JP4333272B2

JP4333272B2 - 変速機の変速操作機構及びその設計方法

Info

Publication number: JP4333272B2
Application number: JP2003295092A
Authority: JP
Inventors: 等芥川
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2003-08-19
Filing date: 2003-08-19
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2023-08-19
Also published as: JP2005061567A

Description

本発明は、チェンジレバーの手動操作により、複数の変速段のうちの１つを選択する自動車の変速機の変速操作機構及びその設計方法に関し、自動車用変速機の技術分野に属する。

一般に、自動車の手動変速機は、エンジンにクラッチを介して接続された入力軸から駆動輪に連結された出力軸に至る動力伝達経路上に設けられたギヤ比の異なる複数組のギヤ列のうちの一つを選択的に動力伝達状態とすることによって上記両軸間の変速比の切り替えを行なうものであり、その場合におけるいずれかのギヤ列を動力伝達状態とする操作は、運転者のチェンジレバー操作に連動するシフトフォークにより、当該ギヤ列に隣接する同期噛合装置のスリーブをそのギヤ列側にスライドさせることにより行われる。

その場合に、上記同期噛合装置及びそのスリーブを操作するシフトフォークは、通例、隣接する一組のギヤ列の間に配置され、チェンジレバーのセレクト操作によってコントロールロッド及びゲート機構を介して選択されたシフトロッドを、該チェンジレバーのシフト操作によって軸方向のいずれかの方向に移動させることにより、そのシフトロッドに取り付けられたシフトフォークによってシフト操作された方向に位置するギヤ列を動力伝達状態とするように構成される。

ところで、車両用の変速機の変速段数やチェンジレバーの変速操作パターン（シフトパターン）は、その車両に求められている設計コンセプト等を考慮して例えば１車種に対して数パターン設定されることがあるが、それに合わせて数種類の変速機を新たに設計、製造することとなると、設計コストの増大や、スケールメリットの減少による製造コストの増大を招くこととなるため、ギヤトレーン等の基本部分はできるだけ共通化し、変速機ケース等の主要部品の共用化を図ることがある。

例えば、特許文献１には、図１０に示すような変速操作パターンの前進５速、後進１速用変速機と、図１１に示すような変速操作パターンの前進６速、後進１速用変速機とについて、ギヤトレーン等を共通化したものが開示されている。すなわち、５速用のギヤトレーンをベースにして６速用のギヤ列を追加すると共に、操作機構については、１速及び２速用、３速及び４速用、５速及び後退速用のシフトロッドは共通化し、６速化する場合に、６速用のシフトロッドを新たに追加するものである。

特開平７−９１５４０号公報

ところで、上記特許文献1に記載の６速用の変速機は、５速用変速機をベースとしたものであるが、例えば当初から６速用変速機として開発した場合、変速操作パターンは前述の図１１に示すようなものとし、シフトロッドの配置は、図１２、図１３に示すように、変速操作パターンの配列順序にあわせて、図１２上で上側から順にまたは図１３上で右側から順に後退速用シフトロッド１０４、１速−２速用シフトロッド１０１、３速−４速用シフトロッド１０２、５速−６速用シフトロッド１０３という順番とするのが変速操作機構をシンプルなものとする上で効果がある。

その場合に、この６速用の変速機において、商品の多様化等のために、変速操作パターンにおける後退速段用シフト操作レーンの位置が図１４（ａ），（ｂ）に示すような５−６速用シフト操作レーンに隣接した位置となる変速操作パターンを追加する場合、この変速操作パターンにあわせてシフトロッドの配列順を変更することが考えられるが、その場合、シフトフォークの設計変更やこれらを収容する変速機ケース等の設計変更等もあわせて必要となり、コストが大きくアップする。

そこで、シフトロッドの配置は変更せずに、例えば、図１５に示すように、後退速段用係合部材１１４を、１−２速、３−４速、及び５−６速段用のセレクトゲート１１１ａ，１１２ａ，１１３ａの上方をまたいで設けることにより、後退速用セレクトゲート１１４ａを５−６速用セレクトゲート１１３ａに隣接させることが考えられるが、この場合、後退速段用の係合部材１１４の長さが長くなり（後退速段用係合部材１１４の基部（シフトロッド１０４への固着部）から後退速用セレクトゲート１１４ａまでの距離が長くなり）、この結果、シフト操作時に（シフトロッド１０４が軸方向に移動したときに）この後退速段用係合部材１１４に倒れやたわみが生じ、変速操作の剛性感が低下する。また、これらの係合部材１１１，１１２，１１３，１１４の上方に変速機ケースの上壁が設けられている場合、セレクトゲート部材１１４の厚みＴの分だけ変速機ケースが上方に突出して大型化する。

そこで、本発明は、前進６速、後進１速の変速機において、シフトロッド等の主要部品の配置を維持した状態で、変速操作の剛性感を損なうことなく、かつ変速機を大型化させることなく変速操作パターンにおける後退速位置を変更することができる変速操作機構を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明（以下、第１発明という）は、チェンジレバーの変速操作パターンが、セレクト操作方向の一端側に連続する２つの所定変速段用のシフト操作レーンが設けられていると共に、他端側に後退速段用のシフト操作レーンが設けられた構成とされ、かつ、平行に配設された複数のシフトロッドのうち、上記所定変速段用のシフトロッドはこれらのロッドの一方の端に、後退速段用のシフトロッドは他方の端にそれぞれ配置されており、ゲート機構が、各シフトロッドに互いに隣接させてそれぞれ設けられたセレクトゲートと、コントロールロッドに設けられて、該ロッドの回動に伴って上記セレクトゲートに順に係合し得る単一のセレクトアームとで構成されているベースの変速操作機構から、シフトロッドの配置を変えずに、チェンジレバーの変速操作パターンが、セレクト操作方向の一端側に後退速段用のシフト操作レーンが設けられていると共に、これに隣接して上記２つの所定変速段用のシフト操作レーンが設けられた構成に変更された変速機の変速操作機構であって、ベースの変速操作機構のゲート機構を構成するセレクトアームが取り替えられて、上記コントロールロッドに、その周方向に所定角度ずらせて第１、第２セレクトアームが設けられていると共に、上記第１セレクトアームは、チェンジレバーの前進変速段選択時のセレクト操作範囲で前進変速段用シフトロッドのいずれかのセレクトゲートに係合し、かつ該レバーを上記所定変速段のセレクト位置を越えて後退速段用セレクト位置へ操作したときに一方の端に配設された上記所定変速段用シフトロッドのセレクトゲートの外側へ退避し、第２セレクトアームは、チェンジレバーを後退速段用セレクト位置へ操作したときに、各シフトロッドのセレクトゲートの配設範囲の外側からその範囲の他方の端に配置された後退速段用シフトロッドのセレクトゲートの位置に揺動して該セレクトゲートに係合するように設けられていることを特徴とする。

