(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記複数の主変速用シフトブロックのうち、対応するギヤが対応する主変速用シフトフォークの移動方向に無い主変速用シフトブロックは、該主変速用シフトブロックに固定されたロッドと、一端を前記ロッドにヒンジ連結されると共に他端を前記シフトシャフトにヒンジ連結された回転可能な反転アームとを有する反転機構を介して前記シフトシャフトに接続される請求項1記載の副変速機構付き変速機。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、
図1〜5に基づいて、本発明の一実施形態に係る副変速機構付き変速機を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【0013】
図1に示すように、本実施形態に係る副変速機構付き変速機(以下、単に変速機という)10は、入力側に配置されたスプリッタ式の副変速機構11と、出力側に配置された主変速機構12とを備え構成されている。
【0014】
副変速機構11側には、図示しないエンジンの出力が伝達されるインプットシャフト13が配置されている。また、主変速機構12側には、このインプットシャフト13と同軸上にメインシャフト14が配置されている。さらに、副変速機構11及び主変速機構12には、これらインプットシャフト13及びメインシャフト14に平行なカウンタシャフト15が配置されている。
【0015】
インプットシャフト13には、スプリッタ低速ギヤ20が相対回転可能に設けられている。また、メインシャフト14には、入力側(
図1中の左側)から順にスプリッタ高速ギヤ21、メイン3速ギヤ22、メイン2速ギヤ23、メイン1速ギヤ24及び、メイン後進ギヤ25が相対回転可能に設けられている。また、カウンタシャフト15には、スプリッタ低速ギヤ20と噛合するカウンタ低速ギヤ30、スプリッタ高速ギヤ21と噛合するカウンタ高速ギヤ31、メイン3速ギヤ22と噛合するカウンタ3速ギヤ32、メイン2速ギヤ23と噛合するカウンタ2速ギヤ33、メイン1速ギヤ24と噛合するカウンタ1速ギヤ34及び、メイン後進ギヤ25とアイドラギヤ35を介して噛合するカウンタ後進ギヤ36が固定されている。すなわち、本実施形態の変速機10は、スプリッタギヤ20,21の選択的な切り替とメインギヤ22〜25の選択的な切り替とにより、前進6段(1速L〜3速H)及び後進2段(後進L,後進H)の変速が可能に構成されている。
【0016】
次に
図2に基づいて、本実施形態のシフト操作装置80を説明する。
【0017】
シフト操作装置80は、副変速機構11と主変速機構12との変速を同時に操作できるように、複数のH型ゲート81と、このH型ゲート81を移動可能な操作レバー82とを備えている。H型ゲート81のセレクト方向にはセレクト経路83が設けられ、その中央にはニュートラルモードに対応するニュートラル位置Nが設定されている。また、H型ゲート81のシフト方向には、セレクト経路83と直交する4本のシフト経路84〜87が設けられている。さらに、これら4本のシフト経路84〜87の端部には、上述の前進6段(1速L〜3速H)及び後進2段(後進L,後進H)に対応するシフト位置がそれぞれ設定されている。すなわち、本実施形態のシフト操作装置80は、操作レバー82をシフト方向に操作すると副変速機構11のシフト機構に接続される一方、操作レバー82をセレクト方向に操作すると主変速機構12のセレクト機構に接続されるように構成されている。
【0018】
次に
図3〜5に基づいて、本実施形態の変速機構40を説明する。
【0019】
