JPH01255723A - 同期噛合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔、卒業上の利用分野〕 本発明は同期噛合装置に関し、より詳しくは、自動車用
手動変速機又は２　ｆ！　−４輪切換機構を備えた・１
輪駆動自動車の駆動力伝達系路切換装置等に用いられる
同期噛合装置に関する。

こ従来の技術〕 手動変速機等において２個の回転体の周速度を′：りし
くさせた後に変速し或は駆動力伝達系路を切換えるため
の同期噛合装置は、一般にキー及びスプうインを有しシ
フトフォークによって軸線方向に移動可能なスリーブと
、／ンクロナイザリングの内周面と摩擦接触するテーパ
コーン及び上記スリーブのスプラインと噛合うようにな
ったスブラ１″ンを有する被同期回転体と、上記スリー
ブと上記被同期回転体との間に介在し、被同期回転体の
テーバコーンに遊嵌合し且つ内側に円すい状の内周面及
び外側にチャンファを備えたスプラインを有する銅、銅
合金又は他の特殊合金製の同期環からなるシンクロナイ
ザリングとから構成されている。

かかる同期噛合装置において、シンクロナイザリングの
内周面と被同期回転体のテーバコーンとの間の摩擦係数
を増大させるためにシンクロナイザリングの全内周面に
ペーパーライニングを施して軟質層を構成し、これによ
って同期効果を高めるようにした同期噛合装置が知られ
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

この知られた同期噛合装置では、シンクロナイザリング
内周面と被同！ｌ１１回転体のテーパコーンとの摩擦係
数が大きいため、シンクロナイザリングと被同期回転体
との同期効果は高められるが、スリーブのスプラインに
形成されたチャンファがシンクロナイザリングのスプラ
インに形成されたチャンファを押し分ける際、シンクロ
ナイザリングの内周面と被同期回転体のテーバコーンと
が全体的に摩擦接触しており、それらの間の摩擦係数が
比較的大きく、従ってスリーブがシンクロナイザリング
を押し分けるために比較的大きな操作力を必要とすると
いう問題点があった。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、
シンクロナイザリングが被同期回転体と同期する際、そ
れらの間の摩擦係数を増大させて、同期効果を高めると
ともに、スリーブのスプラインがシンクロナイザリング
のスプラインを押し分ける際、それらの間の摩擦係数を
減少させて上記押し分けのための操作力を小さくするこ
とによって、円滑且つ効率の良い変速成いは駆動力伝達
系路の切換えを行うことのできる同期噛合装置を提供す
ることを目的とする。

〔課題を解決するだめの手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、２つの回転体の
周速度を等しくさせるための同期噛合装置であって、軸
線方向にスライド可能なスリーブと、被同期回転体に形
成され、前記スリーブに形成されたスプラインと噛合う
ようになったスプラインとテーバコーンとを有する被同
期回転体と、前記スリーブと前記被同期回転体との間に
介在しＨつ前記被同期回転体のテーパコーンに遊嵌合す
るようになっており、前記被同期回転体に形成されたテ
ーパコーンと摩擦接触するようになった内周面と前記ス
リーブと係合し、該スリーブの移動を規制することので
きる前記スリーブに設けられたチャンファと略同形状の
チャンファを備えたスプラインとを有する環状体からな
るシンクロナイザリングとから構成される同期噛合装置
において、前記シンクロナイザリングの内周面が弾性材
料からなる軟質部分と剛性材料からなる硬質部分とから
成り、前記軟質部分を前記硬質部分よりも半径方向内方
にわずかに突出させることを特徴とする同期噛合装置を
提供する。

〔作　用〕

本発明の上記構成により、本間期噛合装置では、シンク
ロナイザリングのスプラインのチャンファとスリーブの
スプラインのチャンファとが当接し、スリーブがシンク
ロナイザリングを押圧することにより、シンクロナイザ
リングの内周面の軟質部分及び硬質部分と被同期回転体
のテーパーコーンとが摩擦接触して高１１１口９　ｉ察
係数による摩擦トルク伝達が行われて同期効果が増大す
る一方、同期が完了してシンクロナイザリングのスリー
ブスプライン阻止力が解除され、スリーブスプラインが
シンクロナイザリングを押し分ける際、シンクロナイザ
リングとスリーブとが円周方向に相対回転するとともに
シンクロナイザリング内周面の硬質部分がテーパーコー
ンから離れて軟質部分のみがテーパーコーンに摩擦接触
することになり、従ってシンクロナイザリング内周面と
テーパーコーンとの間の摩擦係数が減少し、シンクロナ
イザリングとスリーブとの相対回転が容易になり、より
小さな操作力でスリーブのスプラインに形成されたチャ
ンファがシンクロナイザリングのスプラインに形成され
たチャンファを押し分けることができる。

