(57)【要約】【課題】部品点数を増加することなく二段入り現象を防止する。【解決手段】シンクロナイザーキー２４に第１凸部３４ｃと第２凸部３４ｂとを設け、第１凸部３４ｃとスリーブスプライン３２ａの凹部３２ｂとの当接により同期作用を行うとともに、第２凸部３４ｂとスリーブスプライン３２ａの凹部３２ｂとの当接により同期作用終了後、シンクロスリーブ２２のスリーブチャンファ２２ａ’がクラッチギア２６のクラッチチャンファ２６ａに当接する際に再び同期作用を行なう。この結果、シンクロスリーブ２２とクラッチギア２６との噛合の際に発生するショックによる二段入り現象を防止することができる。しかも、２種類のシンクロナイザーキー２４を使用するものに比べて部品点数を削減できる。【選択図】図４
2007327557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に固定されたシンクロナイザーハブの外周に配置されたシンクロナイザースリーブを前記回転軸の軸方向に摺動して該シンクロナイザースリーブとクラッチギアとを同期させながら噛合させる同期装置であって、
前記シンクロナイザースリーブの前記軸方向摺動に伴いシンクロナイザーキーを軸方向摺動させてシンクロナイザーリングに押し付けて同期作用を開始するとともに、該同期作用の終了後、少なくとも前記シンクロナイザースリーブが前記クラッチギアに噛合する際に前記シンクロナイザーキーを前記シンクロナイザーリングに押し付けて前記同期作用を再発する同期開始再発手段を備える同期装置。
【請求項２】
前記同期開始再発手段は、前記同期作用の終了後、前記シンクロナイザースリーブが前記クラッチギアに噛合するまでの間、前記シンクロナイザーキーを前記シンクロナイザーリングに押し付けて前記同期作用を継続する手段である請求項１記載の同期装置。
【請求項３】
前記シンクロナイザーキーは、第１凸部と第２凸部とを有し、
前記シンクロナイザースリーブは、前記第１凸部および前記第２凸部と係合可能な係合部を有し、
前記同期開始再発手段は、前記第１凸部と前記係合部との係合を利用して前記シンクロナイザーキーを前記軸方向に摺動させて前記シンクロナイザーリングに押し付けて同期作用を開始し、前記第２凸部と前記係合部との係合を利用して前記シンクロナイザーキーを前記シンクロナイザーリングに押し付けて同期作用を再発させる手段である請求項１または２記載の同期装置。
【請求項４】
前記シンクロナイザーキーは、シンクロスプリングにより前記シンクロナイザースリーブの内周面に付勢されており、
前記第１凸部および前記第２凸部は、前記シンクロナイザースリーブの内周面に向かって形成された連続する２段突起であり、
前記係合部は、該２段突起を収容可能に前記シンクロナイザースリーブの内周面に形成された凹部である請求項３記載の同期装置。
【請求項５】
前記シンクロナイザーキーは、凸部を有し、
前記シンクロナイザースリーブは、前記凸部と係合可能な第１係合部と第２係合部とを有し、
前記同期開始継続手段は、前記凸部と前記第１係合部との係合を利用して前記シンクロナイザーキーを前記軸方向に摺動させて前記シンクロナイザーリングに押し付けて同期作用を開始し、前記凸部と前記第２係合部との係合を利用して前記シンクロナイザーキーを前記シンクロナイザーリングに押し付けて同期作用を継続させる手段である請求項１または２記載の同期装置。
【請求項６】
前記シンクロナイザーキーは、シンクロスプリングにより前記シンクロナイザースリーブの内周面に付勢されており、
前記凸部は、前記シンクロナイザースリーブの内周面に向かって形成された突起であり、
前記第１係合部および前記第２係合部は、該突起を収容可能に前記シンクロナイザースリーブの内周面に形成された連続する２段凹部である請求項５記載の同期装置。
【請求項７】
前記シンクロナイザーキーは、第１凸部と第２凸部とを有し、
前記シンクロナイザースリーブは、前記第１凸部と係合可能な第１係合部と前記第２凸部と係合可能な第２係合部とを有し、
前記同期開始継続手段は、前記第１凸部と前記第１係合部との係合を利用して前記シンクロナイザーキーを前記軸方向に摺動させて前記シンクロナイザーリングに押し付けて同期作用を開始し、前記第２凸部と前記第２係合部との係合を利用して前記シンクロナイザーキーを前記シンクロナイザーリングに押し付けて同期作用を継続させる手段である請求項１または２記載の同期装置。
【請求項８】
前記回転軸には、切替え可能な異なる変速比の変速段を構成する変速ギヤが遊転可能に配置されており、
