(57)【要約】【課題】  従来のものとは動作の異なる同期噛合機構を提供する。【解決手段】  原動側回転部材２の係合外面部２１とギヤ付きの従動側回転部材４の係合内面部４１との間に、保持器６の相対回動可能な第１及び第２の分割部６Ａ，６Ｂの保持孔６１Ａ，６１Ｂで保持されたローラー７が配置される。従動側回転部材４のギヤと係合可能なギヤ８２付きの中継部材８を軸方向に移動させることで、ピン８１と保持器の分割部６Ａ，６Ｂ間に形成される幅可変溝６２，６３との係合に基づき、中継部材が軸方向に関し、第１位置にある時はローラーを係合外／内面部の一方から離間させ、第２位置にある時はローラーを係合外／内面部の双方と周方向前後両端部にて接触させ、第３位置にある時はローラーを係合外／内面部の一方から離間させる。中継部材が第１位置から第２位置に至りこれを越えた直後にギヤ８２，４２が噛合を開始する。【選択図】  図１
2005106273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転中心の周りで同軸にて互いに回転可能に配置された第１の回転部材と第２の回転部材との間でのギヤ噛合による回転力伝達の断続を行う同期噛合機構であって、
前記第１の回転部材の外周面の少なくとも一部により前記回転中心の周りの周方向に配列された互いに同等な複数の係合外面部が形成され、
前記第２の回転部材の内周面の少なくとも一部により前記回転中心と平行な軸方向に関し前記係合外面部と同一の位置に前記係合外面部に対応して配置される前記周方向に配列された互いに同等な複数の係合内面部が形成され、該係合内面部は前記第１及び第２の回転部材の径方向に関し前記係合外面部の外方に位置しており、
前記係合外面部及び前記係合内面部はそれらの対応するもの同士の間の距離が前記周方向に関しそれらの中央部から端部へと次第に小さくなるような形状とされており、
前記係合外面部と前記係合内面部との対応するもの同士の間には回転力伝達駒が配置されており、
前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との間には前記回転力伝達駒を前記周方向に関し保持する保持器が配置されており、
該保持器は前記周方向に関し交互に配置され且つ前記回転力伝達駒を保持する保持部を備えた第１分割部及び第２分割部をそれぞれ複数備えており、該第１分割部と第２分割部とは互いに前記回転中心の周りでの相対回動が可能とされており、
前記第１の回転部材及び前記第２の回転部材のうちの一方に対して前記周方向には回動不能で且つ前記軸方向に往復移動可能なように中継部材が配置されており、該中継部材は前記回転中心と同軸の第１のギヤを備えており、
前記第１の回転部材及び前記第２の回転部材のうちの他方は前記回転中心と同軸で前記第１のギヤと噛合可能な第２のギヤを備えており、
前記中継部材の前記軸方向の往復移動を駆動する駆動手段が設けられており、
前記保持器の第１分割部と第２分割部との間の前記回転中心の周りでの相対回動位置を制御する制御手段が設けられており、該制御手段は前記中継部材の前記軸方向の移動に伴い、前記中継部材が前記軸方向の第１の位置にある時には、前記回転力伝達駒を前記係合外面部及び前記係合内面部の中央部及びその近傍の部分に対応して位置させることで該回転力伝達駒を前記係合外面部及び前記係合内面部の少なくとも一方から離間させる第１状態をとり、前記中継部材が前記軸方向に前記第１の位置とは異なる第２の位置にある時には、前記第１分割部の保持部により保持される回転力伝達駒を前記係合外面部及び前記係合内面部の前記周方向の一方の向きに関する前端部及びその近傍の部分に対応して位置させ且つ前記第２分割部の保持部により保持される回転力伝達駒を前記係合外面部及び前記係合内面部の前記周方向の前記一方の向きに関する後端部及びその近傍の部分に対応して位置させることで、前記回転力伝達駒を前記係合外面部及び前記係合内面部の双方と接触させる第２状態をとり、前記中継部材が前記軸方向に前記第２の位置より前記第１の位置から遠い第３の位置にある時には、前記回転力伝達駒を前記係合外面部及び前記係合内面部の中央部及びその近傍の部分に対応して位置させることで該回転力伝達駒を前記係合外面部及び前記係合内面部の少なくとも一方から離間させる第３状態をとるように制御し、
前記第１の位置から前記第２の位置を経て前記第３の位置に向けて移動する前記中継部材が前記第２の位置へ到達した直後に前記第１のギヤと前記第２のギヤとの噛合が開始され、前記第３の位置から前記第２の位置を経て前記第１の位置に向けて移動する前記中継部材が前記第２の位置へ到達する直前に前記第１のギヤと前記第２のギヤとの噛合の解除がなされることを特徴とする、回転力伝達における同期噛合機構。
【請求項２】
前記係合外面部と前記係合内面部との対応するもの同士の間には１つまたは２つの前記回転力伝達駒が配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の回転力伝達における同期噛合機構。
【請求項３】
前記第１分割部の保持部により保持される回転力伝達駒と前記第２分割部の保持部により保持される回転力伝達駒とを前記第２状態に向けて前記周方向に互いに逆向きに付勢する付勢手段が設けられていることを特徴とする、請求項１〜２のいずれかに記載の回転力伝達における同期噛合機構。
【請求項４】
前記保持器の複数の第１分割部同士は互いに結合されており、前記保持器の複数の第２分割部同士は互いに結合されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の回転力伝達における同期噛合機構。
【請求項５】
前記第１分割部及び第２分割部の前記周方向に関し互いに隣接する端縁部により前記相対回動の際に幅が変化する幅可変溝が形成されており、該幅可変溝は、前記第１分割部と第２分割部との間の前記相対回動の際の幅変化の形態が互いに異なる第１の種類のものと第２の種類のものとからなり、該第１の種類のものと第２の種類のものとが前記周方向に関し交互に配列されており、前記中継部材が前記第１の位置及び前記第３の位置にあるときに比べて前記第２の位置にある時に、前記第１の種類の幅可変溝は幅狭の状態をとり且つ前記第２の種類の幅可変溝は幅広の状態をとることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の回転力伝達における同期噛合機構。
【請求項６】
前記制御手段は、前記保持器の幅可変溝と前記中継部材に取り付けられ前記幅可変溝に係合する係合ピン部材とを含んでなるものであり、前記幅可変溝の前記係合ピン部材との係合面は前記係合ピン部材の前記軸方向の移動に伴い前記第１分割部と第２分割部との間の前記相対回動を生ぜしめるような形状に形成されていることを特徴とする、請求項５に記載の回転力伝達における同期噛合機構。
【請求項７】
前記幅可変溝の前記係合ピン部材との係合面または前記係合ピン部材の前記幅可変溝との係合部は、前記第１分割部の保持部により保持される回転力伝達駒と前記第２分割部の保持部により保持される回転力伝達駒とを前記第２状態に向けて前記周方向に互いに逆向きに付勢する付勢手段を構成する弾性部材からなることを特徴とする、請求項６に記載の回転力伝達における同期噛合機構。
【請求項８】
前記保持器の前記複数の第１分割部同士を互いに結合する第１結合部と前記複数の第２分割部同士を互いに結合する第２結合部とが前記径方向に重ね合わされており、前記第１結合部と第２結合部はそれぞれ第１カム孔及び第２カム孔を有しており、前記制御手段は、前記第１カム孔及び第２カム孔と前記中継部材に取り付けられ前記第１カム孔及び第２カム孔と係合する係合ピン部材とを含んでなるものであり、前記第１カム孔及び第２カム孔は前記係合ピン部材の前記軸方向の移動に伴い前記第１分割部と第２分割部との間の前記相対回動を生ぜしめるような形状に形成されていることを特徴とする、請求項４に記載の回転力伝達における同期噛合機構。
【請求項９】
前記第１結合部と第２結合部とを前記周方向に互いに逆向きに付勢する弾性部材が設けられており、該弾性部材は前記第１分割部の保持部により保持される回転力伝達駒と前記第２分割部の保持部により保持される回転力伝達駒とを前記第２状態に向けて前記周方向に互いに逆向きに付勢する付勢手段を構成することを特徴とする、請求項８に記載の回転力伝達における同期噛合機構。
【請求項１０】
前記係合ピン部材の先端は前記第１の回転部材または前記第２の回転部材に形成され前記軸方向に延びる係合溝と係合していることを特徴とする、請求項６〜９のいずれかに記載の回転力伝達における同期噛合機構。
【請求項１１】
