JP2018031479A - 同期装置及び車両用変速トランスミッション - Google Patents
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Abstract
【課題】車両用の変速トランスミッションの同期装置(1)を提供すること。【解決手段】本発明の同期装置は、内側シンクロナイザーリング(2)と、中間シンクロナイザーリング(3)と、外側シンクロナイザーリング(4)とを備える。内側シンクロナイザーリング(2)は第1の円錐状の内側リング体(201)からなり、第1の内側リング体(201)は、第1の内側リング体(201)の境界となる内側リング第1内周面(2011)と内側リング第1外周面(2012)とを有する。リング軸(8)に対して、内側リング第1内周面(2011)は内側リング第1内周面角(α2011)で、内側リング第1外周面(2012)は内側リング第1外周面角(α2012)で延在する。伝達する同期モーメントを更に増加するために、内側リング第2内周面角(α2021)は内側リング第1外周面角(α2012)より小さくされる。【選択図】図1
Description
本発明は、独立請求項1のプリアンブルに記載の変速トランスミッション用の同期装置に関する。更に、本発明は、独立請求項11に記載の車両用変速トランスミッションに関する。
従来技術において、特許文献1及び特許文献2により車両の変速トランスミッション用の一般的な同期装置が既に知られている。このようなトリプル同期装置は、外側シンクロナイザーリングと、中間シンクロナイザーリングと、内側シンクロナイザーリングとを備える。動作モードにおいて、外側シンクロナイザーリングと内側シンクロナイザーリングとは、第1のシフト要素と原則的に耐トルク性を有するように接続され、中間シンクロナイザーリングは、シフトすべきギアホイールとして設計された第2のシフト要素と原則的に耐トルク性を有するように接続される。中間シンクロナイザーリングは第1の円錐状の中間リング体を備え、第1の中間リング体は、軸方向リング軸へと延びる半径方向における第1の中間リング体の境界となる中間リング第1内周面と中間リング第1外周面を有する。リング軸に対して、中間リング第1内周面は中間リング第1内周面角で、中間リング第1外周面は中間リング第1外周面角で延在する。中間リング第1内周面角と中間リング第1外周面角は同じ大きさであり、換言すると、中間リング第1内周面と中間リング第1外周面とは互いに平行である。外側シンクロナイザーリングと内側シンクロナイザーリングは、同期すべきギアホイールの方向に外側シンクロナイザーリングと内側シンクロナイザーリングが変位している同期プロセス中に、中間リング第1内周面が内側シンクロナイザーリングと直接連動し、且つ、中間リング第1外周面が外側シンクロナイザーリングと直接連動をするように設計及び配置されている。
上記2つの文献に記載されている、共に内側シンクロナイザーリングを有する同期装置は、第1の円錐状の内側リング体を備えており、第1の内側リング体は、軸方向リング軸へと延びる半径方向における内側リング体の境界となる内側リング第1内周面と内側リング第1外周面とを有する。これにより、リング軸に対して、内側リング第1内周面は内側リング第1内周面角で、内側リング第1外周面は内側リング第1外周面角で延在する。これらの2種類の同期装置の違いは、特許文献1の同期装置が内側リング第1内周面と内側リング第1外周面とが互いに平行に配置されているのに対し、特許文献2の同期装置は内側リング第1内周面角が内側リング第1外周面角よりも大きい、つまり、内側リング第1内周面と内側リング第1外周面とは互いに平行ではないという点である。これにより、特許文献1の同期装置と比べて、同期装置が正しく操作されない場合、つまり、ギアの同期前の段階が長く続きそれに伴う発熱が生じる場合において、同期装置のサービス寿命の改善が実現されている。
高い変速能力と高いシフト容易性を同時に実現するという相反する課題は、シングル同期装置において既に知られており、特許文献3に記載されているが、該課題はもちろん上記のトリプル同期装置においても存在する。この相反する課題は、変速能力向上をもたらす、つまり、摩擦の組のコーン角を減少して低いシフト力でありながらも高い同期モーメントの伝達の実現を導くものである。しかしながら、摩擦面同士の弛緩を防止するセルフロック効果は運転者のシフト利便性に実質的かつ顕著に影響を及ぼすものであるが、このセルフロック効果によりコーン角の最小化は制限される。
ダブル同期装置と比較して、特許文献1及び特許文献2に記載の同期装置は共により高い同期モーメントの伝達を許容可能な変速品質で可能にしている。しかしながら、新たなトリプル同期装置において、変速品質及び設置空間を現状のまま維持しつつ、変速能力に対しより高い要件が課されている。
