JP4654716B2 - 変速機のシフト機構 - Google Patents

Description

この発明は、変速機のシフト機構に関し、より特定的には、車両に搭載される変速機のシフト機構に関するものである。

従来、変速機のシフト機構は、たとえば特開２００４−７５０３７号公報（特許文献１）に開示されている。
特開２００４−７５０３７号公報

特許文献１では、セレクトアームとセレクトレバーの接続点を変更できる、可変セレクトレバー比を有する変速レバー装置が開示されている。

しかしながら、従来の構造では構造が複雑になるという問題があった。

そこで、この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、構造を簡略化することが可能で、かつシフト方向またはセレクト方向のレバー比を適宜変更することが可能な変速機のシフト機構を提供することを目的とする。

変速機のシフト機構は、ケースと、前記ケースに収納されたシフトセレクトレバーシャフトと、前記シフトセレクトレバーシャフトに取付けられ、前記シフトセレクトレバーシャフトとともに周方向に回動し、かつ前記シフトセレクトレバーシャフトに対してスライド可能なゲート部材と、前記ゲート部材を前記シフトセレクトレバーシャフトの軸方向にスライドさせるレバーとを備え、前記ゲート部材には前記シフトセレクトレバーシャフトの軸方向に対して傾斜してシフトまたはセレクト方向のいずれか一方を規定する一本溝が設けられ、前記ケースには前記一本溝と係合する突出部が設けられ、前記レバーが前記ゲート部材をスライドさせると前記突出部に係合した前記一本溝が前記ゲート部材および前記シフトセレクトレバーシャフトを周方向に回動させる。

このように構成された変速機のシフト機構では、一本溝と、それに係合する突出部とによりシフトまたはセレクト方向のいずれか一方が規定されるため、簡単な構造でシフトまたはセレクト方向が規定されたガタの少ない変速機のシフト機構を提供することができる。

この発明に従えば、構造が簡単で、かつシフトまたはセレクト方向のガタの発生を抑制することができる変速機のシフト機構を提供することができる。

また、この発明に従えば、シフトまたはセレクト方向のレバー比を変更することが可能な変速機のシフト機構を提供することができる。

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態では同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明については繰返さない。

（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に従った変速機のシフト機構の側面図である。図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図１および図２を参照して、この発明の実施の形態１に従った変速機のシフト機構１は、ケース１０と、ケース１０内に収納されたシフトセレクトレバーシャフト６０と、シフトセレクトレバーシャフト６０に設けられてシフトまたはセレクト方向のいずれか一方を規定する第一係合部としての一本溝１６１と、ケース１０に設けられて一本溝１６１と係合する第二係合部を構成する突出部であるピン１１とを含む。さらに、変速機のシフト機構１は、シフトセレクトレバーシャフト６０に取付けられ、シフトセレクトレバーシャフトとともに周方向に回動し、かつシフトセレクトレバーシャフト６０に対したスライド可能なゲート部材としてのセレクトゲート１６０と、セレクトゲート１６０をシフトセレクトレバーシャフト６０の軸方向にスライドさせるレバーとしてのセレクトレバー２３０とを備える。セレクトゲート１６０には、シフトセレクトレバーシャフト６０の軸方向に対して傾斜した一本溝１６１が設けられており、セレクトレバー２３０がセレクトゲート１６０をスライドさせるとピン１１に係合した一本溝１６１がセレクトゲート１６０およびシフトセレクトレバーシャフト６０を周方向に回動させる。

変速機のシフト機構１は、たとえば車両に搭載される変速機の適切なギアを選択するための機構であり、手動変速機の一部として用いられる。または、手動変速機だけでなく、電気的にギアを選択する変速機や、アクチュエータなどを用いて適切なギアを選択する変速機の一部として用いられてもよい。

ケース１０は、たとえばアルミニウム合金などにより構成され、軽量かつ高剛性に構成される。ケース１０は箱型であり、その内部に手動変速機のシフト機構を構成するさまざまな部品（要素）が収納される。

ケース１０の外部には、第一アウタレバー２０および第二アウタレバー２２０が取付けられる。第一アウタレバー２０および第二アウタレバー２２０は所定の方向に回動可能である。第一シャフト２１および第二シャフト２２１は回動中心として作用し、第一アウタレバー２０は第一シャフト２１を中心として回動し、第二アウタレバー２２０は第二シャフト２２１を中心として回動する。第一アウタレバー２０および第二アウタレバー２２０の一方端に第一シャフト２１および第二シャフト２２１が取付けられ、他方端に操作点としての操作ピン２５，２２５が取付けられる。操作ピン２５，２２５はケーブルにより操作され、第一シャフト２１および第二シャフト２２１を中心として操作ピン２５，２２５を回動させることが可能である。

