(57)【要約】【課題】  変速機のシフト装置を構造が簡単でケーシングを小形化できるものにする。【解決手段】  １対の変速ギヤ軸１１，１２に設けられて互いに噛合する複数対の変速ギヤを選択的に切り換えるシフト装置Ｓは、変速ギヤ軸と平行に移動可能に案内支持されるとともに半径方向に突出するフォロワピン２２ｂ，２３ｂが設けられたシフトフォーク２２，２３と、ケーシング１０の内面に沿った半径の大きい円弧面状または平面状の板状でシフトフォークの移動方向と直交する方向に移動可能に案内支持されその移動方向に沿ってフォロワピンが摺動自在に係合されるカム溝２６，２７が形成されたカムプレート２５を備え、駆動機構３０によりカムプレート２５を移動させ、シフトフォークを移動させて、複数対の変速ギヤの選択的な切り換えを行う。カム溝及びシフトフォークは１個でも複数個でもよい。【選択図】    図１
2007056994.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング内に回転自在に支持された１対の変速ギヤ軸に設けられて互いに噛合する複数対の変速ギヤを、それらの何れか１対により前記両変速ギヤ軸の間の動力伝達がなされるように選択的に切り換える変速機のシフト装置において、前記各変速ギヤ軸と平行に移動可能に案内支持されるとともにその移動方向と直交方向に突出するフォロワピンが形成されたシフトフォークと、前記ケーシングの内面に沿った半径の大きい円弧面状または平面状の板状でその板面に沿った方向で前記シフトフォークの移動方向と直交する方向に移動可能に前記ケーシングに案内支持されその移動方向に沿って前記フォロワピンが摺動自在に係合されるカム溝が形成されたカムプレートと、このカムプレートを変速指令に応じてその移動方向に移動させる駆動機構を備え、前記駆動機構による前記カムプレートの移動により互いに係合された前記カム溝とフォロワピンを介して前記シフトフォークを移動させて、前記複数対の変速ギヤの選択的な切り換えを行うことを特徴とする変速機のシフト装置。
【請求項２】
請求項１に記載の変速機のシフト装置において、前記シフトフォークは複数個とし、前記カムプレートには前記各シフトフォークの前記フォロワピンがそれぞれ係合される複数のカム溝を形成したことを特徴とする変速機のシフト装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の変速機のシフト装置において、前記駆動機構は変速指令に基づいて制御されるモータにより前記カムプレートを移動させることを特徴とする変速機のシフト装置。
【請求項４】
請求項３に記載の変速機のシフト装置において、前記カムプレートは円弧面状とし、前記駆動機構は前記カムプレートの外面に移動方向に沿って形成されたセクタウオームホイールと前記モータにより回転駆動され前記セクタウオームホイールと噛合して前記カムプレートを移動させるウオームよりなることを特徴とする変速機のシフト装置。
【請求項５】
請求項３に記載の変速機のシフト装置において、前記カムプレートは平面状とし、前記駆動機構は前記カムプレートに固定されたナットと前記モータにより回転駆動され前記ナットとねじ係合されて前記カムプレートを移動させるねじ軸よりなることを特徴とする変速機のシフト装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の変速機のシフト装置において、前記フォロワピンには前記カム溝と転がり接触する環状部材を同軸的に設けたことを特徴とする変速機のシフト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などに使用する選択歯車式変速機のギヤシフトを行う変速機のシフト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の変速機のシフト装置としては、セレクト及びシフトの２方向の移動（軸線方向移動及び回動）によりギヤシフトを行うものと、１方向の移動（回動）のみでギヤシフトを行うものがある。前者は、例えば特許文献１に示すように、シフトフォークを介してギヤシフトを行う複数のフォークシャフトを有し、シフトアンドセレクトシャフトの軸線方向移動により１つのフォークシャフトを選択してからシフトアンドセレクトシャフトの回動によりフォークシャフト及びシフトフォークを移動させてギヤシフトを行うものである。後者は、例えば特許文献２に示すように、フォーク軸に摺動自在に支持された複数のシフトフォークと外周面に複数のカム溝が形成された１個の円筒状のシフトドラムを有し、シフトドラムを回動させることにより各カム溝に係合された各シフトフォークを移動させてギヤシフトを行うものである。
