(57)【要約】【課題】より容易に製造及び装着ができ、同期システムをコンパクトな構造にし、シフトスリーブの動作を容易にするスラスト部材を実現する。【解決手段】ギアシフトトランスミッションの同期装置が、ギア（２８）と、内歯（３２）によってギア（２８）と変位可能に係合するシフトスリーブ（３０）と、スラスト部材（１０）とを有し、該スラスト部材（１０）が、ギア（２８）とシフトスリーブ（３０）との間に配置されており、且つスラスト部材（１０）の各々がギア（２８）の軸方向溝（４０）に収容されるケーシング（１２）と、圧力部材（１４）をシフトスリーブ（３０）の内歯（３２）に対して付勢するバネ（１８）とを備える。スラスト部材（１０）は平坦な平行六面体状に形成されており、バネ（１８）はバネの付勢方向を横断するように延在し、バネの周辺部でケーシング（１２）又はギア（２８）に支持され、バネの中央部で圧力部材を支持する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギア（２８）と、内歯（３２）によって前記ギア（２８）と変位可能に係合するシフトスリーブ（３０）と、スラスト部材（１０）とを有しているギアシフトトランスミッションの同期装置用スラスト部材であって；該スラスト部材（１０）は、前記ギア（２８）と前記シフトスリーブ（３０）との間に配置されており、且つ前記スラスト部材（１０）の各々が前記ギア（２８）の軸方向溝（４０）に収容されるケーシング（１２）と、圧力部材（１４）を前記シフトスリーブ（３０）の前記内歯（３２）に対して付勢するバネ（１８）とを備えるスラスト部材において、
前記スラスト部材（１０）の前記ケーシング（１２）が平坦な平行六面体状に形成されており、
前記バネ（１８）はバネの付勢方向を横断するように延在し、バネの周辺部で前記ケーシング（１２）又は前記ギア（２８）に支持されており、且つバネの中央部で前記圧力部材（１４）を支持することを特徴とするスラスト部材。
【請求項２】
前記圧力部材（１４）がくぼみ（４２）と前記シフトスリーブ（３０）の前記内歯（３２）において係合する移動止めであることを特徴とする請求項１に記載のスラスト部材。
【請求項３】
前記スラスト部材（１０）の前記ケーシング（１２）がプラスチック成形体であることを特徴とする請求項１または２に記載のスラスト部材。
【請求項４】
前記バネ（１８）が前記ケーシング（１２）に支持され、前記圧力部材（１４）が前記ケーシング（１２）に係留されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のスラスト部材。
【請求項５】
前記ケーシング（１２）の外面が丸みを帯びていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のスラスト部材。
【請求項６】
前記ケーシング（１２）の半径方向の外面には、前記シフトスリーブ（３０）の前記内歯（３２）の隙間に突出する突起（２２）が形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のスラスト部材。
【請求項７】
前記バネ（１８）が板バネであることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のスラスト部材。
【請求項８】
前記バネ（１８）が前記ケーシング（１２）の凹部（１６）に収容され、且つ前記ケーシング（１２）の内壁から前記凹部（１６）に向かって突出するリブ（２０）によって保持されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のスラスト部材。
【請求項９】
前記バネ（１８）が、前記ケーシング（１２）の幅の略全体に亘って延在する中央部を有し、且つ前記リブに支持された端部に向かってテーパー状に形成されていることを特徴とする請求項７及び８に記載のスラスト部材。
【請求項１０】
前記バネ（１８）を支持する前記リブ（２０）の表面が前記圧力部材（１４）の付勢方向と反対の方向に傾斜していることを特徴とする請求項８または９に記載のスラスト部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ギアと、内歯によって前記ギアと変位可能に係合するシフトスリーブと、スラスト部材とを有しているギアシフトトランスミッションの同期装置用スラスト部材であって；該スラスト部材は、前記ギアと前記シフトスリーブとの間に配置されており、且つスラスト部材の各々が前記ギアの軸方向溝に収容されるケーシングと、圧力部材を前記シフトスリーブの前記内歯に対して付勢するバネとを備えるスラスト部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
