(57)【要約】【課題】部材の摩耗により同期性能が低下するのを抑制できる同期装置を提供する。【解決手段】同期装置１は、ギヤ２と、シンクロナイザーリング３と、シンクロハブ４と、カップリングスリーブ５と、を備えている。ギヤ２は、シャフト９の回転軸Ａに対して傾斜する第１コーン面２３ａと、回転軸Ａに対して傾斜する第２コーン面２３ｂと、を有している。シンクロナイザーリングは、第１コーン面２３ａと当接している第３コーン面３１ａと、第２コーン面２３ｂと摺動可能な第４コーン面３１ｂと、を有している。第１コーン面２３ａおよび第３コーン面３１ａは第１コーン角Ｃ１だけ回転軸Ａに対して傾斜している。第２コーン面２３ｂは第１コーン角Ｃ１とは異なる第２コーン角Ｃ２だけ回転軸Ａに対して傾斜する面を含んでいる。第４コーン面３１ｂは第２コーン角Ｃ２だけ回転軸Ａに対して傾斜する面を含んでいる。【選択図】図２
2010096331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトに対して回転可能なように前記シャフトに支持された部材であって、変速ギヤ部と、前記変速ギヤ部と一体回転するように設けられたクラッチギヤ部と、前記シャフトの回転軸に対して傾斜する第１摺動面と、前記回転軸に対して傾斜する第２摺動面と、を有するギヤ部材と、
前記シャフトに固定されたシンクロハブと、
前記回転軸に対して傾斜し前記第１摺動面と当接している第３摺動面と、前記回転軸に対して傾斜し前記第２摺動面と摺動可能な第４摺動面と、を有するシンクロナイザーリングと、
前記シンクロハブに対して軸方向に移動可能かつ一体回転可能なように前記シンクロハブにより支持され、前記シンクロナイザーリングを前記ギヤ部材に押し付けるためのカップリングスリーブと、を備え、
前記第１摺動面は、第１角度だけ前記回転軸に対して傾斜しており、
前記第２摺動面は、前記第１角度とは異なる第２角度だけ前記回転軸に対して傾斜する面を含んでおり、
前記第３摺動面は、前記第１角度だけ前記回転軸に対して傾斜しており、
前記第４摺動面は、前記第２角度だけ前記回転軸に対して傾斜する面を含んでいる、
同期装置。
【請求項２】
前記第２摺動面は、前記第１摺動面および前記第３摺動面のうち少なくとも一方が摩耗した後に前記第４摺動面と摺動する、
請求項１に記載の同期装置。
【請求項３】
前記第２摺動面は、前記第１摺動面と前記クラッチギヤ部との軸方向間に配置されており、
前記第２角度は、前記第１角度よりも大きい、
請求項１または２に記載の同期装置。
【請求項４】
軸方向の前記クラッチギヤ部側にいくにしたがって前記第２角度が徐々に大きくなるように、前記第２摺動面および前記第４摺動面は形成されている、
請求項１から３のいずれかに記載の同期装置。
【請求項５】
前記第２摺動面は、前記回転軸に対して第１曲率半径だけ湾曲した曲面を含んでおり、
前記第４摺動面は、前記回転軸に対して前記第１曲率半径よりも小さい第２曲率半径だけ湾曲した曲面を含んでいる、
請求項１から４のいずれかに記載の同期装置。
【請求項６】
前記ギヤ部材は、前記変速ギヤ部および前記クラッチギヤ部を有するギヤ部材本体と、前記クラッチギヤ部に対して一体回転可能に配置され前記第１摺動面および前記第２摺動面を外周側に有する中間リングと、を有しており、
前記シンクロナイザーリングは、前記シンクロハブに対して一体回転可能に設けられ前記中間リングの半径方向外側に配置された第１リング部材と、前記シンクロハブに対して一体回転可能に設けられ前記中間リングの半径方向内側に配置された第２リング部材と、を有しており、
前記第１リング部材は、前記第３摺動面と前記第４摺動面とを内周側に有している、
請求項１から５のいずれかに記載の同期装置。
【請求項７】
前記中間リングは、第３角度だけ前記回転軸に対して傾斜する第１中間摺動面と、第４角度だけ前記回転軸に対して傾斜する第２中間摺動面と、を内周側に有しており、
前記第２リング部材は、前記第３角度だけ前記回転軸に対して傾斜し前記第１中間摺動面と摺動可能な第３中間摺動面と、前記第４角度だけ前記回転軸に対して傾斜し前記第２中間摺動面と摺動可能な第４中間摺動面と、を外周側に有している、
請求項６に記載の同期装置。
【請求項８】
前記ギヤ部材本体は、第５角度だけ前記回転軸に対して傾斜する第５摺動面と、第６角度だけ前記回転軸に対して傾斜する第６摺動面と、を外周側に有しており、
前記第２リング部材は、前記第５角度だけ前記回転軸に対して傾斜し前記第５摺動面と摺動可能な第７摺動面と、前記第６角度だけ前記回転軸に対して傾斜し前記第６摺動面と摺動可能な第８摺動面と、を内周側に有している、
請求項６または７に記載の同期装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速機に用いられる同期装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
