JP2009138759A - 手動変速機のインターロック機構 - Google Patents

Abstract

【課題】安価なインターロックプレートを利用可能なインターロック機構を提供すること。
【解決手段】インターロック機構は、フォークシャフトと連結した複数のシフトヘッドと、シフトヘッドをシフトさせるためにシフトヘッドと係合するインナレバー２と、を備える。複数のシフトヘッドにおいて、隣接する２つのシフトヘッドのうち、少なくとも一方のシフトヘッド５はその上面５ｂに突設された第１ストッパ５ａを有する。第１ストッパ５ａは、インナレバー２が単一のシフトヘッドと係合している場合には、インナレバー２のシフト動作時にインナレバー２と当接しないが、インナレバー２が２つのシフトヘッドと同時に係合している場合には、インナレバー２のシフト動作時にインナレバー２の動作を係止するようにインナレバー２の少なくとも一部（例えばシフトヘッド５の上面５ｂの上方に突出するようにインナレバー２に配された第２ストッパ２ａ）と当接する。
【選択図】図７

Description

本発明は、手動変速機のインターロック機構に関する。

手動変速機における変速操作においては、複数のシフトヘッドのうち所望のシフトヘッドにインナレバーを係合させて、インナレバーの作動によって該所望のヘッドをシフトさせる。これにより、フォークシャフトも移動し、フォークシャフトに取り付けられたシフトフォークがハブスリーブとギアとを噛合させることにより、変速が行われる。

インナレバーがシフトヘッドを選択するとき、インナレバーが２つのシフトヘッドを選択する（同時に２つのシフトヘッドをシフトさせる）ことを防止する必要がある。そこで、これを防止するために、インターロックプレートが用いられている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

図１６に、背景技術に係るインターロック機構を説明するための概略部分断面図を示す。図１７及び図１８に、図１６のXVII−XVII線における概略部分断面図を示す。図１７は、インナレバー７２が１つのシフトヘッド７４を選択した時の状態を示し、図１８は、インナレバー７２が２つのシフトヘッド７４，７５を同時に選択した時の状態を示す。図１７においては、シフトヘッド７４のみが選択されているので、インナレバー７２がシフト方向８１へシフトしたとしても、シフトヘッド７４はインターロックプレート７６に係止されることなくシフトされる。一方、図１８においては、インナレバー７２は２つのシフトヘッド７４，７５に同時に係合しているので、インナレバー７２をシフト方向８１へシフトさせると、インターロックプレート７６が２つのシフトヘッド７４，７５に係止して、２つのシフトヘッド７４，７５のシフトを抑止する。
特開２００６−２９５０７号公報 特開２００３−１４１１６号公報

図１８に示すような二重シフトによるインターロック状態においては、シフトレバー７２の荷重をインターロックプレート７６の端部（○印部分）が受けることになる。そのため、インターロックプレート７６は、その荷重に対する強度（例えば剛性、耐磨耗性）を備える必要があるので、板厚を厚くしたり、焼きいれをいれたりしてその強度を高める必要があった。

本発明の目的は、背景技術より安価なインターロックプレートを利用可能なインターロック機構を提供することである。

本発明の第１視点によれば、それぞれ対応するフォークシャフトと連結した複数のシフトヘッドと、シフトヘッドをシフトさせるためにシフトヘッドと係合するインナレバーと、を備え、複数のシフトヘッドにおいて、隣接する２つのシフトヘッドのうち、少なくとも一方はその上面に突設された第１ストッパを有し、第１ストッパは、インナレバーが単一のシフトヘッドと係合している場合には、インナレバーのシフト動作時にインナレバーと当接しないが、インナレバーが２つのシフトヘッドと同時に係合している場合には、インナレバーのシフト動作時にインナレバーの動作を係止するようにインナレバーの少なくとも一部と当接する手動変速機のインターロック機構を提供する。

上記第１視点の好ましい形態によれば、第１ストッパは、隣接するシフトヘッド寄りの位置に形成されていると共に、シフトヘッドの上面の一部に突設されている突起体である。

上記第１視点の好ましい形態によれば、第１ストッパは、隣接するシフトヘッドに面するシフトヘッドの側面に沿って形成されている。

上記第１視点の好ましい形態によれば、インナレバーは、１つのシフトヘッドと係合している場合には、シフト動作時に第１ストッパと当接しないが、２つのシフトヘッドと同時係合している場合には、シフト動作時に第１ストッパと当接する第２ストッパを有する。

