(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機のシフトロッドに形成され該シフトロッドの軸方向に沿って配列された複数のロッド溝と、前記複数のロッド溝上を摺動自在及び該ロッド溝と係合自在なロックボールと、前記ロックボールを前記シフトロッドに向かって付勢する付勢手段と、を有し、シフト操作に伴って前記軸方向に沿ってシフトストロークする前記シフトロッドに、該シフトロッドの半径方向に沿って出没する前記ロックボールによる、シフト荷重が可変に作用されることにより、該シフトロッドに所定のシフト位置を保持させ又は該シフト操作の節度感を発生するシフトディテント装置であって、
少なくとも一本の前記シフトロッドに対して、前記複数のロッド溝と該複数のロッド溝上を摺動自在な前記ロックボールから構成されるシフト荷重発生部を複数組有し、
前記複数組のシフト荷重発生部は、前記シフトロッドのシフトストロークに対する前記シフト荷重を表すシフト荷重線図において、第１の荷重線で表される前記シフト荷重を発生する第１のシフト荷重発生部と、前記第１の荷重線と異なる第２の荷重線で表される前記シフト荷重を発生する第２のシフト荷重発生部を含み、
前記シフトロッドに作用する全体の前記シフト荷重は、前記第１及び第２の荷重線を重ね合わせに基づく合成荷重線で表されること、
前記シフト荷重に関してピーク荷重発生点から吸込点までの傾きの絶対値は、前記合成荷重線が前記第１及び第２の荷重線よりも常に大きいこと、
前記ピーク荷重発生点から前記吸込点までの前記シフトストロークは、前記合成荷重線が示す該シフトストロークの方が、前記第１の荷重線が示す該シフトストロークよりも短縮されていること、
を特徴とするシフトディテント装置。
【請求項２】
シフト荷重特性が互いに異なる第１及び第２のシフト荷重発生部において、二つの前記複数のロッド溝は互いに共通又は相似形であり、二個の前記ロックボールは互いに形状が異なること、を特徴とする請求項１記載のシフトディテント装置。
【請求項３】
シフト荷重特性が互いに異なる第１及び第２のシフト荷重発生部において、前記シフト荷重がピークとなる前記シフトロッドのシフトストローク位置は互いに異なることを特徴とする請求項１又は２記載のシフトディテント装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シフトディテント装置に関し、特に、変速機のシフトディテント装置に関し、中でも、手動変速機のシフトディテント装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
手動変速機等においては、変速シフト操作に伴ってシフトストロークするシフトロッド上に形成されたロッド溝に、シフトロッドに向かって付勢されているロックボールを解除可能に係合させることにより、シフトロッドのシフトストローク位置、結局、変速機のシフト位置を解除可能に保持し、又シフト操作の節度感を発生させるシフトディテント装置が設けられている（特許文献１）。このようなシフトディテント装置においては、ロッド溝間の山部にＲ形状を形成したり、転がり式のロックボールを用いることにより、シフト操作の滑らかさ又は節度感の向上が図られている。
【特許文献１】特開２００２−１４７６０３（図３参照）
【０００３】
図３（Ａ）は、従来例に係る変速機のシフトディテント装置の構造図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の拡大図である。
【０００４】
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）を参照すると、従来例に係る変速機のシフトディテント装置は、シフトロッド１１上に形成され軸方向に配列された複数のロッド溝１４と、複数のロッド溝１４上を摺動及び係合自在なロックボール１５と、ハウジング１２内に取り付けられ、ロックボール１５をシフトロッド１１に向かって付勢する付勢手段１３と、を有している。
【０００５】
結局、従来例に係るシフトディテント装置は、一本のシフトロッド１１に対して、複数のロッド溝１４及びロックボール１５を含んで構成される一組のシフト荷重発生部１６を有している。
【０００６】
