JP2004017715A - 変速機のシフト装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】汎用性に富む構造を有しながら、操作荷重に応じたより円滑なシフト操作を可能とする変速機のシフト装置を提供する。
【解決手段】変速機のシフト装置においては、球面受け9により軸支されたシフトレバー1の球面部8(支点部)を中心にそれぞれシフトノブ2(力点部)と、シフトケーブル4とスライド機構3との連結部7(作用点部)との間にレバー比が設定される。そして、上記シフトノブ2に加わる荷重が上記レバー比に応じて上記連結部7に作用する荷重に基づき変速機の変速段がシフト操作される。ここでは特に、上記シフトノブ2に加わる荷重に応じて、この荷重が大きくなるほど上記レバー比が大きくなる方向に同レバー比を連続的に可変とするレバー比可変機構(3、12)が設けられている。
【選択図】 図4
【解決手段】変速機のシフト装置においては、球面受け9により軸支されたシフトレバー1の球面部8(支点部)を中心にそれぞれシフトノブ2(力点部)と、シフトケーブル4とスライド機構3との連結部7(作用点部)との間にレバー比が設定される。そして、上記シフトノブ2に加わる荷重が上記レバー比に応じて上記連結部7に作用する荷重に基づき変速機の変速段がシフト操作される。ここでは特に、上記シフトノブ2に加わる荷重に応じて、この荷重が大きくなるほど上記レバー比が大きくなる方向に同レバー比を連続的に可変とするレバー比可変機構(3、12)が設けられている。
【選択図】 図4
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変速機のシフト装置に関し、特にシフト操作に応じてレバー比が可変とされる装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種のシフト装置としては、例えば特公平5−81784号公報に記載された装置がある。
【0003】
この装置は、図16にその概略を示すように、手動変速機のシフトレバー91上に設けられた球面部98(支点部)とシフトケーブル連結部97(作用点部)との間に伸縮機構を有し、この伸縮機構を介してシフトレバー91の下端がコイルスプリング94の付勢力により案内盤99に当接される構成となっている。すなわちこの装置では、力点部であるシフトノブ92を図中矢印Fのように移動させると、シフトレバー91は支点部(球面部98)を中心として回動し、シフトレバー91の下端が案内盤99に接触しながら同図に一点鎖線で示す態様で移動する。そしてこのとき、シフトレバー91はその有効長が伸長する。ここで、中立状態にあるシフトレバー91の作用点部から支点部の中心までの距離がL1、支点部の中心から力点部の中心までの長さがL2であるとすると、中立状態におけるシフトレバー91のレバー比は、これをLr0として、Lr0=L2/L1で表される。これに対し、シフトレバー91を上述のように倒した状態においては、シフトレバー91の中立状態からの伸びがΔLであるとすると、このときのレバー比は、これをLr1として、Lr1=L2/(L1+ΔL)で表され、中立状態に比べてレバー比が小さくなる。換言すれば、シフトレバー91の操作力の平均化を図りつつ、その操作長、すなわちシフトノブの移動長を短縮することができるようになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、案内盤99の形状に沿うようにシフトレバー91の支点部から作用点部までの距離が伸縮してそのレバー比が変化する上記従来の装置においては、いわばストローク位置に対応してシフトレバー91のレバー比が変化するという特性を持つ。従って、運転者がシフトレバー91に対して印加する操作荷重がたとえそのストロークの途中で変化したとしても、シフトレバー91のレバー比はそれらストローク位置に対応して変化するのみとなる。すなわち、運転者によるシフト操作の操作荷重に応じてその最大値の軽減を図るなど、より円滑なシフト操作が望まれる場合であれ、そうした要求に応えることはできない。
【0005】
また、同従来の装置の場合、上記案内盤99の形状を設定するにあたっても、どのストローク位置でどの程度の操作荷重が必要かをあらかじめ知っておく必要がある。しかし、実際の変速機では、その型式等によってストローク位置とそのストローク位置で必要とされる操作荷重との関係は異なることが多く、それら変速機の型式ごとに案内盤99の形状を変更しなければならないなどの不都合もある。
【0006】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、汎用性に富む構造を有しながら、操作荷重に応じたより円滑なシフト操作を可能とする変速機のシフト装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載の発明は、適宜に軸支されたレバーの支点部を中心にそれぞれ力点部と作用点部との間にレバー比が設定され、前記力点部に加わる荷重が前記レバー比に応じて前記作用点部に作用する荷重に基づき変速機の変速段がシフト操作される変速機のシフト装置において、前記力点部に加わる荷重に応じて、この荷重が大きくなるほど前記レバー比が大きくなる方向に同レバー比を連続的に可変とするレバー比可変機構を備えることを要旨とする。
【0008】
請求項1記載の発明のこうした構成によれば、変速機のシフト装置において、シフト操作荷重が大きくなるほどレバー比が大きくなる方向に同レバー比が連続的に変化する。そのため、操作荷重の大きさに対応して適切に操作荷重の軽減が図られ、シフト操作をより円滑なものとすることができるようになる。また、案内盤が不要であるこのような構造によれば、変速機の型式等に応じて形状や態様等を変更する必要もない。
【0009】
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の変速機のシフト装置において、前記レバーは、前記力点部にシフトノブが設けられるとともに前記作用点部がシフト伝達部材に連結されたシフトレバーであり、前記レバー比可変機構は、前記シフトノブに加わる荷重に応じて前記支点部と前記作用点部との間の距離を可変とするものであることを要旨とする。
【0010】
請求項2記載の発明のこうした構成によれば、シフトレバーにおいて、シフト操作荷重の大きさに応じて支点部と作用点部との間の距離を可変とすることにより、シフトレバーのレバー比を変化させることができる。そのため、運転者が操作するシフトノブ部分には変更を加えず、シフトレバーの作用点部の構造変更のみで操作荷重の軽減を実現することができる。
【0011】
請求項3に記載の発明は、請求項2記載の変速機のシフト装置において、前記レバー比可変機構は、前記作用点部を前記シフトレバーに沿ってスライドせしめるスライド機構と、このスライド機構を前記支点部と前記作用点部との間の距離が伸張される方向に付勢する付勢手段とを備えて構成されることを要旨とする。
【0012】
請求項3記載の発明のこうした構成によれば、付勢手段による付勢力と作用点部に作用する力に応じて作用点部がシフトレバーに沿ってスライドするため、シフトレバーのレバー比が自動的かつ連続的に変化する。従って、操作荷重の大きさに対応してより適切に操作荷重の軽減が図られる。
【0013】
請求項4に記載の発明は、請求項1記載の変速機のシフト装置において、前記レバーは、前記力点部にシフトレバーからのシフト伝達部材が連結されるとともに前記作用点部が前記変速機のシフトフォークに係合されるシフトアンドセレクトレバーであり、前記レバー比可変機構は、前記シフト伝達部材から伝達される荷重に応じて前記支点部と前記力点部との間の距離を可変とするものであることを要旨とする。
【0014】
請求項4記載の発明のこうした構成によれば、シフトアンドセレクトレバーにおいて、シフト操作荷重の大きさに応じて支点部と力点部との間の距離を可変とすることにより、同レバーのレバー比を変化させることができる。そのため、運転者が操作するシフトレバーには変更を加えず、シフトアンドセレクトレバーの力点部の構造変更のみで操作荷重の軽減を実現することができる。
【0015】
請求項5に記載の発明は、請求項4記載の変速機のシフト装置において、前記レバー比可変機構は、前記力点部を前記シフトアンドセレクトレバーに沿ってスライドせしめるスライド機構と、このスライド機構を前記支点部と前記力点部との間の距離が縮小される方向に付勢する付勢手段とを備えて構成されることを要旨とする。
【0016】
請求項5記載の発明のこうした構成によれば、付勢手段による付勢力と力点部に作用する力に応じて力点部がシフトアンドセレクトレバーに沿ってスライドするため、同レバーのレバー比が自動的かつ連続的に変化する。従って、操作荷重の大きさに対応してより適切に操作荷重の軽減が図られる。
【0017】
請求項6に記載の発明は、請求項3または5記載の変速機のシフト装置において、前記スライド機構が前記レバーに遊嵌された円筒体からなり、前記付勢手段がコイルスプリングからなることを要旨とする。
【0018】
請求項6記載の発明のこうした構成によれば、上記レバー比可変機構をレバーに摺動可能に遊嵌された円筒体とコイルスプリングという極めて簡易な構造により実現することができる。そして、こうした構成は、作用点部を移動させる場合であれ、力点部を移動させる場合であれ、いずれにも容易に適用可能であり、汎用性も極めて高い。