また、本願の請求項２に記載の発明（以下、第２発明という）は、チェンジレバーの変速操作パターンが、セレクト操作方向の一端側に連続する２つの所定変速段用のシフト操作レーンが設けられていると共に、他端側に後退速段用のシフト操作レーンが設けられた構成とされ、かつ、平行に配設された複数のシフトロッドのうち、上記所定変速段用のシフトロッドはこれらのロッドの一方の端に、後退速段用のシフトロッドは他方の端にそれぞれ配置されており、ゲート機構が、各シフトロッドに互いに隣接させてそれぞれ設けられたセレクトゲートと、コントロールロッドに設けられて、該ロッドの回動に伴って上記セレクトゲートに順に係合し得る単一のセレクトアームとで構成されているベースの変速操作機構から、シフトロッドの配置を変えずに、チェンジレバーの変速操作パターンが、セレクト操作方向の一端側に後退速段用のシフト操作レーンが設けられていると共に、これに隣接して上記２つの所定変速段用のシフト操作レーンが設けられた変速操作機構に変更するための変速操作機構の設計方法であって、ベースの変速操作機構のゲート機構を構成するセレクトアームを取り替えて、上記コントロールロッドに、その周方向に所定角度ずらせて第１、第２セレクトアームを設けると共に、上記第１セレクトアームは、チェンジレバーの前進変速段選択時のセレクト操作範囲で前進変速段用シフトロッドのいずれかのセレクトゲートに係合し、かつ該レバーを上記所定変速段のセレクト位置を越えて後退速段用セレクト位置へ操作したときに一方の端に配設された上記所定変速段用シフトロッドのセレクトゲートの外側へ退避し、第２セレクトアームは、チェンジレバーが後退速段用セレクト位置へ操作したときに、各シフトロッドのセレクトゲートの配設範囲の外側からその範囲の他方の端に配置された後退速段用シフトロッドのセレクトゲートの位置に揺動して該セレクトゲートに係合するように構成することを特徴とする。

次に、本発明の効果について説明する。

まず、第１発明によれば、コントロールロッドに、その周方向に所定角度ずらせて第１、第２セレクトアームを設け、第１セレクトアームは、チェンジレバーの前進変速段選択時のセレクト操作範囲で前進変速段用シフトロッドのいずれかのセレクトゲートに係合し、かつ該レバーを上記所定変速段のセレクト位置を越えて後退速段用セレクト位置へ操作したときに一方の端に配設された上記所定変速段用シフトロッドのセレクトゲートの外側へ退避し、第２セレクトアームは、チェンジレバーを後退速段用セレクト位置へ操作したときに、各シフトロッドのセレクトゲートの配設範囲の外側からその範囲の他方の端に配置された後退速段用シフトロッドのセレクトゲートの位置に揺動して該セレクトゲートに係合するように構成したから、後退速段用のセレクトゲートを他の変速段用のセレクトゲートをまたいで延ばす必要がなくなり、この結果、シフト操作時にセレクトゲートに倒れやたわみが生じることがなくなって変速操作時に良好な剛性感を得ることができるようになると共に、変速機が大型化することがなくなる。

そして、特にこの発明に係る変速操作機構は、ベースの変速操作機構のゲート機構を構成するセレクトアームを取り替えて、コントロールロッドに、その周方向に所定角度ずらせて第１セレクトアームと第２セレクトアームとを設けるなどにより、チェンジレバーの変速操作パターンが、セレクト操作方向の一端側に連続する２つの所定変速段用のシフト操作レーンが設けられ、他端側に後退速段用のシフト操作レーンが設けられたベースの変速操作機構から、これらのレーンが隣接したパターンの変速操作機構に変更されたものであるから、上記ベースの変速操作機構を利用して簡便に得られることになる。

また、第２発明によれば、ベースの変速操作機構のゲート機構を構成するセレクトアームを取り替えて、コントロールロッドに、その周方向に所定角度ずらせて第１セレクトアームと第２セレクトアームとを設け、上記第１セレクトアームは、チェンジレバーの前進変速段選択時のセレクト操作範囲で前進変速段用シフトロッドのいずれかのセレクトゲートに係合し、かつ該レバーを上記所定変速段のセレクト位置を越えて後退速段用セレクト位置へ操作したときに一方の端に配設された上記所定変速段用シフトロッドのセレクトゲートの外側へ退避し、第２セレクトアームは、チェンジレバーを後退速段用セレクト位置へ操作したときに、各シフトロッドのセレクトゲートの配設範囲の外側からその範囲の他方の端に配置された後退速段用シフトロッドのセレクトゲートの位置に揺動して該セレクトゲートに係合するように構成することにより、チェンジレバーの変速操作パターンが、セレクト操作方向の一端側に連続する２つの所定変速段用のシフト操作レーンが設けられていると共に他端側に後退速段用のシフト操作レーンが設けられた構成とされた変速操作機構から、これらのレーンが隣接したパターンの変速操作機構に、シフトロッドの配列を変えずに簡易な方法で変更することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１に示すように、本発明を実施するための最良の形態に係る変速機１は、エンジン２の駆動軸２ａからダンパクラッチ３を介して駆動力が入力される入力軸４と、該入力軸４と同一軸線上に配置された出力軸５と、入力軸４及び出力軸５に平行に配置されたカウンタ軸６とを有する。これらの軸４，５，６は、変速機ケースに軸受等を介して回動可能に支持されている。

