JPS6313942A - 手動変速機の変速操作機構 - 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〕 本発明は手動変速機の変速操作機構に関し、特に操作レ
バーのシフト方向の操作を助勢するパワーアシスト機構
を備えた変速操作機構に関する。

〔従来技術〕

一般に、手動変速機においては操作レバーのセレクト方
向への操作は小さい操作力でよいがシフト方向への操作
には大きな操作力を必要とし、特に大トルクエンジンを
搭載し大きなりラッチを備えた車両においてはシフト方
向への操作には大きな操作力が必要である。このため、
操作レバーのシフト方向の操作を助勢するパワーアシス
ト機構を備えた変速操作機構が例えば実開昭４８−３８
２７６号公報に示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、かかる変速操作機構においては、シリンダ内
に気密的かつ軸方向に摺動可能に組付けられて同シリン
ダ内を２つの圧力室に区画するピストンロンドと、同ロ
ンド内に圧力空気を前記両圧力室に対して選択的に給排
するバルブ機構を備えているが、このバルブ機構は構造
が複雑でかつ構成部材が極めて多いという問題がある。

本発明は油圧式パワーアシスト機構を採用することによ
りこれらの問題に対処するとともに、同パワーアシスト
機構の作動に対する排出油圧の影響を防止し、同機構の
作動特性を安定なものにしようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る変速操作機構は、ミッションケースに設け
たケースカバー内に回転可能に軸支され操作レバーのシ
フト方向への操作により回転する第１のシャフトと、前
記ミッションケース内に臨むレバーを有し前記第１のシ
ャフトの外周に周方向へ回転可能かつ軸方向へ摺動可能
に組付けられ摺動時各シフトヘッドに選択的に係合しか
つ回転時係合するシフトへ・ノドを操作する第２のシャ
フトと、前記両シャフトの一端側に配設されたパワーア
シスト機構を備えていること、および同パワーアシスト
機構は前記ケースカバーの一端に設けられ前記両シャフ
トの側方へ直交して延びるシリンダと、このシリンダの
内孔内に液密的かつ軸方向へ摺動可能に組付けられ同内
孔内を軸方向の２つの油室に区画するとともに前記第２
のシャフトに連結し摺動により同シャフトを回転させる
中空シャフト状のピストンと、このピストンの内孔内に
軸方向へ摺動可能に組付けられて同ピストンとともに切
換弁機構を構成し前記第１のシャフトに連結して同シャ
フトの回転により摺動して前記両油室に対する作動油の
給排を選択的に制御するロンド状のバルブスプールを備
えてなり、かつ前記切換弁機構の排出油路を前記ピスト
ンおよびバルブスプールの両端側空所に連通させなるこ
とを特徴とする。

〔発明の作用・効果〕

かかる構成によれば、操作レバーのシフト方向への操作
により第１のシャフトが第２のシャフトに対して回転し
、この相対回転に応じてバルブスプールがピストンに対
して軸方向へ偏位する。この結果、シリンダ内の両油室
に対する作動油の給排が制御されてピストンが一方の油
室内の圧油の作用によりバルブスプールに追従して軸方
向へ摺動し、第２のシャフトを回転させてシフト方向へ
の操作力を助勢する。

しかして、かかる構成においては、特にパワーアシスト
機構が前記両シャフトの一端側に配設され、かつ同機構
がシリンダ、ピストン、同ピストンとともに切換弁機構
を構成するバルブスプールにより構成されているため、
パワーアシスト機構の構成部材が少くかつ構造が簡単で
ある。また、かかる構成においては、切換弁機構の排出
油路がピストンおよびバルブスプールの両端側に連通し
ているため、たとえ排出油圧が高くても同油圧はこれら
ピストンおよびバルブスプールの両端に同様に作用して
これら両者に影響を及ぼすことがな（、パワーアシスト
機構の作動特性は安定したものとなる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明するに、
第１図および第２図には本発明に係る変速操作機構１０
が示されている。当該変速操作機構１０は第３図に示す
ように、車両用手動変速機２１の上部に組付けられ、同
変速機２１のケース２１ａと車体フロア２２間にて左右
方向に延在している。また、当該変速操作機構１０は車
体フロア２２の上面に組付けた操作レバー２３に２本の
プッシュプルケーブル２４ａ、２４ｂを介して連結して
お゛す、操作レバー２３の前後方向の回動操作（シフト
方向）によりプッシュプルケーブル２４ａを介してシフ
ト作動され、かつ操作レバー２３の左右方向の回動操作
（セレクト方向）によりプッシュプルケーブル２４ｂを
介してセレクト作動される。

