JP2009293781A

JP2009293781A - 変速機およびその製造方法

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Publication number: JP2009293781A
Application number: JP2008150858A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Kodera; 広明小寺; Kazunari Nagai; 一成永井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-06-09
Filing date: 2008-06-09
Publication date: 2009-12-17
Anticipated expiration: 2028-06-09
Also published as: EP2133601B1; JP4821806B2; EP2133601A3; EP2133601A2

Abstract

【課題】簡単な工程で組立可能な変速機を提供する。
【解決手段】手動変速機１は、トランスミッションケース１００と、トランスミッションケース１００に差し込まれてシフト操作およびセレクト操作のいずれか一方を行なう入力部１０１と、入力部１０１と係合するシフトセレクトシャフト１５０とを備える。入力部１０１は、シフトセレクトシャフト１５０と係合可能なシフトインナーレバー１３０を有する。シフトインナーレバー１３０がシフトセレクトシャフト１１０に係合していない状態から入力部１０１がトランスミッションケース１００から排出される方向に移動することでシフトインナーレバー１３０がシフトセレクトシャフト１５０に係合する。
【選択図】図１

Description

この発明は、変速機およびその製造方法に関し、より特定的には、シフトセレクトシャフトを有する変速機およびその組立方法に関するものである。

従来、変速機は、たとえば特開２００７−１３２３５８号公報（特許文献１）に開示されている。
特開２００７−１３２３５８号公報

特許文献１では、シフト操作とセレクト操作が別系統でシフトセレクトシャフトに入力される手動変速機の構成が開示されている。

しかしながら、このようなシフトセレクトシャフトを製造しやすくすることに関しては何ら開示も示唆もされていない。

シフト操作とセレクト操作を独立した機構で行なう場合には、シフト機構とセレクト機構をケース内に組込むために、トランスミッションケースの分割が必要であった。そこで、この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、ケースへの組付けが容易な変速機およびその製造方法を提供することを目的とする。

この発明に従った変速機は、ケースと、ケースに差し込まれてシフト操作およびセレクト操作のいずれか一方を行なう入力部と、入力部と係合するシフトセレクトシャフトとを備える。入力部は、シフトセレクトシャフトと係合可能な係合部を有する。係合部がシフトセレクトシャフトに係合していない状態から入力部がケースから排出される方向へ移動することで係合部がシフトセレクトシャフトに係合するように係合部およびシフトセレクトシャフトがケース内に配置されている。

このように構成された変速機では、係合部がシフトセレクトシャフトに係合していない状態から入力部がケースから排出される方向に移動することで、係合部とシフトセレクトシャフトとを容易に係合させることができる。その結果、ケースを分割させることなくシフトセレクトシャフトと係合部を係合させることができる。

好ましくは、係合部はシフトセレクトシャフトに係合するインナーレバーを含み、操作部はインナーレバーに嵌合するシフトアウターレバーシャフトを含む。

この発明に従った変速機の製造方法は、ケースにシフトアウターレバーシャフトを差し込む工程と、シフトアウターレバーシャフトにケース内でインナーレバーを嵌合させ、シフトセレクトシャフトと係合しない位置にインナーレバーを移動させる工程と、シフトセレクトシャフトをケース内に組付ける工程と、シフトアウターレバーシャフトをケースから排出させる方向に移動させることでインナーレバーとシフトセレクトシャフトを係合させる工程とを備える。

このように構成された変速機の製造方法では、シフトセレクトシャフトの組付け前にシフトアウターレバーシャフトおよびインナーレバーを仮組付けすることで、シフトセレクトシャフト組付け後にシフトアウターレバーシャフトを組付ける場合に必要となる部材を省略することができる。

好ましくは、インナーレバーとシフトセレクトシャフトを係合させた後にケースに対するシフトセレクトシャフトの位置決めを行なう工程をさらに備える。

以下、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、以下の実施の形態では同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明については繰返さない。

図１は、この発明の実施の形態に従った手動変速機の一部側面を含む断面図である。図１を参照して、手動変速機１はトランスミッションケース１００を有する。トランスミッションケース１００に変速のためのさまざまな要素が取付けられている。

