JP3752682B2 - 車両の変速装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の変速装置に関し、特に手動操作のトランスミッションを搭載する車両の変速装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、エンジン縦置き型の車両における手動操作の歯車式変速機として、ドライバーが操作するシフトレバーの動きを変速機内に設けられた変速操作系に直接伝達する、所謂ダイレクトコントロール式の変速操作機構が知られている。
【０００３】
このような変速操作機構では、シフトレバーによるセレクト方向の動きやシフト方向の動きに応じて変速機内に設けられた同期装置のスリーブを動かすように構成されている。即ち、セレクト方向にシフトレバーを動かすことにより、各々平行に配置されたシフトロッドの中で（５段変速＋後退段の場合、一般に３本）１本のシフトロッドを選択（セレクト）し、シフトレバーをシフト方向に動かすことによりシフトロッドに設けられたシフトフォークを軸方向に移動させ、このシフトフォークに係合された上記スリーブがシフト方向に動かされるようになっている。
【０００４】
こうした変速操作系の中には、シフトロッドとシフトフォークとの関係において、シフトレバーの動きと変速機のギア配列との関係によって、シフトロッドの軸方向の動きを逆方向に反転させてスリーブに伝達させる場合がある。このような場合には、シフトロッドとシフトフォークとを固着させずに、シフトフォークにシフトロッドの軸心と直交する方向に軸心を有する回動軸を設け、シフトロッドの動きを反転させてスリーブに伝達することが考えられている（例えば、特開平５−２８０６３８号参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術のように、シフトロッドに回動軸（反転軸）を設けた構成では、回動軸をケーシング等に固定しなければならないため、組立て作業等が複雑になる等の問題があり、特に複数のシフトフォークに反転機構を設ける構成のものでは、各シフトフォーク毎に回転軸を設けることが必要となる。このため、更に組立て作業等が複雑になり、また、夫々に反転機構を設けた場合、ケーシング側での固定点が多くなる等の問題があった。
【０００６】
本発明は上記従来技術の欠点を解消するために提案されたもので、その目的とするところは、１つの反転機構を設けるだけで複数のシフトフォークに各々反転機構を設けなくとも、上記のような反転式の変速機構を実現でき、構造を簡略化してコストダウンを図ると共に、トランスミッションケース内の各部のレイアウトの自由度を大きくできる車両の変速装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明の車両の変速装置は、以下の構成を備える。即ち、
入力軸の駆動力を、該入力軸に平行に配設されたカウンタ軸を介して出力軸に伝達する歯車式変速機に搭載される車両の変速装置であって、
前記入力軸、出力軸、或いはカウンタ軸に設けられ、互いに対をなして噛合する複数の変速ギア対と、
前記複数の変速ギア対のうちのいずれかを選択する複数の同期装置と、
前記複数の同期装置に夫々係合する複数のシフトフォークと、
前記複数のシフトフォークに固定され、互いに平行に配設される複数のシフトロッドと、
運転者の操作によって、前記複数のシフトロッドのうちのいずれかを選択するセレクト方向への操作と、この選択されたシフトロッドを介して、該シフトロッドに対応する同期装置を移動するシフト方向への操作とを実行するためのシフトレバーと、
前記シフトロッドに直交する支持軸に軸支され、該支持軸に対して摺動自在及び回動自在に設けられ、前記シフトレバーの操作に応じて選択された前記複数のシフトロッドのうちのいずれかに係合して、該シフトレバーの動きを反転して該シフトロッドに伝達する反転手段とを具備する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の車両の変速装置を手動操作（マニュアル式）のトランスミッションに適用した実施の形態を説明する。
【０００９】
＜トランスミッションの全体構造＞
先ず、本発明に係る実施形態のトランスミッションの全体構造について説明する。図１は、本発明に係る実施形態のトランスミッションの全体構造を示す側面断面図である。図２は、トランスミッションケース内の反転機構の取付位置を示す上部断面図である。
【００１０】
図１において、トランスミッション１は手動変速式の後輪駆動用マニュアルトランスミッションであり、トランスミッション１のミッションケース２内には、上下方向に平行に並ぶインプットシャフト３とカウンタシャフト４とがミッションケースに設けられた軸受５０〜５４により回転自在に軸支されている。また、インプットシャフト３の後端、即ち出力側には、インプットシャフト３と回転軸を同一とするアウトプットシャフト５が摺動自在に嵌合され、軸受け５４、５５により軸支されている。インプットシャフト３には、入力側から順に５速インプットギア６、リバースインプットギア７、１速インプットギア８、２速インプットギア９、３速インプットギア１０が設けられ、各ギア６〜１０はインプットシャフト３に一体的に形成されるか或いはスプラインにより噛合され、インプットシャフト３と共に回転する。カウンタシャフト４には、入力側から順に５速カウンタギア１２、リバースカウンタギア１３、１速カウンタギア１４、２速カウンタギア１５、３速カウンタギア１６がカウンタシャフト４に対して回転自在に設けられ、４速カウンタギア（減速入力ギア）１７がカウンタシャフト４にスプラインにより結合され、カウンタシャフト４と共に回転する。アウトプットシャフト５には、４速ドライブギア（減速出力ギア）１１が一体的に形成されるか或いはスプラインにより結合され、アウトプットシャフト５と共に回転する。
