JP2014137091A - 手動変速機 - Google Patents

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Abstract

【課題】リバースシフト操作時のギヤ鳴りを防止する。
【解決手段】リバースシフト操作に連動してリバースレバー136と共に揺動するプレボークピン162と、所定同期装置60を作動させる所定シフトロッド113上に、軸方向の移動が規制され且つ軸周りに回動可能なプレボークレバー180と、を設ける。該プレボークレバー180は、リバースセレクト操作時にコントロールロッド100の回動に連動して所定の回動位置まで回動し、該所定の回動位置でプレボークレバー180の係合部190とプレボークピン162の先端部とが係合し、該係合状態でのリバースレバー136の揺動時にシフトロッド113が同期装置60を作動させる方向に移動する。係合部190には、プレボークレバー180が前記所定の回動位置に向かって回動しているときにプレボークピン162の先端部を所定の係合位置へ案内するガイド面部192を設ける。
【選択図】図5

Description

本発明は、車両に搭載される手動変速機に関し、車両用動力伝達技術の分野に属する。
一般に、自動車用の手動変速機は、クラッチを介してエンジンの出力軸に連結されたプライマリシャフトと、このプライマリシャフトに平行に配置され、差動装置を介して駆動輪に連結されたセカンダリシャフトとを有する。これら両軸間には、変速段毎にギヤ列が設けられ、運転者によるチェンジレバーの操作により、所望の変速段に対応する1つのギヤ列のみが動力伝達状態となるように構成されている。
この種の手動変速機において、通常、前進変速段用のギヤ列には常時噛合い式のギヤ列が採用される。常時噛合い式のギヤ列では、プライマリシャフト又はセカンダリシャフトの一方に固定された固定ギヤと、他方のシャフトに遊嵌された遊転ギヤとが常時噛み合っており、車両走行中に所定の変速段への変速が行われるときは、この変速段のギヤ列における前記遊転ギヤとシャフトの回転が同期装置によって同期されることで、このギヤ列での動力伝達状態が円滑に実現される。
一方、手動変速機のリバース用のギヤ列には、一般的に、選択摺動式のギヤ列が採用される。選択摺動式のリバース用ギヤ列は、プライマリシャフトに固定されたリバースプライマリギヤと、セカンダリシャフトに固定されたリバースセカンダリギヤと、リバースシャフト上に軸方向に摺動可能に支持されたリバースアイドルギヤとで構成される。チェンジレバーにより後退段へのシフト操作が行われると、リバースアイドルギヤは、軸方向に摺動してリバースプライマリギヤとリバースセカンダリギヤとに噛み合い、これにより、後退段での動力伝達状態が実現される。通常、後退段へのシフト操作は停車状態で行われるため、前進変速段のような同期装置を用いなくても、リバース用ギヤ列における上記の噛合いが可能になる。また、この選択摺動式を採用した場合、同期装置を省略することができるため、コストを低減することができる。
ところが、リバース用ギヤ列に選択摺動式のギヤ列を採用した場合において、前進走行状態から停車した直後に後退段へのシフト操作が行われたときに、ギヤ鳴りと呼ばれる騒音が発生することがある。これは、クラッチを切断して停車する際、クラッチの切断直後はプライマリシャフトが慣性で回転し続けており、プライマリシャフトと共に回転しているリバースプライマリギヤにリバースアイドルギヤを噛み合わせようとするときに、両ギヤの歯が干渉するためである。なお、セカンダリシャフトは、駆動輪に常時駆動連結されているため、停車状態には駆動輪と共に停止している。
この問題に対処するために、例えば特許文献1に開示されているような所謂プレボーク機構が採用されることがある。
このプレボーク機構では、後退段へのシフト操作の前期に、所定の前進変速段用の同期装置を利用して、プライマリシャフトの慣性による回転を制動する。具体的には、後退段へのシフト操作に連動させてプライマリシャフト上で前記同期装置のスリーブを軸方向に移動させることで、回転停止中のプライマリギヤにプライマリシャフトを同期させ、これにより、プライマリシャフトに制動力を作用させる。
続いて、後退段へのシフト操作の後期には、前記同期装置による制動作用によりプライマリシャフトの慣性による回転が停止するタイミングで、前記同期装置のスリーブを中立位置へ戻して該同期装置の作動を解除し、これにより、前進変速段での動力伝達状態を解除する。その後に、リバースアイドルギヤをリバースプライマリギヤとリバースセカンダリギヤとに噛み合わせる。このとき、リバースプライマリギヤとリバースセカンダリギヤはいずれも回転が停止しているため、両ギヤに対するリバースアイドルギヤの噛み合いが円滑に行われ、ギヤ鳴りを防止することが可能となっている。
特開2011−002078号公報
図10〜図12を参照しながら、特許文献1に開示された手動変速機について、プレボーク機構に関連する具体的構成を説明する。
図10に示すように、特許文献1の手動変速機では、複数のシフトロッド205,206が平行に配設されており、これらのシフトロッド205,206に垂直な方向に沿ってコントロールロッド202が配設されている。なお、図10において、前進段用シフトロッド205は1本のみ図示されているが、実際には複数本設けられている。
図10及び図11に示すように、各シフトロッド205,206にはシフトエンド213,214,215,216が固定されており、これらのシフトエンド213〜216の先端部にはそれぞれ係合凹部213a,214a,215a,216aが設けられている。これらの係合凹部213a〜216aは、コントロールロッド202の軸方向に沿って並べられ、それぞれコントロールロッド202に向かって開放するように配設されている。
チェンジレバーがセレクト操作されると、コントロールロッド202は軸方向に移動し、該コントロールロッド202に設けられたシフトフィンガ212が、いずれか1つのシフトエンド213〜216の係合凹部213a〜216aに選択的に係合されるようになっている。この係合状態でチェンジレバーがシフト操作されると、コントロールロッド202と共にシフトフィンガ212が軸周りに回動して、該シフトフィンガ212に係合したシフトエンド213〜216は、該シフトエンド213〜216が設けられたシフトロッド205,206と共に軸方向に移動する。