前記付勢手段は、前記係合外面部と前記係合内面部との対応するもの同士の組のそれぞれにつき個別に設けられ且つ前記回転力伝達駒に接触する弾性部材を含んでなることを特徴とする、請求項３に記載の回転力伝達における同期噛合機構。
【請求項１２】
前記弾性部材は前記周方向に互いに隣接する前記回転力伝達駒を前記周方向に互いに逆向きに押圧することを特徴とする、請求項１１に記載の回転力伝達における同期噛合機構。
【請求項１３】
前記第２の回転部材の内周面または前記第１の回転部材の外周面は前記周方向の全周に亘って形成された前記回転中心に関し回転対称な面とされており、該面が適宜部分的に前記係合内面部または係合外面部として機能することを特徴とする、請求項１〜１２のいずれかに記載の回転力伝達における同期噛合機構。
【請求項１４】
前記係合内面部は円筒内周面形状をなしていることを特徴とする、請求項１３に記載の回転力伝達における同期噛合機構。
【請求項１５】
前記係合外面部は前記軸方向に延びた平面形状をなしていることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれかに記載の回転力伝達における同期噛合機構。
【請求項１６】
前記係合外面部は円筒外周面形状をなしていることを特徴とする、請求項１３に記載の回転力伝達における同期噛合機構。
【請求項１７】
前記係合内面部は前記軸方向に延びた２つの平面からなる凹面形状をなしていることを特徴とする、請求項１〜１３，１６のいずれかに記載の回転力伝達における同期噛合機構。
【請求項１８】
前記回転力伝達駒は前記軸方向を向いて保持される円筒形状体または球状体であることを特徴とする、請求項１〜１７のいずれかに記載の回転力伝達における同期噛合機構。
【請求項１９】
前記第１のギヤ及び第２のギヤのうちの一方は内歯ギヤであり且つ他方は外歯ギヤであることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれかに記載の回転力伝達における同期噛合機構。
【請求項２０】
前記第１のギヤ及び第２のギヤはいずれもベベルギヤであることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれかに記載の回転力伝達における同期噛合機構。
【請求項２１】
前記第１のギヤ及び第２のギヤはいずれもフェースギヤであることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれかに記載の回転力伝達における同期噛合機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転力伝達技術に属するものであり、特にギヤ噛合による回転力伝達の断続を行う同期噛合機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ギヤの噛合及びその解除を用いて回転力伝達の断続を行う回転力伝達系においては、回転力伝達が遮断されているギヤ噛合解除状態では原動軸側ギヤと従動軸側ギヤとで回転数の差が大きくなることがある。そのような場合において原動軸側ギヤと従動軸側ギヤとの噛合を短時間で円滑に行わせるために、これらギヤの回転数を同期させる同期噛合機構が使用される。
【０００３】
従来の同期噛合機構としては、シンクロナイザーリング及びシンクロナイザーキー等を用いたものがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記のような従来の同期噛合機構とは動作の異なる新規な同期噛合機構を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして、
回転中心の周りで同軸にて互いに回転可能に配置された第１の回転部材と第２の回転部材との間でのギヤ噛合による回転力伝達の断続を行う同期噛合機構であって、
前記第１の回転部材の外周面の少なくとも一部により前記回転中心の周りの周方向に配列された互いに同等な複数の係合外面部が形成され、
前記第２の回転部材の内周面の少なくとも一部により前記回転中心と平行な軸方向に関し前記係合外面部と同一の位置に前記係合外面部に対応して配置される前記周方向に配列された互いに同等な複数の係合内面部が形成され、該係合内面部は前記第１及び第２の回転部材の径方向に関し前記係合外面部の外方に位置しており、
前記係合外面部及び前記係合内面部はそれらの対応するもの同士の間の距離が前記周方向に関しそれらの中央部から端部へと次第に小さくなるような形状とされており、
前記係合外面部と前記係合内面部との対応するもの同士の間には回転力伝達駒が配置されており、
前記第１の回転部材と前記第２の回転部材との間には前記回転力伝達駒を前記周方向に関し保持する保持器が配置されており、
該保持器は前記周方向に関し交互に配置され且つ前記回転力伝達駒を保持する保持部を備えた第１分割部及び第２分割部をそれぞれ複数備えており、該第１分割部と第２分割部とは互いに前記回転中心の周りでの相対回動が可能とされており、
前記第１の回転部材及び前記第２の回転部材のうちの一方に対して前記周方向には回動不能で且つ前記軸方向に往復移動可能なように中継部材が配置されており、該中継部材は前記回転中心と同軸の第１のギヤを備えており、
前記第１の回転部材及び前記第２の回転部材のうちの他方は前記回転中心と同軸で前記第１のギヤと噛合可能な第２のギヤを備えており、
前記中継部材の前記軸方向の往復移動を駆動する駆動手段が設けられており、
前記保持器の第１分割部と第２分割部との間の前記回転中心の周りでの相対回動位置を制御する制御手段が設けられており、該制御手段は前記中継部材の前記軸方向の移動に伴い、前記中継部材が前記軸方向の第１の位置にある時には、前記回転力伝達駒を前記係合外面部及び前記係合内面部の中央部及びその近傍の部分に対応して位置させることで該回転力伝達駒を前記係合外面部及び前記係合内面部の少なくとも一方から離間させる第１状態をとり、前記中継部材が前記軸方向に前記第１の位置とは異なる第２の位置にある時には、前記第１分割部の保持部により保持される回転力伝達駒を前記係合外面部及び前記係合内面部の前記周方向の一方の向きに関する前端部及びその近傍の部分に対応して位置させ且つ前記第２分割部の保持部により保持される回転力伝達駒を前記係合外面部及び前記係合内面部の前記周方向の前記一方の向きに関する後端部及びその近傍の部分に対応して位置させることで、前記回転力伝達駒を前記係合外面部及び前記係合内面部の双方と接触させる第２状態をとり、前記中継部材が前記軸方向に前記第２の位置より前記第１の位置から遠い第３の位置にある時には、前記回転力伝達駒を前記係合外面部及び前記係合内面部の中央部及びその近傍の部分に対応して位置させることで該回転力伝達駒を前記係合外面部及び前記係合内面部の少なくとも一方から離間させる第３状態をとるように制御し、
前記第１の位置から前記第２の位置を経て前記第３の位置に向けて移動する前記中継部材が前記第２の位置へ到達した直後に前記第１のギヤと前記第２のギヤとの噛合が開始され、前記第３の位置から前記第２の位置を経て前記第１の位置に向けて移動する前記中継部材が前記第２の位置へ到達する直前に前記第１のギヤと前記第２のギヤとの噛合の解除がなされることを特徴とする、回転力伝達における同期噛合機構、
が提供される。
【０００６】
本発明の一態様においては、前記係合外面部と前記係合内面部との対応するもの同士の間には１つまたは２つの前記回転力伝達駒が配置されている。本発明の一態様においては、前記第１分割部の保持部により保持される回転力伝達駒と前記第２分割部の保持部により保持される回転力伝達駒とを前記第２状態に向けて前記周方向に互いに逆向きに付勢する付勢手段が設けられている。本発明の一態様においては、前記保持器の複数の第１分割部同士は互いに結合されており、前記保持器の複数の第２分割部同士は互いに結合されている。
【０００７】
本発明の一態様においては、前記第１分割部及び第２分割部の前記周方向に関し互いに隣接する端縁部により前記相対回動の際に幅が変化する幅可変溝が形成されており、該幅可変溝は、前記第１分割部と第２分割部との間の前記相対回動の際の幅変化の形態が互いに異なる第１の種類のものと第２の種類のものとからなり、該第１の種類のものと第２の種類のものとが前記周方向に関し交互に配列されており、前記中継部材が前記第１の位置及び前記第３の位置にあるときに比べて前記第２の位置にある時に、前記第１の種類の幅可変溝は幅狭の状態をとり且つ前記第２の種類の幅可変溝は幅広の状態をとる。本発明の一態様においては、前記制御手段は、前記保持器の幅可変溝と前記中継部材に取り付けられ前記幅可変溝に係合する係合ピン部材とを含んでなるものであり、前記幅可変溝の前記係合ピン部材との係合面は前記係合ピン部材の前記軸方向の移動に伴い前記第１分割部と第２分割部との間の前記相対回動を生ぜしめるような形状に形成されている。本発明の一態様においては、前記幅可変溝の前記係合ピン部材との係合面または前記係合ピン部材の前記幅可変溝との係合部は、前記第１分割部の保持部により保持される回転力伝達駒と前記第２分割部の保持部により保持される回転力伝達駒とを前記第２状態に向けて前記周方向に互いに逆向きに付勢する付勢手段を構成する弾性部材からなる。
