JP2006017167A - 変速機のギアシフト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 シフト時の衝突音を低減するギアシフト装置を提供する。
【解決手段】 シフトシャフト４に固定されたシフトフォーク５をトランスミッションのケース１に接触させることによりシフトシャフトの軸方向の移動量を規制する変速機のギヤシフト装置において、前記トランスミッションケース１に小径部１ｂとこの小径部と同軸に形成される大径部１ｃとからなる孔１ａを設け、この大径部内に前記シフトシャフト外周に接する環状のシャフト押え部材２０を配置するとともに、このシャフト押え部材の外周側に環状の弾性部材２１を配置し、前記弾性部材は、前記シャフト押え部材より軸方向の長さが長く形成され、前記シャフト押え部材は、前記弾性部材が前記シフトフォークの端部に接触することによる変形に応じて内径が縮小し、前記シフトフォークの端面が軸方向へ移動して前記弾性部材に接触した後、前記シャフト押え部材に接触して軸方向の移動が規制される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、変速機のギアシフト装置に関するものである。

従来、変速機のシフトシャフトを軸方向へ移動させるシフトアクチュエータを備えるギヤシフト装置において、シフトシャフト上でシフトフォーク端面に隣接してそのギヤ入れ位置をトランスミッションケースとの間で弾性的に規制する樹脂ダンパを設けたことを特徴とするトランスミッションのギヤシフト装置がある（特許文献１参照）。この技術では、シフトフォークとトランスミッションの衝突時に生じる衝突音を樹脂ダンパにより低減することができる。
実開平６−５６５６２号公報

しかしながら、この従来技術においては、樹脂ダンパによるシフトフォークの位置決めにバラツキが生じ、オーバーストロークによる変速が生じる恐れがあった。

そこで本発明は、衝突音を低減するとともに、シフトストロークの精度を向上する変速機を提供することを目的とする。

第１の発明は、トランスミッションのシフトシャフトを軸方向へ移動させるシフトアクチュエータを備え、前記シフトシャフトに固定されたシフトフォークを前記トランスミッションのケースに接触させることによりシフトシャフトの軸方向の移動量を規制する変速機のギヤシフト装置において、前記トランスミッションケースに前記シフトシャフトが摺動する小径部とこの小径部と同軸に形成され、前記シフトフォークに対面する大径部とからなる孔を設け、この大径部に前記シフトシャフト外周に接する環状のシャフト押え部材を配置するとともに、このシャフト押え部材の外周側に環状の弾性部材を配置し、前記シャフト押え部材は、少なくとも一箇所が径方向に切断され、前記弾性部材は、前記シャフト押え部材より軸方向の長さが長く形成され、前記シフトフォークの端面が前記弾性部材に接触した後、前記シャフト押え部材に接触することを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明において、前記シフトシャフトが挿通し、前記シフトフォークと前記トランスミッションとの間に配置され、シフトフォークの位置決めを行う位置決め手段を備え、この位置決め手段は、前記シャフト押え部材と前記弾性部材とを内装し、前記シフトシャフトを挿通する孔が形成された底部を備えた円筒状のケースを備えることを特徴とする。

第３の発明は、第１の発明において、前記シャフト押え部材が、前記シフトフォークが前記弾性部材に接触することによる前記弾性部材の変形に伴い前記シャフト押え部材の内径が縮小することを特徴とする。

第４の発明は、第１から第３のいずれか一つの発明において、前記弾性部材が、その外径が前記大径部の内径と同一に形成され、前記シフトフォークが接触することによる前記弾性部材の変形が内径を縮小する方向に生じることを特徴とする。

第５の発明は、第１から第４のいずれか一つの発明において、前記シフトフォーク端面と前記弾性部材及び前記シャフト押え部材との間に環状のワッシャを設置したことを特徴とする。

第６の発明は、第１の発明において、前記シフトアクチュエータが、空気圧により作動することを特徴とする。

第７の発明は、第２の発明において、前記位置決め手段と前記トランスミッションケースとの間に弾性板を設置したことを特徴とする。

したがって、第１の発明では、シフトフォークとトランスミッションとの衝突時に、シフトフォークが弾性部材に接触して運動エネルギーが吸収され、次いで弾性部材が変形することでシャフト押え部材がシフトシャフトを締め付けるように変形するため、さらにシフトフォークの運動エネルギーが減少する。したがって、シフトフォークとトランスミッションとの衝突時のシフトフォークの運動エネルギーを減少することで衝突時に生じる衝突音を低減することができる。さらにシフトフォークの移動量をシャフト押え部材で規制することができるため、シフトフォークのオーバーストロークを防止することができる。

第２の発明では、シフトフォークの位置決めを行う位置決め手段をトランスミッションケースと別体に構成したため、トランスミッションの加工を不要とし、コストを低減できる。

第３と第４の発明では、フロントフォークの端面が、シャフト押え部材に接触する前に弾性部材を変形させ、この変形によりシャフト押え部材の内径が縮小するため、シャフト押え部材とシフトシャフトとの抵抗が増大し、シフトシャフトの運動エネルギーを減少することができる。

