(57)【要約】【課題】同期時にシンクロスリーブに作用する負荷を全てのスリーブチャンファで受けることにより、二段入りを防止することができる同期装置を提供することを課題とする。【解決手段】上記課題を解決するための同期装置１は、シンクロスリーブ２がシンクロリング４を押すことで発生する同期作用が終了するのと同時にシンクロスリーブ２がクラッチギヤ６に当接するように構成されており、同期荷重が抜け始める前にシンクロスリーブ２がクラッチギヤ６に当接することができるため、同期時にシンクロスリーブ２に作用する負荷を全てのスリーブチャンファ２ｂで受ける構造になり、同期崩れにより発生する二段入り荷重の発生を防止することができる。【選択図】図５
2007177805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に固定され外周面にハブスプラインが形成されたシンクロハブと、
該ハブスプラインに嵌合するスリーブスプラインが内周面に形成され前記シンクロハブの外周面上を摺動可能なシンクロスリーブと、
前記回転軸に回転可能に支持された変速ギヤに固定配置され、前記スリーブスプラインに形成されたスリーブチャンファに当接するクラッチチャンファを有する前記スリーブスプラインと嵌合可能なクラッチスプラインが形成されたクラッチギヤと、
前記スリーブチャンファに当接するリングチャンファを有するリングスプラインが形成され、前記スリーブスプラインと前記クラッチギヤとの間で同期荷重を発生するシンクロリングと、
を備える同期装置であって、
前記シンクロスリーブが前記シンクロリングを押すことで発生する同期作用が終了するのと略同時に前記シンクロスリーブが前記クラッチギヤに当接するよう構成されている同期装置。
【請求項２】
前記クラッチギヤは、少なくとも前記クラッチチャンファの一部が前記リングスプラインとオーバーラップするよう軸方向に突出形成されてなる請求項１に記載の同期装置。
【請求項３】
前記シンクロスリーブは、少なくとも前記スリーブチャンファにおいて、前記スリーブスプラインのスプライン高さが、前記シンクロリングから離れるに従い大きくなるよう傾斜する第１傾斜面が形成され、
前記シンクロリングは、少なくとも前記リングチャンファにおいて前記リングスプラインのスプライン高さが前記シンクロスリーブから離れるに従い大きくなるよう傾斜する第２傾斜面が形成されてなる請求項１または請求項２に記載の同期装置。
【請求項４】
前記第１傾斜面と前記第２傾斜面とは、略平行に形成されてなる請求項３に記載の同期装置。
【請求項５】
前記シンクロスリーブに運転者が変速の際に操作する変速レバーが機械的に接続されてなる請求項１乃至請求項４の何れかに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、車両の変速機に組み込まれている同期装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の変速機に組み込まれる同期装置としては、シンクロスリーブと、シンクロスリーブにより軸方向に押されて同期荷重を発生させ、変速ギヤとシンクロスリーブの回転を同期させるシンクロリングとを備えるもの（特許文献１参照）が提案されている。
この同期装置１では、シンクロスリーブの内周に形成されたスリーブスプライン先端を、変速ギヤ側面に形成されたドグギヤのドグスプラインを掻き分ける第１スリーブチャンファと、シンクロリングに形成されたリングスプラインのリングスプラインチャンファを掻き分ける第２スリーブチャンファとから形成して、第１スリーブチャンファの先端を第２スリーブチャンファの先端よりもシンクロリング方向に向けて軸方向に先行させることで二段入りを低減するものとしている。
