JPH03374A - 自動車の手動変速機のギヤシフト機構 - Google Patents

自動車の手動変速機のギヤシフト機構

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JPH03374A
JPH03374A JP2105161A JP10516190A JPH03374A JP H03374 A JPH03374 A JP H03374A JP 2105161 A JP2105161 A JP 2105161A JP 10516190 A JP10516190 A JP 10516190A JP H03374 A JPH03374 A JP H03374A
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shift
selector
plate
gear
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Martin Schnell
マルタン　スクネル
Wolfgang Winter-Peter
ヴォルフガング　ウィンテル―ペーター
Gustav Sabel
グスタフ　サベル
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Original Assignee
Ford Motor Co
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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 本発明は手動操作される自動車の変速機のシフト機構の
分野に関する。さらに詳しくは、本発明はシフト機構で
あって、選択されないシフトフォークの運動を阻止する
連動装置、シフト軸を予め定められた中立位置に押圧す
る中心合せ組立体及びこのシフト機構を選択された位置
に保持する抑止装置を有する前記シフト機構に関する。
従来技術、および発明が解決しようとする課題米国特許
第４，５３９，８５９号は、自動車の操縦者がシフトレ
バ−に対する手動制御を解除した時には何時でもシフト
レバ−がその面内で運動するようなギヤシフト平面内に
セレクター軸が螺旋圧縮ばねによって強制されるように
なされている手動変速機のギヤシフト機構を記載してい
る。セレクター軸はシフトフィンガーを支持し、このシ
フトフィンガーはばねで附勢されたスタッドによって係
合される抑止凹部を含んでいて、これらの凹部がセレク
ター軸の運動する位置を規定するようになっている。シ
フトフォークロッドがシフトフォークを支持し、このシ
フトフォークはシフトフィンガーの運動範囲内に伸長す
る溝を有するアームを含んでいる。シフトフォークアー
ムはセレクター軸上に支持された軸線方向に運動可能の
錠止めプレートと協働する。自動車の操縦者がギヤセレ
クターレバーを動かすと、シフトフィンガーがシフトフ
ォークの１つの係合溝を選択するのである。シフトフィ
ンガーに隣接して、錠止めプレートが錠止めトングを形
成し、これらの錠止めトングはシフトフィンガーとの保
合によって選択されていないシフトフォークアームの運
動を閉塞させるようになっている。錠止めトングは、シ
フトフィンガーが自動車の操縦者によるセレクターレバ
ーの運動に応答して動く時に選択されていないシフトフ
ォークの引続く半径方向の運動を阻止するのである。
この機構に固有の製造公差は螺旋圧縮ばねの支持の性質
によってシフト作動の性能に著しい影響を有する。この
シフト機構は１段階で変速機のケーシングに組込むこと
は出来ないで引続く若干の組立工程を必要とする。何故
ならば連動装置が変速機のケーシング内に配置されてい
るからである。
この特許のシフト機構は横断組立（ｔｒａｎｓｖｅｒｓ
ｅｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ　）、すなわちクランクシ
ャフトが自動車の長手方向軸線に平行でなく横方向に向
いているエンジンによって前輪が駆動されるような自動
車における組立用に設計されている。変速機軸およびシ
