JP4675154B2 - Synchro device - Google Patents
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Description
本発明は、マニュアルトランスミッション、その他、自動マニュアルトランスミッション等におけるシンクロ装置に関するものである。 The present invention relates to a synchro device in a manual transmission and other automatic manual transmissions.
従来、この種のシンクロ装置としては、特許文献1に開示されているように、出力軸にスプライン嵌合されたシンクロハブと、シンクロハブの外周にスプライン嵌合されたスリーブと、シンクロハブとスリーブとのスプライン嵌合部分に配置されたインサートキーと、インサートキーをスリーブ内面に押し付けるスプリングと、シンクロハブに隣接したクラッチギヤのコーン面上に嵌合されたシンクロナイザリングとを備えるものが提案されている。
この装置では、出力軸の軸心からインサートキーとスプリングとの接触面までの距離を、出力軸の軸心からシンクロハブ内面までの距離に比べて小さく設定することで、インサートキーをスリーブ内面に確実に押し付けることができるものとしている。
Conventionally, as this type of synchronizer, as disclosed in
In this device, by setting the distance from the shaft center of the output shaft to the contact surface between the insert key and the spring smaller than the distance from the shaft center of the output shaft to the inner surface of the synchro hub, the insert key is placed on the inner surface of the sleeve. It can be surely pressed.
また、出力軸の回転、即ちシンクロハブの回転によってスプリングに作用する遠心力を利用して、シンクロハブの回転数とシンクロナイザリングの回転数との回転数差に応じた必要押付力をインサートキーに作用させることができるものとしている。
しかしながら、このような装置では、スプリングに作用する遠心力がシンクロハブの回転数の2乗に比例して増加するため、シンクロハブの回転数とシンクロナイザリングの回転数との回転数差に応じた必要押付力以上の押付力がスプリングに作用して、インサートキーがスリーブに強く押し付けられて、スリーブを移動させるために強い力が必要となり、操作力の悪化を招く場合が生じ、特にエンジンが高回転化傾向にある近年においては、この課題を解決することは急務である。 However, in such a device, since the centrifugal force acting on the spring increases in proportion to the square of the rotation speed of the synchro hub, it corresponds to the rotation speed difference between the rotation speed of the synchro hub and the rotation speed of the synchronizer ring. A pressing force greater than the required pressing force acts on the spring, and the insert key is strongly pressed against the sleeve, and a strong force is required to move the sleeve, resulting in a deterioration in operating force. In recent years, which are in a rotating trend, it is urgent to solve this problem.
本発明のシンクロ装置は上記従来の問題点に鑑み案出したものであって、操作力の悪化を防止することを目的の一つとし、また、耐久性向上を目的の一つとし、更に、サイズアップすることなくシンクロ容量を増加することを目的の一つとするものであり、その請求項1は、シンクロハブと、該シンクロハブに対して摺動可能に外嵌されたシンクロスリーブの内周面にインサートシフティングキーを押し付けるシンクロスプリングと、を備えるシンクロ装置において、前記シンクロハブの回転に伴い前記シンクロスプリングに作用する遠心力の増加程度を調整可能な調整手段を備えることである。 The synchronizer of the present invention has been devised in view of the above-described conventional problems, and is one of the purposes of preventing deterioration of the operating force, and one of the purposes of improving durability. An object of the present invention is to increase the synchro capacity without increasing the size, and the first aspect includes a synchro hub and an inner circumference of a synchro sleeve that is slidably fitted to the synchro hub. And a synchro spring that presses an insert shifting key onto the surface. The synchro device includes an adjusting means that can adjust an increase degree of a centrifugal force acting on the synchro spring as the synchro hub rotates.
また請求項2は、前記調整手段は、前記シンクロスプリングに遠心力が作用した際、該シンクロスプリングの外周面の少なくとも一部を前記シンクロハブの内周面に積極的に当接させることで該シンクロスプリングに作用する遠心力の増加程度を調整可能な手段であることである。 According to a second aspect of the present invention, when the centrifugal force acts on the synchro spring, the adjusting means positively contacts at least a part of the outer peripheral surface of the synchro spring with the inner peripheral surface of the synchro hub. This means that the degree of increase in centrifugal force acting on the synchro spring can be adjusted.
