(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周面にカム面が形成され回転可能に支持されたカムと、
本体の端部がピボットで支持され前記カムの回転軸に前記本体の中央部を嵌合させ複数の接触部が前記カムの回転軸に対し前記カム面の両側に分けて配置され前記カムの回転軸に対し双方向へ揺動可能なカム・フォロワとを備え、
前記カムの回転により前記カム面が前記各接触部に作用して前記カム・フォロワを揺動回転させるカム装置であって、
前記カム面は、前記回転軸方向に複数層が併設され、
前記カム面両側の各接触部は、前記カム面の各層に分けて配置され、
前記本体の端部に対し前記本体の中央部を挟む前記本体の先端部に、前記シフト・ロッド側に係合する作用部を設けた、
ことを特徴とするカム装置。
【請求項２】
請求項1記載のカム装置であって、
前記カムは２層であり、前記接触部は、前記２層のカムのカム面にそれぞれ接触する１対備えられ、
前記カム及びカム・フォロワのセットを、前記回転軸方向に複数連接した、
ことを特徴とするカム装置。
【請求項３】
請求項1又は２に記載のカム装置を用いたマニュアル・トランスミッションであって、
前記カムを操作部により回転させ前記カム・フォロワの揺動回転に応じて前記作用部の係合を介し前記シフト・ロッドを軸方向に移動動作させる、
ことを特徴とするマニュアル・トランスミッション。
【請求項４】
請求項３記載のマニュアル・トランスミッションであって、
前記操作部とカムとの間に、前記操作部の揺動操作で前記カムを一方向に回転させるラチェット機構を介設した、
ことを特徴とするマニュアル・トランスミッション。
【請求項５】
請求項３又は４に記載のマニュアル・トランスミッションであって、
前記操作部の操作により前記カムを回転させる力を発生させるアクチュエータを設けた、
ことを特徴とするマニュアル・トランスミッション。
【請求項６】
請求項３〜５の何れかに記載のマニュアル・トランスミッションであって、
前記カムは２層であり、前記接触部は、前記２層のカムのカム面にそれぞれ接触する１対備えられ、
前記シフト・ロッドは、複数本備えられ、
前記カム及びカム・フォロワのセットを、前記回転軸方向に複数連接して前記シフト・ロッド毎に備えた、
ことを特徴とするマニュアル・トランスミッション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マニュアル・トランスミッションなど各種装置に用いられるカム装置及びこのカム装置を組み込んだマニュアル・トランスミッションに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カム装置として、特許文献1に記載された多段カム・スイッチがある。
【０００３】
この多段カム・スイッチは、大径部と小径部とが形成されたカム板と、カム板の外周に複数の端子が各別に接し、カム板の回転に応じて各端子が別個の揺動動作を行う。各端子は、弾性を有してカム板に追従する。
【０００４】
しかし、この多段カム・スイッチは、各端子をカム板に追従させるためにリターン用の弾性を必須としている。
【０００５】
これに対し、図１１に示すカム装置が考えられる。
【０００６】
このカム装置は、カム１０１とカム・フォロワであるロッカー・アーム１０３とを備えている。
【０００７】
カム１０１は、カム軸１０５により回転可能に支持され、周面にカム面１０７が形成され、カム面１０７に凸部１０７ａ及び凹部１０７ｂが形成されている。
【０００８】
ロッカー・アーム１０３は、本体１０９に二股の先端部１１０ａ，１１０ｂが形成され、一対の接触部１１１ａ，１１１ｂが備えられている。接触部１１１ａ，１１１ｂには、ローラ１１３ａ，１１３ｂが取り付けられている。このロッカー・アーム１０３は、本体１０９がピボット１１５で揺動回転自在に支持されている。
