JP6190102B2 - 変速機用同期装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用変速機の変速操作（ギヤ切り替え）時に、スリーブの押圧力を、レバー部材による梃子作用で同期リングに伝えることが可能な同期装置に関するものである。

従来、この種の変速機用同期装置としては、変速ギヤに圧接可能な同期リングとハブとの間にレバー部材を設けて、変速ギヤへ向かうスリーブの押圧力を梃子作用で増大して同期リングに伝えて、同期性能（トルク容量）を向上させることに貢献している（たとえば、特許文献１参照）。

この場合、変速ギヤとの同期作用が終了するまでの間は、同期リングの摩擦トルクでレバー部材が径方向外側へ押し広げられることによって、スリーブの進行を阻止するようになっている。
同期作用が終了すると同期リングの摩擦トルクによる阻止力がなくなるので、スリーブは内側のスプラインに形成した斜面により、レバー部材を径方向内側へ押し込みながら変速ギヤに向かって進行し、シフト操作を完了させる。

また、本出願人は、高速回転における変速操作において、同期終了後にレバー部材を径方向内側へ押し込むのに要する力が大きくなり、スリーブを進行させる操作力もその分増大して変速操作感が悪化するのを回避するため、レバー部材を小型にする提案をしている（たとえば、特許文献２参照）。

特開平９−８９００２号公報 特開２００２−１７４２６１号公報

上記従来の同期装置（特許文献１）にあっては、レバー部材はハブの窪み（周方向の溝）に挿入されるものであり、正面から見るとほぼ半円の円弧形状をしている。
このため、レバー部材の円周方向寸法が大きくなり、その剛性を確保するために板厚も大きくせざるを得ないため、重量も重くなって同期装置が高速回転している場合にレバー部材に作用する遠心力も大きくなる。
このため、高速回転における変速操作において、同期終了後にレバー部材を径方向内側へ押し込むのに要する力が大きくなり、スリーブを進行させる操作力もその分増大して変速操作感が悪化する。
一方、レバー部材を小型化する提案（特許文献２）は、ハブの軸方向中央にレバー部材を配置して、軸方向一方の側の変速ギヤに対する同期作用も、他方の側の変速ギヤに対する同期作用も、同じレバー部材で梃子作用を行うようにしていた。
このため、高速回転における変速操作感の悪化は回避できるものの、スリーブが一方の変速歯車と噛み合っている状態において、レバー部材が他方の変速ギヤ側へ傾くことがあり、レバー部材の頂部がスリーブの内スプラインから外れやすいという課題があり、これを避けるためにスリーブの軸方向長さを大きくする必要があった。

解決しようとする問題点は、レバー部材の小型化による変速操作感の向上と、スリーブの軸方向長さを小さく維持することの、両立が困難という点である。
本発明の目的は、レバー部材を小さくして変速操作感に優れた同期装置を提供するとともに、スリーブの軸方向長さを大きくしないで済ますことにある。

本発明の変速機用同期装置は、ハブの軸方向両側に配置された変速ギヤのうち、一方の変速ギヤ側に向けて梃子作用を行うレバー部材と、他方の変速ギヤ側に向けて梃子作用を行うレバー部材とを別々に有し、一方の変速ギヤ側に向けたレバー部材を他方の変速ギヤ側に向けたレバー部材に対し、回転方向に相対位置をずらして、交互に配置したことを特徴とする。

すなわち、本発明の変速機用同期装置は、動力を伝える軸と、該軸に固定されるボス部と、該ボス部から径方向外側に延ばしたフランジ部と、該フランジ部の外側に外スプラインを形成した環状部を有し、該環状部とフランジ部の軸方向両側に、回転方向両側に第１ガイド面を有する複数の切り欠きを形成したハブと、斜面を有する内スプラインが内周に形成され、該内スプラインがハブの外スプラインに嵌合することにより軸方向に摺動可能に支持されたスリーブと、該スリーブが係合可能なスプライン歯と円錐面がハブ側に一体的に設けられ、ハブの軸方向両側にそれぞれ配置された変速ギヤと、該各変速ギヤの円錐面に圧接可能な摩擦面が形成され、ハブ側に軸方向の突起と受圧面とが複数形成された同期リングと、スリーブとハブと同期リングとの間に配置され、頂部がハブの切り欠きに係 合するとともにスリーブの斜面に当接して力点となり、ハブとの接点を支点として、スリーブの軸方向の移動による押圧力を梃子作用で同期リングの受圧面との接点を作用点として該受圧面に伝達可能で、同期リングの突起から摩擦トルクを受けることが可能なレバー 部材とを備え、レバー部材は、各変速ギヤのうち、一方の変速ギヤ側に向かって梃子作用を行うレバー部材と、他方の変速ギヤ側に向かって梃子作用を行うレバー部材とを、それぞれ複数有し、一方の変速ギヤ側のレバー部材が、他方の変速ギヤ側のレバー部材に対して、回転方向に位相をずらして交互に配置され、ハブは、フランジ部の軸方向両側に切り欠きに対応した複数の窪みを有し、窪みは第１ガイド面に平行な第２ガイド面を形成し、レバー部材は頂部の回転方向両側に腕部を有し、腕部の回転方向外側に第２ガイド面に対応した第２スライド面を形成し、レバー部材は、同期リングの突起から同期作用に伴う摩擦トルクを受けるトルク受け面を、頂部と第２スライド面との間の腕部に形成したことを特徴とする。

