JP2001248659A - 手動変速機の同期機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】小さな操作力によりスリーブを変位させること
が可能な手動変速機の同期機構を提供する。 【課題を解決するための手段】この手動変速機の同期機
構において、同期リング１７のチャンファ１９は、外側
に形成された第１チャンファ１９ａと、内側に形成され
てその先端稜線１９ｆの軸方向の傾きが第１チャンファ
１９ａの先端稜線１９ｅの軸方向の傾きより小さい第２
チャンファ１９ｂとからなる。第１及び第２チャンファ
１９ａ，１９ｂの間の境界稜線１９ｇ上には、各先端稜
線１９ｅ，１９ｆとの交点位置にて先端頂点１９ｈが形
成されている。チャンファ１９は、主軸１０及びハブ１
１とギア２０及び同期コーン２１との間に回転差がある
とき、先端頂点１９ｈにてスリーブ１２のチャンファ１
４のチャンファ面１４ａに当接してスリーブ１２の同期
コーン２１側への変位を規制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両等に搭
載される手動変速機の同期機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置は、互いに同軸的か
つ相対回転可能に並設された第１及び第２回転部材と、
内周に形成したスプラインにより第１回転部材の外周上
に相対回転不能かつ軸方向に変位可能に結合するととも
に同軸方向の変位時に前記スプラインにて第２回転部材
に形成されたスプラインに噛合い同第２回転部材に結合
する環状のスリーブと、第１及び第２回転部材の間に配
設されて外周にスプラインを形成してなるとともに第１
回転部材に対して所定角度だけ相対回転可能に組み付け
られ、第１及び第２回転部材の間に回転差があるとき前
記外周に形成したスプラインの第１回転部材側の端部に
形成したチャンファにてスリーブのスプラインの第２回
転部材側の端部に形成されたチャンファに当接してスリ
ーブの第２回転部材側への変位を規制するとともに、第
１及び第２回転部材の回転が同期したときスリーブの第
２回転部材側への変位を許容して第１回転部材に対し相
対的に回動し前記両チャンファの間の当接を解除して前
記外周に形成したスプラインにてスリーブのスプライン
に噛合いスリーブの第２回転部材への噛合いを許容する
環状の同期リングとを備えている。

【０００３】上記場合において、従来は、図４，５に示
したように、同期リング１のチャンファ２の先端稜線２
ａが内側に向かうにつれて第１回転部材側に突出する方
向に傾斜し、スリーブ３のチャンファ４の先端稜線４ａ
が外側に向うにつれて第２回転部材側に突出する方向に
傾斜し、かつ同期リング１のチャンファ２の先端稜線２
ａの傾斜角θ２がスリーブ３のチャンファ４の先端稜線
４ａの傾斜角θ４より大きくなる（図４（ａ）参照）よ
うに各チャンファ２，４を形成して、同期リング１が第
２回転部材との間に回転差があるときそのチャンファ２
の先端稜線２ａにてスリーブ３のチャンファ４の内側稜
線４ｂに当接してスリーブ３の第２回転部材側への変位
を規制するようにする（図４に示した状態）のが普通で
あった。なお、図４，５において、同期リング１がスリ
ーブ３に当接する位置を黒丸により示す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来装置において
は、同期リング１がスリーブ３の第２回転部材側への変
位を規制している状態にて第１及び第２回転部材の回転
が同期すると、スリーブ３の第２回転部材側への変位に
伴い、まず同期リング１のチャンファ２の先端稜線２ａ
がスリーブ３のチャンファ４の内側稜線４ｂに沿って摺
動し、次にスリーブ３のチャンファ４の基部の内側の頂
点４ｃが同期リング１のチャンファ２のチャンファ面２
ｂ上を摺動して（図５に示した状態）、同期リング１が
スリーブの第２回転部材への噛合いを許容する位置まで
回動する。この場合、同期リング１の硬度がスリーブ３
の硬度と比較して低いために、上記各摺動時にスリーブ
３のチャンファ４が同期リング１のチャンファ２に喰い
込んで同チャンファ２を削りながら変位することにな
り、同変位に対して生じる摩擦抵抗が大きくなって同変
位に要する操作力が大きくなるという問題があった。

