JPH05118346A - 同期噛合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シフト操作時におけるギヤ鳴り、２段入り感
を低減してシフトフィーリングを向上させるとともに、
車両の加減速時のショック、騒音、フレッティング等の
発生を防止する。 【構成】ボルグワーナ式同期噛合装置のスプラインピー
ス１４を、第１ピース１４Ａとこれに周方向へ所定量相
対回転可能に組付けた第２ピース１４Ｂとにより構成
し、第２ピース１４Ｂを弾性部材１７で付勢して回転方
向の減速側にガタを確保するとともに、第２ピース１４
Ｂにハブスリーブ１２のスプラインチャンファに当接す
る片側チャンファ１４ｅを形成し、ハブスリーブ１２を
その摺動時の第２ピース１４Ｂに対する衝撃を弾性部材
１７の減速側への撓みにより吸収して、第１ピース１４
Ａのスプライン１４ａに噛合させる構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用手動変速機等に
使用される同期噛合装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】同期噛合装置のー形式としてボルグワー
ナ式の同期噛合装置に代表されるように、回転シャフト
上の被同期ギヤに組付けられて前記回転シャフト上のク
ラッチハブにスプライン嵌合したハブスリーブの軸方向
への摺動によりシンクロナイザリングのテーパコーンに
係合して前記ハブスリーブと同期し、同ハブスリーブと
のスプライン嵌合により前記被同期ギヤと前記クラッチ
ハブとを結合させるスプラインピースを備えた形式の同
期噛合装置がある。

【０００３】ところで、かかる形式の同期噛合装置にお
いては、シフトレバーを手動操作してハブスリーブを軸
方向へ摺動させてシンクロナイザリングを軸方向へ押圧
し、同シンクロナイザリングのテーパコーンをスプライ
ンピースのテーパコーンに圧接して摩擦係合させて同期
作用を発生させている。また、同期完了後ハブスリーブ
はシンクロナイザリングのスプラインと噛合して各スプ
ライン間を貫通するため、この時点ではシンクロナイザ
リングに対する押圧力が解消されてスプラインピースと
ハブスリーブ間で再度相対回転が発生し、ハブスリーブ
と被同期ギヤとの回転数が完全に一致しない状態でこれ
ら両者が噛合を開始し、ギヤ鳴りが発生するとともに変
速操作に２段入り感が発生する。かかる２段入りは操縦
者に対して急激な操作荷重変化をもたらすため、シフト
フィーリング上好ましくない。

【０００４】このため、従来変速操作時の２段入りを解
消することが要請され各種の手段が提案されており、例
えば実開昭６２−１００３５８号公報に上記手段を備え
た同期噛合装置の一例が示されている。当該同期噛合装
置においては、スプラインピースが、シンクロナイザリ
ングのテーパコーンに係合するテーパコーンを有し被同
期ギヤに一体的に組付けられる固定部材と、ハブスリー
ブのスプラインに噛合するスプラインを有し固定部材に
周方向へ所定量回転可能に組付けられるクラッチギヤと
により構成され、クラッチギヤが被同期ギヤとの間に配
設したバネ部材を介して中立位置に位置決めされてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
構成の同期噛合装置においては、ハブスリーブと被同期
ギヤ間のトルク伝達がクラッチギヤおよび同クラッチギ
ヤと周方向に所定間隔の隙間を有する固定部材とからな
るスプラインピースを介してなされるため、車両の加減
速時のショック、騒音等が大きくなる外にスプラインピ
ースにフレッティングが発生する公算が大きい。従っ
て、本発明の目的はこれらの問題を解決することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した形式
の同期噛合装置において、前記スプラインピースを、前
記シンクロナイザリングのテーパコーンに係合可能なテ
ーパコーンおよび前記ハブスリーブのスプラインに噛合
可能なスプラインを有し前記被同期ギヤに一体的に組付
けられる第１のピースと、同第１のピースの前記スプラ
インより前記ハブスリーブ側に位置して同ハブスリーブ
のスプラインチャンファと当接可能なチャンファを有し
前記第１のピースに所定量相対回転可能でかつ弾性部材
を介して回転方向の増速側へ付勢して組付けられる第２
のピースにて構成し、同第２のピースのチャンファを前
記ハブスリーブのスプラインチャンファに対して回転方
向の減速側のみにて当接する片側チャンファ面に構成す
るとともに、前記第１のピースのスプラインと前記第２
のピースのチャンファとの位相を同第２のピースが最大
限相対回転した状態で略一致するように設定したことを
特徴とするものである。