しかして、当該変速操作機＋！１０は第１図および第２
図に示すように第１シャフト１１．第２シヤフト１２お
よびパワーアシスト機構を構成するシリンダー３、ピス
トン１４、バルブスプール１５を主要構成部材とする。

第１シヤフト１１はミッションケース２１ａの上部に組
付けたケースカバー２１ｂに液密的かつ回転可能に軸支
され、同カバー２１ｂ内に延在している。第２シヤフト
１２は一端外周部に外スプライン１２ａを備えるととも
に他端部にレバ一部１２ｂを備えた中空状のシャフトで
、第１シヤフト１１の外周に回転可能かつ軸方向へ摺動
可能に組付けられている。この第２シヤフ）１２におい
では、その外スプライン１２ａにスプライン嵌合させた
中空状の連結シャフト１６を介してケースカバー２１ｂ
に回転可能に軸支され、かつ左右一対の圧縮スプリング
１７ａ、１７ｂの付勢力にて所定の位置（セレクト方向
の中立位置）に位置決めされている。また、第２シヤフ
ト１２のレバ一部１２ｂはミッションケース２１ａ内に
臨み、３（固のシフトへ７ド２５ａ、２５ｂ、２５ｃに
選択的に係脱する。操作レバー２３に連結する第１プツ
シユプルケーブル２４ａは第１シヤフト１１の端部に一
体回転可能に組付けたレバー２６ａに連結され、また第
２プツシユプルケーブル２４ｂはケースカバー２１ｂに
揺動可能に組付けたベルクランクを構成するレバ一部２
６ｂの一方の揺動端部に連結されている。このベルクラ
ンクを構成する他方のレバ一部２６ｃの揺動端部は第２
シヤフト１２の外周に係合し、レバ一部２６ｂと一体的
に同シャフト１２の軸方向へ揺動する。

パワーアシスト機構を構成するシリンダ１３はケースカ
バー２１ｂの一例に一体的に設けられていて、ミッショ
ンケース２１ａの外側に沿って後方へ延びている。シリ
ンダ１３はその中間側部にインレットポート１３ａを備
え、かつその後端にアウトレットポート１３ｂを備えて
いる。ピストン１４は中空シャフト状のもので、その中
間部に大径部１４ａを備えるとともに前端Ｂｉに第２シ
ヤフト１２の連結部１８を備え、シリンダ１３内に液密
的かつ軸方向へ摺動可能に嵌挿されている。

かかるピストン１４においては、その大径部１４ａはピ
ストン部として機能するもので、シリンダ１３内を軸方
向の２つの油室Ｒ１，Ｒ２に区画している。また、同大
径部１４ａはバルブスリーブとしても機能するもので、
シリンダ１３のインレットポート１３ａに連通する環状
溝１４０．これと内孔１４ｄとに連通する供給油路１４
ｅ、内孔１４ｄと各油室Ｒ１，Ｒ２とに連通ずる複数の
給排油路１４ｆ、１４ｇおよび内孔１４ｄに開口する一
対の環状溝１４ｈ、１４ｉを備えている。バルブスプー
ル１５はロッド状を呈していて、ピストン１４の内孔１
４ｄ内を軸方向へ液密的かつ軸方向へ摺動可能に嵌挿さ
れている。バルブスプール１５はピストン１４の大径部
１４ａとともに切換弁機構を構成するもので、各給排油
路１４ｆ。

