JP2008002507A - 変速機の同期装置 - Google Patents

Abstract

【課題】変速機の同期装置の同期トルクを増大させて、円滑な変速が行えるようにする。
【解決手段】変速軸１０には、所定距離隔ててクラッチハブ１１とシンクロピース１４，１５を固定し、クラッチハブとシンクロピースの間に変速歯車１２，１３を回転及び軸線方向移動可能に設けるとともにクラッチハブ側に弾性的に付勢し、シンクロピースと変速歯車の互いに対向する面には互いに摩擦係合可能な可動コーン面１２ａ，１３ａと固定コーン面１４ａ，１５ａを形成する。クラッチハブにスプライン係合したスリーブ２０によりクラッチハブに支持されたシンクロナイザリング３１，３６を軸線方向に移動すれば、その円錐穴３１ｄ，３６ｄが変速歯車の円錐面３０ｄ，３５ｄに摩擦係合され、変速歯車も弾性的付勢に抗して移動して可動コーン面と固定コーン面も係合される。
【選択図】図２

Description

本発明は、多段変速機の変速の際に、変速軸に回転可能に支持された変速歯車の回転を変速軸とともに回転されるクラッチハブ及びスリーブの回転と同期させるのに使用する同期装置、特にその同期トルクを増大させるための構造に関する。

同期装置を備えた変速機としては、図４に示す構造のものが一般的である。すなわち、クラッチハブ２は変速軸１の中径部１ｂに同軸的にスプライン嵌合され、一端側が大径部１ａとの間の段部１ｄに当接され他端側が中径部１ｂの中間部に係合した止め輪１ｅにより抜け止めされて変速軸１に固定され、クラッチハブ２に隣接する中径部１ｂには第１変速歯車３が回転自在に支持されてワッシャ１ｇ及び止め輪１ｆにより抜け止めされ、またクラッチハブ２に隣接する大径部１ａには変速軸１に形成した環状突起１ｃとの間に第２変速歯車４が回転のみ自在に支持されている。各変速歯車３，４のクラッチハブ２側となる各ボス部には、それぞれ第１ギヤピース３ａ及び第２ギヤピース４ａが圧入などにより一体的に固着され、各ギヤピース３ａ，４ａの外周にはそれぞれ円錐面が形成されている。またクラッチハブ２と各ギヤピース３ａ，４ａの間にはそれぞれ第１コーンリング６及び第２コーンリング７が所定角度回転可能かつ多少距離軸線方向移動自在に設けられ、各コーンリング６，７は、各ギヤピース３ａ，４ａの各円錐面と当接して摩擦係合可能な円錐穴を有している。クラッチハブ２の外周に形成された外歯スプラインと軸線方向摺動自在に係合される内歯スプライン５ａが形成されたスリーブ５は、その外周の環状溝に係合されたシフトフォーク８により軸線方向に往復動可能である。

この従来技術は、図４に示す中立位置では各変速歯車３，４は何れも変速軸１に対し回転自在であるが、スリーブ５がシフトフォーク８により第１変速歯車３側に移動されれば、そちら側の第１コーンリング６も軸線方向に移動されてその円錐穴が第１ギヤピース３ａ外周の円錐面と摩擦係合されるとともに、スリーブ５の内歯スプライン５ａが第１コーンリング６の外歯スプライン６ａと係合して変速軸１と第１変速歯車３の回転が同期され、次いでスリーブ５の内歯スプライン５ａが第１ギヤピース３ａの外歯スプライン３ｂと係合して、変速軸１と第１変速歯車３は一体的に回転するように連結される。またシフトフォーク８によりスリーブ５が第２変速歯車４側に移動されれば、同様にして変速軸１と第２変速歯車４の回転が同期され、スリーブ５の内歯スプライン５ａが第２ギヤピース４ａの外歯スプライン４ｂと係合して、変速軸１と第２変速歯車４が一体的に回転するように連結される。

