JPH0716105Y2 - 変速機の同期噛合装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、インナコーンとアウタコーンとの間にダブル
コーンが配置された歯車式の変速機と同期噛合装置に関
するものである。

（従来の技術） 従来より、この種歯車式変速機の同期噛合装置として、
例えば米国特許3,272,291号明細書に開示されるよう
に、回転軸（入・出力軸又は、カウンタ軸）上にスプラ
イン嵌合さたクラッチハブと、該クラッチハブの側方に
位置する変速用ギヤに固設され、ギヤスプライン部を有
する同期用ギヤと、上記クラッチハブの外周にスプライ
ン部でもって嵌合されたスリーブと、該スリーブとクラ
ッチハブとの間に介在された複数のシンクスロイザキー
と、上記スリーブと同期用ギヤとの間に介在され、テー
パ状の内周面を有するアウタコーンと、上記回転軸とと
もに一体回転し、テーパ状の外周面を有するインナコー
ンと、上記同期用ギヤに係合され、上記インナコーンの
外周面と対向するテーパ状の内周面およびアウタコーン
の内周面と対向するテーパ状の外周面を有するダブルコ
ーンとを備えたものは知られている。また、上記アウタ
コーンの外周面上には、上記シンクロナイザキーを軸方
向に案内する溝部が形成されており、該溝部の幅はシン
クロナイザキーの周方向の幅よりも大きく形成されてい
る。

そして、上記スリーブをその外周面に形成された周溝に
係合するシフトフォークによってクラッチハブ上を変速
用ギヤ側に摺動させたとき、上記アウタコーンの溝部に
案内されて軸方向に移動するシンクロナイザキーによっ
てアウタコーンがダブルコーンの外周面に押し付けられ
た後、変速用ギヤ側に押されたダブルコーンの内周面が
インナコーンの外周面に押し付けられ、上記アウタコー
ンの外周面にスリーブのスプライン部が係合することに
より、該アウタコーンを介してスリーブと同期用ギヤと
の回転が同期完了される。しかる後、上記スリーブがア
ウタコーンを乗越えつつ変速用ギヤ側にさらに移動し、
該スリーブのスプライン部がクラッチハブと同期用ギヤ
のギヤスプライン部とに跨って嵌合することにより、変
速用ギヤがスリーブおよびクラッチハブを介して回転軸
に結合される。上記の如くダブルコーンは、その内外両
面からインナコーンとアウタコーンとによって押し付け
られて押圧面積が通常の同期噛合装置に比べて２倍確保
できるので、十分な押圧力（摩擦力）が確保でき、シフ
ト切換えの操作力を低減することができるという利点を
有している。

（考案が解決しようとする課題） ところで、上記の如くスリーブと同期用ギヤとの回転が
同期完了した後からスリーブが同期用ギヤと嵌合するま
での間、アウタコーンは、スリーブが乗越えて進むとき
の摺動抵抗によりダブルコーンの外周面に対して押し付
けられている一方、インナコーンは、変速用ギヤ側に押
されたダブルコーンの内周面により押し付けられてい
る。しかしながら、同期用ギヤ側には潤滑用オイルの掻
き揚げに伴う回転抵抗あるいはベアリングの摺動抵抗な
どによって回転を低下させる方向の回転抵抗が作用して
いるため、上記同期用ギヤ側のギヤのバックラッシュな
どによるガタ量が零となったとき、同期用ギヤには上記
回転抵抗により逆トルクがかかり始める。このため、上
記スリーブと同期用ギヤとの回転が同期完了しているに
も拘らず、上記の逆トルクがかかり始めるときの衝撃、
すなわちトルクショックにより、上記スリーブのスプラ
イン部と同期用ギヤのギヤスプライン部との歯が周方向
へズレる同期崩れが生じ、該スリーブのスプライン部が
クラッチハブと同期用ギヤのギヤスプライン部とにスム
ーズに跨って嵌合することができないという問題があっ
た。

