JP4927022B2 - シフトストッパー装置 - Google Patents

Description

本発明は、シフトストッパー装置に関し、特に、車両に搭載される変速機の同期装置、特に、シフトレバーで手動操作される変速機の同期装置に組み込まれるシフトストッパー装置に関し、中でも車両に搭載される変速機に好適に適用される。

遊転ギヤをシャフトに結合自在な同期装置と、常時噛合式の歯車変速機構を備え、同期装置がシフトレバー及びシフトフォークを介して手動操作されることにより、変速機構が所定の変速段にシフトされる変速機において、変速機構で発生した振動が、同期装置のスリーブに伝達され、さらに、スリーブに接続されているシフトフォーク、シフトヘッド及びシフトレバーに伝播して、レバービビリという現象を発生させることがある。

このレバービビリを防止する方式として、特許文献１の発明のようなケースストッパー方式と、特許文献２の発明のようなギヤストッパー方式がある。

特許文献１には、シフトヘッドを制止するケースストッパー方式のシフトストッパー装置が提案され、特許文献２には、スリーブをギヤの方へ押し付けるギヤストッパー方式のシフトストッパー装置が提案されている。

特開２００７−７１３２５号公報 特開２００８−５１１４３号公報

同期装置のスリーブが遊転ギヤと結合した際、スリーブに常時作用する吸い込み力によって、スリーブが傾動ないし微動するおそれがある。このため、ケースストッパー方式によれば、スリーブに接続されているシフトフォークがスリーブとの摺動によって磨耗する現象が発生するおそれがある。

一方、ギヤストッパー方式によれば、遊転ギヤの回転変動が、スリーブに伝達し、さらに、シフトレバーに伝播してレバービビリを発生させるおそれがある。

本発明の目的は、簡素な構成により、スリーブに直接又は間接的に接続される操作部材の磨耗と振動、例えば、シフトフォークの磨耗とシフトレバーのビビリを低減することができる、ギヤストッパー方式のシフトストッパー装置を提供することである。

本発明は、第１の視点において、ハブの外周部とスリーブの内周部の間に装填され、前記スリーブのシフト時、該スリーブから付勢されてシフト自在なシフトストッパー用キーを有し、前記シフトストッパー用キーは、前記スリーブのニュートラル位置で該スリーブの内周部と係合する第１の部分と、前記スリーブがシフトされた際に、前記スリーブのシフト方向前方側面に当接する第２の部分と、前記スリーブがシフトされた際に、前記ハブのシフト方向後方側面に当接する第３の部分と、を備える、シフトストッパー装置ないしそれを備えた同期装置を提供する。

本発明によれば、スリーブがニュートラル位置からシフトすると、シフトストッパー用キーは、スリーブからシフトストッパー用キーの第１の部分を介して付勢されて所定の変速段を実現するための遊転ギヤに向かってシフトしていく。
さらに、スリーブがシフトすると、スリーブとシフトストッパー用キーの第１の部分との係合が解除される。スリーブと遊転ギヤの回転が同期して、スリーブがさらにシフトすると、シフトストッパー用キーの第２の部分がスリーブのシフト方向前方側面に当接することにより、シフトストッパー用キーは引き続き、遊転ギヤの方へシフトしていく。
スリーブが遊転ギヤと回転方向に結合すると、すなわち、シフト完了すると、シフトストッパー用キーの第２の部分と、前記スリーブのシフト方向前方側面との当接により、スリーブがシフトストッパー用キーに係止されると共に、シフトストッパー用キーの第３の部分がシフト方向に不動のハブに、シフトストッパー用キーがそれ以上は遊転ギヤ側にシフトしないよう係止される。かくして、スリーブは、シフト完了時、スリーブ、シフトストッパー用キー及びハブの三部品を利用して、少なくとも軸方向に不動のハブに対して係止される。
この結果、遊転ギヤの回転変動が、スリーブを介して、スリーブに接続されるシフトレバーに伝達されることが防止され、シフトレバーのレバービビリが低減される。また、本発明によれば、シフト完了時、スリーブが、シフトストッパー用キーを介してハブに対して軸方向にも固定されることによって、スリーブとそれに接続されている部品、例えば、シフトフォークとの磨耗が防止される。

