(57)【要約】【課題】摩擦熱に耐久性のあるシンクロナイザリングを提供する。【解決手段】シンクロナイザリング本体１１と、そのシンクロナイザリング本体１１の内周面のテーパー面１１ｔに、その円周方向に沿って間隔を置いて設けられた複数の凹溝１４と、それら凹溝１４に嵌め込まれたブロック状のカーボン摩擦材１２とを備えたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シンクロナイザリング本体と、そのシンクロナイザリング本体の内周面のテーパー面に、その円周方向に沿って間隔を置いて設けられた複数の凹溝と、それら凹溝に嵌め込まれたブロック状のカーボン摩擦材とを備えたことを特徴とするシンクロナイザリング。
【請求項２】
前記凹溝は、シンクロナイザリング本体の大径側の幅が大きく、ブロック状のカーボン摩擦材は、前記凹溝形状に合わせて台形状にされる請求項１に記載のシンクロナイザリング。
【請求項３】
前記カーボン摩擦材の内周面は、シンクロナイザリングのテーパー面に対して高く形成された請求項１又は２に記載のシンクロナイザリング。
【請求項４】
前記カーボン摩擦材が、軸方向に複数のカーボン層を積層して構成され、その隣接するカーボン層の高さを交互に変えて、円周方向に複数の横溝が形成される請求項１〜３のいずれかに記載のシンクロナイザリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランスミッションのシンクロ機構に用いられるシンクロナイザリングに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トランスミッションのシンクロ機構に用いられるシンクロナイザリングは、変速ギヤ段へのシフトチェンジを円滑に行うために、動力側と被動力側の回転を摩擦により同期させるものである。
【０００３】
この同期は、シンクロナイザリングの内周面にテーパー状の摩擦面が、変速側ギヤコーン部に直接或いは中間リングやインナーギヤを介して接触することで、ギヤとシンクロナイザリングとを同期させる。同期後は、カップリングスリーブをギヤのドグクラッチに嵌合させることで、シャフト側の動力をギヤに伝達する。
【０００４】
従来、ギヤコーン部或いは中間リングと接触するシンクロナイザリングの摩擦面として、その摩擦力を高めるために、カーボンをバインダを用いて成形したカーボン摩擦材を１５０℃〜２００℃の温度で成形しながらテーパー面に焼き付けて接合している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−８８００２号公報
【特許文献２】特開２００５−１５５７０３号公報
【特許文献３】特開昭６３−２５４２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、カーボン摩擦材を成形するためのバインダとして、樹脂が使われるため、ギヤとの接触結合時に発生する摩擦熱に樹脂が耐えられない場合があり、またある程度耐えられたとしても、熱劣化により、カーボン摩擦材の耐久性が悪くなる問題がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、摩擦熱に耐久性のあるシンクロナイザリングを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、シンクロナイザリング本体と、そのシンクロナイザリング本体の内周面のテーパー面に、その円周方向に沿って間隔を置いて設けられた複数の凹溝と、それら凹溝に嵌め込まれたブロック状のカーボン摩擦材とを備えたことを特徴とするシンクロナイザリングを提供する。
【発明の効果】
【０００９】
シンクロナイザリング本体にブロック状のカーボン摩擦材を設けることで、耐熱性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のシンクロナイザリングの一実施の形態を示し、ギヤ側から見た平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明に用いるカーボン摩擦材の変形例を示し、（ａ）は要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】本発明のシンクロナイザリングを用いたシンクロ機構の概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１２】
先ず、図４により、本発明のシンクロナイザリング１０が適用されるシンクロ機構を説明する。
【００１３】
図４は、ダブルコーンのシンクロ機構の例を示したもので、図において、２０はシャフト（図示せず）と共に回転するシンクロハブ、２１はシンクロハブの外周にスプライン係合して設けられたカップリングスリーブ、２２はギヤで、ギヤ２２にカップリングスリーブ２１と噛み合うドグクラッチ２３が設けられる。
【００１４】
シンクロナイザリング１０は、シンクロハブ２０とドグクラッチ２３間に設けられ、そのテーパー面に設けられたカーボン摩擦材１２と、ギヤ２２に設けられたギヤコーン部２４とが、ギヤ２２と共に回転する中間リング２５とシンクロハブ２０と共に回転するインナーリング２６を介して接触することで、シンクロハブ２０とギヤ２２の回転の同期がなされる。
【００１５】
すなわち、変速時のシンクロ動作は、カップリングスリーブ２１が図示の矢印方向に移動されると、カップリングスリーブ２１と、シンクロナイザリング１０の歯１３とカップリングスリーブ２１のスプラインに形成されたチャンファ同士が接触してシンクロナイザリング１０をギヤ２２のドグクラッチ２３側に移動することで、カーボン摩擦材１２が、中間リング２５、インナーリング２６を介してギヤコーン部２４と接触する。これにより、摩擦力が発生し、シンクロハブ２０の回転が、カップリングスリーブ２１、シンクロナイザリング１０、中間リング２５、インナーリング２６を介してギヤコーン部２４に伝達されて、回転の同期がなされ、カップリングスリーブ２１がシンクロナイザリング１０を介してドグクラッチ２３と噛み合って変速動作が完了する。
