JPS5834235A - 複動同期式クラツチ用ばね装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はジョークラッチ部材およびジョークラッチ部
材と同期しかつブロッカを係合して同期状態になる前に
ジョークラッチ部材の同期的係合を防止するクラッチに
関する。さらに詳しくは、この発明はジョークラッチ部
材の１つの初期の保合運動に応答して最初に摩擦装置を
係合するためのばねピンに関する。

上記型式のクラッチは、公知でありかつ一般にシンクロ
ナイザ或は同期式クラッチと称される。

多くの同期式クラッチはジョークラッチ部材を同期させ
る摩擦クラッチ、同期状態前においてジョークラッチ部
材の接触或は保合を防止するブロッカ、およびばね或は
（本文に述べるような）ばねピンを含む。ばねピンは、
ショークラ°ソチ部材の１つの初期の保合運動に応答し
て比較的低い力をもって摩擦クラッチを係合状態に最初
に移動することによってブロッカの係合を実施する。こ
のような同期式クラッチの一種類は、Ｌ、Ａ、Ｂｉｘｂ
ｙおよびＰ、Ｒ，Ｃｏｃｈｒａｎ他それぞれへの米国特
許第２．６６７，９５５号および同第４，１２５，１７
９号に開示されている。Ｂｉｘｂｙ特許は剛性部材に形
成された空洞内に配置されたばねによって離間偏倚され
た一対の剛性半円筒形部材からそれぞれが構成されたば
ねピンについて述べている。Ｂｉｘｂｙのこのばねピン
は本文に記載のばねピンに比して高価であると考えられ
る。Ｃｏｃｈｒａｎ特許は圧縮性Ｃ字形ばねピンについ
て述べられている。この特許に係るばねピンはＢｉｘｂ
ｙのばねピンよりもその製作費は実質的に低廉と思われ
る。しかし、Ｃｏｃｈｒａｎのばねピンは才た、ピンが
圧縮するとき、即ちピンが半径方向内方へ撓むとき可成
り大きい応力を受けることが考えられる。

この発明の目的は、同期式クラッチ用の廉価で信頼性に
富み使用命数の長いばねピンを提供するにあり、 この発明の主要態様によれば、このばねピンは第１およ
び第２端部をもちこれら両端部間に延びる少（とも２つ
の梁ばね或は板はねによって前記両端部が合体接合され
、梁ばね或は板ばねは桶板状に互いに半径方向外方へ彎
曲されかつ両端部間の１つの位置において互いに向って
半径方向内方へ四桁される。このばねピンの重要な利点
は、ばね梁或はばね板は比較的低い応力を受け、従って
信頼性に富みかつ使用命数が長い。

図面を参照しつつこの発明に係るばねピンを有する同期
式クラッチについて以下に説明する。

文中、構成要素の特定型式、方向、運動および構成要素
の相互関係に関して成る種の用語が用いられている。こ
の用語はこの発明の説明および周囲条件上便宜的番こ用
いるもので、特許請求の範囲に明確に使用されない限り
、これに限定するものではない。

まず第１図において図示しない陸上車輛に用いる図示し
ない動力伝動装置の一部分１０を示すが、この発明はこ
れに限定するものではない。部分１０は回転するように
取り付けられた軸、ころ軸受１８によって該軸に回転支
持された間隔を保って配設された歯車１４および１６、
および前記軸に前記歯車のいずれかを選択的に結合する
複動同期式クラッチ組立体２０を含む。部分１０が図示
しない動力伝動装置内にあるとき、歯車１４および１６
は歯車１４および１６を駆動し或はこれらによつて駆動
される歯車と常時係合する。

同期式クラッチ組立体２ｏは、歯車１４および１６の環
状ハブ延長部ｌこ形成された外側スプライン形ジョー歯
１４ｂおよび１６ｂをもつジョークラッチ部材１４ａお
よび１６ａ、スプライン１４ｂおよび１６ｂそれぞれに
よって歯車１４および１６とともに回転固定されかつリ
ング或は円錐形摩擦表面２２ａおよび２４ａをもつ摩擦
リング２２および２４、半径方向外方へ延びるフランジ
部分２６ｍをもつ滑り式確動型ジョークラッチ部材２６
、リング或は円錐形摩擦表面２８ａおよび３０ａをもつ
摩擦リング２８および３０、軸１２によって形成された
共通軸線上方で回転するリング２８および３０を合体剛
接する複数のブロッカピン３２（この実施例では３個）
、および複数の（この実施例では３個）はねピン３４を
含む。フランジ２６ａの外周部は歯車１６或は１４を軸
１２にそれぞれ結合させる右方或は左方へ移動される図
示しない普通型シフトフォークによって把捉される。

