(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同期噛み合い式のシンクロ機構において、
軸方向に沿ったスプラインが外周面に形成されたハブと、
軸方向に沿ったスプラインが内周面に形成されており、前記ハブとスプライン嵌合する第１のスリーブと、
軸方向に沿ったスプラインが内周面に形成され、前記第１のスリーブと係合可能な形状を有する第２のスリーブとを有し、
前記第１のスリーブと前記第２のスリーブとが係合した状態において、前記第１のスリーブおよび前記第２のスリーブは、一体的に回転するとともに、互いに独立して軸方向に移動可能であることを特徴とするシンクロ機構。
【請求項２】
前記第１のスリーブは、軸方向に突設された凸部と凹部とを有し、
前記第２のスリーブは、軸方向に突設された凸部と凹部とを有し、
前記第１のスリーブが有する凸部および凹部を、前記第２のスリーブが有する凹部および凸部に嵌合することにより、前記第１のスリーブと前記第２のスリーブとが係合されることを特徴とする請求項１に記載されたシンクロ機構。
【請求項３】
前記第２のスリーブに形成されたスプラインは、前記第１のスリーブに形成されたスプラインの径よりも大きな径を有していることを特徴とする請求項１または２に記載されたシンクロ機構。
【請求項４】
シンクロナイザハブとシンクロナイザスリーブとを含む同期噛み合い式のシンクロ機構を有し、シンクロナイザスリーブを軸方向にシフトさせることにより、ギヤの切り換えを行うマニュアル変速機において、
シャフトと、
前記シャフトに結合され、軸方向に沿ったスプラインが外周面に形成されたシンクロナイザハブと、
軸方向に沿ったスプラインが内周面に形成されており、前記シンクロナイザハブとスプライン嵌合した第１のシンクロナイザスリーブと、
前記第１のシンクロナイザスリーブに形成されたスプラインよりも大きな径を有するスプラインが内周面に形成されており、前記第１のシンクロナイザスリーブと係合した第２のシンクロナイザスリーブと、
前記シンクロナイザハブに対して一方の軸方向側に設けられているとともに、前記第１のシンクロナイザスリーブとスプライン嵌合可能なスプラインを有する第１のスプライン部と、
前記シンクロナイザハブに対して他方の軸方向側に設けられているとともに、前記第１のシンクロナイザスリーブとスプライン嵌合可能なスプラインを有する第２のスプライン部と、
前記シンクロナイザハブに対して一方の軸方向側に設けられているとともに、前記第２のシンクロナイザスリーブとスプライン嵌合可能なスプラインを有する第３のスプライン部と、
前記シンクロナイザハブに対して他方の軸方向側に設けられているとともに、前記第２のシンクロナイザスリーブとスプライン嵌合可能なスプラインを有する第４のスプライン部と、
前記第１のスプライン部と一体的に回転する第１のギヤと、
前記第２のスプライン部と一体的に回転する第２のギヤと、
前記第３のスプライン部と一体的に回転する第３のギヤと、
前記第４のスプライン部と一体的に回転する第４のギヤとを有し、
前記第１のシンクロナイザスリーブおよび前記第２のシンクロナイザスリーブは、一体的に回転するとともに、互いに独立して軸方向に移動可能であることを特徴とするマニュアル変速機。
【請求項５】
前記マニュアル変速機は、前進６段のマニュアル変速機であって、
前記第１のギヤから前記第４のギヤまでの各ギヤは、３速ギヤから６速ギヤまでの各ギヤに相当することを特徴とする請求項４に記載されたマニュアル変速機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同期噛み合い式のシンクロ機構およびそれを用いたマニュアル変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両用のマニュアル変速機（ＭＴ）には、同期噛み合い式のシンクロ機構が装着されている。このシンクロ機構は、ギヤの切り換えを行う場合に、回転速度の異なる２つの回転部材（スリーブとギヤ）をシンクロナイズさせ、両部材の噛み合いを容易に行うための装置である。
【０００３】