【０００７】

【発明の作用・効果】かかる構成の同期噛合において
は、シフトレバー等の操作によりハブスリーブが軸方向
に摺動するとシンクロナイザリングがハブスリーブに押
圧されて、同シンクロナイザリングのテーパコーンがス
プラインピースを構成する第１のピースのテーパコーン
に係合して同ピースと同期し、ハブスリーブがシンクロ
ナイザリングのスプラインおよび第１のピースのスプラ
インに噛合し、ハブスリーブが被同期ギヤとクラッチハ
ブとを結合させる。これにより、シフトが完了する。

【０００８】ところで、当該同期噛合装置においては、
ハブスリーブがシンクロナイザリングと噛合した状態で
さらに軸方向へ摺動すると、先づハブスリーブのスプラ
インチャンファが第２のピースのチャンファの片側チャ
ンファ面に当接し、ハブスリーブは第２のピースを弾性
部材に抗して回転方向の減速側へ相対回転させつつ同ピ
ースのチャンファを押し分けて摺動し、この際第２のピ
ースのチャンファと第１のピースのスプライン歯との位
相が略一致する。

【０００９】このため、ハブスリーブの第２のピースに
対する衝撃は同ピースと第１のピースとの間に介在する
弾性部材の撓みで緩衝され、衝撃荷重が著しく低減され
る。また、ハブスリーブの第２のピースのチャンファに
対する押し分け方向は同ピースの回転方向の減速側であ
り、押し分け荷重が著しく低減される。すなわち、ハブ
スリーブの摺動時の衝撃荷重および押し分け荷重が好適
に低減され、２段入り感が小さくてシフトフィーリング
が向上する。

【００１０】また、当該同期噛合装置においては、ハブ
スリーブと被同期ギヤ間のトルク伝達がスプラインピー
スを構成する第１のピースを介して行われるが、同ピー
スは被同期ギヤと一体的であることから車両の加減速時
のショック、騒音等の発生が防止されるとともに、フレ
ッティングの発生が抑制される。

【００１１】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
るに、図１には本発明の第１実施例に係る同期噛合装置
が示されている。当該同期噛合装置１０は回転シャフト
２１上に回転可能に組付けられたドリブンギヤ２２の一
側に配設されている。同期噛合装置１０はクラッチハブ
１１、ハブスリーブ１２、シンクロナイザリング１３、
スプラインピース１４、シフティングキー１５およびキ
ースプリング１６にて構成されている。なお、ドリブン
ギヤ２２は本発明における被同期ギヤに該当する。

【００１２】クラッチハブ１１はドリブンギヤ２２の一
側にて回転シャフト２１上に一体的に組付けられてお
り、クラッチハブ１１の外周に設けたスプラインにはハ
ブスリーブ１２が組付けられている。同ハブスリーブ１
２はスプライン１２ａにてクラッチハブ１１のスプライ
ンに噛合して軸方向へ摺動可能になっており、またシフ
ティングキー１５はクラッチハブ１１の溝部に位置して
キースプリング１６に受承されてハブスリーブ１２の係
合凹所に弾撥的に係合している。シンクロナイザリング
１３は外周にスプライン１３ａを有するとともに内周に
テーパコーン１３ｂを有し、クラッチハブ１１と後述す
るスプラインピース１４との間に配置されていて、その
係合凹所にはシフティングキー１５の端部が臨んでい
る。これにより、シンクロナイザリング１３はシフティ
ングキー１５を介してクラッチハブ１１およびハブスリ
ーブ１２と一体回転可能である。

【００１３】しかして、スプラインピース１４は図１〜
図３に示すように第１ピース１４Ａおよび第２ピース１
４Ｂにて構成されている。各ピースにおいては、第１ピ
ース１４Ａおよび第２ピース１４Ｂが本発明における第
１のピースおよび第２のピースに該当する。