ジョークラッチ部材２６は軸１２に形成されたスプライ
ン１２ａと滑り係合する内側スプライン形ジョークラッ
チのジョー歯２６ｂ、滑り式に貫通するブロッカピン３
２をもつ第１組の３個の円周方向に間隔を保って配置さ
れた開口２６ｃ１および開口２６ｃ間で円周方向に間隔
を保って配置されかっばねピン３４を滑り式に受は入れ
る第２組の３個の開口２６ｄを含む。開口２６ｄは組み
合わされたばねピンと鋭角縁部が接触しないように図示
のごとく丸味を付することか好適である。

しかし、この開口は面取りすることもできる。ブロッカ
ピン３２はリング２８と３０との間から隔たった（この
実施例では中央部）に減縮直径部分或は溝３２ａを含む
。各減縮直径部分はそれらの各開口２６ｃと整合すると
き摩擦リング２８および３０に対するジョークラッチ部
材２６の限定された回転を許す。この減縮直径部分はま
だ傾斜つき阻止肩部３２ｂおよび３２ｃを有し、該肩部
は減縮直径部分がその対応する開口と同心整合状態から
移動するとき、ジョークラッチ部材２６と摩擦′リング
２８および２９との間の限定された相対回転を許す。

第１図乃至第３図において、ばねピン３４は解体部材３
６および末端カップ或は閉鎖リング３８および４０を含
む。部材３６はすり割り末端リング３６ａおよび３６ｂ
１および複数の（この実施例では６個）梁またはばね板
３６ｃを含む。ばね板は一般にピンの縦軸線と平行にか
つ該軸線まわりに円周方向に隔たって配置され、かつ桶
板状に半径方向外方へ彎曲し、さらにすり割り末端間の
１つの位置（この実施例では中央部）において互いに半
径方向内方へ向って口折されている。ばね板の回折部分
は全体として傾斜肩部３６−ｅおよびジョークラッチ部
材２６のフーランジ２６ａに対し中立位置を提供する傾
斜肩部３６ｅおよび３６ｆをもつ環状止め部３６ｄを形
成する。溝３６ｄの最小直径は開口２６ｄの内径よりも
僅かに小さく、かつ傾斜肩部３６ｅおよび３６ｆの最大
直径は開口２６ｄの最小直径よりも大きい。ばねピン溝
３６ｄの幅は、ブロッカピン溝３２＠の幅よりも小さく
、従ってばねピン肩部３６ｅおよび３６ｆはブロッカピ
ン肩部３２ｂおよび３２ｃより前にフランジ２６ａと接
触される。閉鎖リング３８および４０はそれぞれ円筒形
部分３８ａおよび４０ａ。

および半径方向外方へ延びるフランジ部分３８ｂおよび
４０ｂを含む。これらの円筒形部分はすり割り末端リン
グ３６ａおよび３６ｂの半径方向撓み或は圧縮を防ぐ。

フランジ部分はばねピンに増大した表面或は荷重支持表
面を有し、これによってこれと接触した摩擦リング２８
および３０の組み合わされた部分の摩耗を防止或は減す
る。第４図はばねピンの−ばね板３６ｃの断面図でフラ
ンジの開口２６ｄは止め溝３６ｄから右方へ移動してい
る。

ばねピンの両端のすり割り末端リングおよび閉鎖リング
は摩擦リング２８および３０の互いに面封する側部の同
一の細長い弧形凹部或は盲穴２８ｂおよび３０ｂによっ
て受は入れられる。第３図のリング３０の凹部３０ｂの
１つを見れば、この凹部は軸１２の回転軸線から画かれ
た１つの円の弧と一致する彎曲した長軸４２およびこの
円の半径と合致しかつ前記長軸を折半する短軸４４を含
む。

