JP6183349B2 - 変速機の同期装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載される変速機の同期装置に関し、車両用変速機の技術分野に属する。

手動変速機等の車両に搭載される変速機として、エンジンなどの駆動源からの駆動力がクラッチを介して入力されるプライマリシャフトと、プライマリシャフトと平行に配置されたセカンダリシャフトと、プライマリシャフトとセカンダリシャフトとの間に設けられた複数の変速段用ギヤ列とを有し、運転者のチェンジレバー操作によって複数の変速段用ギヤ列のうちのいずれかを動力伝達状態として所定の変速段を達成するようにしたものが知られている。

前記変速段用ギヤ列は、プライマリシャフト又はセカンダリシャフトの一方に固定された固定ギヤと、プライマリシャフト又はセカンダリシャフトの他方に遊嵌合された遊転ギヤとが常時噛み合って構成され、所定の変速段への変速は、同期装置を用いて、この変速段用ギヤ列の遊転ギヤと該遊転ギヤが遊嵌合されたプライマリシャフト又はセカンダリシャフトとを結合して該変速段用ギヤ列を動力伝達状態とすることにより行われる。

前記同期装置は一般に、プライマリシャフトやセカンダリシャフトなどの回転軸にスプライン嵌合されると共に外周面にスプラインが形成されたハブと、内周面にハブのスプラインに嵌合するスプラインが形成され、ハブに軸方向に移動可能に支持されたスリーブと、回転軸に遊嵌合された遊転ギヤである被同期ギヤのハブ側に形成されたスリーブのスプラインが嵌合可能なスプラインと、被同期ギヤのハブ側に形成されたコーン面と、外周面にスリーブのスプラインが嵌合可能なスプラインが形成されると共に内周面に被同期ギヤのコーン面に嵌合するコーン面が形成されたシンクロナイザリングとを有している。

そして、チェンジレバーの操作によってスリーブが被同期ギヤ側に移動されることによりシンクロナイザリングを被同期ギヤ側に移動させて、シンクロナイザリングのコーン面と被同期ギヤのコーン面との間で摩擦を発生させて回転軸と被同期ギヤの回数を同期させ、その後にスリーブが被同期ギヤ側にさらに移動されてスリーブのスプラインがハブ、シンクロナイザリング及び被同期ギヤのスプラインに嵌合され、回転軸と被同期ギヤとが結合される。

また、回転軸と被同期ギヤの回転を素早く同期させるためやチェンジレバーの操作性を向上させるために、摩擦力が生じる摩擦面を多くするようにした３つのシンクロナイザリングを有する同期装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１０−７１３３１号公報

前記同期装置は、回転数が異なる回転軸と被同期ギヤとを同期させて結合させることができるものの、回転軸と被同期ギヤとを結合しないニュートラル状態では、シンクロナイザリングが被同期ギヤなどと接触して引き摺りトルクを発生させるおそれがある。この引き摺りトルクは、エンジンの負荷を増大させて燃費を悪化させることとなる。複数のシンクロナイザリングを有する同期装置では、摩擦面が多いことから、このような問題がより顕著になり得る。

これに対し、前記特許文献１に記載の第１、第２及び第３シンクロナイザリングを有する同期装置では、キースプリングを用いて、外周側に配置される第１シンクロナイザリングを外周側且つハブ側に付勢させることで、摩擦面を離間させて引き摺りトルクを低減させることが行われている。

しかしながら、前記特許文献１に記載のものは、非常に複雑な形状に成形されたキースプリングを用いると共に、キースプリングを保持する部材もキースプリングに対応して形成することが必要であることから、簡単な構成で引き摺りトルクを低減することが望まれる。

そこで、本発明は、第１、第２及び第３シンクロナイザリングを介して回転軸と被同期ギヤとを結合する変速機の同期装置において、比較的簡単な構成によって引き摺りトルクを低減することができる変速機の同期装置を提供する。

