JPH01172659A - 動力伝達機構の同期装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、車両のマニュアルトランスミッション等に使
用される動力伝達機構の同期装置に関するものである。

（従来の技術） この種の同期装置としては、従来、特公昭５８−２８８
０８号公報に記載のものがあった。しかしこの従来の同
期装置は、シフト時にスリーブスプライン部がシンクロ
ナイザリングスプライン部をまたいでクラッチハブスプ
ライン部とギアスプライン部に噛合う必要があるため、
スリーブの軸方向寸法を小さくできないなどの問題があ
り、またこの同期装置は、外径側よりスリーブ、動力伝
達スプライン部、キー、シンクロナイザリング、摩擦円
錐面の順に構成されているため、該摩擦円錐面は装置外
径に比べその有効径をかなり小さくしなければならず、
従って装置外径の割に同期力が小さく、このため装置の
コンパクト化、軽量化ができない等の問題があった。

そこで本発明の出願人は、上記のような従来の同期装置
の有する問題点を解消するため、先に第１０図に示すよ
うなそれ自体新規な同期装置を提案している。

この第１０図の本出願人の提案による同期装置は、径方
向で内側円錐面より内側の位置に動力伝達用の内スプラ
インＩＡを有するスリーブ１．該内スプラインＩＡと隙
間をもって嵌合する外スプライン２Ａを有するクラッチ
ハブ２．内周側に側面部に斜面を有する数個の突起３Ａ
を備え外周側にスリーブ１の内側円錐面ＩＢと接する外
側円錐面３Ｂを有するシンクロナイザリング３．ニュー
トラル時にシンクロナイザリング３の内周と隙間をもっ
て嵌合しシフト時にスリーブ１の内スプラインＩＡと隙
間をもって嵌合する外スプライン４Ａを有するギア４．
該ギア４の歯部と外スプライン４Ａの間に設けられた円
錐面４Ｂ、ギア４の外スプライン４Ａと円錐面４Ｂとの
間に形成された円周溝４Ｄおよびこの円周溝４０に外開
き時に荷重を発生するように巻かれたインデックススプ
リング５とから構成されている。

この同期装置は、シフト時においてスリーブ１にギア４
方向へのシフト力を加えると１円錐面ＩＢと３Ｂ間の摩
擦によってシンクロナイザリングがシフト方向へ動いて
ギア４の円周溝４Ｃに嵌装されているインデックススプ
リング５を押圧し、インデックススプリング５を径方向
へ拡げつつ円錐面４Ｂに沿って摺動させる。そしてシフ
トをニュートラルに戻す場合にスリーブ１を中立方向へ
スライドさせると、シンクロナイザリング３は、インデ
ックススプリング５とギア４゛の円錐面４Ｂとの間で発
生するインデックススプリング５の戻し方向の力により
、インデックススプリング５と共に中立位置まで強制的
に戻されるようになっていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしこの第１０図の同期装置は、上述したように、シ
フトをニュートラルに戻す場合にシンクロナイザリング
３がインデックススプリング５の復元力のみによってニ
ュートラル位置まで押し戻されるようになっていたので
、急シフト時の追従性が悪く、またインデックススプリ
ング５が円錐面４Ｂ上で傾いてしまった場合にはシンク
ロナイザリング３がニュートラル位置まで戻らなくなっ
てしまうといった虞れがあった。

