JPH10205549A

JPH10205549A - ピン型同期装置

Info

Publication number: JPH10205549A
Application number: JP10004645A
Authority: JP
Inventors: Douglass Reynolds Joseph; ダグラスレイノルズジョセフ
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1997-01-13
Filing date: 1998-01-13
Publication date: 1998-08-04
Also published as: US5819900A; KR100375491B1; TR199800043A3; EP0855531B1; ZA98141B; CN1213747A; DE69801600D1; EP0855531A2; CN1125928C; DE69801600T2; ES2162390T3; EP0855531A3; TR199800043A2; KR19980070481A

Abstract

(57)【要約】【課題】改良されたジョーメンバおよび自己補力を備
えたピン型同期装置を提供する。【解決手段】ピン型復動同期機構１０は、摩擦部材
（３４，４６、３６，４８）と、リテーナ（４４）によ
って軸方向に固定されたジョーメンバ（３０，３８、３
２，４０）と、ジョークラッチの非同期係合を阻止する
ためのブロック肩部を備えた周方向３箇所に配置された
ピン（５０）と、シフトフランジ（４２）の移動係合に
応じて摩擦リングとブロック肩部との初期係合を確実に
するプレエナジャイザー（５２）と、ハブ（２０）から
突出した柱（２４ｂ）とフランジよって形成された自己
補力ランプ（４２ｇ，４２ｈ，４２ｋ，４２ｍ）とによ
って形成された自己補力ランプ（２４ｃ，２４ｄ，２４
ｅ，２４ｆ）とを備えている。この同期装置は、改良さ
れたジョーメンバおよび自己補力ランプを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、変速機用のピン型
同期装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】多段変速器においては、すべての変速ギ
ア比あるいはいくつかの変速ギア比のシフト時間を減少
させるために同期機構が使用されていることは、良く知
られているところである。また、車両オペレータに要求
されるシフト作用力、すなわち、シフトレバーに加える
力は、自己補力型(self-energizing type)の同期機構を
使用することによって減少されることも良く知られてい
る。一般に、オペレータのシフト作用力は車両の大きさ
に伴って増加するため、自己補力型の同期機構は、特
に、重量トラックにとって重要である。しかしながら、
このような同期機構は、トラックへの使用に限定される
ことはない。同期装置の先行技術例は、米国特許第５０
９２４３９号、米国特許第５３３９９３６号及び米国特
許第５４２５４３７号に示されており、これらは本発明
の参考文献として含まれる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、改良
されたジョーメンバを備えたピン型同期装置を提供する
ことにある。

【０００４】また、本発明の別の目的は、改良された自
己補力を備えたピン型同期装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴のひとつ
は、米国特許第５０９２４３９号に開示され、また請求
項１の前提部分に記載されているようなピン型同期装置
は、摩擦的に同期させるために選択的に操作され、軸線
を有する軸の第１および第２円筒状表面に相対的に回転
するように装着された第１及び第２ドライブの一方に噛
み合い連結されるようなピン型同期装置を備えることに
ある。本発明の同期装置は、第１および第２ドライブに
それぞれ取付けられ、両ドライブの間に配置された軸方
向に移動可能な第３および第４ジョーメンバにそれぞれ
係合可能な第１および第２ジョーメンバを備えている。
第３および第４ジョーメンバは、軸に形成された外歯ス
プラインと非相対的に回転するように摺動可能に噛合す
る内歯スプラインを有している。第１および第２ドライ
ブには第１および第２摩擦部材が共に回転するようにそ
れぞれ取付けられている。第３および第４摩擦部材は、
軸と同一中心上に配置され、軸方向に両ドライブの間を
移動して第１および第２摩擦部材にそれぞれ係合し軸と
両ドライブを同期させて同期トルクを発生させる。放射
状に延びるフランジが、軸方向の反対側であって、第３
ジョーメンバと第４ジョーメンバとの間に、且つ、第３
摩擦部材と第４摩擦部材との間に対向するように配置さ
れ、フランジに加えられる両軸方向のシフト力（Ｆ_o ）
に対応して両ジョーメンバが軸方向に移動して両摩擦部
材と係合する。ブロック手段は、ジョーメンバを係合さ
せる際に、同期する前に係合しないように作用する。こ
のブロック手段は周方向に間隔をおいた複数のピンを備
えており、各ピンは、第３摩擦部材と第４摩擦部材との
間でフランジの第１開口内へと軸方向に延びている。各
ピンは、対応する開口に形成されたブロック肩部と係合
可能な肩部を有している。フランジには、第３および第
４ジョーメンバを軸方向に関連して移動させるように、
リテーナ手段が設けられている。複数の第１および第２
自己補力ランプが、シャフトとフランジに関連する軸方
向および径方向の移動に対して、それぞれ形成されてい
る。この第１および第２自己補力ランプは、同期トルク
に応じて係合可能となっており、シフト力（Ｆ_o ）の方
向に軸方向の力（Ｆ_a ）をフランジに加えて、摩擦部材
の総係合力を増加する。