変速機には、円滑な変速動作を実現するために同期装置が用いられている。この種の同期装置は、例えば、ギヤと、シンクロナイザーリングと、シンクロハブと、カップリングスリーブと、シンクロキーと、を備えている。ギヤは、シャフトに対して回転可能なようにシャフトに支持される部材であり、変速ギヤ部と、クラッチギヤ部と、第１コーン面を有する第１摺動部と、を有している。シンクロナイザーリングは、第１摺動部に支持される環状の部材であり、第１コーン面と摺動する第２コーン面を有している。シンクロハブはシャフトに固定されている。カップリングスリーブはシンクロハブに対して軸方向に移動可能にかつ一体回転可能なようにシンクロハブにより支持されている。シンクロナイザーリングはシンクロハブに対して軸方向に移動可能にかつ一体回転可能なようにシンクロハブにより支持されている。シンクロキーは、カップリングスリーブとともに軸方向に移動する部材であり、シンクロハブの溝に収容されている。
【０００３】
シフトレバーの動きに応じてカップリングスリーブが軸方向に移動する。カップリングスリーブが軸方向に移動すると、シンクロナイザーリングがシンクロキーにより押される。この結果、第１コーン面と第２コーン面とが摺動し、シンクロナイザーリングとギヤとの間に摩擦力が作用する。この摩擦力により、シンクロナイザーリングおよびギヤの回転速度が概ね同じとなり、ギヤの回転をシャフトの回転に同期させることができる。これにより、スムーズな変速動作が可能となる（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開平６−１５９３８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の同期装置では、シンクロナイザーリングとギヤとが摺動するため、例えばシンクロナイザーリングあるいはギヤの摺動部が摩耗する。例えば、シンクロナイザーリングが摩耗すると、同期する際にギヤに対するシンクロナイザーリングの軸方向の相対位置が変化し、クラッチギヤ部とシンクロナイザーリングとが干渉するおそれがある。クラッチギヤ部とシンクロナイザーリングとが干渉すると、ギヤに対してシンクロナイザーリングが軸方向に移動しなくなり、第２コーン面が第１コーン面に押し付けられる際の押付力が低下する。この結果、第１コーン面と第２コーン面との間で、同期動作に必要な大きさの摩擦力が発生しなくなる。つまり、部材の摩耗により同期性能が低下するおそれがある。
本発明の課題は、部材の摩耗により同期性能が低下するのを抑制できる同期装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る同期装置は、ギヤ部材と、シンクロナイザーリングと、シンクロハブと、カップリングスリーブと、を備えている。ギヤ部材は、シャフトに対して回転可能なようにシャフトに支持された部材であって、変速ギヤ部と、変速ギヤ部と一体回転するように設けられたクラッチギヤ部と、シャフトの回転軸に対して傾斜する第１摺動面と、回転軸に対して傾斜する第２摺動面と、を有している。シンクロハブはシャフトに固定されている。シンクロナイザーリングは、回転軸に対して傾斜し第１摺動面と当接している第３摺動面と、回転軸に対して傾斜し第２摺動面と摺動可能な第４摺動面と、を有している。カップリングスリーブは、シンクロハブに対して軸方向に移動可能かつ一体回転可能なようにシンクロハブにより支持され、シンクロナイザーリングをギヤ部材に押し付ける。第１摺動面は、第１角度だけ回転軸に対して傾斜している。第２摺動面は、第１角度とは異なる第２角度だけ回転軸に対して傾斜する面を含んでいる。第３摺動面は、第１角度だけ回転軸に対して傾斜している。第４摺動面は、第２角度だけ回転軸に対して傾斜する面を含んでいる。
【０００６】
この同期装置では、第１摺動面および第３摺動面が摺動することでシンクロナイザーリングとギヤ部材との間に摩擦力が発生する。シンクロナイザーリングおよびギヤ部材のうち少なくとも一方が摩耗すると、同期時におけるシンクロナイザーリングのギヤ部材に対する軸方向位置がクラッチギヤ部に近づく。
この場合、第１摺動面および第３摺動面の他に第２摺動面および第４摺動面が摺動可能であるため、シンクロナイザーリングおよびギヤ部材のうち少なくとも一方が摩耗したときに、第２摺動面および第４摺動面によりシンクロナイザーリングのギヤ部材に対する軸方向位置がクラッチギヤ部に近づくのを抑制できる。特に、第２摺動面および第４摺動面が回転軸に対して第２角度だけ傾斜しているため、同期に必要な摩擦力を確保しつつ、同期時においてシンクロナイザーリングのギヤ部材に対する軸方向位置がクラッチギヤ部に近づくのを抑制できる。つまり、この同期装置では、部材の摩耗により同期性能が低下するのを抑制できる。
