(57)【要約】【課題】  軸方向寸法を短くすることができ、且つ、製造コストを抑制することができる同期噛合装置を提供する。【解決手段】  回転シャフト２２と一体回転させられるスプラインピース３２とハブスリーブ３６との間に配設され、ハブスリーブ３６の摺動によりスプラインピース３２と摩擦係合させられて、ハブスリーブ３６とスプラインピース３２とを同期させるシンクロナイザリング１４を備えた同期噛合装置において、クラッチハブ１２とシンクロナイザリング１４とが所定量相対回転可能とされ、一端がクラッチハブ１２に固定され、他端がシンクロナイザリング１４遊嵌された円弧状のリング１８、２０と、そのリング１８、２０に固定されるとともに、シンクロナイザリング１４に緩嵌され、且つ、ハブスリーブ３６のスプライン端部に当接させられる面がテーパ面とされた板状部材４４とを備えるようにする。【選択図】      図１
2005337375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転シャフト上に、一方が相対回転不能に他方が相対回転可能に組み付けられているクラッチハブおよび被同期ギヤと、
該クラッチハブにスプライン嵌合されたハブスリーブと、
前記被同期ギヤに相対回転不能に嵌合されるとともに、前記ハブスリーブの軸方向の摺動により該ハブスリーブとスプライン嵌合することで、前記被同期ギヤとハブスリーブとを結合させるスプラインピースと、
該スプラインピースと前記ハブスリーブとの間に配設され、前記ハブスリーブの軸方向の摺動により前記スプラインピースと摩擦係合させられて、前記ハブスリーブとスプラインピースとを同期させるシンクロナイザリングと
を備えた同期噛合装置であって、
前記クラッチハブと前記シンクロナイザリングとが所定量相対回転可能とされており、
一端が、前記クラッチハブおよび前記シンクロナイザリングのうちの一方に固定され、他端が、前記クラッチハブおよび前記シンクロナイザリングのうちの他方に、周方向の一方への移動が規制されるが周方向の他方への移動は可能に遊嵌された円弧状の弾性部材と、
該弾性部材の非変形時には前記ハブスリーブの内周面よりも径方向内側に位置し、該弾性部材の撓みにより前記ハブスリーブのスプライン端部に当接可能な位置まで径方向外側へ突き出すように該弾性部材に固定されるとともに、前記シンクロナイザリングに緩嵌され、且つ、前記ハブスリーブのスプライン端部に当接させられる面がテーパ面とされた板状部材と
を、含むことを特徴とする同期噛合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の変速機に用いられる同期噛合装置に関し、特に、変速用スリーブと被同期ギヤとの間に、被同期ギヤとの間で摩擦係合可能なシンクロナイザリングが配置されている形式の同期噛合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
変速用のスリーブと被同期ギヤの間にシンクロナイザリングが配置されている同期噛合装置として、ボルグワーナタイプとして知られている装置がある（たとえば、特許文献１）。
【０００３】
上記特許文献１に記載の同期噛合装置において、シンクロナイザリングは、径方向位置がスリーブの内周部分と同じ位置となるチャンファ部を有しており、スリーブの軸方向の移動により、スリーブのチャンファ部とシンクロナイザリングのチャンファ部とが係合させられる。また、それとともに、シンクロナイザリングの内周面に形成されたテーパコーン面が被同期ギヤのテーパ面と摩擦係合させられるので、スリーブと被同期ギヤとの間で同期が行われる。そして、同期が完了すると、スリーブがさらに軸方向へ移動可能となり、被同期ギヤと一体回転するスプラインピースとスリーブとがスプライン嵌合し、変速作動が完了する。