【０００８】
本発明の一態様においては、前記保持器の前記複数の第１分割部同士を互いに結合する第１結合部と前記複数の第２分割部同士を互いに結合する第２結合部とが前記径方向に重ね合わされており、前記第１結合部と第２結合部はそれぞれ第１カム孔及び第２カム孔を有しており、前記制御手段は、前記第１カム孔及び第２カム孔と前記中継部材に取り付けられ前記第１カム孔及び第２カム孔と係合する係合ピン部材とを含んでなるものであり、前記第１カム孔及び第２カム孔は前記係合ピン部材の前記軸方向の移動に伴い前記第１分割部と第２分割部との間の前記相対回動を生ぜしめるような形状に形成されている。本発明の一態様においては、前記第１結合部と第２結合部とを前記周方向に互いに逆向きに付勢する弾性部材が設けられており、該弾性部材は前記第１分割部の保持部により保持される回転力伝達駒と前記第２分割部の保持部により保持される回転力伝達駒とを前記第２状態に向けて前記周方向に互いに逆向きに付勢する付勢手段を構成する。
【０００９】
本発明の一態様においては、前記係合ピン部材の先端は前記第１の回転部材または前記第２の回転部材に形成され前記軸方向に延びる係合溝と係合している。
【００１０】
本発明の一態様においては、前記付勢手段は、前記係合外面部と前記係合内面部との対応するもの同士の組のそれぞれにつき個別に設けられ且つ前記回転力伝達駒に接触する弾性部材を含んでなる。本発明の一態様においては、前記弾性部材は前記周方向に互いに隣接する前記回転力伝達駒を前記周方向に互いに逆向きに押圧する。
【００１１】
本発明の一態様においては、前記第２の回転部材の内周面または前記第１の回転部材の外周面は前記周方向の全周に亘って形成された前記回転中心に関し回転対称な面とされており、該面が適宜部分的に前記係合内面部または係合外面部として機能する。本発明の一態様においては、前記係合内面部は円筒内周面形状をなしている。本発明の一態様においては、前記係合外面部は前記軸方向に延びた平面形状をなしている。本発明の一態様においては、前記係合外面部は円筒外周面形状をなしている。本発明の一態様においては、前記係合内面部は前記軸方向に延びた２つの平面からなる凹面形状をなしている。
【００１２】
本発明の一態様においては、前記回転力伝達駒は前記軸方向を向いて保持される円筒形状体または球状体である。本発明の一態様においては、前記第１のギヤ及び第２のギヤのうちの一方は内歯ギヤであり且つ他方は外歯ギヤである。本発明の一態様においては、前記第１のギヤ及び第２のギヤはいずれもベベルギヤである。本発明の一態様においては、前記第１のギヤ及び第２のギヤはいずれもフェースギヤである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、従来の同期噛合機構とは動作の異なる新規な同期噛合機構が提供され、中継部材の短い軸方向移動距離により同期噛合及びその解除を行うことができ、軸方向寸法の短縮がされた同期噛合機構が得られる。特に、本発明によれば、中継部材が第２の位置にある時に第１分割部と第２分割部とで保持部により保持された回転力伝達駒を周方向の向きに関して互いに異なる前端部側及び後端部側に対応して位置させるので、噛合開始時の第１の回転部材に対する第２の回転部材の回転の向きの如何によらず迅速且つ確実に第１のギヤと第２のギヤとの噛合を実現することができる。
【００１４】
更に、本発明において第１分割部の保持部により保持される回転力伝達駒と第２分割部の保持部により保持される回転力伝達駒とを第２状態に向けて周方向に互いに逆向きに付勢する付勢手段を設けることにより、一層迅速且つ確実に第１のギヤと第２のギヤとの噛合を実現することができる。
【００１５】
また、本発明においては、付勢手段を係合外面部と係合内面部との対応するもの同士の組のそれぞれにつき個別に設けることにより、これらの組において構成部材に寸法のばらつきがあったとしても、それを吸収して全ての組において一層正確に同一のタイミングでの噛合を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は本発明による同期噛合機構の一実施形態を示す分解斜視図であり、図２は本実施形態の保持器の分解斜視図であり、図３は本実施形態の従動側回転部材の斜視図であり、図４は本実施形態の同期噛合機構の斜視図であり、図５及び図６はその断面図である。
【００１８】
これらの図に示されているように、本実施形態の同期噛合機構は、大略円柱形状の原動側回転部材（第１の回転部材）２と、大略円筒形状の中央部分を有する従動側回転部材（第２の回転部材）４と、大略円筒形状の保持器６と、大略円筒形状の中継部材８とを備えている。
【００１９】
原動側回転部材２と従動側回転部材４とは、回転中心１の周りで同軸にて互いに回転可能に配置されている。これら回転部材２，４のそれぞれは、図５に示されているように、ベアリング１０を介して回転中心１の周りで相対回転可能な様に配置されている。
【００２０】
原動側回転部材２の外周面には、４以上の２の倍数（例えば４個）の係合外面部２１が形成されている。これら係合外面部２１は、互いに同等であり、回転中心１の周りの周方向（以下、この方向を単に「周方向」という）に均等に配列されている。係合外面部２１は、回転中心１と平行な軸方向（以下、この方向を単に「軸方向」という）に延びた平面形状をなしている。即ち、係合外面部２１の位置における原動側回転部材２の回転中心１と直交する断面の形状は正多角形（例えば正四角形）と一部共通している。また、原動側回転部材２の外周面には、軸方向に従動側回転部材４とは反対の方へと係合外面部２１から隔てられた位置に、係合溝２２が形成されている。該係合溝２２は、軸方向に延びており幅が一定である。係合溝２２は、係合外面部２１と同数設けられており、周方向に均等に配列されている。係合溝２２と係合外面部２１とは、周方向に関して互いにそれぞれの配列ピッチ角（例えば９０°）の半分（例えば４５°）だけずれて位置している。
【００２１】
従動側回転部材４の内周面は回転中心１と平行な軸方向に関し係合外面部２１と同一の位置に周方向の全周に亘って回転中心１に関し回転対称な面とされており、この面が適宜（随時）部分的に係合内面部４１として機能する。即ち、周方向に配列された互いに同等な複数の係合内面部４１が係合外面部２１に対応して配置される。係合内面部４１は従動側回転部材４の内周面と同一の円筒内周面形状をなしている。係合内面部４１は原動側回転部材２及び従動側回転部材４の径方向（即ち、回転中心１からそれに直交する放射状の方向：以下、この方向を単に「径方向」という）に関し係合外面部２１の外方に位置している。従って、平面状係合外面部２１のそれぞれは、対応して配置された係合内面部４１との距離が、周方向に関し中央部から端部（即ち隣接係合外面部側の端部）へと次第に小さくなる。
【００２２】
係合外面部２１のそれぞれと従動側回転部材４の内周面とくに係合内面部４１との間には、回転力伝達駒としてのローラー７が配置されている。該ローラー７は、対応配置された係合外面部２１の中央部と係合内面部４１の中央部との間の距離よりは小さく且つ対応配置された係合外面部２１の端部と係合内面部４１の端部との間の距離よりは大きな径方向の寸法を有している。係合外面部２１と係合内面部４１とはこれらが対応して配置されたときに（即ち、係合外面部２１と係合内面部４１との対応するもの同士は）、これらの間の距離が周方向に関しそれらの中央部から端部へと次第に小さくなるような形状とされているので、ローラー７は、係合外面部２１の中央部及びその近傍に位置する時には係合外面部２１及び係合内面部４１の少なくとも一方から離間して位置し、係合外面部２１の端部及びその近傍に位置することで係合外面部２１及び係合内面部４１の双方と接触して（即ちこれらに挟持されて）位置するようになる。
【００２３】
保持器６は、軸方向に関する一部分（第１部分とする）が原動側回転部材２と従動側回転部材４との間に位置しており、軸方向に関する他の一部分（第２部分とする）が従動側回転部材４から軸方向に離れて位置している。また、保持器６は、図２に示されているように、２つの第１分割部６Ａ、２つの第２分割部６Ｂ及び２つのリング６Ｃを含んでなる。第１分割部６Ａと第２分割部６Ｂとは、周方向に関し交互になるように互いに相手と入り組んだ形態をなして配置されている。２つの第１分割部６Ａ同士は軸方向の一方の端部においてリング状に結合されて一体化されており、２つの第２分割部６Ｂ同士は軸方向の他方の端部においてリング状に結合されて一体化されている。このリング状の両端部に上記リング６Ｃが適合されており、これにより第１分割部６Ａと第２分割部６Ｂとは軸方向に関して相対的に位置が固定され且つ周方向に関しては若干の相対移動（回動）が可能とされている。