【０００７】
ここで、「摺動面」とは、連続して形成された１つの面の他に、溝のような凹んだ部分が形成された結果、複数の領域に分割されている面も含んでいる。
【発明の効果】
【０００８】
このように、本発明に係る同期装置では、部材の摩耗により同期性能が低下するのを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
＜同期装置の構成＞
図１および図２を用いて同期装置１について説明する。図１は同期装置１の概略断面図である。図２はシンクロナイザーリング３およびギヤ２の概略断面図（初期状態）である。
同期装置１は、変速機のシャフト９およびギヤ２の回転を同期させるための機構であり、シャフト９により支持されている。具体的には図１に示すように、同期装置１は、シンクロハブ４と、カップリングスリーブ５と、３つのシンクロキー６と、２つのシンクロスプリング７と、ギヤ２（ギヤ部材の一例）と、シンクロナイザーリング３と、を備えている。同期装置１が作動していない場合、ギヤ２以外の部材はシャフト９とともに回転している。
【００１０】
シンクロハブ４は、シャフト９に固定されており、半径方向外側に突出する複数の外歯４１を有している。シンクロハブ４には、シンクロナイザーリング３が軸方向に移動可能かつ一体回転可能に嵌め込まれている。
カップリングスリーブ５は、シンクロハブ４をギヤ２のクラッチギヤ部２２（後述）と連結するための環状の部材であり、シンクロハブ４により軸方向に移動可能に支持されている。より詳細には、カップリングスリーブ５は半径方向内側に突出する複数の内歯５３を有している。内歯５３はシンクロハブ４の外歯４１と噛み合っているため、カップリングスリーブ５はシンクロハブ４に対して軸方向に移動可能かつ一体回転可能となっている。
カップリングスリーブ５の外周溝５１にはシフトフォーク（図示せず）が嵌め込まれているため、シフトレバーの操作力がシフトフォークを介してカップリングスリーブ５に伝達される。各内歯５３には、シンクロキー６の突出部６１が嵌め込まれる凹部５２が形成されている。
【００１１】
シンクロキー６は、シンクロナイザーリング３を軸方向に押し付けるための部材であり、シンクロハブ４に形成された溝（図示せず）に軸方向に移動可能に収容されている。シンクロキー６の突出部６１はカップリングスリーブ５の内歯５３に形成された凹部５２に嵌め込まれている。シンクロスプリング７は、概ねリング状のスプリングであり、シンクロキー６を半径方向外側に押圧している。シンクロスプリング７は、シンクロハブ４により支持されており、シンクロキー６の内周側に形成された内周溝６２に嵌め込まれている。
ギヤ２は、シャフト９に対して回転可能なようにシャフト９に支持された環状の部材であり、例えば鉄製である。ギヤ２は、変速ギヤ部２１と、クラッチギヤ部２２と、摺動部２３と、を有している。
【００１２】
変速ギヤ部２１は、半径方向外側に延びる複数の外歯２１ａを有しており、他のギヤ（図示せず）と噛み合っている。クラッチギヤ部２２は、変速ギヤ部２１の側方に配置された部分であり、半径方向外側に延びる複数の外歯２２ａを有している。
摺動部２３は、クラッチギヤ部２２とシンクロハブ４との軸方向間に配置された環状の部分であり、クラッチギヤ部２２からシンクロハブ４側に軸方向に突出している。摺動部２３は、第１コーン面２３ａ（第１摺動面の一例）と、第２コーン面２３ｂ（第２摺動面の一例）と、を外周側に有している。
第１コーン面２３ａはシャフト９の回転軸Ａに対して傾斜した円錐状の面である。回転軸Ａに対する第１コーン面２３ａの傾斜角（いわゆるコーン角）を第１コーン角Ｃ１とする。第２コーン面２３ｂは回転軸Ａに対して傾斜した円錐状の面である。回転軸Ａに対する第２コーン面２３ｂの傾斜角を第２コーン角Ｃ２とした場合、第２コーン角Ｃ２は第１コーン角Ｃ１よりも大きくなるように設定されている。第２コーン面２３ｂは第１コーン面２３ａと連続して形成されており、さらにクラッチギヤ部２２の環状の側面２２ｂと連続して形成されている。
【００１３】
シンクロナイザーリング３は、ギヤ２により半径方向に支持された環状の部材であり、例えば真鍮製である。ギヤ２が鉄製であるため、シンクロナイザーリング３とギヤ２とが摺動した場合、主にシンクロナイザーリング３が摩耗し、ギヤ２はほとんど摩耗しない。シンクロナイザーリング３は、シンクロハブ４に対して軸方向に移動可能かつ一体回転可能なようにシンクロハブ４に装着されている。シンクロナイザーリング３は、第３コーン面３１ａ（第３摺動面の一例）と、第４コーン面３１ｂ（第４摺動面の一例）と、を内周側に有している。
第３コーン面３１ａは回転軸Ａに対して傾斜した円錐状の面であり、第１コーン面２３ａと摺動可能である。回転軸Ａに対する第３コーン面３１ａの傾斜角は第１コーン角Ｃ１と同じである。つまり、第３コーン面３１ａのコーン角は第１コーン角Ｃ１である。