【０００３】
この両技術は、ギヤシフトを手動で行う場合と、自動車などの作動状態に応じた変速指令に基づいて制御されるモータなどのアクチュエータを用いて自動的に行う場合の何れにも適用することができる。
【特許文献１】特開２００４−３０８６７８号公報（段落〔００３０〕〜〔００３１〕、図１、図２）。
【特許文献２】特開平０７−１３９６２７号公報（段落〔００１９〕〜〔００２５〕、図１〜図４）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、シフトアンドセレクトシャフトの軸線方向移動及び回動によりギヤシフトを行うので、部品点数が増大して構造が複雑になるという問題があり、特にギヤシフトを自動的に行う場合には２個のアクチュエータを必要とするので、製造コストが増大する。これに対し特許文献２の技術では、シフトドラムを回動するだけであるので部品点数が比較的少なく構造も簡単で特許文献１の技術に比して製造コストが減少する。
【０００５】
図７は、特許文献２に示す技術においてサーボモータを使用してギヤシフトを自動的に行うようにした従来技術の一例を示している。この従来技術は、ケーシング１に変速ギヤ軸と平行に設けたフォークシャフト２に移動自在に支持した２個のシフトフォーク３ａ，３ｂと、フォークシャフト２の上側に軸７により回転自在に支持されて外周にカム溝４ａ，４ｂが形成されたシフトドラム４と、ギヤ５，６よりなる減速機構を介してシフトドラム４を回転させるサーボモータ８により構成されたシフト装置を備え、シフトフォーク３ａ，３ｂに設けたフォロワピン３ｃ，３ｄをカム溝４ａ，４ｂと摺動自在に係合させて変速ギヤを選択的に切り換えている。この構造では、相当な太さのシフトドラム４がシフトフォーク３ａ，３ｂの上側に大きく突出するので、ケーシング１が局部的に大きく突出して変速機が大形化するという問題が生じ、図７のようにギヤシフトを自動的に行う場合には、サーボモータ８及び減速機構５，６もシフトフォーク３ａ，３ｂの外側に突出するので、変速機は一層大形化する。
【０００６】
本発明はこのような各問題を解決して、構造が簡単でケーシングを小形化することができる変速機のシフト装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このために、本発明による変速機のシフト装置は、ケーシング内に回転自在に支持された１対の変速ギヤ軸に設けられて互いに噛合する複数対の変速ギヤを、それらの何れか１対により両変速ギヤ軸の間の動力伝達がなされるように選択的に切り換える変速機のシフト装置において、各変速ギヤ軸と平行に移動可能に案内支持されるとともにその移動方向と直交方向に突出するフォロワピンが形成されたシフトフォークと、ケーシングの内面に沿った半径の大きい円弧面状または平面状の板状でその板面に沿った方向でシフトフォークの移動方向と直交する方向に移動可能にケーシングに案内支持されその移動方向に沿ってフォロワピンが摺動自在に係合されるカム溝が形成されたカムプレートと、このカムプレートを変速指令に応じてその移動方向に移動させる駆動機構を備え、駆動機構によるカムプレートの移動により互いに係合されたカム溝とフォロワピンを介してシフトフォークを移動させて、複数対の変速ギヤの選択的な切り換えを行うことを特徴とするものである。
【０００８】
前項に記載の変速機のシフト装置において、シフトフォークは複数個とし、カムプレートには各シフトフォークのフォロワピンがそれぞれ係合される複数のカム溝を形成することが好ましい。
【０００９】
前２項に記載の変速機のシフト装置において、駆動機構は変速指令に基づいて制御されるモータによりカムプレートを移動させるものとしてもよい。
【００１０】
前項に記載の変速機のシフト装置において、カムプレートは円弧面状とし、駆動機構はカムプレートの外面に移動方向に沿って形成されたセクタウオームホイールとモータにより回転駆動されセクタウオームホイールと噛合してカムプレートを移動させるウオームよりなるものとしてもよい。
