(57)【要約】本発明は、同期デバイスに関する。この同期デバイスは、自動車のプラネタリ歯車を有するレンジ歯車において提供される。同期中およびギアの変化中に、少なくとも１つのばねサスペンション要素（２８、３４、４６）は、クラッチスリーブ（１８）における第１の凹部（３２、３３、４７、４８）と共動することによってベアリング力をクラッチスリーブから動機リングに伝達する。クラッチスリーブ、クラッチリング、同期リングおよびばねサスペンション要素は、リングギア（１４）の一方のサイドに提供される。同期リング（２４、４５）は、二重同期リング（２４、４５）を形成するためにさらなるミラー反転同期リングと共に構築される。ここで、ギアが係合するためのクラッチスリーブの軸運動クラッチスリーブ（１８）は、ギアに対する同期デバイスにおける摩擦表面（２３、３６、２６、３７）を分離する。【選択図】図１
2004520559.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車トランスミッションの一部を形成するギア配置に提供されるロッキングリングタイプの同期デバイスであって、一方で、シャフト（５，８）と、該シャフトに関連して同軸に配置され、かつ、プラネタリギアリング（７）の一部を形成するリングギア（１４）との間の回転スピードを同期することを意図され、他方で、該リングギア（１４）と、ギア配置の一部を形成するギア筐体（３）との間の回転スピードを同期することを意図された同期デバイスであって、
該同期デバイスは、
該シャフト（５，８）に固定された第１のクラッチリング（２１）と、
該ギア筐体（３）に固定された第２のクラッチリング（２５）と、
摩擦表面（２３，３６，２６，３７）によって該クラッチリングと共動し、軸方向に変位可能であり、軸方向に変位可能なクラッチスリーブ（１８）と共に回転するように配置された少なくとも一つの同期リング（２４，４５）であって、該クラッチスリーブは、該リングギアに固定された、少なくとも一つの同期リング（２４，４５）と、
同期中および該クラッチスリーブの第１の凹部（３２，３３，４７，４８）と共動することによるギア変更中に、ベアリング力を該クラッチスリーブから該同期リングに伝達する少なくとも一つのばねサスペンション要素（２８，３４，４６）と
を含み、
該クラッチスリーブ、該クラッチリング、該同期リング、および、該ばねサスペンション要素は、該リングギア（１４）の一サイドに提供され、
該同期リング（２４，４５）のうちの一つは、二重同期リング（２４，４５）を形成するために、さらなるミラー反転（ｍｉｒｒｏｒ−ｉｎｖｅｒｔｅｄ）同期リングと共に構築され、ギアと係合するための該クラッチスリーブ（１８）の軸方向運動中に、該クラッチスリーブ（１８）は、該ギアに対して該同期デバイスの該摩擦表面（２３，３６，２６，３７）を分離し、該ギアは、少なくとも一つの凹部（４２，４３，４９）が該二重同期リング（４５）に提供され、同様に、該ばねサスペンション要素（４６）が該第二の凹部（４２，４３，４９）と共動するという事実によって解放されることを特徴とする、同期デバイス。
【請求項２】
軸表面を有するただ一つの第二の凹部（４９）は、前記二重同期リング（４５）に提供され、ただ一つのばねサスペンション要素（４６）は、該第二の凹部（４９）および前記第一の凹部（４７，４８）と共動することを特徴とする、請求項１に記載の同期デバイス。
【請求項３】
レンジギアリングによって提供される前記同期は、プラネタリギアリング（７）を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の同期デバイス。
【請求項４】
前記ばねサスペンション要素は、ガーターばね（２８，３４，４６）によって構築されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つに記載の同期デバイス。
【請求項５】
前記第二の凹部（４２，４３，４９）は、前記同期リングを運ぶために少なくとも一つのバー（３８，３９，４０，４１）に提供され、該バーは、該同期リングに配置されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つに記載の同期デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、同期デバイスに関する。この同期デバイスは、添付の請求項１のプリアンブルに従って、自動車トランスミッションの一部を形成するギア構成において提供される。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
