JP6019974B2 - Synchromesh mechanism and vehicle transmission equipped with the same - Google Patents

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Description

本発明は、回転軸と一体に回転するクラッチハブを、シンクロナイザーリングを介してギヤに設けたシンクロナイザコーンと同期回転させるシンクロメッシュ機構と、それを搭載する車両用の変速装置に関する。   The present invention relates to a synchromesh mechanism that rotates a clutch hub that rotates integrally with a rotating shaft in synchronism with a synchronizer cone provided on a gear via a synchronizer ring, and a transmission for a vehicle on which the synchromesh mechanism is mounted.

車両用の変速装置であるマニュアルトランスミッションなどには、動力を伝達するメインシャフトと、変速により連結されるべき変速段のギヤとの回転を予め同期させることで、ギヤの変速を円滑、且つ、迅速に行い、運転手の負担を軽減するための装置として、シンクロメッシュ機構（同期噛合機構ともいう）を備えている。   For manual transmissions and the like that are transmissions for vehicles, gears can be shifted smoothly and quickly by synchronizing the rotation of the main shaft that transmits power with the gears of the gears to be connected by shifting. As a device for reducing the burden on the driver, a synchromesh mechanism (also referred to as a synchronous meshing mechanism) is provided.

この種のシンクロメッシュ機構には、複数の摩擦面を有する、所謂マルチコーン式のシンクロメッシュ機構がある。内周面と外周面の二つのテーパー面を摩擦面として利用しているものをダブルコーン式のシンクロメッシュ機構といい、三つのテーパー面を摩擦面として利用しているものをトリプルコーン式のシンクロメッシュ機構という。   This type of synchromesh mechanism includes a so-called multi-cone synchromesh mechanism having a plurality of friction surfaces. A double cone type synchromesh mechanism that uses two tapered surfaces on the inner and outer peripheral surfaces as a friction surface is called a double cone type synchromesh mechanism, and a triple cone type synchro that uses three tapered surfaces as friction surfaces. This is called a mesh mechanism.

ここで、従来のトリプルコーン式のシンクロメッシュ機構について、図６を参照しながら説明する。この車両用の変速装置に設けられるシンクロメッシュ機構１Ｘは、メインシャフトＳと一体に回転するクラッチハブ２と、クラッチハブ２の外周で軸方向に摺動可能にスプライン結合されたスリーブ３と、ギヤＧ１又はＧ２と一体に回転するシンクロナイザコーン４と、クラッチハブ２とシンクロナイザコーン４との間に配設され、クラッチハブ２とシンクロナイザコーン４とを同期するシンクロナイザーリング群５Ｘとを備える。そのシンクロナイザーリング群５Ｘは、アウターリング６Ｘ、中間リング７Ｘ、及びインナーリング８Ｘと、を備える。   Here, a conventional triple cone type synchromesh mechanism will be described with reference to FIG. A synchromesh mechanism 1X provided in this vehicle transmission includes a clutch hub 2 that rotates integrally with a main shaft S, a sleeve 3 that is splined so as to be slidable in the axial direction on the outer periphery of the clutch hub 2, and a gear. A synchronizer cone 4 that rotates integrally with G1 or G2 and a synchronizer ring group 5X that is disposed between the clutch hub 2 and the synchronizer cone 4 and synchronizes the clutch hub 2 and the synchronizer cone 4 are provided. The synchronizer ring group 5X includes an outer ring 6X, an intermediate ring 7X, and an inner ring 8X.

スリーブ３がシフト入力を受けて移動することにより、アウターリング６Ｘと接触し、アウターリング６Ｘを中間リング７Ｘに押し付ける。それと同時に、中間リング７Ｘは、インナーリング８Ｘをシンクロナイザコーン４に押し付ける。   When the sleeve 3 receives the shift input and moves, the sleeve 3 comes into contact with the outer ring 6X and presses the outer ring 6X against the intermediate ring 7X. At the same time, the intermediate ring 7 </ b> X presses the inner ring 8 </ b> X against the synchronizer cone 4.

アウターリング６Ｘとインナーリング８Ｘはクラッチハブ２と、中間リング７Ｘはシンクロナイザコーン４とそれぞれ接続されており、三面の摩擦トルクでクラッチハブ２とシンクロナイザコーン４の回転数を同期させている。   The outer ring 6X and the inner ring 8X are connected to the clutch hub 2 and the intermediate ring 7X is connected to the synchronizer cone 4, respectively, and the rotational speeds of the clutch hub 2 and the synchronizer cone 4 are synchronized by the friction torque of the three surfaces.

このようなシンクロメッシュ機構１Ｘのシンクロナイザーリング群５Ｘのシンクロナイザーリングとして、チャンファ部がすぐれた疲労強度を有する銅合金製熱間型鍛造シンクロナイザーリング（例えば、特許文献１参照）や、従来よりも高発熱環境下で優れた耐塑性流動性を有する銅合金製シンクロナイザーリング（例えば、特許文献２参照）がある。   As a synchronizer ring of the synchronizer ring group 5X of such a synchromesh mechanism 1X, a hot forging synchronizer ring made of a copper alloy having a fatigue strength with an excellent chamfer part (see, for example, Patent Document 1), and the like In addition, there is a copper alloy synchronizer ring (see, for example, Patent Document 2) having excellent plastic flow resistance in a high heat generation environment.

