JPS601302Y2 - 変速機の同期噛合装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は変速機に用いられる同期噛合装置の改良に関す
るものである。

変速機の同期噛合装置としては、一般にボルグワーナ一
式と称せられる型式のものが広く知られており、この種
同期噛合装置は第１図に示す如くに構成される。

この図中１はインプットシャフトを示し、このインプッ
トシャフト１はメインシャフト２に同軸で相対回転可能
に配置されると共に、トルクコンバータ又はクラッチ（
図示せず）を介して機関駆動されている。

インプットシャフト１にはインプットギヤ３を一体に設
け、メインギヤ４をメインツヤフレ２上に回転自在に支
持する。

両ギヤ３，４にカウンターギヤ５を噛合させ、このカウ
ンターギヤをカウンターシャフト６上に回転自在に支持
する。

同期噛合装置７は両ギヤ３，４間に介挿し、インプット
ギヤ３、従ってインプットシャフト１をメインシャフト
２に直結したり、メインギヤ４をメインシャフト２に結
合してインプットシャフト１からの回転をインプットギ
ヤ３、カウンターギヤ５及びメインギヤ５を経てメイン
シャフト２に伝達し得るようにするのに供され、以下の
構成を持つ。

即ち、メインシャフト２にスプライン結合したシンクロ
ハブ８の外周にカップリングスリーブ９をスプライン噛
合し、これらシンクロハブ８及びカップリングスリーブ
９間にインサート１０を半径方向移動可能にして介挿す
ると共に、このインサート１０をスプレッドスプリング
１１により半径方向外方に付勢する。

インプットギヤ３及びメインギヤ４には夫々クラッチギ
ヤ１２，１３が一体に設けてあり、これらクラッチギヤ
とシンクロハブ８との間に夫々ポークリング１４．１５
を設け、これらボークリングは外周にクラッチギヤ１２
，１３の歯１２ａ、１３ａと同じピッチ円の歯１４ａ、
１５ａを、又内周にクラッチギヤ１２．１３の円錐コー
ン面１２ｂ、１３ｂと対向する円錐クラッチ面１４ｂ、
１５ｂを有する。

そして、カップリングスリーブ９の歯９ａにはその両端
に第２図の如きチャンファ面９ａ’を設け、これと対向
するクラッチギヤ歯１３ａ（１２ａも同じ）及びボーク
リング歯１５ａ （１４ａも同じ）の端部にチャンファ
面１３ａ’、 １５ａ’を夫々設ける。

なお、シンクロハブ８及びカップリングスリーブ９と一
体的に回転するインサート１０の両端はポークリング１
４．１５に設けた切欠き１４ｃ、１５ｃ内に、これらポ
ークリングに対し一定範囲で相対移動できるよう係合さ
せ、この目的のため切欠き１５ｃ （１４ｃ）の大きさ
は第２図に明示するようインサート１０の端部より若干
大きくする。

次に同期噛合装置７の作用を、第１図においてシフトフ
ォーク１６が左行する場合について説明する。

この時、カップリングスリーブ９は、インサート１０が
スプレッドスプリング１１の拡開力により半径方向外方
に押圧されているため、インサート１０と一緒に左行し
、インサート１０の端面てポークリング１５を同方向へ
押動してポークリング１５の円錐クラッチ面１５ｂをク
ラッチギヤ１３の円錐コーン面１３ｂに接触させる。

この時、メインギヤ４の回転数がカップリングスリーブ
９のそれより高いと、ポークリング１５はクラッチギヤ
１３に引きずられてまわされ、第３図示の如くインサー
ト１０が切欠き１５の端部で係止される。

これにより、ポークリング１５の歯１５ａのチャンファ
面１５ａ′とカップリングスリーブ９の歯９ａのチャン
ファ面９ａ’とが互いに対向する位置でポーリング１５
とカップリングスリーブ９との相対回転がなくなる。

ここで、カップリングスリーブ９を更に左行させれば、
チャンファ面９ａ’、 １５ａ’が接触し、このチャ
ンファ面によってもポークリング１５が左方に押付けら
れ、クラッチ面１５ｂと円錐コーン面１３ｂ間に摩擦ト
ルクが働き同期作用を生ずる。

