JPH0716115Y2 - 歯車変速機の同期装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は歯車式変速機の同期装置に関し、より詳しく
は、回転部材間にコーンリングが配置され、このコーン
リングの内外周面に形成された摩擦係合面を介して、こ
れら両部材間の同期係合を行うように形成されたダブル
コーン型の同期装置に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、自動車の歯車式変速機においては、相対回転し
ている部材間の連結を円滑に行うために、これらの部材
間に同期装置が配置され、これを介して両者間の動力伝
達を円滑に行うようにしている。

この種の同期装置においては、シンクロナイザリングと
テーパコーンとの間の摩擦係合を利用して、相対回転し
ている部材間の同期をとるようになっている。ここに、
近年において、同期をとるためのこれらシンクロナイザ
リングとテーパコーンとの間の摩擦係合面積を増大さ
せ、これによって同期効果を高めて、同期装置のクラッ
チ容量又は同期容量を大きくするように構成したダブル
コーン型同期装置が知られている。

例えば、実開昭62-172843号公報には、代表的なダブル
コーン型同期装置が開示されている。この装置において
は、第４図に示すように、回転の同期をとるための部材
はクラッチハブが嵌合した回転軸51と、この軸51上に回
転自在に支持された歯車50であり、回転軸50上にはクラ
ッチハブ52と一体回転するようにテーパ状の外周面を有
するインナリング53が嵌合されている。このインナリン
グ53の外周にはアウタリング55が配置され、これらのリ
ングの間にコーンリング55が配置されている。アウタリ
ング55は、クラッチハブ52の外周に嵌合したシンクロナ
イザキー58によって軸線方向に移動可能となっている。
このリング55を図において右側にスライドさせると、こ
のリングの内周面とコーンリング57の外周面とが摩擦係
合し、更にコーンリング55の内周面とインナリング53の
外周面とが摩擦係合し、この結果、クラッチハブ52と歯
車50との同期がとられることになる。

〔考案が解決しようとする課題〕

このような構造の同期装置においては、摩擦係合当初の
両部材50、52の間の回転差を吸収してショックの発生を
回避する必要があるので、インナリング53をクラッチハ
ブ52に対して所定量だけ相対回転可能にしている。この
ため第５図に示す如く、軸51のスプライン歯51aをかな
りの間隔を隔てて形成するとともに、インナリング53の
スプライン溝53aを上記歯車51aの幅よりも広い幅に設定
している。この結果、軸51とクラッチハブ52との結合強
度が不十分になるという問題があった。

特に変速機を小型化する要求がある場合等には、上記イ
ンナリング53を軸51に取付けるためにクラッチハブ52の
スプライン長を短くする必要があり、この点においても
クラッチハブ52の結合強度が低くなりがちである。

更に、かかる同期装置においては、インナリング53の倒
れを防止し、且つ芯出しを行うために、インナリング53
をクラッチハブ52と歯車50とによって両側から把持する
ようにしている。このために、インナリング53は、非同
期時にはインナリング53と相対回転する歯車50によって
支持されることになり、インナリング53と歯車50の接合
面が摩擦し、インナリング53が摩耗するという問題があ
った。

本考案は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、
回転軸とここに嵌合される回転部材との間の結合強度を
低下させることなく、同期をとるための摩擦係合当初の
ショック発生を回避でき、またインナリングの側面が摺
動によって摩耗することのない構成のダブルコーン型同
期装置を実現することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本考案による同期装置は、
回転軸と、該回転軸に対し回転自在に支持された回転体
とを同期させるための同期装置であって、前記回転軸に
嵌合され、該回転軸と一体に回転するようになった回転
部材と、前記回転体に支持され、内周面および外周面に
摩擦係合面が形成されたコーンリング部材と、このコー
ンリング部材の外周摩擦係合面に摩擦係合可能な摩擦係
合面を内周面にもつアウタリング部材と、前記コーンリ
ング部材の内周摩擦係合面に摩擦係合可能な摩擦係合面
を外周面にもつインナリング部材とを備え、これらの摩
擦係合面の摩擦係合によって、前記回転部材と、前記回
転体との間で回転の同期をとるように構成された歯車変
速機の同期装置において、前記回転部材と一体に回転す
る保持部材を備え、この保持部材は、前記インナリング
部材を保持部材に対して定まった角度だけ回転可能な状
態で保持部材に連結するインナリング支持部と、前記イ
ンナリング部材がその回転軸線方向に移動しないよう
に、このインナリング部材を前記回転部材との間に挟持
するインナリング挟持部とを備えているように構成され
ている。