しかしながら、変速装置は、一層の高性能化が要求されており、それに伴って、シンクロナイザーリングにかかる負担は一層大きくなり、高負荷がかかっても耐え得るシンクロナイザーリングが求められている。上記の特許文献１又は２に記載のシンクロナイザーリングは銅合金で形成されており、機械的強度が低いという問題がある。   However, transmissions are required to have higher performance, and accordingly, the burden on the synchronizer ring is further increased, and a synchronizer ring that can withstand even a high load is required. The synchronizer ring described in Patent Document 1 or 2 is formed of a copper alloy, and has a problem of low mechanical strength.

そこで、銅合金よりも機械的強度の高い鉄合金を用いた、強度および耐摩耗性に優れる鉄基燒結合金製シンクロナイザーリング（例えば、特許文献３、又は特許文献４参照）もある。   Accordingly, there is also an iron-base-bonded gold synchronizer ring (see, for example, Patent Document 3 or Patent Document 4) that uses an iron alloy having a higher mechanical strength than a copper alloy and is excellent in strength and wear resistance.

シンクロナイザーリング自体の機械的強度、つまりはシンクロメッシュ機構の機械的強度を向上するためには、特許文献３又は４のように、シンクロナイザーリングを鉄又は鉄合金で形成するとよいが、鉄又は鉄合金は機械的強度が高くなる反面、銅又は銅合金で形成されたシンクロナイザーリングと比べると製造が難しくなるという問題が発生する。また、銅又は銅合金で形成されたシンクロナイザーリングと比べるとコストも高くなってしまう。   In order to improve the mechanical strength of the synchronizer ring itself, that is, the mechanical strength of the synchromesh mechanism, the synchronizer ring may be formed of iron or an iron alloy as in Patent Document 3 or 4, An iron alloy has a high mechanical strength, but has a problem that it is difficult to manufacture compared with a synchronizer ring formed of copper or a copper alloy. In addition, the cost is higher than a synchronizer ring formed of copper or a copper alloy.

一方、同様の問題はクラッチハブにも存在する。シンクロメッシュ機構の機械的強度を高くする為にクラッチハブを鉄又は鉄合金で形成すると、シンクロナイザーリングよりもさらに複雑な形状を有するクラッチハブの製造は難しくなる。また、クラッチハブの製造を容易にするために鉄又は鉄合金よりも機械的強度の低い材料を用いると、シンクロメッシュ機構の機械的強度が低くなる。   On the other hand, the same problem exists in the clutch hub. If the clutch hub is made of iron or an iron alloy in order to increase the mechanical strength of the synchromesh mechanism, it becomes difficult to manufacture a clutch hub having a more complicated shape than the synchronizer ring. Further, if a material having lower mechanical strength than iron or an iron alloy is used in order to facilitate manufacture of the clutch hub, the mechanical strength of the synchromesh mechanism is lowered.

特開２００１−３５５０３０号公報JP 2001-355030 A 特開２００５−１６３１０１号公報JP-A-2005-163101 特開２００１−１７３６８１号公報JP 2001-173681 A 特開２００３−０２７１８３号公報JP 2003-027183 A

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、機械的強度の高い材料と機械的強度の低い材料を使い分けて組み合わせることにより、機械的強度を保つことができ、且つ、容易に製造することができるシンクロメッシュ機構と、それを備える車両用の変速装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to maintain mechanical strength by properly combining a material having a high mechanical strength and a material having a low mechanical strength, and An object of the present invention is to provide a synchromesh mechanism that can be easily manufactured and a transmission for a vehicle including the same.

上記の目的を解決するための本発明のシンクロメッシュ機構は、回転軸に一体回転するクラッチハブと、該クラッチハブの外周の軸方向に摺動可能にスプライン係合されたスリーブと、ギヤと一体に回転するシンクロナイザコーンと、前記クラッチハブと前記シンクロナイザコーンとの間に配設され、前記クラッチハブと前記シンクロナイザコーンとを同期する複数のシンクロナイザーリングと、を備えるシンクロメッシュ機構において、
前記クラッチハブが、焼結金属で形成されていると共に、前記複数のシンクロナイザーリングの中で一番外周側に配置されて前記クラッチハブと接続される外側シンクロナイザーリング以外のシンクロナイザーリングが、鉄、又は鉄合金で形成されており、前記クラッチハブを形成する焼結金属の機械的強度が、前記外側シンクロナイザーリング以外のシンクロナイザーリングを形成する鉄、又は鉄合金の機械的強度よりも低い。 The synchromesh mechanism of the present invention for solving the above-described object is a clutch hub that rotates integrally with a rotating shaft, a sleeve that is spline-engaged so as to be slidable in the axial direction of the outer periphery of the clutch hub, and a gear. In a synchromesh mechanism comprising: a synchronizer cone that rotates in a synchronized manner; and a plurality of synchronizer rings that are disposed between the clutch hub and the synchronizer cone and synchronize the clutch hub and the synchronizer cone.
The clutch hub is formed of sintered metal, and a synchronizer ring other than an outer synchronizer ring connected to the clutch hub is disposed on the outermost peripheral side among the plurality of synchronizer rings , It is made of iron or iron alloy, and the mechanical strength of the sintered metal forming the clutch hub is higher than the mechanical strength of iron or iron alloy forming a synchronizer ring other than the outer synchronizer ring. Low.