また、本発明によれば、シフトストッパー機構が、スリーブ、シフトストッパー用キー及びハブの三部品から構成されると共に、このシフトストッパー用キーは、ハブにインデックス用キーと同様に装填することができるため、シフトストッパー装置を簡素に構成することができる。

本発明のシフトストッパー装置は、シャフトと、前記シャフトの外周面上に固定されたハブと、前記シャフトの外周面上に該シャフトの軸方向に沿って固定され同回転方向に沿って遊嵌された遊転ギヤと、前記遊転ギヤ上に形成されたギヤピースと、前記ハブと一体回転すると共にシフト操作に従って該ハブの軸方向に沿ってシフト自在なスリーブと、前記スリーブのシフトに伴い前記ギヤピースと摺動して摩擦力を発生することにより前記遊転ギヤと前記シャフトの回転を同期させるシンクロナイザリングと、を有し、前記スリーブがシフトされて前記ギヤピースと回転方向に結合することにより、前記遊転ギヤを前記シャフトに結合させる、同期装置に組み込まれる。

本発明の好ましい実施の形態に係るシフトストッパー用キーにおいて、前記第２の部分は、前記スリーブがシフトされた際に、前記スリーブのシフト方向前方側面と前記ギヤピースのシフト方向後方側面の間に位置する。この形態によれば、第２の部分が、空きスペースを利用して効率的に配置される。

本発明の好ましい実施の形態に係るシフトストッパー用キーにおいて、前記第１の部分は、前記シフトストッパー用キーの外周側中央部に設けられ半径方向外方に向かって突出する凸部であり、前記第２の部分は、前記シフトストッパー用キーの外周側端部に設けられ半径方向外方に向かって突出する外周側爪部であり、前記第３の部分は、前記シフトストッパー用キーの内周側端部に設けられ半径方向内方に向かって突出する内周側爪部である。この形態によれば、シフトストッパー用キーの形状が簡素であるため、製作が容易である。

本発明の好ましい実施の形態に係るシフトストッパー用装置ないしそれを備えた同期装置は、前記ハブの外周部と前記スリーブの内周部の間に装填され、前記スリーブのシフト時、該スリーブから付勢されて前記シンクロナイザリングを前記ギヤピースに向かって付勢するインデックス用キーを有し、前記シフトストッパー用キーと前記インデックス用キーが、前記ハブの周方向に沿って交互に配置される。この形態によれば、インデックス用キーのみを有する同期装置に対して形状の変更箇所が少ないため、本発明の実施が容易かつ低コストで実現できる。

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、本発明の一実施例に係る同期装置に組み込まれたシフトストッパー装置の正面断面図であって、図１（Ａ）はニュートラル状態、図１（Ｂ）はシフト状態をそれぞれ示している。図２は、図１（Ａ）の側面断面図であって、シフトストッパー用キーとインデックス用キーの配置を示している。

図１（Ａ）、図１（Ｂ）及び図２を参照すると、本発明の一実施例に係るシフトストッパー装置が組み込まれる変速機の同期装置は、シャフト１と、シャフト１の外周面上に固定されたハブ２と、シャフト１の外周面上にシャフトの軸方向に沿って固定され同回転方向に沿って遊嵌された遊転ギヤ７と、遊転ギヤ７上に形成されたギヤピース８と、ハブ２と一体回転すると共にシフト操作に従ってハブ２の軸方向に沿ってシフト自在なスリーブ３と、スリーブ３のシフトに伴いギヤピース８と摺動して摩擦力を発生することにより遊転ギヤ７とシャフト１の回転を同期させるシンクロナイザリング９と、を有している。スリーブ３がシフトされてギヤピース８と回転方向に結合することにより、遊転ギヤ７はシャフト１に結合される。