【0019】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)
以下、本発明にかかる変速機のシフト装置を変速機のシフトレバーに具体化した第1の実施の形態について、図1〜図4を参照して説明する。
【0020】
はじめに、本実施の形態にかかるシフトレバーの構成について説明する。
図1は、中立状態にあるシフトレバー1について、その側面構造を表している。シフトレバー1は、一方の端に力点部となるシフトノブ2が設けられており、他方の端には円筒体からなるスライド機構3を介してシフト伝達部材としてのシフトケーブル4が連結されている。本実施の形態のシフトレバーにあっては、これらスライド機構3とシフトケーブル4との連結部7が作用点部となる。そして、シフトノブ2とこの連結部7との中間には支点部となる球面部8が設けられており、この球面部8は球面受け9で支えられている。
【0021】
すなわちこのシフトレバー1にあっては、シフトノブ2(力点部)へ運転者による操作荷重が印加されると、その他方端が球面部8(支点部)を中心に回動し、上記連結部7(作用点部)を介してこの印加された荷重がシフトケーブル4に伝達される。そして、上記シフトノブ2に印加された荷重のこのシフトケーブル4(上記連結部7)に対する伝達量は前述のように、支点部を中心にそれぞれ力点部と作用点部との間に設定されたレバー比によって決定される。
【0022】
具体的には、同図1に示すように、シフトレバー1の上記連結部7の中心(作用点部)から球面部8の中心(支点部)までの距離をL11、球面部8の中心からシフトノブ2の中心(力点部)までの距離をL12とするとき、同シフトレバー1のレバー比は、これをLr10とすると、Lr10=L12/L11で表される。そして通常は、このレバー比(L12/L11)に応じて、上記力点部に印加された荷重が作用点部に作用する荷重、すなわち上記シフトケーブル4に伝達される荷重が決定される。
【0023】
一方、本実施の形態のシフトレバーにあって、上記スライド機構3は、コイルスプリング12と協働して上記レバー比を連続的に可変とするレバー比可変機構を構成している。
【0024】
すなわち、上記スライド機構3はシフトレバー1に摺動可能に遊嵌されているとともに、同シフトレバー1には、このスライド機構3を上記球面部8(支点部)から離間させる方向に付勢するコイルスプリング12が設けられている。なお、コイルスプリング12は、ストッパー13aによってその上方への移動が規制され、スライド機構3は、ストッパー13bによってシフトレバー1からの離脱が阻止されている。
【0025】
このようなレバー比可変機構が設けられることで、後に詳述するように、上記シフトノブ2(力点部)に印加される荷重の大きさに感応して、この荷重が大きくなるほど上記レバー比が大きくなる方向に、同レバー比が連続的に変更されるようになる。
【0026】
なお、図2は、上記シフトレバー1の正面構造を示したものであり、同図2に示されるように、上記シフトケーブル4の先端はピン11によりスライド機構3に対して回動可能な状態で連結されている。ちなみに、シフトレバー1のセレクト操作においては、球面部8を中心にしてシフトレバー1が同図2に矢示する方向に回動する。
【0027】
また、図3は、図1のA−A線に沿った断面構造を示したものである。同図3に示されるように、上記シフトレバー1の本体1aは中空のパイプ状からなる。また、シフトケーブル4は、その先端が二又状に分かれており、その先端部4a、4bがスライド機構3にピン11で固定されている。これにより、同図3に示すように、操作荷重は、上記シフトケーブル4の先端部4a、4bの2箇所に対して伝達されるため、該荷重に起因してスライド機構3がシフトレバー1の本体1aに対し回転してしまうこともない。
【0028】
次に、本実施の形態にかかるシフトレバーの作用を図4(a)〜(c)を参照して詳細に説明する。
図4(a)は、シフトレバー1を例えば中立状態から操作するときにおいて、シフトノブ2に大きな操作荷重が加えられたときの状態を示している。
【0029】
このように、シフト操作が行われて操作荷重がシフトノブ2に加えられると、シフトレバー1は球面部8を中心として回動する。そして、このシフトレバー1の回動により、スライド機構3とシフトケーブル4との連結部7がシフトケーブル4に対し操作荷重F11を伝達し、これと同様に、上記連結部7にはシフトケーブル4からの反作用F12が加わる。
【0030】
ここで、この反作用F12は、それぞれ同図に破線で示すシフトレバー1に垂直な成分F12aとシフトレバー1に平行な成分F12bとからなる。そして、本実施の形態の場合、上記スライド機構3はシフトレバー1に沿ってスライド可能であるため、同スライド機構3は、この反作用F12のうちシフトレバー1に平行な成分F12bにより、シフトレバー1に沿って球面部8と上記連結部7との間の距離が縮小される方向へ移動する。一方、このスライド機構3は、コイルスプリング12により、球面部8と上記連結部7との間の距離が伸張される方向への付勢力が加えられている。そして、その付勢力はシフトレバー1が中立状態にあるときの同スライド機構3の位置(初期位置)からの移動距離に基づいて定まる。そのため、上記反作用F12のうちシフトレバー1に平行な成分F12bとコイルスプリング12による付勢力とがつり合う位置まで上記スライド機構3は移動する。
【0031】
そして、スライド機構3(連結部7)の初期位置からの移動量がΔL11であるとすると、このときのレバー比は、これをLr11として、Lr11=L12/(L11−ΔL11)で表されることとなり、中立状態に比べてレバー比が拡大されるようになる。すなわち、スライド機構3がシフトレバー1の端部に固定されている場合に比べて、シフトノブ2の操作にかかる操作荷重が軽減されることとなる。なお、上記シフトノブ2に加えられる荷重が大きいほど、上記反作用F12のシフトレバー1に平行な成分F12bも大きくなるため、基本的には、この加えられる荷重に比例して、同荷重の軽減作用も大きくなる。また、当該シフト操作の完了に伴い、シフトノブ2に加わる荷重が消失した後は、上記コイルスプリング12の付勢力によって、スライド機構3は速やかに初期位置、すなわちストッパー13bに当接される位置に復帰する。
【0032】
図4(b)は、同じくシフト操作において、シフトノブ2に小さな操作荷重が加えられたときの同シフトレバー1の状態を示している。この場合、上記操作荷重は比較的小さいためシフトケーブル4から上記連結部7に加わる反作用F12も小さくなり、スライド機構3の初期位置からの移動量ΔL12も、同図4(a)に例示した状態での移動量ΔL11に比べて小さくなっている。ちなみに、このときのレバー比は、これをLr12とすると、Lr12=L12/(L11−ΔL12)で表され、上記のレバー比Lr11に比べて小さくなる。このため、操作荷重の軽減作用も図4(a)に例示した状態に比べて小さくなっている。
【0033】
また通常、シフト操作荷重は、シフト操作の前半のボーク時(同期動作時)には大きく、後半の押し分け時には小さくなる。そのため、ボーク時(同期時)には図4(a)の状態に準じてレバー比が大きくなり、同期終了後には図4(b)の状態に準じてレバー比が小さくなる。すなわち、シフト操作荷重がシフトストロークの途中で変化したとしても、その荷重の大きさに応じて自動的にレバー比が調整されるようになる。
【0034】
他方、図4(c)は、変速機のギアを開放するときなど、シフトレバー1をシフト操作が完了した状態から中立状態に戻すときにおいて、シフトノブ2に逆方向の操作荷重が印加されたたときの状態を示している。このときも、スライド機構3には操作荷重F11とその反作用F12が加わるが、この場合には、反作用F12のうちのシフトレバー1に平行な成分F12bとコイルスプリング12の付勢力の方向はともに球面部8とスライド機構3との間の距離が伸張される方向となる。従って、スライド機構3はストッパー13bに当接された状態に保持され、このときのレバー比は、これをLr13とすると、Lr13=L12/(L11−0)で表されることとなり、中立状態におけるレバー比Lr10と等しくなる。なおこの場合、操作荷重の軽減作用は働かないが、変速機のギアを開放するときなどには大きな操作荷重は必要とされないため、特に支障はない。
【0035】
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に列記するような優れた効果を得ることができるようになる。
(1)変速機のシフト操作にかかる操作荷重に応じてシフトレバー1のレバー比が変化するため、操作荷重の大きさに対応して適切に操作荷重の軽減が図られる。
【0036】
(2)上記操作荷重に基づいてスライド機構3がシフトレバー1に沿ってスライドすることにより、シフトレバー1のレバー比が連続的に変化するため、操作荷重の微妙な変化に対してもその軽減度合いの調整が図られる。
【0037】
(3)レバー比可変機構を、レバーに摺動可能に遊嵌された円筒体からなるスライド機構3とコイルスプリング12という極めて簡易な構造により実現することができる。
【0038】
(4)スライド機構3を構成する円筒体の回転を防止する機構(4a、4b)が設けられているため、シフトノブ2に加わる操作荷重を変速機側に無駄なく伝達することができる。
【0039】
(第2の実施の形態)
以下、本発明にかかる変速機のシフト装置を変速機のシフトアンドセレクトレバーに具体化した第2の実施の形態について、図5〜図8を参照して説明する。
【0040】
