JP2012067885A - 変速機のシフトアンドセレクトシャフトアッセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】Ｓ＆Ｓシャフトアッセンブリであって、シフト操作時の操作フィーリングの向上を目的として設けられた慣性マスに作用する慣性力がセレクト操作時の操作フィーリングに悪影響を与えることがない構成を簡易に達成できるものを提供すること。
【解決手段】両端に慣性マス４１が固設されたアーム４０の回転中心孔にＳ＆Ｓシャフト２０が軸周りに回転可能且つ軸方向に移動可能に挿入される。アーム４０の一端部に固設されたピン８０がＳ＆Ｓシャフト２０に固定されたレバー３０の貫通孔３２に相対移動可能に挿入されることにより、「Ｓ＆Ｓシャフト２０の回転（シフト操作）に応じてアーム４０（慣性マス４１）がＳ＆Ｓシャフト２０と一体で回転し、Ｓ＆Ｓシャフト２０の軸方向の移動（セレクト操作）に応じてアーム４０（慣性マス４１）が軸方向に移動しない」構成が実現される。アーム４０の軸方向移動はブラケット７０により確実に規制される。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用の変速機のケースに組付・固定されるシフトアンドセレクトシャフトアッセンブリに関する。以下、「シフトアンドセレクトシャフト」を「Ｓ＆Ｓシャフト」と呼ぶこともある。

従来より、車両用の手動変速機のケースに組付・固定されるＳ＆Ｓシャフトアッセンブリが広く知られている（例えば、特許文献１を参照）。係るＳ＆Ｓシャフトアッセンブリの一例として、本出願人は、図８に示すＳ＆Ｓシャフトアッセンブリを製造している。

図８に示すＳ＆Ｓシャフトアッセンブリでは、Ｓ＆Ｓシャフト１２０は、変速機のケースに固定される固定部材１１０に対して、シフトレバーのセレクト操作により軸方向に移動可能に、且つ、シフトレバーのシフト操作により軸周りに回転可能に、固定部材１１０に支持されている。「セレクト操作」、及び「シフト操作」とはそれぞれ、図３に示すようなシフトパターンにおいて、シフトレバーの横方向（車両左右方向）の操作、及びシフトレバーの縦方向（車両前後方向）の操作を指す。

Ｓ＆Ｓシャフト１２０には、径方向外側に突出するインナーレバー１２１（図８では、２本）が固設されている。シフトレバーがシフト中立位置（図３を参照）にある状態において、セレクト操作によりインナーレバー１２１が固定部材１１０に対して軸方向に移動し、インナーレバー１２１と係合する対象となる１つのシフトヘッドが選択される。そして、シフト操作によりシフトレバーがシフト中立位置から対応する変速段のシフト完了位置まで移動することにより、インナーレバー１２１が固定部材１１０に対して軸周りに回転し、選択された１つのヘッドが中立位置から押圧され移動する。この結果、対応する変速段が達成される。

また、Ｓ＆Ｓシャフト１２０には、径方向外側に突出するとともにＳ＆Ｓシャフト１２０と一体回転するレバー１３０が固設されている。このレバー１３０の先端部には、シフト操作時の操作フィーリングの向上を目的として慣性マス１３１が固設されている。即ち、シフト操作時、Ｓ＆Ｓシャフト１２０の回転運動に伴って慣性マス１３１が、Ｓ＆Ｓシャフト１２０の軸周りに円運動する。このとき、慣性マス１３１に作用する慣性力がＳ＆Ｓシャフト１２０の回転運動に作用し、この結果、シフト操作時の操作フィーリングが向上する。

しかしながら、図８に示すＳ＆Ｓシャフトアッセンブリでは、レバー１３０がＳ＆Ｓシャフト１２０に固設されている。それ故、セレクト操作時においても、Ｓ＆Ｓシャフト１２０の軸方向の直線運動に伴って慣性マス１３１が軸方向に直線運動する。このとき、慣性マス１３１に作用する慣性力がＳ＆Ｓシャフト１２０の直線運動に作用する。この結果、この慣性力がセレクト操作時の操作フィーリングに悪影響を与えることがある。

