JP2002039212A - 変速機用同期装置−２ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レバー部材のてこ作用により同期容量の
増大をはかった変速機の同期装置において、レバー部材
に作用する遠心力の影響で高速走行時の変速操作力が大
きくなる現象を防止する。 【解決手段】 ２個のレバー部材３４の内側に、これと
と係合する２個のバランスウエイト４４を設け、前記２
個のレバー部材３４に作用する遠心力と前記２個のバラ
ンスウエイト４４に作用する遠心力とが相殺するように
構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用変速機の変
速操作（ギヤ切り替え）時に、操作力をスリーブとハブ
および同期リングとの間に複数のレバー部材のてこ作用
により同期リングを倍力して押圧する変速機用同期装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、スリーブとハブおよび同期リング
との間に複数のレバー部材を配置し、スリーブがレバー
部材のてこ作用でリングを倍力して押圧する変速機用同
期装置としては、特開平９−８９００２号公報に記載の
ものがある。

【０００３】上記、従来例にあっては、スリーブとハブ
および同期リングとの間に複数のレバー部材が配置さ
れ、スリーブの変速ギヤへ向かう移動による押圧力をて
こ作用で倍力して前記同期リングに伝達することによ
り、同じ操作力に対して一般的なワーナー型の同期装置
より高い同期容量を得ている。

【０００４】すなわち、一般的なワーナー型の同期装置
においては同期リングを押圧する力はスリーブの変速ギ
ヤへ向かう移動による押圧力のみであったが、これをレ
バー部材のてこ作用で倍力して前記同期リングに伝達す
るため、スリーブの押圧力をレバー比倍した力で同期リ
ングを押圧することで、同期リングと変速ギヤとの摩擦
面同士を強力に圧接して高い同期容量（摩擦トルク）を
得ることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のスリーブと
ハブおよび同期リングとの間に複数のレバー部材を配置
し、スリーブがレバー部材のてこ作用でリングを倍力し
て押圧する変速機用同期装置にあっては、高速走行時の
シフト操作力が大きくなるという問題がある。

【０００６】すなわち、同期作用終了後にスリーブがレ
バー部材を半径方向内側へ押し込んで進行する際に、レ
バー部材に作用するスプリング力に加えて、レバー部材
に作用する遠心力にも打ち勝つ必要があり、高速走行時
にレバー部材を内側へ押し込むのに大きな力を要し、変
速時の操作力が重くなるという問題があった。本発明
は、このようなレバー部材に作用する遠心力の影響で、
高速走行時の操作力が大きくなる現象を防ぐことを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の本発明の変速機用同期装置にあっ
ては、動力を伝える軸と、この軸に固定され外周にスプ
ラインを有するハブと、内周にスプラインが形成され前
記ハブの外周にスプライン嵌合により支持されたスリー
ブと、スリーブがスプライン嵌合可能なクラッチギヤお
よび同期のための摩擦面がハブ側に一体に設けられた変
速ギヤと、この変速ギヤの摩擦面に押圧可能な摩擦面を
有する同期リングと、スリーブとハブおよび同期リング
との間に２個のレバー部材が配置されてスリーブの変速
ギヤへ向かう移動による押圧力をてこ作用で倍力して同
期リングに伝達する変速機用同期装置にあって、２個の
レバー部材と係合する２個のバランスウエイトを設け、
遠心力による前記２個のレバー部材の半径方向外側に向
かう力を、２個のバランスウエイトに作用する遠心力に
より前記係合箇所で打ち消すように構成したことを特徴
とする。

【０００８】請求項２に記載の本発明の変速機用同期装
置にあっては、レバー部材と前記バランスウエイトとの
係合部の少なくとも一方に、傾斜面が形成されているこ
とを特徴とする。

