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JPH07332491A - 手動変速機のロックボール機構 - Google Patents

手動変速機のロックボール機構

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Publication number
JPH07332491A
JPH07332491A JP14385794A JP14385794A JPH07332491A JP H07332491 A JPH07332491 A JP H07332491A JP 14385794 A JP14385794 A JP 14385794A JP 14385794 A JP14385794 A JP 14385794A JP H07332491 A JPH07332491 A JP H07332491A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
groove
lock ball
fork shaft
gear
cam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP14385794A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3114500B2 (ja
Inventor
Mitsuharu Ito
光春 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP06143857A priority Critical patent/JP3114500B2/ja
Publication of JPH07332491A publication Critical patent/JPH07332491A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3114500B2 publication Critical patent/JP3114500B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/24Providing feel, e.g. to enable selection
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H63/00Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/38Detents

Landscapes

  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シフト内容に応じて節度感を異ならせる。 【構成】 ギヤを操作するためのフォークシャフト1も
しくは該フォークシャフト1に一体化された可動部材に
溝部8を形成し、その溝部8にロックボール6を弾性的
に押し付けてギヤの抜け止めをする手動変速機のロック
ボール機構において、前記溝部8に隣接する位置に、前
記フォークシャフト1もしくは可動部材の移動方向に所
定の範囲で往復動するカム部材10が、上端部10aを
ロックボール6側に突出させて配置されるとともに、そ
のカム部材10を挟んで前記溝部8とは反対側に他の溝
部11が形成され、かつ前記カム部材10の上端部10
aの突出高さが前記溝部8側に位置するときと前記他の
溝部11側に位置するときとで異なっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、手動変速機のギヤ抜
け防止機構に関し、特に、そのロックボール機構に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】まず自動車等の手動変速機の一例とし
て、実開平1−80861号公報に記載されている機構
を図4に基づき説明する。図4の(a)において、フォ
ークシャフト1がトランスミッションケース2に軸線方
向へ摺動可能に軸支され、かつトランスミッションケー
ス2に回転可能に軸支された回転シャフト3と平行に配
設されている。回転シャフト3上には変速ギヤ列4を構
成する複数のギヤが組み付けられていて、シフトレバー
(図示せず)の操作によりフォークシャフト1をその軸
線方向へ移動させ、ギヤの結合もしくは結合解除を行う
ようになっている。
【0003】このような手動変速機では、エンジンの高
出力化にともなうギヤ抜け防止対策として、フォークシ
ャフト1上に互いに隣接する複数の溝部5,5,5が形
成され、この溝部5,5,5に係合するロックボール6
をスプリング7により弾性的に付勢して、前記溝部5,
5,5に垂直な荷重を付与し、フォークシャフト1の軸
線方向への移動に制限を与え、ギヤの抜け止めを行うよ
うになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】近年、自動車等の操作
系から操縦者への情報の高密度化が問われており、操縦
者がシフトレバーから受けるシフトフィーリングも前記
情報の重要な要素となっている。しかしながら、上記従
来の構造では、変速操作時のシフトフォークに対するロ
ックボールの相対的な転動軌跡は、各溝部5,5,5,
の相互の境界部分である隔壁部が固定された対称形状の
ものであるために、ギヤの結合(入り)時と結合解除
(抜き)時とも同じ軌跡を描き(図4の(b)参照)、
ロックボールからシフトレバーに与えられる荷重の大き
さおよびその変化パターンが同一になる。すなわち従来
の構造では、ギヤを入れるときと抜くときとの節度感が
同じになり、そのため、変速操作時の節度感から、ギヤ
の入れ操作と抜き操作とを区別することができない。
【0005】運転者が自らの操作を知覚あるいは確認で
きようにするために、もしくはシフトフィーリングを向
上させるためには、ギヤの入れ操作時と抜き操作時での
シフトレバーの操作の節度感は別々であることが望まし
く、この点からすれば、従来の機構には未だ改善する余
地が多分にあった。
【0006】この発明は、上記の事情を背景としてなさ
れたもので、ロックボールからシフトレバーに与えられ