【０００６】本発明の特徴は、環状ハブが、ドライブの
軸方向の間に介在され、円筒状表面の外径よりも大きい
外径を有していることにある。環状ハブは、シャフトに
対して軸方向および径方向に移動するよう設けられてお
り、軸に設けられた外歯スプラインは環状ハブの外周に
形成されている。この外歯スプラインによって第１およ
び第２ジョーメンバが形成されている。第３および第４
ジョーメンバの内歯は、環状部材の外歯と常に噛合して
いる。第３および第４ジョーメンバの内歯は、それぞれ
第１および第２ジョーメンバの外歯スプラインとそれぞ
れ係合することができ、ドライブとシャフトを確実に結
合する。

【０００７】本発明の他の特徴は、上述の請求項１の前
段部のようなピン型同期装置に、環状ハブをシャフトと
同軸に回転するように、且つ、ドライブの軸方向の間に
介在したことによる、改良された特徴を備えることにあ
る。この環状ハブは、第１および第２リングを備え、そ
の間に中央リングが配置されている。第１および第２リ
ングは、シャフトに噛合される外歯スプラインを備えて
いる。中央リングは、径方向外側への突出手段を備え、
複数の第２ランプ手段が形成されている。

【０００８】さらに本発明の他の特徴は、上述の請求項
１の前段部に、環状ハブをシャフトと同軸に回転するよ
うに、且つ、ドライブの軸方向の間に介在したことによ
る、改良された特徴を備えたことにある。このハブは、
径方向外側に向かう表面を備え、第１および第２表面の
径よりも大きな径を有し、軸方向の中心部に周方向に離
間した複数の径方向外側への突出部を有し、複数の第２
ランプ手段が形成されている。この表面は、中央部の軸
方向反対側に第１および第２ジョーメンバの内歯スプラ
インと摺動可能に噛合する外歯スプラインを備え、その
外歯の外径は、第２ランプの径よりも小さく形成されて
いる。

【０００９】

【発明の実施の形態】ここで使用されている「同期クラ
ッチ機構」という用語は、かみ合いクラッチ手段により
選択された比のギアを軸に非回転可能に連結するために
使用されるクラッチ機構、つまり、かみ合いクラッチ部
材が、かみ合いクラッチと共同する同期摩擦クラッチに
よって実質的に同期回転するまで、かみ合いクラッチの
係合を阻止するクラッチ機構を意味する。また、「自己
補力(self-energizing) 」という用語は、摩擦クラッチ
の同期トルクに比例して同期クラッチの係合力を増加さ
せるランプ、カムまたはこれらと同等のものを含む同期
クラッチ機構を意味する。

【００１０】図には、ギアおよび同期装置の組立体１０
が示されており、この組立体１０は、変速装置の軸線１
２ａに対して回転可能に取付けられる軸１２と、軸方向
に離間して配置されたドライブすなわちギア１４，１６
とを備えている。軸１２は、ベアリング１３を介してギ
アを回転可能に支持する円筒状表面１２ｂ，１２ｃを備
えている。

【００１１】復動同期装置（double-acting synchroniz
er）１８は、円筒状表面の径よりも大きい外径を有する
環状ハブ２０を備えている。このハブは、３つのリング
２２，２４，２６を備えており、軸方向反対側に対向す
る肩部２２ａ，２６ａを介して両ギアを分離する軸方向
の長さを有し、この肩部は、両ギアが互いに近づくよう
に軸方向に移動することを制限している。ギアの互いに
離間する方向への軸方向の移動は、部分的に図示したス
トッパ２８によって制限されている。軸のスプライン１
２ｄは、リングの内歯スプライン２２ｂ，２４ａ，２６
ｂとそれぞれ回転しないように噛合されている。リング
２２，２６の外周は外歯スプライン２２ｃ，２６ｃを備
えており、この外歯スプライン２２ｃ，２６ｃは、摺動
可能に且つ非回転可能に、ジョーメンバ３０，３２の内
歯スプライン３０ａ，３２ａと噛合している。中央リン
グ２４は、後述する自己補力ランプ２４ｃ，２４ｄ，２
４ｅ，２４ｆが形成された、外側に突出する３つの柱２
４ｂを備えている。同期装置１８はさらに、摩擦リング
３４，３６と、ジョーメンバ３０，３２と、このジョー
メンバ３０，３２の表面３０ｂ，３２ｂと対向するよう
に軸方向の間に挟まれた軸方向反対側面４２ａ，４２ｂ
を有する、径方向に延びるシフトフランジ４２と、３つ
の軸方向に延びるフランジとジョーメンバの軸方向の移
動を固定するリテーナ４４と、摩擦部材からフランジに
形成された開口４２ｃに挿通された、周方向に離れて配
置された３つのピン５０によって互いに固定された環状
摩擦リング４６，４８と、３つのプレ−エナージャイザ
ーアセンブリ(pre-energizer assemblies)５２とを備え
ている。

