JP3699775B2

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Info

Publication number: JP3699775B2
Application number: JP07972396A
Authority: JP
Inventors: 一美平岩
Original assignee: 有限会社ファインメック
Priority date: 1995-07-20
Filing date: 1996-04-02
Publication date: 2005-09-28
Anticipated expiration: 2016-04-02
Also published as: JPH0989002A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用変速機に用いられる同期装置に関し、特に同期性能を向上させるためのワーナ型の同期装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車用変速機に用いられる同期装置としては、例えばワーナ型の同期装置が知られている。ワーナの同期装置は、周知のように、同期リングの外周に設けられたチャンファ面をスリーブのスプラインに形成したチャンファ面で押し、同期リングの内周円錐面と変速ギア側の外周円錐面との間の摩擦により、スリーブと変速ギアとの回転差をなくす同期作用を行う。
【０００３】
この同期作用により、スリーブのスプラインと変速ギア側のクラッチギアにスリーブのスプラインをスムーズに噛み合わせることができる。即ち、ワーナ型同期装置においては、シフトフォークを動かすことによりスリーブの移動が開始されるとキーが一緒に移動し、キーは同期リングの溝にぶつかり、これを押す。そして、同期リングは変速ギアの外周円錐面に押し付けられ、その摩擦によって変速ギアは同期を始め、キーの突起部がスリーブ内面の溝から外れ、さらにスリーブが移動すると、スリーブ内面のスプラインの先端チャンファが、同期リングのスプラインの先端に当たり、ここでスリーブの移動は同期リングによって阻止される。
【０００４】
このためにスリーブは同期リングを強く押し、同期リングは円錐内面に押し付けられて大きな摩擦力が発生し、これによってスリーブと変速ギアの同期が進行する。このようにして同期が完了し、スリーブと変速ギアとの相対速度差がなくなれば摩擦トルクは消滅し、同期リングは回転可能になり、スリーブは同期リングを通過し、変速ギア側のクラッチギアと噛み合って変速が完了する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の同期装置にあっては、同期リングを変速ギアの外周円錐面に押し付ける力は、操作機構のシフトフォークからスリーブに作用する押圧力と同じであり、同期能力を高めるためには円錐面の径を増大するか、円錐面の数を増やすなど構成が複雑になり、簡単な構成で同期能力を高めることが困難であるという問題があった。
【０００６】
また、前進５段後進１段の変速機において、後進段へのシフト操作に際して、リバースギヤ鳴りを防止するために、第５速用のスリーブを第５速ギアと反対方向（後進段方向）に移動する場合においても、第５速ギアと同期させることでドライブ軸の回転を停止することができれば、リバースギヤ鳴りを防止できることが知られている。しかし、従来の同期装置にあっては、スリーブを反対方向へ移動させて同期することが困難であるという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、簡単な構成で同期能力を大幅に高めることができる変速機の同期装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の変速機の同期装置は、動力回転を伝達する軸と、軸に固定され外周にスプラインを形成したハブと、内周に形成したスプラインをハブの外周のスプラインに嵌め入れることで軸方向に摺動可能に装着され、スプラインの内側にテーパ面を形成したスリーブと、軸上に回転可能に軸承され、ハブ側に外周円錐面を形成するとともに外周円錐面に続いてスリーブの内周スプラインが軸方向の移動によって噛み合うクラッチギアを一体に備えた変速ギアと、変速ギアの外周円錐面に相対する内周円錐面を有し、スリーブと前記外周円錐面との間に配置された同期リングと、同期リングとスリーブとハブとの間に配置された一対の円弧形のレバーとを有し、レバーは円弧中央の頂部と両側の端部を有し、同期リングは、内周円錐面と外周円錐面との摩擦トルクをレバーの端部に作用させる一対の突起を形成し、一対のレバーは、同期リングの一対の突起の両側に一定の周方向のクラリアンスを介してリング状に配置され、スリーブに形成されたテーパ面がレバーの頂部を力点として変速ギア側へ押圧した場合に、レバーは両側の端部におけるハブとの接点を支点としたてこ作用で倍力してリングを軸方向に押圧することを特徴とする。
【０００９】
倍力機構は、同期リングのハブ側端面の対称位置となる少なくとも２ケ所に、一対の突起を有する。一対の突起の両側には、少なくとも円周方向で２分割された一対のレバーが、突起に対し一定のクリアランスを介してリング状に配置される。一対のレバーはスプリングによってラジアル方向に押し広げられている。一対のレバーの外周部中央にはレバー頭部が突出される。レバー頭部には、スリーブの移動に伴う軸方向の押圧力を受けて中心に向かうラジアル方向の分力と軸方向の分力に分解する力点を形成するテーパエッジが形成される。
【００１０】
更に一対のレバー毎に、レバー頭部の力点の押圧で生成された軸方向の分力を倍力して同期リングの端面の所定位置に伝達する作用点を形成する突起が設けられる。この倍力機構は、支点から力点までの距離Ｌ１に対し、支点から作用点までの距離Ｌ２が短くなるように設定することで、スリーブによる押圧力を（Ｌ１／Ｌ２）倍に倍力して同期リングを押すことができる。
【００１１】
また倍力機構は、同期リングの内周円錐面が変速ギアの外周円錐面に摩擦接触した際に、支点突起から各レバーの端面に加わる反力が、一対のアームに設けたレバー頭部のテーパエッジの押圧で生成されるラジアル方向の分力に打つ勝つように、テーパエッジの角度を設定している。このためレバーの支点位置が押し込みを受けてもラジアル方向に移動せず、倍力した押圧力を同期リングに確実に伝達できる。倍力機構の変形例として、同期リングのハブ側端面の対称位置となる複数箇所に外周側を頂点とした三角形状の複数の支点突起を突出させ、支点突起の各々に、三角形状の穴を備えた複数のレバーを嵌め入れてリング状に配置してもよい。
【００１２】
同期リングとしては、同期アウタリングと同期インナリングの間にコーンを配置したダブルシンクロコーン構造を備えてもよい。この場合、倍力機構は、同期アウタリング及び同期インナリングの各々のハブ側端面の対称位置となる少なくとも２ケ所に突出された複数の突起を設け、一対のレバーには、レバー頭部の力点の押圧で生成された軸方向の分力を倍力して同期アウタリングの端面の所定位置に伝達する作用点を形成する突起を設ける。
【００１３】
また本願発明に従えば、前進５段後身段の変速機において、後身段へのシフトに関して、５速ギアの反対側へのスリーブ移動でも、５速ギアとの同期作用を可能にして後進段への操作に際してギア鳴りを防止することができる変速機の同期装置が提供される。この場合、動力回転を伝達する軸と、軸に固定され外周にスプラインを形成したハブと、内周に形成したスプラインをハブの外周のスプラインに嵌め入れることで軸方向に摺動可能に装着され、スプラインの内側に二つのテーパ面を形成したスリーブと、軸上に回転可能に軸承され、ハブ側に外周円錐面を形成するとともに外周円錐面に続いてスリーブの内周スプラインが軸方向の移動によって噛み合うクラッチギアを一体に備えた変速ギアと、変速ギアの外周円錐面に相対する内周円錐面を有し、スリーブと外周円錐面との間に配置された同期リングと、同期リングと前記スリーブと前記ハブとの間に配置された一対の円弧形のレバーとを有し、レバーは円弧中央の頂部と両側の端部を有し、同期リングは、内周円錐面と前記外周円錐面との摩擦トルクを前記レバーの端部に作用させる一対の突起を形成し、一対のレバーは、同期リングの一対の突起の両側に一定の周方向のクラリアンスを介してリング状に配置され、スリーブに形成された一方のテーパ面がレバーの頂部を力点として変速ギア側へ押圧した場合に、レバーは両側の端部におけるハブとの接点を支点としたてこ作用で倍力してリングを軸方向に倍力して押圧するとともに、スリーブに形成された他方のテーパ面がレバーの頂部を力点として変速ギアと反対側へ移動する場合に前記頂部と前記端部との中間付近におけるハブとの接点を支点として、端部がリングを変速ギア側へ押圧してから変速ギアとは別に配置された後進段ギアを噛み合わせることを特徴とする。
【００１４】
このような同期装置につき、本発明は、スリーブの前進変速ギア側への移動に伴う押圧力を受けた際に、押圧力を倍力して同期リングに伝達する倍力機構をハブと同期リングの間に配置する。また、スリーブの後進変速ギア側への移動に伴う押圧力を受けた際に、押圧力を反転して同期リングに伝達することによる同期作用でドライブ軸の回転を停止させる後進同期機構を、倍力機構と兼ねる。
【００１５】
倍力機構は、同期リングのハブ側端面の対称位置となる少なくとも２ケ所に、一対の第１支点突起を有する。各第１支点突起の両側には、少なくとも円周方向で２分割された一対のレバーが、支点突起に対し一定のクリアランスを介して一対の円弧形のレバーがリング状に配置される。一対のレバーはスプリングによってラジアル方向に押し広げられている。一対のレバーの外周部中央にはレバー頭部が突出される。
【００１６】
レバー頭部には、スリーブの前進変速ギア側への移動に伴う軸方向の押圧力を受けて中心に向かうラジアル方向の分力と軸方向の分力に分解する第１力点を形成する第１テーパエッジが形成される。更に一対のリンクレバー毎に、レバー頭部の第１力点の押圧で生成された軸方向の分力を倍力して同期リングの端面の所定位置に伝達する第１作用点を形成する第１作用点突起が設けられる。
【００１７】
この倍力機構は、第１支点から第１力点までの距離Ｌ１に対し、第１支点から第１作用点までの距離Ｌ２が短くなるように設定することで、スリーブによる押圧力を（Ｌ１／Ｌ２）倍に倍力して同期リングを押すことができる。また倍力機構は、同期リングの内周円錐面が変速ギアの外周円錐面に摩擦接触した際に、第１支点突起から各レバーの端面に加わる反力が、一対のリングアームに設けたアーム頭部の第１テーパエッジの押圧で生成されるラジアル方向の分力に打つ勝つように、第１テーパエッジの角度を設定している。このためレバーの第１支点位置がラジアル方向の押し込みを受けても移動せず、同期リングに倍力した押圧力を確実に伝達できる。
【００１８】
後進同期機構は、レバー頭部の前進変速ギア側のエッジに形成され、スリーブの５速ギアと反対側への移動に伴う押圧力を受ける第２力点を形成する第２テーパエッジを備える。また第２テーパエッジの第２力点に加わる軸方向の押圧力を反転して各レバーの端部の第２作用点から同期リングに伝達させる第２支点を形成するハブ端面に形成された第２支点突起を備える。この後進同期機構は、第２支点から第２力点および第２作用点までの各々の距離Ｌ３，Ｌ４が略等しくなるように設定している。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は倍力機構を備えた本発明の同期装置の断面図である。図１において、出力シャフト１０にはベアリング１２０，１２を介して１速ギア１４０と２速度ギア１４が回転自在に配置され、その間に同期装置１００を配置している。１速ギア１４０と２速度ギア１４には、クラッチを経由したエンジンからの動力回転が入力される。
【００２０】
２速ギア１４と１速ギア１４０の間はスプライン軸１０−１となっており、スプライン軸１０−１に同期装置のハブ２２が内周スプライン２０により嵌込み固定されている。ハブ２２は外周部に外周スプライン２６を形成している。ハブ２２の外周スプライン２６には、スリーブ２８の内周スプライン３０が軸方向に移動自在に嵌め込まれる。
【００２１】
スリーブ２８は外周にフォーク溝３８を有する。２速ギア１４のスリーブ２８側にはクラッチギア１６が一体に形成され、スリーブ２８の内周スプライン３０の噛み込みを可能としている。クラッチギア１６に続いては、外周円錐面１８が設けられる。外周円錐面１８の部分には、内周円錐面４２を備えた同期リング４０が配置される。
【００２２】
１速ギア１４０のスリーブ２８側にもクラッチギア１６０が一体に形成され、スリーブ２８の内周スプライン３０の噛み込みを可能としている。クラッチギア１６０に続いては、外周円錐面１８０が設けられる。外周円錐面１８０の部分には、内周円錐面４２０を備えた同期リング４００が配置される。更に本発明にあっては、同期リング４０，４００とハブ２２の間に倍力機構を設けている。
【００２３】
図２は、図１の２速度ギア１４側の同期装置を取出して示している。以下の説明は、２速ギア１４側を例にとるが、１速ギア１４０側も同じである。同期リング４０とハブ２２の間に倍力機構を構成する一対のレバー５０−１，５０−２を設けている。倍力機構を構成するレバー５０−１，５０−２のハブ２２に対する組付け状態は、図２のIII−III断面となる図３から明らかになる。尚、図３はスリーブ２８を除いている。
【００２４】
