(57)【要約】【課題】シンクロナイザリングハブの円筒形中空面において、内側に摩擦面を有するガイド部材の外側取付面を案内するために、ギアのギア面とハブ面との間にガイド部材を設けることにより、シフト式変速機のトランスミッションのシンクロナイザリングをシンクロナイザリングハブ内で良好に誘導する。【解決手段】リング部材（３）は、ギア（７１）のギア面（７）で最大径（ｄ１）、ハブ面（８）で最小径（ｄ２）であり、リング部材（３）に一体的に接続し、ハブ面（８）に向かう方向でリング部材（３）のギア面（７）から延在する回転に対する保護手段（１１）によりシンクロナイザリングハブ（１０）の円筒形中空空間（９）内にシンクロナイザリング（１）を固定する。ギア面（７）とハブ面（８）との間の所定の領域でリング部材（３）にガイド部材（１２）を設け、このガイド部材（１２）で、取付面（５）を円筒形中空空間（９）の内面（９１）上を案内する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の摩擦角（α）でシンクロナイザリング軸（６）の周りに延在する内側摩擦面（４）と外側取付面（５）とで半径周辺方向に画成される円錐リング部材（３）を含み、該円錐リング部材（３）は、軸方向において、ギア（７１）を有するシンクロナイザリング軸（６）に垂直な方向に延在するギア面（７）により最大円錐径（ｄ１）を画成され、ハブ面（８）により最少円錐径（ｄ２）を画成され、シンクロナイザリングハブ（１０）の円筒形中空空間（９）にシンクロナイザリングを固定すべく、回転に対する保護手段（１１）がリング部材（３）に一体に接続され且つハブ面（８）の方向にリング部材（３）のギア面（７）から延在するように設けられている、シフト式変速機トランスミッションの同期装置のためのシンクロナイザリングにおいて、ギア面（７）とハブ面（８）との間の所定領域内でリング部材（３）にガイド部材（１２）を設けて、シンクロナイザリングハブ（１０）の円筒形中空空間（９）の内面（９１）で取付面（５）の案内をすることを特徴とするシンクロナイザリング。
【請求項２】
ギア面（７）は、切込み（１３）、特には、１個、２個、３個あるいはそれ以上の個数の切込み（１３）により中断され、および／もしくは回転に対する保護手段（１１）が切込み（１３）内においてリング部材（３）に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のシンクロナイザリング。
【請求項３】
ギア面（７）の切込み（１３）と同数の、回転に対する防護手段（１１）、正確には３個の回転に対する防護手段（１１）が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のシンクロナイザリング。
【請求項４】
回転に対する保護部材（１１）は、保護ラグ（１１１）で構成され、該保護ラグ（１１１）は、リング部材（３）の、シンクロナイザリング軸（６）から離れた方の面上において取り付け面（５）に向かって同様に延在している請求項１から３のいずれか１項に記載のシンクロナイザリング。
【請求項５】
保護ラグ（１１１）は、ポケット状の角部を有する保護ラグ（１１１）である請求項１から４のいずれか１項に記載のシンクロナイザリング。
【請求項６】
２から９個、好ましくは６個のガイド部材（１２）が設けられ、具体的には３個、特に好ましくは６個のガイド部材（１２）が設けられ、特に好ましくは、それぞれの場合に２個のガイド部材（１２）が周辺方向に同じ間隔で配置され、および／もしくはそれぞれの場合に２個のガイド部材（１２）が回転に対する保護手段（１１，１１１）の間に設けられている請求項１から５のいずれか１項に記載のシンクロナイザリング。
【請求項７】
ガイド部材（１２）は、取付面（５）におけるリング部材（３）の角部（１２）であり、この角部（１２）は、シンクロナイザリング軸（６）から径方向外方に延在している請求項１から６のいずれか１項に記載のシンクロナイザリング。
【請求項８】
