JP5600841B2

JP5600841B2 - 手動変速機の変速段位置検出装置

Info

Publication number: JP5600841B2
Application number: JP2010161692A
Authority: JP
Inventors: 秀一林
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2010-07-16
Filing date: 2010-07-16
Publication date: 2014-10-08
Anticipated expiration: 2030-07-16
Also published as: JP2012021626A

Description

本発明は、自動車の手動変速機において、現在の変速段位置を表示する変速段位置検出装置に関する。

手動変速機においては現在の変速段位置を表示することが要請される場合がある。この種の要請に応えるものとして、従来例えば、特許文献１には、シフトフォーク軸にシフト位置検出センサを配設し、変速段毎に設けられたセレクトアクチュエータにセレクト位置検出センサを配設した変速機のギヤ位置検出装置が提案されている。

実開昭６２−１４９６５９号公報

ところが、前記特許文献１のギヤ位置検出装置では、シフト位置検出センサ及び変速段毎のセレクト位置検出センサが必要となるため、部品点数が増加し、コストが増大するという問題がある。

本発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、単一のセンサにより現在の変速段位置を検出できる手動変速機の変速段位置検出装置を提供することを課題としている。

請求項１の発明は、変速機ケースに支持されたシフトセレクト軸と、該シフトセレクト軸に設けられ、該シフトセレクト軸の軸方向及び軸線回りの移動により複数のシフトヘッドの１つに選択的に係合するインナレバーと、前記変速機ケースに設けられ、前記インナレバーの外周部に形成されたガイド溝に係合する突起部とを備えた手動変速機の変速段位置検出装置であって、
前記ガイド溝は、各変速段位置に対応し、かつ互いに異なる深さに形成された変速段溝部と、該各変速段溝部と異なる深さの中立溝部とを有し、
前記突起部の先端部には、前記ガイド溝の、前記各変速段溝部及び前記中立溝部の深さに対応して各溝部を識別可能な電気的出力を発生する単一の検出センサが設けられており、該検出センサからの電気的出力値に基づいて現在の変速段位置を表示することを特徴としている。

請求項１の発明によれば、ガイド溝を、変速段毎に異なる深さの変速段溝部と中立溝部とを有するものとし、突起部に、各溝部の深さに対応して識別可能な電気的出力を発生する検出センサを配設したので、単一のセンサで全ての変速段を識別することができ、部品点数の増加やコストの増大を抑制することができる。

また、また突起部は、各変速段へのシフト操作が実際に完了した場合にのみ各変速段溝部に対向することとなるので、変速段位の検出精度を向上できる。

さらにまたある変速段にシフトした後に何らかの理由でギヤの噛み合いが外れるいわゆるシフト抜けが生じた場合には、検出センサは変速段溝部に隣接する中立溝部と対向し、これに応じた電気的出力を発生するので、前記シフト抜けをも確実に検出することができる。

本発明の実施例１に係る手動変速機の変速装置部分を示す断面模式図である。前記変速装置のインナレバー部分の斜視図である。前記インナレバーに形成されたガイド溝の形状を示す模式図である。検出センサ（非接触型）を示す断面模式図である。前記ガイド溝と前記検出センサとの位置関係を示す断面図（図３のV-V線断面図）である。前記ガイド溝と前記検出センサとの位置関係を示す断面図（図３のVI-VI線断面図）である。前記ガイド溝と前記検出センサとの位置関係を示す断面図（図３のVII-VII線断面図）である。各変速段位置及びニュートラル位置における前記検出センサの出力電圧を示すグラフである。検出センサの変形例（接触型）を示す断面模式図である。

図１ないし図８は、本発明の実施例１による手動変速機の変速段位置検出装置を説明するための図である。

図において、１は自動車等に搭載される手動変速機のシフト装置を示している。前記手動変速機は、図示していないが、エンジン動力を１速〜５速の前進段又は後進段の何れかに切り換えて出力するものであり、入力軸，出力軸に装着された多数の変速ギヤ列を備えている。

前記シフト装置１は変速機ケース２内に収容されており、運転者のシフト操作により、軸方向（セレクト方向）に移動するとともに軸回り（シフト方向）に回動するシフトセレクト軸３と、該シフトセレクト軸３に設けられたインナレバー６とを備えている。前記シフトセレクト軸３の軸方向移動及び回動は、前記インナレバー６を介して、第１，第２，第３シフトヘッド５ａ，５ｂ，５ｃの１つに選択的に伝達される。前記第１シフトヘッド５ａは１速−２速用であり、第２シフトヘッド５ｂは３速−４速用であり、第３シフトヘッド５ｃは５速−リバース（後進段）用である。

