JP3908484B2

JP3908484B2 - 手動変速機の変速装置

Info

Publication number: JP3908484B2
Application number: JP2001198886A
Authority: JP
Inventors: 清一大久保; 孝行矢古宇; 啓司根本; 靖史大沼; 和史細田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Atsumitec Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Atsumitec Co Ltd
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2001-06-29
Publication date: 2007-04-25
Anticipated expiration: 2021-06-29
Also published as: US6725738B2; US20030000329A1; JP2003014118A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車などの車両に用いられる手動変速機の変速装置に関し、特に前進走行中、運転者により前進変速ギヤ段から後進変速ギヤ段への誤変速操作が行われるのを防止する誤変速操作の防止機構を備えた手動変速機の変速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の変速装置として、図１３に示すものが知られている。この手動変速機は、前進１〜６速ギヤ段位置を「王」字状に配置し、且つ５速ギヤ段位置または６速ギヤ段位置のセレクト方向の外側にリバースギヤ段位置を付加したシフトパターン（例えば図２参照）を有している。また、この変速装置８０は、変速レバーにケーブル（いずれも図示せず）を介して接続され、変速レバーのセレクト方向へのセレクト操作に伴って回動することにより、変速動作を行うためのインターロック８１と、このインターロック８１の回動を規制することにより、前進走行中の前進ギヤ段位置からリバースギヤ段位置への変速レバーの誤変速操作を防止するためのソレノイド（図示せず）とを備えている。
【０００３】
このインターロック８１は、鉛直軸線回りに回動自在であり、変速レバーのセレクト操作に伴って、以下の４つのセレクト位置に回動可能である。すなわち、１速ギヤ段または２速ギヤ段を選択可能な１−２速セレクト位置（同図（ｄ）に実線で示す位置）と、３速ギヤ段または４速ギヤ段を選択可能なニュートラル位置位置（同図（ａ）に示す位置）と、５速ギヤ段または６速ギヤ段を選択可能な５−６速セレクト位置（同図（ｂ）に実線で示す位置）と、リバースギヤ段を選択可能なリバースセレクト位置（同図（ｃ）に示す位置）に回動する。
【０００４】
また、インターロック８０は、互いに間隔を存して設けられた２つのカム８２，８３を有している。このカム８３のカム８２側の側面は、傾斜したカム面８３ａになっている。
【０００５】
一方、ソレノイドは、図示しない制御装置に電気的に接続されており、この制御装置により、車速が所定車速以上のときにＯＮされ、所定車速未満のときにＯＦＦされる。このソレノイドのプランジャの先端部には、ピン８４が連結されており、このピン８４は、図示しないリターンスプリングによって上方に付勢されている。これにより、ピン８４は、ソレノイドのＯＮ／ＯＦＦ（励磁／非励磁）に伴って上下方向に移動し、ソレノイドがＯＮされているときには下側の規制位置（同図（ａ），（ｂ）参照）に、ソレノイドがＯＦＦされているときには上側の解除位置（同図（ｃ）参照）にそれぞれ保持される。このようにピン８４が規制位置に保持されている場合で、インターロック８１がニュートラル位置にあるときには、同図（ａ）に示すように、ピン８４が両カム８２，８３の間に位置する。
【０００６】
この変速装置８０では、以下に述べるように、変速レバーのセレクト操作に伴ってインターロック８１が動作する。すなわち、車速が所定車速未満のときには、ピン８４が解除位置に保持され、それにより、インターロック８１は、変速レバーのセレクト操作に伴って、ピン８４に当たることなく、上記４つのセレクト位置のいずれかにスムーズに回動する。
【０００７】
一方、車速が所定車速以上のときには、ピン８４が規制位置に保持され、それにより、インターロック８１は、変速レバーのセレクト操作に伴ってニュートラル位置から５−６速セレクト位置に回動すると、同図（ｂ）に示すように、カム８２がピン８４に当接する。これにより、同図（ｃ）に示すリバースセレクト位置側へのインターロック８１の回動が阻止されることで、前進走行中のリバースギヤ段位置への誤変速操作が防止される。
【０００８】
また、インターロック８１がニュートラル位置から１−２速セレクト位置側に回動すると、同図（ｄ）に示すように、カム８３がピン８４に当接し、そのカム面８３ａによりピン８４を強制的に押し上げる。これにより、インターロック８１の１−２速セレクト位置への回動が可能になり、その結果、変速レバーによる１速ギヤ段または２速ギヤ段の選択操作（シフト操作）が可能になる。
【０００９】