また、上記のシンクロメッシュ機構において、前記クラッチハブが、前記外側シンクロナイザーリング以外のシンクロナイザーリングと同じ材料で形成した場合と略同等の機械的強度を保持するように、前記クラッチハブの、前記スリーブ、前記複数のシンクロナイザーリング、又は前記シンクロナイザコーンのいずれかと接触する部分を厚く形成することが好ましい。   Further, in the above synchromesh mechanism, the clutch hub is configured so that the clutch hub maintains substantially the same mechanical strength as that formed by the same material as the synchronizer ring other than the outer synchronizer ring. It is preferable to form a thick portion in contact with any of the sleeve, the plurality of synchronizer rings, or the synchronizer cone.

加えて、上記のシンクロメッシュ機構において、前記外側シンクロナイザーリング以外のシンクロナイザーリングを、中間シンクロナイザーリングと内側シンクロナイザーリングで構成し、前記内側シンクロナイザーリングと前記中間シンクロナイザーリングのそれぞれを鉄、又は鉄合金で形成すると共に、前記クラッチハブを焼結合金で形成することが好ましい。   In addition, in the above-described synchromesh mechanism, the synchronizer ring other than the outer synchronizer ring is configured by an intermediate synchronizer ring and an inner synchronizer ring, and each of the inner synchronizer ring and the intermediate synchronizer ring is made of iron. Alternatively, it is preferable that the clutch hub is formed of a sintered alloy.

この構成によれば、内側シンクロナイザーリングと中間シンクロナイザーリングを機械
的強度の比較的高い鉄又は鉄合金で形成し、クラッチハブをそれよりも機械的強度の低い焼結金属で形成すると共に、そのクラッチハブの形状を工夫することにより、機械的強度を保つことができ、且つ、どのシンクロナイザーリングよりも複雑な形状のクラッチハブを容易に製造することができる。 According to this configuration, the inner synchronizer ring and the intermediate synchronizer ring are formed of iron or an iron alloy having a relatively high mechanical strength, and the clutch hub is formed of a sintered metal having a lower mechanical strength. By devising the shape of the clutch hub, the mechanical strength can be maintained, and a clutch hub having a more complicated shape than any synchronizer ring can be easily manufactured.

クラッチハブを鉄又は鉄合金よりも機械的強度の低い材料である焼結金属で形成すると、クラッチハブの機械的強度が低下してしまうが、このクラッチハブはどのシンクロナイザーリングよりも外側にあり、且つ形状の自由度が大きいため、その形状を工夫することで強度を保つことができる。   If the clutch hub is made of sintered metal, which is a material with lower mechanical strength than iron or iron alloy, the mechanical strength of the clutch hub will be reduced, but this clutch hub is outside the synchronizer ring. In addition, since the degree of freedom of shape is large, the strength can be maintained by devising the shape.

具体的には、クラッチハブは内周面及び外周面が摩擦接触するわけではなく制約が無いため、力を受ける部分（スリーブ、シンクロナイザーリング、又はシンクロナイザコーンのいずれかと接触する部分）の径方向の厚みを大きくすることにより、機械的強度を保つことができる。   Specifically, because the clutch hub does not have frictional contact between the inner and outer peripheral surfaces and there is no restriction, the radial direction of the portion that receives force (the portion that contacts either the sleeve, the synchronizer ring, or the synchronizer cone) By increasing the thickness, the mechanical strength can be maintained.

一方、内側シンクロナイザーリングと中間シンクロナイザーリングは、内側及び外側の両方に自身が接触する他の部品があるため、径方向又は軸方向の厚みは制約されてしまうため、形状を工夫することができない。そこで、機械的強度が高い鉄又は鉄合金で形成することで、機械的強度を保つことができる。   On the other hand, the inner synchronizer ring and the intermediate synchronizer ring have other parts that contact themselves on both the inner and outer sides, so the thickness in the radial direction or the axial direction is restricted, so the shape can be devised. Can not. Then, mechanical strength can be maintained by forming with iron or iron alloy with high mechanical strength.

よって、機械的強度の高い材料と低い材料とを組み合わすことで、機械的強度を保つことと、容易に製造することという二律背反の効果を得ることができる。   Therefore, by combining a material having a high mechanical strength and a material having a low mechanical strength, it is possible to obtain a trade-off effect of maintaining the mechanical strength and easily manufacturing the material.

また、クラッチハブを焼結金属で形成することにより、全てのシンクロナイザーリングとクラッチハブを鉄又は鉄合金で形成するよりも、コストを低減することができる。   Further, by forming the clutch hub from sintered metal, the cost can be reduced as compared to forming all the synchronizer rings and the clutch hub from iron or an iron alloy.

さらに、上記のシンクロメッシュ機構において、前記外側シンクロナイザーリングが、焼結金属で形成されており、前記外側シンクロナイザーリングを形成する焼結金属の機械的強度が、前記外側シンクロナイザーリング以外のシンクロナイザーリングを形成する鉄、又は鉄合金の機械的強度よりも低いと、クラッチハブと同様に、機械的強度を保つことができ、且つ、内側シンクロナイザーリングと中間シンクロナイザーリングよりも複雑な形状の外側シンクロナイザーリングを容易に製造することができる。 Further, in the above synchromesh mechanism, the outer synchronizer ring is formed of a sintered metal, and the mechanical strength of the sintered metal forming the outer synchronizer ring has a synchronizer other than the outer synchronizer ring. If it is lower than the mechanical strength of the iron or iron alloy forming the nizer ring , the mechanical strength can be maintained, as with the clutch hub, and the shape is more complicated than the inner and intermediate synchronizer rings. The outer synchronizer ring can be easily manufactured .

