JP2018054017A - 変速機 - Google Patents
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Abstract
【課題】小型軽量でギア抜けを防止することができる変速機を提供すること。
【解決手段】スイング式のシフトフォークF2,F3は、本体部F2a,F3aと、フォークヘッドF2d,F3dと、パッド部F2c,F3cと、フォークヘッドF2d,F3dとパッド部F2c,F3cとの間に設けられた支持部F2b,F3bと、を有する。支持部F2b,F3bは、シフトフォークF2,F3とパッド部F2c,F3cにて連結された第二スリーブS2及び第三スリーブS3とからなる連結体A2,A3における回転モーメントがゼロとなる基準支点P2,P3からパッド部F2c,F3cの方向に離間した位置に設けられる。これにより、支持部F2b,F3bの回りに発生する回転モーメントは第二スリーブS2及び第三スリーブS3に対してギア抜け方向とは逆方向のギア抜け防止力を作用させることができる。
【選択図】図5
【解決手段】スイング式のシフトフォークF2,F3は、本体部F2a,F3aと、フォークヘッドF2d,F3dと、パッド部F2c,F3cと、フォークヘッドF2d,F3dとパッド部F2c,F3cとの間に設けられた支持部F2b,F3bと、を有する。支持部F2b,F3bは、シフトフォークF2,F3とパッド部F2c,F3cにて連結された第二スリーブS2及び第三スリーブS3とからなる連結体A2,A3における回転モーメントがゼロとなる基準支点P2,P3からパッド部F2c,F3cの方向に離間した位置に設けられる。これにより、支持部F2b,F3bの回りに発生する回転モーメントは第二スリーブS2及び第三スリーブS3に対してギア抜け方向とは逆方向のギア抜け防止力を作用させることができる。
【選択図】図5
Description
本発明は、シフトフォークを備えた変速機に関する。
従来から、例えば、下記特許文献1に開示されているような変速機のシフト機構が知られている。この従来の変速機のシフト機構は、機器ケースにピンを介して揺動可能に設けられたスイング式の第5−6速シフトフォーク及び後退段シフトフォークを備えている。又、従来の変速機のシフト機構は、機器ケースに回転可能に支持されたシフトロッドに対して固定された第1−2速シフトフォーク及び第3−4速シフトフォークを備えている。
従来の変速機のシフト機構では、シフトロッドに対してスイング式の第5−6速シフトフォーク及び後退段シフトフォークを揺動させるシフト部材を備えており、5速、6速又は後退段にシフトするときには、シフト部材がピンを支点としてシフトフォークを回動(揺動)させるようになっている。そして、従来の変速機のシフト機構では、このように回動されるスイング式のシフトフォークがスリーブ又はアイドラギアをシフトロッドの軸線の方向に沿って移動をさせることにより、5速、6速又は後退段の変速段が形成されるようになっている。又、従来の変速機のシフト機構では、1速〜4速にシフトするときには、第1−2速シフトフォーク及び第3−4速シフトフォークがシフトロッドとともに移動をするようになっている。そして、従来の変速機のシフト機構では、このように移動をするシフトフォークがスリーブをシフトロッドの軸線の方向に沿って移動させることにより、1速〜4速の変速段が形成されるようになっている。
ところで、スリーブが変速段の噛合い歯と噛合しているときに、例えば、車両の加速又は減速によって、スリーブに対して噛合い歯から離間する方向の力が作用すると、スリーブが噛合い歯から離間する、所謂、ギア抜けが発生する場合がある。このようなギア抜けを防止するために、例えば、スリーブと噛合い歯とが噛合したときの荷重調整や、シフトフォークに対するロックボールの荷重付加等が行われる。この場合、スリーブと噛合い歯とが噛合したときの荷重を大きくするためには、例えば、噛合い歯の厚みを大きくする必要があり、その結果、変速機自体が大型化してしまうことが懸念される。又、シフトフォークに対してロックボールの大きな荷重を付加する場合には、良好なシフトフィーリングが損なわれてしまう虞がある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものである。即ち、本発明の目的は、小型軽量でギア抜けを防止することができる変速機を提供することにある。
上記の課題を解決するため、請求項1に係る変速機の発明は、ハウジング内に収容されて軸線の方向に沿って移動するとともに軸線の回りに回動するシフトセレクトシャフトと、シフトセレクトシャフトと対向して設けられ、シフトセレクトシャフトと、ハウジング内に収容されて互いに隣接する低速側ギア及び高速側ギアの間に配置され低速側ギアと高速側ギアとの間を移動するスリーブと、を連結するシフトフォークと、シフトセレクトシャフトに設けられ、シフトセレクトシャフトが軸線の回りに回動することに応じて第一の回転位置に位置している状態でシフトフォークと係合し、シフトセレクトシャフトが軸線の回りに回動することに応じて第一の回転位置とは異なる第二の回転位置に位置している状態ではシフトフォークから離脱するインナーレバーと、を有する変速機であって、シフトフォークは、U字状の本体部と、本体部に設けられて第一の回転位置に位置しているインナーレバーと係合する係合部と、本体部の両端に設けられ、スリーブに連結される一対の連結部と、本体部の両側に設けられ、係合部と一対の連結部との間にてシフトフォークをハウジングに対して回動可能に支持する一対の支持部と、を有し、係合部がインナーレバーに係合してシフトセレクトシャフトが軸線に沿って移動するとき、シフトフォークは一対の支持部を回動中心としてハウジングに対して回動し、且つ、一対の連結部に連結されたスリーブが低速側ギアと高速側ギアとの間を移動するように構成されており、一対の支持部は、シフトフォークにスリーブが連結された連結体の回転モーメントがゼロとなる一対の基準支点と一対の連結部との間に設けられる。