この問題に対処するため、特許文献２に記載のＳ＆Ｓシャフトアッセンブリでは、固定部材におけるＳ＆Ｓシャフトの軸から偏心した位置にて、第２のシャフトがＳ＆Ｓシャフトと平行に固設されている。この第２のシャフトに、径方向外側に突出するとともに先端部に慣性マスが固設されたアームが第２のシャフトの軸周りに回転可能に支持されている。このアームは、Ｓ＆Ｓシャフトに固設された径方向外側に突出するレバーと、ユニバーサルジョイントを介して連結されている。

この結果、アームは、シフト操作時、固定部材に対して第２のシャフトの軸周りに回転し、セレクト操作時、固定部材に対して軸方向に移動しない。即ち、シフト操作時、Ｓ＆Ｓシャフトの回転運動に伴って慣性マスが第２のシャフトの軸周りに円運動する。このとき、慣性マスに作用する慣性力がユニバーサルジョイントを介してＳ＆Ｓシャフトの回転運動に作用し、シフト操作時の操作フィーリングが向上する。一方、セレクト操作時、Ｓ＆Ｓシャフトの直線運動に伴って慣性マスが運動しない。従って、慣性マスに作用する慣性力がセレクト操作時の操作フィーリングに悪影響を与えることがない。

しかしながら、特許文献２に記載のＳ＆Ｓシャフトアッセンブリでは、慣性マスに作用する慣性力がセレクト操作時の操作フィーリングに悪影響を与えないようにするため、第２のシャフトやユニバーサルジョイントを用いた複雑な構成が採用されている。

特開２００９−１２１６５６号公報 特開平９−２５７１２７号公報

本発明の目的は、Ｓ＆Ｓシャフトアッセンブリであって、シフト操作時の操作フィーリングの向上を目的として設けられた慣性マスに作用する慣性力がセレクト操作時の操作フィーリングに悪影響を与えることがない構成を簡易に達成できるものを提供することにある。

本発明に係るＳ＆Ｓシャフトアッセンブリは、変速機のケース（ハウジング）に固定される固定部材と、Ｓ＆Ｓシャフトと、アームとを備える。Ｓ＆Ｓシャフトは、シフトレバーのセレクト操作に応じて前記固定部材に対して軸方向に移動するとともにシフトレバーのシフト操作に応じて前記固定部材に対して軸周りに回転するように配設される。Ｓ＆Ｓシャフトには、径方向外側に突出するインナーレバーが固設されている。

前記インナーレバーは、前記ケース内に配設されたシフトヘッドと係合可能となっている。即ち、シフトレバーがシフト操作における中立位置（シフト中立位置）にある状態においてセレクト操作に応じて、前記軸方向に沿って並列に複数配置されたシフトヘッドのうち前記インナーレバーと係合する１つのシフトヘッドが選択され、シフト操作によりシフトレバーが前記シフト中立位置から対応する変速段のシフト完了位置まで移動することにより、前記インナーレバーが前記選択された１つのシフトヘッドを前記軸方向と直角のシフト方向に押して前記シフトヘッドが前記シフト方向に沿って移動し、前記対応する変速段が達成される。

前記アームは、シフト操作時にて前記固定部材に対してＳ＆Ｓシャフトの軸周りに回転し、セレクト操作時にて前記固定部材に対して前記軸方向に移動しないように、前記固定部材及びＳ＆Ｓシャフトに配設されている。アームは、Ｓ＆Ｓシャフトから径方向外側に突出するとともに（その先端部近傍には）慣性マスが固設されている。

これによれば、シフト操作時、慣性マスがＳ＆Ｓシャフトの軸周りに円運動する。これにより、慣性マスに作用する慣性力の影響を受けてシフト操作時の操作フィーリングが向上する。一方、セレクト操作時、慣性マスが運動しない。従って、慣性マスに作用する慣性力がセレクト操作時の操作フィーリングに悪影響を与えることがない。

