(57)【要約】  車両、特にオートバイ（motor cycle）に搭載されて使用されるトランスミッション用のシンクロナイザ（２０）は、係合されたギアとは独立し、且つモータの体制（motor regime）とは独立して排気ブレーキ効果を発揮できることを追加的な特徴として保証することにより、いつでも各ギアを選択する可能性を与えることができ、１次軸（８）と、１次軸（８）に組み付けられ、摩擦円筒面（１８）を内部に有するベル状部材（１）と、１次軸（８）に旋回可能に搭載され、ベル状部材（１）に収容される支持素子（２）と、支持素子（２）の外側エッジに局所化され、ベル状部材（１）の摩擦円筒面（１８）に対向する摩擦側面を有し、連結式の四辺形の構成において一対のアーム（４）によって支持素子（２）に接合される少なくとも一つのシュー（３）と、時計回り及び反時計回りの両方向にアーム（４）を回転させ、支持素子（２）の外側エッジからシュー（３）を突出させ、ベル状部材（１）の摩擦円筒面（１８）とシュー（３）の端部の干渉により妨害させることにより、シュー（３）を並進させる手段と、を備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両、特にモータビークルに搭載されて使用されるトランスミッション用のシンクロナイザ（２０）であって、
１次軸（８）と、
前記１次軸（８）に組み付けられ、摩擦円筒面（１８）を内部に有するベル状部材（１）と、
前記１次軸（８）に旋回可能に搭載され、前記ベル状部材（１）に収容される支持素子（２）と、
前記支持素子（２）の外側エッジに局所化され、前記ベル状部材（１）の前記摩擦円筒面（１８）に対向する摩擦側面を有し、連結式の四辺形の結合構成において一対のアーム（４）によって前記支持素子（２）に接合される少なくとも一つのシュー（３）と、
時計回り及び反時計回りの両方向に前記アーム（４）を回転させ、前記支持素子（２）の前記外側エッジから前記シュー（３）を突出させ、前記ベル状部材（１）の前記摩擦円筒面（１８）と前記シュー（３）の端部の干渉により妨害させることにより、前記シュー（３）を並進させる手段と、を備えるシンクロナイザ（２０）。
【請求項２】
前記支持素子（２）は、ころ軸受（７）によって前記１次軸（８）に組み付けられる、請求項１に記載のシンクロナイザ（２０）。
【請求項３】
前記支持素子（２）には第１のラック（６）が設けられ、前記摩擦表面とは反対の前記シュー（３）の面には第２のラック（１９）が形成され、前記第１のラックと前記第２のラックとの間にピニオン（５）が係合され、前記接合されたアーム（４）が前記第１のラック（６）の端部と前記シュー（３）の端部にヒンジ連結されて広く離間された実質的に半径方向の配置を形成する、請求項１に記載のシンクロナイザ（２０）。
【請求項４】
前記支持素子（２）にはクラウンギア（６’）が一体で設けられ、前記摩擦表面とは反対の前記シュー（３）の面にはラック（１９）が形成され、前記クラウンギアと前記ラックの間にピニオン（５）が係合され、前記接合されたアーム（４）が前記支持素子（２）と前記シュー（３）の端部にヒンジ連結されて広く離間された実質的に半径方向の配置を形成する、請求項１に記載のシンクロナイザ（２０）。
【請求項５】
前記接合されたアーム（４）は、前記回転軸に隣接した前記接合部を通る半径よりも大きい傾きを有し、前記傾きの値は０°乃至２０°である、請求項３又は４に記載のシンクロナイザ（２０）。
【請求項６】
前記並進させる手段は、前記シュー（３）と前記１次軸（８）に対して回転が制御される前記ピニオン（５）を有する、請求項３又は４に記載のシンクロナイザ（２０）。
【請求項７】
前記ベル状部材（１）に結合され、駆動軸に対して半径方向に位置決めされる複数の永久磁石（９）が組み付けられたカータ（２１）と電気巻線（１０）を更に備える、請求項１乃至６の何れか１項に記載のシンクロナイザ（２０）。
【請求項８】
前記１次軸（８）と同軸に組み付けられ、前記１次軸と回転し、ステータ（１３）と、前記ステータと対向し、前記シュー（３）を並進させる手段に接続されるロータ（１４）と、を有する、ステッピング型の電気モータ（１２）を更に備える、請求項１乃至７の何れか１項に記載のシンクロナイザ（２０）。
【請求項９】