また、リバース用シフトエンド216には、シフトフィンガ212に係合される係合凹部216aとは別の係合凹部216bが更に設けられている。図11に示すように、この係合凹部216bにはリバースレバー220の一端部が係合されており、該リバースレバー220の他端部はリバースアイドルギヤ230に係合している。
この構成により、リバースセレクト状態でリバースシフト操作が行われた場合、図10に示すように、コントロールロッド202と共にシフトフィンガ212が軸周りに矢印A方向に回動し、該シフトフィンガ212に係合したリバース用シフトエンド216が矢印B方向に軸方向移動する。これにより、図11に示すように、リバース用シフトエンド216に係合したリバースレバー220が矢印C方向に揺動し、該リバースレバー220に係合されたリバースアイドルギヤ230がリバースシャフト232上を軸方向に摺動して、リバースプライマリギヤ(図示せず)及びリバースセカンダリギヤ(図示せず)に順に噛み合い、これにより、リバース用ギヤ列での動力伝達状態が実現されるようになっている。
さらに、図12に示すように、特許文献1の手動変速機で採用されたプレボーク機構は、シフトフィンガ212とは異なる軸方向位置においてコントロールロッド202に設けられたプレボークピン240と、リバースセレクト状態において該プレボークピン240に係合するように所定の前進段用シフトエンド215に設けられた係合凹部215bとを備えている。これにより、リバースシフト操作が行われたとき、コントロールロッド202と共にプレボークピン240が矢印A方向に回動したとき、該プレボークピン240に係合した前進段用シフトエンド215と、該シフトエンド215が固定された前進段用シフトロッド205とが矢印D方向に軸方向移動する。このとき、該シフトロッド205に固定されたシフトフォーク250と共に、該シフトフォーク250に係合された同期装置260のスリーブ262も矢印D方向に軸方向移動することにより、該同期装置260が作動して、プライマリシャフトの慣性による回転に制動力が作用する。
この同期装置260の作動は、リバースレバー220の揺動期間の中期に解除される。具体的には、この揺動期間の中期に、プレボークピン240が前進段用シフトエンド215の係合凹部215bから離脱すると共に、図11に示される該シフトエンド215のカム面215cにリバースレバー220の突出部222が押し当てられた状態で、リバースレバー220の揺動により、シフトエンド215とシフトロッド205が矢印E方向に軸方向移動するように押し込まれて、中立位置に戻される。これにより、同期装置260の作動が解除され、この後に、リバース用ギヤ列での動力伝達状態が実現される。
しかしながら、この特許文献1の技術のように、チェンジレバーのセレクト操作により軸方向移動するように構成されたコントロールロッド202にプレボークピン240を設けて、該プレボークピン240が係合される係合凹部215bを所定の前進段用シフトエンド215に設ける場合、リバースセレクト操作時にコントロールロッド202と共に軸方向移動するプレボークピン240が、前記前進段用シフトエンド215に干渉することなく確実に係合凹部215bに嵌入されるようにするためには、製品誤差や組付誤差を考慮して、係合状態におけるプレボークピン240と係合凹部215bの内側面との間にある程度の間隙Sを設ける必要がある。
そうすると、チェンジレバーのリバースシフト操作に連動して、コントロールロッド202と共にプレボークピン240が回動し始めてから、該プレボークピン240が係合凹部215bの内側面に当接するまでにある程度の時間がかかるため、その分だけ、該係合凹部215bが設けられた前進段用シフトエンド215の軸方向移動、ひいては、同期装置260の作動開始が遅れることになる。
そのため、この同期装置260の作動の遅れにより、プライマリシャフトの回転が制止される前にリバースアイドルギヤ230の摺動位置がリバースプライマリギヤとの噛合位置に達することがあり、この場合にギヤ鳴りが発生してしまう問題がある。また、このような同期装置260の作動の遅れが生じても確実にギヤ鳴りを防止できるように、リバースアイドルギヤ230の摺動ストロークを延長することも考えられるが、この場合、リバースアイドルギヤ230の周辺構造が大型化してしまう。
そこで、本発明は、選択摺動式のリバース用ギヤ列を用いた手動変速機において、リバースアイドルギヤ周辺構造のコンパクト化を図りつつ、後退段へのシフト操作時にギヤ鳴りが発生することを防止することを課題とする。
前記課題を解決するため、本発明に係る手動変速機は、次のように構成したことを特徴とする。
まず、本願の請求項1に記載の発明は、
車両走行用駆動源に断接装置を介して連結されたプライマリシャフトと、
該プライマリシャフトに平行に配置されたセカンダリシャフトと、
前記プライマリシャフトと前記セカンダリシャフトとの間に配設された複数の前進段ギヤ列と、
前記プライマリシャフト上に固定されたリバースプライマリギヤ、前記セカンダリシャフト上に固定されたリバースセカンダリギヤ、及び、前記プライマリシャフトと前記セカンダリシャフトとに平行なリバースシャフト上に摺動可能に配設され、該リバースシャフト上の中立位置から前記リバースプライマリギヤ及び前記リバースセカンダリギヤとの噛合位置へ摺動することにより後退段での動力伝達状態を実現するリバースアイドルギヤで構成されたリバース用ギヤ列と、
チェンジレバーのシフト操作に連動して軸方向に移動して、同期装置を介して前記前進段ギヤ列を選択的に動力伝達状態とするシフトロッドと、
前記シフトロッドに平行に配置され、チェンジレバーのセレクト操作に連動して回動するコントロールロッドと、
チェンジレバーがリバースセレクト操作された状態で該チェンジレバーのリバースシフト操作に連動して揺動することで、前記リバースアイドルギヤを前記中立位置から前記噛合位置へ摺動させるリバースレバーと、
該リバースレバーの揺動期間の前半に、いずれかの前記前進段ギヤ列を動力伝達状態とする所定同期装置を作動させ、前記揺動期間の中期に、前記所定同期装置の作動を解除するプレボーク機構と、を備えた手動変速機であって、
前記プレボーク機構は、
チェンジレバーのリバースシフト操作に連動して、前記リバースレバーと共に揺動するプレボークピンと、
前記所定同期装置を作動させる所定シフトロッド上に、軸方向の移動が規制され且つ軸周りに回動可能に設けられ、チェンジレバーがリバースセレクト操作されたときに前記コントロールロッドの回動に連動して所定の回動位置まで回動するプレボークレバーと、を備え、
