JP2009115261A - ギヤ噛み合い装置および手動変速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軸心に沿って移動するリバースアイドラギヤを、リバースドライブギヤおよびリバースドリブンギヤに順に噛合させていく場合に、簡単な構成で高いシフト荷重効率を得ることができるギヤ噛み合い装置および手動変速装置を提供する。
【解決手段】リバースシフト操作時、リバースアイドラギヤ１０ｃがリバースドライブギヤ１０ａに噛み合うタイミングで、これらの噛み合い点Ａの近傍位置を押圧する第１押圧部２８ｂと、リバースアイドラギヤ１０ｃがリバースドリブン１０ｂに噛み合うタイミングで、これらの噛み合い点Ｂの近傍位置を押圧する第２押圧部２８ｃとをリバースアーム２８に備えさせる。これにより、何れのギヤ噛み合い動作においても高いシフト荷重効率を得ることができ、簡単な構成でシフト荷重の軽減を図ることができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、ギヤ噛み合い装置および自動車等に搭載される手動変速装置（マニュアルトランスミッション）に係る。特に、本発明は、ギヤ同士の噛み合い時におけるシフト荷重効率の向上を図るための対策に関する。

従来より、車両用の手動変速装置においては、互いに平行に配置されたインプットシャフト、アウトプットシャフト、アイドラギヤシャフト（リバースシャフト）を備え、後進段を成立させるための構成として、上記インプットシャフトにはリバースドライブギヤが、アウトプットシャフトにはリバースドリブンギヤが、アイドラギヤシャフトにはリバースアイドラギヤがそれぞれ備えられている。

そして、後進段を成立させる場合、上記リバースドライブギヤとリバースドリブンギヤとに亘ってリバースアイドラギヤを噛合させる。つまり、上記リバースドライブギヤの回転をリバースアイドラギヤによって逆転させてリバースドリブンギヤに伝達可能な構成とすることで後進段を成立させている。

具体的には、運転席近傍に配設されたシフトレバーをドライバ（運転者）がリバースシフト操作すると、このシフトレバーに連繋されたリバースアームが回動する。そして、この回動するリバースアームが、リバースアイドラギヤをアイドラギヤシャフトの軸心に沿う方向に押圧し、このリバースアイドラギヤを、例えば上記リバースドライブギヤ、リバースドリブンギヤの順で噛合させることで後進段が成立する。

ところで、従来の一般的な手動変速機では、リバースアームによるリバースアイドラギヤに対する押圧点が適正に設定されておらず、上記リバースシフト操作時において、リバースアイドラギヤがリバースドライブギヤやリバースドリブンギヤに噛合する際に拗れが発生していた。このため、リバースアイドラギヤとアイドラギヤシャフトとの間の拗れによる摺動抵抗が大きくなり、このリバースシフト操作に必要な操作力（以下、シフト荷重と呼ぶ）が大きくなり、ドライバの大きな負担になっていた。

この点に鑑みられたものとして、下記の特許文献１および特許文献２が提案されている。

特許文献１では、リバースアイドラギヤを移動させるための押圧部をリバースアームの２箇所に設けると共に、これら押圧部を、アイドラギヤシャフトを挟んで相互に反対側に配置している。これにより、アイドラギヤシャフト上でのリバースアイドラギヤの傾倒（拗れ）を防止している。

また、特許文献２では、リバースアームに形成される押圧部として、リバースアイドラギヤおよびリバースドリブンギヤの噛合点とアイドラギヤシャフトの軸心とを結ぶ直線上の１箇所に設定している。
特開平８−１６６０６０号公報 特開平５−２６３９３０号公報

しかしながら、上記各特許文献にあっては以下に述べるような課題があり、未だ改良の余地があった。

つまり、特許文献１のものでは、ドライバからシフトレバーに与えられた操作力（リバースシフト操作力）を効果的に各ギヤ同士を噛み合わせるための力として利用することはできておらず、シフト荷重効率の観点では効率が低く、依然として大きなシフト荷重を必要とするものとなっている。また、リバースアームの形状としては、アイドラギヤシャフトを挟むように二股形状に形成された分割アームを必要とし、リバースアームが大型化するばかりでなく、その重量も大幅に増大し、この重量物であるリバースアームを回動させることから、必要となるシフト荷重の大幅な増大を招いてしまい、シフト荷重の軽減効果を期待することはできない。

一方、特許文献２のものでは、リバースアームに形成されている押圧部の押圧位置としては、上記シフト荷重効率の高い位置に設定されているものの、この特許文献２の構成は、リバースドリブンギヤに対してリバースアイドラギヤを噛合させる場合についてのみシフト荷重効率を高める構成である。つまり、リバースドライブギヤに対してリバースアイドラギヤを噛合させる場合についてのシフト荷重効率については何ら考慮されていない。この特許文献２の技術的思想を用いて、リバースドライブギヤに対してリバースアイドラギヤを噛合させる場合のシフト荷重効率を高めようとすると、リバースアイドラギヤおよびリバースドライブギヤの噛合点とアイドラギヤシャフトの軸心とを結ぶ直線上の１箇所に押圧部を有する第２のリバースアームを新たに備えさせる必要がある。これでは、構成の複雑化や大型化、更には２本のリバースアームを連動させるための新たな機構が必要になるため、実用性に欠けるものとなってしまう。

以上の課題は、車両用の手動変速装置において後進段を成立させる場合ばかりでなく、その他のギヤ噛み合い装置、つまり、第１のギヤを、互いに軸心位置の異なる第２のギヤおよび第３のギヤに順に噛合させるようにしたギヤ噛み合い装置においても同様に生じるものである。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、軸心に沿って移動するギヤ（例えば上記リバースアイドラギヤ）を異なる複数のギヤ（例えば上記リバースドライブギヤおよびリバースドリブンギヤ）に順に噛合させていく場合に、簡単な構成で高いシフト荷重効率を得ることができるギヤ噛み合い装置および手動変速装置を提供することにある。

−課題の解決原理−
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決原理は、リバースシフト操作時に、リバースアイドラギヤに対するリバースアームの押圧位置が変化していくよう、リバースアームに複数の押圧部を設けておき、リバースアイドラギヤが複数のギヤに順に噛み合っていく場合に、その噛み合い位置に応じた押圧点を上記押圧部によって押圧できるようにしている。

