JP2018003991A - 変速機用変速操作装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量化を図りつつ、変速操作を確実に行うことができる変速機用変速操作装置を提供すること。
【解決手段】出力軸３に設けられ、出力軸３の軸線方向に移動自在なシフトスリーブ６と、シフトドラム２２に連結される一端部７ａと、二股状に分岐されてシフトスリーブ６に連結される他端部７ｂとを有し、一端部７ａと他端部７ｂとの間に設けられた揺動軸８に揺動自在に支持されるシフトフォーク７とを備えている。シフトフォーク７は、連結壁部７Ａと、連結壁部７Ａの幅方向の両端から出力軸３の軸線方向の一方に突出し、突出方向の先端が開口端となる側壁部７Ｂ、７Ｃとを備え、断面がＵ字形状となるように形成されており、揺動軸８は、側壁部７Ｂ、７Ｃを貫通して側壁部７Ｂ、７Ｃを支持している。
【選択図】図５

Description

本発明は、車両に設けられる変速機用変速操作装置に関する。

従来の変速機用変速操作装置としては、例えば、特許文献１に記載される変速操作装置が知られている。
この変速操作装置は、シフトロッドからの操作力を受ける入力点を挟んでシフトロッドの軸線に略直交する方向に二股に別れた一対のアーム部を有し、一対のアーム部は、先端に同期装置のシフトスリーブに係合する係合部をそれぞれ有するとともに、互いに同軸線上にある中間部位においてそれぞれ回動自在に軸支されている。

この変速操作装置は、シフトロッドからの操作力を入力点に受けて、一対のアーム部中間部位の軸支点を中心に回動し、一対のアーム部先端の係合部に設定された作用点において同期装置のシフトスリーブに作用することにより、シフトスリーブを押圧移動させる。

特開平１０−２６７１２２号公報

しかしながら、このような従来の変速機用変速操作装置は、板状に形成された一対のアーム部の軸支点を中心に回動するため、変速操作の際に一対のアーム部が撓み易く、確実な変速操作を行うことが困難である。

変速操作の際に一対のアーム部を撓み難くするには、板状に形成される一対のアーム部の厚さを厚くすることが考えられる。ところが、一対のアーム部の厚さを厚くすると、変速操作装置の重量が増大してしまう。

本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、軽量化を図りつつ、変速操作を確実に行うことができる変速機用変速操作装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、回転軸に設けられ、前記回転軸の軸線方向に移動自在なシフトスリーブと、駆動装置に連結される一端部と、二股状に分岐されて前記シフトスリーブに連結される他端部とを有し、前記一端部と前記他端部との間に設けられた揺動軸に揺動自在に支持されるシフトフォークとを備え、前記シフトフォークが、前記駆動装置によって前記揺動軸を支点として揺動されることにより、前記シフトスリーブを前記駆動軸の軸線方向に移動させる変速機用変速操作装置であって、前記シフトフォークは、前記揺動軸の周面と対向する連結壁部と、前記連結壁部の幅方向の両端から前記揺動軸の断面と交差する方向に突出し、突出方向の先端が開口端となる一対の側壁部とを備え、断面がＵ字形状となるように形成されており、前記揺動軸は、前記一対の側壁部を貫通して前記一対の側壁部を支持していることを特徴とする。

このように上記の本発明によれば、変速機用変速操作装置の軽量化を図りつつ、変速操作を確実に行うことができる。

図１は、本発明の一実施例に係る変速機用変速操作装置を備えた変速機の概略上面図である。 図２は、図１のII−II方向矢視断面図である。 図３は、本発明の一実施例に係る変速機用変速操作装置を備えた変速機を後方から見た図である。 図４は、本発明の一実施例に係る変速機用変速操作装置を備えた変速機の左斜め下から見た斜視図である。 図５は、本発明の一実施例に係る変速機用変速操作装置を後方から見た図である。 図６は、本発明の一実施例に係る変速機用変速操作装置のシフトフォークを後方から見た図である。 図７は、本発明の一実施例に係る変速機用変速操作装置のシフトフォークを下方から見た図である。 図８は、図６のＶIII−ＶIII方向矢視断面図である。 図９は、図６のIＸ−IＸ方向矢視断面図である。 図１０は、図６のＸ−Ｘ方向矢視断面図である。

