JP2010025293A - 車両用手動変速機の同期かみあい装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一層軽い操作でシフト操作が可能な車両用自動変速機の同期かみあい装置を提供する。
【解決手段】クラッチハブ１２にキー１６を周方向の移動不能に嵌め入れるために形成された溝２６の内壁面２８とそのクラッチハブ１２の端面３０との間に、その端面３０に近づくほどその溝２６の内壁面２８の間隔が大きくなるように形成された一対の傾斜面３２と、シンクロナイザリング１８に形成され、スリーブ１４が軸心Ｃ方向に操作されたときにそれと共に移動するキー１６のキー本体４０と当接させられる当接面６２と、シンクロナイザリング１８に形成され、当接面６２の周方向の両側に位置して上記一対の傾斜面３２にそれぞれ対向するように形成された一対のテーパ面６４とを、備えている。
【選択図】図７

Description

本発明は、車両用手動変速機の同期かみあい装置に関し、特に、シフト操作力を低減し、シフト操作感を改善する技術に関するものである。

車両の手動変速機において、変速のためのシフト操作が行われるとき、新しくギヤ段を成立させるために回転同期させてからシフト操作を完了させる同期かみあい装置を用いることが知られている。この同期かみあい装置は、一般に、回転軸に固定されたハブと、そのハブの外周歯と噛み合う内周歯を備えてそのハブに相対回転不能且つ軸心方向の移動可能に装着されたスリーブと、ハブに周方向の移動不能且つ径方向および軸心方向の移動可能に設けられ、弾性部材によってスリーブの内周面に設けられた位置決め面に押圧されてそのスリーブを軸心方向の所定範囲内に位置させるが、スリーブに加えられる軸心方向の操作力により前記弾性部材が弾性変形させられるとそのスリーブの軸心方向の移動を許容するキーと、スリーブの内周歯と係合してそのスリーブの軸心方向の移動を阻止するための外周歯と円錐状内周面とを有するシンクロナイザリングと、そのシンクロナイザリングの円錐状内周面に面接触状態で摺接する円錐状外周面とスリーブの内周歯に噛み合い可能な外周歯とを有して前記回転軸と同心に且つ相対回転可能に設けられたギヤピースとを備え、スリーブに軸心方向の操作力が加えられたときには、そのスリーブの回転とギヤピースの回転とが同期したときにシンクロナイザリングによりそのスリーブの軸心方向の移動が許容されてそのスリーブの内周歯とギヤピースの外周歯との噛み合いが行われるようにする。たとえば、特許文献１に記載された同期かみあい装置がそれである。
特開２００７−４０４９１号公報

ところで、上記従来の手動変速機の同期かみあい装置では、シフト操作によってスリーブが軸心方向に移動させられると、キーがシンクロナイザリングを軸心方向に押圧することにより、シンクロナイザリングの円錐状内周面とギヤピースの円錐状外周面との間の油膜が取り除かれて同期が進行させられており、速やかに変速を完了させるために上記シフト操作力には一定の大きさが必要とされていた。このため、軽い操作で変速を行うことができず、シフト操作のフィーリングが十分に得られないという問題があった。

本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、一層軽い操作でシフト操作が可能な車両用自動変速機の同期かみあい装置を提供することにある。

