(57)【要約】【課題】従来品よりもよりスムーズに同期を行うことができる同期噛合装置を提供する。【解決手段】同期噛合装置のブロッキングリングは、アウターリング６８とインナーリング６９とで構成される。アウターリング６８の凸部６８ａの周方向側面は、変速ギヤ３７側からシンクロハブ６３側に向って周方向内側に傾く傾斜面６８ｄとされている。凸部６８ａの傾斜面６８ｄに対向するインナーリング６９の切欠部６９ａの周方向内側面も、変速ギヤ３７側からシンクロハブ６３側に向って周方向内側に傾く傾斜面６９ｂとされている。【選択図】図５
2011033134.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周にドグ歯を有して回転軸に相対回転自在に軸支された変速ギヤと、
前記回転軸に固定されたシンクロハブと、
該シンクロハブの外周に軸方向に摺動自在にスプライン結合されたシンクロスリーブと、
前記シンクロハブと前記変速ギヤとの間に配置されると共に、前記変速ギヤと相対回転不能に連結されるシンクロコーンと、
該シンクロスリーブの内周面に形成されたスプライン歯に噛合自在なドグ歯を外周面に有すると共に、前記シンクロコーンと摩擦係合可能であり前記シンクロハブと前記変速ギヤとの間に配置されたブロッキングリングとを備え、
前記ブロッキングリングは、前記ドグ歯を有するアウターリングと、該アウターリングの径方向内側に位置するインナーリングとで構成され、
該インナーリングと前記アウターリングとの間に前記シンクロコーンが挟まれ、
前記アウターリングの前記シンクロハブ側の端部には、径方向内方に突出する凸部が設けられ、前記インナーリングの前記シンクロハブ側の端部には、前記凸部を受け入れる切欠部が設けられ、
該切欠部と前記凸部とが嵌合することにより、前記インナーリングと前記アウターリングとが相対回転不能に連結される自動変速機の同期噛合装置において、
前記凸部の周方向側面は、前記変速ギヤ側から前記シンクロハブ側に向って周方向内側に傾く傾斜面とされ、
該凸部の傾斜面に対向する前記切欠部の周方向内側面も前記変速ギヤ側から前記シンクロハブ側に向って周方向内側に傾く傾斜面とされることを特徴とする変速機の同期噛合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速機の同期噛合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、外周にドグ歯を有して回転軸に相対回転自在に軸支された変速ギヤと、回転軸に固定されたシンクロハブと、シンクロハブの外周に軸方向に摺動自在にスプライン結合されたシンクロスリーブと、変速ギヤと相対回転不能に連結されるシンクロコーンと、シンクロスリーブの内周面に形成されたスプライン歯に噛合自在なドグ歯を外周面に有すると共に、シンクロコーンと摩擦係合可能でありシンクロハブと変速ギヤとの間に配置されたブロッキングリングとを備えた変速機の同期噛合装置（シンクロメッシュ機構）が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１のものでは、ブロッキングリングを、ドグ歯を有するアウターリングと、アウターリングの径方向内側に位置するインナーリングとで構成している。そして、インナーリングとアウターリングとの間にシンクロコーンが挟まれ、これにより、摩擦係合可能としている。
【０００４】
そして、アウターリングのシンクロハブ側の端部に、径方向内方に突出する凸部を設け、インナーリングのシンクロハブ側の端部に、凸部を受け入れる切欠部を設けて、アウターリングとインナーリングとを相対回転不能に連結している。
【０００５】
これによれば、摩擦係合による同期を行う際に、シンクロスリーブが実質的にアウターリングのみを押圧することとなる。このため、シンクロスリーブを変速ギヤ側に移動させる際に必要なシンクロ荷重（シフト操作荷重）を低減させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１３２６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の同期噛合装置によれば、同期を行うときにシンクロコーンがアウターリング及びインナーリングにより挟まれるため、接触面積が増加して摩擦力が増加しスムーズに同期を行うことができる。しかしながら、よりスムーズに同期を行うことができる同期噛合装置が望まれる。