【００１２】摩擦リングは、ジョーメンバの係合に先立
って各ギアを軸に摩擦同期させるために係合するテーパ
ー状に形成された摩擦表面３４ａ，４６ａおよび３６
ａ，４８ａを有している。摩擦表面のテーパー角は、広
範囲に設定することができる。７．５度のテーパー角を
採用することができる。摩擦表面４６ａ，４８ａおよび
／または２６ａ，２８ａは、摩擦リングに公知の各種摩
擦素材を添着することにより形成することができる。米
国特許第４７００８２３号、第４８４４２１８号および
第４７７８５４８号に開示されているような、熱分解炭
素摩擦素材（pyrolytic carbon friction materials ）
を用いることができる。これらの特許の技術内容は参考
文献として本説明に含まれる。

【００１３】各ピン５０は、フランジの開口４２ｃの径
よりもわずかに小さい径を有する大径部５０ａと、摩擦
リング４６，４８の間（この実施の形態においては中間
部）に配置される小径部、すなわち溝部５０ｂと、互い
に軸方向に離れるにしたがってピンの軸に直角な平面に
対して所定の角度となるように径方向外側に拡がる円錐
形のブロック肩部、すなわちブロック表面５０ｃとを備
えている。溝部がフランジの各開口に位置していると、
ピンの肩部がフランジの開口４２ｃに形成された面取り
されたブロック肩部４２ｄに係合し、溝部が剛性を有す
る摩擦リングおよびピンアセンブリのフランジに対する
回転が制限される。ピンは、摩擦リング４６，４８に公
知の各種手法により固着することができる。

【００１４】プレ−エナージャイザーアセンブリ５２
は、公知のものとすることができ、この実施の形態にお
いては、前述の米国特許第５３３９９３６号に詳細に示
され説明された分割ピン型のものが用いられている。各
プレ−エナージャイザーアセンブリ５２は、開口４２ｃ
の間に交互に配置された開口４２ｅに挿通され、摩擦リ
ング４６，４８の間の軸方向に延びている。各プレ−エ
ナージャイザーアセンブリ５２は、周方向に配置される
相反する端部５４ａと摩擦リング４６，４８に形成され
た軸方向に開口する凹部４６ｂ，４８ｂとを有する２つ
の同一のシェル５４と、このシェルの間に挟まれてシェ
ルを引き離す方向に付勢する少なくとも２つの同一のリ
ーフスプリング５６と、を備えている。凹部４６ｂ，４
８ｂは、摩擦リングの周方向に延び（図示は省略す
る）、且つ、シェル５４の相反する端部５４ａが摩擦リ
ングの径方向に摺動するのを許容するに十分な径となっ
ている。各シェル５４は、嵌合される開口４２ｅの径よ
りも小さい径の大径部分と、端の表面５４ｃが面取りさ
れた半円状の溝５４ｂと、端部５４ａとを有している。
公知のように、端部５４ａは摩擦リング４６，４８に対
して反作用し、面取りされた表面５４ｃは、フランジが
移動したときに初期に係合するフランジ４２の開口４２
ｅの面取り部に対して反作用し、これらにより、摩擦ク
ラッチが互いに最初に係合し、初期の同期トルクがフラ
ンジ４２に関連してピン５０を回転させ、ブロック肩部
が係合するように配置される。

【００１５】上述したように、ジョーメンバ３０，３２
は、内歯スプライン３０ａ，３２ａを備えており、これ
らの内歯スプラインは、軸に設けられたリング２２，２
６に形成された外歯２２ｃ，２６ｃと摺動可能に噛合す
る。外歯２２ｃ，２６ｃは、軸の軸線と平行に延びる側
面を有しており、ジョーメンバのスプラインの側面と噛
合することにより両者の間の相対回転を阻止する。

【００１６】さらに、フランジ４２は、中央リング２４
の柱２４ｂをそれぞれ受けるために、径方向内側に開口
する複数の凹部４２ｆを備えている。各凹部は、周方向
に互いに対向するように形成された径方向に延びる側面
と、それぞれ自己補力ランプ４２ｇ，４２ｈ，４２ｋ，
４２ｍとを備えている。ランプ４２ｇがランプ２４ｆに
対して反作用するか、あるいは、ランプ４２ｈがランプ
２４ｄに対して反作用するかのいずれかによりギア１４
が同期しているときには、ギア１４の方向に加えられる
軸方向の力（Ｆ_a ）が発生する。ランプ４２ｋがランプ
２４ｃに対して反作用するか、あるいは、ランプ４２ｍ
がランプ２４ｅに対して反作用するかのいずれかにより
ギア１６が同期しているときには、ギア１６の方向に加
えられる軸方向の力（Ｆ_a ）が発生する。後述するよう
に、軸方向に加わる力（Ｆ_a ）は、シフトフランジ４２
に作用されるオペレータのシフト力（Ｆ_o ）に加えられ
る。ランプの表面は、ジョーメンバ３０，３２に対する
フランジの回転を制限する。フランジ４２と中央リング
２４は、そのランプが係合されると、円錐クラッチから
軸１２への同期トルクに反作用して、軸方向の力が加わ
ってフランジ４２に加えられるシフト力により初期に係
合される円錐クラッチの係合力を増加させ、これによっ
て、円錐クラッチにより発生される同期トルクが増加す
る。ランプの表面は、シフトアップやシフトダウンする
ときに、一方または双方のギアへの同期力を増加させ、
および／または、いずれかの方向のトルクに応じて同期
力を増加させる。