前記クラッチギアは、該変速ギヤに固定されてなる請求項１乃至７何れか記載の同期装置を備える変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同期装置およびこれを備える変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の同期装置としては、変速機に備えられた装置であって、シンクロスプリングによってシンクロナイザースリーブの内周面に付勢されたシンクロナイザーキーをシンクロナイザーリングに押し付けてシンクロナイザーリングとクラッチギアとの間に摩擦力を発生させ、シンクロナイザーリングとクラッチギアとの回転速度差を相殺させて同期するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この同期装置では第１のキーセットを構成するシンクロナイザーキーをシンクロナイザーリングに押し付けることで同期を開始し、同期終了後シンクロナイザースリーブがクラッチギアと噛み合うまでの間は第２のキーセットを構成するシンクロナイザーキーをシンクロナイザーリングに押し付けることでシンクロナイザーリングとクラッチギアとの間の摩擦力を継続して発生させて同期崩れを防止するものとしている。
【特許文献１】特開２００２−２１３４８７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、こうした同期装置では、２種類のシンクロナイザーキーが必要であるから、部品点数が増加するのに加えて、装置自体が複雑なものとなってしまう。また、各シンクロナイザーキーをそれぞれ対応した場所に組み付ける必要もある。
【０００４】
本発明の同期装置は、部品点数を増加することなく二段入り現象を防止することを目的の一つとする。また、本発明の同期装置は、組み付け性の向上を図りながらも二段入り現象を防止することを目的の一つとする。さらに、本発明の同期装置は、同期崩れ現象を防止することを目的の一つとする。本発明の変速機は、こうした本発明の同期装置を備えることにより操作性の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の同期装置およびこれを備える変速機は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の同期装置は、回転軸に固定されたシンクロナイザーハブの外周に配置されたシンクロナイザースリーブを前記回転軸の軸方向に摺動して該シンクロナイザースリーブとクラッチギアとを同期させながら噛合させる同期装置であって、前記シンクロナイザースリーブの前記軸方向摺動に伴いシンクロナイザーキーを軸方向摺動させてシンクロナイザーリングに押し付けて同期作用を開始するとともに、該同期作用の終了後、少なくとも前記シンクロナイザースリーブが前記クラッチギアに噛合する際に前記シンクロナイザーキーを前記シンクロナイザーリングに押し付けて前記同期作用を再発する同期開始再発手段を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の同期装置では、シンクロナイザースリーブの軸方向摺動に伴ってシンクロナイザーキーを軸方向摺動させてシンクロナイザーリングに押し付けて同期作用を開始するとともに、同期作用が終了後、少なくともシンクロナイザースリーブがクラッチギアに噛合する際に、このシンクロナイザーキーをシンクロナイザーリングに押し付けて同期作用を再発する。即ち、１種類のシンクロナイザーキーを２段階でシンクロナイザーリングに押し付けることで同期作用の開始と少なくとも同期作用終了後のシンクロナイザースリーブがクラッチギアに噛合する際の同期作用の再発とを行う。この結果、部品点数を増加することなく二段入り現象を防止することができる。また、２種類のシンクロナイザーキーを使用するものに比べて装置自体を簡易なものとすることができる。さらに、シンクロナイザーキーの組み付け間違いといった不具合を回避することができる。
【０００８】
こうした本発明の同期装置において、前記同期開始再発手段は、前記同期作用の終了後、前記シンクロナイザースリーブが前記クラッチギアに噛合するまでの間、前記シンクロナイザーキーを前記シンクロナイザーリングに押し付けて前記同期作用を継続する手段であるものとすることもできる。こうすれば、同期崩れ現象の発生を防止することができる。
【０００９】
また、本発明の同期装置において、前記シンクロナイザーキーは、第１凸部と第２凸部とを有し、前記シンクロナイザースリーブは、前記第１凸部および前記第２凸部と係合可能な係合部を有し、前記同期開始再発手段は、前記第１凸部と前記係合部との係合を利用して前記シンクロナイザーキーを前記軸方向に摺動させて前記シンクロナイザーリングに押し付けて同期作用を開始し、前記第２凸部と前記係合部との係合を利用して前記シンクロナイザーキーを前記シンクロナイザーリングに押し付けて同期作用を再発させる手段であるものとすることもできる。こうすれば、簡易な構成により二段入り現象や同期崩れ現象を防止することができる。
【００１０】
この第１凸部と第２凸部と係合部とにより同期作用の開始と再発とを行う態様の本発明の同期装置において、前記シンクロナイザーキーは、シンクロスプリングにより前記シンクロナイザースリーブの内周面に付勢されており、前記第１凸部および前記第２凸部は、前記シンクロナイザースリーブの内周面に向かって形成された連続する２段突起であり、前記係合部は、該２段突起を収容可能に前記シンクロナイザースリーブの内周面に形成された凹部であるものとすることもできる。こうすれば、より簡易な構成により二段入り現象や同期崩れ現象を防止することができる。