本考案はかかる点に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、同期用ギヤのギヤスプライン部とダブル
コーンとの係合部に適宜改良を加えることにより、スリ
ーブのスプライン部と同期用ギヤのギヤスプライン部と
の同期完了後に発生するトルクショックを吸収し、上記
スリーブのスプライン部と同期用ギヤのギヤスプライン
部との歯が周方向にズレる同期崩れが生じないようにし
て、該スリーブのスプライン部がクラッチハブと変速用
ギヤのギヤスプライン部とにスムーズに跨って嵌合でき
るようにしようとするものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本考案の解決手段は、変速機
の同期噛合装置として、回転軸にスプライン嵌合された
クラッチハブと、該回転軸におけるクラッチハブの側方
に位置する変速用ギヤに固設され、かつギヤスプライン
部を有する同期用ギヤと、上記クラッチハブの外周にス
プライン嵌合されたスリーブと、上記クラッチハブと変
速用ギヤとの間において上記回転軸とともに一体回転
し、かつテーパ状の外周面を有するインナコーンと、上
記同期用ギヤとスリーブとの間に設けられ、かつ上記イ
ンナコーン外周面に対向するテーパ状の内周面を有する
アウタコーンと、上記同期用ギヤに係合され、かつ上記
インナコーンの外周面に対向する内周面および上記アウ
タコーンの内周面に対向する外周面を有するダブルコー
ンとを備える。そして、上記同期用ギヤのギヤスプライ
ン部とダブルコーンとの間に、互いに動力を伝達し合う
係合手段を設け、該係合手段に、動力伝達時、上記ギヤ
スプライン部に作用する周方向へのトルク変動を吸収せ
しめる弾性部材を設ける構成としたものである。

（作用） 上記の構成により、本発明では、同期用ギヤのギヤスプ
ライン部とダブルコーンとは、該両者間の係合手段に設
けられた弾性部材を介して係合され、動力伝達時に同期
用ギヤに作用する周方向へのトルク変動（回転）が弾性
部材でもって吸収される。すなわち、スリーブと同期用
ギヤとの同期完了時、潤滑用オイルの掻き揚げに伴う回
転抵抗あるいはベアリングの摺動抵抗などによる回転抵
抗が作用する同期用ギヤに、該同期用ギヤ側のギヤにバ
ックラッシュなどによるガタ量が零となるときにかかり
始める逆トルクの衝撃つまりトルクショックが発生して
も、このトルクショック（逆トルク）は上記弾性部材の
弾性力でもって吸収される。このため、上記のトルクシ
ョックがギヤスプライン部に伝達されることはなく、ス
リーブのスプライン部と同期用ギヤのギヤスプライン部
との歯が周方向にズレることはない。

また、上記の如く係合手段は、ダブルコーンと同期用ギ
ヤのギヤスプライン部との間に設けられて回転力を互い
に伝達し合うので、シンクロナイザキーおよびスリーブ
の同期用ギヤ側への移動によって、インナコーンをダブ
ルコーンの外周面に押圧した後、該ダブルコーンの内周
面がアウタコーンの外周面に押圧された場合には、上記
ダブルコーンに伝達された回転力が係合手段を介して確
実にギヤスプライン部に伝達されることになる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本考案の実施例に係る同期噛合装置を備えたFR
（フトントエンジン・リヤドライブ）型自動車の歯車式
変速機１の前部を示し、この変速機１の変速機ハウジン
グ２内には、前端部が図示しないエンジン出力軸にクラ
ッチを介して連結され、後端部か軸受ベアリング３を介
して変速機ハウジング２の前部壁に回転自在に支持され
た入力軸４と、該入力軸４の後方において該入力軸４と
同軸上に配設された出力軸５と、該出力軸５の下方に平
行に配設されたカウンタ軸６とを有している。そして、
上記入力軸４および出力軸５とカウンタ軸６との間に
は、入・出力軸4,5上の出力側ギヤ7,8,9,10（変速用ギ
ヤ）と、これらの出力側ギヤ７〜10に各々常時噛合うカ
ウンタ軸６上のカウンタ側ギヤ11,12,13,14とを有する
１速用,2速用,3速用,4速用のギヤ機構15,16,17,18が設
けられている。尚、上記変速機ハウジング２内の底部に
は所定量の潤滑油Ｘが貯溜されており、上記カウンタ軸
６が回転する時に、該カウンタ軸６上のカウンタ側ギヤ
11,12,13,14によって上記潤滑油Ｘが上方に激しく掻き
揚げられるようになっている。

上記各ギヤ機構15〜18の出力側ギヤ7,8,9,10は、入力軸
４または出力軸５に対して相対回転可能に遊嵌され、ま
た、カウンタ側ギヤ11,12,13,14は、カウンタ軸６に一
体形成あるいはスプライン嵌合されて該カウンタ軸６と
一体回転するように設けられている。そして、１速用お
よび２速用ギヤ機構15,16における出力軸５に遊嵌され
た出力側ギヤ7,8の間、３速用および４速用ギヤ機構17,
18における出力軸５に遊嵌された出力側ギヤ9,10の間に
は、図示しないチェンジレバーの操作によって上記の遊
嵌された各ギヤ7,8,9,10の１つを出力軸５に選択的に結
合する１−２速用,3−４速用の同期噛合装置19,20が設
けられている。

