JPH0334497Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、主として車両用の歯車変速機に用い
られる同期噛合装置に関するものである。

（従来の技術） 一般に知られているボルグ・ワーナタイプの同
期噛合装置の改良型として、例えば特公昭47−
24054号公報及び特公昭48−24096号公報で示すよ
うにボルグ・ワーナタイプのシフテングキーを省
略した形式のものがある。つまり、この形式にお
いてはハブスリーブの内スプライン歯とシンクロ
ナイザリングとの間に円形スプリングを組込ん
で、このスプリングに一般のボルグ・ワーナタイ
プのシフテイングキーとキースプリングとの機能
を兼用させている。

この構成によれば、シフト操作に伴つて前記の
ハブスリーブが軸方向へスライド操作されると、
上記の円形スプリングを通じてシンクロナイザリ
ングが同じく軸方向へ押される。これにより、シ
ンクロナイザリングの内テーパーコーン面が変速
ギヤ側の外テーパーコーン面に押付けられ、これ
ら両テーパーコーン面の間で摩擦トルクが発生
し、もつて周知の回転同期作用が得られるように
なつている。

（考案が解決しようとする問題点） 上述した従来の同期噛合装置においては、一般
に知られているボルグ・ワーナタイプで使用され
ているシフテイングキーを省いたことにより、こ
のシフテイングキーの組込みスペース分だけシン
クロナイザリングのボス部の肉厚を大きく設定で
きる。このシンクロナイザリングのボス部の肉厚
を大きく設定できることは、その分ボス部の軸方
向の寸法を小さく設計することが可能となる。

しかし、上記シンクロナイザリングのボス部外
周には当然のことながらスプライン歯を必要と
し、このスプライン歯とハブスリーブ側との間に
上記円形スプリングの組込みスペースを確保しな
ければならない。このため、シンクロナイザリン
グのボス部は、上記内テーパーコーン面の必要面
積等から決定される基本的軸長よりもその寸法が
大きくなる。したがつて、上記従来の構成ではシ
フテイングキーを省いたにもかかわらず、シンク
ロナイザリングの軸長を充分に短縮するまでには
至つていないのが実情である。

また、従来構造のものでは上記円形スプリング
の軸方向に関する位置決めに不安があり、これに
よつてシフトフイーリングの悪化あるいは円形ス
プリングの軸方向の撓みに伴い、その荷重が不安
定になるといつた問題が残されている。

（問題点を解決するための手段） 前記の問題点を解決するために、本考案の同期
噛合装置は次のように構成されている。

すなわちクラツチハブの外周に軸方向へのスラ
イド可能にスプライン滑合されたハブスリーブ
と、変速ギヤ側の外テーパコーン面の外周に組付
けられ、この外テーパコーン面に摩擦接触可能な
内テーパコーン面を有するシンクロナイザリング
とを備え、このシンクロナイザリングを前記クラ
ツチハブに対し所定の範囲で相対的な回転可能に
係合させた同期噛合装置において、 前記ハブスリーブの内スプライン歯は、その端
面に面取り部を有する噛合い用の歯と、端面にチ
ヤンフアを有する同期用の歯とからなり、しかも
同期用の歯の端面は噛合い用の歯の端面よりもハ
ブスリーブの内方へ後退した位置に設定され、前
記シンクロナイザリングは、前記ハブスリーブの
端面よりも軸方向の内方側に位置してこのハブス
リーブにおける前記同期用の歯に対する相互のチ
ヤンフアの接触により同期作用を果たすスプライ
ン歯を備え、同じくこのシンクロナイザリングは
前記ハブスリーブの端面よりも軸方向の外方側に
形成されたフランジを備え、このシンクロナイザ
リングにおける前記スプライン歯と前記フランジ
との間の外周に対し、前記ハブスリーブの軸方向
へのスライドによつて前記噛合い用の歯の面取り
部から中心方向への押圧作用を受けるスプリング
が組付けられている。

（作用） 上記の構成によれば、シフト操作に伴うクラツ
チハブのスライドにより、前記のスプリングがハ
ブスリーブにおける前記の噛合い用の歯の面取り
部によつて中心方向へ押圧される。この結果、シ
ンクロナイザリングに対するスプリングの押付け
荷重が増大し、シンクロナイザリングの内テーパ
ーコーン面が変速ギヤ側の外テーパーコーン面に
押付けられ、これらの間に初期の摩擦トルクが生
じる。