【００１１】
本発明の同期装置において、前記シンクロナイザーキーは、凸部を有し、前記シンクロナイザースリーブは、前記凸部と係合可能な第１係合部と第２係合部とを有し、前記同期開始継続手段は、前記凸部と前記第１係合部との係合を利用して前記シンクロナイザーキーを前記軸方向に摺動させて前記シンクロナイザーリングに押し付けて同期作用を開始し、前記凸部と前記第２係合部との係合を利用して前記シンクロナイザーキーを前記シンクロナイザーリングに押し付けて同期作用を継続させる手段であるものとすることもできる。こうすれば、簡易な構成により二段入り現象や同期崩れ現象を防止することができる。
【００１２】
この凸部と第１係合部と第２係合部とにより同期作用の開始と再発とを行う態様の本発明の同期装置において、前記シンクロナイザーキーは、シンクロスプリングにより前記シンクロナイザースリーブの内周面に付勢されており、前記凸部は、前記シンクロナイザースリーブの内周面に向かって形成された突起であり、前記第１係合部および前記第２係合部は、該突起を収容可能に前記シンクロナイザースリーブの内周面に形成された連続する２段凹部であるものとすることもできる。こうすれば、より簡易な構成により二段入り現象や同期崩れ現象を防止することができる。
【００１３】
また、本発明の同期装置において、前記シンクロナイザーキーは、第１凸部と第２凸部とを有し、前記シンクロナイザースリーブは、前記第１凸部と係合可能な第１係合部と前記第２凸部と係合可能な第２係合部とを有し、前記同期開始継続手段は、前記第１凸部と前記第１係合部との係合を利用して前記シンクロナイザーキーを前記軸方向に摺動させて前記シンクロナイザーリングに押し付けて同期作用を開始し、前記第２凸部と前記第２係合部との係合を利用して前記シンクロナイザーキーを前記シンクロナイザーリングに押し付けて同期作用を継続させる手段であるものとすることもできる。こうすれば、簡易な構成により二段入り現象や同期崩れ現象を防止することができる。
【００１４】
本発明の変速機は、上述の何れかの態様の本発明の同期装置、即ち、基本的には、回転軸に固定されたシンクロナイザーハブの外周に配置されたシンクロナイザースリーブを前記回転軸の軸方向に摺動して該シンクロナイザースリーブとクラッチギアとを同期させながら噛合させる同期装置であって、前記シンクロナイザースリーブの前記軸方向摺動に伴いシンクロナイザーキーを軸方向摺動させてシンクロナイザーリングに押し付けて同期作用を開始するとともに、該同期作用の終了後、少なくとも前記シンクロナイザースリーブが前記クラッチギアに噛合する際に前記シンクロナイザーキーを前記シンクロナイザーリングに押し付けて前記同期作用を再発する同期開始再発手段を備える同期装置を備え、前記回転軸には、切替え可能な異なる変速比の変速段を構成する変速ギヤが遊転可能に配置されており、前記クラッチギアは、該変速ギヤに固定されてなることを要旨とする。
【００１５】
この本発明の変速機では、上述の各態様の本発明の同期装置を備えるから、本発明の同期装置と同様の効果、例えば、部品点数を増加することなく二段入り現象を防止することができる効果や２種類のシンクロナイザーリングを使用するものに比べて装置自体を簡易なものとすることができる効果、さらに、シンクロナイザーキーの組み付け間違いといった不具合を回避することができるといった効果などの種々の効果を奏することができる。この結果、変速操作における操作性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態としての同期装置２０を搭載する変速機１の構成の概略を示す構成図であり、図２は、同期装置２０の構成の概略を示す斜視構成図であり、図３は、同期装置２０の断面を示す断面図である。
実施例の変速機１は、図１に示すように、エンジンのクランクシャフト（図示せず）とクラッチ１１を介して接続された入力軸１２と、この入力軸１２に平行に配置された出力軸１３と、入力軸１２に一体回転可能に配置された駆動歯車Ｇと、この駆動歯車Ｇと噛合するとともに出力軸１３に遊転可能に配置された被駆動歯車Ｇ’と、出力軸１３に配置されるとともに被駆動歯車Ｇ’をこの出力軸１３に選択的に固定可能な同期装置２０と、出力軸１３と出力ギヤＧＯを介して接続されたディファレンシャル装置１４とを備える。
【００１８】
実施例の同期装置２０は、図２および図３に示すように、出力軸１３にスプライン嵌合により出力軸１３と一体回転可能に固定されたシンクロハブ２１と、シンクロハブ２１の外周面に形成されたハブスプライン２１ａとスプライン嵌合するスリーブスプライン２２ａが内周面に形成されたシンクロスリーブ２２と、シンクロハブ２１とシンクロスリーブ２２との間に介在してシンクロスプリング２３によりシンクロスリーブ２２側に付勢されたシンクロナイザーキー２４と、外周面にリングスプライン２５ａが形成されて回転方向に所定のクリアランスをもってシンクロハブ２１と一体回転するシンクロリング２５と、被駆動歯車Ｇ’のシンクロハブ２１側側面に一体形成されているとともに、シンクロリング２５の内周面に形成されたコーン面２５ｂと摺接するコーン面２６ｂを有するクラッチギア２６とから構成されており、シンクロスリーブ２２の軸方向移動により同期作用を行う。
