JP2004316834A

JP2004316834A - Transmission for vehicle

Info

Publication number: JP2004316834A
Application number: JP2003113717A
Authority: JP
Inventors: Satoru Goto; 哲後藤
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-04-18
Filing date: 2003-04-18
Publication date: 2004-11-11

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transmission for a vehicle capable of reducing gear-shift operation force at all gear-shift positions by merely adding an auxiliary synchronizing mechanism performing rotation synchronizing operation in all gear-shift operations. <P>SOLUTION: This transmission for the vehicle always allows a plurality of main gears 31, 32, 33, 34, 35, and 36 installed on the main shaft of a transmission to mesh with a plurality of counter gears 40, 41, 42, 43, 44, and 45 installed on a countershaft 24 disposed parallel with the main shaft 23, and comprises synchronized meshing mechanisms 48, 49, and 50 for each gear-shift position. Shift-up auxiliary gear pair 52 and 54 and shift-down auxiliary gear pair 53 and 55 by the combination of the always meshed main gears and counter gears are installed on the main shaft 23 and the countershaft 24. An auxiliary synchronizing mechanism 56 supporting the synchronization of rotation by a cone face frictional force in all gear-shift operations including shift-up and shift-down is installed on the shift-up auxiliary gear pair 52 and 54 and shift-down auxiliary gear pair 53 and 55. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変速操作時、常時噛み合いの一対のメインギアとカウンターギアのうち一方のギアを同期噛合機構を介してシャフトにロックすることで変速を行う車両用変速機の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の手動変速機は、各変速位置毎に同期噛合機構を設定している。例えば、１速位置ではダブルコーン同期噛合機構を設定し、２速位置ではダブルコーン同期噛合機構を設定し、３速位置ではシングルコーン同期噛合機構を設定し、４速位置ではシングルコーン同期噛合機構を設定し、５速位置ではシングルコーン同期噛合機構を設定している。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−１６７１５８号公報。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の手動変速機にあっては、変速操作力が大きくなる１速位置や２速位置では、同期噛合機構のダブルコーン化によりシンクロ容量を増大することで変速操作力の軽減を図るものであるため、変速操作力をさらに軽減させたい場合や変速操作力軽減要求がある場合には、軽減させたい変速位置毎に、コーン摩擦面が二つのダブルコーン同期噛合機構や、コーン摩擦面が三つのマルチコーン同期噛合機構を採用せざるを得ず、コストの大幅上昇を招くという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、全ての変速操作時に回転同期作動をする補助同期機構を追加するだけで、全ての変速位置で変速操作力の軽減を図ることができる車両用変速機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、
各変速位置毎に同期噛合機構を備えた車両用変速機において、
前記メインシャフトとカウンターシャフトとに、常時噛合のメインギアとカウンターギアの組み合わせによるシフトアップ用補助ギア対とシフトダウン用補助ギア対を設け、
前記シフトアップ用補助ギア対とシフトダウン用補助ギア対に、シフトアップとシフトダウンを含めた全ての変速操作時、コーン面摩擦力により回転同期を補助する補助同期機構を設けた。
【０００７】
ここで、「同期噛合機構」とは、動力伝達に関与するギア対を切り替える変速操作時、一対のメインギアとカウンターギアのうち、一方のギアとシャフトを、コーン面摩擦力により回転同期させた上で、カップリングスリーブとのギア噛み合いによりロックするものをいう。
【０００８】
また、「補助同期機構」とは、動力伝達に関与するギア対を切り替える変速操作時、補助ギア対のうち、一方のギアとシャフトを、コーン面摩擦力により回転同期のみ行うものをいう。つまり、「補助同期機構」は、ギア噛み合いによりロックする機能を持たない点で「同期噛合機構」と異なる。
【０００９】
【発明の効果】
よって、本発明の車両用変速機にあっては、シフトアップ用補助ギア対とシフトダウン用補助ギア対に、シフトアップとシフトダウンを含めた全ての変速操作時、コーン面摩擦力により回転同期を補助する補助同期機構を設けたため、全ての変速操作時に回転同期作動をする補助同期機構を追加するだけで、全ての変速位置で変速操作力の軽減を図ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車両用変速機を実現する実施の形態を、図面に示す第１実施例に基づいて説明する。
【００１１】
（第１実施例）
まず、構成を説明する。
図１は第１実施例の車両用変速機を示す全体断面図である。第１実施例の車両用変速機は、ＦＦ車に搭載される横置きの前進６速・後退１速の手動変速機Ｔである。図１において、２０はトランスミッションケース、２１はフロントケース、２２はリアケースであり、これらのケース２０，２１，２２内には、メインシャフト２３と、カウンターシャフト２４と、リバースアイドラーシャフト２５と、の３軸が互いに平行に配置されている。
【００１２】
前記メインシャフト２３は、トランスミッションケース２０のリアプレート部２０ａに設けられたベアリング２６と、フロントケース２１のフロントプレート部２１ａに設けられたベアリング２７と、によって両端支持されている。このメインシャフト２３は、エンジン側端部に設けられた出力ギア２８を介して、フロントディファレンシャル装置２９に連結されている。つまり、メインシャフト２３は、図外のフロントドライブシャフトと共に回転する。
【００１３】
そして、このメインシャフト２３には、リバースメインギア３０，１速メインギア３１，２速メインギア３２，３速メインギア３３，４速メインギア３４，５速メインギア３５，６速メインギア３６が取り付けられている。
【００１４】
前記カウンターシャフト２４は、トランスミッションケース２０のリアプレート部２０ａに設けられたベアリング３７と、フロントケース２１のフロントプレート部２１ａに設けられたベアリング３８と、によって両端支持されている。このカウンターシャフト２４は、図外のエンジンと共に回転する。
【００１５】
そして、このカウンターシャフト２４には、リバースカウンターギア３９，１速カウンターギア４０，２速カウンターギア４１，３速カウンターギア４２，４速カウンターギア４３，５速カウンターギア４４，６速カウンターギア４５が取り付けられている。
【００１６】
前記リバースアイドラーシャフト２５には、前記リバースカウンターギア３９と噛み合う第１リバースアイドラーギア４６と、前記リバースメインギア３０と噛み合う第２リバースアイドラーギア４７とが取り付けられている。
【００１７】
前記１速メインギア３１と２速メインギア３２との間には、シングルコーンタイプの１−２速同期噛合機構４８（同期噛合機構）が配置され、前記３速カウンターギア４２と４速カウンターギア４３との間には、シングルコーンタイプの３−４速同期噛合機構４９（同期噛合機構）が配置され、前記５速カウンターギア４４と６速カウンターギア４５との間には、シングルコーンタイプの５−６速同期噛合機構５０（同期噛合機構）が配置されている。また、前記第１リバースアイドラーギア４６と第２リバースアイドラーギア４７との間には、リバース同期噛合機構５１が配置されている。
【００１８】
なお、図１において、５２はシフトアップ用補助メインギア、５３はシフトダウン用補助メインギア、５４はシフトアップ用補助カウンターギア、５５はシフトダウン用補助カウンターギア、５６は補助同期機構である。
