JP2024066677A

JP2024066677A - Manual transmission synchronizer

Info

Publication number: JP2024066677A
Application number: JP2022176245A
Authority: JP
Inventors: 智義石丸
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2022-11-02
Filing date: 2022-11-02
Publication date: 2024-05-16

Abstract

【課題】装置の大型化を招くことなく、容易に、シフト操作時の操作荷重を軽減し、シフトフィールを向上させることが可能な手動変速機の同期装置を提供する。【解決手段】ハブ４と、スリーブ５と、シンクロナイザーリング６と、ギヤ９と、径方向の外側に付勢されたインデックスボール８ｂを保持するシンクロナイザーキー８と、を備えた手動変速機の同期装置において、スリーブ５の内周面のインデックスボール溝５ｃに、スリーブ５が中立位置にあるときにインデックスボール８ｂが係合する第１凹部５ｄと、スリーブ５がギヤ９側へ移動する際にインデックスボール８ｂが当接して相対移動する第２凹部５ｅとを設け、第２凹部５ｅに、インデックスボール８ｂが当接する部分がスリーブの端部に向かうにつれて径方向の外側へ変位する傾斜面を形成した。【選択図】図２[Problem] To provide a synchronizer for a manual transmission that can easily reduce the operating load during a shift operation and improve the shift feel without increasing the size of the device. [Solution] In a synchronizer for a manual transmission that includes a hub 4, a sleeve 5, a synchronizer ring 6, a gear 9, and a synchronizer key 8 that holds an index ball 8b that is biased radially outward, an index ball groove 5c on the inner peripheral surface of the sleeve 5 is provided with a first recess 5d that engages with the index ball 8b when the sleeve 5 is in a neutral position, and a second recess 5e that contacts and moves relatively with the index ball 8b when the sleeve 5 moves toward the gear 9, and an inclined surface is formed in the second recess 5e such that the portion that the index ball 8b contacts is displaced radially outward as it moves toward the end of the sleeve. [Selected Figure] Figure 2

Description

この発明は、車両に搭載される手動変速機の同期装置に関するものである。 This invention relates to a synchronizer for a manual transmission mounted on a vehicle.

特許文献１には、操作荷重を軽減してシフト操作性を向上させることを目的とした手動変速機の同期装置が記載されている。この特許文献１に記載された手動変速機の同期装置は、シンクロナイザーハブ、スリーブ、被同期回転体となるギヤ、および、ボークリングを備えている。更に、スリーブの内周面から出入り可能に保持されたインデックスボール、インデックスボールをスリーブの内周面から突出方向に付勢するスプリング、ボークリングの外周面に軸方向に沿って形成されたボークリング溝、シンクロナイザーハブの外周に軸線方向へ移動可能に設けられたシンクロナイザーキー、および、シンクロナイザーキーの外周面に形成され、スリーブの内周面から突出したインデックスボールが係合するインデックスキー溝を備えている。ボークリング溝は、インデックスボールが移動可能に係合するとともに、両端のギヤ側から中央のシンクロナイザーハブ側に向かって溝深さが浅くなっている。そして、シンクロナイザーキーは、スリーブが中立位置から軸線方向へ移動し、それに伴ってインデックスボールがインデックキー溝に係合しつつ移動する際に、ボークリングを押圧し、ボークリングのテーパーコーン面をギヤのテーパーコーン面に当接させる。それらのテーパーコーン面が互いに当接して押圧されることにより、スリーブとギヤとが同期する。それとともに、シンクロナイザーキーは、スリーブおよびギヤの同期が完了した後に、インデックスボールとインデックキー溝との係合を解除するように構成されている。 Patent document 1 describes a synchronization device for a manual transmission that aims to reduce the operating load and improve shift operability. The synchronization device for a manual transmission described in this patent document 1 includes a synchronizer hub, a sleeve, a gear that is a synchronized rotating body, and a balk ring. In addition, the synchronization device includes an index ball that is held so as to be able to enter and leave the inner peripheral surface of the sleeve, a spring that biases the index ball in a direction that protrudes from the inner peripheral surface of the sleeve, a balk ring groove formed along the axial direction on the outer peripheral surface of the balk ring, a synchronizer key that is provided on the outer periphery of the synchronizer hub so as to be able to move in the axial direction, and an index key groove formed on the outer peripheral surface of the synchronizer key and into which the index ball protruding from the inner peripheral surface of the sleeve engages. The balk ring groove is movably engaged with the index ball, and the groove depth is shallower from the gear side at both ends toward the synchronizer hub side in the center. When the sleeve moves axially from the neutral position and the index ball moves while engaging with the index keyway, the synchronizer key presses the balk ring, causing the tapered cone surface of the balk ring to abut against the tapered cone surface of the gear. The tapered cone surfaces come into contact and press against each other, synchronizing the sleeve and gear. At the same time, the synchronizer key is configured to release the engagement between the index ball and the index keyway after synchronization of the sleeve and gear is complete.

なお、特許文献２には、スリーブの軸線方向の長さを短縮することを目的とした手動変速機の同期装置が記載されている。この特許文献２に記載された手動変速機の同期装置は、クラッチハブ、スリーブ、ギヤピース、シンクロナイザーリング、および、シンクロナイザーキーを備えている。シンクロナイザーキーは、軸線方向および径方向に変位可能な状態で組み付けられているキーと、そのキーの径方向に貫通する取付孔に組み付けられて、コイルスプリングによって径方向の外側に付勢される半球状の移動体とによって構成されている。スリーブの内周面に当接する移動体の頂部には、軸線方向に直線状に延びる係合部が形成されている。スリーブの内周面には、軸線方向における中央部分で山形にくぼみ、円周方向に延びるキー溝が形成されている。そして、移動体の係合部とスリーブのキー溝とが係合するように構成されている。 Patent Document 2 describes a synchronization device for a manual transmission that aims to shorten the axial length of the sleeve. The synchronization device for a manual transmission described in Patent Document 2 includes a clutch hub, a sleeve, a gear piece, a synchronizer ring, and a synchronizer key. The synchronizer key is composed of a key that is assembled in a state in which it can be displaced in the axial and radial directions, and a semispherical moving body that is assembled in a mounting hole that penetrates the key in the radial direction and is biased radially outward by a coil spring. An engagement portion that extends linearly in the axial direction is formed at the top of the moving body that abuts against the inner peripheral surface of the sleeve. A key groove that is recessed in a mountain shape at the center in the axial direction and extends in the circumferential direction is formed on the inner peripheral surface of the sleeve. The engagement portion of the moving body is configured to engage with the key groove of the sleeve.

また、特許文献３には、運転者による不適切なダウンシフト操作を抑制することを目的とした手動変速機の同期装置が記載されている。この特許文献３に記載された手動変速機の同期装置は、クラッチハブ、スリーブ、キー、および、シンクロナイザーリングを備えている。クラッチハブは、アウトプットシャフトと一体的に回転する。スリーブは、クラッチハブと一体的に回転するとともに、シフトレバーの操作に応じて軸線方向に相対移動する。キーは、ケーシングと、ケーシング内に収容されたスプリングと、スプリングにより付勢されるボールとを有しており、スリーブが中立状態の場合に、スリーブの内周面に形成されたキー溝にボールが係合するように構成されている。シンクロナイザーリングは、被同期側のギヤピースの外周面と接触する円錐台状の内周面を有している。そして、シンクロナイザーリングの側面には、底面が傾斜した凹部が形成されており、その凹部とギヤピースの側面との間に球状の移動部材が配置されている。 Patent Document 3 also describes a synchronization device for a manual transmission that aims to suppress inappropriate downshifting by the driver. The synchronization device for a manual transmission described in Patent Document 3 includes a clutch hub, a sleeve, a key, and a synchronizer ring. The clutch hub rotates integrally with the output shaft. The sleeve rotates integrally with the clutch hub and moves relatively in the axial direction in response to the operation of the shift lever. The key has a casing, a spring housed in the casing, and a ball biased by the spring, and is configured so that when the sleeve is in a neutral state, the ball engages with a key groove formed on the inner peripheral surface of the sleeve. The synchronizer ring has a truncated cone-shaped inner peripheral surface that contacts the outer peripheral surface of the gear piece on the synchronized side. A recess with an inclined bottom surface is formed on the side of the synchronizer ring, and a spherical moving member is disposed between the recess and the side of the gear piece.