これらの軸間には、エンジン２側（図面左側）から順に、入力ギヤ列ＧＮ，６速ギヤ列Ｇ６，２速ギヤ列Ｇ２，１速ギヤ列Ｇ１，３速ギヤ列Ｇ３，４速ギヤ列Ｇ４，後退速ギヤ列ＧＲが設けられている。入力ギヤ列ＧＮは、入力軸４に固設されたギヤ１０と、カウンタ軸６に固設されたギヤ２０とで構成されている。１速ギヤ列Ｇ１は、出力軸５に回動可能に遊嵌合されたギヤ１１と、カウンタ軸６に固設されたギヤ１２とで構成されている。２速ギヤ列Ｇ２は、出力軸５に回動可能に遊嵌合されたギヤ２１と、カウンタ軸６に固設されたギヤ２２とで構成されている。３速ギヤ列Ｇ３は、出力軸５に固設されたギヤ１３と、カウンタ軸６に回動可能に遊嵌合されたギヤ２３とで構成されている。４速ギヤ列Ｇ４は、出力軸５に固設されたギヤ１４と、カウンタ軸６に回動可能に遊嵌合されたギヤ２４とで構成されている。６速ギヤ列Ｇ６は、出力軸５に回動可能に遊嵌合されたギヤ１６と、カウンタ軸６に固設されたギヤ２６とで構成されている。後退速ギヤ列ＧＲは、出力軸５に回動可能に遊嵌合されたギヤ１７と、カウンタ軸６に固設されたギヤ２７と、ギヤ１７，２７間に設けられたギヤ３７とで構成されている。なお、本実施の形態に係る変速機１は、５速直結タイプの変速機であり、５速ギヤ列を有しない。

また、出力軸５上における１速ギヤ列Ｇ１と２速ギヤ列Ｇ２との間、カウンタ軸６上における３速ギヤ列Ｇ３と４速ギヤ列Ｇ４との間、出力軸５上における入力ギヤ列ＧＮと６速ギヤ列Ｇ６との間、及び出力軸５上における後退速ギヤ列ＧＲの反エンジン側（図上右側）には、運転者の変速段選択操作によって選択された変速段のギヤ列を選択的に動力伝達状態とする第１、第２、第３、第４同期装置４１，４２，４３，４４が設けられている。

これらのうちの第１同期装置４１は、出力軸５に固設されたハブ４１ａと、該ハブ４１ａ上にスプライン嵌合されて軸方向にスライド可能なスリーブ４１ｂと、１速ギヤ列Ｇ１のギヤ１１と一体のギヤスプライン４１ｃと、２速ギヤ列Ｇ２のギヤ１２と一体のギヤスプライン４１ｄとを有し、１速が選択されたときにスリーブ４１ｂが図上右側に移動してハブ４１ａとギヤスプライン４１ｃとに跨って嵌合することによりギヤ１１を出力軸５に結合し、２速が選択されたときにスリーブ４１ｂが図上左側に移動してハブ４１ａとギヤスプライン４１ｄとに跨って嵌合することによりギヤ１２を出力軸５に結合するように構成されている。

また、第２同期装置４２は、カウンタ軸６に固設されたハブ４２ａと、該ハブ４２ａ上にスプライン嵌合されて軸方向にスライド可能なスリーブ４２ｂと、３速ギヤ列Ｇ３のギヤ２３と一体のギヤスプライン４２ｃと、４速ギヤ列Ｇ４のギヤ２４と一体のギヤスプライン４２ｄとを有し、３速が選択されたときにスリーブ４２ｂが図上左側に移動してハブ４２ａとギヤスプライン４２ｃとに跨って嵌合することにより３速ギヤ列Ｇ３のギヤ２３をカウンタ軸６に結合し、４速が選択されたときにスリーブ４２ｂが図上右側に移動してハブ４２ａとギヤスプライン４２ｄとに跨って嵌合することにより４速ギヤ列Ｇ４のギヤ２４をカウンタ軸６に結合するように構成されている。

また、第３同期装置４３は、出力軸５に固設されたハブ４３ａと、該ハブ４３ａ上にスプライン嵌合されて軸方向にスライド可能なスリーブ４３ｂと、入力ギヤ列ＧＮのギヤ１０と一体のギヤスプライン４３ｃと、６速ギヤ列Ｇ６のギヤ１６と一体のギヤスプライン４３ｄとを有し、５速が選択されたときにスリーブ４３ｂが図上左側に移動してハブ４３ａとギヤスプライン４３ｃとに跨って嵌合することにより入力ギヤ列ＧＮのギヤ１０を出力軸５に結合（すなわち入力軸４と出力軸５とを直結）し、６速が選択されたときにスリーブ４３ｂが図上右側に移動してハブ４３ａとギヤスプライン４３ｄとに跨って嵌合することにより６速ギヤ列Ｇ６のギヤ１６を出力軸５に結合するように構成されている。

また、第４同期装置４４は、出力軸５に固設されたハブ４４ａと、該ハブ４４ａ上にスプライン嵌合されて軸方向にスライド可能なスリーブ４４ｂと、後退速ギヤ列ＧＲのギヤ１７と一体のギヤスプライン４４ｃとを有し、後退速が選択されたときにスリーブ４４ｂが図上左側に移動してハブ４４ａとギヤスプライン４４ｃとに跨って嵌合することにより後退速ギヤ列ＧＲのギヤ１７を出力軸５に結合するように構成されている。

次に、上記各同期装置４１〜４４のスリーブ４１ｂ〜４４ｂを選択的にスライドさせる変速操作機構５０について説明する。

この変速操作機構５０は、図２、図３に示すように、変速機ケース５１の上面カバー５２の下面に固設されたホルダ５３により軸方向に移動可能に支持された４本のシフトロッド６１，６２，６３，６４を、変速機１の後部側に配設されたチェンジレバー６５のセレクト操作及びシフト操作によって軸方向に選択的にスライドさせるように構成されている。その場合に、上記シフトロッド６１，６２，６３，６４は変速機１の軸方向に沿って平行に、かつ、図２上で手前側から（図３上で下側から、図４（ａ）上で左側から）、５−６速用の第３シフトロッド６３，３−４速用の第２シフトロッド６２、１−２速用の第１シフトロッド６１，後退速用の第４シフトロッド６４の順に配置されている。つまり、平行に配設された複数のシフトロッド６１〜６４のうち、５速及び６速（所定変速段）用の第３シフトロッド６３がこれらのロッド６１〜６４の一方の端に、後退速段用の第４シフトロッド６４が他方の端にそれぞれ配置されている。

