JPS59133853A - 変速機のシフト機構 - Google Patents

変速機のシフト機構

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JPS59133853A
JPS59133853A JP909583A JP909583A JPS59133853A JP S59133853 A JPS59133853 A JP S59133853A JP 909583 A JP909583 A JP 909583A JP 909583 A JP909583 A JP 909583A JP S59133853 A JPS59133853 A JP S59133853A
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JP
Japan
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shift
shaft
head
float
reverse
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Application number
JP909583A
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English (en)
Inventor
Mitsuhiko Okada
岡田 光彦
Nobuyuki Kato
信幸 加藤
Michitaka Kagami
道孝 各務
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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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】 本発明は、前進位置、後退位置、中立位置、バーキンク
位置等の各変速位置を直線的配列′ζ設定する自動車等
車両の変速機のシフト機構に関する。
最近、自動車等車両に適用する新規な無段変速機として
ベルト駆動タイプのものが開発されてきている。この無
段変速機は一般的にー・方向の駆動回転における変速比
を無段階に変速するのみてあるため、車両用として使用
するためには、駆動回転を逆転させて後退駆動を得る必
要かあり、この後退駆動と前進駆動の変速切り換え等を
行うために無段変速機に付属して副変速機が設けられる
なお、この副変速機には前進駆動及び後退駆動の他、パ
ーキング機構が設けられることが多い。
このような副変速機を含むパワートレーンの一例を第1
図に示す。この第1図に示す副変速機は本発明にかかる
シフ1機構が適用される第1の適用例としても示したも
のである。
第1図について説明すれば、10は動力源、11はクラ
ッチ、12は主変速機、13は副変速機、14は終減速
機及び差動機であって、動力#+ 10は内燃機関で構
成され、クラッチ11は動力源10からの動力伝達の1
す続を行う。主変速機12はベルト駆動型の無段変速機
として構成されており、副変速機13は主変速機12か
らの駆動回転を前進回転と後退回転等に切り換えて終減
速機及び差動機14に伝達する。
第2図は第1図にスケルトン図で示した副変速機13の
具体的構造を示す。この図について説明すれば、入力軸
22、出力軸23、中間軸24、パーキングシャフト2
5の四本の軸が平行に配置されている。入力軸22は左
右の軸受26.27により変速機ケース21に回転自在
に支承されており、この人力軸22に前進用駆動山車2
8と後退用駆動歯車29とがスプライン結合等により一
体的に取付けられている。
出力軸23も左右の軸受30.31により変速機ケース
21に回転自在に支承されており、この出力軸23には
入力軸22に設けられた前進用駆動山車28と常時噛み
合う前進用従動由車32がニードルヘアリング33を介
し゛ζ回転自在に取付けられている。また出力軸23に
は外周部にスプラインを刻設したハフ34が一体的に取
付けられており、このハブ34の外周部には後退用従動
山車35がスプライン嵌合されて軸方向に摺動可能に取
付けられている。」二記前進用従動IJ″i軍32には