本発明は、−１−記のような本出願人が先に提案した同
期装置のＨする問題点を解消するために為されたもので
ある。すなわち急シフト時においても十分な追従性を発
揮することができ、またシフト時における作動の信頼性
が高い同期装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） この発明は上記目的を達成するために、シャフトと一体
回転するクラッチハブと、このクラッチハブの径方向外
方に位置されスプラインを介してクラッチハブと噛合う
とともにシャフトの軸方向にスライド自在なスリーブと
、クラッチハブの軸方向側方位置においてシャフトに回
転自在に取付けられたギアと、シャフトに対して軸方向
に自在にスライドするとともに摩擦面を介してスリーブ
と接離可能に接合してスリーブと一体回転するシンクロ
ナイザリングと、クラッチハブの外周部に形成された凹
状の滑り面とスリーブとの間に介装されスリーブと一体
的にスライドする戻し部材と、この戻し部材を滑り面に
押圧する方向に付勢する弾性部材とを備え、前記シンク
ロナイザリングは２スリーブがそのニュートラル位置か
らシフト方向にスライドするとスリーブとともにスライ
ドしてクラッチハブとギアの回転数を同じにした後にス
リーブがさらにシフト方向にスライドしてクラッチハブ
とギアとを一体的に連結するのを許容し、前記戻し部材
は、スリーブがニュートラル位置にあるときは前記凹状
の滑り面の底部に位置されスリーブとともにシフト方向
へスライドすると滑り面上を摺動することによって前記
弾性部材に抗してリフトしてシンクロナイザリングと係
合することを特徴としているものである。

（作　用） 上記動力伝達機構の同期装置は、スリーブを例えばこれ
に連結されたシフトレバ−によってシフト方向すなわち
動力伝達を行おうとするギアの方向へ軸方向に沿ってス
ライドさせて、スリーブの内周部に形成された内スプラ
インをクラッチハブおよびギアの外周部に各々形成され
た外スプライン間に架は渡してクラッチハブとギアとの
間において動力伝達を行うようにする際、スリーブに摩
擦面を介してシンクロナイザリングが接合してスリーブ
とともにスライドし、クラッチハブとギアに回転差があ
る場合には、このシンクロナイザリングがギアと係合す
ることによってスリーブとギアが噛合うのを妨げる。そ
してシンクロナイザリングは、摩擦面における摩擦力に
よってスリーブに対して相対回転しつつクラッチハブと
ギアの回転数を同期すなわち同一にし、その後にスリー
ブがさらにシフト方向にスライドしてギアと噛合うのを
許容する。

以上のようなシフト動作におけるスリーブのスライドに
伴って、戻し部材がスリーブとともにシフト方向に付勢
される。そしてこの戻し部材が。

クラッチハブの外周部に形成された凹状の滑り面上を摺
動することによって弾性部材に抗してリフトされ、スリ
ーブがギアと噛合するシフト完了時にはシンクロナイザ
リングと係合している。

このシフト状態からニュートラルに戻される場合は、ス
リーブが前記のシフト方向と逆方向にスライドされギア
との噛合いを解除されるが、このとき戻し部材は、シン
クロナイザリングと係合しておりさらにスリーブと一体
となってニュートラル方向にスライドされるので、シン
クロナイザリングを牽引して強制的にニュートラル位置
に引き戻す。

なお戻し部材は１弾性部材によって滑り面方向に付勢さ
れているので、ニュートラル方向にスライドされるのに
伴って滑り面上を滑り落ちてシンクロナイザリングとの
係合が解除される。従ってニュートラル位置においてシ
ンクロナイザリングは戻し部材に対してフリーの状態に
なっているので、前述のようなシフト動作時において戻
し部材がシンクロナイザリングの同期機能を妨げること
はない。

（実施例） 以下この発明を９図面に示す実施例に基づいてさらに詳
細に説明を行う。

第１図において２１はスリーブ、２２はクラッチハブ、
２３はシンクロナイザリング、２４はギア、２５はイン
デックススプリングで、シンクロナイザリング２３には
外周に円錐面２３Ｂがまた内周部の数箇所に中心方向に
突出した突起２３Ａが設けられ、ギア２４には、第２図
に示すように、突起２３Ａに対応して該突起２３Ａが軸
方向に移動自由でかつ円周方向には一定距離だけ移動で
きる幅の第１溝２４ａと。

