(57)【要約】【課題】フロントエンジン・リアドライブ型の車両で、シフトレバーを車両前後方向に操作することで、直結変速段とオーバードライブ変速段との切換を行うものにおいて、シフトレバー操作に対し、簡単なリンク機構を介して変速を実行するよう構成するとともに、変速機の出力軸に発生するスラスト荷重を効率良く変速機ハウジングに吸収させて、ギヤノイズなどの騒音を防止する。【解決手段】変速機１は、シフトレバー１１を車両前後方向に操作することで、１つのハブスリーブ６ｅを車両前後方向に移動させ、これにより、直結変速段とオーバードライブ変速段とが切換え可能となるよう構成される。また、このハブスリーブ６ｅを支持するクラッチハブ６ａと、これの後方側に配置された６速用入力ギヤ１９との間の出力軸４にフランジ部２０を設けるとともに、フランジ部２０の前方側でクラッチハブ６ａの後方側側面との間に嵌合部材２１を配置させる。【選択図】  図３
2005003057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントエンジン・リアドライブ型の車両に車載されたエンジンからトルクを入力するとともに、車両前後方向に沿って配置された入力軸と、
該入力軸に対して、後方且つ同軸上で直列に配置され、該入力軸の車両前後方向における後端部に対して回転自在に支持される出力軸と、
上記入力軸及び上記出力軸に対して平行に配設され、該入力軸の後端部の駆動ギヤと常時噛み合うことにより、該入力軸と同期して回転するカウンター軸と、
上記出力軸に対しスプライン嵌合により固定されるクラッチハブと、
該クラッチハブの外周側に配置され、該クラッチハブに対して車両前後方向に変位可能に支持されるハブスリーブと、
上記入力軸と上記出力軸とを直結する直結変速段を設定すべく、該ハブスリーブを前方に変位させることにより、該クラッチハブと上記入力軸とを連結可能に構成された第１同期機構と、
上記クラッチハブの後方側の上記出力軸に対し、回転自在に支持されるとともに、上記カウンター軸の所定のギヤと噛み合うことにより、直結変速段よりも高速段となるオーバードライブ変速段を設定可能とする変速ギヤと、
オーバードライブ変速段を設定すべく、上記第１同期機構よりも車両後方側に配置され、上記ハブスリーブを後方に変位させることにより、該クラッチハブと上記変速ギヤとを連結可能に構成された第２同期機構と、
車室内に配置されたシフトレバーを略車両前後方向に操作することで、直結段とオーバードライブギヤとの間の変速操作が行われるよう構成された変速操作機構と、
上記シフトレバーの変速操作により、上記第１同期機構による上記クラッチハブと上記入力軸との連結、あるいは上記第２同期機構による上記クラッチハブと上記変速ギヤとの連結を、選択的に切換え可能となるように、上記シフトレバーと上記ハブスリーブとを連結可能にリンクするリンク機構と、
上記出力軸から上記クラッチハブを介して上記入力軸に伝達されるスラスト荷重を変速機ハウジングに伝達可能となるように、上記入力軸を該変速機ハウジングに回転自在に支持するベアリングとを備えた手動変速装置において、
上記変速ギヤの内径は、該変速ギヤの支持位置よりも前方側の上記出力軸の外径よりも大きくなるよう形成されるとともに、
上記出力軸における上記クラッチハブより後方側で上記変速ギヤの後方部より前方側の所定位置に、該変速ギヤの内径よりも小さく形成されるフランジ部と、
該フランジ部と上記クラッチハブの後端面との間に配置され、上記変速ギヤの内径よりも大きい外径を有すとともに、上記フランジ部の外径よりも小さい内径を有し、上記出力軸に対し嵌合可能な嵌合部材とを備えたことを特徴とする手動変速装置。
【請求項２】
上記クラッチハブの後端側面に凹部が形成されるとともに、上記嵌合部材は、該凹部内に配置されることを特徴とする請求項１記載の手動変速装置。
【請求項３】
上記嵌合部材は、上記出力軸の軸方向から見て、略Ｃ字状に形成されることを特徴とする請求項２記載の手動変速装置。
【請求項４】
上記変速ギヤは、上記出力軸に対して、該出力軸の外周に設けられる変速ギヤ用ベアリングを介して支持されるとともに、該変速ギヤ用ベアリングは、上記フランジ部の後方に配設されることを特徴とする請求項１記載の手動変速装置。
【請求項５】
上記変速ギヤ用ベアリングは、上記出力軸に取付け可能となるように、周方向の一部が分断可能に構成されることを特徴とする請求項４記載の手動変速装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フロントエンジン・リアドライブのレイアウトを有する車両のパワートレインに適応される手動変速機において、オーバードライブギヤを設定した技術に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、特許文献１に記載するように、フロントエンジン・リアドライブ（ＦＲ）のレイアウトを適用した自動車において、手動変速機を車両の前後方向に配置したものは周知である。
