JP2016065561A - Stopper prevention structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、2つの部材間において一方が他方から抜けることを防止する抜け止め防止構造に関する。 The present invention relates to a retaining structure that prevents one from slipping out of the other between two members.
従来から2つの部材を固定するために種々の構造が提案されている。例えば車両用の変速機においてフォークシャフトにフォークを固定したり、シフトアンドセレクトシャフトにインナレバーを固定したりする際に一方の部材を他方の部材にスプライン嵌合した後、抜け止めピンを両者を貫通する貫通孔内に挿入している。 Conventionally, various structures have been proposed for fixing two members. For example, when a fork is fixed to a fork shaft or an inner lever is fixed to a shift and select shaft in a vehicle transmission, after one member is spline-fitted to the other member, a retaining pin is passed through both Is inserted into the through hole.
ここで抜け止めピンは貫通孔に圧入されることで2つの部材の間を確実に連結する。その場合に抜け止めピンは径方向に拡大縮小可能なスロテッドピンが採用されることがある(特許文献1など)。
Here, the retaining pin is securely inserted between the two members by being press-fitted into the through hole. In that case, a slotted pin that can be enlarged or reduced in the radial direction may be employed as the retaining pin (
しかしながら抜け止めピンは使用に伴い予期せぬ方向に抜けてしまうことがあった。 However, the retaining pin sometimes comes off in an unexpected direction with use.
本発明は上記実情に鑑み完成したものであり簡便な構成であっても効果的に抜け止めピン自身の抜け止めを実現可能な抜け止め防止構造を提供することを解決すべき課題とする。 The present invention has been completed in view of the above circumstances, and an object to be solved is to provide a retaining structure capable of effectively retaining the retaining pin itself even with a simple configuration.
上記課題を解決する目的で本願発明者らは鋭意検討を行った結果、以下の知見を得ることができ、その知見に基づいて本願発明を完成した。 As a result of intensive investigations aimed at solving the above-mentioned problems, the present inventors have obtained the following knowledge, and have completed the present invention based on the knowledge.
2つの部材に設けられた貫通孔と、抜け止めピンとは必ずしも全体にて密着するような精度で形成されるわけでは無く、互いに接する部位がばらつくことが普通である。 The through-holes provided in the two members and the retaining pins are not necessarily formed with such an accuracy that they are in close contact with each other, and it is normal that the portions that contact each other vary.
例えば、図6に示すように、従来技術においてはシフトアンドセレクトシャフト91に設けられた貫通孔910が、インナレバーに設けられた貫通孔920に対してずれて形成される場合がある(図6では図面上方。)。
For example, as shown in FIG. 6, in the prior art, the
図6ではシフトアンドセレクトシャフト91にインナレバー92を固定する際にシフトアンドセレクトシャフト91の固定部とインナレバー92に設けた固定孔とにスプラインを形成してスプライン嵌合を行う。シフトアンドセレクトシャフト91とインナレバー92とはスプライン嵌合したときに抜け止めピン93が挿入できる貫通孔910及び920を形成する。
In FIG. 6, when the
抜け止めピン93はスロテッドピンであり、外力に応じて径が縮小可能である。貫通孔910及び920が何らかの理由からシフトアンドセレクトシャフト91の貫通孔910の部分が図面上方に偏っている場合を以下、想定する。
The
シフトアンドセレクトシャフト91の固定部をインナレバー92の固定孔に挿入した後、抜け止めピン93を図面右方側から挿入すると、抜け止めピン93はインナレバー92の貫通孔920からシフトアンドセレクトシャフト91の貫通孔910に先端部が縮径して移動し、その後、上方に変位する。
After the fixing portion of the shift and
抜け止めピン93をそのまま進めて貫通孔910から貫通孔920に移動させるときにも先端が縮径する。全体としてみると抜け止めピン93は貫通孔910及び920の形態に大まかに倣い、中央が図面上方に膨らみ、両端部が図面下方に変位した形態になっている(図6)。
Even when the
その結果、抜け止めピン93とインナレバー92の貫通孔920とは図面左方側では部位A及び部位Bにて接触し、図面右方側では部位C及び部位Dにて接触する。
As a result, the
この場合に、シフトアンドセレクトシャフト91とインナレバー92との間に図7に示すような相対移動(シフトアンドセレクトシャフト91は図面上の時計回りI、インナレバー92は図面上の反時計回りII)をさせる場合について説明する。
In this case, relative movement as shown in FIG. 7 (shift-and-
図面右方側では、インナレバー92から抜け止めピン93には部位Cにて力が加わり、シフトアンドセレクトシャフト91から抜け止めピン93にはシフトアンドセレクトシャフト91の固定部に設けられた貫通孔920が図面左方側に開口する端部(固定部の外周)の図面上方側にて力が加わることになる。