図１２は、４輪駆動車用のマニュアル変速機の断面図である。この変速機は、前進用として６段変速を実行することができる。メインシャフト３１は、軸受け３６，３７によって軸支されている。このメインシャフト３１の下方には、このシャフト３１と平行にカウンタシャフト３３が配置されている。カウンタシャフト３３は、その軸方向に貫通した中空状のシャフトであり、その中にはフロントドライブシャフト３４が挿通されている。また、メインシャフト３１と並行にリアドライブシャフト３５が配置されている。そして、メインシャフト３１とカウンタシャフト３３との間には、シンクロ機構を有する３つのギヤ切り換え部４０〜４２が介装されている。第１のギヤ切り換え部４０は、カウンタシャフト３３によって支持された1stドリブンギヤと2ndドリブンギヤとの切り換えを行う。また、第２のギヤ切り換え部４１は、メインシャフト３１によって支持された3rdドライブギヤ４４ａと4thドライブギヤ４５ａとの切り換えを行う。3rdドライブギヤ４４ａと4thドライブギヤ４５ａのそれぞれは、回転自在にメインシャフト３１に取り付けられており、カウンタシャフト３３に結合された3rdドリブンギヤ４４ｂ、4thドリブンギヤ４５ｂと噛合している。第３のギヤ切り換え部４２は、メインシャフト３１により回転自在に支持された5thドライブギヤと6thドライブギヤとの切り換えを行う。さらに、5thドライブギヤ４６ａと6thドライブギヤ４７ａのそれぞれは、カウンタシャフト３３に結合された5thドリブンギヤ４６ｂ、6thドリブンギヤ４７ｂと噛合している。
【０００４】
エンジンのクランクシャフトからの駆動力は、クラッチ３２を介して、メインシャフト３１に伝達される。そして、ギヤ切り換え部４０〜４２により設定されたギヤ比にしたがって変速された後、その駆動力がカウンタシャフト３３に伝達される。カウンタシャフト３３の駆動力は、センターディファレンシャル装置３８を介して、前輪駆動用のフロントドライブシャフト３４と後輪駆動用のリアドライブシャフト３５とに伝達される。フロントドライブシャフト３４の回転数は、このシャフト３４の端部に取り付けられたピニオン部３９とそれと噛合したハイポイドドリブンギヤ４３とよって適切に減速され、この減速された駆動力によって前輪が駆動される。
【０００５】
図１３は、２つのギヤ切り換え部４１，４２の要部断面図である。ギヤ切り換え部４１（または４２）は、左右のドライブギヤ４４ａ，４５ａ（４６ａ，４７ａ）と、その間に介装されたシンクロ機構とで構成されている。周知のとおり、このシンクロ機構は、シンクロナイザハブ５０（または６０）、シンクロナイザスリーブ５１（６１）、および一対のシンクロナイザリング５２ａ，ｂ（６２ａ，ｂ）等を有している。シンクロナイザスリーブ５１（６１）を左右にシフトさせることにより、シンクロナイザリング５２ａ、５２ｂ（６２ａ、６２ｂ）の内周に形成されたテーパー面と、ドライブギヤ４４ａ，４５ａ（４６ａ，４７ａ）のコーン面との間で摩擦力を生じさせる。そして、この摩擦力を用いて、シンクロナイザスリーブ５１（６１）とドライブギヤ４４ａ，４５ａ（４６ａ，４７ａ）と同期させることで、両部材の結合が行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような従来のシンクロ機構を用いて多段の変速機構を構成した場合、図１３に示したように、複数のシンクロ機構をメインシャフト３１の軸方向に並設する必要がある。そのため、変速段の数が増加するにしたがって、メインシャフト３１のシャフト長が増大してしまうほか、それに起因したベアリングスパン、すなわち図１２に示した軸受け３６，３７間の距離も長くなる。その結果、軸受け３６，３７によって支持されたメインシャフト３１の剛性の低下を招いたり、或いは、このシャフト３１の回転ブレといった問題が生じるおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、多数段（２段よりも多い段数）のギヤの切り換えを、１つのシンクロ機構で行うことができる新規なシンクロ機構を提供することである。
【０００８】