前記課題を解決するため、本発明に係る変速機の同期装置は、次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明は、回転軸に結合され、外周面にスプラインが形成されたハブと、内周面に前記ハブのスプラインに嵌合するスプラインが形成され、前記ハブに軸方向に移動可能に支持されたスリーブと、前記ハブの軸方向一方側において前記回転軸に遊嵌合された被同期ギヤのハブ側に形成され、前記スリーブのスプラインが嵌合可能なスプラインと、前記被同期ギヤのスプラインよりハブ側に形成されたコーン面と、外周面に前記スリーブのスプラインが嵌合可能なスプラインが形成され、内周面にコーン面が形成されると共に、前記回転軸と共に回転される第１シンクロナイザリングと、外周面に前記第１シンクロナイザリングのコーン面に嵌合するコーン面が形成され、内周面にコーン面が形成されると共に、前記被同期ギヤと共に回転される第２シンクロナイザリングと、外周面に前記第２シンクロナイザリングの内周面に形成されたコーン面に嵌合するコーン面が形成され、内周面に前記被同期ギヤのコーン面に嵌合するコーン面が形成されると共に、前記回転軸と共に回転される第３シンクロナイザリングとを備え、前記スリーブが前記被同期ギヤ側に移動されることにより前記第１、第２及び第３シンクロナイザリングを介して前記回転軸と前記被同期ギヤとを結合する変速機の同期装置であって、前記第１シンクロナイザリング及び前記第３シンクロナイザリングの被同期ギヤ側端面と前記被同期ギヤのハブ側端面との間に前記被同期ギヤ側端面と前記ハブ側端面とに対向して配設され、前記第１シンクロナイザリング及び前記第３シンクロナイザリングを前記ハブ側に付勢する付勢部材を備えていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の変速機の同期装置において、前記第２シンクロナイザリングは、周方向の複数箇所に前記被同期ギヤ側に突出する突出部を備え、前記被同期ギヤは、前記突出部に対応する位置に該突出部と係合する溝部を備え、前記溝部に前記突出部が係合することにより前記第２シンクロナイザリングと連結され、前記付勢部材は、前記突出部を挿通するための挿通穴部を備え、前記挿通穴部に前記突出部が挿通されて前記第２シンクロナイザリングに支持されていることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、前記請求項１又は請求項２に記載の変速機の同期装置において、前記付勢部材は、環状に形成されると共に外周側及び内周側に比して中央側が前記被同期ギヤ側に突出する断面形状を有するバネ部材であることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、前記請求項１から請求項３の何れか１項に記載の変速機の同期装置において、前記被同期ギヤは、前記ハブ側に形成されたスプラインのハブ側端面に反ハブ側に窪む凹部を備え、前記凹部内に前記付勢部材が配置されていることを特徴とする。

上記の構成により、本願の請求項１に記載の発明によれば、変速機の同期装置は、回転軸に結合されたハブと、ハブに軸方向に移動可能に支持されたスリーブと、回転軸に遊嵌合された被同期ギヤのハブ側に形成されたコーン面と、内周面にコーン面が形成されて回転軸と共に回転される第１シンクロナイザリングと、第１シンクロナイザリングに嵌合し、被同期ギヤと共に回転される第２シンクロナイザリングと、第２シンクロナイザリングに嵌合すると共に被同期ギヤのコーン面に嵌合し、回転軸と共に回転される第３シンクロナイザリングとを備え、スリーブが被同期ギヤ側に移動されることにより第１、第２及び第３シンクロナイザリングを介して回転軸と被同期ギヤとを結合する。

そして、前記同期装置では、第１シンクロナイザリング及び第３シンクロナイザリングの被同期ギヤ側端面と被同期ギヤのハブ側端面との間に被同期ギヤ側端面とハブ側端面とに対向して配設され、第１シンクロナイザリング及び第３シンクロナイザリングをハブ側に付勢する付勢部材が備えられている。

これにより、回転軸と被同期ギヤとを結合しないニュートラル状態において、第１シンクロナイザリング及び第３シンクロナイザリングが被同期ギヤ側に移動することを抑制することができ、比較的簡単な構成によって引き摺りトルクを低減することができる。また、回転軸と被同期ギヤとの結合状態からニュートラル状態への移行時に、第１シンクロナイザリング及び第３シンクロナイザリングをハブ側に付勢して戻すことができるので、引き摺りトルクをさらに低減することができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、第２シンクロナイザリングは、被同期ギヤ側に突出する突出部を備え、被同期ギヤは、突出部と係合する溝部を備えて溝部に突出部が係合することにより第２シンクロナイザリングと連結され、付勢部材は、突出部を挿通するための挿通穴部を備え、挿通穴部に突出部が挿通されて第２シンクロナイザリングに支持される。これにより、付勢部材が周方向及び径方向に移動することを抑制することができ、前記効果をより有効に奏することができる。