On the right side of the drawing, a force is applied from the
すると、シフトアンドセレクトシャフト91の部位Cは固定部の外周から離れているため、図面右方側ではインナレバー92の時計回りの旋回に伴って部位Cから加えられる力が抜け止めピン93を固定部の外周に接する部分を中心として反時計回りに旋回させられる曲げモーメントを発生させ、結果として抜け止めピン93の図面下方側を図面右方に移動する方向に力が加えられる。
Then, since the part C of the shift and
反対側の図面左方側では、インナレバー92から抜け止めピン93には部位Bにて力が加わり、シフトアンドセレクトシャフト91から抜け止めピン93にはシフトアンドセレクトシャフト91の固定部に設けられた貫通孔920が図面左方側に開口する端部(固定部の外周)の図面下方側にて力が加わることになる。
On the left side of the drawing on the opposite side, force is applied to the
シフトアンドセレクトシャフト91の部位Bは固定部の外周にほぼ一致しているため、図面左方側ではインナレバー92の時計回りの旋回に伴って抜け止めピン93には特に旋回力は発生しない。
Since the portion B of the shift and
その結果、図面の左右に相当する部位で力の不均衡が発生して抜け止めピン93は図面右方に移動する力が加わることになる。反対に回転する場合には抜け止めピン93には反対方向に移動する力が加えられる。
As a result, a force imbalance occurs at portions corresponding to the left and right sides of the drawing, and a force that moves the
図6のように貫通孔910が貫通孔920に対して全体として図面上方にずれている場合には以上のように抜け止めピン93へ力が加わるが、貫通孔910及び920の間のずれの程度、方向などによっては抜け止めピン93に加えられる力の向きや大きさは制御できない。
As shown in FIG. 6, when the
以上のようにインナレバー92とシフトアンドセレクトシャフト91との相対回転を加えると抜け止めピン93に右方乃至左方に移動する力が発生し、その力が抜け止めピン93と貫通孔910及び920との間の摩擦力に勝ると抜け止めピン93はその方向に移動することになる。このようにして何度も継続的に繰り返すうちに抜け止めピン93は移動してしまうことがわかった。
As described above, when relative rotation between the
つまり、抜け止めピン93に加わる力の大きさや方向はシフトアンドセレクトシャフト91の固定部の外周から、インナレバー92に設けた貫通孔920が抜け止めピン93に接する部位までの距離の大小・バランスによって決定されることが分かった。
That is, the magnitude and direction of the force applied to the
以上の結果から従来技術において抜け止めピン93の抜ける方向が制御できなかったのは、抜け止めピン93と貫通孔910及び920とが接する位置を制御できていないことにあることを発見した。
From the above results, it was discovered that the direction in which the
そこで本願発明では抜け止めピン93と貫通孔910及び920とが接する位置を狭い範囲に制限することにより抜け止めピンに加わる力を制御して抜け止めピンが抜けることを抑制することに成功した。
Therefore, in the present invention, the position where the retaining
なお、特許文献2ではこのような課題を解決することを意図するものではないが、抜け止めピンを挿入する貫通孔としてシフトアンドセレクトシャフトの周方向(軸方向に直交する方向)が長くなっている長穴を採用する形態を開示している。周方向に長い長穴にすることによりシフトアンドセレクトシャフトを回転させたときでも抜け止めピンはインナレバーに形成した貫通孔とは接触せず抜け止めピンに偏った力が加わることはないと推測される。
Although
しかしながら、特許文献2のような長穴は加工が煩雑になるためコスト上昇の一因になる。そのために簡便な構成にて同様の効果を奏することができる構造が求められる。
(1)上記課題を解決する本発明の抜け止め防止構造は、略円筒形の固定部をもつ第1構造部と、前記固定部の外周に嵌合する固定孔をもつ第2構造体と、前記固定部が前記固定孔に嵌合したときに前記固定部の径方向に向け、前記固定部及び前記第2構造体の間を接続するように配設される抜け止めピンとを有し、
前記第2構造体に設けられた前記抜け止めピンが挿入される挿入孔は、前記固定部の外周に接する部分を含む径方向内側の一部であって前記抜け止めピンに近接する近接部と、外側からの残部であって前記抜け止めピンに密着しないように前記近接部よりも拡径されている拡径部とをもつ。
However, the long hole as in
(1) A retaining structure according to the present invention that solves the above problems includes a first structure portion having a substantially cylindrical fixing portion, a second structure body having a fixing hole fitted to the outer periphery of the fixing portion, and A retaining pin disposed so as to connect the fixing portion and the second structure toward the radial direction of the fixing portion when the fixing portion is fitted in the fixing hole;
The insertion hole into which the retaining pin provided in the second structure is inserted is a part on the radially inner side including a portion in contact with the outer periphery of the fixed portion, and a proximity portion close to the retaining pin, And a diameter-enlarged portion that is a remaining portion from the outside and is larger in diameter than the adjacent portion so as not to be in close contact with the retaining pin.