これによれば、シフトフォーク及びスリーブを連結した連結体において、一対の支持部を、基準支点と一対の連結部との間に設けることができる。これにより、連結体に対して、ギア抜け方向にギア抜けを生じさせる力が作用した場合、一対の支持部の回りに発生する回転モーメントはスリーブに対してギア抜けを防止する方向に作用する力を作用させることができる。従って、変速機に対して他部品等を追加することなく、小型軽量を達成しつつギア抜けを防止することができる。又、スリーブと噛合い歯とが噛合したときの荷重調整が不要であり、又、ロックボール等の荷重を付加することなくギア抜けを効果的に防止することができる。これにより、良好なシフトフィーリングを得ることができる。
(変速機の構造)
本実施形態の変速機であるトランスミッション100について、図1を用いて説明する。尚、図1において、エンジン11の配置側をトランスミッション100の前方、デファレンシャル(DF)17の配置側をトランスミッション100の後方とする。又、トランスミッション100の前後方向を軸線の方向とする。
本実施形態の変速機であるトランスミッション100について、図1を用いて説明する。尚、図1において、エンジン11の配置側をトランスミッション100の前方、デファレンシャル(DF)17の配置側をトランスミッション100の後方とする。又、トランスミッション100の前後方向を軸線の方向とする。
図1に示すように、本実施形態のトランスミッション100は、入力軸101、出力軸102、カウンタ軸103、第一ドライブギア111〜第六ドライブギア116、第一ドリブンギア121〜第六ドリブンギア126、出力軸側リダクションギア131、カウンタ軸側リダクションギア132、リバースドライブギア141、リバースドリブンギア142、アイドラ軸143、リバースアイドラギア144、第一スリーブS1〜第三スリーブS3、第一シフトフォークF1〜第三シフトフォークF3、リバースシフトフォークFRを有している。
入力軸101、出力軸102及びカウンタ軸103は、トランスミッション100のハウジング150(図5を参照)に回転可能に設けられている。入力軸101は、クラッチ12に接続され、クラッチ12を介してエンジン11からの回転トルクが入力される。出力軸102は、入力軸101の後方に、入力軸101と同軸に設けられている。出力軸102には、駆動輪18R,18Lの回転速度差を吸収するデファレンシャル(DF)17が接続されている。カウンタ軸103は、入力軸101及び出力軸102と並行に設けられている。
第一ドライブギア111及び第二ドライブギア112は、入力軸101に固定されている。第五ドライブギア115、第六ドライブギア116及び第三ドライブギア113は、入力軸101に遊転可能に設けられている。本実施形態では、入力軸101の前方から後方に、第一ドライブギア111、第二ドライブギア112、第五ドライブギア115、第六ドライブギア116、第三ドライブギア113の順に設けられている。
第一ドリブンギア121及び第二ドリブンギア122は、カウンタ軸103に遊転可能に設けられている。第五ドリブンギア125、第六ドリブンギア126及び第三ドリブンギア123は、カウンタ軸103に固定されている。本実施形態では、カウンタ軸103の前方から後方に、第一ドリブンギア121、第二ドリブンギア122、第五ドリブンギア125、第六ドリブンギア126、第三ドリブンギア123の順に設けられている。
第一ドライブギア111と第一ドリブンギア121とは、互いに噛合している。第二ドライブギア112と第二ドリブンギア122とは、互いに噛合している。第三ドライブギア113と第三ドリブンギア123とは、互いに噛合している。第五ドライブギア115と第五ドリブンギア125とは、互いに噛合している。第六ドライブギア116と第六ドリブンギア126とは、互いに噛合している。
第一ドライブギア111、第二ドライブギア112、第三ドライブギア113、第五ドライブギア115、第六ドライブギア116の順にギア径が大きくなっている。第一ドリブンギア121、第二ドリブンギア122、第三ドリブンギア123、第五ドリブンギア125、第六ドリブンギア126の順にギア径が小さくなっている。尚、第五ドライブギア115は第五ドリブンギア125よりもギア径が大きい。
出力軸側リダクションギア131は、出力軸102に設けられている。カウンタ軸側リダクションギア132は、カウンタ軸103に設けられている。出力軸側リダクションギア131とカウンタ軸側リダクションギア132とは、互いに噛合している。カウンタ軸側リダクションギア132のギア径は出力軸側リダクションギア131のギア径よりも小さくなっている。このため、カウンタ軸側リダクションギア132と出力軸側リダクションギア131との間でエンジン11(より詳しくは、入力軸101)の回転速度が減速され、エンジン11からの回転トルクが増大する。
アイドラ軸143は、入力軸101とカウンタ軸103と並行に、トランスミッション100のハウジング150に回転可能に設けられている。リバースドライブギア141は、入力軸101に固定されている。リバースドリブンギア142は、カウンタ軸103に固定されている。リバースアイドラギア144は、アイドラ軸143に軸線の方向(前後方向)に沿って移動可能に設けられている。リバースアイドラギア144は、リバースシフトフォークFRと係合している。リバースアイドラギア144は、リバースドライブギア141及びリバースドリブンギア142と噛合し、リバースドライブギア141及びリバースドリブンギア142と噛合しない。