【００２４】
保持器６の第１部分には、第１分割部６Ａに保持孔６１Ａが形成されており、第２分割部６Ｂに保持孔６１Ｂが形成されている。これら保持孔６１Ａ，６１Ｂは、周方向にほぼ均等に配置されており、各保持孔内に上記ローラー７のそれぞれが軸方向を向いて配置されている。これにより、周方向及び軸方向に関し、ローラー７が保持される（但し、適度のクリアランスは存在する）。即ち、保持器６の第１分割部６Ａ及び第２分割部６Ｂの保持孔６１Ａ，６１Ｂの形成された部分は、本発明の保持部を構成する。
【００２５】
保持器６の第１分割部６Ａ及び第２分割部６Ｂの周方向に関し互いに隣接する端縁部の間には、とくに保持器第２部分において、２種類の幅可変溝６２，６３が形成されている。該幅可変溝は、上記係合溝２２に対応する周方向位置に存在し、第１分割部６Ａと第２分割部６Ｂとの間の周方向相対移動に伴い溝幅が変化する。第１の種類の幅可変溝６２と第２の種類の幅可変溝６３とは、後述するように溝幅変化の形態が互いに異なる。第１の種類の幅可変溝６２は第１分割部の端面６２Ａ及びこれと対向する第２分割部の端面６２Ｂの間に形成され、第２の種類の幅可変溝６３は第１分割部の端面６３Ａ及びこれと対向する第２分割部の端面６３Ｂの間に形成される。周方向に関して、端面６２Ａ及び端面６３Ｂは一方の向きを有しており、端面６２Ｂ及び端面６３Ａは他方の向きを有している。端面６３Ａ，６３Ｂには、それぞれ弾性部材である板バネ６３Ａ’，６３Ｂ’が取り付けられている。該板バネは、第２の種類の幅可変溝６３を形成すると共に、第１分割部６Ａの保持部により保持されるローラー７と第２分割部６Ｂの保持部により保持されるローラー７とを後述の第２状態に向けて周方向に互いに逆向きに付勢する付勢手段としての弾性部材として機能する。
【００２６】
幅可変溝６２，６３は、保持孔６１Ａ，６１Ｂの周方向位置ひいてはローラー７の周方向位置を制御するために、第１分割部６Ａと第２分割部６Ｂとの周方向相対回動位置を制御するための制御手段を構成している。
【００２７】
保持器６の第１分割部６Ａ及び第２分割部６Ｂはそれぞれ、原動側回転部材２に対して回転中心１の周りで回動可能であり、即ち原動側回転部材２は保持器６に対して回転中心１の周りで回動可能とされている。但し、原動側回転部材２は保持器６に対して軸方向には移動不能とされている。
【００２８】
保持器６の第２部分の径方向外方には中継部材８が配置されている。該中継部材８は、保持器６及び原動側回転部材２に対して軸方向に移動可能に支持されている。中継部材８は、上記４つの係合溝２２及び４つの幅可変溝に対応して、４つの係合ピン部材８１を備えている（但し、図１においては、係合ピン部材８１は、図示の便宜上、実際のものから回転中心１の周りに４５度回転した位置に示されている）。該係合ピン部材８１は、径方向に内向きに延びており、保持器６の第２部分に形成された幅可変溝６２，６３を貫通しており、内方端が係合溝２２に係合している。従って、中継部材８は、原動側回転部材２に対しては所定のストロークでの軸方向移動が可能であり、保持器６に対しては同等な所定ストロークでの軸方向移動が可能である。
【００２９】
図１及び図５に示されているように、中継部材８の外周には周方向の溝８３が形成されており、これに係合して該中継部材の軸方向駆動のための駆動手段を構成するシフトホーク９が配置されている。また、中継部材８の従動側回転部材４に対向する側面には回転中心１と同軸の内歯の原動側ギヤ（第１のギヤ）８２が形成されている。これに対応して、従動側回転部材４の中継部材８に対向する側面には回転中心１と同軸の外歯の従動側ギヤ（第２のギヤ）４２が形成されている。尚、従動側回転部材４には、外部への回転力の出力のため、回転中心１と同軸のギヤ４３が形成されている。
【００３０】
図５において、上半部側にはシフトホーク９が軸方向に従動側回転部材４から最も遠い位置（第１の位置Ｐ１）にある状態が示されており、下半部側にはシフトホーク９が軸方向に従動側回転部材４に最も近い位置（第３の位置Ｐ３）にある状態が示されている。第１の位置と第３の位置との中間に第２の位置Ｐ２が存在する。
【００３１】
図５には、シフトホーク９に対応して係合ピン部材８１が第１の位置Ｐ１〜第３の位置Ｐ３にある時の、該係合ピン部材と幅可変溝６３の板バネ６３Ａ’，６３Ｂ’との関係も、模式的に示されている。
【００３２】
次に、本実施形態の動作とくに制御手段の動作を、図７〜図９をも参照しながら、説明する。図７に示されるように、第１の種類の幅可変溝６２は、係合ピン部材８１の軸方向ストロークの中央において幅広な形状を有する。また、図８に示されるように、第２の種類の幅可変溝６３の板バネ６３Ａ’，６３Ｂ’は、係合ピン部材８１の軸方向ストロークの中央において幅狭な形状を有する。
【００３３】
図５において、シフトホーク９が第１の位置Ｐ１にある時には、係合ピン部材８１は原動側回転部材２の係合溝２２の右端部に位置し且つ保持器６の幅可変溝６２，６３の右端部に位置する（図７（ａ）及び図８（ａ））。この位置では、第１の種類の幅可変溝６２は係合ピン部材８１により押し広げられて幅広状態とされ、これにより第２の種類の幅可変溝６３は幅狭状態とされる。この状態では、図９（ａ）に示されているように、保持孔６１Ａ，６１Ｂにより保持されるローラー７は、原動側回転部材２の係合外面部２１の周方向に関する中央部のみに対応して位置することが許容され、この状態（第１状態）ではローラー７は係合外面部２１及び従動側回転部材４の係合内面部４１の少なくとも一方から離間して位置する。また、この状態では図５の上半部側に示されているように、中継部材８のギヤ８２は従動側回転部材４のギヤ４２から軸方向に隔てられているので、これらギヤの噛合はなされていない。かくして、原動側回転部材２から従動側回転部材４への回転力の伝達はなされない。即ち、原動側回転部材２は、保持器６及び中継部材８と共に一体となって回転中心１の周りで回転するが、その回転力は従動側回転部材４には伝達されない。
【００３４】
図５において、シフトホーク９が第１の位置Ｐ１から左側へと移動して第２の位置Ｐ２に至ると、図８（ｂ）に示されているように、係合ピン部材８１が第２の幅可変溝６３の板バネ６３Ａ’，６３Ｂ’の幅狭形状部に位置して、これら板バネ同士を周方向に互いに離反させ、第２の幅可変溝６３を幅広状態とする。一方、図７（ｂ）に示されているように、係合ピン部材８１は第１の幅可変溝６２の幅広形状部に位置するので、上記板バネによる離反力（付勢力）で第１の幅可変溝６２は幅狭状態とされる。この状態では、図９（ｂ）に示されているように、保持孔６１Ａ，６１Ｂにより保持されるローラー７は、第１の種類の幅可変溝６２の両隣に位置するもの同士が互いに接近し且つ第２の種類の幅可変溝６３の両隣に位置するもの同士が互いに離隔する。これにより、第１分割部６Ａに形成された保持孔６１Ａ内に配置されたローラー７は、図９（ａ）の状態から図９中で反時計回りに周方向に移動し、原動側回転部材２の係合外面部２１と従動側回転部材４の係合内面部４１との間において、上記反時計回り回転の向きに関して前端部側の楔形のスペースの奥へと移動し、これら係合外面部２１及び係合内面部４１の双方と接触し挟持されるようになる。同様に、第２分割部６Ｂに形成された保持孔６１Ｂ内に配置されたローラー７は、図９（ａ）の状態から図９中で時計回りに周方向に移動し、原動側回転部材２の係合外面部２１と従動側回転部材４の係合内面部４１との間において、上記時計回り回転の向きに関して前端部側（上記反時計回り回転の向きに関していえば後端部側）の楔形のスペースの奥へと移動し、これら係合外面部２１及び係合内面部４１の双方と接触し挟持されるようになる。
【００３５】
図７（ａ）、図８（ａ）及び図９（ａ）の状態から図７（ｂ）、図８（ｂ）及び図９（ｂ）の状態に至る過程で中継部材８のギヤ８２が従動側回転部材４のギヤ４２の方へと回転中心１の方向に接近し、図７（ｂ）、図８（ｂ）及び図９（ｂ）の状態に至った直後にこれらギヤの噛合が開始される。このギヤ噛合開始のタイミングは、保持器６の幅可変溝６２，６３の位置、形状及び寸法、中継部材８のピン８１とギヤ８２との軸方向の位置関係、更には原動側回転部材２の係合外面部２１及び従動側回転部材４の係合内面部４１の寸法などを適宜設定することで、係合外面部２１及び係合内面部４１によるローラー７の挟持開始の直後とすることができる。かくして、原動側回転軸２から従動側回転軸４への回転力の伝達は、第２状態でのローラー７のみを介する同期のためのものから、直ちにギヤ８２，４２を介するものへと移行する。