上述した従来技術では、各ギヤピース３ａ，４ａと各コーンリング６，７の間の摩擦係合により生じる変速軸１と第１または第２変速歯車３，４の回転を同期させるための同期トルクが必ずしも充分ではないので、同期が完了するまでに時間がかかり、従って必ずしも円滑な変速が得られないという問題がある。同期トルクを増大させてこのような問題を解決する手段としては、特開２００４−０９２８６３号公報（特許文献１）に示す技術がある。この技術では、回転軸と一体回転するクラッチハブと、ギヤ（変速歯車）と一体回転するシンクロコーン（円錐面）の間に配設されるシンクロナイザーリング（コーンリング）を、摩擦面積の増大を図る為に、アウターコーンリング、ミドルコーンリング及びインナーコーンリングよりなる複数のコーンリングによって構成するとともに、ミドルコーンリングはシンクロコーンに対して相対回転不能に連結され、インナーコーンリングはアウターコーンリングに相対回転不能に連結されている。
特開２００４−０９２８６３号公報（段落〔００２９〕〜〔００３２〕、図１、図２）。

上述した特許文献１の技術によれば、各コーンリングの摩擦係合により伝達されるトルクが増大するので同期トルクを増大させることはできるが、最も大径であるアウターコーンリングの径をスリーブの内径より大きくすることはできないという制限があるので、同期トルクの増大もそれにより制限される。一方、この種の変速機の同期装置では、伝達トルクが大きい場合にはそれに応じて同期トルクを増大しなければ同期が完了するまでの時間を短縮することはできないので、円滑な変速を行うのに必要な同期トルクを得ることが難しかった。本発明はこのような問題を解決することを目的とする。

本発明による変速機の同期装置は、変速軸と一体的に回転されるクラッチハブと、このクラッチハブの外周に形成された外歯スプラインと軸線方向摺動可能に噛合される内歯スプラインが内周に形成されるとともにシフトフォークにより軸線方向に往復動されるスリーブと、変速軸に回転自在に支持され中央のボス部の外周面に同軸的に円錐面が一体的に形成された変速歯車と、クラッチハブと変速歯車の間に回転自在にかつ多少距離軸線方向移動可能に支持され変速歯車の円錐面と対向する内周に円錐穴が形成されるとともに外周に外歯スプラインが形成されたシンクロナイザリングを備えてなり、スリーブの軸線方向の移動によりシンクロナイザリングを軸線方向に移動させその円錐穴を変速歯車の円錐面に摩擦係合させるとともにシンクロナイザリングの外周の外歯スプラインをスリーブの内歯スプラインに噛合させて変速歯車の回転とスリーブの回転とを同期させる変速機の同期装置において、クラッチハブから軸線方向に所定距離隔てて変速軸に同軸的に固定されたシンクロピースをさらに備え、変速歯車はクラッチハブとシンクロピースの間に多少距離軸線方向移動可能に設けるとともにクラッチハブ側に弾性的に付勢され、変速歯車のシンクロピースと対向する側には可動コーン面を形成するとともにシンクロピースには可動コーン面と摩擦係合可能な固定コーン面を形成し、変速歯車が弾性的付勢によりクラッチハブ側に当接されている状態では両コーン面は摩擦係合されないが、スリーブの軸線方向の移動によりシンクロナイザリングが軸線方向に移動されその内周の円錐穴が変速歯車の円錐面と係合して変速歯車が弾性的付勢に抗して移動すれば両コーン面が互いに当接して摩擦係合されるよう構成したことを特徴とするのである。

請求項１に記載の変速機の同期装置において、変速歯車とクラッチハブの間にはスラスト軸受を設け、変速歯車とシンクロピースの間には直列に配置したスラスト軸受とスプリングを設けることが好ましい。

請求項１または請求項２に記載の変速機の同期装置において、可動コーン面は変速歯車のリム部に形成された内周コーン面であり、固定コーン面はシンクロピースに形成された外周コーン面であることが好ましい。