同期システムは、マニュアルトランスミッションにおいて、共通のシャフトに装着された二個のギアが駆動連結される前に、両ギアを同期させる役割を有する。この目的のために、シャフトに固定された駆動ギアと、回転するようにシャフトに装着された従動ギアとの間に同期リングを設け、この同期リングを従動ギアと摩擦係合するように押し付けることができる。駆動ギア上のシフトスリーブが従動ギアの方へ移動されると、シフトスリーブの内歯はまず同期リングの斜歯に接触し、その結果、同期リングの摩擦面が駆動ギアに押し付けられる。駆動ギアと従動ギアの回転速度が同じでない限り、同期リングとの接触により生じる摩擦が及ぼすトルク（回転力）は、シフトスリーブが更に変位することを阻む。回転速度が同じ時のみ、同期リングは、シフトスリーブを移動して従動ギアの外歯に押し付けることができる位置までシフトスリーブに対して相対回転でき、その結果、従動ギアは駆動ギアに捻り連結される。駆動ギアとシフトスリーブとの間に配置されたスラスト部材は両者間の遊隙を排除し、それにより騒音および磨耗の減少に貢献する。
【０００３】
上述のタイプのスラスト部材を有する同期装置が特許文献１に記載されている。このスラスト部材のケーシングはコップ状の形状を有し、つる巻きバネと、圧力部材を形成するボールとを収容する。ケーシングはギアの溝の底部に傾斜可能に支持されており、その結果、シフトスリーブの凹部に係合するボールは、シフトスリーブの軸方向の動きに所定の限度内において追従することができる。
【０００４】
特許文献２には、同期システムが記載されている。この同期システムでは、スラスト部材を収容する働きをする軸方向溝はＴ字状の外形を有する。スラスト部材のケーシングは、この外形に相補する形状を有し、且つ圧力部材を備えた端部の近くでＴ字状の溝の肩部に支持されている。したがって、スラスト部材は溝内で変位するように案内される。圧力部材は、バネによって駆動ギアの内歯の凹部に付勢される。シフトスリーブが移動すると、スラスト部材全体が先ず、同期リングに当接するまで短い距離を運ばれる。その時においてのみ、圧力部材はバネの力に抗して押し戻されるので、シフトスリーブは僅かな移動抵抗に打ち勝って更に移動できる。しかし、Ｔ字状溝の製造は比較的高価である。その上、スラスト部材を収容するには比較的広いスペースが必要であり、半径方向の外端部で広がっているＴ字状溝によって、ギアの外歯は比較的長い円周方向長さにわたって中断されている。更に、ケーシングは比較的狭い面でＴ字状溝の肩部に支持されているため、スラスト部材が移動すると共に摩擦および磨耗が生じる。
【０００５】
【特許文献１】ＥＰ１４００７１７Ａ１
【特許文献２】ＤＥ１９５８０５５８Ｃ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の目的は、より容易に製造および装着ができ、同期システムをコンパクトな構造にし、シフトスリーブの動作を容易にすることが可能なスラスト部材を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によると、この目的は、スラスト部材のケーシングが平行六面体状（六面体状又は直方体状）の形状をし、且つバネがバネの付勢方向を横断するように延在し、バネの周辺端部でケーシング又はギアに支持されており、バネの中央部で圧力部材を支持するという事実により達成される。
【０００８】
バネ、例えば板バネ、コップ状バネ、板バネまたはコップ状バネを積層したバネ、あるいは棒状バネは、ギアの接平面、つまり圧力部材が付勢されている半径方向に垂直な面に延在する。これによって、平行六面体状のケーシングが非常に平坦な形状を獲得することができるので、その結果、ギアにおける軸方向溝も非常に平坦な形状にでき、コンパクトな構造が可能となる。バネは、その中心部で十分なバネ運動が行われるようにギアの溝に保持されつつ、その周辺部でケーシングまたはギアに支持されている。バネがその周辺部でギアに直接支持されていると、支持面を比較的大きくすることができ、その結果、スラスト部材が軸方向に移動中に起こる磨耗は、ごく少ないものとなる。バネの周辺部がケーシングに支持されていると、これによりスラスト部材はその全底面においてギアに支持されることができ、そのことによってもまた、磨耗が最小限となる。バネが比較的大きな底面形状を有するので、バネは容易にケーシング内に嵌め込み固定できる。ギアは、スラスト部材の比較的平らなケーシング用に浅い溝を有するだけでよいので、ギアを弱める作用は減少される。
【０００９】
本発明の有利な実施形態が従属請求項に記載されている。