【０００８】
本発明は、従来品よりもよりスムーズに同期を行うことができる同期噛合装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は、外周にドグ歯を有して回転軸に相対回転自在に軸支された変速ギヤと、前記回転軸に固定されたシンクロハブと、該シンクロハブの外周に軸方向に摺動自在にスプライン結合されたシンクロスリーブと、前記シンクロハブと前記変速ギヤとの間に配置されると共に、前記変速ギヤと相対回転不能に連結されるシンクロコーンと、該シンクロスリーブの内周面に形成されたスプライン歯に噛合自在なドグ歯を外周面に有すると共に、前記シンクロコーンと摩擦係合可能であり前記シンクロハブと前記変速ギヤとの間に配置されたブロッキングリングとを備え、前記ブロッキングリングは、前記ドグ歯を有するアウターリングと、該アウターリングの径方向内側に位置するインナーリングとで構成され、該インナーリングと前記アウターリングとの間に前記シンクロコーンが挟まれ、前記アウターリングの前記シンクロハブ側の端部には、径方向内方に突出する凸部が設けられ、前記インナーリングの前記シンクロハブ側の端部には、前記凸部を受け入れる切欠部が設けられ、該切欠部と前記凸部とが嵌合することにより、前記インナーリングと前記アウターリングとが相対回転不能に連結される自動変速機の同期噛合装置において、前記凸部の周方向側面は、前記変速ギヤ側から前記シンクロハブ側に向って周方向内側に傾く傾斜面とされ、該凸部の傾斜面に対向する前記切欠部の周方向内側面も前記変速ギヤ側から前記シンクロハブ側に向って周方向内側に傾く傾斜面とされることを特徴とする。
【００１０】
アウターリングとシンクロコーンとの間で発生する外周側同期トルクと、インナーリングとシンクロコーンとの間で発生する内周同期トルクとは、テーパ角度及び摩擦係数が同一である限り、径の違いから外周側同期トルクの方が内周側同期トルクよりも大きくなる。従って、アウターリングに設けられた凸部の周方向側面は、インナーリングに設けられた切欠部の周方向内側面に接触する。そして、外側同期トルクと内側同期トルクの差の分だけ、アウターリングの凸部の周方向側面からインナーリングの切欠部の周方向内側面にトルクが加わる。
【００１１】
本発明の同期噛合装置は、アウターリングの凸部の周方向側面を変速ギヤ側からシンクロハブ側に向って周方向内側に傾く傾斜面とし、インナーリングの切欠部の周方向内側面も変速ギヤ側からシンクロハブ側に向って周方向内側に傾く傾斜面としている。このため、アウターリングの凸部からインナーリングの切欠部に加わる周方向のトルクが、インナーリングの切欠部の傾斜面に沿うようにして、アウターリングが変速ギヤ側に引寄せられる力に変換される。
【００１２】
これにより、アウターリングのシンクロコーンへの押し付け荷重を自己増幅（セルフサーボ）させることができ、従来のものに比し、スムーズに同期を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の同期噛合装置の実施形態を示す断面図。
【図２】図１の２点鎖線部分の拡大図。
【図３】図２のIII−III線で切断した状態を示す断面図。
【図４】実施形態のブロッキングリングをシンクロハブ側から示す説明図。
【図５】図２のＶ−Ｖ線で切断した状態を示す断面図。
【図６】参考例の同期噛合装置の図５に対応する状態を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１及び図２を参照して、本発明の実施形態の同期噛合装置Ｓ１（シンクロメッシュ装置）を説明する。図２は、図１の２点鎖線で囲まれた領域２を拡大して示している。同期噛合装置Ｓ１は、デュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ）に用いられるものであり、主に次の３つの状態に切換自在に構成される。
