JP6011020B2

JP6011020B2 - 車両の変速装置

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Publication number: JP6011020B2
Application number: JP2012114754A
Authority: JP
Inventors: 健宏江浪
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2012-05-18
Filing date: 2012-05-18
Publication date: 2016-10-19
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Description

本発明は、手動変速機をベースに変速操作を自動化した車両の変速装置に関するものである。

一般的な６速マニュアルトランスミッション（以下変速機という）を図８により説明する。

変速機ＴＭは、入力軸１０と、これと同軸に配置された出力軸１１と、これらに平行に配置された副軸１２とを有する。入力軸１０には、入力主ギヤ１３が設けられている。出力軸１１には、１速（１ｓｔ）主ギヤＭ１と、２速（２ｎｄ）主ギヤＭ２と、３速（３ｒｄ）主ギヤＭ３と、４速（４ｔｈ）主ギヤＭ４と、リバース主ギヤＭＲとがそれぞれ軸支されていると共に、６速（６ｔｈ）主ギヤＭ６が固設されている。副軸１２には、入力主ギヤ１３に噛合する入力副ギヤ１４と、１速主ギヤＭ１に噛合する１速副ギヤＣ１と、２速主ギヤＭ２に噛合する２速副ギヤＣ２と、３速主ギヤＭ３に噛合する３速副ギヤＣ３と、４速主ギヤＭ４に噛合する４速副ギヤＣ４と、リバース主ギヤＭＲにアイドルギヤＩＲを介して噛合するリバース副ギヤＣＲとが固設されていると共に、６速主ギヤＭ６に噛合する６速副ギヤＣ６が軸支されている。

この変速機ＴＭによれば、出力軸１１に固定されたハブＨ１にスプライン噛合されたスリーブＳ１を、リバース主ギヤＭＲのドグＤＲにスプライン噛合すると、出力軸１１がリバース回転し、スリーブＳ１を１速主ギヤＭ１のドグＤ１にスプライン噛合すると、出力軸１１が１速相当で回転する。そして、出力軸１１に固定されたハブＨ２にスプライン噛含されたスリーブＳ２を、２速主ギヤＭ２のドグＤ２にスプライン噛合すると、出力軸１１が２速相当で回転し、スリーブＳ２を３速主ギヤＭ３のドグＤ３にスプライン噛合すると、出力軸１１が３速相当で回転する。

そして、出力軸１１に固定されたハブＨ４にスプライン噛合されたスリーブＳ４を、４速主ギヤＭ４のドグＤ４にスプライン噛合すると、出力軸１１が４速相当で回転し、スリーブＳ４を入力主ギヤ１３のドグＤ５にスプライン噛合すると、出力軸１１が５速（５ｔｈ）相当（直結）で回転する。そして、副軸１２に固定されたハブＨ６にスプライン噛合されたスリーブＳ６を、６速副ギヤＣ６のドグＤ６にスプライン噛合すると、出力軸１１が６速相当で回転する。

各スリーブＳ１、Ｓ２、Ｓ４、Ｓ６は、シフトフォークＦ１、Ｆ２、Ｆ４、Ｆ６およびシフトシャフトを介して、運転室内のシフトレバーによってドライバによりマニュアル操作される。

実際の変速機でのシフトコントロール系を図９、図１０で説明する。

図９、図１０において、低速側と高速側のシフトシャフト１５ａ、１５ｂが、車幅方向に平行にかつ車両方向に沿って設けられ、その低速側のシフトシャフト１５ａの後方には、１速とリバース（Ｒｅｖ）を切り換える第１シフトフォークＦ１が固設され、その前方には、２速と３速を切り換える第２シフトフォークＦ２がシフトシャフト１５ａに対して移動可能に設けられる。

他方、高速側のシフトシャフト１５ｂの前方には、４速と５速を切り換える第３シフトフォークＦ４がシフトシャフト１５ｂに対して移動可能に設けられる。シフトシャフト１５ｂの後方には、そのシフトシャフト１５ｂと平行に副シフトシャフト１５ｃが設けられると共に、シフトシャフト１５ｂと副シフトシャフト１５ｃがリンクレバー１６で連結される。この副シフトシャフト１５ｃには、６速に切り換える第４シフトフォークＦ６が固設される。

低速側のシフトシャフト１５ａには、第２シフトフォークＦ２の前方に位置してボス１７ａが設けられ、そのボス１７ａにＲｅｖ−１速シフトブロックＢ１が一体に設けられる。また高速側のシフトシャフト１５ｂには、第３シフトフォークＦ４の後方に位置してボス１７ｂが設けられ、そのボス１７ｂに６速シフトブロックＢ６が一体に設けられる。

このＲｅｖ−１速シフトブロックＢ１と６速シフトブロックＢ６間には、２−３速シフトブロックＢ２と、４−５速シフトブロックＢ４が配置される。２−３速シフトブロックＢ２は、連結部材１８ａにて第２シフトフォークＦ２に連結され、４−５速シフトブロックＢ４は、連結部材１８ｂにて、第３シフトフォークＦ４に連結される。

