JP2016114092A - 同期装置及び変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】ドグ歯と外歯スプラインとの相対位置のずれによる二段入りを防止する技術を提供すること。【解決手段】同期装置において、ブロッキングリングは、外周面に形成された切欠部と、該切欠部に収容され、変速歯車の外歯スプラインへ向けて突出可能であり、シンクロスプリングによって支持される先行突出部材を備え、前記先行突出部材は、スリーブの移動によりハブの回転と変速歯車の回転とが同期した後に、スリーブの内歯スプラインによって押圧されて、前記内歯スプラインに先行して、前記外歯スプラインと係合する。【選択図】図１

Description

本発明は、同期装置に関する。

従来、歯車式変速機等の同期装置では、回転軸と一体に回転する軸方向移動可能なスリーブを変速歯車の外歯スプラインに噛合させるときに、ブロッキングリングを介して両者を同期回転させる。このとき、ブロッキングリングのドグ歯と変速歯車の外歯スプラインとの周方向の相対位置がずれたままであると、スリーブが変速歯車の外歯スプラインにひっかかり、いわゆる二段入りが発生することがある。

このような二段入りは、スリーブからの振動や、ギヤの入りの悪さ等、シフト操作に対する不快感をドライバーに与えてしまう。特許文献１には、スリーブまたは外歯スプラインの先端面取り部を非対称形とすることで、スリーブと外歯スプラインとをスムーズに係合させる技術が記載されている。

特許第３２７２１３１号公報

しかし、引用文献１に記載された技術では、ドグ歯と外歯スプラインとの周方向の相対位置によっては、スリーブが外歯スプラインと直接衝突するため、二段入りを十分に防止することができなかった。

従って、本発明の目的は、ドグ歯と外歯スプラインとの相対位置のずれによる二段入りを防止することにある。

本発明によれば、回転軸と一体的に回転し、外周面にスプラインを有するハブと、前記スプラインと摺動可能に係合される内歯スプラインを内周面に有し、シフト操作により中立位置と作動位置との間で軸方向に移動するスリーブと、前記ハブに隣接して、前記回転軸に相対回転自在に支持され、前記ハブ側に摩擦面を有し、外周面に外歯スプラインを有する変速歯車と、前記ハブと前記変速歯車との間に配置され、前記内歯スプラインと摺動可能に係合されるドグ歯を外周面に有し、前記摩擦面と摩擦係合可能に軸方向に移動可能なブロッキングリングと、前記ブロッキングリングの外周面上に装着されたシンクロスプリングとを備え、前記スリーブを、前記中立位置から前記作動位置へ軸方向に移動させることにより、前記ブロッキングリングが、軸方向に移動されて、前記変速歯車と摩擦係合し、前記スリーブの前記内歯スプラインが、前記ブロッキングリングの前記ドグ歯と係合して、前記ハブの回転と前記変速歯車の回転とが同期され、さらに前記内歯スプラインが、前記変速歯車へと移動して、前記外歯スプラインと係合することにより、前記スリーブを介して前記ハブと前記変速歯車との間で回転力を伝達する同期装置において、前記ブロッキングリングは、外周面に形成された切欠部と、該切欠部に収容され、前記外歯スプラインへ向けて突出可能であり、前記シンクロスプリングによって支持される先行突出部材とを備え、前記先行突出部材は、前記スリーブの移動により前記ハブの回転と前記変速歯車の回転とが同期した後に、前記内歯スプラインによって押圧されて、前記内歯スプラインに先行して、前記外歯スプラインと係合することを特徴とする同期装置が提供される。

この構成によれば、スリーブの内歯スプラインに先行して、ブロッキングリングに配置された先行突出部材が、外歯スプラインと係合することで、ブロッキングリングのドグ歯と外歯スプラインとの周方向位置が整列され、二段入りを防止することができる。

本発明においては、前記先行突出部材は、弾性部を備え、前記内歯スプラインが前記弾性部を押圧することで、前記先行突出部材が前記外歯スプラインへ向けて突出することとしてもよい。

この構成によれば、先行突出部材が、外歯スプラインと衝突する際に、弾性部が衝突の際の衝撃を緩衝するため、内歯スプライン及びスリーブに衝撃による振動が伝わることを低減することができる。