【００１１】
５速インプットギア６と５速カウンタギア１２、１速インプットギア８と１速カウンタギア１４、２速インプットギア９と２速カウンタギア１５、３速インプットギア１０と３速カウンタギア１６、４速インプットギア（減速出力ギア）１１と４速カウンタギア（減速入力ギア）１７は、互いに噛合しており、アウトプットシャフト５は４速インプットギア（減速出力ギア）１１と４速アウトプットギア（減速入力ギア）１７の噛合によりカウンタシャフト４と共に回転する。
【００１２】
一方、インプットシャフト３のリバースインプットギア７は、後述するリバースアイドルギアに噛合し、リバースアイドルギアがリバースカウンタギア１３に噛合することによってインプットシャフト３の回転を反転させてカウンタシャフト４に伝達する。
【００１３】
上述のように、このトランスミッション１は、４速インプットギア（減速出力ギア）１１と４速アウトプットギア（減速入力ギア）１７との噛合により、カウンタシャフト４とアウトプットシャフト５とが常時噛合しており、ある変速段が接続されることによりインプットシャフト３からカウンタシャフト４を介してアウトプットシャフト５に回転力を伝達される、即ち、インプットシャフトとカウンタシャフトとの間で変速が行われて、カウンタシャフトとアウトプットシャフトとの間で減速が行われるため、所謂アウトプットリダクションタイプと呼ぶことができる。
【００１４】
カウンタシャフト４上における５速カウンタギア１２とリバースカウンタギア１３との間には、５−Ｒ変速同期装置１８がカウンタシャフト４と共に回転するようにスプラインにより結合されている。同様に、カウンタシャフト４上における１速カウンタギア１４と２速カウンタギア１６との間には、１−２変速同期装置１９がカウンタシャフト４と共に回転するようにスプラインにより結合されている。更に、インプットシャフト３上における３速インプットギア１０と４速ドライブギア（減速入力ギア）１７との間には、３−４変速同期装置２０がインプットシャフト３と共に回転するようにスプラインにより結合されている。
【００１５】
５−Ｒ変速同期装置１８、１−２変速同期装置１９は、カウンタシャフト４に噛合するクラッチハブと、このクラッチハブ８に結合し、後述するシフトフォーク３３により軸長手方向に摺動可能なスリーブを有し、スリーブは、これら同期装置１８、１９の両側に夫々配設されたカウンタギアのいずれかのギアチャンファに噛合させて、インプットシャフト３の回転を変速段のカウンタギアを介してカウンタシャフト４に伝達する。
【００１６】
特に、１−２変速同期装置１９は、シングルコーン型の５−Ｒ変速同期装置１８に比べて、シフトレバー操作時に大きな操作力を必要としない（即ち、同期容量の大きい）ダブルコーン型の同期装置である。このダブルコーン型の１−２変速同期装置１９は、図２３にその１速段側のみを略示するように、カウンタシャフト４に噛合するクラッチハブ１９ａと、このクラッチハブ１９ａに噛合し、不図示のシフトフォークにより軸方向に摺動可能なスリーブ１９ｂと、クラッチハブ１９ａとスリーブ１９ｂの溝に嵌合するシンクロナイザキー１９ｆと、内面を円錐状に形成されたアウタコーン（シンクロナイザリング）１９ｃと、クラッチハブ１９ａに接合されその外面をアウタコーン１９ｃの内面と同じ角度に円錐状に形成されたインナコーン１９ｄと、被同期側ギア１９ｇを介して１速カウンタギア１４に接続されインナコーン１９ｄとアウタコーン１９ｃに挟まれて摩擦力によりクラッチハブ１９ａから駆動力が伝達される中間コーン（シンクロナイジングコーン）１９ｅとを有し、シングルコーン型に比べてシンクロナイザリング１９ｃとクラッチハブ１９ａとの間の摩擦結合面を大きくすることにより同期容量を大きくすることができるのである。
【００１７】
ここで、５−Ｒ変速同期装置１８、１−２変速同期装置１９がカウンタシャフト４側に設けられているのは、以下の理由による。
【００１８】
即ち、インプットシャフト３側に同期装置１８、１９を設けたとすると、アウトプットリダクションタイプの構造的な特徴上、シャフトに対して遊転ギアとなるリバースインプットギア７、１速インプットギア８、２速インプットギア９の回転速度が高くなり（特に、５速走行時では、５速カウンタギアでカウンタシャフトの回転速度が増進され、更にリバース、１速、２速カウンタギアで増進されるため、リバースインプットギア７、１速インプットギア８、２速インプットギア９の回転速度が非常に高くなる）、それらギア７〜９とインプットシャフト３との相対的な回転速度差が大きくなるため各ギアとインプットシャフトとの間に設けられたニードルベアリング等の焼き付きの懸念が大となる。
【００１９】
