JPH01255742A - 歯車式変速機の変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車両に搭載される歯車式変速機の変速装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、車両、特に乗用車に搭載される歯車式変速ぼに
おいては、車室内に臨むシフトレバ−の操作により、シ
フトフォークが固定された所定のシフトロッドを選択（
セレクト）し、そのシフトロッドのシフト動作を行うと
いった形式が採られている。

この場合、ＦＲ車に搭載されるものについては、上記シ
フトレバ−の作動を比較的短いコントロールロンドのみ
によって直接シフトロッドに伝達することができるが、
ＦＦ車の場合には、上記変速ｔＩの搭載位置の関係から
、シフトレバ−の動きを上記のようなロッドのみで伝達
することは困難であり、一般にはケーブル等の１械的な
伝達機構によって遠隔操作により上記シフトロッドをシ
フト動作させる６ｍ造が用いられている。すなわち、こ
のようにＦＦ車等に搭載される変速機については、シフ
トロッドのセレクト動作とシフト動作の双方を遠隔操作
により行わなければならず、このため、上記伝達１Ｍ４
が複雑となる問題点を有していた。

このような問題点を解決する手段としては、例えば特開
昭５８−１９１３５４号公報に示されるものが挙げられ
る。ここに示される装置は、複数本のシフトロッドの中
から所定のシフトロッドを選択するセレクト動作と、選
択したシフトロッドを軸方向に移動させるシフト動作と
を行うスイングレバーを備えるとともに、このスイング
レバーの動作のうち、シフト動作についてはモータによ
り駆動し、セレクト動作についてはソレノイドで駆動す
るようにしたものが示されている。このよような構造に
よれば、両動作を機械的な伝達手段で行う構造に比べ、
複雑な機構を必要としない簡略化された構造により行う
ことができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記装置の場合、〃いに操作方向の異なるシフト動作お
よびセレクト動作の双方を電気的な手段で行うようにし
て′いるので、両者の動作を組合わせた制御が複雑とな
り、またコスト高となる不都合がある。さらに、モータ
を用いてシフト動作を行わせるために、回転運動を直線
運動に変換する１構が必要となり、プッシュプルケーブ
ル等を用いて遠隔操作を行う構造に比べ、却って駆動ｖ
Ａ構が複雑化する面がある。

また上記′ＩＡ置の場合、セレクト動作を行うためのソ
レノイドは、スイングレバーの支軸の両端に配置され、
このソレノイドのオンオフにより上記支軸をその軸方向
に移動させる構造となっているが、このように上記支軸
の両端にソレノイドを配置すると、変速装置の長手方向
の寸法が大きくなり、エンジンと干渉するなどの配石上
の不都合が乍しる。

本発明はこのような事情に鑑み、シフトロッドのシフト
動作およびセレクト動作を簡素な構造で行うことができ
、しかも、ソレノイドを有効な位置に配置することによ
り、特に変速装置の長手方向のコンパクト化を図ること
ができる歯車式変速（］の変速装置を提供することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、シフトフォークが固定され、軸方向に移動可
能に構成された複数本のシフトロッドと、これらのシフ
トロッドの中から特定のシフトロッドを選択するセレク
ト動作および選択したシフトロッドをその軸方向に移動
させるシフト動作を行うシフトアンドセレクトレバ〜と
を備えた歯車式変速櫟の変速装置において、このシフト
アンドセレクトレバーを、上記複数本のシフトロッドと
直交する方向に延びる支軸に、その軸を中心として回転
可能かつ同軸方向に移動可能に支持するとともに、シフ
トレバ−のシフト方向の動作を上記シフトアンドセレク
トレバーに直接伝達し、このシフトアンドセレクトレバ
ーを回転方向に移動させてシフト動作を行わせる伝達機
構と、上記シフトロッドの軸方向に沿って配設され、同
方向に出没作動する出没部材を有するソレノイドと、こ
の出没部材の出没動作を上記シフトアンドセレクトレバ
ーに伝達し、同レバーを上記支軸と同軸方向に移動させ
てセレクト動作を行わせる中間機構゛と、上記シフトレ
バ−のセレクト方向の動作に応じて上記ソレノイドを通
電させる通電手段とを備えたものである。