【特許文献１】特開平２−２４８７２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１の同期噛合装置では、非変速時には、スリーブのチャンファ部とシンクロナイザリングのチャンファ部とが接触しないようにする必要があるため、両者の間に所定の軸方向隙間を設ける必要がある。そのため、同期噛合装置の軸方向寸法を十分に短くすることができなかった。また、シンクロナイザリングのチャンファ部は、スリーブのチャンファ部と係合させられる係合面を有するスプライン歯が必要であることから、その形状が複雑であり、製造コストが比較的高いという問題があった。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、軸方向寸法を短くすることができ、且つ、製造コストを抑制することができる同期噛合装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明は、（ａ）回転シャフト上に、一方が相対回転不能に他方が相対回転可能に組み付けられているクラッチハブおよび被同期ギヤと、（ｂ）そのクラッチハブにスプライン嵌合されたハブスリーブと、（ｃ）前記被同期ギヤに相対回転不能に嵌合されるとともに、前記ハブスリーブの軸方向の摺動によりそのハブスリーブとスプライン嵌合することで、前記被同期ギヤとハブスリーブとを結合させるスプラインピースと、（ｄ）そのスプラインピースと前記ハブスリーブとの間に配設され、前記ハブスリーブの軸方向の摺動により前記スプラインピースと摩擦係合させられて、前記ハブスリーブとスプラインピースとを同期させるシンクロナイザリングとを備えた同期噛合装置であって、（ｅ）前記クラッチハブと前記シンクロナイザリングとが所定量相対回転可能とされており、（ｆ）一端が、前記クラッチハブおよび前記シンクロナイザリングのうちの一方に固定され、他端が、前記クラッチハブおよび前記シンクロナイザリングのうちの他方に、周方向の一方への移動が規制されるが周方向の他方への移動は可能に遊嵌された円弧状の弾性部材と、（ｇ）その弾性部材の非変形時には前記ハブスリーブの内周面よりも径方向内側に位置し、その弾性部材の撓みにより前記ハブスリーブのスプライン端部に当接可能な位置まで径方向外側へ突き出すようにその弾性部材に固定されるとともに、前記シンクロナイザリングに緩嵌され、且つ、前記ハブスリーブのスプライン端部に当接させられる面がテーパ面とされた板状部材とを、含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ハブスリーブの軸方向の摺動により、シンクロナイザリングとスプラインピースとが摩擦係合させられると、ハブスリーブにスプライン嵌合させられているクラッチハブとシンクロナイザリングとは所定量相対回転する。そのため、一端がクラッチハブおよびシンクロナイザリングの一方に固定され、他端がクラッチハブおよびシンクロナイザリングの他方に遊嵌されている弾性部材は撓まされる。これにより、弾性部材に固定されている板状部材は径方向外側へ突出させられて、板状部材のテーパ面がハブスリーブのスプライン端部に当接させられるので、シフト操作力が、スリーブから板状部材を経由してシンクロナイザリングに伝達されて同期が行われ、且つ、同期中のハブスリーブのそれ以上の軸方向への移動が阻止される。そして、同期が略完了すると、弾性部材を撓ませる力が減少するので、ハブスリーブが板状部材を押す力と弾性部材の弾性復帰力とにより、板状部材がシンクロナイザリングの外周面よりも内径側へ移動することから、ハブスリーブは、板状部材を超えて軸方向へさらに移動可能となるので、ハブスリーブとスプラインピースとがスプライン嵌合することができる。
【０００８】
このように、板状部材が突出させられることにより、同期完了までスリーブがスプラインピースに接触することが阻止されるが、この板状部材は、非変速時にはハブスリーブの内周面よりも径方向内側に位置させられていることから、非変速時に板状部材とスリーブとが接触しないように、両者の間に軸方向の隙間を設ける必要はない。従って、同期噛合装置の軸方向寸法を短くすることができる。また、板状部材やシンクロナイザリングに複雑な形状のチャンファ部を形成する必要がないので、製造コストを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について説明する。まず、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１（ａ）は、本発明の一実施例の同期噛合装置１０を示す断面図であり、（ｂ）はその同期噛合装置１０のクラッチハブ１２およびシンクロナイザリング１４、１６に対するリング１８、２０の取り付け構造を示す平面図である。なお、この図１（ａ）、（ｂ）は、ともに、ニュートラル状態を示している。
【００１０】