前記電気モータ（１２）は、ＡＣ／ＤＣ変換器と、信号に応じて前記電気モータ（１２）の前記ロータ（１４）の回転を制御する、遠隔制御作動システムが実装された印刷回路基板（１１）を含む、請求項８に記載のシンクロナイザ（２０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両、特にオートバイに搭載して使用され得る同期型のスピード・トランスミッション用のシンクロナイザ（synchronizer）に関し、クラッチ自体の歯が２つのトランスミッション部の間で係合される前に、トルクを伝達するために係合されなくてはならない二つの伝達部分が同じ速度となるように動作するシンクロナイザに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、公知のスピード・トランスミッション用のシンクロナイザは、切頂円錐リング状シンクロナイザのシンクロナイザ族、又はサーボ・ロッキング・シンクロナイザ族に属している。
【０００３】
前者は、一方がギアと一体で、他方がギアに向かって軸方向に移動するクラッチを実施する前歯を備える摺動スリーブと一体の、二つの相互作用する切頂円錐面によって実質的に構成されている。
【０００４】
このタイプのシンクロナイザは、ギアを挿入する操作が非常に早く実施される場合、又は素子間で速度が非常に異なる場合には良好な動作が保証されず、更に、ギアの挿入には、クラッチ部分が等速度の場合でさえも、ある程度の努力が常に要求される。
【０００５】
その代りに、サーボ・ロッキング・シンクロナイザは、構造が異なり、制御レバーからは軸を同期させる力を部分的にだけ得られるが、構造的に複雑であり、オートバイ、特にスクータの分野でなく自動車に対する高性能トランスミッションに実質的に適している。
【０００６】
米国特許第２，６４９，１７５号明細書には、１次軸と、１次軸に組み付けられ、その内側円筒面に摩擦表面を形成するベル状部材と、ベル状部材内で１次軸に旋回可能に搭載される支持素子と、１次軸の周りに回転されるピニオンによって引き起こされる振り子装置の揺れを通じて並進される円形シューと、を有する摩擦クラッチが開示されている。
【０００７】
米国特許第７，４８４，６０５号明細書には、二つの同心リングと、その間に配置されて相互に係合が得られるよう作動されるカムのシステムと、を有するクラッチシステムが開示されている。
【０００８】
更に、米国特許第７，８８２，７５８号明細書には、カムが遠心力を受けやすい素子によって作動される、先と同様のシステムが開示されている。
【０００９】
米国特許第８，４７４，３４６号明細書には、カムがロッド・システムによって作動される、類似のシステムが開示されている。
【００１０】
しかしながら、このタイプのクラッチは、カムがクラッチに必要な摩擦を実施し得るように所定の力でカムを作動させるといった欠点を有している。米国特許第２，６４９，１７５号明細書には、１次軸に旋回可能に搭載されたピニオンを回転させる問題が示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、公知の技術を参照して説明した欠点を取り除くことができるシンクロナイザを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このような課題を解決する上述のシンクロナイザは、
・  １次軸と、
・  前記１次軸に組み付けられ、摩擦円筒面を内部に有するベル状部材と、
・  前記１次軸に旋回可能に搭載され、前記ベル状部材に収容される支持素子と、
・  前記支持素子の外側エッジに局所化され、前記ベル状部材の前記摩擦円筒面に対向する摩擦側面を有し、連結式の四辺形の結合構成において一対のアームによって前記支持素子に接合される少なくとも一つのシューと、
・  時計回り及び反時計回りの両方向に前記アームを回転させ、前記支持素子の前記外側エッジから前記シューを突出させ、前記ベル状部材の前記摩擦円筒面と前記シューの端部の干渉により妨害させることにより、前記シューを並進させる手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係るシンクロナイザの主な利点は、係合されたギアとは独立し、且つモータの体制（motor regime）とは独立して排気ブレーキ効果を発揮できることを追加的な特徴として保証することにより、いつでも各ギアを選択する可能性を与えることができる点である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
