変速機のシフト機構
【課題】運転者のシフトフィーリングが良好で、且つ安価な、シングルレール構造を有する変速機のシフト機構を提供すること。
【解決手段】このシフト機構は、シフトレバーのセレクト操作に応じて回動するセレクトシャフトＳＡと、シフトレバーのシフト操作に応じて軸方向に移動するフォークシャフトＳＢと、それぞれが別個独立にフォークシャフトＳＢに軸方向に相対移動可能に配設されたフォークＦ１〜Ｆ３とを備える。フォークＦ１〜Ｆ３のうちシフトレバーのセレクト操作により選択された変速段に対応する１つのフォークは、フォークシャフトＳＢと一体に連結されて、シフトレバーのシフト操作に応じてフォークシャフトＳＢと一体で軸方向に移動する。一方、残りのフォークは、フォークシャフトＳＢとは連結されず、且つ、セレクトシャフトＳＡと一体に連結されて軸方向に固定される。
【解決手段】このシフト機構は、シフトレバーのセレクト操作に応じて回動するセレクトシャフトＳＡと、シフトレバーのシフト操作に応じて軸方向に移動するフォークシャフトＳＢと、それぞれが別個独立にフォークシャフトＳＢに軸方向に相対移動可能に配設されたフォークＦ１〜Ｆ３とを備える。フォークＦ１〜Ｆ３のうちシフトレバーのセレクト操作により選択された変速段に対応する１つのフォークは、フォークシャフトＳＢと一体に連結されて、シフトレバーのシフト操作に応じてフォークシャフトＳＢと一体で軸方向に移動する。一方、残りのフォークは、フォークシャフトＳＢとは連結されず、且つ、セレクトシャフトＳＡと一体に連結されて軸方向に固定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用の変速機のシフト機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、前進用に複数の変速段を備えた車両用手動変速機として、種々のものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。図１１は、この種の代表的な変速機の一例を示す。この変速機は、エンジンの出力軸との間で動力伝達系統が形成される入力軸と、駆動輪との間で動力伝達系統が形成される出力軸とを備えている。
【０００３】
この変速機の入力軸には、複数の変速段の駆動ギヤが同軸的且つ相対回転不能にそれぞれ設けられている。また、この変速機の出力軸には、対応する変速段の駆動ギヤと噛合する複数の変速段の被動ギヤが同軸的且つ相対回転可能にそれぞれ設けられている。以下、軸に相対回転不能に設けられたギヤを「固定ギヤ」と呼び、軸に相対回転可能に設けられたギヤを「遊転ギヤ」と呼ぶ。
【０００４】
出力軸における各遊転ギヤに隣接する部位には、対応するハブが固定されていて、対応するハブの外周には、対応するスリーブが軸方向に移動可能にスプライン嵌合されている。各遊転ギヤは、対応するスリーブを軸方向に移動して対応するスリーブとスプライン嵌合することにより、出力軸に相対回転不能に固定される。１つの遊転ギヤが出力軸に相対回転不能に固定されると、その遊転ギヤ、及びその遊転ギヤと噛合する固定ギヤを介してエンジンと駆動輪との間で動力伝達系統が形成される。即ち、変速機内においてその遊転ギヤに対応する変速段が確立されて、その遊転ギヤにエンジンのトルクに基づくトルクが加えられる。
【０００５】
一般に、各スリーブには対応する１つのフォークがそれぞれ一体に連結されている。各フォークは、対応する１本のフォークシャフトとそれぞれ一体に連結されている。従って、各スリーブの軸方向の位置はそれぞれ、対応するフォークシャフトの軸方向の位置を別個独立に調整することにより調整される。
【０００６】
各フォークシャフトには対応するシフトヘッドがそれぞれ一体に連結されている。車両の運転者によるニュートラル位置におけるシフトレバーのセレクト操作により、シフトインナレバーと係合する１つのシフトヘッドが選択される。この選択されたシフトヘッドが「運転者によるシフトレバーのシフト操作に応じて移動するシフトインナレバー」により押圧されて軸方向に移動することにより、対応するフォークシャフトの軸方向の位置（従って、フォークシャフトと一体のフォーク及びスリーブの軸方向の位置）が調整される。
【０００７】
この構成では、フォークの数（即ち、スリーブの数）と同数本のフォークシャフトが必要となる。この結果、部品点数が増大し、且つ、変速機全体が大型化するという問題が発生し得る。この問題に対処するため、近年、図１２に示すように、１本のフォークシャフトに複数のフォークが別個独立に軸方向に相対移動可能に配設された構成が開発されてきている。この構成は、シングルレール構造とも呼ばれる。
【０００８】
例えば、図１２に示すシングルレール構造では、１本のフォークシャフトに３つのフォーク（第１〜第３フォーク）が配設されている。第１フォークについては、上述の構成と同様である。即ち、第１フォークは、フォークシャフトに一体に連結されている。フォークシャフトに一体に連結された第１ヘッドがシフトインナレバーにより押圧されて軸方向に移動することにより、フォークシャフトの軸方向の位置、従って、フォークシャフトと一体の第１フォークの軸方向の位置が調整される。
【０００９】
これに対し、第２、第３フォークは、別個独立に軸方向に相対移動可能に１本のフォークシャフトに配設されている。第２、第３フォークにはそれぞれ、第２、第３ヘッドが一体に連結されている。第２（第３）ヘッドがシフトインナレバーにより押圧されて軸方向に移動することにより、第２（第３）フォークがフォークシャフトに対して軸方向に相対移動する。この結果、第２（第３）フォークの軸方向の位置が調整される。
【００１０】
なお、この場合、第１ヘッドの軸方向の移動がインターロックプレート（図示せず）により規制されることにより、第１ヘッドと一体のフォークシャフトは軸方向に移動しない。以下、第２、第３ヘッドのように、フォークシャフトに軸方向に相対移動可能に配設され、且つ、シフトヘッドが一体に連結されたフォークを「移動フォーク」とも呼ぶ。
【００１１】
ところで、移動フォークのシフトヘッドがシフトインナレバーにより軸方向における一方向に押圧されると（図１２において白矢印を参照）、移動フォークの「スリーブの把持部」は、対応するスリーブから軸方向における反対方向に反力を受ける（図１２において黒矢印を参照）。加えて、移動フォークにおけるシフトヘッドと「スリーブの把持部」とは離れている。従って、移動フォークに回転モーメントが発生する。即ち、移動フォークは、この回転モーメントを受けながらフォークシャフトに対して相対移動する（摺動する）。
【００１２】
この回転モーメントは、移動フォークとフォークシャフトとの摺動面の面圧を局所的に高める。従って、この回転モーメントに起因して摺動抵抗が増大し得る。この結果、移動フォークがフォークシャフトに対して滑らかに摺動し得ず、運転者のシフトフィーリングが悪化するという問題が発生し得る。
【００１３】
加えて、移動フォークでは、シフトヘッドが一体に連結されている。即ち、フォークとシフトヘッドとを連結する構造が必要となる。このことが変速機の製造コストの増大の一要因となり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特許２５４３８７４号
【発明の概要】
【００１５】
以上のことを鑑み、本発明の目的は、シングルレール構造（１本のフォークシャフトに複数のフォークが別個独立に軸方向に相対移動可能に配設された構成）が採用される変速機のシフト機構において、運転者のシフトフィーリングが良好で且つ安価なものを提供することにある。
【００１６】
本発明による車両用の変速機のシフト機構は、変速機のハウジングに対して軸方向に移動可能且つ軸周りに回動不能に支持されてシフトレバーのニュートラル位置からのシフト操作に応じて軸方向に移動する１本のフォークシャフトと、前記変速機内の軸に相対回転可能に設けられた遊転ギヤを前記軸に対して相対回転不能に固定して対応する変速段を達成するための対応する固定部材とそれぞれ連結された複数のフォークであって、複数のフォークのそれぞれが別個独立に前記フォークシャフトに軸方向に相対移動可能に配設された複数のフォークとを備える。即ち、このシフト機構は、シングルレール構造を有する。
【００１７】
このシフト機構の特徴は、以下の連結機構を有することにある。即ち、この連結機構は、前記シフトレバーの前記ニュートラル位置におけるセレクト操作に応じて作動する。この連結機構は、前記複数のフォークのうち前記シフトレバーのセレクト操作により選択された変速段に対応する１つのフォーク（以下、「選択フォーク」と呼ぶ。）を、前記フォークシャフトと一体に連結された状態とする。一方、この連結機構は、前記複数のフォークのうち前記選択された変速段に対応しない残りの１つ又は複数のフォーク（以下、「非選択フォーク」と呼ぶ。）を、前記フォークシャフトに対して軸方向に相対移動可能且つ軸方向に固定された状態とする。
【００１８】
これによれば、選択フォークは、シフト操作に応じてフォークシャフトと一体で軸方向に移動する。従って、選択フォークが軸方向に移動する際、選択フォークとフォークシャフトとは摺動しない。また、非選択フォークは、軸方向に固定される。シフト操作に応じてフォークシャフトが軸方向に移動すると、非選択フォークとフォークシャフトとは摺動する。しかしながら、非選択フォークは軸方向に固定されているので、対応するスリーブを押圧しない。即ち、非選択フォークは対応するスリーブから上述のような反力を受けない。
【００１９】
以上より、シフト操作に応じてフォークシャフトが軸方向に移動する際、選択フォークについても非選択フォークについても、上述のような回転モーメントによる摺動抵抗の増大の問題が発生し難い。以上より、上述した回転モーメントに起因するシフトフィーリングの悪化の問題が生じ得ない。
【００２０】
加えて、フォークシャフトの一部に設けられた切り欠き等を、シフトインナレバーと係合するシフトヘッドとして使用することにより、フォークとシフトヘッドとを一体に連結する構造を採用する必要がない。従って、この点において、シフト機構が安価となり得る。以上、本発明によれば、シングルレール構造を採用しつつ、運転者のシフトフィーリングが良好で且つ安価なシフト機構が提供され得る。
【００２１】
本発明に係るシフト機構において、前記連結機構は、具体的には、以下のように構成され得る。即ち、前記連結機構は、前記ハウジングに対して軸周りに回動可能且つ軸方向に移動不能且つ前記フォークシャフトと平行に支持されて前記セレクト操作に応じて回動するセレクトシャフトを備える。
【００２２】
前記各フォークの基部には、軸方向に沿う第１貫通孔がそれぞれ形成される。前記各第１貫通孔に前記フォークシャフトが挿入されることにより、前記各フォークが前記フォークシャフトに軸方向に相対移動可能にそれぞれ配設される。また、前記各フォークの基部には、前記セレクトシャフトに向けた径方向に沿う第２貫通孔がそれぞれ形成される。
【００２３】