本発明の変速機用同期装置は、一方の変速ギヤ側に向かうレバー部材と、他方の変速ギヤ側に向かうレバー部材とをそれぞれ複数有し、両者のうちの一方を他方に対して回転方向に交互に配置したので、 レバー部材を小さくすることが可能であるとともに、スリーブの軸方向寸法を大きくしないですむ。 このため、レバー部材の梃子作用による同期性能の向上に加えて、レバー部材に作用する遠心力が小さくなることによる、操作感の向上と同期装置の小型化を両立ができる。

本発明の実施例１に係る１速、２速用同期装置の要部の断面図である。 ハブにセットしたレバー部材とスプリングと同期リングの一部断面を含む外観図である。 ハブの正面外観図である。 ハブの断面図である。 スリーブの部分拡大断面図である。 同期リングの正面外観図である。 同期リングの断面図である。 レバー部材の正面外観図である。 レバー部材の断面図である。 スプリング正面外観図である。 スプリング上面外観図である。 実施例１の作動説明図である。 実施例２に係る１速用同期装置の要部の断面図である。 実施例２のレバー部材の外観と第２同期リングの一部断面図である。 実施例３のスプリングの正面外観図である。 実施例３のスプリングの上面外観図である。 実施例４に係る同期装置の、ハブにセットしたレバー部材とスプリングと同期リングの一部断面を含む外観図である。

以下、本発明の実施の形態に係る変速機用同期装置を、実施例に基づき図とともに説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る同期装置の主要部の断面図であって、図２におけるＡ−Ａ線に相当する部分の断面を表している。図２は、図１において出力軸１と１速ギヤ２、２速ギヤ４を取り去って右側（１速ギヤ２側）から見た外観図であり、同期リング２２は突起２２ｃのみが断面で描かれている。

また、図３はハブ１２の外観を表し、図１において右側から見た正面図であり、図４は図３のＢ−Ｂ線におけるハブ１２の断面を示す。
図５は、スリーブ２０の部分拡大断面図であり、後述する切り欠き２０ｃと斜面２０ｄの形成方法に関する説明図でもある。
そして、図６は同期リング２２の外観を表し、図１において左側から見た正面図であり、図７は図６のＣ−Ｃ線における同期リング２２の断面を示す。
さらに、図８はレバー部材２４の外観を表し、図１において上側のレバー部材２４を右側から見た正面図であり、図９は図８のＤ−Ｄ線におけるレバー部材２４の断面を示す。
また、図１０および図１１はスプリング２８の形状を示しており、図１０は図２で描いたのと同じ外観の図であり、図１１は図１０の上方から見た外観である。
そして、図１２は実施例１の作動を説明する部分断面図である。なおこれら図８乃至図１２は、分かりやすくするため、同じ比率で若干拡大して描いてある。

出力軸１は図示しない差動装置を介して車輪に連結されている。
該出力軸１には、中央部外周にスプライン１ａが形成され、出力軸１に装着されたブッシュ３とともにハブ１２が一体的に固定されている。
ハブ１２のボス１２ａと出力軸１の鍔部１ｂとの間にはベアリング１６ａに支持された１速ギヤ２が、また、ボス１２ａとブッシュ３の鍔部３ａとの間にはベアリング１６ｂに支持された２速ギヤ４が、それぞれ回転自在に設けられている。
１速ギヤ２と２速ギヤ４は、図示しない入力軸と一体の１速入力ギヤ、２速入力ギヤと、それぞれ常時噛み合っており、入力軸は図示しないエンジンからの動力を受け入れ可能である。
１速ギヤ２には、スプライン歯２ａが一体になっており、そのハブ１２側には円錐面２ｂが形成され、同様に２速ギヤ４には、スプライン歯４ａが一体になっており、そのハブ１２側には円錐面４ｂが形成されている。

ハブ１２は、図３および図４に示すように、ボス１２ａの外側にフランジ部１２ｂが形成され、その外周に外スプライン１２ｃが形成された環状部１２ｄを有し、環状部１２ｄからフランジ部１２ｂにかけて、軸方向両側にそれぞれ２カ所の切り欠き１２ｅと窪み１２ｆが形成されている。該２カ所の切り欠き１２ｅと窪み１２ｆは、１速ギヤ２側と２速ギヤ４側とで回転方向の位相が９０°ずれて配置されている。
図１でわかるように、１速ギヤ２側の窪み１２ｆと、２速ギヤ４側の窪み１２ｆとは、一部が軸方向にオーバーラップしている。
また、それぞれ切り欠き１２ｅの両側は第１ガイド面１２ｇを、窪み１２ｆの両端部には第１ガイド面１２ｇと平行な第２ガイド面１２ｈを、それぞれ形成している。
さらに、窪み１２ｆには底面１２ｉが形成してあり、図３に示すように、該底面１２ｉの周囲にはエッジ１２ｊを有する溝１２ｋが形成され、径方向内側部分のエッジ１２ｊは後述するようにレバー部材２４との間で梃子作用における支点を構成する。

