(57)【要約】【課題】ベルクランク機構を採用しながら、セレクト時の摺動抵抗を低減して操作フィーリングを改善できる車両用変速機のシフト装置を提供する。【解決手段】本発明のシフト装置は、チェンジレバーのセレクト方向およびシフト方向の操作力をシフト・セレクトシャフト７を介してそれぞれベルクランク１０の軸方向および回転運動に変換し、いずれかのシフトフォークシャフト２〜４を選択してシフトする。ベルクランク１０は、固定軸２１上を摺動する円筒状ブッシュ２２の外周に摺動自在に嵌挿されたボス部１３を有し、ブッシュ２２の軸方向寸法はベルクランク１０のボス部１３の軸方向寸法より長い。ベルクランク１０は固定軸２１に挿通された第１と第２の圧縮スプリング２３，２４によって中立位置方向に付勢されており、第１の圧縮スプリング２３のベルクランク側端部はブッシュ２２の軸方向一端部にばね受け２５を介して支持されている。【選択図】　　　　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チェンジレバーのセレクト方向およびシフト方向の操作力をシフト・セレクトシャフトを介してそれぞれベルクランクの軸方向および回転運動に変換し、いずれかのシフトフォークシャフトを選択してシフトするようにした車両用変速機のシフト装置において、
上記ベルクランクは、固定軸上を摺動する円筒状ブッシュの外周に摺動自在に嵌挿されたボス部を有し、
上記ブッシュの軸方向寸法はベルクランクのボス部の軸方向寸法より長く形成され、
上記ベルクランクは上記固定軸に挿通された第１と第２の圧縮スプリングによって中立位置方向に付勢されており、
上記第１の圧縮スプリングのベルクランク側の端部は、上記ブッシュの軸方向一端部にばね受けを介して支持されていることを特徴とするシフト装置。
【請求項２】
上記第２の圧縮スプリングの伸長時における長さを、中立位置におけるベルクランクの側面とほぼ同一位置で規制するストッパ手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両用変速機のシフト装置。
【請求項３】
上記第１の圧縮スプリングのベルクランク側の端部を支持するばね受けは、その内周部が上記ブッシュの軸方向一端面に当接し、外周部がベルクランクのボス部の外周にそって屈曲しかつ外周側へ折り返されており、この折り返し部に上記第１の圧縮スプリングの上記端部が支持されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用変速機のシフト装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用変速機のシフト装置、特にチェンジレバーのセレクト方向およびシフト方向の操作によって、いずれかのフォークシャフトを選択し、そのフォークシャフトをシフトさせるベルクランクの取付機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開平１０−３２５４６３号公報
【特許文献２】特開２０００−２７４５２６号公報
従来、例えば前進５段、後進１段の変速段を持つ手動変速機の場合、図８に示すように、１速〜５速とＲ（リバース）とからなるシフトパターンを持ち、チェンジレバーをセレクト方向およびシフト方向に操作することで、所望の変速段を得るシフト装置が設けられている。
【０００３】
特許文献１には、シフト・セレクトシャフトにシフトフィンガーを固定し、チェンジレバーをセレクト操作することでシフト・セレクトシャフトを軸方向に移動させ、シフトフィンガーを所望のシフトヘッドに係合させるとともに、チェンジレバーのシフト操作によってシフト・セレクトシャフトを回動させて、係合したシフトヘッドをシフトさせるようにしたシフト装置が開示されている。
