JP2010053895A - 手動変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】手動変速機において、滑らかな変速動作を実現する。
【解決手段】手動変速機は、シフトセレクトシャフト１００と、筒部１１０Ａおよびアーム部１１０Ｂを含むシフトインナレバー１１０と、筒部１１０Ａに外嵌され、アーム部１１０Ｂを軸線方向に相対移動可能に受け入れる係合片通路２００Ｃを有し、シフトセレクトシャフト１００およびシフトインナレバー１１０に対して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設けられたインターロックプレート２００と、セレクト動作に応じて選択的にアーム部１１０Ｂと係合可能な位置に各々配置され、シフト動作に応じてアーム部１１０Ｂに係合されて軸線方向に移動するヘッド部３１０，３２０，３３０とを備える。シフト動作時において、インターロックプレート２００に対する傾倒力が、非選択のヘッド部によるインターロックプレート２００に対する傾き抑止力よりも小さく設定されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、手動変速機に関し、特に、軸線回りに回動するセレクト動作と軸線方向に往復動するシフト動作とを変速動作時に行なうシフトセレクトシャフトを備えた手動変速機に関する。

軸線回りに回動する動作と軸線方向に往復動する動作とを変速動作時に行なうシフトセレクトシャフトを含む手動変速機が従来から知られている。このような手動変速機は、たとえば、特開２００３−１４１１６号公報（特許文献１）に示されている。
特開２００３−１４１１６号公報

上述のシフトセレクトシャフトは、インターロックプレートに内嵌されている。本願発明者らの検討により、シフトセレクトシャフトが軸線方向に往復動するとき、インターロックプレートが傾いていると、両者間の「こじり」により摺動抵抗が増大し、滑らかな
変速動作が阻害されることが懸念されるという課題が明らかとなった。

なお、特許文献１に記載の手動変速機は、軸線方向に往復動するセレクト動作と軸線回りに回動するシフト動作とによって変速動作を行なうものである。したがって、たとえ、セレクト動作時にインターロックプレートに傾きが生じても、その後のシフト動作では、その傾いたインターロックプレート内でシフトセレクトシャフトが回転するだけであり、上述のような、「こじり」による摺動抵抗の増大の問題は生じない。上述の問題点は、本願発明者の検討により初めて明らかとなったものである。

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、シフトセレクトシャフトの軸線回りの回動によるセレクト動作と該シャフトの軸線方向の往復動によるシフト動作とによって変速動作を行なう手動変速機において、滑らかな変速動作を実現することにある。

本発明に係る手動変速機は、軸線回りに回動するセレクト動作と軸線方向に往復動するシフト動作とを変速動作時に行なうシフトセレクトシャフトと、シフトセレクトシャフトの外周に外嵌固定された筒部および筒部から径方向外方に向かって突出するアーム部を含むシフトインナレバーと、シフトインナレバーの筒部に外嵌され、アーム部を軸線方向に相対移動可能に受け入れる通路を有し、シフトセレクトシャフトおよびシフトインナレバーに対して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設けられたインターロックプレートと、セレクト動作に応じて選択的にアーム部と係合可能な位置に各々配置され、シフト動作に応じてアーム部に係合されて軸線方向に移動する複数のヘッド部とを備え、シフト動作時において、インターロックプレートに対する傾倒力が、非選択のヘッド部によるインターロックプレートに対する傾き抑止力よりも小さく設定されている。

なお、本願明細書において、インターロックプレートに対する『傾倒力』とは、シフト動作時にインターロックプレートを軸線方向に押して該プレートを傾ける力を意味する。

また、本願明細書において、インターロックプレートに対する『傾き抑止力』とは、シフト動作時に、上記『傾倒力』に抗してインターロックプレートの傾きを抑止する力であって、シフト動作時に選択されたヘッド部以外のヘッド部を中立位置に保持する力を利用するものを意味する。

上記構成によれば、シフト動作時において、インターロックプレートに対する傾倒力が、非選択のヘッド部によるインターロックプレートに対する傾き抑止力よりも小さく設定されることにより、シフト動作時のインターロックプレートの傾きが抑制される。この結果、シフト動作時において、インターロックプレートとそれに内嵌されるシフトインナレバーとの間で「こじり」が生じることによる、シフトセレクトシャフトの軸線方向の移動に対する摺動抵抗の増大を抑制することができる。この結果、滑らかな変速動作を実現可能な手動変速機が提供される。

１つの実施態様では、上記手動変速機において、インターロックプレートは、シフト動作時に選択されたヘッド部が当接するテーパ面を有し、傾倒力が傾き抑止力よりも小さくなるようにテーパ面の傾斜角度が設定されている。

１つの実施態様では、上記手動変速機は、ヘッド部に固定され、外周面上に形成された溝部を有するフォークシャフトと、フォークシャフトに固定されたシフトフォークと、シフトフォークにより作動する前進段用の同期装置とをさらに備える。同期装置は、シフトフォークを中立位置に向けて復帰させようとする復元力を生じさせる復元機構を含む。上述の傾き抑止力は、復元機構による復元力を含む。

１つの実施態様では、上記手動変速機は、ヘッド部に固定され、外周面上に形成された溝部を有するフォークシャフトと、溝部に嵌合し、該溝部に向けて付勢されることによりフォークシャフトを中立位置に向けて復帰させようとする復元力を該フォークシャフトに加えるロックボールとをさらに備える。上述の傾き抑止力は、ロックボールによる復元力を含む。