図１に示すように、ハブ１２の外側にはスリーブ２０が設けられ、この内周面に形成された内スプライン２０ａがハブ１２の外スプライン１２ｃと軸方向に摺動可能に常時嵌合している。該内スプライン２０ａは１速への変速操作終了時には図１の右側へ移動して、１速ギヤ２のスプライン歯２ａと係合し、同様に２速への変速操作終了時には図１の左側へ移動して、２速ギヤ４のスプライン歯４ａと係合する。
内スプライン２０ａの両端部にはチャンファ２０ｂが形成されている。
また、内スプライン２０ａには、ハブ１２の切り欠き１２ｅに対応する位置に切り欠き２０ｃが形成され、その端部には斜面２０ｄが形成されている。
これらの切り欠き２０ｃと斜面２０ｄも、１速ギヤ２側と２速ギヤ４側とで回転方向の位相が９０°ずれて配置されている。

図５により、切り欠き２０ｃおよび斜面２０ｄの形成について説明する。
はじめに、内スプライン２０ａに、軸方向両側に斜面２０ｄを有する溝２０ｅを形成する。続いて、切り欠き２０ｃを形成するために図５のクロスハッチングの部分を切り欠く。
このようにして残った側の斜面２０ｄは、後述するように同期作用においてレバー部材２４の頂部２４ａを軸方向に押圧する、梃子作用における力点の役割を担う。

スリーブ２０の外周にはフォーク溝２０ｆが形成され、図示しないシフトフォークがフォーク溝２０ｆに係合して、スリーブ２０を図１において左右へ移動させることができるようになっている。
すなわち図１は中立状態にあるが、シフトフォークによりスリーブ２０を、１速へ変速操作する場合は同図中右側へ移動させ、２速へ変速操作する場合には左側へ移動させるようになっている。

図１に示すように、１速ギヤ２および２速ギヤ４とハブ１２の間には同期リング２２がそれぞれ対称に配置されている。以下は、１速ギヤ２側を主に説明する。
図１、図６および図７に示すように、同期リング２２の内側には１速ギヤ２の円錐面２ｂに対応した円錐状の摩擦面２２ａが形成され、ハブ１２側には、受圧面２２ｂが形成されるとともに、ハブ１２の窪み１２ｆに対応する位置２カ所に各２個の突起２２ｃが形成されており、各２個の中心側には斜面２２ｄが形成されている。該斜面２２ｄは後述する同期作用においてレバー部材２４を径方向外側へ押圧する。
また、受圧面２２ｂは後述する同期作用においてレバー部材２４から軸方向に押圧される、作用点を構成する。

図１に示すように、同期リング２２とハブ１２とスリーブ２０との間にはそれぞれ２個のレバー部材２４が挟まれるように設けられている。
レバー部材２４は、図８、図９に示すように、この正面中央部に頂部２４ａが形成され、正面図（図８）において頂部２４ａの両側面はハブ１２の第１ガイド面１２ｇに対応して第１スライド面２４ｂを形成している。
また、頂部２４ａ両側に腕２４ｃを有しており、腕２４ｃはハブ１２の窪み１２ｆに対応した形状になっている。腕２４ｃの両端には第２スライド面２４ｄが形成され、第２スライド面２４ｄはハブ１２の第２ガイド面１２ｈに対応した形状をしている。

したがってレバー部材２４は、第１スライド面２４ｂと第２スライド面２４ｄが、ハブ１２の第１ガイド面１２ｇと第２ガイド面１２ｈにガイドされて、ハブ１２に対して径方向の移動と軸方向の移動および揺動とが可能になっている。
また、頂部２４ａと２カ所の第２スライド面２４ｄとの間の、腕部２４ｃの外側にそれぞれトルク受圧面２４ｅが形成され、腕２４ｃの下部にスプリング受け面２４ｆが形成されている。
図２は中立状態を表しているが、トルク受圧面２４ｅと同期リング２２の斜面２２ｄとの間に回転方向の隙間Ｅを有しており、その分だけ同期リング２２はハブ１２に対して相対回転が可能になっている。