シフト時に突起２３Ａと隙間をもって嵌合する幅の第２
満２４ｂとが設けられている。なおこの溝２４ａ、　２
４ｂはギア２４の動力伝達スプライン部の一部を欠歯と
して配置しである。またスリーブ２１には外周部内側に
シンクロナイザリング２３の円錐面２３Ｂと接合する円
錐面２１Ｂが形成され内周部には動力伝達用の内スプラ
イン２１Ａが形成されている。そしてスリーブ２１．　
クラッチハブ２２．ギア２４の各動力伝達用スプライン
２１Ａ、　２２Ａ、　２４Ａは。

スリーブ２１の円錐面２１Ｂより径方向内側に配置しで
ある。

ギア２４の歯部と外スプライン２４Ａの間には円周溝２
４Ｃと円錐面２４Ｂが設けられ２円周溝２４Ｃには外開
き時に荷重を発生するインデックススプリング２５が巻
着されている。またギア２４には第１溝２４ａと第２溝
２４ｂの側面の間に斜面２４Ｃ（第２閏）が設けられ、
さらにシンクロナイザリングの突起２３Ａの側面にも斜
面２３ａが設けられている。

従ってシンクロナイザリング２３はギア２４と一体的に
回転し、かつ軸方向に移動可能になっている。

以上の構成については、第１０図の同期装置とほぼ同様
である。次に本実施例において特徴とするところを説明
する。

クラッチハブ２２の外周部の複数箇所（本実施例におい
ては等角度間隔に３箇所）にスリーブ２１の軸方向に沿
って中心方向に滑らかに湾曲する滑り面２２Ｂが形成さ
れており、またスリーブ２１の内周部の滑り而２６と対
向する位置（従って本実施例においては３箇所）には中
心に向って開口しこのスリーブ２１の径方向に延びるス
プリング保持穴２１Ｃが各々穿設されており、さらにこ
のスプリング保持穴２１Ｃの両側には各々対となった貫
通孔２１Ｄが穿設されている。

なお、スリーブのスプリング保持穴２１Ｃは、第４図か
らも分るように、スリーブ２１の内スプライン２ＬＡを
一歯だけ欠歯としてその部分の内径を他のチャンファ面
の径よりも大きくとって形成されている。

クラッチハブ２２の滑り面２２Ｂとスリーブ２１の円周
溝との間には、第３図に示すような底部両側が丸く面取
りされたボディ２６Ａの両側にＬ字形に屈曲されて先端
部が上方に向って延びる一対のアーム２６Ｂが固定され
たレバー２６が各々介装されている。このレバー２６の
ボディ２８Ａの上面には、スプリング保持用の突起２６
Ｃが突設されており、この突起２８Ｃにスリーブのスプ
リング保持穴２ＩＣに嵌挿されたスプリング２７の内端
部が係合され、このスプリング２７がボディ２６Ａを４
ラツチハブの滑り而２２Ｂの方向に付勢するようになっ
ている。そしてレバー２６の一対のアーム２８Ｂがスリ
ーブ２１の一対の貫通孔２１Ｄにスライド自在に挿通さ
れることによって、レバー２Ｂがスリーブ２１に対し径
方向に移動自在に支持されている。

また一対のシンクロナイザリング２３の内周部には、各
々スリーブの貫通孔２１Ｄと対向する位置（従って本実
施例においては各々のシンクロナイザリングの内側全周
ンに中心方向に向って開口する係合穴２３Ｃが穿設され
ている。

なお上記同期装置は、ニュートラル時には、レバー２６
の底部がクラッチハブの滑り面２２Ｂの中央最深部に位
置され、従ってレバー２６の両側のアーム２ＧＢの先端
は貫通孔２ＬＤ内に収容されている。