また、本発明の別の目的は、このようなシンクロ機構を用いた多段マニュアル変速機を構成することで、マニュアル変速機におけるシャフト長の増大を抑制することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために、第１の発明は、同期噛み合い式のシンクロ機構において、軸方向に沿ったスプラインが外周面に形成されたハブと、軸方向に沿ったスプラインが内周面に形成されており、ハブとスプライン嵌合する第１のスリーブと、軸方向に沿ったスプラインが内周面に形成され、第１のスリーブと係合可能な形状を有する第２のスリーブとを有する。ここで、第１のスリーブと第２のスリーブとが係合した状態において、第１のスリーブおよび第２のスリーブは、一体的に回転するとともに、互いに独立して軸方向に移動可能である。
【００１０】
上記の第１の発明において、第１のスリーブは、軸方向に突設された凸部と凹部とを有し、第２のスリーブは、軸方向に突設された凸部と凹部とを有しており、第１のスリーブが有する凸部および凹部を、第２のスリーブが有する凹部および凸部に嵌合することにより、第１のスリーブと第２のスリーブとが係合されることが好ましい。
【００１１】
また、第２のスリーブに形成されたスプラインは、第１のスリーブに形成されたスプラインの径よりも大きな径を有していることが望ましい。
【００１２】
第２の発明は、シンクロナイザハブとシンクロナイザスリーブとを含む同期噛み合い式のシンクロ機構を有し、シンクロナイザスリーブを軸方向にシフトさせることにより、ギヤの切り換えを行うマニュアル変速機において、シャフトと、シャフトに結合され、軸方向に沿ったスプラインが外周面に形成されたシンクロナイザハブと、軸方向に沿ったスプラインが内周面に形成されており、シンクロナイザハブとスプライン嵌合した第１のシンクロナイザスリーブと、第１のシンクロナイザスリーブに形成されたスプラインよりも大きな径を有するスプラインが内周面に形成されており、第１のシンクロナイザスリーブと係合した第２のシンクロナイザスリーブと、シンクロナイザハブに対して一方の軸方向側に設けられているとともに、第１のシンクロナイザスリーブとスプライン嵌合可能なスプラインを有する第１のスプライン部と、シンクロナイザハブに対して他方の軸方向側に設けられているとともに、第１のシンクロナイザスリーブとスプライン嵌合可能なスプラインを有する第２のスプライン部と、シンクロナイザハブに対して一方の軸方向側に設けられているとともに、第２のシンクロナイザスリーブとスプライン嵌合可能なスプラインを有する第３のスプライン部と、シンクロナイザハブに対して他方の軸方向側に設けられているとともに、第２のシンクロナイザスリーブとスプライン嵌合可能なスプラインを有する第４のスプライン部と、第１のスプライン部と一体的に回転する第１のギヤと、第２のスプライン部と一体的に回転する第２のギヤと、第３のスプライン部と一体的に回転する第３のギヤと、第４のスプライン部と一体的に回転する第４のギヤとを有する。ここで、第１のシンクロナイザスリーブおよび第２のシンクロナイザスリーブは、一体的に回転するとともに、互いに独立して軸方向に移動可能である。
【００１３】
上記の第２の発明において、マニュアル変速機は、前進６段のマニュアル変速機であって、第１のギヤから第４のギヤまでの各ギヤは、３速ギヤから６速ギヤまでの各ギヤに相当するようにしてもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本実施例にかかるシンクロ機構は、一例として、図１２に示したような前進６段のマニュアル変速機に適用することができる。ただし、図１２に示したギヤ切り換え部４１，４２の代わりに、図１から図３に示したようなシンクロ機構を用いる。また、このシンクロ機構に置き換えたことから、各ドリブンギヤ４４ｂ〜４７ｂの取り付け位置を変更している。すなわち、カウンタシャフト３３には、図１２の左側から順に、3rdドリブンギヤ４４ｂ、5thドリブンギヤ４６ｂ、6thドリブンギヤ４７ｂ、4thドリブンギヤ４５ｂが取り付けられている。それ以外の構造に関しては、図１２の構造と同一である。以下に述べる説明からわかるように、本実施例にかかるシンクロ機構では、１つのシンクロ機構で４段のギヤの切り換えが可能となる。図１は、メインシャフト３１に組み付けられるギヤ切り換え機構の各構成部材を示した展開斜視図である。また、図２および図３はそれぞれ、組み付けられた状態における図１に示したＡ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面図である。なお、図２および図３に示した断面図は、メインシャフト３１の上半分の断面構造のみを示している。