【００１９】
図２は第１実施例の車両用変速機の補助同期機構部を示す断面図である。前記メインシャフト２３とカウンターシャフト２４は、リアプレート部２０ａから外方に飛び出していて、リアケース２２との間に形成されるシャフト突出空間５７に補助同期機構５６等が配置されている。
【００２０】
前記メインシャフト２３の突出部には、一体成形されたシフトアップ用補助メインギア５２とシフトダウン用補助メインギア５３とがスプライン嵌合により固定されている。
【００２１】
前記カウンターシャフト２４の突出部には、コーン面が形成されたシフトアップ用補助カウンターギア５４と、コーン面が形成されたシフトダウン用補助カウンターギア５５と、が回転可能に取り付けられていいる。そして、両補助カウンターギア５４，５５との間の位置に、シフトアップとシフトダウンを含めた全ての変速操作時、コーン面摩擦力により回転同期を補助するシングルコーンタイプの補助同期機構５６が配置されている。
【００２２】
前記シフトアップ用補助メインギア５２とシフトアップ用補助カウンターギア５４によりシフトアップ用補助ギア対が構成され、シフトアップ用補助ギア対の変速比（ギア比）は、１速〜６速の変速比のうち最も高い６速変速比と同じ変速比に設定されている。
【００２３】
前記シフトダウン用補助メインギア５３とシフトダウン用補助カウンターギア５５によりシフトダウン用補助ギア対が構成され、シフトダウン用補助ギア対の変速比（ギア比）は、１速〜６速の変速比のうち最も低い１速変速比と同じ変速比に設定されている。
【００２４】
前記補助同期機構５６は、前記補助カウンターギア５４，５５のコーン面と接する２つのコーン面が内側両面に形成されたカップリングスリーブ５６ａと、該カップリングスリーブ５６ａとスプライン嵌合すると共にカウンターシャフト２４とスプライン嵌合するシンクロハブ５６ｂと、を有して構成されている。
【００２５】
尚、補助同期機構５６のカップリングスリーブ５６ａが、図２に示すニュートラル位置にある状態では、コーン面間に僅かのクリアランスが介在し、シフトアップ操作やシフトダウン操作に伴いカップリングスリーブ５６ａが一方向に僅かにストロークすることでコーン面が互いに摩擦接触するように設定している。
【００２６】
図３〜図７は第１実施例の車両変速機において補助同期機構５６のカップリングスリーブ５６ａの凹溝に嵌合するシフトフォーク１４を、全てのシフトアップ時にはシフトアップ用補助ギア対５２，５４側にストロークさせ、全てのシフトダウン時にはシフトダウン用補助ギア対５３，５５側にストロークさせるシフトパターン対応動作変換機構を説明する図である。以下、シフトパターン対応動作変換機構を説明する。
【００２７】
図３は第１実施例の手動変速機Ｔを変速操作系を外側から視た図であり、変速レバー１を有する車体側変速ユニット２と、手動変速機Ｔの変速操作用アウターレバー１８ａとは、変速操作用ケーブル３により連結され、変速レバー１を有する車両側変速ユニット２と、手動変速機Ｔのセレクト操作用アウターレバー１８ｂとは、セレクト操作用ケーブル４により連結されている。
【００２８】
前記変速操作用アウターレバー１８ａは、変速レバー１へのシフト方向操作により回動し、この回動に連動するストライキングロッド１６が回動する。なお、ストライキングロッド１６は、図４に示すように、変速レバー１への１，３，５速へのシフト方向操作により左回動し、変速レバー１への２，４，６速へのシフト方向操作により右回動する。
【００２９】
前記セレクト操作用アウターレバー１８ｂは、操作レバー１へのセレクト方向操作により回動し、この回動に連動するストライキングロッド１６が軸方向に摺動する。なお、ストライキングロッド１６は、図４に示すように、変速レバー１へのシフトアップ方向のセレクト操作により右へ摺動し、変速レバー１へのシフトダウン方向のセレクト操作により左へ摺動する。
【００３０】
図４は前記ストライキングロッド１６から前記シフトフォーク１４までの動作変換機構を示す全体斜視図であり、前記ストライキングロッド１６のシフト方向操作による回動とセレクト方向操作による摺動は、シフター９とシフトブラケット８とシフトロッド１３と、を介してシフトフォーク１４に伝達される。
【００３１】
そして、全てのシフトアップ操作時には、シフトフォーク１４がシフトアップ方向（図４の上方）にストロークし、全てのシフトダウン操作時には、シフトフォーク１４をシフトダウン方向（図４の下方）にストロークするように、ストライキングロッド１６の動作をシフトフォーク１４の動作に変換する。なお、実際にはコーン面を押し付けるのみであるため、シフトフォーク１４は僅かな量だけストロークするだけで、外観上は、ほとんど移動しない。
【００３２】
前記シフトブラケット８とシフトロッド１３とは、スプリングピン１５ａにより固定され、前記シフトフォーク１４とシフトロッド１３とは、スプリングピン１５ｂにより固定されているため、シフトブラケット８とシフトロッド１３とシフトフォーク１４の３部材は一体に動作する。
【００３３】
図５はストライキングロッド１６とシフター９とシフトブラケット８との動作変換機構を説明する図であり、図６はシフトブラケット８を示す図であり、図７はシフターを示す図である。
【００３４】
前記ストライキングロッド１６とシフター９とシフトブラケット８との動作変換機構は、まず、
▲１▼ストライキングロッド１６がシフトアップ方向のセレクト操作により右へ摺動した場合
▲２▼ストライキングロッド１６がセレクト操作を含まずシフトアップ方向またはシフトダウン方向のシフト操作により回動した場合
▲３▼ストライキングロッド１６がシフトダウン方向のセレクト操作により左へ摺動した場合
の３通りのパターンに分けた。
【００３５】
そして、▲１▼については、シフトアップ方向のシフト操作時かシフトダウン方向のシフト操作時かにかかわらず、シフトフォーク１４をシフトアップ方向（図４の上方）にストロークさせるようにしている。▲２▼については、シフトアップ方向のシフト操作時には、シフトフォーク１４をシフトアップ方向（図４の上方）にストロークさせ、シフトダウン方向のシフト操作時には、シフトフォーク１４をシフトダウン方向（図４の下方）にストロークさせるようにしている。▲３▼については、シフトアップ方向のシフト操作時かシフトダウン方向のシフト操作時かにかかわらず、シフトフォーク１４をシフトダウン方向（図４の下方）にストロークさせるようにしている。
【００３６】
前記ストライキングロッド１６は、図５（ｂ）に示すように、直径方向に穴を貫通し、この穴位置にチェックスプリング１１を配置し、該チェックスプリング１１の両端位置にスプリング付勢されるチェックボール１０，１０を配置することで、構成される。
【００３７】
前記シフター９は、図７に示すように、外周面の両側位置にブラケット作動突起９ａ，９ｂを形成し、一方のブラケット作動突起９ａに対応する内周面位置に３個のチェックボール溝９ｃ，９ｄ，９ｅを軸方向に配列し、他方のブラケット作動突起９ｂに対応する内周面位置にボール係合条溝９ｆを軸方向に形成することで構成されている。
【００３８】
前記シフトブラケット８は、図６に示すように、シフトロッド挿通穴８ａと、前記シフター９のブラケット作動突起９ａ，９ｂがシフトアップ列（ｕｐ列）の位置にあるときシフター９の回動方向にかかわらずブラケット作動突起９ａ，９ｂと係合するシフトアップ列係合溝８ｂと、前記シフター９のブラケット作動突起９ａ，９ｂがニュートラル列（Ｎ列）の位置にあるときシフター９の回動方向に応じてブラケット作動突起９ｂと係合するニュートラル列係合溝８ｃと、前記シフター９のブラケット作動突起９ａ，９ｂがシフトダウン列（ｄｏｗｎ列）の位置にあるときシフター９の回動方向にかかわらずブラケット作動突起９ａ，９ｂと係合するシフトアップ列係合溝８ｄと、を有して構成されている。
【００３９】
そして、前記シフター９は、図５（ａ），（ｂ）に示すように、ストライキングロッド１６に対し、シフター９の両端面とスプリング受け５ａ，５ｂとの間に、シフタースプリング１２ａ，１２ｂが介装され、該シフタースプリング１２ａ，１２ｂによりニューラル列位置に復帰する付勢力を受けながら、２つのチェックボール１０，１０がチェックボール溝９ｄとボール係合条溝９ｆとにそれぞれ係合する状態で設けられる。
【００４０】
この構成によって、図５（ｃ）に示すように、変速操作が完了するまでは、２つのチェックボール１０，１０が、チェックボール溝９ｃ，９ｄ，９ｅのいずれかとボール係合条溝９ｆとにそれぞれ係合しているシフター固定時の状態にある。しかし、変速操作が完了すると同時に、チェックスプリング１１による設定荷重を超える力が作用し、シフター９に対しストライキングロッド１６が相対回転し、２つのチェックボール１０，１０の溝係合が解除され、シフター固定解除時の状態となる。このシフター固定解除状態では、シフタースプリング１２ａ，１２ｂによる付勢力がシフター９に作用し、シフター９がニュートラル列位置にない場合にはニュートラル列位置に復帰させる中立戻し機能を有し、次の変速操作に備える。
【００４１】
次に、作用を説明する。
【００４２】
［シフトアップ変速作用］
シフトアップ操作例として、図８（ｂ）に示すように、Ｎ→１速→２速→３速→４速→５速→６速のシフトパターンでの作用を説明する。
【００４３】
変速レバー１を図８（ａ）に示すＮ位置から１速位置へ操作したときには、ＮからＮＬｏへの左側へのセレクト方向操作により、シフター９はＮ列からｄｏｗｎ列に左側に摺動し、次のＮＬｏから１速へのシフト方向操作により、図９（ｃ）に示すように、シフトブラケット８をダウン側に押し付け、シフトブラケット８と連動する補助同期機構５６のコーン摩擦面がシフトダウン用補助カウンターギア５５のコーン摩擦面に圧接する。