しかし、後述するように同期作用が終了して、レバー部材２４が径方向内側に移動すると、図２の隙間Ｅが小さくなって同期リング２２の回転可能範囲がほとんどなくなるように設定している。
トルク受圧面２４ｅは、後述する同期作用において、同期リング２２の斜面２２ｄが当接して、同期トルクによりレバー部材２４が径方向外側へ押圧されるように、第１スライド面２４ｂおよび第２スライド面２４ｄに対してトルク受圧面２４ｅは角度Ｇ（図８参照）を有している。
そして、頂部２４ａのハブ１２側の角には若干の丸みを持ったエッジ２４ｇ（図９参照）が形成され、スリーブ２０の斜面２０ｄが軸方向に押圧可能になっている。エッジ２４ｇは後述する同期作用において梃子作用における力点を構成する。また、エッジ２４ｇは丸みに代えて斜面で形成してあってもよい。

さらに、腕２４ｃの下端部（径方向内側）のハブ１２側の角はエッジ２４ｈ（図９参照）を形成してあり、該エッジ２４ｈの近傍は後述する同期作用においてハブ１２の底面１２ｉのエッジ１２ｊとの間で梃子作用における支点になる。
また、同期リング２２のハブ１２側には押圧部２４ｉが形成されている。押圧部２４ｉは後述する同期作用において同期リング２２を軸方向に押圧する、梃子作用における作用点を構成する。

２個のレバー部材２４と、ハブ１２のボス１２ａとの間に、スプリング２８が装着されている。
図１０は、１速ギヤ２側から見た、図２におけるセット状態でのスプリング２８の外観図であり、図１１は図１０の上方から見た外観図である。
スプリング２８は薄板バネ鋼でできており、２個のレバー部材２４に対応してそれぞれ弾性部２８ａを有しており、弾性部２８ａの中央の支持部２８ｂがボス１２ａに接して、両端の押圧部２８ｃがレバー部材２４のスプリング受け面２４ｆに当接して、弾性部２８ａの弾性によりレバー部材２４を径方向外側へ押すようにしている。
そして、Ｃ型形状の連結部２８ｄにより２カ所の支持部２８ｂ同士でつながっている。すなわち、２個のレバー部材２４に対して１個のスプリングを備えている。

次に、図１に示した同期装置の作動を、出力軸１と１速ギヤ２との間に回転速度差がある状態における、中立から１速への変速操作を例に説明する。
図１において、図示しないシフトフォークがスリーブ２０を１速ギヤ２側へ移動させる。すると、スリーブ２０の斜面２０ｄが、レバー部材２４のエッジ２４ｇに当接して軸方向に押圧する。

前述のように、レバー部材２４はスプリング２８の弾性による荷重で径方向外側へ押圧されているので、斜面２０ｄに押圧された頂部２４ａは１速ギヤ２側へ揺動しながら移動して、やがて押圧部２４ｉが同期リング２２の受圧面２２ｂを軸方向に押圧し、押された同期リング２２は摩擦面２２ａが１速ギヤ２の円錐面２ｂに押しつけられる。

出力軸１と１速ギヤ２との間に回転速度差があるので、摩擦面２２ａと円錐面２ｂとの間で摩擦が生じて、その摩擦トルクにより同期リング２２は、一方の回転方向に前述の隙間Ｅを詰めるようにハブ１２およびレバー部材２４に対して相対回転する。
すなわち、前述のように同期リング２２はハブ１２およびレバー部材２４に対して隙間Ｅの相対回転を許容されているので、突起２２ｃがレバー部材２４のトルク受圧面２４ｅに接するまで回転して、該トルク受圧面２４ｅに摩擦トルクが作用してレバー部材２４を径方向外側へ押圧する。

スリーブ２０が頂部２４ａを軸方向に押圧すると、レバー部材２４は梃子作用でその押圧力を増大して同期リング２２を押す。図１２は、梃子作用を説明する、ハブ１２の一部を残した図１の一部拡大断面図である。
すなわち、レバー部材２４は、頂部２４ａのエッジ２４ｇを力点、エッジ２４ｈ近傍のハブ１２との接点であるエッジ１２ｊを支点、押圧部２４ｉを作用点とした梃子の作用を行う。その梃子比は図１２においてＬ２／Ｌ１である。

このとき、摩擦面２２ａと円錐面２ｂとの間の摩擦トルクが、前述のようにレバー部材２４のトルク受圧面２４ｅを径方向外側へ押圧する。この外側への押圧力が、スリーブ２０の斜面２０ｄによりレバー部材２４が径方向内側へ押圧される力よりも大きくなるように、摩擦面２２ａと円錐面２ｂの角度、斜面２０ｄの傾斜角およびトルク受圧面２４ｅの角度Ｇを設定しておく。
このように設定しておくことにより、摩擦面２２ａと円錐面２ｂとの間に摩擦トルクがある限り、スリーブ２０はレバー部材２４を径方向内側へ押し込んで１速ギヤ２側へ進行することができない。
したがって、出力軸１と１速ギヤ２との間に回転速度差がある間は、スリーブ２０はレバー部材２４を介した梃子作用で同期リング２２を押圧し続ける。この結果、摩擦面２２ａと円錐面２ｂとの間の摩擦トルクによる同期作用が行われる。

