JPS63289330A

JPS63289330A - 同期装置

Info

Publication number: JPS63289330A
Application number: JP62122781A
Authority: JP
Inventors: Masaki Inui; 正樹乾
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1987-05-20
Filing date: 1987-05-20
Publication date: 1988-11-25
Anticipated expiration: 2009-03-16
Also published as: EP0292319A3; DE3866161D1; EP0292319B1; JPH0619190B2; CA1299900C; EP0292319A2; US4838399A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は車両用手動変速機等に使用される同期装置に関
する。

〔従来技術〕

同期装置の一形式として回転シャフト上に回転可能に組
付けたギヤの一側にて同シャフト上に−体回転可能に組
付けたクラッチハブと、このクラッチハブの外周に一体
回転可能かつ軸方向へ移動可能に組付けたスリーブと、
このスリーブの内スプライン部に設けた嵌合凹所に径外
方へ弾撥的に組（＝１けたシフティングキーと、前記ギ
ヤのギヤスプライン部のテーパコーン部に摩擦係合する
同期リングを備えた同期装置がある。かがる同期装置は
ボルグワーナ式の同期装置として良く知られており、ま
たかがる形式の同期装置を改良して大きな同期作用（同
期容量）を発揮させるものとして米国特許第４４１３７
１５号が知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、かかる形式の同期装置においては、シフトレ
バ−の操作によりスリーブを軸方向へ摺動させることに
より、シフティングキーにて同期リングを押圧して摩擦
係合させて同期させるものであり、この際スリーブが同
期リングがら反力を受けてシフトレバ−に伝達する。こ
のため、シフト操作が重くなる。また、かがる同期装置
においては、スリーブの摺動時摩擦クラッチを摩擦係合
させるカム機構を採用しているが、中立時カム機構がわ
ずかに作動して摩擦クラッチ間に接触（軽度な係合）す
ることがあり、かがる接触を防止する手段がない。

従って、本発明の目的は、シフト操作状態が如何なる場
合においてもスリーブが同期リングからの反力を受けな
いようにしてシフトレバ−の操作に要するシフト操作力
を低減させることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はかかる目的を達成すべく同期装置を、回転シャ
フト」−に回転可能に組付けたギヤの一側にて同シャフ
ト上に一体回転可能に組イ」けたクラッチハブと、この
クラッチハブの外周に一体回転可能かつ軸方向へ移動可
能に組付けたスリーブと、このスリーブの内スプライン
部に設けた嵌合凹所に径外方へ弾撥的に組付けたシフテ
ィングキーを備えるとともに、前記スリーブの内スプラ
インが係脱可能に噛合する外スプラインを有し同スリー
ブと前記ギヤのギヤスプライン部間に位置するサポート
リングと、このサポートリングに対して軸３一方向に係合して同リングと前記ギヤスプライン部間に位
置する同期リングと、この同期リングに対して軸方向へ
移動可能かつ所定量回転可能に組付けられて同同期リン
グ、前記サポートリングおよびスリーブ間に位置する作
動リングを備え、かつこの作動リングと前記クラッチハ
ブまたはその固定部材間に介在し前記作動リングの軸方
向の移動時同リングと前記スリーブまたは固定部材とを
係脱させる第１の摩擦クラッチと、前記同期リングとギ
ヤスプライン部間に介在し同リングの軸方向の移動時こ
れらリングとギヤスプライン部とを係脱させる第２の摩
擦クラッチと、前記サポートリングと作動リング間に介
在しこれら両リングの軸方向への所定量の相対移動を許
容するバネ部材と、前記同期リングと作動リング間に介
在しこれら両リングの相対回転時これら両リングを前記
バネ部材に抗して軸方向へ相対移動させて前記各摩擦ク
ラッチを係合させるカム機構を備えた構成としている。

〔発明の作用・効果〕

かかる構成においては、スリーブの非操作時サポートリ
ング、同期リングおよび作動リングは一体となっており
、かつ両摩擦クラッチは非係合状態にある。この状態で
スリーブを軸方向へ摺動させると、サポートリングがシ
フティングキーにより押動されて同期リングが押動され
、第２の摩擦フランチが係合を開始して同期リングと作
動リング間に相対回転を生じさせる。この結果、これら
両リング間のカム機構が作動して両リングをバネ部材に
抗して軸方向へ相対移動させ、両摩擦クラッチを確実に
係合させる。この状態において、スリーブの操作力はサ
ポートリング、同期リングおよび作動リングから第２の
摩擦クラッチを介してギヤスプライン部に同期トルクと
して伝達され、一方同期リングから作動リングに伝達さ
れる反力はクラッチハブにて受承される。従って、がが
る構成によれば、シフト操作状態が如何なる場合におい
ても同期リングからの反力がスリーブに伝達されること
はなく、この反力に相当する分シフト操作力を著しく低
減させることができる。また、前記バネ部材のバネ力の
調整により前記３つのリングの軸方向への移動規制力が
調整できるため、中立時カム機構がわずかに作動しよう
としてもこの作動が阻止され、各摩擦クラッチ間での接
触は生じない。