特開２００８－１４４８９４号公報JP 2008-144894 A 特開２０１６－９８９２６号公報JP 2016-98926 A 特開２０１８－３５８９３号公報JP 2018-35893 A

上記の特許文献１に記載された手動変速機の同期装置では、スリーブとギヤとの同期が完了した後に、スリーブのスプラインとギヤのスプラインとが係合するのに先立って、スリーブの内周面から径方向の内側（中心方向）に向けて付勢されるインデックスボールが、ボークリングの外周面、すなわち、ボークリング溝の底部を押圧する。その結果、互いに当接されていたギヤとボークリングとが分離させられる。スリーブのスプラインとギヤのスプラインとが係合する前にボークリングがギヤから分離することにより、同期完了後のシフトレバーの操作荷重が軽減される。そのため、シフトレバーの操作性を向上させることができる。 In the synchronization device for a manual transmission described in Patent Document 1, after synchronization between the sleeve and the gear is completed, and before the splines of the sleeve and the splines of the gear engage, an index ball that is biased radially inward (toward the center) from the inner peripheral surface of the sleeve presses against the outer peripheral surface of the balk ring, i.e., the bottom of the balk ring groove. As a result, the gear and the balk ring, which had been in contact with each other, are separated. By separating the balk ring from the gear before the splines of the sleeve and the splines of the gear engage, the operating load of the shift lever after synchronization is completed is reduced. This improves the operability of the shift lever.

一方、特許文献２および特許文献３に記載されているように、従来の手動変速機の同期装置では、シンクロナイザーキーにおけるボールあるいは半球状の移動体が、ハブ側から径方向における外側のスリーブの内周面に向けて付勢される構成が一般的である。それに対して、特許文献１に記載された手動変速機の同期装置は、上記のように、インデックスボールが、スリーブの内周面から、径方向における内側のシンクロナイザーキーに向けて付勢される構成になっている。したがって、特許文献１に記載された手動変速機の同期装置は、上記のようにシフトレバーの操作荷重を軽減できる反面、スリーブの内周部分に、スプリングを配置して保持しなければならないので、従来一般的な構造からの変更点が大きく、コストアップの要因になってしまう。また、従来一般的な構造と比較して、スリーブの外径が増大してしまい、装置体格の大型化を招いてしまう。更に、ボークリングにインデックスボールを押圧してギヤからボークリングを分離させる（引き離し荷重が作用する）構造であるので、同期動作のときにもボークリングに引き離し荷重が作用してしまう。そのため、同期動作中のシフトレバーの操作荷重が増大してしまうとともに、同期完了後の、ボークリングの押し分け動作時に抵抗となってしまう。その結果、シフトレバーの操作荷重が二段階で増大してしまう。 On the other hand, as described in Patent Document 2 and Patent Document 3, in the conventional manual transmission synchronizing device, the ball or semi-spherical moving body in the synchronizer key is generally biased from the hub side toward the inner peripheral surface of the outer sleeve in the radial direction. In contrast, the manual transmission synchronizing device described in Patent Document 1 is configured such that the index ball is biased from the inner peripheral surface of the sleeve toward the inner synchronizer key in the radial direction, as described above. Therefore, while the manual transmission synchronizing device described in Patent Document 1 can reduce the operating load of the shift lever as described above, it requires a spring to be placed and held on the inner peripheral part of the sleeve, which is a major change from the conventional general structure and a factor in increasing costs. In addition, compared to the conventional general structure, the outer diameter of the sleeve is increased, leading to an increase in the size of the device. Furthermore, since the structure is such that the index ball is pressed against the balk ring to separate the balk ring from the gear (a pulling load acts), a pulling load acts on the balk ring even during synchronization. This increases the load required to operate the shift lever during synchronization, and creates resistance when pushing the balk ring after synchronization is complete. As a result, the load required to operate the shift lever increases in two stages.

この発明は、上記の技術的課題に着目して考え出されたものであり、装置の大型化を招くことなく、容易に、シフト操作時の操作荷重を軽減し、シフトフィールを向上させることが可能な手動変速機の同期装置を提供することを目的とするものである。 This invention was conceived with a focus on the above technical problems, and aims to provide a synchronizer for a manual transmission that can easily reduce the operating load during shifting and improve the shift feel without increasing the size of the device.

上記の目的を達成するために、この発明は、所定の回転軸に一体となって回転するハブと、前記回転軸の軸線方向で前記ハブに対する相対移動が可能なスリーブと、内周面に第１コーン部が形成されたシンクロナイザーリングと、ボス部の外周面に前記第１コーン部に相対する第２コーン部が形成されたギヤと、前記ハブと前記スリーブとの間に配置され、前記回転軸の径方向で前記ハブ側から前記スリーブ側に向けて付勢されたインデックスボールを保持するシンクロナイザーキーと、を備え、前記スリーブの内周面に、前記シンクロナイザーキーの外周面から出入りする前記インデックスボールを当接させて前記軸線方向に相対移動させるインデックスボール溝が形成された手動変速機の同期装置であって、前記インデックスボール溝は、前記スリーブの内周面からくぼみ、前記スリーブが中立位置にあるときに前記インデックスボールが係合して前記スリーブおよび前記シンクロナイザーキーを前記中立位置に保持する第１凹部と、前記軸線方向における前記第１凹部の端部から前記スリーブの端部にかけて前記スリーブの内周面からくぼみ、前記スリーブが前記ギヤ側へ移動する際に前記インデックスボールが当接して相対移動する第２凹部とを有し、前記第２凹部は、前記インデックスボールが当接する部分が前記スリーブの端部に向かうにつれて前記径方向の外側へ変位する傾斜面で形成されていることを特徴ものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a device that includes a hub that rotates integrally with a predetermined rotating shaft, a sleeve that is capable of moving relative to the hub in the axial direction of the rotating shaft, a synchronizer ring having a first cone portion formed on its inner circumferential surface, a gear having a second cone portion formed on the outer circumferential surface of a boss portion that faces the first cone portion, and a synchronizer key that is disposed between the hub and the sleeve and holds an index ball that is biased from the hub side toward the sleeve side in the radial direction of the rotating shaft, and an index ball groove is formed on the inner circumferential surface of the sleeve for abutting the index ball that enters and exits from the outer circumferential surface of the synchronizer key and moving it relatively in the axial direction. The index ball groove has a first recess recessed from the inner peripheral surface of the sleeve, with which the index ball engages when the sleeve is in the neutral position to hold the sleeve and the synchronizer key in the neutral position, and a second recess recessed from the inner peripheral surface of the sleeve from the end of the first recess to the end of the sleeve in the axial direction, with which the index ball abuts and moves relative to the sleeve when the sleeve moves toward the gear, and the second recess is formed with an inclined surface that displaces radially outward as the portion with which the index ball abuts approaches the end of the sleeve.