はじめに、図5を参照して、本実施の形態にかかるシフトアンドセレクトレバーの構成について説明する。シフトアンドセレクトレバー201は、図示しない変速機ケースの外部に配置されたアウターレバー202と、同変速機ケースの内部に配置されたインナーレバー203とを備えている。そして、アウターレバー202及びインナーレバー203は、支点部となるシャフト204に垂直に接続されており、これらアウターレバー202、インナーレバー203、及びシャフト204とによりシフトアンドセレクトレバー201が構成されている。
【0041】
また、上記アウターレバー202には、円筒体からなるスライド機構43を介して、前述したシフト伝達部材としてのシフトケーブル4が連結されている。本実施の形態のシフトアンドセレクトレバーにあっては、これらスライド機構43とシフトケーブル4との連結部47が力点部となる。そして、シャフト204は、図示しない軸受けにより回転可能に支持されている。また、作用点部となるインナーレバー203の先端部208は、シフトフォーク206に設けられた係合部材207と回動可能に係合されており、シフトフォーク206はその軸線方向に往復動可能に支持されている。
【0042】
すなわち、上記連結部47(力点部)へシフトケーブル4から伝達される操作荷重が印加されると、アウターレバー202及びインナーレバー203がシャフト204(支点部)を中心として回動し、上記先端部208(作用点部)を介してこの印加された荷重がシフトフォーク206に設けられた係合部材207に伝達される。そして、上記連結部47に印加された荷重のこの上記先端部208に対する伝達量は前述のように、支点部を中心にそれぞれ力点部と作用点部との間に設定されたレバー比によって決定される。
【0043】
具体的には、図6に示すように、上記先端部208の中心(作用点部)からシャフト204の中心(支点部)までの距離をL21、シャフト204の中心から上記連結部47の中心(力点部)までの距離をL22とするとき同シフトアンドセレクトレバー201のレバー比は、これをLr20とすると、Lr20=L22/L21で表される。そして通常は、このレバー比(L22/L21)に応じて、上記力点部に印加された荷重が作用点部に作用する荷重、すなわち上記係合部材207に伝達される荷重が決定される。
【0044】
一方、本実施の形態のシフトアンドセレクトレバーにあって、上記スライド機構43は、コイルスプリング52と協働して上記レバー比を連続的に可変とするレバー比可変機構を構成している。
【0045】
すなわち、上記スライド機構43はシフトアンドセレクトレバー201に摺動可能に遊嵌されているとともに、同シフトアンドセレクトレバー201には、このスライド機構43を上記シャフト204(支点部)に近接させる方向に付勢するコイルスプリング52が設けられている。なお、スライド機構43は、ストッパー53aによってその上方への移動が規制され、コイルスプリング52は、ストッパー53bによってシフトアンドセレクトレバー201からの離脱が阻止されている。
【0046】
このようなレバー比可変機構が設けられることで、後に詳述するように、上記連結部47(力点部)に印加される荷重の大きさに感応して、この荷重が大きくなるほど上記レバー比が大きくなる方向に、同レバー比が連続的に変更されるようになる。
【0047】
なお、上記シフトケーブル4とスライド機構43との連結は、これを第1の実施の形態にかかるシフトレバーの場合と同様の構成でなされており、同シフトケーブル4の先端はピン51によりスライド機構43に対して回動可能な状態で連結されている。
【0048】
また、第1の実施の形態にかかるシフトレバーの場合と同様の構成により、上記スライド機構43のシフトアンドセレクトレバー201に対する回転が防止されている。
【0049】
ちなみに、シフトアンドセレクトレバー201のセレクト操作においては、同シフトアンドセレクトレバー201が図5に矢示する方向に往復動する。
次に、本実施の形態にかかるシフトアンドセレクトレバーの作用を図7(a)〜(c)を参照して詳細に説明する。
【0050】
図7(a)は、シフトアンドセレクトレバー201を例えば中立状態から操作するときにおいて、シフトケーブル4とスライド機構43との連結部47に大きな操作荷重が加えられたときの状態を示している。
【0051】
このように、シフト操作が行われてシフトケーブル4から伝達された操作荷重F21が上記連結部47に加えられると、シフトアンドセレクトレバー201はシャフト204を中心として回動する。
【0052】
ここで、この操作荷重F21は、それぞれ同図に破線で示すシフトアンドセレクトレバー201に垂直な成分F21aとシフトアンドセレクトレバー201に平行な成分F21bとからなる。そして、本実施の形態の場合、上記スライド機構43はシフトアンドセレクトレバー201に沿ってスライド可能に構成されている。そのため、同スライド機構43は、この操作荷重F21のうちシフトアンドセレクトレバー201に平行な成分F21bにより、シフトアンドセレクトレバー201に沿ってシャフト204と上記連結部47との間の距離が伸張される方向へ移動する。一方、このスライド機構43は、コイルスプリング52により、シャフト204と上記連結部47との間の距離が縮小される方向への付勢力が加えられている。そして、その付勢力はシフトアンドセレクトレバー201が中立状態にあるときの同スライド機構43の位置(初期位置)からの移動距離に基づいて定まる。そのため、上記操作荷重F21のうちシフトアンドセレクトレバー201に平行な成分F21bとコイルスプリング52による付勢力とがつり合う位置まで上記スライド機構43は移動する。
【0053】
そして、スライド機構43(連結部47)の初期位置からの移動量がΔL21であるとすると、このときのレバー比は、これをLr21として、Lr21=(L22+ΔL21)/L21で表されることとなり、中立状態に比べてレバー比が拡大されるようになる。すなわち、スライド機構43が初期位置に固定されている場合に比べて、前述したシフトノブ2の操作にかかる操作荷重が軽減されることとなる。なお、上記シフトノブ2に加えられる荷重が大きいほど、上記操作荷重F21のシフトアンドセレクトレバー201に平行な成分F21bも大きくなるため、基本的には、この加えられる荷重に比例して、同荷重の軽減作用も大きくなる。また、当該シフト操作の完了に伴い、上記シフトノブ2に加わる荷重が消失した後は、上記コイルスプリング52の付勢力によって、スライド機構43は速やかに初期位置、すなわちストッパー53aに当接される位置に復帰する。
【0054】
図4(b)は、同じくシフト操作において、上記連結部47に小さな操作荷重が加えられたときの同シフトアンドセレクトレバー201の状態を示している。この場合、上記操作荷重は比較的小さいため、スライド機構43の初期位置からの移動量ΔL22も、同図7(a)に例示した状態での移動量ΔL21に比べて小さくなっている。ちなみに、このときのレバー比は、これをLr22とすると、Lr22=(L22+ΔL22)/L21で表され、上記のレバー比Lr21に比べて小さくなる。このため、操作荷重の軽減作用も図7(a)に例示した状態に比べて小さくなっている。
【0055】
また、前述したように、通常、シフト操作荷重は、シフト操作の前半のボーク時(同期動作時)には大きく、後半の押し分け時には小さくなる。そのため、ボーク時(同期時)には図7(a)の状態に準じてレバー比が大きくなり、同期終了後には図7(b)の状態に準じてレバー比が小さくなる。すなわち、シフト操作荷重がシフトストロークの途中で変化したとしても、その荷重の大きさに応じて自動的にレバー比が調整されるようになる。
【0056】
他方、図4(c)は、変速機のギアを開放するときなど、シフトアンドセレクトレバー201をシフト操作が完了した状態から中立状態に戻すときにおいて、上記連結部47に逆方向の操作荷重が印加されたたときの状態を示している。このときも、スライド機構43には操作荷重F21が加わるが、この場合には、操作荷重F21のうちのシフトアンドセレクトレバー201に平行な成分F21bとコイルスプリング52の付勢力の方向はともにシャフト204とスライド機構43との間の距離が縮小される方向となる。従って、スライド機構43はストッパー53aに当接された状態に保持され、このときのレバー比は、これをLr23とすると、Lr23=(L22+0)/L21で表されることとなり、中立状態におけるレバー比Lr20と等しくなる。なおこの場合、操作荷重の軽減作用は働かないが、変速機のギアを開放するときなどには大きな操作荷重は必要とされないため、特に支障はない。
【0057】
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に列記するような優れた効果を得ることができるようになる。
(1)変速機のシフト操作にかかる操作荷重に応じてシフトアンドセレクトレバー201のレバー比が変化するため、操作荷重の大きさに対応して適切に操作荷重の軽減が図られる。
【0058】
(2)上記操作荷重に基づいてスライド機構43がシフトアンドセレクトレバー201に沿ってスライドすることにより、シフトアンドセレクトレバー201のレバー比が連続的に変化するため、操作荷重の微妙な変化に対してもその軽減度合いの調整が図られる。
【0059】
(3)レバー比可変機構を、レバーに摺動可能に遊嵌された円筒体からなるスライド機構43とコイルスプリング52という極めて簡易な構造により実現することができる。
