JP4781650B2

JP4781650B2 - 車両のシフトレバー装置

Info

Publication number: JP4781650B2
Application number: JP2004270770A
Authority: JP
Inventors: 毅宮▲崎▼; 裕之藤本
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2004-09-17
Filing date: 2004-09-17
Publication date: 2011-09-28
Anticipated expiration: 2024-09-17
Also published as: JP2006082737A; US7533755B2; US20060060018A1

Description

本願発明は、単一のシフトフォークにより変速可能に構成された歯車式変速機構を備えた車両のシフトレバー装置に関し、特に、歯車式変速機構とプッシュプルケーブルで接続されたシフトレバー装置に関する。

単一のシフトフォークにより変速可能に構成された歯車式変速機構を備えた不整地走行車においては、運転座席近傍のフロアに設置されたシフトレバー装置によって前進高速（H）、前進低速（L）、中立（N）、および後進（R）を切り換えることができるようになっているものがある。

この種類のシフトレバー装置は、運転座席の後方に設けられた歯車式変速機構と剛性のある連結ロッドによって連結され、シフト操作レバーにより、車両前後方向に延びる連結ロッドを前後方向に動作させ、変速機構のチェンジレバー軸を操作してシフトフォークを変速に応じた位置に動かすようになっている。

なお、シフト操作レバーは、その延設方向の中途に配設されたゲートに挿通され、下側の端部回りに少なくとも２自由度で揺動可能に設けられており、ゲート形状に応じて動作を案内される（たとえば、特許文献１および２を参照）。

しかしながら、上記の種類のシフトレバー装置にあっては、直線的な連結ロッドによって変速装置と連結されるため、変速装置に近い位置に配設されなければならない、変速装置のチェンジレバー軸から直線上の位置に配設されなければならないなど、シフトレバー装置の配設位置が制限される（たとえば、特許文献２を参照）。

そこで、別の種類のシフトレバー装置は、プッシュプルケーブルによって変速装置と連結することによって、その配設位置の自由度が増し、たとえば、運転座席よりも上部に設置されるステアリングハンドルの左右のいずれか一方の側の操作パネル上に配設されているものがある（たとえば、特許文献３を参照）。

しかしながら、プッシュプルケーブルは、そのアウターケーシング内径面とその内部に挿通されたインナーケーブル外径面との間にクリアランス（遊び）があるため、連結ロッドに比べて、シフト操作レバーを操作してインナーケーブルを押したときと引いたときとでチェンジレバー軸の操作回転位置に「ずれ」が生じ、結果として、シフトフォークが所定の位置に移動せず、正しく変速されないことがある。なお、この「ずれ」は、プッシュプルケーブルが長くなると共に、配索時の曲げの回数が多くなるにつれて大きくなる。
特開2002-264679号公報特開2002-144907号公報特開2000-225866号公報

本願発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、シフト操作レバーの動作を案内するゲートを、プッシュプルケーブルのクリアランス分を見越してシフト操作レバーがより大きく動くような形状とすることにより、プッシュプルケーブル採用の効果を滅却することなく、シフトフォークを所定の位置に確実に移動させることができ、ひいては、確実に変速することができる車両のシフトレバー装置を提供することを目的とする。

本願発明に係る車両のシフトレバー装置は、単一のシフトフォークにより変速可能に構成された歯車式変速機構のチェンジレバー軸を、プッシュプルケーブルを介して操作するシフトレバー装置であって、揺動自在に設けられ、前記プッシュプルケーブルに連動連結されたシフト操作レバーと、該シフト操作レバーの中途部の周囲を囲うように設けられ、前記シフト操作レバーの変速動作を案内するゲートとを備えている。そして、前記ゲートは、前記シフト操作レバーを、前記プッシュプルケーブルを押し引きする方向に案内するメイン通路と、該メイン通路に沿って設けられた複数の変速位置からそれぞれ分岐して、前記シフト操作レバーを各変速位置に固定する複数のサブ通路とを備え、該複数のサブ通路が前記メイン通路から実質的に直角に延びていて、そのうちのひとつが前記変速機構のニュートラル位置に対応するニュートラル通路である。そして、該ニュートラル通路以外の他のサブ通路の少なくともいずれかにおいて、ニュートラル通路から遠い側には、前記シフト操作レバーがニュートラル通路から遠い側に大きく動くように拡大部が設けられている一方、前記ニュートラル通路に近い側には、前記シフト操作レバーを保持するためのポケット部が設けられていることを特徴とする。

