JPH0861391A - 変速機の同期装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 変速操作が軽快にできる変速機の同期装置を
提供する。 【構成】 同一の軸心２上に設けられた駆動歯車４と、
従動歯車７のいずれか一方側の部材に軸方向摺動自在に
外嵌するスリーブ１０を設ける。このスリーブ１０の内
周面にスリーブスプライン１２を形成する。他方側の部
材に、上記スリーブ１０の摺動でそのスリーブスプライ
ン１２と噛合可能な被同期歯車１７を設ける。上記軸方
向におけるスリーブスプライン１２と被同期歯車１７の
互いの対向端にそれぞれチャンファー２２，２３を形成
する。これら両チャンファー２２，２３の各面頂角α，
βの大きさを互いに相違させる。上記スリーブスプライ
ン１２と被同期歯車１７の各チャンファー２２，２３の
うち、面頂角αの大きいチャンファー２２の基部側面２
２ｃをＲ面にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車等に搭載され
る変速機の同期装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】変速機の同期装置には、従来、実開平４
‐６２９２６号公報で示されるものがある。

【０００３】これによれば、同一の軸心上に設けられた
駆動側部材と、従動側部材のいずれか一方側の部材に軸
方向摺動自在に外嵌するスリーブが設けられ、このスリ
ーブの内周面にはスリーブスプラインが形成されてい
る。また、他方側の部材には、上記スリーブの摺動でそ
のスリーブスプラインと噛合可能な被同期歯車が設けら
れている。上記軸方向におけるスリーブスプラインと被
同期歯車の互いの対向端にそれぞれチャンファーが形成
され、これら両チャンファーの各面頂角の大きさが互い
に相違させられている。

【０００４】そして、上記駆動側部材と従動側部材との
接続は、上記スリーブの摺動によるスリーブスプライン
と被同期歯車との噛合によって得られるが、この噛合の
際には、まず、これらスリーブスプラインと被同期歯車
の両チャンファーが互いに摺動しながら係合する。そし
て、この係合過程では、上記両チャンファーのうち、面
頂角の大きいチャンファーの基部側面は、面頂角の小さ
いチャンファーの斜面と互いに摺接する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来構
成では、面頂角の大きいチャンファーの基部側面は、鋭
いエッジのままとされていたため、上記チャンファー同
士の摺動は抵抗が大きくなり、その分、変速の操作力が
重いという問題がみられた。

【０００６】

【発明の目的】この発明は、上記のような事情に注目し
てなされたもので、変速操作が軽快にできる変速機の同
期装置の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
のこの発明は、次の如くである。

【０００８】なお、この「課題を解決するための手段」
の項において、下記した（ ）内の用語は、特許請求の
範囲の用語に対応するものである。

【０００９】この発明の変速機の同期装置は、同一の軸
心２上に設けられた駆動歯車（駆動側部材）４と、従動
歯車（従動側部材）７のいずれか一方側の部材に軸方向
摺動自在に外嵌するスリーブ１０を設け、このスリーブ
１０の内周面にスリーブスプライン１２を形成し、他方
側の部材に、上記スリーブ１０の摺動でそのスリーブス
プライン１２と噛合可能な被同期歯車１７を設け、上記
軸方向におけるスリーブスプライン１２と被同期歯車１
７の互いの対向端にそれぞれチャンファー２２，２３を
形成し、これら両チャンファー２２，２３の各面頂角
α，βの大きさを互いに相違させた場合において、上記
スリーブスプライン１２と被同期歯車１７の各チャンフ
ァー２２，２３のうち、面頂角αの大きいチャンファー
２２の基部側面２２ｃをＲ面にしたものである。

【００１０】

【作 用】上記構成による作用は次の如くである。

【００１１】なお、この「作用」の項において、下記し
た（ ）内の用語は、特許請求の範囲の用語に対応する
ものである。

【００１２】図１において、スリーブスプライン１２と
被同期歯車１７の各チャンファー２２，２３のうち、面
頂角αの大きいチャンファー２２の基部側面２２ｃをＲ
面にしてある。

【００１３】このため、駆動歯車（駆動側部材）４と従
動歯車（従動側部材）７とを接続させる場合におけるス
リーブスプライン１２と被同期歯車１７の噛合に先立っ
て、面頂角αの大きいチャンファー２２の基部側面２２
ｃと、面頂角βの小さいチャンファー２３の斜面２３ａ
とが摺接するとき、この摺接における摺動抵抗は、従
来、上記基部側面２２ｃが鋭いエッジのままにされてい
たことに比べて、小さくなる。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面により説明す
る。