図１に示す同期噛合装置１０において、クラッチハブ１２は、回転シャフト２２の外周にスプライン嵌合されることにより、回転シャフト２２に対して相対回転不能とされている。そして、このクラッチハブ１２に軸方向に隣接するようにして、ベアリング２４、２６を介して被同期ギヤ２８、３０が回転シャフト２２に相対回転可能に嵌合されている。
【００１１】
被同期ギヤ２８、３０には、それぞれスプラインピース３２、３４がクラッチハブ１２側にスプライン嵌合されている。これら、スプラインピース３２、３４は、スプライン歯３２ａ、３４ａを備え、そのスプライン歯３２ａ、３４ａよりもクラッチハブ１２側に、外周面がクラッチハブ１２側ほど小径となるテーパ面とされたコーン部３２ｂ、３４ｂが形成されている。このスプラインピース３２、３４のコーン部３２ｂ、３４ｂの外周に、前記シンクロナイザリング１４、１６がそれぞれ嵌合されている。
【００１２】
上記シンクロナイザリング１４、１６は円環状部材であり、内周面が、前記スプラインピース３２、３４のコーン部３２ｂ、３４ｂと係合可能なテーパ面１４ａ、１６ａとされている。
【００１３】
前記クラッチハブ１２は、前記回転シャフト２２と嵌合するスプライン歯を有する内周側筒部１２ａと、外周面の位置が前記スプラインピース３２、３４のスプライン歯３２ａ、３４ａの外周面と略等しくされた外周側筒部１２ｂと、それら内周側筒部１２ａと外周側筒部１２ｂとを連結する円盤部１２ｃとを備えている。上記外周側筒部１２ｂの外周面には、ハブスリーブ３６がスプライン嵌合されている。なお、このハブスリーブ３６の径は、ハブスリーブ３６が軸方向の移動によりスプラインピース３２、３４のスプライン歯３２ａ、３４ａと嵌合可能な径とされている。
【００１４】
また、外周側筒部１２ｂは、図１（ｂ）に示すように、周方向の一部が切り欠かれており、その切り欠き部分に、キー３８が嵌め入れられている。このキー３８は、図１（ａ）に示すように、クラッチハブ１２の円盤部１２ｃに形成された径方向穴４０に嵌め入れられているスプリング４２により、ハブスリーブ３６を押圧する方向に付勢されている。この付勢力により、ニュートラル状態では、キー３８の上面はハブスリーブ３６の内周面に嵌合させられている。
【００１５】
前記シンクロナイザリング１４、１６は、図１（ａ）下側部分に示されるように、クラッチハブ１２の外周側筒部１２ｂの内側に嵌め入れられているが、図１（ａ）上側部分に示されるように、クラッチハブ１２の外周側筒部１２ｂが切り欠かれた部分に、周方向の他の部分よりも外周側に突き出し、外周面がスプラインピース３２、３４のスプライン歯３２ａ、３４ａの歯底と略一致する凸部１４ｂ、１６ｂが形成されている。
【００１６】
また、その凸部１４ｂ、１６ｂには、図１（ｂ）に示すように、周方向の一端が凸部１４ｂ、１６ｂの周方向の端部に開口する溝１４ｃ、１６ｃが、２つずつ同一線上に形成されている。そして、この溝１４ｃ、１６ｃに、弾性部材である加速側リング１８または減速側リング２０の一端が遊嵌されている。これにより、この溝１４ｃ、１６ｃに嵌め入れられている側のリング１８、２０の一端は、溝１４ｃ、１６ｃに沿ってその周方向の開口側へ移動することは制限されないが、周方向の反対側への移動は制限される。
【００１７】
上記加速側リング１８および減速側リング２０は、シンクロナイザリング１４、１６の外周面上を、そのシンクロナイザリング１４、１６の幅方向のスプラインピース３２、３４側端部に沿うように配置され、溝１４ｃ、１６ｃに遊嵌されていない側の他端は、クラッチハブ１２の外周面に形成されたスプライン溝に嵌め入れられている。なお、本実施例では、加速側リング１８および減速側リング２０の太さは、長手方向において一定とされている。
【００１８】
これら加速側リング１８および減速側リング２０には、長手方向の略中央（すなわち、リング１８、２０が湾曲させられたときの最大撓み位置）に板状部材４４が溶接等により固定されており、その板状部材４４は、シンクロナイザリング１４、１６に形成された収容溝１４ｄ、１６ｄに緩嵌されている（図１（ａ））。また、図１に示すニュートラル状態では、板状部材４４の径方向外側端は、ハブスリーブ３６の内周面よりも径方向内側に位置するようになっている。
【００１９】
