JPH04285326A - 同期装置用プリ・エナジャイザー - Google Patents
同期装置用プリ・エナジャイザーInfo
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- JPH04285326A JPH04285326A JP3356333A JP35633391A JPH04285326A JP H04285326 A JPH04285326 A JP H04285326A JP 3356333 A JP3356333 A JP 3356333A JP 35633391 A JP35633391 A JP 35633391A JP H04285326 A JPH04285326 A JP H04285326A
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- Japan
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- energizer
- shift
- flange
- pin
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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
- F16D23/0606—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 the blocking mechanism comprising an axially-extending shouldered pin passing through a hole in a radial wall
-
- 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
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- F16D2023/065—Means to provide additional axial force for self-energising, e.g. by using torque from the friction clutch
-
- 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
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- F16D2023/0656—Details of the tooth structure; Arrangements of teeth
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/19—Gearing
- Y10T74/19219—Interchangeably locked
- Y10T74/19284—Meshing assisters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
- Structure Of Transmissions (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はマルチレシオ変速装置に
用いられる同期メカニズムのためのプリ・エナジャイザ
ー・アセンブリに関するもので、さらには自己増力タイ
プタイプの同期メカニズムのためのプリ・エナジャイザ
ー・アセンブリにも関連している。
用いられる同期メカニズムのためのプリ・エナジャイザ
ー・アセンブリに関するもので、さらには自己増力タイ
プタイプの同期メカニズムのためのプリ・エナジャイザ
ー・アセンブリにも関連している。
【0002】
【従来の技術・発明が解決しようとする課題】本発明は
、本出願人によって1990年12月24日付で提出さ
れた米国特許出願番号632,880 号、632,8
81 号、632,883 号、632,884 号、
633,703 号、633,738 号、633,7
39 号、633,743 号および633,744
号に関連したものである。
、本出願人によって1990年12月24日付で提出さ
れた米国特許出願番号632,880 号、632,8
81 号、632,883 号、632,884 号、
633,703 号、633,738 号、633,7
39 号、633,743 号および633,744
号に関連したものである。
【0003】マルチレシオ変速装置に用いられるピンタ
イプの同期システムはすでによく知られている。この種
のメカニズムは、ギヤをシャフトに同期させるとともに
連動させるための噛み合い部材および摩擦部材のうちの
少なくとも1個に固定され、シャフトのフランジから放
射状に広がった開口部を貫通する複数のピン、フランジ
の噛み合う初期動作に応じて摩擦部材を噛み合わせるた
めのプリ・エナジャイザー・アセンブリ、噛み合い部材
が同期から外れるのを防ぐためにフランジ開口部の周辺
部とピンのショルダーによって形成されるブロッカーを
備えている。
イプの同期システムはすでによく知られている。この種
のメカニズムは、ギヤをシャフトに同期させるとともに
連動させるための噛み合い部材および摩擦部材のうちの
少なくとも1個に固定され、シャフトのフランジから放
射状に広がった開口部を貫通する複数のピン、フランジ
の噛み合う初期動作に応じて摩擦部材を噛み合わせるた
めのプリ・エナジャイザー・アセンブリ、噛み合い部材
が同期から外れるのを防ぐためにフランジ開口部の周辺
部とピンのショルダーによって形成されるブロッカーを
備えている。
【0004】このような同期メカニズムのためのプリ・
エナジャイザー・アセンブリは、製品許容誤差の幅をき
わめて小さくする必要があるためにコストがかかり、か
つ/または、かさが大きく、しかも/または、摩耗のた
めの誤動作が起きることが多かった。
エナジャイザー・アセンブリは、製品許容誤差の幅をき
わめて小さくする必要があるためにコストがかかり、か
つ/または、かさが大きく、しかも/または、摩耗のた
めの誤動作が起きることが多かった。
【0005】また、マルチレシオ変速装置の技術におい
ては、同期システムは、すべてまたはいくつかの変速ギ
ヤ比のシフトに要する時間を短縮するために利用できる
ことがよく知られている。
ては、同期システムは、すべてまたはいくつかの変速ギ
ヤ比のシフトに要する時間を短縮するために利用できる
ことがよく知られている。
【0006】さらに、自己増力タイプの同期メカニズム
を用いることで、運転者に要求されるシフトに対する労
力いいかえればシフトレバーに加える力を軽減できるこ
ともよく知られていることである。
を用いることで、運転者に要求されるシフトに対する労
力いいかえればシフトレバーに加える力を軽減できるこ
ともよく知られていることである。
【0007】運転者がシフトに要する労力は、通常車両
の大きさと重量とに伴って増大するため、とくに重量ト
ラックの場合、自己増力タイプの同期メカニズムは重要
なものとなる。
の大きさと重量とに伴って増大するため、とくに重量ト
ラックの場合、自己増力タイプの同期メカニズムは重要
なものとなる。
【0008】先行技術に見られるこのようなメカニズム
の例としては、米国特許2,410,511号、2,8
96,760 号、3,548,983 号、4,41
3,715 号、4,836,348 号および4,8
69,353 号などがある。
の例としては、米国特許2,410,511号、2,8
96,760 号、3,548,983 号、4,41
3,715 号、4,836,348 号および4,8
69,353 号などがある。
【0009】上記特許に見られる同期メカニズムは、ギ
ヤをシャフトに同期させ、連動させるための摩擦部材お
よび噛み合い部材、シフト力によって噛み合い部材のう
ちのひとつが噛み合う初期動作に応じ、摩擦部材を噛み
合わせるためのプリ・エナジャイザーの作動に対応して
噛み合うブロッカーを備えている。
ヤをシャフトに同期させ、連動させるための摩擦部材お
よび噛み合い部材、シフト力によって噛み合い部材のう
ちのひとつが噛み合う初期動作に応じ、摩擦部材を噛み
合わせるためのプリ・エナジャイザーの作動に対応して
噛み合うブロッカーを備えている。
【0010】このブロッカーは、噛み合い部材が同期か
ら外れるのを防ぎ、かつ、シフト力を摩擦部材に伝達し
てその同期トルクを増大させるためにも用いられる。さ
らに、上記同期メカニズムには、トルクに反応してシフ
ト力の方向に沿ってさらに力を与えるための自己増力傾
斜路が備わっており、摩擦部材の同期トルクをいっそう
増加させるようになっている。
ら外れるのを防ぎ、かつ、シフト力を摩擦部材に伝達し
てその同期トルクを増大させるためにも用いられる。さ
らに、上記同期メカニズムには、トルクに反応してシフ
ト力の方向に沿ってさらに力を与えるための自己増力傾
斜路が備わっており、摩擦部材の同期トルクをいっそう
増加させるようになっている。
【0011】上記特許の各号に見られる同期メカニズム
の構造は、ピンタイプ構造を持つ同期メカニズムとは、
少なくとも部分的には、実質的に異なっている。このよ
うな構造上の違いのために、ピンタイプの同期メカニズ
ムに上述したような自己増力機能を与えることは困難で
あった。
の構造は、ピンタイプ構造を持つ同期メカニズムとは、
少なくとも部分的には、実質的に異なっている。このよ
うな構造上の違いのために、ピンタイプの同期メカニズ
ムに上述したような自己増力機能を与えることは困難で
あった。
【0012】さらに、上記特許に見られる同期メカニズ
ムは、シフトに要する時間と労力を減らすことはできる
ものの、変速装置全体のシフトに関連した条件(たとえ
ば、一般に低速ギヤの場合高速ギヤに比べてシフトには
いっそう大きな力および/または多くの時間を要するこ
と、ダウンシフトの場合一般にアップシフトに比べてよ
り大きな力が必要になるなど)は考慮されていない。
ムは、シフトに要する時間と労力を減らすことはできる
ものの、変速装置全体のシフトに関連した条件(たとえ
ば、一般に低速ギヤの場合高速ギヤに比べてシフトには
いっそう大きな力および/または多くの時間を要するこ
と、ダウンシフトの場合一般にアップシフトに比べてよ
り大きな力が必要になるなど)は考慮されていない。
【0013】そこで本発明は自己増力手段を備え、上述
した変速装置全体のシフトに関連した条件を考慮したピ
ンタイプの同期装置用プリ・エナジャイザーの提供を目
的としている。
した変速装置全体のシフトに関連した条件を考慮したピ
ンタイプの同期装置用プリ・エナジャイザーの提供を目
的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段・作用】本発明は特徴は、