前記シフトレバーが前記ニュートラル位置にあるときの前記各フォークの基部の「前記ハウジングに対する軸方向の位置」をそれぞれ基準フォーク軸方向位置とし、前記シフトレバーが前記ニュートラル位置にあるときの前記フォークシャフトの位置を「基準シャフト位置」とする。
【００２４】
前記フォークシャフトが前記基準シャフト位置にあるときの前記フォークシャフトにおけるそれぞれの前記基準フォーク軸方向位置には、前記セレクトシャフトに向けた径方向に沿う第３孔がそれぞれ形成される。前記フォークシャフトが前記基準シャフト位置にあるときにおいて前記各第３孔が対応する前記第２貫通孔と同軸的且つ連続的にそれぞれ繋がる。
【００２５】
前記セレクトシャフトにおけるそれぞれの前記基準フォーク軸方向位置には、形状の異なる溝がそれぞれ形成される。前記各第２貫通孔には、ピン部材が径方向に移動可能にそれぞれ挿入される。前記各第３孔には、対応する前記ピン部材を前記セレクトシャフトに向けて押圧する弾性部材がそれぞれ収容される。前記弾性部材はコイルスプリングであることが好適である。
【００２６】
前記フォークシャフトが前記基準シャフト位置にあるときにおいて、前記複数のピン部材のうち「選択フォーク」に対応する１つのピン部材について、その径方向外側の先端が対応する前記溝と嵌合せず且つその径方向内側の先端が対応する前記第３孔に進入する。このように、ピン部材が溝と嵌合しないことにより、選択フォークはセレクトシャフトとは連結されない。且つ、ピン部材が第３孔に進入することにより、選択フォークはフォークシャフトと一体に連結される。
【００２７】
一方、前記複数のピン部材のうち「非選択フォーク」に対応する１つ又は複数のピン部材について、その径方向外側の先端が対応する前記溝と嵌合し、且つその径方向内側の先端が対応する前記第３孔に進入しない。このように、ピン部材が第３孔に進入しないことにより、非選択フォークはフォークシャフトとは連結されない。且つ、ピン部材が溝と嵌合することにより、非選択フォークはセレクトシャフトと一体に連結される。セレクトシャフトは軸方向に移動不能にハウジングに支持されている。従って、非選択フォークは、フォークシャフトに対して軸方向に相対移動可能、且つ、軸方向に固定された状態となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係るシフト機構が適用される変速機全体の軸方向の主要断面を表すスケルトン図である。
【図２】シフトレバーの変速パターンの一例を示した図である。
【図３】本発明の実施形態に係るシフト機構の全体斜視図である。
【図４】図３に示したシフト機構の連結機構を説明するための図である。
【図５】セレクトシャフトに形成された「第１フォークに対応する第１溝」の形状を示す、図４におけるＡ−Ａ断面図である。
【図６】セレクトシャフトに形成された「第２フォークに対応する第２溝」の形状を示す、図４におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図７】セレクトシャフトに形成された「第３フォークに対応する第３溝」の形状を示す、図４におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図８】セレクト操作により「１速−２速」が選択された場合における、連結機構の様子を示した図である。
【図９】セレクト操作により「３速−４速」が選択された場合における、連結機構の様子を示した図である。
【図１０】セレクト操作により「５速−リバース」が選択された場合における、連結機構の様子を示した図である。
【図１１】従来の変速機の軸方向の主要断面を表すスケルトン図である。
【図１２】シングルレール構造を有する従来のシフト機構の全体斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態に係るシフト機構を含む車両用手動変速機について図面を参照しつつ説明する。この手動変速機Ｔ／Ｍは、車両前進用に５つ変速段（１速〜５速）、及び、車両後進用に１つの変速段（リバース）を備えている。
【００３０】
（構成）
図１に示すように、変速機Ｔ／Ｍは、入力軸Ａｉと、出力軸Ａｏとを備える。入力軸Ａｉの両端は、一対のベアリングを介して回転可能にハウジング（ケース）Ｈｇに支持されている。出力軸Ａｏの両端は、一対のベアリングを介して回転可能にハウジングＨｇに支持されている。出力軸Ａｏは、入力軸Ａｉからずれた位置で入力軸Ａｉと平行に配置されている。入力軸Ａｉは、クラッチＣ／Ｔを介して車両の駆動源であるエンジンＥ／Ｇの出力軸と接続されている。出力軸Ａｏは、車両の駆動輪と動力伝達可能に接続されている。
【００３１】
以下、軸に相対回転不能に設けられたギヤを「固定ギヤ」と呼び、軸に相対回転可能に設けられたギヤを「遊転ギヤ」と呼ぶ。固定ギヤは、周知の嵌合手法の１つを利用して、軸に相対回転不能且つ軸方向に相対移動不能に固定されている。遊転ギヤは、例えば、ニードルベアリングを介して軸に相対回転可能に配設されている。また、ハブは、固定ギヤと同様、周知の嵌合手法の１つを利用して、軸に相対回転不能且つ軸方向に相対移動不能に固定されている。ハブの円筒外周面には、（外）スプラインが形成されている。
【００３２】
入力軸Ａｉにおける１対のベアリングの間には、図１において左側から順に、リバースの駆動ギヤＧＲｉ、５速の駆動ギヤＧ５ｉ、４速の駆動ギヤＧ４ｉ、３速の駆動ギヤＧ３ｉ、２速の駆動ギヤＧ２ｉ、リバースの駆動ギヤＧＲｉ、１速の駆動ギヤＧ１ｉが同軸的に備えられている。駆動ギヤＧＲｉ，Ｇ１ｉ，Ｇ２ｉ，Ｇ３ｉ，Ｇ４ｉ，Ｇ５ｉ，ＧＲｉは全て固定ギヤである。駆動ギヤＧＲｉは、入力軸Ａｉと平行に配置されたアイドル軸Ａｄに設けられたアイドルギヤＧＲｄと常時歯合する。
【００３３】
出力軸Ａｏにおける１対のベアリングの間には、図１において左側から順に、リバースの被動ギヤＧＲｏ、ハブＨ３、５速の被動ギヤＧ５ｏ、４速の被動ギヤＧ４ｏ、ハブＨ２、３速の被動ギヤＧ３ｏ、２速の被動ギヤＧ２ｏ、ハブＨ１、１速の被動ギヤＧ１ｏが同軸的に備えられている。被動ギヤＧ１ｏ，Ｇ２ｏ，Ｇ３ｏ，Ｇ４ｏ，Ｇ５ｏは全て遊転ギヤである。
【００３４】
被動ギヤＧ１ｏ，Ｇ２ｏ，Ｇ３ｏ，Ｇ４ｏ，Ｇ５ｏはそれぞれ、駆動ギヤＧ１ｉ，Ｇ２ｉ，Ｇ３ｉ，Ｇ４ｉ，Ｇ５ｉと常時噛合している。被動ギヤＧＲｏは、アイドルギヤＧＲｄと常時歯合する。即ち、リバースの被動ギヤＧＲｏは、アイドルギヤＧＲｄを介してリバースの駆動ギヤＧＲｉと接続されている。
【００３５】
ハブＨ１の外周には、スリーブＳ１が、軸方向に移動可能に常時スプライン嵌合している。スリーブＳ１が図１に示す位置（非接続位置）にある場合、スリーブＳ１は、被動ギヤＧ１ｏと一体回転する１速ピース、及び、被動ギヤＧ２ｏと一体回転する２速ピースに対して共にスプライン嵌合しない。スリーブＳ１が非接続位置より軸方向において右側の位置（１速位置）に移動すると、スリーブＳ１が１速ピースに対してスプライン嵌合し、軸方向において左側の位置（２速位置）に移動すると、スリーブＳ１が２速ピースに対してスプライン嵌合する。
【００３６】
ハブＨ２の外周には、スリーブＳ２が、軸方向に移動可能に常時スプライン嵌合している。スリーブＳ２が図１に示す位置（非接続位置）にある場合、スリーブＳ２は、被動ギヤＧ３ｏと一体回転する３速ピース、及び、被動ギヤＧ４ｏと一体回転する４速ピースに対して共にスプライン嵌合しない。スリーブＳ２が非接続位置より軸方向において右側の位置（３速位置）に移動すると、スリーブＳ２が３速ピースに対してスプライン嵌合し、軸方向において左側の位置（４速位置）に移動すると、スリーブＳ２が４速ピースに対してスプライン嵌合する。
【００３７】
ハブＨ３の外周には、スリーブＳ３が、軸方向に移動可能に常時スプライン嵌合している。スリーブＳ３が図１に示す位置（非接続位置）にある場合、スリーブＳ３は、被動ギヤＧ５ｏと一体回転する５速ピース、及び、被動ギヤＧＲｏと一体回転するリバースピースに対してスプライン嵌合しない。スリーブＳ３が非接続位置より軸方向において右側の位置（５速位置）に移動すると、スリーブＳ３が５速ピースに対してスプライン嵌合し、軸方向において左側の位置（リバース位置）に移動すると、スリーブＳ３がリバースピースに対してスプライン嵌合する。
【００３８】
図２は、この変速機Ｔ／Ｍが搭載された車両のシフトレバーのシフトパターンの一例を示す。スリーブＳ１，Ｓ２，Ｓ３の軸方向の位置はそれぞれ、後述する図３に示す本発明の実施形態に係るシフト機構（１本のフォークシャフトＳＢに複数のフォークＦ１〜Ｆ３が別個独立に軸方向に相対移動可能に配設された構成を有する）により調整されるようになっている。
【００３９】
以上より、変速機Ｔ／Ｍでは、シフトレバーがニュートラル位置（図２を参照）にある場合、スリーブＳ１，Ｓ２，Ｓ３が共に非接続位置に調整される。この結果、入力軸Ａｉと出力軸Ａｏとの間で動力伝達系統が形成されないニュートラル状態が得られる。ニュートラル状態においてシフトレバーが１速位置にシフト操作されると、スリーブＳ１が１速位置へ移動する。この結果、１速の減速比を有する動力伝達系統が形成される（１速が確立される）。ニュートラル状態においてシフトレバーが２速位置にシフト操作されると、スリーブＳ１が２速位置へ移動する。この結果、２速の減速比を有する動力伝達系統が形成される（２速が確立される）。
【００４０】
ニュートラル状態においてシフトレバーが３速位置にシフト操作されると、スリーブＳ２が３速位置へ移動する。この結果、３速の減速比を有する動力伝達系統が形成される（３速が確立される）。ニュートラル状態においてシフトレバーが４速位置にシフト操作されると、スリーブＳ２が４速位置へ移動する。この結果、４速の減速比を有する動力伝達系統が形成される（４速が確立される）。
【００４１】
ニュートラル状態においてシフトレバーが５速位置にシフト操作されると、スリーブＳ３が５速位置へ移動する。この結果、５速の減速比を有する動力伝達系統が形成される（５速が確立される）。ニュートラル状態においてシフトレバーがリバース位置にシフト操作されると、スリーブＳ３がリバース位置へ移動する。この結果、リバースの減速比を有する動力伝達系統が形成される（リバースが確立される）。
【００４２】
（シフト機構）
以下、図３〜図１０を参照しながら、本発明の実施形態に係るシフト機構について説明する。このシフト機構は、１本のセレクトシャフトＳＡと、１本のフォークシャフトＳＢと、３つのフォークＦ１，Ｆ２，Ｆ３と、を備えている。
【００４３】
セレクトシャフトＳＡは、ハウジングＨｇ（図１を参照）に対して、軸方向に移動不能且つ軸周りに回動可能に、周知のベアリング等により支持されている。セレクトシャフトＳＡは、セレクトシャフトＳＡと一体に連結された連結部材と係合するセレクトインナレバーＩＬＡ、セレクトインナレバーＩＬＡと一体に連結された突起部ＰＡ、及び、図示しない動力伝達部材（ワイヤ等）を介して、シフトレバーのセレクト操作（図２）に連動するリンク機構と接続されている。この結果、セレクトシャフトＳＡは、シフトレバーのニュートラル位置（図２を参照）におけるセレクト操作に応じて、ハウジングＨｇに対して回動（相対回動）する。
