(57)【要約】【課題】  ボークリングコーン面が摩耗限界を超えることで部品交換する際、部品代を安価に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、前記メインギヤ３を、メインギヤ部３１ａとクラッチギヤ部３１ｂを有するメインギヤ部材３１と、前記ギヤコーン面３２ａを有するコーン部材３２と、による２つの独立した部品とし、かつ、前記メインギヤ部材３１と前記コーン部材３２とを互いに嵌合させた。【選択図】        図１
2005155803.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、
前記メインギヤを、前記クラッチギヤ部を含むメインギヤ部材と、前記ギヤコーン面を有するコーン部材と、による２つの独立した部品とし、かつ、前記メインギヤ部材と前記コーン部材とを互いに嵌合させ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、
前記メインギヤ部材と前記コーン部材との嵌合構造は、両部材の相対回転差に基づき嵌合位置にて発生する力により、コーン部材が軸方向に移動する軸方向移動嵌合構造である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、
前記軸方向移動嵌合構造は、前記メインギヤ部材の円周上数ヶ所に設定し、溝底部に所定の傾斜角度を持つ傾斜面を形成した凹部溝と、前記コーン部材の円周上数ヶ所の前記凹部溝に隙間余裕をもって入る位置に設定し、爪先端部に弧面または傾斜面を形成した凸部爪と、により構成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】
従来の手動変速機の同期装置は、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がボークリングを押す。ボークリングを押すと、メインギヤのギヤコーン面（円錐摩擦面）とボークリングコーン面（円錐摩擦面）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（同期側）とメインギヤ（被同期側）との回転差が無くなる。回転差が無くなり回転同期作用が完了することで、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（ドッグギヤ部）が噛み合いシフトが完了する（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−２５４７５７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（同期側）とメインギヤ（被同期側）との回転差を無くすように、メインギヤのギヤコーン面とボークリングコーン面に同期摩擦トルクを発生させる構成となっていたため、シフト操作を繰り返しているうちにボークリングコーン面が摩耗し、摩耗限界を超えてしまうと、ボークリングとクラッチギヤとの間の背面隙間が無くなり、同期作用が完了できなくなるという問題があった。
【０００４】
上記問題を解決するために、メインギヤとボークリングとをセットで部品交換すると、部品代が高価になるという問題があった。
【０００５】
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が摩耗限界を超えることで部品交換する際、部品代を安価に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】
【０００６】
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、
前記メインギヤを、前記クラッチギヤ部を含むメインギヤ部材と、前記ギヤコーン面を有するコーン部材と、による２つの独立した部品とし、かつ、前記メインギヤ部材と前記コーン部材とを互いに嵌合させた。
【発明の効果】
【０００７】
よって、本発明の手動変速機の同期装置にあっては、メインギヤを、クラッチギヤ部を含むメインギヤ部材と、ギヤコーン面を有するコーン部材と、による２つの独立した部品とし、かつ、メインギヤ部材とコーン部材とを互いに嵌合させたため、ボークリングコーン面が摩耗限界を超えることでボークリングとメインギヤをセットで部品交換する際、クラッチギヤ部を含むメインギヤ部材は交換する必要が無く、ボークリングとコーン部材のみを交換すれば済むことになり、部品代を安価にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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】
【０００９】
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分解断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。
【００１０】
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のコーン部材３２に形成されたギヤコーン面３２ａ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３１ｂが噛み合いシフトが完了する構成としている。
【００１１】
