JP2005256995A - 変速機の同期装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 隙間Ｙまたは隙間Ｚがゼロになるまで同期機能を維持し、同期装置としての製品寿命を長く確保することができる変速機の同期装置を提供すること。
【解決手段】 シンクロハブ２とカップリングスリーブ３とクラッチギヤ４，７とを備え、シンクロハブ２に結合されたカップリングスリーブ３を軸方向に移動させる変速時、カップリングスプライン歯３ａがクラッチギヤ４，７に形成されたクラッチギヤスプライン歯４ａ，７ａのみに噛み合い変速を完了するコンスタント・ロード型の同期装置において、前記シンクロハブ２と軸との隙間をＸ、前記シンクロハブ２とクラッチギヤコーン面４ｃ，７ｃの先端との隙間をＹ、前記シンクロハブ２とクラッチギヤスプライン歯４ａ，７ａの端面との隙間をＺ、としたとき、隙間Ｘ，Ｙ，Ｚの関係を、Ｘ≧min（Ｙ，Ｚ）となるように設定した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、シンクロハブとカップリングスリーブとクラッチギヤを備え、変速時に回転同期作用により円滑な変速を達成する変速機の同期装置に関する。

従来、シンクロハブとクラッチギヤとに、互いに対向するシンクロハブコーン面とクラッチギヤコーン面を形成し、カップリングスリーブの軸方向移動に連動させて、シンクロハブに対し、クラッチギヤに向かう方向の押し付け力を発生させる押し付けバネ機構を設け、シンクロハブに結合されたカップリングスリーブを軸方向に移動させる変速時、コーン面間で発生する摩擦トルクにより同期が開始され、同期が完了すると、カップリングスプライン歯は、クラッチギヤに形成されたクラッチギヤスプライン歯に噛み合い変速を完了するコンスタント・ロード型同期装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
「二訂 シャシ構造 Ｉ」（平成１４年３月３１日：全国自動車整備専門学校協会発行）の３３ページ図２−４７

しかしながら、従来のコンスタント・ロード型同期装置にあっては、シンクロハブと軸との隙間をＸ、シンクロハブとクラッチギヤコーン面の先端との隙間をＹ、シンクロハブとクラッチギヤスプライン歯の端面との隙間をＺ、としたとき、隙間Ｘ，Ｙ，Ｚの相対関係については何ら考慮していないため、以下のような問題が発生する。

すなわち、コーン面の摩耗によって、上記隙間Ｘ，Ｙ，Ｚが小さくなることから、同期機能の寿命は隙間Ｙまたは隙間Ｚがゼロになるまでである。これに対し、Ｘ<min（Ｙ，Ｚ）となるように設計された場合（上記従来技術の図２−４７の右側参照）、隙間Ｙまたは隙間Ｚがゼロになる前に隙間Ｘがゼロになってしまい、隙間Ｙまたは隙間Ｚがゼロになるまで使用できないため、同期機能の寿命を不要に低下させてしまう、という問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、隙間Ｙまたは隙間Ｚがゼロになるまで同期機能を維持し、同期装置としての製品寿命を長く確保することができる変速機の同期装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の変速機の同期装置では、シンクロハブとカップリングスリーブとクラッチギヤとを備え、シンクロハブに結合されたカップリングスリーブを軸方向に移動させる変速時、カップリングスプライン歯がクラッチギヤに形成されたクラッチギヤスプライン歯のみに噛み合い変速を完了するコンスタント・ロード型の同期装置において、
前記シンクロハブと軸との隙間をＸ、前記シンクロハブとクラッチギヤコーン面の先端との隙間をＹ、前記シンクロハブとクラッチギヤスプライン歯の端面との隙間をＺ、としたとき、隙間Ｘ，Ｙ，Ｚの関係を、Ｘ≧min（Ｙ，Ｚ）となるように設定した。

よって、本発明の変速機の同期装置にあっては、シンクロハブと軸との隙間Ｘを、シンクロハブとクラッチギヤコーン面の先端との隙間Ｙとシンクロハブとクラッチギヤスプライン歯の端面との隙間をＺのうち、小さい方の隙間以上に設定することで、コーン面の摩耗が進行して隙間Ｙまたは隙間Ｚがゼロになるまで、同期機能の寿命を維持することができる。この結果、コーン面の摩耗によって隙間Ｙ，Ｚがゼロになるまで同期装置として使用可能であるため、同期装置としての製品寿命を長く確保することができる。