これにより同期が完了し、メインシャフト２とメインギ
ヤ４との回転数が同一になると、カップリングスリーブ
９はインサート１０をスプレッドスプリング１１に抗し
て押し下げつつ第４図の如く更に左行することができ、
チャンファ面９ａ’がチャンファ面１３ａ′に衝接した
第４図示の状態を経てカップリングスリーブ歯９ａはク
ラッチ歯１３ａ間に滑動し、クラッチ歯１３ａと完全に
噛み合う。

しかして、かかる従来構造の同期噛合装置では、第２図
にａて示すポークリング歯１５ａの長さが長きに過ぎ、
チャンファ面１３ａ′及び１５ａ′間の間隔が大きく、
次に説明する欠点を生じていた。

即ち、第９図は従来装置のシフトレバ−ストロークに対
するシフトレバ−操作荷重特性であるが、αにより示す
シフトレバ−ストロークで生ずる最初の操作荷重のピー
クは、カップリングスリーブ９が第２図示の位置から第
３図示の位置に達した時、換言すればチャンファ面９ａ
’がチャンファ面１５ａ′の中程に重なり合った時に前
述の周期作用が最大となることによって生じ、シフトレ
バ−ストロークβで生ずる次の操作荷重のピークは、カ
ップリングスリーブ９が更に左行して第４図示の位置に
達した時、即ちチャンファ面９ａ’がチャンファ面１３
ａ′と接する時にポークリング１５を押し除けることと
、クラッチギヤ１３の歯１３ａとカップリングスリーブ
９の歯９ａを整列するため生じる各チャンファ面１３ｂ
、９ａ間の摩擦力等によって生ずる。

従って、シフトレバ−ストロークα、β間の長さはチャ
ンファ面１３ａ’。

１５ａ′間の間隔に対応し、従来装置にあってはこの間
隔が上述の如く長いため、シフトレバ−ストロークα、
β間の長さが長くなり、操作荷重の両ピークが明確に生
じ、シフトレバ−の操作フィーリングが頗る悪かった。

又、従来装置の如くチャンファ面１３ａ′及び１５ａ’
間の間隔が長いと、第１図にｂて示すシンクロスペース
が必然的に大きくなり、変速機の全長が長くなるのを免
れず、更にポーリング１５による同期作用が終了してか
ら、カップリングスリーブ歯９ａのチャンファ面９ａ’
がクラッチギヤチャンファ面１３ａ′に到達するまでの
間に、同期がくずれる所謂同期くずれを生じ易かった。

更に、従来装置においては、ホークリング歯１５ａの歯
厚Ｃ（第２図参照）がクラッチギヤ歯１３ａの歯厚と同
じであるため、ポークリング１５の鍛造後その歯面をブ
陥−チ加工等により仕上げざるを得す、加工費が嵩むだ
けでなく、削り仕分の粗材が無駄になる等、コスト上不
利であった。

チャンファ面１３ａ’、 １５ａ’間の間隔を小さく
するためには、ポークリング１５をクラッチギヤ１３に
接近させることも考えられるが、両者間の隙間ｄ（第２
図参照）は、使用に伴う円錐面１３ｂ、１５ｂの摩耗分
を考慮して従来以上小さくすることができない。

そこで第５図に示すようにポークリング歯１５ａのイン
ボリュート面長さｅを、ポークリング歯の強度上許容さ
れる限界まて短かくする（但しクラッチギヤ１３及びポ
ークリング１５間の隙間ｄは不変）ことにより、チャン
ファ面１５ａ′をチャンファ面１３ａ′に近付けて、上
記したシフトレバ−操作フィーリングの問題及び同期く
ずれの問題を解決する試みが従来なされた。

しかして、この試みによっても意図する問題解決の完壁
な実現は望み得す、これら問題解決並びに前記したポー
クリングの製作コスト上の問題に関する解決が久しく望
まれていた。

