(57)【要約】【課題】トランスミッションの同期結合装置の部品点数を削減する。【解決手段】ミッションシャフトに固定したハブ１５に摺動自在に支持したスリーブ１７の動きを左右のシンクロナイザリング２０Ａ，２０Ｂに伝達し、左右のギヤ１４Ａ，１４Ｂとの間に同期作用を発揮させるシンクロスプリング２５は単一の部材からなり、環状の本体部２５ａと、本体部２５ａから軸方向に延びる複数の腕部２５ｂ，２５ｃとを備え、一方の腕部２５ｂの軸方向中間にスリーブ１７内周のスプライン歯１８に形成したカム溝１８ａに嵌合するカム山２５ｄを形成する。カム溝１８ａでカム山２５ｄを右側に押すことで第１押圧部２５ｅがシンクロナイザリング２０Ａを付勢して同期作用が発生し、カム溝１８ｂでカム山２５ｄを左側に押すことで第２押圧部２５ｆがシンクロナイザリング２０Ｂを付勢して同期作用が発生する。【選択図】　　　図２
2004076812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周にドグ歯（１４ｂ）を有してミッションシャフト（１１）に相対回転自在に支持された第１ギヤ（１４Ａ）および第２ギヤ（１４Ｂ）と、
第１、第２ギヤ（１４Ａ，１４Ｂ）に挟まれる位置でミッションシャフト（１１）に結合されたハブ（１５）と、
ハブ（１５）に軸方向移動自在にスプライン結合されたスリーブ（１７）と、
スリーブ（１７）内周のスプライン歯（１８）に噛み合い可能なドグ歯（２１ｂ）を外周に有するとともに、第１、第２ギヤ（１４Ａ，１４Ｂ）との摩擦係合を可能にしてハブ（１５）および該第１、第２ギヤ（１４Ａ，１４Ｂ）間に配置された第１シンクロナイザリング（２０Ａ）および第２シンクロナイザリング（２０Ｂ）と、
ハブ（１５）の外周に支持された単一のシンクロスプリング（２５）と、
を備え、
スリーブ（１７）の軸方向一方への移動に伴って該スリーブ（１７）内周のスプライン歯（１８）でシンクロスプリング（２５）を前記軸方向一方に押圧することにより、このシンクロスプリング（２５）で第１シンクロナイザリング（２０Ａ）を第１ギヤ（１４Ａ）に押し付けて摩擦係合させた状態で、スリーブ（１７）内周のスプライン歯（１８）を第１シンクロナイザリング（２０Ａ）外周のドグ歯（２１ｂ）および第１ギヤ（１４Ａ）外周のドグ歯（１４ｂ）に噛み合わせて該第１ギヤ（１４Ａ）をミッションシャフト（１１）に結合し、またスリーブ（１７）の軸方向他方への移動に伴って該スリーブ（１７）内周のスプライン歯（１８）でシンクロスプリング（２５）を前記軸方向他方に押圧することにより、このシンクロスプリング（２５）で第２シンクロナイザリング（２０Ｂ）を第２ギヤ（１４Ｂ）に押し付けて摩擦係合させた状態で、スリーブ（１７）内周のスプライン歯（１８）を第２シンクロナイザリング（２０Ｂ）外周のドグ歯（２１ｂ）および第２ギヤ（１４Ｂ）外周のドグ歯（１４ｂ）に噛み合わせて該第２ギヤ（１４Ｂ）をミッションシャフト（１１）に結合するトランスミッションの同期結合装置であって、
シンクロスプリング（２５）は円周方向の一部が欠落した部分環状の本体部（２５ａ）と、この本体部（２５ａ）の円周方向複数個所から軸方向に延びる複数の腕部（２５ｂ，２５ｃ）とを備え、腕部（２５ｂ，２５ｃ）の軸方向中間にスリーブ（１７）内周のスプライン歯（１８）に形成したカム溝（１８ａ）に嵌合するカム山（２５ｄ）を形成するとともに、腕部（２５ｂ，２５ｃ）の軸方向両端に第１、第２シンクロナイザリング（２０Ａ，２０Ｂ）をそれぞれ押圧可能な第１、第２押圧部（２５ｅ，２５ｆ）を形成し、前記カム山（２５ｄ）の頂部の円周方向の曲率半径をスリーブ（１７）の内周面の円周方向の曲率半径よりも小さく設定したことを特徴とするトランスミッションの同期結合装置。
【請求項２】
シンクロスプリング（２５）の本体部（２５ａ）が第２押圧部（２５ｆ）を兼ねることを特徴とする、請求項１に記載のトランスミッションの同期結合装置。
【請求項３】
スリーブ（１７）内周のスプライン歯（１８）の歯丈が円周方向および軸方向に一定であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のトランスミッションの同期結合装置。
【請求項４】