【００１９】
シンクロハブ２１の外周面には、ハブスプライン２１ａが欠歯されるとともに、半径方向に切り欠かれた切欠凹部２１ｂが、円周方向に等間隔に３箇所形成されている。
【００２０】
スリーブスプライン２２ａは、その軸方向中央部に凹部３２ｂが形成された軸方向に不連続なスリーブスプライン３２ａを含み、このスリーブスプライン３２ａは、シンクロスリーブ２２の円周方向に等間隔に３つ設けられている。この凹部３２ｂの軸方向両端面３２ｂ’，３２ｂ’は、凹部３２ｂの底面３２ｂ’’に対して鈍角で形成された傾斜面となっている。
【００２１】
シンクロナイザーキー２４は、ほぼ矩形に形成された本体部２４ａと、本体部２４ａの長手方向ほぼ中央部から突出して形成された凸部２４ｂと、本体部２４ａにおける凸部２４ｂが形成された面の対面に形成された凹部２４ｃとから構成されており、本体部２４ａがシンクロハブ２１の切欠凹部２１ｂに、凸部２４ｂがスリーブスプライン３２ａの凹部３２ｂにそれぞれ収容されて、凹部２４ｃに係合されたシンクロスプリング２３によってシンクロスリーブ２２の内周側に付勢された状態で配置されている。
【００２２】
凸部２４ｂは、本体部２４ａに一体的に形成された第１凸部３４ｃと、第１凸部３４ｃの長手方向のほぼ中央部から一体的に突出形成された第２凸部３４ｂとから形成されており、第１凸部３４ｃの長手方向両端面３４ｃ’，３４ｃ’および第２凸部３４ｂの長手方向両端面３４ｂ’，３４ｂ’は、凹部３２ｂの軸方向両端面３２ｂ’，３２ｂ’に対応した傾斜面となっている。
【００２３】
次に、こうして構成された同期装置２０の動作、特にシフト操作が行われた際の同期装置２０の動作について説明する。
図４，図５，図６，図７，図８は、シフト操作が行なわれた際の同期装置の状態を示す状態図である。
図４のシンクロスリーブ２２が中立位置にある状態からシフト操作が行われると、シンクロスリーブ２２が軸方向に移動し始めて、図５に示すように、凹部３２ｂの軸方向端面３２ｂ’がシンクロナイザーキー２４の第１凸部３４ｃの長手方向端面３４ｃ’に当接する。これにより、シンクロスリーブ２２と共にシンクロナイザーキー２４も軸方向に移動して、シンクロナイザーキー２４の長手方向端面２４ｄがシンクロスリーブ２２に先行してシンクロリング２５の側面２５ｃに当接する。このとき、シンクロリング２５がシンクロハブ２１との所定クリアランス分だけ回転して、シンクロスリーブ２２のスリーブチャンファ２２ａ’とシンクロリング２５のリングチャンファ２５ａ’とが当接可能な状態に割り出される（以下、同期作用スタンバイ状態という。）。
【００２４】
図５に示す同期作用スタンバイ状態において、さらにシンクロスリーブ２２に軸方向の負荷をかけることで、図６に示すようにスリーブチャンファ２２ａ’とリングチャンファ２５ａ’とが当接してシンクロリング２５に軸方向の負荷がかかり、シンクロリング２５のコーン面２５ｂとクラッチギア２６のコーン面２６ｂとの間に生じる摩擦力により、シンクロスリーブ２２の回転速度とクラッチギア２６の回転速度との速度差を相殺させて同期する。
【００２５】
そして、シンクロスリーブ２２の回転速度とクラッチギア２６の回転速度とが同期すると、図７に示すように、スリーブチャンファ２２ａ’がリングチャンファ２５ａ’を掻き分けて、シンクロスリーブ２２が更に軸方向に移動する。このとき、シンクロナイザーキー２４の本体部２４ａは、シンクロスリーブ２２によって凹部３２ｂの軸方向端面３２ｂ’の傾斜面とシンクロナイザーキー２４の第１凸部３４ｃの長手方向端面３４ｃ’との当接面に作用する軸方向力の分力である半径方向内向きの力により、シンクロスプリング２３の付勢力に抗して第１凸部３４ｃと共に切欠凹部２１ｂ内に押し込まれ、シンクロスリーブ２２のスリーブチャンファ２２ａ’がクラッチギア２６のクラッチチャンファ２６ａに当接する際には、シンクロナイザーキー２４の第２凸部３４ｂの長手方向端面３４ｂ’が凹部３２ｂの軸方向端面３２ｂ’に当接する状態となる。即ち、シンクロスリーブ２２のスリーブチャンファ２２ａ’がクラッチギア２６のクラッチチャンファ２６ａに当接する際には、シンクロナイザーキー２４に再び軸方向の負荷をかけ、シンクロリング２５のコーン面２５ｂとクラッチギア２６のコーン面２６ｂとの間に摩擦力を生じさせるのである。
【００２６】
これにより、シンクロスリーブ２２の回転速度とクラッチギア２６の回転速度とに再び速度差が発生する所謂同期崩れを防止し、シンクロスリーブ２２がクラッチギア２６と噛合する際に生ずるショックを低減できる。こうして、二段入り現象を生ずることなく、図８に示すように、シンクロスリーブ２２とクラッチギア２６とが円滑に噛合してシフト操作が完了する。
【００２７】