第一スリーブS1は、隣接する低速側ギアである第一ドリブンギア121と高速側ギアである第二ドリブンギア122との間において、カウンタ軸103に対して相対回転不能且つ軸線の方向に沿って移動可能に設けられている。第一スリーブS1には、第一シフトフォークF1の連結部としてのパッド部F1c(図2を参照)が連結されている(例えば、図5を参照)。第一スリーブS1は、軸線の方向の位置によって、第一ドリブンギア121に形成された第一噛合い歯H1及び第二ドリブンギア122に形成された第二噛合い歯H2の何れか一方と係合(噛合)又は離脱する。
第二スリーブS2は、隣接する低速側ギアである第三ドライブギア113と高速側ギアである出力軸側リダクションギア131との間において、入力軸101に対して相対回転不能且つ軸線の方向に沿って移動可能に設けられている。第二スリーブS2には、第二シフトフォークF2の連結部としてのパッド部F2c(図2を参照)が連結されている(図5を参照)。第二スリーブS2は、軸線の方向の位置によって、第三ドライブギア113に形成された第三噛合い歯H3及び出力軸側リダクションギア131に形成された第四噛合い歯H4の何れか一方と係合(噛合)又は離脱する。
第三スリーブS3は、隣接する低速側ギアである第五ドライブギア115と高速側ギアである第六ドライブギア116との間において、入力軸101に対して相対回転不能且つ軸線の方向に沿って移動可能に設けられている。第三スリーブS3には、第三シフトフォークF3の連結部としてのパッド部F3c(図2を参照)が連結されている(図5を参照)。第三スリーブS3は、軸線の方向の位置によって、第五ドライブギア115に形成された第五噛合い歯H5及び第六ドライブギア116に形成された第六噛合い歯H6の何れか一方と係合(噛合)又は離脱する。
ここで、各第一スリーブS1〜第三スリーブS3と、各第一噛合い歯H1〜第六噛合い歯H6と、の間には、各第一スリーブS1〜第三スリーブS3と各第一噛合い歯H1〜第六噛合い歯H6との間の回転速度差を同期するシンクロナイザ機構が設けられている。このシンクロナイザ機構については、周知技術であるので、その説明を省略する。又、以下の説明において、1−2速、3−4速及び5−6速等、互いに隣接する低速側ギアと高速側ギアとの組み合わせを「対向段」と称呼する。
(シフト機構)
以下に、図2〜図7を用いてシフト機構10について説明する。シフト機構10は、トランスミッション100の変速段を形成するものである。シフト機構10は、図2に示すように、シフトセレクトシャフト1(以下、単に「シャフト1」と称呼する。)、シフトアウターレバー2、セレクトアウターレバー3、インターロック部材4、リバースシフトフォークシャフト5、リバースシフトフォーク連結部材6を備えている。更に、シフト機構10は、第一シフトフォークF1〜第三シフトフォークF3、リバースシフトフォークFR、第一インナーレバーI1〜第三インナーレバーI3、リバースインナーレバーIrを備えている。
以下に、図2〜図7を用いてシフト機構10について説明する。シフト機構10は、トランスミッション100の変速段を形成するものである。シフト機構10は、図2に示すように、シフトセレクトシャフト1(以下、単に「シャフト1」と称呼する。)、シフトアウターレバー2、セレクトアウターレバー3、インターロック部材4、リバースシフトフォークシャフト5、リバースシフトフォーク連結部材6を備えている。更に、シフト機構10は、第一シフトフォークF1〜第三シフトフォークF3、リバースシフトフォークFR、第一インナーレバーI1〜第三インナーレバーI3、リバースインナーレバーIrを備えている。
シャフト1は、トランスミッション100のハウジング150に、軸線の方向に沿って移動可能、且つ、軸線の回りに回動可能に設けられている。シャフト1には、図2に示すように、前方側にシフトセレクトシャフトヘッド1aが固定されている。シフトセレクトシャフトヘッド1aには、図2に示すように、シフトアウターレバー2及びセレクトアウターレバー3が周知のリンク機構を介して連結されている。シフトアウターレバー2とセレクトアウターレバー3とは、それぞれ、変速用ケーブル(図示省略)を介して、運転席に設けられたシフトセレクトレバー990(図7を参照)と連結されている。
シフトアウターレバー2は、シフトセレクトレバー990がシフト方向(図7を参照)に移動されてシフト操作されると、シフトセレクトレバー990に入力された操作力が変速用ケーブルを介して伝達されて回動するようになっている。このように、シフトアウターレバー2が回動してシフトセレクトレバー990に入力された操作力がシャフト1に伝達されることにより、シャフト1は軸線の方向に移動をする。
セレクトアウターレバー3は、シフトセレクトレバー990がセレクト方向(図7を参照)に移動されてセレクト操作されると、シフトセレクトレバー990に入力された操作力が変速用ケーブルを介して伝達されて回動するようになっている。このように、セレクトアウターレバー3が回動すると、シフトセレクトレバー990に入力された操作力がシフトセレクトシャフトヘッド1aに伝達される。シャフト1は、シフトセレクトシャフトヘッド1aを介して操作力が伝達されることにより、軸線の回りに回動する。
ここで、図7を用いて、シフトセレクトレバー990の回動範囲であるシフトパターン950について説明する。シフトパターン950は、リバースゲート950a、1−2速ゲート950b、3−4速ゲート950c、5−6速ゲート950dが並行に設けられ、これらのニュートラル位置が、セレクトゲート950eを介して連通されている。尚、リバースゲート950a、1−2速ゲート950b、3−4速ゲート950c、及び、5−6速ゲート950dは、前後方向であるシフト方向に形成されている。又、1−2速ゲート950b、3−4速ゲート950c、及び、5−6速ゲート950dのニュートラル位置は、これらのシフト方向の中間位置である。又、リバースゲート950aのニュートラル位置は、リバースゲート950aの末端にあり、本実施形態では、リバースゲート950aの下端である。又、セレクトゲート950eは、左右方向であるセレクト方向に形成されている。
