JPS6145141A - 自動車の変速操作装置 - 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、自動車の変速操作装置に関し、特に４輪駆動
車に装備される副変速機の変速切換を行うものの改良゛
に関する。

（従来技術） 従来、４輪駆動車の副変速機においては、そのケース内
に、主変速機からの動力を高低２段に変速するための動
力伝達歯車セットと、２輪駆動と４輪駆動とに切換える
ための動力伝達歯車セットとを備え、これらの歯車セッ
トの各歯車の噛合いを切換えて、２輪駆動と４輪駆動と
に変換し、かつ４輪駆動時にさらに高低２段に変速し得
るように構成されている。

そして、このような副変速機の変速操作装置としては、
操作性を良好なものにするために、動力伝達歯車セット
の各歯車の噛合いを切換える２つのシフトフォークと操
作レバーとをそれぞれカム機構を用いて連結し、操作レ
バーを一方向に直線的に操作するだけで各歯車の噛合い
を適宜切換え得るようにしたものが知られている（特開
昭５７−７７２３０号公報等参照）。

（本発明が解決しようとする問題点） ところが、上記従来の変速操作装置では、副変速機のケ
ース内にカム機構の作動範囲としての比較的広いスペー
スを確保する必要があるため、副変速機が大型なものに
なるという問題があった。

本発明はかかる点に鑑み、その目的とするところは、動
力伝達歯車セットの各歯車の噛合いを切換える２つのシ
フトフォークと操作レバーとを、従来のカム機構に代わ
る適宜手段によって連結して、副変速機の小型化を図り
うつ、操作レバーの直線的な操作で各歯車の噛合いの切
換えを可能にし、操作性の良好な自動車の変速操作装置
を提供せんとするものである。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の解決手段は、トラン
スファーケース内に配置された動力伝達歯車セットの各
歯車の噛合いを、２つのシフトフォークによって切換え
操作する自ａ車の変速操作装置において、トランスファ
ーケース内に軸方向に摺動自在に設けられ、一方のシフ
トフォークが嵌装された第１シフトロッドと、トランス
ファーケース内に該第１シフトロッドと平行にかつ軸方
向に摺動自在に設けられ、他方のシフトフォークが固定
された第２シフトロッドと、上記第１シフトＯツドに固
定され、直線状の複数の操作ポジションに操作される操
作レバーに連係された第１シフトブロックと、上記第１
シフトロッドと該第１シフトロッドに嵌装したシフトフ
ォークとを上記操作レバーの所定操作範囲内において連
結するインタロックと、上記所定操作範囲外で上記シフ
トブロックと一方向にのみ係合し、上記第２シフトロッ
ドを該係合方向にストロークさせる第２シフトブロック
と、上記第２シフトロッドを上記所定操作範囲外ストロ
ーク位置から復帰させるリターンスプリングとを備えた
ものである。

〈作用） 上記構成により、本発明では、操作レバーを直線的に操
作したとき、該操作レバーの所定操作範囲内では、イン
タロックにより第１シフトロッドと該第１シフトロッド
に嵌装したシフトフォークとが連結されることによって
、第１シフトロッドが操作レバーからの操作力を第１シ
フトブロックを介して受けて軸方向にストローク移動し
、それに伴い上記シフトフォークを介して１１例えば高
低変速切換用の動力歯車セットの歯車の噛合いのみが切
換えられる。

これに対し、操作レバーの所定操作範囲外では、上記イ
ンタロックによる第１シフトロッドとシフトフォークと
の連結状態が解除されるため、第１シフトロッドの軸方
向のストローク移動に伴って高低変速用動力伝達歯車セ
ットの歯車の噛合いが切換えられることはない。一方、
第２シフトロッドは、操作レバーからの操作力を第１お
よび第２シフトブロックを介して受けるとともにリター
ンスプリングの付勢力を受けることにより軸方向にスト
ローク移動し、これによって該第２シフトロッドに固定
されたシフトフォークを介して２輪−４輪駆動切換用の
動力伝達歯車セットの歯車の噛合いが切換えられる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図ないし第４図は本発明の一実施例に係る副変速機
Ａを示し、この副変速機Ａは、主変速機臼に連結した状
態で４輪駆動車に搭載され、主変速機Ｂからの動力を高
低２段に変速するとともに２輪Ｉ！！動と４輪駆動との
切換えを行うためのものである。

第１図において、１はトランスファーケース、２は主変
速機Ａから該トランスファーケース１内に挿入された入
力軸、３はトランスファーケース１内に該入力軸２と同
一軸線上に配設された出力軸であって、該出力軸３の後
端部は、トランスファーケース１外に延出し後輪に動力
を伝達する後輪用のプロペラシャフト（図示せず）に連
結されている。

