WO2018061912A1 - 変速機 - Google Patents
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- F16H2063/321—Gear shift yokes, e.g. shift forks characterised by the interface between fork body and shift rod, e.g. fixing means, bushes, cams or pins
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- F16H2063/325—Rocker or swiveling forks, i.e. the forks are pivoted in the gear case when moving the sleeve
Definitions
- the present invention relates to a transmission provided with a shift fork.
- a shift mechanism of a transmission as disclosed in, for example, Patent Document 1 below is known.
- the shift mechanism of this conventional transmission is provided with a swing-type fifth to sixth gear shift fork and a reverse gear shift fork, which are swingably provided on the device case via pins.
- the shift mechanism of the conventional transmission is provided with a first-second gear shift fork and a third-fourth gear shift fork fixed to a shift rod rotatably supported by an equipment case.
- the shift mechanism of the conventional transmission is provided with a shift member for swinging the swing type 5-6th shift fork and the reverse shift fork with respect to the shift rod, and shifts to the fifth gear, the sixth gear or the reverse gear.
- the shift member rotates (rocks) the shift fork about the pin.
- the swing type shift fork thus rotated moves the sleeve or idler gear along the direction of the axis of the shift rod, thereby achieving the fifth, sixth or reverse gear.
- a gear stage of the gear is formed.
- the 1-2nd shift fork and the 3-4th shift fork move together with the shift rod when shifting to 1st to 4th.
- the shift fork moving in this manner causes the sleeve to move in the direction of the axis of the shift rod, thereby forming the first to fourth gear stages. It has become.
- an object of the present invention is to provide a transmission which can be compact and lightweight, and can prevent gear omission.
- the invention of a transmission according to claim 1 comprises a shift select shaft housed in a housing and moving along a direction of an axis and rotating around the axis, a shift select shaft, and The shift select shaft and the sleeve which are accommodated in the housing and disposed between the low speed gear and the high speed gear adjacent to each other and move between the low speed gear and the high speed gear.
- a transmission having a disengaging inner lever, wherein the shift fork is engaged with a U-shaped main body and an inner lever provided on the main body and positioned at a first rotational position And a pair of connecting portions provided on both ends of the main body and connected to the sleeve, provided on both sides of the main body, and the shift fork between the engaging portion and the pair of connecting portions with respect to the housing
- the shift fork has a pair of support portions rotatably supported when the engagement portion engages with the inner lever and the shift select shaft moves along the axis.
- the sleeve is pivoted with respect to the housing, and a sleeve connected to the pair of coupling portions is configured to move between the low speed gear and the high speed gear, and the pair of support portions is a shift fork Connected body with sleeves connected Torque is provided between the pair of reference fulcrum and a pair of connecting portions is zero.
- the pair of support portions can be provided between the reference fulcrum and the pair of coupling portions.
- a rotational moment generated around the pair of support portions acts on the sleeve in the direction to prevent gear disengagement.
- the transmission 100 which is a transmission of this embodiment is demonstrated using FIG.
- the arrangement side of the engine 11 is the front of the transmission 100
- the arrangement side of the differential (DF) 17 is the rear of the transmission 100.
- the front-back direction of the transmission 100 be a direction of an axis.
- the transmission 100 includes an input shaft 101, an output shaft 102, a counter shaft 103, first drive gear 111 to sixth drive gear 116, and first driven gear 121 to sixth driven gear 126.
- Output shaft side reduction gear 131, counter shaft side reduction gear 132, reverse drive gear 141, reverse driven gear 142, idler shaft 143, reverse idler gear 144, first sleeve S1 to third sleeve S3, first shift fork F1 to A third shift fork F3 and a reverse shift fork FR are provided.
- the input shaft 101, the output shaft 102, and the counter shaft 103 are rotatably provided in a housing 150 (see FIG. 5) of the transmission 100.
- the input shaft 101 is connected to the clutch 12, and the rotational torque from the engine 11 is input via the clutch 12.
- the output shaft 102 is provided on the rear of the input shaft 101 coaxially with the input shaft 101.
- the output shaft 102 is connected to a differential (DF) 17 that absorbs the difference in rotational speed of the drive wheels 18R and 18L.
- the counter shaft 103 is provided in parallel with the input shaft 101 and the output shaft 102.
- the first drive gear 111 and the second drive gear 112 are fixed to the input shaft 101.
- the fifth drive gear 115, the sixth drive gear 116, and the third drive gear 113 are provided on the input shaft 101 so as to be able to idle.
- the first drive gear 111, the second drive gear 112, the fifth drive gear 115, the sixth drive gear 116, and the third drive gear 113 are provided in this order from the front to the rear of the input shaft 101.
- the first driven gear 121 and the second driven gear 122 are provided rotatably on the counter shaft 103.
- the fifth driven gear 125, the sixth driven gear 126 and the third driven gear 123 are fixed to the counter shaft 103.
- the first driven gear 121, the second driven gear 122, the fifth driven gear 125, the sixth driven gear 126, and the third driven gear 123 are provided in order from the front to the rear of the counter shaft 103.
- the first drive gear 111 and the first driven gear 121 mesh with each other.
- the second drive gear 112 and the second driven gear 122 mesh with each other.
- the third drive gear 113 and the third driven gear 123 mesh with each other.
- the fifth drive gear 115 and the fifth driven gear 125 mesh with each other.
- the sixth drive gear 116 and the sixth driven gear 126 mesh with each other.
- the gear diameter is increased in the order of the first drive gear 111, the second drive gear 112, the third drive gear 113, the fifth drive gear 115, and the sixth drive gear 116.
- the gear diameter decreases in the order of the first driven gear 121, the second driven gear 122, the third driven gear 123, the fifth driven gear 125, and the sixth driven gear 126.
- the fifth drive gear 115 has a gear diameter larger than that of the fifth driven gear 125.
- the output shaft side reduction gear 131 is provided on the output shaft 102.
- the counter shaft side reduction gear 132 is provided on the counter shaft 103.
- the output shaft side reduction gear 131 and the countershaft side reduction gear 132 mesh with each other.
- the gear diameter of the counter shaft side reduction gear 132 is smaller than the gear diameter of the output shaft side reduction gear 131. Therefore, the rotational speed of the engine 11 (more specifically, the input shaft 101) is reduced between the counter shaft side reduction gear 132 and the output shaft side reduction gear 131, and the rotational torque from the engine 11 is increased.
- the idler shaft 143 is rotatably provided in the housing 150 of the transmission 100 in parallel with the input shaft 101 and the counter shaft 103.
- the reverse drive gear 141 is fixed to the input shaft 101.
- the reverse driven gear 142 is fixed to the counter shaft 103.
- the reverse idler gear 144 is provided on the idler shaft 143 so as to be movable along the axial direction (longitudinal direction).
- the reverse idler gear 144 is engaged with the reverse shift fork FR.
- the reverse idler gear 144 meshes with the reverse drive gear 141 and the reverse driven gear 142, and does not mesh with the reverse drive gear 141 and the reverse driven gear 142.
- the first sleeve S1 can not rotate relative to the counter shaft 103 along the direction of the axis between the first driven gear 121, which is an adjacent low speed gear, and the second driven gear 122, which is a high speed gear. It is provided movably.
- a pad portion F1c (see FIG. 2) as a coupling portion of the first shift fork F1 is coupled to the first sleeve S1 (see, for example, FIG. 5).
- the first sleeve S1 engages with either one of the first meshing teeth H1 formed on the first driven gear 121 and the second meshing teeth H2 formed on the second driven gear 122 depending on the position in the direction of the axis. Match (engage) or disengage.
- the second sleeve S2 can not be rotated relative to the input shaft 101 along the direction of the axis between the third drive gear 113 which is an adjacent low speed gear and the output shaft side reduction gear 131 which is a high speed gear. Is provided so as to be movable.
- a pad portion F2c (see FIG. 2) as a coupling portion of the second shift fork F2 is coupled to the second sleeve S2 (see FIG. 5).
- the second sleeve S2 is either the third meshing tooth H3 formed in the third drive gear 113 or the fourth meshing tooth H4 formed in the output shaft side reduction gear 131 depending on the position in the direction of the axis. Engage (engage) or disengage.
- the third sleeve S3 can not rotate relative to the input shaft 101 along the direction of the axis between the fifth drive gear 115, which is an adjacent low speed gear, and the sixth drive gear 116, which is a high speed gear. It is provided movably.
- a pad portion F3c (see FIG. 2) as a connecting portion of the third shift fork F3 is connected to the third sleeve S3 (see FIG. 5).
- the third sleeve S3 engages with either one of the fifth meshing teeth H5 formed on the fifth drive gear 115 and the sixth meshing teeth H6 formed on the sixth drive gear 116 depending on the position in the axial direction. Match (engage) or disengage.
- the first sleeve S1 to the third sleeve S3 and the first meshing teeth H1 to the sixth meshing tooth H6 are provided which synchronizes the rotational speed difference between the meshing teeth H1 to the sixth meshing teeth H6.
- the synchronizer mechanism is a well-known technology, so the description thereof is omitted. Further, in the following description, a combination of low-speed gears and high-speed gears adjacent to each other, such as 1-2th, 3-4th, and 5-6th speeds, will be referred to as "opposing stages".
- the shift mechanism 10 forms the gear of the transmission 100.
