JP3106909B2 - 歯車変速機の変速操作装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、歯車変速機の変速操作
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用手動歯車変速機は、入力軸と出
力軸の配置により歯車列の構成が異なり、一般に前進３
段後退１段歯車変速機、前進４段後退１段歯車変速機、
前進５段後退１段歯車変速機等のタイプがある。これら
の変速機の中でも前進５段後退１段の歯車変速機は、動
力性能、燃費、静粛性の向上等の目的から、近年急速に
採用されてきている。

【０００３】前進５段後退１段の歯車変速機のシフトパ
ターンとして、例えば、図６に示すように中央にニュー
トラル位置Ｎ、ニュートラル位置Ｎの上下方向に３−４
速セレクト位置、ニュートラル位置Ｎの左側の上下方向
に１−２速セレクト位置、ニュートラル位置Ｎの右側の
上下方向に５−Ｒセレクト位置が配列されているものが
ある。

【０００４】図７は、前記シフトパターンを備えた変速
機のセレクト機構の一例を示し、ハウジング１に回動可
能且つ軸方向に摺動可能に支持されているコントロール
シャフト２、コントロールシャフト２に固定されている
インタロックプレート３及びコントロールフィンガ４、
コントロールシャフト２の両端側にハウジング１との間
に縮設された１−２速側ニュートラルリターンスプリン
グ５、５−Ｒ速側ニュートラルリターンスプリング６、
１−２速シフトフォークレール７に固定された１−２速
シフトラグ８、３−４速シフトフォークレール９に固定
された３−４速シフトラグ１０、５−Ｒシフトフォーク
レール１１に固定された５−Ｒシフトラグ１２等により
構成されている。

【０００５】５−Ｒ速側ニュートラルリターンスプリン
グ６は、ケース１３に収納されている。このケース１３
は、図８に示すように有底円筒形状をなし底面中央にコ
ントロールシャフト２が遊貫する孔１４ａ、１５ａが穿
設され軸方向に摺動可能に嵌装された円筒部材１４、１
５により構成されている。円筒部材１５は、押圧力が加
えられると５−Ｒ速側ニュートラルリターンスプリング
６を圧縮しながら２点鎖線のようにその開口端が円筒部
材１４の底面に当接するまで当該円筒部材１４内に押し
込まれる。このときの円筒部材１５のストロークｄが、
５−Ｒ速セレクト時のニュートラルリターンスプリング
６の圧縮量とされる。

【０００６】シフトレバーがニュートラル位置Ｎにある
ときにはインタロックプレート３は、実線の位置にあ
り、コントロールフィンガ４が３−４速シフトラグ１０
と係合可能とされている。シフトレバーが１−２速側に
操作されると、コントロールシャフト２が１−２速側ニ
ュートラルリターンスプリング５を圧縮しながら図中右
方に摺動し、インタロックプレート３が２点鎖線の位置
まで移動して３−４速シフトラグ１０、５−Ｒ速シフト
ラグ１２をロックし、コントロールフィンガ４が１−２
速シフトラグ８と係合可能とされる。そして、コントロ
ールシャフト２は、１−２速セレクト位置から中立位置
Ｎに戻るときに１−２速側ニュートラルリターンスプリ
ング５のばね力により復帰する。

【０００７】シフトレバーが５−Ｒ速側に操作される
と、コントロールシャフト２が２点鎖線の位置まで移動
して５−Ｒ速側ニュートラルリターンスプリング６を圧
縮しながら図中左方に摺動し、インタロックプレート３
が１−２速シフトラグ８、３−４速シフトラグ１０をロ
ックし、コントロールフィンガ４が５−Ｒシフトラグ１
２と係合可能とされる。そして、コントロールシャフト
２は、５−Ｒ速セレクト位置から中立位置Ｎに戻るとき
に５−Ｒ速側ニュートラルリターンスプリング６のばね
力により復帰する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記構造の
セレクト機構においては、１−２速側ニュートラルリタ
ーンスプリング５と５−Ｒ速側ニュートラルリターンス
プリング６とのばね力が図９に直線Ｉ及びＩＩで示すよ
うに略等しく設定されており、従って、１−２速側及び
５−Ｒ速側夫々へのセレクト操作力に特に変化がない。
このため、２速から３速へのシフト時と、２速から５速
へのシフト時とのフィーリングに明確な違いがなく、シ
フトレバーを２速から３速へ斜めに操作する際に、２速
から５速への操作となってしまう虞がある。

