(57)【要約】【課題】  同期中の動作荷重のピーク値を有効に下げることができる変速機の同期装置を提供すること。【解決手段】  カップリングスリーブ６と、シンクロハブ９と、ボークリング７，８と、クラッチギヤ３，５と、を備えた変速機の同期装置において、変速時であって、ボークリングコーン面７ａ，８ａとクラッチギヤコーン面３ａ，５ａとの間で摩擦トルクが発生することにより、前記シンクロハブ９と前記ボークリング７，８との間に相対回転が発生しているとき、前記相対回転による周方向の力を、前記ボークリング７，８をクラッチギヤ３，５に押し付ける軸方向のサポート同期力Ｆａに変換するサポート同期力発生機構を設けた。【選択図】        図６
2005114156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カップリングスリーブと、シンクロハブと、ボークリングと、クラッチギヤと、を備えた変速機の同期装置において、
変速時であって、ボークリングコーン面とクラッチギヤコーン面との間で摩擦トルクが発生することにより、前記シンクロハブと前記ボークリングとの間に相対回転が発生しているとき、前記相対回転による周方向の力を、前記ボークリングをクラッチギヤに押し付ける軸方向のサポート同期力に変換するサポート同期力発生機構を設けたことを特徴とする変速機の同期装置。
【請求項２】
請求項１に記載された変速機の同期装置において、
前記カップリングスリーブが中立位置にあるとき、および、前記カップリングスリーブとクラッチギヤのスプライン歯が噛み合っているとき、前記サポート同期力が発生しないように、前記ボークリングを初期位置に戻し、前記ボークリングコーン面とクラッチギヤコーン面とを離す戻し機構を設けたことを特徴とする変速機の同期装置。
【請求項３】
請求項１，２の何れか１項に記載された変速機の同期装置において、
前記シンクロハブと前記ボークリングとの一方に凸部を設け、前記シンクロハブと前記ボークリングとの他方に凹部を設け、
前記シンクロハブと前記ボークリングとの間に相対回転が発生しているとき、前記凸部と前記凹部とがカム面接触をして、前記サポート同期力を発生することを特徴とする変速機の同期装置。
【請求項４】
請求項３に記載された変速機の同期装置において、
前記凸部は、前記ボークリングのキー溝部の両端位置に形成した斜面または曲面によるカム凸面であり、
前記凹部は、前記シンクロハブのスプライン歯のキー溝部の両端位置に形成した斜面または曲面によるカム凹面であることを特徴とする変速機の同期装置。
【請求項５】
請求項３に記載された変速機の同期装置において、
前記凸部は、シンクロハブに形成されたスプライン歯部分の両端面位置に形成したカム斜面を有する台形状凸部であり、
前記凹部は、前記台形状凸部に対応するボークリングの位置に形成したカム斜面を有する台形状凹部であることを特徴とする変速機の同期装置。
【請求項６】
請求項３に記載された変速機の同期装置において、
前記凸部は、前記シンクロハブに形成されたスプライン歯部分の両端面位置に形成したカム曲面を有する半円弧状凸部であり、
前記凹部は、前記半円弧状凸部に対応するボークリングの位置に形成したカム曲面を有する半円弧状凹部であることを特徴とする変速機の同期装置。
【請求項７】
請求項１，２の何れか１項に記載された変速機の同期装置において、
前記シンクロハブに保持され、弾性体によってボークリングに対して押付力を作用するピンを備え、
前記ピンに凸部を設けると共に、前記ボークリングに凹部を設け、
ニュートラル状態のとき、前記弾性体が弾性力を発生することなく前記凸部と前記凹部とがロックした状態であり、
前記シンクロハブと前記ボークリングとの間に相対回転が発生しているとき、前記凸部と前記凹部とのロックが外れて前記凸部が前記凹部を乗り上げ、弾性力を発生したピンがボークリングに弾性接触して、前記サポート同期力を発生することを特徴とする変速機の同期装置。
【請求項８】
請求項２乃至７の何れか１項に記載された変速機の同期装置において、
前記戻し機構は、シンクロハブの内面に形成された一対のキー斜面部に嵌合し、外径方向にスプリング付勢された戻しキーであることを特徴とする変速機の同期装置。
【請求項９】
請求項２乃至７の何れか１項に記載された変速機の同期装置において、
前記戻し機構は、対向する一対のボークリング間に介装した戻しスプリングであることを特徴とする変速機の同期装置。
【請求項１０】
カップリングスリーブと、インサートキーと、シンクロハブと、ボークリングと、クラッチギヤと、を備えた変速機の同期装置において、
変速時であって、ボークリングコーン面とクラッチギヤコーン面との間で摩擦トルクが発生することにより、前記インサートキーと前記ボークリングとの間に相対回転が発生しているとき、前記相対回転による周方向の力を、前記ボークリングをクラッチギヤに押し付ける軸方向のサポート同期力に変換するサポート同期力発生機構を設けたことを特徴とする変速機の同期装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載された変速機の同期装置において、
前記カップリングスリーブが中立位置にあるとき、および、前記カップリングスリーブとクラッチギヤのスプライン歯が噛み合っているとき、前記サポート同期力が発生しないように、前記ボークリングを初期位置に戻し、前記ボークリングコーン面とクラッチギヤコーン面とを離す戻し機構を設けたことを特徴とする変速機の同期装置。
【請求項１２】
請求項１０，１１の何れか１項に記載された変速機の同期装置において、
前記インサートキーと前記ボークリングとの一方に凸部を設け、前記インサートキーと前記ボークリングとの他方に凹部を設け、
前記インサートキーと前記ボークリングとの間に相対回転が発生しているとき、前記凸部と前記凹部とがカム面接触をして、前記サポート同期力を発生し、インサートキーが受けるサポート同期力の反力を、キー溝の傾斜面を介してカップリングスリーブにて受けることを特徴とする変速機の同期装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用歯車変速機等に適用され、少なくともカップリングスリーブとシンクロハブとボークリングとクラッチギヤとを備えた変速機の同期装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、手動変速機の同期装置は、変速時、ドライバーがシフトレバー操作を行うことによりカップリングスリーブを動かすと、カップリングスリーブとボークリングとのチャンファ同士が接触し、カップリングスリーブの動きを阻止し、ボークリングコーン面がクラッチギヤコーン面を押して摩擦トルク（同期力）を発生することで、ボークリングとシンクロハブとの回転同期作用を行うようにしている（例えば、特許文献１，２参照）。
【特許文献１】特開平６−３３９５２号公報
