JP3412655B2 - 同期噛合装置 - Google Patents

同期噛合装置

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  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は車両などの変速機におけ
る同期噛合装置、特にハブスリーブのスプライン歯(以
下、ここではスプライン歯を単に歯と呼ぶことにする)
が、回転制限される同期環の歯、調整環の歯、変速歯車
と一体のドグ歯車の歯と順に噛み合うようにし、同期環
に引きずりトルクが生じても円滑な同期動作を実現する
同期噛合装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の同期噛合装置では、ハブスリーブ
の歯が同期環の歯を通過すると、同期環と円錐軸部との
摩擦トルクが解放されるために、ハブスリーブの歯がド
グ歯車の歯に噛み合うまでの間に、引きずりトルクによ
りハブスリーブとドグ歯車の歯並びが変化し、両者の円
滑な噛合いが妨げられることがある。
【0003】上述の問題を解決する技術として、特開平
5-118346号公報には同期環とドグ歯車との間のボス部
に、ドグ歯車と同様の中間歯車を僅かに遊転可能にスプ
ライン支持し、周方向の間隙にゴムなどの弾性体を介装
している。
【0004】上述の同期噛合装置によれば、中間歯車の
歯が弾性体によりドグ歯車の歯よりも1/4ピツチほど
偏倚されており、ハブスリーブの歯が中間歯車の歯に接
すると、弾性体が撓んでドグ歯車の歯と並ぶ位置へ回転
変位し、ハブスリーブの円滑な同期動作を助ける。しか
し、上述の同期噛合装置では、中間歯車の歯がドグ歯車
の歯と並ぶ位置を超えないように、弾性体の撓み量を規
制するものはないから、引きずりトルクが大きいと、ハ
ブスリーブの歯がドグ歯車の歯に衝突する恐れがある。
また、中間歯車を配設すると、ボス部の軸長が増加し、
変速機が長大になる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上述の
問題に鑑み、ボス部の軸長を増加しないで、ハブスリー
ブと同期環の噛合い完了後に、同期環に引きずりトルク
が働いても、ハブスリーブとドグ歯車の歯並びに大きな
ずれが生じず、両者が円滑に噛み合うようにした、同期
噛合装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の構成は内外周面にスプラインの内歯と外歯
を備えたハブスリーブを回転軸に嵌合し、ハブスリーブ
に軸方向移動可能のキーを弾性係合し、回転軸に遊転可
能に支持した変速歯車の端壁に円筒部を、ボス部に円錐
軸部とドグ歯車をそれぞれ形成し、前記円筒部の内周面
に前記外歯に嵌合可能の調整環を、円錐軸部に前記内歯
に嵌合可能の同期環をそれぞれ遊転可能に嵌合し、ハブ
スリーブの端壁と調整環の端壁と間に環状の弾性摩擦板
を挟み、調整環の端壁に設けた切欠に前記円筒部の内端
壁から突出する突起を周方向間隙を存して係合し、同期
環の端壁に設けた切欠に前記キーを周方向間隙を存して
係合したものである。
【0007】
【作用】ハブスリーブが同期環に噛み合う場合に、ハブ
スリーブの内歯の端部斜面が、同期環の歯の端部斜面に
面接触すると、やや遅れてハブスリーブの回転が弾性摩
擦板により調整環へ伝達され、調整環の切欠が変速歯車
の突起に当たる。
【0008】同期環が変速歯車の円錐軸部に滑り摩擦係
合し、ハブスリーブが同期環に噛み合う。この時、同期
環と変速歯車の円錐軸部との摩擦係合力が解除され、同
期環に引きずりトルクが働いても、調整環の切欠と変速
歯車の突起の係合が、ハブスリーブと同期環の歯並びの
ずれを制限する。
【0009】ハブスリーブと同期環の噛合いが完了する
までに、ハブスリーブの外歯の端部斜面が、調整環の歯
の端部斜面に面接触する。ハブスリーブと調整環の噛合
いが始まると、ハブスリーブの内歯の端部斜面が、ドグ
歯車の歯の端部斜面に面接触する。
【0010】ハブスリーブが調整環に完全に噛み合う
と、調整環が僅かに相対逆転し、ハブスリーブがドグ歯
車に直接噛み合うように誘導し、両者の円滑な噛合いを
実現する。
【0011】
【実施例】図1は本発明による同期噛合装置の要部を示
す正面断面図、図2は同要部の展開平面図である。同期
噛合装置は回転軸44に結合した公知のスプラインハブ
