JP4897652B2 - Gear transmission shift mechanism - Google Patents
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Description
本発明は歯車変速機のシフト機構、特にシフト操作力補助機能を備えた歯車変速機のシフト機構に関する。 The present invention relates to a shift mechanism of a gear transmission, and more particularly to a shift mechanism of a gear transmission having a shift operation force assist function.
このような歯車変速機のシフト機構としては、例えば特許文献1(特開2005−155792号公報)に開示されたものがある。これは、変速ギヤを切り換える4本のフォークシャフトを互いに平行に軸線方向移動可能に変速機ケースに案内支持し、シフトアンドセレクトシャフトに設けたレバー部材の先端を各フォークシャフトの一端部に設けたシフトヘッドの何れか1つに選択的に係合し、選択された1つのフォークシャフトを軸線方向に移動しシフトフォークを介して変速ギヤの切り換えを行うものである。 An example of such a gear transmission shift mechanism is disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-155792). This is because the four fork shafts for switching the transmission gear are guided and supported by the transmission case so as to be movable in the axial direction parallel to each other, and the tip of the lever member provided on the shift and select shaft is provided at one end of each fork shaft. One of the shift heads is selectively engaged, and the selected fork shaft is moved in the axial direction to switch the transmission gear through the shift fork.
上述した特許文献1の技術では、シフトヘッドは各フォークシャフトの一端部に設けられているが、各フォークシャフトの中央部にシフトヘッドを設けた従来技術もあり、図8及び図9はそのような歯車変速機のシフト機構の一例を示す。この歯車変速機のシフト機構では、互いに平行に配置された4本のフォークシャフト2a〜2dは、その各両端部が変速機ケース1に同軸的に対向して形成された各1対の支持孔1a,1aに摺動自在に案内支持され、各フォークシャフト2a〜2dはその外周に形成された3個の係合凹部6aとスプリングにより付勢されるロックボール6bからなるデテント機構6により軸線方向において中立位置とその両側の各シフト位置に弾性的に保持されている。各フォークシャフト2a〜2dの中央部には止め輪9によりシフトヘッド3a〜3dが保持され、各フォークシャフト2a〜2dが中央の中立位置に保持された状態では各シフトヘッド3a〜3dは軸線方向と直交する方向に整列され、各シフトヘッド3a〜3dに形成された溝部4a〜4dは軸線方向と直交する方向に連続されている。各フォークシャフト2a〜2dにはそれぞれ変速ギヤを切り換えるシフトフォーク5a〜5dが設けられている。
In the technique of
各フォークシャフト2a〜2dに設けた各シフトヘッド3a〜3dの上側に沿って軸線方向移動及び回動可能に設けたシフトアンドセレクトシャフト7の一部にはシフトヘッド3a〜3d側に向かって半径方向に突出する1本のレバー部材8が固定され、このレバー部材8の先端部8aは各溝部4a〜4d内に摺動自在に係合されている。このレバー部材8はシフトアンドセレクトシャフト7の軸線方向移動により平行移動してその先端部8aが中立位置にある各シフトヘッド3a〜3dの各溝部4a〜4d内を移動して何れか1つのシフトヘッド3a〜3dを選択した後、シフトアンドセレクトシャフト7の回動により選択されたシフトヘッドを介してそれが設けられた1つのフォークシャフトを軸線方向に移動させて変速ギヤを切り換える。
上述した図8及び図9に示す技術は、構造は簡略であり、また実用上は機能的な問題もないが、シフトに要する操作力を調整することが困難であるので、必ずしも満足すべきシフトフィーリングを得ることができないという問題がある。本発明は図8及び図9に示す技術を基にしてこのような問題を解決することを目的とする。 The above-described techniques shown in FIGS. 8 and 9 have a simple structure and no functional problem in practical use, but it is difficult to adjust the operation force required for the shift. There is a problem that the feeling cannot be obtained. The object of the present invention is to solve such a problem based on the technique shown in FIGS.
このために、本発明による歯車変速機のシフト機構は、それぞれ変速ギヤを切り換えるシフトフォークが設けられて互いに平行に配置され変速ギヤによる動力伝達を行わせるシフト位置と動力伝達を行わせない中立位置の間で軸線方向移動可能に変速機ケースに案内支持された複数のフォークシャフトと、この各フォークシャフトの何れもが中立位置にある状態においては軸線方向と直交する方向に整列されるように各フォークシャフトにそれぞれ設けられるとともに直交する方向に連続する溝部が形成された複数のシフトヘッドと、複数のフォークシャフトの一側に沿って軸線方向移動及び回動可能に変速機ケースに案内支持されたシフトアンドセレクトシャフトと、このシフトアンドセレクトシャフトに固定され半径方向に突出されて先端部が各溝部内に摺動自在に係合されるレバー部材を備えてなり、レバー部材はシフトアンドセレクトシャフトの軸線方向移動及び回動に伴う平行移動及び揺動の何れか一方により、その先端部が中立位置にある各フォークシャフトに設けられた各シフトヘッドの各溝部内を移動して何れか1つのシフトヘッドを選択した後、平行運動及び揺動の他方により選択されたシフトヘッド及びそれが設けられたフォークシャフトを軸線方向に移動させシフトフォークを介して変速ギヤを切り換える歯車変速機のシフト機構において、各フォークシャフトはその両端部が変速機ケースに同軸的に対向して形成された各1対のシリンダ孔内に液密に摺動自在に嵌合支持されて両端部と各1対のシリンダ孔の間に第1及び第2圧力室が形成され、各圧力室にはそれぞれ第1及び第2供給路を介してオイルポンプより作動油が供給され、シフトヘッドはその内周面がフォークシャフトの軸線方向中間部の外周面に軸線方向に一定距離をおいた2つのスナップ位置の間で摺動可能に液密に嵌合支持されるとともに内周面に開口する制御通路が形成され、フォークシャフトとシフトヘッドの間にはシフトヘッドをフォークシャフトに対し2つのスナップ位置の中央位置に弾性的に保持する第1デテント機構が設けられ、レバー部材にはそれが選択したシフトヘッドに設けられるフォークシャフトを第1デテント機構と協働して中立位置に弾性的に保持する第2デテント機構が設けられ、フォークシャフトにはその両端面から軸線方向内方に延びる1対の第1及び第2油路を形成するとともにこの各油路の内端はそれぞれフォークシャフトの外周面に開口され、シフトヘッドが中央位置に保持された状態では両油路は外周面への開口を介して何れも制御通路に連通され、シフトヘッドが何れか一方のスナップ位置にある状態ではそのスナップ位置と反対側に位置する一方の油路はシフトヘッドの内周面により外周面への開口が閉じられて制御通路から遮断されるとともに他方の油路は外周面への開口を介して制御通路に連通されこの制御凹部からオイルポンプのリザーバ側に連通されるよう構成したことを特徴とするものである。 For this purpose, the shift mechanism of the gear transmission according to the present invention is provided with a shift fork for switching the transmission gears and arranged in parallel with each other, and a neutral position in which power transmission is not performed by the transmission gear. A plurality of fork shafts guided and supported by the transmission case so as to be movable in the axial direction between them, and in a state where each of the fork shafts is in a neutral position, the fork shafts are aligned in a direction perpendicular to the axial direction. A plurality of shift heads that are respectively provided on the fork shafts and formed with continuous groove portions in the orthogonal direction, and guided and supported by the transmission case so as to be axially movable and rotatable along one side of the fork shafts. Shift and select shaft, fixed to this