(57)【要約】【課題】動力伝達不良の発生を抑制できる動力伝達装置を提供する。【解決手段】加速側側面３６ｋ，６１ｋと、減速側側面３６ｇ，６１ｇの少なくとも一方が中心線３６ｃ，６１ｃと平行に配置される。ギアピース３２は外周歯３６を有する。ハブスリーブ６０は内周歯６１を有する。【選択図】図２
2008002509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を中心に回転することが可能で、第一凸部を有し、外周側に位置する第一回転部材と、
回転軸を中心として回転することが可能であり、第二凸部を有し、内周側に位置する第二回転部材とを備え、
前記第一および第二回転部材の一方が他方に対して回転軸方向に移動することで係合し、
前記第一凸部は第一側面を有し、前記第二凸部は第二側面を有し、前記第一側面と前記第二側面とが接触することで係合状態の前記第一回転部材と前記第二回転部材との間で回転力が伝達され、
前記第一側面は加速時に前記第二凸部と接触する加速側第一側面と減速時に前記第二凸部と接触する減速側第一側面とを含み、
前記第二側面は、加速時に前記第一凸部と接触する加速側第二側面と減速時に前記第一凸部と接触する減速側第二側面とを含み、
前記加速側第一側面および第二側面、または、前記減速側第一側面および第二側面の少なくとも一方が前記第一凸部および第二凸部の半径方向中心線と平行に配置される、動力伝達装置。
【請求項２】
前記加速側第一側面および第二側面ならびに前記減速側第一側面および第二側面が前記第一凸部および第二凸部の半径方向中心線と平行に配置される、請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記第一回転部材が前記第二回転部材に係合しているときに前記第一回転部材および前記第二回転部材相互間で動力が伝達され、前記第一回転部材が前記第二回転部材に係合していないときに前記第一回端部材および前記第二回転部材相互間で動力が伝達されない、請求項１または２に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
加速時には前記第一および第二回転部材の一方から他方へ動力が伝達され、減速時には前記第一および第二回転部材の他方から一方へ動力が伝達される、請求項１から３のいずれか１項に記載の動力伝達装置。
【請求項５】
複数の前記第一凸部の各々の間に複数の前記第二凸部の各々がかみ合う、請求項１から４のいずれか１項に記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は動力伝達装置に関し、より特定的には、ギヤを用いた動力伝達装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、動力伝達装置は、たとえば特開２００１−１８７９２９号公報（特許文献１）、特開２０００−１１０８４８号公報（特許文献２）、特開平７−３０１２５６号公報（特許文献３）に開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１８７９２９号公報
【特許文献２】特開２０００−１１０８４８号公報
【特許文献３】特開平７−３０１２５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１では、手動変速機の同期機構において、同期リングが同期コーンとの間に回転差があるときそのチャンファの基部稜線にてスリーブのチャンファの内周稜線に当接しスリーブの同期コーン側への偏位を規制する技術が開示されている。
【０００４】
特許文献２では、内側の中間コーンリングの突起部が係合するクラッチハブの係合穴は、突起部が当接する周方向両端壁に径方向に直線状に延びる直線形状部をもたせ、突起部が周方向両端壁に常に直角に当接する技術が開示されている。
【０００５】
特許文献３では、ヘッドをシンクロハブの軸方向に長い長方形状に形成し、キーもヘッドの形状に合わせて同様の長方形状に形成し、キーが嵌合するシンクロスリーブの内周に形成されるスプラインの歯の切欠き数が１箇所につき１枚で足りるシンクロキー構造が開示されている。
【０００６】