【特許文献２】実開平６−８８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の手動変速機の同期装置にあっては、カップリングスリーブとボークリングのチャンファ同士が接触し、ボークリングコーン面がクラッチギヤコーン面を押すことで発生する摩擦トルク（同期力）の全てが、カップリングスリーブからシフトレバーにダイレクトに伝わる構成となっていたため、ドライバーのシフト操作力が重くなる、という問題があった。また、クラッチを切り離しておいてカップリングスリーブをシフト方向に動作させる力を、モータアクチュエータ等により得る自動変速型平行２軸式歯車変速機（以下、自動ＭＴという。）の場合には、高出力のモータアクチュエータ等が必要であり、大型化するし、コスト的にも不利である、という問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、同期中の動作荷重のピーク値を有効に下げることができる変速機の同期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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明では、カップリングスリーブと、シンクロハブと、ボークリングと、クラッチギヤと、を備えた変速機の同期装置において、
変速時であって、ボークリングコーン面とクラッチギヤコーン面との間で摩擦トルクが発生することにより、前記シンクロハブと前記ボークリングとの間に相対回転が発生しているとき、前記相対回転による周方向の力を、前記ボークリングをクラッチギヤに押し付ける軸方向のサポート同期力に変換するサポート同期力発生機構を設けた。
なお、キー式同期装置の場合には、インサートキーとボークリングとの間にサポート同期力発生機構を設けても良い。
【発明の効果】
【０００６】
よって、本発明の変速機の同期装置にあっては、変速時であって、ボークリングコーン面とクラッチギヤコーン面との間で摩擦トルクが発生することにより、シンクロハブとボークリングとの間に相対回転が発生しているとき、サポート同期力発生機構において、相対回転による周方向の力が、ボークリングをクラッチギヤに押し付ける軸方向のサポート同期力に変換される。このサポート同期力は、シンクロハブとボークリングとの間で発生し、その反力はシンクロハブで受けられ、カップリングスリーブ側に伝わるものではないため、メカ的な同期力ということができる。そして、回転同期のために必要とするシフト動作荷重は、メカ的なサポート同期力により予め低くなった相対回転数から相対回転数をゼロにするまでの荷重で良いため、同期中の動作荷重のピーク値を有効に下げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の変速機の同期装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１〜実施例６に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、構成を説明する。
図１は実施例１の変速機の同期装置を示すインサートキー部の断面図、図２は実施例１の変速機の同期装置を示す戻しキー部の断面図である。
【０００９】
実施例１の変速機の同期装置は、図１及び図２に示すように、変速軸１と、第１ギヤ２と、第１クラッチギヤ３と、第２ギヤ４と、第２クラッチギヤ５と、カップリングスリーブ６と、第１ボークリング７と、第２ボークリング８と、シンクロハブ９と、インサートキー１０と、を備えている。
【００１０】
前記変速軸１には、第１ギヤ２と第２ギヤ４とが離れた位置にそれぞれ回転可能に設けられ、前記第１ギヤ２には第１クラッチギヤ３が圧入等により一体化され、前記第２ギヤ４には第２クラッチギヤ５が圧入等により一体化され、かつ、第１クラッチギヤ３と第２クラッチギヤ５とが対向配置されている。前記第１クラッチギヤ３と第２クラッチギヤ５のそれぞれには、同じ形状の第１クラッチギヤコーン面３ａと第２クラッチギヤコーン面５ａとが対向位置に形成されている。
【００１１】
前記カップリングスリーブ６は、前記第１ギヤ２と第２ギヤ４との間に配置された変速動作荷重の入力部材で、前記シンクロハブ９とはスプライン嵌合されており、シンクロハブ９と一体に回転し、且つ、軸方向に移動可能である。このカップリングスリーブ６のスリーブ内面には、インサートキー１０を支持するキー溝６ａとチャンファ６ｂ，６ｂを有するスプライン歯６ｃ，６ｃとが形成され、スリーブ外面には、図外のシフトフォークが嵌着するフォーク溝６ｄが形成されている。
【００１２】
前記第１ボークリング７は、第１ギヤ２の回転をシンクロハブ９の回転と同期させる同期部材で、軸方向に移動可能で、且つ、シンクロハブ９に対して所定量（スプライン歯のチャンファ位置合わせ量：以下、「割り出し量」という。）だけ相対回転可能である。この第１ボークリング７のリング内面には、前記第１クラッチギヤコーン面３ａとテーパー嵌合する第１ボークリングコーン面７ａが形成され、リング外面には、第１チャンファ７ｂが形成されている。
【００１３】
前記第２ボークリング８は、第２ギヤ４の回転をシンクロハブ９の回転と同期させる同期部材で、軸方向に移動可能で、且つ、シンクロハブ９に対して割り出し量だけ相対回転可能である。この第２ボークリング８のリング内面には、前記第２クラッチギヤコーン面４ａとテーパー嵌合する第２ボークリングコーン面８ａが形成され、リング外面には、第２チャンファ８ｂが形成されている。
【００１４】
前記シンクロハブ９は、前記両ボークリング７，９の間に挟まれた位置に配置され、変速軸１にスプライン固定された同期部材である。このシンクロハブ９のハブ内面には、変速軸１のスプライン歯１ａと嵌合するスプライン歯９ａが形成され、シンクロハブ９のハブ外面には、前記カップリングスリーブ６のスプライン歯６ｂ，６ｂと嵌合するスプライン歯９ｂが形成されている。
【００１５】
前記インサートキー１０は、前記シンクロハブ９の外周に３箇所形成されたキー溝９ｃの位置に配置された同期部材である。このインサートキー１０は、シンクロハブ９とカップリングスリーブ６とキースプリング１１により支持され、インサートキー１０の外周に設けられたキー突起とカップリングスリーブ６のキー溝６ａとがロックした状態で位置決めされており、シンクロハブ９と一体回転し、且つ、カップリングスリーブ６と連動して軸方向に移動可能である。
【００１６】
図３は実施例１の同期装置におけるボークリングを示す平面図及び正面図、図４は実施例１の同期装置におけるシンクロハブを示す平面図及び正面図、図５は実施例１の同期装置におけるサポート同期力発生機構を示すボークリングの斜視図(a)とサポート同期力発生機構を示すシンクロハブの斜視図(b)と戻し機構を示すボークリングの斜視図(c)であり、以下、サポート同期力発生機構及び戻し機構の構成について説明する。
【００１７】
前記サポート同期力発生機構とは、カップリングスリーブ６と第１ボークリング７のチャンファ６ｂ，７ｂ同士が接触して第１ボークリングコーン面７ａを押す前に、第１ボークリング７に対し第１ボークリングコーン面７ａを押すサポート同期力を発生させる機構と、カップリングスリーブ６と第２ボークリング８のチャンファ同士６ｂ，８ｂが接触して第２ボークリングコーン面８ａを押す前に、第２ボークリング８に対し第２ボークリングコーン面８ａを押すサポート同期力を発生させる機構と、をいう。
【００１８】
実施例１のサポート同期力発生機構は、一対の斜面によるカム凸面７ｄ，７ｄ（凸部）を、図５(a)に示すように、第１ボークリング７のキー溝部７ｃの両側に形成し、かつ、一対のカム凸面７ｄ，７ｄを、図３に示すように、周方向の３箇所位置に配置する。そして、一対の斜面によるカム凹面９ｄ，９ｄ（凹部）を、図５(b)に示すように、前記一対のカム凸面７ｄ，７ｄと対応するシンクロハブ９のキー溝９ｃの両側位置に形成し、かつ、一対のカム凹面９ｄ，９ｄを、図４に示すように、周方向の３箇所位置に配置する。
【００１９】