このように、本発明に係るＳ＆Ｓシャフトアッセンブリと特許文献２に記載のＳ＆Ｓシャフトアッセンブリとは、シフト操作時にて慣性マスが円運動し且つセレクト操作時にて慣性マスが運動しない点において一致する。一方、両者は、シフト操作における慣性マスの円運動の中心がＳ＆Ｓシャフトの軸心であるか第２のシャフトの軸心であるかにおいて相違する。

この相違点に起因して、本発明に係るＳ＆Ｓシャフトアッセンブリでは、特許文献２に記載のように第２のシャフトやユニバーサルジョイントを用いることなく簡易な構成で、シフト操作時にて慣性マスが円運動し且つセレクト操作時にて慣性マスが運動しない構造を実現することができる。即ち、シフト操作時の操作フィーリングの向上を目的として設けられた慣性マスに作用する慣性力がセレクト操作時の操作フィーリングに悪影響を与えることがない構成を簡易に達成することができる。

具体的には、例えば、前記アームの回転中心孔にＳ＆Ｓシャフトが前記アームに対して前記軸周りに回転可能且つ前記軸方向に移動可能に挿入され、前記アームには、Ｓ＆Ｓシャフトの軸から偏心した位置にて前記軸方向に延在するピンが固設され、Ｓ＆Ｓシャフトには、径方向外側に突出するレバーが固設され、前記ピンが、前記レバーに形成された貫通孔に前記軸方向に移動可能に挿入された構成が採用され得る。

この構成によれば、アーム（従って、慣性マス）とレバー（従って、Ｓ＆Ｓシャフト）との間のＳ＆Ｓシャフトの軸周りの相対回転が、ピンとレバーの貫通孔との係合により規制される。加えて、アーム（従って、慣性マス）とレバー（従って、Ｓ＆Ｓシャフト）との間の軸方向の相対移動が、レバーの貫通孔に対するピンの軸方向の相対移動により許容される。従って、シフト操作時にて慣性マスがＳ＆Ｓシャフトの軸周りに円運動し且つセレクト操作時にて慣性マスが運動しない構造を簡易に実現することができる。

この場合、前記アームは、前記固定部材に固設されたブラケットによって前記固定部材に対して前記軸方向に移動しないように固定されることが好適である。これによれば、アームの回転中心孔とＳ＆Ｓシャフトとの間の摺動抵抗等に起因して、セレクト操作時におけるＳ＆Ｓシャフトの固定部材に対する軸方向の移動に追従してアームも固定部材に対して軸方向に移動する事態が発生することを確実に防止できる。

本発明の実施形態に係るＳ＆Ｓシャフトアッセンブリを示した斜視図である。 図１に示したＳ＆Ｓシャフトアッセンブリの模式的に示した主要断面図である。 シフトレバーのシフトパターンの一例を示した図である。 図１に示したＳ＆Ｓシャフトアッセンブリのセレクト操作時における作動を説明するための図２に対応する図である。 図１に示したＳ＆Ｓシャフトアッセンブリのシフト操作時における作動を説明するための図２に対応する図である。 セレクト操作によって、インナーレバーが軸方向に移動して係合すべきシフトヘッドが選択される様子を示した図である。 シフト操作によって、インナーレバーが軸周りに回転して選択されたシフトヘッドがシフト方向に移動する様子を示した図である。 従来のＳ＆Ｓシャフトアッセンブリを示した斜視図である。

以下、本発明の実施形態に係るＳ＆Ｓシャフトアッセンブリについて図面を参照しつつ説明する。

（構成）
この実施形態を示した斜視図である図１、並びに、この実施形態を模式的に示した主要断面図である図２に示すように、この実施形態は、手動変速機のケース（ハウジング、図示せず）に固定される固定部材１０と、Ｓ＆Ｓシャフト２０と、レバー３０と、アーム４０とを備えている。

この実施形態は、例えば、図３に示すようなパターンでシフトレバーが操作される車両に適用される。図２に示すように、シフトレバーの横方向（車両左右方向）の操作を「セレクト操作」と呼び、シフトレバーの縦方向（車両前後方向）の操作を「シフト操作」と呼ぶ。

