JP2013096458A

JP2013096458A - シフト装置

Info

Publication number: JP2013096458A
Application number: JP2011237887A
Authority: JP
Inventors: Naomi Totsuka; 尚己戸塚; Hiroyuki Arakawa; 裕之荒川
Original assignee: Aisin AI Co Ltd
Current assignee: Aisin AI Co Ltd
Priority date: 2011-10-28
Filing date: 2011-10-28
Publication date: 2013-05-20

Abstract

【課題】シフトフォークの爪部の耐磨耗性を向上させるシフト装置を提供すること。
【解決手段】軸７上に遊嵌された変速ギヤ５と係合自在なスリーブ４と、円弧状に延在する腕部１ａ及び腕部１ａの先端に形成されスリーブ４と摺動ないし係合する爪部１ｂを備えスリーブ４を軸線方向に沿ってシフトさせるシフトフォーク１と、を有するシフト装置において、爪部１ｂ上に冷却フィン２が設けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、シフト装置に関し、中でも、変速装置を操作するシフト装置に関し、特に、マニュアルトランスミッションの変速切替部に用いられるシフトフォークを有するシフト装置に関する。

シフトフォークは、マニュアルトランスミッションなどの変速切替部に使用され、スリーブを保持している。トランスミッションのシフト完了後、エンジントルクのスリーブへの伝達によって、スリーブをギヤ側（ギヤピース側）へ吸い込もうとする力、すなわち、吸い込み力が発生する。この吸い込み力によって、シフトフォークの爪部とスリーブの間に摩擦および発熱が生じる。

このため、シフトフォークの材質には、耐摩耗性を考慮して、ＡＤＣ１４材が用いられることが多い。ＡＤＣ１４材は、潤滑油との間で熱交換をすることによって、耐摩耗性を発揮する。

また、特許文献１には、トランスミッションの軸と一体回転すると共に軸線方向に沿ってシフト自在であり、該軸上に遊嵌された変速ギヤと回転方向に直接又は間接的に係合自在なスリーブと、円弧状に延在する腕部及び前記腕部の先端に形成され前記スリーブと摺動ないし係合する爪部を備え該スリーブを前記軸線方向に沿ってシフトさせるシフトフォークと、を有する、シフト装置であって、前記シフトフォークの前記爪部で開口するオイル穴と、前記シフトフォークの前記腕部ないし前記爪部の外周側に設けられたオイルポケットと、前記シフトフォークの内部に形成され前記オイル穴と前記オイルポケットを連通する油路と、を有する、ことを特徴とするトランスミッションのシフト装置が提案されている。

特開２０１０−１５１１８４号公報

シフト装置においては、シフトフォークの爪部とスリーブとの間の面圧Ｐと、両者間の摺動速度Ｖの積（ＰＶ）が大きくなり過ぎると、爪部が磨耗するおそれがある。

中でも、シフトフォークの爪部が変速ギヤの上部に位置しているシフトリンク構成の場合、この位置にある爪部には、ギヤの回転によって跳ね上げられる潤滑油が到達しにくいため、この爪部が十分に冷却できずに爪部が発熱し、爪部の磨耗が促進されるおそれがある。

本発明は、シフトフォークの爪部の耐磨耗性を向上させるシフト装置を提供することを目的とする。

本発明は、第１の視点において、軸上に遊嵌された変速ギヤと係合自在なスリーブと、円弧状に延在する腕部及び前記腕部の先端に形成され前記スリーブと摺動ないし係合する爪部を備え該スリーブを軸線方向に沿ってシフトさせるシフトフォークと、を有する、シフト装置であって、前記爪部上に冷却フィンが設けられたシフト装置を提供する。

本発明によれば、シフトフォークの爪部に冷却フィンを設けることによって、ＰＶが上昇しても、爪部の十分な冷却を確保されるため、爪部の発熱が抑制されて、爪部の磨耗が防止され、さらにはギヤ抜けの発生を防止することができる。

（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施例１に係るシフト装置の説明図であって、（Ａ）は、シフト装置を変速ギヤの軸方向から見た図、（Ｂ）は、（Ａ）のＡ矢視部分図である。本発明の実施例２に係るシフト装置の説明図であって、シフト装置を変速ギヤの軸方向から見た図である。図２に示したシフト装置を変速ギヤの径方向から見た図である。（Ａ）及び（Ｂ）は、図２に示したシフト装置の機能を説明する図であって、（Ａ）は、シフト装置を変速ギヤの軸方向から見た図、（Ｂ）は、（Ａ）のプレートを上方から見た部分図である。

本発明の好ましい実施の形態に係るシフト装置は、軸上に遊嵌された変速ギヤと係合自在なスリーブと、円弧状に延在する腕部及び前記腕部の先端に形成され前記スリーブと摺動ないし係合する爪部を備え該スリーブを軸線方向に沿ってシフトさせるシフトフォークと、を有する。

本発明の好ましい実施の形態に係るシフト装置は、前記ギヤの外周に沿って延在し、前記ギヤの回転に伴って生じる気流を前記冷却フィンに向かって誘導するプレートを有する。このプレートを設けることによって、プレート内周側と変速ギヤの間では、変速ギヤの回転に伴って生じる気流が冷却フィンを冷却し、プレート外周側では、変速ギヤの回転に伴って負圧による気流が発生し、この気流が、冷却フィンを冷却する。

本発明の好ましい実施の形態に係るシフト装置は、前記プレートの一端に形成され、前記スリーブの可動範囲に応じた幅を備え、該スリーブ並びに前記爪部及び冷却フィンが挿入される切り欠きを有する。このようにプレートに所定の切り欠きによって、プレートとスリーブの干渉が防止されつつ、シフトフォークの爪部の冷却が改善できる。

本発明の好ましい実施の形態に係るシフト装置は、爪部が、前記変速ギヤの上方に位置する。

本発明の好ましい実施の形態に係るシフト装置は、爪部が、アルミニウム合金製である。アルミニウム合金は、良好な熱伝導性を有し安価である。したがって、アルミニウム合金を用いることによって、良い耐焼付け性を示すが高価でコストアップ要因となるスーパーエンジニアプラスチックを用いる場合と比較して、シフトフォークないしシフト装置のコストダウンが可能となる。なお、下記に種々の材料の熱伝導度、それと熱流失量の関係式を示す。

Ｊ＝−λ×ΔＴ／Δｘ
Ｊ：熱流失量
Ｔ：温度
ｘ：距離
λ：熱伝導度（Ｗ／ｍＫ）

種々の材料の熱伝導度
Ｃｕ３９８
Ａｌ２３６
Ｆｅ８４
エポキシ樹脂０．２１

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施例を説明する。図１（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施例１に係るシフト装置の説明図であって、（Ａ）は、シフト装置を変速ギヤの軸方向から見た図、（Ｂ）は、（Ａ）のＡ矢視部分図である。

図１（Ａ）及び（Ｂ）を参照すると、本発明の実施例１に係るシフト装置は、軸７上に遊嵌された変速ギヤ５と係合自在なスリーブ４と、円弧状に延在する腕部１ａ及び腕部１ａの先端に形成されスリーブ４と摺動ないし係合する爪部１ｂを備えスリーブ４を軸線方向に沿ってシフトさせるシフトフォーク１と、を有している。

シフト操作時、シフトフォーク１は、軸７の軸線方向にシフトされ、爪部１ｂは、スリーブ４と摺動しながらスリーブ４をシフトさせ、遊嵌されていた変速ギヤ５を軸７に回転方向に固定して同期回転させ、或いは、変速ギヤ５と軸７の同期を解除させる。

特に、変速ギヤ５は、潤滑油レベルよりも上方に位置し、そして、変速ギヤ５の上方に位置している爪部１ｂ上には、冷却フィン２が設けられている。この冷却フィン２によって、爪部１ｂの放熱性が向上される。したがって、潤滑油レベルよりも上方に位置し、さらに、ギヤの回転によって跳ね上げられる潤滑油が到達しにくい、変速ギヤ５の上方に位置している爪部１ｂの冷却性が改善される。また、冷却フィン２を設けることによって、その周辺のオイルミストによる冷却も期待できる。この結果、スリーブ４と爪部１ｂとの間の摺動に伴う発熱による、爪部１ｂの磨耗が防止される。

本実施例２においては、主として、前記実施例１との相違点について説明し、前記実施例１と同様の点については、前記実施例１の記載を参照するものとする。図２は、本発明の実施例２に係るシフト装置の説明図であって、シフト装置を変速ギヤの軸方向から見た図である。図３は、図２に示したシフト装置を変速ギヤの径方向から見た図である。図４（Ａ）及び（Ｂ）は、図２に示したシフト装置の機能を説明する図であって、（Ａ）は、シフト装置を変速ギヤの軸方向から見た図、（Ｂ）は、（Ａ）のプレートを上方から見た部分図である。

図２及び図３を参照すると、軸７上に配置された同期機構は、スリーブ４と係合自在であって変速ギヤ５と一体のギヤピース６と、スリーブ４を軸７に回転方向に係合させるハブ８と、スリーブ４とギヤピース６の間で摩擦摺動して両者を同期させ係合可能とするコーン部材９と、を備えている。

特に、変速ギヤ５は、潤滑油レベルよりも上方に位置し、そして、変速ギヤ５の上方に位置している爪部１ｂ上には、冷却フィン２が設けられている。

図３並びに図４（Ａ）及び（Ｂ）を参照すると、さらに、本実施例２のシフト装置は、変速ギヤ５の外周に沿って延在し、変速ギヤ５の回転に伴って生じる気流を冷却フィン２に向かって誘導するプレート３を有している。プレート３の上端には、スリーブ４の可動範囲に応じた幅を備えた、切り欠き３ａが形成されている。切り欠き３ａ内には、スリーブ４並びに爪部１ｂ及び冷却フィン２が挿入されている。

このプレート３は、下記のように、冷却フィン２による爪部１ｂの冷却性をさらに向上させる。
（１）プレート３の内周側と変速ギヤ５の間では、変速ギヤ５の回転に伴って生じる気流が、プレート３の内周面によって風向制御されて、主として、冷却フィン２の下部を冷却する。
（２）プレート３の外周側（プレート３の外周側とケース内壁との間）では、変速ギヤ５の回転に伴って負圧による気流が発生し、この気流が、主として、冷却フィン２の上部を冷却する。

かくして、冷却フィン２とプレート３の相乗効果により、スリーブ４と爪部１ｂとの間の摺動に伴う発熱に起因する、爪部１ｂの磨耗がさらに防止される。

なお、本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ、ないし、選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。

本発明のシフト装置は、変速装置に利用され、又、本発明は、マニュアルトランスミッションの変速切替部に用いられるシフトフォークないし同期装置に好適に適用される。

１シフトフォーク
１ａ腕部
１ｂ爪部
２冷却フィン
３プレート
３ａ切り欠き
４スリーブ
５変速ギヤ
６ギヤピース
７軸（シャフト）
８ハブ
９コーン部材

Claims

軸上に遊嵌された変速ギヤと係合自在なスリーブと、円弧状に延在する腕部及び前記腕部の先端に形成され前記スリーブと摺動ないし係合する爪部を備え該スリーブを軸線方向に沿ってシフトさせるシフトフォークと、を有する、シフト装置であって、
前記爪部上に冷却フィンが設けられたことを特徴とするシフト装置。
前記変速ギヤの外周に沿って延在し、前記変速ギヤの回転に伴って生じる気流を前記冷却フィンに向かって誘導するプレートを有することを特徴とする請求項１記載のシフト装置。
前記プレートの一端に形成され、前記スリーブの可動範囲に応じた幅を備え、該スリーブ並びに前記爪部及び前記冷却フィンが挿入される切り欠きを有することを特徴とする請求項２記載のシフト装置。
前記爪部が、前記変速ギヤの上方に位置することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一記載のシフト装置。
前記爪部が、アルミニウム合金製であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一記載のシフト装置。