技术领域
[0001] 本
发明涉及用于
变速器等的同步啮合装置。
背景技术
[0002] 以往，公知有如下的同步啮合装置(synchromesh apparatus：同步配合装置)(例如，参照日本
专利第4729451号
公报)，该同步啮合装置具有：变速
齿轮，其在外周上具有牙嵌齿，该变速齿轮能够相对旋转地轴支承于旋
转轴；同步毂，其固定于
旋转轴；同步套，其以在轴向滑动自如的方式与同步毂的外周
花键结合；同步锥，其与变速齿轮不能相对旋转地连结；以及
锁环，其在外周面上具有能够与形成在同步套的内周面上的花键齿自如啮合的牙嵌齿，并且，该锁环能够与同步锥摩擦接合且配置在同步毂与变速齿轮之间。
[0003] 在日本专利第4729451号公报中，在锁环的外周面上形成凸部，在同步毂的内周面上与凸部对应地形成凹部，并利用该凸部与凹部构成将同步毂与锁环的相对旋转限制于规定的范围内的卡合机构。
[0004] 并且，设置有位于凸部与凹部之间的缓冲部，该缓冲部使键
弹簧的对应的部分弯曲成矩形状。
[0005] 并且，也公知有如下装置(例如，参照日本特开平6-159388号公报)：在同步毂的侧面上设置滑动自如的摩擦部件，通过使该摩擦部件与锁环的凸部接合，而利用
摩擦力实现凹部与凸部之间的缓冲作用。
发明内容
[0006] 在日本专利第4729451号公报的同步啮合装置中，存在如下问题：弯曲成矩形状的缓冲部对碰撞音的抑制性能比较低。并且，在日本特开平6-159388号公报的同步啮合装置中，存在如下问题：同步毂与锁环的
摩擦力增加，同步套的花键齿拨开锁环的牙嵌齿时的负荷(以下，称为拨分负荷)增加。
[0007] 本发明是鉴于以上的问题而完成的，其目的在于，提供一种同步啮合装置，该同步啮合装置在不会增加拨分负荷的情况下使碰撞音的抑制性能比以往进一步提高。
[0008] (1)为了达成上述目的，本发明的特征在于，所述同步啮合装置具有：
[0009] 变速齿轮，其在外周上具有牙嵌齿，该变速齿轮相对旋转自如地轴支承于旋转轴；
[0010] 同步毂，其固定于所述旋转轴；
[0011] 同步套，其以在轴向滑动自如的方式与该同步毂的外周花键结合；
[0012] 同步锥，其配置在所述同步毂与所述变速齿轮之间，并且，被设置为不能与所述变速齿轮相对旋转；以及
[0013] 锁环，其在外周面上具有与形成于所述同步套的内周面的花键齿啮合自如的牙嵌齿，并且，该锁环能够与所述同步锥进行摩擦接合且配置在所述同步毂与所述变速齿轮之间，
[0014] 在所述同步毂与所述锁环中的任意一方上设置有凸部，
[0015] 在所述同步毂与所述锁环中的任意另一方上设置有凹部，该凹部构成为以如下方式与所述凸部卡合：收容所述凸部，并且，使所述同步毂与所述锁环能够在规定的范围内相对旋转，
[0016] 所述同步啮合装置的特征在于，
[0017] 所述凸部设置在所述锁环上，
[0018] 所述同步毂具有：从所述旋转轴沿径向突出的连结部；以及设置于该连结部的外周缘的外周部，
[0019] 所述凹部是以使所述连结部的外周缘露出的方式使所述外周部在与所述凸部对应的
位置缺失而构成的，
[0020] 所述同步啮合装置设置有U字状的夹持部，该夹持部具有一对夹持片，该夹持部被安装成利用所述夹持片从所述旋转轴方向夹持通过设置所述凹部而露出的所述连结部的外周缘，
[0021] 所述夹持片具有卡合部，所述卡合部与所述连结部卡合以防止所述夹持部从所述连结部向径向外侧脱落，
[0022] 在该夹持部上设置有一对板簧部，所述一对板簧部朝向所述锁环的周向上的所述凸部的两侧面延伸，
[0023] 所述板簧部的末端部为能够相对于所述夹持部自由摆动的自由端，
[0024] 所述板簧部构成为，在所述同步毂与所述锁环相对旋转时，在所述凸部与所述凹部
接触前，所述板簧部的末端部与所述凸部接触。
[0025] 根据本发明，凸部在与凹部接触前，与板簧部的末端部接触。因此，凸部为了与凹部接触，需要使板簧部发生弹性
变形，能够抑制凸部与凹部的碰撞音。并且，根据本发明，不会因夹持部而导致锁环与同步毂之间的摩擦力增加。因此，根据本发明，能够在不增加拨分负荷的情况下比以往进一步提高碰撞音的抑制性能。