４は上記入力軸２および出力軸３の前側部分と平行に設
けられた中ｒ１軸であって、該中間軸４には、歯数の異
なる大歯車部５ａと小歯車部５ｂとを有するカウンタ歯
車５が回転自在に嵌装されている。該カウンタ歯車５の
大歯車部５ａは、入力軸２の外周に一体形成された駆動
歯車６に噛合っている一方、カウンタ歯車５の小歯車部
５ｂは、出力軸３の前部外周に回転自在に嵌装された被
動歯１１７に噛合っている。また、上記出力軸３の前端
部にはクラッチハブ８が一体形成され、該クラッチハブ
８の外周にはスリーブ９が軸方向（前後方向）に摺動可
能に設けられており、該スリーブ９は、上記入力軸２お
よび被動歯車７に対し係合可能になっている。よって、
上記スリーブ９が入力軸２および被動歯車７のいずれに
も係合していない状態をニュートラル状態となし、スリ
ーブ９を前側（図で左側）に移動せしめて入力軸２に係
合させることにより、入力軸２の動力を直ちに出力軸３
に伝達して高速段とする一方、スリーブ９を後側（図で
右側）に移動せしめて被動歯車７に係合させることによ
り、入力軸２の動力を駆動歯車６、カウンタ歯１１５よ
び被動歯車７により減速せしめて出力軸３に伝達して低
速段とするようにした高低変速切換用の動力伝達歯車セ
ット１０が構成されている。

また、１１は上記出力軸３の中央部外周に回転自在に嵌
装された駆動スプロケット、１２は該駆動スプロケット
１１と所定距離離れたｌ−ランスファーケース１内の部
位に回転自在に軸支された被動スプロケットであり、上
記駆動スプロケット１１と被動スプロケット１２との間
にはチェーンベルト１３が巻掛けられているとともに、
被動スプロケット１２には、前輪に動力を伝達する前輪
用のプロペラシャフト（図示せず）が連結されている。

また、上記駆動スプロケット１１にはクラッチハブ１４
が一体形成され、該クラッチハブ１４の外周にはスリー
ブ１５が軸方向（前後方向）にＰＩ　ｖＪ可能に設けら
れており、該スリーブ１５は、出力軸３に嵌着されたギ
ヤスプライン１６に対し係合可能になっている。よって
、スリーブ１５がギヤスブラン１６に係合していない状
態で出力軸３の動力を後輪用プロペラシャフトのみに伝
達し、後輪による２輪駆動とする一方、スリーブ１５を
後側（図で右側）に移動せしめてギヤスプライン１６に
係合させることにより、出力軸３の動力を後輪用プロペ
ラシャフトと共に、駆動スプロケット１１からチェーン
ベルト１３および被動スプロケット１２を介して前輪用
プロペラシャフトにも伝達し、４輪駆動とするようにし
た２輪−４輪駆動切換用の動力伝達歯車セット１７が構
成されている。

そして、上記２種類の動力伝達歯車セット１０゜１７の
うち高低変速切換用動力伝達歯車セット１０の歯車の噛
合い（スリーブ９と入力軸２または被動歯￥１７との係
合）は、シフトフォーク１日によりスリーブ９をクラッ
チハブ８外周面上を前後方向に移動させて切換え操作さ
れる一方、２輪−４輪駆動切換用動力伝達歯車セット１
７の６１１１ｉ１の噛合い（スリーブ１５とギヤスプラ
イン１６との係合）は、シフトフォーク１９によりスリ
ーブ１５をクラッチハブ１４外局面上を前後方向に移動
させて切換え操作されるようになっている。上記高低変
速切換用のシフトフォーク１８は第１シフトロッド２０
に対しその軸方向に摺動可能に嵌装されているとともに
、上記２輪−４輪駆動切換用のシフトフォーク１９は第
２シフトロッド２１に固定されている。上記第１および
第２シフトロッド２０，２１は、第２図および第３図に
も示すように、トランスファーケース１内に前後方向に
互いに平行にかつ各々軸方向（前後方向）に擢仙自在に
設けられている。