本考案は第５図に仮想線で示すようにボークリング歯１
５ａの厚さｅ′を従来の歯厚Ｃ（クラッチギヤ歯１３ａ
の歯厚に同じ）より薄くすることによって、インボリュ
ート面長さｅ′を歯１５ａの強度上許容される限界まで
短かくすれば、仮りに従来試みられた第５図にｅで示す
寸法と同じだけ確保したとしても、ボークリング歯１５
ａの全長が第５図図示のものより更にｆだけ短かくなり
、その分、クラッチギヤ１３及びポークリング１５間の
隙間ｄを保つことから、チャンファ面１５ａ′をチャン
ファ面１３ａ′に近付は得るとの事実を認識し、又、カ
ップリングスリーブ歯をクラッチギヤ歯と同じ歯厚にす
れば、上述のようにボークリング歯の歯厚を薄くしても
、カップリングスリーブ歯のチャンファ面及びボークリ
ング歯のチャンファ面間で行なわれる同期作用は、前者
のチャンファ面が大きく保たれることから、いささかも
低下しないとの事実を認識し、この着想の具体化したも
のである。

かかる本考案の構成申、ボークリング歯１５ａをクラッ
チギヤ歯１３ａより薄くする技術は、実開昭５２−９８
０５３号公報で既に公知であるが、この公知技術は単に
ボークリング歯を薄くするだけのもので、これのみによ
って上記問題解決は望み得ない。

即ち、この技術だけではボークリング歯のチャンファ面
及びクラッチギヤ歯のチャンファ面間の間隔を短かくす
ることができず、第９図につき前述した前記問題を解決
できない。

又、上記公開公報の技術は、カップリングスリーブ歯の
歯厚もクラッチギヤ歯の歯厚より薄くしており、この場
合カップリングスリーブ歯のチャンファ面が小さくなり
、上記の如く小さいボークリング歯のチャンファ面との
間で行なわれる同期作用が低下し、更にカップリングス
リーブ歯の歯厚も薄くするため、変速終了後これがクラ
ッチギヤ歯との間に大きなバックラッシュを持つことと
なり、歯車打音の発生が著しい。

本考案は以上の点に鑑み、ボークリング歯の歯厚をクラ
ッチギヤ歯の歯厚より薄くするだけでなく、インボリュ
ート面長さを不変にしてこれにより短かくなったボーク
リング歯の全長短縮分だけポーリング歯をクラッチギヤ
歯に接近させて配置腰更にカップリングスリーブ歯の歯
厚をクラッチギヤ歯の歯厚と同じにし、これらの構成に
よって前述の問題を全て解決し得るにした変速機の同期
噛合装置を提供しようとするものである。

以下、図示の実施例に基づき本考案を詳述する。

本考案においては第６図に示すように、カップリングス
リーブ歯９ａ及びクラッチギヤ歯１３ａを同じ歯厚Ｃに
するが、クラッチギヤ歯１３ａの歯厚Ｃよりもボークリ
ング歯１５ａの歯厚Ｃ′を薄くする。

又、ボークリング歯１５ａのインボリュート面長さｅ′
を、ボークリング歯の強度上許容される限界（このイン
ボリュート面がカップリングスリーブ９の歯９ａが乗越
える時潰れない限度）まで短かくし、第６図の実施例で
は第５図にｅで示すと同じ長さとする。

かかる寸法の歯１５ａを持つボークリング１５は、これ
とクラッチギヤ１３との間の隙間ｄ′が従来通り使用に
伴う円錐面１３ｂ、１５ｂ（第１図参照）の摩耗分を考
慮した値（第２図にｄて示す）となるよう配置腰又上記
により短かくなったボークリング歯１５ａの全長短縮分
だけ（第５図中ｆ参照）このボークリング歯１５ａをク
ラッチチャ歯１３ａに接近させる。

かかる構成とした本考案同期噛合装置は、第１図乃至第
４図につき前述した従来装置と同様の作用により、即ち
第６図に示す中立状態から第７図及び第８図に示す状態
を経由して同期噛合を行なうが、ホークリング歯１５ａ
を上述の構成配置としたことで、チャンファ面１５ａ′
がチャンファ面１３ａ′に大いに接近し、これらチャン
ファ面の間隔により決定されるシフトレバ−操作荷重の
ピーク間隔も第１０図の如く接近する。