この場合には、シフト・セレクトシャフトの両端部が変速機ケースに摺動自在に支持されており、一端部が変速機ケースの外部に突出し、この突出部にチェンジレバーと接続されたシフトケーブルが連結されている。また、シフト・セレクトシャフトには２個の圧縮スプリングが介装されており、これら圧縮スプリングによってセレクト中立位置に弾性的に支持している。そして、各スプリングの伸長時の長さを規制するストッパ機構を設けることで、シフト・セレクトシャフトをいずれかの方向にセレクト操作（軸方向移動）した時、両方のスプリングのばね力が同時に作用するのを防止し、操作フィーリングを改善している。
しかし、上記構造では、シフト・セレクトシャフトがシフトヘッドに直接係合する構造のため、レイアウトに制約があり、シフト装置をコンパクトに構成するのが難しい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献２には、チェンジレバーのセレクト方向およびシフト方向の操作力を、変速機ケースに支持されたシフト・セレクトシャフトの回転および軸方向運動に伝達し、さらにシフト・セレクトシャフトの回転および軸方向運動をそれぞれベルクランクの軸方向および回転運動に変換して、シフトフォークシャフトのいずれかを選択し、そのシフトフォークシャフトをシフトするようしたシフト装置が開示されている。つまり、チェンジレバーのセレクト操作はベルクランクの軸方向運動に変換され、シフト操作はベルクランクの回転運動に変換される。
【０００５】
図９はこのようなシフト装置の一例を示す。図９に示すように、ベルクランク３０が固定軸３１に摺動自在に支持されており、ベルクランク３０の両側に中立位置方向に付勢する圧縮スプリング３２，３３が配置されている。固定軸３１とベルクランク３０との間にはディテント機構３４が設けられており、セレクト操作時にベルクランク３０を中立位置で保持している。ベルクランク３０のアーム部の先端球状部３０ａに、シフト・セレクトシャフト３５に固定されたインナレバー３６が係合している。上記のようなベルクランク３０を用いたシフト装置の場合、シフトフォークシャフトやシフト・セレクトシャフト３５などの配置の自由度が高く、しかもコンパクトに構成できるという利点がある。
【０００６】
ベルクランク３０のセレクト操作時、インナレバー３６からの荷重入力によって、ベルクランク３０は回転モーメントを受けながら固定軸３１上を摺動する。この時、ベルクランク３０のボス長さＬが短いため、回転モーメントによる摺動抵抗が大きく、円滑に摺動しにくいという問題がある。また、固定軸３１とベルクランク３０との間にディテント機構３４が設けられている関係で、セレクト時の摺動抵抗がさらに増大し、操作フィーリングが悪化するという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、ベルクランク機構を採用しながら、セレクト時の摺動抵抗を低減して操作フィーリングを改善できる車両用変速機のシフト装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、チェンジレバーのセレクト方向およびシフト方向の操作力をシフト・セレクトシャフトを介してそれぞれベルクランクの軸方向および回転運動に変換し、いずれかのシフトフォークシャフトを選択してシフトするようにした車両用変速機のシフト装置において、上記ベルクランクは、固定軸上を摺動する円筒状ブッシュの外周に摺動自在に嵌挿されたボス部を有し、上記ブッシュの軸方向寸法はベルクランクのボス部の軸方向寸法より長く形成され、上記ベルクランクは上記固定軸に挿通された第１と第２の圧縮スプリングによって中立位置方向に付勢されており、上記第１の圧縮スプリングのベルクランク側の端部は、上記ブッシュの軸方向一端部にばね受けを介して支持されていることを特徴とするシフト装置を提供する。
【０００９】
本発明ではベルクランクと固定軸との間にディテント機構が設けられておらず、ベルクランクは固定軸の上にブッシュを介して支持されている。このブッシュはベルクランクのボス部の軸長より長く、ベルクランクを一方向に付勢する第１の圧縮スプリングの伸長方向の長さがばね受けを介してブッシュの軸方向一端部で規制されている。
