JPH0735156A - シンクロメッシュ機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 テーパ接触ではなくコロガリ接触により同期
噛合を図る。 【構成】 回転軸２２と一体回転するハブ２３の外周に
スプライン嵌合し、変速操作により軸方向に変位するシ
ンクロスリーブ２４が、シンクロ・キー３５を介してシ
ンクロ・リング２５又は２６を押圧変位させたときに、
ベアリング手段３０又は３３がシンクロ・スリーブ２４
側の回転力をコロガリ接触により軸方向に伝達し、ベア
リング手段３０又は３３を介して伝えられる回転力によ
りドリブン・ギヤ２９又は３１（ドッグギヤ２７又は２
８）とシンクロ・リング２５又は２６とを同期回転した
ときにシンクロ・スリーブ２４をドッグ・ギヤ２７又は
１８に噛合させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、テーパ接触ではなく
コロガリ接触により同期噛合を図るようにしたシンクロ
メッシュ機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】シンクロメッシュ（同期噛合機構）とし
て例えば図４に示すものが知られている。このシンクロ
メッシュ機構１は、メインシャフトである回転軸２に一
体のハブ３にシンクロ・スリーブ４が軸方向移動可能に
スプライン嵌合させてあり、シンクロ・スリーブ４の前
後に一対のシンクロ・リング５，６を配置し、さらにそ
の前後に一対のドッグ・ギヤ７，８が配置してある。シ
ンクロ・リング５，６とドッグ・ギヤ７，８は、いずれ
も外周にスプライン５ａ，６ａ，７ａ，８ａが形成して
あり、これらがシンクロ・スリーブ４のスプライン４ａ
に同期嵌合するようになっている。図示しないカウンタ
シャフトのドライブ・ギヤによって駆動される被同期歯
車であるドリブン・ギヤ９の側のドッグ・ギヤ７には、
シングルコーン１０が一体的に突設してあり、このシン
グルコーン１０にシンクロ・リング５がテーパ面Ｔ１で
嵌合して同期するよう構成されている。また、ドリブン
・ギヤ１１の側には、シンクロ・リング６の内側にテー
パ部材１２が回転軸２と一体的に結合させて配置してあ
り、さらにシンクロ・リング６とテーパ部材１２の間に
ダブルコーン１３がその爪部１３ａをドッグ・ギヤ８に
係合させた状態で介在させてある。テーパ部材１２に
は、ダブルコーン１３の二重テーパ面Ｔ３，Ｔ２を介し
てシンクロ・リング６が嵌合しており、両テーパ面Ｔ
２，Ｔ３を使って二重に同期することで円滑な変速を可
能にしている。

