JPH0213777Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は車輛用歯車変速機に関するものであ
る。

一般には自動車用歯車変速機のリバース機構に
同期装置を用いることはまれである。用いられて
も前進を後進に切換える特別な装置を設けて前進
用のシンクロメツシユメカニズムを兼用したもの
である。このものでは前進走行中に誤まつてリバ
ースにシフト操作されると、場合によつてはリバ
ースへの変速が達成されてしまい極めて危険であ
る。従つて後進に適したこの種のリバース同期装
置は皆無に等しいといえる。

更に又、最近特に、低温時シフトフイーリング
向上対策として低温低粘度特性を有するギヤオイ
ルが開発され、歯車変速機内の引摺りトルクが低
減された。この結果リバースシフト操作時に、即
ち、車両停止後のクラツチを切つた時からリバー
スへシフト操作するまでの間にリバースギヤが停
止状態にならないためにギヤ鳴りが生じる。

本考案はかかる従来の問題点に鑑み、常時噛み
合い方式を有する歯車変速機のリバース機構に摩
擦機構を設けることにより、リバースへシフト操
作する時にのみリバースギヤに摩擦抵抗を与えて
ギヤの相対回転を停止させることを特徴とし、リ
バースシフト時のギヤ鳴りを防止した車輛用歯車
変速機を提供することを目的とする。

一般にはリバースシフト時にブレーキをかける
ので、同期装置が要らないように思われがちであ
るが、特に近年はエンジンの高容量化に拍車がか
かり、クラツチを含むインプツト系の回転部品の
慣性が増加されると共にシフトフイーリングのた
めにギヤオイルの低粘度化が進められてきた結
果、短時間にインプツト系の回転部品の回転速度
を低下することが困難になり、完全に回転部材を
停止してからでは時間がかかり過ぎる。また、止
まらない内にリバースシフトすると、ギヤ鳴りを
生じ、市場での良い評価を得ることができない。
そのために短時間にインプツト系の回転部品の回
転速度を低下する必要があり、強制的にインプツ
ト系の回転部品の回転を低下しなければならな
い。その一つの方法としてリバース用同期装置が
必要になり、このリバース用同期装置はインプツ
ト系の回転部品の回転速度が完全に停止していな
くてもリバースシフトできるようにしたリバース
用同期装置が重要である。

以下に本考案の構成を図面の実施例に従つて説
明する。

本実施例はボルグワーナー式の同期装置と同様
なシンクロナイザリング１とコーン付きスプライ
ンピース２を、ハブスリーブ３と常時噛合式のリ
バースギヤ４との間に設けている。

ハブスリーブ３がリバース方向に摺動する時、
先ずシンクロメツシユキー５でシンクロナイザー
リング１を押付けて位相差を与える。次にハブス
リーブ３のスプラインがシンクロナイザーリング
１のチヤンフア部に当たりハブスリーブ３の動き
をボークすると同時にスプラインピース２のコー
ン部に押付けてリバースギヤ４に引摺りを与え
る。

ここで特に注意を要することは前進走行中に誤
まつてリバースにシフト操作されてもリバースへ
の変速が達成できないようにすると共に、シフト
フイーリングを考慮して最小必要限の引摺りを与
えるために前進側の同期装置と比べて以下の１つ
もしくはそれ以上の点につき形状変更している。

(1) スプラインピース２とシンクロナイザリング
１との摩擦コーン面のテーパー角度を大きくす
る。

(2) シンクロナイザリング１のトツプランド幅Ｌ
を大きくする。

(3) シンクロナイザリング１およびハブスリーブ
３のスプラインのチヤンフア角Ａを小さくす
る。

(4) シンクロナイザリング１およびスプラインピ
ース２との摩擦コーン面の径を小さくする。

その一例として、スプラインピース２とシンク
ロナイザーリング１との摩擦コーン面のテーパー
角度は10゜〜15゜（前進側は7゜）、シンクロナイザー
リング１のトツプランド幅Ｌは0.15〜0.20mm（前
進側は0.08〜0.1mm）、チヤンフア角Ａは90゜前後
（前進側は115゜）とした。このうち、チヤンフア
角とコーン角についての変更が最もボーク比に影
響を与えることがわかつた。

ここでボーク比とは、スリーブがシンクロナイ
ザリングを押付け同期作用をする際、被同期側の
ギヤが同期側のスリーブと相対回転が無くなるま
でその同期点で軸方向にストロークしない様に止
めて置く（ボークしておく）為に必要な設計諸元
であり、ギヤコーン上で発生するトルクT_Cとチ
ヤンフア上で発生する回転方向のトルクT_Iの比
で表わされ、ワーナータイプのシンクロ機構で
は、下式で表わされる。

