JPH02248761A - 同期噛合式変速機のコントロール機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、同期噛合式変速機のコントロール機構に係り
、特にシフトセレクトシャフトに固着されたレバーをも
う一方のレバーを介して操作するように構成し、該２本
のレバーのレバー比をシフト操作初期に大きくすること
によって、すべての操作範囲で軽い力で操作できるよう
にし、簡単な機構で運転者の負担を大幅に軽減すること
ができる画期的な同期噛合式変速機のコントロール機構
に関する。

従来の技術 従来、主として大型車に使用されるイナーシャロック型
の同期噛合式変速機は、シンクロナイザリングの円錐形
状内径をメインシャフトギヤの円錐部に接触させ、該円
錐部の摩擦力によってメインシャフトギヤの回転と該シ
ンクロナイザリングに噛み合っているメインシャフトの
回転とを同調させた後、ギヤの噛合いを行わせることに
よって変速操作を滑らかに行わせるものである。該メイ
ンシャフトギヤの円錐部とシンクロナイザリングの円錐
部とを接触させる機構は、第６図において、レバー１を
紙面と直角方向に操作してシフトセレクトシャフト２を
その軸線上で回動させることによりシフタシャフト３を
紙面と直角方向に移動させる。これに伴ない一端をシフ
タシャフト３に固定されたシフタフォーク１９も移動す
るので該シフタフォークに嵌合しているシックスリーブ
７を介してシンクロナイザリングをメインシャフトの軸
方向に移動させて両部材の円錐部同士を接触させるよう
になっている。従って、該円錐部同士を接触させる力は
レバーｌの操作力により発生し、また前述した同調作用
は該接触力に比例して行われるので、レバーｌの操作に
は大きな力を必要としていた。

該操作力を軽減させる従来例としては、該円錐部の摩擦
トルク容量を大きくしたり、また空圧、液圧等を利用す
る操作力付勢装置が利用されている。しかし該従来例で
は、変速装置が大型となり、また重量も増加してしまう
欠点があった。また操作力付勢装置を使用するものでは
、空圧又は液圧をエンジンの動力より得なければならな
いため、該エンジンの負荷を増大させると共に、製作費
用がかなり高価となる欠点があった。

目　　的 本発明は、上記した従来技術の欠点を除くためになされ
たものであって、その目的とするところは、シフトセレ
クトシャフトに固着されたレバーの一端のピンに摺動自
在に嵌合させた二又状のヨーク溝を形成した第１のレバ
ーを操作して変速機のシフト操作及びセレクト操作を行
うように構成し、該シフト操作初期において上記２つの
レバーのレバー比を大きくするように構成することによ
り、該シフト操作をすべての操作範囲で小さな操作力で
操作できるようにすることである。

また他の目的は、小型で簡単な装置によって該操作力を
軽減できるようにすることであり“、またこれによって
変速機の重量を増加させず、馬力当り重量を小くして車
輌性能の向上を図ることである。

構成 要するに本発明は、変速機の本体に固着された支点ピン
を回動中心として回動自在に枢着された第１のレバーの
一端に二又状のヨーク溝を形成し、シフトセレクトシャ
フトに固着された第２のレバーの一端に固定されたピン
を前記二又状のヨーク溝に摺動自在に嵌合させて構成す
ることにより、前記第１のレバーを操作して該変速機の
シフト操作及びセレクト操作を行うように構成し、大き
な操作力を必要とする該シフト操作初期において前記第
１のレバーと、前記第２のレバー比を大きくし、比較的
操作力を要しない操作後期において、前記レバー比を小
さくしてすべての操作範囲で略等しい小さな操作力で操
作できるように構成したことを特徴とするものである。

以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明する。第１
図から第４図を参照して、本発明に係る同期噛合式変速
機のコントロール機構４は、第１のレバー５と、第２の
レバー６とを備えている。

第１のレバー５は、変速機８の変速操作を行うためのレ
バーであって、一端にボールジヨイント９を配設し、他
の一端に二又状のヨーク溝５ａが形成されている。また
ボールジヨイント９とヨーク溝５ａとの略中央部の嵌合
穴１０は、変速機８の本体１１に固着された支点ピン１
２にニードルベアリング１３を介して嵌合しており、支
点ピン１２を中心として回動するようになっている。