請求項１の発明によれば、スリーブによりシンクロナイザリングを軸線方向に移動させれば、先ずその円錐穴が変速歯車の円錐面に係合され、これにより変速歯車も弾性的付勢に抗して移動し、変速歯車の可動コーン面もシンクロピースの固定コーン面に係合されるので、変速軸と変速歯車の回転を同期させるための同期トルクは、シンクロナイザリングの円錐穴と変速歯車の円錐面の摩擦係合により生じる第１の同期トルクと、変速歯車の可動コーン面とシンクロピースの固定コーン面の摩擦係合により生じる第２の同期トルクの和となる。従って、変速軸と変速歯車の回転を同期させるための同期トルクは、第２の同期トルクの分だけ従来に比して増大し、これにより同期が完了するまでに要する時間が短縮されるので、従来に比して円滑な変速を行うことができる。また同期される変速歯車が大径の場合には、それに形成する可動コーン面を大径として両コーン面の摩擦係合により生じる第２の同期トルクを増大することができるので、変速歯車が大径の場合でも円滑な変速を行うことができる。

請求項２の発明によれば、変速歯車とクラッチハブ及びシンクロピースの間の相対回転に伴う摩擦損失はスラスト軸受により減少されるので、変速歯車がスリーブによりクラッチハブと連結されず、従って変速歯車がクラッチハブ及びシンクロピースと相対回転している状態における動力損失を減少させることができる。

また請求項３の発明によれば、変速歯車とシンクロピースに形成されて互いに摩擦係合されるコーン面の径を最も大きくして、同期トルクを最大限とすることができるので、さらに一層円滑な変速を行うことができる。

以下に、図１及び図２に示す実施形態により、本発明による変速機の同期装置を実施するための最良の形態の説明をする。この変速機の同期装置は、図１に示すように、変速軸１０と一体的に回転されるクラッチハブ１１並びに第１及び第２シンクロピース１４，１５、クラッチハブ１１の外周に軸線方向摺動自在にスプライン係合されたスリーブ２０、変速軸１０に回転自在に支持された第１及び第２変速歯車１２，１３並びにこの両変速歯車１２，１３とクラッチハブ１１の間に回転自在に設けられた第１及び第２シンクロナイザリング３１，３６を主要な構成部材としている。

クラッチハブ１１は変速軸１０の中径部１０ｂに同軸的にスプライン嵌合され、一端側が大径部１０ａとの間の段部１０ｅに当接されるとともに他端側が中径部１０ｂの中間部に係合した止め輪１０ｆにより抜け止めされて変速軸１０に取り付けられている。第１シンクロピース１４は変速軸１０中径部１０ｂに続く第１小径部１０ｃに同軸的にスプライン嵌合され、中径部１０ｂとの間の段部に当接されるとともに止め輪１０ｇにより抜け止めされて、クラッチハブ１１から軸線方向右側に所定距離隔てて変速軸１０に固定されている。第２シンクロピース１５は大径部１０ａの中径部１０ｂと反対側に続く変速軸１０の第２小径部１０ｄに同軸的にスプライン嵌合され、大径部１０ａとの間の段部に当接されるとともに止め輪１０ｉにより抜け止めされて、クラッチハブ１１から軸線方向左側に所定距離隔てて変速軸１０に固定されている。

第１変速歯車１２のボス部はクラッチハブ１１から突出する変速軸１０の中径部１０ｂにニードルローラ軸受１６ａを介して回転自在に支持され、ボス部の一端とクラッチハブ１１の間にはスラストニードルローラ軸受１７ａが設けられ、またボス部の他端と第１シンクロピース１４の間にはワッシャ１８ｃを間に挟んで直列に配置されたスラストニードルローラ軸受１８ａ及びスプリング１８ｂが設けられている。このスプリング１８ｂは例えば環状のバネ鋼板を波形に屈曲したものであり、これにより第１変速歯車１２は、クラッチハブ１１と第１シンクロピース１４の間の変速軸１０に回転自在かつ多少距離軸線方向移動可能に設けられるとともにクラッチハブ１１側に向けて弾性的に付勢される。第１変速歯車１２のリム部の第１シンクロピース１４と対向する側の内周には内周コーン面（可動コーン面）１２ａが形成され、第１シンクロピース１４の外周部には内周コーン面１２ａと当接可能な外周コーン面（固定コーン面）１４ａが形成されている。第１変速歯車１２がスプリング１８ｂにより付勢されてスラストニードルローラ軸受１７ａを介してクラッチハブ１１に当接されている状態では両コーン面１２ａ，１４ａの間に多少の隙間が存在して互いに当接されないが、スプリング１８ｂの付勢力に抗して第１変速歯車１２が第１シンクロピース１４側に多少距離移動すれば両コーン面１２ａ，１４ａが互いに当接して摩擦係合されるようになっている。