一体的にスプラインM 32 aが形成されており、後
退用従動歯車35の図示左方向移動により後退用従動山
車35の内歯スプラインが哨み合・)ようになっている
。なお出力軸23の右端部に一体的に形成されている山
車19は終減速機14の駆動用iη車を示す。
中間軸24は変速機ケース21に取付片36により位置
決めされて取付けられており、この中間軸24には後退
用中間山車37が回転自在かつ軸方向に移動可能に取付
けられている。この後退用中間山車37は凹示右方移動
により後退用駆動山車29及び後退用従動山車35と噛
み合うようになっている。
パーキングシャフト25は左右端部が変速機ケース21
にスプライン嵌合等により一体的に取付けられており、
このパーキングシャフト25にはパーキング用山車40
がスプライン獣舎されて回転方向には一体的となってい
るが軸方向には移動可能に取イリけられている。このパ
ーキング用山車40は図示右方向移動により後退用従動
山車35と噛み合うようになっており、この後退用従動
山11135とパーキング用山車40の哨の合いにより
出力軸23を変速機ケース21へ固定した状態とする。
−J二記構成に基づく、副変速機13の各作動状態を次
に説明する。
中立時(第1図及び第2図状態) 後退用従動歯車35がいずれの山車とも哨み合っていな
い状態にあっては、前進用(メを動歯型32は前進用駆
動山車28により回転させられてはいるが単に空転して
いるのめて、出力軸23には動力伝達されなく、中立状
態となっている。
前進時(第3図状態) 後退用従動山車35をハフ34上を左方に移動させて、
後退用従動歯車35の内歯スプラインを前進用従動由車
32のスプラインIJfi 32 aと噛み合わゼるこ
とにより、前進駆動の変速状態が達成される。これによ
り前進用従動1′J)申32とハブ34とは後退用従動
山車35を介して動力連結され、出力軸に回転動力が伝
達される。この前進時における動力伝達経路は次のとお
りである。
人力軸22−前進用駆動尚車28−・前進川従動由車3
2−スプライン歯32a−後退用従動由車35−ハブ3
4−出力軸23 なお、出力軸23の回転はこの出力軸23に一体的に取
付けられた歯車19から終減速機及び差動機14に動力
伝達される。
後退時(第4図状態) 前述の前進駆動の変速状fキにおけるスプライン歯32
aと後退用従動歯車35との噛み合いを後退用従動山車
35を図示右方向移動さセることにより外した後、後退
用中間歯車37を図示右方向移動さ・lJて、後退用中
間山車37を後退用駆動山車29及び後退用従動歯車3
5と哨み合わゼることにより後退駆動の変速状態が達成
される。これにより入力軸22の後退用駆動山車2つと
後退用従動山車35とは後退用中間山車37を介し、て
噛合伝達関係にあり、人力軸22の回転は出力軸23に
伝達される。この後退時にお+3る動力伝達経路は次の
とおりである。
人力軸22−後退用駆動歯車29−後退川中間山車37
−後退用従動山車35−ハブ34−出力軸3 パーキング時(第5図状態) 前述の後退駆動の変速状態から後退用中間山車37を更
に図示右方向移動させて、後退用中間歯jF 37を後
退用駆動歯車29と後退用従動山車35の噛合からり1
ずと共に、同時にパーキング用歯車40を図示右方向移
動させてこのパーキング用歯車40を後退用従動山車3
5と噛合わセろことによりパーキング状態が達成される
。なお、ツマ−キング用山車40は後退駆動の変速にお
ける後退用中間歯車37の右方向移動時に一緒に右方向
移動が行われるようになっているが、後退駆動の変速状
態では未だパーキング用山車40は後退用従動I′l′
i車35と哨の合う位置まで移動しない状態に移動スト
ロークが設定されている。上記における後退用従動山車
35とパーキング用01車40とのj1゛1合いにより
出力軸23は変速機ケース21に固定された状態となり
、パーキング状態を達成するが、このバーキンク時にお
りる出力軸23の変速機ケース21への固定伝達経路は
次のとおりであ出力軸23−ハブ34−後退用従動山車
35−R−キング用m 車−4(1−バーキンクシャフ
ト25→変速暑王隻ゲース21 上述した副変速機13は、後退用従動山車;35、後退
用中間山車37、パーキング用山車4゛0の三([4の