自動車トランスミッションのギアボックスは、通常、入力回転シャフトおよび出力回転シャフトを有する。主な目的は、入力および出力シャフトの間の様々な回転ギア比を選択する可能性を有して回転を伝達することである。
【０００３】
文献ＳＥ  ５１４２３１  Ｃ２は、プラネタリギア装置のタイプの公知のレンジボックスタイプを開示している。ここで、リングギア自体は、クラッチスリーブとして利用される。リングギアは、ハイレンジ位置とローレンジ位置との間で軸方向に移動可能である。第１のクラッチリングは、レンジギア筐体に固定して接続され、第２のクラッチリングは、レンジギアボックスの入力シャフトに固定して接続される。同期リングは、リングギアのいずれかのサイドに提供される。それぞれのリングに対して、ガーターばねが提供され、ガーターばねの目的は、リングギアにおける凹部と共動することによって、同期およびギア変更中のリングギアから同期リングへのベアリング力を伝達することである。例えば、ローレンジ位置（大きなギア比）からハイレンジギア（高ギア）に変更している間も、リングギアの回転率は、リングギアが入力シャフトにロックされ得る、または、入力シャフトに係合され得る入力シャフトの回転率に調節される。これは、ベアリング力がハイレンジ用の同期リングへ（すなわち、リングギアの回転を入力シャフトの回転率に調節する同期リング）の軸方向におけるリングギアに適用されるという事実によって達成される。回転速度の同期が達成されると、リングギアは、リングギアがここで軸方向に変位され得、かつ、ハイレンジ用のクラッチリングと係合し得るという事実によって入力シャフトにロックされる。このクラッチリングは、入力シャフトに回転可能に接続される。両同期リングに提供される伝搬用のバーによって、リングギアが各同期リングに対して軸方向に変位するときでさえ、リングギアを常に回転させる。同期およびギア変更の間に、各ガーターばねは、リングギアの凹部と共動することによって、ベアリング力をリングギアから各同期リングに伝達する。プラネットホイールは、プラネットキャリアに提供される。ギアと係合するためのプラネットキャリアの軸運動間において、リングギアは、分離されるギアと同期して摩擦表面を解放する。これは、同期リング上の凹部における軸表面によって提供される。リングギアの凹部は、各ガーターばねと共動し、これにより、クラッチリングおよび同期リングの摩擦表面をそれぞれ解放する。トレーリング同期リングからの摩擦損失がなくなり、燃料の節約となる。同時に、摩擦表面の磨耗も減少される。文献ＳＥ  ５１４２３１  Ｃ２による同期デバイスは、同期の詳細およびリングギア歯を最適化するために、広いリングギアおよび小さな自由度を生じさせる。なぜなら、それらは、相互に依存しているからである。
【０００４】
文献ＳＥ  ４５０９４４  Ｂ１は、プラネタリギアリングタイプのレンジギアボックスにおける２ギア同期ギア配置の別な例を開示する。ここで、各ギアに対する同期は、クラッチリング、摩擦表面によってクラッチリングと共動し、かつ、軸方向に移動可能である同期リング（この同期リングは、軸方向に変位可能なクラッチスリーブで回転するように配置される）、ガーターばねの形式のばねサスペンション要素によって構成される。この同期デバイスのタイプにおいて、全同期デバイスは、プラネタリギアリングのうちのリングギアの一サイドに提供される（このリングギアは、クラッチスリーブに固定される）。この場合同様に、ガーターばねは、同期中およびクラッチスリーブの凹部と共動することによるギアの変更中にベアリング力をスリーブから同期リングに伝達する。この場合同様に、ギアの変更は、文献ＳＥ  ５１４２３１  Ｃ２によるデバイスに対する様態と同様の様態で行われる。両同期リングを運ぶための対応するバーによって、同期リングは、クラッチスリーブが各同期リングと関連して軸方向に変位するときでさえもクラッチスリーブと共に常に回転する。このことは、関連するクラッチリングに調節されたレートをその瞬間に有さない同期リングは、同期リングの関連するクラッチリングによりかかり、かつ、クラッチリングについて行くことを意味する。回転レートが、係合していないギアに対する同期リングおよびクラッチリングでは異なるという事実によって、結果的に、錐体形状の摩擦表面が互いに滑るので摩擦がロスする。
