(57)【要約】【課題】変速ギヤのコーン面にシンクロナイザリングが張り付いて固着する現象を好適に抑制し得るとともに、組立作業の容易化をも図ることが可能な変速機における同期装置を提供する。【解決手段】スリーブ７の往復動により、変速ギヤ３Ａのコーン面３０Ａに対するシンクロナイザリング５Ａの押し付け動作と、その解除動作とが可能とされている、変速機における同期装置Ｃであって、クラッチハブ４およびシンクロナイザリング５Ａには、シンクロナイザリング５Ａが変速ギヤ３Ａのコーン面３０Ａの基端部側に向けて一定以上前進することを規制するように互いに係合する係合手段４３，５３が設けられている。【選択図】  図２
2016089908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトと一体回転可能であり、かつ外スプラインを有するクラッチハブと、
変速ギヤの外周に設けられたコーン面上に外嵌されたシンクロナイザリングと、
前記クラッチハブの外スプラインに嵌合する内スプラインを持ち、かつ前記シャフトの軸長方向に往復動可能なスリーブと、
を備えており、
前記スリーブの往復動により、前記変速ギヤのコーン面に対する前記シンクロナイザリングの押し付け動作と、その解除動作とが可能とされている、変速機における同期装置であって、
前記クラッチハブおよび前記シンクロナイザリングには、前記シンクロナイザリングが前記変速ギヤのコーン面の基端部側に向けて一定以上前進することを規制するように互いに係合する係合手段が設けられていることを特徴とする、変速機における同期装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速機における同期装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両用の手動変速機においては、同期装置が組み込まれているのが通例である。同期装置としては、たとえば特許文献１，２に記載されているように、シャフトと一体回転可能なクラッチハブ、このクラッチハブの欠歯部に嵌め込まれたシンクロナイザキー、変速ギヤの外周に設けられたコーン面上に外嵌されたシンクロナイザリング、および前記クラッチハブの外スプラインに嵌合する内スプラインを有し、かつ前記シャフトの軸長方向に往復動可能なスリーブを備えたものがある。
このような同期装置においては、シンクロナイザリングが変速ギヤのコーン面に押し付けられていない中立状態において、スリーブを前記変速ギヤ側に移動させると、シンクロナイザキーによってシンクロナイザリングが変速ギヤのコーン面に押し付けられ、これらが同期するようになっている。その後は、スリーブの内スプラインが変速ギヤのギヤスプラインに噛合し、変速ギヤとシャフトとがスリーブを介して駆動連結される。
【０００３】
しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、改善すべき余地があった。
【０００４】
第１に、何らかの事情に起因し、変速ギヤのコーン面にシンクロナイザリングを押し付ける方向の過大な押付荷重が発生した場合、変速ギヤのコーン面とシンクロナイザリングとの接触面圧も過大となり、変速ギヤのコーン面にシンクロナイザリングが張り付いた状態（固着状態）となる虞がある。一般的には、シンクロナイザリングの内周面は、変速ギヤのコーン面と同様な傾斜をもつコーン面され、かつ変速ギヤとシンクロナイザリングとのコーン面どうしを面接触させるようにしているため、前記した固着状態はより発生し易いといえる。とくに、長期使用によって前記した２つのコーン面の摩耗量が多くなった場合には、前記した固着状態は一層発生し易くなる。このような固着状態を生じたのでは、他のギヤ段にシフトすることが困難となる。
【０００５】
第２に、変速機を組み立てる場合には、たとえば同期装置の変速ギヤを備えた部分を組立台上にセットし、その上から同期装置のクラッチハブなどを備えた他の部分を組み付けるような手法が採られる場合がある。この場合、変速ギヤのコーン面にシンクロナイザリングを予め外嵌させた状態で、その上からクラッチハブなどをセットしたのでは、シンクロナイザリングとクラッチハブとの相対的な位置合わせ（シンクロナイザキーについての位置合わせなど）が困難となる。一方、クラッチハブにシンクロナイザリングを予め位置合わせして保持させた状態で、これらを変速ギヤの上にセットしようとしても、クラッチハブにシンクロナイザリングを保持させる手段は存在しないために、そのような作業も困難である。このように、従来においては、同期装置の組立作業に苦慮する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１５５８２９号公報