上記第１視点の好ましい形態によれば、第２ストッパは、インナレバーが１つのシフトヘッドと係合している場合に、係合している該シフトヘッドの中央部分に位置している。

上記第１視点の好ましい形態によれば、第２ストッパは、シフトヘッドの上面の上方に突出するように突設されている突起体である。

上記第１視点の好ましい形態によれば、第２ストッパと当接する第１ストッパの第１当接面と、第１ストッパと当接する第２ストッパの第２当接面は、他方との当接時に他方の当接面と平行に当接する。

上記第１視点の好ましい形態によれば、複数のシフトヘッドにおいて、隣接する２つのシフトヘッドは、いずれも、隣接する他方のシフトヘッド寄りの位置に第１ストッパを有する。

本発明においては、インナレバーが２つのシフトヘッドと同時に係合している場合には、シフトヘッドの第１ストッパがインナレバーと当接することにより、シフトヘッドの二重シフトを抑止することができる。これにより、インターロックプレートに掛かる負荷が少なくなる。したがって、インターロックプレートの強度を低減させることによって、インターロックプレートに要する費用を低減させることができる。

本発明の第１実施形態に係る手動変速機のインターロック機構について説明する。図１及び図２に、本発明の第１実施形態に係るインターロック機構を説明するための概略部分断面図を示す。図２は図１のII−II線における概略部分断面図であり、図１は、図２のI−I線における概略部分断面図である。

本発明のインターロック機構１は、フォークシャフト（不図示）に連結された複数のシフトヘッド（第１〜第３シフトヘッド）３〜５と、複数のシフトヘッド３〜５のうち所望のシフトヘッドをシフトさせるためにシフトヘッド３〜５と係合するインナレバー２と、所望のシフトヘッド以外のシフトヘッド（例えば、インナレバー２がシフトさせるシフトヘッド以外のシフトヘッド）がシフトすることを防止するインターロックプレート６とを備える。

本発明のインターロック機構１におけるシフトヘッドは、インナレバー２が２つのシフトヘッドに同時に係合した際に、インナレバー２のシフト動作を抑止する第１ストッパを有する。第１ストッパは、隣接するシフトヘッドのうち、少なくともいずれか一方に形成される。

例えば、図１及び図２に示す本実施形態においては、隣接する第１シフトヘッド３及び第２シフトヘッド４のうち、第１シフトヘッド３が第１ストッパ３ａを有し、隣接する第２シフトヘッド４及び第３シフトヘッド５のうち、第３シフトヘッド５が第１ストッパ５ａを有する。第１ストッパ３ａ，５ａは、シフトヘッド３，５の上面３ｂ、５ｂにそれぞれ形成されると共に、シフトヘッド上面に突設された突起体である。

１つのシフトヘッドにおいて、第１ストッパは、中央部分より、隣接するシフトヘッドよりに形成されている。図３に、図１の右方から見た第１シフトヘッド３の概略平面図を示す。例えば、第１シフトヘッド３においては、第１ストッパ３ａは、隣接する第２シフトヘッド４よりに形成され、好ましくは、図３に示すように、隣接する第２シフトヘッド４に面する側面（端面）３ｃに沿って形成される。すなわち、第１ストッパ３ａにより、第１シフトヘッド３の上面３ｂの高さは、シフトヘッド３〜５の並列方向（図１の上下方向）に沿って見ると、第２シフトヘッド４側の一部が第１ストッパ３ａによって高くなっているが、少なくとも中央部分は低くなっている。

これにより、インナレバー２が隣接する２つのシフトヘッド（例えば第１シフトヘッド３と第２シフトヘッド４）に同時に係合している場合には、インナレバー２がシフト動作する際に第１ストッパ３ａはインナレバー２に当接し、インナレバー２のシフト動作を抑止することができる。一方、インナレバー２が単一のシフトヘッド（例えば第１シフトヘッド３又は第２シフトヘッド４）に係合している場合には、第１ストッパ３ａは、インナレバー２と当接すること無く、インナレバー２はシフト動作を実行することができる。