shift and select shaft and protruded radially The lever member is provided with a lever member that is slidably engaged in each groove portion, and the lever member has its distal end moved by any one of the parallel movement and swinging accompanying the axial movement and rotation of the shift and select shaft. The shift head selected by the other of the parallel movement and the swing and the shift head is selected after moving in each groove of each shift head provided on each fork shaft in which the section is in the neutral position In the shift mechanism of the gear transmission that moves the fork shaft provided with a shaft in the axial direction and switches the transmission gear through the shift fork, each fork shaft is formed so that both ends thereof are coaxially opposed to the transmission case. A pair of cylinder holes are slidably fitted and supported in a fluid-tight manner, and first and second pressure chambers are formed between both ends and each pair of cylinder holes. The hydraulic fluid is supplied from the oil pump via the first and second supply passages, respectively, and the shift head has two inner peripheral surfaces spaced apart from each other by an axial distance from the outer peripheral surface of the axially intermediate portion of the fork shaft. A control passage is formed that is slidably liquid-tightly fitted between the snap positions and is opened to the inner peripheral surface. Between the fork shaft and the shift head, the shift head is located at two snap positions with respect to the fork shaft. A first detent mechanism is provided for elastically holding at the center position of the lever. The lever member elastically holds the fork shaft provided on the selected shift head in the neutral position in cooperation with the first detent mechanism. A second detent mechanism is provided, and the fork shaft is formed with a pair of first and second oil passages extending inward in the axial direction from both end faces thereof, and The inner ends are each opened to the outer peripheral surface of the fork shaft, and in a state where the shift head is held at the center position, both oil passages communicate with the control passage through the opening to the outer peripheral surface, and either of the shift heads When one of the oil passages located on the opposite side of the snap position is closed by the inner peripheral surface of the shift head, the opening to the outer peripheral surface is closed by the shift head, and the other oil passage is It is configured to communicate with the control passage through the opening to the surface and communicate with the reservoir side of the oil pump from the control recess.
請求項1に記載の歯車変速機のシフト機構において、オイルポンプは調圧機能を備えたものとすることが好ましい。
In the shift mechanism of the gear transmission according to
請求項1または請求項2に記載の歯車変速機のシフト機構において、制御通路はシフトヘッドの内周面の軸線方向中間部に開口される制御凹部とし、シフトヘッドには制御凹部をオイルポンプのリザーバ側に常時連通する排出口を設けるのがよい。
The shift mechanism of the gear transmission according to
請求項1または請求項2に記載の歯車変速機のシフト機構において、制御通路はシフトヘッドの内周面の軸線方向中間部に開口される制御凹部とし、フォークシャフトにはその外周面に開口されてシフトヘッドが中央位置にあるときは制御凹部をオイルポンプのリザーバ側に連通しないがスナップ位置にあるときは制御凹部をリザーバ側に連通する排出通路を設けてもよい。
The shift mechanism of the gear transmission according to
請求項1または請求項2に記載の歯車変速機のシフト機構において、制御通路はそれぞれシフトヘッドの壁面を内周面から外面に向かって半径方向に貫通して形成された第1及び第2制御通路よりなるものとし、第1油路はシフトヘッドが中央位置または第1油路側となるスナップ位置にある状態では第1制御通路を介してオイルポンプのリザーバ側に連通されるとともに第2油路側となるスナップ位置にある状態ではシフトヘッドの内周面によりリザーバ側から遮断されるよう構成し、第2油路はシフトヘッドが中央位置または第2油路側となるスナップ位置にある状態では第2制御通路を介してオイルポンプのリザーバ側に連通されるとともに第1油路側となるスナップ位置にある状態では内周面によりリザーバ側から遮断されるよう構成してもよい。
3. The shift mechanism for a gear transmission according to
請求項1に記載の発明によれば、各フォークシャフトはその両端部が変速機ケースに同軸的に対向して形成された各1対のシリンダ孔内に液密に摺動自在に嵌合支持されて両端部と各1対のシリンダ孔の間に第1及び第2圧力室が形成され、各圧力室にはそれぞれ第1及び第2供給路を介してオイルポンプより作動油が供給され、シフトヘッドはその内周面がフォークシャフトの軸線方向中間部の外周面に軸線方向に一定距離をおいた2つのスナップ位置の間で摺動可能に液密に嵌合支持されるとともに内周面に開口する制御通路が形成され、フォークシャフトとシフトヘッドの間にはシフトヘッドをフォークシャフトに対し2つのスナップ位置の中央位置に弾性的に保持する第1デテント機構が設けられ、レバー部材にはそれが選択したシフトヘッドに設けられるフォークシャフトを第1デテント機構と協働して中立位置に弾性的に保持する第2デテント機構が設けられ、フォークシャフトにはその両端面から軸線方向内方に延びる1対の第1及び第2油路を形成するとともにこの各油路の内端はそれぞれフォークシャフトの外周面に開口され、シフトヘッドが中央位置に保持された状態では両油路は外周面への開口を介して何れも制御通路に連通され、シフトヘッドが何れか一方のスナップ位置にある状態ではそのスナップ位置と反対側に位置する一方の油路はシフトヘッドの内周面により外周面への開口が閉じられて制御通路から遮断されるとともに他方の油路は外周面への開口を介して制御通路に連通されこの制御凹部からオイルポンプのリザーバ側に連通されるよう構成しているので、レバー部材によりシフトヘッドをフォークシャフトに対し軸線方向に移動させて一方のスナップ位置にした状態ではその一方のスナップ位置と反対側に位置する一方の圧力室にはオイルポンプからの作動油圧が加わり、他方の圧力室はリザーバ側に連通されて作動油圧は加わらない。従ってフォークシャフトに生じる軸線方向の力は、シフトヘッドを介してレバー部材の先端部がフォークシャフトを押す力と一方の圧力室に加わる作動油圧によりフォークシャフトを圧す力の和となり、シフトのためにレバー部材に加える操作力は、圧力室に加わる作動油圧による力の分だけ変速ギヤをシフトさせるのに必要な力よりも少なくなる。従って、レバー部材に加える操作力を減少させてシフトフィーリングを向上させることができる。また図8及び図9に示す従来技術に比して追加すべきものは、オイルポンプ、第1デテント機構及び油路を構成するための部材及び加工であり、主要な部材である変速機ケース、フォークシャフト及びシフトヘッドは殆どそのまま使用できるので、実施のために必要な製造コストの増大もわずかで足りる。 