従って、本発明の目的は、同じ変速品質で且つ設置空間を増やすことなく変速能力を向上することができるマルチ同期装置を提供することである。
上記問題を解決する本発明の課題は、独立請求項1に記載の事項を特徴とする。
従属請求項は、本発明の特に有利な実施の形態に関する。
したがって、本発明は、変速トランスミッション用の同期装置に関するものであり、該同期装置は、外側シンクロナイザーリングと、中間シンクロナイザーリングと、内側シンクロナイザーリングとを備える。内側シンクロナイザーリングは、第1の円錐状の内側リング体を備え、第1の内側リング体は、軸方向リング軸に向かう半径方向において第1の内側リング体の境界となる内側リング第1内周面と内側リング第1外周面とを有する。リング軸に対し、内側リング第1内周面は内側リング第1内周面角で、内側リング第1外周面は内側リング第1外周面角で延在する。
本発明によると、内側リング第1内周面角は内側リング第1外周面角より小さく、換言すると、同期装置は、変速品質と設置空間に対して正の効果を及ぼす高い同期モーメントの伝達に貢献する内側シンクロナイザーリングにおいて、少なくとも1つ小さな角度を有する。同時に、同期装置は、内側シンクロナイザーリングと外側シンクロナイザーリングの弛緩に貢献する内側シンクロナイザーリングにおいて、大きな角度を有する。こうすることで、変速品質に対する正の効果を維持しつつ、セルフロックを最小化する。
本発明の枠組みにおいて、「動作モード」とは、外側及び内側シンクロナイザーリングが同期すべきギアホイールの方向に変位している同期プロセスの状態を表す。動作モードにおいて、外側及び内側シンクロナイザーリングは、中間シンクロナイザーリングと摩擦接触状態にあり、摩擦ロックされることで同期モーメントを生成する。
更に、本発明の枠組みにおいて、「弛緩」という用語は、動作モードから非動作モードへの同期装置の伝達を意味する。非動作モードは、外側及び内側シンクロナイザーリングが同期すべきギアホイールから離れるように変位している同期プロセスの状態を表し、つまり、外側及び内側シンクロナイザーリングが中間シンクロナイザーリングに係合しておらず、同期モーメントを実質的に何ら伝達していない状態を表す。
非動作モードから動作モードへ、また、その逆へ移行するために、内側、中間及び外側シンクロナイザーリングは、摩擦面、弛緩面、及び、摩擦/弛緩面という異なるタイプの表面を有する。摩擦面は、軸方向リング軸に対して小さな角度、特に3°〜5°で延在し、同期モーメントの伝達のみを担い、運動エネルギーの変換により生じる摩擦エネルギーを放散する。弛緩面は、軸方向リング軸に対して大きな角度、特に6°〜9°で延在し、弛緩のみを担う。弛緩面においては、その当接面間には相対的な動きはほぼ起こらない。摩擦/弛緩面は、軸方向リング軸に対して大きな角度で延在し、同期モーメントの伝達と弛緩の両方を担う。
本発明の枠組みにおいて、機能的摩擦面とは、摩擦面、又は、摩擦/弛緩面であると理解すべきである。本発明の枠組みにおいて、機能的弛緩面とは、弛緩面、又は、摩擦/弛緩面であると理解すべきである。
中間シンクロナイザーリングは第1の円錐状の中間リング体を備え、該第1の中間リング体は、軸方向リング軸へと延びる半径方向における第1の中間リング体の境界となる中間リング第1内周面と中間リング第1外周面とを有する。リング軸に対し、中間リング第1内周面は中間リング第1内周面角で、中間リング第1外周面は中間リング第1外周面角で延在する。本発明の枠組みにおいて、中間リング第1内周面角と中間リング第1外周面角とは同一であってもよい。また、中間リング第1内周面角と中間リング第1外周面角とは異なっていてもよく、つまり、中間リング第1内周面角が中間リング第1外周面角より小さくても、と中間リング第1外周面角が中間リング第1内周面角より小さくてもよい。
実用する上で重要である実施形態に関し、内側シンクロナイザーリングは、第1の円錐状の内側リング体と第2の円錐状の内側リング体とからなる。第2の内側リング体は、軸方向リング軸へと延びる半径方向における第2の内側リング体の境界となる内側リング第2内周面と内側リング第2外周面とを有する。リング軸に対し、内側リング第2内周面は内側リング第2内周面角で、内側リング第2外周面は内側リング第2外周面角で延在する。ここで、内側リング第2内周面角は内側リング第1外周面角に対応する。動作モードにおいて、内側リング第2内周面は内側リング第1外周面と少なくとも一部において形状ロック接続しており、内側リング第2外周面は中間シンクロナイザーリングと連動する。
内側シンクロナイザーリングを2部品で設計することにより、追加的な弛緩面を設けることができ、動作モードから非動作モードへの移行における弛緩が容易となる。