さらに、車速が所定車速未満であるにもかかわらず、ソレノイドの固着などにより、ピン８４が規制位置に誤って保持されている場合にも、変速レバーのセレクト操作に伴う、ニュートラル位置から１−２速セレクト位置側へのインターロック８１の回動により、カム面８３ａによるピン８４の強制的な押し上げ動作が実行される。これにより、電磁アクチュエータの固着などによるリバースギヤ段位置への誤った変速不能状態（以下単に「変速不能状態」という）を強制的に解除でき、リバースギヤ段位置への変速操作が可能になる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の変速装置８０によれば、変速防止状態を強制的に解除するために、ピン８４を押し上げる際、傾斜したカム面８３ａを介して、インターロック８１の鉛直軸線回りの回動に起因する水平方向の力（モーメント）を、ピン８４を押し上げるための鉛直方向の力に変換しているので、カム面８３ａからピン８４に作用する水平方向の力に対する鉛直方向の分力が極めて小さいことにより、変速防止状態を強制的に解除する際に、変速レバーをセレクト操作するのに大きな操作力が必要になり、その操作感が良くないという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、アクチュエータにより前進ギヤ段から後進ギヤ段への誤変速操作を防止する場合において、誤変速防止状態を強制的に解除する際のセレクト操作をより小さい操作力で行うことができ、軽快な変速感を得ることができる手動変速機の変速装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１に係る発明は、複数の前進変速ギヤ段（例えば実施形態における（以下、この項において同じ）前進１〜６速ギヤ段）をそれぞれ選択するための所定の複数の前進セレクト位置（１−２速セレクト位置Ｐ１２、ニュートラル位置Ｎ、５−６速セレクト位置Ｐ５６）と、当該複数の前進セレクト位置の外側の、後進変速ギヤ段（後進１速ギヤ段）を選択するための所定の後進セレクト位置（リバースセレクト位置ＰＲ）とがセレクト方向に直線状に並ぶように配置されたシフトパターンを有し、セレクト操作およびシフト操作により複数の前進変速ギヤ段および後進変速ギヤ段のいずれか１つを選択する手動変速機２の変速装置１であって、セレクト操作に連動して、複数の前進セレクト位置および後進セレクト位置にそれぞれ対応する複数の前進位置（１−２速相当位置、ニュートラル相当位置、５−６速相当位置）および後進位置（リバース相当位置）に回動し、シフト操作による複数の前進変速ギヤ段および後進変速ギヤ段の選択を可能にするセレクトカム１３と、セレクトカム１３に係合することにより当該セレクトカム１３が後進位置まで回動するのを禁止する禁止位置（図５に示す位置）と、当該禁止位置から退避することによりセレクトカム１３の後進位置への回動を許容する許容位置（図６に示す位置）との間で回動自在の規制カム１４と、規制カム１４を許容位置側に付勢する付勢手段（ねじりコイルばね１４ｂ）と、規制カム１４に連結され、作動時に規制カム１４を許容位置から禁止位置に駆動する移動子（プランジャ１５ｂ）を有するアクチュエータ（ソレノイド１５）と、を備え、セレクトカム１３は、禁止位置にある規制カム１４により後進位置への回動が禁止されている状態で、前進セレクト位置に向かう方向のセレクト操作に連動して前進位置側に向かって回動する際に、規制カム１４を押圧することにより禁止位置から許容位置に回動させる禁止解除部（解除突起１３ｂ）を有していることを特徴とする。
【００１３】
この手動変速機の変速装置によれば、アクチュエータが非作動状態のときには、付勢手段の付勢力により、規制カムが許容位置に保持されることで、セレクトカムの後進位置への回動が許容され、後進変速ギヤ段への変速を行うことができる。一方、アクチュエータが作動すると、付勢手段の付勢力に抗しながら、移動子により規制カムが許容位置から禁止位置に押圧され、それにより、セレクトカムの後進位置への回動が禁止される。その結果、後進セレクト位置へのセレクト操作が禁止されることで、後進変速ギヤ段への誤変速が防止される。
【００１４】
また、このような規制カムを禁止位置に保持した誤変速防止状態において、前進セレクト位置側に向かってセレクト操作を行うと、これに連動して、セレクトカムの禁止解除部が規制カムを押圧することによって、禁止位置から許容位置に回動させる。これにより、アクチュエータによる駆動力に抗しながら、移動子を規制カムと一緒に禁止位置から許容位置に移動させることができる。そのため、規制カムが禁止位置にある状態でアクチュエータが固着したために、後進変速ギヤ段への変速が誤って不能になった場合であっても、そのような状態を強制的に解除することができる。その際、２つのカムを用いるので、変速不能状態の強制的な解除を、水平方向の力をカム面を介して垂直方向の力として伝達することにより行う従来の場合と比較して、回動するセレクトカムから規制カムへのトルクの伝達によって効率よく行うことができる。それにより、従来の場合と比べて、非常に軽いセレクト操作力で、誤変速防止状態または変速不能状態を解除することができる。