る荷重の大きさおよびその変化パターンを、ギヤを入れ
るときと抜くときとで異ならせることができ、しかも構
造の簡単な手動変速機のロックボール機構を提供するこ
とを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の手動変速機のロックボール機構は、ギヤ
を操作するためのフォークシャフトもしくは該フォーク
シャフトに一体化された可動部材に溝部を形成し、その
溝部にロックボールを弾性的に押し付けてギヤの抜け止
めをする手動変速機のロックボール機構において、前記
溝部に隣接する位置に、前記フォークシャフトもしくは
可動部材の移動方向に所定の範囲で往復動するカム部材
が、上端部をロックボール側に突出させて配置されると
ともに、そのカム部材を挟んで前記溝部とは反対側に他
の溝部が形成され、かつ前記カム部材の上端部の突出高
さが前記溝部側に位置するときと前記他の溝部側に位置
するときとで異なっていることを特徴とするものであ
る。
【0008】
【作用】フォークシャフトを操作すると、溝部がロック
ボールに対して相対的に移動し、その際にロックボール
が溝部から抜け出るように押し上げられ、それに伴う弾
性力が操作力に対する抵抗力となり、そしてロックボー
ルが溝部の境界位置を越えると弾性力が操作力を助長
(保持)するように作用する。したがって当初の操作力
は大きく、ロックボールが溝部の境界位置を越えると同
時に操作力が小さくなり、このように操作力の変化が節
度感として現れる。そしてこの発明では、フォークシャ
フトもしくは可動部材が移動することに伴ってカム部材
がその可動範囲の一端側に押され、その上端部の突出高
さが変化する。例えば前記溝部から他の溝部に向けてロ
ックボールが相対的に移動する場合、その方向にカム部
材が移動させられ、その上端部の突出高さが、それ以前
により高くなる。また反対の場合にはカム部材の上端部
の突出高さが低くなる。そのため、フォークシャフトの
操作力に対する抵抗力が操作方向によって相違し、ギヤ
を入れるときと抜くときとでは異なる節度感を得ること
ができる。
【0009】
【実施例】つぎに、この発明の一実施例を図面を参照し
て説明する。図1において示す例は、フォークシャフト
のスライドによる手動変速機のロックボール機構に適用
した例を示している。
【0010】このフォークシャフト1はトランスミッシ
ョンケース(図示せず)に挿入され、ロックボール6は
前記トランスミッションケースに固定されたスプリング
7によりフォークシャフト1に向けて付勢されるよう構
成されている。そして、このフォークシャフト1のほぼ
中央に、ロックボール6と係合する凹円弧状の溝8が形
成されている。このように構成されたロックボール機構
においては、前記溝8にロックボール6が付勢されてい
る状態の時、フォークシャフト1に連結されているシフ
トレバー(図示せず)は中立(ニュートラル)位置にな
るようされていて、フォークシャフト1は変速操作時に
その軸線方向へスライドするようになっている。
【0011】図1に示すように、この実施例のフォーク
シャフト1にはその軸線方向に前記中立溝部8と隣接す
るカム溝9,9が形成されている。このカム溝9,9に
配設されるロックボールカム10,10はその上面部が
フォークシャフト1の軸線方向に非対称に形成され、ロ
ックボールカム10に外力が作用しない場合にはカム溝
9の中立溝8側の端面とロックボールカム10の端面と
が当接するよう構成されている。そのため、ロックボー
ルカム10,10の上面部10a,10aと前記カム溝
9,9とにより、ロックボール6と係合する溝部11,
11が形成される。このように構成することによって、
シフトレバーをニュートラルから変速操作を行う場合に
その節度感は強くなり、逆にシフトレバーをニュートラ
ルへ戻す場合にその節度感は弱くなる。
【0012】上記のように構成されたこの実施例につ
き、図2および図3を参照しながらその動作を説明す
る。図2はシフトレバーをニュートラルから変速操作を
行って中立溝8から溝部11にロックボール6を移動さ
せた場合のフォークシャフト1に対するロックボール6
の相対的な軌跡12in(フォークシャフト6が軸線方向
右側にスライドする)を示した図であり、図3はシフト
レバーをニュートラルに戻す際の溝部11から中立溝8
へのロックボール6の相対的な軌跡12out (フォーク
シャフトが軸線方向左側にスライドする)を示した図で
ある。
【0013】まず、図2に示すギヤ結合(シフト入り)
時の動作につき説明する。図2の(a)はニュートラル
時のフォークシャフト1とロックボール6との位置関係
を示しており、この状態からフォークシャフト1が図の
右方向へスライドすると、ロックボール6はロックボー
ルカム10を反時計方向に回転させる。ロックボールカ
ム10がカム溝9の中立溝8と反対側の端面と当接して
その回転が停止すると、図2の(b)に示すようにロッ
クボールカム10の上面部10aの上にロックボール6
が当接するようになる。すると図2の(c)に示すよう
に、ロックボールカム10は時計回りに回転して停止す
る。このときロックボール6の軌跡12inは下方向に急
激に移動する。そして、なだらかに形成されているロッ
クボールカム10の上面部10aに沿ってロックボール
6が移動する。
【0014】つぎに、図3に示すギヤ結合解除(シフト
抜き)時の動作につき説明する。図3の(a)はギヤ結
合時のフォークシャフト1とロックボール6との位置関
係を示しており、この状態からフォークシャフト1が図
の左方向へスライドすると、図3の(b)に示すように
ロックボール6はなだらかに形成されているロックボー
ルカム10の上面部10aに沿って移動していく。そし
て、ロックボールカム10の上面部10aの端部に差し
掛かると、すなわち図3の(c)の状態のときロックボ
ールカム10は反時計回りに回転してロックボール6の
軌跡12out は下方向に急激に移動する。その後ロック
ボール6の中立溝8への移動が完了する。
【0015】この実施例におけるシフト入り時とシフト
抜き時のロックボール6の軌跡12in,12out すなわ
ちフォークシャフト1に作用するロックボール6からの
力の分布を図2の(d)と図3の(d)とを比較して検