【００１４】
第４コーン面３１ｂは回転軸Ａに対して傾斜した円錐状の面であり、第２コーン面２３ｂと摺動可能である。回転軸Ａに対する第４コーン面３１ｂの傾斜角は、第２コーン角Ｃ２と同じである。つまり、第４コーン面３１ｂのコーン角は第２コーン角Ｃ２である。第４コーン面３１ｂの第２コーン角Ｃ２は、第３コーン面３１ａの第１コーン角Ｃ１よりも大きく設定されている。
ギヤ２の摺動部２３およびシンクロナイザーリング３が摩耗していない初期状態では、第２コーン面２３ｂと第４コーン面３１ｂとの軸方向間には隙間が確保されており、さらに第４摺動部３２とクラッチギヤ部２２の側面２２ｂとの軸方向間にも隙間が確保されている。このため、初期段階では第２コーン面２３ｂは第４コーン面３１ｂと摺動しない。部材が摩耗していない初期段階において、クラッチギヤ部２２とシンクロナイザーリング３との軸方向間の隙間寸法を寸法Ｌとする。
【００１５】
例えばシンクロナイザーリング３の摩耗が進行すると、寸法Ｌが徐々に小さくなり、やがて第２コーン面２３ｂが第４コーン面３１ｂと摺動し始める。つまり、第２コーン面２３ｂおよび第４コーン面３１ｂは、摺動部２３（より詳細には摺動部２３の第１コーン面２３ａ周辺部）が摩耗した後に摺動する面であると言える。
＜同期装置の動作＞
図１および図２を用いて同期装置１の動作について説明する。同期装置１が作動していない場合、ギヤ２以外の部材はシャフト９とともに回転している。ここでは、ギヤ２の回転速度はシャフト９の回転速度よりも小さい場合を想定する。
例えば、シフトフォーク（図示せず）が軸方向のギヤ２側（図１の右側）に移動すると、カップリングスリーブ５がシンクロハブ４に対して軸方向のギヤ２側に移動する。このとき、カップリングスリーブ５の凹部５２に突出部６１が嵌め込まれているため、カップリングスリーブ５とともにシンクロキー６も軸方向のギヤ２側に移動する。
【００１６】
シンクロキー６が軸方向のギヤ２側に移動すると、シンクロキー６がシンクロナイザーリング３に当接する。その状態で、シフトフォークからカップリングスリーブ５に軸方向の操作力が伝達されると、その操作力がシンクロキー６を介してシンクロナイザーリング３に伝達される。この結果、シンクロナイザーリング３の第３コーン面３１ａがギヤ２の第１コーン面２３ａに押し付けられ、シンクロナイザーリング３とギヤ２との間で摩擦力が発生する。この摩擦力により、ギヤ２がシンクロナイザーリング３とともに回転しようとし、ギヤ２の回転速度が徐々に上がる。シフトフォークから伝達される操作力がある一定のレベルを超えると、カップリングスリーブ５の内歯５３にシンクロキー６の突出部６１が半径方向内側に押され、シンクロキー６が半径方向内側に移動する。このとき、シンクロキー６を半径方向外側に押圧しながら、シンクロスプリング７は径が小さくなるように弾性変形する。シンクロキー６はシンクロナイザーリング３と軸方向に当接しているため、カップリングスリーブ５のみがシンクロナイザーリング３に対して軸方向の変速ギヤ部２１側に移動する。
【００１７】
カップリングスリーブ５が軸方向に移動すると、カップリングスリーブ５の内歯５３によりシンクロナイザーリング３の外歯３３が軸方向に押される。この結果、シンクロナイザーリング３とギヤ２との間で発生する摩擦力が大きくなり、クラッチギヤ部２２の外歯２２ａにカップリングスリーブ５の内歯５３が噛み合う直前で、ギヤ２の回転速度がシンクロナイザーリング３およびカップリングスリーブ５の回転速度と概ね同じになる。この状態でさらにカップリングスリーブ５が軸方向に移動すると、カップリングスリーブ５の内歯５３が、シンクロナイザーリング３の外歯３３に案内されながら、最終的にクラッチギヤ部２２の外歯２２ａと噛み合う。この結果、カップリングスリーブ５によりギヤ２がシンクロハブ４に連結され、ギヤ２がシャフト９とともに回転する。
＜部材の摩耗による影響＞
ここで、図１〜図４を用いてシンクロナイザーリング３の摩耗の影響について説明する。図３および図４はシンクロナイザーリングおよびギヤの概略断面図（摩耗状態）である。図３は第２コーン面２３ｂが第４コーン面３１ｂに当接したときの状態を示しており、図４は図３の状態からさらにシンクロナイザーリング３が摩耗した状態を示している。
【００１８】
前述のように、変速動作の際にシンクロナイザーリング３がギヤ２の摺動部２３と摺動するため、ギヤ２よりも軟らかい金属で形成されたシンクロナイザーリング３は徐々に摩耗する。シンクロナイザーリング３の摩耗が進行すると、やがて第４コーン面３１ｂが第２コーン面２３ｂと接触するようになる（例えば図３参照）。