【０００９】
カム１０１が例えば、矢印Ａ，Ｂのように揺動回転駆動され、凸部１０７ａが接触部１１１ａ，１１１ｂのローラ１１３ａ，１１３ｂに接触し、ロッカー・アーム１０３が中立位置から矢印Ｃ，Ｄのように揺動する。
【００１０】
したがって、ロッカー・アーム１０３の中立位置への復帰にばね力を必要としない。
【００１１】
しかし、カム１０１の1回転に対し凸部１０７ａが一対の接触部１１１ａ，１１１ｂに当たるために、ロッカー・アーム１０３が中立位置Ｎから矢印Ｃ又は矢印Ｄの双方へ動作されてしまい、何れか一方にのみ動作させることができないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
特開２００１−３５７７５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
解決しようとする問題点は、復帰用のばね力を不要とするカム装置のカムの1回転に対し、中立位置から一方側へのみ動作させる設定ができなかった点である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、復帰用のばね力を不要とするカム装置のカムの1回転に対し、中立位置から一方側へのみ動作させる設定を可能とするため、周面にカム面が形成され回転可能に支持されたカムと、本体の端部がピボットで支持され前記カムの回転軸に前記本体の中央部を嵌合させ複数の接触部が前記カムの回転軸に対し前記カム面の両側に分けて配置され前記カムの回転軸に対し双方向へ揺動可能なカム・フォロワとを備え、前記カムの回転により前記カム面が前記各接触部に作用して前記カム・フォロワを揺動回転させるカム装置であって、前記カム面は、前記回転軸方向に複数層が併設され、前記カム面両側の各接触部は、前記カム面の各層に分けて配置され、前記本体の端部に対し前記本体の中央部を挟む前記本体の先端部に、前記シフト・ロッド側に係合する作用部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、周面にカム面が形成され回転可能に支持されたカムと、本体の端部がピボットで支持され前記カムの回転軸に前記本体の中央部を嵌合させ複数の接触部が前記カムの回転軸に対し前記カム面の両側に分けて配置され前記カムの回転軸に対し双方向へ揺動可能なカム・フォロワとを備え、前記カムの回転により前記カム面が前記各接触部に作用して前記カム・フォロワを揺動回転させるカム装置であって、前記カム面は、前記回転軸方向に複数層が併設され、前記カム面両側の各接触部は、前記カム面の各層に分けて配置され、前記本体の端部に対し前記本体の中央部を挟む前記本体の先端部に、前記シフト・ロッド側に係合する作用部を設けた。
【００１６】
このため、カムの回転により各接触部が異なるカム面の作用を受けるから、カム面の１回転に対する接触部へのカム作用によりカム・フォロワを中立位置から一方向へのみ動作させるように設定することができる。
【００１７】
しかも、各接触部が異なるカム面の作用を受けるから復帰用のばねを必要としない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】カム装置の斜視図である。（実施例１）
【図２】カム装置の斜視図である。（実施例２）
【図３】マニュアル・トランスミッションの断面図である。（実施例３）
【図４】トランスミッション・ケースを省略して示すマニュアル・トランスミッションの平面図である。（実施例３）
【図５】カム装置とシフト・フォークとの関係を示す正面図である。（実施例２）
【図６】カム装置の構成図である。（実施例３）
【図７】カムを省略したカム装置の構成図である。（実施例３）
【図８】カム装置の作用図である。（実施例３）
【図９】カム装置の作用図である。（実施例３）