[0026] (2)并且，在本发明中，所述夹持片的卡合部为朝向所述同步毂的连结部突出的圆筒状的突出部，在所述同步毂的连结部上设置有收容圆筒状的所述突出部的截面为圆形的收容孔，所述夹持部按照能够以突出部为中心在圆周方向摆动的方式安装于所述同步毂的连结部。
[0027] 根据该结构，在锁环相对于同步毂旋转时，板簧部能够适当地响应凸部在周向的动作。
[0028] (3)并且，在本发明中，所述夹持片的卡合部为朝向所述同步毂的连结部突出的突出部，在所述同步毂的连结部上设置有收容所述突出部的收容槽，所述收容槽在周向上具有规定的宽度，所述夹持部沿着所述收容槽相对于所述同步毂的连结部在周向上滑动自如。
[0029] 根据该结构，在锁环相对于同步毂旋转时，板簧部能够适当地响应凸部在周向的动作。并且，能够在收容槽中暂时地积存放置
润滑油，能够比以往更适当地润滑同步啮合装置。
[0030] (4)并且，在本发明中，在通过形成所述凹部而露出的所述同步毂的连结部上，设置有锥部，所述锥部构成为壁厚朝向径向外侧逐渐变薄以便能够容易地安装所述夹持部。
[0031] 根据该结构，能够容易地将夹持部安装于同步毂的连结部。
[0032] (5)并且，在本发明中，所述凹部与所述凸部的组合在周向上以隔开间隔的方式设置有多个，在多个所述凹部上设置所述夹持部。
[0033] 根据该结构，能够利用多个板簧部弹性地缓和凹部与凸部碰撞时的冲击，从而能够进一步提高碰撞音的抑制作用。
附图说明
[0034] 图1是对本发明的第1实施方式的同步啮合装置进行分解并示意性地示出的立体图。
[0035] 图2是示出第1实施方式的同步啮合装置的剖视图。
[0036] 图3是示出第1实施方式的夹持部的立体图。
[0037] 图4A至图4C是示出第1实施方式的同步啮合装置的凹部与凸部碰撞时板簧部的工作状态的说明图。图4A是示出凸部位于凹部的中央的状态的说明图。图4B是示出凸部与夹持部的板簧部抵接的状态的说明图。图4C是示出凸部经由板簧部而与凹部抵接的状态的说明图。
[0038] 图5是示出本发明的第2实施方式的同步啮合装置的立体图。
[0039] 标号说明：
[0040] 10：同步啮合装置；12：牙嵌齿；14：变速齿轮；15：同步锥；16：同步毂；16a：外周部；18：同步套；20：花键齿；22：牙嵌齿；24：锁环；26：同步弹簧；31：
轴承；34：连结部；34a：锥部；
36：花键齿；37：凹部；37a：
侧壁；38：卡合部；41：凸部；51：夹持部；53：夹持片；55：连接片；
57：板簧部；59：突出部；61：收容孔；80：弹簧；86：同步键；X：旋转轴。
具体实施方式
[0041] (第1实施方式)
[0042] 参照图1至图4C对第1实施方式的变速器的同步啮合装置进行说明。同步啮合装置10具有：变速齿轮14，其在外周上具有牙嵌齿12，该变速齿轮14经由轴承31(参照图2)能够相对旋转地支承于旋转轴X(
主轴、
副轴等)；同步毂16，其与旋转轴X花键结合；同步套18，其能够沿轴向移动地与同步毂16花键结合；锁环24，其在外周上具有能够与形成在同步套18的内周上的花键齿20啮合的牙嵌齿22，并且，锁环24能够与同变速齿轮14一体旋转的同步锥15进行摩擦接合，且配置在同步毂16与变速齿轮14之间；以及同步弹簧26，其配置在锁环
24与同步套18之间。
[0043] 变速齿轮14具有用于贯穿插入轴承31与旋转轴X的貫通孔。在变速齿轮14的轴向一侧(在图1和图2中为左侧)突出设置有头部较细的圆筒形状的同步锥15。在同步锥15的外周面的变速齿轮14侧形成有牙嵌齿12。并且，同步锥15与锁环24的内周面摩擦接合。
[0044] 在同步毂16的外周缘上形成有以沿轴向延伸的方式突出的外周部16a。该外周部16a经由从旋转轴X沿径向呈圆盘状突出的连结部34而固定于旋转轴X。并且，在同步毂16的外周部16a的外周上形成有花键齿36。并且，在外周部16a的轴向另一侧的端部(图1和图2的右侧端部)上，在周向上等间隔地设置有多个(在本实施方式中为3个)凹部37，该凹部37是以使连结部34的外周缘露出的方式使外周部16a大幅缺失而形成的。
[0045] 同步套18形成为圆筒状。在同步套18的外周上设置有能够与省略图示的叉卡合的卡合部38。