再び、図2に戻り、前方から後方に向かって、第一シフトフォークF1、第三シフトフォークF3、第二シフトフォークF2の順に、シャフト1に対向して設けられている。尚、以下の説明において、第一シフトフォークF1、第二シフトフォークF2及び第三シフトフォークF3をまとめて「シフトフォークF1,F2,F3」とも称呼する。第三シフトフォークF3及び第二シフトフォークF2は、シャフト1を跨ぐように対向して設けられている。第一シフトフォークF1〜第三シフトフォークF3は、図2、図3及び図4に示すように、門型のスイング式のシフトフォークであり、それぞれ、本体部F1a〜本体部F3a、一対の支持部F1b〜一対の支持部F3b、連結部としての一対のパッド部F1c〜一対のパッド部F3cを備えている。第一シフトフォークF1〜第三シフトフォークF3は、図5に示すように、それぞれ、シャフト1と第一スリーブS1〜第三スリーブS3と、を連結する。
本体部F1a、本体部F2a及び本体部F3aは、U字状である。図2及び図3に詳細に示すように、第一シフトフォークF1の本体部F1aの上面側には、係合部としてのフォークヘッドF1dが一体に突出している。又、図2及び図4に詳細に示すように、第二シフトフォークF2の本体部F2aの下面側、即ち、シャフト1に対向する面には、係合部としてのフォークヘッドF2dが突出している。又、図2及び図4に詳細に示すように、第三シフトフォークF3の本体部F3aの下面側、即ち、シャフト1に対向する面には、係合部としてのフォークヘッドF3dが突出している。
第一シフトフォークF1の一対のパッド部F1cは、図3に示すように、本体部F1aの両端にて回動可能に設けられている。第二シフトフォークF2の一対のパッド部F2cは、図4に示すように、本体部F2aの両端にて回動可能に設けられている。第三シフトフォークF3の一対のパッド部F3cは、図4に示すように、本体部F3aの両端にて回動可能に設けられている。
一対の支持部F1bは、図3に示すように、本体部F1aの両側にてフォークヘッドF1dと一対のパッド部F1cとの間に設けられている。支持部F1bは、図5に示すように、ハウジング150に固定された軸体としてのピンJと係合することにより、第一シフトフォークF1をハウジング150及びシャフト1に対して、シャフト1の軸線の方向に回動(揺動)するように支持する。尚、図5は、例示的に、第二シフトフォークF2及び第三シフトフォークF3の場合を示しているが、第一シフトフォークF1の場合も同様である。
ここで、図3に示すように、第一シフトフォークF1はパッド部F1cにて第一スリーブS1と連結される。即ち、第一シフトフォークF1及び第一スリーブS1は連結体A1を形成する。連結体A1においては、第一シフトフォークF1の本体部F1aの両側に存在して連結体A1をハウジング150に対して回動可能に支持する一対の支点が複数存在し、これら支点のうち連結体A1の回転モーメントがゼロとなる一対の基準支点P1が存在する。一対の基準支点P1にて連結体A1がハウジング150に対して支持された場合、連結体A1の回転モーメントはゼロとなるので、図5に示すように、一対の基準支点P1を結ぶ線上には、連結体A1の重心G1が存在する。支持部F1bは、この基準支点P1からパッド部F1cの方向に離間(本実施形態においては、図3に示すように距離L1だけ離間)した位置に設けられる。
一対の支持部F2bは、図4に示すように、本体部F2aの両側にてフォークヘッドF2dと一対のパッド部F2cとの間に設けられている。支持部F2bは、図5に示すように、ハウジング150に固定された軸体としてのピンJと係合することにより、第二シフトフォークF2をハウジング150及びシャフト1に対して、シャフト1の軸線の方向に回動(揺動)するように支持する。
ここで、図4に示すように、第二シフトフォークF2はパッド部F2cにて第二スリーブS2と連結される。即ち、第二シフトフォークF2及び第二スリーブS2は連結体A2を形成する。連結体A2においては、第二シフトフォークF2の本体部F2aの両側に存在して連結体A2をハウジング150に対して回動可能に支持する一対の支点が複数存在し、これら支点のうち連結体A2の回転モーメントがゼロとなる一対の基準支点P2が存在する。一対の基準支点P2にて連結体A2がハウジング150に対して支持された場合、連結体A2の回転モーメントはゼロとなるので、図5に示すように、一対の基準支点P2を結ぶ線上には、連結体A2の重心G2が存在する。支持部F2bは、この基準支点P2からパッド部F2cの方向に離間(本実施形態においては、図4に示すように距離L2だけ離間)した位置に設けられる。
支持部F3bは、図4に示すように、本体部F3aの両側にてフォークヘッドF3dと一対のパッド部F3cとの間に設けられている。支持部F3bは、図5に示すように、ハウジング150に固定された軸体としてのピンJと係合することにより、第三シフトフォークF3をハウジング150及びシャフト1に対して、シャフト1の軸線の方向に回動(揺動)するように支持する。
ここで、図3に示すように、第三シフトフォークF3はパッド部F3cにて第三スリーブS3と連結される。即ち、第三シフトフォークF3及び第三スリーブS3は連結体A3を形成する。連結体A3においては、第三シフトフォークF3の本体部F3aの両側に存在して連結体A3をハウジング150に対して回動可能に支持する一対の支点が複数存在し、これら支点のうち連結体A3の回転モーメントがゼロとなる一対の基準支点P3が存在する。一対の基準支点P3にて連結体A3がハウジング150に対して支持された場合、連結体A3の回転モーメントはゼロとなるので、図5に示すように、一対の基準支点P3を結ぶ線上には、連結体A3の重心G3が存在する。支持部F3bは、この基準支点P3からパッド部F3cの方向に離間(本実施形態においては、図4に示すように距離L3だけ離間)した位置に設けられる。