本発明は、添付図面を参照して、制限目的でなく一例として提供される幾つかの好ましい実施の形態に従って以下に説明される。
【図１】本発明に係る第１のシンクロナイザの一例の不等角投影図である。
【図２】図１のシンクロナイザの縦断面図である。
【図３】図２の断面Ａ−Ａについて取られる、図１におけるシンクロナイザの第１の部分断面図である。
【図４】図２の断面Ｂ−Ｂについて取られる、図１のシンクロナイザの第２の完全断面図である。
【図５】図３の断面に対応する、本発明に係る第２のシンクロナイザの実施の形態の完全断面図である。
【図６】図５のシンクロナイザの分解不等角投影図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１乃至図４を参照するに、本発明に係るシンクロナイザ全体には符号２０が付与されている。
【００１６】
シンクロナイザ２０は、１次軸８を有し、１次軸８にはころ軸受７を間に介在させて支持素子２が組み付けられ、その上にシンクロナイザのベル状部材１が重ねられている。このようにして、支持素子２は、１次軸に旋回可能に組み付けられる。
【００１７】
支持素子２は、１次軸８から半径方向に延在する板の形状を有し、１次軸８と同軸の摩擦内側円筒面を有するベル状部材１内に収容されている。
【００１８】
図３を参照するに、支持素子２上には第１のラック６が設けられ、該第１のラックも回転に引きずられる（dragged in rotation）。ラックにはピニオン５が係合され、ピニオン５は反対にシュー３の内面に形成される第２のラック１９と係合される。通常の状態下では、支持素子２の外側エッジと同一平面内で支持素子２から突出しない円形側面（circular profile）を有し、通常の状態下ではベル状部材１と干渉し得ないため、支持素子２の外側エッジ内に外接されてその内部に収容される。
【００１９】
シュー３は、細長い形状を有し、ベル状部材１の内側円筒面１８に対向する摩擦表面としての外側面を有している。
【００２０】
このような外側面は、シューの端部に、好適な材料からなるコーティングによって与えられる一対のライニング１６を有している。つまり、ライニング１６に形成される二つの摩擦表面はベル状部材１の内側円筒面１８と摺動摩擦を実施するのに好適であり、支持素子２に対してベル状部材１の回転を遅くすることができる。
【００２１】
特に、シュー３の各摩擦表面には、ベル状部材１の内側円筒面１８よりも半径が大きい円形の側面（profile）を有し、技術において公知の好適な摩擦材料よりなっている。
【００２２】
通常の状態下では、シュー３全体が支持素子２の内部に収容されているため、各ライニング１６に形成される摩擦表面とベル状部材１の内側円筒面１８とが接触することはない。
【００２３】
シュー３は、一対の接合アーム４により支持素子２に拘束され、一対の接合アームは、第１のラック６の端部とシュー３の端部にヒンジ連結されて、アーム４がレバーとなる接合された四辺形を形成している。アームは広く離間して配置され、回転軸に隣接した接合部を通る半径よりも大きく傾いている。この傾きの値は、摩擦システムに与えることが望ましい感度に応じて０°乃至２０°である。
【００２４】
実際に、アームの何れか一方を時計回り及び反時計回りの両方向にある角度だけ動かすことにより、シュー３は、支持素子２の外側の円形側面にもはや追随しないが、ベル状部材１の内側円筒面１８と干渉することにより、その一方の端部が突出する位置を取り得ることに注意する必要がある。
【００２５】
アーム４の回転は、シュー３に作用する遠心力によって決定される休止位置に対してサイドシュー３の並進を決定する。
【００２６】
このずれは、平衡位置からのずれを表し、以下に説明するシュー３を並進させる手段によって生じ得る。アーム４の影響により、シュー３は、アーム４の両回転方向においてベル状部材１の内側円筒摩擦表面との干渉を生じさせる所定の軌跡に追随することに注意する必要がある。
【００２７】
本例では、ずれは、支持素子２と一体の第１のラック６に対して第２のラック１９に介入することにより、シュー３を横方向に移動させることができるピニオン５の回転によって生じ得る。
【００２８】