- the shift mechanism 10 includes a shift select shaft 1 (hereinafter simply referred to as “shaft 1”), a shift outer lever 2, a select outer lever 3, an interlock member 4, and a reverse shift fork shaft 5.
- the shift mechanism 10 further includes a first shift fork F1 to a third shift fork F3, a reverse shift fork FR, a first inner lever I1 to a third inner lever I3, and a reverse inner lever Ir.
- the shaft 1 is provided on a housing 150 of the transmission 100 so as to be movable along the direction of the axis and to be rotatable around the axis.
- the shift select shaft head 1 a is fixed to the front side of the shaft 1.
- the shift outer lever 2 and the select outer lever 3 are connected to the shift select shaft head 1 a via a known link mechanism.
- the shift outer lever 2 and the select outer lever 3 are respectively connected to a shift select lever 990 (see FIG. 7) provided on the driver's seat via a transmission cable (not shown).
- the shift outer lever 2 When the shift select lever 990 is moved in the shift direction (see FIG. 7) and shift operation is performed, the shift outer lever 2 is rotated by transmitting the operating force input to the shift select lever 990 via the shift cable. It is supposed to move. As described above, when the shift outer lever 2 rotates and the operation force input to the shift select lever 990 is transmitted to the shaft 1, the shaft 1 moves in the direction of the axis.
- the operating force input to the shift select lever 990 is transmitted via the shift cable and turned. It is supposed to move.
- the select outer lever 3 rotates, the operation force input to the shift select lever 990 is transmitted to the shift select shaft head 1 a.
- the shaft 1 is rotated about the axis by transmitting the operation force via the shift select shaft head 1a.
- shift pattern 950 which is a rotation range of the shift select lever 990 will be described with reference to FIG.
- reverse gate 950a, 1-2 speed gate 950b, 3-4 speed gate 950c, and 5-6 speed gate 950d are provided in parallel, and their neutral positions are communicated via select gate 950e.
- the reverse gate 950a, the 1-2 speed gate 950b, the 3-4 speed gate 950c, and the 5-6 speed gate 950d are formed in the shift direction which is the front-rear direction.
- the neutral positions of the 1-2 speed gate 950b, the 3-4 speed gate 950c, and the 5-6 speed gate 950d are intermediate positions in these shift directions.
- the neutral position of the reverse gate 950a is at the end of the reverse gate 950a, and in this embodiment is the lower end of the reverse gate 950a.
- the select gate 950 e is formed in the select direction which is the left-right direction.
- the first shift fork F1, the third shift fork F3 and the second shift fork F2 are provided to face the shaft 1 in this order from the front to the rear.
- the first shift fork F1, the second shift fork F2 and the third shift fork F3 will be collectively referred to as "shift forks F1, F2, F3".
- the third shift fork F3 and the second shift fork F2 are provided to face each other across the shaft 1.
- each of the main body portion F1a to the main body portion F3a and a pair of supports A portion F1b to a pair of support portions F3b, and a pair of pad portions F1c as a connection portion to a pair of pad portions F3c are provided.
- the first shift fork F1 to the third shift fork F3 connect the shaft 1 and the first sleeve S1 to the third sleeve S3, respectively.
- the main body portion F1a, the main body portion F2a and the main body portion F3a are U-shaped.
- a fork head F1d as an engaging portion integrally projects on the upper surface side of the main body portion F1a of the first shift fork F1.
- a fork head F2d as an engaging portion is projected on the lower surface side of the main body portion F2a of the second shift fork F2, that is, the surface opposite to the shaft 1.
- a fork head F3d as an engaging portion is projected on the lower surface side of the main body portion F3a of the third shift fork F3, ie, the surface opposite to the shaft 1. .
- the pair of pad portions F1c of the first shift fork F1 is provided rotatably at both ends of the main portion F1a.
- the pair of pad portions F2c of the second shift fork F2 is rotatably provided at both ends of the main portion F2a.
- the pair of pad portions F3c of the third shift fork F3 is rotatably provided at both ends of the main portion F3a.
- the pair of support portions F1b is provided between the fork head F1d and the pair of pad portions F1c on both sides of the main body portion F1a.
- the supporting portion F1b engages with a pin J as a shaft fixed to the housing 150, as shown in FIG. 5, to move the first shift fork F1 relative to the housing 150 and the shaft 1 along the axis of the shaft 1. It supports so as to turn (swing) in the direction of.
- FIG. 5 exemplarily shows the case of the second shift fork F2 and the third shift fork F3, but the same applies to the case of the first shift fork F1.
- the first shift fork F1 is connected to the first sleeve S1 at the pad portion F1c. That is, the first shift fork F1 and the first sleeve S1 form a connecting member A1.
- the coupling body A1 there exist a plurality of pairs of fulcrums which exist on both sides of the main body portion F1a of the first shift fork F1 and rotatably support the coupling body A1 with respect to the housing 150.
- the support portion F1b is provided at a position spaced apart from the reference fulcrum P1 in the direction of the pad portion F1c (in the present embodiment, the distance L1 as shown in FIG. 3).
- the pair of support portions F2b is provided between the fork head F2d and the pair of pad portions F2c on both sides of the main portion F2a.
- the supporting portion F2b engages with a pin J as a shaft fixed to the housing 150, as shown in FIG. 5, to move the second shift fork F2 relative to the housing 150 and the shaft 1. It supports so as to turn (swing) in the direction of.
- the second shift fork F2 is connected to the second sleeve S2 at the pad portion F2c. That is, the second shift fork F2 and the second sleeve S2 form a coupling body A2.
- the coupling body A2 there exist a plurality of pairs of fulcrums which exist on both sides of the main body portion F2a of the second shift fork F2 and rotatably support the coupling body A2 with respect to the housing 150.
- the support portion F2b is provided at a position spaced apart from the reference fulcrum P2 in the direction of the pad portion F2c (in the present embodiment, separated by a distance L2 as shown in FIG. 4).
- the support portion F3b is provided between the fork head F3d and the pair of pad portions F3c on both sides of the main body portion F3a, as shown in FIG.
- the supporting portion F3b engages with a pin J as a shaft fixed to the housing 150, as shown in FIG. 5, to move the third shift fork F3 relative to the housing 150 and the shaft 1 along the axis of the shaft 1. It supports so as to turn (swing) in the direction of.
- the third shift fork F3 is connected to the third sleeve S3 at the pad portion F3c. That is, the third shift fork F3 and the third sleeve S3 form a connecting member A3.
- the coupling body A3 there exist a plurality of pairs of fulcrums which exist on both sides of the main body portion F3a of the third shift fork F3 and rotatably support the coupling body A3 with respect to the housing 150.
- the support portion F3b is provided at a position spaced apart from the reference fulcrum P3 in the direction of the pad portion F3c (in the present embodiment, the distance L3 as shown in FIG. 4).
- the interlock member 4 is provided so as not to be displaceable in the direction of the axis of the shaft 1 while rotating integrally with the shaft 1.
- the interlock member 4 is not the selected shift fork when the shift fork of any of the shaft 1 and the first shift fork F1 to the third shift fork F3 is selected by the selection operation and the shift operation is performed. It prevents rotation (rocking) of the first shift fork F1 to the third shift fork F3.
- the reverse shift fork shaft 5 is attached to the housing 150 of the transmission 100 with its longitudinal direction oriented in the direction of the axis.
- the reverse shift fork FR is movably attached to the reverse shift fork shaft 5 in the axial direction.
- the reverse shift fork connecting member 6 connects the reverse shift fork FR to the reverse shift fork shaft 5.
- the reverse shift fork connecting member 6 is provided with a reverse engaging portion 6 a.
- the first inner lever I1 is integrally formed with the shift select shaft head 1a, and is fixed to the shaft 1 together with the shift select shaft head 1a.
- the second inner lever I2, the third inner lever I3, and the reverse inner lever Ir are fixed to the shaft 1 by, for example, pins.
- the first inner lever I1 rotates integrally with the shaft 1 and the shift select shaft head 1a to engage with the fork head F1d of the first shift fork F1 or disengaged from the fork head F1d.
- the second inner lever I2 pivots integrally with the shaft 1 to engage with the fork head F2d of the second shift fork F2 or disengaged from the fork head F2d.
- the third inner lever I3 rotates integrally with the shaft 1 and engages with the fork head F3d of the third shift fork F3 or disengages from the fork head F3d.
- the reverse inner lever Ir rotates integrally with the shaft 1 and engages with the reverse engaging portion 6a of the reverse shift fork connecting member 6, or the engagement with the reverse engaging portion 6a is released.
- Fork head F1d fork head in which any of the first inner lever I1 to third inner lever I3 and the reverse inner lever Ir are selectively located at positions corresponding to these inner levers according to the angle of the rotation direction of the shaft 1 It engages with any of F2d, fork head F3d, and reverse engagement portion 6a.
- the shaft 1 is positioned at the first rotation position as the “first rotation position”.
- the first inner lever I1 engages with the fork head F1d.
- the shaft 1 is located at the “second rotational position” different from the first rotational position, the first inner lever I1 is disengaged from the fork head F1d.
- the shaft 1 When the shift select lever 990 is positioned at the 3-4th speed gate 950c of the select gate 950e by the select operation, the shaft 1 is rotated in the forward rotational direction relative to the first rotational position. And the second inner lever I2 engages with the fork head F2d. When the shaft 1 is located at the “second rotational position” different from the second rotational position, the second inner lever I2 is disengaged from the fork head F2d.