〔作用〕

上記構成の同期装置では、インナリング部材が、保持部
材のインナリング支持部によって保持部材に対して定ま
った角度だけ回転可能な状態で連結支持され、また保持
部材のインナリング挟持部によって回転軸線方向に移動
しないように回転部材との間に挟持されている。従っ
て、インナリング部材は保持部材に対し、更に保持部材
と一体回転する回転部材に対し所定の角度だけ相対回転
可能に連結され、保持部材とアウタリング部材とが摩擦
係合しているときには、アウタリング部材に対して所定
の角度だけ相対回転可能である。

このため、インナリング部材を回転軸に対して遊びのな
い状態に結合させることができる。

また、インナリング部材は、回転部材と、保持部材に形
成されたインナリング挟持部との間に挟持されるため、
インナリング部材と回転体とが直接接触することなく、
インナリング部材の摩耗を防止することが可能となる。

〔実施例〕

以下、添付図面に基づき、本考案の実施例について詳細
に説明する。

第１図は、本実施例による同期装置を備えた自動車の手
動変速機を一部省略して示す概略部分断面図であり、第
２図は、本実施例による同期装置の拡大断面図である。
また、第３図は第２図のＡ−Ａ線における断面図であ
る。

変速機の全体構成 第１図に示すように歯車式変速機１は、トランスミッシ
ョンケース２に軸受３、３を介して回転自在に支持され
且つクラッチ４を介してエンジン出力軸５に接続される
入力軸６と、この入力軸６と平行に配設されてトランス
ミッションケース２に軸受７、７を介して回転自在に支
持された出力軸８とを有する。これらの入力軸６と出力
軸８との間には、入力軸６上の歯車11、12、13、14、15
と、これらの歯車に各々常時噛合している出力軸上の歯
車16、17、18、19、20とから構成される１速用、２速
用、３速用、４速用および５速用の歯車装置21、22、2
3、24、25が設けられている。歯車11、12、18、19、15
は軸６または８とつったい回転するように、それらにに
一体形成されあるいはスプライン嵌合されている。また
他方の歯車16、17、13、14、20は軸８又は６に対して回
転自在に支持されている。

上記の１速用および２速用歯車装置21、22、における出
力軸８に支持された歯車16、17の間、３速用および４速
用歯車装置23、24における入力軸６に支持された歯車1
3、14の間、及び５速用歯車装置25における出力軸８に
支持された歯車20の後方（図中左方）には、シフトレバ
ー（図示せず）の操作によって回転自在に支持された各
歯車16、17、13、14、20の一つを入力軸６又は出力軸８
に選択的に連結する１−２速用、３−４速用及び５速用
の同期装置26、27、28が夫々設けられている。

一方、上記入力軸６と出力軸８との間に設けられた１速
用および２速用歯車装置21、22の間にはリバース歯車装
置31が設けられている。このリバース歯車装置31は入力
軸６に一体形成されたリバース歯車32と、１−２速用同
期装置26のハブスリーブ33の外周囲に形成されたリバー
ス歯車34と、図に展開して示すアイドル軸35上に回転可
能且つスライド可能に支持されており、後進時には図中
左方にスライドされて上記リバース歯車32及び34に噛合
するリバースアイドル歯車36とから構成されている。更
に、出力軸８の前端部に形成された出力歯車９には、例
えば差動装置（図示せず）の入力歯車10が噛合され、こ
れらの歯車９、10を介して出力軸８の回転が駆動輪に伝
達されるようになっている。

上記３つの同期装置26、27、28のうち、３−４速用と５
速用の同期装置27、28は、一般的なシンクロナイザリン
グ29、30を用いる公知のものであり、一方、１−２速用
の同期装置26は、本考案によるダブルコーン型同期装置
を採用して構成されている。このように、特に１−２速
用の同期装置26をダブルコーン型同期装置として構成し
たのは、１−２速用歯車装置の場合、シンクロナイザリ
ング或いはコーンの部分が高トルクで回転するため、両
者間の同期装置を高くすることが特に望まれるためであ
る。

同期装置26の構成 以下、この同期装置26を第２図も参照して詳細に説明す
る。なお、この同期装置26は１速側と２速側とが対称的
に構成されているので、図では互いに対称的に配置され
る同等の部分には同一番号を付し、以下においては、１
速用歯車16と出力軸８とを結合する側の機構（図中右側
の機構）を例にとって説明し、他方の部分の説明は省略
する。