【００１５】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の手動変速機２の変速装置１において、規制カム１４の回動中心Ｃ１とセレクトカム１３の禁止解除部（解除突起１３ｂ）に押圧される部位Ｃ２との間の距離が、規制カム１４の回動中心Ｃ１と移動子（プランジャ１５ｂ）に連結される部位Ｃ３との間の距離よりも長くなるように設定されていることを特徴とする。
【００１６】
この手動変速機の変速装置によれば、規制カムの回動中心とセレクトカムの禁止解除部に押圧される部位との間の距離が、規制カムの回動中心と移動子に連結される部位との間の距離よりも長くなるように設定されているので、てこの原理により、セレクト操作の際、より小さなセレクトカムのトルクで規制カムを駆動することができる。その結果、誤変速防止状態または誤った変速不能状態を、従来と比べて、より一層、小さなセレクト操作力で解除でき、より軽快な変速感を得ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る手動変速機の変速装置について説明する。図１は、本実施形態の変速装置およびこれを適用した手動変速機の概略構成を示している。以下、同図の手前側および奥側をそれぞれ、前側および後ろ側というとともに、左側および右側をそれぞれ、左側および右側という。
【００１８】
この手動変速機２は、図示しない車両に搭載されたものであり、変速レバー３と、クラッチケースおよびトランスミッションケースなどを一体に組み立てたケース４と、このケース４に取り付けられた変速装置１と、ケース４内に収容された変速ギヤ列（図示せず）などを備えている。
【００１９】
この手動変速機２は、その変速レバー３が変速ケーブル３ａ，３ｂを介して変速装置１に接続されている、いわゆるリモートコントロール式のものであり、前進１〜６速ギヤ段および後進１速ギヤ段を備えている。図２に示すように、手動変速機２は、ニュートラル位置Ｎを中心として、前進１〜６速ギヤ段位置（以下「１〜６速位置」という）１ｓｔ〜６ｔｈを「王」字状に配置し、そのセレクト方向の外側に後進ギヤ段位置（以下「リバース位置」という）Ｒを配置したシフトパターンを有している。
【００２０】
より具体的には、１速および２速位置１ｓｔ，２ｎｄを選択するための１−２速セレクト位置Ｐ１２（前進セレクト位置）と、３速および４速位置３ｒｄ，４ｔｈを選択するためのニュートラル位置Ｎ（前進セレクト位置）と、５速および６速位置５ｔｈ，６ｔｈを選択するための５−６速セレクト位置Ｐ５６（前進セレクト位置）と、リバース位置Ｒを選択するためのリバースセレクト位置ＰＲ（後進セレクト位置）が順にセレクト方向に並んでいる。変速レバー３のセレクト操作により、これらの１−２速セレクト位置Ｐ１２、ニュートラル位置Ｎ、５−６速セレクト位置Ｐ５６およびリバースセレクト位置ＰＲのいずれか１つを選択した後、シフト操作を行うことにより、１〜６速位置１ｓｔ〜６ｔｈおよびリバース位置Ｒのいずれか１つが選択される。
【００２１】
また、変速装置１は、セレクトレバー装置１０およびシフトレバー装置２０などで構成されている。このセレクトレバー装置１０は、後述するように、リバース位置Ｒへの誤変速操作を防止するリバースロック機能を兼ね備えており、図３〜図７に示すように、セレクトレバー１１、セレクトカム１３、規制カム１４、ソレノイド１５、ＥＣＵ１６および車速センサ１７などで構成されている。
【００２２】
このセレクトレバー１１は、レバー１１ａとアーム１１ｂをＬ字形に一体に形成したものであり、回動軸１２に固定されている。この回動軸１２は、円形で一部が凹んだ断面形状を有しており、ケース４のリブ４ａを前後方向に貫通して延び、これに水平軸線回りに回動自在に取り付けられている。これにより、セレクトレバー１１は、水平軸線回りに回動自在になっている。
【００２３】
セレクトレバー１１のレバー１１ａの先端部は、変速ケーブル３ａを介して変速レバー３に接続されており、これにより、セレクトレバー１１は、変速レバー３のセレクト操作に応じて、図７に示すように４つの相当位置のいずれかに回動する。すなわち、変速レバー３がニュートラル位置Ｎにセレクト操作されたときにはニュートラル相当位置（図３参照）に、１−２速セレクト位置Ｐ１２にセレクト操作されたときには１−２速相当位置（図４参照）に、５−６速セレクト位置Ｐ５６にセレクト操作されたときには５−６速相当位置（図５参照）に、リバースセレクト位置ＰＲにセレクト操作されたときにはリバース相当位置（図６参照）にそれぞれ回動する。
【００２４】
また、セレクトレバー１１のアーム１１ｂは、後述するシフトロッド２１に連結されており、変速レバー３のセレクト操作に連動するセレクトレバー１１の回動に伴い、シフトロッド２１を上下方向にスライドさせる。
【００２５】
一方、セレクトカム１３は、回動軸１２と同様の断面形状の内孔１３ｃを有し、この内孔１３ｃが回動軸１２に嵌合した状態でこれに固定されている。これにより、セレクトカム１３は、セレクトレバー１１と一体に回動する。このセレクトカム１３のカム面には、係止突起１３ａおよび解除突起１３ｂ（禁止解除部）が形成されている。
【００２６】