According to the first aspect of the present invention, each fork shaft is fitted and supported in a liquid-tight slidable manner in each pair of cylinder holes formed at both ends of the fork shafts so as to be coaxially opposed to the transmission case. The first and second pressure chambers are formed between the both ends and each pair of cylinder holes, and hydraulic oil is supplied to each pressure chamber from the oil pump via the first and second supply passages, respectively. The inner peripheral surface of the shift head is fitted and supported in a liquid-tight manner so as to be slidable between two snap positions with a certain distance in the axial direction on the outer peripheral surface of the axially intermediate portion of the fork shaft. A control path that opens to the fork shaft, and a first detent mechanism that elastically holds the shift head at the center of the two snap positions with respect to the fork shaft. It is the selected A second detent mechanism is provided for elastically holding the fork shaft provided on the head in a neutral position in cooperation with the first detent mechanism. The fork shaft has a pair of first extensions extending inward in the axial direction from both end faces thereof. The first and second oil passages are formed, and the inner ends of the respective oil passages are opened to the outer peripheral surface of the fork shaft. When the shift head is held at the center position, both the oil passages pass through the openings to the outer peripheral surface. Each of the oil passages located on the opposite side of the snap position is closed by the inner peripheral surface of the shift head when the shift head is in one of the snap positions. The other oil passage is communicated with the control passage through an opening to the outer peripheral surface and communicated from the control recess to the reservoir side of the oil pump. Therefore, when the shift head is moved axially with respect to the fork shaft by the lever member to one snap position, one pressure chamber located on the opposite side of the one snap position is operated from the oil pump. Hydraulic pressure is applied, and the other pressure chamber is communicated to the reservoir side, and no operating hydraulic pressure is applied. Therefore, the axial force generated in the fork shaft is the sum of the force that the tip of the lever member pushes the fork shaft through the shift head and the force that presses the fork shaft by the hydraulic pressure applied to one of the pressure chambers. The operating force applied to the lever member is less than the force required to shift the transmission gear by the amount of the hydraulic pressure applied to the pressure chamber. Accordingly, it is possible to improve the shift feeling by reducing the operating force applied to the lever member. Further, what should be added in comparison with the prior art shown in FIG. 8 and FIG. 9 is an oil pump, a first detent mechanism, and members and processing for constituting an oil passage, and a transmission case and a fork which are main members. Since the shaft and the shift head can be used almost as they are, the increase in manufacturing cost required for the implementation is also small.
歯車変速機のシフト機構のシフトフィーリングには多様なニーズがあるが、オイルポンプは調圧機能を備えたものとした請求項2の発明によれば、必要に応じてオイルポンプの出力油圧を調整することにより、そのような要求に広く対応することができる。
Although there are various needs for the shift feeling of the shift mechanism of the gear transmission, the oil pump has a pressure regulating function. According to the invention of
制御通路はシフトヘッドの内周面の軸線方向中間部に開口される制御凹部とし、シフトヘッドには制御凹部をオイルポンプのリザーバ側に常時連通する排出口を設けた請求項3の発明によれば、構造がきわめて簡単で実施容易な歯車変速機のシフト機構が得られる。
4. The control passage according to
制御通路はシフトヘッドの内周面の軸線方向中間部に開口される制御凹部とし、フォークシャフトにはその外周面に開口されてシフトヘッドが中央位置にあるときは制御凹部をオイルポンプのリザーバ側に連通しないがスナップ位置にあるときは制御凹部をリザーバ側に連通する排出通路を設けた請求項4の発明によれば、フォークシャフトに対しシフトヘッドが中央位置にある状態ではオイルポンプからの作動油がリザーバ側に排出されることがないので、オイルポンプによるエネルギの消費を減少させることができる。 The control passage is a control recess that is opened in the middle in the axial direction of the inner peripheral surface of the shift head. When the shift head is in the center position on the fork shaft, the control recess is located on the reservoir side of the oil pump. According to the invention of claim 4, there is provided a discharge passage for communicating the control recess to the reservoir side when in the snap position, but when the shift head is in the center position with respect to the fork shaft, the operation from the oil pump is performed. Since oil is not discharged to the reservoir side, energy consumption by the oil pump can be reduced.
