JP2006077916A

JP2006077916A - シフトフォーク及びその製造方法

Info

Publication number: JP2006077916A
Application number: JP2004263964A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Hirase; 浩美平瀬
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2004-09-10
Filing date: 2004-09-10
Publication date: 2006-03-23

Abstract

【課題】部品点数を増大させることなくカップリングスリーブとのガタつき音を低減する。
【解決手段】フォークロッド２と係わる基端部３から二股に突出する略円弧状のフォーク本体４と、このフォーク本体４からフォーク本体４の径方向内側へ突出形成され変速動作時にカップリングスリーブ１００と当接する爪部５と、を有し、フォークロッド２により軸方向へ案内されるシフトフォーク１において、爪部５に軸方向へ突出する弾性部７を設けた。
【選択図】図２

Description

本発明は、変速機に備えられ、フォークロッドにより軸方向へ案内されるシフトフォーク及びその製造方法に関する。

従来から、自動車車両等の変速機では、フォークロッドによりシフトフォークを軸方向へ案内し、変速に際してシフトフォークによりカップリングスリーブを移動させ、このカップリングスリーブと被同期歯車とを接続して、変速させるものが一般的である。シフトフォークは、フォークロッド側から二股に突出する略円弧状のフォーク本体と、このフォーク本体からフォーク本体の径方向内側へ突出形成される爪部を有する。変速に際しては、この爪部がカップリングスリーブと当接することとなる。

このとき、カップリングスリーブとシフトフォークの間でガタ打ち音が生じ、乗員にとって耳障りとなることがある。この対策として、爪部の表面を覆う被覆部材を設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。これにより、ガタ打ち音の低減が図られるとともに、シフトフォークの爪部の摩耗が防止されるようになっている。しかし、このシフトフォークにおいても、ガタ打ち音が完全になくなるわけではない。

このガタ打ち音をさらに低減したシフト装置として、フォーク本体にシフタ部材を回動可能に支持させ、このシフト部材をカップリングスリーブに係合させたものが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。このシフト装置では、シフタ部材はスリーブの外周に形成された環状溝と嵌合し、ばねにより軸心側に付勢されている。これにより、カップリングスリーブとシフトフォークがガタつかないようになっている。
特開平７−１３３８６５号公報特開２００２−１５６０４０号公報

しかしながら、特許文献２に記載のシフト装置では、シフタ部材を回動自在にシフトフォークに取り付けたり、ばね部材をフォーク本体とシフタ部材の間に介装しなければならず、部品点数が増大するとともに互いの部品の組み付けが極めて面倒であり、製造コストが嵩むという問題がある。さらに、各部品の取り外しも面倒であることから、部品交換等のメンテナンス面においても不利である。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、部品点数を増大させることなくカップリングスリーブとのガタつき音を低減することのできるシフトフォークを提供することにある。また、他の目的とするところは、互いの部品の組み付けが容易なシフトフォークの製造方法を提供することにある。

