JPS5948892B2

JPS5948892B2 - 歯車変速機の同期装置

Info

Publication number: JPS5948892B2
Application number: JP11727380A
Authority: JP
Inventors: 鎮男角田; 和俊信本
Original assignee: Toyo Kogyo Co Ltd
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1980-08-25
Filing date: 1980-08-25
Publication date: 1984-11-29
Also published as: JPS5743026A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は歯車変速機の同期装置に関するものである。

従来より、歯車変速機の同期装置の１つとして、ボーク
リングと呼ばれる同期リングを使用したボークリングタ
イプのものが提案されている。

すなわち、このボークリングタイプの同期装置は、例え
ば第１図ないし第４図に示すように、シャフト１にスプ
ライン嵌合されてシャフト１と共に回転するクラッチバ
ブ２と、該クラッチバブ２に形成した歯２ａ、２ａ、・
・・と噛合する歯３ａ。

３ａ、・・・を有し、クラッチバブ２と共に回転すると
ともに、クラッチバブ２に対して軸方向に摺動自在なり
ラッチバブスリーブ゛３と、シャフト１に回転自在に支
承され、上記クラッチバブスリーブ３の歯３ａ、３ａ、
・・・と噛合可能な同期歯４′ａ、４’ａ、・・・
を有するギヤ４′と、該ギヤ４′とクラッチバブスリー
ブ３との間に配設されてギヤ４′に対して回転自在にか
つ摺動自在に支承され、クラッチバブスリーブ３に形成
した溝３ｂ。

３ｂ、３ｂに嵌合する突出部５’ａ、５’ａ、
５’ａを有するとともに、該各突出部５’ａに、クラッ
チバブスリーブ３の側面と当接して該クラッチバブスリ
ーブ３のギヤ４′方向への移動を規制する段差状の肩部
５’ｂ、５’ｂを有する同期リング（ボークリング
）５′とを備えている。

そして、上記クラッチバブスリーブ３のシフトフォーク
（図示せず）によるギヤ４′方向への摺動により、クラ
ッチハブスリーブ３の側面と同期リング５′の各突出部
５’ａの一方側肩部５’ｂとを当接させて、同期リング
５′のギヤ４′側側面をギヤ４′の同期リング５′側側
面に圧接させ、両面の摩擦力によりクラッチハブ２にギ
ヤ４′を同期回転させるとともに、上記クラッチハブス
リーブ３およびギヤ４′のうちの駆動側（例えばクラッ
チハブスリーブ３）の回転速度を被駆動側（例えばギヤ
４′）の回転速度よりも減速せしめて上記クラッチハブ
スリーブ３の側面と同期リング５′の各突出部５ａ肩部
５’ｂとを離反させ、かつクラッチハブスリーブ３をギ
ヤ４′方向へ摺動させてギヤ４′の同期歯４’ ａ、
４’ ａ、・・・とクラッチハブスリーブ３の歯３ａ
、３ａ、・・・とを噛合させるように作動するものであ
る。

このボークリングタイプの同期装置では、変速機におけ
るギヤ入りのスムーズ化を図るために、すなわちクラッ
チハブスリーブ３とギヤ４′との同期回転後における駆
動側（クラッチハブスリーブ３）の減速時に同期リング
５′をギヤ４′側に一体化して、クラッチハブスリーブ
３の側面と同期リング５′の各突出部５’ａ肩部、５′
ｂとをスムーズに離反させるために、同期リング５′の
ギヤ４′側側面とギヤ４′の同期リング５′側側面との
接触荷重（摩擦荷重）を同期リング５′の各突出部５’
ａ肩部５’ｂとクラッチハブスリーブ３の側面との接触
荷重よりも大に設定して、両者間に大きな荷重差を持た
せることが必要である。

この荷重差は、従来、第４図に示すように同期リング５
′におけるギヤ４′側側面の外径をクラッチハブスリー
ブ３側側面（各突出部５’ａの肩部５′ｂ）の外径より
も大きく設定することによって得るようになされている
。

ところで゛、このようなボークリングタイプの同期装置
は、同期機構が簡略であるので、他のタイプの同期装置
に較べてコンパクトかつ軽量で操作荷重も小さくて済む
というメリットを有し、また、最近の制御技術の発達に
よって上記駆動側の回転速度を容易に減速制御し得るこ
とにより、このボークリングタイプの同期装置を自動車
の変速機に使用することが考えられる。