ャフトフォークを支持するシャフトフォークロッドは自
動車の長手方向軸線に対して横方向に伸長し、セレクタ
ー軸は実質的に水平に自動車の長手方向軸線に平行に伸
長している。セレクター軸は通常のジヨイントを有する
外側ギヤシャフト軸を使用する通常の方法でギヤシフト
レバ−に連結されている。
西独国特許第２４１７０４２号は自動車内に横方向に配
置されたエンジンに連結される変速機を記載している。
これの変速機軸もまた自動車の長手方向軸線に対して横
方向に配置されている。横方向に配置されたシフトフォ
ークロッドは対応するシフトフォークを保持し、これら
のシフトフォークは頂部および底部が変速機のケーシン
グに取付けられた垂直に指向される内部ギヤシフト軸に
よって作動されるようになっている。このギヤシフト軸
は通常の外部回転ジヨイントによって、実質的に水平に
自動車の長手方向軸線に平行に伸長する外側軸に連結さ
れている。
この特許のギヤシフト機構は、変速機のケーシング内に
配置された、垂直に取付けられる内側セレクター軸が変
速機のケーシングの底部でこれを超えて外方に伸長する
という欠点を有する。ケーシングはこの位置で変速機の
流体の通過を阻止するように封止されなければならない
。この特許の装置に配置されるバッキング箱は著しく複
雑で高価である。セレクター軸の運動は、ジヨイントが
汚染の危険に対するシールを有する複雑で高価な構造で
設けられなければならない変速機のケーシングの外側の
位置で行われるのである。これらの若干の開口を封止す
ることに関する困難は、本発明の機構によって解決され
るのである。
本発明の目的は、自動車の手動で作動される変速機に使
用するためのギヤシフト機構を改良することである。本
発明のシフト機構は、総ての必要な個々の部品が変速機
のケーシング内に配置される内部シフト軸上に完全に予
備組立されることができるのである。ギヤシフトカバー
が自動処理装置によって行うことのできる単一工程でシ
フト機構の種々の構成要素とともに組立てられるのであ
る。下部の軸の軸受には封止の問題は生じないギヤ軸の
運動は変速機のケーシング内に経済的に位置させること
ができるのである。
課題を解決するための手段 上述の目的を達成するために、本発明によるシフト機構
は若干数のシフト平面の間で選択を行うように軸線方向
に運動可能で、シフト平面内に位置するギヤ比の係合を
行うように回転可能のセレクター軸を含んでいる。この
軸は変速機のケーシング内に配置される軸受および変速
機のケーシングの外周に近いカバー上に配置される軸受
に支持されている。自動車の操縦者がセレクター軸に連
結されたギヤ選択レバーに対する制御を解除した時には
何時でも２つの螺旋圧縮ばねがセレクター軸を予め定め
られたシフト平面内に押圧するようになっている。セレ
クター軸に固定されたシフトフィンガーはカムを含み、
このカムはシフト平面に対応する種々の位置でセレクタ
ー軸を保持するようにばね附勢のスタッドによって係合
される抑止凹部を形成されている。
ギヤシフトフォークロッドはシフトフォークを滑動可能
に支持しているが、これらのシフトフォークはセレクタ
ーフィンガーが動き入る範囲内に伸長する溝を有するア
ームを含んでいる。セレクター軸上に支持されてセレク
ターフィンガーによって軸線方向に動かされる錠止めプ
レートはセレクター軸の軸線に平行に伸長する溝内に嵌
合された円筒形スリーブによって回転しないように保持
されている。この錠止めプレートは溝が形成されている
軸に対して相対的なセレクター軸の回転を阻止する。シ
フトフォークアーム上の１つの溝がシフトフィンガーを
動かすことによって係合された時シフトフィンガーに隣
接した、錠止めプレート上に形成された面が他の、選択
されていないシフトフォークアームの係合溝に係合する
のである。この作動はセレクターフィンガーの引続く回
転の間選択されていないシフトフォークを保持する。
内側シフトセレクター軸が変速機のケーシングの内側か
ら突出する突起部の底部に取付けられている。セレクタ
ー軸の移動はこの点の上方で行われるのである。円筒形
の室がセレクター軸の上方で２つの同心的な螺旋ばねを
