JP5898541B2 - 手動変速機のシフト構造 - Google Patents

Description

本発明は、剛性を高めることなくシフト操作時のシフトヘッドの撓みを抑制するようにした手動変速機のシフト構造に関する。

手動変速機は運転者がシフトレバーを操作することにより、所望の変速段を選択するものであり、シフトレバーは、このシフトレバーにシフト操作及びセレクト操作に連動して動作するシフトセレクトシャフトにリンク機構を介して連設されている。

運転者がシフトレバーをセレクト操作すると、このシフトセレクトシャフトに軸着されているシフトインナレバーが軸廻り方向（セレクト方向）へ回動する。シフトセレクトシャフトの軸廻りには、例えば、特許文献１（特開平１０−１９１２５号公報）に開示されているように、複数ギヤ列を選択的に係合動作させる複数のシフトヘッドが配設されている。

シフトインナレバーは、シフトレバーのセレクト操作により、各シフトヘッドに形成されていると共に、互いに連通されているガイド溝内をセレクト方向に回動し、運転者がシフトレバーをシフト操作すると、軸方向（シフト方向）へ移動して、特定のシフトヘッドのガイド溝に係合し、当該シフトヘッドを押圧する。すると、このシフトヘッドを軸着するシフトフォークロッドが軸方向へ移動し、このシフトフォークロッドに軸着されているシフトフォークが変速スリーブを、対応する変速段のギヤ列に設けられているシンクロ機構に係合させて動力伝達状態とする。

ところで、手動変速機をよりコンパクトにするには、各シフトフォークロッドを近接させて余剰スペースを減少させることが好ましい。各シフトフォークロッドを近接させると、この各シフトフォークロッドに軸着されているシフトヘッドが干渉しやすくなるため、干渉するシフトヘッドは軸方向へ移動させた状態での配列となる。

この場合、シフトヘッドのガイド溝は、他のシフトヘッドのガイド溝とセレクト方向に連通させる必要があるため、シフトヘッドの上端部をオーバハングさせて、他のシフトヘッドの上端部と軸廻り方向（セレクト方向）で一致させる必要がある。

特開平１０−１９１２５号公報

しかし、シフトヘッドの上部をオーバハングさせると、運転者のシフト操作に伴い、シフトインナレバーが当該シフトヘッドのガイド溝を軸方向へ押圧させた際に、このガイド溝に曲げモーメントが発生する。通常のシフト操作においては、シフトヘッドの剛性等により、このシフトヘッドやシフトフォークロッドに撓みが生じることはないが、シフトチェンジを短時間で、しかも頻繁に行うスポーツ走行を行うような車両等では、運転者の操作力がシフトヘッドのガイド溝に強く印加されるため、撓み易くなり、シフト感触（シフト荷重Ｆに対するシフトストロークＳの特性(F-S特性)）が変化して、運転者に違和感を与えてしまう。

この対策として、シフトヘッド、及びこのシフトヘッドが軸着されているシフトフォークロッドの剛性を高くすることも考えられが、シフトヘッドが大型化したり、シフトフォークロッドの径が太くなる等、コンパクト化の要請に逆行するため実現性に乏しい。

本発明は、上記事情に鑑み、形状が大型化したり、重量が増加することなく、簡単な構造で、シフトヘッドやシフトフォークロッドの撓みを防止することのできる手動変速機のシフト構造を提供することを目的とする。

本発明は、複数のシフトフォークロッドに各々軸着されている複数のシフトヘッドと、前記各シフトヘッドの係合部に形成されてセレクト方向に連通されている各ガイド溝と、前記各ガイド溝に臨まされると共にシフトレバーにリンク機構を介して連結されて前記シフト方向とセレクト方向とに移動自在なシフトインナレバーと、前記シフトインナレバーの前記セレクト方向の移動で前記各ガイド溝の1つを選択的にシフト方向へ押圧する手動変速機のシフト構造において、前記各シフトヘッドの内の１つのシフトヘッドの係合部が前記シフト方向へアーム状に延出されて隣接する他の１つのシフトヘッドの係合部と前記セレクト方向に並設され、前記他の１つのシフトヘッドに、前記１つのシフトヘッドの係合部の底面に対峙するフランジが形成されている。