〔実施例〕

以下本発明を図面に基づいて説明するに、第１図には本
発明の第１実施例に係る同期装置が示されている。当該
同期装置はクラッチハブ１１、スリーブ１２、シフティ
ングキー１３、サポートリング１４、同期リング１５お
よび作動リング１６を備えているとともに、キースプリ
ング１７ａ、リング状のウェーブスプリング１７ｂおよ
びスナップリング１７ｃを備えている。クラッチハブ１
１、スリーブ１２およびシフティングキー１３を除く全
ての部材は左右一対備えている。

クラッチハブ１１は変速機を構成するアウトプットシャ
フト２１上にこれと一体回転可能に組付けられていで、
同シャフト２１上に回転可能に組付けた一対のドリブン
ギヤ２２．２３間に位置している。各ドリブンギヤ２２
．２３は変速ギヤ列を構成するもので、図示しないイン
プットシャフト上に一体回転可能に組付けた各ドライブ
ギヤに噛合している。各ドリブンギヤ２２．２３のクラ
ッチハブ１１側にはスプラインピース２４が一体回転可
能に組付けられており、各スプラインピース２４が各ド
リブンギヤ２２．２３のギヤスプライン部を構成してい
る。

スリーブ１２はその内スプライン１２ａにてクラッチハ
ブ１１の外周に設けた外スプラインに組付けられていて
、軸方向へ摺動可能がつ同クラッチハブ１１と一体回転
可能になっている。シフティングキー１３はクラッチハ
ブ１１の外周に設けた複数の溝部１１ａに配置され、左
右一対のキースプリング１７ａに支承されてスリーブ１
２の凹所１２ｂに弾撥的に嵌合している。なお、スリー
ブ１２の外周側にはシフト７オークが嵌合する凹所１２
ｃとリバースギヤ１２ｄとが形成されている。

サポートリング１４は第２図〜第４図に示すように、そ
の外周に短尺のスプライン１４ａを備え、かつその内周
に環状の嵌合溝１４ｂと複数の係合溝１４ｃを備えてい
る。同期リング１５は第５図〜第７図に示すようにその
内周にテーパコーン部１５ａを備え、かつその外周に多
数のカム溝１５ｂと環状突起部１５ｃを備えている。か
かる同期リング１５はスナップリング１７ｃによりサポ
ートリング１４に対して軸方向に位置決めされている。

作動リング１６は第８図〜第１０図に示すようにその内
周にテーパコーン部１６ａを備え、かつその外端に複数
の係合突起１６ｂと多数のカム１６ｃを備えでいる。ま
た、その外周には環状の嵌合溝１６ｄを備えている。が
がる作動リング１６はその係合突起１６ｂをサポートリ
ング１４の係合溝１４ｃに係合させ、がっそのカム１６
ｃを同期リング１５のカム溝１５ｂに挿入することによ
り、これら両リング１４．１５に軸方向へ移動可能に組
付けられている。サポートリング１４と作動リング１６
とはそれらの嵌合溝１４ｂ、１６ｄに嵌合させたウェー
ブスプリング１７ｂにより軸方向に結合しており、ウェ
ーブスプリング１７ｂの撓みにより軸方向の相対移動が
可能になっている。また、同期リング１５のカム溝１５
ｂと作動リング１６のカム１６ｃ　とはカム機構を構成
していて、第１１図に示すようにカム溝１５ｂは断面■
字形に形成されがっカム１６ｃはががるカム溝１５ｂの
傾斜カム面に当接する円弧状または球状カム面を備えて
いる。従って、これら両リング１５．１６間に相対回転
が生じると、両リング１５．１６はかがるカム機構の作
用にてウェーブスプリング１７ｂを撓ませて軸方向へ相
対移動する。

これらのリング１４〜１６はかがる組付状態にてクラッ
チハブ１１、スリーブ１２、スプラインピース２４およ
び連結リング２５間に配設されてスリーブ１２、サポー
トリング１４およびスプラインピース２４のスプライン
１２ａ　、　１４ａ　、　２４ｂが同一円周面上にて直
列的に位置し、かつサポートリング１４がシフティング
キー１３の端部に対向している。