かかる目的を達成するための請求項１にかかる発明の要旨とするところは、(a-1) 回転軸に固定されたハブと、(a-2) そのハブの外周歯と噛み合う内周歯を備えてそのハブに相対回転不能且つ軸心方向の移動可能に装着されたスリーブと、(a-3) そのハブに周方向の移動不能且つ軸心方向の移動可能に設けられ、弾性部材によってそのスリーブの内周面に設けられた位置決め面に押圧されてそのスリーブを予め設定された中立位置に位置させるが、そのスリーブに加えられる軸心方向の操作力により前記弾性部材が弾性変形させられるとそのスリーブの軸心方向の移動を許容するキーと、(a-4) 前記スリーブの内周歯と係合してそのスリーブの軸心方向の移動を阻止するための外周歯と円錐状内周面とを有するシンクロナイザリングと、(a-5) そのシンクロナイザリングの円錐状内周面と面接触状態で摺接する円錐状外周面と前記スリーブの内周歯と噛み合い可能な外周歯とを有して前記回転軸と同心に且つ相対回転可能に設けられたギヤピースとを備え、(a-6) 前記スリーブに軸心方向の操作力が加えられたときには、そのスリーブの回転と前記ギヤピースの回転とが同期したときに前記シンクロナイザリングによりそのスリーブの軸心方向の移動が許容されてそのスリーブの内周歯と前記ギヤピースの外周歯との噛み合いが行われるようにする車両用手動変速機の同期かみあい装置であって、(b) 前記ハブの前記キーを周方向の移動不能に嵌め入れるために形成された溝の内壁面とそのハブの端面との間に、その端面に近づくほどその溝の内壁面の間隔が大きくなるように形成された一対の傾斜面と、(c) 前記シンクロナイザリングに形成され、前記スリーブが軸心方向に操作されたときにそれと共に移動するキーと当接させられる当接面と、(d) 前記シンクロナイザリングに形成され、上記当接面の周方向の両側に位置して上記一対の傾斜面に対向するように形成された一対のテーパ面とを、含むことにある。

また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、請求項１にかかる発明において、前記スリーブの内周面に設けられた位置決め面は、凹面であり、前記キーは、その凹面に係合する凸状突起を備えたものであることにある。

請求項１にかかる車両用手動変速機の同期かみあい装置は、弾性部材によって径方向へ押圧されたキーが周方向の移動不能に嵌め入れられたハブに形成され、そのハブにそのキーを周方向の移動不能に嵌め入れるために形成された溝の内壁面とそのハブの端面との間に、その端面に近づくほどその溝の内壁面の間隔が大きくなるように形成された一対の傾斜面と、シンクロナイザリングに形成され、スリーブが軸心方向に操作されたときにそれと共に移動するキーと当接させられる当接面と、シンクロナイザリングに形成され、上記当接面の周方向の両側に位置して上記一対の傾斜面に対向するように形成された一対のテーパ面とを、含むものである。このことから、上記同期かみあい装置によれば、シフト操作中においてスリーブの回転とギヤピースの回転とが非同期状態である間は、そのスリーブの軸心方向移動を阻止するために、シンクロナイザリングの円錐状内周面とギヤピースの円錐状外周面との間に介在する油膜が取り除かれてその円錐状内周面と円錐状外周面とを摺接させることによって、スリーブに対するシンクロナイザリングの周方向の相対位置がそのスリーブの内周歯とシンクロナイザリングの外周歯とが係合させられる所定位置となるように、シンクロナイザリングには、軸心方向へ押し付ける力として、キーがシンクロナイザリングの当接面を軸心方向へ押圧する、前記弾性部材の付勢力に由来する力に加えて、シンクロナイザリングの一対のテーパ面のうちの一方とそれに対向するハブの一対の傾斜面のうちの一方とが係合することによるそのハブからの反力の軸心方向成分が働くので、上記ハブからの反力が働かない従来のものに比較して弾性部材の付勢力を小さく設定でき、シフト操作力を小さくすることができる。このため、従来のものに比較して一層軽い操作でシフト操作を行うことができ、シフト操作のフィーリングが向上させられる。

また、請求項２にかかる車両用手動変速機の同期かみあい装置によれば、弾性部材によってキーがスリーブに押圧されることでそのスリーブを軸心方向の所定範囲内に位置させるために、スリーブの内周面に設けられた位置決め面は、凹面であり、上記キーは、その凹面に係合する凸状突起を備えたものであることから、シンクロナイザリングには、軸心方向へ押し付ける力として、前記弾性部材の付勢力に由来する力に加えてハブからの反力の軸心方向成分が働くので、スリーブを軸心方向のギヤピース側へ移動させるために弾性部材の付勢力に抗してキーの凸状突起をスリーブの凹面に形成された位置決め面から抜け出させるためのシフト操作力を小さくすることができる。このため、従来のものに比較して一層軽い操作でシフト操作を行うことができ、シフト操作のフィーリングが向上させられる。