必須ではないものの好ましくは、中間シンクロナイザーリングは、第1の円錐状の中間リング体に追加して、第2の円錐状の中間リングを備えていてもよい。第1の中間リング体は、軸方向リング軸へと延びる半径方向における第1の中間リング体の境界となる中間リング第1内周面と中間リング第1外周面とを有する。リング軸に対して、中間リング第1内周面は中間リング第1内周面角で、中間リング第1外周面は中間リング第1外周面角で延在する。第2の中間リング体は、軸方向リング軸へと延びる半径方向における第2の中間リング体の境界となる中間リング第2内周面と中間リング第2外周面とを有する。リング軸に対して、中間リング第2内周面は中間リング第2内周面角で、中間リング第2外周面は中間リング第2外周面角で延在する。中間リング第2内周面角は中間リング第1外周面角に対応し、動作モードにおいて、中間リング第1内周面は内側シンクロナイザーリングと連動し、中間リング第2内周面は中間リング第1外周面に当接し、中間リング第2外周面は外側シンクロナイザーリングと連動する。
中間シンクロナイザーリングを2部品で設計することにより、追加的な弛緩面を設けることができ、動作モードから非動作モードへの移行における弛緩が容易となる。
同期装置が、円錐状の中継リング体を有する中継シンクロナイザーリングを備えると有利であることも判明している。詳細には、中継リング体は、軸方向リング軸へと延びる半径方向における中継リング体の境界となる中継リング内周面と中継リング外周面とを有する。これにより、リング軸に対し、中継リング内周面は内側リング中継リング内周面角、中継リング外周面は中継リング外周面角で延在する。中継シンクロナイザーリングは、外側シンクロナイザーリングと中間シンクロナイザーリングとの間に配置されており、内側シンクロナイザーリング及び外側シンクロナイザーリングに耐トルク性を有するように接続される。動作モードにおいて、中継リング内周面角は中間リング第1外周面角に対応し、中継リング外周面角は外側リング内周面角に対応する。これにより、動作モードにおいて、中継リング内周面は中間リング第1外周面と連動し、中継リング外周面は外側シンクロナイザーリングに当接する。
中継シンクロナイザーリングにより、追加的な弛緩面がもたらされ、動作モードから非動作モードへの移行における弛緩が容易となる。
また、内側リング第1内周面角、内側リング第2外周面角、中間リング第1内周面角、中間リング第1外周面角、中間リング第2外周面角及び中継リング内周面角のうちの1つ又は複数の角が3°〜5°であれば、高い同期モーメントの伝達に有利である。
また、第1の内側リング体、第2の内側リング体、第1の中間リング体、第2の中間リング体及び中継リング体のうちの1つ又は複数が、軸方向リング軸へと延びる周方向において遮断部を有していれば、動作モードから非動作モードへの同期装置の確実な伝達を確保するために有利である。遮断部は、非動作モードにおいて開状態又は閉状態である。
さらに、第1の内側リング体、第2の内側リング体、第1の中間リング体、第2の中間リング体及び中継リング体のうちの1つ又は複数が、リング軸方向における軸方向固定のためのリミットストップを少なくとも1つ有していると、実用上有利であることが判明している。
さらに、内側リング第1内周面、内側リング第1外周面、内側リング第2内周面、内側リング第2外周面、中間リング第1内周面、中間リング第1外周面、中間リング第2内周面、中間リング第2外周面、中継リング内周面及び中継リング外周面のうちの1つ又は複数の面に、摩擦層、特に、カーボン摩擦層の形態の摩擦層が設けられると、高い同期モーメントの伝達に有利であることが判明している。
最後に、内側リング第1内周面、内側リング第1外周面、内側リング第2内周面、内側リング第2外周面、中間リング第1内周面、中間リング第1外周面、中間リング第2内周面、中間リング第2外周面、中継リング内周面及び中継リング外周面のうちの1つ又は複数の面に、密着性低下表面構造を設けることは有利である。こうすることで、動作モードから非動作モードへの同期装置の確実な伝達が確保される。
以下の概略図面を参照し、本発明を以下詳細に説明する。
以下の概略図面を参照し、本発明を以下詳細に説明する。
図1は、従来技術により既知の同期装置の断面を示す。
図2aは、本発明に係る、3つの機能的摩擦面を有する同期装置の第1の実施形態の断面を示す。
図2bは、本発明に係る、3つの機能的摩擦面を有する同期装置の第2の実施形態の断面を示す。
図2cは、本発明に係る、3つの機能的摩擦面を有する同期装置の第3の実施形態の断面を示す。
図2dは、本発明に係る、3つの機能的摩擦面を有する同期装置の第4の実施形態の断面を示す。
以下、図1を参照し、従来技術により既知の同期装置を説明する。従来技術と本発明とを区別するために、従来技術の既知の同期装置の特徴を参照する参照符号は反転コンマを付して示す一方、本発明に係る特徴に付す参照記号には反転コンマは付さずに示す。