【特許文献１】特開２００５−１５５６７２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、先行させている第１スリーブチャンファに対応する位置ではリングスプラインチャンファを欠歯としているために同期作用時にリングスプラインチャンファが受ける負荷が大きくなってしまう。同様に、同期作用時にシンクロスリーブに作用する負荷を第２スリーブチャンファのみで受けることとなるため、この負荷を全てのスリーブチャンファで受ける場合に比して第２スリーブチャンファで受ける負荷が大きくなってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
そこで本発明では、同期時にシンクロスリーブに作用する負荷を全てのスリーブチャンファで受けるとともに二段入りを防止することを目的の一つとするとともに、変速を迅速に行うことを目的の一つとし、さらに、操作性向上を目的の一つとし、その請求項１は、回転軸に固定され外周面にハブスプラインが形成されたシンクロハブと、該ハブスプラインに嵌合するスリーブスプラインが内周面に形成され、前記シンクロハブの外周面上を摺動可能なシンクロスリーブと、前記回転軸に回転可能に支持された変速ギヤに固定配置され、前記スリーブスプラインに形成されたスリーブチャンファに当接するクラッチチャンファを有する前記スリーブスプラインと嵌合可能なクラッチスプラインが形成されたクラッチギヤと、前記スリーブチャンファに当接するリングチャンファを有するリングスプラインが形成され、前記スリーブスプラインと前記クラッチギヤとの間で同期荷重を発生するシンクロリングと、を備える同期装置であって、前記シンクロスリーブが前記シンクロリングを押すことで発生する同期作用が終了するのと略同時に、前記シンクロスリーブが前記クラッチギヤに当接するよう構成されていることである。
【０００５】
また請求項２は、前記クラッチギヤは、少なくとも前記クラッチチャンファの一部が前記リングスプラインとオーバーラップするよう軸方向に突出形成されてなることである。
【０００６】
また請求項３は、前記シンクロスリーブは、少なくとも前記スリーブチャンファにおいて、前記スリーブスプラインのスプライン高さが、前記シンクロリングから離れるに従い大きくなるよう傾斜する第１傾斜面が形成され、前記シンクロリングは、少なくとも前記リングチャンファにおいて、前記リングスプラインのスプライン高さが前記シンクロスリーブから離れるに従い大きくなるよう傾斜する第２傾斜面が形成されてなることである。
【０００７】
また請求項４は、前記第１傾斜面と前記第２傾斜面とは、略平行に形成されてなることである。
【０００８】
また請求項５は、前記シンクロスリーブに運転者が変速の際に操作する変速レバーが機械的に接続されてなることである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の同期装置は、回転軸に固定され外周面にハブスプラインが形成されたシンクロハブと、該ハブスプラインに嵌合するスリーブスプラインが内周面に形成され、前記シンクロハブの外周面上を摺動可能なシンクロスリーブと、前記回転軸に回転可能に支持された変速ギヤに固定配置され、前記スリーブスプラインに形成されたスリーブチャンファに当接するクラッチチャンファを有する前記スリーブスプラインと嵌合可能なクラッチスプラインが形成されたクラッチギヤと、前記スリーブチャンファに当接するリングチャンファを有するリングスプラインが形成され、前記スリーブスプラインと前記クラッチギヤとの間で同期荷重を発生するシンクロリングと、を備える同期装置であって、前記シンクロスリーブが前記シンクロリングを押すことで発生する同期作用が終了するのと略同時に、前記シンクロスリーブが前記クラッチギヤに当接するよう構成されていることにより、同期荷重が抜け始めるのと同時にシンクロスリーブをクラッチギヤに当接させることができるから、二段入り荷重の発生を防止するためにリングスプラインを欠歯させる必要がない。即ち、同期作用時にシンクロスリーブに作用する負荷を全てのスリーブチャンファで受ける構造で、同期崩れにより発生する二段入り荷重の発生を防止することができる。
【００１０】