前記第１〜第３シフトヘッド５ａ〜５ｃには、それぞれ軸方向に移動可能に配設されたシフト軸４ａ〜４ｃが固定されている。この各シフト軸４ａ〜４ｃにシフトフォークが装着されている。

前記シフトセレクト軸３は、その両端部が軸方向移動可能に、かつ回動可能に支持され、図示しないばねによりニュートラル位置に付勢されている。

前記インナレバー６は、前記シフトセレクト軸３が挿通された大略円筒状のスリーブ６ａと、該スリーブ６ａから軸直角方向に突出するように一体形成されたシフト爪６ｂとを有する。このシフト爪６ｂは、前記第１〜第３シフトヘッド５ａ〜５ｃの何れかに選択的に係合する。

前記インナレバー６のスリーブ６ａは、シフトセレクト軸３にスプライン嵌合され、回り止めピン３ａにより固定されている。これによりインナレバー６は、シフトセレクト軸３と共に軸方向に移動し、かつ軸回りに回動する。

前記シフトセレクト軸３には、前記スリーブ６ａの軸方向両端面に当接するように折り曲げ形成されたインタロックプレート７が、相対回転可能に装着されている。

前記インタロックプレート７は、インナレバー６による第１〜第３シフトヘッド５ａ〜５ｃへの２重噛み合いを防止するためのものであり、前記変速機ケース２に固定されたロックボルト９により軸方向移動可能に、かつ回動不能に支持されている。前記インタロックプレート７の図１上部には、軸方向に延びるスリット７ｅが形成され、下部には前記インナレバー６のシフト爪６ｂに近接対向する一対のストッパ部７ｂ，７ｃが形成されている。

前記ロックボルト９は、前記スリット７ｅ内に挿入される突起部９ａを有する。この突起部９ａがスリット７ｅ内に挿入されているため、前記インタロックプレート７は、その軸方向移動のみが許容され、シフトセレクト軸回りの回動は阻止される。

操作レバー（図示せず）によりセレクト操作が行なわれると、インナレバー６のシフト爪６ｂが、選択された例えば３速−４速用の第２シフトヘッド５ｂに係合し、残りの２つの第１，第３シフトヘッド５ａ，５ｃにはインタロックプレート７のストッパ部７ｂ，７ｃが係合する（図１参照）。この状態からシフト操作が行なわれると、シフトセレクト軸３と共にインナレバー６が回動し、第２シフトヘッド５ｂのシフト軸４ｂが軸方向に移動し、変速ギヤは３速又は４速の何れかに切り換えられる。前記インタロックプレート７は回動が阻止されていることから、残りの第１，第３シフトヘッド５ａ，５ｃはインタロックプレート７によりニュートラル位置に保持される。

前記インナレバー６のスリーブ６ａの外周部にはガイド溝８が形成されている。このガイド溝８は、シフトセレクト軸３の軸方向に延びるセレクト溝８ｄと、該セレクト溝８ｄと交差するように、かつシフトセレクト軸３の回動方向に延びる３つの第１，第２，第３シフト溝８ａ，８ｂ，８ｃとを有し、各変速段位置及び中立位置に対応する溝部は異なる深さに形成されている。

具体的には、前記第１シフト溝８ａは、１速−２速用であり、そのシフト方向両端部に１速溝部1st，２速溝部2ndを有し、前記第２シフト溝８ｂは、３速−４速用であり、その両端部に３速溝部3rd，４速溝部4thを有し、前記第３シフト溝８ｃは、５速−リバース用であり、その両端部に５速溝部5th，リバース溝部Rを有し、さらに前記セレクト溝８ｄ及び前記各シフト溝部８ａ〜８ｃの残りの部分は中立溝部Nとなっている。そしてこの中立溝部Nが一番浅く設定され、前記１速溝部1stから２速溝部2nd,３速溝部3rd，４速溝部4th,５速溝部5th，リバース溝部Rにいくほど深く設定されている。なお、各溝部の深さについては上述と逆の順番でも、あるいはその他の関係にあっても良い。要は、何れの溝部も互いに異なる深さに設定されていれば良い。

前記ガイド溝８内には、前記変速機ケース２に固定されたロックボルト９の突起部９ａが相対移動可能に係合している。これによりシフト操作時のシフトセレクト軸３の軸方向の移動及び軸回りの回動が突起部9ａによってガイドされ、これらの操作における節度感を高めることができ、操作フィーリングを向上できる。

前記突起部９ａには、前記ガイド溝８の各溝部の底面に対向するように検出センサ９ｂが内蔵されている。この検出センサ９ｂは、例えば、非接触型のギャップセンサーであり、前記ガイド溝８の前記各溝部N,1st,2nd,・・・Rの底面までの距離に応じて、該距離が小さいほど大きな電圧を発生し（図８参照）、もって各変速段位置及び中立位置を識別するものである。前記検出センサ９ｂからの電圧はケーブル９ｃを介してメータクラスタ（不図示）等の表示部に出力され、これにより現在の変速段位置が表示される。