図３において、ハブ２２のボス側と外周スプライン２６の間のリブの窪みの部分には、周方向に２分割された円弧形のレバー５０−１，５０−２が組み込まれている。レバー５０−１，５０−２は、外周中央にレバー頭部５２−１，５２−２を一体に形成している。レバー５０−１，５０−２の両端は一定間隔を離して配置されており、この部分に２速ギア１４側に配置している同期リング４０の端面から突出されたブロック状の突起４４−１，４４−２を配置している。レバー頭部５２−１，５２−２の内側には、一部が切り欠かれたリング状のスプリング６０が組み込まれ、レバー５０−１，５０−２をラジアル方向に押し広げている。このようなスプリング６０の組み込み状態において、同期リング４０の突起４４−１，４４−２に対し、レバー５０−１，５０−２の両端部との間には一定のクリアランス４５−１，４５−２が形成されている。
【００２５】
レバー５０−１，５０−２のレバー頭部５２−１，５２−２は、図２の断面図から明らかなように、先端部を２速ギア１４側に延在したＬ字断面形状をもち、スリーブ２８側のエッジ部分にテーパエッジ５４−１，５４−２を形成している。このテーバエッジ５４−１，５４−２に対しては、スリーブ２８の内周スプライン３０の左側に形成したテーパ面３６が接触可能である。
このレバー頭部５２−１に対するスリーブ２８の内周スプライン３０及びカップリングギアのクラッチギア１６及び同期リング４０の関係は、図２のIV−IV断面を展開した図４から明らかになる。
【００２６】
図４において、スリーブ２８の内周スプライン３０は、レバー５０−１のレバー頭部５２−１の突出位置で切り欠かれ、レバー頭部５２−１のテーパ位置５４−１に相対するテーパ面を形成している。このため、スリーブ２８をクラッチギア１６側にシフトフォークの操作によって移動させると、レバー頭部５２−１のテーパエッジ５４−１を内周スプライン３０に切欠き形成したテーパ面３６（図２参照）で押すことになる。したがって、レバー頭部５２−１はスリーブ２８の移動に伴った押圧力が加わる力点を形成することになる。
【００２７】
図５は図２について、２速ギア１４側の同期リング４０の外観とハブ２２及びスリーブ２８側を一部断面にて表わしている。同期リング４０は端面よりハブ２２側に突起４４−１を延在している。突起４４−１の反対側には、図３から明らかなように、突起４４−２が位置している。この突起４４−１に対しては、上下にレバー５０−１，５０−２が配置しており、内側に設けたスプリング６０によってラジアル方向に押し広げられている。
レバー５０−１，５０−２より突出したレバー頭部５２−１，５２−２はテーパエッジ５４−１，５４−２を有し、テーパエッジ５４−１，５４−２に、スリーブ２８の内周スプライン３０に形成したテーパ面３６が相対している。更にレバー５０−１，５０−２の同期リング４０に相対した端面には突起５８−１，５８−２が形成され、支点突起５８−１，５８−２によって同期リング４０の端面に当接している。
【００２８】
この突起５８−１，５８−２は、レバー５０−１，５０−２によって同期リング４０を押圧する際の作用点を形成する。ここでレバー５０−１，５０−２のテーパ位置５４−１，５４−２を力点、突起５８−１，５８−２を作用点とした場合の支点位置は、レバー５０−１，５０−２の端部がハブ２２と接する点の位置となる。
【００２９】
即ち、スリーブ２８の移動に伴い、倍力機構としてのレバー５０−１，５０−２を介して同期リング４０を押圧したときの摩擦接触による同期開始時において、２速ギア１４の外周円錐面１８に対する同期リング４０の内周円錐面４２の押し付けによる摩擦接触で、例えば図５のハブ２２に対し上側のレバー５０−１の右側下端部が当接し、同時にレバー５０−２の右上側の端部が当接した状態となり、このハブ２２に対するレバー５０−１，５０−２の各端部の当接で支点が形成される。
【００３０】
レバー５０−１を例にとると、ハブ２２に対する端部の当接で形成される支点位置をＯ、スリーブ２８の移動でレバー頭部５２−１のテーパエッジ５４−１に押圧力が加わる作用点をＰ、レバー５０−１の端面に形成した突起５８−１の位置をＱとすると、支点Ｏに対する力点Ｐまでの距離はＬ１となり、これに対し支点Ｏに対する作用点Ｑまでの距離Ｌ２はより短い距離Ｌ２に設定される。
【００３１】
このようなレバー５０−１における支点Ｏ、力点Ｐ、作用点Ｑとの関係から、力点Ｐに加わる軸方向の押圧力をＦin、作用点Ｑから同期リング４０に加わる軸方向の押圧力を
Ｆout とすると、次の関係式が成立する。
Ｆin×Ｌ１＝Ｆout ×Ｌ２（１）
したがって、作用点Ｑに加わる力Ｆout は、
Ｆout ＝Ｆin×（Ｌ１／Ｌ２）（２）
となる。ここで、Ｌ１＞Ｌ２の関係にあることから、（Ｌ１／Ｌ２）は１を超える値となり、スリーブ２８の移動による押圧力Ｆinを（Ｌ１／Ｌ２）倍に倍力した力Ｆout で同期リング４０を押圧することができる。
【００３２】
一方、スリーブ２８を移動してレバー頭部５２−１の力点Ｐに軸方向の押圧力Ｆinを加えると、この力は同時に軸方向の力と中心に向かうラジアル方向の力に分解される。
このためレバー５０−１は、その端部によって同期リング４０の突起４４−１を押すことになる。このとき、もしレバー５０−１の押す力によって同期リング４０が動いてしまうと、テーパエッジ５４−１における軸方向の分力は大きく減少し、倍力機構の機能が失われてしまう。したがって、スリーブ２８の移動によるレバー５０−１の突起４４−１を押す力に対し、同期リング４０の摩擦接触による反力が打ち勝たなければならない。したがって本発明にあっては、同期作用による摩擦接触で同期リング４０の突起４４−１に加わる反力が、スリーブ２８の移動でレバー５０−１をラジアル方向に押す分力に打ち勝つように、テーパエッジ５２−１の角度を設定している。
【００３３】
次に図２乃至図５の実施形態の動作を説明する。図２において、スリーブ２８の外周に形成されたフォーク溝３８には、図示しないシフトフォークが嵌め込まれており、シフト操作に伴うシフトフォークの作動でスリーブ２８を左側に押すことによって２速シフト動作が行われる。スリーブ２８の左側への移動により、まずレバー５０−１，５０−２のテーパエッジ５４−１，５４−２にスリーブ２８の内周スプライン３０のテーパ面３６が当接し、レバー５０−１，５０−２を左側に押すことで同期リング４０を押し、同期リング４０の内周円錐面４２がハブ２２と回転差のある２速ギア１４の外周円錐面１８に接触し、同期リング４０との摩擦による２速ギア１４側の同期が開始される。
【００３４】
この摩擦接触による２速ギア１４側の同期の開始時に、初期状態において図３のように突起４４−１，４４−２に対しクリアランス４５−１，４５−２を介して位置しているレバー５０−１，５０−２に対して同期リング４０が相対的に回転して、突起４４−１，４４−２に当接する。この状態で図５に示す例えばレバー５０−１における支点Ｏ、力点Ｐ、及び作用点Ｑのリンク関係が成立し、前記（２）式に従って倍力した押圧力を同期リング４０に加えて強く押し付ける。
【００３５】
同時に同期リング４０の摩擦接触による反力（トルク）は、スリーブ２８の押圧によりレバー５０−１をラジアル方向内側へ押し込む力に打ち勝っており、突起４４−１が動かないことから、スリーブ２８による押圧力をそのまま倍力して同期リング４０に伝達することができる。この倍力作用による同期リング４０の押圧で同期リング４０と２速ギア１４の回転が完全に一致すると、摩擦トルクがなくなる。
【００３６】
このため、同期リング４０の突起４４−１，４４−２を介してレバー５０−１，５０−２を押し戻す力がなくなり、このためスリーブ２８のテーパ面３６がスプリング６０に抗してレバー５０−１，５０−２を内側へ押しこんで、クラッチギア１６にスムーズに噛み込むことができる。このときの内周スプライン３０のテーパ面３６によるレバー５０−１，５０−２の内側への押しこみで、同期リング４０を図２の初期状態におけるクリアランス４５−１，４５−２分だけ元に戻すように回転させることになり、同期リング４０はシフト終了時には再び初期状態に戻る。
【００３７】
図６は本発明の他の実施形態であり、前進５段後進１段の変速機について５速ギアの同期装置について倍力機構を設け、スリーブが５速ギアの反対側へ移動する後進ギアへのシフトの際に５速ギアに同期させる後進同期機構を設けたことを特徴とする。
図６において、ドライブシャフト１０２にはベアリング１２を介して５速ギア１４−１が回転自在に装着されている。５速ギア１４−１に続いてスプライン軸１０２−１に同期装置のハブ２２がスプライン２０により嵌込み固定され、スナップリング２４により抜け止めされている。ドライブシャフト１０２には、エンジンからの動力がクラッチを介して入力され、５速度ギア１４−１は図示しない出力軸に連結された５速ドリブンギアと噛み合っている。
【００３８】
更に図示しない出力軸にはリバースドライブギアが連結され、リバースドライブギアに対しリバースシフトにより着脱自在なリバースアイドラギアを介してリバースドリブンギアが配置され、５速シフトに対する反対側へのリバースシフトにより、リバースアイドラギアがリバースドライブギアとリバースドリブンギアの間に移動して両者を噛み合わせることで、出力軸にリバース回転を伝達させる。このような５速シフトの反対側へリバースシフトする変速機としては、例えば日産自動車株式会社製造のＦ５０Ａ変速機が知られている。
【００３９】
５速ギア１４−１の同期機構は、基本的には図２の実施形態と同じである。即ちハブ２２の外周スプライン２６には、フォーク溝３８を備えたスリーブ２８の内周スプライン３０が軸方向に移動自在に嵌め込まれている。５速ギア１４−１側にはクラッチギア１６が一体に形成され、クラッチギア１６に続いて外周円錐面１８が形成される。
【００４０】
外周円錐面１８に対しては、相対する内周円錐面４２を備えた同期リング４０が配置される。同期リング４０とハブ２２の間には一対の円弧形のレバー５０−１，５０−２が配置され、内側に設けたスプリング６０によりラジアル方向に押し広げられている。レバー５０−１，５０−２は、中央外周部に突出したレバー頭部５２−１，５２−２を有する。
レバー頭部５２−１を例にとると、５速ギア１４−１の反対側に第１テーパエッジ５４−１１を形成し、５速ギア１４−１側に第２テーパエッジ５４−１２を形成している。
【００４１】
スリーブ２８の内周スプライン３０は、レバー頭部５２−１の第１及び第２のテーパエッジ５４−１１，５４−１２に対応した括り抜き形状をもち、テーパエッジ５４−１１に対応してテーパ面３６−１１を形成し、テーパエッジ５４−１２に対応してテーパ面３６−１２を形成している。このようなレバー５０−１のレバー頭部５２−１の構造は、下側に示しているレバー５０−２のレバー頭部５２−２についても同じである。
【００４２】
図７は図６のVII−VII面につき、スリーブ２８を除いた状態で表わしている。図７から明らかなように、ハブ２２の軸装着部側と外周スプライン２６との間のリング状の窪みには、円弧形のレバー５０−１，５０−２が組み込まれている。レバー５０−１，５０−２の両端部の間には、同期リングの端面から突出された突起４４−１，４４−２が位置し、スプリング６０によるラジアル方向への押し広げにより、レバー端部との間に一定のクリアランス４５−１，４５−２を形成している。
【００４３】
図８は図６のVIII−VIII断面展開図であり、スリーブ２８の内周スプライン３０に対するレバー５０−１のレバー頭部５２−１の関係が分かる。即ち、レバー５０−１から突出したレバー頭部５２−１に対応したスリーブ２８の内周スプライン３０の切り欠きにより、レバー頭部５２−１の右側の第１テーパエッジ５４−１１に対する第１テーパ面３６−１１と左側の第２テーパエッジ５４−１２に対する第２テーパ面３６−１２が対応して形成されている。
【００４４】
図９は図６の同期リング４０の外観に対し、ハブ２２及びスリーブ２８側を一部断面で表わしている。レバー５０−１を例にとると、スリーブ２８の内周スプライン３０のテーパ面３６−１１が当接する第１テーパエッジ５４−１１が５速ギアの同期装置の倍力機構における第１力点を形成する。またレバー５０−１の同期開始時の摩擦接触により、レバー端部のハブ２２との当接位置が第１支点を形成する。
【００４５】
更にレバー５０−１の同期リング４０側の端面に設けた突起５８−１が作用点を形成する。下側のレバー５０−２についても、レバー頭部５２−２の右側の第１テーパエッジ５４−２１がスリーブ２８のテーパ面３６−１１の押圧による第１力点、レバー端部のハブ２２との当接位置が第１支点を形成、更に突起５８−２による同期リング４０の端面の当接位置が第１作用点となる。
【００４６】
ここでレバー５０−１の第１支点位置をＯ１、力点位置をＰ１、作用点位置をＱ１とすると、前記（２）式と同様にして、
Ｆout １＝Ｆin１×（Ｌ１／Ｌ２）（３）
とした倍力作用が得られる。
次に図６について、５速ギア１４−１と反対側にシフトする際の後進同期機構を説明する。この後進同期機構は、５速ギア１４−１に対する同期装置そのものである。まずレバー５０−１を例にとると、レバー頭部５２−１の５速ギア１４−１側に設けた第２テーパエッジ５４−１２とこれに相対したスリーブ２８のテーパ面３６−１２は、５速ギア１４−１と反対側にシフトする際にドライブシャフト１０２を５速ギア１４−１に同期させることによってドライブシャフト１０２の回転を停止させる後進同期のために設けられている。
【００４７】
このため、スリーブ２８を５速ギア１４−１と反対側に移動させると、テーパ面３６−１２による押圧力をレバー頭部５２−１の第２テーパエッジ５４−１２で受け、この５速ギア１４−１と反対側への押圧力をレバー５０−１で５速ギア１４−１側の押圧力に反転して同期リング４０に加える。
この押圧力を反転させるための機構として、図７に示すように、ハブ２２の軸部側の端面からは、レバー５０−１について張出部６４−１，６４−２が設けられ、レバー５０−２については張出部６４−３，６４−４が設けられている。この張出部６４−１〜６４−４は、図９のハブ２２の断面から明らかなように、レバー５０−１，５０−２のほぼ中央に当接し、そのエッジ部分をレバー５０−１，５０−２の第２支点位置Ｑ２としている。
【００４８】