これにより、入力軸であるカウンターシャフト２４の回転数と同一回転数である補助同期機構５６のカップリングスリーブ５６ａのコーン摩擦面を、停止しているシフトダウン用補助カウンターギア５５のコーン摩擦面に押し付けることで、メインシャフト２３を回転させようとする補助回転同期作用が実施される。その後、１−２回転同期噛合機構４８が１速メインギア３１側にストロークし、コーン面摩擦力により回転同期させた上でカップリングスリーブのギア噛み合いによりメインシャフト２３と１速メインギア３１とをロックして１速への変速が完了する。
１速への変速が完了すると同時に、シフター９とストライキングロッド１６との固定が解除され、シフタースプリング１２ａ，１２ｂの付勢力によりシフター９はＮ列へ戻る。
【００４４】
変速レバー１を図８（ａ）に示す１速位置から２速位置へ操作したときには、１速からＮＬｏへ戻すシフト方向操作により、シフター９はチェックボール１０，１０が係合するシフター固定状態に戻り、次のＮＬｏから２速へのシフト方向操作により、図９（ｂ）に示すように、シフトブラケット８をアップ側に押し付け、シフトブラケット８と連動する補助同期機構５６のコーン摩擦面がシフトアップ用補助カウンターギア５４のコーン摩擦面に圧接する。
これにより、入力軸であるカウンターシャフト２４の回転数と同一回転数である補助同期機構５６のカップリングスリーブ５６ａのコーン摩擦面を、より遅い速度で回転しているシフトアップ用補助カウンターギア５４のコーン摩擦面に押し付けることで、カウンターシャフト２４の回転速度を減速する補助回転同期作用が実施される。その後、１−２回転同期噛合機構４８が２速メインギア３２側にストロークし、コーン面摩擦力により回転同期させた上でカップリングスリーブのギア噛み合いによりメインシャフト２３と２速メインギア３２とをロックして２速への変速が完了する。
【００４５】
変速レバー１を図８（ａ）に示す２速位置から３速位置へ操作したときには、２速からＮＬｏへ戻すシフト方向操作により、シフター９はチェックボール１０，１０が係合するシフター固定状態に戻り、次のＮＬｏからＮへ向かう右側へのセレクト方向操作により、シフター９はＮ列からｕｐ列へ摺動し、次のＮから３速へのシフト方向操作により、図９（ａ）に示すように、シフトブラケット８をアップ側に押し付け、シフトブラケット８と連動する補助同期機構５６のコーン摩擦面がシフトアップ用補助カウンターギア５４のコーン摩擦面に圧接する。
これにより、入力軸であるカウンターシャフト２４の回転数と同一回転数である補助同期機構５６のカップリングスリーブ５６ａのコーン摩擦面を、より遅い速度で回転しているシフトアップ用補助カウンターギア５４のコーン摩擦面に押し付けることで、カウンターシャフト２４の回転速度を減速する補助回転同期作用が実施される。その後、２−３回転同期噛合機構４９が３速カウンターギア４２側にストロークし、コーン面摩擦力により回転同期させた上でカップリングスリーブのギア噛み合いによりカウンターシャフト２４と３速カウンターギア４２とをロックして３速への変速が完了する。
３速への変速が完了すると同時に、シフター９とストライキングロッド１６との固定が解除され、シフタースプリング１２ａ，１２ｂの付勢力によりシフター９はＮ列へ戻る。
【００４６】
次に、変速レバー１を図８（ａ）に示す３速位置から４速位置へ操作したときには、上記１速位置から２速位置への変速操作時と同様の作用を示す。
【００４７】
次に、変速レバー１を図８（ａ）に示す４速位置から５速位置へ操作したときには、上記２速位置から３速位置への変速操作時と同様の作用を示す。
【００４８】
次に、変速レバー１を図８（ａ）に示す５速位置から６速位置へ操作したときには、上記１速位置から２速位置への変速操作時と同様の作用を示す。
【００４９】
なお、シフトアップ飛び変速時（１速→３速、２速→４速、３速→５速、４速→６速）には、セレクト方向操作によりシフター９がｕｐ列（右列）に摺動する動作が入ると共に、図９（ａ）に示すように、シフター９はどちらに回転してもシフトブラケット８をｕｐ側に移動させるため、シフトアップ飛び変速操作時においても、上記同様に、補助同期機構５６を作動させることができる。
【００５０】
［シフトダウン変速作用］
シフトダウン操作例として、図８（ｃ）に示すように、６速→５速→４速→３速→２速→１速のシフトパターンでの作用を説明する。
【００５１】
変速レバー１を図８（ａ）に示す６速位置から５速位置へ操作したときには、６速からＮＨｉへ戻すシフト方向操作により、シフター９はチェックボール１０，１０が係合するシフター固定状態に戻り、次のＮＨｉから５速へのシフト方向操作により、図９（ｂ）に示すように、シフトブラケット８をダウン側に押し付け、シフトブラケット８と連動する補助同期機構５６のコーン摩擦面がシフトダウン用補助カウンターギア５５のコーン摩擦面に圧接する。
これにより、入力軸であるカウンターシャフト２４の回転数と同一回転数である補助同期機構５６のカップリングスリーブ５６ａのコーン摩擦面を、より速い速度で回転しているシフトダウン用補助カウンターギア５５のコーン摩擦面に押し付けることで、カウンターシャフト２４の回転速度を増速する補助回転同期作用が実施される。その後、５−６回転同期噛合機構５０が５速カウンターギア４５側にストロークし、コーン面摩擦力により回転同期させた上でカップリングスリーブのギア噛み合いによりカウンターシャフト２４と５速カウンターギア４５とをロックして５速への変速が完了する。
【００５２】
変速レバー１を図８（ａ）に示す５速位置から４速位置へ操作したときには、５速からＮＨｉへ戻すシフト方向操作により、シフター９はチェックボール１０，１０が係合するシフター固定状態に戻り、次のＮＨｉからＮへ向かう左側へのセレクト方向操作により、シフター９はＮ列からｄｏｗｎ列へ摺動し、次のＮから４速へのシフト方向操作により、図９（ｃ）に示すように、シフトブラケット８をダウン側に押し付け、シフトブラケット８と連動する補助同期機構５６のコーン摩擦面がシフトダウン用補助カウンターギア５５のコーン摩擦面に圧接する。
これにより、入力軸であるカウンターシャフト２４の回転数と同一回転数である補助同期機構５６のカップリングスリーブ５６ａのコーン摩擦面を、より速い速度で回転しているシフトダウン用補助カウンターギア５５のコーン摩擦面に押し付けることで、カウンターシャフト２４の回転速度を増速する補助回転同期作用が実施される。その後、５−６回転同期噛合機構５０が４速カウンターギア４４側にストロークし、コーン面摩擦力により回転同期させた上でカップリングスリーブのギア噛み合いによりカウンターシャフト２４と４速カウンターギア４４とをロックして４速への変速が完了する。
４速への変速が完了すると同時に、シフター９とストライキングロッド１６との固定が解除され、シフタースプリング１２ａ，１２ｂの付勢力によりシフター９はＮ列へ戻る。
【００５３】
次に、変速レバー１を図８（ａ）に示す４速位置から３速位置へ操作したときには、上記６速位置から５速位置への変速操作時と同様の作用を示す。
【００５４】
次に、変速レバー１を図８（ａ）に示す３速位置から２速位置へ操作したときには、上記５速位置から４速位置への変速操作時と同様の作用を示す。
【００５５】
次に、変速レバー１を図８（ａ）に示す２速位置から１速位置へ操作したときには、上記６速位置から５速位置への変速操作時と同様の作用を示す。
【００５６】
なお、シフトダウン飛び変速時（６速→４速、５速→３速、４速→２速、３速→１速）には、セレクト方向操作によりシフター９がｄｏｗｎ列（左列）に摺動する動作が入ると共に、図９（ｃ）に示すように、シフター９はどちらに回転してもシフトブラケット８をｄｏｗｎ側に移動させるため、シフトダウン飛び変速操作時においても、上記同様に、補助同期機構５６を作動させることができる。
【００５７】
［現状技術との対比作用］
同期噛合機構のダブルコーン化やトリプルコーン化によりシンクロ容量を増大することで変速操作力の軽減を図ることができることは、従来技術でも述べた通りである。そこで、現状の手動変速機と第１実施例の車両用変速機とのシンクロ容量の比較と、現状に対する操作力低減効果を、図１０により説明する。
【００５８】
まず、現状の手動変速機では、１速位置にダブルコーンタイプの同期噛合機構を採用し、２速位置にトリプルコーンタイプの同期噛合機構を採用し、３速位置〜６速位置にシングルコーンタイプの同期噛合機構を採用している。そのコーン径およびコーン角は図１０に示す通りであり、シンクロ容量は、１速位置で５６．６９、２速位置で８０．８３、３速位置で３４．９０、４速位置で３４．９０、５速位置で２７．９７、６速位置で２７．９７を得ている。
【００５９】
これに対し、第１実施例の車両用変速機は、全ての変速操作時に回転同期を補助するシングルコーンタイプの補助同期機構５６を採用し、その代わりに、１速位置から６速位置までの全ての同期噛合機構４８，４９，５０をシングルコーンタイプの同期噛合機構とした。
【００６０】
なお、図１０のサポート▲１▼〜サポート▲５▼は、シングルコーンタイプの補助同期機構５６のコーン角は一定で、コーン径を異ならせたときのシンクロ容量を示している。
【００６１】
例えば、コーン径がφ１００．０のときの現状に対する操作力低減効果をみると、現状の１速位置ではシンクロ容量が５６．６９である。これに対し、第１実施例変速機の１速位置では、同期噛合機構はダブルコーンからシングルコーンに変更したことに伴いシンクロ容量は３４．９０（−２１．７９）に低下しているものの、補助同期機構５６によるシンクロ容量４５．３３が加算されることで、トータルシンクロ容量は８０．２３となり、現状の１速位置でのシンクロ容量５６．６９を遙かに上回り、現状に対する操作力低減効果として、−２９．３％を得ている。
【００６２】