その上、上記の目的を解決するための本発明の車両用の変速装置は、上記に記載のシンクロメッシュ機構を備えて構成される。この構成によれば、マルチコーン式のシンクロメッシュ機構の各部品の材料を用途に合わせて組み合わせることで、機械的強度を保つと共に、容易に製造することができる。   Moreover, a vehicle transmission apparatus according to the present invention for solving the above-described object is configured to include the synchromesh mechanism described above. According to this configuration, it is possible to easily manufacture while maintaining the mechanical strength by combining the materials of the parts of the multi-cone synchromesh mechanism according to the application.

本発明によれば、各部品によって、機械的強度の高い材料と機械的強度の低い材料を使い分けて組み合わせることにより、機械的強度を保つことができ、且つ、容易に製造することができる。また、機械的強度の低い材料を用いることで、コストを低減することができる。   According to the present invention, the mechanical strength can be maintained and can be easily manufactured by properly using a material having a high mechanical strength and a material having a low mechanical strength depending on each component. Moreover, cost can be reduced by using a material with low mechanical strength.

本発明に係る第１の実施の形態のシンクロメッシュ機構の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the synchromesh mechanism of 1st Embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第１の実施の形態のシンクロメッシュ機構の材料の組合せを示す表である。It is a table | surface which shows the combination of the material of the synchromesh mechanism of 1st Embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第１の実施の形態のシンクロメッシュ機構の断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross section of the synchromesh mechanism of 1st Embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第２の実施の形態のシンクロメッシュ機構の材料の組合せを示す表である。It is a table | surface which shows the combination of the material of the synchromesh mechanism of 2nd Embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第２の実施の形態のシンクロメッシュ機構の断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross section of the synchromesh mechanism of 2nd Embodiment which concerns on this invention. 従来のシンクロメッシュ機構の断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross section of the conventional synchromesh mechanism.

以下、本発明に係る実施の形態のシンクロメッシュ機構とそれを備える車両用の変速装置について、図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態として、トリプルコーン式のシンクロメッシュ機構（同期噛合装置）を例に説明するが、本発明はこれに限らず、例えばダブルコーン式のシンクロメッシュ機構などのマルチコーン式のシンクロメッシュ機構に用いることができる。   Hereinafter, a synchromesh mechanism according to an embodiment of the present invention and a transmission for a vehicle including the same will be described with reference to the drawings. Note that, as an embodiment, a triple-cone synchromesh mechanism (synchronous meshing device) will be described as an example. However, the present invention is not limited to this, and a multi-cone synchromesh such as a double-cone synchromesh mechanism, for example. Can be used for mechanism.

まず、本発明に係る第１の実施の形態のトリプルコーン式のシンクロメッシュ機構の構成について、図１を参照しながら説明する。このシンクロメッシュ機構１は、図６に示す従来のシンクロメッシュ機構１Ｘの構成と同様に、図１に示すように、クラッチハブ２、スリーブ３、シンクロナイザコーン４、及びシンクロナイザーリング群５を備える。また、そのシンクロナイザーリング群５は、アウターリング（外側シンクロナイザーリング）６、中間リング（中間シンクロナイザーリング）７、及びインナーリング（内側シンクロナイザーリング）８を備える。   First, the configuration of the triple cone type synchromesh mechanism according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the synchromesh mechanism 1 includes a clutch hub 2, a sleeve 3, a synchronizer cone 4, and a synchronizer ring group 5, as in the configuration of the conventional synchromesh mechanism 1X shown in FIG. The synchronizer ring group 5 includes an outer ring (outer synchronizer ring) 6, an intermediate ring (intermediate synchronizer ring) 7, and an inner ring (inner synchronizer ring) 8.

クラッチハブ２は、図示しないメインシャフトを挿通する挿通孔９を有するリング状に形成され、その挿通孔９の内周面に設けられたメインシャフトと係合する内歯スプライン１０と、外周面に設けられたスリーブ３と係合する外歯スプライン１１とを備える。その外歯スプライン１１は外周の周方向１２０°間隔で隙間を設ける。   The clutch hub 2 is formed in a ring shape having an insertion hole 9 through which a main shaft (not shown) is inserted, and has an internal spline 10 that engages with the main shaft provided on the inner peripheral surface of the insertion hole 9 and an outer peripheral surface. An external spline 11 that engages with the provided sleeve 3 is provided. The external splines 11 provide gaps at 120 ° intervals in the circumferential direction of the outer periphery.

スリーブ３は、クラッチハブ２の外歯スプライン１１に係合する内歯スプライン１２を有するリング状に形成され、その内歯スプライン１２に後述する凸部１５と係合する凹部１３を備える。   The sleeve 3 is formed in a ring shape having an internal spline 12 that engages with the external spline 11 of the clutch hub 2, and the internal spline 12 includes a concave portion 13 that engages with a convex portion 15 described later.

アウターリング６は、外周にスリーブ３の内歯スプライン１２と係合するチャンファ１４を有するリング状に形成され、外周の周方向１２０°間隔で外歯スプライン１１の隙間で係合し、且つ凹部１３と係合する凸部１５を備える。また、アウターリング６の内周面１６は、テーパー状（円錐状）の面であり、接触摩擦を強化するためのハッチを刻むとよい。   The outer ring 6 is formed in a ring shape having a chamfer 14 that engages with the internal spline 12 of the sleeve 3 on the outer periphery, engages in the gap of the external spline 11 at intervals of 120 ° in the circumferential direction of the outer periphery, and the recess 13 And a convex portion 15 to be engaged. Moreover, the inner peripheral surface 16 of the outer ring 6 is a tapered (conical) surface and is preferably engraved with a hatch for enhancing contact friction.

