手動変速機の操作装置
【課題】作動シャフト２５のストローク方向により「ストローク−荷重」特性を異ならせて、この特性の調整の自由度を大きくする。
【解決手段】 手動変速機の操作装置は、複数対の変速ギヤ対を切り換える少数の切換機構と、この切換機構を選択するセレクト機構と、選択された切換機構を作動させるシフト機構を備え、セレクト機構及びシフト機構の少なくとも何れか一方は軸線方向に移動する作動シャフト２５を備えている。湾曲して突出し頂部に凹部３１ａを形成した中央部３１と、その両端から平行に延びる両側部３２よりなる板ばね３０が設けられ、この板ばねは、作動シャフトに軸線方向の力が加えられていない状態において、作動シャフトの外周の一部から半径方向に突出して設けた突出部２６に凹部３１ａが係合するように、その両側部の先端部がハウジング２０に固定される。
【解決手段】 手動変速機の操作装置は、複数対の変速ギヤ対を切り換える少数の切換機構と、この切換機構を選択するセレクト機構と、選択された切換機構を作動させるシフト機構を備え、セレクト機構及びシフト機構の少なくとも何れか一方は軸線方向に移動する作動シャフト２５を備えている。湾曲して突出し頂部に凹部３１ａを形成した中央部３１と、その両端から平行に延びる両側部３２よりなる板ばね３０が設けられ、この板ばねは、作動シャフトに軸線方向の力が加えられていない状態において、作動シャフトの外周の一部から半径方向に突出して設けた突出部２６に凹部３１ａが係合するように、その両側部の先端部がハウジング２０に固定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は手動変速機の操作装置、特に操作ストロークに対する荷重特性の調整の自由度を大きくすることができる手動変速機の操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
手動変速機においては、例えば特許文献１（特開２００４−１００７４１号公報）に示すように、ケーシング内に互いに平行に回転自在にカウンタ軸及び出力軸を設け、この両軸の間に設けた複数対の変速ギヤ対を選択的に切り換えて動力伝達を行うものがある。このような手動変速機の操作装置では、各２対の前記変速ギヤ対の間にこの両変速ギヤ対による前記両軸の間の動力伝達を選択的に切り換える複数の切換機構を設け、この複数の切換機構から何れか１つをセレクト機構により選択し、選択された切換機構をシフト機構により作動させてその両側の変速ギヤ対の何れか一方により前記両軸の間の動力伝達を行っている。
【０００３】
このような操作装置としては、例えば図８に示すようなものがある。前述した各２対の変速ギヤ対を切り換える切換装置の切換シャフト（フォ−クシャフト）４は例えば３本であるが、図８では重なっているので１本だけが示されており、何れもハウジング１に軸線方向摺動自在に支持されている。切換シャフト４と直交するシフトアンドセレクトシャフト２はハウジング１に軸線方向摺動及び回動自在に支持され、その一部にはスプラインを介してインナレバー３が固定され、インナレバー３の軸線方向移動により突起部３ａの先端部は各切換シャフト４に設けられたシフトピース４ａのコ字形切欠きにわずかの隙間をおいて選択的に係合可能である。インナレバー３がシフトアンドセレクトシャフト２と共に回動すれば、その突起部３ａが係合されたシフトピース４ａの切換シャフト４は軸線方向に移動され、切換機構が作動されて、動力伝達を行う変速ギヤ対の切り換えがなされる。突起部３ａと反対側となるインナレバー３の外周の一部には、中央のＶ形切込みとその両側の三角山形からなるカム面３ｂが形成されている。このカム面３ｂと協働してハウジング１に対するインナレバー３の回動位置を規制するデテント装置５は、筒状のケース６と、このケース６の内面に軸線方向摺動自在に支持されてスプリング９によりインナレバー３側に弾性的に付勢されたスライド部材７と、このスライド部材７の先端部に形成された凹球面に互いに距離をおいて配置された多数の小鋼球を介して回転自在に抜け止め保持されたボール８により構成されている。デテント装置５は、そのケース６をシフトアンドセレクトシャフト２の中心軸線と直交するようにハウジング１にねじ込み固定して、先端のボール８がカム面３ｂに弾性的に押圧されるようになっている。
【０００４】
また図示は省略したが、シフトアンドセレクトシャフト２のハウジング１を回動及び摺動自在に通り抜ける部分には、軸線方向に多少の距離をおいて円周方向に延びる３個のＶ形のノッチが形成され、ハウジング１にはデテント装置５と同様のデテント装置が設けられ、その先端のボールが各ノッチに弾性的に弾性的に押圧されて、ハウジング１に対するシフトアンドセレクトシャフト２の軸線方向位置を規制するようになっている。この例では、手動変速レバー（図示省略）をセレクト方向及びシフト方向に移動すれば、シフトアンドセレクトシャフト２はそれぞれ軸線方向及び回動方向に移動されるように連結されている。カム面３ｂは、このシフトアンドセレクトシャフト２の軸線方向セレクト運動に対応するように、軸線方向に相当な長さを有している。
【０００５】
次に図８の操作装置における変速レバーのストロークに対するそれに必要な荷重の特性を、図９により説明をする。ボール８がカム面３ｂの中央のＶ形切込みに係合した図示の中立状態から、変速レバーをシフト方向の一方に移動して変速ギヤを入れる場合の入りストロークでは、その方向と対応する方向にインナレバー３は回動され、デテント装置５のボール８は、先ずスプリング９の付勢力に抗してカム面３ｂの中央のＶ形切込みの一方の斜面により押し上げられるので、変速レバーをシフトストロークさせるのに必要な荷重は、先ず図９に示す変速レバーの「ストローク−荷重」特性曲線Ｑに沿って矢印Ｃに示すようにストロークの増大につれて増大し、ボール８が中央のＶ形切込みの一側の三角山形の頂部に達する前に減少し始め、頂部に達した位置で０となり、それを越えれば負の値となり、負の値が増大し再び減少した位置でインナレバー３がストッパ（図示省略）に当接して停止される。また、インナレバー３がストッパに当接した状態から、変速レバーを戻す方向に移動して入った変速ギヤを抜く場合の抜きストロークでは、インナレバー３は変速レバーにより入りストロークの場合と反対方向に回動され、デテント装置５のボール８はカム面３ｂ上を入りストロークの場合と反対方向に移動するので、変速レバーのストロークに必要な荷重は、入りストロークの場合と同じ「ストローク−荷重」特性曲線Ｑに沿って矢印Ｄに示すように、反対向きに移動したものとなる。
【０００６】
また前述のようにシフトアンドセレクトシャフト２に形成した３個のノッチの何れかにデテント装置のボールが係合して１つの切換機構を選択した状態から隣の切換機構に選択を移すことは、変速レバーをセレクト方向の一方に移動してシフトアンドセレクトシャフト２を軸線方向に移動することにより行うが、この切換機構を選択する場合及びこれを戻す場合の変速レバーをセレクトストロークさせるのに必要な荷重の特性は、上述したシフトの場合と同様、選択する場合と戻す場合とで同じ「ストローク−荷重」特性曲線に沿って反対向きに移動するものとなる。
【０００７】
なお図８に示す従来技術では、シフトアンドセレクトシャフト２の軸線方向セレクト運動により切換シャフト４を選択し、シフトアンドセレクトシャフトの回動により切換シャフト４を軸線方向にシフト運動させて変速ギヤ対の切換を行っているが、例えば特許文献２（特開２００４−１０８４６８号公報）に示すように、シフトアンドセレクトシャフト２の回動方向セレクト運動により切換シャフト４を選択し、シフトアンドセレクトシャフトの軸線方向シフト運動により切換シャフト４を作動させて変速ギヤ対の切換を行うようにしたものもある。
【０００８】
また手動変速機の操作装置としては、例えば図１０に示すようなものもある。この技術ではセレクトシャフト１１はハウジング１０に回動のみ自在に支持され、その一部にスプライン及びスプリングピン１７を介して固定されたインナレバー１２の突起部１２ａの先端部は図８のシフトピース４ａと同様なセレクト部材１３のコ字形切欠きにわずかの隙間をおいて常時係合されている。インナレバー１２から突出する略Ｔ形のアーム部１２ｂの外周には、互いに連結される一端部が谷部となる１対の突出した湾曲面よりなるカム面１２ｃが形成されている。このカム面１２ｃと協働してハウジング１０に対するインナレバー１２の回動位置を規制するデテント装置１４は、セレクトシャフト１１と直交するように配置されて一端部がハウジング１０にボルト止め固定された板ばね１５と、その先端部にセレクトシャフト１１と平行な枢支ピン１６ａにより回転自在に支持されたローラ１６からなり、このローラ１６が板ばね１５によりカム面１２ｃに弾性的に押圧されるようになっている。この図１０に示す操作装置では、セレクトシャフト１１を軸線方向に移動することはできないので、シフト機構はセレクト機構とは分離されたものとなり、セレクト部材１３より先の部分に設けることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−１００７４１号公報（図１）。