【０００５】
文献ＳＥ  ４５０９４４  Ｂ１における同期リングは、クラッチリングおよびクラッチスリーブに関連して軸方向に変位可能である。これによって、ギア配置が提供されている自動車が、例えば、上り坂または下り坂を移動するときに、重力によってどの軸方向に自動車が移動するかに多かれ少なかれ依存して、同期リングのうちの一つがその同期リングのクラッチリングについて行くこととなる。
【０００６】
文献ＳＥ  ４５０９４４  Ｂ１で例示される重量級ディーゼル車用のデバイスと同様なデバイスに対して、約２Ｎｍの平均反モーメントが（１０ｋｍあたり１ｃｌディーゼル燃料に対応する）ローレンジ用のトレーリング同期リングから計測される。
【０００７】
文献ＳＥ  ４５０９４４  Ｂ１による同期デバイスは、また、多くのパーツ、ならびに、比較的製造および組み立てが高価なパーツによって構成される。
【０００８】
このように、ローレンジおよびハイレンジ同期リングがクラッチスリーブと関連して同サイドに提供されるレンジギアリングに提供される同期デバイスの摩擦損失を減少する、または、除くという要求、および、製造および組み立てを単純化するという要求がある。このことは、以下で説明される本発明の主用な目的である。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（発明の要旨）
本発明によるデバイスに関する本発明による課題の解決方法は、請求項１に記載される。請求項２〜５は、本発明によるデバイスの好ましい実施形態および発展を記載する。
【００１０】
本発明によるデバイスは、最初に述べたタイプの同期デバイス（すなわち、ボーグワーナー（ＢｏｒｇＷａｒｎｅｒ）同期リングタイプと呼ばれるロッキングリング）に基づく。
【００１１】
本発明によるデバイスは、ロッキングリングタイプの同期デバイスを構成する。このロッキングリングタイプの同期デバイスは、自動車のトランスミッションの一部を形成するギア配置において提供され、一方で、シャフトと、シャフトに対して軸方向に同軸に配置され、かつ、プラネタリギアリングの一部を形成するリングギアとの間の回転スピードを同期するように意図され、一方で、リングギアと、ギア配置の一部を形成するギア筐体との間の回転スピードを同期するように意図される。同期デバイスは、シャフトに固定された第１のクラッチリングと、ギアボックス筐体、少なくとも一つの同期リングに固定された第２のクラッチリングを構成する。この少なくとも一つの同期リングは、摩擦表面によってクラッチリングと共動し、かつ、軸方向に変位可能であるように固定され、軸方向に変位可能なクラッチスリーブと共に回転するように配置される。このクラッチスリーブは、リングギアに固定される。少なくとも一つのばねサスペンション要素は、クラッチスリーブの第１の凹部と共動することによって、同期中およびギアの変更中にクラッチスリーブから同期リングにベアリング力を伝達する。また、クラッチスリーブ、クラッチリング、同期リングおよびばねサスペンション要素は、リングギアの一サイドに提供される。同期デバイスは、同期リングのうちの一つがさらなるミラー反転同期リングと共に構築され、二重同期リングを形成する。ここで、ギアと係合するためのクラッチスリーブの軸方向運動中に、クラッチスリーブは、ギアに対する同期デバイスの摩擦表面を分離する。少なくとも一つの第二の凹部が二重リングに提供され、ばねサスペンション要素が同様に第二の凹部と共動するという事実によって、摩擦表面が解放される。
【００１２】
このように、トレーリング同期リングによる摩擦損失の排除に関する利点とは別に、ギアの配置に含まれるパーツの数を減少するという可能性に関する利点が同様に得られる。
【００１３】
本発明のさらなる利点は、添付の従属請求項（請求項２〜５）から明かである。
【００１４】
本発明は、例示するために、本発明および技術的な背景にさらなる好ましい実施形態を示し、添付の図面を参照して以下にさらに説明される。
【００１５】
（好ましい実施形態）