【０００９】

【発明の作用】請求項１に記載の本発明の車両用同期装
置にあっては、操作力によりスリーブを軸方向に移動さ
せる。スリーブは、レバー部材のてこ作用により操作力
を倍力して同期リングを押す。この押し付けにより同期
リングの摩擦面と変速ギヤの摩擦面との間で同期作用が
実行される。同期が終了するまでスリーブの軸方向移動
をボークしていたレバー部材は、同期が完了するとスプ
リングに抗して半径方向内側へ押し込まれ、スリーブが
さらに前進して変速ギヤのクラッチギヤと噛み合いシフ
トは終了する。なお、同期終了での上記スリーブによる
レバー部材の押し込み時にあって、２速での軸の高回転
時にあってはレバー部材に強い遠心力が作用し、レバー
部材に半径方向外側へ向かう遠心力が作用するが、バラ
ンスウェイトにも遠心力が働きこれを打ち消す方向に作
用する。したがって、これら両者間の係合によりレバー
部材に作用する遠心力の大部分は打ち消される。

【００１０】請求項２に記載の本発明の車両用同期装置
にあっては、レバー部材とバランスウェイト間の係合部
分が傾斜面となっており、バランスウェイトが遠心力で
半径方向外側へ移動しようとすると、傾斜面での係合に
よりレバー部材を半径方向内側に引っ張り込むよう作用
する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づき説明する。図１、図２は、本発明に係る車両用変
速機における同期装置の要部断面を示す図である。図１
は図２におけるＡ−Ｏ−Ａ線での断面図、図２は図１に
おけるＢ−Ｂ線での断面図である。図において、１０は
軸（本例では出力軸）であり、この軸１０の図中、中央
には外スプライン部１０−１、この右隣には小径部１０
−２が、また左隣には大径部１０−３がそれぞれ一体的
に形成してある。

【００１２】この軸１０の外スプライン部１０−１には
半径方向に延びるハブ１２をスプライン結合して、これ
らが常時一体回転するようにしてある。ハブ１２はこの
外周に形成したスプライン１２−１に、リング状のスリ
ーブ１４のスプライン１４−１が噛み合わされて、スリ
ーブ１４を回転方向に一体でかつ軸方向に相対移動可能
に支持する。スリーブ１４の外周には周方向に沿ってフ
ォーク溝１４−２が形成され、図示しないシフトフォー
クが摺動可能に嵌め合わされて、図示しないシフトレバ
ーによりこれに連動してシフトフォークが回転するスリ
ーブ１４を軸方向に移動可能である。

【００１３】上記小径部１０−２は、外周にブッシュ１
６、軸受１８ａを介して１速ギヤ２０を回転自在に支持
しており、この１速ギヤ２０は軸１０に平行に配置した
図示しないカウンタ軸に一体の１速駆動ギヤに常時噛み
合っている。１速ギヤ２０のハブ１２側には外周にクラ
ッチギヤ２２を設けるとともに、その内側に円錐状の摩
擦面２４を形成する。

【００１４】一方、大径部１０−３の外周には１速ギヤ
２０と同様に、軸受１８ｂを介して２速ギヤ２６を回転
自在に支承する。２速ギヤ２６は、図示しないカウンタ
軸に一体の２速駆動ギヤに常時噛み合っている。２速ギ
ヤ２６のハブ１２側には外周にクラッチギヤ２８を設け
るとともに、さらにハブ１２側に円錐状の摩擦面３０を
形成する。

【００１５】スリーブ１４は、図１の状態のようにハブ
１２のスプライン１２−１のみに噛み合いクラッチギヤ
２２、２８とは噛み合わない中立位置、図１の状態から
右方へ所定量移動したときはスリーブ１４の左方部分が
ハブ１２のスプライン１２−１に噛み合ったまま右方部
分がクラッチギヤ２２に噛み合う１速位置、図１の状態
から左方へ所定量移動したときはスリーブ１２の右方部
分がハブ１２のスプライン１２−１に噛み合ったまま左
方部分がクラッチギヤ２８に噛み合う２速位置となるス
リーブ１４の長さ、および位置関係としてある。

【００１６】最初に、２速ギヤ２６側から説明する。３
２は２速同期リングであり、ハブ１２と１速ギヤ２０と
の間に配置するとともにこの２速同期リング３２には、
前記２速ギヤ２６の摩擦面３０に対応する摩擦面３２−
１およびハブ１２側に被押圧面３２−２が形成されて、
後述の同期作用時に被押圧面３２−２が押圧されて摩擦
面３２−１と２速ギヤ２６の摩擦面３０との摩擦面同士
が圧接可能としてある。