また、規制カム１４は、セレクトカム１３に近接して設けられており、回動軸１２と平行の回動軸１４ａを介して、ケース４のリブ４ｂに回動自在に取り付けられている。また、規制カム１４は、ねじりコイルばね１４ｂ（付勢手段）により図３の時計回りに付勢されている。これらの規制カム１４およびセレクトカム１３は、互いに同一平面内で回動するように配置されている。
【００２７】
さらに、ソレノイド１５（アクチュエータ）は、規制カム１４に近接して設けられており、電磁コイルを内蔵したソレノイド本体１５ａと、このソレノイド本体１５ａに対して進退自在のプランジャ１５ｂ（移動子）とを有している。規制カム１４は、ねじりコイルばね１４ｂの付勢力により、このプランジャ１５ｂの先端部に当接している。
【００２８】
ソレノイド１５は、ＥＣＵ１６に電気的に接続されており、ＥＣＵ１６の駆動信号によりＯＮされたとき（励磁されたとき）に、プランジャ１５ｂが規制カム１４側に突出する。これにより、規制カム１４は、図５に示す禁止位置に保持される。この状態では、セレクトカム１３がリバース相当位置側に向かって回動した際に、その係止突起１３ａが規制カム１４に当接することにより、セレクトカム１３は、リバース相当位置への回動が阻止され、５−６速相当位置に係止される（図５参照）。これにより、リバースセレクト位置ＰＲへのセレクト操作が禁止されることで、リバース位置Ｒへの誤変速操作が防止された状態、すなわちリバースロック状態になる。
【００２９】
一方、ソレノイド１５がＯＦＦ状態（非励磁状態）のときには、プランジャ１５ｂが、ねじりコイルばね１４ｂの付勢力によりソレノイド本体１５ａ側に押し込まれることによって、規制カム１４は、図３に示す許容位置に保持される。この状態では、セレクトカム１３は、セレクトレバー１１の回動に伴い、規制カム１４に邪魔されることなく、前述した４つの相当位置に回動する。すなわちリバースロックを解除した状態に保持される。
【００３０】
また、車速センサ１７（走行状態検出手段）は、ＥＣＵ１６に接続されており、この車速センサ１７は、車両の速度（以下「車速」という）ＶＰを検出し、その検出信号をＥＣＵ１６に出力する。ＥＣＵ１６（制御手段）は、マイクロコンピュータで構成されており、車速センサ１７の検出信号に基づき、ソレノイド１５のＯＮ／ＯＦＦ状態を制御する。具体的には、車速ＶＰが上側の所定速度ＶＰ１（例えば２０ｋｍ／ｈ）以上のときには、ソレノイド１５をＯＮすることにより、リバース位置Ｒへのセレクト操作を禁止する。一方、車速ＶＰが下側の所定速度ＶＰ２（例えば１５ｋｍ／ｈ）以下のとき、またはイグニッションキーがＯＦＦ状態のときには、ソレノイド１５をＯＦＦ状態にすることにより、リバース位置Ｒへのセレクト操作を許容する。以上のように、ＥＣＵ１６により、車速ＶＰに応じて、リバース位置Ｒへの誤変速操作の防止およびその解除が制御される。
【００３１】
一方、シフトレバー装置２０は、上下方向に延びるシフトロッド２１と、このシフトロッド２１にそれぞれ取り付けられたシフトレバー２２、インターロック２３およびシフトアーム２４などを備えている。
【００３２】
シフトロッド２１は、上側の大径部２１ａとこれよりも小径の下側の小径部２１ｂとを一体に形成した丸棒状のものであり、上下方向にスライド自在にかつ鉛直軸線回りに回動自在にケース４に取り付けられている。この大径部２１ａの上端部には、左右方向に貫通する孔２１ｃが形成されている。この孔２１ｃには、前述したセレクトレバー１１のアーム１１ｂが差し込まれ、係合している。これにより、このシフトロッド２１は、前記セレクトレバー１１の４つの相当位置への回動に伴い、後述するように、シフトアーム２４が上下方向にスライドし、４つのシフトフォーク３０〜３３のピース３０ｃ〜３３ｃにそれぞれ係合する。
【００３３】
また、孔２１ｃの壁とアーム１１ｂの隙間には、グリースが充填されている。このグリースは、セレクトレバー１１の回動またはシフトレバー２２の回動に伴い、アーム１１ｂが孔２１ｃの壁に沿って相対的に摺動する際の摺動抵抗を減らすためのものである。また、シフトロッド２１の上端部は、カバー２５で覆われており、このカバー２５により、グリースへのゴミなどの混入が防止される。
【００３４】
また、シフトレバー２２は、カバー２５の下縁部に接する位置に設けられ、溶接により大径部２１ａに固定されている。このシフトレバー２２は、シフトロッド２１から外方にクランク状に折れ曲がって延びており、その先端部に、変速ケーブル３ｂを介して変速レバー３が接続されている。これにより、シフトレバー２２は、変速レバー３のシフト操作に伴って、シフトロッド２１を鉛直軸線回りに回動させる。
【００３５】
また、図８〜図１０に示すように、シフトアーム２４は、アーム２４ａおよびカム２４ｂを一体に形成したものであり、ボルト２４ｃを介して、シフトロッド２１の小径部２１ｂに固定されている。このアーム２４ａは、シフトロッド２１から右方に突出しており、後述する４つのシフトフォーク３０〜３３のピース３０ｃ〜３３ｃに選択的に係合可能に設けられている。さらに、カム２４ｂは、前方に突出しており、その前面に形成されたカム面には、中央および左右の３つの凹部２４ｄ，２４ｄ，２４ｄが等間隔で形成されている。
【００３６】