そこで、本実施形態のように、同期装置１８、１９をカウンタシャフト４側に設けることによって、カウンタシャフト４に対して遊転ギアとなるリバースカウンタギア１３、１速カウンタギア１４、２速カウンタギア１５の回転速度とカウンタシャフトとの相対回転数差が上記回転数差よりも小さくなるため、各ギアとカウンタシャフトとの間に設けられたニードルベアリングの焼き付きの懸念をを小さくできる。また、カウンタシャフト４は、車両搭載時にインプットシャフトよりも下方に配置されるため、カウンタシャフト４はミッションケース内において常にミッションオイルに浸っているため潤滑性を向上できるのである。
【００２０】
ミッションケース２内には、接続ロッド３３及びジョイント３２を介してシフトレバー３４からの操作力が伝達されるコントロールロッド３０が設けられている。接続ロッド３３は、シフトレバー３４に接続されており、運転者のシフトレバー操作により球状部分３３ａをピボット中心として、車両の前後方向及び左右方向に傾けることができるようにミッションケース内に支持されている。コントロールロッド３０は、インプットシャフト３の上方においてミッションケース２に摺動自在に軸支されていると共に、接続ロッド３３の左右方向（図１の紙面の法線方向）の動作によって自身の軸中心に回転自在に軸支されている。コントロールロッド３０には、下方に延びるジョイントアーム３１がそのボス部３１ａにおいて固定されている。ジョイントアーム３１は反転機構４０に係合されており、コントロールロッド３０の前後方向及び回転方向の動作を反転機構４０に伝達する。反転機構４０はミッションケース２内の左右方向に架設された支持軸４２に回転自在に軸支されると共に、支持軸４２の長手方向に沿って摺動自在に軸支される反転部材４１を有する。この反転部材４１には、ジョイントアーム３１との接続部分と支持軸４２を挟んで反対側に下方に延びるセレクトアーム４３が延設されている。支持軸４２には、軸長手方向に凹部４２ａが設けられており、図１６に示すように、ボール４１ａが圧縮コイルバネ４１ｂの付勢力により凹部４２ａに嵌合して支持軸４２の摺動に節度を持たせてある。
【００２１】
反転機構４０は、インプットシャフト３の１−２変速同期装置１９が配置されるためのスペースであってインプットシャフト３の上方側のスペース、即ち、インプットシャフト３の上方側における１速インプットギア８と２速インプットギア９の間の環状凹部３ａに配置される。これにより、トランスミッションの上下方向のレイアウト性が有利になり、例えばトランスミッションの上下方向の長さを短くすることができる。
【００２２】
図２において、反転機構４０を軸支する支持軸４２の両端は、シャフトの軸長手方向に沿って３分割されたミッションケース２のケース割り面Ｘ付近に取り付けられ、ミッションケース２内の左右方向のケース割り面Ｘ付近にボルト４５等で固定されている。反転部材４１の上面にはジョイントアーム３１に係合する開口部４１ｃが形成されている。また、反転部材４１の長手方向の両端に位置する支持軸４２の外周面には圧縮コイルバネ４４が巻装され、反転部材４１が軸に沿う左右方向に移動した際に元の位置に戻るように片側から押圧し、反転部材をニュートラル位置に保持する。
【００２３】
反転機構４０は、反転部材４１、支持軸４２、圧縮コイルバネ４４等が予め組み付けられたサブアッセンブリ状態で、ミッションケース２に組み付けられるが、このように、支持軸４２をケース割り面Ｘ付近に設けることにより、作業者の手が届く位置において組み付けが容易にできるようになっている。
【００２４】
＜反転機構を設けた理由＞
本実施形態のトランスミッションは、インプットシャフト３及びカウンタシャフト４の各ギア配列を、入力側から順に５速インプットギア６及び５速カウンタギア１２、リバースインプットギア７及びリバースカウンタギア１３、１速インプットギア８及び１速カウンタギア１４、２速インプットギア９及び２速カウンタギア１５、３速インプットギア１０及び３速カウンタギア１６、４速ドライブギア（減速出力ギア）１１及び４速カウンタギア（減速入力ギア）１７というようにしている。このギア配列では、５−Ｒ変速同期装置１８を挟んでリバースギア７、１３が後方側（出力側）、１−２変速同期装置１９を挟んで２速ギア９、１５が後方側（出力側）、３−４変速同期装置２０を挟んで４速ギア（減速出力ギア）１１、（減速入力ギア）１７が後方側（出力側）に夫々配置されている。一方、図７に示すように、このトランスミッションのシフトパターンを見ると、２速段、４速段、リバース段は全て車両後方へのシフト操作となる。ところが、シフトロッド３４は、球状部分３３ａをピボット中心としてミッションケース内に支持されているので、反転機構４０がない場合には、２速段、４速段、リバース段は全て車両前方へのシフト操作となってしまい図示のＨ型シフトパターンが達成できないことになってしまう。以上説明した理由により、反転機構４０を設けたのである。
【００２５】
＜ギア配列の効果＞
上述のように、インプットシャフト及びカウンタシャフトにおいて、５−Ｒ変速同期装置１８を挟んで５速ギア６、１２を前方側（入力側）及びリバースギア７、１３を後方側（出力側）、１−２変速同期装置１９を挟んで１速ギア８、１４を前方側（入力側）及び２速ギア９、１５を後方側（出力側）に配列し、アウトプットシャフト及びカウンタシャフトにおいて、３−４変速同期装置２０を挟んで３速ギア１０、１６を前方側（入力側）及び４速ギア（減速出力ギア）１１、（減速入力ギア）１７を後方側（出力側）に夫々配列することによって、１つの反転機構４０を設けるだけで、後述する３本のシフトロッド６３〜６５が操作可能となり、１つの反転機構によりＨ型シフトパターンを実現でき、構造を簡略化してコストダウンを図ると共に、トランスミッションケース内の各部のレイアウトの自由度を大きくできる。