中間リング７は、シンクロナイザコーン４と係合する軸方向に突出した突起部１７を有するリング状に形成され、アウターリング６と摩擦接触する外周面１８とインナーリング８と摩擦接触する内周面１９のそれぞれはテーパー状の面に形成される。   The intermediate ring 7 is formed in a ring shape having an axially protruding protrusion 17 that engages with the synchronizer cone 4, and an outer peripheral surface 18 that makes frictional contact with the outer ring 6 and an inner peripheral surface 19 that makes frictional contact with the inner ring 8. Each is formed on a tapered surface.

インナーリング８は、クラッチハブ２と係合する軸方向に突出した突起部２０を有するリング状に形成され、中間リング７と摩擦接触する外周面２１と、シンクロナイザコーン４と摩擦接触する内周面２２のそれぞれはテーパー状の面であり、接触摩擦を強化するためのハッチを刻むとよい。   The inner ring 8 is formed in a ring shape having an axially protruding protrusion 20 that engages with the clutch hub 2, and an outer peripheral surface 21 that makes frictional contact with the intermediate ring 7 and an inner peripheral surface that makes frictional contact with the synchronizer cone 4. Each of 22 is a taper-shaped surface, and it is good to engrave the hatch for strengthening contact friction.

シンクロナイザコーン４は、ギヤＧ２と一体に回転するように、ギヤＧ２に接合され、スリーブ３と係合するチャンファ２３と、中間リング７の突起部１７と係合する挿入孔２４と、インナーリング８と摩擦接触するテーパー状に形成されたコーン面２５を備える。   The synchronizer cone 4 is joined to the gear G2 so as to rotate integrally with the gear G2, and the chamfer 23 that engages with the sleeve 3, the insertion hole 24 that engages with the protrusion 17 of the intermediate ring 7, and the inner ring 8 And a cone surface 25 formed in a tapered shape that comes into frictional contact.

上記のシンクロメッシュ機構１の構成は、一例であり、本発明はシンクロメッシュ機構１の構成は限定せず、複数のシンクロナイザーリングを備える、あるいは複数の摩擦面を有する周知の技術のシンクロメッシュ機構に適用することができる。   The structure of the synchromesh mechanism 1 described above is an example, and the present invention does not limit the structure of the synchromesh mechanism 1, and includes a plurality of synchronizer rings or a plurality of friction surfaces having a known technology. Can be applied to.

クラッチハブ２を、アウターリング６、中間リング７、及びインナーリング８からなるシンクロナイザーリング群５と同等の機械的強度の高い鉄又は鉄合金で形成すると、シンクロメッシュ機構１の機械的強度を向上することはできるが、形状が複雑なクラッチハブ２を容易に製造することはできなくなる。また、コストも高くなる。一方、クラッチハブ２とシンクロナイザーリング群５を、機械的強度の低い焼結金属で形成すると、クラッチハブ２を容易に製造することはできるが、シンクロメッシュ機構１の機械的強度を保つことができない。   When the clutch hub 2 is formed of iron or an iron alloy having high mechanical strength equivalent to the synchronizer ring group 5 including the outer ring 6, the intermediate ring 7, and the inner ring 8, the mechanical strength of the synchromesh mechanism 1 is improved. However, the clutch hub 2 having a complicated shape cannot be easily manufactured. In addition, the cost increases. On the other hand, if the clutch hub 2 and the synchronizer ring group 5 are formed of sintered metal having low mechanical strength, the clutch hub 2 can be easily manufactured, but the mechanical strength of the synchromesh mechanism 1 can be maintained. Can not.

そこで、本発明に係る第１の実施の形態のシンクロメッシュ機構１は、従来では、同じ材料で形成されていたクラッチハブ２とシンクロナイザーリング群５を、図２に示すように、アウターリング６と中間リング７とインナーリング８とを機械的強度の高い鉄又は鉄合金で形成すると共に、クラッチハブ２を、鉄又は鉄合金よりも機械的強度の低い焼結金属で形成することを特徴とする。   Therefore, the synchromesh mechanism 1 according to the first embodiment of the present invention includes a clutch hub 2 and a synchronizer ring group 5 that are conventionally formed of the same material, as shown in FIG. And the intermediate ring 7 and the inner ring 8 are made of iron or an iron alloy having a high mechanical strength, and the clutch hub 2 is made of a sintered metal having a mechanical strength lower than that of the iron or iron alloy. To do.

なお、ここでいう鉄合金とは、鉄を主成分とする合金であり、例えば、鋼、モリブデン鋼、又はステンレス鋼などのことをいう。また、焼結金属とは、金属の粉末を所要の形に圧縮し、圧粉体を作りそれを高温で焼き固めた合金のことであり、溶解や鋳造の工程を行わずに生成されるため、複雑な形状を容易に製造することができる。この焼結金属は、内周に内歯スプライン１０と外周に外歯スプライン１１を有し、複雑な形状のクラッチハブ２を形成する材料として適している。   The iron alloy here is an alloy containing iron as a main component, for example, steel, molybdenum steel, or stainless steel. Sintered metal is an alloy obtained by compressing metal powder into a required shape, making a green compact and baking it at a high temperature, and is produced without any melting or casting process. A complicated shape can be easily manufactured. This sintered metal has an internal spline 10 on the inner periphery and an external spline 11 on the outer periphery, and is suitable as a material for forming the clutch hub 2 having a complicated shape.