以下の構成を備えたことである。1個の軸を備えたシャ
フトの周囲に放射状に広がる環状のシフトフランジを備
えている。このフランジが第1噛み合い手段および第1
摩擦手段をそれぞれに動かし、第2噛み合い手段および
第2摩擦手段に噛み合わせる。第1摩擦手段は固定され
たリングを備え、その周縁からは間隔をあけて配置され
た複数のピンが延びてフランジの開口部に入り込んでい
る。それぞれのピンには小径部(40b) があって、
フランジとピンとの間で一定の範囲の相対的な回転が可
能である。また、それぞれのピンにはブロッカーの役目
を果たすショルダーがあり、これがフランジの開口部の
ショルダーとともにブロッカーを構成するようになって
いる。 プリ・エナジャイザー手段は、ニュートラルポジション
からギヤに向かって加えられたシフト力によるフランジ
の初期軸動に応じて摩擦手段と弾力的に連動し、摩擦手
段が噛み合うのに応じてブロッカー手段を噛み合わせる
ことにより初期同期トルクを発生させ、これがピンを通
じてフランジに伝達される。また、ブロッカーショルダ
ーを通じてシフト力が第1摩擦手段に伝達され、摩擦手
段の噛み合い力を増大させる。
以下の構成を備えたことである。1個の軸を備えたシャ
フトの周囲に放射状に広がる環状のシフトフランジを備
えている。このフランジが第1噛み合い手段および第1
摩擦手段をそれぞれに動かし、第2噛み合い手段および
第2摩擦手段に噛み合わせる。第1摩擦手段は固定され
たリングを備え、その周縁からは間隔をあけて配置され
た複数のピンが延びてフランジの開口部に入り込んでい
る。それぞれのピンには小径部(40b) があって、
フランジとピンとの間で一定の範囲の相対的な回転が可
能である。また、それぞれのピンにはブロッカーの役目
を果たすショルダーがあり、これがフランジの開口部の
ショルダーとともにブロッカーを構成するようになって
いる。 プリ・エナジャイザー手段は、ニュートラルポジション
からギヤに向かって加えられたシフト力によるフランジ
の初期軸動に応じて摩擦手段と弾力的に連動し、摩擦手
段が噛み合うのに応じてブロッカー手段を噛み合わせる
ことにより初期同期トルクを発生させ、これがピンを通
じてフランジに伝達される。また、ブロッカーショルダ
ーを通じてシフト力が第1摩擦手段に伝達され、摩擦手
段の噛み合い力を増大させる。
【0015】それぞれの開口部につながる細長いスロッ
トを備えたフランジ。それぞれのスロットには軸方向に
横向きに広がった部分があって、これが軸方向に向かい
合ったフランジの端面を通って延び、スロットの細長い
部分の一方の端は各フランジ開口部の中に延び、他方の
端は反応面となっている。各スロットの内部に配置され
、一方の端は上記反応面に反応して動き、他方の端はプ
ランジャに反応するようになっている弾力手段。ニュー
トラルポジションにおいては、フランジ開口部に配置さ
れたピンの細くなっている部分によってヘッド部分が支
えられるようになっているプランジャ。各プランジャに
は、軸方向に間隔をあけて配置されたスライド可能な側
壁があって、これがフランジの端面を取り囲み、フラン
ジの軸の方向に対してプランジャが動くのを防ぐように
なっている。
トを備えたフランジ。それぞれのスロットには軸方向に
横向きに広がった部分があって、これが軸方向に向かい
合ったフランジの端面を通って延び、スロットの細長い
部分の一方の端は各フランジ開口部の中に延び、他方の
端は反応面となっている。各スロットの内部に配置され
、一方の端は上記反応面に反応して動き、他方の端はプ
ランジャに反応するようになっている弾力手段。ニュー
トラルポジションにおいては、フランジ開口部に配置さ
れたピンの細くなっている部分によってヘッド部分が支
えられるようになっているプランジャ。各プランジャに
は、軸方向に間隔をあけて配置されたスライド可能な側
壁があって、これがフランジの端面を取り囲み、フラン
ジの軸の方向に対してプランジャが動くのを防ぐように
なっている。
【0016】図中、摩擦クラッチ24,36,26,3
8 、噛み合いクラッチ28,14b,30,16b
、同期傾斜路( 傾斜面)を備えたピンタイプ、2重作
動式の同期装置用プリ・エナジャイザー。傾斜路はシャ
フト12とシフトフランジ32との間で作用を及ぼす。 フランジ32はシャフト12と噛み合いクラッチ部材2
8,30 に対して回転することが可能である。フラン
ジ32には放射方向に内側に延びた歯32k があって
自己増力傾斜路32m,32n,32p,32s を形
成し、これらの傾斜路はシャフト12のスプライン2b
が形成する傾斜路12d,12e,12f,12g に
対して働きかける。円周上に間隔をあけて配置された前
記ピン(40)には、噛み合いクラッチの非同期結合を
防ぐブロッカーショルダー40c,40d 、プリ・エ
ナジャイザーおよびニュートラルセンタリング・アセン
ブリ42とともに作動するプリ・エナジャイザー面40
e,40f とが含まれている。自己増力傾斜路の角度
を変更することにより、マルチレシオ変速装置のすべて
のギヤまたはいくつかのギヤについて実質的にほぼ同一
の同期時間が得られる。
8 、噛み合いクラッチ28,14b,30,16b
、同期傾斜路( 傾斜面)を備えたピンタイプ、2重作
動式の同期装置用プリ・エナジャイザー。傾斜路はシャ
フト12とシフトフランジ32との間で作用を及ぼす。 フランジ32はシャフト12と噛み合いクラッチ部材2
8,30 に対して回転することが可能である。フラン
ジ32には放射方向に内側に延びた歯32k があって
自己増力傾斜路32m,32n,32p,32s を形
成し、これらの傾斜路はシャフト12のスプライン2b
が形成する傾斜路12d,12e,12f,12g に
対して働きかける。円周上に間隔をあけて配置された前
記ピン(40)には、噛み合いクラッチの非同期結合を
防ぐブロッカーショルダー40c,40d 、プリ・エ
ナジャイザーおよびニュートラルセンタリング・アセン
ブリ42とともに作動するプリ・エナジャイザー面40
e,40f とが含まれている。自己増力傾斜路の角度
を変更することにより、マルチレシオ変速装置のすべて
のギヤまたはいくつかのギヤについて実質的にほぼ同一
の同期時間が得られる。
【0017】
【実施例】まず、図1および図2を見ると、ギヤと同期
装置とのアセンブリ10が示されている。これは陸上車
両に用いられるタイプの変速装置(図示されていない)
、とくに重量トラックに用いられる変速装置のためのも
のである。ただし、このアセンブリ10は別の用途にも
利用できる。
装置とのアセンブリ10が示されている。これは陸上車
両に用いられるタイプの変速装置(図示されていない)
、とくに重量トラックに用いられる変速装置のためのも
のである。ただし、このアセンブリ10は別の用途にも
利用できる。
【0018】アセンブリ10には、中心軸12a の周
囲を回転するシャフト(回転手段は図示されていない)
12が取り付けられており、間隔を空けて配置され、回
転可能な形でシャフト12に支えられた変速ギヤ14,
16 が備わっている。
囲を回転するシャフト(回転手段は図示されていない)
12が取り付けられており、間隔を空けて配置され、回
転可能な形でシャフト12に支えられた変速ギヤ14,
16 が備わっている。
【0019】変速ギヤ14,16 がシャフト12に対
して軸方向に動かないよう、環状のスラスト部材18,
20 が既知の方法にしたがって、シャフト12に固定
されている。また、アセンブリ10は2重作動式のピン
タイプの同期クラッチ機構22を備えている。
して軸方向に動かないよう、環状のスラスト部材18,
20 が既知の方法にしたがって、シャフト12に固定
されている。また、アセンブリ10は2重作動式のピン
タイプの同期クラッチ機構22を備えている。
【0020】アセンブリ10は、米国特許3,648,
546 号、4,788,889 号に示されているよ
うな2重カウンターシャフト式変速装置の一部をなして
いる。
546 号、4,788,889 号に示されているよ
うな2重カウンターシャフト式変速装置の一部をなして
いる。
【0021】ギヤの歯14a,14b は常時、エンジ
ンによって動かされるカウンターシャフト12のギヤと
噛み合い、シャフト12が荷重に選択的に連結するよう
になっている。先行技術において知られているとおり、
シャフト12は何らかの形で放射方向に動くことが可能
である。
ンによって動かされるカウンターシャフト12のギヤと
噛み合い、シャフト12が荷重に選択的に連結するよう
になっている。先行技術において知られているとおり、
シャフト12は何らかの形で放射方向に動くことが可能
である。
【0022】図においてはギヤ14はギヤ16よりも低
速のギヤを示しているが、これからシフトアップが行わ
れるのか、シフトダウンが行われるのかは不明な状態で
ある。同期クラッチ機構22には環状の摩擦部材24,
26 と、ギヤ14,16 に噛み合う環状の噛み合い
クラッチ部材14b,16b 、噛み合う際に内側にく
るスプライン状の歯28a,30a を備えた噛み合い
クラッチ部材28,30 が含まれている。噛み合いク
ラッチ部材28,30 は、そのスプライン状の歯28
a,30a をスライドさせてシャフト12に固定され
た外側のスプラインに噛み合わせる。
速のギヤを示しているが、これからシフトアップが行わ
れるのか、シフトダウンが行われるのかは不明な状態で
ある。同期クラッチ機構22には環状の摩擦部材24,
26 と、ギヤ14,16 に噛み合う環状の噛み合い
クラッチ部材14b,16b 、噛み合う際に内側にく
るスプライン状の歯28a,30a を備えた噛み合い
クラッチ部材28,30 が含まれている。噛み合いク
ラッチ部材28,30 は、そのスプライン状の歯28
a,30a をスライドさせてシャフト12に固定され
た外側のスプラインに噛み合わせる。
【0023】また、同期クラッチ機構22には、放射状
に広がったシフトフランジ32が含まれており、シフト
フランジ32の軸方向に向かい合った側面は噛み合いク
ラッチ部材28,30 の軸に面した表面28b,30
b に挟まれている。
に広がったシフトフランジ32が含まれており、シフト
フランジ32の軸方向に向かい合った側面は噛み合いク
ラッチ部材28,30 の軸に面した表面28b,30
b に挟まれている。
【0024】同期クラッチ機構22はさらに、H字形を
した3個のリテーナ部材(図3に透視図が示されている
)34を備え、フランジと噛み合い部材が軸方向に相対
運動するのを防ぎ、環状の摩擦部材またはリング36,
38 は、それぞれの摩擦部材の周縁に間隔をあけて配
置され軸方向に延びた3本のピン40によってしっかり
固定されている。
した3個のリテーナ部材(図3に透視図が示されている
)34を備え、フランジと噛み合い部材が軸方向に相対
運動するのを防ぎ、環状の摩擦部材またはリング36,