該プレボークレバーには、前記所定の回動位置において前記プレボークピンの先端部に係合する係合部が、該係合部と前記プレボークピンとの係合状態で前記リバースレバーが前記リバースシフト操作に連動して揺動したときに前記プレボークピン及び前記プレボークレバーを介して前記所定シフトロッドが前記所定同期装置を作動させる方向に移動するように設けられ、
前記係合部には、チェンジレバーのリバースセレクト操作により前記プレボークレバーが前記所定の回動位置に向かって回動しているときに前記プレボークピンの先端部を前記係合部に対する所定の係合位置へ案内するガイド面部が設けられていることを特徴とする。
また、請求項2に記載の発明に係る手動変速機は、前記請求項1に記載の発明において、
前記所定シフトロッドの軸方向位置を、前記所定同期装置を作動させる位置から該作動を解除する位置へ戻すリターン機構を備え、
該リターン機構は、前記所定同期装置の作動を解除する側へ前記プレボークレバーを軸方向に付勢するばねを備えていることを特徴とする。
さらに、請求項3に記載の発明は、前記請求項2に記載の発明において、
前記ばねは、該ばねによる前記プレボークレバーに対する付勢がリバースセレクト状態のときのみ作用するように配設されていることを特徴とする。
またさらに、請求項4に記載の発明は、前記請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の発明において、
前記プレボークピンは、前記リバースレバーがチェンジレバーのリバースシフト操作時とは反対方向に揺動するときに該リバースレバーに対して相対回動可能に設けられていることを特徴とする。
まず、請求項1に記載の発明によれば、チェンジレバーがリバースセレクト操作されたときに、所定のシフトロッドに設けられたプレボークレバーがコントロールロッドの回動に連動して所定の回動位置まで回動することで、該プレボークレバーの係合部に、リバースレバーと共に揺動するプレボークピンの先端部が係合するようになっている。プレボークレバーの係合部には、該係合部に対する所定の係合位置へプレボークピンの先端部を案内するガイド面部が設けられているため、上記のようにプレボークレバーが所定の回動位置に向かって回動している途中で仮に前記係合部のガイド面部にプレボークピンの先端部が接触しても、プレボークレバーは、前記ガイド面部によりプレボークピンの先端部を所定の係合位置へ案内しながら、所定の回動位置に達するまで継続して回動することができる。
したがって、この発明によれば、係合状態におけるプレボークレバーの係合部とプレボークピン先端部との隙間を極力小さく設けても、両者の干渉によってプレボークレバーの回動が妨げられることを回避することができ、これにより、両者の係合を確実に実現することができる。そのため、係合状態における前記隙間を極力小さくすることが可能になり、これにより、チェンジレバーのリバースシフト操作によるプレボークピンの揺動開始と略同時に、プレボークレバーと、該プレボークレバーが設けられたシフトロッドの軸方向移動を開始させることができる。よって、リバースシフト操作時における所定同期装置の作動を早めて、慣性によるプライマリシャフトの回転を速やかに制動することができる。したがって、プライマリシャフトが制止された状態でリバースプライマリギヤにリバースアイドルギヤが噛み合わされることになり、両ギヤの干渉によるギヤ鳴りを確実に防止することができる。
また、上記のようにプライマリシャフトの回転の制動を早めることができるため、リバースアイドルギヤの摺動ストロークを短縮することが可能になり、リバースアイドルギヤ周辺構造の小型化を図ることができる。
さらに、請求項2に記載の発明によれば、所定シフトロッドの軸方向位置を所定同期装置の作動位置から作動解除位置へ戻すリターン機構として、所定同期装置の作動を解除する側へプレボークレバーを軸方向に付勢するばねが用いられる。そのため、例えばリターン機構としてディテント機構を採用する場合に施されるようなシフトロッド自体の加工を省略することができるため、この場合に比べてシフトロッドの短縮、ひいては、手動変速機の小型化を図ることができる。
さらにまた、請求項3に記載の発明を請求項2に記載の発明に適用すれば、リターン機構の前記ばねによる付勢がリバースセレクト状態のときのみ作用し、中立または前進段のセレクト状態のときには作用しないため、前進段へのシフト操作の操作性が前記ばねの付勢により悪化することを防止できる。
また、請求項4に記載の発明によれば、プレボークピンが、リバースレバーがチェンジレバーのリバースシフト操作時と反対方向に揺動するときには該リバースレバーに対して相対回動可能に設けられている。そのため、チェンジレバーのリバースシフト操作に連動してプレボークピンがリバースレバーと共に揺動することにより、該プレボークピンがプレボークレバーの係合部から離脱した場合、この離脱状態でチェンジレバーがリバース位置から中立位置へ戻されるシフト操作が行われ、このシフト操作に連動してリバースレバーがリバースシフト操作時とは反対方向に揺動するときに、この方向へのプレボークピンの揺動がプレボークレバーとの干渉により規制された状態になっても、リバースレバーは、プレボークピンと独立して揺動を継続することで、中立位置へ確実に戻ることができる。
本発明の一実施形態に係る手動変速機の骨子図である。 同手動変速機における変速操作機構を軸方向反エンジン側から見た要部断面図である。 図2のA−A線矢視図である。 リバースセレクト状態における変速操作機構を示す図2と同様の図である。 図4のB−B線矢視図である。 リバースシフト操作によるリバースレバーの揺動期間前半における変速操作機構を示す図5と同様の図である。 リバースシフト状態における変速操作機構を示す図6と同様の図である。 プレボークレバーを示す斜視図である。 リバース位置から中立位置へ戻すシフト操作が行われた状態における変速操作機構を示す図7と同様の図である。 従来技術に係る手動変速機の変速操作機構を示す平面図である。 同変速操作機構を示す側面図である。 同変速操作機構のプレボーク機構を示す平面図である。
以下、本発明の実施形態について説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る手動変速機1は、前進6速、後退1速の変速機であって、クラッチ4を介してエンジン2の出力軸3に連結されたプライマリシャフト10と、該プライマリシャフト10に平行に配置されたセカンダリシャフト20とを有する。
