JPS59736B2

JPS59736B2 - 歯車変速機の同期噛み合い装置

Info

Publication number: JPS59736B2
Application number: JP51002203A
Authority: JP
Inventors: 賢二武内; 博己長谷川
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1976-01-09
Filing date: 1976-01-09
Publication date: 1984-01-09
Also published as: JPS5285665A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は歯車変速機の同期噛み合い装置に関するもので
ある。

従来、歯車変速機に用いられているワーナ一式同期噛み
合い装置やビン式同期噛み合い装置は、シフト時スリー
ブによりナイザーリングを歯車と摩擦接触して同期した
後スリーブの内スプラインを歯車の外スプラインにかみ
合わせるようになっているが、このかみ合い時両者の相
対位置を規制するものがないため全く抵抗なくかみ合う
確率は極めて低く、殆んどの場合かみ合い直前に両者の
チャンファが接してかみ合いを案内している。

而して、シフトレバ−には同期の際ロックボール装置に
よる抵抗力と同期作用に要する非常に大きな力が作用し
、同期完了時一旦それらの力が殆んどなくなった後引き
続いてスプラインかみ合いの際の力が作用して所謂２段
入り現象を生じ、これがシフトフィーリングを低下する
原因になっていた。

また従来装置は、同期完了後はナイザーリングを歯車に
摩擦接触する力が作用しないため、スリーブの内スプラ
インが歯車の外スプラインにかみ合う迄の間にこの両者
に回転差が生じてスプラインかみ合い時にギヤ鳴りを生
じる虞れがあった。

本発明は以上の様な点に鑑みなされたものであり、歯車
変速機の変速時のギヤ鳴りの発生を抑えるとともに、シ
フトフィーリングを向上し得る歯車変速機の同期噛み合
い装置を提供するものである。

以下、本発明を図に基づき実施例について説明する。

第１図において、第１回転部材となる出力軸１は、第２
回転部材となる歯車２又は３を、当該軸と相対回転し得
るように支承する。

この歯車２゜３は図示しないカウンタ軸上の歯車とかみ
合い、図示しない入力軸と常時連動する。

この歯車２゜３はワーナ一式同期噛み合い装置４により
出力軸１に選択的に連結される。

ワーナ一式同期噛み合い装置４は、出力軸１にスプライ
ン連結され−・プ５、該−・ブ５にスプライン連結され
たスリーブ６、該スリーブ６の内スプライン６ａとかみ
合い得るように歯車２に形成された外スプライン２ａｓ
スリーブ６の内スプライン６ａとかみ合い得るように歯
車３に形成された外スプライン３ａｓ歯車２に形成され
たテーパ付摩擦面２ｂ、歯車３に形成されたテーパ付摩
擦面３ｂ、スリーブ６の内スプライン６ａとかみ合い得
る外スプライン７ａ及び歯車２の摩擦面２ｂに対応する
摩擦面７ｂを有したカイザーリング１１スリーブ６の内
スプライン６ａとかみ合い得る外スプライン８ａ及び歯
車３の摩擦面３ｂに対応する摩擦面８ｂを有したカイザ
ーリング８、−・プ５の切り欠き部５ａ内に収容され且
つカイザーリング７，８の溝７ｃ、８ｃに端部を係合し
たスラスト部材９、該スラスト部材９０段付臭部９ａと
スリーブ６の溝６ｂを係合させる一対の環状スプリング
１０．１１とから構成されている。

而して、スリーブ６は、第１回転部材となる出力軸１に
スプライン嵌合（固定）されたー・プ５にスプライン連
結されていることから、第１回転部材に軸方向にのみ摺
動変位可能に嵌合されていることになり、噛合部材を呈
し内スプライン６ａの軸方向端部が第１噛合歯を呈して
いる。