このシフトブロックＢ１、Ｂ２、Ｂ４、Ｂ６は、低速段から高速段にかけて、Ｒｅｖ−１速シフトブロックＢ１、２−３速シフトブロックＢ２、４−５速シフトブロックＢ４、６速シフトブロックＢ６の順に並べて設けられ、シフトレバーの操作で、Ｒｅｖ−１速のニュートラル位置から２−３速、４−５速、６速へ、順次セレクト操作され、その後セレクトされたシフトブロックＢ１、Ｂ２、Ｂ４、Ｂ６のニュートラル位置から変速段へシフト操作がなされるようになっている。

すなわち、シフトレバーが、Ｒｅｖ−１速シフトブロックＢ１に係合しているとき、シフトレバーにて、Ｒｅｖ−１速シフトブロックＢ１を前方に移動することで、ボス１７ａ及びシフトシャフト１５ａを介して第１シフトフォークＦ１が、前方に移動し、ニュートラル位置から１速に切り換え、またＲｅｖ−１速シフトブロックＢ１を後方に移動することで、第１シフトフォークＦ１が、後方に移動してニュートラル位置からＲｅｖに切り換える。

２速と３速を切り換える際には、シフトレバーの係合位置を２−３速シフトブロックＢ２にセレクト移動し、その状態でシフトレバーにて、２−３速シフトブロックＢ２を後方に移動することで、連結部材１８ａを介して第２シフトフォークＦ２が、後方に移動してニュートラル位置から２速に切り換え、また２−３速シフトブロックＢ２を前方に移動することで、ニュートラル位置から３速に切り換える。

４速と５速を切り換える際には、シフトレバーを４−５速シフトブロックＢ４にセレクト移動した後、４−５速シフトブロックＢ４を後方に移動することで、連結部材１８ｂを介して第３シフトフォークＦ４が、後方に移動してニュートラル位置から４速に切り換え、４−５速シフトブロックＢ４を前方に移動することで、ニュートラル位置から５速に切り換える。

さらに、６速を切り換える際には、シフトレバーにて、６速シフトブロックＢ６にセレクト移動した後、６速シフトブロックＢ６を後方に移動することで、ボス１７ｂを介してシフトシャフト１５ｂが後方に移動すると共にリンクレバー１６を介して副シフトシャフト１５ｃが前方に移動し、第４シフトフォークＦ６が前方に移動してニュートラル位置から６速に切り換える。

なお、図９、図１０において、１９は、各変速段、ニュートラル位置を保持するためのボールクリックである。

この変速機ＴＭの上述したシフトパターンを、図１１（ａ）に示す。

図１１（ａ）において、図９、図１０で説明したＲｅｖ−１速シフトブロックＢ１にて、Ｒｅｖと１ｓｔがシフト操作され、２−３速シフトブロックＢ２で、２ｎｄと３ｒｄがシフト操作され、４−５速シフトブロックＢ４で、４ｔｈと５ｔｈがシフト操作され、６速シフトブロックＢ６で、６ｔｈがシフト操作される。またシフトレバーは、整列して設けられたＲｅｖ−１速シフトブロックＢ１、２−３速シフトブロックＢ２、４−５速シフトブロックＢ４、６速シフトブロックＢ６のニュートラル位置に沿って移動してセレクト操作するようになっている。

この手動変速機で変速操作を行う場合、例えば、２速から３速の場合は、図１１（ｂ）に示すように２速からニュートラル位置へギヤ抜き後、ニュートラル位置から３速へギヤ入れ操作するストレートシフト（すなわちセレクト操作を伴わないシフト、いわゆるストレートシフト）の場合と、図１１（ｃ）に示すように、３速から４速に変速操作する場合では、３速からニュートラル位置へギヤ抜き後、４−５速シフトブロックＢ４の位置に、セレクト操作し、ニュートラル位置から４速にギヤ入れするカギシフト（すなわちセレクト操作を伴うシフト、いわゆるカギシフト）の場合がある。

この図９、図１０に示した変速機をベースとし、自動シフト装置を設けた自動変速機でも上記と同様な操作が必要である。

すなわち、Ｒｅｖ−１速シフトブロックＢ１、２−３速シフトブロックＢ２、４−５速シフトブロックＢ４、６速シフトブロックＢ６に、選択的に係合するシフトレバーを備え、そのシフトレバーをモータなどのアクチュエータで駆動してシフトブロックＢ１、Ｂ２、Ｂ４、Ｂ６を移動する操作が必要である。

なお、アクチュエータでシフト操作する場合、図８で説明した変速機ＴＭでエンジン側の回転数と出力軸の回転数を回転センサで検出し、これをエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）に入力し、ＥＣＵに記憶された変速マップに基づいて、適正なギヤ段となるように対応するギヤ段のアクチュエータを駆動制御する。

特開２００３−２４０１１５号公報特開２０１０−１５９８２３号公報

しかしながら、シフト操作、セレクト操作に１つずつアクチュエータを持った一般的な自動シフト装置では、カギシフトの場合、ギヤ抜き、セレクト操作、ギヤ入れのシフト操作がシーケンシャルに行われ、且つ各動作が終了したことを、ＥＣＵが制御上判断する時間が必要になる。そのためストレートシフトに比べてカギシフトでは変速に時間がかかる問題がある。

