JPH07238954A - シンクロメッシュクラッチ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シンクロナイザリングのスプライン歯の面取
部を段付状に形成したシンクロメッシュクラッチ装置の
シフタのシフト操作のフィーリングが悪くならないよう
或いはシフト操作が不能にならないように考慮する。 【構成】 シフタのスプライン歯１６の面取部１８の斜
面１８ａとシンクロナイザリングのスプライン歯１７の
面取部１９の頂点Ａを通る基準線Ｂとの成す角度αが、
シンクロナイザリング１３のスプライン歯１７の第１斜
面１９ａと基準線Ｂとの成す角度α１と、シンクロナイ
ザリング１３のスプライン歯１７の面取部１９の頂点Ａ
と該面取部１９の第２斜面部１９ｂ先端部Ｃとを結ぶ線
分ＡＣと基準線Ｂとの成す角度α２と、の間の範囲内と
なるように、許容限界寸法を定めてシフタ６のスプライ
ン歯１６の面取部１８を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トラクタのトランスミ
ッション等に使用されるシンクロメッシュクラッチ装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】トラクタのトランスミッションの走行系
の変速切換等に使用されるシンクロメッシュクラッチ装
置として、図４に示すようなものがある。図４におい
て、エンジンからの動力が伝達される伝動軸３１上に
は、一対の伝動ギヤ３２が遊転自在に外嵌されていると
共に、これら伝動ギヤ３２間にクラッチハブ３３がスプ
ライン嵌合されている。クラッチハブ３３の外周には、
変速レバーによって伝動軸軸心方向に移動操作されるシ
フタ３４がスプライン嵌合されていると共にクラッチハ
ブ３３のスプライン部に形成した複数のキー溝に各々シ
ンクロナイザキー３５が嵌め込まれ、該キー３５の突起
部がシフタ３４の溝に嵌まっていると共にキー３５はシ
ンクロナイザスプリング３６によってシフタ３４に押し
付けられている。

【０００３】各伝動ギヤ３２にはシフタ３４がスプライ
ン嵌合するスプライン部３７が形成されており、このス
プライン部３７とシフタ３４の間には、外周がシフタ３
４とスプライン嵌合可能であると共に、内周面が伝動ギ
ヤ３２のコーン部３８に接触可能な円錐状とされたシン
クロナイザリング３９が設けられている。このシンクロ
ナイザリング３９には各シンクロナイザキー３５の端部
がはいる溝が周方向複数設けられている。

【０００４】図５に示すように、前記シフタ３４のスプ
ライン歯４０と、シンクロナイザリング３９及び伝動ギ
ヤ３２のスプライン歯４１，４２とのそれぞれの軸心方
向対向側面には、噛みやすくするために他方に向けて突
出する山形状の面取部４３，４４，４５が形成されてい
る。前記構成において、シフタ３４を矢示方向に移動さ
せると、シンクロナイザキー３５が一緒に移動して該キ
ー３５がシンクロナイザリング３９を押圧しその内周面
をコーン部３８に押し付ける。この接触によって生じる
摩擦力及びシンクロナイザキー３５端部とシンクロナイ
ザリング３９の溝との係合により、伝動軸３１と一体と
なって回転しているクラッチハブ３３，シンクロナイザ
キー３５の回転力がシンクロナイザリング３９を介して
伝動ギヤ３２に伝わり、該伝動ギヤ３２が回転し始め
る。

【０００５】シフタ３４を更に移動させると、シフタ３
４とシンクロナイザキー３５との係合が外れてシフタ３
４のみが移動し、図５に示すように、シフタ３４のスプ
ライン歯４０の面取部４３と、シンクロナイザリング３
９のスプライン歯４１の面取部４４との斜面同志が接触
して更にシンクロナイザリング３９の内周面をコーン部
３８に押し付け、シフタ３４と伝動ギヤ３２の回転速度
が同期する。