保持している。内側ばねは下部ばねプレート上に支持さ
れ、セレクター軸を上方に押圧してセレクター軸上の肩
部が下部ばねプレートに接触するようになしている。カ
バーおよび下部ばねプレートの間に配置される外側ばね
はプレートを軸受ブッシングに接触するように押圧して
いる。この配置は円筒形室の底部を封止し、組立体がシ
フトカバーに連結されるシートメタルプレート内に挿入
されるのである。ギヤシフトフィンガーおよび抑止カム
の軸線に垂直にシートメタルアングルがシートメタルプ
レートに溶接されて相互連結された一連の溝を形成し、
これがシフト平面に対するセレクターピンの運動範囲お
よびシフト平面内のギヤシフト位置を制限している。ば
ね附勢の捕捉スタッドがカム上の抑止面と係合するよう
に強制されている。
その位置が公差に対して敏感なシフト機構の個々の部品
は総てセレクター軸の上部範囲内にのみ配置されるので
ある。これらの部品は軸上またはシフトカバー上に予め
組立てられることができる。予め組立てられたギヤシフ
ト機構は一工程で上方から組付けられることができる。
シフト作動の性能に対する製造公差の影響はシフト機構
の総ての軸線方向の公差をギヤシフトカバーの固定プレ
ートに関連させることによって最少になされるのである
。メタルシフトプレートはこれを変速機のケーシングに
形成された、周囲がシートメタルプレートの円周に合致
する開口内に嵌合させることによって同心的な、正しい
状態でギヤシフトカバーに心合せされるのである。
叉施皿 本発明は添付図面に示された実施例を参照して以下に詳
細に説明される。
先ず第１図、第２図および第３図を参照し、変速機のケ
ーシング１がその周囲に伸長するフランジによって示さ
れていて、これによって変速機のケーシング１はボルト
によって他の組合う変速機のケーシングに連結されるよ
うになっている。垂直な内側ギヤシフト軸２の平面内に
配置されるシフト機構の部分は断面図で示されている。
軸２は下端部をケーシングと一体的な支持ウェブまたは
突起部３に形成された通路４内に取付けられている。軸
２はまたカバー５に近いブッシング２４によって支持さ
れて位置決めされている。このカバーは円筒形のケーシ
ング６およびフランジ７を含んでいる。
変速機の若干数の軸およびこれらの軸に支持されてトル
クを伝えるギヤは第１図には仮想線で示されている。こ
れらの軸に平行に軸２に垂直に伸長するシフトフォーク
ロッド８および９はシフトフォーク１０，１１および１
２を支持している。それぞれのシフトフォークはギヤシ
フトアーム１３，１４および１５を形成され、それぞれ
のアームは係合溝１６．１７および１８を有し、これら
の保合溝はハブ１９によって軸２に固定されたシフトフ
ィンガー２０の運動範囲内に伸長している。
軸受ブッシング２４が開口２３を通して圧入されている
シートメタルプレート２１はボルト２２によってフラン
ジ７の下側に剛性的に連結されている。ブッシング２４
の外周はプレート２１およびその間口２３を心合せさせ
、ブッシング２４のフランジはカバー５およびその内側
シフト軸２に対して相対的な円筒形の凹部を心合せさせ
ている。アングル２５はプロジェクション溶接によって
プレート２１に溶接された２つの脚部２６．２７を有す
る。一連の相互連結された溝より成り、ギヤセレクター
が貫通するギヤシフトパターンの形状を有するシフトゲ
ート２８が脚部２６上に形成されている。逆転ギヤラチ
ェット２９もまたアングル２５の脚部２６上に支持され
ている。
これらのラチェットおよびシフトゲートは、ゲート内に
嵌合されてシフトフィンガーハブ１９上に支持されたシ
フトピン３０と協働してピンおよび軸２の運動をこれら
の溝によって規定された境界までに制限し、第５ギヤ位
置５から逆転位置Ｒへの運動を阻止するようになってい
る。この型式の装置の作動は米国特許第４，６３３，７
２８号に記載されている。
さて第４図および第６図を参照し、アングル２５の他方
の脚部２７は溝３１を形成され、この溝は捕捉スタッド
ばね装置３３７３４の保持スリーブ３２を軸線方向には
案内するが、回転しないようになしている。
多機能シフト機素３５が内側シフト軸２上に軸線方向に