以下、本発明の変速機の同期装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１および実施例２に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
実施例１は、変速時に互いに接触するシンクロハブコーン面とクラッチギヤコーン面とが一対の面であるシングルコーンタイプの同期装置であり、図１は実施例１の変速機の同期装置を示す全体断面図、図２は実施例１の同期装置を示す図１Ａ−Ａ線断面面、図３は実施例１の同期装置のシンクロハブを示す図、図４は実施例１の同期装置のカップリングスリーブを示す図である。

実施例１の変速機の同期装置は、図１に示すように、メインシャフト１（軸）と、シンクロハブ２と、カップリングスリーブ３と、第１クラッチギヤ４と、第１ギヤ５と、第１ベアリング６と、第２クラッチギヤ７と、第２ギヤ８と、第２ベアリング９と、ギヤブッシュ１０と、押し付けボール機構１１（押し付け力発生手段）と、弾性部材１２（戻し力発生手段）と、を備えている。

前記メインシャフト１は、例えば、エンジンからの回転駆動力が入力される軸部材であり、このメインシャフト１には、図１及び図２に示すように、同期側のシンクロハブ２がシャフトスプライン１ａに結合されている。また、前記シンクロハブ２の両側位置には、図１に示すように、被同期側の第１ギヤ５と第２ギヤ８が、メインシャフト１に対し回転可能に支持されている。なお、前記第１ギヤ５とメインシャフト１との間には、第１ベアリング６が介装され、前記第２ギヤ８とメインシャフト１との間には、ギヤブッシュ１０と第２ベアリング９とが介装されている。

前記シンクロハブ２は、メインシャフト１に結合された同期部材であり、図３に示すように、内側に前記メインシャフト１のシャフトスプライン１ａと結合するハブボススプライン２ａが形成され、外周部に前記カップリングスリーブ３のカップリングスプライン歯３ａと結合するハブスプライン歯２ｂが形成されている。そして、シンクロハブ２の両クラッチギヤ４，７に向かって延在するハブフランジ部の内面には、後述するクラッチギヤコーン面４ｃ，７ｃと対向するシンクロハブコーン面２ｃ，２ｃが形成されている。さらに、前記ハブスプライン歯２ｂが形成された円筒面上には、前記押し付けボール機構１１のバネ１１ｂとボール１１ｃを組み込むシンクロハブ穴１１ａが、円周上の等間隔位置に３箇所形成されている。

前記カップリングスリーブ３は、前記シンクロハブ２とスプライン結合された変速操作荷重の入力部材であり、図４に示すように、スリーブ内面には、両端部にチャンファを有するカップリングスプライン歯３ａが形成され、このカップリングスプライン歯３ａは、前記ハブスプライン歯２ｂと結合する。スリーブ外面には、図外のシフトフォークが嵌着するフォーク溝３ｂが形成されている。さらに、スリーブ内面には、前記押し付けボール機構１１のボール１１ｃが、バネ１１ｂの付勢力を受けて嵌み合うボール溝１１ｄが、円周上の等間隔位置に３箇所形成されている。なお、図４の３ａ’は、ボール溝１１ｄを設定するためのスプライン歯である。

前記第１クラッチギヤ４は、図１に示すように、前記第１ギヤ５に対し圧入等により一体的に設けられた同期部材であり、外周位置に前記カップリングスプライン歯３ａのチャンファと対向するチャンファを有する第１クラッチギヤスプライン歯４ａが形成され、内周面は第１ギヤ５との圧入面４ｂとされている。そして、第１クラッチギヤ４のシンクロハブ２に向かって延在するギヤフランジ部の外面には、前記シンクロハブコーン面２ｃと対向する第１クラッチギヤコーン面４ｃが形成されている。

前記第２クラッチギヤ７は、図１に示すように、前記第２ギヤ７に対し圧入等により一体的に設けられた同期部材であり、外周位置に前記カップリングスプライン歯３ａのチャンファと対向するチャンファを有する第２クラッチギヤスプライン歯７ａが形成され、内周面は第２ギヤ８との圧入面７ｂとされている。そして、第２クラッチギヤ７のシンクロハブ２に向かって延在するギヤフランジ部の外面には、前記シンクロハブコーン面２ｃと対向する第２クラッチギヤコーン面７ｃが形成されている。