本発明によれば、軸線回りに回動するセレクト動作と軸線方向に往復動するシフト動作とを変速動作時に行なうシフトセレクトシャフトを備えた手動変速機において、滑らかな変速動作を実現することができる。

以下に、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。

なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。

図１は、本発明の１つの実施の形態に係る手動変速機のギヤトレーンの一例を示すスケルトン図である。この図１に示すギヤトレーンは、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。インプットシャフト１およびアウトプットシャフト２は、互いに平行に配置されており、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。

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在させて連結されている。このクラッチ機構の係合動作により、駆動力源としてのエンジンの回転駆動力がインプットシャフト１に入力されるようになっている。

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１１〜１７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において右側からシャフト１，２の軸線方向左側に向かって、１速ギヤ列１１、２速ギヤ列１２、３速ギヤ列１３、４速ギヤ列１４、５速ギヤ列１５および６速ギヤ列１６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１７が配設されている。

１速ギヤ列１１および２速ギヤ列１２は、各々、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１１Ａおよび２速ドライブギヤ１２Ａ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１１Ｂおよび２速ドリブンギヤ１２Ｂとを備えている。１速ドライブギヤ１１Ａと１速ドリブンギヤ１１Ｂとは互いに噛み合っている。また、２速ドライブギヤ１２Ａと２速ドリブンギヤ１２Ｂとは互いに噛み合っている。

３速ギヤ列１３は、インプットシャフト１に対して相対回転自在に組み付けられた３速ドライブギヤ１３Ａ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１３Ｂとを備えている。同様に、４速ギヤ列１４、５速ギヤ列１５、６速ギヤ列１６は、各々、インプットシャフト１に対して相対回転自在に組み付けられた４速ドライブギヤ１４Ａ、５速ドライブギヤ１５Ａおよび６速ドライブギヤ１６Ａ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１４Ｂ、５速ドリブンギヤ１５Ｂおよび６速ドリブンギヤ１６Ｂとを備えている。３速ドライブギヤ１３Ａと３速ドリブンギヤ１３Ｂとは互いに噛み合っている。同様に、４速ドライブギヤ１４Ａ〜６速ドライブギヤ１６Ａと、４速ドリブンギヤ１４Ｂ〜６速ドリブンギヤ１６Ｂとは、互いに噛み合っている。

上記各変速ギヤ列の切り替え動作（変速動作）は、３つのシンクロメッシュ機構２１，２２，２３によって行なわれる。本実施の形態の手動変速機は、前進段用の同期装置としてのシンクロメッシュ機構２１，２２，２３を用いた、同期噛み合い式の手動変速機である。

第１のシンクロメッシュ機構２１は、１速ドリブンギヤ１１Ｂと２速ドリブンギヤ１２Ｂ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。１速−２速用同期装置としての第１のシンクロメッシュ機構２１は、アウトプットシャフト２と一体化させたハブ２１Ａと、このハブ２１Ａの外周側をアウトプットシャフト２の軸線方向に移動するスリーブ２１Ｂとを備えている。このスリーブ２１Ｂを１速−２速用シフトフォークによって移動させることにより、同期機能と共に、ハブ２１Ａといずれかのドリブンギヤ１１Ｂ，１２Ｂとを連結する機能を果たしている。

第１のシンクロメッシュ機構２１が１速ドリブンギヤ１１Ｂ側に作動すると、１速ドリブンギヤ１１Ｂがアウトプットシャフト２に一体回転するように連結される。これにより、１速ドライブギヤ１１Ａと１速ドリブンギヤ１１Ｂとを介在させて、インプットシャフト１からアウトプットシャフト２への動力伝達が行なわれることになる（第１変速段の成立）。一方、第１のシンクロメッシュ機構２１が２速ドリブンギヤ１２Ｂ側に作動すると、２速ドリブンギヤ１２Ｂがアウトプットシャフト２に一体回転するように連結される。これにより、２速ドライブギヤ１２Ａと２速ドリブンギヤ１２Ｂとを介在させて、インプットシャフト１からアウトプットシャフト２への動力伝達が行なわれることになる（第２変速段の成立）。

第２のシンクロメッシュ機構２２は、３速ドライブギヤ１３Ａと４速ドライブギヤ１４Ａ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。３速−４速用同期装置としての第２のシンクロメッシュ機構２２は、インプットシャフト１と一体化させたハブ２２Ａと、このハブ２２Ａの外周側にインプットシャフト１の軸線方向に移動可能なスリーブ２２Ｂとを備えている。このスリーブ２２Ｂを３速−４速用シフトフォークによって移動させることにより、同期機能と共に、ハブ２２Ａといずれかのドライブギヤ１３Ａ，１４Ａとを連結する機能を果たしている。