【００１５】
１つ目の状態は、ニードルベアリング６２を介して回転軸たるカウンターシャフトＳｃに回転自在に軸支される２速駆動ギヤ３６をカウンターシャフトＳｃに連結させる状態である。２つ目の状態は、ニードルベアリング６２を介してカウンターシャフトＳｃに回転自在に軸支される４速駆動ギヤ３７をカウンターシャフトＳｃに連結させる状態である。３つ目の状態は、２速駆動ギヤ３６及び４速駆動ギヤ３７とカウンターシャフトＳｃとの連結を断つニュートラル状態である。
【００１６】
同期噛合装置Ｓ１は、カウンターシャフトＳｃに固定された環状のシンクロハブ６３と、シンクロハブ６３の外周に軸方向に摺動自在にスプライン結合されたシンクロスリーブ４５とを備えている。シンクロスリーブ４５は、フォーク４４を介して図外のアクチュエータにより、図１に示すニュートラル位置から左右に移動される。シンクロスリーブ４５が左側に移動すると２速段が確立され、シンクロスリーブ４５が右側に移動すると４速段が確立される。
【００１７】
同期噛合装置Ｓ１は、機能的に左右対称であるため、２速段側は４速段を確立させる場合と同様に行うことができる。そこで、本実施形態においては、４速段を確立する場合についてのみ説明する。
【００１８】
シンクロハブ６３の外周には、複数のスプライン歯６４が形成されている。シンクロスリーブ４５の内周には、シンクロハブ６３のスプライン歯６４に噛合する複数のスプライン歯６６が形成されている。
【００１９】
シンクロスリーブ４５の複数のスプライン歯６６のうち、周方向に１２０度位相をずらした３箇所に位置する２本づつで合計６本のスプライン歯６６の軸方向両端部には、径方向内方に突出する突起部６６ａが形成されている。
【００２０】
シンクロハブ６３の軸方向両端面には、環状の凹部６３ａ，６３ａが形成されている。この凹部６３ａには、ブロッキングリング６７が配置されている。このブロッキングリング６７は、環状のアウターリング６８と、アウターリング６８の径方向内方に位置する環状のインナーリング６９とで構成される。
【００２１】
アウターリング６８のシンクロハブ６３側の端部には、径方向内方に突出する凸部６８ａが設けられている。インナーリング６９のシンクロハブ６３側の端部には、アウターリング６８の凸部６８ａを受け入れる切欠部６９ａが設けられている。凸部６８ａと切欠部６９ａとが嵌合することにより、アウターリング６８とインナーリング６９とが互いに相対回転不能となっている。
【００２２】
図５に示すように、アウターリング６８の凸部６８ａの周方向両側面は、４速駆動ギヤ３７側からシンクロハブ６３側に向って周方向内側に傾く傾斜面６８ｄとされている。又、インナーリング６９の切欠部６９ａの周方向両内側面は、４速駆動ギヤ３７側からシンクロハブ６３側に向って周方向内側に傾く傾斜面６９ｂとされている。
【００２３】
アウターリング６８とインナーリング６９の間には、環状のシンクロコーン７０（テーパコーン）が挟まれるように配置されている。シンクロコーン７０は、４速駆動ギヤ３７側からシンクロハブ６３側に向って次第に縮径しており、テーパ状の外周面７０ａとテーパ状の内周面７０ｂとを備えている。シンクロコーン７０の外周面７０ａはアウターリング６８の内周面に接触し、内周面７０ｂはインナーリング６９の外周面に接触する。
【００２４】
アウターリング６８の４速駆動ギヤ３７側の端部には、径方向外方に突出する複数のドグ歯６８ｂが設けられている。又、４速従動ギヤ３７のシンクロハブ６３側の端部には、アウターリング６８のドグ歯６８ｂに対応させて複数のドグ歯３７ａが設けられている。
【００２５】
アウターリング６８の外周面には、ドグ歯６８ｂのシンクロハブ６３側に隣接させて環状のシンクロスプリング７１が配置されている。アウターリング６８の外周面には、１２０度位相をずらした箇所に径方向外方に張り出しシンクロスプリング７１を支持する支持部６８ｃが形成されている。
【００２６】
シンクロコーン７０の４速駆動ギヤ３７側の端部には、１２０度位相をずらして３箇所に４速駆動ギヤ３７側に突出する突片部７０ｃが設けられている。４速駆動ギヤ３７のシンクロハブ６３側の端面には、シンクロコーン７０の突片部７０ｃを受け入れる凹部３７ｂが設けられている。この凹部３７ｂと突片部７０ｃの嵌合によりシンクロコーン７０と４速駆動ギヤ３７が相対回転不能に連結される。
