(57)【要約】【課題】変速歯車により回転駆動力が伝達されているときにギヤ抜けが生じることのないようにする。【解決手段】クラッチハブ４５にスプライン係合された切替スリーブ４８を軸線方向に移動させて変速歯車４６にスプライン係合させることによって変速軸４４に回転駆動力を伝達しているときには、ケーシング１０に設けた係合装置５０のピストン５２がコントロールシャフト２０の環状溝２０ｄと係合することで、シフトアンドセレクトシャフト３０、フォークシャフト４０及びシフトフォーク４３の軸線方向の移動が拘束されることにより、切替スリーブ４８の軸線方向の移動が拘束されて回転駆動力の伝達が遮断されることがない。【選択図】図１
2009138773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング内に支持されたシフトアンドセレクトシャフトを回動及び往復動させることにより複数のフォークシャフトから１つを選択するとともに選択した前記フォークシャフトを往復動させて変速歯車の切り替えをする手動変速機において、
前記シフトアンドセレクトシャフトまたはこのシフトアンドセレクトシャフトを操作するコントロールシャフトに凹部を形成し、前記ケーシングにはこの凹部と対向する位置に前記凹部と係合自在な係合部材を有する係合装置を設け、前記変速歯車により回転駆動力が伝達されているときには前記係合部材が前記凹部に係合することにより前記フォークシャフトを往復動させる前記シフトアンドセレクトシャフトの回動又は往復動が拘束されるようにしたことを特徴する手動変速機。
【請求項２】
請求項１に記載の手動変速機において、前記係合装置は前記手動変速機への動力伝達経路に設けたクラッチの係合及び離脱を行うための操作機構に連動して前記クラッチが接続されているときに前記係合部材を前記凹部に係合させるようにしたことを特徴とする手動変速機。
【請求項３】
請求項２に記載の手動変速機において、前記クラッチの操作機構はオイルの油圧により前記クラッチの係合及び離脱を行うものであって、このオイルの油圧により前記係合装置の係合部材は前記凹部に係合または離脱させるようにしたことを特徴とする手動変速機。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の手動変速機において、前記凹部は前記シフトアンドセレクトシャフトまたは前記コントロールシャフトの軸線方向に間をおいて少なくとも２個以上設けたことを特徴とする手動変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などに搭載される手動変速機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの手動変速機には、特許文献１に開示されたように、シフトレバーをセレクト操作することによりシフトアンドセレクトシャフトを軸線周りに回動させて複数のフォークシャフトのうちから一つを選択し、シフトレバーをシフト操作することによりシフトアンドセレクトシャフトを軸線方向に往復動させてフォークシャフトに固定されたシフトフォークを移動させて変速歯車の切り替えを行うものがある。
【特許文献１】特開２００４−１０８４６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のような手動変速機には、複数の変速軸が回転可能に軸支されており、一つの変速軸にはクラッチハブがスプライン係合により一体的に固定されている。このクラッチハブの両側には、別の変速軸に一体的に設けられた変速歯車に常時噛合される変速歯車が回転可能に設けられている。クラッチハブの外周には、軸線方向摺動可能にスプライン係合された切替スリーブが設けられており、切替スリーブを軸線方向に移動させて両側の変速歯車のうち選択された一方の変速歯車に噛み合わせることで、選択された変速歯車は変速軸に連結されて回転駆動力が伝達されるものである。
【０００４】
