JP2008175250A - 変速機の同期装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ２重噛み合いを回避するとともにボークリングの耐久性を向上させた変速機の同期装置を提供する。
【解決手段】 カップリングスリーブと、クラッチギヤと、ボークリングと、シンクロハブと、変速時にボークリングテーパーコーン面とクラッチギヤテーパーコーン面との間で摩擦トルクが発生することにより、前記シンクロハブと前記ボークリングとの間に相対回転が発生した場合に、前記相対回転による周方向の力を、前記ボークリングを前記クラッチギヤに押し付ける軸方向のサポート同期力に変換するサポート同期力発生機構とを備える変速機の同期装置において、変速機のニュートラル状態および他のギヤ段の変速時に、前記ボークリングと前記シンクロハブとの相対回転を規制することにより、前記サポート同期力の発生を制限するロック部を設けた。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両用歯車変速機等に適用され、カップリングスリーブとシンクロハブとボークリングとクラッチギヤとを備えた変速機の同期装置に関する。

従来、変速機の同期装置は、変速時、ドライバーがシフトレバー操作を行うことによりカップリングスリーブを動かすと、カップリングスリーブとボークリングとのチャンファ同士が接触し、カップリングスリーブの動きを阻止し、ボークリングテーパーコーン面がクラッチギヤテーパーコーン面を押して摩擦トルク（同期力）を発生することで、ボークリングとシンクロハブとの回転同期作用を行うようにしている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−１１４１５６号公報

しかしながら上記従来技術にあっては、変速時にボークリングとシンクロハブとの意図しない相対回転が発生した場合、サポート同期力が発生して変速時に２つのポジションが同時に同期して２重噛み合となり、シフトがロックするおそれがあった。また、ニュートラル時にサポート同期力が発生すると、クラッチギヤとボークリングのテーパーコーン面が常に接触し、ボークリングの耐久性が著しく損なわれる、という問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、ボークリングとシンクロハブとの意図しない相対回転を防止することで、２重噛み合いを回避するとともにボークリングの耐久性を向上させた変速機の同期装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、カップリングスリーブと、クラッチギヤと、ボークリングと、シンクロハブと、変速時にボークリングテーパーコーン面とクラッチギヤテーパーコーン面との間で摩擦トルクが発生することにより、前記シンクロハブと前記ボークリングとの間に相対回転が発生した場合に、前記相対回転による周方向の力を、前記ボークリングを前記クラッチギヤに押し付ける軸方向のサポート同期力に変換するサポート同期力発生機構とを備える変速機の同期装置において、変速機のニュートラル状態および他のギヤ段の変速時に、前記ボークリングと前記シンクロハブとの相対回転を規制することにより、前記サポート同期力の発生を制限するロック部を設けた。

よって、２重噛み合いを回避するとともにボークリングの耐久性を向上させた変速機の同期装置を提供できる。

以下、本発明の変速機の同期装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。

［同期装置の構成］
図１は本願変速機の同期装置ニュートラル状態におけるＡ−Ａ線（図２参照）断面図、図２は軸方向正面図である。なお、同期装置の軸方向をｘ軸とし、カップリングスリーブ１からメインギヤ２の方向を正方向とする。

変速機の同期装置は、カップリングスリーブ１と、メインギヤ２と、クラッチギヤ３と、ボークリング４とを備える。また、シンクロハブ５と、インサートキー６と、スプレッドスプリング７と、メインシャフト８とを備える。

カップリングスリーブ１は変速動作荷重（手動操作力やアクチュエータ駆動力）の入力部材であり、シンクロハブ５とスプライン嵌合されている。このカップリングスリーブ１は、シンクロハブ５と一体に回転するとともにｘ軸方向移動可能に設けられている。

このカップリングスリーブ１の外面の溝にはシフトフォークが嵌着され、周面には各変速段ごとにカップリングチャンファがそれぞれ２段形成されている。以降、変速段に関係なく、２つのチャンファを１段目、２段目チャンファ１１，１２とする

この１段目チャンファ１１と２段目チャンファ１２は互いに径方向位置が重ならないよう交互に設けられるとともに、ｘ軸方向長さは１段目チャンファ１１は短く、２段目チャンファ１２は長く設けられている。また、１段目チャンファ１１は２段目チャンファ１２の両脇に設けられ、カップリングスリーブ１がボークリング４と嵌合する際は１段目チャンファ１１が先にボークリング４に当接する構造となっている。

メインギヤ２はメインシャフト８に対し回転可能に設けられ、変速動作が完了するとメインシャフト８と一体に回転する。

クラッチギヤ３はメインギヤ２の回転とシンクロハブ５の回転とを同期させる同期部材であり、メインギヤ２に対し圧入等により一体に固定される。このクラッチギヤ３にはクラッチギヤテーパーコーン面３１が形成され、ボークリング４のボークリングテーパーコーン面４１とテーパ嵌合する。

ボークリング４はメインギヤ２の回転とシンクロハブ５の回転とを同期させる同期部材であって、軸方向に移動可能かつシンクロハブ５に対して所定量だけ周方向に相対回転可能である。なお、この所定量とはスプライン歯のチャンファ位置合わせ移動量である。

このボークリング４には、ボークリングテーパーコーン面４１およびボークリングチャンファ４３が形成されている。ボークリング４およびクラッチギヤ３の各テーパーコーン面４１，３１間距離のｘ軸方向成分はｂであって、互いにテーパ嵌合する。