前記押し付けボール機構１１は、前記カップリングスリーブ３の軸方向移動に連動させて、前記シンクロハブ２に対し、前記第１クラッチギヤ４または第２クラッチギヤ７に向かう方向の押し付け力を発生させる押し付け力発生手段で、前記シンクロハブ２の円周上に３箇所設けたシンクロハブ穴１１ａと、該シンクロハブ穴１１ａに組み込まれるバネ１１ｂおよびボール１１ｃと、前記カップリングスリーブ３の円周上に３箇所設けたボール溝１１ｄと、を有して構成されている。この押し付けボール機構１１は、カップリングスリーブ３の移動に伴いボール溝１１ｄがボール１１ｃをシンクロハブ穴１１ａ方向に押し込むことで押し付け力を発生し、カップリングスリーブ３の移動量が、カップリングスプライン歯３ａのチャンファがクラッチギヤスプライン歯４ａ，７ａのチャンファに当たる直前の位置まで達したら、ボール１１ｃがボール溝１１ｄから外れて押し付け力を解除する。

前記弾性部材１２は、前記シンクロハブ２に、前記第１クラッチギヤ４または第２クラッチギヤ７に向かう方向の押し付け力とは反対方向に戻し力を発生させる戻し力発生手段である。この弾性部材１２として、実施例１では、図１に示すように、狭い隙間に設定できるウェーブスプリングを用いている。このウェーブスプリングは、ハブボス側面とメインシャフト１の段差面との間、および、ハブボス側面とギヤブッシュ１０（軸一体部材）の端面との間、にそれぞれ介装し、前記シンクロハブ２の移動による弾性変形にて戻し力を発生する。

そして、前記押し付けボール機構１１による押し付け力F1（図５）と、前記弾性部材１２による戻し力f1（図５）と、前記押し付けボール機構１１による抵抗力f2（図７）との関係を、F1>f1>f2となるように設定している。ここで、押し付けボール機構１１による「抵抗力f2」とは、図７に示すように、ボール溝１１ｄを設定するためのスプライン歯３ａ’とボール１１ｃとの摩擦係数μとバネ１１ｂのバネ荷重によるフリクション抵抗による力をいう。

また、実施例１の同期装置では、図１に示すように、前記シンクロハブ２の側面とメインシャフト１の段差面との隙間をＸ、前記シンクロハブ２のハブボス側面と第１クラッチギヤコーン面４ｃの先端との隙間をＹ、前記シンクロハブ２と第１クラッチギヤスプライン歯４ａの端面との隙間をＺ、としたとき、隙間Ｘ，Ｚ，Ｙの関係をＸ≧Ｚ>Ｙとなるように設定している。なお、この第１クラッチギヤ４との隙間Ｘ，Ｚ，Ｙの相対関係は、第２クラッチギヤ７に対しても同様の相対関係としている。

次に、作用を説明する。

［変速同期作用］
実施例１の変速機の同期装置による同期作用について、図１及び図５〜図８を用いて説明する。ここでは、カップリングスリーブ３を図１及び図５〜図８の右方向に移動させ、メインシャフト１と第１ギヤ５の回転を同期させ、メインシャフト１と第１ギヤ５とを一体に回転させる変速例について説明する。

(a)同期前
図１は同期前の中立状態を示していて、同期側（シンクロハブ２及びカップリングスリーブ３）はエンジン回転速度で回転し、被同期側（第１クラッチギヤ４）は車両側回転速度で回転しており、シンクロハブコーン面２ｃは第１クラッチギヤコーン面４ｃとは接触していない。押し付けボール機構１１のボール１１ｃは、バネ１１ｂからの付勢力Ｆを受けて、ボール溝１１ｄに嵌まり込んだ状態である。

(b)同期中
上記同期前の中立状態からシフトレバー操作またはアクチュエータ動作によりシフトフォークを介してカップリングスリーブ３を図５の右方向（選択ポジション方向）に移動させると、押し付けボール機構１１のボール１１ｃが、バネ１１ｂからの付勢力Ｆを受けて、ボール溝１１ｄに押し付けられているため、シンクロハブ２が、メインシャフト１とのスプライン結合部においてカップリングスリーブ３と連動して動く。