以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明の一実施例の車両用手動変速機の同期かみあい装置１０、１１を示す断面図である。この図１は、動力伝達を遮断する中立状態の同期かみあい装置１０、１１を表している。図１および図２において、同期かみあい装置１０は、クラッチハブ（ハブ）１２と、スリーブ１４と、キー１６と、シンクロナイザリング１８と、ギヤピース２０とを備えている。なお、同期かみあい装置１１は、同期かみあい装置１０と共通の部材として上記クラッチハブ１２、スリーブ１４、およびキー１６に加え、シンクロナイザリング１９と、ギヤピース２１とを備えているが、基本的には同期かみあい装置１０と同じ構成であるため、以下では同期かみあい装置１０に関して説明する。

図２は、図１におけるII矢視部のクラッチハブ１２だけを示すクラッチハブ１２の正面図であり、図３は、図２におけるIII矢視部を示すクラッチハブ１２の上面図である。図１乃至図３において、クラッチハブ１２は、軸心Ｃを有する回転軸２２の外周に例えばスプライン嵌合されることによりその回転軸２２に固定された中空円筒状部材である。そのクラッチハブ１２の外周には、軸心Ｃまわりに等間隔に且つその軸心Ｃに平行に突設された複数の外周歯２４と、軸心Ｃまわりに等間隔に且つその軸心Ｃに平行な方向に貫通して設けられた複数（本実施例では３つ）の溝２６が設けられている。クラッチハブ１２の外周部においてキー１６をそのクラッチハブ１２に対して周方向の移動不能且つ軸心Ｃ方向の移動可能に嵌め入れるために形成された溝２６は、そのキー１６の周方向の両側面にそれぞれ当接する一対の内壁面２８を周方向の両側に有している。そして、一対の内壁面２８には、内壁面２８とクラッチハブ１２の端面３０との間に、その端面３０に近づくほどその内壁面２８の間隔が大きくなるように形成された一対の傾斜面３２が設けられている。本実施例では、一対の傾斜面３２は、平面状であって、軸心Ｃを通る平面に対して４５度程度の傾斜角を有して形成されているが、これに限らず、上記軸心Ｃを通る平面に対して傾斜させられていればよい。

図４は、図１におけるクラッチハブ１２の外周歯２４、スリーブ１４の内周歯３４、シンクロナイザリング１８の外周歯５８、およびギヤピース２０の外周歯５６の周方向の断面を含むIV−IV矢視断面を一平面内に示した展開図である。図１および図４に示すように、スリーブ１４は、クラッチハブ１２の複数の外周歯２４に噛み合うように、軸心Ｃまわりに等間隔に且つその軸心Ｃに平行に設けられた複数の内周歯３４を備えており、クラッチハブ１２に対して軸心Ｃまわりの相対回転不能且つ軸心Ｃ方向の相対移動可能に装着されている。そして、スリーブ１４は、このスリーブ１４に対して軸心Ｃまわりの相対回転可能に設けられるとともに軸心Ｃ方向においてスリーブ１４と係合可能に設けられたフォーク３６が運転者のシフト操作に応じて軸心Ｃ方向に移動することにより、そのフォーク３６とともに軸心Ｃ方向に移動させられて、クラッチハブ１２の軸心Ｃ方向の両側にそれぞれ設けられたギヤピース２０、２１とそれぞれ噛み合う一対の変速位置と、それら一対の変速位置の略中間に位置して動力伝達を遮断する予め設定された中立位置とへそれぞれ位置させられるようになっている。