この同期作用により、やがて出力軸１と１速ギヤ２との間に回転速度差がなくなると、摩擦面２２ａと円錐面２ｂとの摩擦トルクが消滅する。
摩擦トルクが消滅すると、スリーブ２０はその斜面２０ｄでレバー部材２４を容易に径方向内側へ押し込んで１速ギヤ２側へ進行が可能になる。
この時点で同期作用は終了して、スリーブ２０はレバー部材２４を径方向内側へ押し込みながら右側へ移動して１速ギヤ２のスプライン２ａと噛み合って変速操作が終了する。
なお、２速へのシフト時も、上記とは軸方向が逆となるが、上記の１速へのシフトと同様に作用する。

このように、本発明の実施例１の同期装置によれば、レバー部材２４の梃子作用により同期リング２２を変速ギヤ（１速ギヤ２）に押しつける力が大きくなるので、一般的なボーグワーナー型と呼ばれる同期装置に比べて同期能力が高いことに加えて以下のような効果を得ることができる。
すなわち、１速ギヤ２側に向かうレバー部材２４と、２速ギヤ４側に向かうレバー部材２４とをそれぞれ有して、回転方向に位相をずらして交互に配置したので、例えばスリーブ２０が１速ギヤ２と噛み合っているときに、レバー部材２４が２速ギヤ４側へ傾くことがなく、スリーブ２０の軸方向長さを大きくしなくてもレバー部材２４が外れる恐れがない。したがって、同期装置全体の軸方向寸法を小型にすることができる。
また、レバー部材２４を小さくして軽量化できるので、レバー部材２４に作用する遠心力が小さくなることによる、変速操作感の向上が期待できる。
さらに、ハブ１２の窪み１２ｆを１速ギヤ２側と２速ギヤ４側とが軸方向にオーバーラップすることが可能であり、軸方向の所要スペースを小さくできるというメリットがあり、同期装置全体の一層の小型軽量化を図ることができる。
以上のように、変速操作感の向上と同期装置の小型化を両立することができる。

次に、本発明の実施例２の変速機用同期装置につき説明する。
図１３は、実施例２の図１に相当する部分拡大断面図であり、図１４は実施例２の図２に相当する部分外観図であり、レバー部材２４の外観と第２同期リング３０の突起３０ｂの断面を表している。
ここでは、実施例１と異なる部分を中心に説明し、実施例１と実質的に同じ部分については同じ符号を付し、それらの説明を省略する。

実施例２における実施例１との違いは、第１同期リング２２の他に第２同期リング３０と中間リング３２を備えた、いわゆるマルチコーン型の同期装置としていることである。
すなわち、第１同期リング２２の摩擦面２２ａに対応した第１円錐面３２ａと第２円錐面３２ｂを有する中間リング３２が、第１同期リング２２と第２同期リング３０との間に設けられている。
中間リング３２は複数の軸方向に突き出た突起３２ｃを１速ギヤ２側に有しており、該突起３２ｃが１速ギヤ２の穴２ｃに係合している。このため、中間リング３２は１速ギヤ２に対して軸方向の移動は可能であるが、回転方向は１速ギヤ２と一体になっている。

第２同期リング３０は、ハブ１２側に摩擦面３０ａと２カ所の突起３０ｂを、１速ギヤ２側に端面３０ｃを形成しており、該端面３０ｃは１速ギヤ２の端面２ｄと接するようになっている。
また、突起３０ｂは図１４に示すようにレバー部材２４の内側に回転方向の遊びＨを有して係合する。突起３０ｂの回転方向両側に斜面３０ｄを形成しており、レバー部材２４はこの斜面３０ｄに対応した第２トルク受け面２４ｇを有する。
すなわち、第２トルク受け面２４ｇも第１トルク受け面２４ｅと同様に、第１、第２スライド面２４ｂ、２４ｄに対して角度Ｊを持っており、後述の同期作用において第２同期リング３０に作用する摩擦トルクが突起３０ｂから第２トルク受け面２４ｇに伝わり、レバー部材２４を径方向外側へ押圧するようになっている。
なお、１速ギヤ２の端面２ｄと１速ギヤ２側の端面３０ｃとの平面同士に代えて円錐面同士にして、１速ギヤ２に円錐面２ｂを、１速ギヤ２側に第３摩擦面３０ｄを形成してもよい。そうした場合は、一般にいわゆるトリプルコーン型と呼ばれる。
スプリング２８は実施例１と同様である。

次に実施例２の作用について説明する。
実施例２も基本的に実施例１と同様の作用であるが、前述のように第１同期リング２２と第２同期リング３０との間に中間リング３２を備えているので、レバー部材２４が第１同期リング２２を押圧した後の作用が異なる。
すなわち、レバー部材２４が第１同期リング２２を押圧すると、その力は摩擦面２２ａを中間リング３２の第１円錐面３２ａに押しつけ、さらにその力は第２円錐面３２ｂを第２同期リング３０の摩擦面３０ａに押しつける。そして、第２同期リング３０の端面３０ｃが１速ギヤ２の端面２ｄを押圧する。

