手動変速機のシフト機構
【課題】手動変速機のシフト機構において、車体の振動によるシフトレバーのびゞり音の発生を低下させる。
【解決手段】変速機ケーシング１に摺動軸受部１ｄを介して支持された作動シャフト３は、半径方向に偏心して設けられたソケット部１３ｂの円筒孔１３ｃに摺動自在に設けられた摺動体１４にシフトレバー２先端の小球部２ｂが嵌合されて、回転方向及び軸線方向に移動されて変速歯車を切り換える。摺動体１４の一端部には半径方向外向きに突出するフランジ部１４ｄが形成され、このフランジ部の軸線方向内端面とこれと対向するソケット部の一端面との間に弾性部材１５を介在させ、シフトレバーの揺動の中立位置付近では弾性部材はフランジ部の内端面とソケット部の一端面との間に挟まれて弾性変形され、この弾性部材の弾性反力により、作動シャフトは摺動軸受部の内面の片側に弾性的に押圧される。
【解決手段】変速機ケーシング１に摺動軸受部１ｄを介して支持された作動シャフト３は、半径方向に偏心して設けられたソケット部１３ｂの円筒孔１３ｃに摺動自在に設けられた摺動体１４にシフトレバー２先端の小球部２ｂが嵌合されて、回転方向及び軸線方向に移動されて変速歯車を切り換える。摺動体１４の一端部には半径方向外向きに突出するフランジ部１４ｄが形成され、このフランジ部の軸線方向内端面とこれと対向するソケット部の一端面との間に弾性部材１５を介在させ、シフトレバーの揺動の中立位置付近では弾性部材はフランジ部の内端面とソケット部の一端面との間に挟まれて弾性変形され、この弾性部材の弾性反力により、作動シャフトは摺動軸受部の内面の片側に弾性的に押圧される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手動変速機において変速歯車を切り換えるシフト機構、特に車体の振動によるシフトレバーのびゞり音の発生を低下させるようにした手動変速機のシフト機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
手動変速機において変速歯車を切り換えるシフト機構としては、例えば図４及び図５に示すようなものがある。図４に示すように、この手動変速機の変速機ケーシング１は、互いに一体的に結合されたケーシング本体１ａとシフト部ケース１ｂにより構成されており、シフト部ケース１ｂの上壁の図において右側となる位置は筒状部１ｃにより上側に開口されている。
【０００３】
ケーシング本体１ａ内には、左右方向に延びるシフトアンドセレクトシャフト７が、１対のブッシュ（摺動軸受部）１ｅを介して回転方向及び軸線方向に往復動自在に支持され、ケーシング本体１ａの上側となるシフト部ケース１ｂ内にはシフトアンドセレクトシャフト７と平行に延びるコントロールシャフト（作動シャフト）３が、１対のブッシュ（摺動軸受部）１ｄを介して回転方向及び軸線方向に往復動自在に支持されている。
【０００４】
コントロールシャフト（作動シャフト）３及びシフトアンドセレクトシャフト７に根本部がそれぞれ固定されたハウジングレバー５及びジョイントレバー６は、互いに近づくように半径方向に延び、ハウジングレバー５の下端部に形成された球状部５ａは、ジョイントレバー６の上端部に半径方向に延びるよう形成された円筒孔６ａに回動及び摺動自在に嵌合されている。このハウジングレバー５とジョイントレバー６を介してコントロールシャフト３とシフトアンドセレクトシャフト７は連動され、コントロールシャフト３が回転方向及び軸線方向に往復動されれば、シフトアンドセレクトシャフト７も回転方向及び軸線方向に往復動される。
【０００５】
図４において右側のブッシュ１ｄから突出するコントロールシャフト３の右端部には、その回転軸線Ｏ２から下方に離れたソケット部３ｂが右下方に延びるアーム部３ａを介して一体的に形成され、このソケット部３ｂにはコントロールシャフト３の回転軸線Ｏ２から半径方向に延びる円筒孔３ｃが形成されている。ソケット部３ｂはコントロールシャフト３の回転方向及び軸線方向の往復動に伴い、シフト部ケース１ｂの筒状部１ｃの中心線の延長部付近を中心とする範囲内で移動される。
【０００６】
シフトレバー２はその上下方向中間部に固着された略半球状の支持部２ａを有しており、この支持部２ａは筒状部１ｃ内の底部に嵌合固着された球面受座８に摺動自在に当接され、筒状部１ｃ内に固定されたスプリング受け９ａとの間に介装されたコイルスプリング９により弾性的に押圧されている。これによりシフトレバー２は、支持部２ａの中心を回転中心Ｏ１として揺動自在である。シフトレバー２は支持部２ａから小球部２ｂと反対側が大きく上方に突出され、その上端部には変速操作を行うためのグリップ（図示省略）が設けられている。筒状部１ｃの開口部の外周とシフトレバー２との間にはゴム製などの防塵用のブーツ（図示省略）が設けられている。
【０００７】
図４及び図５に示すように、支持部２ａから下方に離れたシフトレバー２の下端部に形成された小球部２ｂは、円筒状の摺動体４の内部に形成された球面穴４ａに回動のみ可能に嵌合され、この摺動体４の外周面はソケット部３ｂの円筒孔３ｃ内に軸線方向摺動自在に嵌合されている。摺動体４はナイロンなどの適度の弾性のある合成樹脂の一体成型品であり、球面穴４ａの上側には外側が開いてシフトレバー２を通す円錐状の逃げ孔４ｂが形成され、下側には貫通孔４ｃが形成されている。このように、球面穴４ａと逃げ孔４ｂと貫通孔４ｃが形成されて筒状となった摺動体４は、円周方向の１箇所に長手方向全長にわたり設けられたスリット（図示省略）により切り離されて断面Ｃ字状とされ。これにより摺動体４を一時的に弾性変形させて開いて小球部２ｂを球面穴４ａ内に押し込んで嵌合させることができ、この状態で摺動体４の外周面はソケット部３ｂの円筒孔３ｃに摺動自在に嵌合されており、摺動体４が円筒孔３ｃに嵌合された状態では開いて小球部２ｂが球面穴４ａから離脱されることはない。
【０００８】
この図４及び図５に示す従来技術では、図５(a) に示すように、小球部２ｂの中心がコントロールシャフト３の回転軸線Ｏ２と支持部２ａの回転中心Ｏ１を含む中立面Ｐ上にある変速機の中立位置では、シフトレバー２の支持部２ａの回転中心Ｏ１とコントロールシャフト３の回転軸線Ｏ２は、小球部２ｂの中心に対し同一側に配置されている。またこの中立位置ではハウジングレバー５の球状部５ａの中心も中立面Ｐ上に位置している。この状態からグリップを掴んでシフトレバー２をその支持部２ａの回転中心Ｏ１を通りコントロールシャフト３の回転軸線Ｏ２と平行（従って図４の紙面と平行）に延びる軸線を中心として揺動すれば、図５(b) に示すように、シフトレバー２の小球部２ｂの中心は支持部２ａの回転中心Ｏ１を中心とする半径ｒ１の円弧Ｒ１に沿って移動し、一方摺動体４を摺動自在に支持するコントロールシャフト３のソケット部３ｂはコントロールシャフト３の回転軸線Ｏ２を中心とする半径ｒ２の円弧Ｒ２に沿って移動する。回転中心Ｏ１と回転軸線Ｏ２は小球部２ｂの中心に対し同一側に配置されており、半径ｒ２は半径ｒ１より小さいので、円弧Ｒ２は中立面Ｐ上において円弧Ｒ１に上側から内接されている。
【０００９】
この２つの円弧Ｒ１，Ｒ２の間の距離は、図５(a)及び (b) に示すように、中立面Ｐからのシフトレバー２の揺動角度が０から増大するにつれて０から次第に増大するが、この距離の増大は摺動体４が円筒孔３ｃ内をソケット部３ｂに対し下向きに摺動することにより許容されるので、シフトレバー２及びソケット部３ｂは拘束されることなくそれぞれの円弧に沿って自由に揺動される。このようなシフトレバー２によるソケット部３ｂの揺動によりコントロールシャフト３は回動され、これに連動されるシフトアンドセレクトシャフト７も回動され、その一端に半径方向に突出して形成されたレバー部７ａが揺動されて、その先端部が動力伝達を行う複数組の変速歯車を切り換える複数のシフトフォーク（何れも図示省略）のうちの１つに係合してそのシフトフォークを選択する。
【００１０】