- the shaft 1 When the shift select lever 990 is positioned at the 5-6 speed gate 950 d of the select gate 950 e by the select operation, the shaft 1 is rotated in the forward rotational direction relative to the second rotational position. And the third inner lever I3 engages with the fork head F3d. When the shaft 1 is located at the “second rotational position” different from the third rotational position, the third inner lever I3 is disengaged from the fork head F3d.
- the shaft 1 When the shift select lever 990 is positioned on the reverse gate 950a of the select gate 950e by the select operation, the shaft 1 is rotated to the reverse rotation side with respect to the first rotation position as the “first rotation position”. At the reverse rotation position, the reverse inner lever Ir engages with the reverse engaging portion 6 a of the reverse shift fork connecting member 6. When the shaft 1 is located at the “second rotational position” different from the reverse rotational position, the reverse inner lever Ir is disengaged from the reverse engaging portion 6 a of the reverse shift fork connecting member 6.
- the shift select lever 990 is shifted in the shift direction while engaged with any of 6a, the shaft 1 moves along the axial direction.
- the meshing teeth H1 or the meshing teeth H2 may be moved depending on the direction in which the first shift fork F1 is moved by pivoting (rocking). , And forms a first or second gear of the transmission 100.
- the first shift fork F1 rotates with respect to the housing 150 with the pair of support portions F1b as the rotation center.
- the first shift fork F1 moves the first sleeve S1 coupled to the pair of pad portions F1 toward the first driven gear 121, which is the low speed gear, or the second driven gear 122, which is the high speed gear.
- the second shift fork F2 is pivotally supported (swingably) supported by the housing 150 about the support F2b, the pad F2c and the second sleeve S2 move in the moving direction of the fork head F2d (ie, It moves in the direction opposite to the moving direction of the shaft 1). That is, the second shift fork F2 has a reversing function of reversing the moving direction of the shaft 1 and moving the second sleeve S2 by being supported rotatably (swingably) by the support portion F2b.
- the meshing teeth H3 or the meshing teeth H4 may be moved depending on the direction of movement by the rotation (rocking) of the second shift fork F2. And forms a third or fourth gear of the transmission 100.
- the second shift fork F2 rotates with respect to the housing 150 with the pair of support portions F2b as a rotation center.
- the second shift fork F2 moves the second sleeve S2 coupled to the pair of pad portions F2 toward the third drive gear 113, which is the low speed gear, or the output shaft reduction gear 131, which is the high speed gear.
- the third shift fork F3 is pivotally supported (swingably) supported by the housing 150 about the support F3b, the pad F3c and the third sleeve S3 move in the moving direction of the fork head F3d (ie, It moves in the direction opposite to the moving direction of the shaft 1). That is, the third shift fork F3 has a reversing function of reversing the moving direction of the shaft 1 and moving the third sleeve S3 by being supported rotatably (swingably) by the support portion F3b.
- the meshing teeth H5 or the meshing teeth H6 are shifted depending on the direction of movement by the rotation (rocking) of the third shift fork F3. , And forms a fifth or sixth gear of the transmission 100.
- the third shift fork F3 rotates relative to the housing 150 with the pair of support portions F3b as the rotation center.
- the third shift fork F3 moves the third sleeve S3 coupled to the pair of pad portions F3 toward the fifth drive gear 115 as the low speed gear or the sixth drive gear 116 as the high speed gear.
- the first shift fork F1 to the third shift fork F3 in which the support portion F1b to the support portion F3b are formed are, for example, the first sleeve S1 to S1 even when acceleration and deceleration occur in the vehicle. It is possible to maintain a state in which any one of the third sleeves S3 has moved to form a shift stage.
- this will be described in detail with reference to a connecting body A3 that forms the fifth or sixth gear that is the high gear.
- the pair of support portions F3b of the third shift fork F3 is provided at a position separated by a distance L3 in the direction of the pair of pad portions F3c from the pair of reference fulcrums P3.
- the connection body A3 is rotatably supported by the support part F3b.
- the gear disengaging force Fg acting on the coupling body A3 acts on the mass (inertia) of the coupling body A3 at the center of gravity G3, and therefore the rotational moment M acting around the support portion F3b
- the pair of support portions F3b is provided to be separated from the pair of reference fulcrums P3 in the direction of the pair of pad portions F3c by a distance L3.
- the mass (inertia) from the pair of supports F3b to the fork head F3d is larger than the mass (inertia) from the pair of supports F3b to the third sleeve S3.
- the direction of the rotational moment M generated around the support portion F3b is from the pair of support portions F3b to the third sleeve S3 in the direction opposite to the gear disengagement direction of the third sleeve S3. In the direction of movement, the direction of rotation.
- the gap to be the distance h, it is possible to prevent transmission of unnecessary vibration and the like from the shaft 1 to the connecting member A3 via the third inner lever I3. As a result, fluctuation of the rotational moment M generated around the support portion F3b is prevented. Therefore, the rotational moment M always exerts the gear slip prevention force Fs of appropriate magnitude on the third sleeve S3.
- connection body A1 and connection body A2 as in the case of connection body A3 described above, the rotational moment M generated around support portion F1b and support portion F2b is applied to first sleeve S1 and second sleeve S2 It generates so as to apply the gear removal prevention force Fs. Moreover, also about the coupling body A1 and the coupling body A2, by forming the gap which becomes the distance h, it is prevented that the rotational moment M generated around the support portion F1b and the support portion F2b fluctuates. Therefore, the rotational moment M always exerts the gear removal prevention force Fs of appropriate magnitude on the first sleeve S1 and the second sleeve S2 also in the coupling body A1 and the coupling body A2.
- the transmission 100 includes the shaft 1, the first shift fork F1 to the third shift fork F3, and the first inner lever I1 to the third inner lever I3.
- the shaft 1 is housed in a housing 150 and moves along the direction of the axis and pivots around the axis.
- the first shift fork F1 to the third shift fork F3 are provided opposite to the shaft 1.
- the first shift fork F1 to the third shift fork F3 connect the shaft 1 with each of the first sleeve S1 to the third sleeve S3.
- the first sleeve S1 to the third sleeve S3 are the first driven gear 121, the third drive gear 113, the fifth drive gear 115, and the high speed gear, which are low speed gears housed in the housing 150 and adjacent to each other.
- a second driven gear 122, an output shaft side reduction gear 131, and a sixth drive gear 116 are disposed to move between a low speed gear and a high speed gear.
- the first inner lever I1 to the third inner lever I3 are provided on the shaft 1 and the first shift fork F1 in a state where the shaft 1 is positioned at the first rotational position in response to rotation about the axis.
- the first to third gearshift fork is engaged with any one of the third shift fork F3 and is positioned at a second rotational position different from the first rotational position according to the rotation of the shaft 1 about the axis. It disengages from the shift forks of any of the first shift fork F1 to the third shift fork F3 engaged in the rotational position.
- the first shift fork F1 to the third shift fork F3 are formed in the U-shaped main body F1a to the main body F3a and the main body F1a to the main body F3a, respectively, and are positioned at the first rotational position Fork head F1d to fork head F3d as an engaging portion to be engaged with any one of the first inner lever I1 to the third inner lever I3, and provided at both ends of the main body portion F1a to the main body portion F3a
- a pair of pad portions F1c to F3c as a pair of connecting portions connected to the sleeve S3 and body portions F1a to F3a are provided on both sides of fork head F1d to fork head F3d and pair of pad portions F1c to
- the first shift fork F1 to the third shift fork F3 are rotatably supported relative to the housing 150 between the pad portion F3c and the third shift fork F3c. Having a supporting portion F1b ⁇ support portion F3b of the.
- the first shift fork F1 to the third shift fork F3 are engaged with any one of the first inner lever I1 to the third inner lever I3 corresponding to any of the fork head F1d to the fork head F3d, and the shaft 1 is engaged with the axis When moving along, it rotates with respect to the housing 150 with the pair of support portions F1b to F3b as the rotation center.
- the first sleeve S1 to the third sleeve S3 connected to the pair of pad portions F1 c to the pad portion F3 c are connected to the low speed gear with the rotation of the first shift fork F1 to the third shift fork F3 with respect to the housing 150. It is configured to move between the high speed gear.
- the pair of support portions F1b to F3b are rotational moments of a connected body A1 to a connected body A3 in which the first sleeve S1 to the third sleeve S3 are connected to the first shift fork F1 to the third shift fork F3, respectively. It is provided between a pair of reference fulcrum P1 to reference fulcrum P3 where M is zero and a pair of pad portion F1c to pad portion F3c.
- the pair of supporting portions F1b to the supporting portions F3b The reference fulcrum P1 to the reference fulcrum P3 can be provided between the pair of pads F1c to F3c.
- the gear removal force Fg acts on the coupling body A1 to the coupling body A3 in the gear disengagement direction
- the rotational moment M generated around the pair of support portions F1 b to the support portion F3 b is the first sleeve S1 to
- the gear removal prevention force Fs can be applied to the third sleeve S3. Therefore, it is possible to prevent the gear omission while achieving compactness and lightness without adding other parts to the transmission 100.