【００４４】
フォークシャフトＳＢは、ハウジングＨｇに対して、軸方向に移動可能且つ軸周りに回動不能に、且つ、セレクトシャフトＳＡと平行に、周知のベアリング等により支持されている。フォークシャフトＳＢは、フォークシャフトＳＢの一部に形成された切り欠き部と係合するシフトインナレバーＩＬＢ、シフトインナレバーＩＬＢと一体に連結された突起部ＰＢ、及び、図示しない動力伝達部材（ワイヤ等）を介して、シフトレバーのシフト操作（図２）に連動するリンク機構と接続されている。この結果、フォークシャフトＳＢは、シフトレバーのニュートラル位置からのシフト操作に応じて、ハウジングＨｇに対して軸方向に相対移動する。
【００４５】
フォークＦ１，Ｆ２，Ｆ３の基部Ｆ１ｂ，Ｆ２ｂ，Ｆ３ｂには、軸方向に沿う第１貫通孔がそれぞれ形成されている。各第１貫通孔にフォークシャフトＳＢが挿入されることにより、フォークＦ１，Ｆ２，Ｆ３がフォークシャフトＳＢに対して、別個独立に軸方向に相対移動可能にそれぞれ配設されている。このように、このシフト機構は、シングルレール構造を有する。
【００４６】
フォークＦ１，Ｆ２，Ｆ３の把持部Ｆ１ａ，Ｆ２ａ，Ｆ３ａには、スリーブＳ１，Ｓ２，Ｓ３（図１を参照）がそれぞれ一体に連結される。即ち、フォークＦ１は、１速と２速の変速段の確立に係り、フォークＦ２は、３速と４速の変速段の確立に係り、フォークＦ３は、５速とリバースの変速段の確立に係る。
【００４７】
以下、説明の便宜上、３つのフォークＦ１，Ｆ２，Ｆ３のうちシフトレバーのセレクト操作により選択された変速段に対応する１つのフォークを「選択フォーク」と呼び、３つのフォークＦ１，Ｆ２，Ｆ３のうちシフトレバーのセレクト操作により選択された変速段に対応しない２つのフォークを「非選択フォーク」と呼ぶ。例えば、シフトレバーがニュートラル位置における点Ｎ１の位置（図２を参照）にある場合（即ち、１速−２速が選択された場合）、フォークＦ１が選択フォークとなり、フォークＦ２，Ｆ３が非選択フォークとなる。
【００４８】
このシフト機構は、「選択フォークがフォークシャフトＳＢと一体に連結され、非選択フォークがセレクトシャフトＳＡと連結されて軸方向に固定される」機構（連結機構）を備える。以下、この連結機構について説明する。
【００４９】
図４は、一例として、シフトレバーがニュートラル位置における点Ｎ２の位置（図２を参照）にある場合における、シフト機構の状態を示す。以下、説明の便宜上、シフトレバーがニュートラル位置にあるときのフォークＦ１，Ｆ２，Ｆ３の基部Ｆ１ｂ，Ｆ２ｂ，Ｆ３ｂの「ハウジングＨｇに対する軸方向の位置」をそれぞれ「基準フォーク軸方向位置」と呼ぶ。即ち、図４に示すフォークの基部Ｆ１ｂ，Ｆ２ｂ，Ｆ３ｂの軸方向の位置（断面Ａ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃの軸方向の位置）がそれぞれ、基準フォーク軸方向位置に対応する。また、シフトレバーがニュートラル位置にあるときのフォークシャフトＳＢの位置を「基準シャフト位置」と呼ぶ。即ち、図４に示すフォークシャフトＳＢの位置が基準シャフト位置に対応する。
【００５０】
図４に示すように、フォークの基部Ｆ１ｂ，Ｆ２ｂ，Ｆ３ｂには、それぞれの基準フォーク軸方向位置（即ち、断面Ａ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃの軸方向の位置）において、セレクトシャフトＳＡに向けた径方向に沿う（図４において上下方向の）同形の第２貫通孔がそれぞれ形成されている。また、フォークシャフトＳＢが基準シャフト位置にあるときのフォークシャフトＳＢにおけるそれぞれの基準フォーク軸方向位置（即ち、断面Ａ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃの軸方向の位置）には、セレクトシャフトＳＡに向けた径方向に沿う（図４において上下方向の）同形の第３孔がそれぞれ形成される。第２貫通孔と第３孔とは同径である。ここで、図４に示すように、フォークシャフトＳＢが基準シャフト位置にあるとき、それぞれの基準フォーク軸方向位置（即ち、断面Ａ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃの軸方向の位置）において、各第３孔が、対応する第２貫通孔と同軸的且つ連続的に（図４において上下方向に）それぞれ繋がる。
【００５１】
第１、第２、第３フォークＦ１，Ｆ２，Ｆ３に対応するセレクトシャフトＳＡにおけるそれぞれの基準フォーク軸方向位置（即ち、断面Ａ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃの軸方向の位置）には、図５〜図７に示すように、形状の異なる溝Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３がそれぞれ形成されている。
【００５２】
第１、第２、第３フォークＦ１，Ｆ２，Ｆ３に対応するそれぞれの第２貫通孔には、同形のピン部材Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３が径方向に（図４において上下方向に）移動可能にそれぞれ挿入されている。また、第１、第２、第３フォークＦ１，Ｆ２，Ｆ３に対応するそれぞれの第３孔には、ピン部材Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３をそれぞれセレクトシャフトＳＡに向けて（図４において上方向に）押圧するコイルスプリングＪ１，Ｊ２，Ｊ３がそれぞれ収容されている。
【００５３】
セレクトシャフトＳＡの回転方向の位置によって、即ち、ニュートラル位置においてシフトレバーが点Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３のうちのどの位置にあるかによって、ピン部材Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３の径方向外側の先端（図４において上側の先端）と溝Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３との係合状態、並びに、ピン部材Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３の径方向内側の先端（図４において下側の先端）の対応する第３孔への進入状態が変化する。以下、このことについて図８〜図１０を参照しながら説明する。
【００５４】
先ず、図８に示すように、シフトレバーがニュートラル位置における点Ｎ１の位置にある場合（即ち、１速−２速が選択された場合）について述べる。この場合、選択フォークであるフォークＦ１に対応するピン部材Ｈ１の径方向外側の先端が溝Ｇ１と向き合わない。従って、ピン部材Ｈ１の径方向外側の先端は溝Ｇ１と嵌合しない。この結果、ピン部材Ｈ１が比較的径方向内側に位置することになり、ピン部材Ｈ１の径方向内側の先端が対応する第３孔に進入する。
【００５５】
このように、ピン部材Ｈ１が溝Ｇ１と嵌合しないことにより、フォークＦ１（＝選択フォーク）はセレクトシャフトＳＡとは連結されない。且つ、ピン部材Ｈ１が対応する第３孔に進入することにより、フォークＦ１（＝選択フォーク）はフォークシャフトＳＢと一体に連結される。
【００５６】
一方、非選択フォークであるフォークＦ２，Ｆ３に対応するピン部材Ｈ２，Ｈ３の径方向外側の先端は溝Ｇ２，Ｇ３とそれぞれ向き合う。従って、コイルスプリングＪ２，Ｊ３にそれぞれ押圧されるピン部材Ｈ２，Ｈ３の径方向外側の先端は溝Ｇ２，Ｇ３とそれぞれ嵌合する。この結果、ピン部材Ｈ２，Ｈ３が比較的径方向外側に位置することになり、ピン部材Ｈ２，Ｈ３の径方向内側の先端が対応する第３孔にそれぞれ進入しない。
【００５７】
このように、ピン部材Ｈ２，Ｈ３が対応する第３孔にそれぞれ進入しないことにより、フォークＦ２，Ｆ３（＝非選択フォーク）はフォークシャフトＳＢとは連結されない。且つ、ピン部材Ｈ２，Ｈ３が溝Ｇ２，Ｇ３とそれぞれ嵌合することにより、フォークＦ２，Ｆ３（＝非選択フォーク）はセレクトシャフトＳＡと一体に連結される。セレクトシャフトＳＡは軸方向に移動不能にハウジングＨｇに支持されている。従って、フォークＦ２，Ｆ３（＝非選択フォーク）は、フォークシャフトＳＢに対して軸方向に相対移動可能、且つ、軸方向に固定される。
【００５８】
次に、図９に示すように、シフトレバーがニュートラル位置における点Ｎ２の位置にある場合（即ち、３速−４速が選択された場合）について述べる。この場合、選択フォークであるフォークＦ２に対応するピン部材Ｈ２の径方向外側の先端が溝Ｇ２と向き合わない一方で、非選択フォークであるフォークＦ１，Ｆ３に対応するピン部材Ｈ１，Ｈ３の径方向外側の先端は溝Ｇ１，Ｇ３とそれぞれ向き合う。
【００５９】
従って、ピン部材Ｈ２が溝Ｇ２と嵌合しないことにより、フォークＦ２（＝選択フォーク）はセレクトシャフトＳＡとは連結されない。且つ、ピン部材Ｈ２が対応する第３孔に進入することにより、フォークＦ２（＝選択フォーク）はフォークシャフトＳＢと一体に連結される。また、ピン部材Ｈ１，Ｈ３が対応する第３孔にそれぞれ進入しないことにより、フォークＦ１，Ｆ３（＝非選択フォーク）はフォークシャフトＳＢとは連結されない。且つ、ピン部材Ｈ１，Ｈ３が溝Ｇ１，Ｇ３とそれぞれ嵌合することにより、フォークＦ１，Ｆ３（＝非選択フォーク）はセレクトシャフトＳＡと一体に連結される。従って、フォークＦ１，Ｆ３（＝非選択フォーク）は、フォークシャフトＳＢに対して軸方向に相対移動可能、且つ、軸方向に固定される。
【００６０】
次に、図１０に示すように、シフトレバーがニュートラル位置における点Ｎ３の位置にある場合（即ち、５速−リバースが選択された場合）について述べる。この場合、選択フォークであるフォークＦ３に対応するピン部材Ｈ３の径方向外側の先端が溝Ｇ３と向き合わない一方で、非選択フォークであるフォークＦ１，Ｆ２に対応するピン部材Ｈ１，Ｈ２の径方向外側の先端は溝Ｇ１，Ｇ２とそれぞれ向き合う。
【００６１】
従って、ピン部材Ｈ３が溝Ｇ３と嵌合しないことにより、フォークＦ３（＝選択フォーク）はセレクトシャフトＳＡとは連結されない。且つ、ピン部材Ｈ３が対応する第３孔に進入することにより、フォークＦ３（＝選択フォーク）はフォークシャフトＳＢと一体に連結される。また、ピン部材Ｈ１，Ｈ２が対応する第３孔にそれぞれ進入しないことにより、フォークＦ１，Ｆ２（＝非選択フォーク）はフォークシャフトＳＢとは連結されない。且つ、ピン部材Ｈ１，Ｈ２が溝Ｇ１，Ｇ２とそれぞれ嵌合することにより、フォークＦ１，Ｆ２（＝非選択フォーク）はセレクトシャフトＳＡと一体に連結される。従って、フォークＦ１，Ｆ２（＝非選択フォーク）は、フォークシャフトＳＢに対して軸方向に相対移動可能、且つ、軸方向に固定される。