38 は、それぞれの摩擦部材の周縁に間隔をあけて配
置され軸方向に延びた3本のピン40によってしっかり
固定されている。
【0025】ピン40はフランジ開口部32c を通っ
て延びている。さらに、同期クラッチ機構22には、3
つのプリ・エナジャイザー42ならびにニュートラルセ
ンタリング・アセンブリ42を備えている。
て延びている。さらに、同期クラッチ機構22には、3
つのプリ・エナジャイザー42ならびにニュートラルセ
ンタリング・アセンブリ42を備えている。
【0026】プリ・エナジャイザー42はそれぞれスプ
リング44とプランジャ46から構成され、これらはピ
ン40が形成する面に反応して動くようになっている。 同期クラッチ機構22は、単一作動式のピンタイプのも
のにすることもできる。
リング44とプランジャ46から構成され、これらはピ
ン40が形成する面に反応して動くようになっている。 同期クラッチ機構22は、単一作動式のピンタイプのも
のにすることもできる。
【0027】この場合、ひとつのギヤのみをシャフトに
同期させ、噛み合わせることになる。このような機構の
例は米国特許3,221,851 号に開示されている
。また、リテーナ部材34、ピン40、アセンブリ10
の数を増やしたり減らしたりすることも可能である。
同期させ、噛み合わせることになる。このような機構の
例は米国特許3,221,851 号に開示されている
。また、リテーナ部材34、ピン40、アセンブリ10
の数を増やしたり減らしたりすることも可能である。
【0028】すでに示したとおり、摩擦部材24,36
ならびに摩擦部材26,38 は対をなして摩擦クラ
ッチを形成し、噛み合いクラッチが噛み合うのに先立っ
てギヤをシャフト12に同期させる。摩擦クラッチとし
てはコーンクラッチを用いるのが望ましいが、他のタイ
プの摩擦クラッチを用いてもよい。
ならびに摩擦部材26,38 は対をなして摩擦クラ
ッチを形成し、噛み合いクラッチが噛み合うのに先立っ
てギヤをシャフト12に同期させる。摩擦クラッチとし
てはコーンクラッチを用いるのが望ましいが、他のタイ
プの摩擦クラッチを用いてもよい。
【0029】摩擦部材24,26 を何らかの既知の方
法(溶接など)でそれぞれに対応するギヤに固定しても
よく、また、先行技術において知られているとおり、ギ
ヤと一体成形の摩擦クラッチを用いることもできる。
法(溶接など)でそれぞれに対応するギヤに固定しても
よく、また、先行技術において知られているとおり、ギ
ヤと一体成形の摩擦クラッチを用いることもできる。
【0030】摩擦部材24,26 は円錐状をなす内側
の摩擦面24a,26a をそなえており、それらが同
じく円錐状をなす外側の摩擦面36a,38a と一致
するようになっている。 摩擦部材24,26 は同期装置のカップと呼ばれ、摩
擦部材36,38 は同期装置のリングと称される。
の摩擦面24a,26a をそなえており、それらが同
じく円錐状をなす外側の摩擦面36a,38a と一致
するようになっている。 摩擦部材24,26 は同期装置のカップと呼ばれ、摩
擦部材36,38 は同期装置のリングと称される。
【0031】円錐の角度については幅広い選択が可能で
あるが、図においては7.5度の円錐を採用した。摩擦
面36a,38a および/または摩擦面24a,26
a は、ベースとなる部材に既知の摩擦素材のいずれか
を固定して作ることもできる。本書においては、米国特
許4,700,823 号、4,844,218 号、
4,778,548 号に開示されているような、熱分
解炭素を用いた摩擦部材を推奨する。
あるが、図においては7.5度の円錐を採用した。摩擦
面36a,38a および/または摩擦面24a,26
a は、ベースとなる部材に既知の摩擦素材のいずれか
を固定して作ることもできる。本書においては、米国特
許4,700,823 号、4,844,218 号、
4,778,548 号に開示されているような、熱分
解炭素を用いた摩擦部材を推奨する。
【0032】ピン40については、図12および図13
において、プリ・エナジャイザー42のスプリングなら
びにプランジャ46と併せてその詳細を示した。それぞ
れのピン40には、直径の大きな大径部40a と、摩
擦リング36,38 (図では中央にあたる)と円錐状
をなすブロッカーショルダーまたはブロッカー面40c
,40d との間に配置された直径の小さな溝状の小径
部40b とがある。
において、プリ・エナジャイザー42のスプリングなら
びにプランジャ46と併せてその詳細を示した。それぞ
れのピン40には、直径の大きな大径部40a と、摩
擦リング36,38 (図では中央にあたる)と円錐状
をなすブロッカーショルダーまたはブロッカー面40c
,40d との間に配置された直径の小さな溝状の小径
部40b とがある。
【0033】大径部40a の直径は、フランジ開口部
32c の直径よりやや小さくなっている。ブロッカー
面40c,40d はピン40の軸から外側に放射状に
広がっており、図ではピン40の軸に直交する線に対し
てそれぞれおよそ40度の角度を形成している。
32c の直径よりやや小さくなっている。ブロッカー
面40c,40d はピン40の軸から外側に放射状に
広がっており、図ではピン40の軸に直交する線に対し
てそれぞれおよそ40度の角度を形成している。
【0034】独立したプリ・エナジャイザー42表面4
0e,40f ならびにそこから延びた第2センタリン
グ面40g,40h に対しても同様の角度をなしてい
るのが望ましいが、必ずしもそうである必要はない。
0e,40f ならびにそこから延びた第2センタリン
グ面40g,40h に対しても同様の角度をなしてい
るのが望ましいが、必ずしもそうである必要はない。
【0035】溝の部分は、ピン40がそれぞれに対応す
るフランジ開口部32c の内部に配置された際に、固
定摩擦リングとピン40アセンブリ10とがフランジに
対して一定の範囲で回転することを可能にし、それによ
ってピン40のブロッカーショルダーがフランジ開口部
32c により形成されるブロッカーショルダー32d
,32e と噛み合うようになっている。
るフランジ開口部32c の内部に配置された際に、固
定摩擦リングとピン40アセンブリ10とがフランジに
対して一定の範囲で回転することを可能にし、それによ
ってピン40のブロッカーショルダーがフランジ開口部
32c により形成されるブロッカーショルダー32d
,32e と噛み合うようになっている。
【0036】円錐状のブロッカーショルダー40c,4
0d の一部に弦状をなして交わるプリ・エナジャイザ
ー42の表面40e,40f は、平面であることが望
ましく、ピン40の軸に対してブロッカー面の角度より
やや小さい角度をなすようになっている。センタリング
面40g,40h も平坦な面であり、図からわかると
おり、ピン40の軸に対して、ブロッカーとプリ・エナ
ジャイザー42面の角度よりかなり小さい角度をなして
いる。
0d の一部に弦状をなして交わるプリ・エナジャイザ
ー42の表面40e,40f は、平面であることが望
ましく、ピン40の軸に対してブロッカー面の角度より
やや小さい角度をなすようになっている。センタリング
面40g,40h も平坦な面であり、図からわかると
おり、ピン40の軸に対して、ブロッカーとプリ・エナ
ジャイザー42面の角度よりかなり小さい角度をなして
いる。
【0037】図に開示されているとおり、平坦な面の弦
状部分は、ピン40の軸ならびにシャフト12の軸と同
一の中心を有する円のタンジェントとなる。第2センタ
リング面により与えられる軸方向の力は、シフトフラン
ジ32を動かすシフト機構によるニュートラルポジショ
ンへの移行が完全に行われなかった場合にシフトフラン
ジ32をニュートラルポジションに戻すことができる程
度の大きさとする。
状部分は、ピン40の軸ならびにシャフト12の軸と同
一の中心を有する円のタンジェントとなる。第2センタ
リング面により与えられる軸方向の力は、シフトフラン
ジ32を動かすシフト機構によるニュートラルポジショ
ンへの移行が完全に行われなかった場合にシフトフラン
ジ32をニュートラルポジションに戻すことができる程
度の大きさとする。
【0038】プランジャ46は、フランジのスロット3
2f に配置されたらせん形圧縮スプリング44の力に
よって、ピン40のプリ・エナジャイザー42とセンタ
リング面に向かって外側に放射状にバイアスしている。
2f に配置されたらせん形圧縮スプリング44の力に
よって、ピン40のプリ・エナジャイザー42とセンタ
リング面に向かって外側に放射状にバイアスしている。
【0039】スロット32f の大部分はシャフト12
の軸に対して放射状をなしているのが望ましい。スロッ
ト32f はフランジの側面32a,32b を通って
軸方向に延び、フランジ開口部32c に達している。 スプリング44はスロット32f の内側部分の端32
g に反応して動く。フランジの側面32b の部分断
面図は図2に示されている。
の軸に対して放射状をなしているのが望ましい。スロッ
ト32f はフランジの側面32a,32b を通って
軸方向に延び、フランジ開口部32c に達している。 スプリング44はスロット32f の内側部分の端32
g に反応して動く。フランジの側面32b の部分断
面図は図2に示されている。
【0040】スプリング44の放射方向内側の部分は、
スロット32f の端から外側に放射方向に延びたペグ
などの手段(図示されていない)によって固定してもよ
い。プランジャ46の詳細については図9、図10およ
び図11に示されている。
スロット32f の端から外側に放射方向に延びたペグ
などの手段(図示されていない)によって固定してもよ
い。プランジャ46の詳細については図9、図10およ
び図11に示されている。
【0041】プランジャ46はシートメタル素材を用い
て作ることもできるが、構造を堅牢にし、表面の硬度を
得るため、スチールなどの鋳造または成型によって製作
する方が望ましい。プランジャ46にはブラインドボア
46aがあって、それぞれのプランジャ46に対応して
スプリング44の端を受けるようになっている。
て作ることもできるが、構造を堅牢にし、表面の硬度を
得るため、スチールなどの鋳造または成型によって製作
する方が望ましい。プランジャ46にはブラインドボア
46aがあって、それぞれのプランジャ46に対応して
スプリング44の端を受けるようになっている。
【0042】プランジャ46のヘッド部分は一定の角度
をなした面46c,46d を形成し、これらの面がピ
ン40のプリ・エナジャイザー42の平面とセンタリン
グ面に相応するようになっている。ボアの側面は側壁4
6d,46e をなしており、これらの側壁はスライド
してスロッドの壁面と協調して作動する。
をなした面46c,46d を形成し、これらの面がピ
ン40のプリ・エナジャイザー42の平面とセンタリン