T_C／T_I＝μ₃r₃（μ₁tanα）／r₁sinθ（１−μ₁tanα
） μ₁：チヤンフアでの摩擦係数 μ₃：ギヤコーンでの摩擦係数 α：チヤンフア角の1/2 θ：コーン角 r₁：チヤンフアピツチ円径の1/2 r₃：ギヤコーン有効半径 従来はこのボーク比を大きくとることが設計上
不可決であつた。大きくしないとシンクロ機構が
ギヤ鳴りがして成りたたないからである。

本実施例のリバースシンクロについては、従来
の設計思想を180゜転換し、ボーク比を前進側に対
して80％〜85％と小さくして各諸元｛α，θ，μ₃
（トツプランド幅）等｝を実験により決定したも
のであり、リバースシフト性能を向上すると共
に、安全の確保を図つている。

なお、ボーク比を決定する要素の中に、ギヤコ
ーン部の摩擦係数μ₃があり、この摩擦係数μ₃はギ
ヤコーン上でのトルクT_Cを発生し、ボーク比に
大きく影響する。また、この摩擦係数μ₃は、ギヤ
コーン部の摩擦面での作用とシンクロナイザリン
グ１のトツプランド幅の摩擦面での作用が関係
し、このシンクロナイザリング１のトツプランド
幅と摩擦係数μ₃との関係が実験により確認されて
おり、トツプランド幅が大きいとトツプランドの
摩擦面が広くなるためにそこに形成されている油
膜に加わる応力が小さくなり油膜が切れにくくな
るためにその摩擦係数が小さくなる。従つて、摩
擦係数μ₃が小さくなるためにギヤコーン上で発生
するトルクT_Cがチヤンフア上で発生する回転方
向のトルクT₁より小さくなり、トツプランド幅
を大きくすることによりボーク比を小さくするこ
とができる。

このようにリバースボーク比を小さくすること
ができるのは、リバースシフト時が車両停止時で
あり、摩擦係数が動摩擦係数でなく静摩擦係数で
あるからである。この静摩擦係数は一般に動摩擦
係数より大きいので大きなボーク比が得られる。
ところが前進時には動摩擦係数となり、ボーク比
は小さくなるためにリバースへのミスシフトは防
止される。

上記リバース同期装置はボーク比を前進ギヤ側
のものよりも小さく設定していることを特徴とす
る。両者を比較すると本実施例のものは、摩擦コ
ーン面の角度は大、シンクロナイザーリングのト
ツプランド幅は大、そしてチヤンフア角度Ａは小
である。

尚、本実施例のリバース同期装置は上記の説明
以外のものは前進用のものと原理を同じくする
が、切換時は通常アウトプツトシヤフが停止して
おり、間違つて前進中に切換えてもボーク比を小
さく設定しているので不都合が生じない。

以上の如く本考案の構成によれは、リバース用
同期装置がすべての前進用同期装置のものより、
摩擦コーン面の角度大、摩擦コーン面の径小、シ
ンクロナイザーリングのトツプランド幅大、シン
クロナイザリングおよびハブスリーブのスプライ
ンのチヤンフア角度小の手段の少くとも１つの手
段が採られて、ボーク比がより小さく設定されて
いるので、前進走行中におけるリバースへの変速
を阻止できると共にリバースシフトフイーリング
を悪化することなく、リバースシフト時のギヤ鳴
りを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すもので、第１図
は車両用歯車変速機要部断面図、第２図はシンク
ロナイザリングのトツプランド幅を示す要部拡大
断面図、第３図はシンクロナイザリングのチヤン
フア角度を示す要部平面図である。 １……シンクロナイザリング、２……スプライ
ンピース、３……ハブスリーブ、４……リバース
ギヤ、Ａ……チヤンフア角度、Ｌ……トツプラン
ド幅、Ｓ……摩擦コーン面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シンクロナイザリングとコーン付きスプライン
   ピースとをハブスリーブと変速ギヤとの間に設け
   ると共にスプラインピースとシンクロナイザーリ
   ングとの間に両者の摩擦コーン面を形成してなる
   同期装置が、前進用同期装置およびリバース用同
   期装置として設置されている車両用歯車変速機に
   おいて、リバース用同期装置がすべての前進用同
   期装置のものより、摩擦コーン面の角度大、摩擦
   コーン面の径小、シンクロナイザーリングのトツ
   プランド幅大、シンクロナイザリングおよびハブ
   スリーブのスプラインのチヤンフア角度小の手段
   の少くとも１つの手段が採られて、ボーク比がよ
   り小さく設定されていることを特徴とする車両用
   歯車変速機。