(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のアーム部が互いに同軸線上にある中間部位でそれぞれ第１および第２の反転支点にて支持されてシフトロッドの動きを反転伝動する反転型シフトフォークを備えた歯車式変速機において、前記第１の反転支点を、該歯車式変速機のインプットシャフトおよびアウトプットシャフトとカウンタシャフトとに平行に配置されたリバースアイドルシャフトに設け、前記第２の反転支点を該歯車式変速機のケーシング部材に設けたことを特徴とする歯車式変速機構造。
【請求項２】
複数の反転型シフトフォークを備え、それら複数の反転型シフトフォークの各第１の反転支点が前記リバースアイドルシャフトに設けられた請求項１記載の歯車式変速機構造。
【請求項３】
一対のアーム部が互いに同軸線上にある中間部位でそれぞれ第１および第２の反転支点に支持されてシフトロッドの動きを反転伝動する反転型シフトフォークの前記第１の反転支点を、該歯車式変速機のインプットシャフトおよびアウトプットシャフトとカウンタシャフトとに平行に配置されたリバースアイドルシャフトに設け、前記第２の反転支点を該歯車式変速機のケーシング部材に設ける歯車式変速機構造の組立方法であって、
前記インプットシャフトと前記カウンタシャフトと前記リバースアイドルシャフトとを各変速歯車が噛合した状態に組み合わせてシャフト組立体を形成し、
次いで、前記シャフト組立体におけるリバースアイドルシャフトに設けた支持部を第１の反転支点とし該支持部に前記反転シフトフォークを組み付けてサブアッセンブリを形成し、
その後、前記サブアッセンブリに前記ケーシング部材を組み付け、
次いで、前記ケーシング部材に設けた支持部を第２の反転支点とし該支持部に前記反転シフトフォークを組み付けることを特徴とする歯車式変速機構造の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、手動操作の歯車式変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばエンジン縦置き型の車両における手動操作の歯車式変速機として、インプットシャフトおよびアウトプットシャフトと、これら両シャフトと平行に配置されたカウンタシャフトと、各変速段位にそれぞれ対応してインプットシャフトおよびアウトプットシャフトとカウンタシャフトとに対をなして設けられ互いに噛合する複数の変速歯車対と、インプットシャフトおよびアウトプットシャフトと平行に配置され後退用歯車対の被駆動歯車と駆動歯車との間に設けられたリバースアイドル歯車を支持するリバースアイドルシャフトと、選択された変速段位に対応した所定の変速歯車対でインプットシャフトからカウンタシャフトを介して又は直接にアウトプットシャフトへ動力が伝達されるよう動力伝達経路を切り換える動力伝達切換機構とを備えた構造のものが知られている。
【０００３】
かかる歯車式変速機において、上記動力伝達切換機構は、シャフトに対して相対回転自在な前後の遊転歯車のいずれか一方を選択的に当シャフトに対して一体回転するように連結させ得る複数のシンクロメッシュ装置を備えている。また、それらシンクロメッシュ装置は、各々、インプットシャフトおよびアウトプットシャフトとカウンタシャフトとに平行に配置されシフトレバーの切換操作に連動して前後に移動自在とされたシフトロッドと、該シフトロッドに連動して回動するシフトフォークと、シャフトに対して嵌合固定されたシンクロナイザハブと、該シンクロナイザハブの外周上に設けられたシンクロナイザキーと、前後一対のシンクロナイザリングと、各シンクロナイザリングと対向配置されたギヤ側リング部材と、シンクロナイザキーの外側に位置しシフトフォークにより前後に移動自在とされたシンクロナイザスリーブとを備え、シンクロナイザスリーブの移動に応じて遊転歯車のいずれか一方を連結し一体回転させる構成とされているのが普通である。