次に上記同期装置の作動を説明すると、第１図のニュー
トラル状態において、クラッチハブ２２（シャフト３０
）とギア４間に回転差がある場合には、スリーブ２１は
クラッチハブ２２と、またシンクロナイザリング２３は
ギア２４と同じ回転数で各々回転している。この時シン
クロナイザリング２３の軸方向位置は２円錐面２３Ｂと
ギア２４の円周溝２４Ｃに嵌装されたインデックススプ
リング２５により決められるが、隙間又はガタををする
ような寸法としてあり１円錐面２３Ｂには摩擦トルクは
発生していない。

このニュートラル状態からクラッチハブ２２を何れか一
方のギアと連結してシフトを行う場合１例えばギア２４
側ヘシフトする場合にはスリーブ２■がギア２４の方向
にスライドされる。このとき円錐面２３Ｂとスリーブの
円錐面２１Ｂとの摩擦によってシンクロナイザリング２
３がギア２４の方向へ隙間の分だけ動き、シンクロナイ
ザリング２３の突起２３Ａがギア２４の円周溝２４Ｃに
嵌装されているインデックススプリング２５に接触して
押圧力を発生する。インデックススプリング２５は、シ
ンクロナイザリング２３によりギア２４の方向へ押圧さ
れると径方向へ拡がり、ギア２４の円周溝２４Ｃを離脱
しようとして軸方向の抵抗力が発生する。この抵抗力は
シンクロナイザリング２３を介して円錐面２３Ｂに伝え
られ、これにより回転方向に摩擦トルク（インデックス
力）が発生する。このためギア２４の第１溝２４ａ内で
自由であったシンクロナイザリング２３の突起２３Ａは
、溝２４ａの片側の側面に接触するように位置決めされ
る（インデックス状態）。

さらにスリーブ２１をギア２４の方向にスライドさせる
と、インデックススプリング２５はギア２４の円錐面２
４Ｂに第５図の如く乗り上げ、シンクロナイザリング２
３．インデックススプリング２５がスリーブ２１と一体
となってギア２４の方向へ進む。そしてシンクロナイザ
リングの突起２３Ａの側面の斜面２３ａがギア２４の第
１溝２４ａと第２溝２４ｂ間に形成された斜面２４ｃと
が接触しボーク状態となる。なおこの斜面２３ａと斜面
２４ｃとは、シフト力が加わった際にギア２４とクラッ
チハブ２２間に回転差がある場合は２円錐面２３Ｂで発
生する摩擦トルクが斜面２３ａと斜面２４ｃの押し分は
力によってシンクロナイザリングの突起２３Ａをギア２
４の方向へ移動させる力より上回りシンクロナイザリン
グ２３がシフト方向（ギア２４の方向）へ進むのを阻止
するが、同期が完γして回転差が無くなった場合には、
シンクロナイザリング２３がシフト方向へ進むのを許容
するような角度に設定されている。

そして同期完了後、スリーブ２１．シンクロナイザリン
グ２３およびインデックススプリング２５がシフト方向
へ進むに従って、第６図に示すように。

スリーブの内スプライン２ＬＡとギア２４の外スプライ
ン２４Ａとが噛合し、クラッチハブ２２とギア２４がス
リーブ２１を介して一体的に連結されてシフトを完了す
る。

以上のようなシフト動作状態において、レバー２６は、
スリーブ２１がシフト方向にスライドするのに伴ってボ
ディ２６Ａがクラッチハブの滑り面２２Ｂ上を摺動し、
これに伴ってボディ２６Ａがスプリング２７に抗して徐
々に径方向外側に向って押し上げられる（第５図）。こ
のときレバー２６は、アーム２６Ｂがスリーブ２１の貫
通孔２１Ｄに挿通されていることによって径方向に沿っ
てガイドされ、レバー２６の上昇に伴ってアーム２６Ｂ
の先端が貫通孔２１Ｄの外側開口部から突出していって
シンクロナイザリング２３の係合穴２３Ｃ内に進入する
。そしてシフトが完了した状態（第６図）では、レバー
２６がクラッチハブ２２のスプライン底部平面上に位置
され、アーム２６Ｂの先端部はシンクロナイザリングの
係合穴２３Ｃに嵌合される。なおニュートラル時におけ
るレバー２６のクラッチハブ２２に対する相対位置およ
びスプリング２７の状態を示したのが第４図の矢示Ｘ部
分であり、シフト完了時のレバー２６のクラッチハブ２
２に対する相対位置およびスプリング２７の圧縮状態を
示したのが第４図の矢示７部分であって、レバー２Ｇは
クラッチハブ２２の外スプライン２２Ａの間に位置され
かつスリーブ２１のスプラインの欠歯部分の中央に位置
されていてクラッチハブ２２およびスリーブ２１のスプ
ラインと干渉しないよう保持されている。

