JPH0830532B2 - 手動変速機の変速操作機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は手動変速機の変速操作機構に関し、特に操作
レバーのシフト方向の操作を助勢するパワーアシスト機
構を備えた変速操作機構に関する。

〔従来技術〕

一般に、手動変速機においては操作レバーのセレクト
方向への操作は小さい操作力でよいがシフト方向への操
作には大きな操作力を必要とし、特に大トルクエンジン
を搭載し大きなクラッチを備えた車両においては、シフ
ト方向への操作には大きな操作力が必要である。このた
め、操作レバーのシフト方向の操作を助勢するパワーア
シスト機構を備えた変速操作機構が例えば実開昭48−38
276号公報に示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、かかる変速操作機構においては、シリンダ
内に気密的かつ軸方向に摺動可能に組付けられて同シリ
ンダ内を２つの圧力室に区画するピストンロッドと、同
ロッド内に圧力空気を前記両圧力室に対して選択的に給
排するバルブ機構を備えているが、このバルブ機構は構
造が複雑でかつ構成部材が極めて多いという問題があ
る。

本発明は、これらの問題に対処するとともに、パワー
アシスト機構に対するバルブ機構から排出される排出油
圧の影響を防止して、パワーアシスト機構の作動特性を
安定化することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る変速操作機構は、ミッションケースに設
けたケースカバー内に回転可能に軸支され操作レバーの
シフト方向への操作により回転する第１のシャフトと、
前記ミッションケース内に臨むレバーを有し前記第１の
シャフトに対して周方向へ回転可能かつ軸方向へ摺動可
能に組付けられ摺動時各シフトヘッドに選択的に係合し
かつ回転時係合するシフトヘッドを操作する第２のシャ
フトと、前記両シャフトの一端側に配設されたパワーア
シスト機構を備えるとともに、同パワーアシスト機構
は、作動油が供給されるインレットポートと供給された
作動油が排出されるアウトレットポートを側部に有し前
記ケースカバーの一端に設けられて前記両シャフトの側
方へ直交して延びるシリンダと、同シリンダの内周に摺
接する大径部を有し同シリンダの内孔内に液密的かつ軸
方向へ摺動可能に組付けられて同シリンダ内にて前記大
径部の前後の部位に２つの油室を区画形成するとともに
前記第２のシャフトに連結され摺動時同第２のシャフト
を回転させる中空シャフト状のピストンと、同ピストン
の内孔内に軸方向へ摺動可能に組付けられるとともに前
記第１のシャフトに連結され同第１のシャフトの回転時
摺動するロッド状のバルブスプールを備え、前記ピスト
ンの大径部には前記インレットポートに連通する供給油
路と、同ピストンの内孔内と前記各油室を連通させる一
対の給排油路と、同ピストンの内孔内に開口する一対の
環状溝が設けられ、かつ前記バルブスプールには、同バ
ルブスプールと同軸的に延びる排出油路と、同排出油路
と前記ピストンの前記各環状溝を連通させる一対の連通
路と、前記ピストンの各給排油路に連通するとともに同
バルブスプールの摺動時前記各給排油路を前記ピストン
の供給油路または各環状溝に選択的に連通させる一対の
環状溝が設けられて、前記ピストンと前記バルブスプー
ルが、前記第１のシャフトの回転時相対摺動して前記両
油室に対する作動油の給排を選択的に制御する四方切換
弁機構を構成し、かつ同四方切換弁機構の排出系路が前
記バルブスプールの排出油路と、前記ピストンの外周に
設けられて前記シリンダのアウトレットポートが開口す
る第２の環状溝と、前記ピストンおよび前記バルブスプ
ールの周壁に設けられて同バルブスプールの排出油路と
前記ピストンの第２の環状溝とを連通させる連通孔によ
り構成されていることを特徴とするものである。

〔考案の作用・効果〕

かかる構成によれば、操作レバーのシフト方向への操
作により第１のシャフトが第２のシャフトに対して回転
し、この相対回転に応じてバルブスプールがピストンに
対して軸方向へ偏位する。この結果、四方切換弁機構が
作動してシリンダ内の両油室に対する作動油の給排が制
御され、ピストンは一方の油室内の圧油の作用によりバ
ルブスプールに追従して軸方向へ摺動し、第２のシャフ
トを回転させてシフト方向への操作力を助勢する。