スプラインピース２４は同期リング１５のテーハ：ｙ　
−ンｆ’３１５　ａ　＋、＝　ａｍ　するテーパコーン
５２４ａを備えている。両テーパコーンｇ１５ａ、２４
ａは本発明の第２の摩擦クラッチを構成しており、同期
リング１５の軸方向の移動により同リング１５をスプラ
インピース２４に対して係脱する。連結リング２５はク
ラッチハブ１１と各ドリブンギヤ２２．２３間に位置し
、同ハブ１１に当接して回転可能に組付けられていて、
スプラインピース２４に一体回転可能に連結しでいる。

ががる連結リング２５は作動リング１６のテーパコーン
部１６ａに係脱するテーパコーン部２５ａを備えている
。両テーパコーン部１６ａ、２５ａは本発明の第１の摩
擦クラッチを構成しており、作動リング１６の軸方向の
移動により同リング１６を連結リング２５に刻して係脱
する。

このように構成した同期装置１ｏにおいてはその非作動
時第１図で示す状態にあり、図示しないシフトレバ−の
操作によりスリーブ１２を図示左方へ摺動させると、左
側ドリブンギヤ２２とアウトプットシャフト２１とが結
合して一体回転可能となり、またスリーブ１２を右方へ
摺動させると右側ドリブンギヤ２３とアウトプットシャ
フト２１とが結合して一体回転可能となる。

しかして、スリーブ１２の摺動時先づこれと一体的に移
動するシフティングキー１３がサポートリング１４の内
端を押圧し、サポートリング１４を同期リング１５に押
付けて同リング１５のスプラインピース２４に対する摩
擦係合を開始する。

これにより、サポートリング１４および同期リング１５
とスリーブ１２、作動リング１Ｇとの間に相対回転が生
じる。スリーブ１２とサポートリング１４開においては
、スリーブ１２のスプライン１２ａにおけるチャンファ
１２ａ１がサポートリング１４のスプライン１４ａのチ
ャン７ｒｆｆ４ａ、に当接してボーク開始直前の状態に
なり、同期リング１５と作動リング１６間においては、
両リング１５．１６がカムＰＩｉｖｔ（カム溝１５ｂ１
力Ａ１６ｃ）の作用にてウェーブスプリング１７ｂに抗
して軸方向に相対移動し、同期リング１５をスプライン
ピース２４に摩擦係合させがっ作動リング１６を＝１１
一連結リング２５に摩擦係合させる。この状態においで、
スリーブの操作力はサポートリング１４および同期リン
グ１５がらスプラインピース２４へ同期トルクとして伝
達されるとともに、作動リング１６および連結リング２
５がらもスプラインピース２４へ同期トルクとして伝達
され、同期が完了してスリーブ１２はスプラインピース
２４に円滑に噛合する。

このように、当該同期装置１ｏにおいては、同期作用を
生じさせる機構が２つ存在するため従来の同期装置に比
し同期容量を着しく増大させることができるとともに、
サポートリング１４および同期リング１５により生じる
反力は作動リング１６および連結リング２５を介してク
ラッチハブ１１にで受承され、上記反力がシアトンバー
に伝達されることがない。従って、シフト操作力を着し
く低減させることができる。

第１２図には本発明の第２実施例が示されている。この
第２実施例の同期装置１０Ａにおいては、第１実施例の
同期装置１ｏにおける連結リング２５を省略して、同リ
ング２５のテーパコーン部２５ａに対応するテーパコー
ン部をクラッチハブ１１のボス部に設けた点で構造上相
違する。従って、かかる構成においては、サポートリン
グ１４および同期リング１５により生じる反力は作動リ
ング１６を介して直接クラッチハブ１１にて受承され、
第１実施例と同様上記反力がシフトレバ−に伝達される
ことがなくシフト操作力が著しく低減されるが、同期Ｙ
ルクはサポートリング１４および同期リング１５からス
プラインピース２４に伝達されるにすぎないため、同期
容量が従来に比し増大することはない。本実施例におい
ては、クラッチハブ１１の受水面１１ｂおよび作動リン
グ１６の当接面１６ｅをテーパ面以外の適宜の形状の面
にすることができる。