前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、フォークロッドと係わる基端部から二股に突出する略円弧状のフォーク本体と、前記フォーク本体から該フォーク本体の径方向内側へ突出形成され変速動作時にカップリングスリーブと当接する爪部と、を有し、前記フォークロッドにより軸方向へ案内されるシフトフォークにおいて、前記爪部に軸方向へ突出する弾性部を設けたことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、中立状態でカップリングスリーブと弾性部とが離隔した構成の場合は、変速動作時にフォーク本体が軸方向へ移動すると、まず、カップリングスリーブに爪部に形成された弾性部が接触する。この状態からさらにフォーク本体が移動すると、フォークロッドから加わる負荷により弾性部が弾性変形する。ここで、中立状態でカップリングスリーブと弾性部とが接触する構成の場合は、変速動作時にフォーク本体が軸方向へ移動すると、直ちに弾性部が弾性変形する。この後、カップリングスリーブがフォーク本体と一体的に移動して、シフト装置の変速動作が終了する。
このように、変速時におけるシフトフォークとカップスリーブの間で生じる衝撃が弾性部により緩和されるので、ガタ打ち音を大幅に低減することができる。また、自動変速機においては変速時のショックを低減することができるし、手動変速機においては変速操作時のシフトフィーリングを向上させることができる。
また、爪部に軸方向へ突出する弾性部を設ければよいので、カップリングスリーブと当接する当接部材と、この当接部材を付勢するばね部材を備えられたものに比べて、部品点数が増大することはないし、製造時における互いの部品の組み付けが困難となることはない。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のシフトフォークにおいて、前記爪部の表面を覆う断面コ字状の被覆部材を備え、前記被覆部材に前記弾性部を突出形成したことを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１の作用に加え、断面コ字状の被覆部材を爪部に組み付けることにより、簡単容易に弾性部を爪部に設けることができ、シフトフォークの製造コストを低減することができる。また、弾性部の爪部からの取り外しも簡単容易であり、被覆部材の部品交換等のメンテナンス面でも有利である。
さらに、弾性部の弾性係数等を変更した複数種類の被覆部材を用意しておき、ギヤや車種に応じて異なる種類の被覆部材を取り付けることにより、異なるギヤや車種でフォーク本体の共用化を図ることができ、これによっても製造コストの低減を図ることができる。

請求項３に記載の発明では、請求項２に記載のシフトフォークにおいて、前記弾性部を板ばね状に形成したことを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、請求項２の作用に加え、弾性部が板ばね状であるから弾性部を軸方向に小さく形成することができるし、板状の被覆部材を変形させて一体的に成形することも可能であり、実用に際して極めて有利である。

請求項４に記載の発明では、請求項２または３に記載のシフトフォークにおいて、前記爪部の表面に凹部を形成するとともに、前記被覆部材に該凹部と係わる凸部を形成したことを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、請求項２または３の作用に加え、爪部の凹部と被覆部材の凸部とが係わることにより、被覆部材が爪部に係止される。これにより、爪部と被覆部材の位置決めを的確に行うことができるし、被覆部材の爪部からの脱落を的確に防止することができる。

請求項５に記載の発明では、請求項２から４のいずれか一項に記載のシフトフォークを製造するにあたり、前記被覆部材を略コ字部分の開口寸法が前記爪部の軸方向寸法より小さくなるよう成形し、前記被覆部材を、前記開口を拡開して弾性変形させた状態で前記爪部と係合させることを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、略コ字状の被覆部材を拡開して弾性変形させた状態で爪部と係合することから、弾性力を利用して被覆部材を確実に爪部に係合させることができ、被覆部材の爪部への組み付けが簡単容易である。また、係合後も常に弾性力が作用するので、爪部と被覆部材がガタつくということもない。

このように、本発明のシフトフォークによれば、部品点数を増大させることなくカップリングスリーブとのガタつき音を低減することができる。
また、本発明のシフトフォークの製造方法によれば、互いの部品の組み付けが容易である。

図１から図５は本発明の一実施形態を示すもので、図１はシフトフォークの外観斜視図、図２はシフトフォークの断面図、図３は被覆部材の外観斜視図、図４はフォーク本体に被覆部材を組み付ける前の状態を示す説明図、図５は製造時にフォーク本体に被覆部材を組み付ける際の動作を示す説明図である。

図１に示すように、シフトフォーク１は、フォークロッド２と係わる基端部３と、この基端部３から二股に突出する略円弧状のフォーク本体４と、を有する。基端部３にはフォークロッド２を挿通する挿通孔３ａが形成され、シフトフォーク１はフォークロッド２により軸方向へ案内される。このシフトフォーク１を備えたシフト装置では、シフトフォーク１が軸方向一方へ移動すると第１変速比で減速され、他方へ移動すると第２変速比で減速される。