制御通路はそれぞれシフトヘッドの壁面を内周面から外面に向かって半径方向に貫通して形成された第1及び第2制御通路よりなるものとし、第1油路はシフトヘッドが中央位置または第1油路側となるスナップ位置にある状態では第1制御通路を介してオイルポンプのリザーバ側に連通されるとともに第2油路側となるスナップ位置にある状態ではシフトヘッドの内周面によりリザーバ側から遮断されるよう構成し、第2油路はシフトヘッドが中央位置または第2油路側となるスナップ位置にある状態では第2制御通路を介してオイルポンプのリザーバ側に連通されるとともに第1油路側となるスナップ位置にある状態では内周面によりリザーバ側から遮断されるよう構成した請求項5の発明によれば、制御通路を形成する第1及び第2制御通路をシフトヘッドの外側から加工することができるので製造コストを削減することができる。
Each of the control passages is composed of first and second control passages that are formed through the wall surface of the shift head in a radial direction from the inner peripheral surface to the outer surface. In the state of being in the snap position on the first oil passage side, it communicates with the reservoir side of the oil pump via the first control passage, and in the state of being in the snap position on the second oil passage side, from the reservoir side by the inner peripheral surface of the shift head. The second oil passage is communicated to the reservoir side of the oil pump via the second control passage when the shift head is at the center position or the snap position at the second oil passage side. According to the invention of
以下に、図1〜図5により、本発明による歯車変速機のシフト機構を実施するための最良の形態の説明をする。図1〜図5では、前述した従来技術の図9に相当する長手方向断面図のみを示しているが、図1〜図5で示す実施形態も、図8及び図9に示す従来技術と同様、水平な一平面上に沿って互いに平行に配置されて変速ギヤを切り換える複数(例えば4本)のフォークシャフト12を備えており、各フォークシャフト12〜12が軸線方向で中立位置に保持された状態では各シフトヘッド15〜15は軸線方向と直交する方向に整列され、各シフトヘッド15〜15に形成された溝部15a〜15aは軸線方向と直交する方向に連続されている。
The best mode for carrying out the shift mechanism of the gear transmission according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 5 show only the longitudinal sectional view corresponding to FIG. 9 of the prior art described above, the embodiment shown in FIGS. 1 to 5 is also the same as the prior art shown in FIGS. A plurality of (for example, four)
先ずこの実施形態の構造を、主として図1により説明する。変速機ケース10には複数対(例えば4対)の有底のシリンダ孔11が同軸的に対向して形成され、各フォークシャフト12の両端部は対向する各シリンダ孔11内に嵌合され、両端面が各シリンダ孔11の底面と当接する2つのシフト位置の間で軸線方向摺動のみ可能に支持されている。各シリンダ孔11の入口部とフォークシャフト12の両端部間の嵌合部は変速機ケース10に設けたオイルシール14により液密にシールされ、フォークシャフト12の各端面と各シリンダ孔11の間には第1及び第2圧力室30a,30bが形成され、この第1及び第2圧力室30a,30bには、第1及び第2供給路32a,32bを介してオイルポンプ35が接続されている。このオイルポンプ35は、手動によりあるいは作動状態に応じて自動的に作動油圧を調整できる調圧機能を備えたものであり、各供給路32a,32bには各圧力室30a,30b毎にそれぞれ絞り部32a1,32b1が設けられている。変速機ケース10の底部により形成されるリザーバ35a内の作動油はオイルポンプ35により吸入され、各供給路32a,32bを介して各圧力室30a,30bに供給される。また各フォークシャフト12には、変速ギヤを切り換えるフォーク部13bを有するシフトフォーク13のボス部13aが設けられている。
First, the structure of this embodiment will be described mainly with reference to FIG. A plurality of pairs (for example, four pairs) of bottomed cylinder holes 11 are formed in the
各フォークシャフト12の中央部の外周面には、略直立方体状のシフトヘッド15が液密に軸線方向摺動のみ可能に嵌合支持され、シフトヘッド15の両側となるフォークシャフト12の外周面には、シフトヘッド15が軸線方向に一定距離をおいた2つのスナップ位置の間で移動可能となるように、1対の止め輪19a,19bが嵌着されている。また、図1において下側となるフォークシャフト12とシフトヘッド15の間には、フォークシャフト12に対しシフトヘッド15を、各止め輪19a,19bに当接される2つのスナップ位置の丁度中央となる中央位置に弾性的に保持する第1デテント機構16が設けられている。この第1デテント機構16は、フォークシャフト12の軸線方向ほゞ中央部の外周面に形成された浅いV形の係合凹部17と、シフトヘッド15の軸線方向中央部で係合凹部17と同じ円周方向位置に半径方向に貫通して形成したガイド孔18aと、このガイド孔18a内に移動可能に保持されたロックボール18と、ガイド孔18aの外端を閉じる止め栓18cとの間に介装されてロックボール18を係合凹部17に向けて弾性的に押圧するスプリング18bにより構成されている。
On the outer peripheral surface of the central portion of each
図1においてシフトヘッド15の上側となる一側の中央には、軸線方向に間をおいて突出した1対の突起により軸線方向と直交方向に延びる一定幅の溝部15aがシフトヘッド15の全幅にわたり形成されている。またフォークシャフト12の外周面と嵌合されるシフトヘッド15の内周面には軸線方向中間部に制御凹部(制御通路)33が形成され、この制御凹部33は排出口33aによりシフトヘッド15の外側に連通されている。
In the center of one side, which is the upper side of the
各シフトヘッド15を中央位置に保持した各フォークシャフト12が前述した2つのシフト位置の丁度中央となる中立位置に保持された状態では、各シフトヘッド15は軸線方向と直交する方向に整列され各溝部15aは一直線上に連続されているが、この状態で各シフトヘッド15の溝部15aの真上となる位置には、1本のシフトアンドセレクトシャフト20が軸線方向移動及び回動可能に変速機ケース10に案内支持されている。このシフトアンドセレクトシャフト20の一部にはシフトヘッド15側に向かって半径方向に突出する1本のレバー部材21が固定されている。このレバー部材21の先端部21aは連続する円筒面の一部よりなり、その両側面は各フォークシャフト12の軸線方向と直交する方向に摺動自在に各溝部15a内に係合されている。シフトアンドセレクトシャフト20の軸線方向のストローク長とレバー部材21の厚さは、ともに移動するレバー部材21の先端部21aが中立位置にある全てのシフトヘッド15の溝部15a内に選択的に係合されるような値となっている。