【００１７】リテーナ４４は、軸方向に延びる部分４４
ａと、軸方向に離間すると共に径方向外側に延びる部分
４４ｂとを備えてなるもので、軸方向に延びる部分４４
ａがジョーメンバ３０，３２に形成されたスロット３０
ｃ，３２ｃに軸方向に延びるように配置され、軸方向に
離間すると共に径方向外側に延びる部分４４ｂがジョー
メンバ３０，３２の対向する側面３０ｄ，３２ｄとは軸
方向の反対側と係合する。リテーナはフランジ４２の開
口４２ｎに遊嵌されており、両者の間の制限された相対
回転が許容される。

【００１８】ランプの表面２４ｄ，２４ｆは、それぞれ
ランプの表面４２ｈ，４２ｇに対して反作用し、いずれ
かの方向への同期トルクに応じてギヤ１４に対して加え
られる軸方向力となる。リング２４を介して軸１２に設
けられたランプの表面２４ｃ，２４ｅは、それぞれフラ
ンジの凹部４２ｆの側面のランプ表面４２ｋ，４２ｍに
対して反作用し、同期比を増加させるすなわち補助とな
る軸方向の力、および／または、いずれかのトルクに応
じたギア１６のシフト特性となる。ランプの表面の角度
は、シフトアップおよびシフトダウンと高速および低速
の比とに応じて必要となる軸方向に加えられる力にした
がって、変化させることができる。また、１つもしくは
それ以上のギアに対して一方向に加えられる軸方向の力
がない場合には、ランプの表面は軸の軸線と平行とな
る、すなわち、結果としてランプの表面が形成されな
い。以下に説明するように、軸方向に加えられる力の大
きさあるいは量はまた、摩擦クラッチと自己補力ランプ
との径の比の平均の関数である。したがって、シフトフ
ォークによってシフトフランジ４２に加えられるシフト
力を与えるために加えられる力の大きさは、ランプの角
度および／または平均の径の比を変化させることによっ
て変えられる。

【００１９】フランジ４２が図１の中立位置にあるとき
には、ピン５０の縮径部５０ｂは、協働するフランジの
開口４２ｃに配置されており、円錐クラッチの摩擦面
は、わずかに離れ、スプリング５６の付勢力によってフ
ランジの開口４２ｅに形成されたプレエナジャイザーの
面取りされた表面に作用する、プレエナジャイザー５２
の面取りされあるいは傾斜がつけられたプレエナジャイ
ザー表面５４ｃとの間隔の関係が維持されている。プレ
エナジャイザー表面により生ずる軸方向の力は、円錐ク
ラッチの表面の間のオイルの粘性剪断による自己補力ラ
ンプの不用意な係合を確実に阻止することが望ましい。
どちらかのギアを軸に連結しようとするときには、参考
として本発明に含まれる米国特許第４９２０８１５号に
開示されているような良く知られた方法で、適当な図示
しないシフト機構がフランジ４２の外周に連結され、ギ
ア１４と連結させるために左に、あるいはギア１６と連
結させるために右に、軸１２の軸線に沿って軸方向にフ
ランジを移動させる。シフト機構は、リンク機構を介し
てオペレータにより手動的に動かすものとし、またはア
クチュエータによって選択的に動かすものとし、あるい
は、シフト機構を自動的に始動させ、シフト機構によっ
て加えられる力の大きさを制御する手段によって動かす
ものとすることができる。シフト機構が手動的に動かさ
れるものである場合には、軸方向に加えられる力はオペ
レータによりシフトレバーに加えられる力に比例する。
手動的であると自動的であるとにかかわらず、力は、フ
ランジ４２に対して軸方向に加えられ、図７において矢
印Ｆ_o の長さで示される。

【００２０】最初のオペレータのシフト力Ｆ_o によるフ
ランジの軸方向右側への移動はプレエナージャイザー表
面５４ｃによって摩擦部材４８に伝達され、最初にテー
パ面４８ａをテーパ面３６ａに摩擦係合させる。テーパ
面の初期の係合力は、スプリング５６の力とプレエナー
ジャイザーの表面の角度の機能による。初期の摩擦係合
（非同期状態であり、一瞬、自動補力ランプの効果が無
効となる）は、フランジ４２とこれに係合される摩擦リ
ングとの間の相対回転の制限を保証する、初期の同期ト
ルクと初期の円錐クラッチの係合を生じさせ、またそれ
故に、ピンブロック肩部５０ｃと開口４２ｃに配置され
たブロック肩部４２ｄとを係合させる、フランジの開口
４２ｃの適当な面に対するピンの縮径部分５０ｂの移動
を生じさせる。ブロック肩部が係合されると、フランジ
４２へのオペレータの全シフト力Ｆ_o がブロック肩部を
経て摩擦リング４８に伝達されるので、オペレータの全
シフト力Ｆ_o によって円錐クラッチが係合されて合成さ
れたオペレータの同期トルクＴ_o が生じる。このオペレ
ータの同期トルクＴ_o は、図７において矢印Ｔ_o で表さ
れる。ブロック肩部がオペレータのシフト力Ｆ_o の軸方
向に関して角度を有しているので、円錐クラッチからの
同期トルクに対抗し非同期状態ではより少ない大きさと
なる、反対の力すなわちアンブロッキングトルクが生ず
る。実質的な同期に到達すると、同期トルクはアンブロ
ッキングトルク以下に低下するので、ブロック肩部がピ
ンを開口４２ｃと同心に移動させ、フランジが継続して
軸方向に移動し、ジョーメンバ３２の内歯スプラインの
歯３２ａとギア１６に設けられたジョーメンバ４０の外
歯スプラインの歯とが噛合することとなる。このスプラ
イン／ジョーの歯は、参考として本発明に含まれる米国
特許第３２６５１７３号および米国特許第４２４６９９
３号に示されるように形成することができる。