この時、押し付けボール機構１１のボール溝１１ｄは、ボール１１ｃをシンクロハブ穴１１ａに押し込もうとすることで、F1kgの荷重が発生し、シンクロハブコーン面２ｃが第１クラッチギヤコーン面４ｃへ接触し、同期摩擦トルクを発生して同期を開始する。
また、シンクロハブ２の移動により、同時に弾性部材１２も押され、カップリングスリーブ３のストローク方向の反対側へシンクロハブ２を戻そうとするf1kgの荷重が発生するが、荷重の大きさ関係は、F1kg>f1kgという関係であるため、シンクロハブ２はカップリングスリーブ３の方向へ進み、シンクロハブ２と第１クラッチギヤ４との相対回転を抑える同期作用を継続し、シンクロハブ２と第１クラッチギヤ４との回転が一致すると回転同期を終了する。

また、シンクロハブ２の側面とメインシャフト１の段差面との隙間Ｘと、シンクロハブ２のハブボス側面と第１クラッチギヤコーン面４ｃの先端との隙間Ｙと、シンクロハブ２と第１クラッチギヤスプライン歯４ａの端面との隙間Ｚとの関係は、Ｘ≧Ｚ>Ｙとなるように設定しているため、図８に示すように、同期摩擦トルクを発生する同期中における各部の隙間関係として、例えば、シンクロハブコーン面２ｃと第１クラッチギヤコーン面４ｃが摩耗して背面隙間Ｙが限りなくゼロに近くなったとしても、Ｘ≧Ｚ>Ｙという隙間関係から、オイル進入隙間Ｘとオイル排出隙間Ｚはゼロ以上の隙間が確保される。つまり、オイル進入隙間Ｘから進入したオイルは、両コーン面２ｃ，４ｃを経過し、オイル排出隙間Ｚから外に排出される。

(c)同期終了後
同期が終了すると、さらに、カップリングスリーブ３は移動し、押し付けバネ機構１１のボール１１ｃを、シンクロハブ穴１１ａへ完全に押し込み、F1kgの荷重が解除される。つまり、カップリングスリーブ３の移動に伴い、カップリングスプライン歯３ａのチャンファは、図５に示す位置から、図６に示す第１クラッチギヤスプライン歯４ａのチャンファに接触する位置までのトラベル量ｓ（図５）だけ移動する。
カップリングスリーブ３がさらに進むと、図６に示すように、押し付けバネ部材１１のボール１１ｃは、バネ１１ｂによりカップリングスプライン歯３ａ’に押し続けているので、ボール１１ｃとカップリングスプライン歯３ａ’との接触点において、戻し力f1kgの反力である抵抗力f2が発生する。しかし、この時の戻し力f1kgと抵抗力f2kgとの関係は、f1>f2となるように設定しているため、シンクロハブ２は戻し力f1kgを受けて初期位置に戻る。
そして、カップリングスリーブ３がさらに進み、カップリングスプライン歯３ａのチャンファが第１クラッチギヤスプライン歯４ａのチャンファを押し分け、カップリングスプライン歯３ａと第１クラッチギヤスプライン歯４ａとが噛み合い、図７に示すように、変速動作が完了する。

［従来技術での変速同期作用と問題点］
実施例１の同期装置との対比を明らかにするため、現行の手動変速機に適用されているカップリングスリーブａとクラッチギヤｅとの間にボークリングｂを介装した同期装置での変速同期作用を、図９〜図１４を用いて説明する。

図９は同期前の中立状態を示していて、この状態から選択ポジションにシフト操作を行うと、図１０に示すように、カップリングスリーブａが選択ポジション方向へストロークする。インサートキーｃは、カップリングスリーブａにスプリングスプレッドｄによりfkgの付勢力より押し付けられているため、カップリングスリーブａと連動して動く。

そして、カップリングスリーブａの溝aaがインサートキーｃの山ccを乗り越えることで、図１１に示すように、インサートキーロック力ffkgが発生し、ボークリングｂを押す。ボークリングｂを押すことで、ボークリングコーン面ｍにはインデックス（割り出し）に必要な摩擦力が発生し、ボークリングスプライン歯ｂ’はインデックス量Ｌだけ割り出される。

その後、カップリングスプライン歯ａ’のチャンファは、ボークリングスプライン歯ｂ’のチャンファを押し、ボークリングコーン面ｍとクラッチギヤコーン面ｎに摩擦力（同期トルク）を発生させて同期を開始し、カップリングスリーブａとクラッチギヤｅの回転差が無くなることで同期を終了する（図１２）。