セカンダリシャフト20は、差動装置70を介して駆動輪(図示せず)に連結されている。具体的には、セカンダリシャフト20のエンジン側の端部に出力ギヤ28が設けられており、この出力ギヤ28が差動装置70の入力ギヤ71に噛み合っている。これにより、セカンダリシャフト20の回転が差動装置70を介して左右の車軸72,73に伝達され、さらに、各車軸72,73に連結された前記駆動輪に伝達されるようになっている。
プライマリシャフト10とセカンダリシャフト20との間には、エンジン側から順に、1速用ギヤ列G1、リバース用ギヤ列GR、2速用ギヤ列G2、5速用ギヤ列G5、6速用ギヤ列G6、3速用ギヤ列G3、4速用ギヤ列G4が配設されている。
1速用ギヤ列G1及び2速用ギヤ列G2は、それぞれ、プライマリシャフト10に固定されたプライマリギヤ11,12と、セカンダリシャフト20に遊嵌合されたセカンダリギヤ21,22とで構成されている。また、3〜6速用の各ギヤ列G3〜G6は、プライマリシャフト10に遊嵌合されたプライマリギヤ13〜16と、セカンダリシャフト20に固定されたセカンダリギヤ23〜26とで構成されている。
セカンダリシャフト20上における1速用セカンダリギヤ21と2速用セカンダリギヤ22との間には1−2速用同期装置40が配設されている。また、プライマリシャフト10上における3速用プライマリギヤ13と4速用プライマリギヤ14との間、同じくプライマリシャフト10上における5速用プライマリギヤ15と6速用プライマリギヤ16との間には、それぞれ、3−4速用同期装置50、5−6速用同期装置60が配設されている。
チェンジレバー(図示せず)により前進段でのシフト操作が行われると、上記の同期装置40,50,60のうち、シフト操作された変速段に対応する1つの同期装置のみが作動し、これにより、上記の前進段ギヤ列G1〜G6のうち、シフト操作された変速段のギヤ列のみが選択的にプライマリシャフト10とセカンダリシャフト20との間で動力伝達状態となる。例えば、チェンジレバーにより1速または2速へのシフト操作が行われると、これに連動して、1−2速用同期装置40のスリーブ41がセカンダリシャフト20上をエンジン側または反エンジン側へスライドし、スライドされた側の遊嵌合ギヤ(21又は22)がセカンダリシャフト20に固定され、シフト操作された変速段のギヤ列(G1又はG2)が動力伝達状態となる。また、チェンジレバーにより3〜6速のいずれかへのシフト操作が行われると、これに連動して、3−4速用同期装置50のスリーブ51又は5−6速用同期装置60のスリーブ61がプライマリシャフト10上をエンジン側または反エンジン側へスライドし、スライドされた側の遊嵌合ギヤ(13、14、15又は16)がプライマリシャフト10に固定され、シフト操作された変速段のギヤ列(G3、G4、G5又はG6)が動力伝達状態となる。
一方、リバース用ギヤ列GRは、選択摺動式のギヤ列であり、プライマリシャフト10に固定されたリバースプライマリギヤ17と、セカンダリシャフト20に固定されたリバースセカンダリギヤ27と、プライマリシャフト10及びセカンダリシャフト20に平行なリバースシャフト30に軸方向に摺動可能に嵌合されたリバースアイドルギヤ37とで構成されている。
なお、リバースセカンダリギヤ27は、セカンダリシャフト20に直接固定されておらず、1−2速用同期装置40のスリーブ41に設けられている。このスリーブ41は、同期装置40において、セカンダリシャフト20に固設されたハブ42にスプライン嵌合している。そのため、厳密に言えば、スリーブ41に設けられたリバースセカンダリギヤ27は、セカンダリシャフト20に対して回転方向には固定されているが、軸方向には移動可能となっている。
チェンジレバーがリバース位置にシフト操作されると、これに連動して、リバースアイドルギヤ37が軸方向反エンジン側へ摺動して、リバースプライマリギヤ17とリバースセカンダリギヤ27とに噛み合い、これにより、リバース用ギヤ列GRが動力伝達状態となる。
次に、図2〜図5を参照しながら、手動変速機1の変速操作機構90について説明する。図2及び図4は変速操作機構90の主要部を軸方向反エンジン側から見た図、図3は図2のA−A線矢視図、図5は図4のB−B線矢視図である。
図2及び図3に示すように、変速操作機構90は、プライマリシャフト10に平行なコントロールロッド100を有する。コントロールロッド100は、軸周りに回動可能、且つ、軸方向移動が規制された状態でミッションケース80に支持されている。このようにコントロールロッド100の軸方向移動が規制されていることにより、コントロールロッド100を収納する部分においてミッションケース80を軸方向にコンパクトに構成することが可能になっている。
コントロールロッド100には、シフトフィンガ102が軸方向移動及び回動可能に嵌合されており、このシフトフィンガ102には、その周方向の一部から径方向外側に延びるフィンガ部103が設けられている。
また、コントロールロッド100にはインターロックスリーブ104が固設されている。このインターロックスリーブ104にはインターロック規制部(図示せず)が設けられ、該規制部がコントロールロッド100と一体回転することにより、該規制部を介して前記シフトフィンガ102がコントロールロッド100の回動に連動して回動するようになっている。また、インターロックスリーブ104にはセレクトプレート105が固定されており、該セレクトプレート105の周縁部には、後述のプレボーク機構の一部を構成するレバープッシュ部106が径方向外側へ突設されている。
コントロールロッド100の上方には、チェンジレバーのセレクト操作に連動して回動するセレクトレバーシャフト110が配設されている。セレクトレバーシャフト110は、ミッションケース80を貫通してコントロールロッド100に略直角な方向、例えば上下方向に延びるように配設されている。セレクトレバーシャフト110の下端部には、前記セレクトプレート105に係合されたセレクトレバー108が固定されている。
コントロールロッド100の下方には、1−2速用シフトエンド121が固定された1−2速用シフトロッド(図示せず)、3−4速用シフトエンド122が固定された3−4速用シフトロッド112、及び、5−6速用シフトエンド123が固定された5−6速用シフトロッド113が、それぞれコントロールロッド100に平行に配設されている。各シフトロッドは、軸方向にスライド可能にミッションケース80に支持されている。また、本実施形態では、3−4速用シフトロッド112にリバース用シフトエンド120がスプライン嵌合されており、これにより、3−4速用シフトロッド112がリバース用シフトロッドとして兼用されている。