【図１０】カム装置とシフト・フォークとの関係を示す正面図である。（実施例４）
【図１１】カム装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
復帰用のばね力を不要とするカム装置のカムの1回転に対し、中立位置から一方側へのみ動作させる設定を可能とするという目的を、複数層のカム面を有するカムを備え、カム面両側の各接触部を、カム面の各層に分けて配置することにより実現した。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明実施例１のカム装置の斜視図である。
【００２１】
カム装置ＣＡは、カム１とカム・フォロワであるロッカー・アーム３とを備えている。
【００２２】
カム１は、回転軸であるカム軸５により回転可能に支持され、周面に複数層、例えば２層の円形のカム面７，９が形成され、カム面７に凸部７ａが形成され、カム面９に凹部９ｂが形成されている。凸部７ａの高さと凹部９ｂの深さとは対応し、カム軸５に対し対称に配置されている。
【００２３】
ロッカー・アーム３は、本体１１に二股の先端部１３ａ，１３ｂが形成され、一対の接触部１５ａ，１５ｂが備えられている。接触部１５ａ，１５ｂには、軸１５ａａ，１５ｂａによりローラ１７ａ，１７ｂが回転自在に取り付けられている。ローラ１７ａは、ロッカー・アーム３に対しカム軸５方向の一側面に配置され、ローラ１７ｂは、同他側面に配置されている。
【００２４】
このロッカー・アーム３は、本体１１がピボット１９で揺動回転自在に支持されている。複数の接触部１５ａ，１５ｂは、カム１のカム軸５を挟んでカム面７，９の両側に分けて配置され、接触部１５ａのローラ１７ａは一方のカム面７の外周に配置され、接触部１５ｂのローラ１７ｂは他方のカム面９の外周に配置されている。接触部１５ｂのローラ１７ｂをカム面９の外周に配置するため、先端部１３ｂは、捩じれ形成されている。
【００２５】
カム１が例えば、矢印Ａのように回転駆動され、一方のカム面７の凸部７ａが接触部１５ａのローラ１７ａに接触するとき、接触部１５ｂのローラ１７ｂが他方のカム面９の凹部９ｂに入り込む。
【００２６】
こうして、ロッカー・アーム３を中立位置Ｎから矢印Ｃのように一方側へ揺動させることができる。
【００２７】
このときの揺動ストローク及び揺動タイミングは、それぞれのカム面７，９に形成された凸部７ａ、凹部９ｂの大きさ、回転方向の位置に応ずる。
［実施例１の効果］
本発明実施例１は、周面にカム面７，９が形成され回転可能に支持されたカム１と、揺動可能に支持され複数の接触部１５ａ，１５ｂが前記カム１のカム軸５に対し前記カム面７，９の両側に分けて配置されたロッカー・アーム３とを備え、前記カム１の回転により前記カム面７，９が前記各接触部１５ａ，１５ｂに作用して前記ロッカー・アーム３を揺動回転させるカム装置であって、前記カム面７，９は、前記カム軸５方向に複数層が併設され、前記カム面７，９両側の各接触部１５ａ，１５ｂは、前記カム面７，９の各層に分けて配置された。
【００２８】
このため、複数層のカム面７，９の回転により各接触部１５ａ，１５ｂが異なるカム面７，９の作用を受けるから、ロッカー・アーム３の中立位置Ｎから一方向Ｃへの揺動ストローク及び揺動タイミングを自由に設定することができる。
【００２９】
しかも、各接触部１５ａ，１５ｂが異なるカム面７，９の作用を受けるから復帰用のばねを必要としない。
【００３０】
なお、前記カム１は２層であり、前記接触部１５ａ，１５ｂは、前記２層のカム１のカム面７，９にそれぞれ接触する１対備えられ、前記カム１及びカム・フォロワ３の揺動ストローク及び揺動タイミングを異ならせたセットを、前記カム軸５方向に複数連接することもできる。
【実施例２】
【００３１】
図２は、実施例２のカム装置の斜視図である。
【００３２】