第２変速歯車１３のボス部はクラッチハブ１１から突出する変速軸１０の大径部１０ａにニードルローラ軸受１６ｂを介して回転自在に支持され、ボス部の一端とクラッチハブ１１の間にはスラストニードルローラ軸受１７ｂが設けられ、またボス部の他端と第２シンクロピース１５の間にはワッシャ１９ｃを間に挟んで直列に配置されたスラストニードルローラ軸受１９ａとスプリング１９ｂが設けられている。これにより第２変速歯車１３は、第１変速歯車１２の場合と同様、クラッチハブ１１と第２シンクロピース１５の間の変速軸１０に回転自在かつ多少距離軸線方向移動可能に設けられるとともにクラッチハブ１１側に向けて弾性的に付勢される。第１変速歯車１２の場合と同様、第２変速歯車１３がスプリング１９ｂにより付勢されてスラストニードルローラ軸受１７ｂを介してクラッチハブ１１に当接されている状態では、第２変速歯車１３の内周コーン面（可動コーン面）１３ａと第２シンクロピース１５の外周コーン面（固定コーン面）１５ａの間に多少の隙間が存在して互いに当接されないが、スプリング１９ｂの付勢力に抗して第２変速歯車１３が第２シンクロピース１５側に多少距離移動すれば両コーン面１３ａ，１５ａが互いに当接して摩擦係合されるようになっている。各変速歯車１２，１３は、変速軸１０と平行に支持された変速軸に設けられた変速歯車（何れも図示省略）と常時噛合されている。

スリーブ２０は、内周に形成された内歯スプライン２１がクラッチハブ１１のリム部の外周に形成された外歯スプライン１１ａに軸線方向摺動自在に係合され、外周に形成された環状溝２０ａに係合されたシフトフォーク２５により軸線方向に往復動される。クラッチハブ１１の外周には、円周方向３ヶ所に切欠き１１ｂが形成され、各切欠き１１ｂ内には軸線方向及び半径方向に摺動可能に両側面が当接されたシフティングキー２２が設けられている。このシフティングキー２２は、環状のスプリング２３により半径方向外向きに弾性的に付勢されており、スリーブ２０が軸線方向中央である中立位置（図１及び図２(a1)参照）にある状態では、その長手方向中央部に形成した両側にゆるい傾斜面を有する突部２２ａは、スリーブ２０の内歯スプライン２１の長手方向中央部に形成した両側にゆるい傾斜面を有する凹部２１ａに係合されている。第１及び第２変速歯車１２，１３のクラッチハブ１１側となる各ボス部には、Ｌ字形断面形状の第１及び第２ギヤピース３０，３５の円筒部がそれぞれ圧入などにより一体的に固着され、クラッチハブ１１側に延びる円筒部の外周にはそれぞれ円錐面３０ｄ，３５ｄが形成され、半径方向外向きに延びるフランジ部の外周にはスリーブ２０の内歯スプライン２１と係合可能な外歯スプライン３０ａ，３５ａが形成されている。

クラッチハブ１１のリム部の両側の内周面には、Ｌ字形断面形状の第１及び第２シンクロナイザリング３１，３６の円筒部が軸線方向摺動自在にそれぞれ嵌合支持され、円筒部の内周にはそれぞれ円錐穴３１ｄ，３６ｄが形成され、半径方向外向きに延びるフランジ部の外周にはスリーブ２０の内歯スプライン２１と係合可能な外歯スプライン３１ａ，３６ａが形成されている。各シンクロナイザリング３１，３６の円筒部の端面にはシフティングキー２２よりも幅が広い切欠き３１ｂ，３６ｂが形成され（図２(a1)及び(c1)参照）、シフティングキー２２の両端部は常にこの切欠き３１ｂ，３６ｂ内に位置しているので、各シンクロナイザリング３１，３６は外歯スプライン３１ａ，３６ａの間の隙間がスリーブ２０の内歯スプライン２１と整合される位置を中心として円周方向に所定角度の遊びを有してクラッチハブ１１及びスリーブ２０とともに回転される。