歯車２又は３に形成された外スプライン２ａ又は３ａは
、内スプライン６ａに噛合するものであり第２回転部材
の第２噛合歯を呈している。

カイザーリングＩ又は８は、それに形成された溝７ｃ又
は８Ｃに−・プ５の切り欠き部５ａ内に収容されたスラ
スト部材９の端部が係合しており、又、第２回転部材と
なる歯車２又は３の摩擦面２ａ又は３ａに係合する摩擦
面７ａ又は８ａを具備しており、第１回転部材に対し軸
方向に変位可能で且つ回転方向に所定の相対回動変位を
許容して係止されており第２回転部材に圧接され摩擦係
合するものとなり、同期作動部材を呈している。

スラスト部材９は、−・プ５の切り欠き部５ａ内に収容
されており第１回転部材に対して軸方向にのみ摺動変位
可能に連繋されており、又、環状スプリング１０．１１
により半径方向外側に附勢され琲附突部９ａがスリーブ
６の溝６ｂに係合されており噛合部材に対して構台関係
をもって繋合されることとなり、押圧子を呈している。

スリーブ６は、図示しないシフトレバ−によりフォーク
軸１２と該フォーク軸に固定され且つスリーブ６の外周
の溝に係合するフォーク１３を介して摺動せしめられる
。

フォーク軸１２はケース１４により支承されており、こ
の両者間にはフォーク軸１２を図示の中立位置、スリー
ブ６の内スプライン６ａが歯車２の外スプライン２ａと
かみ合うシフト位置、スリーブ６の内スプライン６ａが
歯車３の外スプライン３ａとかみ合うシフト位置のそれ
ぞれにおいて位置決めするロックボール装置１５が設け
られている。

このロックボール装置１５は、フォーク軸１２に形成さ
れた３個の溝１２ａ、１２ｂ、１２ｃと、ケース１４の
穴内に挿入されたボール１６及びスプリング１７とから
構成され、フォーク軸１２が中立位置に位置せしめられ
た場合にはボール１６がスプリング１７により溝１２ｂ
に係合されてフォーク軸の中立位置を保持する。

シフトレバ−の操作によりスリーブ６が図示の中立位置
から例えば左方へ摺動せしめられる場合、スリーブ６が
少し移動したところで第２図の如くスリーブ６の溝６ｂ
の右側面がスラスト部材９０段付臭部９ａの右側第１斜
面９ｂに当接し、スラスト部材９とスリーブ６との相対
変位を制止するよう抵抗力を附与する第１僕合を呈する
ことになる。

而して、これによりその後のスリーブ移動にスラスト部
材９が連動し、スリーブ６の内スプライン６ａの左端が
カイザーリングＩの外スプライン７ａの右端に到達する
以前において、スラスト部材９の端部がカイザーリング
７に当接してカイザーリング、７の摩擦面７ｂと歯車２
の摩擦面２ｂとが摩擦接触し、スラスト部材９の端部と
溝７ｃとの係合によりスリーブ６とカイザーリングＩと
の回転方向の位置決めがなされ、第３図の如く内スプラ
イン６ａの左端のチャンファと外スプライン１ａの右端
のチャンファとが対向した状態となる。

スリーブ６が中立位置からここまで移動される間、シフ
トレバ−には、ロックボール装置１５のボール１６が溝
１２ｂの右側面との係合によりスプリング１７に抗して
溝１２ｂ内から押し出されることになって抵抗力が作用
する。

スリーブ６が引き続き移動されると、第４図示の如くス
リーブ６の内スプラインの左端のチャンファがナイザー
リング７の外スプライン１ａの右端のチャンファに当接
する。

スリーブ６がここまで移動スる間、シフトレバ−には、
ロックボール装置１５のボール６が溝１２ｂ内から押し
出されることと、スリーブ６の溝６ｂの右側面とスラス
ト部材９の右側第１斜而９ｂとの係合によりスラスト部
材９０段付臭部９ａの１段目部分がスプリング１０．１
１に抗して溝６ｂ内から押し出されることによって抵抗
力が作用する。

スリーブ６が引き続き移動されようとすると、ナイザー
リング１がスリーブ６により押されてナイザーリング７
と歯車２との間の摩擦接触が強化すると同時に、その反
作用としてスリーブ６の移動が抑止され、同期作用が生
じる。