またこのようにしてシフトレバー２により１つのシフトフォークを選択した状態において、シフトレバー２をその支持部２ａの回転中心Ｏ１を通り図４の紙面と直交する軸線を中心として揺動すれば、支持部２ａの回転中心Ｏ１を含みコントロールシャフト３の回転軸線Ｏ２と直交する第２の中立面Ｑ（図４参照）からのシフトレバー２の揺動角度が増大し、それにつれてコントロールシャフト３及びこれに連結されたシフトアンドセレクトシャフト７は軸線方向に移動され、前述のようにして選択されたシフトフォークを軸線方向にシフトして１組の変速歯車による動力伝達を行う。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述したようなシフト機構においては、変速機ケーシング１に設けられる１対のブッシュ１ｄは、コントロールシャフト３を回転方向及び軸線方向に往復動自在に支持するものであるので、コントロールシャフト３との間に多少の隙間を設けなければならない。一方、シフトレバー２は支持部２ａから小球部２ｂと反対側に大きく突出され、その先端部には変速操作を行うためのグリップが設けられているので、エンジンの作動により生じる不釣り合い力などにより車体が振動されると、シフトレバー２は支持部２ａを中心として振動される。この振動はシフトレバー２の小球部２ｂ及び摺動体４を介してコントロールシャフト３のソケット部３ｂに伝達され、コントロールシャフト３を各ブッシュ１ｄとの間の隙間か許す範囲内において変速機ケーシング１に対し移動させるのでびゞり音を生じるという問題がある。このびゞり音は、摩耗などによりブッシュ１ｄとコントロールシャフト３の間の隙間が増大すれば大きくなる。またエンジン共振状態ではシフトレバー２も大きく振動されるのでこのびゞり音も大きくなる。本発明はこのようなびゞり音の発生を低下させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このために、本発明による手動変速機のシフト機構は、変速機ケーシングに摺動軸受部を介して回転方向及び軸線方向に往復動自在に支持された作動シャフトと、この作動シャフトにその回転軸線から半径方向に離れて一体的に設けられて同作動シャフトに対し半径方向に延びる円筒孔が形成されたソケット部と、この円筒孔に外周面が軸線方向摺動自在に嵌合され内部に球面穴が形成された摺動体と、支持部を介して変速機ケーシングに揺動自在に支持され支持部から離れた位置に摺動体の球面穴に回動のみ可能に嵌合される小球部が形成されたシフトレバーよりなり、シフトレバーをその支持部を中心として揺動することにより摺動体をソケット部に対し軸線方向に摺動させるとともに作動シャフトを回転方向及び軸線方向に往復動させて変速歯車の切り換えを行い、何れの変速歯車による動力伝達もなされていない中立位置付近においては、シフトレバーの小球部の中心は支持部の回転中心を含みかつ作動シャフトの回転軸線を含みまたはこの回転軸線と直交する中立面上にあるようにした手動変速機の操作機構において、摺動体には、小球部の中心が中立面上にある中立位置からシフトレバーが支持部の回転中心回りに揺動して小球部の中心が中立面から離れるにつれてソケット部から突出する側となる一端部に、半径方向外向きに突出するフランジ部を形成し、このフランジ部の軸線方向内端面とこれと対向するソケット部の一端面との間に弾性部材を介在させ、小球部の中心が中立面上にある中立位置付近では弾性部材はフランジ部の内端面とソケット部の一端面との間に挟まれて弾性変形されるよう構成したことを特徴とするものである。
【００１３】
前項に記載の手動変速機のシフト機構において、シフトレバーの支持部の回転中心と作動シャフトの回転軸線は、中立面上にある小球部の中心に対し同一側に配置してもよいし、あるいは中立面上にある小球部の中心に対し反対側に配置してもよい。
【００１４】
前各項に記載の手動変速機のシフト機構において、変速機ケーシングに回転方向及び軸線方向に往復動自在に支持されるとともに変速歯車の切り換えを行うレバー部が設けられたシフトアンドセレクトシャフトをさらに備えたものとし、作動シャフトはシフトアンドセレクトシャフトを回転方向及び軸線方向に往復動させるように連結してもよいし、あるいは作動シャフトは変速歯車の切り換えを行うレバー部を備えたシフトアンドセレクトシャフトとしてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、摺動体には、小球部の中心が中立面上にある中立位置からシフトレバーが支持部の回転中心回りに揺動して小球部の中心が中立面から離れるにつれてソケット部から突出する側となる一端部に、半径方向外向きに突出するフランジ部を形成し、このフランジ部の軸線方向内端面とこれと対向するソケット部の一端面との間に弾性部材を介在させ、小球部の中心が中立面上にある中立位置付近では弾性部材はフランジ部の内端面とソケット部の一端面との間に挟まれて弾性変形されるよう構成したので、シフトレバーが、何れの変速歯車による動力伝達もなされていない中立位置にある状態では、上述のように弾性変形される弾性部材の弾性反力により作動シャフトは摺動軸受部の内面の片側に弾性的に押圧されているので、摺動軸受部との間に隙間があっても、作動シャフトが自由に動くことはない。従って前述のようにシフトレバーが大きく振動されるエンジン共振状態においてシフトレバーから摺動体を介してソケット部に振動が伝達されても、作動シャフトと摺動軸受部との間の隙間の存在によるびゞり音が生じることはない。
【００１６】
また上述のように弾性部材が弾性変形されればその弾性反力によりシフトレバーの操作に必要な操作力が増大してシフトフィーリングが低下するおそれがあるが、本発明によれば中立位置またはその付近以外においては、フランジ部の内端面とソケット部の一端面との間の距離は増大し、弾性部材がフランジ部とソケット部の間に挟まれて弾性変形されることはなくなり、従って弾性部材の弾性反力によるシフトレバーの操作力が増大してシフトフィーリングが低下するおそれも殆どない。
【００１７】
シフトレバーの支持部の回転中心と作動シャフトの回転軸線は、中立面上にある小球部の中心に対し同一側に配置した請求項２の発明と、中立面上にある小球部の中心に対し反対側に配置した請求項３の発明とは、適用する手動変速機の構造に合わせて使い分ければよい。
【００１８】
変速機ケーシングに回転方向及び軸線方向に往復動自在に支持されるとともに変速歯車の切り換えを行うレバー部が設けられたシフトアンドセレクトシャフトをさらに備えたものとし、作動シャフトはシフトアンドセレクトシャフトを回転方向及び軸線方向に往復動させるように連結した請求項４の発明と、作動シャフトは変速歯車の切り換えを行うレバー部を備えたシフトアンドセレクトシャフトとした請求項５の発明とは、適用する手動変速機の構造に合わせて使い分ければよい。請求項５の発明によれば、作動シャフトとシフトアンドセレクトシャフトが共用化されるので、シフト機構の構造を全体として簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明による手動変速機のシフト機構の第１実施形態の、図４に示す従来技術の１−１断面に相当する断面図である。
【図２】本発明による手動変速機のシフト機構の第２実施形態の要部を示す側断面図である。
【図３】図２の３−３断面図である。
【図４】従来技術による手動変速機のシフト機構の要部を示す側断面図である。
【図５】図４の５−５断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
主として図１により、本発明による手動変速機のシフト機構の第１実施形態の説明をする。この第１実施形態は、図４及び図５で述べた従来技術に対し、変速機ケーシング１、シフトレバー２、ソケット部３ｂを除くコントロールシャフト３（作動シャフト）、ブッシュ１ｄ、ハウジングレバー５、ジョイントレバー６及びシフトアンドセレクトシャフト７は同一であるが、コントロールシャフト３に一体的に設けられた筒状のソケット部１３ｂ及びその円筒孔１３ｃに嵌合される摺動体１４の寸法形状が相違し、また従来技術には存在しない弾性部材１５が設けられている点を除き実質的に同じである。以下に、主としてその相違点につき説明する。
【００２１】
ソケット部１３ｂは、従来技術のソケット部３ｂと同様、変速機ケーシング１のシフト部ケース１ｂに１対のブッシュ（摺動軸受部）１ｄを介して回転方向及び軸線方向に往復動自在に支持されたコントロールシャフト３に、アーム部３ａを介して回転軸線Ｏ２から下方に離れて一体的に形成され、回転軸線Ｏ２に対し半径方向に延びる円筒孔１３ｃが形成されている。このソケット部１３ｂは、ソケット部３ｂに比して径がやゝ大きく、長さがやゝ短く形成されている点が相違しているだけである。
【００２２】
摺動体１４は、従来技術の摺動体４と寸法形状はやゝ相違するが、同様に球面穴１４ａと逃げ孔１４ｂと貫通孔１４ｃが形成された筒状である。従来技術と同様、円錐状の逃げ孔１４ｂを通してシフトレバー２の小球部２ｂが球面穴１４ａ内に回動のみ可能に嵌合された状態で、外周面がソケット部１３ｂの円筒孔１３ｃ内に軸線方向摺動自在に嵌合されている。この第１実施形態の摺動体１４には、外側が開いた円錐状の逃げ孔１４ｂと反対側、すなわち下側となる一端部に、半径方向外向きに突出するフランジ部１４ｄが形成されている。ソケット部１３ｂの円筒孔１３ｃ内に嵌合された状態で、このフランジ部１４ｄの軸線方向内端面とこれと対向するソケット部１３ｂの一端面との間には、弾性ゴムや波形ワッシャなどよりなる環状の弾性部材１５が介在されている。