前記第２ボークリング８についても第１ボークリング７と同様であり、第１ボークリング７に、図外の一対のカム凸面を周方向の３箇所位置に配置し、これと対応する位置のシンクロハブ９に一対のカム凹面９ｄ，９ｄを周方向の３箇所位置に配置する。なお、各カム面の傾斜角度は、適正なサポート同期力を得るべく決められるものであり、実施例１では、サポート同期力Ｆａを発生するのに有効な４５°程度の一定傾斜角を持つ傾斜面としている。また、図５(a),(b)に示すように、一対のカム凸面７ｄ，７ｄが形成されるキー溝部７ｃの両端幅L1は、一対のカム凹面９ｄ，９ｄの対向幅L2より少し狭い幅となるように設定されている。
【００２０】
前記戻し機構は、カップリングスリーブ６が中立位置にあるとき、および、カップリングスリーブ６と第１クラッチギヤ３（または第２クラッチギヤ５）のスプライン歯が噛み合っているとき（同期終了後）、前記サポート同期力が発生しないように、前記第１ボークリング７または第２ボークリング８を初期位置に戻し、ボークリングコーン面７ａ，８ａとクラッチギヤコーン面３ａ，５ａとを離す機構をいう。
【００２１】
実施例１の戻し機構は、図２，図３及び図５(c)に示すように、シンクロハブ９の両ボークリング７，８と径方向に対向する面に形成された一対のキー斜面部９ｅ，９ｅと、該キー斜面部９ｅ，９ｅに対し周方向３箇所位置で嵌合する戻しキー１２，１２と、該戻しキー１２，１２をそれぞれ外径方向に付勢するスプリング１３，１３と、該スプリング１３，１３を収容するべく両ボークリング７，８にそれぞれ形成されたスプリング溝７ｅ，８ｅと、により構成されている。
【００２２】
次に、作用を説明する。
【００２３】
［変速同期作用］
実施例１の同期装置による変速同期作用について、図６及び図７を用いて説明する。ここでは、カップリングスリーブ６を図１の左方向に移動させ、高速で回転している第１ギヤ２の回転を低速で回転している変速軸１の回転数に同期させ、第１ギヤ２を変速軸１と一体回転させる変速例について説明する。
【００２４】
例えば、手動変速機の場合、図６のt0の時点でシフトレバーに対するシフト操作を開始すると、中立状態からカップリングスリーブ６とインサートキー１０とが図１の左方向に移動して徐々に動作荷重が増し、t1の時点に近づくと、シフトレバーに加えた荷重が伝達されるシフト操作機構の途中位置に設けられたシフトチェックボールをスプリング付勢力に抗して乗り上げ、乗り上げるt1の時点で最大のシフトチェック荷重が作用し、その後、t2の時点まで動作荷重は低下する。なお、自動ＭＴの場合、図６のt0の時点でシフト動作を開始すると、t2の時点まで徐々に動作荷重が上昇する。以下述べる作用は、手動変速機の場合も自動ＭＴの場合も同様である。
【００２５】
次に、インサートキー１０が第１ボークリング７の溝壁面とのクリアランスを詰めて接触を開始すると、インサートキー荷重が上昇する。このインサートキー荷重の上昇により第１ボークリング７が図１の左方向に移動すると、第１クラッチギヤコーン面３ａと第１ボークリングコーン面７ａとが接触して摩擦トルクが発生し、t3の時点からサポート同期力による同期が開始される。
【００２６】
このサポート同期が開始されると、両ボークリングコーン面３ａ，７ａとの間で摩擦トルクが発生することにより、シンクロハブ９と第１ボークリング７との間に相対回転が発生し、インサートキー１０とキー溝７ｃとの周方向隙間のうち、一方の周方向隙間を無くす割り出しが行われ、図７(b)のボークリング割り出し状態に示すように、第１ボークリング７のカム凸面７ｄとシンクロハブ９のカム凹面９ｄとが接触する。このカム凹凸面７ｄ，９ｄの接触により発生する周方向の相対回転力Ｆは、傾斜角度を持つカム面に垂直な方向に変えられて第１ボークリング７に作用し、相対回転力Ｆの軸方向分力がＦａとなり、相対回転力Ｆの周方向分力がＦｂとなる。このうち、軸方向分力であるＦａが、第１ボークリング７を第１ギヤ２側に押す方向に作用するサポート同期力となる。
【００２７】
前記サポート同期力Ｆａは、図６に示すように、t3（同期開始点）〜t4（最大点）〜t5（切り替え点）の間で山なりの特性を示し、サポート同期力Ｆａにより第１クラッチギヤコーン面３ａと第１ボークリングコーン面７ａとの間で摩擦トルクが発生し、変速軸１（＝シンクロハブ９）と第１ギヤ２（＝第１クラッチギヤ３）との相対回転数△Ｎは、初期相対回転数△N1から相対回転数△N0まで低下する。また、このサポート同期は、シンクロハブ９と第１ボークリング７との間で行われ、サポート同期力Ｆａの反力は変速軸１に固定されたシンクロハブ９により受けられるため、サポート同期力Ｆａの反力がカップリングスリーブ６に伝達されることは無い。つまり、メカ的に発生するサポート同期力Ｆａは、シフト動作荷重を全く増大させることなく、シフト動作のために必要とする荷重をサポートすることになる。
【００２８】
さらに、カップリングスリーブ６が移動し、サポート同期力Ｆａが低下する特性と、カップリングスリーブ６に加えられる動作荷重が増大する特性とが交差する交点となる時点t5からは、カップリングスリーブ６のチャンファ６ｂと第１ボークリング７の第１チャンファ７ｂとが接触し、カップリングスリーブ６の動きは阻止され、そのときの接触力の０大きさにより、第１クラッチギヤコーン面３ａと第１ボークリングコーン面７ａとの間で摩擦トルクが発生し、従来と同様にボーク状態での同期が行われる。
【００２９】
このチャンファ同士を接触させての同期では、変速軸１（＝シンクロハブ９）と第１ギヤ２（＝第１クラッチギヤ３）との相対回転数△Ｎを、予めメカ同期作用により低下させられていた相対回転数△N0から相対回転数ゼロまで低下するだけで良いため、t6時点での動作荷重のピーク値は低く、相対回転数がゼロとなるt7の時点で同期は終了する。
【００３０】
そして、同期が終了すると、摩擦トルクは消滅し、カップリングスリーブ６の阻止力も解除され、カップリングスリーブ６の移動が可能となり、t6の時点以降でカップリングスリーブ６が軸方向の移動に伴いインサートキー１０がカップリングスリーブ６のキー溝６ａから抜け、t7の時点で第１ボークリング７を押し分け、さらに、t8の時点でカップリングスリーブ６が第１クラッチギヤ３のスプライン歯へ噛み合い、t9の時点で変速動作が終了する。
【００３１】
よって、従来の同期装置のように、同期中はカップリングスリーブとボークリングのチャンファ同士を接触させ、カップリングスリーブから加えられる動作荷重のみにより、初期相対回転数△N1から相対回転数ゼロまで低下させる同期作用を行う場合、図６の従来動作力の特性に示すように、t4の時点から少し遅れた時点から動作荷重が大きく上昇し、t６の時点から動作荷重が低下するという特性を示し、動作荷重のピーク値が高くなる。
【００３２】
これに対し、実施例１では、上記のように、初期相対回転数△N1から相対回転数△N0まで低下させる同期力を、カップリングスリーブ６と第１ボークリング７のチャンファ６ｂ，７ｂ同士を接触させる前に、第１ボークリング７とシンクロハブ９とに形成したカム凹凸面７ｄ，９ｄを接触させることにより発生するサポート同期力Ｆａで予め補うようにしたため、図６の今回動作力の特性に示すように、t5〜t6〜t7までの領域による山なりの動作荷重特性を示す。
【００３３】
よって、動作荷重のピーク値については、図６の動作荷重のピーク値低減代に示すように、従来装置に比べて大幅に低下させることができる。この結果、例えば、アクチュエータによりシフト動作力を付与する場合、低くなった動作荷重のピーク値を出し得る定格出力を持つ小型アクチュエータを用いることができる。