ベルクランクを第２の圧縮スプリング方向へセレクト操作した時、ベルクランクはブッシュ上を摺動し、ディテント機構を乗り越える必要がないので、摺動抵抗が低減される。しかも、このセレクト操作時、ベルクランクには第２の圧縮スプリングのばね力のみが作用し、第１の圧縮スプリングのばね力が作用しないので、操作フィーリングが改善される。
ベルクランクを第１の圧縮スプリング方向へセレクト操作した時、ベルクランクのボス部の軸長がブッシュの軸長より短いので、ベルクランクとブッシュとの間の摩擦抵抗がブッシュと固定軸との間の摩擦抵抗より大きく、ベルクランクとブッシュとが一体となって固定軸上を摺動する。この時の摺動長さは軸長の長いブッシュによって与えられるので、第１の圧縮スプリングによって発生する回転モーメントによるベルクランクの傾きを抑制でき、摺動抵抗を低減できる。この場合も、ディテント機構による摺動抵抗が作用しないので、操作フィーリングを改善できる。
【００１０】
第１圧縮スプリングのばね力が第２圧縮スプリングのばね力より大きい場合には、第２圧縮スプリングの伸長時の長さを規制するストッパ手段を設けなくてもベルクランクを中立位置で保持することが可能である。一般に１−２速側へセレクト操作した時のスプリング反力は、５速−Ｒ側へセレクト操作した時のスプリング反力に比べて小さい。そのため、ストッパ手段を設けない場合には、ベルクランクを中立位置で保持できず、１−２速側へずれが生じる。本発明では、第１圧縮スプリングの伸長時の長さを規制するストッパ手段（ブッシュとばね受け）が設けられているので、第１圧縮スプリングのばね力が第２圧縮スプリングのばね力より大きければ、第２圧縮スプリングに格別なストッパ手段を設けなくても、ベルクランクを中立位置で保持できる。
【００１１】
請求項２のように、第２の圧縮スプリングの伸長時における長さを、中立位置におけるベルクランクの側面とほぼ同一位置で規制するストッパ手段を設けるのが望ましい。
上述のように第１圧縮スプリングのばね力が第２圧縮スプリングのばね力より大きい場合には、第２圧縮スプリング側のストッパ手段を省略することが可能であるが、ベルクランクを第１圧縮スプリング側にセレクト操作した場合に、第１圧縮スプリングのばね力だけでなく第２圧縮スプリングのばね力も作用するので、操作フィーリングに違和感を伴う懸念がある。そこで、請求項２のように、第２圧縮スプリング側にもストッパ手段を設けることで、両方のスプリングのばね力がベルクランクに同時に作用する事態を解消できる。
【００１２】
請求項３のように、第１の圧縮スプリングのベルクランク側の端部を支持するばね受けは、その内周部がブッシュの軸方向一端面に当接し、外周部がベルクランクのボス部の外周にそって屈曲しかつ外周側へ折り返されており、この折り返し部に第１の圧縮スプリングの一端部が支持されている構造とするのがよい。
すなわち、ばね受け具を段付形状とすることで、限られた軸方向スペース内に所望のばね長を持つ第１圧縮スプリングを配置することができ、適正なセレクト操作反力を得ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１〜図７は本発明の一実施形態に係る車両用手動変速機のシフト装置の一例を示し、図１はシフト装置の全体断面図、図２はシフト装置の斜視図、図３はシフト装置の平面図、図４は図３のＡ−Ａ断面図、図５は１−２速方向へセレクト操作した時の断面図、図６は５速−Ｒ方向へセレクト操作した時の断面図、図７は圧縮スプリングのばね特性図である。
変速機は前進５段，後進１段の変速段を有するものであり、その内部機構は公知であるため、図示を省略した。
【００１４】
変速機ケース１内には、図１，図２に示すように１速−２速用シフトフォークシャフト２、３速−４速用シフトフォークシャフト３、および５速−Ｒ用シフトフォークシャフト４が互いに平行に配置され、両端部が変速機ケース１によって摺動自在に支持されている。