カップリングスリーブａはさらに進み、カップリングスプライン歯ａ’のチャンファは、ボークリングスプライン歯ｂ’のチャンファを押し分け、図１２のｗの位置まで進む。この時に、カップリングスプライン歯ａ’のチャンファと、クラッチギヤスプライン歯ｅ’のチャンファとの距離をトラベル量ｓ’と規定する。

さらに、カップリングスリーブａが進み、トラベル量ｓ’だけストロークして、図１３に示すように、カップリングスプライン歯ａ’のチャンファが、クラッチギヤスプライン歯ｅ’のチャンファと当たる。
そして、カップリングスプライン歯ａ’のチャンファが、クラッチギヤスプライン歯ｅ’のチャンファを押し分け、図１４に示すように、スプライン歯同士が噛み合いシフト操作が完了する。

・問題点１
上記現行の同期装置では、シンクロハブｇとクラッチギヤｂとの間にボークリングｂを介挿させる構成となっていたため、軸方向長さが長くなり、同期終了後、カップリングスプライン歯ａ’のチャンファが、クラッチギヤスプライン歯ｅ’のチャンファに当たるまでのストローク量であるトラベル量ｓ’が長くなるという問題があった。

・問題点２
同期終了後のトラベル量ｓ’が長い構成であるため、シフト完了までの時間が長くなり、その間に同期崩れが発生し、ギヤ鳴き（同期崩れによる回転差が大きい時）及び二段入り荷重が大きくなり（同期崩れによる回転差が小さい時）、手動変速機では操作フィーリングが悪化するし、自動ＭＴでは変速時の異音や振動の原因となってしまうという問題があった。

［実施例１の同期装置における特徴点］

実施例１の同期装置では、シンクロハブ２とクラッチギヤ４，７とに、互いに対向するシンクロハブコーン面２ｃ，２ｃとクラッチギヤコーン面４ｃ，７ｃを形成し、カップリングスリーブ３の軸方向移動に連動させて、シンクロハブ２に対し、第１クラッチギヤ４または第２クラッチギヤ７に向かう方向の押し付け力を発生させる押し付けボール機構１１を設けた。このため、カップリングスリーブ３をシフトさせると、ボール溝１１ｄに押し付けられているボール１１ｃにより、シンクロハブ２が連動してシフト方向へ動き、シンクロハブコーン面２ｃがクラッチギヤコーン面４ｃ，７ｃに当たり、同期力を発生させて同期作用が行われる。すなわち、現行の同期装置に使われているボークリングを有さない構成であるため、同期装置の軸方向長さが短縮され、カップリングスプライン歯３ａのチャンファとクラッチギヤスプライン歯４ａ，７ａのチャンファとの間のトラベル量ｓを、現行の同期装置におけるトラベル量ｓ’に比べて減少させることができる。

実施例１の同期装置では、押し付けボール機構１１は、カップリングスリーブ３の移動に伴いボール溝１１ｄがボール１１ｃをシンクロハブ穴１１ａ方向に押し込むことで押し付け力を発生し、カップリングスリーブ３の移動量が、カップリングスプライン歯３ａのチャンファがクラッチギヤスプライン歯４ａ，７ａのチャンファに当たる直前の位置まで達したら、ボール１１ｃがボール溝１１ｄから外れて押し付け力を解除する。このように、カップリングスプライン歯３ａとクラッチギヤスプライン歯４ａとが噛み合う寸前まで同期力を発生させていることと、上記したトラベル量ｓの減少により、シフト完了までの時間を短時間で済ませることができるため、同期崩れによるギヤ鳴き防止、並びに、二段入り荷重の減少を達成することができる。

前記シンクロハブ２に、前記第１クラッチギヤ４または第２クラッチギヤ７に向かう方向の押し付け力とは反対方向に戻し力を発生させる戻し力発生手段としての弾性部材１２を設け、前記押し付けボール機構１１による押し付け力F1（図５）と、前記弾性部材１２による戻し力f1（図５）との関係を、F1>f1となるように設定したため、押し付け力F1が解除された後、シンクロハブ２は初期位置に戻り、シンクロハブコーン面２ｃとクラッチギヤコーン面４ｃ，７ｃの引きずりを防止し、フリクションの増大を防ぐことができる。