以上説明した第１実施例の同期装置２０によれば、シンクロナイザーキー２４に第１凸部３４ｃと第２凸部３４ｂとを設け、第１凸部３４ｃの長手方向端面３４ｃ’とスリーブスプライン３２ａの凹部３２ｂの軸方向端面３２ｂ’との当接により同期作用を行い、第２凸部３４ｂの長手方向端面３４ｂ’とスリーブスプライン３２ａの凹部３２ｂの軸方向端面３２ｂ’との当接により同期作用終了後、シンクロスリーブ２２のスリーブチャンファ２２ａ’がクラッチギア２６のクラッチチャンファ２６ａに当接する際に再び同期作用を行なうから、シンクロスリーブ２２とクラッチギア２６との噛合の際に発生するショックによる二段入り現象を防止することができる。しかも、２種類のシンクロナイザーキー２４を使用するものに比べて部品点数を削減できるとともに、装置自体を簡易なものとすることができ、さらに、シンクロナイザーキー２４の組み付け間違いといった不具合を回避することができる。
【実施例２】
【００２８】
次に、本発明の第２実施例としての同期装置１２０について説明する。
図９は、第２実施例の同期装置１２０の断面を示す断面図であり、図１０は、第２実施例の同期装置１２０の要部を拡大した要部拡大図である。
第２実施例の同期装置１２０は、シンクロスリーブ２２およびシンクロナイザーキー２４をそれぞれシンクロスリーブ１２２およびシンクロナイザーキー１２４に変えた点を除いて第１実施例の同期装置２０と同一の構成をしている。したがって、第２実施例の同期装置１２０の構成のうち第１実施例の同期装置２０と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００２９】
第２実施例の同期装置１２０は、図示するように、出力軸１３にスプライン嵌合により出力軸１３と一体回転可能に固定されたシンクロハブ２１と、シンクロハブ２１の外周面に形成されたハブスプライン２１ａとスプライン嵌合するスリーブスプライン１２２ａが内周面に形成されたシンクロスリーブ１２２と、シンクロハブ２１とシンクロスリーブ２２との間に介在してシンクロスプリング２３によりシンクロスリーブ１２２側に付勢されたシンクロナイザーキー１２４と、外周面にリングスプライン２５ａが形成されて回転方向に所定のクリアランスをもってシンクロハブ２１と一体回転するシンクロリング２５と、シンクロリング２５の内周面に形成されたコーン面２５ｂと摺接するコーン面２６ｂを有する被駆動歯車Ｇ’のシンクロハブ２１側側面に一体形成されたクラッチギア２６とから構成されており、シンクロスリーブ１２２の軸方向移動により同期作用を行う。
【００３０】
スリーブスプライン１２２ａは、図９，図１０に示すように、その軸方向中央部に凹部１３２ｂが形成された軸方向に不連続なスリーブスプライン１３２ａを含み、このスリーブスプライン１３２ａは、シンクロスリーブ１２２の円周方向に等間隔に３つ設けられている。凹部１３２ｂは第１凹部１３４ｃと、この第１凹部１３４ｃの軸方向ほぼ中央部に連続的に形成された第２凹部１３４ｂとから構成されており、第１凹部１３４ｃの軸方向両端面１３４ｃ’，１３４ｃ’および第２凹部１３４ｂの軸方向両端面１３４ｂ’，１３４ｂ’は、各凹部１３４ｃ，１３４ｂの底面１３４ｃ’’，１３４ｂ’’に対して鈍角で形成された傾斜面となっている。
【００３１】
シンクロナイザーキー１２４は、図１０に示すように、ほぼ矩形に形成された本体部１２４ａと、本体部１２４ａの長手方向ほぼ中央部から突出して形成された凸部１２４ｂと、本体部１２４ａにおける凸部１２４ｂが形成された面の対面に形成された凹部１２４ｃとから構成されており、本体部１２４ａがシンクロハブ２１の切欠凹部２１ｂに、凸部１２４ｂがスリーブスプライン１３２ａの凹部１３２ｂにそれぞれ収容されて、凹部１２４ｃに係合されたシンクロスプリング２３によってシンクロスリーブ１２２の内周側に付勢された状態で配置されている。なお、凸部１２４ｂの長手方向両端面１２４ｂ’，１２４ｂ’は、第１凹部１３４ｃの軸方向両端面１３４ｃ’，１３４ｃ’および第２凹部１３４ｂの軸方向両端面１３４ｂ’，１３４ｂ’に対応した傾斜面となっている。
【００３２】
次に、こうして構成された同期装置１２０の動作、特にシフトアップ操作が行われた際の同期装置１２０の動作について説明する。
シンクロスリーブ１２２が中立位置にある状態からシフト操作が行われると、シンクロスリーブ１２２が軸方向に移動し始めて、第２凹部１３４ｂの軸方向端面１３４ｂ’が先ず、シンクロナイザーキー１２４の凸部１２４ｂの長手方向端面１２４ｂ’に当接する。これにより、シンクロスリーブ１２２と共にシンクロナイザーキー１２４も軸方向に移動して、シンクロナイザーキー１２４の長手方向端面１２４ｄがシンクロスリーブ１２２に先行してシンクロリング２５の側面２５ｃに当接する。このとき、シンクロリング２５がシンクロハブ２１との所定クリアランス分だけ回転して、シンクロスリーブ１２２のスリーブチャンファ１２２ａ’とシンクロリング２５のリングチャンファ２５ａ’とが当接可能な状態に割り出される（以下、同期作用スタンバイ状態という。）。
【００３３】
同期作用スタンバイ状態において、さらにシンクロスリーブ１２２に軸方向の負荷をかけることで、スリーブチャンファ１２２ａ’とリングチャンファ２５ａ’とが当接してシンクロリング２５に軸方向の負荷がかかり、シンクロリング２５のコーン面２５ｂとクラッチギア２６のコーン面２６ｂとの間に生じる摩擦力により、シンクロスリーブ１２２の回転速度とクラッチギア２６の回転速度との速度差を相殺させて同期する。
