JP2007326400A - 変速操作装置 - Google Patents

Abstract

【課題】騒音及び振動の低減とシフト剛性の確保とを両立した変速操作装置を提供する。
【解決手段】変速操作装置１を、手動変速機の変速操作が入力されるシフトレバー１０と、シフトレバー１０を揺動可能に支持する支点部２０と、シフトレバー１０と手動変速機との間に設けられ、シフトレバー１０の揺動を手動変速機に伝達する変速操作伝達部材３０と、支点部２０を手動変速機に対して支持する支点支持部材４０と、支点支持部材４０と手動変速機との接続部に設けられ、変速操作により生じる操作力の反力方向の荷重に対する視点支持部材４０の手動変速機に対する支持剛性に対して、反力方向と直交する方向の荷重に対する視点支持部材４０の手動変速機に対する支持剛性を小さくする弾性部材とを備える構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車両の手動変速機における変速操作を行う変速操作装置に関するものである。

自動車用の手動変速機は、運転者が操作するシフトレバーの動きを、機械的なリンケージを介して変速機本体に伝達する変速操作装置を備えている。このような変速操作装置は、シフトレバーの支点と変速機本体との間にステーをわたしてシフトレバー等を支持する構成とし、ギア音や高周波音等の騒音や振動を低減するため、ステーと変速機との接続部にゴム製のブッシュを設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このようなブッシュは、剛性が低いと変速操作時の操作力に対する反力に起因するたわみが大きくなり、シフト剛性が低下して操作フィーリング及び操作性が悪化する。
これに対し、ステーを変速機側が枝分かれした二股状に形成し、その各先端部にそれぞれブッシュを設けることによって、シフト剛性の確保を図ったものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開平８−３２４２８０号公報 特開２００４−５８８２５号公報

しかし、上述した従来技術のようにシフト剛性の向上を図ったものは、変速機に対する変速操作装置の支持剛性を高くした結果、変速機からシフトレバー側への振動伝達が増加する傾向となり、この振動が車室内へ音として放射されることによって車両の静粛性を低下させる場合があった。
本発明の課題は、騒音及び振動の低減とシフト剛性の確保とを両立した変速操作装置を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１の発明は、手動変速機の変速操作が入力されるシフトレバーと、前記シフトレバーを揺動可能に支持する支点部と、前記シフトレバーと前記手動変速機との間に設けられ、前記シフトレバーの前記揺動を前記手動変速機に伝達する変速操作伝達部材と、前記支点部を前記手動変速機に対して支持する支点支持部材と、前記支点支持部材と前記手動変速機との接続部に設けられ、前記変速操作により生じる操作力の反力方向の荷重に対する前記支点支持部材の前記手動変速機に対する支持剛性に対して、前記反力方向と交わる方向の荷重に対する前記支点支持部材の前記手動変速機に対する支持剛性を小さくする弾性部材とを備える変速操作装置である。

請求項２の発明は、請求項１に記載の変速操作装置において、前記弾性部材は、内径側に前記手動変速機側に固定されかつ前記反力方向とほぼ直交する軸部が挿入され、外径側を前記支点支持部材に拘束されるブッシュの少なくとも一部であって、前記軸部の中心軸回りにおける位置が前記反力方向とは異なった領域に、他の部分よりも剛性を低くした低剛性部を設けたことを特徴とする変速操作装置である。
請求項３の発明は、請求項２に記載の変速操作装置において、前記弾性部材は、前記低剛性部に空間部と凹部との少なくとも一方を形成したことを特徴とする変速操作装置である。
請求項４の発明は、請求項２に記載の変速操作装置において、前記ブッシュは、前記低剛性部以外の領域において、前記弾性部材よりも硬度が大きい硬質部材を配置することによって前記低剛性部よりも前記弾性部材のボリュームを低減したことを特徴とする変速操作装置である。
請求項５の発明は、請求項２に記載の変速操作装置において、前記弾性部材は、前記反力方向における厚さを、前記反力方向と直交する方向における厚さよりも小さくしたことを特徴とする変速操作装置である。

本発明によれば、支点支持部材の手動変速機に対する支持剛性を、操作力の反力方向以外の方向において小さくする弾性部材を設けることによって、反力方向における弾性部材のたわみを小さくしてシフト剛性を確保するとともに、他の方向のたわみを利用して振動を吸収し、手動変速機からシフトレバー側への振動伝播を抑制することができる。
また、このような弾性部材は、変速操作装置の他の部分の構成におよぼす影響が少ないことから、変速操作装置の構造が複雑となることを防止できる。