しかしながら、従来の技術では、２つの部材が噛み合って回転している場合であっても、一方の部材が外れ動力伝達不良が生じるという問題があった。
【０００７】
そこで、この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、動力伝達不良の発生を抑制することが可能な動力伝達装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に従った動力伝達装置は、回転軸を中心に回転することが可能で、第一凸部を有し、外周側に位置する第一回転部材と、回転軸を中心として回転することが可能であり、回転軸方向に移動可能で、第二凸部を有し、内周側に位置する第二回転部材とを備える。第一および第二回転部材の一方が他方に対して回転軸方向に移動することで係合する。第一凸部は第一側面を有し、第二凸部は第二側面を有し、第一側面と第二側面とが接触することで係合状態の第一回転部材と第二回転部材との間で回転力が伝達され、第一側面は加速時に第二凸部と接触する加速側第一側面と減速時に第二凸部と接触する減速側第一側面とを含む。第二側面は、加速時に第一凸部と接触する加速側第二側面と減速時に第一凸部と接触する減速側第二側面とを含む。加速側第一および第二側面または減速側第一および第二側面の少なくとも一方が第一凸部および第二凸部の半径方向中心線と平行に配置される。
【０００９】
このように構成された動力伝達装置では、加速側第一および第二側面または減速側第一および第二側面の少なくとも一方が第一凸部および第二凸部の半径方向中心線と平行に配置されるため、たとえば加速側第一および第二側面が第一凸部および第二凸部の半径方向を中心線と平行に配置された場合には、加速時に当接する加速側第一および第二側面間では円周方向の力のみが働き、半径方向の力は殆ど働かない。その結果、第一および第二回転部材が半径方向に移動することを防止でき、第一および第二回転部材間で確実に回転力が伝達できる。
【００１０】
同様に、減速側第一および第二側面が平行であっても同様である。すなわち、減速側第一および第二側面が第一凸部および第二凸部の半径方向を中心線と平行に配置された場合には、減速時に当接する減速側第一および第二側面間では円周方向の力のみが働き、半径方向の力は殆ど働かない。その結果、第一および第二回転部材が半径方向に移動することを防止でき、第一および第二回転部材間で確実に回転力が伝達できる。
【００１１】
好ましくは、加速側第一および第二側面ならびに減速側第一および第二側面が第一凸部および第二凸部の半径方向中心線と平行に配置される。
【００１２】
好ましくは、第一回転部材が第二回転部材に係合しているときに第一回転部材および第二回転部材相互間で動力が伝達され、第一回転部材が第二回転部材に係合していないときに第一回端部材および第二回転部材相互間で動力が伝達されない。
【００１３】
好ましくは、加速時には第一および第二回転部材の一方から他方へ動力が伝達され、減速時には第一および第二回転部材の他方から一方へ動力が伝達される。
【００１４】
好ましくは、複数の第一凸部の各々の間に複数の第二凸部の各々がかみ合う。
【発明の効果】
【００１５】
この発明に従えば、確実に動力を伝達することができる動力伝達装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態では同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明については繰返さない。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に従った手動変速機の断面図である。図１を参照して、手動変速機１００は、自動車の走行状態に応じてエンジンの回転速度および回転トルクを変換して駆動輪に伝える動力伝達装置である。手動変速機１００として、車両の運転者が操作するシフトレバーと手動変速機１００とが離れており、その間をケーブルおよびリンクなどで連結する、いわゆるリモートコントロール方式の手動変速機１００でもよく、手動変速機１００に直接シフトレバーを取付けた、いわゆるダイレクトコントロール方式の手動変速機１００であってもよい。
【００１８】