【００１７】スリーブ１４のスプライン１４−１の一部
内側には２速ギヤ２６側に第２傾斜面１４−３が、１速
ギヤ２０側に第１傾斜面１４−４が、それぞれ形成され
ている。スリーブ１４とハブ１２と２速同期リング３２
との間には、２個の円弧状の２速レバー部材３４が環状
になるように配置されている。図２に示すように、これ
ら２個の２速レバー部材３４は円弧の中央部が半径方向
外側へ突出する頂部３４−１を有し、これらの頂部３４
−１が、ハブ１２に１８０度離れて形成された２つの切
り欠き１２−２、１２−３に係合している。

【００１８】このため、後述するように同期作用時にお
いて、２個の２速レバー部材３４は切り欠き１２−２、
１２−３にガイドされて軸方向に揺動可能である。さら
に、図１に示すように、この頂部３４−１に傾斜面３４
−２が形成され、前述のスリーブ１４の第２傾斜面１４
−３と相対して、後述の同期作用時に２速レバー部材３
４のてこ作用の「力点」となるようにしてある。

【００１９】２個の２速レバー部材３４の両端部３４−
３ａ、３４−３ｂは、図２のように互いに向き合わされ
て、図４に示すように２速同期リング３２からハブ１２
に向けて延びる２カ所の突起３２−３を、周方向の隙間
を有して挟むように配置されている。また、この２速レ
バー部材３４の両端部３４−３ａ、３４−３ｂは軸方向
にハブ１２と接して、後述の同期作用時に２速レバー部
材３４のてこ作用の「支点」となるようにしてある。

【００２０】また、２速レバー部材３４には円弧の中間
に位置する押圧部３４−４ａ、３４−４ｂが形成され、
後述する同期作用時に２速同期リング３２の被押圧面３
２−２を押圧し、２速レバー部材３４のてこ作用の「作
用点」として作用するようになっている。以上の「力
点」「支点」「作用点」の関係は図４に示す。

【００２１】２速レバー部材３４の内側には２速スプリ
ング３６が配置されている。２速スプリング３６は図３
のように環状に曲げられており、その展開形状は図５の
ようになっている。２速スプリング３６は、その弾性力
により２個の２速レバー部材３４を半径方向外側へ押し
広げるように付勢するとともに、４箇所で突出され、環
状部から直角方向（組み付け時は半径方向となる）に曲
げた４つの舌部（フラット面）３６−１を形成する。こ
れらの舌部３６−１は、２速レバー部材３４の押圧部
（作用点）３４−４ａ、３４−４ｂと２速同期リング３
２の被押圧面３２−２との間に挟まれた位置に置かれて
いる。すなわち、２速レバー部材３４の押圧部３４−４
ａ、３４−４ｂは、２速スプリング３６の舌部３６−１
を介して２速同期リング３２の被押圧面３２−２を押す
ように配置される。

【００２２】また、図２に示すように、２速レバー部材
３４は、これらの両端部３４−３ａ、３４−３ｂの内側
に、傾斜面３４−５ａ、３４−５ｂがそれぞれ形成され
る。また、バランスウェイト４４にも、両端部の外側に
傾斜面４４−１ａ、４４−１ｂがそれぞれ形成される。
２個の２速レバー部材３４の内側には２個のバランスウ
ェイト４４が２速レバー部材と互い違いとなるように配
置されて、これらバランスウェイト４４の傾斜面４４−
１ａ、４４−１ｂが、２速レバー部材３４の傾斜面３４
−５ａ、３４−５ｂに接する。これらの傾斜面で接する
ため、２個のバランスウエイト４４が半径方向外側へ移
動するためには、２個の２速レバー部材３４は半径方向
内側へ移動しなければならないように構成されている。

【００２３】すなわち、バランスウエイト４４は舌部４
２−１とハブ１２の間にあって、全体が回転すると遠心
力により半径方向外側へ移動しようとして、傾斜面４４
−１ａ、４４−１ｂが２速レバー部材３４の傾斜面３４
−５ａ、３４−５ｂを押圧する。このため、２速レバー
部材３４に作用する遠心力と、バランスウエイト４４に
作用する遠心力とが互いに相殺する関係になる。