特許文献１記載の手動変速機の構造を具体的に説明すると、図７に示すように、変速機１は、この変速機１の変速機ハウジング２内に、エンジン出力軸（図示せず）にクラッチ機構（図示せず）を介して接続された入力軸３と、入力軸３の後方側で、入力軸３と同軸上に配置される出力軸（メインシャフト）４とが設けられ、更に、出力軸に対し平行に設けられたカウンター軸５とが設けられている。
そして、入力軸３の後端部と、カウンター軸５の前端部とには、互いに噛み合うメインドライブギヤ３ａと入力ギヤ５ａとが夫々一体的に設けられ、これらのギヤ３ａ、５ａを介して、入力軸３の回転がカウンタ軸５に常時伝達される。
上記カウンター軸５と上記メインシャフト４との間には、一対のサードギヤ５ｂ、４ｂ等、複数の変速用ギヤ列と同期噛合機構６（最前部の歯車列及び同期噛合機構のみに符号を付す）とが設けられており、図示しないシフトレバーの操作時にシフトロッド７ないし同期噛合機構６などを介して出力軸４に至る回転伝達経路が選択的に切換えられるように構成されている。
同期噛合機構６は、入力軸３と出力軸４とを直結する直結変速段（４速段）と３速段とを選択可能に変速可能とするものであって、直結変速段や３速段を設定可能となるために、メインドライブギヤ３ａとサードギヤ４ｂには、出力軸４の前端部にスプラインにより嵌合されたクラッチハブ６ａを挟んで対応するクラッチコーン６ｂとクラッチコーン６ｃとが夫々連結固定されている。また、クラッチハブ６ａの外周側には、ハブスリーブ６ｅが、クラッチハブ６ａに対して車両前後方向に変位可能に支持されている。これにより、シフトロッド７の移動により、ハブスリーブ６ｅが前方に変位すると、クラッチコーン６ｂとハブクラッチ６ａ及び出力軸４とが連結されて直結変速段による走行が行われ、ハブスリーブ６ｅが後方に変位すると、クラッチコーン６ｃとハブクラッチ６ａ及び出力軸４とが連結されて３速段による走行が行われるよう構成される。
また、上記入力軸３のメインドライブギヤ３ａより前方部は、テ―パーベアリング８を介して変速機ハウジング２の前部壁に回転自在に支持されている。
また、出力軸４の前端部４ａは、ローラニードルベアリング９を介して、入力軸３の後端部に、入力軸３に対して回転自在に支持されており、更に、クラッチコーン６ｂには、その内周側がクラッチハブ６ａ側に延設してクラッチハブ６ａとスラストニードルベアリング１０を介して接触する突設部６ｄが形成されている。
【０００３】
このような構成により、エンジンブレーキ使用時等における回転力が後輪（図示せず）からエンジン側に伝達された場合、後輪側から出力軸までの図示しない動力伝達機構や、あるいはヘリカルギヤで噛合わされる手動変速機の各種ギヤにより、出力軸４には、入力軸３側を指向するスラスト荷重が作用するが、こうしたスラスト荷重をテーパーベアリング８で受けることができる。
つまり、出力軸４に作用する入力軸３側を指向するスラスト荷重は、クラッチハブ６ａの後端面と接する出力軸４の垂直面３ｂを介して、クラッチハブ６ａに入力される。その後、スラスト荷重は、突設部６ｄとクラッチハブ６ａの前方側面とを互いに回転自在に接触させるスラストニードルベアリング１０からクラッチコーン６ｂを介して入力軸３に入力された後、最終的にテーパーベアリング８により変速機ハウジング２で吸収させることになる。
これにより、スラスト荷重による負荷を、最終的に、変速機１のギヤや軸で吸収させないよう構成できるので、大きなスラスト荷重が長時間に亘って作用することに起因したギヤや軸のへたり（変形）を防止でき、こうしたへたりによるギヤ間や軸間の隙によって発生するギヤノイズ等の騒音を防止している。
【０００４】
一方、特許文献２によれば、手動変速機において、１速段から直結段としての５速段と、５速段より高速段であるオーバードライブ変速段としての６速段と、後退変速段（リバース変速段）とを設定するとともに、１つの同期噛合機構とこれを動作させる１つのシフトロッドとにより、５速段と後退変速段とを切換えるよう構成した技術が開示されており、このようにオーバードライブ変速段を設けることでドライビング性能を向上させている。また、この特許文献においては、この６速段用の変速機構は、直結変速段の同期噛合機構の位置とは全く別の位置に設けるとともに、この６速段の切換を、直結変速段と後退変速段とを切換えるシフトロッドとは別のシフトロッドにより行う点が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
実公平５−３６１２３号公報
【特許文献２】
特開平７−９１５４０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２のように、直結変速段の変速とオーバードライブ変速段の変速とを同じ同期噛合機構で行わない場合には、構造が非常に複雑になるといった問題がある。
つまり、車室内にシフトレバーを突出して配置する変速操作機構において、乗員が、直結変速段とオーバードライブ変速段とを切換える時には、変速操作性の観点からシフトレバーのシフト方向を略車両前後方向に沿った方向で行うことが望ましい。そして、このようなシフトレバーの略車両前後方向の操作に合わせて、同期噛合機構のハブスリーブも略車両前後方向に変位させることで、直結変速段とオーバードライブ変速段との変速が可能となるよう構成すると、シフトレバーとハブスリーブとをリンクするリンク機構の構成の簡略化が図れる。