そこで、インナレバー２は、単一のシフトヘッドに係合している場合には、シフト動作時に第１ストッパ３ａ，５ａと当接しないが、２つのシフトヘッドに同時に係合している場合のみ、シフト動作時に第１ストッパ３ａ，５ａと当接するような形状を有すると好ましい。

例えば、図１及び図２に示す本実施形態においては、インナレバー２は、シフトヘッド３〜５の上面３ａ〜５ａに面する領域で、かついずれかのシフトヘッドを選択するために移動する際に第１ストッパと接触しない位置に、第１〜第３シフトヘッド３〜５の上面３ｂ〜５ｂの上方に突出するように突設された突起体を第２ストッパ２ａとして有する。

また、第２ストッパ２ａは、インナレバー２が単一のシフトヘッドに係合している場合に、係合しているシフトヘッドの中央部分に位置している。すなわち、第１ストッパが、隣接するシフトヘッドよりに形成されているので、インナレバー２が所望のシフトヘッドをシフトさせる場合に、第１ストッパと当接しない位置に第２ストッパ２ａは形成されている。

なお、第１ストッパ３ａ，５ａは、シフトヘッド３，５をシフトさせる方向にそれぞれ形成されている。すなわち、例えばシフトヘッド３においては、図１上左右両側に２ヶ所に第１ストッパ３ａが形成されている。

次に、図１及び図２に示す本発明の第１実施形態に係るインターロック機構１の動作について説明する。図４に、インナレバーのシフト動作時の概略部分断面図を示す。また、図５に、本発明の第１実施形態に係るインターロック機構を説明するための概略部分断面図を示す。まず、図１及び図２は、インナレバー２が単一のシフトヘッド（第２シフトヘッド４）に係合している状態を示している。この状態において、図４に示すように、インナレバー２がシフト動作状態にあっても、第１シフトヘッド３の第１ストッパ３ａ及び第２シフトヘッド５の第１ストッパ５ａはいずれもインナレバー２（特に第２ストッパ２ａ）と当接すること無く、第２シフトヘッド４のシフト動作を実行することができる。また、図５に示すように、インナレバー２が、第１ストッパが形成されたシフトヘッド（例えば第１シフトヘッド３）を選択した場合であっても、第２ストッパ２ａが形成された第１シフトヘッド３の中央部分には第１ストッパ３ａは存在していないので、通常のシフト動作のように、第２ストッパ２ａを含むインナレバー２は第１ストッパ３ａと当接すること無く第１シフトヘッド３のシフト動作を実行することができる。

図６〜図８に、本発明の第１実施形態に係るインターロック機構を説明するための概略部分断面図を示す。図７は図６のVII−VII線における概略部分断面図であり、図６は、図７のVI−VI線における概略部分断面図である。また、図６及び図７は、インナレバー２が２つのシフトヘッド（第２シフトヘッド４及び第３シフトヘッド５）に同時に係合している状態を示している。この状態において、図８に示すように、インナレバー２がシフト動作を実行しようとすると、第１ストッパ５ａがインナレバー２（特に第２ストッパ２ａ）に当接することになる（○印部分）。したがって、第２ストッパ２ａの動作は第１ストッパ５ａによって抑止され、第２シフトヘッド４及び第３シフトヘッド５を同時にシフトさせることはできなくなる。

このように、本発明によれば、シフトヘッド上面に形成した第１ストッパをインナレバーに当接させることにより、シフトヘッドのシフトを防止することができる。このとき、インターロックプレートに負荷を掛けることなくシフトヘッドの二重シフトを防止することができる。

また、これにより、本発明によれば、インターロックプレートの耐磨耗性や板厚を低下させることができる。例えば、背景技術に係るインターロック機構のインターロックプレートによってシフトヘッドの移動を防止する際にはインターロックプレートは２０００Ｎ程度を受け止める必要があったが、本発明に係るインターロック機構によれば、インターロックプレートは、一連のシフト操作に伴う摺動抵抗分のみ（例えば約１００Ｎ程度）を止めることができればよい。したがって、本発明のインターロック機構におけるインターロックプレートの断面二次モーメントは、背景技術に係るインターロック機構におけるインターロックプレートの断面二次モーメントの１／２０程度を確保することができれば、必要とする剛性を確保することができると考えられる。断面がｔ×ｂの長方形の断面二次モーメントは、以下の数１で表される。したがって、背景技術に係るインターロック機構のインターロックプレートの板厚が例えば４ｍｍである場合には、本発明に係るインターロック機構のインターロックプレートの板厚はその半分以下（t=(1/20)^1/3×4mm=1.47mm）にすることができると考えられる。また、インターロックプレートの材質には、アルミニウムや樹脂等を使用することもできると考えられる。