シンクロスプリング（２５）の本体部（２５ａ）の板厚、径方向幅あるいは軸方向幅を円周方向に変化させたことを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のトランスミッションの同期結合装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ミッションシャフトに相対回転自在に支持したギヤを、軸方向に移動自在なスリーブを介して該ミッションシャフトに結合するトランスミッションの同期結合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかるトランスミッションの同期結合装置は、ミッションシャフトに固定したハブに摺動自在に支持したスリーブを、ミッションシャフトの軸方向一方および軸方向他方に移動させることにより、ミッションシャフトに相対回転自在に支持した２個のギヤうちの何れか一方をスリーブを介してミッションシャフトに結合して所望の変速段を確立するようになっている。その際にスリーブの回転（つまりハブおよびミッションシャフトの回転）をギヤの回転に同期させるべく、スリーブおよびギヤの間にシンクロナイザリングおよびシンクロスプリングが配置されている。
【０００３】
これらの対を成すシンクロナイザリングおよびシンクロスプリングは各々の変速段に対応して設けられているため、二つの変速段を選択的に確立するための同期結合装置は２個のシンクロナイザリングおよび２個のシンクロスプリングが必要となり、これが部品点数の増加や組み付け工数の増加の原因となっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、同期結合装置の生産コストを削減するために部品点数を減少させて構造を簡素化することが望まれており、その手段として２個のシンクロスプリングを一つの部品に纏めることが考えられる。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、トランスミッションの同期結合装置の部品点数を削減することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、外周にドグ歯を有してミッションシャフトに相対回転自在に支持された第１ギヤおよび第２ギヤと、第１、第２ギヤに挟まれる位置でミッションシャフトに結合されたハブと、ハブに軸方向移動自在にスプライン結合されたスリーブと、スリーブ内周のスプライン歯に噛み合い可能なドグ歯を外周に有するとともに、第１、第２ギヤとの摩擦係合を可能にしてハブおよび該第１、第２ギヤ間に配置された第１シンクロナイザリングおよび第２シンクロナイザリングと、ハブの外周に支持された単一のシンクロスプリングとを備え、スリーブの軸方向一方への移動に伴って該スリーブ内周のスプライン歯でシンクロスプリングを前記軸方向一方に押圧することにより、このシンクロスプリングで第１シンクロナイザリングを第１ギヤに押し付けて摩擦係合させた状態で、スリーブ内周のスプライン歯を第１シンクロナイザリング外周のドグ歯および第１ギヤ外周のドグ歯に噛み合わせて該第１ギヤをミッションシャフトに結合し、またスリーブの軸方向他方への移動に伴って該スリーブ内周のスプライン歯でシンクロスプリングを前記軸方向他方に押圧することにより、このシンクロスプリングで第２シンクロナイザリングを第２ギヤに押し付けて摩擦係合させた状態で、スリーブ内周のスプライン歯を第２シンクロナイザリング外周のドグ歯および第２ギヤ外周のドグ歯に噛み合わせて該第２ギヤをミッションシャフトに結合するトランスミッションの同期結合装置であって、シンクロスプリングは円周方向の一部が欠落した部分環状の本体部と、この本体部の円周方向複数個所から軸方向に延びる複数の腕部とを備え、腕部の軸方向中間にスリーブ内周のスプライン歯に形成したカム溝に嵌合するカム山を形成するとともに、腕部の軸方向両端に第１、第２シンクロナイザリングをそれぞれ押圧可能な第１、第２押圧部を形成し、前記カム山の頂部の円周方向の曲率半径をスリーブの内周面の円周方向の曲率半径よりも小さく設定したことを特徴とするトランスミッションの同期結合装置が提案される。
【０００７】
上記構成によれば、本体部、腕部、カム山および第１、第２押圧部を有する単一のシンクロスプリングをハブの外周に支持し、ハブにスプライン結合したスリーブ内周のスプライン歯に形成したカム溝をシンクロスプリングのカム山に嵌合させたので、スリーブを軸方向一方に移動させてカム溝に嵌合するシンクロスプリングのカム山を押すことで第１押圧部で第１シンクロナイザリングを付勢して同期作用を発生させながら、スリーブで第１ギヤをミッションシャフトに結合して一方の変速段を確立し、またスリーブを軸方向他方に移動させてカム溝に嵌合するシンクロスプリングのカム山を押すことで第２押圧部で第２シンクロナイザリングを付勢して同期作用を発生させながら、スリーブで第２ギヤをミッションシャフトに結合して他方の変速段を確立することができる。このように、単一のシンクロスプリングで二つの変速段を選択的に確立することができるので、二つの変速段に対応して二つのシンクロスプリングが必要であった従来のものに比べて部品点数の削減に寄与することができる。
