隣接するドグ歯２２同士の間に入り込むように、ブロッキングリング２４がシンクロスリーブ１８に対して回転する。そして、シンクロスリーブ１８のスプライン歯２０が、ブロッキングリング２４のドグ歯２２の間を掻き分けるようにして、変速ギヤ１４の側へ移動する。

そして、ドグ歯２２の間を掻き分けたシンクロスリーブ１８のスプライン歯２０が、変速ギヤ１４のドグ歯１２と接触する。そして、シンクロスリーブ１８のスプライン歯２０は、変速ギヤ１４のドグ歯１２も掻き分けるようにして、変速ギヤ１４のドグ歯１２と噛合する。

第１実施形態の同期噛合装置１０によれば、従来のように、キースプリングの対応部分を矩形状に屈曲させることにより緩衝部を形成していない。そして、板バネ部５０の先端は、自由に揺動可能な自由端である。これにより、第１実施形態の同期噛合装置１０では、板バネ部５０が従来よりも揺動し易くなり、板バネ部５０の緩衝性能を高めることができて、従来よりも凸部４４と凹部３７との衝突音の抑制性能を向上させることができる。

また、図３（ｃ）に示すように、凹部３７にＶ字状の傾斜面３７ａが形成されているため、凸部４４が凹部３７の側壁に近づくほど、傾斜面から板バネ部５０に作用する凸部４４の軸方向面の側への力が強くなる。従って、凸部４４が凹部３７の側壁に近づくほどブロッキングリング２４とシンクロコーン１５との間の摩擦力が増加する。従って、凸部４４は凹部３７の側壁に比較的ゆっくりと衝突することとなり、更なる衝突音の抑制性能を向上させることができる。

ここで、板バネ本体５２は、凸部４４の周方向外方に延びるように設けられている。従って、凹部３７のＶ字状の傾斜面とは、比較的直角に近い状態となる。このため、もし仮に、板バネ本体５２の先端が凹部３７のＶ字状の傾斜面３７ａと接触することとなると、凸部４４の凹部３７の側壁に衝突しようとする工程が阻害される虞がある。

第１実施形態の同期噛合装置１０においては、凸部４４が、凹部３７の周方向中央の位置から何れか一方に回転しようとするときには、板バネ部５０の屈曲部５４が凹部３７のＶ字状の傾斜面に接触する。屈曲部５４は、板バネ本体５２よりも凹部３７のＶ字状の傾斜面に引っ掛かり難い角度で傾斜している。このため、第１実施形態の同期噛合装置１０によれば、図３（ｂ）に示すように、板バネ本体５２の先端が凹部３７のＶ字状の傾斜面への引っ掛かりを防止することができる。

また、屈曲部５４の屈曲角度や、板バネ部５０の弾性力によって違いはあるものの、屈曲部５４を設けることにより、屈曲部５４が凹部３７のＶ字状の傾斜面に接触するときに、屈曲部５４が更に折れ曲がって凹部３７のＶ字状の傾斜面と平行な状態に近づく（図３（ｂ）参照）。このとき、凹部３７のＶ字状の傾斜面と屈曲部５４との接触面積が増加して摩擦力が増加する。このため、第１実施形態の同期噛合装置１０によれば、凸部４４が更にゆっくりと凹部３７に衝突することとなり、衝突音を更に抑制できる。

なお、第１実施形態の同期噛合装置１０においては、凹部３７をシンクロハブ１６に形成し、凸部４４をブロッキングリング２４に形成したものを説明した。しかしながら、本発明の凹部と凸部はこれに限定されない。例えば、凹部をブロッキングリングに形成し、凸部をシンクロハブに形成したものであっても本発明を適用し、その効果を得ることができる。

[第２実施形態]
尚、第１実施形態のの同期噛合装置１０では、シンクロスリーブ１８がシンクロスプリング２６を介してブロッキングリング２４を押圧し、ブロッキングリング２４とシンクロコーン１５との間の摩擦力を増加させて、シンクロハブ１６と変速ギヤ１４との回転を同期させるものを用いて説明した。しかしながら、本発明の同期噛合装置は、これに限らない。

例えば、図４に第２実施形態として示すように、スプリング８０でシンクロスリーブ１８に押圧されているシンクロキー８６を備えるキー式の同期噛合装置にも、本発明を適用することができる。

１０…同期噛合装置、１２…ドグ歯、１４…変速ギヤ、１５…シンクロコーン、１６…シンクロハブ、１６ａ…外周部、１８…シンクロスリーブ、２０…スプライン歯、２２…ドグ歯、２４…ブロッキングリング、２６…シンクロスプリング、３０…突出部、３１…軸受、３２…突出部、３４…連結体、３６…スプライン歯、３７…凹部、３７ａ…傾斜面、３８…係合部、４４…凸部、５０…板バネ部、５２…板バネ本体、５４…屈曲部、５６…リング、５８…突片部、８０…スプリング、８６…シンクロキー、Ｘ…回転軸。

Claims

外周にドグ歯を有して回転軸に相対回転自在に軸支される変速ギヤと、
前記回転軸に固定されるシンクロハブと、
該シンクロハブの外周に軸方向に摺動自在にスプライン結合されたシンクロスリーブと、
前記シンクロハブと前記変速ギヤとの間に配置されると共に、前記変速ギヤと相対回転不能に設けられたシンクロコーンと、
前記シンクロスリーブの内周面に形成されたスプライン歯に噛合自在なドグ歯を外周面に有すると共に、前記シンクロコーンと摩擦係合可能であり前記シンクロハブと前記変速ギヤとの間に配置されたブロッキングリングとを備え、
前記シンクロハブと前記ブロッキングリングとには、所定範囲だけ回転可能に係合されるように構成された凹部と凸部とが設けられた変速機の同期噛合装置において、
前記凹部と前記凸部との間には、前記凹部と前記凸部とのうち何れか一方から他方に向かって延びる板バネ部が設けられ、
前記板バネ部の先端は自由に揺動可能な自由端であり、
前記板バネ部は、前記凸部の軸方向面から軸方向であって、且つ前記凸部の周方向側面よりも周方向外方へ延びるように設けられ、
前記凹部には、前記板バネ部が設けられた前記凸部の軸方向面と対向する部分に位置させて、周方向両端から中央部に向かって次第に前記凸部の軸方向面から離隔するように傾斜する傾斜面が設けられ、
前記板バネ部は、前記凸部が前記凹部の周方向中央の位置から何れか一方に回転しようとするとき、前記傾斜面に接触することを特徴とする変速機の同期噛合装置。
請求項１に記載の変速機の同期噛合装置であって、
前記板バネ部の先端には、前記凸部の軸方向面から軸方向に離隔するに従って次第に前記凸部の周方向側面の周方向内方へ向かうように屈曲する屈曲部が設けられることを特徴とする変速機の同期噛合装置。