−解決手段−
具体的に、本発明は、回動支点を中心に回動する作動部材からの押圧力により第１のギヤをその軸心に沿って移動させ、この第１のギヤを、互いに軸心位置の異なる第２のギヤおよび第３のギヤに順に噛合させるようにしたギヤ噛み合い装置を前提とする。このギヤ噛み合い装置に対し、上記作動部材に第１の押圧部と第２の押圧部とを備えさせている。第１の押圧部は、上記移動する第１のギヤが第２のギヤに噛み合う際に、その噛み合い位置と第１のギヤの軸心とを結ぶ直線上であって、これら噛み合い位置と第１のギヤの軸心との間に存在する位置、または、その位置の近傍を押圧するものである。第２の押圧部は、上記移動する第１のギヤが第３のギヤに噛み合う際に、その噛み合い位置と第１のギヤの軸心とを結ぶ直線上であって、これら噛み合い位置と第１のギヤの軸心との間に存在する位置、または、その位置の近傍を押圧するものである。

上記解決手段の技術的思想を、自動車等に搭載される手動変速装置の後進段を成立させるための手段として適用した場合には以下の構成となる。つまり、回動支点を中心に回動するリバースアームからの押圧力によりリバースアイドラギヤをその軸心に沿って移動させ、このリバースアイドラギヤを、互いに軸心位置の異なるリバースドライブギヤおよびリバースドリブンギヤに順に噛合させることで後進段を成立させる手動変速装置を前提とする。この手動変速装置に対し、上記リバースアームに第１の押圧部と第２の押圧部とを備えさせている。第１の押圧部は、上記移動するリバースアイドラギヤがリバースドライブギヤに噛み合う際に、その噛み合い位置とリバースアイドラギヤの軸心とを結ぶ直線上であって、これら噛み合い位置とリバースアイドラギヤの軸心との間に存在する位置、または、その位置の近傍を押圧するものである。第２の押圧部は、上記移動するリバースアイドラギヤがリバースドリブンギヤに噛み合う際に、その噛み合い位置とリバースアイドラギヤの軸心とを結ぶ直線上であって、これら噛み合い位置とリバースアイドラギヤの軸心との間に存在する位置、または、その位置の近傍を押圧するものである。

これら特定事項により、第１のギヤ（リバースアイドラギヤ）を第２のギヤ（リバースドライブギヤ）および第３のギヤ（リバースドリブンギヤ）に噛合させる場合（手動変速機にあっては後進段を成立させる場合）、先ず、第１のギヤが第２のギヤに噛み合う際には、回動する作動部材（リバースアーム）の第１の押圧部により、第１のギヤが第２のギヤに噛み合うように押圧力が作用する。この作用点は、これらギヤの噛み合い位置と第１のギヤの軸心とを結ぶ直線上であって、これら噛み合い位置と第１のギヤの軸心との間に存在する位置、または、その位置の近傍であるため、第１のギヤとそれを支持しているシャフトとの間での拗れは生じ難く、高いシフト荷重効率での噛み合いが可能である。その後、第１のギヤが第３のギヤに噛み合う際には、作動部材の第２の押圧部により、第１のギヤが第３のギヤに噛み合うように押圧力が作用する。この作用点は、これらギヤの噛み合い位置と第１のギヤの軸心とを結ぶ直線上であって、これら噛み合い位置と第１のギヤの軸心との間に存在する位置、または、その位置の近傍であるため、この場合にも、第１のギヤとそれを支持しているシャフトとの間での拗れは生じ難く、高いシフト荷重効率での噛み合いが可能である。このように、本解決手段によれば、一つの作動部材（リバースアーム）のみで、何れのギヤ噛み合い動作においても高いシフト荷重効率を得ることができ、簡単な構成でシフト荷重の軽減を図ることができる。

また、上記第１の押圧部および第２の押圧部の具体的な構成としては以下のものが挙げられる。先ず、上記第１の押圧部を、第２の押圧部よりも作動部材（リバースアーム）の回動支点に近い側に設ける。そして、上記回動支点を通り作動部材（リバースアーム）の長手方向に延びる中心線と第２の押圧部の先端との間の距離を、この中心線と第１の押圧部の先端との間の距離よりも短く設定している。

これにより、作動部材（リバースアーム）の回動量が比較的小さい状態では、第１の押圧部が第１のギヤ（リバースアイドラギヤ）を押圧する状態にあり、この状態は、第１のギヤ（リバースアイドラギヤ）が第２のギヤ（リバースドライブギヤ）に噛み合うまで継続される。そして、作動部材（リバースアーム）の回動量が比較的大きくなっていくと、第１の押圧部に代わって第２の押圧部が第１のギヤ（リバースアイドラギヤ）を押圧する状態となり、この状態で、第１のギヤ（リバースアイドラギヤ）が第３のギヤ（リバースドリブンギヤ）に噛み合うことになる。つまり、上述した如く第１の押圧部および第２の押圧部の構成を特定することで、第１の押圧部による押圧動作と第２の押圧部による押圧動作とを切り換えることができ、一つの作動部材（リバースアーム）のみで、何れのギヤ噛み合い動作においても高いシフト荷重効率を得ることができる。

本発明では、ギヤ同士の噛み合い時に、第１のギヤ（リバースアイドラギヤ）に対する作動部材（リバースアーム）の押圧位置が変化していくよう、作動部材（リバースアーム）に複数の押圧部を設けておき、第１のギヤ（リバースアイドラギヤ）が複数のギヤに順に噛み合っていく場合に、その噛み合い位置に応じた押圧点を上記押圧部によって押圧できるようにしている。このため、一つの作動部材（リバースアーム）のみで、何れのギヤ噛み合い動作においても高いシフト荷重効率を得ることができ、簡単な構成でシフト荷重の軽減を図ることが可能になる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両に搭載された、前進６速段、後進１速段の同期噛み合い式手動変速機（マニュアルトランスミッション）に本発明を適用した場合について説明する。