（作　用） 上記構成において、シフトレバ−がセレクト方向に操作
されると、通電手段によりソレノイドが通電状態とされ
、このソレノイドの出没部材の動作が中間Ｆ！！１構を
介してシフトアンドセレクトレバーに伝達される。これ
によって、大きな駆動力を必要としないシフトアンドセ
レクトレバーのセレクト動作が行われ、所定のシフトロ
ッドが選択される。また、シフトレバ−がシフト方向に
操作されると、その動作は伝達機構を介して直接シフト
アンドセレクトレバーに伝達され、これにより比較的大
きな駆動力を要するシフトロッドのシフト動作が行われ
る。すなわち両動作の制御はそれぞれ別個の独立した手
段で行われることとなる。

しかも、上記ソレノイドはシフトロッドの軸方向に沿っ
て配置されているため、有効なスペース利用を図ること
ができ、変速装置の長手方向や高さ方向の寸法にも影響
を与えない。

（実施例） 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図および第２図に示される歯車式変速機は、エンジ
ンＥの後端部に固定され、クラッチ部Ｃおよび歯車部Ｈ
とを有するとともに、Ｕいに同軸方向に延びるメインシ
ャフト１およびカウンタシャフト２を備え、歯車式変速
機■に入力された回転力がカウンタシャフト２および所
定の歯車機構を介してメインシャフト１に伝達され、出
力されるようになっている。

さらに、この歯車式変速機Ｖ内には、上記シャフト１，
２と同軸方向に延びる３本のシフトロッド３１〜３３（
後記第５図参照）が軸方向に移動可能に支持されている
。各シフトロッド３１〜３３にはシフトフォークが固定
されており、選択された所定のシフトロッドが、上記シ
フトフォークとともにその軸方向（シフト方向）に移動
することによって、カウンタシャツ１−２の駆動をメイ
ンシャフト１に伝達するための適切な歯車機構が選択さ
れるようになっている。

第３図〜第５図は、上記シフトロッド３１〜３３の中か
ら所定のシフトロッドを選択し、シフト方向に移動させ
るための変速装置を示したものである。この変速装置は
、上記３本のシフトロッド３１〜３３を支持するハウジ
ング４を有するとともに、このハウジング４に、上記シ
フトロッド３１〜３３と直交する方向に延びる支軸５が
支持されている。この支軸５は、その軸方向に移動可能
、かつ回転可能に支持されており、この支軸５の外周面
上に、シフトアンドセレクトレバー６が一体に固定され
ている。すなわち、このシフトアンドセレクトレバー６
は、支軸５と同軸方向に移動可能で、かつ支軸５を中心
に回転可能となっている。

なお、図面簡略化のため、第４図においては中央のシフ
トロッド３２のみが示されている。

上記シフトアンドセレクトレバー６は、上記支軸５に嵌
合固定される筒部６１と、この筒部６１から上記シフト
ロッド３１〜３３に向かって延びるレバ一部６２とから
なり、上記筒部６１の上面には後述のようなフォーク状
の嵌合部６３が設けられている。これに対し、各シフト
ロッド３１〜３３には、上記レバ一部６２の先端部６２
ａと嵌合可能な形状の嵌合部材３１ａ〜３３ａが固定さ
れており、上記筒部６１の回転により、上記先端部６２
ａが各嵌合部材３１ａ〜３３ａのいずれかに選択的に嵌
合するようになっている。

さらに、嵌合部材３１ａ〜３３ａのうち例として嵌合部
材３２ａについて詳述すると、この嵌合部材３２ａには
、メインシャフト１上に回転自在に支承された３速歯車
７０と４速歯車７１とを選択的に切換える３−４速用間
期装置７２を操作するフォーク部（シフトフォーク）３
２ｂが設けられており、上記シフトロッド３２に伝達さ
れるシフトアンドセレクトレバー６のシフト動作により
、３速および４速の切換を行うように構成されている。