第６図のシフト完了状態からニュートラル状態に戻す場
合には、スリーブ２１がシフト方向と反対方向（第６図
においてギア２４から離間する方向）にスライドされ、
スリーブ２１の内スプライン２１Ａと、ギア２４の外ス
プライン２４Ａの噛合いが外れて動力の伝達は行なわれ
なくなり、クラッチハブ２２とギア２４が相対回転可能
な状態となる。このとき、スリーブ２１がニュートラル
方向にスライドするのに１半ってレバー２６がクラッチ
ハブ２２のスプライン底部の平面」二から滑り面２２Ｂ
上に滑り落ちると、それまで圧縮されていたスプリング
２７によってしｔ＜−２６が滑り面の傾斜部に押圧され
てニュートラル方向に付勢される。

このようにレバー２６がスプリング２７と滑り而２２Ｂ
の相互作用によってニュートラル方向に強制的に引き戻
されると、シフト側に位置−されていたシンクロナイザ
リング２３もレバー２６のアーム２８Ｂの先端部と係合
穴２３Ｃとの係合によって、レバ〜２６と共にニュート
ラル方向に引き戻される。なおシンクロナイザリング２
３は、第１０図の同期装置と同様に、インデックススプ
リング２５によってもニュートラル方向に付勢されるが
、このインデックススプリング２５が傾いたような場合
であってもレバー２６のみによってニュートラル方向へ
の引き戻しが行われる。

そしてレバー２６およびシンクロナイザリング２３がニ
ュートラル位置（クラッチハブ２２の中央位置）に復帰
すると、レバー２６は、滑り面２２Ｂの最深部に沈み込
むことによってアーム２２Ｂが貫通孔２１Ｄ内に引き込
まれてシンクロナイザリング２３の係合穴２３Ｃから外
れ、フリーの状態となる。

第７および８図はこの発明の他の実施例を示したもので
ある。これらの実施例においては、第１図の実施例がス
リーブ２１に穿設されたスプリング保持用穴２１内に嵌
挿されたスプリング２７によってレバー２６を滑り面２
２Ｂへ押圧するようになっていたのに対し、コイル状の
スプリングを使用する代りにスリーブ２１°の内周面と
レバー２６°との間に板ばね３７または４７を介装した
ものである。これらの実施例においては、板ばねを使用
することによってスリーブ２１゛にスプリング保持用の
穴を設ける必要が無くなる。なお第７図と第８図の実施
例の相異は、第７図の実施例が外方に向ってへの字形に
拡がった板ばね３７を使用しているのに対し、第８図の
実施例は板ばね４７の先端部が内側に屈曲した形状にな
っているものである。この何れの実施例も他の部分の構
造は前記実施例と同様であり、シフト作動時およびニュ
ートラル復帰時の作動も全く同様である。

第９図は本発明のさらに他の実施例を示すものであって
、これまでの実施例が全てレバーとは別個にスプリング
を備えていたのに対し、レバ−５６自体がコイルスプリ
ングによって構成されているものであり、コイルスプリ
ングの両端部が真っ直ぐ径方向外方に延びてアーム部５
６Ｂを形成し、楕円状に巻かれたコイルスプリングの本
体部がレバー５Ｂのボディ５６Ａを構成するとともにこ
のボディ５６Ａがスリーブ２１”の内周面とクラッチハ
ブ２２の滑り面２２Ｂに当接されているものである。