【００１４】スプラインピース１４を構成する第１ピー
ス１４Ａはリング部と筒部とからなり、リング部は筒部
に嵌着されて一体化されていて、リング部外周にはスプ
ライン１４ａが形成されているとともに、筒部外周には
テーパコーン１４ｂが形成されている。各スプライン１
４ａは所定間隔を保持して等間隔に位置している。かか
る第１ピース１４Ａはその筒部の内周にてドリブンギヤ
２２のボス部に嵌着されて、ドリブンギヤ２２と一体に
なっている。

【００１５】第２ピース１４Ｂは第１ピース１４Ａのン
グ部と同様のリング状を呈しており、第１ピース１４Ａ
の筒部の外周のスプライン１４ｃにスプライン嵌合して
いる。これら両ピース１４Ａ，１４Ｂの各スプライン１
４ｃ，１４ｄは図２に示すように、互いに嵌合された状
態において回転方向に所定の間隙が存在する大きさに形
成されており、互いに嵌合された状態において各間隙に
ゴム等からなる弾性部材１７が介在されている。各弾性
部材１７は第２ピース１４Ｂを回転方向の増速側（図２
の矢印Ａ方向）へ常時付勢して、同ピース１４Ｂのスプ
ライン１４ｄを第１ピース１４Ａのスプライン１４ｃに
当接させている。従って、第２ピース１４Ｂは第１ピー
ス１４Ａに対して回転方向の減速側（図２の矢印Ｂ方
向）へ所定量回転可能である。

【００１６】第２ピース１４Ｂは外周に片側チャンファ
面に構成されたチャンファ１４ｅを備えている。同チャ
ンファ１４ｅはハブスリーブ１２のスプライン１２ａの
チャンファ部に対して回転方向の減速側のみに当接する
ものであり、第１ピース１４Ａのスプライン１４ａとの
位相は第２ピース１４Ｂが最大限相対回転した状態で略
一致するように設定されている。

【００１７】このような構成の同期噛合装置１０におい
ては、図示しないシフトレバーの操作によりハブスリー
ブ１２を軸方向へ摺動させるとシフティングキー１５が
ハブスリーブ１２と一体的に同方向へ移動し、シンクロ
ナイザリング１３をスプラインピース１４を構成する第
１ピース１４Ａへそれぞれ押圧する。これにより、各シ
ンクロナイザリング１３および第１ピース１４Ａの互い
に対向する各テーパコーン１３ｂ，１４ｂが摩擦係合
し、同期が開始される。

【００１８】ハブスリーブ１２がさらに軸方向へ摺動す
るとシフティングキー１５がハブスリーブ１２の凹所か
ら外れ、ハブスリーブ１２のスプライン１２ａのチャン
ファがシンクロナイザリング１３のスプライン１３ａの
チャンファに当接して、シンクロナイザリング１３を第
１ピース１４Ａに強く押圧し、両テーパコーン１３ｂ，
１４ｂの摩擦係合を高めて同期を完了させる。ハブスリ
ーブ１２はその後シンクロナイザリング１３のスプライ
ン１３ａ間を摺動してスプラインピース１４の第２ピー
ス１４Ｂのチャンファ１４ｅに達する。この間に、ハブ
スリーブ１２とスプラインピース１４との間では再度相
対回転が発生する。図３にはハブスリーブ１２がスプラ
インピース１４に噛合する状態が模式的に示されてい
る。

【００１９】ハブスリーブ１２のスプライン１２ａは先
づ同図（ａ）に示すように、相対的に回転しているスプ
ラインピース１４における第２ピース１４Ｂのチャンフ
ァ１４ｅの片側チャンファ面に当接して、弾性部材１７
を回転方向の減速側へ撓ませて第２ピース１４Ｂを同図
（ｂ）に示すように、回転方向の減速側へ回転させつつ
第２ピース１４Ｂのチャンファ１４ｅを押し分けて軸方
向へ摺動する。この際、第２ピース１４Ｂのチャンファ
１４ｅと第１ピース１４Ａのスプライン１４ａとの位相
が略一致し、ハブスリーブ１２のスプライン１２ａは同
図（ｃ）に示すように第１ピース１４Ａのスプライン１
４ａに円滑に噛合する。これにより、ドリブンギヤ２２
が同期噛合装置１０を介して回転シャフト２１に結合
し、同シャフト２１とドリブンギヤ２２とは一体的に回
転する。