即ち、第１の操作荷重のピークを生ずるシフトレバ−ス
トロークαに、第２の操作荷重のピークを生ずるシフト
レバ−ストロークβ′が近づき、第９図に示す従来装置
の操作荷重特性との比較から明らかなように、第２の操
作荷重のピークが第１の操作荷重のピークにほぼ連続し
て生じ、シフトレバ−の操作フィーリングが向上する。

又、本考案装置では同様の理由から、即ちチャンファ面
１ａａ’、 １５ａ’の間隔が短かくなるため、第１
図にｂで示すシンクロスペースが小さくなり、変速機の
全長を短かくすることができ、合せてポークリング１５
による同期作用が完了してから、カップリングスリーブ
歯９ａのチャンファ面９ａ’がクラッチギヤ１３ａのチ
ャンファ面１３ａ′に到達するまでの時間が短かくなる
ことから、この間に従来装置で生じていたような同期く
ずれが発生するので防止できる。

更に、本考案装置では、ポークリング歯１５ａの歯厚Ｃ
′がクラッチギヤ歯１３ａの歯厚Ｃより薄いため、ポー
クリング歯１５ａのインボリュート面に高い精度を要求
されなくなり、鍛造のままで十分であり、その加工に要
する費用分だけ安価になると共に、削り仕分だけ粗材の
節約にもなり、コスト上大いに有利である。

又、本考案においては、カップリングスリーブ歯９ａを
クラッチギヤ歯１３ａの歯厚Ｃと同じにするから、上述
の目的からポークリング歯１５ａの歯厚を薄＜シても、
歯９ａ、１５ａのチャンファ面９ａ／、 １５ａ’間
で行なわれる同期作用は、チャンファ面９ａ′が大きく
保たれるため、いささかも低下しない。

そして同様の理由から、ポークリング歯１５ａのチャン
ファ面１５ａ′との共働により同期作用を完了した時点
におけるカップリングスリーブ歯９ａとクラッチギヤ歯
１３ａとの間の距離が大きくならず、上記同期くずれ発
生防止効果を損なうこともないし、変速後カップリング
スリーブ歯９ａがクラッチギヤ歯１３ａとの間に大きな
隙間が生ぜず、歯車打音が大きくなる不都合もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は同期噛合装置の一般構造を示す縦断側面図、第
２図乃至第４図は同じくその作用説明図、第５図は従来
型同期噛合装置の他の例を示す第２図相当の要部平面図
、第６図は本考案同期噛合装置の要部平面図、第７図及
び第８図は同じくその作用説明図、第９図は従来型同期
噛合装置のシフトレバ−操作荷重特性図、第１０図は本
考案同期噛合装置のシフトレバ−操作荷重特性図である
。 １・・・・・・インプットシャフト、２・・・・・・メ
インシャフト、３・・・・・・インプットギヤ、４・・
・・・・メインギヤ、５・・・・・・カウンターギヤ、
６・・・・・・カウンターシャフト、７・・・・・・同
期噛合装置、８・・・・・・ジンクロノ＼ブ、９・・・
・・・カップリングスリーブ、９ａ・・・・・・カップ
リングスリーブ歯、１０・・・・・・インサート、１１
・・・・・・スプレッドスプリング、１２，１３・・・
・・・クラッチギヤ、１２ａ、１３ａ・・・・・・クラ
ッチギヤ歯、１２ｂ、１３ｂ・・・・・・円錐クラッチ
面、１４．１５・・・・・・ボークリング、１４ａ、１
５ａ・・・・・・ポークリング歯、１４ｂ、１５ｂ・・
・・・・円錐コーン面、１６・・・・・・シフトフォー
ク。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. カップリングスリーブと、ボークリングと、クラッチギ
   ヤとを具備する変速機の同期噛合装置において、前記ボ
   ークリングの歯の歯厚を、インボリュート面長さを不変
   にして前記クラッチギヤの歯の歯厚より薄くすると共に
   、これにより短かくなったボークリング歯の全長短縮分
   だけ該ボークリング歯をクラッチギヤ歯に接近させて配
   置し、前記カップリングスリーブの歯の歯厚をクラッチ
   ギヤ歯の歯厚と同じにしたことを特徴とする変速機の同
   期噛合装置。