第１３図には本発明の第３実施例が示されている。この
第３実施例の同期装置１０Ｂにおいては、同期リング１
５のテーパコーン部１５ａと作動リング１６の当接面１
６ｅとの径が近似する値に形成されているとともに、こ
れら各リング１５．１６およびスプラインピース２４の
対向する端面間には大きな隙間が形成され、かつ同期リ
ング１５側にカム１５ｄがまた作動リング１６側にカム
溝１６ｆが形成されている。かかる構成以外については
第２実施例と同様に構成されている。かかる構成の同期
装置１０Ｂにおいては、中立時同期リング１５および作
動リング１６がスプラインピース２４に当接して同ピー
ス２４と連れ回りするようなことがなく、これら両リン
グ１５．１６の少くとも一方の連れ回りに起因するカム
機構の作動による両テーパコーン部１５ａ、２４ａの接
触の発生が防止され、またサポートリング１４の回転に
起因する同リング１４および作動リング１６とシフティ
ングキー１３との衝突による異音の発生が防止される。

なお、これら各実施例においては、摩擦クラッチとして
一対のテーパコーン部からなるクラッチを２組採用した
例について示したが、軸方向および／または径方向にス
ペースの余裕がある場合には３１１１以上の摩擦クラッ
チを採用してもよく、また摩擦クラッチとして２枚また
はそれ以上の多数の摩擦板からなるクラッチを採用する
ことができ、例えば第１４図に示すように上記した２種
類のクラッチを併用することができる。この変形例は、
第１実施例に摩擦板クラッチ２６を付加したものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る同期装置の部分断面
図、＃＆２図はサポートリングの断面図、第３図は同正
面図、第４図は同拡大部分断面図、第５図は同期リング
の断面図、第６図は同正面図、第７図は同拡大部分断面
図、第８図は作動リングの断面図、第９図は同背面図、
第１０図は同拡大部分断面図、第１１図はカム機構部分
の拡大断面図、第１２図は第２実施例に係る同期装置の
部分断面図、第１３図は第３実施例に係る同期装置の部
分断面図、第１４図は第１実施例の変形例に係る同期装
置の部分断面図である。符号の説明１０、ＩＯＡ、ＩＯＢ・・・同期装置、１１・・・クラ
ッチハブ、１２・・・スリーブ、１３・・・シフティン
グキー、１４・・・サポートリング、１４ｃ・・・係合
溝、１５・・・同期リング、１５ａ・・・テーパコーン
部、１５ｂ・・・カム溝、１６・・・作動リング、１６
ａ・・・テーパコーン部、１６ｃ・・・カム、１７ｂ・
・・ウェーブスプリング、２１・・・アウトプットシャ
フト、２２．２３・・・ギヤ、２４・・・スプラインピ
ース、２５・・・連結リング、２５ａ・・・テーパコー
ン部。出願人　　トヨタ自動車株式会社代理人　　弁理士　長谷照−（外１名）１６一第９図１５ｂ・・・カム溝１６・・・作動リング１６ａ・・・テーバコーン部１６ｃ・・・カム第８図１０Ｂ・・・同期装置１１・・・クラッチハブ１２・・・スリーブ１３・・・シフティングキー１４・・・サポートリング１５・・・同其月リング１６・・・作動リング第１３図第１４１１・・・クラ・ンチハブ１２・・・スリーブ１３・１１シフテイングキー１４・１１サポートリング１５・・・同期リングＩ６・・・作動リング

Claims

【特許請求の範囲】

回転シャフト上に回転可能に組付けたギヤの一側にて同
シャフト上に一体回転可能に組付けたクラッチハブと、
このクラッチハブの外周に一体回転可能かつ軸方向へ移
動可能に組付けたスリーブと、このスリーブの内スプラ
イン部に設けた嵌合凹所に径外方へ弾撥的に組付けたシ
フティングキーを備えるとともに、前記スリーブの内ス
プラインが係脱可能に噛合する外スプラインを有し同ス
リーブと前記ギヤのギヤスプライン部間に位置するサポ
ートリングと、このサポートリングに対して軸方向に係
合して同リングと前記ギヤスプライン部間に位置する同
期リングと、この同期リングに対して軸方向へ移動可能
かつ所定量回転可能に組付けられて同同期リング、前記
サポートリングおよびスリーブ間に位置する作動リング
を備え、かつこの作動リングと前記クラッチハブまたは
その固定部材間に介在し前記作動リングの軸方向の移動
時同リングと前記スリーブまたは固定部材とを係脱させ
る第１の摩擦クラッチと、前記同期リングとギヤスプラ
イン部間に介在し同リングの軸方向の移動時これらリン
グとギヤスプライン部とを係脱させる第２の摩擦クラッ
チと、前記サポートリングと作動リング間に介在しこれ
ら両リングの軸方向への所定量の相対移動を許容するバ
ネ部材と、前記同期リングと作動リング間に介在しこれ
ら両リングの相対回転時これら両リングを前記バネ部材
に抗して軸方向へ相対移動させて前記各摩擦クラッチを
係合させるカム機構を備えた同期装置。