(57)【要約】【課題】自己サーボ作用による同期性能の向上を得る変速機用同期装置において、素早い操作におけるギヤ鳴りを回避する。【解決手段】スリーブ２４の溝２４ｅに回転方向に摺動可能に挿入されたスラストピース２８が、中立位置から一方の同期リング１６に向かって軸方向に移動した場合にはハブ２０に対する回転を許容されてハブ２０の斜面２０ｈ、２０ｉ、２０ｊ、２０ｋに当接可能であり、中立位置から他方の同期リング１６に向かって移動した場合にはハブ２０に対して回転しない形状とするとともに、一方の同期リング１６側のスプリング１８は一方の同期リング１６を押圧可能であるとともに他方の同期リング１６と回転方向に係合した。【選択図】図１
2006226516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力を伝える軸と、
該軸に固定されるボス部から径方向外側に延ばしたフランジ部の外周に複数の切り欠きとスプラインとを形成するとともに、前記切り欠きに回転方向の力を軸方向の力に転換可能な斜面を形成したハブと、
内周にスプラインと該スプラインの軸方向中央部に溝とがそれぞれ形成され、前記ハブの前記スプラインに軸方向摺動可能に支持されたスリーブと、
該スリーブが嵌合可能なスプラインおよび摩擦面が前記ハブ側に一体的に設けられ、前記ハブの軸方向両側にそれぞれ配置された変速ギヤと、
該それぞれの変速ギヤの前記摩擦面に圧接可能な摩擦面が形成されるとともに、外周にチャンファを有する突起が設けられ、前記各変速ギヤにそれぞれ対応して前記ハブの軸方向両側に配置された同期リングと、
前記スリーブの溝に回転方向に摺動可能に挿入され、前記ハブの切り欠き内を軸方向移動可能であり、前記スリーブから軸方向に押圧されて、前記同期リングの前記チャンファを押圧する過程で該押圧中の同期リングに生ずる摩擦トルクを前記ハブの前記斜面に伝えるスラストピースと、
該スラストピースの前記変速ギヤのいずれか一方へ向かう軸方向移動によって変形しつつ該変速ギヤ側の同期リングを押圧するとともに前記変速ギヤの他方側の同期リングと回転方向に係合するスプリングと、
を備え、
前記ハブの切り欠きは、前記スラストピースが、中立位置から前記一方の同期リングに向かって軸方向に移動した場合には前記ハブに対する回転を許容されて前記ハブの斜面に当接可能であり、中立位置から前記他方の同期リングに向かって移動した場合には前記ハブに対して回転しないような形状に形成したことを特徴とする変速機用同期装置。
【請求項２】
前記スラストピースが、前記スプリングを介して前記同期リングのチャンファを押圧することを特徴とする請求項１に記載の変速機用同期装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用変速機の変速操作（ギヤ切り替え）時に、スリーブから同期リングへの押圧力を、同期リングで発生する摩擦トルクによって増大させることにより、同期能力を高めることが可能な変速機用同期装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の変速機用同期装置としては、同期リングで発生する摩擦トルクをスリーブまたは推力板の斜面を介してハブに伝達する過程で、ハブとスリーブまたは推力板との間で生ずるスラスト、すなわち自己サーボ作用によって同期能力を高める作用を得るようにしたものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記の、従来のハブと推力板との間でスラストを発生させる方式（特許文献１の第１３図乃至第２０図）にあっては、スリーブ受け（ハブ）４の軸方向両側に歯車（変速ギヤ）２、３と、それぞれの変速ギヤに同期環（同期リング）２２、３２を配置して、スリーブ６、８および推力板１０を両側の変速ギヤのいずれへ移動させる場合においても、自己サーボ作用によって同期能力を高めるようになっている。
【０００４】
そのため、例えば推力板１０が一方の変速ギヤ側へ移動すると他方の同期リング５から軸方向に遠ざかるので、推力板１０と他方の同期リング５との回転方向の位相が大きく異なることがないようにする必要があり、従来例では一方の同期リング５と他方の同期リング５とをキー７を介して連結している（同１９図参照）。
この結果、スリーブ６が一方の変速ギヤ２と噛み合った状態から、中立（ニュートラル）を経て他方の変速ギヤ３へ移動する場合に、素早い操作において同期作用が起きず、いわゆるギヤ鳴りを生ずるという問題がある。
【０００５】