【特許文献２】特開２００４−１０８４６８号公報（図１）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図８に示す手動変速機の操作装置では、セレクト機構とシフト機構が一体化されるので、部品点数の削減及び軽量化が達成され、また省スペース及び取付位置の自由化等の効果が得られる。また、Ｖ形切込みとその両側の三角山形からなるカム面３ｂの各傾斜面の角度を変えることにより変速レバーを操作する場合のシフトフィーリングを調整することもある程度は可能である。しかしボール８の径に比してカム面３ｂの各傾斜面の長さが小さいので各傾斜面を湾曲させてシフトフィーリングを調整することはできず、またセレクトまたはシフトを入れる場合と抜く場合の特性を異ならせることはできないので、シフトフィーリングの調整の自由度が少ないという問題がある。
【００１１】
また図１０に示す手動変速機の操作装置では、ローラ１６の径に比してカム面１２ｃの各傾斜面の長さが大きいので各傾斜面の形状を変えることによりシフトフィーリングを調整することが可能となる。しかしセレクトまたはシフトを入れる場合と抜く場合の特性を異ならせることはできないので、シフトフィーリングの調整の自由度を充分に広いものとすることはできない。
【００１２】
本発明はセレクトまたはシフトを入れる場合と抜く場合の特性を異ならせることを可能として操作ストロークに対する荷重特性の調整の自由度を大きくして、このような問題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このために、請求項１の発明による手動変速機の操作装置は、ケーシング内に互いに平行に回転自在に支持されたカウンタ軸及び出力軸と、この両軸の間で動力伝達を行う複数対の変速ギヤ対と、各２対の変速ギヤ対の間に設けられてこの両変速ギヤ対による両軸の間の動力伝達を選択的に切り換える少数の切換機構と、この少数の切換機構から何れか１つを選択するセレクト機構と、選択された切換機構を作動させてそれの両側の両変速ギヤ対の何れか一方により両軸の間の動力伝達を行うようにするシフト機構を備えてなる手動変速機の操作装置において、セレクト機構及びシフト機構の少なくとも何れか一方は軸線方向に移動する作動シャフトを備えたものとし、ばね材よりなる帯板の中央部を湾曲して突出させ、その両側部を突出側とは反対向きに互いに平行に延出させるとともに、中央部の頂部を屈曲させて凹部を形成した板ばねをさらに備え、板ばねは、作動シャフトに軸線方向の力が加えられていない状態において、作動シャフトの外周の一部から半径方向に突出して設けた突出部に凹部が係合するように、その両側部の先端部をハウジングに固定したことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項１に記載の手動変速機の操作装置において、板ばねは複数として作動シャフトの軸線方向から見て点対称に配置し、作動シャフトの突出部は各板ばねの凹部と対応する作動シャフトの外周の各位置に突出して設けることが好ましい。
【００１５】
請求項１または請求項２に記載の手動変速機の操作装置において、突出部は作動シャフトと同軸的な回転体とし作動シャフトの全外周に突出して形成することが好ましい。
【００１６】
請求項１または請求項２に記載の手動変速機の操作装置において、突出部は作動シャフトの中心軸線から離れた位置に同中心軸線と直交して設けた枢支ピンにより回転自在に支持されたローラを備えたものとすることが好ましい。
【００１７】
前各項に記載の手動変速機の操作装置において、ハウジングには半径方向に距離をおいて作動シャフトを囲む筒状の保持部材を設け、各板ばねは保持部材に取り付けることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、セレクト機構及びシフト機構の少なくとも何れか一方は軸線方向に移動する作動シャフトを備えたものとし、ばね材よりなる帯板の中央部を湾曲して突出させ、その両側部を突出側とは反対向きに互いに平行に延出させるとともに、中央部の頂部を屈曲させて凹部を形成した板ばねをさらに備え、板ばねは、作動シャフトに軸線方向の力が加えられていない状態において、作動シャフトの外周の一部から半径方向に突出して設けた突出部に凹部が係合するように、その両側部の先端部をハウジングに固定したので、突出部が板ばねの凹部に係合された作動シャフトに軸線方向の力を加えて軸線方向外向きにストロークさせれば、作動シャフトの突出部は、板ばねの中央部を押し上げると共に、中央部との間に作用する摩擦力によりその両側部を撓ませて中央部をそのストローク方向にも変位させる。これにより作動シャフトのストロークに対する荷重の特性は、中央部がストローク方向に変位しない場合に対してストローク方向にずれたものとなり、このストロークは突出部が凹部から完全に離脱してある程度離れた位置で停止される。
【００１９】
このように停止した位置から作動シャフトに逆向きの力を加えて軸線方向内向きにストロークさせれば、作動シャフトの突出部は、板ばねの中央部の凹部から離れた部分を押し上げると共に、中央部との間の摩擦力によりその両側部を撓ませて中央部をそのストローク方向に変位させ、作動シャフトは突出部が両側部の凹部と係合する位置で停止される。このとき作用する摩擦力の向きは軸線方向外向きストロークの場合と逆向きとなるので、このときの作動シャフトのストロークに対する荷重の特性は、中央部がストローク方向に変位しない場合に対して軸線方向外向きストロークのときとは逆向きにずれたものとなる。すなわち、請求項１の発明によれば、作動シャフトの突出部が板ばねの凹部に係合された状態から作動シャフトを外向きにストロークさせる場合と、それを戻す向きにストロークさせる場合とでは、作動シャフトに加える荷重特性は異なるものとなる。従ってこの両者の場合の荷重特性が同一である前述の従来技術に比して、操作ストロークに対する荷重特性の調整の自由度を大きくすることができる。
【００２０】
板ばねは複数として作動シャフトの軸線方向から見て点対称に配置し、作動シャフトの突出部は各板ばねの凹部と対応する作動シャフトの外周の各位置に突出して設けた請求項２の発明によれば、各板ばねから作動シャフトに半径方向内向きに加わる力が釣り合って作動シャフトに曲がりが生じることがないので、作動が円滑な手動変速機の操作装置が得られ、また作動シャフト２５に対する操作装置における長手方向の取付位置の選択の自由度を増大することができる。
【００２１】
突出部は作動シャフトと同軸的な回転体とし作動シャフトの全外周に突出して形成した請求項３の発明によれば、突出部の形状が簡略化されるので製造が容易となり、製造コストを低下させることができる。また作動シャフト及び突出部は板ばねに対し軸線方向移動自在であると共に回動自在となるので、１本のシフトアンドセレクトシャフトを使用することによりセレクト機構とシフト機構を一体化して部品点数の削減及び軽量化を達成し、また省スペース及び取付位置の自由化等の効果が得られる手動変速機の操作装置にも適用することができる。
【００２２】
突出部は作動シャフトの中心軸線から離れた位置に同中心軸線と直交して設けた枢支ピンにより回転自在に支持されたローラを備えたものとした請求項４の発明によれば、板ばねの中央部のローラと当接する部分の傾斜角を増大させて、作動シャフトのストロークに対する荷重の特性の調整範囲を広げることができる。
【００２３】
ハウジングには半径方向に距離をおいて作動シャフトを囲む筒状の保持部材を設け、各板ばねは保持部材に取り付けた請求項５の発明によれば、複数の板ばねを作動シャフトの軸線方向から見て点対称に配置した場合の板ばねの取付構造を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明による手動変速機の操作装置の一実施形態の全体構造を示す長手方向断面図である。
【図２】図１の右側面図である。
【図３】図１及び図２に示す一実施形態の外向きストロークの場合の説明図である。
【図４】図１及び図２に示す一実施形態の内向きストロークの場合の説明図である。
【図５】図１及び図２に示す一実施形態の「ストローク−荷重」特性曲線の一例を記すである。
【図６】作動シャフト２５に設ける突出部の変形例を示す図である。
【図７】作動シャフト２５に設ける突出部の図６とは異なる変形例を示す図である。
【図８】従来技術による手動変速機の操作装置の一例を示す断面図である。
【図９】図８に示す従来技術の「ストローク−荷重」特性曲線の一例を記す図である。