−手動変速機のギヤレイアウト−
図１は本実施形態に係る手動変速機のギヤレイアウトの一部を断面で示した側面図である。この図１に示すギヤレイアウトは、図示しないトランスミッションケース内に収容されていると共に、互いに平行に配置されたインプットシャフト１、アウトプットシャフト２およびリバースシャフト３（図１では２点鎖線で示している）が、トランスミッションケースによって回転自在に支持されている。

上記インプットシャフト１は、図示しないエンジンのクランクシャフトにクラッチ機構を介して連結されており、このクラッチ機構の係合動作によりエンジンの回転駆動力が入力されるようになっている。

上記インプットシャフト１とアウトプットシャフト２との間には、前進１速段〜前進６速段および後進段の各変速段を成立させるための複数の変速ギヤ列４〜１０が設けられている。具体的には、前進段用のギヤ列として、図１において右側から軸線方向左側に向かって、１速ギヤ列４、２速ギヤ列５、３速ギヤ列６、４速ギヤ列７、５速ギヤ列８および６速ギヤ列９が順に配設されている。また、後進段用のギヤ列として、リバースギヤ列１０が配設されている。

１速ギヤ列４は、インプットシャフト１に回転一体に取り付けられた１速ドライブギヤ４ａと、アウトプットシャフト２に対して相対回転自在に組み付けられた１速ドリブンギヤ４ｂとを備えており、これら１速ドライブギヤ４ａと１速ドリブンギヤ４ｂとは互いに噛み合っている。

２速ギヤ列５は、インプットシャフト１に回転一体に取り付けられた２速ドライブギヤ５ａと、アウトプットシャフト２に対して相対回転自在に組み付けられた２速ドリブンギヤ５ｂとを備えており、これら２速ドライブギヤ５ａと２速ドリブンギヤ５ｂとは互いに噛み合っている。

３速ギヤ列６は、インプットシャフト１に相対回転自在に組み付けられた３速ドライブギヤ６ａと、アウトプットシャフト２に回転一体に取り付けられた３速ドリブンギヤ６ｂとを備えており、これら３速ドライブギヤ６ａと３速ドリブンギヤ６ｂとは互いに噛み合っている。

４速ギヤ列７は、インプットシャフト１に相対回転自在に組み付けられた４速ドライブギヤ７ａと、アウトプットシャフト２に回転一体に取り付けられた４速ドリブンギヤ７ｂとを備えており、これら４速ドライブギヤ７ａと４速ドリブンギヤ７ｂとは互いに噛み合っている。

５速ギヤ列８は、インプットシャフト１に相対回転自在に組み付けられた５速ドライブギヤ８ａと、アウトプットシャフト２に回転一体に取り付けられた５速ドリブンギヤ８ｂとを備えており、これら５速ドライブギヤ８ａと５速ドリブンギヤ８ｂとは互いに噛み合っている。

６速ギヤ列９は、インプットシャフト１に相対回転自在に組み付けられた６速ドライブギヤ９ａと、アウトプットシャフト２に回転一体に取り付けられた６速ドリブンギヤ９ｂとを備えており、これら６速ドライブギヤ９ａと６速ドリブンギヤ９ｂとは互いに噛み合っている。

上記各変速ギヤ列の切り換え動作（変速動作）は、３つのシンクロメッシュ機構（同期装置）１１，１２，１３によって行われる。尚、本実施形態では周知のダブルコーン式のものを例に挙げて図示している。

第１のシンクロメッシュ機構１１は、１速ドリブンギヤ４ｂと２速ドリブンギヤ５ｂとの間におけるアウトプットシャフト２上に設けられている。つまり、この第１のシンクロメッシュ機構１１が１速ドリブンギヤ４ｂ側に作動すると、この１速ドリブンギヤ４ｂがアウトプットシャフト２に回転一体に連結され、１速ドライブギヤ４ａと１速ドリブンギヤ４ｂとの間で、インプットシャフト１からアウトプットシャフト２への動力伝達が行われることになる（第１変速段の成立）。一方、第１のシンクロメッシュ機構１１が２速ドリブンギヤ５ｂ側に作動すると、この２速ドリブンギヤ５ｂがアウトプットシャフト２に回転一体に連結され、２速ドライブギヤ５ａと２速ドリブンギヤ５ｂとの間で、インプットシャフト１からアウトプットシャフト２への動力伝達が行われることになる（第２変速段の成立）。

第２のシンクロメッシュ機構１２は、３速ドライブギヤ６ａと４速ドライブギヤ７ａとの間におけるインプットシャフト１上に設けられている。つまり、この第２のシンクロメッシュ機構１２が３速ドライブギヤ６ａ側に作動すると、この３速ドライブギヤ６ａがインプットシャフト１に回転一体に連結され、３速ドライブギヤ６ａと３速ドリブンギヤ６ｂとの間で、インプットシャフト１からアウトプットシャフト２への動力伝達が行われることになる（第３変速段の成立）。一方、第２のシンクロメッシュ機構１２が４速ドライブギヤ７ａ側に作動すると、この４速ドライブギヤ７ａがインプットシャフト１に回転一体に連結され、４速ドライブギヤ７ａと４速ドリブンギヤ７ｂとの間で、インプットシャフト１からアウトプットシャフト２への動力伝達が行われることになる（第４変速段の成立）。

第３のシンクロメッシュ機構１３は、５速ドライブギヤ８ａと６速ドライブギヤ９ａと間におけるインプットシャフト１上に設けられている。つまり、この第３のシンクロメッシュ機構１３が５速ドライブギヤ８ａ側に作動すると、この５速ドライブギヤ８ａがインプットシャフト１に回転一体に連結され、５速ドライブギヤ８ａと５速ドリブンギヤ８ｂとの間で、インプットシャフト１からアウトプットシャフト２への動力伝達が行われることになる（第５変速段の成立）。一方、第３のシンクロメッシュ機構１３が６速ドライブギヤ９ａ側に作動すると、この６速ドライブギヤ９ａがインプットシャフト１に回転一体に連結され、６速ドライブギヤ９ａと６速ドリブンギヤ９ｂとの間で、インプットシャフト１からアウトプットシャフト２への動力伝達が行われることになる（第６変速段の成立）。