【０００５】本発明は上記問題に対処するためになされ
たものであり、その目的は、小さな操作力によりスリー
ブを変位させることが可能な手動変速機の同期機構を提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の構成上の特徴
は、前記手動変速機の同期機構において、同期リングの
チャンファが、半径方向外側に形成された第１チャンフ
ァと、半径方向内側に形成されてその先端稜線の軸方向
の傾きが第１チャンファの先端稜線の軸方向の傾きより
小さい第２チャンファとからなって同第１及び第２チャ
ンファの間の境界稜線上に先端頂点を形成し、同期リン
グが、第２回転部材との間に回転差があるとき前記先端
頂点にてスリーブのチャンファのチャンファ面に当接し
スリーブの第２回転部材側への変位を規制するようにし
たことにある。

【０００７】

【作用・効果】上記本発明の構成上の特徴を有する手動
変速機の同期機構においては、同期リングがスリーブの
第２回転部材側への変位を規制している状態にて第１及
び第２回転部材の回転が同期すると、スリーブの第２回
転部材側への変位に伴い、まず同期リングのチャンファ
の先端頂点がスリーブのチャンファのチャンファ面上を
摺動し、次にスリーブのチャンファの基部稜線が同期リ
ングの第１及び第２チャンファの間の境界稜線に沿って
摺動して、同期リングがスリーブの第２回転部材への噛
合いを許容する位置まで回動する。したがって、前記従
来技術と比較してスリーブのチャンファが同期リングの
チャンファを削りにくくなるため、上記各摺動時にスリ
ーブの変位に対して生じる摩擦抵抗が小さく保たれてス
リーブを小さな操作力で変位させることが可能となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面を用いて説明する。図１〜３に示した手動変速機
の同期機構は、主軸１０の外周上に相対回転不能に結合
して同主軸１０と一体的に回転するハブ１１（第１回転
部材）と、ハブ１１の両側にてそれぞれ主軸１０の外周
上に相対回転可能に組み付けられて図示しない入力軸か
ら入力された回転駆動力により回転駆動される一対のギ
ア２０，２０と、各ギア２０，２０のハブ１１側にそれ
ぞれ一体的に形成された一対の同期コーン２１，２１
（第２回転部材）とを備えている。

【０００９】ハブ１１の外周には、環状のスリーブ１２
が内周に形成したスプライン１３により相対回転不能か
つ軸方向に変位可能に結合している。スリーブ１２は、
図示しないシフト機構を介して手動操作されて軸方向に
変位し、同変位時にスプライン１３にて同期コーン２
１，２１の外周に形成されたスプライン２２，２２に選
択的に噛合って同期コーン２１，２１に結合するように
なっている。スリーブ１２のスプライン１３の両側の端
部には、チャンファ１４がそれぞれ形成されている（う
ち一方を図２，３にて詳細に示す）。チャンファ１４
は、各スプライン山の中心線に対し対照的に配置された
一対のチャンファ面１４ａ，１４ａからなり、その先端
稜線１４ｂが半径方向外側（図２，３における上側）に
向うにつれて同期コーン２１側に突出する方向に傾斜す
るように形成されている。また、各同期コーン２１，２
１のスプライン２２，２２のスリーブ１２側の端部に
も、上記スリーブ１２のスプライン１３との噛合いを円
滑にするための図示しないチャンファが形成されてい
る。スリーブ１２の内周には、周方向の複数の所定位置
にて、キー１５が一対のスプリング１６，１６によりそ
れぞれ外向きに押圧係合している（うち一つのみを図
示）。

【００１０】ハブ１１及び各同期コーン２１，２１の間
には、環状の同期リング１７，１７がそれぞれ配設され
ている。同期リング１７，１７は、スリーブ１２と比較
して硬度の低い材料により形成され、それぞれハブ１１
側に形成した溝１７ａ，１７ａにてキー１５により周方
向に隙間をおいて係止されるようになっており、溝１７
ａ，１７ａの周方向位置及び長さに関係してハブ１１及
びスリーブ１２に対し所定角度（スリーブ１２及び同期
コーン２１の各スプライン１３，２２の約１／２ピッ
チ）だけ相対的に回動できるようになっている。同期リ
ング１７，１７の内周には、同期コーン２１，２１のハ
ブ１１側に形成されたコーン面２１ａ，２１ａに接触す
るコーン面１７ｂ，１７ｂが形成されている。同期リン
グ１７，１７の外周には、スリーブ１２のスプライン１
３と噛合い可能なスプライン１８，１８が形成されてい
る。各同期リング１７，１７のスプライン１８，１８の
スリーブ１２側の端部には、チャンファ１９がそれぞれ
形成されている（うち一方を図２，３にて詳細に示
す）。

