(57)【要約】【課題】特別な治工具を必要とせずに、ハブの外周へのスリーブの組み付けを可能として、部品の交換性を向上させる。【解決手段】変速機１０は、回転シャフト１１に嵌着されて外周から径方向に遊挿穴１２ｃが形成されたハブ１２と、遊挿穴１２ｃに挿入されるピン部２３ａとピン部２３ａの基端に設けられ遊挿穴１２ｃから突出するヘッド部２３ｂとを有するシンクロキー２３と、ピン部２３ａに嵌入されてシンクロキー２３をハブ１２の径方向外側に付勢するコイルスプリング２４と、ハブ２３の外周に軸方向に移動可能に設けられ遊挿穴１２ｃから突出したヘッド部２３ｂが係合可能な係合部２６ｃが内周に形成されたリング状のスリーブ２６とを備える。コイルスプリングの自由長よりコイルスプリングが嵌入されるピン部の長さを長くして、ピン部の先端周囲に面取りを施す。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転シャフト(11)に嵌着されて外周から径方向に遊挿穴(12c)が形成されたハブ(12)と、
前記遊挿穴(12c)に挿入されるピン部(23a)と前記ピン部(23a)の基端に設けられ前記遊挿穴(12c)から突出するヘッド部(23b)とを有するシンクロキー(23)と、
前記ピン部(23a)に嵌入されて前記ハブ(12)の外周と前記ヘッド部(23b)の間に介在し前記シンクロキー(23)を前記ハブ(12)の径方向外側に付勢するコイルスプリング(24)と、
前記ハブ(23)の外周に軸方向に移動可能に設けられ前記遊挿穴(12c)から突出した前記ヘッド部(23b)が係合可能な係合部(26c)が内周に形成されたリング状のスリーブ(26)と
を備えた変速機において、
前記コイルスプリング(24)の自由長(Lc)より前記コイルスプリング(24)が嵌入される前記ピン部(23a)の長さ(Lp)を長くしたことを特徴とする変速機。
【請求項２】
ピン部(23a)の先端周囲に面取りが施された請求項１に記載の変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転シャフトに嵌着されたハブの外周に、軸方向に移動するスリーブが設けられた変速機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の変速機においては、一般的に回転シャフトに嵌着されたハブの外周に、シフトフォークにより軸方向に移動するスリーブが設けられる。このような変速機のハブは、回転シャフトに嵌着されて外周から径方向に遊挿穴が形成され、その遊挿穴にはシンクロキーのピン部が挿入され、そのピン部にはコイルスプリングが嵌入される。そのピン部の基端には遊挿穴から突出するヘッド部が形成され、ピン部に嵌入されてハブの外周とヘッド部の間に介在するコイルスプリングは、伸張しようとする力によりシンクロキーをハブの径方向外側に付勢する様になっている。そして、ハブの外周に軸方向に移動可能に設けられたスリーブには、コイルスプリングによりハブの径方向外側に付勢されたシンクロキーの遊挿穴から突出したヘッド部が係合する係合部がその内周に形成されるとしている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０５−２６３８３６号公報
【特許文献２】特開平０７−２６９５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の変速機では、上述したように、ハブの外周にスリーブが設けられた状態で、コイルスプリングにより遊挿穴から突出したシンクロキーのヘッド部を、スリーブの内周に形成された係合部に係合させている。このため、ハブの外周へのスリーブの組み付けにあっては、コイルスプリングを圧縮してシンクロキーをハブの中央方向に移動させる必要がある。
【０００５】
しかし、図５（ａ）に示すように、従来のコイルスプリング４は、その自由長Ｌｃがピン部３ａの全長Ｌｐよりも長いものが使用されている。このため、図６に示すように、ハブ２の外周へのスリーブ６の組み付けにあっては、ピン部３ａに嵌入されたコイルスプリング４を圧縮して、そのコイルスプリング４からピン部３ａの先端を突出させ、その突出した先端を遊挿穴２ａに挿入させることになる。そして、このシンクロキー３はハブ２の周方向に複数設けられているために、ハブ２の外周にスリーブ６を組み付けるためには、それら全てのコイルスプリング４を圧縮してピン部３ａを遊挿穴２ａに挿入させておく必要があり、それなりの治工具７が必要となる不具合があった。