また、前記クラッチギヤは、少なくとも前記クラッチチャンファの一部が前記リングスプラインとオーバーラップするよう軸方向に突出形成されてなることにより、クラッチチャンファの一部をリングスプラインとオーバーラップさせるだけだから、簡易にシンクロスリーブがシンクロリングを押すことで発生する同期荷重が抜け始めるのと同時にシンクロスリーブをクラッチギヤに当接させることができる。しかも、クラッチチャンファがリングスプラインから軸方向に所定距離離れた位置に配置されているものに比して、シンクロスリーブの摺動量を小さくすることができる。この結果、変速を迅速に行うことができる。
【００１１】
また、前記シンクロスリーブは、少なくとも前記スリーブチャンファにおいて、前記スリーブスプラインのスプライン高さが、前記シンクロリングから離れるに従い大きくなるよう傾斜する第１傾斜面が形成され、前記シンクロリングは、少なくとも前記リングチャンファにおいて、前記リングスプラインのスプライン高さが前記シンクロスリーブから離れるに従い大きくなるよう傾斜する第２傾斜面が形成されてなることにより、シンクロスリーブとシンクロリングとのクリアランスを同じに保持しながら、シンクロスリーブをシンクロリング側に近づけることができる。即ち、シンクロスリーブの摺動量を小さくすることができ、この結果、変速を迅速に行うことができる。
【００１２】
また、前記第１傾斜面と前記第２傾斜面とは、略平行に形成されてなることにより、シンクロスリーブをシンクロリング側により近づけることができる。この結果、変速をより迅速に行うことができる。
【００１３】
また、前記シンクロスリーブに運転者が変速の際に操作する変速レバーが機械的に接続されてなることにより、上述した同期装置と同様の効果、例えば、同期時にシンクロスリーブに作用する負荷を全てのスリーブチャンファで受けながらシンクロスリーブの二段入りを防止できる効果や、変速を迅速に行なうことができる効果に加えて、シンクロスリーブの摺動量を小さくすることができることにより、変速レバーのレバー比を大きくとることができるから、シフト荷重を低減できて操作性を向上することができる等の効果を奏することができる。
【実施例１】
【００１４】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は、車両の変速機に組み込まれる同期装置１の、周辺機器を含めた概略構成図である。
図１に示すように、変速時に運転者がシフトレバー５１を操作した場合、コントロールシャフト５２とコントロールレバー５３などを介してシフトフォーク５４が作動されるため、シフトフォーク５４と連結された同期装置１のシンクロスリーブ２が回転軸３の軸方向に押されて同期荷重を発生させ、シンクロスリーブ２がシンクロリング４を介して変速ギヤ５の側面に形成されたクラッチギヤ６と噛み合うことで、シンクロスリーブ２の回転と変速ギヤ５の回転とを同期させるように構成されている。
【００１５】
図２は、同期装置１の分解図である。
図２に示すように、同期装置１は、前述の回転軸３に固定されて外周面にハブスプライン７ａが形成されたシンクロハブ７と、そのハブスプライン７ａに嵌合するスリーブスプライン２ａが内周面に形成され、上記シンクロハブ７の外周面を摺動可能な前述のシンクロスリーブ２と、前記回転軸３に回転可能に支持された前述の変速ギヤ５と、その変速ギヤ５の側面に固定配置され、上記スリーブスプライン２ａに形成されたスリーブチャンファ２ｂ（図４、図５参照）に当接するクラッチチャンファ６ｂ（図４、図５参照）を有するとともに前記スリーブスプライン２ａと嵌合可能なクラッチスプライン６ａが形成された前述のクラッチギヤ６と、上記スリーブチャンファ２ｂに当接するリングチャンファ４ｂ（図３、図５参照）を有するリングスプライン４ａが形成され、前記スリーブスプライン２ａと前記クラッチギヤ６との間で同期荷重を発生するシンクロリング４と、前述のシフトレバー５１の操作によりシンクロスリーブ２が回転軸３の軸方向に押された場合にシンクロスリーブ２の動きに連動するシンクロキー８とを備えている。
【００１６】
図３は、同期装置１の要部を示した断面図であり、以下にその基本的な作用を説明する。