【００２６】
尚、本実施形態では、５−Ｒギア、１−２速ギア、３−４速ギアの各組合せをシャフトの前方側から順番に配置しているが、例えば、１−２速ギアの組みをシャフトの前方側、５−Ｒギアの組みをシャフトの後方側に配置しても上述の効果を享受できる。
【００２７】
＜ギア配列の理由＞
上述のように各ギアを配列した理由の１つは、最も径の大きいギアを（図１では５速インプットギア６）を入力側に配列し、径の比較的小さなギアを（図１ではリバース、１速、２速、３速インプットギア７〜９）シャフトの中央部分に配列することによって、カウンタシャフトへの各カウンタギア及び同期装置を組み込み易くするためである。
【００２８】
また、もう１つの理由は、ギア径が小さく、しかも相対回転可能な遊動ギアなため軸径が細くなる５速カウンタギア１２を、シャフトの最端部に配置することで、端部が細く中央部が太いシャフトとすることができ、シャフトのたわみを抑制できる。一方、インプットシャフト３側の１速、２速インプットギアはシャフトに直接歯切りしてあるため５速カウンタギア程細くならない。図１４に示すように、カウンタシャフト４の５速カウンタギア内径ｄ１、５−Ｒ変速同期装置１８のハブ内径ｄ２、リバースカウンタギア内径ｄ３とすると、組み付け時にカウンタシャフトの各ギアの内径がｄ１＜ｄ２＜ｄ３の関係を満たさなければ組み付けることができない。仮に、５速インプットギア６をリバースインプットギア７の後方、即ち出力側に配置するため互いのギア配置を入れ替えた場合、最も径の小さい５速カウンタギア内径を基準にｄ３＜ｄ２＜ｄ１の関係を満たすことが必要となる。この関係を満たすようにカウンタシャフトに各ギアを配列すると、図１５に示すように、カウンタシャフト４’が極端に細くなり、強度的に弱くなると共に、軸のたわみが大きくなるため実現不可能となる。
【００２９】
一方、リバースカウンタギア１３を１速カウンタギアへ、５速カウンタギア１２を２速カウンタギアへ配置した場合にも、５速カウンタギアから後方が細くなって上記と同様に実現不可能となる。
【００３０】
従って、本実施形態のトランスミッションは、入力側から５速、リバース、１速、２速、３速、４速というように各ギアを配置しているのである。
【００３１】
<シフトロッド＞
次に、シフトロッドについて説明する。図３は、ミッションケース内に配設されたシフトロッドを示す図である。図４は、シフトロッドの取付位置を示し、ミッションケース内を上方から見た断面図である。図５は、図４のＡ−Ａ矢視断面図である。
【００３２】
図３〜図５において、反転機構４０のセレクトアーム４３は、３本の並列に設けられたシフトロッド６３〜６５から側方に延設されるロッドアーム６０〜６２に係合されている。シフトロッド６３〜６５は、図３の上から順に、３−４変速シフトロッド、５−Ｒ変速シフトロッド、１−２変速シフトロッドとして各変速操作に用いられ、ミッションケース２内の左右方向の側面であって、インプットシャフト３とカウンタシャフト４とで規定される上下幅の間に摺動自在に配設される。３−４変速シフトロッド６３のロッドアーム６０は、３−４変速シフトロッド６３に固定された端部から斜め後方に延設され、５−Ｒ変速シフトロッド６４のロッドアーム６１は、５−Ｒ変速シフトロッド６４に固定された端部から斜め上方に延設され、１−２変速シフトロッド６５のロッドアーム６２は、１−２変速シフトロッド６５に固定されたシフトフォーク（シフトフォークと端部とが一体だから）から斜め上方に延設されている。シフトロッド６３は、ボス部６６に摺動自在に嵌合されている。また、シフトロッド６４、６５は、ボス部６８により共に摺動自在に嵌合されている。
【００３３】
各シフトロッド６３〜６５には、軸長手方向に並ぶ３つの凹部７０〜７２、７２〜７５、７６〜７８が設けられており、図４、図５に示すように、シフトロッド毎に設けられたボール８１〜８３が圧縮コイルバネ８４〜８６の付勢力により３つの凹部７０〜７２、７２〜７５、７６〜７８のいずれかに嵌合してシフトロッド６３〜６５の摺動に節度を持たせてある。即ち、各シフトロッド６３〜６５は、凹部７０、７３、７６の位置で前方のギアに同期させる位置に規定され、凹部７１、７４、７７の位置でニュートラル位置を規定され、凹部７２、７５、７８で後方のギアに同期させる位置に規定される。ボール８１〜８３及び圧縮コイルバネ８４〜８６は、ミッションケース２の内面にボルト等により取り付けられる。
【００３４】
＜ロックプレート＞
次に、シフトロッドに設けられたロックプレートについて説明する。図６は、図３に示すロックプレートを出力側から見た図である。
【００３５】