各シフトエンド120,121,122,123の先端部は、シフトフィンガ102の周囲に周方向に並んで配設されており、シフトフィンガ102のフィンガ部103に選択的に係合されるようになっている。
チェンジレバーがセレクト操作されると、これに連動して、セレクトレバーシャフト110と共にセレクトレバー108が軸周りに回動する。このとき、図2及び図4に示すように、セレクトレバー108に係合したセレクトプレート105は、コントロールロッド100と共に軸周りに回動する。これにより、シフトフィンガ102は、コントロールロッド100の回動に連動して回動し、シフトフィンガ102のフィンガ部103は、チェンジレバーのセレクト位置に応じたシフトエンド120〜123に係合する。
また、チェンジレバーがシフト操作されると、これに連動して、シフトフィンガ102がコントロールロッド100上を軸方向移動するようになっている。
いずれかの前進段のセレクト位置でシフト操作が行われる場合、シフトフィンガ102のフィンガ部103が係合したシフトエンド121〜123を介して、該シフトエンド121〜123が設けられたシフトロッドが軸方向移動する。このとき、該シフトロッドの軸方向移動に連動して、同期装置40,50,60のスリーブ41,51,61が軸方向移動することで、シフト操作された前進段ギヤ列G1〜G6での動力伝達状態が実現される。
例えば、5速へのシフト操作が行われると、5−6速用シフトロッド113と共に、このシフトロッド113に固定された5−6速用シフトフォーク128と、このシフトフォーク128に係合された同期装置60のスリーブ61とが軸方向エンジン側にスライドし、このスリーブ61のスライドにより、シンクロナイザリング63が5速プライマリギヤ15側に設けられたコーン面64に押し付けられる(図6参照)。これにより、このプライマリギヤ15の回転が、シンクロナイザリング63、スリーブ61及びハブ62を介してプライマリシャフト10の回転と同期する。プライマリギヤ15側へのスリーブ61のスライドが更に進み、スリーブ61が、ハブ62と、プライマリギヤ15に固着されたシンクロギヤ65とに跨って噛み合うと、プライマリギヤ15がプライマリシャフト10に結合される。
5速以外の前進段へのシフト操作が行われた場合も、同様の動作により、当該前進段ギヤ列での動力伝達状態が実現される。
一方、図4及び図5に示すリバースセレクト状態でシフト操作が行われる場合は、リバース用シフトロッド(3−4速用シフトロッド)112は軸方向移動せず、該ロッド112上をリバース用シフトエンド120が軸方向移動する。このリバース用シフトエンド120にはリバースアーム130が固定されており、このリバースアーム130の先端部にリバースレバー136が係合している。リバース用シフトエンド120と共にリバースアーム130が軸方向移動すると、これに連動してリバースレバー136が揺動する。これにより、リバースレバー136の揺動端部140に係合したリバースアイドルギヤ37が、リバースシャフト30上の中立位置(図5に示す摺動位置)からリバースプライマリギヤ17とリバースセカンダリギヤ27との噛合位置(図7に示す摺動位置)へ摺動し、後退段での動力伝達状態が実現されるようになっている。
図3に示すように、リバースアイドルギヤ37は、リバースプライマリギヤ17とリバースセカンダリギヤ27とに噛合可能なように軸方向一端部に設けられたギヤ部32と、軸方向他端部にフランジ状に設けられた鍔部34と、リバースレバー136の揺動端部140が係合するように軸方向においてギヤ部32と鍔部34との間に形成された凹溝部36と、を備えている。
また、リバースレバー136は、図2及び図3に示すように、リバースシャフト30に略垂直な略水平方向に沿って配置された支軸134に回転可能に支持されている。この支軸134は、ブラケット135を介してミッションケース80に支持されている。なお、ブラケット135とリバースレバー136との間にはつる巻きばね(図示せず)が介装されており、該つる巻きばねにより、リバースレバー136は支軸134周りにおける図3の時計回り方向に付勢されている。
リバースレバー136の揺動端部140は、支軸134に支持された部分から下方に延びるように形成されている。リバースレバー136の上端部には、前記リバースアーム130の先端に形成された平面視コ字形の凹部に係合される係合突部138が設けられている。また、リバースレバー136には、ミッションケース80に固定されたリバーススイッチ158に接触可能に設けられたスイッチ接触アーム部142が設けられている。このスイッチ接触アーム部142は、リバースレバー136の揺動によりリバースアイドルギヤ37が噛合位置まで摺動したときにリバーススイッチ158に接触し(図7参照)、これにより、リバースシフト状態であることが検出されるようになっている。さらに、リバースレバー136には、後述のプレボークピン162の回動を規制する規制部144が、前記支軸134の軸方向の一方の側へ突出するように形成されている。
次に、本実施形態で採用されるプレボーク機構について説明する。このプレボーク機構は、後退段へのシフト操作開始時に慣性によりプライマリシャフト10と共に回転しているリバースプライマリギヤ17に対してリバースアイドルギヤ37を円滑に噛み合わせるために、後退段へのシフト操作の前半、すなわち、このシフト操作によって生じるリバースレバー136の揺動期間の前半に、該リバースレバー136の揺動を利用して、5速用ギヤ列G5を動力伝達状態とする方向に5−6速用同期装置60を作動させることで、プライマリシャフト10の慣性による回転を制動するものである。
この機能を果たすために、前記プレボーク機構は、図2及び図3に示すように、支軸134に回動可能に設けられたプレボークピン162と、5−6速用シフトロッド113に取り付けられたプレボークレバー180と、インターロックスリーブ104に設けられた前記レバープッシュ部106とを備えている。
プレボークピン162は、プレボークピン162とリバースレバー136との間に介装されたつる巻きばね(図示せず)により支軸134周りにおける図3の時計回り方向に付勢された状態で、支軸134に回動可能に取り付けられている。
プレボークピン162は、支軸134の軸方向から見て略三角形状に形成されており、プレボークピン162の先端コーナー部166は丸みを帯びた形状となっている(図8参照)。