また、上記第１シフトロッド２０には第１シフトブロッ
ク２２が、その後端部にて高低変速切換用シフトフォー
ク１８の第１シフトロッド２０への嵌装部分たるボス部
１８ａの前端部に当接した状態で固定され、該第１シフ
トブロック２２には、上記第２シフトロッド２１の外周
を挾むような２又状の第１係合部２２ａと該第１係合部
２２ａの基端部から後方に突屈する第２係合部２２ｂと
が一体形成されている。上記第２係合部２２ｂは、トラ
ンスファーケース１に回転自在に支持されたシャフト２
３にレバ一部材２４を介して連係されているとともに、
該シャフト２３の一端部には、図示していないがリンク
機構を介して操作レバーが連結されている。この操作レ
バーは、主変速機Ｂの各変速歯車の噛合いを切換えるべ
くそのシフトロッド２５を操作するセレクト位置とは別
のセレクト位置において、直線状に配列された４つの操
作ポジション〈２輪駆動ポジション、４輪駆動高速ポジ
ション、ニュートラルポジションおよび４輪駆動低速ポ
ジション）を有し、操作レバーがこれらの操作ポジショ
ン間で操作されると、その操作力が上記シャフト２３等
を介して第２シフトブロック２２（第２係合部２２ｂ）
に伝達され、第１シフトロッド２ｏが前後移動するよう
に構成されている。

さらに、上記トランスファーケース１のシャフト２３中
央部を支持する部分には、第４図に詳示すように、内側
に膨出して高低変速切換用シフトフォーク１８のボス部
１８ａ外側面と摺接する膨出部２６が形成されていると
ともに、上記高低変速切換用シフトフォーク１８のボス
部１８ａには、該膨出部２６に対応して第１シフトロッ
ド２０の軸線と直交する挿入孔２７が穿設され、該挿入
孔２７内に係合ビン２８が摺動可能に挿入されている。

該係合ビン２８は、その内端が第１シフトロッド２ｏ外
周面に設けられた切欠き部２９に係合可能になっており
、また係合ビン２８の長さは、上記切欠き部２９に係合
した状態で外端面がボス部１８ａ外側面と路面−になる
ように設定されている。また、上記トランスファーケー
ス１の膨出部２６には高低変速切換用シフトフォーク１
８のボス部１８ａ外周面に当接するボール３０がスプリ
ング３１により弾性支持されて設けられており、該ボー
ル３０は、操作レバーが４輪駆動高速ポジションに操作
された状態において上記係合ビン２８の外端面に対向接
触し、該係合ビン２８の挿入孔２７内の外側方向への移
動つまり第１シフトロッド２０の切欠き部２つとの係合
状態が解除される方向への移動を許容するようになって
いる。さらに、３２は上記トランスファーケース１の膨
出部２６に突設されたストッパであって、該ストッパ３
２は、操作レバーが４輪駆動高速ポジションに操作され
た状態において上記高低変速切換用シフトフォーク１８
のボス部１８ａ前端面に当接するようになっている。よ
って、操作レバーが４輪駆動高速ポジションと４輪駆動
低速ポジションとの間で操作されるとき、係合ビン２８
の外端面がトランスファーケース１の膨出部２６に当接
した状態で該係合ビン２８が第１シフトロッド２０の切
欠ぎ部２９に係合し、これにより第１シフＩ−ロッド２
０と高低変速切換用シフトフォーク１８とを結合する一
方、操作レバーが４輪駆動高速ポジションと２輪駆動ポ
ジションとの間で操作されるとき、高低変速切換用シフ
トフォーク１８のボス部１８ａ前端面がストッパ３２に
当接して第１シフトＯツド２０の移動に伴う該高低変速
切換用シフトフォーク１８の前方移動が規制されるとと
もに、係合ビン２８がトランスファーケース１ｐｉｌ、
出部２６のボール３０に対向接触して挿入孔２７内を外
側に移動し、該係合ビン２８と第１シフトロッド２０の
切欠き部２９との係合による高低変速切換用シフトフォ
ーク１８と第１シフトロッド２０との結合状態を解除す
るようにしたインタロック３３が構成されている。

一方、上記第２シフトロッド２１には、上記第１シフト
ロッド２ｏの第１シフトブロック２２に対応して第２シ
フトブロック３４が嵌着されており、該第２シフトブロ
ック３４は、操作レバーが４輪駆動高速ポジションから
２輪駆動ポジションに操作されるとき、上記第１シフト
ブロック２２の第１係合部２２ａと該第１シフトブロッ
ク２２の移動方向（前方）にのみ係合し、第１シフトブ
ロック２２ないし第１シフトロッド２０の移動に伴い第
２シフトロッド２１を該係合方向にストローク移動させ
るようになっている。また、上記第２シフトロッド２１
の両端部外周にはリターンスプリング３５．３５が配設
され、操作レバーが２輪駆動ポジションから４輪駆動高
速ポジションに操作されるとき、該リターンスプリング
３５．３５の付勢力により第２シフトロッド２１を２輪
駆動ストローク位置から４輪駆動ストローク位置に復帰
させるようになっている。以上にＪ：って、操作レバー
を直線状の４つの操作ポジション間で操作することによ
り高低変速切換用動力伝達歯車セット１０および２輪−
４輪駆動切換用動力伝達歯車セット１７の各歯車の噛合
いを２つのシフトフォーク１８．１９を介して切換える
ようにした本発明の副変速機用変速操作装置が構成され
ている。

