JP2009210052A - 手動変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で、シフト操作後のセレクト方向におけるシフトレバーのガタを低減する手動変速機、を提供する。
【解決手段】手動変速機１００は、変速機ギヤを収容し、複数のピン孔３１〜３６が形成される変速機ケース１０１と、変速機ギヤを選択的に噛合させるため、セレクト操作により回転するとともにシフト操作によって軸方向に移動するシフトセレクトシャフト１０３とを備える。シフトセレクトシャフト１０３は、その外周面から延伸するピン２１およびピン２２を有する。シフト操作に伴ってシフトセレクトシャフト１０３が軸方向に移動することにより、ピン２１もしくはピン２２が複数のピン孔３１〜３６のいずれかに係合する。
【選択図】図１

Description

この発明は、一般的には、手動変速機に関し、より特定的には、セレクト操作により回転するとともにシフト操作によって軸方向に移動するシフトセレクトシャフトを備える手動変速機に関する。

従来の手動変速機に関して、たとえば、特開平１１−２９４５８２号公報には、シフトフォークのフォークシャフト上での円滑な摺動を確保することを目的とした変速操作装置が開示されている（特許文献１）。特許文献１に開示された変速操作装置においては、フォークシャフト上にハウジングシフトレバーが嵌合固定されている。ハウジングシフトレバーの一端側端面が受承ピンによって摺動可能に受承されている。ハウジングシフトレバーの一端側端面には、受承ピンと係合して、フォークシャフトのセレクト方向の動作を規定する溝部が形成されている。

また、特開平７−２８００９０号公報には、変速機のコンパクト化を図り、車両への架装性を向上させることを目的とした変速機のシフト位置決め機構が開示されている（特許文献２）。特許文献２に開示されたシフト位置決め機構においては、シフトセレクトシャフトに、複数の節度用凹部が設けられた位置決め板が配設されるとともに、節度用凹部に対向して、ばねによって位置決め板に押圧されるロック部材が設けられる。節度用凹部にロック部材を係合させることにより、シフトセレクトシャフトの位置決めが行なわれる。

また、特開平６−２４９３２５号公報には、簡単な構造により、異なる複数の条件下において確実にシフトロック状態とすることを目的としたシフトレバー装置が開示されている（特許文献３）。特許文献３に開示されたシフトレバー装置においては、各シフト位置に対応して設定された車両速度に応じて作動するソレノイドを利用して、シフトロック状態を得る。
特開平１１−２９４５８２号公報 特開平７−２８００９０号公報 特開平６−２４９３２５号公報

上述の特許文献１に開示されるように、シフトレバーのセレクト方向のガタを無くすために、シフトレバーの操作に伴って移動する受承ピンと、受承ピンが係合する溝が形成されたハウジングシフトレバーとを用いた構造が利用されている。しかしながら、このようなゲートピンを溝に沿って移動させる構造を利用した場合、手動変速機の部品点数が多くなり、構造が複雑となるおそれがある。

そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、簡易な構成で、シフト操作後のセレクト方向におけるシフトレバーのガタを低減する手動変速機を提供することである。

この発明に従った手動変速機は、シフトレバーのセレクト操作およびシフト操作により変速する手動変速機である。手動変速機は、ケース体と、シフトセレクトシャフトとを備える。ケース体は、変速機ギヤを収容し、複数のピン孔が形成される。シフトセレクトシャフトは、変速機ギヤを選択的に噛合させるため、セレクト操作により回転するとともにシフト操作によって軸方向に移動する。シフトセレクトシャフトは、その外周面から延伸するピンを有する。シフト操作に伴ってシフトセレクトシャフトが軸方向に移動することにより、ピンが複数のピン孔のいずれかに係合する。

このように構成された手動変速機によれば、ピンが複数のピン孔のいずれかに係合することにより、シフト操作後のシフトセレクトシャフトの回転が制限される。また、本発明では、変速機ギヤを収容するケース体にピン孔が形成される。このため、簡易な構成で、シフト操作後のセレクト方向におけるシフトレバーのガタを低減することができる。