加えて、機械的強度とは、材料に応力が加えられたときの変形挙動を表す指標であり、弾性率 、降伏強さ、塑性、引張強さ、伸び、破壊エネルギー、及び硬度などの様々な材
料の変形挙動に対する総合的な強度のことをいう。例えば、鉄又は鉄合金よりも硬度の高い焼結金属の場合でも、その他の変形挙動に対する強度が、鉄又は鉄合金よりも低い場合がある。 In addition, mechanical strength is an index that represents deformation behavior when stress is applied to a material, and includes various factors such as elastic modulus, yield strength, plasticity, tensile strength, elongation, fracture energy, and hardness. The overall strength against the deformation behavior of a material. For example, even in the case of a sintered metal having a higher hardness than iron or an iron alloy, the strength against other deformation behavior may be lower than that of iron or an iron alloy.

クラッチハブ２は、前述したように、外周にスリーブ３の内歯スプライン１２と係合し、且つアウターリング６の凸部１５と係合する外歯スプライン１１や、挿通孔９の内周面の内歯スプライン１０を備え、シンクロナイザーリング群５と比べると複雑な形状を有している。また、クラッチハブ２は、シンクロナイザーリング群５とは異なり、摩擦接触することがない。   As described above, the clutch hub 2 is engaged with the external spline 11 that engages with the internal spline 12 of the sleeve 3 on the outer periphery and the convex portion 15 of the outer ring 6, and the inner peripheral surface of the insertion hole 9. Compared with the synchronizer ring group 5, it has a complex shape. Further, unlike the synchronizer ring group 5, the clutch hub 2 does not make frictional contact.

よって、クラッチハブ２は形状の自由度が大きく、機械的強度の劣る材料で形成しても、形状の工夫次第で機械的強度を保つことができる。具体的には、クラッチハブ２は、内周面及び外周面が摩擦接触するわけではなくスプライン係合するため、制約が無く、力を受ける部分の径方向の厚みを大きくすることにより、機械的強度を保つことができる。   Therefore, even if the clutch hub 2 is made of a material having a large degree of freedom in shape and inferior in mechanical strength, the mechanical strength can be maintained depending on the shape. Specifically, since the inner peripheral surface and the outer peripheral surface are not in frictional contact with each other and the clutch hub 2 is spline-engaged, there is no restriction, and by increasing the radial thickness of the portion receiving the force, Strength can be maintained.

詳しくは、図３に示すように、スリーブ３と係合する外歯スプライン１１を含む外周部の厚さＤ１を厚く形成することを特徴とする。この厚さＤ１は、図６に示す従来のスリーブ３と係合する外歯スプライン１１を含む外周部の厚さＤｘ１よりも、径方向に厚くなっている。この外歯スプライン１１を含む外周部を厚くすると、アウターリング６の凸部１５との係合に対する機械的強度を向上することができる。   Specifically, as shown in FIG. 3, a thickness D <b> 1 of the outer peripheral portion including the external spline 11 that engages with the sleeve 3 is formed thick. This thickness D1 is thicker in the radial direction than the thickness Dx1 of the outer peripheral portion including the external splines 11 that engage with the conventional sleeve 3 shown in FIG. When the outer peripheral part including the external spline 11 is thickened, the mechanical strength against the engagement with the convex part 15 of the outer ring 6 can be improved.

これにより、クラッチハブ２を機械的強度が低い焼結金属で形成しても、クラッチハブ
２の形状を工夫すること、つまり、鉄又は鉄合金で形成した場合と略同等の機械的強度を保持するように、クラッチハブ２の力を受ける部分を径方向に厚く形成することで、機械的強度を保つことができる。 As a result, even if the clutch hub 2 is formed of a sintered metal having low mechanical strength, the shape of the clutch hub 2 is devised, that is, the mechanical strength substantially the same as when formed of iron or an iron alloy is maintained. Thus, the mechanical strength can be maintained by forming the portion receiving the force of the clutch hub 2 to be thick in the radial direction.

また、クラッチハブ２を焼結金属で形成することにより、機械的強度が高い鉄又は鉄合金で製造するよりも、複雑な形状のクラッチハブ２を容易に製造することができる。   Further, by forming the clutch hub 2 from a sintered metal, it is possible to easily manufacture the clutch hub 2 having a complicated shape, compared to manufacturing it from iron or an iron alloy having high mechanical strength.

一方、中間リング７は、外周面１８がアウターリング６と摩擦接触し、内周面１９がインナーリング８と摩擦接触する。また、インナーリング８は、外周面２１が中間リング７と摩擦接触し、内周面２２がシンクロナイザコーン４と摩擦接触する。よって中間リング７及びインナーリング８は、内側と外側の両方に摩擦接触する部品がある為、径方向の厚みは制約されてしまう。さらに、中間リング７の軸方向に突出した突起部１７と、インナーリング８の軸方向に突出した突起部２０は、係合したさいに力を受けると変形や破損が発生し易い。   On the other hand, the outer peripheral surface 18 of the intermediate ring 7 is in frictional contact with the outer ring 6, and the inner peripheral surface 19 is in frictional contact with the inner ring 8. Further, the inner ring 8 has an outer peripheral surface 21 in frictional contact with the intermediate ring 7 and an inner peripheral surface 22 in frictional contact with the synchronizer cone 4. Therefore, since the intermediate ring 7 and the inner ring 8 have parts in frictional contact with both the inside and the outside, the radial thickness is limited. Further, the projection 17 projecting in the axial direction of the intermediate ring 7 and the projection 20 projecting in the axial direction of the inner ring 8 are likely to be deformed or damaged when subjected to a force when engaged.