【０００３】ここで、クラッチを切断して変速操作し希
望する変速段を選択すると、シフトフォーク１４により
シンクロ・スリーブ４が前進又は後退し、ドリブン・ギ
ヤ９又は１１が回転軸２にハブ３を介してスプライン嵌
合し、所要の変速比が選択される。例えば、シフトフォ
ーク１４によりシンクロ・スリーブ４がドリブン・ギヤ
１１側に移動すると、シンクロ・スリーブ４のスプライ
ン端面がシンクロ・リング６のスプライン端面に衝突
し、シンクロ・リング６を押圧する。すると、ダブルコ
ーン１３も押圧されて移動し、二重のテーパ面Ｔ２，Ｔ
３に生ずる摩擦伝動により、回転軸２とドリブン・ギヤ
１１とが一体回転するようになるまで同期がとられる。
そして、回転軸２とドリブン・ギヤ１１とが同期回転し
た時点で、シンクロ・スリーブ４のスプライン４ａがシ
ンクロ・リング６とドッグ・ギヤ８の各スプライン６
ａ，８ａに嵌合し、これにより変速が完了する。一方ま
た、シフトフォーク１４によりシンクロ・スリーブ４が
ドリブン・ギヤ９側に移動すると、シンクロ・スリーブ
４のスプライン端面がシンクロ・リング５のスプライン
端面に衝突し、シンクロ・リング５を押圧する。する
と、ドッグ・ギヤ７のシングルコーン１０も押圧され、
そのテーパ面Ｔ１に生ずる摩擦伝動により、回転軸２と
ドリブン・ギヤ９とが一体回転するようになるまで同期
がとられる。回転軸２とドリブン・ギヤ９とが同期回転
した時点で、シンクロ・スリーブ４のスプライン４ａが
シンクロ・リング５とドッグ・ギヤ７の各スプライン５
ａ，７ａに嵌合し、これにより変速が完了する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のシンクロメ
ッシュ機構１は、例えばドリブン・ギヤ１１側を選択し
た場合、ダブルコーン１３の二重のテーパ面Ｔ２，Ｔ３
に生ずる摩擦伝動により、回転軸２がドリブン・ギヤ１
１と一体回転するのを待って同期をとり、またドリブン
・ギヤ９側を選択した場合も、シングルコーン１０のテ
ーパ面Ｔ１に生ずる摩擦伝動により、回転軸２がドリブ
ン・ギヤ９と一体回転するのを待って同期をとる構成で
ある。すなわち、テーパ接触による同期噛合が基本であ
り、ダブルコーン１３の二重テーパ面Ｔ２，Ｔ３とシン
グルコーン１０のテーパ面Ｔ１は、円滑な同期噛合を実
現する上でいずれも非常に重要である。しかし、これら
テーパ面Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３はその性格上きわめて高い加
工精度が要求され、切削加工作業が複雑であるために製
造コストも高くつくといった課題があった。

【０００５】また、シンクロメッシュ機構１の内部で
は、摩擦伝動により同期回転するシンクロリング５，６
やシングルコーン１０或いはダブルコーン１３といった
部品が、テーパ面で嵌合しながら常に相対回転してお
り、しかもこうしたテーパ面は機構内部の比較的奥深い
箇所にあってそこに至る隙間も非常に狭いために、変速
機ケース内に掻き上げられた飛沫がなかなか浸透しにく
く、それだけ潤滑が難しいものであった。特に、トラッ
クなどの大型車両用ともなると、変速時の負荷が大きい
２速或いは３速のシンクロメッシュ機構に、コーンのテ
ーパ面を二重に形成したダブルコーンを採用するものが
多く、シングルコーン型に比べて発熱量の大きなダブル
コーン型では、給油方法を工夫する必要があった。

【０００６】従って、本発明の目的は、切削加工が難し
いテーパ接触式同期噛合の代わりにコロガリ接触式同期
噛合を採用することにより、高い部品精度が要求され
ず、かつ潤滑も容易にしたシンクロメッシュ機構を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、シンクロ・スリーブを軸方向に変位させる
ことによりシンクロ・リングをドリブン・ギヤ側に押圧
し、前記シンクロ・スリーブ側の回転力を前記ドリブン
・ギヤ側に摩擦伝動して同期をとる同期手段により前記
シンクロ・スリーブと前記ドリブン・ギヤとを同期させ
るように構成してなるシンクロメッシュ機構において、
前記同期手段を、コロガリ接触により回転力を軸方向に
伝動するベアリング手段によって構成してなることを特
徴としている。

【０００８】また、本発明では、前記ベアリング手段
は、アイドラプレートと、該アイドラプレートを挟んで
その両端面にそれぞれコロガリ接触により保持され、一
方が前記シンクロ・リングにコロガリ接触し、他方が前
記ドリブン・ギヤ側にコロガリ接触する球体とからなる
ことを特徴としている。

【０００９】

【作用】上記の構成によれば、変速操作によって軸方向
に変位するシンクロ・スリーブがシンクロ・リングをド
リブン・ギヤ側に押圧すると、ベアリング手段のコロガ
リ接触を介してシンクロ・スリーブ側の回転力がドリブ
ン・ギヤに伝達され、ドリブン・ギヤとシンクロ・リン
グとが同期回転したときにシンクロ・スリーブをドリブ
ン・ギヤに噛合させる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図１ないし
図３を参照して説明する。図１は、本発明のシンクロメ
ッシュ機構の一実施例を示す縦断面図、図２は、図１に
示したハブとシンクロリングの係合関係を示す一部正面
図、図３は、図１に示したシンクロメッシュ機構を異な
る断面位置で示す縦断面図である。