【００１１】
また前々項に記載の変速機のシフト装置において、カムプレートは平面状とし、駆動機構はカムプレート２５に固定されたナットとモータにより回転駆動されナットとねじ係合されてカムプレートを移動させるねじ軸よりなるものとしてもよい。
【００１２】
前各項に記載の変速機のシフト装置は、フォロワピンにカム溝と転がり接触する環状部材を同軸的に設けることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
上述のように、本発明によれば、シフトフォークのフォロワピンが摺動自在に係合されるカム溝が形成されたカムプレートはケーシングの内面に沿った半径の大きい円弧面状または平面状の板状でその板面に沿った方向でシフトフォークの移動方向と直交する方向に移動可能にケーシングに案内支持されているので、シフトフォークとケーシングの間にカムプレートの厚さより多少大きい隙間があればカムプレートを配置することができる。従ってケーシングをシフトフォークから大きく離す必要がないので、変速機のケーシングは小形化され、従って変速機を小形化することができる。
【００１４】
シフトフォークは複数個とし、カムプレートには各シフトフォークのフォロワピンがそれぞれ係合される複数のカム溝を形成した変速機のシフト装置によれば、カムプレートは１個のままでシフトフォークとカム溝の数を増やすだけで、変速機の変速段数を増やすことができるので、変速段数を増加してもそれほど構造が複雑化したり重量が増大することはない。
【００１５】
駆動機構は変速指令に基づいて制御されるモータによりカムプレートを移動させるものとした変速機のシフト装置によれば、作動状態に応じて変速機を自動的に制御することができる。
【００１６】
カムプレートは円弧面状とし、駆動機構はカムプレートの外面に移動方向に沿って形成されたセクタウオームホイールとモータにより回転駆動されセクタウオームホイールと噛合してカムプレートを移動させるウオームよりなるものとした変速機のシフト装置によれば、カムプレートはモータの回転がウオームとセクタウオームホイールにより充分に減速して伝達されて移動され、特別な減速機構は不要であるので構造を簡略化して製造コストを低減することができる。また、カムプレートからの駆動機構の突出量は図７に示す従来技術におけるシフトドラムに比してわずかであり、これに伴うケーシングの局部的突出量もわずかであるので、変速機の小形化は保たれる。
【００１７】
またカムプレートは平面状とし、駆動機構はカムプレートに固定されたナットとモータにより回転駆動されナットとねじ係合されてカムプレートを移動させるねじ軸よりなるものとした変速機のシフト装置でも、カムプレートにはモータの回転がねじ軸とナットにより充分に減速して伝達されて移動され、特別な減速機構は不要であるので構造を簡略化して製造コストを低減することができる。またこの場合も、カムプレートからの駆動機構の突出量は図７に示す従来技術におけるシフトドラムに比してわずかであり、これに伴うケーシングの局部的突出量もわずかであるので、変速機の小形化は保たれる。
【００１８】
フォロワピンにはカム溝と転がり接触する環状部材を同軸的に設けた変速機のシフト装置によれば、シフトフォークのフォロワピンとカムプレートのカム溝の間の摩擦抵抗が減少するのでシフト装置の作動が軽くなり、またこれに伴い円弧面状に湾曲された板状のカム部材の半径を小さくすることができるので、変速機のシフト装置を一層コンパクトにまとめることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
先ず図１〜図３により、本発明による変速機のシフト装置の第１実施形態の説明をする。この実施形態は本発明を自動車の変速機に適用したもので、図１に示す全体構造のように、ケーシング１０内に支持された１対の変速ギヤ軸１１，１２に設けられて互いに噛合する複数対の変速ギヤ１３ａ〜１６ａ，１３ｂ〜１６ｂを、それらの何れか１対により両変速ギヤ軸１１，１２の間の動力伝達がなされるように、シフト装置Ｓにより選択的に切り換えるものである。
【００２０】