図３に示すように、上記第１シフトロッド６１には、第１同期装置４１のスリーブ４１ｂを操作する第１シフトフォーク７１が固着されている。また、上記第２シフトロッド６２に固着された後述する係合部材８２と第２同期装置４２のスリーブ４２ｂを操作する図示しない第２シフトフォークとの間、上記第３シフトロッド６３の一端にに固着された延長部材６３ａと第３同期装置４３のスリーブ４３ｂを操作する図示しない第３シフトフォークとの間、及び、第４シフトロッド６４に固着された後述する係合部材８４と第４同期装置４４のスリーブ４４ｂを操作する図示しない第４シフトフォークとの間には、これらのシフトロッドとシフトフォークとをそれぞれ連結する連結機構７２，７３，７４が設けられている。なお、連結機構７４は、第４シフトフォークの移動方向（同期装置４４のスリーブ４４ｂの移動方向）が第４シフトロッド６４の移動方向と同方向になるように構成され、連結機構７２，７３は、第２、第３シフトフォークの移動方向（同期装置４２，４３のスリーブ４２ｂ，４３ｂの移動方向）が第２、第３シフトロッド６２，６３の移動方向とは反対方向になるように構成されている（反転機構を構成している）。

これらの第１〜第４シフトロッド６１，６２，６３，６４とチェンジレバー６５との間には、該チェンジレバー６５の下端部に係合機構６６を介して連結され、かつ変速機１の軸方向に沿って設けられて変速機ケース５１により軸方向に移動可能に支持されたコントロールロッド６９と、該コントロールロッド６９の前端部と上記シフトロッド６１〜６４の後瑞部との間に設けられ、コントロールロッド６７といずれかのシフトロッド６１〜６４を選択的に係合させるゲート機構８０とが設けられている。なお、上記チェンジレバー６５は、その中間部の球面軸受部６５ａが変速機ケース５１の上方に配設されたコントロールケース５４に回動可能に支持されている。

これによれば、このチェンジレバー６５のセレクト操作及びシフト操作により、上記コントロールロッド６９が、係合機構６６を介して回動及び前後動し、これに伴って該コントロールロッド６９がゲート機構８０を介していずれかのシフトロッドに選択的に係合してこれを前後動させることにより、変速段が所望の変速段に切り換えられることとなる。

ここで、この変速操作機構５０の変速操作パターンは、図１４（ａ）に示すように、セレクト操作方向の一端側に後退速用のシフト操作レーンが設けられていると共にこれに隣接して５速及び６速用のシフト操作レーンが設けられた構成とされており、以下、上記シフトロッド配列でこの変速操作パターンを実現するためのゲート機構８０等の構成について詳しく説明する。

すなわち、このゲート機構８０は、上記第１〜第４シフトロッド６１〜６４の前端部に固着された第１、第２、第３、第４係合部材８１，８２，８３，８４と、コントロールロッド６９の先端部に固着されたセレクト部材８５とを有する。これらの第１〜第４係合部材８１，８２，８３，８４には、それぞれ係合凹部（以下、「セレクトゲート」という）８１ａ，８２ａ，８３ａ，８４ａが備えられている。また、セレクト部材８５には、コントロールロッド６９の軸方向同一位置で周方向に所定角度θ（図４（ｂ）参照）ずらせて第１、第２のセレクトアーム８５ａ，８５ｂが備えられている。

そして、図４に示すように、チェンジレバー６５が変速操作パターンにおける１−２速シフト操作レーンに位置するときは、第１セレクトアーム８５ａは第１係合部材８１のセレクトゲート８１ａに係合する一方、第２セレクトアーム８５ｂはいずれの係合部材のセレクトゲートにも係合しないように、また、図５に示すように、チェンジレバー６５が変速操作パターンにおける３−４速シフト操作レーンに位置するときは、第１セレクトアーム８５ａは第２係合部材８２のセレクトゲート８２ａに係合する一方、第２セレクトアーム８５ｂはいずれの係合部材のセレクトゲートにも係合しないように、そして、図６に示すように、チェンジレバー６５が変速操作パターンにおける５−６速シフト操作レーンに位置するときは、第１セレクトアーム８５ａは第３係合部材８３のセレクトゲート８３ａに係合する一方、第２セレクトアーム８５ｂはいずれの係合部材のセレクトゲートにも係合しないように、さらに、図７に示すように、チェンジレバー６５が変速操作パターンにおける後退速シフト操作レーンに位置するときは、第１セレクトアーム８５ａはいずれの係合部材のセレクトゲートにも係合せずに第２係合部材８２の凹部８２ｂ及び第３係合部材８３の凹部８３ｂ内に位置し、第２セレクトアーム８５ｂは第４係合部材８４のセレクトゲート８４ａに係合するように上記所定角度θが設定されている。

つまり、上記第１セレクトアーム８５ａは、チェンジレバー６５の前進変速段選択時のセレクト操作範囲で前進変速段用シフトロッド６１，６２，６３のいずれかのセレクトゲート８１ａ，８２ａ，８３ａに係合し、かつ該レバー６５を上記５，６速段（所定変速段）のセレクト位置を越えて後退速段用セレクト位置へ操作したときに一方の端に配設された上記５，６速段（所定変速段）用シフトロッド６３のセレクトゲート６３ａの外側へ退避し、第２セレクトアーム８５ｂは、チェンジレバー６５を後退速段用セレクト位置へ操作したときに、各シフトロッド６１，６２，６３，６４のセレクトゲート８１ａ，８２ａ，８３ａ，８４ａの配設範囲の外側からその範囲の他方の端に配置された後退速段用シフトロッド６４のセレクトゲート８４ａの位置に揺動して該セレクトゲート８４ａに係合するように設けられている。