また請求項3は、前記調整手段は、前記シンクロスプリングの前記インサートシフティングキーとの当接面以外の箇所に半径方向外方へ膨出させた膨出部を形成し、該膨出部の形状および/または膨出量を調整することにより前記遠心力の増加程度を調整可能な手段であることである。 According to a third aspect of the present invention, the adjusting means forms a bulging portion bulging radially outward at a location other than the contact surface of the synchro spring with the insert shifting key . It is a means which can adjust the increase degree of the said centrifugal force by adjusting a shape and / or the amount of swelling .
また請求項4は、前記調整手段は、前記シンクロスプリングに肉厚部と肉薄部とを形成According to a fourth aspect of the present invention, the adjusting means forms a thick portion and a thin portion in the synchro spring.
して断面形状を変化させることにより、前記遠心力の増加程度を調整可能な手段であることである。Thus, it is a means that can adjust the degree of increase of the centrifugal force by changing the cross-sectional shape.
また請求項5は、前記調整手段は、前記シンクロハブの内周面に半径方向内方へ突出させた突出部を形成し、前記シンクロスプリングの外周面を該突出部に当接させることにより前記遠心力の増加程度を調整可能な手段であることである。According to a fifth aspect of the present invention, the adjusting means includes a protrusion that protrudes radially inward on the inner peripheral surface of the synchro hub, and the outer peripheral surface of the synchro spring is brought into contact with the protrusion. This means that the degree of increase in centrifugal force can be adjusted.
また請求項6は、前記シンクロスプリングは、前記インサートシフティングキーと当接する部分において凸形状に形成され、該凸形状部を該インサートシフティングキーに当接させたことである。 According to a sixth aspect of the present invention, the sync spring is formed in a convex shape at a portion in contact with the insert shifting key, and the convex portion is in contact with the insert shifting key.
また請求項7は、前記凸形状部の少なくとも一つが前記シンクロスプリングと前記シンクロハブとの相対回転を防止するように構成したことである。 According to a seventh aspect of the present invention, at least one of the convex portions is configured to prevent relative rotation between the sync spring and the sync hub.
また請求項8は、前記凸形状部の少なくとも一つは、略M字状に形成され、該略M字の凹部に前記インサートシフティングキーを係合させることで前記相対回転を防止するように構成したことである。 Further, according to an eighth aspect of the present invention, at least one of the convex-shaped portions is formed in an approximately M shape, and the relative shifting is prevented by engaging the insert shifting key with the approximately M-shaped recess. It is configured.
本発明のシンクロ装置は、シンクロハブの回転に伴いシンクロスプリングに作用する遠心力の増加程度を調整可能な調整手段を備えることにより、インサートシフティングキーに必要以上の押付力が作用するのを防止することができ、シンクロスリーブを移動させるために強い力が必要となることがなく、操作力の悪化を防止することができる。
また、シンクロスプリングにかかる負荷を低減できるため、耐久性が向上するものとなる。
The synchronizer of the present invention is provided with an adjusting means capable of adjusting the degree of increase in centrifugal force acting on the synchro spring as the synchro hub rotates, thereby preventing an unnecessary pressing force from acting on the insert shifting key. Therefore, no strong force is required to move the synchro sleeve, and deterioration of the operating force can be prevented.
Moreover, since the load concerning a synchro spring can be reduced, durability will improve.
また、調整手段は、シンクロスプリングに遠心力が作用した際、シンクロスプリングの外周面の少なくとも一部をシンクロハブの内周面に積極的に当接させることでシンクロスプリングに作用する遠心力の増加程度を調整可能な手段であることにより、簡単な構成でシンクロスプリングに作用する遠心力の増加程度を調整することができるものとなる。 In addition, the adjusting means increases the centrifugal force acting on the synchro spring by positively contacting at least a part of the outer peripheral surface of the synchro spring with the inner peripheral surface of the synchro hub when a centrifugal force acts on the synchro spring. Since the degree can be adjusted, the increase degree of the centrifugal force acting on the synchro spring can be adjusted with a simple configuration.
また、調整手段は、シンクロスプリングのインサートシフティングキーとの当接面以外の箇所に半径方向外方へ膨出させた膨出部を形成し、膨出部の形状および/または膨出量を調整することにより遠心力の増加程度を調整可能な手段であることにより、簡易な構成でシンクロスプリングの外周面をシンクロハブの内周面に積極的に当接させることができるものとなる。 Further, the adjusting means forms a bulging portion bulging outward in the radial direction at a place other than the contact surface of the synchro spring with the insert shifting key, and the shape and / or bulging amount of the bulging portion is adjusted. By being a means capable of adjusting the degree of increase in centrifugal force by adjusting , the outer peripheral surface of the synchro spring can be positively brought into contact with the inner peripheral surface of the synchro hub with a simple configuration.