同様に、嵌合部材３１にも図外のフォーク部（シフトフ
ォーク）が設けられ、嵌合部材３３にもフォーク部（シ
フトフォーク）３３ｂが設けられている。

このような装置において、まず、シフト動作を行うため
の機構について説明する。上記ハウジング４の土壁内に
は、その高さ方向（第４図および第５図の上下方向）に
延びる垂直軸９が回転可能に支持されている。この垂直
軸９の下端には、上記支軸５とほぼ同方向に延びるレバ
ー１０が一体に固定されており、このレバー１０の先端
部に、上記シフトアンドセレクトレバー６の嵌合部６３
に嵌合する嵌合部材２５が固定されている。この嵌合部
材２５は、上記嵌合部６３内において支軸５と同軸方向
に対してのみ移動可能となっている。

これに対し、垂直軸９の上端はハウジング４の外部に臨
んでおり、この部分にレバー１１が固定されている。こ
のレバー１１の先端部は、プッシュプルケーブル１２を
介して、中室内に設けられているシフトレバ−１３に連
結されており（上記第１図参照）、このシフトレバ−１
３がシフト方向に操作されることにより、その移動が上
記プッシュプルケーブル１２を介してレバー１１に伝達
され、このレバー１１および上記垂直軸９が回転するよ
うになっている。この垂直軸９の回転に伴って、一体に
固定されたレバー１０、およびその先端部における嵌合
部材２５が一体に回転し、この嵌合部材２５と嵌合して
いるシフトアンドセレクトレバー６が支軸５と一体に回
転する。このシフトアンドセレクトレバー６の回転によ
り、そのレバ一部６２と嵌合しているシフトロッド（選
択されたシフトロッド）が一体に軸方向（シフト方向）
に移動する。すなわち、上記垂直軸９、レバーｉｏ、ｉ
１、プッシュプルケーブル１２、および嵌合部材２５に
よって、シフトレバ−１３のシフト方向の移動を各シフ
トロッド３１〜３３に直接伝達する伝達機構１４が構成
されている。

一方、各シフトロッド３１〜３３の周面上の所定箇所に
は３つの位置決め孔３ａ〜３ｃが連続して形成されてお
り、これに対してハウジング４には、上記位置決め孔３
ａ〜３ｃのいずれかに嵌合する剛球７、およびこの剛球
７をシフトロッド３１〜３３側に押付けるスプリング８
からなる位置決め装置が内設されている。従って、上記
のようにして軸方向に駆動されるシフトロッド３１〜３
３の位置は、その位置決め孔３ａ〜３Ｃに対応する３つ
の位置から選択される。

次に、セレクト動作を行うためのぼ構について説明する
。上記ハウジング４の外部には、上記シフトロッド３１
〜３３の軸方向に沿った状態で２つのソレノイド１５．
１６が並列に配置されている。両ソレノイド１５．１６
は、それぞれ上記軸方向に出没可能なロッド（出没部材
）１５ａ、１６ａを有するとともに、通電された状態で
上記ロッド１５ａ、１６ａを突出方向に駆動するように
構成されている。

そして、これらのソレノイド１５．１６と、上記シフト
アンドセレクトレバー６の間に、上記ロッド１５ａ、１
６ａの作動をシフトアンドセレクトレバー６に伝達する
中間機構２１が設けられている。この中間機構２１は、
垂直＠２２、回動部材２３、およびレバー２４により構
成されている。

上記垂直軸２２は、ハウジング４の高さ方向に延び、こ
のハウジング４内において回転可能に支持されている。

上記回動部材２３は、この垂直軸２２の上端部に一体に
固定されており、その両端に上記ソレノイド１５．１６
のロッド１５ａ、１６ａの先端部が連結されている。こ
れに対し、上記レバー２４は上記垂直軸２２の下端部に
固定されており、その先端部２４ａが、上記シフトアン
ドセレクトレバー６の筒部６１に形成された嵌合溝６１
ａ１％：ｖ！合されている。

一方、第５図において、シフトアンドセレクトレバー６
の左右両側部と、ハウジング４の内壁との間には圧縮ば
ね２６．２７がそれぞれ介設されており、これらの弾性
力により、シフトアンドセレクトレバー６は外力が加え
られない状態で第５図の実線の□位置、すなわち中央の
シフトロッド３２に嵌合する位置に保持されるようにな
っている。