このようにして、前進時には、シフトチェンジ動作時を除いて、上記インプットシャフト１の回転駆動力が、上述したシンクロメッシュ機構１１，１２，１３のうちの何れか一つの作動によって選択された一つの変速ギヤ列４〜９を介してアウトプットシャフト２へ伝達される。尚、シンクロメッシュ機構１１，１２，１３としてはダブルコーン式のものに限定されず、他の方式のものを採用してもよい。

一方、リバースギヤ列１０は、上記インプットシャフト１に回転一体に取り付けられたリバースドライブギヤ１０ａと、アウトプットシャフト２に回転一体に組み付けられたリバースドリブンギヤ１０ｂと、上記リバースシャフト３に対してスライド移動自在に組み付けられたリバースアイドラギヤ１０ｃ（図１では２点鎖線で示している）とを備えている。これらギヤ１０ａ，１０ｂ，１０ｃは前進時には動力伝達を行っておらず、後進時においては、全てのシンクロメッシュ機構１１，１２，１３が中立状態に設定され、リバースアイドラギヤ１０ｃがリバースシャフト３の軸線方向に沿って移動することにより、上記リバースドライブギヤ１０ａとリバースドリブンギヤ１０ｂとの両方に噛み合うことで、リバースドライブギヤ１０ａの回転方向を逆転させてリバースドリブンギヤ１０ｂに伝達することになる。これにより、アウトプットシャフト２が上記前進段の場合とは逆方向に回転し、駆動輪は後退方向に回転する。尚、上記リバースドリブンギヤ１０ｂは上記第１のシンクロメッシュ機構１１の外周側に回転一体に配設されている。

また、後進段が成立していない状態（図１に示す状態）において、上記リバースドライブギヤ１０ａとリバースアイドラギヤ１０ｃとの間の距離（軸心に沿う方向の距離）は、リバースドリブンギヤ１０ｂとリバースアイドラギヤ１０ｃとの間の距離（軸心に沿う方向の距離）よりも短くなっている。つまり、後進段を成立させるべく、リバースアイドラギヤ１０ｃが、リバースシャフト３の軸線方向に沿って、リバースドライブギヤ１０ａおよびリバースドリブンギヤ１０ｂに向かって移動する場合には、リバースアイドラギヤ１０ｃは、先ず、リバースドライブギヤ１０ａに噛み合う。そして、更に、リバースアイドラギヤ１０ｃが移動することで、上記リバースドライブギヤ１０ａとの噛み合い状態を維持したまま、リバースドリブンギヤ１０ｂに噛み合って後進段が成立するようになっている。

このようにして所定の変速比で変速または逆回転されてアウトプットシャフト２に伝達された回転駆動力は、ファイナルドライブギヤ１５ａとファイナルドリブンギヤ１５ｂとから成るファイナルリダクションギヤ列１５の終減速比によって減速された後、ディファレンシャル装置１６へ伝達される。これによって、駆動輪（図示省略）が前進方向または後進方向に回転する。

−シフトパターン−
図２は、本実施形態における６速マニュアルトランスミッションのシフトパターン（シフトゲート形状）の概略を示している。このシフトゲート形状としては、図中２点鎖線で示すシフトレバーＬが、図２に矢印Ｘで示す方向のセレクト操作と、このセレクト操作方向に直交する矢印Ｙで示す方向のシフト操作とが行い得る形状となっている。

セレクト操作方向には、１速−２速セレクト位置Ｐ１，３速−４速セレクト位置Ｐ２，５速−６速セレクト位置Ｐ３およびリバースセレクト位置Ｐ４が一列に並んでいる。

上記１速−２速セレクト位置Ｐ１でのシフト操作（矢印Ｙ方向の操作）により、シフトレバーＬを１速位置１ｓｔまたは２速位置２ｎｄに動かすことができる。１速位置１ｓｔに操作された場合、上記第１のシンクロメッシュ機構１１は１速ドリブンギヤ４ｂ側に作動し、この１速ドリブンギヤ４ｂがアウトプットシャフト２に回転一体に連結される。また、２速位置２ｎｄに操作された場合、上記第１のシンクロメッシュ機構１１は２速ドリブンギヤ５ｂ側に作動し、この２速ドリブンギヤ５ｂがアウトプットシャフト２に回転一体に連結される。

同様に、３速−４速セレクト位置Ｐ２でのシフト操作により、シフトレバーＬを３速位置３ｒｄまたは４速位置４ｔｈに動かすことができる。３速位置３ｒｄに操作された場合、上記第２のシンクロメッシュ機構１２は３速ドライブギヤ６ａ側に作動し、この３速ドライブギヤ６ａがインプットシャフト１に回転一体に連結される。また、４速位置４ｔｈに操作された場合、上記第２のシンクロメッシュ機構１２は４速ドライブギヤ７ａ側に作動し、この４速ドライブギヤ７ａがインプットシャフト１に回転一体に連結される。

また、５速−６速セレクト位置Ｐ３でのシフト操作により、シフトレバーＬを５速位置５ｔｈまたは６速位置６ｔｈに動かすことができる。５速位置５ｔｈに操作された場合、上記第３のシンクロメッシュ機構１３は５速ドライブギヤ８ａ側に作動し、この５速ドライブギヤ８ａがインプットシャフト１に回転一体に連結される。また、６速位置６ｔｈに操作された場合、上記第３のシンクロメッシュ機構１３は６速ドライブギヤ９ａ側に作動し、この６速ドライブギヤ９ａがインプットシャフト１に回転一体に連結される。

更に、リバースセレクト位置Ｐ４でのシフト操作により、シフトレバーＬをリバース位置ＲＥＶに動かすことができる。このリバース位置ＲＥＶに操作された場合、上記全てのシンクロメッシュ機構１１，１２，１３が中立状態となると共に、上記リバースアイドラギヤ１０ｃがリバースシャフト３の軸線方向に沿って移動して上記リバースドライブギヤ１０ａおよびリバースドリブンギヤ１０ｂに噛み合うことになる。

−セレクト・シフト機構−
次に、上述したシフトレバーＬを操作することで前進１速段〜前進６速段および後進段の各変速段を成立させるために、シフトレバーＬの操作力を各シンクロメッシュ機構１１，１２，１３やリバースアイドラギヤ１０ｃに選択的に伝達するためのセレクト・シフト機構について説明する。