本発明においては、前記内歯スプラインは、その先端に径方向内側に向けて突起する先端突部を備え、前記先行突出部材は、前記弾性部に接続され、前記外歯スプラインに係合する先行チャンファ部を備え、前記弾性部は、径方向外側に向けて突起し一対の傾斜面を備える山型であり、前記スリーブが前記ブロッキングリングを通過する際に、前記内歯スプラインの前記先端突部が、前記先行突出部材の前記弾性部を軸方向及び径方向内側に押圧することで、前記先行チャンファ部が、前記外歯スプラインへ向けて突出することとしてもよい。

この構成によれば、内歯スプラインの先端突部が弾性部の傾斜面と当接して、弾性部を軸方向及び径方向内側に押圧する際に、先端突部と傾斜面とが摩擦力によって移動する。したがって、先行チャンファ部が外側スプラインと衝突した際の衝撃が、この摩擦力より大きくなれば、先端突部と傾斜面とが相対移動することで、衝撃や振動がスリーブに伝わることをさらに低減することができる。

本発明においては、前記先行突出部材は、その下方から折り返して前記シンクロスプリングに引っ掛り、前記ブロッキングリングに保持される保持掛部をさらに備え、前記弾性部は、前記保持掛部と前記先行チャンファ部との間に配置されることとしてもよい。

この構成によれば、シンクロスプリングを利用して、先行突出部のブロッキングリングへの保持をすることができる。

本発明においては、前記先行突出部材は、前記ブロッキングリングに対して軸方向に移動可能であることとしてもよい。

この構成によれば、先行チャンファ部が外歯スプラインと強く衝突した際に、先行突出部材の全体が後退することで、衝突の際の衝撃がスリーブを伝わることを低減させることができる。

本発明においては、前記先端突部は、先端側に径方向内側へ傾斜する第一傾斜面と、該第一傾斜面と接続する水平面と、該水平面と接続し、径方向外側へ傾斜する第二傾斜面とを備えることとしてもよい。

この構成によれば、弾性部は、先端突部の第一傾斜面及び水平面と摺接する際に軸方向及び径方向内側へ押圧され、第二傾斜面と摺接する際にその押圧を解除されることができる。

本発明においては、前記先行チャンファ部は、少なくとも前記先端突部の前記水平面が前記弾性部を押圧している間、前記外歯スプラインへ向けて突出し、前記内歯スプラインが前記外歯スプラインと係合した後に、前記先端突部の前記水平面は、前記弾性部の押圧を解除し、前記先行チャンファ部は前記ブロッキングリング側に戻ることとしてもよい。

この構成によれば、弾性部は、先端突部の第二傾斜面と摺接する際に、先端突部による押圧が解除されることで、弾性部の復元力によって、外歯スプラインと係合していた先行チャンファ部が、ブロッキングリング側へ戻ることができる。

本発明によれば、前記切欠部は、前記ブロッキングリングの周方向に所定間隔をあけて複数配置され、前記内歯スプラインは、前記切欠部に対応する箇所のスプラインを他のスプラインより低い高さのスプラインとすることとしてもよい。

この構成によれば、他の高い高さのスプラインによって押圧されたシンクロスプリングが、周方向に凹凸形状となった際に、変形したシンクロスプリングの凸部が逃げる空間を低い高さのスプラインによって形成することができる。

本発明によれば、上記同期装置を備えた変速機としてもよい。

この構成によれば、ドグ歯と外歯スプラインとの相対位置のずれによる二段入りを防止した変速機を提供することができる。

以上述べた通り、本発明によれば、ドグ歯と外歯スプラインとの相対位置のずれによる二段入りを防止する技術を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る変速機の同期装置の部分断面図。 （Ａ）はスリーブの平面図、（Ｂ）はブロッキングリングの平面図。 先行突出部材の斜視図。 同期装置の動作を示す説明図。 同期装置の動作を示す説明図。 同期装置の動作を示す説明図。

図１は、本発明の一実施形態における変速機の同期装置１の断面図である。本実施形態において、同期装置１は、例えば、車両に搭載される歯車式変速機に適用した例を示している。また、以下の説明において、図面の上下左右方向を同期装置１の上下左右方向として説明に用いることとする。

＜同期装置１＞
同期装置１は、回転軸２とハブ３とスリーブ４と変速歯車５とブロッキングリング６とシンクロスプリング７と先行突出部材８とを備える。回転軸２は、図示しない駆動源と接続され駆動源からの回転駆動力により回転される。ハブ３は、円環状部材であり、その内周面に回転軸２が挿通され、回転軸２と一体的に回転する。ハブ３は、その外周面にスプライン３ａを有する。ハブ３の外周面に形成されたスプライン３ａは、後述するスリーブ４の内歯スプライン４ａと摺動可能に係合する。