また、この発明における、前記スリーブは、前記手動変速機のシフトレバーがニュートラルの場合に、前記中立位置に位置し、前記シフトレバーが所定の変速段を設定するシフト方向に操作された場合に、前記所定の変速段に対応する前記ギヤの方向へ移動し、前記インデックスボール溝は、前記スリーブが前記中立位置から前記ギヤの方向へ移動する場合に、前記第１凹部と前記インデックスボールとの係合が外れる際に、前記インデックスボールに対する付勢力を増大させ、前記係合が外れた後に、前記インデックスボールが前記傾斜面を相対移動する際に、前記シンクロナイザーキーを前記ギヤから離れる方向へ押圧する、前記付勢力に対向する反力の分力を発生させるとともに、前記付勢力を徐々に低下させるように構成してもよい。 In addition, in this invention, the sleeve is located in the neutral position when the shift lever of the manual transmission is in neutral, and when the shift lever is operated in a shift direction to set a predetermined gear, it moves toward the gear corresponding to the predetermined gear, and the index ball groove increases the biasing force against the index ball when the engagement between the first recess and the index ball is released when the sleeve moves from the neutral position toward the gear, and when the index ball moves relatively along the inclined surface after the engagement is released, it generates a component of a reaction force opposing the biasing force that presses the synchronizer key in a direction away from the gear, and gradually reduces the biasing force.

そして、この発明における前記ハブは、外周部分に形成された外歯のハブスプラインを有し、前記スリーブは、内周部分に形成され、前記ハブスプラインと嵌合する内歯のスリーブスプラインを有し、前記ギヤは、外周部分に前記第２コーン部とは別に形成され、前記スリーブスプラインと嵌合する外歯のギヤスプラインを有し、前記シンクロナイザーリングは、外周部分に形成され、前記スリーブスプラインと係合する爪部を有していてもよく、前記シンクロナイザーキーは、前記スリーブが前記ギヤの方向へ移動する際に、前記スリーブと共に移動して前記軸線方向における端面で前記シンクロナイザーリングを前記ギヤ側に押圧し、前記第１コーン部と前記第２コーン部とを当接させるように構成してもよい。 The hub in this invention may have an externally toothed hub spline formed on the outer periphery, the sleeve may have an internally toothed sleeve spline formed on the inner periphery and engaging with the hub spline, the gear may have an externally toothed gear spline formed separately from the second cone portion on the outer periphery and engaging with the sleeve spline, the synchronizer ring may have a claw portion formed on the outer periphery and engaging with the sleeve spline, and the synchronizer key may be configured to move together with the sleeve when the sleeve moves toward the gear, pressing the synchronizer ring toward the gear with its end surface in the axial direction, and to abut the first cone portion and the second cone portion.

この発明の手動変速機の同期装置の基本的な部分は、周知のシンクロメッシュ機構の構成を踏襲しており、従来と同様の、ハブ、スリーブ、シンクロナイザーリング、および、シンクロナイザーキー等を備えている。シンクロナイザーキーは、径方向に出入り可能なインデックスボールをスプリング等により付勢する、いわゆるボール一体型のキー構造となっている。シンクロナイザーボールは、ハブ側からスリーブの内周面に向けて付勢される。スリーブの内周面には、付勢されたインデックスボールが当接するインデックスボール溝が形成されている。シフト操作によってスリーブがハブ上を相対移動する際には、インデックスボールがインデックスボール溝上を相対移動する。インデックスボール溝は、スリーブの軸線方向に延びるように形成されており、そのインデックスボール溝の一部分（例えば、軸線方向における中央部分）に、インデックスボールがはまり込む第１凹部が設けられている。第１凹部は、スリーブが中立位置にあるときに、インデックスボールがはまり込んで係合する。シフト操作によってスリーブがギヤ側に移動する際には、インデックスボールがハブ側に押圧されながら第１凹部から抜け出して、インデックスボールと第１凹部との係合が解除される。そのため、スリーブが中立位置からギヤ側に移動する際には、インデックスボールに対する付勢力が増大し、第１凹部とインデックスボールとの係合が外れるときに、その付勢力が最大になる。このようなシンクロナイザーキーの構成により、手動変速機のいわゆる節度感や基本的なシフトフィールが創出される。 The basic part of the synchronization device of the manual transmission of this invention follows the configuration of a well-known synchromesh mechanism, and is equipped with a hub, sleeve, synchronizer ring, synchronizer key, etc., similar to the conventional one. The synchronizer key has a so-called ball-integrated key structure in which an index ball that can move in and out in the radial direction is biased by a spring or the like. The synchronizer ball is biased from the hub side toward the inner peripheral surface of the sleeve. An index ball groove is formed on the inner peripheral surface of the sleeve, against which the biased index ball abuts. When the sleeve moves relatively on the hub due to a shift operation, the index ball moves relatively on the index ball groove. The index ball groove is formed to extend in the axial direction of the sleeve, and a first recess into which the index ball fits is provided in a part of the index ball groove (for example, the central part in the axial direction). The index ball fits and engages with the first recess when the sleeve is in the neutral position. When the sleeve moves toward the gear due to a shift operation, the index ball is pressed toward the hub and comes out of the first recess, disengaging the index ball from the first recess. Therefore, when the sleeve moves from the neutral position toward the gear, the biasing force on the index ball increases, and when the engagement between the index ball and the first recess is released, the biasing force is at its maximum. This synchronizer key configuration creates the so-called moderation and basic shift feel of a manual transmission.

そして、この発明の手動変速機の同期装置では、特に、インデックスボール溝に、上記の第１凹部に加え、傾斜面を有した第２凹部が設けられている。第２凹部は、インデックスボール溝の軸線方向（延伸方向）で第１凹部に縦列して形成されている。それとともに、第２凹部は、インデックスボールが当接する部分が軸線方向に対して傾斜した傾斜面を有している。具体的には、第２凹部のインデックスボールが当接して移動する面が、径方向におけるインデックスボールの当接位置がスリーブの端部に向かうにつれて径方向の外側へ変位する傾斜面になっている。言い換えると、第２凹部は、インデックスボールが当接して移動する溝あるいはくぼみの深さが、スリーブの端部に向かうにつれて徐々に深くなるように形成されている。このような第２凹部では、シフト操作によってスリーブがギヤ側に移動する際に、第１凹部から抜け出した後のインデックスボールが傾斜面に当接しつつ相対移動する。その結果、スリーブが中立位置からギヤ側に移動する場合には、第１凹部とインデックスボールとの係合が外れる際に、インデックスボールの付勢力が最大になる。この間、インデックスボールとシンクロナイザーキーとの間の摩擦力も増大するので、インデックスボールに引き摺られたシンクロナイザーキーがシンクロナイザーリングをギヤ側に押圧し、シンクロナイザーリングとギヤとの回転数の同期が行われる。その後、インデックスボールが第２凹部の傾斜面を相対移動する際には、インデックスボールを介して傾斜面に作用する付勢力の反力が発生し、その反力の軸線方向の分力によってシンクロナイザーキーがギヤの反対側に押圧される。そして、シンクロナイザーキーがギヤの反対側へ移動するのに伴い、傾斜面上のインデックスボールの位置が径方向の外側へ移動する。その結果、インデックスボールの付勢力が低下する。そのため、この発明の手動変速機の同期装置では、所定の変速段へのシフト操作により、ギヤの回転数の同期が行われる際に、シンクロナイザーキーがギヤの反対側に押圧され、かつ、シンクロナイザーキーにかかる荷重が低下するので、シンクロナイザーキーとギヤとの分離が容易になる。その結果、シフト操作における同期完了後の操作荷重が軽減する。 In the synchronizer of the manual transmission of the present invention, in addition to the first recess, the index ball groove is provided with a second recess having an inclined surface. The second recess is formed vertically in the axial direction (extension direction) of the index ball groove. At the same time, the second recess has an inclined surface in which the portion with which the index ball abuts is inclined with respect to the axial direction. Specifically, the surface with which the index ball of the second recess abuts and moves is an inclined surface that displaces radially outward as the abutment position of the index ball in the radial direction moves toward the end of the sleeve. In other words, the second recess is formed so that the depth of the groove or depression with which the index ball abuts and moves gradually deepens toward the end of the sleeve. In such a second recess, when the sleeve moves toward the gear side by a shift operation, the index ball after coming out of the first recess moves relatively while abutting against the inclined surface. As a result, when the sleeve moves from the neutral position to the gear side, the urging force of the index ball becomes maximum when the engagement between the first recess and the index ball is released. During this time, the frictional force between the index ball and the synchronizer key also increases, so that the synchronizer key dragged by the index ball presses the synchronizer ring toward the gear, and the rotational speed of the synchronizer ring and the gear is synchronized. After that, when the index ball moves relatively along the inclined surface of the second recess, a reaction force of the biasing force acting on the inclined surface via the index ball is generated, and the synchronizer key is pressed toward the opposite side of the gear by the axial component of the reaction force. Then, as the synchronizer key moves toward the opposite side of the gear, the position of the index ball on the inclined surface moves radially outward. As a result, the biasing force of the index ball decreases. Therefore, in the synchronization device for the manual transmission of this invention, when the rotational speed of the gear is synchronized by shifting to a predetermined gear stage, the synchronizer key is pressed toward the opposite side of the gear, and the load on the synchronizer key is reduced, so that the synchronizer key and the gear can be easily separated. As a result, the operating load after synchronization is completed during the shift operation is reduced.