【００６２】
以上のように、ニュートラル位置においてシフトレバーが点Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３のうちのどの位置にあっても、選択フォークは、セレクトシャフトＳＡとは連結されず、且つ、フォークシャフトＳＢと一体に連結される。加えて、非選択フォークは、フォークシャフトＳＢとは連結されず、且つ、セレクトシャフトＳＡと一体に連結される。
【００６３】
従って、選択フォークは、シフトレバーのニュートラル位置からのシフト操作に応じて、フォークシャフトＳＢと一体で、対応する基準フォーク軸方向位置から軸方向に移動する。このとき、非選択フォークがフォークシャフトＳＢと摺動することにより（非選択フォークとフォークシャフトＳＢとが軸方向に相対移動することにより）、非選択フォークの軸方向の位置は、対応する基準フォーク軸方向位置に維持される。
【００６４】
具体的には、シフトレバーがニュートラル位置における点Ｎ１の位置から１速位置（２速位置）にシフト操作されると、非選択フォークであるフォークＦ２，Ｆ３は対応する基準フォーク軸方向位置（図４に示す位置）にそれぞれ維持される一方で、選択フォークであるフォークＦ１は対応する基準フォーク軸方向位置（図４に示す位置）から右方向（左方向）に移動する。この結果、フォークＦ１と連結されたスリーブＳ１（図１を参照）が軸方向に移動して１速（２速）が確立される。
【００６５】
シフトレバーがニュートラル位置における点Ｎ２の位置から３速位置（４速位置）にシフト操作されると、非選択フォークであるフォークＦ１，Ｆ３は対応する基準フォーク軸方向位置（図４に示す位置）にそれぞれ維持される一方で、選択フォークであるフォークＦ２は対応する基準フォーク軸方向位置（図４に示す位置）から右方向（左方向）に移動する。この結果、フォークＦ２と連結されたスリーブＳ２（図１を参照）が軸方向に移動して３速（４速）が確立される。
【００６６】
シフトレバーがニュートラル位置における点Ｎ３の位置から５速位置（リバース位置）にシフト操作されると、非選択フォークであるフォークＦ１，Ｆ２は対応する基準フォーク軸方向位置（図４に示す位置）にそれぞれ維持される一方で、選択フォークであるフォークＦ３は対応する基準フォーク軸方向位置（図４に示す位置）から右方向（左方向）に移動する。この結果、フォークＦ３と連結されたスリーブＳ３（図１を参照）が軸方向に移動して５速（リバース）が確立される。
【００６７】
（作用・効果）
次に、上記のように構成された本発明の実施形態に係る変速機のシフト機構の作用・効果について説明する。
【００６８】
上述のように、選択フォークは、シフト操作に応じてフォークシャフトＳＢと一体で軸方向に移動する。このことは、選択フォークが軸方向に移動する際、選択フォークとフォークシャフトＳＢとが摺動しないことを意味する。また、選択フォークが軸方向に移動する際、非選択フォークはフォークシャフトＳＢと摺動する。しかしながら、非選択フォークは、セレクトシャフトＳＡと一体に連結されて軸方向に固定されているので、対応するスリーブを押圧しない。即ち、非選択フォークは、対応するスリーブから背景技術の欄で述べたような「反力」を受けない。
【００６９】
以上より、シフト操作に応じてフォークシャフトＳＢが軸方向に移動する際、選択フォークについても非選択フォークについても、背景技術の欄で述べたような回転モーメントによる摺動抵抗の増大の問題が発生し難い。以上より、背景技術の欄で述べたような回転モーメントに起因するシフトフィーリングの悪化の問題が生じ得ない。
【００７０】
また、フォークシャフトＳＢの一部に設けられた切り欠きが、シフトインナレバーＩＬＢと係合するシフトヘッドとして使用されている。従って、図１２に示すように、フォークとシフトヘッドとを一体に連結する構造を採用する必要がない。従って、この点において、シフト機構が安価となり得る。
【００７１】
また、シフトレバーのシフト操作がなされた場合において、「１つのみのフォーク（選択フォーク）が軸方向に移動するとともに残りのフォーク（非選択フォーク）が軸方向に固定される」ことが保証され得る。換言すれば、シフトレバーのシフト操作がなされた場合において、２つ以上のフォークが軸方向に同時に移動する現象の発生を抑制する機能（所謂インターロック機能）が発揮され得る。従って、インターロック機能を達成するためのインターロックプレートを設ける必要がなくなる。以上、本実施形態によれば、シングルレール構造を採用しつつ、運転者のシフトフィーリングが良好で且つ安価なシフト機構が提供され得る。
【００７２】
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することができる。例えば、上記実施形態では、ニュートラル位置においてシフトレバーが点Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３のうちのどの位置にあるかによって、軸周りに回転可能に支持されたセレクトシャフトＳＡの回転方向の位置が変化する。そして、セレクトシャフトＳＡの回転方向の位置によって、ピン部材Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３と溝Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３との係合状態、並びに、ピン部材Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３の第３孔への進入状態が変化するように、溝Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３のそれぞれの形状が設計されている。
【００７３】
これに対し、ニュートラル位置においてシフトレバーが点Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３のうちのどの位置にあるかによって、軸方向に移動可能に支持されたセレクトシャフトＳＡの軸方向の位置が変化するように構成されてもよい。この場合、セレクトシャフトＳＡの軸方向の位置によって、ピン部材Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３と溝Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３との係合状態、並びに、ピン部材Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３の第３孔への進入状態が変化するように、溝Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３のそれぞれの形状が設計される。
【００７４】
また、車両前進用の変速段の数は、５つに限定されない（例えば、４つ、或いは、６つであってもよい）。この変速段の数に応じて、１本のフォークシャフトＳＢに別個独立に軸方向に相対移動可能にそれぞれ配設されるフォークの数が変化する。
【符号の説明】
【００７５】
Ｔ／Ｍ…変速機、Ｅ／Ｇ…エンジン、Ａｉ…入力軸、Ａｏ…出力軸、Ｇ１ｉ，Ｇ２ｉ，Ｇ３ｉ，Ｇ４ｉ，Ｇ５ｉ，ＧＲｉ…駆動ギヤ、Ｇ１ｏ，Ｇ２ｏ，Ｇ３ｏ，Ｇ４ｏ，Ｇ５ｏ，ＧＲｏ…被動ギヤ、Ｈ１〜Ｈ３…ハブ、Ｓ１〜Ｓ３…スリーブ、Ｆ１〜Ｆ３…フォーク、Ｆ１ａ〜Ｆ３ａ…フォークの把持部、Ｆ１ｂ〜Ｆ３ｂ…フォークの基部、ＳＡ…セレクトシャフト、ＳＢ…フォークシャフト、ＩＬＡ…セレクトインナレバー、ＩＬＢ…シフトインナレバー、Ｈ１〜Ｈ３…ピン部材、Ｊ１〜Ｊ３…コイルスプリング
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用の変速機のシフト機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、前進用に複数の変速段を備えた車両用手動変速機として、種々のものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。図１１は、この種の代表的な変速機の一例を示す。この変速機は、エンジンの出力軸との間で動力伝達系統が形成される入力軸と、駆動輪との間で動力伝達系統が形成される出力軸とを備えている。
【０００３】
この変速機の入力軸には、複数の変速段の駆動ギヤが同軸的且つ相対回転不能にそれぞれ設けられている。また、この変速機の出力軸には、対応する変速段の駆動ギヤと噛合する複数の変速段の被動ギヤが同軸的且つ相対回転可能にそれぞれ設けられている。以下、軸に相対回転不能に設けられたギヤを「固定ギヤ」と呼び、軸に相対回転可能に設けられたギヤを「遊転ギヤ」と呼ぶ。
【０００４】
出力軸における各遊転ギヤに隣接する部位には、対応するハブが固定されていて、対応するハブの外周には、対応するスリーブが軸方向に移動可能にスプライン嵌合されている。各遊転ギヤは、対応するスリーブを軸方向に移動して対応するスリーブとスプライン嵌合することにより、出力軸に相対回転不能に固定される。１つの遊転ギヤが出力軸に相対回転不能に固定されると、その遊転ギヤ、及びその遊転ギヤと噛合する固定ギヤを介してエンジンと駆動輪との間で動力伝達系統が形成される。即ち、変速機内においてその遊転ギヤに対応する変速段が確立されて、その遊転ギヤにエンジンのトルクに基づくトルクが加えられる。
【０００５】
一般に、各スリーブには対応する１つのフォークがそれぞれ一体に連結されている。各フォークは、対応する１本のフォークシャフトとそれぞれ一体に連結されている。従って、各スリーブの軸方向の位置はそれぞれ、対応するフォークシャフトの軸方向の位置を別個独立に調整することにより調整される。
【０００６】
各フォークシャフトには対応するシフトヘッドがそれぞれ一体に連結されている。車両の運転者によるニュートラル位置におけるシフトレバーのセレクト操作により、シフトインナレバーと係合する１つのシフトヘッドが選択される。この選択されたシフトヘッドが「運転者によるシフトレバーのシフト操作に応じて移動するシフトインナレバー」により押圧されて軸方向に移動することにより、対応するフォークシャフトの軸方向の位置（従って、フォークシャフトと一体のフォーク及びスリーブの軸方向の位置）が調整される。
【０００７】
この構成では、フォークの数（即ち、スリーブの数）と同数本のフォークシャフトが必要となる。この結果、部品点数が増大し、且つ、変速機全体が大型化するという問題が発生し得る。この問題に対処するため、近年、図１２に示すように、１本のフォークシャフトに複数のフォークが別個独立に軸方向に相対移動可能に配設された構成が開発されてきている。この構成は、シングルレール構造とも呼ばれる。
【０００８】
例えば、図１２に示すシングルレール構造では、１本のフォークシャフトに３つのフォーク（第１〜第３フォーク）が配設されている。第１フォークについては、上述の構成と同様である。即ち、第１フォークは、フォークシャフトに一体に連結されている。フォークシャフトに一体に連結された第１ヘッドがシフトインナレバーにより押圧されて軸方向に移動することにより、フォークシャフトの軸方向の位置、従って、フォークシャフトと一体の第１フォークの軸方向の位置が調整される。