【0060】
なお、本発明にかかる変速機のシフト装置は上記各実施の形態に限定されるものではなく、それら実施の形態を適宜変更した、例えば次のような形態として実現することもできる。
【0061】
・第1の実施の形態では、直線状のシフトレバー1を例示したが、シフトレバーは直線状のものに限らず、一部に屈曲部を含むものでもよい。また、支点部も球面受けに限らず、その他の周知の手段を用いることができる。
【0062】
・第1の実施の形態及び第2の実施の形態では、シフトケーブル4を用いた変速機のシフト装置を例示したが、シフトケーブル4に代えてシフトロッドやリンク機構を用いるものでもよい。
【0063】
・第1の実施の形態及び第2の実施の形態では、シフトケーブル4の先端を二又状に形成して、シフトレバー1又はシフトアンドセレクトレバー201に対するスライド機構の回転を防止したが、これに代えて図8に示すような構成によりスライド機構の回転を防止してもよい。
【0064】
図8は、これを適用した場合において、図1のA−A線に沿った断面構造を示したものである。同図8に示されるように、上記シフトレバー1の本体1aは中空のパイプ状からなり、その外周には2つの溝16が形成されている。一方、これに遊嵌されるスライド機構3には、その内周に2つのリブ17が形成されており、これらリブ17がシフトレバー1の本体1aに形成されている溝16とそれぞれ係合されることによって、同スライド機構3のシフトレバー1に対する回動が規制されている。これにより、上記シフトケーブル4に同図3に示すような操作荷重が伝達されたとしても、該荷重に起因してスライド機構3がシフトレバー1の本体1aに対し回転してしまうこともない。
【0065】
・第1の実施の形態及び第2の実施の形態では、付勢手段としてコイルスプリング12又はコイルスプリング52を用いたが、付勢手段は変位とともに付勢力が増加するものであればよく、コイルスプリングに限らず板ばねやゴム等その他の付勢手段を用いてもよい。
【0066】
・第1の実施の形態及び第2の実施の形態では、ストッパー13a、13b又はストッパー53a、53bをシフトレバー1又はシフトアンドセレクトレバー201とは別の部材として設けるようにした。しかし、ストッパーは、スライド機構及び付勢手段の移動範囲を制限するものであればよく、例えば、シフトレバー1又はシフトアンドセレクトレバー201の外周を一部ふくらませるなどして構成してもよい。
【0067】
・第1の実施の形態及び第2の実施の形態では、円筒体からなるスライド機構3又はスライド機構43を採用したが、図9及び図10に示すようなシフトレバー1に設けられた切れ目61と、シフトレバー1を貫通して切れ目61に摺動可能に遊嵌されたピン62とからなる機構を採用してもよい。かかる構成においても、例えば第1の実施の形態の場合、スライド機構3はシフトレバー1に沿ってスライド可能であり、シフト操作荷重に応じてスライド機構3を移動させることができる。また、この場合には、コイルスプリング12を中空のシフトレバー1の内部に配設してもよい。なお、これらの構成は、第2の実施の形態で例示したシフトアンドセレクトレバー201にも適用可能である。
【0068】
・上記スライド機構の他の例として、図11及び図12に示すようなシフトレバー1に設けられた切れ目71と、切れ目71から挿入されシフトレバー1の内面に摺動可能に遊嵌される球体72もしくは円柱体とからなる機構を採用してもよい。かかる構成においても、上記と同様の作用効果を奏することができる。また、この場合には、コイルスプリング12、52を中空のシフトレバー1あるいはシフトアンドセレクトレバー201の内部に配設してもよい。なお、スライド機構を円柱体を用いて構成する場合には、シフトレバー1あるいはシフトアンドセレクトレバー201に対するシフトケーブル4の角度変化に対応するため、シフトケーブル4の一部に回動を許容する手段を設けることが望ましい。
【0069】
・第2の実施の形態では、シフト操作の完了に伴い、コイルスプリング52の付勢力により、スライド機構43を初期位置に復帰させるようにしたが、図13に示すように、シフトケーブル4を延長するとともに、復帰後にスライド機構43が自重により下がらないためのストッパー54を備えるようにしてもよい。同構成によれば、シフト操作途中のシフトアンドセレクトレバー201の傾きが小さいときには、上記シフトケーブル4が上記ストッパー54に当たることはないが、シフト操作完了後の同レバー201の傾きが大きいときには、同シフトケーブル4は上記ストッパー54により支えられるようになる。その結果、シフトアンドセレクトレバー201をシフト操作が完了した状態から中立状態に戻すときに、同スライド機構43が一旦初期位置に戻る無駄な動作がなくなり、より円滑なシフト操作が可能となる。
【0070】
・第2の実施の形態では、スライド機構43を付勢する手段は図6に示すような構成としたが、スライド機構43を付勢する手段を、図14に示すような構成にしてもよい。同構成においては、コイルスプリング52aはスライド機構43をシャフト204に引き付ける方向に付勢しており、スライド機構43とシャフト204との距離が大きくなるほどその付勢力は大きくなる。かかる構成においても、スライド機構43にはその移動距離に基づいた付勢力が加えられるため、シフト操作荷重に応じてレバー比を連続的に変化させることができる。
【0071】
また、同構成において、図15に示すようなストッパー55をさらに備えるようにしてもよい。かかる構成によれば、シフトアンドセレクトレバー201をシフト操作が完了した状態から中立状態に戻すときに、上記スライド機構43がシャフト204の方向に移動する(レバー比が小さくなる)ことが防止され、円滑なシフト操作が確保されるようになる。
・第1の実施の形態及び第2の実施の形態では、本発明にかかる変速機のシフト装置を、それぞれシフトレバー又はシフトアンドセレクトレバーに具体化したものを例示したが、例えばシフト伝達部材であるリンク機構に具体化することもできる。要するに、シフトレバーとシフトフォークの間に、梃子の作用を用いた機構を備える変速機のシフト装置であれば本発明を適用することができ、その場合でも同様の作用効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる変速機のシフト装置の第1の実施の形態についてその側面構造を示す側面図。
【図2】同実施の形態のシフト装置の正面構造を示す正面図。
【図3】同実施の形態のシフト装置の一部断面構造を示す断面図。
【図4】同実施の形態のシフト装置の作用を示す側面図。
【図5】本発明にかかる変速機のシフト装置の第2の実施の形態についてその構成を示す斜視図。
【図6】同実施の形態のシフト装置の側面構造を示す側面図。
【図7】同実施の形態のシフト装置の作用を示す側面図。
【図8】第1の実施の形態にかかるシフト装置の変形例についてその一部断面構造を示す断面図。
【図9】第1の実施の形態にかかるシフト装置の他の変形例についてその側面構造を示す側面図。
【図10】同変形例の一部断面構造を示す断面図。
【図11】第1の実施の形態にかかるシフト装置の他の変形例についてその側面構造を示す側面図。
【図12】同変形例の一部断面構造を示す断面図。
【図13】第2の実施の形態にかかるシフト装置の変形例についてその側面構造を示す側面図。
【図14】第2の実施の形態にかかるシフト装置の他の変形例についてその側面構造を示す側面図。
【図15】第2の実施の形態にかかるシフト装置の他の変形例についてその側面構造を示す側面図。
【図16】従来の変速機のシフト装置の一例についてその構造と作用を示す一部断面図。
【符号の説明】
1…シフトレバー、1a…本体、2…シフトノブ、3…スライド機構、4…シフトケーブル、4a…先端部、4b…先端部、7…連結部、8…球面部、9…球面受け、11…ピン、12…コイルスプリング、13a…ストッパー、13b…ストッパー、16…溝、17…リブ、43…スライド機構、47…連結部、51…ピン、52…コイルスプリング、52a…コイルスプリング、53a…ストッパー、53b…ストッパー、54…ストッパー、55…ストッパー、61…切れ目、62…ピン、71…切れ目、72…球体、91…シフトレバー、92…シフトノブ、94…コイルスプリング、97…シフトケーブル連結部、98…球面部、99…案内盤、201…シフトアンドセレクトレバー、202…アウターレバー、203…インナーレバー、204…シャフト、206…シフトフォーク、207…係合部材、208…先端部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、変速機のシフト装置に関し、特にシフト操作に応じてレバー比が可変とされる装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種のシフト装置としては、例えば特公平5−81784号公報に記載された装置がある。
【0003】