【０００８】
しかもシンクロスプリングのカム山がカム溝に押され、シンクロスプリングの円周方向の一部が欠落した部分環状の本体部が半径方向内側に変形しながら円周方向に移動するとき、本体部に設けられたカム山の頂部の円周方向の曲率半径をスリーブの内周面の円周方向の曲率半径よりも小さく設定したことにより、そのカム山の頂部がスリーブ内周のスプライン歯に形成したカム溝に引っかかるのを防止することができる。
【０００９】
またシンクロスプリングのカム山の形状とスリーブのスプライン歯のカム溝の形状とを変化させるだけで、シンクロスプリングを軸方向に押圧するタイミングや強さを任意に設定することができるので、安定した同期作用を発揮させることができる。更に、スリーブの位置に関わらずシンクロスプリングのカム山はスリーブのスプライン歯に常に当接しているため、一方の変速段から他方の変速段に急速にシフトチェンジする場合、スプライン歯との間に発生する摩擦力がカム山を引きずることでシンクロスプリングは即座に他方の変速段に向けて移動を開始する。その結果、他方の変速段を確立するための同期作用の準備が早くから行われることになり、急速なシフトチェンジにおいても安定した同期作用を発揮させることができる。
【００１０】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、シンクロスプリングの本体部が第２押圧部を兼ねることを特徴とするトランスミッションの同期結合装置が提案される。
【００１１】
上記構成によれば、シンクロスプリングの本体部が第２押圧部を兼ねるので、本体部および第２押圧部を別個に設ける場合に比べてシンクロスプリングの構造を簡素化することができる。
【００１２】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、スリーブ内周のスプライン歯の歯丈が円周方向および軸方向に一定であることを特徴とするトランスミッションの同期結合装置が提案される。
【００１３】
上記構成によれば、スリーブ内周のスプライン歯の歯丈が円周方向および軸方向に一定であるので、スリーブの加工コストを削減することができるだけでなく、スリーブの品質管理も容易になる。
【００１４】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項１〜請求項３の何れか１項の構成に加えて、シンクロスプリングの本体部の板厚、径方向幅あるいは軸方向幅を円周方向に変化させたことを特徴とするトランスミッションの同期結合装置が提案される。
【００１５】
上記構成によれば、シンクロスプリングの本体部の板厚、径方向幅あるいは軸方向幅を円周方向に変化させたので、第１、第２シンクロナイザリングに加わる押圧荷重を任意に調整することができる。
【００１６】
尚、実施例のギヤ１４Ａ，１４Ｂはそれぞれ本発明の第１ギヤおよび第２ギヤに対応し、実施例のシンクロナイザリング２０Ａ，２０Ｂはそれぞれ本発明の第１シンクロナイザリングおよび第２シンクロナイザリングに対応し、実施例の第１腕部２５ｂおよび第２腕部２５ｃは本発明の腕部に対応する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１８】
図１〜図１１は本発明の第１実施例を示すもので、図１はマニュアルトランスミッションの同期結合装置を示す縦断面図、図２は図１の要部拡大図、図３はシンクロスプリングの側面図、図４は図３の４方向矢視図、図５はスリーブ内周のスプライン歯の部分斜視図、図６は図２の６−６線断面図、図７は１速変速段を確立する過程を示す作用説明図、図８は図７の８−８線断面図、図９は１速変速段が確立した状態を示す作用説明図、図１０は図９の１０−１０線断面図、図１１はシンクロスプリングのカム山の引っかかり防止機能の説明図である。
【００１９】
図１および図２には、車両用マニュアルトランスミッションの１速−２速用の同期結合装置Ｓが示される。同期結合装置Ｓは、実質的に同じ構造の１速同期結合機構および２速同期結合機構を左右対称に備えているため、その代表として右側の１速同期結合機構を中心に説明する。尚、左側の２速同期結合機構の構成要素には、基本的に右側の１速同期結合機構の構成要素の符号と同じ符号が付してある。但し、ギヤおよびシンクロナイザリングは、１速変速段用のものを１４Ａ，２０Ａとし、２速変速段用のものを１４Ｂ，２０Ｂとする。