このプレボークピン162には、リバースレバー136が支軸134周りに図3の反時計回り方向に揺動したときに該リバースレバー136の前記規制部144に押し当てられる押し当てアーム部164が設けられている。この規制部144と押し当てアーム部164との係合により、プレボークピン162は、チェンジレバーのリバースシフト操作に連動して、リバースレバー136と共に支軸134周りに図3の反時計回り方向に回動可能となっている。
一方、チェンジレバーをリバース位置から中立位置へ戻すシフト操作がなされ、これに連動してリバースレバー136がリバースシフト操作時とは反対方向(図3の時計回り方向)に揺動するとき、プレボークピン162の押し当てアーム部164はリバースレバー136の規制部144に係合せず、プレボークピン162は、リバースレバー136に対して相対回動可能となる。そのため、後述のようにプレボークピン162がプレボークレバー180との干渉により図3の時計回り方向に回動できない状態になっても、リバースレバー136は同方向へ揺動することができる(図9参照)。
図8に示すように、プレボークレバー180は、5−6速用シフトロッド113が貫通する円筒部181と、該円筒部181から径方向外側へ延びるレバー本体部182と、該レバー本体部182の先端に設けられた爪部183とを備えている。
図2に示すように、プレボークレバー180は、負荷が加えられていない状態においてレバー本体部182が基端側から先端側に向かって水平方向に対して僅かに上側へ傾斜した状態に維持されるように、シフトロッド113周りにおける図中時計回り方向に付勢された状態で該シフトロッド113に回動可能に取り付けられている。また、プレボークレバー180は、シフトロッド113に対して軸方向の移動が規制された状態で取り付けられている。
図8に戻って、爪部183は、レバー本体部182の先端から上側に向かって周方向に延設されている。レバー本体部182の先端と爪部183の基端とのコーナー部には、軸方向から見て略円弧状の切欠き184が形成されている。該切欠き184の軸方向エンジン側には、爪部183の下端部から下側へ突出するように該爪部183に連なって周方向に延びる突出部186が設けられている。
該突出部186の反エンジン側の側面190は、軸方向に略垂直に配設された上部側面部191と、該上部側面部191の下端から下側に向かって軸方向エンジン側に傾斜した面に沿って配設された下部側面部192とを備えている。これら上部側面部191と下部側面部192との間には鈍角のコーナー部が形成されている。
また、図3に示すように、プレボーク機構には、5−6速用シフトロッド113の軸方向位置を、同期装置60を作動させる位置から該作動を解除する位置へ戻すリターン機構170が設けられている。該リターン機構170は、ミッションケース80の内面から軸方向反エンジン側へ進退可能に突出する押し当てピン171と、ミッションケース80の壁内に設けられたコイルばね172とを備えている。図5に示すように、リバースセレクト状態において、押し当てピン171の先端は、プレボークレバー180の軸方向エンジン側の面198に押し当てられるようになっており、この状態において、コイルばね172は、押し当てピン171を介して、プレボークレバー180を同期装置60の作動を解除する側、すなわち軸方向反エンジン側に付勢する。
ところで、リターン機構170として仮にディテント機構を採用する場合、シフトロッド113を延長して、該延長部分の外周面に周溝を形成する必要がある。これに対して、本実施形態では、リターン機構170として前記コイルばね172が用いられているため、シフトロッド113に何ら加工を施す必要がない。そのため、ディテント機構を採用する場合に比べてシフトロッド113を短縮することができ、これにより、手動変速機1の小型化を図ることができる。
以下、プレボーク機構の動作について説明する。
先ず、図2及び図3に示すように、セレクト位置が中立状態であるとき、プレボークレバー180は、プレボークピン162及びインターロックスリーブ104の前記レバープッシュ部106のいずれにも係合しないように配置される。また、このとき、プレボークレバー180に対してリターン機構170の押し当てピン171は接触しない。
この中立状態からチェンジレバーがリバースセレクト操作されると、コントロールロッド100の回動に連動して、図4及び図5に示すように、シフトフィンガ102が軸周りに図4の反時計回り方向にリバースセレクト位置まで回動し、シフトフィンガ102と共に回動するインターロックスリーブ104のレバープッシュ部106が、プレボークレバー180の爪部183の上面に当接し、該爪部183を押し下げる。これにより、プレボークレバー180が所定の回動位置まで図4の反時計回り方向に回動し、図5に示すように、プレボークレバー180の前記突出部186が下方へ移動されて、該突出部186の反エンジン側の側面190にプレボークピン162の先端部が係合する。このように、突出部186の側面190は、リバースセレクト状態でプレボークピン162の先端部に係合する係合部として機能するようになっている。
このプレボークレバー180の係合部190に対してプレボークピン162の先端部が所定の係合位置で係合した状態において、係合部190とプレボークピン162の先端部との間には微小な隙間が形成される。また、この係合状態において、プレボークレバー180の係合部190は、プレボークピン162の先端部に対して下部側面部192の上端近傍部において最も接近するように配置される。
このようにプレボークレバー180がリバースセレクト操作に連動して所定の回動位置に向かって回動しているとき、プレボークピン162の先端部は基本的にはプレボークレバー180に接触しないように設けられている。しかし、仮に製品誤差や組付誤差によりプレボークピン162の先端部がプレボークレバー180の突出部186の下部側面部192に接触した場合、該下部側面部192の傾斜により、プレボークピン162の先端部が係合部190に対する上記所定の係合位置に案内される。
このように、下部側面部192は、チェンジレバーのリバースセレクト操作によりプレボークレバー180が前記所定の回動位置に向かって回動しているときにプレボークピン162の先端部を係合部190に対する所定の係合位置へ案内するガイド面部として機能するようになっている。このガイド面部192の作用により、仮に上記のようなプレボークレバー180とプレボークピン162との接触が生じた場合であっても、プレボークレバー180は、ガイド面部192によりプレボークピン162の先端部を所定の係合位置へ案内しながら、所定の回動位置に達するまで継続して回動することができる。