本発明の一実施の形態に係る変速機用変速操作装置は、回転軸に設けられ、回転軸の軸線方向に移動自在なシフトスリーブと、駆動装置に連結される一端部と、二股状に分岐されてシフトスリーブに連結される他端部とを有し、一端部と他端部との間に設けられた揺動軸に揺動自在に支持されるシフトフォークとを備え、シフトフォークが、駆動装置によって揺動軸を支点として揺動されることにより、シフトスリーブを駆動軸の軸線方向に移動させる変速機用変速操作装置であって、シフトフォークは、揺動軸の周面と対向する連結壁部と、連結壁部の幅方向の両端から揺動軸の断面と交差する方向に突出し、突出方向の先端が開口端となる一対の側壁部とを備え、断面がＵ字形状となるように形成されており、揺動軸は、一対の側壁部を貫通して一対の側壁部を支持している。
これにより、変速機用変速操作装置の軽量化を図りつつ、変速操作を確実に行うことができる。

以下、本発明に係る変速機用変速操作装置の実施例について、図面を用いて説明する。
図１から図１０は、本発明に係る一実施例の変速機用変速操作装置を示す図である。
まず、構成を説明する。なお、図１から図７において、上下左右方向は、車両に搭乗した運転者から見た方向である。

図１において、変速機１は、図示しない内燃機関としてのエンジンに連結されており、エンジンの回転を変速する。変速機１は、変速機ケース２を備えており、変速機ケース２には出力軸３が収容されている。本実施例の出力軸３は、本発明の回転軸を構成する。

回転軸としては、エンジンの動力が伝達される図示しない入力軸から構成されてもよい。出力軸３は、入力軸から入力される動力を図示しないディファレンシャル装置を介して図示しない左右の駆動輪に伝達する。なお、回転軸としては、入力軸や出力軸３に限定されるものではなく、変速機１に設けられ、ギヤを有する回転軸であれば、全ての回転軸に適用できる。

出力軸３に複数の出力ギヤ４、５が設けられており、出力ギヤ４、５は、出力軸３に対して相対回転自在に設けられている。出力ギヤ４、５は、図示しない入力軸に固定された図示しない入力ギヤに噛み合っている。

出力軸３にはシフトスリーブ６（図２から図５参照）が設けられており、シフトスリーブ６は、出力軸３の軸線方向において出力ギヤ４と出力ギヤ５との間に設置されている。図２から図４において、シフトスリーブ６の内周面にはスプライン６Ａが形成されており、図２に示すように、スプライン６Ａは、出力軸３の外周部に形成されたスプライン３Ａに嵌合している。

これにより、シフトスリーブ６は、出力軸３の軸線方向に移動自在で、かつ、出力軸３と一体で回転する。図１において、出力ギヤ４、５の軸線方向の一側面および他側面にはそれぞれ円周方向に離隔する複数の突部４Ａ、５Ａが形成されている。

シフトスリーブ６の軸線方向において、出力ギヤ４、５に対向するシフトスリーブ６の側面にはそれぞれ円周方向に離隔する複数の突部６Ｂ、６Ｃが形成されている。変速機１にはシフトフォーク７が設けられており、シフトフォーク７は、駆動装置２０によって駆動される。

図１から図５のいずれかにおいて、シフトフォーク７は、駆動装置２０に連結される一端部７ａと、二股状に分岐されてシフトスリーブ６に連結される他端部７ｂとを有する。一端部７ａと他端部７ｂとの間においてシフトフォーク７の延びる方向の中央部には揺動軸８が設けられており、シフトフォーク７は、揺動軸８に揺動自在に支持されている。

図５から図９のいずれかにおいて、シフトフォーク７は、揺動軸８の周面と対向する連結壁部７Ａと、連結壁部７Ａの幅方向の両端から揺動軸８の断面と交差する方向（車両の前方側）に突出し、突出方向の先端が開口端７ｅ、７ｆ（図１、図９参照）となる一対の側壁部７Ｂ、７Ｃとを備えており、Ｕ字形状の断面に形成されている。図２において、揺動軸８は、側壁部７Ｂ、７Ｃを貫通して一対の側壁部７Ｂ、７Ｃをブラケット９に支持している。