一方、このカム２４ｂに対応するインターロック２３の部位には、デテント６０が設けられている。このデテント６０は、円筒状のケース６０ａ、コイルばね６０ｂおよびボール６０ｃなどで構成されている。ボール６０ｃは、コイルばね６０ｂの付勢力により、ケース６０ａの開口から外方に突出しており、変速レバー３がニュートラル位置Ｎにあるときには、カム２４ｂの中央の凹部２４ｄに係合する（図１０参照）。
【００３７】
カム２４ｂは、変速レバー３のシフト操作によるシフトロッド２１の回動に伴い、デテント６０のコイルばね６０ｂの付勢力に抗しながら回動し、３つの凹部２４ｄのいずれかに係合する。これと同時に、アーム２４ａも回動する。
【００３８】
また、シフトアーム２４には、リターンスプリング２６が巻きかけられている。このリターンスプリング２６は、ねじりコイルばねで構成されており、その上端部がシフトアーム２４に連結され、下端部がインターロック２３に連結されている。このリターンスプリング２６の付勢力により、シフトアーム２４は、シフト操作が行われていないとき、例えば変速レバー３がニュートラル位置Ｎにあるときには、図８および図１０に示す位置に保持される。
【００３９】
一方、インターロック２３は、シフトアーム２４を取り囲むように設けられており、水平な上下の壁部２３ａ，２３ｂと、上下方向に延びる左側壁部２３ｃとを有している。シフトアーム２４は、上下の壁部２３ａ，２３ｂの間に収容されている。また、壁部２３ａ，２３ｂの中央部には、同径の孔が互いに対向して形成されており、シフトロッド２１は、これらの孔を貫通して上下方向に延びている。さらに、インターロック２３は、上下の壁部２３ａ，２３ｂの後端からそれぞれシフトアーム２４に向かって延びる２つのガイドアーム２３ｅ，２３ｅを有している。
【００４０】
また、左側壁部２３ｃには、長孔２３ｄが形成されている。この長孔２３ｄは、所定の寸法を有し、上下方向に延びている。さらに、ケース４には、インターロック２３に近接する位置に、インターロックボルト２７が取り付けられている。このインターロックボルト２７は、水平に延び、その先端部が長孔２３ｄに嵌合している。これにより、インターロック２３は、シフトロッド２１と一体に上下方向にスライドする際、長孔２３ｄの縁部がインターロックボルト２７に当接することによって、上下方向のスライド距離が規制される。また、インターロック２３は、シフトロッド２１が回動する際、ケース４により、シフトロッド２１と共回りしないように規制される。
【００４１】
また、シフトアーム２４の右側には、これに近接する位置に、１−２速用、３−４速用、５−６速用およびリバース用の４つのシフトフォーク３０〜３３が設けられている。これらのうちの３つのシフトフォーク３０〜３２は、一部を除いて互いに同様に構成されているので、以下、これらを代表して３−４速用シフトフォーク３１を中心として説明する。
【００４２】
図１１に示すように、３−４速用シフトフォーク３１は、軸３１ａ、フォーク３１ｂおよびピース３１ｃを一体に形成したものである。軸３１ａは、中空で、前後方向に延び、所定範囲内で前後方向にスライド可能に設けられている。この軸３１ａの前端部には、前中後３つの凹部３１ｅ，３１ｅ，３１ｅが形成されている。これらの凹部３１ｅに対応するケース４の部位には、前記デテント６０とほぼ同様のデテント６１が設けられている。３−４速用シフトフォーク３１は、いずれかの凹部３１ｅがデテント６１に係合することにより、それに応じた位置に係止される。
【００４３】
また、フォーク３１ｂは、軸３１ａの中央部に固定され、外方に延び、変速ギヤ列のシンクロクラッチの溝（いずれも図示せず）に嵌合している。
【００４４】
さらに、ピース３１ｃは、軸３１ａからシフトアーム２４側に向かって延びており、その先端部には、凹部３１ｄが形成されている。この凹部３１ｄの幅と深さは、シフトアーム２４のアーム２４ａ、および前記インターロック２３のガイドアーム２３ｅの先端部が凹部３１ｄとの間に若干の隙間を有する状態で係合するように、設定されている。変速レバー３がニュートラル位置Ｎにあるときには、アーム２４ａが凹部３１ｄに嵌合する。
【００４５】
さらに、１−２速用、５−６速用およびリバース用の３つのシフトフォーク３０，３２，３３もそれぞれ、上記ピース３１ｃと同様の、シフトアーム２４側に向かって延びるピース３０ｃ，３２ｃ，３３ｃを備えている。これらの４つのピース３０ｃ〜３３ｃはその順に、上下方向に沿って配置されている（図８，９参照）。また、ピース３０ｃ，３２ｃ，３３ｃの各々にも、上記凹部３１ｄと同様の凹部（１つのみ図示）が形成されており、変速レバー３が１−２速セレクト位置Ｐ１２、５−６速セレクト位置Ｐ５６およびリバースセレクト位置ＰＲの１つに選択的にセレクト操作されたときに、それに対応する凹部にシフトアーム２４が嵌合する。
【００４６】
上記のようにアーム２４ａが凹部３１ｄに嵌合した状態で、シフトアーム２４が図１１の時計回りまたは反時計回りに回動すると、３−４速用シフトフォーク３１は、前方または後方にスライドし、これにより、フォーク３１ｂを介してシンクロクラッチを前方または後方にスライドさせ、４速ギヤ対または３速ギヤ対を構成する変速ギヤ列を介して、カウンタシャフトおよびメインシャフトを連結する（いずれも図示せず）。すなわち、４速ギヤ段または３速ギヤ段への変速が行われる。