再び、図１及び図２を参照すると、固定部材１０は、ボルト及びナット等の周知の締結手段の一つを用いて、図示しない手動変速機のケースに固定される。

Ｓ＆Ｓシャフト２０は直線的な丸棒である。Ｓ＆Ｓシャフト２０は、固定部材１０に形成された貫通孔に固定部材１０に対して軸周りに回転可能且つ軸方向に移動可能に挿入されている。Ｓ＆Ｓシャフト２０には、径方向外側に突出するインナーレバー２１が固設されている。インナーレバー２１は、インナーレバーが形成された「Ｓ＆Ｓシャフト本体とは別の部材」をＳ＆Ｓシャフト本体に組み付けることにより、Ｓ＆Ｓシャフト２０に固設されてもよいし、１つの部材を削りだし等により加工してＳ＆Ｓシャフト２０に形成されてもよい。

レバー３０は平面視にて（上方からみて）直線状の薄板である。レバー３０の中央部に形成された貫通孔に、Ｓ＆Ｓシャフト２０の上端部が挿入・固定されている。レバー３０の両端部はＳ＆Ｓシャフト２０から径方向外側に突出している。

アーム４０は平面視にて（上方からみて）くの字状（ブーメラン状）の薄板である。アーム４０の中央部に形成された貫通孔にＳ＆Ｓシャフト２０が、アーム４０に対して軸周りに回転可能且つ軸方向に移動可能に挿入されている。アーム４０の両端部はＳ＆Ｓシャフト２０から径方向外側に突出している。アーム４０の両端部には慣性マス４１，４１がそれぞれ固設されている。

アーム４０と固定部材１０との間にはＳ＆Ｓシャフト２０に挿入された下側ブッシュ５０が介装され、アーム４０の上側にはＳ＆Ｓシャフト２０に挿入された上側ブッシュ６０が載置されている。上側ブッシュ６０の上面は、固定部材１０に一端が固定されたブラケット７０の他端により係止されている。即ち、アーム４０は、固定部材１０に固設されたブラケット７０によって固定部材１０に対して軸方向に移動しないように固定されている。

アームの両端部の一方側（Ｓ＆Ｓシャフト２０の軸から偏心した位置）には、上方（軸方向）に延在するピン８０が固設されている。ピン８０は、レバー３０の両端部の一方側に形成された貫通孔３２にレバー３０に対して軸方向に移動可能に挿入されている。

（セレクト操作）
次に、図４を参照しながらセレクト操作時の作動について説明する。図４は、セレクト操作時にて固定部材１０に対して軸方向に移動する部材を微細なドットで示した図２に対応する図である。Ｓ＆Ｓシャフト２０は、シフトレバーのセレクト操作に応じて、図示しない周知の動力伝達機構から受ける駆動力によって固定部材１０に対して軸方向に移動する。

このとき、Ｓ＆Ｓシャフト２０に固定されているインナーレバー２１も固定部材１０に対して軸方向に移動する。なお、アーム４０とレバー３０との間の軸方向の相対移動が、レバー３０の貫通孔３２に対するピン８０の軸方向の相対移動により許容される。従って、Ｓ＆Ｓシャフト２０の上端に固定されているレバー３０は、固定部材１０に対して軸方向に滑らかに移動し得る。

一方、上述したように、アーム４０は固定部材１０に対して軸方向に移動しない。従って、セレクト操作時、慣性マス４１，４１が運動しない。従って、慣性マス４１，４１に作用する慣性力がＳ＆Ｓシャフト２０の軸方向の直線運動に作用しない。この結果、慣性マス４１，４１に作用する慣性力がセレクト操作時の操作フィーリングに悪影響を与えることがない。

（シフト操作）
次に、図５を参照しながらシフト操作時の作動について説明する。図５は、シフト操作時にて固定部材１０に対して軸周りに回転する部材を微細なドットで示した図２に対応する図である。レバー３０の両端部の他方側には、突起３１が固設されている。この突起３１は、図示しない動力伝達部材（ワイヤ等）を介して、シフトレバー側のリンク機構と接続されている。シフトレバーのシフト操作に応じて、突起部３１は、動力伝達部材から駆動力を受ける。この駆動力によってレバー３０が回転モーメントを受け、レバー３０及びレバー３０と一体のＳ＆Ｓシャフト２０は固定部材１０に対して軸周りに回転する。