【００３４】
加えて、図６のハッチングに示す領域が、従来装置での同期仕事量に対する同期仕事量低減代となり、従来装置での同期仕事量に比べ、カップリングスリーブ６に動作荷重を加えることなく行われるサポート同期による同期仕事量の分が減少し、同期仕事量の大幅な低減を図ることができる。
【００３５】
［ボークリングの戻し作用］
【００３６】
実施例１の同期装置では、例えば、上記のようにシフトアップを行う時（回転を下げる方向に同期する時）の必要シフト動作荷重を低減することができるが、この後、シフトダウンを行う時（回転を上げる方向に同期する時）、第１ボークリング７はシンクロハブ９と一緒に回転しているので、両ボークリングコーン面３ａ，７ａに引き摺りトルクが発生し、シフトダウンの動作荷重が重くなるという問題があった。
【００３７】
これに対し、実施例１では、同期終了後、第１ボークリング７は、スプリング１３の付勢力により、戻しキー１２がシンクロハブ９に形成されたキー斜面部９ｅを滑り上がる。その結果、第１ボークリング７がシンクロハブ９の方向に戻されることになる。このように、第１ボークリング７がシンクロハブ９の方向に戻されるため、両ボークリングコーン面３ａ，７ａの引き摺りトルク（フリクション）が無くなり、このフリクションに抗して行われるシフトダウン時の動作荷重が軽くなる。
【００３８】
ここで、戻し機構の必要性をより詳しく説明すると、両ボークリング７，８が、シンクロハブ９に対して所定量相対回転可能であり、且つ、軸方向移動可能であるため、以下のような問題が発生する。
【００３９】
すなわち、非選択段のサポート同期量発生機構において、ボークリングコーン面とクラッチギヤコーン面との間のクリアランスが確保されず、コーン面間に介在する潤滑油が油膜を形成し、この油膜によってコーン面間に引き摺りトルク（摩擦トルク）が発生して、シンクロハブとボークリングとの間に相対回転が発生してしまうと、カップリングスリーブにシフト動作力が入力されていなくても勝手にサポート同期力発生機構が作動してサポート同期力を発生させてしまい、ボークリングコーン面とクラッチギヤコーン面とが必要以上に摩耗し、同期装置の寿命を低下させてしまうと共に、最悪の場合には、このサポート同期力によってシンクロハブとボークリングとの間の相対回転が０となって２重シフト（選択段と非選択段が同時に選択されロックしてしまう状態）が発生するという問題（問題１）が生じる。
【００４０】
また、選択段のサポート同期力発生機構において、同期終了後（変速終了後）、カップリングスリーブとクラッチギヤのスプライン歯が噛み合っているときには、通常、ボークリングを押し付ける力が作用しないため、ボークリングコーン面とクラッチギヤコーン面とは外れた状態にあるが、エンジンの回転変動によってシンクロハブとボークリングとの間に相対回転が発生し、場合によっては相対回転量が大きくなってサポート同期力発生機構が作動し、ボークリングをクラッチギヤに押し付けてボークリングコーン面とクラッチギヤコーン面とが嵌合状態（食い付き状態）となってしまうおそれがある。このような状態になると、当該変速段から他の変速段へ変速するに際に、上記ボークリングコーン面とクラッチギヤコーン面との嵌合を外すための力が必要となり、カップリングスリーブへ入力するシフト動作力を大きくしなければならないといった問題（問題２）が生じる。
【００４１】
ゆえに、実施例１のように戻し機構を設けると、カップリングスリーブ６がニュートラル位置にあるとき、第１ボークリング７または第２ボークリング８を初期位置に戻し、ボークリングコーン面７ａ，８ａとクラッチギヤコーン面３ａ，５ａとを離すことで、非選択段のボークリングコーン面とクラッチギヤコーン面とのクリアランスを確実に確保して上記問題１の発生を防止できる。併せて、カップリングスリーブ６と第１クラッチギヤ３（または第２クラッチギヤ５）のスプライン歯が噛み合っているときに、第１ボークリング７または第２ボークリング８を初期位置に戻し、ボークリングコーン面７ａ，８ａとクラッチギヤコーン面３ａ，５ａとを離すことで、変速終了後に選択段のボークリングコーン面とクラッチギヤコーン面とが嵌合状態になることを防止して上記問題２の発生を防止できる。
【００４２】
次に、効果を説明する。
実施例１の変速機の同期装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００４３】
(1) カップリングスリーブ６と、シンクロハブ９と、ボークリング７，８と、クラッチギヤ３，５と、を備えた変速機の同期装置において、変速時であって、ボークリングコーン面７ａ，８ａとクラッチギヤコーン面３ａ，５ａとの間で摩擦トルクが発生することにより、前記シンクロハブ９と前記ボークリング７，８との間に相対回転が発生しているとき、前記相対回転による周方向の力を、前記ボークリング７，８をクラッチギヤ３，５に押し付ける軸方向のサポート同期力Ｆａに変換するサポート同期力発生機構を設けたため、同期中の動作荷重のピーク値を有効に下げることができる。この結果、手動変速機の場合には、ドライバーがシフトレバーに加えるシフト操作力が軽減されるし、また、自動ＭＴの場合には、シフトアクチュエータとして、コスト的にもスペース的にも有利な小型アクチュエータを用いることができる。
【００４４】
(2) 前記カップリングスリーブ６が中立位置にあるとき、および、カップリングスリーブ６と第１クラッチギヤ３（または第２クラッチギヤ５）のスプライン歯が噛み合っているとき、サポート同期力が発生しないように、第１ボークリング７または第２ボークリング８を初期位置に戻し、ボークリングコーン面７ａ，８ａとクラッチギヤコーン面３ａ，５ａとを離す戻し機構を設けたため、非選択段のボークリングコーン面７ａ，８ａとクラッチギヤコーン面３ａ，５ａとのクリアランスを確実に確保して摩耗等の問題の発生を防止することができると共に、変速終了後に選択段のボークリングコーン面７ａ，８ａとクラッチギヤコーン面３ａ，５ａとが嵌合状態になることを防止することができる。
【００４５】
(3) 前記シンクロハブ９と前記ボークリング７，８との一方に凸部を設け、前記シンクロハブ９と前記ボークリング７，８との他方に凹部を設け、前記シンクロハブ９と前記ボークリング７，８との間に相対回転が発生しているとき、前記凸部と前記凹部とがカム面接触をして、前記サポート同期力Ｆａを発生するため、部品点数を増大させることがなく、コスト的にもスペース的にも有利な凹凸構造によりサポート同期力Ｆａを発生することができる。
【００４６】
(4) 前記凸部は、前記ボークリング７，８のキー溝部７ｃ，（８ｃ）の両端位置に形成した斜面によるカム凸面７ｄ，（８ｄ）であり、前記凹部は、前記シンクロハブ９のスプライン歯のキー溝部９ｃの両端位置に形成した斜面によるカム凹面９ｄ，９ｄであるため、斜面接触による割り出し動作を確保しつつ、周方向の相対回転力Ｆを斜面の設定角度で決まる軸方向分力（サポート同期力Ｆａ）に変換することができる。
【００４７】
(5) 前記戻し機構は、シンクロハブ９の内面に形成された一対のキー斜面部９ｅ，９ｅに嵌合し、外径方向にスプリング付勢された戻しキー１２，１２であるため、両ボークリング７，８とシンクロハブ９との径方向の対向隙間を利用して戻し機構を内蔵することができる。
【実施例２】
【００４８】
実施例２は、サポート同期力Ｆａを発生する凸部と凹部を、実施例１とは異なる設定とした例である。
【００４９】
