JP6406113B2

JP6406113B2 - 車両用手動変速機のシフトセレクトシャフト支持装置

Info

Publication number: JP6406113B2
Application number: JP2015089841A
Authority: JP
Inventors: 盟之加納; 幸裕稲葉
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-04-24
Filing date: 2015-04-24
Publication date: 2018-10-17
Anticipated expiration: 2035-04-24
Also published as: JP2016205559A

Description

本発明は、車両用手動変速機内に備えられるシフトセレクトシャフトの支持装置に関するものである。

車両用手動変速機には、変速機ケースによりシフト操作方向およびセレクト操作方向の傾動操作可能に支持されたシフトレバーと、軸方向の移動可能且つ軸まわりの回転可能に支持され、一端がシフトレバーの出力端部と継手により自在に連結され、他端側にインナーレバーが設けられた長手状のシフトセレクトシャフトと、そのシフトセレクトシャフトのインナーレバーから伝達されたシフト方向の操作力およびセレクト方向の操作力を受けてギヤ段を切り替えるシフト機構とが、設けられている。

このような形式の車両用手動変速機では、長手状のシフトセレクトシャフトを軸方向の移動可能且つ軸まわりの回転可能に支持するために、変速機ケースと一体に設けられた一対の支持部に形成された軸受穴内に、長手状のシフトセレクトシャフトがそれぞれ摺動可能に嵌め入れられている。たとえば、特許文献１に記載された手動変速機がそれである。

特開２０１４−１８５６７０号公報

ところで、上記特許文献１に示された車両用手動変速機では、長手状のシフトセレクトシャフトのうち、シフトレバーに連結された一端と、一対の支持部のうちのその一端側の支持部により支持された部位との間の距離が長いため、シフトレバーから入力される操作力が大きい場合には、シフトセレクトシャフトに撓みが発生し、シフトセレクトシャフトが彎曲する可能性があった。この彎曲により、シフトセレクトシャフトの支持部付近の部位が所定以上傾斜した場合には、支持部や他の部材へのこじりが発生したり、変速機ケースに設けられたシフト位置センサとシフトセレクトシャフトの中間部位に設けられた被検出部材との間の距離が検出範囲から外れる可能性があった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、入力された操作力が相対的に小さいときは摺動抵抗を増加させず高いシフト操作効率が得られ、入力された操作力が大きいときは、シフトセレクトシャフトの撓みの発生が抑制される車両用手動変速機のシフトセレクトシャフト支持装置を提供することにある。

かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、（ａ）軸方向の移動可能且つ軸まわりの回転可能に支持され、一端が傾動操作可能に設けられたシフトレバーの出力端部とボール継手を介して連結され、他端側にインナーレバーが設けられた長手状のシフトセレクトシャフトの前記他端側部位および前記一端側部位が、一対の第１支持部の第１軸受穴および第２支持部の第２軸受穴によって隙間嵌めにより回転方向かつ長手方向に摺動可能に支持された車両用手動変速機において、（ｂ）前記一対の第１支持部および第２支持部の間であって前記第２支持部側の位置に、隙間嵌めにより前記シフトセレクトシャフトを摺動可能に支持する第３軸受け穴を有して前記シフトセレクトシャフトの撓みを規制する第３支持部を設け、（ｃ）前記第３支持部の第３軸受穴と前記シフトセレクトシャフトとの間の第３隙間は、前記第２支持部の第２軸受穴と前記シフトセレクトシャフトとの間の第２隙間、および前記第１支持部の第１軸受穴と前記シフトセレクトシャフトとの間の第１隙間よりも大きく設定し、（ｄ）前記シフトセレクトシャフトの前記第３支持部により支持される部位と前記第２支持部により支持される部位との間に、シフト位置センサにより検出される被検出部材を設けたことにある。

このようにすれば、シフトレバーから入力された操作力が相対的に小さくシフトセレクトシャフトの撓みが小さいときは、前記第３支持部の第３軸受穴と前記シフトセレクトシャフトとの間が摺動せず、第２指示部の第２軸受と前記シフトセレクトシャフトとの間の摺動と前記第１支持部の第１軸受穴と前記シフトセレクトシャフトとの間の摺動によってシフトセレクトシャフトが支持されるので、摺動抵抗を増加させず高いシフト操作効率が得られ、軽いシフト操作感が得られる。また、シフトレバーから入力された操作力が大きいときは、前記第１支持部の第１軸受穴と前記シフトセレクトシャフトとの間の摺動と前記第２支持部の第２軸受穴と前記シフトセレクトシャフトとの間および前記第３支持部の第３軸受穴と前記シフトセレクトシャフトとの間の摺動とによりシフトセレクトシャフトが大きく撓むことが抑制されるので、摺動抵抗がそれほど増加せず、シフトセレクトシャフトの剛性感、シフトセレクトシャフトの軽量化、変速機ケースに設けられたシフト位置センサとシフトセレクトシャフトに設けられて被検出部材との間の距離などが確保される。