したがって、同期作用の摩擦トルクは、摩擦面２２ａと第１円錐面３２ａとの間、および第２円錐面３２ｂと摩擦面３２ａとの間、の２カ所で得られるので、１カ所だった実施例１より高い同期能力を有する。
その他の作用は実施例１と基本的に同様であるので、説明を省略する。
なお、前述したように、１速ギヤ２に円錐面２ｂを、１速ギヤ２側に第３摩擦面３０ｄを形成した場合には摩擦トルクが生じる円錐摩擦面の数が３カ所になる。

実施例２の同期装置も、実施例１で説明したのと同様の効果に加えて、次のような効果を得ることができる。
すなわち、レバー部材２４の梃子作用により同期リング２２を変速ギヤ（１速ギヤ２）に押しつける力が大きくなるとともに、２カ所の摩擦面で摩擦トルクが生じるので、同期能力が一層高いことが特徴である。

次に、本発明の実施例３の変速機用同期装置につき説明する。
図１５は、実施例３の図１０に相当するスプリングの外観図であり、図１６は図１５において上側から見た外観図である。
ここでは、実施例１と異なる部分を中心に説明し、実施例１と実質的に同じ部分については同じ符号を付し、それらの説明を省略する。

実施例３における実施例１との違いは、スプリング２８の形状である。そして、スプリング２８は実施例１と違って、１個のレバー部材２４に対して１個備えている。
すなわち、スプリング２８は実施例１と同様の弾性部２８ａを有しており、弾性部２８ａの中央の支持部２８ｂがボス１２ａに接して、両端の押圧部２８ｃがレバー部材２４のスプリング受け面２４ｆに当接して、レバー部材２４を径方向外側へ押すようにしている。

そして、実施例１と違って、支持部２８ｂのハブ１２側が直角に曲げられて第１面２８ｅを形成して、その両端に支持面２８ｆを有している。支持面２８ｆは、ハブ１２の底面１２ｉとレバー部材２４のエッジ２４ｈとの間に挟み込まれるようになっている。このため、実施例１と違って、支持面２８ｆとエッジ２４ｈとが梃子作用における支点になる。
一方、第１面２８ｅからさらにクランク状に曲げられた、第１面２８ｅと平行な第２面２８ｇが形成され、この第２面２８ｇはレバー部材２４の押圧部２４ｉと同期リング２２の受圧面２２ｂとの間に挟み込まれるようになっている。
なお、これらの支持面２８ｆと第２面２８ｇの厚さの分だけ、同期リング２２の軸方向長さが実施例１より短くなるが、図示は省略する。

次に実施例３の作用について説明する。
実施例３も基本的に実施例１と同様の作用であるが、前述のようにスプリング２８の形状が異なるので、この部分を中心に説明する。
前述のように、スプリング２８は２カ所の弾性部２８ａを有しており、レバー部材２４を径方向外側へ押す作用は実施例１と同様である。

しかし、第１面２８ｆがハブ１２の底面１２ｉとエッジ２４ｈとの間に挟み込まれているので、レバー部材２４は支持面２８ｆを介してハブ１２と接して梃子作用を行う。
また、第２面２８ｇが、レバー部材２４の押圧部２４ｉと同期リング２２の受圧面２２ｂとの間に挟み込まれているので、レバー部材２４が同期リング２２を梃子作用で押圧する際に、第２面２８ｇを介して作用する。
その他の作用は、実施例１と同様であるので説明を省略する。

実施例３の同期装置も、実施例１で説明したのと同様の効果に加えて、次のような効果を得ることができる。
すなわち、レバー部材２４が梃子作用で同期リング２２を押圧する際に、エッジ２４ｈがスプリング２８の支持面２８ｆを介してハブ１２と接するので、ハブ１２に特に硬度を確保するような処理をしなくても摩耗の心配がなく、耐久性を確保しやすい。

また、同様にレバー部材２４の押圧部２４ｉと同期リング２２の受圧面２２ｂとの間にスプリング２８の第２面２８ｇが介在するので、たとえば同期リング２２を比較的柔らかい銅合金で製造した場合に、摩耗の心配がなく、耐久性を確保しやすい。
すなわち、ハブ１２および同期リング２２の製造コストを抑えても、実施例１で説明したのと同様な効果を有するとともに、耐久性が確保できるので、トータルの製造コストを安くすることができる。

次に、本発明の実施例４の変速機用同期装置につき説明する。
図１７は、実施例４の図２に相当する外観図であり、同期リング２２は突起２２ｃのみが断面で描かれている。
ここでは、実施例１と異なる部分を中心に説明し、実施例１と実質的に同じ部分については同じ符号を付し、それらの説明を省略する。