１４ｇに常時連通する一対の環状１１５ａ、１５ｂ、同
軸的に設けられて一端にて開口する排出油路１５Ｃ１排
出油路１５Ｃと各環状溝’１４ｈ、１４１とを連通ずる
連通路１５ａ、１５ｅを備えている。排出油路１５ｃは
シリンダ内の後端に形成された空所Ｒ３に連通し、また
この空所Ｒ３にはアウトレットポート１３ｂが連通して
いる。空所Ｒ３にはピストンおよびバルブスプール１５
の後端が臨んでいる。これにより、ピストン１４および
バルブスプール１５はセンターオープン型の四方切換弁
機構をｍ成する。

ピストン１４の連結部１８は第１図、第２図および第４
図に示すように左右一対の半筒状部材１９ａ、１８ｂか
らなり、これら両部材１８ａ、１８ｂはピストン１４の
一端に嵌着されかつ２本のポルト１８Ｃ，１８ｄにて互
いに固着されている。

一方の半筒状部材１８ａには係合溝１８Ｃが形成されて
いて、連結シャフト１６に突設したアーム部１６ａが係
合している。また、他方の半筒状部材１８ａには、排出
油路１５ｃとシリンダ１３内の前端に形成された空所Ｒ
４とを連通させる連通路１８ｆが設けられている。この
空所Ｒ４にはピストン１４およびパル）゛スワブ一）し
１５の前端力（桧甚んでいる。これにより、ピストン１
４は連結シャフト１６を介してシャフト１２に連結し、
軸方向の摺動時第２シヤフト１２を回転させる。また、
バルブスプール１５にも係合溝１５「が形成されていて
、第１シヤフト１１の一端に一体回転可能に組付けたア
ーム部材１７ｃが係合している。これにより、バルブス
プール１５はアーム部材１７Ｃを介して第１シヤフト１
１に連結し、同シャフト１１の回転時バルブスプール１
５を軸方向へ摺動させる。このアーム部材１７Ｃの回転
は連結シャフト１６に突設した一対のストッパ１６ｂ、
１６Ｃにより所定量に規制され、アーム部材１７ｃがい
ずれかのストッパ１６ｂ、１６Ｃに当接した後は連結シ
ャフト１６、第２シャフｌ−１２を一体的に回転させる
。ピストン１４とバルブスプール１５とはそれらの端部
にてバネ部材１９により互いに連結されている。バネ部
材１９は第５図に示すように並列する２枚の板バネ１９
ａ、１９ｂを一端部にて接合してなるもので、各板バネ
１９ａ。

１９ｂの他端部にてピストン、１４、バルブスプール１
５の端部にボルト１９ｃ、１９ｄ止めされている。これ
により、バネ部材１９は第１シヤフト１１の操作トルク
が所定値を越えると操作トルクに応じて撓み、ピストン
１４とバルブスプール１５間に操作トルクに応じた軸方
向の相対偏位を生じさせる。

なお、第２図に示す符号２７は公知のリバースミスシフ
ト防止機構である。また、各シフトヘッド２５ａ〜２５
ｃも公知のもので各フォークシャフト２５ｄ〜２５ｆに
組付けられており、各フォークシャフト２５ｄ〜２５ｒ
に組付けた１−２速用、３−４速用、５速−後退用の各
シフトフォークを作動させる。