【００１５】
３速から６速までの各変速ドライブギヤ１４〜１７は、メインシャフト３１とは独立して回転可能な状態で、メインシャフト３１によって支持されている。3rdドライブギヤ１４は、カウンタシャフト３３と一体的に回転する3rdドリブンギヤ４４ｂと噛合している。上述したように、3rdドリブンギヤ４４ｂは、ドリブンギヤ４４ｂ〜４７ｂの中で最も左側（すなわちピニオン部３９側）に位置している。そして、これらのギヤのギヤ比によって３速の変速比が規定される。このドライブギヤ１４には、ドリブンギヤ４４ｂと噛合するギヤ部と別に、その外周に噛合部１４ａが形成されている。この噛合部１４ａは、スプライン部材１８の内周に形成された噛合部１８ａと噛合している。したがって、3rdドライブギヤ１４は、スプライン部材１８と常に一体的に回転する。また、4thドライブギヤ１５は、カウンタシャフト３３側の4thドリブンギヤ４５ｂ（ドリブンギヤ４４ｂ〜４７ｂの中で最も右側に位置）と噛合している。そして、これらのギヤのギヤ比によって４速の変速比が規定される。このドライブギヤ１５には、このギヤ部とは別に噛合部１５ａが形成されており、この部分がスプライン部材１９の噛合部１９ａと噛合している。したがって、4thドライブギヤ１５は、スプライン部材１９と常に一体的に回転する。
【００１６】
一方、5thドライブギヤ１６は、カウンタシャフト３３側の5thドリブンギヤ４６ｂ（3rdドリブンギヤ４４ｂと左隣接）と噛合しており、両者のギヤ比によって５速の変速比が規定される。このドライブギヤ１６の外周には、軸方向に沿って形成されたアウタスプライン１６ａと、テーパー状のコーン面１６ｂとが形成されている。さらに、6thドライブギヤ１７は、カウンタシャフト３３側の6thドリブンギヤ４７ｂ（4thドリブンギヤ４５ｂと右隣接）と噛合しており、両者のギヤ比によって６速の変速比が規定される。5thドライブギヤ１６と同様に、このドライブギヤ１７には、アウタスプライン１７ａとテーパー状のコーン面１７ｂとが形成されている。
【００１７】
図１において左側に位置した２つのドライブギヤ１４，１６と右側に位置した２つのドライブギヤ１５，１７との間には、同期噛み合い式のシンクロ機構が介装されている。本実施例にかかるシンクロ機構は特徴的な構造を有しており、１つのシンクロ機構で４つの変速段の切り換えが可能である。このシンクロ機構は、一対のスリーブ１，２（シンクロナイザスリーブ）、ハブ３（シンクロナイザハブ）、インサートキー４，５、スプリング６，７、シンクロナイザリング８〜１１、およびリング部材１２，１３によって構成される。
【００１８】
ハブ３は、メインシャフト３１に結合されており、このシャフト３１と常に一体的に回転する。ハブ３の外周面には、軸方向に沿って凸部が延在するアウタスプライン３ａが形成されているとともに、インサートキー４，５を収納するための６つのキー収納溝３ｂが形成されている。インサートキー４，５は、スリーブ１，２の位置決め用の突起部を中央に有している。後述するように、メインスリーブ１のインナスプライン径よりも、サブスリーブ２のインナスプライン径の方が大きく形成されている。このようなスプライン径の相違に起因して、サブスリーブ２の内周面に当接するインサートキー４の高さの方が、メインスリーブの内周面に当接するインサートキー５よりも高くなっている（図２および図３参照）。ハブ３のキー収納溝３ｂに収納されたインサートキー４，５は、ハブ３に装着されたリング状のスプリング６，７によって、スリーブ１，２側に向けて常に付勢されている。
【００１９】