本発明によれば、１つのシフトヘッドの係合部がアーム状に延出されて隣接する他の１つのシフトヘッドの係合部に並設され、この他の１つのシフトヘッドに、１つのシフトヘッドの係合部の底面に対峙するフランジを形成したので、１つのシフトヘッドの係合部が撓んだ場合、その底面がフランジに支持されるため、それ以上の撓を防止することができる。その結果、形状が大型化したり、重量が増加したりすることがなく、簡単な構造で、アーム状に延出する係合部を有するシフトヘッドの撓みを防止することができる。

シフトレバーと変速パターンの説明図 シフトインナレバーとシフトヘッドとの係合状態を示す要部斜視図 図２の左正面図 シフトヘッドとシフトフォークロッドとの要部斜視図 シフトヘッドの撓みを示す説明図

以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。本実施形態で採用する手動変速機は、常時噛合型平行軸式であり、図１に示すように、Ｈ型の変速パターンを有し、変速段は前進５段、後進１段が例示されている。すなわち、変速パターンは、１−２速用シフトゲートＧ１、３−４速用シフトゲートＧ２、５速−リバース（Ｒｅｖ）用シフトゲートＧ３が平行して配設され、これらのニュートラル位置がセレクトゲートＧ４を介して連通されている。

変速機構は、シンクロ機構にて各ギヤ列の係合状態を選択的に切換えることで変速を行うものであり、図１に示すように、センターコンソール等に配設されているシフトレバー１は支持部１ａを支点として、上述した変速パターンのセレクト方向（Ｘ方向）に沿ってセレクトゲートＧ４内を移動自在にされ、又、シフト方向（Ｙ方向）に沿ってシフトゲートＧ１〜Ｇ３内を移動自在にされている。

このシフトレバー１がセレクトリンク機構２、シフトリンク機構３を介して、変速機ケース（図示せず）内に配設されているシフトセレクトシャフト４（図２、図３参照）に連結されている。図２、図３に示すようにシフトセレクトシャフト４は、軸廻りに回動自在で、且つ軸方向に移動時際に支持されており、シフトレバー１をセレクト操作（図１のＸ方向へ移動）させると、セレクトリンク機構２がシフトセレクトシャフト４を軸廻り方向（セレクト方向）に回動させる。一方、シフトレバー１をシフト操作（図１のＹ方向へ移動）させると、シフトリンク機構３がシフトセレクトシャフト４を軸方向（シフト方向）に沿って移動させる。

ところで、変速機ケース内には、１−２速用シフトフォークロッド５、３−４速用シフトフォークロッド６、５速−リバース（Ｒｅｖ）用シフトフォークロッド７が、シフトセレクトシャフト４に沿って平行に配設されていると共に、軸方向（シフト方向）へ移動自在に支持されている。

更に、１−２速用シフトフォークロッド５には１−２速用シフトフォーク（図示せず）が軸着されている。この１−２速シフトフォークは１速ギヤ列と２速ギヤ列との間に臨まされており、１速ギヤ列と２速ギヤ列とにそれぞれ設けられているシンクロ機構に係合する変速スリーブが回動自在に支持されている。この変速スリーブが１速ギヤ列と２速ギヤ列との何れかのシンクロ機構に係合することで、係合したギヤ列を介して、エンジン（図示せず）からの動力が伝達可能となる。

同様に、３−４速用シフトフォークロッド６には３−４速用シフトフォーク（図示せず）が軸着されている。この３−４速シフトフォークは３速ギヤ列と４速ギヤ列との間に臨まされており、３速ギヤ列と４速ギヤ列とにそれぞれ設けられているシンクロ機構に係合する変速スリーブが回動自在に支持されている。この変速スリーブが３速ギヤ列と４速ギヤ列との何れかのシンクロ機構に係合することで、係合したギヤ列を介して動力伝達可能となる。

