JPH0791462A - 手動変速機の同期装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】クラッチハブの両側に配置された一対の第１，
第２のシンクロナイザリング、一側に配置されたテーパ
コーン、および他側の第２のシンクロナイザリングとテ
ーパコーンを軸方向に連結する連結リングを備え、ハブ
スリーブの一側への摺動時（前進段シフト）には一側の
第１のシンクロナイザリングを押動して同リングとテー
パコーンを係合させ、かつハブスリーブの他側への摺動
時（後退段シフト）には他側の第２のシンクロナイザリ
ングを押動して連結リングを牽引してテーパコーンを引
っ張って一側の第１のシンクロナイザリングに係合させ
る形式の同期装置において、後退段シフト時のテーパコ
ーンの第１のシンクロナイザリングに対する摺接状態を
解消する。 【構成】クラッチハブ１１と連結リング１６間に同リン
グ１６をクラッチハブ１１の一側へ付勢するバネ部材１
６ｅを介装した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は手動変速機の同期装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】手動変速機の同期装置の一形式として特
開平３−２９２４２０号公報に示されているように、回
転軸上に一体回転可能に組付けたクラッチハブと、同ク
ラッチハブの外周に軸方向へのみ摺動可能に組付けたハ
ブスリーブと、前記回転軸上にて前記クラッチハブの一
側に回転可能に組付けたギヤに一体回転可能かつ軸方向
へ所定量移動可能に組付けられて同ギヤと前記クラッチ
ハブ間に位置するテーパコーンと、前記クラッチハブと
ギヤ間にて前記テーパコーンの外周に配置されて前記ハ
ブスリーブの一側に位置し同ハブスリーブの一側への摺
動により軸方向へ押動されて前記テーパコーンに圧接す
る第１のシンクロナイザリングと、前記ハブスリーブの
他側に位置し同ハブスリーブの他側への摺動により軸方
向へ押動される第２のシンクロナイザリングと、同第２
のシンクロナイザリングと前記テーパコーンを軸方向に
連結する連結部材を備えてなり、前記ハブスリーブの他
側への摺動により前記連結部材を軸方向へ牽引して前記
第１のシンクロナイザリングを前記テーパコーンに圧接
させる同期装置がある。

【０００３】かかる構成の同期装置においては、ハブス
リーブの一側への摺動により第１のシンクロナイザリン
グが軸方向の一側へ押動されてテーパコーンに圧接さ
れ、これによりハブスリーブとギヤとが同期してハブス
リーブがギヤに円滑に噛合し、ギヤと回転軸が連結して
一前進段のシフトが完了する。また、当該同期装置にお
いては、ハブスリーブの他側への摺動により第２のシン
クロナイザリングが軸方向の他側へ押動され、かつこれ
に伴い連結部材が牽引されてテーパコーンが他側へ引張
られる。このため、テーパコーンが第１のシンクロナイ
ザリングに圧接され、これにより回転軸はギヤに同期さ
れ、かつ同ギヤに噛合するギヤと一体の他の回転軸と同
期する。これら両回転軸はその一方が入力側の回転軸で
かつその他方が出力側の回転軸であるため、後退段への
シフト時慣性で回転している入力側の回転軸が停止状態
にある出力側の回転軸に同期して、入力側の回転軸が微
速または停止状態となり、後退段へのシフトをギヤ鳴り
を生じさせることなく円滑に行う。