【図１０】従来技術による手動変速機の操作装置の図８とは別の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明は、前述した図８に示す従来技術のシフトアンドセレクトシャフト２または切換シャフト（フォ−クシャフト）４、特許文献２のシフトアンドセレクトシャフトまたはフォ−クシャフトのような、セレクト及び／またはシフト機構が備えた軸線方向に移動する作動シャフトに適用するものである。以下に、図１〜図５により、本発明による手動変速機の操作装置の一実施形態の説明をする。
【００２６】
この実施形態は、図１及び図２に示すように、作動シャフト２５、４個の板ばね３０及び保持部材２１により構成されている。作動シャフト２５は上述のようにセレクト及び／またはシフト機構が備えた軸線方向に移動する部材であり、その一部にはその全外周から突出するように、作動シャフト２５より大径の球形の突出部２６が一体的に形成されている。板ばね３０は、例えばばね鋼やりん青銅などのばね材よりなる帯板の中央部３１を大きく湾曲して突出させ、その両側部３２を中央部３１の突出側とは反対向きに折り曲げて互いに平行に延出させ、また中央部３１の頂部を屈曲させて凹部３１ａを形成したものであり、凹部３１ａは略Ｖ字状として折曲部は板厚よりも相当大きい内半径で折り曲げられている。各両側部３２の先端の取付部は、略Ｔ形に形成されている。
【００２７】
保持部材２１は半径方向に距離をおいて作動シャフト２５を同軸的に囲む円筒状の例えばアルミニウムダイカスト製で、変速機のハウジング２０にボルト２２により固定されている。４個の板ばね３０は、凹部３１ａを作動シャフト２５側に向けて、作動シャフト２５の軸線方向から見て９０度の間隔で点対称に配置し、各両側部３２の先端部を保持部材２１の各端面に当接して、取付ねじ３３により固定されている。作動シャフト２５がセレクトの中央位置またはシフトの中立位置（以下単に中央位置という）にあり、軸線方向の力が加えられていない状態では、図１に示すように、突出部２６は凹部３１ａの両側の各１点において突出部２６に当接して係合され、この状態では各板ばね３０には作動シャフト２５から離れる向きに多少の初期撓みが与えられている。
【００２８】
次に、図３及び図４により、この実施形態の作動の説明をする。この図３及び図４では、符号３１ｂ〜３１ｈは、作動シャフト２５及び突出部２６のストロークに応じて移動する板ばね３０の中央部３１の、突出部２６と当接する外表面の位置を示している。板ばね３０の中央部３１の外表面（以下単に中央部３１という）は、外力が加わらない自由状態では符号３１ｏで示す位置にあるが、作動シャフト２５が中央位置にある状態では、凹部３１ａは符号２６ｂで示す中央位置にある突出部２６に両側部の２点で当接係合され、初期撓みが与えられて符号３１ｂで示す位置にある。
【００２９】
図３に示すように、作動シャフト２５が中央位置にある状態から、変速レバーを操作して、作動シャフト２５に軸線方向右向きの力を加えて軸線方向右外向きにストロークさせれば、作動シャフト２５の突出部２６は、板ばね３０の中央部３１を押し上げる。そして突出部２６が符号２６ｃで示す位置に達した状態では、突出部２６と中央部３１は凹部３１ａの一方の端部のやや内側で当接し、この当接点における法線Ｎｃは作動シャフト２５の中心軸線と直交する線に対し右に傾斜しており、また突出部２６は中央部３１に対し右向きに摺動するので、突出部２６が中央部３１を押す力Ｆｃは法線Ｎｃに対し摩擦角だけ右向きに傾斜したものとなるので、この力Ｆｃの軸線方向右向き（ストローク方向）の分力は相当大きい値となる。板ばね３０の中央部３１はこの力Ｆｃの軸線方向分力により右向きに押され、この右向きの分力により板ばね３０の両側部３２が撓められるので、板ばね３０の中央部３１は符号３１ｂで示す初期撓みが与えられた位置から押し上げられると同時にある程度右向きにも変位されて符号３１ｃで示される位置に移る。作動シャフト２５の突出部２６に加わる軸線方向の荷重は力Ｆｃの軸線方向分力の反力であるので左向き（ストロークと反対方向）で、この状態では相当大きい値となる。
【００３０】
作動シャフト２５が右外向きにさらにストロークして、突出部２６が中央部３１の最も高い位置に当接する符号２６ｄで示す位置に達すれば、板ばね３０の中央部３１は突出部２６により最も押し上げられる。この状態では当接点における法線Ｎｄは作動シャフト２５の中心軸線と直交するので、突出部２６が中央部３１を押す力Ｆｄの軸線方向右向きの分力は増大から減少に転じ、力Ｆｃの軸線方向右向きの分力よりも相当に減少する。この状態では板ばね３０の中央部３１は符号３１ｄで示すように、作動シャフト２５から最も離れた位置となり、符号３１ｂで示す初期撓みが与えられた位置よりも右向きにも変位されているが、その変位量は符号３１ｃで示す位置の右向きの変位量よりは少なくなる。力Ｆｄの軸線方向分力の反力である作動シャフト２５に加わる軸線方向の荷重は、相当に減少する。
【００３１】
作動シャフト２５が右外向きにさらにストロークし、突出部２６が板ばね３０の中央部３１の最も高い位置よりも外側となる部分に当接した状態では、この当接点における法線Ｎｅは作動シャフト２５の中心軸線と直交する線に対して左に傾斜したものとなり、突出部２６が中央部３１を押す力Ｆｅの軸線方向分力は多少左向きとなる。この状態では、板ばね３０の中央部３１は符号３１ｅで示すように、符号３１ｄで示す位置よりは作動シャフト２５に接近し、軸線方向においては符号３１ｂで示す初期撓みが与えられた位置よりも多少左向きにずれた位置となる。力Ｆｅの軸線方向分力の反力である作動シャフト２５に加わるストロークと反対方向の荷重は正の値から負の値に転じる。
【００３２】
作動シャフト２５が右外向きにさらにストロークすれば、板ばね３０の中央部３１はさらに作動シャフト２５に接近し、突出部２６が中央部３１を押す力の軸線方向分力はさらに左向きとなって板ばね３０の中央部３１はさらに左向きに変位される。この状態では、板ばね３０の中央部３１は符号３１ｅで示す位置よりさらに作動シャフト２５に接近し、軸線方向においては符号３１ｅで示す位置よりもさらに左向きに変位され、力Ｆｅの軸線方向分力の反力である作動シャフト２５に加わるストロークと反対方向の荷重は負の値で増大した後に減少に転じ、作動シャフト２５はストッパ（図示省略）に当接した末端位置で停止される。この状態では作動シャフト２５の突出部２６は板ばね３０の中央部３１の凹部３１ａから離れた一部に当接されており、作動シャフト２５の停止により突出部２６と中央部３１の間の摩擦力は消滅してそれらの間に作用する力の向きは法線方向となるので、作動シャフト２５はストッパに押し付けられたままとなり、板ばね３０の中央部３１の軸線方向変位は０、すなわち符号３１ｂの軸線方向位置と同じになる。
【００３３】
次に、図４に示すように、作動シャフト２５がストッパに当接して末端位置で停止された状態から変速レバーを操作して、作動シャフト２５に軸線方向左向きの力を加えて軸線方向左内向きにストロークさせれば、板ばね３０の中央部３１の凹部３１ａから外向きに離れた部分に当接された作動シャフト２５の突出部２６は、板ばね３０の中央部３１を押し上げる。この場合は突出部２６は板ばね３０の中央部３１に対し左向きに摺動するので、突出部２６が中央部３１を押す力Ｆｆ〜Ｆｈは法線Ｎｆ〜Ｎｈに対し摩擦角だけ左向きに傾斜したものとなる。従って突出部２６が符号２６ｆで示す位置に達した状態では、突出部２６と中央部３１の当接点における突出部２６が中央部３１を押す力Ｆｆの軸線方向左向き（ストローク方向）の分力は比較的大きい値となる。板ばね３０の中央部３１はこの力Ｆｆの軸線方向分力により左向きに押され、この左向きの分力により板ばね３０の両側部３２が撓められるので、板ばね３０の中央部３１は作動シャフト２５がストッパに当接して停止された状態における位置から押し上げられると同時にある程度左向きにも変位されて符号３１ｆで示される位置に移る。作動シャフト２５に加わる荷重は力Ｆｆの軸線方向分力の反力であるので右向き（ストロークと反対方向）であり、この状態では比較的大きい値となる。
【００３４】
作動シャフト２５が左内向きにさらにストロークして、突出部２６が中央部３１の最も高い位置に当接する符号２６ｇで示す位置に達すれば、板ばね３０の中央部３１は突出部２６により最も押し上げられる。この状態では突出部２６が中央部３１を押す力Ｆｇの軸線方向左向きの分力は増大から減少に転じ、力Ｆｆの軸線方向左向きの分力よりも減少する。従って板ばね３０の中央部３１の軸線方向の変位量は符号３１ｇで示すように符号３１ｆで示される位置よりも減少し、力Ｆｇの軸線方向分力の反力である作動シャフト２５に加わる荷重も減少する。
【００３５】
作動シャフト２５が左内向きにさらにストロークし、符号２６ｈに示すように板ばね３０の中央部３１の凹部３１ａの端部よりやや内側となる部分に突出部２６が当接した状態では、突出部２６が中央部３１を押す力Ｆｈの軸線方向分力は左向きから右向き（ストロークの向きを基準にすれば正から負の値）に転じ、力Ｆｈの軸線方向分力の反力である作動シャフト２５に加わる荷重も正から負の値に転じる。
