JP2021038824A - Shift operating mechanism of manual transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、手動変速機の変速操作機構に関する。 The present invention relates to a speed change operation mechanism of a manual transmission.
一般に手動変速機において、ドライバーが手動でチェンジレバーを操作すると、手動変速機外部に設けたアウターレバーがシフト軸を中心に回動され、変速機内部に設けられてシフト軸と一体的に回動するインナーレバーが回動されることで、インナーレバーに当接するシフトヘッドを介してフォークシャフトをストロークさせることで変速が行われる(例えば特許文献1を参照)。 Generally, in a manual transmission, when the driver manually operates the change lever, the outer lever provided outside the manual transmission is rotated around the shift shaft, and is provided inside the transmission to rotate integrally with the shift shaft. By rotating the inner lever, the fork shaft is stroked via the shift head that comes into contact with the inner lever to shift gears (see, for example, Patent Document 1).
ところで、上記のような変速操作機構では、インナーレバーとシフトヘッドとの当接部とインナーレバーの回動中心(シフト軸の軸心)との間の長さはほぼ一定なので、アウターレバーに対するレバー比(シフトヘッドに対する操作荷重)は、ほぼ一定となる。したがって、フォークシャフトからの反力をレバー比の逆数で直接アウターレバーへ伝えてしまうため、例えば2段入り力によるシフトフィーリングの悪化やギヤ抜け力に対する阻止力が制限されるという問題があった。 By the way, in the above-mentioned shift operation mechanism, the length between the contact portion between the inner lever and the shift head and the rotation center of the inner lever (axis center of the shift shaft) is almost constant, so that the lever with respect to the outer lever. The ratio (operating load on the shift head) is almost constant. Therefore, since the reaction force from the fork shaft is directly transmitted to the outer lever by the reciprocal of the lever ratio, there is a problem that, for example, the shift feeling is deteriorated due to the two-step entry force and the blocking force against the gear disengagement force is limited. ..
本発明は、上記のような現状を検討して改善を施した手動変速機の変速操作機構を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a speed change operation mechanism of a manual transmission which has been improved by examining the above-mentioned current situation.
本発明は、チェンジレバーに対するシフト操作に伴って回動可能なシフト軸と一体的に回動するインナーレバーと、中立位置から所定の変速位置へ軸方向に移動可能なフォークシャフトと、前記フォークシャフトに固設されて前記インナーレバーに当接するシフトヘッドとを備え、前記インナーレバーの回動が前記フォークシャフトの直線運動に変換されることで前記フォークシャフトが操作されて変速が行われる変速機の変速操作機構であって、前記インナーレバーは前記シフトヘッドに当接するカム面を備えており、前記カム面と前記シフトヘッドとの当接部が前記フォークシャフトの移動方向と平行な方向で前記シフト軸の側方に設けられるとともに、前記カム面は、前記チェンジレバーが中立位置からシフト操作されて前記インナーレバーが回動されたときに、前記インナーレバーが回動するほど前記シフト軸と前記当接部との間の長さが長くなるように構成されているものである。 The present invention includes an inner lever that rotates integrally with a shift shaft that can rotate with a shift operation on the change lever, a fork shaft that can move from a neutral position to a predetermined shift position in the axial direction, and the fork shaft. A transmission that is fixedly attached to the inner lever and is provided with a shift head that abuts on the inner lever, and the rotation of the inner lever is converted into a linear motion of the fork shaft to operate the fork shaft to perform shifting. In the shifting operation mechanism, the inner lever is provided with a cam surface that abuts on the shift head, and the shift is made in a direction in which the contact portion between the cam surface and the shift head is parallel to the moving direction of the fork shaft. The cam surface is provided on the side of the shaft, and when the change lever is shifted from the neutral position and the inner lever is rotated, the shift shaft and the contact with the inner lever are rotated so that the inner lever is rotated. It is configured so that the length between it and the contact portion becomes long.
本発明によれば、インナーレバーにカム面を設けてカム構造とすることで、インナーレバーの回動に伴ってインナーレバーのカム面とシフトヘッドとの当接部とシフト軸との間の長さを変化させる。すなわち、本発明は、インナーレバーのアウターレバーに対するレバー比を可変に設定でき、チェンジレバーに対するシフト操作時においてシフトヘッドに対して大きな操作荷重を必要とする領域でインナーレバー回動に対するフォークシャフトの変位が小さくなるようにカム面を設定することで、良好なシフトフィーリングが得られる。また、カム面とシフトヘッドとの当接部がフォークシャフトの移動方向と平行な方向でシフト軸の側方に設けられることで、シフト軸とフォークシャフトとの間の距離を小さくでき、コンパクトな変速操作機構を実現できる。 According to the present invention, by providing the inner lever with a cam surface to form a cam structure, the length between the contact portion between the cam surface of the inner lever and the shift head and the shift shaft as the inner lever rotates. Change the. That is, in the present invention, the lever ratio of the inner lever to the outer lever can be variably set, and the displacement of the fork shaft with respect to the rotation of the inner lever is performed in a region where a large operating load is required for the shift head during the shift operation with respect to the change lever. A good shift feeling can be obtained by setting the cam surface so that Further, since the contact portion between the cam surface and the shift head is provided on the side of the shift shaft in a direction parallel to the moving direction of the fork shaft, the distance between the shift shaft and the fork shaft can be reduced, which is compact. A speed change operation mechanism can be realized.