【０００４】このように、当該形式の同期装置は前進段
用の同期作用と後退段用の同期作用とを併せ持っている
が、両同期作用をクラッチハブの一側のみに配設したテ
ーパコーンを利用して行う構成のため、クラッチハブの
両側にテーパコーンを軸方向へ直列状に配設する同期装
置に比較して軸方向の長さが短縮される。従って、当該
同期装置によれば、軸方向に大きな配設スペースを確保
する必要がなくて入力側、出力側の両回転軸が短縮さ
れ、変速機の大型化およびその重量の増大を防止するこ
とができ、かつ当該同期装置においてはコーンクラッチ
が片側にのみあるためこれにより発生する引きずりトル
クも大きくなく、耐久性が高く、発熱が低く、燃費がよ
く、また他の前進段のシフト操作に悪影響を及ぼすこと
がないという作用効果を奏するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した形
式の同期装置は以上の利点を有するものの、後退段側へ
のシフト完了状態においてはハブスリーブの軸方向の摩
擦抵抗に起因する荷重がハブスリーブの他側に作用して
おり、これによりテーパコーンが連結部材を介してわず
かではあるが牽引されてテーパコーンが第１のシンクロ
ナイザリング、連結部材等に摺接した状態を構成し、こ
れらの部材の耐久性が低下するおそれがある。従って、
本発明の目的はかかる問題に対処することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した形式の
手動変速機の同期装置において、前記クラッチハブと前
記連結部材間に同連結部材を前記ハブスリーブの一側へ
付勢するバネ部材を介装し、かつ同バネ部材のバネ力を
前記連結部材の非牽引時の軸方向の摩擦抵抗より大きく
設定したことを特徴とするものである。

【０００７】

【発明の作用・効果】かかる構成の同期装置において
は、上記した従来の同期装置と同様に機能するが、特に
クラッチハブと連結部材間に介装したバネ部材が常に連
結部材をハブスリーブの一側へ所定の力で付勢している
ため、後退段へのシフト完了状態においてはバネ部材の
付勢力がハブスリーブからの牽引力に抗する力として作
用し、テーパコーンの第１のシンクロナイザリング、連
結部材に対する摺接状態を解消する。この結果、テーパ
コーン、第１のシンクロナイザリング、連結部材等の耐
久性を著しく向上させることができる。

【０００８】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明
するに、図１には本発明の実施例に係る同期装置１０が
示され、かつ図２〜図９には当該同期装置１０の各構成
部材が示されている。当該同期装置１０は５速シフト時
およびリバースシフト時に作動して同期作用を行うもの
で、図１０に示す横置エンジン用の５段変速機に採用さ
れている。当該変速機において、符号２１がインプット
シャフト、符号２２がアウトプットシャフトであり、本
発明に係る同期装置１０はインプットシャフト２１上に
回転可能に組付けた５速ギヤ２３の一側にて同シャフト
２１上に組付けられている。

【０００９】同期装置１０は図１に示すようにクラッチ
ハブ１１、ハブスリーブ１２、第１シンクロナイザリン
グ１３、第２シンクロナイザリング１４、テーパコーン
１５、連結リング１６、一対のキースプリング１７，１
８およびスプラインピース１９により構成されている。

【００１０】クラッチハブ１１はインプットシャフト２
１上に一体回転可能に組付けられて５速ギヤ２３の一側
に位置し、図２の（ａ），（ｂ）に示すように外スプラ
イン１１ａを備えるとともに、外周の３箇所に等間隔に
溝部１１ｂを備えている。各溝部１１ｂは外周に開口
し、かつ軸方向に貫通している。ハブスリーブ１２は図
３の（ａ），（ｂ）に示すように内スプライン部１２ａ
を備えるとともに、内周の３箇所に等間隔にスプライン
部１２ａのスプラインより短尺でかつ広幅の凸起部１２
ｂを備えている。ハブスリーブ１２はクラッチハブ１１
の外スプライン部１１ａに軸方向へ摺動可能に組付けら
れており、各凸起部１２ｂはクラッチハブ１１の各溝部
１１ｂの周方向の略中央部に位置している。