【００３６】
作動シャフト２５を左内向きにさらにストロークすれば、板ばね３０の中央部３１は急激に作動シャフト２５に接近し、力Ｆｈの軸線方向分力の反力である作動シャフト２５に加わる（ストロークと反対方向の）荷重は負の値で増大した後に減少に転じ、突出部２６がその両側の２点で凹部３１ａに当接係合したところで作動シャフト２５は前述の中央位置に達して停止される。
【００３７】
以上を要するに、図１及び図２に示す実施形態において、作動シャフト２５が中央位置にあり、その突出部２６が初期撓みが与えられた板ばね３０の中央部３１の凹部３１ａに両側部の２点で当接して係合された状態から、作動シャフト２５を中央位置から末端位置まで外向きにストロークした場合の「ストローク−荷重」特性は、ストロークに応じて増大してから減少し、負の値となって増大してから減少する特性となり、また末端位置から中央位置まで内向きにストロークした場合の「ストローク−荷重」特性は、ストロークの向きを基準にすれば、同様にストロークに応じて増大してから減少し、負の値となって増大してから減少する特性となり、それぞれは前述した図８及び図９で述べた従来技術における「ストローク−荷重」特性と同様である。しかしながら上述した実施形態では、板ばね３０の中央部３１は作動シャフト２５の突出部２６が中央部３１を押す力Ｆｃ〜Ｆｈの軸線方向分力によりストロークの向きに変位され、このストロークの向きは中央位置から末端位置まで外向きにストロークする場合と、末端位置から中央位置まで内向きにストロークする場合とでは互いに逆向きであるので、中央位置から末端位置まで外向きにストロークする場合の「ストローク−荷重」特性は、図５の符号Ｐ１に示すように、前述した図８及び図９で述べた従来技術における「ストローク−荷重」特性Ｑ（図５に破線Ｑで示す）に対して右向きにずれた特性となり、末端位置から中央位置まで内向きにストロークする場合の「ストローク−荷重」特性は、図５の符号Ｐ２に示すように、上述した従来技術における「ストローク−荷重」特性Ｑに対して左向きにずれた特性となる。これにより作動シャフト２５を外向きにストロークさせる場合と、内向きにストロークさせる場合とでは、「ストローク−荷重」特性を異なるものとなるので、この両者の場合の荷重特性が同一で向きのみが異なる前述の従来技術に比して、操作ストロークに対する荷重特性の調整の自由度を大きくすることができる。それぞれの場合における特性の軸線方向の変位は、板ばね３０の両側部３２の長さ、板ばね３０の厚さ、中央部３１の各部の傾斜角を変えることにより相当な範囲で調整することができる。
【００３８】
上述した実施形態では、突出部２６は作動シャフト２５の全外周に突出して一体的に形成しており、このようにすれば突出部２６の形状が簡略化されるので製造が容易となり、製造コストを低下させることができる。この実施形態では突出部は図１に示すように大径の球形としたが、図６の突出部２６Ａに示すように厚い円板状として、外周部の断面を円弧状に丸めたものとしてもよい。このようにすれば突出部２６，２６Ａは作動シャフト２５の中心軸線を中心とする回転体となり、作動シャフト２５及び突出部２６，２６Ａは板ばね３０に対し軸線方向移動自在であると共に回動自在となるので、１本のシフトアンドセレクトシャフトを使用することによりセレクト機構とシフト機構を一体化して部品点数の削減及び軽量化を達成し、また省スペース及び取付位置の自由化等の効果が得られる手動変速機の操作装置にも適用することができる。
【００３９】
また突出部は図７の突出部２６Ｂに示すように、作動シャフト２５の一部に形成した突起部２７の円周方向４箇所に軸線方向に延びる収容溝２７ａを形成し、各収容溝２７ａの間となる突起部２７の外周にそれぞれＶ形切り込み２７ｂを形成し、各収容溝２７ａ内に突起部２７の外周から突出するようにそれぞれローラ２８を配置して、作動シャフト２５の中心軸線から離れた位置に同中心軸線と直交して設けた枢支ピン２８ａにより各ローラ２８を回転自在に支持し、この各ローラ２８が板ばね３０の中央部３１に当接して転動するようにしてもよい。このようにすれば突出部２６Ｂと中央部３１の間の摩擦係数が減少するので、板ばね３０の中央部３１の突出部２６Ｂのローラ２８と当接する部分の傾斜角を増大させて、作動シャフト２５のストロークに対する荷重の特性の調整範囲を広げることができる。
【００４０】
上述した実施形態では、板ばね３０は複数として作動シャフト２５の軸線方向から見て点対称に配置し、作動シャフト２５の突出部２６は各板ばね３０の凹部３１ａと対応する作動シャフト２５の外周に突出して設けており、このようにすれば各板ばね３０から作動シャフト２５に半径方向内向きに加わる力が釣り合って作動シャフト２５に曲がりが生じることがないので、作動が円滑な手動変速機の操作装置が得られ、また作動シャフト２５に対する操作装置の長手方向の取付位置の選択の自由度が増大するという効果が得られる。しかし本発明はこれに限られるものではなく、作動シャフト２５がハウジング２０に摺動自在に支持される部分に接近させて板ばね３０を設けるようにすれば、作動シャフト２５に加わる曲げ力が減少するので、板ばね３０を１個として実施することも可能である。この場合は、作動シャフト２５に設ける突出部２６は、板ばね３０と対向する円周方向の１箇所から突出して設けるようにしてもよい。
【００４１】
また上述した実施形態では、ハウジング２０には半径方向に距離をおいて作動シャフト２５を囲む円筒状の保持部材２１を設け、各板ばね３０は保持部材２１に取り付けており、このようにすれば複数の板ばね３０を作動シャフト２５の軸線方向から見て点対称に配置した場合の板ばね３０の取付構造を簡略化することができる。しかしながら本発明はこれに限られるものではなく、保持部材２１は角筒状としてもよいし、あるいは保持部材２１を省略して、１個または複数の板ばね３０を変速機のハウジング２０に直接取り付けるようにして実施することも可能である。
【００４２】
なお上述した実施形態では、板ばね３０の中央部３１に形成する凹部３１ａが１個の場合につき説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、作動シャフト２５の長手方向に沿って所定間隔をおいて２個またはそれ以上の凹部３１ａを中央部３１に形成するようにして実施することも可能である。
【符号の説明】
【００４３】
２０…ハウジング、２１…保持部材、２５…作動シャフト（シフトアンドセレクトシャフト）、２６，２６Ａ，２６Ｂ…突出部、２８…ローラ、２８ａ…枢支ピン、３０…板ばね、３１…中央部、３１ａ…凹部、３２…両側部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は手動変速機の操作装置、特に操作ストロークに対する荷重特性の調整の自由度を大きくすることができる手動変速機の操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
手動変速機においては、例えば特許文献１（特開２００４−１００７４１号公報）に示すように、ケーシング内に互いに平行に回転自在にカウンタ軸及び出力軸を設け、この両軸の間に設けた複数対の変速ギヤ対を選択的に切り換えて動力伝達を行うものがある。このような手動変速機の操作装置では、各２対の前記変速ギヤ対の間にこの両変速ギヤ対による前記両軸の間の動力伝達を選択的に切り換える複数の切換機構を設け、この複数の切換機構から何れか１つをセレクト機構により選択し、選択された切換機構をシフト機構により作動させてその両側の変速ギヤ対の何れか一方により前記両軸の間の動力伝達を行っている。
【０００３】
このような操作装置としては、例えば図８に示すようなものがある。前述した各２対の変速ギヤ対を切り換える切換装置の切換シャフト（フォ−クシャフト）４は例えば３本であるが、図８では重なっているので１本だけが示されており、何れもハウジング１に軸線方向摺動自在に支持されている。切換シャフト４と直交するシフトアンドセレクトシャフト２はハウジング１に軸線方向摺動及び回動自在に支持され、その一部にはスプラインを介してインナレバー３が固定され、インナレバー３の軸線方向移動により突起部３ａの先端部は各切換シャフト４に設けられたシフトピース４ａのコ字形切欠きにわずかの隙間をおいて選択的に係合可能である。インナレバー３がシフトアンドセレクトシャフト２と共に回動すれば、その突起部３ａが係合されたシフトピース４ａの切換シャフト４は軸線方向に移動され、切換機構が作動されて、動力伝達を行う変速ギヤ対の切り換えがなされる。突起部３ａと反対側となるインナレバー３の外周の一部には、中央のＶ形切込みとその両側の三角山形からなるカム面３ｂが形成されている。このカム面３ｂと協働してハウジング１に対するインナレバー３の回動位置を規制するデテント装置５は、筒状のケース６と、このケース６の内面に軸線方向摺動自在に支持されてスプリング９によりインナレバー３側に弾性的に付勢されたスライド部材７と、このスライド部材７の先端部に形成された凹球面に互いに距離をおいて配置された多数の小鋼球を介して回転自在に抜け止め保持されたボール８により構成されている。デテント装置５は、そのケース６をシフトアンドセレクトシャフト２の中心軸線と直交するようにハウジング１にねじ込み固定して、先端のボール８がカム面３ｂに弾性的に押圧されるようになっている。