前述のシフトレバー５１の操作によりシンクロスリーブ２が前述の回転軸３の軸方向（Ｌ方向）に押されると、シンクロスリーブ２がシンクロリング４を移動させ、内周面に形成されたコーン面４ｃがクラッチギヤ６のコーン状のコーン面６ｃに押し付けられる。さらにシンクロスリーブ２がＬ方向に動いていくと、スリーブスプライン２ａがシンクロリング４のリングスプライン４ａと接触し、シンクロスリーブ２の動きが止められて回転の同期作用が行われる。同期作用が完了すると、シンクロスリーブ２の回転とクラッチギヤ６の回転の回転差がなくなり、シンクロリング４がシンクロスリーブ２の移動を妨げる力もなくなる。これにより、シンクロスリーブ２のスリーブスプライン２ａが変速ギヤ５のクラッチギヤ６と噛み合い、同期作動が完了する。
【００１７】
ここで、クラッチチャンファ６ｂは、リングスプライン４ａに向かってクラッチギヤ６の側面部６０から軸方向に突出する突出部１６ｂを備えており、突出部１６ｂには、リングスプライン４ａに近づくにしたがいスプライン高さが小さくなるように傾斜する傾斜面１６ｂ’が形成されている。また、スリーブチャンファ２ｂには、リングスプライン４ａと対抗する面において、リングスプライン４ａから離れるにしたがいスプライン高さが大きくなるように傾斜する傾斜面１２ｂが形成されている。そして、リングスプライン４ａには、クラッチチャンファ６ｂの突出部１６ｂに形成された傾斜面１６ｂ’およびスリーブチャンファ２ｂに形成された傾斜面１２ｂそれぞれにほぼ平行な傾斜面１４ａ，１４ｂが形成されている。即ち、リングスプライン４ａのクラッチチャンファ６ｂ側には、クラッチチャンファ６ｂから離れるにしたがいスプライン高さが大きくなるように傾斜する傾斜面１４ａが形成され、リングスプライン４ａのスリーブチャンファ２ｂ側であるリングチャンファ４ｂには、スリーブチャンファ２ｂから離れるにしたがいスプライン高さが大きくなるように傾斜する傾斜面１４ｂが形成されており、組み付け状態において、クラッチチャンファ６ｂの一部がリングスプライン４ａと軸方向にオーバーラップして配置されるとともに、スリーブチャンファ２ｂの一部がリングスプライン４ａのリングチャンファ４ｂと軸方向にオーバーラップして配置されるよう構成されている。
【００１８】
次に、こうして構成された実施例１の同期装置１の動作、特にシンクロスリーブ２による同期作用の際の動作について説明する。
図４は、同期装置１の要部の作用を説明するための断面図である。クラッチチャンファ６ｂの一部がリングスプライン４ａと軸方向にオーバーラップして配置されるとともに、スリーブチャンファ２ｂの一部がリングスプライン４ａのリングチャンファ４ｂと軸方向にオーバーラップして配置された組み付け状態から、シフトレバー５１を操作してシンクロスリーブ２を軸方向へ移動すると、図４に示すように、スリーブチャンファ２ｂとリングチャンファ４ｂとが接触し、シンクロリング４がクラッチギヤ６側に押されてコーン面４ｃとコーン面６ｃとの間で摩擦力が発生して同期作用を開始する。
【００１９】
図５は、図４の断面Ｂを示す断面図である。
同期作用の際、スリーブチャンファ２ｂとクラッチチャンファ６ｂとは、図５に示すように、突出部１６ｂの突端の一部とスリーブチャンファ２ｂの突端の一部とがほぼ同じ軸方向位置で面した状態となっている。従って、前述のコーン面４ｃとコーン面６ｃとの間の摩擦力によりシンクロスリーブ２とクラッチギヤ６との回転数差がなくなって同期作用が完了し、スリーブチャンファ２ｂがリングチャンファ４ｂを掻き分け始めると、直ちにスリーブチャンファ２ｂがクラッチチャンファ６ｂに接触し始めるから、同期荷重が抜け始める前にシンクロスリーブ２をクラッチギヤ６に嵌合させることができる。即ち、リングスプライン４ａを欠歯させることなく同期荷重が抜け始める前にシンクロスリーブ２をクラッチギヤ６に嵌合させることができる。この結果、同期作用時にシンクロスリーブ２に作用する負荷を全てのスリーブチャンファで受ける構造で、同期崩れにより発生する二段入り荷重の発生を防止することができる。
【００２０】