【００２４】なお、２速スプリング３６は、これらの舌
部３６−１が図１のように２速レバー部材３４と２速同
期リング３２に挟まれて軸方向の移動が規制されてい
る。したがって、バランスウエイト４４は、２速スプリ
ング３６とハブ１２に挟まれて軸方向に移動できないの
で、バランスウエイト４４と２速レバー部材３４との係
合が外れる恐れはない。

【００２５】以上は２速ギヤ２６側の２速レバー部材３
４、２速同期リング３２、スリーブ１４の第２傾斜面１
４−３、２速スプリング３６等について説明したが、１
速ギヤ２０側も基本的に同様に構成するが、バランスウ
エイトは設けられていない。すなわち、１速は２速に較
べて低回転域（自動車の低速度域）で使用されるので、
遠心力の影響が少なくバランスウエイトを必要としな
い。

【００２６】上記の構成になる本発明の実施の形態にお
ける同期装置の作動につき、以下、２速への変速操作
（シフト）に伴う同期作用を中心に説明する。中立位置
では図１に示すように、スリーブ１４は１速ギヤ２０、
２速ギヤ２６のクラッチギヤ２２、２８のいずれとも噛
み合っていない。したがって、図示しないエンジンが稼
動中で図示しないクラッチが接続され１速ギヤ２０、２
速ギヤ２６が回転していても、この回転力はスリーブ１
４、ハブ１２、軸１０には伝わらず車輪を駆動すること
はない。

【００２７】ここで、２速にシフトするため図示しない
シフトフォークを移動し始めると、スリーブ１４のスプ
ライン１４−１がハブ１２のスプライン１２−１をスラ
イドし、ハブ１２に対し図１中左方向へ移動する。この
ときスリーブ１４の傾斜面１４−３が２個の２速レバー
部材３４の傾斜面３４−２、に接し、２速スプリング３
６の弾性による付勢力に応じて２速レバー部材３４を押
すと、２速レバー部材３４は端部３４−３ａ、３４−４
ｂがハブ１２に当接してここをてこの支点、傾斜面３４
−２での接触点をてこの力点、押圧部３４−４ａ、３４
−４ｂが２速スプリング３６の舌部３６−１を介して２
速同期リング３２の被押圧面３２−２に当たって、てこ
の作用点として機能する。

【００２８】したがって、スリーブ１４で２速レバー部
材３４を押す力が倍力されて２速同期リング３２を押し
つけるので、２速同期リング３２の摩擦面３２−１と２
速ギヤ２６の摩擦面３０とが強く押しつけられ摩擦トル
クが発生する。この摩擦トルクによりスリーブ１４側と
２速ギヤ２６のクラッチギヤ２８側との同期作用が行わ
れる。同期作用が終了すると、スリーブ１４は２速レバ
ー部材３４を半径方向内側へ押し込みながら進行し、ク
ラッチギヤ２８と噛み合いシフトが完了する。この結果
エンジンの回転力は２速ギヤ２６で減速されてクラッチ
ギヤ２８、スリーブ１４、ハブ１２を介して軸１０に伝
わり図示しない車輪を駆動する。

【００２９】このスリーブ１４が２速レバー部材３４を
半径方向内側へ押し込みながら進行する際、２速レバー
部材３４には回転による遠心力が作用するので、スリー
ブ１４が進行するためには遠心力に打ち勝つ必要があ
る。遠心力は回転数の２乗に比例して大きくなるので、
高速走行中における２速へのシフト時の操作力が増大す
る。

【００３０】しかし、前述のように２個のバランスウエ
イト４４が２個の２速レバー部材３４を連結するように
配置され、バランスウエイト４４の傾斜面４４−１ａ、
４４−１ｂが２速レバー部材３４の傾斜面３４−２に接
しているため、２速レバー部材３４に作用する遠心力と
バランスウエイト４４に作用する遠心力とが相殺して、
遠心力の影響を無視できる程度に小さくすることができ
る。したがって、バランスウエイト４４を設けたことに
より、高速走行時における２速シフトの操作力を軽減す
る。また、前述のように、バランスウエイト４４は２速
スプリング３６とハブ１２に挟まれており、軸方向の移
動を規制されるので、２個の２速レバー部材３４との係
合が外れる恐れはない。