また好ましくは、ピンは、シフトセレクトシャフトの軸方向においてピン孔に近づくほど断面積が小さくなる先細り形状を有する。このように構成された手動変速機によれば、シフトセレクトシャフトが軸方向に移動した際、ピンがピン孔に係合し易くなるため、シフト操作を円滑にできる。

以上説明したように、この発明に従えば、簡易な構成で、シフト操作後のセレクト方向におけるシフトレバーのガタを低減する手動変速機を提供することができる。

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に係る手動変速機を示す断面図である。図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線上に沿った手動変速機を示す断面図である。

図１および図２を参照して、手動変速機１００は、車両に搭載されている。手動変速機１００は、運転者による操作によって、動力源で生じた回転を駆動輪に対して減速または加速して出力したり、逆回転にして出力する。

手動変速機１００は、複数の変速機ギヤを含む図示しないギヤトレーンと、運転者によって操作可能とされ、変速機ギヤの噛合状態を切り替えることにより変速比を切り替える変速操作機構２００と、ギヤトレーンおよび変速操作機構２００を収容する変速機ケース１０１とを有する。

変速操作機構２００は、運転者によってセレクト操作およびシフト操作されるシフトレバー２５０と、変速機ケース１０１内に設けられるシフトセレクトシャフト１０３と、シフトセレクトシャフト１０３から離れて配置されるフォークシャフト１２３，１２４，１２５とを有する。図１中には、代表的にフォークシャフト１２４が示されている。

セレクト操作とは、シフトレバー２５０を低速段（第１速、第２速）、中速段（第３速、第４速）、高速段（第５速、後進）に対応する位置に移動させる操作であり、シフト操作とは、シフトレバーを低速段位置において第１速または第２速に、中速段位置において第３速または第４速に、高速段位置において第５速または後進に対応する位置に移動させる操作である。なお、本実施の形態では、５速の手動変速機について説明するが、これに限定されず、さらに少ない段数（たとえば４速）または多い段数（たとえば６速）などの手動変速機に本発明を適用することもできる。

シフトセレクトシャフト１０３は、一方向に延伸する形状を有する。シフトセレクトシャフト１０３は、ブッシュ（軸受け）１１２，１１３によって、変速機ケース１０１に対して回転可能かつ、軸方向に移動可能に支持されている。

フォークシャフト１２３，１２４，１２５は、シフトセレクトシャフト１０３に対して平行に配置されている。フォークシャフト１２３，１２４，１２５は、それぞれ、ブッシュ１１４，１１５によって、変速機ケース１０１に対して軸方向に移動可能に支持されている。

フォークシャフト１２３、フォークシャフト１２４およびフォークシャフト１２５には、それぞれ、シフトフォーク１２６、シフトフォーク１２７およびシフトフォーク１２８が設けられている。シフトフォーク１２６、シフトフォーク１２７およびシフトフォーク１２８は、それぞれ、ギヤトレーンに設けられた第１速から第５速用の同期（シンクロメッシュ）機構のハブスリーブあるいはリバースアイドラギヤに連結されている。シフトフォーク１２６、シフトフォーク１２７およびシフトフォーク１２８を選択的に軸方向に移動させることにより、同期機構のハブスリーブあるいはリバースアイドラギヤをスライドさせ、変速機ギヤの噛合状態を切り替える。

シフトフォーク１２６、シフトフォーク１２７およびシフトフォーク１２８は、同期機構のハブスリーブが各シフトフォークから独立して回転可能となる形態で、ハブスリーブを把持している。より具体的には、シフトフォーク１２６、シフトフォーク１２７およびシフトフォーク１２８とハブスリーブの周面との間に、隙間が確保されている。

変速操作機構２００の構造についてさらに詳細な説明を行なう。図３は、図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線上に沿った手動変速機の断面図である。

図１および図３を参照して、変速操作機構２００は、インナーレバー１３３を有する。インナーレバー１３３は、筒部２３０および係合部２３１を含んで構成されている。筒部２３０には、シフトセレクトシャフト１０３が挿入される貫通孔２３２が形成されている。係合部２３１は、筒部２３０から貫通孔２３２の径方向に延伸する。インナーレバー１３３は、スロテッドピン１３４によってシフトセレクトシャフト１０３に固定されており、シフトセレクトシャフト１０３とともに回転し、軸方向に移動する。