図1は、従来技術により公知の同期装置1’の断面を示し、同期装置1’は内側シンクロナイザーリング2’と、中間シンクロナイザーリング3’と、外側シンクロナイザーリング4’とを備える。これ自体は既知の様式であるが、同期装置1’は、シンクロナイザ本体6’を有する摺動スリーブ5’と、ギアホイール7’とを更に備える。外側シンクロナイザーリング4’及び内側シンクロナイザーリング2’は原則的に耐トルク性を有するようにシンクロナイザ本体6’に接続され、中間シンクロナイザーリング3’は原則的に耐トルク性を有するようにギアホイール7’に接続される。上記の部材は、同期プロセス中に摺動スリーブ5’によって内側シンクロナイザーリング2’及び外側シンクロナイザーリング4’が共にリング軸8’に沿ってギアホイール7’の方向に変位可能となるようにリング軸8’に対して同軸に配置されており、その結果、内側シンクロナイザーリング2’及び外側シンクロナイザーリング4’はギアホイール7’と係合可能となっている。
ギアホイール7’は円錐状のギアホイールショルダー701’を有しており、動作モードにおいて同期モーメントが内側シンクロナイザーリング2’へ伝達可能となっている。なお、ギアホイールショルダー701’は、ギアホイールショルダー角α7011’でリング軸8’へ延在するギアホイールショルダー面7011’を有する。
内側シンクロナイザーリング2’は第1の円錐状の内側リング体201’を備え、第1の内側リング体201’は、軸方向リング軸8’へと延びる半径方向における第1の内側リング体201’の境界となる内側リング第1内周面2011’と内側リング第1外周面2012’とを有する。リング軸8’に対して、内側リング第1内周面2011’は内側リング第1内周面角α2011’で、内側リング第1外周面2012’は内側リング第1外周面角α2012’で延在する。内側リング第1内周面角α2011’と内側リング第1外周面2012’とは同じ大きさであり、即ち、内側リング第1内周面2011’と内側リング第1外周面2012’とは互いに平行である。内側リング内周面角α2011’はギアホイールショルダー角α7011’に対応し、その結果、動作モードにおいて、内側リング内周面2011’とギアホイールショルダー面7011’とが連動する。
中間シンクロナイザーリング3’もまた第1の円錐状の中間リング体301’を備え、第1の中間リング体301’は、軸方向リング軸8’へと延びる半径方向における第1の中間リング体301’の境界となる中間リング第1内周面3011’と中間リング第1外周面3012’とを有する。リング軸8’に対して、中間リング第1内周面3011’は中間リング第1内周面角α3011’で、中間リング第1外周面3012’は中間リング第1外周面角α3012’で延在する。また、内側シンクロナイザーリング2’と同様に、中間リング第1内周面角α3011’と中間リング第1外周面角α3012’とは同じ大きさであり、即ち、中間リング第1内周面3011’と中間リング第1外周面3012’とは互いに平行である。
外側シンクロナイザーリング4’は外側リング体401’よりなり、外側リング体401’は、リング軸8’に対して外側リング内周面角α4011’で延在する外側リング内周面4011’を有し、外側リング内周面角α4011’は中間リング第1外周面角α3012’と同じ大きさである。
このように、内側及び外側シンクロナイザーリング2’、4’は、同期すべきギアホイールの方向に内側及び外側シンクロナイザーリング2’、4’が変位している同期プロセス中に、内側リング第1内周面2011’がギアホイールショルダー面7011’と摩擦接触し、中間リング第1内周面3011’が内側リング第1外周面2012’と摩擦接触し、中間リング第1外周面3012’が外側リング内周面4011’と摩擦接触するように設計及び配置される。このため、摩擦接触している面、即ち、内側リング第1内周面2011’とギアホイールショルダー面7011’、内側リング第1外周面2012’と中間リング第1内周面3011’、又は、中間リング第1外周面3012’と外側リング内周面4011’は、それぞれ摩擦層10’を有する。動作モードから非動作モードへの同期装置の確実な伝達を確保するために、全ての角度が大きな角度であり、言い換えると、従来技術に係る同期装置は、3つの摩擦/弛緩面を有する同期装置の構成である。
図2a〜図2dは、本発明に係る3つの機能的摩擦面を有する、4つの異なる同期装置1の断面をそれぞれ示す。
これらの同期装置1の全てにおいて、ギアホイール7は円錐状のギアホイールショルダー701を有しており、動作モードにおいて同期モーメントが内側シンクロナイザーリング2へ伝達可能となっている。なお、ギアホイールショルダー701は、リング軸8に対しギアホイールショルダー角α7011で延在するギアホイールショルダー面7011を有する。
図2aは、本発明に係る3つの機能的摩擦面を有する同期装置1の第1の実施形態の断面を示す。