また、請求項３に記載の発明によれば、付勢部材は、環状に形成されると共に外周側及び内周側に比して中央側が被同期ギヤ側に突出する断面形状を有するバネ部材であることにより、付勢部材を比較的簡単な構成の単一部品として形成することができると共に、変速機に容易に組み付けることができる。

また、請求項４に記載の発明によれば、被同期ギヤは、ハブ側に形成されたスプラインのハブ側端面に反ハブ側に窪む凹部を備え、凹部内に付勢部材が配置されることにより、変速機の軸方向寸法を大きくすることなく付勢部材を配置することができる。また、回転軸と被同期ギヤとを結合させるときの摩擦面が摩耗して回転軸と被同期ギヤとの結合状態における第１シンクロナイザリングの位置が被同期ギヤ側に移動された場合においても、第１シンクロナイザリング及び第３シンクロナイザリングをハブ側に付勢して戻すことができ、前記効果を有効に得ることができる。

本発明の第１実施形態に係る変速機の同期装置を示す断面図である。 図１に示す変速機の同期装置の要部拡大図である。 同期装置の付勢部材を示す平面図である。 第１シンクロナイザリングが被同期ギヤ側に移動された状態を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る変速機の同期装置を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る変速機の同期装置を示す断面図であり、図２は、図１に示す変速機の同期装置の要部拡大図である。本発明の第１実施形態に係る変速機は、これに限定されるものではないが、フロントエンジン・フロントドライブ車用の横置き式の手動変速機であって、前進６速、後退１速を達成可能に構成されている。

図１に示すように、変速機１の回転軸２上には、被同期ギヤとしての６速段用ギヤ３が該回転軸２に結合された支持部材４とローラベアリング５とを介して回動可能に遊嵌合されていると共に、被同期ギヤとしての５速段用ギヤ６がローラベアリング７を介して回動可能に遊嵌合され、６速段用ギヤ３と５速段用ギヤ６との間には、６速段用ギヤ３又は５速段用ギヤ６を回転軸２に選択的に結合させて動力伝達状態とする同期装置１０が設けられている。

同期装置１０は、回転軸２に結合されて外周面にスプラインが形成されたハブ１１と、内周面にハブ１１のスプラインに嵌合するスプラインが形成されて該ハブ１１に軸方向に移動可能に支持されたスリーブ１２と、６速段用ギヤ３及び５速段用ギヤ６のハブ１１側に形成され、スリーブ１２のスプラインに嵌合可能なスプライン３ａ、６ａと、６速段用ギヤ３及び５速段用ギヤ６のスプライン３ａ、６ａよりもハブ１１側に形成されたコーン面３ｂ、６ｂとを有している。

同期装置１０はまた、チェンジレバー（不図示）が６速又は５速に操作されたときに、スリーブ１２が６速段用ギヤ３又は５速段用ギヤ６側に移動されることに伴って６速段用ギヤ３又は５速段用ギヤ６側に移動するシンクロナイザキー１３と、シンクロナイザキー１３の移動に伴って６速段用ギヤ３又は５速段用ギヤ６側に移動して回転軸２の回転と６速段用ギヤ３又は５速段用ギヤ６の回転とを同期させる第１シンクロナイザリング１４、２４、第２シンクロナイザリング１５、２５、第３シンクロナイザリング１６、２６とを有している。

シンクロナイザキー１３は、ハブ１１の外周側に形成されたキー溝部１１ａ内に配置され、キースプリング１７によってスリーブ１２の内周面に押圧されている。シンクロナイザキー１３は、外周面に外側に突出する突起部１３ａを備え、該突起部１３ａは、スリーブ１２の内周面に形成された凹部１２ａに係合している。

第１シンクロナイザリング１４は、外周面にスリーブ１２の内周面に形成されたスプラインに嵌合可能なスプライン１４ａが形成され、内周面にコーン面１４ｂが形成され、スプライン１４ａよりハブ１１側にシンクロナイザキー１３と係合するキー溝部１４ｃが形成されている。

第１シンクロナイザリング１４は、シンクロナイザキー１３とキー溝部１４ｃとが係合することにより回転軸２と共に回転される。図２に示すように、回転軸２と６速段用ギヤ３とが結合していないニュートラル状態では、第１シンクロナイザリング１４とキー溝部１４ｃとの間には回転軸２の軸方向に間隙が設けられている。第１シンクロナイザリング１４は、周方向の複数箇所に、具体的には６箇所にハブ１１側から内周側に延びる延設部１４ｄを備え、該延設部１４ｄを介して第３シンクロナイザリング１６と係合するようになっている。