(図示せず)に、スプラインの外歯2bと内歯2aを有
するハブスリーブ2が嵌合される一方、回転軸44に軸
受45により遊転可能に支持した変速歯車43のボス部
43aに、円錐軸部42とドグ歯車31とが一体に形成
され、変速歯車43の端壁に円筒部41が形成される。
【0012】円錐軸部42に円錐孔14を有する同期環
12が遊転可能に支持される。ハブスリーブ2の内歯2
aと噛合い可能の歯12aが同期環12に、ハブスリー
ブ2の内歯2aと噛合い可能の歯31aがドグ歯車31
にそれぞれ形成される。フランジないし端壁24を有す
る調整環21が円筒部41に遊転可能に、かつ止め輪2
3により外れないように支持される。ハブスリーブ2の
外歯2bと噛合い可能の歯21bが調整環21に形成さ
れる。
【0013】ハブスリーブ2の内歯2aおよび外歯2b
と、同期環12の歯12aと、調整環21の歯21b
と、ドグ歯車31の歯31aは、各端部に公知の楔状の
斜面(チヤンハ)を形成される。図1に示すハブスリー
ブ2の中立位置において、ハブスリーブ2の外歯2bと
調整環21の歯21bとの軸方向遊隙は、ハブスリーブ
2の内歯2aと同期環12の歯12aとの軸方向遊隙よ
りも大きくされる。
【0014】図示してないクラツチハブのキー溝に、キ
ー4が軸方向摺動可能に支持され、キー4の中央部の突
起が、ハブスリーブ2の内歯2aの左右中央部に形成し
た溝3に弾性係合される。内歯2aの溝3とキー4の突
起との係合は、切り欠かれた左右1対の環状の線ばね5
の拡開力により維持される。キー4の端部は同期環12
の端壁に形成した切欠13に係合され、キー4と切欠1
3との間には適当な周方向の間隙s1(図2)が備えられ
る。
【0015】ハブスリーブ2の端壁と調整環21の端壁
24との間に、波形に湾曲された環状の板ばねからなる
弾性摩擦板16が介装され、ハブスリーブ2が右方へ押
されると、弾性摩擦板16はハブスリーブ2の回転を調
整環21へ伝達する。調整環21の端壁に形成した切欠
22に、変速歯車43の円筒部41の端壁から突出する
突起32(図2)が係合される。突起32と切欠22と
の間には、適当な周方向の間隙s2が備えられる。
【0016】次に、本発明による同期噛合装置の作動に
ついて説明する。ハブスリーブ2が図1に示す中立位置
にある時、ハブスリーブ2は回転軸44と一体的に回転
し、キー4は同期環12の切欠13の側壁13a(図
2)に係合し、同期環12を同方向へ回転する。
【0017】回転軸44の回転を変速歯車43へ伝達す
るために、ハブスリーブ2を右方へ押し続けると、次の
ような動作経過を経てハブスリーブ2がドグ歯車31に
噛み合う。図2に示すように、まず、キー4により同期
環12が右方へ押され、矢印x方向へ回転するハブスリ
ーブ2の内歯2aが同期環12の歯12aと並び、内歯
2aの端部斜面が歯12aの端部斜面(図2の下側の端
部斜面)に全面的に接触する。引き続き、ハブスリーブ
2により同期環12が右方へ押され、同期環12の円錐
孔14が円錐軸部42に滑り摩擦係合すると、ハブスリ
ーブ2と同期環12との間に相対回転が生じる。
【0018】同期環12が円錐軸部42に摩擦係合する
と、キー4は同期環12により右方移動を阻止され、キ
ー4は環状の線ばね5の力に抗して、ハブスリーブ2の
溝3から径内方へ引退し、以後、ハブスリーブ2はキー
4の突起を乗り越えて右方へ進む。
【0019】この時、ハブスリーブ2が弾性摩擦板16
を直接右方へ押し、調整環21に摩擦トルクを及ぼす。
図3に示すように、弾性摩擦板16の摩擦トルクにより
調整環21が矢印x方向へ回転されると、調整環21の
切欠22の側壁22aが変速歯車43の突起32に当
る。同期環12と円錐軸部42の滑り摩擦係合により、
ハブスリーブ2と同期環12との相対回転が間隙s1 の
範囲で生じる間に、ハブスリーブ2の内歯2aが、同期
環12の歯12aに噛み合う。
【0020】続いて、ハブスリーブ2の外歯2bの端部
斜面が、調整環21の歯21bの端部斜面に面接触す
る。ハブスリーブ2の外歯2bの端部斜面が、調整環2
1の歯21bの端部斜面に面接触した時、調整環21は
切欠22と突起32の間隙s2だけ相対回転できるので、
ハブスリーブ2が進行を阻止されることはない。
【0021】ハブスリーブ2が同期環12と完全に噛み
合うと、同期環12の円錐孔14と変速歯車43の円錐