ここで、上記同期噛合装置19,20の構成を出力軸５の一
端部（図では右側）に配置された１−２速用の同期噛合
装置19を例にとって説明する。該同期噛合装置19は、第
１図に詳示するように、出力軸５上にスプライン嵌合さ
れたクラッチハブ21と、該クラッチハブ21の右側側方に
位置する１速用出力側ギヤ７に固設され、第１ギヤスプ
ライン部22aを有する第１同期用ギヤ22と、上記クラッ
チハブ21の左側側方に位置する２速用出力側ギヤ８に固
設され、第２ギヤスプライン部23aを有する第２同期用
ギヤ23と、上記クラッチハブ21の外周にスプライン部24
aでもって嵌合されたスリーブ24と、該スリーブ24とク
ラッチハブ21との間に介在された複数のシンクロナイザ
キー25,…と、上記出力軸５にスプライン嵌合され、テ
ーパ状の外周面を有する第１インナコーン26と、上記出
力軸５にスプライン嵌合され、テーパ状の外周面を有す
る第２インナコーン27と、上記スリーブ24と１速用出力
側ギヤ７（第１ギヤスプライン22）との間に介在され、
テーパ状の内周面を有する第１アウタコーン28と、上記
スリーブ24と２速用出力側ギヤ８（第２ギヤスプライン
23）との間に介在され、テーパ状の内周面を有する第２
アウタコーン29と、上記１速用出力側ギヤ７に設けら
れ、上記第１インナコーン26の外周面と対向するテーパ
状の内周面および第１アウタコーン28の内周面と対向す
るテーパ状の外周面を有する第１ダブルコーン30と、上
記２速用出力側ギヤ８に設けられ、上記第２インナコー
ン27の外周面と対向するテーパ状の内周面および第２ア
ウタコーン29の内周面と対向するテーパ状の外周面を有
する第２ダブルコーン31とを備えている。また、上記第
１インナコーン26および第２インナコーン27の互いに対
向する先端部間には、クラッチハブ21の複数の突部21a,
…の間に係合するいくつかのキー50が互いに間隔を置い
て形成されており、これらのキー50の幅は、上記各突部
21a間の周方向の長さよりも短く形成されて、第１およ
び第２インナコーン26,27がクラッチハブ21に対して所
定量だけ相対的に回転できるようになっている。さら
に、第３図に示すように、上記第１および第２アウタコ
ーン28,29には、上記各シンクロナイザキー25を軸方向
に案内する溝部28a,29aがそれぞれ形成されている。そ
して、上記スリーブ24をその外周面に形成された周溝24
bに係合する断面半円弧形状の第１シフトフォーク32に
よってクラッチハブ21上を１速用出力側ギヤ７方向（図
では右側）に摺動させたとき、上記第１アウタコーン28
の溝部28a内を移動するシンクロナイザキー25によって
第１アウタコーン28が第１ダブルコーン30の外周面に押
し付けられた後、１速用出力側ギヤ７方向（図では右
側）に押された第１ダブルコーン30の内周面が第１イン
ナコーン26の外周面に押し付けられる。この場合、上記
第１インナコーン26と第１アウタコーン28とが内外両面
から押し付けられた第１ダブルコーン30は速やかにスリ
ーブ24の回転数と略一致して、上記第１アウタコーン28
の外周面にスリーブ24のスプライン部24aが係合し、上
記スリーブ24と第１同期用ギヤ22との回転が同期完了さ
れる。しかる後、上記スリーブ24が第１アウタコーン28
を乗越えつつ１速用出力側ギヤ７方向にさらに移動し、
該スリーブ24のスプライン部24aがクラッチハブ21と第
１同期用ギヤ22の第１ギヤスプライン部22aとに跨って
嵌合することにより、１速用出力側ギヤ７が第１同期用
ギヤ22、スリーブ24およびクラッチハブ21を介して出力
軸５に結合される。一方、スリーブ24を第１シフトフォ
ーク32によってクラッチハブ21上を２速用出力側ギヤ８
方向（図では左側）に摺動させたときには、第２アウタ
コーン27がスリーブ24に係合することにより、該第２ア
ウタコーン27を介してスリーブ24と第２同期用ギヤ23と
の回転が同期完了される。しかる後、同様に、上記２速
用出力側ギヤ８が第２同期用ギヤ23、スリーブ24および
クラッチハブ21を介して出力軸５に結合される。