したがって、この発明の手動変速機の同期装置によれば、従来のスリーブの構成に対して傾斜面を追加した簡単な構成により、装置の大型化を招くことなく、容易に、シフト操作時の操作荷重を軽減して、シフトフィールを向上させることができる。 Therefore, the manual transmission synchronizer of this invention has a simple structure that adds an inclined surface to the conventional sleeve structure, which makes it possible to easily reduce the operating load during shifting and improve the shift feel without increasing the size of the device.

この発明の手動変速機の同期装置の構成を説明するための図であって、一般的な手動変速機の概略を示す図である。1 is a diagram for explaining the configuration of a synchronizer for a manual transmission according to the present invention, and is a diagram showing an outline of a typical manual transmission. FIG. この発明の手動変速機の同期装置の構成を説明するための図であって、スリーブが中立位置にある状態（ニュートラル）を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the configuration of a synchronizer for a manual transmission of the present invention, showing a state in which a sleeve is in a neutral position (neutral). この発明の手動変速機の同期装置の特徴的な構成を説明するための図であって、（ａ）は、スリーブのインデックスボール溝および傾斜面を拡大して示す断面図であり、（ｂ）は、従来構成のスリーブを拡大して示す断面図である。FIG. 1 is a diagram for explaining the characteristic configuration of the synchronizer of a manual transmission of the present invention, in which (a) is an enlarged cross-sectional view showing an index ball groove and an inclined surface of a sleeve, and (b) is an enlarged cross-sectional view showing a sleeve of a conventional configuration. この発明の課題を説明するための図であって、従来の手動変速機の同期装置の構成および動作のイメージを示す図である。（ａ）は、スリーブが中立位置にある状態（ニュートラル）を示す断面図であり、（ｂ）は、スリーブがギヤ側に移動して回転数の同期が完了した状態を示す断面図である。The drawings are for explaining the problems of the present invention, and are diagrams showing an image of the configuration and operation of a conventional manual transmission synchronizer, in which (a) is a cross-sectional view showing a state in which the sleeve is in a neutral position (neutral), and (b) is a cross-sectional view showing a state in which the sleeve has moved toward the gear and synchronization of the rotational speeds has been completed. この発明の手動変速機の同期装置の動作を説明するための図であって、スリーブがギヤ側に移動して回転数の同期が開始された状態を示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining the operation of the synchronizer for the manual transmission of the present invention, showing a state in which the sleeve has moved toward the gear and synchronization of the rotational speeds has started. この発明の手動変速機の同期装置の動作を説明するための図であって、スリーブがギヤ側に移動して回転数の同期が完了した状態を示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining the operation of the synchronizer for the manual transmission of the present invention, showing a state in which the sleeve has moved toward the gear and synchronization of the rotational speeds has been completed.

この発明の実施形態を、図を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は、この発明を具体化した場合の一例に過ぎず、この発明を限定するものではない。 The embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the embodiment shown below is merely an example of how the present invention can be realized, and is not intended to limit the present invention.

図１に、この発明の実施形態における同期装置を適用する手動変速機１の概略の構成を示してある。図１では、ＦＲ車両（図示せず）に搭載される、いわゆる縦置きのエンジン（図示せず）に組み合わせる手動変速機１の例を示してある。なお、この発明の実施形態対象にする手動変速機１は、この図１に示す例に限らず、例えば、ＦＦ車両（図示せず）や四輪駆動車両（図示せず）に搭載される、いわゆる横置きのエンジン（図示せず）に組み合わせる構成であってもよい。 Figure 1 shows the general configuration of a manual transmission 1 to which a synchronizer according to an embodiment of the present invention is applied. Figure 1 shows an example of a manual transmission 1 that is combined with a so-called vertically mounted engine (not shown) mounted on an FR vehicle (not shown). Note that the manual transmission 1 that is the subject of the embodiment of the present invention is not limited to the example shown in Figure 1, and may be configured to be combined with, for example, a so-called horizontally mounted engine (not shown) mounted on an FF vehicle (not shown) or a four-wheel drive vehicle (not shown).

手動変速機１は、基本的には、従来、一般的な“常時かみ合い式の手動変速機”と同様の構成である。例えば、手動変速機１は、主要な構成要素として、インプットシャフト、ドリブンシャフトまたはカウンターシャフト、アウトプットシャフト（いずれも図示せず）、および、各変速段を形成するギヤ（図示せず）、ならびに、シフトコントロール機構２を備えている。シフトコントロール機構２は、シフトフォークおよびシフトフォークシャフト（いずれも図示せず）、ならびに、シフトレバー２ａ等を有している。シフトコントロール機構２は、例えば、図１の右下に示すようなシフトパターン（または、シフトゲート）２ｂに沿ってシフトレバー２ａが移動するように構成されている。したがって、シフトコントロール機構２は、シフトレバー２ａがセレクト方向（図１の左右方向）に操作されることにより、所定の変速段に対応するシフトフォークを選択し、シフトレバー２ａがシフト方向（図１の上下方向）に操作されることにより、所定の変速段に対応するギヤを選択してシフトフォークを動作させる。そして、手動変速機１は、図２に示す同期装置３を備えている。 The manual transmission 1 is basically configured in the same manner as a conventional "constant mesh type manual transmission". For example, the manual transmission 1 includes, as its main components, an input shaft, a driven shaft or a countershaft, an output shaft (none of which are shown), gears (none of which are shown) that form each gear stage, and a shift control mechanism 2. The shift control mechanism 2 includes a shift fork and a shift fork shaft (none of which are shown), as well as a shift lever 2a. The shift control mechanism 2 is configured such that the shift lever 2a moves along a shift pattern (or shift gate) 2b as shown in the lower right of FIG. 1. Therefore, the shift control mechanism 2 selects a shift fork corresponding to a predetermined gear stage by operating the shift lever 2a in the select direction (left and right direction in FIG. 1), and selects a gear corresponding to a predetermined gear stage and operates the shift fork by operating the shift lever 2a in the shift direction (up and down direction in FIG. 1). The manual transmission 1 also includes a synchronizer 3 shown in FIG. 2.