第２シンクロナイザリング１５は、第１シンクロナイザリング１４の内周側に配置され、外周面に第１シンクロナイザリング１４のコーン面１４ｂに嵌合するコーン面１５ａが形成され、内周面にコーン面１５ｂが形成されている。第２シンクロナイザリング１５は、周方向の複数箇所に、具体的には３箇所に６速段用ギヤ３側に突出する突出部１５ｃを備え、該突出部１５ｃが６速段用ギヤ３のハブ１１側に該突出部１５ｃに対応する位置に形成された溝部３ｃに係合することにより６速段用ギヤ３と連結され、６速段用ギヤ３と共に回転される。

第３シンクロナイザリング１６は、第２シンクロナイザリング１５の内周側に配置され、外周面に第２シンクロナイザリング１５の内周面に形成されたコーン面１５ｂに嵌合するコーン面１６ａが形成され、内周面に６速段用ギヤ３に形成されたコーン面３ｂに嵌合するコーン面１６ｂが形成されている。

第３シンクロナイザリング１６は、周方向の複数箇所に、具体的には６箇所にハブ１１側に突出する突出部１６ｃを備え、該突出部１６ｃは、周方向に隣接する２つの突出部１６ｃの間に第１シンクロナイザリング１４の延設部１４ｄが位置して該延設部１４ｄと係合するように設けられている。第３シンクロナイザリング１６は、突出部１６ｃが第１シンクロナイザリング１４の延設部１４ｄと係合することにより第１シンクロナイザリング１４と連結され、回転軸２と共に回転される。

前記第１シンクロナイザリング１４のコーン面１４ｂ、第２シンクロナイザリング１５のコーン面１５ａ、１５ｂ、第３シンクロナイザリング１６のコーン面１６ａ、１６ｂ及び６速段用ギヤ３のコーン面３ｂは、コーン面の傾きがほぼ同一に形成されている。

本実施形態では、同期装置１０は、第１及び第３シンクロナイザリング１４、１６と６速段用ギヤ３との間に配設され、回転軸２と６速段用ギヤ３との結合状態において第１及び第３シンクロナイザリング１４、１６をハブ１１側に付勢する付勢部材２１を備えている。

図３は、同期装置の付勢部材を示す平面図であり、図３では、図２におけるＹ３−Ｙ３線に沿った第２シンクロナイザリング１５の突出部１５ｃについても断面図で示している。図２及び図３に示すように、付勢部材２１は、第１シンクロナイザリング１４のコーン面１４ｂより大きい外径を有し、第３シンクロナイザリング１６の外周面に形成されたコーン面１６ａより小さい内径を有し、バネ部材によって環状に形成されている。

付勢部材２１は、外周側部分２１ａ及び内周側部分２１ｂに比してそれらの間の中央側部分２１ｃが６速段用ギヤ３側に突出する断面円弧形状に形成されている。付勢部材２１は、周方向の複数箇所に、具体的には３箇所に第２シンクロナイザリング１５の突出部１５ｃを遊嵌状態で挿通するための楕円形状の挿通穴部２１ｄが形成されている。

付勢部材２１は、外周側部分２１ａ及び内周側部分２１ｂがハブ１１側に位置し、中央側部分２１ｃが６速段用ギヤ３側に位置するように、挿通穴部２１ｃに第２シンクロナイザリング１５の突出部１５ｃが挿通されて第２シンクロナイザリング１５に支持され、第１及び第３シンクロナイザリング１４、１６と６速段用ギヤ３との間に配設されている。

６速段用ギヤ３には、ハブ１１側に形成されたスプライン３ａのハブ側端面３ｄより反ハブ側に窪む凹部３ｅが形成され、該凹部３ｅ内に付勢部材２１が配置されている。

付勢部材２１は、回転軸２と６速段用ギヤ３とを結合しないニュートラル状態では第１及び第３シンクロナイザリング１４、１６をハブ１１側に付勢しないように、且つ第１シンクロナイザリング１４が６速段用ギヤ３側に移動された回転軸２と６速段用ギヤ３との結合状態では第１及び第３シンクロナイザリング１４、１６をハブ１１側に付勢するように設けられている。