第2構造体に設けられている挿入孔の内径を調節することにより第2構造体に形成された挿入孔の内壁と抜け止めピンとが接触する部位が変動する範囲(ぶれる範囲)を小さくすることが可能となって、接触する部位の不均衡に起因して抜け止めピンに加わる曲げモーメントに由来する力(抜け止めピンが抜ける方向に加わる力)を小さくすることが可能になる。 By adjusting the inner diameter of the insertion hole provided in the second structure, the range (blurring range) in which the portion where the inner wall of the insertion hole formed in the second structure comes into contact with the retaining pin is fluctuated is reduced. Thus, it is possible to reduce the force (the force applied in the direction in which the retaining pin is pulled out) due to the bending moment applied to the retaining pin due to the imbalance of the contact portion.
上述した(1)の構成に対して以下に記す(2)〜(4)の構成のうちの少なくとも一方を加えることができる。
(2)前記近接部は前記固定部の外周に接する部分のみである。第2構造体に形成された挿入孔における抜け止めピンが接触する部位が、抜け止めピンの長さ方向において規定できるため抜け止めピンに加わる力も規定することが可能になって抜け止めピン自身が抜ける方向に加わる力を適正に制御可能になる。
(3)前記抜け止めピンは径方向に弾性変形できる。抜け止めピンが径方向に伸縮できることによって抜け止めピンが挿入孔の内壁に接触できる範囲が拡がって抜け止めピンに加わる力の不均衡が抑制できる。このような抜け止めピンはスロテッドピンと称されるものが知られている。
(4)前記固定部は少なくとも前記固定孔近傍にて前記抜け止めピンに密着する。固定部に形成された挿入孔についても第2構造体に接する部位である固定孔近傍にて接触させることにより抜け止めピンに曲げモーメントが発生し難くなり抜け止めピンが抜ける方向への力が加わることが抑制できる。
At least one of the configurations (2) to (4) described below can be added to the configuration (1) described above.
(2) The proximity portion is only a portion in contact with the outer periphery of the fixed portion. Since the portion of the insertion hole formed in the second structure that contacts the retaining pin can be defined in the length direction of the retaining pin, the force applied to the retaining pin can also be defined, and the retaining pin itself The force applied in the direction of withdrawal can be controlled appropriately.
(3) The retaining pin can be elastically deformed in the radial direction. Since the retaining pin can be expanded and contracted in the radial direction, the range in which the retaining pin can contact the inner wall of the insertion hole is expanded, and an imbalance of the force applied to the retaining pin can be suppressed. Such a retaining pin is known as a slotted pin.
(4) The fixing portion is in close contact with the retaining pin at least in the vicinity of the fixing hole. When the insertion hole formed in the fixing portion is also brought into contact with the vicinity of the fixing hole, which is a part in contact with the second structure, a bending moment is hardly generated in the retaining pin, and a force in the direction in which the retaining pin is removed is applied. Can be suppressed.
本発明の抜け止め防止構造について以下実施形態に基づいて詳細に説明を行う。本実施形態の抜け止め防止構造は第1構造体と第2構造体とを抜け止めピンにより固定されている構造体において、第1構造体と第2構造体との固定が外れないようにするものであり、そのために抜け止めピンが抜けることを防止する抜け止め防止構造である。以下の実施形態では車両に搭載される変速機内の構成要素に採用されるものに基づき説明を行う。具体的には第1構造体としてはシフトアンドセレクトシャフト、第2構造体としてはインナレバーである。シフトアンドセレクトシャフトは車両に搭載される変速機の一部を構成する。例えば変速機としての手動変速機においてシフトレバーの動きをシフトアンドセレクトシャフトの軸方向の動きと回転方向とに変換して変速動作を行うものである。 The retainer prevention structure of the present invention will be described in detail based on the following embodiments. The retaining structure according to the present embodiment prevents the first structure and the second structure from being unfixed in the structure in which the first structure and the second structure are fixed by a retaining pin. Therefore, it has a retaining structure that prevents the retaining pin from coming off. In the following embodiments, description will be made based on what is adopted as a component in a transmission mounted on a vehicle. Specifically, the first structure is a shift and select shaft, and the second structure is an inner lever. The shift and select shaft constitutes a part of a transmission mounted on the vehicle. For example, in a manual transmission as a transmission, a shift operation is performed by converting the movement of a shift lever into an axial movement and a rotation direction of a shift and select shaft.