更に第２支点位置Ｑ２に対するレバー頭部５２−１の第２テーパエッジ５４−１２を第２力点位置Ｐ２としている。また支点位置Ｑ２に対し下側のレバー５０−１の端部側面を同期リング４０に対する第２作用点Ｑ２の位置としている。この第２作用点Ｑ２は、同期リング４０の端面に突出した突起４４−１の両側に台形張出部４６−１，４６−２を形成して接触させることで実現している。
【００４９】
ここでスリーブ２８を５速ギア１４−１と反対側に移動したときにレバー５０−１の第２テーパエッジ５４−１２に加わる押圧力をＦin２、同期リング４０の台形張出部４６−１の作用点Ｑ２に加わる反転された押圧力をＦout ２とし、支点位置Ｏ２に対する第２力点Ｐ２までの距離をＬ４、また第２作用点Ｑ２までの距離をＬ３とすると、次の関係式が成り立つ。
【００５０】
Ｆin２×Ｌ４＝Ｆout ２×Ｌ３（４）
したがって、同期リング４０に加わる反転された押圧力ＦOUT ２は、
Ｆout ２＝Ｆin２×（Ｌ４／Ｌ３）（５）
となる。Ｌ３とＬ４をほぼ同じに設定しておくことで、スリーブ２８の移動に伴う押圧力Ｆin２に等しい反転された押圧力Ｆout ２を同期リング４０に加えることができる。このように反転した押圧力で同期リング４０を押すことで、５速ギア１４−１の外周円錐面１８に同期リング４０の内周円錐面４２が押圧されて摩擦接触し、リバースシフト時にクラッチの切離しでドライブシャフト１０２が慣性回転していても、停止状態にある５速ギア１４−１への同期リング４０の摩擦接触によってドライブシャフト１０２回転を停止させ、ギア鳴りを起こすことなく図示しないリバースアイドラギアをリバースドライブギアとリバースドリブンギアの間に噛み合わせることができる。
【００５１】
次に図６乃至図９の実施形態の動作を説明する。まず図６における前進側の５速ギア１４−１に対するシフト動作については、図１の実施形態と同じである。即ち、シフトレバーの５速へのシフトを行うと、図示しないシフトフォークによってスリーブ２８が左側に移動する。このため、レバー５０−１，５０−２のレバー頭部５２−１，５２−２の右側に設けている第１テーパエッジ５４−１１，５４−２１がスリーブ２８の内周スプライン３０のテーパ部３６−１１で軸方向に押され、同期リング４０の内周円錐面４２を５速ギア１４−１側の外周円錐面１８に押し付けることによる摩擦接触で同期を行い、同期完了でスリーブ２８のスプライン３０がクラッチギア１６に噛み込んでシフトを完了する。
【００５２】
次にリバースシフトする際の５速度ギア１４−１と反対側へのシフト動作を説明する。
一般に、前進５段後進１段の変速機にあっては、運転者が操作するシフトレバーの操作パターンは図１０のようになっている。第５速のシフト位置９０は通常、リバースシフト位置９２と同列になっており、ニュートラル位置９４を中心に互いに反対側に位置している。
【００５３】
また一般に自動車が停止してエンジンが回転している状態でクラッチを開放してシフト操作を行う場合、変速機の車軸側の出力軸は停止しているが、エンジン側のドライブ軸はクラッチディスクと共に惰性で回転しており、シフト操作の際には入力側のドライブ軸の回転を止めないと、各変速ギアのシフトに際してギア鳴りと呼ばれる現象が起きて不快な噛み合い音を発生する。
【００５４】
通常、前進側の変速ギアには同期装置が設けられているが、リバース側の変速ギアには同期装置を設けないのが一般的である。このため、車両を後進させるためにリバースギアへのシフト操作を行うとギア鳴りを起こす可能性が高い。このようなリバースシフト時のギア鳴りに対し、クラッチを開放してリバースシフトする直前に一旦前進５速にシフト操作してからクラッチを開放したままリバースシフトすると、前進５速の同期装置の作用で入力側のドライブ軸の回転が止まり、ギア鳴りを起こすことなくリバースシフトできることが知られている。
【００５５】
つまり、何らかの方法でリバースシフトの際に前進側変速ギアの同期装置を作用させて入力側のドライブシャフトの回転を止めれば、ギア鳴りを起こさずにリバースシフトが可能となる。図６〜図９の実施形態にあっては、リバースシフト時のギア鳴りを防止するため、リバースシフトに連動して５速ギア１４−１に設けている同期装置を作動させることができる。
【００５６】
図６において、図１０のようにシフトレバーをニュートラル位置９４からリバース位置９２にシフトすると、シフト機構に設けたシフトフォークによってスリーブ２８が５速ギア１４−１と反対側に移動される。このスリーブ２８の移動により内周スプライン３０のテーパ面３６−１２，３６−２２が、ハブ２２側に配置しているレバー５０−１，５０−２の第２テーパエッジ５４−１２，５４−２２を軸方向に押圧する。
即ち、図９のレバー５０−１側を例にとると、スリーブ２８の５速ギア１４−１と反対側への移動により、レバー頭部５２−１の左側の第２テーパエッジ３６−１２となる第２作用点Ｐ２に軸方向の押圧力Ｆin２が加わる。このため、レバー５２−１はハブ２２の端面の張出部６４−１のエッジ部分を第２支点位置Ｏ２として時計回りに回動し、レバー下端部の作用点Ｑ２によって同期リング４０の台形張出部４０−１を左方向にＦout ２の押圧力で押圧する。
【００５７】
下側に位置するレバー５０−２についても同様にして、同期リング４０を左方向に押圧する。このため図５において、同期リング４２が５速ギア１４−１側に押され、その内周円錐面４２がギア側の外周円錐面１８に押し付けられ、摩擦接触を起こす。このときドライブシャフト１０２がクラッチ切離しによりクラッチディスクと共に慣性回転していたとすると、停止している５速ギア１４−１の外周円錐面１８に対する同期リング４０の摩擦接触でドライブシャフト１０２の回転を停止させる。
【００５８】
更にスリーブ２８が５速ギア１４−１と反対側に押されると、スプリング６０に抗して中心軸側にレバー５０−１，５０−２を内側に押しこみ、５速ギア１４−１側の同期作用によって図示しないリバースアイドラギアをスムースにリバースドライブギアとリバースドリブンギアの間に噛み合わせることができる。
図１１は、図２の変速装置に使用される本発明の倍力機構の他の実施形態である。図１１は、図２の同期装置を倍力機構として設けているレバー５０−１，５０−２の代わりに使用される部分を同期リング４０と共に示している。まず同期リング４０の端面には、円周方向の３ヶ所に頂点を外周方向に位置させた三角形の支点突起４８−１，４８−２，４８−３を設けている。
【００５９】
この支点突起４８−１〜４８−３の各々に対しては、円周方向に３分割されたレバー５０−１１，５０−１２，５０−１３が配置される。レバー５０−１１〜５０−１３のそれぞれは、同期リング４０の三角形状の支点突起４８−１〜４８−３に対し頂点側の２辺で一定のクリアランスをもって配置される三角形の穴６６−１，６６−２，６６−３を形成し、この穴６６−１〜６６−３を同期リング４０の支点突起４８−１〜４８−３の各々に嵌め入れている。
【００６０】
更にレバー５０−１１〜５０−１３は、内側に配置した一部を切り欠いたリング状のスプリングによりラジアル方向に押し広げられ、この初期状態で支点突起４８−１〜４８−３と穴６６−１〜６６−３の頂点側の２辺の間に図示のように一定のクリアランスが形成されている。更にレバー５０−１１〜５０−１３のそれぞれは、外周中央部にレバー頭部５２−１１，５２−１２．５２−１３を突出している。
【００６１】
このレバー頭部５２−１１〜５２−１３のそれぞれは図１のレバー５０−１，５０−２のレバー頭部５２−１，５２−２と同じものであり、円周スプライン３０のテーパ面３６の押圧を受けるテーパエッジ５４−１１，５４−１２，５４−１３を備えている。
この図１１に示す同期リング４０及びレバー５０−１１〜５０−１３を図２の同期リング４０及びレバー５０−１，５０−２の代わりに組み込むことで、図２の実施形態と同様にして、スリーブ２８のシフト時の２速ギア１４側への移動の際に同期リング４０をテーパエッジ５２−１１〜５２−１３に対する押圧力を倍力して加えることができる。
【００６２】
また図１１のレバー５０−１１〜５０−１３のレバー頭部５２−１１〜５２−１３の各々について、図６の実施形態のレバー５０−１，５０−２のレバー頭部５２−１，５２−２と同様、両方のエッジにテーパエッジを設けることで５速ギア１４−１にシフトする際の倍力作用とリバースギア７０にシフトする際の後進同期作用を同様に実現することができる。
【００６３】
図１２は本発明の同期装置の他の実施形態である。図１２において、ハブ２２の出力軸に装着するためのボスと外周スプライン２６との間のリブの窪み部分の左側にはレバー５０−１１と５０−２１が配置され、右側の窪みにはレバー５０−１２と５０−２２が配置される。レバー５０−１１，５０−１２とレバー５０−２１，５０−２２は、図３のレバー５０−１，５０−２と同じ円周方向に２分割した円弧形を有するが、テーパエッジ５４−１，５４−２はもたない。
【００６４】
テーパエッジ５４−１，５４−２の代わりに、図１２ではブロック８０−１，８０−２を設けている。ブロック８０−１，８０−２はブロック８０−１を例にとると、スリーブ２８の内周スプライン３０に形成したテーパエッジ３６−１１，３６−１２に対応するテーパエッジ８２−１１，８２−１２を有する。同様に、下側のレバー５０−２１，５０−２２に対して設けたブロック８０−２も、スリーブ２８の内周スプライン３０に形成したテーパ面３６−２１，３６−２２に対応したテーパエッジ８２−２１，８２−２２を形成している。
【００６５】
レバー５０−１１，５０−１２，５０−２１，５０−２２の同期リング４０に対する配置は、図３の実施形態と同様、クリアランス４５−１，４５−２をもって突起４４−１，４４−２の両側にスプリング６０によるラジアル方向の押圧を受けて組み付けられている。
更に、レバー５０−１１，５０−１２，５０−２１，５０−２２の変速ギア側の端面即ち各変速ギア側の同期リングに相対する端面には、図５の実施形態のように、作用点Ｑとして作用する作用点突起５８−１に相当する突起が図示しない位置に設けられている。このような図１２の第６構造を備えた同期装置にあっては、スリーブ２８を左側の変速ギアにシフトする際にも右側の変速ギアにシフトする際にも、いずれについてもシフトレバーの移動による押圧力を倍力した力を同期装置の同期リングに加えて同期性能を高めることができる。
【００６６】
図１３は本発明の他の実施形態であり、同期装置にダブルコーン構造を用いたことを特徴とする。図１３において、２速ギア１４のクラッチ１６に続いて設けられる同期リングの部分には、同期アウタリング４０−２と同期インナリング４０−１の間にコーン８４を設けることでダブルコーン構造を実現している。コーン８４は左側の円周方向の複数箇所に爪８５を突出しており、爪８５はクラッチギア１６の端面に形成された穴８８−１，８８−２に嵌め込まれている。このためコーン８４は、軸方向に移動自在で且つ変速ギア１５に対し回転方向は規制されている。
【００６７】
図１４は図１３のＸIV−ＸIV断面であり、スリーブ２８は省略している。破線で示すコーン８４の内側に配置した同期インナリング４０−１の半径方向の相対する２ヶ所の端面には突起４４−１１，４４−１２が形成されている。また同期アウタリング４０−２についても同様に、突起４４−２１，４４−２２が形成されている。
【００６８】
このような突起４４−１１，４４−１２，４４−２１，４４−２２に対し、レバー端面を一定のクリアランスを離して円弧形のレバー５０−１，５０−２が組み込まれ、内側に配置したスプリング６０によりラジアル方向に押し広げられた状態で組み付けられている。レバー５０−１，５０−２は、図３の実施形態と同様、レバー頭部５２−１，５２−２を有し、スリーブ２８の内周スプラインの当接部にテーパエッジ５４−１，５４−２を形成している。
【００６９】
図１３の実施形態の動作を説明すると、シフト操作に伴ってスリーブ２８が２速ギア１４側に移動すると、内周スプライン３０のテーパ面３６によりレバー５０−１，５０−２のテーパエッジ５４−１，５４−２を軸方向に押圧する。この力はレバー５０−１，５０−２の拡大作用により倍力されて、同期アウタリング４０−２を左側に押圧する。
【００７０】
このため同期アウタリング４０−２の内周円錐面がコーン８４の外周円錐面に押圧接触して摩擦力を発生し、更にコーン８４の内周円錐面が同期インナリング４０−１の外周円錐面に押圧されて、摩擦接触によるトルクを生ずる。これによって出力軸１０で回転しているハブ２２の回転に２速ギア１４側が追従回転して同期し、両者の回転が一致するとスリーブ２８はレバー５０−１，５０−２を押し下げてスムーズにクラッチギア１６に嵌まり込む。
【００７１】
尚、上記の実施例にあっては、同期装置の倍力機構を実現するスリーブ２８の内周スプラインのテーパ面及びレバーのレバー頭部のテーパエッジは、直接的なテーパ面を例にとっているが、それぞれのテーパ面はある程度の曲率半径を有する曲面であっても差し支えない。
また上記の実施例にあっては、倍力機構及び後進同期機構で使用するレバーの数を２枚と３枚の場合を例にとっているが、これらの数も必要に応じて適宜に定めることができる。
【００７２】
更にまた、同期装置における摩擦トルクをより大きくするために各円錐面にネジを切ったり油溝を設けるなど、更にリング状のスプリング６０に限定されずスプリング形状や配置などの種々の変更や改良などについては、本発明の倍力機構及び後進同期機構の機能を損なわない範囲で適宜の変形した実施が可能である。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、スリーブの押圧力を倍力して同期リングに作用させたため、同期能力を大幅に向上できる。また前進５段後進１段の変速機における後進段へのシフトに際してギア鳴りを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】１速ギアと２速ギアを例にとった本発明の倍力機構を備えた同期装置の断面図；