更に、５速−Ｒｅｖ用シフトフォークロッド７には５速−Ｒｅｖ用シフトフォーク（図示せず）が軸着されている。この５速−Ｒｅｖシフトフォークは、エンジンと手動変速機との間の動力伝達を断続するクラッチの出力軸とＲｅｖギヤ列との間に臨まされており、このクラッチの出力軸とＲｅｖギヤ列とにそれぞれ設けられているシンクロ機構に係合する変速スリーブが回動自在に支持されている。この変速スリーブがクラッチの出力軸のシンクロ機構に係合すると直結状態（５速）となり、一方、Ｒｅｖギヤ列のシンクロ機構に係合すると、エンジン出力が所定に減速されると共に逆転されて出力される。

この各シフトフォークロッド５〜７に、シフトヘッド１１〜１３がそれぞれ軸着されている。図２に示すように、各シフトフォークロッド５〜７は、ほぼ縦列に間隔を狭めた状態で配列されており、５速−Ｒｅｖ用シフトフォークロッド７と、その下段に配設されている３−４速用シフトフォークロッド６とに、それぞれ軸着されているシフトヘッド１３，１２は、ほぼ同列に配列されている。一方、１−２速用シフトフォークロッド５に軸着されている１−２速用シフトヘッド１１は、３−４速用シフトヘッド１２との干渉を回避するため、この３−４速用シフトヘッド１２に対して軸方向へ所定に移動した位置に配設されている。

この各シフトヘッド１１〜１３の係合部としての上端部１１ａ〜１３ａにガイド溝１１ｂ〜１３ｂがそれぞれ形成されている。この各ガイド溝１１ｂ〜１３ｂは、軸廻り方向（セレクト方向）に連通状態に配列されており、この連通されたガイド溝１１ｂ〜１３ｂに、シフトセレクトシャフト４に軸着されているシフトインナレバー１４の下端に形成されたシフト爪部１４ａが係入されている。尚、符号１５は周知のインタロックであり、シフトインナレバー１４による各シフトヘッド１１〜１３に対する二重の噛み合いを防止するものである。

このシフトインナレバー１４はシフトセレクトシャフト４の回動（セレクト操作）に従って各ガイド溝１１ｂ〜１３ｂ内を軸周方向へ移動し、シフトセレクトシャフト４の軸方向への移動（シフト操作）に従い、特定のガイド溝（１１ａ〜１３ａの１つ）を押圧する。その結果、対応するシフトフォークロッド（５〜７の１つ）が同方向へ移動し、このシフトフォークロッド（５〜７の１つ）に軸着されているシフトフォーク（図示せず）が特定のギヤ列のシンクロ機構に係合して動力伝達可能な状態となる。尚、５速にシフトした場合はクラッチの出力軸に設けたシンクロ機構に係合して直結状態となる。

図２〜図４に示すように、３−４速用シフトヘッド１２と５速−Ｒｅｖ用シフトヘッド１３の各上端部１２ａ，１３ａは、各シフトヘッドロッド１２，１３に軸着されている基部側からほぼ直上に延出されている。一方、１−２速用シフトヘッド１１は、１−２速用シフトフォークロッド５に軸着されていると共に３−４速用シフトフォークロッド６に対して摺動自在に挿通されて上方へ延出されている。更に、この１−２速用シフトヘッド１１の上部に形成された上端部１１ａが、３−４速用シフトヘッド１２側へ軸方向に沿ってアーム状に延出されて、３−４速用シフトヘッド１２の上端部１２ａに並設されている。

さらに、この１−２速用シフトヘッド１１のガイド溝１１ｂが、３−４速用シフトヘッド１２の上端部１２ａと５速−Ｒｅｖ用シフトヘッド１３の上端部１３ａとにそれぞれ形成されたガイド溝１２ｂ，１３ｂに対し、軸廻り方向（セレクト方向）で連通されている。

