JPH10500192A - 自動車用ギヤボックスの同期噛み合い装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 自動車用ギヤボックスの同期噛み合い装置であって、外部、内部同期リング(12、13)とトルク伝達素子(20)とを具備して成り、係合スリーブ(4)がその係合方向へ別な力を更に与えられるようにして内部同期リングから係合スリーブへとトルクが伝達されるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】 自動車用ギヤボックスの同期噛み合い装置 本発明は自動車用ギヤボックスの同期噛み合い装置に係り、ギヤボックスのシ ャフトに非回転接続されるべき案内スリーブ、該案内スリーブ上で軸方向に変移 できるが非回転に装着された係合スリーブ４、及び外部係合歯を持った係合リン グとを具備してなり、該リングは、上記シャフトに回転的に装着されたギヤに非 回転的に接続され、中立位置から係合位置へと上記係合スリーブを軸方向変移さ せることにより上記案内スリーブに対してロック可能であり、上記係合位置にお いては上記係合スリーブの内部係合歯が上記係合リングの外部歯と噛み合い、同 期噛み合い手段が円錐摩擦面を各々有する少なくとも２つの同心の同期リングの 形態で、上記係合リングと係合スリーブとに共働し、該同期リングはスリーブ素 子の対応円錐摩擦面が上記係合リングに対して回転を固定し、且つ同期リング間 に存するようにして係合状態へと変移可能である自動車用ギヤボックスの同期噛 み合い装置に関する。 上記形式の同期噛み合い装置、所謂ダブルシンクロナイザは例えばトラックの ギヤボックスに用いられ、同期噛み合いトルクを増し、シフト操作力を減らし、 シフトレバの動きが比較的短くされている。ダブルシンクロナイゼーションはこ れに対応するシングルシンクロナイゼーションに比してシフトレバにかかるシフ ト力が略３０％減少される。多くの場合 シングルシンクロナイゼーションではギヤボックスのシフトレバにかかるシフト 力は２００Ｎを越え、これはたとえダブルシンクロナイゼーションでもシフト力 は大きいものである。この力を更に減らしてトラック運転者の肩や背中の疲労性 疾患の虞を減らすことが望まれている。 １つの方法としてはシフトレバのシフト距離を大きくして機械的作用を大きく することであるが、これは運転者が指関節をキャブ内の１部にぶつける心配のな いような空間を前提条件として必要とする。シフトレバのシフト距離が大きいこ とはトラックにとっては傾倒式キャブの下に置くエンジン及びギヤボックスにつ いては問題を生じる。他の方法としては圧搾空気サーボユニットを用いることで あるがこの解決策は費用がかかる。 本発明の目的は序説に述べた形式のダブルシンクロナイゼーションを達成し、 これに依りシフトレバのシフト距離が短くて、サーボユニットを用いずシフトレ バにかけなければならないシフト力を上述した従前公知のギヤボックスにおける シフト操作に要する力の数分の１に減らすことができるものである。 本発明によればこれは１つの同期リングがトルク伝達素子に対し回転するよう に固定され、このトルク伝達素子が係合スリーブのカム面と共働するカム面を有 し、該トルク伝達素子と該係合スリーブとの間に相対的回転があった時はこれら カム面は同期噛み合い手段の摩擦面間の摩擦係合により係合スリーブの係合方向 に働く力を生ずるようにしたことによって達成される。 本発明はギヤボックス自体の回転エネルギの１部をシフト機構に伝達し、この ようにして一種の一体化サーボシステムを作り出し、手動シフト行程の始めと終 りに助成するという技術思想に基づく。原理的には同期行程の手操作の始まり直 後におけるシフティングはここに作り出されたたサーボシステムの作用下で完全 になされ得る。しかし多くの場合、予期せぬシフティングになることがあるので 好ましくない。 本発明の噛み合い装置において更に進歩したものにおいては、トルク伝達素子 が同期リングに軸方向に変移可能に接続出来、スプリング力に抗して該同期リン グから離れ移動するものであり、このスプリング力は好ましい実施例においては トルク伝達素子の一面とこれに対向する案内スリーブの面との間のカップスプリ ングパッケージによって発生される。