- no load adjustment is required when the first to third sleeves S1 to S3 and the meshing teeth H1 to H6 mesh with each other, and the gear can be removed without applying a load such as a lock ball. Can be prevented. Thereby, good shift feeling can be obtained.
- the centers of gravity G1 to G3 of the connector A1 to connector A3 exist on the line connecting the pair of reference fulcrums P1 to reference fulcrums P3.
- the center of gravity G1 to the center of gravity G3 of the connected body A1 to the connected body A3 are specified, for example, a straight line passing through the specified center of gravity G1 to the center of gravity G3 and parallel to the axes of the pair of pad portions F1c
- a pair of reference fulcrum P1 to reference fulcrum P3 can be easily specified by considering a straight line.
- the pair of support portions F1b to support portions F3b can be easily provided to the main body portions F1a to F3a of the first shift fork F1 to the third shift fork F3.
- the fork heads F1d to fork heads F3d A gap formed between the fork head F1d to the fork head F3d and the first inner lever I1 to the third inner lever I3 is provided apart from the first inner lever I1 to the third inner lever I3.
- through holes are formed in the support portion F1b, the support portion F2b, and the support portion F3b for inserting the pin J as a shaft.
- the through hole instead of forming the through hole, for example, it is possible to form a recess for accommodating the pin J in the support portion F1b, the support portion F2b, and the support portion F3b.
- the first shift fork F1, the second shift fork F2 and the third shift fork F3 can rotate (rock) to generate the rotational moment M, and the same effect as the above embodiment Is obtained.
- the fork head F1d to the fork head F3d as the engaging portion are protruded from the main body portion F1a to the main body portion F3a.
- the transmission 100 is employed in which the shift select lever 990 operated by the driver and the shift outer lever 2 and the select outer lever 3 are respectively connected via a shift cable.
- the transmission 100 may be, for example, an automated ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ type of automatic transmission that can be automatically executed by the driving force of the actuator according to the traveling state of the vehicle regardless of the operation or operation of the shift select lever 990 by the driver. It may be a manual transmission (AMT).
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Abstract
トランスミッション(100)において、スイング式のシフトフォーク(F2,F3)は、本体部(F2a,F3a)と、フォークヘッド(F2d,F3d)と、パッド部(F2c,F3c)と、フォークヘッド(F2d,F3d)とパッド部(F2c,F3c)との間に設けられた支持部(F2b,F3b)と、を有する。小型軽量でギア抜けを防止するために、支持部(F2b,F3b)は、シフトフォーク(F2,F3)とパッド部(F2c,F3c)にて連結された第二スリーブ(S2)及び第三スリーブ(S3)とからなる連結体(A2,A3)における回転モーメントがゼロとなる基準支点(P2,P3)からパッド部(F2c,F3c)の方向に離間した位置に設けられる。
Description
本発明は、シフトフォークを備えた変速機に関する。
従来から、例えば、下記特許文献1に開示されているような変速機のシフト機構が知られている。この従来の変速機のシフト機構は、機器ケースにピンを介して揺動可能に設けられたスイング式の第5-6速シフトフォーク及び後退段シフトフォークを備えている。又、従来の変速機のシフト機構は、機器ケースに回転可能に支持されたシフトロッドに対して固定された第1-2速シフトフォーク及び第3-4速シフトフォークを備えている。
従来の変速機のシフト機構では、シフトロッドに対してスイング式の第5-6速シフトフォーク及び後退段シフトフォークを揺動させるシフト部材を備えており、5速、6速又は後退段にシフトするときには、シフト部材がピンを支点としてシフトフォークを回動(揺動)させるようになっている。そして、従来の変速機のシフト機構では、このように回動されるスイング式のシフトフォークがスリーブ又はアイドラギアをシフトロッドの軸線の方向に沿って移動をさせることにより、5速、6速又は後退段の変速段が形成されるようになっている。又、従来の変速機のシフト機構では、1速~4速にシフトするときには、第1-2速シフトフォーク及び第3-4速シフトフォークがシフトロッドとともに移動をするようになっている。そして、従来の変速機のシフト機構では、このように移動をするシフトフォークがスリーブをシフトロッドの軸線の方向に沿って移動させることにより、1速~4速の変速段が形成されるようになっている。
ところで、スリーブが変速段の噛合い歯と噛合しているときに、例えば、車両の加速又は減速によって、スリーブに対して噛合い歯から離間する方向の力が作用すると、スリーブが噛合い歯から離間する、所謂、ギア抜けが発生する場合がある。このようなギア抜けを防止するために、例えば、スリーブと噛合い歯とが噛合したときの荷重調整や、シフトフォークに対するロックボールの荷重付加等が行われる。この場合、スリーブと噛合い歯とが噛合したときの荷重を大きくするためには、例えば、噛合い歯の厚みを大きくする必要があり、その結果、変速機自体が大型化してしまうことが懸念される。又、シフトフォークに対してロックボールの大きな荷重を付加する場合には、良好なシフトフィーリングが損なわれてしまう虞がある。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものである。即ち、本発明の目的は、小型軽量でギア抜けを防止することができる変速機を提供することにある。
上記の課題を解決するため、請求項1に係る変速機の発明は、ハウジング内に収容されて軸線の方向に沿って移動するとともに軸線の回りに回動するシフトセレクトシャフトと、シフトセレクトシャフトと対向して設けられ、シフトセレクトシャフトと、ハウジング内に収容されて互いに隣接する低速側ギア及び高速側ギアの間に配置され低速側ギアと高速側ギアとの間を移動するスリーブと、を連結するシフトフォークと、シフトセレクトシャフトに設けられ、シフトセレクトシャフトが軸線の回りに回動することに応じて第一の回転位置に位置している状態でシフトフォークと係合し、シフトセレクトシャフトが軸線の回りに回動することに応じて第一の回転位置とは異なる第二の回転位置に位置している状態ではシフトフォークから離脱するインナーレバーと、を有する変速機であって、シフトフォークは、U字状の本体部と、本体部に設けられて第一の回転位置に位置しているインナーレバーと係合する係合部と、本体部の両端に設けられ、スリーブに連結される一対の連結部と、本体部の両側に設けられ、係合部と一対の連結部との間にてシフトフォークをハウジングに対して回動可能に支持する一対の支持部と、を有し、係合部がインナーレバーに係合してシフトセレクトシャフトが軸線に沿って移動するとき、シフトフォークは一対の支持部を回動中心としてハウジングに対して回動し、且つ、一対の連結部に連結されたスリーブが低速側ギアと高速側ギアとの間を移動するように構成されており、一対の支持部は、シフトフォークにスリーブが連結された連結体の回転モーメントがゼロとなる一対の基準支点と一対の連結部との間に設けられる。