しかしながら、上記従来のものでは、上述した如く同期
リング５′のギヤ４′側側面とクラッチハブスリーブ３
側面との外径差により接触荷重差を得る構造であるため
、必然的にギヤ４′のピッチ円径を大きく設定せねばな
らず、その結果変速機自体も大型となり、自動車の変速
機に使用するには今夕しの難があった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、上記の
ようなボークリングタイプの歯車変速機の同期装置にお
いて、同期リングに対するギヤおよびクラッチハブスリ
ーブの各接触荷重の荷重差を、同期リングの各接触面の
外径差ではなく、同期リングのギヤに対するテーパ面接
触とクラッチハブスリーブに対する平面接触との差異に
より持たせるようにすることにより、ギヤのピッチ円径
を縮少することができて、より一層のコンパクト化を図
るとともに、荷重差を増大させることができて、ギヤ入
りのスムーズ化を図り得るようにした自動車の変速機用
に最適な歯車変速機の同期装置を提供せんとするもので
ある。

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

尚、ボークリングタイプの同期装置の基本構造について
は第１図ないし第４図により詳述したので、第１図ない
し第４図と同じ部材については同一の符号を付してその
詳細な説明は省略する。

第５図ないし第８図は本発明に係るボークリングタイプ
の歯車変速機の同期装置を示し、シャフト１にはクラッ
チハブ２がスプライン嵌合され、該クラッチハブ２には
クラッチハブスリーブ３が、クラッチハブ２と共に回転
するようにかつ軸方向に摺動自在に噛合されている。

また上記クラッチハブ２の両側のシャフト１には、それ
ぞれ上記クラッチハブスリーブ３の歯３ａ、３ａ、・・
・と噛合可能な同期歯４ａ、４ａ、・・・を有する
ギヤ４が回転自在に支承されており、クラッチハブスリ
ーブ３のギヤ４方向への摺動による該クラッチハブスリ
ーブ３の歯３ａ、３ａ、・・・とギヤ４の同期歯４ａ、
４ａ、・・・との噛合により、シャフト１とギヤ４
とをクラッチハブ２およびクラッチハブスリーブ３を介
して一体化する、すなわちギヤ入りを行うように設けら
れている。

また、同期リング５，５は、上記各ギヤ４とクラッチハ
ブスリーブ３との間に配設されて、ギヤ４に対して回転
自在にかつ摺動自在に支承され、上記クラッチハブスリ
ーブ３の内周（歯３ａ、３ａ、・・・部分）３等分分割
位置に形成した溝３ｂ。

３ｂ、・・・に嵌合する突出部５ａ、５ａ、・・・
を有するとともに、該各突出部５ａに、クラッチハブス
リーブ３の側面に当接して該クラッチハブスリーブ３の
ギヤ４方向への移動を規制する肩部５ｂ。

５ｂを有している。

さらに、上記各同期リング５のギヤ４側側部には第８図
に示すように、側部の外周端部分を切欠いた形状の円錐
面６が形成され、一方、上記各ギヤ４の同期リング５側
側部には上記同期リング５の円錐面６と当接可能な円錐
内面７が形成され、該円錐面６と円錐内面７との圧接に
よる両面の摩擦力によりギヤ４の回転速度とクラッチハ
ブ２の回転速度（シャフト１の回転速度）とをクラッチ
ハブスリーブ３および同期リング５を介して同期させる
ように設けられている。

また、上記クラッチハブスリーブ３側（シャフト１側）
およびギヤ４側の少なくとも一方にはその回転速度を制
御する回転速度制御機構（図示せず）が設けられている
。

すなわち、この回転速度制御機構は、電子制御ミッショ
ンのように、エンジン回転数を制御すること、クラッチ
の断続を制御すること、変速機の適宜シャフトを制動す
ること等により回転速度の制御を行うものである。

以上により、クラッチハブスリーブ３のギヤ４方向への
摺動により、クラッチハブスリーブ３の側面と同期リン
グ５の各突出部５ａの肩部５ｂとを当接させて同期リン
グ５の円錐面６をギヤ４の円錐内面７に圧接させ、両面
６，７の摩擦力によりクラッチハブ２とギヤ４との同期
を行うとともに、上記回転速度制御機構によりクラッチ
ハブスリーブ３およびギヤ４のうちの駆動側の回転速度
を被駆動側の回転速度より減速せしめて上記クラッチハ
ブスリーブ３の側面と同期リング５の各突出部５ａ肩部
５ｂとを離反させ、かつクラッチハブスリーブ３をギヤ
４方向に摺動させてギヤ４の同期歯４ａ、４ａ、・
・・とクラッチハブスリーブ３の歯３ａ、３ａ、・・・
とを噛合させるように構成されている。

したがって、上記実施例においては、同期作動時、クラ
ッチハブスリーブ３のギヤ４方向への摺動により、クラ
ッチハブスリーブ３の側面と同期リング５の各突出部５
ａ肩部５ｂとが当接するとともに同期リング５の円錐面
６とギヤ４の円錐内面７とが圧接すると、後者すなわち
同期リング５の円錐面６とギヤ４の円錐内面７との圧接
における接触荷重は、その接触状態がテーパ面接触であ
るため、前者すなわちクラッチハブスリーブ３の側面と
同期リング５の各突出部５ａ眉部５ｂとの平面接触であ
る当接における接触荷重よりも著しく大となるので、両
者間に大きな荷重差が生じる。