【００２１】自動補力ランプの効果を無視しても、力Ｆ
_o によって生ずる円錐クラッチトルクは式（１）により
表される。Ｔ_o ＝Ｆ_o Ｒ_C μ_C ／ｓｉｎα・・・（１）ここで、Ｒ_C ＝テーパ状摩擦表面の平均半径 μ_C ＝テーパ状摩擦表面の摩擦係数 α ＝テーパ状摩擦表面の摩擦角度

【００２２】特に、図４および図５を参照して、自動補
力ランプの作用についてみると、オペレータが軸方向の
シフト力Ｆ_o を加えることによる同期トルクＴ_o は、ピ
ン５０によってフランジ４２に伝達され、自動補力ラン
プ面を横切るように軸１２に反作用する。自動補力ラン
プの表面は、係合されると、軸１２およびジョーメンバ
ー３４、３６とフランジとの相対回転を制限し、軸方向
力成分すなわち軸方向に加えられる力Ｆ_a を、シフト力
Ｆ_o と同じ方向にフランジに作用させ、これらの力を合
計した総力Ｆ_t によって、さらに、トルクＴ_o を加えて
総トルクＴ_t となる同期トルクＴ_a を生じさせる円錐ク
ラッチの係合力が増加される。図４は、シフトフランジ
４２が図１の位置に対応する中立位置にあるときの自動
補力ランプの表面の位置を示している。図５は、ギア１
６がテーパ面２８ａ、４８ａの係合によって同期されて
いるときのランプの位置を示している。係合されたテー
パ面には、フランジのランプの表面４２ｈと軸１２に設
けられたランプの表面２４ｄとを係合させる方向の同期
トルクが生じる。それ故に、図７にグラフで示すよう
に、円錐クラッチを係合させるための軸方向の力の合計
は、Ｆ_o にＦ_a を加えたものとなり、円錐クラッチによ
って生ずる同期トルクの合計は、Ｔ_o にＴ_a を加えたも
のとなる。オペレータのシフト力Ｆ_o およびオペレータ
の同期トルクＴ _o が任意であるため、軸方向に加えられ
る力の大きさは、係合される自動補力ランプの表面の角
度の関数となる。この角度は、オペレータによる任意の
最適なシフトに応じて同期時間を減少させると共に同期
トルクを増加させるのに十分な大きさの加えられる力Ｆ
_a を生じさせるに足りるだけの角度であることが望まし
い。しかしながら、この角度は、制御された軸方向に加
えられる力Ｆ_a 、すなわち、力Ｆ_o の増減に対応して増
減する力Ｆ_a が生じるように十分小さくすることも望ま
しい。ランプ角度が大き過ぎる場合には、ランプは、自
己補力というよりはむしろセルフロッキングする。それ
ゆえ、一旦、円錐クラッチの初期係合が生ずると、力Ｆ
_o とは無関係に力Ｆ_a が急速に制御不可能に増加し、そ
のため、円錐クラッチが制御されないロックアップした
状態に陥る。自己補力というよりもむしろセルフロッキ
ングすることは、シフトの質すなわちシフト感を減少さ
せ、同期装置の構成部材にオーバーストレスを与え、オ
ーバーヒートや円錐クラッチの表面の急速な摩耗の原因
となり、また、オペレータによるシフトレバーの移動を
無効にさえする。

【００２３】自動補力ランプ角度を計算するための主な
変数及び方程式は、前述の米国特許第５０９２４３９号
にそれぞれ示されている。

【００２４】ここでは、本発明のピン型の同期装置の好
ましい実施の形態で説明した。添付された請求の範囲
は、開示された同期装置の発明部分を含んでおり、変更
や修正は本発明の精神の範囲内に含まれることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の複動同期機構の中立位置にある状態を
示す断面図である。

【図２】本発明の同期装置の図１の２−２線に沿った部
分断面図である。

【図３】本発明の同期装置の図２の３−３線に沿った部
分断面図である。

【図４】本発明の同期装置の図２の４−４線に沿った断
面図である。

【図５】図４の自己補力ランプが係合した状態を示す図
である。

【図６】本発明の同期装置の構成要素であるリテーナの
斜視図である。

【図７】同期装置のシフトフランジに作用する軸方向力
とトルクを図示的に表したものである。

【符号の説明】

１２軸１４，１６第１および第２ドライブ２２ピン型同期装置２６，２８第１および第２テーパ状摩擦リング３０，３２第３および第４ジョーメンバー３４，３６第１および第２摩擦部材３８，４０第１および第２ジョーメンバー４２フランジ４４リテーナ４６，４８第３および第４摩擦部材５０ピン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390033020 ＥａｔｏｎＣｅｎｔｅｒ，Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，Ｏｈｉｏ 44114，Ｕ．Ｓ．Ａ.