メインスリーブ１およびサブスリーブ２は、軸方向において出入り自在に嵌合している。すなわち、このスリーブ対１，２は、ハブ３と常に一体的に回転するが、軸方向については、軸方向の所定の範囲内において互いに独立して移動することができるように係合している。図４は、一対のスリーブ１，２の嵌合状態を説明するための図である。メインスリーブ１は、リング状のリング部１ａと、このリング部１ａから軸方向に延在した３つの円弧状の凸部１ｂとで構成されている。各凸部１ｂは、同一円上において等間隔で設けられており、それぞれは同一の円弧長を有する。また、互いに隣接した凸部１ｂ間に存在する隙間、すなわち凹部１ｃも、凸部１ｂとほぼ同一の円弧長を有している。一方、サブスリーブ２もメインスリーブ１とほぼ同様の構成を有しており、リング部２ａと、メインスリーブ１の凹部１ｃと対向するように突設した３つの凸部２ｂとで構成されている。これらの円弧状の凸部２ｂは、メインスリーブ１側の凹部１ｃに対応した円弧長を有している。また、互いに隣接した凸部２ｂ間に存在する凹部２ｃは、メインスリーブ１側の凸部１ｂに対応した円弧長を有している。さらに、各リング部１ａ，２ａの内周面には、他方のスリーブの凸部２ｂ，１ｂを嵌入するための凸部嵌合溝１ｅ，２ｅが形成されている。このような構成において、凸部１ｂ，２ｂを凹部２ｃ，１ｃに嵌入することにより、スリーブ対１，２が結合される。なお、それぞれのリング部１ａ，２ａの外周には、図示しないシフタフォークと嵌合するための溝がその全周に渡って形成されている。
【００２０】
スリーブ１，２の内周面には、軸方向に沿ってインナスプライン１ｄ，２ｄがそれぞれ形成されている。メインスリーブ１のインナスプライン１ｄは、スリーブ１の両開口部近傍を除いた比較的中央部のみに形成されている。一方、サブスプライン２のインナスプライン２ｄは、一方の開口部から他方の開口部に至る全領域に形成されている。また、インサートキー４，５の突起部と係合させるために、インナスプライン１ｄ，２ｄの中央に切り欠き部（中央溝）が形成されている（図２および図３参照）。図５は、嵌合状態におけるスリーブ対１，２を、図４に示したＡ方向からみた平面図であり、図６は、Ｂ方向からみた平面図である。さらに、図７は、嵌合状態におけるスプライン対１，２の中央断面図である。なお、図５から図７までの各図に示された破線Ｈは、ハブ３のアウタスプラインの径を示している。図７に示したように、メインスリーブ１はハブ３と直接スプライン嵌合している。これに対して、図５および図６に示したように、サブスリーブ２のインナスプライン２ｄの径はインナスプライン１ｄの径よりも大きく形成されているため、サブスリーブ２はハブ３とスプライン嵌合していない。具体的には、インナスプライン１ｄの歯底径よりもインナスプライン２ｄの歯先径の方が大きく形成されている。したがって、ハブ３とサブスリーブ２との間の駆動力の伝達は、ハブ３と直接スプライン嵌合したメインスリーブ１を介して、換言すると、上述した凸部１ｂ，２ｂと凹部２ｃ，１ｃとの嵌合を介して行われる。
【００２１】
図５に示したように、メインスリーブ１の一方の開口部（すなわち各凸部１ｂの先端部）の一部を切り欠くことにより、３つの切り欠き部１ｆが形成されている。また、図６に示したように、メインスリーブ１の他方の開口部（すなわちリング部１ａ側の開口部）の内周には、３つの係合溝１ｇが形成されている。図２に示したように、切り欠き部１ｆおよび係合溝１ｇは、リング部材１２，１３の外周に形成された突起部１２ａ，１３ａと係合するようになっている。
【００２２】
インナシンクロナイザリング８，９のそれぞれは、メインスリーブ１のインナスプライン１ｄと嵌合するアウタスプライン８ａ，９ａを有している。また、これらのリング８，９は、インサートキー４，５を収納するためのキー係合溝８ｂ，９ｂを有しており、インサートキー４，５を介して、ハブ３と一体的に回転する。また、インナシンクロナイザリング８，９の内周面は、コーン面１８ｃ，１９ｃと当接した状態において摩擦力を有効に発生させるために、テーパー形状を有している。
【００２３】
アウタシンクロナイザリング１０，１１のそれぞれは、サブスリーブ２のインナスプライン２ｄと嵌合するアウタスプライン１０ａ，１１ａと、リング係合溝１０ｂ，１１ｂを有している。この係合溝１０ｂ，１１ｂは、図３に示したように、リング部材１２，１３の内周に形成された突起部１２ｂ，１３ｂと係合している。また、リング部材１２の外周に形成された突起部１２ａとメインスリーブ１の切り欠き部１ｆ、またはリング部材１２のアウタスプラインとサブスリーブ２のインナスプライン２ｄのいずれかが常に係合している。一方、リング部材１３の外周に形成された突起部１３ａとメインスリーブ１の係合溝１ｇ、またはリング部材１３のアウタスプラインとサブスリーブ２のインナスプライン２ｄのいずれかが常に係合している。したがって、アウタシンクロナイザリング１０，１１は、リング部材１２，１３を介して、スリーブ対１，２と一体的に回転する。アウタシンクロナイザリング１０，１１の内周面は、コーン面１８ｃ，１９ｃと当接した状態において摩擦力を有効に発生させるためにテーパー形状を有している。
