JPH0193628A - 変速機の同期噛合装置 - 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〕 本発明は変速機の同期噛合装置に関するものである。

〔従来技術〕

従来より、エンジンにクラッチを介して接続された人力
軸と、駆動輪に連結された出力軸とを有し、両軸の間に
設けられた複数組の歯車装置のうちの一つを選択的に駆
動力伝達状態にするようにした自動車用歯車式変速機が
知られている。この種の歯車式変速機においては、一般
に両軸上の歯車列が常時噛合い状態とされ、一方の軸側
の歯車は該軸に固定されるが、該歯車に噛合した歯車す
なわち他方の軸側の歯車はその軸に遊嵌され、該他方の
軸に固定されたクラッチハブと上記遊嵌された歯車とが
ハブスリーブによって選択的に連結されることによって
両軸が駆動力伝達状態にされる。すなわち上述の遊嵌さ
れた歯車と一体的にギヤスプラインが設けられる一方、
上記ハブスリーブはクラッチハブにスプライン係合して
該ハブと一体的に回転し、ハブ外周上を軸方向に摺動し
て上記ギヤスプラインに噛合することにより、上記遊嵌
された歯車とクラッチハブとを連結する。

上記構成の歯車式変速機においては、一般に遊嵌された
前進段用歯車装置のギヤスプラインとハブスリーブとの
噛合を円滑にするための同期噛合装置が設けられる。

この同期噛合装置として、従来上記遊嵌された歯車と一
体的に形成されたコーン部と、該コーン部と向き合うテ
ーバ面を有するとともに前記ハブスリーブにスプライン
係合するシンクロナイザリングと、ハブスリーブの摺動
にともなって移動するシンクロナイザ−キーとを備え、
ハブスリーブが前述のように摺動する際にシンクロナイ
ザ−キーによってシンクロナイザ−リングを押して上記
コーン部に摩擦係合させ、この保合によってギヤスプラ
インとハブスリーブとを、両者の噛合に先行して同期回
転させるようにしたものが広く実用に供されている（実
開昭５８−１３２２２９号公報参照）。

ところで、ドライバビリティをより向上させるためには
変速操作力の軽減が望まれ特にｌ、２速用歯車装置等に
あっては、上記シンクロナイザ−リングあるいはコーン
部が高トルクで回転するので、両者間のクラッチ容量す
なわち同期容量が高いことが望まれる。

そこで、上記摩擦係合の箇所を２カ所として同期容量を
高めるようにした、謂ゆるダブルコーン型の同期噛合装
置がＵＳＰ、Ｎｏ、３．２７２゜２９１号公報に提案さ
れている。このダブルコーン型の同期噛合装置は第１５
図〜第１７図に示すように、クラッチハブ１５のハブ部
１５ａに所定量だけ相対回転可能に係合されてクラッチ
ハブ１５とともに回転する外周面テーバ状のインナコー
ン４１と、ハブスリーブ２１と同軸に配設され、クラッ
チハブ１５と一体的に回転するシンクロナイザ−キー１
８と係合するとともに、内周面が上記インナコーン４１
の外周面と対向するテーバ状とされたシンクロナイザ−
リング３２と、８亥シンクロナイザーリング３２の内周
面とインナコーン４１の外周面との間に配設され、歯車
１２とともに回転可能でかつ歯車軸方向に移動可能に支
持された中間コーン５１とを備え、上記ハブスリーブ２
１の摺動にともなってシンクロナイザ−キー１８がハブ
軸方向に移動してシンクロナイザ−リング３２をこの方
向に押すとともに、スプライン３０のチャンファ−がシ
ンクロナイザ−リング３２のチャンファ−を押し、該シ
ンクロナイザ−リング３２を上記中間コーン５１に、ま
たこの中間コーン５１をインナコーン４１に摩擦係合さ
せるよう構成されたものである。このダブルコーン型の
同期噛合装置においては、ハブスリーブ２１がギヤスプ
ライン６１に噛合するのに先行して、インナコーン４１
及び、ハブスリーブ２１とスプラインのチャンファ−が
係合したシンクロナイザ−リング３２が中間コーン５１
に両側から摩擦係合し、それによりギヤスプライン６１
とハブスリーブ２１とが同期回転する。この同期噛合装
置においては、回転速度が異なるギヤスプライン６１と
ハブスリーブ２１とを２箇所で摩擦係合させるようにし
ているので、同期容量が高められる。