互いに対向する第１ギヤピース３０の円錐面３０ｄと第１シンクロナイザリング３１の円錐穴３１ｄの間には、内側中間リング３２と外側中間リング３３が設けられている。各中間リング３２，３３はそれぞれが外周の円錐面と内周の円錐穴を有するほゞ一定の厚さで、内側中間リング３２の円錐穴は第１ギヤピース３０の円錐面３０ｄと当接可能であり、外側中間リング３３の円錐面は第１シンクロナイザリング３１の円錐穴３１ｄと当接可能であり、内側中間リング３２の円錐面と外側中間リング３３の円錐穴とは互いに当接可能である。内側中間リング３２は軸線方向一方に突出する複数の突出部３２ａがクラッチハブ１１に形成した複数の貫通穴１１ｃと係合してクラッチハブ１１とともに回転され、外側中間リング３３は軸線方向他方に突出する複数の突出部３３ａが第１ギヤピース３０に形成した複数の貫通穴３０ｂと係合して第１変速歯車１２とともに回転される。

同様に、互いに対向する第２ギヤピース３５の円錐面３５ｄと第２シンクロナイザリング３６の円錐穴３６ｄの間には、内側中間リング３７と外側中間リング３８が設けられ、第２ギヤピース３５と内側中間リング３７と外側中間リング３８と第２シンクロナイザリング３６には、互いに当接可能な円錐面と円錐穴が形成され、内側中間リング３７と外側中間リング３８はそれぞれクラッチハブ１１及び第２変速歯車１３とともに回転されるように係合されている。

次に、上述した実施形態の作動の説明をする。以下の作動は第１変速歯車１２などを含む動力伝達経路中に設けられたクラッチ（図示省略）が離脱された状態で行われる。スリーブ２０が図１及び図２(a1)に示す中立位置にある状態では、第１及び第２変速歯車１２，１３はスプリング１８ｂ，１９ｂによりスラストニードルローラ軸受１７ａ，１７ｂを介してクラッチハブ１１に当接されており、第１及び第２シンクロナイザリング３１，３６の切欠き３１ｂの底部とシフティングキー２２の両端の間には隙間が空いている。この状態では、第１ギヤピース３０、第１シンクロナイザリング３１及び両中間リング３２，３３の各円錐面と円錐穴の間に多少の隙間があり、第１変速歯車１２の内周コーン面１２ａと第１シンクロピース１４の外周コーン面１４ａの間にも多少の隙間があって、第１変速歯車１２は変速軸１０に対し回転自在であり、同様に、第２変速歯車１３も変速軸１０に対し回転自在である。

スリーブ２０が中立位置にある状態では、通常は変速軸１０、クラッチハブ１１及びスリーブ２０の回転速度と第１変速歯車１２の回転速度が異なっているので、その相対回転方向に応じて、第１シンクロナイザリング３１は、その外歯スプライン３１ａの間の隙間がスリーブ２０の内歯スプライン２１と整合される中心位置から所定の遊びだけ円周方向にずれて（図１のＡ−Ａ線に沿った部分拡大断面図である図２(a2)参照）、クラッチハブ１１とともに回転される。同様に第２シンクロナイザリング３６も、その中心位置から所定の遊びだけ円周方向にずれてクラッチハブ１１とともに回転される。

この状態において、スリーブ２０がシフトフォーク２５により第１シンクロピース１４側に向けて移動されれば、内歯スプライン２１の中央部の凹部２１ａに突部２２ａがスプリング２３により押し付けられたシフティングキー２２もともに移動し、先ずシフティングキー２２の端部が切欠き３１ｂの底部に当接して第１シンクロナイザリング３１を第１変速歯車１２側に押圧する。この押圧力により第１シンクロナイザリング３１は第１変速歯車１２側に多少移動するが、第１ギヤピース３０、第１シンクロナイザリング３１及び両中間リング３２，３３の各円錐面と円錐穴が互いに当接されれば、各当接部の摩擦力によりクラッチハブ１１と第１変速歯車１２を同期させようとする同期トルクが生じてクラッチハブ１１と第１変速歯車１２の間の同期が開始され、第１シンクロナイザリング３１の移動は一旦停止される。