また、スリーブチャンファ２ｂがリングチャンファ４ｂを掻き分け始めると、直ちにスリーブチャンファ２ｂがクラッチチャンファ６ｂに接触し始めるから、シンクロスリーブ２の摺動量を小さくすることができ、変速を迅速に行うことができる。さらに、スリーブチャンファ２ｂの一部がリングスプライン４ａのリングチャンファ４ｂと軸方向にオーバーラップするよう配置するから、シンクロスリーブ２の摺動量をより小さくすることができ、変速をより迅速に行うことができる。
【００２１】
また、シンクロスリーブ２の摺動量を小さくすることができることにより、シフトレバー５１のレバー比を大きく設定することが可能となるから、シフト荷重を低減できて操作性の向上を図ることができる。
【００２２】
以上説明した実施例１の同期装置１によれば、クラッチチャンファ６ｂにクラッチギヤ６の側面部６０からリングスプライン４ａに向かって軸方向に突出する突出部１６ｂを設け、突出部１６ｂにリングスプライン４ａに近づくにしたがいスプライン高さが小さくなる傾斜面１６ｂ’を形成するとともに、クラッチチャンファ６ｂに対応するシンクロリング４のリングスプライン４ａに傾斜面１６ｂ’にほぼ平行な傾斜面１４ａを形成して、クラッチチャンファ６ｂの一部がリングスプライン４ａと軸方向にオーバーラップするよう構成するから、同期荷重が抜け始める前に、スリーブチャンファ２ｂをクラッチチャンファ６ｂに接触させることができる。即ち、リングスプライン４ａを欠歯させることなく同期荷重が抜け始める前にシンクロスリーブ２をクラッチギヤ６に嵌合させることができるから、同期作用時にシンクロスリーブ２に作用する負荷を全てのスリーブチャンファで受ける構造で、同期崩れにより発生する二段入り荷重の発生を防止することができる。
【００２３】
また、スリーブチャンファ２ｂがリングチャンファ４ｂを掻き分け始めると、直ちにスリーブチャンファ２ｂがクラッチチャンファ６ｂに接触し始めるから、シンクロスリーブ２の摺動量を小さくすることができ、変速を迅速に行うことができる。さらに、スリーブチャンファ２ｂの一部がリングスプライン４ａのリングチャンファ４ｂと軸方向にオーバーラップするよう配置するから、シンクロスリーブ２の摺動量をより小さくすることができ、変速をより迅速に行うことができる。
【００２４】
また、シンクロスリーブ２の摺動量を小さくすることができることにより、シフトレバー５１のレバー比を大きく設定することが可能となるから、シフト荷重を低減できて操作性の向上を図ることができる。
【実施例２】
【００２５】
次に、本発明の第２の実施例としての同期装置１Ａについて説明する。
第２実施例の同期装置１Ａは、クラッチチャンファ６ｂをクラッチチャンファ６ｂ’に、リングスプライン４ａをリングスプライン４ａ’に変えた点を除いて第１実施例の同期装置１と同一の構成をしている。このため、第２実施例の同期装置１Ａの構成の図示とその詳細な説明は、重複を避けるため省略する。
【００２６】
図６は、同期装置１Ａの要部の作用を説明するための断面図であり、図７は、図６の断面Ｂを示す断面図である。
クラッチチャンファ６ｂ’は、図６に示すように、先端部がクラッチギヤ６の側面部６０とほぼ同一面上に位置するよう形成されている。また、リングスプライン４ａ’は、図６および図７に示すように、リングチャンファ４ｂだけで構成されている。
【００２７】
次に、こうして構成された実施例２の同期装置１Ａの動作、特にシンクロスリーブ２による同期作用の際の動作について説明する。
シフトレバー５１を操作してシンクロスリーブ２を軸方向へ移動すると、図６に示すように、スリーブチャンファ２ｂとリングチャンファ４ｂとが接触し、シンクロリング４がクラッチギヤ６側に押されてコーン面４ｃとコーン面６ｃとの間で摩擦力が発生して同期作用を開始する。このとき、スリーブチャンファ２ｂの先端とクラッチチャンファ６ｂ’の先端とが、図７に示すように、ほぼ同じ軸方向位置で面した状態となっている。従って、前述のコーン面４ｃとコーン面６ｃとの間の摩擦力によりシンクロスリーブ２とクラッチギヤ６との回転数差がなくなって同期作用が完了し、スリーブチャンファ２ｂがリングチャンファ４ｂを掻き分け始めると、直ちにスリーブチャンファ２ｂがクラッチチャンファ６ｂ’に接触し始めるから、同期荷重が抜け始める前にシンクロスリーブ２をクラッチギヤ６に嵌合させることができる。即ち、リングスプライン４ａ’を欠歯させることなく同期荷重が抜け始める前にシンクロスリーブ２をクラッチギヤ６に嵌合させることができる。この結果、同期作用時にシンクロスリーブ２に作用する負荷を全てのスリーブチャンファで受ける構造で、同期崩れにより発生する二段入り荷重の発生を防止することができる。