本発明において、前記フォークシャフトが前記中立位置から前記変速位置に移動する際に、スリーブと変速段ギヤの回転数を同期させる同期機構を作動させる構成であって、前記カム面は、前記同期機構による回転同期が行われているときに、前記回転同期が行われる前に比べて前記フォークシャフトの変位が小さくなるように構成されているようにしてもよい。 In the present invention, when the fork shaft moves from the neutral position to the shifting position, a synchronization mechanism that synchronizes the rotation speeds of the sleeve and the transmission gear is operated, and the cam surface is the synchronization mechanism. When the rotation synchronization is performed, the displacement of the fork shaft may be smaller than that before the rotation synchronization is performed.
このような態様によれば、回転同期時にインナーレバー回動に対するフォークシャフトの変位を小さくすることで大きな操作荷重が得られるので、シフトフィーリングを向上できる。 According to such an aspect, a large operating load can be obtained by reducing the displacement of the fork shaft with respect to the rotation of the inner lever at the time of synchronization of rotation, so that the shift feeling can be improved.
本発明において、前記フォークシャフトが前記変速位置に位置しているときに、前記シフト軸の側方において、前記カム面と前記シフトヘッドが、前記フォークシャフトの移動方向に略直交する方向に延びる面同士が当接又は対向するように構成されているようにしてもよい。 In the present invention, when the fork shaft is located at the shifting position, a surface on the side of the shift shaft in which the cam surface and the shift head extend in a direction substantially orthogonal to the moving direction of the fork shaft. They may be configured so that they are in contact with each other or face each other.
このような態様によれば、フォークシャフトが変速位置に位置しているとき(シフト完了時)に、インナーレバーはフォークシャフト(シフトヘッド)から反力を受けても回動しないので、ギヤ抜けを防止できる。 According to such an aspect, when the fork shaft is located at the shifting position (when the shift is completed), the inner lever does not rotate even if it receives a reaction force from the fork shaft (shift head), so that the gear cannot be disengaged. Can be prevented.
本発明の手動変速機の変速操作機構は、シフトフィーリングを向上できる。 The speed change operation mechanism of the manual transmission of the present invention can improve the shift feeling.
以下、本願発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。以下の説明において必要に応じて特定の方向や位置を示す用語(例えば「左右」「上下」等)を用いる場合は、エンジンE及び手動変速機1を搭載する車両の前進方向に向かって左側を単に左側と称し、同じく前進方向に向かって右側を単に右側と称して、これらを基準にしている。これらの用語は説明の便宜のために用いたものであり、本願発明の技術的範囲を限定するものではない。なお、図1及び図2はいずれも、車両内のチェンジレバー9が中立位置(ニュートラル位置)に位置しているときの状態を示している。
Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, when terms indicating a specific direction or position (for example, "left / right", "up / down", etc.) are used as necessary, the left side when facing the forward direction of the vehicle equipped with the engine E and the
図1に示すように、実施形態の手動変速機1は、前進五速及び後進一速式のものであり、車両のエンジンルーム(図示省略)内に搭載した横置き式のエンジンEの左側に位置するように、エンジンEに取り付けられている。手動変速機1は、エンジンEからの出力を変速する変速ギヤ機構2と、変速ギヤ機構2を切換作動させる変速操作機構3(図2参照)と、変速ギヤ機構2及び変速操作機構3を収容する変速機ケース4とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
変速機ケース4は、深さの深い本体部5と、本体部5の開口を塞ぐ蓋部6とで、二つ割り状に構成されている。詳細な図示は省略するが、本体部5は右向きに開口している。蓋部6は左右両側に向けて開口している。蓋部6には、内部を左右に区画する仕切り壁が形成されている。従って、蓋部6には、仕切り壁を底部とする左開口部と右開口部とが形成されている。
The