すなわち、推力板１０が上方へ移動する際の同期作用は、特許文献１の第２０図において、（イ）の中立から（ニ）の移動完了まで順に説明してあるが、この場合は推力板１０が中立位置からの移動に際してであって、一方への移動完了状態から他方への移動においては上記動きとは異なる動きになることがある。
【０００６】
例えば、同図（ニ）の状態が、第１３図においてスリーブ６が変速ギヤ２と噛み合った状態とした場合、ここから変速ギヤ３へ向かって移動する場合である。
すなわち、第２０図（ニ）から逆に（ハ）（ロ）とたどって（イ）の中立を経て、さらに推力板１０が下方へ移動して、変速ギヤ１３と同期させようとした場合、（ロ）から（イ）の中立に至る際にハブ４の斜面４３にならって推力板１０が右方向へ回転させられる。
【０００７】
この際に、素早い操作で中立（イ）を経て推力板１０が下方へ移動した場合、推力板１０はその慣性によってこれと係合した両側の同期リングとともに右方への回転を伴いながら移動することになる。このとき、変速ギヤ３との同期のために推力板１０が左方へ回転しなければならない場合に、前述の慣性による右方への回転が勝って、同期のために左方へ回転できないまま推力板１０が下方へ移動すると、同期作用が起きないで移動することになり、結果としてギヤ鳴りを生じるものである。
【０００８】
このように、従来例の変速機用同期装置では、一方の変速ギヤと噛み合った状態から他方の変速ギヤへの移動（変速操作）において、素早い操作ではギヤ鳴りを生じることが避けられないという問題がある。
これは、上記で説明したように、一方の同期リング５と他方の同期リング５とをキー７を介して連結しているため、１個の推力板１０でいずれの変速ギヤ側へ操作しても同期させる構造にせざるを得ないからである。
【特許文献１】特公昭４５−３５６８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
解決しようとする問題点は、一方の変速ギヤと噛み合った状態から他方の変速ギヤへの素早い移動（変速操作）において、ギヤ鳴りを生じることがある点である。
本発明の目的は、簡単な構造で同期能力を向上させながら、素早い変速操作においてギヤ鳴りを生じない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】
【００１０】
本発明の変速機用同期装置は、スラストピースが一方の同期リングに向かって移動した場合にはハブの斜面に当接して自己サーボ作用を起こし、他方の同期リングへ向かう方向に移動した場合にはハブに対して回転移動しないようにするとともに、一方の同期リングと他方の同期リングの連結をせず、スラストピースと同期リングが軸方向に離れた際にスプリングを介して回転方向の位相が大きくずれないようにしたことを最も主要な特徴とする。
【００１１】
すなわち、一方の同期リングとの間で自己サーボ作用を起こすスラストピースが他方の変速ギヤへ向かう移動によって、変形しつつ他方の同期リングを押圧するスプリングを設け、該スプリングは一方の同期リングと回転方向に係合する形状とした。
【００１２】
このため、ハブの両側に変速ギヤがあって、それぞれに同期リングを配置し、一方の同期リングに向かう移動において自己サーボ作用を起こすスラストピースと、他方の同期リングに向かう移動で自己サーボ作用を起こすスラストピースとを有し、それぞれのスラストピースと同期リングとの間にスプリングを介在させた。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の変速機用同期装置は、簡単な構造で、同期リングに生ずる摩擦トルクを軸方向のスラストに変換して、これを、同期リングを押圧する力の一部にすることで、スリーブからの押圧力に対して同期能力（摩擦トルク）を向上することを実現しながら、一方の変速ギヤと噛み合った状態から他方の変速ギヤへの、素早い変速操作においてギヤ鳴りの発生を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態に係る変速機用同期装置を、各実施例に基づき図とともに説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の１実施例に係る変速機用同期装置の主要部の断面図であって、図２におけるＡ−Ｏ−Ａ線の断面である。図２は、図１における入力軸１０と３速ギヤ１２と４速ギヤ１４および３速ギヤ１２側の同期リング１６とスプリング１８とを取り去って右側（３速ギヤ１２側）から見た外観図である。
また、図３は図１の上側の要部を拡大したものであり、細部の符号を記入してある。
【００１６】
