(57)【要約】【課題】車両の乗員の変速操作に応じて揺動するアウターレバー４を備えた変速機のシフト機構１において、アウターレバー４に付加するマス（質量）を小さくしながら、「二段入り」によってシフトレバーに伝わる振動を効果的に抑制し、その操作感を高める。【解決手段】アウターレバー４の先端側には、弾性体（例えばゴム弾性体４３）を介してマス部材４４を取り付ける。弾性体の内部には、アウターレバー４の揺動方向Ｙに並べて二つの液室４３ａ、４３ｂを設けるとともに、これら二つの液室４３ａ、４３ｂを連通させるオリフィス（例えば隔壁部材４５の貫通孔４５ａ）も設ける。【選択図】図２
2017150553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の乗員の変速操作に応じて揺動するアウターレバーを備えた変速機のシフト機構であって、
前記アウターレバーの先端側には、弾性体を介してマス部材が取り付けられ、
前記弾性体の内部に、前記アウターレバーの揺動する方向に並んで二つの液室が設けられるとともに、これら二つの液室を連通させるオリフィスが設けられていることを特徴とする変速機のシフト機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の変速機のシフト機構に関連し、特に、乗員の変速操作に応じて揺動するアウターレバーの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、手動変速機のシフト機構においては、変速機ケースを貫通するシャフトの端部にアウターレバーが取り付けられ、その先端側に連結されたシフトケーブルなどによって、車両の乗員によるシフトレバーの操作力が伝達されるようになっている。すなわち、シフトレバーが操作されると、アウターレバーがシャフトの軸線の周りに揺動され、これと一体にシャフトが回動されることによって、シフト操作またはセレクト操作が行われる。
【０００３】
例えば特許文献１の段落０００３には、前記のアウターレバー（同文献ではケーブルレバーと呼称）の中央部位にシフトケーブルの端部を連結するとともに、それよりも先端側に別体のマス部を溶着することが開示されている。こうして先端側にマス（質量）を付加することによって、アウターレバーの慣性モーメントが大きくなるので、シフトレバーに伝わる振動を抑制し、その操作感を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３０８０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで昨今、車両においては燃費の低減および運動性の向上という観点から、車体やエンジン、変速機などの重量物に限らず、全ての部品の軽量化が進められており、前記のようにシフト機構のアウターレバーに付加するマスも小さくすることが求められている。しかしながらアウターレバーにおいては、付加するマスを小さくすると、前記のようにシフトレバーに伝わる振動を抑制するという効果が十分に得られなくなる。
【０００６】
すなわち、手動変速機においては、シンクロメッシュ機構の動作による回転同期の際に一時的に荷重が大きくなり、この荷重変動がシフトレバーに伝わって操作感が変化する、いわゆる「二段入り」という現象が起こる。そして、この「二段入り」の荷重変動が通常、１０〜５０Ｈｚという低周波域に表れるので、その振動を効果的に抑制するには或る程度以上、大きなマスが必要になるからである。
【０００７】
このような実状を考慮して本発明の目的は、シフト機構のアウターレバーに付加するマスを小さくしながら、「二段入り」によってシフトレバーに伝わる振動を効果的に抑制し、その操作感を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するために本発明は、アウターレバーにマスダンパーを取り付けるとともに、液体の流動による減衰も付与して、マスが小さくても、狙いとする周波数域の振動伝達を効果的に抑制できるようにしたものである。すなわち、本発明は、車両の乗員の変速操作に応じて揺動するアウターレバーを備えた変速機のシフト機構を対象として、そのアウターレバーの先端側（揺動中心を含む基端部と先端部との中央位置よりも先端側）に、弾性体を介してマス部材を取り付けてなる。