【００２８】
また、スリーブチャンファ２ｂがリングチャンファ４ｂを掻き分け始めると、直ちにスリーブチャンファ２ｂがクラッチチャンファ６ｂ’に接触し始めるから、シンクロスリーブ２の摺動量を小さくすることができ、変速を迅速に行うことができる。
【００２９】
また、シンクロスリーブ２の摺動量を小さくすることができることにより、シフトレバー５１のレバー比を大きく設定することが可能となるから、シフト荷重を低減できて操作性の向上を図ることができる。
【００３０】
以上説明した実施例２の同期装置１Ａによれば、リングスプライン４ａ’をリングチャンファ４ｂだけで構成するから、同期荷重が抜け始める前に、スリーブチャンファ２ｂをクラッチチャンファ６ｂ’に接触させることができる。即ち、リングスプライン４ａを欠歯させることなく同期荷重が抜け始める前にシンクロスリーブ２をクラッチギヤ６に嵌合させることができるから、同期作用時にシンクロスリーブ２に作用する負荷を全てのスリーブチャンファで受ける構造で、同期崩れにより発生する二段入り荷重の発生を防止することができる。
【００３１】
また、スリーブチャンファ２ｂがリングチャンファ４ｂを掻き分け始めると、直ちにスリーブチャンファ２ｂがクラッチチャンファ６ｂ’に接触し始めるから、シンクロスリーブ２の摺動量を小さくすることができ、変速を迅速に行うことができる。
【００３２】
さらに、シンクロスリーブ２の摺動量を小さくすることができることにより、シフトレバー５１のレバー比を大きく設定することが可能となるから、シフト荷重を低減できて操作性の向上を図ることができる。
【００３３】
実施例１および２の同期装置１，１Ａでは、スリーブチャンファ２ｂの傾斜面１２ｂとリングチャンファ４ｂの傾斜面１４ｂとをほぼ平行に形成するものとしたが、スリーブチャンファ２ｂの傾斜面１２ｂとリングチャンファ４ｂの傾斜面１４ｂとは平行でなくても差し支えない。
【００３４】
実施例１および２の同期装置１，１Ａでは、車両の変速機に組み込むものとしたが、車両以外の移動体、例えば、船舶用や航空機，建設機械などの変速機や産業用機械の変速機等に組み込むものとしても差し支えない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】車両の変速機に組み込まれる同期装置の、周辺機器を含めた概略構成図である。
【図２】同期装置の分解図である。
【図３】同期装置の要部構成を示した断面図である。
【図４】同期装置の要部の作用を説明するための断面図である。
【図５】図４における同期装置の断面図である。
【図６】シンクロリングのリングスプラインの長さを縮小した同期装置の断面図である。
【図７】図６における同期装置の断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１，１ａ  同期装置
２  シンクロスリーブ
２ａ  スリーブスプライン
２ｂ  スリーブチャンファ
３  回転軸
４  シンクロリング
４ａ  リングスプライン
４ｂ  リングチャンファ
５  変速ギヤ
６  クラッチギヤ
６ａ  クラッチスプライン
６ｂ  クラッチチャンファ
７  クラッチハブ
７ａ  ハブスプライン
１２ｂ，１４ｂ，１６ｂ’１４ａ  傾斜面
１６ｂ  突出部
【図１】
2007177805.tif 000003
【図２】
2007177805.tif 000004
【図３】
2007177805.tif 000005
【図４】
2007177805.tif 000006
【図５】
2007177805.tif 000007
【図６】
2007177805.tif 000008
【図７】
2007177805.tif 000009