シフトフォーク１は、フォーク本体４の径方向内側へ突出する爪部５を有する。シフトフォーク１が軸方向へ移動する変速動作時に、爪部５がカップリングスリーブ１００と当接し、カップリングスリーブ１００がシンクロリング（図示せず）側へ移動することにより、カップリングスリーブ１００が被同期歯車（図示せず）と同期して接続されるようになっている（図２参照）。本実施形態においては、基端部３、フォーク本体４及び爪部５は金属製であり一体に成形される。

図１に示すように、爪部５はフォーク本体４の径方向内側に周方向にわたって形成される。図２に示すように、爪部５は、軸方向を法線とする断面で略四角形状を呈し、フォーク本体４とともに略Ｔ字状を呈することとなる。周方向へ延びる爪部５の両端側には、爪部５を径方向内側から覆う被覆部材６が設けられる。

図１に示すように被覆部材６は周方向に延びる金属製の板であり、図２に示すように爪部５に対応して断面コ字状に形成される。図３に示すように、この被覆部材６には、軸方向へ突出する板ばね部７が形成される。本実施形態においては、被覆部材６の側面の径方向中央側を周方向所定区間だけ軸方向外側に向かって変形させることにより板ばね部７が形成される。板ばね部７は軸方向外側に向かって窄む台形状に形成され、上辺部分は常時カップリングスリーブ１００と当接している。そして、フォーク本体４がカップリングスリーブ１００側へ移動すると、板ばね部７が爪部５とカップリングスリーブ１００により挟圧されて弾性変形するようになっている。

爪部５の表面には周方向へ延びる凹部５ａが形成され、被覆部材６の内面に形成された凸部６ａと係合している。本実施形態においては、凹部５ａ及び凸部６ａはともに周方向へ延び、凹部５ａが断面矩形の溝状に形成され、凸部６ａは径方向内側に向かって突出量が大きくなるよう形成されている。

以上のように構成されたシフトフォーク１の製造方法について説明する。まず、図４に示すように、被覆部材６の略コ字部分の開口寸法Ａを、爪部５の軸方向寸法Ｂよりも小さくなるよう成形する。そして、図５に示すように、被覆部材６の開口を拡開して弾性変形させた状態で、被覆部材６を爪部５の径方向内側に係わらせる。
次いで、被覆部材６を爪部５に係わらせたまま径方向外側へ移動させ、被覆部材６の凸部６ａが爪部５の凹部５ａに到達すると、凸部６ａが凹部５ａに嵌入する（図２参照）。このとき、凸部６ａが径方向内側へ向かって突出量が大きく形成されていることから、凸部６ａは凹部５ａにスムースに進入する。

このように、略コ字状の被覆部材６を拡開して弾性変形させた状態で爪部５と係合することから、弾性力を利用して被覆部材６を確実に爪部５に係合させることができ、被覆部材６の爪部５への組み付けが簡単容易である。また、係合後も常に弾性力が作用するので、爪部５と被覆部材６がガタつくということもない。

以上のように構成されたシフトフォーク１では、図２に示すように中立状態でカップリングスリーブ１００と板ばね部７とが接触しており、変速動作時にフォーク本体４が軸方向へ移動すると、直ちに板ばね部７が弾性変形する。この後、カップリングスリーブ１００がフォーク本体４と一体的に移動して、シフト装置の変速動作が終了する。

従って、変速時におけるシフトフォーク１とカップスリーブ１００の間で生じる衝撃が板ばね部７により緩和されるので、ガタ打ち音を大幅に低減することができる。また、自動変速機においては変速時のショックを低減することができるし、手動変速機においては変速操作時のシフトフィーリングを向上させることができる。

また、爪部５に軸方向へ突出する板ばね部７を設ければよいので、カップリングスリーブ１００と当接する当接部材と、この当接部材を付勢するばね部材を備えられたものに比べて、部品点数が増大することはないし、製造時における互いの部品の組み付けが困難となることはない。