なお、上記公報に記載された実施例では、第１６図に示
すようにクラッチハブ１５の係合溝４４の周方向溝幅は
インナコーン４１の係合歯４３の周方向幅よりもギヤス
プライン６１の約１７２ビッチ程度の遊転しろ分大きく
形成されている。また、第１７図に示すように中間コー
ン５１の係合歯５２が係合するギヤ１２の係合溝５４の
周方向幅は係合歯５２の周方向幅と略同じで、係合歯５
２は係合溝５４に隙間なしに係合している。

ところで、上記ハブスリーブ２１とギヤスプライン６１
とを同期回転させるときに、中間コーン５１とシンクロ
ナイザ−リング３２との接触面に作用する摩擦トルクＴ
Ｉ、中間コーン５１とインナコーン４１との接触面に作
用する摩擦トルクをＴ２、ハブスリーブ２１のチャンフ
ァ−からシンクロナイザ−リング３２のチャンファ−に
作用するかき分はトルクをＴ、とすると、同期トルクＴ
、はＴＡ＝Ｔ＋　＋Ｔ’、　、同期回転が成立するため
にはＴ　Ｉ　＜　Ｔ　Ｉの関係が必要である。

従来装置においては、上記摩擦トルクＴ、とＴ２の大小
関係を特定の関係に設定することはせずに、一般に中間
コーン５１の内外両面の摩擦係数を同程度に設定してい
た関係上、上記アウタ側の摩擦トルクＴ、とインナ側の
摩擦トルクＴ２とが同程度の大きさに設定されていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

・　上記公報に記載された歯車式変速機のダブルコーン
型同期噛合装置において、シフトレバ−を操作すること
によりシフトフォークを介してハブスリーブ２１を摺動
させて同期噛合させる場合に、同期回転させるステップ
と、ハブスリーブ２１のチャンファ−によるシンクロナ
イザ−リング３２のチャンファ−のかき分けのステップ
と、ハブスリーブ２１のチャンファ−によるギヤスプラ
イン６１のチャンファ−のかき分けのステップとで同期
噛合がなされる。本願では、シフトフォークを操作して
同期噛合させるときの操作力を問題としており、上記第
２ステツプにおいて、ハブスリーブ２１のチャンファ−
でシンクロナイザ−リング３２のチャンファ−をかき分
ける際には、ハブスリーブ２１（つまり、クラッチハブ
１５）に対してシンクロナイザ−リング３２をシンクロ
ナイザ−リングスプライン３７の約３／８ピツチ（つま
り、ギヤスプライン６１の約３／８ピツチ）だけ相対回
転させる必要がある。この場合前記保合溝４４にギヤス
プライン６１の約１／２ピツ千程度の遊転隙間が形成さ
れているので、摩擦係合状態にあるシンクロナイザ−リ
ング３２と中間コーン５１とインナコーン４１とはクラ
ッチハブ１５に対して円滑に相対回転可能であり、第２
ステツプにおけるシンクロナイザ−リングスプライン３
７のかき分けは円滑になされ、操作力は大して大きくな
らない。

しかしながら、上記第３ステツプにおいて、ハブスリー
ブ２１のチャンファ−でギヤスプライン６１のチャンフ
ァ−をかき分けるときには、クラッチハブ１５に対して
ギヤスプライン６１をギヤスプライン６１の約４／８ピ
ツチ（つまり、シンクロナイザ−リングスプライン３７
の約４／８ピツチ）だけ相対回転させる必要がある。こ
の場合クラッチハブ１５の係合溝４４に遊転隙間は残さ
れておらず、またギヤ１２の係合溝５４にも遊転隙間が
存在せず、シンクロナイザ−リング３２はハブスリーブ
２１とスプライン係合しているので、中間コーン５１は
シンクロナイザ−リング３２に対してもまたインナコー
ン４１に対しても相対回転することになり、アウタ側摩
擦トルクＴ、及びインナ側摩擦トルクＴ２に抗してハブ
スリーブ２１をギヤ１２側へ摺動させることになる。

そして、同期成立条件Ｔ、＜Ｔ、を充足するため、アウ
タ側の摩擦トルクＴ、をある程度大きくすると、インチ
側の摩擦トルクＴ２も大きくなるから、結局これら大き
な摩擦トルクＴ、とＴ２とに抗してハブスリーブ２１を
ギヤ１２側を摺動させることになって、操作力が大きく
なるという問題がある。