【００２７】
図３に図２のIII−III線で切断した断面図を示す。図３から明らかなように、シンクロスリーブ４５のスプライン歯６６の軸方向両端部にはテーパ状のチャンファＣ１が形成されている。アウターリング６８のドグ歯６８ｂのシンクロハブ６３側の端部にはチャンファＣ１と対向するチャンファＣ２が形成されている。４速駆動ギヤ３７のドグ歯３７ａのシンクロハブ６３側の端部には、チャンファＣ１と対向するチャンファＣ３が形成されている。
【００２８】
シンクロハブ６３には、アウターリング６８の支持部６８ｃを受け入れる図示省略した受入部が設けられている。シンクロハブ６３の受入部とアウターリング６８の支持部６８ｃとの周方向間には隙間が形成されており、シンクロハブ６３とアウターリング６８とが少なくともドグ歯６８ｂのピッチ分だけ相対回転自在となるようにしている。
【００２９】
又、アウターリング６８の支持部６８ｃとシンクロハブ６３の受入部（図示省略）とが周方向で接触している場合に、スプライン歯６６のチャンファＣ１がアウターリング６８のドグ歯６８ｂのチャンファＣ２に接触する位相となり、スプライン歯６６がドグ歯６８ｂの間に入り込む位相のときには、シンクロハブ６３の受入部（図示省略）とアウターリング６８の支持部６８ｃとの周方向間に隙間が発生するように、アウターリング６８の支持部６８ｃとシンクロハブ６３の受入部（図示省略）とが構成されている。
【００３０】
次に、上記の如く構成される同期噛合装置Ｓ１の作動について説明する。
【００３１】
４速段を確立すべく、シンクロスリーブ４５を、図１及び図２に示すニュートラル位置から右側に移動させると、シンクロスリーブ４５の突起部６６ａがシンクロスプリング７１を径方向内側に押圧し、シンクロスリーブ４５とシンクロスプリング７１間の摩擦力が増加する。
【００３２】
この摩擦力の増加により、シンクロスリーブ４５が突起部６６ａ及びシンクロスプリング７１を介してアウターリング６８を４速駆動ギヤ３７側に押圧する。そして、シンクロコーン７０がアウターリング６８とインナーリング６９とに挟みつけられ、アウターリング６８とシンクロコーン７０の外周面７０ａとの間、及びインナーリング６９とシンクロコーン７０の内周面７０ｂとの間の摩擦力が増加する。
【００３３】
このとき、アウターリング６８の支持部とシンクロハブ６３の受入部とが周方向で接触し、スプライン歯６６のチャンファＣ１がアウターリング６８のドグ歯６８ｂのチャンファＣ２に接触する位相となっている。そして、チャンファＣ１がチャンファＣ２に接触しチャンファＣ２を軸方向に押圧することにより、アウターリング６８とシンクロコーン７０の外周面７０ａとの間、及びインナーリング６９とシンクロコーン７０の内周面７０ｂとの間の摩擦力が更に増加する。
【００３４】
ここで、アウターリング６８とシンクロコーン７０の外周面７０ａとの間で発生する外周側同期トルクと、インナーリング６９とシンクロコーン７０の内周面７０ｂとの間で発生する内側同期トルクとを比較すると、テーパ角度及び摩擦係数が同一である限り、外周面と内周面の径の違いから、外側同期トルクが内側同期トルクよりも大きくなる。従って、アウターリング６８の凸部６８ａの周方向一方の側面が、インナーリング６９の切欠部６９ａの周方向内側面に接触する。
【００３５】
本実施形態の同期噛合装置Ｓ１では、アウターリング６８の凸部６８ａの周方向両側面が４速駆動ギヤ３７側からシンクロハブ６３側に向って周方向内側に傾く傾斜面６８ｄとされている。又、インナーリング６９の切欠部６９ａの周方向両内側面が４速駆動ギヤ３７側からシンクロハブ６３側に向って周方向内側に傾く傾斜面６９ｂとされている。
【００３６】
これにより、アウターリング６８の凸部６８ａからインナーリング６９の切欠部６９ａに加わる周方向のトルクが、切欠部６９ａの傾斜面６９ｂに沿うようにして、４速駆動ギヤ３７側への押し付け荷重に変換される。
【００３７】
従って、アウターリング６８とシンクロコーン７０との間の摩擦力をより一層増加させることができ（セルフサーボ）、従来のものに比し、スムーズに同期を行うことができる。