図２は、上記リング１８（または２０）および板状部材４４の拡大断面図である。図２に示されるように、板状部材４４は、テーパ面４４ａを有している。なお、このテーパ面４４ａの傾斜は、ハブスリーブ３６のチャンファ部３６ａの傾斜と対応させられている。
【００２０】
図３は、クラッチハブ１２と、加速側リング１８および減速側リング２０との位置関係を示す図である。図３に示す加速側リング１８、減速側リング２０の位置および形状は、非変形時のものであり、加速側リング１８および減速側リング２０は、非変形時において、クラッチハブ１２の外周面に沿うように湾曲させられた形状となっている。また、本実施例の同期噛合装置１０では、ハブスリーブ３６の一方の側面に、加速側リング１８および減速側リング２０とも、それぞれ３つずつ、且つ、加速側リング１８および減速側リング２０が交互に配置されており、そららのリング１８、２０により、クラッチハブ１２の外周を一周するようになっている。
【００２１】
次に、上記同期噛み合い装置１０の同期作動を説明する。図１に示す状態から、ハブスリーブ３６にシフト操作力が加えられることで、ハブスリーブ３６が軸方向の一方（ここでは、シンクロナイザリング１４側とする）に移動させられると、ハブスリーブ３６に嵌合させられているキー３８も同方向に移動させられるので、図４に示すように、シンクロナイザリング１４はキー３８の側面に押圧される。シンクロナイザリング１４がキー３８により図４左方向に押圧されると、シンクロナイザリング１４のテーパ面１４ａとスプラインピース３２のコーン部３２ｂとの間に回転方向の摩擦力が生じる。この摩擦力のためにシンクロナイザリング１４とクラッチハブ１２との間に差動が生じて、図４（ｂ）に示すように、シンクロナイザリング１４の凸部１４ｂがクラッチハブ１２に当接させられる状態まで、両者が所定量相対回転させられる。
【００２２】
このとき、加速側リング１８および減速側リング２０のいずれか一方（図４では加速側リング１８であるが、いずれであるかは、シンクロナイザリング１４とスプラインピース３２との回転速度の大小関係によって決まる）は、溝１４ｃに収容されている側の端部の移動が制限されている方向の力が加えられる。また、加速側リング１８の他端は、クラッチハブ１２のスプライン溝に固定されている。そのため、加速側リング１８は径方向外側に湾曲させられ、それにより、図４（ａ）に示されるように、加速側リング１８に固定された板状部材４４は、そのテーパ面４４ａがハブスリーブ３６のチャンファ部３６ａに当接可能な位置まで径方向外側へ突出させられる。なお、板状部材４４の径方向内側の一部分は収容溝１４ｄに収容されたままとなっている。
【００２３】
そして、さらにハブスリーブ３６が軸方向のスプラインピース３２側へ移動させられると、図５（ａ）およびその部分拡大図である図６に示されるように、板状部材４４のテーパ面４４ａとハブスリーブ３６のチャンファ部３６ａとが当接させられるので、ハブスリーブ３６のそれ以上のスプラインピース３２側への移動が禁止されるとともに、シフト操作力（図５、６では左方向の力）が、ハブスリーブ３６から板状部材４４を経由してシンクロナイザリング１４に伝達される。従って、シンクロナイザリング１４のテーパ面１４ａとスプラインピース３２のコーン部３２ｂとの間には一層強い摩擦力が生じる。この摩擦力により、スプラインピース３２とシンクロナイザリング１４とが同期させられる。また、被同期ギヤ２８はスプラインピース３２と一体回転させられており、クラッチハブ１２はリング１８、２０によりシンクロナイザリング１４に連結されてそのシンクロナイザリング１４と一体回転させられているので、スプラインピース３２とシンクロナイザリング１４とが同期させられると、被同期ギヤ２８とクラッチハブ１２とが同期させられる。
【００２４】
そして、スプラインピース３２とシンクロナイザリング１４との同期が略完了すると、シンクロナイザリング１４のテーパ面１４ａとスプラインピース３２のコーン部３２ｂとの間の摩擦力が減少するので、加速側リング１８を湾曲させる力も減少し、加速側リング１８が原形状に復帰しようとする力と、ハブスリーブ３６が板状部材４４を介して加速側リング１８を押す力とにより、加速側リング１８は径方向内側に戻される。
【００２５】
その結果、ハブスリーブ３６はさらに軸方向への移動が可能となるので、図７に示されるように、板状部材４４を超えてスプラインピース３２側移動する。そして、さらに、ハブスリーブ３６が同方向へ移動させられると、ハブスリーブ３６とスプラインピース３２とがスプライン嵌合して変速作動が完了する。