摩損低減および／もしくは摩擦最適化摩擦手段（４１）、特に摩擦コーティング（４１）、特にモリブデンコーティング（４）および／もしくは摩擦層（４１）、特にはカーボン摩擦層（４１）および／もしくは別の摩擦手段（４１）が摩擦面（４）に設けられている請求項１から７のいずれか１項に記載のシンクロナイザリング。
【請求項９】
シンクロナイザリングは、深絞り可能のシートメタルから製造されたシートメタル部品、及び／もしくは鋼鉄、好ましくは、Ｃ５５、Ｃ８０またはＣ８０Ｍ鋼鉄、特にＣ３５またはＣ４５鋼鉄で製造される請求項１から８のいずれか１項に記載のシンクロナイザリング。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載のシンクロナイザリング（１）を有する車両用特に乗用車両またはトラック用の手動トランスミッション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１および１０の序文に記載の、車両用シフト式の変速記トランスミッションの同期装置用のシンクロナイザリングおよび手動トランスミッションに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用のトランスミッションなどのメカニカルなシフト式変速機トランスミッションにおいては、シンクロナイザリングが変速時歯車とギアシャフトとの間に生ずる相対速度を互いに同期させるための役割をなしている。この同期は対応する摩擦部材同士間の摩擦により達成される。このようなトランスミッションの機能や同期作用の工程は、それ自体既知であり、当業者にこれ以上詳細に説明をするまでもないことである。
【０００３】
早期の摩損の保護およびシンクロナイザリングの摩擦面に摩擦層を設けて摩擦特性を向上させることは既知であり、このようなシンクロナイザリングは、通常真鍮や鋼鉄などの金属や金属合金などで製造されている。このために、まったく異なる種類の摩擦層が用いられ、すなわち、モリブデン製の溶射層、カーボン摩擦層、その他の金属製の摩擦層も用いられている。
【０００４】
ＤＥ３５１９８１１Ａ１に開示されている円錐状のシンクロナイザリングの支持体は、３分されてシンクロナイザハブの円筒形中空空間に配置された外方スプロケットリングを有し、さらにまた支持体は、もっぱらシンクロナイザリング部材と称され、ローブ状に形成された受面を介してシンクロナイザハブに実質的に回転的に固定されている。本明細書において、実質的に回転固定されるとは、周辺方向の角度の小さいエクスカーション（揺動）を除いて、シンクロナイザリングがシンクロナイザリングハブに回転的に固定して接続されていることを意味するものとする。
【０００５】
ＤＥ１９８５３８５６Ａ１に前述のシンクロナイザリングを改良したシンクロナイザリングが開示されており、この改良シンクロナイザリングは、その幅がほぼその摩擦面の必要幅のみにより決定されている。このことは、機能的にＤＥ３５１９８１１Ａ１に開示のローブに相当する受面が、小さな円錐径を有するリング部材の一端部に、あるいはこれに近接して配置され、半径方向における受面の輪郭がリング部材の外方ジャケット面の輪郭を超えて突出していることにより達成されている。
【０００６】
以上の二つのシンクロナイザリングは、ローブすなわち受面に動作状態のシンクロナイザリングハブに関しての回転に対して基本的に確実に固定されているものであるが、いずれもシンクロナイザリングハブの円筒形中空空間における半径方向の信頼性ある案内が欠如している。
【０００７】
なぜなら、従来既知のシンクロナイザリングは、シンクロナイザリングハブに関しての周辺方向の回転に対して固定されているのであるが、不快な振動となりうる小さな径方向の揺動や傾向運動など、シンクロナイザリングハブの円筒形中空空間における内方の円筒形接触面と共同する外方円錐形状が原因となって非制御運動が大きくなる傾向がある。よって、以上のシンクロナイザリングは、同期過程での信頼性や精度に負の効果を与え、シフト時間が長くなり、これにより摩擦面やシンクロナイザリング全体の摩損がかなり早期となり、シンクロナイザリングハブの中空空間の位置におけるシンクロナイザリングの案内の脆弱性により、またこの結果としての非制御運動により、モータ車両のシフト並びに駆動時の快適性がかなり制限されることはさておいても、摩損の程度が大きくなり、よって、修理点検サービスの間隔が短くなる。