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸線（１２ａ）を有する軸（１２）の第
１および第２円筒状表面（１２ｂ，１２ｃ）に相対回転
可能にそれぞれ設けられた第１および第２ドライブ（１
４，１６）の一方に選択的に摩擦同期させると共に噛み
合い連結させるピン型同期装置であって、前記第１および第２ドライブ（１４，１６）にそれぞれ
設けられ、軸（１２）に設けられた外歯スプライン（２
２ｃ，２６ｃ）と相対回転することなくスライド可能に
噛合する内歯スプライン（３０ａ，３２ａ）を有し両ド
ライブの間に配置され軸方向に移動可能な第３および第
４ジョーメンバ（３０，３２）に、それぞれ係合可能な
第１および第２ジョーメンバ（３８，４０）と、前記第１および第２ドライブ（１４，１６）と一緒に回
転するようにそれぞれ固定された第１および第２摩擦部
材（３４，３６）と、軸（１２）と同心に且つ前記両ド
ライブ（１４，１６）の間を軸方向に移動可能に設けら
れて第１および第２摩擦部材（３４，３６）とそれぞれ
摩擦係合しドライブ（１４，１６）と軸（１２）とを同
期させる同期トルクを生じさせる第３および第４摩擦部
材（４６，４８）と、軸方向に反対に面する側面（４２ａ，４２ｂ）を有し、
第３および第４ジョーメンバ（３０，３２）の間に配置
されると共に、第３および第４摩擦部材（４６，４８）
の間に配置されてジョーメンバ（３８，４０，３０，３
２）を軸方向に移動させ、摩擦部材３４，３６，４６，
４８）を加えられる軸方向のシフト力に応じて係合させ
る、径方向に延びるフランジ（４２）と、周方向に離して配置され、第３及び第４摩擦リング（４
６，４８）の間に軸方向に延在するように固定され、且
つ、フランジの第１開口（４２ｃ）内に配置され、それ
ぞれ開口（４２ｃ）に形成されたブロック肩部（４２
ｄ）と係合可能なブロック肩部（５０Ｃ）を有する複数
のピン（５０）を有し、同期する前にジョーメンバ（３
８，４０，３０，３２）が係合するのを阻止するよう作
用するブロック手段（４２ｄ，５０ｃ）と、第３および第４ジョーメンバ（３０，３２）の軸方向の
移動に対抗するようにフランジ（４２）に固定されるリ
テーナ手段（４４）と、フランジ（４２）および軸（１２）に対してそれぞれ軸
方向および径方向に移動し、摩擦部材の総係合力を増加
させるべく、シフト力（Ｆ_o ）の方向にフランジに加え
られる力（Ｆ_a ）を生じさせる同期トルクに応じて係合
可能な複数の第１および第２自己補力ランプ（４２ｇ，
４２ｈ，４２ｋ，４２ｍおよび２４ｃ，２４ｄ，２４
ｅ，２４ｆ）と、を備えたピン型同期装置において、環状ハブ（２０）は、ドライブ（１５，１６）の間に介
在され、円筒状表面（１２ｂ，１２ｃ）の径よりも大き
な外径を有しており、環状手段は、シャフトに対して軸
方向および径方向に移動するよう設けられ、軸（１２）
に設けられた外歯スプライン（２２ｃ，２６ｃ）が環状
ハブの外周に形成され、第１および第２ジョーメンバ（３８，４０）は外歯スプ
ラインによって形成されており、第３および第４ジョー
メンバの内歯スプライン（３０ａ，３２ａ）は環状ハブ
（２０）の外歯スプライン（２２ｃ，２６ｃ）と噛合し
ており、第３および第４ジョーメンバの内歯スプライン
（３０ａ，３２ａ）はそれぞれ第１および第２ジョーメ
ンバ（３８，４０）の外歯スプラインと係合可能となっ
ていることを特徴とするピン型同期装置。
【請求項２】環状ハブ（２０）は、第１および第２リ
ング（２２，２６）とその間に配置された中央リング
（２４）とを備え、第１および第２リングは軸（１２）
に設けられる外歯スプライン（２２ｃ，２６ｃ）が形成
されており、中央リングは、複数の第２ランプ（２４
ｃ，２４ｄ，２４ｅ，２４ｆ）が形成された径方向外側
に突出する手段（２４ｂ）を備えていることを特徴とす
る請求項１に記載のピン型同期装置。
【請求項３】フランジ（４２）は径方向内側に開口す
る複数の凹部（４２ｆ）を備え、各凹部は周方向に互い
に対向するように形成された径方向に延びる側面と、第
１ランプ（４２ｇ，４２ｈ，４２ｋ，４２ｍ）の少なく
とも一つのランプとを有し、各突出手段は第２ランプ
（２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ，２４ｆ）の少なくとも一つ
のランプをそれぞれ有する軸方向に反対に面する側面を
備えていることを特徴とする請求項２に記載のピン型同