スプリングパッケージの圧縮された力はカ ム面の角と共に係合スリーブの係合方向の作用力を決めるが、この力はシフトを 完遂するには不十分とし、更に手による力を必要として希望しないシフトティン グを防ぐに十分であるよう選択するものとする。 本発明の例を添付図面について以下に詳述するが、図１は本発明による同期噛 み合い装置の端面の１部を示し、図２ａ，２ｂは図１の平面図であって縦方向断 面を示し、然も各部品が中立位置にある場合の図、図３ａ，３ｂは図２ａ，２ｂ と同じ図であるが各部品がブロッキング位置にある場合の図、図４ａ，４ｂは図 ２ａ，２ｂと同じ図であるが各部品が同期噛み合い位置にある場合の図、図５は 各部品が同期噛み合い位置にある場合の端面の１部を示し、図６，７は各部 品が夫々解除と係合状態にある図を示す。 本発明による同期噛み合い装置は公知の所謂ダブルシンクロナイザに基づき、 ギヤボックス内のシャフト（図示せず）に非回転固定された案内スリーブ１を具 備してなり、これは係合スリーブ４の内部歯３間のギャップに係合する外部歯２ を有する。外部歯６を有する係合リング５はシャフトに回転可能に装着されたギ ヤ（図示せず）に固定接続される。同期コーン７は内部、外部の円錐摩擦面８、 ９夫々を有し、係合リング５の開口内に延びるピン１０を具備し、同期コーン７ が回転固定されるが係合リング５に関して軸方向にある限度可動である。外部、 内部同期リング１２、１３夫々は同期コーン７の両側に配置され同期コーン７の 摩擦面８、９に対面する摩擦面１４、１５を夫々有する。図示実施例においては 外部同期リング１２はキー１６を有しこれは公知のように係合スリーブ４の１対 のランプ１７と共働する。ここにのべた部品に加えこのダブルシンクロナイゼー ションは公知のスプリング付勢キー（図示せず）をも具備する。本発明によれば 内部同期リング１３のトルクが全体的に２０で示すトルク伝達素子を経て係合ス リーブ４に伝達されるが、このトルク伝達素子は例えば３という番号のついたア ーム即ち指２２のリング２１を具備し、この指は案内スリーブ１のスロット２３ 内に保持され、その端部にはキー２４を有し、このキー２４はＶ方向のカム面２ ５を有しこれはランプ１７の対応カム面２６と共働する。図示した実施例におい てはカム面２５、２６は軸方向に対し６０°の角度αを有するがこの角度は４０ °〜７５°の範囲内で変えることが出来る。リング２１ は均分された多数の歯２７を有し、これは内部同期リング１３のグルーブ２８と 係合する。このリングはラジアルフランジ２９と案内スリーブ１の対向面３１と の間にある２つのカップスプリング３０よりなるカップスプリングパッケージと を有する。 本発明装置の作用は次の通りである。図２ａ，２ｂに示す部品は中立位置で示 す。ギヤが係合した時はギヤ（図示せず）が図の右端への係合リング５と接続さ れたロッキングを含み、係合スリーブ４は右方へ偏位している。外部同期リング １２はキー（図示せず）の作用で右方へ偏位し摩擦面１４が摩擦面８と摩擦係合 に至り、これは同期コーン７が僅かな距離右方へ偏位し同期コーン７の内部摩擦 面９が内部同期リング１３の摩擦面と押圧係合される。この結果、同期リング１ ３が回転され最初にキー２４のカム面２５がランプ１７（図３ａ，３ｂ）のカム 面２６と接触し始めこれに伴いトルク伝達素子２０（図３ａ，３ｂ参照）が回転 される。トルク伝達素子２０は係合スリーブ４に関して続いて回転され共働カム 面２５、２６がトルク伝達素子２０を後方へ押し、カップスプリング３０を圧縮 し各部品が図４ａ，４ｂに示す位置をとる。このカップスプリング３０は圧縮状 態で係合方向に約１５００Ｎの力を与えるような寸法とする。図４ａ，４ｂに依 る同期が達成された後は、スプリングパッケージ３０からの力の作用で図６，７ に示すように解除と係合がなされるが、この力はカム面の角度と組み合わさって シフトと操作を完成するのに運転者がどの位の力をシフトとレバにかけなければ ならないかを決定する。