本願発明は、シフト操作レバーを案内するゲートの形状を改良し、シフト操作レバーが操作されるべき通路を、プッシュプルケーブルのアウターケーシングとインナーケーブルとの間のクリアランス分を見越して、シフト操作レバーがより大きく動くような形状にしてある。

たとえば、ゲートが、実質的に前後方向に延びシフト操作レバーを、プッシュプルケーブルを押し引きする方向に案内するメイン通路と、該メイン通路に沿ったシフトフォークの複数の変速位置のそれぞれに応じた位置からメイン通路の左右の一方側に実質的に直角に延び、シフト操作レバーを各変速位置に固定するた複数のサブ通路とを備え、これら複数のサブ通路のひとつが、変速機構のニュートラル位置に対応している構成の場合には、他のサブ通路の少なくともいずれかの、ニュートラル位置に対応するサブ通路から遠い側の面に拡大部を設ける。

以下、本願発明に係るシフトレバー装置を装備した車両について添付の図面を参照しながら具体的に説明する。

図１は、本願発明の実施の形態に係るシフトレバー装置を装備した車両を示す模式的左側面図である。図１において、車両１は、１列シートの四輪作業車として図示してあるが、本願発明は、複数列シートの四輪作業車に適用可能であり、さらには、四輪作業車以外の他の任意の車両にも適用可能である。

本実施の形態に係る車両１は、座席（本実施の形態では、運転席と助手席とが一体なったベンチシートとして説明する）11の後方に荷台12を備えている。荷台12の下方には、座席11のすぐ後方にエンジン4が配設されている。このエンジン4は、そのクランクケース43と一体に無段変速機構44を備えており、走行中に自動的に変速されるようになっている。また、無段変速機構44には、歯車式変速機構42が併設されており、運転者により、前進高速（H）、前進低速（L）、中立（N）、および後進（R）を切り換えることができるようになっている。

歯車式変速機構42は、図７および図８に示すように、単一のシフトフォークにより変速可能に構成されている。図７および図８は、歯車式変速機構42の部分みを示す図１のA-A断面図であり、そのケーシング42a内には、無段変速機44の出力軸（図示せず）から動力を伝達される入力用変速軸421と、出力軸（図示せず）とが平行に配置されている。入力用変速軸421の右側には、前進高速用ギヤ423と前進低速用ギヤ422とが配置され、左側には後進用ギヤ424が配置されている。

また、前進高速用ギヤ423および前進低速用ギヤ422と、後進用ギヤ424との間には、単一のシフトスリーブ425が軸方向移動可能にスプライン嵌合している。

後進用ギヤ424は、右側面にドグ爪424aを有すると共にニードル軸受を介して入力用変速軸421に回転可能に嵌合している。前進低速用ギヤ422は、左方に延びるボス部422bが前進高速用ギヤ423の内周側を通過してその先端部にドグ爪422aを有すると共に、入力用変速軸421にニードル軸受を介して回転可能に嵌合している。前進高速ギヤ423は、左方に延びるアーム部423bの先端部に内向きのドグ爪423aを有すると共に、前進低速用ギヤ422のボス部423bの外周にニードル軸受を介して回転可能に嵌合している。

シフトスリーブ425の左側面には、後進用ギヤ424のドグ爪424aに噛合可能な後進用ドグ爪425aが形成され、右側面には、前進高速用ギヤ423及び前進低速用ギヤ422のいずれかのドグ爪423a，422aに噛合可能なＬ字形の前進用ドグ爪425bが形成されている。

前進高速用および前進低速用の両ドグ爪423a，422aの軸方向間隔は、少なくとも両ドグ爪423a，422a間でシフトスリーブ425の前進用ドグ爪425bが一旦中立状態となる程度に確保されている。