【００２３】
この第１実施形態でも、図４及び図５に示す従来技術と同様、コントロールシャフト３の回転軸線Ｏ２と支持部２ａの回転中心Ｏ１を含む中立面Ｐ上にシフトレバー２の小球部２ｂの中心がある変速機の中立位置（図１(a) 参照）では、シフトレバー２の支持部２ａの回転中心Ｏ１とコントロールシャフトの回転軸線Ｏ２は、小球部２ｂの中心に対し同一側に配置されている。この中立位置からグリップを掴んでシフトレバー２をその支持部２ａの回転中心Ｏ１を通りコントロールシャフトの回転軸線Ｏ２と平行（従って図１の紙面と直角）に延びる軸線を中心として揺動すれば、図１(b) に示すように、シフトレバー２の小球部２ｂの中心は支持部２ａの回転中心Ｏ１を中心とする半径ｒ１の円弧Ｒ１に沿って移動し、一方摺動体１４を摺動自在に支持するコントロールシャフトのソケット部１３ｂはコントロールシャフトの回転軸線Ｏ２を中心とする半径ｒ２の円弧Ｒ２に沿って移動する。前述した従来技術の場合と同様、円弧Ｒ２は中立面Ｐ上において円弧Ｒ１に上側から内接されている。
【００２４】
この２つの円弧Ｒ１，Ｒ２の間の距離は、前述した従来技術と同様、中立面Ｐからのシフトレバー２の揺動角度が０から増大するにつれて０から次第に増大するが（図１(a) 及び(b) 参照）、この距離の増大は摺動体１４が円筒孔１３ｃ内をソケット部１３ｂに対し下向きに摺動することにより許容されるので、シフトレバー２及びソケット部１３ｂは拘束されることなくそれぞれの円弧Ｒ１，Ｒ２に沿って自由に揺動される。中立面Ｐからのシフトレバー２の揺動角が増大すれば、ソケット部１３ｂの揺動角及びコントロールシャフト３の回動角も増大され、これに連動されるシフトアンドセレクトシャフト７の回動角も増大され、その一端に半径方向に突出して形成されたレバー部７ａが揺動されて、その先端部が動力伝達を行う複数組の変速歯車を切り換える複数のシフトフォーク（何れも図示省略）のうちの１つに係合してそのシフトフォークを選択する。
【００２５】
このようなシフトレバー２の中立面Ｐからの揺動角が増大すれば、ソケット部１３ｂの揺動及びコントロールシャフトの回動角が増大するとともに、摺動体１４はソケット部１３ｂから下向きに突出する。前述したフランジ部１４ｄは、この突出側となる摺動体１４の下端部に形成されている。このフランジ部１４ｄの軸線方向内端面とこれと対向するソケット部１３ｂ一端面との間の距離は、図１(a) 及び(b) に示すように、シフトレバー２の小球部２ｂの中心が中立面Ｐ上にある中立位置において最小となり、この中立位置からの揺動角が増大するにつれて増大する。フランジ部１４ｄとソケット部１３ｂの間に介在される環状の弾性部材１５は、小球部２ｂが中立位置付近にあるときはこの両者１４ｄ，１３ｂの間に挟まれて弾性圧縮変形され、中立位置付近から少し離れれば、この弾性圧縮変形から解放されるように関係する各部品の寸法及び弾性係数などが設定されている。
【００２６】
また、上述のようにグリップによりシフトレバー２を中立位置から支持部２ａ回りに揺動させて、１つのシフトフォークを選択した状態において、シフトレバー２をその支持部２ａの回転中心Ｏ１を通り図４の紙面と直交する軸線を中心として揺動すれば、支持部２ａの回転中心Ｏ１を含みコントロールシャフト３の回転軸線Ｏ２と直交する第２の中立面Ｑ（図４参照）からのシフトレバー２の揺動角度が増大し、それにつれてコントロールシャフト３及びこれに連結されたシフトアンドセレクトシャフト７は軸線方向に移動され、前述のようにして選択されたシフトフォークを軸線方向にシフトして１組の変速歯車による動力伝達を行う。
【００２７】
上述した第１実施形態によれば、シフトレバー２の小球部２ｂが中立面Ｐ上に位置して、何れの変速歯車による動力伝達もなされていない中立位置では、ソケット部１３ｂは上述のように弾性変形される弾性部材１５の弾性反力により図１において上向きに付勢され、コントロールシャフト３は、それを支持する１対のブッシュ１ｄのうち、シフトレバー２側（図４において右側）となる一方の内面には上側に、またシフトレバー２と反対側となる他方の内面には下側に弾性的に押圧される。このようにコントロールシャフト３は１対のブッシュ１ｄの何れにおいても、その内面の片側に弾性的に押圧されており、ブッシュ１ｄとの間に隙間があってもコントロールシャフト３が自由に動くことはないのでびゞり音が生じることはない。上述のようにエンジン共振状態ではシフトレバー２も大きく振動されるが、この第１実施形態ではそのような状態においてシフトレバー２から摺動体４を介してソケット部１３ｂに伝達される振動が増大しても、コントロールシャフト３とブッシュ１ｄとの間の隙間の存在によるびゞり音が生じることはない。
【００２８】
なお上述のように弾性部材１５が弾性変形されればその弾性反力によりコントロールシャフト３と各ブッシュ１ｄの間の摩擦損失が増大し、シフトレバー２の操作に必要な操作力が増大してシフトフィーリングを低下させるおそれがある。しかしこの第１実施形態によれば、中立位置またはその付近以外においては、フランジ部１４ｄの内端面とソケット部１３ｂの一端面との間の距離は増大し、中立位置付近から少し離れれば弾性部材１５はこの両者１４ｄ，１３ｂによる弾性圧縮変形から解放され弾性変形されることはなくなるので、弾性部材１５の弾性反力によるシフトレバー２の操作力が増大してシフトフィーリングが低下するおそれはわずかである。
【００２９】
上述した第１実施形態では、シフトアンドセレクトシャフト７の回動によりシフトフォークを選択し、シフトアンドセレクトシャフト７の軸線方向移動により選択したシフトフォークを軸線方向にシフトして変速歯車による動力伝達を行うものとして説明したが、シフトアンドセレクトシャフト７の軸線方向移動によりシフトフォークを選択し、シフトアンドセレクトシャフト７の回動により選択したシフトフォークを軸線方向にシフトして変速歯車による動力伝達を行うようにしてもよい。その場合には、シフトレバー２における中立面Ｐと第２の中立面Ｑは位置が入れ替わる。
【００３０】
また上述した第１実施形態では、コントロールシャフト３とシフトアンドセレクトシャフト７は互いに平行に配置したが、本発明はこれに限らず、コントロールシャフトとシフトアンドセレクトシャフトは互いに直交して配置してもよく、その場合はコントロールシャフトの回動はシフトアンドセレクトシャフトの軸線方向移動に、コントロールシャフトの軸線方向移動はシフトアンドセレクトシャフトの回動に変換される。
【００３１】
次に図２及び図３に示す第２実施形態の説明をする。この第２実施形態は、前述した第１実施形態に比して、変速機ケーシング２１を構成するケーシング本体２１ａ及びシフト部ケース２１ｂの具体的形状が異なり、コントロールシャフト３とシフトアンドセレクトシャフト７は一体化してシフトアンドセレクトシャフト（作動シャフト）２３とし、シフトレバー２２の小球部２２ｂと支持部２２ａの回転中心Ｏ１とシフトアンドセレクトシャフト２３の回転軸線Ｏ３の位置関係を変更した点が異なるだけである。その他の構造は実質的に第１実施形態と同じであるので、主としてその相違点につき以下に説明する。
【００３２】
シフトアンドセレクトシャフト２３は、その軸部が変速機ケーシング２１のケーシング本体２１ａに１対（図２において右側となる一方だけを図示）のブッシュ（摺動軸受部）２１ｄを介して回転方向及び軸線方向に往復動自在に支持されており、この軸部の右端部にリベット止めされたジョイント部２３ａの上側には、回転軸線Ｏ３に対し半径方向に延びる円筒孔２３ｃが形成されたソケット部２３ｂが一体的に形成されている。シフトアンドセレクトシャフト２３の軸部の左端部には、第１実施形態のレバー部７ａと同様なレバー部（図示省略）が設けられている。
【００３３】
摺動体２４は、第１実施形態の摺動体１４と同様な筒状であるが、フランジ部２４ｄは外側が開いた円錐状の逃げ孔２４ｂ側、すなわち上側となる一端部に設けられている点だけが異なっている。摺動体２４は、第１実施形態と同様、シフトレバー２２の小球部２２ｂが逃げ孔２４ｂを通して球面穴２４ａ内に回動のみ可能に嵌合された状態で、外周面がソケット部２３ｂの円筒孔２３ｃ内に軸線方向摺動自在に嵌合されており、摺動体２４のフランジ部２４ｄの軸線方向内端面とこれと対向するソケット部２３ｂの一端面との間には、第１実施形態と同様な環状の弾性部材２５が介在されている。
【００３４】