図１に示すように、複数に分割されたケーシング１０には、エンジンに連結されて回転駆動される入力軸１１と、自動車の駆動車輪に連結される主軸１２が、転がり軸受を介して互いに平行に回転自在に支持され、この入力軸１１と主軸１２が１対の変速ギヤ軸１１，１２を構成している。ケーシング１０内に形成される変速室内には、入力軸１１に回転自在に設けられた４個の駆動側変速ギヤ１３ａ〜１６ａと、主軸１２に一体的に回転するように設けられて変速ギヤ１３ａ〜１６ａと常時噛合される４個の従動側変速ギヤ１３ｂ〜１６ｂが位置している。互いに噛合する各１対の変速ギヤ１３ａと１３ｂ、変速ギヤ１４ａと１４ｂ、変速ギヤ１５ａと１５ｂ及び変速ギヤ１６ａと１６ｂは、それぞれ第１速、第２速、第３速及び第４速の各歯車対を形成している。
【００２１】
この第１実施形態では、入力軸１１には、変速ギヤ１３ａ，１４ａの間と変速ギヤ１５ａ，１６ａの間にそれぞれクラッチハブ１１ａと１１ｂが一体的に設けられ、各クラッチハブ１１ａ，１１の外周にはそれぞれ切換スリーブ１７，１８が軸線方向摺動自在にスプライン係合されている。また変速ギヤ１３ａ，１４ａと変速ギヤ１５ａ，１６ａには、クラッチハブ１１ａ，１１ｂ側にそれぞれ形成されたボス部に、切換スリーブ１７，１８と係合可能なスプラインが形成されている。切換スリーブ１７，１８の外周には、シフト装置Ｓのシフトフォーク２２，２３を係合するための環状溝１７ａ，１８ａが形成されている。なお図示は省略したが、各切換スリーブ１７，１８と各変速ギヤ１３ａ〜１６ａの間には公知のシンクロメッシュ機構が設けられている。
【００２２】
図１は各切換スリーブ１７，１８がクラッチハブ１１ａ，１１ｂのみに係合されて両変速ギヤ軸１１，１２の間の動力伝達がなされていない変速機のニュートラル状態を示しており、後述するようにシフト装置Ｓにより各切換スリーブ１７，１８が往復動されれば、切換スリーブ１７，１８を介して各変速ギヤ１３ａ〜１６ａの何れか１つが入力軸１１に選択的に連結されて、第１速〜第４速の各変速段による動力伝達がなされる。
【００２３】
図１及び図２に示すように、この第１実施形態のシフト装置Ｓは、両変速ギヤ軸１１，１２と平行にケーシング１０に支持された１本のフォークシャフト２０と、このフォークシャフト２０に摺動自在に案内支持された第１及び第２シフトフォーク２２，２３と、板状でシフトフォーク２２，２３の移動方向と直交する方向に、二点鎖線２５Ａと二点鎖線２５Ｂで示す両位置の間で移動可能にケーシング１０に案内支持されたカムプレート２５と、このカムプレート２５を変速指令に応じてその移動方向に移動させる駆動機構３０を備え、カムプレート２５の移動方向に沿って形成された第１及び第２カム溝２６，２７には、第１及び第２シフトフォーク２２，２３から突出するフォロワピン２２ｂ，２３ｂが摺動自在に係合されている。カムプレート２５は、変速指令に応じて後述のように駆動機構３０により移動されて停止される。
【００２４】
第１及び第２シフトフォーク２２，２３は、図１〜図３に示すように、ボス部２２ａ，２２ｂによりフォークシャフト２０に摺動自在に案内支持され、各切換スリーブ１７，１８の外周に形成された環状溝１７ａ，１８ａに係合される二叉状部を有している。各シフトフォーク２２，２３は、ボス部２２ａ，２３ｂがフォークシャフト２０回りに回動であるが、二叉状部の各先端部が各切換スリーブ１７，１８の環状溝１７ａ，１８ａの直径方向両側に係合されているので、ケーシング１０に対する回動は拘束されている。各ボス部２２ａ，２２ｂには、二叉状部と反対側に半径方向に突出するフォロワピン２２ｂ，２２ｃが設けられている。
【００２５】
この第１実施形態のカムプレート２５は、図１〜図３に示すように、その移動方向に沿った方向の断面が半径の大きい円弧面状に湾曲され、フォークシャフト２０に沿った方向の断面が真直な板状で、その外面がケーシング１０側に向くように、ケーシング１０の内面とシフトフォーク２２，２３のボス部２２ａ，２２ｂとの間に配置されている。カムプレート２５は、フォークシャフト２０の軸線方向となる両端面から突出する各２本の短いピン２５ａを、ケーシング１０の内端面に形成した半径が大きい円弧状の案内溝１０ａに摺動自在に案内支持することにより、ケーシング１０の内面に沿ってシフトフォーク２２，２３の移動方向と直交する方向、すなわち湾曲した板面に沿った方向に移動可能に案内支持されている。