討する。シフト入り時のロックボール6の高さ方向の変
位量H1 (図2)はシフト抜き時の変位量H2 (図3)
より大きく、スプリング7による付勢力はシフト入り時
の方が大きくなり、また中立溝からシフト入り時におけ
る最大付勢力が発生する位置L1 までの距離は、シフト
抜き時における最大付勢力の発生位置L2 までの距離L
2 より大きくなるようになっている。また、これら最大
付勢力が発生する位置(L1 ,L2 )において、急激に
付勢力が減少することが示されている。
【0016】したがって、この実施例によれば、操縦者
の操作に対するシフトレバーからの反力の大きさおよび
その発生タイミングがフォークシャフト1の移動方向す
なわち操作方向によって相違し、シフト操作の節度感が
シフト内容によって異なる。その結果、操縦者は自らの
操作に対するシフトレバーからの感触(節度感)から、
その操作を確認することができるようになり操作感が向
上する。
【0017】なお、上記の実施例では、シフトレバーを
ニュートラルから変速操作を行う場合にその節度感が強
くなり、逆にシフトレバーをニュートラルへ戻す場合に
その節度感が弱くなるよう設定したが、カム溝およびロ
ックボールカム(カム部材)の形状を適宜に設定するこ
とにより、シフトレバー(フォークシャフト1)に作用
する荷重に自由な非線形特性を設定し、多様な節度感を
得ることができることは勿論である。また、この実施例
のロックボール機構は、従来の機構の溝形状を変更して
ロックボールカムを追加するのみで得られる単純な構造
であるため、その改造が容易である。
【0018】また、この発明は上記の実施例で示した揺
動タイプのカムに限られず、例えばフォークシャフトの
軸線方向に対して斜めにスライドするタイプのもの(図
示せず)であっても、上記実施例と同様に動作する。な
お、これらカムおよびカム溝はフォークシャフトに直接
配設したが、フォークシャフトに連動する部材を設け、
この部材にカムおよびカム溝を配設することも可能であ
る。
【0019】さらにこの発明によれば、ロックボールが
カム部材を乗り越える最高点が、シフト方向によって異
なっていればよく、上記実施例のように、フォークシャ
フトに作用する力の変化パターンもシフト方向によって
変化させる必要がないのはいうまでもない。
【0020】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明の手動変速
機のロックボール機構によれば、揺動もしくはスライド
するカム部材がフォークシャフトもしくは該フォークシ
ャフトに一体化された可動部材に配設されているので、
ロックボールを介してフォークシャフトに作用する抵抗
力が、前記フォークシャフトもしくは可動部材の移動方
向すなわちシフト方向によって相違し、したがってギヤ
を入れるときと抜くときとの節度感が異なるので、シフ
ト操作の節度感によってシフト内容を確認することが可
能になり、操作性が向上する。またこの発明の機構は、
従来の機構にカム部材を追加する程度の構造であり、特
別なアクチュエータや制御手段を必要としないので、簡
単かつ安価なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)はこの発明の一実施例を示す概略の斜視
図であり、(b)は(a)の正面図である。
【図2】図1に示した実施例における中立位置からギヤ
結合位置へのロックボールの相対的な動作を示す図であ
る。
【図3】図1に示した実施例におけるギヤ結合位置から
中立位置へのロックボールの相対的な動作を示す図であ
る。
【図4】従来の手動変速機の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
1 フォークシャフト 6 ロックボール 7 スプリング 8 中立溝 9 カム溝 10 ロックボールカム 11 ギヤ結合時溝部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ギヤを操作するためのフォークシャフト
    もしくは該フォークシャフトに一体化された可動部材に
    溝部を形成し、その溝部にロックボールを弾性的に押し
    付けてギヤの抜け止めをする手動変速機のロックボール
    機構において、 前記溝部に隣接する位置に、前記フォークシャフトもし
    くは可動部材の移動方向に所定の範囲で往復動するカム
    部材が、上端部をロックボール側に突出させて配置され
    るとともに、そのカム部材を挟んで前記溝部とは反対側
    に他の溝部が形成され、かつ前記カム部材の上端部の突
    出高さが前記溝部側に位置するときと前記他の溝部側に
    位置するときとで異なっていることを特徴とする手動変
    速機のロックボール機構。
JP06143857A 1994-06-02 1994-06-02 手動変速機のロックボール機構 Expired - Fee Related JP3114500B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101499219B1 (ko) * 2013-10-11 2015-03-05 현대자동차주식회사 수동변속기용 기어레버의 구조
CN105351517A (zh) * 2015-11-04 2016-02-24 陕西法士特齿轮有限责任公司 一种车辆变速器操纵装置
WO2018061914A1 (ja) * 2016-09-29 2018-04-05 アイシン・エーアイ株式会社 変速機用シフト装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101499219B1 (ko) * 2013-10-11 2015-03-05 현대자동차주식회사 수동변속기용 기어레버의 구조
CN105351517A (zh) * 2015-11-04 2016-02-24 陕西法士特齿轮有限责任公司 一种车辆变速器操纵装置
WO2018061914A1 (ja) * 2016-09-29 2018-04-05 アイシン・エーアイ株式会社 変速機用シフト装置

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