入力軸１０は、図示しないクラッチを介してエンジンと連結可能になっている。
入力軸１０にはハブ２０が、これらに形成したスプライン１０ａ、２０ａ同士で回転方向に一体に結合されており、ブッシュ２２が同図中左側から圧入されて入力軸１０と一体になっている。したがって、ハブ２０は入力軸１０に固定されている。
【００１７】
ハブ２０は、ボス部２０ｂから外側へ延びるフランジ部２０ｃと、このフランジ部２０ｃの外周の環状部２０ｄにスプライン２０ｅが形成され、ハブ２０にはスリーブ２４が、これらに形成されたスプライン２０ｅ、２４ａ同士で軸方向に相対移動可能に係合している。
【００１８】
そして、入力軸１０には、ベアリング２６ａを介して３速ギヤ１２が、ブッシュ２２の外側にベアリング２６ｂを介して４速ギヤ１４が、それぞれハブ２０を挟むように配置され、回転自在に支持されている。
なお、３速ギヤ１２および４速ギヤ１４は本発明の変速ギヤを構成し、それぞれ図示しない出力軸側の相手ギヤと噛み合っており、それらを通じて車両の車輪と連結されている。
【００１９】
３速ギヤ１２および４速ギヤ１４のハブ２０側には、スリーブ２４のスプライン２４ａと噛み合うスプライン１２ａおよび１４ａと、円錐状の摩擦面１２ｂ、１４ｂが形成してある。
【００２０】
スリーブ２４にはこの外周にフォーク溝２４ｂが形成され、ここに図示しないシフトフォークが摺動可能に嵌め合わされて、図示しないシフトレバーにより、これに連動するシフトフォークを介してスリーブ２４を軸方向に移動可能にとしている。
【００２１】
スリーブ２４は、図１の状態のようにハブ２０のスプライン２０ｅのみに噛み合いスプライン１２ａ、１４ａとは噛み合わない中立位置、図１の状態から右方へ所定量移動したときは、スリーブ２４の左方部分がハブ２０のスプライン２０ｅに噛み合ったまま右方部分が３速ギヤ１２のスプライン１２ａに噛み合う３速位置、図１の状態から左方へ所定量移動したときは、スリーブ２４の右方部分がハブ２０のスプライン２０ｅに噛み合ったまま左方部分が４速ギヤ１４のスプライン１４ａに噛み合う４速位置となるように、スリーブ２４の長さおよび位置関係を設定する。
【００２２】
３速ギヤ１２および４速ギヤ１４とハブ２０との間には、互いに同じ形状の同期リング１６、１６がそれぞれ配置されている。
これらの同期リング１６には、摩擦面１２ｂ、１４ｂに対応した摩擦面１６ａ、１６ａがそれぞれ形成されており、後述するように摩擦面１２ｂおよび１６ａ同士と、摩擦面１４ｂおよび１６ａ同士が、圧接されたとき同期作用を行う。
【００２３】
各同期リング１６とハブ２０およびスリーブ２４との間には、スラストピース２８が各同期リング１６にそれぞれ３個ずつ配置されている。
また、両同期リング１６と各３個のスラストピース２８との間にはそれぞれスプリング１８、１８が配置されている。
【００２４】
以上のように各構成部品が配置されているが、これらの形状と各構成部品間の関係を詳述する。
ハブ２０は図４、図５に示してあり、図４が図２に対応したハブ２０の外観図であり、図５は図４の上方から展開形状で見たハブ２０の部分拡大外観図である。
なお、分かりやすくするため、図４は図２に対してやや回転した状態で描いてある。
【００２５】
ハブ２０は、フランジ部２０ｃから環状部２０ｄにかけて、周上に切り欠き２０ｆ、２０ｇが交互に各３カ所ずつ形成してある。
切り欠き２０ｆの幅は３速ギヤ１２側が広く、４速ギヤ１４側が狭くなっており、その中間部に斜面２０ｈ、２０ｉが形成されている。
切り欠き２０ｇの幅は４速ギヤ１４側が広く、３速ギヤ１２側が狭くなっており、その中間部に斜面２０ｊ、２０ｋが形成されている。
【００２６】
これらの斜面２０ｈ、２０ｉ、２０ｊ、２０ｋは、後述するようにスラストピース２８が当接してここに回転方向の力が作用すると、これを軸方向の力に方向変換してスラストピース２８を押圧するようになっている。
外周に形成したスプライン２０ｅのうちＮで示す３ヶ所は溝幅が狭くなっており、後述するようにスリーブ２４のガイドスプライン２４ｈがここに係合する。
【００２７】
スリーブ２４は図６、図７に示してあり、図６が図２に対応したスリーブ２４の正面外観図であり、図７は図６における矢視Ｂを展開形状で見た部分拡大外観図である。
各スプライン２４ａの軸方向両端にはチャンファ２４ｃ、２４ｄが形成されており、内周には溝２４ｅが形成される。この溝２４ｅの両側面は押圧面２４ｆ、２４ｇを構成する。
また、Ｍで示す３ヶ所はガイドスプライン２４ｈであり、他のスプライン２４ａより歯幅が狭くなっており、前述のハブ２０のＮで示した部分に係合する。
【００２８】
