(57)【要約】【課題】シンクロハブの両側面にミドルリングの軸方向変位を規制し、かつ強度のある突起部を形成すること。【解決手段】シンクロハブ２と、インナリング５，６と、アウタリング７，８と、内外周にコーン面を有するミドルリング９，１０とを備えたダブルコーン式シンクロメッシュ装置であって、シンクロハブ２を焼結金属で形成し、このシンクロハブの表裏両側面に、ミドルリング９，１０の小径側端面を軸方向に位置規制する複数の突起部２ｄ，２ｅを形成する。表裏の突起部は、キー溝２ｃを間にして周方向逆側に位相をずらせた位置に形成されている。【選択図】      図２
2010196826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に外スプラインを持つシンクロハブと、前記シンクロハブの両側に隣接して配置されたクラッチギヤと、シンクロハブに対して一定範囲内で相対回転可能に配置され、外周にコーン面を有するインナリングと、変速操作を受けて軸方向に変位し、内周にコーン面を有し、外周にスプライン歯を有するアウタリングと、内外周にインナリングのコーン面とアウタリングのコーン面とにそれぞれ接するコーン面を有し、クラッチギヤと係合して一体回転するミドルリングと、シンクロハブにスプライン嵌合するシンクロスリーブと、シンクロハブの外周に形成されたキー溝に配置されたシンクロキーと、を備え、シンクロスリーブを軸方向に操作したとき、アウタリングがクラッチギヤと同期回転した時点で、シンクロスリーブをアウタリングのスプライン歯とクラッチギヤとにスプライン嵌合させて噛み合わせを行うダブルコーン式シンクロメッシュ装置において、
前記シンクロハブを焼結金属で形成し、前記シンクロハブの表裏両側面に、前記ミドルリングの小径側端面を軸方向に位置規制する複数の突起部を形成し、前記表裏の突起部は、前記キー溝を間にして周方向逆側に位相をずらせた位置に形成されていることを特徴とするダブルコーン式シンクロメッシュ装置。
【請求項２】
前記インナリングの小径側端部に、軸方向に突出する爪部が形成され、
前記シンクロハブには、前記インナリングの爪部が係合する穴又は凹部が周方向に複数個形成され、
前記突起部は、前記穴又は凹部と前記キー溝との周方向の間の領域に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のダブルコーン式シンクロメッシュ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は手動変速機などに使用されるダブルコーン式シンクロメッシュ装置、特にシンクロハブの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、手動変速機の変速用クラッチ機構として、シンクロメッシュ装置が知られている。シンクロメッシュ装置には種々の方式があるが、その中でもダブルコーン式のシンクロメッシュ装置は、イナーシャロック型（ボルグワーナー式）と呼ばれるシングルコーン式のシンクロメッシュ装置に比べて、同期させる容量が増加するため、スムーズで素早いギヤチェンジが可能になる。
【０００３】
ダブルコーン式シンクロメッシュ装置では、シンクロハブとクラッチギヤと間に、外周にコーン面を持つインナリングと、内周面にコーン面を持つアウタリングと、その間に内外両面にコーン面を持つミドルリングとを備え、互いのコーン面を摩擦係合させる構造となっている。ミドルリングの大径側端部はクラッチギヤの凹部に嵌入され、クラッチギヤと共に一体回転するようになっている。
【０００４】