また、リモートコントロール方式において、シフトレバーの位置に関しては、特に限定されず、ステアリングコラム部にシフトレバーが取付けられるコラムシフト式、シフトレバーがフロアに取付けられたフロアシフト式などを採用することが可能である。
【００１９】
図１では、常時噛み合い式の手動変速機を示している。また、手動変速機１００として、アクチュエータなどによりセレクトレバーを移動させて変速を行なう、いわゆるシーケンシャルタイプの変速機にも本発明を適用することが可能である。
【００２０】
手動変速機１００は、回転シャフト１０を有する。回転シャフト１０は回転軸１３を中心として回転することが可能であり、エンジンからの回転力が回転シャフト１０に伝えられる。
【００２１】
回転シャフト１０には、クラッチハブ５０が取付けられている。回転シャフト１０は回転軸１３を中心として回転することが可能であり、エンジンからの回転力が回転シャフト１０に伝えられる。
【００２２】
回転シャフト１０には、クラッチハブ５０が取付けられている。クラッチハブ５０は回転シャフト１０とともに回転するように、回転シャフト１０にスプライン嵌合している。なお、回転シャフト１０に対するクラッチハブ５０の固定方法としては、スプライン嵌合に限られず、その他の通常の方法を採用してもよい。
【００２３】
図１では、回転軸１３を中心として対称形状に各構成部材が配置されている。回転シャフト１０には、ギヤ２２が嵌め合わせられており、ギヤ２２と回転シャフト１０との間にはベアリング（図示せず）が存在する。そのため、ギヤ２２は回転シャフト１０に対して相対回転することが可能である。図１で示す状態では、回転シャフト１０の回転力がクラッチハブ５０およびハブスリーブ６０を介してギヤピース３２およびギヤ２２に伝達されている。そのため、ギヤ２２は回転シャフト１０に対して空転することができない。
【００２４】
ギヤ２２の内周面側が回転シャフト１０と向かい合っている。ギヤ２２と回転シャフト１０との間に潤滑油が供給されてもよい。
【００２５】
ギヤ２２にはギヤピース３２が設けられている。ギヤピース３２はギヤ２２と一体であってもよく、また別体であってもよい。ギヤピース３２はギヤ２２とともに回転する構成であればよい。ギヤピース３２は図１で示す状態ではクラッチハブ５０と係合している。そのため、ギヤピース３２はクラッチハブ５０に対して自由に回転することができない状態とされている。
【００２６】
なお、ハブスリーブ６０が軸方向に動くため、ハブスリーブ６０とギヤピース３２との係合が外れればギヤピース３２およびギヤ２２は回転シャフト１０に対して自由に回転することが可能である。
【００２７】
ギヤピース３２は回転軸１３に対して傾斜したテーパ面であるコーン部３４を有する。コーン部３４上にシンクロナイザリング４２が嵌め合わせられている。シンクロナイザリング４２は、ギヤピース３２とクラッチハブ５０およびハブスリーブ６０とを同期させるための装置であり、テーパ面であるコーン部４４を有する。内周側に設けられたコーン部４４はギヤピース３２のコーン部３４と接触しており、摩擦摺動する。円錐形状のコーン部３４，４４はともに回転軸１３に対して傾斜している。
【００２８】
シンクロナイザリング４２の外周歯４６はハブスリーブ６０の内周歯６１と噛み合うことが可能である。
【００２９】
クラッチハブ５０にはシフティングキー６５が嵌め合わせられている。シフティングキー６５にハブスリーブ６０が嵌合している。ハブスリーブ６０は回転軸１３の延びる方向に摺動可能である。ハブスリーブ６０の内周歯６１はクラッチハブ５０と噛み合っており、かつ内周歯６１はシンクロナイザリング４２の外周歯４６およびギヤピース３２の外周歯３６とも噛み合うことが可能である。シフティングキー６５はキースプリング２８により外周側に押されている。
【００３０】
クラッチハブ５０はハブスリーブ６０を軸方向にスライド可能に保持する。図１で示す状態では、ハブスリーブ６０はクラッチハブ５０に対してスライドした位置である。ハブスリーブ６０は凹部６２を有し、凹部６２はシフトフォークにより挟まれて保持される。シフトフォークが凹部６２を回転軸１３方向へ動かすと、これに伴いハブスリーブ６０およびシフティングキー６５も回転軸１３方向に移動する。ハブスリーブ６０の内周側に設けられた凹部６３はシフティングキー６５の凸部６９と嵌まり合うことが可能である。