したがって、係合状態におけるプレボークレバー180の係合部190とプレボークピン162の先端部との隙間を極力小さく設けることができ、このように隙間を小さく設けても、プレボークピン162とプレボークレバー180の干渉によってプレボークレバー180の回動が妨げられることを回避して、両者の係合を確実に実現することができる。
また、リバースセレクト状態では、上述のようにリターン機構170の押し当てピン171がプレボークレバー180のエンジン側の側面198に当接し、コイルばね172によるプレボークレバー180に対する付勢が作用する。このコイルばね172による付勢は、リバースセレクト状態のときのみ作用し、セレクト位置が中立または前進段であるときには作用しないようになっている。そのため、チェンジレバーを5速へシフト操作するときに、コイルばね172の付勢力がプレボークレバー180を介して5−6速用シフトロッドに作用することを回避でき、5速へのシフト操作性が悪化することがない。
続いて、このリバースセレクト状態でチェンジレバーがリバースシフト操作されると、図6に示すように、リバースアーム130がリバース用シフトエンド120と共にエンジン側へ軸方向移動し、リバースアーム130の先端に係合したリバースレバー136が支軸134周りに図中反時計回り方向に揺動する。
ここで、プレボークピン162の先端部は、プレボークレバー180の係合部190に対して軸方向反エンジン側に配置された状態で該係合部190に係合しているため、上記のようにリバースレバー136が揺動したときに、該リバースレバー136と共に揺動するプレボークピン162によりプレボークレバー180が軸方向エンジン側に押し込まれる。これにより、5−6速用シフトロッド113は、プレボークレバー180と共に、エンジン側、すなわち5−6速用同期装置60を作動させる方向に軸方向移動する。具体的に、シフトロッド113は、シフトフォーク128を介して、5−6速用同期装置60のスリーブ61をエンジン側へ軸方向移動させてシンクロナイザリング63に嵌合させる。これにより、シンクロナイザリング63が5速プライマリギヤ15側に設けられたコーン面64に押し付けられ、プライマリギヤ15の回転とプライマリシャフト10の回転とが同期する。停車状態でリバースシフト操作が行われるとき、プライマリギヤ15の回転は停止しているため、この回転停止中のプライマリギヤ15との同期により、慣性により回転しているプライマリシャフト10に制動力が作用する。
上述のように、リバースセレクト状態におけるプレボークピン162の先端部とプレボークレバー180の係合部190との隙間は微小である。そのため、チェンジレバーのリバースシフト操作に連動してプレボークピン162が揺動し始めると、直ちに、該プレボークピン162の先端部によりプレボークレバー180が軸方向エンジン側に押し込まれる。すなわち、プレボークピン162の揺動開始と略同時に、プレボークレバー180及びシフトロッド113の軸方向移動が開始される。
また、リバースシフト操作に連動してプレボークレバー180がエンジン側へ軸方向移動すると、図6に示すように、コイルばね172が、プレボークレバー180によって押し当てピン171を介してエンジン側に押し込まれて、収縮される。
続いて、図7に示すように、リバースレバー136の前記揺動が更に進んで、該揺動期間の中期になると、リバースレバー136と共に回動するプレボークピン162の先端部が下方へ移動し、プレボークレバー180の係合部190から離脱する。このようにしてプレボークピン162とプレボークレバー180との係合が解除されると、収縮されていたコイルばね172が伸張し、該コイルばね172が、押し当てピン171を介してプレボークレバー180を反エンジン側へ軸方向に押し込む。これにより、5−6速用シフトロッド113は、プレボークレバー180と共に反エンジン側へ軸方向移動し、中立位置に戻される。これに連動して、同期装置60のスリーブ61も反エンジン側へ軸方向移動して中立位置に戻され、同期装置60の作動が解除される。
この同期装置60の作動解除により5速での動力伝達状態が確実に解除された後、リバースアイドルギヤ37の摺動位置が噛合位置に到達する。このとき、リバースプライマリギヤ17とリバースセカンダリギヤ27はいずれも回転が停止しているため、両ギヤ17,27に対するリバースアイドルギヤ37の噛み合いが円滑に行われ、ギヤ鳴りの発生が確実に防止される。
また、上述のように、リバースシフト操作が行われたときには、これに連動したプレボークレバー180及びシフトロッド113の軸方向移動が直ちに開始されるため、同期装置60の作動も素早く開始される。そのため、慣性によるプライマリシャフト10の回転を速やかに制動することができ、これにより、ギヤ鳴りの防止効果を一層高めることが可能となっている。さらに、このようにプライマリシャフト10の回転の制動が早められることにより、リバースアイドルギヤ37の摺動ストロークを短縮することが可能になり、リバースアイドルギヤ37の周辺構造の小型化を図ることが可能となっている。
最後に、図9を参照しながら、チェンジレバーをリバースシフト位置から中立位置へ戻すシフト操作(以下、「戻しシフト操作」ともいう)及びセレクト操作(以下、「戻しセレクト操作」ともいう)が行われたときの動作について説明する。
チェンジレバーの戻しシフト操作が行われると、リバースレバー136は、前記ブラケット135との間に設けられた前記つる巻きばね(図示せず)の付勢力により、リバースシフト操作時とは反対方向、すなわち図中時計回り方向に回動する。これに連動して、プレボークピン162は、リバースレバー136との間に設けられた前記つる巻きばね(図示せず)の付勢力により、戻しシフト操作に連動したリバースレバー136の揺動期間の前半は該リバースレバー136と同じ方向に回動する。ところが、該揺動期間の途中で、プレボークピン162の先端部は、プレボークレバー180の突出部186の下面196に干渉し、プレボークピン162の更なる回動が規制される。
このようにプレボークピン162の揺動がプレボークレバー180との干渉により規制された状態になっても、上述したように、リバースレバー136がリバースシフト操作時と反対方向に揺動するときには該リバースレバー136に対してプレボークピン162が相対回動可能となっていることから、リバースレバー136は、図中時計回り方向の揺動を継続することができ、中立位置まで確実に戻ることができる。