トランスミッションケース１００には貫通孔１０５が設けられている。また、トランスミッションケース１００にはシフトアウターレバーシャフト１１０を受入れるための支持部１０２が設けられている。

トランスミッションケース１００は中空形状であり、その内部はオイルで潤滑されている。トランスミッションケース１００内部にシフトアウターレバーシャフト１１０が配置されている。シフトアウターレバーシャフトの一方端部は支持部１０２に保持され、他方端部はトランスミッションケース１００の外側に位置してシフトアウターレバー１２０と接続されている。

シフトアウターレバーシャフト１１０にはスプライン１１２が設けられている。スプライン１１２は、シフトアウターレバーシャフト１１０の長手方向に沿って延びている。

シフトアウターレバーシャフト１１０の円周上に環状溝１１９が形成されている。環状溝１１９にはＥリング１６０が嵌合している。

シフトアウターレバーシャフト１１０はスペーサ１７０によって封止されている。貫通孔１０５にはシール部材が設けられており、トランスミッションケース１００内のオイルが外部へ漏れることを防いでいる。

シフトアウターレバー１２０はシフトアウターレバーシャフト１１０と接続されている。運転手がシフトノブを操作すると、このシフトノブの動作がシフトアウターレバー１２０へ伝わる。シフトアウターレバー１２０が稼動することで、シフトアウターレバーシャフト１１０はその長手方向を回転軸として回転することが可能である。

運転手がシフトノブを操作するときの操作はセレクト操作とシフト操作があるが、シフトアウターレバー１２０には、シフト動作およびセレクト動作のいずれかが伝えられる。シフトアウターレバーシャフト１１０が回転する動作が手動変速機１のシフト動作であってもよく、またセレクト動作であってもよい。

また、シフトアウターレバー１２０は運転手によって動かされるだけでなく、アクチュエータによって動かされていてもよい。すなわち、手動変速機１において、運転手が何らかの信号を送ることによりアクチュエータが駆動し、このアクチュエータによりシフトアウターレバー１２０が動き変速が行なわれてもよい。

シフトアウターレバーシャフト１１０のスプライン１１２には、シフトインナーレバー１３０が嵌合している。シフトインナーレバー１３０はトランスミッションケース１００内で所定方向に延びており、ロックボール機構１４０により位置決めがなされている。すなわち、ロックボール機構１４０先端のボールがばねでシフトインナーレバー１３０側へ付勢されている。シフトインナーレバー１３０には複数の窪みが設けられており、この窪みにロックボール機構１４０のボール１４１が嵌り合う。ボール１４１が嵌り合った場所でシフトインナーレバー１３０の位置決めが行なわれる。

なお、この例ではロックボール機構１４０を設ける構成を示しているが、ロックボール機構１４０は必ずしも設けられていなくてもよい。

シフトアウターレバー１２０を手動で動かす方法としては、シフトアウターレバー１２０にワイヤが接続されており、このワイヤの端部がシフトノブと接続されていてもよい。

さらに、シフトアウターレバー１２０がリンク機構と接続されており、このリンク機構の端部にシフトノブが接続されていてもよい。

シフトノブがフロア上に配置されるフロアパネル式の手動変速機だけでなく、シフトノブがハンドル付近に配置されるコラム式の手動変速機に本発明が適用されていてもよい。

シフトインナーレバー１３０の先端部がシフトセレクトシャフト１５０の溝部１５１と係合している。シフトセレクトシャフト１５０は、所定方向に延びており、一部分が切欠かれて溝部１５１が形成されている。

なお、この実施の形態では、シフトセレクトシャフト１５０に溝部１５１を設け、この溝部１５１にシフトインナーレバー１３０の先端部を係合させているが、必ずしもこの構成に限られず、シフトセレクトシャフト１５０に凸部を設け、この凸部に対してシフトインナーレバー１３０の凹部を係合させてもよい。

シフトセレクトシャフト１５０は、シフト方向とセレクト方向とに動く。図１で示すシフトセレクトシャフト１５０の長手方向の動きがシフト操作またはセレクト操作のいずれであってもよい。また、シフトセレクトシャフト１５０が回転する方向の動きがシフト操作またはセレクト操作のいずれであってもよい。

