JP2007113664A - 変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を削減でき、軸方向長さを短縮することができ、更に、加工性が向上する変速機を提供する。
【解決手段】変速位置および／または中立位置において、シフトフォークを位置決め可能な位置決め機構を備える変速機であって、位置決め機構は、変速位置および／または中立位置に対応する位置のシフトフォークのボス部Ｆｃ２に形成された貫通孔１０ａ，１０ｂ，１０ｃと、この貫通孔１０ａ，１０ｂ，１０ｃに係合可能なシフトフォークシャフトＦＳ１に形成された有底孔１１内に収容されたスプリング１２に付勢されたボール１３で構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、変速機に関するものである。

従来、この種の変速機としては、シフトフォークを低速ギヤを選択する低速ギヤ位置や高速ギヤを選択する高速ギヤ位置、あるいは低速ギヤおよび高速ギヤの何れも選択しない中立位置に位置決め可能なチェック機構を備えたものが提案されている。
この変速機では、シフトフォークがシフトフォークシャフトを摺動する場合にはシフトフォークのボス部にボールとスプリングとを収容し、シフトフォークがシフトフォークシャフトに固定配置されシフトフォークシャフトがケースを摺動する場合にはケースにボールとスプリングとを収容して、シフトフォークシャフトの低速ギヤ位置，高速ギヤ位置および中立位置に対応する位置に形成した切欠溝にスプリングの弾発力をもってボールを係合させることでシフトフォークの位置決めを行なうものとしている。
実開昭６０−１０３２８号公報

しかしながら、こうした変速機では、シフトフォークのボス部やケースにスプリングを取り付け固定するためには、ネジ栓などの部材が必要となる。
また、ボールが結合する位置決めのための切欠溝を形成するには、切欠溝形成用の専用の工具が必要となる場合が生ずるという問題点があった。

本発明は上記従来の問題点に鑑み案出したものであって、部品点数を削減することを目的の１つとする。また、軸方向長さを短縮することを目的の１つとし、更に、加工性の向上を目的の１つとする変速機を提供するものであり、その請求項１は、変速位置および／または中立位置において、シフトフォークを位置決め可能な位置決め機構を備える変速機であって、前記位置決め機構は、前記変速位置および／または前記中立位置に対応する位置に形成された位置決め部と、該位置決め部に係合可能なシフトフォークシャフトに収容された係合部材と、該係合部材を弾性力をもって該シフトフォークシャフトの外径方向に付勢する該シフトフォークシャフトに収容された付勢手段とからなることである。

また請求項２は、前記シフトフォークは、前記シフトフォークシャフト上にボス部を介して軸方向に摺動可能に配置されてなり、前記位置決め部は、前記ボス部に形成されてなることである。

また請求項３は、前記位置決め部は、前記ボス部に形成した貫通孔であることである。

また請求項４は、前記係合部材はボールであり、前記付勢手段はスプリングであり、該ボールおよび該スプリングは、前記シフトフォークシャフトに形成された有底孔に収容されてなることである。

本発明の変速機は、変速位置および／または中立位置において、シフトフォークを位置決め可能な位置決め機構を備える変速機であって、前記位置決め機構は、前記変速位置および／または前記中立位置に対応する位置に形成された位置決め部と、該位置決め部に係合可能なシフトフォークシャフトに収容された係合部材と、該係合部材を弾性力をもって該シフトフォークシャフトの外径方向に付勢する該シフトフォークシャフトに収容された付勢手段とからなることにより、ネジ栓等の付勢手段を取り付け固定するための部材が不要となり、この結果、部品点数を削減することができるものとなる。