また、複数のロッド溝１４間の山部には、アール部Ｒがそれぞれ形成されている。付勢手段１３は、ロックボール１５をロッド溝パターン１５に向かって付勢するスプリング１３ａと、ロックボール１５を転動自在とするベアリング１３ｂと、を備えている。
【０００７】
図４は、図３に示したシフトディテント装置のシフト荷重特性の説明図であり、上部は、シフトロッドのシフトストロークに対するシフト荷重の変化を示すシフト荷重特性図であり、下部は、シフト荷重特性図中のＡ〜Ｅ地点におけるロックボールとロッド溝の状態を示す工程図である。
【０００８】
特に、図４上部のシフト荷重特性図を参照して、シフト操作に伴って、シフトロッド１１がシフトストロークすると、ロックボール１５とロッド溝１４の当接状態が変位して、シフトロッド１１のシフトストローク抵抗、すなわち、シフト荷重が変化する。
【０００９】
特に、図４下部の工程図を参照すると、ロックボール１５は、Ａ地点ではロッド溝１４内の斜面に当接し、Ｂ地点ではロッド溝１４間のアール部Ｒの始点に当接し、Ｃ地点では同アール部Ｒの頂点に当接し、Ｄ地点では同アール部Ｒの終点に当接し、Ｅ地点では前記ロッド溝１４に隣接するロッド溝１４内の斜面に当接している。
【００１０】
図４上部のシフト荷重特性図及び図４下部の工程図を参照すると、シフトロッド１１がシフトストロークして、ロックボール１５がＡ地点からＢ地点に向かうに連れて、シフト荷重は大きくなっていき、ロックボール１５がＢ地点に位置する際にシフト荷重はピーク（最大）となる。続いて、ロックボール１５がＢ地点からＤ地点に向かうに連れて、シフト荷重は小さくなっていき、ロックボール１５がＣ地点を通過する際にシフト荷重はゼロとなり、以降は、マイナスのシフト荷重、すなわち、吸込荷重が発生し、Ｄ地点でシフト荷重は最小となる（吸込点）。続いて、Ｄ地点からＥ地点に向かうに連れてシフト荷重はプラスに向かっていく。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
再度、図３及び図４を参照すると、従来例に係るシフトディテント装置は、一本のシフトロッド１１に対して、一組のシフト荷重発生部１６しか有しておらず、しかも、後述するようにロッド溝１４の形状には制約があるため、該装置によるシフト荷重特性の向上には限界がある。
【００１２】
例えば、節度感向上のためにロッド溝１４間のアール形状Ｒのアールを小さくすると、アール形状Ｒが磨耗したとき、磨耗前後でのシフト荷重特性変化が大きく、経時的なシフト性能変化が大きくなりすぎ、操作者に違和感を与えるという問題が発生する。
【００１３】
また、特に、図４を参照すると、従来例に係るディテント装置によれば、ピーク荷重発生点（Ｂ地点）から吸込点（Ｄ点）までに要するシフトストロークが長くなり、操作者がシフト操作の節度感を体感し難いという問題点がある。
【００１４】
本発明の目的は、シフト荷重特性の操作が容易であり、又シフト操作の節度感を向上させることが可能な変速機のシフトディテント装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、第１の視点において、変速機のシフトロッドに形成され該シフトロッドの軸方向に沿って配列された複数のロッド溝と、前記複数のロッド溝上を摺動自在及び該ロッド溝と係合自在なロックボールと、前記ロックボールを前記シフトロッドに向かって付勢する付勢手段と、を有し、シフト操作に伴って前記軸方向に沿ってシフトストロークする前記シフトロッドに、該シフトロッドの半径方向に沿って出没する前記ロックボールによる、シフト荷重が可変に作用されることにより、該シフトロッドに所定のシフト位置を保持させ又は該シフト操作の節度感を発生するシフトディテント装置であって、少なくとも一本の前記シフトロッドに対して、前記複数のロッド溝と該複数のロッド溝上を摺動自在な前記ロックボールから構成されるシフト荷重発生部を複数組有し、前記複数組のシフト荷重発生部は、前記シフトロッドのシフトストロークに対する前記シフト荷重を表すシフト荷重線図において、第１の荷重線で表される前記シフト荷重を発生する第１のシフト荷重発生部と、前記第１の荷重線と異なる第２の荷重線で表される前記シフト荷重を発生する第２のシフト荷重発生部を含み、前記シフトロッドに作用する全体の前記シフト荷重は、前記第１及び第２の荷重