JPS598694B2 - 変速機の同期噛合装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は変速機の同期噛合装置に関し、更に詳しくは小
さなシフトカで強力なシンクロトルクを得られる同期噛
合装置に関する。

一般に、歯車式のトランスミッションにおいて、噛合す
る歯車の周速度を速やかに一致させ、円滑かつ静かに変
速操作を可能にした同期噛合装置（以下シンクロナイザ
という）が多く用いられている。

この種、シンクロナイザの一種であるコーンタイプシン
クロナイザを第１図に示す。

図において、１は外周部にコーン面１Ａを有し、シンク
ロナイザスリーブ２によってシフト作動をうけるシンク
ロナイザリング、３は内面部にコーン面３Ａを有したシ
ンクロナイザディスクで、変速ギア４，５と実質的に一
体に固定され、上記シンクロナイザリング１と一定間隔
を持って配設される。

今、シンクロナイザスリーブ２を図の左方向若しくは右
方向にシフトすると、シンクロナイザリング１は該シン
クロナイザスリーブ２の移動に連動して軸方向に設けら
れた間隙を移動してシンクロナイザディスク３に押し付
けられる。

そしてシンクロナイザリング１のコーン面１Ａがシンク
ロナイザディスク３のコーン面３Ａと接触すると、コー
ン面ＩＡ，３Ａの接触部には摩擦トルク即ちシンクロト
ルクが発生し、該シンクロトルクによって同期作用を行
わせる。

このシンクロトルクは第２図から次式のように算出する
ことが出来る。

但し、Ｔｃ ＝摩擦トルク Ｆ −シンクロナイザリングの軸方向押付力（即ちシン
クロナイザスリーブの シフトカ） μＣ＝シクロナイザリングとシンクロナイザディスクの
動摩擦係数 Ｒｅ−コーン平均半径 φ ＝コーンアングル 第２図並びに上記（１）式によるとＦ、μｃ，Ｒｅが一
定値の場合にシンクロトルクを増大する方法としてコー
ンアングルφを小さくすればよいのは明らかである。

しかし、コーンアングルφを小さくするに従ってシフト
カＦによりシンクロナイザリング１とシンクロナイザデ
ィスク３のコーン面１Ａ、３Ａ相互の接触部に発生する
直角方向の分クロナイザリング１がシンクロナイザディ
スク３に対して離脱出来なくなるいわゆる喰い付き現象
が起こり、シンクロナイザスリーブ２の移動が不能とな
ることがある。

この半うな不都合を防止する為、通常、上記喰いつきを
生じないコーンアングルφの限界値（以下限界コーンア
ングルという）として第（２）式の様なコーンアングル
φとシンクロナイザリングとシンクロナイザディスクの
静摩擦係数の関係が要求される。

μｓ ＜ ｔａｎφ ・・・・・・．．．．．．（
２）（一般にコーンアングルφは約６． ５°〜７°）
従って第１図に示した従来のシンクロナイサではコーン
アングルφの増大に限度がありシンクロトルクの増大を
図ることは不可能であった。

本発明は上記欠点を解消することを目的とし、シンクロ
ナイザリングのコーン面とは限界コーンアングルより小
なるコーン面をもって接離する内周面と、シンクロナイ
ザディスクのコーン面とは限界コーンアングルより大な
るコーン面をもって接離する外周面を有した少なくとも
２分割体からなる中間ディスクを設け、該中間ディスク
を介してシンクロナイザリングとシンクロナイザディス
クとナＩ接触させることにより、小さなシフトカにより
強力なシンクロトルクを得ると共に、シンクロナイザリ
ングとシンクロナイザディスク間の喰い付き現象を防止
することの出来る変速機の同期噛合装置を提供するもの
である。

以下に本発明の一実施例を第３図、第４図に基づいて説
明する。

第３図において、１０はメーンシャフト１１と共に回転
するシンクロナイザハブで、該シンクロナイザハブ１０
の外側にはシンクロナイザスリーブ１２が軸方向摺動自
由にスプライン嵌合されている。

１３はシンクロナイザスリーブ１２の孔１４に挿通され
たシンクロナイザピン１５０両端に固定支持され、シフ
トフォーク１６によって作動するシンクロナイザハブ１
０の軸方向のシフト作動を受けるシンクロナイザリング
。

１７はシンクロナイザディスクで、エンジンの駆動力を
車輪側に伝達する変速ギア１８にスプライン嵌合される
。

シンクロナイザリング１３とシンクロナイザディスク１
７との間には中間ディスク１９が介装される。

この中間ディスク１９は第４図に示すように一対のディ
スク分割片１９Ｘ，１９Ｙによって構成される。

該ディスク分割片１９Ｘ，１９Ｙの内周部１９ａの一定
箇所には適数個のスプライン溝２０が形成されている。

中間ディスク１９はこのスプライン溝２０によって変速
ギア１８のシンクロナイザディスク１７とシンクロナイ
ザリング１３との間の変速ギア１８のスプライン部１８
ａに軸方向摺動に嵌合され、該変速ギア１８と共に周方
向に一体的に回転する。

又、中間ディスク１９はディスク分割片１９Ｘ，１９Ｙ
によって構成されているから、半径方向に分割浮動させ
ることが可能である。

２１は中間ディスク１９の軸方向の摺動ストロークを制
約するため、該中間ディスク１９とシンクロナイザリン
グ１３との間の変速ギア１８のスプライン部１８ａ外周
に形成した溝部１８ｂに嵌め込むことにより固定支持し
た止めリングである。