また、前記シフトフォークは、前記シフトフォークシャフト上にボス部を介して軸方向に摺動可能に配置されてなり、前記位置決め部は、前記ボス部に形成されてなることにより、シフトフォークがシフトフォークシャフト上を摺動する構造の場合であっても、シフトフォークのボス部長さを最小限に抑えることができるものとなる。即ち、位置決め部がシフトフォークシャフトに形成されていると、シフトフォークが摺動する際にシフトフォークの軸方向端面が位置決め部に係らないようにするためにボス部長さを余分に長くしなければならないが、位置決め部をシフトフォークのボス部に形成することでボス部長さを最小限に抑えることができ、この結果、軸方向長さを短縮することができるものとなる。

また、前記位置決め部は、前記ボス部に形成した貫通孔であることにより、位置決め部として貫通孔を開けるだけであるため、汎用のドリル等により位置決め部を容易に形成することができ、加工性が向上するものとなる。

また、前記係合部材はボールであり、前記付勢手段はスプリングであり、該ボールおよび該スプリングは、前記シフトフォークシャフトに形成された有底孔に収容されてなることにより、簡易な構成で位置決め機構を構成することができるものとなる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は、変速機１の構成の概略を示す構成図である。
変速機１は、内燃機関の出力軸としてのクランク軸に連結された図示しないプロペラシャフトに接続された第１クラッチ，第２クラッチ（図示せず）と、第１クラッチを介してプロペラシャフトに接続された第１入力軸３と、第２クラッチを介してプロペラシャフトに接続されるとともに第１入力軸３に同軸上に外嵌された第２入力軸４と、第１入力軸３および第２入力軸４に配置された駆動歯車Ｇと、駆動歯車Ｇと噛合する被駆動歯車Ｇ’が配置されるとともに第１入力軸３に同軸上に設けた出力軸６に配置された出力歯車ＧＯと噛合する出力カウンタ歯車ＧＣが配置されたカウンタ軸５と、第１入力軸３およびカウンタ軸５に配置された駆動歯車Ｇおよび被駆動歯車Ｇ’のうち遊転歯車として構成された歯車間に配置された同期装置Ｓと、同期装置ＳのカップリングスリーブＳＬに係合されたシフトフォークＦと、シフトフォークＦを作動するシフトアクチュエータＡＣＴを備えるコントロールバルブＣＶと、シフトフォークＦを変速段へシフトされた変速位置または何れの変速段へもシフトされていないニュートラル位置に維持するための位置決め機構Ｃとを備える。

第１入力軸３には、駆動歯車Ｇのうち奇数変速段を構成する１速駆動歯車Ｇ１と３速駆動歯車Ｇ３およびリバース駆動歯車ＧＲが、１速駆動歯車Ｇ１とリバース駆動歯車ＧＲとは固定的に、３速駆動歯車Ｇ３は回転可能に、第１クラッチ側から１速駆動歯車Ｇ１，リバース駆動歯車ＧＲ，３速駆動歯車Ｇ３の順で配置されている。また、第１入力軸３の後端部が出力軸６に内挿支持され、３速駆動歯車Ｇ３と出力歯車ＧＯとが隣接するよう構成されており、第１入力軸３上の３速駆動歯車Ｇ３と出力歯車ＧＯとの間には、３・５速同期装置Ｓ３が固定配置されている。

第２入力軸４には、駆動歯車Ｇのうち偶数変速段を構成する２速駆動歯車Ｇ２と４速駆動歯車Ｇ４および６速駆動歯車Ｇ６が、２速駆動歯車Ｇ２と４速駆動歯車Ｇ４と６速駆動歯車Ｇ６とが固定的に第２クラッチ側から６速駆動歯車Ｇ６，２速駆動歯車Ｇ２，４速駆動歯車Ｇ４の順で配置されている。