【０００９】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
で、コントロールシャフトを軸方向の何れか一方側に移
動開始させるときにのみ他方側に移動開始させる時と異
なる操作力を発生させるようにした歯車変速機の変速操
作装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明によれば、シフトレバーの操作力が伝達されて
軸方向移動するコントロールシャフトと、前記コントロ
ールシャフトの両端部側に各々配設されて当該コントロ
ールシャフトをニュートラル位置に付勢する第１及び第
２弾性部材とを有する歯車変速機の変速操作装置におい
て、有底円筒形状をなし前記コントロールシャフトが遊
貫し開口端部の外周面に周方向に延びる環状凹部が形成
された第１円筒部材と、有底円筒形状をなし前記コント
ロールシャフトが遊貫すると共に前記第１円筒部材の開
口端部側を軸方向に移動自在に収容する第２円筒部材
と、前記環状凹部に嵌装され、前記コントロールシャフ
トのセレクト操作時に前記第２円筒部材により前記環状
凹部から開放される際に前記コントロールシャフトの移
動に対して荷重を付与するリング状弾性部材とから成る
イニシャル荷重発生手段を備えた構成としたものであ
る。

【００１１】

【作用】イニシャル荷重発生手段は、コントロールシャ
フトがニュートラル位置から軸方向一方側に移動すると
きに、第２円筒部材によりリング状弾性部材が拡径され
ながら第１円筒部材の環状凹部から開放され（押し出さ
れ）、このときのリング状弾性部材の弾性力が前記コン
トロールシャフトの軸方向の移動に対して荷重を付与す
る。イニシャル荷重発生手段は、コントロールシャフト
が軸方向一方側に移動開始する際にのみ荷重を付与し、
軸方向他方側に移動する際には荷重を付与しない。これ
によりコントロールシャフトは、セレクト時に軸方向一
方側に移動開始する際に操作力が変化し、フィーリング
が相違することとなる。

【００１２】

【実施例】以下本発明の実施例を添付図面に基づいて詳
述する。図１は、本発明に係るイニシャル荷重発生手段
を備えた変速のセレクト機構の５−Ｒ速側ニュートラル
リターンスプリング６を収納するケース２０の断面図を
示す。ケース２０は、略有底円筒形状をなす円筒部材２
１、２２により構成されている。円筒部材２１は、底面
２１ａの中央にコントロールシャフトが遊貫する大径の
孔２１ｂが穿設され、開口端２１ｃは、全周に亘り外方
に折り曲げられてフランジとされている。更に、円筒部
材２１は、開口端２１ｃの近傍が僅かに縮径されて環状
の凹部２１ｄが形成されている。この円筒部材２１は、
高周波焼き入れが施されて硬く形成され変形及び耐摩耗
対策等が施されている。

【００１３】円筒部材２２は、円筒部材２１よりも大径
とされ、底面２２ａの中央に前記コントロールシャフト
が遊貫する大径の孔２２ｂが穿設され、開口端２２ｃの
端面には係合部２２ｄ、２２ｅが、軸方向に所定の間隔
を存し、且つ周方向に略等間隔で交互に、半径方向内方
に折曲されて夫々複数例えば、３個づつ形成されてい
る。円筒部材２１のフランジ状の開口端２１ｃの外径
は、円筒部材２２の内径よりも僅かに小径とされ、且つ
各係合部２２ｄ、２２ｅの先端の内径よりも僅かに大径
とされている。また、円筒部材２２の各係合部２２ｄ、
２２ｅの先端の内径は、円筒部材２１の外径よりも僅か
に大径とされている。そして、円筒部材２１は、開口端
２１ｃが円筒部材２２の開口端２２ｃに軸方向に移動可
能に、且つ逸脱不能に嵌装されている。

【００１４】弾性部材２３は、リング状をなし円筒部材
２１に形成された環状凹部２１ｃに嵌装されている。こ
のリング状の弾性部材２３は、図３に示すようにリング
の一部が僅かに切り欠かれて拡径可能に形成されてお
り、その内径が環状凹部２１ｄの外径と略同径とされ、
当該環状凹部２１ｃに無理なく外嵌装着し得るようにな
っている。リング状の弾性部材２３は、円筒部材２１の
環状凹部２１ｃに外嵌され、且つ円筒部材２２の係合部
２２ｄと２２ｅとの間に僅かな間隙を存して軸方向に移
動不能に、且つ拡径可能に挟持される。このリング状の
弾性部材２３は、スプリング部材により形成されてい
る。

【００１５】５−Ｒ速側ニュートラルリターンスプリン
グ６は、内径が円筒部材２１、２２の孔２１ｂ、２２ｂ
よりも僅かに大径、且つ外径が円筒部材２１の内径より
も僅かに小径とされている。この５−Ｒ速側ニュートラ
ルリターンスプリング６は、円筒部材２１と２２とによ
り形成されるケース２０内に縮設されて収納され、両端
が夫々円筒部材２１、２２の底面２１ａ、２２ａに圧接
される。