このような手動変速機では、変速軸に入力される回転駆動力を伝達するときに生じる振動や悪路を走行しているときに生じる振動等により、回転駆動力の伝達中に切替スリーブが中立位置に移動し変速歯車との噛み合いが離脱されて回転駆動力が伝達されなくなるギヤ抜けが発生することがある。本発明は、このような問題が生じることのない手動変速機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】
【０００５】
このため、本発明による手動変速機は、ケーシング内に支持されたシフトアンドセレクトシャフトを回動及び往復動させることにより複数のフォークシャフトから１つを選択するとともに選択したフォークシャフトを往復動させて変速歯車の切り替えをする手動変速機において、シフトアンドセレクトシャフトまたはこのシフトアンドセレクトシャフトを操作するコントロールシャフトに凹部を形成し、ケーシングにはこの凹部と対向する位置に凹部と係合自在な係合部材を有する係合装置を設け、変速歯車により回転駆動力が伝達されているときには係合部材が凹部に係合することによりフォークシャフトを往復動させるシフトアンドセレクトシャフトの回動又は往復動が拘束されるようにしたことを特徴する。
【０００６】
前項の発明において、係合装置は手動変速機への動力伝達経路に設けたクラッチの係合及び離脱を行うための操作機構に連動してクラッチが接続されているときに係合部材を凹部に係合させるようにするのが好ましい。
【０００７】
前項の発明において、クラッチの操作機構はオイルの油圧によりクラッチの係合及び離脱を行うものであって、このオイルの油圧により係合装置の係合部材は凹部に係合または離脱させるようにするのが好ましい。
【０００８】
前各項の発明において、凹部はシフトアンドセレクトシャフトまたはコントロールシャフトの軸線方向に間をおいて少なくとも２個以上設けるようにするのが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、シフトアンドセレクトシャフトまたはこのシフトアンドセレクトシャフトを操作するコントロールシャフトに凹部を形成し、ケーシングにはこの凹部と対向する位置に凹部と係合自在な係合部材を有する係合装置を設け、変速歯車により回転駆動力が伝達されているときには係合部材が凹部に係合することによりフォークシャフトを往復動させるシフトアンドセレクトシャフトの回動又は往復動が拘束されるので、変速歯車の切り替えを行うフォークシャフトの往復動も拘束され、回転駆動力の伝達中に変速歯車を移動させるような外力を受けても、変速歯車の回転駆動力の伝達が遮断されるギヤ抜けを生じることはない。
【００１０】
係合装置は手動変速機への動力伝達経路に設けたクラッチの係合及び離脱を行うための操作機構に連動してクラッチが接続されているときに係合部材は凹部に係合させるようにした請求項２に記載の発明によれば、クラッチが係合されて動力を伝達されている状態で変速歯車の伝達が遮断されるギヤ抜けが生じることはない。
【００１１】
クラッチの操作機構はオイルの油圧によりクラッチの係合及び離脱を行うものであって、このオイルの油圧により係合装置の係合部材を凹部に係合または離脱させるようにした請求項３に記載の発明によれば、クラッチの操作機構と連動して係合部材を凹部に係合または離脱させるための装置を別途設ける必要がなくなって構造を簡易なものとすることができる。
【００１２】
凹部はシフトアンドセレクトシャフトまたはコントロールシャフトの軸線方向に間をおいて少なくとも２個以上設けた請求項４に記載の発明によれば、往復動するフォークシャフトを２ヶ所以上で拘束することで１本のフォークシャフトで２つ以上の変速歯車の切り替えをするものに対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、図１〜図３により、本発明による手動変速機の一実施形態を図面を参照して説明する。この実施形態の手動変速機は、ケーシング１０内に複数のフォークシャフト４０〜４２を設け、この各フォークシャフト４０〜４２から一つを選択するとともに選択したフォークシャフトを往復動させて変速歯車４６、４７の切り替えをするために、互いに平行に配置されて回動及び往復動自在に支持されたコントロールシャフト２０とこれにより操作されるシフトアンドセレクトシャフト３０とを備えている。