シフトセレクトシャフト１５０上に設けられたインナーレバーが変速機のシフトフォークシャフトと係合可能である。シフトフォークシャフトはシフトフォークを保持している。シフトフォークがスリーブスプラインを保持し、シフトフォークが軸方向に移動することでスリープスプラインが軸方向に移動し、変速が行なわれる。

シフトフォークシャフトの延びる方向とシフトセレクトシャフト１５０の延びる方向とは平行であってもよく、また直交していてもよい。

さらに、変速機の形態として、常時噛合い式の変速機だけでなく、選択摺動式の変速機であってもよい。

次に、図１で示す変速機の組立方法について説明する。図２および図３は図１で示す手動変速機の製造方法を説明するために示す一部側面を含む断面図である。まず、図２を参照して、シフトアウターレバーシャフト１１０を貫通孔１０５に矢印１１５で示す方向に差し込む。このとき、スペーサ１７０とシフトアウターレバー１２０とが接触するまで深く差し込む。シフトインナーレバー１３０をシフトアウターレバーシャフト１１０のスプライン１１２に嵌合する。シフトインナーレバー１３０をスプライン１１２に嵌合させたのみでは、シフトアウターレバーシャフト１１０に対してシフトインナーレバー１３０が軸方向に移動可能であるため、シフトインナーレバー１３０の軸方向の移動を抑制するためにピンなどを用いてシフトインナーレバー１３０をシフトアウターレバーシャフト１１０に対して位置決めする。このときにはシフトセレクトシャフト１５０はトランスミッションケース１００内に組付けられていない。

次に、シフトセレクトシャフト１５０をトランスミッションケース１００内に組付ける。この段階では、シフトインナーレバー１３０はシフトセレクトシャフト１５０の溝部１５１に係合していない。

図３を参照して、シフトアウターレバーシャフト１１０を矢印１１６で示す方向へ移動させる。これに伴い、シフトインナーレバー１３０も矢印１１６で示す方向に移動する。これにより、シフトインナーレバー１３０の先端部がシフトセレクトシャフト１５０の溝部１５１に係合する。これにより、図１で示すような手動変速機１が完成する。

図４は、この発明の実施の形態で用いられるＥリングの平面図である。図４を参照して、図３の矢印１１６で示す方向にシフトアウターレバーシャフト１１０を引き上げた後に環状溝１１９がスペーサ１７０から外部へ引き出されると、この状態でＥリング１６０を環状溝１１９に嵌め合わせる。これにより、シフトアウターレバーシャフト１１０の軸方向の位置決めがなされる。

上記の構成では、シフト機能およびセレクト機能を独立した構成部品とし、組付け時に機能統合を行なう。これにより、トランスミッションケース１００は孔のみを備えていればよく、この孔にシフトアウターレバーシャフト１１０を挿入することで組立が可能であり、トランスミッションケース１００の分割は不要である。

この実施の形態では、シフトアウターレバーシャフト１１０がシフトセレクトシャフト１５０とシフトインナーレバー１３０とが係合しない位置まで挿入可能なように構成されている。具体的には係合位置から係合しない位置まで挿入可能なようにシフトアウターレバー１２０とトランスミッションケース１００、およびシャフトとトランスミッションケース１００とが余裕代をもつように設計されている。

シフトセレクトシャフト１５０をトランスミッションケース１００に挿入する前に、シフトインナーレバー１３０の位置を、トランスミッションケース１００内であって、シフトインナーレバー１３０とシフトセレクトシャフト１５０が非係合となる位置に置くため、シフトセレクトシャフト１５０の組付け前にシフトアウターレバーシャフト１１０およびシフトインナーレバー１３０をトランスミッションケース１００に仮組付けできる。これによりシフトセレクトシャフト１５０を組付けた後にシフトアウターレバーシャフト１１０およびシフトインナーレバー１３０を組付ける構成で別途必要になるカバーおよび締結部材を省略できる。

以上により、部品点数（カバコン、締結ボルト等）を削減することができる。また、累積部品の減少によるシャフトのガタ（径方向および軸方向）を低減することができる。さらに、組付け性が向上する。

