(57)【要約】【課題】手動変速機の同期装置におけるシンクロナイザリング２５ｃにて、同期作動時に、コーン面（摩擦係合力が得られる面）に作用する負荷をコーン面の全領域にて略均一とすること。【解決手段】手動変速機の同期装置におけるシンクロナイザリング２５ｃでは、摩擦係合力が得られる部位（内周コーン面２５ｃ１）がテーパー状に形成されている。シンクロナイザリング２５ｃの内周に形成される内周テーパー状部位（内周コーン面２５ｃ１）には螺旋溝Ｓ１が設けられている。螺旋溝Ｓ１は、ピッチＰ１を径の増大に応じて順次減少するように設定されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速軸と一体的に回転されるクラッチハブと、このクラッチハブの外周に形成された外歯スプラインと軸線方向摺動可能に噛合される内歯スプラインが形成されたハブスリーブと、前記クラッチハブの軸線方向一側に位置して前記変速軸に回転自在に支持された変速歯車の前記クラッチハブ側となる一側に一体的に設けられて前記内歯スプラインと噛合可能な外歯スプラインが外周に形成されたギヤピースと、前記クラッチハブと前記ギヤピースの間に配置されていて前記ハブスリーブが軸線方向にシフトされることにより摩擦係合力が得られて前記変速歯車の回転を前記ハブスリーブの回転に同期させるシンクロナイザリングとを備えていて、前記シンクロナイザリングの摩擦係合力が得られる部位がテーパー状に形成されている手動変速機の同期装置において、
前記シンクロナイザリングの内周に形成される内周テーパー状部位に螺旋溝を設けて、この螺旋溝のピッチを径の増大に応じて順次減少させた手動変速機の同期装置。
【請求項２】
請求項１に記載の手動変速機の同期装置において、
前記シンクロナイザリングが複数個のリングによって構成されていて、内周側に配置されるリングまたは中間に配置されるリングには、その外周に形成される外周テーパー状部位に螺旋溝を設けて、この螺旋溝のピッチを径の増大に応じて順次減少させた手動変速機の同期装置。
【請求項３】
請求項１に記載の手動変速機の同期装置において、
前記シンクロナイザリングが複数個のリングによって構成されていて、内周側に配置されるリングまたは中間に配置されるリングには、その外周に形成される外周テーパー状部位に螺旋溝を設けて、この螺旋溝のピッチを径の増大に応じて順次増大させた手動変速機の同期装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手動変速機の同期装置に関し、特に、同期装置の構成部材であるシンクロナイザリングの長寿命化を図った手動変速機の同期装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
手動変速機の同期装置には、変速軸と一体的に回転されるクラッチハブと、このクラッチハブの外周に形成された外歯スプラインと軸線方向摺動可能に噛合される内歯スプラインが形成されたハブスリーブと、前記クラッチハブの軸線方向一側に位置して前記変速軸に回転自在に支持された変速歯車の前記クラッチハブ側となる一側に一体的に設けられて前記内歯スプラインと噛合可能な外歯スプラインが外周に形成されたギヤピースと、前記クラッチハブと前記ギヤピースの間に配置されていて前記ハブスリーブが軸線方向にシフトされることにより摩擦係合力が得られて前記変速歯車の回転を前記ハブスリーブの回転に同期させるシンクロナイザリングとを備えていて、前記シンクロナイザリングの摩擦係合力が得られる部位がテーパー状に形成されているものがあり、例えば、下記特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−４４４７号公報
【０００４】
上記特許文献１に記載されている手動変速機の同期装置では、前記シンクロナイザリングが複数個のリング（外周のシンクロナイザリングと、内周のシンクロナイザリングと、中間のシンクロナイザリング）によって構成されている。また、外周のシンクロナイザリングにおける内側テーパー部には、所定ピッチの螺旋溝が形成されていて、所定ピッチで螺旋状の内側ランドが形成されている。また、内周のシンクロナイザリングにおける外側テーパー部には、所定ピッチの螺旋溝が形成されていて、所定ピッチで螺旋状の外側ランドが形成されている。