同期装置1は、内側シンクロナイザーリング2と、中間シンクロナイザーリング3と、外側シンクロナイザーリング4とを備える。同期装置1は、図1を参照して既に述べたように、シンクロナイザ本体6を有する摺動スリーブ5と、ギアホイール7とを更に備える。また、外側シンクロナイザーリング4及び内側シンクロナイザーリング2は原則的に耐トルク性を有するようにシンクロナイザ本体6に接続され、中間シンクロナイザーリング3は原則的に耐トルク性を有するようにギアホイール7に接続される。上記の部材は、同期プロセス中に摺動スリーブ5によって内側シンクロナイザーリング2及び外側シンクロナイザーリング4が共にリング軸8に沿ってギアホイール7の方向に変位可能となるようにリング軸8に対して同軸に配置されており、その結果、内側シンクロナイザーリング2及び外側シンクロナイザーリング4はギアホイール7と係合可能となっている。
内側シンクロナイザーリング2は第1の円錐状の内側リング体201を備え、第1の内側リング体201は、軸方向リング軸8へと延びる半径方向における第1の内側リング体201の境界となる内側リング第1内周面2011と内側リング第1外周面2012とを有する。リング軸8に対して、内側リング第1内周面2011は内側リング第1内周面角α2011で、内側リング第1外周面2012は内側リング第1外周面角α2012で延在する。従来技術(図1)とは対照的に、第1内側リング内周面角α2011は内側リング第1外周面角α2012より小さく、換言すると、内側リング第1内周面2011と内側リング第1外周面2012とは互いに平行ではない。第1内側リング内周面角α2011はギアホイールショルダー角α7011に対応し、その結果、動作モードにおいて、内側リング内周面2011はギアホイールショルダー面7011と連動する。本実施形態においては、第1内側リング内周面角α2011は3°であり、内側リング第1外周面角α2012は7°である。
また、中間シンクロナイザーリング3も第1の円錐状の中間リング体301を備え、第1の中間リング体301は、軸方向リング軸8へと延びる半径方向における第1の中間リング体301の境界となる中間リング第1内周面3011と中間リング第1外周面3012とを有する。リング軸8に対して、中間リング第1内周面3011は中間リング第1内周面角α3011で、中間リング第1外周面3012は中間リング第1外周面角α3012で延在する。内側シンクロナイザーリング2と同様に、中間リング第1内周面角α3011と中間リング第1外周面角α3012とは同じであり、換言すると、中間リング第1内周面3011と中間リング第1外周面3012もまた互いに平行である。
外側シンクロナイザーリング4’は外側リング体401’を備え、外側リング体401’はリング軸8’に対して外側リング内周面角α4011’で延在する外側リング内周面4011’を有しており、外側リング内周面角α4011’は、中間リング第1外周面角α3012’と同じ大きさである。
このように、内側及び外側シンクロナイザーリング2、4は、同期すべきギアホイール7の方向に内側及び外側シンクロナイザーリング2、4が変位している同期プロセス中に、中間リング第1内周面3011が内側リング第1外周面2012と摩擦接触し、且つ、中間リング第1外周面3012が外側リング内周面4011と直接的に摩擦接触するように設計及び配置されている。このため、摩擦接触している面、即ち、内側リング第1外周面2012と中間リング第1内周面3011、又は、中間リング第1外周面3012と外側リング内周面4011は、それぞれ摩擦層10を有する。
本発明に係る同期装置1の第1の実施形態は、軸方向リング軸8に対して小さな角度で延在し、同期モーメントの伝達のみを担う表面である1つの摩擦面と、軸方向リング軸8に対して大きな角度で延在し、同期モーメントの伝達及び弛緩を担う2つの摩擦/弛緩面とを有することを特徴とする。このようにすることで、従来技術と比べて、より高い同期モーメントを同等の変速品質で伝達することが可能となる。
図2bは、本発明に係る3つの機能的摩擦面を有する同期装置1の第2の実施形態の断面を示す。
同期装置1は、第1の円錐状の内側リング体201を有する内側シンクロナイザーリング2を備える。第1の内側リング体201は、軸方向リング軸8へと延びる半径方向における第1の内側リング体201の境界となる内側リング第1内周面2011と内側リング第1外周面2012とを有する。リング軸8に対して、内側リング第1内周面2011は内側リング第1内周面角α2011で、内側リング第1外周面2012は内側リング第1外周面角α2012で延在する。図2aに係る同期装置1とは対照的に、第1内側リング内周面角α2011 は小さく、内側リング第1外周面角α2012は大きい。
図2aの同期装置1とは対照的に、内側シンクロナイザーリング2は、第1の円錐状の内側リング体201に加えて、第2の円錐状の内側リング体202を備えており、つまり、内側シンクロナイザーリングは、2部品からなる設計となっている。