【００１１】第１シンクロナイザリング１３は図４の
（ａ），（ｂ）に示すように、周方向の３箇所の部位に
等間隔に外スプライン部１３ａを備えるとともに内周に
テーパコーン部１３ｂを備え、かつ外スプライン部１３
ａの略中央部の外周に軸方向へ延びる溝部１３ｃと端部
に径方向へ延びる溝部１３ｄを備えている。第１シンク
ロナイザリング１３は後述するテーパコーン１５のテー
パコーン部１５ａ上に遊嵌状に組付けられ、かつ各スプ
ライン部１３ａをクラッチハブ１１の各溝部１１ｂに嵌
合されて同クラッチ１１に対してわずかに相対回転可能
に組付けられている。この状態で、第１シンクロナイザ
リング１３の各溝部１３ｃがハブスリーブ１２の各凸起
部１２ｂに対向している。

【００１２】テーパコーン１５は図５の（ａ），（ｂ）
に示すように内外周に一対のテーパコーン部１５ａ、１
５ｂを備えるとともに、外端の周方向の４箇所に等間隔
に係合凸起１５ｃを備えている。外周テーパコーン部１
５ａは第１シンクロナイザリング１３のテーパコーン部
１３ｂに係脱し、かつ内周テーパコーン部１５ｂは後述
する連結リング１６のテーパコーン部１６ａに係脱す
る。テーパコーン１５は連結リング１６のテーパコーン
部１６ａ上に遊嵌状に組付けられ、その各係合凸起１５
ｃが５速ギヤ２３に一体回転可能に組付けたスプライン
ピース１９の各係合穴１９ａに嵌装され、スプラインピ
ース１９に対して一体回転可能に連結されている。

【００１３】第２シンクロナイザリング１４は図６の
（ａ），（ｂ）に示すように、リング部１４ａの外端の
周方向の３箇所に等間隔に軸方向へ延びる外向フランジ
部１４ｂと、同フランジ部１４ｂの外端に外スプライン
部１４ｃを備えている。フランジ部１４ｂおよびスプラ
イン部１４ｃは周方向に円弧状に形成されていて、スプ
ライン部１４ｃの略中央部に凹所１４ｄが形成されてい
る。また、リング部１４ａの内端の周方向の３箇所に等
間隔に径内方へ延びる内向フランジ部１４ｅが形成され
ている。第２シンクロナイザリング１４は後述する連結
リング１６に連結された状態で組付けられており、クラ
ッチハブ１１に対しては各スプライン部１４ｃが各溝部
１１ｂに嵌合してわずかに相対回転可能になっている。
また、この状態で各凹所１４ｄがハブスリーブ１２の各
凸起部１２ｂに対向している。

【００１４】連結リング１６は図７の（ａ），（ｂ）に
示すようにリング部１６ａの外周にテーパコーン部１６
ｂを備えるとともに、リング部１６ａの内端側の周方向
の３箇所に等間隔に切欠部１６ｃを備えている。切欠部
１６ｃの周方向の長さは第２シンクロナイザリング１４
の内向フランジ部１４ｅが嵌合する寸法に形成されてお
り、また内端部の内周にはスナップリングの嵌合凹所１
６ｄが形成されている。連結リング１６は第２シンクロ
ナイザリング１４の各内向フランジ部１４ｅを各切欠部
１６ｃに嵌合し、かつ嵌合凹所１６ｄに嵌合したスナッ
プリング１６ｅにて同シンクロナイザリング１４を抜止
めした状態で同シンクロナイザリング１４と一体に組付
けられている。これにより、連結リング１６は第２シン
クロナイザリング１４とテーパコーン１５とを両テーパ
コーン部１５ａ，１６ｂを介して軸方向に連結してい
る。

【００１５】右側の第１キースプリング１７は図８の
（ａ），（ｂ）に示すように、Ｃ形リング部１７ａの内
端の周方向の３箇所に等間隔に３個の係合爪１７ｂを備
えるとともに、１本の脚部１７ｃを備えている。第１キ
ースプリング１７はクラッチハブ１１の外スプライン部
１１ａの先端内周部に縮径されて弾撥的に組付けられて
いて、各係合爪１７ｂが第１シンクロナイザリング１３
の各溝部１３ｄの中央部にて同リング１３の内端に係合
している。また、第１キースプリング１７の脚部１７ｃ
はクラッチハブ１１の図示しない係止穴に挿入されて位
置決めされている。この状態において、ハブスリーブ１
２の各凸起部１２ｂは各係合爪１７ｂの背部に対向して
いる。