この後は、ハブスリーブの前記同期用の歯とシ
ンクロナイザリングのスプライン歯との互いのチ
ヤンフアが当接してシンクロナイザリングが軸方
向へ押される。そして、シンクロナイザリングの
内テーパーコーン面が変速ギヤ側の外テーパーコ
ーン面にさらに強力に押付けられて両テーパーコ
ーン面の間の摩擦トルクが増加する。これによつ
てシフト操作に伴う最終的な同期作用が果され
る。

さて前記シンクロナイザリングのフランジは前
述したシフト操作時に前記スプリングに加わる軸
方向の僅かな力を受けるだけであるから、その肉
厚は小さくてもよい。またシンクロナイザリング
のスプライン歯は、前記ハブスリーブの端面より
も軸方向の内方側に位置させている。これらのこ
とからシンクロナイザリングの軸長は、その内テ
ーパコーン面の必要面積などから決定される基本
的な寸法の範囲内に収まることとなる。

（考案の効果） このように本考案によれば、ハブスリーブの端
面と変速ギヤとの間にはスプリングの組付けスペ
ースと、このスプリングを保持する前記フランジ
の肉厚分のスペースとを確保すればよく、したが
つてこの箇所の軸長を大幅に短縮でき、延いては
同期噛合装置の小型化を図ることができる。また
前記スプリングはシンクロナイザリング自体に保
持されているため、軸方向に関する位置決め精度
が高く、かつシフト操作時にはスプリングがシン
クロナイザリングと共に軸方向へ移動することか
ら、このスプリングによつてシンクロナイザリン
グに加えられる押し付へ荷重が安定し、適性な同
期作用が得られる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面によつて説明す
る。

まず、歯車変速機の同期噛合装置を縦断面で表
わした第１図の−線断面を表わした第２図に
おいて、歯車変速機ケース内のシヤフト（アウト
プツトシヤフト）１の軸上には、それぞれ歯数の
異なる変速ギヤ２，３が共にローラベアリング４
によつて回転自在に軸支されている。これらの両
変速ギヤ２，３の間には同期噛合装置の一構成部
材であるクラツチハブ６が、シヤフト１と一体関
係で回転するようにスプライン結合によつて組付
けられている。このクラツチハブ６の外周にはハ
ブスリーブ７が通常よく知られているように、変
速機のシフト操作に伴つてその軸線に沿つた方向
（第１図の左右方向）へスライド可能にスプライ
ン滑合されている。

上記の両変速ギヤ２，３におけるそれぞれのボ
ス部外周には、それぞれスプライン歯１７を備え
たスプラインピース１５が各変速ギヤ２，３と共
に回転するように固定されている。そして、これ
らのスプラインピース１５のボス部外周に形成さ
れている外テーパーコーン面１６上には、シンク
ロナイザリング１０がそれぞれ相対回転可能に組
付けられている。なお、各シンクロナイザリング
１０におけるそれぞれのボス部１１内周には、上
記スプラインピース１５の外テーパーコーン面１
６と対応して摩擦接触可能な内テーパーコーン面
１２が形成されている。

第２図の一部を拡大して表わした第３図、第３
図の−線断面が表わした第４図、同じく第３
図の−線断面を表わした第５図で示すよう
に、前記シンクロナイザリング１０のボス部１１
外周には後で詳述するスプライン歯１３が形成さ
れているとともに、このスプライン歯１３よりも
前記の変速ギヤ２，３寄りの部位においてフラン
ジ１４が一体に形成されている（第３図及び第５
図参照）。そして、このシンクロナイザリング１
０のボス部１１外周において、上記スプライン歯
１３とフランジ１４との間には、円周上の一部に
開口部をもつＣ形のスプリング８が組付けられて
いる。このＣ形のスプリング１８には、そのいず
れか一方の端部を内側へ折り曲げてフツク１９が
形成されており、このフツク１９をシンクロナイ
ザリング１０のボス部１１に形成した孔１１ａに
係合させている。