特許文献１には、ダブルコーン式シンクロメッシュ装置において、ミドルリングが空転する際に、外周側に遊嵌するアウタリング或いは内周側に遊嵌するインナリングの各コーン面に対してミドルリングが片当たりするのを防止するため、アウタリングの縮径側端部に、ミドルリングの軸方向変位を規制するための環状の係止部を形成したものが提案されている。しかしながら、この構造では、アウタリングの縮径側端部に内径側へ突出する係止部を一体に形成しなければならないため、アウタリングの形状が複雑で、加工コストが上昇すると共に、軸方向寸法が増大し、コンパクト化を阻害するという問題があった。さらに、このような係止部は機械的強度が低く、繰り返し荷重がかかることによって、係止部が折損する可能性があった。
【０００５】
特許文献２の図７には、シンクロハブの側面に周方向に複数個の突起部が形成され、それら突起部の先端面にガイド面が形成され、これらガイド面によって各コーン面への潤滑油の分散を行うものが開示されている。しかし、シンクロハブの突起部は、軸心部からの遠心油圧をコーン面にガイドする役割を持つものであり、ミドルリングの軸方向変位を規制するという役割は開示されていない。
【０００６】
ところで、特許文献２に示されるシンクロハブの側面の突起部を、ミドルリングの軸方向変位を規制するために使用した場合、その構造上、問題が発生する可能性がある。すなわち、シンクロハブには一般に金属焼結品が使用されるが、シンクロハブの両側にダブルコーン式シンクロメッシュ装置を構成した場合、突起部をシンクロハブの表裏両面に形成しなければならない。しかし、表裏同じ位置に突起部を形成しようとすると、焼結前に金属粉末を圧縮成形する際、突起部の充填度が不足する可能性がある。つまり、突起部は金型側からみると凹部であり、凹部内に金属粉末が十分に重点されずに圧縮されるからである。このような成形体を焼結すると、突起部の強度を十分に確保できないという問題があった。突起部の強度を確保するため、例えば複数の金型を用いて多段圧縮成形することも可能であるが、成形コストが上昇するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開平６−５９６３１号公報
【特許文献２】実開平３−６１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、シンクロハブの両側面にミドルリングの軸方向変位の規制用突起部を形成した場合に、突起部の強度を容易に確保できるシンクロメッシュ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明は、外周に外スプラインを持つシンクロハブと、前記シンクロハブの両側に隣接して配置されたクラッチギヤと、シンクロハブに対して一定範囲内で相対回転可能に配置され、外周にコーン面を有するインナリングと、変速操作を受けて軸方向に変位し、内周にコーン面を有し、外周にスプライン歯を有するアウタリングと、内外周にインナリングのコーン面とアウタリングのコーン面とにそれぞれ接するコーン面を有し、クラッチギヤと係合して一体回転するミドルリングと、シンクロハブにスプライン嵌合するシンクロスリーブと、シンクロハブの外周に形成されたキー溝に配置されたシンクロキーと、を備え、シンクロスリーブを軸方向に操作したとき、アウタリングがクラッチギヤと同期回転した時点で、シンクロスリーブをアウタリングのスプライン歯とクラッチギヤとにスプライン嵌合させて噛み合わせを行うダブルコーン式シンクロメッシュ装置において、前記シンクロハブを焼結金属で形成し、前記シンクロハブの表裏両側面に、前記ミドルリングの小径側端面を軸方向に位置規制する複数の突起部を形成し、前記表裏の突起部は、前記キー溝を間にして周方向逆側に位相をずらせた位置に形成されていることを特徴とするダブルコーン式シンクロメッシュ装置を提供する。
【００１０】