すなわち、実施例２のサポート同期力発生機構は、図８〜図１２に示すように、台形状凸部７ｄ’を、第１ボークリング７の端面位置に形成し（図１２）、かつ、周方向の３箇所位置に配置する（図１０）。そして、台形状凹部９ｄ’を、前記台形状凸部７ｄ’と対応するシンクロハブ９の端面位置に形成し（図１２）、かつ、周方向の３箇所位置に配置する（図１１）。
【００５０】
前記第２ボークリング８についても第１ボークリング７と同様であり、第１ボークリング７の端面位置に、台形状凸部８ｄ’を周方向の３箇所位置に配置し（図９）、これと対応するシンクロハブ９の端面位置に台形状凹部９ｄ’を周方向の３箇所位置に配置する。ここで、台形状凹凸部７ｄ’，８ｄ’，９ｄ’の周方向両側位置に形成されたカム斜面の傾斜角度は、適正なサポート同期力Ｆａを得るべく決められるものであり、実施例２では、例えば、同期力Ｆａを発生するのに有効な４５°程度の傾斜角度としている。なお、他の構成は実施例１と同様であるので、同一構成には図面に同一符号を付して説明を省略する。
【００５１】
サポート同期作用については、実施例１と同様に、両ボークリングコーン面３ａ，７ａの接触によるサポート同期が開始されると、図１３(a)に示すように、第１ギヤ２に引きずられて回転する第１ボークリング７の回転数が早いことで、図１３(b)に示すように、第１ボークリング７のカム斜面を付けた台形状凸部７ｄ’と、シンクロハブ９のカム斜面を付けた台形状凹部９ｄ’とが接触する。このカム斜面を付けた台形状凹凸部７ｄ’，９ｄ’の接触により発生する周方向の相対回転力Ｆは、傾斜角度を持つカム面に対し垂直な方向に変えられて第１ボークリング７に作用し、相対回転力Ｆの軸方向分力がＦａとなり、相対回転力Ｆの周方向分力がＦｂとなる。このうち、軸方向分力であるＦａが、第１ボークリング７を第１ギヤ２側に押す方向に作用するサポート同期力となる。なお、ボークリング７，８の戻し作用を含めた他の作用は、実施例１と同様であるので説明を省略する。
【００５２】
次に、効果を説明する。
この実施例２の変速機の同期装置にあっては、実施例１の(1),(2),(3),(5)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００５３】
(6) 前記凸部は、シンクロハブ９に形成されたスプライン歯９ｂの両端面位置に形成したカム斜面を有する台形状凸部９ｄ’，９ｄ’であり、前記凹部は、前記台形状凸部９ｄ’，９ｄ’に対応するボークリング７，８の位置に形成したカム斜面を有する台形状凹部７ｄ’，８ｄ’であるため、両ボークリング７，８とシンクロハブ９との設計変更を最小限度に抑えてコスト的に有利としながら、ボークリング７，８とクラッチギヤ３，５とのテーパー嵌合面に近い位置にてサポート同期力Ｆａを有効に発生することができる。
【実施例３】
【００５４】
実施例３は、サポート同期力Ｆａを発生する凸部と凹部を、実施例１，２とは異なる設定とした例である。
【００５５】
すなわち、実施例３のサポート同期力発生機構は、図１４〜図１６に示すように、凸部を、カム曲面を有する半円弧状凸部１８ａ，１８ａとし、シンクロハブ９に形成されたスプライン歯９ｂの一部を取り除いた部分の軸方向幅を狭くし、この狭くした両端面位置に形成している。また、凹部を、カム曲面を有する半円弧状凹部１７ａ，１７ａとし、前記半円弧状凸部１８ａ，１８ａに対応する両ボークリング７，８の位置に形成している。この実施例３の半円弧状凸部１８ａ，１８ａと半円弧状凹部１７ａ，１７ａを一対とするサポート同期力発生機構は、例えば、周方向の３箇所位置に配置する。
【００５６】
ここで、半円弧状凸部１８ａ，１８ａと半円弧状凹部１７ａ，１７ａの長さの設定条件は、図１５に示すように、割り出し量をL1、半円弧状凸部１８ａの中心位置からサポート同期力Ｆａが発生する際の接触位置までの長さをL2とした場合、L2>L1の関係が成立するように設定し、ボークリング７，８とクラッチギヤ３，５とのニュートラル状態での軸方向隙間をL3とし、サポート同期力Ｆａが発生する際の接触位置と半円弧状凹部１７ａの最底位置までの軸方向長さをL4としたとき、L4>L3の関係が成立するように設定する。また、円弧半径条件（円弧Ｒ条件）は、図１６に示すように、（半円弧状凹部１７ａの円弧半径）>（半円弧状凸部１８ａの円弧半径）の関係が成立するように設定する。なお、他の構成は実施例１と同様であるので、同一構成には図面に同一符号を付して説明を省略する。
【００５７】
サポート同期作用については、実施例１と同様に、両ボークリングコーン面３ａ，７ａの接触によるサポート同期が開始されると、第２ボークリング８の半円弧状凹部１７ａとシンクロハブ９の半円弧状凸部１８ａとの接触位置が、図１５(a)の位置から図１５(b)の位置へと徐々に移動する。この半円弧状凹部１７ａと半円弧状凸部１８ａとの移動接触により円弧状接触面の角度が変化しながら第２ボークリング８を軸方向に移動させ、図１５(b)の位置まで移動するとサポート同期力Ｆａを発生し、第２ボークリング８を第２ギヤ４側に押す。なお、図示していないが、実施例１と同様に戻し機構も設けていて、ボークリング７，８の戻し作用を含めた他の作用は、実施例１と同様であるので説明を省略する。
【００５８】
次に、効果を説明する。
この実施例３の変速機の同期装置にあっては、実施例１の(1),(2),(3),(5)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００５９】
(7) 前記凸部は、シンクロハブ９に形成されたスプライン歯９ｂの一部を取り除いた部分の両端面位置に形成したカム曲面を有する半円弧状凸部１８ａ，１８ａであり、前記凹部は、半円弧状凸部１８ａ，１８ａに対応する両ボークリング７，８の位置に形成したカム曲面を有する半円弧状凹部１７ａ，１７ａであるため、両ボークリング７，８とシンクロハブ９との相対回転の開始からボークリング７または８を軸方向に移動させ、所定量相対回転すると応答良くサポート同期力Ｆａを発生することができる。
【実施例４】
【００６０】
実施例４は、サポート同期力Ｆａを発生する方式を、カム分力によりサポート同期力Ｆａを発生する実施例１，２，３とは異なる方式とした例である。
【００６１】
すなわち、実施例４のサポート同期力発生機構は、図１７〜図１９に示すように、前記シンクロハブ９の割り出し量を設定する位置に保持され、コイルバネ１６，１６（弾性体）によってボークリング７，８に対して押付力を作用するピン１５，１５を備え、前記ピン１５，１５に円錐斜面による凸部１５ｄ，１５ｄを設けると共に、前記ボークリング７，８に円錐斜面による凸部１５ｄ，１５ｄに符合する台形状の凹部７ｆ’，７ｆ’を設ける。
【００６２】
そして、図１８(a)に示すように、ニュートラル状態のとき、前記コイルバネ１６，１６が弾性力を発生することなく前記凸部１５ｄ，１５ｄと前記凹部７ｆ’，７ｆ’とがロックした状態であり、図１８(b)に示すように、前記シンクロハブ９と前記第２ボークリング８との間に相対回転が発生しているとき、前記凸部１５ｄと前記凹部７ｆ’とのロックが外れて前記凸部１５ｄが前記凹部７ｆ’を乗り上げ、弾性力を発生したピン１５，１５の先端面が第２ボークリング８に弾性接触して、サポート同期力Ｆａを発生する構造としている。
【００６３】