本実施例のカム装置ＣＡは、カム面７，９に凸部７ａ，９ａ、凹部７ｂ，９ｂが形成されている。凸部７ａの高さと凹部９ｂの深さとは対応し、凸部９ａの高さと凹部７ｂの深さとは対応し、カム軸５に対し対称に配置されている。
【００３３】
したがって、本実施例では、カム１が例えば、矢印Ａのように回転駆動され、一方のカム面７の凸部７ａが接触部１５ａのローラ１７ａに接触するときは、接触部１５ｂのローラ１７ｂが他方のカム面９の凹部９ｂに入り込み、他方のカム面９の凸部９ａが接触部１５ｂのローラ１７ｂに接触するときは、接触部１５ａのローラ１７ａが一方のカム面７の凹部７ｂに入り込む。
【００３４】
こうして、カム面７，９のそれぞれの作用により、ロッカー・アーム３を中立位置Ｎから矢印Ｃ，Ｄのようにカム面７，９のそれぞれの一回転によりそれぞれ一方側へ揺動させることができる。
【００３５】
したがって、本実施例でも、実施例１と同様な作用効果を奏することができる。
【００３６】
また、本実施例においても、カム１及びカム・フォロワ３の揺動ストローク及び揺動タイミングを異ならせたセットを、前記カム軸５方向に複数連接することもできる。
【実施例３】
【００３７】
図３〜図９は、本発明の実施例３に係り、図３は、マニュアル・トランスミッションの断面図、図４は、トランスミッション・ケースを省略して示すマニュアル・トランスミッションの平面図、図５は、カム装置とシフト・フォークとの関係を示す正面図、図６は、カム装置の構成図、図７は、カム装置のカムを省略した構成図、図８は、カム装置の作用図、図９は、カム装置の作用図である。
【００３８】
なお、マニュアル・トランスミッションに組み付けるカム装置の基本的な構成は実施例１と同様であり、同一又は対応する構成部分には同符号又は同符号にＡを付して説明する。
【００３９】
図３〜図５のように、マニュアル・トランスミッション２１は、例えば、ＦＦ（フロント・エンジン、フロント・ドライブ）車のものを一例として示し、エンジン（図示せず）に結合され、フロント・デファレンシャル装置２３が結合されている。
【００４０】
マニュアル・トランスミッション２１は、例えば前進７段、後進１段であり、４本のシフト・ロッド２５，２７，２９，３１に支持された４個のシフト・フォーク３３，３５，３６（図では３個のみ示す）が変速ギヤ組３７側に配置されている。
【００４１】
シフト・ロッド２５，２７，２９，３１は、ミッション・ケース３９に軸方向ストローク自在に支持され、このミッション・ケース３９にカム装置ＣＡ１〜ＣＡ４が組み込まれている。
【００４２】
シフト・ロッド２５，２７，２９，３１には、係合部４１，４３，４５，４７が設けられ、カム装置ＣＡ１〜ＣＡ４の後述する作用部が係合可能となっている。
【００４３】
カム装置ＣＡ１〜ＣＡ４は、シフト・ロッド２５，２７，２９，３１毎に備えられ、それぞれカム１Ａａ，１ＡＢ，１Ａｃ，１Ａｄを備えている。カム１Ａａ，１ＡＢ，１Ａｃ，１Ａｄは、カム軸５Ａに取り付けられ、カム軸５Ａと共に揺動回転可能となっている。カム軸５Ａには、双方向のラチェット機構４９を介して操作ロッド５１に結合されている。操作ロッド５１には、操作部として操作レバー５３が取り付けられている。
【００４４】
図６は、カム装置の構成図、図７は、カムを省略したカム装置の構成図である。
【００４５】
図６，図７のように、カム装置ＣＡ１は、カム１Ａａとカム・フォロワであるロッカー・アーム３Ａａとを備えている。
【００４６】
カム１Ａａは、回転軸であるカム軸５Ａにより回転可能に支持され、周面に複数層、例えば２層のカム面７Ａ，９Ａがロッカー・アーム３Ａａの厚み方向両側に形成され、カム面７Ａ，９Ａに凸部７Ａａ，９Ａａ及び凹部７Ａｂ，９Ａｂが形成されている。凸部７Ａａの高さと凹部９Ａｂの深さとは対応し、凸部９Ａａの高さと凹部７Ａｂの深さとは対応し、それぞれカム軸５Ａに対し対称に配置されている。
【００４７】