【００２４】
つぎに、上述したような構成を有するシンクロ機構の各変速段の状態について説明する。一対のスリーブ１，２を下表に示したような位置にシフトさせることにより、各変速段が設定される。
0004301662.tif 000002
【００２５】
図８は、３速におけるシンクロ機構の状態を示した概略図である。なお、同図において、メインスリーブ１の中立位置をＮ１、サブスリーブ２の中立位置をＮ２として示している（図９から図１１までの各図についても同様）。３速では、サブスリーブ２は中立位置Ｎ２にあるため、サブスリーブ２は、5thドライブギヤ１６、6thドライブギヤ１７と噛合したスプライン部材１８，１９のどちらともスプライン嵌合していない。シフタフォーク２０によって、中立位置Ｎ１にあるメインスリーブ１を左の軸方向にシフトさせ始めると、インサートキー５は、インナシンクロナイザリング８の端面に接触した後、インナシンクロナイザリング８を軸方向に押圧する。したがって、インナシンクロナイザリング８の内周面に形成されたテーパ部が、3rdドライブギヤ１４と噛合したスプライン部材１８のコーン面１８ｃと接触する。変速初期の段階では、インナシンクロナイザリング８とスプライン部材１８との間に速度差があるため、インナシンクロナイザリング８は、キー係合溝８ｂの溝幅とインサートキー５の幅との差だけずれている。また、インサートキー５は、キー係合溝８ｂの片側に密着した状態で回転しているため、メインスリーブ１のインナスプライン１ｄとインナシンクロナイザリング８のアウタスプライン８ａとは、互いにオフセットした状態で向き合う（インデックス状態）。
【００２６】
メインスリーブ１がさらに左へシフトすると、インサートキー５の突起部は、メインスリーブ１の内面の中央溝から外れる。このとき、メインスリーブ１のインナスプライン１ｄとインナシンクロナイザリング８のアウタスプライン８ａとはオフセットしたままである。したがって、インナスプライン１ｄの先端面は、アウタスプライン８ａに直接当接するので、メインスリーブ１の移動は規制される。この状態においては、メインスリーブ１がインナシンクロナイザリング８を直接押圧する。そして、インナシンクロナイザリング８は、メインスリーブ１のシフト力に比例して、スプライン部材１８のコーン面１８ｃに圧着するので、クラッチ作用が生じる（ボーク状態）。インナシンクロナイザリング８とスプライン部材１８とが等速にならないうちは、シフト力を強めても、メインスリーブ１がインナシンクロナイザリング８を押しのけて移動することはできない。
【００２７】
メインスリーブ１とスプライン部材１８とが等速になると（同期状態）、インナシンクロナイザリング８は回転自在となる。したがって、メインスリーブ１の移動を規制する力は消失するため、メインスリーブ１はさらに左へシフトする。その結果、メインスリーブ１は、インナシンクロナイザリング８およびスプライン部材１８とスプライン嵌合し、３速への変速が完了する。
【００２８】
図９は、４速におけるシンクロ機構の状態を示した概略図である。サブスリーブ２を中立位置Ｎ２とし、シフタフォーク２０によって中立位置Ｎ１にあるメインスリーブ１を右軸方向にシフトさせることにより、４速への変速が達成される。４速への変速は、３速におけるインナシンクロナイザリング８の代わりにインナシンクロナイザリング９、スプライン部材１８の代わりにスプライン部材１９が変速に関与する点以外は、３速と同様の状態変化を経て達成される。
【００２９】