本発明は、騒音及び振動の低減とシフト剛性の確保とを両立した変速操作装置を提供するという課題を、変速操作装置を手動変速機に対して支持するステーと手動変速機との接続部に設けられるフロントステーブッシュにおいて、シフト反力方向の荷重に対する剛性に対して、これと直交する方向の荷重に対する剛性を下げることによって解決した。

以下、本発明を適用した変速操作装置の実施例１について説明する。
図１は、実施例１の変速操作装置の側面図である。
変速操作装置１は、シフトレバー１０、ベアリング２０、ロッド３０、ステー４０、フロントステーブッシュ５０、ブーツ６０を備えている。
シフトレバー１０は、運転者等のユーザが変速操作を入力する変速操作部であって、車両の図示しないフロアトンネル部から上方側へ突き出した状態で配置されている。
シフトレバー１０は、その上端部に、ユーザが手動によって操作するシフトノブ１１が装着されている。

ここで、変速操作装置１によって変速される変速機は、例えば、Ｈ型パターンを有する手動変速機であって、変速操作装置１は、シフトノブ１１を車幅方向に移動させることによってセレクト操作を行い、前後方向に移動させることによってシフト操作を行うものである。
セレクト操作は、変速機内に設けられた１−２速変速用、３−４速変速用、５速変速用、リバース変速用の各シフトフォークのいずれか１つとの係合を選択するものである。
シフト操作は、セレクト操作によって選択されたシフトフォークを移動させて所望のギアへのエンゲージを行うものである。

ベアリング２０は、シフトレバー１０の下端部に設けられ、シフトレバー１０を揺動可能に支持するものである。ベアリング２０は、インナブッシュ２１、アウタブッシュ２２を備えている。
インナブッシュ２１は、円環状に形成され、その内径側にシフトレバー１０の下端部が挿入され、固定されるものである。インナブッシュ２１の外周面には、球面状の凸面が形成されている。
アウタブッシュ２２は、円環状に形成され、インナブッシュ２１が挿入されるものである。アウタブッシュ２２は、その内径側にインナブッシュ２１の外周面と適合させて形成された球面状の凹面が形成され、インナブッシュ２１をこの球面の中心回りに揺動可能に支持するものである。ここで、この球面の中心は、シフトレバー１０の支点となっている。

ロッド３０は、その前端部が図示しない変速機のシフタアームに接続されるとともに、後端部がシフトレバー１０の中間部（ベアリング２０の上方）に接続される部材であって、シフトレバー１０の動きを変速機側に伝達して変速を行わせる変速操作伝達部材である。
ロッド３０は、上述したシフト操作をその前後進動作によって変速機に伝達し、セレクト操作をそのねじり方向の回転動作によって変速機に伝達する。

また、ロッド３０は、フロントジョイント３１、リヤジョイント３２が設けられている。
フロントジョイント３１は、ロッド３０の先端部に設けられた十字式の自在継手である。
リヤジョイント３２は、ロッド３０の後端部を、シフトレバー１０に対して、車幅方向にほぼ沿った軸回りに回転可能に支持するものである。

ステー４０は、その前端部が変速機のミッションケースに固定され、後端部付近においてベアリング２０が装着された部材であって、変速機に対してシフトレバー１０の支点を支持する支点支持部材である。
ステー４０は、軸部４１、ブッシュ装着部４２、ベアリング支持部４３、後端部４４を備え、後端部４４はリヤステーブッシュ４５によって支持されている。
軸部４１は、例えば丸棒状に形成され、前端部が後端部よりも低くなるように傾斜して配置されている。
ブッシュ装着部４２は、軸部４１の前端部に固定された円筒状の部分であって、その内径側にフロントステーブッシュ５０が圧入される部分である。ブッシュ装着部４２は、その中心軸方向が車幅方向にほぼ沿って配置されている。
ベアリング支持部４３は、軸部４１の後部に固定され、上方側が開口したカップ状の部材であって、その内径側にベアリング２０のアウタブッシュ２２の外周面部が挿入され固定されることによって、ベアリング２０を支持するものである。
後端部４４は、ベアリング支持部４３から車両後方側に突き出して形成された突起状の部分である。
リヤステーブッシュ４５は、ステー４０の後端部４４を、車両の図示しないフロアトンネル部に対してフローティングした状態で支持する弾性部材である。

フロントステーブッシュ５０は、ステー４０の前端部を変速機のミッションケースに対してフローティングした状態で支持する円筒状のブッシュである。フロントステーブッシュ５０は、その外周面部をステー４０のブッシュ装着部４２内に圧入によって固定されるとともに、その中心部に図示しないボルトを挿入し、このボルトをミッションケースに締結することによって、このボルトを軸として回転可能に変速機に装着される。