また、ボークリング４の外周部にはｘ軸負方向にＴ字状に突出する突起部１２０が設けられ、この突起部１２０に対し径方向にずれた位置には台形状に突出するカム４０が設けられている。このカム４０の側面には、ｘ軸負方向に向かって内径方向に向かうボークリングカム面４２が設けられている（図２参照）。

シンクロハブ５はメインシャフト８にスプライン固定された同期部材である。このシンクロハブ５の外周にはｘ軸負方向に向かってＴ字型に凹む溝部１１０が設けられ（図２参照）、ボークリング４外周の突起部１２０が溝部１１０に係合することでシンクロハブ５とボークリング４の相対回転を一定程度許容しつつ規制するロック部１００を形成する。

なお、本願実施例では突起部１２０および溝部１１０はともにＴ字型としたが、係合によってボークリング４とシンクロハブ５との相対回転を係止するものであればＴ字型でなくともよい。

また、シンクロハブ５にはボークリング４のカム４０を収装する凹状のカム５０が設けられ、このカム５０の両脇にはボークリングカム面４２と当接するシンクロハブカム面５２が設けられている。このカム面４２，５２はそれぞれｘ軸に対し角度θをもって傾斜して設けられている（図４参照）。

これにより変速時にボークリング４とシンクロハブ５との相対回転によって各カム面４２，５２が当接した場合、ボークリング４がシンクロハブ５から受ける径方向の力が分解され、ｘ軸方向のサポート同期力が発生する。一方、相対回転が発生していない場合、および各カム面４２，５２が離間している場合（ニュートラル時等）はボークリング４がシンクロハブ５から力を受けないため、サポート同期力も発生しない。

インサートキー６は、シンクロハブ５の外周に配置された同期部材である。このインサートキー６は、シンクロハブ５とカップリングスリーブ１とスプレッドスプリング７により支持される。

インサートキー６の外周に設けられたキー突起とカップリングスリーブ１のキー溝とがロックした状態で位置決めされており、シンクロハブ５と一体回転するとともに、カップリングスリーブ１と連動して軸方向に移動可能となっている。

［ロック部の詳細］
図３、図４はニュートラル状態かつボークリング４がシンクロハブ５に引きずられている状態、図５はニュートラル状態かつロック部１００のガタ詰まり状態を示す図である。図３〜図５のいずれもボークリング４（被同期側）がシンクロハブ５（同期側）よりも早く回転している場合を示す。

上述のように、シンクロハブ５およびボークリング４の外周にはロック部１００が設けられている。ボークリング４の突起部１２０はＴ字型の突起であって、同じくＴ字型に設けられたシンクロハブ５の溝部１１０に入り込んで周方向を係止されることで、ボークリング４とシンクロハブ５の相対回転が規制される。

溝部１１０は、Ｔ字型頭部である周方向溝１１１と軸方向溝１１２から形成される。同様に、Ｔ字型の突起部１２０は、周方向に延在する周方向部１２１と、ｘ軸負方向に延在して周方向部１２１を支持する軸方向部１２２から形成される。

ニュートラル時かつボークリング４初期位置状態においては、周方向部１２１の中心軸Ｌ２と軸方向溝１１２の中心軸Ｌ１は一致する。また、溝部１１０は突起部１２０を収装可能な大きさに設けられており、周方向溝１１１の周方向幅＝Ｄ、周方向部１２１の周方向幅＝ｄとすると、Ｄ>ｄである（図２参照）。

（溝部と突起部の幅とロックの関係）
溝部１１０はＴ字型溝であって、軸方向溝１１２の周方向幅ｅは周方向溝１１１の周方向幅＝Ｄよりも小さく設けられている（Ｄ>ｅ）。また、突起部径方向部１２１の周方向幅ｄは軸方向溝１１２の周方向幅ｅよりも小さく設けられている（ｅ>ｄ）。

したがってニュートラル状態においては、突起部１２０は自在に溝部１１０に対しｘ軸方向に進入・脱出可能となる（図２参照）。これにより突起部１２０を溝部１１０から脱出させてボークリング４−シンクロハブ５間の相対回転を許容し、必要なときにサポート同期力を発生させるものである。

また、突起部１２０が溝部１１０の周方向片側に寄ることで、突起部周方向部１２１が軸方向溝１１２によりｘ軸正方向移動を係止される。これにより突起部１２０は溝部１１０に係合され、ボークリング４はシンクロハブ５に対しｘ軸正方向移動を係止される。

（突起部と溝部のガタとカム面間軸方向距離との関係）
突起部１２０と溝部１１０の周方向幅がそれぞれＤ，ｄであることから、突起部１２０と溝部１１０との間の周方向両側に存在するガタは、ニュートラル状態において（Ｄ−ｄ）/２となる。このガタ（Ｄ−ｄ）/２分だけ、突起部１２０は溝部１１０内を周方向両側に相対移動可能となっている。

ここで、サポート同期力を発生させるためにボークリングカム面４２とシンクロハブカム面５２とが接触する際、両カム面４２，５２間のクリアランスを詰める必要がある。したがって、カム面４２，５２同士のクリアランスを詰めるためにボークリング４がシンクロハブ５に対して回転移動し、その分突起部１２０と溝部１１０との間のガタが詰まることになる。

したがって、ロック部１００内の突起部１２０−溝部１１０にガタが存在する場合であっても、カム面４２，５２間のクリアランスを詰めるためにガタが消費されてしまう。そのため、ロック部１００内で突起部１２０が溝部１１０に対し相対移動可能な量も、カム面４２，５２間のクリアランス分だけ減少する。