【００３８】
シンクロスリーブ４５が更に右側に移動すると、スプライン歯６６のチャンファＣ１とアウターリング６８のドグ歯６８ｂのチャンファＣ２との係合が外れ、スプライン歯６６とドグ歯６８ａとが完全に噛み合う。
【００３９】
このとき、チャンファＣ１とチャンファＣ２との係合による押し付け荷重がアウターリング６８に伝わらなくなるが、突起部６６ａ及びシンクロスプリング７１を介した押し付け荷重により所定の摩擦力は維持され、同期状態が保たれる。
【００４０】
その後、更にシンクロスリーブ４５が右側に移動すると、チャンファＣ１がチャンファＣ３に接触する。このとき、突起部６６ａの軸方向内側の傾斜面β（図２参照）にシンクロスプリング７１が接触した状態となっており、アウターシング６８及びインナーリング６９とシンクロコーン７０との間の摩擦力が低下した状態となる。
【００４１】
そして、チャンファＣ３に案内されるようにして、シンクロスリーブ４５が４速駆動ギヤ３７に対して相対回転し、スプライン歯６６がドグ歯３７ａ間に入り込む。このようにして、スプライン歯６６がドグ歯３７ａに噛み合い、４速段が確立される。
【００４２】
尚、実施形態の同期噛合装置Ｓ１はＤＣＴに用いられるものとして説明したが、これに限らず、他の変速機（例えば、手動変速機）に用いても同様に本発明の作用効果を得ることができる。手動変速機の同期噛合装置として用いる場合には、例えば、同期噛合装置Ｓ１を、１速駆動ギヤ（変速ギヤ）とメインシャフト（回転軸）とを連結する状態、２速駆動ギヤ（変速ギヤ）とメインシャフトとを連結する状態、１速駆動ギヤ及び２速駆動ギヤとメインシャフトとの連結を断つ状態の何れかの状態に切換自在に構成することができる。
【００４３】
次に、図６を参照して、参考例の同期噛合装置Ｓ１を説明する。図６は、参考例の同期噛合装置Ｓ１における本発明の実施形態の図５に対応するものであり、アウターリング６８の凸部６８ａの周方向両側面が４速駆動ギヤ３７側からシンクロハブ６３側に向って周方向外側に傾く傾斜面６８ｄ’とされている。
【００４４】
又、インナーリング６９の切欠部６９ａの周方向両内側面が４速駆動ギヤ３７側からシンクロハブ６３側に向って周方向外側に傾く傾斜面６９ｂ’とされている。他の構成は、本発明の実施形態の同期噛合装置Ｓ１と同一である。
【００４５】
参考例の同期噛合装置Ｓ１によれば、アウターリング６８の凸部６８ａからインナーリング６９の切欠部６９ａに加わる周方向のトルクが、切欠部６９ａの傾斜面６９ｂ’に沿うようにして、シンクロハブ６３側への力に変換される。
【００４６】
従って、シンクロスリーブ４５がニュートラル位置に存する場合には、アウターリング６８がブロッキングリング６７とシンクロコーン７０との間で発生する比較的小さい摩擦力により、常にアウターリング６８がシンクロコーン７０から離隔する方向（シンクロハブ７３側への方向）の力を受ける。このため、ニュートラル状態におけるブロッキングリング６７とシンクロコーン７０との間のフリクションを減少させることができる。
【符号の説明】
【００４７】
Ｓ１…同期噛合装置、２…２点鎖線領域、３６…２速駆動ギヤ（変速ギヤ）、３６ａ…ドグ歯、３７…４速駆動ギヤ（変速ギヤ）、３７ａ…ドグ歯、３７ｂ…凹部、４４…フォーク、４５…シンクロスリーブ、６２…ニードルベアリング、６３…シンクロハブ、６３ａ…凹部、６４…シンクロハブのスプライン歯、６６…シンクロスリーブのスプライン歯、６６ａ…突起部、６７…ブロッキングリング、６８…アウターリング、６８ａ…凸部、６８ｂ…ドグ歯、６８ｃ…支持部、６８ｄ…傾斜面、６９…インナーリング、６９ａ…切欠部、６９ｂ…傾斜面、７０…シンクロコーン（テーパコーン）、７０ｃ…突片部、７１…シンクロスプリング、Ｓｃ…カウンターシャフト（回転軸）。
【図４】
2011033134.tif 000003
【図５】
2011033134.tif 000004
【図６】
2011033134.tif 000005
【図１】
2011033134.tif 000006
【図２】
2011033134.tif 000007
【図３】
2011033134.tif 000008