【特許文献２】特開平０９−３０３５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、変速ギヤのコーン面
にシンクロナイザリングが張り付いて固着する現象を好適に抑制し得るとともに、組立作業の容易化をも図ることが可能な変速機における同期装置を提供することを、その課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００９】
本発明により提供される変速機における同期装置は、シャフトと一体回転可能であり、かつ外スプラインを有するクラッチハブと、変速ギヤの外周に設けられたコーン面上に外嵌されたシンクロナイザリングと、前記クラッチハブの外スプラインに嵌合する内スプラインを持ち、かつ前記シャフトの軸長方向に往復動可能なスリーブと、を備えており、前記スリーブの往復動により、前記変速ギヤのコーン面に対する前記シンクロナイザリングの押し付け動作と、その解除動作とが可能とされている、変速機における同期装置であって、前記クラッチハブおよび前記シンクロナイザリングには、前記シンクロナイザリングが前記変速ギヤのコーン面の基端部側に向けて一定以上前進することを規制するように互いに係合する係合手段が設けられていることを特徴としている。
【００１０】
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
第１に、何らかの事情に起因し、変速ギヤのコーン面にシンクロナイザリングを押し付ける方向の過大な押付荷重が発生した場合、この荷重を前記係合手段によっても受けることが可能となる。このため、変速ギヤのコーン面とシンクロナイザリングとの接触面圧が過大となることを抑制し、変速ギヤのコーン面にシンクロナイザリングが張り付いた固着状態となる現象を適切に防止または抑制することが可能となる。
第２に、後述する実施形態からもよく理解されるように、本発明によれば、前記係合手段を利用してクラッチハブにシンクロナイザリングを保持させることが可能となる。このため、変速機の組み立て手法として、たとえば同期装置の変速ギヤを備えた部分を組立台上にセットし、かつその上から同期装置のクラッチハブなどを備えた他の部分を組み付ける手法が採られる場合であっても、クラッチハブに対してシンクロナイザリングを落下しないように保持し、かつ位置決めした状態とした上で、これらを変速ギヤ側に組み付けるといったことが可能となる。したがって、同期装置の組立作業、ひいては変速機全体の組立作業性の向上を図ることができる。
【００１１】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一例を示す要部断面図である。
【図２】図１の要部拡大断面図である。
【図３】図１および第２に示す同期装置のクラッチハブおよびシンクロナイザリングの斜視図である。
【図４】図１に示す変速機の組み立て作業工程の一例を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００１４】
図１は、副変速機Ｔｂを示している。この副変速機Ｔｂは、主変速機Ｔａ（全体構造は図示略）の第１および第２の出力軸１１，１２から出力される回転出力１，２のいずれか一方を選択し、かつこの選択した回転出力をシャフト２から出力させるためのである。主変速機Ｔａは、通常の手動式変速機である。
【００１５】
副変速機Ｔｂの基本的な構成は、たとえば特開２０１４−６６３３２号公報に記載された副変速機と同様である。このため、この副変速機Ｔｂの基本的な構成については、簡単に説明する。
副変速機Ｔｂは、トランスファケース９０内に、前記したシャフト２、入力軸１５、同期装置Ｃが組み込まれた構成を有している。シャフト２は、軸受９１，９２を介して支持されており、その基端部側（図１の左側）に設けられた孔部２０には、主変速機Ｔａの第１の出力軸１１が相対回転可能に嵌入している。第１の出力軸１１には、この第１の出力軸１１に設けられたギヤ部１１ａに噛合するギヤ部をもつ穴ギヤとしての第１の変速ギヤ３Ａが装着されている。入力軸１５は、軸受９３により支持されており、その基端部側には、主変速機Ｔａの第２の出力軸１２が駆動連結されている。入力軸１５には、シャフト２に回転可能に設けられた第２の変速ギヤ３Ｂに噛合するギヤ１６が設けられている。