【００４７】
また、１−２速用および５−６速用シフトフォーク３０，３２もそれぞれ、シフトアーム２４の回動により、３−４速用シフトフォーク３１と同様に、作動する。
【００４８】
一方、リバース用シフトフォーク３３は、ピース３３ｃが固定されたスライダ３３ｄと、このスライダ３３ｄに連結された回動自在のフォーク３３ｂなどで構成されている。スライダ３３ｄは、５−６速用シフトフォーク３２上に前後方向にスライド自在に設けられており、変速レバー３がニュートラル位置Ｎからリバース位置Ｒにシフト操作されたときには、シフトアーム２４により、ピース３３ｃを介して前方に押され、スライドする。これに伴い、フォーク３３ｂが図１０の時計回りに回動し、図示しないリバースアイドルギヤを固定式のリバースギヤに噛み合わせることで、リバースギヤ段への変速が行われる。
【００４９】
さらに、インターロック２３の上方には、一対の大小のスプリングシート４０，４１が設けられている。大スプリングシート４０は、筒状の基部４０ａと、その上端から半径方向の外方に延びるフランジ部４０ｂとを一体に形成したものである。基部４０ａの底壁には、孔が形成されており、この孔を介して、大スプリングシート４０はシフトロッド２１の小径部２１ｂに嵌合している。また、小スプリングシート４１は、リング状に形成され、小径部２１ｂに嵌合している。
【００５０】
また、ケース４と大スプリングシート４０の間、およびスプリングシート４０，４１の間には、大小２つのリターンスプリング４２，４３が収容されている。これらのリターンスプリング４２，４３は、同じ長さのコイルばねで構成されており、前者４２の方が後者４３よりも大径に形成されている。
【００５１】
両リターンスプリング４２，４３は、変速レバー３がニュートラル位置Ｎにある場合、いずれも無荷重状態で自由長さに保持されている（図８参照）。また、変速レバー３が１−２速セレクト位置Ｐ１２にセレクト操作された場合、大スプリングシート４０のフランジ部４０ｂがケース４に係止されるとともに、小スプリングシート４１が、シフトロッド２１の大径部２１ａの下端部に係止されることにより、両スプリングシート４０，４１間の距離が短くなり、それにより、大リターンスプリング４２は無荷重状態に、小リターンスプリング４３は圧縮状態にそれぞれ保持される（図９（ａ）参照）。これにより、シフトロッド２１が上方に付勢されることで、変速レバー３はニュートラル位置Ｎ側に付勢される。
【００５２】
さらに、変速レバー３が５−６速セレクト位置Ｐ５６にセレクト操作された場合、インターロック２３が大スプリングシート４０を上方に押し上げることにより、大リターンスプリング４２を係止するケース４の下面と、大スプリングシート４０との間隔が短くなり、それにより、大リターンスプリング４２は圧縮状態に、小リターンスプリング４３は無荷重状態にそれぞれ保持される（図９（ｂ）参照）。これにより、シフトロッド２１が下方に付勢されることで、変速レバー３がニュートラル位置Ｎ側に付勢される。
【００５３】
また、変速レバー３がリバースセレクト位置ＰＲにセレクト操作された場合、図示しないが、両リターンスプリング４２，４３はいずれも圧縮状態に保持される。これにより、シフトロッド２１が下方に付勢されることで、変速レバー３はニュートラル位置Ｎ側に付勢される。
【００５４】
次に、本実施形態の変速装置１の動作について、まず、車速ＶＰが所定速度ＶＰ２以下の場合（またはイグニッションキーがＯＦＦ状態の場合）について説明する。この場合には、ソレノイド１５がＯＦＦ状態に保持されることにより、規制カム１４は、図３に示す許容位置に保持される。これにより、セレクトカム１３は、規制カム１４に邪魔されることなく、前述した４つの相当位置の間で回動可能になる。そのため、変速レバー３のセレクト操作により、４つのセレクト位置のいずれかを選択した後、シフト操作を行うことで、１〜６速位置１ｓｔ〜６ｔｈおよびリバース位置Ｒのいずれかを選択することができる。
【００５５】
一例として、変速レバー３をニュートラル位置Ｎから１速位置１ｓｔに変速操作する場合について説明する。変速レバー３がニュートラル位置Ｎにあるときには、リターンスプリング４２，４３の付勢力により、セレクトレバー１１が図３に示すニュートラル相当位置に保持され、シフトアーム２４が３−４速用シフトフォーク３１に連結されている。また、シフトアーム２４は、リターンスプリング２６の付勢力により、図１０に示す位置に保持され、カム２４ｂは、その中央の凹部２４ｄでデテント６０に係止されている。
【００５６】
この状態から１速位置１ｓｔに変速操作する場合、まず、変速レバー３がニュートラル位置Ｎから１−２速側位置Ｐ１２までセレクト操作されると、これに変速ケーブル３ａを介して接続されたセレクトレバー１１が図４の反時計回りに回動し、シフトロッド２１を下方にスライドさせる。このシフトロッド２１のスライドに伴い、インターロック２３は、シフトアーム２４とともに下方にスライドし、インターロックボルト２７に当接することにより、図９（ａ）に示す位置に係止される。その結果、変速レバー３が１−２速セレクト位置Ｐ１２に保持される。また、シフトアーム２４のアーム２４ａは、シフトロッド２１のスライドに伴い、１−２速用シフトフォーク３０のピース３０ｃの凹部に嵌合する。