スリーブ４は、円環状部材であり、外周面に形成された周方向に伸びる溝に図示しないシフトフォークの一部Ｆが係合され、ドライバーのシフト操作により駆動されることで、中立位置と作動位置との間で軸方向（図１中矢印Ｘ方向）に移動する。スリーブ４は、内周面にハブ３のスプライン３ａと摺動可能に係合される内歯スプライン４ａを有する。なお、図１では、スリーブ４は中立位置に配置され、図１中矢印Ｘで示す左右方向に移動することで、中立位置と作動位置との間を移動する。また、図１におけるスリーブ４のＡ矢視平面図を図２（Ａ）に示す。

変速歯車５は、ハブ３に隣接して、ハブ３の左右に一対配置される。以下の説明では、図１中左側に配置された変速歯車５を例に説明するが、右側に配置された変速歯車５も同様の構成を備えていてもよい。変速歯車５は、内周面で回転軸２に不図示の軸受等を介して相対回転自在に支持される。また、変速歯車５は、外周面に図示しないカウンター軸の歯車と噛合する歯５ａと、スリーブ４の内歯スプライン４ａと係合する外歯スプライン５ｂとを備える。

さらに変速歯車５は、外周面に後述するブロッキングリング６の内周側摩擦面６ｃと摩擦係合する外周側摩擦面５ｃを備える。外歯スプライン５ｂは、歯５ａと外周側摩擦面５ｃとの間に配置され、スリーブ４の内歯スプライン４ａと係合して、回転軸２の回転駆動力をハブ３及びスリーブ４を介して変速歯車５へ伝達する。また、外周側摩擦面５ｃは、ブロッキングリング６の内周面側に配置され、ハブ３側に向けて内方へ傾斜したテーパ面を備える。

ブロッキングリング６は、動力伝達経路で、ハブ３と変速歯車５との間に配置され、外周面に、内歯スプライン４ａと摺動可能に係合されるドグ歯６ａを備え、後述する先行突出部材８を収容する切欠部６ｂが形成される。切欠部６ｂは、ブロッキングリング６の周方向に複数形成される。なお、本実施形態では、切欠部６ｂは、三つの先行突出部材８を収容するため、ブロッキングリング６の外周面の三か所に形成されている。ブロッキングリング６の内周面には、変速歯車５の外周側摩擦面５ｃと摩擦係合可能で、ハブ３側に向けて内方へ傾斜したテーパ面の内周側摩擦面６ｃが形成される。なお、ブロッキングリング６は、変速歯車５に対して軸方向へ移動可能であり、スリーブ４によって軸方向に移動される。

ブロッキングリング６が、変速歯車５側へ移動すると、変速歯車５の外周側摩擦面５ｃと、ブロッキングリング６の内周側摩擦面６ｃとの互いのテーパ面同士が接触する。したがって、ブロッキングリング６と変速歯車５が相対回転している場合でも、上記内周側摩擦面６ｃと外周側摩擦面５ｃとが摩擦係合することで、ブロッキングリング６と変速歯車５とが同期して摩擦締結される。また、図１におけるブロッキングリング６のＢ−Ｂ断面図を図２（Ｂ）に示す。

シンクロスプリング７は、ブロッキングリング６の外周面上に装着され、ドグ歯６ａに隣接したスリーブ４側に配置され、後述する内歯スプライン４ａの一部に押圧されることで、ブロッキングリング６と変速歯車５との摩擦係合を促している。シンクロスプリング７としては、円環状の部材を例示できるがこれに限定されるものではなく、例えば、Ｃ字状の一部が切欠かれた環状部材等を採用してもよい。

ここで、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）を参照して、スリーブ４及びブロッキングリング６について詳細に説明する。図２（Ａ）には、スリーブ４の図１中Ａ矢視平面図が示される。スリーブ４の内周面には、３種類の高さの異なる内歯スプライン４ａが、それぞれ所定数を一つの組として等間隔に配置される。図２（Ａ）では、最も高い高さを備える内歯スプライン４ａ１の組を領域Ｉとして示し、領域Ｉでは、二つの内歯スプライン４ａ１で一つの組としている。また、最も低い高さを備える内歯スプライン４ａ３の組を領域ＩＩＩとして示し、領域ＩＩＩでは、五つの内歯スプライン４ａ３で一つの組としている。