また、第４図および第５図にも示すように、上記１−２
速用同期噛合装置19における第１および第２ダブルコー
ン30,31のうち１速用出力側ギヤ７に設けられた第１ダ
ブルコーン30のみを説明する。上記ダブルコーン30の内
周面および外周面には、該ダブルコーン30の小径部30a
側から大径部30b側に至る回転方向（矢印方向）と反対
向きの螺旋状のオイル溝33,34が形成されている。そし
て、上記ダブルコーン30の回転時には、該ダブルコーン
30のポンプ作用によって、その小径部30a側から潤滑油
Ｘが吸引され、この潤滑油Ｘがオイル溝33,34を通って
大径部30b側に導かれている。

上記ダブルコーン30と第１同期用ギヤ22（第１ギヤスプ
ライン部22a）とは各々別体に形成されており、該ダブ
ルコーン30のスリーブ24側の外周には、半径方向外向き
に突出する係合爪部35,…が周方向に等間隔で設けられ
ている。また、上記第１同期用ギヤ22の第１ギヤスプラ
イン部22aのスリーブス24側端面には、略コ字状の凹部3
6,…が周方向に等間隔で設けられている。さらに、上記
ダブルコーン30の各係合爪部35には、弾力性のある環状
の弾性部材37が接着剤（図示せず）を介して嵌入されて
いて、上記ダブルコーン30の各係合爪部35が第１同期用
ギヤ22の第１ギヤスプライン部22aの各凹部36に弾性部
材37を介して嵌合されて、上記ダブルコーン30と第１ギ
ヤスプライン部22aとを係合する係合手段38を構成して
いる。

尚、第２図中、39は、３−４速用同期噛合装置20におけ
るスリーブ40を３速用出力側ギヤ９方向または４速用出
力側ギヤ10方向にそれぞれ移動させるための第２シフト
フォークである。

したがって、上記実施例では、第１同期用ギヤ22の第１
ギヤスプライン部22aと第１ダブルコーン30とは、該両
者22a,30間の係合手段38における第１ダブルコーン30の
各係合爪部35に嵌入された環状の弾性部材37を介して第
１ギヤスプライン部22の各凹部36の周方向両側面に係合
されている。これにより、スリーブ24と第１同期用ギヤ
22との同期完了時、潤滑油Ｘの掻き揚げに伴なう回転抵
抗あるいはベアリングの摺動抵抗などによる回転抵抗が
作用する第１同期用ギヤ22に、該第１同期用ギヤ22側の
ギヤのバックラッシュなどによるガタ量が例となるとき
にかかり始める逆トルクの衝撃つまりトルクショックが
発生しても、このトルクショック（逆トルク）は上記弾
性部材37の弾性力でもって吸収される。このため、上記
トルクショックが第１ギヤスプライン部22に伝達される
ことはなく、スリーブ24のスプライン部24aと第１同期
用ギヤ22の第１ギヤスプライン部22aとの歯が周方向に
ズレることはない。この結果、上記第１同期用ギヤ２の
第１ギヤスプライン部22aとスリーブ24のスプライン部2
4aとの歯が周方向にズレる同期崩れを確実に防止するこ
とができ、上記スリーブ24のスプライン部24aがクラッ
チハブ21とギヤスプライン部22aとにスムーズに跨って
嵌合することができることになる。

また、上記の如く第１同期用ギヤ22のギヤスプライン部
22aと第１ダブルコーン30との間に設けられた係合手段3
8によって、ギヤスプライン部の各凹部36に係合爪部35
が周方向に係合されて、１速用出力側ギヤ７と、第１ア
ウタコーン28,スリーブ24およびクラッチハブ21を介し
た出力軸５との相対回転を抑止させつつ均一となった回
転を互いに伝達し合うことができる。これにより、シン
クロナイザキー25およびスリーブ24の１速用出力側ギヤ
７方向への移動によって、第１インナコーン26を第１ダ
ブルコーン30の外周面に押圧した後、該第１ダブルコー
ン30の内周面が第１アウタコーン28の外周面に押圧され
た場合には、上記第１ダブルコーン30に伝達された回転
力が係合手段38を介して確実にギヤスプライン部22aに
伝達さ、上記スリーブ24の回転数と第１同期用ギヤ22の
回転数とを同等なものにしつつ互いに伝達する上で支障
を招くことがない。