【０００４】
また図示は省略したが、シフトアンドセレクトシャフト２のハウジング１を回動及び摺動自在に通り抜ける部分には、軸線方向に多少の距離をおいて円周方向に延びる３個のＶ形のノッチが形成され、ハウジング１にはデテント装置５と同様のデテント装置が設けられ、その先端のボールが各ノッチに弾性的に弾性的に押圧されて、ハウジング１に対するシフトアンドセレクトシャフト２の軸線方向位置を規制するようになっている。この例では、手動変速レバー（図示省略）をセレクト方向及びシフト方向に移動すれば、シフトアンドセレクトシャフト２はそれぞれ軸線方向及び回動方向に移動されるように連結されている。カム面３ｂは、このシフトアンドセレクトシャフト２の軸線方向セレクト運動に対応するように、軸線方向に相当な長さを有している。
【０００５】
次に図８の操作装置における変速レバーのストロークに対するそれに必要な荷重の特性を、図９により説明をする。ボール８がカム面３ｂの中央のＶ形切込みに係合した図示の中立状態から、変速レバーをシフト方向の一方に移動して変速ギヤを入れる場合の入りストロークでは、その方向と対応する方向にインナレバー３は回動され、デテント装置５のボール８は、先ずスプリング９の付勢力に抗してカム面３ｂの中央のＶ形切込みの一方の斜面により押し上げられるので、変速レバーをシフトストロークさせるのに必要な荷重は、先ず図９に示す変速レバーの「ストローク−荷重」特性曲線Ｑに沿って矢印Ｃに示すようにストロークの増大につれて増大し、ボール８が中央のＶ形切込みの一側の三角山形の頂部に達する前に減少し始め、頂部に達した位置で０となり、それを越えれば負の値となり、負の値が増大し再び減少した位置でインナレバー３がストッパ（図示省略）に当接して停止される。また、インナレバー３がストッパに当接した状態から、変速レバーを戻す方向に移動して入った変速ギヤを抜く場合の抜きストロークでは、インナレバー３は変速レバーにより入りストロークの場合と反対方向に回動され、デテント装置５のボール８はカム面３ｂ上を入りストロークの場合と反対方向に移動するので、変速レバーのストロークに必要な荷重は、入りストロークの場合と同じ「ストローク−荷重」特性曲線Ｑに沿って矢印Ｄに示すように、反対向きに移動したものとなる。
【０００６】
また前述のようにシフトアンドセレクトシャフト２に形成した３個のノッチの何れかにデテント装置のボールが係合して１つの切換機構を選択した状態から隣の切換機構に選択を移すことは、変速レバーをセレクト方向の一方に移動してシフトアンドセレクトシャフト２を軸線方向に移動することにより行うが、この切換機構を選択する場合及びこれを戻す場合の変速レバーをセレクトストロークさせるのに必要な荷重の特性は、上述したシフトの場合と同様、選択する場合と戻す場合とで同じ「ストローク−荷重」特性曲線に沿って反対向きに移動するものとなる。
【０００７】
なお図８に示す従来技術では、シフトアンドセレクトシャフト２の軸線方向セレクト運動により切換シャフト４を選択し、シフトアンドセレクトシャフトの回動により切換シャフト４を軸線方向にシフト運動させて変速ギヤ対の切換を行っているが、例えば特許文献２（特開２００４−１０８４６８号公報）に示すように、シフトアンドセレクトシャフト２の回動方向セレクト運動により切換シャフト４を選択し、シフトアンドセレクトシャフトの軸線方向シフト運動により切換シャフト４を作動させて変速ギヤ対の切換を行うようにしたものもある。
【０００８】
また手動変速機の操作装置としては、例えば図１０に示すようなものもある。この技術ではセレクトシャフト１１はハウジング１０に回動のみ自在に支持され、その一部にスプライン及びスプリングピン１７を介して固定されたインナレバー１２の突起部１２ａの先端部は図８のシフトピース４ａと同様なセレクト部材１３のコ字形切欠きにわずかの隙間をおいて常時係合されている。インナレバー１２から突出する略Ｔ形のアーム部１２ｂの外周には、互いに連結される一端部が谷部となる１対の突出した湾曲面よりなるカム面１２ｃが形成されている。このカム面１２ｃと協働してハウジング１０に対するインナレバー１２の回動位置を規制するデテント装置１４は、セレクトシャフト１１と直交するように配置されて一端部がハウジング１０にボルト止め固定された板ばね１５と、その先端部にセレクトシャフト１１と平行な枢支ピン１６ａにより回転自在に支持されたローラ１６からなり、このローラ１６が板ばね１５によりカム面１２ｃに弾性的に押圧されるようになっている。この図１０に示す操作装置では、セレクトシャフト１１を軸線方向に移動することはできないので、シフト機構はセレクト機構とは分離されたものとなり、セレクト部材１３より先の部分に設けることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−１００７４１号公報（図１）。
【特許文献２】特開２００４−１０８４６８号公報（図１）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図８に示す手動変速機の操作装置では、セレクト機構とシフト機構が一体化されるので、部品点数の削減及び軽量化が達成され、また省スペース及び取付位置の自由化等の効果が得られる。また、Ｖ形切込みとその両側の三角山形からなるカム面３ｂの各傾斜面の角度を変えることにより変速レバーを操作する場合のシフトフィーリングを調整することもある程度は可能である。しかしボール８の径に比してカム面３ｂの各傾斜面の長さが小さいので各傾斜面を湾曲させてシフトフィーリングを調整することはできず、またセレクトまたはシフトを入れる場合と抜く場合の特性を異ならせることはできないので、シフトフィーリングの調整の自由度が少ないという問題がある。
【００１１】
また図１０に示す手動変速機の操作装置では、ローラ１６の径に比してカム面１２ｃの各傾斜面の長さが大きいので各傾斜面の形状を変えることによりシフトフィーリングを調整することが可能となる。しかしセレクトまたはシフトを入れる場合と抜く場合の特性を異ならせることはできないので、シフトフィーリングの調整の自由度を充分に広いものとすることはできない。
【００１２】
本発明はセレクトまたはシフトを入れる場合と抜く場合の特性を異ならせることを可能として操作ストロークに対する荷重特性の調整の自由度を大きくして、このような問題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このために、請求項１の発明による手動変速機の操作装置は、ケーシング内に互いに平行に回転自在に支持されたカウンタ軸及び出力軸と、この両軸の間で動力伝達を行う複数対の変速ギヤ対と、各２対の変速ギヤ対の間に設けられてこの両変速ギヤ対による両軸の間の動力伝達を選択的に切り換える少数の切換機構と、この少数の切換機構から何れか１つを選択するセレクト機構と、選択された切換機構を作動させてそれの両側の両変速ギヤ対の何れか一方により両軸の間の動力伝達を行うようにするシフト機構を備えてなる手動変速機の操作装置において、セレクト機構及びシフト機構の少なくとも何れか一方は軸線方向に移動する作動シャフトを備えたものとし、ばね材よりなる帯板の中央部を湾曲して突出させ、その両側部を突出側とは反対向きに互いに平行に延出させるとともに、中央部の頂部を屈曲させて凹部を形成した板ばねをさらに備え、板ばねは、作動シャフトに軸線方向の力が加えられていない状態において、作動シャフトの外周の一部から半径方向に突出して設けた突出部に凹部が係合するように、その両側部の先端部をハウジングに固定したことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項１に記載の手動変速機の操作装置において、板ばねは複数として作動シャフトの軸線方向から見て点対称に配置し、作動シャフトの突出部は各板ばねの凹部と対応する作動シャフトの外周の各位置に突出して設けることが好ましい。
【００１５】
請求項１または請求項２に記載の手動変速機の操作装置において、突出部は作動シャフトと同軸的な回転体とし作動シャフトの全外周に突出して形成することが好ましい。
【００１６】
請求項１または請求項２に記載の手動変速機の操作装置において、突出部は作動シャフトの中心軸線から離れた位置に同中心軸線と直交して設けた枢支ピンにより回転自在に支持されたローラを備えたものとすることが好ましい。