【００１４】
図１に示すように、コントロールシャフト２０の一端に形成された偏心部には、軸線方向に直交して貫通する円筒状のソケット孔２０ａが設けられており、このソケット孔２０ａには、摺動体１１を介してシフトレバー１２の先端の小球部１２ａが回動自在に連結されている。シフトレバー１２は、大球部１２ｂがケーシング１０に取りつけられたシフトレバータワー１３の開口部１３ａにソケット１４を介して揺動自在に支持されており、シフトレバー１２を大球部１２ｂを中心として手動により揺動操作することでコントロールシャフト２０を回動及び往復動させることができる。コントロールシャフト２０の外周には、軸線方向の略中央部に３つの環状溝（凹部）２０ｂ〜２０ｄが等間隔に形成されている。コントロールシャフト２０には、環状溝２０ｂ〜２０ｄに対しソケット孔２０ａと反対側となる位置にシフトアンドセレクトシャフト３０を回動自在に連結する駆動スリーブ２１がピン２１ａにより一体的に固定されている。駆動スリーブ２１には、シフトアンドセレクトシャフト３０と対向する側に円筒状の連結孔２１ｂが形成されている。
【００１５】
図１に示すように、シフトアンドセレクトシャフト３０は、軸線方向の略中央部で駆動スリーブ２１と対向する位置に被動スリーブ３１がピン３１ａにより一体的に固定されている。被動スリーブ３１には、連結孔２１ｂと回動自在に嵌合されるジョイントボール３１ｂが設けられている。シフトアンドセレクトシャフト３０は、被動スリーブ３１が駆動スリーブ２１に回動自在に連結されるので、コントロールシャフト２０の回動及び往復動と連動して回動及び往復動される。シフトアンドセレクトシャフト３０の先端にはインナーレバー３２が側方に突出して設けられており、図２に示すように、シフトアンドセレクトシャフト３０を回動させることでインナーレバー３２により３本のフォークシャフト４０〜４２から任意のフォークシャフトを選択し、またシフトアンドセレクトシャフト３０を往復動させることでインナーレバー３２により選択したフォークシャフトを軸線方向に移動させる。
【００１６】
図１及び図２に示すように、ケーシング１０内には３本のフォークシャフト４０〜４２が、コントロールシャフト２０及びシフトアンドセレクトシャフト３０と平行に往復動自在に支持されている。なお、図１は、３本のフォークシャフト４０〜４２のうち中央の１本のフォークシャフト４０及びこのフォークシャフト４０により切り替えられる変速歯車４６、４７についてのみ図示し、その他のフォークシャフト４１、４２及び変速歯車は図示を省略してある。図１及び図２に示すように、各フォークシャフト４０〜４２の一端側には、切欠き部４０ａ〜４２ａが形成されたフォークヘッド４０ｂ〜４２ｂが設けられており、シフトアンドセレクトシャフト３０のインナーレバー３２の先端部は各切欠き部４０ａ〜４２ａに選択的に係合可能となっている。各フォークシャフト４０〜４２には、変速歯車の切り替えを行うシフトフォーク４３がそれぞれ固定されている。
【００１７】
ケーシング１０内には、フォークシャフト４０〜４２と平行に配置された複数の変速軸（図１にその１本を符号４４で示す）が回転可能に軸支されており、一つの変速軸４４にはクラッチハブ４５がスプライン係合により一体的に固定されている。クラッチハブ４５の両側となる変速軸４４には、図示しない別の変速軸に一体的に設けられた変速歯車に常時噛合される変速歯車４６、４７が回転自在に設けられている。クラッチハブ４５の外周には、切替スリーブ４８が軸線方向摺動可能にスプライン係合されており、切替スリーブ４８の外周溝４８ａに係合されたシフトフォーク４３により切替スリーブ４８を軸線方向に移動させて変速歯車４６または４７にスプライン係合させることで、選択された変速歯車４６または４７は変速軸４４に連結されて回転駆動力が伝達される。なお、本実施形態の歯車切替機構はシンクロメッシュタイプのものであるが、シンクロナイザリング等の同期装置は公知であるので省略する。