さらに、チェンジレバーの戻しセレクト操作が行われると、コントロールロッド100の回動に連動して前記レバープッシュ部106が上方に移動し、図4に示すレバープッシュ部106とプレボークレバー180との係合状態が解除される。この係合解除に伴って、プレボークレバー180は、上述の付勢力の作用により中立位置に戻るように回動して、該プレボークレバー180の突出部186が上方へ移動する。この結果、突出部186とプレボークピン162の先端部との干渉が解消され、該プレボークピン162の図中時計回り方向の回動が再開されて中立位置まで戻され、図2及び図3に示される中立セレクト状態に確実に復帰する。
以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。
例えば、上述の実施形態におけるプレボーク機構では、リバースレバー136の揺動に連動して、5速用ギヤ列G5を動力伝達状態とする方向に5−6速用同期装置60が作動するように構成されているが、本発明において、プレボーク機構は、6速用ギヤ列G6を動力伝達状態とする方向に同期装置60が作動したり、別の前進段ギヤ列を動力伝達状態とする方向に別の同期装置が作動したりするように構成されてもよい。
以上のように、本発明によれば、選択摺動式のリバース用ギヤ列を用いた手動変速機において、リバースアイドルギヤ周辺構造のコンパクト化を図りつつ、後退段へのシフト操作時にギヤ鳴りが発生することを防止することが可能となるから、この種の手動変速機の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。
1 手動変速機
2 エンジン(車両走行用駆動源)
4 クラッチ(断接装置)
10 プライマリシャフト
17 リバースプライマリギヤ
20 セカンダリシャフト
27 リバースセカンダリギヤ
30 リバースシャフト
37 リバースアイドルギヤ
40 1−2速用同期装置
50 3−4速用同期装置
60 5−6速用同期装置(所定同期装置)
70 差動装置
100 コントロールロッド
112 リバース用シフトロッド(3−4速用シフトロッド)
113 5−6速用シフトロッド(所定シフトロッド)
136 リバースレバー
162 プレボークピン
170 リターン機構
172 コイルばね
180 プレボークレバー
186 突出部
190 係合部(突出部の側面)
192 ガイド面部(下部側面部)
G1 1速用ギヤ列
G2 2速用ギヤ列
G3 3速用ギヤ列
G4 4速用ギヤ列
G5 5速用ギヤ列
G6 6速用ギヤ列
GR リバース用ギヤ列

Claims (4)

  1. 車両走行用駆動源に断接装置を介して連結されたプライマリシャフトと、
    該プライマリシャフトに平行に配置されたセカンダリシャフトと、
    前記プライマリシャフトと前記セカンダリシャフトとの間に配設された複数の前進段ギヤ列と、
    前記プライマリシャフト上に固定されたリバースプライマリギヤ、前記セカンダリシャフト上に固定されたリバースセカンダリギヤ、及び、前記プライマリシャフトと前記セカンダリシャフトとに平行なリバースシャフト上に摺動可能に配設され、該リバースシャフト上の中立位置から前記リバースプライマリギヤ及び前記リバースセカンダリギヤとの噛合位置へ摺動することにより後退段での動力伝達状態を実現するリバースアイドルギヤで構成されたリバース用ギヤ列と、
    チェンジレバーのシフト操作に連動して軸方向に移動して、同期装置を介して前記前進段ギヤ列を選択的に動力伝達状態とするシフトロッドと、
    前記シフトロッドに平行に配置され、チェンジレバーのセレクト操作に連動して回動するコントロールロッドと、
    チェンジレバーがリバースセレクト操作された状態で該チェンジレバーのリバースシフト操作に連動して揺動することで、前記リバースアイドルギヤを前記中立位置から前記噛合位置へ摺動させるリバースレバーと、
    該リバースレバーの揺動期間の前半に、いずれかの前記前進段ギヤ列を動力伝達状態とする所定同期装置を作動させ、前記揺動期間の中期に、前記所定同期装置の作動を解除するプレボーク機構と、を備えた手動変速機であって、
    前記プレボーク機構は、
    チェンジレバーのリバースシフト操作に連動して、前記リバースレバーと共に揺動するプレボークピンと、
    前記所定同期装置を作動させる所定シフトロッド上に、軸方向の移動が規制され且つ軸周りに回動可能に設けられ、チェンジレバーがリバースセレクト操作されたときに前記コントロールロッドの回動に連動して所定の回動位置まで回動するプレボークレバーと、を備え、
    該プレボークレバーには、前記所定の回動位置において前記プレボークピンの先端部に係合する係合部が、該係合部と前記プレボークピンとの係合状態で前記リバースレバーが前記リバースシフト操作に連動して揺動したときに前記プレボークピン及び前記プレボークレバーを介して前記所定シフトロッドが前記所定同期装置を作動させる方向に移動するように設けられ、
    前記係合部には、チェンジレバーのリバースセレクト操作により前記プレボークレバーが前記所定の回動位置に向かって回動しているときに前記プレボークピンの先端部を前記係合部に対する所定の係合位置へ案内するガイド面部が設けられていることを特徴とする手動変速機。
  2. 前記所定シフトロッドの軸方向位置を、前記所定同期装置を作動させる位置から該作動を解除する位置へ戻すリターン機構を備え、
    該リターン機構は、前記所定同期装置の作動を解除する側へ前記プレボークレバーを軸方向に付勢するばねを備えていることを特徴とする請求項1に記載の手動変速機。
  3. 前記ばねは、該ばねによる前記プレボークレバーに対する付勢がリバースセレクト状態のときのみ作用するように配設されていることを特徴とする請求項2に記載の手動変速機。
  4. 前記プレボークピンは、前記リバースレバーがチェンジレバーのリバースシフト操作時とは反対方向に揺動するときに該リバースレバーに対して相対回動可能に設けられていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の手動変速機。
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