図1に示すように、第1構造体としてのシフトアンドセレクトシャフト1に第2構造体としてのインナシャフト2を固定している。シフトアンドセレクトシャフト1は棒状の部材であり、円筒状の固定部11をもつ。インナレバー2は固定部11が挿入される固定孔2aが形成されている。固定部11の外周面12と固定孔2aの内周面24とは互いに噛合可能なスプライン(図略)が形成されており、噛合した状態ではシフトアンドセレクトシャフト1とインナレバー2とは軸方向においては自由に相対移動可能であっても相対回転はできないようになっている。インナレバー2は先端部29がフォークヘッド(図略)に係合してそのフォークヘッドが設けられているフォークシャフトを移動させる。
As shown in FIG. 1, an
シフトアンドセレクトシャフト1とインナレバー2とが組み合わさった状態で抜け止めピン3が両者を貫通して挿入できるように挿入孔10、20が形成される。本実施形態では挿入孔10,20は断面が円である。
Insertion holes 10 and 20 are formed so that the retaining pin 3 can be inserted through the shift and
抜け止めピン3は断面がC字状になるように板状体を丸めて形成したピンで有り、挿入される孔の内径に応じてその径が弾性変形して縮小できるピンであり、挿入孔10,20に挿入することによりシフトアンドセレクトシャフト1とインナレバー2との間の軸方向での相対移動を規制する。
The retaining pin 3 is a pin formed by rolling a plate-like body so that the cross section is C-shaped, and is a pin whose diameter can be elastically deformed and reduced according to the inner diameter of the inserted hole. 10 and 20, the relative movement in the axial direction between the shift and
挿入孔10は挿入前の抜け止めピン3の外径よりも僅かに小さい内径を持ち、抜け止めピン3は挿入されることで縮径して挿入孔10の内壁に密着する。挿入孔20はシフトアンドセレクトシャフト1の外周面12に近接する部位において抜け止めピン3に密着できる近接部22をもつ。近接部22は本願発明の密着部位に相当する。近接部22と抜け止めピン3とが密着するのは近接部22の一部分であってもよい。特に密着部として好適に作用させるためには固定部11の外周面12に接する部分のみを近接部22とすることが望ましい。具体的には近接部22の軸方向(シフトアンドセレクトシャフト1を基準とした軸方向)の長さを小さくすることが望ましい。例えば近接部22として抜け止めピン3に密着する部分の軸方向の長さの上限として、1mm、0.75mm、0.5mm、0.25mm、0.1mm、0.05mmなどの値や近接部22の直径の0.5倍、0.4倍、0.3倍、0.2倍、0.1倍、0.05倍などの値を採用することが出来る。この値は、小さくすることにより抜け止めピン3と近接部22とが密着することになる部位が生起する範囲を狭くすることが可能であり、反対に大きくすることにより近接部22の強度を向上できる。
The
近接部22の内径と固定部11に設けられた挿入孔10の内径との関係については近接部22の内壁に抜け止めピン3が密着できるようにするためには挿入孔10及び20がずれていないときに、挿入された抜け止めピン3が近接部22の内径と同じなるようにする必要がある。
Regarding the relationship between the inner diameter of the
挿入孔20の近接部22以外の部位は近接部22よりも内径が大きくなっている拡径部位21を構成する。挿入孔20に抜け止めピン3が挿入されるときには、抜け止めピン3は近接部22において縮径される。そのため抜け止めピン3は拡径部位21の内壁には接触しない。なお、図面において近接部22と拡径部位21との内径の差は理解を容易にするために非常に大きく描写しているが本実施形態において作用効果を発現できるためには僅かな内径差であっても充分であることが多い。例えば挿入孔10及び20において最大限発生すると想定されるずれの大きさが小さい場合には内径差を小さくすることもできる。
Parts other than the
・作用効果
本実施形態の抜け止め防止構造は上述の構成をもつことから以下の作用効果を発現できる。
-Effects Since the retaining structure of the present embodiment has the above-described configuration, the following effects can be achieved.