第2の内側リング体202は、軸方向リング軸8へと延びる半径方向における第2の内側リング体202の境界となる内側リング第2内周面2021と内側リング第2外周面2022とを有する。リング軸8に対して、内側リング第2内周面2021は内側リング第2内周面角α2021で、内側リング第2外周面2022は内側リング第2外周面角α2022で延在する。内側リング第2内周面角α2021は内側リング第1外周面角α2012に対応し、内側リング第2外周面角α2022は内側リング第1内周面角α2011に対応する。動作モードにおいて、内側リング第1内周面2011はギアホイール7と連動し、内側リング第2内周面2021は内側リング第1外周面2012と当接する。同時に、内側リング第2外周面2022は、中間リング第1内周面3011と連動する。
さらに、図2aの同期装置1とは対照的に、中間リング第1内周面角α3011と中間リング第1外周面角α3012とは同一ではなく、換言すると、中間リング第1内周面3011と中間リング第1外周面3012とは互いに平行ではない。
本実施形態において、内側リング第1内周面角α2011とギアホイールショルダー角α7011は小さい。同時に、内側リング第2外周面角α2022と中間リング第1内周面角α3011もまた小さな角度である。
このように、図2bに係る同期装置1は、2つの摩擦面と、1つの摩擦/弛緩面と、1つの弛緩面とを有する。
図2cは、本発明に係る3つの機能的摩擦面を有する同期装置1の第3の実施形態の断面を示す。
図2a及び図2bの同期装置とは対照的に、図2cに係る同期装置1は、円錐状の中継リング体901からなる追加的な中継シンクロナイザリング9を更に備える。中継リング体901は、軸方向摩擦リング軸8へと延びる半径方向における中継リング体901の境界となる中継リング内周面9011と中継リング外周面9012とを有する。リング軸8に対して、中継リング内周面9011は中継リング内周面角α9011で、中継リング外周面9012は中継リング外周面角α9012で延在する。本実施形態において、中継リング内周面角α9011は小さく、中継リング外周面角α9012は大きい。中継シンクロナイザーリング9は、外側シンクロナイザーリング4と中間シンクロナイザーリング3との間に配置され、動作モードにおいて耐トルク性を有するように内側シンクロナイザーリング2及びシンクロナイザーリング4に接続される。中継リング内周面角α9011は中間リング第1外周面角α3012に対応し、中継リング外周面角α9012は外側リング内周面角α4011に対応する。従って、動作モードにおいて、中継リング内周面9011は中間リング第1外周面3012と連動し、中継リング外周面9012は外側シンクロナイザーリングに少なくとも一部において形状ロック接続する。
内側リング第1内周面2011は小さな内側リング内周面角α2011で延在する。内側リング内周面角α2011はギアホイールショルダー角α7011に対応しており、その結果、動作モードにおいて、内側リング内周面2011とギアホイールショルダー面7011とが連動する。同時に、動作モードにおいて中間リング第1内周面3011と連動する内側リング外周面2012は、大きな内側リング外周面角α2012でドリフト状態にある。
図2bに係る同期装置1と同様に、図2cに係る同期装置1もまた、2つの摩擦面と、1つの摩擦/弛緩面と、1つの弛緩面とを有する。
図2dは、本発明に係る3つの機能的摩擦面を有する同期装置1の第4の実施形態の断面を示す。
図2bに係る同期装置1と同様に、図2dに係る同期装置1は、2部品からなる内側シンクロナイザーリング2を備えており、詳細には内側シンクロナイザーリング2は、第1の円錐状の内側リング体201と第2の円錐状の内側リング体202からなる。
図2bに係る同期装置1とは対照的に、中間シンクロナイザーリング3も2部品で設計されており、詳細には中間シンクロナイザーリング3は、第1の円錐状の中間リング体301と第2の円錐状の中間リング体302からなる。第2の中間リング体302は、軸方向摩擦リング軸8へと延びる半径方向における第2の中間リング体302の境界となる中間リング第2内周面3021と中間リング第2外周面3022とを有する。リング軸8に対して、中間リング第2内周面3021は中間リング第2内周面角α3021で、中間リング第2外周面3022は中間リング第2外周面角α3022で延在する。このように、中間リング第2内周面角α3021は中間リング第1外周面角α3012に対応し、中間リング第2外周面角α3022は中間リング第1内周面角α3011に対応する。動作モードにおいて、中間リング第2内周面3021は中間リング第1外周面3012に当接し、中間リング第2外周面3022は外側シンクロナイザーリング4と連動する。