インナリングとミドルリング、アウタリングとミドルリングとが、それぞれコーン面で摩擦係合するので、同期時の容量がシングルコーン式のシンクロメッシュ装置に比べて倍増し、スムーズで素早いギヤチェンジが可能になる。シンクロハブの両側面には、ミドルリングの小径側端面を軸方向に位置規制する複数の突起部が形成され、これら突起によってミドルリングの軸方向変位を規制することで、ミドルリングが空転する際に、アウタリング又はインナリングの各コーン面に対してミドルリングが片当たりするのを防止できる。シンクロハブの突起部は、キー溝を間にして周方向に表裏逆側に位相をずらせた位置に形成されているため、表裏の突起部を周方向に間隔をあけて配置できる。そのため、シンクロハブを圧縮成形する際、突起部における粉体の充填度を確保でき、焼結後において強度低下のない突起部を形成できる。
【００１１】
インナリングの小径側端部に、軸方向に突出する爪部が形成され、シンクロハブには、インナリングの爪部が係合する穴又は凹部が周方向に複数個形成され、突起部は、穴又は凹部と前記キー溝との周方向の間の領域に形成されているのが望ましい。インナリングをシンクロハブと一体回転させる必要があり、そのために特許文献１のようにインナリングの内径側にピンを介して係合するインナコーンハブを設け、このインナコーンハブをシンクロハブと隣接して主軸にスプライン結合する方法もあるが、これでは部品点数が増え、構造が複雑になる。これに対し、上述のようにシンクロハブに穴又は凹部を設け、この穴又は凹部にインナリングの小径側端部に形成した爪部を直接係合させるようにすれば、構造が簡単かつ小型になり、部品点数も少なくて済む。さらに、突起部が穴又は凹部とキー溝との周方向の間の領域に形成されているため、突起部を余裕のあるスペースに形成でき、突起部の周方向長さを確保することができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明にかかるダブルコーン式シンクロメッシュ装置では、焼結金属よりなるシンクロハブの両側面にミドルリングの軸方向変位規制用突起部を形成し、これら突起部をキー溝を間にして周方向に表裏逆側に位相をずらせた位置に形成したので、圧縮成形時における突起部の充填度を確保でき、焼結後において強度低下のない突起部を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明にかかるシンクロメッシュ装置の一例の中立位置における断面図である。
【図２】図１に示すシンクロメッシュ装置のインナリングとミドルリングとアウタリングとを組み付けた断面図である。
【図３】図１に示すシンクロメッシュ装置のシンクロハブの正面図である。
【図４】図３に示すシンクロハブの突起部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、実施例を参照して説明する。
【００１５】
図１，図２は、本発明にかかるダブルコーン式シンクロメッシュ装置の一例を手動変速機の１−２速変速部に適用した例を示す。図１は中立状態を示す。
【００１６】
図１，図２において、主軸１には、外周に外スプライン２ａを持つシンクロハブ２がスプライン嵌合され、シンクロハブ２の両側には、主軸１上に回転自在に支持された変速ギヤ３，４が配置されている。変速ギヤ３，４には、対向する内側面にクラッチギヤ３ａ，４ａが一体に形成されている。変速ギヤ３，４のクラッチギヤ３ａ，４ａより内周側の内側面には、対向方向に延びる円筒状の支持部３ｂ，４ｂが形成され、その上には外周にコーン面５ａ，６ａを有するインナリング５，６が相対回転自在に支持されている。インナリング５，６の小径側端部には、軸方向に突出する複数（ここでは１２０°間隔で３個）の爪部５ｂ，６ｂが一体に形成され、これら爪部５ｂ，６ｂは、シンクロハブ２に周方向に複数個形成された貫通穴２ｂに対して周方向の隙間をもって挿入されている。そのため、インナリング５，６はシンクロハブ２に対して一定角度範囲内で相対回転可能である。インナリング５，６の大径側端面は、クラッチギヤ３ａ，４ａの内側面によって軸方向に位置規制されている。インナリング５，６の内周面には、図２に示すように螺旋状の溝５ｃ，６ｃ（６ｃは図示せず）が形成され、クラッチギヤ３ａ，４ａと相対回転したとき、後述する潤滑油が溝５ｃ，６ｃを介して軸方向に行き渡り、クラッチギヤ３ａ，４ａとの間の磨耗を軽減するように構成されている。