この第２実施形態では、第１実施形態と異なり、シフトレバー２２の小球部２２ｂの中心がシフトアンドセレクトシャフト２３の回転軸線Ｏ３と支持部２２ａの回転中心Ｏ１を含む中立面Ｐ上にある変速機の中立位置（図３(a) 参照）では、シフトレバー２２の支持部２２ａの回転中心Ｏ１とシフトアンドセレクトシャフト２３の回転軸線Ｏ３は、小球部２２ｂの中心に対し互いに反対側に配置されている。この中立位置からグリップを掴んでシフトレバー２２をその支持部２２ａの回転中心Ｏ１を通りシフトアンドセレクトシャフト２３の回転軸線Ｏ３と平行（従って図３の紙面と直角）に延びる軸線を中心として揺動すれば、図３(b) に示すように、シフトレバー２２の小球部２２ｂの中心は支持部２２ａの回転中心Ｏ１を中心とする半径ｒ１の円弧Ｒ１に沿って移動し、一方摺動体２４を摺動自在に支持するシフトアンドセレクトシャフト２３のソケット部２３ｂはシフトアンドセレクトシャフト２３の回転軸線Ｏ３を中心とする半径ｒ３の円弧Ｒ３に沿って移動する。この第２実施形態では、円弧Ｒ３は中立面Ｐ上において円弧Ｒ１に下側から外接されている。
【００３５】
この２つの円弧Ｒ１，Ｒ３の間の距離は、前述した第１実施形態と同様、中立面Ｐからのシフトレバー２２の揺動角度が０から増大するにつれて０から次第に増大するが（図３(a) 及び(b) 参照）、この距離の増大は摺動体２４が円筒孔２３ｃ内をソケット部２３ｂに対し上向きに摺動することにより許容されるので、シフトレバー２２及びソケット部２３ｂは拘束されることなくそれぞれの円弧Ｒ１，Ｒ３に沿って自由に揺動される。中立面Ｐからのシフトレバー２２の揺動角が増大すれば、ソケット部２３ｂの揺動角及びシフトアンドセレクトシャフト２３の回動角も増大され、その一端に半径方向に突出して形成されたレバー部（図示省略）が揺動されて、その先端部が動力伝達を行う複数組の変速歯車を切り換える複数のシフトフォーク（何れも図示省略）のうちの１つに係合してそのシフトフォークを選択する。
【００３６】
このようなシフトレバー２２の中立面Ｐからの揺動角が増大すれば、ソケット部２３ｂの揺動及びシフトアンドセレクトシャフト２３の回動角が増大するとともに、摺動体２４はソケット部２３ｂから上向きに突出する。前述したフランジ部２４ｄは、この突出側となる摺動体２４の上端部に形成されている。このフランジ部２４ｄの軸線方向内端面とこれと対向するソケット部２３ｂ一端面との間の距離は、図３(a) 及び(b) に示すように、シフトレバー２２の小球部２２ｂの中心が中立面Ｐ上にある中立位置において最小となり、この中立位置からの揺動角が増大するにつれて増大する。弾性部材２５の弾性係数及び関係する各部品の寸法は、小球部２２ｂが中立位置付近にあるときはフランジ部２４ｄとソケット部２３ｂの間に挟まれて弾性圧縮変形され、中立位置付近から少し離れればこの弾性圧縮変形から解放されるように設定されている。
【００３７】
また、上述のようにシフトレバー２２を揺動させて１つのシフトフォークを選択した状態において、グリップによりシフトレバー２２をその支持部２２ａの回転中心Ｏ１を通り図２の紙面と直交する軸線を中心として揺動すれば、第１実施形態の場合と同様な第２の中立面Ｑ（図２参照）からのシフトレバー２２の揺動角度が増大し、それにつれてシフトアンドセレクトシャフト２３は軸線方向に移動され、前述のようにして選択されたシフトフォークを軸線方向にシフトして１組の変速歯車による動力伝達を行う。
【００３８】
上述した第２実施形態によれば、シフトレバー２２の小球部２２ｂが中立面Ｐ上に位置する中立位置では、ソケット部２３ｂは上述のように弾性変形される弾性部材２５の弾性反力により図３において下向きに付勢され、シフトアンドセレクトシャフト２３は、それを支持する１対のブッシュ２１ｄのうち、シフトレバー２２側（図２において右側）となる一方の内面には下側に、またシフトレバー２２と反対側となる他方（図示省略）の内面には上側に弾性的に押圧される。このようにシフトアンドセレクトシャフト２３は１対のブッシュ２１ｄの何れにおいても、その内面の片側に弾性的に押圧されており、ブッシュ２１ｄとの間に隙間があっても、シフトアンドセレクトシャフト２３が自由に動くことはないのでびゞり音が生じることもない。上述のようにエンジン共振状態ではシフトレバー２２も大きく振動されるが、この第２実施形態ではそのような共振状態においてシフトレバー２２から摺動体２４を介してソケット部２３ｂに伝達される振動が増大しても、シフトアンドセレクトシャフト２３とブッシュ２１ｄとの間の隙間の存在によるびゞり音が生じることはない。
【００３９】
なお前述した第１実施形態と同様、この第２実施形態でも弾性部材２５の弾性反力によりシフトアンドセレクトシャフト２３とブッシュ２１ｄの間の摩擦損失が増大し、シフトレバー２２の操作に必要な操作力が増大してシフトフィーリングを低下させるおそれがある。しかし第１実施形態と同様、この第２実施形態でも中立位置付近から少し離れればフランジ部２４ｄの内端面とソケット部２３ｂの一端面との間の距離は増大して、弾性部材２５が弾性変形されることはなくなるので、このような理由によるシフトフィーリングの低下のおそれはわずかである。
【００４０】
上述した各実施形態では、セレクト位置が２箇所、シフト位置が２箇所の全部で４つの変速段を有する変速機について説明したが、本発明はこれに限らず、セレクト位置及びシフト位置がそれぞれ２箇所以上で全部で４つ以上の変速段を有する手動変速機にも適用可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１，２１…変速機ケーシング、１ｄ，２１ｄ…摺動軸受部（ブッシュ）、２，２２…シフトレバー、２ａ，２２ａ…支持部、２ｂ，２２ｂ…小球部、３，２３…作動シャフト（コントロールシャフト、シフトアンドセレクトシャフト）、７…シフトアンドセレクトシャフト、７ａ…レバー部、１３ｂ，２３ｂ…ソケット部、１３ｃ，２３ｃ…円筒孔、１４，２４…摺動体、１４ａ，２４ａ…球面穴、１４ｄ，２４ｄ…フランジ部、１５，２５…弾性部材，Ｏ１…回転中心、Ｏ２，Ｏ３…回転軸線、Ｐ，Ｑ…中立面。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手動変速機において変速歯車を切り換えるシフト機構、特に車体の振動によるシフトレバーのびゞり音の発生を低下させるようにした手動変速機のシフト機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
手動変速機において変速歯車を切り換えるシフト機構としては、例えば図４及び図５に示すようなものがある。図４に示すように、この手動変速機の変速機ケーシング１は、互いに一体的に結合されたケーシング本体１ａとシフト部ケース１ｂにより構成されており、シフト部ケース１ｂの上壁の図において右側となる位置は筒状部１ｃにより上側に開口されている。
【０００３】
ケーシング本体１ａ内には、左右方向に延びるシフトアンドセレクトシャフト７が、１対のブッシュ（摺動軸受部）１ｅを介して回転方向及び軸線方向に往復動自在に支持され、ケーシング本体１ａの上側となるシフト部ケース１ｂ内にはシフトアンドセレクトシャフト７と平行に延びるコントロールシャフト（作動シャフト）３が、１対のブッシュ（摺動軸受部）１ｄを介して回転方向及び軸線方向に往復動自在に支持されている。
【０００４】
コントロールシャフト（作動シャフト）３及びシフトアンドセレクトシャフト７に根本部がそれぞれ固定されたハウジングレバー５及びジョイントレバー６は、互いに近づくように半径方向に延び、ハウジングレバー５の下端部に形成された球状部５ａは、ジョイントレバー６の上端部に半径方向に延びるよう形成された円筒孔６ａに回動及び摺動自在に嵌合されている。このハウジングレバー５とジョイントレバー６を介してコントロールシャフト３とシフトアンドセレクトシャフト７は連動され、コントロールシャフト３が回転方向及び軸線方向に往復動されれば、シフトアンドセレクトシャフト７も回転方向及び軸線方向に往復動される。
【０００５】
図４において右側のブッシュ１ｄから突出するコントロールシャフト３の右端部には、その回転軸線Ｏ２から下方に離れたソケット部３ｂが右下方に延びるアーム部３ａを介して一体的に形成され、このソケット部３ｂにはコントロールシャフト３の回転軸線Ｏ２から半径方向に延びる円筒孔３ｃが形成されている。ソケット部３ｂはコントロールシャフト３の回転方向及び軸線方向の往復動に伴い、シフト部ケース１ｂの筒状部１ｃの中心線の延長部付近を中心とする範囲内で移動される。
【０００６】