内側リング内周面2011は、小さな内側リング内周面角α2011で延在する。内側リング内周面角α2011はギアホイールショルダー角α7011に対応しており、その結果、動作モードにおいて、内側リング内周面2011とギアホイールショルダー面7011とは連動する。動作モードにおいて中間リング第1内周面3011と連動する内側リング第2外周面2022もまた、小さな内側リング外周面角α2022で延在する。
このように、同期装置は、3つの摩擦面と2つの弛緩面とを有する。
上述した実施形態の全てにおいて、摩擦層10を、動作モードにおいて互いに接する面の片方及び/又は両方に設けることができる。また、これらの面のうち摩擦面(弛緩面)として作用しない面に密着性低下表面構造を設けることも可能である。
更に、上述した実施形態の全てにおいて、第1の内側リング体201、第2の内側リング体202、第1の中間リング体301、第2の中間リング体302及び中継リング体901のうちの1つ又は複数は、軸方向リング軸8に対して垂直に延びる周方向において遮断部(cutoff)を有していてもよく、該遮断部は非動作モードにおいて開状態又は閉状態とされる。
最後に、上述した実施形態の全てにおいて、第1の内側リング体201、第2の内側リング体202、第1の中間リング体301、第2の中間リング体302及び中継リング体901のうちの1つ又は複数は、リング軸8の方向に固定するためのリミットストップを少なくとも1つ備えていてもよい。
Claims (11)
- 動力車両の変速トランスミッション用の同期装置(1)において、
内側シンクロナイザーリング(2)と、中間シンクロナイザーリング(3)と、外側シンクロナイザーリング(4)とを備え、
動作モードにおいて、前記外側シンクロナイザーリング(4)及び前記内側シンクロナイザーリング(2)は原則的に耐トルク性を有するように第1のシフト要素(6)に接続されており、
前記動作モードにおいて、前記中間シンクロナイザーリング(3)は原則的に耐トルク性を有するように第2のシフト要素(7)に接続されており、
前記内側シンクロナイザーリング(2)は第1の円錐状の内側リング体(201)からなり、
前記第1の内側リング体(201)は、軸方向リング軸(8)へと延びる半径方向における前記第1の内側リング体(201)の境界となる内側リング第1内周面(2011)と内側リング第1外周面(2012)とを有しており、
前記リング軸(8)に対して、前記内側リング第1内周面(2011)は内側リング第1内周面角(α2011)で、前記内側リング第1外周面(2012)は内側リング第1外周面角(α2012)で延在し、
前記動作モードにおいて、前記内側リング第1内周面(2011)は前記第2のシフト要素(7)と連動し、前記内側リング第1外周面(2012)は中間シンクロナイザーリング(3)と直接的又は間接的に連動し、
前記内側リング第2内周面角(α2021)は前記内側リング第1外周面角(α2012)より小さいことを特徴とする同期装置。 - 前記内側シンクロナイザーリング(2)は前記第1の円錐状の内側リング体(201)及び第2の円錐状の内側リング体(202)からなり、
前記第2の内側リング体(202)は、前記軸方向リング軸(8)へと延びる半径方向における前記第2の内側リング体(202)の境界となる内側リング第2内周面(2021)と内側リング第2外周面(2022)とを有しており、
前記リング軸(8)に対して、前記内側リング第2内周面(2021)は内側リング第2内周面角(α2021)で、前記内側リング第2外周面(2022)は内側リング第2外周面角(α2022)で延在し、
前記内側リング第2内周面角(α2021)は前記内側リング第1外周面角(α2012)に対応し、
前記動作モードにおいて、前記内側リング第2内周面(2021)は前記内側リング第1外周面(2012)と少なくとも一部において形状ロック接続し、
前記内側リング第2外周面(2022)は前記中間シンクロナイザーリング(3)と連動する、請求項1に記載の同期装置。 - 前記中間シンクロナイザーリング(3)は、第1の円錐状の中間リング体(301)及び第2の円錐状の中間リング体(302)からなり、
前記第1の中間リング体(301)は、軸方向リング軸(8)へと延びる半径方向における前記第1の中間リング体(301)の境界となる中間リング第1内周面(3011)と中間リング第1外周面(3012)とを有し、
前記リング軸(8)に対して、前記中間リング第1内周面(3011)は中間リング第1内周面角(α3011)で、前記中間リング第1外周面(3012)は中間リング第1外周面角(α3012)で延在しており、
前記第2の中間リング体(302)は、前記軸方向リング軸(8)へと延びる半径方向における前記第2の中間リング体(302))の境界となる中間リング第2内周面(3021)と中間リング第2外周面(3022)とを有しており、
前記リング軸(8)に対して、前記中間リング第2内周面(3021)は中間リング第2内周面角(α3021)で、前記中間リング第2外周面(3022)は中間リング第2外周面角(α3022)で延在し、