かくして、シンクロナイザリングと被同期回転体との同
期がそれらの間の高い摩擦係数により効果的に行われ、
更にスリーブ側スプラインのシンクロナイザ−リング側
スプラインに対する押し分けが小さな操作力で円滑かつ
迅速に行われる。

〔実施例〕

以下、添付図面に基づき、本発明の実施例について詳細
１＝説明する。

第１図は、本実施例による同期噛合装置を用いた自動車
用手動変速機の部分を示す概略部分断面図である。第２
図は、本実施例によるシンクロナイザリングの全体を示
す正面図であり、第３図は第２図のＡ−Ａ線における断
面図である。

第１図に示すように、同期噛合装置１はアウトプットシ
ャフト３にスプライン嵌合されたクラッチハブ６と、そ
の外周面に前後にスライド可能にスプライン嵌合された
スリーブ４と、該スリーブ４とクラッチハブ６との間に
周方向に複数個配設されたキー５と、上記クラッチハブ
６の両側方においてインプットギヤ即ち被同期回転体２
のスプライン２１及びドリブンギヤ７のスプライン７１
と、インプットギヤ２とドリブンギヤ７のテーパコーン
２３．７３に夫々遊嵌合されたシンクロナイザリング１
０．１０ａとから構成されている。

上記クラッチハブ６をシフトフォーク（図示せず）によ
って軸線方向に、第１図で左方向にスライドさせると、
スリーブ４がシンクロナイザリング１０のスプライン１
５に係合し、次いでキー５を介してシンクロナイザリン
グ１０をインプットギア２のテーパコーン２３に押圧す
ることにより、クラッチハブ６とスプライン２１の回転
がスリーブ４及びシンクロナイザリング１０を介して同
期される。この状態でスリーブ４が更にインプットギア
２のスプライン２１に嵌合することにより、インプット
ギヤ２がスプライン２１とスリーブ４とクラッチハブ６
とを介してアウトプットシャフト３に連結されようにな
っている。

逆に、スリーブ４を軸線方向に、第１図で右方向にスラ
イドさせると、同様にしてドリブンギヤ７のがスプライ
ン７１とスリーブ４とクラツチノ１プロとを介してアウ
トプットシャフト３に連結される。

シンクロナイザリング１０．１０ａは、第２図及び第３
図に示すように金属、例えばブロンズで゛作られた環状
体１２から成り、環状体１２はその外周に櫛状の歯形構
造即ちスプライン１５を有し、シンクロナイザリング１
０．１０ａとテーパコーン２３．７３との摩擦係数を増
大させるために環状体１２の内周面即ちブロンズ面には
、例えば金属繊維又は鉱物繊維で作られたペーパーライ
ニングからなる複数の軟質部分即ち軟質層部分１３が円
周方向に間隔を隔て且つ環状体１２の幅方向に亘って施
されている。一方、軟質層部分１３以外の環状体１２の
内周面即ちブロンズ面には、その摩擦係数を増大させる
ために、環状体の幅方向に亘って、又その内周面が上記
軟質層部分１３の内周面よりも僅かに半径方向外方に形
成されるような厚さでモリブテンが溶射され、このモリ
ブテン溶射部分は硬質層部分１４を構成する。かくして
、シンクロナイザリング１０の内周面には、軟質層部分
１３と硬質層部分１４とが全円周に亘って交互に且つ環
状体の軸線方向の全幅に亘って形成され、更に軟質層部
分１３は硬質層部分１４よりも僅かに半径方向内方に突
出する。

シンクロナイザリングｌＯの内周面のかかる構成によっ
て、軟質層部分１３は、硬質層部分１４よりも先に被同
期回転体２のテーパコーン２３に当１投し、また硬Ｘ”
８部分がテーパコーン２３から離れた後にも該テーパコ
ーン２３に接触し続けること　になる。