第４コーン面３１ｂが第２コーン面２３ｂと接触するようになると、第１コーン面２３ａおよび第３コーン面３１ａの間に加えて、同期動作時には第２コーン面２３ｂおよび第４コーン面３１ｂの間でも摩擦力が発生する。ここで、第１コーン角Ｃ１が第２コーン角Ｃ２よりも小さいため、第１コーン面２３ａおよび第３コーン面３１ａの間で発生する摩擦力は、第２コーン面２３ｂおよび第４コーン面３１ｂの間で発生する摩擦力よりも大きい。このため、シンクロナイザーリング３の第４コーン面３１ｂ周辺部は第３コーン面３１ａ周辺部に比べて摩耗しにくい。
【００１９】
また、第２コーン角Ｃ２が第１コーン角Ｃ１よりも大きいため、第３コーン面３１ａ周辺部が摩耗する場合に比べて、第４コーン面３１ｂ周辺部が摩耗したとしてもシンクロナイザーリング３のギヤ２に対する軸方向位置がそれほど変化しない（例えば図４参照）。
これらの理由により、初期状態に比べて、第４コーン面３１ｂが第２コーン面２３ｂと摺動している状態の方が、シンクロナイザーリング３のギヤ２に対する軸方向位置がシンクロナイザーリング３の摩耗により変化するのを抑制できる。
ただし、初期状態では、コーン角の小さい第１コーン面２３ａおよび第３コーン面３１ａが互いに摺動しているため、シンクロナイザーリング３が摺動部２３を締め付ける大きな力も発生し、大きな摩擦力を発生させることができる。
＜同期装置の特徴＞
以上に説明した同期装置１の特徴を以下にまとめる。
【００２０】
（１）
この同期装置１では、第１コーン面２３ａおよび第３コーン面３１ａが摺動することでシンクロナイザーリング３とギヤ２との間に摩擦力が発生する。例えば、シンクロナイザーリング３が摩耗すると、同期動作時におけるシンクロナイザーリング３のギヤ２に対する軸方向位置がクラッチギヤ部２２に近づく。
この場合、第１コーン面２３ａおよび第３コーン面３１ａの他に第２コーン面２３ｂおよび第４コーン面３１ｂが摺動可能であるため、シンクロナイザーリング３が摩耗したときに、シンクロナイザーリング３のギヤに対する軸方向位置がクラッチギヤ部２２に近づくのを第２コーン面２３ｂおよび第４コーン面３１ｂにより抑制できる。特に、第２コーン面２３ｂおよび第４コーン面３１ｂが回転軸Ａに対して第２コーン角Ｃ２だけ傾斜しているため、同期動作に必要な摩擦力をある程度確保しつつ、同期動作時においてシンクロナイザーリング３のギヤ２に対する軸方向位置がクラッチギヤ部２２に近づくのを抑制できる。つまり、部材の摩耗により同期性能が低下するのを抑制できる。
【００２１】
例えば、図５に示すように、第２コーン面２３ｂおよび第４コーン面３１ｂがない従来の同期装置に比べて、クラッチギヤ部２２とシンクロナイザーリング３との軸方向間の寸法Ｌの減少量を抑えることができる。
（２）
第１コーン面２３ａおよび第３コーン面３１ａに加えて、第２コーン面２３ｂおよび第４コーン面３１ｂも摺動すると、シンクロナイザーリング３に伝達された押付力がこれらのコーン面に分散される。加えて、第２コーン角Ｃ２が第１コーン角Ｃ１よりも大きいため、シンクロナイザーリング３が摺動部２３を締め付ける力も、第４コーン面３１ｂ周辺では小さくなる。
これらの理由により、第２コーン面２３ｂおよび第４コーン面３１ｂの摺動が始まると、シンクロナイザーリング３と摺動部２３との間で作用する回転方向の抵抗力が若干小さくなることが予想される。シンクロナイザーリング３および摺動部２３の間の抵抗力が小さくなると、同期に必要な時間が若干長くなる。
【００２２】
この同期装置１では、シンクロナイザーリング３の第３コーン面３１ａが摩耗した後に、第２コーン面２３ｂが第４コーン面３１ｂと摺動するため、初期状態から第２コーン面２３ｂおよび第４コーン面３１ｂが当接している場合に比べて、第２コーン面２３ｂおよび第４コーン面３１ｂが使用されるまでの期間を長くすることができる。このため、できるだけ長期にわたって、短時間で同期動作が完了する状態を維持することができる。これにより、第２コーン面２３ｂおよび第４コーン面３１ｂを最初から使用している場合に比べて、部材の摩耗により同期性能が低下するのを確実に抑制できる。
（３）
この同期装置１では、第２コーン角Ｃ２が第１コーン角Ｃ１よりも大きく設定されているため、第１コーン面２３ａおよび第３コーン面３１ａの間に発生する摩擦力が第２コーン面２３ｂおよび第４コーン面３１ｂの間に発生する摩擦力よりも大きい。
【００２３】
逆に、第２コーン角Ｃ２は第１コーン角Ｃ１よりも大きく設定されているため、シンクロナイザーリング３の第４コーン面３１ｂ周辺部が摩耗しても、同期動作時におけるシンクロナイザーリング３のギヤ２に対する軸方向位置が変化しにくくなる。これにより、シンクロナイザーリング３がクラッチギヤ部２２と干渉するのを防止でき、部材の摩耗により同期性能が低下するのを確実に抑制できる。
＜他の実施形態＞
本発明の具体的な構成は、前述の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更および修正が可能である。