【００１６】左側の第２キースプリング１８は図９の
（ａ），（ｂ）に示すように、Ｃ形リング部１８ａに外
端側へ屈曲して延びる３個の係合爪１８ｂを備えるとと
もに、１本の脚部１８ｃを備えている。各係合爪１８ｂ
は周方向に等間隔に位置している。第２キースプリング
１８はクラッチハブ１１の外スプライン部１１ａの中間
内周部に縮径されて弾撥的に組付けられていて、各係合
爪１８ｂが第２シンクロナイザリング１４の各凹所１４
ｄに外周側から嵌合し、リング部１８ａをフランジ部１
４ｂの段部に当接させている。また、第２キースプリン
グ１８の脚部１８ｃはクラッチハブ１４の図示しない係
止穴に挿入されて位置決めされている。この状態におい
て、ハブスリーブ１２の各凸起部１２ｂは各係合爪１８
ｂの肩部に対向している。

【００１７】しかして、当該同期装置１０においては図
１の（ａ），（ｂ）に示すように、クラッチハブ１１と
連通リング１６間にコイル状のスプリング１６ｅが介装
されている。スプリング１６ｅは連結リング１６をハブ
スリーブ１２の一側へ付勢するもので、そのバネ力は連
結リング１６の非牽引時の軸方向の摩擦抵抗よりも所定
量大きく設定されている。

【００１８】かかる構成の当該同期装置１０において
は、５速へのシフト操作時ハブスリーブ１２は図１の図
示右方へ摺動し、これに伴いハブスリーブ１２の第１キ
ースプリング１７の係合爪１７ｂの肩部を押動して第１
シンクロナイザリング１３を押動し、同シンクロナイザ
リング１３のテーパコーン部１３ｂをテーパコーン１５
の外周テーパコーン部１５ａに圧接する。このため、第
１シンクロナイザリング１３はクラッチハブ１１および
ハブスリーブ１２に対して所定量相対回転し、その後の
ハブスリーブ１２の摺動によりハブスリーブ１２の凸起
部１２ｂのチャンファが第１シンクロナイザリング１３
のスプライン部１３ａのチャンフアに当接して、同シン
クロナイザリング１３をテーパコーン１５に一層強く圧
接する。これにより、ハブスリーブ１２、第１シンクロ
ナイザリング１３およびスプラインピース１９は互に同
期し、ハブスリーブ１２はスプラインピース１９に円滑
に噛合する。

【００１９】この結果、インプットシャフト２１と５速
ギヤ２３とが互に結合し、５速へのシフト操作が完了す
る。なお、かかるシフト操作時テーパコーン１５の外端
側がスプラインピース１９に当接し、テーパコーン１５
のそれ以上の軸方向の移動が規制されるため、テーパコ
ーン１５の内周テーパコーン部１５ｂが連結リング１６
のテーパコーン部１６ａに圧接されることはない。当該
同期装置１０は５速シフト時にはシングルテーパコーン
クラッチとして機能する。

【００２０】一方、当該同期装置１０においてリバース
シフト操作時ハブスリーブ１２は図１の図示左方へ摺動
し、これに伴いハブスリーブ１２の凸起部１２ｂが第２
キースプリング１８の係合爪１８ｂの肩部を押動して、
第２シンクロナイザリング１４を図示左方へ押動する。
この結果、連結リング１６がスプリング１６ｅに抗して
第２シンクロナイザリング１４と一体に軸方向へ移動し
て、連結リング１６のテーパコーン部１６ａがテーパコ
ーン１５の内周テーパコーン部１５ｂに圧接され、かつ
テーパコーン１５の外周テーパコーン部１５ａが第１シ
ンクロナイザリング１３のテーパコーン部１３ｂに圧接
される。