図3に示すように、本実施形態の変速機構40は、シフト方向に延在する第1シフトシャフト41と、この第1シフトシャフト41と平行に延在する第2シフトシャフト42と、副変速機構11側にセレクト方向に延在するスプリッタ用シフトシャフト43と、主変速機構12側にセレクト方向に延在するメイン用シフトシャフト44と、スプリッタ用シフトシャフト43に設けられたスプリッタ用シフトレバー45と、スプリッタ用シフトシャフト43に設けられたスプリッタ用リンクアーム46と、メイン用シフトシャフト44に設けられたメイン用シフトレバー47と、メイン用シフトシャフト44に設けられたとメイン用リンクアーム48と、スプリッタ用リンクアーム46及びメイン用リンクアーム48を連結するリンク部材49と、スプリッタ用シフトシャフト43の下方に配置されたスプリッタ用シフトブロック50と、メイン用シフトシャフト44の下方にセレクト方向に並列された複数(本実施形態では4個)のメイン用シフトブロック51〜54と、第1シフトシャフト41に軸方向に移動可能に設けられたスプリッタ用シフトフォーク55と、第2シフトシャフト42に固定されたメインR/1速用シフトフォーク57と、第1シフトシャフト41に固定されたメイン2/3速用シフトフォーク58と、メインR/1速用接続機構60と、メイン2/3速用接続機構(不図示)とを含み構成されている。
【0020】
図4に示すように、スプリッタ用シフトレバー45は、スプリッタ用シフトシャフト43から下方に延出して設けられている。このスプリッタ用シフトレバー45の上端部はスプリッタ用シフトシャフト43に固定される一方、下端部はスプリッタ用シフトブロック50の中央に形成された凹部と係合する。すなわち、操作レバー82(
図2参照)のシフト方向への操作により副変速機構11のシフト機構がシフト動作(
図3中の矢印X参照)されると、スプリッタ用シフトレバー45はスプリッタ用シフトシャフト43と一体に回転される。これにより、スプリッタ用シフトブロック50は、操作レバー82のシフト方向への操作に応じて左右方向(
図4中の矢印X,Y参照)に移動されるように構成されている。
【0021】
スプリッタ用リンクアーム46は、スプリッタ用シフトシャフト43から上方に向けてメイン用シフトシャフト44側(
図4中右側)に所定角度で傾斜して延出する。このスプリッタ用リンクアーム46の下端部はスプリッタ用シフトシャフト43に固定される一方、上端部はリンク部材49の一端部(
図4中左端)と互いに回転自在にヒンジ連結されている。
【0022】
メイン用シフトレバー47は、メイン用シフトシャフト44から下方に延出して設けられており、その下端部はメイン用シフトブロック51〜54の中央に形成された凹部と係合する。このメイン用シフトレバー47の上端部は、メイン用シフトシャフト44にスプライン嵌合されており、メイン用シフトシャフト44と一体に回転する一方、メイン用シフトシャフト44を軸方向(セレクト方向)に移動可能に構成されている。すなわち、操作レバー82(
図2参照)のセレクト方向への操作により主変速機構12のセレクト機構がセレクト動作(
図3中の矢印Y参照)されると、メイン用シフトレバー47はメイン用シフトシャフト44上をセレクト方向に移動する。これにより、メイン用シフトレバー47の下端部は、選択された任意のシフト位置に対応するメイン用シフトブロック51〜54の凹部と係合する。
【0023】
メイン用リンクアーム48は、メイン用シフトシャフト44から上方に向けてスプリッタ用シフトシャフト43側(
図4中左側)に所定角度で傾斜して延出する。このメイン用リンクアーム48の下端部はメイン用シフトシャフト44に固定される一方、上端部はリンク部材49の他端部(
図4中右端)と互いに回転自在にヒンジ連結されている。
【0024】
すなわち、本実施形態の変速機構40は、リンク部材49の一端部がスプリッタ用リンクアーム46に、他端部がメイン用リンクアーム48に回転自在にヒンジ連結されているので、スプリッタ用シフトシャフト43の軸心、2カ所のヒンジ連結部及び、メイン用シフトシャフト44の軸心を回転支点とする4節リンク式機構に構成されている。これにより、スプリッタ用シフトシャフト43からスプリッタ用リンクアーム46を介してリンク部材49に伝達される左右両方向の回転力(