【００１５】図２において、符号１は自動車等に搭載さ
れる変速機１である。なお、下記する左右とは図２に向
っての方向をいうものとし、より具体的には、右方を矢
印Ａで示す。

【００１６】上記変速機１は、この変速機１の外殻を構
成するハウジング等の固定側部材に、その軸心２回りに
回転自在に支承される変速軸３と、この変速軸３にスプ
ライン嵌合してこの変速軸３と共に上記軸心２回りに回
転する駆動歯車４と、同上変速軸３に軸受６を介し同上
軸心２回りに回転自在に支承される左右一対の従動歯車
７とを備えている。この場合、変速軸３と駆動歯車４は
駆動側部材を構成し、各従動歯車７は従動側部材を構成
している。また、上記変速軸３は各図中矢印Ｒの方向に
回転している。

【００１７】上記駆動歯車４と、左右従動歯車７，７の
うちいずれか一方の従動歯車７とを、選択的に接続させ
て、動力伝達を可能とさせる同期装置９が設けられてい
る。

【００１８】上記同期装置９は、上記駆動歯車４に軸方
向摺動自在に外嵌するスリーブ１０を有している。この
スリーブ１０は円環状のスリーブ本体１１と、このスリ
ーブ本体１１の内周面に形成されて上記駆動歯車４に軸
方向摺動自在に噛合するスリーブスプライン１２とで構
成され、上記スリーブ本体１１にはシフトフォークであ
る操作子１３が上記軸心２回りにのみ摺動自在に係合し
ている。

【００１９】上記スリーブ１０の内面側に係脱自在とさ
れるキー１４が設けられ、このキー１４を上記スリーブ
１０の内面側に係合させるよう付勢するばね１５が設け
られている。

【００２０】図１から図３において、上記各従動歯車７
には上記スリーブ１０の摺動でそのスリーブスプライン
１２と噛合可能な被同期歯車１７が形成されている。ま
た、上記スリーブ１０と各被同期歯車１７との間にシン
クロナイザリング１８が介設されている。このシンクロ
ナイザリング１８が上記被同期歯車１７側へ移動すると
き、これら両者１７，１８を摩擦係合可能とさせる円錐
台状の摩擦接合面１９が上記被同期歯車１７とシンクロ
ナイザリング１８にそれぞれ形成され、これら両摩擦接
合面１９，１９は互いに近接して対面させられている。
上記シンクロナイザリング１８にはキー溝２０が形成さ
れ、このキー溝２０に、上記変速軸３の軸方向における
上記キー１４の端部が嵌入されている。

【００２１】図３において、上記変速軸３の軸方向で、
スリーブスプライン１２と被同期歯車１７の互いの対向
端にそれぞれチャンファー２２，２３が形成され、ま
た、スリーブスプライン１２に対するシンクロナイザリ
ング１８の対向端にも、チャンファー２４が形成されて
いる。上記チャンファー２２，２３，２４は、変速軸３
の径方向でみていずれも二等辺三角形状をなし、その各
斜面は符号２２ａ，２３ａ，２４ａ、頂部は符号２２
ｂ，２３ｂ，２４ｂ、基部側面は符号２２ｃ，２３ｃ，
２４ｃで示してある。

【００２２】図１と図３において、上記スリーブスプラ
イン１２のチャンファー２２の面頂角αは、被同期歯車
１７のチャンファー２３の面頂角βよりも大きくされて
いる。

【００２３】次に、上記同期装置９の作用を説明する
が、この同期装置９は図２で示すように左右ほぼ対称形
であるため、右半分について説明する。

【００２４】図２において、上記スリーブ１０は被同期
歯車１７およびシンクロナイザリング１８から離脱して
中立状態となっている。このため、駆動歯車４から従動
歯車７への動力伝達は切断されている。この場合、キー
１４はばね１５の付勢力により上記スリーブ１０に係合
して、このスリーブ１０を上記中立状態に保持してい
る。また、この場合、上記キー１４はシンクロナイザリ
ング１８のキー溝２０に係合しており、このため、変速
軸３、駆動歯車４、スリーブ１０、キー１４、およびシ
ンクロナイザリング１８は上記軸心２回りにほぼ一体的
に回転している。