第２のシンクロメッシュ機構２２が３速ドライブギヤ１３Ａ側に作動すると、３速ドライブギヤ１３Ａがインプットシャフト１に一体回転するように連結される。これにより、３速ドライブギヤ１３Ａと３速ドリブンギヤ１３Ｂとを介在させて、インプットシャフト１からアウトプットシャフト２への動力伝達が行なわれることになる（第３変速段の成立）。一方、第２のシンクロメッシュ機構２２が４速ドライブギヤ１４Ａ側に作動すると、４速ドライブギヤ１４Ａがインプットシャフト１に一体回転するように連結される。これにより、４速ドライブギヤ１４Ａと４速ドリブンギヤ１４Ｂとを介在させて、インプットシャフト１からアウトプットシャフト２への動力伝達が行なわれることになる（第４変速段の成立）。

第３のシンクロメッシュ機構２３は、５速ドライブギヤ１５Ａと６速ドライブギヤ１６Ａ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。５速−６速用同期装置としての第３のシンクロメッシュ機構２３は、インプットシャフト１と一体化させたハブ２３Ａと、このハブ２３Ａの外周側にインプットシャフト１の軸線方向に移動可能なスリーブ２３Ｂとを備えている。このスリーブ２３Ｂを５速−６速用シフトフォークによって移動させることにより、同期機能と共に、ハブ２３Ａといずれかのドライブギヤ１５Ａ，１６Ａとを連結する機能を果たしている。

第３のシンクロメッシュ機構２３が５速ドライブギヤ１５Ａ側に作動すると、５速ドライブギヤ１５Ａがインプットシャフト１に一体回転するように連結される。これにより、５速ドライブギヤ１５Ａと５速ドリブンギヤ１５Ｂとを介在させて、インプットシャフト１からアウトプットシャフト２への動力伝達が行なわれることになる（第５変速段の成立）。一方、第３のシンクロメッシュ機構２３が６速ドライブギヤ１６Ａ側に作動すると、６速ドライブギヤ１６Ａがインプットシャフト１に一体回転するように連結される。これにより、６速ドライブギヤ１６Ａと６速ドリブンギヤ１６Ｂとを介在させて、インプットシャフト１からアウトプットシャフト２への動力伝達が行なわれることになる（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、シンクロメッシュ機構２１，２２，２３のいずれか一つの作動によって、変速ギヤ列１１〜１６のいずれか一つが選択される。選択された一つの変速ギヤ列１１〜１６を介在させて、インプットシャフト１の回転駆動力がアウトプットシャフト２へ伝達される。

一方、リバースギヤ列１７は、インプットシャフト１に一体的に固定されたリバースドライブギヤ１７Ａと、アウトプットシャフト２に一体的に固定されたリバースドリブンギヤ１７Ｂと、図示しないアイドラギヤシャフトの軸線方向に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１７Ｃとを備えている。リバースドリブンギヤ１７Ｂは、第１のシンクロメッシュ機構２１の外周側に回転一体に配設されている。リバースドリブンギヤ１７Ｂおよびリバースドライブギヤ１７Ａに選択的に噛合するリバースアイドラギヤ１７Ｃは、これらのギヤ１７Ａ，１７Ｂの外周側を、アイドラギヤシャフトの軸線方向に移動するように配置されている。リバースドライブギヤ１７Ａ、リバースドリブンギヤ１７Ｂおよびリバースアイドラギヤ１７Ｃは、前進時には動力伝達を行なっていない。

一方、車両の後進時においては、すべてのシンクロメッシュ機構２１，２２，２３が中立状態に設定される。リバースアイドラギヤ１７Ｃは、上記アイドラギヤシャフトの軸線方向に沿って移動して、リバースドライブギヤ１７Ａとリバースドリブンギヤ１７Ｂとの両方に噛み合う。これにより、リバースドライブギヤ１７Ａの回転方向を逆転させてリバースドリブンギヤ１７Ｂに伝達することになる。つまり、アウトプットシャフト２が前進段の場合とは逆方向に回転して、駆動輪は後退方向に回転する。

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、出力ギヤ３と、出力ギヤ３と噛合する図示しないリングギヤとの終減速比によって減速された後、図示しないディファレンシャル装置に伝達される。これにより、上記ディファレンシャル装置にドライブシャフトを介在させて取り付けられた左右の駆動輪が、前進方向または後進方向に回転する。

図２は、本実施の形態における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）の概略を示す模式図である。図２中に２点鎖線で示すシフトレバーＬは、図２に両矢印Ｘで示す方向のセレクト操作と、両矢印Ｙで示す方向のシフト操作とを行ない得る形状に構成されている。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。

１速−２速セレクト位置Ｐ１でのシフト操作（両矢印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、図１に示す第１のシンクロメッシュ機構２１は１速ドリブンギヤ１１Ｂ側に作動し、１速ドリブンギヤ１１Ｂ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、第１のシンクロメッシュ機構２１は２速ドリブンギヤ１２Ｂ側に作動し、２速ドリブンギヤ１２Ｂ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
、図１に示す第２のシンクロメッシュ機構２２は３速ドライブギヤ１３Ａ側に作動し、３速ドライブギヤ１３Ａ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、第２のシンクロメッシュ機構２２は４速ドライブギヤ１４Ａ側に作動し、４速ドライブギヤ１４Ａ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、図１に示す第３のシンクロメッシュ機構２３は５速ドライブギヤ１５Ａ側に作動し、５速ドライブギヤ１５Ａ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、第３のシンクロメッシュ機構２３は６速ドライブギヤ１６Ａ側に作動し、６速ドライブギヤ１６Ａがインプットシャフト１に回転一体に連結される。