第５の発明では、シフトフォーク端面と弾性部材及びシャフト押え部材との間に環状のワッシャを設置したため、シフトフォークが確実に、まず弾性部材に接触し、その後にシャフト押え部材に接触するようにすることができる。

第７の発明では、位置決め部材とトランスミッションケースとの間に弾性板を設けたので、シフトフォークの運動エネルギーをさらに吸収し、衝撃音を低減することができる。

図１は本発明を適用する変速機１００は、主変速機としての主変速ギア列１００Ａと副変速機としてのスプリッタギア列１００Ｂ及びレンジギア列１００Ｃとから構成され、図示しないギアシフトユニットがこれらの変速を司り、目標変速段となるギア列の組み合わせとなるようにギア列を選択する。

本実施形態の変速機では、主変速ギア列１００Ａ及びレンジギア列１００Ｃにより６段の変速段が構成され、この各変速段をスプリッタギア列１００Ｂにより半段ずらすことで、前進１２段かつ後進２段の変速段が構成される。

図２は、レンジギア列１００Ｃ周辺の詳細形状を示す図である。変速機１００のトランスミッションケース１内に、シフトシャフト４を軸方向に移動するためのシフトアクチュエータとしてのエアシリンダ２が取り付けられ、シリンダ２内部に２つのエア室を画成するピストン３が収装される。ピストン３にはシフトシャフト４が連結され、シャフト４にシフトフォーク５が固定される。

主変速ギア列１００Ａのメインシャフト６の下流端には、サブハイギヤ７がスプライン嵌合され、サブハイギヤ７はメインシャフト６と平行に位置するサブカウンタシャフト８のハイギヤ９と噛み合い、サブカウンタシャフト８はメインシャフト６と一体に回転する。メインシャフト６と同軸に、かつ回転自在に設置されたサブメインシャフト１０の上流端は、メインシャフト６内部にパイロットベアリング１１で支持され、サブメインシャフト１０を中心に遊転するサブローギヤ１２がサブカウンタシャフト８に固定されたローギヤ１３と噛み合うようになっている。

サブメインシャフト１０には、シンクロハブ１４が一体加工され、シンクロハブ１４外周にシンクロスリーブ１５がスプライン嵌合される。シンクロスリーブ１５は、シフトフォーク５先端と係合し、エアシリンダ２内のエア室に選択的にエア圧を供給すると、ピストン３およびシフトシャフト４と共にサブハイギヤ７側またはサブローギヤ１２側へシフトフォーク５が移動するため、シンクロリング１６とギヤ７または１２側とのテーパ面に摩擦トルクを生じさせ、同期完了後にシンクロピン１７の進行により相手側ギヤ７または１２のスプラインと噛み合うことになる。

図３は、本発明の特徴的な構成であるシフトシャフト４部の詳細拡大図である。トランスミッションケース１には軸方向に段付き状に形成された孔１ａが加工され、この段付き孔１ａの小径部１ｂにシフトフォーク５が固定されたシフトシャフト４が挿通される。シフトシャフト４は段付き孔１ａに嵌合されたメタル軸受１９により軸方向に摺動可能に支持される。一方、段付き孔１ａの大径部１ｃにはシフトシャフト４の外周に沿って配置される１対の半環状のシャフト押え部材２０と、１対のシャフト押え部材２０の外周側に環状のゴム材２１が配置される。

シャフト押え部材２０とゴム材２１の端部は、大径部１ｃの底面１ｄに突き当たるように設置され、ここで、ゴム材２１の軸方向長さがシャフト押え部材２０より長く設定されるため、ゴム材２１がシャフト押え部材２０より穴１ａの開口側に突出することになる。このような状態からシフトシャフト４が貫通する環状のワッシャ２２が、孔１ａに設置される。ワッシャ２２は、大径部１ｃに形成された環状溝２４に設置されたクリップ２３により所定位置に固定される。

図４に示すように、ワッシャ２２にシフトフォーク５が接触していないときには、一対のシャフト押え部材２０は、互いに所定隙間をもって設置される。シャフト押え部材２０のシフトシャフト４に接する面２０ａは、摩擦係数が大きくなるような表面処理が施されている。尚、本実施形態では、シャフト押え部材２０を半環状の２部材で構成したが、シャフト押え部材の径方向に切り欠きを設け、Ｃ形に形成しても良い。つまり、シャフト押え部材２０には、弾性部材２１の変形に伴って、シフトシャフト４を外周側から押え付けるように変形する形状及び材質が用いられる。