【００１８】
図１に示すように、ケーシング１０にはコントロールシャフト２０の軸線の方向の往復動を拘束することでシフトアンドセレクトシャフト３０の往復動を拘束する係合装置５０が設けられており、この係合装置５０は、コントロールシャフト２０が中立位置にあるときにその中央の環状溝２０ｃと対向するに固定されている。係合装置５０は、図３に示すように、ケーシング１０に固定された円筒形状のシリンダ５１と、このシリンダ５１内に設けられたピストン５２とを備えている。ピストン５２は、シリンダ５１の内径に液密に摺動自在に嵌合されるピストン部５２ａと、ピストン部５２ａに同軸的に一体的に形成されてシリンダ５１の一端に形成した開口を液密に摺動自在に貫通してケーシング１０内に突出するロッド部（係合部材）５２ｂよりなり、シリンダ５１内を軸線方向に摺動自在となっている。シリンダ５１はピストン部５２ａによりばね室５１ａとオイル室５１ｂに区画されており、ピストン５２は、ばね室５１ａ内に設けられたばね部材５３により、コントロールシャフト２０の各環状溝２０ｂ〜２０ｄに係合するように付勢されている。シリンダ５１のオイル室５１ｂは、図示しないクラッチの係合及び離脱をするための操作機構であるクラッチマスタシリンダに導管５１ｃにより接続されており、従ってクラッチペダルを踏むことでクラッチマスタシリンダ内に発生する油圧は導管５１ｃを介してオイル室５１ｂに伝達され、ピストン５２はばね部材５３の弾性に抗して軸線方向に移動して各環状溝２０ｂ〜２０ｄとの係合が離脱する。
【００１９】
上記のように構成した手動変速機の作動について説明する。シフトレバー１２が中立位置にあり、コントロールシャフト２０及びシフトアンドセレクトシャフト３０の操作がされず、切替スリーブ４８が何れの変速歯車４６、４７とスプライン係合されていない状態では、コントロールシャフト２０の中央の環状溝２０ｃが係合装置５０のピストン５２と対向する位置となっており、係合装置５０のピストン５２のロッド部５２ｂはばね部材５３により環状溝２０ｃに係合してコントロールシャフト２０の軸線方向の移動が拘束されている。この状態ではシフトレバー１２によりコントロールシャフト２０をセレクト方向に回動させて３本のフォークシャフト４０〜４２の何れかと選択することはできるが、コントロールシャフト２０を軸線方向に移動することはできない。
【００２０】
シフトレバー１２により変速歯車の切り替えをするためにクラッチペダルを踏むと、クラッチマスタシリンダ内に生じる油圧がシリンダ５１のオイル室５１ｂに加わり、ピストン５２がばね部材５３の弾性に抗して軸線方向に後退して環状溝２０ｃとの係合が離脱され、シフトレバー１２によりコントロールシャフト２０を往復動させることが可能となる。この状態で図２に示すように、シフトレバー１２をセレクト方向に揺動操作し、コントロールシャフト２０によりシフトアンドセレクトシャフト３０を回動させて中央のフォークシャフト４０を選択した後、図１に示すようにシフトレバー１２をシフト方向に揺動操作することでコントロールシャフト２０を図１及び図３に示すように、環状溝２０ｄを係合装置５０のピストン５２のロッド部５２ｂと対向する位置まで軸線方向左向きに移動させる。選択されたフォークシャフト４０は、シフトアンドセレクトシャフト３０により切替スリーブ４８が変速歯車４６とスプライン係合する位置まで移動し、変速歯車４６は変速軸４４に連結される。そしてペダルを離してクラッチを係合させれば変速歯車４６とこれに噛合される変速歯車による回転駆動力の伝達がなされる。これと同時にシリンダ５１のオイル室５１ｂに加わる油圧が消滅して、係合装置５０のピストン５２のロッド部５２ｂはばね部材５３の弾性によりコントロールシャフト２０の環状溝２０ｄに係合するので、コントロールシャフト２０、シフトアンドセレクトシャフト３０及び選択されたフォークシャフト４０の軸線方向の移動が拘束される。従ってフォークシャフト４０に固定されたシフトフォーク４３及びこれに係合する切替スリーブ４８の軸線方向の移動も拘束され、切替スリーブ４８は変速歯車４６とのスプライン係合が離脱されなくなるので、変速歯車４６から変速軸４４への回転駆動力の伝達が遮断されるギヤ抜けが生じることはなくなる。