【０００９】
そして、前記弾性体の内部には、前記アウターレバーの揺動する方向に並べて二つの液室を設けるとともに、これら二つの液室を連通させるオリフィスも設けて、相互に液体が流通するようにしたものである。なお、前記弾性体としては、マスダンパーの共振点を適切に設定できるとともに、液室の拡縮によって液体がオリフィスを流通するような弾性を有し、かつ十分な耐久性を有するものが好ましく、例えばゴム弾性体が好適である。
【００１０】
前記のシフト機構においてアウターレバーには、その揺動中心（基端部）から離れた先端側に弾性体を介してマス部材が取り付けられており、例えば「二段入り」の荷重変動が伝達されると、アウターレバーは揺動する。これに伴い、弾性体の弾性変形によってマス部材は、アウターレバーの揺動する方向に振動するようになり、その振動によって前記「二段入り」の荷重変動を減殺することが可能になる。
【００１１】
すなわち、マス部材および弾性体によって構成される付加振動系の共振点が、前記「二段入り」の荷重変動の周波数とほぼ一致すれば、付加振動系はマスダンパーとして機能し、反共振によって振動を効果的に抑制することができる。つまり、アウターレバーに単にマス（質量）を付加するのではなく、マスダンパーを付加することによって、マスは小さくても低い周波数の振動の伝達を効果的に抑制することが可能になる。
【００１２】
但し、前記「二段入り」の荷重変動の周波数は通常、１０〜５０Ｈｚくらいの範囲においてばらつくものであり、これに付加振動系の共振点を常に一致させることは困難である。この点について本発明では、弾性体の内部に設けた二つの液室をオリフィスによって連通させており、前記のようにアウターレバーの揺動に伴いマス部材が振動するときには、弾性体の変形に伴い、その内部の二つの液室の容積がそれぞれ変化することにより、液体がオリフィスを流通して、二つの液室間を行き来するようになる。
【００１３】
そして、この液体の流通抵抗によって、前記マス部材の振動が減衰されることになるので、前記のマスダンパーにおいて反共振の効果が得られる周波数域が広くなり、「二段入り」の荷重変動が含まれる１０〜５０Ｈｚの周波数域において、振動伝達を効果的に抑制することができる。以上より、マス部材を含めたアウターレバーの軽量化を図りながら、シフトレバーに伝わる振動を効果的に抑制し、その操作感を高めることができる。
【００１４】
前記のようなシフト機構においてアウターレバーの先端側には、ケーブルやロッドなどの端部が取り付けられて、シフトレバーの操作力を伝達するようになっているので、このケーブル等の端部の取付部材を利用して、前記の弾性体およびマス部材をアウターレバーに取り付けるようにしてもよい。こうすれば、部品点数の削減によってコストの低減が図られる。
【００１５】
また、前記弾性体の内部に二つの液室を設けるために、弾性体の内部に形成した空洞部を区画するように隔壁となる部材を配設し、この部材にオリフィスとなる貫通孔を形成してもよい。こうすれば、例えばゴム弾性体の加硫成形の際に隔壁となる部材をインサートすることで、工程の簡略化が図られるとともに、部材に設ける貫通孔の大きさを変更することで、減衰の大きさを調整することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上、説明したように本発明に係る変速機のシフト機構によると、車両の乗員の変速操作に応じて揺動するアウターレバーの先端側に、弾性体を介してマス部材を取り付けるとともに、その弾性体の内部に二つの液室を設けて、相互に液体を流通させるようにしたので、より広い周波数域においてマスダンパーとしての振動抑制効果が得られる。よって、付加するマスは小さくして、アウターレバーの軽量化を図りつつ、「二段入り」によってシフトレバーに伝わる振動を効果的に抑制し、その操作感を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態に係る手動変速機のシフト機構の一部を示す断面図である。