[0046] 锁环24形成为圆筒状。在锁环24的外周面的轴向一侧的端部(图1和图2的左侧的端部)上形成有凸部41，该凸部41与同步毂16的凹部37以能够在规定的范围内相对旋转的方式嵌合(卡合)。锁环24的内周面能够与同变速齿轮14一体旋转的同步锥15的外周面摩擦接合。
[0047] 在本实施方式中，将规定的范围设定为牙嵌齿22的半个间距(从牙嵌齿22的中心到相邻的牙嵌齿22的中心的距離的一半)。由此，锁环24能够相对于同步毂16旋转牙嵌齿22的半个间距。
[0048] 同步弹簧26形成为环状。同步弹簧26伴随着同步套18在轴向上向变速齿轮14侧移动，而将锁环24推向同步锥15。
[0049] 在通过凹部37露出的连结部34的外周缘上安装有大致U字状的夹持部51。夹持部51是对1枚金属板(例如，不锈
钢板)进行冲裁弯折而形成的。夹持部51具有：一对夹持片53，它们沿着连结部34的轴向侧面在径向上延伸；以及连接片55，其连接两夹持片53的径向外方侧的端缘。
[0050] 在各夹持片53的连接片55侧的侧缘上设置有一对板簧部57，这一对板簧部57以与连结部34隔开的方式沿轴向延伸。一对板簧部57之间的间隔被设定为比凸部41的周向宽度大，且比凹部37的周向宽度小。
[0051] 如图3所示，在夹持片53的径向内方侧的部分以朝向连结部34突出的方式设置有圆筒状的突出部59，该突出部59是对夹持片53进行冲裁而形成的。另外，在图3中，圆筒状的突出部59的末端是开口的，但是，也可以是末端封闭的圆筒状的突出部。
[0052] 参照图2，在连结部34上设置有收容突出部59的截面为圆形的收容孔61。通过将突出部59插入收容孔61中，能够防止夹持部51意外地从连结部34脱落的情况。另外，收容孔61也可以是在轴向上貫通连结部34的收容孔。
[0053] 夹持片53的尺寸被设定成：在将夹持部51安装在连结部34上时，连接片55与连结部34的外周缘具有规定的间隙。通过该规定的间隙，夹持部51能够以突出部59与收容孔61进行卡合的卡合部为中心摆动。
[0054] 夹持部51被构成为：即使夹持部51进摆动，夹持部51的板簧部57也不会与凹部37的侧壁37a接触。由此，能够通过板簧部57的弹性力来降低凸部41与凹部37之间的碰撞音。
[0055] 在通过凹部37而露出的连结部34的外周缘部形成有壁厚随着朝向径向外侧而逐渐变薄的锥部34a。由此，在连结部34上能够容易地安装夹持部51。
[0056] 在周向上等间隔地安装有3个具有板簧部57的夹持部51。3个板簧部57为具有弹簧弹性的弹性体，例如，由
不锈钢形成。板簧部57的末端部由能够自由摆动的自由端构成。根据车辆处于
怠速状态时以及车辆行驶时的、驱动源的转速的最大变动量和锁环24的
惯性力矩而求出最大旋转
能量，根据所求出的最大旋转能量而将板簧部57设定为所需的弹性力。
[0057] 从图4A至图4C示出了第1实施方式的同步啮合装置10的凹部37与凸部41碰撞时的板簧部57的工作状态。在图4A中，示出凸部41位于凹部37的中央的状态。此时，凸部41与板簧部57不接触。图4B示出凸部41与板簧部57抵接的状态。此时，凸部41与凹部37并没有经由板簧部57而接触。
[0058] 当锁环24从图4B的状态起要进一步相对于同步毂16相对旋转时，夹持部51进行摆动，摆动量相当于连接片55与连结部34的径向外端缘之间的间隙的量。另外，在仅仅夹持部51进行了摆动时，凸部41与凹部37不抵接。当锁环24要从那起进一步相对于同步毂16相对旋转时，凸部41使板簧部57弹性变形的同时如图4C所示经由板簧部57而与凹部37的侧壁
37a抵接。
[0059] 并且，在同步套18的花键齿20与锁环24的牙嵌齿22之间的卡合被解除，而要从图4C的状态返回到图4B的状态时，同步套18能够通过板簧部57的复原力而顺利地返回。
[0060] 接着，对变速器的同步啮合装置10的动作进行说明。将同步套18位于同步毂16的中央的状态定义为空档状态。
[0061] 首先，关于同步啮合装置10，当同步套18从空档状态起向变速齿轮14侧开始移动时，同步套18的花键齿20按压同步弹簧26，从而在同步锥15与锁环24之间产生摩擦。并且，同步套18的花键齿20与锁环24的牙嵌齿22接触。