そして、上記二種類の内歯スプライン４ａ１、４ａ３の中間の高さを備える内歯スプライン４ａ２の組を領域ＩＩとして示し、領域ＩＩでは、三つの内歯スプライン４ａ２で一つの組としている。ここで、領域Ｉは、スリーブ４の周方向に１２０°の間隔を置いて三か所に配置される。領域ＩＩは、領域Ｉの両側部に隣接して配置され、スリーブ４の周方向に間隔を置いて六か所に配置される。領域ＩＩＩは、二つの領域ＩＩ、ＩＩに挟まれるように、スリーブ４の周方向に１２０°の間隔を置いて三か所に配置される。

領域Ｉの内歯スプライン４ａ１の高さは、上記したシンクロスプリング７を押圧する際に、シンクロスプリング７を強く径方向内側へ押圧可能な高さに設定される。また、領域ＩＩの内歯スプライン４ａ２の高さは、シンクロスプリング７上をスリーブ４が移動する際に、シンクロスプリング７と当接可能な高さに設定される。そして、領域ＩＩＩの内歯スプライン４ａ３の高さは、シンクロスプリング７上をスリーブ４が通過する際に、シンクロスプリング７と接触しない高さに設定される。こうすることで、スリーブ４の周方向三か所に配置された領域Ｉの内歯スプライン４ａ１によって押圧されたシンクロスプリング７が、周方向に凹凸形状（例えば、緩やかな三角形状）となった際に、変形したシンクロスプリング７の凸部（例えば、緩やかな三角形状の頂部）が逃げる箇所を領域ＩＩＩの内歯スプライン４ａ３とブロッキングリング６との間の空間に形成している。

図２（Ｂ）にブロッキングリング６の図１中Ｂ−Ｂ断面図を示す。ブロッキングリング６の外周面上には、複数のドグ歯６ａが形成され、一対のドグ歯６ａの間には、図２（Ａ）に示すスリーブ４の内歯スプライン４ａが収容可能な凹部が形成される。そして、これらの凹部は、上記したスリーブ４の領域Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩの内歯スプライン４ａの歯の高さに対応した深さを備える。したがって、ブロッキングリング６の外周面上にも、異なる深さの凹部に対応した上記領域Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩがそれぞれ形成される。

図２（Ｂ）に示すように、ブロッキングリング６の外周面上には、周方向に１２０°の間隔を置いて三か所に配置された領域Ｉと、領域Ｉに隣接する領域ＩＩと、領域ＩＩに隣接する領域ＩＩＩとが配置される。ここで、領域ＩＩＩには、上記した先行突出部材８を収容可能な切欠部６ｂが、ブロッキングリング６の周方向に所定間隔をあけて複数配置される。本実施形態においては、切欠部６ｂは、周方向に１２０°の間隔を置いて三か所に配置される。したがって、スリーブ４の領域ＩＩＩの内歯スプライン４ａ３は、切欠部６ｂに対応する箇所に配置されて、上記したように他のスプラインより低い高さのスプラインとすることで、ブロッキングリング６との間で変形したシンクロスプリング７が逃げる空間を形成している。

＜先行突出部材８＞
再び図１及び新たに図３を参照して、先行突出部材８について説明する。先行突出部材８は、ブロッキングリング６の切欠部６ｂに収容され、外歯スプライン５ｂへ向けて突出可能であり、シンクロスプリング７によって支持される。図３に先行突出部材８の斜視図を示す。先行突出部材８は、先行チャンファ部８ａと、弾性部８ｂと、保持掛部８ｃとを備える。弾性部８ｂは、先行チャンファ部８ａと保持掛部８ｃとの間に配置される。また、保持掛部８ｃは、シンクロスプリング７と係合する。したがって、先行突出部材８は、ブロッキングリング６の切欠部６ｂ内において、先行チャンファ部８ａを外歯スプライン５ｂに向けて配置される。

先行チャンファ部８ａは、後述する内歯スプライン４ａによる押圧によって、その先端部（図３中左側端部）が内歯スプライン４ａに先行して外歯スプライン５ｂと係合する。先行チャンファ部８ａの基端部（図３中右側端部）は、弾性部８ｂに接続される。弾性部８ｂは、径方向外側に向けて突起した一対の傾斜側部８ｂ１、８ｂ３とそれらの間に配置された水平部８ｂ２とを備える山型に形成される。なお、本実施形態においては、水平部を備える側面視台形状の弾性部８ｂを以下に説明するが、水平部を備えない側面視三角形状の弾性部を採用してもよい。