【００２６】
図３に示すように、カムプレート２５には、フォークシャフト２０と直交するその移動方向に沿って、シフトフォーク２２，２３のフォロワピン２２ｂ，２３ｂがわずかの隙間をおいて摺動自在に係合される第１及び第２カム溝２６，２７が形成されている。カムプレート２５には、その移動方向における中心線ＣＬを中心とする７つの位置−第１速位置１st、中立位置Ｎ１、第２速位置２nd、中立位置Ｎ２、第３速位置３rd、中立位置Ｎ３、第４速位置４th−が設定されており、中立位置Ｎ２は中心線ＣＬと一致している。
【００２７】
第１カム溝２６は、中立位置Ｎ２と第１速位置１stの間を結ぶ４分の３サイクルの波形部からなるシフト溝２６ａと、中立位置Ｎ２と第４速位置４thの間を結ぶフォークシャフト２０と直交する直線状のニュートラル溝２６ｂよりなり、波形のシフト溝２６ａの（図の右側を下側とした状態における）山部と谷部はそれぞれ第１速位置１stと第２速位置２ndに位置している。また第２カム溝２７は、中立位置Ｎ２と第１速位置１stの間を結ぶフォークシャフト２０と直交する直線状のニュートラル溝２７ａと、中立位置Ｎ２と第４速位置４thの間を結ぶ４分の３サイクルの波形部からなるシフト溝２７ｂよりなり、波形のシフト溝２７ｂの（上述と同じ状態における）山部と谷部はそれぞれ第３速位置３rdと第４速位置４thに位置している。シフト溝２６ａの第１速、中立、第２速、中立の各位置１st，Ｎ１，２nd，Ｎ２と、シフト溝２７ｂの中立、第３速、中立、第４速の各位置Ｎ２，３rd，Ｎ３，４thには、フォークシャフト２０と直交する短い直線状部分が形成されている。
【００２８】
駆動機構３０は、円弧状のカムプレート２５の外面にフォークシャフト２０と直交する中心線に沿って一体的に形成されたセクタウオームホイール３２と、フォークシャフト２０と直交するウオーム軸３１ａの先端部に一体的に設けられてセクタウオームホイール３２と噛合するウオーム３１と、ウオーム軸３１ａを回転駆動するサーボモータ３３により構成されている。駆動機構３０のサーボモータ３３は自動車などの作動状態に応じて制御装置（図示省略）から出力される変速指令に基づいて制御されるもので、ウオーム３１はこのサーボモータ３３により回動されて、セクタウオームホイール３２を介してカムプレート２５を円弧方向に移動させ、変速指令に応じて第１速〜第４速の各位置１st〜４th及び第１速位置１stと第２速位置２ndの間の中立位置Ｎ１をフォークシャフト２０の真上となる各位置で停止させるものである。駆動機構３０は１組に限らず、２組またはそれ以上を使用してもよい。
【００２９】
次に図６により、上述した第１実施形態の作動を説明する。中立状態では図６(a) に示すように、カムプレート２５は駆動機構３０によりその中立位置Ｎ１が、フォークシャフト２０の真上に位置され、両シフトフォーク２２，２３は何れもそのフォロワピン２２ｂ，２３ｂが中立位置Ｎ１において各カム溝２６，２７のシフト溝２６ａ及びニュートラル溝２７ａに係合されるフォーク中立位置にあるので、各切換スリーブ１７，１８は、図１に示すようにクラッチハブ１１ａ，１１ｂのみに係合される中立位置にある。この状態では各変速ギヤ１３ａ〜１６ａは何れも入力軸１１に対し回転自在であるので、変速機は両変速ギヤ軸１１，１２の間の動力伝達がなされないニュートラル状態にある。
【００３０】
このニュートラル状態から駆動機構３０によりカムプレート２５を移動して、最も一端側の第１速位置１stがフォークシャフト２０の真上となる二点鎖線２５Ａで示す位置とすれば（図６(b) 参照）、第１シフトフォーク２２はそのフォロワピン２２ｂが第１カム溝２６のシフト溝２６ａの先端の山部に摺動され、第１フォーク中立位置から左向きに移動されて図６(b) に示す第１フォークシフト位置に移動される。これにより切換スリーブ１７はその中立位置から左向きに移動されるので、変速ギヤ１３ａは切換スリーブ１７を介して入力軸１１に連結されるが、変速ギヤ１４ａは入力軸１１に対し回転自在のままである。一方、第２シフトフォーク２３はそのフォロワピン２３ｂが第２カム溝２７のニュートラル溝２７ａの先端部に係合されており、第２フォーク中立位置から移動しないので、変速ギヤ１５ａ，１６ａは何れも入力軸１１に対し回転自在のままである。この状態では変速機は、第１速歯車対を形成する変速ギヤ１３ａ，１３ｂにより両変速ギヤ軸１１，１２の動力伝達がなされる第１速状態となる。