グ面に相応するようになっている。ボアの側面は側壁4
6d,46e をなしており、これらの側壁はスライド
してスロッドの壁面と協調して作動する。
【0043】同じくボアの側壁46f,46g はスラ
イドしてフランジの側壁32a,32b を取り囲んで
いる。側壁46f,46g は、フランジ開口部32c
よりやや小さな直径の円形をなしており(図10参照
)、アセンブリ10はフランジ開口部32c を通って
容易にスロット32f に入り込むことができる。
イドしてフランジの側壁32a,32b を取り囲んで
いる。側壁46f,46g は、フランジ開口部32c
よりやや小さな直径の円形をなしており(図10参照
)、アセンブリ10はフランジ開口部32c を通って
容易にスロット32f に入り込むことができる。
【0044】上述したように噛み合いクラッチ部材28
,30 には内側に当たるスプライン28a,30a
があって、これがスライドして、シャフト12に固定さ
れた外側に当たるスプライン12b と噛み合うように
なっている。外側のスプラインの側面12c は内旋形
をなしてシャフト12の軸に平行に延びており、それが
噛み合いクラッチ部材14b,16bのスプラインと噛
み合って両者の間の相対的な回転運動を防止する。
,30 には内側に当たるスプライン28a,30a
があって、これがスライドして、シャフト12に固定さ
れた外側に当たるスプライン12b と噛み合うように
なっている。外側のスプラインの側面12c は内旋形
をなしてシャフト12の軸に平行に延びており、それが
噛み合いクラッチ部材14b,16bのスプラインと噛
み合って両者の間の相対的な回転運動を防止する。
【0045】H字形部材34それぞれの末端部分34a
,34b は、噛み合いクラッチ部材14b,16bの
表面28c,30c に反応して動き、中央部分34c
が2つの末端部分を連結している。上記末端部分と噛
み合い部材の表面30c との位置関係は図2に示され
ている。中央部分は噛み合いクラッチの軸方向に延びた
スロット28d,30d にぴったりと収まり、扇形の
開口部32h を自由に通過し、それによってフランジ
が噛み合い部材とシャフト12に対して回転運動するこ
とが可能になる。この理由については後述する。
,34b は、噛み合いクラッチ部材14b,16bの
表面28c,30c に反応して動き、中央部分34c
が2つの末端部分を連結している。上記末端部分と噛
み合い部材の表面30c との位置関係は図2に示され
ている。中央部分は噛み合いクラッチの軸方向に延びた
スロット28d,30d にぴったりと収まり、扇形の
開口部32h を自由に通過し、それによってフランジ
が噛み合い部材とシャフト12に対して回転運動するこ
とが可能になる。この理由については後述する。
【0046】図4、図6、図7、図8を見るとよくわか
るように、図1および図6に示されたシャフト12の歯
の側面部分12c が、フランジのニュートラルポジシ
ョンから軸に沿っていずれかの方向に変化すると、シフ
トフランジ32から内側に放射方向に延びた内側の歯3
2k によって形成される傾斜面(傾斜路)と同数の傾
斜面が形成され、両者が連動してシャフト12のスプラ
イン12b の間に軸方向に広がるスペースに入り込む
。
るように、図1および図6に示されたシャフト12の歯
の側面部分12c が、フランジのニュートラルポジシ
ョンから軸に沿っていずれかの方向に変化すると、シフ
トフランジ32から内側に放射方向に延びた内側の歯3
2k によって形成される傾斜面(傾斜路)と同数の傾
斜面が形成され、両者が連動してシャフト12のスプラ
イン12b の間に軸方向に広がるスペースに入り込む
。
【0047】傾斜面は、フランジが噛み合いクラッチ部
材28,30 およびシャフト12に対して一定の限度
内で回転運動を行うことができるような配置となってお
り、コーンクラッチからの同期トルクに反応して軸方向
の自己増力を提供し、当初シフトフランジ32にかかる
シフト力によって結合されたコーンクラッチの結合力を
さらに、高める。
材28,30 およびシャフト12に対して一定の限度
内で回転運動を行うことができるような配置となってお
り、コーンクラッチからの同期トルクに反応して軸方向
の自己増力を提供し、当初シフトフランジ32にかかる
シフト力によって結合されたコーンクラッチの結合力を
さらに、高める。
【0048】1個または複数のギヤの同期力を増大させ
るため、ならびに/またはアップシフト、ダウンシフト
の際に生じるいずれかの方向のトルクに応じた同期力を
増加させるために傾斜面を利用することもできる。
るため、ならびに/またはアップシフト、ダウンシフト
の際に生じるいずれかの方向のトルクに応じた同期力を
増加させるために傾斜面を利用することもできる。
【0049】より明確にいえば(これは単にひとつの実
施例であるが)、歯の部分12b が変化すると、傾斜
面12d,12e はそれぞれフランジの歯32k の
傾斜面32m,32n に反応して動き、軸方向の力を
増大させ、またはいずれかの方向のトルクに対応したギ
ヤ16の同期速度を高める。
施例であるが)、歯の部分12b が変化すると、傾斜
面12d,12e はそれぞれフランジの歯32k の
傾斜面32m,32n に反応して動き、軸方向の力を
増大させ、またはいずれかの方向のトルクに対応したギ
ヤ16の同期速度を高める。
【0050】さらに、歯12b は傾斜面12f,12
g があって、これが傾斜面32p,32q に反応し
て動いて軸方向の力を増大させ、またはいずれかの方向
のトルクに対応したギヤ16の同期速度を高める。傾斜
面の角度が異なると、アップシフトおよびダウンシフト
の際、ならびに高速ギヤ比、低速ギヤ比の際に軸方向に
加えられる力の大きさが異なってくる。
g があって、これが傾斜面32p,32q に反応し
て動いて軸方向の力を増大させ、またはいずれかの方向
のトルクに対応したギヤ16の同期速度を高める。傾斜
面の角度が異なると、アップシフトおよびダウンシフト
の際、ならびに高速ギヤ比、低速ギヤ比の際に軸方向に
加えられる力の大きさが異なってくる。
【0051】また、1つまたは複数のギヤについて一定
方向の軸力を加えない方が望ましい場合には、傾斜面を
スプラインと平行させることもできる。そうすれば、有
効な傾斜面は形成されないわけである。このような目的
のために、たとえば、傾斜面12g と32g をスプ
ラインに対して平行になるようにし、同期トルクに対応
する軸方向の力が増大しないようにすることも可能であ
る。
方向の軸力を加えない方が望ましい場合には、傾斜面を
スプラインと平行させることもできる。そうすれば、有
効な傾斜面は形成されないわけである。このような目的
のために、たとえば、傾斜面12g と32g をスプ
ラインに対して平行になるようにし、同期トルクに対応
する軸方向の力が増大しないようにすることも可能であ
る。
【0052】図1および図6のようにシフトフランジ3
2がニュートラルポジションにあるときは、ピン40の
小径部40b はそれぞれに対応するフランジ開口部3
2c と並んだ位置にあり、コーンクラッチの摩擦面は
やや離れた位置にある。
2がニュートラルポジションにあるときは、ピン40の
小径部40b はそれぞれに対応するフランジ開口部3
2c と並んだ位置にあり、コーンクラッチの摩擦面は
やや離れた位置にある。
【0053】このような位置関係はプランジャ46のプ
リ・エナジャイザー42の角度をなす2面40e,40
f が、スプリング44の力を利用してピン40のプリ
・エナジャイザー42面40e,40f に働きかける
ことにより保たれる。
リ・エナジャイザー42の角度をなす2面40e,40
f が、スプリング44の力を利用してピン40のプリ
・エナジャイザー42面40e,40f に働きかける
ことにより保たれる。
【0054】プリ・エナジャイザー42表面の提供する
軸方向の力は、コーンクラッチ表面の間にあるオイルの
粘性のために自己増力傾斜路が生じさせる、フランジに
加わる軸方向の力を中和する程度の大きさを持っている
ことが望ましい。
軸方向の力は、コーンクラッチ表面の間にあるオイルの
粘性のために自己増力傾斜路が生じさせる、フランジに
加わる軸方向の力を中和する程度の大きさを持っている
ことが望ましい。
【0055】いずれかのギヤをシャフト12に結合させ
たい場合には、米国特許4,920,815 号に開示
されているような適当なシフト機構(図示されていない
)を既知の方法でシフトフランジ32の外縁に連結させ
、フランジをシャフト12の軸に沿って左に動かしてギ
ヤ14を噛み合わせるか、右に動かしてギヤ16が噛み
合うようにする。
たい場合には、米国特許4,920,815 号に開示
されているような適当なシフト機構(図示されていない
)を既知の方法でシフトフランジ32の外縁に連結させ
、フランジをシャフト12の軸に沿って左に動かしてギ
ヤ14を噛み合わせるか、右に動かしてギヤ16が噛み
合うようにする。
【0056】シフト機構は、リンケージシステムにより
運転者が手動で作動させるものであっても、アクチュエ
ータが選択して動かすものであっても差し支えない。あ
るいは、自動的にシフト機構を始動させるとともに、シ
フト機構にかかる力の大きさを調整できるような手段を
用いることも可能である。
運転者が手動で作動させるものであっても、アクチュエ
ータが選択して動かすものであっても差し支えない。あ
るいは、自動的にシフト機構を始動させるとともに、シ
フト機構にかかる力の大きさを調整できるような手段を
用いることも可能である。
【0057】シフト機構が手動であるばあい、シフト力
は運転者がシフトレバーに及ぼす力に比例する。シフト
が自動式であれ手動式であれ、シフトフランジ32には
軸方向の力が加えられる。図14においてはこの力は矢
印F0の長さで表されている。
は運転者がシフトレバーに及ぼす力に比例する。シフト
が自動式であれ手動式であれ、シフトフランジ32には
軸方向の力が加えられる。図14においてはこの力は矢
印F0の長さで表されている。
【0058】オペレータが及ぼしたシフト力F0 によ
るフランジの軸方向への動きは、プリ・エナジャイザー
42面40f,46c によってピン40に伝達され、
円錐表面38a が円錐表面26a と摩擦によって結
合する。
るフランジの軸方向への動きは、プリ・エナジャイザー
42面40f,46c によってピン40に伝達され、
円錐表面38a が円錐表面26a と摩擦によって結
合する。
【0059】円錐表面の当初の結合力は、当然ながらス
プリング44とプリ・エナジャイザー42面の角度との
関数となる。(非同期状態が存在し、自己増力傾斜路の
作用が1時的に無視された場合)初期摩擦結合によって
コーンクラッチの結合力と同期トルクT0 が発生し、
シフトフランジ32と結合している摩擦リングとの間で