ロッカー・アーム３Ａａは、本体１１Ａに二股の中間部１３Ａａ，１３Ａｂが形成され、一対の接触部１５Ａａ，１５Ａｂが備えられている。接触部１５Ａａ，１５Ａｂには、ローラ１７Ａａ，１７Ａｂが取り付けられている。ロッカー・アーム３Ａａの中央部には、孔１８が弧状に形成され、カム軸５Ａに嵌合している。ロッカー・アーム３Ａａの先端部には、シフト・ロッド２５のシフト・ロッド２５側の係合部４１に係合する作用部６１が設けられている。
【００４８】
ロッカー・アーム３Ａａは、本体１１Ａがピボット１９Ａで揺動回転自在に支持されている。複数の接触部１５Ａａ，１５Ａｂは、カム１Ａのカム軸５Ａを挟んでカム面７Ａ，９Ａの両側に分けて配置され、接触部１５Ａａのローラ１７Ａａは、ロッカー・アーム３Ａａの厚み方向一側でカム面７Ａの外周に配置され、接触部１５Ａｂのローラ１７Ａｂは、ロッカー・アーム３Ａａの厚み方向他側でカム面９Ａの外周に配置されている。
【００４９】
カム１Ａａが例えば、カム軸５Ａを中心に回転駆動され、一方のカム面７Ａの凸部７Ａａが接触部１５Ａａのローラ１７Ａａに接触するときは、接触部１５Ａｂのローラ１７Ａｂが他方のカム面９Ａの凹部９Ａｂに入り込む。また、他方のカム面９Ａの凸部９Ａａが接触部１５Ａｂのローラ１７Ａｂに接触するときは、接触部１５Ａａのローラ１７Ａａが一方のカム面７Ａの凹部７Ａｂに入り込む
こうして、ロッカー・アーム３Ａａを中立位置Ｎから矢印Ｃ１，Ｄ１のように動作させることができる。
【００５０】
このときの揺動ストローク及び揺動タイミングは、それぞれのカム面７Ａ，９Ａに形成された凸部７Ａａ，９Ａａ及び凹部７Ａｂ，９Ａｂの大きさ、回転方向の位置に応ずる。ロッカー・アーム３Ａａの矢印Ｃ１，Ｄ１の双方向への揺動ストローク及び揺動タイミングは自由に設定することができる。
【００５１】
カム装置ＣＡ２〜ＣＡ４についても同様な構成である。
【００５２】
そして、カム１Ａａ〜１Ａｄは２層であり、前記接触部１５ａ，１５ｂは、前記２層のカム１Ａａ〜Ａｄのカム面にそれぞれ接触する１対備えられ、前記カム１Ａａ〜Ａｄ及びロッカー・アーム３Ａａ〜３Ａｄの揺動ストローク及び揺動タイミングを異ならせたセットを、前記カム軸５Ａ方向に複数連接した構成となっている。
【００５３】
図８、図９は、カム装置の作用図である。
【００５４】
１速への切り替えでは、図６、図７の中立状態から操作レバー５３をシフト・ダウン方向へ揺動操作すると、操作ロッド５１、ラチェット機構４９を介し、カム軸５Ａが、例えば一方向へ６０度回転する。操作レバー５３は、操作後に中立位置に戻る。
【００５５】
このとき、カム軸５Ａの６０度で例えばカム装置ＣＡ１のカム面７Ａの凸部７Ａａが接触部１５Ａａのローラ１７Ａａに接触し、ロッカー・アーム３Ａをピボット１９Ａを中心にＣ１方向へ揺動回転させることができ、シフト・フォーク（図示せず）を介してシフト・ロッド２５を軸方向一方へ移動させることができる。
【００５６】
このシフト・ロッド２５の移動により変速ギヤ組３７をニュートラル状態から後退に切り替えることができる。
【００５７】
中立状態から操作レバー５３をシフト・アップ方向へ揺動操作すると、操作の度にカム軸５Ａが、例えば他方向へ６０度ずつ回転する。操作レバー５３は、操作の度に中立位置に戻る。
【００５８】
前記操作レバー５３のシフト・アップ操作によるカム軸５Ａの６０度の回転では、カム面９Ａの凸部９Ａａが接触部１５Ａｂのローラ１７Ａｂに接触し、ロッカー・アーム３Ａをピボット１９Ａを中心にＤ１方向へ揺動回転させることができ、係合部４１を介してシフト・ロッド２５を軸方向他方へ移動させることができる。
【００５９】
このシフト・ロッド２５の移動により変速ギヤ組３７をニュートラル状態から１速に切り替えることができる。
【００６０】
操作レバー５３のシフト・アップ操作によるカム軸５Ａの次の６０度の回転から、カム装置ＣＡ２〜ＣＡ４が順次動作し、シフト・ロッド２７，２９，３１を順次Ｃ１，Ｎ，Ｄ１へと移動させる。