【０００４】
また、かかる歯車式変速機のシフト操作系は、シフトフォークがシフトロッドに対し固定的に組み込まれ、シフトロッドの動きがそのまま伝達されるよう構成されたものもあるが、他に、一対のアーム部が互いに同軸線上にある中間部位で一対の反転支点にて支持されてシフトロッドの動きを反転伝動する反転型シフトフォークを用い、レバー比によってシフト操作力の低減あるいはシフト操作量の低減を図るようにしたものも知られている。そして、かかる反転型シフトフォークは、変速機ケースの左右から反転用ピンを圧入し、それらピンにより両アーム部の中間部位にて回動自在に支持するのが普通である。また、特開昭５４−１３８９４９号公報には、変速機ケースの前端から後端まで延びる一対の平行なロッドを配置し、それらロッドに反転型シフトフォークの両反転支点を設けるよにしたものが記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
歯車式変速機を組み立てるときは、一般に、各変速歯車が噛合した状態にシャフトを組み合わせてシャフト組立体とし、それにシフトフォークやシフトロッドを組み付けてサブアッセンブリとしたものを変速機ケースに挿入するといった方法が採られる。ところが、反転型シフトフォークを用いた歯車式変速機をそういった方法で組み立てる場合に、特に、シフトフォークの反転支点を変速機ケースの左右に設けた反転用ピンとするものでは、変速歯車を備えた各シャフトとシフトフォークおよびシフトロッド等からなるギヤトレインのサブアッセンブリを変速機ケースに挿入した後で、変速機ケースの反転用ピンをシフトフォークに差し込むことになるが、反転用ピンが差し込まれるまではシフトフォークの位置が固定されないため、反転用ピンとシフトフォークの穴との位置がずれることがあって、組立が面倒であり、特に、自動組立はきわめて困難であった。
【０００６】
また、特開昭５４−１３８９４９号公報記載のように、変速機ケースの前端から後端まで延びる一対の平行なロッドを配置し、それらロッドに反転型シフトフォークの両反転支点を設けるようにした場合は、ギヤトレインのサブアッセンブリ化の段階でそれら反転支持のロッドを組み付け、それらロッドに設けた反転用ピンをシフトフォークに予め差し込むことよってシフトフォークの支持構造を完成させておくことができるので、シフトフォークの組付作業が簡単になり、自動組立も可能となると考えられる。しかしながら、このように変速機ケースにシフトフォーク反転支持用の一対の平行なロッドを設けるものでは、そのようなロッドは、限られたスペースに配置し前端および後端でのみ支持することになるものであって、橈みやすく、正確なシフト操作に必要な支持剛性を確保するのが難しい。
【０００７】
したがって、歯車式変速機の反転型シフトフォークの組付作業を簡略化でき、かつ、該シフトフォークの支持剛性を高められるようにすることが課題である。本発明はこのような課題を解決することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、反転型シフトフォークの一対のアーム部の互いに同軸線上にある中間部位を支持する第１および第２の反転支点のうち、第１の反転支点を、該歯車式変速機の駆動シャフトと平行に配置された固定シャフトである、歯車式変速機のインプットシャフトおよびアウトプットシャフトとカウンタシャフトとに平行に配置されたリバースアイドルシャフトに設け、第２の反転支点を該歯車式変速機のケーシング部材に設けることにより解決することができる。
【０００９】