シフトレバー２はその上下方向中間部に固着された略半球状の支持部２ａを有しており、この支持部２ａは筒状部１ｃ内の底部に嵌合固着された球面受座８に摺動自在に当接され、筒状部１ｃ内に固定されたスプリング受け９ａとの間に介装されたコイルスプリング９により弾性的に押圧されている。これによりシフトレバー２は、支持部２ａの中心を回転中心Ｏ１として揺動自在である。シフトレバー２は支持部２ａから小球部２ｂと反対側が大きく上方に突出され、その上端部には変速操作を行うためのグリップ（図示省略）が設けられている。筒状部１ｃの開口部の外周とシフトレバー２との間にはゴム製などの防塵用のブーツ（図示省略）が設けられている。
【０００７】
図４及び図５に示すように、支持部２ａから下方に離れたシフトレバー２の下端部に形成された小球部２ｂは、円筒状の摺動体４の内部に形成された球面穴４ａに回動のみ可能に嵌合され、この摺動体４の外周面はソケット部３ｂの円筒孔３ｃ内に軸線方向摺動自在に嵌合されている。摺動体４はナイロンなどの適度の弾性のある合成樹脂の一体成型品であり、球面穴４ａの上側には外側が開いてシフトレバー２を通す円錐状の逃げ孔４ｂが形成され、下側には貫通孔４ｃが形成されている。このように、球面穴４ａと逃げ孔４ｂと貫通孔４ｃが形成されて筒状となった摺動体４は、円周方向の１箇所に長手方向全長にわたり設けられたスリット（図示省略）により切り離されて断面Ｃ字状とされ。これにより摺動体４を一時的に弾性変形させて開いて小球部２ｂを球面穴４ａ内に押し込んで嵌合させることができ、この状態で摺動体４の外周面はソケット部３ｂの円筒孔３ｃに摺動自在に嵌合されており、摺動体４が円筒孔３ｃに嵌合された状態では開いて小球部２ｂが球面穴４ａから離脱されることはない。
【０００８】
この図４及び図５に示す従来技術では、図５(a) に示すように、小球部２ｂの中心がコントロールシャフト３の回転軸線Ｏ２と支持部２ａの回転中心Ｏ１を含む中立面Ｐ上にある変速機の中立位置では、シフトレバー２の支持部２ａの回転中心Ｏ１とコントロールシャフト３の回転軸線Ｏ２は、小球部２ｂの中心に対し同一側に配置されている。またこの中立位置ではハウジングレバー５の球状部５ａの中心も中立面Ｐ上に位置している。この状態からグリップを掴んでシフトレバー２をその支持部２ａの回転中心Ｏ１を通りコントロールシャフト３の回転軸線Ｏ２と平行（従って図４の紙面と平行）に延びる軸線を中心として揺動すれば、図５(b) に示すように、シフトレバー２の小球部２ｂの中心は支持部２ａの回転中心Ｏ１を中心とする半径ｒ１の円弧Ｒ１に沿って移動し、一方摺動体４を摺動自在に支持するコントロールシャフト３のソケット部３ｂはコントロールシャフト３の回転軸線Ｏ２を中心とする半径ｒ２の円弧Ｒ２に沿って移動する。回転中心Ｏ１と回転軸線Ｏ２は小球部２ｂの中心に対し同一側に配置されており、半径ｒ２は半径ｒ１より小さいので、円弧Ｒ２は中立面Ｐ上において円弧Ｒ１に上側から内接されている。
【０００９】
この２つの円弧Ｒ１，Ｒ２の間の距離は、図５(a)及び (b) に示すように、中立面Ｐからのシフトレバー２の揺動角度が０から増大するにつれて０から次第に増大するが、この距離の増大は摺動体４が円筒孔３ｃ内をソケット部３ｂに対し下向きに摺動することにより許容されるので、シフトレバー２及びソケット部３ｂは拘束されることなくそれぞれの円弧に沿って自由に揺動される。このようなシフトレバー２によるソケット部３ｂの揺動によりコントロールシャフト３は回動され、これに連動されるシフトアンドセレクトシャフト７も回動され、その一端に半径方向に突出して形成されたレバー部７ａが揺動されて、その先端部が動力伝達を行う複数組の変速歯車を切り換える複数のシフトフォーク（何れも図示省略）のうちの１つに係合してそのシフトフォークを選択する。
【００１０】
またこのようにしてシフトレバー２により１つのシフトフォークを選択した状態において、シフトレバー２をその支持部２ａの回転中心Ｏ１を通り図４の紙面と直交する軸線を中心として揺動すれば、支持部２ａの回転中心Ｏ１を含みコントロールシャフト３の回転軸線Ｏ２と直交する第２の中立面Ｑ（図４参照）からのシフトレバー２の揺動角度が増大し、それにつれてコントロールシャフト３及びこれに連結されたシフトアンドセレクトシャフト７は軸線方向に移動され、前述のようにして選択されたシフトフォークを軸線方向にシフトして１組の変速歯車による動力伝達を行う。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述したようなシフト機構においては、変速機ケーシング１に設けられる１対のブッシュ１ｄは、コントロールシャフト３を回転方向及び軸線方向に往復動自在に支持するものであるので、コントロールシャフト３との間に多少の隙間を設けなければならない。一方、シフトレバー２は支持部２ａから小球部２ｂと反対側に大きく突出され、その先端部には変速操作を行うためのグリップが設けられているので、エンジンの作動により生じる不釣り合い力などにより車体が振動されると、シフトレバー２は支持部２ａを中心として振動される。この振動はシフトレバー２の小球部２ｂ及び摺動体４を介してコントロールシャフト３のソケット部３ｂに伝達され、コントロールシャフト３を各ブッシュ１ｄとの間の隙間か許す範囲内において変速機ケーシング１に対し移動させるのでびゞり音を生じるという問題がある。このびゞり音は、摩耗などによりブッシュ１ｄとコントロールシャフト３の間の隙間が増大すれば大きくなる。またエンジン共振状態ではシフトレバー２も大きく振動されるのでこのびゞり音も大きくなる。本発明はこのようなびゞり音の発生を低下させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このために、本発明による手動変速機のシフト機構は、変速機ケーシングに摺動軸受部を介して回転方向及び軸線方向に往復動自在に支持された作動シャフトと、この作動シャフトにその回転軸線から半径方向に離れて一体的に設けられて同作動シャフトに対し半径方向に延びる円筒孔が形成されたソケット部と、この円筒孔に外周面が軸線方向摺動自在に嵌合され内部に球面穴が形成された摺動体と、支持部を介して変速機ケーシングに揺動自在に支持され支持部から離れた位置に摺動体の球面穴に回動のみ可能に嵌合される小球部が形成されたシフトレバーよりなり、シフトレバーをその支持部を中心として揺動することにより摺動体をソケット部に対し軸線方向に摺動させるとともに作動シャフトを回転方向及び軸線方向に往復動させて変速歯車の切り換えを行い、何れの変速歯車による動力伝達もなされていない中立位置付近においては、シフトレバーの小球部の中心は支持部の回転中心を含みかつ作動シャフトの回転軸線を含みまたはこの回転軸線と直交する中立面上にあるようにした手動変速機の操作機構において、摺動体には、小球部の中心が中立面上にある中立位置からシフトレバーが支持部の回転中心回りに揺動して小球部の中心が中立面から離れるにつれてソケット部から突出する側となる一端部に、半径方向外向きに突出するフランジ部を形成し、このフランジ部の軸線方向内端面とこれと対向するソケット部の一端面との間に弾性部材を介在させ、小球部の中心が中立面上にある中立位置付近では弾性部材はフランジ部の内端面とソケット部の一端面との間に挟まれて弾性変形されるよう構成したことを特徴とするものである。
【００１３】
前項に記載の手動変速機のシフト機構において、シフトレバーの支持部の回転中心と作動シャフトの回転軸線は、中立面上にある小球部の中心に対し同一側に配置してもよいし、あるいは中立面上にある小球部の中心に対し反対側に配置してもよい。
【００１４】
前各項に記載の手動変速機のシフト機構において、変速機ケーシングに回転方向及び軸線方向に往復動自在に支持されるとともに変速歯車の切り換えを行うレバー部が設けられたシフトアンドセレクトシャフトをさらに備えたものとし、作動シャフトはシフトアンドセレクトシャフトを回転方向及び軸線方向に往復動させるように連結してもよいし、あるいは作動シャフトは変速歯車の切り換えを行うレバー部を備えたシフトアンドセレクトシャフトとしてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、摺動体には、小球部の中心が中立面上にある中立位置からシフトレバーが支持部の回転中心回りに揺動して小球部の中心が中立面から離れるにつれてソケット部から突出する側となる一端部に、半径方向外向きに突出するフランジ部を形成し、このフランジ部の軸線方向内端面とこれと対向するソケット部の一端面との間に弾性部材を介在させ、小球部の中心が中立面上にある中立位置付近では弾性部材はフランジ部の内端面とソケット部の一端面との間に挟まれて弾性変形されるよう構成したので、シフトレバーが、何れの変速歯車による動力伝達もなされていない中立位置にある状態では、上述のように弾性変形される弾性部材の弾性反力により作動シャフトは摺動軸受部の内面の片側に弾性的に押圧されているので、摺動軸受部との間に隙間があっても、作動シャフトが自由に動くことはない。従って前述のようにシフトレバーが大きく振動されるエンジン共振状態においてシフトレバーから摺動体を介してソケット部に振動が伝達されても、作動シャフトと摺動軸受部との間の隙間の存在によるびゞり音が生じることはない。