この同期作用中、シフトレバ−には同期作用に必要な非
常に大きな抵抗力が作用する。

同期が完了すると、内スプライン６ａの左端のチャンフ
ァと外スプライン７ａの右端のチャンファとの保合によ
りスリーブ６とナイザーリングＩとが相対的に少し回動
し、第５図示の如く内スプライン６ａが外スプライン７
ａとかみ合う。

この時点では、ロックボール装置１５のボール１６の溝
１２ｂ内からの押し出しが完了し、また第６図示ノ如く
スリーブ６の溝６ｂの右側面がスラスト部材９の突部９
ａの右側第２斜面９Ｃに当接し、スラスト部材９とスリ
ーブ６との相対変位を制止するよう別の抵抗力を附与す
る第２喫合を呈することになる。

而して、スリーブ６が引き続き移動されると、スリーブ
６の溝６ｂの右側面とスラスト部材９の突部９ａの右側
第２斜而９ｃとの係合によりスラスト部材９の突部９ａ
の２段目部分がスプリング１０．１１に抗して溝６ｂ内
から押し出され、これによってシフトレバ−に抵抗力が
作用する。

このようなスラスト部材９の突部９ａの２段目部分の溝
６ｂ内からの押し出しは、内スプライン６ａの左端のチ
ャンファが歯車２の外スプライン２ａの右端のチャンフ
ァに当接する直前まで行なわれてシフトレバ−に抵抗力
が作用する。

而して、内スプライン６ａが外スプライン２ａとかみ合
う際に内スプライン６ａの左端のチャンファが外スプラ
イン２ａの右端のチャンファに当接することよりシフト
レバ−に抵抗力が作用するが、この直前までシフトレバ
−に抵抗力が作用することにより、２段入り現象は消滅
する。

また、スラスト部材９の突部９ａの２段目部分が溝６ｂ
内から押し出される際には、スラスト部材９によりナイ
ザーリングＩが押されてナイザーリングＩと歯車２とが
摩擦接触し、これにより歯車２とスリーブ６との間に回
転差を生じるのが抑止され、従って内スプライン６ａが
外スプライン２ａとかみ合う際にギヤ鳴りを生じること
はない。

スリーブ６が中立位置から右方へ摺動する場合の作動は
、以上の説明から容易に理解されると思うので省略する
。

尚、図面ではスラスト部材９の突部９ａを段付きとした
が、この替りに溝６ｂを段付きとしてもよい。

第７，８図に示す同期噛み合い装置において、１０１は
出力軸、１０２及び１０３は入力軸に連動する歯車であ
る。

歯車２の外スプライン２ａ及び摩擦面２ｂは歯車２と別
体に作られて歯車２に固定される。

同様に歯車３の外スプライン３ａ及び摩擦面３ｂも歯車
３と別体に作られて歯車３に固定される。

１０５は−・プ、１０６はスリーブ、１０７及び１０８
はナイザーリングである。

スリーブ１０６はその内スプライン１０６ａをバブ１０
５の外スプラインとかみ合い、ナイザーリング１０７，
１０８は外スプライン１０７ａ。

１０８ａと摩擦面ｉｏｒｂ、ｉｏａｂを有する。

スラスト部材１０９はバブ１０５により支持されて軸方
向へのみ摺動し得る部分Ａと該部分に半径方向へのみ摺
動し得るように組み付けられた部分Ｂとから成る。

この部分Ｂの上端は半円筒面の突部１０９ａＫ形成され
、との突部１０９ａとスリーブ１０６の溝１０６ｂはコ
イルスプリング１１０により係合され、スラスト部材１
０９がスリーブ１０６に対して構台関係をもって繋合さ
れることとなり、前述したと同様にスラスト部材１０９
が押圧子を呈している。