チェンジレバー（図示せず）は運転者によって図８と同様なパターンで操作される。チェンジレバーのセレクト方向およびシフト方向の動きは、コントロールロッド５および自在継手６を介して、変速機ケース１から一端部が突出したシフト・セレクトシャフト７に伝達される。そのため、チェンジレバーのセレクト操作は、シフト・セレクトシャフト７の回転運動に変換され、チェンジレバーのシフト操作は、シフト・セレクトシャフト７の軸方向運動に変換される。
【００１５】
変速機ケース１の内部に挿入されたシフト・セレクトシャフト７の部位には、インナレバー８が固定されている。インナレバー８の先端に形成された受け部８ａは、ベルクランク１０の第１アーム部１１の先端に形成された球状部１１ａと一定角度揺動可能に嵌合している。そのため、シフト・セレクトシャフト７の回転方向（セレクト方向）の動きはベルクランク１０の軸方向の動きに変換され、シフト・セレクトシャフト７の軸方向（シフト方向）の動きはベルクランク１０の回転方向の動きに変換される。なお、インナレバー８のセレクト方向の回動範囲、換言すればベルクランク１０の軸方向のストローク範囲は、図４に示すように、変速機ケース１の内面に固定されたブラケット２０の窓穴２０ａによって規定されている。ベルクランク１０には、シフトフォークシャフト２，３，４に固定されたシフトヘッド２ａ，３ａ，４ａに選択的に係合する係合突起１２ａを持つ第２アーム部１２が設けられており、ベルクランク１０を軸方向に作動させることによりいずれか１つのシフトヘッドに係合し、ベルクランク１０を回転させることにより、そのシフトフォークシャフトをシフトさせることができる。
【００１６】
ベルクランク１０は、図２〜図４に示すように、ブラケット２０によって両端部が支持された固定軸２１の外周に、ブッシュ２２を介して摺動自在に支持されている。すなわち、固定軸２１の外周には円筒状のブッシュ２２が摺動自在に挿通されており、このブッシュ２２の外周にベルクランク１０のボス部１３が摺動自在に嵌挿されている。ここでは、ブッシュ２２を固定軸２１、ベルクランク１０と共に金属材料で形成したが、四フッ化エチレン樹脂などの摺動性に優れた樹脂材料を使用してもよい。ブッシュ２２の軸方向寸法Ｌ１はベルクランク１０のボス部１３の軸方向寸法Ｌ２より長く形成されている。
Ｌ１＞Ｌ２
特に、ベルクランク１０が中立位置（Ｎ）にあるとき、ブッシュ２２の軸方向端面とベルクランク１０のボス部１３の軸方向端面とが一致するように、長さＬ１が設定されている。固定軸２１の外周であってベルクランク１０の両側に、ベルクランク１０を中立位置方向に付勢する第１と第２の圧縮スプリング２３，２４が挿通されている。
【００１７】
第１圧縮スプリング２３の一端（図４の右端）はブラケット２０の内側面によって支持され、他端はばね受け２５によって支持されている。このばね受け２５は、その内周部がブッシュ２２の軸方向一端面（図４の右端面）に当接し、外周部がベルクランク１０のボス部１３の外周に沿って屈曲し、さらに外周側へ折り返され、この折り返し部に第１圧縮スプリング２３の他端部が支持されている。このようにばね受け２５を段付形状とすることにより、第１圧縮スプリング２３のばね長をベルクランク１０とブラケット２０との隙間Ｓより長くすることができる。ブッシュ２２の軸方向他端面はブラケット２０の内側面によって支持されている。上記のように第１圧縮スプリング２３のベルクランク側の端部が、ブッシュ２２によって支持されたばね受け２５によって支持されているので、第１圧縮スプリング２３の伸長時の長さが規制され、第１圧縮スプリング２３のばね力は中立位置にあるベルクランク１０には作用しない。
【００１８】
第２圧縮スプリング２４は、摺動自在に嵌合する一対のカップ型ばね受け２６，２７によってその伸長時の長さが規制されている。すなわち、外側のばね受け２６はベルクランク１０のボス部１３の外周の段差によって支持され、内側のばね受け２７はブラケット２０の内側面によって支持されている。外側のばね受け２６には窓孔２６ａが設けられ、この窓孔２６ａに内側のばね受け２７に設けられた外向きの爪部２７ａが係合することで、両者の離間位置つまり第２圧縮スプリング２４の伸長長さが規制されている。そのため、第２圧縮スプリング２４のばね力は中立位置にあるベルクランク１０には作用しない。なお、図７に示すように第２圧縮スプリング２４のばね力は、第１圧縮スプリング２３に比べて小さく設定されている。