側面視台形状の弾性部８ｂの詳細は、先行チャンファ部８ａに接続された第一傾斜側部８ｂ１が、先行チャンファ部８ａから径方向外方へ水平面に対して所定の角度で傾斜しながら延びる。第一傾斜側部８ｂ１の先行チャンファ部８ａと接続された側と反対側の端部には、水平に延びる水平部８ｂ２が接続される。水平部８ｂ２の第一傾斜側部８ｂ１と接続された側と反対側の端部には、第二傾斜側部８ｂ３が接続される。第二傾斜側部８ｂ３は、水平部８ｂ２から径方向内方へ水平面に対して所定の角度で傾斜しながら延びる。そして、第二傾斜側部８ｂ３は、後述する保持掛部８ｃに接続される。以上のように弾性部８ｂは、一対の傾斜側部８ｂ１、８ｂ３の間に水平部８ｂ２を備え、後述する内歯スプライン４ａの先端突部４ａＡが一対の傾斜側部８ｂ１、８ｂ３を押圧することで、全体が撓み、弾性変形をしている。保持掛部８ｃは、先行突出部材８の下方から折り返して、側面視Ｃ字形状とすることで、シンクロスプリング７に引っ掛る折り返し形状を備える。保持掛部８ｃがシンクロスプリング７に引っ掛ることで、先行突出部材８は、ブロッキングリング６に保持される。

本実施形態において、先行突出部材８は、図３に示すように、例えば、線材により形成され、先行チャンファ部８ａと弾性部８ｂと保持掛部８ｃとを備えたものを一対用意し、これらを先行チャンファ部８ａで先細りになるように接続した形状のものを例示している。しかしながら、これに限定されず、線材に代えて、板状部材を採用してもよい。また、弾性部８ｂには弾性を有する材質を配置し、先行チャンファ部８ａ及び保持掛部８ｃには、弾性部８ｂと異なる材質を配置してもよい。

＜先行突出部材８の動作＞
図４、図５、図６を参照して、同期装置１の動作時における先行突出部材８の動作について説明する。例えば、図４のＳＴ１には、スリーブ４が中立位置にあり、内歯スプライン４ａがブロッキングリング６と当接していない状態を示している。さらに、（Ａ）は、ドグ歯６ａと、ブロッキングリング６の切欠部６ｂ及び先行突出部材８と、シンクロスプリング７と、図２（Ａ）中領域ＩＩＩにおける最も低い高さを備える内歯スプライン４ａ３との部分拡大図である。また、（Ｂ）は、ドグ歯６ａと、ブロッキングリング６と、シンクロスプリング７と、図２（Ａ）中領域Ｉにおける最も高い高さを備える内歯スプライン４ａ１との部分拡大図である。

また、（Ｂ）では、同期装置１の動作の理解を容易にするため、（Ａ）で示した先行突出部材８及び切欠部６ｂの様子を鎖線で示している。（Ｃ）に示す図は、図１におけるＣ矢視平面図で、スリーブ４のブロッキングリング６に対する移動の様子を示し、スリーブ４は鎖線で示している。なお、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）では、説明のため一部構成を簡略化している。さらに、上記各部材は、図５及び図６においても同様である。

またここで、スリーブ４の内歯スプライン４ａについて詳細に説明する。例えば、図４のＳＴ１に示す領域ＩＩＩにおける内歯スプライン４ａ３を用いて説明する。スリーブ４の内歯スプライン４ａは、その軸方向両端部の先端に径方向内側に向けて突起する先端突部４ａＡを備える。先端突部４ａＡは、先端側に径方向内側へ水平面に対して所定角度で傾斜する第一傾斜面４ａａと、第一傾斜面４ａａと接続する水平面４ａｂと、水平面４ａｂと接続し、径方向外側へ水平面４ａｂに対して所定角度で傾斜する第二傾斜面４ａｃとを備える。なお、本実施形態において先端突部４ａＡは、内歯スプライン４ａの軸方向両端部に設ける例を示したが、内歯スプライン４ａの軸方向一方側にブロッキングリング６、変速歯車５等が配置されていない場合には、設けなくてもよい。上記各部材は、図５及び図６においても同様である。

同期装置１の動作について説明する。図４のＳＴ１に示す状態から、同期装置１が同期を開始するためには、まずシフト操作等により、スリーブ４を、中立位置から作動位置へ軸方向（図４中左方向）に移動させる。すると、図４のＳＴ２に示す状態のように、スリーブ４及びスリーブ４に設けられた内歯スプライン４ａは、作動位置へ移動する（図４中左側）。ＳＴ２に示す状態では、（Ｂ）に示す領域Ｉの内歯スプライン４ａ１の第一傾斜面４ａａが、シンクロスプリング７と当接する。このとき、ブロッキングリング６は、変速歯車５側へ僅かに移動させられて、上記したブロッキングリング６の内周側摩擦面６ｃと、変速歯車５の外周側摩擦面５ｃとが接触して、互いに同期回転し始める。