【００２６】
以上の説明は、ハブスリーブ３６がシンクロナイザリング１４側へ移動させられた場合であるが、逆方向、すなわち、シンクロナイザリング１６側へ移動させられた場合にも、同様の作動により、ハブスリーブ３６とスプラインピース３４との間の同期が行われる。
【００２７】
以上、説明したように、本実施例によれば、板状部材４４が突出させられることにより、同期完了までハブスリーブ３６がスプラインピース３２、３４に接触することが阻止されるが、この板状部材４４は、非変速時にはハブスリーブ３６の内周面よりも径方向内側に位置させられていることから、非変速時に板状部材４４とハブスリーブ３６とが接触しないように、両者の間に軸方向の隙間を設ける必要はない。従って、同期噛合装置１０の軸方向寸法を短くすることができる。また、板状部材４４やシンクロナイザリング３２、３４に複雑な形状のチャンファ部を形成する必要がないので、製造コストを抑制できる。
【００２８】
以上、本発明の一実施例を説明したが、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【００２９】
たとえば、前述の実施例では、スプラインピース３２、３４は、被同期ギヤ２８、３０とは別体とされていたが、スプラインピース３２、３４は、常に被同期ギヤ２８、３０と一体回転させられるものであるので、スプラインピース３２、３４が被同期ギヤ２８、３０に一体的に形成されてもよい。
【００３０】
また、前述の実施例では、加速側リング１８および減速側リング２０は、シンクロナイザリング１４、１６側の端が、周方向への一方の移動可能に遊嵌され、クラッチハブ１２側の端が固定されていたが、その逆に、シンクロナイザリング１４、１６側の端が固定され、クラッチハブ１２側の端が、周方向への一方の移動可能に遊嵌されてもよい。
【００３１】
また、前述の実施例の同期噛合装置１０は、キー３８を有しており、そのキー３８の側面がシンクロナイザリング１４、１６を押圧することにより、同期作動が開始されていたが、キー３８が設けられず、代わりに、シンクロナイザリングとハブスリーブとの間にスプリングが設けられ、ハブスリーブがスプリングを介してシンクロナイザリングを押圧することにより同期作動が開始される形式の同期噛合装置にも本発明は適用できる。
【００３２】
また、前述の実施例では、リング１８、２０は、クラッチハブ１２の一方の側面にそれぞれ３つずつ設けられていたが、リング１８、２０の数は前述の実施例のものに限定されず、たとえば、２つずつ、あるいは、４つずつとされてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】（ａ）は、本発明の一実施例の同期噛合装置を示す断面図であり、（ｂ）はその同期噛合装置のクラッチハブおよびシンクロナイザリングに対するリングの取り付け構造を示す平面図である。
【図２】リングおよび板状部材の拡大断面図である。
【図３】クラッチハブと、加速側リングおよび減速側リングとの位置関係を示す図である。
【図４】図１の同期噛合装置のインデックス過程を示す図である。
【図５】図１の同期噛合装置の同期過程を示す図である。
【図６】図５の部分拡大図である。
【図７】図１の同期噛合装置の押し分け過程を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０：同期噛合装置、    １２：クラッチハブ、    １４：シンクロナイザリング、    １６：シンクロナイザリング、    １８：加速側リング（弾性部材）、    ２０：減速側リング（弾性部材）、    ２２：回転シャフト、    ２８：被同期ギヤ、    ３０：被同期ギヤ、    ３２：スプラインピース、    ３４：スプラインピース、    ３６：ハブスリーブ、    ４４：板状部材、    ４４ａ：テーパ面
【図１】
2005337375.tif 000003
【図２】
2005337375.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2005337375.tif 000007
【図６】
2005337375.tif 000008
【図７】
2005337375.tif 000009