図１および図２に示される実施形態は、本発明用の特別なパーツとは別に文献ＳＥ  ４５０９４４で示されるレンジギアボックスに基本的に対応する。従って、参照符号３は、レンジギア筐体を示す。メインギアボックス（図示せず）は、出力シャフト５を有し、この出力ギアシャフト５は、レンジギアボックスの筐体３に入る。シャフト５は、レンジギアボックスの入力シャフトを形成し、このレンジギアボックスの入力シャフトは、概して７で示されるプラネタリギアリングを介し、自動車のユニバーサルドライビングシャフト（図示せず）に接続するためのフランジを提供される出力シャフト８に接続される。
【００１６】
プラネタリギアリング７は、入力シャフト５に固定して接続されたサンピニオン９を構成する。このサンピニオン９は、プラネットホイール１０に係合し、プラネットキャリア１２によって支持されたシャフト１１に取り付けられる。順に、プラネットキャリア１２は、スプラインカップリング１３を介して出力シャフト８に回転不可能に固定される。プラネットホイール１０は、リングギア１４と係合する。リングギア１４は、リング形状のフランジ１７の外歯１６と係合する内歯１５を開示する。このリング形状のフランジ１７は、クラッチスリーブ１８と一体して形成される。リングギア１４の溝にあるロッキングリング１９は、クラッチスリーブ１８およびリングギア１４を互いに軸方向に固定する。スリーブ１８は、シフティングフォーク（図示せず）によって軸方向に変位可能である。このシフティングフォークは、自動車のギアメカニズムに接続される。
【００１７】
クラッチスリーブ１８は、内歯２０を有する。図１に示される位置において、内歯２０は、クラッチリング２１の対応する歯に係合する。このクラッチリング２１は、スプラインカプリング２２を介して、プラネットキャリア１２のハブと回転不可能に接続される。クラッチリング２１は、同期錐体２３によって形成される。同期錐体２３は、クラッチスリーブ１８の歯２０と係合して二重同期リング２４を支持する。同期錐体２６を有する対応する歯を付けたクラッチリング２５は、レンジギア筐体３のリアゲーブルに固定される。外歯２９を有するクラッチリング２５は、筐体３の内部に形成された歯３０に係合する。二重同期リングによって、パーツ数が減少され、単純化されたアセンブリを提供する結果となる。
【００１８】
クラッチスリーブ１８の歯２０は、第１の凹部３２および３３を開示する。この第１の凹部３２および３３は、それぞれリング形状のばね２８および３４を受けることを意図されている。これらの目的は、同期中およびギアの変更中に、ベアリング力をスリーブ１８から二重同期リング２４に伝達することである。原理的に、第１の凹部３２および３３は、一対のリング形状の溝を形成する。この溝において、それぞれに関連するばね２８および３４は、ギアの変更中に押し付けられるおよび押し出される。ここで、ギア変更運動中のばねは、圧縮される（すなわち、第１の凹部３２と３３との間に形成されたリッジ３５によってきつく締められる）。凹部３２および３３において、リッジ３５に対する軸表面は、傾斜角度を有して配置される。この傾斜角度は、同期に対して調節され、第１の凹部３２および３３からの各ガーターばねの運動が特定の軸方向ベアリング力中に起こることを提供する。ガーターばね３４および２８は、また、対応して傾斜したエッジ表面を提供され得る。最適な同期を達成するために、エッジ表面の傾斜は、従来技術による各同期デバイスに調節される。
【００１９】
二重同期リング３４における内部サイドの各エンドでは、放射状に見ると、錐体形状の摩擦表面３６および３７が配置され、これらは、各クラッチリング２１および２５に対応する錐体形状の摩擦表面２３および２６との同期中に共動する。二重同期リング２４の外部サイドにおいて、バー３８、３９、４０および４１は、二重同期リング２４を運ぶように配置される。バー３８、３９、４０および４１は、クラッチスリーブ１８の対応する歯２０を係合する歯と比較され得る。バーは、二重同期リング２４がクラッチスリーブ１８と回転することを安定させる。しかし、クラッチスリーブ１８は、二重同期リング２４に関して軸方向に移動可能である。各バー３８と３９との間、４０と４１との間の二重同期リング２４において、第二の凹部４２および４３のそれぞれが提供される。これらは、二重同期リング２４の全周辺に沿って走る。各第二の凹部４２および４３の大きさは、対応するガーターばね３４および２８の大きさによって決定され、これにより、各ガーターばねが、各ガーターばねの圧縮された位置（すなわち、リッジ３５上（図１のガーターばね３４を参照））に置かれるとき、各ガーターばね用のすき間が存在する。