また、現状の２速位置ではシンクロ容量が８０．８３である。これに対し、第１実施例変速機の２速位置では、同期噛合機構はトリプルコーンからシングルコーンに変更したことに伴いシンクロ容量は３４．９０（−４５．９３）に低下しているものの、補助同期機構５６によるシンクロ容量４５．３３が加算されることで、トータルシンクロ容量は８０．２３となり、トリプルコーンを採用した現状の２速位置でのシンクロ容量８０．８３とほぼ同じ操作力を達成している。
【００６３】
さらに、３速位置から６速位置までは、全てについて補助同期機構５６によるシンクロ容量４５．３３が加算されることで、現状に対し操作力の大幅な低減効果を達成している。
【００６４】
この結果、（コーン径φ１００．０のシングルコーンの補助同期機構５６）＋（シングルコーンの同期噛合機構）を採用することにより、２速位置では現状の手動変速機と同等の操作力で、それ以外の位置では操作力を大幅に低減できることが立証された。勿論、ダブルコーンの補助同期機構を採用したり、シングルコーンの補助同期機構であるが、２速位置でのみダブルコーンの同期噛合機構を採用することで、全ての変速位置で、操作力を大幅に低減することも可能である。
【００６５】
次に、効果を説明する。
第１実施例の車両用変速機にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００６６】
（１）変速機のメインシャフト２３に設けられた複数のメインギア３１，３２，３３，３４，３５，３６と、前記メインシャフト２３とは平行配置のカウンターシャフト２４に設けられた複数のカウンターギア４０，４１，４２，４３，４４，４５とを常時噛み合いとし、各変速位置毎に同期噛合機構４８，４９，５０を備えた車両用変速機において、前記メインシャフト２３とカウンターシャフト２４とに、常時噛合のメインギアとカウンターギアの組み合わせによるシフトアップ用補助ギア対５２，５４とシフトダウン用補助ギア対５３，５５を設け、前記シフトアップ用補助ギア対５２，５４とシフトダウン用補助ギア対５３，５５に、シフトアップとシフトダウンを含めた全ての変速操作時、コーン面摩擦力により回転同期を補助する補助同期機構５６を設けたため、全ての変速操作時に回転同期作動をする補助同期機構５６を追加するだけで、全ての変速位置で変速操作力の軽減を図ることができる。
【００６７】
（２）前記シフトアップ用補助ギア対５２，５４を、変速機の最も高い変速比と同じ変速比に設定し、前記シフトダウン用補助ギア対５３，５５を、変速機の最も低い変速比と同じ変速比に設定したため、全シフトアップ時には必ず入力軸回転数であるカウンターシャフト２４の回転数を下げることができ、全シフトダウン時には必ず入力軸回転数であるカウンターシャフト２４の回転数を上げることができる。
【００６８】
（３）前記メインシャフト２３とカウンターシャフト２４の端部位置に、前記シフトアップ用補助ギア対５２，５４とシフトダウン用補助ギア対５３，５５を配置すると共に、シフトアップ用コーン面とシフトダウン用コーン面とを有する１つの補助同期機構５６を両補助ギア対５２，５４と５３，５５の間の位置に配置したため、既存の変速機の設計変更を最小限にとどめながら、低コストによる１つの補助同期機構５６を追加するだけで、全ての変速位置で変速操作力の軽減を図ることができる。
【００６９】
（４）前記同期噛合機構４８，４９，５０および前記補助同期機構５６を、いずれもコーン摩擦面が１つのシングルコーンタイプの同期機構としたため、低コストの同期機構のみを用いながら、全ての変速位置でシングルコーン＋シングルコーンによる効果的な変速操作力の軽減を達成することができる。
【００７０】
（５）前記変速機は、ドライバが変速レバー１へ操作力を加えることにより変速操作を行う多段手動変速機であり、前記変速レバー１と前記補助同期機構５６のシフトフォーク１４との間の操作力伝達系に、全てのシフトアップ時にはシフトアップ用補助ギア対５２，５４側にシフトフォーク１４をストロークさせ、全てのシフトダウン時にはシフトダウン用補助ギア対５３，５５側にシフトフォーク１４をストロークさせるシフトパターン対応動作変換機構を設けたため、現状の手動変速機にシフトパターン対応動作変換機構を追加するだけで、全てのシフトアップ時と全てのシフトダウン時に補助同期機構５６による補助同期作用（サポートシンクロ作用）を発揮させることができる。
【００７１】
（６）前記シフトパターン対応動作変換機構は、変速レバー１へのシフト方向操作により回動し、セレクト方向操作により摺動するストライキングロッド１６と、前記ストライキングロッド１６に設けられ、シフトブラケット作動用突起９ａ，９ｂを有し、セレクト方向操作によりシフトアップ列とニュートラル列とシフトダウン列との３位置への摺動が可能で、設定荷重を超えるとニュートラル列に戻される機能を有するシフター９と、前記シフター９のシフトブラケット作動用突起９ａ，９ｂが、アップシフト列にあるときに係合するシフトアップ列係合溝８ｂと、ニュートラル列の位置にあるときに係合するニュートラル列係合溝８ｃと、シフトダウン列の位置にあるときに係合するシフトアップ列係合溝８ｄとを有するシフトブラケット８と、前記シフトブラケット８を固定すると共に、上記補助同期機構５６をストロークさせるシフトフォーク１４を固定したシフトロッド１３と、により構成されているため、変速レバー１のシフト方向操作に伴うストライキングロッド１６の回動と、変速レバー１のセレクト方向操作に伴う摺動を利用しつつ、変速完了と同時にシフター９をニュートラル列に復帰させる機能を持たせることで、全てのシフトアップ時にシフトフォーク１４を一方向へ確実にストロークさせ、また、全てのシフトダウン時にシフトフォーク１４を他方向へ確実にストロークさせることができる。
【００７２】
以上、本発明の車両用変速機を第１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、この第１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。
【００７３】
例えば、第１実施例では、車両用変速機としてドライバの手動操作により変速操作力を得る手動変速機への適用例を示したが、モータや液圧シリンダ等によるアクチュエータ操作により変速操作力を得る自動変速機や半自動変速機等にも適用することもできる。この場合、操作力の軽減によりアクチュエータの小型化等を達成することができる。
【００７４】
第１実施例では、シフトパターン対応動作変換機構として、ストライキングロッド、シフター、シフトブラケットによる例を示したが、具体的な構成はこれに限られるものではない。また、アクチュエータ操作により変速操作力を得る場合は、シフトパターン対応動作変換機構に代え、シフトアップパターンかシフトダウンパターンかを判別し、アクチュエータに判別に応じた駆動指令を出力することになる。
【００７５】
第１実施例では、シフトアップ用補助ギア対を、変速機の最も高い変速比と同じ変速比に設定し、シフトダウン用補助ギア対を、変速機の最も低い変速比と同じ変速比に設定した例を示したが、シフトアップ用補助ギア対を、変速機の最も高い変速比より高い変速比に設定しても良いし、シフトダウン用補助ギア対を、変速機の最も低い変速比より低い変速比に設定しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の車両用変速機を示す全体断面図である。
【図２】第１実施例の車両用変速機の補助同期機構の部分を示す要部断面図である。
【図３】第１実施例の車両用変速機における変速レバーから手動変速機の外部に配置されたアウターレバーまでの構成を示す図である。
【図４】第１実施例の車両用変速機におけるシフトパターン対応動作変換機構を示す全体斜視図である。
【図５】第１実施例の車両用変速機におけるシフトパターン対応動作変換機構の要部を示す図である。
【図６】第１実施例の車両用変速機におけるシフトパターン対応動作変換機構の構成部品であるシフトブラケットを示す図である。
【図７】第１実施例の車両用変速機におけるシフトパターン対応動作変換機構の構成部品であるシフターを示す図である。
【図８】第１実施例の車両用変速機における変速レバー位置とシフトアップパターンとシフトダウンパターンを示す図である。
【図９】第１実施例の車両用変速機において右側にセレクトした場合とセレクトを含まない操作の場合と左側にセレクトした場合とでの変速作用説明図である。
【図１０】現状の手動変速機と第１実施例の車両用変速機とのシンクロ容量対比による操作力低減効果表を示す図である。
【符号の説明】
１変速レバー
８シフトブラケット
８ｂシフトアップ列係合溝
８ｃニュートラル列係合溝
８ｄシフトアップ列係合溝
９シフター
９ａ，９ｂシフトブラケット作動用突起
１３シフトロッド
１４シフトフォーク
１６ストライキングロッド
２３メインシャフト
２４カウンターシャフト
３１，３２，３３，３４，３５，３６メインギア
４０，４１，４２，４３，４４，４５カウンターギア
４８，４９，５０同期噛合機構
５２，５４シフトアップ用補助ギア対
５３，５５シフトダウン用補助ギア対
５６補助同期機構[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention belongs to the technical field of a vehicle transmission that performs a gear shift by locking one of a pair of a normally engaged main gear and a counter gear to a shaft via a synchronous meshing mechanism during a gear shift operation.