【００１７】
インナリング５，６の外周には、内周にコーン面７ａ，８ａを有し、外周にスプライン歯７ｂ，８ｂを有するアウタリング７，８が配置されている。そして、インナリング５，６とアウタリング７，８との半径方向隙間には、内外周にコーン面９ａ，９ｂ及び１０ａ，１０ｂを有するミドルリング９，１０が配置されている。ミドルリング９，１０の内周側コーン面９ａ，１０ａはインナリング５，６のコーン面５ａ，６ａと接触し、外周側コーン面９ｂ，１０ｂはアウタリング７，８のコーン面７ａ，８ａと接触する。ミドルリング９，１０の大径側端部には複数（ここでは１２０°間隔で３個）の爪部９ｃ，１０ｃが軸方向に突設され、これら爪部９ｃ，１０ｃがクラッチギヤ３ａ，４ａの凹部３ｃ，４ｃに挿入されている。そのため、ミドルリング９，１０はクラッチギヤ３ａ，４ａに対して一体回転可能に連結されている。この例では、クラッチギヤ３ａ，４ａの凹部３ｃ，４ｃは、クラッチギヤ３ａ，４ａに周方向に複数箇所形成した溝であるが、クラッチギヤ３ａ，４ａの内側面に爪部９ｃ，１０ｃが係合する穴を形成してもよい。
【００１８】
図３に示すように、シンクロハブ２の外スプライン２ａには、周方向に複数（この例では３個）のキー溝２ｃが形成され、各キー溝２ｃにそれぞれシンクロキー１１が嵌合されている。シンクロハブ２のキー溝２ｃと貫通穴２ｂとは、それぞれ１２０°位相の異なる位置に３個ずつ形成され、キー溝２ｃと貫通穴２ｂとは互いに６０°位相が異なっている。なお、図１では図示の簡略化のためにシンクロキー１１と貫通穴２ｂとを同一位相で表してある。シンクロハブ２の表裏両側面には、ミドルリング９，１０の小径側端面を軸方向に位置規制する複数の突起部２ｄ，２ｅが周方向に断続的に形成され、かつ表裏の突起部２ｄ，２ｅは互いに対向しない位置に形成されている。特に、表裏の突起部２ｄ，２ｅはキー溝２ｃを間にして周方向に逆方向に位相がずれており、かつ貫通穴２ｂとキー溝２ｃとの周方向の中間領域に形成されている。この例では、突起部２ｄ，２ｅはキー溝２ｃに対して２２°（貫通穴２ｂに対して３８°）位相が異なっているが、これに限るものではない。
【００１９】
突起部２ｄ，２ｅの周方向両側には、図４に示すように上端面に向かって円周方向の傾斜面２ｄ１，２ｅ１が形成されている。この傾斜角θは３０°±５°に設定されている。主軸１には軸心油路２０が形成され、軸心油路２０から径方向油路２１，２２を介して主軸１の外周面に潤滑油が供給される。さらに、潤滑油は変速ギヤ３，４とシンクロハブ２との隙間に供給され、遠心力によって半径方向外方へ流れ、シンクロメッシュ装置を潤滑する。突起部２ｄ，２ｅの周方向両側に傾斜面２ｄ１，２ｅ１を形成することで、シンクロハブ２と変速ギヤ３，４との間に差回転がある時、遠心力によって潤滑油が突起部２ｄ，２ｅの上面（ミドルリング９，１０との対向面）を流れやすくなり、突起部２ｄ，２ｅとミドルリング９，１０の小径側端面との摺動性が改善される。
【００２０】
シンクロハブ２は、金属粉体を圧縮成形した後、焼結してなる焼結品である。圧縮成形の際、表裏両側から一対の金型で圧縮されるが、突起部２ｄ，２ｅが表裏対向する位置にあると、突起部を形成するための金型の凹部への粉体の充填密度が低下し、焼結後の突起部２ｄ，２ｅの強度低下につながる。本発明では、表裏の突起部２ｄ，２ｅが互いに位相をずらせて形成されているので、金型の凹部への充填密度の低下を防止でき、強度のある突起部２ｄ，２ｅを形成できる。表裏の突起部２ｄ，２ｅは、貫通穴２ｂとキー溝２ｃとの周方向の間の領域に交互に形成されているので、余裕のあるスペースに突起部２ｄ，２ｅを形成でき、突起部２ｄ，２ｅの周方向長さを確保できる。さらに、突起部２ｄ，２ｅの周方向両側には、３０°±５°の傾斜面２ｄ１，２ｅ１が形成されているため、周囲の粉体が突起部を形成するための金型の凹部に入りやすくなる。その結果、焼結時に強度の高い突起部２ｄ，２ｅを形成できる。