例えば、前記操作レバーが何れの方向にも操作されない中立位置にある場合は、前記検出センサ９ｂは、一番浅い中立溝部Nの底面と対向し、図８における電圧Vn を発生し、メータクラスタは現在のシフト位置が中立位置にあることが表示する。前記操作レバーが１速位置に操作されると、前記検出センサ９ｂは１速溝部1stの底面に対向し、電圧V1を発生し、前記メータクラスタは現在のシフト位置が１速位置にあることを表示する。同様に、前記検出センサ９ｂは、操作レバーが２速位置・・・リバース位置に操作されるに従って、その変速段溝部の深さに応じた電圧V2・・・Vrを発生する。また、仮に、操作レバーを例えば１速位置に操作した後、何らかの理由でギヤの噛み合いが外れるいわゆるシフト抜けが発生した場合には、前記検出センサ９ｂは、前記１速溝部1stに隣接する中立溝部N に直ちに対向することから中立位置を示す電圧Vnを発生し、これによりメータクラスタでは、シフトが確実に行われていないことが表示される。

このように本実施例１によれば、ガイド溝８を、変速段毎に異なる深さの変速段溝部1st,2nd・・・Rと中立溝部Nとを有するものとし、突起部９ａに、各溝部の底面までの距離（深さ）に対応した電圧を発生する検出センサ９ｂを配設したので、単一の検出センサ９ｂで全ての変速段位置及び中立位置を識別することができ、部品点数の増加やコストの増大を抑制することができる。

また、従来から備えられているインナレバー６のガイド溝８の各変速段に対応する部分の深さを変速段毎に変える方法であるから、検出センサ９ｂ以外に新たな部品を必要とせず、この点からもコスト増大を回避できる。

また突起部９ａは、１速，２速・・・へのシフト操作が実際に完了した場合にのみ１速溝部1st，２速溝部2nd・・・に対向するので、変速段位の検出精度を向上できる。

また前記１速溝部1st,２速溝部2ndはシフト溝部の両端部に配置されており、かつこの両端部以外の部分は中立溝部Nとされているので、仮に、シフト抜けが生じた場合には、検出センサ９ｂは直ちに前記中立部Nと対向し、これに応じた電圧Vnを出力するので、前記シフト抜けを確実に検出することができる。

なお、前記実施例１では、前記検出センサ９ｂとして、非接触型のギャップセンサーを採用したが、本発明では、図９に示す接触型の検出センサ９ｂ′も採用可能である。

前記接触型の検出センサ9ｂ′は、前記突起部9ａ内に軸方向に進退可能に配設され、その下端面に、前記各溝部の底面に転接するボール9ｄが配設されたロッド９ｅと、該ロッド９ｅを前記底面に当接するよう付勢するスプリング９ｆと、前記ロッド９ｅに対向するよう配置された近接スイッチ９ｇとを有する。

前記検出センサ9ｂ′では、前記各溝部の底面の深さに応じて前記ロッド９ｅが進退し、その進退量に応じた電圧を前記近接スイッチ９ｇが発生する。これにより前記非接触タイプの検出センサ９ｂを採用した場合と同様の効果が得られる。

２変速機ケース
３シフトセレクト軸
５ａ，５ｂ，５ｃシフトヘッド
６インナレバー
８ガイド溝
９ａ突起部
９ｂ検出センサ
1st,2nd,3rd,4th,5th,R １速溝部，２速溝部，３速溝部，４速溝部，５速溝部，リバース溝部
N 中立溝部

Claims

変速機ケースに支持されたシフトセレクト軸と、該シフトセレクト軸に設けられ、該シフトセレクト軸の軸方向及び軸線回りの移動により複数のシフトヘッドの１つに選択的に係合するインナレバーと、前記変速機ケースに設けられ、前記インナレバーの外周部に形成されたガイド溝に係合する突起部とを備えた手動変速機の変速段位置検出装置であって、
前記ガイド溝は、各変速段位置に対応し、かつ互いに異なる深さに形成された変速段溝部と、該各変速段溝部と異なる深さの中立溝部とを有し、
前記突起部の先端部には、前記ガイド溝の、前記各変速段溝部及び前記中立溝部の深さに対応して各溝部を識別可能な電気的出力を発生する単一の検出センサが設けられており、該検出センサからの電気的出力値に基づいて現在の変速段位置を表示する
ことを特徴とする手動変速機の変速段位置検出装置。