回転しないように固定されている。この機素３５はシフ
トフィンガーハブ１９、シフトフィンガー２０、ギヤシ
フトピン３０およびカム３６を含んでいる。
第２図は、軸２がシフトフィンガーハブ１９の軸線方向
に反対の両側部に配置された軸線方向端壁３Ｂ、　３９
を有する錠止めプレート４０を支持していて、この端部
プレートはシフトフィンガー２０に隣接して錠止めトン
グ４１，４２を有することを示している。この錠止めプ
レート４０は第４図に最もよく示されている端壁３８．
３９を連結するウェブ４３を有する。このウェブに形成
された開口間は保持スリーブ３２の半径方向の内端部か
ら伸長する突起部受入れている。溶接連結部がスリーブ
３２のフランジを錠止めプレート４０のウェブに接合し
ている。
このスリーブ内にはスタッド３３を半径方向に内方にカ
ム３６に向って押圧する圧縮ばね３４が配置されている
。
錠止めプレート４０、保持スリーブ３２、アングル２５
およびプレート２１の間の連結によって錠止めプレート
４０は軸２とともに回転出来ないようになっている。し
かし、プレート４０は軸２とともに軸線方向には自由に
動くことができる。何故ならば保持スリーブ３２がシー
トメタルアングル２５の脚部２７内の溝３１内で動き得
るからである。
カム３６は凹部４６．４７および４８を有するが、これ
らの凹部は捕捉スタッド３３の頭部が圧縮ばね３４の力
によって強制的に押込まれる軸２の軸線の廻りに角度的
に間隔をおかれた位置を規定している。これらの位置は
１−２．３−４および５−Ｒシフト平面に対応し、カム
３６上の抑止凹部４６−４８内にばね附勢の捕捉スタッ
ドが係合することによって保持される抑止位置になされ
ている。全体のシフトフィンガーの配置はギヤシフト平
面が選択される時に動かされるから、カム３６の幅は狭
く保持されることができる。
所望の平面内にギヤシフトレバ−の運動を保持するため
に、ケーシング６内に位置する部分である軸２の上端部
は下部ばねプレート５１に接触する肩部５０を含んでい
る。第１の、すなわち内側の螺旋状圧縮ばね５２は下端
部が下部ばねプレート５１に接触し、上端部が軸２に固
定されたスナップリング５３に当接することによって軸
２を上方に押圧するように保持されている。このばね５
２は軸を上方に押圧し、肩部５０がばねプレート５１の
下面に当接するようになっている。第２の、すなわち外
側螺旋状圧縮ばね５４は上端部がケーシング６と一体的
に形成された下部ウェブの面５５に接触し、下端部かば
ねプレート５１を下方に向って押圧してばねプレートが
シートメタルプレート２１に圧入されたブッシング２４
に接触するようになされている。
下部ばねプレート５１およびブッシング２４の間の接触
および肩部５０およびプレート５１の間の接触は連続的
に軸２の位置をギヤセレクターレバーの第３ギヤおよび
第４ギヤ位置を含む平面内に押している。第１ギヤまた
は第２ギヤ位置がセレクターレバーの運動によって自動
車の操縦者により選択された時、軸２は上方に押されて
、これによって内側ばね５２に負荷を与えるが、外側ば
ね５４は負荷を与えられない。
第５ギヤまたは逆転ギヤ位置が選択された時には軸２お
よび下部ばねプレート５１はともに上昇され、これによ
って外側ばね５４を圧縮するが、内側ばね５２は負荷を
与えられない。このようにして、ばね５４のばね定数を
適当に選択することによってセレクターレバーを第５ギ
ヤおよび逆転ギヤ位置を含む平面内に動かすためにはさ
らに大きい負荷を与えることが必要になるのである。
第７図および第８図を参照し、自動車の操縦者によって
制御されるセレクターレバーのギヤ選択運動は水平の入
力ギヤシフト軸５６およびボール・ソケット・ジヨイン
ト５７．５８によって、変速機の外側に配置されてセレ
クターレバーに連結され、また軸５６に連結された軸か
ら伝達されるのである。
ボール・ソケット・ジヨイント５７．５８はハブ６０に
よって、このハブが固定されている軸２に連結されてい
る。
さて第５図を参照し、ボルト２２によってカバー５のフ
ランジ７に固定されたシートメタルプレート２１は殆ど
１８０°にわたって伸長する円形の外周６１を有する。