【図２】アウターレバーを拡大して、マスダンパーの構造を示す部分断面図である。
【図３】マスダンパーの動作を示す模式図であって、（ａ）には、ゴム弾性体が伸びて第２の液室から第１の液室へ液体が流れる状態を、また、（ｂ）には、ゴム弾性体が縮んで第１の液室から第２の液室へ液体が流れる状態を、それぞれ示す。
【図４】シフト機構における振動伝達モデルの一例を示す模式図である。
【図５】図４のモデルを用いて算出した振動伝達率のシミュレーション結果を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、図示しない車両の手動変速機におけるシフト機構１（一部分を示す）に本発明を適用した場合について説明する。
【００１９】
図１に示すように手動変速機の変速機ケース２には、シフトセレクトシャフト３が配設されて、その軸線Ｘの方向に移動可能に、かつ軸線Ｘの周りに回動可能に支持されている。このシフトセレクトシャフト３の一端部３ａ（図１の左端部）は変速機ケース２を貫通して外方に突出しており、ここにアウターレバー４の基端部（図１の下端部）が取り付けられて、シフトセレクトシャフト３の回動により、これと一体に揺動するようになっている。
【００２０】
前記のアウターレバー４は、車両の乗員が操作するシフトレバー（図示せず）の操作力が図示しないシフトケーブル等を介して伝達されるものであり、そのシフトケーブル等の端部を締結するための取付部材４０がボルト４１、ナット４２によってアウターレバー４の先端側（図１の上側）に締結されている。そして、シフトレバーのシフト操作力がシフトケーブル等によって伝達されると、アウターレバー４およびシフトセレクトシャフト３が一体に軸線Ｘの周りに回動する。
【００２１】
なお、図示はしないがシフトセレクトシャフト３には、セレクトケーブルなども連結されており、これによりシフトレバーのセレクト操作力が伝達されると、シフトセレクトシャフト３が軸線Ｘの方向に移動するようになっている。
【００２２】
そうして回動および移動するシフトセレクトシャフト３にはインナーレバー５が固設され、シフトセレクトシャフト３と一体に軸線Ｘの周りに回動し、また、軸線Ｘの方向へ移動するようになっている。軸線Ｘ方向への移動によってインナーレバー５は、１速段および２速段用のシフトヘッド６、３速段および４速段用のシフトヘッド７、並びに５速段および後進段用のシフトヘッド８のいずれかに係合可能な位置に配置される。
【００２３】
また、インナーレバー５は、シフトセレクトシャフト３とともに回動することによって、前記のように係合可能な位置に配置されたいずれかのシフトヘッド６〜８と係合し、これを介してシフトフォークシャフト６Ｓ〜８Ｓを移動させて、シフトフォーク６Ｆ，７Ｆ（シフトフォークシャフト８Ｓのシフトフォークは図示せず）を動作させるようになっている。なお、図１においては、インナーレバー５が中央の３速段および４速段用シフトヘッド７に係合した状態を示している。
【００２４】
より具体的に前記シフトヘッド６〜８は、それぞれシフトフォークシャフト６Ｓ〜８Ｓと一体に設けられている。これら３本のシフトフォークシャフト６Ｓ〜８Ｓは互いに平行に配設されており、それぞれにシフトフォーク６Ｆ，７Ｆが設けられている。これらのシフトフォーク６Ｆ，７Ｆがそれぞれ、図示しないシンクロメッシュ機構のスリーブに係合し、これを動作させる。
【００２５】
例えば、１速段および２速段用のシフトヘッド６は、シフトフォークシャフト６Ｓに設けられており、このシフトフォークシャフト６Ｓには、１速段および２速段用のシフトフォーク６Ｆが設けられて、図示しないシンクロメッシュ機構のスリーブに係合している。そして、シフトフォークシャフト６Ｓが軸線方向に移動するとシフトフォーク６Ｆがスリーブを移動させて回転の同期をした上で、１速段又は２速段への変速が行われる。３速段、４速段、５速段および後進段への変速動作も同様である。
【００２６】
なお、図１において符号９はインターロックプレートである。このインターロックプレート９は、回動するインナーレバー５の両側に摺接して、このインナーレバー５に係合されたシフトヘッド６〜８を１つだけ通過させるスリット状のシフトヘッド通路９ａを備えている。これにより、同時に２つ以上のシフトヘッド６〜８が動作されて、複数の変速段が成立することが阻止される。