前記押し付けボール機構１１による押し付け力F1（図５）と、前記弾性部材１２による戻し力f1（図５）と、前記押し付けボール機構１１による抵抗力f2（図７）との関係を、F1>f1>f2となるように設定した。よって、押し付け力F1が復帰するまで、戻し力f1によりシンクロハブ２は所定の位置にとどまる、つまり、押し付け力F1が復帰するまでは、ボール溝１１ｄを設定するためのスプライン歯３ａ’とボール１１ｃとの摩擦係数μとバネ１１ｂのバネ荷重による抵抗力（フリクション）f2となるため、カップリングスリーブ３のボール溝１１ｄへのボール１１ｃの戻り不良を防止することができる。

弾性部材１２として、狭い隙間に設定できるウェーブスプリングを用い、このウェーブスプリングを、ハブボス側面とメインシャフト１の段差面との間、および、ハブボス側面とギヤブッシュ１０の端面との間、にそれぞれ介装した。つまり、シンクロハブ２とメインシャフト１とは回転方向に位置規制するスプライン結合されており、シンクロハブ２とメインシャフト１、及び、シンクロハブ２とギヤブッシュ１０との間には相対回転が無いため、弾性部材１２の摩耗や破損を防止することができる。

前記シンクロハブ２の側面とメインシャフト１の段差面との隙間をＸ、前記シンクロハブ２のハブボス側面と第１クラッチギヤコーン面４ｃの先端との隙間をＹ、前記シンクロハブ２と第１クラッチギヤスプライン歯４ａの端面との隙間をＺ、としたとき、隙間Ｘ，Ｚ，Ｙの関係をＸ≧Ｚ>Ｙとなるように設定した。

よって、隙間Ｘ，Ｚ，Ｙの関係は、Ｘ≧min（Ｚ，Ｙ）が成立する設定となっているため、第１クラッチギヤコーン面４ｃの摩耗が進行しても、背面隙間Ｚまたは背面隙間Ｙがゼロになるまでは隙間Ｘが確保される。つまり、背面隙間Ｚまたは背面隙間Ｙがゼロになるまで同期機能を維持することができる。

また、シンクロハブ２と第１クラッチギヤスプライン歯４ａの端面との背面隙間Ｚが、シンクロハブ２のハブボス側面と第１クラッチギヤコーン面４ｃの先端との背面隙間Ｙよりも大きい、つまり、Ｚ>Ｙの関係が成立するように設定したため、同期作用時にコーン面２ｃ，４ｃのオイル（油膜を切るときに出るオイル）を排出する経路（オイルは遠心力により径方向外側へ行く。）を確保することができる。

次に、効果を説明する。
実施例１の変速機の同期装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) シンクロハブ２に結合されたカップリングスリーブ３を軸方向に移動させる変速時、カップリングスプライン歯３ａがクラッチギヤ４，７に形成されたクラッチギヤスプライン歯４ａ，７ａのみに噛み合い変速を完了する変速機の同期装置において、前記シンクロハブ２と前記クラッチギヤ４，７とに、互いに対向するシンクロハブコーン面２ｃとクラッチギヤコーン面４ｃ，７ｃを形成し、前記カップリングスリーブ３の軸方向移動に連動させて、前記シンクロハブ２に対し、前記クラッチギヤ４，７に向かう方向の押し付け力を発生させる押し付け力発生手段を設け、前記シンクロハブ２と軸との隙間をＸ、前記シンクロハブ２とクラッチギヤコーン面４ｃ，７ｃの先端との隙間をＹ、前記シンクロハブ２とクラッチギヤスプライン歯４ａ，７ａの端面との隙間をＺ、としたとき、隙間Ｘ，Ｙ，Ｚの関係を、Ｘ≧min（Ｙ，Ｚ）となるように設定したため、隙間Ｙまたは隙間Ｚがゼロになるまで同期機能を維持し、同期装置としての製品寿命を長く確保することができる。

(2) 前記隙間Ｘ，Ｙ，Ｚのうち、隙間Ｙ，Ｚの関係を、Ｚ>Ｙとなるように設定したため、同期作用時にコーン面２ｃ，４ｃのオイルを排出する経路が確保され、コーン面２ｃ，４ｃ間での摩耗進行を抑制することができる。

(3) 前記シンクロハブ２に、前記クラッチギヤ４，７に向かう方向の押し付け力F1とは反対方向に戻し力f1を発生させる戻し力発生手段を設け、前記押し付け力発生手段による押し付け力F1と、前記戻し力発生手段による戻し力f1との関係を、F1>f1となるように設定したため、押し付け力F1が解除された後、シンクロハブ２は初期位置に戻り、シンクロハブコーン面２ｃとクラッチギヤコーン面４ｃ，７ｃの引きずりを防止し、フリクションの増大を防ぐことができる。