図４から図６、図９のいずれかにおいて、ブラケット９は、図示しないボルトによって変速機ケース２に固定される基部９Ａと、基部９Ａから側壁部７Ｂ、７Ｃの延びる方向に突出し、側壁部７Ｂ、７Ｃの外周面に接触する一対の縦壁部９Ｂ、９Ｃとを有する。
これに加えて、ブラケット９は、縦壁部９Ｂ、９Ｃの突出端を連結する連結壁部９Ｄを有し、縦壁部９Ｂ、９Ｃおよび連結壁部９ＤによってＵ字形状の断面を有する。

縦壁部９Ｂ、９Ｃは、シフトフォーク７の延びる方向（一端部７ａと他端部７ｂとの間）の中央部における側壁部７Ｂ、７Ｃの外周面を覆っており、連結壁部９Ｄは、連結壁部７Ａを覆っている。

揺動軸８は、縦壁部９Ｂ、９Ｃを通して側壁部７Ｂ、７Ｃを貫通することにより、縦壁部９Ｂ、９Ｃおよび側壁部７Ｂ、７Ｃを支持しており、ブラケット９を介して変速機ケース２に固定されている。これにより、シフトフォーク７は、揺動軸８を支点として安定して揺動できる。

図１、図３において、駆動装置２０は、モータ２１およびシフトドラム２２を有する。シフトドラム２２は、モータ２１の動力が伝達されることにより、シフトドラム２２の軸線方向周りに回転自在となっている。

図４において、シフトドラム２２の外周部に溝部２２Ａが形成されている。シフトフォーク７の一端部７ａには円筒部材１０が設けられており、図８に示すように、円筒部材１０は、シフトフォーク７の一端部７ａにおいて側壁部７Ｂ、７Ｃを連結している。

図２において、円筒部材１０の端部は、シフトドラム２２の溝部２２Ａに挿入されている。溝部２２Ａは、シフトドラム２２の回転に伴って円筒部材１０をシフトドラム２２の軸線方向に移動可能な軌跡に形成されている。

本実施の形態の溝部２２Ａは、シフトドラム２２の軸線方向に沿ってＶ字形状に形成される部分を含むことで、シフトドラム２２の回転に伴って円筒部材１０をシフトドラム２２の軸線方向に移動させることができる。

これにより、シフトフォーク７は、揺動軸８を支点にして出力軸３の軸線方向に揺動し、シフトスリーブ６を出力軸３の軸線方向に移動させる。本実施例の円筒部材１０は、本発明の連結部を構成する。

図３から図６において、シフトフォーク７の他端部７ｂは、連結壁部７Ａが切り欠かれることによって二股状に分岐されており、他端部７ｂは、連結壁部７Ａと側壁部７Ｂ、７Ｃとによって一対のアーム部１１Ａ、１１Ｂを構成している。

図１０において、アーム部１１Ａは、側壁部７Ｃと連結壁部７Ａが湾曲部７ｇを介して連続したＬ字形状に形成されており、アーム部１１Ｂは、側壁部７Ｂと連結壁部７Ａが湾曲部７ｈを介して連続したＬ字形状に形成されている。

アーム部１１Ａを構成する側壁部７Ｃには爪部材１２Ａが設けられており、アーム部１１Ｂを構成する側壁部７Ｂには爪部材１２Ｂが設けられている。図４において、シフトスリーブ６の外周部には環状溝６Ｄが形成されており、爪部材１２Ａ、１２Ｂは、環状溝６Ｄに挿入されている（図２参照）。

これにより、シフトスリーブ６は、アーム部１１Ａ、１１Ｂに挟み込まれるようにしてアーム部１１Ａ、１１Ｂに連結されている。本実施例のシフトスリーブ６、シフトフォーク７および駆動装置２０は、本発明の変速機用変速操作装置を構成する。

次に、作用を説明する。
図１において、変速機１の変速を行う場合には、モータ２１によってシフトドラム２２を一方向に回転させると、円筒部材１０が溝部２２Ａに沿って移動する。これにより、シフトフォーク７が揺動軸８を支点にして中立位置から出力軸３の軸線方向の一方側に揺動し、シフトスリーブ６を出力軸３の軸線方向の一方向に移動させる。

このとき、シフトスリーブ６の側面に形成されている突部６Ｂが出力ギヤ４の突部４Ａの被係合部に係合し、出力ギヤ４がシフトスリーブ６を介して出力軸３に結合されて出力軸３と一体で回転する。
このため、入力軸に固定された入力ギヤから出力ギヤ４を介して出力軸３にエンジンの動力が伝達され、任意の変速段が成立する。