【００１６】ケース２０を組み付ける場合、円筒部材２
２は、各係合部２２ｄ、２２ｅが軸方向に延出された状
態になっている。円筒部材２１は、５−Ｒ速側ニュート
ラルリターンスプリング６が収納された後、開口端２１
ｃが円筒部材２２の開口端２２ｃに嵌挿される。次い
で、円筒部材２２の開口端２１ｃの各係合部２２ｄが内
方に折曲される。これにより円筒部材２１のフランジ状
の開口端２１ｃが各係合部２２ｄに係止されて位置決め
されると共に逸脱が防止される。次に、リング状の弾性
部材２３が円筒部材２１の環状凹部２１ｄに外嵌装着さ
れ、円筒体２２の各係合部２２ｅが内方に折曲される。
これによりリング状の弾性部材２３が各係合部２２ｄと
２２ｅとにより逸脱不能に、且つ拡径可能に挟持され
る。そして、円筒部材２１の環状凹部２１ｄ、リング状
の弾性部材２３および円筒部材２２の各係合部２２ｄ、
２２ｅによりイニシャル荷重発生手段２４が構成され
る。

【００１７】以下に作用を説明する。尚、説明を分かり
易くするために図７の変速操作装置を参照して説明す
る。５−Ｒ速側ニュートラルリターンスプリング６を収
納し、イニシャル荷重発生手段２４が装着されたケース
２０は、図７に示す従来のケース１３と同様にして歯車
変速機の変速操作装置に装着される。即ち、図１に示す
ようにケース２０は、コントロールシャフト２が円筒部
材２１、２２の各孔２１ｂ、２２ｂ及び５−Ｒ速側ニュ
ートラルリターンスプリング６を遊貫し、当該５−Ｒ速
側ニュートラルリターンスプリング６のばね力により円
筒部材２１の底面２１ａがインタロックプレート４に、
円筒部材２２の底面２２ａがハウジング１の内面に夫々
圧接して、１−２速側ニュートラルリターンスプリング
５（図７）と協働してコントロールシャフト２を中立位
置に保持する。

【００１８】図１に示すようにケース２０は、コントロ
ールシャフト２がニュートラル位置にあるとき、又は１
−２速セレクト位置にあるときには円筒部材２１の開口
端２１ｃが円筒部材２２の係合部２２ｄに係止され、且
つインタロックプレート３に圧接している。この状態に
おいて、リング状の弾性部材２３は、円筒部材２１の環
状凹部２１ｄ内に位置している。コントロールシャフト
２の１−２速セレクト時には１−２速側ニュートラルリ
ターンスプリング５（図８）が圧縮され、このときにコ
ントロールシャフト２に加わる荷重即ち、操作力は、従
来と同様に図９の直線Ｉ のようになる。

【００１９】コントロールシャフト２が、ニュートラル
位置から５−Ｒ速側にセレクトされる際に矢印で示す左
方向に移動開始すると、図４に示すように円筒部材２１
がインタロックプレート３により押圧されて５−Ｒ速側
ニュートラルリターンスプリング６を圧縮しながら円筒
部材２２内に押し込まれる。このとき円筒部材２１は、
環状凹部２１ｄに外嵌装着されているリング状の弾性部
材２３を環状凹部２１ｄから押し出しながら移動する。
リング状の弾性部材２３は、環状凹部２１ｄから押し出
される（開放される）際にばね力に抗して拡径され、こ
のときのばね力が円筒部材２１の軸方向への移動に対し
て荷重（イニシャル荷重）を付与する。即ち、図９の曲
線IIIで示すように５−Ｒ速側にセレクトする際の操作
力に変化を与える。この結果、２速から３速へのシフト
時と、２速から５速へのシフト時のフィーリングに差異
が表れる。

【００２０】リング状の弾性部材２３は、環状凹部２１
ｄから押し出された後円筒部材２１の軸方向への移動に
伴い各係合部２２ｄと２２ｅとの間に挟持された状態で
当該円筒部材２１の外周面を転動する。そして、コント
ロールシャフト２が５−Ｒ速側セレクトを完了したとき
に図５のように円筒部材２１の開口端２１ｃが円筒部材
２２の底面２１ａに当接し、５−Ｒ速側ニュートラルリ
ターンスプリング６が最大に圧縮される。