【００１７】
前各項に記載の手動変速機の操作装置において、ハウジングには半径方向に距離をおいて作動シャフトを囲む筒状の保持部材を設け、各板ばねは保持部材に取り付けることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、セレクト機構及びシフト機構の少なくとも何れか一方は軸線方向に移動する作動シャフトを備えたものとし、ばね材よりなる帯板の中央部を湾曲して突出させ、その両側部を突出側とは反対向きに互いに平行に延出させるとともに、中央部の頂部を屈曲させて凹部を形成した板ばねをさらに備え、板ばねは、作動シャフトに軸線方向の力が加えられていない状態において、作動シャフトの外周の一部から半径方向に突出して設けた突出部に凹部が係合するように、その両側部の先端部をハウジングに固定したので、突出部が板ばねの凹部に係合された作動シャフトに軸線方向の力を加えて軸線方向外向きにストロークさせれば、作動シャフトの突出部は、板ばねの中央部を押し上げると共に、中央部との間に作用する摩擦力によりその両側部を撓ませて中央部をそのストローク方向にも変位させる。これにより作動シャフトのストロークに対する荷重の特性は、中央部がストローク方向に変位しない場合に対してストローク方向にずれたものとなり、このストロークは突出部が凹部から完全に離脱してある程度離れた位置で停止される。
【００１９】
このように停止した位置から作動シャフトに逆向きの力を加えて軸線方向内向きにストロークさせれば、作動シャフトの突出部は、板ばねの中央部の凹部から離れた部分を押し上げると共に、中央部との間の摩擦力によりその両側部を撓ませて中央部をそのストローク方向に変位させ、作動シャフトは突出部が両側部の凹部と係合する位置で停止される。このとき作用する摩擦力の向きは軸線方向外向きストロークの場合と逆向きとなるので、このときの作動シャフトのストロークに対する荷重の特性は、中央部がストローク方向に変位しない場合に対して軸線方向外向きストロークのときとは逆向きにずれたものとなる。すなわち、請求項１の発明によれば、作動シャフトの突出部が板ばねの凹部に係合された状態から作動シャフトを外向きにストロークさせる場合と、それを戻す向きにストロークさせる場合とでは、作動シャフトに加える荷重特性は異なるものとなる。従ってこの両者の場合の荷重特性が同一である前述の従来技術に比して、操作ストロークに対する荷重特性の調整の自由度を大きくすることができる。
【００２０】
板ばねは複数として作動シャフトの軸線方向から見て点対称に配置し、作動シャフトの突出部は各板ばねの凹部と対応する作動シャフトの外周の各位置に突出して設けた請求項２の発明によれば、各板ばねから作動シャフトに半径方向内向きに加わる力が釣り合って作動シャフトに曲がりが生じることがないので、作動が円滑な手動変速機の操作装置が得られ、また作動シャフト２５に対する操作装置における長手方向の取付位置の選択の自由度を増大することができる。
【００２１】
突出部は作動シャフトと同軸的な回転体とし作動シャフトの全外周に突出して形成した請求項３の発明によれば、突出部の形状が簡略化されるので製造が容易となり、製造コストを低下させることができる。また作動シャフト及び突出部は板ばねに対し軸線方向移動自在であると共に回動自在となるので、１本のシフトアンドセレクトシャフトを使用することによりセレクト機構とシフト機構を一体化して部品点数の削減及び軽量化を達成し、また省スペース及び取付位置の自由化等の効果が得られる手動変速機の操作装置にも適用することができる。
【００２２】
突出部は作動シャフトの中心軸線から離れた位置に同中心軸線と直交して設けた枢支ピンにより回転自在に支持されたローラを備えたものとした請求項４の発明によれば、板ばねの中央部のローラと当接する部分の傾斜角を増大させて、作動シャフトのストロークに対する荷重の特性の調整範囲を広げることができる。
【００２３】
ハウジングには半径方向に距離をおいて作動シャフトを囲む筒状の保持部材を設け、各板ばねは保持部材に取り付けた請求項５の発明によれば、複数の板ばねを作動シャフトの軸線方向から見て点対称に配置した場合の板ばねの取付構造を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明による手動変速機の操作装置の一実施形態の全体構造を示す長手方向断面図である。
【図２】図１の右側面図である。
【図３】図１及び図２に示す一実施形態の外向きストロークの場合の説明図である。
【図４】図１及び図２に示す一実施形態の内向きストロークの場合の説明図である。
【図５】図１及び図２に示す一実施形態の「ストローク−荷重」特性曲線の一例を記すである。
【図６】作動シャフト２５に設ける突出部の変形例を示す図である。
【図７】作動シャフト２５に設ける突出部の図６とは異なる変形例を示す図である。
【図８】従来技術による手動変速機の操作装置の一例を示す断面図である。
【図９】図８に示す従来技術の「ストローク−荷重」特性曲線の一例を記す図である。
【図１０】従来技術による手動変速機の操作装置の図８とは別の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明は、前述した図８に示す従来技術のシフトアンドセレクトシャフト２または切換シャフト（フォ−クシャフト）４、特許文献２のシフトアンドセレクトシャフトまたはフォ−クシャフトのような、セレクト及び／またはシフト機構が備えた軸線方向に移動する作動シャフトに適用するものである。以下に、図１〜図５により、本発明による手動変速機の操作装置の一実施形態の説明をする。
【００２６】
この実施形態は、図１及び図２に示すように、作動シャフト２５、４個の板ばね３０及び保持部材２１により構成されている。作動シャフト２５は上述のようにセレクト及び／またはシフト機構が備えた軸線方向に移動する部材であり、その一部にはその全外周から突出するように、作動シャフト２５より大径の球形の突出部２６が一体的に形成されている。板ばね３０は、例えばばね鋼やりん青銅などのばね材よりなる帯板の中央部３１を大きく湾曲して突出させ、その両側部３２を中央部３１の突出側とは反対向きに折り曲げて互いに平行に延出させ、また中央部３１の頂部を屈曲させて凹部３１ａを形成したものであり、凹部３１ａは略Ｖ字状として折曲部は板厚よりも相当大きい内半径で折り曲げられている。各両側部３２の先端の取付部は、略Ｔ形に形成されている。
【００２７】
保持部材２１は半径方向に距離をおいて作動シャフト２５を同軸的に囲む円筒状の例えばアルミニウムダイカスト製で、変速機のハウジング２０にボルト２２により固定されている。４個の板ばね３０は、凹部３１ａを作動シャフト２５側に向けて、作動シャフト２５の軸線方向から見て９０度の間隔で点対称に配置し、各両側部３２の先端部を保持部材２１の各端面に当接して、取付ねじ３３により固定されている。作動シャフト２５がセレクトの中央位置またはシフトの中立位置（以下単に中央位置という）にあり、軸線方向の力が加えられていない状態では、図１に示すように、突出部２６は凹部３１ａの両側の各１点において突出部２６に当接して係合され、この状態では各板ばね３０には作動シャフト２５から離れる向きに多少の初期撓みが与えられている。
【００２８】
次に、図３及び図４により、この実施形態の作動の説明をする。この図３及び図４では、符号３１ｂ〜３１ｈは、作動シャフト２５及び突出部２６のストロークに応じて移動する板ばね３０の中央部３１の、突出部２６と当接する外表面の位置を示している。板ばね３０の中央部３１の外表面（以下単に中央部３１という）は、外力が加わらない自由状態では符号３１ｏで示す位置にあるが、作動シャフト２５が中央位置にある状態では、凹部３１ａは符号２６ｂで示す中央位置にある突出部２６に両側部の２点で当接係合され、初期撓みが与えられて符号３１ｂで示す位置にある。
【００２９】
図３に示すように、作動シャフト２５が中央位置にある状態から、変速レバーを操作して、作動シャフト２５に軸線方向右向きの力を加えて軸線方向右外向きにストロークさせれば、作動シャフト２５の突出部２６は、板ばね３０の中央部３１を押し上げる。そして突出部２６が符号２６ｃで示す位置に達した状態では、突出部２６と中央部３１は凹部３１ａの一方の端部のやや内側で当接し、この当接点における法線Ｎｃは作動シャフト２５の中心軸線と直交する線に対し右に傾斜しており、また突出部２６は中央部３１に対し右向きに摺動するので、突出部２６が中央部３１を押す力Ｆｃは法線Ｎｃに対し摩擦角だけ右向きに傾斜したものとなるので、この力Ｆｃの軸線方向右向き（ストローク方向）の分力は相当大きい値となる。板ばね３０の中央部３１はこの力Ｆｃの軸線方向分力により右向きに押され、この右向きの分力により板ばね３０の両側部３２が撓められるので、板ばね３０の中央部３１は符号３１ｂで示す初期撓みが与えられた位置から押し上げられると同時にある程度右向きにも変位されて符号３１ｃで示される位置に移る。作動シャフト２５の突出部２６に加わる軸線方向の荷重は力Ｆｃの軸線方向分力の反力であるので左向き（ストロークと反対方向）で、この状態では相当大きい値となる。