【００３４】
そして、シンクロスリーブ１２２の回転速度とクラッチギア２６の回転速度とが同期すると、スリーブチャンファ１２２ａ’がリングチャンファ２５ａ’を掻き分けて、シンクロスリーブ１２２が更に軸方向に移動する。このとき、シンクロナイザーキー１２４の本体部１２４ａは、シンクロスリーブ１２２によって第２凹部１３４ｂの軸方向端面１３４ｂ’の傾斜面とシンクロナイザーキー１２４の凸部１２４ｂの長手方向端面１２４ｂ’との当接面に作用する軸方向力の分力である半径方向内向きの力により、シンクロスプリング２３の付勢力に抗してその一部が切欠凹部２１ｂ内に押し込まれ、シンクロスリーブ１２２のスリーブチャンファ１２２ａ’がクラッチギア２６のクラッチチャンファ２６ａに当接する際には、シンクロナイザーキー１２４の凸部１２４ｂの長手方向端面１２４ｂ’が第１凹部１３４ｃの軸方向端面１３４ｃ’に当接する状態となる。即ち、シンクロスリーブ１２２のスリーブチャンファ１２２ａ’がクラッチギア２６のクラッチチャンファ２６ａに当接する際には、シンクロナイザーキー１２４に再び軸方向の負荷をかけ、シンクロリング２５のコーン面２５ｂとクラッチギア２６のコーン面２６ｂとの間に摩擦力を生じさせるのである。
【００３５】
これにより、シンクロスリーブ１２２の回転速度とクラッチギア２６の回転速度とに再び速度差が発生する所謂同期崩れを防止し、シンクロスリーブ１２２がクラッチギア２６と噛合する際に生ずるショックを低減できる。こうして、二段入り現象を生ずることなく、シンクロスリーブ１２２とクラッチギア２６とが円滑に噛合してシフト操作が完了する。
【００３６】
以上説明した第２実施例の同期装置１２０によれば、シンクロスリーブ１２２のスリーブスプライン１３２ａに第１凹部１３４ｃと第２凹部１３４ｂとを形成し、第２凹部１３４ｂの長手方向端面１３４ｂ’とシンクロナイザーキー１２４の凸部１２４ｂの軸方向端面１２４ｂ’との当接により同期作用を行い、第１凹部１３４ｃの長手方向端面１３４ｃ’とシンクロナイザーキー１２４の凸部１２４ｂの軸方向端面１２４ｂ’との当接により同期作用終了後、シンクロスリーブ１２２のスリーブチャンファ１２２ａ’がクラッチギア２６のクラッチチャンファ２６ａに当接する際に再び同期作用を行なうから、シンクロスリーブ１２２とクラッチギア２６との噛合の際に発生するショックによる二段入り現象を防止することができる。しかも、２種類のシンクロナイザーキー１２４を使用するものに比べて部品点数を削減できるとともに、装置自体を簡易なものとすることができ、さらに、シンクロナイザーキー１２４の組み付け間違いといった不具合を回避することができる。
【００３７】
第１，２実施例の同期装置２０，１２０では、シンクロスリーブ２２，１２２のスリーブチャンファ２２ａ’，１２２ａ’がクラッチギア２６のクラッチチャンファ２６ａに当接する際に、シンクロナイザーキー２４，１２４に再び軸方向の負荷をかけるものとしたが、同期作用開始から継続してシンクロナイザーキー２４，１２４に軸方向の負荷をかけ続けるものとしても良い。この場合、第１凸部３４ｃの長手方向端面３４ｃ’と第２凸部３４ｂの長手方向端面３４ｂ’とを傾きの異なる連続する傾斜面としたり、第１凹部１３４ｃの軸方向両端面１３４ｃ’と第２凹部１３４ｂの軸方向両端面１３４ｂ’とを傾きの異なる連続する傾斜面とすれば良い。こうすれば、シンクロスリーブ２２，１２２の回転速度とクラッチギア２６の回転速度とに再び速度差が発生する同期崩れを完全に防止することができる。
【００３８】
第１，２実施例の同期装置２０，１２０では、シンクロナイザーキー２４，１２４は、リング状のシンクロスプリング２３によりシンクロスリーブ２２，１２２側に付勢されるものとしたが、例えば、シンクロナイザーキー２４，１２４は、コイルスプリングによりシンクロスリーブ２２，１２２側に付勢されるものであっても構わない。
【実施例３】
【００３９】
次に、本発明の第３実施例としての同期装置２２０について説明する。図１１は、第３実施例の同期装置２２０の構成の概略を示す構成図である。
第３実施例の同期装置２２０は、シンクロスリーブ２２およびシンクロナイザーキー２４をそれぞれシンクロスリーブ２２２およびシンクロナイザーキー２２４に変えた点およびシンクロスプリング２３を有さない点を除いて第１実施例の同期装置２０と同一の構成をしている。したがって、第３実施例の同期装置２２０の構成のうち第１実施例の同期装置２０と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４０】
第３実施例の同期装置２２０は、図示するように、シンクロハブ（図示せず）の外周面に形成されたハブスプライン２１ａとスプライン嵌合するスリーブスプライン２２２ａが内周面に形成されたシンクロスリーブ２２２と、スリーブスプライン２２２ａ間に介在されたシンクロナイザーキー２２４と、外周面にリングスプライン２５ａが形成されて回転方向に所定のクリアランスをもってシンクロハブと一体回転するシンクロリング２５と、シンクロリング２５の内周面に形成されたコーン面２５ｂと摺接するコーン面２６ｂを有する被駆動歯車Ｇ’のシンクロハブ側側面に一体形成されたクラッチギア２６とから構成されており、シンクロスリーブ２２２の軸方向移動により同期作用を行う。
