JP2012097763A - 手動変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】ロックボールを押圧するばねの反力によって、ロックボールホルダに発生する最大曲げ応力を抑制する。
【解決手段】シフトインナーレバー２の基部２１から径方向に張り出したロックボール転動板１３の片面に形成された波状部２２と、押し縮められた状態のスプリング８によって波状部２２に押圧されるロックボール５と、スプリング８およびロックボール５を摺動自在に内装したロックボールガイド６と、ロックボールホルダ７と、を含み、ロックボールホルダ７は、互いに平行に配設された平板からなる一対の脚部７１を有し、その脚部７１の一方にロックボールガイド６が固設された、ロックボール機構４を備える。ロックボール転動板１３の波状部２２が形成された面と反対側の面が前記一方の脚部７１に対して面接触している。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両の手動変速機に関する。

一般に、車両の手動変速機では、運転者が操作する変速レバーの操作力は、ケーブル等を介して、ミッションケース内に摺動自在に支持されたシフトアンドセレクトシャフトに伝達される。このシフトアンドセレクトシャフトには、シフトインナーレバーが固設されており、このシフトインナーレバーは、複数のシフトフォークシャフトにそれぞれ設けられたシフトヘッドの何れか１つに選択的に係合されるようになっている。そして、シフトインナーレバーが係合したシフトヘッドおよびこのシフトヘッドが設けられたシフトフォークシャフトに操作力が伝達され、変速レバーによって運転者が選択した変速段へのシフトチェンジが実行される。

特許文献１に開示されている手動変速機のシフトアンドセレクトシャフト（特許文献１では「シフトアンドセレクト軸」と称している。）およびシフトインナーレバーは、セレクト操作力によって軸線方向に移動され、シフトインナーレバーが何れか１つのシフトヘッドに係合可能な位置に選択的に配置される。また、シフトアンドセレクトシャフトおよびシフトインナーレバーは、シフト操作力によって軸線回りに回動され、シフトインナーレバーが係合したシフトヘッドおよびこのシフトヘッドが設けられたシフトフォークシャフトにシフト操作力が伝達し、当該シフトフォークシャフトに設けられたシフトフォークが作動する。これにより、変速レバーによって運転者が選択した変速段へのシフトチェンジが実行される。

また、特許文献１に開示されている手動変速機はシフトアンドセレクトシャフトの周囲にシフト操作力に節度感を持たせるロックボール機構を備えている。

図５および図６は、従来の手動変速機のシフトアンドセレクトシャフト５１およびその周囲を示している。シフトアンドセレクトシャフト５１は、シフトインナーレバー５２の筒状（ボス状）の基部５２１内にスプライン嵌合されている。さらに、シフトアンドセレクトシャフト５１およびシフトインナーレバー５２の基部５２１には、径方向にピン５３が貫通されており、これにより、シフトアンドセレクトシャフト５１とシフトインナーレバー５２は軸線回りに一体に回動し、軸線方向に一体に移動するようになっている。

符号５４は、ロックボールホルダである。このロックボールホルダ５４は、平板からなる一対の脚部５４１と、２つの脚部５４１の端部に架設された架設部５４４と、を備えており、片方の脚部５４１Ｂに筒体からなるロックボールガイド５４２が固設けられている。ロックボールガイド５４２内には、ロックボール５５と、このロックボール５５をシフトインナーレバー５２の基部５２１に形成された波状部５２２に向かって押圧するコイルスプリング５６とが内装されている。波状部５２２には３つの溝が形成されており、変速レバーがニュートラル位置又は各変速段位置に配置されると、ロックボール５５がその溝の何れかに嵌まり込むようになっている。これにより、シフト操作する際にニュートラル位置および各変速段位置において節度感を持たせるシフトフィーリングを実現している。

特開２００６−２６６４６７号公報

ところで、ロックボールホルダ５４には、コイルスプリング５６の反力が２つの脚部５４１，５４１を開脚させる方向に作用し、脚部５４１および架設部５４４に変動曲げ応力が繰り返し発生する。
波状部５２２は、図６に示すように、筒状の基部５２１から径方向に張り出したロックボール転動板５２３の片面に形成されており、当該ロックボール転動板５２３とロックボールホルダ５４の脚部５４１Ａとの間に隙間Ｓが形成されていることから、ロックボールガイド５４２が設けられていない側の脚部５４１Ａと円筒状の基部５２１の外周縁とが当たる部分において最大曲げ応力が発生し易い。

本発明は既述の問題に鑑みて創案されたものであり、ロックボールを押圧するばねの反力によって、ロックボールホルダに発生する最大曲げ応力の抑制を図った手動変速機を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するための手段として、本発明の手動変速機は、以下のように構成されている。