しかして、当該変速操作機構においては、特にパワー
アシスト機構が前記両シャフトの一端側に配設され、か
つ同機構はシリンダ、同シリンダ内に摺動可能に組付け
たピストン、同ピストンの内孔内に摺動可能に組付けら
れ同ピストンとともに四方切換弁機構を構成するバルブ
スプールとにより構成されていて、ピストンとバルブス
プールとの相対的な摺動により四方切換弁機構を作動さ
せるようにしているため、パワーアシスト機構を少ない
構成部材で、かつ簡単な構造に構成することができる。
また、当該変速操作機構においては、排出系路がバルブ
スプール内から同スプールおよびピストンの周壁を通し
てシリンダの周壁を通る系路に構成されているため、排
出油圧がバルブスプール、ピストンの端部に作用するこ
とがない。このため、これら両者の微少な軸方向の相対
偏位に基づくパワーアシスト機構の作動が排出油圧の影
響を受けることはなく、同機構の作動特性は安定なもの
となる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する
に、第１図および第２図には本発明に係る変速操作機構
10が示されている。当該変速操作機構10は第３図に示す
ように、車両用手動変速機21の上部に組付けられ、同変
速機21のケース21aと車体フロア22間にて左右方向に延
在している。また、当該変速操作機構10は車体フロア22
の上面に組付けた操作レバー23に２本のプッシュプルケ
ーブル24a,24bを介して連結しており、操作レバー23の
前後方向の回動操作（シフト方向）によりプッシュプル
ケーブル24aを介してシフト作動され、かつ操作レバー2
3の左右方向の回動操作（セレクト方向）によりプッシ
ュプルケーブル24bを介してセレクト作動される。

しかして、当該変速操作機構10は第１図および第２図
に示すように本発明の第１のシャフトである第１シャフ
ト11,本発明の第２のシャフトである第２シャフト12aお
よびレバーシャフト12b、パワーアシスト機構を構成す
るシリンダ13、ピストン14、バルブスプール15を主要構
成部材とする。

第１シャフト11はミッションケース21aの上部に組付
けたケースカバー21bに液密的かつ回転可能に軸支さ
れ、同カバー21b内に延在している。第２シャフト12aは
両端外周部に外スプライン12a1,12a2を備えた中空状の
シャフトで、第１シャフト11の外周に回転可能かつ軸方
向への摺動を規制して組付けられている。この第２シャ
フト12aにおいては、その一端側の中間部外周にてケー
スカバー21bに回転可能に軸支され、また第２シャフト1
2aの外スプライン12a2にレバーシャフト12bが軸方向へ
摺動可能にスプライン嵌合されている。このレバーシャ
フト12bは左右一対の圧縮スプリング16a,16bの付勢力に
て所定の位置（セレクト方向の中立位置）に位置決めさ
れている。また、レバーシャフト12bのレバー部12b1は
ミッションケース21a内に臨み、３個のシフトヘッド25
a,25b,25cに選択的に係脱する。操作レバー23に連結す
る第１プッシュプルケーブル24aは第１シャフト11の端
部に一体回転可能に組付けたレバー26aに連結され、ま
た第２プッシュプルケーブル24bはケースカバー21bに揺
動可能に組付けたベルクランクを構成するレバー部26b
の揺動端部に連結されている。このベルクランクを構成
する他方のレバー部26cの揺動端部はレバーシャフト12b
の外周に係合し、レバー部26bと一体的に同シャフト12b
の軸方向へ揺動する。