このように構成した当該変速操作機構１０においては、
操作レバー２３をセレクト方向へ操作することによりベ
ルクランクを構成する両レバ一部２６ｂ、２６ｃが作動
し、第２シヤフト１２が軸方向に摺動する。これにより
、第２シ中フト１２のレバ一部１２ｂは各シフトへフド
２５ａ〜２５Ｃのいずれかに係合する。次いで、操作レ
バー２３をシフト方向へ操作すると第１シヤフト１１が
所定量回転し、アーム部材１７ｃを回転させてバルブス
プール１５を軸方向へ摺動させる。操作レバー２３の操
作開始時には第１シヤフト１１の操作トルクが所定値以
下であるためバネ部材１９は撓むことがなく、ピストン
１４はバルブスプール１５と一体的に軸方向へ摺動して
連結シャフト１６、第２シヤフト１２を回転させ、各シ
フトヘッド２５ａ〜２５ｃの１つのシフト作動を開始す
る。

これにより、図示しない同期装置が作動するため操作レ
バー２３の操作が重くなり、第１シヤフト１１の操作ト
ルクが所定値以上となってバネ部材１９を撓ませる。こ
の結果、ピストン１４とバルブスプール１５間に軸方向
の相対偏位が生じ、パワーアシスト機構を作動させる。

しかして、パワーアシスト機構においては、ピストン１
４とバルブスプール１５間に相対−位がナイ場合、エン
ジンにより駆動するオイルポンプ２８ａからシリンダ１
３のインレットボート１３ａを通して供給される作動油
は環状溝１４ｃ、供給油路１４ｅ、各環状溝１５ａ、１
５ｂ、各環状溝１４ｈ、１４ｉ、各連通路１５ｄ、１５
ｅおよび排出油路１５ｃ、後側空所Ｒ３を経てアウトレ
ットボート１３ｂからリザーバ２８ｂへ還流する。

一方、ピストン１４とバルブスプール１５間に相対偏位
が生じた場合、例えばバルブスプール１５がピストン１
４に対して第２図矢印Ａ方向へ摺動した場合、供給油路
１４ｅと環状溝１５ａとの連通が遮断されるとともに、
同油路１４ｅ、ｌ！：環状溝１５ｂとの連通が確保され
る。また、環状溝１５ａと１４ｈとの連通が確保される
とともに、環状？１１５ｂと１４ｉとの連通が遮断され
る。この結果、作動油は供給油路１４ｅがら環状溝１５
ｂ、給排油路１４ｇを経て油室Ｒ２に供給され、かつ油
室Ｒ１内の作動油は給排油路１４ｆ、各環状溝１５ａ、
１４ｈ、連通路１５ｄ、排出油路１５Ｃを経てアウトレ
ットボート１３ｂがらリザーバ２８ｂへ排出される。こ
れにより、ピストン１４は油室Ｒ２の油圧の作用により
矢印Ａ方向へ摺動され、バルブスプール■５に対する偏
位゛が是正される。このピストン１４の摺動により連結
シャフト１６、第２シヤフト１２が回転するため、操作
レバー２３のシフト操作が第１シヤフト１１の操作トル
クに応じて助勢され、シフト操作は軽くなる。

また、バルブスプール１５がピストン、１４に対して第
２図矢印Ｂ方向へ摺動した場合も同様に助勢されるが、
この場合においては供給油路１４ｅと環状溝１５ａとの
連通が確保されるとともに、同油路１４ｅと環状溝１５
ｂとの連通が遮断される。また、環状溝１５ａと１４ｈ
との連通が遮断されるとともに環状溝１５ｂと１４ｉと
の連通が確保され、ピストン１４は油室Ｒ１の油圧の作
用により矢印Ｂ方向へ摺動される。

ところで、当該変速操作機構１０においては、パワーア
シスト機構を両シャフト１１．１２の一端側に配設する
とともに、同機構をシリンダ１３、ピストン１４および
バルブスプール１５を主要構成部材として構成している
ため、少ない構成部材にてかつ簡単な構造に構成できる
。特に、変速操作機構１０は第１図に示すようにミツ１
ジヨンケース２１ａと車体フロア２２間の狭いスペース
に配設されるものであるため、パワーアシスト機構のレ
イアウト上コンパクトに組付けることができる。