同期装置３は、上記のようなシフトレバー２ａのシフト方向の操作に連動して動作し、所定の変速段に対応する“ギヤの”回転と、その“ギヤ”を固定する“回転軸”の回転とを同期させる。同期装置３は、基本的には、従来、一般的な、いわゆる“シンクロメッシュ機構”によって構成されている。例えば、同期装置３は、主要な構成要素として、ハブ４、スリーブ５、シンクロナイザーリング６，７、シンクロナイザーキー８、および、ギヤ９，１０を備えている。 The synchronizer 3 operates in conjunction with the operation of the shift lever 2a in the shift direction as described above, and synchronizes the rotation of the "gear" corresponding to a specific gear with the rotation of the "rotating shaft" to which that "gear" is fixed. The synchronizer 3 is basically configured with a so-called "synchromesh mechanism," which is a common conventional mechanism. For example, the synchronizer 3 includes, as its main components, a hub 4, a sleeve 5, synchronizer rings 6 and 7, a synchronizer key 8, and gears 9 and 10.

ハブ４は、例えば、上述した“インプットシャフト”、“ドリブンシャフト（カウンターシャフト）”、もしくは、“アウトプットシャフト”等の、手動変速機１の所定の回転軸１１に一体となって回転する。なお、この発明の実施形態を説明する図では、便宜上、回転軸１１の回転軸線ＡＬだけを図示してある。ハブ４の外周面には、後述するスリーブ５のスリーブスプライン５ａと嵌合する外歯のハブスプライン４ａが形成されている。 The hub 4 rotates integrally with a specific rotating shaft 11 of the manual transmission 1, such as the above-mentioned "input shaft," "driven shaft (countershaft)," or "output shaft." For the sake of convenience, only the rotation axis AL of the rotating shaft 11 is shown in the drawings explaining the embodiment of the present invention. The outer circumferential surface of the hub 4 is formed with an externally toothed hub spline 4a that engages with a sleeve spline 5a of the sleeve 5, which will be described later.

スリーブ５は、回転軸１１の軸線方向（回転軸線ＡＬの延伸方向、図２の左右方向）でハブ４に対する相対移動が可能なように、ハブ４の外周部分に配置されている。スリーブ５の内周面には、上記のハブスプライン４ａ、および、後述するギヤ９，１０のギヤスプライン９ｃ，１０ｃと嵌合する、内歯のスリーブスプライン５ａが形成されている。スリーブスプライン５ａのギヤスプライン９ｃ，１０ｃに対向する先端部分には、チャンファー５ｂが形成されている。更に、スリーブ５の内周面には、円周方向で等間隔の複数箇所（例えば、３箇所）に、軸線方向に延びたインデックスボール溝５ｃが形成されている。インデックスボール溝５ｃは、後述するインデックスボール８ｂが当接して軸線方向に相対移動する。更に、インデックスボール溝５ｃには、第１凹部５ｄ、および、この発明の実施形態における特徴的な構成である第２凹部５ｅが形成されている。それら第１凹部５ｄおよび第２凹部５ｅが形成されたインデックスボール溝５ｃおよびスリーブ５の詳細な構成については、図３を参照して後述する。なお、図２の左側の図、および、後述するこの発明の実施形態を説明する各図では、便宜上、スリーブ５の本体部分を省いて、スリーブスプライン５ａおよびインデックスボール溝５ｃのイメージを図示してある。そして、スリーブ５は、シフトレバー２ａの位置がニュートラルの場合に、後述するいずれのシンクロナイザーリング６とも係合しない中立位置に位置し、シフトレバー２ａが所定の変速段を設定するシフト方向に操作された場合に、所定の変速段に対応するギヤ９（または１０）の方向へ移動する。 The sleeve 5 is arranged on the outer periphery of the hub 4 so that it can move relative to the hub 4 in the axial direction of the rotating shaft 11 (the extension direction of the rotation axis AL, the left-right direction in FIG. 2). The inner circumferential surface of the sleeve 5 is formed with an internally toothed sleeve spline 5a that engages with the above-mentioned hub spline 4a and the gear splines 9c, 10c of the gears 9, 10 described later. A chamfer 5b is formed at the tip portion of the sleeve spline 5a that faces the gear splines 9c, 10c. Furthermore, the inner circumferential surface of the sleeve 5 is formed with index ball grooves 5c extending in the axial direction at multiple locations (e.g., three locations) that are equally spaced in the circumferential direction. The index ball grooves 5c come into contact with the index balls 8b described later and move relatively in the axial direction. Furthermore, the index ball grooves 5c are formed with a first recess 5d and a second recess 5e, which is a characteristic configuration in this embodiment of the invention. The detailed configuration of the index ball groove 5c and the sleeve 5 in which the first recess 5d and the second recess 5e are formed will be described later with reference to Figure 3. Note that in the left-hand drawing of Figure 2 and in each drawing explaining the embodiment of the present invention described later, for convenience, the main body of the sleeve 5 is omitted and only the sleeve spline 5a and the index ball groove 5c are illustrated. When the shift lever 2a is in neutral, the sleeve 5 is located in a neutral position where it does not engage with any of the synchronizer rings 6 described later, and when the shift lever 2a is operated in a shift direction that sets a specified gear, it moves in the direction of the gear 9 (or 10) corresponding to the specified gear.

シンクロナイザーリング６，７は、軸線方向におけるスリーブ５と後述するギヤ９，１０との間に、それらスリーブ５およびギヤ９，１０に対して、相対回転可能に、かつ、軸線方向に相対移動可能なように配置されている。シンクロナイザーリング６，７の内周面には、後述するギヤ９，１０の第２コーン部９ｂ，１０ｂにそれぞれ相対する第１コーン部６ａ，７ａが形成されている。シンクロナイザーリング６，７の外周面には、それぞれ、上記のスリーブスプライン５ａと係合する爪部６ｂ，７ｂが形成されている。爪部６ｂ，７ｂのスリーブスプライン５ａに対向する先端部分には、それぞれ、チャンファー６ｃ，７ｃが形成されている。また、シンクロナイザーリング６，７の外周面には、それぞれ、爪部６ｂ，７ｂの中に混ざり、円周方向における後述するシンクロナイザーキー８の配置位置と対応する位置に、後述するシンクロナイザーキー８の端面８ｄが当接する直方体形状の突起部６ｄ，７ｄが形成されている。 The synchronizer rings 6, 7 are arranged between the sleeve 5 and the gears 9, 10 in the axial direction, so as to be rotatable relative to the sleeve 5 and the gears 9, 10 in the axial direction and to be movable relative to the sleeve 5 and the gears 9, 10 in the axial direction. The inner peripheral surfaces of the synchronizer rings 6, 7 are formed with first cone portions 6a, 7a, which respectively face second cone portions 9b, 10b of the gears 9, 10 in the axial direction. The outer peripheral surfaces of the synchronizer rings 6, 7 are formed with claw portions 6b, 7b, which engage with the sleeve spline 5a. The tip portions of the claw portions 6b, 7b, which face the sleeve spline 5a, are respectively formed with chamfers 6c, 7c. In addition, the outer peripheral surfaces of the synchronizer rings 6, 7 are formed with rectangular parallelepiped-shaped protrusions 6d, 7d, which are mixed into the claw portions 6b, 7b and are in contact with the end face 8d of the synchronizer key 8 in the axial direction, at positions corresponding to the positions of the synchronizer key 8 in the circumferential direction.