線を重ね合わせに基づく合成荷重線で表されること、前記シフト荷重に関してピーク荷重発生点から吸込点までの傾きの絶対値は、前記合成荷重線が前記第１及び第２の荷重線よりも常に大きいこと、前記ピーク荷重発生点から前記吸込点までの前記シフトストロークは、前記合成荷重線が示す該シフトストロークの方が、前記第１の荷重線が示す該シフトストロークよりも短縮されていること、を特徴とするシフトディテント装置を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のシフトディテント装置は、一本のシフトロッドに対して、シフト荷重特性が互いに異なる少なくとも二組のシフト荷重発生部又は二個のロックボールを有することにより、得られる全体のシフト荷重は、該二組のシフト荷重発生部又は二個のロックボールがそれぞれ発生するシフト荷重を合成したものに基づくため、一組のシフト荷重発生部又は一個のロックボールしかない場合に比べて、シフト荷重特性の操作が容易である。また、本発明によれば、ロッド溝間のアール形状を変更しなくても、例えば、一方のロックボールの直径を変えることにより、節度感を維持しつつ、シフト荷重特性を変えることができる。特に、本発明によれば、シフト荷重の合成によって、シフト荷重のピーク荷重発生点から吸込点までに要するシフトストロークを短縮して節度感を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記シフト荷重特性が互いに異なる二組のシフト荷重発生部において、二つの前記複数のロッド溝は互いに共通又は相似形（例えば、回転対称）であり、二個の前記ロックボールは互いに形状が異なる、さらに好ましくは、前記二個のロックボールは互いに直径が異なる。この形態によれば、シフトロッドの加工ないし複数のロッド溝の形成が簡単である。
【００２０】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記シフト荷重特性が互いに異なる二組のシフト荷重発生部において、前記シフト荷重がピークとなる前記シフトロッドのシフトストローク位置は互いに異なる。この形態によれば、シフト荷重の合成によって、ピークシフト荷重発生点から吸込点までに要するシフトストロークを大幅に短縮することができる。
【００２１】
本発明の好ましい実施の形態において、変速機が有する複数のシフトロッドのうち、少なくとも一本又は複数本のシフトロッドに対して、本発明のシフトディテント装置が適用される。
【００２２】
本発明の好ましい実施の形態において、前記変速機は同期装置を有する常時噛合平行歯車式の手動変速機である。この変速機においては、シフトレバーの手動操作に伴い、所定のシフトロッドがシフトストロークし、さらに、シャフト上に滑動自在に配置され該シフトレバーに接続された前記同期装置のスリーブがシフトして、該シャフトに該シャフト上に遊嵌された所定の変速ギヤを解除可能に係合させ、該変速ギヤと該シャフトが一体回転することにより、所定のシフト段が達成される。
【実施例】
【００２３】
以下、図面を参照して、本発明の一実施例を説明する。図１は、本発明の一実施例に係る変速機のシフトディテント装置の構造図である。図２は、図１に示したシフトディテント装置のシフト荷重特性の説明図である。
【００２４】
図１及び図２を参照すると、本発明の一実施例に係る変速機のシフトディテント装置は、変速機のシフトロッド１に形成されシフトロッド１の軸方向に沿って配列された複数のロッド溝４と、複数のロッド溝４上を摺動自在及びロッド溝４と係合自在な第１及び第２のロックボール５ａ，５ｂと、第１及び第２のロックボール５ａ，５ｂをシフトロッド１に向かって付勢する付勢手段（図３の付勢手段１３参照）と、を有している。複数のロッド溝４間の山部には、アール部Ｒがそれぞれ形成されている。
【００２５】
本実施例のシフトディテント装置は、シフト操作に伴って前記軸方向に沿ってシフトストロークするシフトロッド１に、シフトロッド１の半径方向に沿って出没する第１及び第２のロックボール５ａ，５ｂによる、シフト荷重が可変に作用されることにより、シフトロッド１に所定のシフト位置を保持させ又は該シフト操作の節度感を発生する。
【００２６】