すなわち、本発明の手動変速機は、シフトインナーレバーの基部から径方向に張り出したロックボール転動板の片面に形成された波状部と、押し縮められた状態のスプリングによって前記波状部に押圧されるロックボールと、前記スプリングおよび前記ロックボールを摺動自在に内装したロックボールガイドと、ロックボールホルダと、を含み、前記ロックボールホルダは、互いに平行に配設された平板からなる一対の脚部を有し、その脚部の一方に前記ロックボールガイドが固設された、ロックボール機構を備えるものを前提としている。そして、前記ロックボール転動板の波状部が形成された面と反対側の面が前記一方の脚部に対して面接触していることを特徴とするものである。

かかる構成を備える手動変速機によれば、前記ロックボール転動板の波状部が形成された面と反対側の面が前記一方の脚部に対して面接触しているので、当該一方の脚部とロックボール転動板の遠心側縁とが当たる部分において最大曲げ応力が発生する。その結果、ロックボール転動板と脚部との間に隙間が形成されている場合と比較して、スプリング反力を作用点とするモーメントアームが短くなり、ロックボールホルダに発生する最大曲げ応力が抑制される。なお、前記一方の脚部に貫通孔等の断面変化部位が存在し、当該部位の近傍に大きな曲げ応力が発生し易い場合には、当該部位を前記ロックボール転動板が覆うことにより、当該部位における応力集中が抑制される。

前記手動変速機において、前記ロックボール転動板の波状部が形成された面と反対側の面に、油溜り用凹部が形成されていることが望ましい。

かかる構成を備える手動変速機によれば、油溜り用凹部に潤滑油を溜めることで前記ロックボール転動板と前記一方の脚部との摺動抵抗を緩和することができる。

本発明の手動変速機によれば、ロックボール転動板の波状部が形成された面と反対側の面が脚部に対して面接触しているので、ロックボール転動板と脚部との間に隙間が形成されている従来の手動変速機のロックボールホルダと比較して、スプリング反力を作用点とするモーメントアームが短くなり、ロックボールホルダに発生する最大曲げ応力が抑制される。その結果として、ロックボールホルダの強度を、板厚を上げることなく、低コストで省スペースな方法で確保することができる。

本発明の実施の形態に係る手動変速機のシフトアンドセレクトシャフトおよびその周囲のロックボール機構を示す斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 シフトインナーレバーの底面図である。 図３のＢ−Ｂ断面図である。 従来の手動変速機のシフトアンドセレクトシャフトおよびその周囲のロックボール機構を示す斜視図である。 図５のＣ−Ｃ断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１および図２は、本発明の実施の形態に係る手動変速機のシフトアンドセレクトシャフト１およびその周囲に設けられたロックボール機構４を示している。

シフトアンドセレクトシャフト１は、ミッションケース（不図示）内に摺動自在に支持されている。このシャフト１には、運転者が操作する変速レバー（不図示）のシフト操作力およびセレクト操作力がケーブル、アウターレバー等を介して伝達される。本実施形態では、シフトアンドセレクトシャフト１は、セレクト操作力によって軸線方向に移動し、シフト操作力によって軸線回りに回動する。

このシフトアンドセレクトシャフト１には、シフトインナーレバー２の筒状（ボス状）の基部２１がスプライン嵌合され、シフトアンドセレクトシャフト１および上記基部２１には径方向にスロテッドピン３が貫通されている。これにより、シフトアンドセレクトシャフト１とシフトインナーレバー２は軸線方向に一体に移動しかつ軸線回りに一体に回動する。

シフトインナーレバー２は、シフトアンドセレクトシャフト１の側方に延出しており、その先端部が回動することにより、複数のシフトフォークシャフトにそれぞれ設けられたシフトヘッド（不図示）の何れか１つに選択的に係合される。そして、シフトインナーレバー２が係合したシフトヘッドおよびこのシフトヘッドが設けられたシフトフォークシャフトにシフト操作力が伝達されることにより、対応するシンクロメッシュ機構が作動し、または、リバースアイドラギヤが摺動してリバースギヤ対が噛合し、その結果、変速レバーによって運転者が選択した変速段へのシフトチェンジが実行される。

ロックボール機構４は、図２に示すように、シフトインナーレバー２の基部２１に形成された波状部２２と、この波状部２２に向かってコイルスプリング８によって押圧されたロックボール５と、ロックボール５および押し縮められた状態のコイルスプリング８を摺動自在に内装した筒状のロックボールガイド６と、ロックボールガイド６が固設されたロックボールホルダ７とを有している。