再び図2に戻り、インターロック部材4は、シャフト1と一体に回動する一方で、シャフト1の軸線の方向には変位不能に設けられている。インターロック部材4は、シャフト1と第一シフトフォークF1〜第三シフトフォークF3のうちの何れかのシフトフォークがセレクト操作によって選択されるとともにシフト操作された場合に、選択されたシフトフォーク以外の第一シフトフォークF1〜第三シフトフォークF3の回動(揺動)を阻止するものである。
リバースシフトフォークシャフト5は、図2に示すように、その長手方向を軸線の方向に向けて、トランスミッション100のハウジング150に取り付けられている。リバースシフトフォークFRは、リバースシフトフォークシャフト5に、軸線の方向に移動可能に取り付けられている。リバースシフトフォーク連結部材6は、リバースシフトフォークFRとリバースシフトフォークシャフト5とを連結する。リバースシフトフォーク連結部材6には、リバース係合部6aが設けられている。
図2に示すように、第一インナーレバーI1は、シフトセレクトシャフトヘッド1aに一体形成されており、シフトセレクトシャフトヘッド1aとともにシャフト1に固定される。図2に示すように、第二インナーレバーI2、第三インナーレバーI3及びリバースインナーレバーIrは、シャフト1に対して、例えば、ピン等により固定される。
第一インナーレバーI1は、シャフト1及びシフトセレクトシャフトヘッド1aと一体に回動して、第一シフトフォークF1のフォークヘッドF1dと係合し、又は、フォークヘッドF1dとの係合が解除される。第二インナーレバーI2は、シャフト1と一体に回動して、第二シフトフォークF2のフォークヘッドF2dと係合し、又は、フォークヘッドF2dとの係合が解除される。第三インナーレバーI3は、シャフト1と一体に回動して、第三シフトフォークF3のフォークヘッドF3dと係合し、又は、フォークヘッドF3dとの係合が解除される。リバースインナーレバーIrは、シャフト1と一体に回動して、リバースシフトフォーク連結部材6のリバース係合部6aと係合し、又は、リバース係合部6aとの係合が解除される。
シャフト1の回転方向の角度によって、第一インナーレバーI1〜第三インナーレバーI3、及び、リバースインナーレバーIrの何れかが、選択的にこれらインナーレバーと対応する位置にあるフォークヘッドF1d、フォークヘッドF2d、フォークヘッドF3d、及び、リバース係合部6aの何れかと係合する。
具体的に、シフトセレクトレバー990が、セレクト操作によってセレクトゲート950eの1−2速ゲート950bに位置している場合には、シャフト1は「第一の回転位置」としての第一回転位置に位置し、第一インナーレバーI1がフォークヘッドF1dと係合する。シャフト1が第一回転位置と異なる「第二の回転位置」に位置している場合には、第一インナーレバーI1はフォークヘッドF1dから離脱する。
シフトセレクトレバー990が、セレクト操作によってセレクトゲート950eの3−4速ゲート950cに位置している場合には、シャフト1は第一回転位置よりも順回転方向に回動した「第一の回転位置」としての第二回転位置に位置し、第二インナーレバーI2がフォークヘッドF2dと係合する。シャフト1が第二回転位置と異なる「第二の回転位置」に位置している場合には、第二インナーレバーI2はフォークヘッドF2dから離脱する。
シフトセレクトレバー990が、セレクト操作によってセレクトゲート950eの5−6速ゲート950dに位置している場合には、シャフト1は第二回転位置よりも順回転方向に回動した「第一の回転位置」としての第三回転位置に位置し、第三インナーレバーI3がフォークヘッドF3dと係合する。シャフト1が第三回転位置と異なる「第二の回転位置」に位置している場合には、第三インナーレバーI3はフォークヘッドF3dから離脱する。
シフトセレクトレバー990が、セレクト操作によってセレクトゲート950eのリバースゲート950aに位置している場合には、シャフト1は第一回転位置よりも逆回転側に回動した「第一の回転位置」としてのリバース回転位置に位置し、リバースインナーレバーIrがリバースシフトフォーク連結部材6のリバース係合部6aと係合する。シャフト1がリバース回転位置とは異なる「第二の回転位置」に位置している場合には、リバースインナーレバーIrはリバースシフトフォーク連結部材6のリバース係合部6aから離脱する。
第一インナーレバーI1〜第三インナーレバーI3及びリバースインナーレバーIrの何れかが、これらのインナーレバーと対応する位置にあるフォークヘッドF1d〜フォークヘッドF3d及びリバースシフトフォーク連結部材6のリバース係合部6aの何れかに係合している状態で、シフトセレクトレバー990がシフト方向にシフト操作されるとシャフト1が軸線の方向に沿って移動をする。
これにより、第一シフトフォークF1のフォークヘッドF1dと第一インナーレバーI1とが係合している場合には、フォークヘッドF1dのみがシャフト1及び第一インナーレバーI1とともに軸線の方向に移動をする。第一シフトフォークF1は支持部F1bによってハウジング150に回動(揺動)可能に支持されているので、パッド部F1c及び第一スリーブS1は、フォークヘッドF1dの移動方向(即ち、シャフト1の移動方向)とは逆方向に移動をする。つまり、第一シフトフォークF1は、支持部F1bを回動中心として回動(揺動)可能に支持されることによって、シャフト1の移動方向を反転して第一スリーブS1を移動させる反転機能を有する。第一スリーブS1は、1速及び2速の対向段の間に設けられているので、第一シフトフォークF1の回動(揺動)によって移動される方向により噛合い歯H1又は噛合い歯H2と噛合し、トランスミッション100の1速又は2速の変速段を形成する。
即ち、第一シフトフォークF1は、フォークヘッドF1dが第一インナーレバーI1と係合してシャフト1が移動をするとき、一対の支持部F1bを回動中心にハウジング150に対して回動する。そして、第一シフトフォークF1は、一対のパッド部F1cに連結された第一スリーブS1を低速側ギアである第一ドリブンギア121又は高速側ギアである第二ドリブンギア122に向けて移動をさせるように構成される。