このような構造において、上述のように、シフトアンド
セレクトレバー６は左右両側からスプリング２６．２７
により弾性力を受けているため、両ソレノイド１５．１
６がともにオフの場合には、シフトアンドセレクトレバ
ー６は第５図の実線の位置にあり、そのレバ一部６２の
先端部６２ａは中央のシフトロッド３２の嵌合部材３２
ａに嵌合した状態となる。このとき、回動部材２３は第
３図に示されるような状態にある。

これに対し、ソレノイド１５が通電状態とされると、そ
のロッド１５ａがロッド１６ａよりも大きな力で突出方
向に駆動されるので、これによって回動部材２３、垂直
軸２２、およびレバー２４が一体に第３図の反時計回り
の方向に回転し、上記レバー２４の先端部２４ａが嵌合
されているシフｌ−アンドセレクトレバー６は支軸５と
ともに上記スプリング２６の反発力に抗して軸方向（第
５図左方向）に一体に平行移動し、レバ一部６２がシフ
トロッド３１の嵌合部材３１ａに嵌合される。

逆に、ソレノイド１６が通電状態とされた場合には、上
記回動部材２３、垂直軸２２、およびレバー２４は上記
と反対方向に回転し、これによって上記シフトアンドセ
レクトレバー６のレバ一部６２はシフトロッド３３の嵌
合部材３３ａに嵌合される。すなわち、オンオフされる
両ソレノイド１５．１６のロッド１５ａ、１６ａが中間
線溝１７を介してシフトアンドセレクトレバー６に伝達
されることにより、所定のシフトロッドのセレクト動作
が行われる。

なお、上記支軸５の一端部周面には位置決め孔５ａが形
成される一方、この端部周面に臨むハウジング４の内壁
部分には、剛球２８、およびこの剛球２８を支軸５側に
押付けるスプリング２つが内設されており、上記剛球２
８が上記位置決め孔５ａに嵌合することによって、両ソ
レノイド１５゜１６がオフである時の支軸５およびシフ
トアンドセレクトレバー６の位置決めが行われるように
なっている。

次に、これらのソレノイド１５．１６の通電手段を説明
する。この実施例では、第１図に示されるようなシフト
パターンが採用されており、図においてシフトレバ−１
３の左右方向の移動がセレクト動作に対応し、上下方向
の移動がシフト動作に対応する。具体的には、１速およ
び２速の位置がシフトロッド３１に、３速および４速の
位置がシフトロッド３２に、５速および後進の位置がシ
フトロッド３３にそれぞれ対応し、各シフトロッド３１
〜３３の中央の位置決め孔３ｂが剛球７と係合した状態
がニュートラル状態とされる。

このようなパターンを有する操作部において、１速の位
置から２速の位置まで亘る領域１７と、５速の位置から
後進の位置まで亘る領域１８とに、それぞれ上記ソレノ
イド１５．１６に通じる接続端子が配設されている。こ
れに対して上記シフトレバ−１３側には、上記接続＃ｆ
に接触可能な端子が設けられており、この端子に所定の
直流電源１９が接続されている。従って、シフトレバ−
１３が領域１７内にある状態では、この領域１７内の端
子とシフトレバ−１３の端子とが互いに接触することに
より電源１つの電圧がソレノイド１５に印加されて、ソ
レノイド１５が通電状態となり、シフトレバ−１３が領
ＦＩＩｉｓ内にある状態では、上記電源１９の電圧がソ
レノイド１６に印加され、ソレノイド１６が通電状態と
なる。

次に、この装置の作用を説明する。ここでは例として、
シフトレバ−１３を中央のニュートラル位置（３速と４
速の間の位置）から、１速の位置まで移動操作させると
きの作用について説明する。

まず、シフトレバ−１３が中央のニュートラル位置にあ
る状態では、ソレノイド１５．１６は双方とも通電状態
となっておらず、従って、両スプリング２６．２７の弾
性力を受けるシフトアンドセレクトレバー６は第５図の
実線の位置にあり、そのレバ一部６２の先端部６２ａは
中央のシフトロッド３２の嵌合部材３２ａに嵌合されて
いる。