【００１１】図１に示すシンクロメッシュ機構２１で
は、一方のシンクロ・リング２５がハブ２３のボス部に
係合し、他方のシンクロ・リング２６がハブ２３ととも
に回転軸２２と一体回転するブッシュ３２に係合してい
る。すなわち、両シンクロ・リング２５，２６は、その
最外周に形成したスプライン２５ａ，２６ａの外に、図
２に示したようにハブ２３の内周に形成したスプライン
２３ｂに、同期時のハブ４とシンクロ・リング２５、２
６のある範囲での相対回転を許容できるように、常時嵌
合するスプライン２５ｂ，２６ｂを有しており、またい
ずれのシンクロ・リング２５，２６も、同期噛合に至る
過程で、コロガリ接触により回転力を軸方向に伝達する
ベアリング３０，３３を介してドッグ・ギヤ２７，２８
に回転を伝達する。

【００１２】ベアリング手段３０（３３）は、シンクロ
・リング２５（２６）の環状溝に蓋するアイドラプレー
ト４０の内外に、複数の球体４１，４２をコロガリ接触
させて保持した構成をなし、内側ケージ４１ａに保持し
た複数の球体４１がシンクロ・リング２５（２６）にコ
ロガリ接触し、外側ケージ４２ａに保持した球体４２が
ドッグギヤ２７（２８）にコロガリ接触している。な
お、球体４１を回転自在に保持する内側ケージ４１ａ
は、シンクロ・リング２５（２６）の環状溝内に固定さ
れ、また球体４２を保持する外側ケージ４２ａはドッグ
・ギヤ２７（２８）の環状溝内に固定されているが、ア
イドラプレート４０だけはシンクロ・リング２５（２
６）の環状溝内を自由回転できるようになっている。

【００１３】ところで、ドッグ・ギヤ２７，２８は、そ
れぞれドリブン・ギヤ２９とドリブン・ギヤ３１にスプ
ライン嵌合しており、シンクロ・スリーブ２４が同期噛
合した側のドッグ・ギヤ２７又は２８に対応するドリブ
ン・ギヤ２９又は３１が回転軸２２とともに回転し、所
要の変速が行われる。シンクロ・スリーブ２４は、内周
に形成したスプライン２４ａがハブ２３の外周に形成さ
れたスプライン２３ａに嵌合しているが、ハブ２３に
は、円周方向を等分して数箇所に溝が形成してあり、そ
の溝に図３に示したようにシンクロ・キー３５を保持さ
せてある。このシンクロ・キー３５は、ハブ２３内に組
み込んだスプリング３６により外方に付勢されたヘッド
部材３７によって、シンクロ・スリーブ２４の内周面に
当接する方向に常時付勢されており、シンクロ・スリー
ブ２４が移動するときに連動して移動し、シンクロ・リ
ング２５，２６をドッグ・ギヤ２７，２８側に付勢する
働きをする。

【００１４】ここで、クラッチを切断して変速操作機構
により希望する変速段を選択すると、シフト・フォーク
３４によりシンクロ・スリーブ２４が前進又は後退す
る。ここで、例えば、第３速を選択した場合、シフト・
フォーク３４によりシンクロ・スリーブ２４がドリブン
・ギヤ３１側に後退する。このとき、シンクロ・キー３
５がシンクロ・リング２６の端面に衝突し、シンクロ・
リング２６を押圧する。シンクロ・リング２６は、押圧
方向に若干変位してアイドラプレート４０をドッグ・ギ
ヤ２８側の球体４２に押圧する。その結果、アイドラプ
レート４０はシンクロ・リング２６側の球体４１とドッ
グ・ギヤ２８側の球体４２により両側から挟持され、球
体４１の回転がアイドラプレート４０を介して球体４２
に伝達される。その結果、ドッグ・ギヤ２８はベアリン
グ３３を介して伝達される回転力によりシンクロ・リン
グ２６と同じ速度で回転するに至り、ドッグ・ギヤ２８
とシンクロ・リング２６が同期回転した時点でシンクロ
・スリーブ２４のスプライン２４ａがシンクロ・リング
２６とドッグ・ギヤ２８の各スプライン２６ａ，２８ａ
に嵌合し、これにより変速が完了する。