又、第二シフトフォークF2のフォークヘッドF2dと第二インナーレバーI2とが係合している場合には、フォークヘッドF2dのみがシャフト1及び第二インナーレバーI2とともに軸線の方向に移動をする。第二シフトフォークF2は支持部F2bを回動中心としてハウジング150に回動(揺動)可能に支持されているので、パッド部F2c及び第二スリーブS2は、フォークヘッドF2dの移動方向(即ち、シャフト1の移動方向)とは逆方向に移動をする。つまり、第二シフトフォークF2は、支持部F2bによって回動(揺動)可能に支持されることによって、シャフト1の移動方向を反転して第二スリーブS2を移動させる反転機能を有する。第二スリーブS2は、3速及び4速の対向段の間に設けられているので、第二シフトフォークF2の回動(揺動)によって移動される方向により噛合い歯H3又は噛合い歯H4と噛合し、トランスミッション100の3速又は4速の変速段を形成する。
即ち、第二シフトフォークF2は、フォークヘッドF2dが第二インナーレバーI2と係合してシャフト1が移動をするとき、一対の支持部F2bを回動中心にハウジング150に対して回動する。そして、第二シフトフォークF2は、一対のパッド部F2cに連結された第二スリーブS2を低速側ギアである第三ドライブギア113又は高速側ギアである出力軸側リダクションギア131に向けて移動をさせるように構成される。
更に、第三シフトフォークF3のフォークヘッドF3dと第三インナーレバーI3とが係合している場合には、フォークヘッドF3dのみがシャフト1及び第三インナーレバーI3とともに軸線の方向に移動をする。第三シフトフォークF3は支持部F3bを回動中心としてハウジング150に回動(揺動)可能に支持されているので、パッド部F3c及び第三スリーブS3は、フォークヘッドF3dの移動方向(即ち、シャフト1の移動方向)とは逆方向に移動をする。つまり、第三シフトフォークF3は、支持部F3bによって回動(揺動)可能に支持されることによって、シャフト1の移動方向を反転して第三スリーブS3を移動させる反転機能を有する。第三スリーブS3は、5速及び6速の対向段の間に設けられているので、第三シフトフォークF3の回動(揺動)によって移動される方向により噛合い歯H5又は噛合い歯H6と噛合し、トランスミッション100の5速又は6速の変速段を形成する。
即ち、第三シフトフォークF3は、フォークヘッドF3dが第三インナーレバーI3と係合してシャフト1が移動をするとき、一対の支持部F3bを回動中心にハウジング150に対して回動する。そして、第三シフトフォークF3は、一対のパッド部F3cに連結された第三スリーブS3を低速側ギアである第五ドライブギア115又は高速側ギアである第六ドライブギア116に向けて移動をさせるように構成される。
ところで、上述したように支持部F1b〜支持部F3bの形成された第一シフトフォークF1〜第三シフトフォークF3は、例えば、車両に加減速が生じた場合であっても、第一スリーブS1〜第三スリーブS3の何れかが移動して変速段を形成した状態を維持できる。以下、このことを、図6に示すように、高速段である5速又は6速の変速段を形成する連結体A3を例示して詳細に説明する。
高速段では、噛合い歯H5及び噛合い歯H6の厚みが小さく、第三スリーブS3の移動量(ストローク量)が小さくなる。その結果、第三スリーブS3と噛合い歯H5又は噛合い歯H6とが噛合したときの荷重を大きくすることが難しくなる。従って、噛合い歯H5又は噛合い歯H6に噛合している第三スリーブS3に対して、第三スリーブS3を噛合い歯H5又は噛合い歯H6から離間する方向の力(以下、この力を「ギア抜け力」と称呼する。)が作用しても、ギア抜け力によって第三スリーブS3が移動しないようにする必要がある。即ち、第三スリーブS3が、所謂、ギア抜けを生じさせないようにする必要がある。
第三シフトフォークF3の一対の支持部F3bは、一対の基準支点P3から一対のパッド部F3cの方向に距離L3だけ離間した位置に設けられている。そして、連結体A3は、支持部F3bによって回動可能に支持されている。これにより、図6に示すように、連結体A3に作用するギア抜け力Fgは、重心G3にて連結体A3の質量(慣性)に作用するので、支持部F3bの回りに作用する回転モーメントMを発生させる。ここで、一対の支持部F3bが一対の基準支点P3から一対のパッド部F3cの方向に距離L3だけ離間して設けられている。従って、一対の支持部F3bからフォークヘッドF3dまでの質量(慣性)は、一対の支持部F3bから第三スリーブS3までの質量(慣性)よりも大きくなる。その結果、支持部F3bの回りに発生する回転モーメントMの方向は、図6に示すように、一対の支持部F3bから第三スリーブS3までを、第三スリーブS3がギア抜け方向とは逆方向に移動をする方向に、回動させる方向となる。
従って、図6に示すように、第三スリーブS3が噛合い歯H6に噛合しており、変速段として変速ギアHG(第六ドライブギア116)に動力を伝達している状態で、ギア抜け力Fgが作用した場合、発生した回転モーメントMにより、第三スリーブS3は噛合い歯H6及び変速ギアHGの方向に押圧される。即ち、第三スリーブS3には、ギア抜け方向とは逆向きとなるギア抜け防止力Fsが作用する。
又、第三シフトフォークF3が回動(揺動)している状態においては、図5に示すように、係合部としてのフォークヘッドF3dは第三インナーレバーI3から離間して距離hとなる隙間を形成する。これにより、連結体A3に対して、シャフト1及び第三インナーレバーI3の質量が作用することがなく、その結果、支持部F3bの回りに発生する回転モーメントMは常に第三スリーブS3に対してギア抜け防止力Fsを作用させるように発生する。