カウンタ軸５には、第１入力軸３および第２入力軸４上に配置された駆動歯車Ｇに対応して第１，第２クラッチ側から順に６速被駆動歯車Ｇ６’，２速被駆動歯車Ｇ２’，４速被駆動歯車Ｇ４’，１速被駆動歯車Ｇ１’，リバース被駆動歯車ＧＲ’，３速被駆動歯車Ｇ３’が配置されるとともに、出力歯車ＧＯに対応して最後部に出力カウンタ歯車ＧＣが配置されている。
また、カウンタ軸５には、遊転歯車として構成された３速被駆動歯車Ｇ３’および出力カウンタ歯車ＧＣ以外の被駆動歯車Ｇ’（Ｇ１’，Ｇ２’，Ｇ４’，Ｇ６’，ＧＲ’）をカウンタ軸５に選択的に固定可能な同期装置Ｓとして、６速被駆動歯車Ｇ６’の第１，第２クラッチ側とは反対側の位置に６速同期装置Ｓ４が、２速被駆動歯車Ｇ２’と４速被駆動歯車Ｇ４’との間に２・４速同期装置Ｓ２が、１速被駆動歯車Ｇ１’とリバース被駆動歯車ＧＲ’との間に１・Ｒ同期装置Ｓ１がそれぞれ配置されており、第１入力軸３および第２入力軸４に入力された動力が同期装置Ｓによって選択された変速段の変速比に変速されてカウンタ軸５に伝達され、出力カウンタ歯車ＧＣおよび出力歯車ＧＯを介して出力軸６に出力される。なお、３・５速同期装置Ｓ３によって出力歯車ＧＯが選択されることで第１入力軸３と出力軸６とが直結状態となることにより５速段が確立される。

シフトフォークＦは、１速およびリバースへの変速のための１・ＲシフトフォークＦ１と、３速および５速への変速のための３・５速シフトフォークＦ３と、２速および４速への変速のための２・４速シフトフォークＦ２と、６速への変速のための６速シフトフォークＦ４とから構成されており、１・ＲシフトフォークＦ１，２・４速シフトフォークＦ２および６速シフトフォークＦ４は、それぞれのボス部に形成されたボス孔を介して、変速機ケース７に固定支持されたシフトフォークシャフトＦＳ１に摺動可能に配置され、３・５速シフトフォークＦ３は、変速機ケース７に摺動自在に支持されたシフトフォークシャフトＦＳ２にボス部を介して固定されている。

１・ＲシフトフォークＦ１，２・４速シフトフォークＦ２および６速シフトフォークＦ４には、同期装置Ｓ１，Ｓ２，Ｓ４のカップリングスリーブＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ４に係合されるフォーク部Ｆａ１，Ｆａ２，Ｆａ４と、シフトアクチュエータＡＣＴ１，ＡＣＴ２，ＡＣＴ４に嵌合する嵌合アーム部Ｆｂ１，Ｆｂ２，Ｆｂ４とが一体形成されており、シフトアクチュエータＡＣＴ１，ＡＣＴ２，ＡＣＴ４によって１・ＲシフトフォークＦ１，２・４速シフトフォークＦ２および６速シフトフォークＦ４が直接駆動されるよう構成されている。
一方、３・５速シフトフォークＦ３には、同期装置Ｓ３のカップリングスリーブＳＬ３に係合されるフォーク部Ｆａ３が形成されているが、シフトアクチュエータＡＣＴ３に嵌合する嵌合アーム部Ｆｂ３は別体となっている。この嵌合アーム部Ｆｂ３は、３・５速シフトフォークＦ３に隣接してフォークシャフトＦＳ２上に固定配置されており、シフトアクチュエータＡＣＴ３によってフォークシャフトＦＳ２を介して３・５速シフトフォークＦ３を駆動するよう構成されている。

次に、位置決め機構Ｃについて説明する。
図２は、実施例１としての２・４速シフトフォークＦ２の位置決め機構Ｃ２の拡大概略構成図であり、図３は、実施例２としての３・５速シフトフォークＦ３の位置決め機構Ｃ３の拡大概略構成図である。