図に示すように、出力軸８上には、１速用歯車16と２速
用歯車17とがベアリング45、45を介して回転自在に連結
され、また、これらの歯車16、17の間にはクラッチハブ
37が出力軸８に対しスプライン嵌合されている。また、
１速用歯車16には、そのクラッチハブに面する側面から
突出した部分の外周に、該歯車16と一体的にギアスプラ
イン38が形成れている。

上記クラッチハブ37の外周面にはハブスリーブ33がスプ
ライン結合されており、該ハブスリーブ33はクラッチハ
ブ37とともに回転するが、クラッチハブ37に対して軸線
方向に（出力軸８の長さ方向に）摺動可能となってい
る。またクラッチハブ37には、スプリング46を介して複
数のシンクロナイザキー40が保持されている。該シンク
ロナイザキー40はハブスリーブ33に係合しており、ハブ
スリーブ33が上記のように軸線方向に摺動する際このハ
ブスリーブ33とともに軸線方向に移動するようになって
いる。

歯車16に形成したギヤスプライン38とクラッチハブ37と
の間には、アウタリング41と、インナリング39と、イン
ナリングを保持するための円盤状の保持部材43と、ギア
スプライン38に支持され、上記アウタリング41とインナ
リング39との間に位置決めされたコーンリング42とが配
置されている。

上記アウタリング41は、インナリング39の外周面39bに
対向するテーパ状の内周面41cを有し、外周面にはスプ
ライン41aが形成され、また上述のようにシンクロナイ
ザキー40が移動した際に該シンクロナイザキー40によっ
て押される側端面41bを有する。このアウタリング41の
内周面41cとインナリング39の外周面39bとの間には、テ
ーパの付いた円筒状のコーンリング42が配置されてい
る。このコーンリング42における歯車16側の端部には複
数の円周方向に設けられ係合爪が形成され、これらの係
合爪はギヤスプライン38の端面にドリル加工にて形成さ
れた係合孔38aに係合されている。かかる構成によっ
て、コーンリング42はギヤスプライン38とともに一体的
に回転し、また歯車16の軸線方向に所定量だけ移動自在
になっている。更に、このコーンリング42の外周面、内
周面にはそれぞれアウタライニング、インナライニング
（図示せず）が施されて、摩擦係合面42b、42cが形成さ
れている。

一方、インナリング39は略円環状の部材からなり、その
内周面には、上記保持部材43の外周面に形成されたスプ
ライン43aと遊嵌状態に係合するスプライン39aが形成さ
れている。上記の保持部材43は、全体として円盤形状を
しており、軸８にスプライン結合されている。この部材
43の外周近傍の部分はクラッチハブ37の側に円盤状に突
出し、これによってＬ形断面のインナリング・シート面
43cが形成されている。このシート面43cの水平円環面に
はスプライン43aが形成され、ここに、上記のインナリ
ング39の内周面に形成したスプライン39aが係合してい
る。また、このシート面43cの垂直円環面43bと、クラッ
チハブ37の側に形成した円環面37aとの間に、インナリ
ング39が挟持されている。

ここに、第３図を参照して、上記のシート面43cに形成
したスプライン43aと、インナリングのスプライン39aと
の結合状態を説明する。図に示すように、スプライン39
aとスプライン43aとは、嵌め合い状態において円周方向
に所定量だけ遊びを有した状態で嵌合するように形成さ
れ、したがって、インナリング39と保持部材43とは、円
周方向に所定量だけ相対回転可能となっている。かかる
構成によって、コーンリング42とインナリング39との摩
擦係合当初における両者間の回転差が吸収され、円滑に
同期作用を行うことが可能となっている。

同期係合動作 上記の構成において、ハブスリーブ33の外周の周溝33a
に係合されたシフトフォーク（図示せず）を操作し該ハ
ブスリーブ33を歯車16の側に向けて摺動させると、シン
クロナイザキー40がアウタリング41を歯車16側に押圧す
るため、該アウタリング41の内周面41cがコーンリング4
2に押し付けられてアウタリング41は外周の摩擦係合面4
2bを介してこのコーンリング42と摩擦係合する。これに
よって、このコーンリング42も又、歯車16の側に押され
るのでインナリング39の外周面39bに押し付けられる。
この結果、コーンリング42が内周の摩擦係合面42cを介
してインナリング39と摩擦係合することになる。コーン
リング42はギヤスプライン38とともに回転しているの
で、上述のようにして摩擦係合状態になると、歯車16の
ギヤスプライン38とハブスリーブ33とが同期し、ハブス
リーブ33とアウタコーン41とはそれらのスプライン33
b、41aに夫々形成されたチャンファ同士が係合する。こ
の後、更にシフトフォークによってハブスリーブ33を歯
車16の側に向けて摺動させると、ハブスリーブ33のスプ
ライン33bがギアスプライン41のスプライン41aを押し分
けて移動し、ハブスリーブ33はギヤスプライン38と円滑
にスプライン係合し、かくして歯車16と出力軸８とが連
結され、出力軸８と歯車16とが動力伝達状態となる。こ
の状態を第２図に仮想線で示してある。