一定の限度内の相対回転運動がなされる。
プリング44とプリ・エナジャイザー42面の角度との
関数となる。(非同期状態が存在し、自己増力傾斜路の
作用が1時的に無視された場合)初期摩擦結合によって
コーンクラッチの結合力と同期トルクT0 が発生し、
シフトフランジ32と結合している摩擦リングとの間で
一定の限度内の相対回転運動がなされる。
【0060】このようにして、フランジ開口部32c
の適当な側面に対するピン40の小径部40b の運動
により、ピン40のブロッカーショルダー40c とフ
ランジのブロッカーショルダー32d とが結合される
。
の適当な側面に対するピン40の小径部40b の運動
により、ピン40のブロッカーショルダー40c とフ
ランジのブロッカーショルダー32d とが結合される
。
【0061】ブロッカーショルダーが連動すると、オペ
レータがシフトフランジ32に加えたシフト力F0 は
すべて、ブロッカーショルダーを経由して摩擦リング3
8に伝達され、コーンクラッチは全シフト力F0 によ
って結合され、結果としてオペレータ同期トルクT0
が与えられる。
レータがシフトフランジ32に加えたシフト力F0 は
すべて、ブロッカーショルダーを経由して摩擦リング3
8に伝達され、コーンクラッチは全シフト力F0 によ
って結合され、結果としてオペレータ同期トルクT0
が与えられる。
【0062】このオペレータ同期トルクT0 は図14
においては矢印T0 によって表されている。ブロッカ
ーショルダーはオペレータシフト力F0 の軸方向に対
して角度をなすように配置されているため、ブロッカー
ショルダーに対抗力または非ブロックトルクが生じ、こ
れがコーンクラッチからの同期トルクを緩和するが、緩
和の度合は非同期状態の場合よりも少ない。
においては矢印T0 によって表されている。ブロッカ
ーショルダーはオペレータシフト力F0 の軸方向に対
して角度をなすように配置されているため、ブロッカー
ショルダーに対抗力または非ブロックトルクが生じ、こ
れがコーンクラッチからの同期トルクを緩和するが、緩
和の度合は非同期状態の場合よりも少ない。
【0063】事実上同期がなされると、同期トルクは非
ブロックトルク以下になり、ブロッカーショルダーが開
口部32c と同心的な関係になるようピン40を動か
してフランジの軸運動と噛み合い部材30の外側の歯3
0e と噛み合い部材16b の内側の歯16cとの結
合を継続させる。
ブロックトルク以下になり、ブロッカーショルダーが開
口部32c と同心的な関係になるようピン40を動か
してフランジの軸運動と噛み合い部材30の外側の歯3
0e と噛み合い部材16b の内側の歯16cとの結
合を継続させる。
【0064】先行技術において知られているとおり、ま
た、これまで噛み合い部材16b についてのみ言及し
てきたことからもわかるとおり、歯の先端部分には初期
接触の間の歯のダメージを軽減させるため熊手状のエッ
ジ16c がついており、くさび状の面16d が歯を
適当な位置に調整するようになっている。
た、これまで噛み合い部材16b についてのみ言及し
てきたことからもわかるとおり、歯の先端部分には初期
接触の間の歯のダメージを軽減させるため熊手状のエッ
ジ16c がついており、くさび状の面16d が歯を
適当な位置に調整するようになっている。
【0065】このような先端部を備えた歯については、
米国特許4,246,993 号の中に、米国特許3,
265,173 号(適当なレーキ角についての説明)
を引用して詳細が開示されている。くさび状の面は非対
称形であってもよく、歯の先端エッジが目標の歯の隣の
歯と噛み合ってシフトが実行されるのを防ぐためのもの
である。
米国特許4,246,993 号の中に、米国特許3,
265,173 号(適当なレーキ角についての説明)
を引用して詳細が開示されている。くさび状の面は非対
称形であってもよく、歯の先端エッジが目標の歯の隣の
歯と噛み合ってシフトが実行されるのを防ぐためのもの
である。
【0066】スムースに、あまり労力を使わずにシフト
を完了できるようにするため、噛み合い部材の歯はでき
れば比較的繊細な、あるいは小型のものを、円周方向に
配置して用いるのが望ましい。
を完了できるようにするため、噛み合い部材の歯はでき
れば比較的繊細な、あるいは小型のものを、円周方向に
配置して用いるのが望ましい。
【0067】そうすれば、歯の数や、歯をちょうど噛み
合う位置に設定するために必要な回転調整の度合を最小
限に抑えることができる。したがって、歯は実用に支障
がない範囲でできるだけ大きな直径の周りに配置するの
が望ましいことになる。
合う位置に設定するために必要な回転調整の度合を最小
限に抑えることができる。したがって、歯は実用に支障
がない範囲でできるだけ大きな直径の周りに配置するの
が望ましいことになる。
【0068】まだ自己増力傾斜路の作用が効果を及ぼし
ていない状態では、シフト力F0 によって与えられる
コーンクラッチのトルクは、以下の式(1) で表され
る。
ていない状態では、シフト力F0 によって与えられる
コーンクラッチのトルクは、以下の式(1) で表され
る。
【0069】T0 =F0 Rc μc /sin α
(1)上記の式(1) に用いられた記号はRc
=円錐形摩擦表面の平均半径,μc =円錐形摩擦表面
の摩擦係数,α=円錐形摩擦表面の角度(図では7.5
度)を示している。
(1)上記の式(1) に用いられた記号はRc
=円錐形摩擦表面の平均半径,μc =円錐形摩擦表面
の摩擦係数,α=円錐形摩擦表面の角度(図では7.5
度)を示している。
【0070】ここで自己増力傾斜路の与える効果に着目
して図6を見てみると、オペレータが与えた軸方向のシ
フト力F0 によって発生する同期トルクは、当然、ピ
ン40によってシフトフランジ32に伝達され、自己増
力傾斜路の傾斜面を横切るシャフト12に反応する。
して図6を見てみると、オペレータが与えた軸方向のシ
フト力F0 によって発生する同期トルクは、当然、ピ
ン40によってシフトフランジ32に伝達され、自己増
力傾斜路の傾斜面を横切るシャフト12に反応する。
【0071】自己増殖傾斜路の傾斜面によりシャフト1
2および噛み合いクラッチ部材28,30に対するフラ
ンジの回転が制限され、軸方向の力の成分Fa が発生
してシフト力F0 同じ方向でフランジに作用する。そ
れにより、コーンクラッチの結合力がさらに、増強され
、新たな同期トルクTa が発生してトルクT0 に加
えられる。
2および噛み合いクラッチ部材28,30に対するフラ
ンジの回転が制限され、軸方向の力の成分Fa が発生
してシフト力F0 同じ方向でフランジに作用する。そ
れにより、コーンクラッチの結合力がさらに、増強され
、新たな同期トルクTa が発生してトルクT0 に加
えられる。
【0072】図6は、シフトフランジ32が図1に示し
たようなニュートラルポジションにある場合の自己増力
傾斜路の傾斜面の位置と、シャフト12のスプライン1
2b に対する噛み合い部材のスプライン28a,30
aの位置を示したものである。
たようなニュートラルポジションにある場合の自己増力
傾斜路の傾斜面の位置と、シャフト12のスプライン1
2b に対する噛み合い部材のスプライン28a,30
aの位置を示したものである。
【0073】図7は、ギヤ16が結合した円錐表面26
a,30a によって同期された場合の傾斜面とスプラ
インの位置を示したものである。結合した円錐表面は一
定方向の同期トルクを発生させ、フランジ部材の傾斜面
32mとシャフト12の傾斜面12d とを結合させる
。
a,30a によって同期された場合の傾斜面とスプラ
インの位置を示したものである。結合した円錐表面は一
定方向の同期トルクを発生させ、フランジ部材の傾斜面
32mとシャフト12の傾斜面12d とを結合させる
。
【0074】すなわち、図14に示されているように、
コーンクラッチを結合させる軸方向の力の合計はF0
プラスFa となり、コーンクラッチによって生じる同
期トルクの合計はT0 プラスTa となる。オペレー
タによるシフト力をF0 、オペレータ同期トルクをT
0 とすれば、軸方向に加えられる増力は結合した自己
増力傾斜路の傾斜面の角度の関数となることが望ましい
。
コーンクラッチを結合させる軸方向の力の合計はF0
プラスFa となり、コーンクラッチによって生じる同
期トルクの合計はT0 プラスTa となる。オペレー
タによるシフト力をF0 、オペレータ同期トルクをT
0 とすれば、軸方向に加えられる増力は結合した自己
増力傾斜路の傾斜面の角度の関数となることが望ましい
。
【0075】上記の角度については、同期トルクを大幅
に増加させ、オペレータがあまり労力をかけなくても同
期に要する時間が減少するような大きさの増力Fa を
生じさせるのに充分な角度を設定するのが理想的である
。
に増加させ、オペレータがあまり労力をかけなくても同
期に要する時間が減少するような大きさの増力Fa を
生じさせるのに充分な角度を設定するのが理想的である
。
【0076】ただし、この角度は、軸方向の増力Fa
を制御できる程度、いいかえれば、力Fa がF0 の
増減に応じて増減する程度の角度である方が望ましい。 傾斜面の角度が急過ぎると、傾斜面は自己増力作用より
も自己減衰作用を及ぼすことになる。
を制御できる程度、いいかえれば、力Fa がF0 の
増減に応じて増減する程度の角度である方が望ましい。 傾斜面の角度が急過ぎると、傾斜面は自己増力作用より
も自己減衰作用を及ぼすことになる。
【0077】ひとたびコーンクラッチの初期結合がなさ
れると、力Fa はF0 とは無関係に急速に増大し、
力の増大を制御できないため、コーンクラッチがロック
アップされてしまうからである。自己増力よりもむしろ
自己減衰を生じさせるようだとシフトの質またはシフト
感が衰え、同期装置の構成部品に過剰なストレスを与え
、コーンクラッチ表面の過熱や急激な損耗が起こる恐れ
がある。さらに、は、オペレータによるシフトレバーの
動きが無視される可能性も存在する。
れると、力Fa はF0 とは無関係に急速に増大し、
力の増大を制御できないため、コーンクラッチがロック
アップされてしまうからである。自己増力よりもむしろ
自己減衰を生じさせるようだとシフトの質またはシフト
感が衰え、同期装置の構成部品に過剰なストレスを与え
、コーンクラッチ表面の過熱や急激な損耗が起こる恐れ
がある。さらに、は、オペレータによるシフトレバーの
動きが無視される可能性も存在する。
【0078】自己増力傾斜路の傾斜角θを計算し、オペ
レータの加えた力F0に応じて増減する軸方向の増力F
a を提供するための変数としては、コーンクラッチ角
α、コーンクラッチの摩擦係数μc 、コーンクラッチ
の平均半径Rc と自己増殖傾斜路の平均半径Rr 、
傾斜面の摩擦係数μr 、自己増力傾斜路の圧力角φな