第一シャフト２１および第二シャフト２２１は、ケース１０外部からケース１０内部に向かって延び、その先端部にはシフトレバー３０およびセレクトレバー２３０が取付けられている。シフトレバー３０はシフトセレクトレバーシャフト６０に係合しており、セレクトレバー２３０はセレクトゲート１６０に係合している。第一シャフト２１の回動はシフトレバー３０に伝えられ、シフトレバー３０がシフトセレクトレバーシャフト６０を軸方向にスライドさせる。第二シャフト２２１の回動はセレクトレバー２３０へ伝えられ、セレクトレバー２３０がセレクトゲート１６０をシフトセレクトレバーシャフト６０の軸方向にスライドさせる。

シフトセレクトレバーシャフト６０は一方向に延びる棒状部材であり、矢印６２で示す方向にスライド可能で、かつ矢印６１で示す方向に回動可能である。シフトセレクトレバーシャフト６０にはインナレバー１１０が設けられ、インナレバー１１０は３本のシフトヘッド１２０から１２２のいずれかを選択する。各々のシフトヘッド１２０から１２２には、シフトフォーク１３０から１３２が取付けられており、シフトフォーク１３０から１３２はシンクロ機構を構成するハブスリーブを保持している。セレクトゲート１６０はシフトセレクトレバーシャフト６０を受入れる筒状部材であり、シフトセレクトレバーシャフト６０に対して独立に軸方向にスライド可能に設けられる。

セレクトゲート１６０の表面には一本溝１６１が配置されている。一本溝１６１はシフトセレクトレバーシャフト６０の長手方向に対して傾斜するように延びており、中心部１６１ａ、中間部１６１ｂおよび端部１６１ｃを有する。中心部１６１ａでは傾斜が最も大きく、中間部１６１ｂでは傾斜が緩くなり、さらに端部１６１ｃにおいて傾斜が大きくなる。

一本溝１６１に嵌合するようにケース１０にはピン１１が設けられる。ピン１１はケース１０に固定されており、かつ一本溝１６１が傾斜しているため、セレクトゲート１６０がシフトセレクトレバーシャフト６０の長手方向にスライドすると、このスライドに伴いセレクトゲート１６０は矢印６１で示す方向に回動する。この回動がシフトセレクトレバーシャフト６０に伝えられてシフトセレクトレバーシャフト６０およびインナレバー１１０も回動する。

ケース１０内の互いに摺動する部材は潤滑油１０１によって潤滑される。なお、図１および２で示す機構では、矢印６１で示す方向がセレクト方向であり、矢印６２で示す方向がシフト方向である。

図３は、図１中の一本溝を拡大して示す図である。図３を参照して、一本溝１６１の傾斜角度は一定でなく、角度が大きい領域（中心部１６１ａと端部１６１ｃ）と、傾きが小さい領域（中間部１６１ｂ）とが存在する。一本溝１６１は中心部１６１ａを中心として点対称な形状であるが、必ずしも対称形状とする必要はなく、非対称形状であってもよい。また、一本溝１６１が一直線状であってもよい。

さらに、一本溝１６１の傾斜については、図３で示すものに限定されず、たとえば中心部１６１ａで傾斜が小さく、端部１６１ｃに近づくにつれて傾斜が大きくなるような形状とされてもよい。すなわち、一本溝１６１の傾斜の態様は限定されるものではない。

一本溝１６１にはピン１１が嵌め合わされているため、一本溝１６１の幅はピン１１の外径より大きい。

図４は、図１中の矢印ＩＶで示す方向から見たシフト機構の平面図である。図４を参照して、第一アウタレバー２０および第二アウタレバー２２０はそれぞれ板状であり、操作ピン２５，２２５と、第一シャフト２１および第二シャフト２２１とを連結する役割を果たす。第一シャフト２１からはシフトレバー３０が延びており、シフトレバー３０の先端はシフトセレクトレバーシャフト６０に設けられた溝４６１に係合する。第二シャフト２２１からはセレクトレバー２３０が延びており、セレクトレバー２３０の先端はセレクトゲート１６０に設けられた溝２６１に係合する。

なお溝を設けるのでなく、シフトセレクトレバーシャフト６０およびセレクトゲート１６０に突出するピンを設け、このピンに係合する溝をシフトレバー３０およびセレクトレバー２３０に設けてもよい。

セレクトゲート１６０はシフトセレクトレバーシャフト６０に対してスライド可能に設けられる。なお、この実施の形態では、シフトセレクトレバーシャフト６０の回動方向がセレクト方向であり、スライド方向（軸方向）がシフト方向であるが、これに限定されるものではなく、回動方向がシフト方向であり、スライド方向がセレクト方向であってもよい。