この装置は、図16にその概略を示すように、手動変速機のシフトレバー91上に設けられた球面部98(支点部)とシフトケーブル連結部97(作用点部)との間に伸縮機構を有し、この伸縮機構を介してシフトレバー91の下端がコイルスプリング94の付勢力により案内盤99に当接される構成となっている。すなわちこの装置では、力点部であるシフトノブ92を図中矢印Fのように移動させると、シフトレバー91は支点部(球面部98)を中心として回動し、シフトレバー91の下端が案内盤99に接触しながら同図に一点鎖線で示す態様で移動する。そしてこのとき、シフトレバー91はその有効長が伸長する。ここで、中立状態にあるシフトレバー91の作用点部から支点部の中心までの距離がL1、支点部の中心から力点部の中心までの長さがL2であるとすると、中立状態におけるシフトレバー91のレバー比は、これをLr0として、Lr0=L2/L1で表される。これに対し、シフトレバー91を上述のように倒した状態においては、シフトレバー91の中立状態からの伸びがΔLであるとすると、このときのレバー比は、これをLr1として、Lr1=L2/(L1+ΔL)で表され、中立状態に比べてレバー比が小さくなる。換言すれば、シフトレバー91の操作力の平均化を図りつつ、その操作長、すなわちシフトノブの移動長を短縮することができるようになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、案内盤99の形状に沿うようにシフトレバー91の支点部から作用点部までの距離が伸縮してそのレバー比が変化する上記従来の装置においては、いわばストローク位置に対応してシフトレバー91のレバー比が変化するという特性を持つ。従って、運転者がシフトレバー91に対して印加する操作荷重がたとえそのストロークの途中で変化したとしても、シフトレバー91のレバー比はそれらストローク位置に対応して変化するのみとなる。すなわち、運転者によるシフト操作の操作荷重に応じてその最大値の軽減を図るなど、より円滑なシフト操作が望まれる場合であれ、そうした要求に応えることはできない。
【0005】
また、同従来の装置の場合、上記案内盤99の形状を設定するにあたっても、どのストローク位置でどの程度の操作荷重が必要かをあらかじめ知っておく必要がある。しかし、実際の変速機では、その型式等によってストローク位置とそのストローク位置で必要とされる操作荷重との関係は異なることが多く、それら変速機の型式ごとに案内盤99の形状を変更しなければならないなどの不都合もある。
【0006】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、汎用性に富む構造を有しながら、操作荷重に応じたより円滑なシフト操作を可能とする変速機のシフト装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載の発明は、適宜に軸支されたレバーの支点部を中心にそれぞれ力点部と作用点部との間にレバー比が設定され、前記力点部に加わる荷重が前記レバー比に応じて前記作用点部に作用する荷重に基づき変速機の変速段がシフト操作される変速機のシフト装置において、前記力点部に加わる荷重に応じて、この荷重が大きくなるほど前記レバー比が大きくなる方向に同レバー比を連続的に可変とするレバー比可変機構を備えることを要旨とする。
【0008】
請求項1記載の発明のこうした構成によれば、変速機のシフト装置において、シフト操作荷重が大きくなるほどレバー比が大きくなる方向に同レバー比が連続的に変化する。そのため、操作荷重の大きさに対応して適切に操作荷重の軽減が図られ、シフト操作をより円滑なものとすることができるようになる。また、案内盤が不要であるこのような構造によれば、変速機の型式等に応じて形状や態様等を変更する必要もない。
【0009】
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の変速機のシフト装置において、前記レバーは、前記力点部にシフトノブが設けられるとともに前記作用点部がシフト伝達部材に連結されたシフトレバーであり、前記レバー比可変機構は、前記シフトノブに加わる荷重に応じて前記支点部と前記作用点部との間の距離を可変とするものであることを要旨とする。
【0010】
請求項2記載の発明のこうした構成によれば、シフトレバーにおいて、シフト操作荷重の大きさに応じて支点部と作用点部との間の距離を可変とすることにより、シフトレバーのレバー比を変化させることができる。そのため、運転者が操作するシフトノブ部分には変更を加えず、シフトレバーの作用点部の構造変更のみで操作荷重の軽減を実現することができる。
【0011】
請求項3に記載の発明は、請求項2記載の変速機のシフト装置において、前記レバー比可変機構は、前記作用点部を前記シフトレバーに沿ってスライドせしめるスライド機構と、このスライド機構を前記支点部と前記作用点部との間の距離が伸張される方向に付勢する付勢手段とを備えて構成されることを要旨とする。
【0012】
請求項3記載の発明のこうした構成によれば、付勢手段による付勢力と作用点部に作用する力に応じて作用点部がシフトレバーに沿ってスライドするため、シフトレバーのレバー比が自動的かつ連続的に変化する。従って、操作荷重の大きさに対応してより適切に操作荷重の軽減が図られる。
【0013】
請求項4に記載の発明は、請求項1記載の変速機のシフト装置において、前記レバーは、前記力点部にシフトレバーからのシフト伝達部材が連結されるとともに前記作用点部が前記変速機のシフトフォークに係合されるシフトアンドセレクトレバーであり、前記レバー比可変機構は、前記シフト伝達部材から伝達される荷重に応じて前記支点部と前記力点部との間の距離を可変とするものであることを要旨とする。
【0014】
請求項4記載の発明のこうした構成によれば、シフトアンドセレクトレバーにおいて、シフト操作荷重の大きさに応じて支点部と力点部との間の距離を可変とすることにより、同レバーのレバー比を変化させることができる。そのため、運転者が操作するシフトレバーには変更を加えず、シフトアンドセレクトレバーの力点部の構造変更のみで操作荷重の軽減を実現することができる。
【0015】
請求項5に記載の発明は、請求項4記載の変速機のシフト装置において、前記レバー比可変機構は、前記力点部を前記シフトアンドセレクトレバーに沿ってスライドせしめるスライド機構と、このスライド機構を前記支点部と前記力点部との間の距離が縮小される方向に付勢する付勢手段とを備えて構成されることを要旨とする。
【0016】
請求項5記載の発明のこうした構成によれば、付勢手段による付勢力と力点部に作用する力に応じて力点部がシフトアンドセレクトレバーに沿ってスライドするため、同レバーのレバー比が自動的かつ連続的に変化する。従って、操作荷重の大きさに対応してより適切に操作荷重の軽減が図られる。
【0017】
請求項6に記載の発明は、請求項3または5記載の変速機のシフト装置において、前記スライド機構が前記レバーに遊嵌された円筒体からなり、前記付勢手段がコイルスプリングからなることを要旨とする。
【0018】
請求項6記載の発明のこうした構成によれば、上記レバー比可変機構をレバーに摺動可能に遊嵌された円筒体とコイルスプリングという極めて簡易な構造により実現することができる。そして、こうした構成は、作用点部を移動させる場合であれ、力点部を移動させる場合であれ、いずれにも容易に適用可能であり、汎用性も極めて高い。
【0019】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)
以下、本発明にかかる変速機のシフト装置を変速機のシフトレバーに具体化した第1の実施の形態について、図1〜図4を参照して説明する。
【0020】
はじめに、本実施の形態にかかるシフトレバーの構成について説明する。
図1は、中立状態にあるシフトレバー1について、その側面構造を表している。シフトレバー1は、一方の端に力点部となるシフトノブ2が設けられており、他方の端には円筒体からなるスライド機構3を介してシフト伝達部材としてのシフトケーブル4が連結されている。本実施の形態のシフトレバーにあっては、これらスライド機構3とシフトケーブル4との連結部7が作用点部となる。そして、シフトノブ2とこの連結部7との中間には支点部となる球面部8が設けられており、この球面部8は球面受け9で支えられている。
【0021】
すなわちこのシフトレバー1にあっては、シフトノブ2(力点部)へ運転者による操作荷重が印加されると、その他方端が球面部8(支点部)を中心に回動し、上記連結部7(作用点部)を介してこの印加された荷重がシフトケーブル4に伝達される。そして、上記シフトノブ2に印加された荷重のこのシフトケーブル4(上記連結部7)に対する伝達量は前述のように、支点部を中心にそれぞれ力点部と作用点部との間に設定されたレバー比によって決定される。
【0022】
具体的には、同図1に示すように、シフトレバー1の上記連結部7の中心(作用点部)から球面部8の中心(支点部)までの距離をL11、球面部8の中心からシフトノブ2の中心(力点部)までの距離をL12とするとき、同シフトレバー1のレバー比は、これをLr10とすると、Lr10=L12/L11で表される。そして通常は、このレバー比(L12/L11)に応じて、上記力点部に印加された荷重が作用点部に作用する荷重、すなわち上記シフトケーブル4に伝達される荷重が決定される。
【0023】
一方、本実施の形態のシフトレバーにあって、上記スライド機構3は、コイルスプリング12と協働して上記レバー比を連続的に可変とするレバー比可変機構を構成している。
【0024】
すなわち、上記スライド機構3はシフトレバー1に摺動可能に遊嵌されているとともに、同シフトレバー1には、このスライド機構3を上記球面部8(支点部)から離間させる方向に付勢するコイルスプリング12が設けられている。なお、コイルスプリング12は、ストッパー13aによってその上方への移動が規制され、スライド機構3は、ストッパー13bによってシフトレバー1からの離脱が阻止されている。