【図２】図１の２速ギア側を取出した本発明の同期装置の断面図；
【図３】スリーブを除いた図２のIII −III 断面図；
【図４】ハブを除いて外側から見た図１のIV−IV展開断面図；
【図５】同期リングとレバーとの関係の説明図；
【図６】倍力機構と後進同期機構を備えた本発明の同期装置の断面図；
【図７】スリーブを除いた図６のVII −VII 断面図；
【図８】ハブを除いて外側から見た図６のVIII−VIII展開断面図；
【図９】図６の同期リングとレバーとの関係の説明図；
【図１０】５段変速機のシフトレバーの変速パターンの説明図；
【図１１】倍力機構を備えた本発明の同期装置の他の実施形態の要部説明図；
【図１２】倍力機構を備えた本発明の実施形態の他の実施形態の断面図；
【図１３】ダブルシンクロコーンを用いた本発明の実施形態の断面図；
【図１４】スリーブを除いた図１３のＸIV−ＸIV断面図；
【符号の説明】
１０：出力シャフト
１２，１２０：ベアリング
１４０：１速ギア
１４：２速ギア
１００：同期装置
１６，１６０：クラッチギア
１８：外周円錐面
２２：ハブ
２６：外周スプライン
２８：スリーブ
３０：内周スプライン
３６：テーパ面
３８：フォーク溝
４０，４００：同期リング
４２，４２０：内周円錐面
４４−１，４４−２：突起
４５−１，４−２：クリアランス
５０−１〜５０−２：レバー
５２−１，５２−２：レバー頭部
５４−１，５４−２：テーパエッジ
５８−１，５８−２：支点突起
６０：スプリング[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a synchronization device used in a transmission for an automobile, and more particularly to a Warner type synchronization device for improving synchronization performance.
[0002]
[Prior art]
Traditionally, Self As a synchronizer used for a vehicle transmission, for example, a Warner type synchronizer is known. As is well known, the synchronizer of the Warner pushes the chamfer surface provided on the outer periphery of the synchronization ring with the chamfer surface formed on the spline of the sleeve, so that the inner peripheral conical surface of the synchronization ring and the outer peripheral conical surface on the transmission gear side are Due to the friction between them, the synchronous action of eliminating the rotational difference between the sleeve and the transmission gear is performed.
[0003]
By this synchronizing action, the sleeve spline can be smoothly meshed with the sleeve spline and the clutch gear on the transmission gear side. That is, in the Warner type synchronization device, when the movement of the sleeve is started by moving the shift fork, the key moves together, and the key hits the groove of the synchronization ring and pushes it. Then, the synchronization ring is pressed against the outer peripheral conical surface of the transmission gear, and the friction starts to synchronize the transmission gear. When the key protrusion comes off the groove on the inner surface of the sleeve and the sleeve further moves, the tip chamfer of the spline on the inner surface of the sleeve Hits the tip of the spline of the synchronization ring, where the movement of the sleeve is blocked by the synchronization ring.
[0004]
For this reason, the sleeve strongly presses the synchronization ring, and the synchronization ring is pressed against the inner surface of the cone to generate a large frictional force, whereby the sleeve and the transmission gear are synchronized. When the synchronization is completed in this way and the relative speed difference between the sleeve and the transmission gear disappears, the friction torque disappears, the synchronization ring becomes rotatable, the sleeve passes through the synchronization ring, and the clutch gear on the transmission gear side Engage with each other to complete shifting.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional synchronizer, the force that presses the synchronizing ring against the outer peripheral conical surface of the transmission gear is the same as the pressing force that acts on the sleeve from the shift fork of the operating mechanism in order to increase the synchronization capability. However, there is a problem that it is difficult to increase the synchronization capability with a simple configuration because the configuration becomes complicated by increasing the diameter of the conical surface or increasing the number of conical surfaces.
[0006]
Further, in a transmission of five forward speeds and one reverse speed, the fifth speed sleeve is placed in the opposite direction (reverse speed direction) to the fifth speed gear in order to prevent the reverse gear from ringing when shifting to the reverse speed. Even in the case of movement, it is known that reverse gear noise can be prevented if the rotation of the drive shaft can be stopped by synchronizing with the fifth gear. However, the conventional synchronizer has a problem that it is difficult to synchronize by moving the sleeve in the opposite direction.
[0007]
The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to provide a transmission synchronizer that can greatly increase the synchronization capability with a simple configuration.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The transmission synchronizer according to the present invention includes a shaft that transmits power rotation, a hub that is fixed to the shaft and has splines formed on the outer periphery, and a spline that is formed on the outer periphery is fitted in the splines on the outer periphery of the hub. The sleeve is slidably mounted on the inner side of the spline and has a tapered surface on the inside of the spline. The sleeve is rotatably supported on the shaft and forms an outer peripheral conical surface on the hub side. Is a synchronization ring that has a clutch gear that is integrally engaged by movement in the axial direction and an inner circumferential conical surface that faces the outer circumferential conical surface of the transmission gear, and is disposed between the sleeve and the outer circumferential conical surface And a pair of arc-shaped levers disposed between the synchronization ring, the sleeve and the hub, the lever having a top portion at the center of the arc and both ends, and the synchronization ring has an inner peripheral conical surface And outer cone Exerts a frictional torque to the end of the lever and A pair of Forming protrusions, The pair of levers are arranged in a ring shape on both sides of the pair of protrusions of the synchronization ring via a certain circumferential clearance. When the taper surface formed on the sleeve presses toward the transmission gear with the top of the lever as the power point, the lever Both sides edge Contact with the hub The ring is pressed in the axial direction by boosting with a lever action with fulcrum as a fulcrum.