そこで、図１２に示すように、シフトブロックＢ１、Ｂ２、Ｂ４、Ｂ６を独立して操作するアクチュエータＡ１、Ａ２、Ａ４、Ａ６を設け、これらアクチュエータＡ１、Ａ２、Ａ４、Ａ６をシーケンシャルに駆動することで、シフト操作を廃止し、ストレートシフトは通常のシフト操作（図では２ｎｄから３ｒｄのシフト操作）とし、カギシフトは、現ギヤ段のギヤ抜き（図では３ｒｄからニュートラルへのシフト操作）を行った後、図示の丸で囲った位置でギヤ抜き判定を行った後、対応するギヤ段のシフト操作（図ではシフトブロックＢ４のニュートラル位置から４ｔｈへのシフト操作）にてギヤ入れを行えばよい。

この図１２の自動シフト装置では、図８〜図１０に示した変速機をベースにすることができるが、アクチュエータＡ１、Ａ２、Ａ４、Ａ６がシフトブロックＢ１、Ｂ２、Ｂ４、Ｂ６の数に応じて必要となり、これらアクチュエータＡ１、Ａ２、Ａ４、Ａ６を搭載するには、搭載性が悪化すると共にこれらの駆動回路も必要となる。アクチュエータが、油圧、空圧の場合には、シリンダ・ピストンで構成できるが、油圧、空圧の配管やその油圧又は空圧源も必要となる問題がある。

また図１３に示すように対向ギヤ段を奇数、偶数のセット、すなわち、１ｓｔ−３ｒｄ、５ｔｈ−Ｒｅｖ、２ｎｄ−４ｔｈ、６ｔｈのストレートシフトが行えるようになし、１ｓｔ−３ｒｄ、５ｔｈ−Ｒｅｖは、奇数側アクチュエータＡｏでシフト操作し、２ｎｄ−４ｔｈ、６ｔｈは、偶数側アクチュエータＡｅでシフト操作するように構成する。これにより、２速から３速へのシフト操作は、偶数側アクチュエータＡｅで、２ｎｄからニュートラル位置までシフトしてギヤ抜きを行った後、ギヤ抜き判定を行い、その後、奇数側アクチュエータＡｏで、ニュートラルから３ｒｄへシフト操作してギヤ入れを行うことができ、また３速から４速へは、奇数側アクチュエータＡｏで、３ｒｄからニュートラル位置までシフトしてギヤ抜きを行った後、ギヤ抜き判定を行い、その後、偶数側アクチュエータＡｅで、ニュートラルから４ｔｈへシフト操作してギヤ入れを行うことができる。

この図１３の自動シフト装置は、奇数側アクチュエータＡｏと偶数側アクチュエータＡｅとセレクト用のアクチュエータで行えるため、アクチュエータ数を減らすことができ、またセレクト動作は、変速前に行えるため、変速時間に影響しない。

しかし、図９、図１０で説明した変速機のシフトコントロール系のシフトフォークの配置は、図８で説明した変速機の各ギヤ段に対応した構造であり、図１３のシフトパターンとすると、既存の手動変速機に適用することができず、専用の変速機を必要とするため、コストが大幅に悪化する要因となってしまう。

そこで、図１４に示すように、シフトブロックＢ１、Ｂ２、Ｂ４、Ｂ６の整列配置はそのままとし、１列のシフトブロックＢ１と３列のシフトブロックＢ４をアクチュエータＡａで、２列のシフトブロックＢ２と４列のシフトブロックＢ６をアクチュエータＡｂでシフト操作するようにすることで、既存の手動変速機に適用することができる。

しかし、１列のシフトブロックＢ１と３列のシフトブロックＢ４をアクチュエータＡａで、２列のシフトブロックＢ２と４列のシフトブロックＢ６をアクチュエータＡｂでシフト操作すると、シフトブロックＢ１、Ｂ２、Ｂ４、Ｂ６を挟んでアクチュエータＡａ、Ａｂを対向して配置する必要があると共にセレクト操作のための機構が複雑になり、自動シフト装置の大型化、複雑化、コスト悪化の要因となる問題がある。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、手動変速機をそのまま使用して自動変速できる車両の変速装置を提供することにある。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、リバースと１速、２速と３速、４速と５速のギヤ段が対向配置されると共に６速のギヤ段が設けられ、これらギヤ段をシフト操作するシフトブロックが設けられた変速機を用い、これらシフトブロックを、セレクト操作した後、シフト操作して自動変速するための車両の変速装置において、セレクト方向に、リバース−１速、４速−５速、２速−３速、６速の順に整列されたシフトブロックと、整列したシフトブロックに係合する第１〜第４シフトレバーと、第１、第３シフトレバーのセレクト位置と第２、第４セレクトレバーのセレクト位置の何れかをセレクトするセレクトアクチュエータと、セレクトアクチュエータでセレクトされた第１又は第２シフトレバーをシフト操作する第１シフトアクチュエータと、前記セレクトアクチュエータでセレクトされた第３又は第４シフトレバーをシフト操作する第２シフトアクチュエータとを備えたことを特徴とする車両の変速装置である。