ここで、第１ボークリング７側に作用するピン１５を有するコイルバネ１５と、第２ボークリング８側に作用するピン１５を有するコイルバネ１５とは、シンクロハブ９の切り欠凹部に中間壁を介し独立した設定とし、コイルバネ１６，１６を縮めることによる発生する弾性力（＝サポート同期力Ｆａ）の反力をシンクロハブ９にて受けるようにしている。また、ピン１５，１５に設ける円錐斜面による凸部１５ｄ，１５ｄに代え、図２０に示すように、ドーム形状の凸部１５ｄ’，１５ｄ’としても良く、この場合、円筒面による凹部７ｆ"，７ｆ"とする。なお、他の構成は実施例１と同様であるので、同一構成には図面に同一符号を付して説明を省略する。
【００６４】
サポート同期作用については、ボークリングコーン面８ａとクラッチギヤコーン面５ａとの間で摩擦トルクが発生することにより、シンクロハブ９と第２ボークリング８との間に相対回転が発生しているとき、相対回転により凸部１５ｄと凹部７ｆ’とのロックが外れて凸部１５ｄが凹部７ｆ’を乗り上げてコイルバネ１６を縮める。この縮められたコイルバネ１６で発生した弾性力によりピン１５の先端面が第２ボークリング８に弾性接触して、サポート同期力Ｆａを発生する。すなわち、実施例１，２，３では、相対回転力Ｆをカム面接触による軸方向分力に変換してサポート同期力Ｆａを発生するのに対し、この実施例４では、相対回転力Ｆをコイルバネ１６の弾性力に変換してサポート同期力Ｆａを発生する。なお、図示していないが、実施例１と同様に戻し機構も設けていて、ボークリング７，８の戻し作用を含めた他の作用は、実施例１と同様であるので説明を省略する。
【００６５】
次に、効果を説明する。
この実施例４の変速機の同期装置にあっては、実施例１の(1),(2),(3),(5)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００６６】
(8) シンクロハブ９の割り出し量を設定する位置に保持され、コイルバネ１６，１６によってボークリング７，８に対して押付力を作用するピン１５，１５を備え、前記ピン１５，１５に円錐斜面による凸部１５ｄ，１５ｄを設けると共に、前記ボークリング７，８に円錐斜面による凸部１５ｄ，１５ｄに符合する台形状の凹部７ｆ’，７ｆ’を設け、ニュートラル状態のとき、前記コイルバネ１６，１６が弾性力を発生することなく前記凸部１５ｄ，１５ｄと前記凹部７ｆ’，７ｆ’とがロックした状態であり、前記シンクロハブ９と前記第２ボークリング８との間に相対回転が発生しているとき、前記凸部１５ｄと前記凹部７ｆ’とのロックが外れて前記凸部１５ｄが前記凹部７ｆ’を乗り上げ、弾性力を発生したピン１５，１５の先端面が第２ボークリング８に弾性接触して、サポート同期力Ｆａを発生する構造としたため、相対回転力Ｆをコイルバネ１６の弾性力に変換することにより、確実にサポート同期力Ｆａを発生することができる。
【実施例５】
【００６７】
実施例５は、サポート同期力発生機構については実施例１〜実施例４と同様の構成を採用しているが、実施例１，２とは異なるボークリング７，８の戻し機構を採用した例である。
【００６８】
すなわち、実施例５-1の戻し機構は、実施例２のサポート同期力発生機構を利用したものであり、図２１〜図２３に示すように、対向する一対のボークリング７，８間に介装した戻しスプリング１４としている。そして、戻しスプリング１４を引っかける穴７ｆ，８ｆを、両ボークリング７，８の台形状凸部７ｄ’，８ｄ’の位置に形成し、かつ、戻しスプリング１４を貫通する穴９ｆをシンクロハブ９の台形状凹部９ｄ’，９ｄ’の位置に形成している。
【００６９】
また、実施例５-2の戻し機構は、例えば、実施例１の戻し機構に代えて採用されたものであり、図２４および図２５に示すように、対向する一対のボークリング７，８間に介装した戻しスプリング１４’としている。そして、戻しスプリング１４’を引っかける穴７ｇ，８ｇを、両ボークリング７，８のスプライン歯７ｂ，８ｂの直ぐ下の位置に軸方向に形成し、かつ、戻しスプリング１４’を貫通する穴９ｇをカップリングスリーブ６とシンクロハブ９のスプライン歯６ｃ，９ｂを一部切除した位置に形成している。なお、他の構成は実施例１，２と同様であるので、同一構成には図面に同一符号を付して説明を省略する。
【００７０】
ボークリング７，８の戻し作用について、実施例５では、カップリングスリーブ６が中立位置にあるとき、および、カップリングスリーブ６と第１クラッチギヤ３（または第２クラッチギヤ５）のスプライン歯が噛み合っているとき、一対のボークリング７，８間に介装した戻しスプリング１４または戻しスプリング１４’の付勢力により、サポート同期力が発生しないように、第１ボークリング７または第２ボークリング８を初期位置に戻し、ボークリングコーン面７ａ，８ａとクラッチギヤコーン面３ａ，５ａとを引き離す作用を示す。
【００７１】
次に、効果を説明する。
この実施例５の変速機の同期装置にあっては、実施例１の(1),(2),(3),(4)の効果、実施例２の(6)の効果、実施例３の(7)の効果、実施例４の(8)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００７２】
(9) 前記戻し機構は、対向する一対のボークリング７，８間に介装した戻しスプリング１４または戻しスプリング１４’あるため、実施例１，２に比べ、部品点数の少ない簡単な構成にて、非選択段のボークリングコーン面７ａ，８ａとクラッチギヤコーン面３ａ，５ａとのクリアランスを確実に確保して摩耗等の問題の発生を防止することができると共に、変速終了後に選択段のボークリングコーン面７ａ，８ａとクラッチギヤコーン面３ａ，５ａとが嵌合状態になることを防止することができる。
【実施例６】
【００７３】
実施例６は、実施例１〜実施例５がシンクロハブ９とボークリング７，８間にサポート同期力発生機構を設けた例であったのに対し、インサートキー１０とボークリング７，８間にサポート同期力発生機構を設けた例である。
【００７４】
実施例６の変速機の同期装置は、図２６〜図２８に示すように、カップリングスリーブ６と、インサートキー１０と、シンクロハブ９と、ボークリング７，８と、クラッチギヤ３，５と、を備えた変速機の同期装置において、変速時であって、ボークリングコーン面７ａ，８ａとクラッチギヤコーン面３ａ，５ａとの間で摩擦トルクが発生することにより、前記インサートキー１０と前記ボークリング７，８との間に相対回転が発生しているとき、前記相対回転による周方向の力を、前記ボークリングをクラッチギヤに押し付ける軸方向のサポート同期力Ｆａに変換するサポート同期力発生機構を設けた。
【００７５】
このサポート同期力発生機構は、前記ボークリング７，８に一対の斜面によるカム凸面７ｆ，８ｆ（凸部）を設け、前記インサートキー１０に一対の斜面によるカム凹面１０ｄ，１０ｄ（凹部）を設け、前記インサートキー１０と前記ボークリング７，８との間に相対回転が発生しているとき、前記カム凸面７ｆ，８ｆと前記カム凹面１０ｄ，１０ｄとがカム面接触をして、前記サポート同期力Ｆａを発生し、インサートキー１０が受けるサポート同期力Ｆａの反力を、図２９に示すように、キー溝６ａの傾斜面を介してカップリングスリーブ６にて受けるようにしている。
【００７６】
ここで、カム凸面７ｆ，８ｆとカム凹面１０ｄ，１０ｄの長さの設定条件は、図２７に示すように、インサートキー幅をL1、カム凸面７ｆ，８ｆの最大幅をL2とした場合、L2>L1の関係が成立するように設定し、ボークリング７，８とインサートキー１０とのニュートラル状態での周方向隙間をL3とし、割り出し量をL4としたとき、L4>L3の関係が成立するように設定する。なお、他の構成について実施例１と同様であるので説明を省略する。また、戻し機構については図示していないが、例えば、実施例５に記載したような戻しスプリング１４または戻しスプリング１４’を設けている。