さらに、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。リバース位置ＲＥＶに操作された場合、すべてのシンクロメッシュ機構２１，２２，２３が中立状態となるとともに、リバースアイドラギヤ１７Ｃがアイドラギヤシャフトの軸線方向に沿って移動して、リバースドライブギヤ１７Ａおよびリバースドリブンギヤ１７Ｂに噛み合うことになる。

次に、図２に示すシフトレバーＬを操作したときのシフトレバーＬの操作力を各シンクロメッシュ機構２１，２２，２３やリバースアイドラギヤ１７Ｃに選択式に伝達して、ギヤトレーンに含まれる複数のギヤの噛合状態を切り替えて前進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、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。図３に示すように、シフトレバーＬの操作力が伝達されて軸線方向に摺動するとともに軸線回り方向に回動するシフトセレクトシャフト１００は、トランスミッションケースＣ内に収容されている。シフトセレクトシャフト１００は、回動可能かつ軸線方向に往復動可能に、トランスミッションケースＣに支持されている。

シフトセレクトシャフト１００には、後述するフォークシャフト４１０，４２０，４３０の内の１本を選択するための、シフトインナレバー１１０が固定されている。シフトインナレバー１１０は、シフトセレクトシャフト１００の外周に外嵌固定された筒部（基部）１１０Ａと、筒部１１０Ａに連設されたアーム部１１０Ｂとを有する。筒部１１０Ａには、シフトセレクトシャフト１００を受け入れ可能な穴部が形成されている。アーム部１１０Ｂは、シフトセレクトシャフト１００の径方向に沿って延在しており、筒部１１０Ａを介在させてシフトセレクトシャフト１００に固定されている。

シフトインナレバー１１０の筒部１１０Ａには、シフトインナレバー１１０に対し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設けられた、インターロックプレート２００が外嵌されている。インターロックプレート２００は、シフトインナレバー１１０の筒部１１０Ａを受け入れる貫通孔２００Ａが形成された筒部２００Ｂと、シフトセレクトシャフト１００の軸線回りのシフトインナレバー１１０の移動方向を規定する案内部２００Ｄ，２００Ｅとを備える。案内部２００Ｄ，２００Ｅは、アーム部１１０Ｂの両側に位置している。

インターロックプレート２００には、シフトセレクトシャフト１００の軸線回りのアーム部１１０Ｂの両側に摺接する、相対向する一対の案内面からなる係合片通路２００Ｃが、シフトセレクトシャフト１００の径方向に延在して形成されている。アーム部１１０Ｂは、案内部２００Ｄ，２００Ｅによって規定される隙間である係合片通路２００Ｃを、シフトセレクトシャフト１００の軸線方向に摺動可能とされている。

アーム部１１０Ｂは、ヘッド３１０，３２０，３３０に係合可能とされている。各一対のヘッド（前進段用係合片）３１０，３２０，３３０は、シフトインナレバー１１０のアーム部１１０Ｂの回動経路を挟んで、シフトセレクトシャフト１００の軸線方向の両側に配設されている。すなわち、各一対のヘッド３１０，３２０，３３０は、図３の紙面の手前側および奥側からインターロックプレート２００またはアーム部１１０Ｂを挟持している。各ヘッド３１０，３２０，３３０は、インターロックプレート２００の軸線回りの回動に応じて、アーム部１１０Ｂが選択的に係合可能な位置に配置される。選択されたヘッド３１０，３２０，３３０は、アーム部１１０Ｂに係合されて、シフトセレクトシャフト１００の軸線方向に移動する。

なお、インターロックプレート２００は、シフトインナレバー１１０の筒部１１０Ａに対しては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Ｃに対しては軸線方向に移動不能に設けられている。シフトインナレバー１１０は、シフトセレクトシャフト１００から筒部１１０Ａに亘って挿通された係合ピンＰによって、シフトセレクトシャフト１００に対して回転一体且つスライド移動一体に固定されている。シフトインナレバー１１０は、シフトセレクトシャフト１００とともに、シフトセレクトシャフト１００の軸線方向および軸線回りに変位する。

インターロックプレート２００は、セレクトインナレバー１２０の先端部を受け入れ可能な係合孔２１０Ａが形成されている、係合部２１０を備える。セレクトインナレバー１２０は、図２に示すシフトレバーＬからセレクト方向の操作力を受けることによって、回転可能に設けられている。図３における紙面垂直方向に延在するセレクトインナレバー１２０の先端部は、インターロックプレート２００と係合する。

各シンクロメッシュ機構２１，２２，２３に対応して配設されたフォークシャフト４１０，４２０，４３０は、シフトセレクトシャフト１００から離れて、シフトセレクトシャフト１００と平行に配置されている。フォークシャフト４１０，４２０，４３０は、軸線方向に変位可能に、トランスミッションケースＣに支持されている。各フォークシャフト４１０，４２０，４３０には、ヘッド３１０，３２０，３３０を有する前進段用係合部３１０Ａ，３２０Ａ，３３０Ａがそれぞれ配置されている。