このように反転型シフトフォークの第１の反転支点を遊転歯車支持用の固定シャフト（リバースアイドルシャフト）に設け、第２の反転支点を歯車式変速機のケーシング部材に設けるものとした場合、各変速歯車が噛合した状態に駆動シャフトおよび固定シャフト等を組み合わせたシャフト組立体を形成し、そのシャフト組立体に対し、固定シャフトに設けた支持部を第１の反転支点として該支持部に反転シフトフォークを組み付けることができる。そして、こうして第１の反転支点にて固定シャフトに支持された反転型シフトフォークは、第１の反転支点と入力点（シフトロッド側）と作用点（シンクロナイザスリーブ側）の３点で位置決めされた状態となる。そのため、このようにして一方の反転支点（第１の反転支点）にて反転型シフトフォークを支持せしめてサブアッセンブリとし、そのサブアッセンブリに対し歯車式変速機のケーシング部材を組み付けたときに、そのケーシング部材に設けたもう一方の反転支点（第２の反転支点）の位置は、シフトフォークの支持位置から殆どずれることがない。したがって、シフトフォークの組付が容易となり、歯車式変速機の自動組立にも対応できる。また、この場合、反転型シフトフォークの一方の反転支点は固定シャフトに設けられるが、他方の反転支点はケーシング部材に設けられるのでシフトフォークの支持剛性は確保できる。また、一方の反転支点を設ける固定シャフトにしても、歯車式変速機の既存シャフトを兼用する場合は支持剛性が高く、また、反転支持用に別途設けたシャフトの場合でも、一対の平行なロッドに両方の反転支点を設けるような従来の構造に比べてレイアウトの自由度が大きいので、支持剛性を高めることが可能である。したがって、歯車式変速機の反転型シフトフォークの組付作業を簡略化できるとともに、シフトフォークの支持剛性を高めるようにできる。
【００１０】
反転型シフトフォークの第１の反転支点を設ける固定シャフト（リバースアイドルシャフト）は、後退用歯車対の被駆動歯車と駆動歯車との間に設けられたリバースアイドル歯車を支持するリバースアイドルシャフトを兼用したものであって、部品点数の増大を抑えることができ、一層組み立てが容易で、支持剛性も高いものとなる。
【００１１】
また、複数の反転型シフトフォークに対し、第１の反転支点は同一の固定シャフト（リバースアイドルシャフト）に設けるのがよく、そうすることにより、複数の反転型シフトフォークのレバー比を一定の関係に保ち、シフトフィーリングを均一なものとすることができる。
【００１２】
また、上記歯車式変速機構造、特に、一対のアーム部が互いに同軸線上にある中間部位でそれぞれ第１および第２の反転支点に支持されてシフトロッドの動きを反転伝動する反転型シフトフォークの第１の反転支点を、該歯車式変速機のインプットシャフトおよびアウトプットシャフトとカウンタシャフトとに平行に配置されたリバースアイドルシャフトに設け、第２の反転支点を該歯車式変速機のケーシング部材に設ける歯車式変速機構造を組み立てるときには、まず、インプットシャフトとカウンタシャフトと前記リバースアイドルシャフトとを各変速歯車が噛合した状態に組み合わせてシャフト組立体を形成し、次いで、シャフト組立体におけるリバースアイドルシャフトに設けた支持部を第１の反転支点として該支持部に反転シフトフォークを組み付け、その後、ケーシング部材を取り付けて、該ケーシング部材に設けた支持部を第２の反転支点として該支持部に反転シフトフォークを組み付けるのがよく、そうすることにより、シフトフォークの特に第２の反転支点の組付作業を容易に行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施の形態の一例を示す歯車式変速機の前部概略縦断面図である。また、図２は図１におけるＡ−Ａ断面に相当する歯車式変速機前部一側の縦断面図、図３は図２におけるＢ−Ｂ断面で示す歯車式変速機の横断面図、図４は図２におけるＣ−Ｃ断面で示す歯車式変速機の横断面図である。
【００１５】
図１〜図４において、１は変速機ケースであり、２は変速機ケース１の前端側に連結されたクラッチハウジングである。また、３は変速機ケース１の後端側に連結されたエクステンションハウジング、４はインプットシャフト、５はカウンタシャフト、６はアウトプットシャフト、７Ａ，７Ｂおよび７Ｃはシフトロッドである。そして、８はリバースアイドルシャフトであり、９および１０はシフトフォークである。