【発明の概要】
【０００５】
上記特許文献１に記載されている手動変速機の同期装置においては、外周のシンクロナイザリングにおける内側ランドのランド幅が、内周のシンクロナイザリングにおける外側ランドのランド幅とは不等で同ランド幅に比して小さく設定されていて、外周のシンクロナイザリングと内周のシンクロナイザリングとの等寿命化が図られている。しかし、上記特許文献１に記載されている手動変速機の同期装置では、各シンクロナイザリングのテーパー部に形成されている螺旋溝が全長に亘って所定ピッチ（等ピッチ）である。このため、各シンクロナイザリングのテーパー部において、小径部位のコーン面（ランド）に作用する負荷が大径部位のコーン面に作用する負荷に比して大きくて、小径部位のコーン面に大きな摩耗が生じるおそれがあり、これに伴うコーン面の偏摩耗により当該シンクロナイザリングの耐久性を低下させる（寿命を縮める）おそれがある。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決すべくなされたものであり、変速軸と一体的に回転されるクラッチハブと、このクラッチハブの外周に形成された外歯スプラインと軸線方向摺動可能に噛合される内歯スプラインが形成されたハブスリーブと、前記クラッチハブの軸線方向一側に位置して前記変速軸に回転自在に支持された変速歯車の前記クラッチハブ側となる一側に一体的に設けられて前記内歯スプラインと噛合可能な外歯スプラインが外周に形成されたギヤピースと、前記クラッチハブと前記ギヤピースの間に配置されていて前記ハブスリーブが軸線方向にシフトされることにより摩擦係合力が得られて前記変速歯車の回転を前記ハブスリーブの回転に同期させるシンクロナイザリングとを備えていて、前記シンクロナイザリングの摩擦係合力が得られる部位がテーパー状に形成されている手動変速機の同期装置において、前記シンクロナイザリングの内周に形成される内周テーパー状部位に螺旋溝を設けて、この螺旋溝のピッチを径の増大に応じて順次減少させたことに特徴がある。
【０００７】
本発明による手動変速機の同期装置においては、シンクロナイザリングの内周に形成される内周テーパー状部位に螺旋溝を設けて、この螺旋溝のピッチを径の増大に応じて順次減少させた。このため、螺旋溝を設けた内周テーパー状部位（内周コーン部）において、コーン面（摩擦係合力が得られる面）のランド幅を径の増大に応じて順次減少させることができて、コーン面にて摩擦係合力が得られるとき（同期作動時）に、コーン面に作用する負荷をコーン面の全領域にて略均一とすることが可能である。これにより、シンクロナイザリングの内周テーパー状部位（コーン面）での偏摩耗を抑制して、シンクロナイザリングの長寿命化を図ることが可能である。
【０００８】
上記した本発明の実施に際して、前記シンクロナイザリングが複数個のリングによって構成されていて、内周側に配置されるリングまたは中間に配置されるリングには、その外周に形成される外周テーパー状部位に螺旋溝を設けて、この螺旋溝のピッチを径の増大に応じて順次減少させることも可能である。この場合には、当該シンクロナイザリングの外周テーパー状部位でも上述した作用効果と同様の作用効果が得られて、当該シンクロナイザリングの長寿命化を図ることが可能である。
【０００９】
また、上記した本発明の実施に際して、前記シンクロナイザリングが複数個のリングによって構成されていて、内周側に配置されるリングまたは中間に配置されるリングには、その外周に形成される外周テーパー状部位に螺旋溝を設けて、この螺旋溝のピッチを径の増大に応じて順次増大させることも可能である。この場合には、当該シンクロナイザリングの係合初期に、シンクロナイザリングが傾動して、内周側では小径部位が接触し、外周側では大径部位が接触するときに、当該シンクロナイザリングの係合初期における摩擦係合力（トルク）を十分に確保することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による手動変速機の同期装置の一実施形態を示した断面図である。