【００６１】
この、シフト・ロッド２７，２９，３１の移動により２速〜７速への切り替えを行わせることができる。
【００６２】
操作レバー５３をシフト・ダウン方向へ操作すると、カム装置ＣＡ１〜ＣＡ４が逆の動作順序で順次動作し、カム軸５Ａが逆転し、順次シフト・ダウンさせることができる。
【００６３】
これらシフト・ロッド２５，２７，２９，３1のＣ１，Ｄ１方向への揺動タイミングは、カム１Ａａ~１Ａｄまでの凸部７Ａａ，９Ａａ及び凹部７ＡＢ，９Ａｂの回転方向位置により設定することができる。
【００６４】
したがって、カム装置ＣＡ１〜ＣＡ４により４本のシフト・ロッド２５，２７，２９，３１を１２箇所の位置に制御することができ、４箇所の中立位置Ｎと前進７段、後進１段の設定を無理なく行わせることができる。
【００６５】
カム及びロッカー・アームのセットをさらに増加させることにより多段の変速機に対応させることもできる。
［実施例３の効果］
実施例３では、ロッカー・アーム３Ａに、シフト・ロッド２５，２７，２９，３１の係合部４１，４３，４５，４７に係合する作用部６１を設け、前記ロッカー・アーム３Ａの揺動回転に応じて前記作用部６１の係合を介し前記シフト・ロッド２５，２７，２９，３１を軸方向に移動動作させる。
【００６６】
このため、マニュアル・トランスミッション２１の変速を、カム装置ＣＡ１〜ＣＡ４の簡単な設定により的確に行わせることができる。
【実施例４】
【００６７】
図１０は、本発明の実施例４に係り、カム装置とシフト・フォークとの関係を示す正面図である。図１０は、図５に対応し、同一又は対応する構成部分には、同符号又は同符号にＢを付して説明する。
【００６８】
本実施例は、操作ロッド５１Ｂに電動モータ５３Ｂを取り付け、パドル・シフトなど、電動による変速操作を可能としたものである。したがって、操作部の操作によりカム１Ａａ〜１Ａｄを回転させる力を発生させるアクチュエータとして電動モータ５３Ｂを設けた構成となっている。
【００６９】
本実施例では、運転者が操作するシフト部の操作毎の中立位置への戻りとカム軸５Ａの回転位置とが機械的に直接には係らないので、ラチェット機構が不要である。
［その他］
本発明のカム装置は、マニュアル・トランスミッション以外にも各種装置に適用することができる。カム・フォロワの揺動ストローク、揺動タイミングも、カム装置の凹部及び凸部により種種設定することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１，１Ａａ，１Ａｂ，１ＡＣ，１Ａｄ  カム
３，３Ａａ，３Ａｂ，３Ａｃ，３Ａｄ  ロッカー・アーム（カム・フォロワ）
５，５Ａ  カム軸
７，７Ａ，９，９Ａ  カム面
１５ａ，１５Ａａ，１５ｂ，１５Ａｂ  接触部
２１  マニュアル・トランスミッション
２５，２７，２９，３１  シフト・ロッド
４１，４３，４５，４７  係合部
４９  ラチェット機構
５３Ｂ  電動モータ（アクチュエータ）
６１  作用部
ＣＡ１，ＣＡ２，ＣＡ３，ＣＡ４  カム装置
【図１】
0005450232.tif 000002
【図２】
0005450232.tif 000003
【図３】
0005450232.tif 000004
【図４】
0005450232.tif 000005
【図５】
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【図６】
0005450232.tif 000007
【図７】
0005450232.tif 000008
【図８】
0005450232.tif 000009
【図９】
0005450232.tif 000010
【図１０】
0005450232.tif 000011
【図１１】
0005450232.tif 000012