しかしながら、上述の特許文献２に記載されるような技術では、直結変速段の変速とオーバードライブ変速段の変速とを同じ同期噛合機構で行うものではなく、オーバードライブ変速段の変速機構は、直結変速段の変速機構とは全く異なる位置に設け、別々のリンク機構によりそれぞれを動作させており、構成が複雑になってしまう。
そこで、このような問題に対し、図７において、クラッチコーン６ｂを介した入力軸３と出力軸４との直結状態を直結変速段とする構造は変更せずに、サードギヤ４ｂ、５ｂのみを、これに代えて、オーバードライブ変速段用のギヤに変更し、同一のハブスリーブ６ｅで、直結変速段とオーバードライブ変速段とを切換え可能に構成すれことが考えられる。
【０００８】
しかしながら、このように構成した場合、新たに次のような問題が生じる。
つまり、サードギヤ４ｂ、５ｂを、オーバードライブギヤに置換するためには、図７で示されるサードギヤ５ｂの外径よりも大きい外径を有するギヤをカウンター軸５のオーバードライブギヤとする一方、図７で示されるサードギヤ４ｂの外径よりも小さい外径を有するギヤを出力軸に遊嵌されるオーバードライブギヤとする必要がある。これに伴い、当然ながら、出力軸４に遊嵌されるオーバードライブギヤの内径も小径とせざるを得ない。
このようにオーバードライブギヤの内径を小さくすることにより、直結変速段とオーバードライブ変速段との変速を簡単なリンク機構で実現できるが、一方、クラッチハブ６ａの後端面と、これに接触する出力軸４の軸方向に対して垂直な面３ｂとの接触面積は、極めて小さくなる。上述したように、この垂直面３ｂは、エンジンブレーキ使用時等に出力軸４に作用するスラスト荷重をクラッチハブ６ａに入力させる機能を有している。従って、この垂直面３ｂの面積が極めて小さくなると、出力軸４に作用入力された全スラスト荷重を、確実にクラッチハブ６ａに伝達することはできず、延いてはテーパーベアリング８にも伝達することは出来ないため、スラスト荷重によるギヤや軸のへたりが生じてギヤ間等に隙が発生し、これに起因するギヤノイズ等を防止することは困難である。
【０００９】
つまり、フロントエンジン・リアドライブのレイアウトを採用した車両の手動変速機を、縦置き（長さ方向が車両前後方向に平行となるよう）に設置するとともに、当該手動変速機の直結変速段とオーバードライブ変速段との変速方向も略車両前後方向と同じにした場合において、単純に、同一のハブスリーブを略車両前後方向に変位させて、直結変速段とオーバードライブ変速段との変速を行うよう構成するだけでは、エンジンブレーキ時等により発生するスラスト荷重による騒音を確実に防止できないといった問題があった。
【００１０】
本発明は、以上のような課題に勘案してなされたもので、その目的は、オーバードライブ変速段が設定される手動変速機を、車両に縦置きに設置する場合において、シフトレバーの車両前後方向の変速操作に合わせて、同一のハブスリーブを車両前後方向に変位させることで、直結変速段とオーバードライブ変速段との変速を簡単な構成で行うことを可能とするとともに、このような簡単な構造において問題となる出力軸のスラスト荷重に伴うギヤノイズ等の騒音を、確実に防止することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明の請求項１記載の発明においては、フロントエンジン・リアドライブ型の車両に車載されたエンジンからトルクを入力するとともに、車両前後方向に沿って配置された入力軸と、該入力軸に対して、後方且つ同軸上で直列に配置され、該入力軸の車両前後方向における後端部に対して回転自在に支持される出力軸と、上記入力軸及び上記出力軸に対して平行に配設され、該入力軸の後端部の駆動ギヤと常時噛み合うことにより、該入力軸と同期して回転するカウンター軸と、上記出力軸に対しスプライン嵌合により固定されるクラッチハブと、該クラッチハブの外周側に配置され、該クラッチハブに対して車両前後方向に変位可能に支持されるハブスリーブと、上記入力軸と上記出力軸とを直結する直結変速段を設定すべく、該ハブスリーブを前方に変位させることにより、該クラッチハブと上記入力軸とを連結可能に構成された第１同期機構と、上記クラッチハブの後方側の上記出力軸に対し、回転自在に支持されるとともに、上記カウンター軸の所定のギヤと噛み合うことにより、直結変速段よりも高速段となるオーバードライブ変速段を設定可能とする変速ギヤと、オーバードライブ変速段を設定すべく、上記第１同期機構よりも車両後方側に配置され、上記ハブスリーブを後方に変位させることにより、該クラッチハブと上記変速ギヤとを連結可能に構成された第２同期機構と、車室内に配置されたシフトレバーを略車両前後方向に操作することで、直結段とオーバードライブギヤとの間の変速操作が行われるよう構成された変速操作機構と、上記シフトレバーの変速操作により、上記第１同期機構による上記クラッチハブと上記入力軸との連結、あるいは上記第２同期機構による上記クラッチハブと上記変速ギヤとの連結を、選択的に切換え可能となるように、上記シフトレバーと上記ハブスリーブとを連結可能にリンクするリンク機構と、上記出力軸から上記クラッチハブを介して上記入力軸に伝達されるスラスト荷重を変速機ハウジングに伝達可能となるように、上記入力軸を該変速機ハウジングに回転自在に支持するベアリングとを備えた手動変速装置において、上記変速ギヤの内径は、該変速ギヤの支持位置よりも前方側の上記出力軸の外径よりも大きくなるよう形成されるとともに、上記出力軸における上記クラッチハブより後方側で上記変速ギヤの後方部より前方側の所定位置に、該変速ギヤの内径よりも小さく形成されるフランジ部と、該フランジ部と上記クラッチハブの後端面との間に配置され、上記変速ギヤの内径よりも大きい外径を有すとともに、上記フランジ部の外径よりも小さい内径を有し、上記出力軸に対し嵌合可能な嵌合部材とを備えたことを特徴としている。
【００１２】
このような構成により、直結変速段とオーバードライブ変速段との変速を、車室内のシフトレバーを略車両前後方向にシフトさせて行うことにより、操作性を向上できる。また、こうした手動変速機を車両に縦置きに設置する場合において、直結変速段とオーバードライブ変速段との変速を行う際には、変速操作機構による略車両前後方向の操作に合わせて、同一のハブスリーブを略車両前後方向に変位させることで変速動作を行うため、シフトレバーとハブスリーブとをリンクするリンク機構を簡単に構成できる。また、同時に、このような操作性を向上し、且つ簡単に構成された変速機において、出力軸のスラスト荷重に伴うギヤノイズ等の騒音に対しても確実に防止できる。
具体的には、シフトレバーによる直結変速段とオーバードライブ変速段との切換を、略車両前後方向をシフト方向として操作できるため、乗員による変速操作性を向上できる。
また、手動変速機を車両に縦置きに設置した場合において、直結変速段とオーバードライブ変速との変速の際には、車室内のシフトレバーによる略車両前後方向の操作に合わせて、ハブスリーブを略車両前後方向に変位させるようにリンク機構を構成する。これにより、リンク機構を簡単に構成できる。
更に、本発明では、このように変速時の操作性を確保しつつ簡単に構成した手動変速機において、クラッチハブの前方側の出力軸に、オーバードライブ変速段を設定する変速ギヤの内径より小さい内径を有するフランジ部を固定するとともに、変速ギヤの内径よりも大きい外径を有すとともに、フランジ部の外径よりも小さい内径を有する、出力軸に嵌合可能な嵌合部材を、フランジ部とクラッチハブの後端面との間に配置している。これにより、エンジンブレーキ時などで生じ、出力軸に作用する入力軸側を指向したスラスト荷重を、フランジ部と嵌合部材とを介してクラッチハブに確実に伝達し、こうしてクラッチハブに入力されたスラスト荷重を、入力軸を介してテーパーベアリング８に伝達して変速機ハウジングで吸収させることが可能となる。これにより、スラスト荷重に起因してギヤ間等に隙ができ、ギヤノイズなどの騒音が発生することを確実に防止できる。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１において、上記クラッチハブの後端側面に凹部が形成されるとともに、上記嵌合部材は、該凹部内に配置されることを特徴としている。
このような構成により、出力軸に嵌合部材を嵌合させる場合に、嵌合部材をクラッチハブの後端側面に形成した凹部内に収納するよう配置できるので、出力軸の長さが全体的に長くなり、変速機が大型化するといった不具合を防止でき、コンパクト化が図れる。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項２において、上記嵌合部材は、上記出力軸の軸方向から見て、略Ｃ字状に形成されることを特徴としている。
このような構成により、嵌合部材の組付性を向上できる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項１において、上記変速ギヤは、上記出力軸に対して、該出力軸の外周に設けられる変速ギヤ用ベアリングを介して支持されるとともに、該変速ギヤ用ベアリングは、上記フランジ部の後方に配設されることを特徴としている。
このような構成により、変速ギヤを支持するベアリングを、フランジの後方にコンパクトに配置させることができる。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項４において、上記変速ギヤ用ベアリングは、上記出力軸に取付け可能となるように、周方向の一部が分断可能に構成されることを特徴としている。
このような構成により、変速ギヤを支持するベアリングの組付性を向上できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態において、上述した従来の変速機を示す図７と同じ部分を示すものについては、同じ符号を付している。
【００１９】
（全体構成）