【００７７】
次に、変速同期作用を説明する。
【００７８】
［変速同期作用］
実施例６の同期装置による変速を開始し、中立状態からカップリングスリーブ６とインサートキー１０とを移動させ、インサートキー１０が第１ボークリング７の溝壁面とのクリアランスを詰めて接触を開始すると、インサートキー荷重が上昇し、ボークリング７または８が移動すると、第１クラッチギヤコーン面３ａとボークリングコーン面７ａまたは８ａとが接触して摩擦トルクが発生し、図３０のt3の時点からサポート同期力による同期が開始される。
【００７９】
このサポート同期が開始されると、両ボークリングコーン面３ａ，７ａとの間で摩擦トルクが発生することにより、インサートキー１０とボークリング７または８との間に相対回転が発生し、一方の周方向隙間を無くす割り出しが行われ、ボークリング７または８のカム凸面７ｆまたは８ｆとインサートキー１０のカム凹面１０ｄとが接触する。このカム凹凸面７ｄ（８ｄ），１０ｄの接触により発生する周方向の相対回転力Ｆは、傾斜角度を持つカム面に垂直な方向に変えられてボークリング７または８に作用し、相対回転力Ｆの軸方向分力がＦａとなり、相対回転力Ｆの周方向分力がＦｂとなる。このうち、軸方向分力であるＦａが、ボークリング７または８をギヤ２または４側に押す方向に作用するサポート同期力となる。
【００８０】
前記サポート同期力Ｆａは、図３０に示すように、t3（同期開始点）〜t4（最大点）〜t5（切り替え点）の間で山なりの特性を示し、サポート同期力Ｆａによりクラッチギヤコーン面３ａ（５ａ）とボークリングコーン面７ａ（８ａ）との間で摩擦トルクが発生し、変速軸１（＝シンクロハブ９）とクラッチギヤ３または５との相対回転数△Ｎは、初期相対回転数△N1から相対回転数△N0まで低下する。なお、このサポート同期は、インサートキー１０とボークリング７または８との間で行われ、サポート同期力Ｆａの反力はキー溝６ａを介してカップリングスリーブ６により受けられるため、図２９に示すように、サポート同期力Ｆａの反力がキー溝６ａの傾斜角度により傾斜接触面に垂直な方向に変更され、軸方向分力f1と径方向分力f2とに分けられるため、サポート同期力Ｆａに対抗してカップリングスリーブ６に加える動作荷重は、軸方向分力f1（<Ｆａ）に軽減されることになる。つまり、メカ的に発生するサポート同期力Ｆａは、僅かにシフト動作荷重を増大させるものの、シフト動作のために必要とする荷重をサポートすることになる。なお、これ以降の同期が終了するまでの作用は、実施例１と同様である。
【００８１】
よって、従来の同期装置のように、同期中はカップリングスリーブとボークリングのチャンファ同士を接触させ、カップリングスリーブから加えられる動作荷重のみにより、初期相対回転数△N1から相対回転数ゼロまで低下させる同期作用を行う場合、図３０の従来動作力の特性に示すように、t4の時点から少し遅れた時点から動作荷重が大きく上昇し、t6の時点から動作荷重が低下するという特性を示すというように、短い時間△tbの間で必要とする動作荷重を得るため、動作荷重のピーク値が高くなる。
【００８２】
これに対し、実施例６では、上記のように、初期相対回転数△N1から相対回転数△N0まで低下させる同期力を、インサートキー１０とボークリング７または８とに形成したカム凹凸面７ｄ（８ｄ），１０ｄを接触させることにより発生するサポート同期力Ｆａで予め補うようにし、カップリングスリーブ６で受けるサポート同期力Ｆａの反力も小さな力f1で受けるようにしたため、図３０の今回動作力の特性に示すように、t3〜t4〜t5dでの山なりとt5〜t6〜t7での山なりとを合わせた動作荷重特性を示す。
【００８３】
よって、t3の時点から少し遅れた時点から同期のための動作荷重が発生するという特性となり、長い時間△ta（>△tb）の間で必要とする動作荷重を得るため、動作荷重のピーク値が低くなる。動作荷重のピーク値については、図３０の動作荷重のピーク値低減代に示すように、従来装置に比べて大幅に低下させることができる。この結果、例えば、アクチュエータによりシフト動作力を付与する場合、低くなった動作荷重のピーク値を出し得る定格出力を持つ小型アクチュエータを用いることができる。
【００８４】
加えて、従来装置での同期仕事量に比べ、カップリングスリーブ６に僅かの動作荷重を加えることで行われるサポート同期による同期仕事量の分が減少し、同期仕事量の低減を図ることができる。なお、他の作用については、実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【００８５】
次に、効果を説明する。
実施例６の変速機の同期装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００８６】
(10) カップリングスリーブ６と、インサートキー１０と、シンクロハブ９と、ボークリング７，８と、クラッチギヤ３，５と、を備えた変速機の同期装置において、変速時であって、ボークリングコーン面７ａ，８ａとクラッチギヤコーン面３ａ，５ａとの間で摩擦トルクが発生することにより、前記インサートキー１０と前記ボークリング７，８との間に相対回転が発生しているとき、前記相対回転による周方向の力を、前記ボークリングをクラッチギヤに押し付ける軸方向のサポート同期力Ｆａに変換するサポート同期力発生機構を設けたため、同期中の動作荷重のピーク値を有効に下げることができる。この結果、手動変速機の場合には、ドライバーがシフトレバーに加えるシフト操作力が軽減されるし、また、自動ＭＴの場合には、シフトアクチュエータとして、コスト的にもスペース的にも有利な小型アクチュエータを用いることができる。
【００８７】
(11) 前記カップリングスリーブ６が中立位置にあるとき、および、カップリングスリーブ６と第１クラッチギヤ３（または第２クラッチギヤ５）のスプライン歯が噛み合っているとき、サポート同期力が発生しないように、第１ボークリング７または第２ボークリング８を初期位置に戻し、ボークリングコーン面７ａ，８ａとクラッチギヤコーン面３ａ，５ａとを離す戻し機構を設けたため、非選択段のボークリングコーン面７ａ，８ａとクラッチギヤコーン面３ａ，５ａとのクリアランスを確実に確保して摩耗等の問題の発生を防止することができると共に、変速終了後に選択段のボークリングコーン面７ａ，８ａとクラッチギヤコーン面３ａ，５ａとが嵌合状態になることを防止することができる。
【００８８】
(12) 前記インサートキー１０と前記ボークリング７，８との一方に凸部を設け、前記インサートキー１０と前記ボークリング７，８との他方に凹部を設け、前記インサートキー１０と前記ボークリング７，８との間に相対回転が発生しているとき、前記凸部と前記凹部とがカム面接触をして、前記サポート同期力Ｆａを発生し、インサートキー１０が受けるサポート同期力Ｆａの反力を、キー溝６ａの傾斜面を介してカップリングスリーブ６にて受けるため、部品点数を増大させることがなく、コスト的にもスペース的にも有利な凹凸構造によりサポート同期力Ｆａを発生することができると共に、カップリングスリーブ６に加えるサポート同期力Ｆａの反力負担分も小さく抑えることができる。
【００８９】
以上、本発明の変速機の同期装置を実施例１〜実施例６に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００９０】