【0025】
このようなレバー比可変機構が設けられることで、後に詳述するように、上記シフトノブ2(力点部)に印加される荷重の大きさに感応して、この荷重が大きくなるほど上記レバー比が大きくなる方向に、同レバー比が連続的に変更されるようになる。
【0026】
なお、図2は、上記シフトレバー1の正面構造を示したものであり、同図2に示されるように、上記シフトケーブル4の先端はピン11によりスライド機構3に対して回動可能な状態で連結されている。ちなみに、シフトレバー1のセレクト操作においては、球面部8を中心にしてシフトレバー1が同図2に矢示する方向に回動する。
【0027】
また、図3は、図1のA−A線に沿った断面構造を示したものである。同図3に示されるように、上記シフトレバー1の本体1aは中空のパイプ状からなる。また、シフトケーブル4は、その先端が二又状に分かれており、その先端部4a、4bがスライド機構3にピン11で固定されている。これにより、同図3に示すように、操作荷重は、上記シフトケーブル4の先端部4a、4bの2箇所に対して伝達されるため、該荷重に起因してスライド機構3がシフトレバー1の本体1aに対し回転してしまうこともない。
【0028】
次に、本実施の形態にかかるシフトレバーの作用を図4(a)〜(c)を参照して詳細に説明する。
図4(a)は、シフトレバー1を例えば中立状態から操作するときにおいて、シフトノブ2に大きな操作荷重が加えられたときの状態を示している。
【0029】
このように、シフト操作が行われて操作荷重がシフトノブ2に加えられると、シフトレバー1は球面部8を中心として回動する。そして、このシフトレバー1の回動により、スライド機構3とシフトケーブル4との連結部7がシフトケーブル4に対し操作荷重F11を伝達し、これと同様に、上記連結部7にはシフトケーブル4からの反作用F12が加わる。
【0030】
ここで、この反作用F12は、それぞれ同図に破線で示すシフトレバー1に垂直な成分F12aとシフトレバー1に平行な成分F12bとからなる。そして、本実施の形態の場合、上記スライド機構3はシフトレバー1に沿ってスライド可能であるため、同スライド機構3は、この反作用F12のうちシフトレバー1に平行な成分F12bにより、シフトレバー1に沿って球面部8と上記連結部7との間の距離が縮小される方向へ移動する。一方、このスライド機構3は、コイルスプリング12により、球面部8と上記連結部7との間の距離が伸張される方向への付勢力が加えられている。そして、その付勢力はシフトレバー1が中立状態にあるときの同スライド機構3の位置(初期位置)からの移動距離に基づいて定まる。そのため、上記反作用F12のうちシフトレバー1に平行な成分F12bとコイルスプリング12による付勢力とがつり合う位置まで上記スライド機構3は移動する。
【0031】
そして、スライド機構3(連結部7)の初期位置からの移動量がΔL11であるとすると、このときのレバー比は、これをLr11として、Lr11=L12/(L11−ΔL11)で表されることとなり、中立状態に比べてレバー比が拡大されるようになる。すなわち、スライド機構3がシフトレバー1の端部に固定されている場合に比べて、シフトノブ2の操作にかかる操作荷重が軽減されることとなる。なお、上記シフトノブ2に加えられる荷重が大きいほど、上記反作用F12のシフトレバー1に平行な成分F12bも大きくなるため、基本的には、この加えられる荷重に比例して、同荷重の軽減作用も大きくなる。また、当該シフト操作の完了に伴い、シフトノブ2に加わる荷重が消失した後は、上記コイルスプリング12の付勢力によって、スライド機構3は速やかに初期位置、すなわちストッパー13bに当接される位置に復帰する。
【0032】
図4(b)は、同じくシフト操作において、シフトノブ2に小さな操作荷重が加えられたときの同シフトレバー1の状態を示している。この場合、上記操作荷重は比較的小さいためシフトケーブル4から上記連結部7に加わる反作用F12も小さくなり、スライド機構3の初期位置からの移動量ΔL12も、同図4(a)に例示した状態での移動量ΔL11に比べて小さくなっている。ちなみに、このときのレバー比は、これをLr12とすると、Lr12=L12/(L11−ΔL12)で表され、上記のレバー比Lr11に比べて小さくなる。このため、操作荷重の軽減作用も図4(a)に例示した状態に比べて小さくなっている。
【0033】
また通常、シフト操作荷重は、シフト操作の前半のボーク時(同期動作時)には大きく、後半の押し分け時には小さくなる。そのため、ボーク時(同期時)には図4(a)の状態に準じてレバー比が大きくなり、同期終了後には図4(b)の状態に準じてレバー比が小さくなる。すなわち、シフト操作荷重がシフトストロークの途中で変化したとしても、その荷重の大きさに応じて自動的にレバー比が調整されるようになる。
【0034】
他方、図4(c)は、変速機のギアを開放するときなど、シフトレバー1をシフト操作が完了した状態から中立状態に戻すときにおいて、シフトノブ2に逆方向の操作荷重が印加されたたときの状態を示している。このときも、スライド機構3には操作荷重F11とその反作用F12が加わるが、この場合には、反作用F12のうちのシフトレバー1に平行な成分F12bとコイルスプリング12の付勢力の方向はともに球面部8とスライド機構3との間の距離が伸張される方向となる。従って、スライド機構3はストッパー13bに当接された状態に保持され、このときのレバー比は、これをLr13とすると、Lr13=L12/(L11−0)で表されることとなり、中立状態におけるレバー比Lr10と等しくなる。なおこの場合、操作荷重の軽減作用は働かないが、変速機のギアを開放するときなどには大きな操作荷重は必要とされないため、特に支障はない。
【0035】
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に列記するような優れた効果を得ることができるようになる。
(1)変速機のシフト操作にかかる操作荷重に応じてシフトレバー1のレバー比が変化するため、操作荷重の大きさに対応して適切に操作荷重の軽減が図られる。
【0036】
(2)上記操作荷重に基づいてスライド機構3がシフトレバー1に沿ってスライドすることにより、シフトレバー1のレバー比が連続的に変化するため、操作荷重の微妙な変化に対してもその軽減度合いの調整が図られる。
【0037】
(3)レバー比可変機構を、レバーに摺動可能に遊嵌された円筒体からなるスライド機構3とコイルスプリング12という極めて簡易な構造により実現することができる。
【0038】
(4)スライド機構3を構成する円筒体の回転を防止する機構(4a、4b)が設けられているため、シフトノブ2に加わる操作荷重を変速機側に無駄なく伝達することができる。
【0039】
(第2の実施の形態)
以下、本発明にかかる変速機のシフト装置を変速機のシフトアンドセレクトレバーに具体化した第2の実施の形態について、図5〜図8を参照して説明する。
【0040】
はじめに、図5を参照して、本実施の形態にかかるシフトアンドセレクトレバーの構成について説明する。シフトアンドセレクトレバー201は、図示しない変速機ケースの外部に配置されたアウターレバー202と、同変速機ケースの内部に配置されたインナーレバー203とを備えている。そして、アウターレバー202及びインナーレバー203は、支点部となるシャフト204に垂直に接続されており、これらアウターレバー202、インナーレバー203、及びシャフト204とによりシフトアンドセレクトレバー201が構成されている。
【0041】
また、上記アウターレバー202には、円筒体からなるスライド機構43を介して、前述したシフト伝達部材としてのシフトケーブル4が連結されている。本実施の形態のシフトアンドセレクトレバーにあっては、これらスライド機構43とシフトケーブル4との連結部47が力点部となる。そして、シャフト204は、図示しない軸受けにより回転可能に支持されている。また、作用点部となるインナーレバー203の先端部208は、シフトフォーク206に設けられた係合部材207と回動可能に係合されており、シフトフォーク206はその軸線方向に往復動可能に支持されている。
【0042】
すなわち、上記連結部47(力点部)へシフトケーブル4から伝達される操作荷重が印加されると、アウターレバー202及びインナーレバー203がシャフト204(支点部)を中心として回動し、上記先端部208(作用点部)を介してこの印加された荷重がシフトフォーク206に設けられた係合部材207に伝達される。そして、上記連結部47に印加された荷重のこの上記先端部208に対する伝達量は前述のように、支点部を中心にそれぞれ力点部と作用点部との間に設定されたレバー比によって決定される。
【0043】
具体的には、図6に示すように、上記先端部208の中心(作用点部)からシャフト204の中心(支点部)までの距離をL21、シャフト204の中心から上記連結部47の中心(力点部)までの距離をL22とするとき同シフトアンドセレクトレバー201のレバー比は、これをLr20とすると、Lr20=L22/L21で表される。そして通常は、このレバー比(L22/L21)に応じて、上記力点部に印加された荷重が作用点部に作用する荷重、すなわち上記係合部材207に伝達される荷重が決定される。
【0044】
一方、本実施の形態のシフトアンドセレクトレバーにあって、上記スライド機構43は、コイルスプリング52と協働して上記レバー比を連続的に可変とするレバー比可変機構を構成している。
【0045】
すなわち、上記スライド機構43はシフトアンドセレクトレバー201に摺動可能に遊嵌されているとともに、同シフトアンドセレクトレバー201には、このスライド機構43を上記シャフト204(支点部)に近接させる方向に付勢するコイルスプリング52が設けられている。なお、スライド機構43は、ストッパー53aによってその上方への移動が規制され、コイルスプリング52は、ストッパー53bによってシフトアンドセレクトレバー201からの離脱が阻止されている。
【0046】
このようなレバー比可変機構が設けられることで、後に詳述するように、上記連結部47(力点部)に印加される荷重の大きさに感応して、この荷重が大きくなるほど上記レバー比が大きくなる方向に、同レバー比が連続的に変更されるようになる。
【0047】
なお、上記シフトケーブル4とスライド機構43との連結は、これを第1の実施の形態にかかるシフトレバーの場合と同様の構成でなされており、同シフトケーブル4の先端はピン51によりスライド機構43に対して回動可能な状態で連結されている。
【0048】
また、第1の実施の形態にかかるシフトレバーの場合と同様の構成により、上記スライド機構43のシフトアンドセレクトレバー201に対する回転が防止されている。
【0049】
ちなみに、シフトアンドセレクトレバー201のセレクト操作においては、同シフトアンドセレクトレバー201が図5に矢示する方向に往復動する。
次に、本実施の形態にかかるシフトアンドセレクトレバーの作用を図7(a)〜(c)を参照して詳細に説明する。
【0050】
図7(a)は、シフトアンドセレクトレバー201を例えば中立状態から操作するときにおいて、シフトケーブル4とスライド機構43との連結部47に大きな操作荷重が加えられたときの状態を示している。
【0051】
このように、シフト操作が行われてシフトケーブル4から伝達された操作荷重F21が上記連結部47に加えられると、シフトアンドセレクトレバー201はシャフト204を中心として回動する。
【0052】
ここで、この操作荷重F21は、それぞれ同図に破線で示すシフトアンドセレクトレバー201に垂直な成分F21aとシフトアンドセレクトレバー201に平行な成分F21bとからなる。そして、本実施の形態の場合、上記スライド機構43はシフトアンドセレクトレバー201に沿ってスライド可能に構成されている。そのため、同スライド機構43は、この操作荷重F21のうちシフトアンドセレクトレバー201に平行な成分F21bにより、シフトアンドセレクトレバー201に沿ってシャフト204と上記連結部47との間の距離が伸張される方向へ移動する。一方、このスライド機構43は、コイルスプリング52により、シャフト204と上記連結部47との間の距離が縮小される方向への付勢力が加えられている。そして、その付勢力はシフトアンドセレクトレバー201が中立状態にあるときの同スライド機構43の位置(初期位置)からの移動距離に基づいて定まる。そのため、上記操作荷重F21のうちシフトアンドセレクトレバー201に平行な成分F21bとコイルスプリング52による付勢力とがつり合う位置まで上記スライド機構43は移動する。
【0053】
そして、スライド機構43(連結部47)の初期位置からの移動量がΔL21であるとすると、このときのレバー比は、これをLr21として、Lr21=(L22+ΔL21)/L21で表されることとなり、中立状態に比べてレバー比が拡大されるようになる。すなわち、スライド機構43が初期位置に固定されている場合に比べて、前述したシフトノブ2の操作にかかる操作荷重が軽減されることとなる。なお、上記シフトノブ2に加えられる荷重が大きいほど、上記操作荷重F21のシフトアンドセレクトレバー201に平行な成分F21bも大きくなるため、基本的には、この加えられる荷重に比例して、同荷重の軽減作用も大きくなる。また、当該シフト操作の完了に伴い、上記シフトノブ2に加わる荷重が消失した後は、上記コイルスプリング52の付勢力によって、スライド機構43は速やかに初期位置、すなわちストッパー53aに当接される位置に復帰する。
【0054】
図4(b)は、同じくシフト操作において、上記連結部47に小さな操作荷重が加えられたときの同シフトアンドセレクトレバー201の状態を示している。この場合、上記操作荷重は比較的小さいため、スライド機構43の初期位置からの移動量ΔL22も、同図7(a)に例示した状態での移動量ΔL21に比べて小さくなっている。ちなみに、このときのレバー比は、これをLr22とすると、Lr22=(L22+ΔL22)/L21で表され、上記のレバー比Lr21に比べて小さくなる。このため、操作荷重の軽減作用も図7(a)に例示した状態に比べて小さくなっている。
【0055】
また、前述したように、通常、シフト操作荷重は、シフト操作の前半のボーク時(同期動作時)には大きく、後半の押し分け時には小さくなる。そのため、ボーク時(同期時)には図7(a)の状態に準じてレバー比が大きくなり、同期終了後には図7(b)の状態に準じてレバー比が小さくなる。すなわち、シフト操作荷重がシフトストロークの途中で変化したとしても、その荷重の大きさに応じて自動的にレバー比が調整されるようになる。
【0056】
他方、図4(c)は、変速機のギアを開放するときなど、シフトアンドセレクトレバー201をシフト操作が完了した状態から中立状態に戻すときにおいて、上記連結部47に逆方向の操作荷重が印加されたたときの状態を示している。このときも、スライド機構43には操作荷重F21が加わるが、この場合には、操作荷重F21のうちのシフトアンドセレクトレバー201に平行な成分F21bとコイルスプリング52の付勢力の方向はともにシャフト204とスライド機構43との間の距離が縮小される方向となる。従って、スライド機構43はストッパー53aに当接された状態に保持され、このときのレバー比は、これをLr23とすると、Lr23=(L22+0)/L21で表されることとなり、中立状態におけるレバー比Lr20と等しくなる。なおこの場合、操作荷重の軽減作用は働かないが、変速機のギアを開放するときなどには大きな操作荷重は必要とされないため、特に支障はない。
【0057】
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に列記するような優れた効果を得ることができるようになる。
(1)変速機のシフト操作にかかる操作荷重に応じてシフトアンドセレクトレバー201のレバー比が変化するため、操作荷重の大きさに対応して適切に操作荷重の軽減が図られる。
【0058】
(2)上記操作荷重に基づいてスライド機構43がシフトアンドセレクトレバー201に沿ってスライドすることにより、シフトアンドセレクトレバー201のレバー比が連続的に変化するため、操作荷重の微妙な変化に対してもその軽減度合いの調整が図られる。
【0059】
(3)レバー比可変機構を、レバーに摺動可能に遊嵌された円筒体からなるスライド機構43とコイルスプリング52という極めて簡易な構造により実現することができる。
【0060】
なお、本発明にかかる変速機のシフト装置は上記各実施の形態に限定されるものではなく、それら実施の形態を適宜変更した、例えば次のような形態として実現することもできる。
【0061】
・第1の実施の形態では、直線状のシフトレバー1を例示したが、シフトレバーは直線状のものに限らず、一部に屈曲部を含むものでもよい。また、支点部も球面受けに限らず、その他の周知の手段を用いることができる。
【0062】
・第1の実施の形態及び第2の実施の形態では、シフトケーブル4を用いた変速機のシフト装置を例示したが、シフトケーブル4に代えてシフトロッドやリンク機構を用いるものでもよい。
【0063】
・第1の実施の形態及び第2の実施の形態では、シフトケーブル4の先端を二又状に形成して、シフトレバー1又はシフトアンドセレクトレバー201に対するスライド機構の回転を防止したが、これに代えて図8に示すような構成によりスライド機構の回転を防止してもよい。
【0064】
図8は、これを適用した場合において、図1のA−A線に沿った断面構造を示したものである。同図8に示されるように、上記シフトレバー1の本体1aは中空のパイプ状からなり、その外周には2つの溝16が形成されている。一方、これに遊嵌されるスライド機構3には、その内周に2つのリブ17が形成されており、これらリブ17がシフトレバー1の本体1aに形成されている溝16とそれぞれ係合されることによって、同スライド機構3のシフトレバー1に対する回動が規制されている。これにより、上記シフトケーブル4に同図3に示すような操作荷重が伝達されたとしても、該荷重に起因してスライド機構3がシフトレバー1の本体1aに対し回転してしまうこともない。
【0065】
・第1の実施の形態及び第2の実施の形態では、付勢手段としてコイルスプリング12又はコイルスプリング52を用いたが、付勢手段は変位とともに付勢力が増加するものであればよく、コイルスプリングに限らず板ばねやゴム等その他の付勢手段を用いてもよい。
【0066】
・第1の実施の形態及び第2の実施の形態では、ストッパー13a、13b又はストッパー53a、53bをシフトレバー1又はシフトアンドセレクトレバー201とは別の部材として設けるようにした。しかし、ストッパーは、スライド機構及び付勢手段の移動範囲を制限するものであればよく、例えば、シフトレバー1又はシフトアンドセレクトレバー201の外周を一部ふくらませるなどして構成してもよい。
【0067】