又、距離hとなる隙間を形成することにより、シャフト1から第三インナーレバーI3を介して連結体A3に無用な振動等が伝達されることが防止される。これにより、支持部F3bの回りに発生する回転モーメントMが変動することが防止される。従って、回転モーメントMは常に適切な大きさのギア抜け防止力Fsを第三スリーブS3に作用させる。
ここで、連結体A1及び連結体A2についても、上述した連結体A3と同様に、支持部F1b及び支持部F2bの回りに発生した回転モーメントMは第一スリーブS1及び第二スリーブS2に対してギア抜け防止力Fsを作用させるように発生する。又、連結体A1及び連結体A2についても、距離hとなる隙間を形成することにより、支持部F1b及び支持部F2bの回りに発生する回転モーメントMが変動することが防止される。従って、連結体A1及び連結体A2についても、回転モーメントMは常に適切な大きさのギア抜け防止力Fsを第一スリーブS1及び第二スリーブS2に作用させる。
以上の説明からも理解できるように、上記実施形態に係るトランスミッション100は、シャフト1と、第一シフトフォークF1〜第三シフトフォークF3と、第一インナーレバーI1〜第三インナーレバーI3と、を備える。シャフト1は、ハウジング150内に収容されて軸線の方向に沿って移動するとともに軸線の回りに回動する。第一シフトフォークF1〜第三シフトフォークF3はシャフト1と対向して設けられている。第一シフトフォークF1〜第三シフトフォークF3は、シャフト1と、第一スリーブS1〜第三スリーブS3のそれぞれと、を連結している。第一スリーブS1〜第三スリーブS3は、ハウジング150内に収容されて互いに隣接する低速側ギアである第一ドリブンギア121、第三ドライブギア113、第五ドライブギア115、及び、高速側ギアである第二ドリブンギア122、出力軸側リダクションギア131、第六ドライブギア116の間に配置され低速側ギアと高速側ギアとの間を移動する。第一インナーレバーI1〜第三インナーレバーI3は、シャフト1に設けられ、シャフト1が軸線の回りに回動することに応じて第一の回転位置に位置している状態で第一シフトフォークF1〜第三シフトフォークF3の何れかと係合し、シャフト1が軸線の回りに回動することに応じて第一の回転位置とは異なる第二の回転位置に位置している状態では第一の回転位置で係合した第一シフトフォークF1〜第三シフトフォークF3の何れかのシフトフォークから離脱する。
第一シフトフォークF1〜第三シフトフォークF3は、それぞれ、U字状の本体部F1a〜本体部F3aと、本体部F1a〜本体部F3aに形成されて第一の回転位置に位置している第一インナーレバーI1〜第三インナーレバーI3の何れかと係合する係合部としてのフォークヘッドF1d〜フォークヘッドF3dと、本体部F1a〜本体部F3aの両端に設けられて第一スリーブS1〜第三スリーブS3に連結される一対の連結部としての一対のパッド部F1c〜パッド部F3cと、本体部F1a〜本体部F3aの両側に設けられてフォークヘッドF1d〜フォークヘッドF3dと一対のパッド部F1c〜パッド部F3cとの間にて第一シフトフォークF1〜第三シフトフォークF3をハウジング150に対して回動可能に支持する一対の支持部F1b〜支持部F3bと、を有する。
第一シフトフォークF1〜第三シフトフォークF3は、フォークヘッドF1d〜フォークヘッドF3dの何れかと対応する第一インナーレバーI1〜第三インナーレバーI3の何れかと、が係合してシャフト1が軸線に沿って移動するとき、一対の支持部F1b〜支持部F3bを回動中心としてハウジング150に対して回動する。且つ、一対のパッド部F1c〜パッド部F3cに連結された第一スリーブS1〜第三スリーブS3は、第一シフトフォークF1〜第三シフトフォークF3のハウジング150に対する回動に伴い、低速側ギアと高速側ギアとの間を移動するように構成される。
そして、一対の支持部F1b〜支持部F3bは、第一シフトフォークF1〜第三シフトフォークF3に対して第一スリーブS1〜第三スリーブS3をそれぞれ連結した連結体A1〜連結体A3の回転モーメントMがゼロとなる一対の基準支点P1〜基準支点P3と一対のパッド部F1c〜パッド部F3cとの間に設けられる。
これによれば、第一シフトフォークF1〜第三シフトフォークF3及び第一スリーブS1〜第三スリーブS3のそれぞれを連結した連結体A1〜連結体A3において、一対の支持部F1b〜支持部F3bを、基準支点P1〜基準支点P3と一対のパッド部F1c〜パッド部F3cとの間に設けることができる。これにより、連結体A1〜連結体A3に対して、ギア抜け方向にギア抜け力Fgが作用した場合、一対の支持部F1b〜支持部F3bの回りに発生する回転モーメントMは第一スリーブS1〜第三スリーブS3に対してギア抜け防止力Fsを作用させることができる。従って、トランスミッション100に対して他部品等を追加することなく、小型軽量を達成しつつギア抜けを防止することができる。又、第一スリーブS1〜第三スリーブS3と噛合い歯H1〜噛合い歯H6とが噛合したときの荷重調整が不要であり、又、ロックボール等の荷重を付加することなくギア抜けを効果的に防止することができる。これにより、良好なシフトフィーリングを得ることができる。
又、この場合、一対の基準支点P1〜基準支点P3のそれぞれを結ぶ線上には、連結体A1〜連結体A3の重心G1〜重心G3が存在する。
これによれば、連結体A1〜連結体A3の重心G1〜重心G3を特定し、例えば、特定した重心G1〜重心G3を通る直線であって、一対のパッド部F1c〜F3cの軸線と平行となる直線を考えることにより、容易に一対の基準支点P1〜基準支点P3を特定することができる。これにより、第一シフトフォークF1〜第三シフトフォークF3の本体部F1a〜本体部F3aに対して容易に一対の支持部F1b〜支持部F3bを設けることができる。従って、一対の支持部F1b〜支持部F3bの回りに適切な回転モーメントMを発生させることができ、その結果、ギア抜け防止力Fsを第一スリーブS1〜第三スリーブS3に作用させることができる。従って、ギア抜けを確実に防止することができる。