(4) 前記戻し力発生手段は、前記シンクロハブ２の側面と、前記シンクロハブ２が結合されるメインシャフト１とギヤブッシュ１０との間に介装し、前記シンクロハブ２の移動による弾性変形にて戻し力を発生する弾性部材１２，１２であるため、相対回転が無い位置への弾性部材１２，１２の設定となり、弾性部材１２，１２の摩耗や破損を防止することができる。

(5) 前記押し付け力発生手段による押し付け力F1と、前記戻し力発生手段による戻し力f1と、前記押し付け力発生手段による抵抗力f2との関係を、F1>f1>f2となるように設定したため、カップリングスリーブ３のボール溝１１ｄへのボール１１ｃの戻り不良を防止することができる。

(6) 変速時に互いに接触するシンクロハブコーン面２ｃとクラッチギヤコーン面４ｃ，７ｃとを、一対の面としたため、伝達トルクが小さい変速段間の同期装置として最適な同期装置を提供することができる。

実施例２は、変速時に互いに接触するシンクロハブコーン面とクラッチギヤコーン面とが二対の面であるダブルコーンタイプの同期装置の例である。

すなわち、図１５に示すように、シンクロハブ２の第１クラッチギヤ４と対向する側面にはシンクロハブコーン面２ｃ，２ｃが形成されたテーパ凹面を有し、シンクロハブ２の第２クラッチギヤ７と対向する側面にはシンクロハブコーン面２ｃ，２ｃが形成されたテーパ凹面を有する。そして、第１クラッチギヤ４には、シンクロハブコーン面２ｃ，２ｃと対向する第１クラッチギヤコーン面４ｃ，４ｃが形成されたテーパ凸部を有し、第２クラッチギヤ７には、シンクロハブコーン面２ｃ，２ｃと対向する第２クラッチギヤコーン面７ｃ，７ｃが形成されたテーパ凸部を有する。つまり、第１クラッチギヤ４と同期する変速時、及び、第２クラッチギヤ７と同期する変速時、それぞれ二対の面を互いに接触させるようにしている。なお、他の構成は実施例１と同様であるので、同一構成には図面に同一符号を付して説明を省略する。

同期作用については、カップリングスリーブ３を軸方向に移動させる同期時に二対の面により同期摩擦トルクが発生し、相対回転差を無くするように同期作用を行う点を除いて実施例１と同様であるので説明を省略する。

次に、効果を説明する。
実施例２の変速機の同期装置にあっては、実施例１の(1)乃至(6)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。

(7) 一方への変速時に互いに接触するシンクロハブコーン面２ｃ，２ｃと第１クラッチギヤコーン面４ｃ，４ｃとし、他方への変速時に互いに接触するシンクロハブコーン面２ｃ，２ｃと第２クラッチギヤコーン面７ｃ，７ｃとし、それぞれ二対のコーン面接触としたため、伝達トルクが大きな変速段間の同期装置として最適な同期装置を提供することができる。

以上、本発明の変速機の同期装置を実施例１および実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１，２では、押し付け力発生手段として、押し付けボール機構による例を示したが、カップリングスリーブの軸方向移動に連動させて、シンクロハブに対し、クラッチギヤに向かう方向の押し付け力を発生させる手段であれば、具体的な構成は実施例１，２で示した押し付けボール機構に限られない。

実施例１，２では、戻し力発生手段として、ウェーブスプリングによる弾性部材の例を示したが、クラッチギヤに向かう方向の押し付け力とは反対方向に戻し力を発生させる手段であれば、具体的な構成は実施例１，２で示した弾性部材に限られない。

本発明の変速機の同期装置は、シフトレバーをドライバーによる手動操作により変速する手動変速機の同期装置として適用できるし、また、エンジンとの間に制御型クラッチを有し、変速時、制御型クラッチを切り離している間にアクチュエータにより変速するいわゆる自動ＭＴと呼ばれる変速機の同期装置としても適用できる。