【００１６】
また上述のように弾性部材が弾性変形されればその弾性反力によりシフトレバーの操作に必要な操作力が増大してシフトフィーリングが低下するおそれがあるが、本発明によれば中立位置またはその付近以外においては、フランジ部の内端面とソケット部の一端面との間の距離は増大し、弾性部材がフランジ部とソケット部の間に挟まれて弾性変形されることはなくなり、従って弾性部材の弾性反力によるシフトレバーの操作力が増大してシフトフィーリングが低下するおそれも殆どない。
【００１７】
シフトレバーの支持部の回転中心と作動シャフトの回転軸線は、中立面上にある小球部の中心に対し同一側に配置した請求項２の発明と、中立面上にある小球部の中心に対し反対側に配置した請求項３の発明とは、適用する手動変速機の構造に合わせて使い分ければよい。
【００１８】
変速機ケーシングに回転方向及び軸線方向に往復動自在に支持されるとともに変速歯車の切り換えを行うレバー部が設けられたシフトアンドセレクトシャフトをさらに備えたものとし、作動シャフトはシフトアンドセレクトシャフトを回転方向及び軸線方向に往復動させるように連結した請求項４の発明と、作動シャフトは変速歯車の切り換えを行うレバー部を備えたシフトアンドセレクトシャフトとした請求項５の発明とは、適用する手動変速機の構造に合わせて使い分ければよい。請求項５の発明によれば、作動シャフトとシフトアンドセレクトシャフトが共用化されるので、シフト機構の構造を全体として簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明による手動変速機のシフト機構の第１実施形態の、図４に示す従来技術の１−１断面に相当する断面図である。
【図２】本発明による手動変速機のシフト機構の第２実施形態の要部を示す側断面図である。
【図３】図２の３−３断面図である。
【図４】従来技術による手動変速機のシフト機構の要部を示す側断面図である。
【図５】図４の５−５断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
主として図１により、本発明による手動変速機のシフト機構の第１実施形態の説明をする。この第１実施形態は、図４及び図５で述べた従来技術に対し、変速機ケーシング１、シフトレバー２、ソケット部３ｂを除くコントロールシャフト３（作動シャフト）、ブッシュ１ｄ、ハウジングレバー５、ジョイントレバー６及びシフトアンドセレクトシャフト７は同一であるが、コントロールシャフト３に一体的に設けられた筒状のソケット部１３ｂ及びその円筒孔１３ｃに嵌合される摺動体１４の寸法形状が相違し、また従来技術には存在しない弾性部材１５が設けられている点を除き実質的に同じである。以下に、主としてその相違点につき説明する。
【００２１】
ソケット部１３ｂは、従来技術のソケット部３ｂと同様、変速機ケーシング１のシフト部ケース１ｂに１対のブッシュ（摺動軸受部）１ｄを介して回転方向及び軸線方向に往復動自在に支持されたコントロールシャフト３に、アーム部３ａを介して回転軸線Ｏ２から下方に離れて一体的に形成され、回転軸線Ｏ２に対し半径方向に延びる円筒孔１３ｃが形成されている。このソケット部１３ｂは、ソケット部３ｂに比して径がやゝ大きく、長さがやゝ短く形成されている点が相違しているだけである。
【００２２】
摺動体１４は、従来技術の摺動体４と寸法形状はやゝ相違するが、同様に球面穴１４ａと逃げ孔１４ｂと貫通孔１４ｃが形成された筒状である。従来技術と同様、円錐状の逃げ孔１４ｂを通してシフトレバー２の小球部２ｂが球面穴１４ａ内に回動のみ可能に嵌合された状態で、外周面がソケット部１３ｂの円筒孔１３ｃ内に軸線方向摺動自在に嵌合されている。この第１実施形態の摺動体１４には、外側が開いた円錐状の逃げ孔１４ｂと反対側、すなわち下側となる一端部に、半径方向外向きに突出するフランジ部１４ｄが形成されている。ソケット部１３ｂの円筒孔１３ｃ内に嵌合された状態で、このフランジ部１４ｄの軸線方向内端面とこれと対向するソケット部１３ｂの一端面との間には、弾性ゴムや波形ワッシャなどよりなる環状の弾性部材１５が介在されている。
【００２３】
この第１実施形態でも、図４及び図５に示す従来技術と同様、コントロールシャフト３の回転軸線Ｏ２と支持部２ａの回転中心Ｏ１を含む中立面Ｐ上にシフトレバー２の小球部２ｂの中心がある変速機の中立位置（図１(a) 参照）では、シフトレバー２の支持部２ａの回転中心Ｏ１とコントロールシャフトの回転軸線Ｏ２は、小球部２ｂの中心に対し同一側に配置されている。この中立位置からグリップを掴んでシフトレバー２をその支持部２ａの回転中心Ｏ１を通りコントロールシャフトの回転軸線Ｏ２と平行（従って図１の紙面と直角）に延びる軸線を中心として揺動すれば、図１(b) に示すように、シフトレバー２の小球部２ｂの中心は支持部２ａの回転中心Ｏ１を中心とする半径ｒ１の円弧Ｒ１に沿って移動し、一方摺動体１４を摺動自在に支持するコントロールシャフトのソケット部１３ｂはコントロールシャフトの回転軸線Ｏ２を中心とする半径ｒ２の円弧Ｒ２に沿って移動する。前述した従来技術の場合と同様、円弧Ｒ２は中立面Ｐ上において円弧Ｒ１に上側から内接されている。
【００２４】
この２つの円弧Ｒ１，Ｒ２の間の距離は、前述した従来技術と同様、中立面Ｐからのシフトレバー２の揺動角度が０から増大するにつれて０から次第に増大するが（図１(a) 及び(b) 参照）、この距離の増大は摺動体１４が円筒孔１３ｃ内をソケット部１３ｂに対し下向きに摺動することにより許容されるので、シフトレバー２及びソケット部１３ｂは拘束されることなくそれぞれの円弧Ｒ１，Ｒ２に沿って自由に揺動される。中立面Ｐからのシフトレバー２の揺動角が増大すれば、ソケット部１３ｂの揺動角及びコントロールシャフト３の回動角も増大され、これに連動されるシフトアンドセレクトシャフト７の回動角も増大され、その一端に半径方向に突出して形成されたレバー部７ａが揺動されて、その先端部が動力伝達を行う複数組の変速歯車を切り換える複数のシフトフォーク（何れも図示省略）のうちの１つに係合してそのシフトフォークを選択する。
【００２５】
このようなシフトレバー２の中立面Ｐからの揺動角が増大すれば、ソケット部１３ｂの揺動及びコントロールシャフトの回動角が増大するとともに、摺動体１４はソケット部１３ｂから下向きに突出する。前述したフランジ部１４ｄは、この突出側となる摺動体１４の下端部に形成されている。このフランジ部１４ｄの軸線方向内端面とこれと対向するソケット部１３ｂ一端面との間の距離は、図１(a) 及び(b) に示すように、シフトレバー２の小球部２ｂの中心が中立面Ｐ上にある中立位置において最小となり、この中立位置からの揺動角が増大するにつれて増大する。フランジ部１４ｄとソケット部１３ｂの間に介在される環状の弾性部材１５は、小球部２ｂが中立位置付近にあるときはこの両者１４ｄ，１３ｂの間に挟まれて弾性圧縮変形され、中立位置付近から少し離れれば、この弾性圧縮変形から解放されるように関係する各部品の寸法及び弾性係数などが設定されている。
【００２６】
また、上述のようにグリップによりシフトレバー２を中立位置から支持部２ａ回りに揺動させて、１つのシフトフォークを選択した状態において、シフトレバー２をその支持部２ａの回転中心Ｏ１を通り図４の紙面と直交する軸線を中心として揺動すれば、支持部２ａの回転中心Ｏ１を含みコントロールシャフト３の回転軸線Ｏ２と直交する第２の中立面Ｑ（図４参照）からのシフトレバー２の揺動角度が増大し、それにつれてコントロールシャフト３及びこれに連結されたシフトアンドセレクトシャフト７は軸線方向に移動され、前述のようにして選択されたシフトフォークを軸線方向にシフトして１組の変速歯車による動力伝達を行う。
【００２７】
上述した第１実施形態によれば、シフトレバー２の小球部２ｂが中立面Ｐ上に位置して、何れの変速歯車による動力伝達もなされていない中立位置では、ソケット部１３ｂは上述のように弾性変形される弾性部材１５の弾性反力により図１において上向きに付勢され、コントロールシャフト３は、それを支持する１対のブッシュ１ｄのうち、シフトレバー２側（図４において右側）となる一方の内面には上側に、またシフトレバー２と反対側となる他方の内面には下側に弾性的に押圧される。このようにコントロールシャフト３は１対のブッシュ１ｄの何れにおいても、その内面の片側に弾性的に押圧されており、ブッシュ１ｄとの間に隙間があってもコントロールシャフト３が自由に動くことはないのでびゞり音が生じることはない。上述のようにエンジン共振状態ではシフトレバー２も大きく振動されるが、この第１実施形態ではそのような状態においてシフトレバー２から摺動体４を介してソケット部１３ｂに伝達される振動が増大しても、コントロールシャフト３とブッシュ１ｄとの間の隙間の存在によるびゞり音が生じることはない。