変速操作機構２００は、シフトレバー２５０に加えられたセレクト方向の操作力により、シフトセレクトシャフト１０３を周方向に回転させるセレクト操作機構１３０と、シフトレバー２５０に加えられたシフト方向の操作力により、シフトセレクトシャフト１０３を軸方向に移動させるシフト操作機構１５０とを有する。

セレクト操作機構１３０は、変速機ケース１０１に回転可能に設けられた回転軸１３１と、シフトレバー２５０からのセレクト方向の操作力を回転軸１３１に伝達するリンク機構２５１と、回転軸１３１の端部に固定され、回転軸１３１の半径方向に延びるインナーシャフト１３２と、シフトセレクトシャフト１０３に回転可能に設けられ、インナーシャフト１３２の先端部と係合するインターロックプレート１０４とを有する。

インターロックプレート１０４は、係合部２４１、筒部２４６および案内部２４２，２４３を含んで構成されている。係合部２４１には、インナーシャフト１３２の先端部が係合される係合孔２４０が形成されている。筒部２４６には、インナーレバー１３３の筒部２３０が挿入される貫通孔２４５が形成されている。案内部２４２および案内部２４３は、貫通孔２４５に連なる隙間を隔てて配置されており、筒部２４６から貫通孔２４５の半径方向に延伸する。

係合部２３１は、案内部２４２および案内部２４３の間の隙間に配置されている。係合部２３１が案内部２４２および案内部２４３に案内されることにより、インナーレバー１３３は、インターロックプレート１０４に対してシフトセレクトシャフト１０３の軸方向に摺動可能に設けられている。また、インターロックプレート１０４は、インナーレバー１３３とともにシフトセレクトシャフト１０３の周方向に回転可能に設けられている。

運転者がシフトレバー２５０をセレクト操作すると、回転軸１３１が回転し、インナーシャフト１３２の先端部が回転軸１３１を中心に回転する。これに伴って、インターロックプレート１０４がシフトセレクトシャフト１０３の周方向に回転することにより、シフトセレクトシャフト１０３がインナーレバー１３３とともにシフトセレクトシャフト１０３の周方向に回転する。

シフト操作機構１５０は、アーム１５１を有する。アーム１５１は、変速機ケース１０１に対して、シフトセレクトシャフト１０３の軸方向に沿って揺動可能に支持されている。アーム１５１は、シフトセレクトシャフト１０３に形成された切り欠き１５２に係合されている。

運転者がシフトレバー２５０をシフト操作すると、シフトレバー２５０からのシフト方向の操作力が図示しないリンク機構を介してアーム１５１に伝達することにより、アーム１５１が揺動する。これにより、シフトセレクトシャフト１０３がその軸方向に移動する。

図４は、図１中のＩＶ−ＩＶ線に沿った手動変速機の断面図である。図１、図３および図４を参照して、フォークシャフト１２３、フォークシャフト１２４およびフォークシャフト１２５には、それぞれ、シフトヘッド１２０、シフトヘッド１２１およびシフトヘッド１２２が固定されている。シフトヘッド１２０，１２１，１２２には、それぞれ、インナーレバー１３３の係合部２３１を受け入れ可能な溝部１２９が形成されている。

運転者がシフトレバー２５０をセレクト操作すると、インナーレバー１３３の係合部２３１がシフトセレクトシャフト１０３の周方向に回転することにより、係合部２３１と係合するシフトヘッド１２０，１２１，１２２が選択される。さらに運転者がシフトレバー２５０をシフト操作すると、インナーレバー１３３の係合部２３１が、シフトヘッド１２０，１２１，１２２のいずれかと係合した状態でシフトセレクトシャフト１０３の軸方向に移動する。これにより、フォークシャフト１２３，１２４，１２５のいずれかを選択的にシフトセレクトシャフト１０３の軸方向に移動させ、シフトフォーク１２６、シフトフォーク１２７もしくはシフトフォーク１２８を作動状態とする。