キー１６は、クラッチハブ１２に軸心Ｃまわりに等間隔に設けられた複数の溝２６において、クラッチハブ１２に対して周方向の移動不能且つ軸心Ｃ方向の移動可能にそれぞれ設けられている。具体的には、図１および図４に示すように、本実施例におけるキー１６は、軸心Ｃに平行な方向に貫通して設けられた溝２６に軸心Ｃまわりの周方向の両側面がその溝２６の内壁面２８にそれぞれ当接するように嵌め入れられるとともに、軸心Ｃを中心とする径方向外方の端面に内部と連通する貫通穴３８が形成された中空直方体状のキー本体４０と、その貫通穴３８の径よりも大きい直径を有してキー本体４０の内部に収容された球体であるボール４２と、キー本体４０の内部に収容されて上記ボール４２を貫通穴３８に向けて付勢するキースプリング（弾性部材）４６とを備えている。このキー１６においては、キースプリング４６によってキー本体４０の貫通穴３８から一部突き出されたボール４２がスリーブ１４の内周面に凹面に形成された位置決め面４８に押圧されてスリーブ１４を軸心Ｃ方向の所定位置すなわち予め設定された中立位置またはその付近に位置させるが、スリーブ１４に加えられる軸心Ｃ方向の操作力によりキースプリング４６が弾性変形させられると、ボール４２がキー本体４０内部に沈み込んで位置決め面４８がボール４２から抜け出すことで、スリーブ１４の軸心Ｃ方向の移動を許容するようになっている。本実施例において、キー本体４０の貫通穴３８から一部突き出されたボール４２は、スリーブ１４の位置決め面４８に係合する凸状突起に相当するものである。

ギヤピース２０は、クラッチハブ１２に隣接するとともに例えばニードルベアリング５０を介して回転軸２２に相対回転可能に支持された動力伝達歯車５２のクラッチハブ１２側に例えばスプライン嵌合されることにより固定された中空円筒状部材であり、シンクロナイザリング１８の内周面すなわち後述の円錐状内周面６０と面接触状態で摺接する円錐状外周面５４と、スリーブ１４の複数の内周歯３４と噛み合い可能な複数の外周歯５６とを有して、回転軸２２と同心に且つ相対回転可能に設けられている。上記円錐状外周面５４は、上記複数の外周歯５６とクラッチハブ１２との間においてそのクラッチハブ１２に接近するほど小径となるテーパ状に形成されている。

図５は、シンクロナイザリング１８の一部を切り欠いて示す斜視図である。図４および図５において、シンクロナイザリング１８は、クラッチハブ１２とギヤピース２０との間における円錐状外周面５４の径方向外方において、クラッチハブ１２およびギヤピース２０に対して相対回転可能且つ軸心Ｃ方向の相対移動可能に配設された中空円筒状部材である。このシンクロナイザリング１８は、スリーブ１４の回転とギヤピース２０の回転とが非同期状態である場合にはスリーブ１４の複数の内周歯３４と係合してそのスリーブ１４の軸心Ｃ方向の移動、すなわちスリーブ１４のギヤピース２０との噛み合いを阻止するために、径方向外方に突設された複数の外周歯５８と、クラッチハブ１２に接近するほど小径となる円錐状内周面６０とを有している。そして、シンクロナイザリング１８には、スリーブ１４が軸心Ｃ方向に操作されたときに、そのスリーブ１４の内周歯３４とギヤピース２０の外周歯とが係合させられる前にそのスリーブ１４と共に移動するキー１６と当接させられる当接面６２と、その当接面６２の周方向の両側に位置してクラッチハブ１２の一対の傾斜面３２にそれぞれ対向するように形成された一対のテーパ面６４とが、形成されている。上記一対のテーパ面６４は、シンクロナイザリング１８のスリーブ１４およびクラッチハブ１２に対する周方向の相対回転位置が、スリーブ１４がシンクロナイザリング１８に阻止されずにギヤピース２０側へ移動可能な図４に示す許容位置から、ギヤピース２０の一対の傾斜面３２の一方とシンクロナイザリング１８の一対のテーパ面６４の一方とが係合させられるとともにスリーブ１４がシンクロナイザリング１８に阻止される図７に示す阻止位置まで、変更させられるように設定されている。シンクロナイザリング１８の円錐状内周面６０は、スリーブ１４の回転とギヤピース２０の回転とが非同期状態である場合には、スリーブ１４の内周歯３４とギヤピース２０の外周歯５６とが係合させられる前にシンクロナイザリング１８が当接面６２を介してスリーブ１４と共に移動するキー１６によって、ギヤピース２０側へ押圧されるようになっている。この押圧によって、シンクロナイザリング１８の円錐状内周面６０とギヤピース２０の円錐状外周面５４とがテーパ嵌合させられて摩擦係合させられることにより、スリーブ１４およびギヤピース２０の相互の回転速度差を減少させるようになっている。