山車の所定方向の軸方向移動により、前述した中立(N
)状態、前進駆動(D)状態、後退駆動(R)状態、パ
ーキング(P)状態の各変速状態を達成するものである
が、この各変速状態へのシフ) 11作の動きとしては
、後退用従動1゛t1車35のD状態への動きと、同時
に移動する後退用中間山車37とパーキング用山車40
のR,P状態・\の動きの二通りがある。そのため従来
の通常のシフト機構の構成方法によれば、このような場
合にはシフl−操作列を二側設定して構成する必要があ
った。
しかし、このP、R,N、Dの各変速状態へ変速操作す
るためのシフト機構は出来る限りコンパクトに構成する
ことが望まれている。シフト操作列を二側にすることは
それだけシフト機構が大型かつ複雑化するため、従来汎
用の自動変速機と同様にシフトレバ−における各変速位
置の一設定は直線的配列にすることが望まれている。
なお、変速状態をすJり換えろ後退用従動山車35、後
退用中間山車37、パーキング用山車40の軸方向移動
+M作は、第2図に示すよ・うに、この各山車35.3
7.40に一体的に設けられたシフトフメーク溝35a
、37a、40aに嵌合したツフトフォーク41.42
.43によって行われるようになっている。シフトフA
−り42と43は連結されており、一体的移動するよう
に構成されている。
第Ei Pは本発明のシフト機構が適用される副変速機
の第2の適用例を示す。この第2の適用例において前述
の第2図に示す第1の適用例の構成と同一または相当部
分については同一符号を付して示すことにより、説明を
省略する。
第6図について説明すれば、後退用中間由¥i、37は
中立状態において後退用駆動歯車29と常時噛合わされ
ており、後退用従動山車(35はハブ34が右方部にも
長く形成されており、右方向と左方向の両方向へ移動可
能とされている。
この第2の適用例における各変速作動状態は次のとおり
である。まず、図示状態の中立状態から後退用従動山車
35を左方向移動さ七て前進用従動山車32のスプライ
ン由32aと噛合わゼることにより前進駆動(D)の変
速状態を達成する。
次に、後退用従動山車35を逆に右方向移動さ−Uてス
プラインi′l′i 32 aとの噛合いを外して、今
度は後退用中間山車37と噛合わゼることにより(、多
進駆動(R)の変速状態を達成する。この後退駆動の変
速状態から後退用中間山車37とバーキンク用山車40
とを共に左方向移動させて、後退用中間山車37を後退
用駆動山車29と後退用従動山車35の噛合いから外し
、逆にパーキング用■“J−1車40@後退用()を動
歯車35と噛合わせることにより出力軸23を変速機ケ
ース21に固定し7た状態として、パーキング(P)状
態を達成する。
上述した第6図に示す第2の適用例の副変速機13にお
いても、後退用従動1jFi車35、後退用中間山車3
7、バーキンク用山、ilOの軸方向移動により前述し
たI)、R,N、Dの各変速状態を達成するものであり
、この各変速状態へのシフト操作の動きも、後退用()
を動歯11f 35のり、R状態への動きと、同時に移
動する後退用中間山車;37とパーキング用山車40の
P状態への動きの二通りとなっている。
従って、この第2の適用例においてもシフト機構を構成
するにあたっては、前述した第1の適用例の場合と同様
の問題があり、シフトレバ−に設定する各変速位置を直
線的に配列して、シフト機構をコンパクトに構成するこ
とが望まれている。
しかしζ、本発明はこの要求をl、またずためになされ
たものであって、シフトレバーの操作により軸方向移動
するシフトシャフトと、変j1! tη車の切り換え作
用をなすシフトフォークのシフトヘッドとを一定範囲の
み一体的移動をなすように取付けることにより、変速位
置を直線的に配列することを可能として、シフト機構を
コンパクトに構成することを目的とする。
かかる目的を達成する本発明の変速機のシフト機構は、
複む個の変速山車の変速状態を切り換え操作するための
シフトフォークと連結されたシフトヘッドを−(固設け
、この二(固のシフトヘッドを平fiに配置された二本
のシャフトに摺動可能にT1通支持して一本のシャフト
は固定シャフトとして変速機ケースに固定支持し、他の
一本のシャフトはシフトシャフトとして軸方向に移動可