シフトスリーブ425の外周環状溝には、単一のシフトフォーク410が嵌合しており、シフトフォーク410は、左右方向移動可能にケーシング42aに支持されたシフトロッド411に固定され、このシフトロッド411と一体に左右方向に移動できるようになっている。

図７のシフトフォーク410の状態は後進状態を示しており、該後進状態からシフトフォーク410が右方に移動するとシフトスリーブ425の後進用ドグ爪425aが後進用ギヤ424のドグ爪424aから離れ、中立（ニュートラル）状態になる。シフトフォーク410がさらに右方へ移動すると、まず、シフトスリーブ425の前進用ドグ爪425bは、前進高速用ギヤ423のドグ爪423aに噛み合い、次に前進用の両ドグ爪423a，422a間の中立状態を経て、図８に示すように前進低速用ギヤ422のドグ爪422aに噛み合うようになっている。すなわち、１本のシフトフォーク410の軸方向の移動により、前進高速（H）、前進低速（L）、中立（N）、および後進（R）の４つの変速段に切り換えることができるようになっている。

シフトロッド411の左端部には、各変速段での位置決めを行なうノッチ411aが軸方向に所定間隔をおいて４つ形成されており、該ノッチ411aには、ばね412で付勢されたボール413が係合している。ノッチ411aは、右側から順に後進位置決め用、中立位置決め用、前進高速位置決め用、および前進低速位置決め用となっている。

シフトロッド411よりも上に延びるシフトフォーク410の上端部は、チェンジピン部410aを介してチェンジレバー部414の揺動端部に形成された長孔に回動自在に支持されている。内側チェンジレバー部414は、基端部を、上下方向に延びるチェンジレバー軸41の下端部に固着されている。内側チェンジレバー部414の長孔にルーズに支持されているシフトフォーク410のチェンジピン部410aは、チェンジレバー軸41の下端部外周に巻装されたねじりバネ415によってガタツキを抑えられている。

チェンジレバー軸41の上端部は、ケーシング42aに軸回りの回動可能に支持され、さらにその上方へ突出した端部には、左方へＬ字形に折れ曲った外側チェンジレバー部416が固着されている。外側チェンジレバー部416の先端部には、プッシュプルケーブル3の後端部が接続されている。

以上のような歯車式変速機構42の構成により、プッシュプルケーブル3を前方へ引くことにより、チェンジレバー軸41が上方から見て時計回りに回転し、シフトフォーク410を左方へ移動させる。逆に、プッシュプルケーブル3を後方へ押すことにより、チェンジレバー軸41が上方から見て反時計回りに回転し、シフトフォーク410を右方へ移動させる。これによって、上述した前進高速（H）、前進低速（L）、中立（N）、および後進（R）の４つの変速段に切り換えることができるようになっている。

図１を再び参照して、後端部を外側チェンジレバー部416の先端部に接続されたプッシュプルケーブル3は、座席11の下から、その前方のフロア13の下、さらにその前方の車体部分を通ってステアリングハンドル14が設けられた操作パネル15の下側まで外部に露出しないように配索され、操作パネル15の内部にて前端部をシフトレバー装置2に接続されている。

シフトレバー装置2は、ステアリングハンドル14の右側に設けられており、運転者は、右手でシフトレバー装置2を操作するように構成されている。

図２およびそのIII-III部分断面図である図３に示すように、シフトレバー装置2は、操作パネル15の一部を構成するゲートプレート20を備え、該ゲートプレート20には、シフト操作レバー21の操作を案内するゲート20aが形成されている。

シフト操作レバー21は、ゲートプレート20から上方に突出するその上端部にシフトグリップ20aを備え、ゲートプレート20はその下方に位置している。シフト操作レバー21の下端部は、２軸方向の自由度をもって取り付けられている。

シフトレバー装置2は、ゲートプレート20の下面に適長離隔して左右に平行に設けられた一対の壁部を有したケーシング22を備え、その中途部に左右方向軸23が回動自在に設けられている。該左右方向軸23の上部には、チャネル部材を介して前後方向軸24が固着されている。前後方向軸24には、さらにチャネル部材を介して、前述したシフト操作レバー21の下端部がこの前後方向軸24回りの回動自在に設けられている。