【００２０】このため、ハブスリーブ１２の第２ピース
１４Ｂに対する衝撃は同ピース１４Ｂと第１ピース１４
Ａとの間に介在する弾性部材１７の撓みで緩衝され、衝
撃荷重が著しく低減される。また、ハブスリーブ１２の
第２ピース１４Ｂのチャンファ１４ｅに対する押し分け
方向は同ピース１４Ｂの回転方向の減速側であり、押し
分け荷重が著しく低減される。すなわち、ハブスリーブ
１２の摺動時の衝撃荷重および押し分け荷重が好適に低
減され、２段入り感が小さくてシフトフィーリングが向
上する。

【００２１】また、当該同期噛合装置１０においては、
ハブスリーブ１２と被同期ギヤ２２間のトルク伝達がス
プラインピース１４を構成する第１ピース１４Ａを介し
て行われるが、同ピース１４Ａは被同期ギヤ２２と一体
的であることから車両の加減速時のショック、騒音等の
発生が防止されるとともに、フレッティングの発生が抑
制される。なお、第２ピース１４Ｂのチャンファ１４ｅ
の形状については強度およびギヤ抜けに対する影響がな
いため、設計の自由度が高い。また、同期の不良時には
第２ピース１４Ｂのみを交換可能であり、コストの低減
が可能であるとともに、耐摩耗性に優れた別材料にも交
換可能である。

【００２２】図４には本発明の第２実施例に係る同期噛
合装置３０が示されており、また第５図には本発明の第
３実施例に係る同期噛合装置４０が示されている。第１
実施例に係る同期噛合装置１０はシングルコーン型の同
期噛合装置であるのに対して、第２実施例に係る同期噛
合装置２０はダブルコーン型の同期噛合装置、第３実施
例に係る同期噛合装置４０はトリプルコーン型の同期噛
合であり、これらの３つの同期噛合装置１０，３０，４
０の相違はシンクロナイザリングとスプラインピース間
のコーンクラッチ部の数の違い、およびこれに起因する
構造および作動の違いにあるが、その他の点では基本的
に同じてある。

【００２３】第２実施例に係る同期噛合装置３０におい
ては、シンクロナイザリング３３がアウタリング３３ａ
とインナリング３３ｂの２つのリングにて構成されてい
る。また、スプラインピース３４は第１ピース３４Ａと
第２ピース３４Ｂとにより構成されていて、第１ピース
３４Ａはリング部とこれとは別体の筒部とにより構成さ
れている。リング部の外周にはスプライン３４ａが形成
されており、かつ筒部の内外両周にはテーパコーン３４
ｂ，３４ｃが形成されている。また、第２ピース３４Ｂ
は外周部に片側チャンファ面を有するチャンファ３４ｄ
を備えている。シンクロナイザリング３３においては、
インナリング３３ｂがアウタリング３３ａに周方向に係
合して同リング３３ａと一体回転可能になっている。ス
プラインピース３４においては、第１ピース３４Ａを構
成する筒部が第２ピース３４Ｂの長孔３４ｃを貫通した
状態でリング部に周方向に係合し、同リング部と一体回
転可能になっている。なお、第２ピース３４Ｂの長孔３
４ｃは周方向に延びていて、同ピース３４Ｂの第１ピー
ス３４Ａに対する相対回転を許容している。

【００２４】かかる構成の同期噛合装置３０のその他の
構成は第１実施例の同期噛合装置１０と同一であり、同
期噛合装置１０と同様の作用効果を奏するものである
が、当該同期噛合装置３０においてはシンクロナイザリ
ング３３とスプラインピース３４との間に、アウタリン
グ３３ａと第１ピース３４Ａ間、および第１ピース３４
Ａとインナリング３３ｂ間にそれぞれコーンクラッチが
形成されているので、第１実施例の同期噛合装置１０に
比較して同期容量が大きいという利点がある。