図２は、フロントステーブッシュ５０の拡大図であって、図２（ａ）は、上方から見た状態を示す平面図、図２（ｂ）は、車幅方向から見た状態を示す図（図２（ａ）のｂ−ｂ部矢視図）であって、図１におけるII部拡大図である。
フロントステーブッシュ５０は、ラバーブッシュ５１、スペーサ５２を備えている。
ラバーブッシュ５１は、ほぼ円筒状に形成されその外周面部がステー４０のブッシュ装着部４２に圧入される弾性部材であって、防振性を有するゴム等の弾性を有する材料によって形成されている。ラバーブッシュ５１は、その中心軸Ｏ方向における両端部に、外径側へつば状に張り出して形成されたフランジ部が設けられ、このフランジ部がブッシュ装着部４２の両端部と係合することによって、中心軸Ｏ方向における位置決めがなされている。
スペーサ５２は、例えば金属や樹脂等によって円筒状に形成され、ラバーブッシュ５１の中心部にインサート成形によって挿入されている。スペーサ５２は、その内径側に図示しないボルトが挿入されるものである。

ラバーブッシュ５１は、その中心軸Ｏ回りにおける一部の範囲に、以下説明するスリット５３を形成することによって他の部分よりも剛性を低くした低剛性部Ａが形成されている。
低剛性部Ａは、フロントステーブッシュ５０の中心軸Ｏ回りの周方向において、この中心軸Ｏとベアリング２０の支点とを通る直線Ｌ、及び、中心軸Ｏに対してそれぞれ直交する方向をほぼ中心とした所定の角度範囲にわたって配置されている。ここで、直線Ｌの方向は、シフトレバー１０による変速操作時に、その操作力の反力（シフト反力）が発生する方向とほぼ同じとなっている。
図２（ｂ）に示すように、低剛性部Ａは、直線Ｌを挟んで、中心軸Ｏに対して上側及び下側にそれぞれ設けられている。

スリット５３は、ラバーブッシュ５１を車幅方向（中心軸Ｏに沿った方向）に貫通して形成され、ラバーブッシュ５１の剛性を低剛性部において他の部分よりも低下させるものである。図２（ｂ）に示すように、ラバーブッシュ５１の車幅方向から見た形状は、中心軸Ｏとほぼ同心の円弧状となっている。このスリット５３は、中心軸Ｏに対する径方向における位置が、ラバーブッシュ５１の内周面と外周面とのほぼ中央部に配置されている。また、スリット５３は、中心軸Ｏ回りにおける周方向において、低剛性部Ａのほぼ全域にわたって延在している。

ブーツ６０は、車両の図示しないフロアトンネルに形成され、シフトレバー１０が床下側から車室側へ挿入される開口部に設けられ、例えばゴム等の可撓性を有する材料によって形成されている。ブーツ６０は、ベアリング２０の上端部が挿入される開口６１及びロッド３０の中間部が挿入され、ロッド３０の移動に応じて伸縮する蛇腹部６２が一体に形成されている。

以上説明した実施例１によれば、フロントステーブッシュ５０のラバーブッシュ５１に、スリット５３を設けることによって低剛性部Ａを形成したから、シフト反力が入力される方向（直線Ｌに沿った方向）の荷重に対するステー４０の変速機に対する支持剛性に対して、シフト反力と直交する方向の荷重に対する支持剛性を低くすることができる。これによって、シフト反力に起因するラバーブッシュ５１のたわみを低減してシフト剛性を確保し、変速操作性を向上するとともに、シフト反力以外の方向の入力に対するラバーブッシュ５１のたわみを大きくして変速機からステー４０への振動、騒音等の入力を抑制し、音振性能を向上することができる。これによって、変速機からシフトレバー１０に伝搬し、ここから車内へ放射される騒音を低減することができる。
さらに、このようなフロントステーブッシュ５０は、既存の変速操作装置のフロントステーブッシュと置換することによって上述した効果を得ることができるから、変速操作装置の構造が複雑化することを防止できるとともに、既存の変速操作装置にも容易に適用することができる。
また、フロントステーブッシュ５０は、スリット５３が形成されない既存のものと実質的に同様の製造工程によって製作でき、部品点数の増加もないため、コストアップを防止できる。