上述の負の効果は、重大なものであり、より大きな動力およびトルクがトランスミッションにより伝達されることとなる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以上の問題を解決すべくなされたものであり、本発明の一つの目的は、シンクロナイザリングハブ内で良好に案内される改良されたシンクロナイザリングを提供することであり、これにより、同期過程時でも同期過程以外でもシンクロナイザリングとシンクロナイザリングハブとの間で動作状態における非制御相対運動が生ずることがない。  
【０００９】
以上の目的を満たす本発明の主題は、独立請求項１および１０の特徴事項により特長づけられる。
【００１０】
従属請求項は、本発明の具体的に好ましい実施例に関するものである。
【００１１】
よって、本発明は、シフト式の変速機トランスミッションの同期装置用のシンクロナイザリングに関し、このシンクロナイザリングは、円錐形のリング部材を有し、円錐形リング部材は、このリング部材の半径周辺方向を限定し、軸方向のシンクロナイザリング軸の周りに所定の摩擦角で円錐状に延在する内側摩擦面と外側取付面とを有するものである。このリング部材は、シンクロナイザリング軸にほぼ垂直に延在するギアのギア面により最大円錐径で軸方向を限定され、かつハブ面により最少円錐径で限定されている。シンクロナイザリングハブの円筒形中空空間にシンクロナイザリングを固定するために、回転に対する安全手段が、リング部材に一体に接続され、リング本体のギア面からハブ面の方向に延在して設けられている。本発明によれば、ガイド部材が、円筒形中空空間の内面での取付面の案内のため、リング部材にギア面とハブ面の間の所定の領域に設けられている。
【００１２】
本発明の重要な点は、ガイド部材を設けて、支持およびギア面とハブ面との間の所定の領域内のリング部材において、シンクロナイザリングハブの円筒形中空空間の内面で取付面を中心合わせおよび案内を行うようにしたことである。このガイド部材は、好ましくは、取付面上に周辺方向へ分布配置した複数の角部である。
【００１３】
好ましくは回転に対する保護手段は保護ラグとして形成されるので、ガイド部材に加えて、本発明のシンクロナイザリングは、シンクロナイザリングハブに関して回転に対する保護手段により同時に、とりわけ、回転に対して固定され、シンクロナイザリングハブの円筒形中空空間内で特に径方向において信頼性良く案内されると共に中心づけられる。
【００１４】
これにより、本発明のシンクロナイザリングは、もはや従来既知の円錐形シンクロナイザリングのような非制御運動、すなわち例えば、その円錐形外面がシンクロナイザリングハブの円筒形中空空間の円筒形内接面と協働することにより生ずる不快な振動を発生させる小さな径方向往復運動や傾向運動などを起すことがなくなる。同期過程の信頼性及び精度は、本発明のシンクロナイザリングの使用によりかなり向上され、シフト時間の短縮に寄与し、摩擦面およびシンクロナイザリング全体の摩損を低減でき、よって修理点検サービスの間隔を長くすることにも寄与する。これに加えて、シンクロナイザリングハブの円筒形中空空間内での本発明のシンクロナイザリングの優れた案内により、モータ車両の変速および運転時における快適性がかなり向上される。これらの好ましい効果が大きければ大きいほど、対応のトラセンスミッションにより大きな動力すなわちトルクが伝達されることになる。
【００１５】
具体的な実施例では、ギア面は、切込み、特に１個、２個、３個あるいはこれ以上の切込みにより中断され、かつ回転に対する保護手段は、切込みの位置においてリング部材に接続されている。
【００１６】
必然的でないが、好ましくは、回転に対する多数の保護手段が、ギア面の切欠きで提供される。実際に重要となる実施例では、回転に対する保護手段が三個提供され、最小の組立労力で回転に対する安全性が最大となる。
【００１７】