【００３６】
図５において、シフトホーク９がギヤ８２，４２の噛合開始の際の位置から更に左側へと移動して第３の位置Ｐ３に至ると、図５の下半部側に示されるように、ギヤ８２，４２の噛合は完全なものとなる。この状態では、係合ピン部材８１は原動側回転部材２の係合溝２２の左端に位置し且つ幅可変溝６２，６３の左端に位置する（図７（ｃ）及び図８（ｃ））。この位置では、第１の種類の幅可変溝６２は係合ピン部材８１により押し広げられて幅広状態とされ、これにより第２の種類の幅可変溝６３は幅狭状態とされる。この状態では、図９（ｃ）に示されているように、保持孔６１Ａ，６１Ｂにより保持されるローラー７は、原動側回転部材２の係合外面部２１の周方向に関する中央部のみに対応して位置することが許容され、この状態（第３状態）ではローラー７は係合外面部２１及び従動側回転部材４の係合内面部４１の少なくとも一方から離間して位置する。このため、第２状態から第３状態へと移行する過程で、ローラー７は、係合外面部２１及び係合内面部４１により挟持された状態から第１状態の場合と同様な状態へと移行する。かくして、ギヤ８２，４２の噛合が完了した第３状態では、ローラー７は、係合外面部２１及び係合内面部４１の少なくとも一方から離間し、回転力伝達からフリーの状態となる。したがって、ローラー７に過大な負荷がかかることはない。
【００３７】
ギヤ８２，４２の噛合を解除する際には、シフトホーク９が第３の位置Ｐ３から第２の位置Ｐ２を経て第１の位置Ｐ１へと移動し、上記第３状態から上記第２状態を経て上記第１状態への移行がなされ、上記の噛合の開始の場合と逆の動作がなされる。即ち、第３の位置Ｐ３から第２の位置Ｐ２を経て第１の位置Ｐ１に向けて移動する中継部材８が第２の位置Ｐ２へ到達する直前にギヤ８２，４２の噛合の解除がなされる。
【００３８】
以上のように、中継部材８の係合ピン部材８１及び保持器６の幅可変溝６２，６３を含んで制御手段が構成されている。
【００３９】
図１０は本発明による同期噛合機構の更に別の実施形態を示す分解斜視図であり、図１１は本実施形態における保持器の斜視図であり、図１２は本実施形態における係合ピン部材の斜視図であり、図１３はその分解斜視図である。これらの図において、上記図１〜９におけると同様の機能を有する部材または部分には同一の符号が付されている。
【００４０】
本実施形態では、上記図１他を参照して説明した実施形態とは異なり、上記付勢手段としての弾性部材として機能する板バネを保持器６の第２の種類の幅可変溝６３に設けるのではなく、該幅可変溝と係合する係合ピン部材８１に付設している。即ち、幅可変溝６３を形成する第１分割部６Ａの端面６３Ａ及び第２分割部６Ｂの端面６３Ｂを、図１１に示されているような形状にする。一方、図１２及び図１３に示されように、この幅可変溝６３に係合する係合ピン部材８１には割溝を設け、該割溝内に板バネ８１’を適合する。この板バネ８１’と第１分割部６Ａの端面６３Ａ及び第２分割部６Ｂの端面６３Ｂとが当接する。即ち、板バネ８１’は、第２の種類の幅可変溝６３と係合する係合ピン部材８１の該幅可変溝６３との係合部を構成すると共に、付勢手段としての弾性部材として機能する。
【００４１】
尚、本実施形態では、第１の種類の幅可変溝６２は上記図１他を参照して説明した実施形態のものと同等である。但し、この幅可変溝６２と係合する係合ピン部材８１として、幅可変溝６３に係合する係合ピン部材８１と同様に上記のような割溝付きのものを用いてもよい。これにより部品の共通化を図ることができる。
【００４２】
また、本実施形態では、図１０に示されているように、中継部材８を２つのリング状半部８Ａ、８Ｂをボルトにより軸方向に適合させたものを用いて構成しており、係合ピン部材８１はこれら半部８Ａ、８Ｂにより挟持されている。
【００４３】
次に、本実施形態の動作とくに制御手段の動作を、図１４をも参照しながら、説明する。図１４にも示されるように、第２の種類の幅可変溝６３は、係合ピン部材８１の軸方向ストロークの中央において幅狭な形状を有する。
【００４４】
図１４において、シフトホーク９が第１の位置Ｐ１にある時には、係合ピン部材８１は原動側回転部材２の係合溝２２の右端部に位置し且つ保持器６の幅可変溝６２，６３の右端部に位置する（図１４（ａ））。この位置では、第１の種類の幅可変溝６２は図１他の実施形態と同様に係合ピン部材８１により押し広げられて幅広状態とされ、これにより第２の種類の幅可変溝６３は幅狭状態とされる。この状態では、上記図９（ａ）に示されているのと同様に、保持孔６１Ａ，６１Ｂにより保持されるローラー７は、原動側回転部材２の係合外面部２１の周方向に関する中央部のみに対応して位置することが許容され、この状態（第１状態）ではローラー７は係合外面部２１及び従動側回転部材４の係合内面部４１の少なくとも一方から離間して位置する。また、この状態では図１４（ａ）に示されているように、中継部材８のギヤ８２は従動側回転部材４のギヤ４２から軸方向に隔てられているので、これらギヤの噛合はなされていない。かくして、原動側回転部材２から従動側回転部材４への回転力の伝達はなされない。即ち、原動側回転部材２は、保持器６及び中継部材８と共に一体となって回転中心１の周りで回転するが、その回転力は従動側回転部材４には伝達されない。
【００４５】
図１４において、シフトホーク９が第１の位置Ｐ１から左側へと移動して第２の位置Ｐ２に至ると、図１４（ｂ）に示されているように、係合ピン部材８１に付された板バネ８１’が第２の幅可変溝６３の幅狭形状部に位置して、該幅可変溝６３を形成する第１分割部６Ａの端面６３Ａ及び第２分割部６Ｂの端面６３Ｂを周方向に互いに離反させ、第２の幅可変溝６３を幅広状態とする。一方、係合ピン部材８１は第１の幅可変溝６２の幅広形状部に位置するので、図１他の実施形態と同様に上記板バネによる離反力（付勢力）で第１の幅可変溝６２は幅狭状態とされる。この状態では、図９（ｂ）に示されているのと同様に、保持孔６１Ａ，６１Ｂにより保持されるローラー７は、第１の種類の幅可変溝６２の両隣に位置するもの同士が互いに接近し且つ第２の種類の幅可変溝６３の両隣に位置するもの同士が互いに離隔する。これにより、第１分割部６Ａに形成された保持孔６１Ａ内に配置されたローラー７は、図９（ａ）の状態から図９中で反時計回りに周方向に移動し、原動側回転部材２の係合外面部２１と従動側回転部材４の係合内面部４１との間において、上記反時計回り回転の向きに関して前端部側の楔形のスペースの奥へと移動し、これら係合外面部２１及び係合内面部４１の双方と接触し挟持されるようになる。同様に、第２分割部６Ｂに形成された保持孔６１Ｂ内に配置されたローラー７は、図９（ａ）の状態から図９中で時計回りに周方向に移動し、原動側回転部材２の係合外面部２１と従動側回転部材４の係合内面部４１との間において、上記時計回り回転の向きに関して前端部側（上記反時計回り回転の向きに関していえば後端部側）の楔形のスペースの奥へと移動し、これら係合外面部２１及び係合内面部４１の双方と接触し挟持されるようになる。
【００４６】
図１４（ａ）の状態から図１４（ｂ）の状態に至る過程で中継部材８のギヤ８２が従動側回転部材４のギヤ４２の方へと回転中心１の方向に接近する。図１４（ｂ）の状態では、未だギヤ８２，４２同士の噛合は開始されていないが、シフトホーク９を第２の位置Ｐ２から更に左側へと移動することで直ちに（即ち、図１４（ｂ）の状態に至った直後に）これらギヤの噛合が開始される。このギヤ噛合開始のタイミングは、保持器６の幅可変溝６２，６３の位置、形状及び寸法、中継部材８のピン８１とギヤ８２との軸方向の位置関係、更には原動側回転部材２の係合外面部２１及び従動側回転部材４の係合内面部４１の寸法などを適宜設定することで、係合外面部２１及び係合内面部４１によるローラー７の挟持開始の直後とすることができる。かくして、原動側回転軸２から従動側回転軸４への回転力の伝達は、第２状態でのローラー７のみを介する同期のためのものから、直ちにギヤ８２，４２を介するものへと移行する。
【００４７】