更に、この１−２速用シフトヘッド１１の上端部１１ａの底面に、３−４速用シフトヘッド１２の側面から突出されたフランジ１２ｃが対峙されている。このフランジ１２ｃは、１−２速用シフトヘッド１１に設けられているアーム状上端部１１ａが下方へ撓んだ場合に、それを受けてそれ以上の撓みを防止するものであり、上端部１１ａの底面に近接した状態で配設されている。

次に、このような構成による本実施形態の作用について説明する。運転者がシフトレバー１を把持し、このシフトレバー１をセレクトゲートＧ４に沿ってセレクト方向Ｘへ移動させると、このシフトレバー１にセレクトリンク機構２を介して連設するシフトセレクトシャフト４が軸廻り方向（セレクト方向）に回動する。すると、このシフトセレクトシャフト４に軸着されているシフトインナレバー１４の下端に形成されているシフト爪部１４ａが、各シフトヘッド１１〜１３の上端部１１ａ〜１３ａに形成されていると共に、互いに連通されているガイド溝１１ｂ〜１３ｂ内を移動する。

そして、シフトレバー１を１−２速用シフトゲートＧ１に移動させると、シフトインナレバー１４のシフト爪部１４ａが、１−２速用シフトヘッド１１のガイド溝１１ｂに臨まされる。その後、運転者がシフトレバー１を１速にシフトすると、シフトセレクトシャフト４が、図２の右方向へ移動する。すると、シフト爪部１４ａがガイド溝１１ｂを介して１−２速用シフトヘッド１１が同方向へ移動し、この１−２速用シフトヘッド１１に１−２速用シフトフォークロッド５を介して連設する１−２速用シフトフォーク（図示せず）に支持されている変速スリーブを、１速ギヤ列のシンクロ機構に係合させて動力伝達状態とする。

一方、この状態から、運転者がシフトレバー１を２速側へシフトすると、シフトインナレバー１４のシフト爪部１４ａが、１−２速用シフトヘッド１１のガイド溝１１ｂを、図２の左方向へ移動させる。すると、１−２速用シフトフォーク（図示せず）に支持されている変速スリーブが、１速ギヤ列のシンクロ機構から外れ、対向する２速ギヤ列のシンクロ機構に係合して動力伝達状態とする。

又、運転者がシフトレバー１を３−４速用シフトゲートＧ２に臨ませ、３速側、或いは４速側にシフトすると、シフトインナレバー１４のシフト爪部１４ａが、３−４速用シフトヘッド１２の上端部１２ａに形成したガイド溝１２ｂを、図４の右側或いは左側へ移動させる。すると、この３−４速用シフトヘッド１２を軸着する３−４速用シフトフォークロッド６を介して３−４速用シフトフォーク（図示せず）に支持されている変速スリーブが、３速ギヤ列、或いは４速ギヤ列に設けられているシンクロ機構に係合して、３速、或いは４速の動力伝達状態となる。尚、シフトレバー１を５速−Ｒｅｖ用シフトゲートＧ３に臨ませて、５速側或いはＲｅｖ側へシフトした場合の５速−Ｒｅｖ用シフトヘッド１３の動作は、従来と同じであるため、説明を省略する。

ところで、運転者がシフトレバー１を１速の状態から、２速に急激にアップシフトさせ、或いはシフトレバー１を３速〜４速の何れかから２速に急激にダウンシフトさせた場合、シフトレバー１とシフトセレクトシャフト４とがリンク機構２，３を介して連結されているため、シフトセレクトシャフト４に軸着されているシフトインナレバー１４のシフト爪部１４ａが、１−２速用シフトヘッド１１のガイド溝１１ｂに衝突して、このガイド溝１１ｂを、２速方向（図４の左方向）へ勢いよく押圧する。