[0002]
[Prior art]
In a conventional manual transmission, a synchronous meshing mechanism is set for each shift position. For example, a double cone synchronous meshing mechanism is set at the first speed position, a double cone synchronous meshing mechanism is set at the second speed position, a single cone synchronous meshing mechanism is set at the third speed position, and a single cone synchronous meshing mechanism is set at the fourth speed position. , And a single cone synchronous meshing mechanism is set at the fifth speed position. (For example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-7-167158.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional manual transmission, in the first-speed position and the second-speed position where the shift operation force is large, the shift operation force is reduced by increasing the synchro capacity by using a double cone of the synchronous meshing mechanism. Therefore, if it is desired to further reduce the shift operation force or if there is a shift operation force reduction request, the cone friction surface has two double cone synchronous meshing mechanisms or cone friction surfaces for each shift position to be reduced. There is a problem that three multi-cone synchronous meshing mechanisms have to be employed, resulting in a significant increase in cost.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problem, and a vehicle capable of reducing a shift operation force at all shift positions only by adding an auxiliary synchronization mechanism that performs rotation synchronization operation at all shift operations. It is intended to provide a transmission for a vehicle.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the present invention,
In a vehicle transmission provided with a synchronous meshing mechanism for each shift position,
The main shaft and the counter shaft are provided with a pair of a shift-up auxiliary gear and a shift-down auxiliary gear by a combination of a main gear and a counter gear that are always meshed,
An auxiliary synchronizing mechanism for assisting rotation synchronization by a cone surface frictional force at the time of all shift operations including upshifting and downshifting is provided in the upshifting auxiliary gear pair and the downshifting auxiliary gear pair.
[0007]
Here, the "synchronous meshing mechanism" means that one of a pair of a main gear and a counter gear and a shaft are rotationally synchronized by a cone surface frictional force during a gear shifting operation for switching a gear pair involved in power transmission. Above, what is locked by gear engagement with the coupling sleeve.
[0008]
The "auxiliary synchronization mechanism" refers to one of the auxiliary gear pairs that performs only rotation synchronization by cone surface frictional force during a gear shifting operation for switching gear pairs involved in power transmission. That is, the "auxiliary synchronization mechanism" is different from the "synchronous engagement mechanism" in that it does not have a function of locking by gear engagement.
[0009]
【The invention's effect】
Therefore, in the vehicular transmission of the present invention, the rotationally synchronized by the cone surface frictional force is applied to the upshifting auxiliary gear pair and the downshifting auxiliary gear pair during all shifting operations including upshifting and downshifting. The auxiliary synchronizing mechanism for assisting the gear shifting is provided, so that the gearshift operating force can be reduced at all gearshift positions only by adding an auxiliary synchronizing mechanism that performs rotation synchronization operation at all gearshift operations.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment for realizing a vehicle transmission according to the present invention will be described based on a first embodiment shown in the drawings.
[0011]
(First embodiment)
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is an overall sectional view showing a vehicle transmission according to a first embodiment. The vehicular transmission of the first embodiment is a manual transmission T which is mounted on a front-wheel drive vehicle and has six forward speeds and one reverse speed. In FIG. 1, reference numeral 20 denotes a transmission case, 21 denotes a front case, and 22 denotes a rear case. In these cases 20, 21, 22, a main shaft 23, a counter shaft 24, and a reverse idler shaft 25 are provided. The three axes are arranged parallel to each other.
[0012]
The main shaft 23 is supported at both ends by a bearing 26 provided on a rear plate 20 a of the transmission case 20 and a bearing 27 provided on a front plate 21 a of the front case 21. The main shaft 23 is connected to a front differential device 29 via an output gear 28 provided at an end on the engine side. That is, the main shaft 23 rotates together with a front drive shaft (not shown).
[0013]
On the main shaft 23, a reverse main gear 30, a first speed main gear 31, a second speed main gear 32, a third speed main gear 33, a fourth speed main gear 34, a fifth speed main gear 35, and a sixth speed main gear 36 are provided. Installed.
[0014]
The counter shaft 24 is supported at both ends by a bearing 37 provided on the rear plate 20 a of the transmission case 20 and a bearing 38 provided on the front plate 21 a of the front case 21. The counter shaft 24 rotates together with an engine (not shown).
[0015]
On the counter shaft 24, a reverse counter gear 39, a first-speed counter gear 40, a second-speed counter gear 41, a third-speed counter gear 42, a fourth-speed counter gear 43, a fifth-speed counter gear 44, and a sixth-speed counter gear 45 are provided. Installed.
[0016]
A first reverse idler gear 46 meshing with the reverse counter gear 39 and a second reverse idler gear 47 meshing with the reverse main gear 30 are attached to the reverse idler shaft 25.
[0017]
A single cone type 1-2 speed synchronous meshing mechanism 48 (synchronous meshing mechanism) is disposed between the first speed main gear 31 and the second speed main gear 32, and the third speed counter gear 42 and the fourth speed counter gear are arranged. 43, a single cone type 3-4 speed synchronous meshing mechanism 49 (synchronous meshing mechanism) is disposed, and between the fifth speed counter gear 44 and the 6th speed counter gear 45, a single cone type A 5-6 speed synchronous meshing mechanism 50 (synchronous meshing mechanism) is provided. A reverse synchromesh mechanism 51 is disposed between the first reverse idler gear 46 and the second reverse idler gear 47.
[0018]
In FIG. 1, reference numeral 52 denotes a shift-up auxiliary main gear, 53 denotes a shift-down auxiliary main gear, 54 denotes a shift-up auxiliary counter gear, 55 denotes a shift-down auxiliary counter gear, and 56 denotes an auxiliary synchronization mechanism.
[0019]
FIG. 2 is a sectional view showing an auxiliary synchronization mechanism of the vehicle transmission according to the first embodiment. The main shaft 23 and the counter shaft 24 protrude outward from the rear plate portion 20a, and an auxiliary synchronization mechanism 56 and the like are disposed in a shaft protruding space 57 formed between the main shaft 23 and the counter case 24.
[0020]
A shift-up auxiliary main gear 52 and a shift-down auxiliary main gear 53 that are integrally formed are fixed to the protruding portion of the main shaft 23 by spline fitting.
[0021]
A shift-up auxiliary counter gear 54 having a cone surface and a shift-down auxiliary counter gear 55 having a cone surface are rotatably attached to the protruding portion of the counter shaft 24. A single cone type auxiliary synchronizing mechanism 56 which assists rotation synchronization by cone surface frictional force at the time of all shift operations including upshifting and downshifting is disposed between the two auxiliary counter gears 54, 55. Have been.
[0022]
The upshifting auxiliary main gear 52 and the upshifting auxiliary counter gear 54 form an upshifting auxiliary gear pair. The gear ratio of the upshifting auxiliary gear pair is 1st to 6th speed. Are set to the same gear ratio as the highest six-speed gear ratio.
[0023]
The downshifting auxiliary main gear 53 and the downshifting auxiliary counter gear 55 form a downshifting auxiliary gear pair, and the downshifting auxiliary gear pair has a speed ratio (gear ratio) of 1st to 6th speed. Are set to the same speed ratio as the lowest first speed ratio.
[0024]
The auxiliary synchronizing mechanism 56 includes a coupling sleeve 56a having two cone surfaces formed on both inner surfaces thereof in contact with the cone surfaces of the auxiliary counter gears 54 and 55, a spline fitting with the coupling sleeve 56a, and a counter shaft 24. And a synchro hub 56b to be spline-fitted.
[0025]
When the coupling sleeve 56a of the auxiliary synchronization mechanism 56 is in the neutral position shown in FIG. 2, a slight clearance is interposed between the cone surfaces, and the coupling sleeve 56a becomes one with the shift-up operation or the shift-down operation. The cone surfaces are set so as to frictionally contact each other by slightly stroke in the direction.
[0026]
FIGS. 3 to 7 show the vehicle transmission of the first embodiment in which the shift fork 14 fitted in the concave groove of the coupling sleeve 56a of the auxiliary synchronization mechanism 56 is used for all upshifts. FIG. 10 is a diagram for explaining a shift pattern corresponding operation conversion mechanism that is caused to stroke toward the shift gear side and to shift toward the shift-down auxiliary gear pair 53 and 55 during all downshifts. Hereinafter, the shift pattern corresponding operation conversion mechanism will be described.
[0027]
FIG. 3 is a view of the manual transmission T of the first embodiment when the shift operation system is viewed from the outside. The vehicle-body-side transmission unit 2 having the shift lever 1 and the shift operation outer lever 18a of the manual transmission T are illustrated in FIG. The vehicle-side transmission unit 2 having the speed-change lever 1 and the outer gear 18b for the select operation of the manual transmission T are connected by the cable 4 for the select operation.
[0028]
The shift operation outer lever 18a is rotated by a shift direction operation to the shift lever 1, and the striking rod 16 is rotated in conjunction with the rotation. As shown in FIG. 4, the striking rod 16 is rotated leftward by operating the shift lever 1 to shift to the first, third and fifth speeds, and the shifting lever 16 is shifted to the second, fourth and sixth speeds. Turn right by operating the direction.
[0029]
The outer lever 18b for select operation is rotated by a select operation on the operation lever 1, and the striking rod 16 interlocking with the rotation slides in the axial direction. As shown in FIG. 4, the striking rod 16 slides to the right by a shift operation to the shift lever 1 in a shift-up direction, and slides to the left by a shift operation to the shift lever 1 in a shift-down direction.
[0030]
FIG. 4 is an overall perspective view showing an operation conversion mechanism from the striking rod 16 to the shift fork 14. The rotation of the striking rod 16 by the shift direction operation and the sliding by the select direction operation are performed by the shifter 9 and the shift bracket. 8 and the shift rod 13 are transmitted to the shift fork 14.