【００３１】
なお、図１で示す状態では、凹部６３はシフティングキー６５の凸部６９と嵌まり合っていない。
【００３２】
この実施の形態に限られず、２つ以上のシンクロナイザリングが存在する、いわゆるマルチコーン型のシンクロナイザリングを有する同期装置に本発明を適用することも可能である。
【００３３】
図２は、図１中の矢印ＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図２を参照して、実施の形態１に従ったギヤピース３２は外周歯３６を有する。外周歯３６は加速側側面３６ｋ、減速側側面３６ｇおよび頂面３６ｔを有する。加速側側面３６ｋは加速時に相手部材（ハブスリーブ６０）と接触する面である。減速側側面３６ｇは減速時にハブスリーブ６０と接触する面である。頂面３６ｔは加速側側面３６ｋと減速側側面３６ｇとの間に位置して最も高さの高い部分である。加速側側面３６ｋは外周歯３６の中心線３６ｃと平行に配置されている。
【００３４】
ハブスリーブ６０はギヤピース３２と対向するように配置される。ハブスリーブ６０は円筒形状であり、内周歯６１を有する。内周歯６１は、加速側側面６１ｋと、減速側側面６１ｇと、頂面６１ｔとを有する。加速側側面６１ｋは加速時に外周歯３６と接触する。減速側側面６１ｇは減速時に外周歯３６と接触する。頂面６１ｔは加速側側面６１ｋと減速側側面６１ｇとを結ぶ。加速側側面６１ｋは、ハブスリーブ６０の半径方向に延びる内周歯６１の中心線６１ｃと平行である。すなわち、２つの加速側側面３６ｋ，６１ｋはともに半径方向に延びる中心線３６ｃ，６１ｃと平行である。そのため、加速側側面３６ｋ，６１ｋが接触すれば、矢印３６ｙ，６１ｙで示す方向に力が発生する。この力は半径方向の成分を持たない。その結果、ハブスリーブ６０およびギヤピース５２の双方が半径方向に移動せず、ハブスリーブ６０がギヤピース３２から抜ける現象を防止できる。
【００３５】
図３は、この発明の実施の形態１に従ったハブスリーブの正面図である。図３を参照して、複数の内周歯６１がハブスリーブに設けられる。ハブスリーブ６０の内周歯６１は中心線に対して非対称に形成され、加速側側面６１ｋが半径方向に延びており、減速側側面６１ｇが半径方向に対して傾斜している。
【００３６】
図４は、この発明の実施の形態１に従ったギヤピースの正面図である。図４を参照して、ギヤピース３２は複数の外周歯３６を有し、複数の外周歯は互いに等間隔を隔てて配置される。ギヤピース３２は半径方向に延びる加速側側面３６ｋと、半径方向に対して傾斜した減速側側面３６ｇとを有する。
【００３７】
次に、実施の形態１に従った手動変速機の動作について説明する。図５は、同期動作の第一段階を説明するために示す手動変速機の断面図である。図５を参照して、シフトフォークがシフトレバーと連結されている。シフトレバーが動かされていない状態、すなわちニュートラル状態では、図５で示すように、ハブスリーブ６０はシフティングキー６５と嵌合しており、ハブスリーブ６０はシンクロナイザリング４２の外周歯４６およびギヤピース３２の外周歯３６と嵌合していない。
【００３８】
図６は、同期動作の第二段階を説明するために示す手動変速機の断面図である。シフトレバーを動かすことによって、シフトフォークが動き、シフトフォークはハブスリーブ６０を矢印３０１で示す方向に動かす。これにより、ハブスリーブ６０とシフティングキー６５へ力が伝わる。シフティングキー６５の凸部６９とハブスリーブ６０の凹部６３とが噛み合っているため、ハブスリーブ６０とともにシフティングキー６５が移動する。これにより、シフティングキー６５はシンクロナイザリング４２をギヤピース３２のコーン部３４に押付けてシンクロ作用（同期作用）を開始する。このとき、シンクロナイザリング４２はハブスリーブ６０とギヤ２２の回転速度差およびコーン部３４との摩擦により、シフティングキー６５に対して回転方向にずれようとする。
【００３９】