同期リング１６は図８、図９、図１０に示してあり、図８が図１に対応した断面図であり、図９は図８を右側から見た外観図である。
また、図１０は図９を上から展開形状で見た部分拡大外観図であり、右へ９０°回転させて描いてある。
前述のように同期リング１６の内側は円錐状の摩擦面１６ａになっており、摩擦材１６ｂが貼付してあって、３速ギヤ１２および４速ギヤ１４の摩擦面２０ｂ、２２ｂに対面するようにしている。
【００２９】
同期リング１６の外周３カ所に突起１６ｃが設けられ、その回転方向両側には側面１６ｄ、１６ｅが形成され、ハブ２０に向かって軸方向に突き出され、側面１６ｆ、１６ｇとともに斜面１６ｈ、１６ｉが形成されている。
同期リング１６の外周には３カ所に小さなガイドスプライン１６ｊが形成され、そのハブ２０側にはガイドチャンファ１６ｋ、１６ｌが形成されている。
また、ハブ２０側の端面１６ｍがスプリング１８と当接可能になっている。
【００３０】
スラストピース２８は図１１、図１２、図１３に示してある。
図１１が図２に対応したスラストピース２８の外観図であり、図１２が図１１のＣ−Ｃにおける断面図であり、図１３は図１１のＤ−Ｄ断面を展開形状で描いてあり、それぞれ拡大図である。
【００３１】
スラストピース２８は、図１１に示すように正面から見た全体形状は円弧状になっており、図１２に示す側面２８ａ、２８ｂがスリーブ２４の押圧面２４ｆ、２４ｇに対応するように溝２４ｅ挿入され、溝２４ｅ内において回転方向に移動可能になっている。
また、スラストピース２８は前述したハブ２０の切り欠き２０ｆまたは２０ｇと係合しているので、回転方向の動きはこれら切り欠き２０ｆ、２０ｇに規制される。
【００３２】
スラストピース２８の中央部には溝２８ｃが形成され、この溝２８ｃは同期リング１６の突起１６ｃに対応するとともに、チャンファ２８ｄ、２８ｅ、２８ｆ、２８ｇと側面２８ｈ、２８ｉが形成されている。
すなわち、側面２８ｈ、２８ｉは同期リング１６の側面１６ｃ、１６ｄに対応して両者は摺動可能であり、チャンファ２８ｄ、２８ｅ、２８ｆ、２８ｇは同様に同期リング１６の斜面１６ｈ、１６ｉに対応しており、後述の同期作用において両者はいずれか同士が当接して押圧力の伝達をするとともに互いに摺動可能である。
【００３３】
また、スラストピース２８の両端部には、ハブ２０の斜面２０ｈ、２０ｉ、２０ｊ、２０ｋに対応したスラストチャンファ２８ｊ、２８ｋ、２８ｌ、２８ｍが形成されており、後述するように斜面２０ｈ、２０ｉ、２０ｊ、２０ｋとスラストチャンファ２８ｊ、２８ｋ、２８ｌ、２８ｍはいずれか同士が互いに当接するとともに摺動可能である。
【００３４】
さらに、スラストピース２８の径方向内側には内面チャンファ２８ｎ、２８ｏが形成され、後述するようにスプリング１８と当接可能になっている。
また、３速ギヤ１２側の同期作用を行うスラストピース２８は、３速ギヤ１２側の同期リング１６の突起１６ｃおよびハブ２０の切り欠き２０ｆと回転方向の位相が合うように配置されている。
【００３５】
すなわち、ハブ２０の切り欠き２０ｆは３速ギヤ１２側の幅が広くなっており、斜面２０ｈ、２０ｉは３速ギヤ１２側を向いている。
むろん、４速ギヤ１４側の同期作用を行うスラストピース２８は、同様にこれと対称に配置されている。
【００３６】
スプリング１８の形状を図１４、図１５、図１６に示す。
図１４は図２に対応した外観図であり、図１５は図１４の上から展開形状で見た部分拡大外観図であり、図１６は図１４のＥ−Ｅの拡大断面図である。
【００３７】
スプリング１８は、図１４に示すリング部１８ａの外周の３ヵ所が図１５、１６に示すように折り曲げてあり、それぞれハブ２０の切り欠き２０ｆまたは２０ｇに入るような舌部１８ｂと、同期リング１６の外側方向へ折り曲げられた押圧舌１８ｃを形成してある。なお、図１６において舌部１８ｂの形状を説明するためこれを仮想線で描いた。
【００３８】
各３ヵ所の舌部１８ｂと押圧舌１８ｃとは基本的な形状は同じであるが、回転方向で見ると図１４に示すようにＰで示した１ヵ所のみ方向が異なるようになっている。
このため、３速ギヤ１２側にあるスプリング１８の舌部１８ｂが４速ギヤ１４側の同期リング１６の突起１６ｃの側面１６ｆおよび１６ｇに当接して、回転方向において一定の遊びを有して係合されるとともに、ハブ２０の切り欠き２０ｆまたは２０ｇに対しても一定の遊びを持ちながら回転方向に係合している。
【００３９】
むろん、４速ギヤ１４側にあるスプリング１８も同様に対称に係合している。