どがある。圧力角φはゼロであってもよい。本書の例に
おいては、図5に示したように、傾斜路は内旋形の側面
を持ち、圧力角は20度である。
レータの加えた力F0に応じて増減する軸方向の増力F
a を提供するための変数としては、コーンクラッチ角
α、コーンクラッチの摩擦係数μc 、コーンクラッチ
の平均半径Rc と自己増殖傾斜路の平均半径Rr 、
傾斜面の摩擦係数μr 、自己増力傾斜路の圧力角φな
どがある。圧力角φはゼロであってもよい。本書の例に
おいては、図5に示したように、傾斜路は内旋形の側面
を持ち、圧力角は20度である。
【0079】コーンクラッチによる同期トルクの合計T
t は以下の式(2) のようになる。
t は以下の式(2) のようになる。
【0080】Tt =Ft Rc μc /sin α
(2)ただし、 Tt =T0 +Ta (3) Ft =F0 +Fa (4) 微分を考えずに軸方向の増力Fa を導く式は、以下の
ようなものである。
(2)ただし、 Tt =T0 +Ta (3) Ft =F0 +Fa (4) 微分を考えずに軸方向の増力Fa を導く式は、以下の
ようなものである。
【0081】FA =Ftan [( cos θ−μ
r sin θ/cos φ) /( sin θ+μ
r cosθ/cos φ) ] (5)傾斜角θはシ
ャフト12軸12a に直交する面から測定され、Ft
an は傾斜面にかかる力で、Rr におけるトルクT
t のタンジェント成分である。特定のトルク方向につ
いてのTt とFtan は、図4においてはそれぞれ
矢印で示されている。
r sin θ/cos φ) /( sin θ+μ
r cosθ/cos φ) ] (5)傾斜角θはシ
ャフト12軸12a に直交する面から測定され、Ft
an は傾斜面にかかる力で、Rr におけるトルクT
t のタンジェント成分である。特定のトルク方向につ
いてのTt とFtan は、図4においてはそれぞれ
矢印で示されている。
【0082】ゆえに
Ftan =Tt /Rr (6)式(5) およ
び式(6) を式(4) に代入し、Ft について整
理すると、以下のような式が導かれる。
び式(6) を式(4) に代入し、Ft について整
理すると、以下のような式が導かれる。
【0083】Ft =F0 /{(1−[( cos
θ−μr sin θ/cos φ) /( sin
θ+μr cos θ/cos φ) ][Rc μc
/Rr sin α]} (7)Ft /F0 はブ
ーストまたは自己増力比として定義される。ブースト比
が大きいほど、与えられたオペレータからの力F0 に
対する同期トルクの合計Tt が大きくなる、ブースト
比が傾斜角θが90度の場合の数値に等しい場合、この
角度では傾斜面はシャフト12のスプラインと平行にな
るため、自己増力は生じない。
θ−μr sin θ/cos φ) /( sin
θ+μr cos θ/cos φ) ][Rc μc
/Rr sin α]} (7)Ft /F0 はブ
ーストまたは自己増力比として定義される。ブースト比
が大きいほど、与えられたオペレータからの力F0 に
対する同期トルクの合計Tt が大きくなる、ブースト
比が傾斜角θが90度の場合の数値に等しい場合、この
角度では傾斜面はシャフト12のスプラインと平行にな
るため、自己増力は生じない。
【0084】傾斜角が小さくなればなるほど、ブースト
比は大きくなる。ブースト比としては一般に1:1から
5:1までの割合が用いられている。ただし、ブースト
比は1:1よりも大きく、5:1よりも小さいのが望ま
しい。
比は大きくなる。ブースト比としては一般に1:1から
5:1までの割合が用いられている。ただし、ブースト
比は1:1よりも大きく、5:1よりも小さいのが望ま
しい。
【0085】式(7) の分母がゼロになるとFt /
F0 の数値は無限大となる。当然のことながら、式(
7) の分母がマイナスの場合、答えは1に近づくとい
うことになる。したがって、自己増力が可能で、かつセ
ルフロックに陥らない傾斜面は、以下のような条件を満
たしているはずである。
F0 の数値は無限大となる。当然のことながら、式(
7) の分母がマイナスの場合、答えは1に近づくとい
うことになる。したがって、自己増力が可能で、かつセ
ルフロックに陥らない傾斜面は、以下のような条件を満
たしているはずである。
【0086】[( cos θ−μr sin θ/c
os φ) /( sin θ+μr cos θ/c
os φ) ][Rc μc /Rr sin α]<
1 (8) ジオメトリが与えられている場合、Rc 、μc 、R
r 、αを定数Kに置き換えることにより、式(8)
は以下のように単純化することができる。
os φ) /( sin θ+μr cos θ/c
os φ) ][Rc μc /Rr sin α]<
1 (8) ジオメトリが与えられている場合、Rc 、μc 、R
r 、αを定数Kに置き換えることにより、式(8)
は以下のように単純化することができる。
【0087】
[Rc μc /Rr sin α]=1/K (
9A)または [Rr sin α/Rc μc ]=K (9B)
式(9) を式(8) に代入し、傾斜角θについて整
理すると最小傾斜角を求める式(10)が得られる。こ
の最小傾斜角は、オペレータの与える力F0 に比例し
た自己増力Fa を発生させ、コントロール可能な範囲
で最大、かつ、セルフロックが起こらないブースト比を
導くためのものである。
9A)または [Rr sin α/Rc μc ]=K (9B)
式(9) を式(8) に代入し、傾斜角θについて整
理すると最小傾斜角を求める式(10)が得られる。こ
の最小傾斜角は、オペレータの与える力F0 に比例し
た自己増力Fa を発生させ、コントロール可能な範囲
で最大、かつ、セルフロックが起こらないブースト比を
導くためのものである。
【0088】θ>TAN−1[(1−Kμr /cos
φ)/(k+μr /cos φ)] (10)
θはシャフト12の軸12b に直交する平面から測定
するということを念頭におけば、傾斜角θが増大すれば
当然増力Fa とトルク増分Taは減少し、トルク合計
Tt 値も減少することがわかる。したがって、Kが増
加したのに他のすべての変数の値は前のままだとすれば
、傾斜角θを減少させてセルフロックを防ぎ、増力Fa
がF0 に比例するようにしなければならない。
φ)/(k+μr /cos φ)] (10)
θはシャフト12の軸12b に直交する平面から測定
するということを念頭におけば、傾斜角θが増大すれば
当然増力Fa とトルク増分Taは減少し、トルク合計
Tt 値も減少することがわかる。したがって、Kが増
加したのに他のすべての変数の値は前のままだとすれば
、傾斜角θを減少させてセルフロックを防ぎ、増力Fa
がF0 に比例するようにしなければならない。
【0089】より明確にいえばセルフロックを防ぎ、増
力Fa をF0 に比例させるためには、Rc /Rr
の比が増大した場合、円錐の角度αが減少した場合ク
ラッチの摩擦係数μc が増大した場合および傾斜路の
圧力角φが増大した場合傾斜路の摩擦係数μr が増大
した場合、最小傾斜角θの値を引き上げなければならな
い。
力Fa をF0 に比例させるためには、Rc /Rr
の比が増大した場合、円錐の角度αが減少した場合ク
ラッチの摩擦係数μc が増大した場合および傾斜路の
圧力角φが増大した場合傾斜路の摩擦係数μr が増大
した場合、最小傾斜角θの値を引き上げなければならな
い。
【0090】また、ジオメトリと最大ブースト比の理想
値が決まっている場合、最小の傾斜角を産出する際には
、安全性のためのマージンを考慮して、製造誤差や部品
の正常な損耗によりセルフロックやブースト過剰が起こ
らないようにするのが望ましい。
値が決まっている場合、最小の傾斜角を産出する際には
、安全性のためのマージンを考慮して、製造誤差や部品
の正常な損耗によりセルフロックやブースト過剰が起こ
らないようにするのが望ましい。
【0091】マルチレシオ変速装置に同期メカニズム1
0を採用すると、これまで述べたことからわかるように
、合計した同期トルクが増大するため、変速ギヤの同期
に要する時間が短縮される。また、慣性における差、い
いかえれば、同期されたコンポーネントの実際の慣性プ
ラス摩擦のために、低速ギヤの同期には一般に高速ギヤ
の同期よりも大きな仕事量が要求され、かつダウンシフ
トの際の同期にはアップシフトの際よりも一般に大きな
仕事量が要求されるということがある。
0を採用すると、これまで述べたことからわかるように
、合計した同期トルクが増大するため、変速ギヤの同期
に要する時間が短縮される。また、慣性における差、い
いかえれば、同期されたコンポーネントの実際の慣性プ
ラス摩擦のために、低速ギヤの同期には一般に高速ギヤ
の同期よりも大きな仕事量が要求され、かつダウンシフ
トの際の同期にはアップシフトの際よりも一般に大きな
仕事量が要求されるということがある。
【0092】したがって、本書に開示された同期メカニ
ズムをマルチレシオ変速装置に採用する際には、低速ギ
ヤ用のメカニズムにはより大きなブースト比を与え、高
速ギヤ用のメカニズムには比較的小さなブースト比を与
えるのが望ましい。さらに、一定の比を持つ変速ギヤの
場合、ダウンシフト用のブースト比をアップシフト用の
数値よりも大きくすることが望ましい。
ズムをマルチレシオ変速装置に採用する際には、低速ギ
ヤ用のメカニズムにはより大きなブースト比を与え、高
速ギヤ用のメカニズムには比較的小さなブースト比を与
えるのが望ましい。さらに、一定の比を持つ変速ギヤの
場合、ダウンシフト用のブースト比をアップシフト用の
数値よりも大きくすることが望ましい。
【0093】ブースト比の設定により、自己増力同期メ
カニズムを備えた変速装置のすべてのギヤについて、実
質的にシフトを同期させるために必要な時間を割り当て
ることができる。本書に開示した同期メカニズムにおい
ては、コーンクラッチの角度α、半径比Rc /Rr
、自己増力傾斜路の傾斜角θを変更することによって、
ブースト比を簡単に変更することができる。
カニズムを備えた変速装置のすべてのギヤについて、実
質的にシフトを同期させるために必要な時間を割り当て
ることができる。本書に開示した同期メカニズムにおい
ては、コーンクラッチの角度α、半径比Rc /Rr
、自己増力傾斜路の傾斜角θを変更することによって、
ブースト比を簡単に変更することができる。
【0094】本書に添付した図面を参照すれば一目でわ
かるように、噛み合いクラッチ部材28,30 のいず
れかがそれぞれに対応したギヤと結合しているときには
、シフトフランジ32はシャフト12と変速ギヤ14,
16 との間のトルク伝達経路から切り離されている。 したがって、比較的小型で摩耗しやすい自己増力傾斜路
に変速ギヤの全トルク荷重がかかって劣化するというこ
とはない。
かるように、噛み合いクラッチ部材28,30 のいず
