(57)【要約】【課題】シフトフィーリングを悪化させずにシフトの操作制限を行なうことが可能な手動変速機を提供する。【解決手段】手動変速機１００は、取付孔３１０を有するクラッチハブ５０と、取付孔３１０に設けられて径方向外側に突出可能なピン３０７と、ピン３０７を径方向内側に付勢するスプリング３０８と、クラッチハブ５０の外周に軸方向に移動可能に設けられかつ、ピン３０７に係合可能なハブスリーブ６０とを備える。スプリング３０８は、クラッチハブ５０の開口部より径方向内側に設けられてピン３０７とクラッチハブ５０とを離反付勢する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
手動変速機のシフト制限装置であって、
外周部方向に開口する取付孔が設けられるハブと、
前記取付孔に設けられてハブの回転により径方向外側に突出することが可能なピンと、
前記ハブの外周に軸方向に移動可能に設けられ、突出した前記ピンに係合可能なスリーブと、
前記ピンを径方向内側に付勢する弾性部材とを備え、
前記弾性部材は、前記ハブの開口部よりも径方向内側に設けられることで前記ピンと前記ハブを離反付勢する、シフト制限装置。
【請求項２】
前記弾性部材はスプリングである、請求項１に記載のシフト制限装置。
【請求項３】
前記スリーブには突出した前記ピンを受入れる孔が設けられている、請求項１または２に記載のシフト制限装置。
【請求項４】
前記スリーブはリバースギヤに係合するスリーブである、請求項１から３のいずれか１項に記載のシフト制限装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シフト制限装置に関し、より特定的には、ハブスリーブを用いた変速機のシフト制限装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、シフト制限装置は、たとえば特開平９−５３７２１号公報（特許文献１）に開示されている。
【特許文献１】特開平９−５３７２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の技術では、回転の遠心力で飛び出したロック部材により切換スリーブの移動を規制してシフトを制限している。この場合、リテーナがスリーブを押圧して得た反力をスプリングを介してロック部材に伝達し、通常時の位置としているため、通常時のシフト操作時にもばねによりリテーナがスリーブに押圧されてシフトフィーリングが悪化するという問題があった。
【０００４】
そこで、この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、シフトフィーリングの悪化を防止することが可能なシフト制限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】
【０００５】
この発明に従ったシフト制限装置は、手動変速機のシフト制限装置であって、外周部方向に開口する取付孔が設けられるハブと、取付孔に設けられてハブの回転により径方向外側に突出することが可能なピンと、ハブの外周に軸方向に移動可能に設けられて突出したピンに係合可能なスリーブと、ピンを径方向内側に付勢する弾性部材とを備える。弾性部材は、ハブの開口部よりも径方向内側に設けられてピンとハブを離反付勢する。
【０００６】
このように構成されたシフト制限装置では、通常時（ピンが突出していないとき）では、スリーブはピンと当接しないため、スリーブに摩擦抵抗がかからない。その結果、シフトフィーリングを向上させることができる。
【０００７】
好ましくは、弾性部材はスプリングである。
好ましくは、スリーブには、突出したピンを受入れる孔が設けられている。
【０００８】
好ましくは、スリーブはリバースギヤのスリーブである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態では同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明については繰返さない。
【００１０】