【０００６】
図６に示す治工具７は、ハブ２が載置される台座７ａと、コイルスプリング４を圧縮してピン部３ａを遊挿穴２ａに挿入させたシンクロキー３のヘッド部３ｂを押さえる押さえ板７ｂと、その押さえ板７ｂを台座７ａに固定する止めネジ７ｃとを備えるものを例示する。そして、ハブ２の外周にスリーブ６を組み付けた後、止めネジ７ｃを外して押さえ板７ｂを台座７ａから離脱させることにより、コイルスプリング４により遊挿穴２ａから突出したシンクロキー３のヘッド部３ｂを、スリーブ６の内周に形成された係合部６ａに係合させるとしている。
【０００７】
また、図５（ｂ）及び（ｃ）に示すように、遊挿穴２ａにはピン部３ａが挿入可能であるけれども、コイルスプリング４が挿入不能なものである場合には、そのコイルスプリング４の位置決めを行う座繰り穴２ｂをその遊挿穴２ａの周囲に施さなければ、コイルスプリング４の位置決めを行うことができずに、ピン部３ａの遊挿穴２ａへの挿入が困難になる不具合もあった。
【０００８】
本発明の目的は、特別な治工具を必要とせずに、ハブの外周へのスリーブの組み付けを可能として、部品の交換性を向上させることができる変速機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、回転シャフトに嵌着されて外周から径方向に遊挿穴が形成されたハブと、遊挿穴に挿入されるピン部とピン部の基端に設けられ遊挿穴から突出するヘッド部とを有するシンクロキーと、ピン部に嵌入されてハブの外周とヘッド部の間に介在しシンクロキーをハブの径方向外側に付勢するコイルスプリングと、ハブの外周に軸方向に移動可能に設けられ遊挿穴から突出したヘッド部が係合可能な係合部が内周に形成されたリング状のスリーブとを備えた変速機の改良である。
【００１０】
その特徴ある構成は、コイルスプリングの自由長よりコイルスプリングが嵌入されるピン部の長さを長くしたところにある。
【００１１】
この場合、ピン部の先端周囲に面取りが施されたことが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の変速機では、コイルスプリングの自由長よりコイルスプリングが嵌入されるピン部の長さを長くしたので、コイルスプリングを圧縮しなくても、そのコイルスプリングからピン部の先端は突出することになる。すると、このシンクロキーがハブの周方向に複数設けられていても、それら全てのコイルスプリングを縮めることを必要とせずに、コイルスプリングから突出したピン部の先端を遊挿穴に挿入させることができる。このため、ピン部の先端を遊挿穴に挿入させるために従来必要とされたコイルスプリングを縮める治工具が無くても、それら全てのピン部を遊挿穴に挿入させて維持させることが可能になり、その状態でハブの外周にスリーブを組み付けることが可能となる。
【００１３】
また、遊挿穴がピン部のみを挿入可能として、コイルスプリングが挿入不能なものである場合には、そのコイルスプリングからピン部の先端を遊挿穴にそのまま挿入できるので、コイルスプリングの位置決めを行う座繰り穴を不要とすることができる。
【００１４】
更に、ピン部の先端周囲に面取りを施せば、そのピン部を遊挿穴に対して傾斜して挿入しようとしても、その面取りにより先端が案内されてピン部をその遊挿穴に斜めの方から挿入することも可能に成り、その組み付け性を更に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明実施形態の変速機におけるスリーブをハブに組み付ける状態を示す断面図である。
【図２】そのシンクロキーを示す図である。
【図３】その変速機の縦断面図である。
【図４】そのシンクロナイザリングを除く図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】従来のシンクロキーを示す図２に対応する図である。
