(57)【要約】【課題】  ボークリングコーン面の摩耗を有効に防止することができると共に、シフトダウン時の操作力を低減することができる手動変速機の同期装置を提供すること。【解決手段】  シフト操作によりカップリングスリーブ１を動かすことで、カップリングスリーブ１がボークリング２を押し、メインギヤ３のギヤコーン面３２ａとボークリングコーン面２ａに摩擦トルクが発生し、摩擦トルクが発生することで、カップリングスリーブ１とメインギヤ３との回転差が無くなる回転同期作用により、前記カップリングスリーブ１と前記メインギヤ３のクラッチギヤ部３１ｂが噛み合いシフトが完了する手動変速機の同期装置において、前記ボークリング２と前記メインギヤ３のクラッチギヤ部３ｂとの間に、ボークリング２のボークリングコーン面２ａをメインギヤ３のギヤコーン面３ａから引き離す方向に力を発生させる離反力発生部材（圧接ボール部材４）を設定した。【選択図】        図１
2005163833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シフト操作によりカップリングスリーブを動かすことで、カップリングスリーブがボークリングを押し、メインギヤのギヤコーン面とボークリングコーン面に摩擦トルクが発生し、摩擦トルクが発生することで、カップリングスリーブとメインギヤとの回転差が無くなる回転同期作用により、前記カップリングスリーブと前記メインギヤのクラッチギヤ部が噛み合いシフトが完了する手動変速機の同期装置において、
前記ボークリングと前記メインギヤのクラッチギヤ部との間に、ボークリングのボークリングコーン面をメインギヤのギヤコーン面から引き離す方向に力を発生させる離反力発生部材を設定したことを特徴とする手動変速機の同期装置。
【請求項２】
請求項１に記載された手動変速機の同期装置において、
前記離反力発生部材を、ボークリングの背面に接触する側にボールを用い、該ボールを付勢手段により押圧する構造の圧接ボール部材とし、該圧接ボール部材を、クラッチギヤ部の端面に開口した取付穴に固定したことを特徴とする手動変速機の同期装置。
【請求項３】
請求項２に記載された手動変速機の同期装置において、
前記ボークリングの背面に円周上の一周にわたって円周溝を設定し、該円周溝からボークリングのボークリングコーン面に向かって縦溝を設定し、かつ、この縦溝とボークリングコーン面の油溝を連通したことを特徴とする手動変速機の同期装置。
【請求項４】
請求項３に記載された手動変速機の同期装置において、
前記圧接ボール部材のボールを、前記円周溝と前記縦溝とが交差する位置に配置し、前記圧接ボール部材を、シフトポジションを選択していないニュートラル状態から、ボークリングの背面とクラッチギヤ部の端面とが接する最大ストローク状態までのボークリングの軸方向移動に追従できる部材としたことを特徴とする手動変速機の同期装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同期側に結合されたカップリングスリーブと被同期側に結合されたメインギヤとの間に設けられた手動変速機の同期装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、変速完了時のシフトポジションに対し向かい合う逆方向のボークリング（＝シンクロリング）の耐摩耗性を向上させるため、シンクロハブのインサートキー挿入部及びインサートキー内周面に突起を設けるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
つまり、変速完了時の選択ギヤ側に移動するカップリングスリーブに対し逆方向に移動するインサートキーがボークリングを押すことで当該ボークリングが摩耗する。そこで、ボークリングが摩耗しないように、インサートキーの可動範囲を、シンクロハブのインサートキー挿入部及びインサートキー内周面に設けた突起により規制することで、ボークリングの摩耗を防止している。