よって、ニュートラル時におけるボークリングカム面４２−シンクロハブカム面５２間の周方向距離をｈとすると、溝部１１０に対し突起部１２０が相対移動可能な量は
（Ｄ−ｄ）/２−ｈ
である。

カム面４２，５２はｘ軸に対しθ傾斜しているため、この相対移動量（ロック部１００内における溝部１１０に対する突起部１２０の相対移動量）によってボークリング４がｘ軸正方向に移動する量Ｈは
Ｈ＝｛（Ｄ−ｄ）/２−ｈ｝ｔａｎθ・・・（ｉ）
である。

（ボークリングのｘ軸方向移動とサポート同期力の関係）
ニュートラル状態においてボークリング４とシンクロハブ５とは等速回転している。またボークリング４とクラッチギヤ３のテーパーコーン面４１，３１同士は接触しておらず、各テーパーコーン面４１，３１間距離のｘ軸方向成分はｂである（図１参照）。

したがって、ボークリング４がｘ軸正方向側距離ｂだけに移動することにより各テーパーコーン面４１，３１同士が接触してボークリング４がクラッチギヤ３に引き摺られる。これによりシンクロハブ５との間に相対回転が発生し、サポート同期力が生じる。

そのため、上記（ｉ）式で示される移動量Ｈが各テーパーコーン面４１，３１間距離ｘ軸方向成分ｂよりも大きい場合、ロック部１００におけるガタ詰めによって各テーパーコーン面４１，３１が接触してしまう。

すなわち、ロック部１００内のガタ詰めによってボークリング４がｘ軸正方向に距離Ｈ分移動する。このときＨ>ｂであるため各テーパーコーン面４１，３１間のクリアランスが詰まって接触してしまうことになる。

この場合、ロック部１００内のガタ詰めによってシフト動作とは無関係に各テーパーコーン面４１，３１が接触することとなる。このためニュートラル状態であるにもかかわらず各テーパーコーン面４１，３１が接触し、耐久性を損なうおそれがある。

また、各テーパーコーン面４１，３１間の摩擦によってボークリング４はシンクロハブ５に引き摺られ、相対回転が生じてサポート同期力が発生する。そのためシフト動作中に意図しないサポート同期力が発生し、所望の変速段と他の変速段の２重噛み合いが生じるおそれがある。

したがって本願実施例では、ロック部１００内のガタが詰まった際のボークリング４のｘ軸正方向移動量をＨ、各テーパーコーン面４１，３１間距離のｘ軸方向成分をｂとした場合、
ｂ>Ｈ
の関係が成立することとする。

これにより、ロック部１００内のガタ詰めによってボークリング４がｘ軸正方向に距離Ｈ移動した場合であっても、Ｈは各テーパーコーン面４１，３１間距離ｘ軸方向成分ｂよりも小さいため、ロック部１００のガタ詰めによって各テーパーコーン面４１，３１が接触することはない。よって、各テーパーコーン面４１，３１の耐久性劣化や意図しないサポート同期力の発生を回避するものである。

（１段目チャンファによるニュートラル作用）
カップリングスリーブ１がｘ軸正方向に移動すると、１段目チャンファ１１とボークリング４のチャンファ４３が当接する。当接後、１段目チャンファ１１がボークリングチャンファ４３を押し分けてｘ軸正方向に移動する。

１段目チャンファ１１とボークリングチャンファ４３が噛み合った場合、ボークリング４はカップリングスリーブ１およびシンクロハブ５に対しニュートラル位置となるよう設けられている。したがって、カップリングスリーブ１をｘ軸正方向に移動させることにより、１段目チャンファ１１とボークリングチャンファ４３が噛み合ってボークリング４がニュートラル位置となる。

（ボークリング−インサートキー間距離と１段目チャンファ−ボークリング間距離の関係）
ニュートラル状態において、ボークリング４とインサートキー６のｘ軸方向距離はｃである（図３参照）。またニュートラル状態において、カップリングスリーブ１の１段目チャンファ１１の前面１１ａと、ボークリングチャンファ４３の前面４３ａの根元部４３ａ'とのｘ軸方向距離はＧ１ａである（図５参照）。

ここで、ボークリング４−インサートキー６間距離ｃ>１段目チャンファ前面１１ａ−ボークリングチャンファ前面根元部４３ａ'間距離Ｇ１ａとする。このため、カップリングスリーブ１をｘ軸正方向に移動させる際、１段目チャンファ１１がインサートキー６よりも先にボークリングチャンファ４３に接触・嵌合することとなる。

上述のように、１段目チャンファ１１とボークリングチャンファ４３とが完全に嵌合した際には、ボークリング４はニュートラル位置となる。したがってｃ>Ｇ１ａの関係を規定することにより、シフト途中状態では、まず１段目チャンファ１１とボークリングチャンファ４３を接触・嵌合させてボークリング４をニュートラル状態とした後、インサートキー６とボークリング４を確実に嵌合させることが可能である。

（ロック部突出量とボークリングニュートラル位置保持の関係）
ボークリング４がインサートキー６によってｘ軸正方向側に押されている際、１段目チャンファ１１の背面１１ｂ（ｘ軸負方向側端面）とボークリングチャンファ４３の背面４３ｂ（ｘ軸正方向側端面）との距離はＧ１ｂである（図１１参照）。その際、ロック部１００におけるボークリング突起部１２０のｘ軸負方向突出量はａである（図１１参照）。