【０００６】回転が完全に一致すると、面取部４３，４
４，４５の斜面同志の相対摺動によって、周方向のずれ
が修正されながら、シフタ３４がシンクロナイザリング
３９，伝動ギヤ３２の順にスプライン嵌合して完全に連
結される。そして、前記シンクロメッシュクラッチ装置
において、図６に示すように、シンクロナイザリング３
９のスプライン歯４１の面取部４４の斜面が段付状に形
成されたものがある。これは、シフタ３４と伝動ギヤ３
２とが完全に同期しないうちにシフタ３４が伝動ギヤ３
２のスプライン部３７に嵌合するとギヤ鳴りをおこすこ
とから、シフタ３４の移動を調整して完全に同期される
ようにしたものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のものにあっ
ては、使い込んでいくにしたがって、変速のフィーリン
グが悪くなる或いは変速不能になるという問題がある。
これは、図６に示すように、シフタ３４のスプライン歯
４０の面取部４３と、シンクロナイザリング３９のスプ
ライン歯４１の面取部４４との斜面同志が係合する状態
において、シフタ３４のスプライン歯４０の面取部４３
とシンクロナイザリング３９のスプライン歯４１の面取
部４４との斜面間に、シフタ３４のスプライン歯４０の
面取部４３の先端側から基端側に向けて漸次拡大する隙
間があくように、シフタ３４のスプライン歯４０の面取
部４３が形成されることがあり、このようにシフタ３４
のスプライン歯４０の面取部４３が形成されると、シフ
タ３４のスプライン歯４０の面取部４３がシンクロナイ
ザリング３９のスプライン歯４１の面取部４４に係合す
る際において、面取部４３の頂部が面取部４４の斜面上
を摺動して段部４６の隅部に衝当してここに応力が集中
し、図７に示すように、面取部４４斜面の段部４６の隅
部に圧こん（凹み）４７が生じ、これにシフタ３４のス
プライン歯４０の面取部４３の頂部が嵌まり込むことが
原因である。

【０００８】そこで本発明は前記問題点に鑑みて、前記
圧こんが生じないよう考慮することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明が、前記目的を達
成するために講じた技術的手段は、回転軸方向に移動さ
れて第１回転伝動体１と第２回転伝動体２，３とにまた
がってスプライン嵌合するシフタ６を備え、このシフタ
６と第２回転伝動体２，３との間に、該シフタ６が第１
回転伝動体１から第２回転伝動体２，３にスプライン嵌
合するに先がけて、シフタ６の回転軸方向移動によりコ
ーンクラッチ機構を介して第２回転伝動体２，３と同期
回転されると共にシフタ６がスプライン嵌合するシンク
ロナイザリング１３を備え、前記シフタ６のスプライン
歯１６とシンクロナイザリング１３のスプライン歯１７
とのそれぞれの軸方向対向側面に他方に向けて突出する
山形状の面取部１８，１９を形成し、シンクロナイザリ
ング１３のスプライン歯１７の面取部１９の斜面を先端
側の第１斜面部１９ａと基端側の第２斜面部１９ｂとそ
れらの間の段部１９ｃとから段付状に形成したシンクロ
メッシュクラッチ装置において、前記シフタ６のスプラ
イン歯１６の面取部１８の斜面１８ａとシンクロナイザ
リング１３のスプライン歯１７の面取部１９の頂点Ａを
通る基準線Ｂとの成す角度αが、シンクロナイザリング
１３のスプライン歯１７の第１斜面１９ａと基準線Ｂと
の成す角度α１と、シンクロナイザリング１３のスプラ
イン歯１７の面取部１９の頂点Ａと該面取部１９の第２
斜面部１９ｂ先端部Ｃとを結ぶ線分ＡＣと基準線Ｂとの
成す角度α２と、の間の範囲内となるように、許容限界
寸法を定めてシフタ６のスプライン歯１６の面取部１８
が形成されている点にある。

【００１０】

【作用】シンクロナイザリング１３のスプライン歯１７
の面取部１９にシフタ６のスプライン歯１６の面取部１
８が係合する際において、面取部１９の頂点Ａに面取部
１８の斜面１８ａが先端から基端にかけて摺接し、面取
部１８の頂部が段部１９ｃの中途部に衝当して該段部１
９ｃ上を摺動し、その後第２斜面部１９ｂの先端部Ｃに
面取部１８の斜面１８ａが先端から基端にかけて摺接す
る。段部１９ｃに大きな応力集中が作用せず、シンクロ
ナイザリング１３のスプライン歯１７の面取部１９に圧
こんが発生しない。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図２はトラクタの走行系動力伝達系統の前後進切
換部を示し、１はエンジンからの回転動力が伝達される
伝動軸（第１回転伝動体）である。この伝動軸１上に
は、駆動輪に前進方向の動力を伝達するフォワアードギ
ヤ（第２回転伝動体）２と、駆動輪に後進方向の動力を
伝達するバックギヤ（第２回転伝動体）３とが遊転自在
に外嵌されると共に、これらギヤ２，３の間にクラッチ
ハブ４がスプライン嵌合されている。

【００１２】このクラッチハブ４の外周にはスプライン
部５が形成され、このスプライン部５には、筒状に形成
されたシフタ６の内周に形成したスプライン部７が嵌合
されて軸方向移動自在とされ、このシフタ６は変速レバ
ーによって軸方向に移動操作されるようになっている。
また、クラッチハブ４のスプライン部５に形成した複数
のキー溝に各々シンクロナイザキー８が嵌め込まれ、該
キー８の突起部がシフタ６の溝に嵌まっていると共にキ
ー８はシンクロナイザスプリング９によってシフタ６に
押し付けられている。