【特許文献１】特開平５−０２６２５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の手動変速機の同期装置にあっては、変速完了時のシフトポジションに対し向かい合う逆方向ポジションのボークリングがインサートキーに押されることで摩耗するという構成になっていたため、シフトポジションを選択していない状態（以下、「ニュートラル状態」という。）では、常にボークリングはボークリングコーン面に引きずられていて、フリクションが発生することで、ボークリングコーン面が摩耗するという問題があった。
【０００５】
また、ニュートラル状態でのフリクションが大きい構成になっていたため、同期側の回転を挙げる方向に同期作用が行われるシフトダウン時の操作力が重くなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、ボークリングコーン面の摩耗を有効に防止することができると共に、シフトダウン時の操作力を低減することができる手動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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明では、シフト操作によりカップリングスリーブを動かすことで、カップリングスリーブがボークリングを押し、メインギヤのギヤコーン面とボークリングコーン面に摩擦トルクが発生し、摩擦トルクが発生することで、カップリングスリーブとメインギヤとの回転差が無くなる回転同期作用により、前記カップリングスリーブと前記メインギヤのクラッチギヤ部が噛み合いシフトが完了する手動変速機の同期装置において、
前記ボークリングと前記メインギヤのクラッチギヤ部との間に、ボークリングのボークリングコーン面をメインギヤのギヤコーン面から引き離す方向に力を発生させる離反力発生部材を設定した。
【発明の効果】
【０００８】
よって、本発明の手動変速機の同期装置にあっては、ボークリングとメインギヤのクラッチギヤ部との間に、ボークリングのボークリングコーン面をメインギヤのギヤコーン面から引き離す方向に力を発生させる離反力発生部材を設定したため、ニュートラル状態においてボークリングがボークリングコーン面に引きずられるのが常に防止される。この結果、ボークリングコーン面の摩耗を有効に防止することができると共に、シフトダウン時の操作力を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の手動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に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、構成を説明する。
図１は実施例１の手動変速機の同期装置におけるメインギヤのＡ方向正面図及び組み付け状態でのカップリングスリーブとボークリングとメインギヤとを示す断面図である。
【００１１】
実施例１の手動変速機の同期装置は、図１(b)に示すように、図外のシフトレバー等に対するシフト操作によりカップリングスリーブ１を図中右方向に動かすことで、カップリングスリーブ１とボークリング２とのチャンファ同士が接触し、ボークリング２をメインギヤ３の方向へ所定の荷重にて押す。前記ボークリング２が押されると、メインギヤ３のに形成されたギヤコーン面３ａと、前記ボークリング２に形成されたボークリングコーン面２ａと、の間に同期摩擦トルクが発生する。この同期摩擦トルクが発生することで、カップリングスリーブ１とメインギヤ３との回転差が無くなる回転同期作用が完了する。このカップリングスリーブ１とメインギヤ３との回転差が無くなる回転同期により、前記カップリングスリーブ１と前記メインギヤ３のクラッチギヤ部３ｂが噛み合いシフトが完了する構成としている。
【００１２】
前記メインギヤ３は、図１(a),(b)に示すように、ギヤコーン面３ａとクラッチギヤ部３ｂとメインギヤ部３ｃとを有する。そして、前記ボークリング２と前記メインギヤ３のクラッチギヤ部３ｂとの間に、ボークリング２のボークリングコーン面２ａをメインギヤ３のギヤコーン面３ａから引き離す方向に力を発生させる圧接ボール部材４（離反力発生部材）を、クラッチギヤ部３ｂの端面３ｄに１２０度の等間隔で開口した取付穴３ｅに固定することで３ヶ所設定している。ちなみに、図３に実施例１の同期装置におけるメインギヤ３の圧接ボール部材４の取付部をあらわす一部斜視図を示す。