【００２１】このため、第１シンクロナイザリング１３
および第２シンクロナイザリング１４はクラッチハブ１
１およびハブスリーブ１２に対して所定量相対回転し、
その後のハブスリーブ１２の摺動によりハブスリーブ１
２の凸起部１２ｂのチャンフアが第２シンクロナイザリ
ング１４のスプライン部１４ｃのチャンフアに当接し
て、同シンクロナイザリング１４を一層強く押圧する。
この結果、連結リング１６は一層強く牽引されてテーパ
コーン１５に一層強く圧接され、かつテーパコーン１５
が第１シンクロナイザリング１３に一層強く圧接され
る。これにより、ハブスリーブ１２、両シンクロナイザ
リング１３、１４およびスプラインピース１９は互に同
期し、クラッチを切った後慣性で回転しているインプッ
トシャフト２１を停止しているアウトプットシャフト２
２に両５速ギヤ２３、２４を介して同期させて停止させ
る。この間、アイドラシャフト２５上のアイドラリバー
スギヤ２６が図１０の破線で示すように摺動され、回転
停止直前または直後のインプットシャフト２１上のリバ
ースギヤ２７に噛合し、次いでアウトプットシャフト２
２上のリバースギヤ２８に噛合し、これによりギヤ鳴り
を生じさせることなくリバースシフトを円滑に完了させ
ることができる。なお、ハブスリーブ１２は同期後第２
シンクロナイザリング２４に噛合する。

【００２２】このように当該同期装置１０においては、
５速シフト用の同期作用とリバースシフト用の同期作用
とを併せ持っているが、両同期作用をクラッチハブ１１
の一側に配設した１個のテーパコーン１５を利用して行
う構成のため軸方向に短く、軸方向に大きな配設スペー
スを確保する必要がない。従って、かかるスペースを確
保すべくインプットシャフト２１を長くする必要がな
く、変速機の大型化およびその重量の増大を防止するこ
とができる。また、当該同期装置１０においては、テー
パコーン１５により構成されるコーンクラッチがクラッ
チハブ１１の片側にのみ存在しているにすぎないため、
これにより発生する引きずりトルクも大きくなく、耐久
性が高く、発熱が低く、燃費が良く、かつ他の前進段の
シフト操作に悪影響を及ぼすこともない。さらに、当該
同期装置１０においては、リバースシフト時ダブルテー
パコーンクラッチとして機能するため同期容量が大き
く、リバースシフト時のシフト操作力が軽減される。

【００２３】また、当該同期装置１０においては、特に
クラッチハブ１１と連結リング１６間に介装したスプリ
ング１６ｅが図１の（ｂ）に矢印で示すように、常に連
結リング１６をハブスリーブ１２の一側へ所定の力で付
勢している。このため、リバースシフト完了状態におて
いてはスプリング１６ｅの付勢力がハブスリーブ１２の
矢印方向の荷重からの牽引力に抗する力として作用し、
テーパコーン１５の第１シンクロナイザリング１３、連
結リング１６に対する摺接状態を解消する。この結果、
テーパコーン１５、第１シンクロナイザリング１３、連
結リング１６等の耐久性を著しく向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる同期装置の中立時の
断面図（ａ）、およびリバースシフト時の拡大部分断面
図（ｂ）である。