【００１５】一方また、シフト・フォーク３４によりシ
ンクロ・スリーブ２４がドリブン・ギヤ２９側に前進す
る。このとき、シンクロ・キー３５がシンクロ・リング
２５の端面に衝突し、シンクロ・リング２５を押圧す
る。シンクロ・リング２５は、押圧方向に若干変位して
アイドラプレート４０をドッグ・ギヤ２７側の球体４２
に押圧する。その結果、アイドラプレート４０はシンク
ロ・リング２５側の球体４１とドッグ・ギヤ２７側の球
体４２により両側から挟持され、球体４１の回転がアイ
ドラプレート４０を介して球体４２に伝達される。その
結果、ドッグ・ギヤ２７はベアリング３０を介して伝達
される回転力によりシンクロ・リング２５と同じ速度で
回転するに至り、ドッグ・ギヤ２７とシンクロ・リング
２５が同期回転した時点でシンクロ・スリーブ２４のス
プライン２４ａがシンクロ・リング２５とドッグ・ギヤ
２７の各スプライン２５ａ，２７ａに嵌合し、これによ
り変速が完了する。

【００１６】上記のごとく、シンクロメッシュ機構２１
は、シンクロ・リング２５，２６とドッグ・ギヤ２７，
２８の間にシングルコーンやダブルコーンといったテー
パ面に加工精度が要求されるコーン部材を介在させる必
要はなく、コロガリ接触により軸方向に回転を伝達する
ベアリング手段３０，３３を介在させるだけでよいた
め、テーパ接触に比べ精度要求の厳しくないコロガリ接
触の特徴を活かし、製造工程を簡略化して製造コストを
抑制することができる。また、シングルコーンやダブル
コーンのごとく潤滑油の浸透しにくい狭い通路を通して
潤滑する必要がなく、ベアリング手段３０，３３のコロ
ガリ接触面は変速機ケース内に掻き上げられた潤滑油を
してごく自然に潤滑できるため、接触面が潤滑油切れを
起こすことはなく、接触面の焼き付きや変色を防止して
耐久性を向上させ、長期に亙る安定動作を約束すること
ができる。

【００１７】また、ベアリング３０，３３を、アイドラ
プレート４０と、アイドラプレート４０を挟んでその両
端面にそれぞれ複数がコロガリ接触させて保持され、一
方が前記シンクロ・リング２５，２６にコロガリ接触
し、他方がドッグ・ギヤ２７，２８にコロガリ接触する
球体４１，４２とから構成したので、シンクロ・リング
２５，２６の回転がまず一方の球体４１を介してアイド
ラプレート４０に伝達され、続いてアイドラプレート４
０の回転が他方の球体４２を介してドッグ・ギヤ２７，
２８に伝達されるが、シンクロ・リング２５，２６とド
ッグ・ギヤ２７，２８がアイドラプレート４０を介して
同期回転した時点で、シンクロ・スリーブ２４がシンク
ロ・リング２５，２６を越えてドッグ・ギヤ２７，２８
まで噛合することができる。また、シンクロ・リング２
５，２６からドッグ・ギヤ２７，２８までの回転伝達は
アイドラプレート４０両側に配した２列の球体４１，４
２のコロガリ接触によるため、ベアリング３０，３３と
しては、アイドラプレート４０の両側に２列の球体４
１，４２を保持するだけの構造でよく、ケージ４１ａ，
４２ａによる球体４１，４２の保持はしっかりしている
ので、コロガリ接触による回転伝達を所期のごとく達成
することができる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、変速操
作により軸方向に変位するシンクロスリーブが、シンク
ロリングを押圧変位させたときに、ベアリング手段がシ
ンクロ・スリーブ側の回転力をコロガリ接触により軸方
向に伝達し、ベアリング手段を介して伝えられる回転力
によりシンクロ・リングとドリブン・ギヤとを同期回転
させたときにシンクロ・スリーブをドリブン・ギヤに噛
合させる構成としたから、シンクロ・リングとドリブン
・ギヤの間にシングルコーンやダブルコーンといったテ
ーパ面に加工精度が要求されるコーン部材を介在させる
必要はなく、コロガリ接触により軸方向に回転を伝達す
るベアリング手段を介在させるだけでよいため、テーパ
接触に比べ精度要求の厳しくないコロガリ接触の特徴を
活かし、製造工程を簡略化して製造コストを抑制するこ
とができ、またシングルコーンやダブルコーンと異な
り、潤滑油の浸透しにくい狭い通路を通して潤滑する必
要がなく、ベアリングのコロガリ接触面は変速機ケース
内に掻き上げられた潤滑油をしてごく自然に潤滑できる
ため、接触面が潤滑油切れを起こすことはなく、接触面
の焼き付きや変色を防止して耐久性を向上させ、長期に
亙る安定動作を約束することができる等の優れた効果を
奏する。