次に、本発明を適用した変速操作装置の実施例２について説明する。なお、以下説明する各実施例において、上述した実施例１と同様の箇所については同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
図３は、実施例２の変速操作装置におけるフロントステーブッシュを示す図であり、図３（ａ）は、上方から見た状態を示す平面図、図３（ｂ）は、車幅方向から見た状態を示す図（図３（ａ）のｂ−ｂ部矢視図）、図３（ｃ）は、車両前方から見た状態を示す図（図３（ａ）のｃ−ｃ部矢視図）である。

実施例２のフロントステーブッシュ１５０は、実施例１のフロントステーブッシュ５０のラバーブッシュ５１に代えて、以下説明するラバーブッシュ１５１を備えたものである。
ラバーブッシュ１５１は、実施例１のラバーブッシュ５１のスリット５３に代えて、以下説明する溝部１５４を形成したものである。

溝部１５４は、ラバーブッシュ１５１の外周面部を凹ませて形成され、周方向に延在するものであって、その横断面形状はほぼ矩形状に形成されている。溝部１５４は、図３（ａ）、図３（ｃ）に示すように、フロントステーブッシュ１５０の中心軸Ｏ方向に、例えば３本がほぼ等間隔に分散して配置されている。また、溝部１５４は、図３（ｂ）に示すように、中心軸Ｏ回りにおける位置が、フロントステーブッシュ１５０の低剛性部Ａ２のほぼ全幅にわたって設けられている。なお、低剛性部Ａ２以外におけるラバーブッシュ１５１の外周面部は、このような溝部を設けずにスムースに形成されている。
以上説明した実施例２においても、上述した実施例１と同様の効果を得ることができる。

図４は、実施例３の変速操作装置におけるフロントステーブッシュを車幅方向から見た状態を示す図である。
実施例３のフロントステーブッシュ２５０は、実施例１のラバーブッシュ５１に代えて、以下説明するラバーブッシュ２５１を備えたものである。
ラバーブッシュ２５１は、実施例１のスリット５３を形成せず、フロントステーブッシュ２５０の低剛性部Ａ３以外の領域に、インサート部材２５５をインサート成形によって挿入したものである。

インサート部材２５５は、金属や樹脂等のラバーブッシュ２５１の材料よりも硬度が大きい材料によって形成され、例えば、図４に示すように、スペーサ５２側が凹んだ曲面状に形成されたプレート状に形成されている。インサート部材２５５は、中心軸Ｏ回りの周方向において、低剛性部Ａ３以外の部分全域にわたって配置されている。
このようなインサート部材２５５を設けることによって、フロントステーブッシュ２５０の低剛性部Ａ３以外の領域は、低剛性部Ａ３よりもラバーブッシュ２５１のボリュームが低減され、剛性が高くなっている。
以上説明した実施例３においても、上述した実施例１と同様の効果を得ることができる。

図５は、実施例４の変速操作装置におけるフロントステーブッシュを車幅方向から見た状態を示す図である。
実施例４のフロントステーブッシュ３５０は、実施例１のラバーブッシュ５１及びスペーサ５２に代えて、以下説明するラバーブッシュ３５１及びスペーサ３５２を備えたものである。

スペーサ３５２は、直線Ｌに沿った方向の寸法を、直線Ｌ及び中心軸Ｏにそれぞれ直交する方向の寸法よりも大きく形成したものであって、ラバーブッシュ３５１の内径側にインサート成形によって挿入されている。
スペーサ３５２の低剛性部Ａ４以外の領域における外周面３５２ａは、ステー４０のブッシュ装着部４２の内周面と、径方向にほぼ一定の間隔を隔てて対向する凸面状に形成されている。一方、スペーサ３５２の低剛性部Ａ４内における外周面３５２ｂは、中心軸Ｏ及び直線Ｌと平行な平面状に形成されている。

ラバーブッシュ３５１は、上述したスペーサ３５２の外周面と、ステー４０のブッシュ装着部４２の内周面との間を埋めるように形成されている。このため、低剛性部Ａ４以外の領域において、スペーサ３５２の外周面３５２ａとブッシュ装着部４２の内周面との間に挟まれた部分のボリュームは、低剛性部Ａ４内において外周面３５２ｂとブッシュ装着部４２の内周面との間に挟まれた部分のボリュームよりも小さくなり、その結果、スペーサ３５２に対するブッシュ装着部４２の支持剛性は、シフト反力方向の荷重に対するもののほうがこれと直交する方向のものよりも高くなる。
以上説明した実施例４においても、上述した実施例１と同様の効果を得ることができる。