【００２８】
なお上述のように弾性部材１５が弾性変形されればその弾性反力によりコントロールシャフト３と各ブッシュ１ｄの間の摩擦損失が増大し、シフトレバー２の操作に必要な操作力が増大してシフトフィーリングを低下させるおそれがある。しかしこの第１実施形態によれば、中立位置またはその付近以外においては、フランジ部１４ｄの内端面とソケット部１３ｂの一端面との間の距離は増大し、中立位置付近から少し離れれば弾性部材１５はこの両者１４ｄ，１３ｂによる弾性圧縮変形から解放され弾性変形されることはなくなるので、弾性部材１５の弾性反力によるシフトレバー２の操作力が増大してシフトフィーリングが低下するおそれはわずかである。
【００２９】
上述した第１実施形態では、シフトアンドセレクトシャフト７の回動によりシフトフォークを選択し、シフトアンドセレクトシャフト７の軸線方向移動により選択したシフトフォークを軸線方向にシフトして変速歯車による動力伝達を行うものとして説明したが、シフトアンドセレクトシャフト７の軸線方向移動によりシフトフォークを選択し、シフトアンドセレクトシャフト７の回動により選択したシフトフォークを軸線方向にシフトして変速歯車による動力伝達を行うようにしてもよい。その場合には、シフトレバー２における中立面Ｐと第２の中立面Ｑは位置が入れ替わる。
【００３０】
また上述した第１実施形態では、コントロールシャフト３とシフトアンドセレクトシャフト７は互いに平行に配置したが、本発明はこれに限らず、コントロールシャフトとシフトアンドセレクトシャフトは互いに直交して配置してもよく、その場合はコントロールシャフトの回動はシフトアンドセレクトシャフトの軸線方向移動に、コントロールシャフトの軸線方向移動はシフトアンドセレクトシャフトの回動に変換される。
【００３１】
次に図２及び図３に示す第２実施形態の説明をする。この第２実施形態は、前述した第１実施形態に比して、変速機ケーシング２１を構成するケーシング本体２１ａ及びシフト部ケース２１ｂの具体的形状が異なり、コントロールシャフト３とシフトアンドセレクトシャフト７は一体化してシフトアンドセレクトシャフト（作動シャフト）２３とし、シフトレバー２２の小球部２２ｂと支持部２２ａの回転中心Ｏ１とシフトアンドセレクトシャフト２３の回転軸線Ｏ３の位置関係を変更した点が異なるだけである。その他の構造は実質的に第１実施形態と同じであるので、主としてその相違点につき以下に説明する。
【００３２】
シフトアンドセレクトシャフト２３は、その軸部が変速機ケーシング２１のケーシング本体２１ａに１対（図２において右側となる一方だけを図示）のブッシュ（摺動軸受部）２１ｄを介して回転方向及び軸線方向に往復動自在に支持されており、この軸部の右端部にリベット止めされたジョイント部２３ａの上側には、回転軸線Ｏ３に対し半径方向に延びる円筒孔２３ｃが形成されたソケット部２３ｂが一体的に形成されている。シフトアンドセレクトシャフト２３の軸部の左端部には、第１実施形態のレバー部７ａと同様なレバー部（図示省略）が設けられている。
【００３３】
摺動体２４は、第１実施形態の摺動体１４と同様な筒状であるが、フランジ部２４ｄは外側が開いた円錐状の逃げ孔２４ｂ側、すなわち上側となる一端部に設けられている点だけが異なっている。摺動体２４は、第１実施形態と同様、シフトレバー２２の小球部２２ｂが逃げ孔２４ｂを通して球面穴２４ａ内に回動のみ可能に嵌合された状態で、外周面がソケット部２３ｂの円筒孔２３ｃ内に軸線方向摺動自在に嵌合されており、摺動体２４のフランジ部２４ｄの軸線方向内端面とこれと対向するソケット部２３ｂの一端面との間には、第１実施形態と同様な環状の弾性部材２５が介在されている。
【００３４】
この第２実施形態では、第１実施形態と異なり、シフトレバー２２の小球部２２ｂの中心がシフトアンドセレクトシャフト２３の回転軸線Ｏ３と支持部２２ａの回転中心Ｏ１を含む中立面Ｐ上にある変速機の中立位置（図３(a) 参照）では、シフトレバー２２の支持部２２ａの回転中心Ｏ１とシフトアンドセレクトシャフト２３の回転軸線Ｏ３は、小球部２２ｂの中心に対し互いに反対側に配置されている。この中立位置からグリップを掴んでシフトレバー２２をその支持部２２ａの回転中心Ｏ１を通りシフトアンドセレクトシャフト２３の回転軸線Ｏ３と平行（従って図３の紙面と直角）に延びる軸線を中心として揺動すれば、図３(b) に示すように、シフトレバー２２の小球部２２ｂの中心は支持部２２ａの回転中心Ｏ１を中心とする半径ｒ１の円弧Ｒ１に沿って移動し、一方摺動体２４を摺動自在に支持するシフトアンドセレクトシャフト２３のソケット部２３ｂはシフトアンドセレクトシャフト２３の回転軸線Ｏ３を中心とする半径ｒ３の円弧Ｒ３に沿って移動する。この第２実施形態では、円弧Ｒ３は中立面Ｐ上において円弧Ｒ１に下側から外接されている。
【００３５】
この２つの円弧Ｒ１，Ｒ３の間の距離は、前述した第１実施形態と同様、中立面Ｐからのシフトレバー２２の揺動角度が０から増大するにつれて０から次第に増大するが（図３(a) 及び(b) 参照）、この距離の増大は摺動体２４が円筒孔２３ｃ内をソケット部２３ｂに対し上向きに摺動することにより許容されるので、シフトレバー２２及びソケット部２３ｂは拘束されることなくそれぞれの円弧Ｒ１，Ｒ３に沿って自由に揺動される。中立面Ｐからのシフトレバー２２の揺動角が増大すれば、ソケット部２３ｂの揺動角及びシフトアンドセレクトシャフト２３の回動角も増大され、その一端に半径方向に突出して形成されたレバー部（図示省略）が揺動されて、その先端部が動力伝達を行う複数組の変速歯車を切り換える複数のシフトフォーク（何れも図示省略）のうちの１つに係合してそのシフトフォークを選択する。
【００３６】
このようなシフトレバー２２の中立面Ｐからの揺動角が増大すれば、ソケット部２３ｂの揺動及びシフトアンドセレクトシャフト２３の回動角が増大するとともに、摺動体２４はソケット部２３ｂから上向きに突出する。前述したフランジ部２４ｄは、この突出側となる摺動体２４の上端部に形成されている。このフランジ部２４ｄの軸線方向内端面とこれと対向するソケット部２３ｂ一端面との間の距離は、図３(a) 及び(b) に示すように、シフトレバー２２の小球部２２ｂの中心が中立面Ｐ上にある中立位置において最小となり、この中立位置からの揺動角が増大するにつれて増大する。弾性部材２５の弾性係数及び関係する各部品の寸法は、小球部２２ｂが中立位置付近にあるときはフランジ部２４ｄとソケット部２３ｂの間に挟まれて弾性圧縮変形され、中立位置付近から少し離れればこの弾性圧縮変形から解放されるように設定されている。
【００３７】
また、上述のようにシフトレバー２２を揺動させて１つのシフトフォークを選択した状態において、グリップによりシフトレバー２２をその支持部２２ａの回転中心Ｏ１を通り図２の紙面と直交する軸線を中心として揺動すれば、第１実施形態の場合と同様な第２の中立面Ｑ（図２参照）からのシフトレバー２２の揺動角度が増大し、それにつれてシフトアンドセレクトシャフト２３は軸線方向に移動され、前述のようにして選択されたシフトフォークを軸線方向にシフトして１組の変速歯車による動力伝達を行う。
【００３８】
上述した第２実施形態によれば、シフトレバー２２の小球部２２ｂが中立面Ｐ上に位置する中立位置では、ソケット部２３ｂは上述のように弾性変形される弾性部材２５の弾性反力により図３において下向きに付勢され、シフトアンドセレクトシャフト２３は、それを支持する１対のブッシュ２１ｄのうち、シフトレバー２２側（図２において右側）となる一方の内面には下側に、またシフトレバー２２と反対側となる他方（図示省略）の内面には上側に弾性的に押圧される。このようにシフトアンドセレクトシャフト２３は１対のブッシュ２１ｄの何れにおいても、その内面の片側に弾性的に押圧されており、ブッシュ２１ｄとの間に隙間があっても、シフトアンドセレクトシャフト２３が自由に動くことはないのでびゞり音が生じることもない。上述のようにエンジン共振状態ではシフトレバー２２も大きく振動されるが、この第２実施形態ではそのような共振状態においてシフトレバー２２から摺動体２４を介してソケット部２３ｂに伝達される振動が増大しても、シフトアンドセレクトシャフト２３とブッシュ２１ｄとの間の隙間の存在によるびゞり音が生じることはない。