図５は、図１中の２点鎖線Ｖで囲まれた範囲を示す斜視図である。図１および図５を参照して、変速機ケース１０１は、ギヤトレーンおよび変速操作機構２００を収容する内部空間を規定する内壁１０１ａ，１０１ｂを有する。内壁１０１ａと内壁１０１ｂとは、シフトセレクトシャフト１０３の軸方向において互いに間隔を隔てて向い合って配置されている。変速機ケース１０１は、金属から形成されている。変速機ケース１０１は、たとえばアルミニウム合金から形成されている。

変速機ケース１０１には、内壁１０１ａに開口するピン孔（第１速用）３１、ピン孔（第３速用）３３およびピン孔（第５速用）３５と、内壁１０１ｂに開口するピン孔（第２速用）３２、ピン孔（第４速用）３４およびピン孔（後進用）３６とが形成されている。ピン孔３１、ピン孔３３およびピン孔３５は、シフトセレクトシャフト１０３の周方向に並んで配置されている。ピン孔３２、ピン孔３４およびピン孔３６は、シフトセレクトシャフト１０３の周方向に並んで配置されている。シフトセレクトシャフト１０３の軸方向において、ピン孔３１、ピン孔３３およびピン孔３５と、ピン孔３２、ピン孔３４およびピン孔３６とは、それぞれ、互いに対向する位置に配置されている。

シフトセレクトシャフト１０３は、外周面１０３ｃを有する。シフトセレクトシャフト１０３には、外周面１０３ｃから延伸するピン２１およびピン２２が形成されている。ピン２１およびピン２２は、たとえば圧入により、シフトセレクトシャフト１０３に固定されている。外周面１０３ｃの外周上において、ピン２１は、シフトセレクトシャフト１０３の軸方向に沿って内壁１０１ａに向かって延びる。外周面１０３ｃの外周上において、ピン２２は、シフトセレクトシャフト１０３の軸方向に沿って内壁１０１ｂに向かって延びる。

運転者がシフトレバー２５０をセレクト操作し、シフトセレクトシャフト１０３が回転すると、ピン２１およびピン２２は、ピン孔３１およびピン孔３２の延長線上、ピン孔３３およびピン孔３４の延長線上もしくはピン孔３５およびピン孔３６の延長線上のいずれかに位置決めされる。運転者がシフトレバー２５０をシフト操作し、シフトセレクトシャフト１０３がその軸方向に移動すると、ピン２１もしくはピン２２が、選択された変速段に対応するピン孔３１〜３６のいずれかに係合される。本実施の形態では、シフトレバー２５０のセレクト操作時に、ピン２１もしくはピン２２が、いずれかのピン孔やゲート溝に案内されるということがない。

ピン２１およびピン２２は、それぞれ、シフトセレクトシャフト１０３の軸方向においてピン孔３１，３３，３５およびピン孔３２，３４，３６に近づくほど断面積が小さくなる先細り形状を有する。このような構成により、シフトレバー２５０のセレクト操作時に、ピン２１およびピン２２がそれぞれ対応するピン孔に係合し易くなる。

既に説明したように、シフトフォーク１２６，１２７，１２８は、同期機構のハブスリーブが各シフトフォークから独立して回転可能となる形態で設けられているため、フォークシャフト１２３，１２４，１２５の周方向において強固に支持されていない。このことに起因して、いずれかの変速段が選択された状態でフォークシャフト１２３，１２４，１２５が周方向に振れると、その動きがインナーレバー１３３を介してシフトセレクトシャフト１０３に伝わり、シフトセレクトシャフト１０３がその周方向に位置ずれを起こすおそれがある。これに対して、本実施の形態では、ピン２１もしくはピン２２をピン孔３１〜３６のいずれかに係合させる構成により、シフトセレクトシャフト１０３の周方向における位置ずれを防ぐことができる。