蓋部6の左開口部内には変速ギヤ機構2及び変速操作機構3の一部が収まり、変速ギヤ機構2及び変速操作機構3の大部分が本体部5内に収まっている。実施形態では、変速機ケース4内(具体的には蓋部6の左開口部内)に差動ギヤ機構7も収容している。つまり、実施形態の変速機ケース4は、内部に変速ギヤ機構2と差動ギヤ機構7とを収容する、いわゆるトランスアクスルケースである。つまり、実施形態の手動変速機1は前輪駆動式のものに採用されている。本体部5と蓋部6(左開口部側)とは、変速ギヤ機構2、変速操作機構3並びに差動ギヤ機構7を収容した状態でボルト締結されている。変速ギヤ機構2及び変速操作機構3の軸群は、本体部5の開口方向(本体部5と蓋部6との締結方向、実施形態では左右方向)に沿って延びている。
A part of the speed
蓋部6の右開口部内には、エンジンEから変速ギヤ機構2への動力伝達を継断する主クラッチCLが収容されている。変速ギヤ機構2の変速入力軸10(詳細は後述する)が蓋部6内の仕切り壁を回転可能に貫通している。エンジンEから突出したエンジン出力軸SH(クランク軸)は、主クラッチCLを介して右開口部内に突出した変速入力軸10に連結されている。蓋部6(右開口部側)は、主クラッチCLを収容した状態でエンジンEにボルト締結されている。
A main clutch CL that connects and disconnects power transmission from the engine E to the
エンジンEの動力は、エンジン出力軸SHから変速ギヤ機構2に伝達されて適宜変速され、当該変速動力が差動ギヤ機構7を介して左右の前車輪(図示省略)に伝達される。
The power of the engine E is transmitted from the engine output shaft SH to the
次に、チェンジレバー9の操作パターンについて説明する。図3に示すように、チェンジレバー9は、車両の幅方向(左右方向)をセレクト方向、セレクト方向に交差する方向(車両の前後方向)をシフト方向とすると、セレクト方向に延びる一つのセレクト溝40と、シフト方向に延びる複数のシフト溝41〜46とに沿って操作可能に設定されている。セレクト溝40を挟んで前側には、セレクト溝40の左側から順に、一速シフト溝41、三速シフト溝43及び五速シフト溝45が位置し、後側には二速シフト溝42、四速シフト溝44及び後進シフト溝46が位置している。一速シフト溝41及び二速シフト溝42の組は、シフト方向に同一直線状に並んでいる。三速シフト溝43及び四速シフト溝44の組と、五速シフト溝45及び後進シフト溝46の組も同様である。チェンジレバー9の完全中立位置は、セレクト溝40と三速シフト溝43及び四速シフト溝44とが交わる箇所に設定されている。
Next, the operation pattern of the
次に、手動変速機1の変速ギヤ機構2について説明する。図1に示すように、変速機ケース4内に収容された変速ギヤ機構2は、エンジンEの動力が入力される変速入力軸10と、変速入力軸10と平行状に延び且つ差動ギヤ機構7に動力伝達する変速出力軸20とを備えている。変速入力軸10と変速出力軸20とには、変速入力軸10から変速出力軸20に動力伝達する複数の前進変速段ギヤ列G1〜G5と、後進ギヤ列GRとが設けられている。前進変速段ギヤ列G1〜G5はそれぞれ、互いに常時噛み合う二つのギヤで構成されている。後進ギヤ列GRは、後進時に互いに噛み合う三つのギヤで構成されている。実施形態の変速ギヤ機構2では、エンジンE側から、一速ギヤ列G1、後進ギヤ列GR、二速ギヤ列G2、三速ギヤ列G3、四速ギヤ列G4、及び五速ギヤ列G5の順に並んでいる。
Next, the
一速ギヤ列G1及び二速ギヤ列G2はそれぞれ、変速入力軸10に固定した一速入力ギヤ11及び二速入力ギヤ12と、変速出力軸20に相対回転可能に被嵌した一速出力ギヤ21及び二速出力ギヤ22とを有している。また、三速ギヤ列G3〜五速ギヤ列G5は、変速入力軸10に相対回転可能に被嵌した三速入力ギヤ13〜五速入力ギヤ15と、変速出力軸20に固定した三速出力ギヤ23〜五速出力ギヤ25とを有している。後進ギヤ列GRは、変速入力軸10に固定した後進入力ギヤ17と、変速出力軸20に相対回転不能で且つ軸方向にスライド可能に被嵌した後進出力ギヤ27と、変速入力軸10及び変速出力軸20と平行状に延びる後進アイドル軸30に回転可能で且つ軸方向にスライド可能に被嵌した後進アイドルギヤ37とで構成されている。変速出力軸20のエンジンE寄りの端部(右端部)には、差動ギヤ機構7のリングギヤ8と常時噛み合う出力ギヤ28が固定されている。
The first-speed gear train G1 and the second-speed gear train G2 are the first-
変速出力軸20上における一速出力ギヤ21と二速出力ギヤ22との間には、低速スリーブ51が相対回転不能で且つ軸方向にスライド可能に被嵌されている。低速スリーブ51の作用によって、一速出力ギヤ21と二速出力ギヤ22とが変速出力軸20に択一的に連結される。変速入力軸10上における三速入力ギヤ13と四速入力ギヤ14との間には、中速スリーブ52が相対回転不能で且つ軸方向にスライド可能に被嵌されている。中速スリーブ52の作用によって、三速入力ギヤ13と四速入力ギヤ14とが変速入力軸10に択一的に連結される。変速入力軸10上において五速入力ギヤ15よりもエンジンEから遠い箇所には、高速スリーブ53が相対回転不能で且つ軸方向にスライド可能に被嵌されている。高速スリーブ53の作用によって、五速入力ギヤ15が変速入力軸10に連結又は連結解除される。
A low-speed sleeve 51 is fitted between the first-
低速スリーブ51は一速噛合クラッチC1及び二速噛合クラッチC2を構成し、中速スリーブ52は三速噛合クラッチC3及び四速噛合クラッチC4を構成し、高速スリーブ53は五速噛合クラッチC5を構成している。本実施形態では、噛合クラッチC1〜C5は、いわゆる同期機構を有するシンクロタイプである。
The low-speed sleeve 51 constitutes a first-speed meshing clutch C1 and a second-speed meshing clutch C2, the medium-
噛合クラッチC1は、一速出力ギヤ21に隣接して設けられるとともに変速出力軸20に対して例えばスプライン嵌合等により軸心まわりに相対回転不能に固設された短円筒状のクラッチハブ47を有する。また、噛合クラッチC1は、クラッチハブ47の外周に対して例えばスプライン嵌合等により軸心まわりに相対回転不能且つ軸心方向に相対移動可能に設けられた中空円筒状のスリーブ51を有する。また、噛合クラッチC1は、一速出力ギヤ21とクラッチハブ47の間に配置されるとともに、スリーブ51が一速出力ギヤ21側へ移動されるに伴ってスリーブ51の内周面に形成された内周歯に対して軸心まわりに相対回転不能且つ軸心方向に相対移動可能に噛み合う外周歯を有し、かつ一速出力ギヤ21に固定されたクラッチギヤ48を有する。さらに、噛合クラッチC1は、クラッチギヤ48及びスリーブ51の回転が非同期状態である場合には、スリーブ51の内周歯とクラッチギヤ48の外周歯との噛み合い成立のためのスリーブ51の一速出力ギヤ21側への移動を阻止する図示しないシンクロナイザリングを有している。