ここで、上記第２、第３係合部材８２，８３の凹部８２ｂ、８３ｂは、チェンジレバー６５が、前進低速段側から５，６速段（所定変速段）のセレクト位置を越えて後退速シフト操作レーンにセレクト操作されたときに、第１セレクトアーム８５ａが第２係合部材８２及び第３係合部材８３に干渉するのを防止することを目的として設けられている。すなわち、図３、図４（ｂ）に示すように、第３セレクトゲート８３ａは、第３シフトロッド６３から第２シフトロッド６２の上方を越えて第１シフトロッド６１側にまでほぼ水平に延びる第３係合部材８３の先端に設けられ、かつ、第２セレクトゲート８２ａは、第２シフトロッド６２から第１シフトロッド６１近傍にまで延びる第２係合部材８２の先端に設けられていることから、これらの凹部８２ｂ，８３ｂがない場合は、チェンジレバー６５が後退速シフト操作レーンにセレクト操作されたときに、第１セレクトアーム８５ａが第２、第３係合部材８２，８３に干渉して揺動できないが、本実施の形態では、凹部８２ｂ，８３ｂを設けたことにより、チェンジレバー６５が後退速シフト操作レーンにセレクト操作されたときに、第１セレクトアーム８５ａが凹部８２ｂ，８３ｂ内の矢印アで示す位置に移動し、この結果、上記干渉が防止されることとなる。また、この凹部８２ｂ，８３ｂは、セレクトゲート８２ａ，８３ａ位置から軸方向に延びている。これによれば、チェンジレバー６５が後退速シフト操作レーンに沿って後退速にシフト操作されたときに、第１セレクトアーム８５ａが凹部８２ｂ，８３ｂ内の矢印イで示す位置に移動し、この結果、該第１セレクトアーム８５ａが第２、第３係合部材８２，８３に干渉するのが防止される。

また、上記第１〜第４シフトロッド６１〜６４及びホルダ５３には、チェンジレバー６５がシフト操作されていずれかのシフトロッドが軸方向に移動したときに、他のシフトロッドが軸方向に移動するのを阻止するロック機構９０が設けられている。

次に、本実施の形態に係る変速機１の変速操作機構５０の作用について説明する。

まず、運転者によってチェンジレバー６５が変速操作パターンに沿って所望の変速段が含まれるシフト操作レーンまでセレクト操作されると（図２上で手前側または奥側に操作されると）、係合機構６６を介してコントロールロッド６９が周方向に回動する（図２上でチェンジレバー６５が手前側に操作された場合、図４（ｂ）に矢印Ｃで示す方向に回転し、奥側に操作された場合、矢印Ｃで示す方向とは反対方向に回転する）と共に、その前端部のセレクトアーム８５ａ，８５ｂが周方向に回動して所望の変速段の係合部材のセレクトゲートに係合する。

例えば、このセレクト操作で、図４（ａ）に示すようにチェンジレバー６５が１−２速シフト操作レーンに移動した場合、図４（ｂ）に示すように第１セレクトレバー８５ａと第１セレクトゲート８１ａとが係合する。なお、このとき、第２セレクトレバー８５ｂはいずれのセレクトゲートにも係合していない。そして、この状態で、チェンジレバー６５が１−２速シフト操作レーンに沿って１速に（図２における矢印Ｂ方向に）シフト操作された場合、係合機構６６を介してコントロールロッド６９及び第１シフトロッド６１が矢印Ｂ′方向に移動すると共に、該シフトロッド６１に固着された第１シフトフォーク７１により第１同期装置４１のスリーブ４１ｂが図１の中立位置から右方向（図２のＢ′方向）へスライドされ、この結果、１速ギヤ列Ｇ１のギヤ１１と出力軸５とが結合されて１速ギヤ列Ｇ１が動力伝達状態となり、１速が達成される。そして、この場合、エンジン２の駆動力は、駆動軸２ａ、クラッチ３、入力軸４、入力ギヤ列ＧＮ、カウンタ軸６、１速ギヤ列Ｇ１を介して出力軸５に伝達される。

一方、第１セレクトレバー８５ａと第１セレクトゲート８１ａとが係合した状態で、チェンジレバー６５が１−２速シフト操作レーンに沿って２速に（図２における矢印Ａ方向に）シフト操作された場合、係合機構６６を介してコントロールロッド６９及び第１シフトロッド６１が矢印Ａ′方向に移動すると共に、該シフトロッド６１に固着された第１シフトフォーク７１により第１同期装置４１のスリーブ４１ｂが図１の中立位置から左方向（図２のＡ′方向）へスライドされ、この結果、２速ギヤ列Ｇ２のギヤ１２と出力軸５とが結合されて２速ギヤ列Ｇ２が動力伝達状態となり、２速が達成される。そして、この場合、エンジン２の駆動力は、駆動軸２ａ、クラッチ３、入力軸４、入力ギヤ列ＧＮ、カウンタ軸６、１速ギヤ列Ｇ２を介して出力軸５に伝達される。

また、上記セレクト操作で、図５（ａ）に示すようにチェンジレバー６５が３−４速シフト操作レーンに移動した場合、図５（ｂ）に示すように第１セレクトレバー８５ａと第２セレクトゲート８２ａとが係合する。なお、このとき、第２セレクトレバー８５ｂはいずれのセレクトゲートにも係合していない。そして、この状態で、チェンジレバー６５が３−４速シフト操作レーンに沿って３速に（図２における矢印Ｂ方向に）シフト操作された場合、係合機構６６を介してコントロールロッド６９及び第２シフトロッド６２が矢印Ｂ′方向に移動すると共に、該シフトロッド６２に連結機構（反転機構）７２を介して連結された第２シフトフォークにより第２同期装置４２のスリーブ４２ｂが図１の中立位置から左方向（図２のＡ′方向）へスライドされ、この結果、３速ギヤ列Ｇ３のギヤ２３と出力軸５とが結合されて３速ギヤ列Ｇ３が動力伝達状態となり、３速が達成される。そして、この場合、エンジン２の駆動力は、駆動軸２ａ、クラッチ３、入力軸４、入力ギヤ列ＧＮ、カウンタ軸６、３速ギヤ列Ｇ３を介して出力軸５に伝達される。

一方、第１セレクトレバー８５ａと第２セレクトゲート８２ａとが係合した状態で、チェンジレバー６５が３−４速シフト操作レーンに沿って４速に（図２における矢印Ａ方向に）シフト操作された場合、係合機構６６を介してコントロールロッド６９及び第２シフトロッド６２が矢印Ａ′方向に移動すると共に、上記連結機構（反転機構）７２を介して連結された第２シフトフォークにより第２同期装置４２のスリーブ４２ｂが図１の中立位置から右方向（図２のＢ′方向）へスライドされ、この結果、４速ギヤ列Ｇ４のギヤ２４と出力軸５とが結合されて４速ギヤ列Ｇ４が動力伝達状態となり、４速が達成される。そして、この場合、エンジン２の駆動力は、駆動軸２ａ、クラッチ３、入力軸４、入力ギヤ列ＧＮ、カウンタ軸６、４速ギヤ列Ｇ４を介して出力軸５に伝達される。