本願では、１段目チャンファ背面１１ｂ−ボークリングチャンファ背面４３ｂ間距離Ｇ１ｂ>突起部突出量ａである。ここで、突起部突出量ａはロック部１００のロック解除寸法（ロック状態から突起部１２０がｘ軸正方向に距離ａ移動すれば、突起部１２０は溝部１１０から完全に脱出する）である。

したがって、Ｇ１ｂ>ａの関係を規定することにより、ボークリング４がインサートキー６に押されて突起部１２０が溝部１１０から脱出する際であっても、１段目チャンファ１１とボークリングチャンファ４３は未だ嵌合状態にあることとなる。そのためロック部１００のロックが解除されるまで、ボークリング４はニュートラル位置のまま嵌合状態とされる。

これにより、ロック部１００のロックが完全に解除されるまでボークリング４はニュートラル位置に保持され、ボークリング４とシンクロハブ５のカム面４２，５２同士は接触しない。したがって、ロック部１００によってボークリング４とシンクロハブ５とがロックされている際に、意図しないサポート同期力が発生することがない。

（ロック解除寸法とクラッチギヤ−ボークリングテーパーコーン面間距離との関係）
上述のように、ボークリング４およびクラッチギヤ３の各テーパーコーン面４１，３１間距離のｘ軸方向成分はｂである（図１参照）。このテーパーコーン面間距離ｂと、１段目チャンファ１１−ボークリングチャンファ４３の背面間距離Ｇ１ｂ（図１１参照）との関係は、ｂ>Ｇ１ｂで規定される。

したがって、カップリングスリーブ１のｘ軸正方向移動に伴いボークリング４がｘ軸正方向移動し、ロック部１００におけるロックが解除される際、１段目チャンファ１１がボークリングチャンファ４３をすり抜ける時点でテーパーコーン面３１，４１同士は未だ接触しないこととなる。

サポート同期力はボークリング４とシンクロハブ５との相対回転が発生して初めて生じるものである。ボークリング４の回転がテーパーコーン面４１，３１間の摩擦力によって抑制されるまではボークリング４とシンクロハブ５とは一体回転しているため、テーパーコーン面４１，３１が当接するまでサポート同期力は発生しない。

よって、ロック部１００のロックが完全に解除されてからテーパーコーン面３１，４１同士を接触させることで、ロック中はボークリング４とシンクロハブ５とを一体回転させ、サポート同期力が発生することを確実に回避可能な構成となっている。

（１段目、２段目チャンファの噛み合い）
１段目チャンファ１１とボークリングチャンファ４３が接触した際、１段目チャンファ１１の前面端部１１ａとクラッチギヤチャンファ３２の前面端部３２ａ間の距離をｆ、２段目チャンファ１２の前面根元部１２ａ'とボークリングチャンファ前面根元部４３ａ'間の距離をＦとする（図７参照）。

この場合、ｆとＦの関係をｆ>Ｆで規定する。このため、１段目チャンファ１１がボークリングチャンファ４３を突き抜けた後にカップリングスリーブ１がさらにｘ軸正方向に移動する際は、まず２段目チャンファ１２がボークリングチャンファ４３に接触する。

その後、２段目チャンファ１２がボークリングチャンファ４３を通過してすり抜けた後、１段目チャンファ１１がクラッチギヤチャンファ３２に接触し、嵌合することとなる。

これにより、クラッチギヤチャンファ３２と１段目チャンファ１１とが嵌合する際、２段目チャンファ１２がボークリングチャンファ４３との嵌合が完全に解かれることとなり、クラッチギヤチャンファ３２−１段目チャンファ１１と、ボークリングチャンファ４３−２段目チャンファ１２が同時に係合する二重係合状態を回避することが可能である。

［変速に伴うロック部の動き］
（ニュートラル状態＋ボークリング初期位置：図１、図２）
ニュートラル状態かつボークリング４が初期位置にある場合、上述のように周方向部１２１（突起部１２０）の中心軸Ｌ１と軸方向溝１１２（溝部１１０）の中心軸Ｌ２は一致し（図２参照）、突起部１２０は自在に溝部１１０に対しｘ軸方向に進入・脱出可能となる。

（ニュートラル状態＋ボークリング引き摺られ状態：図３、図４）
シンクロハブ５とボークリング４の間に相対回転がある場合、ニュートラル状態においてボークリング４は常に回転方向に引き摺られている。そのためロック部１００においては、突起部１２０は溝部１１０の（ボークリング４とシンクロハブ５との相対回転方向に合わせて）周方向端部に寄っている（図４参照）。

（ニュートラル状態＋ロック部ガタ詰まり状態：図５）
ボークリング４がさらに引き摺られると、ロック部１００では突起部１２０と溝部１１０間のガタ（Ｄ−ｄ）/２が完全に詰まり、ボークリング４はロック部１００によってシンクロハブ５に係止（ロック）される。

上述のようにロック部１００のガタ（Ｄ−ｄ）/２が詰まった状態では各カム面４２，５２は接触しないため、サポート同期力は発生しない。

（シフト途中１状態（１段目チャンファ接触）：図６、図７）
図６、図７はシフト途中１状態（１段目チャンファ１１がボークリング４に接触した状態）を示す図である。図５に引き続き、突起部１２０と溝部１１０間のガタ（Ｄ−ｄ）/２は完全に詰まっており、サポート同期力は発生していない。

運転者のシフト動作によりカップリングスリーブ１がｘ軸正方向に移動し、カップリングスリーブ１の１段目チャンファ１１がボークリング４のチャンファ４３に接触する。接触の際も、ボークリング４はロック部１００によってシンクロハブ５にロックされたままである。