【００２０】
図１は、レンジギアリングを開示する。ここで、ハイレンジギアが係合される。すなわち、リングギア１４は、出力シャフト８と共に回転するように係合される。運転手がギア変更デバイス（図示せず）によってローレンジギアを選択するとき、軸力は、クラッチスリーブ１８を図１の右へと移動させる様態で、クラッチスリーブ１８に伝達される。スリーブ１８は、最初、クラッチリング２１の歯から解放される。ガーターばね２８、３４の両方は、図１の右へと運動するクラッチスリーブ１８の後を追う。ガーターばね３４は、ガーターばね３４が圧縮した位置（すなわち、リッジ３５の上のきつく締められた位置）に位置している。ガーターばねは、凹部３３に位置している。クラッチスリーブ１８が右へと移動するとき、クラッチスリーブ１８は、摩擦表面２６および３７が合うまで、二重同期リング２４をクラッチスリーブ１８自体で導く。その後、溝３３と、クラッチスリーブ１８上のリッジ３５との間の傾斜角度によってガーターばね２８は、軸力を提供する。この軸力は、バー４１に対する軸表面上の凹部４３によって行動する。軸力は、摩擦表面３７および２６を共に押しつけ、単一の同期リングと同様の様態で同期および係合が起こる（例えば、文献ＳＥ  ４５０９４４  Ｂ１を参照）。係合した後、凹部４２およびバー３９に対する軸力は、二重同期リング２４の摩擦表面３６が対応する摩擦表面２３と接触し得ないことを安定させる。摩擦表面が互いに接触しないという事実によって、摩擦損失または不必要な磨耗は起こらない。
【００２１】
クラッチスリーブ１８がローレンジ位置からハイレンジ位置へと移動する（すなわち、図１の左へと変位される）とき、対応するイベントコースが起きる。
【００２２】
図２による実施形態において、対応する２つのガーターばねは、機能を維持したまま、一つの単一のガーターばね４６に減少される。これにより、含まれるパーツの数は、さらに減少され、製造および組み立てが単純化される。凹部４９は第１の凹部４７と４８との間の距離に調節され、ガーターばね４６が係合後に二重同期リング４５を留めることを可能にする。これにより、非係合ギア位置に対する摩擦表面間の接触を防ぐ。
【００２３】
二重同期リングを有する本発明に従う同期デバイスは、プラネタリギアリングの前（すなわち、自動車のメインギアボックスとレンジギアボックスのプラネタリギアリングとの間）に提供される。この場合、それぞれ、クラッチリングのうちの一つは、入力シャフトまたはプラネットキャリアに固定され、他のクラッチリングは、レンジギア筐体に固定される。
【００２４】
ガーターばねの代わりに、同期リングの軸運動を提供するために、ばね要素の他のタイプを用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の実施形態を示す。この実施形態において、複数のギアリングレンジタイプのレンジギアリングで提供されたクラッチリングあたりの１つのリセスおよびばねサスペンション要素と共に、２つの同期リングが１つの二重同期リングと共に構築される。
【図２】図２は、本発明の実施形態を示す。この実施形態において、２つの同期リングは、１つの二重同期リングで構築され、複数のギアタイプのレンジギアリングに提供される。
【国際公開パンフレット】
2004520559.tif 000003
2004520559.tif 000004
2004520559.tif 000005
2004520559.tif 000006
2004520559.tif 000007
2004520559.tif 000008
2004520559.tif 000009
2004520559.tif 000010
2004520559.tif 000011
2004520559.tif 000012
2004520559.tif 000013
2004520559.tif 000014
2004520559.tif 000015
2004520559.tif 000016
【国際調査報告】
2004520559.tif 000017
2004520559.tif 000018