このように構成された同期かみあい装置１０において、スリーブ１４に軸心Ｃ方向の操作力が加えられたときには、そのスリーブ１４の回転とギヤピース２０の回転とが同期したときにシンクロナイザリング１８によりそのスリーブ１４の軸心Ｃ方向の移動が許容され、スリーブ１４の内周歯３４とギヤピース２０の外周歯５６との噛み合いが行われて変速を成立させるようになっている。以下、この同期かみあい装置１０の作動の一例として、図１に示す中立状態から図１０に示す変速完了の状態までの作動を、図６乃至図１３を用いて説明する。ここで、図６および図８は、図１および図４に示す中立状態から図１０に示す変速完了の状態までの途中の状態の要部を示す図である。また、図７、図９、および図１１は、それぞれクラッチハブの外周歯２４、スリーブ１４の内周歯３４、シンクロナイザリング１８の外周歯５８、およびギヤピース２０の外周歯５６の周方向の断面を含む、図６におけるVII-VII矢視部、図８におけるIX-IX矢視部、および図１０におけるXI-XI矢視部を一平面内に展開した断面図である。また、図１２は、変速に際して、スリーブ１４の軸心Ｃ方向の移動量（ストローク）Ｓ[mm]と、フォーク３６を介してスリーブ１４に加えられる軸心Ｃ方向の操作力すなわちシフト操作力Ｆ[N]との関係を示す図である。なお、この一例では、図１に示す中立状態において、スリーブ１４の回転とギヤピース２０の回転とが非同期状態である場合を想定している。

同期かみあい装置１０は、図１に示す中立状態から変速のためのシフト操作によりスリーブ１４が軸心Ｃ方向へ移動開始されると、先ず、そのスリーブ１４と共に移動するキー１６のキー本体４０がシンクロナイザリング１８の当接面６２に当接させられて、シンクロナイザリング１８がギヤピース２０側へ押圧されることにより、シンクロナイザリング１８の円錐状内周面６０とギヤピース２０の円錐状外周面５４との間に介在する油膜が取り除かれて、その円錐状内周面６０と円錐状外周面５４とが面接触状態で摺接させられる、所謂プレボークが開始させられる。図１２におけるストロークＳ１は、上記プレボークが開始させられたストロークＳに対応している。上記のように円錐状内周面６０と円錐状外周面５４とが面接触状態で摺接させられた場合、シンクロナイザリング１８とギヤピース２０との相対回転速度差があるうちは、それらの間に発生する摩擦力がシンクロナイザリング１８の回転とギヤピース２０の回転とを同期させるように作用する。

図６および図７は、上記円錐状内周面６０と円錐状外周面５４との摺接によりスリーブ１４に対するシンクロナイザリング１８の位相すなわち周方向の相対回転位置が、スリーブ１４の内周歯３４とシンクロナイザリング１８の外周歯５８とが係合させられる所定位置に位置させられた状態を示している。図１３は、図７におけるXIII矢視部を拡大して示した図である。図１３に示すように、シンクロナイザリング１８は、上記摺接によりそのシンクロナイザリング１８に作用する軸心Ｃまわりトルクによってシンクロナイザリング１８の一対のテーパ面６４の一方がクラッチハブ１２の一対の傾斜面３２の一方に当接することにより、クラッチハブ１２から反力Ｒｈを受ける。Ｒｈ１は、反力Ｒｈの軸心Ｃ方向成分であり、Ｒｈ２は、反力Ｒｈの周方向成分である。この反力Ｒｈが作用することにより、シンクロナイザリング１８には、軸心Ｃ方向へ押し付ける力として、キースプリング４６の付勢力に由来するキースプリング力Ｆｓに加えて、クラッチハブ１２からの反力Ｒｈの軸心方向成分すなわち軸心方向反力Ｒｈ１が作用する。すなわち、クラッチハブ１２からの軸心方向反力Ｒｈ１が作用しない従来のものに比較して、その軸心方向反力Ｒｈ１の分だけシフト操作力Ｆが小さく設定される。