図３は、このセレクト・シフト機構における各前進段用係合部２２，２３，２４の周辺部をシフトセレクトシャフト２０の軸線方向から見た断面図である。尚、この図３において、符号２２は１速−２速用フォークシャフト５１に設けられた１速−２速用の前進段用係合部、符号２３は３速−４速用フォークシャフト５２に設けられた３速−４速用の前進段用係合部、符号２４は５速−６速用フォークシャフト５３に設けられた５速−６速用の前進段用係合部である。図４は、各フォークシャフト５１，５２，５３に設けられたシフトフォーク３１，３２，３３およびその周辺部をシフトセレクトシャフト２０の軸線方向から見た断面図である。

これらの図に示すように、セレクト・シフト機構では、シフトレバーＬが図示しないセレクトケーブルおよびシフトケーブルによりシフトセレクトシャフト２０に操作力の伝達が可能に連結されている。これにより、シフトセレクトシャフト２０は、シフトレバーＬのセレクト操作に応じて軸線回り（図３および図４に矢印Ｍで示す方向）に回動し、シフトレバーＬのシフト操作に応じて軸線方向（図３および図４における紙面垂直方向）ヘスライド移動するようになっている。すなわち、シフトレバーＬに対するセレクト操作力（図２に矢印Ｘで示す方向の操作力）がセレクトケーブルを経てシフトセレクトシャフト２０の軸線回りの回動力として、また、シフトレバーＬに対するシフト操作力（図２に矢印Ｙで示す方向の操作力）がシフトケーブルを経てシフトセレクトシャフト２０の軸線方向のスライド移動力としてそれぞれ伝達される。尚、図３における符号２７は、シフトレバーＬのセレクト操作力を、セレクトケーブルを介して受け、シフトセレクトシャフト２０に対して軸線回りの回動力を与えるためのセレクトインナレバーである。

また、各シンクロメッシュ機構１１，１２，１３に備えられている各スリーブにはそれぞれに対応して配設されたシフトフォーク３１，３２，３３が係合されており、これらシフトフォーク３１，３２，３３の基端部分は、それぞれに対応して設けられた前進段用のフォークシャフト５１，５２，５３によってそれぞれ支持されている。そして、シフトレバーＬのセレクト操作に応じたシフトセレクトシャフト２０の軸線回りの回動によって１本のフォークシャフト５１（５２，５３）がシフト操作力の伝達が可能に選択され、シフトレバーＬのシフト操作に応じたシフトセレクトシャフト２０のスライド移動によって、選択された１本のフォークシャフト５１（５２，５３）が軸線方向にスライド移動し、このフォークシャフト５１（５２，５３）に設けられた１本のシフトフォーク３１（３２，３３）を介して所定の一つのシンクロメッシュ機構１１（１２，１３）を作動させるようになっている。

図３に示すように、１本のフォークシャフト５２（５１，５３）を選択するためのシフトインナレバー２１は、シフトセレクトシャフト２０の外周に外嵌固定された筒部（基部）２１ａと、この筒部２１ａから径方向に延在したアーム部２１ｂとを有している。また、上記シフトセレクトシャフト２０から筒部２１ａに亘って係合ピンＰが挿通されており、シフトインナレバー２１はシフトセレクトシャフト２０に対して回転一体且つスライド移動一体に連結されている。

上記シフトインナレバー２１の筒部２１ａには、軸線方向に相対移動可能に且つ軸線回りに相対回動不能にインターロックプレート（インターロック部材）２６が外嵌されている。このインターロックプレート２６には、シフトインナレバー２１のアーム部２１ｂの回動方向両側に摺接する相対向する一対の案内面からなる係合片通路２６ｃが軸線方向に延在して形成されている。そして、この係合片通路２６ｃの案内面同士の間隔は、シフトインナレバー２１のアーム部２１ｂに係合されて軸線方向に移動されるヘッド２２ａ，２３ａ，２４ａが同時に複数個通過することを規制するもの、つまり、１つのヘッド２３ａ（２２ａ，２４ａ）の通過のみを許容するものとなっている。なお、インターロックプレート２６は、上記したように、シフトインナレバー２１の筒部２１ａに対して軸線方向に相対移動可能であるが、トランスミッションケースに対しては軸線方向に移動不能に設けられている。

また、シフトレバーＬが、図２に矢印Ｘで示すセレクト方向にセレクト操作されると、その操作力がセレクトケーブルにより上記セレクトインナレバー２７を介してシフトセレクトシャフト２０に伝達されて、このシフトセレクトシャフト２０は回動され、そのシフトレバーＬの操作位置に応じた回動位置となる。図３では、シフトレバーＬが３速−４速セレクト位置Ｐ２に操作されたときのシフトセレクトシャフト２０およびシフトインナレバー２１の回動位置を示している。

また、シフトレバーＬが、図２に矢印Ｙで示すシフト方向にシフト操作されると、その操作力がシフトケーブルによりシフトセレクトシャフト２０に伝達されて、このシフトセレクトシャフト２０が軸線方向（図３および図４の紙面に直交する方向）にスライド移動し、そのシフトレバーＬの操作位置に応じたスライド位置となる。

一方、各シンクロメッシュ機構１１，１２，１３に対応して配設された各フォークシャフト５１，５２，５３には、シフトインナレバー２１のアーム部２１ｂの回動経路を挟んで軸線方向の両側に配設された各一対のヘッド（前進段用係合片）２２ａ，２３ａ，２４ａを有する上記前進段用係合部２２，２３，２４がそれぞれ配置されている。また、各フォークシャフト５１，５２，５３から各前進段用係合部２２，２３，２４に亘ってそれぞれ係合ピンＰが挿通されており、各前進段用係合部２２，２３，２４は各フォークシャフト５１，５２，５３に対してスライド移動一体に連結されている。