（シフト途中２状態（ニュートラル位置へ移動）：図８、図９）
図８、図９はシフト途中２状態（１段目チャンファ１１がボークリングチャンファ４３を押し分け、ボークリング４がニュートラル位置へ移動した状態）を示す図である。

図８、図９ではカップリングスリーブ１がさらにｘ軸正方向に移動し、１段目チャンファ１１がボークリングチャンファ４３を押し分けてｘ軸正方向へ進み、シンクロハブ５に対しボークリング４が回転する。したがって、突起部１２０の中心軸Ｌ２と溝部１１０の中心軸Ｌ１とが一致し、ボークリング４はニュートラル位置に移動することとなる。

これによりロック部１００において突起部１２０と溝部１１０との係合が解放され、突起部１２０は溝部１１０内で径方向に相対移動可能となる。ニュートラル位置に達すると、突起部１２０は自在に溝部１１０に対しｘ軸方向に進入・脱出可能となる。したがって、シフト途中にロック部１００が係合して同期作用を妨げることを回避可能な構成となっている。

（シフト途中３状態（インサートキーとボークリング接触）：図１０、図１１）
図１０、図１１はシフト途中３状態（インサートキー６とボークリング４とが接触した状態）を示す図である。図８、図９と同様、ボークリング４は１段目チャンファ１１によって押し分けられ、ニュートラル位置にある。

（シフト途中４状態（突起部脱出）：図１２、図１３）
図１２、図１３はシフト途中４状態（突起部１２０が溝部１１０から脱出した状態）を示す図である。ロック部１００のロックが完全に解除されるまでボークリング４はニュートラル位置に保持されるため、ロック解除前にはサポート同期力は発生しない。

ここでカップリングスリーブ１がさらにｘ軸正方向側に進んでインサートキー６がボークリング４をｘ軸正方向側に押すことにより、ニュートラル位置にあるボークリング４の突起部１２０がシンクロハブ５の溝部１１０から脱出する。

（シフト途中５状態（１段目チャンファがボークリング完全すり抜け）：図１４、図１５）
図１４、図１５はシフト途中５状態（１段目チャンファ１１がボークリングチャンファ４３を完全にすり抜けた状態）を示す図である。上述のように、１段目チャンファ１１がボークリングチャンファ４３をすり抜ける時点では、テーパーコーン面３１，４１同士は未だ接触せず、サポート同期力も発生しない。

（シフト途中６状態（サポート同期力発生）：図１６、図１７）
図１６、図１７はシフト途中６状態（サポート同期力発生状態）を示す図である。上述のように、このテーパーコーン面３１，４１間距離ｂと、１段目チャンファ１１−ボークリングチャンファ４の背面間距離Ｇ１ｂ（図１１参照）との関係は、ｂ>Ｇ１ｂで規定されている。

よって、１段目チャンファ１１がボークリングチャンファ４３を完全にすり抜け、ロック部１００のロックが完全に解除されてからさらにカップリングスリーブ１がｘ軸正方向に進むことにより、テーパーコーン面３１，４１同士が接触する。これによりボークリング４がクラッチギヤ３に引き摺られてシンクロハブ５に対し相対回転し、サポート同期力が発生する。

（シフト途中７状態（２段目チャンファがボークリングに接触）：図１８、図１９）
図１８、図１９はシフト途中７状態（２段目チャンファ１２がボークリングチャンファ４３に接触した状態）を示す図である。その際、１段目チャンファ１１はボークリングチャンファ４３を完全に突き抜け、テーパーコーン面３１，４１同士が接触してボークリング４−シンクロハブ５間に相対回転が生じ、サポート同期力が発生している。

（シフト途中８状態（２段目チャンファによるニュートラル作用）：図２０、図２１）
図２０、図２１はシフト途中８状態（２段目チャンファ１２によりボークリング４がニュートラル位置に移行した状態）を示す図である。上述のように、１段目チャンファ１１とボークリングチャンファ４３が接触した場合において、１段目チャンファ前面１１ａ−クラッチギヤチャンファ前面３２ａ間距離ｆ>２段目チャンファ前面１２ａ−ボークリングチャンファ前面根元部４３ａ'間距離Ｆである（図７参照）。

このため、１段目チャンファ１１がボークリングチャンファ４３を突き抜けた後にカップリングスリーブ１がさらにｘ軸正方向に移動する際は、まず２段目チャンファ１２がボークリングチャンファ４３に接触する。その際、２段目チャンファ１２によってボークリング４がニュートラル位置に移動する。

その後、２段目チャンファ１２がボークリングチャンファ４３を通過してすり抜けた後、１段目チャンファ１１がクラッチギヤチャンファ３２に接触し、嵌合する。１段目チャンファ１１と２段目チャンファ１２が同時に係合することはないため、シフトが成立する。

（シフト途中９状態（ボークリングニュートラル位置復帰：図２２、図２３）
図２２、図２３はシフト途中９状態（図外のリターンスプリングによりボークリング４がニュートラル位置に復帰した状態）を示す図である。ボークリング４がニュートラル位置に復帰したことで、ロック部１００が係合可能な状態となる。

（シフト完了状態（１段目チャンファとクラッチギヤ嵌合：図２４、図２５）
図２４、図２５はシフト完了状態（１段目チャンファ１１がクラッチギヤチャンファ３２に嵌合した状態）を示す図である。これにより完全にシフトが完了する。