[0009]
The booster mechanism has at least two locations that are symmetrical with respect to the hub side end surface of the synchronization ring. A pair of bumps Have a cause. On both sides of the pair of protrusions, there is a pair of levers divided at least in the circumferential direction. Suddenly It is arranged in a ring shape with a certain clearance against the origin. The pair of levers are spread in the radial direction by springs. A lever head protrudes from the center of the outer periphery of the pair of levers. The lever head is formed with a tapered edge that receives a pressing force in the axial direction accompanying the movement of the sleeve and forms a force point that decomposes into a radial component force toward the center and a component force in the axial direction.
[0010]
A pair No For each bar, it forms an action point that boosts the axial component generated by pressing the force point of the lever head and transmits it to a predetermined position on the end face of the synchronization ring. Rush Ki is provided. This booster mechanism boosts the pressing force by the sleeve by (L1 / L2) times by setting the distance L2 from the fulcrum to the action point to be shorter than the distance L1 from the fulcrum to the force point. You can push the synchronization ring.
[0011]
Further, the booster mechanism is such that when the inner peripheral conical surface of the synchronizing ring comes into frictional contact with the outer peripheral conical surface of the transmission gear, the reaction force applied from the fulcrum protrusions to the end surfaces of the levers is applied to the lever heads provided on the pair of arms. The angle of the taper edge is set so as to overcome the radial component force generated by pressing the taper edge. For this reason, even if the fulcrum position of the lever is pushed, it does not move in the radial direction, and the boosted pressure can be reliably transmitted to the synchronous ring. As a modification of the booster mechanism, a plurality of triangular fulcrum protrusions with the outer peripheral side at the apex are projected at a plurality of symmetrical positions on the hub side end surface of the synchronization ring, and a triangular hole is formed in each of the fulcrum protrusions. A plurality of provided levers may be fitted and arranged in a ring shape.
[0012]
As the synchronization ring, a double sync cone structure in which a cone is disposed between the synchronization outer ring and the synchronization inner ring may be provided. In this case, the booster mechanism is projected at at least two positions which are symmetrical positions of the hub side end surfaces of the synchronous outer ring and the synchronous inner ring. Multiple bumps A pair of levers is formed with a working point that doubles the axial component generated by pressing the force point of the lever head and transmits it to a predetermined position on the end face of the synchronous outer ring. Rush Establish a beginning.
[0013]
Further, according to the present invention, in the transmission of the fifth forward gear, the shift to the rear gear can be synchronized with the fifth gear even if the sleeve is moved to the opposite side of the fifth gear to the reverse gear. Provided is a transmission synchronization device that can prevent gear ringing during operation. In this case, a shaft that transmits power rotation, a hub that is fixed to the shaft and has splines formed on the outer periphery, and a spline that is formed on the inner periphery is fitted into the splines on the outer periphery of the hub so as to be slidable in the axial direction. The sleeve is formed with two tapered surfaces inside the spline, and is rotatably supported on the shaft. The outer peripheral conical surface is formed on the hub side, and the inner peripheral spline of the sleeve moves in the axial direction following the outer peripheral conical surface. A transmission gear that integrally includes a clutch gear that meshes with each other, a synchronous ring that has an inner peripheral conical surface that faces the outer peripheral conical surface of the transmission gear, and that is disposed between the sleeve and the outer peripheral conical surface; A pair of arc-shaped levers disposed between the sleeve and the hub, the levers having an apex at the center of the arc and ends on both sides, and the synchronization ring includes an inner circumferential conical surface and the outer circumferential cone surface It exerts a frictional torque to the end of the lever A pair of Forming protrusions, The pair of levers are arranged in a ring shape on both sides of the pair of protrusions of the synchronization ring via a certain circumferential clearance. When one taper surface formed on the sleeve presses toward the transmission gear with the top of the lever as the power point, the lever Both sides edge Contact with the hub When the other taper surface formed on the sleeve moves to the opposite side of the transmission gear using the top of the lever as a power point The end presses the ring toward the transmission gear with the contact point with the hub near the middle between the top and the end as a fulcrum. After that, mesh the reverse gear arranged separately from the transmission gear. It is characterized by that.
[0014]
With respect to such a synchronizing device, the present invention provides a hub and a synchronizing ring which has a boosting mechanism that boosts the pressing force and transmits it to the synchronizing ring when receiving a pressing force accompanying the movement of the sleeve toward the forward transmission gear side. Place between. In addition, a reverse synchronization mechanism that stops the rotation of the drive shaft by a synchronous action by reversing the pressure and transmitting it to the synchronization ring when receiving a pressing force accompanying the movement of the sleeve toward the reverse transmission gear side is doubled. Also serves as a force mechanism.
[0015]
The booster mechanism has at least two locations that are symmetrical with respect to the hub side end surface of the synchronization ring. ,one It has a pair of first fulcrum protrusions. On both sides of each first fulcrum protrusion, a pair of levers divided at least in the circumferential direction is provided with a certain clearance with respect to the fulcrum protrusion. A pair of arc-shaped levers Arranged in a ring shape. The pair of levers are spread in the radial direction by springs. A lever head protrudes from the center of the outer periphery of the pair of levers.
[0016]
The lever head is formed with a first force point that receives a pressing force in the axial direction accompanying the movement of the sleeve toward the forward transmission gear side and decomposes into a radial component force toward the center and a component force in the axial direction. A tapered edge is formed. Further, a first action point is formed for each pair of link levers, in which an axial component generated by pressing the first force point of the lever head is boosted and transmitted to a predetermined position on the end face of the synchronization ring. An action point protrusion is provided.
[0017]
This booster mechanism sets the pressing force by the sleeve (L1 /) by setting the distance L2 from the first fulcrum to the first action point to be shorter than the distance L1 from the first fulcrum to the first force point. L2) The synchronization ring can be pushed with double boost. In addition, the booster mechanism is an arm provided on a pair of ring arms so that a reaction force applied from the first fulcrum protrusion to the end face of each lever when the inner peripheral conical surface of the synchronous ring comes into frictional contact with the outer peripheral conical surface of the transmission gear. The angle of the first taper edge is set so as to overcome the radial component force generated by pressing the first taper edge of the head. For this reason, even if the first fulcrum position of the lever is subjected to a radial push, the lever does not move, and the pressing force boosted to the synchronization ring can be reliably transmitted.
[0018]
The reverse synchronization mechanism includes a second tapered edge that is formed at an edge of the lever head on the forward transmission gear side and that forms a second force point that receives a pressing force associated with the movement of the sleeve to the side opposite to the fifth gear. Also, a second fulcrum formed on the end face of the hub that forms a second fulcrum that reverses the axial pressing force applied to the second force point of the second taper edge and transmits it to the synchronizing ring from the second action point at the end of each lever. Protrusions are provided. This reverse synchronization mechanism is set so that the distances L3 and L4 from the second fulcrum to the second force point and the second action point are substantially equal.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a cross-sectional view of a synchronizing device of the present invention provided with a booster mechanism. In FIG. 1, a first speed gear 140 and a second speed gear 14 are rotatably disposed on the output shaft 10 via bearings 120 and 12, and the synchronization device 100 is disposed therebetween. 1st gear 140 and 2nd gear 14 , Ku Power rotation from the engine via the latch is input.
[0020]
A spline shaft 10-1 is provided between the second speed gear 14 and the first speed gear 140, and the hub 22 of the synchronizer is fitted and fixed to the spline shaft 10-1 by the inner peripheral spline 20. The hub 22 has an outer peripheral spline 26 on the outer peripheral portion. An inner peripheral spline 30 of the sleeve 28 is fitted to the outer peripheral spline 26 of the hub 22 so as to be movable in the axial direction.
[0021]
The sleeve 28 has a fork groove 38 on the outer periphery. The clutch gear 16 is integrally formed on the sleeve 28 side of the second gear 14 so that the inner spline 30 of the sleeve 28 can be engaged. Following the clutch gear 16, an outer peripheral conical surface 18 is provided. A synchronization ring 40 having an inner peripheral conical surface 42 is disposed in the outer peripheral conical surface 18.
[0022]
A clutch gear 160 is also formed integrally with the first speed gear 140 on the sleeve 28 side so that the inner peripheral spline 30 of the sleeve 28 can be engaged. Following the clutch gear 160, an outer peripheral conical surface 180 is provided. A synchronization ring 400 having an inner peripheral conical surface 420 is disposed in the outer peripheral conical surface 180. Further, in the present invention, a booster mechanism is provided between the synchronization rings 40 and 400 and the hub 22.
[0023]
FIG. 2 shows the synchronizer on the two-speed gear 14 side of FIG. In the following explanation, the second gear 14 side is taken as an example, but the same applies to the first gear 140 side. A pair of levers 50-1 and 50-2 constituting a boosting mechanism are provided between the synchronization ring 40 and the hub 22. The assembled state of the levers 50-1 and 50-2 constituting the booster mechanism with respect to the hub 22 becomes clear from FIG. 3 which is a cross-section taken along line III-III in FIG. In FIG. 3, the sleeve 28 is omitted.
[0024]
In FIG. 3, the rib recess between the boss side of the hub 22 and the outer peripheral spline 26 is divided into two in the circumferential direction. Arc shape Levers 50-1 and 50-2 are incorporated. The levers 50-1 and 50-2 are integrally formed with lever heads 52-1 and 52-2 at the center of the outer periphery. Both ends of the levers 50-1 and 50-2 are spaced apart from each other, and block portions projecting from the end face of the synchronization ring 40 disposed on the second gear 14 side in this portion. Clash Origins 44-1, 44-2 are arranged. A ring-shaped spring 60 with a part cut away is incorporated inside the lever heads 52-1 and 52-2 to push the levers 50-1 and 50-2 in the radial direction. In such an assembled state of the spring 60, the clearances 45-1, 45- between the protrusions 44-1 and 44-2 of the synchronization ring 40 and both ends of the levers 50-1 and 50-2 are fixed. 2 is formed.
[0025]
The lever heads 52-1 and 52-2 of the levers 50-1 and 50-2 have an L-shaped cross-sectional shape with the tip portion extending to the second speed gear 14 side, as is apparent from the cross-sectional view of FIG. The taper edges 54-1 and 54-2 are formed at the edge portion on the sleeve 28 side. The taper surface 36 formed on the left side of the inner peripheral spline 30 of the sleeve 28 is in contact with the taber edges 54-1 and 54-2. Is possible .
The relationship between the inner peripheral spline 30 of the sleeve 28 and the clutch gear 16 of the coupling gear and the synchronization ring 40 with respect to the lever head 52-1 becomes clear from FIG. 4 in which the IV-IV section of FIG. 2 is developed.
[0026]
In FIG. 4, the inner peripheral spline 30 of the sleeve 28 is notched at the protruding position of the lever head 52-1 of the lever 50-1, and has a tapered surface facing the tapered position 54-1 of the lever head 52-1. Forming. For this reason, when the sleeve 28 is moved to the clutch gear 16 side by the operation of the shift fork, the taper edge 54-1 of the lever head 52-1 is cut by the inner peripheral spline 30 and the tapered surface 36 (see FIG. 2). Will push. Therefore, the lever head 52-1 forms a force point to which a pressing force accompanying the movement of the sleeve 28 is applied.