ＳＴ２に示す状態から、さらにスリーブ４を移動させた状態をＳＴ３に示す。ＳＴ３に示す状態では、内歯スプライン４ａがブロッキングリング６のドグ歯６ａと係合し始めている。さらに、ＳＴ３に示す状態では、（Ｂ）を参照して、領域Ｉの内歯スプライン４ａ１は、水平面４ａｂでシンクロスプリング７を径方向内側へ強く押圧している。シンクロスプリング７が径方向内側へ強く押圧されることで、ブロッキングリング６と変速歯車５とは、さらに同期回転する。このとき、（Ａ）に示す領域ＩＩＩの内歯スプライン４ａ３の水平面４ａｂには、上記領域Ｉの内歯スプライン４ａ１の押圧によって変形させられたシンクロスプリング７が、ブロッキングリング６の外周面から浮き上がって、領域ＩＩＩの内歯スプライン４ａ３の水平面４ａｂと当接する様子を示している。こうすることで、内歯スプライン４ａ３の水平面４ａｂは、ブロッキングリング６との間で変形したシンクロスプリング７が逃げる空間を形成している。

ＳＴ３に示す状態から、さらにスリーブ４を移動させた状態を図５中ＳＴ４に示す。図５のＳＴ４に示す状態では、（Ａ）を参照して、領域ＩＩＩの内歯スプライン４ａ３が先行突出部材８の弾性部８ｂと当接し始める。このとき、（Ｂ）を参照して、領域Ｉの内歯スプライン４ａ１は、その水平面４ａｂでシンクロスプリング７を押圧することが終わり、第二傾斜面４ａｃとシンクロスプリング７とが当接している。

ＳＴ４に示す状態から、さらにスリーブ４を図５中左側へ移動させた状態をＳＴ５に示す。ＳＴ５に示す状態では、（Ａ）を参照して、領域ＩＩＩの内歯スプライン４ａ３の第一傾斜面４ａａが先行突出部材８の弾性部８ｂの第二傾斜側部８ｂ３を図中左側へ押圧することで、先行突出部材８の全体が図中左側へ移動する。このとき、先行突出部材８の全体は、シンクロスプリング７が先行突出部材８の保持掛部８ｃと当接することで、所定量の移動の後、その移動が規制される。さらに、先行突出部材８の弾性部８ｂは、その水平部８ｂ２が内歯スプライン４ａ３の第一傾斜面４ａａによって、径方向内側へ押圧されることで、弾性部８ｂの全体が径方向内側へ撓む。このとき、（Ｃ）に示すように、弾性部８ｂに接続された先行チャンファ部８ａが外歯スプライン５ｂ側へ突出し始める。

ＳＴ５に示す状態から、さらにスリーブ４を移動させた状態をＳＴ６に示す。ＳＴ６に示す状態では、（Ａ）を参照して、領域ＩＩＩの内歯スプライン４ａ３は、その水平面４ａｂと弾性部８ｂの水平部８ｂ２とが互いの水平面で摺接する。このとき、弾性部８ｂは、内歯スプライン４ａ３によって、最も径方向内側へ押圧された状態となる。したがって、（Ｃ）を参照して先行突出部材８の先行チャンファ部８ａは、外側スプラインに係合した状態となる。

このとき、例えば、ＳＴ５の（Ｃ）に示す状態のように、外歯スプライン５ｂとドグ歯６ａとの周方向位置が、軸方向に整列していない場合、突出した先行チャンファ部８ａが複数の外歯スプライン５ｂの間をかき分けるように侵入する。すると、ＳＴ６の（Ｃ）に図中矢印Ｄ方向に示すように、変速歯車５の外歯スプライン５ｂは、図中下方向へ移動する。こうして、先行突出部材８の突出によって、変速歯車５の外歯スプライン５ｂとブロッキングリング６のドグ歯６ａとが軸方向に整列されることになる。なお、このとき、スリーブ４の内歯スプライン４ａは、ドグ歯６ａと係合しているものの、外側スプラインとは未だ係合していない。