［本願実施例の効果］
（１）カップリングスリーブ１と、クラッチギヤ３と、ボークリング４と、シンクロハブ５と、変速時にボークリング４コーン面とクラッチギヤ３コーン面との間で摩擦トルクが発生することにより、シンクロハブ５とボークリング４との間に相対回転が発生した場合に、相対回転による周方向の力を、ボークリング４をクラッチギヤ３に押し付ける軸方向のサポート同期力に変換するサポート同期力発生機構とを備える変速機の同期装置において、変速機のニュートラル状態および他のギヤ段の変速時に、ボークリング４とシンクロハブ５との相対回転を規制することにより、サポート同期力の発生を制限するロック部１００を設けた。

これにより、変速機のニュートラル状態および他のギヤ段の変速時に、意図しないサポート同期力の発生を回避し、２重噛み合いを防止することができる。また、ニュートラル時にクラッチギヤ３とボークリング４のテーパーコーン面３１，４１が常に接触することがないため、ボークリングの耐久性を向上させることができる。

（２）ロック部１００は、変速機の軸方向（ｘ軸方向）に突出する突起部１２０と、この突起部１２０と係合する溝部１１０から形成され、突起部１２０は、変速機の周方向に延在する周方向部１２１と、ｘ軸方向に延在し、周方向部１２１を支持する軸方向部１２２とを有し、溝部１１０は、周方向溝１１１と、この周方向溝１１１と連通する軸方向溝１１２とを有することとした。

これにより、ニュートラル状態においてはボークリング４−シンクロハブ５間の相対回転を確実に規制し、意図しないサポート同期力の発生を確実に回避することができる。

（３）突起部１２０および溝部１１０はそれぞれｘ軸方向断面Ｔ字型であって、突起部１２０は、ボークリングから軸方向にＴ字型に突出し、溝部１１０は、シンクロハブの軸方向側面上でＴ字型に凹んで突起部１２０を軸方向から収容可能に設けられ、突起部１２０は、Ｔ字型頭部である周方向部１２１と、周方向部１２１を支持する軸方向部１２２から形成され、溝部１１０は、Ｔ字型頭部である周方向溝１１１と、この周方向溝１１１と連通し、シンクロハブ６のｘ軸正方向側面に開口する軸方向溝１１２から形成され、周方向部１２１の径方向幅をｄ、周方向溝１１１の径方向幅をＤとすると、Ｄ>ｄの関係となることとした。

これにより、ニュートラル状態においては、突起部１２０は自在に溝部１１０に対しｘ軸方向に進入・脱出することが可能となり（図２参照）、突起部１２０を溝部１１０から脱出させてボークリング４−シンクロハブ５間の相対回転を許容することで、必要なときにサポート同期力を発生させることができる。

（４）サポート同期力発生機構は、ボークリング４に設けられたボークリングカム面４２と、シンクロハブ５に設けられたシンクロハブカム面５２から形成され、ボークリングテーパーコーン面４１とクラッチギヤテーパーコーン面３１間距離の軸方向成分をｂとし、変速機の軸に対するボークリングカム面４２およびシンクロハブカム面５２の角度はθであって、ニュートラル時における周方向部１２１と周方向溝１１１とのガタは、変速機周方向両側に（Ｄ−ｄ）／２であって、ニュートラル時におけるボークリングカム面４２とシンクロハブカム面５２との周方向距離をｈとし、ガタが詰まった際、ボークリングカム面４２がシンクロハブカム面５２と接触して軸方向に移動する量をＨとした場合、 Ｈ＝｛（Ｄ−ｄ）／２−ｈ｝ｔａｎθ かつ ｂ>Ｈ であることとした。

これにより、ロック部１００内のガタ詰めによってボークリング４がｘ軸正方向に距離Ｈ移動した場合であっても、Ｈは各テーパーコーン面４１，３１間距離ｘ軸方向成分ｂよりも小さいため、ロック部１００のガタ詰めによって各テーパーコーン面４１，３１が接触することはない。よって、各テーパーコーン面４１，３１の耐久性劣化や意図しないサポート同期力の発生を回避することができる。

（５）カップリングスリーブ１は、１段目チャンファ１１と２段目チャンファ１２を有し、１段目チャンファ１１は、サポート同期力が発生する前に、ボークリングチャンファ４３と接触してボークリング４をニュートラル位置に移動させ、２段目チャンファ１２は、サポート同期力が発生した後、ボークリングチャンファ４３と接触してボークリング４をニュートラル位置に移動させることとした。

これにより、シフト途中にボークリング４を確実にニュートラル状態とし、突起部１２０は自在に溝部１１０に対しｘ軸方向に進入・脱出可能とする。したがって、シフト途中にロック部１００が係合して同期作用を妨げることを回避することができる。

（６）シフト時にボークリング４を押圧するインサートキー６を設け、ニュートラル状態におけるボークリング４とインサートキー６との距離をｃ、１段目チャンファ１１前面とボークリングチャンファ４３前面との距離をＧ１ａとすると ｃ>Ｇ１ａ であることとした。

１段目チャンファ１１とボークリングチャンファ４３とが完全に嵌合した際には、ボークリング４はニュートラル位置となる。したがってｃ>Ｇ１ａの関係を規定することにより、シフト途中状態では、まず１段目チャンファ１１とボークリングチャンファ４３を接触・嵌合させてボークリング４をニュートラル状態とした後、インサートキー６とボークリング４を確実に嵌合させることができる。

（７）インサートキー６がボークリング４を押圧している際、１段目チャンファ１１の背面とボークリングチャンファ４３の背面間の距離をＧ１ｂとし、ボークリング４表面から突起部が突出する量をａとすると Ｇ１ｂ>ａ であることとした。