スリーブ１０６の溝１０６ｂは段付きに形成され、第１
斜面１０６ｃ、１０６ｃと第２斜面１０６ｄ。

１０６ｄを有する。

この第２斜而１０６ｄ、１０６ｄは、スリーブ１０６が
図示の中立位置から左右へ摺動された際、同期完了時点
から内スプライン１０６ａと外スプライン１０２ａ、
１０３ａがかみ合う直前の間においてスラスト部材１０
９の突部１０９ａと係合し、これにより２段入り現象が
消滅すると同時にギヤ鳴りも生じない。

而して、スラスト部材１０９の突部１０９ａとスリーブ
部材１０６の第１斜面１０６ｃとの係合が、スラスト部
材１０９とスリーブ１０６との相対変位を制止するよう
抵抗力を附与する第１喫合を呈することになり、又、ス
ラスト部材１０９の突部１０９ａとスリーブ部材１０６
の第２斜面１０６ｄとの係合が、スラスト部材１０９と
スリーブ１０６との相対変位を制止するよう別の抵抗力
を附与する第２喫合を呈することになる。

第９，１０図に示す同期噛み合い装置において、２０１
は出力軸、２０２及び２０３は入力軸に連動する歯車で
ある。

歯車２０２．２０３は外スプライン２０２ａ、２０３ａ
と摩擦面２０２．２０３ｂを有す。

２０５は−・プ、２０６はスリーブで内スプライン２０
６ａを有する。

ナイザーリング２０７゜２０８は外スプライン２０７ａ
、２０８ａと摩擦面２０７ｂ、２０８ｂを有す。

スラスト部材２０９はその下端を−・ブ２０５の半径方
向穴２０５内に挿入されている。

スラスト部材２０９の下端の外周は球面に形成され、ス
ラスト部材２０９付半径方向へ移動可能であると共に下
端を中心にして揺動可能である。

スラスト部材２０９は上端に球状の突部２０９ａを有し
、この突部２０９ａはコイルスプリング２１０によりス
リーブ２０６の溝２０６ｂｖｃ係合され、スラスト部材
２０９がスリー７’２０６に対して構台関係をもって繋
合されることとなり、前述したと同様にスラスト部材２
０９が押圧子を呈している。

スリーブ２０６の溝２０６ｂは段付きに形成されて、第
１斜面２０６ｃ、２０６ｃと第２斜面２０６ｄ、２０
６ｄを有する。

こめ第２斜面２０６ｄ、２０６ｄはスリーブ２０６が図
示中立位置から左右へ摺動された際、同期完了時点から
内スプライン２０６ａと外スプライン２０２ａ。

２０３ａがかみ合う直前の間においてスラスト部材２０
９の突部２０９ａと係合する。

これにより２段入り現象が消滅すると同時にギヤ鳴りも
生じない。

而して、スラスト部材２０９の突部２０９ａとスリーブ
部材２０６の第１斜面２０６ｃとの係合が、スラスト部
材２０９とスリーブ２０６との相対変位を制止するよう
抵抗力を附与する第１喫合を呈することになり、又、ス
ラスト部材２０９の突部２０９ａとスリーブ部材２０６
の第２斜面２０６ｄとの係合が、スラスト部材２０９と
スリーブ２０６との相対変位を制止するよう別の抵抗力
を附与する第２僕合を呈することになる。

第１０図に示すピン式同期噛み合い装置において、３０
１は出力軸、３０２及び３０３は入力軸に連動する歯車
である。

歯車３０２，３０３は外スプライン３０２ａ、３０３
ａと摩擦面３０２ｂ。

３０３ｂを有する。

スリーブ３０６はその内スプライン３０６ａを出力軸３
０１の外スプライン３０１ａとかみ合っており、歯車３
０２，３０３の外スプライン３０２ａ、３０３ａはス
リーブ３０６の内スプライン３０６ａとかみ合うことが
できる。