本実施例のシフトディテント装置は、一本のシフトロッド１に対して、該シフトロッド１のシフトストロークに対するシフト荷重特性が互いに異なる少なくとも二組のシフト荷重発生部、すなわち、第１及び第２の二組のシフト荷重発生部６ａ，６ｂを有する。第１のシフト荷重発生部６ａは、複数のロッド溝４と当該複数のロッド溝４上を摺動自在な第１のロックボール５ａを含んで構成される。第２のシフト荷重発生部６ｂは、複数のロッド溝４と当該複数のロッド溝４上を摺動自在な第２のロックボール５ｂを含んで構成される。
【００２７】
第１及び第２のシフト荷重発生部６ａ，６ｂにおいて、複数のロッド溝４は互いに共通であり、第１及び第２のロックボール５ａ，５ｂは互いに直径が異なり、第２のロックボール５ｂの方の直径が小さくなっている。なお、複数のロッド溝４は、シフトロッド１の回転軸に対して回転対称である。
【００２８】
以上説明した本発明の一実施例に係る変速機のシフトディテント装置の機能を説明する。
【００２９】
図２は、図１に示したシフトディテント装置のシフト荷重特性の説明図であり、上部は、シフトロッドのシフトストロークに対するシフト荷重の変化を示すシフト荷重特性図であり、下部上段は、シフト荷重特性図中のＡ〜Ｅ地点における第１のロックボールとロッド溝の状態を示す第１のシフト荷重発生部の工程図であり、下部下段は、シフト荷重特性図中のＡ〜Ｅ地点における第２のロックボールとロッド溝の状態を示す第２のシフト荷重発生部の工程図である。図２のシフト荷重特性図中、第１の荷重線は、第１のシフト荷重発生部６ａのシフト荷重特性、第２の荷重線は、第２のシフト荷重発生部６ｂのシフト荷重特性を、太線は第１及び第２の荷重線を合成したものをそれぞれ示している。
【００３０】
図２を参照して、シフト操作に伴って、シフトロッド１がシフトストロークすると、第１及び第２のロックボール５ａ，５ｂと複数のロッド溝４の当接状態がそれぞれ変位して、第１及び第２の荷重線に示すように、シフトロッド１のシフトストローク抵抗、すなわち、シフト荷重が変化する。シフトロッド１に対するシフト荷重は、第１及び第２のシフト荷重発生部６ａ，６ｂによるシフト荷重を合成したもの、すなわち、第１及び第２の荷重線を重ね合わせた合成荷重線で示すものとなる。以下、個別及び合成されたシフト荷重特性について、詳細に説明する。
【００３１】
［第１のシフト荷重発生部６ａ，直径大な第１のロックボール５ａ］
特に、図２下部上段の工程図を参照すると、第１のロックボール５ａは、Ａ地点ではロッド溝４内の斜面に当接し、Ｂ´地点ではロッド溝４間のアール部Ｒの始点に当接し、Ｂ地点ではロッド溝４間のアール部Ｒの途中に当接し、Ｃ地点では同アール部Ｒの頂点に当接し、Ｄ地点ではロッド溝４間のアール部Ｒの反対側の途中に当接し、Ｄ´地点では同アール部Ｒの終点に当接し、Ｅ地点では前記ロッド溝４に隣接するロッド溝４内の斜面に当接している。
【００３２】
第１のシフト荷重発生部６ａによる第１の荷重線と工程図を参照して、シフトロッド１がシフトストロークすると、第１のロックボール５ａがＡ地点からＢ´地点に向かうに連れて、シフト荷重は大きくなっていき、Ｂ´地点でシフト荷重はピーク（最大）となる。続いて、第１のロックボール５ａがＢ´地点から、Ｂ及びＣ地点を通過してＤ´地点に向かうに連れて、シフト荷重は小さくなっていき、第１のロックボール５ａが途中Ｃ地点を通過する際にシフト荷重はゼロとなり、以降は、マイナスのシフト荷重、すなわち、吸込荷重が発生し、Ｄ´地点でシフト荷重は最小となる（吸込点）。続いて、第１のロックボール５ａがＤ´地点からＥ地点に向かうに連れて、シフト荷重はプラスに向かっていく。
【００３３】
［第２のシフト荷重発生部６ｂ，直径小な第２のロックボール５ｂ］
特に、図２下部下段の工程図を参照すると、第２のロックボール５ｂは、直径が小さいため、Ａ地点ではロッド溝４内の斜面から離間してシフトロッド１にシフト荷重を作用せず、Ｂ´地点に至ってからロッド溝４内の斜面に当接し、Ｂ地点ではロッド溝４間のアール部Ｒの始点に当接し、Ｃ地点では同アール部Ｒの頂点に当接し、Ｄ地点ではロッド溝４間のアール部Ｒの反対側の終点に当接し、Ｄ´地点では前記ロッド溝４に隣接するロッド溝４内の斜面に当接し、Ｅ地点ではロッド溝４内の斜面から離間してシフトロッドにシフト荷重を作用しない。
【００３４】