請求項２の発明は、リバースと１速、２速と３速、４速と５速のギヤ段が対向配置されると共に６速のギヤ段上に、平行なシフトシャフトが設けられ、その一方のシフトシャフトに、リバースと１速のギヤ段を切り換える第１シフトフォークが固設されると共にリバース−１速のシフトブロックが固設され、一方のシフトシャフトに、２速と３速のギヤ段を切り換える第２シフトフォークが軸方向移動可能に設けられると共に２速−３速のシフトブロックが第２シフトフォークに連結され、他方のシフトシャフトに、６速のギヤ段に切り換える第４シフトフォークがリンクレバーを介して連結されると共に６速のシフトブロックが固設され、他方のシフトシャフトに、４速と５速のギヤ段を切り換える第３シフトフォークが軸方向移動可能に設けられると共に、４速−５速のシフトブロックが第３シフトフォークに連結される請求項１記載の車両の変速装置である。

請求項３の発明は、第１シフトレバーと第２シフトレバーは、Ｌ字状に形成されると共に上下に間隔をおいて水平に回動自在に設けられ、第１シフトレバーと第２シフトレバーのＬ字状に折り曲げられたレバー部が、リバース−１速のシフトブロックと４速−５速のシフトブロックにそれぞれ係合し、第１シフトレバーと第２シフトレバーの回動で、レバー部を介してリバース−１速のシフトブロックと４速−５速のシフトブロックをシフト移動する請求項１記載の車両の変速装置である。

請求項４の発明は、第３シフトレバーと第４シフトレバーは、Ｌ字状に形成されると共に上下に間隔をおいて水平に回動自在に設けられると共に、第１シフトレバーと第２シフトレバーと対向するように設けられ、第３シフトレバーと第４シフトレバーのＬ字状に折り曲げられたレバー部が、２速−３速のシフトブロックと６速−５速のシフトブロックにそれぞれ係合し、第３シフトレバーと第４シフトレバーの回動で、レバー部を介して２速−３速のシフトブロックと６速のシフトブロックをシフト移動する請求項３記載の車両の変速装置である。

請求項５の発明は、前記セレクトアクチュエータは、第１、第２シフトレバーの後端の何れかと係合する第１シフト用筒体と、第３、第４シフトレバーの後端の何れかと係合する第２シフト用筒体と、第１シフト用筒体と第２シフト用筒体を、それぞれ第２、第３シフトレバーの後端に常時係合するよう付勢する付勢手段と、第１シフト用筒体又は第２シフト用筒体を、付勢手段に抗して第１又は第４シフトレバーの後端に係合するよるセレクト操作する往復動アクチュエータとからなる請求項１記載の車両の変速装置である。

本発明は、シフトブロックの整列順序を入れ替えるだけで既存の手動変速機を用い、簡単な構造で自動変速できるという優れた効果を発揮する。

本発明の車両の変速装置のシフトコントロール系と自動シフト装置の分解斜視図である。本発明の車両の変速装置のシフトコントロール系の斜視図である。図２の平面図である。本発明の車両の変速装置の自動シフト装置の斜視図である。図４の正面図である。図４におけるシフト手段とアクチュエータの詳細を示す図である。本発明の車両の変速装置におけるシフトパターンと変速作動を説明する図である。本発明に適用する既存の変速機のスケルトン図である。従来の車両の変速装置のシフトコントロール系の斜視図である。図９の平面図である。従来の車両の変速装置におけるシフトパターンと変速作動を説明する図である。従来の車両の変速装置に自動シフト装置を適用したときのシフトパターンと変速作動を説明する図である。自動シフト装置の他のシフトパターンと変速作動を説明する図である。従来の変速機に自動シフト装置を適用したときの他のシフトパターンと変速作動を説明する図である。

以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。

先ず、本発明に用いる変速機ＴＭは図８で説明した通りであり、説明は省略する。

次に、図８の変速機ＴＭのシフトコントロール系を図１〜図３により説明する。

この図１〜図３の変速機ＴＭのシフトコントロール系は、基本的には、図９、図１０で説明した従来のシフトコントロール系と同じであり、同一部材には同一符号を用いて説明する。

図１〜図３のシフトコントロール系においては、シフトシャフト１５ａ、１５ｂと第１〜第４シフトフォークＦ１、Ｆ２、Ｆ４、Ｆ６の配置構成は同じであり、これを説明すると、低速側と高速側のシフトシャフト１５ａ、１５ｂが、車幅方向に平行にかつ車両方向に沿って設けられ、その低速側である一方のシフトシャフト１５ａの後方には、１速とリバース（Ｒｅｖ）を切り換える第１シフトフォークＦ１が固設され、その前方には、２速と３速を切り換える第２シフトフォークＦ２がシフトシャフト１５ａに対して移動可能に設けられる。