回転に対する保護手段は、取付面に向かって実質的に同じように指向され、リング部材の、シンクロナイザリング軸から離れた方の面に延在する保護ラグとして具体化される。特に具体的な実施例において、保護ラグは、ポケット状の切欠きを有する保護ラグとすることができ、これによりシンクロナイザリングハブ内でのシンクロナイザリングの固定を個々の場合において向上できる。
【００１８】
本発明によるシンクロナイザリングに設けられるガイド部材の個数は、好ましくは２個から９個であり、３個、特に好ましくは、６個のガイド部材が設けられる。および／もしくは各場合において周辺方向にほぼ同じ間隔で２個のガイド部材が設けられ、および／もしくは、各場合に２つの回転に対する保護手段の間に２個のガイド部材が設けられ、これにより、最小の組立労力で非常に高度な半径方向案内を確保できる。
【００１９】
実際において特に重要な実施例においては、ガイド部材は、リング部材の取付面での角部とされる。この角部は、シンクロナイザリング軸から径方向外方に延在する。
【００２０】
好ましくは、摩損低減および／もしくは摩擦を最適化した摩擦手段、特には、摩擦コーティング、特別には、モリブデンコーティングおよび／もしくは摩擦層、特にはカーボン摩擦層、および／もしくは他の摩擦手段が摩擦面に設けられる。
【００２１】
構造上では、シンクロナイザリングは、深絞り可能のシートメタルで製造された成形体であり、および／もしくは、鋼鉄、好ましくは、Ｃ５５、Ｃ８０あるいはＣ８０Ｍ鋼鉄、特にはＣ３５またはＣ４５鋼鉄製である。
【００２２】
本発明は、さらに、各請求項に記載のシンクロナイザリングを含む、車両、特に乗用車、トラックなどの輸送車両のための手動トランスミッションにも関する。
本発明を添付図を参照して以下に詳細に説明する。
【実施例】
【００２３】
図１は、本発明のシンクロナイザリングの一実施例を概略的に示す図であり、シンクロナイザリングを参照番号１で総称する。各図で同一番号は、技術上同一構成あるいは技術的に等価な機能を有する構成に関するものとする。
【００２４】
図１のシンクロナイザリング１は、円錐形リング部材３を含み、この円錐形リング部材３は、カーボンの摩擦層４１を設けた内側摩擦面４と外側取付面５とを有し、これらの面で円錐形リング部材３が半径周辺方向に既知の態様でそれぞれ画成される。外側取付面５および内側摩擦面４は、図２に図示のごとく、シンクロナイザリング１のシンクロナイザリング軸６の周りに円錐状に角度αで互いに平行に延在する。
【００２５】
リング部材３は、軸方向でシンクロナイザリング軸６にほぼ垂直に延在するギア７１を設けたギア面７により最大円錐径ｄ１で画成され、ハブ面８により最少円錐径ｄ２で画成される。図２に図示するシンクロナイザリングハブ１０の円筒形中空空間９内にシンクロナイザリング１を固定するために、回転に対する保護手段１１が、リング部材３に一体に接続され且つハブ面８に向かう方向にリング部材３のギア面７から延在するように設けられている。この構成は、基本的には従来既知のものである。図１に図示の回転に対する保護手段１１は、リング部材３から半径方向外方に突出する部分を取付面５に向かう方向に曲げることにより、例えば、シンクロナイザリングの製造時に形成可能の保護ラグ１１１となっている。
【００２６】
従って、保護ラグ１１１として構成された回転に対する保護手段１１は、リング部材３の、シンクロナイザリング軸６から離れた方の面に、取付面５と実質的に同じ方向に延在する。
【００２７】
図２以降の図を参照して後で詳細に説明するが、保護ラグ１１１は、取付面に対して、保護ラグ１１１が取り付けられる状態でシンクロナイザリングハブ１０の対応の切欠き１０１内に固定可能なような形状とされている。
【００２８】
本発明によれば、ガイド部材１２は、ギア面７とハブ面８との間での所定の領域でシンクロナイザハプ１０の円筒形中空空間９の内面９１で取付面５を案内するようになっている。シンクロナイザリングハブ１０は、図１に図示されていない。なぜなら図１は、シンクロナイザリング１の取付状態を図示するものでないからである。このガイド部材１２は、図１の実施例では取付面５でリング部材３の角部（ｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎ）１２の形状とされる。この実施例は、実際に非常に重要である。角部１２は、シンクロナイザリング軸６から半径方向外方に延在している。