【００１６】
同期装置Ｃは、次の第１および第２の状態を切替え設定可能なクラッチ機能を有するものである。第１の状態は、第１の変速ギヤ３Ａが同期装置Ｃを介してシャフト２に駆動連結されることにより、第１の出力軸１１の回転がシャフト２に伝達する状態である。第２の状態は、第２の変速ギヤ３Ｂが同期装置Ｃを介してシャフト２に駆動連結されることにより、第２の出力軸１２の回転がギヤ１６および第２の変速ギヤ３Ｂを介してシャフト２に伝達する状態である。
【００１７】
図２によく表われているように、同期装置Ｃは、第１および第２の変速ギヤ３Ａ，３Ｂに加え、シャフト２に一体的に形成されたクラッチハブ４、第１および第２のシンクロナイザリング５Ａ，５Ｂ、シンクロナイザキー６、キー押さえ用バネ６０、およびスリーブ７を備えている。後述するように、第１のシンクロナイザリング５Ａおよびクラッチハブ４には、本発明でいう係合手段の一例に相当する係合用凸部４３，５３が設けられている。
【００１８】
同期装置Ｃは、前記した係合用凸部４３，５３に関する構成を除き、その基本的な構成は、特許文献１，２などに記載された従来既知の構造と同様である。クラッチハブ４は、図３に示すように、その外周に外スプライン４０が形成された構成を有し、外スプライン４０の欠歯部４１にシンクロナイザキー６が嵌められる。図２において、第１および第２のシンクロナイザリング５Ａ，５Ｂは、第１および第２の変速ギヤ３Ａ，３Ｂに設けられたコーン面３０Ａ，３０Ｂに外嵌した状態で設けられ、その内周面はコーン面５０Ａ，５０Ｂとされ、かつ外周面にはシンクロナイザキー６の進入を可能とする凹溝５１およびスプライン５２が設けられている（図３参照）。スリーブ７は、クラッチハブ４の外スプライン４０に嵌合する内スプライン７０を有しており、シフトフォーク９５によって第１の変速ギヤ３Ａ側および第２の変速ギヤ３Ｂ側に移動させられる。
この同期装置Ｃにおいては、スリーブ７が第１の変速ギヤ３Ａ側に移動するときには、シンクロナイザキー６によって第１のシンクロナイザリング５Ａが押されることにより、そのコーン面５０Ａが第１の変速ギヤ３Ａのコーン面３０Ａに押し付けられ、これらが同期する。その後は、スリーブ７の内スプライン７０が第１の変速ギヤ３Ａのギヤスプライン３１Ａに噛合し、第１の変速ギヤ３Ａとシャフト２とがスリーブ７を介して駆動連結される。これとは反対に、スリーブ７が第２の変速ギヤ３Ｂ側に移動するときには、前記したのと同様な原理によって、スリーブ７の内スプライン７０が第２の変速ギヤ３Ｂのギヤスプライン３１Ｂに噛合し、第２の変速ギヤ３Ｂとシャフト２とがスリーブ７とを介して駆動連結される。
【００１９】
クラッチハブ４の先端部（図３では下端部）には、円筒状の突出部４２が設けられており、その外周面に係合用凸部４３が設けられている。一方、第１のシンクロナイザリング５Ａの先端部には、複数の係合用凸部５３が延設されている。この係合用凸部５３は、第１のシンクロナイザリング５Ａの内周縁部からその内側に向けて屈曲した形態を有し、た
とえば凹溝５１に対応した箇所に設けられている。図２に示すように、係合用凸部５３の先端部よりも係合用凸部４３の方が第１の変速ギヤ３Ａ側に位置しており、これら係合用凸部４３，５３は、第１のシンクロナイザリング５Ａが第１の変速ギヤ３Ａのコーン面３０Ａの基端部側に一定以上前進することを規制するように係合している。
本実施形態においては、第２のシンクロナイザリング５Ｂには、係合用凸部５３に相当する手段は設けられていない。
【００２０】
なお、図３に示す構成においては、クラッチハブ４側の係合用凸部４３を環状に形成している例を示しているが、本発明はこれに限定されない。
図示説明は省略するが、係合用凸部４３に複数箇所の切欠き部を形成しておき、第１のシンクロナイザリング５Ａ側の係合用凸部５３を、前記切欠き部に対して図３の下方側からその上側に通過させた後に、第１のシンクロナイザリング５Ａを回転させることにより、係合用凸部５３を図３における係合用凸部４３の上側に配置させ、これらを係合させるようにしてもよい。このようにすれば、組立作業の際に係合用凸部４３，５３を強く干渉させないようにして（係合用凸部５３を大きく弾性変形させるようなことなく）、これらを適切に係合させることが可能である。