実施例４における実施例１との違いは、ハブ１２とレバー部材２４との間にあって、レバー部材の揺動を支持するのはガイド面１２ｇとスライド面２ｂのみであることである。従って、ハブ１２には実施例１における第２ガイド面１２ｈはなく、レバー部材２４には実施例１の腕部２４ｃおよび第２スライド面２４ｄは存在しない。
また、ハブ１２の窪み１２ｆはフランジ部１２ｂのみならず、ボス部１２ａに食い込む形で形成されている。
そして、レバー部材２４には、トルク受圧面２４ｅを有する孔２４ｊが形成されており、この孔２４ｊに同期リング２４の突起２２ｃが係合している。むろん、トルク受圧面２４ｅと同期リング２２の突起２２ｃとの間に回転方向の隙間Ｅを有しており、その分だけ同期リング２２はハブ１２に対して相対回転が可能になっている。
また、レバー部材２４とハブ１２のボス部１２ａとの間に、実施例１とは形状が若干異なるスプリング２８が配置されている。
その他の構成は実施例１と同様であるので、説明を省略する。

次に実施例４の作用についてであるが、実施例４も基本的に実施例１と同様の作用であるので、説明を省略する。

実施例４の同期装置も、実施例１で説明したのと同様の効果に加えて、次のような効果を得ることができる。
すなわち、ハブ１２の窪み１２ｆがボス部１２ａに食い込む形にして、レバー部材２４の形状を簡素化できるので、より製造コストの削減が期待できる。

以上、各実施例につき説明してきたが、本発明はこれらの実施例に限られることなく、種々の変更や変改が可能である。
たとえば、上記の各実施例は、いずれも１個の同期リング２２に対して２個のレバー部材２４を備えた構成であったが、これを３個としてもよく、その場合はハブ１２の軸方向両側のうち、一方の側のレバー部材２４を、他方の側のレバー部材２４に対して、これら両者間の回転方向の位相を互いに６０°ずらして配置するのが望ましい。 また、上記の各実施例は、１速ギヤ２と２速ギヤ４の場合で説明したが、他の変速ポジションに適用することもできる。

また、本発明の変速機用同期装置は、当業者の一般的な知識に基づいて、摩擦面にネジや油溝を形成することや、カーボン材などを貼付するなどの変更を加えた態様で実施することができる。

本発明の変速機用同期装置は、変速操作感の向上と同期装置を、小型化を両立させることができるので、低い製造コストを要求される小型乗用車や、高い同期性能と小型軽量化を期待される高性能車など幅広い変速機に適用することができる。

１ 出力軸
２ １速ギヤ
３ ブッシュ
４ ２速ギヤ
１２ ハブ
１４ スナップリング
１６ ベアリング
２０ スリーブ
２２ 同期リング、第１同期リング
２４ レバー部材
２８ スプリング
３０ 第２同期リング
３２ 中間リング

Claims (9)