【００２７】
−アウターレバーのマスダンパー−
上述したように本実施の形態のシフト機構１において、シフトセレクトシャフト３の一端部３ａにはアウターレバー４が取り付けられており、その先端側には、シフトケーブル等の端部を取り付けるための取付部材４０が締結されている。そして、本実施の形態の特徴として、図１の矢印IIの方向から見た図２に拡大して示すように取付部材４０には、ゴム弾性体４３を介してマス部材４４が取り付けられ、いわゆるマスダンパーを構成している。
【００２８】
この点について詳しくは、従来より一般的にアウターレバーの先端側には、マス（質量）を付加して慣性モーメントを増大させることによって、シフトレバーに伝わる荷重変動を抑制するようにしていた。これによりシフトレバーの操作感を高めることができるものの、昨今の車両の軽量化の流れからアウターレバーについても余計な重量は極力、減らすことが求められており、あまり大きなマスを付加することはできなくなっている。
【００２９】
しかしながら、そうしてアウターレバーに付加するマスを小さくすると、前記のようにシフトレバーに伝わる振動を抑制するという効果が十分に得られなくなる。すなわち、本実施の形態のような手動変速機においてシフト操作に伴い、シンクロメッシュ機構が作動するときには一時的に荷重が大きくなってしまい、この荷重変動がシフトレバーに伝わって、操作感が変化する（いわゆる「二段入り」）という現象が起こり得る。
【００３０】
そして、この「二段入り」の荷重変動が通常、１０〜５０Ｈｚという低周波域に表れるので、その振動を効果的に抑制するためには或る程度以上、大きなマスが必要になるからである。
【００３１】
これに対し本実施の形態では、前記のようにアウターレバー４にゴム弾性体４３を介してマス部材４４を付加し、反共振によって振動伝達を抑制するマスダンパーを構成している。マスダンパーは、その共振点が前記「二段入り」の荷重変動の周波数とほぼ一致すれば、反共振によって振動を効果的に抑制することができる。
【００３２】
つまり、本実施の形態ではアウターレバー４に単にマス部材４４を付加するのではなく、ゴム弾性体４３を介して取り付けることによって、そのマス（質量）は小さくても、１０〜５０Ｈｚという低い周波数域の振動の伝達を効果的に抑制できるようにしている。
【００３３】
但し、前記「二段入り」の荷重変動の周波数にはばらつきがあるので、これにマスダンパーの共振点を常に一致させることは困難である。そこで、本実施の形態では、ゴム弾性体４３の内部に二つの液室４３ａ，４３ｂを設けるとともに、それらを連通させるオリフィス４５ａも設けて液体を流通させることにより、減衰力を発せさせるようにした。
【００３４】
図２には、マスダンパーの構造を部分断面図で示しており、アウターレバー４の先端部に締結されている取付部材４０は、長方形の厚板状であって、その長辺に相当する一側面（図２の右側面）には同様に矩形の厚板状とされたゴム弾性体４３の他側面が接着されている。このゴム弾性体４３の一側面には、同様に矩形の厚板状とされたマス部材４４の他側面が接着されている。
【００３５】
前記の取付部材４０およびマス部材４４は、一例として鉄系またはアルミニウム系の合金製であって、ゴム弾性体４３の加硫時、または加硫後に接着剤によって接着されている。一方、ゴム弾性体４３は例えば天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、クロロプレンゴムなどからなり、後述の如くマスダンパーの共振点を適切に設定できるような弾性（ばね定数）を有し、かつ十分な耐久性を有している。
【００３６】
また、ゴム弾性体４３の内部には空洞部が形成されるとともに、この空洞部をアウターレバー４の揺動する方向Ｙ（図２の左右方向）に区画するように隔壁部材４５が配設されている。隔壁部材４５は、例えばゴム弾性体４３の加硫成形の際に金型にインサートして配設すればよい。こうして隔壁部材４５によって分割された空洞部には、それぞれオイルなどの液体が封入され、二つの液室４３ａ，４３ｂが形成されている。