一方、シンクロナイザリング１３外周部並びに上記中間
ディスク１９の内周部には夫々限界コーンアングルより
小なるコーン面１３Ａ並びに１９Ａを形成し、シンクロ
ナイザディスク１７の内周部並びに中間ディスク１９の
外周部には限界コーンアングルより犬なるコーン面１７
Ａ並びに１９Ｂが形成してある。

上記コーン面１７Ａと１９Ｂ、１３Ａと１９Ａはシンク
ロナイザ中立時には各々間隔をもって離間しており、相
互接触した場合には、シンクロナイザリング１３、中間
ディスク１９及びシンクロナイザディスク１７を同時回
転させる摩擦クラッチの役目をする。

今、図示しないギアシフトレバーを操作して、シフトフ
ォーク１６を例えば図の右方向に作動すると、シンクロ
ナイザリンザ１３はシンクロナイザスリーブ１２と共に
右方に動き、中間ディスク１９に押し付けられ、該シン
クロナイザリング１３のコーン面１３Ａが中間ディスク
１９内周部のコーン面１９Ａに接触する。

更にシンクロナイザリング１３を移動すると中間ディス
ク１９外周部のコーン面１９Ｂがシンクロナイザディス
ク１７のコーン面１７Ａに接触する。

この二つのコーン面１９Ｂ，１７Ａが接触し終ると接触
部に摩擦トルク即ち、シンクロトルクが発生し始めるが
変速ギア１８に対しシンクロナイザディスク１７は一体
結合されており中間ディスクも、又、スプライン嵌合し
て回転方向に対しては一体的に結合されているため、相
対回転送度差は、もっぱらシンクロナイザリング１３の
コーン面１３Ａと中間ディスク１９の内周部のコーン面
１９Ａとの接触部とのすべりにより吸収されることにな
る。

該コーン面１ ３Ａ，１ ９Ａの接触部は限界コーンア
ングルより小さい角度をとる様設計してあるため、シフ
トカに対しより大きなコーントルクが発生しシンクロ作
動が短時間に完了する。

シンクロナイザスリーブ１２をさらに右行させるとシン
クロナイザスリーブ１２にシフト力が働き、シンクロナ
イザスリーブ１２は変速ギア１８に容易にスプライン嵌
合して変速操作を終了する。

シフト終了後更に反対側の変速ギア（図示せず）に変速
する場合、前述の第（２）式によりシンクロナイザリン
グ１３と中間ディスク１９の内周部のコーン面１３Ａ，
１９Ａの接触面では喰い付き現象が発生していることに
より、シンクロナイザリング１３０図中左方への移動は
中間ディスク１９が喰い付いたまま止めリング２１に中
間ディスク１９が係止するまで行われる。

このとき中間ディスク１９の外周部コーン面１９Ｂとシ
ンクロナイザディスク１７のコーン面１７Ａ間には隙間
が発生することになり、この隙間は中間ディスクの分割
片１９Ｘ，１９Ｙが半径方向に浮動することにより、上
記喰い付きが発生している該コーン面１９Ａ，１３Ａの
接触部の反力を解除することになり、シンクロナイザリ
ング１３は何ら抵抗なく左方への移動が可能になる。

本発明は以上のようであるから、小さなシフト力により
強力なシンクロトルクを得ることができ、しかもシンク
ロナイザリングとシンクロナイザディスク間に生ずる喰
い付き現象も合わせて防止することが出来るから、シン
クロナイザの円滑な操作を行うことが出来、シンクロナ
イザの性能向上も図ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のコーンタイプシンクロナイザの縦断面説
明図、第２図はシンクロナイザにおけるシフトカとコー
ントルクとの関係を表わす説明図、第３図は本発明に係
るシンクロナイザの縦断面説明図、第４図は同上のシン
クロナイザにおける中間ディスクの平面図である。 １３・・・・・・シンクロナイザリング、１７・・・・
・・シンクロナイザディスク、１９・・・・・・中間デ
ィスク、１ ３Ａ，１７Ａ，１９Ａ，１ ９Ｂ・・・・
・・コーン面、２１・・・・・・止めリング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 限界コーンアングルより大きい角度のコーン面を有
   し、変速ギアと実質的一体のシンクロナイザディスクと
   、限界コーンアングルより小さい角度のコーン面を有し
   、シフト作動を受けるシンクロナイザリングと、内外周
   面が上記シンクロナイザリング及びシンクロナイザディ
   スクのコーン面に接離し少なくとも２分割構成されかつ
   変速ギアに対し周方向に一体的に回転し、軸方向に一定
   量摺動可で、半径方向に分割浮動可である中間ディスク
   と、で構成したことを特徴とする変速機の同期噛合装置
   。 ２ 中間ディスクが変速ギアとスプライン嵌合であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の変速機の同
   期噛合装置。 ３ 中間ディスクが該中間ディスクとシンクロナイザリ
   ングとの間の変速ギアのスプライン部外周に嵌め込んで
   固定した止めリングにより変速ギアに対する軸方向摺動
   な一定量に制限したことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項又は第２項記載の変速機の同期噛合装置。