The meshing clutch C1 is a short cylindrical
噛合クラッチC1において、スリーブ51がクラッチハブ47と噛み合いつつ一速出力ギヤ21のクラッチギヤ48とも噛み合うことで、変速入力軸10及び変速出力軸20が一速ギヤ列G1を介して動力伝達状態となるように構成されている。この場合、変速入力軸10の回転力は、一速入力ギヤ11、一速出力ギヤ21、クラッチギヤ48、スリーブ51及びクラッチハブ47を介して変速出力軸20に伝達される。
In the meshing clutch C1, the sleeve 51 meshes with the
また、噛合クラッチC1において、スリーブ51がクラッチギヤ48と噛み合っていないときは、一速ギヤ列G1は非動力伝達状態となる。ここで、一速ギヤ列G1による動力伝達状態を成立させるためにスリーブ51が一速出力ギヤ21側へ移動するに際して、スリーブ51により上記シンクロナイザリングがクラッチギヤ48側に押圧されてシンクロナイザリングとクラッチギヤ48との間に摩擦力が発生し、シンクロナイザリングの回転とクラッチギヤ48の回転とを同期させるように作用する。このとき、スリーブ51には、シンクロナイザリングをクラッチギヤ48側に押し付ける押圧力が必要になる。スリーブ51とクラッチギヤ48及び一速出力ギヤ21との回転が同期し、スリーブ51が一速出力ギヤ21側へさらに移動することで、スリーブ51がクラッチハブ47及びクラッチギヤ48の両方と噛み合い、一速ギヤ列G1による動力伝達状態が成立する。
Further, in the meshing clutch C1, when the sleeve 51 is not meshing with the
なお、低速スリーブ51は、噛合クラッチC1,C2で共通の部材として設けられており、スリーブ51は二速出力ギヤ22に設けたクラッチギヤ48とも係合可能に構成されている。また、噛合クラッチC3,C4には、噛合クラッチC1のスリーブ51に相当する部材としてスリーブ52が設けられており、スリーブ52が変速入力軸10と平行な方向に移動されることで噛合クラッチC3又はC4の係合状態が切り換え可能に構成されている。また、噛合クラッチC5には、噛合クラッチC1のスリーブ51に相当する部材としてスリーブ53が設けられており、スリーブ53が変速入力軸10と平行な方向に移動されることにより噛合クラッチC5の係合状態が切り換えられるようになっている。
The low-speed sleeve 51 is provided as a common member for the meshing clutches C1 and C2, and the sleeve 51 is configured to be engaged with the
チェンジレバー9の前進シフト操作(シフト溝41〜45に沿った前後方向への操作)に基づきスリーブ51〜53を変速出力軸20又は変速入力軸10に沿ってスライド移動させることによって、相対回転可能な出力ギヤ21,22又は入力ギヤ13〜15が変速出力軸20若しくは変速入力軸10に固定されて、対応する前進変速段ギヤ列G1〜G5が動力接続状態になる。
Relative rotation is possible by sliding the sleeves 51 to 53 along the
具体的には、低速スリーブ51がエンジンE側(右側)にスライド移動すると、一速出力ギヤ21が変速出力軸20に連結する。その結果、エンジンEの動力が主クラッチCL、変速入力軸10、一速入力ギヤ11、一速出力ギヤ21、変速出力軸20、出力ギヤ28を介して差動ギヤ機構7に伝達され、左右の前車輪が前進一速状態で回転駆動する。低速スリーブ51がエンジンEから離れる側(左側)にスライド移動すると、二速出力ギヤ22が変速出力軸20に連結する。その結果、エンジンEの動力が主クラッチCL、変速入力軸10、二速入力ギヤ12、二速出力ギヤ22、変速出力軸20、出力ギヤ28を介して差動ギヤ機構7に伝達され、左右の前車輪が前進二速状態で回転駆動する。
Specifically, when the low-speed sleeve 51 slides to the engine E side (right side), the first-
中速スリーブ52がエンジンE側にスライド移動すると、三速入力ギヤ13が変速入力軸10に連結する。その結果、エンジンEの動力が主クラッチCL、変速入力軸10、三速入力ギヤ13、三速出力ギヤ23、変速出力軸20、出力ギヤ28を介して差動ギヤ機構7に伝達され、左右の前車輪が前進三速状態で回転駆動する。中速スリーブ52がエンジンEから離れる側にスライド移動すると、四速入力ギヤ14が変速入力軸10に連結する。その結果、エンジンEの動力が主クラッチCL、変速入力軸10、四速入力ギヤ14、四速出力ギヤ24、変速出力軸20、出力ギヤ28を介して差動ギヤ機構7に伝達され、左右の前車輪が前進四速状態で回転駆動する。
When the
高速スリーブ53がエンジンE側にスライド移動すると、五速入力ギヤ15が変速入力軸10に連結する。その結果、エンジンEの動力が主クラッチCL、変速入力軸10、五速入力ギヤ15、五速出力ギヤ25、変速出力軸20、出力ギヤ28を介して差動ギヤ機構7に伝達され、左右の前車輪が前進五速状態で回転駆動する。
When the high-
後進ギヤ列GRを構成する後進出力ギヤ27は、低速スリーブ51に取り付けられている。チェンジレバー9の後進シフト操作(後進シフト溝46に沿った操作)に基づき後進アイドルギヤ37を後進アイドル軸30に沿ってエンジンEから離れる側にスライド移動させることによって、後進アイドルギヤ37が後進入力ギヤ17と後進出力ギヤ27との双方に噛み合う。その結果、後進ギヤ列GRが動力接続状態になる。すなわち、エンジンEの動力が主クラッチCL、変速入力軸10、後進入力ギヤ17、後進アイドルギヤ37、後進出力ギヤ27、変速出力軸20、出力ギヤ28を介して差動ギヤ機構7に伝達され、左右の前車輪が後進状態で回転駆動する。
The