【００２０】
本実施例の同期結合装置Ｓは、ミッションシャフト（カウンタシャフト）１１の外周にカラー１２およびニードルベアリング１３を介して相対回転自在に支持されたギヤ１４Ａ（１４Ｂ）を該ミッションシャフト１１に結合するためのもので、ミッションシャフト１１にスプライン結合された環状のハブ１５の外周に形成した多数のスプライン歯１６がスリーブ１７の内周に形成した多数のスプライン歯１８に噛合しており、これによりスリーブ１７はハブ１５に対して相対回転不能かつ軸方向摺動可能に支持される。スリーブ１７はシフトフォーク１９で図示したニュートラル位置から左右に駆動され、右側の１速位置への移動により１速変速段を確立し、左側の２速位置への移動により２速変速段を確立する。
【００２１】
ハブ１５の側面に形成された環状の凹部１５ａに、シンクロナイザリング２０Ａ（２０Ｂ）が配置される。シンクロナイザリング２０Ａ（２０Ｂ）は半径方向外側に配置されたアウターブロッキングリング２１と、半径方向内側に配置されたインナーブロッキングリング２２と、アウターブロッキングリング２１およびインナーブロッキングリング２２に挟まれた中間リング２３とから構成される。アウターブロッキングリング２１に形成した係止爪２１ａとインナーブロッキングリング２２に形成した係止爪２２ａとの係合により、アウターブロッキングリング２１およびインナーブロッキングリング２２は相対回転不能に係止される。中間リング２３は半径方向外側および内側にそれぞれテーパー面２３ａ，２３ｂを備えており、半径方向外側のテーパー面２３ａはアウターブロッキングリング２１に内周面に摺動自在に接触し、半径方向内側のテーパー面２３ｂはインナーブロッキングリング２２に外周面に摺動自在に接触する。また中間リング２３の軸方向外端から突出する係止爪２３ｃが、ギヤ１４Ａ（１４Ｂ）の側面に形成した凹部１４ａに緩く係合する。
【００２２】
アウターブロッキングリング２１の軸方向外端には半径方向外側に突出する複数のドグ歯２１ｂが形成されるとともに、このドグ歯２１ｂに臨むギヤ１４Ａ（１４Ｂ）の端部にドグ歯１４ｂが形成されており、スリーブ１７が右方向に移動すると、そのスプライン歯１８は１速側のアウターブロッキングリング２１のドグ歯２１ｂおよびギヤ１４Ａのドグ歯１４ｂに噛み合い可能である。同様に、スリーブ１７が左方向に移動すると、そのスプライン歯１８は２速側のアウターブロッキングリング２１のドグ歯２１ｂおよびギヤ１４Ｂのドグ歯１４ｂに噛み合い可能である。
【００２３】
図２〜図４から明らかなように、ハブ１５とスリーブ１７との間に配置されるシンクロスプリング２５は、１２０°の範囲が欠落した部分環状に形成された本体部２５ａと、本体部２５ａの１２０°ずつ離間した位置から軸方向右側に延びる３本の第１腕部２５ｂと、これら第１腕部２５ｂに対応して本体部２５ａから軸方向左側に延びる３本の第２腕部２５ｃとを備える。右側の第１腕部２５ｂは左側の第２腕部２５ｃよりも長く形成されており、第１腕部２５ｂの中間が半径方向外側に突出するように山形（三角形）に折り曲げられてカム山２５ｄを構成する。カム山２５ｄの頂部はシンクロスプリング２５の円周方向に湾曲しており、その曲率半径はシンクロスプリング２５の曲率半径、つまりスリーブ１７の内周面の曲率半径よりも小さくなっている（図４および図１１参照）。そして第１腕部２５ｂおよび第２腕部２５ｃの先端が半径方向内向きに折り曲げられ、それぞれ第１押圧部２５ｅおよび第２押圧部２５ｆを構成する。
【００２４】
ハブ１５の外周の円周方向に１２０°離間した位置に存在する３本のスプライン歯１６は、その溝底が半径方向内側に切り欠かれて凹部１５ｂを構成しており、これらの凹部１５ｂに第１、第２腕部２５ｂ，２５ｃが収納される。この状態で、シンクロスプリング２５の第１腕部２５ｂに形成したカム山２５ｄは、スリーブ１７の内周のスプライン１８を切り欠いた山形（三角形）のカム溝１８ａに嵌合する。またシンクロスプリング２５の第１押圧部２５ｅは、右側のシンクロナイザリング２０Ａのアウターブロッキングリング２１に形成した被押圧部２１ｃに当接可能に対向し、シンクロスプリング２５の第２押圧部２５ｆは、左側のシンクロナイザリング２０Ｂのアウターブロッキングリング２１に形成した被押圧部２１ｃに当接可能に対向する。
【００２５】
ハブ１５、スリーブ１７およびシンクロスプリング２５を予めサブアセンブリとして組み立てておき、そのサブアセンブリを一括してミッションシャフト１１に組み付けることができるので、組付工数の削減に寄与することができる。
【００２６】