【００３０】
作動シャフト２５が右外向きにさらにストロークして、突出部２６が中央部３１の最も高い位置に当接する符号２６ｄで示す位置に達すれば、板ばね３０の中央部３１は突出部２６により最も押し上げられる。この状態では当接点における法線Ｎｄは作動シャフト２５の中心軸線と直交するので、突出部２６が中央部３１を押す力Ｆｄの軸線方向右向きの分力は増大から減少に転じ、力Ｆｃの軸線方向右向きの分力よりも相当に減少する。この状態では板ばね３０の中央部３１は符号３１ｄで示すように、作動シャフト２５から最も離れた位置となり、符号３１ｂで示す初期撓みが与えられた位置よりも右向きにも変位されているが、その変位量は符号３１ｃで示す位置の右向きの変位量よりは少なくなる。力Ｆｄの軸線方向分力の反力である作動シャフト２５に加わる軸線方向の荷重は、相当に減少する。
【００３１】
作動シャフト２５が右外向きにさらにストロークし、突出部２６が板ばね３０の中央部３１の最も高い位置よりも外側となる部分に当接した状態では、この当接点における法線Ｎｅは作動シャフト２５の中心軸線と直交する線に対して左に傾斜したものとなり、突出部２６が中央部３１を押す力Ｆｅの軸線方向分力は多少左向きとなる。この状態では、板ばね３０の中央部３１は符号３１ｅで示すように、符号３１ｄで示す位置よりは作動シャフト２５に接近し、軸線方向においては符号３１ｂで示す初期撓みが与えられた位置よりも多少左向きにずれた位置となる。力Ｆｅの軸線方向分力の反力である作動シャフト２５に加わるストロークと反対方向の荷重は正の値から負の値に転じる。
【００３２】
作動シャフト２５が右外向きにさらにストロークすれば、板ばね３０の中央部３１はさらに作動シャフト２５に接近し、突出部２６が中央部３１を押す力の軸線方向分力はさらに左向きとなって板ばね３０の中央部３１はさらに左向きに変位される。この状態では、板ばね３０の中央部３１は符号３１ｅで示す位置よりさらに作動シャフト２５に接近し、軸線方向においては符号３１ｅで示す位置よりもさらに左向きに変位され、力Ｆｅの軸線方向分力の反力である作動シャフト２５に加わるストロークと反対方向の荷重は負の値で増大した後に減少に転じ、作動シャフト２５はストッパ（図示省略）に当接した末端位置で停止される。この状態では作動シャフト２５の突出部２６は板ばね３０の中央部３１の凹部３１ａから離れた一部に当接されており、作動シャフト２５の停止により突出部２６と中央部３１の間の摩擦力は消滅してそれらの間に作用する力の向きは法線方向となるので、作動シャフト２５はストッパに押し付けられたままとなり、板ばね３０の中央部３１の軸線方向変位は０、すなわち符号３１ｂの軸線方向位置と同じになる。
【００３３】
次に、図４に示すように、作動シャフト２５がストッパに当接して末端位置で停止された状態から変速レバーを操作して、作動シャフト２５に軸線方向左向きの力を加えて軸線方向左内向きにストロークさせれば、板ばね３０の中央部３１の凹部３１ａから外向きに離れた部分に当接された作動シャフト２５の突出部２６は、板ばね３０の中央部３１を押し上げる。この場合は突出部２６は板ばね３０の中央部３１に対し左向きに摺動するので、突出部２６が中央部３１を押す力Ｆｆ〜Ｆｈは法線Ｎｆ〜Ｎｈに対し摩擦角だけ左向きに傾斜したものとなる。従って突出部２６が符号２６ｆで示す位置に達した状態では、突出部２６と中央部３１の当接点における突出部２６が中央部３１を押す力Ｆｆの軸線方向左向き（ストローク方向）の分力は比較的大きい値となる。板ばね３０の中央部３１はこの力Ｆｆの軸線方向分力により左向きに押され、この左向きの分力により板ばね３０の両側部３２が撓められるので、板ばね３０の中央部３１は作動シャフト２５がストッパに当接して停止された状態における位置から押し上げられると同時にある程度左向きにも変位されて符号３１ｆで示される位置に移る。作動シャフト２５に加わる荷重は力Ｆｆの軸線方向分力の反力であるので右向き（ストロークと反対方向）であり、この状態では比較的大きい値となる。
【００３４】
作動シャフト２５が左内向きにさらにストロークして、突出部２６が中央部３１の最も高い位置に当接する符号２６ｇで示す位置に達すれば、板ばね３０の中央部３１は突出部２６により最も押し上げられる。この状態では突出部２６が中央部３１を押す力Ｆｇの軸線方向左向きの分力は増大から減少に転じ、力Ｆｆの軸線方向左向きの分力よりも減少する。従って板ばね３０の中央部３１の軸線方向の変位量は符号３１ｇで示すように符号３１ｆで示される位置よりも減少し、力Ｆｇの軸線方向分力の反力である作動シャフト２５に加わる荷重も減少する。
【００３５】
作動シャフト２５が左内向きにさらにストロークし、符号２６ｈに示すように板ばね３０の中央部３１の凹部３１ａの端部よりやや内側となる部分に突出部２６が当接した状態では、突出部２６が中央部３１を押す力Ｆｈの軸線方向分力は左向きから右向き（ストロークの向きを基準にすれば正から負の値）に転じ、力Ｆｈの軸線方向分力の反力である作動シャフト２５に加わる荷重も正から負の値に転じる。
【００３６】
作動シャフト２５を左内向きにさらにストロークすれば、板ばね３０の中央部３１は急激に作動シャフト２５に接近し、力Ｆｈの軸線方向分力の反力である作動シャフト２５に加わる（ストロークと反対方向の）荷重は負の値で増大した後に減少に転じ、突出部２６がその両側の２点で凹部３１ａに当接係合したところで作動シャフト２５は前述の中央位置に達して停止される。
【００３７】
以上を要するに、図１及び図２に示す実施形態において、作動シャフト２５が中央位置にあり、その突出部２６が初期撓みが与えられた板ばね３０の中央部３１の凹部３１ａに両側部の２点で当接して係合された状態から、作動シャフト２５を中央位置から末端位置まで外向きにストロークした場合の「ストローク−荷重」特性は、ストロークに応じて増大してから減少し、負の値となって増大してから減少する特性となり、また末端位置から中央位置まで内向きにストロークした場合の「ストローク−荷重」特性は、ストロークの向きを基準にすれば、同様にストロークに応じて増大してから減少し、負の値となって増大してから減少する特性となり、それぞれは前述した図８及び図９で述べた従来技術における「ストローク−荷重」特性と同様である。しかしながら上述した実施形態では、板ばね３０の中央部３１は作動シャフト２５の突出部２６が中央部３１を押す力Ｆｃ〜Ｆｈの軸線方向分力によりストロークの向きに変位され、このストロークの向きは中央位置から末端位置まで外向きにストロークする場合と、末端位置から中央位置まで内向きにストロークする場合とでは互いに逆向きであるので、中央位置から末端位置まで外向きにストロークする場合の「ストローク−荷重」特性は、図５の符号Ｐ１に示すように、前述した図８及び図９で述べた従来技術における「ストローク−荷重」特性Ｑ（図５に破線Ｑで示す）に対して右向きにずれた特性となり、末端位置から中央位置まで内向きにストロークする場合の「ストローク−荷重」特性は、図５の符号Ｐ２に示すように、上述した従来技術における「ストローク−荷重」特性Ｑに対して左向きにずれた特性となる。これにより作動シャフト２５を外向きにストロークさせる場合と、内向きにストロークさせる場合とでは、「ストローク−荷重」特性を異なるものとなるので、この両者の場合の荷重特性が同一で向きのみが異なる前述の従来技術に比して、操作ストロークに対する荷重特性の調整の自由度を大きくすることができる。それぞれの場合における特性の軸線方向の変位は、板ばね３０の両側部３２の長さ、板ばね３０の厚さ、中央部３１の各部の傾斜角を変えることにより相当な範囲で調整することができる。
【００３８】
上述した実施形態では、突出部２６は作動シャフト２５の全外周に突出して一体的に形成しており、このようにすれば突出部２６の形状が簡略化されるので製造が容易となり、製造コストを低下させることができる。この実施形態では突出部は図１に示すように大径の球形としたが、図６の突出部２６Ａに示すように厚い円板状として、外周部の断面を円弧状に丸めたものとしてもよい。このようにすれば突出部２６，２６Ａは作動シャフト２５の中心軸線を中心とする回転体となり、作動シャフト２５及び突出部２６，２６Ａは板ばね３０に対し軸線方向移動自在であると共に回動自在となるので、１本のシフトアンドセレクトシャフトを使用することによりセレクト機構とシフト機構を一体化して部品点数の削減及び軽量化を達成し、また省スペース及び取付位置の自由化等の効果が得られる手動変速機の操作装置にも適用することができる。
【００３９】