[0027]
FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the appearance of the synchronization ring 40 on the second gear 14 side and the hub 22 and sleeve 28 side in FIG. The synchronization ring 40 has a protrusion 44-1 extending from the end surface toward the hub 22 side. As is apparent from FIG. 3, the protrusion 44-2 is positioned on the opposite side of the protrusion 44-1. The levers 50-1 and 50-2 are arranged on the top and bottom of the projection 44-1, and are spread in the radial direction by a spring 60 provided inside.
The lever heads 52-1 and 52-2 protruding from the levers 50-1 and 50-2 have tapered edges 54-1, 54-2, and the inner peripheral spline of the sleeve 28 is formed on the tapered edges 54-1, 54-2. The taper surface 36 formed in 30 opposes. Further, on the end face of the lever 50-1, 50-2 facing the synchronization ring 40 Suddenly Origins 58-1 and 58-2 are formed, and are in contact with the end face of the synchronization ring 40 by fulcrum protrusions 58-1 and 58-2.
[0028]
This Clash The origins 58-1 and 58-2 form an action point when the synchronization ring 40 is pressed by the levers 50-1 and 50-2. Here, the taper positions 54-1 and 54-2 of the levers 50-1 and 50-2 are applied as power points. Suddenly The fulcrum position when the starting points are 58-1 and 58-2 is as follows: Points where the ends of the levers 50-1 and 50-2 contact the hub 22 It becomes the position.
[0029]
That is, as the sleeve 28 moves, the outer peripheral conical surface 18 of the second-speed gear 14 is started when the synchronization is started by frictional contact when the synchronizing ring 40 is pressed through the levers 50-1 and 50-2 as the booster mechanism. Frictional contact by pressing the inner circumferential conical surface 42 of the synchronizing ring 40 against 5 of Hub 22 Of the upper lever 50-1 right At the same time, the lower end of the side touches In The upper right end of the bar 50-2 comes into contact, and this Hub 22 A fulcrum is formed by contact of each end of the levers 50-1 and 50-2.
[0030]
Les Taking bar 50-1 as an example, Hub 22 The fulcrum position formed by the contact of the end with respect to is O, the point of action where the pressing force is applied to the taper edge 54-1 of the lever head 52-1 by the movement of the sleeve 28, and the end surface of the lever 50-1. Bump If the position of the starting 58-1 is Q, the distance from the fulcrum O to the force point P is L1, while the distance L2 from the fulcrum O to the action point Q is set to a shorter distance L2.
[0031]
From the relationship between the fulcrum O, the force point P, and the action point Q in the lever 50-1, the axial pressing force applied to the force point P is Fin, and the axial pressing force applied from the action point Q to the synchronization ring 40 is determined.
When Fout is established, the following relational expression is established.
Fin × L1 = Fout × L2 (1)
Therefore, the force Fout applied to the point of action Q is
Fout = Fin × (L1 / L2) (2)
It becomes. Here, because of the relationship of L1> L2, (L1 / L2) becomes a value exceeding 1, and the synchronizing ring 40 is driven by a force Fout that is doubled by (L1 / L2) times the pressing force Fin due to the movement of the sleeve. Can be pressed.
[0032]
On the other hand, when the sleeve 28 is moved and an axial pressing force Fin is applied to the force point P of the lever head 52-1, this force is simultaneously decomposed into an axial force and a radial force toward the center.
Therefore, the lever 50-1 pushes the projection 44-1 of the synchronization ring 40 by its end. At this time, if the synchronizing ring 40 is moved by the pressing force of the lever 50-1, the axial component force at the taper edge 54-1 is greatly reduced, and the function of the booster mechanism is lost. Therefore, the reaction force due to the frictional contact of the synchronization ring 40 must be overcome with respect to the force pushing the protrusion 44-1 of the lever 50-1 due to the movement of the sleeve 28. Therefore, in the present invention, the taper edge so that the reaction force applied to the protrusion 44-1 of the synchronization ring 40 by frictional contact by the synchronization action overcomes the component force that pushes the lever 50-1 in the radial direction by the movement of the sleeve 28. An angle of 52-1 is set.
[0033]
Next, the operation of the embodiment shown in FIGS. 2 to 5 will be described. In FIG. 2, a shift fork (not shown) is fitted in the fork groove 38 formed on the outer periphery of the sleeve 28, and the second speed shift operation is performed by pushing the sleeve 28 to the left side by the operation of the shift fork accompanying the shift operation. Done. By the movement of the sleeve 28 to the left side, the tapered surface 36 of the inner peripheral spline 30 of the sleeve 28 first comes into contact with the tapered edges 54-1 and 54-2 of the levers 50-1 and 50-2, and the levers 50-1 and 50-. 2 is pushed to the left side to push the synchronizing ring 40, and the inner circumferential conical surface 42 of the synchronizing ring 40 comes into contact with the outer circumferential conical surface 18 of the second gear 14 having a rotational difference from the hub 22, and is caused by friction with the synchronizing ring 40. Synchronization on the second gear 14 side is started.
[0034]
At the start of the synchronization on the second gear 14 side by this frictional contact, in the initial state, 3 The synchronous ring 40 with respect to the levers 50-1 and 50-2 positioned via the clearances 45-1 and 45-2 with respect to the protrusions 44-1 and 44-2 as shown in FIG. But It rotates relatively and comes into contact with the protrusions 44-1, 44-2. Figure in this state 5 For example, the link relationship of the fulcrum O, the force point P, and the action point Q in the lever 50-1 is established, and the pressing force boosted in accordance with the equation (2) is applied to the synchronization ring 40 and pressed strongly.
[0035]
At the same time, the reaction force (torque) due to the frictional contact of the synchronizing ring 40 overcomes the force that pushes the lever 50-1 radially inward by the pressing of the sleeve 28, and the protrusion 44-1 does not move. The pressure can be boosted as it is and transmitted to the synchronization ring 40. When the rotation of the synchronization ring 40 and the second speed gear 14 completely coincide with each other due to the pressing of the synchronization ring 40 by this boosting action, the friction torque disappears.
[0036]
For this reason, there is no force to push back the levers 50-1 and 50-2 via the projections 44-1 and 44-2 of the synchronization ring 40, so that the tapered surface 36 of the sleeve 28 is moved to the spring 60 Against Then, the levers 50-1 and 50-2 can be pushed inward to smoothly engage the clutch gear 16. At this time, by pushing the levers 50-1 and 50-2 inward by the tapered surface 36 of the inner peripheral spline 30, the synchronization ring 40 is restored by the clearances 45-1 and 45-2 in the initial state of FIG. The synchronization ring 40 returns to the initial state again at the end of the shift.
[0037]
FIG. 6 shows another embodiment of the present invention, in which a booster mechanism is provided for a five-speed gear synchronizer for a five-speed reverse gear and a reverse gear in which the sleeve moves to the opposite side of the fifth-speed gear. A reverse synchronization mechanism is provided that synchronizes with the fifth speed gear when shifting.
In FIG. 6, a fifth speed gear 14-1 is rotatably mounted on the drive shaft 102 via a bearing 12. Following the fifth speed gear 14-1, the hub 22 of the synchronizer is fitted and fixed to the spline shaft 102-1 by the spline 20, and is prevented from coming off by the snap ring 24. Power from the engine is input to the drive shaft 102 via a clutch, and the 5-speed gear 14-1 meshes with a 5-speed driven gear connected to an output shaft (not shown).
[0038]
Furthermore, a reverse drive gear is connected to an output shaft (not shown), a reverse driven gear is arranged via a reverse idler gear that is detachable by reverse shift with respect to the reverse drive gear, and by reverse shift to the opposite side to the 5-speed shift, The reverse idler gear moves between the reverse drive gear and the reverse driven gear and meshes both to transmit reverse rotation to the output shaft. For example, an F50A transmission manufactured by Nissan Motor Co., Ltd. is known as a transmission that reverse shifts to the opposite side of such a 5-speed shift.
[0039]
The synchronization mechanism of the fifth gear 14-1 is basically the same as that of the embodiment of FIG. That is Hub The outer peripheral spline 26 is provided with a fork groove 38. sleeve 28 inner splines 30 Is fitted so as to be movable in the axial direction. A clutch gear 16 is integrally formed on the fifth gear 14-1 side, and an outer peripheral conical surface 18 is formed following the clutch gear 16.
[0040]
For the outer circumferential conical surface 18, a synchronization ring 40 having an opposed inner circumferential conical surface 42 is arranged. Between the synchronization ring 40 and the hub 22, a pair of Arc shape The levers 50-1 and 50-2 are arranged, and are pushed and spread in the radial direction by a spring 60 provided inside. Lever 50-1 and 50-2 are lever heads that protrude from the central outer periphery. 52-1, 52-2 Have
Lever head 52-1 Is the opposite of the 5th gear 14-1. On the side A first taper edge 54-11 is formed, and a second taper edge 54-12 is formed on the fifth gear 14-1 side.
[0041]
Inner spline of sleeve 28 30 Has a narrowed shape corresponding to the first and second tapered edges 54-11 and 54-12 of the lever head 52-1, and forms a tapered surface 36-11 corresponding to the tapered edge 54-11. A tapered surface 36-12 is formed corresponding to 54-12. The structure of the lever head 52-1 of the lever 50-1 is the same for the lever head 52-2 of the lever 50-2 shown on the lower side.
[0042]
FIG. 7 shows the VII-VII plane of FIG. 6 with the sleeve 28 removed. As is clear from FIG. 7, the ring-shaped recess between the shaft mounting portion side of the hub 22 and the outer peripheral spline 26 includes: Arc shape Levers 50-1 and 50-2 are incorporated. Projections 44-1 and 44-2 projecting from the end face of the synchronization ring are located between both end portions of the levers 50-1 and 50-2, and the lever end portions are spread by the spring 60 in the radial direction. Are formed with certain clearances 45-1 and 45-2.
[0043]
FIG. 8 is a developed sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG. 6 and shows the relationship of the lever head 52-1 of the lever 50-1 with respect to the inner peripheral spline 30 of the sleeve 28. That is, the sleeve 28 corresponding to the lever head 52-1 protruding from the lever 50-1. Inside Due to the cutout of the circumferential spline 30, the first tapered surface 36-11 corresponding to the first tapered edge 54-11 on the right side of the lever head 52-1 corresponds to the second tapered surface 36-12 corresponding to the second tapered edge 54-12 on the left side. Is formed.
[0044]
FIG. 9 is a partial cross-sectional view of the hub 22 and the sleeve 28 side with respect to the appearance of the synchronization ring 40 of FIG. Taking the lever 50-1 as an example, the inner peripheral spline of the sleeve 28 30 The first taper edge 54-11 with which the taper surface 36-11 abuts forms the first force point in the booster mechanism of the synchronizer of the fifth gear. Also, due to the frictional contact at the start of synchronization of the lever 50-1, With the hub 22 at the end of the lever The contact position forms the first fulcrum.
[0045]
Furthermore, provided on the end face of the lever 50-1 on the synchronization ring 40 side. Bump Origin 58-1 forms the point of action. Also for the lower lever 50-2, the first taper edge 54-21 on the right side of the lever head 52-2 has a first force point due to the pressing of the tapered surface 36-11 of the sleeve 28, With the hub 22 at the end of the lever Contact position is 1st fulcrum Forming Further, the contact position of the end face of the synchronization ring 40 by the protrusion 58-2 becomes the first action point.
[0046]
Assuming that the first fulcrum position of the lever 50-1 is O1, the force point position is P1, and the action point position is Q1,
Fout 1 = Fin1 × (L1 / L2) (3)
The boosting action is obtained.