まず、実施例１としての２・４速シフトフォークＦ２の位置決め機構Ｃ２について説明する。
図２に例示するように、２・４速シフトフォークＦ２のボス部Ｆｃ２に位置決め部を構成する貫通穴１０ａ，１０ｂ，１０ｃが移動方向に間隔をおいて３個形成されている。
また、シフトフォークシャフトＦＳ１には、径方向に凹んだ有底孔１１が形成されており、この有底孔１１内にスプリング１２が設けられ、スプリング１２により外側へ付勢されて、係合部材を構成するボール１３が設けられており、このボール１３が貫通孔１０ａ，１０ｂ，１０ｃの何れかに係合できるように構成されている。

なお、中央部の貫通孔１０ａ内にスプリング１２を介してボール１３が係合した状態はニュートラル位置であり、２・４速同期装置Ｓ２のカップリングスリーブＳＬ２は、中立位置に維持されるものである。
この状態で、第２速段への変速要求が成された場合には、シフトアクチュエータＡＣＴ２に油圧が供給されて、シフトアクチュエータＡＣＴ２内のスプールが移動され、これにより２・４速シフトフォークＦ２がシフトフォークシャフトＦＳ１に沿って図示左側に移動する。そして、２・４速シフトフォークＦ２が係合された同期装置のカップリングスリーブＳＬ２を移動させ、カップリングスリーブＳＬ２が２速被駆動歯車Ｇ２’を選択して、２速被駆動歯車Ｇ２’をカウンタ軸５に固定させて２速段が確立され、この時にボール１３はボス部Ｆｃ２の貫通孔１０ｃに係合して、良好に２速段が維持されるものとなる。

また、逆に運転者から４速段への変速要求が成された場合は、２・４速シフトフォークＦ２が図示右側へ移動されて、カップリングスリーブＳＬ２が右側に移動して、カップリングスリーブＳＬ２が４速被駆動歯車Ｇ４’を選択して４速段が確立され、この時にボール１３が貫通孔１０ｂに係合して、４速段が維持されるものである。

なお、図２では、２・４速シフトフォークＦ２について拡大して例示しているが、実施例においては、１・ＲシフトフォークＦ１および６速シフトフォークＦ４においても同様の構造を採用している。
こうした構造によれば、シフトフォークＦのボス部Ｆｃの軸方向長さを最小限とすることができるものとなる。即ち、従来のように位置決め部がシフトフォークシャフトＦＳ１側に形成されていると、シフトフォークＦが摺動する際に、シフトフォークＦの軸方向端面が位置決め部に係らないようにするために、ボス部Ｆｃの長さを余分に長くしなければならないが、位置決め部をシフトフォークＦのボス部Ｆｃに形成することで、ボス部Ｆｃの長さを最小限に抑えて、ボス部Ｆｃの軸方向長さを短縮することができるものとなる。

次に、実施例２としての３・５速シフトフォークＦ３の位置決め機構Ｃ３について説明する。
図３に例示するように、３・５速シフトフォークＦ３のボス部Ｆｃ３がピン等により固定されたシフトフォークシャフトＦＳ２が摺動するケース１４のガイド孔１４ａに位置決め部を構成する貫通孔１０ａ，１０ｂ，１０ｃが移動方向に間隔をおいて３個形成されている。
また、シフトフォークシャフトＦＳ２には、径方向に凹んだ有底孔１１が形成されており、この有底孔１１内にスプリング１２が設けられ、スプリング１２により外側へ付勢されて、係合部材を構成するボール１３が設けられており、このボール１３がケース１４のガイド孔１４ａに形成した貫通孔１０ａ，１０ｂ，１０ｃの何れかに係合できるように構成されている。

なお、中央部の貫通孔１０ａ内にスプリング１２を介してボール１３が係合した状態はニュートラル位置であり、３・５速同期装置Ｓ３のカップリングスリーブＳＬ３は、中立位置に維持されるものである。
この状態で、第３速段への変速要求が成された場合には、シフトアクチュエータＡＣＴ３に油圧が供給されて、シフトアクチュエータＡＣＴ３内のスプールが移動され、これによりシフトフォークシャフトＦＳ２がガイド孔１４ａに沿って図示左側に移動する。そして、３・５速シフトフォークＦ３が係合された３・５速同期装置のカップリングスリーブＳＬ３を移動させ、カップリングスリーブＳＬ３が３速被駆動歯車Ｇ３’を選択して、３速被駆動歯車Ｇ３’をカウンタ軸５に固定させて３速段が確立され、この時にボール１３はガイド孔１４ａの貫通穴１０ｂに係合して、良好に３速段が維持されるものとなる。