パワーアシスト機構を構成するシリンダ13はケースカ
バー21bの一側に一体的に設けられていて、ミッション
ケース21aの外側に沿って後方へ延びている。シリンダ
はその側部にインレットポート13aとアウトレットポー
ト13bを備えている。ピストン14は中空シャフト状のも
ので、その中間部に大径部14aを備え、シリンダ13内に
液密的かつ軸方向へ摺動可能に嵌挿されている。かかる
ピストン14においては、その大径部14aはピストン部と
して機能するもので、シリンダ13内を軸方向の２つの油
室R1,R2に区画している。また、同大径部14aはバルブス
リーブとしても機能するもので、シリンダ13のインレッ
トポート13aに連通する環状溝14c,これと内孔14dとに連
通する供給油路14e、内孔14dと各油室R1,R2とに連通す
る複数の給排油路14f,14gおよび内孔14dに開口する一対
の環状溝14h,14iを備えている。バルブスプール15はロ
ッド状を呈していて、ピストン14の内孔14d内を液密的
かつ軸方向へ摺動可能に嵌挿されている。バルブスプー
ル15はピストン14の大径部14aとともに切換弁機構を構
成するもので、各給排油路14f,14gに常時連通する一対
の環状溝15a,15b、同軸的に設けられて一端開口部が閉
塞する排出油路15c、排出油路15cと各環状溝14h,14iと
に連通する連通路15d,15eを備えている。また、これら
ピストン14およびバルブスプール15はアウトレットポー
ト13bが開口する環状溝14j,連通孔14k,15fがそれぞれ設
けられていて、これらによって排出油路15cがアウトレ
ットポート13bに連通している。これにより、ピストン1
4およびバルブスプール15はセンターオープン型の四方
切換弁機構を構成する。

第１シャフト11の一端には第１図、第２図および第４
図に示すように第１連結レバー17aがスプライン嵌合さ
れている。第１連結レバー17aはバルブスプール15に設
けた係合凹所15gに係合している。一方、第２シャフト1
2aの外スプライン12a1には第２連結レバー17bがスプラ
イン嵌合されている。第２連結レバー17bはピストン14
に設けた係合凹所14mに係合している。これにより、ピ
ストン14は第２連結レバー17bを介して第２シャフト12a
に連結し、軸方向の摺動時第２シャフト12aを回転させ
る。また、バルブスプール15は第１連結レバー17aを介
して第１シャフト11に連結し、同シャフト11の回転時バ
ルブスプール15は第１連結レバー17aにより軸方向へ摺
動される。この第１連結レバー17aの回転は第２連結レ
バー17bに突設した一対のストッパ17b1,17b2により所定
量に規制され、第１連結レバー17aがいずれかのストッ
パ17b1,17b2に当接した後は第２シャフト12a、レバーシ
ャフト12bを一体的に回転させる。ピストン14とバルブ
ルプール15とはそれらの端部にてバネ部材18により互い
に連結されている。バネ部材18は第５図に示すように並
列する２枚の板バネ18a,18bを一端部にて接合してなる
もので、各板バネ18a,18bの他端部にてピストン14、バ
ルブスプール15の端部にボルト18c,18d止めされてい
る。これにより、バネ部材18は第１シャフト11の操作ト
ルクが所定値を越えると操作トルクに応じて撓み、ピス
トン14とバルブスプール15間に操作トルクに応じた軸方
向の相対偏位を生じさせる。

なお、第２図に示す符号27は公知のリバースミスシフ
ト防止機構である。また、各シフトヘッド25a〜25cも公
知のもので各フオークシャフト25d〜25fに組付けられて
おり、各フオークシャフト25d〜25fに組付けた１−２速
用、３−４速用、５速−後退用の各シフトフオークを作
動させる。

このように構成した当該変速操作機構10においては、
操作レバー23をセレクト方向へ操作することによりベル
クランクを構成する両レバー部26b、26cが揺動し、レバ
ーシャフト12bが軸方向に摺動する。これにより、レバ
ーシャフト12bのレバー部12b1は各シフトヘッド25a〜25
cのいずれかに係合する。次いで、操作レバー23をシフ
ト方向へ操作すると第１シャフト11が所定量回転し、第
１連結レバー17aを回転させてバルブスプール15を軸方
向へ摺動させる。操作レバー23の操作開始時には第１シ
ャフト11の操作トルクが所定値以下であるためバネ部材
18は撓むことがなく、ピストン14はバルブスプール15と
一体的に軸方向へ摺動して第２連結レバー17b、第２シ
ャフト12aを回転させ、各シフトヘッド25a〜25cの１つ
のシフト作動を開始する。これにより、図示しない同期
装置が作動するため操作レバー23の操作が重くなり、第
１シャフト11の操作トルクが所定値以上となってバネ部
材18を撓ませる。この結果、ピストン14とバルブスプー
ル15間に軸方向の相対偏位が生じ、パワーアシスト機構
を作動させる。