【０００９】
これに対し、第２、第３フォークは、別個独立に軸方向に相対移動可能に１本のフォークシャフトに配設されている。第２、第３フォークにはそれぞれ、第２、第３ヘッドが一体に連結されている。第２（第３）ヘッドがシフトインナレバーにより押圧されて軸方向に移動することにより、第２（第３）フォークがフォークシャフトに対して軸方向に相対移動する。この結果、第２（第３）フォークの軸方向の位置が調整される。
【００１０】
なお、この場合、第１ヘッドの軸方向の移動がインターロックプレート（図示せず）により規制されることにより、第１ヘッドと一体のフォークシャフトは軸方向に移動しない。以下、第２、第３ヘッドのように、フォークシャフトに軸方向に相対移動可能に配設され、且つ、シフトヘッドが一体に連結されたフォークを「移動フォーク」とも呼ぶ。
【００１１】
ところで、移動フォークのシフトヘッドがシフトインナレバーにより軸方向における一方向に押圧されると（図１２において白矢印を参照）、移動フォークの「スリーブの把持部」は、対応するスリーブから軸方向における反対方向に反力を受ける（図１２において黒矢印を参照）。加えて、移動フォークにおけるシフトヘッドと「スリーブの把持部」とは離れている。従って、移動フォークに回転モーメントが発生する。即ち、移動フォークは、この回転モーメントを受けながらフォークシャフトに対して相対移動する（摺動する）。
【００１２】
この回転モーメントは、移動フォークとフォークシャフトとの摺動面の面圧を局所的に高める。従って、この回転モーメントに起因して摺動抵抗が増大し得る。この結果、移動フォークがフォークシャフトに対して滑らかに摺動し得ず、運転者のシフトフィーリングが悪化するという問題が発生し得る。
【００１３】
加えて、移動フォークでは、シフトヘッドが一体に連結されている。即ち、フォークとシフトヘッドとを連結する構造が必要となる。このことが変速機の製造コストの増大の一要因となり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特許２５４３８７４号
【発明の概要】
【００１５】
以上のことを鑑み、本発明の目的は、シングルレール構造（１本のフォークシャフトに複数のフォークが別個独立に軸方向に相対移動可能に配設された構成）が採用される変速機のシフト機構において、運転者のシフトフィーリングが良好で且つ安価なものを提供することにある。
【００１６】
本発明による車両用の変速機のシフト機構は、変速機のハウジングに対して軸方向に移動可能且つ軸周りに回動不能に支持されてシフトレバーのニュートラル位置からのシフト操作に応じて軸方向に移動する１本のフォークシャフトと、前記変速機内の軸に相対回転可能に設けられた遊転ギヤを前記軸に対して相対回転不能に固定して対応する変速段を達成するための対応する固定部材とそれぞれ連結された複数のフォークであって、複数のフォークのそれぞれが別個独立に前記フォークシャフトに軸方向に相対移動可能に配設された複数のフォークとを備える。即ち、このシフト機構は、シングルレール構造を有する。
【００１７】
このシフト機構の特徴は、以下の連結機構を有することにある。即ち、この連結機構は、前記シフトレバーの前記ニュートラル位置におけるセレクト操作に応じて作動する。この連結機構は、前記複数のフォークのうち前記シフトレバーのセレクト操作により選択された変速段に対応する１つのフォーク（以下、「選択フォーク」と呼ぶ。）を、前記フォークシャフトと一体に連結された状態とする。一方、この連結機構は、前記複数のフォークのうち前記選択された変速段に対応しない残りの１つ又は複数のフォーク（以下、「非選択フォーク」と呼ぶ。）を、前記フォークシャフトに対して軸方向に相対移動可能且つ軸方向に固定された状態とする。
【００１８】
これによれば、選択フォークは、シフト操作に応じてフォークシャフトと一体で軸方向に移動する。従って、選択フォークが軸方向に移動する際、選択フォークとフォークシャフトとは摺動しない。また、非選択フォークは、軸方向に固定される。シフト操作に応じてフォークシャフトが軸方向に移動すると、非選択フォークとフォークシャフトとは摺動する。しかしながら、非選択フォークは軸方向に固定されているので、対応するスリーブを押圧しない。即ち、非選択フォークは対応するスリーブから上述のような反力を受けない。
【００１９】
以上より、シフト操作に応じてフォークシャフトが軸方向に移動する際、選択フォークについても非選択フォークについても、上述のような回転モーメントによる摺動抵抗の増大の問題が発生し難い。以上より、上述した回転モーメントに起因するシフトフィーリングの悪化の問題が生じ得ない。
【００２０】
加えて、フォークシャフトの一部に設けられた切り欠き等を、シフトインナレバーと係合するシフトヘッドとして使用することにより、フォークとシフトヘッドとを一体に連結する構造を採用する必要がない。従って、この点において、シフト機構が安価となり得る。以上、本発明によれば、シングルレール構造を採用しつつ、運転者のシフトフィーリングが良好で且つ安価なシフト機構が提供され得る。
【００２１】
本発明に係るシフト機構において、前記連結機構は、具体的には、以下のように構成され得る。即ち、前記連結機構は、前記ハウジングに対して軸周りに回動可能且つ軸方向に移動不能且つ前記フォークシャフトと平行に支持されて前記セレクト操作に応じて回動するセレクトシャフトを備える。
【００２２】
前記各フォークの基部には、軸方向に沿う第１貫通孔がそれぞれ形成される。前記各第１貫通孔に前記フォークシャフトが挿入されることにより、前記各フォークが前記フォークシャフトに軸方向に相対移動可能にそれぞれ配設される。また、前記各フォークの基部には、前記セレクトシャフトに向けた径方向に沿う第２貫通孔がそれぞれ形成される。
【００２３】
前記シフトレバーが前記ニュートラル位置にあるときの前記各フォークの基部の「前記ハウジングに対する軸方向の位置」をそれぞれ基準フォーク軸方向位置とし、前記シフトレバーが前記ニュートラル位置にあるときの前記フォークシャフトの位置を「基準シャフト位置」とする。
【００２４】
前記フォークシャフトが前記基準シャフト位置にあるときの前記フォークシャフトにおけるそれぞれの前記基準フォーク軸方向位置には、前記セレクトシャフトに向けた径方向に沿う第３孔がそれぞれ形成される。前記フォークシャフトが前記基準シャフト位置にあるときにおいて前記各第３孔が対応する前記第２貫通孔と同軸的且つ連続的にそれぞれ繋がる。
【００２５】
前記セレクトシャフトにおけるそれぞれの前記基準フォーク軸方向位置には、形状の異なる溝がそれぞれ形成される。前記各第２貫通孔には、ピン部材が径方向に移動可能にそれぞれ挿入される。前記各第３孔には、対応する前記ピン部材を前記セレクトシャフトに向けて押圧する弾性部材がそれぞれ収容される。前記弾性部材はコイルスプリングであることが好適である。
【００２６】
前記フォークシャフトが前記基準シャフト位置にあるときにおいて、前記複数のピン部材のうち「選択フォーク」に対応する１つのピン部材について、その径方向外側の先端が対応する前記溝と嵌合せず且つその径方向内側の先端が対応する前記第３孔に進入する。このように、ピン部材が溝と嵌合しないことにより、選択フォークはセレクトシャフトとは連結されない。且つ、ピン部材が第３孔に進入することにより、選択フォークはフォークシャフトと一体に連結される。
【００２７】
一方、前記複数のピン部材のうち「非選択フォーク」に対応する１つ又は複数のピン部材について、その径方向外側の先端が対応する前記溝と嵌合し、且つその径方向内側の先端が対応する前記第３孔に進入しない。このように、ピン部材が第３孔に進入しないことにより、非選択フォークはフォークシャフトとは連結されない。且つ、ピン部材が溝と嵌合することにより、非選択フォークはセレクトシャフトと一体に連結される。セレクトシャフトは軸方向に移動不能にハウジングに支持されている。従って、非選択フォークは、フォークシャフトに対して軸方向に相対移動可能、且つ、軸方向に固定された状態となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係るシフト機構が適用される変速機全体の軸方向の主要断面を表すスケルトン図である。
【図２】シフトレバーの変速パターンの一例を示した図である。
【図３】本発明の実施形態に係るシフト機構の全体斜視図である。
【図４】図３に示したシフト機構の連結機構を説明するための図である。
【図５】セレクトシャフトに形成された「第１フォークに対応する第１溝」の形状を示す、図４におけるＡ−Ａ断面図である。
【図６】セレクトシャフトに形成された「第２フォークに対応する第２溝」の形状を示す、図４におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図７】セレクトシャフトに形成された「第３フォークに対応する第３溝」の形状を示す、図４におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図８】セレクト操作により「１速−２速」が選択された場合における、連結機構の様子を示した図である。
【図９】セレクト操作により「３速−４速」が選択された場合における、連結機構の様子を示した図である。
【図１０】セレクト操作により「５速−リバース」が選択された場合における、連結機構の様子を示した図である。
【図１１】従来の変速機の軸方向の主要断面を表すスケルトン図である。
【図１２】シングルレール構造を有する従来のシフト機構の全体斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態に係るシフト機構を含む車両用手動変速機について図面を参照しつつ説明する。この手動変速機Ｔ／Ｍは、車両前進用に５つ変速段（１速〜５速）、及び、車両後進用に１つの変速段（リバース）を備えている。
【００３０】
（構成）
図１に示すように、変速機Ｔ／Ｍは、入力軸Ａｉと、出力軸Ａｏとを備える。入力軸Ａｉの両端は、一対のベアリングを介して回転可能にハウジング（ケース）Ｈｇに支持されている。出力軸Ａｏの両端は、一対のベアリングを介して回転可能にハウジングＨｇに支持されている。出力軸Ａｏは、入力軸Ａｉからずれた位置で入力軸Ａｉと平行に配置されている。入力軸Ａｉは、クラッチＣ／Ｔを介して車両の駆動源であるエンジンＥ／Ｇの出力軸と接続されている。出力軸Ａｏは、車両の駆動輪と動力伝達可能に接続されている。
【００３１】