このどき、回動部材２３および垂直軸２２は第３図の位
置にある。また、垂直軸９に固定されたレバー１１は第
３図の実線の位置にあり、各シフトロッド３１〜３３は
、その３つの位置決め孔３ａ〜３Ｃのうち中央の位置決
め孔３ｂに剛球７が嵌合された状態となっている。

この状態から、シフトレバ−１３を操作して左方のニュ
ートラル位置（１速と２速の間の位置）に移動させると
、シフトレバ−１３側の端子と、領域１７内に設けられ
た端子とが接触し、これによってソレノイド１５が通電
状態となる。このため、ソレノイド１５のロッド１５ａ
がソレノイド１６のロッド１６ａよりも大きく突出して
回動部材２３、垂直軸２２、およびレバー２４は一体に
第３図の反時計回りの方向に回転し、これにより上記レ
バー２４と嵌合するシフトアンドセレクトレバー６が支
軸５とともにスプリング２６の弾性力に抗して平行移動
し、そのレバ一部６２の先端部６２ａがシフトロッド３
１の嵌合部材３１ａと嵌合する。

さらに、この状態からシフトレバ−１３を１速の位置ま
で移動させると、その移動がプッシュプルケーブル１２
を介してレバー１１に伝達され、レバー１１は第３図の
下方向に回転する。これに伴い、垂直軸９およびレバー
１０が一体に回転してシフトアンドセレクトレバー６が
第４図右側の二点ＩＩの位置まで回転し、これによりシ
フトロッド３１が第４図の右方向にスライド移動（シフ
ト動作）して、その位置決め孔３ａ〜３Ｃのうち、第４
図左側の位置決め孔３ａに剛球７が嵌合される。このシ
フトロッド３１の移動に伴い、そのフォーク部も一体に
移動し、その作用により変速機Ｖがニュートラル状態か
ら１速の状態に切換えられる。

また、３速および４速を選択した場合には、両ソレノイ
ド１５．１６が非通電状態となるため、上記と同様の作
用により中央のシフトロッド３２が選択され、５速およ
び後進の位置が選択された場合には、ソレノイド１６が
通電状態となってシフトロッド３３が選択されることと
なる。

以上のように、この装置では、比較的大きな駆動力を要
するシフト動作については、従来と同様の闘滅的な伝達
機構１４によって遠隔操作を行う一方、大きな駆動力を
必要としないセレクト動作については、ソレノイド１５
．１６による電気的な手段によって遠隔操作を行うよう
にしている。

すなわら、セレクト動作およびシフト動作をそれぞれ独
立した構造によってコントロールするようにしており、
セレクト動作についてはソレノイドの通電制御のみを行
えばよく、シフト動作はプッシュプルケーブル１２の連
結による間中な構造で行うことができるので、従来のよ
うに双方の動作を機械的な手段で行うものや、双方の動
作を電気的な手段で駆動制御するものに比べ、低コスト
を図りながら変速装置の簡略化を果すことができる。

しかも、ソレノイド１５．１６のロッド１５ａ。

１６ａの作動をシフトアンドセレクトレバー６に伝達す
る中間機構２１を設けることによって、従来のように両
ソレノイド１５．１６を支軸５の両端に配置するのでは
なく、一方向に延びるシフトロッド３１〜３３と同軸方
向に配置することを可能としているため、シフトロッド
３１〜３３上方のスペースを有効に利用した配置を行う
ことができる。特に、変速装置の長手方向のコンパクト
化を実現化することができ、これによってエンジンとの
干渉等の不都合を解消する効果を得ることができる。

また、両ソレノイド１５．１６をシフトアンドセレクト
レバー６の上方に配置する構造の場合には、ラジェータ
シュラウド等と干渉する可能性があるため、このような
構造と比較しても、配置上非常に有利である。さらに、
従来のように２つのソレノイドを軸の両端に直列状態で
配置するのではなく、上述のように両ソレノイドを並列
に配置することができるため、ソレノイドの配置はより
有効なものとなる。