【００１３】フォワアードギヤ２及びバックギヤ３のシ
フタ６対向側には、外周にシフタ６のスプライン部７が
スプライン嵌合可能なスプライン部１０が形成されたス
プラインホイル１１が一体形成されている。このスプラ
インホイル１１には、該ホイル１１と一体回転すると共
に軸方向移動自在なセンターリング１２が係合されてお
り、このセンターリング１２の外周側にはアウターシン
クロナイザリング１３が配置され、内周側にはインナー
シンクロナイザリング１４が配置され、アウターシンク
ロナイザリング１３とインナーシンクロナイザリング１
４とは一体回転すると共に軸方向相対移動自在に係合さ
れている。また、アウターシンクロナイザリング１３に
は各シンクロナイザキー８の端部がはいる溝が周方向複
数設けられている。

【００１４】アウターシンクロナイザリング１３の内周
面とセンターリング１２の外周面と、及びインナーシン
クロナイザリング１４の外周面とセンターリング１２の
内周面とは相互に合致する円錐面に形成されていて、コ
ーンクラッチ機構を構成している。アウターシンクロナ
イザリング１３には、シフタ６のスプライン部７と各ギ
ヤ２，３のスプライン部１０との間に位置するスプライ
ン部１５が形成され、シフタ６のスプライン歯１６と、
アウターシンクロナイザリング１３のスプライン歯１７
とのそれぞれの軸方向対向側面には、図１に示すよう
に、噛みやすくするために他方に向けて突出する山形状
の面取部１８，１９が形成されている。

【００１５】アウターシンクロナイザリング１３のスプ
ライン歯１７の面取部１９の斜面は、先端側の第１斜面
部１９ａと基端側の第２斜面部１９ｂとそれらの間の段
部１９ｃとから段付状に形成されている。シフタ６のス
プライン歯１６の面取部１８の斜面１８ａは、該斜面１
８ａとアウターシンクロナイザリング１３のスプライン
歯１７の面取部１９の頂点Ａを通る基準線Ｂとの成す角
度αが、第１斜面１９ａと基準線Ｂとの成す角度α１
と、面取部１９の頂点Ａと第２斜面１９ｂの先端部Ｃと
を結ぶ線分ＡＣと基準線Ｂとの成す角度α２と、の間の
範囲内となるように、許容限界寸法を定めて形成されて
いる。

【００１６】なお、前記範囲において、シフタ６のスプ
ライン歯１６の面取部１８は、該面取部１８の頂部が段
部１９Ｃに充分に係合するよう形成されるのが好まし
い。前記構成において、シフタ６を図２に示す動力断位
置から軸方向に一方に移動させると、シンクロナイザキ
ー８が一緒に移動して該キー８がアウターシンクロナイ
ザリング１３を押圧しその内周面がセンターリング１２
に押し付けられると共にセンターリング１２の内周面が
インナーシンクロナイザリング１４に押し付けられる。
この接触によって摩擦トルクが発生し、伝動軸１と一体
となって回転しているクラッチハブ４，シンクロナイザ
キー８の回転力がアウターシンクロナイザリング１３を
介してギヤ２，３に伝わる。

【００１７】シフタ６を更に移動させると、シフタ６と
シンクロナイザキー８との係合が外れてシフタ６のみが
移動し、シフタ６のスプライン歯１６の面取部１８と、
アウターシンクロナイザリング１３のスプライン歯１７
の面取部１９との斜面同志が接触して更にセンターリン
グ１２，アウターシンクロナイザリング１３インナーシ
ンクロナイザリング１４の相互間の摩擦トルクが大とな
って、シフタ６とギヤ２，３の回転速度が同期する。

【００１８】シフタ６のスプライン歯１６の面取部１８
と、アウターシンクロナイザリング１３のスプライン歯
１７の面取部１９との斜面同志が係合する際には、先ず
面取部１９の頂点Ａに面取部１８の斜面１８ａが先端か
ら基端にかけて摺接し、面取部１８の頂部が段部１９ｃ
の中途部に衝当して該段部１９ｃ上を摺動し、その後第
２斜面部１９ｂの先端部Ｃに面取部１８の斜面１８ａが
先端から基端にかけて摺接する。

【００１９】そして、使い込んでいくうちに、第２斜面
部１９ｂの先端部Ｃがなだらかにならされ（かどに丸み
をつけた状態）て、シフタ６の移動動作スムースにな
る。回転が完全に一致すると、周方向のずれが修正され
ながら、シフタ６がアウターシンクロナイザリング１
３，ギヤ２，３の順にスプライン嵌合して完全に連結さ
れる。