【００３１】
この第１速状態から駆動機構３０によりカムプレート２５を中立位置Ｎ１を越えて戻して、第２速位置２ndがフォークシャフト２０の真上となる位置とすれば（図６(b) 参照）、第１シフトフォーク２２はそのフォロワピン２２ｂがシフト溝２６ａの谷部に摺動され、第１フォーク中立位置を越えて右向きに移動されて図６(b) に示す第１フォークシフト位置に移動される。これにより切換スリーブ１７はその中立位置よりも右向きに移動されるので、変速ギヤ１４ａは切換スリーブ１７を介して入力軸１１に連結され、変速ギヤ１３ａは入力軸１１に対し回転自在となる。一方、第２シフトフォーク２３はそのフォロワピン２３ｂがニュートラル溝２７ａに係合されているので、第１速状態と同様、変速ギヤ１５ａ，１６ａは何れも入力軸１１に対し回転自在のままである。この状態では変速機は、第２速歯車対を形成する変速ギヤ１４ａ，１４ｂにより両変速ギヤ軸１１，１２の動力伝達がなされる第２速状態となる。
【００３２】
この第２速状態から駆動機構３０によりカムプレート２５をさらに移動して、第３速位置３rdがフォークシャフト２０の真上となる位置とすれば（図６(c) 参照）、第２シフトフォーク２３はそのフォロワピン２３ｂが第２カム溝２７のシフト溝２７ｂの山部に摺動されて、第２フォーク中立位置から左向きに移動されて図６(c) に示す第２フォークシフト位置に移動される。これにより切換スリーブ１８はその中立位置から左向きに移動されるので、変速ギヤ１５ａは切換スリーブ１７を介して入力軸１１に連結されるが、変速ギヤ１６ａは入力軸１１に対し回転自在のままである。一方、第１シフトフォーク２２はそのフォロワピン２２ｂが第２カム溝２７のニュートラル溝２７ａに係合されて切換スリーブ１７は中立位置となるので、変速ギヤ１３ａ，１４ａは何れも入力軸１１に対し回転自在となる。この状態では変速機は、第３速歯車対を形成する変速ギヤ１５ａ，１５ｂにより両変速ギヤ軸１１，１２の動力伝達がなされる第３速状態となる。
【００３３】
またこの第３速状態から駆動機構３０によりカムプレート２５をさらに移動して、第４速位置４thがフォークシャフト２０の真上となる二点鎖線２５Ｂで示す位置とすれば（図６(d) 参照）、第２シフトフォーク２３はそのフォロワピン２３ｂがシフト溝２７ｂの先端の谷部に摺動され、第２フォーク中立位置を越えて右向きに移動されて図６(b) に示す第２フォークシフト位置に移動される。これにより切換スリーブ１８はその中立位置よりも右向きに移動されるので、変速ギヤ１６ａは切換スリーブ１８を介して入力軸１１に連結され、変速ギヤ１５ａは入力軸１１に対し回転自在となる。一方、第１シフトフォーク２２はそのフォロワピン２２ｂがニュートラル溝２７ａの先端部に係合されているので、第３速状態と同様、変速ギヤ１３ａ，１４ａは何れも入力軸１１に対し回転自在のままである。この状態では変速機は、第４速歯車対を形成する変速ギヤ１６ａ，１６ｂにより両変速ギヤ軸１１，１２の動力伝達がなされる第４速状態となる。
【００３４】
この第１実施形態では、シフト溝２６ａの各位置１st，Ｎ１，２nd，Ｎ２と、シフト溝２７ｂの各位置Ｎ２，３rd，Ｎ３，４thに、フォークシャフト２０と直交する短い直線状部分を設けており、このようにすればカムプレート２５の停止位置に多少狂いが生じてもシフトフォーク２２，２３の停止位置の狂いは少なくなる。しかしながらこの短い直線状部分は省略することも可能である。
【００３５】
上述した第１実施形態によれば、フォロワピン２２ｂ，２３ｂが摺動自在に係合されるカム溝２６，２７が形成されてシフトフォーク２２，２３を移動させるカムプレート２５はケーシング１０の内面に沿った半径の大きい円弧面状の板状でその板面に沿った方向でシフトフォークの移動方向と直交する方向に移動可能にケーシング１０に案内支持されているので、シフトフォーク２２，２３とケーシング１０の間にカムプレート２５の厚さより多少大きい隙間があればカムプレート２５を配置することができる。従ってケーシング１０をシフトフォーク２２，２３から大きく離す必要がないので、変速機のケーシング１０を小形化して、変速機を小形化することができる。