更に、クラッチハブ１５の保合溝４４にシンクロナイザ
−リング３２のかき分けのための遊転隙間を設けると同
期噛合を繰返すうちにその係合溝４４や係合歯４３がへ
たってくるという問題がある。

これ以外に、一般に、トリプルコーン型同期噛合装置の
ように、３面以上のテーパコーン面を備えたものでは、
同期容量が大きくなる反面、ハブスリーブを軸方向に操
作する操作力が大きくなるという問題もある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る変速機の同期噛合装置は、入力軸と、この
入力軸上の歯車列に噛合した歯車列を有する出力軸と、
上記両軸の一方に遊嵌されて歯車列を構成する歯車と、
該一方の軸に固定されたクラッチハブと、上記歯車と一
体的に設けられたギヤスプラインと、上記クラッチハブ
にスプライン係合して該ハブと一体的に回転し、その外
周上を軸方向に摺動して上記ギヤスプラインに選択的に
噛合するハブスリーブとを備えた変速機において、上記
一方の軸に対して回転可能に配設され上記クラッチハブ
にこのクラッチハブとともに回転可能に係合された少な
くとも外周面がテーパコーン状のインナコーンと、上記
クラッチハブの外周溝に嵌合されたシンクロナイザ−キ
ーと、上記ハブスリーブと係合するスプラインを形成し
た外周部と上記インナコーンの外周面と対向するテーパ
コーン状の内周面とを有し、上記シンクロナイザ−キー
と係合して上記クラッチハブおよびハブスリーブと一体
的に回転するシンクロナイザ−リングと、上記シンクロ
ナイザ−リングの内周面とインナコーンの外周面との間
に配設され、上記歯車とともに回転可能かつ軸方向に移
動可能に支持された外周面および内周面がテーパコーン
状の中間コーンとを備えるとともに、上記中間コーンと
インナコーンとが接触するテーパコーン面に作用する摩
擦力が、上記中間コーンとシンクロナイザ−リングとが
接触するテーパコーン面に作用する摩擦力よりも小さ（
なるように設定されているものである。

（作用〕 本発明に係る変速機の同期噛合装置においては、上記中
間コーンとインナコーンとが接触するテーパコーン面に
作用する摩擦力（Ｆ２）が、中間コーンとシンクロナイ
ザ−リングとが接触するテーパコーン面に作用する摩擦
力（Ｆｌ　）よりも小さくなるように設定されているの
で、ハブスリーブのチャンファ−でシンクロナイザ−リ
ングのチャンファ−をかき分けるときに、インナコーン
の係合歯が係合するクラッチハブの係合溝に遊転隙間が
存在しない場合でも、同期成立条件　〔かき分はトルク
（Ｔ、）く摩擦トルク（’ｒｓ））を成立させながらイ
ンナコーンに対して中間コーンとシンクロナイザ−リン
グとが軽く相対回転してシンクロナイザ−リングのかき
分けが円滑になされる。

つまり、摩擦トルク（’ｒ＋）＞摩擦トルク（Ｔ富）と
し、かつ摩擦力（Ｆｌ）＞摩擦力（Ｆ２）としたことに
より、中間コーンとインナコーン間が軽（スリップして
シンクロナイザ−リングと中間コーンに対してインナコ
ーンとクラッチハブとハブスリーブとが軽く回動し、シ
ンクロナイザ−リングのかき分けが円滑になされる。

次に、ハブスリーブのチャンファ−でギヤスプラインの
チャンファ−をかき分けるときには、ギヤスプラインの
回転方向へ或いはそれと反対方向へかき分けるにしても
、シンクロナイザ−リングとハブスリーブとクラッチハ
ブとインナコーンとに対してギヤスプラインと中間コー
ンとがギヤスプラインの約１／２ピツチの遊転しろだけ
相対回転する。つまり中間コーンの内外両面の摩擦トル
クに抗してハブスリーブをギヤスプラインの方へ移動さ
せてギヤスプラインのかき分けがなされる。