図１に示すように、本発明に係る変速機１は、１速段から直結変速段としての５速段までと、オーバードライブ変速段としての６速段と、リバース用の変速段とを有した手動変速機であり、フロントエンジン・リアドライブ型のパワートレイン機構を備えた車両（図示せず）に搭載される。つまり、エンジンルーム（図示せず）には、その出力軸（図示せず）の延出方向が車両前後方向に沿うようエンジン（図示せず）が配置され、その後方に、変速機１が配置される。変速機１は、エンジンの出力軸に対しクラッチ機構（図示せず）を介して接続可能に設けられる入力軸３と、入力軸３の直ぐ後方、且つ入力軸３と同軸上で、入力軸３に対して回転自在に設けられる出力軸４とを備えており、エンジンの出力軸と同様に、これらの入力軸３及び出力軸４も、車両前後方向に沿って配置されている。
出力軸４の後方には、出力軸４に連結され、車両前後方向に延びる図示しないプロペラシャフトが配置されており、エンジンの出力軸、変速機１の入力軸３、出力軸４、プロペラシャフトとは、車幅方向の略中心に位置している。
【００２０】
また、プロペラシャフトの後方側は、図示しない差動機構に連結されており、差動機構ではプロペラシャフトの回転を車幅方向の左右に延出するドライブシャフト（図示せず）を介して後輪（図示せず）に伝達するよう構成されており、これにより後輪は回転可能となる。
【００２１】
変速機１の出力軸４には、各変速段を選択可能に動作する同期噛合機構６が複数設けられるとともに、出力軸４の略下方側には、各変速段を担う複数の変速段用出力ギヤが形成されたカウンター軸５が、出力軸４と平行に配置されている。
【００２２】
また、変速機１の後方側の鉛直方向上部には、シフトレバー１１が車室１２内において上方に突出するように設けられており、シフトレバー１１の下部は、軸受１３ａに支持されたロッド１３が固定されており、これにより、シフトレバー１１は揺動可能となる。また、ロッド１３は、車室１２内ではブーツ１３ｂにより保護されており、これらのシフトレバー１１及びロッド１３等により、変速操作機構１４は構成される。
【００２３】
図２は、車室内から見たシフトレバー１１の操作方向を模式的に示したもので、シフトレバー１１を車両前後方向（図２のＦ⇔Ｒ方向）に操作して行うシフト方向の変速操作と、シフトレバー１１を車幅方向（図２の）Ｌ⇔Ｒ方向）に操作して行うセレクト方向の変速操作とにより、乗員は要求する変速段を設定可能となる。
具体的には、シフト方向の変速操作として、５速段−６速段間と、その左隣りに設定された３速段−４速段間と、その左隣りに設定された１速段−２速段間との変速操作がある。また、セレクト方向の変速操作としては、５速段あるいは６速段と他の変速段との間、３速段あるいは４速段と他の変速段との間、１速段あるいは２速段と他の変速段との間、及びＲ（リバース、つまり後進）と他の変速段との間の変速操作がある。
また、３速段と４速段とのシフト方向における中間位置は、ニュートラルに設定されている。
【００２４】
ロッド１３の下端部は、シフトコントロールロッド１５ａに接続されており、シフトコントロールロッド１５ａの前端部は、これより上方側に位置する４本の各シフトロッド７（但し、この内、１本しか図示せず）の後端部とリンク可能に位置している。この４本のシフトロッド７は、それぞれ、５速段と６速段とを切換えるシフトロッド７と、３速段と４速段とを切換えるシフトロッド７と、１速段と２速段とを切換えるシフトロッド７と、リバース変速段を切換えるシフトロッド７である。これにより、乗員がシフトレバー１１を操作して、シフトコントロールロッド１５ａが回動すると、シフトコントロールロッド１５ａの先端で上方に延設されたリンクロッド（図示せず）もコントロールロッド１５ａを軸心として回動され、４本のシフトロッド７の内、１本のシフトロッド７とリンクすることになる。この状態から、シフトレバー１１が操作されて、更にシフトコントロールロッド１５ａの前端部が前方あるいは後方に変位すると、リンクされたシフトロッド７も前方、後方に変位する。この場合において、５速段と６速段との変速を行うシフトロッド７の略車両前後方向の変位に対し、この動作を反転させる機構（図示せず）が更に設けられており、この機構を介してシフトフォーク７ａを略車両前後方向に変位させている。これにより、シフトレバー１１が略車両前方に操作されると、シフトコントロールロッド１５ａ及びシフトロッド７は略後方に変位されるが、シフトフォーク７ａは略車両前方（入力軸３側）に変位する。一方、シフトレバー１１が略車両後方に操作されると、シフトコントロールロッド１５ａ及びシフトロッド７が略前方に変位されるが、シフトフォーク７ａは、略車両後方（出力軸４の後端側）に変位する。
尚、請求項１記載のリンク機構１５は、これらのシフトコントロールロッド１５ａ及びシフトロッド７、シフトフォーク７ａ等から構成されている。
【００２５】
また、乗員がこのような変速操作を行う前には、車室内のクラッチペダル（図示せず）を操作して、クラッチ機構によりエンジンの出力軸と入力軸３とを切断状態にしておく必要があり、このようなクラッチ操作の後、乗員によるシフトレバー１１操作が可能となる。そして、変速操作後、乗員がクラッチ機構によりエンジンの出力軸と入力軸とを連結させることにより、エンジンのトルクが変速機１を介して後輪に伝達される。