これによれば、シフトフォーク及びスリーブを連結した連結体において、一対の支持部を、基準支点と一対の連結部との間に設けることができる。これにより、連結体に対して、ギア抜け方向にギア抜けを生じさせる力が作用した場合、一対の支持部の回りに発生する回転モーメントはスリーブに対してギア抜けを防止する方向に作用する力を作用させることができる。従って、変速機に対して他部品等を追加することなく、小型軽量を達成しつつギア抜けを防止することができる。又、スリーブと噛合い歯とが噛合したときの荷重調整が不要であり、又、ロックボール等の荷重を付加することなくギア抜けを効果的に防止することができる。これにより、良好なシフトフィーリングを得ることができる。
(変速機の構造)
本実施形態の変速機であるトランスミッション100について、図1を用いて説明する。尚、図1において、エンジン11の配置側をトランスミッション100の前方、デファレンシャル(DF)17の配置側をトランスミッション100の後方とする。又、トランスミッション100の前後方向を軸線の方向とする。
本実施形態の変速機であるトランスミッション100について、図1を用いて説明する。尚、図1において、エンジン11の配置側をトランスミッション100の前方、デファレンシャル(DF)17の配置側をトランスミッション100の後方とする。又、トランスミッション100の前後方向を軸線の方向とする。
図1に示すように、本実施形態のトランスミッション100は、入力軸101、出力軸102、カウンタ軸103、第一ドライブギア111~第六ドライブギア116、第一ドリブンギア121~第六ドリブンギア126、出力軸側リダクションギア131、カウンタ軸側リダクションギア132、リバースドライブギア141、リバースドリブンギア142、アイドラ軸143、リバースアイドラギア144、第一スリーブS1~第三スリーブS3、第一シフトフォークF1~第三シフトフォークF3、リバースシフトフォークFRを有している。
入力軸101、出力軸102及びカウンタ軸103は、トランスミッション100のハウジング150(図5を参照)に回転可能に設けられている。入力軸101は、クラッチ12に接続され、クラッチ12を介してエンジン11からの回転トルクが入力される。出力軸102は、入力軸101の後方に、入力軸101と同軸に設けられている。出力軸102には、駆動輪18R,18Lの回転速度差を吸収するデファレンシャル(DF)17が接続されている。カウンタ軸103は、入力軸101及び出力軸102と並行に設けられている。
第一ドライブギア111及び第二ドライブギア112は、入力軸101に固定されている。第五ドライブギア115、第六ドライブギア116及び第三ドライブギア113は、入力軸101に遊転可能に設けられている。本実施形態では、入力軸101の前方から後方に、第一ドライブギア111、第二ドライブギア112、第五ドライブギア115、第六ドライブギア116、第三ドライブギア113の順に設けられている。
第一ドリブンギア121及び第二ドリブンギア122は、カウンタ軸103に遊転可能に設けられている。第五ドリブンギア125、第六ドリブンギア126及び第三ドリブンギア123は、カウンタ軸103に固定されている。本実施形態では、カウンタ軸103の前方から後方に、第一ドリブンギア121、第二ドリブンギア122、第五ドリブンギア125、第六ドリブンギア126、第三ドリブンギア123の順に設けられている。
第一ドライブギア111と第一ドリブンギア121とは、互いに噛合している。第二ドライブギア112と第二ドリブンギア122とは、互いに噛合している。第三ドライブギア113と第三ドリブンギア123とは、互いに噛合している。第五ドライブギア115と第五ドリブンギア125とは、互いに噛合している。第六ドライブギア116と第六ドリブンギア126とは、互いに噛合している。
第一ドライブギア111、第二ドライブギア112、第三ドライブギア113、第五ドライブギア115、第六ドライブギア116の順にギア径が大きくなっている。第一ドリブンギア121、第二ドリブンギア122、第三ドリブンギア123、第五ドリブンギア125、第六ドリブンギア126の順にギア径が小さくなっている。尚、第五ドライブギア115は第五ドリブンギア125よりもギア径が大きい。
出力軸側リダクションギア131は、出力軸102に設けられている。カウンタ軸側リダクションギア132は、カウンタ軸103に設けられている。出力軸側リダクションギア131とカウンタ軸側リダクションギア132とは、互いに噛合している。カウンタ軸側リダクションギア132のギア径は出力軸側リダクションギア131のギア径よりも小さくなっている。このため、カウンタ軸側リダクションギア132と出力軸側リダクションギア131との間でエンジン11(より詳しくは、入力軸101)の回転速度が減速され、エンジン11からの回転トルクが増大する。
アイドラ軸143は、入力軸101とカウンタ軸103と並行に、トランスミッション100のハウジング150に回転可能に設けられている。リバースドライブギア141は、入力軸101に固定されている。リバースドリブンギア142は、カウンタ軸103に固定されている。リバースアイドラギア144は、アイドラ軸143に軸線の方向(前後方向)に沿って移動可能に設けられている。リバースアイドラギア144は、リバースシフトフォークFRと係合している。リバースアイドラギア144は、リバースドライブギア141及びリバースドリブンギア142と噛合し、リバースドライブギア141及びリバースドリブンギア142と噛合しない。
第一スリーブS1は、隣接する低速側ギアである第一ドリブンギア121と高速側ギアである第二ドリブンギア122との間において、カウンタ軸103に対して相対回転不能且つ軸線の方向に沿って移動可能に設けられている。第一スリーブS1には、第一シフトフォークF1の連結部としてのパッド部F1c(図2を参照)が連結されている(例えば、図5を参照)。第一スリーブS1は、軸線の方向の位置によって、第一ドリブンギア121に形成された第一噛合い歯H1及び第二ドリブンギア122に形成された第二噛合い歯H2の何れか一方と係合(噛合)又は離脱する。
第二スリーブS2は、隣接する低速側ギアである第三ドライブギア113と高速側ギアである出力軸側リダクションギア131との間において、入力軸101に対して相対回転不能且つ軸線の方向に沿って移動可能に設けられている。第二スリーブS2には、第二シフトフォークF2の連結部としてのパッド部F2c(図2を参照)が連結されている(図5を参照)。第二スリーブS2は、軸線の方向の位置によって、第三ドライブギア113に形成された第三噛合い歯H3及び出力軸側リダクションギア131に形成された第四噛合い歯H4の何れか一方と係合(噛合)又は離脱する。
第三スリーブS3は、隣接する低速側ギアである第五ドライブギア115と高速側ギアである第六ドライブギア116との間において、入力軸101に対して相対回転不能且つ軸線の方向に沿って移動可能に設けられている。第三スリーブS3には、第三シフトフォークF3の連結部としてのパッド部F3c(図2を参照)が連結されている(図5を参照)。第三スリーブS3は、軸線の方向の位置によって、第五ドライブギア115に形成された第五噛合い歯H5及び第六ドライブギア116に形成された第六噛合い歯H6の何れか一方と係合(噛合)又は離脱する。
ここで、各第一スリーブS1~第三スリーブS3と、各第一噛合い歯H1~第六噛合い歯H6と、の間には、各第一スリーブS1~第三スリーブS3と各第一噛合い歯H1~第六噛合い歯H6との間の回転速度差を同期するシンクロナイザ機構が設けられている。このシンクロナイザ機構については、周知技術であるので、その説明を省略する。又、以下の説明において、1-2速、3-4速及び5-6速等、互いに隣接する低速側ギアと高速側ギアとの組み合わせを「対向段」と称呼する。
(シフト機構)
以下に、図2~図7を用いてシフト機構10について説明する。シフト機構10は、トランスミッション100の変速段を形成するものである。シフト機構10は、図2に示すように、シフトセレクトシャフト1(以下、単に「シャフト1」と称呼する。)、シフトアウターレバー2、セレクトアウターレバー3、インターロック部材4、リバースシフトフォークシャフト5、リバースシフトフォーク連結部材6を備えている。更に、シフト機構10は、第一シフトフォークF1~第三シフトフォークF3、リバースシフトフォークFR、第一インナーレバーI1~第三インナーレバーI3、リバースインナーレバーIrを備えている。
以下に、図2~図7を用いてシフト機構10について説明する。シフト機構10は、トランスミッション100の変速段を形成するものである。シフト機構10は、図2に示すように、シフトセレクトシャフト1(以下、単に「シャフト1」と称呼する。)、シフトアウターレバー2、セレクトアウターレバー3、インターロック部材4、リバースシフトフォークシャフト5、リバースシフトフォーク連結部材6を備えている。更に、シフト機構10は、第一シフトフォークF1~第三シフトフォークF3、リバースシフトフォークFR、第一インナーレバーI1~第三インナーレバーI3、リバースインナーレバーIrを備えている。
シャフト1は、トランスミッション100のハウジング150に、軸線の方向に沿って移動可能、且つ、軸線の回りに回動可能に設けられている。シャフト1には、図2に示すように、前方側にシフトセレクトシャフトヘッド1aが固定されている。シフトセレクトシャフトヘッド1aには、図2に示すように、シフトアウターレバー2及びセレクトアウターレバー3が周知のリンク機構を介して連結されている。シフトアウターレバー2とセレクトアウターレバー3とは、それぞれ、変速用ケーブル(図示省略)を介して、運転席に設けられたシフトセレクトレバー990(図7を参照)と連結されている。
シフトアウターレバー2は、シフトセレクトレバー990がシフト方向(図7を参照)に移動されてシフト操作されると、シフトセレクトレバー990に入力された操作力が変速用ケーブルを介して伝達されて回動するようになっている。このように、シフトアウターレバー2が回動してシフトセレクトレバー990に入力された操作力がシャフト1に伝達されることにより、シャフト1は軸線の方向に移動をする。