他方、高速側である他方のシフトシャフト１５ｂの前方には、４速と５速を切り換える第３シフトフォークＦ４がシフトシャフト１５ｂに対して移動可能に設けられる。シフトシャフト１５ｂの後方には、そのシフトシャフト１５ｂと平行に副シフトシャフト１５ｃが設けられると共に、シフトシャフト１５ｂと副シフトシャフト１５ｃがリンクレバー１６で連結される。この副シフトシャフト１５ｃには、６速に切り換える第４シフトフォークＦ６が固設される。

なお、シフトシャフト１５ａ、１５ｂ、第２シフトフォークＦ２、第３シフトフォークＦ４は、ボールクリック１９にて、各変速段とニュートラル位置が保持されるようになっている。

さて図１〜図３のシフトコントロール系と、図９、図１０のシフトコントロール系との相違は、シフトブロックＢ１、Ｂ２、Ｂ４、Ｂ６の整列順序を変更した点にある。

すなわち、低速側の一方のシフトシャフト１５ａから高速側の他方のシャフト１５ｂにかけたセレクト方向に、リバース−１速のシフトブロックＢ１、４速−５速のシフトブロックＢ４、２速−３速のシフトブロックＢ２、６速のシフトブロックＢ６が順に整列されて配置され、図９、図１０に示した配置に対して２速−３速のシフトブロックＢ２と４速−５速のシフトブロックＢ４を入れ替えたものである。

このリバース−１速のシフトブロックＢ１は、一方のシフトシャフト１５ａにボス１７ａを介して固設され、６速のシフトブロックＢ６は、他方のシフトシャフト１５ｂにボス１７ｂを介して固設される。４速−５速のシフトブロックＢ４は、連結部材２１ａにより第３シフトフォークＦ４に連結され、２速−３速のシフトブロックＢ２は、連結部材２１ｂにより第２シフトフォークＦ２に連結される。

２速−３速のシフトブロックＢ２には、長穴２２が形成され、その長穴２２に、図５に示すように６速のシフトブロックＢ６のボス１７ｂに設けたガイド軸２３が挿通され、シフトブロックＢ２の長穴２２とガイド軸２３により、６速のシフトブロックＢ６のシフト方向の移動がガイドされるようになっている。なお４速−５速のシフトブロックＢ４に設けた長穴２２は、２速−３速のシフトブロックＢ２と部品共通化のために形成されている。

この整列したシフトブロックＢ１、В４、В２、В６は、それぞれ整列順に第１〜第４シフトレバー２４ａ、２５ａ、２５ｂ、２４ｂが係合され、その第１〜第４シフトレバー２４ａ、２５ａ、２５ｂ、２４ｂにてシフト操作される。

図１、図４（ａ）、図５に示すように第１シフトレバー２４ａ及び第２シフトレバー２５ａは、第３シフトレバー２５ｂ及び第４シフトレバー２４ｂと対向するように設けられると共にそれぞれＬ字状に形成される。

図５に示すように第２シフトレバー２５ａと第１シフトレバー２４ａは、上下に間隔をおいてシャフト２８ａに水平に回動自在に設けられ、第１シフトレバー２４ａのＬ字状に折り曲げられたレバー部２６ａがリバース−１速のシフトブロックＢ１に係合し、第２シフトレバー２５ａのＬ字状に折り曲げられたレバー部２７ａが、４速−５速のシフトブロックＢ４に係合するように設けられる。

第３シフトレバー２５ｂと第４シフトレバー２４ｂは、上下に間隔をおいてシャフト２８ｂに水平に回動自在に設けられ、第３シフトレバー２５ｂのＬ字状に折り曲げられたレバー部２７ｂが２速−３速のシフトブロックＢ２に係合し、第４シフトレバー２４ｂのＬ字状に折り曲げられたレバー部２６ｂが、６速のシフトブロックＢ６に係合するように設けられる。

これら第１〜第４シフトレバー２４ａ、２５ａ、２５ｂ、２４ｂは、シフトシャフト２８ａ、２８ｂを中心に回動されることで、各レバー部２６ａ、２７ａ、２７ｂ、２６ａを介して各シフトブロックＢ１、Ｂ４、Ｂ２、Ｂ６をシフト移動するようになっている。

これら第１〜第４シフトレバー２４ａ、２５ａ、２５ｂ、２４ｂの後端（レバー部２６ａ、２７ａ、２７ｂ、２６ｂと反対方向の端部）は、セレクトアクチュエータ３０によりセレクトされる。

このセレクトアクチュエータ３０は、常時は第２シフトレバー２５ａと第３シフトレバー２５ｂをセレクトしている状態に保持され、駆動されることで、第１シフトレバー２４ａ又は第４シフトレバー２４ｂをセレクトするようになっている。

第１、第２シフトレバー２４ａ、２５ａは第１シフトアクチュエータ３１ａによりシフト移動され、また第３、第４シフトレバー２５ｂ、２４ｂは第２シフトアクチュエータ３１ｂによりシフト移動される。