【図６】従来の変速機におけるスリーブをハブに組み付ける状態を示す図１に対応する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図３及び図４に示すように、本発明の変速機１０は、回転シャフト１１を有する。この回転シャフト１１は、図示しないエンジンから伝えられた回転力が伝達されて回転可能に構成される。この回転シャフト１１には円盤状のハブ１２が同軸に取付けられる。ハブ１２は回転シャフト１１とともに回転するように、回転シャフト１１にたとえばスプライン嵌合される。なお、回転シャフト１１に対するハブ１２の固定方法としては、スプライン嵌合に限られずキーなどを用いて嵌合させてもよい。
【００１８】
ハブ１２の軸方向片側又は両側における回転シャフト１１には、変速用歯車１３，１４が嵌め合わせられる。図３では、ハブ１２の両側に変速用歯車１３，１４がそれぞれ嵌め合わせられる場合を示す。変速用歯車１３，１４と回転シャフト１１との間にはベアリング１５（図３）を介装させ、これにより、変速用歯車１３，１４は回転シャフト１１に対して相対回転可能に構成される。図３に示す状態では、回転シャフト１１の回転力が変速用歯車１３，１４には伝達されず、変速用歯車１３，１４は空転する状態を示す。
【００１９】
図３に示すように、変速用歯車１３，１４にはギヤピース１６，１７がハブ１２に対抗する側に同軸にそれぞれ設けられる。ギヤピース１６，１７は変速用歯車１３，１４とともに回転するものであって、このギヤピース１６，１７は変速用歯車１３，１４と一体であってもよく、別体であってもよい。図３では、変速用歯車１３，１４と別体に形成されたギヤピース１６，１７をスプライン嵌合により変速用歯車１３，１４に組み付け、これにより変速用歯車１３，１４とともに回転させる場合を示す。
【００２０】
このギヤピース１６，１７の外周には、ハブ１２の後述する外周ギヤ歯１２ａと同様な外周ギヤ歯１６ａ，１７ａが形成され、ギヤピース１６，１７にはハブ１２側に膨出して、外周ギヤ歯よりも小径なリング状のコーン部１８，１９が形成される。このコーン部１８，１９はハブ１２と同軸に形成され、その外周はハブ１２に向かって小径となるように傾斜したテーパ面に形成される。
【００２１】
コーン部１８，１９には、シンクロナイザリング２１，２２が嵌め合わせられる。シンクロナイザリング２１，２２は、変速用歯車１３，１４とハブ１２および後述するスリーブ２６とを同期させるためのものであり、内周面はテーパ面に形成される。シンクロナイザリング２１，２２の内周面とコーン部１８，１９における外周面は同様の勾配を有するテーパ面に形成され、重ね合わされたこれらが摩擦摺動可能に構成される。そして、シンクロナイザリング２１，２２の外周には外周ギヤ歯２１ａ，２２ａが形成される。外周ギヤ歯２１ａ，２２ａは後述するスリーブ２６の内周ギヤ歯２６ａと噛み合うことが可能に構成される。
【００２２】
図３及び図４に示すように、ハブ１２には、その外周に周方向に所定の間隔を開けて軸方向に延びる切り欠き１２ｂが複数形成される。図４では、ハブ１２の外周に３カ所の切り欠き１２ｂが１２０度毎に形成される場合を示す。この切り欠き１２ｂには，ハブ１２の径方向に延びる遊挿穴１２ｃ（図３）がそれぞれ形成される。そして、この遊挿穴１２ｃには、シンクロキー２３がそれぞれ設けられる。
【００２３】
図２及び図３に示すように、シンクロキー２３は、遊挿穴１２ｃに挿入されるピン部２３ａと、そのピン部２３ａの基端に設けられて遊挿穴１２ｃから突出するヘッド部２３ｂとを有する。このピン部２３ａは遊挿穴１２ｃより小径の断面円形に形成され、ヘッド部２３ｂは切り欠き１２ｂ（図４）に収容可能な大きさの直方体形状を成して、その上面は四辺が面取りされて四角錐台形状を成すように形成される。
【００２４】
ピン部２３ａにはコイルスプリング２４が嵌入され、コイルスプリング２４から突出したピン部２３ａの先端が遊挿穴１２ｃに挿入される。コイルスプリング２４はその外径が遊挿穴１２ｃの孔径より大きく形成され、ヘッド部２３ｂはその外径がコイルスプリング２４の内径より大きく形成される。これによりコイルスプリング２４は、図３に示すように、ハブ１２の外周とヘッド部２３ｂの間に介在し、圧縮された反発力によりシンクロキー２３をハブ１２の径方向外側に付勢するように構成される。
【００２５】