例えば、実施例１〜５のシンクロハブとボークリングとの間のサポート同期力発生機構は、キー式同期装置に限らず、ピン式同期装置や、同期初期に相対回転するシンクロハブとボークリングを有する他の方式の同期装置にも適用することができる。
【００９１】
サポート同期力発生機構として、実施例１〜６では斜面や曲面によるカム面接触を利用したものと、コイルスプリングに蓄える弾性力を利用したものを示したが、シンクロハブ（またはインサートキー）とボークリングとの間に相対回転が発生しているとき、相対回転による周方向の力を、ボークリングをクラッチギヤに押し付ける軸方向のサポート同期力に変換する機構であれば、その具体的な機構は、実施例１〜６に記載した機構に限られることはない。
【００９２】
戻し機構として、実施例１〜６では戻しキーと戻しスプリングによるものを示したが、カップリングスリーブが中立位置にあるとき、および、カップリングスリーブとクラッチギヤのスプライン歯が噛み合っているとき、サポート同期力が発生しないように、ボークリングを初期位置に戻し、ボークリングコーン面とクラッチギヤコーン面とを離す機構であれば、その具体的な機構は、実施例１〜６に記載した機構に限られることはない。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明の同期装置は、シフトレバーをドライバーによる手動動作により変速する手動変速機に適用することができるし、また、エンジンとの間に制御型クラッチを有し、変速時、制御型クラッチを切り離している間にモータアクチュエータ等により変速する、いわゆる自動ＭＴと呼ばれる変速機にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】実施例１の変速機の同期装置を示すインサートキー部の断面図である。
【図２】実施例１の変速機の同期装置を示す戻しキー部の断面図である。
【図３】実施例１の同期装置におけるボークリングを示す平面図及び正面図である。
【図４】実施例１の同期装置におけるシンクロハブを示す平面図及び正面図である。
【図５】実施例１の同期装置におけるサポート同期力発生機構を示すボークリングの斜視図(a)とサポート同期力発生機構を示すシンクロハブの斜視図(b)と戻し機構を示すボークリングの斜視図(c)である。
【図６】実施例１の同期装置における動作時間に対する相対回転数特性と動作時間に対する動作荷重特性とを従来装置と比較した対比特性図である。
【図７】実施例１の同期装置におけるサポート同期力の発生メカニズム説明図である。
【図８】実施例２の変速機の同期装置を示すインサートキー部の断面図である。
【図９】実施例２の変速機の同期装置を示す戻しキー部の断面図である。
【図１０】実施例２の同期装置におけるボークリングを示す平面図及び正面図である。
【図１１】実施例２の同期装置におけるシンクロハブを示す平面図及び正面図である。
【図１２】実施例２の同期装置の要部を示す分解斜視図である。
【図１３】実施例２の同期装置におけるサポート同期力の発生メカニズム説明図である。
【図１４】実施例３の変速機の同期装置を示すサポート同期力発生機構部の断面図である。
【図１５】実施例３の同期装置におけるサポート同期力発生機構の初期状態と割り出し状態を示す平面図である。
【図１６】実施例３の同期装置におけるサポート同期力発生機構を示す分解斜視図である。
【図１７】実施例４の変速機の同期装置を示すサポート同期力発生機構部の断面図である。
【図１８】実施例４の同期装置におけるサポート同期力発生機構の初期状態と割り出し状態を示す平面図である。
【図１９】実施例４の同期装置におけるサポート同期力発生機構を示す分解斜視図である。
【図２０】実施例４の同期装置におけるサポート同期力発生機構の変形例を示す分解斜視図である。
【図２１】実施例５-1の変速機の同期装置を示す戻し機構部の断面図である。
【図２２】実施例５-1の変速機の同期装置におけるボークリングを示す平面図及び正面図である。
【図２３】実施例５-1の同期装置におけるシンクロハブを示す平面図及び正面図である。
【図２４】実施例５-2の変速機の同期装置を示す戻し機構部の断面図である。
【図２５】実施例５-2の変速機の同期装置において戻し機構を有するシンクロハブおよびカップリングスリーブを示す側面図である。
【図２６】実施例６の変速機の同期装置を示すサポート同期力発生機構部の断面図である。
【図２７】実施例６の同期装置におけるサポート同期力発生機構の初期状態と寸法関係を示す平面図である。
【図２８】実施例６の同期装置におけるサポート同期力発生機構を示す分解斜視図である。
【図２９】実施例６の同期装置におけるサポート同期力発生機構でのサポート同期力の反力のうちカップリングスリーブでの負担分を説明する図である。
【図３０】実施例６の同期装置における動作時間に対する相対回転数変化特性と動作時間に対する動作荷重特性とを従来装置の場合と比較した対比特性図である。
【符号の説明】
【００９５】
１    変速軸
２    第１ギヤ
３    第１クラッチギヤ
４    第２ギヤ
５    第２クラッチギヤ
６    カップリングスリーブ
６ｂ  チャンファ
７    第１ボークリング
７ｂ  第１チャンファ
７ｄ  カム凸面（凸部）
７ｄ’  台形状凸部（凸部）
８    第２ボークリング
８ｂ  第２チャンファ
８ｄ  カム凸面（凸部）
８ｄ’  台形状凸部（凸部）
９    シンクロハブ
９ｄ  カム凹面（凹部）
９ｄ’  台形状凹部（凹部）
１０  インサートキー
１１  キースプリング
１２  戻しキー（戻し機構）
１３  スプリング
１４，１４’  戻しスプリング（戻し機構）
【図１】
2005114156.tif 000003
【図２】
2005114156.tif 000004
【図３】
2005114156.tif 000005
【図４】
2005114156.tif 000006
【図５】
2005114156.tif 000007
【図６】
2005114156.tif 000008
【図７】
2005114156.tif 000009
【図８】
2005114156.tif 000010
【図９】
2005114156.tif 000011
【図１０】
2005114156.tif 000012
【図１１】
2005114156.tif 000013
【図１２】
2005114156.tif 000014
【図１３】
2005114156.tif 000015
【図１４】
2005114156.tif 000016
【図１５】
2005114156.tif 000017
【図１６】
2005114156.tif 000018
【図１７】
2005114156.tif 000019
【図１８】
2005114156.tif 000020
【図１９】
2005114156.tif 000021
【図２０】
2005114156.tif 000022
【図２１】
2005114156.tif 000023
【図２２】
2005114156.tif 000024
【図２３】
2005114156.tif 000025
【図２４】
2005114156.tif 000026
【図２５】
2005114156.tif 000027
【図２６】
2005114156.tif 000028
【図２７】
2005114156.tif 000029
【図２８】
2005114156.tif 000030
【図２９】
2005114156.tif 000031
【図３０】
2005114156.tif 000032