この発明の実施の形態１における手動変速機１００は、変速機ギヤを収容し、複数のピン孔３１〜３６が形成されるケース体としての変速機ケース１０１と、変速機ギヤを選択的に噛合させるため、セレクト操作により回転するとともにシフト操作によって軸方向に移動するシフトセレクトシャフト１０３とを備える。シフトセレクトシャフト１０３は、その外周面１０３ｃから延伸するピン２１およびピン２２を有する。シフト操作に伴ってシフトセレクトシャフト１０３が軸方向に移動することにより、ピン２１もしくはピン２２が複数のピン孔３１〜３６のいずれかに係合する。

このように構成された、この発明の実施の形態１における手動変速機１００によれば、シフトセレクトシャフト１０３の周方向における位置ずれを防ぐことによって、いずれかの変速段に設定されたシフトレバー２５０のセレクト方向におけるガタを低減することができる。この際、ピン２１もしくはピン２２が係合するピン孔３１〜３６を変速機ケース１０１に形成することにより、部品点数の増加を減らし、変速操作機構２００を簡易な構成にできる。

（実施の形態２）
図６は、この発明の実施の形態２における手動変速機が示す斜視図である。図６は、実施の形態１における図５に対応する図である。本実施の形態における手動変速機は、実施の形態１における手動変速機１００と比較して基本的に同様の構造を備えるため、重複する構造については説明を繰り返さない。

図６を参照して、本実施の形態では、図５中のピン孔３１、ピン孔３３およびピン孔３５に替えて、変速機ケース１０１にピン溝４１、ピン溝４３およびピン溝４５が形成されている。ピン溝４１，４３，４５は、内壁１０１ａから凹み、シフトセレクトシャフト１０３の半径方向に延びる形状を有する。ピン溝４１，４３，４５は、シフトセレクトシャフト１０３の周方向に並んで配置されている。シフトセレクトシャフト１０３には、図５中のピン２１および２２に替えて、ピン２６が形成されている。ピン２６は、シフトセレクトシャフト１０３の半径方向に延伸する形状を有する。

なお、図６中には、第１速、第３速および第５速用のピン溝４１，４３，４５のみが示されているが、変速機ケース１０１の内壁１０１ｂにも、第２速、第４速および後進用のピン溝が形成されている。

運転者がシフトレバー２５０をセレクト操作し、シフトセレクトシャフト１０３が回転すると、ピン２６は、シフトセレクトシャフト１０３の軸方向においてピン溝４１，４３，４５のいずれかの延長線上に位置決めされる。運転者がシフトレバー２５０をシフト操作し、シフトセレクトシャフト１０３がその軸方向に移動すると、ピン２６が、選択された変速段に対応するピン溝のいずれかに係合される。

このように構成された、この発明の実施の形態２における手動変速機によれば、実施の形態１に記載の効果を同様に得ることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明の実施の形態１に係る手動変速機を示す断面図である。 図１中のＩＩ−ＩＩ線上に沿った手動変速機を示す断面図である。 図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線上に沿った手動変速機の断面図である。 図１中のＩＶ−ＩＶ線に沿った手動変速機の断面図である。 図１中の２点鎖線Ｖで囲まれた範囲を示す斜視図である。 この発明の実施の形態２における手動変速機が示す斜視図である。

符号の説明

２１，２２，２６ ピン、３１〜３６ ピン孔、４１，４３，４５ ピン溝、１００ 手動変速機、１０１ 変速機ケース、１０３ シフトセレクトシャフト、１０３ｃ 外周面。

Claims (2)

1. シフトレバーのセレクト操作およびシフト操作により変速する手動変速機であって、
   変速機ギヤを収容し、複数のピン孔が形成されるケース体と、
   前記変速機ギヤを選択的に噛合させるため、セレクト操作により回転するとともにシフト操作によって軸方向に移動するシフトセレクトシャフトとを備え、
   前記シフトセレクトシャフトは、その外周面から延伸するピンを有し、
   シフト操作に伴って前記シフトセレクトシャフトが軸方向に移動することにより、前記ピンが前記複数のピン孔のいずれかに係合する、手動変速機。
2. 前記ピンは、前記シフトセレクトシャフトの軸方向において前記ピン孔に近づくほど断面積が小さくなる先細り形状を有する、請求項１に記載の手動変速機。

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