[0031]
The shift fork 14 strokes in the shift-up direction (upward in FIG. 4) during all shift-up operations, and the shift fork 14 strokes in the shift-down direction (downward in FIG. 4) during all shift-down operations. Next, the operation of the striking rod 16 is converted into the operation of the shift fork 14. Since the shift fork 14 only strokes by a small amount since the cone surface is actually pressed, the shift fork 14 hardly moves in appearance.
[0032]
The shift bracket 8 and the shift rod 13 are fixed by a spring pin 15a, and the shift fork 14 and the shift rod 13 are fixed by a spring pin 15b. The three members operate integrally.
[0033]
FIG. 5 is a diagram for explaining an operation conversion mechanism of the striking rod 16, the shifter 9, and the shift bracket 8, FIG. 6 is a diagram illustrating the shift bracket 8, and FIG. 7 is a diagram illustrating the shifter.
[0034]
The motion converting mechanism of the striking rod 16, the shifter 9, and the shift bracket 8 is as follows.
(1) When the striking rod 16 slides to the right by a select operation in the upshift direction
(2) When the striking rod 16 is rotated by a shift operation in a shift-up direction or a shift-down direction without including a select operation.
(3) When the striking rod 16 slides to the left due to a select operation in the downshift direction
Of the three patterns.
[0035]
Regarding (1), the shift fork 14 is caused to stroke in the shift-up direction (upward in FIG. 4) regardless of whether the shift operation is in the shift-up direction or the shift-down direction. Regarding (2), the shift fork 14 is stroked in the shift-up direction (upward in FIG. 4) during the shift operation in the shift-up direction, and the shift fork 14 is shifted in the shift-down direction (in FIG. (Downward). Regarding (3), the shift fork 14 is caused to stroke in the shift-down direction (downward in FIG. 4) regardless of the shift operation in the shift-up direction or the shift operation in the shift-down direction.
[0036]
The striking rod 16 penetrates a hole in the diameter direction as shown in FIG. 5 (b), and a check spring 11 is disposed at the hole position. It is configured by arranging 10, 10.
[0037]
As shown in FIG. 7, the shifter 9 has bracket operating projections 9a and 9b formed on both sides of the outer peripheral surface, and three check ball grooves 9c and 9c on the inner peripheral surface corresponding to one bracket operating projection 9a. 9d and 9e are arranged in the axial direction, and a ball engaging groove 9f is formed in the axial direction at an inner peripheral surface position corresponding to the other bracket operating projection 9b.
[0038]
As shown in FIG. 6, the shift bracket 8 moves in the rotation direction of the shifter 9 when the shift rod insertion hole 8a and the bracket operating projections 9a and 9b of the shifter 9 are in the shift-up row (up row). Regardless, the shift-up row engaging groove 8b which engages with the bracket operating projections 9a, 9b and the shifter 9 in the rotation direction when the bracket operating projections 9a, 9b of the shifter 9 are in the neutral row (N row) position. Accordingly, when the bracket operating projections 9a and 9b of the shifter 9 are in the shift-down row (down row), the neutral row engaging groove 8c that engages with the bracket operating projection 9b, regardless of the rotation direction of the shifter 9 And a shift-up row engaging groove 8d that engages with the bracket operating projections 9a and 9b.
[0039]
As shown in FIGS. 5A and 5B, the shifter 9 has shifter springs 12a and 12b interposed between the striker rod 16 and both end faces of the shifter 9 and the spring receivers 5a and 5b. The two check balls 10, 10 are provided so as to engage with the check ball groove 9d and the ball engaging groove 9f, respectively, while receiving the biasing force returning to the neural row position by the shifter springs 12a, 12b. Can be
[0040]
With this configuration, as shown in FIG. 5 (c), the two check balls 10, 10 are in contact with one of the check ball grooves 9c, 9d, 9e and the ball engaging groove 9f until the shift operation is completed. The engaged shifters are in a fixed state. However, at the same time as the shifting operation is completed, a force exceeding the set load by the check spring 11 acts, the striking rod 16 relatively rotates with respect to the shifter 9, and the groove engagement between the two check balls 10, 10 is released. This is the state at the time of fixing release. In this unlocked state of the shifter, the biasing force of the shifter springs 12a and 12b acts on the shifter 9, and has a neutral return function for returning the shifter 9 to the neutral row position when the shifter 9 is not in the neutral row position. Prepare for.
[0041]
Next, the operation will be described.
[0042]
[Upshift operation]
As an example of a shift-up operation, an operation in a shift pattern of N → first speed → second speed → third speed → fourth speed → fiveth speed → sixth speed as shown in FIG. 8B will be described.
[0043]
When the shift lever 1 is operated from the N position shown in FIG. 8A to the first speed position, the shifter 9 is slid left from the N row to the down row by the select direction operation from N to NLo to the left. By the shift direction operation from the next NLo to the first speed, as shown in FIG. 9C, the shift bracket 8 is pressed to the down side, and the cone friction surface of the auxiliary synchronization mechanism 56 interlocked with the shift bracket 8 is used for the shift down. It comes into pressure contact with the cone friction surface of the auxiliary counter gear 55.
Thus, the cone friction surface of the coupling sleeve 56a of the auxiliary synchronization mechanism 56 having the same rotation speed as the rotation speed of the counter shaft 24 as the input shaft is changed to the cone friction surface of the stopped downshifting auxiliary counter gear 55. By pressing, an auxiliary rotation synchronizing operation for rotating the main shaft 23 is performed. Thereafter, the 1-2 rotation synchronous meshing mechanism 48 strokes toward the first speed main gear 31 side, synchronizes the rotation with the cone surface frictional force, and then engages the main shaft 23 with the first speed main gear 31 by gear engagement of the coupling sleeve. Locking completes shifting to the first speed.
Simultaneously with the completion of shifting to the first speed, the fixation of the shifter 9 and the striking rod 16 is released, and the shifter 9 returns to the N row by the urging force of the shifter springs 12a and 12b.
[0044]
When the shift lever 1 is operated from the first speed position to the second speed position shown in FIG. 8A, the shifter 9 is brought into a shifter fixed state in which the check balls 10 and 10 are engaged by a shift direction operation for returning from the first speed to NLo. Returning, by operating the shift direction from the next NLo to the second speed, as shown in FIG. 9B, the shift bracket 8 is pressed to the up side, and the cone friction surface of the auxiliary synchronization mechanism 56 interlocked with the shift bracket 8 shifts. It comes into pressure contact with the cone friction surface of the up auxiliary counter gear 54.
Thus, the cone friction surface of the coupling sleeve 56a of the auxiliary synchronization mechanism 56 having the same rotation speed as the rotation speed of the counter shaft 24 as the input shaft is moved by the shift-up auxiliary counter gear 54 rotating at a lower speed. By pressing against the cone friction surface, an auxiliary rotation synchronizing action for reducing the rotation speed of the counter shaft 24 is performed. Thereafter, the 1-2 rotation synchronous meshing mechanism 48 strokes toward the second speed main gear 32 side, and after rotating and synchronizing with the cone surface frictional force, the main shaft 23 and the second speed main gear 32 are engaged with each other by gear engagement of the coupling sleeve. Locking completes shifting to the second speed.
[0045]
When the shift lever 1 is operated from the second speed position to the third speed position shown in FIG. 8A, the shifter 9 is brought into the shifter fixed state where the check balls 10 and 10 are engaged by a shift direction operation for returning from the second speed to NLo. Returning, the shifter 9 slides from the N-th row to the up-row by the select operation in the right direction from NLo to N, and is shown in FIG. 9A by the shift operation from the next N to the third speed. As described above, the shift bracket 8 is pressed to the up side, and the cone friction surface of the auxiliary synchronization mechanism 56 that interlocks with the shift bracket 8 is pressed against the cone friction surface of the shift-up auxiliary counter gear 54.
Thus, the cone friction surface of the coupling sleeve 56a of the auxiliary synchronization mechanism 56 having the same rotation speed as the rotation speed of the counter shaft 24 as the input shaft is moved by the shift-up auxiliary counter gear 54 rotating at a lower speed. By pressing against the cone friction surface, an auxiliary rotation synchronizing action for reducing the rotation speed of the counter shaft 24 is performed. Thereafter, the 2-3 rotation synchronous meshing mechanism 49 strokes toward the third speed counter gear 42 side, synchronizes the rotation with the cone surface frictional force, and connects the counter shaft 24 and the third speed counter gear 42 by gear engagement of the coupling sleeve. Locking completes shifting to the third speed.
Simultaneously with the shift to the third speed, the shifter 9 and the striking rod 16 are released from being fixed, and the shifters 9 return to the N row by the urging forces of the shifter springs 12a and 12b.
[0046]
Next, when the shift lever 1 is operated from the third speed position to the fourth speed position shown in FIG. 8A, the same operation as in the shift operation from the first speed position to the second speed position is exhibited.
[0047]
Next, when the shift lever 1 is operated from the fourth-speed position to the fifth-speed position shown in FIG. 8A, the same operation as in the shift operation from the second-speed position to the third-speed position is exhibited.
[0048]
Next, when the shift lever 1 is operated from the fifth speed position to the sixth speed position shown in FIG. 8A, the same operation as in the shift operation from the first speed position to the second speed position is exhibited.