セレクトアウターレバー3は、シフトセレクトレバー990がセレクト方向(図7を参照)に移動されてセレクト操作されると、シフトセレクトレバー990に入力された操作力が変速用ケーブルを介して伝達されて回動するようになっている。このように、セレクトアウターレバー3が回動すると、シフトセレクトレバー990に入力された操作力がシフトセレクトシャフトヘッド1aに伝達される。シャフト1は、シフトセレクトシャフトヘッド1aを介して操作力が伝達されることにより、軸線の回りに回動する。
ここで、図7を用いて、シフトセレクトレバー990の回動範囲であるシフトパターン950について説明する。シフトパターン950は、リバースゲート950a、1-2速ゲート950b、3-4速ゲート950c、5-6速ゲート950dが並行に設けられ、これらのニュートラル位置が、セレクトゲート950eを介して連通されている。尚、リバースゲート950a、1-2速ゲート950b、3-4速ゲート950c、及び、5-6速ゲート950dは、前後方向であるシフト方向に形成されている。又、1-2速ゲート950b、3-4速ゲート950c、及び、5-6速ゲート950dのニュートラル位置は、これらのシフト方向の中間位置である。又、リバースゲート950aのニュートラル位置は、リバースゲート950aの末端にあり、本実施形態では、リバースゲート950aの下端である。又、セレクトゲート950eは、左右方向であるセレクト方向に形成されている。
再び、図2に戻り、前方から後方に向かって、第一シフトフォークF1、第三シフトフォークF3、第二シフトフォークF2の順に、シャフト1に対向して設けられている。尚、以下の説明において、第一シフトフォークF1、第二シフトフォークF2及び第三シフトフォークF3をまとめて「シフトフォークF1,F2,F3」とも称呼する。第三シフトフォークF3及び第二シフトフォークF2は、シャフト1を跨ぐように対向して設けられている。第一シフトフォークF1~第三シフトフォークF3は、図2、図3及び図4に示すように、門型のスイング式のシフトフォークであり、それぞれ、本体部F1a~本体部F3a、一対の支持部F1b~一対の支持部F3b、連結部としての一対のパッド部F1c~一対のパッド部F3cを備えている。第一シフトフォークF1~第三シフトフォークF3は、図5に示すように、それぞれ、シャフト1と第一スリーブS1~第三スリーブS3と、を連結する。
本体部F1a、本体部F2a及び本体部F3aは、U字状である。図2及び図3に詳細に示すように、第一シフトフォークF1の本体部F1aの上面側には、係合部としてのフォークヘッドF1dが一体に突出している。又、図2及び図4に詳細に示すように、第二シフトフォークF2の本体部F2aの下面側、即ち、シャフト1に対向する面には、係合部としてのフォークヘッドF2dが突出している。又、図2及び図4に詳細に示すように、第三シフトフォークF3の本体部F3aの下面側、即ち、シャフト1に対向する面には、係合部としてのフォークヘッドF3dが突出している。
第一シフトフォークF1の一対のパッド部F1cは、図3に示すように、本体部F1aの両端にて回動可能に設けられている。第二シフトフォークF2の一対のパッド部F2cは、図4に示すように、本体部F2aの両端にて回動可能に設けられている。第三シフトフォークF3の一対のパッド部F3cは、図4に示すように、本体部F3aの両端にて回動可能に設けられている。
一対の支持部F1bは、図3に示すように、本体部F1aの両側にてフォークヘッドF1dと一対のパッド部F1cとの間に設けられている。支持部F1bは、図5に示すように、ハウジング150に固定された軸体としてのピンJと係合することにより、第一シフトフォークF1をハウジング150及びシャフト1に対して、シャフト1の軸線の方向に回動(揺動)するように支持する。尚、図5は、例示的に、第二シフトフォークF2及び第三シフトフォークF3の場合を示しているが、第一シフトフォークF1の場合も同様である。
ここで、図3に示すように、第一シフトフォークF1はパッド部F1cにて第一スリーブS1と連結される。即ち、第一シフトフォークF1及び第一スリーブS1は連結体A1を形成する。連結体A1においては、第一シフトフォークF1の本体部F1aの両側に存在して連結体A1をハウジング150に対して回動可能に支持する一対の支点が複数存在し、これら支点のうち連結体A1の回転モーメントがゼロとなる一対の基準支点P1が存在する。一対の基準支点P1にて連結体A1がハウジング150に対して支持された場合、連結体A1の回転モーメントはゼロとなるので、図5に示すように、一対の基準支点P1を結ぶ線上には、連結体A1の重心G1が存在する。支持部F1bは、この基準支点P1からパッド部F1cの方向に離間(本実施形態においては、図3に示すように距離L1だけ離間)した位置に設けられる。
一対の支持部F2bは、図4に示すように、本体部F2aの両側にてフォークヘッドF2dと一対のパッド部F2cとの間に設けられている。支持部F2bは、図5に示すように、ハウジング150に固定された軸体としてのピンJと係合することにより、第二シフトフォークF2をハウジング150及びシャフト1に対して、シャフト1の軸線の方向に回動(揺動)するように支持する。
ここで、図4に示すように、第二シフトフォークF2はパッド部F2cにて第二スリーブS2と連結される。即ち、第二シフトフォークF2及び第二スリーブS2は連結体A2を形成する。連結体A2においては、第二シフトフォークF2の本体部F2aの両側に存在して連結体A2をハウジング150に対して回動可能に支持する一対の支点が複数存在し、これら支点のうち連結体A2の回転モーメントがゼロとなる一対の基準支点P2が存在する。一対の基準支点P2にて連結体A2がハウジング150に対して支持された場合、連結体A2の回転モーメントはゼロとなるので、図5に示すように、一対の基準支点P2を結ぶ線上には、連結体A2の重心G2が存在する。支持部F2bは、この基準支点P2からパッド部F2cの方向に離間(本実施形態においては、図4に示すように距離L2だけ離間)した位置に設けられる。
支持部F3bは、図4に示すように、本体部F3aの両側にてフォークヘッドF3dと一対のパッド部F3cとの間に設けられている。支持部F3bは、図5に示すように、ハウジング150に固定された軸体としてのピンJと係合することにより、第三シフトフォークF3をハウジング150及びシャフト1に対して、シャフト1の軸線の方向に回動(揺動)するように支持する。
ここで、図3に示すように、第三シフトフォークF3はパッド部F3cにて第三スリーブS3と連結される。即ち、第三シフトフォークF3及び第三スリーブS3は連結体A3を形成する。連結体A3においては、第三シフトフォークF3の本体部F3aの両側に存在して連結体A3をハウジング150に対して回動可能に支持する一対の支点が複数存在し、これら支点のうち連結体A3の回転モーメントがゼロとなる一対の基準支点P3が存在する。一対の基準支点P3にて連結体A3がハウジング150に対して支持された場合、連結体A3の回転モーメントはゼロとなるので、図5に示すように、一対の基準支点P3を結ぶ線上には、連結体A3の重心G3が存在する。支持部F3bは、この基準支点P3からパッド部F3cの方向に離間(本実施形態においては、図4に示すように距離L3だけ離間)した位置に設けられる。
再び図2に戻り、インターロック部材4は、シャフト1と一体に回動する一方で、シャフト1の軸線の方向には変位不能に設けられている。インターロック部材4は、シャフト1と第一シフトフォークF1~第三シフトフォークF3のうちの何れかのシフトフォークがセレクト操作によって選択されるとともにシフト操作された場合に、選択されたシフトフォーク以外の第一シフトフォークF1~第三シフトフォークF3の回動(揺動)を阻止するものである。
リバースシフトフォークシャフト5は、図2に示すように、その長手方向を軸線の方向に向けて、トランスミッション100のハウジング150に取り付けられている。リバースシフトフォークFRは、リバースシフトフォークシャフト5に、軸線の方向に移動可能に取り付けられている。リバースシフトフォーク連結部材6は、リバースシフトフォークFRとリバースシフトフォークシャフト5とを連結する。リバースシフトフォーク連結部材6には、リバース係合部6aが設けられている。
図2に示すように、第一インナーレバーI1は、シフトセレクトシャフトヘッド1aに一体形成されており、シフトセレクトシャフトヘッド1aとともにシャフト1に固定される。図2に示すように、第二インナーレバーI2、第三インナーレバーI3及びリバースインナーレバーIrは、シャフト1に対して、例えば、ピン等により固定される。
第一インナーレバーI1は、シャフト1及びシフトセレクトシャフトヘッド1aと一体に回動して、第一シフトフォークF1のフォークヘッドF1dと係合し、又は、フォークヘッドF1dとの係合が解除される。第二インナーレバーI2は、シャフト1と一体に回動して、第二シフトフォークF2のフォークヘッドF2dと係合し、又は、フォークヘッドF2dとの係合が解除される。第三インナーレバーI3は、シャフト1と一体に回動して、第三シフトフォークF3のフォークヘッドF3dと係合し、又は、フォークヘッドF3dとの係合が解除される。リバースインナーレバーIrは、シャフト1と一体に回動して、リバースシフトフォーク連結部材6のリバース係合部6aと係合し、又は、リバース係合部6aとの係合が解除される。
シャフト1の回転方向の角度によって、第一インナーレバーI1~第三インナーレバーI3、及び、リバースインナーレバーIrの何れかが、選択的にこれらインナーレバーと対応する位置にあるフォークヘッドF1d、フォークヘッドF2d、フォークヘッドF3d、及び、リバース係合部6aの何れかと係合する。
具体的に、シフトセレクトレバー990が、セレクト操作によってセレクトゲート950eの1-2速ゲート950bに位置している場合には、シャフト1は「第一の回転位置」としての第一回転位置に位置し、第一インナーレバーI1がフォークヘッドF1dと係合する。シャフト1が第一回転位置と異なる「第二の回転位置」に位置している場合には、第一インナーレバーI1はフォークヘッドF1dから離脱する。