図５および図６から明らかなようにスリーブ１７の内周のスプライン歯１８の軸方向端部にはテーパー状のチャンファＣ１が形成されており、アウターブロッキングリング２１のドグ歯２１ｂおよびギヤ３４のドグ歯１４ｂにはスプライン歯１８のチャンファＣ１と逆方向にテーパーするチャンファＣ２，Ｃ３が形成される。
【００２７】
次に、上記構成を備えた本発明の第１実施例の作用について説明する。
【００２８】
図２および図６に示すように、スリーブ１７がニュートラル位置にあるとき、スリーブ１７の内周のスプライン歯１８のカム溝１８ａにカム山２５ｄを係合させたシンクロスプリング２５もニュートラル位置にあり、その第１、第２押圧部２５ｅ，２５ｆは右側のアウターブロッキングリング２１の被押圧部２１ｃおよび左側のアウターブロッキングリング２１の被押圧部２１ｃから離反している。従って、シンクロスプリング２５からの荷重が作用しないシンクロナイザリング２０Ａ（２０Ｂ）は、アウターブロッキングリング２１およびインナーブロッキングリング２２に対して中間リング２３が自由に相対回転できる状態にあり、シンクロナイザリング２０Ａ（２０Ｂ）のアウターブロッキングリング２１およびインナーブロッキングリング２２はハブ１５と一体に回転し、また中間リング２３はギヤ１４Ａ（１４Ｂ）と一体に回転するため、スリーブ１７およびギヤ１４Ａ（１４Ｂ）の同期作用は発生しない。
【００２９】
図７および図８に示すように、例えば１速変速段を確立すべくスリーブ１７をハブ１５に対して右方向に移動させると、スリーブ１７の内周のスプライン歯１８のカム溝１８ａがシンクロスプリング２５のカム山２５ｄを押圧する。するとシンクロスプリング２５はカム溝１８ａとの間の摩擦力で右向きの荷重を受け、第１押圧部２５ｅがシンクロナイザリング２０Ａのアウターブロッキングリング２１をギヤ１４Ａに向けて右方向に付勢するため、アウターブロッキングリング２１およびインナーブロッキングリング２２間に中間リング２３が挟み付けられ、中間リング２３のテーパー面２３ａ，２３ｂとアウターブロッキングリング２１およびインナーブロッキングリング２２間に摩擦力が発生し、かつインナーブロッキングリング２２とギヤ１４Ａとが当接するテーパー面間に摩擦力が発生する。
【００３０】
これと同時に、スプライン歯１８の先端のチャンファーＣ１がアウターブロッキングリング２１のドグ歯２１ｂのチャンファーＣ２に押し付けられてスリーブ１７およびアウターブロッキングリング２１が相対回転し、その際に両チャンファーＣ１，Ｃ２間に発生する軸方向荷重で中間リング２３のテーパー面２３ａ，２３ｂとアウターブロッキングリング２１およびインナーブロッキングリング２２との間に大きな摩擦力が発生し、かつインナーブロッキングリング２２とギヤ１４Ａとが当接するテーパー面間に大きな摩擦力が発生する。その結果、前記摩擦力でシンクロナイザリング２０Ａの中間リング２３がスリーブ１７に一体化され、この中間リング２３の係止爪２３ｃに凹部１４ａを係合させたギヤ１４Ａの回転がスリーブ１７の回転に同期する。
【００３１】
スリーブ１７が更に右方向に移動すると、スプライン歯１８のチャンファーＣ１とアウターブロッキングリング２１のドグ歯２１ｂのチャンファーＣ２との係合が外れてスプライン歯１８とドグ歯２１ｂとが完全に噛み合い、両チャンファーＣ１，Ｃ２の係合による軸方向荷重が消滅するため、中間リング２３のテーパー面２３ａ，２３ｂに作用する摩擦力と、インナーブロッキングリング２２およびギヤ１４Ａ間に作用する摩擦力とが減少する。しかしながら、このとき依然としてスプライン歯１８のカム溝１８ａがシンクロスプリング２５を押圧しているため、その荷重で中間リング２３のテーパー面２３ａ，２３ｂに作用する摩擦力と、インナーブロッキングリング２２およびギヤ１４Ａ間に作用する摩擦力とが確保され、ギヤ１４Ａおよびスリーブ１７間の同期ずれが防止される。
【００３２】
図９および図１０に示すように、スリーブ１７が更に右方向に移動すると、スプライン歯１８のチャンファーＣ１とギヤ１４Ａのドグ歯１４ｂのチャンファーＣ３とが係合し、その楔作用でスリーブ１７およびギヤ１４Ａが僅かに相対回転することにより、スリーブ１７のスプライン歯１８がギヤ１４Ａのドグ歯１４ｂに噛み合って１速変速段が確立する。
【００３３】