円周上３ヵ所の押圧舌１８ｃは、後述するようにスラストピース２８によって押圧されて、径方向内側へ圧縮されてリング部１８ａが三角形状になるようにわずかに変形させる。
【００４０】
また、押圧舌１８ｃの斜面１８ｄはスラストピース２８のチャンファ２８ｄ、２８ｅ、２８ｆ、２８ｇに当接可能であり、後述するように例えば３速ギヤ１２への変速操作が終了した状態にあっては、３速ギヤ１２側のスプリング１８は、端面１８ｅが当接したスラストピース２８を介してハブ２０と回転方向で一体になる。
【００４１】
上記の説明で分かるように、３速ギヤ１２側のスプリング１８の舌部１８ｂおよび押圧舌１８ｃは、４速ギヤ１４側の同期リング１６の突起１６ｃと回転方向の位相が合うように配置されており、４速ギヤ１４側のスプリング１８も同様に対称に配置されている。
【００４２】
次に、図１に示した同期装置の作動を説明する。
分かり易くするため、最初に図１７、図１８に示す拡大展開図を基に説明する。
すなわち、図１７は、中立状態の図１の上方から見た部分展開図であり、左へ９０°回転させて描いてある。
【００４３】
図１７は、ハブ２０から４速ギヤ１４のスプライン１４ａまでを描いてあり、ハブ２０はスプライン２０ｅを除いた外観を、スリーブ２４はスプライン２２ａおよびガイドスプライン２４ｈのみ描いた部分断面を細線で、４速ギヤ１４側の同期リング１６は突起１６ｃおよびガイドスプライン１６ｊを中心とした部分外観を、スラストピース２８は図１３に示した図１１のＤ−Ｄ断面を、それぞれ描いてある。
図１７はスプリング１８を省略してあるが、図１８は、図１７からスリーブ２４を除くとともに４速ギヤ１４側のスプリング１８と３速ギヤ１２側の同期リング１６の一部を追加して描いたものである。
【００４４】
なお、図１に見るようにハブ２０を中心に、３速ギヤ１２側も４速ギヤ１４側と対称の形状および構造になっており、作動も基本的に同じであるので、中立状態から４速ギヤ１４側への変速における作動を中心に説明する。
【００４５】
図１８において、スラストピース２８は、ハブ２０の切り欠き２０ｆ、２０ｇの内部にあって、中立状態においては図示のように切り欠き２０ｆ、２０ｇに当接しているので、回転方向（図１８の左右方向）には移動できない。
４速ギヤ１４側の同期リング１６は、突起１６ｃが左側のスラストピース２８の溝２８ｃに係合しているが、中立状態においては図に見るように回転方向に若干の隙間をもっているので、スラストピース２８に対して相対回転可能である。
スプリング１８は、４速ギヤ１４側に配置されたもののみ描いたが、３速ギヤ１２側のスプリング１８もＯ点を基準に点対称に配置されている。
【００４６】
以下、図１９乃至図２３を基にスリーブ２４とともにスラストピース２８が４速ギヤ１４側へ順次移動するステップごとに説明する。なお、図１９は、図１８からスプリング１８と３速ギヤ１２側の同期リング１６を除いて図１と同じ尺度に縮小して描いた中立状態であり、スリーブ２４はガイドスプライン２４ｈのみを描いたものである。
【００４７】
以下、スリーブ２４はハブ２０に対して図２０、図２１と順次軸方向（図中の上下方向）に４速ギヤ１４側へ移動する。
そして、最後の図２３は再び拡大して、スリーブ２４のプライン２４ａ、４速ギヤ１４側のスプリング１８および３速ギヤ１２側の同期リング１６の一部を描いてある。
なお、分かり易くするため図１９から図２２にかけて、一点鎖線でハブ２０の切り欠き２０ｆ、２０ｇの中心を描いてある。
図１９および図２０において左側に描いた矢印は、４速ギヤ１４がハブ２０などに対して相対回転していることを示す。
【００４８】
始めに、図１９に示す中立位置から、図示しないシフトフォークによってスリーブ２４が４速ギヤ１４側へ押されて移動を始めると、最初にスラストピース２８の内面チャンファ２８ｎがスプリング１８に当接し（図３の３速ギヤ１２側も参照）、これを介して同期リング１６を４速ギヤ１４側へ押す。
すなわち、リング形状のスプリング１８を三角形状に変形させるのに要する力に見合った、軸方向の荷重が押圧力として同期リング１６に作用する。
【００４９】
図２０は、スプリング１８の張力にうち勝ってスリーブ２４が４速ギヤ１４側へやや進んだ状態であり、図示はしていないが、この際にスプリング１８は３カ所のスラストピース２８によって径方向内側へ押され、前述のように三角形状に変形して、スラストピース２８はスプリング１８の径方向外側に乗り上げている。
【００５０】
それとともに、スプリング１８から軸方向に押圧された同期リング１６は、摩擦面１６ａが４速ギヤ１４の摩擦面１４ｂに押しつけられ、相対回転差がある両者の間に摩擦が生じる。