[0049]
At the time of a shift-up jump shift (first speed → 3rd speed, 2nd speed → 4th speed, 3rd speed → 5th speed, 4th speed → 6th speed), the shifter 9 is slid to the up row (right row) by the select direction operation. 9A, the shifter 9 moves the shift bracket 8 to the up side regardless of the rotation, so that the shift-up jump shift operation is performed in the same manner as described above, as shown in FIG. The auxiliary synchronization mechanism 56 can be operated.
[0050]
[Shift down shift action]
As an example of the shift-down operation, the operation in the shift pattern of 6th gear → 5th gear → 4th gear → 3rd gear → 2nd gear → 1st gear as shown in FIG. 8C will be described.
[0051]
When the shift lever 1 is operated from the sixth gear position to the fifth gear position shown in FIG. 8A, the shifter 9 is brought into the shifter fixed state in which the check balls 10, 10 are engaged by the shift direction operation for returning from the sixth gear to NHi. Returning, by operating the shift direction from the next NHi to the fifth speed, as shown in FIG. 9B, the shift bracket 8 is pressed down, and the cone friction surface of the auxiliary synchronization mechanism 56 interlocked with the shift bracket 8 shifts. It comes into pressure contact with the cone friction surface of the down auxiliary gear 55.
Accordingly, the cone friction surface of the coupling sleeve 56a of the auxiliary synchronization mechanism 56 having the same rotation speed as the rotation speed of the counter shaft 24 as the input shaft is moved by the shift down auxiliary counter gear 55 rotating at a higher speed. By pressing against the cone friction surface, an auxiliary rotation synchronizing action for increasing the rotation speed of the counter shaft 24 is performed. Thereafter, the 5-6 rotation synchronous meshing mechanism 50 strokes toward the fifth speed counter gear 45 side, synchronizes the rotation with the cone surface frictional force, and connects the counter shaft 24 and the fifth speed counter gear 45 by gear engagement of the coupling sleeve. Locking completes shifting to the fifth speed.
[0052]
When the shift lever 1 is operated from the fifth speed position to the fourth speed position shown in FIG. 8A, the shifter 9 is brought into the shifter fixed state in which the check balls 10, 10 are engaged by a shift direction operation for returning from the fifth speed to NHi. Returning, the shifter 9 is slid from the Nth row to the down row by the next select operation from the NHi to the left toward the N, and is shown in FIG. 9C by the shift operation from the next N to the 4th speed. As described above, the shift bracket 8 is pressed down, and the cone friction surface of the auxiliary synchronization mechanism 56 interlocked with the shift bracket 8 is pressed against the cone friction surface of the shift-down auxiliary counter gear 55.
Accordingly, the cone friction surface of the coupling sleeve 56a of the auxiliary synchronization mechanism 56 having the same rotation speed as the rotation speed of the counter shaft 24 as the input shaft is moved by the shift down auxiliary counter gear 55 rotating at a higher speed. By pressing against the cone friction surface, an auxiliary rotation synchronizing action for increasing the rotation speed of the counter shaft 24 is performed. Thereafter, the 5-6 rotation synchronous meshing mechanism 50 strokes toward the fourth speed counter gear 44 side, synchronizes the rotation with the cone surface frictional force, and connects the counter shaft 24 and the fourth speed counter gear 44 by gear engagement of the coupling sleeve. Locking completes shifting to the 4th speed.
At the same time as the shift to the fourth speed is completed, the fixation between the shifter 9 and the striking rod 16 is released, and the shifter 9 returns to the N row by the urging force of the shifter springs 12a and 12b.
[0053]
Next, when the shift lever 1 is operated from the fourth speed position to the third speed position shown in FIG. 8A, the same operation as in the shift operation from the sixth speed position to the fifth speed position is exhibited.
[0054]
Next, when the shift lever 1 is operated from the third-speed position to the second-speed position shown in FIG. 8A, the same operation as in the shift operation from the fifth-speed position to the fourth-speed position is exhibited.
[0055]
Next, when the shift lever 1 is operated from the second speed position to the first speed position shown in FIG. 8A, the same operation as in the shift operation from the sixth speed position to the fifth speed position is exhibited.
[0056]
At the time of a downshift jump shift (6th-speed → 4th-speed, 5th-speed → 3rd-speed, 4th-speed → 2nd-speed, 3rd-speed → 1st-speed), the shifter 9 slides in the down row (left row) by the select direction operation. 9C, the shifter 9 moves the shift bracket 8 to the down side regardless of the direction of rotation, so that the shift-down jump shift operation is performed in the same manner as described above, as shown in FIG. The auxiliary synchronization mechanism 56 can be operated.
[0057]
[Comparison with current technology]
As described in the related art, the shift operation force can be reduced by increasing the synchro capacity by using a double cone or triple cone of the synchronous meshing mechanism. A comparison of the synchro capacity between the current manual transmission and the vehicle transmission of the first embodiment and the effect of reducing the operating force with respect to the current situation will be described with reference to FIG.
[0058]
First, the current manual transmission employs a double-cone type synchronous meshing mechanism at the first speed position, a triple cone type synchronous meshing mechanism at the second speed position, and a single cone type at the third to sixth speed positions. Is adopted. The cone diameter and cone angle are as shown in FIG. 10, and the synchro capacity is 56.69 at the first speed position, 80.83 at the second speed position, 34.90 at the third speed position, and 34.90 at the fourth speed position. The result is 27.97 at the 5th speed position and 27.97 at the 6th speed position.
[0059]
On the other hand, the vehicular transmission of the first embodiment employs a single cone type auxiliary synchronizing mechanism 56 for assisting rotation synchronization during all gear shifting operations. All the synchronous meshing mechanisms 48, 49, and 50 were single cone type synchronous meshing mechanisms.
[0060]
Supports (1) to (5) in FIG. 10 show the synchro capacity when the cone angle of the single cone type auxiliary synchronization mechanism 56 is constant and the cone diameter is changed.
[0061]
For example, looking at the effect of reducing the operating force with respect to the current state when the cone diameter is φ100.0, the synchro capacity at the current first speed position is 56.69. On the other hand, at the first speed position of the transmission of the first embodiment, although the synchromesh capacity is reduced to 34.90 (-21.79) due to the change of the synchronous meshing mechanism from the double cone to the single cone, By adding the synchronizing capacity 45.33 by the auxiliary synchronizing mechanism 56, the total synchronizing capacity becomes 80.23, far exceeding the current synchronizing capacity 56.69 at the 1st speed position, and the effect of reducing the operating force with respect to the current state. As a result, −29.3% was obtained.
[0062]
The synchro capacity is 80.83 at the current second speed position. On the other hand, at the second speed position of the transmission of the first embodiment, the synchronization capacity is reduced to 34.90 (−45.93) due to the change of the synchronous meshing mechanism from the triple cone to the single cone. By adding the synchronizing capacity 45.33 by the auxiliary synchronizing mechanism 56, the total synchronizing capacity becomes 80.23, which achieves almost the same operating power as the current synchro capacity 80.83 at the 2nd gear position employing the triple cone. are doing.
[0063]
Further, from the third speed position to the sixth speed position, the synchronizing capacity 45.33 by the auxiliary synchronization mechanism 56 is added for all the positions, thereby achieving a significant effect of reducing the operating force compared to the current state.
[0064]
As a result, by employing (single cone auxiliary synchronizing mechanism 56 with a cone diameter of φ100.0) + (single cone synchronous meshing mechanism), in the second speed position, the same operating force as that of the current manual transmission is obtained. It was proved that the operating force could be significantly reduced in other positions. Of course, a double-cone auxiliary synchronization mechanism is used, or a single-cone auxiliary synchronization mechanism is used. By adopting a double-cone synchronous meshing mechanism only at the second speed position, the operating force is greatly increased at all shift positions. It is also possible to reduce to.
[0065]
Next, effects will be described.
In the vehicle transmission according to the first embodiment, the following effects can be obtained.
[0066]
(1) A plurality of main gears 31, 32, 33, 34, 35, 36 provided on a main shaft 23 of a transmission, and a plurality of counter gears provided on a counter shaft 24 arranged in parallel with the main shaft 23. 40, 41, 42, 43, 44, 45 are always meshed with each other, and the main shaft 23 and the counter shaft 24 are connected to the main shaft 23 and the counter shaft 24 in a vehicle transmission provided with synchronous meshing mechanisms 48, 49, 50 for each shift position. A pair of shift-up auxiliary gears 52 and 54 and a pair of shift-down auxiliary gears 53 and 55 are provided by a combination of a normally meshing main gear and a counter gear, and the shift-up auxiliary gear pair 52 and 54 and the shift-down auxiliary gear pair are provided. 53, 55, during all gearshift operations including upshifting and downshifting, the rotation synchronization is assisted by the cone surface frictional force. Since the auxiliary synchronization mechanism 56 is provided, the shift operation force can be reduced at all shift positions only by adding the auxiliary synchronization mechanism 56 that performs the rotation synchronization operation at all the shift operations.
[0067]
(2) The shift-up auxiliary gear pair 52, 54 is set to the same speed ratio as the highest speed ratio of the transmission, and the shift-down auxiliary gear pair 53, 55 is set to the lowest speed ratio of the transmission. Since the same gear ratio is set, the rotation speed of the counter shaft 24, which is the input shaft rotation speed, can be reduced during all shift-ups, and the rotation speed of the input shaft rotation speed, which is always the input shaft rotation speed, must be increased during all down-shifts. Can be.