しかし、中間コーンとインナコーン間に作用する摩擦力
を小さ（設定し得るので、中間コーンの内外両面の摩擦
トルクの総和を小さく設定できる。

従って、同期成立条件を成立させながらギヤスプライン
をかき分けるときの操作力を低減させることが出来る。

〔発明の効果〕

本発明に係る変速機の同期噛合装置によれば、以上説明
したように同期後の噛合動作時、ギヤスプラインがどち
らの回転方向にかき分けられても、同期成立条件を維持
しつつ、操作力アップを低減させ、操作フィーリングを
向上させることが出来る。

加えて、複数のテーパコーン面を有する同期噛合装置の
操作力の低減を図ることが出来る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図は歯車式変速機を示し、第２図以降は上記変速機
に適用した同期噛合装置を示すものである。第１図に示
すように、歯車式変速機１は、トランスミッションケー
ス２に軸受３・３を介して回転自在に支持されかつクラ
ッチ４を介してエンジン出力軸５に接続される入力軸６
と、この入力軸６と平行に配されてトランスミッション
ケース２に軸受７・７を介して回転自在に支持された出
力軸８とを有する。これらの入力軸６と出力軸８との間
には、入力軸６上の歯車１１・１２・１３・１４・１５
と、これらの歯車に各々常時噛合した歯車１６・１７・
１８・１９・２０とからなる１速用・２速用・３速用・
４速用および５速用の歯車装置２１・２２・２３・２４
゛・２５が設けられている。

ここで、各歯車装置２１〜２５を構成する一方の歯車１
】・１２・１８・１９・１５は入力軸６または出力軸８
に一体形成されあるいはスプライン嵌合されて該軸と一
体回転するようになされ、また他方の歯車１６・１７・
１３・１４・２０は出力軸８または入力軸６に対して相
対回転可能に遊嵌されている。そして、１速用および２
速用歯車装置２１・２２における出力軸８に遊嵌された
歯車１６・１７の間、３速用および４速用歯車装置２３
・２４における入力軸６に遊嵌された歯車１３・１４の
間、さらに５速用歯車装置２５における出力軸８に遊嵌
された歯車２０の後方（図中左方）には、シフトレバ−
（図示略）の操作によって上記の遊嵌された各歯車１６
・１７・１３・１４・２０の一つを当該入力軸６または
出力軸８に選択的に結合する１−２連用、３−４速用お
よび５速用の同期噛合装置２６・２７・２８が設けられ
ている。

一方、上記入力軸６と出力軸８との間に設けられた１速
用および２速用歯車装置２１・２２の間にはリバース歯
車装置３１が設けられている。このリバース歯車装置３
１は、入力軸６に一体形成されたリバース歯車３２と、
１−２速用間期噛合装置２６のハブスリーブ３３の外周
囲に形成されたリバース歯車３４と、図に展開して示す
アイドル軸３５上に回転可能かつスライド可能に支持さ
れ、後進時間中左方にスライドされて上記リバース歯車
３２および３４に噛合されるリバースアイドル歯車３６
とから構成されている。そして出力軸８の前端部に形成
された出力歯車９には、例えば差動装置（図示略）の入
力歯車１０が噛合され、これらの歯車９・１０を介して
出力軸８の回転が駆動輪に伝達される。

上記３つの同期噛合装置のうち、３−４速用と５速用の
同期噛合装置２７・２８は、それぞれ−船釣なシンクロ
ナイザ−リング２９・３０を用いる公知のものであり、
一方１−２速用同期噛合装Ｗ２６は、本発明によるダブ
ルコーン型同期噛合装置を採用して構成されている。

以下、この同期噛合装置２６について第２図以降を参照
して詳細に説明する。この同期噛合装置２６は１速側と
２速側とが対称的に形成されているので、互いに対称的
に配置される同等の要素には同番号を付し、そして以下
、１連用歯車１６と出力軸８とを結合する方の機構を例
にとって説明する。

第２図に示すように、クラッチハブ３７１よ出力軸８に
対してスプライン嵌合され、また出力軸８に遊嵌された
１速用歯車１６に一体的にギヤスプライン形成リング３
８が固着され、そのギヤスプライン形成リング３８の外
周部にはギヤスプライン３８ａが形成されている。この
歯車１６のクラッチハブ３７側の端部にはハブ部１６ａ
が形成され、このハブ部１６ａにはインナコーン３９が
回転可能に遊嵌されている。このインナコーン３９は略
円環状の炭素網製の部材からなり、上記ハブ部１６ａ上
において歯車１６と同軸に配されている。このインナコ
ーン３９の外周面は、クラッチハブ３７側に向かって次
第に小径となるテーパコーン状とされている。そしてこ
のインナコーン３９の先端部にはいくつかの係合歯３９
ａが互いに間隔をおいて形成され、これらの係合歯３９
ａはクラッチハブ３７の複数の係合溝３７ａに夫々係合
されている。ここで係合溝３７ａの周方向溝幅は、第８
図に示すように係合歯３９ａが殆ど隙間なしに係合する
幅に設定されており、インナコーン３９はクラッチハブ
３７に対して相対回転不能となっている。