なお、前述の実施形態と実質的に同一の機能を有する構成については、同じ符号を使用し、詳細な説明は省略する。
【００２４】
（Ａ）
前述の実施形態では、第２コーン面２３ｂおよび第４コーン面３１ｂが円錐状の面であるが、第２コーン面２３ｂおよび第４コーン面３１ｂが回転軸Ａに対して湾曲していてもよい。ここで、「回転軸Ａに対して湾曲する」状態とは、軸方向を基準とした場合にコーン面のコーン角が徐々に変化している状態を意味している。
例えば図６〜図８に示す同期装置１０１は、ギヤ１０２と、シンクロナイザーリング１０３と、を有している。ギヤ１０２は、第１コーン面１２３ａと、第２コーン面１２３ｂと、を有している。シンクロナイザーリング１０３は、第３コーン面１３１ａおよび第４コーン面１３１ｂが形成された摺動部１２３を有している。第１コーン面１２３ａおよび第３コーン面１３１ａは、前述の第１コーン面２３ａおよび第３コーン面３１ａと同様に、回転軸Ａに対して傾斜する円錐状の面であり、コーン角は第１コーン角Ｃ１１である。
【００２５】
一方、第２コーン面１２３ｂおよび第４コーン面１３１ｂは、前述の第２コーン面２３ｂおよび第４コーン面３１ｂとは異なり、回転軸Ａに対して湾曲している。より詳細には、第２コーン面１２３ｂは、第１コーン面１２３ａから側面２２ｂにかけて第２コーン角Ｃ１２が徐々に大きくなるように形成されており、第１曲率半径Ｒ１を有している。第４コーン面１３１ｂは、第３コーン面１３１ａから側面１３２ｂにかけてコーン角が徐々に大きくなるように形成されており、第２曲率半径Ｒ２を有している。第２曲率半径Ｒ２は第１曲率半径Ｒ１に比べて小さく設定されている。
この場合、図９に示すように、従来の同期装置に比べて、寸法Ｌの減少量が途中から徐々に小さくなる。このため、前述の実施形態と同様に、部材の摩耗により同期性能が低下するのを抑制できる。
【００２６】
また、この同期装置１では、第４コーン面３１ｂが、回転軸Ａに対して第１曲率半径Ｒ１よりも小さい第２曲率半径Ｒ２だけ湾曲した曲面を含んでいるため、第２コーン面１２３ｂよりも先に第４コーン面１３１ｂが側面２２ｂに当接するのを防止でき、第４コーン面１３１ｂを第２コーン面１２３ｂと効率よく接触させることができる。
（Ｂ）
前述の実施形態では、シングルコーンタイプの同期装置１について説明しているが、マルチコーンタイプの同期装置であってもよい。例えば図１０に示す同期装置２０１は、ギヤ２０２（ギヤ部材の一例、ギヤ部材本体の一例）と、第１シンクロナイザーリング２０３（シンクロナイザーリングの一例、第１リング部材の一例）と、中間リング２０８と、第２シンクロナイザーリング２０７（シンクロナイザーリングの一例、第２リング部材の一例）と、を有している。
【００２７】
ギヤ２０２は、変速ギヤ部２１と、クラッチギヤ部２２２と、摺動部２２３と、を有している。摺動部２２３は、第１コーン面２２３ａ（第５摺動面の一例）と、第２コーン面２２３ｂ（第６摺動面の一例）と、を外周側に有している。第１コーン面２２３ａのコーン角は第１コーン角Ｃ２１（第５角度の一例）である。第２コーン面２２３ｂのコーン角は第２コーン角Ｃ２２（第６角度の一例）である。
中間リング２０８は、ギヤ２０２と一体回転するように設けられた環状の部材であり、第１中間コーン面２８１ａ（第１摺動面の一例）と、第２中間コーン面２８１ｂ（第２摺動面の一例）と、クラッチギヤ部２２２の複数の凹部２２２ｂに挿入される複数の突起２８９と、を有している。第１中間コーン面２８１ａのコーン角は第１コーン角Ｃ２１（第１角度の一例）と同じである。第２中間コーン面２８１ｂのコーン角は第２コーン角Ｃ２２（第２角度の一例）と同じである。
【００２８】
第１シンクロナイザーリング２０３は、中間リング２０８の半径方向外側に配置された環状の部材であり、前述のシンクロナイザーリング３に相当する。第１シンクロナイザーリング２０３は、第３中間コーン面２３１ａ（第３摺動面の一例）と、第４中間コーン面２３１ｂ（第４摺動面の一例）と、を内周側に有している。第３中間コーン面２３１ａのコーン角は第１コーン角Ｃ２１と同じである。第４中間コーン面２３１ｂのコーン角は第２コーン角Ｃ２２と同じである。初期状態では、第２中間コーン面２８１ｂと第４中間コーン面２３１ｂとの間には隙間が確保されている。
第２シンクロナイザーリング２０７は、中間リング２０８と摺動部２２３との半径方向間に挟み込まれた環状の部材であり、第３コーン面２７１ａと、第４コーン面２７１ｂと、を内周側に有している。また、第２シンクロナイザーリング２０７は第６コーン面２７３を外周側に有している。第３コーン面２７１ａのコーン角は第１コーン角Ｃ２１と同じである。第４コーン面２７１ｂのコーン角は第２コーン角Ｃ２２と同じである。初期状態では、第２コーン面２２３ｂと第４コーン面２７１ｂとの間には隙間が確保されている。第２シンクロナイザーリング２０７は、第１シンクロナイザーリング２０３と一体回転するように設けられているため、中間リング２０８の第５コーン面２８３は第２シンクロナイザーリング２０７の第６コーン面２７３と摺動する。