また、上記セレクト操作で、図６（ａ）に示すようにチェンジレバー６５が５−６速シフト操作レーンに移動した場合、図６（ｂ）に示すように第１セレクトレバー８５ａと第３セレクトゲート８３ａとが係合する。なお、このとき、第２セレクトレバー８５ｂはいずれのセレクトゲートにも係合していない。そして、この状態で、チェンジレバー６５が５−６速シフト作レーンに沿って５速に（図２における矢印Ｂ方向に）シフト操作された場合、係合機構６６を介してコントロールロッド６９及び第３シフトロッド６３が矢印Ｂ′方向に移動すると共に、該シフトロッド６３に連結機構（反転機構）７３を介して連結された第２シフトフォークにより第３同期装置４３のスリーブ４３ｂが図１の中立位置から左方向（図２のＡ′方向）へスライドされ、この結果、入力ギヤ列ＧＮのギヤ１０と出力軸５とが結合されて（入力軸４と出力軸５とが直結されて）５速が達成される。そして、この場合、エンジン２の駆動力は、駆動軸２ａ、クラッチ３、入力軸４を介して出力軸５に伝達される。

一方、第１セレクトレバー８５ａと第３セレクトゲート８３ａとが係合した状態で、チェンジレバー６５が５−６速シフト操作レーンに沿って６速に（図２における矢印Ａ方向に）シフト操作された場合、係合機構６６を介してコントロールロッド６９及び第３シフトロッド６３が矢印Ａ′方向に移動すると共に、上記連結機構（反転機構）７３を介して連結された第３シフトフォークにより第３同期装置４３のスリーブ４３ｂが図１の中立位置から右方向（図２のＢ′方向）へスライドされ、この結果、６速ギヤ列Ｇ６のギヤ１６と出力軸５とが結合されて６速が達成される。そして、この場合、エンジン２の駆動力は、駆動軸２ａ、クラッチ３、入力軸４、入力ギヤ列ＧＮ、カウンタ軸６、６速ギヤ列Ｇ６を介して出力軸５に伝達される。

また、上記セレクト操作で、図７（ａ）に示すようにチェンジレバー６５が後退速シフト操作レーンに移動した場合、図７（ｂ）に示すように第２セレクトレバー８５ｂと第４セレクトゲート８４ａとが係合する。なお、このとき、第１セレクトレバー８５ａはいずれのセレクトゲートにも係合しておらず、第２、第３係合部材８２，８３に形成された凹部８２ｂ，８３ｂ内に位置している。そして、この状態で、チェンジレバー６５が後退速シフト操作レーンに沿って後退速に（図２における矢印Ａ方向に）シフト操作された場合、係合機構６６を介してコントロールロッド６９及び第４シフトロッド６４が矢印Ａ′方向に移動し、連結機構７４を介して第４シフトフォークにより第４同期装置４４のスリーブ４４ｂが図１の中立位置から左方向（図２のＡ′方向）へスライドされ、この結果、後退速ギヤ列ＧＲのギヤ１７と出力軸５とが結合されて後退速ギヤ列ＧＲが動力伝達状態となり、後退速が達成される。そして、この場合、エンジン２の駆動力は、駆動軸２ａ、クラッチ３、入力軸４、入力ギヤ列ＧＮ、カウンタ軸６、後退速ギヤ列ＧＲを介して出力軸５に伝達される。

以上説明したように、本実施の形態に係る変速機１によれば、コントロールロッド６９に周方向に所定角度θずらせて、第１セレクトアーム８５ａと第２セレクトアーム８５ｂとを設けたから、後退速段用の第４係合部材８４を他の変速段のセレクトゲート８１ａ，８２ａ，８３ａを跨いで延ばす必要がなくなり、この結果、シフト操作時に後退速用の第４係合部材８４に倒れやたわみが生じることがなく、変速操作時に良好な剛性感を得ることができると共に、変速機１を大型化させることがない。

また、５―６速用（所定変速段用）の第３係合部材８３には、後退速段への操作時に、第１セレクトアーム８５ａが５―６速用の第３係合部材８３に干渉するのを防止する凹部８３ｂが設けられているから、後退速段への操作時に、第１セレクトアーム８５ａが５―６速用の第３係合部材８３に干渉するのが防止される。

なお、本実施の形態においては、セレクト操作方向の一端側に後退速用のシフト操作レーンが設けられていると共にこれに隣接して５速及び６速段用（所定変速段）のシフト操作レーンが設けられ、かつ、平行に配設された複数のシフトロッド６１〜６４のうち、５速及び６速（所定変速段）用の第３シフトロッド６３がこれらのロッド６１〜６４の一方の端に、後退速段用の第４シフトロッド６４が他方の端にそれぞれ配置されている変速操作機構５０について説明したが、上記所定変速段が、１速及び２速の場合にも適用することができる。

次に、図１２、図１３を用いて、本実施の形態の変速操作機構５０に変更される前のベースの変速操作機構１００（図１１に示す変速操作パターン用の変速操作機構）について簡単に説明した後、このベースの変速操作機構１００から本実施の形態の変速操作機構５０に変更する場合の設計方法について説明する。なお、これに伴って変更される部材は、ゲート機構の構成部材であり、以下これについて説明する。ここで、このベースの変速機１′は、変更後の変速機１とは後退速段のシフト方向が異なり、図８に示すように、第４同期装置４４′のスリーブ４４ｂ′の中立位置がギヤスプライン４４ｃ上とされて後退速が選択されたときにスリーブ４４ｂ′が図上右側にスライドするように構成されているが、同期装置の構成部材の変更は不要であり、上記ゲート機構の構成部材の変更（ゲート機構８０の第４係合部材８４の形状変更（第４係合部材の軸方向長の変更））により達成することができる。もちろん、反転機構等を設ける必要もない。