【００１１】チャンファ１９は、半径方向外側に形成さ
れた第１チャンファ１９ａと、半径方向内側に形成され
た第２チャンファ１９ｂとからなる。第１及び第２チャ
ンファ１９ａ，１９ｂは、それぞれスプライン山の中心
面に対し対照的に配置された各一対のチャンファ面１９
ｃ，１９ｃ，１９ｄ，１９ｄからなる。第１チャンファ
１９ａは、その先端稜線１９ｅが半径方向内側に向かう
につれてハブ１１側に突出する方向に傾斜し、かつ同先
端稜線１９ｅの傾斜角θ１９がスリーブ１２のチャンフ
ァ１４の先端稜線１４ｂの傾斜角θ１４より大きくなる
（図２（ａ）参照）ように形成されている。第２チャン
ファ１９ｂは、その先端稜線１９ｆが軸方向に対して垂
直となるように形成されている。なお、第２チャンファ
１９ｂの先端稜線１９ｆは、第１チャンファ１９ｅの先
端稜線１９ｆの傾斜角θ１９より小さい範囲内で軸方向
に傾斜していてもよい。第１及び第２チャンファ１９
ａ，１９ｂの間の境界稜線１９ｇ上には、各先端稜線１
９ｅ，１９ｆとの交点位置にて先端頂点１９ｈが形成さ
れている。これにより、チャンファ１９は、主軸１０及
びハブ１１とギア２０及び同期コーン２１との間に回転
差があるとき、先端頂点１９ｈにてスリーブ１２のチャ
ンファ１４のチャンファ面１４ａに当接してスリーブ１
２の同期コーン２１側への変位を規制するようになって
いる。

【００１２】次に、上記のように構成した手動変速機の
同期機構の動作を説明する。変速の初期であって、主軸
１０及びハブ１１とギア２０及び同期コーン２１との間
に回転差があるとき、スリーブ１２が前記シフト機構を
介し手動操作されて一方の同期コーン２１側に変位し始
めると、まず、キー１５により同期リング１７が同期コ
ーン２１に対して押付けられる。このとき、同期コーン
２１のコーン面２１ａから受ける動摩擦力により、同期
リング１７のハブ１１及びスリーブ１２に対する相対位
置が、同同期リング１７のスプライン１８のチャンファ
１９の先端頂点１９ｈがスリーブ１２のスプライン１３
のチャンファ１４のチャンファ面１４ａに対向する位置
に保たれる。

【００１３】上記状態から、キー１５がスプリング１６
に抗して内側に移動してスリーブ１２がさらに同期コー
ン２１側に変位すると、同期リング１７のチャンファ１
９が先端頂点１９ｈにてスリーブ１２のチャンファ１４
のチャンファ面１４ａに当接して上記スリーブ１２の変
位を規制する（図２に示した状態）。この状態にて、上
記同期コーン２１と同期リング１７との間の摩擦力によ
り主軸１０及びハブ１１並びにギア２０及び同期コーン
２１の回転が同期すると、同期コーン２１と同期リング
１７との間の動摩擦が無くなるため、スリーブ１２が同
期リング１７を回動させながら同期コーン２１側に変位
し始める。このとき、同期リング１７のチャンファ１９
の先端頂点１９ｈがスリーブ１２のチャンファ１４のチ
ャンファ面１４ａ上を摺動することになる。

【００１４】上記状態から、さらにスリーブ１２が同期
コーン２１側に変位して同期リング１７が回動すると、
スリーブ１２のチャンファ１４の基部稜線１４ｃが同期
リング１７の第１及び第２チャンファ１９ａ，１９ｂの
間の境界稜線１９ｇに沿って摺動し始める（図３に示し
た状態）。そして、同期リング１７がスリーブ１２の同
期コーン２１への噛合いを許容する位置まで回動する
と、スリーブ１２は同期リング１７及び同期コーン２１
と噛合い結合する。これにより、前記入力軸から入力さ
れた回転駆動力がギア２０、スリーブ１２及びハブ１１
を介して主軸１０に伝達されるようになる。なお、図
２，３において、同期リング１７がスリーブ１２に当接
する位置を黒丸により示す。