クラッチハブ３７の外周面にはハブスリーブ３３がスプ
ライン３３ａを介してスプライン係合されている。した
がって該ハブスリーブ３３はクラッチハブ３７とともに
回転するが、クラッチハブ３７に対してハブ軸方向に（
出力軸８の長さ方向に）摺動可能となっている。またク
ラッチハブ３７の外周の溝には、スプリング４５を介し
て複数のシンクロナイザ−キー４０が保持されている。

該シンクロナイザ−キー４０はハブスリーブ３３に係合
しており、ハブスリーブ３３が上記のように摺動する際
このハブスリーブ３３とともに移動する。一方ギヤスプ
ライン３８ａとクラッチハブ３７との間には、シンクロ
ナイザ−リング４１が配設されている。このシンクロナ
イザ−リング４１はインナコーン３９の外周面に対向す
るテーパコーン状の内周面を有し、その外周部にはスプ
ライン４１ａが形成された黄銅製の部材で、またシンク
ロナイザ−キー４０と常時係合する係合溝４１ｂを有し
、この保合溝４１ｂ内に上述のようにシンクロナイザ−
キー４０が移動した際に該シンクロナイザ−キー４０に
よって押される面を有する。このシンクロナイザ−リン
グ４１の内周面とインナコーン３９の外周面との間には
、テーパの付いた円筒状の中間コーン４２が配設されて
いる。

この中間コーン４２の歯車１６側の端部には複数の係合
歯４２ａが形成され、これらの保合歯４２ａはギヤスプ
ライン形成リング３８の係合溝３８ｂに係合されている
（第９図参照）。そして上記係合溝３８ｂの周方向溝幅
は係合歯４２ａの周方向幅よりギヤスプライン３８ａの
１／２ピツチの遊転しろ以上大きく形成されている。そ
れにより該中間コーン４２はギヤスプライン３８ａとと
もに回転し、またある程度歯車１６の軸方向に移動自在
となっている。そしてこの中間コーン４２の外周面には
大きな摩擦係数を有するアウタライニング４２ｂが設け
られている。

ここで、中間コーン４２とシンクロナイザ−リング４１
とが摩擦係合したときに両者間に作用する摩擦トルクＴ
Ｉ　、中間コーン４２とインナコーン３９とが摩擦係合
したときに両者間に作用する摩擦トルクＴ２、ハブスリ
ーブ３３のスプライン３３ａのチャンファ−でシンクロ
ナイザ−リング４１をかき分けるときのかき分はトルク
’ｒ、　　（押し分はトルク）は次のようになる。

Ｔ＋　＝　Ｐ　Ｘ　Ｂ　ｒ　Ｘ　ＲＩ／ｓｉｎ　αＴｔ
　＝ＰＸμｚ　ＸＲｚ　／ｓｉｎ　ＯｔＴ＋＋　＝　Ｐ
　ｊａｎ（θ−ｐ）ＸＲ。

但し、Ｐはハブスリーブ３７で押す軸方向の押付力、μ
ｍは中間コーン４２とシンクロナイザ−リング４１との
間の摩擦係数、μ２は中間コーン４２とインナコーン３
９との間の摩擦係数、αはテーパコーン面のコーン角、
Ｒ３は出力軸８の軸心から摩擦トルクＴ、の作用点まで
の半径、Ｒ２は出力軸８の軸心から摩擦トルクＴ２の作
用点までの半径、θはチャンファ−角、ρはチャンファ
一部の摩擦角である。尚、中間コーン４２とシンクロナ
イザ−リング４１間に作用する摩擦力Ｆ１はＦ　Ｉ−Ｔ
　Ｉ／　Ｒｓ　、中間コーン４２とインナコーン３９間
に作用する摩擦力ＦｔはＦｚ＝Ｔｚ／Ｒ２である。