また、調整手段は、シンクロスプリングに肉厚部と肉薄部とを形成して断面形状を変化させることにより、遠心力の増加程度を調整可能な手段であることにより、簡易な構成でシンクロスプリングの外周面をシンクロハブの内周面に積極的に当接させることができるものとなる。In addition, the adjusting means is a means that can adjust the degree of increase in centrifugal force by forming a thick part and a thin part in the sync spring and changing the cross-sectional shape, so that the sync spring has a simple configuration. The outer peripheral surface can be positively brought into contact with the inner peripheral surface of the synchro hub.
また、調整手段は、シンクロハブの内周面に半径方向内方へ突出させた突出部を形成し、シンクロスプリングの外周面を突出部に当接させることにより遠心力の増加程度を調整可能な手段であることにより、簡易な構成でシンクロスプリングの外周面をシンクロハブの内周面の突出部に積極的に当接させることができるものとなる。Further, the adjusting means can adjust the degree of increase in centrifugal force by forming a protruding portion protruding radially inward on the inner peripheral surface of the synchro hub and bringing the outer peripheral surface of the synchro spring into contact with the protruding portion. By the means, the outer peripheral surface of the synchro spring can be positively brought into contact with the protruding portion of the inner peripheral surface of the synchro hub with a simple configuration.
また、シンクロスプリングは、インサートシフティングキーと当接する部分において凸形状に形成され、凸形状部をインサートシフティングキーに当接させたことにより、インサートシフティングキーの底面がシンクロハブの内周面より半径方向において外方となる位置にインサートシフティングキーを配置することができるため、その分、インサートシフティングキーに隣接するシンクロナイザリングのサイズをアップすることができ、インサートシフティングキーと干渉することなくシンクロナイザリングの厚みを大とすることができて、装置全体のサイズアップをすることなく、シンクロ容量を増加することができるものとなる。 In addition, the synchro spring is formed in a convex shape at the portion that contacts the insert shifting key, and the bottom surface of the insert shifting key is the inner peripheral surface of the synchro hub by contacting the convex portion with the insert shifting key. Since the insert shifting key can be arranged at a position that is more outward in the radial direction, it is possible to increase the size of the synchronizer ring adjacent to the insert shifting key and to interfere with the insert shifting key. Therefore, the thickness of the synchronizer ring can be increased without increasing the size of the entire apparatus, and the synchronization capacity can be increased.
また、凸形状部の少なくとも一つが、シンクロスプリングとシンクロハブとの相対回転を防止するように構成したことにより、新たに相対回転防止機構を形成する必要がないものとなる。 In addition, since at least one of the convex portions is configured to prevent relative rotation between the sync spring and the sync hub, it is not necessary to newly form a relative rotation preventing mechanism.