なお、第２圧縮スプリング２４の伸長長さを規制するストッパ手段としては、上記のような嵌合構造のばね受け２６，２７を用いた例に限らない。例えば、第２圧縮スプリング２４のベルクランク側端部を、変速機ケース１やブラケット２０から突設された支持部で支持してもよい。
【００１９】
なお、ブラケット２０には、図１，図２に示すようにリバースレストリクトカム２８も支持されている。すなわち、５速から直接リバース（Ｒ）へシフトしようとすると、ベルクランク１０の爪部１４がリバースレストリクトカム２８の爪部２９に当たり、カム２８もブラケット２０に設けた穴２０ｂ端面に当たるまでしか回転できないため、ベルクランク１０もそれ以上の回転が規制される。そのため、リバースへの直接のミスシフトを防止することができる。
【００２０】
ここで、セレクト操作時におけるベルクランク１０の動作を、図４〜図６を参照して説明する。
図４に示す中立位置では、一方のスプリング２３のばね力がベルクランク１０に作用しないようにストッパ手段（２２，２５）により規制され、他方のスプリング２４はばね力の大きなスプリング２３によって動きが規制されている。そのため、ディテント機構を用いずにベルクランク１０を中立位置（Ｎ）に正確に位置決めすることが可能となる。
図５のように、インナレバー８を窓孔２０ａの一端側に当接するまで回動させると、ベルクランク１０は１速−２速方向にセレクト操作され、第１圧縮スプリング２３の伸びがばね受け２５とブッシュ２２によって規制されているので、第２圧縮スプリング２４のばね力のみが反力として作用する。
一方、図６のように、インナレバー８を窓孔２０ａの他端側に当接するまで回動させると、ベルクランク１０は５速−Ｒ方向にセレクト操作され、第２圧縮スプリング２４の伸びがばね受け２６，２７の係合によって規制されているので、第１圧縮スプリング２３のばね力のみが反力として作用する。つまり、セレクト操作時に両方のスプリング２３，２４のばね力がベルクランク１０に同時に作用することがないので、良好な操作フィーリングが得られる。
【００２１】
図５に示す１速−２速方向へのセレクト操作時には、インナレバー８からの荷重入力Ｐと第２圧縮スプリング２４のばね力とによって、ベルクランク１０に図５の右回り方向の回転モーメントＭ１が作用する。一方、図６に示す５速−Ｒ方向へのセレクト操作時には、インナレバー８からの荷重入力Ｐと第１圧縮スプリング２３のばね力とによって、ベルクランク１０に図６の左回り方向の回転モーメントＭ２が作用する。図７に示すように、第１圧縮スプリング２３のばね力が第２圧縮スプリング２４のばね力より大きく設定されているので、Ｍ２の方がＭ１より大きい。
Ｍ２＞Ｍ１
【００２２】
１速−２速方向にセレクトしたとき、ベルクランク１０はブッシュ２２上を摺動するので、ベルクランク１０の摺動長さはボス部１３の軸方向寸法Ｌ２に等しい。一方、５速−Ｒ方向にセレクトしたとき、ブッシュ２２がベルクランク１０と共に固定軸２１上を摺動する。その理由は、回転モーメントＭ２が作用した状態でベルクランク１０が右方へ移動すると、ベルクランク１０のボス部１３の軸長がブッシュ２２の軸長より短いので、ベルクランク１０とブッシュ２２との間の摩擦抵抗がブッシュ２２と固定軸２１との間の摩擦抵抗より大きくなるからである。このように５速−Ｒ方向にセレクトしたときのベルクランク１０の摺動長さはブッシュ２２の軸方向寸法Ｌ１に等しい。上記のようにＬ１＞Ｌ２に設定されているので、５速−Ｒ方向へのセレクト時の方が摺動長さが長く、大きな回転モーメントＭ２が作用するベルクランク１０の傾きを長い摺動部によって防止し、円滑なセレクト操作を実現できる。