尚、３６はトランスファーケース１の膨出部２６に高低
変速切換用シフトフォーク１８のボス部１８ａに面して
出没自在に設けられたボールとスプリングとからなる第
１係止装置であって、高低変速切換用シフトフォーク１
８ないし第１シフトロッド２ｏを４輪駆動高速ストロー
ク位置、ニュートラルストローク位置および４輪駆動低
速ストローク位置にそれぞれ係止せしめるものである。

３７はトランスファーケース１の第１シフトロッド２０
支軸部に設けられた第２係止装置であって、第１シフト
ロッド２０を２輪駆動ストローク位置に係止せしめるも
のである。

次に、上記実施例の１ｌｉｌｌ変速機用変速操作装置の
作動を説明するに、操作レバーを直線状の４つの操作ポ
ジション（２輪駆動ポジション、４輪駆動高速ポジショ
ン、ニュートラルポジションおよび４輪駆動低速ポジシ
ョン）間において操作した場合には、該操作レバーから
操作力がリンク機構やシャフト２３等を介して第１シフ
トブロック２２に伝達され、該第１シフトブロック２２
および第１シフトロッド２ｏが前後方向に移動する。

この場合、上記操作レバーがニュートラルポジションを
挾んだ４輪駆動高速ポジションと４輪駆動低速ポジショ
ンとの間の範囲内で操作されるときには、インタロック
３３により第１シフトロッド２０と高低変速切換用シフ
トフォーク１日とが結合され、該高低変速切換用シフト
フォーク１８が第１シフトロッド２０の移動に伴って前
後方向に移動することにより、高低変速切換用動力伝達
歯車セラｉ〜１０の歯車の噛合いが切換えられる。

すなわち、上記シフトフォーク１８が中間のニュートラ
ル位置から前方に移動すると、スリーブ９により入力軸
２と出力軸３とが連結されて高速段に切換えられる一方
、シフトフォーク１８がニュートラル位置から後方に移
動すると、スリーブ９により出力軸４と被動歯車７とが
連結されて低速段に切換えられる。

一方、この操作範囲内においては、第２シフトブロック
３４は第１シフトブロック２２に係合しないため、第２
シフトロッド２１ないし２輪−４輪駆動切換用シフトフ
ォーク１９が前方に移動することはなく、２輪−４輪駆
動切換用動力伝達歯車セット１７においてはスリーブ１
５により駆動スプロケット１１とギヤスプライン１６な
いし出力軸３とが連結された状態に維持される。

これに対し、操作レバーが４輪駆動高速ポジションと２
輪駆動ポジションとの間で操作されるときには、上述の
インタロック３３による第１シフトロッド２０と高低変
速切換用シフトフォーク１日との結合状態が解除され、
高低変速切換用シフトフォーク１８が第１シフトＯツド
２０の移動に伴い４輪駆動高速ストローク位置より前方
に移動することがないので、高低変速切換用動力伝達歯
車セット１０は高速段状態に維持される。

一方、この操作範囲内で、特に操作レバーが４輪駆動高
速ポジションから２輪駆動ポジションに操作されるとき
には、第２シフトブロック３４が第１シフトブロック２
２に係合して該第１シフトブロック２２の移動に伴い第
２シフ１〜ロツド２１ないし２輪−４輪駆動切換用シフ
トフォーク１９が前方に移動することにより、２輪−４
輪駆動切換用歯車セット１７においてスリーブ１５によ
る駆動スプロケット１１とギヤスプライン１６との連結
状態が解除され、４輪駆動から２輪駆動に切換わる。ま
た、逆に操作レバーが２輪駆動ポジションから４輪駆動
高速ポジションに操作されるときには、リターンスプリ
ング３５．３５の付勢力により第２シフトロッド２１な
いし２輪−４輪駆動切換用シフトフォーク１９が２輪駆
動ストローク位置から４輪駆動ストローク位置に移動す
ることにより、２輪−４輪駆動切換用歯車セット１７に
おいてスリーブ１５がギヤスプライン１６に係合し、２
輪駆動から４輪駆動に切換ねる。