本願の同期噛合装置では、上記摩擦力Ｆ２よりも摩擦力
Ｆ＋を大きくつまり上記摩擦トルクＴ２よりも摩擦トル
クＴ１を大きく設定することにより、同期成立条件Ｔ　
ｓ　＜　Ｔ　ｒを充足させつつ摩擦トルクＴ＋　とＴ２
の総和を小さく設定している。

そのため、シンクロナイザ−リング４１を黄銅製とし、
インナコーン３９を麺皮の観点から黄銅と同程度の摩擦
係数を有する炭素鋼製とし、且つ中間コーン４２の外周
面にのみベーパ製の摩擦ライニング４２ｂを設け、これ
により上記摩擦係数μ、を摩擦係数μ２よりもかなり大
きく設定し、摩擦トルクＴＩ＞摩擦トルクＴ！と設定し
である。

上記の構成において、歯車１６が矢印Ｒの方向へ回転し
ているものとして説明すると（第８図参照）、ハブスリ
ーブ３３の外周の周溝３３ｂに係合されたシフトフォー
ク（図示略）を操作して該ハブスリーブ３３を歯車１６
側に摺動させると、シンクロナイザ−キー４０がシンク
ロナイザ−リング４１を歯車１６側に押し、次にハブス
リーブ３３のスプライン３３ａのチャンファ−がシンク
ロナイザ−リング４１のスプライン４１ａのチャンファ
−を押すので、該シンクロナイザ−リング４１の内周面
が中間コーン４２に押し付けられアウタライニング４２
ｂを介してこの中間コーン４２と摩擦係合し、またこの
中間コーン４２も歯車１６側に押されるのでインナコー
ン３９の外周面に押し付けられ、該インナコーン３９と
摩擦係合する。中間コーン４２はギヤスプライン３８ａ
とともに回転しているので、上述の摩擦係合がなされる
とギヤスプライン形成リング３８とハブスリーブ３３と
が同期回転する。

この同期状態が第５図（ａ）、第６図（ａ）、第７図（
ａ）及び第１０図（ａ）に示されており、シンクロナイ
ザ−キー４０はシンクロナイザ−リング４１の係合溝４
１ｂのトレーリング端に当接し、ハブスリーブ３３のス
プライン３３ａのチャンファ−がシンクロナイザ−リン
グ４１のスプライン４１ａのチャンファ−に当接し、中
間コーン４２の係合歯４２ａはギヤスプライン形成リン
グ３８の係合溝３８ｂのトレーリング端に当接し、この
保合溝３８ｂのリーディング側には遊転隙間Ｗ（但し、
Ｗ≧ギヤスプライン３８ａの１／２ピツチの遊転しろ）
が残されている。

上記同期回転状態でハブスリーブ３３が更に歯車１６側
（Ｘ方向）に摺動されると、上記ハブスリーブ３３のス
プライン３３ａのチャンファ−によりシンクロナイザ−
リング４１のスプライン４１ａのかき分けが行なわれる
が、上述のように中間コーン４２の内周側の摩擦力Ｆ２
が外周側の摩擦力Ｆ、よりも小さく設定されているため
、中間コーン４２とインナコーン３９間がスリップし、
ハブスリーブ３３とクラッチハブ３７とインナコ２３３
９に対してシンクロナイザ−リング４１と中間コーン４
２とがＸ方向へギヤスプライン３８ａの約３／８ピツチ
に相当する角度θ１だけ相対回転し、シンクロナイザ−
リング４１のスプライン４１ａがハブスリーブ３３のス
プライン３３ａのチャンファ−でかき分けられる。この
シンクロナイザ−リング４１のかき分は直後の状態は第
３図、第５図（ｂ）、第６図（ｂ）、第７図（ｂ）、第
８図、及び第１０図（ｂ）に示されており、ハブスリー
ブ３３とシンクロナイザ−リング４１とがスプライン係
合され、シンクロナイザ−キー４０は係合溝４１ｂの中
間に位置し、中間コーン４２の係合歯４２ａはギヤスプ
ライン形成リング３８の係合溝３８ｂのトレーリング端
に当接状態となっている。