【００３９】
なお前述した第１実施形態と同様、この第２実施形態でも弾性部材２５の弾性反力によりシフトアンドセレクトシャフト２３とブッシュ２１ｄの間の摩擦損失が増大し、シフトレバー２２の操作に必要な操作力が増大してシフトフィーリングを低下させるおそれがある。しかし第１実施形態と同様、この第２実施形態でも中立位置付近から少し離れればフランジ部２４ｄの内端面とソケット部２３ｂの一端面との間の距離は増大して、弾性部材２５が弾性変形されることはなくなるので、このような理由によるシフトフィーリングの低下のおそれはわずかである。
【００４０】
上述した各実施形態では、セレクト位置が２箇所、シフト位置が２箇所の全部で４つの変速段を有する変速機について説明したが、本発明はこれに限らず、セレクト位置及びシフト位置がそれぞれ２箇所以上で全部で４つ以上の変速段を有する手動変速機にも適用可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１，２１…変速機ケーシング、１ｄ，２１ｄ…摺動軸受部（ブッシュ）、２，２２…シフトレバー、２ａ，２２ａ…支持部、２ｂ，２２ｂ…小球部、３，２３…作動シャフト（コントロールシャフト、シフトアンドセレクトシャフト）、７…シフトアンドセレクトシャフト、７ａ…レバー部、１３ｂ，２３ｂ…ソケット部、１３ｃ，２３ｃ…円筒孔、１４，２４…摺動体、１４ａ，２４ａ…球面穴、１４ｄ，２４ｄ…フランジ部、１５，２５…弾性部材，Ｏ１…回転中心、Ｏ２，Ｏ３…回転軸線、Ｐ，Ｑ…中立面。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機ケーシングに摺動軸受部を介して回転方向及び軸線方向に往復動自在に支持された作動シャフトと、この作動シャフトにその回転軸線から半径方向に離れて一体的に設けられて同作動シャフトに対し半径方向に延びる円筒孔が形成されたソケット部と、前記円筒孔に外周面が軸線方向摺動自在に嵌合され内部に球面穴が形成された摺動体と、支持部を介して前記変速機ケーシングに揺動自在に支持され前記支持部から離れた位置に前記摺動体の球面穴に回動のみ可能に嵌合される小球部が形成されたシフトレバーよりなり、前記シフトレバーをその支持部を中心として揺動することにより前記摺動体を前記ソケット部に対し軸線方向に摺動させるとともに前記作動シャフトを回転方向及び軸線方向に往復動させて変速歯車の切り換えを行い、何れの変速歯車による動力伝達もなされていない中立位置付近においては、前記シフトレバーの小球部の中心は前記支持部の回転中心を含みかつ前記作動シャフトの回転軸線を含みまたはこの回転軸線と直交する中立面上にあるようにした手動変速機の操作機構において、
前記摺動体には、前記小球部の中心が前記中立面上にある前記中立位置から前記シフトレバーが前記支持部の回転中心回りに揺動して前記小球部の中心が前記中立面から離れるにつれて前記ソケット部から突出する側となる一端部に、半径方向外向きに突出するフランジ部を形成し、このフランジ部の軸線方向内端面とこれと対向する前記ソケット部の一端面との間に弾性部材を介在させ、前記小球部の中心が前記中立面上にある中立位置付近では前記弾性部材は前記フランジ部の内端面と前記ソケット部の一端面との間に挟まれて弾性変形されるよう構成したことを特徴とする手動変速機のシフト機構。
【請求項２】
請求項１に記載の手動変速機のシフト機構において、前記シフトレバーの支持部の回転中心と前記作動シャフトの回転軸線は、前記中立面上にある前記前記小球部の中心に対し同一側に配置されている手動変速機のシフト機構。
【請求項３】
請求項１に記載の手動変速機のシフト機構において、前記シフトレバーの支持部の回転中心と前記作動シャフトの回転軸線は、前記中立面上にある前記前記小球部の中心に対し反対側に配置されている手動変速機のシフト機構。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の手動変速機のシフト機構において、前記変速機ケーシングに回転方向及び軸線方向に往復動自在に支持されるとともに前記変速歯車の切り換えを行うレバー部が設けられたシフトアンドセレクトシャフトをさらに備え、前記作動シャフトは前記シフトアンドセレクトシャフトを回転方向及び軸線方向に往復動させるよう連結されている手動変速機のシフト機構。
【請求項５】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の手動変速機のシフト機構において、前記作動シャフトは前記変速歯車の切り換えを行うレバー部を備えたシフトアンドセレクトシャフトである手動変速機のシフト機構。
【請求項１】
変速機ケーシングに摺動軸受部を介して回転方向及び軸線方向に往復動自在に支持された作動シャフトと、この作動シャフトにその回転軸線から半径方向に離れて一体的に設けられて同作動シャフトに対し半径方向に延びる円筒孔が形成されたソケット部と、前記円筒孔に外周面が軸線方向摺動自在に嵌合され内部に球面穴が形成された摺動体と、支持部を介して前記変速機ケーシングに揺動自在に支持され前記支持部から離れた位置に前記摺動体の球面穴に回動のみ可能に嵌合される小球部が形成されたシフトレバーよりなり、前記シフトレバーをその支持部を中心として揺動することにより前記摺動体を前記ソケット部に対し軸線方向に摺動させるとともに前記作動シャフトを回転方向及び軸線方向に往復動させて変速歯車の切り換えを行い、何れの変速歯車による動力伝達もなされていない中立位置付近においては、前記シフトレバーの小球部の中心は前記支持部の回転中心を含みかつ前記作動シャフトの回転軸線を含みまたはこの回転軸線と直交する中立面上にあるようにした手動変速機の操作機構において、
前記摺動体には、前記小球部の中心が前記中立面上にある前記中立位置から前記シフトレバーが前記支持部の回転中心回りに揺動して前記小球部の中心が前記中立面から離れるにつれて前記ソケット部から突出する側となる一端部に、半径方向外向きに突出するフランジ部を形成し、このフランジ部の軸線方向内端面とこれと対向する前記ソケット部の一端面との間に弾性部材を介在させ、前記小球部の中心が前記中立面上にある中立位置付近では前記弾性部材は前記フランジ部の内端面と前記ソケット部の一端面との間に挟まれて弾性変形されるよう構成したことを特徴とする手動変速機のシフト機構。
【請求項２】
請求項１に記載の手動変速機のシフト機構において、前記シフトレバーの支持部の回転中心と前記作動シャフトの回転軸線は、前記中立面上にある前記前記小球部の中心に対し同一側に配置されている手動変速機のシフト機構。
【請求項３】
請求項１に記載の手動変速機のシフト機構において、前記シフトレバーの支持部の回転中心と前記作動シャフトの回転軸線は、前記中立面上にある前記前記小球部の中心に対し反対側に配置されている手動変速機のシフト機構。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の手動変速機のシフト機構において、前記変速機ケーシングに回転方向及び軸線方向に往復動自在に支持されるとともに前記変速歯車の切り換えを行うレバー部が設けられたシフトアンドセレクトシャフトをさらに備え、前記作動シャフトは前記シフトアンドセレクトシャフトを回転方向及び軸線方向に往復動させるよう連結されている手動変速機のシフト機構。
【請求項５】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の手動変速機のシフト機構において、前記作動シャフトは前記変速歯車の切り換えを行うレバー部を備えたシフトアンドセレクトシャフトである手動変速機のシフト機構。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−２２８４６８（Ｐ２０１０−２２８４６８Ａ）
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７４８９２（Ｐ２００９−７４８９２）
【出願日】平成２１年３月２５日（２００９．３．２５）
【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２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２５日（２００９．３．２５）
【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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