スリーブ２０がシフトフォーク２５によりさらに移動されれば、図２(b1)に示すように、スプリング２３の付勢力に抗して突部２２ａの斜面が凹部２１ａの斜面に乗り上がり、シフティングキー２２から第１シンクロナイザリング３１に加わる軸線方向押圧力は次第に増大し、スリーブ２０がさらに第１シンクロピース１４側に移動されれば、図２(b1)に示すように、スリーブ２０の内歯スプライン２１の先端のチャンファ２１ｂが第１シンクロナイザリング３１の外歯スプライン３１ａの先端のチャンファ３１ｃと当接される。この当接による押圧力がある限度を超えればスプリング１８ｂの押圧力に抗して第１変速歯車１２が第１シンクロピース１４側に移動し、第１変速歯車１２の内周コーン面１２ａと第１シンクロピース１４の外周コーン面１４ａが互いに当接され、これによりこの両コーン面１２ａ，１４ａに生じる同期トルクが、第１ギヤピース３０、第１シンクロナイザリング３１及び両中間リング３２，３３の各円錐面と円錐穴に生じる同期トルクに加わるので、同期トルクは急激に増大して同期は急激に進行する。これと前後してクラッチハブ１１及び第１シンクロピース１４と第１変速歯車１２の間の同期が完了する。これによりスリーブ２０と第１シンクロナイザリング３１の間に生じていたトルクがなくなるので、図２(c1)及び(c2)に示すように、スリーブ２０はその内歯スプライン２１が互いに当接するチャンファ２１ｂ，３１ｃにより第１シンクロナイザリング３１の外歯スプライン３１ａを押し分けてその外歯スプライン３１ａと係合され、これによりスリーブ２０は第１変速歯車１２側に移動し、さらに同期されている第１変速歯車１２と一体に固着された第１ギヤピース３０のチャンファ３０ｃを押し分けて外歯スプライン３０ａと係合されて、変速軸１０と第１変速歯車１２は一体的に回転されるように連結される。

上記とは逆に、図１及び図２(a1)に示す中立状態から、シフトフォーク２５によりスリーブ２０が第２シンクロピース１５側に移動された場合は、前述と同様、先ずシフティングキー２２が第２シンクロナイザリング３６に当接して、スリーブ２０の内歯スプライン２１の先端のチャンファ２１ｂが第２シンクロナイザリング３６の外歯スプライン３６ａ先端のチャンファ３６ｃと当接して位置決めされる。スリーブ２０がさらに移動すれば、第２変速歯車１３がスプリング１９ｂの押圧力に抗して第２シンクロピース１５側に移動し、第２変速歯車１３の内周コーン面１３ａと第１シンクロピース１４の外周コーン面１４ａが互いに当接されて同期は急激に進行し、クラッチハブ１１及び第２シンクロピース１５と第２変速歯車１３の間の同期が完了する。そしてスリーブ２０が第２変速歯車１３側にさらに移動すれば、スリーブ２０の内歯スプライン２１は第２シンクロナイザリング３６の外歯スプライン３６ａと係合し、さらに第２ギヤピース３５の外歯スプライン３５ａと係合されて、変速軸１０と第２変速歯車１３は一体的に回転されるように連結される。

上述のように第１または第２変速歯車１２，１３が変速軸１０と一体的に回転されるように連結された状態から、スリーブ２０がシフトフォーク２５により第１または第２シンクロピース１４，１５から離れる向きに移動されれば、スリーブ２０の内歯スプライン２１は第１または第２ギヤピース３０，５０の外歯スプライン３０ａ，３５ａ、及び第１または第２シンクロナイザリング３１，３６の外歯スプライン３１ａ，３６ａから離脱されて、図１及び図２(a1)に示す中立状態に戻される。