【００２１】
シンクロキー１１の中央部外周面には凸部１１ａが形成されている。シンクロキー１１の内径部には一対のキースプリング１２が配置され、シンクロキー１１は常時外周方向に付勢されている。シンクロキー１１の両端部は、アウタリング７，８の内側面に形成された凹部７ｃ，８ｃに係合しており、これによりアウタリング７，８とシンクロハブ２とがシンクロキー１１を介して一体回転するように構成されている。
【００２２】
シンクロハブ２の外スプライン２ａには、シンクロスリーブ１３の内スプライン１３ａが軸方向にスライド自在に嵌合している。シンクロスリーブ１３の内スプライン１３ａの中央部内周面には、シンクロキー１１の凸部１１ａが嵌合する内周溝１３ｂが形成されている。シンクロスリーブ１３をシフトフォーク（図示せず）により軸方向に操作したとき、アウタリング７，８がクラッチギヤ３ａ，４ａと同期回転した時点で、シンクロスリーブ１３をアウタリング７，８のスプライン歯７ｂ，８ｂを介してクラッチギヤ３ａ，４ａに噛み合わせることにより、シンクロハブ２といずれか一方の変速ギヤ３，４とを選択的に連結できる。
【００２３】
上述のように、インナリング５，６は軸方向に位置規制されて支持されているのに対し、ミドルリング９，１０とアウタリング７，８は軸方向に余裕度をもって嵌合しているため、磨耗の進行にともなって傾斜方向のガタが発生する。このガタが一定許容限度を越えると、ミドルリング９，１０が空転する際に、アウタリング７，８又はインナリング５，６の各コーン面に対してミドルリング９，１０が片当たりしやすくなり、不快な騒音や偏磨耗の原因になる恐れがある。これに対し、シンクロハブ２の側面にミドルリング９，１０の小径側端面を軸方向に位置規制する突起部２ｄ，２ｅが形成されているので、ミドルリング９，１０の倒れを抑制し、コーン面同士の片当たりを抑制できる。そのため、不快な騒音や偏磨耗を防止できる。
【００２４】
本発明は前記実施例に限定されるものではない。前記実施例では、キーの両端部をアウタリングの凹部に係合させ、シンクロハブとアウタリングとを一体回転させるようにしたが、アウタリングの小径側端部に爪部を設け、この爪部をシンクロハブに係合させることでシンクロハブとアウタリングとを一体回転させてもよい。その場合には、例えばシンクロハブ側に凹部又は溝部を形成すればよい。また、インナリングの小径側端部をシンクロハブの貫通穴に挿入して回り止めしたが、シンクロハブ側に突部を形成し、この凸部をインナリングの小径側端部に形成した凹部又は溝部に係合させて回り止めしてもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１            主軸
２            シンクロハブ
２ａ          外スプライン
２ｂ          貫通穴
２ｃ          キー溝
２ｄ，２ｅ    突起部
３，４        変速ギヤ
３ａ，４ａ    クラッチギヤ
３ｃ，４ｃ    凹部
５，６        インナリング
５ａ，６ａ    コーン面
５ｂ，６ｂ    爪部
７，８        アウタリング
７ａ，８ａ    コーン面
７ｂ，８ｂ    スプライン歯
７ｃ，８ｃ    凹部
９，１０      ミドルリング
９ａ，９ｂ，１０ａ，１０ｂ  コーン面
９ｃ，１０ｃ  爪部
１１          シンクロキー
１２          キースプリング
１３          シンクロスリーブ
【図１】
2010196826.tif 000003
【図２】
2010196826.tif 000004
【図３】
2010196826.tif 000005
【図４】
2010196826.tif 000006