第２のシフト荷重発生部６ｂによる第２の荷重線と工程図を参照して、シフトロッド１がシフトストロークすると、第２のロックボール５ｂは、Ａ地点からＢ´地点の期間ではシフト荷重をシフトロッド１に作用しない。第２のロックボール５ｂが、Ｂ´地点からＢ地点に向かうに連れて、シフト荷重は大きくなっていき、Ｂ地点に位置する際にシフト荷重はピーク（最大）となる。続いて、第２のロックボール５ｂがＢ地点からＣ地点を通過してＤ地点に向かうに連れて、シフト荷重は小さくなっていき、途中Ｃ地点を通過する際にシフト荷重はゼロとなり、以降は、マイナスのシフト荷重、すなわち、吸込荷重が発生し、Ｄ地点でシフト荷重は最小となる（吸込点）。続いて、第２のロックボール５ｂが、Ｄ地点からＤ´地点に向かうに連れてシフト荷重はプラスに向かっていく。第２のロックボール５ｂは、Ｄ´地点からＥ地点の期間ではシフト荷重をシフトロッド１に作用しない。
【００３５】
要約して、第１の荷重線を参照すると、第１のシフト荷重発生部６ａ（第１のロックボール５ａ）によるシフト荷重のピークは、プラス側でＢ´地点、マイナス側でＤ´地点であって、ピークのシフト荷重発生点と吸込点間のシフトストロークは、Ｂ´〜Ｄ´である。第２の荷重線を参照すると、第２のシフト荷重発生部６ｂ（第２のロックボール５ｂ）によるシフト荷重のピークは、プラス側でＢ地点、マイナス側でＤ地点である。
【００３６】
つまり、本実施例のシフトディテント装置は、一本のシフトロッド１に対して、シフト荷重がピークとなるシフトロッド１のシフトストローク位置が、互いに異なる第１及び第２のロックボール５ａ，５ｂないし第１及び第２のシフト荷重発生部６ａ，６ｂを有する。
【００３７】
図２のシフト荷重特性図中、太線で、両者のシフト荷重を合成した合成荷重線を示す（同図中細線で示した第１及び第２の荷重線の合成）。第１の荷重線と、合成された全体のシフト荷重を示す太線とを対照すると、シフト荷重に関して、ピーク荷重発生点（プラス側）と吸込点（マイナス側）間のシフトストロークが、Ｂ´〜Ｄ´からＢ〜Ｄに短縮されている。換言すると、シフト荷重に関してピーク荷重発生点から吸込点までの傾きの絶対値は、合成荷重線が第１及び第２の合成荷重線よりも大きくなっている。したがって、本実施例のシフトディテント装置によれば、アール部Ｒの形状を変更せずに第２のロックボール５ｂの直径を第１のロックボール５ａの直径と変えるだけで、操作時間又は操作距離的な節度感が向上されている。
【００３８】
合成された全体のシフト荷重を示す太線と第２の荷重線とを対照すると、ピークのシフト荷重と吸込点のシフト荷重の差が拡大され、本実施例のシフトディテント装置によれば、アール部Ｒの形状を変更せずに第２のロックボール５ｂの直径を第１のロックボール５ａの直径と変えるだけで、荷重的な節度感が向上されていることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明のシフトディテント装置は、車両等に搭載される変速機、中でも、手動変速機に好適に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施例に係る変速機のシフトディテント装置の構造図である。
【図２】図１に示したシフトディテント装置のシフト荷重特性の説明図である。
【図３】（Ａ）は、従来例に係る変速機のシフトディテント装置の構造図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の拡大図である。
【図４】図３に示したシフトディテント装置のシフト荷重特性の説明図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  シフトロッド
４  複数のロッド溝
５ａ，５ｂ  第１及び第２のロックボール
６ａ  第１のシフト荷重発生部
６ｂ  第２のシフト荷重発生部
Ｒ  アール部
１１  シフトロッド
１２  ハウジング
１３  付勢手段
１３ａ  スプリング
１３ｂ  ベアリング
１４  複数のロッド溝
１５  一個のロックボール
１６  一組のシフト荷重発生部
【図１】
0005063305.tif 000002
【図２】
0005063305.tif 000003
【図３】
0005063305.tif 000004
【図４】
0005063305.tif 000005