図３、図４に示すように、凹部７０〜７２、７２〜７５、７６〜７８の更に側方の各シフトロッド６３〜６５の一端部には、ロックプレート９０が係合されている。このロックプレート９０は、ミッションケース２内の側面に挟持されるように支持され、上下方向に摺動可能となっている。ロックプレート９０には、各シフトロッド６３〜６５に係合する凹溝９１〜９３が形成され、凹溝９１の内面９１ａ、９１ｂ、凹溝９２の内面９２ａ、９２ｂ、凹溝９３の内面９３ａ、９３ｂは曲面状に形成されている。また、シフトロッド６３には、凹溝９１の内面９１ａに対応する位置に凹部６３ａが形成されており、シフトロッド６３〜６５の動作に応じて、凹溝９１の内面９１ａと凹部６３ａとが嵌合するようになっている。同様に、シフトロッド６４、６５には、凹溝９２、９３の内面９２ｂ、９３ｂに対応する位置に凹部６４ａ、６５ａが形成されており、シフトロッド６３〜６５の動作に応じて、凹溝９２、９３の内面９２ｂ、９３ｂと凹部６４ａ、６５ａとが嵌合するようになっている。
【００３６】
（ロックプレートの動作）
上述のロックプレートの動作について説明する。
【００３７】
ロックプレート９０は、例えば、反転機構４０のセレクトアーム４３が２本のロッドアーム６０、６１に掛かってしまい、そのままシフトレバーを操作すると２本のシフトフォークが同時に動かされてしまう、所謂ダブルシフト操作を防止するために設けられる。
【００３８】
例えば、図３に示す凹溝９１の内面９１ａと凹部６３ａとが嵌合している状態では、５−Ｒ変速シフトロッド６４、１−２変速シフトロッド６５は左右方向に自由に操作できる状態にあるが、一旦３−４変速シフトロッド６３が３速段又は４速段に移動されると、凹溝９１の内面９１ａと凹部６３ａとの嵌合が解けてロックプレートが上方に移動し、今度は凹溝９２の内面９２ｂと凹部６４ａ、凹溝９３の内面９３ｂと凹部６５ａとが夫々嵌合することになり、３速段又は４速段にシフトされた状態では５−Ｒ変速シフトロッド６４、１−２変速シフトロッド６５の移動が規制される。
【００３９】
以上のように、ロックプレートは運転者のシフトチェンジ操作により上方又は下方に移動されるようになり、ダブルシフト操作を簡単な構成のロックプレートにより確実に規制できる。
【００４０】
＜変速操作＞
次に、図１に示すトランスミッションの変速操作について説明する。
【００４１】
（５速段又はリバース段への変速操作）
図７は、図１に示すトランスミッションのシフトパターンを示す図である。図８は、５速段又はリバース段への変速操作時の動作を説明する図である。図９は、図８の断面図であり、ミッションケース内部をより詳細に示した図である。
【００４２】
図７〜図９において、ニュートラル位置Ｎにあるシフトレバーを矢印Ｓ１方向に操作すると、コントロールロッド３０が回動されて、反転部材４１が支持軸４２の長手方向に沿って一方の圧縮コイルバネ４４の付勢力に抗して図９の左方向に摺動する。この状態で、セレクトアーム４３は５−Ｒ変速シフトロッド６４のロッドアーム６１に係合する。
【００４３】
この状態から更に、シフトレバーを５速段にシフトすると、コントロールロッド３０が図８の矢印Ｐ１方向に摺動して、反転部材４１が支持軸４２に対して矢印Ｒ１方向に回動するので、セレクトアーム４３はロッドアーム６１を介してシフトロッド６４をコントロールロッドの摺動方向Ｐ１とは反対方向Ｑ１に摺動させる。すると、シフトロッド６４から延設され、５−Ｒ変速同期装置１８に係合するシフトフォーク（不図示）が、そのスリーブを５速カウンタギア１２側に移動させ、スリーブは徐々に５速カウンタギア１２に回転を同調させる。最終的に、スリーブが５速カウンタギア１２に噛合することで、インプットシャフト３の回転は５速カウンタギアを介してカウンタシャフト４に伝達され、５速段に変速された回転力がアウトプットシャフト５へ伝達される。
【００４４】
一方、シフトレバーをリバース段にシフトすると、コントロールロッド３０が図８の矢印Ｐ２方向に摺動して、反転部材４１が支持軸４２に対して矢印Ｒ２方向に回動するので、セレクトアーム４３はロッドアーム６１を介してシフトロッド６４をコントロールロッドの摺動方向Ｐ２とは反対方向Ｑ２に摺動させる。すると、シフトロッド６４から延設され、５−Ｒ変速同期装置１８に係合するシフトフォーク（不図示）が、そのスリーブをリバースカウンタギア１３側に移動させ、スリーブは徐々にリバースカウンタギア１３に回転を同調させる。最終的に、スリーブがリバースカウンタギア１３に噛合することで、インプットシャフト３の回転はリバースアイドルギア及びリバースカウンタギアを介して反転されてカウンタシャフト４に伝達されリバース段に変速された回転力がアウトプットシャフト５へ伝達される。
【００４５】
（１速段又は２速段への変速操作）
図１０は、１速段又は２速段への変速操作時の動作を説明する図である。図１１は、図１０の断面図であり、ミッションケース内部をより詳細に示した図である。
【００４６】
図７、図１０、図１１において、ニュートラル位置Ｎにあるシフトレバーを矢印Ｓ２方向に操作すると、コントロールロッド３０が回動されて、反転部材４１が支持軸４２の長手方向に沿って一方の圧縮コイルバネ４４の付勢力に抗して図９の右方向に摺動する。この状態で、セレクトアーム４３は１−２変速シフトロッド６５のロッドアーム６２に係合する。
【００４７】