第２のレバー６は、第１のレバー５の動きをシフトセレ
クトシャフト２に伝達するためのものであって、シフト
セレクトシャフト２に固着されており、一端６ａを二又
状に形成し、該二又部の両方の腕６ｂを連結するように
ピン１４をシフトセレクトシャフト２と平行に固定しで
ある。更にピン１４にはニードルベアリング１５を介し
てローラ１６が回動自在に装着されている。そして第１
のレバー５のヨーク溝５ａでローラ１６を転勤がつ摺動
自在に保持している。

そして図示しないチェンジレバ−を運転者が操作すると
、チェンジレバ−の動きはボールジヨイント９に伝達さ
れ、第１のレバー５を支点ピン１２を回動中心として、
例えば矢印入方向に回動させることによりヨーク溝５ａ
に嵌合しているローラ１６は、該ヨーク溝５ａの中を転
勤又は摺動しながら第２のレバー６を矢印Ｂ方向に回動
させるので、第２のレバー６の固着したシフトセレクト
シャフト２も本体１１中で同方向に回動するようになっ
ている。

またシフトセレクトシャフト２の変速機８内部の他端に
固着されたシフトアーム１８は、矢印Ｃ方向に回動し、
シフトアーム１８の先端は、シフタシャフト３に固着さ
れたシフタフォーク１９の溝１９ａに嵌合しているので
、シフタフォーク１９は、シックシャフト３と共に矢印
り方向に移動し、図示しない機構を介して該シフタフォ
ーク１９と機械的に連結しているシンクロナイザリング
（図示せず）をメインシャフトの軸方向に移動させて両
部材の円錐部を接触させて回転の同調作用を行わせるよ
うになっている。

作用 本発明は、上記のように構成されており、以下その作用
について説明する。チェンジレバ−を操作すると、該チ
ェンジレバ−の動きは、第１のレバー５を例えば矢印Ａ
方向に回動させ、第２のレバー６、シフトセレクトシャ
フト２、シフトアーム１８及びシフタフォーク１９を介
して、例えば変速機８の２連用のシンクロナイザリング
（図示せず）をメインシャフト上の２連用のギヤ方向に
移動させて両部材の円錐部を接触させる。その後該円錐
部の摩擦力により、シンクロナイザリングと２連用のギ
ヤの回転が同期した後、シンクロナイザリングと２連用
のギヤとの噛合いを行わせて変速操作が完了する。ここ
で第１のレバー５を矢印Ａ方向と逆の方向（第４図の仮
想線で示す位置）へ移動する方向に回動させると、第２
のレバー６、シフトセレクトシャフト２、シフトアーム
１８及びシフタフォーク１９は上記した方向と逆の方向
に移動して、例えば３速用のシンクロナイザリング（図
示せず）に作用し、戸インシャフト上の３連用のギヤ（
図示せず）と同期させて、３速への変速操作を行う。

ここで、変速のために必要となる力の大きさについて詳
しく説明する。互いに隙間を保持して、通常具なる回転
速度で回転しているシンクロナイザリングをメインシャ
フト上の特定のギヤ方向に移動させて両部材の円錐部同
士を接触させる変速操作の第１段階においては、単にシ
ンクロナイザリングを移動させるだけの力があればよ（
、小さな操作力しか必要としない。

変速操作の第２段階では、該シンクロナイザリングの円
錐部をメインシャフトギヤの円錐部に強く押し付けるこ
とにより、該円錐部の摩擦力の作用でシンクロナイザリ
ングの回転速度をメインシャフトギヤの回転速度と同期
させる。この同期作用は、円錐部の摩擦係数と該円錐部
に直角な方向の力の積である摩擦力のみによって行われ
る。即ち、シンクロナイザリングをメインシャフトギヤ
に押し付ける力が強い程大きな摩擦力が発生し、同期作
用が短時間で完了する。従って、該摩擦力を発生させる
ために、大きな操作力が必要となる。

変速操作の第３段階では、同期回転しているシンクロナ
イザリングとメインシャフトギヤとを噛み合わせて変速
操作がすべて完了するが、この段階では、単にギヤを噛
み合わせるだけであり、小さな操作力でよい。

上述した第１段階乃至第３段階の変速操作は、第４図に
おいて中立状態にある第１のレバー５を例えば矢印Ａ方
向に実線で示す位置まで回動させることで行われるが、
該変速操作の第１及び第２段階は第１のレバー５の全操
作範囲の約２０％の操作ｆｔ（例えば第１のレバー５の
全操作範囲を２５°とすれば５°の操作）で完了する。