しかして、パワーアシスト機構においては、ピストン
14とバルブスプール15間に相対偏位がない場合、エンジ
ンにより駆動するオイルポンプ28aからシリンダ13のイ
ンレットポート13aを通して供給される作動油は環状溝1
4c,供給油路14e,各環状溝15a,15b、各環状溝14h,14i、
各連通路15d,15eおよび排出油路15cを経てアウトレット
ポート13bからリザーバ28bへ還流する。一方、ピストン
14とバルブスプール15間に相対偏位が生じた場合、例え
ばバルブスプール15がピストン14に対して第２図矢印Ａ
方向へ摺動した場合、供給油路14eと環状溝15aとの連通
が遮断されるとともに、同油路14eと環状溝15bとの連通
が確保される。また、環状溝15aと14hとの連通が確保さ
れるとともに、環状溝15bと14iとの連通が遮断される。
この結果、作動油は供給油路14eから環状溝15b、給排油
路14gを経て油室R2に供給され、かつ油室R1内の作動油
は給排油路14f、各環状溝15a,14h,連通路15d,排出油路1
5cを経てアウトレットポート13bからリザーバ28bへ排出
される。これにより、ピストン14は油室R2の油圧の作用
により矢印Ａ方向へ摺動され、バルブスプール15に対す
る偏位が是正される。このピストン14の摺動により第２
連結レバー17b、第２シャフト12aおよびレバーシャフト
12bが回転するため、操作レバー23のシフト操作が第１
シャフト11の操作トルクに応じて助勢され、シフト操作
は軽くなる。

また、バルブスプール15がピストン14に対して第２図
矢印Ｂ方向へ摺動した場合も同様に助勢されるが、この
場合においては供給油路14eと環状溝15aとの連通が確保
されるとともに、同油路14eと環状溝15bとの連通が遮断
される。また、環状溝15aと14hとの連通が遮断されると
ともに環状溝15bと14iとの連通が確保され、ピストン14
は油室R1の圧油の作用により矢印Ｂ方向へ摺動される。

ところで、当該変速操作機構10においては、パワーア
シスト機構を両シャフト11,12aの一端側に配設するとと
もに、同機構をシリンダ13、シリンダ13内に摺動可能に
組付けたピストン14、ピストン14の内孔内に摺動可能に
組付けられてピストン14とともに四方切換弁機構を構成
するバルブスプール15を主要構成部材とし、ピストン14
とバルブスプール15との相対的な摺動により四方切換弁
機構を作動させるように構成しているため、パワーアシ
スト機構を少ない構成部材で、かつ簡単な構造に構成す
ることができる。特に、変速操作機構10は第１図に示す
ようにミッションケース21aと車体フロア22間の狭いス
ペースに配設されるものであるため、パワーアシスト機
構のレイアウト上コンパクトに組付けることができる。
また、かかる構成によれば、作動油の排出系路が排出油
路15c、連通孔14k,15fおよび環状溝14jにより構成され
ているため、排出押圧がピストン14、バルブスプール15
の端部に作用することがない。このため、これら両者1
4,15の微少な軸方向の相対偏位に基づくパワーアシスト
機構の作動が排出油圧の影響を受けることはなく、同機
構の作動特性は安定なものとなる。

なお、本実施例においては、ピストン14とバルブスプ
ール15とを所定のバネ力を有するバネ部材18にて互いに
連結し、第１シャフト11の操作トルクに応じてこれら両
者14,15間に相対偏位を生じさせてシフト操作を助勢す
るようにしている。このため、シフト操作力に応じた助
勢力を生じさせることができ、変速機におけるシフト状
況を操作レバー23により感知しつつ軽い操作で円滑にシ
フト操作を行うことができる。また、本実施例において
は、第２連結レバー17bに第１連結レバー17aの所定量以
上の回転を規制する一対のストッパ17b1,17b2を突設し
ている。これにより、両シャフト11,12aの相対回転が所
定の範囲に規制されるため、ピストン14とバルブスプー
ル15間の軸方向の相対偏位は所定の範囲に規制され、パ
ワーアシスト機構の過度な作動の発生が防止されるとと
もに、同機構の故障時にはストッパ17b1,17b2の作用に
より両シャフト11,12aを機械的に連結した状態にてシフ
ト操作が可能である。