【００２６】
図３は、図２において、出力軸４の前端部４ａ付近を具体的に説明する断面図であり、以下に本実施形態における基本的な変速機構の構造について説明する。
入力軸３の後部は、変速機ハウジング２の軸受部１５により軸支されるとともに、テーパーベアリング８（請求項１記載のベアリングに相当）により入力軸３に作用するスラスト荷重を変速機ハウジング２に伝達可能となるよう支持されている。また、入力軸３の後端部は、ローラーニードルベアリング９を介して、出力軸４の前端部４ａを、入力軸３に対して回動自在に支持している。また、入力軸３の後端部は、軸方向における後方側から見てその中心側に窪みが形成されており、これにより、入力軸３と出力軸４との間で且つローラーニードルベアリング９の前方側には、この窪みによる中空部１６が形成される。
出力軸４の下方側に配置されたカウンター軸５の前端部は、変速機ハウジング２に支持されるとともに、その前端部よりやや後方側に全周に亘って入力ギヤ５ａが形成されている。この入力ギヤ５ａは、入力軸３の後端部に周設するよう形成されたメインドライブギヤ３ａ（請求項１記載の駆動ギヤに相当）と常時噛合っており、これにより、カウンター軸５は入力軸４の回転と同期して回転されることになる。
【００２７】
カウンター軸５の入力ギヤ５ａの車両後方には、出力軸４のローラーニードルベアリング９より車両後方側に設けられた同期噛合機構６より車両後方側の位置に６速用出力ギヤ１７が周設して形成されている。また、同期噛合機構６より更に直ぐ後方側の出力軸４の外周には、ローラーニードルベアリング１８（請求項４記載の変速ギヤ用ベアリングに相当）を介して６速用入力ギヤ１９が周設されており、これにより６速入力ギヤ１９は、出力軸４に対して回動自在となるとともに、常に６速用入力ギヤ１９と噛合わって回転するよう配置される。
【００２８】
同期噛合機構６は、出力軸４の外周面の全周に亘って、この外周面に対しスプライン嵌合により固定されたクラッチハブ６ａと、クラッチハブ６ａよりも車両前方側に位置し、入力軸３の後端部に固定されるとともに、出力軸４及びクラッチハブ６ａに対しては、回動自在となるクラッチコーン６ｂと、クラッチハブ６ａよりも車両後方側に位置し、６速用入力ギヤ１９に固定されるとともに、出力軸４及びクラッチハブ６ａに対しては回動自在となるクラッチコーン６ｃとを備える。また、同期噛合機構６は、クラッチハブ６ａの外周側でクラッチハブ６ａに支持されるハブスリーブ６ｅも備えている。このハブスリーブ６ｅの外周部は、シフトロッド７（図３には図示せず）の先端部から下方側、つまり出力軸４側に延設されたシフトフォーク７ａの先端部に連結可能に配置されており、該先端部の車両前後方向の変位に同期して、クラッチハブ６ａに対し、出力軸４の外周を車両前後方向に移動する。
このハブスリーブ６ｅの内径部の車両前方側（クラッチコーン６ｂ側）には、ハブスリーブ６ｅが車両前方に変位すると、クラッチコーン６ｂの外径部で出力軸４に対し外周側を指向するギヤ６ｂｇと噛合って５速段による走行が可能となるように、出力軸４の内周側を指向するギヤ６ｅｇ１が形成されている。また、ハブスリーブ６ｅの内径部の車両後方側（クラッチコーン６ｃ側）には、ハブスリーブ６ｅが車両後方に変位すると、クラッチコーン６ｃの外径部で出力軸４に対し外周側を指向するギヤ６ｃｇと噛合って６速段による走行が可能となるように、出力軸４の内周側を指向するギヤ６ｅｇ２が形成されている。尚、クラッチコーン６ｂとそのギヤ６ｂｇ及びハブスリーブ６ｅのギヤ６ｅｇ１が、請求項１記載の第１同期機構に相当し、クラッチコーン６ｃとそのギヤ６ｃｇ及びハブスリーブ６ｅのギヤ６ｅｇ２が、請求項２記載の第２同期機構に相当する。
【００２９】
次に、このような構成による基本的な変速動作について説明する。
５速段あるいは６速段の変速段が選択されていない時は、図３に示すように、シフトロッド７は中間位置に位置することになるため、シフトフォーク７ａは、ハブスリーブ６ｅに対して、ハブスリーブ６ｅを車両前方側、後方側のいずれにも移動させない状態となる。従ってこの状態では、ハブスリーブ６ｅのギヤ６ｅｇ１、ギヤ６ｅｇ２は、各クラッチコーン６ｂ、６ｃのいずれのギヤ６ａｇ、６ｃｇとも噛合うことはない。
【００３０】
しかしながら、乗員によるシフト操作により、５速段が選択された場合、上述するようにシフトフォーク７ａの先端部は略車両前方に移動して、これによりハブスリーブ６ｅを、クラッチハブ６ａに対して車両前方に変位させる。このような移動により、ハブスリーブ６ｅのギヤ６ｅｇ１とクラッチコーン６ｂのギヤ６ｂｇとが噛合わされ、入力軸３の回転とクラッチハブ６ａ、延いては出力軸４との回転が同期し、直結段である５速段による走行が可能となる。