In a state where each
シフトアンドセレクトシャフト20とその上側となる変速機ケース10の間には、レバー部材21を図1に示す中央位置とその両側となる最大揺動位置(フォークシャフト12の各シフト位置に対応し、図3はその一方にある状態を示す)に弾性的に保持する1組みの第2デテント機構22が設けられている。この第2デテント機構22は、シフトアンドセレクトシャフト20の外周の円周方向の約半分にわたり形成され、浅いV形の3つの係合凹部23aが形成された1つのカム部材23と、変速機ケース10に形成されてシフトアンドセレクトシャフト20から半径方向外向きに延びる有底筒状のガイド孔24aと、このガイド孔24a内を移動可能に保持されたロックボール24と、ガイド孔24aの底面との間に介装されてロックボール24をカム部材23に向けて弾性的に押圧するスプリング24bにより構成されている。カム部材23は、シフトアンドセレクトシャフト20の軸線方向ストロークのどの位置においても、係合凹部23aがロックボール24と係合されるような長さとなっている。
Between the shift and
図1に示すように、レバー部材21が第2デテント機構22により中央位置に保持された状態では、シフトヘッド15は第1デテント機構16によりフォークシャフト12に対し中央位置に保持されて、フォークシャフト12は中立位置に保持される。換言すれば、フォークシャフト12は第1及び第2デテント機構16,22により協働して中立位置に保持される。
As shown in FIG. 1, in the state where the
図1に示すように、フォークシャフト12には、第1及び第2圧力室30a,30bの壁面の一部を形成する両端面から軸線方向内方に延びる1対の第1及び第2油路31a,31bが互いに独立して形成されている。この両油路31a,31bの内端は第1及び第2連通路31a1,31b1を介してフォークシャフト12の外周面にそれぞれ開口され、その位置は次の各条件を満足するように設定されている。すなわちこの各開口は、図1に示すようにフォークシャフト12に対しシフトヘッド15がその中央位置にある状態では、それぞれシフトヘッド15の制御凹部33内の両端部付近に位置しており、各油路31a,31bは制御凹部33を介して互いに連通されるとともに、排出口33aを介してオイルポンプ35のリザーバ35a側である変速機ケース10内に連通されるようになっている。また図2及び図3に示すように、シフトヘッド15が第1油路31a側となるスナップ位置にある状態では、フォークシャフト12の外周面への第1連通路31a1の開口は制御凹部33内に位置して、第1油路31aは制御凹部33及び排出口33aを介して変速機ケース10内に連通され、またフォークシャフト12の外周面への第2連通路31b1の開口はシフトヘッド15の内周面により閉じられて、第2油路31bは制御凹部33から遮断されるようになっている。さらに図5に示すように、シフトヘッド15が第2油路31b側となるスナップ位置にある状態では、同様にして第2油路31bは制御凹部33及び排出口33aを介して変速機ケース10内に連通され、また第1油路31aは制御凹部33から遮断されるようになっている。
As shown in FIG. 1, the
次に上述した実施形態の作動の説明をする。歯車変速機が中立位置にあって変速ギヤによる動力伝達がなされない状態では、図1に示すように、シフトアンドセレクトシャフト20を介して手動のシフトレバーにより操作されるレバー部材21は中央位置にあり、各フォークシャフト12は全て中立位置にあり、各シフトヘッド15は全て中央位置にある。この状態では各第1及び第2油路31a,31bは制御凹部33により互いに連通されるとともに排出口33aを介して変速機ケース10内に連通されているので、オイルポンプ35から第1及び第2供給路32a,32bに供給される作動油は、絞り部32a1,32b1より下流側の圧力は0となって、第1及び第2油路31a,31b、第1及び第2連通路31a1,31b1、制御凹部33並びに排出口33aを通ってオイルポンプ35のリザーバ35aである変速機ケース10内の底部に排出される。
Next, the operation of the above-described embodiment will be described. When the gear transmission is in the neutral position and no power is transmitted by the transmission gear, as shown in FIG. 1, the
この状態において、シフトレバーによりシフトアンドセレクトシャフト20を軸線方向にセレクト運動させてレバー部材21を平行運動させ、その先端部21aが中立位置にある各シフトヘッド15の各溝部15a内を移動させて何れか1つのシフトヘッド15を選択する。次いでシフトレバーによりシフトアンドセレクトシャフト20を半時計回転方向に回転させて、レバー部材21をシフト運動させれば、選択されたフォークシャフト12は変速ギヤのクラッチハブに係合されるシフトフォーク13を介して加わるシフト抵抗により軽くは動かないので、先ず図2に示すように第1デテント機構16の弾性的保持力に抗してシフトヘッド15がフォークシャフト12に対し右向きに移動し、止め輪19aに当接する第1油路31a側のスナップ位置となる。この状態では第1油路31aは制御凹部33及び排出口33aを介してリザーバ35a側に連通されたままであるので第1圧力室30a内にはオイルポンプ35の作動油圧は加わらないが、第2油路31bはシフトヘッド15の内周面により制御凹部33から遮断されるので第2圧力室30b内にはオイルポンプ35の作動油圧が加わり、選択されたフォークシャフト12は変速ギヤのシフト抵抗に抗して右向きに移動し始める。
In this state, the shift and
シフトレバーによりレバー部材21を半時計回転方向にさらに揺動させれば、止め輪19aを介して互いに当接されたシフトヘッド15とフォークシャフト12は一体となって右向きに移動して図3に示す第1油路31a側のシフト位置となるが、その間にフォークシャフト12に加わる右向きの力は、シフトヘッド15を介してレバー部材21の先端部21aがフォークシャフト12を押す力F1と、第2圧力室30bに加わるオイルポンプ35からの作動油圧によりフォークシャフト12を圧す力F2の和となり、シフトのためにレバー部材21に加える力F1、従ってシフトレバーに加える操作力は、第2圧力室30bに加わる作動油圧による力F2の分だけ変速ギヤをシフトさせるのに必要な力よりも少なくなる。
If the
この実施形態では、図3に示すシフト位置では、レバー部材21は第2デテント機構22により最大揺動位置に保持され、シフトレバーから手を離してもその位置に保持され、フォークシャフト12は第2圧力室30b内の圧力によりシフト位置に保持される。この状態からシフトレバーによりレバー部材21を中央位置に戻せば、フォークシャフト12は前述と同じ理由で軽くは動かず、先ず図4に示すように第2デテント機構22の弾性的保持力に抗してレバー部材21が時計回転方向に揺動し、シフトヘッド15がフォークシャフト12に対し中央位置に戻り、この状態では図1の場合と同様、両油路31a,31bは制御凹部33により互いに連通されて変速機ケース10内に連通され、両供給路32a,32bに供給される作動油の圧力は0となる。シフトレバーによりレバー部材21をシフト方向にさらに戻せば、図5に示すように第1デテント機構16の弾性的保持力に抗してシフトヘッド15がフォークシャフト12に対し左向きに移動し、止め輪19bに当接する第2油路31b側のスナップ位置となる。この状態では図2及び図3とは逆に、第2圧力室30b内にはオイルポンプ35の作動油圧は加わらないが、第1油路31aはシフトヘッド15の内周面により制御凹部33から遮断されるので第1圧力室30a内にはオイルポンプ35の作動油圧が加わり、フォークシャフト12はシフト抵抗に抗して左向きに移動し始める。
In this embodiment, at the shift position shown in FIG. 3, the