【００１３】
図２は実施例１の同期装置におけるボークリングの側面図及びＢ方向正面図である。
前記ボークリング２は、図２に示すように、ボークリングコーン面２ａとクラッチギヤ部２ｂとインサートキー溝部２ｃとを有する。そして、前記ボークリング２の背面２ｇに円周上の一周にわたった円周溝２ｄを設定し、該円周溝２ｄからボークリング２のボークリングコーン面２ａに向かう縦溝２ｅを円周上に等間隔で９ヶ所設定し、かつ、この縦溝２ｅとボークリングコーン面２ａの油溝２ｆを連通した。ちなみに、図４に実施例１の同期装置におけるボークリング２の背面側をあらわす一部斜視図を示す。
【００１４】
図５は実施例１の同期装置におけるニュートラル状態での圧接ボール部材を示す断面図、図６は実施例１の同期装置における最大ストローク状態での圧接ボール部材を示す断面図である。
【００１５】
前記圧接ボール部材４は、ボークリング２の背面２ｇに接触する側にボール４ａを用い、該ボール４ａをコイルスプリング４ｂ（付勢手段）により押圧する構造であり、該圧接ボール部材４の外筒４ｃを、クラッチギヤ部３ｂの端面３ｄに開口した取付穴３ｅに圧接や接着などにより固定した。なお、ボール４ａの外周部には、ボール４ａの飛び出し防止と前記外筒４ｃとの当接によりニュートラル状態で位置規制する内筒４ｄが設けられ、該内筒４ｄの内部であって、ボール４ａとコイルスプリング４ｂとの間の位置には、内筒４ｄに圧入や接着などにより固定されたボール受け部材４ｅが介装されている。
【００１６】
そして、前記圧接ボール部材４のボール４ａを、前記円周溝２ｄと前記縦溝２ｅとが交差する位置に配置し、前記圧接ボール部材４を、図５に示すシフトポジションを選択していないニュートラル状態から、図６に示すボークリング２の背面２ｇとクラッチギヤ部３ｂの端面３ｄとが接する最大ストローク状態までのボークリング２の軸方向移動に追従できる部材としている。
【００１７】
次に、作用を説明する。
【００１８】
［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説明する。変速前のニュートラル状態から図外のシフトレバー等に対するシフト操作によりカップリングスリーブ１を図１の右方向に動かすと、カップリングスリーブ１とボークリング２とのチャンファ同士が接触し、ボークリング２が所定の荷重によりメインギヤ３の方向へ押される。このように、ボークリング２が押されると、メインギヤ３に形成されたギヤコーン面３ａと、ボークリング２に形成されたボークリングコーン面２ａと、の間に同期摩擦トルクが発生する。
【００１９】
この同期摩擦トルクが発生することで、カップリングスリーブ１とメインギヤ３との回転差が無くなる回転同期作用が完了する。このカップリングスリーブ１とメインギヤ３との相対回転差が無くなる回転同期により、カップリングスリーブ１とメインギヤ３のクラッチギヤ部３１ｂが噛み合いシフトが完了する。
【００２０】
［ニュートラル状態でのフリクション低減作用］
【００２１】
上記相対回転差が無くなりボークリング２のボークリングコーン面２ａに同期摩擦トルクが無くなると、ボークリング２がフリーとなり、ボークリング２は圧接ボール部材４のスプリング力によりボール４ａを押し、このボール４ａによりボークリング２の背面２ｇが押され、図７に示すように、ボークリング２はニュートラル状態に戻される。
【００２２】
このニュートラル状態では、ボークリング２は圧接ボール部材４により常に押されているため、圧接ボール部材４によるスプリング力にて常にボークリングコーン面２ａはギヤコーン面３ａの上を浮いていることになり、ボークリング２を引きずることによるフリクションを低減させることができる。
【００２３】
このフリクション低減作用により、ボークリング２のボークリングコーン面２ａの摩耗を有効に防止することができると共に、同期側の回転を上げる方向に同期作用が行われるシフトダウン時の操作力を低減させることができる。
【００２４】
また、圧接ボール部材４の先端を、回転することができるボール４ａとしたため、ボークリング２の背面２ｇと圧接ボール部材４とのフリクションロスを最小限に抑えることができる。