また突出部は図７の突出部２６Ｂに示すように、作動シャフト２５の一部に形成した突起部２７の円周方向４箇所に軸線方向に延びる収容溝２７ａを形成し、各収容溝２７ａの間となる突起部２７の外周にそれぞれＶ形切り込み２７ｂを形成し、各収容溝２７ａ内に突起部２７の外周から突出するようにそれぞれローラ２８を配置して、作動シャフト２５の中心軸線から離れた位置に同中心軸線と直交して設けた枢支ピン２８ａにより各ローラ２８を回転自在に支持し、この各ローラ２８が板ばね３０の中央部３１に当接して転動するようにしてもよい。このようにすれば突出部２６Ｂと中央部３１の間の摩擦係数が減少するので、板ばね３０の中央部３１の突出部２６Ｂのローラ２８と当接する部分の傾斜角を増大させて、作動シャフト２５のストロークに対する荷重の特性の調整範囲を広げることができる。
【００４０】
上述した実施形態では、板ばね３０は複数として作動シャフト２５の軸線方向から見て点対称に配置し、作動シャフト２５の突出部２６は各板ばね３０の凹部３１ａと対応する作動シャフト２５の外周に突出して設けており、このようにすれば各板ばね３０から作動シャフト２５に半径方向内向きに加わる力が釣り合って作動シャフト２５に曲がりが生じることがないので、作動が円滑な手動変速機の操作装置が得られ、また作動シャフト２５に対する操作装置の長手方向の取付位置の選択の自由度が増大するという効果が得られる。しかし本発明はこれに限られるものではなく、作動シャフト２５がハウジング２０に摺動自在に支持される部分に接近させて板ばね３０を設けるようにすれば、作動シャフト２５に加わる曲げ力が減少するので、板ばね３０を１個として実施することも可能である。この場合は、作動シャフト２５に設ける突出部２６は、板ばね３０と対向する円周方向の１箇所から突出して設けるようにしてもよい。
【００４１】
また上述した実施形態では、ハウジング２０には半径方向に距離をおいて作動シャフト２５を囲む円筒状の保持部材２１を設け、各板ばね３０は保持部材２１に取り付けており、このようにすれば複数の板ばね３０を作動シャフト２５の軸線方向から見て点対称に配置した場合の板ばね３０の取付構造を簡略化することができる。しかしながら本発明はこれに限られるものではなく、保持部材２１は角筒状としてもよいし、あるいは保持部材２１を省略して、１個または複数の板ばね３０を変速機のハウジング２０に直接取り付けるようにして実施することも可能である。
【００４２】
なお上述した実施形態では、板ばね３０の中央部３１に形成する凹部３１ａが１個の場合につき説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、作動シャフト２５の長手方向に沿って所定間隔をおいて２個またはそれ以上の凹部３１ａを中央部３１に形成するようにして実施することも可能である。
【符号の説明】
【００４３】
２０…ハウジング、２１…保持部材、２５…作動シャフト（シフトアンドセレクトシャフト）、２６，２６Ａ，２６Ｂ…突出部、２８…ローラ、２８ａ…枢支ピン、３０…板ばね、３１…中央部、３１ａ…凹部、３２…両側部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング内に互いに平行に回転自在に支持されたカウンタ軸及び出力軸と、この両軸の間で動力伝達を行う複数対の変速ギヤ対と、各２対の前記変速ギヤ対の間に設けられてこの両変速ギヤ対による前記両軸の間の動力伝達を選択的に切り換える少数の切換機構と、この少数の切換機構から何れか１つを選択するセレクト機構と、選択された前記切換機構を作動させてそれの両側の両変速ギヤ対の何れか一方により前記両軸の間の動力伝達を行うようにするシフト機構を備えてなる手動変速機の操作装置において、
前記セレクト機構及びシフト機構の少なくとも何れか一方は軸線方向に移動する作動シャフトを備えたものとし、
ばね材よりなる帯板の中央部を湾曲して突出させ、その両側部を前記突出側とは反対向きに互いに平行に延出させるとともに、前記中央部の頂部を屈曲させて凹部を形成した板ばねをさらに備え、
前記板ばねは、前記作動シャフトに軸線方向の力が加えられていない状態において、前記作動シャフトの外周の一部から半径方向に突出して設けた突出部に前記凹部が係合するように、その両側部の先端部を前記ハウジングに固定した
ことを特徴とする手動変速機の操作装置。
【請求項２】
請求項１に記載の手動変速機の操作装置において、前記板ばねは複数として前記作動シャフトの軸線方向から見て点対称に配置し、前記作動シャフトの突出部は前記各板ばねの凹部と対応する前記作動シャフトの外周の各位置に突出して設けたことを特徴とする手動変速機の操作装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の手動変速機の操作装置において、前記突出部は前記作動シャフトと同軸的な回転体とし前記作動シャフトの全外周に突出して形成したことを特徴とする手動変速機の操作装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の手動変速機の操作装置において、前記突出部は前記作動シャフトの中心軸線から離れた位置に同中心軸線と直交して設けた枢支ピンにより回転自在に支持されたローラを備えたことを特徴とする手動変速機の操作装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の手動変速機の操作装置において、前記ハウジングには半径方向に距離をおいて前記作動シャフトを囲む筒状の保持部材を設け、前記各板ばねは前記保持部材に取り付けたことを特徴とする手動変速機の操作装置。
【請求項１】
ケーシング内に互いに平行に回転自在に支持されたカウンタ軸及び出力軸と、この両軸の間で動力伝達を行う複数対の変速ギヤ対と、各２対の前記変速ギヤ対の間に設けられてこの両変速ギヤ対による前記両軸の間の動力伝達を選択的に切り換える少数の切換機構と、この少数の切換機構から何れか１つを選択するセレクト機構と、選択された前記切換機構を作動させてそれの両側の両変速ギヤ対の何れか一方により前記両軸の間の動力伝達を行うようにするシフト機構を備えてなる手動変速機の操作装置において、
前記セレクト機構及びシフト機構の少なくとも何れか一方は軸線方向に移動する作動シャフトを備えたものとし、
ばね材よりなる帯板の中央部を湾曲して突出させ、その両側部を前記突出側とは反対向きに互いに平行に延出させるとともに、前記中央部の頂部を屈曲させて凹部を形成した板ばねをさらに備え、
前記板ばねは、前記作動シャフトに軸線方向の力が加えられていない状態において、前記作動シャフトの外周の一部から半径方向に突出して設けた突出部に前記凹部が係合するように、その両側部の先端部を前記ハウジングに固定した
ことを特徴とする手動変速機の操作装置。
【請求項２】
請求項１に記載の手動変速機の操作装置において、前記板ばねは複数として前記作動シャフトの軸線方向から見て点対称に配置し、前記作動シャフトの突出部は前記各板ばねの凹部と対応する前記作動シャフトの外周の各位置に突出して設けたことを特徴とする手動変速機の操作装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の手動変速機の操作装置において、前記突出部は前記作動シャフトと同軸的な回転体とし前記作動シャフトの全外周に突出して形成したことを特徴とする手動変速機の操作装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の手動変速機の操作装置において、前記突出部は前記作動シャフトの中心軸線から離れた位置に同中心軸線と直交して設けた枢支ピンにより回転自在に支持されたローラを備えたことを特徴とする手動変速機の操作装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の手動変速機の操作装置において、前記ハウジングには半径方向に距離をおいて前記作動シャフトを囲む筒状の保持部材を設け、前記各板ばねは前記保持部材に取り付けたことを特徴とする手動変速機の操作装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１５４４５０（Ｐ２０１２−１５４４５０Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５６３４（Ｐ２０１１−１５６３４）
【出願日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【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８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【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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