この摩擦トルクにより同期作用が始まり、同期リング１６は４速ギヤ１４につられて、ハブ２０に対してやや相対回転する。
【００５１】
一方、このときにスラストピース２８はスリーブ２４とともに４速ギヤ１４側へ若干移動しているので、同期リング１６に作用する摩擦トルクによって同期リング１６と一緒に右側方向に回転して、スラストチャンファ２８ｊがハブ２０の斜面２０ｉに当接し、同期リング１６で生じた摩擦トルクは斜面２０ｉに作用する。
このとき、図２４に示す拡大図のように、ハブ２０の斜面２０ｉにおいて摩擦トルクＴｆによって軸方向の力Ｆｔが生じ、これがスラストピース２８を４速ギヤ１４側へ押すスラストになる。
【００５２】
したがって、スリーブ２４が図示しないシフトフォークから押圧される力をＦｍとした場合、スラストピース２８が同期リング１６を４速ギヤ１４側へ押圧する力は、ＦｍとＦｔの和になる。
【００５３】
すなわち、摩擦トルクＴｆを発生させるために同期リング１６を軸方向へ押す押圧力のうち、Ｆｔは摩擦トルクによって発生する自己サーボ力であり、Ｆｍに付加されて同期リング１６を押圧するので、自己サーボ力がない同期装置に比べて同じ摩擦トルク（同期力）を得るのに要するスリーブ２４からの押圧力はＦｔだけ小さくて済むことになる。これが、自己サーボ力による倍力作用で同期性能が向上する原理である。
【００５４】
図２０は、同期リング１６がＦｍ＋Ｆｔで押圧されて同期作用を行い、ハブ２０に対する４速ギヤ１４の相対回転差がやや縮小した状態を表している。
図２４および図２０で分かるように、スラストピース２８はチャンファ２８ｆが同期リング１６の斜面１６ｈと当接し、これを軸方向に押圧している。
【００５５】
したがって、チャンファ２８ｆと斜面１６ｈの傾斜角を適切に設定しておくことにより、同期リング１６と４速ギヤ１４との間に相対回転差があって前述の摩擦トルクが生じている限り、スラストピース２８は同期リング１６に軸方向の進行を阻止されて４速ギヤ側へ移動することができず、同期リング１６を押圧し続け、自己サーボ力Ｆｔもそれに加勢し続ける。
【００５６】
この同期作用によって、やがて、４速ギヤ１４と同期リング１６との回転差がなくなると、前述の摩擦トルクが消滅するので、スラストピース２８はチャンファ２８ｆによって同期リング１６を左側へ相対回転させながら４速ギヤ１４側へ進行し、図２１のようになる。図２１は、チャンファ２８ｆが斜面１６ｈを通過し終わった状態である。
【００５７】
このとき、スリーブ２４のガイドスプライン２４ｈが同期リング１６のガイドスプライン１６ｊを避けるように通過しようとしているのが分かる。
ここからさらにスリーブ２４が４速ギヤ１４側へ進行すると図２２に至る。
すなわち、スリーブ２４の進行とともにスリーブ２４のガイドスプライン２４ｈが、同期リング１６のガイドスプライン１６ｊをすり抜けているので、この状態では同期リング１６がスリーブ２４に対して左側への相対回転を規制されている。
【００５８】
さらにスリーブ２４が４速ギヤ１４側へ進行して、スプライン２４ａが４速ギヤ１４のスプライン１４ａと噛み合った状態が図２３である。
このように、スプライン２４ａとスプライン１４ａとが噛み合う直前において、同期リング１６およびこれと一体になった４速ギヤと、ハブ２０およびスリーブ２４との間で相対回転が規制されるので、スリーブ２４と４速ギヤ１４の間で相対回転が起きず、スプライン２４ａとスプライン１４ａとはスムーズに噛み合うため、互いに衝突して操作フィーリングを悪化させることがない。
【００５９】
また、図２３で分かるように、スプリング１８は斜面１８ｄの先端部がスラストピース２８の側面２８ｈと当接して回転方向に係合している。そして、前述のようにスプリング１８の舌部１８ｂと３速ギヤ１２側の同期リング１６の突起１６ｃとが回転方向に遊びを有して係合している。
【００６０】
以上の説明でわかるように、同じ同期容量（摩擦トルク）を得るためにスリーブ２４がスラストピース２８を介して同期リング１６を押圧する荷重は、従来例よりＦｔだけ小さく済むので、Ｆｍの値を同じとして比較すると同期性能が高くなり、その倍率は以下になる。
（Ｆｍ＋Ｆｔ）／Ｆｍ
【００６１】
しかも、スラストピース２８は、４速ギヤ１４側への移動において倍力作用を行う３個と、３速ギヤ１２側への移動において倍力作用を行う３個の、計６個であり、それぞれが独立して作用を行う。
そのため、一方の４速ギヤ１４側へスリーブ２４が移動した状態では他方の３速ギヤ１２側で倍力作用をするスラストピース２８は回転方向において中立位置にあり、スプリング１８を介して３速ギヤ１２側の同期リング１６と回転方向に係合している。
