JP2009521650A - シフトフォークを有するシフト装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、歯車変速装置の１つのシフト要素とシンクロスリーブ内に係合する１つのシフトフォークとを有するシフト装置であって、このシフトフォークが少なくとも、シフト要素上に配置される１つのガイドと１つのシフトフォーク本体とから成り、このガイドがシフト要素に対して相補的形状の少なくとも１つの案内凹部を有し、シフトフォーク本体が、シンクロスリーブを取り囲んで相対向するフォーク末端を有し、ガイドが少なくとも３つの凹部を有し、そのうち第１、第２凹部が貫通凹部として案内凹部を形成し、第３凹部がシフトフォーク本体を受容するものに関する。

Description

本発明は、歯車変速装置の１つのシフト要素とシンクロスリーブ内に係合する１つのシフトフォークとを有するシフト装置であって、シフトフォークが少なくとも、シフト要素上に配置される１つのガイドと１つのシフトフォーク本体とからなり、ガイドがシフト要素と相補的な形状の案内凹部を有し、シフトフォーク本体が、シンクロスリーブを取り囲んで相対向するフォーク末端を有するものに関する。

手動または自動変速機では、変速機軸上で回転可能に支承される２つの段歯車の間にシンクロハブとシンクロスリーブが配置されている。シンクロスリーブは、シンクロハブに設けられた外スプラインにかみ合う内スプラインを備えている。シンクロハブは相対回転不能に変速機軸と結合されている。１つの段のシフト時、シンクロスリーブは軸線方向で段歯車の１つの上へと摺動し、段歯車に設けられた連結スプラインに内スプラインがかみ合うに至る。次にシンクロスリーブの内スプラインは連結スプラインともシンクロハブの外スプラインともかみ合う。シフトフォークの役目はシフトロッドからシフトフォークへと軸線方向運動を伝達することである。シフトフォークは、シフトレールまたはシフトロッドとして形成しておくことのできるシフト要素上で軸線方向摺動可能に支承され、駆動子でもってシンクロスリーブの案内溝内に係合する。

薄板から製造されるシフトフォークは安価に材料を節約して製造できるので、ますます重要となってきている。シフトフォーク本体は、ふつう、薄板の冷間加工によって製造される成形品である。この成形品は互いに離間した２つのフォーク末端を有するフォーク状に構成されている。検討する種類のシフトフォークは、一般に円筒形に形成される案内孔を備えたガイドを有し、このガイドがシフト要素に嵌着され、こうしてシフト装置を形成する。縦運動可能に、一部では揺動も可能に前記シフト要素上に配置されたシフトフォークがある。さらに、これらのシフト要素上に固定嵌着され、それゆえにシフト要素と一緒に変速装置に対して相対的に変速装置内に移動可能なシフトフォークがある。

シフト要素の１つに締り嵌めされたガイドは、ガイド内を完全に延びる貫通凹部の態様の凹部を備えている。これに対して選択的に貫通凹部は部分的にのみ、袋孔の態様で延びている。薄板製のシフトフォーク本体とガイドとの間の結合は、例えば独国特許出願公開第１０３０９４０７号明細書では、カムを介して実現されている。

前文に係るシフトフォークに対する代案が独国特許出願公開第１０１２５０９８号明細書に述べられている。そこにまず設けられているシフトフォークではガイドとベースがユニットとして一体に、シフトフォーク本体とは個別に形成されており、次に他のシフトフォークではガイドとベースとシフトフォーク本体がそれぞれ個別部品として製造され、引き続き互いに結合されている。シフトフォークの構成要素は薄板から作製されている。

前記先行技術により特に大量生産されるシフトフォークの構造は、ガイドとの結合時、変形安定性が十分でないことが実証された。個別部品の数および／またはこのようなシフトフォークの製造支出は比較的高い。シフトフォークは、接合前の個別部品間の位置決め公差のゆえに、また接合後の薄肉薄板部材の熱変形のゆえに手間をかけて調整し、その機能寸法を調節しなければならない。特別薄い薄板フォークは溶接時に変形し、この変形は手間をかけて適切に割り当てられ、滑りシュー等の付加的部材によって修正されねばならない。