【００３６】
この種の変速機では１個のシフトフォークにより２つの変速段が得られ、シフトフォークの数を増やすことにより変速段数を増加させているが、シフトフォークの数を増やせばそれに関連する部品の数も増大するのが普通である。しかし上述した第１実施形態では、カムプレート２５は１個のままで形成するカム溝２６，２７の数を増やし、シフトフォーク２２，２３の数を増やすことにより、変速機の変速段数を増やすことができるので、変速段数を増加してもそれほど構造が複雑化したり重量が増大することはない。なおシフトフォークの数は２個の限らずそれ以上として実施することも可能である。しかしながら本発明はこれらに限られるものではなく、シフトフォークが１個の場合にも適用可能であり、そのようにしても前項で述べた効果は得られる。
【００３７】
上述した第１実施形態では、カムプレート２５は円弧面状とし、その外面に移動方向に沿って形成されたセクタウオームホイール３２に、サーボモータ３３により駆動されるウオーム軸３１ａの先端部に設けたウオーム３１を噛合して移動するようにしており、このようにすれば、サーボモータ３３の回転は充分に減速してカムプレート２５を移動させ、特別な減速機構は不要であるので構造を簡略化して製造コストを低減することができる。また、カムプレート２５から突出するのは高さの低いセクタウオームホイール３２と細いウオーム３１であり、その突出量は図７に示す従来技術におけるシフトドラム４に比してわずかであり、これに伴うケーシング１０の局部的突出量もわずかであるので、変速機の小形化を維持することができる。
【００３８】
しかしながら本発明はこれに限られるものではなく、図４に示す第２実施形態のように、カムプレート２５を平面状として、その上面の中央部に固定されたナット３４にサーボモータ３３により回転駆動されナット３４をねじ係合してカムプレート２５を移動させるようにしてもよい。このようにしても、サーボモータ３３の回転は充分に減速してカムプレート２５を移動させ、特別な減速機構は不要であるので構造を簡略化して製造コストを低減することができ、またカムプレート２５から突出するのは高さの低いナット３４とこれとねじ係合するねじ軸３５であり、その突出量は前述した第１実施形態と同様わずかであるので、変速機の小形化を維持することができる。なお図４に示す第２実施形態は、カムプレート２５を平面状として、ナット３４とねじ軸３５を介してサーボモータ３３によりカムプレート２５を移動させている以外は、カムプレート２５をケーシング１０の内面とシフトフォーク２２，２３のボス部２２ａ，２２ｂとの間に配置した点を含め、上述した第１実施形態と同様であるので、同一部分同一の符号を付して示すのみとし、詳細な説明は省略する。
【００３９】
上述した各実施形態では、シフトフォーク２２，２３から突出して設けるフォロワピン２２ｂ，２３ｂは単純な棒状のものとしたが、図５に示す変形例のように、フォロワピン２２ｂ，２３ｂは根本部がシフトフォーク２２，２３のボス部２２ａ，２３ｂに圧入などにより固定されて半径方向に突出する本体部２１ａと、本体部２１ａの先端部に同軸的に形成した小径部２１ｂに回転自在に係合したローラ（環状部材）２１ｃよりなるものとしてもよい。ローラ２１ｃは本体部２１ａより多少大径であり、小径部２１ｂの先端にかしめ固定された座金２１ｄにより、回転自在に抜け止めされている。この変形例のフォロワピン２２ｂ，２３ｂは、カム溝２６，２７に挿入した状態では、各ローラ２１ｃの外周面が各カム溝２６，２７の内面に転がり接触されるようになっている。このように各ローラ２１ｃがカム溝２６，２７と転がり接触すれば、フォロワピン２２ｂ，２３ｂとカム溝２４，２５の間の摩擦抵抗が減少するのでシフト装置Ｓの作動を軽くすることができる。
【００４０】