次に、手動変速機1の変速操作機構3について説明する。図2に示すように、変速操作機構3は、チェンジレバー9に対するシフト操作に伴って回動可能なシフト軸76と一体的に回動するインナーレバー81と、中立位置から所定の変速位置へ軸方向に移動可能な3本のフォークシャフト101,102,103と、フォークシャフト101,102,103に固設されてインナーレバー81に当接するシフトヘッド111,112,113とを備え、インナーレバー81の回動がフォークシャフト101,102,103のいずれかの直線運動に変換されて変速が行われる。なお、図2では、紙面垂直方向に並ぶフォークシャフト101,102,103について1本のみを図示し、紙面垂直方向に並ぶシフトヘッド111,112,113について1個のみを図示している。
Next, the speed
変速操作機構3は、変速入力軸10、変速出力軸20並びに後進アイドル軸30と平行状に延びるフォークシャフト101,102,103を備えている。フォークシャフト101,102,103はいずれも、変速機ケース4内に軸方向にスライド可能に支持されている。実施形態では、フォークシャフト101,102,103の一端側(右端側)が蓋部6の仕切り壁に軸方向にスライド可能に支持され、低速フォークシャフト101及び高速後進フォークシャフト103の他端側(左端側)が本体部5の内壁に軸方向にスライド可能に支持される。フォークシャフト101,102,103のそれぞれには、長手軸方向に並ぶ3つのデテント溝131が形成されており、デテント機構132によって一方の変速位置、中立位置、他方の変速位置の三位置で位置決めされるように構成されている。
The shifting
低速フォークシャフト101には、低速スリーブ51に係合する低速フォーク121が固設され、中速フォークシャフト102には、中速スリーブ52に係合する中速フォーク122が固設され、高速後進フォークシャフト103には、高速スリーブ53に係合する高速フォーク123と、融通アーム74に係合する後進フォーク(図示省略)が固設されている。
A low-speed fork 121 that engages with the low-speed sleeve 51 is fixed to the low-
フォークシャフト101,102,103の中途部には、シフト軸76に固設されたインナーレバー81が嵌り込む溝111a,112a,113aを有するシフトヘッド111,112,113が固設されている。シフト軸76は、フォークシャフト101,102,103の軸方向に直交する方向(図2では紙面垂直方向)に延設されており、チェンジレバー9と操作ワイヤ100及びアウターレバー77によって連結されている。チェンジレバー9を図2に示すシフト方向に揺動させると、シフト軸76、アウターレバー77及びインナーレバー81が一体的に時計方向又は反時計方向に回動するように構成されている。
In the middle of the
また、チェンジレバー9を図2に示すセレクト方向に揺動させると、シフト軸76がその長手軸方向(紙面垂直方向)に移動するように構成されている。シフト軸76に固設されたインナーレバー81は、チェンジレバー9がセレクト溝40でシフト溝41,42の間に位置するときに低速シフトヘッド111の溝111aに嵌り込み、チェンジレバー9がセレクト溝40でシフト溝43,44の間に位置するときに中速シフトヘッド112の溝112aに嵌り込み、チェンジレバー9がセレクト溝40でシフト溝45,46の間に位置するときに高速後進シフトヘッド113の溝113aに嵌り込むように構成されている。
Further, when the
チェンジレバー9のセレクト操作(セレクト溝40に沿った左右方向への操作)に基づきシフト軸76を軸方向に移動させる又は移動させないでおくと、シフト軸76に固設されたインナーレバー81がシフトヘッド111,112,113の溝111a,112a,113aのいずれかに嵌り込む。そして、チェンジレバー9のシフト操作に基づきアウターレバー77、シフト軸76及びインナーレバー81を回動させると、インナーレバー81が選択されたシフトヘッド111,112,113及びフォークシャフト101,102,103を介してフォーク121,122,123を軸方向にスライド移動させ、選択されたフォーク121,122,123に対応したスリーブ51〜53が変速出力軸20又は変速入力軸10に沿ってスライド移動して、前述の通り、対応する前進変速段ギヤ列G1〜G5又は後進ギヤ列GRが動力接続状態になる。
If the
具体的には、チェンジレバー9をセレクト溝40と一速シフト溝41及び二速シフト溝42とが交わる箇所に操作すると、インナーレバー81が低速シフトヘッド111を選択する。それから、チェンジレバー9を一速シフト操作すると、インナーレバー81の回動によって低速シフトヘッド111ひいては低速フォークシャフト101がエンジンE側(右側)にスライド移動して、これに伴い低速フォーク121ひいては低速スリーブ51がエンジンE側にスライド移動する。その結果、一速出力ギヤ21が変速出力軸20に連結し、前述の通り、左右の前車輪が前進一速状態で回転駆動する。
Specifically, when the
低速シフトヘッド111を選択した状態でチェンジレバー9を二速シフト操作すると、インナーレバー81の回動によって低速シフトヘッド111ひいては低速フォークシャフト101がエンジンEから離れる側(左側)にスライド移動して、これに伴い低速フォーク121ひいては低速スリーブ51がエンジンEから離れる側にスライド移動する。その結果、二速出力ギヤ22が変速出力軸20に連結し、前述の通り、左右の前車輪が前進二速状態で回転駆動する。
When the
チェンジレバー9をセレクト溝40と三速シフト溝43及び四速シフト溝44とが交わる箇所(完全中立位置)に操作すると、インナーレバー81が中速シフトヘッド112を選択する。それから、チェンジレバー9を三速シフト操作すると、インナーレバー81の回動によって中速シフトヘッド112ひいては中速フォークシャフト102がエンジンE側にスライド移動して、これに伴い中速フォーク122ひいては中速スリーブ52がエンジンE側にスライド移動する。その結果、三速入力ギヤ13が変速入力軸10に連結し、前述の通り、左右の前車輪が前進三速状態で回転駆動する。
When the
中速シフトヘッド112を選択した状態でチェンジレバー9を四速シフト操作すると、インナーレバー81の回動によって中速シフトヘッド112ひいては中速フォークシャフト102がエンジンEから離れる側にスライド移動して、これに伴い中速フォーク122ひいては中速スリーブ52がエンジンEから離れる側にスライド移動する。その結果、四速入力ギヤ14が変速入力軸10に連結し、前述の通り、左右の前車輪が前進四速状態で回転駆動する。
When the
チェンジレバー9をセレクト溝40と五速シフト溝45及び後進シフト溝46とが交わる箇所に操作すると、インナーレバー81が高速後進シフトヘッド113を選択する。それから、チェンジレバー9を五速シフト操作すると、インナーレバー81の回動によって高速後進シフトヘッド113ひいては高速後進フォークシャフト103がエンジンE側にスライド移動して、これに伴い高速フォーク123ひいては高速スリーブ53がエンジンE側にスライド移動する。その結果、五速入力ギヤ15が変速入力軸10に連結し、前述の通り、左右の前車輪が前進五速状態で回転駆動する。