図５は、図１中の矢印Ｖで示す方向から見たシフト機構の側面図である。図５を参照して、操作ピン２５，２２５は第一シャフト２１および第二シャフト２２１と同じ方向に延びている。第一シャフト２１はシフトレバー３０に接続され、第二シャフト２２１はセレクトレバー２３０に接続され、シフトレバー３０およびセレクトレバー２３０が段違いに配置される。シフトセレクトレバーシャフト６０は円柱形状であり、円柱形状の外周面に筒状のセレクトゲート１６０が配置される。なお、シフトセレクトレバーシャフト６０の形状は円柱形状だけでなく、角柱形状であってもよい。また、楕円形状であってもよい。セレクトゲート１６０の底面にはインナレバー用溝１６３が設けられており、インナレバー用溝１６３にインナレバー１１０が嵌め合わせられている。

図６は、図１中の矢印ＶＩで示す方向から見たシフト機構の底面図である。図６を参照して、セレクトゲート１６０には、シフトセレクトレバーシャフト６０の長手方向に沿うようにインナレバー用溝１６３が設けられる。インナレバー用溝１６３にインナレバー１１０が嵌め合わせられており、インナレバー１１０はシフトセレクトレバーシャフト６０とともに移動する。シフトセレクトレバーシャフト６０およびインナレバー１１０に対してセレクトゲート１６０が独立してスライドするため、このスライド量を吸収するためにインナレバー用溝１６３が設けられている。すなわち、本発明では軸方向との角度が変化する斜めの一本溝１６１を有する円筒状のセレクトゲート１６０を設ける。インナレバー１１０を有するシフトセレクトレバーシャフト６０を、セレクトゲート１６０のインナレバー用溝１６３に通し、径方向に回転力を伝える構造とする。この回転の伝達をより確かなものとするためにシフトセレクトレバーシャフト６０とセレクトゲート１６０がスプライン嵌合していてもよい。なお、スプラインの方向に関しては特に制限されるものではなく、シフトセレクトレバーシャフト６０の長手方向に沿ったスプラインだけでなく、長手方向に対して傾斜したスプラインによりシフトセレクトレバーシャフト６０にセレクトゲート１６０が嵌合していてもよい。

一本溝１６１に、ケース１０に固定されたピン１１を嵌め込み電動式に接続する。セレクトゲート１６０にはヘッドも設定し、セレクトレバー２３０と電動式に接続する。セレクトレバー２３０の動きはシフトセレクトレバーシャフト６０のスライド方向に設定し、セレクトゲート１６０はその動きとともにスライドする。セレクトゲート１６０がスライドする際に、ピン１１でセレクトゲート１６０が規制されているため一本溝１６１に沿って回転するようにセレクトゲート１６０が動く。シフトセレクトレバーシャフト６０はセレクト操作時にはシフトレバー３０によってスライド方向の動きを止められているため、セレクトゲート１６０からインナレバー１１０に回転力のみが伝わる。

セレクトリターンスプリングは上記機構よりもノブ側（セレクトレバー上）などに設定する。これにより、セレクトゲート１６０によるレバー比に関係なく荷重を設定することができる。

シフト機構１の全体の動作について説明する。運転者はシフトレバーをセレクト方向に操作し、操作者の操作がケーブルにより操作ピン２２５に伝えられ、操作ピン２２５が第二シャフト２２１を中心として回動させる。第二シャフト２２１はセレクトレバー２３０を回動させ、セレクトレバー２３０がセレクトゲート１６０を矢印６２で示す方向にスライドさせる。セレクトゲート１６０がスライドすると、一本溝１６１の傾斜に従ってセレクトゲート１６０が回動し、これによりインナレバー１１０が回動する。インナレバーは、シフトヘッド１２０から１２２のいずれかに係合する。次に、運転者は、シフトレバーをシフト方向に操作する。この操作がケーブルにより操作ピン２５に伝えられ、操作ピン２５が第一シャフト２１を中心として回動させ、第一シャフト２１がシフトレバー３０を回動させる。この回動は溝４６１を通じてシフトセレクトレバーシャフト６０へ伝わる。シフトセレクトレバーシャフト６０は矢印１６２で示す方向にスライドするとともに、インナレバー１１０がシフトヘッド１２０から１２２のいずれかを矢印６２で示す方向にスライドさせる。これにより、シフト動作が完了する。