【００２５】図３中実線図示において、上記中立状態か
ら、操作子１３への操作により、スリーブ１０を右方
（図中矢印Ａ）に移動させると、このスリーブ１０に係
合しているキー１４も右方に移動する。

【００２６】上記スリーブ１０とキー１４とを右方へ移
動させれば、上記キー１４はキー溝２０の底面に圧接す
る。すると、上記キー１４に押されてシンクロナイザリ
ング１８が右方に移動させられ、これにより、このシン
クロナイザリング１８と被同期歯車１７との各摩擦接合
面１９，１９が互いに弱く摩擦接合する。

【００２７】この際、被同期歯車１７とシンクロナイザ
リング１８との間には回転差があるため、上記摩擦接合
により、スリーブ１０とシンクロナイザリング１８とが
相対回転し始める。すると、この相対回転で、上記スリ
ーブ１０に係合しているキー１４と、キー溝２０の周方
向一側面２０ａとが接合して、スリーブスプライン１２
とシンクロナイザリング１８の相対回転が直ちに阻止さ
れ、この状態で、これらスリーブ１０とシンクロナイザ
リング１８は一体的に回転し始める。これにより、スリ
ーブスプライン１２のチャンファー２２とシンクロナイ
ザリング１８のチャンファー２４とが所定の相対位置で
対向することとなり、いわゆるインデックス状態となる
（同上図３中実線図示）。

【００２８】更に、スリーブ１０を右方へ移動させる
と、図例では、スリーブスプライン１２のチャンファー
２２の斜面２２ａがシンクロナイザリング１８のチャン
ファー２４の頂部２４ｂに圧接するようになっている。
そして、この圧接で、このシンクロナイザリング１８と
被同期歯車１７の各摩擦接合面１９，１９が互いに強く
摩擦接合して、被同期歯車１７とシンクロナイザリング
１８とが同行回転し始め、つまり、これら被同期歯車１
７とシンクロナイザリング１８とが同期し始める。

【００２９】この同期開始時において、操作子１３に対
する操作力は、図６中Ａ点で示すように上昇する。

【００３０】上記スリーブ１０を更に右方へ移動させる
と、この移動にばね１５の付勢力が負けてスリーブ１０
に対するキー１４の係合が自動的に解除される。また、
スリーブスプライン１２のチャンファー２２の斜面２２
ａと、シンクロナイザリング１８のチャンファー２４の
頂部２４ｂとが摺接して、楔作用により、上記スリーブ
スプライン１２とシンクロナイザリング１８とが軸心２
回りに相対回転する。このときの操作子１３に対する操
作力は、図６中Ａ〜Ｂで示すようある大きさを保つ。上
記スリーブ１０の右方への移動で、スリーブスプライン
１２のチャンファー２２の基部側面２２ｃがシンクロナ
イザリング１８のチャンファー２４の頂部２４ｂに達し
たときが、図６中Ｂ点に相当する。

【００３１】更に、上記スリーブ１０を右方へ移動させ
ると、スリーブスプライン１２のチャンファー２２の基
部側面２２ｃと、シンクロナイザリング１８のチャンフ
ァー２４の斜面２４ａとが摺接して、楔作用により、上
記スリーブスプライン１２とシンクロナイザリング１８
とが更に軸心２回りに相対回転する。このときの操作子
１３に対する操作力は、図６中Ｂ〜Ｃで示すようある大
きさを保つ。

【００３２】上記摺接後には、図３中二点鎖線で示すよ
うにスリーブスプライン１２とシンクロナイザリング１
８とが噛合する。すると、これらスリーブスプライン１
２とシンクロナイザリング１８、および、このシンクロ
ナイザリング１８と摩擦接合している被同期歯車１７の
互いの同期が完了する。この同期完了時は、図６中Ｃ点
に相当し、操作子１３への操作力は急減する。

【００３３】図４において、上記状態から、更にスリー
ブ１０を右方（図中矢印Ａ）へ移動させると、上記スリ
ーブスプライン１２のチャンファー２２と被同期歯車１
７のチャンファー２３とが係合する。この際、前記した
ように、スリーブスプライン１２のチャンファー２２の
面頂角αは、被同期歯車１７のチャンファー２３の面頂
角βよりも大きく、図例では、上記スリーブスプライン
１２のチャンファー２２の斜面２２ａと被同期歯車１７
のチャンファー２３の頂部２３ｂとが圧接するようにな
っている。この圧接時は、図６中Ｄ点に相当し、操作子
１３に対する操作力が上昇する。