また、上記各ヘッド２２ａ，２３ａ，２４ａは、セレクト操作に応じてシフトインナレバー２１のアーム部２１ｂが選択的に係合可能な位置に配置され、選択されたヘッド２２ａ，２３ａ，２４ａは、このアーム部２１ｂによってシフトセレクトシャフト２０の軸線方向に係合移動されるようになっている。各一対のヘッド２２ａ，２２ａ、２３ａ，２３ａ、２４ａ，２４ａの中立位置から上記軸線方向への移動、つまり、各一対のヘッド２２ａ，２２ａ、２３ａ，２３ａ、２４ａ，２４ａを有する各前進段用係合部２２，２３，２４の中立位置から上記軸線方向への移動は、シンクロメッシュ機構１１，１２，１３の作動およびその後の前進段への変速動作の実行にそれぞれ連動されるようになっている。

さらに、図４に示すように、上記シフトセレクトシャフト２０には、リバース用レバー２５が回転一体且つスライド移動一体に設けられている。また、このシフトセレクトシャフト２０が回動する際のリバース用レバー２５の回動軌跡上に隣接してリバースヘッド２８ａを備えたリバースアーム（後進段用シフト部材）２８が配設されている。このリバースアーム２８は、リバースヘッド２８ａが形成されている側とは反対側の先端部分が上記リバースアイドラギヤ１０ｃに当接可能となっている（この当接部分の詳細な構成については後述する）。また、このリバースアーム２８の延長方向の中間位置は、トランスミッションケース等によって回動自在に支持されている（この支持位置の詳細についても後述する）。

このため、シフトレバーＬが、図２におけるリバースセレクト位置Ｐ４までセレクト操作された場合には、リバース用レバー２５がリバースヘッド２８ａに対向する位置まで回動されることになる（図４の仮想線を参照）。この状態からシフトレバーＬがリバース位置ＲＥＶにシフト操作されると、例えばリバース用レバー２５が図４において紙面手前側に移動され、リバース用レバー２５がリバースヘッド２８ａに当接してリバースアーム２８に押圧力を付与する。この押圧力により、リバースアーム２８は、上記支持位置を回動中心として回動し、上記リバースアイドラギヤ１０ｃに対して、リバースシャフト３の軸心に沿う方向の付勢力を与える。このようにして、リバースアイドラギヤ１０ｃがリバースシャフト３の軸線方向に移動して上記リバースドライブギヤ１０ａおよびリバースドリブンギヤ１０ｂに噛み合うようになっている。

−リバースアーム２８−
次に、本実施形態において特徴とする部材である上記リバースアーム（作動部材）２８について説明する。

図５は、上記インプットシャフト１に回転一体に設けられたリバースドライブギヤ（本発明でいう第２のギヤ）１０ａ、アウトプットシャフト２に回転一体に設けられたリバースドリブンギヤ（本発明でいう第３のギヤ）１０ｂ、リバースシャフト３にその軸心方向への移動が自在に組み付けられたリバースアイドラギヤ（本発明でいう第１のギヤ）１０ｃ、このリバースアイドラギヤ１０ｃを移動させるためのリバースアーム２８それぞれの配置状態を示す、各ギヤの軸心方向から見た図である。また、図６（ａ）〜図６（ｃ）は、リバースアーム２８の回動動作に伴ってリバースアイドラギヤ１０ｃが軸心に沿う方向に移動して、リバースドライブギヤ１０ａおよびリバースドリブンギヤ１０ｂに噛み合っていく状態を示す図である。

図５にあっては、リバースアーム２８は、図中の直線（回動支点）Ｌ０を回動軸として、図５の紙面の奥側に向けて回動することで、リバースアイドラギヤ１０ｃを、リバースドライブギヤ１０ａおよびリバースドリブンギヤ１０ｂに向けて移動させる。また、図６にあっては、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順で、リバースアーム２８の回動量が増大していくことで、リバースアイドラギヤ１０ｃを、リバースドライブギヤ１０ａおよびリバースドリブンギヤ１０ｂに向けて移動させている。

また、図５における点Ａは、リバースアイドラギヤ１０ｃが軸心に沿う方向に移動してリバースドライブギヤ１０ａに噛み合う際における、これらギヤ１０ｃ，１０ａ同士の噛み合い点である。また、図５における点Ｂは、リバースアイドラギヤ１０ｃが軸心に沿う方向に更に移動してリバースドリブンギヤ１０ｂに噛み合う際における、これらギヤ１０ｃ，１０ｂ同士の噛み合い点である。

また、図５における直線Ｌ１は、リバースアイドラギヤ１０ｃおよびリバースドライブギヤ１０ａの噛み合い点Ａと、リバースアイドラギヤ１０ｃの軸心Ｏ１（リバースシャフト３の軸心）とを結ぶ直線である。更に、図５における直線Ｌ２は、リバースアイドラギヤ１０ｃおよびリバースドリブンギヤ１０ｂの噛み合い点Ｂと、リバースアイドラギヤ１０ｃの軸心Ｏ１（リバースシャフト３の軸心）とを結ぶ直線である。

図６に示すように、リバースアーム２８には、上記リバースアイドラギヤ１０ｃに押圧力を作用させるための２つの押圧部２８ｂ，２８ｃが一体形成されている。具体的に、これら押圧部２８ｂ，２８ｃは半球面形状または半円柱形状（所謂、蒲鉾形状）の突起として形成されている。

そして、これら押圧部２８ｂ，２８ｃの形成位置としては、リバースアーム２８の先端位置と、この先端位置から所定寸法だけ上記回動軸Ｌ０側の位置とに設定されている。後者の位置に形成された押圧部が第１押圧部２８ｂであり、前者の位置に形成された押圧部が第２押圧部２８ｃである。

より具体的には、上記第１押圧部２８ｂは、図５における上記直線Ｌ１上であって、上記点Ａの近傍位置に設けられている。つまり、リバースアイドラギヤ１０ｃおよびリバースドライブギヤ１０ａの噛み合い点Ａと、リバースアイドラギヤ１０ｃの軸心Ｏ１とを結ぶ直線Ｌ１上であって、上記点Ａの近傍位置に設けられている。一方、上記第２押圧部２８ｃは、図５における上記直線Ｌ２上であって、上記点Ｂの近傍位置に設けられている。つまり、リバースアイドラギヤ１０ｃおよびリバースドリブンギヤ１０ｂの噛み合い点Ｂと、リバースアイドラギヤ１０ｃの軸心Ｏ１とを結ぶ直線Ｌ２上であって、上記点Ｂの近傍位置に設けられている。