このセレクトアクチュエータ３０と第１、第２シフトアクチュエータ３１ａ、３１ｂをさらに詳しく説明する。

セレクトアクチュエータ３０は、第１、第２シフトレバー２４ａ、２５ａの後端（レバー２６ａ、２７ａと反対方向の端部）の何れかと係合する回転自在な第１シフト用筒体３４ａと、第３、第４シフトレバー２５ｂ、２４ｂの後端（レバー部２７ｂ、２７ａと反対方向の端部）の何れかと係合する第２シフト用筒体３４ｂと、これら第１、第２シフト用筒体３４ａ、３４ｂの係合突起３７ａ、３７ｂが、それぞれ第２シフトレバー２５ａ、第３シフトレバー２５ｂに常時係合する位置に保持する第１、第２付勢手段３２ａ、３２ｂと、第１、第２シフト用筒体３４ａ、３４ｂの係合突起３７ａ、３７ｂが、第１シフトレバー２４ａ、第４シフトレバー２４ｂに係合する位置にセレクト移動する往復動アクチュエータ３３とからなる。

第１、第２付勢手段３２ａ、３２ｂは、プラグで支持されたスプリング３５ａ、３５ｂとスプリング３５ａ、３５ｂに連結されたプランジャ３６ａ、３６ｂからなり、そのプランジャ３６ａ、３６ｂが、第１、第２シフト用筒体３４ａ、３４ｂに設けたストッパ片３９ａ、３９ｂに当接するように設けられる。この第１、第２付勢手段３２ａ、３２ｂにより、下部のストッパ片３９ａ、３９ｂを押圧し、第１、第２シフト用筒体３４ａ、３４ｂ、その上部のストッパ片３９ａ、３９ｂが変速機ケースなどの固定部５０ａ、５０ｂに当接する回転位置に保持し、これにより、第１、第２シフト用筒体３４ａ、３４ｂの係合突起３７ａ、３７ｂが、第２シフトレバー２５ａ、第３シフトレバー２５ｂに常時係合する位置に保持する。

往復動アクチュエータ３３は、双方向ソレノイド（リニアソレノイドを含む）５１と、双方向ソレノイド５１に連結したセレクトシャフト５２ａ、５２ｂからなり、セレクトシャフト５２ａ、５２ｂが、第１、第２シフト用筒体３４ａ、３４ｂの下部のストッパ片３９ａ、３９ｂに当接し、第１、第２付勢手段３２ａ、３２ｂに抗してストッパ片３９ａ、３９ｂを押圧することで、第１、第２シフト用筒体３４ａ、３４ｂの係合突起３７ａ、３７ｂが、第１シフトレバー２４ａ、第４シフトレバー２４ｂの後端に係合するセレクト位置に回動する。

なお、往復動アクチュエータ３３は、双方向ソレノイド５１で構成する他に、図４（ｂ）に示すようにセレクトモータ５３と、そのセレクトモータ５３に設けたピニオン５４と、セレクトシャフト５２ａ、５２ｂに設けられピニオン５４と噛合するラック５５で構成するようにしてもよい。

第１、第２シフトアクチュエータ３１ａ、３１ｂは、シフトモータ４０ａ、４０ｂと、シフトモータ４０ａ、４０ｂに連結されると共にシフト用筒体３４ａ、３４ｂのナット部３８ａ、３８ｂに螺合され、シフト用筒体３４ａ、３４ｂをシフト方向に往復するためのボールネジ４１ａ、４１ｂ（図６）からなる。

ボールネジ４１ａ、４１ｂの軸には、コ字状のインターロックプレート４２ａ、４２ｂが設けられる。このインターロックプレート４２ａ、４２ｂは、シフト用筒体３４ａ、３４ｂの係合突起３７ａ、３７ｂの先端部を収容してシフト用筒体３４ａ、３４ｂによって回転が規制される。インターロックプレート４２ａ、４２ｂには、シフト用筒体３４ａ、３４ｂをシフト方向にガイドするインターロック溝４３ａ、４３ｂが設けられると共に、係合突起３７ａ、３７ｂ間の第１〜４シフトレバー２４ａ、２５ａ、２５ｂ、２４ｂの後端（レバー部２６ａ、２７ａ、２７ｂ、２６ｂと反対方向の端部）を収容する凹溝４４ａ、４４ｂを有する。係合突起３７ａ、３７ｂに選択されていないシフトレバー２４ａ、２５ａ、２５ｂ、２４ｂは、凹溝４４ａ、４４ｂにより作動を規制される。

セレクトアクチュエータ３０は、第１、第２付勢手段３２ａ、３２ｂにより、シフト用筒体３４ａ、３４ｂの回転位置を、常時は係合突起３７ａ、３７ｂが、上部の第２シフトレバー２５ａ、第３シフトレバー２５ｂの後端と係合する位置、すなわち第２シフトレバー２５ａ、第３シフトレバー２５ｂのレバー部２７ａ、２７ｂと係合するシフトブロックＢ２、Ｂ４をセレクトしている位置に保持し、往復動アクチュエータ３３の駆動で、係合突起３７ａ、３７ｂの何れかが第１シフトレバー２４ａ又は第４シフトレバー２４ｂの後端と係合する位置、すなわち第１シフトレバー２４ａ又は第４シフトレバー２４ｂのレバー部２６ａ又は２６ｂと係合するシフトブロックＢ１又はＢ６をセレクトする位置に保持する。