以下に説明するように、回転作動されるピニオン５と第１のラック６は、シュー３を横方向に並進させる手段を構成している。
【００２９】
シンクロナイザ２０は、軸自体の回転速度に依存しない作動システムを用いて、１次軸８からベル状部材１への動き伝達を可能にする。すなわち、作動は、ある所定の回転状態の発生に依存せず、いつでも制御され得る。
【００３０】
この特定のシステムは、係合されたギアとは独立して、且つエンジン状態とは独立して排気ブレーキ効果を発揮できることを追加的な特徴として保証することにより、いつでも各ギアを選択する可能性を与えるスピード・トランスミッションの統合された部分である。
【００３１】
このようなシンクロナイザを用いたスピード・トランスミッションでは、ギアは、回転状態だけに基づかずに幾つかの動作パラメータを考慮してドライバ又はサーボシステムによって選択される。
【００３２】
システムの平衡構成では、シュー３と第１のラック６は同じ角速度で回転され、その間に配置されるピニオンさえも同じ速度で回転されアーム４に対して中心位置で保持されたままとなる。
【００３３】
しかしながら、回転が制御される場合には遊星配置として動作し得る。
【００３４】
ピニオン５の軌跡が円弧に沿って展開されないため、シュー３の内側面とラック６の歯状側面は好適な展開と、ピニオン５を妨害することなくシューを並進させるクリアランスを有するべきである。
【００３５】
シンクロナイザ２０は、ベル状部材１と結合されて略閉空間を形成するカータ２１を有している。カータ２１には、つまり、その内側円筒面には、駆動軸に対して半径方向に位置決めされる複数の永久型磁石９が設けられている。
【００３６】
カータは、１次軸８と同軸に組み付けられ１次軸と一緒に回転する、ステッピング型の軸流電気モータ１２を更に含み、該モータは、互いに対向するステータ１３とロータ１４を有している。ロータ１４には、１次軸８に対するピニオン５の回転を保証する溝付き外形１５が設けられている。
【００３７】
本解決策では、回転速度及び素子の関連する位置は正確に知られていなくてはならない。速度、その結果の回転角度は、電気巻線１０も含むカータ２１と一体の複数の磁石９によって生成される磁気誘導を用いて検出される。
【００３８】
巻線１０における磁気誘導の効果により、内部で交流電流が生成される。
【００３９】
最後に、カータ２１は、幾つかの構成要素が実装された印刷回路基板１１を含み、中でも、ステッピングモータ１２に必要な電流を好適に整流し変調するＡＣ／ＤＣ変換器と、信号に応じて電気モータ１２のロータ１４の回転を制御することができる遠隔制御作動システムが実装される。
【００４０】
このような回転は、ピニオン５のずれを生じさせ、その結果、シュー３と、第１のラック６と、接合されたアーム４とによって形成される接合された四辺形を回転させる。該回転により、シュー３はベル状素子１の内側面に近付くことが可能となり、最後に同期が可能となる。
【００４１】
要求されるペアを伝達するために要求されるベル状素子１とシュー３の半径方向の接触力がピニオン５を介してステッピングモータ１２によって供給されるのではなく、突然の摩擦効果又は望ましくないロッキング現象を回避することにより、自動妨害効果を保証するために好適にサイズが決められなくてはならないシステムの幾何学的形状自体だけによるものであることに注意する必要がある。
【００４２】
したがって、この解決策により、適当な大きさの力及びトルク、つまり、シュー３とベル状素子１との間で妨害を生じさせるようピニオン５を回転するのに十分な力で伝達素子を駆動することにより、モータ、特にスクータ用のモータ等、小型サイズのモータによって生成されるトルクが伝達される。
【００４３】
最後に、ピニオン５は、ステッピングモータ１２によって制御される両方向に回転することができ、これにより、シュー３さえも両方向において横方向にずれることができ、ベル状部材１の内側面に対向する面には、両方向、つまり、時計回りの回転及び反時計回りの回転の動作について摩擦を生じることができる先端外形、つまり、好適なライニングが設けられることに注意する必要がある。
【００４４】
ステッピングモータに組み付けられた印刷回路基板に電力供給及び制御が直接実施される、このタイプの解決策により、全ての摺動接触が排除され、レイアウトや確実性が相当単純化される。しかしながら、ドライバとスレーブ制御部の両方からの活性化信号は、単にステッピングモータに伝達され得る。