図６は、実施例５の変速操作装置におけるフロントステーブッシュを車幅方向から見た状態を示す図である。
実施例５のフロントステーブッシュ４５０は、実施例１のラバーブッシュ５１に代えて、以下説明するラバーブッシュ４５１を備えたものである。
ラバーブッシュ４５１は、図６に示すように、車幅方向（中心軸Ｏ方向）から見た形状が、直線Ｌとほぼ平行な短辺を有するほぼ矩形状としたものである。
スペーサ５２は、ラバーブッシュ４５１の上述した短辺方向及びこれと直交する長辺方向において、ほぼ中央部にインサート成形によって挿入されている。
また、ステー４０のブッシュ装着部４４２は、中心軸Ｏ方向から見た形状が、上述したラバーブッシュ４５１の外形に対して適応した矩形状に形成されている。
以上説明した実施例５においても、シフト反力方向においてはラバーブッシュ４５１を薄くし、これと直交する方向は厚くして各方向の支持剛性の差をつけることができ、上述した実施例１と同様の効果を得ることができる。

（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）フロントステーブッシュに低剛性部を形成する手法は、上述した各実施例の方法に限らず、適宜変更することができる。例えば、スリットや溝の形状、大きさ、配置、個数等は、変速操作性と音振性能のチューニングのために変更される。また、実施例５のように弾性部材の形状を矩形とすることに代えて、例えば、長円状や楕円状としてもよい。
また、各実施例の手法を複数組み合わせて用いてもよい。さらに、弾性部材も単一のものに限らず、複数の弾性部材を組み合わせるようにしてもよい。
（２）フロントステーブッシュの周方向において低剛性部を設ける位置は、変速操作装置のジオメトリーに応じて適宜変更することができる。
（３）各実施例において、手動変速機は例えばＨ型パターンを用いたものであったが、本発明はこれに限らず、例えば所定の往復動作によって順次変速を行なうシーケンシャル式の手動変速機であっても適用することができる。

本発明を適用した変速操作装置の実施例１における側面図である。 図１の変速操作装置のステーブッシュの拡大図である。 本発明を適用した変速操作装置の実施例２におけるステーブッシュを示す図である。 本発明を適用した変速操作装置の実施例３におけるステーブッシュを示す図である。 本発明を適用した変速操作装置の実施例４におけるステーブッシュを示す図である。 本発明を適用した変速操作装置の実施例５におけるステーブッシュを示す図である。

符号の説明

１ 変速走査装置
１０ シフトレバー
１１ シフトノブ
２０ ベアリング
３０ ロッド
３１ フロントジョイント
３２ リヤジョイント
４０ ステー
４１ 軸部
４２ ブッシュ装着部
４３ ベアリング支持部
４４ 後端部
４５ リヤステーブッシュ
５０ フロントステーブッシュ
５１ ラバーブッシュ
５２ スペーサ
５３ スリット
Ａ 低剛性部
６０ ブーツ

Claims (5)

1. 手動変速機の変速操作が入力されるシフトレバーと、
   前記シフトレバーを揺動可能に支持する支点部と、
   前記シフトレバーと前記手動変速機との間に設けられ、前記シフトレバーの前記揺動を前記手動変速機に伝達する変速操作伝達部材と、
   前記支点部を前記手動変速機に対して支持する支点支持部材と、
   前記支点支持部材と前記手動変速機との接続部に設けられ、前記変速操作により生じる操作力の反力方向の荷重に対する前記支点支持部材の前記手動変速機に対する支持剛性に対して、前記反力方向と交わる方向の荷重に対する前記支点支持部材の前記手動変速機に対する支持剛性を小さくする弾性部材と
   を備える変速操作装置。
2. 請求項１に記載の変速操作装置において、
   前記弾性部材は、内径側に前記手動変速機側に固定されかつ前記反力方向とほぼ直交する軸部が挿入され、外径側を前記支点支持部材に拘束されるブッシュの少なくとも一部であって、前記軸部の中心軸回りにおける位置が前記反力方向とは異なった領域に、他の部分よりも剛性を低くした低剛性部を設けたこと
   を特徴とする変速操作装置。
3. 請求項２に記載の変速操作装置において、
   前記弾性部材は、前記低剛性部に空間部と凹部との少なくとも一方を形成したこと
   を特徴とする変速操作装置。
4. 請求項２に記載の変速操作装置において、
   前記ブッシュは、前記低剛性部以外の領域において、前記弾性部材よりも硬度が大きい硬質部材を配置することによって前記低剛性部よりも前記弾性部材のボリュームを低減したこと
   を特徴とする変速操作装置。
5. 請求項２に記載の変速操作装置において、
   前記弾性部材は、前記反力方向における厚さを、前記反力方向と直交する方向における厚さよりも小さくしたこと
   を特徴とする変速操作装置。
   
   

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