図4中の矢印C,D参照)は、リンク部材49で左方向の回転力(
図4中の矢印E参照)に変換される。結果として、スプリッタ用シフトブロック50は操作レバー82のシフト方向への操作に応じて左右両方向(
図4中の矢印X,Y参照)に移動される一方、メイン用シフトブロック51〜54は右方向(
図4中の矢印Y参照)の一方向のみに移動される。
【0025】
次に、
図5に基づいて、本実施形態のメインR/1速用接続機構60を説明する。
【0026】
メインR/1速用接続機構60は、メイン後進用シフトブロック51と第2シフトシャフト42とを接続固定する接続部材61と、メイン1速用シフトブロック52に固定されたロッド62と、中心部を支点に回転可能な反転レバー63とを備えている。この反転レバー63は、一端部をロッド62にヒンジ連結されると共に他端部を第2シフトシャフト42にヒンジ連結されている。
【0027】
すなわち、メイン後進用シフトブロック51の右方向への移動力(
図5中の矢印A参照)は接続部材61を介して第2シフトシャフト42に直接的に伝達される一方、メイン1速用シフトブロック52の右方向への移動力(
図5中の矢印A参照)は反転レバー63の回転動作により左方向の移動力(
図5中の矢印B参照)に反転されて第2シフトシャフト42に伝達される。これにより、メインR/1速用シフトフォーク57は、メイン後進用シフトブロック51が右方向に移動すると、このメインR/1速用シフトフォーク57よりも右側に配置されたメイン後進ギヤ25(
図1参照)に向けて移動される一方、メイン1速用シフトブロック52が右方向に移動すると、反転レバー63の回転動作によりメインR/1速用シフトフォーク57よりも左側に配置されたメイン1速ギヤ24(
図1参照)に向けて移動されるように構成されている。
【0028】
なお、メイン2/3速用接続機構(不図示)は、接続部材61がメイン2速用シフトブロック53と第1シフトシャフト41とを接続固定すると共に、反転レバー63がメイン3速用シフトブロック54に固定されたロッド62と第1シフトシャフト41とにヒンジ連結される他は、メインR/1速用接続機構60と略同様に構成されている。したがって、メイン2/3速用接続機構についての詳細な説明及び図示は省略する。
【0029】
次に、本実施形態に係る変速機10の変速動作について説明する。
【0030】
まず、後進2段(後進L,後進H)の変速動作について説明する。
図2に示すシフト操作装置80の操作レバー82が、セレクト経路83をニュートラル位置Nからシフト経路84との直交点までセレクト方向に操作されると、メイン用シフトレバー47はセレクト機構のセレクト動作によりメイン用シフトシャフト44上をセレクト方向に移動する。その結果、メイン用シフトレバー47の下端部は、メイン後進用シフトブロック51の凹部と係合される。
【0031】
この状態で、シフト操作装置80の操作レバー82がシフト経路84を後進Lの位置までシフト方向に操作されると、スプリッタ用シフトレバー45はシフト機構のシフト動作によりスプリッタ用シフトシャフト43と一体に時計回り、すなわち右回り(
図4中の矢印A参照)に回転される。これにより、スプリッタ用シフトフォーク55はスプリッタ用シフトブロック50と伴にスプリッタ低速ギヤ20(
図1参照)に向けて左方向へと移動して、何れも図示しない対応するスリーブとドグギヤとを噛合させる。
【0032】
さらに、スプリッタ用シフトシャフト43の右回り(時計回り)の回転力は、4節リンク式機構の一部を構成するリンク部材49により左回り(反時計回り)の回転力に変換されて、メイン用シフトレバー47を反時計回り、すなわち左回り(
図4中の矢印F参照)に回転させる。これにより、メインR/1速用シフトフォーク57はメイン後進用シフトブロック51と伴にメイン後進ギヤ25(
図1参照)に向けて右方向へと移動して、何れも図示しない対応するスリーブとドグギヤとを噛合させる。
【0033】
一方、メイン用シフトレバー47の下端部がメイン後進用シフトブロック51の凹部と係合した状態で、