図１４において、シフトホーク９がギヤ８２，４２の噛合開始の際の位置から更に左側へと移動して第３の位置Ｐ３に至ると、図１４（ｃ）に示されるように、ギヤ８２，４２の噛合は完全なものとなる。この状態では、係合ピン部材８１は原動側回転部材２の係合溝２２の左端に位置し且つ幅可変溝６２，６３の左端に位置する。この位置では、第１の種類の幅可変溝６２は係合ピン部材８１により押し広げられて幅広状態とされ、これにより第２の種類の幅可変溝６３は幅狭状態とされる。この状態では、図９（ｃ）に示されているのと同様に、保持孔６１Ａ，６１Ｂにより保持されるローラー７は、原動側回転部材２の係合外面部２１の周方向に関する中央部のみに対応して位置することが許容され、この状態（第３状態）ではローラー７は係合外面部２１及び従動側回転部材４の係合内面部４１の少なくとも一方から離間して位置する。このため、第２状態から第３状態へと移行する過程で、ローラー７は、係合外面部２１及び係合内面部４１により挟持された状態から第１状態の場合と同様な状態へと移行する。かくして、ギヤ８２，４２の噛合が完了した第３状態では、ローラー７は、係合外面部２１及び係合内面部４１の少なくとも一方から離間し、回転力伝達からフリーの状態となる。したがって、ローラー７に過大な負荷がかかることはない。
【００４８】
ギヤ８２，４２の噛合を解除する際には、シフトホーク９が第３の位置Ｐ３から第２の位置Ｐ２を経て第１の位置Ｐ１へと移動し、上記第３状態から上記第２状態を経て上記第１状態への移行がなされ、上記の噛合の開始の場合と逆の動作がなされる。即ち、第３の位置Ｐ３から第２の位置Ｐ２を経て第１の位置Ｐ１に向けて移動する中継部材８が第２の位置Ｐ２へ到達する直前にギヤ８２，４２の噛合の解除がなされる。
【００４９】
図１５は本実施形態における係合ピン部材の変形例を示す斜視図であり、図１６はその分解斜視図である。この変形例では、幅可変溝６３に係合する係合ピン部材８１には割溝を設けておらず、板バネ８１’は係合ピン部材８１に対してその外周面を挟持するようにして取り付けられている。上記実施形態と同様に、この板バネ８１’と第１分割部６Ａの端面６３Ａ及び第２分割部６Ｂの端面６３Ｂとが当接する。即ち、本変形例においても、板バネ８１’は、第２の種類の幅可変溝６３と係合する係合ピン部材８１の該幅可変溝６３との係合部を構成している。
【００５０】
図１７は本発明による同期噛合機構の更に別の実施形態を示す分解斜視図であり、図１８は本実施形態における保持器及び原動側回転部材の部分の分解斜視図である。これらの図において、上記図１〜１６におけると同様の機能を有する部材または部分には同一の符号が付されている。
【００５１】
本実施形態では、上記図１他を参照して説明した実施形態とは異なり、保持器６の第１分割部６Ａ及び第２分割部６Ｂがそれぞれ３つ設けられており、これに対応して原動側回転部材２の係合外面部２１が６つ設けられている。また、保持器６において、３つの第１分割部６Ａ同士を互いに結合する第１結合部６Ａ’と３つの第２分割部６Ｂ同士を互いに結合する第２結合部６Ｂ’とが径方向に重ね合わされて配置されている。第１結合部６Ａ’及び第２結合部６Ｂ’には、軸方向及び周方向に関して原動側回転部材２の係合溝２２に対応する位置に、それぞれ第１カム孔６Ａ’１及び第２カム孔６Ｂ’１が形成されている。また、第１結合部６Ａ’及び第２結合部６Ｂ’には、軸方向及び周方向に関して互いに対応する位置に、第１板バネ配置開口６Ａ’２及び第２板バネ配置開口６Ｂ’２が形成されており、これら開口６Ａ’２，６Ｂ’２の重畳する部分には第１分割部６Ａの保持部により保持されるローラー７と第２分割部６Ｂの保持部により保持されるローラー７とを第２状態に向けて周方向に互いに逆向きに付勢する付勢手段を構成する弾性部材たる圧縮状態の板バネ部材６’が配置されている。これにより、第１結合部６Ａ’及び第２結合部６Ｂ’は周方向に互いに反対向きに付勢されている。
【００５２】
図１７に示されているように、係合ピン部材８１は第１カム孔６Ａ’１及び第２カム孔６Ｂ’１を貫通して係合溝２２に適合している。本実施形態では、制御手段は、第１カム孔６Ａ’１及び第２カム孔６Ｂ’１と係合ピン部材８１とを含んでなる。第１カム孔６Ａ’１及び第２カム孔６Ｂ’１の形状は、それぞれ軸方向両端部の幅（周方向寸法）が係合ピン部材８１の外径と同等であり、軸方向中央部の幅がそれより広いものとされている。
【００５３】
図１９は本実施形態の制御手段の動作説明のための断面図である。図１９（ａ）は、係合ピン部材８１が第１カム孔６Ａ’１及び第２カム孔６Ｂ’１の軸方向端部に位置する時の状態を示す。これは、中継部材８が軸方向の第１の位置または第３の位置にある時に対応する。この状態では、第１カム孔６Ａ’１と第２カム孔６Ｂ’１とが周方向に関しほぼ合致せしめられており、第１板バネ配置開口６Ａ’２と第２板バネ配置開口６Ｂ’２とが周方向に関し最もずれていて、板バネ部材６’が第１板バネ配置開口６Ａ’２及び第２板バネ配置開口６Ｂ’２の周方向に関し互いに対向する端縁により最も圧縮せしめられている。これに対し、図１９（ｂ）は、係合ピン部材８１が第１カム孔６Ａ’１及び第２カム孔６Ｂ’１の軸方向中央部に位置する時の状態を示す。これは、中継部材８が軸方向の第２の位置にある時に対応する。この状態では、板バネ部材６’の伸長力（付勢力）により、図１９（ａ）の状態に対して第１結合部６Ａ’及び第２結合部６Ｂ’ひいては第１分割部６Ａ及び第２分割部６Ｂが周方向に互いに逆向き（矢印の向き）に回転しており、これにより第１カム孔６Ａ’１と第２カム孔６Ｂ’１とが周方向に関し最もずれている。
【００５４】
次に、本実施形態の動作を、図２０をも参照しながら、説明する。図２０には、係合ピン部材８１の軸方向移動に伴う、該係合ピン部材と第１カム孔６Ａ’１及び第２カム孔６Ｂ’１との関係の変化、及び上記板バネ部材６’と第１板バネ配置開口６Ａ’２及び第２板バネ配置開口６Ｂ’２との関係の変化が示されている。
【００５５】
図２０において、シフトホークひいては係合ピン部材８１が第１の位置Ｐ１にある時には、係合ピン部材ピン８１は原動側回転部材２の係合溝２２の右端部に位置し且つ保持器６とは上記図１９（ａ）に関し説明したような位置関係にある。この状態では、上記図９（ａ）に示されているのと同様に、保持孔６１Ａ，６１Ｂにより保持されるローラー７は、原動側回転部材２の係合外面部２１の周方向に関する中央部のみに対応して位置することが許容され、この状態（第１状態）ではローラー７は係合外面部２１及び従動側回転部材４の係合内面部４１の少なくとも一方から離間して位置する。また、この状態では図２０（ａ）に示されているように、中継部材８のギヤ８２は従動側回転部材４のギヤ４２から軸方向に隔てられているので、これらギヤの噛合はなされていない。かくして、原動側回転部材２から従動側回転部材４への回転力の伝達はなされない。即ち、原動側回転部材２は、保持器６及び中継部材８と共に一体となって回転中心１の周りで回転するが、その回転力は従動側回転部材４には伝達されない。
【００５６】
図２０において、シフトホークひいては係合ピン部材８１が第１の位置Ｐ１から左側へと移動して第２の位置Ｐ２に至ると、係合ピン部材８１は原動側回転部材２の係合溝２２の中央部に位置し且つ保持器６とは上記図１９（ｂ）に関し説明したような位置関係になる。この状態では、図９（ｂ）に示されているのと同様に、保持孔６１Ａ，６１Ｂにより保持されるローラー７は、両隣に位置するもの同士が互いに接近しまたは離隔する。これにより、第１分割部６Ａに形成された保持孔６１Ａ内に配置されたローラー７と第２分割部６Ｂに形成された保持孔６１Ｂ内に配置されたローラー７とは、図９（ｂ）に関し説明したように、係合外面部２１及び係合内面部４１の双方と接触し挟持されるようになる。
【００５７】
図２０（ａ）の状態から図２０（ｂ）の状態に至る過程で中継部材８のギヤ８２が従動側回転部材４のギヤ４２の方へと回転中心１の方向に接近する。図２０（ｂ）の状態では、未だギヤ８２，ギヤ同士の噛合は開始されていないが、シフトホークひいては係合ピン部材８１を第２の位置Ｐ２から更に左側へと移動することで直ちに（即ち、図２０（ｂ）の状態に至った直後に）これらギヤの噛合が開始される。これは上記図１〜１４の実施形態に関し説明したと同様である。このギヤ噛合開始のタイミングは、保持器６の第１カム孔６Ａ’１及び第２カム孔６Ｂ’１の位置、形状及び寸法、中継部材８のピン８１とギヤ８２との軸方向の位置関係、更には原動側回転部材２の係合外面部２１及び従動側回転部材４の係合内面部４１の寸法などを適宜設定することで、係合外面部２１及び係合内面部４１によるローラー７の挟持開始の直後とすることができる。かくして、原動側回転軸２から従動側回転軸４への回転力の伝達は、第２状態でのローラー７のみを介する同期のためのものから、直ちにギヤ８２，４２を介するものへと移行する。
【００５８】