Next, with reference to FIG. 6, the reverse synchronization mechanism when shifting to the opposite side to the fifth gear 14-1 will be described. This reverse synchronization mechanism is a synchronization device for the fifth gear 14-1. Is itself . First, taking the lever 50-1 as an example, the second taper edge 54-12 provided on the fifth gear 14-1 side of the lever head 52-1 and the taper surface 36-12 of the sleeve 28 opposite thereto are 5 Drive shaft when shifting to the opposite side of speed gear 14-1 102 The drive shaft by synchronizing with the fifth gear 14-1 102 Is provided for backward synchronization to stop the rotation of the motor.
[0047]
Therefore, when the sleeve 28 is moved to the opposite side to the fifth speed gear 14-1, the pressing force by the tapered surface 36-12 is received by the second taper edge 54-12 of the lever head 52-1, and this fifth speed gear 14 is received. -1 is reversed to the pressing force on the fifth gear 14-1 side by the lever 50-1 and applied to the synchronizing ring 40.
As a mechanism for reversing this pressing force, as shown in FIG. 22 From the end face on the shaft side, overhang portions 64-1 and 64-2 are provided for the lever 50-1, and overhang portions 64-3 and 64-4 are provided for the lever 50-2. As is apparent from the cross section of the hub 22 of FIG. The second fulcrum position Q2 is 50-2.
[0048]
Further, the second taper edge 54-12 of the lever head 52-1 with respect to the second fulcrum position Q2 is set as the second force point position P2. Further, the end side surface of the lower lever 50-1 with respect to the fulcrum position Q2 is the position of the second action point Q2 with respect to the synchronization ring 40. The second action point Q2 is realized by forming and contacting the trapezoidal overhang portions 46-1 and 46-2 on both sides of the protrusion 44-1 protruding from the end face of the synchronization ring 40.
[0049]
Here, when the sleeve 28 is moved to the side opposite to the fifth gear 14-1, the pressing force applied to the second tapered edge 54-12 of the lever 50-1 is Fin2, and the action of the trapezoidal overhanging portion 46-1 of the synchronizing ring 40 is applied. When the inverted pressing force applied to the point Q2 is Fout 2, the distance to the second force point P2 with respect to the fulcrum position O2 is L4, and the distance to the second action point Q2 is L3, the following relational expression is established.
[0050]
Fin2 × L4 = Fout 2 × L3 (4)
Therefore, the inverted pressing force FOUT 2 applied to the synchronization ring 40 is
Fout 2 = Fin2 × (L4 / L3) (5)
It becomes. By setting L3 and L4 substantially the same, an inverted pressing force Fout 2 equal to the pressing force Fin2 accompanying the movement of the sleeve 28 can be applied to the synchronization ring 40. By pushing the synchronizing ring 40 with the reverse pressing force in this way, the inner circumferential conical surface 42 of the synchronizing ring 40 is pressed and brought into frictional contact with the outer circumferential conical surface 18 of the fifth gear 14-1, so that the clutch is engaged during reverse shift. Disconnect drive shaft 102 Drive shaft due to frictional contact of the synchronizing ring 40 to the 5th gear 14-1 which is in a stopped state 102 The reverse idler gear (not shown) can be meshed between the reverse drive gear and the reverse driven gear without stopping the rotation and causing a gear ringing.
[0051]
Next, the operation of the embodiment of FIGS. 6 to 9 will be described. First, the shift operation with respect to the forward fifth gear 14-1 in FIG. 6 is the same as that of the embodiment of FIG. That is, when the shift lever is shifted to the fifth speed, the sleeve 28 is moved to the left by a shift fork (not shown). Therefore, the first tapered edges 54-11 and 54-21 provided on the right side of the lever heads 52-1 and 52-2 of the levers 50-1 and 50-2 are the inner peripheral splines of the sleeve 28. 30 Of the synchronous ring 40 is pressed in the axial direction, and is synchronized by frictional contact by pressing the inner peripheral conical surface 42 of the synchronizing ring 40 against the outer peripheral conical surface 18 on the fifth gear 14-1 side. 28 splines 30 Meshes with the clutch gear 16 to complete the shift.
[0052]
Next, the shift operation to the opposite side to the 5-speed gear 14-1 at the time of reverse shift will be described.
In general, in a transmission having five forward speeds and one reverse speed, the operation pattern of the shift lever operated by the driver is as shown in FIG. The fifth-speed shift position 90 is normally in the same row as the reverse shift position 92 and is located on the opposite side with respect to the neutral position 94.
[0053]
In general, when the vehicle is stopped and the engine is rotating and the clutch is released and the shift operation is performed, the output shaft on the axle side of the transmission is stopped, but the drive shaft on the engine side together with the clutch disk When the shift operation is performed, if the rotation of the drive shaft on the input side is not stopped, a phenomenon called gear ringing occurs at the time of shifting of each transmission gear, and an unpleasant meshing sound is generated.
[0054]
Usually, the forward transmission gear is provided with a synchronization device, but the reverse transmission gear is generally not provided with a synchronization device. For this reason, if the shift operation to the reverse gear is performed in order to reverse the vehicle, there is a high possibility that the gear will ring. In response to the gear squeal at the time of reverse shift, if the reverse shift is performed with the clutch released once after the clutch is released and the reverse shift is performed immediately before the reverse shift, the forward 5-speed synchronizer operates. It is known that the drive shaft on the input side stops rotating and can be reverse shifted without causing gear ringing.
[0055]
That is, if the forward side transmission gear synchronizer is operated during reverse shift by any method to stop the rotation of the input side drive shaft, reverse shift can be achieved without causing gear ringing. In the embodiment of FIGS. 6 to 9, in order to prevent gear ringing during the reverse shift, the synchronization device provided in the fifth speed gear 14-1 can be operated in conjunction with the reverse shift.
[0056]
In FIG. 6, when the shift lever is shifted from the neutral position 94 to the reverse position 92 as shown in FIG. 10, the sleeve 28 is moved to the opposite side of the fifth gear 14-1 by the shift fork provided in the shift mechanism. By the movement of the sleeve 28, the tapered surfaces 36-12 and 36-22 of the inner peripheral spline 30 cause the second tapered edges 54-12 and 54-22 of the levers 50-1 and 50-2 disposed on the hub 22 side. Press in the axial direction.
That is, taking the lever 50-1 side of FIG. 9 as an example, the second taper edge 36-12 on the left side of the lever head 52-1 is formed by the movement of the sleeve 28 to the side opposite to the fifth gear 14-1. An axial pressing force Fin2 is applied to the second action point P2. For this reason, the lever 52-1 rotates clockwise with the edge portion of the overhanging portion 64-1 on the end face of the hub 22 as the second fulcrum position O2, and the trapezoidal tension of the synchronization ring 40 is applied by the action point Q2 on the lower end of the lever. The exit 40-1 is pressed leftward with the pressing force Fout2.
[0057]
Similarly, the lower side lever 50-2 presses the synchronization ring 40 in the left direction. For this reason, in FIG. 5, the synchronization ring 42 is pushed toward the fifth gear 14-1, and the inner peripheral conical surface 42 is pressed against the outer peripheral conical surface 18 on the gear side, causing frictional contact. At this time the drive shaft 102 If the clutch is disengaged together with the clutch disc by the clutch disengagement, the drive shaft is caused by frictional contact of the synchronizing ring 40 with the outer peripheral conical surface 18 of the stopped fifth gear 14-1. 102 Stop rotating.
[0058]
Further, when the sleeve 28 is pushed to the opposite side to the fifth gear 14-1, the levers 50-1 and 50-2 are pushed inward on the center axis side against the spring 60, and the fifth gear 14-1 side is pushed. A reverse idler gear (not shown) can be smoothly meshed between the reverse drive gear and the reverse driven gear by the synchronization action.
FIG. 11 is another embodiment of the booster mechanism of the present invention used in the transmission of FIG. FIG. 11 shows a part used in place of the levers 50-1 and 50-2 provided with the synchronizing device of FIG. 2 as a booster mechanism together with the synchronizing ring 40. First, on the end face of the synchronization ring 40, triangular fulcrum protrusions 48-1, 48-2, 48-3 having apexes positioned in the outer peripheral direction are provided at three locations in the circumferential direction.
[0059]
For each of the fulcrum protrusions 48-1 to 48-3, levers 50-11, 50-12 and 50-13 divided into three in the circumferential direction are arranged. Each of the levers 50-11 to 50-13 has triangular holes 66-1, which are arranged with a certain clearance on the two sides on the apex side with respect to the triangular fulcrum protrusions 48-1 to 48-3 of the synchronization ring 40. 66-2 and 66-3 are formed, and the holes 66-1 to 66-3 are fitted into the fulcrum protrusions 48-1 to 48-3 of the synchronization ring 40, respectively.
[0060]
Further, the levers 50-11 to 50-13 are pushed and spread in the radial direction by a ring-shaped spring partially cut out, and in this initial state, the fulcrum protrusions 48-1 to 48-3 and the holes 66- A constant clearance is formed between the two sides on the apex side of 1 to 66-3 as shown in the figure. Furthermore, each of the levers 50-11 to 50-13 protrudes lever heads 52-11 and 52-12.52-13 at the outer peripheral central portion.
[0061]
The lever heads 52-11 to 52-13 are the same as the lever heads 52-1 and 52-2 of the levers 50-1 and 50-2 in FIG. Taper edges 54-11, 54-12, and 54-13.
The synchronization ring 40 and levers 50-11 to 50-13 shown in FIG. 11 are incorporated in place of the synchronization ring 40 and levers 50-1 and 50-2 shown in FIG. When the sleeve 28 is shifted to the second speed gear 14 side during shifting, the synchronizing ring 40 can be applied with a pressing force applied to the tapered edges 52-11 to 52-13.
[0062]
Further, for each of the lever heads 52-11 to 52-13 of the levers 50-11 to 50-13 in FIG. 11, the lever heads 52-1, 52 of the levers 50-1, 50-2 in the embodiment of FIG. Similarly to -2, by providing tapered edges on both edges, the boosting action when shifting to the fifth gear 14-1 and the reverse synchronization action when shifting to the reverse gear 70 can be realized in the same manner.
[0063]
FIG. 12 shows another embodiment of the synchronization device of the present invention. In FIG. 12, levers 50-11 and 50-21 are arranged on the left side of the recessed portion of the rib between the boss to be mounted on the output shaft of the hub 22 and the outer peripheral spline 26, and the lever 50 is disposed in the right-side recess. -12 and 50-22 are arranged. Lever 50-11, 50-12 and lever 50-21, 50-22 are in the same circumferential direction as lever 50-1, 50-2 in FIG. 2 Divided Arc shape However, there are no tapered edges 54-1 and 54-2.
[0064]
Instead of the tapered edges 54-1 and 54-2, blocks 80-1 and 80-2 are provided in FIG. 12. The blocks 80-1 and 80-2 are the inner peripheral splines of the sleeve 28 when the block 80-1 is taken as an example. 30 And taper edges 82-11 and 82-12 corresponding to the taper edges 36-11 and 36-12. Similarly, the block 80-2 provided for the lower levers 50-21 and 50-22 is also the inner peripheral spline of the sleeve 28. 30 Tapered edges 82-21 and 82-22 corresponding to the tapered surfaces 36-21 and 36-22 formed in FIG.
[0065]
The arrangement of the levers 50-11, 50-12, 50-21, 50-22 with respect to the synchronization ring 40 is similar to the embodiment of FIG. Both sides are assembled by receiving radial pressure from the spring 60.
Further, on the end faces of the levers 50-11, 50-12, 50-21, 50-22 on the transmission gear side, that is, on the end faces facing the synchronization rings on the transmission gear side, as shown in the embodiment of FIG. A protrusion corresponding to the action point protrusion 58-1 acting as Q is provided at a position not shown. In the synchronizer having the sixth structure shown in FIG. 12, the shift lever moves both when the sleeve 28 is shifted to the left transmission gear and when the sleeve 28 is shifted to the right transmission gear. The force obtained by boosting the pressing force due to can be added to the synchronization ring of the synchronization device to enhance the synchronization performance.