すなわち、１速−２速用のフォークシャフト４１０には、１速−２速用の前進段用係合部３１０Ａが設けられている。３速−４速用のフォークシャフト４２０には、３速−４速用の前進段用係合部３２０Ａが設けられている。５速−６速用のフォークシャフト４３０には、５速−６速用の前進段用係合部３３０Ａが設けられている。また、各フォークシャフト４１０，４２０，４３０から各前進段用係合部３１０Ａ，３２０Ａ，３３０Ａに亘ってそれぞれ係合ピンＰが挿通されている。各前進段用係合部３１０Ａ，３２０Ａ，３３０Ａは、各フォークシャフト４１０，４２０，４３０の軸線方向にスライド移動可能に、各フォークシャフト４１０，４２０，４３０に一体に連結されている。

このセレクト・シフト機構では、図２に示すシフトレバーＬは、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レバーＬに加えられた操作力を伝達可能に、シフトセレクトシャフト１００に連結されている。上記セレクトケーブルは、セレクトインナレバー１２０に連結されている。シフトレバーＬのセレクト操作力は、セレクトケーブルを経由してセレクトインナレバー１２０によって受けられて、シフトセレクトシャフト１００に対して軸線回りの回動力を与える。

前進段への変速動作時に、シフトレバーＬから操作力を伝達されたシフトセレクトシャフト１００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に示す両矢印Ｍ１〜Ｍ２方向）に回動するセレクト動作を行ない、そのシフトレバーＬの操作位置に応じた回動位置に置かれる。またシフトセレクトシャフト１００は、シフトレバーＬのシフト操作に応じて、軸線方向（図３における紙面垂直方向）にスライド移動して往復動するシフト動作を行ない、そのシフトレバーＬの操作位置に応じたスライド位置に置かれる。

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）は、セレクトケーブルを経て、軸線回りの回動力としてセレクトインナレバー１２０に伝達される。セレクトインナレバー１２０の回動に伴い、インターロックプレート２００がシフトセレクトシャフト１００の軸線回りに回動する。インターロックプレート２００の回動により、シフトインナレバー１１０は、インターロックプレート２００の案内部２００Ｄ，２００Ｅによって押圧され、シフトセレクトシャフト１００の軸線回りに回動する。シフトインナレバー１１０が回動することで、アーム部１１０Ｂは、アーム部１１０Ｂの回動経路の両側に沿って隣接配置されたヘッド３１０，３２０，３３０のいずれかと選択的に係合可能なように位置決めされる。このようにしてセレクト操作が行なわれる。

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）は、シフトケーブルを経て、軸線方向のスライド移動力としてシフトセレクトシャフト１００に伝達される。シフトセレクトシャフト１００の軸線方向の変位に伴って、ヘッド３１０，３２０，３３０のいずれかとアーム部１１０Ｂとが選択的に係合した状態で、選択された前進段用係合部３１０Ａ，３２０Ａ，３３０Ａおよびフォークシャフト４１０，４２０，４３０のいずれかが、軸線方向に変位する。このようにしてシフト操作が行なわれる。

なお、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、アーム部１１０Ｂがヘッド３２０と係合したときの、シフトセレクトシャフト１００およびシフトインナレバー１１０の回動位置を図示している。

図４は、５速−６速用フォークシャフトと第３のシンクロメッシュ機構との係合部分を示す断面図である。図５は、各フォークシャフトに設けられた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。なお図４では、３本のシフトフォーク４１１，４２１，４３１および３本のフォークシャフト４１０，４２０，４３０のうち、５速−６速用のシフトフォーク３３および５速−６速用のフォークシャフト４３０のみが図示されている。

図１に示す各シンクロメッシュ機構２１，２２，２３に備えられているスリーブ２１Ｂ，２２Ｂ，２３Ｂには、それぞれに対応して配設されたシフトフォーク４１１，４２１，４３１が係合されている。シフトフォーク４１１，４２１，４３１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４１０，４２０，４３０によって、それぞれ支持されている。

シフトレバーＬが１速−２速セレクト位置Ｐ１に操作された場合には、シフトインナレバー１１０のアーム部１１０Ｂは、１速−２速用のフォークシャフト４１０に設けられた前進段用係合部３１０Ａのヘッド３１０と係合可能に配置される。シフトレバーＬが３速−４速セレクト位置Ｐ２に操作された場合には、アーム部１１０Ｂは、３速−４速用のフォークシャフト４２０に設けられた前進段用係合部３２０Ａのヘッド３２０と係合可能に配置される。シフトレバーＬが５速−６速セレクト位置Ｐ３に操作された場合には、アーム部１１０Ｂは、５速−６速用のフォークシャフト４３０に設けられた前進段用係合部３３０Ａのヘッド３３０と係合可能に配置される。

このように、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１００の軸線回りの回動によって、いずれかのヘッド３１０，３２０，３３０にアーム部１１０Ｂが係合可能に配置されることで、いずれか１本のフォークシャフト４１０，４２０，４３０が、シフトレバーＬのシフト操作力の伝達が可能となるように選択される。シフトセレクトシャフト１００は、アーム部１１０Ｂおよびヘッド３１０，３２０，３３０を介在させて、いずれか１本のフォークシャフト４１０，４２０，４３０に係合される。

この状態から、シフトレバーＬがシフト方向に操作されると、そのシフト操作力がシフトセレクトシャフト１００に伝達され、シフトセレクトシャフト１００は軸線方向にスライド移動する。シフトインナレバー１１０のアーム部１１０Ｂがいずれかのヘッド３１０，３２０，３３０に係合している場合には、その係合しているヘッド３１０，３２０，３３０とともに、前進段用係合部３１０Ａ，３２０Ａ，３３０Ａおよびこれに連動するフォークシャフト４１０，４２０，４３０も、軸線方向にスライド移動する。