波状部２２は、シフトインナーレバー２の基部２１から径方向に張り出したロックボール転動板１３の片面（ロックボール５が配置される側の面；以下この面を「表面」とする。）において、シフトアンドセレクトシャフト１の周方向所定範囲に形成されている。この波状部２２には、３つの溝２２１〜２２３が形成されている。変速レバーがニュートラル位置に配置されると、ロックボール５が真ん中の溝２２１に嵌まり込み、変速レバーが一方のシフト位置に配置されると、ロックボール５がニュートラル用の溝２２１の一側に形成された溝２２２に嵌まり込み、変速レバーが他方のシフト位置に配置されると、ロックボール５がニュートラル用の溝２２１の他側に形成された溝２２３に嵌まり込む。これにより、シフト操作する際にニュートラル位置および各変速段位置において節度感を持たせるシフトフィーリングが実現される。

ロックボール転動板１３は、その裏面がロックボールガイド６が設けられていない方の脚部７１Ａに対して面接触しており、変速レバーの操作状態（ロックボール転動板１３とロックボールホルダ７との相対位置）にかかわらず常に後述する貫通孔７３を覆うように形成されている。

また、ロックボール転動板１３には、油溜り用凹部１３１が形成されている。この油溜り用凹部１３の両側縁部１３１ａ，１３１ｂは、例えば図３および図４に示すように、シフトアンドセレクトシャフト１の外周面１１と同心円弧状に形成されている。

ロックボールホルダ７は、互いに平行に配置された一対の平板状の脚部７１，７１と、これらの脚部７１，７１の端部に連続的に架設された架設部７２と、を有し、これらの脚部７１，７１には、シフトアンドセレクトシャフト１が相対回動自在に貫通している。また、一対の脚部７１，７１は、シフトインナーレバー２の基部２１を隙間なく挟むように配置されており、ロックボールホルダ７が、シフトインナーレバー２に対して軸線方向に相対移動不能となっている。一方の脚部７１Ｂには、既述のロックボールガイド６が貫通し、当該脚部７１Ｂに溶接されている。また、上記ロックボール転動板１３の裏面が面接触している方の脚部７１Ａには、貫通孔７３が設けられている。この貫通孔７３は、ロックボール５、コイルスプリング８をロックボールガイド６内に組み付ける際に、これらを通すために設けられている。

上記構成を備える手動変速機によれば、コイルスプリング８の反力によって、両脚部７１を開脚させる方向にロックボールホルダ７に曲げ応力が発生しても、ロックボール転動板１３の裏面が脚部７１Ａに対して面接触しているので、ロックボール転動板１３と脚部７１Ａとの間に隙間が形成されていた従来のものと比較して、コイルスプリング８の反力を作用点とするモーメントアームが短くなる。その結果、ロックボールホルダ７の板厚、板幅等のサイズアップを行うことなく、ロックボールホルダ７に発生する最大曲げ応力が抑制されるようになる。

また、脚部７１Ａには、貫通孔７３が形成されているため、この貫通孔７３の近傍において、応力が集中し易くなっているが、ロックボール転動板１３が当該貫通孔７３を覆っていることにより、貫通孔７３の近傍における曲げ応力の集中も抑制される。

また、ロックボール転動板１３に形成された油溜り用凹部１３１に潤滑油を充填しておくことで、ロックボール転動板１３と脚部７１Ａとの摺動抵抗が抑制され、シフト操作時の操作負担も軽減される。また、ロックボール転動板１３と脚部７１Ａとの摺動による磨耗も抑制される。

また、脚部７１Ａに対して面接触しつつ摺動するロックボール転動板１３に油溜り用凹部１３１が形成されていることにより、ロックボール転動板１３１と脚部７１Ａとの接触面積が低減されているので、油溜り用凹部１３１が形成されていない場合と比較して、摺動抵抗が抑制され、シフト操作時の操作負担も軽減される。

本発明は、例えば自動車に搭載される手動変速機に適用可能である。

２ シフトインナーレバー
４ ロックボール機構
５ ロックボール
６ ロックボールガイド
７ ロックボールホルダ
８ コイルスプリング（スプリング）
１３ ロックボール転動板
２１ シフトインナーレバーの基部
２２ 波状部
７１Ａ 脚部（一方の脚部）
１３１ 油溜り用凹部

Claims (2)

1. シフトインナーレバーの基部から径方向に張り出したロックボール転動板の片面に形成された波状部と、押し縮められた状態のスプリングによって前記波状部に押圧されるロックボールと、前記スプリングおよび前記ロックボールを摺動自在に内装したロックボールガイドと、ロックボールホルダと、を含み、
   前記ロックボールホルダは、互いに平行に配設された平板からなる一対の脚部を有し、その脚部の一方に前記ロックボールガイドが固設された、ロックボール機構を備えた手動変速機において、
   前記ロックボール転動板の波状部が形成された面と反対側の面が前記一方の脚部に対して面接触していることを特徴とする手動変速機。
2. 請求項１に記載の手動変速機において、
   前記ロックボール転動板の波状部が形成された面と反対側の面に、油溜り用凹部が形成されていることを特徴とする手動変速機。