図１は、この発明の実施の形態に従った手動変速機の断面図である。図１を参照して、手動変速機１００は、自動車の走行状態に応じて出力軸の回転速度および回転トルクを変換して駆動輪に伝える動力伝達装置である。手動変速機１００として、車両の運転者が操作するシフトレバーと手動変速機１００とが離れており、その間をケーブルおよびリンクなどで連結する、いわゆるリモートコントロール型の手動変速機でもよく、手動変速機１００の直接シフトレバーを取付けた、いわゆるダイレクトコントロール方式の手動変速機であってもよい。
【００１１】
また、リモートコントロール方式において、シフトレバーの位置に関しては、特に限定されず、ステアリングコラム部にシフトレバーが取付けられたコラムシフト式、シフトレバーがフロアに取付けられたフロアシフト式などを採用することが可能である。
【００１２】
図１では、手動変速機として、アクチュエータなどによりセレクトレバーを移動させて変速を行なう、いわゆるシーケンシャルタイプの変速機にも本発明を適用することが可能である。
【００１３】
手動変速機１００は、回転シャフト１０を有する回転シャフト１０は回転軸を中心として回転することが可能であり、エンジンから伝えられた回転力が回転シャフト１０に伝えられる。
【００１４】
回転シャフト１０にはクラッチハブ５０が取付けられている。クラッチハブ５０は回転シャフト１０とともに回転するように、回転シャフト１０にたとえばスプライン嵌合している。
【００１５】
なお、回転シャフト１０に対するクラッチハブ５０の固定方法としては、スプライン嵌合に限られずキーなどを用いて嵌合させてもよい。
【００１６】
回転シャフト１０には、リバースギヤ２２が嵌め合わせられている。リバースギヤ２２と回転シャフト１０との間にはベアリングが介在する。そのため、リバースギヤ２２は回転シャフト１０に対して相対回転することが可能である。図１で示す状態では、回転シャフト１０の回転力がリバースギヤ２２には伝達されず、リバースギヤ２２は空転する。リバースギヤ２２の内周面側が回転シャフト１０と向かい合っている。リバースギヤ２２と回転シャフト１０との間に潤滑油が供給されてもよい。
【００１７】
リバースギヤ２２にはギヤピース３２が設けられている。ギヤピース３２はリバースギヤ２２と一体であってもよく、別体であってもよい。ギヤピース３２はリバースギヤ２２とともに回転する構成であればよい。ギヤピース３２は図１で示す状態ではクラッチハブ５０に係合していない。そのため、ギヤピース３２はクラッチハブ５０に対して自由に回転することが可能である。
【００１８】
ギヤピース３２よりもさらにクラッチハブ５０に近づいた部分において、リバースギヤ２２はコーン部３４を有する。コーン部３４は回転軸に対して傾斜したテーパ面である。コーン部３４上にシンクロナイザリング４２が嵌め合わせられている。シンクロナイザリング４２は、リバースギヤ２２とクラッチハブ５０およびハブスリーブ６０とを同期させるための装置であり、テーパ面を有する。３枚のコーン形状のリング１４２，２４２，３４２が重ね合わされてこれらが摩擦摺動する。円錐形状のリング１４２，２４２，３４２はともに回転軸に対して傾斜している。
【００１９】
最も外周に設けられるリング１４２には外周歯４６が設けられている。外周歯４６はハブスリーブ６０の内周歯６１と噛み合うことが可能である。
【００２０】
クラッチハブ５０にはシフティングキー６５が嵌め合わせられており、シフティングキー６５にハブスリーブ６０が嵌合している。ハブスリーブ６０は回転軸の延びる方向に摺動可能である。ハブスリーブ６０の内周歯６１はクラッチハブ５０と噛み合っており、かつ、内周歯６１はシンクロナイザリング４２の外周歯４６およびギヤピース３２の外周歯３６と嵌まり合うことが可能である。
【００２１】
クラッチハブ５０はハブスリーブ６０を軸方向にスライド可能に保持する。ハブスリーブ６０は凹部６２を有し、凹部６２はシフトフォーク７０に挟まれて保持されている。シフトフォーク７０が凹部６２を軸方向へ動かすと、これに伴いハブスリーブ６０およびシフティングキー６５も軸方向に移動する。ハブスリーブ６０の内周側に設けられた凹部６３がシフティングキー６５の凸部６９と嵌まり合っている。