図７は、同期動作の第三段階を説明するために示す手動変速機の断面図である。図７を参照して、さらにシフトレバーを動かすと、ハブスリーブ６０に働く力はシンクロナイザのキースプリング２８に打ち勝って、ハブスリーブ６０はシフティングキー６５の突起を越えてギヤ２２側へ移動する。しかし、ハブスリーブ６０の内側のスプラインとしての内周歯６１と、シンクロナイザリング４２のスプラインとしての外周歯４６は食い違ったままで接触している。したがって、ハブスリーブ６０に加わる力は、食い違ったままで接触しているスプラインを介してシンクロナイザリング４２をギヤ２２のコーン部３４へさらに強く押付け、その摩擦力で強いシンクロ作用（同期作用）を行なう。
【００４０】
そして、この同期作用により、ハブスリーブ６０とギヤ２２の回転速度が等しくなると、シンクロナイザリング４２は回転方向に自由となる。したがって、ハブスリーブ６０の内側の内周歯６１はシンクロナイザリング４２の外周歯４６を押しのけて進み、円滑にギヤピース３２の外周歯３６と噛み合うことで、図１で示す変速が完了した状態となる。
【００４１】
図８は、比較例に従った手動変速機の断面図である。図８を参照して、比較例に従った手動変速機では、ギヤピース３２の加速側側面３６ｋが中心線３６ｃに対して傾斜している。また、ハブスリーブ６０の加速側側面６１ｋも中心線６１ｃに対して傾斜している。このように傾斜した加速側側面３６ｋ，６１，が互いに加速時に接触すれば、矢印３６ｙ，６１ｙで示す方向の力が発生する。この力は径方向の成分を有するため、ハブスリーブ６０およびギヤピース３２が径方向に移動して、ハブスリーブ６０が動き、ハブスリーブ６０がギヤピース３２から外れて動力伝達が十分に行なえないという虞がある。
【００４２】
すなわち、本発明に従った動力伝達装置としての手動変速機１００は、回転軸１３を中心に回転することが可能で、第一凸部としての内周歯６１を有し、外周側に位置する第一回転部材としてのハブスリーブ６０と、回転軸１３を中心として回転することが可能であり、第二凸部としての外周歯３６を有し、内周側に位置する第二回転部材としてのギヤピース３２とを備える。ハブスリーブ６０は回転軸１３方向に移動することでギヤピース３２に係合する。内周歯６１は第一側面としての加速側側面６１ｋおよび減速側側面６１ｇとを有する。外周歯３６は第二側面としての加速側側面３６ｋと減速側側面３６ｇとを有する。加速側側面６１ｋ，３６ｋと減速側側面６１ｇ，３６ｇとが接触することでハブスリーブ６０とギヤピース３２との間で回転力が伝達される。加速側側面６１ｋ，３６ｋまたは減速側側面６１ｇ，３６ｇの少なくとも一方が内周歯６１，外周歯３６の半径方向の中心線６１ｃ，３６ｃと平行に配置される。
【００４３】
ハブスリーブ６０がギヤピース３２に係合しているときにハブスリーブ６０およびギヤピース３２相互間で動力が伝達され、ハブスリーブ６０がギヤピース３２に係合していないときにハブスリーブ６０およびギヤピース３２相互間で動力が伝達されない。
【００４４】
加速時にはハブスリーブ６０およびギヤピース３２の一方から他方へ動力が伝達され、減速時にはハブスリーブ６０およびギヤピース３２の他方から一方へ動力が伝達される。
【００４５】
複数の内周歯６１の各々の間に複数の外周歯３６の各々がかみ合う。
このように構成された動力伝達装置としての手動変速機では、加速側または減速側側面の少なくとも一方が半径方向中心線と平行に配置されるため、これらの側面の当接時に半径方向の力が生じることを防止できる。その結果、第一回転部材および第二回転部材の軸方向のずれを抑制でき、確実に動力を伝達することが可能となる。
【００４６】
（実施の形態２）
図９および図１０は、この発明の実施の形態２に従った手動変速機におけるハブスリーブおよびギヤピースの断面図である。図９および図１０を参照して、この発明の実施の形態２に従った手動変速機では、内周歯３６の加速側側面３６ｋおよび減速側側面３６ｇのいずれも中心線３６ｃに対して平行に配置される。同様に、ハブスリーブ６０の内周歯６１においても、加速側側面６１ｋおよび減速側側面６１ｇのいずれもが中心線６１ｃに対して平行に配置される。図９で示す状態は加速の状態を示しており、加速側側面３６ｋ，６１ｋが接触する。これにより、矢印３６ｙ，６１ｙで示す方向の力が発生する。このそれぞれの力は半径方向の成分を持たないため、ハブスリーブ６０およびギヤピース３２が半径方向に移動することを防止でき、ハブスリーブ６０が移動して係合が外れることを防止できる。図１０は、減速状態を示しており、減速状態では、減速側側面３６ｇ，６１ｇが互いに接触する。このとき、矢印１３６ｙ，１６１ｙで示す方向の力が発生する。この力も半径方向の成分を持たないため、ハブスリーブ６０およびギヤピース３２が半径方向へ移動することを防止できる。その結果、ハブスリーブ６０の移動を防止し、ハブスリーブ６０がギヤピース３２から外れることを防止できる。すなわち、実施の形態２に従った手動変速機１００では、加速側側面３６ｋ，６１ｋと減速側側面３６ｇ，６１ｇのいずれもが中心線３６ｃ，６１ｃと平行に形成されている。