この円周は変速機のケーシング１に形成された円形開口
６２に嵌合されて心合せされている。
組付けの前にトルクがボルト２２に与えられ、取付はボ
ルト６４の１つをプレート２１に形成されて半径方向に
向く細長い位置決め開口すなわち溝６３内に挿入するこ
とによって、ケーシング１に対して相対的なプレート２
１の角度位置が確定されるのである。溝６３の幅はボル
ト６４のシャンク上の研磨面の直径に密に合致し、この
研磨された直径が溝内に嵌合するように位置決めされて
いる。その後でボルト２２が組付トルクまでトルクを与
えられる。さらに正確な中心合せを得るために、シート
メタルプレート２１は位置決め溝および固定ボルト装置
６３．６４を使用してカバー５に対して相対的に中心合
せされることができ、カバー５は別個に変速機のケーシ
ングの内面のリーマ−加工された孔内に配置された位置
決めブツシュ６６をカバー５の突起部に形成された位置
決め溝６５内に嵌合させることによって中心合せされる
のである。溝６５の幅は位置決めブツシュ６６の直径に
密に合致している。
本発明の望ましい実施例が上述にて説明されたが、特許
請求される事項は特許請求の範囲に限定されている。
発明の効果 本発明は上述のように構成されているから、若干数のシ
フト平面の間で選択を行うように軸線方向に運動可能で
、シフト平面内に位置するギヤ比の保合を行うように回
転可能のセクター軸を設けられ、総ての必要な個々の部
品が変速機のケーシング内に配置される内部シフト軸上
に完全に予備組立されることができ、ギヤシフトカバー
が単一工程でシフト機構の種々の構成要素とともに組立
られる優れたシフト機構が提供されるのである。
【図面の簡単な説明】
第１は自動車の長手方向中心平面に平行に、ギヤシフト
軸の平面に沿った手動変速機を通る垂直断面図。 第２図はギヤシフト軸の端部に近く配置され、ギヤシフ
トカバーを含むギヤシフト機構の部分の断面図であって
、第１図と実質的に同じ平面に沿って示された断面図。 第３図はガイドプレートの右方から見た第１図のギヤシ
フト機構の部分の断面図。 第４図はギヤシフトカバーが省略され、捕捉垂直ｌばね
装置が断面になされている第１図の矢印■の方向に見た
ギヤシフト機構の一部分断面とした平面図。 第５図は第１図の矢印■の方向のギヤシフト機構の下方
から見た図面であって、ギヤシフトフィンガーおよび錠
止めプレートを省略して示した図面。 第６図は第４図の矢印■の方向に見たシフト機構の側面
図。 第７図および第８図は手動で作動されるギヤシフトレバ
−からギヤシフト軸へのシフト運動を伝達するシフト機
構の部分を示す図面。 １・・・変速機のケーシング、 ２・・・内側ギヤシフト軸、 ５・・・カバー ６・・・ケーシング、 ７・・・フランジ、 ８．９・・・シフトフォークロッド、 １０、１１．１２・・・シフトフォーク、１３．１４，
１５・・・ギヤシフトアーム、１６、１７．１８・・・
係合溝、 １９・・・シフトフィンガーハブ、 ２０・・・シフトフィンガー ２１・・・シートメタルプレート、 ２４・・・軸受ブッシング、 ２５・・・アングル、 ２６、２７・・・アングル２５の脚部、２９・・・逆転
ラチェット、 ３０・・・ギヤシフトピン、 ３２・・・保持スリーブ、 ３３・・・捕捉スタッド、 ３４・・・圧縮ばね、 ３５・・・多機能シフト機素 ３６・・・カム、 ３８、３９・・・端壁、 ４０・・・錠止めプレート、 ４１．４２・・・錠止めトング、 ４３・・・ウェブ、 ５０・・・肩部、 ５１・・・下部ばねプレート、 ５２、５４・・・螺旋状圧縮ばね、 ５６・・・入力ギヤシフト軸、 ５７、５８・・・ボール・ソケット・ジヨイント。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）それぞれ選択可能のギヤ位置を含む若干数のギヤ
    シフト平面の間でギヤセレクターレバーの運動によって
    手動的に制御される自動車の手動変速機のギヤシフト機
    構において、 自己の軸線の廻りに回転し、この軸線に沿って移動する
    ように支持されたギヤセレクター軸と、前記セレクター