【００２５】
さらに、ボークリング２の背面２ｇに円周上の一周にわたった円周溝２ｄを設定し、該円周溝２ｄからボークリング２のボークリングコーン面２ａに向かう縦溝２ｅを円周上に等間隔で９ヶ所設定し、かつ、この縦溝２ｅとボークリングコーン面２ａの油溝２ｆを連通したため、図７の矢印に示すように、油溝２ｆから縦溝２ｅを介して円周溝２ｄに潤滑油が供給されることになり、圧接ボール部材４のボール４ａの摩耗を防止することができる。
【００２６】
［ボークリングの摩耗追従作用］
上記のように、ボークリング２のボークリングコーン面２ａの摩耗を有効に防止しながらも、長期にわたる繰り返しの変速操作により、ボークリング２のボークリングコーン面２ａに摩耗が生じ、この摩耗がさらに時間の経過と共に進行することがある。
【００２７】
これに対し、実施例１では、圧接ボール部材４のボール４ａを、円周溝２ｄと縦溝２ｅとが交差する位置に配置し、圧接ボール部材４を、ニュートラル状態から、ボークリング２の背面２ｇとクラッチギヤ部３ｂの端面３ｄとが接する最大ストローク状態までのボークリング２の軸方向移動に追従できる部材としたため、円周溝２ｄが圧接ボール部材４の逃げになり、図８に示すように、ニュートラル状態から最大ストローク状態までのボークリング中間摩耗状態では、ボークリング２のボークリングコーン面２ａによりギヤコーン面３ａを押すことができ、同期摩擦トルクの発生により、同期変速作用を維持することができる。
【００２８】
すなわち、ボークリング２の背面２ｇとクラッチギヤ部３ｂの端面３ｄとの間に、圧接ボール部材４を設定しながらも、圧接ボール部材４が無い同期装置と同様に、ボークリング２とクラッチギヤ部４ｂとの間の背面隙間ｔが無くなるまで摩耗限界までボークリング２の寿命を確保することができる。
【００２９】
なお、ボークリング２とクラッチギヤ部４ｂとの間の背面隙間ｔが無くなるボークリング最大摩耗状態では、図９に示すように、同期摩擦トルクの発生が弱まる、もしくは、無くなることで、上記同期作用を完了することができなくなり、ボークリング２のみ、もしくは、ボークリング２とメインギヤ３とがセットで交換される。
【００３０】
次に、効果を説明する。
実施例１の手動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。
【００３１】
(1) シフト操作によりカップリングスリーブ１を動かすことで、カップリングスリーブ１がボークリング２を押し、メインギヤ３のギヤコーン面３２ａとボークリングコーン面２ａに摩擦トルクが発生し、摩擦トルクが発生することで、カップリングスリーブ１とメインギヤ３との回転差が無くなる回転同期作用により、前記カップリングスリーブ１と前記メインギヤ３のクラッチギヤ部３１ｂが噛み合いシフトが完了する手動変速機の同期装置において、前記ボークリング２と前記メインギヤ３のクラッチギヤ部３ｂとの間に、ボークリング２のボークリングコーン面２ａをメインギヤ３のギヤコーン面３ａから引き離す方向に力を発生させる離反力発生部材を設定したため、ボークリングコーン面２ａの摩耗を有効に防止することができると共に、シフトダウン時の操作力を低減することができる。
【００３２】
(2) 前記離反力発生部材を、ボークリング２の背面２ｇに接触する側にボール４ａを用い、該ボール４ａをコイルスプリング４ｂにより押圧する構造の圧接ボール部材４とし、該圧接ボール部材４を、クラッチギヤ部３ｂの端面３ｄに開口した取付穴３ｅに固定したため、ボークリング２とクラッチギヤ部３ｂの相対回転によるフリクションロスを最小限に抑えることができる。また、ボール４ａの潤滑やボール４ａが当たる溝の設定を考えた場合、ボークリング２側の方がクラッチギヤ部３ｂ側よりも容易な設定が可能であり、コスト的に優位にすることができる。
【００３３】
(3) 前記ボークリング２の背面２ｇに円周上の一周にわたって円周溝２ｄを設定し、該円周溝２ｄからボークリング２のボークリングコーン面２ａに向かって縦溝２ｅを設定し、かつ、この縦溝２ｅとボークリングコーン面２ａの油溝２ｆを連通したため、油溝２ｆと縦溝２ｅを介して潤滑油を円周溝２ｄに送ることで、圧接ボール部材４のボール４ａの摩耗を防止することができる。加えて、円周溝２ｄと縦溝２ｅとをボークリング２の背面２ｇに設定したことで、機械加工は勿論のこと、鍛造型で成形することが可能であり、安価なコストで製造することができる。