ナイザーリング３０７は摩擦面３０２ｂに対応する摩擦
面３０７ｂを有し、ナイザーリング３０８は摩擦面３０
３ｂに対応する摩擦面３０８ｂを有する。

この両ナイザーリング３０７，３０８はスリーブ３０６
の軸方向孔３０６ｂを貫通するピン３１８に連結されて
いる。

スリーブ３０６の軸方向孔３０６ｂの両端にはテーパ一
部３０６ｃ。

３０６ｃが形成されており、ピン３１８の中央部には小
径部が設けられてスリーブ３０６のテーパ一部に対応す
るテーパ一部３１８ａ、３１８ａが形成されている。

スリーブ３０６の他の軸方向孔３０６ｄにはピン状のス
ラスト部材３０９がスリーブと相対摺動可能に嵌合して
いる。

このスラスト部材３０９の中央部には段付溝３０９ａが
設けられている。

第１２図示の如くスリーブ３０６に軸方向孔３０６ｄと
交叉するように設けられた穴３０６ｅ内にはボール３１
９とコイルスプリング３２０とが挿入されており、スリ
ーブ３０６が図示の中立位置に位置する場合には第１３
図の如くボール３０９がコイルスプリング３２０により
スラスト部材３０９の第１斜而３０９ｂ、３０９ｂに
係合され、スラスト部材３０９がスリーブ３０６に対し
て構台関係をもって繋合されることとなり、前述したと
同様にスラスト部材３０９が押圧子を呈している。

スリーブ３０６が図示の中立位置から例えば右方へ摺動
される場合、ボール３１９とスラスト部材３０９の右側
第１斜面３０９ｂとが係合し、スラスト部材３０９とス
リーブ３０６との相対変位を制止するよう抵抗力を附与
する第１喫合を呈することになる。

而して、この結果スラスト部材３０９がスリーブ３０６
に連動してナイザーリング３０８を押すためナイザーリ
ング３０８に摩擦接触する。

これにより、ナイザーリング、３０８とスリーブ３０６
とがビン３１８の孔３０６ｂとの間隙の分だけ相対的に
回動し、スリーブ３０６の右側テーパ一部３０６ｃとビ
ン３１８の右側テーパ一部３１８ａとが当接し、ナイザ
ーリング３０８がスリーブ３０６によりビン３１８を介
して押されてナイザーリング３０８と歯車３０３との摩
擦係合が強化すると同時にスリーブ３０６の移動が抑止
され、同期作用を生じる。

同期が完了すると、テーパ一部３０６ｃと３１８ａの係
合によりスリーブ３０６とナイザーリング３０８とが相
対的に少し回動し、テーパ一部３０６ｃと３１８ａの係
合が解除する。

スリーブ３０６が引き続き移動されることにより、ボー
ル３１９がスプリング３２０に抗してスラスト部材３０
９の右側第１斜而３０９ａを乗上げているため、この時
点では、第１４図の如くボール３１９はスラスト部材３
０９の右側第２斜而３０９ｃに当接し、スラスト部材３
０９とスリーブ３０６との相対変位を制止するよう別の
抵抗力を附与する第２楔合を呈することになる。

これにより、スリーブ３０６が更に移動すればボール３
１９とスラスト部材３０９の右側第２斜而３０９ｃとの
係合によりボール３１９がスプリング３２０に抗して溝
３０９ａ内から押し出され、スリーブ３０６に抵抗が作
用する。

ボール３１９とスラスト部材３０９の右側斜面３０９ｃ
との係合は、スリーブ３０６の内スプライン３０６ａの
右端のチャンファが歯車３０３の外スプライン３０３ａ
の左端のチャンファに当接する直前まで行なわれてスリ
ーブ３０６に抵抗を作用する。