    軸から半径方向に伸長するセレクターフィンガーと、 それぞれ前記セレクターフィンガーに向って伸長し、そ
    れぞれ前記セレクターフィンガーに係合するようになさ
    れた溝を形成されたアームを有するシフトフォークを滑
    動可能に支持するシフトフォークロッドと、 前記セレクター軸に固定され、前記セレクター軸の軸線
    の廻りに角度的に間隔をおかれてそれぞれ１つのギヤシ
    フト平面に対応する抑止凹部を有するカムと、 前記軸に対して相対的に回転しないように固定され、ば
    ねによって前記カムの抑止凹部に係合するように押圧さ
    れているカムと、 回転しないように保持されて前記セレクター軸に沿って
    運動するように支持された錠止めプレートであって、そ
    れぞれ前記セレクターフィンガーの軸線方向に反対の側
    に配置されて前記シフトフォークアームの溝に係合する
    ようになされた第１及び第２の錠止めトングを有し、前
    記第１及び第２の錠止めトングを連結するウェブが保持
    スリーブの通過する孔を有するようになされている前記
    錠止めプレートと、 前記セレクター軸の通過する開口を有するばねプレート
    と、 前記セレクター軸の通過する開口を有する第１のプレー
    トと、 前記開口内に配置され、前記第１のプレートに接触する
    フランジを有するブッシングと、前記セレクター軸の一
    端部に配置されるカバーであって、２つの同心的螺旋ば
    を受入れる室を境界し、第１のばねが前記セレクター軸
    を前記ばねプレートに対して押圧し、第２のばねが前記
    ばねプレートを前記ブッシングと接触するように押圧し
    、前記ブッシングおよび前記第１のプレートの間の接触
    が前記室を封止するようになされている前記カバーと、
    前記第１のプレートに接合されたアングルであって、前
    記セレクターフィンガーに実質的に垂直で前記ギヤシフ
    ト平面に対応する一連の相互連結された溝を形成された
    第１の脚部および前記セレクターフィンガーに実質的に
    垂直で前記セレクター軸の軸線に実質的に平行に指向さ
    れる溝を有する第２の脚部を有し、前記保持スリーブが
    前記溝及び前記錠止めプレートのウェブを通って伸長す
    るようになされている前記アングルと、 前記セレクター軸から外方に前記セレクターフィンガー
    とは反対に直径方向に伸長し、前記アングルの前記相互
    連結された溝内を伸長するピンと、 を含んでいるギヤシフト機構。
  2. （２）それぞれ選択可能のギヤ位置を含む若干数のギヤ
    シフト平面の間でギヤセレクターレバーの運動によって
    手動的に制御される自動車の手動変速機のギヤシフト機
    構において、 自己の軸線の廻りに回転し、この軸線に沿って移動する
    ように支持されたギヤセレクター軸と、 前記セレクター軸に固定され、前記セレクター軸の軸線
    の廻りに角度的に間隔をおかれてそれぞれ１つのギヤシ
    フト平面に対応する抑止凹部を境界する装置と、 前記軸に対して相対的に回転しないように固定され、ば
    ねによって前記抑止凹部に解除可能に係合するように押
    圧されている装置と、 前記セレクター軸の通過する開口を有するばねプレート
    と、 前記セレクター軸の通過する開口を有する第１のプレー
    トと、 前記開口内に配置され、前記第１のプレートに接触する
    フランジを有するブッシングと、前記セレクター軸の一
    端部に配置されたカバーであって、２つの同心的な螺旋
    ばねを受入れる室を境界し、第１のばねが前記セレクタ
    ー軸を前記ばねプレートに対して押圧し、第２のばねが
    前記ばねプレートを前記ブッシングと接触するように押
    圧し、前記ブッシングおよび前記第１のプレートの間の
    接触が前記室を封止するようにされている前記カバーと
    、 を含んでいるギヤシフト機構。
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