また、かかる構成においては、切換弁機構の排出油路１
５ｃがピストン１４、バルブスプール１５の両端が臨む
両空所Ｒ３，Ｒ４に連通しているため、排出油圧が高く
ても同油圧はこれら両者１４゜１５の両端に同様に作用
し、これら両者１４．１５の軸方向の微少な相対偏位に
排出油圧が影習を及ぼすことはない。このため、パワー
アシスト機構の作動特性は安定したものとなる。

なお、本実施例においては、ピストン１４とバルブスプ
ール１５とを所定のバネ力を有するバネ部材１９にて互
いに連結し、第１シヤフト１１の操作トルクに応じてこ
れら両者１４．１５間に相対偏位を生じさせてシフト操
作を助勢するようにしている。このため、シフト操作力
に応じた助勢力を生じさせることができ、変速機におけ
るシフト状況を操作レバー２３により感知しつつ軽い操
作で円滑にシフト操作を行うことかで医る。また、本実
施例においては、連結シャフト１６にアーム部材１７ｃ
の所定量以上の回転を規制する一対のストッパ１６ｂ、
１６ｃを突設している。このため、ピストン１４とバル
ブスプール１５間の相対偏位は所定の範囲に規制され、
パワーアシスト機構の過度な作動の発生が防止されると
ともに、同機構の故障時には両シャツ）１１．１２を機
械的に連結した状態にてシフト操作が可能である。

なお、本実施例においては第２のシャフトとしてレバ一
部１２ｂを一体的に備えた第２シヤフト１２を採用した
例について示したが、第２のシャフトを第１シヤフト１
１に周方向へのみ回転可能に組付けた回転シャフトと同
シャフトに軸方向へのみ摺動可能に組付けたレバーシャ
フトにより構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る変速操作機構の縦断背
面図、第２図は同機構の横断平面図、第３図は同機構の
変速機に対する組付状態を示す概略斜視図、第４図は第
２図の矢印■方向からみた一部切欠側面図、第５図はバ
ネ部材の正面図である。 符号の説明 １０・・・変速操作機構、１１・・・第１シヤフト、１
２・・・第２シヤフト、１２ｂ・・・レバーＳ、Ｒ３・
・・シリンダ、１４・・・ピストン、１５”・・・バル
ブスプール、１６・・・連結シャフト、１７Ｃ・・・ア
ーム部材、１９・・・バネ部材、２３・・・操作レバー
、Ｒ１，Ｒ２・・・油室、Ｒ３，Ｒ４・・・空所。 出願人　　トヨタ自動車株式会社 代理人　　弁理士　長　谷　照　− （外１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ミッションケースに設けたケースカバー内に回転可能に
   軸支され操作レバーのシフト方向への操作により回転す
   る第１のシャフトと、前記ミッションケース内に臨むレ
   バーを有し前記第１のシャフトの外周に周方向へ回転可
   能かつ軸方向へ摺動可能に組付けられ摺動時各シフトヘ
   ッドに選択的に係合しかつ回転時係合するシフトヘッド
   を操作する第２のシャフトと、前記両シャフトの一端側
   に配設されたパワーアシスト機構を備え、同パワーアシ
   スト機構は前記ケースカバーの一端に設けられ前記両シ
   ャフトの側方へ直交して延びるシリンダと、このシリン
   ダの内孔内に液密的かつ軸方向へ摺動可能に組付けられ
   同内孔内を軸方向の２つの油室に区画するとともに前記
   第２のシャフトに連結し摺動により同シャフトを回転さ
   せる中空シャフト状のピストンと、このピストンの内孔
   内に軸方向へ摺動可能に組付けられて同ピストンととも
   に切換弁機構を構成し前記第１のシャフトに連結して同
   シャフトの回転により摺動して前記両油室に対する作動
   油の給排を選択的に制御するロッド状のバルブスプール
   を備えてなり、かつ前記切換弁機構の排出油路を前記ピ
   ストンおよびバルブスプールの両端側空所に連通させな
   る手動変速機の変速操作機構。