実施例１の変速機の同期装置を示す全体断面図である。 実施例１の同期装置を示す図１Ａ−Ａ線断面図である。 実施例１の同期装置におけるシンクロハブを示す平面図(a)と正面図(b)と図３(b)のＢ−Ｂ線断面図である。 実施例１の同期装置におけるカップリングスリーブを示す平面図(a)と正面図(b)と図４(b)のＣ−Ｃ線断面図である。 実施例１の同期装置におけるシフト開始&同期開始時を示す作用説明図である。 実施例１の同期装置における同期終了&トラベル量ｓ分ストローク時を示す作用説明図である。 実施例１の同期装置におけるシフト完了状態を示す作用説明図である。 実施例１の同期装置における同期中におけるコーン面部を流れるオイルの流れを示す作用説明図である。 現行の同期装置におけるニュートラル状態を示す図である。 現行の同期装置におけるシフト開始時を示す作用説明図である。 現行の同期装置におけるボークリングインデックス時を示す作用説明図である。 現行の同期装置における同期及び同期終了時を示す作用説明図である。 現行の同期装置におけるトラベル量ｓ’分ストロークした状態を示す作用説明図である。 現行の同期装置におけるシフト完了状態を示す作用説明図である。 実施例２の変速機の同期装置を示す全体断面図である。

符号の説明

１ メインシャフト
２ シンクロハブ
２ｃ シンクロハブコーン面
３ カップリングスリーブ
３ａ カップリングスプライン歯
４ 第１クラッチギヤ
４ａ 第１クラッチギヤスプライン歯
４ｃ 第１クラッチギヤコーン面
５ 第１ギヤ
６ 第１ベアリング
７ 第２クラッチギヤ
７ａ 第２クラッチギヤスプライン歯
７ｃ 第２クラッチギヤコーン面
８ 第２ギヤ
９ 第２ベアリング
１０ ギヤブッシュ
１１ 押し付けバネ機構（押し付け力発生手段）
１１ａ シンクロハブ穴
１１ｂ バネ
１１ｃ ボール
１１ｄ ボール溝
１２ 弾性部材（戻し力発生手段）

Claims (7)

1. シンクロハブに結合されたカップリングスリーブを軸方向に移動させる変速時、カップリングスプライン歯がクラッチギヤに形成されたクラッチギヤスプライン歯のみに噛み合い変速を完了する変速機の同期装置において、
   前記シンクロハブと前記クラッチギヤとに、互いに対向するシンクロハブコーン面とクラッチギヤコーン面を形成し、前記カップリングスリーブの軸方向移動に連動させて、前記シンクロハブに対し、前記クラッチギヤに向かう方向の押し付け力を発生させる押し付け力発生手段を設け、
   前記シンクロハブと軸との隙間をＸ、前記シンクロハブとクラッチギヤコーン面の先端との隙間をＹ、前記シンクロハブとクラッチギヤスプライン歯の端面との隙間をＺ、としたとき、隙間Ｘ，Ｙ，Ｚの関係を、Ｘ≧min（Ｙ，Ｚ）となるように設定したことを特徴とする変速機の同期装置。
2. 請求項１に記載された変速機の同期装置において、
   前記隙間Ｘ，Ｙ，Ｚのうち、隙間Ｙ，Ｚの関係を、Ｚ>Ｙとなるように設定したことを特徴とする変速機の同期装置。
3. 請求項１または２に記載された変速機の同期装置において、
   前記シンクロハブに、前記クラッチギヤに向かう方向の押し付け力とは反対方向に戻し力を発生させる戻し力発生手段を設け、
   前記押し付け力発生手段による押し付け力F1と、前記戻し力発生手段による戻し力f1との関係を、F1>f1となるように設定したことを特徴とする変速機の同期装置。
4. 請求項３に記載された変速機の同期装置において、
   前記戻し力発生手段は、前記シンクロハブの側面と、前記シンクロハブが結合される軸または軸一体部材との間に介装し、前記シンクロハブの移動による弾性変形にて戻し力を発生する弾性部材であることを特徴とする変速機の同期装置。
5. 請求項３または４に記載された変速機の同期装置において、
   前記押し付け力発生手段による押し付け力F1と、前記戻し力発生手段による戻し力f1と、前記押し付け力発生手段による抵抗力f2との関係を、F1>f1>f2となるように設定したことを特徴とする変速機の同期装置。
6. 請求項１乃至５の何れか１項に記載された変速機の同期装置において、
   変速時に互いに接触するシンクロハブコーン面とクラッチギヤコーン面とを、一対の面としたことを特徴とする変速機の同期装置。
7. 請求項１乃至５の何れか１項に記載された変速機の同期装置において、
   変速時に互いに接触するシンクロハブコーン面とクラッチギヤコーン面とを、二対の面としたことを特徴とする変速機の同期装置。

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