【００２９】
この同期装置２０１では、シンクロキー６を介してカップリングスリーブ５により第１シンクロナイザーリング２０３が軸方向に押されると、第１シンクロナイザーリング２０３と摺動部２２３との間に中間リング２０８および第２シンクロナイザーリング２０７が挟み込まれる。この結果、第１中間コーン面２８１ａおよび第３中間コーン面２３１ａの間で摩擦力が発生し、第５コーン面２８３および第６コーン面２７３の間で摩擦力が発生し、第１コーン面２２３ａおよび第３コーン面２７１ａの間で摩擦力が発生する。
例えば、第１シンクロナイザーリング２０３および摺動部２２３が摩耗すると、やがて図１１に示す状態となる。この状態では、第４コーン面２７１ｂが第２コーン面２２３ｂと当接しており、さらに第４中間コーン面２３１ｂが第２中間コーン面２８１ｂと当接している。
【００３０】
この場合であっても、前述の実施形態と同様に、同期動作時における第１シンクロナイザーリング２０３のギヤ２０２に対する軸方向位置がクラッチギヤ部２２２に近づくのを抑制できる。
（Ｃ）
さらに、マルチコーンタイプの同期装置として図１２に示す同期装置３０１も考えられる。この同期装置３０１は、前述の同期装置２０１の中間リング２０８および第２シンクロナイザーリング２０７に摩擦面を増やしている。具体的には、同期装置３０１は、第１シンクロナイザーリング２０３（シンクロナイザーリングの一例、第１リング部材の一例）と、中間リング３０８と、第２シンクロナイザーリング３０７（シンクロナイザーリングの一例、第２リング部材の一例）と、ギヤ２０２（ギヤ部材の一例、ギヤ部材本体の一例）と、を有している。
【００３１】
中間リング３０８は、第１中間コーン面２８１ａ（第１摺動面の一例）と、第２中間コーン面２８１ｂ（第２摺動面の一例）と、第５コーン面３８３（第１中間摺動面の一例）と、第６コーン面３８４（第２中間摺動面の一例）と、を有している。第５コーン面３８３のコーン角は第１コーン角Ｃ２１（第３角度の一例）である。第６コーン面３８４のコーン角は第２コーン角Ｃ２２（第４角度の一例）である。第１中間コーン面２８１ａおよび第２中間コーン面２８１ｂは中間リング３０８の外周側に形成されている。第５コーン面３８３および第６コーン面３８４は中間リング３０８の内周側に形成されている。
第２シンクロナイザーリング３０７は、第３コーン面２７１ａ（第７摺動面の一例）と、第４コーン面２７１ｂ（第８摺動面の一例）と、第７コーン面３７３（第３中間摺動面の一例）と、第８コーン面３７４（第４中間摺動面の一例）と、を有している。第７コーン面３７３のコーン角は第１コーン角Ｃ２１である。第８コーン面３７４のコーン角は第２コーン角Ｃ２２である。第３コーン面２７１ａおよび第４コーン面２７１ｂは第２シンクロナイザーリング３０７の内周側に形成されている。第７コーン面３７３および第８コーン面３７４は中間リング３０８の外周側に形成されている。第７コーン面３７３は第５コーン面３８３と当接している。初期状態では、第６コーン面３８４と第８コーン面３７４との間には隙間が確保されている。
【００３２】
この場合であっても、前述の実施形態と同様に、部材の摩耗により同期性能が低下するのを抑制できる。
（Ｄ）
なお、マルチコーンタイプの同期装置として図１０〜図１２に示す同期装置２０１、３０１を例に説明しているが、同期時に最も大きな回転方向の抵抗を発生させる摺動面は、最も外周側に配置された摺動面であるため、摩耗が進行しやすい摺動面は最も外周側に配置された摺動面であると言える。したがって、例えば、図１０に示す同期装置２０１では、第１中間コーン面２８１ａおよび第３中間コーン面２３１ａの摩耗が進行しやすい。言い換えると、第１中間コーン面２８１ａおよび第３中間コーン面２３１ａのクラッチギヤ部２２２側にのみ第２中間コーン面２８１ｂおよび第４中間コーン面２３１ｂを設けても、同期性能の低下を抑制できる。
【００３３】
具体的には図１３に示す同期装置４０１では、図１０に示す同期装置２０１の第２コーン面２２３ｂおよび第４コーン面２７１ｂが存在せず、第１コーン面２２３ａおよび第３コーン面２７１ａがクラッチギヤ部２２２付近まで形成されている。この場合であっても、最も外周側に配置された第１中間コーン面２８１ａおよび第３中間コーン面２３１ａのクラッチギヤ部２２２側に第２中間コーン面２８１ｂおよび第４中間コーン面２３１ｂが設けられているため、前述の実施形態と同様に、部材の摩耗により同期性能が低下するのを抑制できる。
（Ｅ）
前述の実施形態では、コーン面（摺動面の一例）とは、連続して形成された１つの面の他に、溝のような凹んだ部分が形成された結果、複数の領域に分割されている面も含んでいる。