When the
この場合、高速後進フォークシャフト103に固設された後進フォーク(図示省略)には、融通アーム74を介して後進アイドルギヤ37を連動連結させている。詳細は省略するが、融通アーム74は、高速後進フォークシャフト103がエンジンEから離れる側にスライド移動するときのみ、後進アイドルギヤ37を後進アイドル軸30に沿ってエンジンEから離れる側にスライド移動させるように構成されている。従って、高速後進フォークシャフト103がエンジンE側にスライド移動する状態では、融通アーム74の作用によって、後進アイドルギヤ37はスライド移動しない。
In this case, the reverse
高速後進シフトヘッド113を選択した状態でチェンジレバー9を後進シフト操作すると、インナーレバー81の回動によって高速後進シフトヘッド113ひいては高速後進フォークシャフト103がエンジンEから離れる側にスライド移動して、これに伴い高速後進フォークシャフト103に固設した後進フォークがエンジンEから離れる側にスライド移動する。その結果、融通アーム74を介して後進アイドルギヤ37が後進アイドル軸30に沿ってエンジンEから離れる側にスライド移動して、後進アイドルギヤ37が後進入力ギヤ17と後進出力ギヤ27との双方に噛み合い、前述の通り、左右の前車輪が後進状態で回転駆動する。
When the
次に、図4及び図5を参照しながら、インナーレバー81の回動によるフォークシャフト101の移動について説明する。なお、図4では、チェンジレバー9に対するセレクト操作によって低速シフトヘッド111が選択され、チェンジレバー9に対するシフト操作によって低速フォークシャフト101が移動される動作を説明する。ここでは、一例として、噛合クラッチC2(図2参照)を係合状態にする場合について説明する。
Next, the movement of the
インナーレバー81は、シフト軸76に固設されており、シフト軸76の軸方向から見て略二等辺三角形の形態を有し、フォークシャフト101の移動方向(軸方向)でシフト軸76を挟む2辺のそれぞれにカム面140を備えている。2つのカム面140は、インナーレバー81が回動されていない中立状態(図4(A)参照)で、シフト軸76を挟んで対称に設けられている。カム面140は、フォークシャフト101から離れるほどシフト軸76から離れる方向へ傾斜しており、フォークシャフト101側から順に、戻しカム面部145、第1カム面部141、第2カム面部142、第3カム面部143、第4カム面部144を有している。
The
インナーレバー81の2つのカム面140が交差する部分は、フォークシャフト101に固設されたシフトヘッド111に設けられた溝111a内に配置されている。また、シフト軸76も、その軸方向から見て半分程度が溝111a内に配置されている。シフトヘッド111には、溝111aの開口部に位置してシフト軸76を挟む2つの角部で構成されてインナーレバー81のカム面140に当接する2つのカム面受け部114が設けられている。カム面受け部114は、フォークシャフト101の移動方向と平行な方向でシフト軸76の側方に設けられ、本実施形態では、シフト軸76の軸心の側方に設けられている。
The portion where the two
カム面受け部114は丸みを帯びており、インナーレバー81の回動によってカム面140がカム面受け部114に摺擦するときのカム面140及びカム面受け部114の損傷及び摩耗を低減して、シフトヘッド111に対する押圧特性の経時変化を抑制している。
The cam
図4(A)に示すように、インナーレバー81が中立状態のときには、カム面受け部114に第1カム面部141が対向している。カム面受け部114と第1カム面部141との間にはわずかな隙間が設けられており、チェンジレバー9に対するセレクト操作(図2のセレクト方向の操作)をするときの操作抵抗の増大が防止されている。
As shown in FIG. 4A, when the
図4(A)の状態からシフト操作がされると、アウターレバー77(図2参照)、シフト軸76及びインナーレバー81が時計回り又は反時計回りに回動し、カム面140の第1カム面部141がカム面受け部114に当接する。上述のように、カム面受け部114はフォークシャフト101の移動方向と平行な方向でシフト軸76の側方に設けられている。つまり、カム面140とシフトヘッド111との当接部はシフト軸76の側方に位置している。
When the shift operation is performed from the state shown in FIG. 4A, the outer lever 77 (see FIG. 2), the
カム面140は、チェンジレバー9が中立位置からシフト操作されてインナーレバー81が回動されたときに、インナーレバー81が回動するほどカム面140とシフトヘッド111との当接部とシフト軸76との間の長さが長くなるように構成されている。すなわち、図4(A)の状態からインナーレバー81が回動されると、第1カム面部141がカム面受け部114をシフト軸76から離れる方向へ押圧しながらカム面受け部114上を摺擦移動する。
The
図4(B)に示すように、インナーレバー81の回動に伴ってカム面受け部114に第1カム面部141と第2カム面部142の境界部分が到達すると、図5(A)に示すように、シフトヘッド111、フォークシャフト101及びフォーク121(図2参照)が軸方向に変位する。これに伴い、図1も参照しながら説明すると、フォーク121に係合するスリーブ51が例えば二速出力ギヤ22側へ移動し、噛合クラッチC2においてスリーブ51の内周歯の先端に設けたチャンファ(図示省略)が同期機構のシンクロナイザリングの外周歯の先端に設けたチャンファ(図示省略)に接近する。
As shown in FIG. 4 (B), when the boundary portion between the first
インナーレバー81がさらに回動されると、カム面140の第2カム面部142がカム面受け部114に当接し、カム面受け部114をシフト軸76から離れる方向へ押圧しながらカム面受け部114上を摺擦移動する。これに伴い、スリーブ51がさらに二速出力ギヤ22側へ移動し、噛合クラッチC2においてスリーブ51の内周歯の先端に設けたチャンファがシンクロナイザリングの外周歯の先端に設けたチャンファに接触し、シンクロナイザリングがクラッチギヤ48側に押圧されてシンクロナイザリングとクラッチギヤ48との間に摩擦力が発生し、シンクロナイザリングの回転とクラッチギヤ48の回転とを同期させるように作用する。