能に変速機ケースに取付け、前記各シフトヘッドには前
記二本のンヤフトに設けた凹溝と選択的に係合するイン
タロックピンが設けられていると共に、この7個のシフ
トヘッド間にはスナップリング等の係止部材がシフトシ
ャフトと固定シャツ1の各シャフトに別個に取(1i−
1られており、シフトシャフトを−・方向へシフト移動
するとき、シフトシャフトに取付けられた係止部材によ
り−・方のシフトヘッドがシフトシャフトと一体的に軸
方向に移動させられろと共に、この一方のシフトヘッド
に設けたインクロックビンがシフトシャフトに設けた凹
溝と係合してシフトシャフトと一方のシフ1ヘツドとを
一体的となし、他方のシフトヘッドは固定シャフトに設
けられた係止部材により軸方向移動が規制されると共に
、この他方のジットヘッドに設けたインクlクックビン
が固定シャフトに設けた凹溝と係合して固定シャフトと
他方のシフトヘッドとを一体的となすように構成し、前
進位置、後退位置、中立位置、パーキング位置等の各変
速位置を直線的配列でシフトレバ−に設定することを特
徴とする。
次に、本発明の」二記構成に基づ〈実施例を図面に括り
いて説明する。
第7図は本発明の第1の実施例のシフI・機構を示ずも
のにして、前述した第1図ないし第5図に示す第1の適
用例の副変速機のシフト機構として示したものである。
従ってこの第7図の説明を第2図と関連さ七゛で説明す
る。
第7図におい”ζ、50.51はシフトヘッド、52は
シフトシャフト、53は固定シャフトを示し、シフ)・
ヘッド50は第2し1に示す後退用(;を動歯車35の
シフトフメーク嵌合溝35aに嵌合したシフトフォーク
41と一体的に連結されCおり、シフトヘッド51は後
退用中間山車37及びパーキング用由軍40の各シフト
フメーク嵌合溝37a、40aに嵌合したシフトフォー
ク42.43と一体的に連結されている。この二個のシ
フトヘッド50.51はシフI・シャフト52と固定シ
ャフト53の二本のシャフトが貫通嵌合することにより
支持されている。
固定シャフト53は左右端部が変速機ケース21にスナ
ップリング54.7oて止められて変速機ケース21に
固定されている。シフトシャフト52は変速機ケース2
1に軸方向に移動可能に取付けられており、このシフト
シャフト52は運転室に設置されるシフトレバ−55と
適yrリンク部材を介してリンク連結されζいる。第7
図においては便宜的にシフトシャフト52に直接連係さ
せたものとして示した。勿論可能であれば具体的構成に
おいてもシフトシャフト52とシフトレバ−55とを直
接連結させて構成してもよい。
シフトヘッド50.51にはおのおのピン取付穴5G、
57が設けられており、このピン取付穴56.57にイ
ンタロックピン58.59が嵌挿されている。インタロ
ックビン58.59は固定シャフト53とシフトシャフ
ト52間のピン取付穴56.57に嵌挿されており、中
立状態のシフトシャフト52の位置において、このイン
クロックピン58.590両端部のシフトシャフト52
と固定シャフト53の位置にはおのおの凹溝60〜63
が設けられている。また、シフ]・ヘッド50と51と
の間には係止部材としてのスナップリング64.65が
シフトシャフト52と固定シャフト53の各取付溝66
.67に嵌め込まれて取イ;Jけられζいる。
上記の構成から成るシフ目幾構の各変速位置における作
動を次に説明する。
中立位置(第7図状態) シフトレバ−55の中立(N)位置状態にあっては、第
7図に示すようにシフトヘッド5o、51のインクロッ
クピン58.59はシフトシャフト52と固定シャフト
53の結合しない状態6.二ある。
前進位置(第8図状態) シフトレバ−55をN位置から前進駆動(I〕)位置に
移動さ−Uるときは、シフトベッド50はシフトシャフ
ト52に取付けられたスナップリング64により押動さ
れて左方向移動するが、このときインクロックピン58
はシフトシャフト52に設けた凹?M 〔i 0と係合
してシフトヘッド50とシフトシャフト トヘッド51はこのとき固定シャフト53のスナップリ
ング65により左方向移動が規制されると共に、シフト
ヘッド51のインクロックピン59ハ固定シヤフト53
に係合してシフトヘッド51と固定シャフト53とを一
体的とする。
これにより、シフトレバ−55の1〕位置においてはシ