よって、中間リング７及びインナーリング８は、アウターリング６のように、形状を工夫して機械的強度を保つことができないため、本発明では、機械的強度が高い鉄又は鉄合金で形成することによって、機械的強度を向上することができる。   Therefore, since the intermediate ring 7 and the inner ring 8 cannot maintain the mechanical strength by devising the shape like the outer ring 6, in the present invention, the intermediate ring 7 and the inner ring 8 are formed of iron or iron alloy having high mechanical strength. Thus, the mechanical strength can be improved.

本発明のシンクロメッシュ機構１は、クラッチハブ２と、アウターリング６、中間リング７、及びインナーリング８とを、前述したように、それぞれに適した材料で形成することにより、つまり機械的強度の高い材料と低い材料とを組み合わすことで、機械的強度を保つことと、容易に製造することという二律背反の効果を得ることができる。   The synchromesh mechanism 1 of the present invention is formed by forming the clutch hub 2, the outer ring 6, the intermediate ring 7, and the inner ring 8 with materials suitable for each, as described above, that is, with mechanical strength. By combining a high material and a low material, it is possible to obtain a trade-off effect of maintaining mechanical strength and easily manufacturing.

また、全て鉄又は鉄合金で形成したものと比較すると、クラッチハブ２を焼結金属で形成した分、コストを抑えることができる。   Moreover, compared with what formed entirely with iron or an iron alloy, cost can be suppressed by the part which formed the clutch hub 2 with the sintered metal.

なお、この実施の形態では、焼結金属で形成したクラッチハブ２の力を受ける部分の厚みを径方向に大きくしたが、クラッチハブ２の形状を工夫することで、機械的強度を保つように構成すればよく、本発明は上記の構成に限定しない。例えば、クラッチハブ２の全体の厚みを軸方向に大きくして、力を受ける部分の厚みを軸方向に大きくして、機械的強度を保ってもよい。   In this embodiment, the thickness of the portion that receives the force of the clutch hub 2 formed of sintered metal is increased in the radial direction. However, the mechanical strength can be maintained by devising the shape of the clutch hub 2. What is necessary is just to comprise, and this invention is not limited to said structure. For example, the mechanical strength may be maintained by increasing the overall thickness of the clutch hub 2 in the axial direction and increasing the thickness of the portion receiving the force in the axial direction.

次に、本発明に係る第２の実施の形態のシンクロメッシュ機構３０について、図４及び図５を参照しながら説明するが、第１の実施の形態と構成は同じであるため同じ符号を用いることにする。このシンクロメッシュ機構３０は、図２の組合せに代えて、図４に示すように、アウターリング６を鉄又は鉄合金よりも機械的強度が低い焼結金属で形成することを特徴とする。 Next, the synchromesh mechanism 30 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. However, the same reference numerals are used because the configuration is the same as that of the first embodiment. I will decide. The synchromesh mechanism 30, instead of the combination of FIG. 2, as shown in FIG. 4, the mechanical strength than the outer ring 6 of iron or an iron alloy, and forming a sintered metal has low.

アウターリング６は、クラッチハブ２と同様に、中間リング７及びインナーリング８と比べると複雑な形状を有している。また、アウターリング６の外周面は、中間リング７の外周面１８及びインナーリング８の外周面２１とは異なり、摩擦接触することがない。   Similar to the clutch hub 2, the outer ring 6 has a complicated shape compared to the intermediate ring 7 and the inner ring 8. Further, unlike the outer peripheral surface 18 of the intermediate ring 7 and the outer peripheral surface 21 of the inner ring 8, the outer peripheral surface of the outer ring 6 does not make frictional contact.

よって、アウターリング６も形状の自由度が大きく、機械的強度の劣る材料で形成しても、形状の工夫次第で機械的強度を保つことができる。詳しくは、図５に示すように、中間リング７と摩擦接触する内周面１６の部分の厚さＤ２を厚く形成することを特徴とする。また、図示しない凸部１５の径方向の厚みも大きくする。この厚さＤ２は、図６に示す従来の中間リング７Ｘと摩擦接触する内周面１６Ｘの部分の厚さＤｘ２よりも、径方向に厚くなっている。   Therefore, even if the outer ring 6 is formed of a material having a large degree of freedom in shape and inferior in mechanical strength, the mechanical strength can be maintained depending on the shape. In detail, as shown in FIG. 5, the thickness D2 of the part of the inner peripheral surface 16 that is in frictional contact with the intermediate ring 7 is formed thick. In addition, the radial thickness of the projection 15 (not shown) is also increased. This thickness D2 is thicker in the radial direction than the thickness Dx2 of the portion of the inner peripheral surface 16X that is in frictional contact with the conventional intermediate ring 7X shown in FIG.

これにより、アウターリング６を機械的強度が低い焼結金属で形成しても、アウターリング６の形状を工夫すること、つまり、鉄又は鉄合金で形成した場合と略同等の機械的強度を保持するように、アウターリング６の力を受ける部分を径方向に厚く形成することで、機械的強度を保つことができる。 Thus, even when the outer ring 6 is formed of a sintered metal mechanical strength is not low, devising the shape of the outer ring 6, i.e., the mechanical strength substantially equivalent to that formed by the iron or iron alloy The mechanical strength can be maintained by forming the portion receiving the force of the outer ring 6 so as to be thick in the radial direction.

また、アウターリング６を焼結金属で形成することにより、機械的強度が高い鉄又は鉄合金で製造するよりも、複雑な形状のアウターリング６を容易に製造することができる。 Further, the outer ring 6 by forming a sintered metal, than the mechanical strength is produced with high iron or an iron alloy, it is possible to manufacture the outer ring 6 having a complicated shape easily.