シフトレバーによりレバー部材21を時計回転方向にさらに揺動させれば、止め輪19bを介して互いに一体的に当接されたシフトヘッド15とフォークシャフト12は左向きに移動し、第2デテント機構22によりレバー部材21を中立位置で停止させれば、図1に示す中立位置となる。その間にフォークシャフト12に加わる左向きの力は、シフトヘッド15を介してレバー部材21の先端部21aがフォークシャフト12を押す力F1と、第1圧力室30aに加わるオイルポンプ35からの作動油圧によりフォークシャフト12を圧す力F3の和となり、シフトのためにレバー部材21に加える力F1、従ってシフトレバーに加える操作力は、第1圧力室30aに加わる作動油圧による力F3の分だけ変速ギヤを中立位置に戻すのに必要な力よりも少なくなる。この中立位置から、フォークシャフト12を第2油路31b側のシフト位置とし、また中立位置に戻す場合の作用は、上述の場合と実質的に同様である。
When the
上述のように、シフトのためにレバー部材21に加える操作力は、第1または第2圧力室30a,30bに加わるオイルポンプ35の作動油圧による力の分だけ変速ギヤをシフトさせるのに必要な力よりも少なくなるので、レバー部材21に加える操作力を減少させてシフトフィーリングを向上させることができる。また図8及び図9に示す従来技術に比して主要な部材である変速機ケース10、フォークシャフト12及びシフトヘッド15は殆どそのまま使用でき、追加すべきものは、オイルポンプ35、第1デテント機構16及び油路を構成するための部材及び加工であるが、シフトヘッド15に対する油路の加工、すなわち制御凹部33と排出口33aの追加はわめて簡単であるので、実施のために必要な製造コストの増大もわずかで足りる。
As described above, the operating force applied to the
上述した実施形態では、オイルポンプ35は手動によりあるいは作動状態に応じて自動的に作動油圧を調整できる調圧機能を備えたものとしており、このようにすれば運転者の好みに応じて手動により、あるいは車速などの走行状態に応じて自動的にシフト操作力を調整することができ、多様なシフトフィーリングのニーズに応じることができる。
In the above-described embodiment, the
次に上述した実施形態の第1の変形例を図6により説明する。この第1の変形例は、第1及び第2油路31a,31bのフォークシャフト12の外周面への開口をシフトヘッド15により開閉する構造が上述した実施形態と異なるだけであり、シフトヘッド15に排出口33aがなく、その代わりにフォークシャフト12に1対の第1及び第2排出通路34a,34bを形成したものであるので、主としてこの相違点につき説明する。
Next, a first modification of the above-described embodiment will be described with reference to FIG. The first modification is different from the above-described embodiment only in the structure in which the opening to the outer peripheral surface of the
第1及び第2排出通路34a,34bは、図6に示すように、フォークシャフト12の外周面に開口された軸線方向に延びる1対の溝状の凹部であり、第1及び第2油路31a,31bの各内端に連通される第1及び第2連通路31a1,31b1のフォークシャフト12の外周面への各開口の軸線方向すぐ外側に形成されている。従ってこの第1の変形例は、図6(a) に示すようにシフトヘッド15が中央位置にある状態では、第1及び第2油路31a,31bは制御通路33により連通されると同時にリザーバ35a側から遮断され、図6(b) に示すようにシフトヘッド15を第1油路31a側のスナップ位置に移動させれば、制御凹部33は第1油路31aに連通されたままで第1排出通路34aを介してリザーバ35a側に連通されると同時にシフトヘッド15の内周面により第2油路31bからは遮断され、またシフトヘッド15を第2油路31b側のスナップ位置に移動させれば、制御凹部33は第2油路31bに連通されたままで第2排出通路34bを介してリザーバ35a側に連通されると同時にシフトヘッド15の内周面により第1油路31aからは遮断される構造となっている。
As shown in FIG. 6, the first and
シフトヘッド15が中央位置にある図6(a) に示す状態では、各第1及び第2油路31a,31bは制御凹部33により互いに連通されるとともに外部から遮断されるので、第1及び第2圧力室30a,30b(図1〜図5参照)並びに制御凹部33内にはオイルポンプ35の作動油圧が加わる。しかしフォークシャフト12及びシフトヘッド15に加わる作動油圧はバランスされているので、フォークシャフト12とシフトヘッド15は何れの向きにも移動されない。
In the state shown in FIG. 6A in which the
この状態において、前述と同様、レバー部材21を軸線方向にセレクト運動させ、その先端部21aにより何れか1つのシフトヘッド15を選択し、次いでレバー部材21を半時計回転方向にシフト運動させれば、前述した実施形態と同様、先ずシフトヘッド15がフォークシャフト12に対し右向きに移動して第1油路31a側のスナップ位置となり、さらに半時計回転方向にシフト運動させれば、第2圧力室30bに生じる作動油圧によりフォークシャフト12は第1油路31a側のシフト位置となる。その間にシフトレバーに加える操作力は、第2圧力室30bに加わる作動油圧による力の分だけ変速ギヤをシフトさせるのに必要な力よりも少なくなる。この状態からシフトレバーによりレバー部材21を戻せば、前述した実施形態と同様、第1圧力室30aに生じる作動油圧によりフォークシャフト12は中央位置に戻る。この中立位置から、フォークシャフト12を第2油路31b側のシフト位置とし、また中立位置に戻す場合の作用は、上述の場合と実質的に同様である。
In this state, as described above, if the
この第1の変形例でも、上述のように、シフトのためにレバー部材21に加える操作力は少なくなるので、レバー部材21に加える操作力を減少させてシフトフィーリングを向上させることができる。また図8及び図9に示す従来技術に比して、実施のために必要な製造コストの増大もわずかで足りる。特にこの第1の変形例によれば、フォークシャフト12に対しシフトヘッド15が中央位置にある状態ではオイルポンプ35からの作動油がリザーバ35a側に排出されることがないので、オイルポンプ35によるエネルギの消費を減少させることができる。
Even in the first modified example, as described above, the operating force applied to the
次に前述した実施形態の第2の変形例を図7により説明する。この第2の変形例は、第1及び第2油路31a,31bのフォークシャフト12の外周面への開口をシフトヘッド15により開閉する構造が上述した実施形態及び第1の変形例と異なるだけであり、制御通路33を構成する制御凹部33と排出口33aを、2つの制御通路33b1,33b2からなるものに変更した点が異なるだけであり、その他の構造は同一であるので、主としてこの相違点につき説明する。なお図7は、図1〜図5とは90度異なる断面で示したものであり、従って溝部15a及び第1デテント機構16は表示されていない。
Next, a second modification of the above-described embodiment will be described with reference to FIG. The second modification is different from the above-described embodiment and the first modification only in the structure in which the opening to the outer peripheral surface of the