さて、上記のシンクロナイザリング１０におけ
るボス部１１の一部は、前記クラツチハブ６のイ
ンデツクス溝６ａに対して所定の範囲でのみ相対
回転できるように係合させている（主として第３
図及び第４図参照）。そして、シンクロナイザリ
ング１０のボス部１１外周に形成されている前記
のスプライン歯１３は、第６図からも明らかなよ
うにハブスリーブ７と対向する側の両側面に所定
傾斜角のチヤンフア１３ａを有する形状に設定さ
れている。また、このスプライン歯１３は第２図
から明らかなようにシンクロナイザリング１０に
おけるボス部１１外周の円周方向に沿つて三箇所
に形成されている。しかも、これらのスプライン
歯１３については次に述べるハブスリーブ７の内
スプライン歯８の二歯分の谷を無くし、これらを
合体させて一枚の歯とした大きさに設定されてい
る。

上記ハブスリーブ７の内スプライン歯８，９に
ついては、第７図から明らかなようにシンクロナ
イザリング１０の上記スプライン歯１３と対応す
る箇所が欠歯となつており、この欠歯部分の両側
に位置する同期用内スプライン歯９は他の内スプ
ライン歯８より短く形成されている。また、これ
らの同期用内スプライン歯９には、シンクロナイ
ザリング１０におけるスプライン歯１３のチヤン
フア１３ａと対応する傾斜角のチヤンフア９ａが
それぞれ形成されている。そして、これら同期用
内スプライン歯９のチヤンフア９ａについては、
他の内スプライン歯８のチヤンフアと異なり、そ
の片側にのみ傾斜する大きな傾斜面に設定されて
いる。

なお、ハブスリーブ７における他の内スプライ
ン歯８については、第５図から明らかなように面
取り部８ａがそれぞれ形成されている。この面取
り部８ａはシフト操作に伴つてハブスリーブ７が
例えば第５図の右方向へスライド操作されたと
き、前記Ｃ形スプリング１８の円周上に三箇所に
形成されている膨出部２０を、このスプリング１
８の中心方向に押圧するように機能する。

上記のように構成した同期噛合装置において、
歯車変速機のシフト操作によつて前記のハブスリ
ーブ７が例えば第１図、第４図及び第５図の右方
向（変速ギヤ２に向かう方向）にスライド操作さ
れたものとする。このときのハブスリーブ７のス
ライドに伴い、前記内スプライン歯８の面取り部
８ａによつて前記Ｃ形のスプリング１８がそれぞ
れ中心方向へ押し撓められる。これによつて、シ
ンクロナイザリング１０に対するスプリング１８
の押付け荷重が増大し、もつて前記変速ギヤ３側
の外テーパーコーン面１６に対するシンクロナイ
ザリング１０の内テーパーコーン面１２の押付け
荷重も増大する。この結果、両テーパーコーン面
１２，１６の間においてシフト操作に伴う初期の
摩擦トルクが発生する。

上記の初期摩擦トルクに基づき、シンクロナイ
ザリング１０は変速ギヤ２側の外テーパーコーン
面１６の回転に引きずれら、そのボス部１１の一
部がクラツチハブ６の前記インデツクス溝６ａの
側面に当るまで回転する。この状態においてシン
クロナイザリング１０の前記スプライン歯１３
は、第６図の仮想線で示すようにそのチヤンフア
１３ａがハブスリーブ７の前記同期用内スプライ
ン歯９のチヤンフア９ａと相対向するように位置
して同期待ちの状態となる。

上記の同期待ちの状態からハブスリーブ７のス
ライドがさらに進むと、このハブスリーブ７の上
記同期用内スプライン歯９のチヤンフア９ａがシ
ンクロナイザリング１０のスプライン歯１３のチ
ヤンフア１３ａに接触し、シンクロナイザリング
１０を軸方向へ押圧する。これにより、変速ギヤ
２側の外テーパーコーン面１６に対するシンクロ
ナイザリング１０の内テーパーコーン面１２の押
付け荷重がさらに増大し、両テーパーコーン面１
２，１６の間の摩擦トルクも増大して最終的な同
期作用が果される。

この最終的な同期作用により、前記変速ギヤ２
側とクラツチハブ６及びハブスリーブ７側（すな
わち前記のシヤフト１側）との回転が同期する。
この後は、ハブスリーブ７の同期作用内スプライ
ン歯９がシンクロナイザリング１０における前記
スプライン歯１３の両側を通過し、その他の内ス
プライン歯８が変速ギヤ２側のスプライン歯１７
に噛合つてこのときのシフトが完了する。