図２、図４に示すように、この１−２速用シフトヘッド１１の上端部１１ａは、５速−Ｒｅｖ用シフトフォークロッド７に沿ってアーム状に延出され、その端部側にガイド溝１１ｂが形成されている。そのため、図５に示すように、このガイド溝１１ｂにインナレバー１４のシフト爪部１４ａから大きな荷重Ｆが印加されると、この上端部１１ａは、その基部からガイド溝１１ｂのシフト爪部１４ａが衝突する壁面１１ｃまでのスパンが、他のシフトヘッド１２，１３に比し長く、しかも、１−２速用シフトヘッド１１の１−２速用シフトフォークロッド５の軸芯から上端部１１ａまでの距離も、他のシフトヘッド１２，１３に比し長いため、大きなモーメント荷重が発生し、同図に一点鎖線で示すように、この上端部１１ａが基部側から下方へ傾斜し易くなる。尚、この上端部１１ａの傾斜は、１−２速用シフトヘッド１１の撓みのみならず、この１−２速用シフトヘッド１１が軸着されている１−２速用シフトフォークロッド５の撓みも影響している。

本実施形態では、上端部１１ａの底面に、３−４速用シフトヘッド１２の一側に形成したフランジ１２ｃが近接した状態で対峙されているため、上端部１１ａが傾斜した場合、図５の一点鎖線で示すように、この上端部１１ａの下面がフランジ１２ｃに当接して支持されるため、上端部１１ａが大きく傾斜することはない。又、３−４速用シフトヘッド１２は上端部１２ａが３−４速用シフトフォークロッド６の軸着部位からほぼ直上に延出されているため、フランジ１２ｃが上端部１１ａから大きな荷重を受けても、強固に受け止めることができる。

このように、本実施形態によれば、１−２速用シフトフォークロッド５の径を太くしたり、１−２速用シフトヘッド１１自体の剛性を高めることなく、１−２速用シフトヘッド１１の上端部１１ａに形成されているガイド溝１１ｂに、インナレバー１４のシフト爪部１４ａから大きな荷重Ｆが印加されても、この上端部１１ａの大きな傾斜を防止することができる。

その結果、構成部品の形状が大型化したり、重量を増加させることなく、簡単な構造で、１−２速用シフトヘッド１１や１−２速用シフトフォークロッド５の撓みを防止することができるため、運転者のシフト荷重Ｆに対するシフトストロークＳの特性（Ｆ−Ｓ特性）を最適な値に設計することができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限るものではなく、例えば、１−２速用シフトヘッド１１、及び、３−４速用シフトヘッド１２は、上端部がアーム状に延出している部位を有するシフトヘッド、及び、この上端部を受けるフランジを有するシフトヘッドの例示であり、各シフトヘッドはこれに限定されるものではない。

１…シフトレバー、
２…セレクトリンク機構、
３…シフトリンク機構、
４…シフトセレクトシャフト、
５…１−２速用シフトフォークロッド、
６…３−４速用シフトフォークロッド、
１１…１−２速用シフトヘッド、
１１ａ，１２ａ…上端部、
１１ｂ，１２ｂ…ガイド溝、
１２…３−４速用シフトヘッド、
１２ｃ…フランジ、
１４…シフトインナレバー、
１４ａ…シフト爪部

Claims (2)

1. 複数のシフトフォークロッドに各々軸着されている複数のシフトヘッドと、
   前記各シフトヘッドの係合部に形成されてセレクト方向に連通されている各ガイド溝と、
   前記各ガイド溝に臨まされると共にシフトレバーにリンク機構を介して連結されて前記シフト方向とセレクト方向とに移動自在なシフトインナレバーと、
   前記シフトインナレバーの前記セレクト方向の移動で前記各ガイド溝の1つを選択的にシフト方向へ押圧する手動変速機のシフト構造において、
   前記各シフトヘッドの内の１つのシフトヘッドの係合部が前記シフト方向へアーム状に延出されて隣接する他の１つのシフトヘッドの係合部と前記セレクト方向に並設され、
   前記他の１つのシフトヘッドに、前記１つのシフトヘッドの係合部の底面に対峙するフランジが形成されている
   ことを特徴とする手動変速機のシフト構造。
2. 前記他の１つのシフトヘッドの前記係合部が該他の１つのシフトヘッドを軸着する前記シフトフォークロッドの略直上に配設されている
   ことを特徴とする請求項１記載の手動変速機のシフト構造。

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