【００１６】
この例に示す歯車式変速機は、例えばエンジン縦置きの所謂ＦＲ型の自動車に搭載されるもので、例えば前進５段，後退１段の変速段を有し、例えばその第４速が上記インプットシャフト４とアウトプットシャフト６とを直結させる直結段を構成する。インプットシャフト４は、その入力側（前端側：図１における左端側）がクラッチ（図示せず）を介してエンジン出力軸（図示せず）に連結され、出力側（後端側：図１における右端側）が、同一軸線上後方に配置されたアウトプットシャフト６の入力側端部（前端部）と組み合わされる。そして、アウトプットシャフト６の出力側（後端側：図１における右端側）は、後輪側へ駆動力を伝えるプロペラシャフト（図示せず）に連結される。また、上記変速機ケース１の入力側端部（前端部）に隣接するクラッチハウジング２の後端部は、変速機ケース１との連結面より前方内側が入力側端部の軸支壁１１を構成し、この軸支壁１１に、インプットシャフト４の中央部がベアリング１２を介して回転自在に支持され、カウンタシャフト５の前端部がベアリング１３を介して回転自在に軸支され、３本のシフトロッド７Ａ，７Ｂ，７Ｃの前端部が前後移動可能に支持され、また、リバースアイドルシャフト８の前端部が固定支持されている。そして、上記軸支壁１１の各軸支部および支承部の部分を前端側から覆うようフロントカバー１４が取り付けられている。
【００１７】
上記歯車式変速機は、各変速段位にそれぞれ対応してインプットシャフト４とカウンタシャフト５とに対をなして設けられ互いに噛合する６組の変速歯車対を備え、選択された変速段位に対応した所定の変速歯車対でインプットシャフト４からカウンタシャフト５を介して又は直接にアウトプットシャフト６へ動力が伝達されるよう動力伝達経路を切り換える動力伝達切換機構として、シャフトに対して相対回転自在な前後の遊転歯車のいずれか一方を選択的に当該シャフトに対して一体回転するように連結させ得る複数のシンクロメッシュ装置を備えるものであり、それらシンクロメッシュ装置は、シフト操作に連動するシフトロッドと、それらシフトロッドに連動して回動するシフトフォークと、シャフトに対して嵌合固定されたシンクロナイザハブと、該シンクロナイザハブの外周上に設けられたシンクロナイザキーと、前後一対のシンクロナイザリングと、各シンクロナイザリングと対向配置されたギヤ側リング部材と、シンクロナイザキーの外側に位置しシフトフォークにより前後に移動自在とされたシンクロナイザスリーブとを備え、シンクロナイザスリーブの移動に応じて遊転歯車のいずれか一方を連結し一体回転させる構成の、それ自体周知のものである。
【００１８】
上記歯車式変速機は、シンクロメッシュ装置として、１速と２速とを切り換える１−２速切換用シンクロと、５速と後退段（リバース）とを切り換える５速−Ｒ切換用シンクロと、３速と４速とを切り換える３−４速切換用シンクロを備えている。そして、そのうちの５速−Ｒ切換用シンクロと１−２速切換用シンクロとはカウンタシャフト５上に設けられている。また、３−４速切換用シンクロはインプットシャフト４上に設けられている。
【００１９】
図３の断面位置にあるシフトロッド７Ａおよびシフトフォーク９は５速−Ｒ切換用シンクロを構成する。また、図４の断面位置にあるシフトロッド７Ｃおよびシフトフォーク１０は１−２速切換用シンクロを構成する。図３，図４において、１５，１６はシンクロナイザスリーブである。
【００２０】
上記５速−Ｒ切換用シンクロのシフトフォーク９および１−２速切換用シンクロのシフトフォーク１０と、図示しない３−４速切換用シンクロのシフトフォークは、いずれも、所謂、反転型シフトフォークである。
【００２１】