ＳＴ６に示す状態から、さらにスリーブ４を移動させた状態を図６中ＳＴ７に示す。図６のＳＴ７に示す状態では、（Ａ）を参照して、領域ＩＩＩの内歯スプライン４ａ３は、先行突出部材８の弾性部８ｂの押圧を解除して、外歯スプライン５ｂと係合し始めている。内歯スプライン４ａ３による押圧を解除された弾性部８ｂは、内歯スプライン４ａ３の水平面４ａｂによって押しつぶされる前の径方向外方へ突出する元の状態（図５のＳＴ４より前の状態）に戻る。そして、弾性部８ｂの復元力により、先行チャンファ部８ａは、ブロッキングリング側へ戻る。

ＳＴ７に示す状態から、さらにスリーブ４を移動させた状態をＳＴ８に示す。ＳＴ８に示す状態では、（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、領域ＩＩＩの内歯スプライン４ａ３及び領域Ｉの内歯スプライン４ａ１は、共に外歯スプライン５ｂと係合している。これで同期装置１の動作によって、内歯スプライン４ａが、変速歯車５へと移動して、外歯スプライン５ｂと係合することにより、スリーブ４を介してハブ３と変速歯車５との間で回転力を伝達する動作が完了する。

なお、先行突出部材８の全体は、図６中左側へ移動されたままであるが、再びスリーブ４を中立位置に戻す（スリーブ４を図６中右方向へ移動させる）際に、内歯スプライン４ａの第二傾斜面４ａｃによって、弾性部８ｂの第一傾斜側部８ｂ１が押されることで移動する。そして、例えば、図４のＳＴ１に示す位置やさらに図中右側まで移動することができる。こうすることで、例えば、内歯スプライン４ａが先行突出部材８の弾性部８ｂを押圧した際に、先行チャンファ部８ａの先端と外歯スプライン５ｂの先端部とが衝突したとしても、先行突出部材８の全体がブロッキングリング６に対して移動可能であるから先行突出部材８の全体が軸方向へ移動することで、このときの衝突による振動がスリーブ４に伝わることが低減される。

以上のように、本実施形態における同期装置１によれば、スリーブ４の内歯スプライン４ａに先行して、ブロッキングリング６に配置された先行突出部材８が、外歯スプライン５ｂと係合することで、ブロッキングリング６のドグ歯６ａと外歯スプライン５ｂとの周方向位置が整列され、二段入りを防止することができる。先行突出部材８が、外歯スプライン５ｂと衝突する際に、弾性部８ｂが衝突の際の衝撃を緩衝するため、内歯スプライン４ａ及びスリーブ４に衝撃による振動が伝わることを低減することができる。

また、内歯スプライン４ａの先端突部４ａＡが弾性部８ｂの傾斜面と当接して、弾性部８ｂを軸方向及び径方向内側に押圧する際に、先端突部４ａＡと傾斜面とが摩擦力によって移動する。したがって、先行チャンファ部８ａが外側スプライン５ｂと衝突した際の衝撃が、この摩擦力より大きくなれば、先端突部４ａＡと傾斜面とが相対移動することで、衝撃や振動がスリーブに伝わることをさらに低減することができる。シンクロスプリング７を利用して、先行突出部のブロッキングリング６への保持をすることができる。

また、先行チャンファ部８ａが外歯スプライン５ｂと強く衝突した際に、先行突出部材８の全体が後退することで、衝突の際の衝撃がスリーブ４を伝わることを減少させることができる。弾性部８ｂは、先端突部４ａＡの第一傾斜面４ａａ及び水平面４ａｂと摺接する際に径方向内側へ押圧され、第二傾斜面４ａｃと摺接する際にその押圧を解除されることができる。弾性部８ｂは、先端突部４ａＡの第二傾斜面４ａｃと摺接際に、先端突部４ａＡによる押圧が解除されることで、弾性部８ｂの復元力によって、外歯スプライン５ｂと係合していた先行チャンファ部８ａが、ブロッキングリング６側へ戻ることができる。高い高さの内歯スプライン４ａ１によって押圧されたシンクロスプリング７が、周方向に凹凸形状となった際に、低い高さの内歯スプライン４ａ３によって凸部が逃げる空間を形成することができる。

本実施形態において、同期装置１は、例えば、車両に搭載される歯車式変速機に適用した例を示したが、これに限定されるものではなく、他の動力伝達装置、例えば、船舶のスクリュー等の動力伝達装置や、工作機械や搬送機械等における動力伝達装置に用いてもよい。