図１２、図１３に示すように、このベースの変速操作機構１００に係るゲート機構１１０は、第１〜第４シフトロッド１０１〜１０４の前端部に固着された第１、第２、第３、第４係合部材１１１，１１２，１１３，１１４と、コントロールロッド１０５の一端側に固着されたセレクト部材１１５とを有する。上記第１〜第４係合部材１１１，１１２，１１３，１１４には、それぞれ第１、第２、第３、第４セレクトゲート１１１ａ，１１２ａ，１１３ａ，１１４ａが備えられている。また、セレクト部材１１５には、セレクトアーム１１５ａが備えられている。そして、チェンジレバー６５がセレクト操作されて１−２速シフト操作レーンに移動したときは、セレクトアーム１１５ａが第１セレクトゲート１１１ａに係合し、チェンジレバー６５が３−４速シフト操作レーンに移動したときは、セレクトアーム１１５ａが第２セレクトゲート１１２ａに係合し、チェンジレバー６５が５−６速シフト操作レーンに移動したときは、セレクトアーム１１５ａが第３セレクトゲート１１３ａに係合し、チェンジレバー６５が後退速シフト操作レーンに移動したときは、セレクトアーム１１５ａが第４セレクトゲート１１４ａに係合するように構成されている。

そして、ベースの変速操作機構１００から上記変速操作機構５０に変更するには、前述のようにゲート機構が異なるだけであるから、ベースのゲート機構１１０を構成する第１、第２、第３、第４係合部材１１１，１１２，１１３，１１４と、セレクト部材１１５とを、変更後のゲート機構８０を構成する第１、第２、第３、第４係合部材８１，８２，８３，８４と、セレクト部材８５とに交換すればよい。

そして、その場合の設計条件であるが、構造の説明でも述べたが、セレクト部材８５に、第１セレクトアーム８５ａと第２セレクトアーム８５ｂとを、コントロールロッド６９における軸方向の同一位置で周方向に所定角度θずれた状態で設け、上記第１セレクトアーム８５ａは、チェンジレバー６５の前進変速段選択時のセレクト操作範囲で前進変速段用シフトロッド６１，６２，６３のいずれかのセレクトゲート８１ａ，８２ａ，８３ａに係合し、かつ該レバー６５を上記５速及び６速段（所定変速段）のセレクト位置を越えて後退速段用セレクト位置へ操作したときに一方の端に配設された上記５速及び６速段（所定変速段）用シフトロッド６３のセレクトゲート６３ａの外側へ退避し、第２セレクトアーム８５ｂは、チェンジレバー６５を後退速段用セレクト位置へ操作したときに、各シフトロッド６１，６２，６３，６４のセレクトゲート８１ａ，８２ａ，８３ａ，８４ａの配設範囲の外側からその範囲の他方の端に配置された後退速段用シフトロッド６４のセレクトゲート８４ａの位置に揺動して該セレクトゲート８４ａに係合するように設ければよく、これによれば、チェンジレバー６５の変速操作パターンが、図１１に示すセレクト操作方向の一端側に連続する５速及び６速段用のシフト操作レーンが設けられていると共に他端側に後退速段用のシフト操作レーンが設けられた構成とされた変速操作機構１００から、前述した図１４（ａ）に示す変速操作パターンの変速操作機構５０にシフトロッドの配列を変えずに簡易な方法で変更することができる。

なお、上記実施の形態では、図１１に示す変速操作パターンから図１４（ａ）（図４〜図７）に示す変速操作パターンに変更する場合について説明したが、以下に述べるように図１４（ａ）の変速操作パターンとは後退速のシフト操作方向が反対（図１１の変速操作パターンと後退速のシフト操作方向が同方向）の図１４（ｂ）の変速操作パターンに変更することもできる。なお、図１４（ｂ）の変速操作パターン用の変速機の骨子は、ベースの変速機１′と同じ図８に示す骨子となり、同期装置の構成変更は不用である。また、ベースの変速操作機構１００に対しては、第１〜第４係合部材及びセレクト部材の形状を変更すればよい。

ここで、図９に示すように、変速操作機構５０′のゲート機構８０′の第３係合部材８３′は、干渉防止用の凹部８３ｂ′がセレクトゲート８３ａ位置から軸方向後方側（図上右側）にも延びた形状とされている。これによれば、チェンジレバー６５が後退速シフト操作レーンにセレクト操作されたときに、第１セレクトアーム８５ａが凹部８２ｂ，８３ｂ′内の矢印ウで示す位置に移動し、さらに、チェンジレバー６５が後退速シフト操作レーンに沿って後退速にシフト操作されたときに、第１セレクトアーム８５ａが凹部８２ｂ，８３ｂ′内の矢印エで示す位置に移動し、この結果、第１セレクトアーム８５ａが第２、第３係合部材８２，８３′に干渉するのが防止される。また、係合部材８４′は、前述の同期装置４４′の構成の変更に伴って係合部材の軸方向長を変更したものである。

次に、その作用であるが、１速から６速のいずれかにセレクト操作したときは変速操作機構５０と同様であるためその説明は省略し、以下、後退速にセレクト操作したときについて説明する（なお、図９のＹ′−Ｙ′断面は、図３のＹ−Ｙ断面と同様に図４から図７に示す通りとなる）。

すなわち、運転者のセレクト操作により、図７（ａ）に示すようにチェンジレバー６５が後退速シフト操作レーンに移動した場合、図７（ｂ）に示すように第２セレクトレバー８５ｂと第４セレクトゲート８４ａとが係合する。なお、このとき、第１セレクトレバー８５ａはいずれのセレクトゲートにも係合しておらず、第２、第３係合部材８２，８３′に形成された凹部８２ｂ，８３ｂ′内に位置している。そして、この状態で、チェンジレバー６５が後退速シフト操作レーンに沿って後退速に（図２における矢印Ｂ方向に）シフト操作された場合、係合機構６６を介してコントロールロッド６９及び第４シフトロッド６４が矢印Ｂ′方向に移動すると共に、第４シフトロッド６４に連結機構７４を介して連結された後退速用シフトフォークにより第４同期装置４４′のスリーブ４４ｂが図１の中立位置から右方向（図２のＢ′方向）へスライドされ、この結果、後退速ギヤ列ＧＲのギヤ１７と出力軸５とが結合されて後退速ギヤ列ＧＲが動力伝達状態となり、後退速が達成される。そして、この場合、エンジン２の駆動力は、駆動軸２ａ、クラッチ３、入力軸４、入力ギヤ列ＧＮ、カウンタ軸６、後退速ギヤ列ＧＲを介して出力軸５に伝達される。