この状態から更に、シフトレバーを１速段にシフトすると、コントロールロッド３０が図１０の矢印Ｐ３方向に摺動して、反転部材４１が支持軸４２に対して矢印Ｒ３方向に回動するので、セレクトアーム４３はロッドアーム６２を介してシフトロッド６５をコントロールロッドの摺動方向Ｐ３とは反対方向Ｑ３に摺動させる。すると、シフトロッド６５から延設され、１−２変速同期装置１９に係合するシフトフォーク６２ａが、そのスリーブを１速カウンタギア１４側に移動させ、スリーブは徐々に１速カウンタギア１４に回転を同調させる。最終的に、スリーブが１速カウンタギア１４に噛合することで、インプットシャフト３の回転は１速カウンタギアを介してカウンタシャフト４に伝達され、１速段に変速された回転力がアウトプットシャフト５へ伝達される。
【００４８】
一方、シフトレバーを２速段にシフトすると、コントロールロッド３０が図１０の矢印Ｐ４方向に摺動して、反転部材４１が支持軸４２に対して矢印Ｒ４方向に回動するので、セレクトアーム４３はロッドアーム６２を介してシフトロッド６５をコントロールロッドの摺動方向Ｐ４とは反対方向Ｑ４に摺動させる。すると、シフトロッド６５から延設され、１−２変速同期装置１９に係合するシフトフォーク６２ａが、そのスリーブを２速カウンタギア１５側に移動させ、スリーブは徐々に２速カウンタギア１５に回転を同調させる。最終的に、スリーブが２速カウンタギア１５に噛合することで、インプットシャフト３の回転は２速カウンタギアを介してカウンタシャフト４に伝達され２速段に変速された回転力がアウトプットシャフト５へ伝達される。
【００４９】
（３速段又は４速段への変速操作）
図１２は、３速段又は４速段への変速操作時の動作を説明する図である。図１３は、図１２の断面図であり、ミッションケース内部をより詳細に示した図である。
【００５０】
図７、図１２、図１３において、シフトレバーは、反転部材４１に巻装された圧縮コイルバネ４４の作用により、いずれの変速段も選択されていない状態では、ニュートラル位置Ｎに保持されている。このニュートラル位置Ｎで、セレクトアーム４３は３−４変速シフトロッド６３のロッドアーム６０に係合している。
【００５１】
この状態から更に、シフトレバーを３速段にシフトすると、コントロールロッド３０が図１２の矢印Ｐ５方向に摺動して、反転部材４１が支持軸４２に対して矢印Ｒ５方向に回動するので、セレクトアーム４３はロッドアーム６０を介してシフトロッド６３をコントロールロッドの摺動方向Ｐ５とは反対方向Ｑ５に摺動させる。すると、シフトロッド６３から延設され、３−４変速同期装置２０に係合するシフトフォーク（不図示）６２ａが、そのスリーブを３速インプットギア１０側に移動させ、スリーブは徐々に３速インプットギア１４に回転を同調させる。最終的に、スリーブが３速インプットギア１０に噛合することで、インプットシャフト３の回転は３速カウンタギア１６を介してカウンタシャフト４に伝達され、３速段に変速された回転力がアウトプットシャフト５へ伝達される。
【００５２】
一方、シフトレバーを４速段にシフトすると、コントロールロッド３０が図１２の矢印Ｐ６方向に摺動して、反転部材４１が支持軸４２に対して矢印Ｒ６方向に回動するので、セレクトアーム４３はロッドアーム６０を介してシフトロッド６３をコントロールロッドの摺動方向Ｐ６とは反対方向Ｑ６に摺動させる。すると、シフトロッド６３から延設され、３−４変速同期装置２０に係合するシフトフォーク（不図示）が、そのスリーブを４速インプットギア（減速出力ギア）１１側に移動させ、スリーブは徐々に４速インプットギア（減速出力ギア）１１に回転を同調させる。最終的に、スリーブが４速インプットギア（減速出力ギア）１１に噛合することで、インプットシャフト３の回転はカウンタシャフト４を介さずに直接に４速段に変速されてアウトプットシャフト５へ伝達される。
【００５３】
以上のように、本実施形態のトランスミッションでは、１つの反転機構４０を設けるだけで、３本のシフトロッド６３〜６５が操作可能となり、１つの反転機構によりＨ型シフトパターンが実現できる。
【００５４】
＜シフトロッドの配置＞
次に、上述の３本のシフトロッドの配設位置について説明する。図１６〜１８は、各シフトロッドの配置関係を示すミッションケース内の断面図である。
【００５５】
図１６〜図１８において、各シフトロッド６３〜６５は、反転機構４０がインプットシャフト３の上方へ配置され、５−Ｒ変速同期装置１８、１−２変速同期装置１９がカウンタシャフト４側、３−４変速同期装置２０がインプットシャフト３側に配置されているというミッションケース２内のレイアウトの関係上、インプットシャフト３とカウンタシャフト４の側方に設ける必要がある。しかも、各シフトロッド６３〜６５をインプットシャフト３とカウンタシャフト４の側方、且つ各シャフト中心軸間Ｄの範囲に配設されている。また、反転機構４０は、インプットシャフト３の上方（略真上）に設けられている。各シフトロッド６３〜６５は、ミッションケース２内に摺動自在に支持されている。
【００５６】
このように配置することで、ロッドアーム６０から延設されて同期装置のスリーブに掛合されているリング状のアーム６０ａが、上下方向に対して対称な形状となると共に、ロッドアーム６、６２から延設されて同期装置のスリーブに掛合されているリング状のアーム６１ａ、６２ａが、非対称ではあるが対称な形状に近づけることができるので、両アームの剛性を略等しくすることができ、同期に要する操作力等によりアームがたわんで変速操作がスムーズにできなくなったり、運転者の変速操作に違和感を感じさせるような欠点を解消でき、運転者の変速操作時のフィーリングを向上させることができる。アームの剛性が極端に違う場合、剛性の高い側のアームだけでスリーブを押すことになり、スリーブが傾いてこじりを生じて操作力が重くなると共に、シフトフォークのスリーブとの摺動部が磨耗してギア抜けが発生し易くなったり、極端な場合シフト不能になることも考えられる。
