(57)【要約】【課題】喰い付きを防止し、かつ寿命向上を達成できるシンクロナイザリングを提供する。【解決手段】同期噛合装置に使用され、歯車側のコーン部２外周面に対応したコーン状内周面を有し、当該コーン状内周面に周方向のねじ山４を形成したシンクロナイザリング３である。ねじ山４の断面形状が、コーン部２の外周面と垂直な線Ｐに対してコーン部外周面の大径側に傾斜しているため、シンクロ時にねじ山４の倒れを防止し、喰い付き現象を抑制する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯車変速機の同期噛合装置に使用され、歯車側のコーン部外周面に対応したコーン状内周面を有し、当該コーン状内周面に周方向のねじ山を形成したシンクロナイザリングにおいて、
前記ねじ山の断面形状が、前記コーン部外周面と垂直な線に対して前記コーン部外周面の大径側に傾斜していることを特徴とするシンクロナイザリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は歯車変速機の同期噛合装置に使用されるシンクロナイザリング、特にコーン状内周面に形成されるねじ構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、歯車変速機の変速用クラッチ機構として、同期噛合装置が知られている。同期噛合装置には種々の方式があるが、その中でもイナーシャロック型（ボルグワーナー式）と呼ばれる同期噛合装置が乗用車に広く使用されている。イナーシャロック型の同期噛合装置の場合、図２，図３に示すように、変速歯車１にコーン部２が形成され、このコーン部２上にシンクロナイザリング３が配置されている。シンクロナイザリング３のコーン状内周面には、シンクロ作動時に油膜を切ってシンクロの摩擦力を確保するために、周方向に連続したねじ山４が形成されている。シフトスリーブ（図示せず）を中立位置から係合位置へシフトすることにより、シンクロナイザキーがシンクロナイザリング３の側面を押して変速歯車１のコーン部２に押し付け、シンクロさせるようになっている。
【０００３】
通常のねじ山４の形状は、図４に示すようにコーン部２の外周面と垂直な軸Ｐに対して左右対称形状である。しかしながら、シンクロナイザリング３として一般に用いられる黄銅は剛性が低いため、シンクロ作動時にねじ山４は図４の破線で示すように倒れる。そのため、エッジ部４ｃが局部的に高面圧となり、シンクロナイザリング３の喰い付きの原因になる。ねじ山４の剛性を上げるために、ねじ山４の頂角θ（通常θ＝４０°程度）を大きくすることが考えられるが、摩耗時のランド幅Ｄの変化が大きくなるため、シンクロナイザリング３の寿命が短くなるという欠点がある。
【０００４】
特許文献１には、コーン状内周面に周方向のねじ山を形成したシンクロナイザリングにおいて、ねじ山を欠除させる溝を形成して、歯車側コーン部外周面とネジ溝とが摩擦係合する際の接触面積を、大径側より小径側の方が広くなるように形成したものが提案されている。この場合には、オイル排出性の向上と、小径側の局部的な面圧低減により、喰い付き現象の防止に効果があるが、コーン部との接触面積が全体として減少するため、シンクロナイザリングの寿命が低下する懸念がある。
【０００５】
特許文献２には、シンクロナイザリングのコーン状内周面に形成されたねじ溝のトップランド部に金属間化合物層を設けて耐摩耗性を向上させたものが提案されている。この場合、金属間化合物層を設けるためにコスト上昇を招くと共に、耐摩耗性の向上効果は表面層が摩耗するまでに限られるので、長期間安定したシンクロ性能を維持できない。
【特許文献１】実開平５−８１５３８号公報
【特許文献２】特開平１−１５８２２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、喰い付きを防止し、かつ寿命向上を達成でき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】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明は、歯車変速機の同期噛合装置に使用され、歯車側のコーン部外周面に対応したコーン状内周面を有し、当該コーン状内周面に周方向のねじ山を形成したシンクロナイザリングにおいて、前記ねじ山の断面形状が、前記コーン部外周面と垂直な線に対して前記コーン部外周面の大径側に傾斜していることを特徴とするシンクロナイザリングを提供する。
【０００８】