さらに、上記第１ダブルコーン30の各係合爪部35は、上
記第１ギヤスプライン部22aの凹部36のスリーブ移動方
向に対して弾性部材37を介して係合され、該弾性部材37
によって第１ダブルコーン30が第１インナコーン26から
離反する方向に常時付勢されている。これにより、上記
第１ダブルコーン30は第１アウタコーン28側に、該第１
ダブルコーン30と第１アウタコーン28との間のクリアラ
ンスの範囲内で変位させられ、その分だけ第１ダブルコ
ーン30と第１インナコーン26との間のクリアランスが確
実に確保され、上記第１ダブルコーン30の回転時のポン
プ作用によって潤滑油Ｘが第１ダブルコーン30と第１イ
ンナコーンとの間のクリアランス内にオイル溝34を介し
て積極的に供給される。このため、選択されていない変
速段、例えばスリーブ24が２速用出力側ギヤ８方向に移
動した際の１速用出力側ギヤ７の第１ダブルコーン30の
内周面に対応する第１インナコーン26の間隔に、カウン
タ軸６によって掻き揚げられ出力軸５の中心側から半径
方向外向きに常時流動している潤滑油Ｘが第１ダブルコ
ーン30の内周面と第１インナコーン26の外周面との間に
画成されたクリアランス部に流れ込み、第１ダブルコー
ン30と第１インナコーン26との間の対向面は十分に潤滑
され、第１インナコーン26の耐久性の向上を図ることが
できる。

しかも、上記の如く第１ダブルコーン30の各係合爪部35
には、環状の弾性部材37が嵌入されているので、第１ギ
ヤスプライン部22aの各凹部36の周方向両側面に対する
各係合爪部35の弾性部材37を介した係合が容易になさ
れ、各係合爪部35に対する弾性部材37の組付性の向上を
図ることができる。

（考案の効果） 以上の如く、本考案における変速機の同期噛合装置によ
れば、変速用ギヤのギヤスプライン部とダブルコーンと
が係合手段に設けた弾性部材を介して係合され、スリー
ブと同期用ギヤとの同期完了時、回転抵抗が作用する同
期用ギヤにトルクショックが発生しても、このトルクシ
ョックが弾性部材の弾性力でもって吸収されてギヤスプ
ライン部に伝達されることがない。これにより、上記ギ
ヤスプライン部とスリーブのスプライン部との歯が周方
向にズレる同期崩れを確実に防止することができ、上記
スリーブのスプライン部がクラッチハブとギヤスプライ
ン部とにスムーズに跨って嵌合することができる。しか
も、上記の如く同期用ギヤのギヤスプライン部とダブル
コーンとが、互いに動力を伝達し合う係合手段でもって
係合されているので、インナコーンおよびアウタコーン
の内・外周面をダブルコーンの内・外周面に押圧した際
のダブルコーンの回転力が確実にギヤスプライン部に伝
達され、上記スリーブの回転数と変速用ギヤの回転数と
を同等なものにしつつ互いに伝達する上で支障を招くこ
とがない。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は第２図の
１−２速用同期噛合装置部分の拡大図、第２図は歯車変
速機の前進４段付近の構造を示す縦断側面図、第３図は
１−２速用同期噛合装置の分解斜視図、第４図はダブル
コーンを大径部側から視た正面図、第５図はダブルコー
ンの側面図である。 １…変速機、５…出力軸、７…１速用出力側ギヤ、19…
１−２速用同期噛合装置、21…クラッチハブ、22…第１
同期用ギヤ、22a…第１ギヤスプライン部、24…スリー
ブ、26…第１インナコーン、28…第１アウタコーン、30
…第１ダブルコーン、35…係合爪部、36…凹部、37…弾
性部材、38…係合手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−258244（ＪＰ，Ａ) 実公 平５−40331（ＪＰ，Ｙ２) 米国特許3272291（ＵＳ，Ａ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸にスプライン嵌合されたクラッチハ
   ブと、該回転軸におけるクラッチハブの側方に位置する
   変速用ギヤに固設され、かつギヤスプライン部を有する
   同期用ギヤと、上記クラッチハブの外周にスプライン嵌
   合されたスリーブと、上記クラッチハブと変速用ギヤと
   の間において上記回転軸とともに一体回転し、かつテー
   パ状の外周面を有するインナコーンと、上記同期用ギヤ
   とスリーブとの間に設けられ、かつ上記インナコーン外
   周面に対向するテーパ状の内周面を有するアウタコーン
   と、上記同期用ギヤに係合され、かつ上記インナコーン
   の外周面に対向する内周面および上記アウタコーンの内
   周面に対向する外周面を有するダブルコーンとを備える
   とともに、上記同期用ギヤのギヤスプライン部とダブル
   コーンとの間には、互いに動力を伝達し合う係合手段が
   設けられ、該係合手段には、動力伝達時、上記同期用ギ
   ヤに作用する周方向へのトルク変動を吸収せしめる弾性
   部材が設けられていることを特徴とする変速機の同期噛
   合装置。