【００５７】
＜リバースアイドルギア機構＞
次に、本実施形態のトランスミッションに搭載されるリバースアイドルギア機構の構造及びその組み付け方法について説明する。図１９は、図１のトランスミッションを上方から見て、リバースアイドルギア機構の配置された一部を示す断面図である。図２０は、図１９のリバースアイドルギア機構を単体で示した断面図である。図２１は、図２０のリバースアイドルギア機構を下方から見た底面図である。図２２は、図２０のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【００５８】
図１９〜図２２に示すように、リバースアイドルギア機構１００は、そのリバースアイドルギア１０２がリバースインプットギア７とリバースカウンタギア１２の両方に噛合するように、ミッションケース２内の側面部分に後付けされる。リバースアイドルギア１０２は、リバースカウンタギア１３に噛合することによってインプットシャフト３のリバースインプットシャフト７の回転を反転させてカウンタシャフト４に伝達する役目を果たしている。
【００５９】
リバースアイドルギア機構１００は、ケース部材１０１と、リバースアイドルギア１０２と、リバースアイドルシャフト１０３、Ｏリング１０４とを備える。リバースアイドルギア１０２は、リバースアイドルシャフト１０３と共に回転するように、スプラインによりシャフト１０３に噛合されて固定されている。リバースアイドルシャフト１０３は、ケース部材１０１の軸受部１０１ｂにおいて回動自在に軸支されている。ケース部材１０１には、円環状のフランジ部１０１ａが形成されており、このフランジ部１０１ａには複数のボルト孔１０１ｃ（図２１では６個）が略等間隔に形成されている。Ｏリング１０４はフランジ部１０１ａとミッションケース２との嵌合面に設けられる。このフランジ部１０１ａは、Ｏリング１０４と共にミッションケース２への組み付け時にオイルのシール性を良くする効果がある。
【００６０】
（リバースアイドルギア機構の組み付け方法）
次に、上述のリバースアイドルギア機構の組み付け方法について説明する。
【００６１】
リバースアイドルギア機構１００は、予めケース部材１０１にリバースアイドルギア１０２、リバースアイドルシャフトが組み込まれてサブアッセンブリ状態でミッションケース２とは別体に設けられる。
【００６２】
このリバースアイドルギア機構１００は、ミッションケース２内のインプットシャフト３やカウンタシャフト４の各変速ギアが組み付けられた後、そのケース部材１０１のフランジ部１０１ａをミッションケース２の外側面に設けられた取付開口部２ａに位置決めされてボルト孔１０１ｃを介してボルトなどにより組み付けられる。リバースアイドルギア機構１００をミッションケースに取り付ける前に、各シャフトを組み付けるので、各シャフトの組み付け時にリバースアイドルギアと干渉することがなく組み付けが容易となる。この取付開口部２ａとフランジ部１０１ａとの嵌合部分の外形寸法は略同一に形成されており、取付開口部２ａとフランジ部１０１ａを円形状に形成することによって両部材の位置決め精度が向上する。また、取付開口部２ａをミッションケース２の側方に延設することにより取付剛性を高めている。
【００６３】
リバースアイドルギア機構１００の取付位置は、ミッションケース２内における上述した反転機構４０の配設位置より入力側であって、インプットシャフト等を挟んで上述したシフトロッド６３〜６５の配置された側とは反対側のミッションケース２の側面部分であり、３分割されたミッションケース２のケース割り面Ｘ付近の入力側に取り付けられる。このように、リバースアイドルギア機構１００をケース割り面Ｘより入力側に設けることで、従来のケースと一体に支持された場合に比べて全体の長さを短くできる。
【００６４】
本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。
【００６５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、シフトロッドに直交する支持軸に軸支され、支持軸に対して摺動自在及び回動自在に設けられ、シフトレバーの操作に応じて選択された複数のシフトロッドのうちのいずれかに係合して、シフトレバーの動きを反転してシフトロッドに伝達する反転手段を設けたことにより、１つの反転機構を設けるだけで複数のシフトフォークに各々反転機構を設けなくとも、反転式の変速機構を実現でき、構造を簡略化してコストダウンを図ると共に、トランスミッションケース内の各部のレイアウトの自由度を大きくできる。
【００６６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態のトランスミッションの全体構造を示す側面断面図である。
【図２】トランスミッションケース内の反転機構の取付位置を示す上部断面図である。
【図３】ミッションケース内に配設されたシフトロッドを示す図である。