【００２１】上述の状態においてコントロールシャフト
２の５−Ｒ速側へのセレクト操作力が開放されると、圧
縮されている５−Ｒ速側ニュートラルリターンスプリン
グ６が円筒部材２１を円筒部材２２から押し出しながら
インタロックプレート３を図中右方に押動し、コントロ
ールシャフト２を右方に押動してニュートラル位置に復
帰させる。リング状の弾性部材２３は、円筒部材２１の
前記移動に伴い係合部２２ｄ、２２ｅ内で転動し、コン
トロールシャフト２が前記ニュートラル位置に復帰する
と円筒部材２１の環状凹部２１ｄ内に再び嵌装される。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、コ
ントロールシャフトを軸方向の何れか一方側に移動開始
させるときにのみ他方側に移動開始させる時と異なる操
作力を発生させるようにしたので、コントロールシャフ
トのセレクト操作力にフィーリングの違いが表れ、誤操
作が防止される。また、従来の変速装置のセレクト機構
に僅かな変更を加えるだけで容易に適用することがで
き、コストアップを抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るイニシャル荷重発生手段を備えた
変速機のセレクト機構の５−Ｒ速側ニュートラルリター
ンスプリングを収納するケースの断面図である。

【図２】図１の端面図である。

【図３】図１のリング状弾性部材の平面図である。

【図４】図１のケースの５−Ｒ速側へのセレクト過程の
説明図である。

【図５】図１のケースの５−Ｒ速側にセレクト完了した
状態の説明図である。

【図６】前進５段後退１段変速機のシフトパターンを示
す図である。

【図７】従来の５−Ｒ速側ニュートラルリターンスプリ
ングを適用した歯車変速機の変速操作装置の要部断面図
である。

【図８】図９の５−Ｒ速側ニュートラルリターンスプリ
ングを収納するケースの断面図である。

【図９】図１及び図７の５−Ｒ速側ニュートラルリター
ンスプリングを適用したセレクト機構のセレクトする際
の操作力の説明図である。

【符号の説明】

１ ハウジング ２ コントロールシャフト ３ インタロックプレート ４ コントロールフィンガ ５ １−２速側ニュートラルリターンスプリング ６ ５−Ｒ速側ニュートラルリターンスプリング ７、９、１１ シフトフォークレール ８、１０、１２ シフトラグ ２０ ケース ２１、２２ 円筒部材 ２３ リング状弾性部材 ２１ｄ 環状凹部 ２２ｄ、２２ｅ 係合部 ２４ イニシャル荷重発生手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹村 正 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (56)参考文献 実開 昭49−39125（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60K 20/00 - 20/08 F16H 59/00 - 59/12 G05G 1/00 - 25/04

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シフトレバーの操作力が伝達されて軸方
   向移動するコントロールシャフトと、 前記コントロールシャフトの両端部側に各々配設されて
   当該コントロールシャフトをニュートラル位置に付勢す
   る第１及び第２弾性部材とを有する歯車変速機の変速操
   作装置において、有底円筒形状をなし前記コントロールシャフトが遊貫し
   開口端部の外周面に周方向に延びる環状凹部が形成され
   た第１円筒部材と、 有底円筒形状をなし前記コントロールシャフトが遊貫す
   ると共に前記第１円筒部材の開口端部側を軸方向に移動
   自在に収容する第２円筒部材と、 前記環状凹部に嵌装され、前記コントロールシャフトの
   セレクト操作時に前記第２円筒部材により前記環状凹部
   から開放される際に前記コントロールシャフトの移動に
   対して荷重を付与するリング状弾性部材とから成るイニ
   シャル荷重発生手段 を備えた ことを特徴とする歯車変速
   機の変速操作装置。
2. 【請求項２】 前記イニシャル荷重発生手段は、前記第
   １又は第２弾性部材の何れか一方が前記第１円筒部材と
   前記第２円筒部材とで形成される空間内に配設されて、
   前記第１円筒部材と第２円筒部材とを相反する軸方向に
   付勢し、セレクト操作時に前記リング状弾性部材が前記
   環状凹部から開放されるように構成したことを特徴とす
   る請求項１に記載の歯車変速機の変速操作装置。
3. 【請求項３】 前記第２円筒部材は、開口端部が延設さ
   れて前記リング状弾性部材と係合可能に形成された係合
   部を有し、前記コントロールシャフトのセレクト操作解
   放時に前記係合部が前記リング状弾性部材を前記環状凹
   部に嵌装させるよう構成したことを特徴とする請求項１
   又は２に記載の歯車変速機の変速操作装置。
4. 【請求項４】 前記第１円筒部材は、開口端部に前記第
   ２円筒部材との位置決めを行うフランジが設けられてい
   ることを特徴とする請求項１乃至３に記載の歯車変速機
   の変速操作装置。