また、逆に運転者から５速段への変速要求がなされた場合は、シフトフォークシャフトＦＳ２が図示右側へ移動されて、カップリングスリーブＳＬ３が右側に移動して、カップリングスリーブＳＬ３が５速被駆動歯車Ｇ５’を選択して５速段が確立され、この時にボール１３が貫通孔１３ｃに係合して、５速段が維持されるものである。

このように、位置決め部を貫通孔１０ａ，１０ｂ，１０ｃとして構成したから、汎用ドリル等により容易に形成することができ、簡単な構成で位置決め機構Ｃを構成することができる。また、スプリング１２およびボール１３はシフトフォークシャフトＦＳ１，ＦＳ２に凹み状に形成した有底孔１１内に収容されているため、従来のようなネジ栓等の部材が不要となり、部品点数が削減できるものとなる。

なお、シフトフォークＦ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４は、それぞれアクチュエータＡＣＴ１，ＡＣＴ２，ＡＣＴ３，ＡＣＴ４で作動させるものであるため、貫通孔１０ａ，１０ｂ，１０ｃが単なる孔であっても、操作感に関係することはない。

以上説明した実施例１および２の変速機１によれば、位置決め機構Ｃが、シフトフォークシャフトＦＳ１，ＦＳ２に形成した有底孔１１内にスプリング１２とボール１３を収容して、スプリング１２の弾発力をもってボール１３をシフトフォークＦあるいはケース１４のガイド孔１４ａに形成した貫通孔１０ａ，１０ｂ，１０ｃに係合させてシフトフォークＦの位置決めを行なうから、スプリング１２を取付け固定するためのネジ栓等の部材が不要となり、部品点数が削減できるものとなる。しかも、位置決め部として貫通孔１０ａ，１０ｂ，１０ｃを開けるだけであるから、汎用のドリル等で位置決め部を容易に形成することができ、加工性が向上する。

また、従来のようにシフトフォークＦが摺動する際に、シフトフォークＦの軸方向端面が位置決め部に係らないようにするために、ボス部Ｆｃの長さを余分に長くする必要がなくなるから、シフトフォークＦのボス部Ｆｃの軸方向長さを最小限とすることができるものとなる。

実施例１および２では、係合部材としてボール１３を用いるものとしたが、貫通孔１０ａ，１０ｂ，１０ｃに係合するものであれば例えば、係合ピンを用いるものとしても構わない。こうすれば、貫通孔１０ａ，１０ｂ，１０ｃの径寸法を精度良く加工しなくても良くなり、より製造性が向上する。即ち、ボール１３を用いる場合、ボール１３が貫通孔１０ａ，１０ｂ，１０ｃに嵌まり込んで位置決めされた時、ボール１３の有底孔１１への掛かり代が不足すると、ボール１３が有底孔１１内に戻らないようなことが生ずるが、係合ピンにすることで有底孔１１との掛かり代を有る程度確保することができるから、貫通孔１０ａ，１０ｂ，１０ｃの径寸法をそれほどシビアにする必要がなくなるのである。

実施例の変速機１，２および３では、付勢手段としてコイルスプリングを用いるものとしたが、ボール１３を貫通孔１０ａ，１０ｂ，１０ｃに向けて付勢することができれば例えば、板バネ１３’等であっても構わない。
図４は、板バネ１３’を用いた場合のシフトフォークの位置決め機構の拡大概略構成図である。図４に示すように、板バネ１３’を用いることにより、有底孔１１の深さ寸法を減少することができる（図中Ａ寸法）のでシフトフォークシャフトＦＳ１やＦＳ２の強度低下を防ぐことができるものとなる。