この荷重差により、クラッチハブスリーブ３およびギヤ
４のうちの駆動側を減速しても、同期リング５はギヤ４
側に確実に一体化されて追従し、上記した当接状態のク
ラッチハブスリーブ３の側面と同期リング５の各突出部
５ａ肩部５ｂとがスムーズに離反するため、ギヤ入りを
非常にスムーズに行うことができる。

しかも、このように同期リング５においてそのギヤ４側
側部にギヤ４の円錐内面７と当接可能な円錐面６を形成
するだけで、両側接触面（各突出部５ａ肩部５ｂおよび
円錐面６）間に、相対する部材との関係においてギヤ入
りに必要な荷重差を持たせることができるので、同期リ
ング５の外径を小径なものとすることができ、ひいては
ギヤ４のピッチ円径の縮少化が可能となり、歯車変速機
のコンパクト化を図ることかで゛きる。

以上述べたよ、うに、本発明によれば、図面に示すよう
なボークリングタイプの歯車変速機の同期装置における
同期リングのギヤ側側部に円錐面を形成する一方、ギヤ
の同期リング側側部に上記円錐面と当接可能な円錐内面
を形成し、さらにクラッチハブスリーブ側およびギヤ側
の少なくとも一方にその回転速度を制御する回転速度制
御機構を設けたことにより、上記同期リングの円錐面と
ギヤの円錐内面とのテーパ面接触によって、同期リング
に対するギヤおよびクラッチハブスリーブの各接触荷重
間に前者が後者より大の荷重差を持たせることができる
ので、ギヤのピッチ円径の縮少化によりコンパクト化を
図ることができるとともに、上記荷重差を大きくとるこ
とができるので、変速機におけるギヤ入りのスムーズ化
を図ることができ、よって自動車の変速機への適用に最
適なボークリングタイプの同期装置を提供することがで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は従来例を示し、第１図は縦断面図
、第２図は第１図のＩＩ−■■線断面図、第３図は分解
斜視図、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線断面図、第５図
ないし第８図は本発明の実施態様を例示し、第５図は縦
断面図、第６図は第５図のＶＩ−ＶＩ線断面図、第７図
は分解斜視図、第８図は第７図のｖｉｎ−ｖａｎ線断面
図である。１・・・・・・シャフト、２・・・・・・クラッチハブ
、２ａ・・・・・・歯、３・・・・・・クラッチハブス
リーブ、３ａ・・・・・・歯、３ｂ・・・・・・溝、４
・・・・・・ギヤ、４ａ・・・・・・同期歯、５・・・
・・・同期リング、５ａ・・・・・・突出部、５ｂ・・
・・・・肩部、６・・・・・・円錐面、７・・・・・・
円錐内面。

Claims

【特許請求の範囲】

１シャフトに取付けられてシャフトと共に回転するク
ラッチバブと、該クラッチバブに形成した歯と噛合する
歯を有し、クラッチバブと共に回転するとともに、クラ
ッチバブに対して軸方向に摺動自在なりラッチバブスリ
ーブと、シャフトに回転自在に支承され、上記クラッチ
バブスリーブの歯と噛合可能な同期歯を有するギヤと、
該ギヤとクラッチバブスリーブとの間に配設されてギヤ
に対して回転自在にかつ摺動自在に支承され、クラッチ
バブスリーブに形成した溝に嵌合する突出部を有すると
ともに、該突出部に、クラッチバブスリーブの側面と当
接して該クラッチバブスリーブのギヤ方向への移動を規
制する肩部を有する同期リングとを設け、上記同期リン
グのギヤ側側部に円錐面を形成する一方、上記ギヤの同
期リング側側部に上記円錐面と当接可能な円錐内面を形
成し、上記クラッチバブスリーブのギヤ方向への摺動に
より、クラッチバブスリーブの側面と同期リングの突出
部肩部とを当接させて同期リングの円錐面をギヤの円錐
内面に圧接させ、両面の摩擦力によりクラッチバブスリ
ーブとギヤとの同期を行うとともに、クラッチバブスリ
ーブ側およびギヤ側の少なくとも駆動側に設けた回転速
度制御機構により駆動側の回転速度を被駆動側の回転速
度より減速せしめて上記クラッチバブスリーブの側面と
同期リングの突出部肩部とを離反させ、かつクラッチバ
ブスリーブをギヤ方向に摺動させてギヤの同期歯とクラ
ッチバブスリーブの歯とを噛合させるようにしたことを
特徴とする歯車変速機の同期装置。