また、凸形状部の少なくとも一つは、略M字状に形成され、略M字の凹部にインサートシフティングキーを係合させることで、相対回転を防止するように構成したことにより、簡単な構造でシンクロスプリングとシンクロハブとの相対回転を良好に防止することができるものとなる。 In addition, at least one of the convex portions is formed in a substantially M shape, and is configured to prevent relative rotation by engaging an insert shifting key with the substantially M-shaped recess. With this structure, the relative rotation between the sync spring and the sync hub can be well prevented.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図1は、マニュアルトランスミッションにおけるシンクロ装置の要部拡大配置構成図であり、出力軸1には、スプライン2aを介してシンクロハブ2が設けられており、このシンクロハブ2の外周には、スプライン嵌合されてシンクロスリーブ3が設けられ、シンクロハブ2とシンクロスリーブ3とのスプライン嵌合部分には、インサートシフティングキー4が配置されている。
このインサートシフティングキー4をシンクロスリーブ3の内面に押し付けるために、シンクロスプリング5が設けられている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is an enlarged configuration diagram of a main part of a synchro device in a manual transmission. A
A
また、シンクロハブ2に隣接して図示左側には、ベアリング8を介して出力軸1の外周に回転可能に4速用のクラッチギヤ6が設けられており、このクラッチギヤ6のテーパー状のコーン部6aの面上に嵌合されてシンクロナイザリング7が設けられている。
また、シンクロハブ2の図示右側には、出力軸1にベアリング11を介して回転可能に3速用のクラッチギヤ9が設けられ、このクラッチギヤ9のテーパー状のコーン面上に嵌合されてシンクロナイザリング10が設けられている。
Further, on the left side of the figure adjacent to the
Further, on the right side of the
なお、図2は、図1におけるA−A線断面図であり、シンクロスリーブ3を省略して、シンクロハブ2と、シンクロスプリング5と、インサートシフティングキー4を図示している。
図2に示すように、シンクロハブ2の外周には、3つの溝2b,2b,2bが形成されており、この各溝2b内を前後方向に移動できるように、インサートシフティングキー4がそれぞれ配置されている。
このインサートシフティングキー4をシンクロスリーブ3の内周面に押し付けるためのシンクロスプリング5は、切欠Kが形成されて略C字状をなしており、シンクロスプリング5のインサートシフティングキー4に当接する部分は、半径方向に外方へ向かって突出された凸形状部5c,5c,5cとなっている。また、この凸形状部5c,5c,5c以外の部分には、基準部5aよりもシンクロハブ2の内周面側へ膨出して膨出部5b,5bが一体形成されている。
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, and shows the
As shown in FIG. 2, three
A
なお、凸形状部5cとインサートシフティングキー4との当接面と、出力軸中心C間の距離bは、出力軸中心Cとシンクロハブ2の内周面間の距離aよりも大に設定されている。そのため、インサートシフティングキー4の底面が、シンクロハブ2の内周面より半径方向において外方位置となり、その分、インサートシフティングキー4に隣接するシンクロナイザリング7,10は、インサートシフティングキー4と干渉することなく、その厚みを大とすることができるため、装置全体のサイズアップをすることなく、シンクロ容量が増加できるように構成されている。
The distance b between the contact surface between the
また、凸形状部5cの内、中央の凸形状部5cには、M字状に凹ませたM字凹部5dが形成されており、このM字凹部5dにインサートシフティングキー4を係合させることができて、シンクロスプリング5とシンクロハブ2との相対回転を防止できるように構成されている。
なお、シンクロスプリング5の膨出部5b,5bと、シンクロハブ2の内周面間には、隙間Mが形成されており、この隙間Mは、インサートシフティングキー4をシンクロスリーブ3の内周面に確実に押し付けるために必要な隙間である。
In addition, an M-shaped
A gap M is formed between the bulging
このようなシンクロ装置においては、シフトレバーが操作されると、シンクロスリーブ3のフォーク溝3a内に嵌り込んだ図示しないフォークを介し、シンクロスリーブ3が前後の何れか側、即ち図1では左右何れか側に動き、シンクロスリーブ3に押し付けられているインサートシフティングキー4が、シンクロスリーブ3とともに移動して、インサートシフティングキー4が左右何れか側のシンクロナイザリング7または10に当たり、シンクロスリーブ3とシンクロナイザリング7または10が同期して噛み合うこととなる。更にシンクロスリーブ3が移動すると、シンクロナイザリング7または10が、クラッチギヤ6または9のテーパー状のコーン部6aの面で摩擦しながら、出力軸1に遊嵌されているクラッチギヤ6または9と同期し、シンクロスリーブ3はインサートシフティングキー4から外れて、クラッチギヤ6または9と噛み合うこととなる。
In such a synchro device, when the shift lever is operated, the
なお、出力軸1の回転、即ちシンクロハブ2の回転によってシンクロスプリング5に作用する遠心力を利用して、シンクロハブ2の回転数とシンクロナイザリング7または10の回転数との回転数差に応じたシンクロスリーブ3の内周面に対する必要押付力をインサートシフティングキー4に作用させるのであるが、シンクロスプリング5に作用する遠心力はシンクロハブ2の回転数の2乗に比例して増加するため、シンクロハブ2の回転数とシンクロナイザリング7または10の回転数との回転数差に応じた必要押付力以上の押付力がシンクロスプリング5に作用してしまう。そのため、本例ではシンクロスプリング5に膨出部5b,5bが予め形成されており、シンクロハブ2が一定回転数以上になると、このシンクロスプリング5の膨出部5b,5bがシンクロハブ2の内周面に接触して、インサートシフティングキー4への押付力を軽減させることができるものとなる。