【００１６】
この変速時に、オイルは、図示の矢印に示したように、シンクロハブ２０とギヤ２２のギヤコーン部２４間に供給され、シンクロナイザリング１０のカーボン摩擦材１２とギヤコーン部２４間を潤滑すると共に摩擦で生じる熱もオイルにより逃がすようされる。
【００１７】
なお、図４では、ダブルコーンのシンクロ機構の例で説明したが、シンクロナイザリング１０とギヤコーン部２４とが直接接触するキー式シンクロ機構でもトリプルコーンシンクロ機構でもいずれでも良い。
【００１８】
次に、図１、図２により、シンクロナイザリング１０を説明する。
【００１９】
シンクロナイザリング１０は、シンクロナイザリング本体１１と、そのシンクロナイザリング本体１１の内周面のテーパー面１１ｔに、その円周方向に沿って間隔を置いて設けられた複数の凹溝１４と、これらの凹溝１４に嵌め込まれたブロック状のカーボン摩擦材１２とを備える。
【００２０】
シンクロナイザリング本体１１は、鉄製のリングを鍛造プレスにて、内周に、ギヤ２２（図４）側が拡径し、シンクロハブ２０側が縮径したテーパー面１１ｔが形成され、外周に歯１３が形成される。この歯１３は、シンクロハブ２０（図３）側に凸となるチャンファ１３ｃが形成される。
【００２１】
シンクロナイザリング本体１１の内周のテーパー面１１ｔの円周方向に間隔を置いて設けられる凹溝１４は、切削加工により形成され、シンクロナイザリング本体１１の大径側の幅が大きく、小径側の幅が小さくなるように形成される。
【００２２】
ブロック状のカーボン摩擦材１２は、高炉のライニングなどに使用されるカーボンブロックと同じもので、例えば、仮焼コークス、黒鉛、或いはこれらの混合物からなる炭素粒子に有機バインダを加えて混合、成形し、これを非酸化雰囲気中で１０００℃以上の温度で焼成したカーボンブロックからなり、耐熱性は１０００℃以上あり、しかも熱伝導率は、シンクロナイザリング本体１１の熱伝導率の約２倍以上の１００Ｗ／ｍ・ｋ以上あるものである。
【００２３】
この高耐熱性、高熱伝導率のカーボンブロックを、凹溝１４の形状に合わせて台形状のブロック状に切削してカーボン摩擦材１２とする。
【００２４】
このカーボン摩擦材１２を凹溝１４に接着剤を用いて嵌め込んだ後、これを２００℃程度で焼き付けて凹溝１４に接合する。
【００２５】
その後、シンクロナイザリング本体１１の内周のテーパー面１１ｔから突出したカーボン摩擦材１２の表面を研磨加工し、その表面高さが、テーパー面１１ｔから０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度高くなるようにしてシンクロナイザリング１０とする。
【００２６】
凹溝１４とその凹溝１４に設けるブロック状のカーボン摩擦材１２は、図示の例では、６０度間隔で６個の例を示しているが、シンクロナイザリング１０の径に応じて４〜１０個の範囲で設けるとよい。
【００２７】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００２８】
図４で説明したように変速時、シンクロナイザリング１０がギヤ側に移動され、そのカーボン摩擦材１２が、ギヤコーン部２４側（中間リング２５）と接触する。この際、そのカーボン摩擦材１２は、大径側の幅が大きく、小径側の幅が小さく形成されるため、凹溝１４の側面でカーボン摩擦材１２を保持するため、凹溝１４とカーボン摩擦材１２の接着力が弱くても、凹溝１４からカーボン摩擦材１２の脱落は生じない。
【００２９】
カーボン摩擦材１２は、接触時、その表面にオイルが供給されるものの高温となるが、１０００℃以上で焼成された耐熱性のある材料で構成され、しかも熱伝導率がシンクロナイザリング本体１１の２倍以上あるため熱伝導も良好で、熱劣化を生じることはない。
【００３０】
特に、シンクロナイザリング１０を急激にギヤコーン部２４側に接触させて急激な摩擦熱が発生するような操作がなされても、カーボン摩擦材１２内に形成されている空隙には、オイルを保持する機能があるため、摩擦熱を低減し、しかも１０００℃に耐える耐熱性があるため焼き付きを発生することはない。
【００３１】
図３（ａ）、図３（ｂ）は、本発明の他の実施の形態を示したものである。
【００３２】
図３（ａ）、図３（ｂ）において、カーボン摩擦材１２を、軸方向に複数層のカーボン層１２ａ、１２ｂを積層して構成し、そのカーボン層１２ａ、１２ｂの高さを交互に変えて、例えば、中間のカーボン層１２ｂの高さを、隣接するカーボン層１２ａより低く形成することで、カーボン層１２ｂ上に横溝１５が形成され、従来のシンクロナイザリングに形成される横溝の機能と同様にオイル保持機能をもたすことができる。
【００３３】
このカーボン層１２ｂの高さは、シンクロナイザリング本体１１のテーパー面１１ｔに対して同じに形成しても、或いは高くても低くてもよい。
【００３４】
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されるものでなく、本発明の範囲を逸脱しない範囲で変更が可能であり、例えば、カーボン摩擦材１２間のテーパー面１１ｔに円周方向の横溝を形成しても、また凹溝１４に嵌め込むカーボン摩擦材１２の形状を台形としたが、アリとアリ溝で係合するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１０  シンクロナイザリング
１１  シンクロナイザリング本体
１１ｔ  テーパー面
１２  カーボン摩擦材
１４  凹溝
１５  横溝
【図１】
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【図２】
2017160958.tif 000004
【図３】
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【図４】
2017160958.tif 000006