【００３１】２速から１速へシフトするときは、シフト
レバーを操作してスリーブ１４を図１中右方向へ移動さ
せてクラッチギヤ２８から外し、中立位置を経由して１
速ギヤ２０側へ向かわせ、２速シフト時同様の１速レバ
ー部材４０によるてこ作用により強い摩擦トルクで同期
し、１速ギヤのクラッチギヤ２２にスリーブ１４のスプ
ライン１４−１を噛みあわせることでシフトを完了す
る。このときエンジンの回転数は２速時より大きい減速
比で減速されてクラッチギヤ２２、スリーブ１４、ハブ
１２を介して軸１０に伝わり図示しない車輪を駆動す
る。１速シフトは２速シフトに較べて低い速度で行われ
るので、１速レバー部材４０に作用する遠心力の影響は
小さく、バランスウエイトはなくても問題ない。

【００３２】以上の説明で分かるように本実施態様の同
期装置にあっては、それぞれのレバー部材３４、４０の
てこ作用で同期のための強い摩擦トルクを得ることが可
能でありながら、高速走行時におけるシフトの操作力を
軽減することができる。

【００３３】

【発明の効果】以上、説明してきたように、本発明の変
速機用同期装置によれば、以下のような効果を得ること
ができる。 （１） 請求項１に記載の本発明の変速機用同期装置に
よれば、２速等で軸が高回転するとき、レバー部材が遠
心力で半径方向外側へ移動するのをバランスウェイトが
阻止するので、同期終了時にレバー部材に働く遠心力分
シフト力が重くなるのを防ぐことができる。

【００３４】（２） 請求項２に記載の本発明の変速機
用同期装置によれば、遠心力作用時に、バランスウェイ
トでレバー部材の半径方向移動を阻止するのに、バラン
スウェイトとレバー部材の係合を少なくともこれらの一
方に傾斜面を設けるだけの簡単な構成で達成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の変速機用同期装置の断面図であり、図
２におけるＡ−Ｏ−Ａ線での断面図でもある。

【図２】本発明の変速機用同期装置の断面図であり、図
１におけるＢ−Ｂ線での断面図でもある。

【図３】本発明の変速機用同期装置における、２速スプ
リング正面図である。

【図４】本発明の変速機用同期装置における、レバー部
材のてこ作用を説明する図であり、レバー部材のみ外観
で他は断面を表す。

【図５】図３に示した２速スプリングの材料である。

【符号の説明】

１０：軸（出力軸） １２：ハブ １４：スリーブ １６：ブッシュ １８：軸受 ２０：１速ギヤ ２２：クラッチギヤ ２４：摩擦面 ２６：２速ギヤ ２８：クラッチギヤ ３０：摩擦面 ３２：突起 ３４：２速レバー部材 ３６：２速スプリング ３８：１速同期リング ４０：１速レバー部材 ４２：１速スプリング ４４：傾斜面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動力を伝える軸と、この軸に固定され外
   周にスプラインを有するハブと、内周にスプラインが形
   成され前記ハブの外周にスプライン嵌合により支持され
   たスリーブと、該スリーブがスプライン嵌合可能なクラ
   ッチギヤおよび同期のための摩擦面が前記ハブ側に一体
   に設けられた変速ギヤと、この変速ギヤの摩擦面に押圧
   可能な摩擦面を有する同期リングと、前記スリーブと前
   記ハブおよび前記同期リングとの間に２個のレバー部材
   が配置されて前記スリーブの前記変速ギヤへ向かう移動
   による押圧力をてこ作用で倍力して前記同期リングに伝
   達する変速機用同期装置において、前記２個のレバー部
   材と係合する２個のバランスウエイトを設け、遠心力に
   よる前記２個のレバー部材の半径方向外側に向かう力
   を、前記２個のバランスウエイトに作用する遠心力によ
   り前記係合箇所で打ち消すように構成したことを特徴と
   する変速機用同期装置。
2. 【請求項２】 前記レバー部材と前記バランスウエイト
   との係合部の少なくとも一方に、傾斜面が形成されてい
   ることを特徴とする請求項１に記載の変速機用同期装
   置。