次に、第２〜第４実施形態に係るインターロック機構について説明する。図９に、本発明の第２実施形態に係るインターロック機構を説明するための概略部分断面図を示し、図１０に、本発明の第３実施形態に係るインターロック機構を説明するための概略部分断面図を示し、そして、図１１に、本発明の第４実施形態に係るインターロック機構を説明するための概略部分断面図を示す。第２〜第４実施形態においては、それぞれ、第１実施形態とは第１ストッパの形成位置が異なっている。なお、第１〜第４実施形態において、それぞれ同じ要素については、同じ符号を付してある。

図９に示す第２実施形態に係るインターロック機構１１においては、第２シフトヘッド１４のみに第１ストッパ１４ａ，１４ｂが形成されている。第２シフトヘッド１４において、第１ストッパ１４ａは、第１シフトヘッド１３に面する側面１４ｄに沿ってシフト方向両側（図９上、左右両側）に計２ヶ所形成され、第１ストッパ１４ｂは、第３シフトヘッド１５に面する側面１４ｅに沿ってシフト方向両側（図９上、左右両側）に計２ヶ所形成されている。このとき、第２シフトヘッド１４の上面１４ｃは、第１ストッパ１４ａ，１４ｂによって、シフト動作時にインナレバー２の第２ストッパ２ａが第２シフトヘッド１４と当接しないように凹部状に形成されている。第２実施形態においては、インナレバー２が第１シフトヘッド１３と第２シフトヘッド１４に同時に係合する場合には、第１ストッパ１４ａがインナレバー２の第２ストッパ２ａと当接し、インナレバー２が第２シフトヘッド１４と第３シフトヘッド１５に同時に係合する場合には、第１ストッパ１４ｂがインナレバー２の第２ストッパ２ａと当接して、二重シフトを防止する。

図１０に示す第３実施形態に係るインターロック機構２１においては、第１シフトヘッド３と第２シフトヘッド２４に第１ストッパ３ａ，２４ａが形成されている。第１シフトヘッド３の第１ストッパ３ａは、第２シフトヘッド２４よりに形成され、インナレバー２が第１シフトヘッド３と第２シフトヘッド２４に同時係合した際に二重シフトを防止するためのストッパであり、第２シフトヘッド２４の第１ストッパ２４ａは、第３シフトヘッド１５よりに形成され、インナレバー２が第２シフトヘッド２４と第３シフトヘッド１５に同時係合した際に二重シフトを防止するためのストッパである。第１ストッパ３ａ，２４ａの形態は、第１〜第２実施形態におけるストッパと同様である。

図１１に示す第４実施形態に係るインターロック機構３１においては、第１〜第３シフトヘッド３，１４，５のすべてのシフトヘッドに、第１ストッパ３ａ，１４ａ，１４ｂ，５ａが形成されている。すなわち、第１シフトヘッド３及び第３シフトヘッド５には、第１実施形態と同様に第１ストッパ３ａ，５ａが形成され、第２シフトヘッド１４には第２実施形態と同様に第１ストッパ１４ａ，１４ｂが形成されている。このとき、第１シフトヘッド３の第１ストッパ３ａと第２シフトヘッド１４の第１ストッパ１４ａは対向するように位置しており、第２シフトヘッド１４の第１ストッパ１４ｂと第３シフトヘッド５の第１ストッパ５ａは対向するように位置している。これにより、インナレバー２が第１シフトヘッド３と第２シフトヘッド１４に同時に係合する場合には、第１ストッパ３ａ，１４ａの少なくとも一方がインナレバー２の第２ストッパ２ａと当接し、インナレバー２が第２シフトヘッド１４と第３シフトヘッド５に同時に係合する場合には、第１ストッパ１４ｂ，５ａの少なくとも一方がインナレバー２の第２ストッパ２ａと当接して、二重シフトを防止する。本実施形態によれば、いずれのシフトヘッドを選択する場合であっても、インナレバー２が二重係合しない位置をより厳密に指定することができる。