第2の変形例の制御通路33を構成する第1及び第2制御通路33b1,33b2は、図7に示すように、連通路31a1,31b1よりも大径でシフトヘッド15の壁面を内周面から外面に向かって半径方向に向かって互いに平行に延びるよう形成された1対の貫通孔であり、その中心距離は連通路31a1,31b1よりも小であり、シフトヘッド15が中央位置にある図7(a) に示す状態では、各連通路31a1,31b1は各制御通路33b1,33b2の各内周の互いに離れた位置付近の内側に開口されている。従ってこの第2の変形例は、中央位置では各油路31a,31bは各制御通路33b1,33b2介してリザーバ35a側に連通され、図7(b) に示すようにシフトヘッド15を第1油路31a側のスナップ位置に移動させれば、第1油路31aは第1制御通路33b1を介してリザーバ35aに連通されたままで第2油路31bはシフトヘッド15の内周面により遮断され、またシフトヘッド15を第2油路31b側のスナップ位置に移動させれば、第第2油路31bは第2制御通路33b2を介してリザーバ35aに連通されたままで第1油路31aはシフトヘッド15の内周面により遮断される構造になっている。
As shown in FIG. 7, the first and second control passages 33b1 and 33b2 constituting the
シフトヘッド15が中央位置にある図7(a) に示す状態では、各第1及び第2油路31a,31bは何れもリザーバ35a側に連通されているので、オイルポンプ35から第1及び第2油路31a,31bに供給される作動油は、各供給路に設けた絞り部(何れも図1参照)より下流側の圧力は0となって、各油路31a,31b及び各制御通路33b1,33b2を通ってリザーバ35aに排出される。
In the state shown in FIG. 7A in which the
この状態において、前述と同様、レバー部材21を軸線方向にセレクト運動させ、その先端部21aにより何れか1つのシフトヘッド15を選択し、次いでレバー部材21を半時計回転方向にシフト運動させれば、前述した実施形態及び第1変形例と同様、先ずシフトヘッド15がフォークシャフト12に対し右向きに移動して第1油路31a側のスナップ位置となり、さらに半時計回転方向にシフト運動させれば、第2圧力室30bに生じる作動油圧によりフォークシャフト12は第1油路31a側のシフト位置となる。その間にシフトレバーに加える操作力は、第2圧力室30bに加わる作動油圧による力の分だけ変速ギヤをシフトさせるのに必要な力よりも少なくなる。この状態からシフトレバーによりレバー部材21を戻せば、前述と同様、第1圧力室30aに生じる作動油圧によりフォークシャフト12は中央位置に戻る。この中立位置から、フォークシャフト12を第2油路31b側のシフト位置とし、また中立位置に戻す場合の作用は、上述の場合と実質的に同様である。
In this state, as described above, if the
この第2の変形例でも、上述のように、シフトのためにレバー部材21に加える操作力は少なくなるので、レバー部材21に加える操作力を減少させてシフトフィーリングを向上させることができる。また図8及び図9に示す従来技術に比して、実施のために必要な製造コストの増大もわずかで足りる。特にこの第2の変形例によれば、制御通路33を形成する第1及び第2制御通路33b1,33b2をシフトヘッド15の外側から容易に加工することができるので製造コストを削減することができる。
Also in the second modified example, as described above, since the operating force applied to the
上述した実施形態及び各変形例では、複数のフォークシャフト12〜12から1本のフォークシャフト12を選択するセレクト運動と、選択したフォークシャフト12を軸線方向に移動させて変速ギヤを切り換えるシフト運動を、シフトアンドセレクトシャフト20に設けたレバー部材21の平行運動及び揺動運動としたが、セレクト運動とシフト運動をそれぞれレバー部材21の揺動運動及び平行運動とするようにしてもよい。その場合は、シフトアンドセレクトシャフト20は各フォークシャフト12と平行に配置すればよい。
In the above-described embodiment and each modified example, the selection motion for selecting one
また上述した実施形態及び各変形例では、各フォークシャフト12は中立位置の両側にシフト位置を設け、各シフトヘッド15には中央位置の両側にスナップ位置を設けるものとして説明したが、一部のフォークシャフト12とそれと対応するシフトヘッド15は、片側にだけシフト位置及びスナップ位置を設けるようにして実施してもよい。
In the above-described embodiment and each modification, each
また本発明による歯車変速機のシフト機構は、各フォークシャフト12と変速機ケース10の間に図9に示す従来技術と同様なデテント機構(符号6参照)を設けて実施してもよく、その場合には第2デテント機構22のカム部材23の係合凹部23aは中央位置だけとし、最大揺動位置に対応する係合凹部は除くようにしてもよい。
The gear transmission shift mechanism according to the present invention may be implemented by providing a detent mechanism (see reference numeral 6) similar to the prior art shown in FIG. 9 between each
10…変速機ケース、11…シリンダ孔、12…フォークシャフト、13…シフトフォーク、15…シフトヘッド、15a…溝部、16…第1デテント機構、20…シフトアンドセレクトシャフト、21…レバー部材、21a…先端部、22…第2デテント機構、30a,30b…圧力室(第1圧力室、第2圧力室)、31a,31b…油路(第1油路、第2油路)、32a,32b…供給路(第1供給路、第2供給路)、33…制御通路(制御凹部)、33a…排出口、33b1,33b2…制御通路(第1制御通路、第2制御通路)、34a,34b…排出通路(第1排出通路、第2排出通路)、35…オイルポンプ、35a…リザーバ。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記レバー部材は前記シフトアンドセレクトシャフトの軸線方向移動及び回動に伴う平行移動及び揺動の何れか一方により、その先端部が前記中立位置にある前記各フォークシャフトに設けられた前記各シフトヘッドの各溝部内を移動して何れか1つの前記シフトヘッドを選択した後、前記平行運動及び揺動の他方により選択された前記シフトヘッド及びそれが設けられた前記フォークシャフトを軸線方向に移動させ前記シフトフォークを介して前記変速ギヤを切り換える歯車変速機のシフト機構において、
前記各フォークシャフトはその両端部が前記変速機ケースに同軸的に対向して形成された各1対のシリンダ孔内に液密に摺動自在に嵌合支持されて前記両端部と前記各1対のシリンダ孔の間に第1及び第2圧力室が形成され、
前記各圧力室にはそれぞれ第1及び第2供給路を介してオイルポンプより作動油が供給され、
前記シフトヘッドはその内周面が前記フォークシャフトの軸線方向中間部の外周面に軸線方向に一定距離をおいた2つのスナップ位置の間で摺動可能に液密に嵌合支持されるとともに前記内周面に開口する制御通路が形成され、
前記フォークシャフトとシフトヘッドの間には前記シフトヘッドを前記フォークシャフトに対し前記2つのスナップ位置の中央位置に弾性的に保持する第1デテント機構が設けられ、
前記レバー部材にはそれが選択した前記シフトヘッドに設けられるフォークシャフトを前記第1デテント機構と協働して前記中立位置に弾性的に保持する第2デテント機構が設けられ、
前記フォークシャフトにはその両端面から軸線方向内方に延びる1対の第1及び第2油路を形成するとともにこの各油路の内端はそれぞれ前記フォークシャフトの外周面に開口され、
前記シフトヘッドが前記中央位置に保持された状態では前記両油路は前記外周面への開口を介して何れも前記制御通路に連通され、前記シフトヘッドが何れか一方の前記スナップ位置にある状態ではそのスナップ位置と反対側に位置する一方の前記油路は前記シフトヘッドの内周面により前記外周面への開口が閉じられて前記制御通路から遮断されるとともに他方の前記油路は前記外周面への開口を介して前記制御通路に連通されこの制御凹部から前記オイルポンプのリザーバ側に連通されるよう構成したこと