同期装置１０では、回転軸２の回転と５速段用ギヤ６の回転とを同期させる第１シンクロナイザリング２４、第２シンクロナイザリング２５、第３シンクロナイザリング２６はそれぞれ、第１シンクロナイザリング１４、第２シンクロナイザリング１５、第３シンクロナイザリング１６と同様に構成されている。

また、第１及び第３シンクロナイザリング２４、２６と５速段用ギヤ６との間には付勢部材２１と同様に構成された付勢部材３１が配設され、付勢部材３１は、回転軸２と５速段用ギヤ６との結合状態において第１及び第３シンクロナイザリング２４、２６をハブ１１側に付勢する。

このようにして構成された同期装置１０では、図２に示す回転軸２と６速段用ギヤ３とを結合しないニュートラル状態から６速へ変速されるとき、チェンジレバーの操作によってシフトフォークを介してスリーブ１２が６速段用ギヤ３側に移動される。

スリーブ１２が６速段用ギヤ３側に移動されると、スリーブ１２の凹部１２ａとシンクロナイザキー１３の突起部１３ａとの係合によってシンクロナイザキー１３も６速段用ギヤ３側に移動され、シンクロナイザキー１３の６速段用ギヤ３側端面が第１シンクロナイザリング１４のキー溝部１４ｃと当接すると第１シンクロナイザリング１４も共に６速段用ギヤ３側に移動される。

図４は、第１シンクロナイザリングが被同期ギヤ側に移動された状態を示す図であり、第１シンクロナイザリング１４が６速段用ギヤ３側に移動された状態を示している。スリーブ１２の６速段用ギヤ３側への移動に伴ってシンクロナイザキー１３及び第１シンクロナイザリング１４が６速段用ギヤ３側へ移動されると、図４に示すように、第１シンクロナイザリング１４のコーン面１４ｂが第２シンクロナイザリング１５の外周面に形成されたコーン面１５ａに押し付けられ、第２シンクロナイザリング１５の内周面に形成されたコーン面１５ｂが第３シンクロナイザリング１６の外周面に形成されたコーン面１６ａに押し付けられ、第３シンクロナイザリング１６の内周面に形成されたコーン面１６ｂが６速段用ギヤ３のコーン面３ｂに押し付けられ、互いに接触するコーン面の摩擦によって回転軸２の回転と６速段用ギヤ３の回転とが同期される。

そして、スリーブ１２が６速段用ギヤ３側にさらに移動されると、スリーブ１２の凹部１２ａとシンクロナイザキー１３の突起部１３ａとの係合が解除されてスリーブ１２のみ６速段用ギヤ３側にさらに移動され、スリーブ１２のスプラインがハブ１１のスプライン、第１シンクロナイザリング１４のスプライン１４ａ及び６速段用ギヤ３のスプライン３ａに嵌合され、第１、第２及び第３シンクロナイザリング１４、１５、１６を介して回転軸２と６速段用ギヤ３とが結合される。

回転軸２と６速段用ギヤ３との結合状態では、付勢部材２１は、外周側部分２１ａが第１シンクロナイザリング１４の６速段用ギヤ３側端面に当接すると共に内周側部分２１ｂが第３シンクロナイザリング１６の６速段用ギヤ３側端面に当接し、且つ中央側部分２１ｃが６速段用ギヤ３のハブ側端面３ｄ、具体的には凹部３ｅのハブ側端面に当接して回転軸２の軸方向に圧縮状態とされ、第１及び第３シンクロナイザリング１４、１６をハブ１１側に付勢する。

また、回転軸２と６速段用ギヤ３との結合状態において、第１シンクロナイザリング１４と第３シンクロナイザリング１６とは、第１シンクロナイザリング１４の６速段用ギヤ３側端面が第３シンクロナイザリング１６の６速段用ギヤ側端面より所定距離６速段用ギヤ３側に位置するように設けられている。

一方、回転軸２と６速段用ギヤ３とを結合しないニュートラル状態では、第１シンクロナイザリング１４と第３シンクロナイザリング１６とは、付勢部材２１によってハブ１１側に付勢されることなく第１シンクロナイザリング１４の６速段用ギヤ３側端面と第３シンクロナイザリング１６の６速段用ギヤ側端面とが回転軸２の軸方向にほぼ同一位置になるように設けられている。

同期装置１０はまた、回転軸２と５速段用ギヤ６とを結合しないニュートラル状態から５速へ変速する場合についても、回転軸２と６速段用ギヤ３とを結合しないニュートラル状態から６速へ変速する場合と同様に、回転軸２の回転と５速段用ギヤ６の回転とを同期させて回転軸２と５速段用ギヤ６とを結合することができるようになっている。