各凹部の短軸４４或は半径方向幅を形成する肩部はばね
ピン末端の直径よりも僅かに幅広でかつ半径方向支持部
を提供し摩擦リング２８および３゜を適合する摩擦リン
グ２２および２４と相対的に同心状態に保持する。各凹
部の長軸は開口２６ｄ内のばねピンに側方荷重を与えず
にフランジ２’６ａと摩擦リング２８および３ｏとの間
の先に述べた限定された相対回転運動を許す。このよう
な側方荷重は、成る場合にはブロッカピン３２によって
効果的な阻止作用を全く妨げる反トルク或は解放トルク
を生ぜしめ、かつ少くともブロッカピンの過早の解放を
生せしめる。

凹部２８′ｂおよび３０ｂは、直線状でかつ軸１２の回
転軸線に引かれた円に実質的に接する長軸をもつ細長い
溝孔である。しかし、この場合、溝孔の短軸は側方荷重
がかからずに溝孔内でばねピン端部の円弧運動を許し得
る十分な幅をもつことが好ましい。

フランジ２６ａが第１図の中立位置にあるとき、摩擦リ
ングの組み合わされた円錐形表面は僅かに隔たり、ばね
ピン３６はフランジの開口２６ｄと実質的に同心状態に
あり、かつブロッカピンの減縮直径部分３２ａはそれら
の各開口２６ｃと整合状態となるが開口２６ｃとは心ず
しも同心状態となる必要はない。いずれかの歯車を軸１
２に結合することを望む場合は、図示しないシフトフォ
ークを介してフランジ２６ａに結合された好適なシフト
機構が、フランジを歯車１４に結合するために左方へ、
或は歯車１６と結合するために右方へ軸１２の軸線に沿
って軸方向に移動する。フランジの初期の運動は開口２
６ｄの丸味をもった肩部から板ばねの傾斜肩部および適
当する摩擦リングに伝達されて摩擦リングと適合する摩
擦リングの初期の摩擦係合を実施する。初期の摩擦係合
のカは半径方向内方へ彎曲したばね板３６ｃのばね定数
によって定まる。初期係合は（結合される。歯車が軸１
２と同期していないとすれば）、フランジ２６ａと係合
された摩擦リングとの間の限定された相対回転を保証し
、従ってブロッカピンの減縮直径部分の開口２６ｃの適
切な側部への運動を保証し、ブロッカピンに形成された
傾斜肩部と開口２６ｃの面取り肩部との係合成は接触に
よって阻止作用を提供する。ブロッカが係合されると、
フランジ２６ａに作用する全軸方向力はブロッカピンの
傾斜肩部に伝達される。この全軸方向力は歯車と軸との
間の同期トルクを増大してフランジとブロッカピンとの
間に解放トルクを与える。実質的な非同期回転状態の下
において、解放トルクは、円錐形表面の自己保合特性に
より、および面取りおよび傾斜肩部間の角度関係により
同期トルクより小さい。実質的な同期状態に達すると、
同期トルクは解放トルク以下に低下し、これによりブロ
ッカピンは開口２６ｃと同心関係に移動し、フランジの
連続軸方向運動およびジョークラッチ部材の係合を許す
。

次に第５図番こおけるばねピン４６の別種実施例におい
て、ばねピン４６は静体部材３６と実質的に同一である
。即ちばねピン４６はすり割り末端リング４６ａおよび
４６ｂ１および複数（この実施例では６個）′ｔ７）ば
ね板４６ｃを含む０ばね板４６ｃは桶板状に半径方向外
方へ彎曲しかつすり割り末端間の１つの位置（この実施
例では中央部）において互いに向って半径方向内向きに
回折される。ばね板の回折部分は全体として傾斜肩部４
６ｃおよび４６ｆをもつ環状止め溝４６ｄを形成し、こ
れらの傾斜肩部はジョークラッチ部材２６のフランジ２
６ａの中立位置を提供し或は定める。ばねピン４６は、
閉鎖リングを省略しかつすり割り端部の隣接端４６ｇお
よび４６ｈを延長することによってばねピン３４とは相
違し、これによってこれらの隣接端は当接してすり割り
リングの半径方向の撓みを防ぐ。これらの隣接端はまた
他の手段によって溶接結合或は取付は結合することもで
きる。

第６図の別のばねピン４７は当接端４７ａおよび４７ｂ
をもちかつ互いに直径を挾んで対向しかつばね板３６ｃ
および４６ｃと実質的に同一形状の２つのばね板４７ｃ
をもつ細長いばね鋼片で構成される。