シフトアンドセレクトシャフト1は固定部11とインナレバー2の固定孔2aとに設けられたスプラインにより嵌合してシフトアンドセレクトシャフト1の軸回り方向における相対回転が制限される。抜け止めピン3が挿入されていることでシフトアンドセレクトシャフト1とインナレバー2とは相対移動が制限される。
The shift and
ここで図5に示すように、挿入孔10,20が形成されている位置が何らかの理由にてずれている場合について説明する。何らかの理由としては特に限定しないが、加工を行う装置の精度などに起因することが想定できる。なお、図5ではシフトアンドセレクトシャフト1に設けられた挿入孔10がインナレバー2に設けられた挿入孔20よりも図面上方にずれて形成されている様子を表しているが、説明が容易になるようにずれの大きさを誇張して記載している。実際には殆どずれが無い場合であっても挿入孔10、20と抜け止めピン3との接触の程度が変わりうる程度のずれがある場合でも本実施形態の作用効果が発現できる。
Here, as shown in FIG. 5, the case where the positions where the insertion holes 10 and 20 are formed are displaced for some reason will be described. Although there is no particular limitation for some reason, it can be assumed that it is caused by the accuracy of an apparatus for processing. Although FIG. 5 shows a state in which the
図5に示すように、挿入孔10が挿入孔20よりも図面上方にずれているため、挿入されている抜け止めピン3は、中央部が図面上方に、両端部が図面下方に移動して全体としては中央部が図面上方に突出するように屈曲する形態になっている。本実施形態の構成を採用することにより抜け止めピン3が屈曲しても、抜け止めピン3とインナレバー2に設けられた固定孔2aの内周面とが接する部位は近接部22で表されるA〜Dの部位であり、シフトアンドセレクトシャフト1の固定部11の外周からの距離は抜け止めピン3の屈曲の程度(すなわち挿入孔10及び20のずれの大きさ)に関わらずほぼ一定にできる。つまり、近接部22を固定部11の外周からどの程度まで形成するか、近接部22を固定部11の外周からどの程度の距離に形成するかによりA〜Dの位置のばらつきを小さくできる。特に近接部22は固定部11の外周に接するように形成することが製造の容易さの観点などから望ましい。
As shown in FIG. 5, the
その結果、シフトアンドセレクトシャフト1が回転するときにインナレバー2との間で相対回転する方向に力が加わったときに、スプライン嵌合の隙間に由来して僅かに回転することになってもインナレバー2が抜け止めピン3に対して力を印加する部位は、挿入孔10及び20の間のずれの大きさに関わらず、シフトアンドセレクトシャフト1の固定部11の外周の近傍に制御することが可能になって、従来技術にて説明したような応力の不均衡が生じず、抜け止めピン3に対して軸方向の大きな力が加わることがなく、抜け止めピン3が挿入孔10及び20から抜けることを防止できる。
As a result, when the shift and
また、挿入孔20は軸方向に垂直な方向での断面が円であるため、長穴と比べて加工が容易である。
Further, since the
1、91…シフトアンドセレクトシャフト(第1構造体) 10…挿入孔
11…固定部
2、92…インナレバー(第2構造体) 20…挿入孔 21…拡径部位
22…近接部
3、93…抜け止めピン(スロテッドピン)
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記第2構造体に設けられた前記抜け止めピンが挿入される挿入孔は、前記固定部の外周に接する部分を含む径方向内側の一部であって前記抜け止めピンに近接する近接部と、外側からの残部であって前記抜け止めピンに密着しないように前記近接部よりも拡径されている拡径部とをもつ抜け止め防止構造。 A first structure portion having a substantially cylindrical fixing portion, a second structure body having a fixing hole fitted to the outer periphery of the fixing portion, and the fixing portion when the fixing portion is fitted in the fixing hole. A retaining pin disposed so as to connect the fixing portion and the second structure toward the radial direction,
The insertion hole into which the retaining pin provided in the second structure is inserted is a part on the radially inner side including a portion in contact with the outer periphery of the fixed portion, and a proximity portion close to the retaining pin, A retaining structure having a diameter-enlarged portion which is a remaining portion from the outside and is larger in diameter than the adjacent portion so as not to be in close contact with the retaining pin.
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