以下、軸に相対回転不能に設けられたギヤを「固定ギヤ」と呼び、軸に相対回転可能に設けられたギヤを「遊転ギヤ」と呼ぶ。固定ギヤは、周知の嵌合手法の１つを利用して、軸に相対回転不能且つ軸方向に相対移動不能に固定されている。遊転ギヤは、例えば、ニードルベアリングを介して軸に相対回転可能に配設されている。また、ハブは、固定ギヤと同様、周知の嵌合手法の１つを利用して、軸に相対回転不能且つ軸方向に相対移動不能に固定されている。ハブの円筒外周面には、（外）スプラインが形成されている。
【００３２】
入力軸Ａｉにおける１対のベアリングの間には、図１において左側から順に、リバースの駆動ギヤＧＲｉ、５速の駆動ギヤＧ５ｉ、４速の駆動ギヤＧ４ｉ、３速の駆動ギヤＧ３ｉ、２速の駆動ギヤＧ２ｉ、リバースの駆動ギヤＧＲｉ、１速の駆動ギヤＧ１ｉが同軸的に備えられている。駆動ギヤＧＲｉ，Ｇ１ｉ，Ｇ２ｉ，Ｇ３ｉ，Ｇ４ｉ，Ｇ５ｉ，ＧＲｉは全て固定ギヤである。駆動ギヤＧＲｉは、入力軸Ａｉと平行に配置されたアイドル軸Ａｄに設けられたアイドルギヤＧＲｄと常時歯合する。
【００３３】
出力軸Ａｏにおける１対のベアリングの間には、図１において左側から順に、リバースの被動ギヤＧＲｏ、ハブＨ３、５速の被動ギヤＧ５ｏ、４速の被動ギヤＧ４ｏ、ハブＨ２、３速の被動ギヤＧ３ｏ、２速の被動ギヤＧ２ｏ、ハブＨ１、１速の被動ギヤＧ１ｏが同軸的に備えられている。被動ギヤＧ１ｏ，Ｇ２ｏ，Ｇ３ｏ，Ｇ４ｏ，Ｇ５ｏは全て遊転ギヤである。
【００３４】
被動ギヤＧ１ｏ，Ｇ２ｏ，Ｇ３ｏ，Ｇ４ｏ，Ｇ５ｏはそれぞれ、駆動ギヤＧ１ｉ，Ｇ２ｉ，Ｇ３ｉ，Ｇ４ｉ，Ｇ５ｉと常時噛合している。被動ギヤＧＲｏは、アイドルギヤＧＲｄと常時歯合する。即ち、リバースの被動ギヤＧＲｏは、アイドルギヤＧＲｄを介してリバースの駆動ギヤＧＲｉと接続されている。
【００３５】
ハブＨ１の外周には、スリーブＳ１が、軸方向に移動可能に常時スプライン嵌合している。スリーブＳ１が図１に示す位置（非接続位置）にある場合、スリーブＳ１は、被動ギヤＧ１ｏと一体回転する１速ピース、及び、被動ギヤＧ２ｏと一体回転する２速ピースに対して共にスプライン嵌合しない。スリーブＳ１が非接続位置より軸方向において右側の位置（１速位置）に移動すると、スリーブＳ１が１速ピースに対してスプライン嵌合し、軸方向において左側の位置（２速位置）に移動すると、スリーブＳ１が２速ピースに対してスプライン嵌合する。
【００３６】
ハブＨ２の外周には、スリーブＳ２が、軸方向に移動可能に常時スプライン嵌合している。スリーブＳ２が図１に示す位置（非接続位置）にある場合、スリーブＳ２は、被動ギヤＧ３ｏと一体回転する３速ピース、及び、被動ギヤＧ４ｏと一体回転する４速ピースに対して共にスプライン嵌合しない。スリーブＳ２が非接続位置より軸方向において右側の位置（３速位置）に移動すると、スリーブＳ２が３速ピースに対してスプライン嵌合し、軸方向において左側の位置（４速位置）に移動すると、スリーブＳ２が４速ピースに対してスプライン嵌合する。
【００３７】
ハブＨ３の外周には、スリーブＳ３が、軸方向に移動可能に常時スプライン嵌合している。スリーブＳ３が図１に示す位置（非接続位置）にある場合、スリーブＳ３は、被動ギヤＧ５ｏと一体回転する５速ピース、及び、被動ギヤＧＲｏと一体回転するリバースピースに対してスプライン嵌合しない。スリーブＳ３が非接続位置より軸方向において右側の位置（５速位置）に移動すると、スリーブＳ３が５速ピースに対してスプライン嵌合し、軸方向において左側の位置（リバース位置）に移動すると、スリーブＳ３がリバースピースに対してスプライン嵌合する。
【００３８】
図２は、この変速機Ｔ／Ｍが搭載された車両のシフトレバーのシフトパターンの一例を示す。スリーブＳ１，Ｓ２，Ｓ３の軸方向の位置はそれぞれ、後述する図３に示す本発明の実施形態に係るシフト機構（１本のフォークシャフトＳＢに複数のフォークＦ１〜Ｆ３が別個独立に軸方向に相対移動可能に配設された構成を有する）により調整されるようになっている。
【００３９】
以上より、変速機Ｔ／Ｍでは、シフトレバーがニュートラル位置（図２を参照）にある場合、スリーブＳ１，Ｓ２，Ｓ３が共に非接続位置に調整される。この結果、入力軸Ａｉと出力軸Ａｏとの間で動力伝達系統が形成されないニュートラル状態が得られる。ニュートラル状態においてシフトレバーが１速位置にシフト操作されると、スリーブＳ１が１速位置へ移動する。この結果、１速の減速比を有する動力伝達系統が形成される（１速が確立される）。ニュートラル状態においてシフトレバーが２速位置にシフト操作されると、スリーブＳ１が２速位置へ移動する。この結果、２速の減速比を有する動力伝達系統が形成される（２速が確立される）。
【００４０】
ニュートラル状態においてシフトレバーが３速位置にシフト操作されると、スリーブＳ２が３速位置へ移動する。この結果、３速の減速比を有する動力伝達系統が形成される（３速が確立される）。ニュートラル状態においてシフトレバーが４速位置にシフト操作されると、スリーブＳ２が４速位置へ移動する。この結果、４速の減速比を有する動力伝達系統が形成される（４速が確立される）。
【００４１】
ニュートラル状態においてシフトレバーが５速位置にシフト操作されると、スリーブＳ３が５速位置へ移動する。この結果、５速の減速比を有する動力伝達系統が形成される（５速が確立される）。ニュートラル状態においてシフトレバーがリバース位置にシフト操作されると、スリーブＳ３がリバース位置へ移動する。この結果、リバースの減速比を有する動力伝達系統が形成される（リバースが確立される）。
【００４２】
（シフト機構）
以下、図３〜図１０を参照しながら、本発明の実施形態に係るシフト機構について説明する。このシフト機構は、１本のセレクトシャフトＳＡと、１本のフォークシャフトＳＢと、３つのフォークＦ１，Ｆ２，Ｆ３と、を備えている。
【００４３】
セレクトシャフトＳＡは、ハウジングＨｇ（図１を参照）に対して、軸方向に移動不能且つ軸周りに回動可能に、周知のベアリング等により支持されている。セレクトシャフトＳＡは、セレクトシャフトＳＡと一体に連結された連結部材と係合するセレクトインナレバーＩＬＡ、セレクトインナレバーＩＬＡと一体に連結された突起部ＰＡ、及び、図示しない動力伝達部材（ワイヤ等）を介して、シフトレバーのセレクト操作（図２）に連動するリンク機構と接続されている。この結果、セレクトシャフトＳＡは、シフトレバーのニュートラル位置（図２を参照）におけるセレクト操作に応じて、ハウジングＨｇに対して回動（相対回動）する。
【００４４】
フォークシャフトＳＢは、ハウジングＨｇに対して、軸方向に移動可能且つ軸周りに回動不能に、且つ、セレクトシャフトＳＡと平行に、周知のベアリング等により支持されている。フォークシャフトＳＢは、フォークシャフトＳＢの一部に形成された切り欠き部と係合するシフトインナレバーＩＬＢ、シフトインナレバーＩＬＢと一体に連結された突起部ＰＢ、及び、図示しない動力伝達部材（ワイヤ等）を介して、シフトレバーのシフト操作（図２）に連動するリンク機構と接続されている。この結果、フォークシャフトＳＢは、シフトレバーのニュートラル位置からのシフト操作に応じて、ハウジングＨｇに対して軸方向に相対移動する。
【００４５】
フォークＦ１，Ｆ２，Ｆ３の基部Ｆ１ｂ，Ｆ２ｂ，Ｆ３ｂには、軸方向に沿う第１貫通孔がそれぞれ形成されている。各第１貫通孔にフォークシャフトＳＢが挿入されることにより、フォークＦ１，Ｆ２，Ｆ３がフォークシャフトＳＢに対して、別個独立に軸方向に相対移動可能にそれぞれ配設されている。このように、このシフト機構は、シングルレール構造を有する。
【００４６】
フォークＦ１，Ｆ２，Ｆ３の把持部Ｆ１ａ，Ｆ２ａ，Ｆ３ａには、スリーブＳ１，Ｓ２，Ｓ３（図１を参照）がそれぞれ一体に連結される。即ち、フォークＦ１は、１速と２速の変速段の確立に係り、フォークＦ２は、３速と４速の変速段の確立に係り、フォークＦ３は、５速とリバースの変速段の確立に係る。
【００４７】
以下、説明の便宜上、３つのフォークＦ１，Ｆ２，Ｆ３のうちシフトレバーのセレクト操作により選択された変速段に対応する１つのフォークを「選択フォーク」と呼び、３つのフォークＦ１，Ｆ２，Ｆ３のうちシフトレバーのセレクト操作により選択された変速段に対応しない２つのフォークを「非選択フォーク」と呼ぶ。例えば、シフトレバーがニュートラル位置における点Ｎ１の位置（図２を参照）にある場合（即ち、１速−２速が選択された場合）、フォークＦ１が選択フォークとなり、フォークＦ２，Ｆ３が非選択フォークとなる。
【００４８】
このシフト機構は、「選択フォークがフォークシャフトＳＢと一体に連結され、非選択フォークがセレクトシャフトＳＡと連結されて軸方向に固定される」機構（連結機構）を備える。以下、この連結機構について説明する。
【００４９】
図４は、一例として、シフトレバーがニュートラル位置における点Ｎ２の位置（図２を参照）にある場合における、シフト機構の状態を示す。以下、説明の便宜上、シフトレバーがニュートラル位置にあるときのフォークＦ１，Ｆ２，Ｆ３の基部Ｆ１ｂ，Ｆ２ｂ，Ｆ３ｂの「ハウジングＨｇに対する軸方向の位置」をそれぞれ「基準フォーク軸方向位置」と呼ぶ。即ち、図４に示すフォークの基部Ｆ１ｂ，Ｆ２ｂ，Ｆ３ｂの軸方向の位置（断面Ａ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃの軸方向の位置）がそれぞれ、基準フォーク軸方向位置に対応する。また、シフトレバーがニュートラル位置にあるときのフォークシャフトＳＢの位置を「基準シャフト位置」と呼ぶ。即ち、図４に示すフォークシャフトＳＢの位置が基準シャフト位置に対応する。
【００５０】
図４に示すように、フォークの基部Ｆ１ｂ，Ｆ２ｂ，Ｆ３ｂには、それぞれの基準フォーク軸方向位置（即ち、断面Ａ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃの軸方向の位置）において、セレクトシャフトＳＡに向けた径方向に沿う（図４において上下方向の）同形の第２貫通孔がそれぞれ形成されている。また、フォークシャフトＳＢが基準シャフト位置にあるときのフォークシャフトＳＢにおけるそれぞれの基準フォーク軸方向位置（即ち、断面Ａ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃの軸方向の位置）には、セレクトシャフトＳＡに向けた径方向に沿う（図４において上下方向の）同形の第３孔がそれぞれ形成される。第２貫通孔と第３孔とは同径である。ここで、図４に示すように、フォークシャフトＳＢが基準シャフト位置にあるとき、それぞれの基準フォーク軸方向位置（即ち、断面Ａ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃの軸方向の位置）において、各第３孔が、対応する第２貫通孔と同軸的且つ連続的に（図４において上下方向に）それぞれ繋がる。
【００５１】
第１、第２、第３フォークＦ１，Ｆ２，Ｆ３に対応するセレクトシャフトＳＡにおけるそれぞれの基準フォーク軸方向位置（即ち、断面Ａ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃの軸方向の位置）には、図５〜図７に示すように、形状の異なる溝Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３がそれぞれ形成されている。