また、前記以外の手段として、クラッチハブ４側の係合用凸部４３をクラッチハブ４とは別体の部材（たとえば、Ｃリングなどの止め輪）により構成してもよい。この場合、第１のシンクロナイザリング５Ａを円筒状の突出部４２に外嵌させた後に、前記した別体の部材としての係合用凸部４３を突出部４２に取り付け、これらを係合させればよい。
【００２１】
次に、前記した同期装置Ｃおよびこれを備えた副変速機Ｔｂの作用について説明する。
【００２２】
まず、何らかの事情に起因し、第１の変速ギヤ３Ａのコーン面３０Ａに第１のシンクロナイザリング５Ａを押し付けるように作用する過大な押付荷重が発生した場合、係合用凸部４３，５３どうしの係合部分は、少なくともこの荷重の一部を受け、第１のシンクロナイザリング５Ａがコーン面３０Ａの基端部側へ一定以上移動することを妨げる。このため、前記押付荷重に起因して、コーン面３０Ａ，５０Ａどうしの接触面圧が過大になることが抑制され、コーン面３０Ａに第１のシンクロナイザリング５Ａが張り付いた状態（固着状態）にならないようにすることが可能となる。コーン面３０Ａに第１のシンクロナイザリング５Ａが固着した状態になると、もはや副変速機Ｔｂを利用した変速動作が困難になるが、本実施形態によれば、そのような虞を適切に解消することが可能である。
【００２３】
図４は、副変速機Ｔｂを主変速機Ｔａに組み付ける場合の途中工程を示している。同図においては、主変速機Ｔａについては、第１および第２の出力軸１１，１２が上向きに突出するように設定している。一方、副変速機Ｔｂについては、トランスファケース９０内に必要部品を組み込んだ状態とした上で、主変速機Ｔａに対してその上側から組み付けるようにしている。その際、第１のシンクロナイザリング５Ａは、シンクロナイザキー６との位置合わせがなされた状態に設定され、かつ係合用凸部４３，５３を介してクラッチハブ４に支持されている。このため、第１のシンクロナイザリング５Ａを手で押さえるようなことをしなくても、下方に落下するようなことはない。副変速機Ｔｂを主変速機Ｔａに向けて下降接近させていくことにより、第１のシンクロナイザリング５Ａを位置ずれや落下などを生じさせることなく、第１の変速ギヤ３Ａのコーン面３０Ａに適切に、かつ容易に外嵌させることが可能である。
なお、前記とは異なり、第１のシンクロナイザリング５Ａを第１の変速ギヤ３Ａのコーン面３０Ａに予め外嵌させた場合には、その後に副変速機Ｔｂ側を主変速機Ｔａ側に下降させて組み付ける際に、第１のシンクロナイザリング５Ａの凹溝５１とシンクロナイザキー６との位置が一致せず、これらの位置合わせに苦慮することとなる。これに対し、本実施形態によれば、前記したように第１のシンクロナイザキー６の装着が容易であり、同期装置Ｃの組立作業、ひいては副変速機Ｔｂの全体の組立作業性の向上を図ることが可能で
ある。
【００２４】
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る変速機における同期装置の各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。
【００２５】
クラッチハブは、シャフトと別体で形成した構成とすることができる。本発明でいう変速機は、副変速機に限定されない。通常の変速機（たとえば、上述の実施形態における主変速機）にも本発明を適用することが可能である。本発明でいう係合手段は、上述した係合用凸部４３，５３のような構造のものに限定されず、既述した他の例からも明らかなように、これら係合用凸部４３，５３としては、クラッチハブやシンクロナイザリングとは別体の部材を用いて構成することもできる。要は、シンクロナイザリングが変速ギヤのコーン面の基端部側に向けて一定以上前進することを規制するように互いに係合する構造を有していればよい。凸部と凹部とを利用した係合構造などを採用することもできる。
【符号の説明】
【００２６】
Ｔｂ  副変速機（変速機）
Ｃ  同期装置
２  シャフト
３Ａ  第１の変速ギヤ（変速ギヤ）
４  クラッチハブ
５Ａ  第１のシンクロナイザリング（シンクロナイザリング）
６  シンクロナイザキー
７  スリーブ
３０Ａ  コーン面
４３，５３  係合用凸部
【図１】
2016089908.tif 000003
【図２】
2016089908.tif 000004
【図３】
2016089908.tif 000005
【図４】
2016089908.tif 000006