つまり、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１００の軸線方向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４１０，４２０，４３０も軸線方向にスライド移動する。このフォークシャフト４１０，４２０，４３０に固定された１本のシフトフォーク４１１，４２１，４３１がシフトセレクトシャフト１００の軸線方向に移動することにより、所定の一つのシンクロメッシュ機構２１，２２，２３を作動させる、同期動作が行なわれるようになっている。

たとえば図４および図５に示すように、５速−６速用のフォークシャフト４３０には、連結部４３０Ａを介在させてシフトフォーク４３１が設けられている。アーム部１１０Ｂがヘッド３３０に係合可能に配置されている状態からシフトレバーＬがシフト操作されることにより、シフトフォーク４３１は、図１に示すギヤトレーンに設けられた第３のシンクロメッシュ機構２３のスリーブ２３Ｂを、インプットシャフト１の軸線方向に変位させる。シフトフォーク４３１がスリーブ２３Ｂを動かすことで、ハブ２３Ａとドライブギヤ１５Ａ，１６Ａのいずれか一方とを連結して、第５変速段または第６変速段へのシフトを行なうことができる。

３速−４速用のフォークシャフト４２０には、シフトフォーク４２１が設けられている。アーム部１１０Ｂがヘッド３２０に係合可能に配置されている状態からシフトレバーＬがシフト操作されることにより、シフトフォーク４２１は、第２のシンクロメッシュ機構２２のスリーブ２２Ｂを、インプットシャフト１の軸線方向に変位させる。シフトフォーク４２１がスリーブ２２Ｂを動かすことで、ハブ２２Ａとドライブギヤ１３Ａ，１４Ａのいずれか一方とを連結して、第３変速段または第４変速段へのシフトを行なうことができる。

１速−２速用のフォークシャフト４１０には、シフトフォーク４１１が設けられている。アーム部１１０Ｂがヘッド３１０に係合可能に配置されている状態からシフトレバーＬがシフト操作されることにより、シフトフォーク４１１は、第１のシンクロメッシュ機構２１のスリーブ２１Ｂを、アウトプットシャフト２の軸線方向に変位させる。シフトフォーク４１１がスリーブ２１Ｂを動かすことで、ハブ２１Ａとドリブンギヤ１１Ｂ，１２Ｂのいずれか一方とを連結して、第１変速段または第２変速段へのシフトを行なうことができる。

図４を参照して、フォークシャフト４３０とシンクロメッシュ機構２３との係合部分について説明する。図４に示すように、フォークシャフト４３０には二点鎖線で示す連結部４３０Ａを介在させてシフトフォーク４３１が取り付けられている。シフトフォーク４３１の先端部が、第３のシンクロメッシュ機構２３のスリーブ２３Ｂに係合されている。

シンクロメッシュ機構２３においては、ハブ２３Ａの外径側に、周方向に等間隔をおいて複数のシンクロナイザキー２３１が配設されている。各シンクロナイザキー２３１の中央部において外周側に突出して形成された突起２３１Ａが、スリーブ２３Ｂの内周面に形成された周方向の溝２３２に係合されている。シンクロナイザキー２３１は、ハブ２３Ａの内部に配設されたキースプリング２３３によってスリーブ２３Ｂの内周面に押し付けられている。

上記のキースプリング２３３などからなる構成（第１の復元機構）により、シフトレバーＬが５速−６速セレクト位置Ｐ３に操作された状態でフォークシャフト４３０が軸線方向へ僅かに移動すると、突起２３１Ａが溝２３２から完全に離脱しない限り、スリーブ２３Ｂに対し５速−６速セレクト位置Ｐ３（中立位置）に復帰させようとする復元力が作用する。

また、フォークシャフト４３０には、５速位置５ｔｈ、５速−６速セレクト位置Ｐ３、６速位置６ｔｈ（図２参照）にそれぞれ対応する、３個のロックボール溝４３２Ａ，４３２Ｂ，４３２Ｃが形成されている。ロックボール溝４３２Ａ，４３２Ｂ，４３２Ｃのいずれかに、１個のロックボール４３３が選択的に嵌入され得るようになっている。ロックボール４３３は、トランスミッションケースＣに形成された孔Ｃ１の内部に収容されており、同じく孔Ｃ１に収容されたプラグ４３４によって係止された圧縮状態のコイルスプリング４３５によりフォークシャフト４３０側に押圧されている。

上記のロックボール４３３などからなる構成（第２の復元機構）によっても、シフトレバーＬが５速−６速セレクト位置Ｐ３に操作された状態でフォークシャフト４３０が軸線方向へ僅かに移動すると、ロックボール４３３がロックボール溝４３２から完全に離脱しない限り、５速−６速セレクト位置Ｐ３（中立位置）に復帰させようとする復元力が作用する。また、ロックボール４３３などからなる構成によって、ギヤ抜けが防止され、節度感が得られるようになっている。なお節度感とは、ドライバーがシフトレバーを操作した時、シフトレバーを次レンジまで操作したときに次レンジ付近でレバーが引き込まれシフトやセレクト操作が行なわれたことをドライバーに感じさせる感覚である。