図３及び図４に示すように、このようなシンクロキー２３が設けられたハブ１２には、リング状のスリーブ２６がその外周に嵌合して、回転シャフト１１の延びる軸方向に摺動可能に設けられる。即ち、ハブ１２はスリーブ２６を軸方向にスライド可能に保持する。スリーブ２６の内周には内周ギヤ歯２６ａが形成され、その内周ギヤ歯２６ａは、ハブ１２の外周に形成された外周ギヤ歯１２ａと歯合可能に構成される。そして、シンクロナイザリング２１，２２の外周ギヤ歯２１ａ，２２ａおよびギヤピース１６，１７の外周ギヤ歯１６ａ，１７ａは、ともに、その内周ギヤ歯２６ａに歯合可能に構成される。
【００２６】
スリーブ２６の外周には凹溝２６ｂが全周に亘って形成され、そのスリーブ２６はシフトフォーク２７（図４）に挟まれて保持されている。シフトフォーク２７には凹溝２６ｂに進入する係合片２７ａ（図４）が設けられ、シフトフォーク２７を回転シャフト１１の軸方向へ動かすと、これに伴いスリーブ２６も軸方向に移動するように構成される。
【００２７】
図１及び図３に示すように、スリーブ２６の内周側には、ハブ１２に形成された遊挿穴１２ｃから突出したシンクロキー２３のヘッド部２３ｂが係合可能な係合部２６ｃが形成される。この係合部２６ｃはスリーブ２６の内周に形成された凹部であって、ヘッド部２３ｂの角錐台形状を成す先端が挿入可能な深さに形成される。そして、図３に示すように、シンクロキー２３のヘッド部２３ｂにおける先端がその係合部２６ｃに挿入することにより、ハブ１２に対するスリーブ２６の軸方向への自由なスライド移動を防止するように構成される。
【００２８】
そして、本発明の特徴ある構成は、図２（ａ）に示すように、コイルスプリング２４の自由長Ｌｃよりコイルスプリング２４が嵌入されるピン部２３ａの長さＬｐを長くしたところにある。両者の差は、コイルスプリング２４の端部から突出するピン部２３ａが遊挿穴１２ｃに挿入された状態で、そのシンクロキー２３をハブ１２に維持させ得るに足りる長さであることが好ましい。そして、そのピン部２３ａの先端周囲には面取りが施される。
【００２９】
次に、このように構成された変速機について説明する。
【００３０】
運転席に設けられる図示しないシフトレバーを動かすことによってシフトフォーク２７は回転シャフト１１と平行に移動する。移動するシフトフォーク２７は図３に示すスリーブ２６を軸方向に動かすことになり、これにより、スリーブ２６に軸方向に移動しようとする力が加わる。スリーブ２６の内周における係合部２６ｃにはシンクロキー２３のヘッド部２３ｂが係合しているために、そのシンクロキー２３はピン部２３ａが遊挿穴１２ｃに挿入された状態で傾動し、そのヘッド部２３ｂはハブ１２に隣接するシンクロナイザリング２１，２２に当接する。そして、スリーブ２６が軸方向に更に移動しようとすると、シンクロキー２３はシンクロナイザリング２１，２２をギヤピース１６，１７のコーン部１８，１９に押付けてシンクロ作用（同期作用）を開始する。
【００３１】
このように、図示しないシフトレバーを動かすことによってスリーブ２６に加わる力は、シンクロナイザリング２１，２２を変速用歯車１３，１４のコーン部１８，１９へ強く押付け、その摩擦力で強いシンクロ作用（同期作用）を行なう。このシンクロ作用により、スリーブ２６と変速用歯車１３，１４の回転速度が等しくなると、これにより同期が完了することになる。
【００３２】
すると、スリーブ２６に働く力はコイルスプリング２４の付勢力に打勝って、そのコイルスプリング２４は圧縮され、シンクロキー２３は遊挿穴１２ｃ側へ移動し、そのヘッド部２３ｂは係合部２６ｃから離脱する。これにより、スリーブ２６は変速用歯車１３，１４側へ移動可能になる。そして、移動するスリーブ２６の内側の内周ギヤ歯２６ａはシンクロナイザリング２１，２２の外周ギヤ歯２１ａ，２２ａを押し退けて進み、円滑にギヤピース１６，１７の外周ギヤ歯１６ａ，１７ａと噛み合う。これにより、変速機のギヤ入れが完了することになる。
【００３３】
なお、図３では、スリーブ２６が右側に移動すると、内周ギヤ歯２６ａは右側のシンクロナイザリング２２とギヤピース１７のそれぞれの外周ギヤ歯２２ａ，１７ａと噛み合うことになり、スリーブ２６が左側に移動すると、内周ギヤ歯２６ａは左側のシンクロナイザリング２１とギヤピース１６のそれぞれの外周ギヤ歯２１ａ，１６ａと噛み合うことになる。