シフトセレクトレバー990が、セレクト操作によってセレクトゲート950eの3-4速ゲート950cに位置している場合には、シャフト1は第一回転位置よりも順回転方向に回動した「第一の回転位置」としての第二回転位置に位置し、第二インナーレバーI2がフォークヘッドF2dと係合する。シャフト1が第二回転位置と異なる「第二の回転位置」に位置している場合には、第二インナーレバーI2はフォークヘッドF2dから離脱する。
シフトセレクトレバー990が、セレクト操作によってセレクトゲート950eの5-6速ゲート950dに位置している場合には、シャフト1は第二回転位置よりも順回転方向に回動した「第一の回転位置」としての第三回転位置に位置し、第三インナーレバーI3がフォークヘッドF3dと係合する。シャフト1が第三回転位置と異なる「第二の回転位置」に位置している場合には、第三インナーレバーI3はフォークヘッドF3dから離脱する。
シフトセレクトレバー990が、セレクト操作によってセレクトゲート950eのリバースゲート950aに位置している場合には、シャフト1は第一回転位置よりも逆回転側に回動した「第一の回転位置」としてのリバース回転位置に位置し、リバースインナーレバーIrがリバースシフトフォーク連結部材6のリバース係合部6aと係合する。シャフト1がリバース回転位置とは異なる「第二の回転位置」に位置している場合には、リバースインナーレバーIrはリバースシフトフォーク連結部材6のリバース係合部6aから離脱する。
第一インナーレバーI1~第三インナーレバーI3及びリバースインナーレバーIrの何れかが、これらのインナーレバーと対応する位置にあるフォークヘッドF1d~フォークヘッドF3d及びリバースシフトフォーク連結部材6のリバース係合部6aの何れかに係合している状態で、シフトセレクトレバー990がシフト方向にシフト操作されるとシャフト1が軸線の方向に沿って移動をする。
これにより、第一シフトフォークF1のフォークヘッドF1dと第一インナーレバーI1とが係合している場合には、フォークヘッドF1dのみがシャフト1及び第一インナーレバーI1とともに軸線の方向に移動をする。第一シフトフォークF1は支持部F1bによってハウジング150に回動(揺動)可能に支持されているので、パッド部F1c及び第一スリーブS1は、フォークヘッドF1dの移動方向(即ち、シャフト1の移動方向)とは逆方向に移動をする。つまり、第一シフトフォークF1は、支持部F1bを回動中心として回動(揺動)可能に支持されることによって、シャフト1の移動方向を反転して第一スリーブS1を移動させる反転機能を有する。第一スリーブS1は、1速及び2速の対向段の間に設けられているので、第一シフトフォークF1の回動(揺動)によって移動される方向により噛合い歯H1又は噛合い歯H2と噛合し、トランスミッション100の1速又は2速の変速段を形成する。
即ち、第一シフトフォークF1は、フォークヘッドF1dが第一インナーレバーI1と係合してシャフト1が移動をするとき、一対の支持部F1bを回動中心にハウジング150に対して回動する。そして、第一シフトフォークF1は、一対のパッド部F1cに連結された第一スリーブS1を低速側ギアである第一ドリブンギア121又は高速側ギアである第二ドリブンギア122に向けて移動をさせるように構成される。
又、第二シフトフォークF2のフォークヘッドF2dと第二インナーレバーI2とが係合している場合には、フォークヘッドF2dのみがシャフト1及び第二インナーレバーI2とともに軸線の方向に移動をする。第二シフトフォークF2は支持部F2bを回動中心としてハウジング150に回動(揺動)可能に支持されているので、パッド部F2c及び第二スリーブS2は、フォークヘッドF2dの移動方向(即ち、シャフト1の移動方向)とは逆方向に移動をする。つまり、第二シフトフォークF2は、支持部F2bによって回動(揺動)可能に支持されることによって、シャフト1の移動方向を反転して第二スリーブS2を移動させる反転機能を有する。第二スリーブS2は、3速及び4速の対向段の間に設けられているので、第二シフトフォークF2の回動(揺動)によって移動される方向により噛合い歯H3又は噛合い歯H4と噛合し、トランスミッション100の3速又は4速の変速段を形成する。
即ち、第二シフトフォークF2は、フォークヘッドF2dが第二インナーレバーI2と係合してシャフト1が移動をするとき、一対の支持部F2bを回動中心にハウジング150に対して回動する。そして、第二シフトフォークF2は、一対のパッド部F2cに連結された第二スリーブS2を低速側ギアである第三ドライブギア113又は高速側ギアである出力軸側リダクションギア131に向けて移動をさせるように構成される。
更に、第三シフトフォークF3のフォークヘッドF3dと第三インナーレバーI3とが係合している場合には、フォークヘッドF3dのみがシャフト1及び第三インナーレバーI3とともに軸線の方向に移動をする。第三シフトフォークF3は支持部F3bを回動中心としてハウジング150に回動(揺動)可能に支持されているので、パッド部F3c及び第三スリーブS3は、フォークヘッドF3dの移動方向(即ち、シャフト1の移動方向)とは逆方向に移動をする。つまり、第三シフトフォークF3は、支持部F3bによって回動(揺動)可能に支持されることによって、シャフト1の移動方向を反転して第三スリーブS3を移動させる反転機能を有する。第三スリーブS3は、5速及び6速の対向段の間に設けられているので、第三シフトフォークF3の回動(揺動)によって移動される方向により噛合い歯H5又は噛合い歯H6と噛合し、トランスミッション100の5速又は6速の変速段を形成する。
即ち、第三シフトフォークF3は、フォークヘッドF3dが第三インナーレバーI3と係合してシャフト1が移動をするとき、一対の支持部F3bを回動中心にハウジング150に対して回動する。そして、第三シフトフォークF3は、一対のパッド部F3cに連結された第三スリーブS3を低速側ギアである第五ドライブギア115又は高速側ギアである第六ドライブギア116に向けて移動をさせるように構成される。
ところで、上述したように支持部F1b~支持部F3bの形成された第一シフトフォークF1~第三シフトフォークF3は、例えば、車両に加減速が生じた場合であっても、第一スリーブS1~第三スリーブS3の何れかが移動して変速段を形成した状態を維持できる。以下、このことを、図6に示すように、高速段である5速又は6速の変速段を形成する連結体A3を例示して詳細に説明する。
高速段では、噛合い歯H5及び噛合い歯H6の厚みが小さく、第三スリーブS3の移動量(ストローク量)が小さくなる。その結果、第三スリーブS3と噛合い歯H5又は噛合い歯H6とが噛合したときの荷重を大きくすることが難しくなる。従って、噛合い歯H5又は噛合い歯H6に噛合している第三スリーブS3に対して、第三スリーブS3を噛合い歯H5又は噛合い歯H6から離間する方向の力(以下、この力を「ギア抜け力」と称呼する。)が作用しても、ギア抜け力によって第三スリーブS3が移動しないようにする必要がある。即ち、第三スリーブS3が、所謂、ギア抜けを生じさせないようにする必要がある。
第三シフトフォークF3の一対の支持部F3bは、一対の基準支点P3から一対のパッド部F3cの方向に距離L3だけ離間した位置に設けられている。そして、連結体A3は、支持部F3bによって回動可能に支持されている。これにより、図6に示すように、連結体A3に作用するギア抜け力Fgは、重心G3にて連結体A3の質量(慣性)に作用するので、支持部F3bの回りに作用する回転モーメントMを発生させる。ここで、一対の支持部F3bが一対の基準支点P3から一対のパッド部F3cの方向に距離L3だけ離間して設けられている。従って、一対の支持部F3bからフォークヘッドF3dまでの質量(慣性)は、一対の支持部F3bから第三スリーブS3までの質量(慣性)よりも大きくなる。その結果、支持部F3bの回りに発生する回転モーメントMの方向は、図6に示すように、一対の支持部F3bから第三スリーブS3までを、第三スリーブS3がギア抜け方向とは逆方向に移動をする方向に、回動させる方向となる。
従って、図6に示すように、第三スリーブS3が噛合い歯H6に噛合しており、変速段として変速ギアHG(第六ドライブギア116)に動力を伝達している状態で、ギア抜け力Fgが作用した場合、発生した回転モーメントMにより、第三スリーブS3は噛合い歯H6及び変速ギアHGの方向に押圧される。即ち、第三スリーブS3には、ギア抜け方向とは逆向きとなるギア抜け防止力Fsが作用する。
又、第三シフトフォークF3が回動(揺動)している状態においては、図5に示すように、係合部としてのフォークヘッドF3dは第三インナーレバーI3から離間して距離hとなる隙間を形成する。これにより、連結体A3に対して、シャフト1及び第三インナーレバーI3の質量が作用することがなく、その結果、支持部F3bの回りに発生する回転モーメントMは常に第三スリーブS3に対してギア抜け防止力Fsを作用させるように発生する。
又、距離hとなる隙間を形成することにより、シャフト1から第三インナーレバーI3を介して連結体A3に無用な振動等が伝達されることが防止される。これにより、支持部F3bの回りに発生する回転モーメントMが変動することが防止される。従って、回転モーメントMは常に適切な大きさのギア抜け防止力Fsを第三スリーブS3に作用させる。
ここで、連結体A1及び連結体A2についても、上述した連結体A3と同様に、支持部F1b及び支持部F2bの回りに発生した回転モーメントMは第一スリーブS1及び第二スリーブS2に対してギア抜け防止力Fsを作用させるように発生する。又、連結体A1及び連結体A2についても、距離hとなる隙間を形成することにより、支持部F1b及び支持部F2bの回りに発生する回転モーメントMが変動することが防止される。従って、連結体A1及び連結体A2についても、回転モーメントMは常に適切な大きさのギア抜け防止力Fsを第一スリーブS1及び第二スリーブS2に作用させる。