図２０において、シフトホークひいては係合ピン部材８１がギヤ８２，４２の噛合開始の際の位置から更に左側へと移動して第３の位置Ｐ３に至ると、図２０（ｃ）に示されるように、ギヤ８２，４２の噛合は完全なものとなる。この状態では、係合ピン部材８１は原動側回転部材２の係合溝２２の左端に位置し且つ保持器６とは上記図１９（ａ）に関し説明したような位置関係にある。この状態では、上記図９（ｃ）に示されているのと同様に、保持孔６１Ａ，６１Ｂにより保持されるローラー７は、原動側回転部材２の係合外面部２１の周方向に関する中央部のみに対応して位置することが許容され、この状態（第３状態）ではローラー７は係合外面部２１及び従動側回転部材４の係合内面部４１の少なくとも一方から離間して位置する。このため、第２状態から第３状態へと移行する過程で、ローラー７は、係合外面部２１及び係合内面部４１により挟持された状態から第１状態の場合と同様な状態へと移行する。かくして、ギヤ８２，４２の噛合が完了した第３状態では、ローラー７は、係合外面部２１及び係合内面部４１の少なくとも一方から離間し、回転力伝達からフリーの状態となる。したがって、ローラー７に過大な負荷がかかることはない。
【００５９】
ギヤ８２，４２の噛合を解除する際には、シフトホークひいては係合ピン部材８１が第３の位置Ｐ３から第２の位置Ｐ２を経て第１の位置Ｐ１へと移動し、上記第３状態から上記第２状態を経て上記第１状態への移行がなされ、上記の噛合の開始の場合と逆の動作がなされる。即ち、第３の位置Ｐ３から第２の位置Ｐ２を経て第１の位置Ｐ１に向けて移動する中継部材８が第２の位置Ｐ２へ到達する直前にギヤ８２，４２の噛合の解除がなされる。
【００６０】
図２１は、保持孔６１Ａ，６１Ｂによるローラー７の保持の変形例を示す模式図である。この変形例では、第１分割部６Ａ及び第２分割部６Ｂにそれぞれ形成された保持孔６１Ａ及び保持孔６１Ｂの開口縁に、ローラー７を周方向に付勢する弾性部材としての圧縮状態の板バネ部材７”が配置されている。これら板バネ部材は、第１分割部６Ａと第２分割部６Ｂとで互いに逆向きにローラー７を押圧しており、これらの向きは板バネ部材６’による第１分割部６Ａ及び第２分割部６Ｂの付勢の向きと同一である。板バネ部材７”は、係合外面部と係合内面部との対応するもの同士の組のそれぞれにつき個別に設けられており、且つローラー７に接触している。この例では板バネ部材６’，７”を含んで付勢手段が構成されている。
【００６１】
本例では、付勢手段を構成する板バネ部材７”が係合外面部と係合内面部との対応するもの同士の組のそれぞれにつき個別に設けられているので、これらの組において構成部材に寸法のばらつきがあったとしても、それを吸収して全ての組において一層正確に同一のタイミングでの噛合を実現することができる。
【００６２】
図２２は本発明による同期噛合機構の更に別の実施形態を示す分解斜視図であり、図２３及び図２４はその断面図であり、図２５及び図２６は回転力伝達駒を構成するローラー及びその周辺部を示す模式図である。これらの図において、上記図１〜２１におけると同様の機能を有する部材または部分には同一の符号が付されている。
【００６３】
本実施形態では、上記図１他を参照して説明した実施形態とは異なり、原動側回転部材２は原動側回転軸２ａにキー結合により取り付けられている。また、中継部材８に内歯ギヤとして設けられている第１のギヤ８２は従動側ギヤとして機能し、これに対応して原動側回転部材２に第２のギヤ２４が外歯ギヤとして設けられている。
【００６４】
図２５に示されるように、係合外面部２１と係合内面部４１との対応するもの同士の組Ｕ１〜Ｕ８のそれぞれにおいて、係合外面部２１と係合内面部４１との間には１つではなく２つのローラー７が配置されている。また、係合外面部２１は円筒外周面形状をなしており、係合内面部４１は軸方向に延びた２つの平面からなる断面Ｖ字形状の凹面形状をなしている。
【００６５】
８つの第１分割部６Ａは、第１結合部６Ａ’により結合されており、軸方向に延在している。同様に、８つの第２分割部６Ｂは、第２結合部６Ｂ’により結合されており、軸方向に延在している。図２４及び図２５に示されるように、係合外面部２１と係合内面部４１との対応するもの同士の組Ｕ１〜Ｕ８のそれぞれにおいて、２つのローラー７の間にはこれらを周方向に互いに反対向きに付勢するための付勢手段を構成する弾性部材としての圧縮状態の板バネ部材７’が配置されている。板バネ部材７’は、係合外面部と係合内面部との対応するもの同士の組のそれぞれにつき個別に設けられており、且つローラー７に接触している。板バネ部材７’の一方の側に位置するローラー７は第１分割部６Ａにより係止されており且つ他方の側に位置するローラー７は第２分割部６Ｂにより係止されており、これにより２つのローラー７の周方向移動範囲が制限される。
【００６６】
第１結合部６Ａ’に第１カム孔６Ａ’１が形成されており、第２結合部６Ｂ’に第２カム孔６Ｂ’１が形成されている。第１カム孔６Ａ’１は幅が係合ピン部材８１の外径と同等で「く」の字形状をなしている。また、第２カム孔６Ｂ’１は幅が係合ピン部材８１の外径と同等で第１カム孔６Ａ’１と逆向きの「く」の字形状をなしている。そして、図２３に示されているように、従動側回転部材４の外周面には、係合ピン部材８１に対応する周方向位置に軸方向に延びた係合溝４５が形成されており、係合ピン部材８１は第１カム孔６Ａ’１及び第２カム孔６Ｂ’１を貫通して係合溝４５に適合している。本実施形態では、制御手段は、第１カム孔６Ａ’１及び第２カム孔６Ｂ’１と係合ピン部材８１とを含んでなる。
【００６７】
次に、本実施形態の動作を、図２７をも参照しながら、説明する。図２７には、ローラー７の周方向移動に伴う板バネ部材７’の変形の様子が示されている。
【００６８】
図２３において、不図示のシフトホークが第１の位置Ｐ１にある時（ひいては係合ピン部材８１がこれに対応する位置にある時）には、係合ピン部材８１は従動側回転部材４の係合溝４５の左端部に位置する。この状態では、係合外面部２１と係合内面部４１との対応するもの同士の各組において、第１カム孔６Ａ’１及び第２カム孔６Ｂ’１と係合ピン部材８１との係合関係に基づき、上記図２７（ａ）に示されている様に、第１分割部６Ａと第２分割部６Ｂとが最も接近して位置し、これにより板バネ部材７’が最も圧縮された状態となる。この状態では、ローラー７は、原動側回転部材２の係合外面部２１及び従動側回転部材４の係合内面部４１の周方向に関する中央部のみに対応して位置することが許容され、この状態（第１状態）ではローラー７は係合外面部２１及び係合内面部４１の少なくとも一方から離間して位置する。また、この状態では図２３の下半部に示されているように、中継部材８のギヤ８２は原動側回転部材２のギヤ２４から軸方向に隔てられているので、これらギヤの噛合はなされていない。かくして、原動側回転部材２から従動側回転部材４への回転力の伝達はなされない。即ち、原動側回転部材２は、回転中心１の周りで回転するが、その回転力は中継部材８、保持器６及び従動側回転部材４には伝達されない。
【００６９】
図２３において、シフトホークが第１の位置Ｐ１から右側へと移動して第２の位置Ｐ２に至ると（ひいては係合ピン部材８１がこれに対応する位置に至ると）、係合ピン部材８１は従動側回転部材４の係合溝４５の中央部に位置する。この状態（第２状態）では、係合外面部２１と係合内面部４１との対応するもの同士の各組において、第１カム孔６Ａ’１及び第２カム孔６Ｂ’１と係合ピン部材８１との係合関係に基づき、上記図２７（ｂ）に示されている様に、第１分割部６Ａと第２分割部６Ｂとが最も離隔して位置し、これにより板バネ部材７’が最も伸張された状態となる。この状態では、ローラー７は板バネ部材７’の付勢力により互いに離隔する。これにより、２つのローラー７は、図９（ｂ）に関し説明したように、係合外面部２１及び係合内面部４１の双方と接触し挟持されるようになる。
【００７０】
第１状態から第２状態に至る過程で中継部材８のギヤ８２が原動側回転部材２のギヤ２４の方へと回転中心１の方向に接近する。第２状態では、未だギヤ８２，２４同士の噛合は開始されていないが、シフトホーク（ひいては係合ピン部材８１）を第２の位置Ｐ２から更に右側へと移動することで直ちに（即ち、第２状態に至った直後に）これらギヤの噛合が開始される。これは上記図１〜１４の実施形態に関し説明したと同様である。このギヤ噛合開始のタイミングは、保持器６の第１カム孔６Ａ’１及び第２カム孔６Ｂ’１の位置、形状及び寸法、中継部材８のピン８１とギヤ８２との軸方向の位置関係、更には原動側回転部材２の係合外面部２１及び従動側回転部材４の係合内面部４１の寸法などを適宜設定することで、係合外面部２１及び係合内面部４１によるローラー７の挟持開始の直後とすることができる。かくして、原動側回転軸２から従動側回転軸４への回転力の伝達は、第２状態でのローラー７のみを介する同期のためのものから、直ちにギヤ８２，２４を介するものへと移行する。
【００７１】