本発明の一実施例の車両用手動変速機の要部を説明する断面図である。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明が好適に適用された車両用手動変速機１０の要部構成を概略的に説明する図であって、手動変速機１０の変速機ケース１２の上部を示す断面図である。図１において、変速機ケース１２には、図示しない常時噛合型平行軸式手動変速機および変速機構が収容されている。

変速機ケース１２は、円筒状に形成されており、クラッチ側の第１ケース部１２ａと、中間の第２ケース部１２ｂと、ドライバーの操作力が入力されるシフトレバー１４側の第３ケース部１２ｃとに３分割されて構成されている。すなわち、第１ケース部１２ａと第２ケース部１２ｂと第３ケース部１２ｃとが、それらの間で対向する組合せ面を相互に密着させた状態で油密に締結されている。

変速機ケース１２の図１の右側端部、すなわち第３ケース部１２ｃには、ドライバーの操作力が入力されるシフトレバー１４が、シフト操作方向およびセレクト操作方向の傾動操作可能に立設されている。変速機ケース１２の図１の右側端部には、円筒状上端部１６を有するシフトレバー装着ケース１８が固定されており、シフトレバー１４の中間位置にピン２０により固定された半球体２２がシフトレバー装着ケース１８の円筒状上端部１６内に固定された環状受部材２４により摺動可能に支持されることで、シフトレバー１４が半球体２２の球心まわりに傾動操作可能に支持されている。環状受部材２４はたとえば銅系金属などの軟質金属、合成樹脂などから構成される。

変速機ケース１２内には、長い長手状のシフトセレクトシャフト３０が、変速機ケース１２と一体に設けられた第１支持部３２、第３支持部３６、第２支持部３４に摺動可能に嵌合されることにより、軸方向の移動可能且つ軸まわりの回転可能に支持されている。第３支持部３６は、第２ケース部１２ｂのうちの第３ケース部１２ｃ側の端部に位置させられている。これにより、第３支持部３６と第２ケース部１２ｂとの間隔は、シフトセレクトシャフト３０の全長の半分よりも小さく、たとえば第１支持部３２と第３支持部３６との間隔よりも５分の１程度に小さくされている。第１支持部３２には第１軸受穴３８を有する第１軸受メタル４０が、第３支持部３６には第３軸受穴４６を有する第３軸受メタル４８が、第２支持部３４には第２軸受穴４２を有する第２軸受メタル４４が、それぞれ圧入などにより嵌め着けられており、それら第１軸受穴３８、第３軸受穴４６、第２軸受穴４２内にシフトセレクトシャフト３０が摺動可能に嵌め入れられている。

シフトセレクトシャフト３０の長手方向における第３支持部３６と第２支持部３４との間には、変速機ケース１２の第３ケース部１２ｃに固定され、ニュートラル位置などのシフト位置を検出するためのシフト位置センサ５０と、シフトセレクトシャフト３０の位置を検出するためにシフトセレクトシャフト３０に固定され、シフト位置センサ５０により検出される被検出部材５２とが設けられている。

シフトセレクトシャフト３０のシフトレバー１４側すなわち第２支持部３４側の一端は、シフトレバー１４の出力端である下端部と、ボール継手５４を介して自在に作動的に連結されている。これにより、シフトレバー１４に入力された手動操作力のうちのシフト方向すなわちｘ方向の操作力は、シフトセレクトシャフト３０の長手方向の操作力に変換されてシフトセレクトシャフト３０に伝達されるようになっている。また、シフトレバー１４に入力された手動操作力のうちのセレクト方向すなわち紙面に垂直なｙ方向の操作力は、シフトセレクトシャフト３０の軸まわりの回転操作力に変換されてシフトセレクトシャフト３０に伝達されるようになっている。

シフトセレクトシャフト３０の第１支持部３２側にはインナーレバー５６が固設され、このインナーレバー５６を介して図示しない変速機構が作動させられるようになっている。変速機構には、シフトフォークをそれぞれ備えた複数本のフォークシャフトがシフトセレクトシャフト３０と平行に設けられており、シフトセレクトシャフト３０の回転により複数本のフォークシャフトにそれぞれ設けられたシフトヘッドの溝内に上記インナーレバー５６の先端部が択一的に係合させられると、シフトセレクトシャフト３０の長手方向の移動とともに上記選択されたフォークシャフトが長手方向に移動し、そのフォークシャフトに設けられたシフトフォークにより、所定の変速段が成立させられるようになっている。

ところで、第１支持部３２の第１軸受穴３８、第３支持部３６の第３軸受穴４６、第２支持部３４の第２軸受穴４２は、シフトセレクトシャフト３０の外周面との間に僅かな隙間（クリアランス）を有するすきまばめ（隙間嵌）により、シフトセレクトシャフト３０を摺動可能に嵌め入れてそれを支持している。第１支持部３２の第１軸受穴３８の内径をＢ１（ｍｍ）、第３支持部３６の第３軸受穴４６の内径をＢ３（ｍｍ）、第２支持部３４の第２軸受穴４２の第２支持部３４の内径をＢ２（ｍｍ）とし、シフトセレクトシャフト３０の外径をＤ（ｍｍ）とすると、上記第１支持部３２の第１軸受穴３８の第１隙間Ｃ１（ｍｍ）、第３支持部３６の第３軸受穴４６の第３隙間Ｃ３（ｍｍ）、第２支持部３４の第２軸受穴４２の第２隙間Ｃ２（ｍｍ）は、次式（１）、（３）、（２）により定義される。
Ｃ１＝Ｂ１−Ｄ・・・（１）
Ｃ２＝Ｂ２−Ｄ・・・（２）
Ｃ３＝Ｂ３−Ｄ・・・（３）