【００４７】
このように構成された手動変速機においても、実施の形態１に従った手動変速機と同様の効果がある。
【００４８】
（実施の形態３）
図１１は、この発明の実施の形態３に従ったハブスリーブの断面図である。図１２は、この発明の実施の形態３に従ったギヤピースの断面図である。図１１および図１２を参照して、この発明の実施の形態３に従った減速側側面３６ｇ，６１ｇが中心線３６ｃ，６１ｃと平行に形成されている点で、実施の形態１に従った手動変速機１００と異なる。このような手動変速機のハブスリーブ６０およびギヤピース３２では、減速時に減速側側面３６ｇ，６１ｇが接触し、この接触時に発生する力は半径方向の成分を持たない。その結果、ハブスリーブ６０が軸方向に移動することを抑制でき、ハブスリーブ６０がギヤピース３２から外れることを防止することができる。
【００４９】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、ここで示した実施の形態はさまざまに変形することが可能である。まず、本発明では、ハブスリーブとギヤピースの組合せについて説明したが、これに限られるものではなく、互いに噛み合っており、かつ軸方向に移動可能な２つの部材の組合せにおいて、本発明を適用することが可能である。
【００５０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】この発明の実施の形態１に従った手動変速機の断面図である。
【図２】図１中の矢印ＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１に従ったハブスリーブの正面図である。
【図４】この発明の実施の形態１に従ったギヤピースの正面図である。
【図５】同期動作の第一段階を説明するために示す手動変速機の断面図である。
【図６】同期動作の第二段階を説明するために示す手動変速機の断面図である。
【図７】同期動作の第三段階を説明するために示す手動変速機の断面図である。
【図８】比較例に従った手動変速機の断面図である。
【図９】この発明の実施の形態２に従った手動変速機におけるハブスリーブおよびギヤピースの断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態２に従った手動変速機におけるハブスリーブおよびギヤピースの断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態３に従ったハブスリーブの断面図である。
【図１２】この発明の実施の形態３に従ったギヤピースの断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０  シャフト、１３  回転軸、２２  ギヤ、３２  ギヤピース、３４，４４  コーン部、３６ｃ，６１ｃ  中心線、３６ｇ，６１ｇ  減速側側面、３６ｋ，６１ｋ  加速側側面、４２  シンクロナイザリング、６０  ハブスリーブ、６１  内周歯、１００  手動変速機。
【図１】
2008002509.tif 000003
【図２】
2008002509.tif 000004
【図３】
2008002509.tif 000005
【図４】
2008002509.tif 000006
【図５】
2008002509.tif 000007
【図６】
2008002509.tif 000008
【図７】
2008002509.tif 000009
【図８】
2008002509.tif 000010
【図９】
2008002509.tif 000011
【図１０】
2008002509.tif 000012
【図１１】
2008002509.tif 000013
【図１２】
2008002509.tif 000014