【００６２】
したがって、本実施例の変速機用同期装置では、例えば４速から３速へ素早い操作を行っても３速ギヤ１２側で倍力作用をするスラストピース２８は回転方向において中立位置から３速ギヤ１２側の同期リング１６を押し始めるので、従来のように慣性で逆方向へ回転移動しながら同期作用に入ることは起き得ず、ギヤ鳴りを防いで安定した同期作用を得ることができる。
【実施例２】
【００６３】
図２５乃至図３０は、本発明の変速機用同期装置における第２の実施例を表す。
ここでは、実施例１と異なる部分を中心に説明し、実施例１と実質的に同じ部分については同一の符号を付し、それらの説明を省略する。
【００６４】
図２５は図３に対応した要部の拡大断面図であり、実施例１とはスプリング１８の形状が異なる。
すなわち、スプリング１８は図２６、図２７に示すような形状をしており、各スラストピース２８に対応して６個設けてある。
【００６５】
始めに、スプリング１８について説明する。
図２６は図２５に対応してスプリング１８の断面を描いたもので、図２７のＦ−Ｆの断面でもある。図２７は図２６の上方から見た外観図であり、いずれも拡大図である。
【００６６】
スプリング１８は、図２７に見るように基本形状として略Ｗ字形になっており、両腕１８ｄ、１８ｅは弾性で外側へ広がるようになっており、その途中にくびれたよう凹部１８ｆ、１８ｇを形成してあり、図２８に示すようにスラストピース２８の溝２８ｃと係合するようになっている。
また、押圧部１８ｈが一方の同期リング１６を軸方向に当接して押圧可能になっているとともに、舌部１８ｉが他方の同期リング１６の突起１６ｃの内側に当接して径方向外側へ外れないようになっている。
【００６７】
続いて、実施例２の作動について説明する。
実施例２は、上述のようにスプリング１８の形状が異なるのみであるので、図２８乃至図３０に基づいて、主としてスプリング１８に関係する部分の作用を説明する。
なお、中立から３速ギヤ１２へ向かう移動（変速操作）を中心に説明する。
【００６８】
図２８は、図１７に対応したもので、図示しないスリーブ２４とともにスラストピース２８が中立位置にある状態を示す。
また図２９は、スラストピース２８が中立位置から３速ギヤ１２側へ移動して、図２０に対応するようにスラストピース２８がチャンファ２８ｄによって同期リング１６の斜面１６ｈを押圧している状態を示す。このとき、実施例１の図２４で説明したように、スラストピース２８のスラストチャンファ２８ｋがハブ２０の斜面２０ｊに当接して、摩擦トルクによってスラストを発生させる。
【００６９】
さらに図３０は、図２１に対応するように、スラストピース２８が同期リング１６の斜面１６ｈをすり抜けた状態を示す。
図で分かるように、スプリング１８の凹部１８ｆ、１８ｇがスラストピース２８の溝２８ｃと係合した中立位置から、スラストピース２８が３速ギヤ１２側へ移動する際に、まず図中左側の４速ギヤ１４との同期で倍力作用を発揮するスラストピース２８と係合したスプリング１８の押圧部１８ｈが３速ギヤ１２側の同期リング１６に当接して押圧する。
【００７０】
すなわち、スラストピース２８は左側のスプリング１８を図２９に示す形状のように押し縮めるようにして移動する。このため、スプリング１８の張力に応じた力で３速ギヤ１２側の同期リング１６が押圧されることになる。
【００７１】
これによって、３速ギヤ１２と同期リング１６との間で摩擦トルクが生じると、図２９に示すように同期リング１６は右方向へ回転して、斜面１６ｈが右側のスプリング１８を介してスラストピース２８のチャンファ２８ｄに摩擦トルクを伝え、スラストピース２８は同期リング１６とともに右方向へ回転して、スラストチャンファ２８ｊがハブ２０の斜面２０ｈに当接して、スラストを発生させる。
【００７２】
以降の倍力作用は実施例１で説明したのと同様であり、同期が終了するとスラストピース２８は図３０に示すように、スプリング１８を変形させながら斜面１６ｈをすり抜ける。
【００７３】
詳細の説明は省略するが、実施例１の図１９乃至図２３で説明したのと同様に、実施例２においても同期作用が終了してスリーブ２４が進行するとともに、ガイドスプライン２４ｆがスプライン２４ｈと係合することで、同期終了後における同期リング１６のスリーブ２４に対する相対回転を規制する。
なお、３速ギヤ１２側の同期リング１６とこれに自己サーボ作用を起こすスラストピース２８とは常にスプリング１８を介して係合している。
【００７４】