部材が中実であればあるほど、変形は一層小さくなるが、しかしそのことから望ましくない質量増加が生じる。

そこで本発明の課題は、前記諸欠点が取り除かれたシフト装置を提供することである。

本発明によればこの課題は、請求項１の特徴により、ガイドが少なくとも３つの凹部を有し、そのうち第１、第２凹部が貫通凹部としてシフト要素を受容し、第３凹部がシフトフォーク本体を受容することによって解決される。本発明に係るガイドの第３凹部は、ガイドとシフトフォーク本体とを持続的に結合する前に、プレス嵌めが存在するように寸法設計されている。それとともに本発明は、例えばレーザ溶接によって持続的かつ負荷可能に結合する前に、圧入寸法Ｅを設定することができ、従ってシフトフォークの中心軸線に対してシフト要素軸線の垂直方向精度を改善することを可能とする。それとともに、製造に起因して常に発生する個別部品の不正確さと曲げ誤差は圧入時に修正することができる。

調整して圧入するとき、一般に、シフトフォークの中心軸線をシフト要素軸線に垂直とするような部材位置が追求される。シフトフォーク本体とガイドとの間のプレス嵌めは持続的力伝達に役立つのでなく、例えば素材接合によって持続的に結合するまでの固定部として役立つにすぎない。プレス結合体はシフト要素軸線とシフトフォーク本体平面、従ってシンクロスリーブ軸線との間の寸法を設定する。力を伝達しないプレス結合体は、極力僅かな熱が持ち込まれるプラズマトロン溶接等の比較的穏やかな溶接法によって固定することができる。理想的には、得られた接合エッジが円形に溶接されると良い。変形が少ないので、この変形を修正する多様な滑りシューをシフトフォーク本体用に用意する必要がなく、または別の変形修正措置を予定する必要がない。変形はさらに、溶接領域に曲げエッジが存在していないことによって最小にされる。

ガイドは第３凹部を備えた少なくとも１つの底を有し、この凹部を介してシフトフォーク本体とのプレス嵌めが行われる。第３凹部は半径方向にシフト要素軸線の方を向いている。本発明の１構成において、２つの平行な壁は底から直角にシフト要素軸線の方向を向き、シフト要素を受容するための第１、第２凹部を有する。第１、第２凹部内に支承ブシュを配置しておくことができ、これらの支承ブシュを介してシフト要素が支承されている。

本発明の他の１構成によれば、ガイドが裏壁に第４凹部を有し、この裏壁は底および両方の第１壁に対して垂直に形成されている。第４凹部は、シフト要素上の係止突起と協動する戻り止め要素を受容する。この配置によってシフト装置はごくコンパクトであり、僅かな取付空間を必要とするだけである。

さらに、ガイドのコンパクトさを放棄することなく、シフト装置を調整可能とするシンクロスリーブを裏壁に対向して配置することが可能である。しかし、基本的にシンクロスリーブ、シフトアームまたはシフトフィンガは任意にガイドに固着しておくことができる。

ガイドの凹部は、例えば穴としてまたはリム穴として形成しておくことができる。リム穴の場合利点として、部材の確実な座着を可能とする接合エッジが得られ、必要なら接合エッジは溶接することができる。

シフトフォーク本体は、フォーク末端の間に配置される中央領域に、リム穴として形成されるフォーク体凹部を有する。本発明の１構成において、中央領域はその寸法および形状がガイドの形状に適合されており、こうして大きな支持領域が得られる。

本発明に係るシフト装置は、さまざまなシフト要素に容易に適合可能である。凹部の形状も、その最小直径、最大直径も、ガイドの簡単な段階付けによって、最大で伝達されるべき力に容易に適合することができる。シフト装置は僅かな個別部材によって、部材相互の所望の角度の小さな総不正確さを実現する。変形が少ないことで、このようなシフト装置は薄板シフトフォーク用に特別適している。

以下、一実施例に基づいて本発明が詳しく説明される。図１〜図４によるシフト装置１の実施例は、シフトフォーク本体３とガイド４とを備えたシフトフォーク２と、シフト要素軸線１１に沿って位置合わせされた図示しないシフト要素とを有する。シフトフォーク本体３はフォーク末端５、６を備えてフォーク状に形成される薄板成形品であり、その回転軸線を符号１０とした（図示しないもしくは輪郭として示した）シンクロスリーブを取り囲んでいる。

シフトフォーク本体３（図６）はシンクロスリーブとは反対の側７でフォーク末端５、６の間に中央領域８を有するように成形されており、中央領域8はその形状がガイド４の底９に適合されている。シフトフォーク本体3は中央領域8にリム穴２７として形成されるフォーク体凹部１２を有し、こうして周方向縁１３がシンクロスリーブとは反対の側７でシフトフォーク本体３を包み込む。

シフトフォーク本体３は薄板から製造され、まず、調整したプレス嵌めによってガイド４と結合され、次にレーザ継目１４によって溶接されている。縁１３はガイド４の底９に打ち抜かれた第３凹部１７内に係合する。第３凹部１７は形状および寸法が縁１３に適合されており、組立て時にプレス嵌めが可能である。

ガイド４は同様に薄板製または平材料製であり、槽状構造を有する。シフト要素軸線１１に対して回転対称な第１、第２凹部１５、１６は、底９に対して直角な平行壁２２、２３に配置されている。これらの凹部が突出部１９を有し、突出部を介してシフト要素は確実に案内することができる。案内特性を改善するために突出部１９とシフト要素との間に軸受２０が配置されている。第１、第２凹部１５、１６はシフトフォーク本体３の平面２１に対して垂直である。質量を最適化するために底９と壁２２、２３との間に切欠き部２４が配置されている。平行な壁２２、２３に対して垂直に配置された他の壁２５が第４凹部１８を有し、この凹部に戻り止め要素２６が圧入されている。戻り止め要素２６はシフト要素上の係止突起と協動する。

シフト要素なしの本発明に係るシフト装置の斜視図である。 図１によるシフト装置の横断面図である。 図２のＩＩＩ‐ＩＩＩに沿ったシフト装置の縦断面図である。 図１による本発明に係るシフト装置の平面図である。 本発明に係るガイドを示す。 図５による本発明に係るガイドで圧入可能なシフトフォーク本体を示す。

符号の説明

１ シフト装置
２ シフトフォーク
３ シフトフォーク本体
４ ガイド
５ フォーク末端
６ フォーク末端
７ 反対の側
８ 中央領域
９ 底
１０ 回転軸線
１１ シフト要素軸線
１２ フォーク体凹部
１３ 縁
１４ レーザ継目
１５ 第１凹部
１６ 第２凹部
１７ 第３凹部
１８ 第４凹部
１９ 突出部
２０ 軸受
２１ 平面
２２ 平行な壁
２３ 平行な壁
２４ 切欠き部
２５ 他の壁
２６ 戻り止め要素
２７ リム穴

Claims (10)

1. 歯車変速装置の１つのシフト要素とシンクロスリーブ内に係合する１つのシフトフォーク（２）とを有するシフト装置（１）であって、シフトフォークが少なくとも、シフト要素上に配置される１つのガイド（４）と１つのシフトフォーク本体（３）とからなり、ガイドがシフト要素と相補的な形状の少なくとも１つの凹部（１６）を有し、シフトフォーク本体（３）が、シンクロスリーブを取り囲んで相対向するフォーク末端（５、６）を有するものにおいて、
   ガイド（４）が少なくとも３つの凹部（１５、１６、１７）を有し、そのうち第１、第２凹部（１５、１６）が貫通凹部としてシフト要素を受容し、第３凹部（１７）がシフトフォーク本体（３）を受容することを特徴とするシフト装置。
2. ガイド（４）が薄板から形成されていることを特徴とする、請求項１記載のシフト装置。
3. ガイド（４）とシフトフォーク本体（３）が互いに圧着されていることを特徴とする、請求項１記載のシフト装置。
4. 第３凹部（１７）が半径方向にシフト要素軸線（１１）の方向を向いていることを特徴とする、請求項１記載のシフト装置。
5. 凹部（１５、１６、１７）がリム穴として形成されていることを特徴とする、請求項１記載のシフト装置。
6. シフトフォーク本体（３）がガイド（４）の底（９）と素材接合式に結合されていることを特徴とする、請求項１記載のシフト装置。
7. ガイド（４）が戻り止め要素（２６）を受容するための第４凹部（１８）を有することを特徴とする、請求項１記載のシフト装置。
8. 第４凹部（１８）が第１、第２、第３凹部（１５、１６、１７）に対して実質垂直に形成されていることを特徴とする、請求項７記載のシフト装置。
9. 歯車変速装置の１つのシフト要素とシンクロスリーブ内に係合する１つのシフトフォーク（２）とを有するシフト装置（１）用のガイド（４）であって、シフトフォークが少なくともガイド（４）と１つのシフトフォーク本体（３）とからなり、ガイド（４）が少なくとも３つの凹部（１５、１６、１７）を有し、そのうち第１、第２凹部（１５、１６）が貫通凹部としてシフト要素を受容し、第３凹部（１７）がシフトフォーク本体（３）を受容するようになっているガイド。
10. シフト装置（１）用シフトフォーク（２）を製造するための方法において、第１ステップのときシフトフォーク本体（３）がガイド（４）に圧入され、圧入時にガイド（４）とシフトフォーク本体（３）との間の直角性が設定され、第２ステップのときガイド（４）とシフトフォーク本体（３）との固定が溶接過程によって行われることを特徴とする方法。

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