なお２速用歯車17と出力軸８との結合は、ハブスリーブ
33を歯車17の側に摺動させることにより、以上の説明と
同様にして行なわれる。

上述の通り、本例の同期装置においては、クラッチハブ
37の側と歯車16の側との同期をとるために、２箇所にお
いて摩擦係合させるようにしている。従って、クラッチ
容量又は同期容量が大きく、歯車16が高トルクで回転し
ていても、同期作用が確実且つ円滑になされる。

また、インナリング39とコーンリング42とアウタリング
41との摩擦係合当初のショックを緩和させるために、イ
ンナリング39は、保持部材43に対して一定の角度だけ相
対回転可能とされている。従って、出力軸８とクラッチ
ハブ37及び保持部材43との間は、通常のスプライン結合
となっており、これらの間の結合強度は充分なものとな
っている。

更に、インナリング39の芯だしを、保持部材43に形成さ
れたスプライン43aによって行い、またインナリングの
倒れ防止を、クラッチハブ37の円環面37aと保持部材43
の円環面43bとによってインナリング39を挟持すること
により行っているので相対回転する歯車16又は17にイン
ナリング39を当接させることなく保持することが可能と
なり、インナリング39の摩耗を防止することができる。

なお、上記実施例においては、１−２速用の同期装置に
関してのみ本考案によるダブルコーン式同期装置を採用
したが、１−２速用に限らず、例えば３−４速用又は５
速用の同期装置について本考案を適用しても良いことは
いうまでもない。

また、本考案の同期装置は、上述の例に限らず、同期を
とる必要のある装置に用いることが可能であり、例えば
四輪駆動車の２輪駆動−４輪駆動の切換機構に適用でき
る。

〔効果〕

このように、本考案によれば、回転軸とここに嵌合され
る回転部材との間の結合強度を低下させることなく、同
期をとるための摩擦係合当初のショック発生を回避で
き、またインナリングの側面が摺動によって摩耗するこ
とのない構成の同期装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の実施例による同期装置を備えた手動
変速機を一部省略して示す概略部分側断面図である。 第２図は、第１図に示す実施例による同期装置の部分拡
大断面図である。 第３図は、第２図のＡ−Ａ線における断面図である。 第４図は従来のダブルコーン型同期装置を示す側断面図
である。 第５図は上記従来の同期装置の一部を示す立断面図であ
る。 １…歯車式変速機 ６…入力軸 ８…出力軸 16、17…歯車 26…同期装置 33…ハブスリーブ 37…クラッチハブ 37a…円環面 38…ギヤスプライン 39…インナリング 39a…スプライン 40…シンクロナイザキー 41…アウタリング 41a…スプライン 42…コーンリング 43…保持部材 43a…スプライン 43b…円環面 43c…インナリング・シート面

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸と、該回転軸に対し回転自在に支持
   された回転体とを同期させるための同期装置であって、
   前記回転軸に嵌合され、該回転軸と一体に回転するよう
   になった回転部材と、前記回転体に支持され、内周面お
   よび外周面に摩擦係合面が形成されたコーンリング部材
   と、このコーンリング部材の外周摩擦係合面に摩擦係合
   可能な摩擦係合面を内周面にもつアウタリング部材と、
   前記コーンリング部材の内周摩擦係合面に摩擦係合可能
   な摩擦係合面を外周面にもつインナリング部材とを備
   え、これらの摩擦係合面の摩擦係合によって、前記回転
   部材と、前記回転体との間で回転の同期をとるように構
   成された歯車変速機の同期装置において、 前記回転部材と一体に回転する保持部材を備え、 この保持部材は、前記インナリング部材を保持部材に対
   して定まった角度だけ回転可能な状態で保持部材に連結
   するインナリング支持部と、前記インナリング部材がそ
   の回転軸線方向に移動しないように、このインナリング
   部材を前記回転部材との間に挟持するインナリング挟持
   部とを備えていることを特徴とする歯車変速機の同期装
   置。