JPH01211010A

JPH01211010A - シフトフォーク

Info

Publication number: JPH01211010A
Application number: JP3608788A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Kobayashi; 信夫小林; Shigenori Tamaoki; 玉置　茂紀
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1988-02-18
Filing date: 1988-02-18
Publication date: 1989-08-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、車両の変速機構に使用される耐熱性及び耐摩
耗性に優れた爪部を有するシフトフォークに関する。

（従来の技術）自動車等の車両の変速は、回転しているギアシャフトを
シフトフォークで移動しギアシフトを行なうことにより
なされており、このため、シフトフォークの回転してい
るギアシャフトと当接する爪部は、この部分に油剤が使
用されているものの摩耗し易い。

このシフトフォークは、例えばＳ型トランスｉツシ画ン
の場合には第６−８図、第６−ｂ図に示す構造を呈し、
又、Ｃ型トランスミッシ冒ンの場合には第７−、図、第
７−ｂ図、第７−Ｃ図に示す構造となっている。

このシフトフォークの爪部には（１）ナイロンを被覆し
たものや（２）アルミニウムにシリコンヲ含有させたも
のが多く用いられておシ、例えば、上記第６−８図、第
６−ｂ図に示すシフトフォークの爪部（図中の斜線部分
）にはナイロンを被覆したものが用いられ、上記第７−
８図、第７−ｂ図、第７−Ｃ図に示すシフトフォークの
爪部（図中の斜線部分）にはアルミニウムにシリコンを
含有させたものが用いられている。

また、最近においては、シフトフォーク爪部の耐摩耗性
の向上のため、鋳鉄製シフトフォーク爪部のギアシャフ
トと当接する部分をレーザ、ＴＩＧアーク、電子ビーム
等の高エネルギー密度源で再溶融してセメンタイト硬化
層を形成し、更にこのセメンタイト層上に窒化物層を形
成したシフトフォークが提案されている（特公昭６２−
２１０７１号）。

他方、シフトフォーク爪部に上述したナイロン等の樹脂
を被覆するため、型とインサート品との隙間に連通ずる
樹脂誘導溝を、型中に設けたシフトフォーク爪部への樹
脂装着装置が提案されている（実開昭５８−９６９２１
号）。

（発明が解決しようとする課題）近年、エンジン性能の向上に伴い、トランスごッシヲン
の高回転、高油温化が余儀なくされている。このため、
従来にも増して（イ）シフトフォーク爪部の雰囲気温度
が向上する。（ロ）油剤の粘度が低下し、油膜切れが発
生し易い。（ハ）油剤が劣化し、シフトフォーク爪部の
樹脂等にアタックし易い。等の条件が重なり、最近、頓
にナイロン等の樹脂を被覆したシフトフォーク爪部に於
いては、被覆樹脂の溶損や劣化が進行するという問題が
発生し、他方、アルばニウムにシリコンを含有させたも
のを用いたシフトフォーク爪部においては焼付や異常摩
耗が起るといった問題が発生している。

また、鋳鉄製シフトフォーク爪部のギアシャフトと当接
する部分をレーザ、　ＴＩＧアーク、電子ビーム等の高
エネルギー密度源で再溶融してセメンタイト硬化層を形
成し、更にこのセメンタイト層上に窒化物層を形成した
シフトフォークに於いては、その爪部は、上記２種のシ
フトフォーク爪部に比較して耐摩耗性に優れているもの
の、特に樹脂を被覆したタイプのシフトフォーク爪部に
比較して製造工程が複雑で生産性に劣るという問題があ
る。

従って本発明は生産性に優れ、かつ、耐熱性及び耐摩耗
性に優れ九爪部を有するシフトフォークを提供すること
を目的とする。

（課題を解決するための手段）本発明は、上記目的を達成するためなされたもので、四
フッ化エチレン−エチレン共重合体及び四フッ化エチレ
ン−エチレン共重合体に対し、炭素繊維及び／又は金属
繊維を５〜４０重量％、親油剤を１〜１０重量％含有し
て成る組成物により爪部に［Ｌ１〜２１ＩＩＩ淳の被覆
層を形成したことを特徴とするシフトフォークを提供す
るものである。

この場付のシフトフォーク本体には、球状黒鉛鋳鉄、可
鍛鋳鉄、若しくは５４５Ｃ％３５５Ｃの様な機械構造用
鋼等の公知の金属材料が使用でき、シフトフォーク本体
は、これ等の金属材料を鋳造、熱間鋳造等によりその粗
形材を形成した後、シフトフォークの所定形状に機械加
工することにより得ることができる。

また、シフトフォーク爪部には、前記組成物による被覆
層を形成する前に予めデインプル状又はスリット状の凹
部を設けておくことが好ましい。

なお、本発明に係る組成物に含んで使用される新油剤と
は、トランス６ツシヲンに使用され、シフトフォーク爪
部に接触する油剤に対シテ濡れ、及び吸着性に優れた材
料を言い、例えば３Ｍｇ５ｉ０１等が挙げられる。

また、シフトフォーク爪部に被覆層を形成する方法とし
ては、コーティング法、射出成形法等の公知のプラスチ
ック加工法が採用でき、また前記組成物のシートを予め
形成しておき、このシートをシフトフォーク爪部に接着
する方法も採用することができる。なお、インサート成
形によりシフトフォーク爪部に被覆層を形成する場合に
は、既に説明した型とインサート品との隙間に連通する
樹脂誘導溝を、型中に設けたシフトフォーク爪部への樹
脂装着装置を用いることが好ましい。