[0066]
FIG. 13 shows another embodiment of the present invention, which is characterized in that a double cone structure is used for the synchronizer. In FIG. 13, the portion of the synchronization ring provided after the clutch 16 of the second gear 14 includes a synchronization outer ring. 40-2 And synchronous inner ring 40-1 A double cone structure is realized by providing a cone 84 between them. The cone 84 projects claws 85 at a plurality of positions on the left side in the circumferential direction, and the claw 85 is fitted into holes 88-1 and 88-2 formed in the end face of the clutch gear 16. For this reason, the cone 84 is movable in the axial direction and the rotational direction is restricted with respect to the transmission gear 15.
[0067]
14 is a cross-sectional view taken along the line XIV-XIV in FIG. 13, and the sleeve 28 is omitted. Synchronous inner ring arranged inside the cone 84 indicated by a broken line 40-1 Protrusions 44-11 and 44-12 are formed at two opposite end faces in the radial direction. Similarly, protrusions 44-21 and 44-22 are formed on the synchronous outer ring 40-2.
[0068]
The lever end face is separated from the protrusions 44-11, 44-12, 44-21, and 44-22 by a certain clearance. Arc shape The levers 50-1 and 50-2 are assembled and assembled in a state where they are pushed and spread in the radial direction by a spring 60 disposed inside. Similarly to the embodiment of FIG. 3, the levers 50-1 and 50-2 have lever head parts 52-1 and 52-2, and tapered edges 54-1 and 54-are formed at the contact portions of the inner peripheral splines of the sleeve 28. 2 is formed.
[0069]
The operation of the embodiment of FIG. 13 will be described. When the sleeve 28 moves to the second gear 14 side in accordance with the shift operation, the tapered edge 54-1 of the levers 50-1 and 50-2 is caused by the tapered surface 36 of the inner peripheral spline 30. , 54-2 are pressed in the axial direction. This force is boosted by the expanding action of the levers 50-1 and 50-2, and presses the synchronous outer ring 40-2 to the left.
[0070]
For this reason, the synchronous outer ring 40- 2 The inner peripheral conical surface of the cone 84 presses and contacts the outer peripheral conical surface of the cone 84 to generate a frictional force, and the inner peripheral conical surface of the cone 84 further synchronizes the inner ring 40-. 1 Is pressed against the outer peripheral conical surface of the outer peripheral surface to generate torque due to frictional contact. As a result, the second gear 14 side follows and synchronizes with the rotation of the hub 22 rotating on the output shaft 10, and when both rotations coincide with each other, the sleeve 28 pushes down the levers 50-1 and 50-2 and smoothly clutches. Fits into the gear 16.
[0071]
In the above embodiment, the taper surface of the inner peripheral spline of the sleeve 28 and the taper edge of the lever head of the lever that realize the booster mechanism of the synchronizer is a direct taper surface as an example. Each tapered surface may be a curved surface having a certain radius of curvature.
In the above embodiment, the number of levers used in the booster mechanism and the reverse synchronization mechanism is two and three. For example, these numbers may be determined as necessary. it can.
[0072]
Furthermore, in order to further increase the friction torque in the synchronizer, various changes and improvements in the shape and arrangement of the spring are not limited to the ring-shaped spring 60, such as threading or providing an oil groove on each conical surface. As for the above, it is possible to carry out an appropriately modified implementation as long as the functions of the booster mechanism and the reverse synchronization mechanism of the present invention are not impaired.
[0073]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the pressing force of the sleeve is boosted and applied to the synchronization ring, the synchronization capability can be greatly improved. 5 steps forward Reverse one step The gear squealing can be reliably prevented when shifting to the reverse gear in the present transmission.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a synchronizer equipped with a booster mechanism according to the present invention taking a first gear and a second gear as an example;
2 is a cross-sectional view of the synchronizing device of the present invention in which the second gear side of FIG. 1 is taken out;
3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 2 excluding the sleeve;
4 is a sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 1 as viewed from the outside excluding the hub;
FIG. 5 is an explanatory diagram of the relationship between the synchronization ring and the lever;
6 is a cross-sectional view of the synchronizing device of the present invention including a booster mechanism and a reverse synchronizing mechanism;
7 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII of FIG. 6 excluding the sleeve;
8 is a developed cross-sectional view taken along the line VIII-VIII of FIG. 6 as viewed from the outside excluding the hub;
9 is an explanatory diagram of the relationship between the synchronization ring and the lever of FIG. 6;
FIG. 10 is an explanatory diagram of a shift pattern of a shift lever of a five-speed transmission;
FIG. 11 is a main part explanatory view of another embodiment of a synchronizing device of the present invention provided with a booster mechanism;
FIG. 12 is a cross-sectional view of another embodiment of an embodiment of the invention with a boost mechanism;
FIG. 13 is a cross-sectional view of an embodiment of the present invention using a double synchrocon;
14 is a cross-sectional view taken along the line XIV-XIV of FIG. 13 excluding the sleeve;
[Explanation of symbols]
10: Output shaft
12, 120: Bearing
140: 1 gear
14: 2nd gear
100: Synchronizer
16, 160: Clutch gear
18: Peripheral conical surface
22: Hub
26: Perimeter spline
28: Sleeve
30: Inner circumference spline
36: Tapered surface
38: Fork groove
40,400: Synchronous ring
42, 420: inner conical surface
44-1, 44-2: Protrusions
45-1, 4-2: Clearance
50-1 to 50-2: Lever
52-1, 52-2: Lever head
54-1, 54-2: Tapered edge
58-1, 58-2: Protrusion protrusion
60: Spring

Claims

動力回転を伝達する軸と、
前記軸に固定され外周にスプラインを形成したハブと、
内周に形成したスプラインを前記ハブの外周のスプラインに嵌め入れることで軸方向に摺動可能に装着され、該スプラインの内側にテーパ面を形成したスリーブと、
前記軸上に回転可能に軸承され、前記ハブ側に外周円錐面を形成するとともに該外周円錐面に続いて前記スリーブの内周スプラインが軸方向の移動によって噛み合うクラッチギアを一体に備えた変速ギアと、
前記変速ギアの外周円錐面に相対する内周円錐面を有し、前記スリーブと前記外周円錐面との間に配置された同期リングと、
該同期リングと前記スリーブと前記ハブとの間に配置された一対の円弧形のレバーとを有し、
該レバーは円弧中央の頂部と両側の端部を有し、
前記同期リングは、前記内周円錐面と前記外周円錐面との摩擦トルクを前記レバーの端部に作用させる一対の突起を形成し、
前記一対のレバーは、前記同期リングの一対の突起の両側に一定の周方向のクラリアンスを介してリング状に配置され、
前記スリーブに形成されたテーパ面が前記レバーの頂部を力点として前記変速ギア側へ押圧した場合に、該レバーは前記両側の端部における前記ハブとの接点を支点としたてこ作用で倍力して前記リングを軸方向に押圧することを特徴とする変速機の同期装置。A shaft for transmitting power rotation;
A hub fixed to the shaft and having a spline formed on the outer periphery;
A sleeve that is slidably mounted in the axial direction by fitting a spline formed on the inner periphery into the spline on the outer periphery of the hub, and a taper surface formed inside the spline;
A transmission gear integrally provided with a clutch gear that is rotatably supported on the shaft, forms an outer peripheral conical surface on the hub side, and meshes with the inner peripheral spline of the sleeve by axial movement following the outer peripheral conical surface. When,
A synchronous ring having an inner peripheral conical surface opposite to an outer peripheral conical surface of the transmission gear, and disposed between the sleeve and the outer peripheral conical surface;
A pair of arc-shaped levers disposed between the synchronization ring, the sleeve and the hub;
The lever has an arcuate center top and ends on both sides,
The synchronizing ring forms a pair of protrusions that cause frictional torque between the inner peripheral conical surface and the outer peripheral conical surface to act on an end of the lever;
The pair of levers are arranged in a ring shape on both sides of the pair of protrusions of the synchronization ring via a certain circumferential clarence,
When the tapered surface formed on the sleeve presses toward the transmission gear using the top of the lever as a force point, the lever boosts by lever action with the contact points with the hub at the ends on both sides. And the ring is pressed in the axial direction.

動力回転を伝達する軸と、
前記軸に固定され外周にスプラインを形成したハブと、
内周に形成したスプラインを前記ハブの外周のスプラインに嵌め入れることで軸方向に摺動可能に装着され、該スプラインの内側に二つのテーパ面を形成したスリーブと、
前記軸上に回転可能に軸承され、前記ハブ側に外周円錐面を形成するとともに該外周円錐面に続いて前記スリーブの内周スプラインが軸方向の移動によって噛み合うクラッチギアを一体に備えた変速ギアと、
前記変速ギアの外周円錐面に相対する内周円錐面を有し、前記スリーブと前記外周円錐面との間に配置された同期リングと、
該同期リングと前記スリーブと前記ハブとの間に配置された一対の円弧形のレバーとを有し、
該レバーは円弧中央の頂部と両側の端部を有し、
前記同期リングは、前記内周円錐面と前記外周円錐面との摩擦トルクを前記レバーの端部に作用させる一対の突起を形成し、
前記一対のレバーは、前記同期リングの一対の突起の両側に一定の周方向のクラリアンスを介してリング状に配置され、
前記スリーブに形成された一方のテーパ面が前記レバーの頂部を力点として前記変速ギア側へ押圧した場合に、前記レバーは前記両側の端部における前記ハブとの接点を支点としたてこ作用で倍力して前記リングを軸方向に倍力して押圧するとともに、前記スリーブに形成された他方のテーパ面が前記レバーの頂部を力点として前記変速ギアと反対側へ移動する場合に前記頂部と前記端部との中間付近におけるハブとの接点を支点として、前記端部が前記リングを前記変速ギア側へ押圧してから前記変速ギアとは別に配置された後進段ギアを噛み合わせることを特徴とする変速機の同期装置。A shaft for transmitting power rotation;
A hub fixed to the shaft and having a spline formed on the outer periphery;
A sleeve that is slidably mounted in the axial direction by fitting a spline formed on the inner periphery into the spline on the outer periphery of the hub, and that has two tapered surfaces inside the spline;
A transmission gear integrally provided with a clutch gear that is rotatably supported on the shaft, forms an outer peripheral conical surface on the hub side, and meshes with the inner peripheral spline of the sleeve by axial movement following the outer peripheral conical surface. When,
A synchronous ring having an inner peripheral conical surface opposite to an outer peripheral conical surface of the transmission gear, and disposed between the sleeve and the outer peripheral conical surface;
A pair of arc-shaped levers disposed between the synchronization ring, the sleeve and the hub;
The lever has an arcuate center top and ends on both sides,
The synchronizing ring forms a pair of protrusions that cause frictional torque between the inner peripheral conical surface and the outer peripheral conical surface to act on an end of the lever;
The pair of levers are arranged in a ring shape on both sides of the pair of protrusions of the synchronization ring via a certain circumferential clarence,
When one of the tapered surfaces formed on the sleeve presses toward the transmission gear side with the top of the lever as a power point, the lever is doubled by lever action with the contact points with the hub at the ends on both sides. When the other tapered surface formed on the sleeve moves to the opposite side of the transmission gear with the top of the lever as a power point, the ring and the ring are axially boosted and pressed. With a contact point with the hub in the vicinity of the middle of the end as a fulcrum, the end presses the ring toward the transmission gear, and then meshes with a reverse gear arranged separately from the transmission gear. A transmission synchronization device.