前記メインギヤ３は、図１(a)に示すように、メインギヤ部３１ａとクラッチギヤ部３１ｂを有するメインギヤ部材３１と、前記ギヤコーン面３２ａを有するコーン部材３２と、による２つの独立した部品とし、かつ、前記メインギヤ部材３１と前記コーン部材３２とを互いに嵌合させている。
【００１２】
前記メインギヤ部材３１と前記コーン部材３２との嵌合構造は、メインギヤ部材３１に形成した凹部溝３１０と、コーン部材３２に形成した凸部爪３２０によるものであり、両部材３１，３２の相対回転差に基づき嵌合位置にて発生する力により、コーン部材３２が軸方向に移動する軸方向移動嵌合構造としている。
【００１３】
図２はメインギヤ３の構成要素であるメインギヤ部材３１を示す正面図及び側面図、図３はメインギヤ３の構成要素であるコーン部材３２を示す断面図及び正面図である。
【００１４】
前記軸方向移動嵌合構造は、図２に示すように、前記メインギヤ部材３１の円周上に８ヶ所に設定し、軸方向の溝底部に緩やかな傾斜面が交差するＶ字状傾斜面３１０ａを形成した凹部溝３１０と、図３に示すように、前記コーン部材３２の円周上数ヶ所の前記凹部溝３１０に隙間余裕をもって入る位置に設定し、爪先端部に円弧面に近似する傾斜面を組み合わせた円弧状傾斜面３２０ａを形成した凸部爪３２０と、により構成されている。
【００１５】
前記各凹部溝３１０の周方向の両側壁部には、溝側当接面３１０ｂ，３１０ｂが形成されている。また、前記各凸部爪３２０の周方向の両端部には、爪側当接面３２０ｂ，３２０ｂが形成されている。なお、前記凸部爪３２０の爪幅は、前記凹部溝３１０の溝幅の約半分程度の幅に設定され、ニュートラル状態において、両当接面３１０ｂ，３２０ｂによる対向面隙間を充分に確保している。
【００１６】
次に、作用を説明する。
【００１７】
［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。ここでは、カップリングスリーブ６を図１の右方向に移動させ、高速で回転しているボークリング２の回転を低速で回転しているメインギヤ３の回転数に同期させる変速例について説明する。
【００１８】
まず、変速前のニュートラル状態では、ボークリング２とメインギヤ部材３１とコーン部材３２とは、図４(a)に示す位置関係にあり、ボークリング２の背面とメインギヤ部材３１のクラッチギヤ部３１ｂの正面とは、背面隙間ｔが確保されている。
そして、メインギヤ部材３１に形成された凹部溝３１０と、コーン部材３２に形成された凸部爪３２０とは、図４(b)に示すように、凹部溝３１０の中心軸と凸部爪３２０の中心軸とが一致し、Ｖ字状傾斜面３１０ａと円弧状傾斜面３２０ａとは、凹部溝３１０の最も深い底位置にて接触する状態、つまり、コーン部材３２が図４の最も右位置となる状態であると共に、溝側当接面３１０ｂと爪側当接面３２０ｂとの対向面隙間が、凸部爪３２０の両側位置に充分な余裕間隔にて確保されている。
【００１９】
上記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、図５(a)に示すように、ボークリング２がＦkg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のコーン部材３２に形成されたギヤコーン面３２ａ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。
【００２０】
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、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。
【００２１】
［ボークリング摩耗時］
従来、シフト操作を繰り返しているうちに、ボークリングに形成されたボークリングコーン面が摩耗し、摩耗限界を超えてしまうと、ボークリングとクラッチギヤ部との間の背面隙間が無くなり、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い。つまり、摩耗限界に達する前の時点でボークリングを交換することが余儀なくされる。
【００２２】
これに対し、実施例１の同期装置では、ボークリング２が押されることでギヤコーン面３２ａと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と、メインギヤ部材３１とコーン部材３２との間に相対回転差（メインギヤ部材３１の回転が遅く、コーン部材３２の回転が速い）が生まれる。この相対回転差によりコーン部材３２の凸部爪３２０は、図５(b)に示すように、溝側当接面３１０ｂと爪側当接面３２０ｂとが互いに当接するまで、メインギヤ部材３１のＶ字状傾斜面３１０ａを滑り上がる（斜面滑り上がり量ｍ）。
【００２３】
そして、コーン部材３２の凸部爪３２０がメインギヤ部材３１の凹部溝３１０を滑り上がることで、図６に示すように、コーン部材３２が軸方向へｐだけ移動すると、このコーン部材移動量ｐによりコーン部材３２のギヤコーン面３２ａが上にＳmmだけ移動し、このコーン部材３２の上方移動量Ｓによりボークリング２は、図６の点線位置（ボークリング初期位置）から実線位置（同期作用中の位置）まで移動する。このように、ボークリング２は、図５(a)に示すように、斜面滑り上がりにより軸方向（図面左方向）へｍ’移動し、このボークリング移動量ｍ’が、上記ニュートラル状態での背面隙間ｔに加わることで、背面隙間はｔ’（＝ｔ＋ｍ’）に拡大される。
【００２４】