【００２２】
クラッチハブ５０には、取付孔３１０が設けられており、取付孔３１０にはピン３０７が嵌め合わされている。ピン３０７はスプリング３０８により内周側方向に付勢されている。ハブスリーブ６０には、ピン３０７を受入れるための孔３１１が設けられている。ピン３０７の位置はクラッチハブ５０の回転数により決定される。すなわち、クラッチハブの回転数の自乗に比例してピン３０７に働く外方向の遠心力は大きくなる。また、ピン３０７にはスプリング３０８の変位に応じて中心方向へ向かう力が付勢される。遠心力が付勢力よりも大きくなるような回転数では、ピン３０７は外周側へ突出してピン３０７がハブスリーブ６０の孔３１１に差込まれる。これにより、ハブスリーブ６０の軸方向へのスライドが阻止される。クラッチハブ５０の回転数が大きくなればピン３０７に加わる遠心力も大きくなる。そのため、高回転時には、ピン３０７が外周方向へ突出し、ハブスリーブ６０と係合することでハブスリーブ６０のスライドを防止している。
【００２３】
なお、図１で示す状態では、ピン３０７に加わる遠心力は、ピン３０７へスプリング３０８により加えられるばねの弾性力よりも小さく、ピン３０７は取付孔３１０内に収納されて外周部へ突出していない。
【００２４】
図２は、図１中にＩＩで示す方向から見た手動変速機の正面図である。図２を参照して、円形状のクラッチハブ５０には、複数のピン３０７が設けられている。各々のピン３０７はスプリング３０８により内周側へ付勢されている。複数のピン３０７の間にシフティングキー６５が設けられている。ハブスリーブ６０の内周歯６１はクラッチハブ５０の外周歯５１と嵌まり合っている。ハブスリーブ６０には、取付孔３１０と連なる孔３１１が設けられており、孔３１１は外周方向へ突出するピン３０７を受入れる。ピン３０７が孔３１１へ受入れられるとハブスリーブ６０の軸方向へのスライドが制限される。このためシフトフォーク７０によりハブスリーブ６０を軸方向へ動かすことができなくなる。
【００２５】
図３は図２中のピンを拡大して示す断面図である。図３を参照して、ピン３０７の先端部はドーム状（半球状）であり、ピン３０７が孔３１１へ挿入されやすい形状とされている。孔３１１はハブスリーブ６０を貫通する貫通孔形状である。なお、孔３１１は必ずしも貫通孔に限られず、ハブスリーブ６０を厚み方向に貫通しない止まり孔であってもよい。図３で示すように、ピン３０７がハブスリーブ６０の移動を制限しない場合には、ハブスリーブ６０はピン３０７と接触していない。すなわち、ピン３０７は、ハブスリーブ６０よりも半径方向内側に収納されている。これにより、ハブスリーブ６０の動きをピン３０７が阻害する必要がない場合には、ハブスリーブ６０は軸方向に自由に移動することが可能である。取付孔３１０の開口３１５は、クラッチハブ５０の外周面に設けられている。
【００２６】
図４は、図３中の矢印ＩＶで示す方向から見た図である。図５は、図４中の矢印Ｖで示す方向から見た図である。図４および図５を参照して、取付孔３１０はクラッチハブ５０に設けられた切欠き形状の開口部であり、この部分にピン３０７が収納されている。ピン３０７の内周側では幅が広くフランジ形状となっており、そのフランジ部分にばね３０８が当接している。ばね３０８はフランジ部分およびピン３０７を半径方向内側へ付勢している。
【００２７】
図６はピンがハブスリーブの動作を制限する状態の図である。図７は、図６中の矢印ＶＩＩで示す方向から見た図である。図６および図７を参照して、クラッチハブ５０の回転数が上がるとピン３０７に加わる遠心力が大きくなり、この遠心力がスプリング３０８による内周方向への付勢力に打勝つ。その結果、ピン３０７が外周方向へ突出し、ピン３０７がハブスリーブ６０の孔３１１に係合する。
【００２８】