本実施形態では、被同期ギヤとしての６速段用ギヤ３又は５速段用ギヤ６を回転軸２に結合する同期装置１０について記載しているが、変速機１の回転軸に遊嵌合された被同期ギヤとしての４速段用ギヤ又は３速段用ギヤを該回転軸に結合する同期装置や、変速機１の回転軸に遊嵌合された被同期ギヤとしての２速段用ギヤ又は１速段用ギヤを該回転軸に結合する同期装置についても同様に構成することができる。

このように、本実施形態に係る変速機１の同期装置１０は、回転軸２に結合されたハブ１１と、ハブ１１に軸方向に移動可能に支持されたスリーブ１２と、回転軸２に遊嵌合された被同期ギヤ３のハブ１１側に形成されたコーン面３ｂと、内周面にコーン面１４ｂが形成されて回転軸２と共に回転される第１シンクロナイザリング１４と、第１シンクロナイザリング１４に嵌合し、被同期ギヤ３と共に回転される第２シンクロナイザリング１５と、第２シンクロナイザリング１５に嵌合すると共に被同期ギヤ３のコーン面３ｂに嵌合し、回転軸２と共に回転される第３シンクロナイザリング１６とを備え、スリーブ１２が被同期ギヤ３側に移動されることにより第１、第２及び第３シンクロナイザリング１４、１５、１６を介して回転軸２と被同期ギヤ３とを結合する。

そして、前記同期装置１０では、第１シンクロナイザリング１４及び第３シンクロナイザリング１６と被同期ギヤ３との間に配設され、回転軸２と被同期ギヤ３との結合状態において第１シンクロナイザリング１４及び第３シンクロナイザリング１６をハブ１１側に付勢する付勢部材２１が備えられている。

これにより、回転軸２と被同期ギヤ３とを結合しないニュートラル状態において、第１シンクロナイザリング１４及び第３シンクロナイザリング１６が被同期ギヤ３側に移動することを抑制することができ、比較的簡単な構成によって引き摺りトルクを低減することができる。また、回転軸２と被同期ギヤ３との結合状態からニュートラル状態への移行時に、第１シンクロナイザリング１４及び第３シンクロナイザリング１６をハブ１１側に付勢して戻すことができるので、引き摺りトルクをさらに低減することができる。

また、第２シンクロナイザリング１５は、被同期ギヤ３側に突出する突出部１５ｃを備え、被同期ギヤ３は、突出部１５ｃと係合する溝部３ｃを備えて溝部３ｃに突出部１５ｃが係合することにより第２シンクロナイザリング１５と連結され、付勢部材２１は、突出部１５ｃを挿通するための挿通穴部２１ｄを備え、挿通穴部２１ｄに突出部１５ｃが挿通されて第２シンクロナイザリング１５に支持される。これにより、付勢部材２１が周方向及び径方向に移動することを抑制することができる。

また、付勢部材２１は、環状に形成されると共に外周側及び内周側に比して中央側が被同期ギヤ３側に突出する断面形状を有するバネ部材であることにより、付勢部材２１を比較的簡単な構成の単一部品として形成することができると共に、変速機１に容易に組み付けることができる。

また、被同期ギヤ３は、ハブ１１側に形成されたスプライン３ａのハブ側端面３ｄより反ハブ１１側に窪む凹部３ｅを備え、凹部３ｅ内に付勢部材２１が配置されることにより、変速機１の軸方向寸法を大きくすることなく付勢部材２１を配置することができる。また、回転軸２と被同期ギヤ３とを結合させるときの摩擦面が摩耗して回転軸２と被同期ギヤ３との結合状態における第１シンクロナイザリング１４の位置が被同期ギヤ３側に移動された場合においても、第１シンクロナイザリング１４及び第３シンクロナイザリング１６をハブ１１側に付勢して戻すことができる。

図５は、本発明の第２実施形態に係る変速機の同期装置を示す断面図である。第２実施形態に係る変速機１の同期装置４０は、第１実施形態に係る変速機１の同期装置１０と、シンクロナイザキーが異なること以外は同様であるので、同様の構成については同一符号を付して説明を省略する。