図2に示すシフト操作装置80の操作レバー82がシフト経路84を後進Hの位置までシフト方向に操作されると、スプリッタ用シフトレバー45はシフト機構のシフト動作によりスプリッタ用シフトシャフト43と一体に反時計回り、すなわち左回り(
図4中の矢印B参照)に回転される。これにより、スプリッタ用シフトフォーク55はスプリッタ用シフトブロック50と伴にスプリッタ高速ギヤ21(
図1参照)に向けて右方向へと移動して、何れも図示しない対応するスリーブとドグギヤとを噛合させる。
【0034】
さらに、スプリッタ用シフトシャフト43の左回り(反時計回り)の回転力は、4節リンク式機構の一部を構成するリンク部材49を介して伝達されて、メイン用シフトレバー47を反時計回り、すなわち左回り(
図4中の矢印F参照)に回転させる。これにより、メインR/1速用シフトフォーク57はメイン後進用シフトブロック51と伴にメイン後進ギヤ25(
図1参照)に向けて右方向へと移動して、何れも図示しない対応するスリーブとドグギヤとを噛合させる。
【0035】
すなわち、本実施形態の変速機10によれば、シフト操作装置80の操作レバー82がシフト経路84を後進L又は後進Hの何れのシフト方向に操作されても、スプリッタ用シフトシャフト43からメイン用シフトシャフト44に伝達される回転力は、リンク部材49により左回り(反時計回り)の回転力に変換される。これにより、操作レバー82が何れのシフト方向に操作されても、メインR/1速用シフトフォーク57はメイン後進用シフトブロック51及び第2シフトシャフト42と伴にメイン後進ギヤ25(
図1参照)に向けて右方向に確実に移動されるように構成されている。
【0036】
次に1速2段(1速L,1速H)の変速動作について説明する。
図2に示すシフト操作装置80の操作レバー82が、セレクト経路83をニュートラル位置Nからシフト経路85との直交点までセレクト方向に操作されると、メイン用シフトレバー47はセレクト機構のセレクト動作によりメイン用シフトシャフト44上をセレクト方向に移動する。その結果、メイン用シフトレバー47の下端部は、メイン1速用シフトブロック52の凹部と係合される。
【0037】
この状態で、シフト操作装置80の操作レバー82がシフト経路85を1速Lの位置までシフト方向に操作されると、スプリッタ用シフトレバー45はシフト機構のシフト動作によりスプリッタ用シフトシャフト43と一体に時計回り、すなわち右回り(
図4中の矢印A参照)に回転される。これにより、スプリッタ用シフトフォーク55はスプリッタ用シフトブロック50と伴にスプリッタ低速ギヤ20(
図1参照)に向けて左方向へと移動して、何れも図示しない対応するスリーブとドグギヤとを噛合させる。
【0038】
さらに、スプリッタ用シフトシャフト43の右回り(時計回り)の回転力は、4節リンク式機構の一部を構成するリンク部材49により左回り(反時計回り)の回転力に変換されて、メイン用シフトレバー47を左回り(
図4中の矢印F参照)に回転させると共に、メイン1速用シフトブロック52を右方向へと移動させる。そして、メイン1速用シフトブロック52の右方向の移動力は、反転レバー63の回転動作により左方向に変換されて第2シフトシャフト42へと伝達される。これにより、メインR/1速用シフトフォーク57は第2シフトシャフト42と伴にメイン1速ギヤ24(
図1参照)に向けて左方向へと移動して、何れも図示しない対応するスリーブとドグギヤとを噛合させる。
【0039】
一方、メイン用シフトレバー47の下端部がメイン1速用シフトブロック52の凹部と係合した状態で、シフト操作装置80の操作レバー82がシフト経路85を1速Hの位置までシフト方向に操作されると、スプリッタ用シフトレバー45はシフト機構のシフト動作によりスプリッタ用シフトシャフト43と一体に反時計回り、すなわち左回り(
図4中の矢印B参照)に回転される。これにより、スプリッタ用シフトフォーク55はスプリッタ用シフトブロック50と伴にスプリッタ高速ギヤ21(