The centrifugal force acting on the
即ち図3に示すように、ΔNaの点で、膨出部5bがシンクロハブ2の内周面に接触を開始することで、シンクロスプリング5に作用する遠心力による2次曲線は、理論必要押付力Fの直線に近づくこととなり、シンクロスプリング5に作用する遠心力の増加を調整することができて、インサートシフティングキー4に必要以上の押付力が作用することを防止することができるものとなる。ここで、図3中F0は、初期押付力である。
なお、膨出部5bの形状、即ち、基準部5aに対する膨出量を調整することでΔNaの点を調整することができる。
そのため、インサートシフティングキー4がシンクロスリーブ3に必要以上に強く押圧されることがなく、シンクロスリーブ3を移動させるために強い力が必要となることがなく、操作力の悪化を防止することができる。また、シンクロスプリング5にかかる負荷を低減できるため、耐久性が向上するものとなる。
実施例では、図3中において、ΔNを出力軸1の回転数からシンクロナイザリング7または10の回転数を引いた回転数差を示すものとしたが、クラッチギヤ6または9の回転数、即ち、図示しない入力軸の回転数をシンクロナイザリング7または10の回転数に代用して用いるものとしても良い。
That is, as shown in FIG. 3, the secondary curve due to the centrifugal force acting on the
The point of ΔNa can be adjusted by adjusting the shape of the bulging
Therefore, the
In the embodiment, in FIG. 3, ΔN represents a rotational speed difference obtained by subtracting the rotational speed of the
次に図4は、図2の変更例を示すものである。
図4では、シンクロスプリング5の膨出部5bを波状に形成して、膨出部5b1と、その両側に膨出部5b2,5b2を形成させたものである。膨出部5b1は、膨出部5b2に比して膨出量が大きくなるよう形成されている。
このような波状の膨出部5b1,5b2,5b2が形成されたシンクロスプリング5を用いることで、図5に示すように、回転数差ΔNaの位置で、膨出部5b1の部分がシンクロハブ2の内周面と接触を開始し、回転数差ΔNbの位置で、膨出部5b2,5b2がシンクロハブ2の内周面と接触を開始し、これにより、より理論必要押付力Fに近づけることができて、シンクロスプリング5の押付力Fが必要以上にインサートシフティングキー4に作用することを良好に防止できるものとなる。
なお、図5中F0は、初期押付力である。
Next, FIG. 4 shows a modification of FIG.
In FIG. 4, the bulging
By using the
In addition, F0 in FIG. 5 is an initial pressing force.
なお、図2及び図4では、シンクロスプリング5の厚み、即ち断面形状は均一のものであるが、例えば図6に示すように、シンクロスプリング5の断面形状を変化させて、肉厚部5fと、その両側に肉薄部5g,5gを形成させておけば、遠心力により先に肉薄部5g,5gの部分がシンクロハブ2の内周面と接触を開始し、その後、肉厚部5fの部分がシンクロハブ2の内周面と接触を開始することになるから、膨出部5bを形成する場合と同様、シンクロスプリング5に作用する遠心力の増加程度を調整でき、インサートシフティングキー4に必要以上の押付力が作用するのを防止できるものとなる。
2 and 4, the thickness of the
このように、シンクロスプリング5に膨出部5b或いは波状に膨出部5b1,5b2を形成させて、インサートシフティングキー4に必要以上の押付力が作用するのを防止することができ、またシンクロスプリング5の断面形状を変化させることによっても、同じようにインサートシフティングキー4に必要以上の押付力が作用するのを防止できるものとなる。
In this way, the
上記実施例では、シンクロスプリング5に膨出部5bを形成して、膨出部5bをシンクロハブ2の内周面に接触させることでシンクロスプリング5に作用する遠心力の増加程度を調整するものとしたが、これとは逆に、シンクロハブ2の内周面にシンクロスプリング5側に突出させた突出部を形成させ、この突出部にシンクロスプリング5を接触させることでシンクロスプリング5に作用する遠心力の増加程度を調整するものとしたり、これらの組み合わせによりシンクロスプリング5に作用する遠心力の増加程度を調整するものとしても良い。
また、上記実施例では、シンクロスプリング5をシンクロハブ2の内周面に積極的に当接させることでシンクロスプリング5に作用する遠心力の増加程度を調整するものとしたが、調整手段は、シンクロスプリング5に作用する遠心力の増加程度を調整できるものであれば如何なる構造であっても構わない。
In the above embodiment, the bulging
Further, in the above embodiment, the increase degree of the centrifugal force acting on the
1 出力軸
2 シンクロハブ
2a スプライン
3 シンクロスリーブ
3a フォーク溝
4 インサートシフティングキー
5 シンクロスプリング
5a 基準部
5b 膨出部
5b1,5b2 膨出部
5c 凸形状部
5d M字凹部
5f 肉厚部
5g 肉薄部
6,9 クラッチギヤ
7,10 シンクロナイザリング
8,11 ベアリング
K 切欠
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