以上の説明からも理解できるように、上記実施形態に係るトランスミッション100は、シャフト1と、第一シフトフォークF1~第三シフトフォークF3と、第一インナーレバーI1~第三インナーレバーI3と、を備える。シャフト1は、ハウジング150内に収容されて軸線の方向に沿って移動するとともに軸線の回りに回動する。第一シフトフォークF1~第三シフトフォークF3はシャフト1と対向して設けられている。第一シフトフォークF1~第三シフトフォークF3は、シャフト1と、第一スリーブS1~第三スリーブS3のそれぞれと、を連結している。第一スリーブS1~第三スリーブS3は、ハウジング150内に収容されて互いに隣接する低速側ギアである第一ドリブンギア121、第三ドライブギア113、第五ドライブギア115、及び、高速側ギアである第二ドリブンギア122、出力軸側リダクションギア131、第六ドライブギア116の間に配置され低速側ギアと高速側ギアとの間を移動する。第一インナーレバーI1~第三インナーレバーI3は、シャフト1に設けられ、シャフト1が軸線の回りに回動することに応じて第一の回転位置に位置している状態で第一シフトフォークF1~第三シフトフォークF3の何れかと係合し、シャフト1が軸線の回りに回動することに応じて第一の回転位置とは異なる第二の回転位置に位置している状態では第一の回転位置で係合した第一シフトフォークF1~第三シフトフォークF3の何れかのシフトフォークから離脱する。
第一シフトフォークF1~第三シフトフォークF3は、それぞれ、U字状の本体部F1a~本体部F3aと、本体部F1a~本体部F3aに形成されて第一の回転位置に位置している第一インナーレバーI1~第三インナーレバーI3の何れかと係合する係合部としてのフォークヘッドF1d~フォークヘッドF3dと、本体部F1a~本体部F3aの両端に設けられて第一スリーブS1~第三スリーブS3に連結される一対の連結部としての一対のパッド部F1c~パッド部F3cと、本体部F1a~本体部F3aの両側に設けられてフォークヘッドF1d~フォークヘッドF3dと一対のパッド部F1c~パッド部F3cとの間にて第一シフトフォークF1~第三シフトフォークF3をハウジング150に対して回動可能に支持する一対の支持部F1b~支持部F3bと、を有する。
第一シフトフォークF1~第三シフトフォークF3は、フォークヘッドF1d~フォークヘッドF3dの何れかと対応する第一インナーレバーI1~第三インナーレバーI3の何れかと、が係合してシャフト1が軸線に沿って移動するとき、一対の支持部F1b~支持部F3bを回動中心としてハウジング150に対して回動する。且つ、一対のパッド部F1c~パッド部F3cに連結された第一スリーブS1~第三スリーブS3は、第一シフトフォークF1~第三シフトフォークF3のハウジング150に対する回動に伴い、低速側ギアと高速側ギアとの間を移動するように構成される。
そして、一対の支持部F1b~支持部F3bは、第一シフトフォークF1~第三シフトフォークF3に対して第一スリーブS1~第三スリーブS3をそれぞれ連結した連結体A1~連結体A3の回転モーメントMがゼロとなる一対の基準支点P1~基準支点P3と一対のパッド部F1c~パッド部F3cとの間に設けられる。
これによれば、第一シフトフォークF1~第三シフトフォークF3及び第一スリーブS1~第三スリーブS3のそれぞれを連結した連結体A1~連結体A3において、一対の支持部F1b~支持部F3bを、基準支点P1~基準支点P3と一対のパッド部F1c~パッド部F3cとの間に設けることができる。これにより、連結体A1~連結体A3に対して、ギア抜け方向にギア抜け力Fgが作用した場合、一対の支持部F1b~支持部F3bの回りに発生する回転モーメントMは第一スリーブS1~第三スリーブS3に対してギア抜け防止力Fsを作用させることができる。従って、トランスミッション100に対して他部品等を追加することなく、小型軽量を達成しつつギア抜けを防止することができる。又、第一スリーブS1~第三スリーブS3と噛合い歯H1~噛合い歯H6とが噛合したときの荷重調整が不要であり、又、ロックボール等の荷重を付加することなくギア抜けを効果的に防止することができる。これにより、良好なシフトフィーリングを得ることができる。
又、この場合、一対の基準支点P1~基準支点P3のそれぞれを結ぶ線上には、連結体A1~連結体A3の重心G1~重心G3が存在する。
これによれば、連結体A1~連結体A3の重心G1~重心G3を特定し、例えば、特定した重心G1~重心G3を通る直線であって、一対のパッド部F1c~F3cの軸線と平行となる直線を考えることにより、容易に一対の基準支点P1~基準支点P3を特定することができる。これにより、第一シフトフォークF1~第三シフトフォークF3の本体部F1a~本体部F3aに対して容易に一対の支持部F1b~支持部F3bを設けることができる。従って、一対の支持部F1b~支持部F3bの回りに適切な回転モーメントMを発生させることができ、その結果、ギア抜け防止力Fsを第一スリーブS1~第三スリーブS3に作用させることができる。従って、ギア抜けを確実に防止することができる。
更に、第一シフトフォークF1~第三シフトフォークF3は、第一スリーブS1~第三スリーブS3が低速側ギア及び高速側ギアの何れか一方に移動したとき、フォークヘッドF1d~フォークヘッドF3dが第一インナーレバーI1~第三インナーレバーI3から離間して、フォークヘッドF1d~フォークヘッドF3dと第一インナーレバーI1~第三インナーレバーI3との間に形成される隙間を有する。
これによれば、第一スリーブS1~第三スリーブS3が噛合い歯H1~H6に噛合している状態において、連結体A1~連結体A3の第一シフトフォークF1~第三シフトフォークF3には、シャフト1及び第一インナーレバーI1~第三インナーレバーI3から無用な振動が入力されない。これにより、一対の支持部F1b~支持部F3bの回りにて変動を生じない回転モーメントMを発生させることができ、その結果、ギア抜け防止力Fsを第一スリーブS1~第三スリーブS3に作用させることができる。従って、ギア抜けを確実に防止することができる。
本発明は、上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用可能である。
例えば、上記実施形態においては、支持部F1b、支持部F2b及び支持部F3bに軸体としてのピンJを挿通する貫通孔を形成するようにした。この場合、貫通孔を形成することに代えて、例えば、ピンJを収容する凹部を支持部F1b、支持部F2b及び支持部F3bに形成することも可能である。この場合であっても、第一シフトフォークF1、第二シフトフォークF2及び第三シフトフォークF3は回動(揺動)して回転モーメントMを発生させることができ、上記実施形態と同様の効果が得られる。
又、上記実施形態においては、係合部としてのフォークヘッドF1d~フォークヘッドF3dを本体部F1a~本体部F3aから突出するようにした。この場合、フォークヘッドF1d~フォークヘッドF3dを本体部F1a~本体部F3aに対して凹部となるように形成することも可能である。
更に、上記実施形態においては、運転者によって操作されるシフトセレクトレバー990と、シフトアウターレバー2及びセレクトアウターレバー3と、が、それぞれ、変速用ケーブルを介して連結されるトランスミッション100を採用した。この場合、トランスミッション100として、例えば、運転者によるシフトセレクトレバー990の操作又は操作によらず車両の走行状態に応じてアクチュエータの駆動力により変速作動が自動的に実行され得る形式のオートメイティッド・マニュアル・トランスミッション(AMT)であっても良い。
1…シフトセレクトシャフト、2…シフトアウターレバー、3…セレクトアウターレバー、4…インターロック部材、5…リバースシフトフォークシャフト、6…リバースシフトフォーク連結部材、I1…第一インナーレバー、I2…第二インナーレバー、I3…第三インナーレバー、F1…第一シフトフォーク、F1a…本体部、F1b…支持部、F1c…パッド部(連結部)、F1d…フォークヘッド(係合部)、F2…第二シフトフォーク、F2a…本体部、F2b…支持部、F2c…パッド部(連結部)、F2d…フォークヘッド(係合部)、F3…第三シフトフォーク、F3a…本体部、F3b…支持部、F3c…パッド部(連結部)、F3d…フォークヘッド(係合部)、A1,A2,A3…連結体、P1,P2,P3…基準支点、G1,G2,G3…重心
Claims (3)
- ハウジング内に収容されて軸線の方向に沿って移動するとともに前記軸線の回りに回動するシフトセレクトシャフトと、
前記シフトセレクトシャフトと対向して設けられ、前記シフトセレクトシャフトと、前記ハウジング内に収容されて互いに隣接する低速側ギア及び高速側ギアの間に配置され前記低速側ギアと前記高速側ギアとの間を移動するスリーブと、を連結するシフトフォークと、
前記シフトセレクトシャフトに設けられ、前記シフトセレクトシャフトが前記軸線の回りに回動することに応じて第一の回転位置に位置している状態で前記シフトフォークと係合し、前記シフトセレクトシャフトが前記軸線の回りに回動することに応じて前記第一の回転位置とは異なる第二の回転位置に位置している状態では前記シフトフォークから離脱するインナーレバーと、を有する変速機であって、
前記シフトフォークは、
U字状の本体部と、前記本体部に設けられて前記第一の回転位置に位置している前記インナーレバーと係合する係合部と、
前記本体部の両端に設けられ、前記スリーブに連結される一対の連結部と、
前記本体部の両側に設けられ、前記係合部と前記一対の前記連結部との間にて前記シフトフォークを前記ハウジングに対して回動可能に支持する一対の支持部と、を有し、前記係合部が前記インナーレバーに係合して前記シフトセレクトシャフトが前記軸線に沿って移動するとき、前記シフトフォークは前記一対の前記支持部を回動中心として前記ハウジングに対して回動し、且つ、前記一対の前記連結部に連結された前記スリーブが前記低速側ギアと前記高速側ギアとの間を移動するように構成されており、
前記一対の前記支持部は、
前記シフトフォークに前記スリーブが連結された連結体の回転モーメントがゼロとなる一対の基準支点と前記一対の前記連結部との間に設けられた、変速機。 - 前記一対の前記基準支点を結ぶ線上に前記連結体の重心が存在する、請求項1に記載の変速機。
- 前記シフトフォークは、
前記スリーブが前記低速側ギア及び前記高速側ギアの何れか一方に前記移動したとき、前記係合部が前記インナーレバーから離間して、前記係合部と前記インナーレバーとの間に形成される隙間を有する、請求項1又は請求項2に記載の変速機。
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