スプライン歯１８のチャンファーＣ１とギヤ１４Ａのドグ歯１４ｂのチャンファーＣ３とが係合する直前に、シンクロスプリング２５のカム山２５ｄがスプライン歯１８のカム溝１８ａから外れるため、スプライン歯１８からシンクロスプリング２５に作用する右向きの荷重が減少し、中間リング２３のテーパー面２３ａ，２３ｂに作用する摩擦力と、インナーブロッキングリング２２およびギヤ１４Ａ間に作用する摩擦力とが減少する。その結果、スリーブ１７およびギヤ１４Ａを同期させる荷重が減少し、両チャンファーＣ１，Ｃ３の接触により発生する楔作用でスリーブ１７およびギヤ１４Ａをスムーズに相対回転させ、スリーブ１７のスプライン歯１８をギヤ１４Ａのドグ歯１４ｂに確実に噛み合わせることができる。
【００３４】
以上、スリーブ１７を右方向に移動させて１速変速段を確立する場合を説明したが、スリーブ１７を左方向に移動させることで、同様にして２速変速段を確立することができる。但し、１速変速段を確立すべくスリーブ１７が右側に移動したとき、シンクロスプリング２５の第１押圧部２５ｅがアウターブロッキングリング２１を押圧するが、２速変速段を確立すべくスリーブ１７が左側に移動したとき、シンクロスプリング２５の第２押圧部２５ｆがアウターブロッキングリング２１を押圧する。
【００３５】
このように本実施例によれば、従来の同期結合装置が必要とした２本の円形のシンクロスプリングの機能を単一のシンクロスプリング２５で賄うことができるので、部品点数の削減に寄与することができる。しかもシンクロスプリング２５は板金のプレス成形と熱処理だけで容易に生産することができるので、生産コストを低く抑えることができる。
【００３６】
また図１７に示すように、従来の同期結合装置のスリーブ１７′は、前記２本の円形のシンクロスプリングを押圧すべく、その特定のスプライン歯１８′の軸方向両端部に半径方向内側に突出するカム山１８ｂ′を形成する必要があり、そのために加工コストが嵩む問題があった。それに対して、図５に示す本実施例のスリーブ１７のスプライン歯１８は歯丈が円周方向および軸方向に均一であり、しかもそのカム溝１８ａの加工は従来のカム山１８ｂ′（図１７参照）の加工に比べて遥かに容易であるため、品質管理が楽であるばかりか生産コストの削減にも寄与することができる。
【００３７】
またシンクロスプリング２５のカム山２５ｄの厚さ、幅、高さ、角度等、あるいはスリーブ１７のスプライン歯１８のカム溝１８ａの深さ、角度等を変化させるだけで、シンクロスプリング２５を軸方向に押圧するタイミングや強さを任意に設定することができ、振動等に対して安定した同期作用を発揮させることができる。
【００３８】
また例えば１速変速段から２速変速段に急速にシフトチェンジする場合、スプライン歯１８のカム溝１８ａから外れて該スプライン歯１８の歯面に乗り上げたシンクロスプリング２５のカム山２５ｄは、前記歯面との間に発生する摩擦力でに引きずられて即座に２速方向に移動を開始する。これにより、２速変速段を確立するための同期作用の準備が早くから行われることになり、急速なシフトチェンジにおいても安定した同期作用を発揮させることができる。
【００３９】
ところで、シンクロスプリング２５の本体部２５ａは円周方向の一部が欠落しているため、１２０°間隔で配置されたカム山２５ｄをスプライン歯１８のカム溝１８ａに押圧されたシンクロスプリング２５の本体部２５ａの両端の２個のカム山２５ｄ，２５ｄは、図１１に矢印Ａで示すように、相互に接近するように円周方向に移動する。このとき、仮にカム山２５ｄの頂部の曲率半径がスリーブ１７の内周面の曲率半径と同じであると、カム山２５ｄの矢印Ａ方向の移動に伴って該カム山２５ｄの円周方向端部ａがスプライン歯１８のカム溝１８ａの円周方向端部ｂに引っかかってしまう虞がある。
【００４０】
しかしながら、本実施例ではカム山２５ｄの頂部の曲率半径がスリーブ１７の内周面の曲率半径よりも小さく設定されているため、カム山２５ｄの円周方向端部ａがスプライン歯１８のカム溝１８ａの円周方向端部ｂよりも半径方向内側に位置して隙間αが確保され、カム山２５ｄがカム溝１８ａに引っかかるのを防止してスムーズな作動を可能にすることができる。
【００４１】
図１２〜図１５は本発明の第２実施例を示すもので、図１２は同期結合装置を示す縦断面図、図１３は１速変速段を確立する過程を示す作用説明図、図１４は１速変速段が確立した状態を示す作用説明図、図１５はシンクロスプリングの部分斜視図である。第２実施例において、前述した第１実施例の部材に対応する部材に第１実施例と同じ符号を付すことで、重複する説明を省略する。
【００４２】