シフト操作レバー21の左側と、ケーシング22の左側の壁部との間には引っ張りバネ25が設けられ、シフト操作レバー21を左方へ付勢している。

シフト操作レバー21の後方からは、レバー部26が延び、レバー部26の先端部には、プッシュプルケーブル3の前端部が接続されている。なお、図３においては、プッシュプルケーブル3の図示を省略してある。

以上のような構成により、シフト操作レバー21は、２軸方向の自由度を有し、引っ張りバネ25によって左方へ付勢されつつ、ゲート20aの形状に合わせて自由に操作できるようになっている。

また、シフト操作レバー21の支持構造は、図４およびそのV-V部分断面図である図５のようなものであってもよい。このシフトレバー装置2Bにおける支持構造では、シフト操作レバー21の下端部は、ケーシング22の右壁にボールジョイント27を介して３軸方向の自由度で取り付けられている。ただし、このままだと、シフト操作レバー21は、軸回りの回転が自由であり、操作がし難いことから、この支持構造では、この軸回りの回転を拘束するブラケット28を設け、２軸方向の自由度にしてある。

図６に示すように、シフト操作レバー21の操作を案内するゲート20aは、基本的に、前後方向に延びるメイン通路29A（図６中、破線で示す）と、該メイン通路29Aに沿って変速位置（シフトポジション）に応じた前後方向位置からそれぞれ左方へ延びるサブ通路29Bとを備えている。

変速位置は、前方から、後進（R）、中立（N）、前進高速（H）、および前進低速（L）の４つであり、運転者は、シフト操作レバー21を中立位置から前方へ押すことにより後進位置へ入れる。このとき、レバー部26は上方へ持ち上げられ、プッシュプルケーブル3を引き、外側チェンジレバー部416を前方へ引き、歯車式変速機構42を後進位置に入れることができるようになっている。

同様に、運転者は、シフト操作レバー21を後方へ引くことにより、シフト操作レバー21を中立位置に戻し、このとき、レバー部26は下方へ引き下げられ、プッシュプルケーブル3を押し、外側チェンジレバー部416を後方へ引き、歯車式変速機構42を中立位置に入れることができるようになっている。

さらに、運転者が、シフト操作レバー21を後方へ引くことにより、シフト操作レバー21を前進高速位置に入れ、このとき、レバー部26はさらに下方へ引き下げられ、プッシュプルケーブル3をさらに押し、外側チェンジレバー部416をさらに後方へ引き、歯車式変速機構42を前進高速位置に入れることができるようになっている。

さらに、運転者が、シフト操作レバー21を後方へ引くことにより、シフト操作レバー21を前進低速位置に入れ、このとき、レバー部26はさらに下方へ引き下げられ、プッシュプルケーブル3をさらに押し、外側チェンジレバー部416をさらに後方へ引き、歯車式変速機構42を前進低速位置に入れることができるようになっている。

なお、ここでは、メイン通路29Aは、中立位置と前進高速位置との間が他よりも左側へずれた形状となっているが、これは、前進高速位置から直接的に後進位置に入らないようにするためである。また、ゲート20aの通路幅は、シフト操作レバー21のステム部の太さ（図６にその断面を示してある）よりも若干大きめにしてあり、シフト操作レバー21の操作がスムーズにできるようになっている。

中立位置以外の変速位置では、３つのサブ通路29Bには、中立位置から遠い側にそれぞれ拡大部291が形成されている。これは、シフト操作レバー21を操作して中立位置から後進位置へ、また、中立位置から前進高速位置へ、さらには、前進高速位置から前進低速位置へ、あるいは、中立位置から直接的に前進低速位置へ入れるときに、プッシュプルケーブル3を余計に押し引きできるようにするためであり、これによって、プッシュプルケーブルの押し引き時の遊びに対処できるようになっている。したがって、この拡大部291の前後方向の大きさは、このプッシュプルケーブル2の遊びの大きさを考慮した大きさに設定する。