【００３４】
(4) 圧接ボール部材４のボール４ａを、円周溝２ｄと縦溝２ｅとが交差する位置に配置し、圧接ボール部材４を、ニュートラル状態から、ボークリング２の背面２ｇとクラッチギヤ部３ｂの端面３ｄとが接する最大ストローク状態までのボークリング２の軸方向移動に追従できる部材としたため、ボークリング２の摩耗が進行した場合、ボークリング２とクラッチギヤ部３ｂとの背面隙間が無くなるまで、同期摩擦トルクを発生することができる。つまり、ボークリングコーン面２ａの有効な摩耗防止と併せて、ボークリング２の耐久寿命を大幅に向上させることができる。
【００３５】
以上、本発明の手動変速機の同期装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１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。
【００３６】
実施例１では離反力発生部材として、圧接ボール部材４の例を示したが、ボークリングとメインギヤのクラッチギヤ部との間に、ボークリングのボークリングコーン面をメインギヤのギヤコーン面から引き離す方向に力を発生させる部材であれば、実施例１にて示した圧接ボール部材４に限定されるものではなく、例えば、波バネにて付勢されたスラストニードルベアリング等を用いるようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の手動変速機の同期装置は、シフトレバーをドライバーによる手動操作により変速する手動変速機の同期装置としての適用例を示したが、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アクチュエータにより変速するいわゆる自動ＭＴと呼ばれる手動変速機の同期装置の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施例１の手動変速機の同期装置におけるメインギヤのＡ方向正面図及び組み付け状態でのカップリングスリーブとボークリングとメインギヤとを示す断面図である。
【図２】実施例１の同期装置におけるボークリングの側面図及びＢ方向正面図である。
【図３】実施例１の同期装置におけるメインギヤの圧接ボール部材の取付部を示す一部斜視図である。
【図４】実施例１の同期装置におけるボークリング２の背面側を示す一部斜視図である。
【図５】実施例１の同期装置におけるニュートラル状態での圧接ボール部材を示す断面図である。
【図６】実施例１の同期装置における最大ストローク状態での圧接ボール部材を示す断面図である。
【図７】実施例１の同期装置におけるニュートラル状態を示す作用説明図である。
【図８】実施例１の同期装置におけるボークリング中間摩耗状態を示す作用説明図である。
【図９】実施例１の同期装置におけるボークリング最大摩耗状態を示す作用説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  カップリングスリーブ
２  ボークリング
２ａ  ボークリングコーン面
２ｂ  クラッチギヤ部
２ｃ  インサートキー溝部
２ｄ  円周溝
２ｅ  縦溝
２ｆ  油溝
２ｇ  背面
３  メインギヤ
３ａ  ギヤコーン面
３ｂ  クラッチギヤ部
３ｃ  メインギヤ部
３ｄ  端面
３ｅ  取付穴
４  圧接ボール部材（離反力発生部材）
４ａ  ボール
４ｂ  コイルスプリング（付勢手段）
【図１】
2005163833.tif 000003
【図２】
2005163833.tif 000004
【図３】
2005163833.tif 000005
【図４】
2005163833.tif 000006
【図５】
2005163833.tif 000007
【図６】
2005163833.tif 000008
【図７】
2005163833.tif 000009
【図８】
2005163833.tif 000010
【図９】
2005163833.tif 000011