【００１０】
スラスト部材のケーシングはプラスチックで形成されていることが好ましく、移動止めボール等の圧力部材を受容するケーシングの端部に、該ボールの脱落を確実に防ぐ当接部を形成する。
【００１１】
バネがギアの溝の底部に直接支持されている場合には、十分なバネ運動を提供するために、溝の底部はその中心部において凹部が形成されていることが好ましい。シフトスリーブが変位する時に、バネが圧力部材およびケーシングの軸方向の移動に追従するようにケーシングがバネの端部を取り囲んでもよい。しかしながら、その代わりに、バネをギアの溝の中に固定して保持することも可能であり、それによって、シフトスリーブが変位する時に、移動止めボールがバネ上をボールベアリングのボールのように転がってもよい。
【００１２】
一方、バネがケーシングに嵌め込み固定されており、それによってバネがその周辺端部でケーシングに支持されている場合には、ケーシング、バネおよび圧力部材は装着が容易な組立済みユニットを形成する。
【００１３】
ケーシングの半径方向の外側の面に、シフトスリーブの内歯間の隙間に係合する突起が形成されていることが好ましい。この場合、バネが破損するか又は圧力部材が紛失もしくは詰まったとしても、シフトスリーブはケーシングの突起により依然として支持されるので、この場合においてもシフトスリーブとギアとの間のチャタリング（がたつき）を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１に示されたスラスト部材は、平坦な平行六面体状のプラスチック製ケーシング１２を備えている。このケーシング１２は僅かに膨らんだ面を有しているので、図１に示されていない同期装置の、シフトスリーブの内部歯車（ギアリング）の曲面に適合されている。ケーシング１２はその中心部でチャンバーを形成し、このチャンバーは同期装置に対して半径方向に延在し、且つ移動止めボールとしての形状を有する圧力部材１４を収容する。図１において、チャンバーはその上端において圧力部材の運動が制限される程度に狭くなっている。チャンバーはその下端においても移動止めボールが下から嵌め込められるように狭くなっている。
【００１５】
ケーシング１２は底部側に、ケーシングの底面形状のほぼ全体に亘って延在する浅い凹部１６を形成する。この凹部は、チャンバーの軸に対して直角に延在する板バネ１８を収容し、板バネ１８は、図１に示す状態において圧力部材１４をケーシングの上端の当接部に対して付勢する。板バネ１８は、ケーシング１２の周辺部の壁から凹部１６に向かって突出するリブ２０に支持されている向かい合った端部を有し、これらの端部において、スラスト部材１０が組み立てられる時には、先ず圧力部材１４を下からケーシング１２のチャンバー内に押し入れて、その後に板バネ１８を下から嵌め込んで、板バネ１８がリブ２０の背後に固定されるようにし得る。
【００１６】
代替的な実施形態では、組み立ては、ケーシングを二つの部分、つまり圧力部材１４のためのチャンバーを形成する上部と、その上部に例えば固定されてバネ１８の支持部となり、組み立て前にバネをその中に容易に挿入できる下部とを形成することにより、簡素化される。さらに代替的な実施形態では、横方向に開口する細長い開口(スロット)がケーシングに形成されてもよく、このスロットからバネ１８を挿入できる。
【００１７】
ケーシング１２の上側には、突起２２が圧力部材１４を収容するチャンバーの両側に形成され、これらの突起が図２に示したようにケーシング１２の幅全体に亘って延在する。ケーシング１２の外側の部分では、リブ２０を成形するための矩形溝２４がケーシング１２を穿通している。
【００１８】
図３に示すように、突起２２は、圧力部材１４のためのチャンバーによって僅かに欠かれている。
【００１９】
図４は、凹部１６および板バネ１８の、レンズのような形状を有する底面形状を示す。
【００２０】
図５および６は、弾性的に変形した状態のスラスト部材を示す。ここでは、圧力部材１４はチャンバー中で押し下げられており、板バネ１８が大きくたわんでいるので、板バネの下方の頂点がケーシング１２の底部とほぼ面一である。このたわみによって、バネが長手方向に縮んでいる。図５に示すように、バネの支持部として機能するリブ２０の表面は内側へ傾斜している。これによって、バネの長さが長手方向に縮むのに比例してバネが下方にも変位されるという効果が得られる。これによって、バネの所定のたわみ量に対する圧力部材１４の運動距離がより大きくなるという有利な結果がもたらされる。その結果、比較的堅いバネを使うことによって、図１に示した位置での比較的高い付勢力を達成すると共に、バネがたわむか又はバネの弾性限度を超えた時にバネ力が増大し過ぎるのを阻止することができる。