・第1の実施の形態及び第2の実施の形態では、円筒体からなるスライド機構3又はスライド機構43を採用したが、図9及び図10に示すようなシフトレバー1に設けられた切れ目61と、シフトレバー1を貫通して切れ目61に摺動可能に遊嵌されたピン62とからなる機構を採用してもよい。かかる構成においても、例えば第1の実施の形態の場合、スライド機構3はシフトレバー1に沿ってスライド可能であり、シフト操作荷重に応じてスライド機構3を移動させることができる。また、この場合には、コイルスプリング12を中空のシフトレバー1の内部に配設してもよい。なお、これらの構成は、第2の実施の形態で例示したシフトアンドセレクトレバー201にも適用可能である。
【0068】
・上記スライド機構の他の例として、図11及び図12に示すようなシフトレバー1に設けられた切れ目71と、切れ目71から挿入されシフトレバー1の内面に摺動可能に遊嵌される球体72もしくは円柱体とからなる機構を採用してもよい。かかる構成においても、上記と同様の作用効果を奏することができる。また、この場合には、コイルスプリング12、52を中空のシフトレバー1あるいはシフトアンドセレクトレバー201の内部に配設してもよい。なお、スライド機構を円柱体を用いて構成する場合には、シフトレバー1あるいはシフトアンドセレクトレバー201に対するシフトケーブル4の角度変化に対応するため、シフトケーブル4の一部に回動を許容する手段を設けることが望ましい。
【0069】
・第2の実施の形態では、シフト操作の完了に伴い、コイルスプリング52の付勢力により、スライド機構43を初期位置に復帰させるようにしたが、図13に示すように、シフトケーブル4を延長するとともに、復帰後にスライド機構43が自重により下がらないためのストッパー54を備えるようにしてもよい。同構成によれば、シフト操作途中のシフトアンドセレクトレバー201の傾きが小さいときには、上記シフトケーブル4が上記ストッパー54に当たることはないが、シフト操作完了後の同レバー201の傾きが大きいときには、同シフトケーブル4は上記ストッパー54により支えられるようになる。その結果、シフトアンドセレクトレバー201をシフト操作が完了した状態から中立状態に戻すときに、同スライド機構43が一旦初期位置に戻る無駄な動作がなくなり、より円滑なシフト操作が可能となる。
【0070】
・第2の実施の形態では、スライド機構43を付勢する手段は図6に示すような構成としたが、スライド機構43を付勢する手段を、図14に示すような構成にしてもよい。同構成においては、コイルスプリング52aはスライド機構43をシャフト204に引き付ける方向に付勢しており、スライド機構43とシャフト204との距離が大きくなるほどその付勢力は大きくなる。かかる構成においても、スライド機構43にはその移動距離に基づいた付勢力が加えられるため、シフト操作荷重に応じてレバー比を連続的に変化させることができる。
【0071】
また、同構成において、図15に示すようなストッパー55をさらに備えるようにしてもよい。かかる構成によれば、シフトアンドセレクトレバー201をシフト操作が完了した状態から中立状態に戻すときに、上記スライド機構43がシャフト204の方向に移動する(レバー比が小さくなる)ことが防止され、円滑なシフト操作が確保されるようになる。
・第1の実施の形態及び第2の実施の形態では、本発明にかかる変速機のシフト装置を、それぞれシフトレバー又はシフトアンドセレクトレバーに具体化したものを例示したが、例えばシフト伝達部材であるリンク機構に具体化することもできる。要するに、シフトレバーとシフトフォークの間に、梃子の作用を用いた機構を備える変速機のシフト装置であれば本発明を適用することができ、その場合でも同様の作用効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる変速機のシフト装置の第1の実施の形態についてその側面構造を示す側面図。
【図2】同実施の形態のシフト装置の正面構造を示す正面図。
【図3】同実施の形態のシフト装置の一部断面構造を示す断面図。
【図4】同実施の形態のシフト装置の作用を示す側面図。
【図5】本発明にかかる変速機のシフト装置の第2の実施の形態についてその構成を示す斜視図。
【図6】同実施の形態のシフト装置の側面構造を示す側面図。
【図7】同実施の形態のシフト装置の作用を示す側面図。
【図8】第1の実施の形態にかかるシフト装置の変形例についてその一部断面構造を示す断面図。
【図9】第1の実施の形態にかかるシフト装置の他の変形例についてその側面構造を示す側面図。
【図10】同変形例の一部断面構造を示す断面図。
【図11】第1の実施の形態にかかるシフト装置の他の変形例についてその側面構造を示す側面図。
【図12】同変形例の一部断面構造を示す断面図。
【図13】第2の実施の形態にかかるシフト装置の変形例についてその側面構造を示す側面図。
【図14】第2の実施の形態にかかるシフト装置の他の変形例についてその側面構造を示す側面図。
【図15】第2の実施の形態にかかるシフト装置の他の変形例についてその側面構造を示す側面図。
【図16】従来の変速機のシフト装置の一例についてその構造と作用を示す一部断面図。
【符号の説明】
1…シフトレバー、1a…本体、2…シフトノブ、3…スライド機構、4…シフトケーブル、4a…先端部、4b…先端部、7…連結部、8…球面部、9…球面受け、11…ピン、12…コイルスプリング、13a…ストッパー、13b…ストッパー、16…溝、17…リブ、43…スライド機構、47…連結部、51…ピン、52…コイルスプリング、52a…コイルスプリング、53a…ストッパー、53b…ストッパー、54…ストッパー、55…ストッパー、61…切れ目、62…ピン、71…切れ目、72…球体、91…シフトレバー、92…シフトノブ、94…コイルスプリング、97…シフトケーブル連結部、98…球面部、99…案内盤、201…シフトアンドセレクトレバー、202…アウターレバー、203…インナーレバー、204…シャフト、206…シフトフォーク、207…係合部材、208…先端部。
Claims (6)
- 適宜に軸支されたレバーの支点部を中心にそれぞれ力点部と作用点部との間にレバー比が設定され、前記力点部に加わる荷重が前記レバー比に応じて前記作用点部に作用する荷重に基づき変速機の変速段がシフト操作される変速機のシフト装置において、
前記力点部に加わる荷重に応じて、この荷重が大きくなるほど前記レバー比が大きくなる方向に同レバー比を連続的に可変とするレバー比可変機構を備える
ことを特徴とする変速機のシフト装置。 - 前記レバーは、前記力点部にシフトノブが設けられるとともに前記作用点部がシフト伝達部材に連結されたシフトレバーであり、前記レバー比可変機構は、前記シフトノブに加わる荷重に応じて前記支点部と前記作用点部との間の距離を可変とするものである
請求項1記載の変速機のシフト装置。 - 前記レバー比可変機構は、前記作用点部を前記シフトレバーに沿ってスライドせしめるスライド機構と、このスライド機構を前記支点部と前記作用点部との間の距離が伸張される方向に付勢する付勢手段とを備えて構成される
請求項2記載の変速機のシフト装置。 - 前記レバーは、前記力点部にシフトレバーからのシフト伝達部材が連結されるとともに前記作用点部が前記変速機のシフトフォークに係合されるシフトアンドセレクトレバーであり、前記レバー比可変機構は、前記シフト伝達部材から伝達される荷重に応じて前記支点部と前記力点部との間の距離を可変とするものである
請求項1記載の変速機のシフト装置。 - 前記レバー比可変機構は、前記力点部を前記シフトアンドセレクトレバーに沿ってスライドせしめるスライド機構と、このスライド機構を前記支点部と前記力点部との間の距離が縮小される方向に付勢する付勢手段とを備えて構成される
請求項4記載の変速機のシフト装置。 - 前記スライド機構が前記レバーに摺動可能に遊嵌された円筒体からなり、前記付勢手段がコイルスプリングからなる
請求項3または5記載の変速機のシフト装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002173010A JP2004017715A (ja) | 2002-06-13 | 2002-06-13 | 変速機のシフト装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2002173010A JP2004017715A (ja) | 2002-06-13 | 2002-06-13 | 変速機のシフト装置 |
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JP2004017715A true JP2004017715A (ja) | 2004-01-22 |
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JP (1) | JP2004017715A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2004075037A (ja) * | 2002-08-13 | 2004-03-11 | Hyundai Motor Co Ltd | 可変セレクトレバー比を有する変速レバー装置 |
-
2002
- 2002-06-13 JP JP2002173010A patent/JP2004017715A/ja not_active Withdrawn
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