第２実施例はシンクロスプリング２５の形状において第１実施例と異なるもので、そのシンクロスプリング２５は１２０°の範囲が欠落した部分環状の本体部２５ａと、本体部２５ａから軸方向右側に延びる３本の腕部２５ｂと、腕部２５ｂの中間に形成されたカム山２５ｄと、腕部２５ｂの先端に形成された第１押圧部２５ｅとを備えており、本体部２５ａにおける腕部２５ｂと反対側の面に３個の第２押圧部２５ｆが形成される。つまり、本体部２５ａの一部が第２押圧部２５ｆとして利用される。第１実施例と同様に、シンクロスプリング２５のカム山２５ｄがスプライン歯１８のカム溝１８ａに引っかかるのを防止すべく、カム山２５ｄの頂部の曲率半径がスリーブ１７の内周面の曲率半径よりも小さく設定されている。
【００４３】
図１２に示すように、スリーブ１７がニュートラル位置にあるとき、スリーブ１７の内周のスプライン歯１８のカム溝１８ａにカム山２５ｄを係合させたシンクロスプリング２５もニュートラル位置にあり、その第１、第２押圧部２５ｅ，２５ｆは右側のアウターブロッキングリング２１の被押圧部２１ｃおよび左側のアウターブロッキングリング２１の被押圧部２１ｃから離反している。
【００４４】
例えば１速変速段を確立すべくスリーブ１７をハブ１５に対して右方向に移動させると、図１３に示すように、スリーブ１７と共にシンクロスプリング２５が右方向に移動して第１押圧部２５ｅがシンクロナイザリング２０Ａを押圧し、中間リング２３のテーパー面２３ａ，２３ｂとアウターブロッキングリング２１およびインナーブロッキングリング２２間に発生する摩擦力で、シンクロナイザリング２０Ａの中間リング２３がスリーブ１７に一体化され、この中間リング２３の係止爪２３ｃに凹部１４ａを係合させたギヤ１４Ａの回転がスリーブ１７の回転に同期する。そしてスリーブ１７が更に右方向に移動すると、図１４に示すように、スリーブ１７のスプライン歯１８がギヤ１４Ａのドグ歯１４ｂに噛み合って１速変速段が確立する。
【００４５】
またスリーブ１７を左方向に移動させることで、同様にして２速変速段を確立することができる。このとき、シンクロスプリング２５の本体部２５ａの一部である第２押圧部２５ｆが直接シンクロナイザリング２０Ｂを押圧することで、同期のための摩擦力を発生する。
【００４６】
このように第２実施例によれば、上述した第１実施例と同様に、従来の２本の円形のシンクロスプリングの機能を単一のシンクロスプリング２５に発揮させて部品点数の削減に寄与することができ、しかもシンクロスプリング２５の形状を第１実施例よりも簡素化することができる。
【００４７】
次に、本発明の第３実施例を説明する。上記第１、第２実施例ではシンクロスプリング２５の本体部２５ａの板厚、径方向幅あるいは軸方向幅が円周方向に均一に設定されているが、本体部２５ａの板厚、径方向幅あるいは軸方向幅を円周方向に変化させることにより、シンクロナイザリング２０Ａ，２０Ｂに加わる押圧荷重を任意に設定することができる。
【００４８】
特に、本実施例のようなマルチコーンタイプのシンクロナイザリング２０Ａ，２０Ｂを備えた同期結合装置では、シンクロナイザリング２０Ａ，２０Ｂが比較的に大きな押圧力を必要とするが、本第３実施例によれば、シンクロスプリング２５の本体部２５ａに僅かな変更を加えるだけで適切な押圧力に設定することが可能となる。
【００４９】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００５０】
例えば、実施例ではアウターブロッキングリング２１、インナーブロッキングリング２２および中間リング２３の３つの部材から構成されたマルチコーンタイプのシンクロナイザリング２０Ａ（２０Ｂ）を備えた同期結合装置を例示したが、本発明は単一部材から構成されてテーパー面を介してギヤに係合するシングルコーンタイプのシンクロナイザリングを備えた同期結合装置に対しても適用することができる。
【００５１】
またシンクロスプリング２５のカム山２５ｄの形状は山形（三角形）に限定されず、図１６に示す第３実施例の如く台形であっても良い。この場合にも、シンクロスプリング２５のカム山２５ｄがスプライン歯１８のカム溝１８ａに引っかかるのを防止すべく、カム山２５ｄの頂部の曲率半径がスリーブ１７の内周面の曲率半径よりも小さく設定されている。
【００５２】
またスプライン歯１８のカム溝１８ａは、シンクロスプリング２５のカム山２５ｄの位置に対応するスプライン歯１８だけに形成しても良いし、全てのスプライン歯１８に形成しても良い。
【００５３】