上述した実施形態では、クラッチハブ１１と第１変速歯車１２またはクラッチハブ１１と第２変速歯車１３を同期させようとする同期トルクは、第１または第２ギヤピース３０，３５と第１または第２シンクロナイザリング３１，３６と２つの中間リング３２，３３または３７，３８の間の円錐面と円錐穴の摩擦係合により生じる生じる第１の同期トルクと、第１及び第２変速歯車１２，１３に形成した内周コーン面１２ａ，１３ａと第１及び第２シンクロピース１４，１５に形成した外周コーン面１４ａ，１５ａの摩擦係合により生じる第２の同期トルクの和となる。これに対し前述した従来技術における同期トルクは、第１の同期トルクだけであるので、上述した実施形態によれば、第２の同期トルクの分だけ同期トルクが増大し、この増大の分だけ同期が完了するまでに要する時間が短縮されるので、従来に比して円滑な変速を行うことができる。

また上述した実施形態では、第１及び第２変速歯車１２，１３は、ボス部の一端とクラッチハブ１１の間にはスラストニードルローラ軸受１７ａ，１７ｂが設けられ、ボス部の他端と第１及び第２シンクロピース１４，１５の間にはワッシャ１８ｃ，１９ｃを間に挟んで直列に配置されたスラストニードルローラ軸受１８ａ，１９ａ及びスプリング１８ｂ，１９ｂが設けられているので、各変速歯車１２，１３とクラッチハブ１１及びシンクロピース１４，１５の間の相対回転に伴う摩擦損失はスラスト軸受１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１９ａにより減少される。従って、変速歯車１２，１３がスリーブ２０によりクラッチハブ１１と連結されず、変速歯車１２，１３がクラッチハブ１１及びシンクロピース１４，１５，１５Ａと相対回転している状態における動力損失を減少させることができる。

この種の変速機の同期装置では、伝達トルクが大きい場合には、それに応じて同期トルクを増大する必要がある。しかしながら上述した実施形態では、各変速歯車１２，１３のリム部の内周に、各シンクロピース１４，１５の外周コーン面１４ａ，１５ａと当接可能な内周コーン面１２ａ，１３ａを形成しているので、同期される変速歯車１２，１３が大径の場合には、それに形成する可動コーン面１２ａ，１３ａを大径としてシンクロピース１４，１５の外周コーン面１４ａ，１５ａとの摩擦係合により生じる第２の同期トルクを増大することができる。従って、伝達トルクが大きい場合でも円滑な変速を行うことができる。

また上述した実施形態では、変速歯車１２，１３に形成する可動コーン面１２ａ，１３ａを内周コーン面とし、シンクロピース１４，１５に形成する固定コーン面１４ａ，１５ａを外周コーン面としており、このようにすれば与えられた変速歯車の径の範囲内で互いに当接するコーン面１２ａ，１４ａ及び１３ａ，１５ａの径を最大にすることができるので、最大の同期トルクを得ることができる。しかしながら本発明はこれに限られるものではなく、図３に示す変形例ように、変速歯車に形成する可動コーン面を外周コーン面とし、シンクロピースに形成する固定コーン面を内周コーン面として実施することもできる。この変形例では、変速歯車１３Ａのシンクロピース１５Ａと対向する端面に変速軸１０と同軸的な環状突起１３ｂを形成してその外周に外周コーン面（可動コーン面）１３ｃが形成され、シンクロピース１５Ａの外縁部の内周に内周コーン面（固定コーン面）１５ｂが形成されている。

この変形例では、変速歯車１３Ａがスプリング１８ｂにより付勢されてスラストニードルローラ軸受１７ｂを介してクラッチハブ１１に当接されている状態では両コーン面１３ｃ，１５ｂの間に多少の隙間が存在して互いに当接されないが、スプリング１９ｂの付勢力に抗して変速歯車１３Ａがシンクロピース１５Ａ側に多少距離移動すれば両コーン面１３ｃ，１５ｂが互いに当接して摩擦係合される。この変形例は、図１及び図２で述べた実施形態に比して、互いに当接する１３ｃ，１５ｂの径が小さくなり従って同期トルクの最大値も多少減少するが、伝達トルクが特に大きい場合を除き何の問題もなく実施できる。その他の構成及び作用は、図１及び図２に示す実施形態の第２変速歯車１３側の構造及び作用と同一であるので、同一部分に同一の符号を付して示し、詳細な説明は省略する。