シンクロナイザーキー８は、回転軸１１の径方向でハブ４とスリーブ５との間に、ハブ４、スリーブ５、および、シンクロナイザーリング６，７のそれぞれに対して、軸線方向に相対移動可能なように配置されている。シンクロナイザーキー８は、いわゆるボール一体型のキー構造となっており、主に、キー本体８ａ、インデックスボール８ｂ、および、スプリング８ｃから構成されている。シンクロナイザーキー８は、スプリング８ｃによって径方向でハブ４側からスリーブ５側に向けて付勢されたインデックスボール８ｂを保持している。シンクロナイザーキー８は、スリーブ５が軸線方向でギヤ９（または１０）側へ移動する際に、スリーブ５と共に移動し、軸線方向における端面８ｄがシンクロナイザーリング６（または７）の突起部６ｄ（または７ｄ）に当接して、シンクロナイザーリング６（または７）をギヤ９（または１０）側に押圧する。 The synchronizer key 8 is disposed between the hub 4 and the sleeve 5 in the radial direction of the rotating shaft 11 so as to be movable in the axial direction relative to the hub 4, the sleeve 5, and the synchronizer rings 6 and 7. The synchronizer key 8 has a so-called ball-integrated key structure, and is mainly composed of a key body 8a, an index ball 8b, and a spring 8c. The synchronizer key 8 holds an index ball 8b that is biased in the radial direction from the hub 4 side toward the sleeve 5 side by the spring 8c. When the sleeve 5 moves in the axial direction toward the gear 9 (or 10), the synchronizer key 8 moves together with the sleeve 5, and the end face 8d in the axial direction abuts against the protrusion 6d (or 7d) of the synchronizer ring 6 (or 7), pressing the synchronizer ring 6 (or 7) toward the gear 9 (or 10).

ギヤ９，１０は、それぞれ、手動変速機１における所定の変速段を形成するギヤ対（図示せず）のいずれか一方に相当するギヤである。ギヤ９，１０は、それぞれ、ボス部９ａ，１０ａの外周面に、上記の第１コーン部６ａ，７ａに相対する第２コーン部９ｂ，１０ｂが形成されている。また、ボス部９ａ，１０ａの外周面には、それぞれ、第２コーン部９ｂ，１０ｂとは別に、上記のスリーブスプライン５ａと嵌合する外歯のギヤスプライン９ｃ，１０ｃが形成されている。ギヤスプライン９ｃ，１０ｃのスリーブスプライン５ａに対向する先端部分には、それぞれ、チャンファー９ｄ，１０ｄが形成されている。なお、手動変速機１が、図１で示したシフトパターン２ｂでシフト操作される構成である場合、例えば、シフトパターン２ｂのシフト方向で互いに対向する、第１速ギヤおよび第２速ギヤ、ならびに、第３速ギヤおよび第４速ギヤが、それぞれ、ギヤ９およびギヤ１０に相当する。例えば、図１で示した例におけるリバースギヤの場合は、ギヤ９またはギヤ１０のいずれか一方だけを備えた構成となる。すなわち、この発明の実施形態における同期装置３は、ギヤ９またはギヤ１０のいずれか一方だけを備え、また、シンクロナイザーリング６またはシンクロナイザーリング７のいずれか一方だけを備え、スリーブ５が軸線方向で一つのギヤ９（または１０）の方向に移動する構成であってもよい。 Each of the gears 9 and 10 corresponds to one of a pair of gears (not shown) that form a predetermined gear stage in the manual transmission 1. The gears 9 and 10 have second cone portions 9b and 10b formed on the outer peripheral surface of the boss portions 9a and 10a, respectively, that face the first cone portions 6a and 7a. In addition, the outer peripheral surface of the boss portions 9a and 10a has external gear splines 9c and 10c formed thereon, separate from the second cone portions 9b and 10b, that engage with the sleeve spline 5a. The tip portions of the gear splines 9c and 10c that face the sleeve spline 5a have chamfers 9d and 10d formed thereon, respectively. In addition, when the manual transmission 1 is configured to be shifted according to the shift pattern 2b shown in FIG. 1, the first and second gears, and the third and fourth gears, which are opposed to each other in the shift direction of the shift pattern 2b, correspond to the gears 9 and 10, respectively. For example, in the case of the reverse gear in the example shown in FIG. 1, the configuration includes only one of the gears 9 and 10. That is, the synchronizer 3 in the embodiment of the present invention may include only one of the gears 9 and 10, and only one of the synchronizer rings 6 and 7, and the sleeve 5 may move in the axial direction toward one of the gears 9 (or 10).

前述したように、従来の手動変速機の同期装置では、シフト操作時の操作荷重を十分に軽減できず、適切なシフトフィールを得られない、あるいは、“シンクロナイザーキー”を“スリーブ”側から付勢する構成とした場合には、体格の大型化を招いてしまう、といった課題があった。 As mentioned above, conventional manual transmission synchronizers have problems such as being unable to sufficiently reduce the load required for shifting, making it difficult to obtain a proper shift feel, or leading to an increase in size if the synchronizer key is configured to be biased from the sleeve side.

例えば、図３の（ａ）および図４に示す従来技術の同期装置１００では、スリーブ１０１は、内周面に、前述したハブスプライン４ａおよびギヤスプライン９ｃ，１０ｃと嵌合する、内歯のスリーブスプライン１００ａが形成されている。また、内周面の円周方向で等間隔の複数箇所（例えば、３箇所）に、軸線方向（図３、図４の左右方向）に延びたインデックスボール溝１０１ｂが形成されている。インデックスボール溝１０１ｂは、前述した同期装置３と同様のインデックスボール８ｂが当接して軸線方向に相対移動する。そして、このインデックスボール溝１０１ｂの軸線方向における中央部分には、後述する同期装置３における第１凹部５ｄと同様の凹部１０１ｃが形成されている。なお、図４に示す従来構成の同期装置１００では、この発明の実施形態における同期装置３の比較対象として、上記のようなスリーブ１０１以外の各構成要素を、この発明の実施形態における同期装置３と同じ構成としている。そのため、図４では、スリーブ１０１以外の各構成要素に、図２と同じ参照符号を付けてある。 For example, in the conventional synchronizer 100 shown in FIG. 3(a) and FIG. 4, the sleeve 101 has an internally toothed sleeve spline 100a formed on the inner circumferential surface thereof, which engages with the hub spline 4a and the gear splines 9c and 10c described above. In addition, index ball grooves 101b extending in the axial direction (left and right directions in FIG. 3 and FIG. 4) are formed at a plurality of locations (e.g., three locations) at equal intervals in the circumferential direction of the inner circumferential surface. The index ball 8b similar to that of the synchronizer 3 described above comes into contact with the index ball groove 101b and moves relatively in the axial direction. In addition, a recess 101c similar to the first recess 5d in the synchronizer 3 described later is formed in the central portion of the index ball groove 101b in the axial direction. In addition, in the conventional synchronizer 100 shown in FIG. 4, as a comparison object with the synchronizer 3 in the embodiment of this invention, each component other than the sleeve 101 described above has the same configuration as the synchronizer 3 in the embodiment of this invention. Therefore, in Figure 4, each component other than the sleeve 101 is given the same reference numerals as in Figure 2.

図４の（ａ）に示すように、スリーブ１０１が中立位置にあるときに、インデックスボール８ｂが凹部１０１ｃにはまり込んで係合する。そして、シフト操作によってスリーブ１０１がギヤ９（または１０）側に移動する際には、図４の（ｂ）に示すように、インデックスボール８ｂがハブ４側に押圧されながら凹部１０１ｃから抜け出して、インデックスボール８ｂと凹部１０１ｃとの係合が解除される。そのため、スリーブ１０１が中立位置からギヤ９（または１０）側に移動する際には、インデックスボール８ｂに対する付勢力が増大し、凹部１０１ｃとインデックスボール８ｂとの係合が外れるときに、その付勢力が最大になる。このようにインデックスボール８ｂを動作させるシンクロナイザーキー８の構成により、手動変速機１のいわゆる節度感や基本的なシフトフィールが創出される。 As shown in FIG. 4(a), when the sleeve 101 is in the neutral position, the index ball 8b fits into and engages with the recess 101c. Then, when the sleeve 101 moves to the gear 9 (or 10) side by a shift operation, as shown in FIG. 4(b), the index ball 8b is pressed toward the hub 4 and comes out of the recess 101c, and the engagement between the index ball 8b and the recess 101c is released. Therefore, when the sleeve 101 moves from the neutral position to the gear 9 (or 10) side, the biasing force against the index ball 8b increases, and when the engagement between the recess 101c and the index ball 8b is released, the biasing force becomes maximum. The configuration of the synchronizer key 8 that operates the index ball 8b in this way creates the so-called moderation feeling and basic shift feel of the manual transmission 1.