次に、本発明に従った手動変速機の同期動作について説明する。シフトレバーがシフトフォーク７０と連結されており、シフトレバーを動かすことによってシフトフォークが動く。シフトフォーク７０はハブスリーブ６０を軸方向に動かす。これにより、ハブスリーブ６０とシフティングキー６５へ力が加わる。シフティングキー６５の凸部６９がハブスリーブ６０と噛み合っているため、ハブスリーブ６０とシフティングキー６５がともに移動する。これにより、シフティングキー６５はシンクロナイザリング４２をギヤピース３２のコーン部３４に押付けてシンクロ作用（同期作用）を開始する。このとき、シンクロナイザリング４２はハブスリーブ６０とリバースギヤ２２の回転速度差およびコーン部３４との摩擦により、シフティングキー６５に対して回転方向にずれようとする。
【００２９】
さらにシフトレバーを動かすと、ハブスリーブ６０に働く力はシンクロナイザキースプリング２８に打勝って、ハブスリーブ６０はシフティングキー６５の突起を乗り越えてリバースギヤ２２側へ移動する。しかし、ハブスリーブ６０の内側のスプラインとしての内周歯６１と、シンクロナイザリング４２のスプラインとしての外周歯４６は食い違ったままで接触している。したがって、ハブスリーブ６０に加わる力は、食い違ったままで接触しているスプリングを介してシンクロナイザリング４２をリバースギヤ２２のコーン部３４へさらに強く押付け、その摩擦力で強いシンクロ作用（同期作用）を行なう。
【００３０】
ハブスリーブ６０とリバースギヤ２２の回転速度が等しくなると、シンクロナイザリング４２は回転方向に自由となる。したがって、ハブスリーブ６０の内側の内周歯６１はシンクロナイザリング４２の外周歯４６を押し退けて進み、円滑にギヤピース３２の外周歯３６と噛み合う。これにより同期が完了する。
【００３１】
本発明では、前進段走行中はリバース用同期装置が回転していることから、遠心力が発生する。この遠心力により、クラッチハブ５０内部に設定したピン３０７が外向きに飛び出し、ハブスリーブ６０に設けた孔３１１にピン３０７が入り込みシフト操作を阻止する。車両停止時は遠心力が発生しないため、スプリング３０８の荷重によりピン３０７が内側に入るため、ハブスリーブ６０の孔３１１からピン３０７が外れシフトが可能となる。
【００３２】
すなわちこの発明の実施の形態に従ったシフト制限装置は、外周部方向に開口する取付孔３１０を有するクラッチハブ５０と、ピン３０７を径方向内側に付勢する弾性部材としてのスプリング３０８と、取付孔３１０に設けられてクラッチハブ５０の回転により径方向外側に突出可能なピン３０７と、クラッチハブ５０の外周に軸方向に移動可能に設けられてピン３０７と係合する孔３１１を有するハブスリーブ６０とを備える。スプリング３０８は、クラッチハブ５０の開口３１５より径方向内側に設けられてピン３０７とクラッチハブ５０とを離反付勢している。
【００３３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明の実施の形態１に従った手動変速機の断面図である。
【図２】図１中の矢印ＩＩで示す方向から見た手動変速機の正面図である。
【図３】クラッチハブに設けられたピンを拡大して示す断面図である。
【図４】図３中の矢印ＩＶで示す方向から見た正面図である。
【図５】図４中の矢印Ｖで示す方向から見た平面図である。
【図６】ピンが突出した状態の手動変速機の断面図である。
【図７】図６中の矢印ＶＩＩで示す方向から見た正面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  回転シャフト、２２  リバースギヤ、２８  シンクロナイザキースプリング、３２  ギヤピース、３４  コーン部、３６，４６  外周歯、４２  シンクロナイザリング、５０  クラッチハブ、５１  外周歯、６０  ハブスリーブ、６１  内周歯、６２，６３  凹部、６５  シフティングキー、６９  凸部、７０  シフトフォーク、１００  手動変速機、１４２，２４２，３４２  リング、３０７  ピン、３０８  スプリング、３１０  取付孔、３１１  孔、３１５開口。
【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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