を特徴とする歯車変速機のシフト機構。 Shift forks for switching the transmission gears are provided and arranged parallel to each other, and are guided and supported in the transmission case so as to be movable in the axial direction between a shift position where power transmission by the transmission gear is performed and a neutral position where power transmission is not performed. In the state where each of the fork shafts and each of the fork shafts are in the neutral position, the fork shafts are respectively provided in the fork shafts so as to be aligned in a direction orthogonal to the axial direction and in the orthogonal direction. A plurality of shift heads formed with continuous grooves, a shift and select shaft guided and supported by the transmission case so as to be axially movable and rotatable along one side of the plurality of fork shafts; It is fixed to the select shaft and protrudes in the radial direction, and its tip part slides into each groove part. It comprises a lever member that is engaged,
Each of the shift heads provided on each of the fork shafts, the tip of which is located at the neutral position by any one of parallel movement and rocking accompanying axial movement and rotation of the shift and select shaft. The shift head selected by one of the parallel movement and the swing and the fork shaft provided with the shift head are moved in the axial direction. In a shift mechanism of a gear transmission that switches the transmission gear via the shift fork,
Each fork shaft is fitted and supported in a liquid-tight slidable manner in each pair of cylinder holes formed so that both ends thereof are coaxially opposed to the transmission case. First and second pressure chambers are formed between the pair of cylinder holes,
Each of the pressure chambers is supplied with hydraulic oil from an oil pump via the first and second supply paths,
The shift head is fitted and supported in a fluid-tight manner so that its inner peripheral surface is slidable between two snap positions at a certain distance in the axial direction on the outer peripheral surface of the axially intermediate portion of the fork shaft. A control passage opening in the inner peripheral surface is formed,
A first detent mechanism is provided between the fork shaft and the shift head to elastically hold the shift head with respect to the fork shaft at a central position of the two snap positions.
The lever member is provided with a second detent mechanism that elastically holds a fork shaft provided in the selected shift head in the neutral position in cooperation with the first detent mechanism,
The fork shaft is formed with a pair of first and second oil passages extending inward in the axial direction from both end faces thereof, and the inner ends of the oil passages are respectively opened on the outer peripheral surface of the fork shaft,
In a state where the shift head is held at the center position, both the oil passages are communicated with the control passage through an opening to the outer peripheral surface, and the shift head is in one of the snap positions. Then, the one oil passage located on the opposite side of the snap position is closed from the control passage by the opening to the outer peripheral surface being closed by the inner peripheral surface of the shift head, and the other oil passage is the outer peripheral surface. A gear transmission shift mechanism characterized in that it is configured to communicate with the control passage through an opening to the surface and communicate with the reservoir side of the oil pump from the control recess.
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