一方、乗員によるシフト操作により、６速段が選択された場合、シフトフォーク７ａの先端部は略車両後方に移動して、これによりハブスリーブ６ｅを、クラッチハブ６ａに対して車両後方に変位させる。このような移動により、ハブスリーブ６ｅのギヤ６ｅｇ２とクラッチコーン６ｃのギヤ６ｃｇとが噛合わされ、６速用入力ギヤ１９の回転とクラッチハブ６ａ、延いては出力軸４との回転が同期し、オーバードライブ変速段である６速段による走行が可能となる。
【００３１】
ところで、本実施形態において、５速段の時は入力軸３と出力軸４とは直結され、同じ回転速度で回転される状態となるため、オーバードライブ変速段である６速段の時は、出力軸４をこれよりも高い回転速度で回転させる必要がある。
このため、カウンター軸５の６速用出力ギヤ１７の外径を入力ギヤ５ａより大きくし、出力軸４に支持される６速用入力ギヤ１９の外径をできるだけ小さくする必要があるが、これにより６速用入力ギヤ１９のローラーニードルベアリング１８と接する内径も小径にせざるを得ない。
一方、６速用入力ギヤ１９の内径を極めて小さくするとこれに伴い出力軸４の径も小径となる。また、変速機１の製造過程においては、６速用入力ギヤ１９を出力軸４に組付ける際には、小径の６速用入力ギヤ１９を出力軸４の前端部４ａから嵌め入れて込まなければならない。そのため、出力軸４の６速用入力ギヤ１９よりも前端側の内径が小さくなり、剛性が著しく低下する問題がある。
【００３２】
そこで、出力軸４において、６速用入力ギヤ１９が設置される部分よりも前端側の部分の径は、出力軸４の剛性が維持できる限度で、６速用入力ギヤ１９が装着可能となるように、略同一径とする。
しかしながら、このような構成だけでは、出力軸４には、軸方向で入力軸３側を指向するスラスト荷重が作用するが、これを確実に入力軸３に伝達できないといった問題が生じる。
【００３３】
具体的には、ＦＲ型の車両に搭載される変速機１においては、ＦＲ型の構造上、エンジンブレーキによる減速時、後輪の減速トルクによって後輪から出力軸までの差動機構等の動力伝達機構により、出力軸４には軸方向で入力軸３側を指向する荷重が作用する。あるいは、変速機の各種ギヤは、ヘリカルギヤにより噛合わされており、急激な回転トルクの変化により、ヘリカルギヤの構造上、ギヤに軸方向の荷重が発生し、これにより出力軸４には軸方向で入力軸３側を指向する荷重が作用する。
こうした出力軸４に作用し、入力軸３側を指向する荷重がスラスト荷重である。このようなスラスト荷重を、変速機ハウジング２等の剛性の高い固定体に吸収させることができない場合には、スラスト荷重が長時間に亘ってギヤや軸受に働くことになり、これによりギヤや軸受が変形して、ギヤ間や軸受と軸と間に隙が生じ、これらの部品の組付精度が悪化することで、ギヤノイズなどの騒音が発生する。
【００３４】
そこで、本実施形態においては、クラッチハブ６ａの車両後方側で、６速用入力ギヤ１９の後方部より車両前方側、具体的にはローラーニードルベアリング１８よりも車両前方側の出力軸４に、外周に亘ってフランジ部２０を形成している。このフランジ部の外径は、出力軸４にローラーニードルベアリング１８を装着した時の外径と略同じであり、６速用入力ギヤ１９が、出力軸４に対して回転自在であり、且つ６速用入力ギヤ１９の出力軸への組付が可能となるよう、６速用入力ギヤの内径よりも若干小径に形成される。
更に、このフランジ部２０の外径よりも大きい外径を有し、更に出力軸４に嵌合可能となるよう出力軸４の外径より若干大きく、且つフランジ部２０の外径よりも小さい内径を有する嵌合部材２１を、フランジ部２０の直ぐ車両前方側に配置するとともに、この嵌合部材２１を、クラッチハブ６ａの車両後方側の面に形成された凹部２２に収納可能に配置させている。
この嵌合部材２１は、図４に示すように、出力軸４の軸方向から見て、略Ｃ字状であり、このような構造により、嵌合部材２１を容易に出力軸４に嵌合可能となる。
【００３５】
このようなフランジ部２０と嵌合部材２１とにより、出力軸４におけるスラスト荷重をクラッチハブ６ａに伝達することができるが、伝達された荷重を更に入力軸３に対して効率的に伝達するために、クラッチコーン６ｂの出力軸４側に突設部６ｄを形成するとともに、突設部６ｄに対して回転自在となるクラッチハブ６ａの車両前方側（入力軸側）の面に、スラストニードルベアリング１０を設けている。
こうした構造により、出力軸４における入力軸３側を指向するスラスト荷重を、フランジ部２０から嵌合部材２１、クラッチハブ６ａ、スラストニードルベアリング１０を介して、クラッチコーン６ｂに固定される入力軸３に伝達することができる。そして、入力軸３に伝達された荷重は、入力軸３のスラスト方向の荷重を変速機ハウジング２に伝達するテーパーベアリング８に伝達され、これにより、変速機ハウジング２により吸収されることになる。
【００３６】
ところで、フランジ部２０の外径がローラーニードルベアリング１８と略同径となることから、変速機１の製造過程において、円筒型で中空のローラーニードルベアリング１８を出力軸４の前端部４ａから嵌め込むことができない。そこで、図５に示すようにローラーニードルベアリング１８は、ベアリングとなるローラー１８ａを支持する支持部１８ｂを樹脂製とし、出力軸４の軸方向から見て一辺で切断し、この切断部分に、図６で拡大して示すような嵌合部１８ｃが形成されている。これにより、ローラーニードルベアリング１８を、出力軸４に装着する時には、ローラーニードルベアリング１８の嵌合部１８ｃを広げた状態で出力軸４に嵌め込み、その後、嵌合部１８ｃを嵌合させることで、組付性を向上させている。