【００３４】同上図４において、上記スリーブ１０を更
に右方へ移動させると、上記スリーブスプライン１２の
チャンファー２２の斜面２２ａと、被同期歯車１７のチ
ャンファー２３の頂部２３ｂとが摺接して、楔作用によ
り、上記スリーブスプライン１２と被同期歯車１７とが
軸心２回りに相対回転する。このときの操作子１３に対
する操作力は、図６中Ｄ〜Ｅで示すようにある大きさを
保つ。上記摺接で、スリーブスプライン１２のチャンフ
ァー２２の基部側面２２ｃが被同期歯車１７のチャンフ
ァー２３の頂部２３ｂに達したときが、図６中Ｅ点に相
当する。

【００３５】図１において、上記スリーブ１０を更に右
方（図中矢印Ａ）へ移動させると、スリーブスプライン
１２のチャンファー２２の基部側面２２ｃと、被同期歯
車１７のチャンファー２３の斜面２３ａとが摺接して、
楔作用により、上記スリーブスプライン１２と被同期歯
車１７とが更に軸心２回りに相対回転する。このときの
操作子１３に対する操作力は、図６中Ｅ〜Ｆで示すよう
にある大きさを保つ。

【００３６】上記摺接後には、図５で示すように、スリ
ーブスプライン１２と被同期歯車１７とが噛合する。す
ると、上記駆動歯車４と従動歯車７の接続が完了し、こ
れら両者間の動力伝達が達成される。

【００３７】そして、上記したように、駆動歯車４と従
動歯車７の接続には、その途中で一旦同期が行われるた
め、上記接続が円滑、かつ、迅速に行われることとな
る。

【００３８】なお、上記駆動歯車４と従動歯車７の接続
の解除は、上記スリーブ１０を左方（各図中矢印Ａと反
対方向）に移動させればよい。

【００３９】図１において、スリーブスプライン１２の
チャンファー２２の基部側面２２ｃは、従来では、鋭い
エッジであったため、上記駆動歯車４と従動歯車７の接
続過程で、スリーブスプライン１２のチャンファー２２
の基部側面２２ｃと、被同期歯車１７のチャンファー２
３の斜面２３ａとが摺接するとき、上記摺接における摺
動抵抗が大きく、その分、操作子１３に対する操作力は
図６中Ｅ〜Ｆの仮想線で示すように大きくなっていた。

【００４０】そこで、特に図１で示すように、上記スリ
ーブスプライン１２のチャンファー２２の基部側面２２
ｃが曲率半径の大きい円弧凸状のＲ面とされている。こ
のため、前記したように、スリーブスプライン１２のチ
ャンファー２２の基部側面２２ｃと、被同期歯車１７の
チャンファー２３の斜面２３ａとが摺接するとき、上記
摺接における摺動抵抗が小さくなり、その分、操作子１
３に対する操作力が図６中Ｅ〜Ｆの実線で示すように小
さくなっている。

【００４１】ところで、駆動歯車４と従動歯車７とを接
続させる場合には、スリーブスプライン１２をシンクロ
ナイザリング１８に噛合させるときの第１操作力と、こ
れに続いて、同上スリーブスプライン１２を被同期歯車
１７に噛合させるときの第２操作力とが必要であり、操
作者は、これら第１、第２操作力によって、いわゆる
「二段入り感」を体感することになるが、上記したよう
に、この実施例によれば、上記第２操作力は小さくなる
ため、上記「二段入り感」が抑制されて、操作性が向上
する。

【００４２】なお、以上は図示の例によるが、スリーブ
スプライン１２のチャンファー２２の面頂角αよりも、
被同期歯車１７のチャンファー２３の面頂角βを大きく
してもよく、この場合には、上記スリーブスプライン１
２のチャンファー２２の斜面２２ａと、被同期歯車１７
のチャンファー２３の基部側面２３ｃとが摺接するた
め、このチャンファー２３の基部側面２３ｃを曲率半径
の大きいＲ面とすればよい。