When the
このとき、スリーブ51には、シンクロナイザリングをクラッチギヤ48側に押し付ける押圧力が必要になる。図4に示すように、第2カム面部142は、第1カム面部141に比べて、シフト軸76の径方向となす角度(狭角)が大きくなるように形成されている。すなわち、同じ回動角だけインナーレバー81を回動させたときに、カム面受け部114に第1カム面部141が摺擦するときに比べて、第2カム面部142が摺擦するときのほうが、フォークシャフト101の変位が小さくなるので大きな操作荷重(押圧力)が得られる。これにより、チェンジレバー9に対して小さなシフト操作力で、スリーブ51の内周歯のチャンファをシンクロナイザリングの外周歯のチャンファに押圧しながら摺擦移動させることができ、シフトフィーリングを向上できる。
At this time, the sleeve 51 needs a pressing force that presses the synchronizer ring against the
また、図4に示すように、第1カム面部141は、第2カム面部142に比べて、シフト軸76の径方向となす角度(狭角)が小さくなっているので、第1カム面部141がカム面受け部114上を摺擦移動するときのフォークシャフト101の変位を大きくでき、大きな操作荷重(押圧力)を必要としない期間(同期機構による回転同期が行われる前の期間)にスリーブ51をすばやく移動させてシフト操作時間を短縮できる。
Further, as shown in FIG. 4, the first
図4(C)に示すように、カム面受け部114に第2カム面部142と第3カム面部143の境界部分が到達した状態では、スリーブ51の内周歯のチャンファがシンクロナイザリングの外周歯のチャンファ間をすり抜け、シンクロナイザリングとクラッチギヤ48(出力ギヤ22)の回転速度の同期が完了する。
As shown in FIG. 4C, when the boundary portion between the second
この状態からインナーレバー81がさらに回動されると、第3カム面部143がカム面受け部114に当接し、カム面受け部114をシフト軸76から離れる方向へ押圧しながらカム面受け部114上を摺擦移動する。これに伴い、スリーブ51がさらに出力ギヤ22側へ移動し、噛合クラッチC2においてスリーブ51の内周歯の先端に設けたチャンファが、クラッチギヤ48の先端部に設けたチャンファに接触して摺擦移動しながら該チャンファ間をすり抜け、スリーブ51の内周歯とクラッチギヤ48の外周歯が噛み合い、噛合クラッチC2が係合する。
When the
ここで、図4に示すように、第3カム面部143は、第2カム面部142に比べて、シフト軸76の径方向となす角度(狭角)が小さくなっているので、第3カム面部143がカム面受け部114上を摺擦移動するときのフォークシャフト101の変位を大きくでき、スリーブ51をすばやく移動させてシフト操作時間を短縮できる。
Here, as shown in FIG. 4, the third
図4(D)に示すように、噛合クラッチC2の係合が完了したときには、フォークシャフト101がデテント機構132によって変速位置に位置決めされる。そして、カム面受け部114に第4カム面部144が当接した状態でインナーレバー81の回動が停止する。このとき、カム面の第4カム面部144は、フォークシャフト101の移動方向に略直交する方向に延びるように配置され、シフトヘッド111のカム面受け部114の下部(カム面受け部114のうちフォークシャフト101寄りの部位)に設けたフォークシャフト101の移動方向に略直交する方向に延びる面に当接又は対峙している。
As shown in FIG. 4D, when the engagement of the meshing clutch C2 is completed, the
すなわち、フォークシャフト101が変速位置に位置しているときに、シフト軸76の側方において、カム面140とシフトヘッド111が、フォークシャフト101の移動方向に略直交する方向に延びる面同士が当接又は対向するように構成されている。これにより、フォークシャフト101が変速位置に位置しているとき(シフト完了時)に、インナーレバー81はフォークシャフト101を介してシフトヘッド111から反力を受けても回動しないので、ギヤ抜けを防止できる。
That is, when the
図4(D)に示す状態から、フォークシャフト101を中立位置へ移動させる際には、チェンジレバー9をシフト操作してシフト溝42からセレクト溝40に移動させることで、インナーレバー81が回動し、反対側(紙面右側)のカム面140の戻しカム面部145がカム面受け部114に当接してカム面受け部114を紙面右向きに押圧しながらカム面受け部114上を摺擦移動し、図4(A)に示す状態になる。このとき、フォークシャフト101はデテント機構132によって中立位置に位置決めされる。
When moving the
なお、噛合クラッチC2においてスリーブ51の内周歯の先端に設けたチャンファがクラッチギヤ48の先端部に設けたチャンファ表面を摺擦移動するときにインナーレバー81の所定回転角に対するフォークシャフト101の変位量(スリーブ51の変位量)が小さくなるようにしてもよい。このような構成は、第3カム面部143の中途部にシフト軸76の径方向となす角度(狭角)が大きくなるカム面部を設ければよい。これにより、スリーブ51の内周歯とクラッチギヤ48とのチャンファ同士の摺擦時に小さなシフト操作力でスリーブ51を移動でき、シフトフィールがさらに向上する。このような実施形態におけるインナーレバー81の回転角とフォーク121の変位量の関係の一例を図6(A)に示し、同実施形態のインナーレバー81の回転角とシフトヘッド111に対する押圧力の関係の一例を図6(B)に示す。
In the meshing clutch C2, the displacement of the
また、上記説明では、噛合クラッチC2を係合状態にする場合について説明したが、噛合クラッチC1,C3,C4,C5(図2参照)を係合状態にする場合についても、噛合クラッチC1,C3,C4,C5は噛合クラッチC2を係合状態にするときと同様の動作で噛合状態にされる。 Further, in the above description, the case where the meshing clutch C2 is engaged is described, but the case where the meshing clutches C1, C3, C4 and C5 (see FIG. 2) are engaged is also described as the case where the meshing clutches C1 and C3 are engaged. , C4 and C5 are brought into the meshed state by the same operation as when the meshing clutch C2 is engaged.