スリーブ３の内周側には凹部３ａ、同外周側には嵌合溝３ｂがそれぞれ形成されている。凹部３ａには、後述するシフトストッパー用キー４の第１の部分、すなわち、凸部４ａが係合自在である。嵌合溝３ｂには、不図示のシフトフォークが嵌合する。このシフトフォークは、シフトフォークシャフト、インナーレバー等から構成される不図示の操作機構（特許文献１，２参照）を介して、不図示のシフトレバーに接続され、シフトレバーを手動操作することによって、スリーブ３がシフトして所定の変速段が実現される。

このような同期装置に組み込まれる、本発明の一実施例に係るシフトストッパー装置は、ハブ２の外周部とスリーブ３の内周部の間に装填され、詳細には、ハブ２の外周部に形成された第１のキー溝２ａに収容され、スリーブ３のシフト時、スリーブ３から付勢されてシフト自在なシフトストッパー用キー４を有している。

シフトストッパー用キー４は、スリーブ３のニュートラル位置でスリーブ３の内周部と係合する第１の部分、すなわち、シフトストッパー用キー４の外周側中央部に設けられ半径方向外方に向かって突出する凸部４ａと、スリーブ３がシフトされた際に、スリーブ３のシフト方向前方側面に当接する第２の部分、すなわち、シフトストッパー用キー４の外周側端部に設けられ半径方向外方に向かって突出する外周側爪部４ｂと、スリーブ３がシフトされた際に、ハブ２のシフト方向後方側面に当接する第３の部分と、すなわち、シフトストッパー用キー４の内周側端部に設けられ半径方向内方に向かって突出する内周側爪部４ｃと、を備えている。外周側爪部４ｂと内周側爪部４ｃは、スリーブ３の半径方向に対向して形成され、かつ、スリーブ３のシフト方向両側に一対ずつ設けられている。

この同期装置は、さらに、ハブ２の外周部とスリーブ３の内周部の間に装填され、詳細には、ハブ２の外周部に形成された第２のキー溝２ｂに収容され、スリーブ３のシフト時、スリーブ３から付勢されてシンクロナイザリング９をギヤピース８に向かって付勢するインデックス用キー５を有している。特に、図２を参照すると、複数のシフトストッパー用キー４と複数のインデックス用キー５は、ハブ２の周方向に沿って６０度毎に交互に配置されている。また、シフトストッパー用キー４とインデックス用キー５は、キースプリング６によって、半径方向外方、すなわち、スリーブ３の内周側へ向かって付勢されている。

以上説明した本発明の一実施例に係るシフトストッパー装置の動作を説明する。引き続き、図１（Ａ）及び図２を参照して、不図示のシフトレバーが手動操作されて、不図示のシフトフォークに接続されているスリーブ３がニュートラル位置から、例えば、図１（Ａ）中右方にシフトすると、シフトストッパー用キー４は、スリーブ３の凹部３ａからシフトストッパー用キー４の凸部４ａを介して付勢されて所定の変速段を実現するための遊転ギヤ７に向かってシフトしていく。

さらに、スリーブ３がシフトして、スリーブ３の凹部３ａとシフトストッパー用キー４の凸部４ａとの係合が解除される。シンクロナイザリング９とギヤピース８の摩擦摺動により、スリーブ３とシンクロナイザリング９、さらには、ギヤピース８の回転が互いに同期すると、スリーブ３はさらにギヤピース８との噛合位置までシフトされる。シフトストッパー用キー４も、シフトストッパー用キー４の外周側爪部４ｂがスリーブ３のシフト方向前方側面に当接していることにより、遊転ギヤ７の方へ引き続きシフトしていく。

特に、図１（Ｂ）を参照して、スリーブ３が遊転ギヤ７と回転方向に結合してシフト完了すると、シフトストッパー用キー４の外周側爪部４ｂと、スリーブ３のシフト方向前方側面との当接により、スリーブ３がシフトストッパー用キー４に係止されると共に、シフトストッパー用キー４の内周側爪部４ｃがシフト方向に不動のハブ２に、シフトストッパー用キー４がそれ以上は図中右方の遊転ギヤ７側にシフトしないよう係止される。かくして、スリーブ３は、シフト完了時、スリーブ３、シフトストッパー用キー４及びハブ２の三部品を利用して、軸方向に不動のハブ２に対して係止される。