【図２】図１に示したマルチコーンシンクロにおける内周のシンクロナイザリングの部分拡大断面図である。
【図３】図２に示した内周のシンクロナイザリングの外周テーパー状部位に螺旋溝を設けて、この螺旋溝のピッチを径の増大に応じて順次減少させた実施形態の断面図である。
【図４】図２に示した内周のシンクロナイザリングの外周テーパー状部位に螺旋溝を設けて、この螺旋溝のピッチを径の増大に応じて順次増大させた実施形態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１および図２は本発明による手動変速機の同期装置の一実施形態を示したものであり、図１に示した手動変速機では、軸受を介してケーシング（共に図示省略）に回転自在に支持されている変速軸１１に、二つの変速歯車１２、１３が組付けられている。各変速歯車１２、１３は、変速軸１１に対して軸線方向移動が拘束された状態で回転自在に支持されている。また、各変速歯車１２、１３間には、同期装置２０が設けられている。
【００１２】
同期装置２０は、クラッチハブ２１と、ハブスリーブ２２と、ギヤピース２３、２４と、シンクロナイザリング２５、２６とを備えている。クラッチハブ２１は、変速歯車１２、１３の間に設けられて軸線方向移動が拘束され、かつ変速軸１１と一体的に回転されるようにスプライン結合されている。ハブスリーブ２２は、クラッチハブ２１の外周に組付けられていて、その内周には、クラッチハブ２１の外周に形成された外歯スプライン２１ａと軸線方向摺動可能に噛合される内歯スプライン２２ａが形成されている。また、ハブスリーブ２２の外周には、シフトフォークの一部（図示省略）が摺動自在に係合される円周溝２２ｂが形成されている。
【００１３】
ギヤピース２３、２４は、変速歯車１２、１３のクラッチハブ２１側となる一側にそれぞれ圧入等により同軸的に一体結合されていて、その外周には、ハブスリーブ２２の内歯スプライン２２ａと噛合可能な外歯スプライン２３ａ、２４ａが形成されている。シンクロナイザリング２５、２６は、クラッチハブ２１とギヤピースの２３、２４間に配置されていて、ハブスリーブ２２が軸線方向にシフトされることにより、変速歯車１２、１３とハブスリーブ２２間にて摩擦係合力が得られて、変速歯車１２、１３の回転をハブスリーブ２２の回転に同期させることが可能である。
【００１４】
また、同期装置２０は、シフティングキー２７を備えている。シフティングキー２７は、クラッチハブ２１の外周部における円周方向の３箇所にて、軸線方向に摺動自在に設けられている。このシフティングキー２７は、外力が加わらない状態では、半径方向に設けた貫通孔２７ａに挿入したボール２８ａと、ハブスリーブ２２の内歯スプライン２２ａの歯の１つの内先端の中央部に形成した浅いＶ形の凹部２８ｂと、クラッチハブ２１との間に介装されてボール２８ａを凹部２８ｃに押圧するスプリング２８ｃよりなるディテント機構２８により、図示のようにハブスリーブ２２の中央位置に弾性的に保持されている。
【００１５】
この同期装置２０においては、ハブスリーブ２２の内歯スプライン２２ａが、図１に示す中立位置ではクラッチハブ２１の外歯スプライン２１ａとのみ係合されているが、図示右方の変速歯車１２側にシフトされた状態ではクラッチハブ２１とシンクロナイザリング２５とギヤピース２３の各外歯スプライン２１ａ，２５ａ１，２３ａと同時に噛合され、図示左方の変速歯車１３側にシフトされた状態ではクラッチハブ２１とシンクロナイザリング２６とギヤピース２４の各外歯スプライン２１ａ，２６ａ，２４ａと同時に噛合されるように構成されている。
【００１６】