そして、上記第２隙間Ｃ２および第３隙間Ｃ３のうちの一方の隙間は、次式（４）または（５）に示すように、他方の隙間および第１隙間Ｃ１よりも所定値ΔＣ（ｍｍ）だけ大きく設定されている。その所定値は、通常の操作荷重の入力によるシフトセレクトシャフト３０の撓み（彎曲）による傾斜では、上記一方の隙間が残存するが、過大な操作荷重の入力によるシフトセレクトシャフト３０の大きな撓みによる傾斜で上記一方の隙間が無くなるように、予め実験的に設定された値である。
Ｃ１＝Ｃ２＝Ｃ３−ΔＣ・・・（４）
Ｃ１＝Ｃ３＝Ｃ２−ΔＣ・・・（５）

上述のように、本実施例の車両用手動変速機１０のシフトセレクトシャフト３０の支持装置によれば、第１支持部３２および第２支持部３４の間に、シフトセレクトシャフト３０の撓みを規制する第３支持部３６を設け、第２支持部３４の第２軸受穴４２とシフトセレクトシャフト３０との間の隙間Ｃ２および第３支持部３６の第３軸受穴４６とシフトセレクトシャフト３０との間の第３隙間Ｃ３のうちの一方の隙間は、他方の隙間および第１支持部３２の第１軸受穴３８とシフトセレクトシャフト３０との間の第１隙間Ｃ１よりも大きく設定されている。このため、シフトレバー１４から入力された操作力が相対的に小さくシフトセレクトシャフト３０の撓みが小さいときは、第２支持部３４の第２軸受穴４２とシフトセレクトシャフト３０との間および第３支持部３６の第３軸受穴４６とシフトセレクトシャフト３０との間のうちの一方の軸受穴が摺動せず、他方の軸受穴の摺動と第１支持部３２の第１軸受穴３８とシフトセレクトシャフト３０との間の摺動によってシフトセレクトシャフト３０が支持されるので、摺動抵抗を増加させず高いシフト操作効率が得られ、軽いシフト操作感が得られる。また、シフトレバー１４から入力された操作力が過大であるときは、第１支持部３２の第１軸受穴３８とシフトセレクトシャフト３０との間の摺動と第２支持部３４の第２軸受穴４２とシフトセレクトシャフト３０との間および第３支持部３６の第３軸受穴４６とシフトセレクトシャフト３０との間の摺動とによりシフトセレクトシャフト３０が大きく撓むことが抑制されるので、摺動抵抗がそれほど増加せず、しかもシフトセレクトシャフト３０の剛性感、シフトセレクトシャフト３０の軽量化、変速機ケース１２に設けられたシフト位置センサ５０とシフトセレクトシャフト３０に設けられた被検出部材５２との間の距離などが確保される。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例の手動変速機１０は、ＦＲ車両用のものであってもよいし、ＦＦ車両用のものであってもよい。

また、前述の実施例のシフトレバー１４は、ドライバーにより直接手動操作されるものであってもよいし、ケーブルやリンクを介して間接的に手動操作されるものであってもよい。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：手動変速機
１４：シフトレバー
３０：シフトセレクトシャフト
３２：第１支持部
３４：第２支持部
３６：第３支持部
３８：第１軸受穴
４２：第２軸受穴
４６：第３軸受穴
５６：インナーレバー
Ｃ１：第１隙間
Ｃ２：第２隙間
Ｃ３：第３隙間

Claims

軸方向の移動可能且つ軸まわりの回転可能に支持され、一端が傾動操作可能に設けられたシフトレバーの出力端部とボール継手を介して連結され、他端側にインナーレバーが設けられた長手状のシフトセレクトシャフトの前記他端側部位および前記一端側部位が、一対の第１支持部の第１軸受穴および第２支持部の第２軸受穴によって隙間嵌めにより回転方向かつ長手方向に摺動可能に支持された車両用手動変速機において、
前記一対の第１支持部および第２支持部の間であって前記第２支持部側の位置に、隙間嵌めにより前記シフトセレクトシャフトを摺動可能に支持する第３軸受け穴を有して前記シフトセレクトシャフトの撓みを規制する第３支持部を設け、
前記第３支持部の第３軸受穴と前記シフトセレクトシャフトとの間の第３隙間は、前記第２支持部の第２軸受穴と前記シフトセレクトシャフトとの間の第２隙間、および前記第１支持部の第１軸受穴と前記シフトセレクトシャフトとの間の第１隙間よりも大きく設定し、
前記シフトセレクトシャフトの前記第３支持部により支持される部位と前記第２支持部により支持される部位との間に、シフト位置センサにより検出される被検出部材を設けた
ことを特徴とする車両用手動変速機のシフトセレクトシャフト支持装置。