上述シフト作動においてはシン クロナイゼーション自体は従来のやり方でなされるが、これは同期リング１２に 隣接したランプ１７、カム面２６が外部同期リングのブロッキングキー１６の対 応カム面と接するようになることによりなされる。或るギヤボックスについてカ ム面の角αが６０°で、スプリングパッケージにおよそ１５００Ｎの軸方向の力 を持たせて力を減らしたものがここに示されたが、本発明によらない噛み合い装 置でギヤレバに与える力の約２５％が減少された。本発明は案内スリーブ１の右 側の部品について説明したが勿論、シフティングが係合リング５のロッキングを 含んだ時は案内スリーブ１の左側に対しても同じ機能が得られる。左側トルク伝 達素子のリング２１は右側トルク伝達素子２０の指２２に対し角度的にずらした 指（図示せず）を有する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ)，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，Ｎ Ｌ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ギヤボックスのシャフトに非回転接続されるべき案内スリーブ、該案内スリ ーブ上で軸方向に変移できるが非回転に装着された係合スリーブ４、及び外部係 合歯を持った係合リングとを具備してなり、該リングは、上記シャフトに回転的 に装着されたギヤに非回転的に接続され、中立位置から係合位置へと上記係合ス リーブを軸方向変移させることにより上記案内スリーブに対してロック可能であ り、上記係合位置においては上記係合スリーブの内部係合歯が上記係合リングの 外部歯と噛み合い、同期噛み合い手段が円錐摩擦面を各々有する少なくとも２つ の同心の同期リングの形態で、上記係合リングと係合スリーブとに共働し、該同 期リングはスリーブ素子の対応円錐摩擦面が上記係合リングに対して回転を固定 し、且つ同期リング間に存するようにして係合状態へと変移可能である自動車用 ギヤボックスの同期噛み合い装置において、１方の同期リング(13)が係合スリー ブ(4)のカム面(26)と共働するカム面(25)を有するトルク伝達素子(20)に対して 回転固定され、該トルク伝達素子(20)と係合スリーブ(4)との間に同期手段(7、1 2、13)の摩擦面(8、9、14、15)間の摩擦係合による相対的回転があると上記係合 スリーブの軸方向に働く力を生ずることを特徴とする自動車用ギヤボックスの同 期噛み合い装置。 ２．上記トルク伝達素子(20)が上記同期リング(13)へと軸方向変移可能で接続さ れ、スプリング力の作用に抗して該同期リングから切り離し移動可能であること を特徴とする請 求の範囲１記載の自動車用ギヤボックスの同期噛み合い装置。 ３．同期手段が外部、内部同期リング(12、13)を有し、これらが同心配置され、 内部同期リングがトルク伝達素子(20)に接続されていることを特徴とする請求の 範囲１又は２記載の自動車用ギヤボックスの同期噛み合い装置。 ４．トルク伝達素子(20)がスリーブ(21)を具備し、外部係合歯(27)が内部同期リ ング(13)のグルーブ(28)に係合され、該スリーブに接続されたラジアル指(22)が 案内スリーブ(21)内のスロット(23)に受け入れられ、カム面(25)が該指の外端に 形成されていることを特徴とする請求の範囲３記載の自動車用ギヤボックスの同 期噛み合い装置。 ５．上記外端の指(22)の各々がキー(24)を有し、これがＶ形状に配置され且つ同 期リング(12、13)に面する一対のカム面(25)を備え、各キーについて係合スリー ブ(4)が一対のカム素子(17)を有し、これが中立位置にあっては共働するキーの 両側にあり、両カム面(25)の各々に対し相補カム面(26)を有することを特徴とす る請求の範囲４記載の自動車用ギヤボックスの同期噛み合い装置。 ６．カップスプリング(30)の形態の圧縮スプリングがトルク伝達素子(20)のスリ ーブ上の衝接面と案内スリーブ(1)上の共働面との間に配置されることを特徴と する請求の範囲４或は５記載の自動車用ギヤボックスの同期噛み合い装置。