また、これら各押圧部２８ｂ，２８ｃの先端位置（リバースアイドラギヤ１０ｃの端面に当接する位置）としては、図６（ａ）に示すように、上記回動軸Ｌ０を通りリバースアーム２８の長手方向に延びる中心線Ｌ３と第２押圧部２８ｃの先端との間の距離（図中の距離α）が、この中心線Ｌ３と第１押圧部２８ｂの先端との間の距離（図中の距離β）よりも短くなるように設定されている。

より具体的には、各押圧部２８ｂ，２８ｃが形成されているリバースアーム２８の押圧作用面（上記リバースアイドラギヤ１０ｃに対向する面）は、上記回動軸Ｌ０から第１押圧部２８ｂの形成位置までの間（図６（ａ）における領域Ｔ１）は、上記中心線Ｌ３と平行に延びている。つまり、この間では、リバースアーム２８の厚さ寸法は均一である。

これに対し、上記第１押圧部２８ｂの形成位置から第２押圧部２８ｃの形成位置までの間（図６（ａ）における領域Ｔ２）は、上記中心線Ｌ３に対して傾斜する傾斜面として形成されている。具体的には、第２押圧部２８ｃの形成位置に向かうに従って中心線Ｌ３に向けて傾斜する傾斜面となっている。つまり、この間では、リバースアーム２８の厚さ寸法は、先端側に向かって次第に小さくなっている。

そして、上記各押圧部２８ｂ，２８ｃの形状は互いに略同一であるため、上述した如く、上記中心線Ｌ３と第２押圧部２８ｃの先端との間の距離αは、この中心線Ｌ３と第１押圧部２８ｂの先端との間の距離βよりも短くなっている。つまり、図６（ａ）および図６（ｂ）に示す回動位置では、第２押圧部２８ｃの先端位置が、第１押圧部２８ｂの先端位置よりも、上記リバースアイドラギヤ１０ｃの端面（リバースアーム２８からの押圧力を受ける面）に対して後退した位置となっている。これに対し、図６（ｃ）に示す回動位置では、第２押圧部２８ｃの先端位置が、第１押圧部２８ｂの先端位置よりも、上記リバースアイドラギヤ１０ｃの端面（リバースアーム２８からの押圧力を受ける面）に対して前進した位置となっている。つまり、図６（ｂ）に示す回動位置では、第１押圧部２８ｂによってリバースアイドラギヤ１０ｃに押圧力が作用するのに対し、図６（ｃ）に示す回動位置では、第２押圧部２８ｃによってリバースアイドラギヤ１０ｃに押圧力が作用する構成となっている。

以上の構成により、本手動変速機におけるリバースシフト操作時には以下の動作により後進段が成立する。

先ず、ドライバによってリバースシフト操作が行われ、その操作力がリバース用レバー２５からリバースアーム２８に伝達されると、このリバースアーム２８は、上記回動軸Ｌ０を回動中心として回動し、図６（ａ）に示す位置から図６（ｂ）に示す位置に向けて移動（回動）する。この回動に伴い、リバースアーム２８の第１押圧部２８ｂがリバースアイドラギヤ１０ｃに当接して、このリバースアイドラギヤ１０ｃを軸心に沿う方向に移動させるための押圧力が作用する。

このリバースアイドラギヤ１０ｃの移動により、リバースアイドラギヤ１０ｃはリバースドライブギヤ１０ａに噛み合うことになる。この噛み合い時、上記回動するリバースアーム２８の第１押圧部２８ｂによりリバースアイドラギヤ１０ｃに押圧力が作用することになる（このとき、第２押圧部２８ｃはリバースアイドラギヤ１０ｃに押圧力を作用させない）。この押圧力の作用点は、上述した如く、これらギヤ１０ｃ，１０ａの噛み合い位置Ａとリバースアイドラギヤ１０ｃの軸心Ｏ１とを結ぶ直線Ｌ１上であって、上記点Ａの近傍位置である。つまり、リバースアイドラギヤ１０ｃがリバースドライブギヤ１０ａに噛み合う位置の近傍を押圧する。このため、リバースアイドラギヤ１０ｃがリバースドライブギヤ１０ａに対して拗れる方向への押圧力は作用しない状態でこれらギヤが１０ｃ，１０ａが噛み合うことになり、リバースアイドラギヤ１０ｃとリバースシャフト３との間での拗れが生じ難くなって、高いシフト荷重効率での噛み合いが行われる。

その後、リバースアーム２８が更に回動し、リバースアイドラギヤ１０ｃがリバースドリブンギヤ１０ｂに噛み合う際には、図６（ｃ）に示すように、上記回動するリバースアーム２８の第２押圧部２８ｃによりリバースアイドラギヤ１０ｃに押圧力が作用することになる（このとき、第１押圧部２８ｂはリバースアイドラギヤ１０ｃに押圧力を作用させない）。この押圧力の作用点は、上述した如く、これらギヤ１０ｃ，１０ｂの噛み合い位置Ｂとリバースアイドラギヤ１０ｃの軸心Ｏ１とを結ぶ直線Ｌ２上であって、上記点Ｂの近傍位置である。つまり、リバースアイドラギヤ１０ｃがリバースドリブン１０ｂに噛み合う位置の近傍を押圧する。このため、この場合にも、リバースアイドラギヤ１０ｃがリバースドリブンギヤ１０ｂに対して拗れる方向への押圧力は作用しない状態でこれらギヤが１０ｃ，１０ｂが噛み合うことになり、リバースアイドラギヤ１０ｃとリバースシャフト３との間での拗れが生じ難くなって、高いシフト荷重効率での噛み合いが行われる。

このように、本実施形態では、１本のリバースアーム２８におけるリバースアイドラギヤ１０ｃに対する押圧位置を、各ギヤ１０ｃ，１０ａ，１０ｂの噛み合いタイミングに応じて変化させることで、その噛み合い動作に適した押圧点を各押圧部２８ｂ，２８ｃによって押圧できるようにしている。このため、何れのギヤ噛み合い動作においても高いシフト荷重効率を得ることができ、簡単な構成でシフト荷重の軽減を図ることができる。