このように、背面隙間ｔがｔ’まで拡大されるため、例えば、ボークリングコーン面２ａが摩耗し、背面隙間ｔが無くなる摩耗限界に達しても、ボークリング２とクラッチギヤ部３１ｂとの間の背面隙間が確保され、これに伴って同期摩擦トルクの発生が確保され、同期作用を完了することができる。この結果、ボークリング２の摩耗限界を超える領域まで寿命を向上させることができ、より多くのシフト繰り返し回数における耐久性を確保することができる。
【００２５】
［部品交換作用］
ボークリングとクラッチギヤ部との間の背面隙間が無くなると、回転同期作用によるシフトを完了することができなくなるため、部品交換を行う必要があるが、従来技術のように、ボークリングとメインギヤとをセットで部品交換する場合、メインギヤはメインギヤ部とクラッチギヤ部とギヤコーン面を有する一体部品であるため、部品代が高価になる。
【００２６】
これに対し、実施例１の回転同期装置では、上記拡大された背面隙間ｔ’が無くなると、ボークリング２とコーン部材３２とをセットで交換するだけ良く、メインギヤ部材３１は交換する必要無く引き続き使用できるため、交換部品代を安価にすることができる。
【００２７】
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。
【００２８】
(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、前記メインギヤ３を、メインギヤ部３１ａとクラッチギヤ部３１ｂを有するメインギヤ部材３１と、前記ギヤコーン面３２ａを有するコーン部材３２と、による２つの独立した部品とし、かつ、前記メインギヤ部材３１と前記コーン部材３２とを互いに嵌合させたため、ボークリングコーン面２ａが摩耗限界を超えることで部品交換する際、部品代を安価にすることができる。
【００２９】
(2) 前記メインギヤ部材３１と前記コーン部材３２との嵌合構造は、両部材３１，３２の相対回転差に基づき嵌合位置にて発生する力により、コーン部材３２が軸方向に移動する軸方向移動嵌合構造であるため、ボークリング２の摩耗限界まで寿命を向上させることができる。
【００３０】
(3) 前記軸方向移動嵌合構造は、前記メインギヤ部材３１の円周上に８ヶ所に設定し、軸方向の溝底部に緩やかな傾斜面が交差するＶ字状傾斜面３１０ａを形成した凹部溝３１０と、前記コーン部材３２の円周上数ヶ所の前記凹部溝３１０に隙間余裕をもって入る位置に設定し、爪先端部に円弧面に近似する傾斜面を組み合わせた円弧状傾斜面３２０ａを形成した凸部爪３２０と、により構成したため、メインギヤ部材３１とコーン部材３２との相対回転差により、Ｖ字状傾斜面３１０ａに沿って円弧状傾斜面３２０ａが径方向にスムーズに移動し、Ｖ字状傾斜面３１０ａの傾斜角と凸部爪３２０のストローク量により決まる隙間余裕により決まるコーン部材３２の軸方向移動量（斜面滑り上がり量ｍ）を確保することができる。
【００３１】
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。
【００３２】
例えば、実施例１では軸方向移動嵌合構造として、凹部溝３１０と凸部爪３２０による構造の例を示したが、メインギヤ部材３１とコーン部材３２の相対回転差に基づき嵌合位置にて発生する力により、コーン部材３２が軸方向に移動する構造であれば、実施例１にて示した構造に限定されるものではなく、メインギヤ部材３１とコーン部材３２との凹凸関係を逆に設定したものでも良い。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
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】
【００３４】
【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分解断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メインギヤの構成要素であるメインギヤ部材を示す正面図及び側面図である。
【図３】実施例１の同期装置におけるメインギヤの構成要素であるコーン部材を示す断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ニュートラル状態でのボークリングとメインギヤ部材とコーン部材を示す断面図及び平面図である。
【図５】実施例１の同期装置における同期動作に伴う背面隙間増加作用を示す作用説明図である。
【図６】実施例１の同期装置における同期動作に伴う背面隙間増加作用を示す要部拡大作用説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
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
３  メインギヤ
３１  メインギヤ部材
３１ａ  ギヤコーン面
３１ｂ  クラッチギヤ部
３１０  凹部溝
３１０ａ  Ｖ字状傾斜面（所定の傾斜角度を持つ傾斜面）
３１０ｂ  溝側当接面
３２  コーン部材
３２ａ  ギヤコーン面
３２０  凸部爪
３２０ａ  円弧状傾斜面（弧面または傾斜面）
３２０ｂ  爪側当接面
【図１】
2005155803.tif 000003
【図２】
2005155803.tif 000004
【図３】
2005155803.tif 000005
【図４】
2005155803.tif 000006
【図５】
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【図６】
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