フトへy F 5 0のみが左方向に移動し、このシフ
トヘッド50と一体的のシフトフォーク41を介して後
退用従動歯車35が左方向移動し、この後退用従動歯車
35が前進用(メ(動i′f+車32のスプライン山3
2aと噛合い、前進駆動の変速状態を達成する。
なお、D位置からN位置に逆にシフトレバ−55を1M
作するときには、シフトヘッド50はインタロックピン
58によりシフトシャフト52と一体的とされているた
め、シフトヘッド50はシフトシャフト52と一体的と
なって右方向移動する。
このとき、シフトヘッド51はインクロックピン59に
より固定シャフト53とー・体的とされているため、そ
のままの位置状態を保持する。
後退位置(第9図状態) シフトレバ−55をN位置から後退(R)位置に移動さ
せるときの作動状態は、前述のD位置状態へのシフト1
9作とぢようど逆の作動状態によって行われる。すなわ
ち、シフトシャフト52の右方向移動によりシフトヘッ
ド51はスナップリングG4により押動されると共に、
このシフトヘッド51とシフトシャフト52とはインタ
ロックピン59により一体化され、シフトヘッド50は
スナップリング65により移動が規制されると共に、イ
ンタロ、クピン58により固定・シャフト53と一体化
される。
これにより、シフトレバ−55のR位置においては、シ
フトへノド51のみが右方向に移動せしめられ、このシ
フi・ヘッド51と一体的のンフトフォーク42を介し
て後退用中間山車37が右方向移動し7、この後退用中
間Cわ車37が後退用駆動歯車29及び後退用従動d)
車35と噛合い、後退駆動の変速状態を達成する。
パーキング位置 シフトレバ−55のパーキング(P)位置の作動状態は
前述のR位置状態の作動状態のままで、更にシフ)・シ
ャフト52を右方向移動さ−lて、ンフトヘノド51の
位置を右方向位置としたものであり、シフトヘッド50
.51とシフトシャフト52及び固定シャフト53の固
定関係は、第9図状態と同しである。
シフトレバ−55のP位置においてはR位置より更にシ
フトヘッド51が右方向位置とされているため、シフト
ヘッド51と一体的のシフトフォーク42により後退用
中間山車37は更に右方向移動され、後退駆動の変速噛
合状態が外される。
しかし、このとき、シフトヘッド51とこれも一体的と
されたシフトフメーク4′bによりパーキング用山車4
0が右方向に移動されて、後退用(f動1゛t1車35
と哨合い、パーキング状態を達成する。
なお、PまたはR位置からN位置に逆にシフトヘッド5
5を操作するときは、前述し、たD(〜γ置からN位置
・\シフト操作するときと同様の作動状態にて作動がな
さねる。
第10図は前述した第6図に示す副変速機13の第2の
)広用例に適用されるシフトl幾構の第2の実施例に示
す。この第2の実施例の構造は前述した第1の実施例と
同じてあり、適用される副変速機13の各変速歯車の作
動の違いから、シフトヘッド50.51の用い方が相違
しているのみである。
1なわち、前述の第1の実jI例6.=おいてζJシフ
トヘッド50はD −N位置間のシフト移動に用いられ
、シフトヘッド511t:N−R−P位置間のシフト移
動に用いられるように設定されζいたが、この第2の実
施例はシフトヘッド50をD−N−R位置間のシフト移
動に用い、シフト・\ノド51をR−P位置間のシフト
移動に用いるように設定したものである。
それに件って、この実施例のシフトヘッド50には第6
図に示す副変速機の後退用従動山車35を作動せしめる
シフトフォーク41が一体的に連結され、シフトヘッド
51には後退用中間山車37及びパーキング用山車40
を作動−υし2める各シフトパタ−ン42.43が連結
されている。なお、シフトヘッド51とシフトフォーク
42及び43とは図示しない反転機構を介して連結され
ている。
そのため、シフトヘッド51とシフトフメーク42及び
43とは反対方向の移動をなし、例えばシフトヘッド5
1のR位置からP位置への右方向移動に際しては、シフ
トフメーク42及び43は後退用中間歯車37及びパー
キング用山車40を逆に左方向に移動・uしめる。
以上詳述したように、本発明のシフト機構は、複数個の
変速山車を操作するための二個のシフト−、ノド50.