言い換えれば、変速操作のために第１のレバー５に作用
しなければならない力は、全操作範囲の約２０％に当る
操作初期に大きな力を作用させ、中期以後は比較的小さ
な力を作用させればよいことになる。

一方、一定の負荷トルクの作用するシフトセレクトシャ
フト２を作動させるために第１のレバー５に作用しなけ
ればならない力は、第１のレバー５と第２のレバー６と
の実質的なレバー長さの比によって決まる。第４図にお
いてシフトセレクトシャフト２と支点ピン１２の中心を
結ぶ線０に対して、第１のレバー５が変位角度αだけ変
位したとき、第２のレバー６が変位角度βだけ変位する
ものとし、第１のレバー５と第２のレバー６の最大変位
角度α。、β。は等しい（α。−β。）としたときの出
力／入力の比は、 として与えられ、α。＝β。＝２５°としたときの出力
／入力比を計算した結果は、第５図に示す如く、第２の
レバー６の変位角度βが約１４’以下のときは出力／入
力の値は１以上、即ち第１のレバー５に作用させる力よ
りも大きな力が出力されることがわかる。特に、変速操
作を行うとき、大きな力を必要とする全操作範囲（例え
ば２５°）の約２０％（例えば５°）の範囲においては
出力／入力比は１．２１ｇ上となるので、第１のレバー
５に作用させる力よりも約２０％大きな力をシフトセレ
クトシャフト２に作用させることができ、チェンジレバ
−に小さな力を作用させるだけでシンクロナイザリング
とメインシャフトギヤの円錐部とを大きな力で押し付け
、大きな摩擦力を発生させることができる。そして第２
のレバー６の変位角度βが１４°以上では、出力／入力
比は１．０以下、即ちチェンジレバ−に作用させる力よ
りも小さな力しかシフトセレクトシャフト２に働かない
が、このときには、同期作用は完了しており、変速操作
に必要とする力も小さなものでよいので、チェンジレバ
−を操作する力もそれ程大きくなることはない。

効果 本発明は、上記のようにシフトセレクトシャフトに固着
されたレバーの一端のピンに摺動自在に嵌合させた二又
状のヨーク溝を形成した第１のレバーを操作して変速機
のシフト操作及びセレクト操作を行うようにし、該シフ
ト操作初期において上記２つのレバーのレバー比を大き
くするように構成したので、シフト操作をすべての操作
範囲で小さな操作力で行うことができる効果がある。ま
た、小型で簡単な装置により、該操作力を軽減できる効
果がある。更には変速装置の重量を軽減さセて、馬力当
り重量を小さくして車輌の性能向上を図ることができる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図から第５図は本発明の実施例に係り、第１図は同
期噛合式変速機のコントロール機構の要部縦断面図、第
２図は第１図の■−■矢視縦断面図、第３図は同期噛合
式変速機のコントロール機構の拡大縦断面図、第４図は
同期噛合式変速機のコントロール機構の作動状態を示す
第３図のＩＶ−ＩＶ矢視縦断面図、第５図は同期噛合式
変速機のコントロール機構の第２のレバーの変位角度に
対する入出力の比が変化する状態を示す線図、第６図は
従来例に係る同期噛合式変速機のコントロール機構の要
部縦断面図である。 ２はシフトセレクトシャフト、４は同期噛合式変速機の
コントロール機構、５は第１のレバー、５ａはヨーク溝
、６は第２のレバー、８は変速機、１１は変速機の本体
、１２は支点ピン１４はピンである。 第１図 第２図 第５図 第６ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 変速機の本体に固着された支点ピンを回動中心として回
   動自在に枢着された第１のレバーの一端に二又状のヨー
   ク溝を形成し、シフトセレクトシャフトに固着された第
   ２のレバーの一端に固定されたピンを前記二又状のヨー
   ク溝に摺動自在に嵌合させて構成することにより、前記
   第１のレバーを操作して該変速機のシフト操作及びセレ
   クト操作を行うように構成し、大きな操作力を必要とす
   る該シフト操作初期において前記第１のレバーと、前記
   第２のレバー比を大きくし、比較的操作力を要しない操
   作後期において、前記レバー比を小さくしてすべての操
   作範囲で略等しい小さな操作力で操作できるように構成
   したことを特徴とする同期噛合式変速機のコントロール
   機構。