【図４】シフトロッドの取付位置を示し、ミッションケース内を上方から見た断面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図６】図３に示すロックプレートを出力側から見た図である。
【図７】図１に示すトランスミッションのシフトパターンを示す図である。
【図８】５速段又はリバース段への変速操作時の動作を説明する図である。
【図９】図８の断面図であり、ミッションケース内部をより詳細に示した図である。
【図１０】１速段又は２速段への変速操作時の動作を説明する図である。
【図１１】図１０の断面図であり、ミッションケース内部をより詳細に示した図である。
【図１２】３速段又は４速段への変速操作時の動作を説明する図である。
【図１３】図１２の断面図であり、ミッションケース内部をより詳細に示した図である。
【図１４】ギア配列が図１に示すようになる理由を説明する図である。
【図１５】ギア配列が図１に示すようになる理由を説明する図である。
【図１６】図３に示すシフトロッドの配置関係を示すミッションケース内の断面図である。
【図１７】図３に示すシフトロッドの配置関係を示すミッションケース内の断面図である。
【図１８】図３に示すシフトロッドの配置関係を示すミッションケース内の断面図である。
【図１９】図１のトランスミッションを上方から見て、リバースアイドルギア機構の配置された一部を示す断面図である。
【図２０】図１９のリバースアイドルギア機構を単体で示した断面図である。
【図２１】図２０のリバースアイドルギア機構を下方から見た底面図である。
【図２２】図２０のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図２３】１−２変速同期装置の１速段側の詳細構成を示す側面断面図である。
【符号の説明】
１…トランスミッション
２…ミッションケース
３…インプットシャフト
４…カウンタシャフト
５…アウトプットシャフト
６…５速インプットギア
７…リバースインプットギア
８…１速インプットギア
９…２速インプットギア
１０…３速インプットギア
１１…４速ドライブギア（減速出力ギア）
１２…５速カウンタギア
１３…リバースカウンタギア
１４…１速カウンタギア
１５…２速カウンタギア
１６…３速カウンタギア
１７…４速カウンタギア（減速入力ギア）
１８…５−Ｒ変速同期装置
１９…１−２変速同期装置
２０…３−４変速同期装置
３０…コントロールロッド
３１…ジョイントアーム
３２…ジョイント
３３…接続ロッド
３４…シフトレバー
４０…反転機構
５０〜５５…軸受
６０〜６２…ロッドアーム
６３…３−４変速シフトロッド
６４…５−Ｒ変速シフトロッド
６５…１−２変速シフトロッド
９０…ロックプレート
１００…リバースアイドルギア機構

Claims (5)

1. 入力軸の駆動力を、該入力軸に平行に配設されたカウンタ軸を介して出力軸に伝達する歯車式変速機に搭載される車両の変速装置であって、
   前記入力軸、出力軸、或いはカウンタ軸に設けられ、互いに対をなして噛合する複数の変速ギア対と、
   前記複数の変速ギア対のうちのいずれかを選択する複数の同期装置と、
   前記複数の同期装置に夫々係合する複数のシフトフォークと、
   前記複数のシフトフォークに固定され、互いに平行に配設される複数のシフトロッドと、
   運転者の操作によって、前記複数のシフトロッドのうちのいずれかを選択するセレクト方向への操作と、この選択されたシフトロッドを介して、該シフトロッドに対応する同期装置を移動するシフト方向への操作とを実行するためのシフトレバーと、
   前記シフトロッドに直交する支持軸に軸支され、該支持軸に対して摺動自在及び回動自在に設けられ、前記シフトレバーの操作に応じて選択された前記複数のシフトロッドのうちのいずれかに係合して、該シフトレバーの動きを反転して該シフトロッドに伝達する反転手段とを具備することを特徴とする車両の変速装置。
2. 前記支持軸に設けられ、前記反転手段を前記セレクト方向に対して中立位置に保持する保持手段を更に具備することを特徴とする請求項１に記載の車両の変速装置。
3. 前記入力軸と出力軸とは同一軸線上に配設されてメイン軸をなし、前記変速ギア対は該メイン軸と前記カウンタ軸との軸間に配設され、前記複数の同期装置のうちの少なくとも１つが前記カウンタ軸上の１組の変速ギア間に設けられ、前記反転手段は該１組の変速ギアと噛合しているメイン軸上に設けられたギア間に形成される凹部に、該メイン軸上のギアと軸方向にオーバーラップすべく配設されていることを特徴とする請求項１に記載の車両の変速装置。
4. 前記入力軸、カウンタ軸、出力軸を収容するケース部材が複数に分割され、前記反転手段は前記ケース部材のいずれかの合わせ面の近傍に支持されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の車両の変速装置。
5. 前記歯車式変速機は、前記カウンタ軸と出力軸とが該カウンタ軸と出力軸とに対をなして設けられた互いに噛合する減速ギア対と一体に回動可能とされ、前記複数の変速ギア対が前記入力軸とカウンタ軸に配設され、前記同期装置は前記カウンタ軸上に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の車両の変速装置。

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