この発明を説明するため番こ３種の実施例について記述
した。しかしこの発明の要旨の範囲内で多くの変形構造
体を実施できる。例えば、本文で述べた暎体金属薄板製
ばね部材は、ワイヤのような他の材料から形成すること
もできる。特許請求の範囲は本文に記述した実施例およ
びその変形をこの発明の要旨内において包含するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は略示したばねおよび阻止ピンの１つを有する複
動同期式クラッチの縦断面図、第２図は部分切断された
第１図のはねピンのやや拡大した分解図、第３図は第１
図の線３−３に沿って見た同期式クラッチの断面図、第
４図は第１図および第２図のばねピンの一部分の垂直断
面図、第５図および第゛６図はばねピンの別種実施例で
ある。 ２０：同期式クラッチ ２２．２４：摩擦リング ２６：ジョークラッチ部材 ２６ａ：フランジ ２６ｃ：開口 ２６ｄ：開口 ２８．３０−：摩擦リング ３２ニブロツカピン ３４：はねピン ３６：曝体部材 ３６ａ、３６ｂ：ばねピン端部 ３６ｃ：板ばね ３６ｄ：止め溝 ３８　、４０　：撓み防止装置 ３８ｂ、４０ｂ：フランシ部分

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋ｌ）　　複数の円周方向に間隔を保った開口（２６ｄ
   ）をもつ軸方向に可動でかつ半径方向に延びるフランジ
   （２６ａ）の両側において軸方向に間隔を保って共通回
   転軸線まわりに剛固に相互に結合された２つの軸方向に
   可動な摩擦リング（２８゜３０）を含み、前記開口それ
   ぞれがフランジが２つの摩擦リング間の中立位置に軸方
   向に位置するとき１つのばね装置の止め溝（３６ｄ）を
   受は入れ、前記ばねが前記共通軸線に沿ったフランジの
   軸方向移動に応答して作動し前記摩擦リングを適合する
   摩擦リング（２２，２４）と摩擦係合する方向に弾力的
   に移動し、さらに軸方向に可動な摩擦リングと当接関係
   を保った両端部をもちかつフランジ開口の１つを貫通す
   るように構成された少くとも２つの梁ばね（３６ｃ）に
   よって合体接合されたばねピン（３４）を含み、前記梁
   ばねが互いに半径方向外方へ補形に彎曲しかつ止め溝（
   ３６ｄ）を形成するように前記端部間の１つの位置にお
   いて互いに半径方向内方に向って凹折される型式の複動
   同期式クラッチ（２０）用ばね装置。 （２）前記ばねピンが、６個の円周方向に配置された梁
   ばねを含む特許請求の範囲第１項記載の複動同期式クラ
   ッチ用ばね装置。 （３）前記はねピンが、さらに前記両端部の半径方向撓
   みを防止する装置を含む特許請求の範囲第１項或は第２
   項記載の複動同期式クラッチ用ばね装置。 （４）前記ばねが、前記両端部および前記梁ばねを具備
   しかつ前記梁ばねが前記両端部から延びる板ばねである
   叫体の金属薄板部材（３６）を含む特許請求の範囲上μ
   各項のいずれか１項記載の複動同期式クラッチ用ばね装
   置。 （５）前記はねピンが、前記両端部がＣ字形リングでか
   つ前記梁ばねが前記Ｃ字形リング間に延びる板ばねであ
   る学体の金属薄板部材（３６）を含む特許請求の範囲第
   １項記載の複動同期式クラッチ用はね装置。 （６）前記ばねピンが６個の円周方向に配置された板ば
   ねを含む特許請求の範囲第５項記載の複動同期式クラッ
   チ用ばね装置。 （７）前記ばねピンが、前記Ｃ字形両端部の半径方向撓
   みを防止する装置（３８，４０）を含む特許請求の範囲
   第５項或は第６項記載の複動同期式クラッチ用ばね装置
   。 （８）　　前記ばねピンが、各Ｃ字形リングの半径方向
   撓みを防ぐため各Ｃ字形リングに適合された実質的に非
   可撓性リング（３８，４０）を含む特許請求の範囲第５
   項或は第６項記載の複動同期式クラッチ用ばね装置。 （９）前記非可撓性リングが、半径方向に延びるフラン
   ジ部分（３ｓｂ、ｌｂ）を含む特許請求の範囲第６項記
   載の複動同期式クラッチ用ばね装置。