【００４５】
しかしながら、ステッピングモータは、シュー３を横並進させることにより、ピニオン５を回転させる及び／又はアーム４を傾けることができる解決策の一つである。
【００４６】
図５及び図６を参照するに、本発明に係るシンクロナイザの第２の実施の形態を以下に説明し、該シンクロナイザは、先の説明についてその動作を変更することのない幾つかの機械的な変形例を含んでいる。これに関して、同じ構成要素及び／又は同じ機能を有する構成要素には同じ参照番号が付与される。
【００４７】
この新しい例のシンクロナイザ２０は、１次軸８を有し、支持素子２は１次軸８の上に旋回可能に組み付けられる。
【００４８】
支持素子２は、１次軸８から半径方向に延在する板の形状を有し、１次軸８と同軸の摩擦内側円筒面１８を有するベル状部材１内に収容される。
【００４９】
支持素子２は、クラウンギア６’を有し、クラウンギアも軸８に旋回可能に組み付けられ、引きずられる。クラウンギア６’には、一対のピニオン５が係合され、一対のピニオン５は、反対に、対応するシュー３の内面に形成される外側ラック１９と係合され、通常の状態下では、ベル状部材１と干渉し得ないため、通常の状態では、支持素子２の外側エッジ内に外接されてその内部に収容される円形側面を有している。
【００５０】
各シュー３は、細長い形状を有し、ベル状部材１の内側円筒面１８に対向するため、摩擦表面としての外側面を有している。外側面は、シューの端部に好適な材料よりなるコーティングによって実施される一対のライニング１６を有している。
【００５１】
つまり、ライニング１６上に形成される二つの摩擦表面は、第１の実施の形態を参照して上述したように、ベル状部材１の内側円筒面１８と摺動摩擦を実施するのに好適である。シュー３は、一対の接合アーム４により支持素子２に拘束され、一対の接合アームは、アーム４の対応するピン２３を受容し得る好適な突出台座２２を有する支持素子２にヒンジ連結される。
【００５２】
アームの何れか一方を時計回りの方向及び反時計回りの方向の両方にある角度だけシフトさせることにより、シュー３は、支持素子２の外側の円形側面にもはや追随しないが、ベル状部材１の内側円筒面１８と干渉することにより、その一方の端部が突出する位置を取り得る。
【００５３】
アーム４の回転は、シューに作用する遠心力によって決定される休止位置に対してサイドシュー３の並進を決定する。
【００５４】
このずれは、平衡位置からのずれを表し、以下に説明する、シュー３を並進させる手段によって生じ得る。アーム４の影響により、シュー３は、アーム４の両回転方向においてベル状部材１の内側円筒摩擦表面との干渉を生じさせる所定の軌跡に追随しなくてはならないことに注意する必要がある。
【００５５】
本例では、シフトは、支持素子２と一体の第１クラウンギア６’と第２のラック１９の間に介入し、シュー３を横方向に移動させることができるピニオン５の回転によって生じ得る。
【００５６】
以下に説明するようにして、回転作動されるピニオン５とクラウンギア６’は、シュー３を横方向に並進させる手段を構成している。
【００５７】
シンクロナイザ２０は、軸自体の回転速度に依存しない作動システムを用いて、１次軸８からベル状部材１への動き伝達を可能にしている。すなわち、その作動は、ある所定の回転状態の発生に依存せず、いつでも制御され得る。
【００５８】
シンクロナイザ２０は、ベル状部材１に結合され、駆動軸に対して半径方向に位置決めされる複数の永久磁石９がその上に組み付けられ、好適な電気巻線１０を含むカータを有している。巻線１０における磁気誘導の影響により、その内部で交流電流が生成される。
【００５９】
カータは、先の実施の形態を参照して説明したモータと完全に類似した、１次軸８と同軸に組み付けられたステッピング型の電気モータを更に含んでいる。
【００６０】
上述のシンクロナイザに関して、追加的且つ付帯的な必要性を満たす目的で、当業者は、特許請求の範囲によって定義される本発明の保護範囲内に全て含まれる幾つかの変更態様及び変形例が考えられる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
2018522187.tif 000009
2018522187.tif 000010
2018522187.tif 000011