期装置。
【請求項４】軸線（１２ａ）を有する軸（１２）の第
１および第２円筒状表面（１２ｂ，１２ｃ）に相対回転
可能にそれぞれ設けられた第１および第２ドライブ（１
４，１６）の一方に選択的に摩擦同期させると共に噛み
合い連結させるピン型同期装置であって、前記第１および第２ドライブ（１４，１６）にそれぞれ
設けられ、軸（１２）に設けられた外歯スプライン（２
２ｃ，２６ｃ）と相対回転することなくスライド可能に
噛合する内歯スプライン（３０ａ，３２ａ）を有し両ド
ライブの間に配置され軸方向に移動可能な第３および第
４ジョーメンバ（３０，３２）に、それぞれ係合可能な
第１および第２ジョーメンバ（３８，４０）と、前記第１および第２ドライブ（１４，１６）と一緒に回
転するようにそれぞれ固定された第１および第２摩擦部
材（３４，３６）と、軸（１２）と同心に且つ前記両ド
ライブ（１４，１６）の間を軸方向に移動可能に設けら
れて第１および第２摩擦部材（３４，３６）とそれぞれ
摩擦係合しドライブ（１４，１６）と軸（１２）とを同
期させる同期トルクを生じさせる第３および第４摩擦部
材（４６，４８）と、軸方向に反対に面する側面（４２ａ，４２ｂ）を有し、
第３および第４ジョーメンバ（３０，３２）の間に配置
されると共に、第３および第４摩擦部材（４６，４８）
の間に配置されてジョーメンバ（３８，４０，３０，３
２）を軸方向に移動させ、摩擦部材３４，３６，４６，
４８）を加えられる軸方向のシフト力に応じて係合させ
る、径方向に延びるフランジ（４２）と、周方向に離して配置され、第３及び第４摩擦リング（４
６，４８）の間に軸方向に延在するように固定され、且
つ、フランジの第１開口（４２ｃ）内に配置され、それ
ぞれ開口（４２ｃ）に形成されたブロック肩部（４２
ｄ）と係合可能なブロック肩部（５０Ｃ）を有する複数
のピン（５０）を有し、同期する前にジョーメンバ（３
８，４０，３０，３２）が係合するのを阻止するよう作
用するブロック手段（４２ｄ，５０ｃ）と、第３および第４ジョーメンバ（３０，３２）の軸方向の
移動に対抗するようにフランジ（４２）に固定されるリ
テーナ手段（４４）と、フランジ（４２）および軸（１２）に対してそれぞれ軸
方向および径方向に移動し、摩擦部材の総係合力を増加
させるべく、シフト力（Ｆ_o ）の方向にフランジに加え
られる力（Ｆ_a ）を生じさせる同期トルクに応じて係合
可能な複数の第１および第２自己補力ランプ（４２ｇ，
４２ｈ，４２ｋ，４２ｍおよび２４ｃ，２４ｄ，２４
ｅ，２４ｆ）と、を備えたピン型同期装置において、環状ハブ（２０）は、軸（１２）と同軸に且つ相対回転
するように設けられてドライブ（１４，１６）の間に介
在され、該ハブは、第１および第２リング（２２，２
６）とその間に配置された中央リング（２４）とを備
え、第１および第２リングは軸（１２）に設けられる外
歯スプライン（２２ｃ，２６ｃ）を備え、中央リング
は、複数の第２ランプ（２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ，２４
ｆ）が形成された径方向外側に突出する手段（２４ｂ）
を備えていることを特徴とするピン型同期装置。
【請求項５】フランジ（４２）は、各突出手段（２４
ｂ）を受けるための径方向内側に開口する複数の凹部
（４２ｆ）を備え、各凹部は周方向に互いに対向するよ
うに形成された径方向に延びる側面と、第１ランプ（４
２ｇ，４２ｈ，４２ｋ，４２ｍ）の少なくとも一つのラ
ンプとを有し、各突出手段は第２ランプ（２４ｃ，２４
ｄ，２４ｅ，２４ｆ）の少なくとも一つのランプをそれ
ぞれ有する軸方向に反対に面する側面を備えていること
を特徴とする請求項４に記載のピン型同期装置。
【請求項６】第１および第２リング（２２，２６）
は、円筒状表面の径よりも大きな外径をそれぞれ有して
おり、各リングの外周はシャフト（１２）に設けられた
一組の外歯スプライン（２２ｃ，２６ｃ）を備え、第１および第２ジョーメンバ（３８，４０）は外歯スプ
ラインによって形成されており、第３および第４ジョー
メンバの内歯スプライン（３０ａ，３２ａ）は第１およ
び第２リングの外歯スプライン（２２ｃ，２６ｃ）と噛
合しており、第３および第４ジョーメンバの内歯スプラ
イン（３０ａ，３２ａ）はそれぞれ第１および第２ジョ
ーメンバ（３８，４０）の外歯スプラインと係合可能と
なっていることを特徴とするピン型同期装置。
【請求項７】軸線（１２ａ）を有する軸（１２）の第