【００３７】
以上のような構成により、本実施形態においては以下のような効果を奏す。
先ず、入力軸３と出力軸４とを直結する直結変速段よりも高速段となるオーバードライブ変速段を設定する場合、シフトレバー１１による直結段とオーバードライブ変速段との変速を、車両前後方向にすることで、このような変速の際におけるシフトレバー１１による操作性を向上できる。
また、このようにシフトレバー１１を車両前後方向に操作することによる直結変速段とオーバードライブ変速段との切換方向を考慮してこれに合わせて、直結変速段とオーバードライブ変速段との切換えを、同じ同期噛合機構６のハブスリーブ６ｅを車両前後方向に変位させることで、操作可能に構成する。これにより、リンク機構の簡略化が可能となる。
【００３８】
更に、通常、車室１２内の車幅方向の中心近傍（車両の車幅方向の中心近傍）にシフトレバー１１が配置されるが、本実施形態においては、シフトレバー１１とロッド１３の軸受１３ａとは近接配置されるとともに、これらを、車両前後方向から見て、鉛直線上近傍に配置されることになる。従って、上述のように直結変速段とオーバードライブ変速段との変速操作方向に合わせて、リンク機構を簡略化した構成において、更にシフトレバー１１の操作性を向上できる。
つまり、例えば、シフトレバー１１と軸受１３ａとを、車幅方向に距離を置いて配置した場合、変速時にシフトレバー１１の操作性が悪化するといった問題があり、また、これを防止するためには、構造が複雑化したり、シフトレバー１１のレイアウト性が悪化するといった問題が生じる。しかしながら、本実施形態においては、シフトレバー１１とロッド１３の軸受１３ａとを、近接配置するとともに、これらを車両前後方向から見て鉛直線上近傍に配置したため、リンク機構を簡略化しつつ、シフトレバー１１の操作性も向上できる。
【００３９】
また、上述のように直結変速段とオーバードライブ変速段との変速操作性を向上しつつ、これを簡略化したリンク機構により構成した場合においては、出力軸４に発生するスラスト荷重に起因する騒音が発生し易いといった問題がある。しかしながら、本実施形態においては、出力軸４の同期噛合機構６の後方側にフランジ部２０と嵌合部材２１とを併設することで、スラスト荷重を変速機ハウジング２に効率良く伝達させるため、スラスト荷重に起因する騒音も抑制できる。
【００４０】
尚、以上の実施形態においては、直結変速段を５速段とし、オーバードライブ変速段を６速段としたが、本発明は、これに限定されず、直結変速段が４速段や６速段で、これに対応してそれぞれオーバードライブ変速段が５速段、７速段であっても良い。
また、本実施形態においては、フランジ部２０は出力軸４に一体形成されるよう構成したが、リング状のフランジ部２０を、出力軸４とは別部品とし、変速機１の組立時において、フランジ部２０を出力軸４に組付けるよう構成しても良い。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る発明においては、車室内のシフトレバーを略車両前後方向にシフトさせることで、直結変速段とオーバードライブ変速段との変速を行うように設定された手動変速機を、車両に縦置きに設置する場合において、直結変速段とオーバードライブ変速段との変速を行う際には、リンク機構により、このようなシフトレバーの動作に対応して同一のハブスリーブを車両前後方向に変位させるといった簡単な構造で変速が可能とすることができるともに、同時に、出力軸のスラスト荷重に伴うギヤノイズ等の騒音を、確実に防止が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る変速機１全体の模式図。
【図２】シフトレバー１１による操作方向を説明する模式図。
【図３】変速機１の出力軸４の前端部４ａ付近を示す側面概略図。
【図４】嵌合部材２１を示す正面図。
【図５】ローラーニードルベアリング１８を示す斜視図。
【図６】ローラーニードルベアリング１８の嵌合部１８ｃを拡大して示す拡大図。
【図７】従来の変速機２の出力軸４の前端部４ａ付近を示す側面概略図。
【符号の説明】
１：変速機
２：変速機ハウジング
３：入力軸
４：出力軸
５：カウンター軸
６：同期噛合機構
６ａ：クラッチハブ
６ｂ、６ｃ：クラッチコーン
６ｅ：ハブスリーブ
８：テーパーベアリング（ベアリング）
１４：変速操作機構
１５：リンク機構
１８：ローラーニードルベアリング（変速ギヤ用ベアリング）
１９：６速用入力ギヤ（変速ギヤ）
２０：フランジ部
２１：嵌合部材
２２：凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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