【００５７】
次いで、変速レバー３が１−２速セレクト位置Ｐ１２から１速位置１ｓｔにシフト操作されると、これに変速ケーブル３ｂを介して接続されたシフトレバー２２が鉛直軸線回りに回動する。これに伴い、シフトアーム２４が図１０の反時計回りに回動し、ピース３０ｃを後方にスライドさせ、それにより、１−２速用シフトフォーク３０が後方にスライドする。その結果、１−２速用シフトフォーク３０は、シンクロクラッチを駆動し、１速ギヤ対を構成する変速ギヤ列を介して、カウンタシャフトおよびメインシャフトを連結する。以上のように、ニュートラル位置Ｎから１速位置１ｓｔへの変速動作が実行され、それ以外の変速動作も同様に実行される。
【００５８】
一方、車速ＶＰが所定速度ＶＰ１以上の場合には、ソレノイド１５がＯＮ状態に保持されることにより、規制カム１４は、図５に示す禁止位置に保持される。そのため、変速レバー３をニュートラル位置Ｎからリバースセレクト位置ＰＲ側にセレクト操作すると、これに伴って、セレクトカム１３が図５の時計回りに回動し、その係止突起１３ａが規制カム１４に当接することにより、セレクトカム１３は図５に示す５−６速相当位置に保持される。これにより、変速レバー３は、リバースセレクト位置ＰＲへの移動が阻止されるとともに、５−６速セレクト位置Ｐ５６に保持される。すなわち、手動変速機２は、リバースロック状態に保持され、後進１速ギヤ段への誤変速操作が防止される。
【００５９】
このリバースロック状態において、変速レバー３が、５−６速セレクト位置Ｐ５６またはニュートラル位置Ｎから、１−２速セレクト位置Ｐ１２側にセレクト操作されると、セレクトカム１３が図１２の反時計回りに回動することにより、その解除突起１３ｂが規制カム１４をソレノイド１５側に押圧し、時計回りに回動させる。これにより、ソレノイド１５のプランジャ１５ｂがソレノイド本体１５ａ側に強制的に押し込まれる。また、セレクトカム１３は、その解除突起１３ｂが規制カム１４に沿って移動することにより、同図に示す１−２速相当位置に回動する。その結果、変速レバー３を１−２速セレクト位置Ｐ１２に移動させることができる。
【００６０】
この場合、前述したように、セレクトカム１３および規制カム１４が同一平面内で回動するため、セレクトカム１３のトルクが規制カム１４に効率よく伝達される。また、同図に示すように、規制カム１４の回動中心Ｃ１と解除突起１３ｂが当接する部位Ｃ２との間の距離は、規制カム１４の回動中心Ｃ１とプランジャ１４ｂに当接する部位Ｃ３との間の距離よりも長くなるように設定されているので、てこの原理により、より小さなセレクトカム１３のトルクで規制カム１４を回動させることができる。
【００６１】
また、車速ＶＰが所定車速ＶＰ２以下の場合でも、規制カム１４が禁止位置に保持されている状態で、ソレノイド１５が固着したために、後進１速ギヤ段への変速不能状態（以下単に「変速不能状態」という）になったときには、前述したように、１−２速セレクト位置Ｐ１２へのセレクト操作を行うことにより、規制カム１４を許容位置に強制的に回動させ、プランジャ１５ｂをソレノイド本体１５ａ側に強制的に押し込むことができる。これにより、変速不能状態を強制的に解除することができる。
【００６２】
以上のように、本実施形態の変速装置１によれば、ソレノイド１５を、車速ＶＰに応じてＯＮ／ＯＦＦ制御することによって、後進１速ギヤ段への誤変速を、車速ＶＰに応じて適切に防止することができる。
【００６３】
また、規制カム１４を禁止位置に保持したリバースロック状態において、１−２速セレクト位置Ｐ１２側へのセレクト操作を行うことにより、セレクトカム１３の解除突起１３ｂで、規制カム１４とともにプランジャ１５ｂをソレノイド本体１５ａ側に押し込むことができ、それにより、リバースロック状態、またはソレノイド１５の固着による後進１速ギヤ段への誤った変速不能状態を解除できる。その際、セレクトカム１３および規制カム１４が同一平面内で回動するため、変速不能状態の強制的な解除を、水平方向の力をカム面を介して垂直方向の力として伝達することにより行う従来の場合と比較して、回動するセレクトカム１３から規制カム１４へのトルクの伝達によって効率よく行うことができる。これに加えて、規制カム１４の回動中心Ｃ１と解除突起１３ｂが当接する部位Ｃ２との間の距離は、規制カム１４の回動中心Ｃ１とプランジャ１４ｂに当接する部位Ｃ３との間の距離よりも長くなるように設定されているので、てこの原理により、より小さなセレクトカム１３のトルクで、規制カム１４を回動させることができる。以上の理由により、リバースロック状態、またはソレノイド１５の固着による後進１速ギヤ段への変速不能状態を、従来よりもかなり小さなセレクト操作力で解除することができ、軽快な変速感を得ることができる。
【００６４】
なお、実施形態は、５−６速セレクト位置Ｐ５６の外側にリバースセレクト位置ＰＲを配置したシフトパターンの例であるが、本発明はこれに限らず、リバースセレクト位置を複数の前進セレクト位置の外側に配置したシフトパターンのものに適用可能である。例えば、１−２速セレクト位置Ｐ１２の外側にリバースセレクト位置ＰＲを配置したシフトパターンのものに適用してもよく、その場合には、セレクトカム１３および規制カム１４の形状を変えればよい。また、手動変速機２の前進ギヤ段数は、実施形態の６段に限らず、５段以下または７段以上でもよい。