モータ２１によってシフトドラム２２を他方向に回転させると、円筒部材１０が溝部２２Ａに沿って移動する。これにより、シフトフォーク７が揺動軸８を支点にして出力軸３の軸線方向の他方側に揺動し、シフトスリーブ６を中立位置から出力軸３の軸線方向の他方向に移動させる。

このとき、シフトスリーブ６の側面に形成されている突部６Ｃが出力ギヤ５の突部５Ａの被係合部に係合し、出力ギヤ５がシフトスリーブ６を介して出力軸３に結合されて出力軸３と一体で回転する。
このため、入力軸に固定された入力ギヤから出力ギヤ５を介して出力軸３にエンジンの動力が伝達され、上記任意の変速段と異なる変速段が成立する。

本実施例の変速機用変速操作装置は、出力軸３に設けられ、出力軸３の軸線方向に移動自在なシフトスリーブ６と、シフトドラム２２に連結される一端部７ａと、二股状に分岐されてシフトスリーブ６に連結される他端部７ｂとを有し、一端部７ａと他端部７ｂとの間に設けられた揺動軸８に揺動自在に支持されるシフトフォーク７とを備えている。

シフトフォーク７は、揺動軸８の周面と対向する連結壁部７Ａと、連結壁部７Ａの幅方向の両端から揺動軸８の断面と交差する方向に突出し、突出方向の先端が開口端７ｅ、７ｆとなる側壁部７Ｂ、７Ｃとを備え、断面がＵ字形状となるように形成されている。

これにより、シフトフォーク７の剛性を向上でき、シフトフォーク７がシフトスリーブ６を出力軸３の軸線方向に移動させる際に、シフトスリーブ６から受ける力によってシフトフォーク７が撓むことを防止できる。

また、揺動軸８が側壁部７Ｂ、７Ｃを貫通して側壁部７Ｂ、７Ｃを支持しているので、側壁部７Ｂ、７Ｃの開口端７ｅ、７ｆが広がるように変形することを揺動軸８によって抑制できる。このため、シフトフォーク７を揺動軸８の周りに円滑に摺動させることができ、変速を円滑に行うことができる。

この結果、シフトフォーク７を従来よりも薄い板材から形成することが可能となり、シフトフォーク７の軽量化を図ることができ、結果的に変速機用変速操作装置の軽量化を図ることができる。
このように本実施例の変速機用変速操作装置は、変速機用変速操作装置の軽量化を図りつつ、変速操作を確実に行うことができる。

また、本実施例の変速機用変速操作装置によれば、シフトフォーク７は、他端部７ｂ側の連結壁部７Ａを切り欠いて二股状に分岐されることにより、他端部７ｂが連結壁部７Ａと側壁部７Ｂ、７Ｃとによって一対のアーム部１１Ａ、１１Ｂを構成している。さらに、アーム部１１Ａ、１１Ｂは、側壁部７Ｂ、７Ｃと連結壁部７Ａとが湾曲部７ｇ、７ｈを介して連続するＬ字形状に形成されている。

これにより、シフトフォーク７の他端部７ｂの剛性を向上でき、シフトフォーク７がシフトスリーブ６を出力軸３の軸線方向に移動させる際に、シフトスリーブ６から受ける力によってシフトフォーク７が撓むことを防止できる。このため、確実な変速操作を行うことができる。

また、本実施例の変速機用変速操作装置によれば、シフトフォーク７は、シフトフォーク７の一端部７ａをシフトドラム２２に連結する円筒部材１０を有し、円筒部材１０が、シフトフォーク７の一端部７ａにおいて側壁部７Ｂ、７Ｃを連結している。

これにより、シフトフォーク７がシフトスリーブ６を出力軸３の軸線方向に移動させる際に、シフトスリーブ６から受ける力によってシフトフォーク７に対して円筒部材１０が傾くことを抑制できる。このため、シフトフォーク７が撓むことを防止でき、確実な変速操作を行うことができる。

また、本実施例の変速機用変速操作装置によれば、揺動軸８がブラケット９を介して変速機ケース２に固定されており、ブラケット９は、シフトフォーク７の延びる方向の中央部分の連結壁部７Ａおよび側壁部７Ｂ、７Ｃを覆うＵ字形状の断面を有する。