【００４３】また、駆動歯車４と従動歯車７の動力伝達
の方向は、図例とは逆であってもよい。

【００４４】更に、上記実施例では、図４で示すよう
に、スリーブスプライン１２がシンクロナイザリング１
８に噛合した後、次に、同上スリーブスプライン１２の
チャンファー２２の斜面２２ａが被同期歯車１７のチャ
ンファー２３の頂部２３ｂに圧接する場合を示したが、
上記スリーブスプライン１２がシンクロナイザリング１
８に噛合した後、次に、図１で示すように、同上スリー
ブスプライン１２のチャンファー２２の基部側面２２ｃ
が被同期歯車１７のチャンファー２３の斜面２３ａに直
接的に圧接することもあり、この場合にも、上記スリー
ブスプライン１２のチャンファー２２の基部側面２２ｃ
がＲ面であることから、この基部側面２２ｃと、被同期
歯車１７のチャンファー２３の斜面２３ａとの摺動抵抗
が小さくなり、「二段入り感」が抑制される。

【００４５】また、図示しないが、スリーブスプライン
１２がシンクロナイザリング１８に噛合した後、次に、
同上スリーブスプライン１２のチャンファー２２の基部
側面２２ｃが被同期歯車１７のチャンファー２３の基部
側面２３ｃに圧接することもあり、この場合にも、上記
と同様に摺動抵抗が小さくなり、「二段入り感」が抑制
される。

【００４６】

【発明の効果】この発明によれば、同一の軸心上に設け
られた駆動側部材と、従動側部材のいずれか一方側の部
材に軸方向摺動自在に外嵌するスリーブを設け、このス
リーブの内周面にスリーブスプラインを形成し、他方側
の部材に、上記スリーブの摺動でそのスリーブスプライ
ンと噛合可能な被同期歯車を設け、上記軸方向における
スリーブスプラインと被同期歯車の互いの対向端にそれ
ぞれチャンファーを形成し、これら両チャンファーの各
面頂角の大きさを互いに相違させた変速機の同期装置に
おいて、上記スリーブスプラインと被同期歯車の各チャ
ンファーのうち、面頂角の大きいチャンファーの基部側
面をＲ面にしてある。

【００４７】このため、駆動側部材と従動側部材とを接
続させる場合におけるスリーブスプラインと被同期歯車
の噛合に先立って、面頂角の大きいチャンファーの基部
側面と、面頂角の小さいチャンファーの斜面とが摺接す
るとき、この摺接における摺動抵抗は、従来、上記基部
側面が鋭いエッジのままにされていたことに比べて、小
さくなる。

【００４８】よって、摺動抵抗が小さくなる分、変速の
操作力は小さくて済むことから、この変速操作が軽快に
できることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】同期装置の部分拡大図である。

【図２】同期装置の全体側面断面図である。

【図３】同期装置の作用を説明する図で図１に相当する
図である。

【図４】同期装置の作用を説明する図で図１に相当する
図である。

【図５】同期装置の作用を説明する図で図１に相当する
図である。

【図６】駆動側部材と従動側部材とを接続させるときの
操作子に対する操作力と、スリーブの移動量との関係を
示すグラフ図である。

【符号の説明】

１ 変速機 ２ 軸心 ４ 駆動歯車（駆動側部材） ７ 従動歯車（従動側部材） ９ 同期装置 １０ スリーブ １２ スリーブスプライン １３ 操作子 １７ 被同期歯車 １８ シンクロナイザリング ２２ チャンファー ２２ｃ 基部側面 ２３ チャンファー ２３ａ 斜面 α 面頂角 β 面頂角

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一の軸心上に設けられた駆動側部材
   と、従動側部材のいずれか一方側の部材に軸方向摺動自
   在に外嵌するスリーブを設け、このスリーブの内周面に
   スリーブスプラインを形成し、他方側の部材に、上記ス
   リーブの摺動でそのスリーブスプラインと噛合可能な被
   同期歯車を設け、上記軸方向におけるスリーブスプライ
   ンと被同期歯車の互いの対向端にそれぞれチャンファー
   を形成し、これら両チャンファーの各面頂角の大きさを
   互いに相違させた変速機の同期装置において、 上記スリーブスプラインと被同期歯車の各チャンファー
   のうち、面頂角の大きいチャンファーの基部側面をＲ面
   にした変速機の同期装置。