[0062] 并且，当锁环24与同步锥15的旋转同步时，通过同步套18的要向变速齿轮14侧移动的力，锁环24相对于同步套18旋转，以使同步套18的花键齿20进入锁环24的相邻的牙嵌齿22之间。并且，同步套18的花键齿20拨开锁环24的牙嵌齿22之间而向变速齿轮14侧移动。
[0063] 并且，拨开了牙嵌齿22之间的同步套18的花键齿20与变速齿轮14的牙嵌齿12接触。并且，同步套18的花键齿20也拨开变速齿轮14的牙嵌齿12而与变速齿轮14的牙嵌齿12啮合。
[0064] 根据第1实施方式的同步啮合装置10，没有像以往那样通过使键弹簧的对应部分弯曲成矩形状而形成缓冲部。并且，板簧部57的末端是能够自由摆动的自由端。由此，在第1实施方式的同步啮合装置10中，板簧部57比以往更容易摆动，能够提高板簧部57的缓冲性能，从而不会使因摩擦的产生而导致的拨分负荷增加就能够比以往进一步提高对凸部41与凹部37之间的碰撞音的抑制性能。
[0065] 并且，当锁环24与同步锥15的旋转速度同步时，同步套18的花键齿20拨开锁环24的牙嵌齿22之间而向变速齿轮14侧移动。此时，借助于板簧部57的复原力，锁环24的凸部41要向同步套18的凹部37的中央移动。由此，降低同步套18的花键齿20在拨开锁环24的牙嵌齿22之间时所要求的拨分负荷。
[0066] 并且，在以往的同步啮合装置中，也存在如下装置：在同步毂的侧面设置滑动自如的摩擦部件，通过摩擦阻力在凸部与凹部之间实现缓冲作用。然而，根据本实施方式的同步啮合装置，由于不使用摩擦力，因此能够防止同步套18的花键齿20的、在拨开锁环24的牙嵌齿22之间时所要求的拨分负荷的增加，从而使同步套18的花键齿20与变速齿轮14的牙嵌齿12顺利啮合。
[0067] 另外，在第1实施方式中，作为本发明的突出部对圆筒状的突出部59进行了说明，作为本发明的收容部对截面为圆形的收容孔61进行了说明。然而，本发明的突出部和收容部不限于此。例如，关于本发明的突出部，可以形成为矩形形状，或者由在周向上存在间隔的2个圆筒状的突出部构成，关于本发明的收容部，也可以由收容槽构成，该收容槽由沿周向延伸的长方形状的
槽孔构成。在该情况下，只要构成为即使夹持部沿着收容槽在周向上移动板簧部也不会与凹部的侧壁接触即可。只要是这样的结构，则润滑油容易积存在收容槽中，能够形成为容易适当地润滑同步啮合装置。
[0068] 并且，在第1实施方式中，对如下的装置进行了说明：在夹持部51的夹持片53上设置突出部59，通过使该突出部59与设置于连结部34的收容孔61卡合，而构成本发明的卡合部。然而，本发明的卡合部不限于此。例如，本发明的卡合部也可以由设置于夹持片53的卡合孔、以及插入到该卡合孔中的设置于连结部34的突起构成。
[0069] (第2实施方式)
[0070] 在第1实施方式的同步啮合装置10中，使用如下装置进行了说明：同步套18经由同步弹簧26而按压锁环24，使锁环24与同步锥15之间的摩擦力增加，使同步毂16与变速齿轮14的旋转同步。然而，本发明的同步啮合装置不限于此。
[0071] 如图5的第2实施方式的同步啮合装置10所示，在具有被弹簧80按压于同步套18的同步键86的键式的同步啮合装置中，也可以应用本发明的板簧部和夹持部。另外，在第2实施方式的同步啮合装置10中，对与第1实施方式的同步啮合装置10相同的结构标注相同的标号并省略说明。
[0072] 另外，在第2实施方式中，也与第1实施方式相同，使用圆筒状的突出部59作为本发明的突出部，使用截面为圆形的收容孔61作为本发明的收容部。然而，本发明的突出部和收容部不限于此。例如，关于本发明的突出部，也可以形成为矩形形状，或者由在周向上存在间隔的2个圆筒状的突出部构成，关于本发明的收容部，也可以由在周向上延伸的长方形状的槽孔构成。在该情况下，只要是即使夹持部沿着槽孔在周向上移动板簧部也不会与凹部的侧壁接触的结构即可。
[0073] 并且，在第2实施方式中，与第1实施方式相同，在夹持部51的夹持片53上设置突出部59，通过使该突出部59与设置于连结部34的收容孔61卡合而构成本发明的卡合部。然而，本发明的卡合部不限于此。例如，本发明的卡合部也可以由设置于夹持片53的卡合孔、以及插入到该卡合孔中的设置于连结部34的突起构成。