１および第２円筒状表面（１２ｂ，１２ｃ）に相対回転
可能にそれぞれ設けられた第１および第２ドライブ（１
４，１６）の一方に選択的に摩擦同期させると共に噛み
合い連結させるピン型同期装置であって、前記第１および第２ドライブ（１４，１６）にそれぞれ
設けられ、軸（１２）に設けられた外歯スプライン（２
２ｃ，２６ｃ）と相対回転することなくスライド可能に
噛合する内歯スプライン（３０ａ，３２ａ）を有し両ド
ライブの間に配置され軸方向に移動可能な第３および第
４ジョーメンバ（３０，３２）に、それぞれ係合可能な
第１および第２ジョーメンバ（３８，４０）と、前記第１および第２ドライブ（１４，１６）と一緒に回
転するようにそれぞれ固定された第１および第２摩擦部
材（３４，３６）と、軸（１２）と同心に且つ前記両ド
ライブ（１４，１６）の間を軸方向に移動可能に設けら
れて第１および第２摩擦部材（３４，３６）とそれぞれ
摩擦係合しドライブ（１４，１６）と軸（１２）とを同
期させる同期トルクを生じさせる第３および第４摩擦部
材（４６，４８）と、軸方向に反対に面する側面（４２ａ，４２ｂ）を有し、
第３および第４ジョーメンバ（３０，３２）の間に配置
されると共に、第３および第４摩擦部材（４６，４８）
の間に配置されてジョーメンバ（３８，４０，３０，３
２）を軸方向に移動させ、摩擦部材３４，３６，４６，
４８）を加えられる軸方向のシフト力に応じて係合させ
る、径方向に延びるフランジ（４２）と、周方向に離して配置され、第３及び第４摩擦リング（４
６，４８）の間に軸方向に延在するように固定され、且
つ、フランジの第１開口（４２ｃ）内に配置され、それ
ぞれ開口（４２ｃ）に形成されたブロック肩部（４２
ｄ）と係合可能なブロック肩部（５０Ｃ）を有する複数
のピン（５０）を有し、同期する前にジョーメンバ（３
８，４０，３０，３２）が係合するのを阻止するよう作
用するブロック手段（４２ｄ，５０ｃ）と、第３および第４ジョーメンバ（３０，３２）の軸方向の
移動に対抗するようにフランジ（４２）に固定されるリ
テーナ手段（４４）と、フランジ（４２）および軸（１２）に対してそれぞれ軸
方向および径方向に移動し、摩擦部材の総係合力を増加
させるべく、シフト力（Ｆ_o ）の方向にフランジに加え
られる力（Ｆ_a ）を生じさせる同期トルクに応じて係合
可能な複数の第１および第２自己補力ランプ（４２ｇ，
４２ｈ，４２ｋ，４２ｍおよび２４ｃ，２４ｄ，２４
ｅ，２４ｆ）と、備えたピン型同期装置において、環状ハブ（２０）は、軸（１２）と同軸に且つ相対回転
するように設けられてドライブ（１４，１６）の間に介
在され、該環状ハブは第１および第２円筒状表面の径よ
りも大きい外径と、周方向に間隔を置いて径方向外側に
突出する複数の突出手段（２４ｂ）および複数形成され
た第２ランプ（２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ，２４ｆ）を有
する軸方向の中心（２４）とを有する径方向外側に対向
する表面を備え、該環状ハブの径方向外側に対向する表
面は第１および第２ジョーメンバの内歯スプライン（３
０ａ，３２ａ）とスライド可能に噛合する外歯スプライ
ンの中心（２４）の軸方向に反対に面する側面を備え、
環状ハブの外歯スプライン（２４ｃ，２６ｃ）は、径方
向外側に突出する突出手段の最大径よりも小さい外径を
有することを特徴とするピン型同期装置。
【請求項８】環状ハブは、軸（１２）の第１および第
２円筒状表面（１２ｂ，１２ｃ）の間に形成された外歯
スプライン（１２ｂ）と噛合する内歯スプライン（２４
ｃ，２４ｂ，２６ｃ）を備えていることを特徴とする請
求項７に記載のピン型同期装置。
【請求項９】環状ハブ（２０）は中心部分に形成され
た中心リング（２４）を備え、第１および第２リング
（２２，２６）は該中心リング（２４）の軸方向に反対
に面する側面に配置されると共に第１および第２ジョー
メンバの内歯スプライン（３０ａ，３２ａ）とスライド
可能に噛合する外歯スプライン（２２ｃ，２６ｃ）が形
成されていることを特徴とする請求項８に記載のピン型
同期装置。
【請求項１０】第１および第２ジョーメンバ（３８，
４０）は外歯スプラインによって形成されており、第３
および第４ジョーメンバの内歯スプライン（３０ａ，３
２ａ）はそれぞれ第１および第２ジョーメンバ（３８，
４０）の外歯スプラインと係合可能となっていることを
特徴とする請求項９に記載のピン型同期装置。