また、本実施形態のシフトフォーク１によれば、断面コ字状の被覆部材６を爪部５に組み付けることにより、簡単容易に板ばね部７を爪部５に設けることができ、シフトフォーク１の製造コストを低減することができる。また、板ばね部７の爪部５からの取り外しも簡単容易であり、被覆部材６の部品交換等のメンテナンス面でも有利である。
さらに、板ばね部７の弾性係数等を変更した複数種類の被覆部材６を用意しておき、ギヤや車種に応じて異なる種類の被覆部材６を取り付けることにより、異なるギヤや車種でフォーク本体４の共用化を図ることができ、これによっても製造コストの低減を図ることができる。

また、弾性部が板ばね状であるから弾性部を軸方向に小さく形成することができるし、板状の被覆部材６を変形させて一体的に成形することができ、実用に際して極めて有利である。

また、爪部５の凹部５ａと被覆部材６の凸部６ａとが係わることにより、被覆部材６が爪部５に係止される。これにより、爪部５と被覆部材６の位置決めを的確に行うことができるし、被覆部材６の爪部５からの脱落を的確に防止することができる。

尚、前記実施形態においては、図２に示すように中立状態でカップリングスリーブ１００と弾性部とが接触する構成を示したが、中立状態でカップリングスリーブ１００と弾性部とが離隔するよう構成してもよい。この場合は、変速動作時にフォーク本体４が軸方向へ移動すると、まず、カップリングスリーブ１００に爪部５に形成された弾性部が接触する。この状態からさらにフォーク本体４が移動すると、フォークロッド２から加わる負荷により弾性部が弾性変形することとなる。

また、前記実施形態においては、板ばね部７が台形状であるものを示したが、例えば、図６に示すような三角状の板ばね部１７であってもよいし、図７に示すような丸形の板ばね部２７であってもよい。
また、弾性部は板ばね状でなくとも、例えばコイルばね状であってもよい。さらに、弾性部は金属製でなく樹脂製であってもよい。樹脂製とする場合は弾性部を形状を板ばね状とせずとも、ゴム等を用いることにより材質自体の弾性で弾性作用を得ることができる。

また、凸部６ａが径方向内側に向かって突出するものを示したが、例えば凸部６ａが凹部５ａと同様に断面矩形状に形成されているものであってもよい。
また、凹部５ａ及び凸部６ａを周方向に延びるよう形成せずともよいし、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

本発明の一実施形態を示すシフトフォークの外観斜視図である。シフトフォークの断面図である。被覆部材の外観斜視図である。フォーク本体に被覆部材を組み付ける前の状態を示す説明図である。製造時にフォーク本体に被覆部材を組み付ける際の動作を示す説明図である。変形例を示す被覆部材の外観斜視図である。変形例を示す被覆部材の外観斜視図である。

符号の説明

１シフトフォーク
２フォークロッド
３基端部
４フォーク本体
５爪部
５ａ凹部
６被覆部材
６ａ凸部
７板ばね部
１７板ばね部
２７板ばね部
Ａ開口寸法
Ｂ軸方向寸法

Claims

フォークロッドと係わる基端部から二股に突出する略円弧状のフォーク本体と、前記フォーク本体から該フォーク本体の径方向内側へ突出形成され変速動作時にカップリングスリーブと当接する爪部と、を有し、前記フォークロッドにより軸方向へ案内されるシフトフォークにおいて、
前記爪部に軸方向へ突出する弾性部を設けたことを特徴とするシフトフォーク。
前記爪部の表面を覆う断面コ字状の被覆部材を備え、
前記被覆部材に前記弾性部を突出形成したことを特徴とする請求項１に記載のシフトフォーク。
前記弾性部を板ばね状に形成したことを特徴とする請求項２に記載のシフトフォーク。
前記爪部の表面に凹部を形成するとともに、前記被覆部材に該凹部と係わる凸部を形成したことを特徴とする請求項２または３に記載のシフトフォーク。
請求項２から４のいずれか一項に記載のシフトフォークを製造するにあたり、
前記被覆部材を略コ字部分の開口寸法が前記爪部の軸方向寸法より小さくなるよう成形し、
前記被覆部材を、前記開口を拡開して弾性変形させた状態で前記爪部と係合させることを特徴とするシフトフォークの製造方法。