上部の第２シフトレバー２５ａ、第３シフトレバー２５ｂ又は下部の第１、第４シフトレバー２４ａ、２４ｂがセレクトされた状態で、第１、第２シフトアクチュエータ３１ａ、３１ｂのシフトモータ４０ａ、４０ｂが正転方向又は逆転方向に回転されるとボールネジ４１ａ、４１ｂにてシフト用筒体３４ａ、３４ｂが、中立位置からシフト方向に移動され、これにより、第１〜４シフトレバー２４ａ、２５ａ、２５ｂ、２４ｂは、シャフト２８ａ、２８ｂを中心に回動し、レバー部２６ａ、２７ａ、２７ｂ、２６ｂを介してシフトブロックＢ１、В４、В２、В６をシフト方向に移動して所定段のギヤ入れ、又は所定段から中立位置へギヤ抜きを行う。

以上説明した自動シフト装置における自動シフト操作を図７を用いて説明する。

先ず、上述したように変速段の選定は、エンジン回転数、エンジン負荷、出力軸回転数（車速）などからＥＣＵが、予め記憶された変速マップを基にギヤ段を選定する。

さて、図７（ａ）は、図１〜６で説明したセレクトアクチュエータ３０の付勢手段３２ｂ、３２ａにより、丸印で示した４速−５速のシフトブロックВ４と２速−３速のシフトブロックＢ２をセレクトしている位置にあり、また図７（ｂ）は、セレクトアクチュエータ３０の往復動アクチュエータ３３がＲｅｖ−１速のシフトブロックＢ１、又は６速のシフトブロックＢ６をセレクトした位置にある。

ここで、２速から３速にギヤ段を切り換えるストレートシフトの際には、図１、図４（ａ）、図５に示した第２シフトアクチュエータ３１ｂを駆動することで、シフト用筒体３４ｂをシフト移動させ、シフトブロックＢ２にレバー部２７ｂが係合している第３シフトレバー２５ｂを回動させることで、シフトブロックＢ２が２速位置から３速位置に移動してギヤ段を２速から３速に切り換える。

また３速から４速に切り換える際には、第２シフトアクチュエータ３１ｂにて３速位置のシフトブロックＢ２を中立位置Ｎまで移動し、ＥＣＵが３速のギヤ抜きを確認した後、第１シフトアクチュエータ３１ａにて第２シフトレバー２５ａを回動させることで、シフトブロックＢ４を中立位置Ｎから４速の位置へ移動してギヤ段を４速に切り換える。

この３速から４速の切り換えは、セレクトアクチュエータ３０の付勢手段３２ａが、第２シフトレバー２５ａでシフトブロックＢ４を常時セレクトしており、シフトブロックＢ２を中立位置Ｎまで移動してギヤ抜きが行われた後、直ちに第１シフトアクチュエータ３１ａにて、シフトブロックＢ２を４速位置に移動することができ、従来例で説明したカギシフトが不要となる。

さらに、１速から２速に切り換える際には、セレクトアクチュエータ３０の往復動アクチュエータ３３で、シフトブロックＢ１をセレクトした状態でも、付勢手段３２ｂで、２速のシフトブロックＢ２をセレクトしている状態にあるため、第１、第２シフトアクチュエータ３１ａ、３１ｂを順次駆動するだけでよい。

このように、非駆動時に常時シフトブロックＢ４、Ｂ２をセレクトし、駆動時にシフトブロックＢ１又はシフトブロックＢ６をセレクトするセレクトアクチュエータ３０と、２つの独立した第１、第２シフトアクチュエータ３１ａ、３１ｂとを用いてシフト操作することで、変速時にセレクトアクチュエータ３０を作動するケースが不要となるため、セレクト操作による時間を省略でき、第１、第２シフトアクチュエータ３１ａ、３１ｂを駆動するストレートシフトのみとすることができる。

すなわち、図７（ａ）で、３速から４速に切り換える際には、２速−３速のシフトブロックВ２を３速から第２シフトアクチュエータ３１ｂで中立位置Ｎに移動し、その中立位置（ギヤ抜き）を確認した後、第１シフトアクチュエータ３１ａで４速−５速シフトブロックＢ４を、４速に切り換えることが可能となる。また、４速から５速に切り換える際には、シフトブロックＢ４をそのままストレートシフトすればよい。

次に、５速から６速に切り換える際には、第１シフトアクチュエータ３１ａにて、５速から中立位置ＮにシフトブロックＢ４を戻し、その間にセレクトアクチュエータ３０の往復動アクチュエータ３３にて、シフトブロックＢ６を図７（ｂ）に示すようにセレクトし、その後、シフトブロックＢ６を第２シフトアクチュエータ３１ｂにて中立位置Ｎから６速に移動すればよい。また、１速から２速に切り換える際には、第１シフトアクチュエータ３１ａにて、１速から中立位置ＮにシフトブロックＢ１を戻し、続いて２速−３速のシフトブロックＢ２を第２シフトアクチュエータ３１ｂを駆動して２速に切り換えればよい。