【００１９】また、本発明は、ベアリング手段を、アイ
ドラプレートと、該アイドラプレートを挟んでその両端
面にそれぞれコロガリ接触させて保持され、一方が前記
シンクロ・リングにコロガリ接触し、他方が前記ドリブ
ン・ギヤ側にコロガリ接触する球体とから構成したの
で、シンクロ・リングの回転が一方の球体を介してアイ
ドラプレートに伝達され、さらにアイドラプレートの回
転が他方の球体を介してドリブン・ギヤ側に伝達され、
シンクロ・リングとドリブン・ギヤがアイドラプレート
を介して同期回転した時点で、シンクロ・スリーブがシ
ンクロ・リングを越えてドリブン・ギヤまで噛合するこ
とができ、シンクロ・リングからドリブン・ギヤまでの
回転伝達はアイドラプレート両側に配した２列の球体の
コロガリ接触によるため、ベアリング手段としては、ア
イドラプレートの両側に２列の球体を保持するだけの構
造でよく、球体の保持さえしっかりしていれば、コロガ
リ接触による回転伝達を所期のごとく達成することがで
きるため、特別な加工精度も要求されず、組立が簡単で
ある等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシンクロメッシュ機構の一実施例を示
す縦断面図である。

【図２】図１に示したハブとシンクロリングの係合関係
を示す一部正面図である。

【図３】図１に示したシンクロメッシュ機構を異なる断
面位置で示す縦断面図である。

【図４】従来のシンクロメッシュ機構の一例を示す縦断
面図である。

【符号の説明】

２１ シンクロメッシュ機構 ２２ 回転軸 ２３ ハブ ２４ シンクロ・スリーブ ２５，２６ シンクロ・リング ２７，２８ ドッグ・ギヤ ２９，３１ ドリブン・ギヤ ３０，３３ ベアリング手段 ３５ シンクロ・キー ４０ アイドラプレート ４１，４２ 球体 ４１ａ，４２ａ ケージ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シンクロ・スリーブを軸方向に変位させ
   ることによりシンクロ・リングをドリブン・ギヤ側に押
   圧し、前記シンクロ・スリーブ側の回転力を前記ドリブ
   ン・ギヤ側に摩擦伝動して同期をとる同期手段により前
   記シンクロ・スリーブと前記ドリブン・ギヤとを同期さ
   せるように構成してなるシンクロメッシュ機構におい
   て、 前記同期手段を、コロガリ接触により回転力を軸方向に
   伝動するベアリング手段によって構成してなることを特
   徴とするシンクロメッシュ機構。
2. 【請求項２】 請求項１記載のシンクロメッシュ機構に
   おいて、 前記ベアリング手段は、アイドラプレートと、該アイド
   ラプレートを挟んでその両端面にそれぞれコロガリ接触
   により保持され、一方が前記シンクロ・リングにコロガ
   リ接触し、他方が前記ドリブン・ギヤ側にコロガリ接触
   する球体とからなることを特徴とするシンクロメッシュ
   機構。