れかがそれぞれに対応したギヤと結合しているときには
、シフトフランジ32はシャフト12と変速ギヤ14,
16 との間のトルク伝達経路から切り離されている。 したがって、比較的小型で摩耗しやすい自己増力傾斜路
に変速ギヤの全トルク荷重がかかって劣化するというこ
とはない。
【0095】自己増力傾斜路が放射方向に内側に動く際
には、この点がとくに重要になる。シャフト12軸12
a に対する傾斜路の半径が小さくなるほど、傾斜路に
作用する力は増大するからである。
には、この点がとくに重要になる。シャフト12軸12
a に対する傾斜路の半径が小さくなるほど、傾斜路に
作用する力は増大するからである。
【0096】さらに、半径の差が原因となって、噛み合
い部材のスプライン28a,30a とシャフト12の
スプライン12b との間で作用する力は噛み合いクラ
ッチの歯の間に作用する力よりも大きい。したがって、
噛み合い部材のスプライン28a,30a とシャフト
12のスプライン12a との間のスプライン連結部分
の軸方向の長さは、噛み合いクラッチの歯に充分な強さ
を与えるのに必要な長さよりも大きくするのが望ましい
。
い部材のスプライン28a,30a とシャフト12の
スプライン12b との間で作用する力は噛み合いクラ
ッチの歯の間に作用する力よりも大きい。したがって、
噛み合い部材のスプライン28a,30a とシャフト
12のスプライン12a との間のスプライン連結部分
の軸方向の長さは、噛み合いクラッチの歯に充分な強さ
を与えるのに必要な長さよりも大きくするのが望ましい
。
【0097】シフトフランジ32を動かすシフト機構の
ストロークを長くせずに軸方向のスプライン連結を長く
することは、本書に開示された実施例においては本質的
なことである。シフトフランジ32の周縁は噛み合いク
ラッチ部材28,30 やシャフト12に固定されてい
ないため、噛み合い部材のスプライン28a,30a
は常にシャフト12のスプライン12b と噛み合うこ
とができる。
ストロークを長くせずに軸方向のスプライン連結を長く
することは、本書に開示された実施例においては本質的
なことである。シフトフランジ32の周縁は噛み合いク
ラッチ部材28,30 やシャフト12に固定されてい
ないため、噛み合い部材のスプライン28a,30a
は常にシャフト12のスプライン12b と噛み合うこ
とができる。
【0098】このことはとくに、車両の運転者が既知の
様式の手動シフトレバーを通じてシフト機構を動かす場
合に重要となる。上記のシフトレバーの例は、米国特許
3,850,047 号に見受けられる。このようなレ
バーは通常第1種のタイプのもので、シフトストローク
が増大するとシフトレバー操作者の動作を大きくするか
、あるいは(レバーの支点を変化させると)操作者の労
力は同じでもシフト機構に作用する力が減少してしまう
。
様式の手動シフトレバーを通じてシフト機構を動かす場
合に重要となる。上記のシフトレバーの例は、米国特許
3,850,047 号に見受けられる。このようなレ
バーは通常第1種のタイプのもので、シフトストローク
が増大するとシフトレバー操作者の動作を大きくするか
、あるいは(レバーの支点を変化させると)操作者の労
力は同じでもシフト機構に作用する力が減少してしまう
。
【0099】以上、自己増力同期メカニズムのための理
想的な実施例を開示した。本書で示した理想的実施例に
ついては、当該発明の趣旨の範囲を逸脱することなく、
さまざまな変更や変化が可能であろうと思われる。以下
に示す特許請求項は本書に開示したメカニズムの革新的
な部分ならびに発明の趣旨の範囲内での改造や変更を対
象とすることを意図したものである。
想的な実施例を開示した。本書で示した理想的実施例に
ついては、当該発明の趣旨の範囲を逸脱することなく、
さまざまな変更や変化が可能であろうと思われる。以下
に示す特許請求項は本書に開示したメカニズムの革新的
な部分ならびに発明の趣旨の範囲内での改造や変更を対
象とすることを意図したものである。
【0100】
【発明の効果】本発明は上記のように構成したのでシフ
トフランジの歯によって自己増力傾斜路を形成し、自己
増力傾斜路の角度を変更することにより、マルチレシオ
変速装置のすべてまたはいくつかのギヤについて実質的
にほぼ同一の同期時間が得られる。これによりピンタイ
プの同期メカニズムに上述したような自己増力機能を容
易に、しかも変速装置全体のシフトに関連した条件を考
慮したうえで与えることができる。これにより上述した
同期メカニズムにおいて大きな力および多くの時間を要
することなく、シフトすることができるので操作性およ
び作業性が向上する。
トフランジの歯によって自己増力傾斜路を形成し、自己
増力傾斜路の角度を変更することにより、マルチレシオ
変速装置のすべてまたはいくつかのギヤについて実質的
にほぼ同一の同期時間が得られる。これによりピンタイ
プの同期メカニズムに上述したような自己増力機能を容
易に、しかも変速装置全体のシフトに関連した条件を考
慮したうえで与えることができる。これにより上述した
同期メカニズムにおいて大きな力および多くの時間を要
することなく、シフトすることができるので操作性およ
び作業性が向上する。
【図1】本発明の一実施例を示す2重作動同期システム
の断面図である。
の断面図である。
【図2】図1の線2−2に沿って見た場合の部分断面図
である。
である。
【図3】図1および図2に示す構成部品の透視図である
。
。
【図4】図1および図2に示す同期システムの歯を示す
詳細図である。
詳細図である。
【図5】図4に示す歯の透視図である。
【図6】図4に示す曲線6−6に沿って見た歯の断面図
である。
である。
【図7】図6に示す歯の異なる部分を示す詳細図である
。
。
【図8】図7に示す歯の異なる部分を示す詳細図である
。
。
【図9】図1および図2に示すプランジャ部品の詳細図
である。
である。
【図10】図9に示す7B−7Bに沿って見たプランジ
ャ部品の断面図である。
ャ部品の断面図である。
【図11】図10と異なる部位を示すプランジャ部品の
断面図である。
断面図である。
【図12】図1および図2に示すピン部品の詳細図であ
る。
る。
【図13】図12と異なる部位を示すプランジャ部品の
断面図である。
断面図である。
【図14】図1に示す同期装置のシフトフランジに作用
する軸方向の力とトルクとを表した図である。
する軸方向の力とトルクとを表した図である。
1 位置許容値設定手段
12 シャフト
12a 軸
12b,30a 固定手段
12d,32m 傾斜面
12d 第1傾斜面
12f,32p 傾斜面
12g 第3傾斜面
14 第2ギヤ
14b 第2噛み合いクラッチ部材
16 第1ギア
16b 第1噛み合いクラッチ部材
22 同期メカニズム
24 摩擦クラッチ部材
24 第2摩擦部材
26 第1摩擦部材
28 摩擦手段
30 第1噛み合い手段
32 シフトフランジ
32a,32b 端面
32c フランジ開口部
32d,32e,40c,40d ブロッカーショル
ダー面32f スロット 32g 反応面 32h,34 手段 32k 制限手段 32m 第2傾斜面 32n 第4傾斜面 36 第2摩擦手段 38 第1摩擦手段 40 ピン 40b 小径部 40d,40c 円錐形表面 40e,40f プリ・エナジャイザー面40g,40
h 第2センタリング面42 プリ・エナジャイザ
ー手段 44 弾性手段 46 プランジャ 46b,46c ヘッド部分 46f,46g 側壁 F0 シフト力 Fa 軸方向の増力
ダー面32f スロット 32g 反応面 32h,34 手段 32k 制限手段 32m 第2傾斜面 32n 第4傾斜面 36 第2摩擦手段 38 第1摩擦手段 40 ピン 40b 小径部 40d,40c 円錐形表面 40e,40f プリ・エナジャイザー面40g,40
h 第2センタリング面42 プリ・エナジャイザ
ー手段 44 弾性手段 46 プランジャ 46b,46c ヘッド部分 46f,46g 側壁 F0 シフト力 Fa 軸方向の増力
Claims (16)
- 【請求項1】 軸を有するシャフト(12)の周辺に
放射状に広がり、第1噛み合い手段および第1摩擦手段
(30,38) の動作に基いて第2噛み合い手段およ
び第2摩擦手段(16b,26)に結合させギヤ(16
)をシャフト(12)に同期して噛み合わせる環状のシ
フトフランジ(32)、周縁に間隔をあけて配置され該
周縁から固定された形で延設され前記シフトフランジ(
32)の開口部に入り込む複数のピン(40)を備えた
固定リング(38)、前記シフトフランジ(32)とピ
ン(40)との間で一定範囲内の相対回転運動を可能に
するための小径部(40b) を備えかつそれぞれに対
応するフランジ開口部(32c) の周辺に形成される
ブロッカーショルダー面(32e) に連結するための
ブロッカーショルダー面(40d) を有するピン(4
0)、ニュートラルポジションからギヤ(16)にかか
るシフト力 (F0)によって起こる前記シフトフラン
ジ(32)の軸方向の初期動作に応じて摩擦手段(28
,26) を弾力的に結合させピン(40)を通して前
記シフトフランジ(32)に伝達される初期同期トルク
を発生させる摩擦手段の結合に応じてブロッカーショル
ダー面(40d,32e) を連結させ前記ブロッカー
ショルダー面(40d,32e) を通じてシフト力
(F0)を摩擦手段間の結合力を増大させるために第1
摩擦手段(38)に伝達するプリ・エナジャイザー手段
(42)を備え、前記シフトフランジ(32)がそれぞ
れの開口部(32c) に連結した細長いスロット(3
2f) を備え、前記スロット(32f) が軸方向に
向かい合った前記シフトフランジ(32)の端面(32
a,32b) を通って延びる横向きに広がった部分と
一方の端が各フランジ開口部(32)の中に延び他方の
端が反応面(32g) となっている細長い部分と含み
、各スロット(32f) の中に配置され一方の端が反
応面(32g) に反応し他方の端がプランジャ(46
)に反応して動く弾性手段(44)を備え、ニュートラ
ルポジションにおいては各プランジャ(46)のヘッド
部分(46b,46c)がそれぞれに対応した前記シフ
トフランジ(32)の開口部(32c) に配置された
ピン(40)の小径部(40b) によって受け止めら
れ、それぞれのプランジャ(46)が軸方向に間隔をあ
けて配置された側壁(46f,46g) を備え前記側
壁(46f,46g)が前記シフトフランジ(32)の
軸方向に対するプランジャ(46)の動作を防止するた
めにスライドして前記シフトフランジ(32)の端面(
32a,32b) を取り囲むことを特徴とするピンタ
イプの同期装置用プリ・エナジャイザー。 - 【請求項2】 それぞれのピン(40)がシャフト軸
に対して平行をなす軸および小径部(40b) から所