５速−Ｒ切換用シンクロを例にとれば、そのシフトフォーク９は、一対のアーム部９ａ，９ｂからなり、略逆Ｕ字状で、上端部にはシフトロッド７Ａに突設されたピン１７に係合する溝を備えた係合部１８が設けられ、両アーム部９ａ，９ｂの先端にはシンクロナイザスリーブ１５に係合するパッド１９ａ，１９ｂが取り付けられている。また、シフトフォーク９の両アーム部９ａ，９ｂには、互いに同軸線上にある中間部位にピン穴２０ａ，２０ｂが設けられている。それらピン穴２０ａ，２０ｂには、リバースアイドルシャフト８を貫通して取り付けられたピン２１と変速機ケース１を貫通して取り付けられたピン２２とが外方から嵌め込まれる。
【００２２】
図２に示されているように、リバースアイドルシャフト８は、ロッド部材８ａと、該ロッド部材８ａの後端部に組み込まれたリバースアイドルギヤ２３を軸方向後方から支持するサポート部８ｂとからなるもので、ロッド部材８ａの前端部がクラッチハウジング２の上記軸支壁１１に支承され、ロッド部材８ａの後端部が変速機ケース１の外側からサポート部材８ｂと共締めでボルト２４によって固定されている。
【００２３】
リバースアイドルギヤ２３は、前後のスペーサ２５，２６に挟まれて、ニードルベアリング２７を介し回転自在にリバースアイドルシャフト８のロッド部材８ａに組み込まれ、サポート部材８ｂによって軸方向後方から支持されている。
【００２４】
そして、ロッド部材８ａには、リバースアイドルギヤ２３の前方に上記５速−Ｒ切換用シンクロのシフトフォーク９の一方のアーム部９ａのピン穴２０ａに嵌め込むピン２１が組み込まれ、リテーニングリング２８で固定される。また、サポート部材８ｂの後端部には、後述の１−２速切換用シンクロのシフトフォーク１０の一方のアーム部１０ａのピン穴に嵌め込むピン２９が組み込まれ、リテーニングリング３０で固定される。
【００２５】
リバースアイドルシャフト８のロッド部材８ａに取り付けられシフトフォーク９の一方のアーム部９ａのピン穴２０ａに嵌め込まれるピン２１は、５速−Ｒ切換用シンクロのシフトフォーク９の第１の反転支点を構成している。また、変速機ケース１を貫通して取り付けられシフトフォーク９の他方のアーム部９ｂのピン穴２０ｂに嵌め込まれるピン２２は、該シフトフォーク９の第２の反転支点を構成している。そして、シフトフォーク９は、これら一対のピン２１，２２を反転支点として、シフトロッド７Ａの動きをシンクロナイザスリーブ１５に所定のレバー比で反対方向に伝動（反転伝動）する。
【００２６】
同様に、１−２速切換用シンクロのシフトフォーク１０は、一対のアーム部１０ａ，１０ｂからなり、略逆Ｕ字状で、上端部にはシフトロッド７Ｃに突設されたピン３１に係合する溝を備えた係合部３２が設けられ、両アーム部１０ａ，１０ｂの先端にシンクロナイザスリーブ１６に係合するパッド３３ａ，３３ｂが取り付けられ、両アーム部１０ａ，１０ｂの互いに同軸線上にある中間部位にピン穴３４ａ，３４ｂが設けられている。その一方のピン穴３４ａには、上記リバースアイドルシャフト８のサポート部材８ｂに取り付けられたピン２９が外方から嵌め込まれ、他方のピン穴３４ｂには、変速機ケース１を貫通して取り付けられたピン３５が外方から嵌め込まれる。そして、リバースアイドルシャフト８のサポート部材８ｂに取り付けられ一方のアーム部１０ａのピン穴３４ａに嵌め込まれるピン２９により第１の反転支点が構成され、変速機ケース１を貫通して取り付けられ他方のアーム部１０ｂのピン穴３４ｂに嵌め込まれるピン３５により第２の反転支点が構成される。そして、シフトフォーク１０は、これら一対のピン２９，３５を反転支点として、シフトロッド７Ｃの動きをシンクロナイザスリーブ１６に所定のレバー比で反対方向に伝動（反転伝動）する。
【００２７】
上記５速−Ｒ切換用シンクロのシフトフォーク９と１−２速切換用シンクロのシフトフォーク１０は、次の▲１▼〜▲９▼の手順によって組み立てられる。