【００２５】第３実施例に係る同期噛合装置４０におい
ては、シンクロナイザリング４３がアタリングリング４
３ａ、ミドルリング４３ｂおよびインナリング４３ｃの
３つのリングにて構成されている。また、スプラインピ
ース４４は第１ピース４４Ａと第２ピース４４Ｂとによ
り構成されていて、第１ピース４４Ａは被同期ギヤ２２
と一体に形成された筒部と、リング部とにより構成され
ている。リング部の外周にはスプライン４４ａが形成さ
れており、かつ筒部の外周にはテーパコーン４４ｂが形
成されている。シンクロナイザリング４３においては、
インナリング４３ｃがアウタリング４３ａに周方向に係
合して同リング４３ａと一体回転可能になっており、ま
たミドルリング４３ｂは第２ピース４４Ｂの長孔４４ｃ
を貫通した状態でリング部に周方向に係合し、同リング
部と一体回転可能になっている。なお、第２ピース４４
Ｂの長孔４４ｃは周方向に延びていて、同ピース４４Ｂ
の第１ピース４４Ａに対する相対回転を許容している。
また、第２ピース４４Ｂは外周部に片側チャンファ面を
有するチャンファ４４ｄを備えている。

【００２６】かかる構成の同期噛合装置４０のその他の
構成は第１実施例の同期噛合装置１０と同一であり、同
装置１０と同様の作用効果を奏するものであるが、当該
同期噛合装置４０においてはシンクロナイザリング４３
とスプラインピース４４との間に、アウタリング４３ａ
とミドルリング４３ｂ間、ミドルリング４３ｂとアウタ
リング４３ｃ間、およびアウタリング４３ｃと第１ピー
ス４４Ａ間にそれぞれコーンクラッチが形成されている
ので、第１実施例の同期噛合装置１０および第２実施例
の同期噛合装置３０に比較して同期容量が大きいという
利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る同期噛合装置の部分
断面図である。

【図２】同装置における図１の２−２線部分の断面図で
ある。

【図３】同装置におけるハブスリーブのスプラインと、
スプラインピースのスプラインおよびチャンファとの関
係を示す模式的平面図である。

【図４】本発明の第２実施例に係る同期噛合の図１に対
応する断面図である。

【図５】本発明の第３実施例に係る同期噛合の図１に対
応する断面図である。

【符号の説明】

１０，３０，４０…同期噛合装置、１１…クラッチハ
ブ、１２…ハブスリーブ、１２ａ…スプライン、１３，
３３，４３…シンクロナイザリング、３３ａ，４３ａ…
アウタリング、３３ｂ，４３ｃ…インナリング、４３ｂ
…ミドルリング、１４，３４，４４…スプラインピー
ス、１４Ａ，３４Ａ，４４Ａ…第１ピース、１４Ｂ，３
４Ｂ，４４Ｂ…第２ピース、１４ａ，３４ａ，４４ａ…
スプライン、１４ｂ，３４ｂ，４４ｂ…テーパコーン、
１４ｅ，３４ｄ，４４ｄ…チャンファ、１７…弾性部
材、２１…回転シャフト、２２…被同期ギヤ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転シャフト上の被同期ギヤに組付けられ
   同回転シャフト上のクラッチハブにスプライン嵌合した
   ハブスリーブの軸方向への摺動によりシンクロナイザリ
   ングのテーパコーンに係合して前記ハブスリーブと同期
   し、同ハブスリーブとのスプライン嵌合により前記被同
   期ギヤと前記クラッチハブとを結合させるスプラインピ
   ースを備えた同期噛合装置において、前記スプラインピ
   ースを、前記シンクロナイザリングのテーパコーンに係
   合可能なテーパコーンおよび前記ハブスリーブのスプラ
   インに噛合可能なスプラインを有し前記被同期ギヤに一
   体的に組付けられる第１のピースと、同第１のピースの
   前記スプラインより前記ハブスリーブ側に位置して同ハ
   ブスリーブのスプラインチャンファと当接可能なチャン
   ファを有し前記第１のピースに所定量相対回転可能でか
   つ弾性部材を介して回転方向の増速側へ付勢して組付け
   られる第２のピースにて構成し、同第２のピースのチャ
   ンファを前記ハブスリーブのスプラインチャンファに対
   して回転方向の減速側のみにて当接する片側チャンファ
   面に構成するとともに、前記第１のピースのスプライン
   と前記第２のピースのチャンファとの位相を同第２のピ
   ースが最大限相対回転した状態で略一致するように設定
   したことを特徴とする同期噛合装置。