シンクロナイザリングのコーン状内周面が歯車側のコーン部外周面に押しつけられ、シンクロを開始すると、コーン状内周面に形成されたねじ山が油膜を切るので、シンクロの摩擦力を確保することができる。ねじ山の形状は、コーン部の外周面と垂直な軸に対して大径側に傾斜しているため、シンクロナイザリングが歯車に押しつけられた時、ねじ山の倒れが抑制され、エッジ部が局部的に高面圧となる現象を抑制できる。そのため、シンクロナイザリングの喰い付きを抑制できる。また、ねじ山の剛性を上げるためにねじ山角度を大きくする必要がないので、摩耗時のランド幅変化を小さくでき、シンクロナイザリングの寿命を長くすることができる。ねじ山の加工は、ねじ切りバイトの形状を変えるだけで加工性が変わらないので、製造コストの上昇を抑えることができる。
【０００９】
シンクロナイザリングのコーン状内周面のねじ山は、周方向に連続した山としてもよいし、周方向に適宜間隔をおいて縦溝を形成し、ねじ山を周方向に間欠的に設けてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明のシンクロナイザリングでは、コーン状内周面に形成されたねじ山の形状が、コーン部の外周面と垂直な軸に対して大径側に傾斜しているため、シンクロナイザリングが歯車のコーン部に押しつけられた時、ねじ山の倒れが抑制され、シンクロナイザリングの喰い付きを抑制できる。また、ねじ山の剛性を上げるためにねじ山角度を大きくする必要がないので、摩耗時のランド幅変化を小さくでき、シンクロナイザリングの寿命を長くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本発明にかかるシンクロナイザリングのねじ山形状の一例を示す。図４と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。ねじ山４は、シンクロナイザリング３のコーン状内周面に周方向に連続的に形成されている。ねじ山４の形状は、歯車側コーン部２の外周面と垂直な軸Ｐに対してコーン部外周面の大径側（図１の右側）に傾斜している。ねじ山４の頂角θは従来と同様の角度（例えば４０°）に設定され、ランド幅Ｄも従来と同様に設定されている。シンクロナイザリング３は例えば黄銅などの銅合金材料で形成されているが、それ以外の金属材料で形成してもよい。ねじ山４の大径側側面４ａと垂直軸Ｐとの角度θ1 は０°〜１０°程度が望ましく、頂角θ＝４０°とした場合、ねじ山４の小径側側面４ｂと垂直軸Ｐとの角度θ2 は４０°〜３０°が望ましい。
【００１３】
シンクロ動作を行うとき、シンクロナイザリング３は図１の右方向に移動し、ねじ山４が歯車側コーン部２の外周面に圧接するが、ねじ山４が大径側に傾斜しているので、ねじ山４の倒れを抑制でき、エッジ部が局部的に高面圧になるのを防止できる。そのため、シンクロナイザリング３の喰い付きを防止できる。また、ねじ山の角度θは従来と同様に設定できるので、摩耗時のランド幅変化が小さく、シンクロナイザリング３の寿命の低下を防止できる。
【００１４】
ねじ山４の形状が垂直軸Ｐに対して非対称であるため、ねじ山４の加工に当たってねじ切りバイトの形状を変更する必要があるが、加工方法は従来と同様であるから、コスト上昇を招くことがない。
【００１５】
ねじ山４はシンクロナイザリング３のコーン状内周面の全周に亘って連続的に形成してもよいが、縦溝を適宜間隔で形成することにより、ねじ山４を周方向に分断してもよい。この場合には、縦溝によってオイル排出性が向上する利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明にかかるシンクロナイザリングのねじ山形状の一例を示す拡大断面図である。
【図２】同期噛合装置の要部の断面図である。
【図３】シンクロナイザリングの要部断面図である。
【図４】従来のシンクロナイザリングのねじ山形状を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００１７】
１            変速歯車
２            コーン部
３            シンクロナイザリング
４            ねじ山
４ａ          ねじ山の大径側側面
４ｂ          ねじ山の小径側側面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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