上記のように１速−２速方向にセレクトした場合には、従来に比べてディテント機構を有しない分だけ摺動抵抗を低減できる。また、５速−Ｒ方向にセレクトした場合には、ディテント機構による摺動抵抗の低減効果と、摺動長さを延長できる効果とが相俟って、操作フィーリングを改善できる。
【００２３】
本発明は上記実施例に限定されるものではない。
第１圧縮スプリング２３を支えるばね受け２５をブッシュ２２と別体に形成したが、ばね受け２５をブッシュ２２と固定あるいは一体形成することも可能である。この場合には、ベルクランク１０を第１圧縮スプリング側へセレクト操作した時、ベルクランク１０とブッシュ２２とを確実に一体移動させることが可能となる。
上記実施例では、チェンジレバーの動きをコントロールロッド５を介してシフト・セレクトシャフト７に伝達する例を示したが、コントロールロッド５に代えてシフトケーブルを使用してもよい。
また、上記実施例では、第２圧縮スプリング２４の伸長時の長さを規制するストッパ手段２６，２７を設けたが、第２圧縮スプリング２４のばね力が第１圧縮スプリング２３より小さい場合には、このようなストッパ手段２６，２７を省略することも可能である。すなわち、第１圧縮スプリング２３はブッシュ２２とばね受け２５とによって伸長時の長さが規制されているので、ベルクランク１０に中立位置にある時、第１圧縮スプリング２３からばね力を受けることがない。一方、第２圧縮スプリング２４からばね力を受けても、そのばね力が小さいので、ベルクランク１０が中立位置から外れるのを防止できるからである。
【００２４】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、ベルクランクを固定軸の上にブッシュを介して支持し、ブッシュをベルクランクのボス部の軸長より長くし、第１の圧縮スプリングの伸長方向の長さをばね受けを介してブッシュの軸方向一端部で規制したので、ベルクランクをセレクト操作した時、ディテント機構を乗り越える必要がなく、摺動抵抗が低減されるとともに、第２の圧縮スプリング方向へのセレクト操作時には、ベルクランクに第２の圧縮スプリングのばね力のみが作用し、第１の圧縮スプリングのばね力が作用しない。また、第１の圧縮スプリング方向へのセレクト操作時には、ベルクランクとブッシュとが一体となって固定軸上を摺動するため、ベルクランクの摺動長さが長くなり、第１の圧縮スプリングによって受ける回転モーメントによるベルクランクの傾きを抑制でき、摺動抵抗を低減できる。その結果、セレクト時の操作フィーリングを改善できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用手動変速機のシフト装置の全体断面図である。
【図２】図１のシフト装置の斜視図である。
【図３】図１のシフト装置の平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】１−２速方向へセレクト操作した時のシフト装置の断面図である。
【図６】５速−Ｒ方向へセレクト操作した時のシフト装置の断面図である。
【図７】圧縮スプリングのばね特性図である。
【図８】前進５段、後進１段の変速段を持つ手動変速機のシフトパターン図である。
【図９】従来のシフト装置の断面図である。
【符号の説明】
１　　　変速機ケース
２〜４　　シフトフォークシャフト
７　　　シフト・セレクトシャフト
１０　　ベルクランク
１３　　　　ボス部
２０　　ブラケット
２１　　固定軸
２２　　ブッシュ
２３　　第１圧縮スプリング
２４　　第２圧縮スプリング
２５　　ばね受け
２６，２７　ばね受け
【図１】
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【図２】
2004132386.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004132386.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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