軸部42との摩擦係合力が解除される。この時、同期環
12に引きずりトルクが働いても、調整環21の切欠2
2と変速歯車43の突起32の係合が、同期環12とド
グ歯車31の歯並びのずれを制限する。
【0022】図4に示すように、ハブスリーブ2が調整
環21と噛み合うと、ハブスリーブ2の内歯2aの端部
斜面が、ドグ歯車31の歯31aの端部斜面に面接触す
るように誘導される。ハブスリーブ2の右方移動と、ド
グ歯車31と一体の変速歯車43に対する調整環21の
相対逆転とに伴い、ハブスリーブ2の内歯2aの端部斜
面が、ドグ歯車31の歯31aの端部斜面に沿つて滑
り、やがてハブスリーブ2がドグ歯車31に直接噛み合
い、回転軸44の回転がハブスリーブ2を経て変速歯車
43へ伝達される。
【0023】
【発明の効果】本発明は上述のように、内外周面にスプ
ラインの内歯と外歯を備えたハブスリーブを回転軸に嵌
合し、ハブスリーブに軸方向移動可能のキーを弾性係合
し、回転軸に遊転可能に支持した変速歯車の端壁に円筒
部を、ボス部に円錐軸部とドグ歯車をそれぞれ形成し、
前記円筒部の内周面に前記外歯に嵌合可能の調整環を、
円錐軸部に前記内歯に嵌合可能の同期環をそれぞれ遊転
可能に嵌合し、ハブスリーブの端壁と調整環の端壁と間
に環状の弾性摩擦板を挟み、調整環の端壁に設けた切欠
に前記円筒部の内端壁から突出する突起を周方向間隙を
存して係合し、同期環の端壁に設けた切欠に前記キーを
周方向間隙を存して係合したものであり、ハブスリーブ
が同期環に噛み合つた時、同期環と円錐軸部の摩擦係合
力が解放され、引きずりトルクを受けても、ハブスリー
ブの回転が弾性摩擦板を介して調整環へ伝達され、調整
環の切欠と変速歯車の突起との係合により、同期環とド
グ歯車の歯並びのずれが制限されれるので、ハブスリー
ブの内歯がドグ歯車に無理なく噛み合うことになり、衝
撃が少ない円滑な同期動作が得られる。
【0024】同期環と調整環が並列的に配設されるの
で、変速歯車のボス部が長大にならず、同期動作のスト
ロークも長くならない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る同期噛合装置の正面断面図であ
る。
【図2】同期噛合装置の動作を表す展開平面図である。
【図3】同期噛合装置の動作を表す展開平面図である。
【図4】同期噛合装置の動作を表す展開平面図である。
【符号の説明】
2:ハブスリーブ 2a:歯 3:溝 4:キー 5:
線ばね 12:同期環12a:歯 13:切欠 14:
円錐孔 16:弾性摩擦板 21:調整環 21b:歯
22:切欠 31:ドグ歯車 31a:歯 32:突
起 42:円錐軸部 43:変速歯車 44:回転軸

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内外周面にスプラインの内歯と外歯を備え
    たハブスリーブを回転軸に嵌合し、ハブスリーブに軸方
    向移動可能のキーを弾性係合し、回転軸に遊転可能に支
    持した変速歯車の端壁に円筒部を、ボス部に円錐軸部と
    ドグ歯車をそれぞれ形成し、前記円筒部の内周面に前記
    外歯に嵌合可能の調整環を、円錐軸部に前記内歯に嵌合
    可能の同期環をそれぞれ遊転可能に嵌合し、ハブスリー
    ブの端壁と調整環の端壁と間に環状の弾性摩擦板を挟
    み、調整環の端壁に設けた切欠に前記円筒部の内端壁か
    ら突出する突起を周方向間隙を存して係合し、同期環の
    端壁に設けた切欠に前記キーを周方向間隙を存して係合
    したことを特徴とする同期噛合装置。
  2. 【請求項2】前記調整環の内周面にハブスリーブの外歯
    と噛み合う歯を備え、同期環とドグ歯車にハブスリーブ
    の内歯と噛み合う歯をそれぞれ備え、各歯の端部に斜面
    を形成し、ハブスリーブが同期環と噛合い完了しない内
    に、調整環がハブスリーブにより弾性摩擦板を介して回
    動され、調整環の切欠が円筒部の突起に当るようにし、
    ハブスリーブの外歯の端部斜面が調整環の歯の端部斜面
    に部分的に面接触する時、ハブスリーブの内歯の端部斜
    面がドグ歯車の歯の端部斜面に面接触するように誘導す
    る、請求項1に記載の同期噛合装置。
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