▲１▼リバースアイドルシャフト８のロッド部材８ａに、スペーサ２５，リバースアイドルギヤ２３，ニードルベアリング２７およびスペーサ２６を組み付け、リバースアイドルアッセンブリを形成する。
▲２▼クラッチハウジング２に対し、インプットシャフト４と、カウンタシャフト５と、上記リバースアイドルアッセンブリを差し込み、各変速歯車が噛合した状態に組み合わせ、また、シフトロッド７Ａ，７Ｂ，７Ｃを差し込んで、シャフト組立体を形成する。
▲３▼上記シャフト組立体に対し、シフトフォーク９およびシフトフォーク１０を配置する。
▲４▼リバースアイドルシャフト８のロッド部材８ａに、サポート部材８ｂを組み付ける。
▲５▼リバースアイドルシャフト８のロッド部材８ａにピン２１を取り付けて、シフトフォーク９の一方のアーム部９ａのピン穴２０ａに嵌め込み、また、サポート部材８ｂにピン２９を取り付けて、シフトフォーク１０の一方のアーム部１０ａのピン穴３４ａに嵌め込む。
▲６▼リテーニングリング２８およびリテーニングリング３０を取り付ける。
▲７▼変速機ケース１を取り付ける。
▲８▼ボルト２４を取り付けてリバースアイドルシャフト８を固定する。
▲９▼変速機ケース１にピン２２およびピン３５を取り付けて、一方のピン２２をシフトフォーク９の他方のアーム部９ｂのピン穴２０ｂに嵌め込み、他方のピン３５をシフトフォーク１０の他方のアーム部１０ｂのピン穴３４ｂに嵌め込む。
【００２８】
また、図示しない３−４速切換用シンクロのシフトフォークは、両反転支点となるピンを変速機ケース１に取り付けるもので、上記▲３▼の工程でシャフト組立体に対してシフトフォークを配置し、▲９▼の工程で変速機ケースにピンを取り付けて両アーム部を支持する。
【００２９】
なお、本発明は、エンジン縦置きのＦＲ車に搭載されるものに限定されず、歯車式変速機一般に広く適用できるものである。
【００３０】
また、シフトフォークの第１の反転支点を設ける固定シャフトとしては、リバースアイドルシャフト等の既存のシャフトを利用する以外に、反転支持用のシャフトを別途設けることも可能である。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、固定シャフトにシフトフォークを組み付けた状態でシフトフォークが第１の反転支点と入力点と作用点の３点で位置決めされるので、その状態で変速機のケーシング部材を組み付けて、第２の反転支点に組み付けることができ、歯車式変速機の反転型シフトフォークの組付作業を簡略化できる。また、固定シャフトには一方の反転支点のみを設け、他方の反転支点はケーシング部材に設けるものであり、また、固定シャフトとしてリバースアイドルシャフト等の剛性のある既存のシャフトを兼用することもできるので、シフトフォークの支持剛性の確保が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す歯車式変速機の前部概略縦断面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面に相当する歯車式変速機前部一側の縦断面図である。
【図３】図２におけるＢ−Ｂ断面で示す歯車式変速機の横断面図である。
【図４】図２におけるＣ−Ｃ断面で示す歯車式変速機の横断面図である。
【符号の説明】
１  変速機ケース
２  クラッチハウジング
４  インプットシャフト
５  カウンターシャフト
７Ａ，７Ｂ，７Ｃ  シフトロッド
８  リバースアイドルシャフト
９，１０  シフトフォーク
１５，１６  シンクロナイザスリーブ
２１，２９  ピン（第１の反転支点）
２２，３５  ピン（第２の反転支点）
２３  リバースアイドルギヤ
【図１】
0003804146.tif 000002
【図２】
0003804146.tif 000003
【図３】
0003804146.tif 000004
【図４】
0003804146.tif 000005