1. 動力を伝える軸と、
   該軸に固定されるボス部と、該ボス部から径方向外側に延ばしたフランジ部と、該フランジ部の外側に外スプラインを形成した環状部を有し、該環状部と前記フランジ部の軸方向両側に、回転方向両側に第１ガイド面を有する複数の切り欠きを形成したハブと
   斜面を有する内スプラインが内周に形成され、該内スプラインが前記ハブの前記外スプラインに嵌合することにより軸方向に摺動可能に支持されたスリーブと、
   該スリーブが係合可能なスプライン歯と円錐面が前記ハブ側に一体的に設けられ、前記ハブの軸方向両側にそれぞれ配置された変速ギヤと、
   該各変速ギヤの前記円錐面に圧接可能な摩擦面が形成され、前記ハブ側に軸方向の突起と受圧面とが複数形成された同期リングと、
   前記スリーブと前記ハブと前記同期リングとの間に配置され、頂部が前記ハブの前記切り欠きに係合するとともに前記スリーブの前記斜面に当接して力点となり、前記ハブとの接点を支点として、前記スリーブの軸方向の移動による押圧力を梃子作用で前記同期リングの前記受圧面との接点を作用点として該受圧面に伝達可能で、前記同期リングの前記突起から摩擦トルクを受けることが可能なレバー部材とを備え、
   前記レバー部材は、前記各変速ギヤのうち、一方の変速ギヤ側に向かって梃子作用を行うレバー部材と、他方の変速ギヤ側に向かって梃子作用を行うレバー部材とを、それぞれ複数有し、前記一方の変速ギヤ側のレバー部材が、前記他方の変速ギヤ側のレバー部材に対して、回転方向に位相をずらして交互に配置され、
   前記ハブは、前記フランジ部の軸方向両側に前記切り欠きに対応した複数の窪みを有し、
   該窪みは前記第１ガイド面に平行な第２ガイド面を形成し、
   前記レバー部材は前記頂部の回転方向両側に腕部を有し、該腕部の回転方向外側に前記第２ガイド面に対応した第２スライド面を形成し、
   前記レバー部材は、前記同期リングの前記突起から同期作用に伴う摩擦トルクを受けるトルク受け面を、前記頂部と前記第２スライド面との間の前記腕部に形成したことを特徴とする変速機用同期装置。
2. 前記窪みは、前記フランジ部から前記ボス部に渡って形成されたことを特徴とする請求項１に記載の変速機用同期装置。
3. 前記ハブの、前記軸方向の一方の側の窪みと前記他方の側の窪みが、軸方向に一部オーバーラップしていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の変速機用同期装置。
4. 前記スリーブは、前記内スプラインの内径部に軸方向両側に前記斜面を有する溝を形成し、前記斜面の一方を含む前記内スプラインの一方の側を切り欠いて、前記斜面の他方が前記レバー部材を押圧する前記斜面としたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の変速機用同期装置。
5. 前記レバー部材を常に径方向外側へ押し広げるスプリングを備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の変速機用同期装置。
6. 前記スプリングは、前記レバー部材の端部と前記ハブのボス部との間で前記レバー部材を径方向外側へ押し広げる弾性力を得る弾性部を形成するとともに、前記複数のレバー部材に対応した前記スプリングの前記弾性部同士を連結したことを特徴とする請求項５に記載の変速機用同期装置。
7. 前記同期リングは、前記ハブ側の第１同期リングと、前記変速ギヤ側の第２同期リングと、前記第１同期リングと前記第２同期リングの間に設けられた中間リングからなり、
   該中間リングは前記変速ギヤと回転方向に一体であるとともに第１円錐面と第２円錐面とを備え、
   前記第１同期リングは、前記第１円錐面と圧接可能な摩擦面と、前記ハブ側に突起と受圧面とが複数形成され、
   前記第２同期リングは前記第２円錐面と圧接可能な摩擦面と、前記ハブ側の前記レバー部材の前記腕部の径方向内側に係合可能な突起が複数形成され、
   前記レバー部材は前記頂部の回転方向両側に腕部を有し、該腕部の径方向内側に前記第２同期リングの前記突起から摩擦トルクを受けることが可能な第２トルク受け面を有したことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の変速機用同期装置。
8. 前記スプリングは、前記レバー部材と前記ハブとの間に挟み込まれる第１面と、前記レバー部材と前記同期リングの前記受圧面との間に挟み込まれる第２面の、一方または両方を有することを特徴とする請求項５に記載の変速機用同期装置。
9. 動力を伝える軸と、
   該軸に固定されるボス部と、該ボス部から径方向外側に延ばしたフランジ部と、該フランジ部の外側に外スプラインを形成した環状部を有し、該環状部と前記フランジ部の軸方向両側に、回転方向両側に第１ガイド面を有する複数の切り欠きを形成したハブと
   斜面を有する内スプラインが内周に形成され、該内スプラインが前記ハブの前記外スプラインに嵌合することにより軸方向に摺動可能に支持されたスリーブと、
   該スリーブが係合可能なスプライン歯と円錐面が前記ハブ側に一体的に設けられ、前記ハブの軸方向両側にそれぞれ配置された変速ギヤと、
   該各変速ギヤの前記円錐面に圧接可能な摩擦面が形成され、前記ハブ側に軸方向の突起と受圧面とが複数形成された同期リングと、
   前記スリーブと前記ハブと前記同期リングとの間に配置され、頂部が前記ハブの前記切り欠きに係合するとともに前記スリーブの前記斜面に当接して力点となり、前記ハブとの接点を支点として、前記スリーブの軸方向の移動による押圧力を梃子作用で前記同期リングの前記受圧面との接点を作用点として該受圧面に伝達可能で、前記同期リングの前記突起から摩擦トルクを受けることが可能なレバー部材とを備え、
   前記レバー部材は、前記各変速ギヤのうち、一方の変速ギヤ側に向かって梃子作用を行うレバー部材と、他方の変速ギヤ側に向かって梃子作用を行うレバー部材とを、それぞれ複数有し、前記一方の変速ギヤ側のレバー部材が、前記他方の変速ギヤ側のレバー部材に対して、回転方向に位相をずらして交互に配置され、
   前記同期リングは、前記ハブ側の第１同期リングと、前記変速ギヤ側の第２同期リングと、前記第１同期リングと前記第２同期リングの間に設けられた中間リングからなり、
   該中間リングは前記変速ギヤと回転方向に一体であるとともに第１円錐面と第２円錐面とを備え、
   前記第１同期リングは、前記第１円錐面と圧接可能な摩擦面と、前記ハブ側に突起と受圧面とが複数形成され、
   前記第２同期リングは前記第２円錐面と圧接可能な摩擦面と、前記ハブ側の前記レバー部材の腕部の径方向内側に係合可能な突起が複数形成され、
   前記レバー部材は前記頂部の回転方向両側に腕部を有し、該腕部の径方向内側に前記第２同期リングの前記突起から摩擦トルクを受けることが可能な第２トルク受け面を有したことを特徴とする変速機用同期装置。

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