【００２９】
シンクロナイザリング１の取付状態で、本発明による角部１２は、次いで、取付面５受けのためシンクロナイザリングハブ１０に設けられた円筒形中空空間９内で確実に信頼性良くシンクロナイザリング１を案内し中心位置決めする。
【００３０】
図２において、図１のシンクロナイザリング１が取り付け状態で、その側面が図示されている。断面は、図３の矢印Ａに沿って見たものである。保護ラグ１１１は、図示していない。
【００３１】
内側摩擦面４を有する円錐形リング部材３は、本実施例ではカーボン摩擦層４１を有するものである。この円錐形リング部材３および外側取付面５は、円錐状にかつ互いにほぼ平行にシンクロナイザリング１のシンクロナイザリング軸６の周りに摩擦角αで延在する。
【００３２】
シンクロナイザリング１は、角部１２として設けられた本発明のガイド部材１２により、シンクロナイザリングハブ１０の円筒形中空空間９内へ取付面５により中心に位置決めされて設けられる。
【００３３】
ギア７１を設けたギア面７は、シンクロナイザリングハブ１０の外側に既知の態様で設けられており、ギア７１は、図２に不図示のシフト式変速機トランスミッションの同様に不図示の別のギアに回転的に固定係合可能である。
【００３４】
図３において、図１に図示のシンクロナイザリングは、点Ｃにおける断面図で図２における方向Ｂから観察したものであり、そしてより厳密には図２の矢印Ｃに沿う断面図として示している。
【００３５】
図３で、リング部材３に一体的に接続され、ハブ面８に向かう方向にリング部材３のギア面７から延在する、回転に対する保護手段１１が、如何にシンクロナイザリングハブ１０の切欠き１０１に固定されてシンクロナイザハブ１０の円筒形中空空間９にシンクロナイザリング１を固定されることが明瞭に理解できる。そして前述したように保護手段１１は保護ラグ１１１である。シンクロナイザリング１は、シンクロナイザリングハブ１０の切欠き１０１内に保護ラグ１１を固定することにより、シンクロナイザリング軸６の周りの回転に対して信頼性高く固定されている。但し小さい角度での回転は可能である。しかしながら、当業者にとっては充分に周知のように、技術上の理由で、シンクロナイザリング１の小さな回転運動は、シンクロナイザリング軸６の周りに許容されることが好ましい。この小さな回転運動は、切欠き１０１を保護ラグ１１１より周辺方向に幾分広くすることで達成される。
【００３６】
最後に、図４に、本発明の他の実施例を概略的に図示する。回転に対する保護手段１１としての保護ラグ１１１は、別のシンクロナイザハブ１０の対応の切欠きに固定可能となったポケット状の切欠きを有する保護ラグ１１１０として構成されたものである。別のシンクロナイザハブ１０の保護ラグ１１０の固定のための切欠きは、中心ウエブを有する二つの部分として相応に形成され、これにより、シンクロナイザハブ１０にシンクロナイザリング１を良好に固定することが可能となる。
【００３７】
本明細書で明瞭に説明された全実施例は、発明の理解を容易にするためのものであり、特に、具体的用途に好適に使用可能の適した組合の全ておよび当業者自明の更なる展開のすべても本発明の範疇となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明によるシンクロナイザリングの実施例を示す図。
【図２】図１に図示のシンクロナイザリングを装着状態で示す側面図。
【図３】図２に図示のシンクロナイザリングを別の角度から見た図を図示する図。
【図４】ポケット状の切欠きを有する保護ラグを図示する図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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