尚、シンクロスプリング２５の本体部２５ａの欠落部の領域は１２０°に限定されず、適宜変更可能である。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、本体部、腕部、カム山および第１、第２押圧部を有する単一のシンクロスプリングをハブの外周に支持し、ハブにスプライン結合したスリーブ内周のスプライン歯に形成したカム溝をシンクロスプリングのカム山に嵌合させたので、スリーブを軸方向一方に移動させてカム溝に嵌合するシンクロスプリングのカム山を押すことで第１押圧部で第１シンクロナイザリングを付勢して同期作用を発生させながら、スリーブで第１ギヤをミッションシャフトに結合して一方の変速段を確立し、またスリーブを軸方向他方に移動させてカム溝に嵌合するシンクロスプリングのカム山を押すことで第２押圧部で第２シンクロナイザリングを付勢して同期作用を発生させながら、スリーブで第２ギヤをミッションシャフトに結合して他方の変速段を確立することができる。このように、単一のシンクロスプリングで二つの変速段を選択的に確立することができるので、二つの変速段に対応して二つのシンクロスプリングが必要であった従来のものに比べて部品点数の削減に寄与することができる。
【００５５】
しかもシンクロスプリングのカム山がカム溝に押され、シンクロスプリングの円周方向の一部が欠落した部分環状の本体部が半径方向内側に変形しながら円周方向に移動するとき、本体部に設けられたカム山の頂部の円周方向の曲率半径をスリーブの内周面の円周方向の曲率半径よりも小さく設定したことにより、そのカム山の頂部がスリーブ内周のスプライン歯に形成したカム溝に引っかかるのを防止することができる。
【００５６】
またシンクロスプリングのカム山の形状とスリーブのスプライン歯のカム溝の形状とを変化させるだけで、シンクロスプリングを軸方向に押圧するタイミングや強さを任意に設定することができるので、安定した同期作用を発揮させることができる。更に、スリーブの位置に関わらずシンクロスプリングのカム山はスリーブのスプライン歯に常に当接しているため、一方の変速段から他方の変速段に急速にシフトチェンジする場合、スプライン歯との間に発生する摩擦力がカム山を引きずることでシンクロスプリングは即座に他方の変速段に向けて移動を開始する。その結果、他方の変速段を確立するための同期作用の準備が早くから行われることになり、急速なシフトチェンジにおいても安定した同期作用を発揮させることができる。
【００５７】
また請求項２に記載された発明によれば、シンクロスプリングの本体部が第２押圧部を兼ねるので、本体部および第２押圧部を別個に設ける場合に比べてシンクロスプリングの構造を簡素化することができる。
【００５８】
また請求項３に記載された発明によれば、スリーブ内周のスプライン歯の歯丈が円周方向および軸方向に一定であるので、スリーブの加工コストを削減することができるだけでなく、スリーブの品質管理も容易になる。
【００５９】
また請求項４に記載された発明によれば、シンクロスプリングの本体部の板厚、径方向幅あるいは軸方向幅を円周方向に変化させたので、第１、第２シンクロナイザリングに加わる押圧荷重を任意に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】マニュアルトランスミッションの同期結合装置を示す縦断面図
【図２】図１の要部拡大図
【図３】シンクロスプリングの側面図
【図４】図３の４方向矢視図
【図５】スリーブ内周のスプライン歯の部分斜視図
【図６】図２の６−６線断面図
【図７】１速変速段を確立する過程を示す作用説明図
【図８】図７の８−８線断面図
【図９】１速変速段が確立した状態を示す作用説明図
【図１０】図９の１０−１０線断面図
【図１１】シンクロスプリングのカム山の引っかかり防止機能の説明図
【図１２】第２実施例に係る同期結合装置を示す縦断面図
【図１３】１速変速段を確立する過程を示す作用説明図
【図１４】１速変速段が確立した状態を示す作用説明図
【図１５】シンクロスプリングの部分斜視図
【図１６】第３実施例に係るシンクロスプリングの部分斜視図
【図１７】従来のスリーブ内周のスプライン歯の部分斜視図
【符号の説明】
１１　　　　ミッションシャフト
１４Ａ　　　ギヤ（第１ギヤ）
１４Ｂ　　　ギヤ（第２ギヤ）
１４ｂ　　　ドグ歯
１５　　　　ハブ
１７　　　　スリーブ
１８　　　　スプライン歯
１８ａ　　　カム溝
２０Ａ　　　シンクロナイザリング（第１シンクロナイザリング）
２０Ｂ　　　シンクロナイザリング（第２シンクロナイザリング）
２１ｂ　　　ドグ歯
２５　　　　シンクロスプリング
２５ａ　　　本体部
２５ｂ　　　第１腕部（腕部）
２５ｃ　　　第２腕部（腕部）
２５ｄ　　　カム山
２５ｅ　　　第１押圧部
２５ｆ　　　第２押圧部
【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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