−他の実施形態−
以上説明した実施形態は、ＦＦ車両に搭載され、前進６速段、後進１速段の同期噛み合い式手動変速機に本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、ＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）車両等、その他の形態の車両に搭載された手動変速機にも適用可能である。また、上記段数の異なる変速機（例えば前進５速段、後進１速段のもの）に対しても適用可能である。更には、ドライバのシフトチェンジ操作に連動するアクチュエータを備え、このアクチュエータによって変速動作を行う構成とされた変速機（所謂ＡＭＴ：オートマチック・マニュアル・トランスミッション）に対しても本発明は適用可能である。また、本発明は、自動車に搭載される手動変速装置ばかりでなく、その他のギヤ噛み合い装置、つまり、一つのギヤを、互いに軸心位置の異なる２つのギヤに順に噛合させるようにしたギヤ噛み合い装置に対しても適用可能である。

また、上記実施形態では、リバースアーム２８に設けられる第１押圧部２８ｂおよび第２押圧部２８ｃを共に、半球面形状または半円柱形状の突起として形成していた。本発明は、これに限らず、図７（ａ）〜図７（ｃ）に示すように、リバースアーム２８においてリバースアイドラギヤ１０ｃに対向する面（上記押圧作用面）を円弧面または曲面（図７に示すように、上記回動軸Ｌ０に沿う方向から見た面が円弧面または曲面）で成る連続面で形成し、この連続面上の一部が上記第１押圧部２８ｂおよび第２押圧部２８ｃとして機能するようにしてもよい。この図７（ａ）〜図７（ｃ）は、リバースアーム２８の回動動作に伴ってリバースアイドラギヤ１０ｃが軸心に沿う方向に移動して、リバースドライブギヤ１０ａおよびリバースドリブンギヤ１０ｂに噛み合っていく状態を示す図であって、図中の点Ｃおよびその周辺部が第１押圧部２８ｂとして機能し（図７（ｂ）を参照）、図中の点Ｄおよびその周辺部が第２押圧部２８ｃとして機能している（図７（ｃ）を参照）。尚、この図７では、上述した実施形態に係るリバースアーム２８の形状を二点鎖線で重ねて示している。この二点鎖線の形状からも明らかなように、図中の点Ｃは上記第１押圧部２８ｂの先端位置に対応した位置となっており、図中の点Ｄは上記第２押圧部２８ｃの先端位置に対応した位置となっている。

実施形態に係るマニュアルトランスミッションのギヤレイアウトを示す断面図である。 ６速マニュアルトランスミッションのシフトパターンの概略を示す図である。 セレクト・シフト機構における各前進段用係合部およびその周辺部をシフトセレクトシャフトの軸線方向から見た断面図である。 各シフトフォークおよびその周辺部をシフトセレクトシャフトの軸線方向から見た断面図である。 各ギヤおよびリバースアームの配置状態を示す、各ギヤの軸心方向から見た図である。 リバースアームの回動動作に伴ってリバースアイドラギヤが軸心に沿う方向に移動していく状態を示す図である。 他の実施形態における図６相当図である。

符号の説明

１０ａ リバースドライブギヤ（第２のギヤ）
１０ｂ リバースドリブンギヤ（第３のギヤ）
１０ｃ リバースアイドラギヤ（第１のギヤ）
２８ リバースアーム（作動部材）
２８ｂ 第１押圧部
２８ｃ 第２押圧部
Ｏ１ 軸心
Ａ，Ｂ 噛み合い位置
Ｌ０ 回動軸（回動支点）
Ｌ１、Ｌ２ 直線
Ｌ３ 中心線

Claims (4)

1. 回動支点を中心に回動する作動部材からの押圧力により第１のギヤをその軸心に沿って移動させ、この第１のギヤを、互いに軸心位置の異なる第２のギヤおよび第３のギヤに順に噛合させるようにしたギヤ噛み合い装置において、
   上記作動部材には、
   上記移動する第１のギヤが第２のギヤに噛み合う際に、その噛み合い位置と第１のギヤの軸心とを結ぶ直線上であって、これら噛み合い位置と第１のギヤの軸心との間に存在する位置、または、その位置の近傍を押圧する第１の押圧部と、
   上記移動する第１のギヤが第３のギヤに噛み合う際に、その噛み合い位置と第１のギヤの軸心とを結ぶ直線上であって、これら噛み合い位置と第１のギヤの軸心との間に存在する位置、または、その位置の近傍を押圧する第２の押圧部とを備えていることを特徴とするギヤ噛み合い装置。
2. 上記請求項１記載のギヤ噛み合い装置において、
   上記第１の押圧部は、第２の押圧部よりも作動部材の回動支点に近い側に設けられており、
   上記回動支点を通り作動部材の長手方向に延びる中心線と第２の押圧部の先端との間の距離は、この中心線と第１の押圧部の先端との間の距離よりも短く設定されていることを特徴とするギヤ噛み合い装置。
3. 回動支点を中心に回動するリバースアームからの押圧力によりリバースアイドラギヤをその軸心に沿って移動させ、このリバースアイドラギヤを、互いに軸心位置の異なるリバースドライブギヤおよびリバースドリブンギヤに順に噛合させることで後進段を成立させる手動変速装置において、
   上記リバースアームには、
   上記移動するリバースアイドラギヤがリバースドライブギヤに噛み合う際に、その噛み合い位置とリバースアイドラギヤの軸心とを結ぶ直線上であって、これら噛み合い位置とリバースアイドラギヤの軸心との間に存在する位置、または、その位置の近傍を押圧する第１の押圧部と、
   上記移動するリバースアイドラギヤがリバースドリブンギヤに噛み合う際に、その噛み合い位置とリバースアイドラギヤの軸心とを結ぶ直線上であって、これら噛み合い位置とリバースアイドラギヤの軸心との間に存在する位置、または、その位置の近傍を押圧する第２の押圧部とを備えていることを特徴とする手動変速装置。
4. 上記請求項３記載の手動変速装置において、
   上記第１の押圧部は、第２の押圧部よりもリバースアームの回動支点に近い側に設けられており、
   上記回動支点を通りリバースアームの長手方向に延びる中心線と第２の押圧部の先端との間の距離は、この中心線と第１の押圧部の先端との間の距離よりも短く設定されていることを特徴とする手動変速装置。

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