またこのシフト装置Ｓを小形化するためにカムプレート２５の移動方向の長さを短くすると、移動方向に対する各カム溝２６，２７のシフト溝２６ａ，２７ｂの傾斜部の角度が急になり、フォロワピン２２ｂ，２３ｂとカム溝２４，２５の間の摩擦抵抗が増大してカムプレート２５の移動が不円滑になるおそれが生じる。しかしながら図５に示すフォロワピン２２ｂ，２３ｂを使用すれば摩擦抵抗が減少するので、カムプレート２５の移動が不円滑になるおそれなしにカムプレート２５の移動方向の長さを短くしてシフト装置Ｓを小形化することができる。なおローラ２１ｃの代わりにミニアチュアベアリングを使用すれば駆動ピンとカム溝の間の摩擦抵抗は一層減少するので、シフト装置の作動を一層軽くでき、シフト装置を一層コンパクトにまとめることができる。ミニアチュアベアリング使用する場合は、その外輪がカム溝２４，２５と転がり接触する環状部材２１ｃとなる。なお、カムプレート２５を案内支持するピン２５ａにもこのような環状部材を設ければ、シフト装置Ｓの作動は一層軽くなる。
【００４１】
上述した実施形態では、２個の切換スリーブ１７，１８は何れも入力軸１１に設け、各シフトフォーク２２，２３により切換スリーブ１７，１８を移動させてその両側に設けた変速ギヤ１３ａ〜１６ａを選択的に入力軸１１に連結するようにしたが、入力軸１１と主軸１２にそれぞれ１個の切換スリーブを設け、各シフトフォークにより各切換スリーブを移動させてその両側に回転自在に設けた変速ギヤを選択的に入力軸１１または主軸１２に連結するようにしてもよい。また変速歯車列は切換スリーブにより変速段の切り換えを行う常時噛合式のものとしたが、これに限られるものではなく、その他の形式の常時噛合式のものあるいは変速ギヤを移動して変速段の切り換えを行う摺動選択式のものなどとしてもよい。
【００４２】
上述した実施形態では、４つの変速段を第１速〜第４速とした場合について説明したが、後進及び第１速〜第３速の４つの変速段とすることも可能である。その場合は各歯車対を後進及び第１速〜第３速の順で並べればよい。そのようにすれば中立位置Ｎを含む各変速位置は、後進位置、中立位置Ｎ、第１速位置１st〜第３速位置３rdの順で配置される。変速ギヤ軸１１，１２に設ける後進歯車対は、直接噛合させる代わりにアイドル歯車を介して噛合させたものである。
【００４３】
また本発明は、変速ギヤ１３ａ〜１６ａ，１３ｂ〜１６ｂと並列に、変速ギヤ軸１１，１２の間に第５速（または第４速）以上の高速段の変速ギヤよりなる第２の変速歯車列を設け、シフト装置Ｓと同様の１または２以上のシフトフォークを設けたシフト装置によりこの変速ギヤを切り換えるようにして実施することも可能である。このような変速機の場合は、第１の変速歯車列を前述のように第１速状態から第４速状態（または後進状態から第３速状態）に順次切り換える間は第２の変速歯車列はニュートラル状態としておき、第１の変速歯車列を第３速位置３rdと第４速位置４thの間のの中立位置Ｎ３とした状態で、第２の変速歯車列をそのシフト装置により第５速（または第４速）以上の高速段に切り換えて使用する。
【００４４】
また上述した実施形態では、カムプレート２５は変速指令に基づいて制御される駆動機構３０により移動されるようにしており、このようにすれば、自動車の作動状態に応じて変速機を自動的に制御することができる。しかしながら本発明はこれに限られるものではなく、手動変速機に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明による変速機のシフト装置の第１実施形態の、変速機を含む全体構造を示す正面断面図である。
【図２】図１の２−２断面図である。
【図３】図１に示す実施形態のシフト装置の平面図である。
【図４】本発明による変速機のシフト装置の第２実施形態の、図２に相当する断面図である。
【図５】カム溝に挿通されるフォロワピンの変形例を示す側面図である。
【図６】本発明による変速機のシフト装置の作動を説明する平面図である。
【図７】従来技術による変速機のシフト装置の全体構造を示す正面断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０…ケーシング、１１，１２…変速ギヤ軸（入力軸、主軸）、１３ａ〜１６ａ，１３ｂ〜１６ｂ…変速ギヤ、２１ｃ…環状部材（ローラ）、２２，２３…シフトフォーク、２２ｂ，２３ｂ…フォロワピン、２５…カムプレート、２６，２７…カム溝、３０…駆動機構、３１…ウオーム、３２…セクタウオームホイール、３３…サーボ（サーボモータ）、３４…ナット、３５…ねじ軸。
【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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