【００３４】
次に、このように構成された変速機の組み立てについて説明する。
【００３５】
この変速機では、図３に示すように、ハブ１２の外周にスリーブ２６が設けられた状態で、コイルスプリング２４によりハブ１２の径方向外側に付勢されたシンクロキー２３の遊挿穴１２ｃから突出したヘッド部２３ｂを、スリーブ２６の内周に形成された係合部２６ｃに係合させている。このため、ハブ１２の外周へのスリーブ２６の組み付けにあっては、ピン部２３ａに嵌入されたコイルスプリング２４を圧縮して、シンクロキー２３をハブ１２の中央方向に移動させる必要がある。
【００３６】
ここで、本発明では、シンクロキー２３を付勢するコイルスプリング２４の自由長Ｌｃよりも、そのコイルスプリング２４が嵌入されるピン部２３ａの全長Ｌｐを長いものとした（図２）。このため、ピン部２３ａに嵌入されたコイルスプリング２４を圧縮しなくても、そのコイルスプリング２４からピン部２３ａの先端は突出することになる。よって、ハブ１２の外周へのスリーブ２６の組み付けにあっては、コイルスプリング２４から突出したピン部２３ａの先端を遊挿穴１２ｃに挿入させることにより、シンクロキー２３をハブ１２の外周に維持させておくことができる。すると、このシンクロキー２３をハブ１２の周方向に複数設ける場合であっても、治工具を用いることなくハブ１２の外周にスリーブ２６を組み付けることが可能になる。
【００３７】
即ち、図１に示すように、コイルスプリング２４から突出したピン部２３ａの先端を遊挿穴１２ｃに挿入させたハブ１２を、その状態でスリーブ２６に入れようとすると、そのヘッド部２３ｂがスリーブ２６に接触してハブ１２をスリーブに入れることはできない。けれども、シンクロキー２３は、そのピン部２３ａが遊挿穴１２ｃに予め挿入され、ハブ１２の外周に維持されているので、ヘッド部２３ｂがスリーブ２６に接触した段階で、図１の実線矢印で示すように、コイルスプリング２４を圧縮させてピン部２３ａを遊挿穴１２ｃに挿入させることにより、ヘッド部２３ｂをスリーブ２６の内側に案内することができる。これを各シンクロキー２３毎に行うことにより、シンクロキー２３がハブ１２の周方向に複数設けられていても、治工具を用いることなくハブ１２の外周にスリーブ２６を組み付けることが可能になる。
【００３８】
また、遊挿穴１２ｃにはピン部２３ａのみが挿入可能であって、その遊挿穴１２ｃにピン部２３ａを斜めに挿入させる場合もある。けれども、ピン部２３ａの先端周囲に面取りを施したので、図２（ｂ）に示すように、ピン部２３ａを遊挿穴１２ｃに対して、傾斜した状態で挿入しても、その面取りによって先端が挿入容易となり、その状態でピン部２３ａを遊挿穴１２ｃに更に押し込むことにより、図２（ｃ）に示すように、ピン部２３ａを遊挿穴１２ｃに確実に挿入することができる。このため、従来必要とされたコイルスプリング２４の位置決めを行う座繰り穴２ｂ（図５）をその遊挿穴１２ｃの周囲に施さなくても、コイルスプリング２４は自然に遊挿穴１２ｃの周囲に当接することになる。
【００３９】
よって、本発明では、特別な治工具を必要とせずにハブ１２の外周へのスリーブ２６の組み付けが可能になり、スリーブ２６やシンクロキー２３やコイルスプリング２４といった部品の交換性を、治工具を必要とする従来よりも向上させることができる変速機となるのである。
【００４０】
なお、上述した実施の形態では、ハブ１２の外周に３カ所の遊挿穴１２ｃが１２０度毎に形成される場合を説明したけれども、シンクロキー２３が設けられる数は３カ所に限らず、２カ所であっても良く、４カ所、５カ所又は６カ所であっても良い。
【符号の説明】
【００４１】
１０  変速機
１１  回転シャフト
１２  ハブ
１２ｃ  遊挿穴
２３  シンクロキー
２３ａ  ピン部
２３ｂ  ヘッド部
２４  コイルスプリング
２６  スリーブ
２６ｃ  係合部
Ｌｃ  コイルスプリングの自由長
Ｌｐ  ピン部の長さ
【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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