而して、２段入り現象は消滅し、同時にギヤ鳴りも生じ
ない。

以上詳細に説明した如く、本発明によれば、第１回転部
材（例えば出力軸１）と、この第１回転部材に軸方向に
のみ摺動変位可能に嵌合されており第１噛合歯（例えば
内スプライン６ａ）を備えた噛合部材（例えばスリーブ
６）と、第１回転部材に対して相対回転可能に配設され
ており第２噛合歯（例えば外スプライン２ａ）を備えた
第２回転部材（例えば歯車２）と、第１回転部材に対し
軸方向に変位可能で且つ回転方向に所定の相対回動変位
を許容して係止されており第２回転部材に圧接され摩擦
係合する同期作動部材（例えばナイザーリング７）と、
第１回転部材に対して軸方向にのみ摺動変位可能に連繋
されており且つ噛合部材に対して構台関係をもって繋合
された抑圧子（例えばスラスト部材９）を有するととも
に、噛合部材が軸方向に抑圧変位された際押圧子をして
同期作動部材を押圧し第２回転部材に対する摩擦係合を
司るべく噛合部材と押圧子との相対変位を制止するよう
抵抗力を附与する第１喫合と、同期作動部材の摩擦係合
により噛合部材と第２回転部材とが同期状態になった噛
合部材の同期完了点から噛合部材の第１噛合歯が第２回
転部材の第２噛合歯に噛合するまで噛合部材と押圧子と
の相対変位を制止するよう別の抵抗力を附与する第２喫
合とを前記構台関係に設けて成る歯車変速機の同期噛み
合い装置としたことにより、従来装置に少しの加工を施
すだけで、２段入り現象を消滅することができると同時
に、ギヤ鳴りの発生を確実に防止できる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１〜６図は本発明の一実施例を示すもので、第１図は
縦断面図、第２，６図はスリーブとスラスト部材の人台
の変化を示す図、第３〜５図はスプラインのかみ合いの
変化を示す図である。第７図は他実施例の縦断面図、第８図はその要部を示す
拡大部分図である。第９図は別の他実施例の縦断面図、第１０図はその要部
を示す拡大部分図である。第１１〜１４図は更に別の実施例を示すもので、第１１
図は縦断面図、第１２図は第１１図のＣ−Ｃ線断面図、
第１３．１４図はスラスト部材とスリーブとの係合の変
化を示す図である。１．１０１．２０１．３０１・・・・・・出力軸、２゜
１０２．２０２，３０２，３，１０３，２０３゜３０３
・・・・・・歯車、２ａ、１０２ａ、２０２ａ。３ａ、１０３ａ、２０３ａ、３０３ａ・・・・・
・歯車の外スプライン、５，１０５，２０５・・・・・
・ハブ、６゜１０６．２０６，３０６・・・・・・スリ
ーブ、６ａ。１０６ａ、２０６ａ、３０６ａ・・、・・・・スリ
ーブの内スプライン、６ｂ、１０６ｂ、２０６ｂ・・・
・・・スリーブの溝、７，１０７，２０７，３０７，８
゜１０８．２０８，３０８・・・・・・ナイザーリング
、９゜１０９．２０９，３０９・・・・・・スラスト部
材、９ａ。１０９ａ、２０９ａ・・・・・・スラスト部材の突部
、３１９・・・・・・ボール。

Claims

【特許請求の範囲】

１第１回転部材、該第１回転部材に軸方向にのみ摺動
変位可能に嵌合されており第１噛合歯を備えた噛合部材
、前記第１回転部材に対して相対回転可能に配設されて
おり第２噛合歯を備えた第２回転部材、前記第１回転部
材に対し軸方向に変位可能で且つ回転方向に所定の相対
回動変位を許容して係止されており前記第２回転部材に
圧接され摩擦係合する同期作動部材、前記第１回転部材
に対して軸方向にのみ摺動変位可能に連繋されており且
つ前記噛合部材に対して僕合関係をもって繋合された抑
圧子な有するとともに、前記噛合部材が軸方向に抑圧変
位された際前記押圧子を°して前記同期作動部材を押圧
し前記第２回転部材に対する摩擦係合を司るべく前記噛
合部材と前記押圧子との相対変位を制止するよう抵抗力
を附与する第１櫟合と、前記同期作動部材の摩擦係合に
より前記噛合部材と前記第２回転部材とが同期状態にな
った前記噛合部材の同期完了点から噛合部材の第１噛合
歯が前記第２回転部材の第２噛合歯に噛合するまで前記
噛合部材と前記押圧子との相対変位を制止するよう別の
抵抗力を附与する第２僕合とを前記僕合関係に設けて成
る歯車変速機の同期噛み合い装置。