同期装置４０についても、回転軸２に結合されて外周面にスプラインが形成されたハブ１１と、内周面にハブ１１のスプラインに嵌合するスプラインが形成されてハブ１１に軸方向に移動可能に支持されたスリーブ１２と、６速段用ギヤ３及び５速段用ギヤ６のハブ１１側に形成されたスプライン３ａ、６ａ及びコーン面３ｂ、６ｂとを有している。

また、スリーブ１２の移動に伴って６速段用ギヤ３又は５速段用ギヤ６側に移動するシンクロナイザキー４３と、シンクロナイザキー４３の移動に伴って６速段用ギヤ３又は５速段用ギヤ６側に移動して回転軸２の回転と６速段用ギヤ３又は５速段用ギヤ６の回転とを同期させる第１シンクロナイザリング１４、２４、第２シンクロナイザリング１５、２５、第３シンクロナイザリング１６、２６とを有している。

本実施形態では、シンクロナイザキー４３は、ハブ１１の外周側に形成されたキー溝部１１ａ内に配置され、該キー溝部１１ａの底面によって支持されている。シンクロナイザキー４３は、外周面から内方へ窪む凹部４３ａを備え、該凹部４３ａ内にコイルスプリング４４が挿入され、コイルスプリング４４の先端にボール４５が支持されている。シンクロナイザキー４３に支持されたボール４５は、スリーブ１２の内周面に形成された凹部１２ａ´に係合されている。

同期装置４０についても、第１及び第３シンクロナイザリング１４、１６と６速段用ギヤ３との間に付勢部材２１が配設され、付勢部材２１は、回転軸２と６速段用ギヤ３との結合状態において第１及び第３シンクロナイザリング１４、１６をハブ１１側に付勢する。

同期装置４０では、回転軸２と６速段用ギヤ３とを結合しないニュートラル状態から６速へ変速されるとき、スリーブ１２が６速段用ギヤ３側に移動されると、スリーブ１２の凹部１２ａ´とシンクロナイザキー４３のボール４５との係合によってシンクロナイザキー４３も６速段用ギヤ３側に移動され、シンクロナイザキー４３の内周側の６速段用ギヤ３側端面が第１シンクロナイザリング１４の内周側のハブ側端面と当接すると第１シンクロナイザリング１４も共に６速段用ギヤ３側に移動される。

スリーブ１２の６速段用ギヤ３側への移動に伴ってシンクロナイザキー４３及び第１シンクロナイザリング１４が６速段用ギヤ３側へ移動されると、第１シンクロナイザリング１４、第２シンクロナイザリング１５、第３シンクロナイザリング１６を介して第３シンクロナイザリング１６の内周面に形成されたコーン面が６速段用ギヤ３のコーン面３ｂに押し付けられ、回転軸２の回転と６速段用ギヤ３の回転とが同期される。

そして、スリーブ１２が６速段用ギヤ３側にさらに移動されると、ボール４５がコイルスプリング４４を圧縮しながらシンクロナイザキー４３の凹部４３ａ内に移動されることによりスリーブ１２の凹部１２ａ´とボール４５との係合が解除されてスリーブ１２のみ６速段用ギヤ３側にさらに移動され、スリーブ１２のスプラインがハブ１１のスプライン、第１シンクロナイザリング１４のスプライン１４ａ及び６速段用ギヤ３のスプライン３ａに嵌合され、第１、第２及び第３シンクロナイザリング１４、１５、１６を介して回転軸２と６速段用ギヤ３とが結合される。

同期装置４０についても、回転軸２と６速段用ギヤ３との結合状態では、付勢部材２１は、外周側部分が第１シンクロナイザリング１４の６速段用ギヤ３側端面に当接すると共に内周側部分が第３シンクロナイザリング１６の６速段用ギヤ３側端面に当接し、且つ中央側部分が６速段用ギヤ３のハブ側端面に当接して回転軸２の軸方向に圧縮状態とされ、第１及び第３シンクロナイザリング１４、１６をハブ１１側に付勢する。

このように、本実施形態に係る変速機の同期装置４０についても、第１シンクロナイザリング１４及び第３シンクロナイザリング１６と被同期ギヤ３との間に配設され、回転軸２と被同期ギヤ３との結合状態において第１シンクロナイザリング１４及び第３シンクロナイザリング１６をハブ１１側に付勢する付勢部材２１が備えられている。