次に、本実施例による同期噛合装置１の作動の状態を詳
細に説明する。

第４図は第１図に示す同期噛合装置１のシンクロナイザ
リング１０まわりを拡大して示す部分概略断面図であり
、同期噛合装Ｗ１が中立状態（位ｆｆ１ｌ）にある状態
を実線で示し、インデックス軟調（位置■）を破線で示
す。第５図は第４図と同様な部分概略断面図をボーグ状
態（位置■）を実線で示し、変速完了状態を破線で示す
。また、第６図、第７図及び第８図は夫々、インデック
ス状態、ボーグ状態及び変速完了状態の同期噛合装置ｌ
の部分平面図である。

第４図に示す中立状態から、スリーブ４をシフトフォー
ク（図示せず）によって軸線方向に第４図で左方向にス
ライドさせると、シンクロナイザリング１０のキー溝１
７の端面にスリーブ４のキー５が当接し、キー５がシン
クロナイザリング１０を押圧し、シンクロナイザリング
１０の内周面の軟質層部分１３はインプットギヤ即ち被
同期回転体２のテーパコーン２３と接触する。この状態
ではシンクロナイザリング１０とスリーブ４とは相対回
転可能であり、シンクロナイザリング１０のキー溝１７
の端部とキー５との間の隙間分だけシンクロナイザリン
グＩＯとスリーブ４とが相対的に回転し、スリーブのス
プライン４１に形成されたチャンファ４１ａとシンクロ
ナイザリング１０のスプライン１５に形成されたチャン
ファ１５ａとが対向する位置となり、第６図に示すよう
な所謂インデックス状態になる（位ｆｆ１ｌＩ）。

更に、スリーブ４を左方向に移動させると、スリーブの
スプライン４１とシンクロナイザリング１０のスプライ
ン１５とはそれらの端面、即しチャンファ４１ａと１５
ａとが当接して係合しく位１ＩＩＩ）、第７図に示すよ
うに所謂ボーグ状態になり、スリーブの軸線方向の移動
が規制され、スリーブ４がシンクロナイザリング１０を
押圧して／ンクロナイザリンゾ１０と被同期回転体２の
テーパコーン２３との間に摩擦トルクが発生し、同期が
行われる。

かかるスリーブ４によるシンクロナイザリングＩＯのテ
ーパコーン２３に対する押圧力により、／ンクロナイザ
リング１０の内周面に施された軟質層部分１３は、硬質
層部分１４と実質的に同じ厚さになるまで半径方向に圧
縮され、硬質層部分１４がテーパコーン２３に当接し、
シンクロナイザリング１の軟質層部分１３及び硬質層部
分１４の内周面が協働してテーパコーン２３と摩擦接触
する。この結果、シンクロナイザリング１０と被同期回
転体２との間の摩擦接触面積が増大し、シンクロナイザ
リング１０とテーパコーン２３との間の摩擦係数が増大
し、被同期回転体２からシンクロナイザリング１０に伝
達される摩１察トルクが増大して同期効果が高められる
。かくして、同期噛合装置１の同期作用が迅速且つ効果
的に行われる。

同期が完了して、Ｉ５！１１）ルクが消滅し、シンクロ
ナイザリングｌＯのスプライン１５によるスリーブ４に
対する阻止力は解除される。その結果、スリーブ４のス
プライン４１はスプライン１５を押し分けて更に軸線方
向に移動するが、この際、スリーブ４とシンクロナイザ
リング１０とは円周方向に相対回転するとともに、シン
クロナイザリング１０に対するスリーブ４の押圧力が減
少してシンクロナイザリング１０は軸線方向且つ被同期
回転体２のテーパコーン２３から離れる方向に極めてわ
ずかに移動する。

これによって、シンクロナイザリング１０の硬質層部分
４がテーパコーン２３から離れて、軟質層部分１３のみ
がテーパコーン２３と摩擦９触することになる。硬質層
部分１４がテーパコーン２３から離れることにより、シ
ンクロナイザリング１０とテーパコーン２３との間の摩
擦接触面積が減少し摩擦係数が減少し、シンクロナイザ
リング１０のスリーブ４に対する相対回転が容易になり
、より小さい操作力によるスリーブ４のスプライン１５
に対する押し分けが可能になる。