一方、図３の（ａ）および図４に示す従来技術の同期装置１００では、シフト操作時の操作荷重を十分に軽減できない可能性がある。図４の（ｂ）に示すように、スリーブ１０１が中立位置からギヤ９（または１０）側に移動し、凹部１０１ｃからインデックスボール８ｂが抜け出した状態では、インデックスボール８ｂに対する付勢力が最大になっている。そのため、ギヤ９（または１０）の回転数の同期の際に、シフトレバーの操作荷重が大きくなってしまう。また、同期完了後の、スリーブスプライン１０１ａとギヤスプライン９ｃ（または１０ｃ）との押し分け動作時における抵抗も大きくなってしまう。 On the other hand, the conventional synchronizer 100 shown in Figures 3(a) and 4 may not be able to fully reduce the operating load during shifting. As shown in Figure 4(b), when the sleeve 101 moves from the neutral position toward the gear 9 (or 10) and the index ball 8b comes out of the recess 101c, the biasing force on the index ball 8b is at its maximum. This increases the operating load of the shift lever when synchronizing the rotation speed of the gear 9 (or 10). In addition, the resistance during the pushing operation between the sleeve spline 101a and the gear spline 9c (or 10c) after synchronization is complete also increases.

そこで、この発明の実施形態における同期装置１００では、図３の（ｂ）に示すように、スリーブ５のインデックスボール溝５ｃに、第１凹部５ｄ、および、第２凹部５ｅが設けられている。 Therefore, in the synchronizer 100 according to this embodiment of the invention, as shown in FIG. 3(b), a first recess 5d and a second recess 5e are provided in the index ball groove 5c of the sleeve 5.

第１凹部５ｄは、インデックスボール溝５ｃの軸線方向（図３の左右方向）における中央部分に形成されている。第１凹部５ｄは、スリーブ５が中立位置にあるときに、インデックスボール８ｂがはまり込んで係合する。シフト操作によってスリーブ５がギヤ９（または１０）側に移動する際には、インデックスボール８ｂがハブ４側に押圧されながら第１凹部５ｄから抜け出して、インデックスボール８ｂと第１凹部５ｄとの係合が解除される。そのため、スリーブ５が中立位置からギヤ９（または１０）側に移動する際には、インデックスボール８ｂに対する付勢力が増大し、第１凹部５ｄとインデックスボール８ｂとの係合が外れるときに、その付勢力が最大になる。このようなシンクロナイザーキー８の構成により、手動変速機１のいわゆる節度感や基本的なシフトフィールが創出される。 The first recess 5d is formed in the center of the index ball groove 5c in the axial direction (left and right direction in FIG. 3). The index ball 8b fits into and engages with the first recess 5d when the sleeve 5 is in the neutral position. When the sleeve 5 moves to the gear 9 (or 10) side by a shift operation, the index ball 8b is pressed toward the hub 4 and comes out of the first recess 5d, and the engagement between the index ball 8b and the first recess 5d is released. Therefore, when the sleeve 5 moves from the neutral position to the gear 9 (or 10) side, the biasing force against the index ball 8b increases, and when the engagement between the first recess 5d and the index ball 8b is released, the biasing force becomes maximum. This configuration of the synchronizer key 8 creates the so-called moderation feeling and basic shift feel of the manual transmission 1.

第２凹部５ｅは、インデックスボール溝５ｃの軸線方向で第１凹部５ｄに縦列して形成されている。そして、第２凹部５ｅは、インデックスボール８ｂが当接する部分が軸線方向に対して傾斜した傾斜面５ｆを有している。具体的には、第２凹部５ｅのインデックスボール８ｂが当接して移動する面が、径方向（図３の上下方向）におけるインデックスボール８ｂの当接位置がスリーブ５の端部に向かうにつれて径方向の外側へ変位する傾斜面５ｆになっている。言い換えると、第２凹部５ｅは、インデックスボール８ｂが当接して移動する“溝”あるいは“くぼみ”の深さが、スリーブ５の端部に向かうにつれて徐々に深くなるように形成されている。 The second recess 5e is formed vertically in the first recess 5d in the axial direction of the index ball groove 5c. The second recess 5e has an inclined surface 5f where the portion where the index ball 8b abuts is inclined with respect to the axial direction. Specifically, the surface where the index ball 8b of the second recess 5e abuts and moves is an inclined surface 5f that displaces radially outward as the abutment position of the index ball 8b in the radial direction (the up and down direction in FIG. 3) moves toward the end of the sleeve 5. In other words, the second recess 5e is formed so that the depth of the "groove" or "depression" where the index ball 8b abuts and moves gradually deepens toward the end of the sleeve 5.

上記のような第２凹部５ｅでは、前述の図２で示したニュートラルの状態、すなわち、スリーブ５が中立位置にある状態から、シフト操作によってスリーブ５がギヤ９（または１０）側に移動すると、図５に示すように、インデックスボール８ｂが第１凹部５ｄから脱出する。スリーブ５が中立位置からギヤ９（または１０）側に移動する場合、このように第１凹部５ｄとインデックスボール８ｂとの係合が外れる際に、インデックスボール８ｂの付勢力が最大になる。この間、インデックスボール８ｂとシンクロナイザーキー８との間の摩擦力も増大するので、インデックスボール８ｂに引き摺られたシンクロナイザーキー８がシンクロナイザーリング６（または７）をギヤ９（または１０）側に押圧し、シンクロナイザーリング６（または７）とギヤ９（または１０）との回転数の同期が行われる。 In the second recess 5e as described above, when the sleeve 5 moves from the neutral state shown in FIG. 2, that is, the state in which the sleeve 5 is in the neutral position, to the gear 9 (or 10) side by a shift operation, the index ball 8b escapes from the first recess 5d as shown in FIG. 5. When the sleeve 5 moves from the neutral position to the gear 9 (or 10) side, the biasing force of the index ball 8b becomes maximum when the engagement between the first recess 5d and the index ball 8b is released in this way. During this time, the frictional force between the index ball 8b and the synchronizer key 8 also increases, so that the synchronizer key 8 dragged by the index ball 8b presses the synchronizer ring 6 (or 7) to the gear 9 (or 10) side, and the rotational speeds of the synchronizer ring 6 (or 7) and the gear 9 (or 10) are synchronized.