前記中間リング第2内周面角(α3021)は前記中間リング第1外周面角(α3012)に対応し、
前記動作モードにおいて、前記中間リング第1内周面(3011)は前記内側シンクロナイザーリング(2)と連動し、前記中間リング第2内周面(3021)は前記中間リング第1外周面(3012)と少なくとも一部において形状ロック接続し、前記中間リング第2外周面(3022)は前記外側シンクロナイザーリング(4)と連動する、請求項1又は2に記載の同期装置。 - 前記同期装置(1)は、円錐状の中継リング体(901)を有する中継シンクロナイザーリング(9)を備えており、
前記中継リング体(901)は、前記軸方向リング軸(8)へと延びる半径方向における前記中継リング体(901)の境界となる中継リング内周面(9011)と中継リング外周面(9012)とを有しており、
前記リング軸(8)に対して、前記中継リング内周面(9011)は中継リング内周面角(α9011)で、前記中継リング外周面(9012)は中継リング外周面角(α9012)で延在し、
前記動作モードにおいて、前記中継シンクロナイザーリング(9)は、前記外側シンクロナイザーリング(4)と中間シンクロナイザーリング(3)との間に配置され、前記内側シンクロナイザーリング(2)及び前記外側シンクロナイザーリング(4)に耐トルク性を有するように接続され、
前記中継リング内周面角(α9011)は前記中間リング第1外周面角(α3012)に対応し、前記中継リング外周面角(α9012)は、外側リング内周面角(α4011)に対応しており、その結果、前記動作モードにおいて、前記中継リング内周面(9011)は前記中間リング第1外周面(3012)と連動し、前記中継リング外周面(9012)は前記外側シンクロナイザーリング(4)と少なくとも一部において形状ロック接続する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の同期装置。 - 前記内側リング第1内周面角(α2011)、前記内側リング第2外周面角(α2022)、前記中間リング第1内周面角(α3011)、前記中間リング第1外周面角(α3012)、前記中間リング第2外周面角(α3022)及び前記中継リング内周面角(α9011)のうちの1つ又は複数の角は、3°〜5°である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の同期装置。
- 前記第1の内側リング体(201)、前記第2の内側リング体(202)、前記第1の中間リング体(301)、前記第2の中間リング体(302)及び前記中継リング体(901)のうちの1つ又は複数のリング体は、前記軸方向リング軸(8)に対し垂直に延びる周方向において遮断部を有する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の同期装置。
- 前記遮断部は、非動作モードにおいて、開状態又は閉状態である、請求項6に記載の同期装置。
- 前記第1の内側リング体(201)、前記第2の内側リング体(202)、前記第1の中間リング体(301)、前記第2の中間リング体(302)及び前記中継リング体(901)のうちの1つ又は複数のリング体は、前記リング軸(8)方向における固定のためのリミットストップを少なくとも1つ有する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の同期装置。
- 前記内側リング第1内周面(2011)、前記内側リング第1外周面(2012)、前記内側リング第2内周面(2021)、前記内側リング第2外周面(2022)、前記中間リング第1内周面(3011)、前記中間リングの前記第1外周面(3012)、前記中間リング第2内周面(3021)、前記中間リング第2外周面(3022)、前記中継リング内周面(9011)及び前記中継リング外周面(9012)のうちの1つ又は複数の面に、摩擦層、特に、カーボン摩擦層の形態の摩擦層が設けられる、請求項1〜8のいずれか一項に記載の同期装置。
- 前記内側リング第1内周面(2011)、前記内側リング第1外周面(2012)、前記内側リング第2内周面(2021)、前記内側リング第2外周面(2022)、前記中間リング第1内周面(3011)、前記中間リング第1外周面(3012)、前記中間リング第2内周面(3021)、前記中間リング第2外周面(3022)、前記中継リング内周面(9011)及び前記中継リング外周面(9012)のうちの1つ又は複数の面に、密着性低下表面構造が設けられる、請求項1〜8のいずれか一項に記載の同期装置。
- 請求項1〜10のいずれか一項に記載の同期装置(1)を備える動力車両用の変速トランスミッション。
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