【００５２】
第１、第２、第３フォークＦ１，Ｆ２，Ｆ３に対応するそれぞれの第２貫通孔には、同形のピン部材Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３が径方向に（図４において上下方向に）移動可能にそれぞれ挿入されている。また、第１、第２、第３フォークＦ１，Ｆ２，Ｆ３に対応するそれぞれの第３孔には、ピン部材Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３をそれぞれセレクトシャフトＳＡに向けて（図４において上方向に）押圧するコイルスプリングＪ１，Ｊ２，Ｊ３がそれぞれ収容されている。
【００５３】
セレクトシャフトＳＡの回転方向の位置によって、即ち、ニュートラル位置においてシフトレバーが点Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３のうちのどの位置にあるかによって、ピン部材Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３の径方向外側の先端（図４において上側の先端）と溝Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３との係合状態、並びに、ピン部材Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３の径方向内側の先端（図４において下側の先端）の対応する第３孔への進入状態が変化する。以下、このことについて図８〜図１０を参照しながら説明する。
【００５４】
先ず、図８に示すように、シフトレバーがニュートラル位置における点Ｎ１の位置にある場合（即ち、１速−２速が選択された場合）について述べる。この場合、選択フォークであるフォークＦ１に対応するピン部材Ｈ１の径方向外側の先端が溝Ｇ１と向き合わない。従って、ピン部材Ｈ１の径方向外側の先端は溝Ｇ１と嵌合しない。この結果、ピン部材Ｈ１が比較的径方向内側に位置することになり、ピン部材Ｈ１の径方向内側の先端が対応する第３孔に進入する。
【００５５】
このように、ピン部材Ｈ１が溝Ｇ１と嵌合しないことにより、フォークＦ１（＝選択フォーク）はセレクトシャフトＳＡとは連結されない。且つ、ピン部材Ｈ１が対応する第３孔に進入することにより、フォークＦ１（＝選択フォーク）はフォークシャフトＳＢと一体に連結される。
【００５６】
一方、非選択フォークであるフォークＦ２，Ｆ３に対応するピン部材Ｈ２，Ｈ３の径方向外側の先端は溝Ｇ２，Ｇ３とそれぞれ向き合う。従って、コイルスプリングＪ２，Ｊ３にそれぞれ押圧されるピン部材Ｈ２，Ｈ３の径方向外側の先端は溝Ｇ２，Ｇ３とそれぞれ嵌合する。この結果、ピン部材Ｈ２，Ｈ３が比較的径方向外側に位置することになり、ピン部材Ｈ２，Ｈ３の径方向内側の先端が対応する第３孔にそれぞれ進入しない。
【００５７】
このように、ピン部材Ｈ２，Ｈ３が対応する第３孔にそれぞれ進入しないことにより、フォークＦ２，Ｆ３（＝非選択フォーク）はフォークシャフトＳＢとは連結されない。且つ、ピン部材Ｈ２，Ｈ３が溝Ｇ２，Ｇ３とそれぞれ嵌合することにより、フォークＦ２，Ｆ３（＝非選択フォーク）はセレクトシャフトＳＡと一体に連結される。セレクトシャフトＳＡは軸方向に移動不能にハウジングＨｇに支持されている。従って、フォークＦ２，Ｆ３（＝非選択フォーク）は、フォークシャフトＳＢに対して軸方向に相対移動可能、且つ、軸方向に固定される。
【００５８】
次に、図９に示すように、シフトレバーがニュートラル位置における点Ｎ２の位置にある場合（即ち、３速−４速が選択された場合）について述べる。この場合、選択フォークであるフォークＦ２に対応するピン部材Ｈ２の径方向外側の先端が溝Ｇ２と向き合わない一方で、非選択フォークであるフォークＦ１，Ｆ３に対応するピン部材Ｈ１，Ｈ３の径方向外側の先端は溝Ｇ１，Ｇ３とそれぞれ向き合う。
【００５９】
従って、ピン部材Ｈ２が溝Ｇ２と嵌合しないことにより、フォークＦ２（＝選択フォーク）はセレクトシャフトＳＡとは連結されない。且つ、ピン部材Ｈ２が対応する第３孔に進入することにより、フォークＦ２（＝選択フォーク）はフォークシャフトＳＢと一体に連結される。また、ピン部材Ｈ１，Ｈ３が対応する第３孔にそれぞれ進入しないことにより、フォークＦ１，Ｆ３（＝非選択フォーク）はフォークシャフトＳＢとは連結されない。且つ、ピン部材Ｈ１，Ｈ３が溝Ｇ１，Ｇ３とそれぞれ嵌合することにより、フォークＦ１，Ｆ３（＝非選択フォーク）はセレクトシャフトＳＡと一体に連結される。従って、フォークＦ１，Ｆ３（＝非選択フォーク）は、フォークシャフトＳＢに対して軸方向に相対移動可能、且つ、軸方向に固定される。
【００６０】
次に、図１０に示すように、シフトレバーがニュートラル位置における点Ｎ３の位置にある場合（即ち、５速−リバースが選択された場合）について述べる。この場合、選択フォークであるフォークＦ３に対応するピン部材Ｈ３の径方向外側の先端が溝Ｇ３と向き合わない一方で、非選択フォークであるフォークＦ１，Ｆ２に対応するピン部材Ｈ１，Ｈ２の径方向外側の先端は溝Ｇ１，Ｇ２とそれぞれ向き合う。
【００６１】
従って、ピン部材Ｈ３が溝Ｇ３と嵌合しないことにより、フォークＦ３（＝選択フォーク）はセレクトシャフトＳＡとは連結されない。且つ、ピン部材Ｈ３が対応する第３孔に進入することにより、フォークＦ３（＝選択フォーク）はフォークシャフトＳＢと一体に連結される。また、ピン部材Ｈ１，Ｈ２が対応する第３孔にそれぞれ進入しないことにより、フォークＦ１，Ｆ２（＝非選択フォーク）はフォークシャフトＳＢとは連結されない。且つ、ピン部材Ｈ１，Ｈ２が溝Ｇ１，Ｇ２とそれぞれ嵌合することにより、フォークＦ１，Ｆ２（＝非選択フォーク）はセレクトシャフトＳＡと一体に連結される。従って、フォークＦ１，Ｆ２（＝非選択フォーク）は、フォークシャフトＳＢに対して軸方向に相対移動可能、且つ、軸方向に固定される。
【００６２】
以上のように、ニュートラル位置においてシフトレバーが点Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３のうちのどの位置にあっても、選択フォークは、セレクトシャフトＳＡとは連結されず、且つ、フォークシャフトＳＢと一体に連結される。加えて、非選択フォークは、フォークシャフトＳＢとは連結されず、且つ、セレクトシャフトＳＡと一体に連結される。
【００６３】
従って、選択フォークは、シフトレバーのニュートラル位置からのシフト操作に応じて、フォークシャフトＳＢと一体で、対応する基準フォーク軸方向位置から軸方向に移動する。このとき、非選択フォークがフォークシャフトＳＢと摺動することにより（非選択フォークとフォークシャフトＳＢとが軸方向に相対移動することにより）、非選択フォークの軸方向の位置は、対応する基準フォーク軸方向位置に維持される。
【００６４】
具体的には、シフトレバーがニュートラル位置における点Ｎ１の位置から１速位置（２速位置）にシフト操作されると、非選択フォークであるフォークＦ２，Ｆ３は対応する基準フォーク軸方向位置（図４に示す位置）にそれぞれ維持される一方で、選択フォークであるフォークＦ１は対応する基準フォーク軸方向位置（図４に示す位置）から右方向（左方向）に移動する。この結果、フォークＦ１と連結されたスリーブＳ１（図１を参照）が軸方向に移動して１速（２速）が確立される。
【００６５】
シフトレバーがニュートラル位置における点Ｎ２の位置から３速位置（４速位置）にシフト操作されると、非選択フォークであるフォークＦ１，Ｆ３は対応する基準フォーク軸方向位置（図４に示す位置）にそれぞれ維持される一方で、選択フォークであるフォークＦ２は対応する基準フォーク軸方向位置（図４に示す位置）から右方向（左方向）に移動する。この結果、フォークＦ２と連結されたスリーブＳ２（図１を参照）が軸方向に移動して３速（４速）が確立される。
【００６６】
シフトレバーがニュートラル位置における点Ｎ３の位置から５速位置（リバース位置）にシフト操作されると、非選択フォークであるフォークＦ１，Ｆ２は対応する基準フォーク軸方向位置（図４に示す位置）にそれぞれ維持される一方で、選択フォークであるフォークＦ３は対応する基準フォーク軸方向位置（図４に示す位置）から右方向（左方向）に移動する。この結果、フォークＦ３と連結されたスリーブＳ３（図１を参照）が軸方向に移動して５速（リバース）が確立される。
【００６７】
（作用・効果）
次に、上記のように構成された本発明の実施形態に係る変速機のシフト機構の作用・効果について説明する。
【００６８】
上述のように、選択フォークは、シフト操作に応じてフォークシャフトＳＢと一体で軸方向に移動する。このことは、選択フォークが軸方向に移動する際、選択フォークとフォークシャフトＳＢとが摺動しないことを意味する。また、選択フォークが軸方向に移動する際、非選択フォークはフォークシャフトＳＢと摺動する。しかしながら、非選択フォークは、セレクトシャフトＳＡと一体に連結されて軸方向に固定されているので、対応するスリーブを押圧しない。即ち、非選択フォークは、対応するスリーブから背景技術の欄で述べたような「反力」を受けない。
【００６９】
以上より、シフト操作に応じてフォークシャフトＳＢが軸方向に移動する際、選択フォークについても非選択フォークについても、背景技術の欄で述べたような回転モーメントによる摺動抵抗の増大の問題が発生し難い。以上より、背景技術の欄で述べたような回転モーメントに起因するシフトフィーリングの悪化の問題が生じ得ない。
【００７０】
また、フォークシャフトＳＢの一部に設けられた切り欠きが、シフトインナレバーＩＬＢと係合するシフトヘッドとして使用されている。従って、図１２に示すように、フォークとシフトヘッドとを一体に連結する構造を採用する必要がない。従って、この点において、シフト機構が安価となり得る。
【００７１】
また、シフトレバーのシフト操作がなされた場合において、「１つのみのフォーク（選択フォーク）が軸方向に移動するとともに残りのフォーク（非選択フォーク）が軸方向に固定される」ことが保証され得る。換言すれば、シフトレバーのシフト操作がなされた場合において、２つ以上のフォークが軸方向に同時に移動する現象の発生を抑制する機能（所謂インターロック機能）が発揮され得る。従って、インターロック機能を達成するためのインターロックプレートを設ける必要がなくなる。以上、本実施形態によれば、シングルレール構造を採用しつつ、運転者のシフトフィーリングが良好で且つ安価なシフト機構が提供され得る。
【００７２】