定の角度を前記のピン軸に対して保ちながら外側に固定
リング(38)に向かって放射状に広がるブロッカーシ
ョルダー面(40d) を含みかつ前記ピン(40)が
プランジャ(46)のヘッド部分(46c) に対して
反応するプリ・エナジャイザー面(40f) を備え、
前記プリ・エナジャイザー面(40f) が外側に向か
って放射状に延びかつピン軸に対して前記ブロッカーシ
ョルダー面(40d) の角度よりも小さな角度を保ち
つつ固定リングに向かって軸方向に延びていることを特
徴とする請求項1に記載の同期装置用プリ・エナジャイ
ザー。 - 【請求項3】 それぞれのピン(40)が放射状をな
して外側かつプリ・エナジャイザー面(40f) の放
射方向外側のエッジから軸方向に反れて広がり、ピン軸
に対して前記プリ・エナジャイザー面(40f) の角
度よりも小さな角度を保ちつつ延びている第2センタリ
ング面(40h) を備えていることを特徴とする請求
項2に記載の同期装置用プリ・エナジャイザー。 - 【請求項4】 ブロッカーショルダー面が実質的に円
錐形の表面(40d) を有し、プリ・エナジャイザー
面が実質的に平坦な表面(40f) をなすことを特徴
とする請求項2に記載の同期装置用プリ・エナジャイザ
ー。 - 【請求項5】 プリ・エナジャイザーの平坦な表面(
40f) が弦状をなしてそれぞれの円錐形表面(40
d) を横切って延びていることを特徴とする請求項4
に記載の同期装置用プリ・エナジャイザー。 - 【請求項6】 それぞれのピン(40)が、放射状を
なして外側かつプリ・エナジャイザー面(40f) の
放射方向外側のエッジから軸方向に反れて広がり、ピン
軸に対して前記プリ・エナジャイザー面(40f) の
角度よりも小さな角度を保ちつつ延びている第2センタ
リング面(40h) を備え、第2センタリング面(4
0h) が実質的に平坦な表面をなすことを特徴とする
請求項5に記載の同期装置用プリ・エナジャイザー。 - 【請求項7】 シャフト(12)に対する第1噛み合
い手段(30)の回転を阻止するための手段(12b,
30a) 、第1噛み合い手段に対するシフトフランジ
(32)の軸運動を阻止するとともに軸方向に動作可能
な第1噛み合い手段(30)に対して前記シフトフラン
ジ(32)の円周運動を可能にするための手段(34,
32h)、シャフト(12)に対する前記シフトフラン
ジ(32)の円周運動を制限し前記シフトフランジ(3
2)とシャフト(12)との間の同期トルクに反応する
手段(12b,32k) を備え、特定方向の同期トル
クに連動し前記シフトフランジ(32)に対してシフト
力 (F0)の方向に従った軸方向の増力(Fa)を加
え第1ギヤ(16)と連結している摩擦手段(38,2
6) の結合力を増大させるための少なくとも2つの傾
斜面(12d,32m) を有する制限手段を備えてい
ることを特徴とする請求項1に記載の同期装置用プリ・
エナジャイザー。 - 【請求項8】 制限手段(12b,32k) がギヤ
の特定方向の同期トルクに連動しシフトフランジ(32
)に対してシフト力 (F0)の方向に従った軸方向の
増力(Faをさらに加え、摩擦手段(38,26)の結
合力を増大させるための第3および第4の傾斜面(12
g,32n) を備えていることを特徴とする請求項7
に記載の同期装置用プリ・エナジャイザー。 - 【請求項9】 第1および第2ギヤ(16,14)
に固定された第1および第2の2つずつの噛み合いクラ
ッチ部材および摩擦クラッチ部材(16b,14b,2
6,24) と2つのギヤの間にシャフトに同軸に配置
されたクラッチアセンブリとを含み、前記クラッチアセ
ンブリがシャフト(12)に対しては回転しないよう固
定され、かつ、シフト力 (F0)が放射方向に広がる
シフトフランジ(32)をニュートラルポジションから
軸方向に第1ギヤ(16)の方に動かした際に前記シフ
ト力 (F0)に応じて軸方向に動いて第1噛み合いク
ラッチ部材(16b) に結合可能な噛み合いクラッチ
手段(30,28) およびシフト力 (F0)が前記
シフトフランジ(32)をニュートラルポジションから
軸方向で前記方向と反対の第2ギヤ(14)の方に動か
した際に軸方向に動いて第2噛み合いクラッチ部材(1
4b) に結合可能な噛み合いクラッチ手段(30,2
8) 、円周上に間隔をあけて設けられた前記シフトフ
ランジ(32)の開口部(32c) を通って延びる複
数のピン(40)によって軸方向に互いに間隔をあけて
固定した形で連結されている第1および第2の2つの摩
擦リング前記シフトフランジ(32)とピン(40)と
の間で一定範囲内の相対回転運動を可能にするため前記
小径部(40b) を備えかつ軸方向に間隔に間隔をあ
けて配置された小径部(40b) の端(40d,40
c) にそれぞれのフランジ開口部(32c) の周辺
に形成されるブロッカーショルダー面(32e,32d
) に連結するためのブロッカーショルダー面(40d
,40c) を備えたピン(40)、第1および第2ギ
ヤ(16,14) の方向に向かう前記シフトフランジ
(32)の初期動作に応じ摩擦によって第1および第2
摩擦部材(26,24)に結合させるために第1および
第2摩擦リング(38,36) を弾力的に動作せしめ
るとともに前記摩擦結合によって一定の限度内の相対回
転運動を生じさせ、噛み合いクラッチ手段(30,28
)の非同期結合を防ぐためにブロッカーショルダー面(
40d,40c,32e,32d) を結合し前記ブロ
ッカーショルダー面(40d,32e) 通じてシフト
力 (F0)を第1摩擦手段(38)に伝達して摩擦手
段間の結合力を増大させるためのプリ・エナジャイザー
手段(42)を備え、前記シフトフランジ(32)にそ
れぞれの開口部(32c) に連結しており軸方向に向
かい合った前記シフトフランジ(32)の端面(32a
,32b) を通って延びる横向きに広がった部分と、
一方の端が各フランジ開口部(32)の中に延び他方の
端が反応面(32g) となっている細長い部分を含む
細長いスロット(32f) を備え、各スロット(32
f) の中に配置され一方の端が反応面(32g) に
反応し他方の端がプランジャ(46)に反応して動く弾
性手段(44)を備えニュートラルポジションにおいて
は各プランジャ(46)のヘッド部分(46b,46c
) がそれぞれに対応した前記シフトフランジ(32)
の開口部(32c) に配置された前記ピン(40)の
前記小径部(40b) によって受け止められ、それぞ
れのプランジャ(46)が軸方向に間隔をあけて配置さ
れた側壁(46f,46g) を備え前記側壁(46f
,46g)がスライドして前記シフトフランジ(32)
の端面(32a,32b) を取り囲み前記プランジャ
(46)が前記シフトフランジ(32)の軸方向に対し
て動くのを防止するために間隔をおいて配置されギヤ(
16,14)およびシャフト(12)が互いに対して回
転する際の中心となる軸(12a) を備えた前記シャ
フト(12)に対して軸運動しないよう固定されている
第1および第2変速ギヤ(16,14) を備えたこと
を特徴とするピンタイプの同期装置用プリ・エナジャイ
ザー。 - 【請求項10】 それぞれのピン(40)がシャフト
軸に対して平行をなす軸、前記小径部(40b) から
所定の角度を前記のピン軸に対して保ちながら外側に固
定リング(38)に向かって放射状に広がるブロッカー
ショルダー面(40d,40c) を含み、かつ、前記
ピン(40)が小径部(40b) によって軸方向に間
隔をあけて配置されプランジャ(46)のヘッド部分(
46c,46b) の表面を取り巻くプリ・エナジャイ
ザー面(40f,40e) を備え、前記プリ・エナジ
ャイザー面(40f,40e) が外側に向かって放射
状に延びかつピン軸に対して前記ブロッカーショルダー
面(40d,40c) の角度よりも小さな角度を保ち
つつ固定リングに向かって軸方向に延びていることを特
徴とする請求項9に記載の同期装置用プリ・エナジャイ
ザー。 - 【請求項11】 それぞれのピン(40)が、放射状
をなして外側かつプリ・エナジャイザー面(40f,4
0e) の放射方向外側のエッジから軸方向に反れて広
がり、ピン軸に対して前記プリ・エナジャイザー面(4
0f,40e) の角度よりも小さな角度を保ちつつ延
びている第2センタリング面(40h,40g) を備
えていることを特徴とする請求項10に記載の同期装置
用プリ・エナジャイザー。 - 【請求項12】 ブロッカーショルダー面が円錐形の
表面(40d,40c)を有しプリ・エナジャイザー面
が平坦な表面(40f,40e) をなすことを特徴と
する請求項10に記載の同期装置用プリ・エナジャイザ
ー。 - 【請求項13】 プリ・エナジャイザーの平坦な表面
(40f,40e) が弦状をなしてそれぞれの円錐形
表面(40d,40c) を横切って延びていることを
特徴とする請求項12に記載の同期装置用プリ・エナジ
ャイザー。 - 【請求項14】 それぞれのピン(40)が放射状を
なして外側かつ前記プリ・エナジャイザー面(40f,
40e) の放射方向外側のエッジから軸方向に反れて
広がり、ピン軸に対して前記プリ・エナジャイザー面(
40f,40e) の角度よりも小さな角度を保ちつつ
延びている第2センタリング面(40h,40g) を
備え、かつ、第2センタリング面(40h,40g)
が実質的に平坦な表面をなすことを特徴とする請求項1
3に記載の同期装置用プリ・エナジャイザー。 - 【請求項15】 軸方向に動く噛み合いクラッチ手段
に対してシフトフランジ(32)が軸運動を阻止するた
めに固定し軸方向に動く噛み合いクラッチ手段(30,
28) に対してシフトフランジ(32)が円周運動を
行うことを可能にする手段(34,32h)、シャフト
(12)に対する前記シフトフランジ(32)の円周運
動を制限し前記シフトフランジ(32)と前記シャフト
(12)との間の同期トルクに反応する手段(12b,
32k) を備え、制限手段が特定方向の同期トルクに
連動し前記シフトフランジ(32)に対してシフト力
(F0)の方向に従った軸方向の増力 (Fa)を加え
、第1ギヤ(16)と連結している摩擦手段(38,2
6) の結合力を増大させるための複数の傾斜面(12
d,32m) を備えていることを特徴とする請求項9
に記載の同期装置用プリ・エナジャイザー。 - 【請求項16】 制限手段(12b,32k) が第
2ギヤ(14)の特定方向の同期トルクに連動しシフト
フランジ(32)に対してシフト力(F0)の方向に従
った軸方向の増力 (Fa)をさらに加え第2ギヤに連
結した摩擦手段(38,26) の結合力を増大させる
ための第3および第4の傾斜面(12f,32p) を
備えていることを特徴とする請求項15に記載の同期装
置用プリ・エナジャイザー。
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