【００１５】上述のように、上記実施形態においては、
同期リング１７がスリーブ１２の同期コーン２１側への
変位を規制している状態にてハブ１１及び同期コーン２
１の回転が同期したとき、スリーブ１２の同期コーン２
１側への変位に伴い、まず同期リング１７のチャンファ
１９の先端頂点１９ｈがスリーブ１２のチャンファ１４
のチャンファ面１４ａ上を摺動し、次にスリーブ１２の
チャンファ１４の基部稜線１４ｃが同期リング１７の第
１及び第２チャンファ１９ａ，１９ｂの間の境界稜線１
９ｇに沿って摺動して、同期リング１７がスリーブ１２
の同期コーン２１への噛合いを許容する位置まで回動す
る。したがって、前記従来技術と比較してスリーブ１２
のチャンファ１４が同期リング１７のチャンファ１９を
削りにくくなるため、上記各摺動時にスリーブ１２の変
位に対して生じる摩擦抵抗が小さく保たれてスリーブ１
２を小さな操作力で変位させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る手動変速機の同期機
構の全体を示す縦断面図である。

【図２】（ａ），（ｂ）は、図１の同期リングのスプラ
インのチャンファ及びスリーブのスプラインのチャンフ
ァの一状態を示す拡大図である。

【図３】（ａ），（ｂ）は、前記同期リングのスプライ
ンのチャンファ及びスリーブのスプラインのチャンファ
の前記図２に示した状態から移行した状態を示した拡大
図である。

【図４】（ａ），（ｂ）は、従来の手動変速機の同期機
構における同期リングのスプラインのチャンファ及びス
リーブのスプラインのチャンファの一状態を示した拡大
図である。

【図５】（ａ），（ｂ）は、前記従来の同期リングのス
プラインのチャンファ及びスリーブのスプラインのチャ
ンファの前記図４に示した状態から移行した状態を示し
た拡大図である。

【符号の説明】

１０…主軸、１１…第１回転部材（ハブ）、１２…スリ
ーブ、１３…スプライン、１４…チャンファ、１４ａ…
チャンファ面、１７…同期リング、１８…スプライン、
１９…チャンファ、１９ａ…第１チャンファ、１９ｂ…
第２チャンファ、１９ｅ，１９ｆ…先端稜線、１９ｇ…
境界稜線、１９ｈ…先端頂点、２０…ギア、２１…第２
回転部材（同期コーン）、２２…スプライン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに同軸的かつ相対回転可能に並設され
   た第１及び第２回転部材と、 内周に形成したスプラインにより前記第１回転部材の外
   周上に相対回転不能かつ軸方向に変位可能に結合すると
   ともに同軸方向の変位時に前記スプラインにて前記第２
   回転部材に形成されたスプラインに噛合い同第２回転部
   材に結合する環状のスリーブと、 前記第１及び第２回転部材の間に配設されて外周にスプ
   ラインを形成してなるとともに前記第１回転部材に対し
   て所定角度だけ相対回転可能に組み付けられ、前記第１
   及び第２回転部材の間に回転差があるとき前記外周に形
   成したスプラインの前記第１回転部材側の端部に形成し
   たチャンファにて前記スリーブのスプラインの前記第２
   回転部材側の端部に形成されたチャンファに当接して前
   記スリーブの前記第２回転部材側への変位を規制すると
   ともに、前記第１及び第２回転部材の回転が同期したと
   き前記スリーブの前記第２回転部材側への変位を許容し
   て前記第１回転部材に対し相対的に回動し前記両チャン
   ファの間の当接を解除して前記外周に形成したスプライ
   ンにて前記スリーブのスプラインに噛合い前記スリーブ
   の前記第２回転部材への噛合いを許容する環状の同期リ
   ングとを備えた手動変速機の同期機構において、 前記同期リングのチャンファは、半径方向外側に形成さ
   れた第１チャンファと、半径方向内側に形成されてその
   先端稜線の軸方向の傾きが前記第１チャンファの先端稜
   線の軸方向の傾きより小さい第２チャンファとからなっ
   て同第１及び第２チャンファの間の境界稜線上に先端頂
   点を形成し、 前記同期リングは、前記第２回転部材との間に回転差が
   あるとき前記先端頂点にて前記スリーブのチャンファの
   チャンファ面に当接し前記スリーブの前記第２回転部材
   側への変位を規制することを特徴とする手動変速機の同
   期機構。