図１０は、５速におけるシンクロ機構の状態を示した概略図である。５速では、メインスリーブ１は中立位置Ｎ１にあるため、メインスリーブ１は、3rdドライブギヤ１４および4thドライブギヤ１５のどちらともスプライン嵌合していない。また、アウタシンクロナイザリング１０は、リング部材１２を介して、スリーブ対１，２と同期して回転している。シフタフォーク２１によって、中立位置Ｎ２にあるサブスリーブ２を左軸方向にシフトさせ始めると、そのインナスプライン２ｄの先端面が、アウタシンクロナイザリング１０のアウタスプライン１０ａと直接当接する。したがって、アウタシンクロナイザリング１０の内周面に形成されたテーパ部が、5thドライブギヤ１６のコーン面１６ｂと接触する。変速初期の段階では、アウタシンクロナイザリング１０と5thドライブギヤ１６との間に速度差がある。したがって、リング係合溝１０ｂの溝幅とリング部材の内周に形成された突起部１２ｂの幅との差だけずれており、かつ、突起部１２ｂがリング係合溝１０ｂの片側に密着した状態となる。その結果、サブスリーブ２のインナスプライン２ｄとアウタシンクロナイザリング１０のアウタスプライン１０ａとは、互いにオフセットした状態で向き合う（インデックス状態）。
【００３０】
そして、アウタシンクロナイザリング１０は、サブスリーブ２のシフト力に比例して、5thドライブギヤ１６のコーン面１６ｂに圧着するので、クラッチ作用が生じる（ボーク状態）。アウタシンクロナイザリング１０と5thドライブギヤ１６とが等速にならないうちは、シフト力を強めても、サブスリーブ２がアウタシンクロナイザリング１０を押しのけて移動することはできない。
【００３１】
サブスリーブ２と5thドライブギヤ１６とが等速になると（同期状態）、アウタシンクロナイザリング１０は回転自在となるため、サブスリーブ２はさらに左へシフトする。その結果、サブスリーブ２は、アウタシンクロナイザリング１０および5thドライブギヤ１６とスプライン嵌合し、５速への変速が完了する。
【００３２】
図１１は、６速におけるシンクロ機構の状態を示した概略図である。メインスリーブ１を中立位置Ｎ１とし、シフタフォーク２１によって中立位置Ｎ２にあるサブスリーブ２を右軸方向にシフトさせることにより、６速への変速が達成される。なお、アウタシンクロナイザリング１１は、リング部材１３を介して、スリーブ対１，２と同期して回転している。６速への変速は、５速におけるアウタシンクロナイザリング１０の代わりにアウタシンクロナイザリング１１、5thドライブギヤ１６の代わりに6thドライブギヤ１７が変速に関与する点以外は、５速と同様の状態変化を経て達成される。
【００３３】
このように本実施例にかかる同期噛み合い式のシンクロ機構は、１つのハブと、軸方向に出入り自由に嵌合され、常に一体的に回転するスリーブ対とを有している。そして、インナスプラインの径が異なる２つのスリーブを軸方向に選択的にシフトさせることにより、１つのシンクロ機構で４つの変速段を切り換えることができる。したがって、多段の切り換えに必要なシンクロ機構の数は、従来のシンクロ機構と比べて少なくて済む。その結果、変速機構を構成する全体的な部品点数の増大を抑制することができ、かつ、軽量化を図ることが可能となる。
【００３４】
また、このようなシンクロ機構を用いて多段のマニュアル変速機を構成すれば、変速段数の増加に伴うシャフト長やベアリングスパンの増大を抑制することができる。例えば、従来のシンクロ機構で４つのギヤの切り換えを行う場合、図１２に示したように、シャフト上に２つのシンクロ機構を配置する必要がある。これに対して、本実施例にかかるシンクロ機構では、シャフト上に１つのシンクロ機構を配置すればよいので、その分だけシャフト長等の増大を抑えることができる。したがって、シャフトの剛性の低下を抑制することができる。また、ベアリングスパンの増大を抑えることにより、シャフトのたわみを低減することができるため、シャフトに支持されたギヤのギヤ音の発生や噛み合い不良の発生を有効に低減することができ、ギヤの効率も向上させることができる。さらに、シャフトを支持する軸受けの耐久性を向上させることができるという効果もある。
【００３５】
なお、本実施例にかかるシンクロ機構を多段マニュアル変速機に用いる場合、シンクロ機構の耐久性の観点でいえば、低速ギヤを除く中速ギヤ以降（６段変速では３速から６速）の切り換え用として使用することが好ましい。なぜなら、比較的大きな負荷が加わる低速ギヤの切り換え用として用いる場合ほど、シンクロ機構の強度上の要求は厳しくないからである。
【００３６】