サブ通路29Bは、すべて、メイン通路29Aの左側へ延びており、引っ張りバネ25によって左方へ付勢されているシフト操作レバー21を、それぞれの変速位置から対応するサブ通路29Bに入れることによって、その変速位置に固定することができるようになっている。

また、実施の形態においては、図６に示されているように中立位置以外の３つのサブ通路29Bには、中立位置から近い側にそれぞれポケット部292を形成してある。これは、それぞれの変速位置に入っているシフト操作レバー21を、そのサブ通路29Bに確実に固定するためのものである。

以上のように、本願発明に係る車両のシフトレバー装置によれば、シフト操作レバーの動作を案内するゲートを、プッシュプルケーブルのクリアランス分を見越してシフト操作レバーがより大きく動くような形状とすることにより、プッシュプルケーブル採用の効果を滅却することなく、シフトフォークを所定の位置に確実に移動させることができ、ひいては、確実に変速することができる等、本願発明は優れた効果を奏する。

本願発明の実施の形態に係るシフトレバー装置を装備した車両を示す模式的左側面図である。図１に示したシフトレバー装置の左側面図である。図２のIII-III部分断面図である。図１に示した別の例のシフトレバー装置の左側面図である。図４のV-V部分断面図である。図１に示したシフトレバー装置のゲート形状を示す図である。図１のA-A断面図であり、後進位置にある歯車式変速機構の構成を示している。図１のA-A断面図であり、前進低速位置にある歯車式変速機構の構成を示している。

符号の説明

1 車両
2，2B シフトレバー装置
3 プッシュプルケーブル
4 エンジン
11 座席
12 荷台
14 ステアリングハンドル
15 操作パネル
21 シフト操作レバー
21a シフトグリップ
22 ケーシング
23 左右方向軸
24 前後方向軸
25 引っ張りバネ
26 レバー部
27 ボールジョイント
28 ブラケット
29A メイン通路
29B サブ通路
41 チェンジレバー軸
42 歯車式変速機構
42a ケーシング
43 クランクケース
44 無段変速機構
291 拡大部
292 ポケット部
410 シフトフォーク
410a チェンジピン部
411 シフトロッド
411a ノッチ
412 ばね
413 ボール
414 内側チェンジレバー部
415 ねじりバネ
416 外側チェンジレバー部
421 入力用変速軸
422 前進低速用ギヤ
422a ドグ爪
422b ボス部
423 前進高速用ギヤ
423a ドグ爪
423b アーム部
424 後進用ギヤ
424a ドグ爪
425 シフトスリーブ
425a 後進用ドグ爪
425b 前進用ドグ爪

Claims

単一のシフトフォークにより変速可能に構成された歯車式変速機構のチェンジレバー軸を、プッシュプルケーブルを介して操作するシフトレバー装置であって、
揺動自在に設けられ、前記プッシュプルケーブルに連動連結されたシフト操作レバーと、
該シフト操作レバーの中途部の周囲を囲うように設けられ、前記シフト操作レバーの変速動作を案内するゲートと
を備え、
前記ゲートは、
前記シフト操作レバーを、前記プッシュプルケーブルを押し引きする方向に案内するメイン通路と、該メイン通路に沿って設けられた複数の変速位置からそれぞれ分岐して、前記シフト操作レバーを各変速位置に固定する複数のサブ通路とを備え、該複数のサブ通路が前記メイン通路から実質的に直角に延びていて、そのうちのひとつが前記変速機構のニュートラル位置に対応するニュートラル通路であり、
該ニュートラル通路以外の他のサブ通路の少なくともいずれかにおいて、ニュートラル通路から遠い側には、前記シフト操作レバーがニュートラル通路から遠い側に大きく動くように拡大部が設けられている一方、前記ニュートラル通路に近い側には前記シフト操作レバーを保持するためのポケット部が設けられている
ことを特徴とする車両のシフトレバー装置。
前記メイン通路が実質的に前後方向に延びていて、該メイン通路の左右の一方側に前記複数のサブ通路が延びている、ことを特徴とする請求項１記載の車両のシフトレバー装置。