これにより、ロック部１００のロックが完全に解除されるまでボークリング４はニュートラル位置に保持され、ボークリング４とシンクロハブ５のカム面４２，５２同士は接触しない。したがって、ロック部１００によってボークリング４とシンクロハブ５とがロックされている際に、意図しないサポート同期力の発生を回避することができる。

（８）Ｇ１ａとｂとの関係は ｂ>Ｇ１ａ であることとした。

これにより、ロック部１００のロックが完全に解除されてからテーパーコーン面３１，４１同士を接触させることで、ロック中はボークリング４とシンクロハブ５とを一体回転させ、サポート同期力が発生することを確実に回避することができる。

（９）１段目チャンファ１１とボークリングチャンファ４３とが接触した際、２段目チャンファ１２前面とボークリングチャンファ４３前面との距離をＦとし、１段目チャンファ１１前面とクラッチギヤチャンファ３２前面との距離をｆとすると ｆ>Ｆ であることとした。

これにより、クラッチギヤチャンファ３２と１段目チャンファ１１とが嵌合する際、２段目チャンファ１２がボークリングチャンファ４３との嵌合が完全に解かれることとなり、クラッチギヤチャンファ３２−１段目チャンファ１１と、ボークリングチャンファ４３−２段目チャンファ１２が同時に係合する二重係合状態を回避することができる。

以上、本発明の変速機の同期装置を実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

本願実施例では軸方向断面Ｔ字型の突起部１２０および溝部１１０によりロック部１００を形成し、ボークリング４とシンクロハブ６との相対回転を規制したが、当該ギヤ段の変速時以外（ニュートラル時および他のギヤ段の変速時）に相対回転を規制可能なものであれば他の形状でもよい。

すなわち、突起部は周方向に延在する周方向部と、ｘ軸方向に延在して周方向部を支持する軸方向部とを有していればよく、溝部は周方向溝とこの周方向溝と連通する軸方向溝とを有していればよい。このような形状とすれば、断面Ｔ字型でなくともボークリング４とシンクロハブ６との相対回転を規制するとともにニュートラル位置で突起部が溝部から脱出可能となり、本願の目的を達成できる。

また、本発明の同期装置はシフトレバーをドライバーによる手動動作により変速する手動変速機に適用することができるし、エンジンとの間に制御型クラッチを有し、変速時、制御型クラッチを切り離している間にモータアクチュエータ等により変速する、いわゆる自動ＭＴと呼ばれる変速機にも適用することができる。

本願変速機の同期装置のニュートラル状態における軸方向断面図である。 本願変速機の同期装置のニュートラル状態における軸方向正面図である。 ニュートラル状態かつボークリング４がシンクロハブ５に引きずられている状態を示す軸方向断面図である。 図３の正面図である。 図４の軸方向正面図である。 シフト途中１状態（１段目チャンファ１１がボークリング４に接触した状態）を示す軸方向断面図である。 図６の正面図である。 シフト途中２状態（１段目チャンファ１１がボークリングチャンファ４３を押し分け、ボークリング４がニュートラル位置へ移動した状態）を示す軸方向断面図である。 図８の正面図である。 シフト途中３状態（インサートキー６とボークリング４とが接触した状態）を示す軸方向断面図である。 図１０の正面図である。 シフト途中４状態（突起部１２０が溝部１１０から脱出した状態）を示す軸方向断面図である。 図１２の正面図である。 シフト途中５状態（１段目チャンファ１１がボークリングチャンファ４３を完全にすり抜けた状態）を示す軸方向断面図である。 図１４の正面図である。 シフト途中６状態（サポート同期力発生状態）を示す軸方向断面図である。 図１６の正面図である。 シフト途中７状態（２段目チャンファ１２がボークリングチャンファ４３に接触した状態）を示す軸方向断面図である。 図１８の正面図である。 シフト途中８状態（２段目チャンファ１２によりボークリング４がニュートラル位置に移行した状態）を示す軸方向断面図である。 図２０の正面図である。 シフト途中９状態（図外のリターンスプリングによりボークリング４がニュートラル位置に復帰した状態）を示す軸方向断面図である。 図２２の正面図である。 シフト完了状態（１段目チャンファ１１がクラッチギヤチャンファ３２に嵌合した状態）を示す軸方向断面図である。 図２４の正面図である。

符号の説明

１ カップリングスリーブ
２ メインギヤ
３ クラッチギヤ
４ ボークリング
５ シンクロハブ
６ インサートキー
７ スプレッドスプリング
８ メインシャフト
１１，１２ １段目、２段目チャンファ
１１ａ １段目チャンファ前面端部
１２ａ' ２段目チャンファ前面根元部
１１ｂ １段目チャンファ背面
３１ クラッチギヤテーパーコーン面
３２ クラッチギヤチャンファ
３２ａ クラッチギヤチャンファ前面端部
４０ カム
４１ ボークリングテーパーコーン面
４２ ボークリングカム面
４３ ボークリングチャンファ
４３ａ ボークリングチャンファ前面
４３ａ' ボークリングチャンファ前面根元部
４３ｂ ボークリングチャンファ背面
５０ カム
５２ シンクロハブカム面
１００ ロック部
１１０ 溝部
１１１ 周方向溝
１１２ 軸方向溝
１２０ ボークリング突起部
１２１ 周方向部
１２２ 軸方向部
ａ 突起部突出量
ｂ テーパーコーン面間距離ｘ軸方向成分
ｃ ボークリング−インサートキー間距離
ｅ 軸方向溝周方向幅
ｆ １段目チャンファ前面−クラッチギヤチャンファ前面間距離
Ｆ ２段目チャンファ前面−ボークリングチャンファ前面間距離
Ｇ１ａ １段目チャンファ前面−ボークリングチャンファ前面間距離
Ｇ１ｂ １段目チャンファ背面−ボークリングチャンファ背面間距離
Ｈ ガタ詰め時ボークリングカム面軸方向移動量
Ｌ１ 溝部中心軸
Ｌ２ 突起部中心軸