なお、本発明における各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。例えば実施形態の手動変速機1は前輪駆動式のものに採用されているが、これに限らず、後輪駆動式のものに採用してもよいし、四輪駆動式のものに採用することも可能である。
The configuration of each part in the present invention is not limited to the illustrated embodiment, and various changes can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the
また、カム面140とシフトヘッド111との当接部は、フォークシャフト101の移動方向と平行な方向でシフト軸76の軸心の側方に位置しているが、シフト軸76の軸心から外れた位置でシフト軸76の側方に位置していてもよい。
Further, the contact portion between the
1 手動変速機
3 変速操作機構
9 チェンジレバー
13 三速入力ギヤ(変速段ギヤ)
14 四速入力ギヤ(変速段ギヤ)
15 五速入力ギヤ(変速段ギヤ)
21 一速出力ギヤ(変速段ギヤ)
22 二速出力ギヤ(変速段ギヤ)
51 低速スリーブ
52 中速スリーブ
53 高速スリーブ
76 シフト軸
81 インナーレバー
101 低速フォークシャフト
102 中速フォークシャフト
103 高速後進フォークシャフト
111 低速シフトヘッド
112 中速シフトヘッド
113 高速後進シフトヘッド
140 カム面
C1 一速噛合クラッチ
C2 二速噛合クラッチ
C3 三速噛合クラッチ
C4 四速噛合クラッチ
C5 五速噛合クラッチ
1
14 4-speed input gear (speed gear)
15 5-speed input gear (speed gear)
21 First-speed output gear (speed gear)
22 Second speed output gear (speed gear)
51
Claims (3)
前記インナーレバーは前記シフトヘッドに当接するカム面を備えており、
前記カム面と前記シフトヘッドとの当接部が前記フォークシャフトの移動方向と平行な方向で前記シフト軸の側方に設けられるとともに、
前記カム面は、前記チェンジレバーが中立位置からシフト操作されて前記インナーレバーが回動されたときに、前記インナーレバーが回動するほど前記シフト軸と前記当接部との間の長さが長くなるように構成されている、手動変速機の変速操作機構。 An inner lever that rotates integrally with a shift shaft that can rotate with a shift operation on the change lever, a fork shaft that can move axially from a neutral position to a predetermined shift position, and a fork shaft that is fixedly attached. A shift operation mechanism of a transmission that is provided with a shift head that abuts on the inner lever, and the rotation of the inner lever is converted into a linear motion of the fork shaft to operate the fork shaft to shift gears. There,
The inner lever has a cam surface that abuts on the shift head.
The contact portion between the cam surface and the shift head is provided on the side of the shift shaft in a direction parallel to the moving direction of the fork shaft.
When the change lever is shifted from the neutral position and the inner lever is rotated, the cam surface has a length between the shift shaft and the contact portion so that the inner lever rotates. The speed change operation mechanism of the manual transmission, which is configured to be long.
前記カム面は、前記同期機構による回転同期が行われているときに、前記回転同期が行われる前に比べて前記フォークシャフトの変位が小さくなるように構成されている、請求項1に記載の手動変速機の変速操作機構。 When the fork shaft moves from the neutral position to the shifting position, a synchronization mechanism that synchronizes the rotation speeds of the sleeve and the transmission gear is operated.
The cam surface according to claim 1, wherein the cam surface is configured so that the displacement of the fork shaft becomes smaller when the rotation synchronization is performed by the synchronization mechanism than before the rotation synchronization is performed. Speed change operation mechanism of manual transmission.
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