51をシフトシャフト52に嵌合さゼ、インタrIツク
ビン58.59等によりこのシフトヘッド50.51を
異なる一定の範囲のみシフトシャフト52と一体的移動
をなすように構成し、たことにより、シフトシャフト5
2−木の軸方向移動のみてすべての変速位置を設定する
ことが可能となり、これと連系するシフトレバ−55に
1)、R,N、D等の各変速位置を直線的配列で設定す
ることができ、変速機として好ましいシフトパターンと
することができる。
また、本発明はシフトヘッド しまたシフトシャフト52に軸方向移動を付jjするの
みの簡単なリンク機構によってシフト機構を構成するこ
とができるため、機構全体をコンパクトなものとするこ
とができる。
また、シフトレバ−55におけるシフトパターンは直線
的配列であるため、運転者の変速操作は極めて容易に行
うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のシフト機構が適用寝れる副変速機の第
1の通用例を含むパワートレーンのスケルトン図、第2
図は第1図に示した第1の適用例の副変速機の具体的構
造を示ずI(を断面正面図、第3図ないし第5図は第1
の適用例の副変速機の各作動状態のスケルトン図を示し
、第3図は前進時、第4図は後退時、第5図はパーキン
グ時、第6図は本発明のシフト機構が適用される第2の
適用例の副変速機を示す縦断面正面図、第7図は本発明
にかかるシフト機構の第1の実施例を示し、前述の第1
の適用例の副変速機に連用する場合のシフト機構の横断
面平面図、第8図及び第9図は第1の実施例のシフト機
構の作動状態を示し、第8図は前進位置状磐、第9図は
後退位置状態、第10図は本発明の第2の実施例を示し
、前述の第2の適用例の副変速機に適用する場合のシフ
ト機構の横断面平面図である。 符号の説明 21−−−変速機ケース 35−後退用従動歯車(変速山車) 37−〜−−後退用中間由車(変速v)1車)40−−
−−−パーキング用歯車(変速山車)41.42.43
− シフトフメーク 50.51− シフトヘッド 52−−−−シフトシャフト 53−−−固定シャフト 55−  シフトレバ− 58,59−インクロックピン 6゛0〜63−−一凹溝 64.65−−−スナップリング(係止部材)出願人 
トコタ錐、l、阜)jす式会社第1図 男2(¥1 第3図     男4図 男5図 第6図 ス7

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、複数個の変速歯車の変速状態を切り換えtヤ作
    するためのシフトフズークと連結されたシフI・ヘノF
     ヲ二個設け、この二個のシフトヘノ1°ヲ平行に配置
    された二本のシャフトに摺動可能に貫jm支持し、一本
    のシャフトは固定シャフトとし゛ζ変連機ケースに固定
    支持し、他の一本のシャフトはシフトシャフトとして軸
    方向に移動可能に変速機ケースに取付け、前記各シフI
    ・ヘッドには前記]T本のシャフトに設けた凹溝と選択
    的に係合するインタロックピンが設けられていると共に
    、この二個のシフトへ、ノド間にはスナノプリンタ等の
    係1に部祠がシフトシャフトと固定シャフトの各シャフ
    トに別個に取付けられており、シフトシャフトを一方1
    iT+へシフト移動するとき、シフトヘッドI・に取付
    けられた係止部材により一方のシフトヘッドがシフトシ
    ャフト れると共に、この一方のシフトヘッドに設けたインクロ
    ックピンがシフトシャフトに設けた凹溝と係合してシフ
    トシャフト を一体的となし、他方のシフトヘッドは固定シャフトに
    設けられた係止部材により軸方向移動が規制されると共
    に、この他方のシフトヘノ1に設番ノたインタロックピ
    ンが固定シ,トフトに設けた凹溝と係合して固定シャフ
    トと他方のシフトヘットとを一体的となすように構成し
    、前進位置、後退位置、中立位置、パーキング位置等の
    各変速位置を直線的配列てシフトレバ−に設定するごと
    を特徴とする変速機のシフト機構。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6151527U (ja) * 1984-09-06 1986-04-07
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