図７（ａ）で、５速から４速、３速から２速へのギヤ段変更は、そのままストレートシフトすればよく、４速から３速へのギヤ段変更も、シフトアクチュエータ３１ａ、３１ｂを順次駆動すればよく、２速から１速へのギヤ段変更は、２速から中立位置Ｎに第２シフトアクチュエータ３１ｂでシフト移動している間に、セレクトアクチュエータ３０で、シフトブロックＢ１を事前にセレクトできるため、実質的にストレートシフトとなる。

図７（ｂ）に示すように、セレクトアクチュエータ３０は、Ｒｅｖ−１速のシフトブロックＢ１と６速のシフトブロックＢ６をセレクトする際に駆動され、１速又はＲｅｖから６速に変速を切り換えることはなく、現ギヤ段が１速の場合には、１速からリバース（Ｒｅｖ）か、１速から２速への切り換えの何れかであり、また６速の場合には、５速に切り換えるだけであり、セレクトに時間を要することがない。

以上説明したように、本発明は、従来の変速機を用い、従来のシフトブロックの整列順序が低速段から高速段へ並んで配置されていたシフトブロックの２−３速のシフトブロックＢ２と４速−５速のシフトブロックＢ４を入れ替え、そのシフトブロックＢ２、Ｂ４とシフトフォークＦ２、Ｆ４を、連結部材２１ａ、２１ｂで連結するだけで既存の手動変速機を用い、簡単な構造で自動変速できると共に、カギシフトでの余分なセレクト操作が不要にできる。また２−３速のシフトブロックＢ２と４速−５速のシフトブロックＢ４を入れ替えることで、セレクトアクチュエータ３０は、スプリング等の付勢手段３２ａ、３２ｂで、２−３速のシフトブロックＢ２と４速−５速のシフトブロックＢ４を常時セレクトしている位置に保持し、Ｒｅｖ−１速と６速にセレクトする際に駆動するように構成でき、セレクトアクチュエータ３０を簡便化できる。

２４ａ第１シフトレバー
２５ａ第２シフトレバー
２５ｂ第３シフトレバー
２４ｂ第４シフトレバー
３０セレクトアクチュエータ
３１ａ第１シフトアクチュエータ
３１ｂ第２シフトアクチュエータ
Ｂ１、Ｂ４、Ｂ２、Ｂ６シフトブロック

Claims

リバースと１速、２速と３速、４速と５速のギヤ段が対向配置され、これらギヤ段をシフト操作するシフトブロックが設けられた変速機を用い、これらシフトブロックを、セレクト操作した後、シフト操作して自動変速するための車両の変速装置において、
セレクト方向に、リバース−１速、４速−５速、２速−３速の順に整列されたシフトブロックと、
整列したシフトブロックに係合する第１〜第３シフトレバーと、
第１、第３シフトレバーのセレクト位置と第２シフトレバーのセレクト位置の何れかをセレクトするセレクトアクチュエータと、
セレクトアクチュエータでセレクトされた第１又は第２シフトレバーをシフト操作する第１シフトアクチュエータと、
前記セレクトアクチュエータでセレクトされた第３シフトレバーをシフト操作する第２シフトアクチュエータと、
を備え、
平行なシフトシャフトが設けられ、
一方のシフトシャフトに、リバースと１速のギヤ段を切り換える第１シフトフォークが固設されると共にリバース−１速のシフトブロックが固設され、
その一方のシフトシャフトに、２速と３速のギヤ段を切り換える第２シフトフォークが軸方向移動可能に設けられると共に、２速−３速のシフトブロックが第２シフトフォークに連結され、
他方のシフトシャフトに、４速と５速のギヤ段を切り換える第３シフトフォークが軸方向移動可能に設けられると共に、４速−５速のシフトブロックが第３シフトフォークに連結される
ことを特徴とする車両の変速装置。
第１シフトレバーと第２シフトレバーは、Ｌ字状に形成されると共に上下に間隔をおいて水平に回動自在に設けられ、第１シフトレバーと第２シフトレバーのＬ字状に折り曲げられたレバー部が、リバース−１速のシフトブロックと４速−５速のシフトブロックにそれぞれ係合し、第１シフトレバーと第２シフトレバーの回動で、レバー部を介してリバース−１速のシフトブロックと４速−５速のシフトブロックをシフト移動する請求項１記載の車両の変速装置。
第３シフトレバーは、Ｌ字状に形成されて水平に回動自在に設けられると共に、第１シフトレバーと第２シフトレバーと対向するように設けられ、第３シフトレバーのＬ字状に折り曲げられたレバー部が、２速−３速のシフトブロックに係合し、第３シフトレバーの回動で、レバー部を介して２速−３速のシフトブロックをシフト移動する請求項２記載の車両の変速装置。
前記セレクトアクチュエータは、第１、第２シフトレバーの後端の何れかと係合する第１シフト用筒体と、第３シフトレバーの後端と係合する第２シフト用筒体と、第１シフト用筒体と第２シフト用筒体を、それぞれ第２、第３シフトレバーの後端に常時係合するよう付勢する付勢手段と、第１シフト用筒体を、付勢手段に抗して第１シフトレバーの後端に係合するようセレクト操作する往復動アクチュエータとからなる請求項１記載の車両の変速装置。