このとき、Ｓ＆Ｓシャフト２０に固定されているインナーレバー２１も固定部材１０に対して軸周りに回転する。また、アーム４０とレバー３０との間の軸周りの相対回転が、ピン８０とレバー３０の貫通孔３２との係合により規制される。従って、アーム４０も固定部材１０に対して軸周りに回転する。従って、シフト操作時、慣性マス４１，４１がＳ＆Ｓシャフト２０の軸周りに円運動する。このとき、慣性マス４１，４１に作用する慣性力がＳ＆Ｓシャフト２０の回転運動に作用する。この結果、シフト操作時の操作フィーリングが向上する。

以下、上述した本発明の実施形態に係るＳ＆Ｓシャフトアッセンブリが手動変速機のケースに組付・固定された状態（組み付け完了状態）における作動について付言する。組み付け完了状態では、図６に模式的に示すように、複数本のフォークシャフトにそれぞれ固定された複数のシフトヘッド（以下、「ヘッド」と呼ぶ。）が、軸方向に沿って並列に配置される。各ヘッド（各フォークシャフト）について、図６に示す位置を「中立位置」と呼ぶ。図６に示す状態は、シフトレバーがシフト中立位置（図３を参照）にある状態に対応する。図６に示す状態では、手動変速機はニュートラル状態にある。

シフトレバーがシフト中立位置（図３を参照）にある場合において、セレクト操作によりインナーレバー２１が固定部材１０に対して軸方向に移動し、インナーレバー２１と係合する対象となるヘッドが選択される。そして、シフト操作によりシフトレバーがシフト中立位置から対応する変速段のシフト完了位置（図３を参照）まで移動することにより、図７に模式的に示すように、インナーレバー２１が「選択された１つのヘッド」（斜線で示したヘッド）をシフト方向に押す。この結果、この選択されたヘッド（従って、選択されたフォークシャフト）が中立位置から軸方向と直角のシフト方向に移動する。これにより、図示しないシフトフォークを介して変速段切換用の対応するスリーブが移動する。この結果、対応する変速段のギヤ列からなる動力伝達経路が形成され、対応する変速段が達成される。

（作用・効果）
以上説明したように、本発明の上記実施形態によれば、シフト操作時にてアーム４０（従って、慣性マス４１，４１）が円運動し、且つセレクト操作時にてアーム４０（慣性マス４１，４１）が運動しない。従って、シフト操作時にて慣性マス４１，４１に作用する慣性力の影響によってシフト操作時の操作フィーリングが向上する。また、セレクト操作時にて慣性マス４１，４１に作用する慣性力がセレクト操作時の操作フィーリングに悪影響を与えることがない。

加えて、上記実施形態では、シフト操作時、アーム４０（従って、慣性マス４１，４１）がＳ＆Ｓシャフト２０の軸周りに円運動する。従って、Ｓ＆Ｓシャフトとは異なる第２のシャフトの軸周りにアームが円運動する上記特許文献２に記載のＳ＆Ｓシャフトアッセンブリと比べて、第２のシャフトやユニバーサルジョイントを用いることなく簡易な構成で、シフト操作時にて慣性マスが円運動し且つセレクト操作時にて慣性マスが運動しない構造を実現することができる。換言すれば、シフト操作時の操作フィーリングの向上を目的として設けられた慣性マスに作用する慣性力がセレクト操作時の操作フィーリングに悪影響を与えることがない構成を簡易に達成することができる。

また、上記実施形態では、アーム４０が、固定部材１０に固設されたブラケット７０によって固定部材１０に対して軸方向に移動しないように固定されている。従って、アーム４０の回転中心孔とＳ＆Ｓシャフト２０との間の摺動抵抗等に起因して、セレクト操作時におけるＳ＆Ｓシャフト２０の固定部材１０に対する軸方向の移動に追従してアーム４０も固定部材１０に対して軸方向に移動する事態が発生することを確実に防止できる。