したがって、シフトシャフト４がギアシフトのため軸方向に（図３の左方向に）移動すると、シフトシャフト４に固定されたシフトフォーク５の端面５ａがワッシャ２２に接触し、ワッシャ２２を軸方向に変位させる。ワッシャ２２の変位によりゴム材２１が変形し、シフトフォーク５の運動エネルギーが減少する。またゴム材２１の外径側は、トランスミッションケース１により規制されているため、ゴム材２１は内径側に変形することになる。ゴム材２１の内径が縮小することにより、シャフト押え部材２２の内径も縮小してシフトシャフト４を押えることになる。このため、シフトシャフト４の摺動抵抗が増大し、ゴム材２１の変形に伴うシフトフォーク５の運動エネルギーの減少に合わせて、さらに運動エネルギーを減少できる。そして、シフトフォーク５の軸方向移動量は、ワッシャ２２がシャフト押え部材２０に接触することで規制される。なお、ワッシャ２２を省略して、シフトフォーク５の端面５ａがゴム材２１及びシャフト押え部材２０に接触するようにしても良い。

このようにして、シフトフォーク５の移動に伴ってゴム材２１が変形し、この変形によりシャフト押え部材２２が内側に変形して摺動抵抗が増大するために、シフトシャフト４の移動による運動エネルギーが低減され、シフトフォーク５とシャフト押え部材２０との衝突時の運動エネルギーが小さくなり、衝突に伴う衝突音を抑制することができる。また、ワッシャ２２がシャフト押え部材２０に接触することで、シフトフォーク５が所定位置に規制され、所定位置以上に変位することはなく、シフトフォーク５のオーバーストロークを抑制できる。

図５と図６は、第２の実施形態としてのシフトシャフト４部の詳細形状を示す図である。この実施形態では、シャフト押え部材２０とゴム材２１とワッシャ２２とクリップ２３を有底円筒状のケース２４内に設置したシフトフォーク５の位置決め部材２５をトランスミッションケース１と別体に構成する。ケース２４は、その底部２４ａの面２４ｂがトランスミッションケース１に接して配置され、底部２４ａにはシフトシャフト４が挿通する孔２４ｃが形成される。この構成では、トランスミッションケース１にクリップ２３等を設置するための複雑な孔を形成する必要がない。また、ケース２４とトランスミッションケース１との間にゴム板（弾性板）を挟み込むことにより、ワッシャ２２にシフトフォーク５が接触する際の衝突音を一層低減することができる。

変速時のシフトフォークとトランスミッションケースとの衝突音を低減し、変速機の品質向上に有用である。

変速機の全体図である。 レンジギア列部の詳細構成図である。 シフトシャフト部の詳細構成図である。 図３のＡ−Ａ断面図である。 シフトシャフト部の他の詳細構成図である。 図５のＢ−Ｂ断面図である。

符号の説明

１ トランスミッションケース
１ａ 孔
１ｂ 小径部
１ｃ 大径部
２ エアシリンダ
４ シフトシャフト
５ シフトフォーク
７ サブハイギヤ
１２ サブローギヤ
１９ ピン式シンクロ機構
２０ シャフト押え部材
２１ 弾性部材
２２ ワッシャ
２３ クリップ
２４ ケース
２５ 位置決め手段

Claims (7)

1. トランスミッションのシフトシャフトを軸方向へ移動させるシフトアクチュエータを備え、
   前記シフトシャフトに固定されたシフトフォークを前記トランスミッションのケースに接触させることによりシフトシャフトの軸方向の移動量を規制する変速機のギヤシフト装置において、
   前記トランスミッションケースに前記シフトシャフトが摺動する小径部とこの小径部と同軸に形成され、前記シフトフォークに対面して開口する大径部とからなる孔を設け、
   この大径部内に前記シフトシャフト外周に接する環状のシャフト押え部材を配置するとともに、このシャフト押え部材の外周側に環状の弾性部材を配置し、
   前記弾性部材は、前記シャフト押え部材より軸方向の長さが長く形成され、
   前記シャフト押え部材は、前記弾性部材が前記シフトフォークの端部に接触することによる変形に応じて内径が縮小し、
   前記シフトフォークの端面が軸方向へ移動して前記弾性部材に接触した後、前記シャフト押え部材に接触して軸方向の移動が規制されることを特徴とする変速機のギヤシフト装置。
2. 前記シフトシャフトが挿通し、前記シフトフォークと前記トランスミッションとの間に配置され、シフトフォークの位置決めを行う位置決め手段を備え、
   この位置決め手段は、
   前記シャフト押え部材と前記弾性部材とを内装し、前記シフトシャフトを挿通する孔が形成された底部を備えた円筒状のケースを備えることを特徴とする請求項１に記載の変速機のギヤシフト装置。
3. 前記シャフト押え部材は、その径方向に切り欠きを少なくとも一箇所設けたことを特徴とする請求項１に記載の変速機のギアシフト装置。
4. 前記弾性部材は、その外径が前記大径部の内径と同一に形成され、前記シフトフォークが接触することによる前記弾性部材の変形が内径を縮小する方向に生じることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の変速機のギアシフト装置。
5. 前記シフトフォーク端面と前記弾性部材及び前記シャフト押え部材との間に環状のワッシャを設置したことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の変速機のギアシフト装置。
6. 前記シフトアクチュエータは、空気圧により作動することを特徴とする請求項１に記載の変速機のギアシフト装置。
7. 前記位置決め手段と前記トランスミッションケースとの間に弾性板を設置したことを特徴とする請求項２に記載の変速機のギアシフト装置。

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