なお、本実施例においては第２のシャフトを第１のシ
ャフトに周方向へのみ回転可能に組付けた第２シャフト
12aと、同シャフト12aに軸方向へのみ摺動可能に組付け
たレバーシャフト12bとにより構成しているが、これら
両シャフトを一体的に構成して同シャフトを第１のシャ
フトに周方向へ回転可能かつ軸方向へ摺動可能に組付け
てもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る変速操作機構の縦断背
面図、第２図は同機構の横断平面図、第３図は同機構の
変速機に対する組付状態を示す概略斜視図、第４図は第
２図の矢印IV方向からみた一部切欠側面図、第５図はバ
ネ部材の正面図である。 符号の説明 10……変速操作機構、11……第１シャフト、12a……第
２シャフト、12b……レバーシャフト、12b1……レバー
部、13……シリンダ、14……ピストン、15……バルブス
プール、17a……第１連結レバー、17b……第２連結レバ
ー、17b1,17b2……ストッパ、18……バネ部材、23……
操作レバー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ミッションケースに設けたケースカバー内
   に回転可能に軸支され操作レバーのシフト方向への操作
   により回転する第１のシャフトと、前記ミッションケー
   ス内に臨むレバーを有し前記第１のシャフトに対して周
   方向へ回転可能かつ軸方向へ摺動可能に組付けられ摺動
   時各シフトヘッドに選択的に係合しかつ回転時係合する
   シフトヘッドを操作する第２のシャフトと、前記両シャ
   フトの一端側に配設されたパワーアシスト機構を備える
   とともに、同パワーアシスト機構は、作動油が供給され
   るインレットポートと供給された作動油が排出されるア
   ウトレットポートを側部に有し前記ケースカバーの一端
   に設けられて前記両シャフトの側方へ直交して延びるシ
   リンダと、同シリンダの内周に摺接する大径部を有し同
   シリンダの内孔内に液密的かつ軸方向へ摺動可能に組付
   けられて同シリンダ内にて前記大径部の前後の部位に２
   つの油室を区画形成するとともに前記第２のシャフトに
   連結され摺動時同第２のシャフトを回転させる中空シャ
   フト状のピストンと、同ピストンの内孔内に軸方向へ摺
   動可能に組付けられるとともに前記第１のシャフトに連
   結され同第１のシャフトの回転時摺動するロッド状のバ
   ルブスプールを備え、前記ピストンの大径部には前記イ
   ンレットポートに連通する供給油路と、同ピストンの内
   孔内と前記各油室を連通させる一対の給排油路と、同ピ
   ストンの内孔内に開口する一対の環状溝が設けられ、か
   つ前記バルブスプールには、同バルブスプールと同軸的
   に延びる排出油路と、同排出油路と前記ピストンの前記
   各環状溝を連通させる一対の連通部と、前記ピストンの
   各給排油路に連通するとともに同バルブスプールの摺動
   時前記各給排油路を前記ピストンの供給油路または各環
   状溝に選択的に連通させる一対の環状溝が設けられて、
   前記ピストンと前記バルブスプールが、前記第１のシャ
   フトの回転時相対摺動して前記両油室に対する作動油の
   給排を選択的に制御する四方切換弁機構を構成し、かつ
   同四方切換弁機構の排出系路が前記バルブスプールの排
   出油路と、前記ピストンの外周に設けられて前記シリン
   ダのアウトレットポートが開口する第２の環状溝と、前
   記ピストンおよび前記バルブスプールの周壁に設けられ
   て同バルブスプールの排出油路と前記ピストンの第２の
   環状溝とを連通させる連通孔により構成されていること
   を特徴とする手動変速機の変速操作機構。