次に、第５〜第６実施形態に係るインターロック機構について説明する。図１２及び図１３に、本発明の第５実施形態に係るインターロック機構を説明するための概略部分断面図を示し、図１４及び図１５に、本発明の第６実施形態に係るインターロック機構を説明するための概略部分断面図を示す。図１２及び図１４は、シフト動作時ではなく、インナレバーの第２ストッパとシフトヘッドの第１ストッパが当接していない状態を示す概略部分断面図であり、図１３及び図１５は、シフト動作時にインナレバーの第２ストッパとシフトヘッドの第１ストッパが当接している状態を示す概略部分断面図である。

第５〜第６本実施形態においては、インナレバーの第２ストッパ及びシフトヘッドの第１ストッパのうち少なくとも一方のストッパが、他方のストッパとより広い面で当接するような形状を有している。すなわち、両ストッパの当接面は当接時に他方のストッパの当接面と平行に当接するように形成されている。

図１２に示す第５実施形態に係るインターロック機構においては、シフトヘッド３３の第１ストッパ３３ａの形態は第１〜第４実施形態と同様であるが、インナレバー１２の第２ストッパ１２ａの一部には、第１ストッパ３３ａの形状に合わせて、図１３に示すように第１ストッパ３３ａとの当接時に第１当接面３３ｂと平行に当接するような第２当接面１２ｂが形成されている。これにより、第１ストッパ３３ａは、より広い面でインナレバー１２の荷重を受けることができる。

図１４に示す第６実施形態に係るインターロック機構においては、第１ストッパ４３ａの第１当接面４３ｂと第２ストッパ２２ａの第２当接面２２ｂは、それぞれ複数の面を有し、当接時に他方の当接面と平行に当接するような形状を有している。これにより、図１５に示すように、第１ストッパ４３ａの第１当接面４３ｂと第２ストッパ２２ａの第２当接面２２ｂとが当接する場合に、第１ストッパ４３ａは、複数の面でインナレバー２２の荷重を受けることができる。

第５〜第６実施形態によれば、インナレバーの第２ストッパとシフトヘッドの第１ストッパとをより広い面積、さらにはより多くの面積で当接させることにより、インナレバーのシフト荷重を分散させることができ、インナレバーの第２ストッパとシフトヘッドの第１ストッパの破損を防止することができる。また、第１ストッパ及び第２ストッパの材質や板厚に関する費用を低減させることができる。

第５及び第６実施形態は、シフトヘッド３３，４３は、第１ストッパが形成されているシフトヘッドであれば、複数のシフトヘッドのうちのいずれのシフトヘッドでもよい。すなわち、第５及び第６実施形態は、第１〜第４実施形態のいずれの形態にも適用できることはいうまでもない。

第１〜第６実施形態においては、第１ストッパは、シフトヘッドの他の部材と一体的に形成されていてもよいし、他の部材とは別部材として取り付けられていてもよい。同様に、第２ストッパは、インナレバーの他の部材と一体的に形成されていてもよいし、他の部材とは別部材として取り付けられていてもよい。

本発明は、上記各実施形態を基に説明したが、上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、本発明の範囲内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、上記実施形態に対し種々の変形、変更及び改良を含むことができることはいうまでもない。また、本発明の請求の範囲の枠内において、種々の開示要素の多様な組み合わせ・置換ないし選択が可能である。