【図２】クラッチハブの正面図（ａ）、および同図矢印
２−２線方向の断面図（ｂ）である。

【図３】ハブスリーブの正面図（ａ）、および同図矢印
３−３線方向の断面図である。

【図４】第１シンクロナイザリングの正面図（ａ）、お
よび同図矢印４−４線方向の断面図である。

【図５】テーパコーンの正面図（ａ）、および同図矢印
５−５方向の断面図（ｂ）である。

【図６】第２シンクロナイザリングの正面図（ａ）、お
よび同図矢印６−６線方向の断面図である。

【図７】連結リングの正面図（ａ）、および同図矢印７
−７線方向の断面図である。

【図８】第１キースプリングの正面図（ａ）、および同
図矢印８−８線方向の拡大断面図である。

【図９】第２キースプリングの正面図（ａ）、および同
図矢印９−９線方向の拡大断面図である。

【図１０】同装置を採用した変速機のスケルトン図であ
る。

【符号の説明】

１０…同期装置、１１…クラッチハブ、１２…ハブスリ
ーブ、１３…第１シンクロナイザリング、１４…第２シ
ンクロナイザリング、１５…テーパコーン、１６…連結
リング、１６ｅ…スプリング、１７…第１キースプリン
グ、１８…第２キースプリング、１９…スプラインピー
ス、２１…インプットシャフト、２２…アウトプットシ
ャフト、２３，２４…ギヤ、２５…アイドラシャフト、
２６…アイドラギヤ。

【手続補正書】

【提出日】平成６年９月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる同期装置の中立時の
断面図（ａ）、およびリバースシフト時の拡大部分断面
図（ｂ）である。

【図２】クラッチハブの正面図（ａ）、および同図矢印
２−２線方向の断面図（ｂ）である。

【図３】ハブスリーブの正面図（ａ）、および同図矢印
３−３線方向の断面図（ｂ）である。

【図４】第１シンクロナイザリングの正面図（ａ）、お
よび同図矢印４−４線方向の断面図（ｂ）である。

【図５】テーパコーンの正面図（ａ）、および同図矢印
５−５線方向の断面図（ｂ）である。

【図６】第２シンクロナイザリングの正面図（ａ）、お
よび同図矢印６−６線方向の断面図（ｂ）である。

【図７】連結リングの正面図（ａ）、および同図矢印７
−７線方向の断面図（ｂ）である。

【図８】第１キースプリングの正面図（ａ）、および同
図矢印８−８線方向の拡大断面図（ｂ）である。

【図９】第２キースプリングの正面図（ａ）、および同
図矢印９−９線方向の拡大断面図（ｂ）である。

【図１０】同装置を採用した変速機のスケルトン図であ
る。

【符号の説明】 １０…同期装置、１１…クラッチハブ、１２…ハブスリ
ーブ、１３…第１シンクロナイザリング、１４…第２シ
ンクロナイザリング、１５…テーパコーン、１６…連結
リング、１６ｅ…スプリング、１７…第１キースプリン
グ、１８…第２キースプリング、１９…スプラインピー
ス、２１…インプットシャフト、２２…アウトプットシ
ャフト、２３，２４…ギヤ、２５…アイドラシャフト、
２６…アイドラギヤ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸上に一体回転可能に組付けたクラッ
   チハブと、同クラッチハブの外周に軸方向へのみ摺動可
   能に組付けたハブスリーブと、前記回転軸上にて前記ク
   ラッチハブの一側に回転可能に組付けたギヤに一体回転
   可能かつ軸方向へ所定量移動可能に組付けられて同ギヤ
   と前記クラッチハブ間に位置するテーパコーンと、前記
   クラッチハブとギヤ間にて前記テーパコーンの外周に配
   置されて前記ハブスリーブの一側に位置し同ハブスリー
   ブの一側への摺動により軸方向へ押動されて前記テーパ
   コーンに圧接する第１のシンクロナイザリングと、前記
   ハブスリーブの他側に位置し同ハブスリーブの他側への
   摺動により軸方向へ押動される第２のシンクロナイザリ
   ングと、同第２のシンクロナイザリングと前記テーパコ
   ーンを軸方向に連結する連結部材を備えてなり、前記ハ
   ブスリーブの他側への摺動により前記連結部材を軸方向
   へ牽引して前記第１のシンクロナイザリングを前記テー
   パコーンに圧接させる手動変速機の同期装置において、
   前記クラッチハブと前記連結部材間に同連結部材を前記
   ハブスリーブの一側へ付勢するバネ部材を介装し、かつ
   同バネ部材のバネ力を前記連結部材の非牽引時の軸方向
   の摩擦抵抗より大きく設定したことを特徴とする手動変
   速機の同期装置。