次いで、図６よび図７に示す所謂プレボークの状態からシフト操作によりスリーブ１４が更に軸心Ｃ方向へ移動させられると、シンクロナイザリング１８の外周歯５８とスリーブ１４の内周歯３４とが係合させられる、所謂ボークが開始させられる。図８および図９は、その状態を示している。この場合、シンクロナイザリング１８とギヤピース２０との相対回転速度差があるうちは、スリーブ１４の更なる軸心Ｃ方向への移動がシンクロナイザリング１８によって阻止されるとともに、それらシンクロナイザリング１８とギヤピース２０との間に発生する摩擦力がシンクロナイザリング１８の回転とギヤピース２０の回転とを同期させるように作用する。なお、図８および図９に示すような所謂ボークの状態においては、シフト操作力Ｆは、主に、スリーブ１４からシンクロナイザリング１８へ直接的に伝達されるようになる。

次いで、図８および図９に示す所謂ボークの状態においてシンクロナイザリング１８の回転とギヤピース２０の回転とが同期させられると、上記摩擦力が減少してスリーブ１４の内周歯３４に対するシンクロナイザリング１８の外周歯５８の阻止力が弱くなり、スリーブ１４のギヤピース２０側の軸心Ｃ方向への更なる移動が許容される。そして、スリーブ１４に加えられるシフト操作力によりキースプリング４６の付勢力に抗してキー１６のボール４２がスリーブ１４の位置決め面４８から抜け出すと、スリーブ１４がギヤピース２０側へ移動させられ、図１０および図１１に示すように、スリーブ１４の内周歯３４とギヤピース２０の外周歯５６とが互いに噛み合わされて同期かみあい装置１０が動力伝達状態とされる。これにより、回転軸２２に入力された動力がクラッチハブ１２、スリーブ１４、およびギヤピース２０をそれぞれ介して動力伝達歯車５２に伝達される。図１２におけるストロークＳ２は、上記キー１６のボール４２がスリーブ１４の位置決め面４８から抜け出すストロークＳに対応している。

なお、図１３に示すように、シンクロナイザリング１８の当接面６２と一対のテーパ面６４との間には、内壁面２８に平行な面６６が設けられている。この面６６は、シンクロナイザリング１８の円錐状内周面６０が摩耗することにより、前記プレボークにより円錐状内周面６０と円錐状外周面５４とが摺接させられた際のシンクロナイザリング１８のクラッチハブ１２およびスリーブ１４に対する周方向の相対回転位置（シンクロナイザリング１８とスリーブ１４とのインデックス）が回転軸２２の回転方向へ変化していった場合に、内壁面２８と当接することによって、それ以上の相対回転位置の変化を規制するものである。