【００２１】
図７および８は、スラスト部材１０を、ギアシフトトランスミッションの同期装置に装着された位置において示す。
【００２２】
図７では、シフトスリーブ３０が、シャフト２６に回転的に固定して装着されたギア２８の上に配置されている。このシフトスリーブはギア２８の歯に係合する内歯３２を有し、ギアの上でシャフト２６の軸方向に変位することができる。
【００２３】
同期リング３４、３６はギア２８の両側に配置されており、ギア２８およびシフトスリーブ３０と共に回転するように配置されているが、制限された角度範囲内でギア２８に相対して回転することができる。同期リング３６の、ギア２８と反対側にギア３８が示されており、ギア３８はシャフト２６に回転可能に支持され、且つシフトスリーブ３０によってギア２８と回転的に固定されて連結されることができる。他方の同期リング３４の、ギア２８の反対側には、直径が異なる別のギア（不図示）が配置されている。シフトスリーブ３０をいずれかの方向に移動することにより、ギア３８または他方のギア（不図示）がシャフト２６によって駆動され、その結果、異なる変速比がトランスミッションで得られる。
【００２４】
図８に示されるように、ギア２８はその外周部に三つの浅い溝４０が設けられている。溝４０は、ギアの軸方向にギアを貫通して延在し、１２０°の角度間隔で配置され、半径方向に長く且つギア２８の外側歯車（ギアリング）を中断する矩形の断面を有する。スラスト部材１０は溝４０に挿入され、図７が示すように、スラスト部材は各々、シフトスリーブ３０の歯の一つに形成された浅い空洞のくぼみ４２と係合する圧力部材１４を有する。
【００２５】
図７において、シフトスリーブ３０を僅かに右方へ変位すると、内歯３２が同期リング３６の外歯４４の斜歯部に乗り上げる。シフトスリーブ３０がこのように移動している間、スラスト部材１０は、圧力部材１４がくぼみ４２と係合しているため取り込まれている。上述の例では、スラスト部材１０の動きはケーシング１２が同期リング３６に当接することにより制限される。
【００２６】
次に、同期リング３６の円錐形の摩擦面が、ギア３８の外側円錐部４６に押し付けられる。その結果、ギア３８はギア２８、シフトスリーブ３０および同期リング３６で形成されたユニットの回転速度まで、摩擦的に加速又は減速される。回転速度が等しくならない間はずっと、依然として高トルクを受けている同期リング３６の外歯４４の斜歯部がシフトスリーブ３０の移動に対して大きい抵抗を与えるので、内歯３２はギア３８の外歯４８と依然として係合できない。回転速度が等しくなった時のみ、シフトスリーブ３０は、ギア２８とギア３８との間に回転的に固定した連結が確立するまで、更に変位することができる。圧力部材１４はもはやシフトスリーブ３０のこの更なる変位に関与することはできないので、バネ１８の力に抗してシフトスリーブのくぼみ４２から押し出される。それゆえ、ギア３８がギア２８に連結される時には、スラスト部材１０により生じる移動抵抗を超える必要がある。
【００２７】
シフトスリーブ３０の変位は、シフトスリーブの外側の周辺部に形成された溝と係合するシフトフォーク（図示されていない）によって制御される。
【００２８】
図８に示すように、スラスト部材１０の突起２２は内歯３２間の隙間の奥深くへと突出するため、スラスト部材１０のケーシング１２は、圧力部材１４から独立して、ギア２８とシフトスリーブ３０との間でスペーサーとして作用し得、それにより、バネ１８が破損した場合またはバネ１８が弱すぎる場合に、歯のがたつきを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
本発明の実施形態を、以下に図面と共に説明する。
【図１】図１は、本発明の実施形態に従うスラスト部材の軸方向断面図である。
【図２】図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】図３は、図１のスラスト部材の平面図である。
【図４】図４は、図１のスラスト部材の底面図である。
【図５】図５は、スラスト部材が弾性的に変形した状態の断面図である。
【図６】図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。
【図７】図７は、内臓式のスラスト部材を備えた同期装置の軸方向の半分の断面図である。
【図８】図８は、スラスト部材の位置における同期装置の断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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