１速−２速用フォークシャフト４１０と第１のシンクロメッシュ機構２１との係合部分、および、３速−４速用フォークシャフト４２０と第二のシンクロメッシュ機構２２との係合部分も、上述したフォークシャフト４３０とシンクロメッシュ機構２３との係合部分と同様の構成となっている。

図６は、シフトインナレバー１１０のアーム部１１０Ｂと各ヘッド部３１０，３２０，３３０との位置関係を模式的に示す図である。図６では、インターロックプレート２００の外周面を展開して描いている。なお、図６では、上述のセレクト動作により１速−２速用のヘッド部３１０が選択され、３速−４速用のヘッド部３２０と５速−６速用のヘッド部３３０とは、非選択となっている。

図６の例では、係合片通路２００Ｃ内において、アーム部１１０Ｂは、図中下方向に移動し、ヘッド部３１０を矢印ＤＲ３１０方向に押圧する。これにより、フォークシャフト４１０が軸方向に移動し、第２変速段が成立する。このとき、ヘッド部３１０（図６における上側に位置する部分）がインターロックプレート２００のテーパ面２００Ｆに当接し、インターロックプレート２００を矢印ＤＲ２００方向に押圧する。この押圧力は、インターロックプレート２００を傾ける力となる。これに対し、非選択のヘッド部３２０，３３０は、それぞれ、矢印ＤＲ３２０，ＤＲ３３０方向に、インターロックプレート２００を押圧する。この押圧力は、インターロックプレートの傾きを抑止する力となる。

上述したシフト動作時において、上述の矢印ＤＲ２００方向の力によりインターロックプレート２００が傾いていると、インターロックプレート２００に対してシフトインナレバー１１０が軸方向に移動する際に、両者間に「こじり」が生じ、摺動抵抗が増大し、滑らかな変速動作が阻害されることが懸念される。

なお、シフト動作時にインターロックプレート２００を傾動させる『傾倒力』としては、ヘッド部３１０からテーパ面２００Ｆに作用する押圧力に加えて、インターロックプレート２００と他部品との摺動部の摩擦力が存在する。

本実施の形態では、非選択のヘッド部３２０，３３０を中立位置に戻そうとする復元力（上述の『第１の復元機構』および『第２の復元機構』による復元力）、すなわち、図６中の矢印ＤＲ３２０，ＤＲ３３０で示す力により、ヘッド部３１０からテーパ面２００Ｆに作用する押圧力（矢印ＤＲ２００）に抗して、インターロックプレート２００傾きを防止できるようにしている。すなわち、図６において、矢印ＤＲ３２０，ＤＲ３３０で示す力の合計は、矢印ＤＲ２００に示す力よりも大きく、矢印ＤＲ３２０，ＤＲ３３０で示す力は、シフト動作時のインターロックプレート２００の傾きを抑止する『傾き抑止力』として機能する。

図７は、インターロックプレート２００におけるアーム部１１０Ｂが係合する部分の周辺を拡大して示す図である。図７を参照して、本実施の形態に係る手動変速機では、シフト動作時に選択されたヘッド部（図６の例ではヘッド部３１０）が当接するテーパ面２００Ｆの傾斜角度（θ）、すなわち『面取り角度』を小さく設定することにより、テーパ面２００Ｆに作用する押圧力の矢印ＤＲ２００方向の分力を小さくし、その結果として、上記の『傾倒力』が傾き抑止力よりも小さくなるようにしている。より具体的には、従来のインターロックプレートでは、上記傾斜角度（θ）を４０°程度としていたものを、本実施の形態に係るインターロックプレート２００では、上記傾斜角度（θ）を３０°程度としている。

図８に示すように、選択されたヘッド部３１０による『傾倒力』とインターロックプレート２００における『面取り角度』とは、面取り角度（θ）を大きくするほど傾倒力が大きくなる関係にある。したがって、非選択のヘッド部３２０，３３０による『傾き抑止力』のレベルが図８中の『Ａ』で示されるラインであるとすると、『傾き抑止力』を『傾倒力』よりも大きくするためには、面取り角度（θ）は一定の角度以下（本実施の形態では、３０°以下）である必要がある。

図９は、シフト動作時のシフトセレクトシャフト１００の摺動抵抗と上記『面取り角度』との関係を示す図である。図９に示すように、本実施の形態に係る手動変速機では、面取り角度『３０°』を境界として、摺動特性の良否が格段に変化する。

以上説明したように、本実施の形態に係る手動変速機によれば、シフト動作時において、インターロックプレート２００に対する傾倒力が、非選択のヘッド部（図６の例ではヘッド部３２０，３３０）によるインターロックプレート２００に対する傾き抑止力よりも小さく設定されることにより、シフト動作時のインターロックプレート２００の傾きが抑制される。この結果、シフト動作時において、インターロックプレート２００とそれに内嵌されるシフトインナレバー１１０との間で「こじり」が生じることによる、シフトセレクトシャフト１００の軸線方向の移動に対する摺動抵抗の増大を抑制することができる。この結果、滑らかな変速動作を実現可能な手動変速機が提供される。