【００２０】なお、前記実施例に係るシンクロメッシュ
クラッチ装置では、図２に示すように、センターリング
１２とインナーシンクロナイザリング１４とには、相互
に連通する潤滑孔２０，２１が形成されており、センタ
ーリング１２とアウターシンクロナイザリング１３との
接触面の潤滑が確保されている。また、図３に示すよう
に、ギヤ２，３のスプラインホイル１１に、潤滑孔２２
及び／又は切欠部２３を形成することによって、センタ
ーリング１２とアウターシンクロナイザリング１３との
接触面の潤滑を確保するようにしてもよい。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、シフタ６のスプライン
歯１６の面取部１８の斜面１８ａとシンクロナイザリン
グ１３のスプライン歯１７の面取部１９の頂点Ａを通る
基準線Ｂとの成す角度αが、シンクロナイザリング１３
のスプライン歯１７の第１斜面１９ａと基準線Ｂとの成
す角度α１と、シンクロナイザリング１３のスプライン
歯１７の面取部１９の頂点Ａと該面取部１９の第２斜面
部１９ｂ先端部Ｃとを結ぶ線分ＡＣと基準線Ｂとの成す
角度α２と、の間の範囲内となるように、許容限界寸法
を定めてシフタ６のスプライン歯１６の面取部１８を形
成することによって、シンクロナイザリング１３のスプ
ライン歯１７の面取部１９に圧こんが発生せず、シフタ
６のシフト操作のフィーリングが悪くなる或いはシフト
操作が不能になるということがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】シフタとシンクロナイザリングとのスプライン
歯の面取部の関係を示す構成図である。

【図２】走行系動力伝達系統の前後進切換部の断面図で
ある。

【図３】フォワードギヤ或いはバックギヤのスプライン
ホイルの正面図である。

【図４】シンクロメッシュクラッチ装置の断面図であ
る。

【図５】シンクロメッシュクラッチ装置の噛合い部分の
展開図である。

【図６】従来のシフタとシンクロナイザリングとのスプ
ライン歯の面取部の関係を示す構成図である。

【図７】圧こんが生じた場合のシンクロナイザリングの
スプライン歯の面取部と示す図である。

【符号の説明】

１ 伝動軸（第１回転伝動体） ２ フォワードギヤ（第２回転伝動体） ３ バックギヤ（第２回転伝動体） ６ シフタ １３ アウターシンクロナイザリング １６ スプライン歯 １７ スプライン歯 １８ 面取部 １８ａ 斜面 １９ 面取部 １９ａ 第１斜面部 １９ｂ 第２斜面部 １９ｃ 段部 Ａ 頂点 Ｂ 基準線 Ｃ 端部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸方向に移動されて第１回転伝動体
   （１）と第２回転伝動体（２），（３）とにまたがって
   スプライン嵌合するシフタ（６）を備え、このシフタ
   （６）と第２回転伝動体（２），（３）との間に、該シ
   フタ（６）が第１回転伝動体（１から第２回転伝動体
   （２），（３）にスプライン嵌合するに先がけて、シフ
   タ（６）の回転軸方向移動によりコーンクラッチ機構を
   介して第２回転伝動体（２），（３）と同期回転される
   と共にシフタ（６）がスプライン嵌合するシンクロナイ
   ザリング（１３）を備え、前記シフタ（６）のスプライ
   ン歯（１６）とシンクロナイザリング（１３）のスプラ
   イン歯（１７）とのそれぞれの軸方向対向側面に他方に
   向けて突出する山形状の面取部（１８），（１９）を形
   成し、シンクロナイザリング（１３）のスプライン歯
   （１７）の面取部（１９）の斜面を先端側の第１斜面部
   （１９ａ）と基端側の第２斜面部（１９ｂ）とそれらの
   間の段部（１９ｃ）とから段付状に形成したシンクロメ
   ッシュクラッチ装置において、 前記シフタ（６）のスプライン歯（１６）の面取部（１
   ８）の斜面（１８ａ）とシンクロナイザリング（１３）
   のスプライン歯（１７）の面取部（１９）の頂点（Ａ）
   を通る基準線（Ｂ）との成す角度（α）が、シンクロナ
   イザリング（１３）のスプライン歯（１７）の第１斜面
   （１９ａ）と基準線（Ｂ）との成す角度（α１）と、シ
   ンクロナイザリング（１３）のスプライン歯（１７）の
   面取部（１９の頂点（Ａ）と該面取部（１９）の第２斜
   面部（１９ｂ）先端部（Ｃ）とを結ぶ線分（ＡＣ）と基
   準線（Ｂとの成す角度（α２）と、の間の範囲内となる
   ように、許容限界寸法を定めてシフタ（６）のスプライ
   ン歯（１６）の面取部（１８）が形成されていることを
   特徴とするシンクロメッシュクラッチ装置。