上述のように、本実施例の車両用手動変速機の同期かみあい装置１０は、キー１６が周方向の移動不能に嵌め入れられたクラッチハブ１２に形成され、そのクラッチハブ１２にキー１６を周方向の移動不能に嵌め入れるために形成された溝２６の内壁面２８とそのクラッチハブ１２の端面３０との間に、その端面３０に近づくほどその溝２６の内壁面２８の間隔が大きくなるように形成された一対の傾斜面３２と、シンクロナイザリング１８に形成され、スリーブ１４が軸心Ｃ方向に操作されたときにそれと共に移動するキー１６のキー本体４０と当接させられる当接面６２と、シンクロナイザリング１８に形成され、当接面６２の周方向の両側に位置して上記一対の傾斜面３２にそれぞれ対向するように形成された一対のテーパ面６４とを、含むものである。このことから、この同期かみあい装置１０によれば、シフト操作中においてスリーブ１４の回転とギヤピース２０の回転とが非同期状態である間は、そのスリーブ１４の軸心Ｃ方向移動を阻止するために、シンクロナイザリング１８の円錐状内周面６０とギヤピース２０の円錐状外周面５４との間に介在する油膜が取り除かれてその円錐状内周面６０と円錐状外周面５４とを摺接させることによって、スリーブ１４に対するシンクロナイザリング１８の周方向の相対位置がそのスリーブ１４の内周歯３４とシンクロナイザリング１８の外周歯５８とが係合させられる所定位置となるように、シンクロナイザリング１８には、軸心方向へ押し付ける力として、キー１６がシンクロナイザリング１８の当接面６２を軸心Ｃ方向へ押圧する、キースプリング４６の付勢力に由来するキースプリング力Ｆｓに加えて、シンクロナイザリング１８の一対のテーパ面６４のうちの一方とそれに対向するクラッチハブ１２の一対の傾斜面３２のうちの一方とが係合することによるそのクラッチハブ１２からの反力Ｒｈの軸心方向成分すなわち軸方向反力Ｒｈ１が働くので、上記軸方向反力Ｒｈ１が働かない従来のものに比較してキースプリング４６の付勢力を小さく設定でき、シフト操作力Ｆを小さくすることができる。このため、従来のものに比較して一層軽い操作でシフト操作を行うことができ、シフト操作のフィーリングが向上させられる。

また、本実施例の車両用手動変速機の同期かみあい装置１０によれば、キースプリング４６によってキー１６がスリーブ１４に押圧されることでそのスリーブ１４を予め設定された中立位置に位置させるために、スリーブ１４の内周面に設けられた位置決め面４８は、凹面であり、上記キー１６は、その位置決め面４８に係合するボール（凸状突起）４２を備えたものであることから、シンクロナイザリング１８には、軸心Ｃ方向へ押し付ける力として、キースプリング４６の付勢力に由来するキースプリング力Ｆｓに加えてクラッチハブ１２からの軸方向反力Ｒｈ１が働くので、スリーブ１４を軸心Ｃ方向のギヤピース２０側へ移動させるためにキースプリング力Ｆｓに抗してキー１６のボール４２をスリーブ１４の凹面に形成された位置決め面４８から抜け出させるためのシフト操作力Ｆを小さくすることができる。このため、従来のものに比較して一層軽い操作でシフト操作を行うことができ、シフト操作のフィーリングが向上させられる。

以上、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、別の態様でも実施され得る。

たとえば、前述の実施例における同期かみあい装置１０は、ハブインデックスタイプの同期装置であったが、キンクロナイザリング１８にキー溝が形成され、そのキー溝にキーが係合させられるキーインデックスタイプの同期装置であってもよい。また、同期のための摩擦力が円錐状外周面５４と円錐状内周面６０との摩擦により得られるシングルコーンタイプのシンクロ機構を備えた同期装置であったが、例えばダブルコーンタイプやトリプルコーンタイプなどシンクロナイザリングが重ねられたマルチコーンタイプのシンクロ機構を備えたものであっても、本発明は適用可能である。

また、前述の実施例において、キー１６はキースプリング４６を内蔵するタイプのものであったが、これに限られない。例えば、スリーブ１４の位置決め面４８に対向して突設された凸状突起を有する例えば直方体状のキーと、そのキーとクラッチハブ１２の溝２６の底部との間に配設されたコイルばねやリング状のばねとを備えて、上記キーをクラッチハブ１２の径方向へ付勢するタイプ等、種々のタイプに本発明は適用可能である。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。