上述した内容について要約すると、以下のようになる。すなわち、本実施の形態に係る手動変速機は、軸線回りに回動するセレクト動作と軸線方向に往復動するシフト動作とを変速動作時に行なうシフトセレクトシャフト１００と、シフトセレクトシャフト１００の外周に外嵌固定された筒部１１０Ａおよび筒部１１０Ａから径方向外方に向かって突出するアーム部１１０Ｂを含むシフトインナレバー１１０と、シフトインナレバー１１０の筒部１１０Ａに外嵌され、アーム部１１０Ｂを軸線方向に相対移動可能に受け入れる『通路』としての係合片通路２００Ｃを有し、シフトセレクトシャフト１００およびシフトインナレバー１１０に対して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設けられたインターロックプレート２００と、セレクト動作に応じて選択的にアーム部１１０Ｂと係合可能な位置に各々配置され、シフト動作に応じてアーム部１１０Ｂに係合されて軸線方向に移動する複数（３つ）のヘッド部３１０，３２０，３３０とを備える。シフト動作時において、インターロックプレート２００に対する傾倒力が、非選択のヘッド部（図６の例ではヘッド部３２０，３３０）によるインターロックプレート２００に対する傾き抑止力よりも小さく設定されている。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、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。

本発明の１つの実施の形態に係る手動変速機のギヤトレーンを示すスケルトン図である。 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模式図である。 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。 ５速−６速用フォークシャフトと第３のシンクロメッシュ機構との係合部分を示す断面図である。 各フォークシャフトに設けられた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。 シフトインナレバーのアーム部と各ヘッド部との位置関係を模式的に示す図である。 インターロックプレートにおけるシフトインナレバーのアーム部が係合する部分の周辺を拡大して示す図である。 ヘッド部による『傾倒力』とインターロックプレートにおける『面取り角度』との関係を示す図である。 シフトセレクトシャフトの摺動抵抗とインターロックプレートにおける『面取り角度』との関係を示す図である。

符号の説明

１ インプットシャフト、２ アウトプットシャフト、３ 出力ギヤ、１１〜１６ 変速ギヤ列、１１Ａ〜１７Ａ ドライブギヤ、１１Ｂ〜１７Ｂ ドリブンギヤ、１７ リバースギヤ列、１７Ｃ リバースアイドラギヤ、２１〜２３ シンクロメッシュ機構、１００ シフトセレクトシャフト、１１０ シフトインナレバー、１１０Ａ 筒部、１１０Ｂ アーム部、１２０ セレクトインナレバー、２００ インターロックプレート、２００Ａ 貫通孔、２００Ｂ 筒部、２００Ｃ 係合片通路、２００Ｄ，２００Ｅ 案内部、２００Ｆ テーパ面、２１０ 係合部、２１０Ａ 係合孔、３１０，３２０，３３０ ヘッド、３１０Ａ，３２０Ａ，３３０Ａ 前進段用係合部、４１０，４２０，４３０ フォークシャフト、４１１，４２１，４３１ シフトフォーク、４３０Ａ 連結部、４３２Ａ，４３２Ｂ，４３２Ｃ ロックボール溝、４３３ ロックボール、４３４ プラグ、４３５ コイルスプリング。

Claims (4)

1. 軸線回りに回動するセレクト動作と軸線方向に往復動するシフト動作とを変速動作時に行なうシフトセレクトシャフトと、
   前記シフトセレクトシャフトの外周に外嵌固定された筒部および前記筒部から径方向外方に向かって突出するアーム部を含むシフトインナレバーと、
   前記シフトインナレバーの前記筒部に外嵌され、前記アーム部を前記軸線方向に相対移動可能に受け入れる通路を有し、前記シフトセレクトシャフトおよび前記シフトインナレバーに対して前記軸線方向に相対移動可能に且つ前記軸線回りに相対回動不能に設けられたインターロックプレートと、
   前記セレクト動作に応じて選択的に前記アーム部と係合可能な位置に各々配置され、前記シフト動作に応じて前記アーム部に係合されて前記軸線方向に移動する複数のヘッド部とを備え、
   前記シフト動作時において、前記インターロックプレートに対する傾倒力が、非選択の前記ヘッド部による前記インターロックプレートに対する傾き抑止力よりも小さく設定されている、手動変速機。
2. 前記インターロックプレートは、前記シフト動作時に選択された前記ヘッド部が当接するテーパ面を有し、前記傾倒力が前記傾き抑止力よりも小さくなるように前記テーパ面の傾斜角度が設定された、手動変速機。
3. 前記ヘッド部に固定され、外周面上に形成された溝部を有するフォークシャフトと、
   前記フォークシャフトに固定されたシフトフォークと、
   前記シフトフォークにより作動する前進段用の同期装置とをさらに備え、
   前記同期装置は、前記シフトフォークを中立位置に向けて復帰させようとする復元力を生じさせる復元機構を含み、
   前記傾き抑止力は、前記復元機構による前記復元力を含む、請求項１または請求項２に記載の手動変速機。
4. 前記ヘッド部に固定され、外周面上に形成された溝部を有するフォークシャフトと、
   前記溝部に嵌合し、該溝部に向けて付勢されることにより前記フォークシャフトを中立位置に向けて復帰させようとする復元力を該フォークシャフトに加えるロックボールとをさらに備え、
   前記傾き抑止力は、前記ロックボールによる前記復元力を含む、請求項１または請求項２に記載の手動変速機。

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