また、この同期装置２０においては、図示右方のシンクロナイザリング２５としてマルチコーンシンクロが採用されていて、シンクロナイザリング２５が、外周のシンクロナイザリング２５ａと、中間のシンクロナイザリング２５ｂと、内周のシンクロナイザリング２５ｃの三部材によって構成されている。このシンクロナイザリング２５では、ハブスリーブ２２のシフト時に摩擦係合力が得られる部位がテーパー状（円錐台形状）に形成されていて、外周のシンクロナイザリング２５ａの内周コーン面と中間のシンクロナイザリング２５ｂの外周コーン面、中間のシンクロナイザリング２５ｂの内周コーン面と内周のシンクロナイザリング２５ｃの外周コーン面、内周のシンクロナイザリング２５ｃの内周コーン面とギヤピース２３の外周コーン面はそれぞれ互いに摩擦係合可能である。なお、ハブスリーブ２２のシフト時にシンクロナイザリング２５にて得られる作動（変速歯車１２の回転とハブスリーブ２２の回転が同期するときの作動）は、特開２００５−２４０４１号公報の実施形態に記載されているマルチコーンシンクロにて得られる作動と同じであるため、その説明は省略する。
【００１７】
また、この同期装置２０においては、図示左方のシンクロナイザリング２６としてシングルコーンシンクロが採用されていて、シンクロナイザリング２６が、単一部材によって構成されている。このシンクロナイザリング２６では、ハブスリーブ２２のシフト時に摩擦係合力が得られる部位がテーパー状に形成されていて、シンクロナイザリング２６の内周コーン面がギヤピース２４の外周コーン面と互いに摩擦係合可能である。なお、ハブスリーブ２２のシフト時にシンクロナイザリング２６にて得られる作動（変速歯車１３の回転とハブスリーブ２２の回転が同期するときの作動）は、特開２００５−２４０４１号公報の実施形態に記載されているシングルコーンシンクロにて得られる作動と同じであるため、その説明は省略する。
【００１８】
ところで、この実施形態では、図２に拡大して示したように、シンクロナイザリング２５における内周のシンクロナイザリング２５ｃの内周コーン面２５ｃ１（内周テーパー状部位）に螺旋溝Ｓ１が設けられている。螺旋溝Ｓ１は、各端部が内周コーン面２５ｃ１の軸方向端部にまで延びていて、そのピッチＰ１が可変とされており、同ピッチＰ１は径の増大に応じて順次減少するように設定されている。なお、この実施形態では、シンクロナイザリング２５ｃの内周部に軸方向に延びる溝２５ｃ２が周方向にて等間隔に複数個形成されているが、これを無くして実施することも可能である。
【００１９】
上記のように構成したこの実施形態においては、内周のシンクロナイザリング２５ｃの内周に形成される内周コーン面２５ｃ１（内周テーパー状部位）に螺旋溝Ｓ１が設けられていて、この螺旋溝Ｓ１のピッチＰ１が径の増大に応じて順次減少するように設定されている。このため、螺旋溝Ｓ１を設けた内周コーン面２５ｃ１において、コーン面（摩擦係合力が得られる面）のランド幅Ｗ１を径の増大に応じて順次減少させることができて、内周のシンクロナイザリング２５ｃの内周に形成される内周コーン面２５ｃ１がギヤピース２３の外周コーン面に摩擦係合して、これらの間（コーン面）にて摩擦係合力が得られるとき（同期作動時）に、内周コーン面２５ｃ１に作用する負荷を内周コーン面２５ｃ１の全領域にて略均一とすることが可能である。これにより、シンクロナイザリング２５ｃの内周コーン面２５ｃ１（内周テーパー状部位）での偏摩耗を抑制して、シンクロナイザリング２５ｃの長寿命化を図ることが可能である。
【００２０】
上記した実施形態においては、シンクロナイザリング２５（マルチコーンシンクロ）における内周のシンクロナイザリング２５ｃの内周コーン面２５ｃ１に螺旋溝Ｓ１を設けて実施したが、例えば、シンクロナイザリング２５（マルチコーンシンクロ）における中間のシンクロナイザリング２５ｂの内周コーン面、または、外周のシンクロナイザリング２５ａの内周コーン面、或いは、シンクロナイザリング２６（シングルコーンシンクロ）の内周コーン面に螺旋溝（Ｓ１）を設けて実施することも可能である。
【００２１】