実施例２に示した本発明の変速機用同期装置においても、スラストピース２８は常に回転方向中立位置から同期作用に入るので、自己サーボ作用による同期性能の向上を果たしながら素早い操作においてギヤ鳴りを生ずることなく、安定した同期作用を得ることができる。
【００７５】
また、上記で挙げた従来例の場合、同期リングの傾斜面はそれぞれ周上に３ヵ所しかないため、同期リングを銅合金で製造した場合に傾斜面が磨耗しやすく、耐久性が確保できないという問題もあるが、本実施例の変速機用同期装置にあっては、スラストピース２８のチャンファ２８ｄ、２８ｅ、２８ｆ、２８ｇと、同期リング１６の斜面１６ｈ、１６ｉとの間にスプリング１８が介在するため、同期リング１６が銅合金で製造された場合であっても、斜面１６ｈ、１６ｉの磨耗を防ぐことができるというメリットもある。
【００７６】
以上説明したように、上記各実施例の変速機用同期装置は、同期時の摩擦トルクを活用した自己サーボ作用によって同期性能の向上を得ながら、素早い操作においてもギヤ鳴りしない安定した同期作用を得ることができる。
【００７７】
なお、実施例１、実施例２は、入力軸１０上に同期装置を配置した場合について説明したが、出力軸側に配置しても同様の作用をすることは言うまでもない。
また、ハブ２０の斜面２０ｇ、２０ｈ、２０ｉ、２０ｊと同期リング１６の斜面１６ｈ、２４ｉ、およびこれらに対応するスラストピース２８のチャンファ２８ｄ、２８ｅ、２８ｆ、２８ｇ、スラストチャンファ２８ｊ、２６ｋ、２６ｌ、２６ｍは、傾斜面として説明したが、螺旋面であってもよい。
【００７８】
本発明の変速機用同期装置は、当業者の一般的な知識に基づいて、摩擦面における摩擦係数を高めるために同期リングの摩擦面にネジや油溝を形成するなどの変更を加えた態様で実施することができるとともに、摩擦面に適切な材料を用いることによって安定した同期性能の向上を得ることや、マルチコーンと呼ばれる摩擦面を複数備えた同期装置に応用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
倍力作用による同期性能の向上を果たしながら、素早い操作においてもギヤ鳴りを生ずることなく安定した同期作用を得ることができるので、特に小型化や製造コストの低減を要求される乗用車用変速機に適用してメリットを得ることができるとともに、アクチュエーターで変速操作を行う同期装置を備えた変速機などに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】３速、４速用同期装置における要部の断面図である。（実施例１）
【図２】図１から３速、４速ギヤ、４速ギヤ側の同期リング、スプリングを取り去って４速ギヤ側から見た外観図である。
【図３】図１の部分拡大図である。
【図４】ハブの正面外観図である。
【図５】図４の上方から見た拡大展開外観図である。
【図６】スリーブの正面外観図である。
【図７】図６のＢから見た拡大展開外観図である。
【図８】同期リングの断面図である。
【図９】図８の右側から見た外観図である。
【図１０】図９の上方から見た拡大展開外観図である。
【図１１】スラストピースの拡大正面外観図である。
【図１２】図１１のＣ−Ｃ断面である。
【図１３】図１１の下方から見た拡大展開外観図である。
【図１４】スプリングの正面外観図である。
【図１５】図１４の上方から見た拡大展開外観図である。
【図１６】図１４のＤ−Ｄにおける拡大断面図である。
【図１７】要部の詳細を説明する外観および断面図である。
【図１８】図１７からスリーブを取り去った説明図である。
【図１９】作動を説明する図である。
【図２０】他の作動状態を説明する図である。
【図２１】他の作動状態を説明する図である。
【図２２】他の作動状態を説明する図である。
【図２３】他の作動状態を説明する拡大図である。
【図２４】作動の詳細を説明する要部の拡大図である。
【図２５】要部の拡大断面図である。（実施例２）
【図２６】スプリングの拡大断面図である。
【図２７】図２６の上方から見た外観図である。
【図２８】作動を説明する図である。
【図２９】他の作動状態を説明する図である。
【図３０】他の作動状態を説明する図である。
【符号の説明】
【００８１】
１０    入力軸
１２    ３速ギヤ
１４    ４速ギヤ
１６    同期リング
１８    スプリング
２０    ハブ
２２    ブッシュ
２４    スリーブ
２６    ベアリング
２８    スラストピース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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