図７は、シフト動作が完了した状態でのシフト機構の正面図である。図８は、図７中のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。図７および図８を参照して、シフト動作完了時には、ピン１１は、一本溝１６１の端部１６１ｃに係合している。これに伴い、セレクトゲート１６０は、図１で示す中立位置（ニュートラル位置）から所定の角度だけ回動した位置にある。またシフトセレクトレバーシャフト６０も、図１で示す中立位置から所定量だけスライドした位置にある。

図９は、図７中の矢印ＩＸで示す方向から見たシフト機構の平面図である。図１０は、図７中の矢印Ｘで示す方向から見たシフト機構の側面図である。図１１は、図７中の矢印ＸＩで示す方向から見たシフト機構の底面図である。図９から図１１を参照して、シフト動作が完了した段階であっても、セレクトレバー２３０は溝２６１に係合し、シフトレバー３０は溝４６１に係合している。溝２６１はセレクトレバー２３０の回動をセレクトゲート１６０のスライド動作に変換する役割を果たし、溝４６１はシフトレバー３０の回動をシフトセレクトレバーシャフト６０のスライド動作に変換する役割を果たす。セレクトゲート１６０のスライドはピン１１および一本溝１６１によりシフトセレクトレバーシャフト６０を中心としたセレクトゲート１６０の回動に変換されてセレクトゲート１６０が回動するセレクトゲート１６０とインナレバー１１０とはインナレバー用溝１６３で嵌合しているため、インナレバー１１０がセレクト方向に回動する。

上述の構造では、セレクトゲート１６０の一本溝１６１の形状により、セレクトレバー２３０から伝わるスライド方向の動きとシフトセレクトレバーシャフト６０に伝える回転方向の動きの比を自由に変えることができる。一本溝１６１を水平に近づければレバー比は大きくなり、垂直に近づければ小さくなる。これにより、セレクト操作の過程において全体のストローク量を変えることなくセレクト荷重をチューニングできる。セレクトリターンスプリングのタイプや特性に合わせてレバー比を変化させれば好みの荷重特性にチューニングが可能である。

また、図３で示すように、一本溝１６１が可変レバー比の構造をとる際に、ニュートラル付近とセレクト完了付近のレバー比を小さくする。シフトフォークやシフトフォークシャフトのヘッド部のガタがある場合に、ガタによりセレクトゲートは回転方向に動くがレバー比が小さいためセレクトゲートのスライド方向の動きは小さく、セレクトレバー２３０の回転方向の動きは小さくなり、シフトノブ上でのガタが小さくできる。シフトフィーリングに影響の大きい、ニュートラル付近の明確化とシフト後のセレクト方向のガタを低減できる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明の実施の形態１に従った変速機のシフト機構の側面図である。 図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。 図１中の一本溝を拡大して示す図である。 図１中の矢印ＩＶで示す方向から見たシフト機構の平面図である。 図１中の矢印Ｖで示す方向から見たシフト機構の側面図である。 図１中の矢印ＶＩで示す方向から見たシフト機構の底面図である。 シフト動作が完了した状態でのシフト機構の正面図である。 図７中のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。 図７中の矢印ＩＸで示す方向から見たシフト機構の平面図である。 図７中の矢印Ｘで示す方向から見たシフト機構の側面図である。 図７中の矢印ＸＩで示す方向から見たシフト機構の底面図である。

符号の説明

１ シフト機構、１０ ケース、１１ ピン、２０ 第一アウタレバー、２１ 第一シャフト、２５，２２５ 操作ピン、６０ シフトセレクトレバーシャフト、１０１ 潤滑油、１１０ インナレバー、１２０ シフトヘッド、１３０ シフトフォーク、１６０ セレクトゲート、１６１ 一本溝、１６３ インナレバー用溝、２２０ 第二アウタレバー、２２１ 第二シャフト、２３０ セレクトレバー。

Claims (1)

1. ケースと、
   前記ケースに収納されたシフトセレクトレバーシャフトと、
   前記シフトセレクトレバーシャフトに取付けられ、前記シフトセレクトレバーシャフトとともに周方向に回動し、かつ前記シフトセレクトレバーシャフトに対してスライド可能なゲート部材と、
   前記ゲート部材を前記シフトセレクトレバーシャフトの軸方向にスライドさせるレバーとを備え、
   前記ゲート部材には前記シフトセレクトレバーシャフトの軸方向に対して傾斜してシフトまたはセレクト方向のいずれか一方を規定する一本溝が設けられ、
   前記ケースには前記一本溝と係合する突出部が設けられ、
   前記レバーが前記ゲート部材をスライドさせると前記突出部に係合した前記一本溝が前記ゲート部材および前記シフトセレクトレバーシャフトを周方向に回動させる、変速機のシフト機構。

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