なお、本発明において具尚されるシフトロッドの本数は
問わず、シフトパターンも上記実施例に限らず周知のも
のが適用可能である。また、上記実施例では支軸５とシ
フトアンドセレクトレバー６が一体に移動するようにし
たものが示されているが、支軸５に対してシフトアンド
セレクトレバー６が移動可能に嵌合される構造によって
も同様の効果を得ることができる。

さらに、シフトレバ−１３とシフトアンドセレクトレバ
ー６とを連結する伝達機構についても、上記のようなプ
ッシュプルケーブル１２を用いるものに限ら゛ず、例え
ばリンク開溝等、周知の構造を適用すればよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明は、シフトレバ−のシフト方向の動
作を伝達Ｉｍを介して直接シフトアンドセレクトレバー
に伝達し、シフト動作を行わせるとともに、上記シフト
レバ−の操作に応じて通電するソレノイドの出没部材の
作動により上記シフトアンドセレクトレバーを回転させ
てセレクト動作を行わせるようにしたものであり、比較
的大きな駆動力を要するシフト動作は伝達機構により行
いながら、大きな駆動力を要しないセレクト動作は電気
的な手段であるソレノイドによって行うようにしたもの
であるので、従来のようにシフト動作とセレクト動作の
双方を機械的な伝達機構により行う構造や、双りを電気
的な手段により行う構造に比べ、低コストを図りながら
構造の簡略化を果すことができる。

しかも、上記ソレノイドにおける出没部材の作動をシフ
トアンドセレクトレバーに伝達する中間は構を設けるこ
とにより、上記ソレノイドを一方向に延びるシフトロッ
ドの軸方向に沿って配設できるようにしたため、スペー
スを有効に利用したソレノイドの配置を行うことができ
る。特に、従来のようにシフトアンドセレクトレバーの
両端にソレノイドを配設する構造に比べ、装置の長手方
向のコンパクト化を実現することができ、これによって
エンジンとの干渉等の不都合を解消することができる効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における歯車式変速機の平面
図、第２図は同変速曙の正面図、第３図は同変速機にお
ける変速装置の平面図、第４図は同変速装置の断面側面
図、第５図は同変速装置の断面正面図である。 ■・・・歯車式変速様、３１〜３３・・・シフトロッド
、３２ｂ、３３ｂ・・・フォーク部（シフ１〜７４−り
）、５・・・支軸、６・・・シフトアンドセレクトレバ
ー、１３・・・シフトレバ−１１４・・・伝達機構、１
５．１６・・・ソレノイド、１５ａ、１６ａ・・・ロッ
ド（出没部材）、１９・・・直流電源（通電手段）、２
１・・・中間機構。 特許出願人　　　　マツダ　株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、シフトフォークが固定され、軸方向に移動可能に構
   成された複数本のシフトロッドと、これらのシフトロッ
   ドの中から特定のシフトロッドを選択するセレクト動作
   および選択したシフトロッドをその軸方向に移動させる
   シフト動作を行うシフトアンドセレクトレバーとを備え
   た歯車式変速機の変速装置において、このシフトアンド
   セレクトレバーを、上記複数本のシフトロッドと直交す
   る方向に延びる支軸に、その軸を中心として回転可能か
   つ同軸方向に移動可能に支持するとともに、シフトレバ
   ーのシフト方向の動作を上記シフトアンドセレクトレバ
   ーに直接伝達し、このシフトアンドセレクトレバーを回
   転方向に移動させてシフト動作を行わせる伝達機構と、
   上記シフトロッドの軸方向に沿って配設され、同方向に
   出没作動する出没部材を有するソレノイドと、この出没
   部材の出没動作を上記シフトアンドセレクトレバーに伝
   達し、同レバーを上記支軸と同軸方向に移動させてセレ
   クト動作を行わせる中間機構と、上記シフトレバーのセ
   レクト方向の動作に応じて上記ソレノイドを通電させる
   通電手段とを備えたことを特徴とする歯車式変速機の変
   速装置。