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することができる。例えば、上記実施形態では、ニュートラル位置においてシフトレバーが点Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３のうちのどの位置にあるかによって、軸周りに回転可能に支持されたセレクトシャフトＳＡの回転方向の位置が変化する。そして、セレクトシャフトＳＡの回転方向の位置によって、ピン部材Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３と溝Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３との係合状態、並びに、ピン部材Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３の第３孔への進入状態が変化するように、溝Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３のそれぞれの形状が設計されている。
【００７３】
これに対し、ニュートラル位置においてシフトレバーが点Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３のうちのどの位置にあるかによって、軸方向に移動可能に支持されたセレクトシャフトＳＡの軸方向の位置が変化するように構成されてもよい。この場合、セレクトシャフトＳＡの軸方向の位置によって、ピン部材Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３と溝Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３との係合状態、並びに、ピン部材Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３の第３孔への進入状態が変化するように、溝Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３のそれぞれの形状が設計される。
【００７４】
また、車両前進用の変速段の数は、５つに限定されない（例えば、４つ、或いは、６つであってもよい）。この変速段の数に応じて、１本のフォークシャフトＳＢに別個独立に軸方向に相対移動可能にそれぞれ配設されるフォークの数が変化する。
【符号の説明】
【００７５】
Ｔ／Ｍ…変速機、Ｅ／Ｇ…エンジン、Ａｉ…入力軸、Ａｏ…出力軸、Ｇ１ｉ，Ｇ２ｉ，Ｇ３ｉ，Ｇ４ｉ，Ｇ５ｉ，ＧＲｉ…駆動ギヤ、Ｇ１ｏ，Ｇ２ｏ，Ｇ３ｏ，Ｇ４ｏ，Ｇ５ｏ，ＧＲｏ…被動ギヤ、Ｈ１〜Ｈ３…ハブ、Ｓ１〜Ｓ３…スリーブ、Ｆ１〜Ｆ３…フォーク、Ｆ１ａ〜Ｆ３ａ…フォークの把持部、Ｆ１ｂ〜Ｆ３ｂ…フォークの基部、ＳＡ…セレクトシャフト、ＳＢ…フォークシャフト、ＩＬＡ…セレクトインナレバー、ＩＬＢ…シフトインナレバー、Ｈ１〜Ｈ３…ピン部材、Ｊ１〜Ｊ３…コイルスプリング
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機のハウジングに対して軸方向に移動可能且つ軸周りに回動不能に支持されてシフトレバーのニュートラル位置からのシフト操作に応じて軸方向に移動する１本のフォークシャフトと、
前記変速機内の軸に相対回転可能に設けられた遊転ギヤを前記軸に対して相対回転不能に固定して対応する変速段を達成するための対応する固定部材とそれぞれ連結された複数のフォークであって、複数のフォークのそれぞれが別個独立に前記フォークシャフトに軸方向に相対移動可能に配設された複数のフォークと、
前記シフトレバーの前記ニュートラル位置におけるセレクト操作に応じて作動する連結機構であって、前記複数のフォークのうち前記シフトレバーのセレクト操作により選択された変速段に対応する１つのフォークを、前記フォークシャフトと一体に連結された状態とし、前記複数のフォークのうち前記選択された変速段に対応しない残りの１つ又は複数のフォークを、前記フォークシャフトに対して軸方向に相対移動可能且つ軸方向に固定された状態とする連結機構と、
を備えた、変速機のシフト機構。
【請求項２】
請求項１に記載の変速機のシフト機構において、
前記連結機構は、
前記ハウジングに対して軸周りに回動可能且つ軸方向に移動不能且つ前記フォークシャフトと平行に支持されて前記セレクト操作に応じて回動するセレクトシャフトを備え、
前記各フォークの基部には、軸方向に沿う第１貫通孔がそれぞれ形成され、前記各第１貫通孔に前記フォークシャフトが挿入されることにより前記各フォークが前記フォークシャフトに軸方向に相対移動可能にそれぞれ配設されていて、
前記各フォークの基部には、前記セレクトシャフトに向けた径方向に沿う第２貫通孔がそれぞれ形成され、
前記シフトレバーが前記ニュートラル位置にあるときの前記各フォークの基部の前記ハウジングに対する軸方向の位置をそれぞれ基準フォーク軸方向位置とし、前記シフトレバーが前記ニュートラル位置にあるときの前記フォークシャフトの位置を基準シャフト位置としたとき、
前記フォークシャフトが前記基準シャフト位置にあるときの前記フォークシャフトにおけるそれぞれの前記基準フォーク軸方向位置には、前記セレクトシャフトに向けた径方向に沿う第３孔がそれぞれ形成され、前記フォークシャフトが前記基準シャフト位置にあるときにおいて前記各第３孔が対応する前記第２貫通孔と同軸的且つ連続的にそれぞれ繋がり、
前記セレクトシャフトにおけるそれぞれの前記基準フォーク軸方向位置には、形状の異なる溝がそれぞれ形成されていて、
前記各第２貫通孔にはピン部材が径方向に移動可能にそれぞれ挿入され、前記各第３孔には、対応する前記ピン部材を前記セレクトシャフトに向けて押圧する弾性部材がそれぞれ収容されていて、
前記フォークシャフトが前記基準シャフト位置にあるときにおいて、前記複数のピン部材のうち前記シフトレバーのセレクト操作により選択された変速段に対応する１つのフォークに対応する１つのピン部材について、その径方向外側の先端が対応する前記溝と嵌合せず且つその径方向内側の先端が対応する前記第３孔に進入し、前記複数のピン部材のうち前記シフトレバーのセレクト操作により選択された変速段に対応しない残りの１つ又は複数のフォークに対応する１つ又は複数のピン部材について、その径方向外側の先端が対応する前記溝と嵌合し、且つその径方向内側の先端が対応する前記第３孔に進入しないように、前記各溝の形状がそれぞれ設計された、変速機のシフト機構。
【請求項３】
請求項２に記載の変速機のシフト機構において、
前記弾性部材はコイルスプリングである、変速機のシフト機構。
【請求項１】
変速機のハウジングに対して軸方向に移動可能且つ軸周りに回動不能に支持されてシフトレバーのニュートラル位置からのシフト操作に応じて軸方向に移動する１本のフォークシャフトと、
前記変速機内の軸に相対回転可能に設けられた遊転ギヤを前記軸に対して相対回転不能に固定して対応する変速段を達成するための対応する固定部材とそれぞれ連結された複数のフォークであって、複数のフォークのそれぞれが別個独立に前記フォークシャフトに軸方向に相対移動可能に配設された複数のフォークと、
前記シフトレバーの前記ニュートラル位置におけるセレクト操作に応じて作動する連結機構であって、前記複数のフォークのうち前記シフトレバーのセレクト操作により選択された変速段に対応する１つのフォークを、前記フォークシャフトと一体に連結された状態とし、前記複数のフォークのうち前記選択された変速段に対応しない残りの１つ又は複数のフォークを、前記フォークシャフトに対して軸方向に相対移動可能且つ軸方向に固定された状態とする連結機構と、
を備えた、変速機のシフト機構。
【請求項２】
請求項１に記載の変速機のシフト機構において、
前記連結機構は、
前記ハウジングに対して軸周りに回動可能且つ軸方向に移動不能且つ前記フォークシャフトと平行に支持されて前記セレクト操作に応じて回動するセレクトシャフトを備え、
前記各フォークの基部には、軸方向に沿う第１貫通孔がそれぞれ形成され、前記各第１貫通孔に前記フォークシャフトが挿入されることにより前記各フォークが前記フォークシャフトに軸方向に相対移動可能にそれぞれ配設されていて、
前記各フォークの基部には、前記セレクトシャフトに向けた径方向に沿う第２貫通孔がそれぞれ形成され、
前記シフトレバーが前記ニュートラル位置にあるときの前記各フォークの基部の前記ハウジングに対する軸方向の位置をそれぞれ基準フォーク軸方向位置とし、前記シフトレバーが前記ニュートラル位置にあるときの前記フォークシャフトの位置を基準シャフト位置としたとき、
前記フォークシャフトが前記基準シャフト位置にあるときの前記フォークシャフトにおけるそれぞれの前記基準フォーク軸方向位置には、前記セレクトシャフトに向けた径方向に沿う第３孔がそれぞれ形成され、前記フォークシャフトが前記基準シャフト位置にあるときにおいて前記各第３孔が対応する前記第２貫通孔と同軸的且つ連続的にそれぞれ繋がり、
前記セレクトシャフトにおけるそれぞれの前記基準フォーク軸方向位置には、形状の異なる溝がそれぞれ形成されていて、
前記各第２貫通孔にはピン部材が径方向に移動可能にそれぞれ挿入され、前記各第３孔には、対応する前記ピン部材を前記セレクトシャフトに向けて押圧する弾性部材がそれぞれ収容されていて、
前記フォークシャフトが前記基準シャフト位置にあるときにおいて、前記複数のピン部材のうち前記シフトレバーのセレクト操作により選択された変速段に対応する１つのフォークに対応する１つのピン部材について、その径方向外側の先端が対応する前記溝と嵌合せず且つその径方向内側の先端が対応する前記第３孔に進入し、前記複数のピン部材のうち前記シフトレバーのセレクト操作により選択された変速段に対応しない残りの１つ又は複数のフォークに対応する１つ又は複数のピン部材について、その径方向外側の先端が対応する前記溝と嵌合し、且つその径方向内側の先端が対応する前記第３孔に進入しないように、前記各溝の形状がそれぞれ設計された、変速機のシフト機構。
【請求項３】
請求項２に記載の変速機のシフト機構において、
前記弾性部材はコイルスプリングである、変速機のシフト機構。
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図３】
【図１２】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図３】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−７６７７（Ｐ２０１２−７６７７Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４４４６１（Ｐ２０１０−１４４４６１）
【出願日】平成２２年６月２５日（２０１０．６．２５）
【出願人】（５９２０５８３１５）アイシン・エーアイ株式会社 (490)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２５日（２０１０．６．２５）
【出願人】（５９２０５８３１５）アイシン・エーアイ株式会社 (490)
【Ｆターム（参考）】
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