Claims (9)

1. カップリングスリーブと、クラッチギヤと、ボークリングと、シンクロハブとを有するギヤ段と、
   変速時にボークリングテーパーコーン面とクラッチギヤテーパーコーン面との間で摩擦トルクが発生することにより、前記シンクロハブと前記ボークリングとの間に相対回転が発生した場合に、前記相対回転による周方向の力を、前記ボークリングを前記クラッチギヤに押し付ける軸方向のサポート同期力に変換するサポート同期力発生機構と
   を備える変速機の同期装置において、
   変速機のニュートラル状態および他のギヤ段の変速時に、前記ボークリングと前記シンクロハブとの相対回転を規制することにより、前記サポート同期力の発生を制限するロック部を設けたこと
   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、
   前記ロック部は、前記変速機の軸方向に突出する突起部と、前記突起部と係合する溝部から形成され、
   前記突起部は、前記変速機の周方向に延在する周方向部と、前記変速機の軸方向に延在し、前記周方向部を支持する軸方向部とを有し、
   前記溝部は、周方向溝と、この周方向溝と連通する軸方向溝とを有すること
   を特徴とする変速機の同期装置。
3. 請求項２に記載の変速機の同期装置において、
   前記突起部および前記溝部はそれぞれ軸方向断面Ｔ字型であって、
   前記突起部は、前記ボークリングから軸方向にＴ字型に突出し、
   前記溝部は、前記シンクロハブの軸方向側面上でＴ字型に凹んで前記突起部を軸方向から収容可能に設けられ、
   前記突起部は、Ｔ字型頭部である周方向部と、周方向部を支持する軸方向部から形成され、
   前記溝部は、Ｔ字型頭部である周方向溝と、この周方向溝と連通し、前記シンクロハブの軸方向側面に開口する軸方向溝から形成され、
   前記周方向部の周方向幅をｄ、前記周方向溝の周方向幅をＤとすると、Ｄ>ｄの関係となること
   を特徴とする変速機の同期装置。
4. 請求項３に記載の変速機の同期装置において、
   前記サポート同期力発生機構は、前記ボークリングに設けられたボークリングカム面と、前記シンクロハブに設けられたシンクロハブカム面から形成され、
   前記ボークリングテーパーコーン面と前記クラッチギヤテーパーコーン面間距離の軸方向成分をｂとし、
   変速機の軸に対する前記ボークリングカム面および前記シンクロハブカム面の角度はθであって、
   ニュートラル時における前記周方向部と前記周方向溝とのガタは、変速機周方向両側に（Ｄ−ｄ）／２であって、
   ニュートラル時における前記ボークリングカム面と前記シンクロハブカム面との周方向距離をｈとし、
   前記ガタが詰まった際、前記ボークリングカム面が前記シンクロハブカム面と接触して軸方向に移動する量をＨとした場合、
   Ｈ＝｛（Ｄ−ｄ）／２−ｈ｝ｔａｎθ かつ
   ｂ>Ｈ
   であることを特徴とする変速機の同期装置。
5. 請求項４に記載の変速機の同期装置において、
   前記カップリングスリーブは、１段目チャンファと２段目チャンファを有し、
   前記１段目チャンファは、前記サポート同期力が発生する前に、前記ボークリングチャンファと接触して前記ボークリングをニュートラル位置に移動させ、
   前記２段目チャンファは、前記サポート同期力が発生した後、前記前記ボークリングチャンファと接触して前記ボークリングをニュートラル位置に移動させること
   を特徴とする変速機の同期装置。
6. 請求項５に記載の変速機の同期装置において、
   シフト時に前記ボークリングを押圧するインサートキーを設け、
   ニュートラル状態における前記ボークリングと前記インサートキーとの距離をｃ、前記１段目チャンファ前面と前記ボークリングチャンファ前面との距離をＧ１ａとすると
   ｃ>Ｇ１ａ
   であることを特徴とする変速機の同期装置。
7. 請求項６に記載の変速機の同期装置において、
   前記インサートキーが前記ボークリングを押圧している際、前記１段目チャンファの背面と前記ボークリングチャンファの背面間の距離をＧ１ｂとし、
   前記ボークリング表面から前記突起部が突出する量をａとすると
   Ｇ１ｂ>ａ
   であることを特徴とする変速機の同期装置。
8. 請求項７に記載の変速機の同期装置において、
   前記Ｇ１ｂと前記ｂとの関係は
   ｂ>Ｇ１ｂ
   であることを特徴とする変速機の同期装置。
9. 請求項８に記載の変速機の同期装置において、
   前記１段目チャンファと前記ボークリングチャンファとが接触した際、前記２段目チャンファ前面と前記ボークリングチャンファ前面との距離をＦとし、前記１段目チャンファ前面と前記クラッチギヤチャンファ前面との距離をｆとすると
   ｆ>Ｆ
   であることを特徴とする変速機の同期装置。

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