本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態では、アーム４０の中央部にＳ＆Ｓシャフト２０が挿入される貫通孔が形成され、アーム４０の両端部がＳ＆Ｓシャフト２０から径方向外側にそれぞれ突出していて、アーム４０の両端部に慣性マス４１，４１がそれぞれ固設されているが、アーム４０の一端部にＳ＆Ｓシャフト２０が挿入される貫通孔が形成され、アームの他端部がＳ＆Ｓシャフトから径方向外側に突出していて、アームの他端部のみに慣性マスが固設されていてもよい。

また、上記実施形態では、アーム４０に固定されたピン８０をレバー３０の貫通孔３２に挿入することにより、Ｓ＆Ｓシャフト２０の回転に応じてアーム４０がＳ＆Ｓシャフト２０と一体で（同じ回転角速度で）回転し且つＳ＆Ｓシャフト２０の軸方向の移動に応じてアーム４０が軸方向に移動しない構成が実現されているが、その他の周知の構成を用いて、Ｓ＆Ｓシャフトの回転に応じてアームがＳ＆Ｓシャフトと一体で（同じ回転角速度で）回転し且つＳ＆Ｓシャフトの軸方向の移動に応じてアームが軸方向に移動しない構成が実現されてもよい。加えて、その他の周知の構成を用いて、Ｓ＆Ｓシャフトの回転に応じてアームがＳ＆Ｓシャフトと異なる回転角速度で（一定の回転角速度比率（≠１）で）回転し且つＳ＆Ｓシャフトの軸方向の移動に応じてアームが軸方向に移動しない構成が採用されてもよい。

加えて、上記実施形態では、アーム４０が固定部材１０に対して軸方向に移動しないようにブラケット７０が設けられているが、ブラケット７０がなくてもよい。

１０…固定部材、２０…Ｓ＆Ｓシャフト、２１…インナーレバー、３０…レバー、３２…貫通孔、４０…アーム、４１…慣性マス、７０…ブラケット、８０…ピン

Claims (3)

1. 変速機のケースに固定される固定部材と、
   シフトレバーのセレクト操作に応じて前記固定部材に対して軸方向に移動するとともに前記シフトレバーのシフト操作に応じて前記固定部材に対して軸周りに回転するように前記固定部材に配設されたシフトアンドセレクトシャフトであって、径方向外側に突出するインナーレバーが固設され且つ前記インナーレバーは前記ケース内に配設されたシフトヘッドと係合可能なシフトアンドセレクトシャフトと、
   前記シフトアンドセレクトシャフトの前記固定部材に対する前記軸周りの回転に応じて前記固定部材に対して前記軸周りに回転するとともに前記シフトアンドセレクトシャフトの前記固定部材に対する前記軸方向の移動に応じて前記固定部材に対して前記軸方向に移動しないように前記固定部材及び前記シフトアンドセレクトシャフトに配設されたアームであって、径方向外側に突出するとともに慣性マスが固設されたアームと、
   を備えたシフトアンドセレクトシャフトアッセンブリ。
2. 請求項１に記載の変速機のシフトアンドセレクトシャフトアッセンブリにおいて、
   前記アームの回転中心孔に前記シフトアンドセレクトシャフトが前記アームに対して前記軸周りに回転可能且つ前記軸方向に移動可能に挿入されていて、
   前記アームには、前記軸から偏心した位置にて前記軸方向に延在するピンが固設され、
   前記シフトアンドセレクトシャフトには、径方向外側に突出するレバーが固設され、
   前記ピンが、前記レバーに形成された貫通孔に前記軸方向に移動可能に挿入された、シフトアンドセレクトシャフトアッセンブリ。
3. 請求項２に記載のシフトアンドセレクトシャフトアッセンブリにおいて、
   前記アームは、前記固定部材に固設されたブラケットによって前記固定部材に対して前記軸方向に移動しないように固定された、シフトアンドセレクトシャフトアッセンブリ。

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