本発明のシンクロメッシュ機構３０は、クラッチハブ２及びアウターリング６と、中間リング７及びインナーリング８を、前述したように、それぞれに適した材料で形成することにより、つまり機械的強度の高い材料と低い材料とを組み合わすことで、機械的強度を保つことと、容易に製造することという二律背反の効果を得ることができる。   The synchromesh mechanism 30 according to the present invention is formed by forming the clutch hub 2 and the outer ring 6 and the intermediate ring 7 and the inner ring 8 with materials suitable for each, as described above, that is, a material having high mechanical strength. By combining a low material with a low material, it is possible to obtain a trade-off effect of maintaining mechanical strength and easily manufacturing.

また、全て鉄又は鉄合金で形成したものと比較すると、クラッチハブ２を焼結金属で形成し、アウターリング６を銅、銅合金、又は焼結金属で形成した分、コストを抑えることができる。   In addition, compared with a case where the clutch hub 2 is formed of sintered metal and the outer ring 6 is formed of copper, copper alloy, or sintered metal, the cost can be reduced as compared with a case where the clutch hub 2 is formed of sintered metal. .

上記のシンクロメッシュ機構１又は３０を備える車両用の変速装置は、マルチコーン式のシンクロメッシュ機構１又は３０のシンクロナイザーリング群５の材料を用途に合わせて組み合わせることで、機械的強度を保つことができ、且つ、容易に製造することができる。   The transmission for a vehicle including the synchromesh mechanism 1 or 30 described above maintains mechanical strength by combining the materials of the synchronizer ring group 5 of the multi-cone synchromesh mechanism 1 or 30 according to the application. And can be easily manufactured.

本発明のシンクロメッシュ機構は、機械的強度の高い材料と機械的強度の低い材料を使い分けて組み合わせることにより、機械的強度を保つことができ、且つ、容易に製造することができるので、特に高性能化が進み高負荷がかかる車両用の変速装置に利用することができる。   The synchromesh mechanism of the present invention can maintain mechanical strength and can be easily manufactured by using a combination of a material having a high mechanical strength and a material having a low mechanical strength. It can be used for a transmission for a vehicle that has advanced performance and a high load.

１、３０ シンクロメッシュ機構
２ クラッチハブ
３ スリーブ
４ シンクロナイザコーン
５ シンクロナイザーリング群
６ アウターリング（外側シンクロナイザーリング）
７ 中間リング（中間シンクロナイザーリング）
８ インナーリング（内側シンクロナイザーリング） 1, 30 Synchromesh mechanism 2 Clutch hub 3 Sleeve 4 Synchronizer cone 5 Synchronizer ring group 6 Outer ring (outer synchronizer ring)
7 Intermediate ring (intermediate synchronizer ring)
8 Inner ring (inner synchronizer ring)

Claims (3)

回転軸に一体回転するクラッチハブと、該クラッチハブの外周の軸方向に摺動可能にスプライン係合されたスリーブと、ギヤと一体に回転するシンクロナイザコーンと、前記クラッチハブと前記シンクロナイザコーンとの間に配設され、前記クラッチハブと前記シンクロナイザコーンとを同期する複数のシンクロナイザーリングと、を備えるシンクロメッシュ機構において、
前記クラッチハブが、焼結金属で形成されていると共に、前記複数のシンクロナイザーリングの中で一番外周側に配置されて前記クラッチハブと接続される外側シンクロナイザーリング以外のシンクロナイザーリングが、鉄、又は鉄合金で形成されており、
前記クラッチハブを形成する焼結金属の機械的強度が、前記外側シンクロナイザーリング以外のシンクロナイザーリングを形成する鉄、又は鉄合金の機械的強度よりも低いことを特徴とするシンクロメッシュ機構。 A clutch hub that rotates integrally with a rotating shaft, a sleeve that is spline-engaged so as to be slidable in the axial direction of the outer periphery of the clutch hub, a synchronizer cone that rotates integrally with a gear, and the clutch hub and the synchronizer cone In a synchromesh mechanism comprising a plurality of synchronizer rings arranged between and synchronizing the clutch hub and the synchronizer cone,
The clutch hub is formed of sintered metal, and a synchronizer ring other than an outer synchronizer ring connected to the clutch hub is disposed on the outermost peripheral side among the plurality of synchronizer rings , It is made of iron or iron alloy,
A synchromesh mechanism, wherein the mechanical strength of the sintered metal forming the clutch hub is lower than the mechanical strength of iron or an iron alloy forming a synchronizer ring other than the outer synchronizer ring . 前記外側シンクロナイザーリングが、焼結金属で形成されており、
前記外側シンクロナイザーリングを形成する焼結金属の機械的強度が、前記外側シンクロナイザーリング以外のシンクロナイザーリングを形成する鉄、又は鉄合金の機械的強度よりも低いことを特徴とする請求項１に記載のシンクロメッシュ機構。 The outer synchronizer ring is formed of sintered metal;
The mechanical strength of the sintered metal forming the outer synchronizer ring is lower than the mechanical strength of iron or an iron alloy forming a synchronizer ring other than the outer synchronizer ring. The synchromesh mechanism described in 1 . 請求項１又は２に記載のシンクロメッシュ機構を備えることを特徴とする車両用の変速装置。 Transmission for a vehicle, characterized in that it comprises a synchromesh mechanism according to claim 1 or 2.
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