上記シンクロナイザ−リング４１のスプライン４１ａの
かき分は後、更にハブスリーブ３３がＸ方向へ摺動され
ると、シンクロナイザ−リング４１はハブスリーブ３３
と既にスプライン係合して相対回転不能であり、クラッ
チハブ３３に対してＸ方向へかき分ける場合には、保合
溝３８ｂのリーディング側に遊転隙間Ｗが残されている
ので、ハブスリーブ３３とクラッチハブ３７とインナコ
ーン３９と中間コーン４２とシンクロナイザ−リング４
１とに対してギヤスプライン３８ａがＸ方向へギヤスプ
ライン３８ａの約１／２ピツチに相当する角度θ２だけ
軽く相対回転してギヤスプライン３８ａがハブスリーブ
３３のスプライン３３ａのチャンファ−でかき分けられ
、ハブスリーブ３３により歯車１６と出力軸８とが連結
される。

これに対して、ハブスリーブ３３に対して相対的にＲ方
向へかき分ける場合には、クラッチハブ３７に対してシ
ンクロナイザ−リング４１もインナコーン３９も相対回
転不能で、中間コーン４２の係合歯４２ａが係合溝３８
ｂのトレーリング端に当接状態になっているので、中間
コーン４２の内外両面でスリップが生じ、ハブスリーブ
３３とクラッチハブ３７とインナコーン３９とシンクロ
ナイザ−リング４１とに対して中間コーン４２とギヤス
プライン３８ａとがギヤスプライン３８ａの約１／２ピ
ツチに相当する角度θ２だけＲ方向へ相対回転してかき
分けられる。但し、この場合でも摩擦トルクＴ、と摩擦
トルクＴ２との総和が比較的小さく設定されているので
、操作力は軽くなる。上記Ｘ方向へのギヤスプライン３
８ａのかき分は後の状態は第４図、第５図（Ｃ）、第６
図（Ｃ）、第７図（Ｃ）、第９図及び第１０図（Ｃ）に
示されており、ハブスリーブ３３とギヤスプライン３８
ａとがスプライン係合され、中間コーン４２の係合歯４
２ａは係合溝３８ｂのリーディング端に当接ないし近接
している。

従来装置においては、クラッチハブ３７の保合溝３７ａ
にギヤスプライン３８ａの約１／２ピツチ程度の遊転隙
間を設けていたので、シンクロナイザ−リング４１のス
プライン４１ａのかき分けは軽く行われるが、ギヤスプ
ライン３８ａをＹ方向へかき分ける際にはｒ問題点」の
項で既述の如く、中間コーン４２の外面側の摩擦トルク
Ｔ＋　と内面側の摩擦トルクＴ２とに抗してギヤスプラ
イン３８ａを回動させてかき分けることになるので、シ
フトフォークを操作する操作力は第１１図に仮想線で図
示のように非常に大きくなる。これに対して上記実施例
の同期噛合装置においては、ギヤスプライン３８ａをＹ
方向へかき分ける際に係合溝３８ｂの遊転隙間Ｗの作用
で軽くかき分けられるので、操作力は第１１図に実線で
図示のように格段に小さくなる。

尚、第１２図に示すように、歯車１６のハブ部１６ａに
テーパコーン面を形成し、そこにインナコーン３９のラ
イニング付きのテーパコーン状内周面３９ｂを外嵌させ
、該ハブ部１６ａとインナコーン３９とを摩擦係合させ
るようにして変速操作力をさらに低減したものにも本発
明を同様に適用し得る。但し、上記実施例と同一部材に
同一符号を付して説明を省略する。

尚、第１３図に示すように、ギヤスプライン形成リング
３８の係合溝３８ｂに中間コーン４２の係合歯４２ａが
殆ど隙間なしに係合するように構成してもよい。この場
合、ギヤスプライン３８ａのかき分は時に何れの方向へ
かき分けるにしても、中間コーン４２の内外両面でスリ
ップが生じるが、摩擦トルクＴ＋　とＴ２の総和が小さ
くなっている分だけ操作力が低減する（第１４図参照）
。

以上説明したように、上記実施例に係る同期噛合装置で
は、クラッチハブ３７の係合溝３７ａに遊転隙間を設け
ないにも拘らず、摩擦力Ｆ２を小さく設定することによ
りシンクロナイザ−リング４１のかき分は時の操作力ア
ップを防止できる。

また、ギヤスプライン形成リング３８の係合溝３８ｂに
ギヤスプライン３８ａの１／２ピツチの遊転しろ以上の
遊転隙間Ｗを設けることによりギヤスプライン３８ａの
かき分は時の操作力を大幅に低減して操作フィーリング
を向上させることが出来る。更に、クラッチハブ３７の
係合溝３７ａにインナコーン３９の係合歯３９ａが殆ど
隙間なしに係合するようになっているので、変速操作時
にこの部分にガタつきが起らずへたりを防止出来る。