ブラケット９は、変速機ケース２に固定される基部９Ａと、基部９Ａから側壁部７Ｂ、７Ｃの延びる方向に突出し、側壁部７Ｂ、７Ｃの外周面に接触する縦壁部９Ｂ、９Ｃとを含んで構成されており、揺動軸８が、縦壁部９Ｂ、９Ｃに支持されている。

これにより、シフトフォーク７がシフトスリーブ６を出力軸３の軸線方向に移動させる際に、シフトフォーク７が撓むことをブラケット９によって抑制でき、確実な変速操作を行うことができる。

また、本実施例の変速機用変速操作装置によれば、駆動装置２０は、その軸線方向周りに回転自在なシフトドラム２２を有する。シフトドラム２２の外周部に円筒部材１０が挿入される溝部２２Ａが形成されており、溝部２２Ａは、シフトドラム２２の回転に伴って円筒部材１０をシフトドラム２２の軸線方向に移動可能な軌跡に形成されている。

これにより、シフトフォーク７がシフトスリーブ６を出力軸３の軸線方向に移動させる際に、シフトドラム２２から受ける力によってシフトフォーク７が撓むことを抑制でき、確実な変速操作を行うことができる。

本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

１...変速機、３...出力軸（回転軸）、６...シフトスリーブ、７...シフトフォーク、７Ａ...連結壁部、７Ｂ，７Ｃ...側壁部、７ａ...一端部（シフトフォークの一端部）、７ｂ...他端部（シフトフォークの他端部）、７ｅ，７ｆ...開口端、７ｇ，７ｈ...湾曲部、８...揺動軸、９...ブラケット、９Ａ...基部、９Ｂ，９Ｃ...縦壁部、１０...円筒部材（連結部）、１１Ａ，１１Ｂ...アーム部、２０...駆動装置、２２...シフトドラム、２２Ａ...溝部

Claims (5)

1. 回転軸に設けられ、前記回転軸の軸線方向に移動自在なシフトスリーブと、
   駆動装置に連結される一端部と、二股状に分岐されて前記シフトスリーブに連結される他端部とを有し、前記一端部と前記他端部との間に設けられた揺動軸に揺動自在に支持されるシフトフォークとを備え、
   前記シフトフォークが、前記駆動装置によって前記揺動軸を支点として揺動されることにより、前記シフトスリーブを前記駆動軸の軸線方向に移動させる変速機用変速操作装置であって、
   前記シフトフォークは、前記揺動軸の周面と対向する連結壁部と、前記連結壁部の幅方向の両端から前記揺動軸の断面と交差する方向に突出し、突出方向の先端が開口端となる一対の側壁部とを備え、断面がＵ字形状となるように形成されており、
   前記揺動軸は、前記一対の側壁部を貫通して前記一対の側壁部を支持していることを特徴とする変速機用変速操作装置。
2. 前記シフトフォークは、他端部側の前記連結壁部を切り欠いて二股状に分岐されることにより、前記他端部が前記連結壁部と前記一対の側壁部とによって一対のアーム部を構成しており、
   前記一対のアーム部は、前記一対の側壁部と前記連結壁部とが湾曲部を介して連続するＬ字形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の変速機用変速操作装置。
3. 前記シフトフォークは、前記シフトフォークの一端部を前記駆動装置に連結する連結部を有し、
   前記連結部は、前記シフトフォークの一端部において前記一対の側壁部を連結することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の変速機用変速操作装置。
4. 前記揺動軸は、ブラケットを介して変速機ケースに固定されており、
   前記ブラケットは、前記シフトフォークの一部分の前記連結壁部および前記一対の側壁部を覆うＵ字形状の断面を有し、
   前記ブラケットは、前記変速機ケースに固定される基部と、前記基部から前記一対の側壁部の延びる方向に突出し、前記一対の側壁部の外周面に接触する一対の縦壁部とを含んで構成されており、
   前記揺動軸が、前記一対の縦壁に支持さ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項に記載の変速機用変速操作装置。
5. 前記駆動装置は、その軸線方向周りに回転自在なシフトドラムを有し、前記シフトドラムの外周部に前記連結部が挿入される溝部が形成されており、
   前記溝部は、前記シフトドラムの回転に伴って前記連結部を前記シフトドラムの軸線方向に移動可能な軌跡に形成されていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の変速機用変速操作装置。

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