【００３７】
つまり、ゴム弾性体４３の内部には、アウターレバー４の揺動方向Ｙに並んで二つの液室４３ａ，４３ｂが形成されており、さらに、これらの液室４３ａ，４３ｂ同士を連通させるように、隔壁部材４５には複数の貫通孔４５ａが形成されている。これらの貫通孔４５ａは、以下に説明するように二つの液室４３ａ，４３ｂの間を行き来する液体の流れを絞るオリフィスとして機能する。
【００３８】
すなわち、例えば前記の「二段入り」の荷重変動が伝達されて、アウターレバー４がその基端部（軸線Ｘ）の周りに揺動するときには、図３に模式的に示すようにゴム弾性体４３が伸び縮みして、マス部材４４がアウターレバー４の揺動方向Ｙに振動するようになる。そして、図３（ａ）に示すようにマス部材４４がアウターレバー４から離れるときには、ゴム弾性体４３が延びることで、二つの液室４３ａ，４３ｂの容積が増大する。
【００３９】
このときには、マス部材４４に近い側の第１の液室４３ａの容積の増大する度合いが、第２の液室４３ｂに比べて大きくなるので、この第２の液室４３ｂから第１の液室４３ａに液体が流入する（黒矢印で示す）。一方、図３（ｂ）に示すようにマス部材４４がアウターレバー４に近づくときには、ゴム弾性体４３が縮んで二つの液室４３ａ，４３ｂの容積が減少するが、このときには第１の液室４３ａの容積の減少する度合いが、第２の液室４３ｂに比べて大きくなるので、ここから第２の液室４３ｂに液体が流出する。
【００４０】
このようにして第１および第２の液室４３ａ，４３ｂの間を行き来する液体は、隔壁部材４５の貫通孔４５ａを通過する際に絞られるようになり、この絞り抵抗（流通抵抗）によってゴム弾性体４３の伸び縮み、即ちマス部材４４の振動に減衰が付与されることになる。即ち、マスダンパーにおいてマス部材４４の振動に減衰が付与されることになるので、反共振による振動抑制効果の得られる周波数域が拡大する。
【００４１】
図４は、本実施の形態に係る手動変速機のシフト機構１におけるシフトフォーク６Ｆ，７Ｆからシフトレバーまでの振動伝達モデルの一例を示す。このモデルでは、振動伝達率への影響が大きなシフトフォーク６Ｆ，７Ｆ、アウターレバー４、マスダンパー、シフトケーブル、シフトレバー、および乗員の手などについて、それぞれのマスＭｆ，Ｍｌ，Ｍｍ，Ｍｃ，Ｍｎ，Ｍａをばね要素および減衰要素によって繋いで、モデル化したものである。
【００４２】
そして、図４において一番、左側のシフトフォークに、「二段入り」の原因となるシンクロメッシュ機構の動作時の荷重変動（荷重のの増大）が入力したという条件で、シフトフォークからインナーレバーなど変速機ケース２内の部材を伝わって、アウターレバー、シフトケーブル、シフトレバーを経てシフトノブから乗員の手に伝達される振動の大きさを計算（シミュレーション）した。
【００４３】
この結果は図５に一例を示すようになる。すなわち、まず比較のためにマス部材４４を剛体結合（ゴム弾性体４３を介さず、例えば金属製のブラケットなどにより結合）した場合は、図には点線のグラフで示すように、振動伝達率が周波数の上昇に伴い、なだらかに低下するようになる。このため、マス部材４４があまり大きくない場合は、「二段入り」の周波数域である１０〜５０Ｈｚの低周波域において振動伝達率はあまり低くはならず、十分な振動抑制効果は得られない。
【００４４】
一方、仮にゴム弾性体４３と同様の剛性（ばね定数）を有し、内部には液室４３ａ，４３ｂなどが設けられていないゴム弾性体によって、アウターレバー４にマス部材４４を取り付けた場合は、この付加振動系（マスダンパー）の共振点が例えば２０Ｈｚに設定されていると、図５には仮想線のグラフで示すように２０Ｈｚ付近の狭い周波数域において、強い反共振の効果が得られる。これにより振動伝達率は著しく低くなる。
【００４５】
しかしながら、この場合は２０Ｈｚ付近の狭い周波数域以外では反共振の効果が十分に得られず、振動伝達率はあまり低下していないので、前記のように「二段入り」の荷重変動の周波数が１０〜５０Ｈｚの範囲においてばらつくことを考慮すると、マスダンパーによる振動抑制効果が十分に得られない懸念がある。
【００４６】