【００３４】
例えば、図１３に示すシンクロナイザーリング３０３のように、第３コーン面３３１ａおよび第４コーン面３３１ｂに複数の環状溝３３５が形成されていてもよい。この場合、第３コーン面３３１ａは複数の領域に分割されるが、この場合の第３コーン面３３１ａおよび第４コーン面３３１ｂもコーン面という概念に含まれる。
（Ｆ）
前述の実施形態では、第２コーン面２３ｂは、第１コーン面２３ａおよび第３コーン面３１ａのうち少なくとも一方が摩耗した後に第４コーン面３１ｂと摺動すると記載しているが、初期状態から第２コーン面２３ｂが第４コーン面３１ｂと摺動するようにしてもよい。
（Ｇ）
前述の実施形態では、シンクロナイザーリング３が主に摩耗すると記載しているが、このような場合に本発明は限られない。例えば、シンクロナイザーリング３ではなくギヤ２が主に摩耗するように材質を調整してもよい。また、シンクロナイザーリング３およびギヤ２の両方が摩耗する場合も考えられる。
【００３５】
さらに、同期性能の低下要因として部材の摩耗を挙げているが、部材に貼り付けられた摩耗材（例えば、カーボン材）の変形も同期性能の低下要因として考えられる。摩耗材が押圧力により圧縮されると、摩耗材の厚みが薄くなる。この結果、部材が摩耗した場合と同じように、シンクロナイザーリングがクラッチギヤ部に近づき、クラッチギヤ部とシンクロナイザーリングとが干渉する。つまり、部材に貼り付けられた摩擦材の変形によっても、同期性能が低下する。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明に係る同期装置であれば部材の摩耗により同期性能が低下するのを抑制できるため、本発明は変速機の分野において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】同期装置の概略断面図
【図２】シンクロナイザーリングおよびギヤの概略断面図（初期状態）
【図３】シンクロナイザーリングおよびギヤの概略断面図（摩耗状態）
【図４】シンクロナイザーリングおよびギヤの概略断面図（摩耗状態）
【図５】従来技術と比較するためのグラフ
【図６】シンクロナイザーリングおよびギヤの概略断面図（初期状態）
【図７】シンクロナイザーリングおよびギヤの概略断面図（摩耗状態）
【図８】シンクロナイザーリングおよびギヤの概略断面図（摩耗状態）
【図９】従来技術と比較するためのグラフ
【図１０】シンクロナイザーリングおよびギヤの概略断面図（初期状態）
【図１１】シンクロナイザーリングおよびギヤの概略断面図（摩耗状態）
【図１２】シンクロナイザーリングおよびギヤの概略断面図（初期状態）
【図１３】シンクロナイザーリングおよびギヤの概略断面図（初期状態）
【図１４】シンクロナイザーリングおよびギヤの概略断面図（コーン面の一例）
【符号の説明】
【００３８】
１  同期装置
２  ギヤ（ギヤ部材の一例）
３  シンクロナイザーリング
４  シンクロハブ
５  カップリングスリーブ
６  シンクロキー
７  シンクロスプリング
９  シャフト
２１  変速ギヤ部
２２  クラッチギヤ部
２３  摺動部
２３ａ  第１コーン面（第１摺動面の一例）
２３ｂ  第２コーン面（第２摺動面の一例）
３１ａ  第３コーン面（第３摺動面の一例）
３１ｂ  第４コーン面（第４摺動面の一例）
２２３ａ  第１コーン面（第５摺動面の一例）
２２３ｂ  第２コーン面（第６摺動面の一例）
２３１ａ  第３中間コーン面（第３摺動面の一例）
２３１ｂ  第４中間コーン面（第４摺動面の一例）
２８１ａ  第１中間コーン面（第１摺動面の一例）
２８１ｂ  第２中間コーン面（第２摺動面の一例）
３７３  第７コーン面（第３中間摺動面の一例）
３７４  第８コーン面（第４中間摺動面の一例）
３８３  第５コーン面（第１中間摺動面の一例）
３８４  第６コーン面（第２中間摺動面の一例）
【図１】
2010096331.tif 000003
【図２】
2010096331.tif 000004
【図３】
2010096331.tif 000005
【図４】
2010096331.tif 000006
【図５】
2010096331.tif 000007
【図６】
2010096331.tif 000008
【図７】
2010096331.tif 000009
【図８】
2010096331.tif 000010
【図９】
2010096331.tif 000011
【図１０】
2010096331.tif 000012
【図１１】
2010096331.tif 000013
【図１２】
2010096331.tif 000014
【図１３】
2010096331.tif 000015
【図１４】
2010096331.tif 000016