【００４１】
スリーブスプライン２２２ａは、互いに隣り合う側面に対向して切欠凹部２３３ｂ，２３３ｃが形成されたスリーブスプライン２３２ａ、２３２ｂを含み、このスリーブスプライン２３２ａ，２３２ｂは、シンクロスリーブ２２２の円周方向に等間隔に３組ずつ設けられている。この切欠凹部２３３ｂ，２３３ｃの軸方向両端面２３３ｂ’，２３３ｃ’は、各切欠凹部２３３ｂ，２３３ｃの底面２３３ｂ’’，２３３ｃ’’に対して鈍角で形成された傾斜面、即ち、後述するスリーブスプライン２３２ａ，２３２ｂのスリーブチャンファ２３２ａ’，２３２ｂ’の傾斜角とほぼ等しい角度の傾斜面となっている。なお、切欠凹部２３３ｂ，２３３ｃは、図示するように、スリーブスプライン２３２ａ，２３２ｂの軸方向両端部側にそれぞれ形成されている。
【００４２】
図１２は、シンクロナイザーキー２２４の外観を示す外観図である。シンクロナイザーキー２２４は、図示するように、幅方向に膨出する膨出部３２４ａが軸方向両端に形成された２つのキー片部２２４ａを接続部２２４ｂで接続した周知の板バネタイプとして構成されている。シンクロナイザーキー２２４は、膨出部３２４ａの外面とスリーブスプライン２３２ａ，２３２ｂのスリーブチャンファ２３２ａ’，２３２ｂ’とを対向させて、自身のバネ力でキー片部２２４ａをスリーブスプライン２３２ａ，２３２ｂそれぞれの側面に付勢した状態でシンクロスリーブ２２２に取り付けられる。
【００４３】
次に、こうして構成された同期装置２２０の動作、特にシフト操作が行われた際の同期装置２２０の動作について説明する。図１３，図１４，図１５，図１６，図１７は、シフト操作が行なわれた際の同期装置の状態を示す状態図である。
シンクロスリーブ２２２が中立位置にある状態からシフト操作が行われると、図１３に示すように、シンクロスリーブ２２２が軸方向に移動し始めて、スリーブスプライン２３２ａ，２３２ｂのスリーブチャンファ２３２ａ’，２３２ｂ’が膨出部３２４ａに当接する。これにより、シンクロスリーブ２２２と共にシンクロナイザーキー２２４も軸方向に移動して、シンクロナイザーキー２２４の長手方向端面２２４ｄがシンクロスリーブ２２２に先行してシンクロリング２５の側面２５ｃに当接する。このとき、シンクロリング２５が図示しないシンクロハブとの所定クリアランス分だけ回転して、シンクロスリーブ２２２のスリーブチャンファ２２２ａ’（２３２ａ’，２３２ｂ’含む）とシンクロリング２５のリングチャンファ２５ａ’とが当接可能な状態に割り出される（以下、同期作用スタンバイ状態という。）。
【００４４】
同期作用スタンバイ状態において、さらにシンクロスリーブ２２２に軸方向の負荷をかけることで、図１４に示すように、スリーブチャンファ２２２ａ’とリングチャンファ２５ａ’とが当接してシンクロリング２５に軸方向の負荷がかかり、シンクロリング２５のコーン面２５ｂとクラッチギア２６のコーン面２６ｂとの間に生じる摩擦力により、シンクロスリーブ２２２の回転速度とクラッチギア２６の回転速度との速度差を相殺させて同期する。このとき、膨出部３２４ａは、スリーブチャンファ２３２ａ’，２３２ｂ’との当接面に作用する軸方向力の分力（シンクロナイザーキー２２４の幅方向内向きの力）により押し縮められて、その外面がスリーブスプライン２３２ａ，２３２ｂの側面と当接するようになる。
【００４５】
そして、シンクロスリーブ２２２の回転速度とクラッチギア２６の回転速度とが同期すると、図１５に示すように、スリーブチャンファ２２２ａ’がリングチャンファ２５ａ’を掻き分けて、シンクロスリーブ２２２が更に軸方向に移動する。このシンクロスリーブ２２２の更なる軸方向移動によりシンクロナイザーキー２２４の膨出部３２４ａは、スリーブスプライン２３２ａ，２３２ｂの切欠凹部２３３ｂ，２３３ｃに収容されて、再びスリーブスプライン２３２ａ，２３２ｂの側面よりも幅方向外方へ張り出した状態となり、シンクロスリーブ２２２のスリーブチャンファ２２２ａ’がクラッチギア２６のクラッチチャンファ２６ａに当接する際には、膨出部３２４ａの外面が切欠凹部２３３ｂ，２３３ｃの軸方向両端面２３３ｂ’，２３３ｃ’に当接する状態となる。即ち、図１６に示すように、シンクロスリーブ２２２のスリーブチャンファ２２２ａ’がクラッチギア２６のクラッチチャンファ２６ａに当接する際には、シンクロナイザーキー２２４に再び軸方向の負荷をかけ、シンクロリング２５のコーン面２５ｂとクラッチギア２６のコーン面２６ａとの間に摩擦力を生じさせるのである。ここで、切欠凹部２３３ｂ，２３３ｃの軸方向両端面２３３ｂ’，２３３ｃ’を傾斜面とすることにより、シンクロスリーブ２２２とクラッチギア２６とを噛合させる所謂シフト入り時およびシンクロスリーブ２２２とクラッチギア２６との噛合を解除する所謂シフト抜き時のそれぞれにおける、シンクロナイザーキー２２４の膨出部３２４ａの引っ掛かりを防止でき、円滑なシフト操作を可能としている。