また、上記した実施形態においては、シンクロナイザリング２５（マルチコーンシンクロ）における内周のシンクロナイザリング２５ｃの内周コーン面２５ｃ１にのみ螺旋溝Ｓ１を設けて実施したが、図３または図４に示したように、内周のシンクロナイザリング２５ｃの外周コーン面２５ｃ３に螺旋溝Ｓ２またはＳ３を設けて実施することも可能である。なお、シンクロナイザリングの外周コーン面に螺旋溝を設ける構成は、シンクロナイザリング２５（マルチコーンシンクロ）における中間のシンクロナイザリング２５ｂにも採用することが可能である。
【００２２】
図３に示した外周の螺旋溝Ｓ２は、各端部が外周コーン面２５ｃ３の軸方向端部にまで延びていて、そのピッチＰ２が可変とされており、同ピッチＰ２は径の増大に応じて順次減少するように設定されている。図４に示した外周の螺旋溝Ｓ３は、各端部が外周コーン面２５ｃ３の軸方向端部にまで延びていて、そのピッチＰ３が可変とされており、同ピッチＰ３は径の増大に応じて順次増大するように設定されている。なお、図３および図４の実施形態では、シンクロナイザリング２５ｃの外周部に軸方向に延びる溝２５ｃ４が周方向にて等間隔に複数個形成されているが、これを無くして実施することも可能である。
【００２３】
図３に示した実施形態では、内周のシンクロナイザリング２５ｃの外周コーン面２５ｃ３においても、内周コーン面２５ｃ１と同様の作用が得られて、内周コーン面２５ｃ１と外周コーン面２５ｃ３に作用する各負荷を各コーン面の全領域にて略均一とすることが可能である。これにより、シンクロナイザリング２５ｃの各コーン面での偏摩耗を抑制して、シンクロナイザリング２５ｃの長寿命化を図ることが可能である。
【００２４】
図４に示した実施形態では、内周のシンクロナイザリング２５ｃの内周コーン面２５ｃ１にて上述した作用が得られて、シンクロナイザリング２５ｃの長寿命化を図ることが可能であり、また、内周のシンクロナイザリング２５ｃの外周コーン面２５ｃ３にて、当該シンクロナイザリング２５ｃの係合初期に、シンクロナイザリング２５ｃが傾動して、内周側では小径部位が接触し、外周側では大径部位が接触するときに、当該シンクロナイザリング２５ｃの係合初期における摩擦係合力（トルク）を十分に確保することが可能である。
【００２５】
なお、図３に示した外周の螺旋溝Ｓ２において採用されているピッチＰ２（ランド幅Ｗ２）は、内周の螺旋溝Ｓ１において採用されているピッチＰ１（ランド幅Ｗ１）と同じであってもよく、異なっていてもよい。また、図４に示した外周の螺旋溝Ｓ３において採用されているピッチＰ３（ランド幅Ｗ３）は、内周の螺旋溝Ｓ１において採用されているピッチＰ１（ランド幅Ｗ１）と同じであってもよく、異なっていてもよい。
【００２６】
上記した実施形態では、図示右方のシンクロナイザリング２５としてマルチコーンシンクロ（トリプルコーンシンクロ）が採用され、図示左方のシンクロナイザリング２６としてシングルコーンシンクロが採用されているが、例えば、左右両側のシンクロナイザリングとしてマルチコーンシンクロ（トリプルコーンシンクロまたはダブルコーンシンクロ）が採用されるように構成して実施すること、或いは、左右両側のシンクロナイザリングとしてシングルコーンシンクロが採用されるように構成して実施することも可能であり、種々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１１…変速軸、１２、１３…変速歯車、２０…同期装置、２１…クラッチハブ、２１ａ…外歯スプライン、２２…ハブスリーブ、２２ａ…内歯スプライン、２３、２４…ギヤピース、２３ａ、２４ａ…外歯スプライン、２５…マルチコーンシンクロのシンクロナイザリング、２５ａ…外周のシンクロナイザリング、２５ｂ…中間のシンクロナイザリング、２５ｃ…内周のシンクロナイザリング、２５ｃ１…内周コーン面（内周テーパー状部位）、Ｓ１…螺旋溝、２６…シングルコーンシンクロのシンクロナイザリング、２７…シフティングキー、２８…ディテント機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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