図1参照)に向けて右方向へと移動して、何れも図示しない対応するスリーブとドグギヤとを噛合させる。
【0040】
さらに、スプリッタ用シフトシャフト43の左回り(反時計回り)の回転力は、4節リンク式機構の一部を構成するリンク部材49を介して伝達されて、メイン用シフトレバー47を左回り(
図4中の矢印F参照)に回転させると共に、メイン1速用シフトブロック52を右方向へと移動させる。そして、メイン1速用シフトブロック52の右方向の移動力は、反転レバー63の回転動作により左方向に変換されて第2シフトシャフト42へと伝達される。これにより、メインR/1速用シフトフォーク57は第2シフトシャフト42と伴にメイン1速ギヤ24(
図1参照)に向けて左方向へと移動して、何れも図示しない対応するスリーブとドグギヤとを噛合させる。
【0041】
すなわち、本実施形態の変速機10によれば、シフト操作装置80の操作レバー82がシフト経路85を1速L又は1速Hの何れのシフト方向に操作されても、スプリッタ用シフトシャフト43からメイン用シフトシャフト44に伝達される回転力は、リンク部材49により左回り(反時計回り)の回転力に変換される。さらに、メイン1速用シフトブロック52に伝達された右方向の移動力は、反転レバー63の回転動作により左方向に変換されて第2シフトシャフト42へと伝達される。これにより、操作レバー82が何れのシフト方向に操作されても、メインR/1速用シフトフォーク57は第2シフトシャフト42と伴にメイン1速ギヤ24(
図1参照)に向けて左方向に確実に移動されるように構成されている。
【0042】
なお、2速2段(2速L,2速H)の変速動作は上述の後進2段(後進L,後進H)と略同様に動作し、3速2段(3速L,3速H)の変速動作は上述の1速2段(1速L,1速H)と略同様に動作する。したがって、これら2速2段(2速L,2速H)及び、3速2段(3速L,3速H)についての変速動作の詳細な説明は省略する。
【0043】
以上詳述したように、本実施形態の変速機10によれば、シフト操作装置80の操作レバー82のセレクト方向及びシフト方向への操作のみで、副変速機構11と主変速機構12との変速を同時に行うことができる。
【0044】
したがって、従来装置のようにシフト操作装置を主変速機構と副変速機構とに対応させて別個に設ける必要がなくなり、1本の操作レバー82の操作のみで副変速機構11と主変速機構12との同時変速が可能となり、運転者の操作性を効果的に向上することができる。
【0045】
また、副変速機構11の操作を電気や空圧、もしくは油圧等のアクチュエータを用いるスイッチ式にする必要もないので、アクチュエータ等の搭載による信頼性の低下やコストの増加を効果的に抑止することができる。
【0046】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
【0047】
例えば、
図6に示すように、スプリッタ用リンクアーム46を円柱状の突起部46aとしてスプリッタ用シフトシャフト43の一端面に周縁と隣接して設けると共に、メイン用リンクアーム48を円柱状の突起部48aとしてメイン用シフトシャフト44の一端面に周縁と隣接して設けてもよい。この場合、リンク部材49をシフト方向に水平移動可能にガイドするガイド部材90を設け、さらにリンク部材49の一端部に突起部46aを上下方向にガイドするガイド溝49aを形成すると共に他端部に突出部48aを回転可能に挿通させる孔49bを形成すればよい。
【0048】
また、変速機10は前進6段(1速L〜3速H)に限定されず、前進4段(1速L〜2速H)や前進8段(1速L〜4速H)もしくは、それ以上の段数を備える変速機にも広く適用することが可能である。
【0049】
また、変速機10は手動式変速機に限定されず、シフト操作やセレクト動作をアクチュエータ等で自動化した機械式手動変速機(AMT、Automated Manual Transmission)にも適用することが可能である。