すなわち、この発明の実施の形態１に従った変速機は、トランスミッションケース１００と、トランスミッションケース１００に差し込まれてシフト操作およびセレクト操作のいずれか一方を行なう入力部１０１と、入力部１０１と係合するシフトセレクトシャフト１５０とを備える。入力部１０１は、シフトセレクトシャフト１５０と係合可能な係合部としてのシフトインナーレバー１３０を有する。シフトインナーレバー１３０がシフトセレクトシャフト１５０に係合していない図２で示す状態から入力部１０１がトランスミッションケース１００から排出される方向に移動することでシフトインナーレバー１３０がシフトセレクトシャフト１５０に係合するようにシフトインナーレバー１３０およびシフトセレクトシャフト１５０がトランスミッションケース１００内に配置されている。

入力部１０１はシフトインナーレバー１３０に嵌合するシフトアウターレバーシャフト１１０を含む。

この発明に従った変速機の製造方法は、トランスミッションケース１００にシフトアウターレバーシャフト１１０を差し込む工程と、シフトアウターレバーシャフト１１０にトランスミッションケース１００内でシフトセレクトシャフト１５０に係合していないシフトインナーレバー１３０を嵌合させ、シフトセレクトシャフト１５０と係合しない位置にシフトインナーレバー１３０を移動させる工程と、シフトインナーレバー１３０の移動後にシフトセレクトシャフト１５０をトランスミッションケース１００に組付ける工程と、シフトアウターレバーシャフト１１０をトランスミッションケース１００から排出させる方向に移動させることでシフトインナーレバー１３０とシフトセレクトシャフト１５０とを係合させる工程とを備える。さらに、係合させた後にシフトアウターレバーシャフト１１０のトランスミッションケース１００に対する位置決めを行なう工程を備える。

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に従った手動変速機の一部側面を含む断面図である。図１で示す手動変速機の製造方法の第１工程を説明するために示す一部側面を含む断面図である。図１で示す手動変速機の製造方法の第２工程を説明するために示す一部側面を含む断面図である。この発明の実施の形態で用いられるＥリングの平面図である。

符号の説明

１手動変速機、１００トランスミッションケース、１０１入力部、１０２支持部、１０５貫通孔、１１０シフトアウターレバーシャフト、１１２スプライン、１１５，１１６矢印、１１９環状溝、１２０シフトアウターレバー、１３０シフトインナーレバー、１４０ロックボール機構、１４１ボール、１５０シフトセレクトシャフト、１５１溝部、１６０リング、１７０スペーサ。

Claims

ケースと、
前記ケースに差し込まれてシフト操作およびセレクト操作のいずれか一方を行なう入力部と、
前記入力部と係合するシフトセレクトシャフトとを備え、
前記入力部は、シフトセレクトシャフトと係合可能な係合部を有し、前記係合部がシフトセレクトシャフトに係合していない状態から前記入力部が前記ケースから排出される方向に移動することで前記係合部が前記シフトセレクトシャフトに係合するように前記係合部および前記シフトセレクトシャフトが前記ケース内で配置される、変速機。
前記係合部は前記シフトセレクトシャフトに係合するインナーレバーを含み、前記操作部は前記インナーレバーに嵌合するシフトアウターレバーシャフトを含む、請求項１に記載の変速機。
ケースにシフトアウターレバーシャフトを差し込む工程と、
前記シフトアウターレバーシャフトに前記ケース内でインナーレバーを嵌合させ、シフトセレクトシャフトと係合しない位置に前記インナーレバーを移動させる工程と、
シフトセレクトシャフトを前記ケース内に組付ける工程と、
前記シフトアウターレバーシャフトを前記ケースから排出する方向に移動させることで前記ケース内で前記インナーレバーとシフトセレクトシャフトを係合させる工程とを備えた、変速機の製造方法。
前記シフトセレクトレバーシャフトと前記インナーレバーを係合させた後に前記ケースに対する前記シフトアウターレバーシャフトの位置決めを行なう工程をさらに備えた、請求項３に記載の変速機の製造方法。