また、第１３図のように係合溝３８ｂに遊転隙間を設け
ないときにも同様にその部分のへたりを防止出来る。加
えて、複数のテーパコーン状摩擦面を備えた同期噛合装
置のシフトフォーク操作力を低減することが出来る。

【図面の簡単な説明】

図面のうち第１図〜第１４図は本発明の実施例を示すも
ので、第１図は歯車式変速機の側断面図、第２図・第３
図・第４図は夫々各段階における同期噛合装置の側断面
図、第５図（ａ）・第６図（ａ）・第７図（ａ）は夫々
第２図のｖ−ｖ線・Ｖｌ−ＶＩ線・■−■線断面展開図
、第５図（ｂ）　　・第６図（ｂ）・第７図（ｂ）は夫
々第３図の■−■線・Ｖｌ−ＶＩ線・■−■線断面展開
図、第５図（ｃ）　・第６図（Ｃ）　−第７図（Ｃ）は
夫々第４図のＶ−Ｖ線・ＶＩ−ＶＩ線・■−■線断面展
開図、第８図は第３図の■−■線断面図、第９図は第４
図のＩＸ−ＩＸ線断面図、第１０図（ａ）　・　（ｂ）
　　・（ｃ）は夫々同期及びかき分けの各段階を説明す
る説明図、第１１図は操作力の線図、第１２図は変形例
に係る第２図相当図、第１３図は第２変形例に係る第９
図相当図、第１４図は同変形例に係る第１１図相当図、
第１５図〜第１７図は従来の同期噛合装置に係り、第１
５図は第２図相当図、第１６図は第１５図のＡ−Ａ線断
面図、第１７図は第１５図のＢ−Ｂ線断面図である。 １・・歯車式変速機、　６・・入力軸、　８・・出力軸
、　２６・・同期噛合装置、　３３・・ハブスリーブ、
　　３３ａ・・スプライン、　　３７・・クラッチハブ
、　３７ａ・・係合溝゛、　３８・・ギヤスプライン形
成リング、　　３８ａ・・ギヤスプライン、　　３９・
・インナコーン、　　３９ａ・・係合歯、　４０・・シ
ンクロナイザ−キー、４１・・シンクロナイザ−リング
、　　４１ａ・・スプライン、　　４２・・中間コーン
、　　４２ａ・・係合歯。 特　許　出　願　人　　マツダ株式会社第１２図 第３図 第９図 第１０図 第１１図 狩闇 Ａ 第１７図 第１６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力軸と、この入力軸上の歯車列に噛合した歯車列を有
   する出力軸と、上記両軸の一方に遊嵌されて歯車列を構
   成する歯車と、該一方の軸に固定されたクラッチハブと
   、上記歯車と一体的に設けられたギヤスプラインと、上
   記クラッチハブにスプライン係合して該ハブと一体的に
   回転し、その外周上を軸方向に摺動して上記ギヤスプラ
   インに選択的に噛合するハブスリーブとを備えた変速機
   において、 上記一方の軸に対して回転可能に配設され上記クラッチ
   ハブにこのクラッチハブとともに回転可能に係合された
   少なくとも外周面がテーパコーン状のインナコーンと、
   上記クラッチハブの外周溝に嵌合されたシンクロナイザ
   ーキーと、 上記ハブスリーブと係合するスプラインを形成した外周
   部と上記インナコーンの外周面と対向するテーパコーン
   状の内周面とを有し、上記シンクロナイザーキーと係合
   して上記クラッチハブおよびハブスリーブと一体的に回
   転するシンクロナイザーリングと、 上記シンクロナイザーリングの内周面とインナコーンの
   外周面との間に配設され、上記歯車とともに回転可能か
   つ軸方向に移動可能に支持された外周面および内周面が
   テーパコーン状の中間コーンとを備えるとともに、 上記中間コーンとインナコーンとが接触するテーパコー
   ン面に作用する摩擦力が、上記中間コーンとシンクロナ
   イザーリングとが接触するテーパコーン面に作用する摩
   擦力よりも小さくなるように設定されていることを特徴
   とする変速機の同期噛合装置。