したがって、このように、操作レバーを直線状の４つの
操作ポジション間で操作するだけでもって、高低変速切
換用動力伝達歯車セット１０および２輪−４輪駆動切換
用動力伝達歯車セット１７の各歯車の噛合いを各操作ポ
ジションに合わせて切換えることができるので、変速操
作が極めて容易であり、その操作性の向上を図ることが
できる。

しかも、変速操作装置の構成部材は、２つのシフトフォ
ーク１８．１９が装着される第１および第２シフトロッ
ド２０．２１を中心に集約されており、またその作動範
囲も上記シフトロッド２０゜２１の軸方向に限定されて
いるため、従来のカム機構を用いたものに較べて装置自
体がコンパクトなものとなり、副変速機の小型・軽量化
に寄与することができる。

さらに、上記２輪−４輪駆動切換用動力伝達歯車セット
１７においては、リターンスプリング３５．３５の付勢
力によってスリーブ１５のギヤスプライン１６への係合
がなされるので、その係合タイミングを合わせつつ切換
えを行ういわゆる持ち機構の効果が発揮されることにな
り、よってスリーブ１５のギヤスプライン１６への無理
な係合による部材破損や騒音の発生を防止することがで
きる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、そ
の他種々の変形例を包含するものである。

例えば、上記実施例では、操作レバーからの操作力を第
１シフトブロック２２を介して受けて軸方向に移動する
第１シフトロッド２ｏに高低変速切換用シフトフォーク
１８を取付け、上記第１シフトブロック２２に係合する
第２シフトブロック３４によって該係合方向に移動する
第２シフトロッド２１に２輪−４輪駆動切換用シフトフ
ォーク１９を取付けたが、副変速機の型式によっては、
逆に第１シフトロッドに２輪−４輪駆動切換用シフトフ
ォークを取付け、第２シフトロッドに高低変速切換用シ
フトフォークを取付けるように構成してもよいのは勿論
である。

（発明の効果） 以上の如く、本発明の自動車の変速操作装置によれば、
操作レバーを直線的に操作することによって、副変速機
における高低変速切換用の動力伝達歯車セットおよび２
輪−４輪駆動切換用の動力伝達歯車セットの各歯車の噛
合いを適宜切換えることができるので、操作性の向上を
図ることができる。しかも、装置の構成部材は、各シフ
トフォークがＨａされるシフトロッドを中心に集約され
ており、またその動作範囲も狭い範囲に限られているの
で、装置のコンパクト化ひいては副変速機の小型化・軽
量化を図ることができる。さらに、一方の歯車セットの
歯車の噛合いの切換えに当っては、リターンスプリング
の付勢力によってなされるので、歯車の噛合いタイミン
グを合わせつつ切換えを行ういわゆる持ち機構の効果が
発揮され、歯車の異常な噛合いによる騒音の発生等を防
止できるという効果を併せ有するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は副変速機
の全体構成を示す縦断側面図、第２図は第１図の１（線
における断面図、第３図は第２図の■−■線に沿って見
た平面図、°第４図は第１図の要部拡大図である。 １・・・トランスファーケース、１ｏ・・・高低変速切
換用動力伝達歯車セット、１７・・・２輪−４輪駆動切
換用動力伝達歯車セット、１８・・・高低変速切換用シ
フトフォーク、１９・・・２輪−４輪駆動切換用シフト
フォーク、２０・・・第１シフトロッド、２１・・・第
２シフトロッド、２２・・・第１シフトブロック、３３
・・・インタロック、３４・・・第２シフトブロック、
３５・・・リターンスプリング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）トランスファーケース内に配置された動力伝達歯
   車セットの各歯車の噛合いを、２つのシフトフォークに
   よつて切換え操作する自動車の変速操作装置であつて、
   トランスファーケース内に軸方向に摺動自在に設けられ
   、一方のシフトフォークが嵌装された第１シフトロッド
   と、トランスファーケース内に該第１シフトロッドと平
   行にかつ軸方向に摺動自在に設けられ、他方のシフトフ
   ォークが固定された第２シフトロッドと、上記第１シフ
   トロッドに固定され、直線状の複数の操作ポジションに
   操作される操作レバーに連係された第１シフトブロック
   と、上記第１シフトロッドと該第１シフトロッドに嵌装
   したシフトフォークとを上記操作レバーの所定操作範囲
   内において連結するインタロックと、上記所定操作範囲
   外で上記第１シフトブロックと一方向にのみ係合し、上
   記第２シフトロッドを該係合方向にストロークさせる第
   ２シフトブロックと、上記第２シフトロッドを上記所定
   操作範囲外ストローク位置から復帰させるリターンスプ
   リングとを備えたことを特徴とする自動車の変速操作装
   置。