１ 同期装置、２ 回転軸、３ ハブ、３ａ スプライン、４ スリーブ、４ａ 内歯スプライン、５ 変速歯車、５ｂ 外歯スプライン、５ｃ 外周側摩擦面、６ ブロッキングリング、６ａ ドグ歯、６ｂ 切欠部、７ シンクロスプリング、８ 先行突出部材、８ａ 先行チャンファ部、８ｂ 弾性部、８ｃ 保持掛部

Claims (9)

1. 回転軸と一体的に回転し、外周面にスプラインを有するハブと、
   前記スプラインと摺動可能に係合される内歯スプラインを内周面に有し、シフト操作により中立位置と作動位置との間で軸方向に移動するスリーブと、
   前記ハブに隣接して、前記回転軸に相対回転自在に支持され、前記ハブ側に摩擦面を有し、外周面に外歯スプラインを有する変速歯車と、
   前記ハブと前記変速歯車との間に配置され、前記内歯スプラインと摺動可能に係合されるドグ歯を外周面に有し、前記摩擦面と摩擦係合可能に軸方向に移動可能なブロッキングリングと、
   前記ブロッキングリングの外周面上に装着されたシンクロスプリングと、
   を備え、
   前記スリーブを、前記中立位置から前記作動位置へ軸方向に移動させることにより、前記ブロッキングリングが、軸方向に移動されて、前記変速歯車と摩擦係合し、前記スリーブの前記内歯スプラインが、前記ブロッキングリングの前記ドグ歯と係合して、前記ハブの回転と前記変速歯車の回転とが同期され、
   さらに前記内歯スプラインが、前記変速歯車へと移動して、前記外歯スプラインと係合することにより、前記スリーブを介して前記ハブと前記変速歯車との間で回転力を伝達する同期装置において、
   前記ブロッキングリングは、
   外周面に形成された切欠部と、
   該切欠部に収容され、前記外歯スプラインへ向けて突出可能であり、前記シンクロスプリングによって支持される先行突出部材と、
   を備え、
   前記先行突出部材は、前記スリーブの移動により前記ハブの回転と前記変速歯車の回転とが同期した後に、前記内歯スプラインによって押圧されて、前記内歯スプラインに先行して、前記外歯スプラインと係合することを特徴とする同期装置。
2. 前記先行突出部材は、弾性部を備え、
   前記内歯スプラインが前記弾性部を押圧することで、前記先行突出部材が前記外歯スプラインへ向けて突出することを特徴とする請求項１に記載の同期装置。
3. 前記内歯スプラインは、その先端に径方向内側に向けて突起する先端突部を備え、
   前記先行突出部材は、前記弾性部に接続され、前記外歯スプラインに係合する先行チャンファ部を備え、
   前記弾性部は、径方向外側に向けて突起し一対の傾斜面を備える山型であり、
   前記スリーブが前記ブロッキングリングを通過する際に、前記内歯スプラインの前記先端突部が、前記先行突出部材の前記弾性部を軸方向及び径方向内側に押圧することで、前記先行チャンファ部が、前記外歯スプラインへ向けて突出することを特徴とする請求項２に記載の同期装置。
4. 前記先行突出部材は、その下方から折り返して前記シンクロスプリングに引っ掛り、前記ブロッキングリングに保持される保持掛部をさらに備え、
   前記弾性部は、前記保持掛部と前記先行チャンファ部との間に配置されることを特徴とする請求項３に記載の同期装置。
5. 前記先行突出部材は、前記ブロッキングリングに対して軸方向に移動可能であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の同期装置。
6. 前記先端突部は、先端側に径方向内側へ傾斜する第一傾斜面と、該第一傾斜面と接続する水平面と、該水平面と接続し、径方向外側へ傾斜する第二傾斜面とを備えることを特徴とする請求項３から５のいずれか一項に記載の同期装置。
7. 前記先行チャンファ部は、少なくとも前記先端突部の前記水平面が前記弾性部を押圧している間、前記外歯スプラインへ向けて突出し、
   前記内歯スプラインが前記外歯スプラインと係合した後に、前記先端突部の前記水平面は、前記弾性部の押圧を解除し、前記先行チャンファ部は前記ブロッキングリング側に戻ることを特徴とする請求項６に記載の同期装置。
8. 前記切欠部は、前記ブロッキングリングの周方向に所定間隔をあけて複数配置され、
   前記内歯スプラインは、前記切欠部に対応する箇所のスプラインを他のスプラインより低い高さのスプラインとすることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の同期装置。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の同期装置を備えた変速機。

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