【００２１】
また、変速歯車４７に回転駆動力を伝達させるときには、前述と同様、クラッチペダルを踏んでピストン５２を環状溝２０ｄから離脱させ、シフトレバー１２によりコントロールシャフト２０を環状溝２０ｂが係合装置５０のピストン５２のロッド部５２ｂと対向する位置まで軸線方向右向きに移動させ、クラッチペダルを離してばね部材５３により付勢されるピストン５２をコントロールシャフト２０の環状溝２０ｂに係合させる。これにより切替スリーブ４８は変速歯車４７とスプライン係合されて離脱されなくなり、回転駆動力の伝達が遮断されるギヤ抜けが生じることはなくなる。同様に、他のフォークシャフト４１、４２においても、変速歯車の回転駆動力が伝達されているときには、コントロールシャフト２０はばね部材５３により付勢されるピストン５２が環状溝２０ｂまたは２０ｄに係合することで軸線方向の移動が拘束されるので、ギヤ抜けが生じなくなる。
【００２２】
上述した実施形態では、シフトレバー１２によるシフトアンドセレクトシャフト３０のセレクト操作及びシフト操作はコントロールシャフト２０を介して行うようにし、コントロールシャフト２０に複数の環状溝２０ｂ〜２０ｄを設けて係合装置５０によりシフトアンドセレクトシャフト３０の往復動を拘束するようにしているが、本発明はこれに限られるものでなく、コントロールシャフトの代わりにシフトアンドセレクトシャフトに複数の環状溝を設けてその往復動を拘束するようにしてもよいし、あるいはそのようにした場合においてコントロールシャフトを廃してシフトアンドセレクトシャフトをシフトレバーにより直接セレクト操作及びシフト操作を行うようにしてもよい。
【００２３】
また、上述した実施形態では、コントロールシャフト２０の外周に環状溝２０ｂ、２０ｄを軸線方向に沿って設けるようにしているが、本発明はこれに限られるものでなく、環状溝の代わりにピストン５２に係合する孔をコントロールシャフト２０に穿設したものであってもよい。
【００２４】
また、上述した実施形態では、シフトアンドセレクトシャフト３０の回動によりフォークシャフトのセレクト操作をし往復動によりフォークシャフトのシフト操作をしているが、本発明はこれに限られるもものでなく、シフトアンドセレクトシャフト３０の往復動によりフォークシャフトのセレクト操作をし、回動によりフォークシャフトのシフト操作をするようにしてもよい。その場合には係合装置５０のロッド部５２ｂと係合する凹部はコントロールシャフトまたはシフトアンドセレクトシャフトの円周方向に沿って形成すればよい。
【００２５】
さらに、上述した実施形態では、係合装置５０はクラッチの係合及び離脱をするための操作機構としてクラッチマスタシリンダから供給されるオイルの油圧によりロッド部５２ｂを有するピストン５２の移動をさせているが、本発明はこれに限られるものでなく、クラッチの操作機構に連動した電磁的方法により係合部材を往復動させてシフトアンドセレクトシャフトまたはコントロールシャフトに設けた凹部に係合させるようにしたり、あるいはケーブル式のクラッチの操作機構を採用した場合にはケーブルにより係合部材を凹部に係合させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による手動変速機の一実施形態の要部を示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】係合装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０…ケーシング、２０…コントロールシャフト、２０ｂ，２０ｄ…凹部（環状溝）、３０…シフトアンドセレクトシャフト、４０〜４２…フォークシャフト、４６，４７…変速歯車、５０…係合装置、５２ｂ…係合部材（ロッド部）。
【図１】
2009138773.tif 000003
【図２】
2009138773.tif 000004
【図３】
2009138773.tif 000005