スリーブ４のスプライン４１はスプライン１５を押し分
けた後、被同期回転体２のスプライン２１と噛合い、か
くして変速操作が完了する（位置■）。

以上のように本実施例によれば、シンクロナイザリング
１０のスプライン１５とスリーブ４のスプライン４１と
が当接し、スリーブ４がシンクロナイザリング１０を押
圧することにより、シンクロナイザリング１０の内周面
の軟質層部分１３及び硬質層部分１４と被同期回転体２
のテーパーコーン２３とが摩擦接触し、これによって、
それらの間の高い摩擦係数による摩擦トルク伝達が行わ
れて同期効果が高められる一方、同期が完了してシンク
ロナイザリング１０のスリーブ４のスプライン４１に対
する阻止力が解除され、スプライン４１がシンクロナイ
ザリング１０のスプライン１５を押し分ける際、シンク
ロナイザリング１０とスリーブ４とが円周方向に相対回
転するとともにシンクロナイザリング内周面の硬質層部
分１４がテーパーコーン２３から離れて軟質層部分１３
のみがテーパーコーン２３に摩擦接触し、従ってシンク
ロナイザリング１０とテーパーコーン２３との間の摩擦
係数が減少し、シンクロナイザリング１０とスリーブ４
との相対回転が容易になり、より小さな操作力でスプラ
イン４１がスプライン１５を押し分けることができる。

かくして、シンクロナイザリング１０と被同期回転体２
との同期が効果的に行われ、更にそれらの噛合いが小さ
な操作力で円滑かつ迅速に行われる。

本発明は以上の実施例に限定されることなく特許請求の
範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であ
り、それらも本発明の範囲内に包含されることはいうま
でもない。

〔効　果〕

本発明の上記構成により、シンクロナイザリングが被同
期回転体と同期する際、それらの間の摩擦係数が増大し
、同期効果が高められるとともに、スリーブのスプライ
ンがシンクロナイザリングのスプラインを押し分ける際
、それらの間のＸ１ｇ係数が減少し、より小さな操作力
によって該スプラインの押し分けが可能となり、円滑且
つ効率の良い変速成いは駆動力伝達系路の切換えを行う
ことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例による同期噛合装置を用いた
自動車用手動変速機の部分を示す概略部分断面図である
。 第２図は、シンクロナイザリングの全体を示す正面図で
ある。 第３図は第２図のＡ−Ａ線における断面図である。 第４図は第１図に示す同期噛合装置のシンクロナイザリ
ング１０まわりを同期噛合装置の中立状態とインデック
ス状態とで示す部分拡大概略断面図である。 第５図は同期噛合装置をボーグ状態と変速完了状態とで
示す第４図と同様な部分拡大概略断面図である。 第６図、第７図及び第８図は夫々、インデックス状態、
ボーグ状態及び変速完了状態の同期噛合装置の部分平面
図である。 １・・・・同期噛合装置 ２・・・・インプットギヤ又は被同期回転体３・・・・
アウトプットシャフト ４・・・・スリーブ ５・・・・キー ６・・・・クラッチハブ ７・・・・ドリブンギヤ １０・・・・シンクロナイザリング １２・・・・環状体 １３・・・・軟質部分又は軟質層部分 １４・・・・硬質部分又は硬質層部分 １５・・・・スプライン １５ａ・・・・チャンファ １７・・・・キー溝 ２１・・・・スプライン ２３・・・・テーパコーン ４１・・・・スプライン ４１ａ・・・・チャンファ 第　１　図 １０ＡシンクＯナイザリング 第　３　図　　　　　　　　第　２　図−Ａ 第４図 第５図 第６図 第７図 第　８　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ２つの回転体の周速度を等しくさせるための同期噛合装
   置であって、 軸線方向にスライド可能なスリーブと、 被同期回転体に形成され、前記スリーブに形成されたス
   プラインと噛合うようになったスプラインとテーパコー
   ンとを有する被同期回転体と、前記スリーブと前記被同
   期回転体との間に介在し且つ前記被同期回転体のテーパ
   コーンに遊嵌合するようになっており、前記被同期回転
   体に形成されたテーパコーンと摩擦接触するようになっ
   た内周面と前記スリーブと係合し、該スリーブに設けら
   れたチャンファと略同形状のチャンファを備えたスプラ
   インとを有する環状体からなるシンクロナイザリングと
   から構成される同期噛合装置において、 前記シンクロナイザリングの内周面が弾性材料からなる
   軟質部分と剛性材料からなる硬質部分とから成り、前記
   軟質部分を前記硬質部分よりも半径方向内方にわずかに
   突出させる、ことを特徴とする同期噛合装置。