なお上述した実施形態ではギヤピース３０，３５の円錐面３０ｄ，３５ｄとシンクロナイザリング３１，３６の円錐穴３１ｄ，３６ｄの間に、内側中間リング３２，３７と外側中間リング３３，３８を設けており、このようにすればギヤピース３０，３５とシンクロナイザリング３１，３６の間で伝達されるトルクが増大するので同期トルクを増大させることができる。しかしながら本発明はこれに限られるものではなく、各中間リングを廃し、ギヤピース３０，３５の円錐面３０ｄ，３５ｄとシンクロナイザリング３１，３６の円錐穴３１ｄ，３６ｄを直接当接させるようにして実施することもできる。

本発明による変速機の同期装置の一実施形態の全体構造を示す断面図である。 図１の実施形態の作動の説明図である。 図１に示す実施形態の変形例の部分断面図である。 従来技術による変速機の同期装置の一例を示す断面図である。

符号の説明

１０…変速軸、１１…クラッチハブ、１１ａ…外歯スプライン、１２，１３，１３Ａ…変速歯車、１２ａ，１３ａ，１３ｃ…可動コーン面（内周コーン面，外周コーン面）、１４，１５，１５Ａ…シンクロピース、１４ａ，１５ａ，１５ｂ…固定コーン面（外周コーン面，内周コーン面）、１７ａ，１７ｂ…スラスト軸受（スラストニードルローラ軸受）、１８ａ，１９ａ…スラスト軸受（スラストニードルローラ軸受）、１８ｂ，１９ｂ…スプリング、２０…スリーブ、２１…内歯スプライン、２５…シフトフォーク、３０ｄ，３５ｄ…円錐面、３１，３６…シンクロナイザリング、３１ａ，３６ａ…外歯スプライン、３１ｄ，３６ｄ…円錐穴。

Claims (3)

1. 変速軸と一体的に回転されるクラッチハブと、このクラッチハブの外周に形成された外歯スプラインと軸線方向摺動可能に噛合される内歯スプラインが内周に形成されるとともにシフトフォークにより軸線方向に往復動されるスリーブと、前記変速軸に回転自在に支持され中央のボス部の外周面に同軸的に円錐面が一体的に形成された変速歯車と、前記クラッチハブと前記変速歯車の間に回転自在にかつ多少距離軸線方向移動可能に支持され前記変速歯車の円錐面と対向する内周に円錐穴が形成されるとともに外周に外歯スプラインが形成されたシンクロナイザリングを備えてなり、前記スリーブの軸線方向の移動により前記シンクロナイザリングを軸線方向に移動させその円錐穴を前記変速歯車の円錐面に摩擦係合させるとともに前記シンクロナイザリングの外周の外歯スプラインを前記スリーブの内歯スプラインに噛合させて前記変速歯車の回転と前記スリーブの回転とを同期させる変速機の同期装置において、
   前記クラッチハブから軸線方向に所定距離隔てて前記変速軸に同軸的に固定されたシンクロピースをさらに備え、前記変速歯車は前記クラッチハブとシンクロピースの間に多少距離軸線方向移動可能に設けるとともに前記クラッチハブ側に弾性的に付勢され、前記変速歯車の前記シンクロピースと対向する側には可動コーン面を形成するとともに前記シンクロピースには前記可動コーン面と摩擦係合可能な固定コーン面を形成し、前記変速歯車が弾性的付勢により前記クラッチハブ側に当接されている状態では前記両コーン面は摩擦係合されないが、前記スリーブの軸線方向の移動により前記シンクロナイザリングが軸線方向に移動されその内周の円錐穴が前記変速歯車の円錐面と係合して前記変速歯車が前記弾性的付勢に抗して移動すれば前記両コーン面が互いに当接して摩擦係合されるよう構成したことを特徴とする変速機の同期装置。
2. 請求項１に記載の変速機の同期装置において、前記変速歯車と前記クラッチハブの間にはスラスト軸受を設け、前記変速歯車と前記シンクロピースの間には直列に配置したスラスト軸受及びスプリングを設けたことを特徴とする変速機の同期装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の変速機の同期装置において、前記可動コーン面は前記変速歯車のリム部に形成された内周コーン面であり、前記固定コーン面は前記シンクロピースに形成された外周コーン面であることを特徴とする変速機の同期装置。
   

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