本発明の一実施例の車両用手動変速機の同期かみあい装置を示す断面図である。 図１におけるII矢視部のクラッチハブだけを示すクラッチハブの正面図である。 図２におけるIII矢視部を示すクラッチハブの上面図である。 図１におけるクラッチハブの外周歯、スリーブの内周歯、シンクロナイザリングの外周歯、およびギヤピースの外周歯の周方向の断面を含むIV−IV矢視断面を一平面内に示した展開図である。 図１に示すシンクロナイザリングの一部を切り欠いて示す斜視図である。 変速に際して、スリーブに対するシンクロナイザリングの位相すなわち周方向の相対回転位置が、スリーブの内周歯とシンクロナイザリングの外周歯とが係合させられる所定位置に位置させられた状態を示す図であって、図１に対応する断面図である。 変速に際して、スリーブに対するシンクロナイザリングの位相すなわち周方向の相対回転位置が、スリーブの内周歯とシンクロナイザリングの外周歯とが係合させられる所定位置に位置させられた状態を示す図であって、図４に対応する断面図である。 変速に際して、シンクロナイザリングの外周歯とスリーブの内周歯とが係合させられた状態を示す図であって、図１に対応する断面図である。 変速に際して、シンクロナイザリングの外周歯とスリーブの内周歯とが係合させられた状態を示す図であって、図４に対応する断面図である。 変速に際して、スリーブの内周歯とギヤピースの外周歯とが互いに噛み合わされて同期かみあい装置が動力伝達状態とさせられた状態を示す図であって、図１に対応する断面図である。 変速に際して、スリーブの内周歯とギヤピースの外周歯とが互いに噛み合わされて同期かみあい装置が動力伝達状態とさせられた状態を示す図であって、図４に対応する断面図である。 変速に際して、スリーブの軸心方向の移動量と、スリーブに加えられる軸心方向の操作力すなわちシフト操作力との関係を示す図である。 図７におけるXIII矢視部を拡大して示した図である。

符号の説明

１０、１１：同期かみあい装置
１２：クラッチハブ（ハブ）
１４：スリーブ
１６：キー
１８、１９：シンクロナイザリング
２０、２１：ギヤピース
２２：回転軸
２４：外周歯
２６：溝
２８：内壁面
３０：端面
３２：傾斜面
３４：内周歯
４６：キースプリング（弾性部材）
４８：位置決め凹面（位置決め面）
５４：円錐状外周面
５６：外周歯
５８：外周歯
６０：円錐状内周面
６２：当接面
６４：テーパ面
Ｃ：軸心

Claims (2)

1. 回転軸に固定されたハブと、該ハブの外周歯と噛み合う内周歯を備えて該ハブに相対回転不能且つ軸心方向の移動可能に装着されたスリーブと、該ハブに周方向の移動不能且つ軸心方向の移動可能に設けられ、弾性部材によって該スリーブの内周面に設けられた位置決め面に押圧されて該スリーブを予め設定された中立位置に位置させるが、該スリーブに加えられる軸心方向の操作力により前記弾性部材が弾性変形させられると該スリーブの軸心方向の移動を許容するキーと、前記スリーブの内周歯と係合して該スリーブの軸心方向の移動を阻止するための外周歯と円錐状内周面とを有するシンクロナイザリングと、該シンクロナイザリングの円錐状内周面と面接触状態で摺接する円錐状外周面と前記スリーブの内周歯と噛み合い可能な外周歯とを有して前記回転軸と同心に且つ相対回転可能に設けられたギヤピースとを備え、前記スリーブに軸心方向の操作力が加えられたときには、該スリーブの回転と前記ギヤピースの回転とが同期したときに前記シンクロナイザリングにより該スリーブの軸心方向の移動が許容されて該スリーブの内周歯と前記ギヤピースの外周歯との噛み合いが行われるようにする車両用手動変速機の同期かみあい装置であって、
   前記ハブの前記キーを周方向の移動不能に嵌め入れるために形成された溝の内壁面と該ハブの端面との間に、該端面に近づくほど該溝の内壁面の間隔が大きくなるように形成された一対の傾斜面と、
   前記シンクロナイザリングに形成され、前記スリーブが軸心方向に操作されたときにそれと共に移動するキーと当接させられる当接面と、
   前記シンクロナイザリングに形成され、前記当接面の周方向の両側に位置して前記一対の傾斜面に対向するように形成された一対のテーパ面と
   を、含むことを特徴とする車両用手動変速機の同期かみあい装置。
2. 前記スリーブの内周面に設けられた位置決め面は、凹面であり、
   前記キーは、該凹面に係合する凸状突起を備えたものである請求項１の車両用手動変速機の同期かみあい装置。

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