【００４６】
これにより、シンクロスリーブ２２２の回転速度とクラッチギア２６の回転速度とに再び速度差が発生する所謂同期崩れを防止し、シンクロスリーブ２２２がクラッチギア２６と噛合する際に生ずるショックを低減できる。こうして、二段入り現象を生ずることなく、図１７に示すように、シンクロスリーブ２２２とクラッチギア２６とが円滑に噛合してシフト操作が完了する。
【００４７】
以上説明した第３実施例の同期装置２２０によれば、スリーブチャンファ２３２ａ’，２３２ｂ’とシンクロナイザーキー２２４の膨出部３２４ａとの当接により同期作用を行なうとともに、スリーブスプライン２３２ａ、２３２ｂの軸方向両端部側に形成した互いに対向する切欠凹部２３３ｂ，２３３ｃの端面２３３ｂ’，２３３ｃ’と膨出部３２４ａとの当接により同期作用終了後、スリーブチャンファ２２２ａ’がクラッチギア２６のクラッチチャンファ２６ａに当接する際に再び同期作用を行なうから、シンクロスリーブ２２２とクラッチギア２６との噛合の際に発生するショックによる二段入り現象を防止することができる。しかも、２種類のシンクロナイザーキー２２４を使用するものに比べて部品点数を削減できるとともに、装置自体を簡易なものとすることができ、さらに、シンクロナイザーキー２２４の組み付け間違いといった不具合を回避することができる。
【００４８】
実施例３の同期装置２２０では、スリーブスプライン２３２ａ，２３２ｂの切欠凹部２３３ｂ，２３３ｃの軸方向両端面２３３ｂ’，２３３ｃ’は、スリーブスプライン２３２ａ，２３２ｂのスリーブチャンファ２３２ａ’，２３２ｂ’の傾斜角とほぼ等しい角度の傾斜面としたが、端面２３３ｂ’，２３３ｃ’は、スリーブチャンファ２３２ａ’，２３２ｂ’の傾斜角より大きくても構わないし、小さくても構わない。また、軸方向両端面２３３ｂ’，２３３ｃ’は、両端面で等しい傾斜角としたが、両端面で異なる傾斜角としても構わない。
【００４９】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施形態としての同期装置を搭載する変速機の構成の概略を示す構成図である。
【図２】同期装置の構成の概略を示す斜視構成図である。
【図３】同期装置の断面を示す断面図である。
【図４】シフト操作が行なわれた際の同期装置の状態を示す状態図である。
【図５】シフト操作が行なわれた際の同期装置の状態を示す状態図である。
【図６】シフト操作が行なわれた際の同期装置の状態を示す状態図である。
【図７】シフト操作が行なわれた際の同期装置の状態を示す状態図である。
【図８】シフト操作が行なわれた際の同期装置の状態を示す状態図である。
【図９】第２実施例の同期装置の断面を示す断面図である。
【図１０】第２実施例の同期装置の要部を拡大した要部拡大図である。
【図１１】第３実施例の同期装置の構成の概略を示す構成図である。
【図１２】シンクロナイザーキーの外観を示す外観図である。
【図１３】シフト操作が行なわれた際の同期装置の状態を示す状態図である。
【図１４】シフト操作が行なわれた際の同期装置の状態を示す状態図である。
【図１５】シフト操作が行なわれた際の同期装置の状態を示す状態図である。
【図１６】シフト操作が行なわれた際の同期装置の状態を示す状態図である。
【図１７】シフト操作が行なわれた際の同期装置の状態を示す状態図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  変速機
１１  クラッチ
１２  入力軸
１３  出力軸
１４  ディファレンシャル装置
２０，１２０，２２０  同期装置
２１  シンクロハブ
２１ａ  ハブスプライン
２１ｂ  切欠凹部
２２，１２２，２２２  シンクロスリーブ
２２ａ，１２２ａ，２２２ａ，３２ａ，１３２ａ，２３２ａ，２３２ｂ  スリーブスプライン
２２ａ’，１２２ａ’，２３２ａ’，２３２ｂ’  スリーブチャンファ
２３  シンクロスプリング
２４，１２４，２２４  シンクロナイザーキー
２４ａ，１２４ａ  本体部
２４ｂ，１２４ｂ  凸部
２４ｃ，１２４ｃ  凹部
２４ｄ，１２４ｄ，２２４ｄ  長手方向端面
２５  シンクロリング
２５ａ  リングスプライン
２５ａ’  リングチャンファ
２５ｂ  コーン面
２５ｃ  側面
２６  クラッチギア
２６ａ  クラッチチャンファ
２６ｂ  コーン面
３２ｂ，１３２ｂ  凹部
３２ｂ’  軸方向端面
３２ｂ’’  底面
３４ｃ  第１凸部
３４ｂ  第２凸部
３４ｂ’，３４ｃ’，１２４ｂ’  長手方向端面
１３４ｃ  第１凹部
１３４ｂ  第２凹部
１３４ｂ’，１３４ｃ’  軸方向端面
１３４ｂ’’，１３４ｃ’’  底面
２３３ｂ，２３３ｃ  切欠凹部
２３３ｂ’，２３３ｃ’  軸方向両端面
２３３ｂ’’，２３３ｃ’’  底面
２２４ａ  キー片部
２２４ｂ  接続部
３２４ａ  膨出部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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