本発明は、変速機の変速操作機構に広く好適に適用することができる。

本発明を実施するための最良の形態に係る変速機の骨子図である。同変速機の変速機構の側断面図である。図２のＸ−Ｘ断面図である。変速操作パターン図、及び図３のＹ−Ｙ断面図である（チェンジレバーが１−２速シフト操作レーンに位置するとき）。変速操作パターン図、及び図３のＹ−Ｙ断面図である（チェンジレバーが３−４速シフト操作レーンに位置するとき）。変速操作パターン図、及び図３のＹ−Ｙ断面図である（チェンジレバーが５−６速シフト操作レーンに位置するとき）。変速操作パターン図、及び図３のＹ−Ｙ断面図である（チェンジレバーが後退速シフト操作レーンに位置するとき）。変速操作パターンが図１４（ｂ）の場合の変速機の骨子図である。変速操作パターンが図１４（ｂ）の場合の変速操作機構の平面図である。背景技術に関する変速操作パターン図である（前進５速後進１速のとき）。背景技術に関する変速操作パターン図である（前進６速後進１速のとき）。本発明を実施するための最良の形態に係る変速機の変速操作機構のベースとなる変速機構の平面図である。図１２のＺ−Ｚ断面図である。変速操作パターンの変更図である。図１４の変速操作パターンに変更した場合の図１３に相当する図である。

符号の説明

１変速機
５０変速操作機構
６１第１シフトロッド
６２第２シフトロッド
６３第３シフトロッド
６４第４シフトロッド
６５チェンジレバー
６９コントロールロッド
８０ゲート機構
８１ａ第１セレクトゲート
８２ａ第２セレクトゲート
８３ａ第３セレクトゲート
８３ｂ凹部
８４ａ第４セレクトゲート
８５ａ第１セレクトアーム
８５ｂ第２セレクトアーム
Ｇ１１速ギヤ列
Ｇ２２速ギヤ列
Ｇ３３速ギヤ列
Ｇ４４速ギヤ列
Ｇ６６速ギヤ列
ＧＮ入力ギヤ列
ＧＲ後退速ギヤ列

Claims

チェンジレバーの変速操作パターンが、セレクト操作方向の一端側に連続する２つの所定変速段用のシフト操作レーンが設けられていると共に、他端側に後退速段用のシフト操作レーンが設けられた構成とされ、かつ、平行に配設された複数のシフトロッドのうち、上記所定変速段用のシフトロッドはこれらのロッドの一方の端に、後退速段用のシフトロッドは他方の端にそれぞれ配置されており、ゲート機構が、各シフトロッドに互いに隣接させてそれぞれ設けられたセレクトゲートと、コントロールロッドに設けられて、該ロッドの回動に伴って上記セレクトゲートに順に係合し得る単一のセレクトアームとで構成されているベースの変速操作機構から、シフトロッドの配置を変えずに、チェンジレバーの変速操作パターンが、セレクト操作方向の一端側に後退速段用のシフト操作レーンが設けられていると共に、これに隣接して上記２つの所定変速段用のシフト操作レーンが設けられた構成に変更された変速機の変速操作機構であって、ベースの変速操作機構のゲート機構を構成するセレクトアームが取り替えられて、上記コントロールロッドに、その周方向に所定角度ずらせて第１、第２セレクトアームが設けられていると共に、上記第１セレクトアームは、チェンジレバーの前進変速段選択時のセレクト操作範囲で前進変速段用シフトロッドのいずれかのセレクトゲートに係合し、かつ該レバーを上記所定変速段のセレクト位置を越えて後退速段用セレクト位置へ操作したときに一方の端に配設された上記所定変速段用シフトロッドのセレクトゲートの外側へ退避し、第２セレクトアームは、チェンジレバーが後退速段用セレクト位置へ操作したときに、各シフトロッドのセレクトゲートの配設範囲の外側からその範囲の他方の端に配置された後退速段用シフトロッドのセレクトゲートの位置に揺動して該セレクトゲートに係合するように設けられていることを特徴とする変速機の変速操作機構。
チェンジレバーの変速操作パターンが、セレクト操作方向の一端側に連続する２つの所定変速段用のシフト操作レーンが設けられていると共に、他端側に後退速段用のシフト操作レーンが設けられた構成とされ、かつ、平行に配設された複数のシフトロッドのうち、上記所定変速段用のシフトロッドはこれらのロッドの一方の端に、後退速段用のシフトロッドは他方の端にそれぞれ配置されており、ゲート機構が、各シフトロッドに互いに隣接させてそれぞれ設けられたセレクトゲートと、コントロールロッドに設けられて、該ロッドの回動に伴って上記セレクトゲートに順に係合し得る単一のセレクトアームとで構成されているベースの変速操作機構から、シフトロッドの配置を変えずに、チェンジレバーの変速操作パターンが、セレクト操作方向の一端側に後退速段用のシフト操作レーンが設けられていると共に、これに隣接して上記２つの所定変速段用のシフト操作レーンが設けられた変速操作機構に変更するための変速操作機構の設計方法であって、ベースの変速操作機構のゲート機構を構成するセレクトアームを取り替えて、上記コントロールロッドに、その周方向に所定角度ずらせて第１、第２セレクトアームを設けると共に、上記第１セレクトアームは、チェンジレバーの前進変速段選択時のセレクト操作範囲で前進変速段用シフトロッドのいずれかのセレクトゲートに係合し、かつ該レバーを上記所定変速段のセレクト位置を越えて後退速段用セレクト位置へ操作したときに一方の端に配設された上記所定変速段用シフトロッドのセレクトゲートの外側へ退避し、第２セレクトアームは、チェンジレバーが後退速段用セレクト位置へ操作したときに、各シフトロッドのセレクトゲートの配設範囲の外側からその範囲の他方の端に配置された後退速段用シフトロッドのセレクトゲートの位置に揺動して該セレクトゲートに係合するように構成することを特徴とする変速機の変速操作機構の設計方法。