本発明のさらなる課題、目的及び展開形態は、請求の範囲を含む本発明の全開示事項からも明らかにされる。

本発明のインターロック機構は、手動変速機に適用することができ、例えば自動車の手動変速機に適用することができる。

本発明の第１実施形態に係るインターロック機構を説明するための概略部分断面図。 本発明の第１実施形態に係るインターロック機構を説明するための概略部分断面図。 図１の右方から見たシフトヘッド３の概略平面図。 本発明の第１実施形態に係るインターロック機構を説明するための概略部分断面図。 本発明の第１実施形態に係るインターロック機構を説明するための概略部分断面図。 本発明の第１実施形態に係るインターロック機構を説明するための概略部分断面図。 本発明の第１実施形態に係るインターロック機構を説明するための概略部分断面図。 本発明の第１実施形態に係るインターロック機構を説明するための概略部分断面図。 本発明の第２実施形態に係るインターロック機構を説明するための概略部分断面図。 本発明の第３実施形態に係るインターロック機構を説明するための概略部分断面図。 本発明の第４実施形態に係るインターロック機構を説明するための概略部分断面図。 本発明の第５実施形態に係るインターロック機構を説明するための概略部分断面図。 本発明の第５実施形態に係るインターロック機構を説明するための概略部分断面図。 本発明の第６実施形態に係るインターロック機構を説明するための概略部分断面図。 本発明の第６実施形態に係るインターロック機構を説明するための概略部分断面図。 背景技術に係るインターロック機構を説明するための概略部分断面図。 図１６のXVII−XVII線における概略断面図。 図１６のXVII−XVII線における概略断面図。

符号の説明

１，１１，２１，３１，７１ インターロック機構
２，１２，２２，７２ インナレバー
２ａ，１２ａ，２２ａ 第２ストッパ
１２ｂ，２２ｂ 第２当接面
３，１３，７３ 第１シフトヘッド
４，１４，２４，７４ 第２シフトヘッド
５，１５，７５ 第３シフトヘッド
３ａ，４ａ，５ａ，１４ａ，１４ｂ 第１ストッパ
３ｂ，４ｂ，５ｂ，１４ｃ，２４ｂ 上面
３ｃ，５ｃ，１４ｄ，１４ｅ，２４ｄ 側面
６，７６ インターロックプレート
３３，４３ シフトヘッド
３３ａ，４３ａ 第１ストッパ
３３ｂ，４３ｂ 第１当接面
７７ 第１フォークシャフト
７８ 第２フォークシャフト
７９ 第３フォークシャフト
８０ シフトアンドセレクトシャフト
８１ シフト方向

Claims (8)

1. それぞれ対応するフォークシャフトと連結した複数のシフトヘッドと、
   前記シフトヘッドをシフトさせるために前記シフトヘッドと係合するインナレバーと、を備え、
   前記複数のシフトヘッドにおいて、隣接する２つのシフトヘッドのうち、少なくとも一方はその上面に突設された第１ストッパを有し、
   前記第１ストッパは、前記インナレバーが単一のシフトヘッドと係合している場合には、前記インナレバーのシフト動作時に前記インナレバーと当接しないが、前記インナレバーが２つのシフトヘッドと同時に係合している場合には、前記インナレバーのシフト動作時に前記インナレバーの動作を係止するように前記インナレバーの少なくとも一部と当接することを特徴とする手動変速機のインターロック機構。
2. 前記第１ストッパは、隣接するシフトヘッド寄りの位置に形成されていると共に、前記シフトヘッドの上面の一部に突設されている突起体であることを特徴とする請求項１に記載のインターロック機構。
3. 前記第１ストッパは、隣接するシフトヘッドに面するシフトヘッドの側面に沿って形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインターロック機構。
4. 前記インナレバーは、１つのシフトヘッドと係合している場合には、シフト動作時に前記第１ストッパと当接しないが、２つのシフトヘッドと同時係合している場合には、シフト動作時に前記第１ストッパと当接する第２ストッパを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のインターロック機構。
5. 前記第２ストッパは、前記インナレバーが１つのシフトヘッドと係合している場合に、係合している該シフトヘッドの中央部分に位置していることを特徴とする請求項４に記載のインターロック機構。
6. 前記第２ストッパは、前記シフトヘッドの上面の上方に突出するように突設されている突起体であることを特徴とする請求項４又は５に記載のインターロック機構。
7. 前記第２ストッパと当接する前記第１ストッパの第１当接面と、前記第１ストッパと当接する前記第２ストッパの第２当接面は、他方との当接時に他方の当接面と平行に当接することを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載のインターロック機構。
8. 前記複数のシフトヘッドにおいて、隣接する２つのシフトヘッドは、いずれも、隣接する他方のシフトヘッド寄りの位置に第１ストッパを有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のインターロック機構。

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