さて、シンクロナイザリング１０のボス部１１
に形成した前記のフランジ１４は、上述したシフ
ト操作時において前記スプリング１８に作用する
軸方向の僅かな力を受け止めるだけの剛性を備え
ておればよく、このフランジ１４についてはその
肉厚を薄く設計することが可能である。そして、
シンクロナイザリング１０のボス部１１は、その
スプライン歯１３とは別にスプリング１８の軸方
向の位置決めをする上記のフランジ１４を有する
ため、このシンクロナイザリング１０のスプライ
ン歯１３は上記のスプリング１８よりもクラツチ
ハブ６寄りに形成できることとなる。このことか
ら、シンクロナイザリング１０のスプライン歯１
３は、上記の内テーパーコーン面１２の必要面積
等から決定されるボス部１１の基本的な軸長の範
囲内で形成することが可能となり、もつてシンク
ロナイザリング１０の軸長を大幅に短縮すること
ができる。

また、上記ハブスリーブ７における同期用内ス
プライン歯９のチヤンフア９ａとシンクロナイザ
リング１０におけるスプライン歯１３のチヤンフ
ア１３ａとは共にその接触面が大きく確保されて
いる。このため、例えば相互のスプライン歯９，
１３における寸法公差等が吸収され、安定した同
期作用が得られる。

なお、上記の同期噛合装置では通常のボルグ・
ワーナタイプにおける複数個のシフテイングキー
及びキースプリングを省略した構成であるため次
のような利点を有する。

シンクロナイザリング１０のボス部１１に
は、シフテイングキーと係合するための溝を必
要としないので、このシンクロナイザリング１
０のボス部１１の肉厚を全周にわたつて均一に
形成でき、その内テーパーコーン面１２の極部
的な摩耗を防止することができる。

シンクロナイザリング１０のボス部１１の肉
厚をシフテイングキーの組込みスペース分だけ
厚く形成することができる。このことはその分
シンクロナイザリング１０の軸長を小さく設計
することが可能となる。

部品点数が減少し、その組付性も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は歯車変速機の同期噛合装置の縦断面
図、第２図は第１図の−線断面図、第３図は
第２図の一部を拡大して表わした断面図、第４図
は第３図の−線断面図、第５図は同じく第３
図の−線断面図、第６図はシンクロナイザリ
ングの一部を拡大して表わした平面図、第７図は
ハブスリーブの内スプライン歯の一部を表わした
平面図である。 ２，３……変速ギヤ、６……クラツチハブ、７
……ハブスリーブ、８……ハブスリーブの内スプ
ライン歯、８ａ……内スプライン歯の面取り部、
１０……シンクロナイザリング、１１……シンク
ロナイザリングのボス部、１２……シンクロナイ
ザリングの内テーパーコーン面、１３……シンク
ロナイザリングのスプライン歯、１４……シンク
ロナイザリングのフランジ、１６……変速ギヤ側
の外テーパーコーン面、１８……スプリング。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 クラツチハブの外周に軸方向へのスライド可能
   にスプライン滑合されたハブスリーブと、変速ギ
   ヤ側の外テーパコーン面の外周に組付けられ、こ
   の外テーパコーン面に摩擦接触可能な内テーパコ
   ーン面を有するシンクロナイザリングとを備え、
   このシンクロナイザリングを前記クラツチハブに
   対し所定の範囲で相対的な回転可能に係合させた
   同期噛合装置において、 前記ハブスリーブの内スプライン歯は、その端
   面に面取り部を有する噛合い用の歯と、端面にチ
   ヤンフアを有する同期用の歯とからなり、しかも
   同期用の歯の端面は噛合い用の歯の端面よりもハ
   ブスリーブの内方へ後退した位置に設定され、前
   記シンクロナイザリングは、前記ハブスリーブの
   端面よりも軸方向の内方側に位置してこのハブス
   リーブにおける前記同期用の歯に対する相互のチ
   ヤンフアの接触により同期作用を果たすスプライ
   ン歯を備え、同じくこのシンクロナイザリングは
   前記ハブスリーブの端面よりも軸方向の外方側に
   形成されたフランジを備え、このシンクロナイザ
   リングにおける前記スプライン歯と前記フランジ
   との間の外周に対し、前記ハブスリーブの軸方向
   へのスライドによつて前記噛合い用の歯の面取り
   部から中心方向への押圧作用を受けるスプリング
   が組付けられていることを特徴とする同期噛合装
   置。