【００６５】
また、規制カム１４を許容位置側に付勢するための付勢手段は、実施形態のねじりコイルばね１４ｂに限らず、規制カム１４を許容位置側に付勢可能なものであればよい。例えば、ゴムおよび空気ばねなどでもよい。
【００６６】
さらに、規制カム１４を許容位置から禁止位置に駆動するためのアクチュエータは、実施形態のソレノイドに限らず、規制カム１４を許容位置から禁止位置に駆動可能なものであればよい。例えば、空気圧式または油圧式のアクチュエータなどを用いてもよい。
【００６７】
【発明の効果】
以上のように、本発明の手動変速機の変速装置によれば、アクチュエータにより前進ギヤ段から後進ギヤ段への誤変速操作を防止する場合において、誤変速防止状態を強制的に解除する際のセレクト操作をより小さい操作力で行うことができ、軽快な変速感を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る変速装置およびこれを適用した手動変速機の概略構成を示す一部を破断した正面図である。
【図２】手動変速機のシフトパターンを示す図である。
【図３】変速レバーがニュートラル位置にあるときのセレクトレバー装置の状態を示す図である。
【図４】変速レバーが１−２速セレクト位置にあるときのセレクトレバー装置の状態を示す図である。
【図５】変速レバーが５−６速セレクト位置にありかつリバースロックされているときのセレクトレバー装置の状態を示す図である。
【図６】変速レバーがリバースセレクト位置にあるときのセレクトレバー装置の状態を示す図である。
【図７】変速レバーがリバースセレクト位置から１−２速セレクト位置にセレクト操作されたときのセレクトレバー装置の動作状態を示す図である。
【図８】変速レバーがニュートラル位置にあるときのシフトアームおよびその周辺を示す一部を破断した正面図である。
【図９】（ａ）変速レバーが１−２速セレクト位置にあるときと（ｂ）５−６速セレクト位置にあるときのシフトアームおよびその周辺を示す一部を破断した正面図である。
【図１０】変速レバーがニュートラル位置にあるときのシフトアームの周辺を示す一部を破断した平面図である。
【図１１】３−４速用シフトフォークおよびシフトアームを示す一部を破断した平面図である。
【図１２】セレクトカムの回動によりリバースロック状態を解除する際の動作を示す図である。
【図１３】従来の手動変速機の変速装置の動作説明図である。
【符号の説明】
１変速装置
２手動変速機
１３セレクトカム
１３ｂ解除突起（禁止解除部）
１４規制カム
１４ｂねじりコイルばね（付勢手段）
１５ソレノイド（アクチュエータ）
１５ｂプランジャ（移動子）
１６ＥＣＵ（制御手段）
１７車速センサ（走行状態検出手段）
Ｐ１２１−２速セレクト位置（前進セレクト位置）
Ｎニュートラル位置（前進セレクト位置）
Ｐ５６５−６速セレクト位置（前進セレクト位置）
ＰＲリバースセレクト位置（後進セレクト位置）
Ｃ１規制カムの回動中心
Ｃ２解除突起が規制カムに当接する部位（押圧される部位）
Ｃ３規制カムがプランジャに当接する部位（連結される部位）
ＶＰ車速（車両の走行状態を表すパラメータ）

Claims

複数の前進変速ギヤ段をそれぞれ選択するための所定の複数の前進セレクト位置と、当該複数の前進セレクト位置の外側の、後進変速ギヤ段を選択するための所定の後進セレクト位置とがセレクト方向に直線状に並ぶように配置されたシフトパターンを有し、セレクト操作およびシフト操作により前記複数の前進変速ギヤ段および前記後進変速ギヤ段のいずれか１つを選択する手動変速機の変速装置であって、
前記セレクト操作に連動して、前記複数の前進セレクト位置および前記後進セレクト位置にそれぞれ対応する複数の前進位置および後進位置に回動し、シフト操作による前記複数の前進変速ギヤ段および前記後進変速ギヤ段の選択を可能にするセレクトカムと、
当該セレクトカムに係合することにより当該セレクトカムが前記後進位置まで回動するのを禁止する禁止位置と、当該禁止位置から退避することにより前記セレクトカムの前記後進位置への回動を許容する許容位置との間で回動自在の規制カムと、
当該規制カムを前記許容位置側に付勢する付勢手段と、
前記規制カムに連結され、作動時に規制カムを前記許容位置から前記禁止位置に駆動する移動子を有するアクチュエータと、
を備え、
前記セレクトカムは、前記禁止位置にある前記規制カムにより前記後進位置への回動が禁止されている状態で、前記前進セレクト位置に向かう方向の前記セレクト操作に連動して前記前進位置側に向かって回動する際に、前記規制カムを押圧することにより前記禁止位置から前記許容位置に回動させる禁止解除部を有していることを特徴とする手動変速機の変速装置。
前記規制カムの回動中心と前記セレクトカムの禁止解除部に押圧される部位との間の距離が、前記規制カムの回動中心と前記移動子に連結される部位との間の距離よりも長くなるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の手動変速機の変速装置。