更に、第一シフトフォークF1〜第三シフトフォークF3は、第一スリーブS1〜第三スリーブS3が低速側ギア及び高速側ギアの何れか一方に移動したとき、フォークヘッドF1d〜フォークヘッドF3dが第一インナーレバーI1〜第三インナーレバーI3から離間して、フォークヘッドF1d〜フォークヘッドF3dと第一インナーレバーI1〜第三インナーレバーI3との間に形成される隙間を有する。
これによれば、第一スリーブS1〜第三スリーブS3が噛合い歯H1〜H6に噛合している状態において、連結体A1〜連結体A3の第一シフトフォークF1〜第三シフトフォークF3には、シャフト1及び第一インナーレバーI1〜第三インナーレバーI3から無用な振動が入力されない。これにより、一対の支持部F1b〜支持部F3bの回りにて変動を生じない回転モーメントMを発生させることができ、その結果、ギア抜け防止力Fsを第一スリーブS1〜第三スリーブS3に作用させることができる。従って、ギア抜けを確実に防止することができる。
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可能である。
例えば、上記実施形態においては、支持部F1b、支持部F2b及び支持部F3bに軸体としてのピンJを挿通する貫通孔を形成するようにした。この場合、貫通孔を形成することに代えて、例えば、ピンJを収容する凹部を支持部F1b、支持部F2b及び支持部F3bに形成することも可能である。この場合であっても、第一シフトフォークF1、第二シフトフォークF2及び第三シフトフォークF3は回動(揺動)して回転モーメントMを発生させることができ、上記実施形態と同様の効果が得られる。
又、上記実施形態においては、係合部としてのフォークヘッドF1d〜フォークヘッドF3dを本体部F1a〜本体部F3aから突出するようにした。この場合、フォークヘッドF1d〜フォークヘッドF3dを本体部F1a〜本体部F3aに対して凹部となるように形成することも可能である。
更に、上記実施形態においては、運転者によって操作されるシフトセレクトレバー990と、シフトアウターレバー2及びセレクトアウターレバー3と、が、それぞれ、変速用ケーブルを介して連結されるトランスミッション100を採用した。この場合、トランスミッション100として、例えば、運転者によるシフトセレクトレバー990の操作又は操作によらず車両の走行状態に応じてアクチュエータの駆動力により変速作動が自動的に実行され得る形式のオートメイティッド・マニュアル・トランスミッション(AMT)であっても良い。
1…シフトセレクトシャフト、2…シフトアウターレバー、3…セレクトアウターレバー、4…インターロック部材、5…リバースシフトフォークシャフト、6…リバースシフトフォーク連結部材、I1…第一インナーレバー、I2…第二インナーレバー、I3…第三インナーレバー、F1…第一シフトフォーク、F1a…本体部、F1b…支持部、F1c…パッド部(連結部)、F1d…フォークヘッド(係合部)、F2…第二シフトフォーク、F2a…本体部、F2b…支持部、F2c…パッド部(連結部)、F2d…フォークヘッド(係合部)、F3…第三シフトフォーク、F3a…本体部、F3b…支持部、F3c…パッド部(連結部)、F3d…フォークヘッド(係合部)、A1,A2,A3…連結体、P1,P2,P3…基準支点、G1,G2,G3…重心
Claims (3)
- ハウジング内に収容されて軸線の方向に沿って移動するとともに前記軸線の回りに回動する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と対向して設けられ、前記シフトセレクトシャフトと、前記ハウジング内に収容されて互いに隣接する低速側ギア及び高速側ギアの間に配置され前記低速側ギアと前記高速側ギアとの間を移動するスリーブと、を連結するシフトフォークと、
前記シフトセレクトシャフトに設けられ、前記シフトセレクトシャフトが前記軸線の回りに回動することに応じて第一の回転位置に位置している状態で前記シフトフォークと係合し、前記シフトセレクトシャフトが前記軸線の回りに回動することに応じて前記第一の回転位置とは異なる第二の回転位置に位置している状態では前記シフトフォークから離脱するインナーレバーと、を有する変速機であって、
前記シフトフォークは、
U字状の本体部と、前記本体部に設けられて前記第一の回転位置に位置している前記インナーレバーと係合する係合部と、
前記本体部の両端に設けられ、前記スリーブに連結される一対の連結部と、
前記本体部の両側に設けられ、前記係合部と前記一対の前記連結部との間にて前記シフトフォークを前記ハウジングに対して回動可能に支持する一対の支持部と、を有し、前記係合部が前記インナーレバーに係合して前記シフトセレクトシャフトが前記軸線に沿って移動するとき、前記シフトフォークは前記一対の前記支持部を回動中心として前記ハウジングに対して回動し、且つ、前記一対の前記連結部に連結された前記スリーブが前記低速側ギアと前記高速側ギアとの間を移動するように構成されており、
前記一対の前記支持部は、
前記シフトフォークに前記スリーブが連結された連結体の回転モーメントがゼロとなる一対の基準支点と前記一対の前記連結部との間に設けられた、変速機。 - 前記一対の前記基準支点を結ぶ線上に前記連結体の重心が存在する、請求項1に記載の変速機。
- 前記シフトフォークは、
前記スリーブが前記低速側ギア及び前記高速側ギアの何れか一方に前記移動したとき、前記係合部が前記インナーレバーから離間して、前記係合部と前記インナーレバーとの間に形成される隙間を有する、請求項1又は請求項2に記載の変速機。
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Legal Events
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