これにより、回転軸２と被同期ギヤ３とを結合しないニュートラル状態において、第１及び第３シンクロナイザリング１４、１６が被同期ギヤ３側に移動することを抑制することができ、比較的簡単な構成によって引き摺りトルクを低減することができる。また、回転軸２と被同期ギヤ３との結合状態からニュートラル状態への移行時に、第１及び第３シンクロナイザリング１４、１６をハブ１１側に付勢して戻すことができるので、引き摺りトルクをさらに低減することができる。

本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能である。

以上のように、本発明によれば、第１、第２、第３シンクロナイザリングを有する変速機の同期装置において、簡単な構成で引き摺りトルクを低減することが可能となるから、手動変速機などの変速機ないしこれを搭載する車両の製造技術分野において好適に利用される可能性がある。

１ 変速機
２ 回転軸
３ ６速段用ギヤ
３ａ ６速段用ギヤのスプライン
３ｂ ６速段用ギヤのコーン面
３ｃ ６速段用ギヤの溝部
３ｅ ６速段用ギヤの凹部
６ ５速段用ギヤ
６ａ ５速段用ギヤのスプライン
６ｂ ５速段用ギヤのコーン面
１０、４０ 同期装置
１１ ハブ
１２ スリーブ
１３、４３ シンクロナイザキー
１４、２４ 第１シンクロナイザリング
１４ａ 第１シンクロナイザリングのスプライン
１４ｂ 第１シンクロナイザリングのコーン面
１５、２５ 第２シンクロナイザリング
１５ａ、１５ｂ 第２シンクロナイザリングのコーン面
１５ｃ 第２シンクロナイザリングの突出部
１６、２６ 第３シンクロナイザリング
１６ａ、１６ｂ 第３シンクロナイザリングのコーン面
２１、３１ 付勢部材
２１ｄ 付勢部材の挿通穴部

Claims (4)

1. 回転軸に結合され、外周面にスプラインが形成されたハブと、内周面に前記ハブのスプラインに嵌合するスプラインが形成され、前記ハブに軸方向に移動可能に支持されたスリーブと、前記ハブの軸方向一方側において前記回転軸に遊嵌合された被同期ギヤのハブ側に形成され、前記スリーブのスプラインが嵌合可能なスプラインと、前記被同期ギヤのスプラインよりハブ側に形成されたコーン面と、外周面に前記スリーブのスプラインが嵌合可能なスプラインが形成され、内周面にコーン面が形成されると共に、前記回転軸と共に回転される第１シンクロナイザリングと、外周面に前記第１シンクロナイザリングのコーン面に嵌合するコーン面が形成され、内周面にコーン面が形成されると共に、前記被同期ギヤと共に回転される第２シンクロナイザリングと、外周面に前記第２シンクロナイザリングの内周面に形成されたコーン面に嵌合するコーン面が形成され、内周面に前記被同期ギヤのコーン面に嵌合するコーン面が形成されると共に、前記回転軸と共に回転される第３シンクロナイザリングとを備え、前記スリーブが前記被同期ギヤ側に移動されることにより前記第１、第２及び第３シンクロナイザリングを介して前記回転軸と前記被同期ギヤとを結合する変速機の同期装置であって、
   前記第１シンクロナイザリング及び前記第３シンクロナイザリングの被同期ギヤ側端面と前記被同期ギヤのハブ側端面との間に前記被同期ギヤ側端面と前記ハブ側端面とに対向して配設され、前記第１シンクロナイザリング及び前記第３シンクロナイザリングを前記ハブ側に付勢する付勢部材を備えている、
   ことを特徴とする変速機の同期装置。
2. 前記第２シンクロナイザリングは、周方向の複数箇所に前記被同期ギヤ側に突出する突出部を備え、
   前記被同期ギヤは、前記突出部に対応する位置に該突出部と係合する溝部を備え、前記溝部に前記突出部が係合することにより前記第２シンクロナイザリングと連結され、
   前記付勢部材は、前記突出部を挿通するための挿通穴部を備え、前記挿通穴部に前記突出部が挿通されて前記第２シンクロナイザリングに支持されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の変速機の同期装置。
3. 前記付勢部材は、環状に形成されると共に外周側及び内周側に比して中央側が前記被同期ギヤ側に突出する断面形状を有するバネ部材である、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の変速機の同期装置。
4. 前記被同期ギヤは、前記ハブ側に形成されたスプラインのハブ側端面に反ハブ側に窪む凹部を備え、前記凹部内に前記付勢部材が配置されている、
   ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の変速機の同期装置。

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