実施例１，２，３および４では、変速位置と中立位置との両方でシフトフォークＦを位置決めするものとしたが、変速位置だけ、或いは、中立位置だけでシフトフォークＦを位置決めするものとしても差し支えない。こうすれば、貫通孔１０ａ，１０ｂ，１０ｃの数を減少することができるので、加工工数を低減できて、より製造性が向上する。

実施例の変速機１では、ツインクラッチ式の自動変速機として説明したが、シングルクラッチ式の自動変速機や、トリプルクラッチ式の自動変速機、或いは、手動変速機であっても構わない。

以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

変速機の概略構成図である。 シフトフォークの位置決め機構の拡大概略構成図である。 シフトフォークの位置決め機構の変更例を示す拡大概略構成図である。 板バネを用いた場合のシフトフォークの位置決め機構の拡大概略構成図である。

符号の説明

１ 変速機
３ 第１入力軸
４ 第２入力軸
５ カウンタ軸
６ 出力軸
７ 変速機ケース
Ｇ 変速駆動歯車
Ｇ１ １速駆動歯車
Ｇ２ ２速駆動歯車
Ｇ３ ３速駆動歯車
Ｇ４ ４速駆動歯車
Ｇ６ ６速駆動歯車
Ｇ’ 被駆動歯車
Ｇ１’ １速被駆動歯車
Ｇ２’ ２速被駆動歯車
Ｇ３’ ３速被駆動歯車
Ｇ４’ ４速被駆動歯車
Ｇ６’ ６速被駆動歯車
ＧＲ’ リバース被駆動歯車
Ｓ 同期装置
Ｓ１ １・Ｒ同期装置
Ｓ２ ２・４速同期装置
Ｓ３ ３・５速同期装置
Ｓ４ ６速同期装置
ＳＬ カップリングスリーブ
ＳＬ１ １・Ｒカップリングスリーブ
ＳＬ２ ２・４速カップリングスリーブ
ＳＬ３ ３・５速カップリングスリーブ
ＳＬ４ ６速カップリングスリーブ
Ｆ シフトフォーク
Ｆ１ １・Ｒシフトフォーク
Ｆ２ ２・４速シフトフォーク
Ｆ３ ３・５速シフトフォーク
Ｆ４ ６速シフトフォーク
Ｆａ フォーク部
Ｆｂ 嵌合アーム部
ＡＣＴ シフトアクチュエータ
ＣＶ コントロールバルブ
ＦＳ１ シフトフォークシャフト
Ｆｂ２ 嵌合アーム部
Ｆｃ２ ボス部
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ 貫通孔
１１ 有底孔
１２ スプリング
１３ ボール
１４ ケース
１４ａ ガイド孔

Claims (4)

1. 変速位置および／または中立位置において、シフトフォークを位置決め可能な位置決め機構を備える変速機であって、
   前記位置決め機構は、前記変速位置および／または前記中立位置に対応する位置に形成された位置決め部と、該位置決め部に係合可能なシフトフォークシャフトに収容された係合部材と、該係合部材を弾性力をもって該シフトフォークシャフトの外径方向に付勢する該シフトフォークシャフトに収容された付勢手段とからなる変速機。
2. 前記シフトフォークは、前記シフトフォークシャフト上にボス部を介して軸方向に摺動可能に配置されてなり、前記位置決め部は、前記ボス部に形成されてなる請求項１に記載の変速機。
3. 前記位置決め部は、前記ボス部に形成した貫通孔である請求項２に記載の変速機。
4. 前記係合部材はボールであり、前記付勢手段はスプリングであり、該ボールおよび該スプリングは、前記シフトフォークシャフトに形成された有底孔に収容されてなる請求項１乃至請求項３の何れかに記載の変速機。

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