従ってスリーブ２１”がシフト方向にスライドされると
ボディ５６Ａが圧縮されて内部応力を発生し。

滑り面２２Ｂとの接触力を自ら増加させる。なお他の構
成および作動については前述の各実施例と同様である。

（発明の効果） 以、にのようにこの発明によれば、動力伝達機構のシフ
ト作動時に凹状の滑り面上を摺動することによってリフ
トしてシンクロナイザリングと係合する戻し部材が、シ
フトがニュートラルに戻される際ニュートラル方向にス
ライドするとともにシンクロナイザリングを牽引してゆ
くので、シンクロナイザリングが強制的にニュートラル
位置に引き戻される。従って、どのような急シフト時に
おいても遅れを生じることなくシンクロナイザリングが
追従することができて性能の向上が図られ。

またシンクロナイザリングが動かなくなってシフトが不
能になるといった虞れが無く信頼性の向上を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す側断面図、第２図は同
実施例におけるシンクロナイザリングとギアの関係を示
す部分図、第３図は同実施例における戻し部材を示す斜
視図、第４図は第１図のＩＶ−ＩＶ線における断面図、
第５図は同実施例のシフトの途中の状態を示す側断面図
、第６図は同実施例のシフト完了時の状態を示す側断面
図、第７図は本発明の他の実施例を示す側断面図、第８
図は本発明のさらに他の実施例を示す側断面図、第９図
は本発明のさらの他の実施例を示す側断面図、第１０図
は本出願人が先に提案したそれ自体新規な同期装置を示
す側断面図である。 ２１、　２１’　、　　２１”・・・スリーブ。 ２１Ａ・・・内スプライン。 ２１Ｂ・・・円錐面（摩擦面）。 ２２・・クラッチハブ。 ２２Ａ・・・外スプライン、２２Ｂ・・・滑り面。 ２３・・・シンクロナイザリング。 ２３Ａ・・・突起。 ２３Ｂ・・・円錐面（摩擦面）。 ２３Ｃ・・・係合穴、２４・・・ギア。 ２４Ａ・・・外スプライン。 ２５・・・インデックススプリング。 ２６、２６′、５Ｂ・・・レバー（戻し部材）。 ２６Ｂ・・・アーム。 ２７、３７．４７・・・スプリング（弾性部材）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シャフトと一体回転するクラッチハブと、このクラッチ
   ハブの径方向外方に位置されスプラインを介してクラッ
   チハブと噛合うとともにシャフトの軸方向にスライド自
   在なスリーブと、クラッチハブの軸方向側方位置におい
   てシャフトに回転自在に取付けられたギアと、シャフト
   に対して軸方向に自在にスライドするとともに摩擦面を
   介してスリーブと接離可能に接合してスリーブと一体回
   転するシンクロナイザリングと、クラッチハブの外周部
   に形成された凹状の滑り面とスリーブとの間に介装され
   スリーブと一体的にスライドする戻し部材と、この戻し
   部材を滑り面に押圧する方向に付勢する弾性部材とを備
   え、前記シンクロナイザリングは、スリーブがそのニュ
   ートラル位置からシフト方向にスライドするとスリーブ
   とともにスライドしてクラッチハブとギアの回転数を同
   じにした後にスリーブがさらにシフト方向にスライドし
   てクラッチハブとギアとを一体的に連結するのを許容し
   、前記戻し部材は、スリーブがニュートラル位置にある
   ときは前記凹状の滑り面の底部に位置されスリーブとと
   もにシフト方向へスライドすると滑り面上を摺動するこ
   とによって前記弾性部材に抗してリフトしてシンクロナ
   イザリングと係合することを特徴とする動力伝達機構の
   同期装置。