[0068]
(3) The shift-up auxiliary gear pairs 52 and 54 and the shift-down auxiliary gear pairs 53 and 55 are disposed at the end positions of the main shaft 23 and the counter shaft 24, and the shift-up cone surface and the shift-down One auxiliary synchronizing mechanism 56 having a conical surface is disposed between the pair of auxiliary gears 52, 54 and 53, 55, so that the design change of the existing transmission can be minimized and the cost can be reduced. By simply adding the two auxiliary synchronization mechanisms 56, the shift operation force can be reduced at all shift positions.
[0069]
(4) Since the synchromesh mechanisms 48, 49, and 50 and the auxiliary synchronizing mechanism 56 are all single-cone type synchronizing mechanisms having one cone friction surface, all the speed changes can be performed while using only a low-cost synchronizing mechanism. In the position, effective reduction of shift operation force by single cone + single cone can be achieved.
[0070]
(5) The transmission is a multi-stage manual transmission in which a driver performs a shift operation by applying an operating force to the shift lever 1, and an operation between the shift lever 1 and the shift fork 14 of the auxiliary synchronization mechanism 56 is performed. In the force transmission system, the shift fork 14 is stroked toward the shift-up auxiliary gear pair 52, 54 during all shift-ups, and the shift fork 14 is stroked toward the shift-down auxiliary gear pair 53, 55 during all downshifts. Since the operation conversion mechanism corresponding to the shift pattern is provided, only by adding the operation conversion mechanism corresponding to the shift pattern to the existing manual transmission, the auxiliary synchronization operation (support synchronization) by the auxiliary synchronization mechanism 56 is performed at all upshifts and at all downshifts. Action) can be exerted.
[0071]
(6) The shift-pattern-compatible operation converting mechanism is provided with a striking rod 16 that is rotated by a shift direction operation on the shift lever 1 and slides by a select direction operation, and is provided on the striking rod 16, and is provided with a shift bracket operating projection. A shifter 9 having 9a and 9b, having a function of being able to slide to three positions of a shift-up row, a neutral row, and a shift-down row by a select direction operation, and returning to a neutral row when a set load is exceeded; The shift bracket operating projections 9a and 9b of the shifter 9 are engaged in an upshift row when the shift bracket is in the upshift row, and a neutral row engaging groove 8c is engaged when the shift bracket is in the neutral row position. Shift bracket having a shift-up row engaging groove 8d engaged when in the shift-down row position. And a shift rod 13 to which the shift bracket 8 is fixed and to which the shift fork 14 that makes the auxiliary synchronizing mechanism 56 stroke is fixed. The function of returning the shifter 9 to the neutral line at the same time as the completion of the gear shift using the rotation of the rod 16 and the sliding of the shift lever 1 in the select direction operation is provided, so that the shift fork 14 Can be reliably stroked in one direction, and the shift fork 14 can be reliably stroked in the other direction during all downshifts.
[0072]
As described above, the vehicle transmission according to the present invention has been described based on the first embodiment. However, the specific configuration is not limited to the first embodiment, but includes the claims according to the claims. Changes and additions to the design are permitted without departing from the spirit of the invention.
[0073]
For example, in the first embodiment, an example in which the vehicle transmission is applied to a manual transmission that obtains a shift operation force by a manual operation of a driver has been described, but a shift operation force is obtained by an actuator operation using a motor, a hydraulic cylinder, or the like. The present invention can also be applied to an automatic transmission, a semi-automatic transmission, and the like. In this case, downsizing of the actuator can be achieved by reducing the operating force.
[0074]
In the first embodiment, an example in which the striking rod, the shifter, and the shift bracket are used as the shift pattern-compatible operation conversion mechanism has been described, but the specific configuration is not limited to this. When a shift operation force is obtained by operating the actuator, a shift pattern corresponding to a shift-up pattern or a shift-down pattern is determined instead of the shift pattern corresponding operation conversion mechanism, and a drive command corresponding to the determination is output to the actuator.
[0075]
In the first embodiment, the upshift auxiliary gear pair is set to the same speed ratio as the highest transmission ratio of the transmission, and the downshift auxiliary gear pair is set to the same speed ratio as the lowest transmission ratio of the transmission. Although the above example has been described, the upshift auxiliary gear pair may be set to a transmission ratio higher than the highest transmission ratio of the transmission, or the downshift auxiliary gear pair may be set to a lower transmission ratio than the transmission. A lower gear ratio may be set.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall sectional view showing a vehicle transmission according to a first embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a main part of an auxiliary synchronization mechanism of the vehicle transmission according to the first embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration from a shift lever to an outer lever disposed outside a manual transmission in the vehicle transmission according to the first embodiment.
FIG. 4 is an overall perspective view showing a shift pattern corresponding operation conversion mechanism in the vehicle transmission according to the first embodiment.
FIG. 5 is a diagram showing a main part of a shift pattern corresponding operation conversion mechanism in the vehicle transmission according to the first embodiment.
FIG. 6 is a view showing a shift bracket which is a component of the shift pattern corresponding operation conversion mechanism in the vehicle transmission according to the first embodiment.
FIG. 7 is a view showing a shifter which is a component of a shift pattern corresponding operation conversion mechanism in the vehicle transmission according to the first embodiment.
FIG. 8 is a diagram showing a shift lever position, a shift-up pattern, and a shift-down pattern in the vehicle transmission according to the first embodiment.
FIG. 9 is an explanatory diagram of a shift operation in the case where the vehicle transmission of the first embodiment is selected to the right, in the case of an operation not including the selection, and in the case of being selected to the left.
FIG. 10 is a diagram showing an operating force reduction effect table based on a synchro capacity comparison between the current manual transmission and the vehicle transmission of the first embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Shift lever
8 shift bracket
8b Shift up row engagement groove
8c Neutral row engagement groove
8d shift up row engagement groove
9 Shifter
9a, 9b Projection for operating shift bracket
13 Shift rod
14 shift fork
16 Striking rod
23 Main shaft
24 counter shaft
31, 32, 33, 34, 35, 36 Main gear
40, 41, 42, 43, 44, 45 Counter gear
48, 49, 50 Synchronous meshing mechanism
52,54 auxiliary gear pair for upshift
53,55 Downshift auxiliary gear pair
56 Auxiliary synchronization mechanism

Claims

A plurality of main gears provided on a main shaft of the transmission and a plurality of counter gears provided on a counter shaft arranged in parallel with the main shaft are always meshed with each other, and a synchronous meshing mechanism is provided for each shift position. In a vehicle transmission,
The main shaft and the counter shaft are provided with a pair of a shift-up auxiliary gear and a shift-down auxiliary gear by a combination of a main gear and a counter gear that are always meshed,
The shift-up auxiliary gear pair and the shift-down auxiliary gear pair are provided with an auxiliary synchronization mechanism that assists rotation synchronization by cone surface frictional force during all shift operations including shift-up and shift-down. Vehicle transmission.

The vehicle transmission according to claim 1,
The shift-up auxiliary gear pair is set to the same speed ratio as the highest speed ratio of the transmission, or to a higher speed ratio,
A transmission for a vehicle, wherein the shift-down auxiliary gear pair is set to the same speed ratio as the lowest speed ratio of the transmission or to a lower speed ratio.

The vehicle transmission according to claim 1 or 2,
One auxiliary synchronization mechanism having the shift-up auxiliary gear pair and the shift-down auxiliary gear pair arranged at end positions of the main shaft and the counter shaft, and having a shift-up cone surface and a shift-down cone surface. Is disposed at a position between the pair of auxiliary gears.

The vehicle transmission according to any one of claims 1 to 3,
A transmission for a vehicle, wherein each of the synchronous meshing mechanism and the auxiliary synchronous mechanism is a single cone type synchronous mechanism having one cone friction surface.

The vehicle transmission according to any one of claims 1 to 4,
The transmission is a multi-stage manual transmission in which a driver performs a shift operation by applying an operation force to a shift lever,
The operating force transmission system between the shift lever and the shift fork of the auxiliary synchronization mechanism causes the shift fork to stroke on the opposite side of the shift-up auxiliary gear at all upshifts, and the shift-down auxiliary gear at all downshifts A transmission for a vehicle, comprising a shift pattern-compatible operation conversion mechanism for causing a shift fork to stroke on the opposite side.

The vehicle transmission according to claim 5,
The shift pattern corresponding operation conversion mechanism,
A striking rod that is rotated by a shift direction operation to a shift lever and slides by a select direction operation;
The striking rod is provided with a shift bracket operating projection, and can be slid to three positions of a shift-up row, a neutral row, and a shift-down row by a select direction operation. A shifter having a function to be returned,
A shift-up row engaging groove engaged when the shift bracket operating projection of the shifter is in the up-shift row, a neutral row engaging groove engaged when in the neutral row position, and a shift-down row A shift bracket having a shift-up row engagement groove that engages when in a position;
A shift rod fixing the shift bracket and fixing a shift fork that causes the auxiliary synchronization mechanism to stroke,
A transmission for a vehicle, comprising: