JP2014037883A - Support structure for fork shaft of transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、変速機のフォークシャフトの支持構造に関する。 The present invention relates to a support structure for a fork shaft of a transmission.
特開2012−7699号公報には、前進用に複数の変速段を備えた車両用変速機の一例が開示されている。この変速機では、長尺状に延在する断面形状が矩形のフォークシャフトが用いられており、支持プレートの開口部によって当該フォークシャフトが支持されている。このような形状のフォークシャフトはプレス加工のよる製造が可能であるため、切削加工によって製造された断面形状が円形のフォークシャフトに比べて低コストでの製造が可能であり、また軽量化及びコンパクト化を実現できるという利点を有する。一方で、断面形状が矩形のフォークシャフトは、シフトレバーのシフト操作に応じて支持プレートの開口部に対してシフト方向に移動する際、この開口部との間の摺動抵抗等が要因となってシフト方向の円滑な動作が妨げられる。かといって、フォークシャフトがシフト方向に円滑に移動できるように支持プレートの開口部に更なる加工を施したりブッシュ等の別部材を追加したりする対策はコストアップの要因になる。 Japanese Patent Laying-Open No. 2012-7699 discloses an example of a vehicle transmission having a plurality of shift stages for forward movement. In this transmission, a fork shaft having a rectangular cross section extending in a long shape is used, and the fork shaft is supported by an opening of a support plate. Since the fork shaft with such a shape can be manufactured by pressing, it can be manufactured at a lower cost than a fork shaft having a circular cross-sectional shape manufactured by cutting, and is lighter and more compact. It has the advantage that it can be realized. On the other hand, when the fork shaft having a rectangular cross-sectional shape moves in the shift direction with respect to the opening of the support plate in accordance with the shift operation of the shift lever, the sliding resistance between the opening and the like is a factor. Smooth movement in the shift direction is hindered. However, measures to further process the opening of the support plate or add another member such as a bush so that the fork shaft can move smoothly in the shift direction cause an increase in cost.
そこで本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、変速機のフォークシャフトの支持構造において、複数のフォークシャフトのシフト方向の動作を低コストで円滑化するのに有効な技術を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention has been made in view of the above points, and provides a technique effective in facilitating the operation in the shift direction of a plurality of fork shafts at a low cost in a support structure for a fork shaft of a transmission. The purpose is to do.
この目的を達成するために、本発明に係る変速機のフォークシャフトの支持構造は、複数のフォークシャフトを支持する構造であって、シャフト延在部、円筒状部材及び軸状部材を含む。複数のフォークシャフトは、変速機のシフトレバーのシフト操作に応じてそれぞれがシフト方向に別個独立に移動するとともに互いに平行に配置される。シャフト延在部は、複数のフォークシャフトの一方の端部のそれぞれにシフト方向に延在するように設けられている。円筒状部材は、シフト方向と交差して延在するとともに、複数のフォークシャフトのそれぞれのシャフト延在部を支持する部材である。軸状部材は、変速機のハウジングに固定されるとともに、円筒状部材を相対回転可能に支持するように前記円筒状部材の筒内に挿入された断面円形の部材である。この軸状部材は、変速機のハウジングに直接的に固定されてもよいし、或いは別部材を介して間接的に固定されてもよい。 In order to achieve this object, a support structure for a fork shaft of a transmission according to the present invention is a structure that supports a plurality of fork shafts, and includes a shaft extension portion, a cylindrical member, and a shaft member. The plurality of fork shafts are independently moved in the shift direction according to the shift operation of the shift lever of the transmission and are arranged in parallel to each other. The shaft extension portion is provided to extend in the shift direction at each of one end portions of the plurality of fork shafts. The cylindrical member extends across the shift direction and supports each shaft extension portion of the plurality of fork shafts. The shaft-shaped member is a member having a circular cross section that is fixed to the transmission housing and is inserted into the cylinder of the cylindrical member so as to support the cylindrical member so as to be relatively rotatable. This shaft-like member may be directly fixed to the housing of the transmission, or may be indirectly fixed via another member.
上記の支持構造では、シャフト延在部と円筒状部材の外周面との接触面積を抑えることが可能であり、複数のフォークシャフトのそれぞれをシフト方向に円滑に動作させることができる。特に、円筒状部材は、シャフト延在部との間で滑りを伴う或いは滑りを伴うことのない転がり要素として作用するのが好ましい。このとき、シャフト延在部をプレス加工によるせん断面としてもフォークシャフトの動作の円滑性は妨げられない。その結果、シャフト延在部に、更なる加工を施したりブッシュ等の別部材を追加したりする必要がない。また、フォークシャフトの動作時の摺動抵抗が抑えられるため、シフトレバーによるシフト効率が高まる。更には、円筒状部材及び軸状部材を利用した比較的簡単な支持構造であるため、部品点数が大幅に増加するのを抑えることができる。 In the above support structure, the contact area between the shaft extending portion and the outer peripheral surface of the cylindrical member can be suppressed, and each of the plurality of fork shafts can be smoothly operated in the shift direction. In particular, it is preferable that the cylindrical member acts as a rolling element with or without sliding between the shaft extension portion. At this time, the smoothness of the operation of the fork shaft is not hindered even if the shaft extending portion is a shearing surface by press working. As a result, it is not necessary to perform further processing or add another member such as a bush to the shaft extension portion. In addition, since the sliding resistance during the operation of the fork shaft is suppressed, the shift efficiency by the shift lever is increased. Furthermore, since it is a relatively simple support structure using a cylindrical member and a shaft-like member, it is possible to suppress a significant increase in the number of parts.
本発明に係る支持構造の更なる形態では、複数のフォークシャフトのいずれかがシフト方向に移動する際、当該フォークシャフトのシャフト延在部と円筒状部材の外周面との間の摩擦力にかかる第1の摩擦係数が、円筒状部材の内周面と軸状部材の外周面との間の摩擦力にかかる第2の摩擦係数を上回るのが好ましい。これにより、円筒状部材がシャフト延在部を転がり易くなり、フォークシャフトの動作時の摺動抵抗をより確実に抑えることができる。 In the further form of the support structure according to the present invention, when any of the plurality of fork shafts moves in the shift direction, it is applied to the frictional force between the shaft extension portion of the fork shaft and the outer peripheral surface of the cylindrical member. The first friction coefficient preferably exceeds the second friction coefficient applied to the frictional force between the inner peripheral surface of the cylindrical member and the outer peripheral surface of the shaft-shaped member. Thereby, it becomes easy for a cylindrical member to roll a shaft extension part, and the sliding resistance at the time of operation | movement of a fork shaft can be suppressed more reliably.
本発明に係る支持構造の更なる形態では、円筒状部材は、複数のフォークシャフトの数に対応して複数設けられるとともに、それぞれが複数のフォークシャフトのそれぞれのシャフト延在部を別個独立に支持するように構成されるのが好ましい。これにより、複数のフォークシャフトのそれぞれをシフト方向により円滑に動作させることができる。 In a further form of the support structure according to the present invention, a plurality of cylindrical members are provided corresponding to the number of the plurality of fork shafts, and each of them individually supports the shaft extension portions of the plurality of fork shafts. It is preferable to be configured to do so. Thus, each of the plurality of fork shafts can be operated more smoothly in the shift direction.
本発明に係る支持構造の更なる形態では、複数のフォークシャフトは、それぞれが矩形断面を有し且つ軸状部材の軸方向に関し互いに近接して配置されるのが好ましい。ここでいう矩形としては、互いに平行に延在する一対の第1辺と、第1辺に直交して互いに平行に延在する一対の第2辺とを含む形状が典型例であり、第1辺と第2片との間に面取り形状が付された形状もこの矩形に包含される。これにより、複数のフォークシャフトをコンパクトに配置して支持することが可能となる。 In a further form of the support structure according to the present invention, the plurality of fork shafts each preferably have a rectangular cross section and are arranged close to each other in the axial direction of the shaft-shaped member. As the rectangle here, a shape including a pair of first sides extending in parallel to each other and a pair of second sides orthogonal to the first side and extending in parallel to each other is a typical example. A shape having a chamfered shape between the side and the second piece is also included in the rectangle. Thereby, it becomes possible to arrange and support a plurality of fork shafts in a compact manner.
本発明に係る支持構造の更なる形態では、シャフト延在部は、複数のフォークシャフトのそれぞれにシフト方向に延在するように設けられた長孔の内壁面によって構成されるのが好ましい。これにより、シャフト延在部をプレス加工によって安価に形成することができる。 In a further form of the support structure according to the present invention, it is preferable that the shaft extension portion is constituted by an inner wall surface of a long hole provided in each of the plurality of fork shafts so as to extend in the shift direction. Thereby, a shaft extension part can be formed in low cost by press work.
以上のように、本発明によれば、変速機のフォークシャフトの支持構造において、複数のフォークシャフトのシフト方向の動作を低コストで円滑化することが可能になった。 As described above, according to the present invention, in the support structure for a fork shaft of a transmission, the operations in the shift direction of a plurality of fork shafts can be facilitated at low cost.
以下、本発明の実施形態に係るフォークシャフトの支持構造を含む車両用の手動変速機について、図面を参照しつつ説明する。この手動変速機T/Mは、車両前進用に5つ変速段(1速〜5速)、及び、車両後進用に1つの変速段(リバース)を備えている。 Hereinafter, a manual transmission for a vehicle including a fork shaft support structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The manual transmission T / M includes five shift speeds (1st to 5th gears) for forward travel of the vehicle and one shift speed (reverse) for reverse travel of the vehicle.
図1に示すように、(手動)変速機T/Mは、入力軸Aiと、出力軸Aoとを備える。入力軸Aiの両端は、一対のベアリングを介して回転可能にハウジング(「ケース」ともいう)Hgに支持されている。出力軸Aoの両端は、一対のベアリングを介して回転可能にハウジングHgに支持されている。出力軸Aoは、入力軸Aiから外れた位置で入力軸Aiと平行に配置されている。入力軸Aiは、クラッチC/Tを介して車両の駆動源であるエンジンE/Gの出力軸と接続されている。出力軸Aoは、車両の駆動輪D/Wと動力伝達可能に接続されている。 As shown in FIG. 1, the (manual) transmission T / M includes an input shaft Ai and an output shaft Ao. Both ends of the input shaft Ai are rotatably supported by a housing (also referred to as “case”) Hg via a pair of bearings. Both ends of the output shaft Ao are rotatably supported by the housing Hg via a pair of bearings. The output shaft Ao is disposed in parallel with the input shaft Ai at a position deviated from the input shaft Ai. The input shaft Ai is connected to an output shaft of an engine E / G that is a drive source of the vehicle via a clutch C / T. The output shaft Ao is connected to drive wheels D / W of the vehicle so that power can be transmitted.
入力軸Aiにおける1対のベアリングの間には、図1において左側から順に、リバースRの駆動ギヤGRi、5速の駆動ギヤG5i、4速の駆動ギヤG4i、3速の駆動ギヤG3i、2速の駆動ギヤG2i、リバースRの駆動ギヤGRi、1速の駆動ギヤG1iが同軸的に備えられている。駆動ギヤGRi,G1i,G2i,G3i,G4i,G5i,GRiは全て固定ギヤである。駆動ギヤGRiは、入力軸Aiと平行に配置されたアイドル軸Adに設けられたアイドルギヤGRdと常時歯合する。 Between the pair of bearings on the input shaft Ai, the reverse R drive gear GRi, the fifth speed drive gear G5i, the fourth speed drive gear G4i, the third speed drive gear G3i, and the second speed are arranged in order from the left side in FIG. Drive gear G2i, reverse R drive gear GRi, and first-speed drive gear G1i are provided coaxially. The drive gears GRi, G1i, G2i, G3i, G4i, G5i, GRi are all fixed gears. The drive gear GRi always meshes with an idle gear GRd provided on an idle shaft Ad arranged in parallel with the input shaft Ai.
出力軸Aoにおける1対のベアリングの間には、図1において左側から順に、リバースRの被動ギヤGRo、ハブH3、5速の被動ギヤG5o、4速の被動ギヤG4o、ハブH2、3速の被動ギヤG3o、2速の被動ギヤG2o、ハブH1、1速の被動ギヤG1oが同軸的に備えられている。被動ギヤG1o,G2o,G3o,G4o,G5oは全て遊転ギヤである。 Between the pair of bearings on the output shaft Ao, the reverse R driven gear GRo, the hub H3, the fifth speed driven gear G5o, the fourth speed driven gear G4o, the hub H2, and the third speed are sequentially arranged from the left side in FIG. A driven gear G3o, a second-speed driven gear G2o, a hub H1, and a first-speed driven gear G1o are coaxially provided. The driven gears G1o, G2o, G3o, G4o, G5o are all idle gears.
被動ギヤG1o,G2o,G3o,G4o,G5oはそれぞれ、駆動ギヤG1i,G2i,G3i,G4i,G5iと常時噛合している。被動ギヤGRoは、アイドルギヤGRdと常時歯合する。即ち、リバースRの被動ギヤGRoは、アイドルギヤGRdを介してリバースRの駆動ギヤGRiと接続されている。 The driven gears G1o, G2o, G3o, G4o, G5o are always meshed with the drive gears G1i, G2i, G3i, G4i, G5i, respectively. The driven gear GRo always meshes with the idle gear GRd. That is, the reverse R driven gear GRo is connected to the reverse R drive gear GRi via the idle gear GRd.
ハブH1の外周には、スリーブS1が、軸方向に移動可能に常時スプライン嵌合している。スリーブS1が図1に示す位置(非接続位置)にある場合、スリーブS1は、被動ギヤG1oと一体回転する1速ピース、及び、被動ギヤG2oと一体回転する2速ピースに対して共にスプライン嵌合しない。スリーブS1が非接続位置より軸方向において右側の位置(1速位置)に移動すると、スリーブS1が1速ピースに対してスプライン嵌合し、軸方向において左側の位置(2速位置)に移動すると、スリーブS1が2速ピースに対してスプライン嵌合する。 On the outer periphery of the hub H1, the sleeve S1 is always spline-fitted so as to be movable in the axial direction. When the sleeve S1 is in the position shown in FIG. 1 (disconnected position), the sleeve S1 is spline-fitted to both the first speed piece that rotates integrally with the driven gear G1o and the second speed piece that rotates integrally with the driven gear G2o. Do not match. When the sleeve S1 moves from the non-connection position to the right side position (first speed position) in the axial direction, the sleeve S1 is spline-fitted to the first speed piece and moves to the left side position (second speed position) in the axial direction. The sleeve S1 is splined to the second speed piece.
ハブH2の外周には、スリーブS2が、軸方向に移動可能に常時スプライン嵌合している。スリーブS2が図1に示す位置(非接続位置)にある場合、スリーブS2は、被動ギヤG3oと一体回転する3速ピース、及び、被動ギヤG4oと一体回転する4速ピースに対して共にスプライン嵌合しない。スリーブS2が非接続位置より軸方向において右側の位置(3速位置)に移動すると、スリーブS2が3速ピースに対してスプライン嵌合し、軸方向において左側の位置(4速位置)に移動すると、スリーブS2が4速ピースに対してスプライン嵌合する。 On the outer periphery of the hub H2, a sleeve S2 is always spline-fitted so as to be movable in the axial direction. When the sleeve S2 is in the position shown in FIG. 1 (disconnected position), the sleeve S2 is splined to both the third speed piece that rotates integrally with the driven gear G3o and the fourth speed piece that rotates integrally with the driven gear G4o. Do not match. When the sleeve S2 moves from the non-connection position to the right side position (third speed position) in the axial direction, the sleeve S2 is spline-fitted to the third speed piece and moves to the left side position (fourth speed position) in the axial direction. The sleeve S2 is spline-fitted to the 4-speed piece.
ハブH3の外周には、スリーブS3が、軸方向に移動可能に常時スプライン嵌合している。スリーブS3が図1に示す位置(非接続位置)にある場合、スリーブS3は、被動ギヤG5oと一体回転する5速ピース、及び、被動ギヤGRoと一体回転するリバースピースに対してスプライン嵌合しない。スリーブS3が非接続位置より軸方向において右側の位置(5速位置)に移動すると、スリーブS3が5速ピースに対してスプライン嵌合し、軸方向において左側の位置(リバース位置)に移動すると、スリーブS3がリバースピースに対してスプライン嵌合する。 On the outer periphery of the hub H3, a sleeve S3 is always spline-fitted so as to be movable in the axial direction. When the sleeve S3 is in the position shown in FIG. 1 (disconnected position), the sleeve S3 is not spline-fitted to the 5-speed piece that rotates integrally with the driven gear G5o and the reverse piece that rotates integrally with the driven gear GRo. . When the sleeve S3 moves from the non-connection position to the right side position (5th speed position) in the axial direction, the sleeve S3 is spline-fitted to the 5th speed piece and moves to the left side position (reverse position) in the axial direction. The sleeve S3 is splined to the reverse piece.
図2は、この変速機T/Mが搭載された車両のシフトレバーのシフトパターンの一例を示す。スリーブS1,S2,S3の軸方向の位置はそれぞれ、シフトレバーのシフト方向SFのシフト操作に応じて軸方向に移動する対応するフォークシャフト及びフォーク(後述する図3を参照)を介して調整されるようになっている。 FIG. 2 shows an example of a shift pattern of a shift lever of a vehicle on which the transmission T / M is mounted. The axial positions of the sleeves S1, S2, S3 are respectively adjusted via corresponding fork shafts and forks (see FIG. 3 described later) that move in the axial direction in response to a shift operation in the shift direction SF of the shift lever. It has become so.
以上より、変速機T/Mでは、シフトレバーがニュートラル位置NP(図2を参照)にある場合、スリーブS1,S2,S3が共に非接続位置に調整される。この結果、入力軸Aiと出力軸Aoとの間で動力伝達系統が形成されないニュートラル状態が得られる。ニュートラル状態においてシフトレバーが1速位置にシフト操作されると、スリーブS1が1速位置へ移動する。この結果、1速の減速比を有する動力伝達系統が形成される(1速が確立される)。ニュートラル状態においてシフトレバーが2速位置にシフト操作されると、スリーブS1が2速位置へ移動する。この結果、2速の減速比を有する動力伝達系統が形成される(2速が確立される)。 As described above, in the transmission T / M, when the shift lever is in the neutral position NP (see FIG. 2), the sleeves S1, S2, and S3 are all adjusted to the non-connection position. As a result, a neutral state in which no power transmission system is formed between the input shaft Ai and the output shaft Ao is obtained. When the shift lever is shifted to the first speed position in the neutral state, the sleeve S1 moves to the first speed position. As a result, a power transmission system having a first gear reduction ratio is formed (first gear is established). When the shift lever is shifted to the second speed position in the neutral state, the sleeve S1 moves to the second speed position. As a result, a power transmission system having a speed reduction ratio of 2nd speed is formed (2nd speed is established).
ニュートラル状態においてシフトレバーが3速位置にシフト操作されると、スリーブS2が3速位置へ移動する。この結果、3速の減速比を有する動力伝達系統が形成される(3速が確立される)。ニュートラル状態においてシフトレバーが4速位置にシフト操作されると、スリーブS2が4速位置へ移動する。この結果、4速の減速比を有する動力伝達系統が形成される(4速が確立される)。 When the shift lever is shifted to the third speed position in the neutral state, the sleeve S2 moves to the third speed position. As a result, a power transmission system having a reduction ratio of 3rd speed is formed (3rd speed is established). When the shift lever is shifted to the fourth speed position in the neutral state, the sleeve S2 moves to the fourth speed position. As a result, a power transmission system having a reduction ratio of 4th speed is formed (4th speed is established).
ニュートラル状態においてシフトレバーが5速位置にシフト操作されると、スリーブS3が5速位置へ移動する。この結果、5速の減速比を有する動力伝達系統が形成される(5速が確立される)。ニュートラル状態においてシフトレバーがリバース位置にシフト操作されると、スリーブS3がリバース位置へ移動する。この結果、リバースの減速比を有する動力伝達系統が形成される(リバースが確立される)。 When the shift lever is shifted to the fifth speed position in the neutral state, the sleeve S3 moves to the fifth speed position. As a result, a power transmission system having a 5th speed reduction ratio is formed (5th speed is established). When the shift lever is shifted to the reverse position in the neutral state, the sleeve S3 moves to the reverse position. As a result, a power transmission system having a reverse reduction ratio is formed (reverse is established).
以下、図3〜図5を参照しながら、本発明の実施形態に係るフォークシャフトの支持構造について説明する。この実施形態では、第1方向Xに長尺状に延在する3つのフォークシャフト110,120,130が支持対象になっている。
Hereinafter, a support structure for a fork shaft according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, three
図3に示すように、フォークシャフト110,120,130は、いずれもプレス機械を用いたプレス加工(「せん断加工」ともいう)によって同形に製造された平板部材であり、より具体的には、それぞれの断面形状が、互いに直交する幅方向と高さ方向とを有する同形の矩形状(長方形)になっている。各フォークシャフトの角部には適宜に面取り加工がなされている。即ち、この矩形は、互いに平行に延在する一対の第1辺と、第1辺に直交して互いに平行に延在する一対の第2辺とを含み、且つ第1辺と第2片との間に面取り形状が付された形状として規定される。ここでいうフォークシャフト110,120,130が本発明の「複数のフォークシャフト」に相当する。
As shown in FIG. 3, each of the
なお、本明細書の図面では、フォークシャフト110,120,130の長手方向を第1方向X、フォークシャフト110,120,130の幅方向を第2方向Y、フォークシャフト110,120,130の高さ方向を第3方向Zとして規定している。フォークシャフト110,120,130は、第2方向Yに関して互いに平行に並べて近接させて配置されており、またハウジングHgに対して支持された状態で第1方向Xに別個独立に移動可能になっている。先ず、フォークシャフト110,120,120の動作について簡単に説明する。
In the drawings of the present specification, the longitudinal direction of the
フォークシャフト110,120,130には、シフトヘッド211,221,231がそれぞれ一体に連結されている。また、フォーシャフト110,120,130には、フォーク210,220,230がそれぞれ一体に連結されている。フォーク210,220,230には、スリーブS1,S2,S3(図1を参照)がそれぞれ一体に連結される。即ち、フォーク210は1速と2速の変速段の確立に係り、フォーク220は3速と4速の変速段の確立に係り、フォーク230は5速とリバースの変速段の確立に係る。
Shift heads 211, 221, and 231 are integrally connected to the
車両の運転者によるニュートラル位置NPにおけるシフトレバーのセレクト操作により、シフトヘッド211,221,231のうちからシフトインナレバー(図示省略)と係合する1つのシフトヘッドが選択される。この選択されたシフトヘッドが、シフトインナレバー(運転者によるシフトレバーのシフト操作に応じて移動する部材)によって押圧されて軸方向に移動する。これにより、対応する1本のフォークシャフトの軸方向の位置(従って、フォークシャフトと一体のフォーク及びスリーブの軸方向の位置)が調整される。この結果、運転者により要求された変速段が達成される。 By selecting the shift lever at the neutral position NP by the driver of the vehicle, one shift head that engages with the shift inner lever (not shown) is selected from among the shift heads 211, 221, and 231. The selected shift head is pressed by a shift inner lever (a member that moves in response to a shift operation of the shift lever by the driver) and moves in the axial direction. Thereby, the axial position of the corresponding one fork shaft (accordingly, the axial position of the fork and sleeve integral with the fork shaft) is adjusted. As a result, the gear stage requested by the driver is achieved.
上記構成のフォークシャフト110,120,130は、いずれもハウジングHgに対して固定される支持部材150,160と、支持部材160によって支持される軸状部材140と、軸状部材140によって支持される円筒状部材141,142,143とによって、ハウジングHgに対して支持される。即ち、これら軸状部材140、円筒状部材141,142,143及び支持部材150,160が、フォークシャフトの支持構造を構成している。軸状部材140は、典型的には円形断面の軸状又は棒状のピン部材として構成され、切削工具を用いた切削加工によって円柱形状或いは円筒形状に成形されている。この場合、典型的には切削加工はプレス加工よりも高い面粗度の表面構造(摩擦係数が小さい表面構造)を得ることができる。この軸状部材140は、組み付け状態において、第2方向Yに長尺状に延在する。この軸状部材140の一部をボルト等の部材によって構成してもよい。ここでいう軸状部材140が本発明の「軸状部材」に相当する。円筒状部材141,142,143は、典型的には同形状の支持ローラーとして構成され、切削工具を用いた切削加工によって円筒形状に成形されている。ここでいう円筒状部材141,142,143が本発明の「円筒状部材」に相当する。支持部材150,160はいずれも、フォークシャフトと同様にプレス機械を用いたプレス加工によって製造されている。
支持部材150は、平板状の支持プレートとして構成されており、3つのフォークシャフト110,120,130が共通で挿入可能な貫通状の支持開口151を備えている。これにより、フォークシャフト110,120,130の端部110a,120a,130aは、支持部材150の支持開口151に挿入されることによって支持される。この場合、支持開口151の開口面積が、3つのフォークシャフト110,120,130のそれぞれの断面積の合計に概ね合致するのが好ましい。
The
図4に示すように、支持部材160は、変速機のハウジングHg自体によって、或いはハウジングHgに対して固定された部材(立設壁161,162)によって構成されており、当該部材を貫通する取り付け孔163,164を備えている。立設壁161,162は、一体化されてハウジングHgに固定されてもよいし、或いは別個にハウジングHgに固定されてもよい。取り付け孔163,164は、円形断面を有する軸状部材140の外径と同一の内径寸法を有しており、軸状部材140は、立設壁161,162の取り付け孔163,164に挿設されることによってハウジングHgに固定される。ハウジングHgの取り付け後に、ハウジングHgの外部から支持ピン170を立設壁161,162の取り付け孔163,164に挿入して、フォークシャフト110,120,130の位置決めを行うことができるため、部品の組み付け性が向上する。
As shown in FIG. 4, the
一方で、図5に示すように、フォークシャフト110,120,130の端部110b,120b,130bにはそれぞれ、当該フォークシャフトを貫通するとともに第1方向Xに延在する長孔111,121,131が形成されている。長孔111,121,131はいずれも、第3方向Zに関する高さ寸法が、円形断面を有する円筒状の円筒状部材141,142,143の外径と同一或いは当該外径を若干上回るように第1方向Xに長尺状に延在する。長孔111,121,131はそれぞれ、フォークシャフト110,120,130のシフト方向(第1方向X)に平行に延在する2つの内壁面111a,121a,131aを有する。このうち円筒状部材141,142,143の上方に位置する一方の内壁面(「上側の内壁面」ともいう)111a,121a,131aであるシャフト延在部は、円筒状部材141,142,143の外周面に当接することによって支持される。軸状部材140は、円筒状部材141,142,143のそれぞれを相対回転可能に支持するように当該円筒状部材の筒内に挿入されている。これにより、支持部材160の立設壁161,162の間に形成される空間165に3つのフォークシャフト110,120,130が挿入された状態で、フォークシャフト110,120,130の端部110b,120b,130bが円筒状部材141,142,143によって支持される(図4参照)。なお、3つの円筒状部材141,142,143を用いる代わりに、2つ以下、或いは4つ以上の円筒状部材を用いてフォークシャフト110,120,130を支持することもできる。
On the other hand, as shown in FIG. 5, the
以下、図6〜図12を参照しつつ上記構成のフォークシャフトの支持構造の作用効果について説明する。 Hereinafter, the effect of the fork shaft support structure having the above configuration will be described with reference to FIGS.
図6に示すように、シフトレバーのニュートラル位置からのシフト操作に応じて、シフトヘッド211,221,231のいずれかに図中の白抜き矢印で示すシフト方向の荷重が作用する。これにより、フォークシャフト110,120,130のいずれかがシフト方向(第1方向X或いはその反対方向)に移動する。この場合、シフト方向の荷重が作用するシフトヘッド211,221,231は、第1方向Xに関して支持部材150側に近接しており、且つ軸状部材140を通るシフト方向の基準線Lから第3方向Zに外れた位置にあるため、フォークシャフト110,120,130のいずれかがシフト方向に移動すると、当該フォークシャフトに図6中の反時計まわり方向の荷重(モーメント)が作用する。即ち、シフトヘッド211,221,231を「力点」とした場合、支持部材150の支持開口151とフォークシャフトとの接触部分が「支点」となり、フォークシャフトの長孔111,121,131の上側の内壁面111a,121a,131aのいずれかとそれに対応した円筒状部材の外周面との接触部分が「作用点」となる。
As shown in FIG. 6, according to the shift operation from the neutral position of the shift lever, a load in the shift direction indicated by the white arrow in the figure acts on one of the shift heads 211, 221, and 231. As a result, any of the
図7及び図8に示すように、例えば3速の変速段を達成するために、3つのフォークシャフト110,120,130のうちのフォークシャフト120のみが所定のシフト方向(図7中の白抜き矢印の方向)に移動する。この場合、図9が参照されるように、フォークシャフト120の長孔121の上側の内壁面121aと円筒状部材142の外周面との間に生じる摩擦力FAは、摩擦係数μAと垂直抗力NAとの積によって定められる。ここで摩擦係数μAは、せん断面である長孔121の内壁面121aと、切削面である円筒状部材142の外周面との間の滑りにくさを示す。従って、この摩擦力FAによって円筒状部材142を反時計まわり方向(図8中の矢印R1の方向)に回転させるための第1モーメントMAは、摩擦力FBと円筒状部材142の外周半径LAとの積によって定められる。また、図10が参照されるように、円筒状部材142の内周面と軸状部材140の外周面との間に生じる摩擦力FBは、摩擦係数μBと垂直抗力NBとの積によって定められる。ここで摩擦係数μBは、切削面である円筒状部材142の内周面と、切削面である軸状部材140の外周面との間の滑りにくさを示す。従って、この摩擦力FBによって円筒状部材142を時計まわり方向(図8中の矢印R1と反対の方向)に回転させるための第2モーメントMBは、摩擦力FBと円筒状部材142の内周半径LBとの積によって定められる。一方で、円筒状部材142の質量は、典型的にフォークシャフト120の質量を大幅に下回るため、垂直抗力NA及び垂直抗力NBが概ね等しくなる。
As shown in FIGS. 7 and 8, for example, in order to achieve a third speed, only the
その結果、円筒状部材142を反時計まわり方向に回転させるためのモーメントMは、第1モーメントMAと第2モーメントMBとの差である、NA×(μA×LA−μB×LB)によって定められる。このとき、せん断面と切削面との組み合わせにかかる摩擦係数μAは、切削面同士の組み合わせにかかる摩擦係数μB以上であり(μA≧μB)、且つ外周半径LAが内周半径LBを上回る(LA>LB)。従って、モーメントMは正となり、円筒状部材142が常に反時計まわり方向(図8中の矢印R1の方向)に回転することとなる。
As a result, the moment M for rotating the
図11及び図12に示すように、例えば2速の変速段を達成するために、3つのフォークシャフト110,120,130のうちのフォークシャフト110のみが所定のシフト方向(図12中の白抜き矢印の方向)に移動する。この場合、円筒状部材141に作用する第1モーメントMA及び第2モーメントMBはいずれも、図10の場合と反対方向に作用する。その結果、円筒状部材141が常に時計まわり方向(図12中の矢印R2の方向)に回転することとなる。
As shown in FIGS. 11 and 12, for example, in order to achieve a second speed, only the
上記構成のフォークシャフトの支持構造によれば、フォークシャフト110,120,130をいずれもプレス加工によって安価に製造した上で、円筒状部材141,142,143を利用してシフト方向に円滑に動作させることができる。これにより費用対効果の高いフォークシャフトの支持構造が実現できる。
According to the fork shaft support structure having the above-described structure, the
即ち、長孔111,121,131の上側の内壁面111a,121a,131aと円筒状部材141,142,143の外周面との間の接触面積を抑えることが可能である。このとき、長孔111,121,131の内壁面111a,121a,131aをプレス加工によるせん断面としても、フォークシャフト110,120,130のシフト方向の円滑な動作は妨げられない。また、フォークシャフト110,120,130の数に対応して設けられた円筒状部材141,142,143によって、長孔111,121,131の上側の内壁面111a,121a,131aを別個独立に支持することで、フォークシャフト110,120,130のそれぞれをシフト方向により円滑に動作させることができる。その結果、当該内壁面に更なる加工を施したりブッシュ等の別部材を追加したりする必要がない。
That is, it is possible to suppress the contact area between the
また、フォークシャフト110,120,130のシフト方向の動作時の摺動抵抗が抑えられるため、シフトレバーによるシフト効率が高まる。特に、長孔111,121,131の上側の内壁面111a,121a,131aが円筒状部材141,142,143の外周面に強く押し付けられる。フォークシャフト110,120,130のいずれかがシフト方向に移動する際、当該フォークシャフトの長孔の上側の内壁面と円筒状部材の外周面との間の摩擦力にかかる第1の摩擦係数(前述の摩擦係数μA)が、円筒状部材の内周面と軸状部材140の外周面との間の摩擦力にかかる第2の摩擦係数(前述の摩擦係数μB)を上回るように設定することで、円筒状部材が長孔の上側の内壁面を転がり易くなる。その結果、フォークシャフト110,120,130それぞれの動作時の摺動抵抗をより確実に抑えることができる。
Moreover, since the sliding resistance at the time of the operation | movement of the fork shaft 110,120,130 in the shift direction is suppressed, the shift efficiency by a shift lever increases. In particular, the upper inner wall surfaces 111 a, 121 a, 131 a of the
また、軸状部材140の軸方向に関しフォークシャフト110,120,130を互いに近接して配置することによって、フォークシャフト110,120,130をコンパクトに配置して支持することが可能となる。
Further, by arranging the
更には、軸状部材140及び円筒状部材141,142,143を利用した比較的簡単な支持構造であるため、部品点数が大幅に増加するのを抑えることができる。
Furthermore, since it is a relatively simple support structure using the shaft-shaped
本発明は、上記の典型的な実施形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。 The present invention is not limited to the above exemplary embodiment, and various applications and modifications are possible. For example, each of the following embodiments to which the above embodiment is applied can be implemented.
上記実施の形態では、フォークシャフト110,120,130のそれぞれにおいて円筒状部材141,142,143によって支持されるシャフト延在部を、シフト方向に平行に延在する2つの内壁面を有する長孔(閉じた形状)を用いて構成したが、本発明では、長孔に代えてシフト方向に延在する1つの延在面のみを有する部位によって、シャフト延在部を構成することもできる。
In the above embodiment, the shaft extending portions supported by the
上記実施の形態では、フォークシャフト110,120,130が軸状部材140の軸方向に関し互いに近接して配置される場合について記載したが、本発明では、フォークシャフト110,120,130のそれぞれが所定の間隔を隔てて配置されてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the
上記実施の形態では、フォークシャフト110,120,130の一方の端部110b,120b,130bのみの支持に本発明の支持構造を適用する場合について記載したが、フォークシャフト110,120,130の両端部の支持に本発明の支持構造を適用することができる。
In the above embodiment, the case where the support structure of the present invention is applied to support only one
上記実施の形態では、フォークシャフト110,120,130が矩形断面を有する形状である場合について記載したが、矩形以外の断面形状(例えば、円形、楕円形、三角形、多角形等)を有するフォークシャフトの支持構造に本発明を適用することもできる。
In the above-described embodiment, the case where the
また、車両前進用の変速段の数は、5つに限定されない(例えば、4つ、或いは、6つであってもよい)。この変速段の数に応じて、変速機に備えられるフォークシャフト、及びフォークの数が変化する。 Further, the number of forward gears is not limited to five (for example, four or six may be used). The number of fork shafts and forks provided in the transmission changes according to the number of gears.
T/M…変速機、E/G…エンジン、C/T…クラッチ、D/W…駆動輪、Ai…入力軸、Ao…出力軸、G1i,G2i,G3i,G4i,G5i,GRi…駆動ギヤ、G1o,G2o,G3o,G4o,G5o,GRo…被動ギヤ、H1〜H3…ハブ、S1〜S3…スリーブ、Hg…ハウジング(ケース)、110,120,130…フォークシャフト、110a,110b,120a,120b,130a,130b…端部、111,121,131…長孔、111a,121a,131a…内壁面、140…軸状部材、141,142,143…円筒状部材、150,160…支持部材、151…支持開口、161,162…立設壁、163,164…取り付け孔、165…空間、210,220,230…フォーク、211,221,231…シフトヘッド T / M ... transmission, E / G ... engine, C / T ... clutch, D / W ... drive wheel, Ai ... input shaft, Ao ... output shaft, G1i, G2i, G3i, G4i, G5i, GRi ... drive gear G1o, G2o, G3o, G4o, G5o, GRo ... driven gear, H1-H3 ... hub, S1-S3 ... sleeve, Hg ... housing (case), 110, 120, 130 ... fork shaft, 110a, 110b, 120a, 120b, 130a, 130b ... end, 111, 121, 131 ... elongated hole, 111a, 121a, 131a ... inner wall surface, 140 ... axial member, 141, 142, 143 ... cylindrical member, 150, 160 ... support member, 151: Support opening, 161, 162 ... Standing wall, 163, 164 ... Mounting hole, 165 ... Space, 210, 220, 230 ... Fork, 211, 221 231 ... Shift head
Claims (5)
前記複数のフォークシャフトの一方の端部のそれぞれに前記シフト方向に延在するように設けられたシャフト延在部と、
前記シフト方向と交差して延在するとともに、前記複数のフォークシャフトのそれぞれの前記シャフト延在部を支持する円筒状部材と、
前記変速機のハウジングに固定されるとともに、前記円筒状部材を相対回転可能に支持するように前記円筒状部材の筒内に挿入された断面円形の軸状部材と、
を含む、変速機のフォークシャフトの支持構造。 A support structure for a fork shaft of a transmission that supports a plurality of fork shafts that are independently moved in the shift direction and that are arranged in parallel with each other according to a shift operation of a shift lever of the transmission,
A shaft extension portion provided to extend in each of the one end portions of the plurality of fork shafts in the shift direction;
A cylindrical member that extends across the shift direction and supports the shaft extension of each of the plurality of fork shafts;
A shaft-shaped member having a circular cross section that is fixed to the transmission housing and inserted into a cylinder of the cylindrical member so as to support the cylindrical member in a relatively rotatable manner;
A support structure for a fork shaft of a transmission.
前記複数のフォークシャフトのいずれかが前記シフト方向に移動する際、当該フォークシャフトの前記シャフト延在部と前記円筒状部材の外周面との間の摩擦力にかかる第1の摩擦係数が、前記円筒状部材の内周面と前記軸状部材の外周面との間の摩擦力にかかる第2の摩擦係数を上回る、変速機のフォークシャフトの支持構造。 The support structure for a fork shaft of a transmission according to claim 1,
When any one of the plurality of fork shafts moves in the shift direction, the first friction coefficient applied to the frictional force between the shaft extension portion of the fork shaft and the outer peripheral surface of the cylindrical member is A support structure for a fork shaft of a transmission that exceeds a second friction coefficient applied to a frictional force between an inner peripheral surface of a cylindrical member and an outer peripheral surface of the shaft-shaped member.
前記円筒状部材は、前記複数のフォークシャフトの数に対応して複数設けられるとともに、それぞれが前記複数のフォークシャフトのそれぞれの前記シャフト延在部を別個独立に支持する、変速機のフォークシャフトの支持構造。 A support structure for a fork shaft of a transmission according to claim 1 or 2,
A plurality of the cylindrical members are provided corresponding to the number of the plurality of fork shafts, and each of the cylindrical members separately supports the shaft extension portion of each of the plurality of fork shafts. Support structure.
前記複数のフォークシャフトは、それぞれが矩形断面を有し且つ前記軸状部材の軸方向に関し互いに近接して配置されている、変速機のフォークシャフトの支持構造。 A support structure for a fork shaft of a transmission according to any one of claims 1 to 3,
The fork shaft support structure of a transmission, wherein each of the plurality of fork shafts has a rectangular cross section and is disposed close to each other in the axial direction of the shaft-shaped member.
前記シャフト延在部は、前記複数のフォークシャフトのそれぞれに前記シフト方向に延在するように設けられた長孔の内壁面によって構成されている、変速機のフォークシャフトの支持構造。 A support structure for a fork shaft of a transmission according to any one of claims 1 to 4,
The shaft extending portion is a support structure for a fork shaft of a transmission, which is configured by an inner wall surface of a long hole provided in each of the plurality of fork shafts so as to extend in the shift direction.
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CN106246907A (en) * | 2015-06-11 | 2016-12-21 | 丰田自动车株式会社 | Vehicle Manual Transmission |
JP2020148245A (en) * | 2019-03-13 | 2020-09-17 | 愛知機械工業株式会社 | Fork module, jig for fork module and assembly method for transmission |
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