図２３において、シフトホークひいては係合ピン部材８１がギヤ８２，２４の噛合開始の際の位置から更に右側へと移動して第３の位置Ｐ３に至ると、図２３の上半部に示されるように、ギヤ８２，２４の噛合は完全なものとなる。この状態では、係合ピン部材８１は従動側回転部材４の係合溝４５の右端に位置する。この状態では、係合外面部２１と係合内面部４１との対応するもの同士の各組において、第１カム孔６Ａ’１及び第２カム孔６Ｂ’１と係合ピン部材８１との係合関係に基づき、上記図２７（ａ）に示されている様に、第１分割部６Ａと第２分割部６Ｂとが最も接近して位置し、これにより板バネ部材７’が最も圧縮された状態となる。この状態では、ローラー７は、原動側回転部材２の係合外面部２１及び従動側回転部材４の係合内面部４１の周方向に関する中央部のみに対応して位置することが許容され、この状態（第３状態）ではローラー７は係合外面部２１及び従動側回転部材４の係合内面部４１の少なくとも一方から離間して位置する。このため、第２状態から第３状態へと移行する過程で、ローラー７は、係合外面部２１及び係合内面部４１により挟持された状態から第１状態の場合と同様な状態へと移行する。かくして、ギヤ８２，２４の噛合が完了した第３状態では、ローラー７は、係合外面部２１及び係合内面部４１の少なくとも一方から離間し、回転力伝達からフリーの状態となる。したがって、ローラー７に過大な負荷がかかることはない。
【００７２】
ギヤ８２，２４の噛合を解除する際には、シフトホークひいては係合ピン部材８１が第３の位置Ｐ３から第２の位置Ｐ２を経て第１の位置Ｐ１へと移動し（ひいては係合ピン部材８１がこれに対応する位置に移動し）、上記第３状態から上記第２状態を経て上記第１状態への移行がなされ、上記の噛合の開始の場合と逆の動作がなされる。即ち、第３の位置Ｐ３から第２の位置Ｐ２を経て第１の位置Ｐ１に向けて移動する中継部材８が第２の位置Ｐ２へ到達する直前にギヤ８２，２４の噛合の解除がなされる。
【００７３】
本実施形態では、付勢手段を構成する板バネ部材７’が係合外面部と係合内面部との対応するもの同士の組のそれぞれにつき個別に設けられているので、これらの組において構成部材に寸法のばらつきがあったとしても、それを吸収して全ての組において一層正確に同一のタイミングでの噛合を実現することができる。
【００７４】
以上の実施形態では保持器６の複数の第１分割部６Ａ同士が互いに結合されており且つ複数の第２分割部６Ｂ同士が互いに結合されているが、本発明においては、保持器６の複数の第１分割部６Ａ同士は互いに結合されずに周方向に相対移動可能なように配置されていてもよく、同様に複数の第２分割部６Ｂ同士は互いに結合されずに周方向に相対移動可能なように配置されていてもよい。また、以上の実施形態では保持器６の第１分割部６Ａ及び第２分割部６Ｂがそれぞれ２つ３つまたは８つの場合を図示したが、本発明では第１分割部及び第２分割部の個数はそれぞれそれら以外であってもよい。
【００７５】
以上の実施形態では第１の回転部材が原動側回転部材であり第２の回転部材が従動側回転部材であるとされているが、本発明においては、第１の回転部材を従動側回転部材とし第２の回転部材を原動側回転部材とすることができる。
【００７６】
また、以上の実施形態では回転力伝達駒として円筒形状体であるローラーが使用されているが、本発明においては回転力伝達駒として軸方向に延びた例えば略半円筒形（かまぼこ型）のものを用いることも可能である。更に、本発明においては、回転力伝達駒としてボール（球状体）等を用いてもよい。
【００７７】
更に、以上の実施形態では第１のギヤとして内歯ギヤを使用し第２のギヤとして外歯ギヤを使用しているが、第１のギヤとして外歯ギヤを使用し第２のギヤとして内歯ギヤを使用してもよい。また、第１のギヤ及び第２のギヤとして、互いに噛合可能なベベルギヤを使用してもよいし、互いに噛合可能なフェースギヤを使用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、たとえば自動車の駆動力伝達系に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明による同期噛合機構の一実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】図１の本実施形態における保持器の分解斜視図である。
【図３】図１の実施形態における従動側回転部材の斜視図である。
【図４】図１の実施形態の同期噛合機構の斜視図である。
【図５】図１の実施形態の同期噛合機構の断面図である。
【図６】図１の実施形態の同期噛合機構の断面図である。
【図７】図１の実施形態の動作を説明するための図である。
【図８】図１の実施形態の動作を説明するための図である。
【図９】図１の実施形態の動作を説明するための図である。
【図１０】本発明による同期噛合機構の更に別の実施形態を示す分解斜視図である。
【図１１】図１０の実施形態における保持器の斜視図である。
【図１２】図１０の実施形態における係合ピン部材の斜視図である。
【図１３】図１２の係合ピン部材の分解斜視図である。
【図１４】図１０の実施形態の動作を説明するための図である。
【図１５】係合ピン部材の変形例を示す斜視図である。
【図１６】図１５の係合ピン部材の分解斜視図である。
【図１７】本発明による同期噛合機構の更に別の実施形態を示す分解斜視図である。
【図１８】図１７の実施形態における保持器及び原動側回転部材の部分の分解斜視図である。
【図１９】図１７の実施形態の制御手段の動作説明のための断面図である。
【図２０】図１７の実施形態の動作を説明するための図である。
【図２１】保持孔によるローラーの保持の変形例を示す模式図である。
【図２２】本発明による同期噛合機構の更に別の実施形態を示す分解斜視図である。
【図２３】図２２の実施形態の同期噛合機構の断面図である。
【図２４】図２２の実施形態の同期噛合機構の断面図である。
【図２５】ローラー及びその周辺部を示す模式図である。
【図２６】ローラー及びその周辺部を示す模式図である。
【図２７】ローラーの周方向移動に伴う板バネ部材の変形の様子を示す模式図である。
【符号の説明】
【００８０】
１  回転中心
２  原動側回転部材（第１の回転部材）
２ａ  原動側回転軸
２１  係合外面部
２２  係合溝
２４  原動側ギヤ（第２のギヤ）
４  従動側回転部材（第２の回転部材）
４１  係合内面部
４２  従動側ギヤ（第２のギヤ）
４３  ギヤ
４５  係合溝
６  保持器
６’  板バネ部材
６Ａ  第１分割部
６Ａ’  第１結合部
６Ａ’１  第１カム孔
６Ａ’２  第１板バネ配置開口
６Ｂ  第２分割部
６Ｂ’  第２結合部
６Ｂ’１  第２カム孔
６Ｂ’２  第２板バネ配置開口
６Ｃ  リング
６１Ａ，６１Ｂ  保持孔
６２，６３  幅可変溝
６２Ａ，６２Ｂ，６３Ａ，６３Ｂ  端面
６３Ａ’，６３Ｂ’  板バネ
７  ローラー（回転力伝達駒）
７’，７”  板バネ部材
８  中継部材
８Ａ，８Ｂ  リング状半部
８１  係合ピン部材
８１’  板バネ
８２  原動側または従動側のギヤ（第１のギヤ）
８３  溝
９  シフトホーク
１０  ベアリング
【図１】
2005106273.tif 000003
【図２】
2005106273.tif 000004
【図３】
2005106273.tif 000005
【図４】
2005106273.tif 000006
【図５】
2005106273.tif 000007
【図６】
2005106273.tif 000008
【図７】
2005106273.tif 000009
【図８】
2005106273.tif 000010
【図９】
2005106273.tif 000011
【図１０】
2005106273.tif 000012
【図１１】
2005106273.tif 000013
【図１２】
2005106273.tif 000014
【図１３】
2005106273.tif 000015
【図１４】
2005106273.tif 000016
【図１５】
2005106273.tif 000017
【図１６】
2005106273.tif 000018
【図１７】
2005106273.tif 000019
【図１８】
2005106273.tif 000020
【図１９】
2005106273.tif 000021
【図２０】
2005106273.tif 000022
【図２１】
2005106273.tif 000023
【図２２】
2005106273.tif 000024
【図２３】
2005106273.tif 000025
【図２４】
2005106273.tif 000026
【図２５】
2005106273.tif 000027
【図２６】
2005106273.tif 000028
【図２７】
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