上記のようにして回転数の同期が行われつつ、スリーブ５が更にギヤ９（または１０）側に移動すると、図６に示すように、インデックスボール８ｂが第２凹部５ｅに入り込み、傾斜面５ｆに当接しつつ相対移動する。それとともに、スリーブスプライン５ａのチャンファー５ｂと、ギヤスプライン９ｃ（または１０ｃ）のチャンファー９ｄ（または１０ｄ）とが互いに当接し、いわゆる押し分けが行われながら、スリーブスプライン５ａとギヤスプライン９ｃ（または１０ｃ）とが嵌合する。上記のようにしてインデックスボール８ｂが第２凹部５ｅの傾斜面５ｆを相対移動する際には、インデックスボール８ｂを介して傾斜面５ｆに作用する付勢力の反力が発生し、その反力の軸線方向（図５の左右方向）の分力によってシンクロナイザーキー８がギヤ９（または１０）の反対側に押圧される。そして、シンクロナイザーキー８がギヤ９（または１０）の反対側へ移動するのに伴い、傾斜面５ｆ上のインデックスボール８ｂの位置が径方向（図６の上下方向）の外側（図６の上側）へ移動する。その結果、インデックスボール８ｂの付勢力が低下する。 When the sleeve 5 moves further toward the gear 9 (or 10) while the rotational speed is synchronized as described above, the index ball 8b enters the second recess 5e and moves relative to the gear 9 (or 10) while abutting against the inclined surface 5f, as shown in Figure 6. At the same time, the chamfer 5b of the sleeve spline 5a and the chamfer 9d (or 10d) of the gear spline 9c (or 10c) abut against each other, and the sleeve spline 5a and the gear spline 9c (or 10c) engage while being pushed apart. When the index ball 8b moves relative to the inclined surface 5f of the second recess 5e as described above, a reaction force is generated against the biasing force acting on the inclined surface 5f via the index ball 8b, and the synchronizer key 8 is pressed against the opposite side of the gear 9 (or 10) by the component force in the axial direction (left and right direction in Figure 5) of the reaction force. As the synchronizer key 8 moves to the opposite side of the gear 9 (or 10), the position of the index ball 8b on the inclined surface 5f moves radially (vertically in FIG. 6) outward (upward in FIG. 6). As a result, the biasing force of the index ball 8b decreases.

そのため、上記のようにしてギヤ９（または１０）の回転数の同期が行われる際には、シンクロナイザーキー８がギヤ９（または１０）の反対側に押圧され、かつ、シンクロナイザーキー８にかかる荷重が低下する。その結果、シンクロナイザーキー８とギヤ９（または１０）との分離が容易になり、シフト操作における同期完了後の操作荷重が軽減する。また、前述の図３の（ａ）と図３の（ｂ）とで比較して示しているように、この発明の実施形態における同期装置３のスリーブ５は、従来の同期装置１００におけるスリーブ１０１の構成に対して、傾斜面５ｆを有する第２凹部５ｅを追加しただけの簡単な構成によって実現することできる。 Therefore, when the rotational speed of the gear 9 (or 10) is synchronized as described above, the synchronizer key 8 is pressed to the opposite side of the gear 9 (or 10), and the load on the synchronizer key 8 is reduced. As a result, the synchronizer key 8 and the gear 9 (or 10) can be easily separated, and the operating load after synchronization is completed during shifting is reduced. Also, as shown by comparing the above-mentioned Figures 3(a) and 3(b), the sleeve 5 of the synchronizer 3 in this embodiment of the invention can be realized by a simple configuration that simply adds a second recess 5e having an inclined surface 5f to the configuration of the sleeve 101 in the conventional synchronizer 100.

したがって、この発明の実施形態における手動変速機の同期装置によれば、スリーブ５に第２凹部５ｅおよび傾斜面５ｆを設けた簡単な構成により、装置の大型化を招くことなく、容易に、シフト操作時の操作荷重を軽減して、シフトフィールを向上させることができる。 Therefore, according to the manual transmission synchronizer of this embodiment of the invention, the simple configuration of providing the second recess 5e and the inclined surface 5f on the sleeve 5 makes it possible to easily reduce the operating load during shifting and improve the shift feel without increasing the size of the device.

１手動変速機
２シフトコントロール機構
２ａシフトレバー
２ｂシフトパターン（または、シフトゲート）
３同期装置
４ハブ
４ａハブスプライン
５スリーブ
５ａスリーブスプライン
５ｂチャンファー
５ｃインデックスボール溝
５ｄ第１凹部
５ｅ第２凹部
５ｆ傾斜面
６，７シンクロナイザーリング
６ａ，７ａ第１コーン部
６ｂ，７ｂ爪部
６ｃ，７ｃチャンファー
６ｄ，７ｄ突起部
８シンクロナイザーキー
８ａキー本体
８ｂインデックスボール
８ｃスプリング
８ｄ端面
９，１０ギヤ
９ａ，１０ａボス部
９ｂ，１０ｂ第２コーン部
９ｃ，１０ｃギヤスプライン
９ｄ，１０ｄチャンファー
１１回転軸
１００〔従来技術〕同期装置
１０１〔従来技術〕スリーブ
１０１ａ〔従来技術〕スリーブスプライン
１０１ｂ〔従来技術〕インデックスボール溝
１０１ｃ〔従来技術〕凹部
ＡＬ回転軸線 1 Manual transmission 2 Shift control mechanism 2a Shift lever 2b Shift pattern (or shift gate)
LIST OF REFERENCE NUMERALS 3 Synchronizing device 4 Hub 4a Hub spline 5 Sleeve 5a Sleeve spline 5b Chamfer 5c Index ball groove 5d First recess 5e Second recess 5f Inclined surface 6, 7 Synchronizer ring 6a, 7a First cone portion 6b, 7b Claw portion 6c, 7c Chamfer 6d, 7d Projection portion 8 Synchronizer key 8a Key body 8b Index ball 8c Spring 8d End surface 9, 10 Gear 9a, 10a Boss portion 9b, 10b Second cone portion 9c, 10c Gear spline 9d, 10d Chamfer 11 Rotating shaft 100 [Prior art] Synchronizing device 101 [Prior art] Sleeve 101a [Prior art] Sleeve spline 101b [Prior art] Index ball groove 101c [Prior art] Recess AL Rotation axis

Claims

a synchronizer for a manual transmission comprising: a hub which rotates integrally with a predetermined rotating shaft; a sleeve which is movable relative to the hub in the axial direction of the rotating shaft; a synchronizer ring having a first cone portion formed on its inner circumferential surface; a gear having a second cone portion formed on the outer circumferential surface of a boss portion which faces the first cone portion; and a synchronizer key which is disposed between the hub and the sleeve and holds an index ball which is biased from the hub side to the sleeve side in the radial direction of the rotating shaft, wherein an index ball groove is formed on the inner circumferential surface of the sleeve for allowing the index ball which enters and leaves the outer circumferential surface of the synchronizer key to come into contact with the index ball and move it relatively in the axial direction,
The index ball groove is
a first recess that is recessed from an inner peripheral surface of the sleeve and engages with the index ball when the sleeve is in a neutral position;
a second recess that is recessed from an inner circumferential surface of the sleeve from an end of the first recess to an end of the sleeve in the axial direction, and with which the index ball abuts and moves relatively when the sleeve moves toward the gear;
The second recess is
4. A synchronizer for a manual transmission, comprising: a portion with which the index ball abuts formed with an inclined surface that is displaced radially outward as it approaches the end of the sleeve.

2. A synchronizer for a manual transmission according to claim 1,
the sleeve is located in the neutral position when the shift lever of the manual transmission is in neutral, and moves toward the gear corresponding to a predetermined gear when the shift lever is operated in a shift direction to set the predetermined gear,
The index ball groove is
When the sleeve moves from the neutral position toward the gear, a spring force applied to the index ball is increased when the engagement between the first recess and the index ball is released, and when the index ball moves relatively along the inclined surface after the engagement is released, a reaction force component opposed to the spring force is generated which presses the synchronizer key in a direction away from the gear, and the spring force is gradually reduced.

3. A synchronizer for a manual transmission according to claim 1 or 2,
The hub has an externally toothed hub spline formed on an outer periphery thereof,
the sleeve has an internally toothed sleeve spline formed on an inner periphery thereof and adapted to mate with the hub spline,
the gear has an external gear spline formed on an outer periphery thereof and adapted to mate with the sleeve spline;
the synchronizer ring has a claw portion formed on an outer circumferential portion and adapted to engage with the sleeve spline,
The synchronizer key is
A synchronizer for a manual transmission, characterized in that when the sleeve moves toward the gear, the synchronizer ring moves together with the sleeve and presses the synchronizer ring toward the gear at its end surface in the axial direction, causing the first cone portion and the second cone portion to abut against each other.