この結果、遊転ギヤ７の回転変動が、スリーブ３を介して、スリーブ３に接続されるシフトレバーに伝達されることが防止され、シフトレバーのレバービビリが低減される。また、シフト完了時、スリーブ３が、シフトストッパー用キー４を介してハブ２に対して軸方向にも固定されることによって、スリーブ３とそれに接続されている部品、例えば、スリーブ３の嵌合溝３ｂに嵌合している不図示のシフトフォークとの磨耗が防止される。

本発明は、変速機、特に、シフトレバーを手動操作する変速機、中でも車両に搭載される変速機に好適に適用される。また、本発明は、手動変速機をベースとして自動操作される変速機にも好適に適用される。

（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の一実施例に係る同期装置に組み込まれたシフトストッパー装置の正面断面図であって、（Ａ）はニュートラル状態、（Ｂ）はシフト状態をそれぞれ示している。 図１（Ａ）の側面断面図であって、シフトストッパー用キーとインデックス用キーの配置を示している。

符号の説明

１ シャフト
２ ハブ
２ａ 第１のキー溝
２ｂ 第２のキー溝
３ スリーブ
３ａ 凹部
３ｂ 嵌合溝
４ シフトストッパー用キー
４ａ 凸部（第１の部分）
４ｂ 外周側爪部（第２の部分）
４ｃ 内周側爪部（第３の部分）
５ インデックス用キー
６ キースプリング
７ 遊転ギヤ
８ ギヤピース
９ シンクロナイザリング

Claims (4)

1. シャフトと、前記シャフトの外周面上に固定されたハブと、前記シャフトの外周面上に該シャフトの軸方向に沿って固定され同回転方向に沿って遊嵌された遊転ギヤと、前記遊転ギヤ上に形成されたギヤピースと、前記ハブと一体回転すると共にシフト操作に従って該ハブの軸方向に沿ってシフト自在なスリーブと、前記スリーブのシフトに伴い前記ギヤピースと摺動して摩擦力を発生することにより前記遊転ギヤと前記シャフトの回転を同期させるシンクロナイザリングと、を有し、前記スリーブがシフトされて前記ギヤピースと回転方向に結合することにより、前記遊転ギヤを前記シャフトに結合させる、同期装置において、
   前記ハブの外周部と前記スリーブの内周部の間に装填され、前記スリーブのシフト時、該スリーブから付勢されてシフト自在なシフトストッパー用キーを有し、
   前記シフトストッパー用キーは、
   前記スリーブのニュートラル位置で該スリーブの内周部と係合する第１の部分と、
   前記スリーブがシフトされた際に、前記スリーブのシフト方向前方側面に当接する第２の部分と、
   前記スリーブがシフトされた際に、前記ハブのシフト方向後方側面に当接する第３の部分と、
   を備える、ことを特徴とするシフトストッパー装置。
2. 前記第２の部分は、前記スリーブがシフトされた際に、前記スリーブのシフト方向前方側面と前記ギヤピースのシフト方向後方側面の間に位置する、ことを特徴とする請求項１記載のシフトストッパー装置。
3. 前記第１の部分は、前記シフトストッパー用キーの外周側中央部に設けられ半径方向外方に向かって突出する凸部であり、
   前記第２の部分は、前記シフトストッパー用キーの外周側端部に設けられ半径方向外方に向かって突出する外周側爪部であり、
   前記第３の部分は、前記シフトストッパー用キーの内周側端部に設けられ半径方向内方に向かって突出する内周側爪部である、
   ことを特徴とする請求項１又は２記載のシフトストッパー装置。
4. 前記ハブの外周部と前記スリーブの内周部の間に装填され、前記スリーブのシフト時、該スリーブから付勢されて前記シンクロナイザリングを前記ギヤピースに向かって付勢するインデックス用キーを有し、
   前記シフトストッパー用キーと前記インデックス用キーが、前記ハブの周方向に沿って交互に配置される、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一記載のシフトストッパー装置。

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