これに対して本実施の形態のようにゴム弾性体４３の内部に液室４３ａ，４３ｂを設け、図３を参照して前述したように、マス部材４４の振動に伴いゴム弾性体４３が伸び縮みするときに、二つの液室４３ａ，４３ｂの間の液体の流通によって減衰力を発生させるようにすれば、図５に実線のグラフで示すように２０Ｈｚ付近では反共振の効果が低下するものの、その効果が１０〜５０Ｈｚの範囲を含むより広い周波数域において得られるようになり、振動伝達率が十分に低下することが分かる。
【００４７】
したがって、本実施の形態に係る変速機のシフト機構１によると、シフトセレクトシャフト３に取り付けられ、乗員の変速操作に応じて揺動するアウターレバー４に、ゴム弾性体４３を介してマス部材４４を取り付け、マスダンパーを構成するとともに、そのゴム弾性体４３の内部に液室４３ａ，４３ｂなどを設けて、液体の流動による減衰を付与するようにした。これにより、マス部材４４を小さくしてアウターレバー４の軽量化を図りつつ、「二段入り」の原因となる１０〜５０Ｈｚの周波数域の振動伝達を効果的に抑制できるようになって、シフトレバーの操作感を高めることができる。
【００４８】
また、本実施の形態では、アウターレバー４の先端側部シフトケーブルなどの端部を連結するための取付部材４０を利用して、前記のゴム弾性体４３およびマス部材４４を取り付けるようにしているので、マスダンパーを構成するための部品点数およびその組み付け工程などを削減でき、コストの削減が図られる。
【００４９】
さらに、ゴム弾性体４３の内部に二つの液室４３ａ，４３ｂを区画するために、隔壁部材４５を例えばインサート成形することで、マスダンパーを構成するための工程の簡略化が図られるとともに、その隔壁部材４５に設ける貫通孔４５ａの大きさを変更することで、減衰の大きさを調整することができる。つまり、マスダンパーのチューニングの容易化が図られる。
【００５０】
−他の実施形態−
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。実施の形態の記載はあくまで例示に過ぎず、本発明の構成や用途などについても限定することはない。例えば前記実施の形態においてアウターレバー４は、その基端部がシフトセレクトシャフト３の一端部３ａに取り付けられているが、これに限らず、アウターレバー４の端部は、それ以外のシャフトに取り付けられていてもよい。
【００５１】
また、前記実施の形態のようにシフトケーブル等の端部の取付部材４０を利用して、アウターレバー４にゴム弾性体４３およびマス部材４４を取り付ける必要もないし、ゴム弾性体４３以外の弾性体によってマス部材４４を取り付けるようにしてもよい。
【００５２】
さらに、ゴム弾性体４３の内部の空洞部を区画するように隔壁部材４５配設して、二つの液室４３ａ，４３ｂを設ける必要もなく、ゴム弾性体４３の内部に二つの空洞部と、これらを連通させるオリフィスとを形成し、液体を充填するようにしてもよい。
【００５３】
また、前記実施の形態は、手動変速機のシフト機構１に本発明を適用した場合について説明したが、これにも限定されず、本発明は例えばステップＡＴ、ＣＶＴなどの自動変速機のシフト機構にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、変速機のシフト機構においてアウターレバーの軽量化を図りながら、シフトレバーに伝わる振動を効果的に抑制し、その操作感を高めることができるので、乗用車の手動変速機に適用して効果が高い。
【符号の説明】
【００５５】
１        車両の変速機のシフト機構
４        アウターレバー
４３      ゴム弾性体（弾性体）
４３ａ、４３ｂ    液室
４４      マス部材
４５      隔壁部材
４５ａ    貫通孔（オリフィス）
Ｙ        アウターレバーの揺動方向
【図１】
2017150553.tif 000003
【図２】
2017150553.tif 000004
【図３】
2017150553.tif 000005
【図４】
2017150553.tif 000006
【図５】
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