また、上述した実施例では、２つのスリーブを用いて４つのギヤの切り換えを行うシンクロ機構について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、さらに多くのスリーブを用いて、より多くのギヤの切り換えを行うようにすることも可能である。例えば、インナスプライン径の異なる３つのスリーブを軸方向にのみ独立して移動可能な状態で係合させることで、６つのギヤを切り換えを行うようにしてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
このように、本発明にかかる同期噛み合い式のシンクロ機構を用いることにより、多段の変速機構を構成する全体的な部品点数の増大を抑えることができる。また、このシンクロ機構を用いてマニュアル変速機を構成すれば、変速段の数の増加に伴うシャフト長やベアリングスパンの増大を抑制することができる。したがって、シャフト剛性の低下やギヤの噛み合い不良の発生を抑制でき、かつ、シャフトを支持する軸受けの耐久性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本実施例にかかるギヤ切り換え機構の展開斜視図
【図２】  ギヤ切り換え機構のＡ−Ａ断面図
【図３】  ギヤ切り換え機構のＢ−Ｂ断面図
【図４】  スリーブ対の嵌合状態を説明するための図
【図５】  スリーブ対のＡ方向平面図
【図６】  スリーブ対のＢ方向平面図
【図７】  スリーブ対の中央断面図
【図８】  ３速におけるシンクロ機構の状態を示した概略図
【図９】  ４速におけるシンクロ機構の状態を示した概略図
【図１０】５速におけるシンクロ機構の状態を示した概略図
【図１１】６速におけるシンクロ機構の状態を示した概略図
【図１２】前進６段のマニュアル変速機の断面図
【図１３】従来のギヤ切り換え部の要部断面図
【符号の説明】
１  メインスリーブ（シンクロナイザスリーブ）、
２  サブスリーブ（シンクロナイザスリーブ）、
１ａ，２ａ  リング部、        １ｂ，２ｂ  凸部、
１ｃ，２ｃ  凹部、            １ｄ，２ｄ  インナスプライン
１ｅ，２ｅ  凸部嵌合溝、            １ｆ  切り欠き部、
１ｇ  係合溝、
３  ハブ（シンクロナイザハブ）、
３ａ  アウタスプライン、            ３ｂ  キー収納溝
４，５  インサートキー、
６，７  スプリング、
８，９  シンクロナイザリング、
８ａ，９ａ  アウタスプライン、８ｂ，９ｂ  キー係合溝、
１０，１１  アウタシンクロナイザリング、
１０ａ，１１ａ  アウタスプライン、  １０ｂ，１１ｂ  リング係合溝、
１２，１３  リング部材、
１２ａ，１３ａ  突起部、            １２ｂ，１３ｂ  突起部、
１４  3rdドライブギヤ、
１５  4thドライブギヤ、
１４ａ，１５ａ  噛合部、
１６  5thドライブギヤ、
１７  6thドライブギヤ、
１６ａ，１７ａ  アウタスプライン、  １６ｂ，１７ｂ  コーン面、
１８，１９  スプライン部材、
１８ａ，１９ｂ  噛合部、  １８ｂ，１９ｂ  アウタスプライン、
１８ｃ，１９ｃ  コーン面、
２０，２１  シフタフォーク、
３１  メインシャフト、                ３２  クラッチ、
３３  カウンタシャフト、              ３４  フロントドライブシャフト、
３５  リアドライブシャフト、    ３６，３７  軸受け、
３８  センターディファレンシャル装置、
３９  ピニオン部、                    ４０  第１のギヤ切り換え部、
４１  第２のギヤ切り換え部、          ４２  第３のギヤ切り換え部、
４３  ハイポイドドリブンギヤ、      ４４ａ  3rdドライブギヤ、
４４ｂ  3rdドリブンギヤ、           ４５ａ  4thドライブギヤ、
４５ｂ  4thドリブンギヤ、           ４６ａ  5thドライブギヤ、
４６ｂ  5thドリブンギヤ、           ４７ａ  6thドライブギヤ、
４７ｂ  6thドリブンギヤ、      ５０，６０  シンクロナイザハブ、
５１，６１  シンクロナイザスリーブ、
５２ａ，５２ｂ，６２ａ，６２ｂ  シンクロナイザリング
【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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