（作　用）本発明によれば、シフトフォーク爪部に形成された被覆
層中の四フフ化エチレン−エチレン共重合体によりシフ
トフォーク爪部の耐熱、耐油性が向上し、樹脂材料にナ
イロン等を使用していた場合の樹脂の溶損や油剤による
劣化が防止される。また、炭素繊維、金属繊維により車
両変速の際のシフトフォークの使用に伴うシフトフォー
ク爪部被覆層の摩耗量が減少する。更に親油剤により油
剤をシフトフォーク爪部被覆層に濡れ及び吸着性良く長
期間保持することができ、従って油剤の潤滑機能、即ち
シフトフォーク爪部被覆層表面の低摩擦化が長期間維持
される。上述した油剤の長期間に亙る保持は、シフトフ
ォーク爪部に予めデインプル状又はスリット状の凹部を
設けて被積層表面にこの凹部に対応する窪み、即ち巨視
的油溜りを形成することによシ、よｔｙ−ｔ＊効果的と
なる。

なお、型とインサート品との隙間に連通する樹脂誘導溝
を、型中に設けたシフトフォーク爪部への樹脂装着装置
を用いてインサート成形によりシフトフォーク爪部に被
積層を形成する場合、これにより被覆層形成の際に発生
するパリの長さのバラツキが抑制され、パリの長さを短
くすることができるので、パリ取り加工が簡略化され、
より一層生産性良くシフトフォークが製造できる。

（実　施　例）以下に実施例を示し、本発明を更に具体的に説明する。

第１図は、本発明に係るシフトフォーク爪部の一例を示
す断面図であり、シフトフォーク１０は金楓材料により
構成され、シフトフォーク爪部１１に被覆層１２が形成
され、被積層１２は、四フッ化エチレン−エチレン共重
合体ａ中に炭素繊維す、　３Ｍｇ５ｉ０２を主成分とす
る親油剤Ｃを均一に分散して構成され、その厚みは約１
１１＋ＩＩｍとなっている。なお、被覆層２中の各成分
の配合比率は、四フッ化エチレン−エチレン共重合体ａ
に対し、炭素繊維ｂ２０重量％、３　ＭｇＳ　ｉｏｚを
主成分とする親油剤Ｃ３重量％である。

第２図は、本発明に係るシフトフォーク爪部の他の一例
を示す平面図、第３図は第２図の■−ｍ線に沿った断面
図であり、シフトフォーク２０は、デインプル状の凹部
Ｄ１を有するシフトフォーク爪部２１が使用され、この
デインプル状凹部Ｄ１に対応して被覆層２２に窪みＤ２
が形成されている以外は第１図のシフトフォーク１０と
同様の構成となっている。

次に、従来のナイロンを被覆した爪部を有するシフトフ
ォークＡ及びアルミニウムにシリコンを含有させたもの
を爪部に用いたシフトフォークＢの比較により本発明の
効果を示すため、下記実験を行なった。

実験例上記シフトフォークＡ、Ｂ及び第１図のシフトフォーク
１０（以下、シフトフォークＣと言う。）の爪部とＰ１
様の材質により各々外径２５．６ｗＩＲダ、肉厚２．８
閣、高さ１７閣の円筒試験片を裂遺し、各々の試験片を
淳さ３闇、５０闇　の中心に１１１１１！ｌＩ〆の開孔
を有する鋼材にその円形端面が中心を合わせて接触する
様装置し、機械試験新型試験機にて油潤滑下で試験片を
面圧Ｐで前記鋼材に押圧しながら、この鋼材を回転し、
ａ〜ドセルにて試験中の試料に作用する力を検出して摩
擦係数μを算出評価した。（算出の際、試料と前記鋼材
との接触面積Ｓは２−とじた。）前記面圧Ｐを一定とし
た場合の前記鋼材の回転速度Ｖと摩擦係数μとの関係を
第４−ａ図に、また、回転速度Ｖを一定とした場合の面
圧Ｐと摩擦係数μとの関係を第４−１）図に示す。なお
、第４−ａ、ｂ図におけるシフトフォークＡ　、　Ｂ。

Ｃは、それぞれの前記試験片を意味するものとする。

次いで、回転速度Ｖを一定として面圧Ｐを変化させた場
合の摩擦係数μが急上昇し始める時点における試料荷重
を焼付荷重として評価し、第５図に示す結果を得た６（
この場合の図中のシフトフォークＡ、Ｂ、Ｃもそれぞれ
の前記試験片を意味する。）以上の結果から、本発明のシフトフォークＣは、従来の
シフトフォークＡ、Ｂに比較して、−山第４図から明らかなように摩擦係数が低く、車両、変速
の際のシフトフォークの使用に伴うシフトフォーク爪部
の摩耗量及び摩擦熱の発生量が小さいことが示唆される
。また、第５図から明らかなように焼付荷重が大きく、
耐熱性に優れていることが示唆される。更に、車両に装
着して実用条件下での比較を行なったところ、本発明の
シフトフォークＣは従来のシフトフォークＡ％Ｂに比較
してシフトフォーク爪部の摩耗量が小さく、また、摩擦
熱による油温の上昇も少なく、使用後、シフトフォーク
爪部被覆層に顕著な変化は観察されなかった。

（＠明の効果）本発明のシフトフォークは、四フッ化エチレン−エチレ
ン共重合体を使用したプラスチック組成物により爪部に
被覆層を形成したものであるので通常のプラスチック加
工法により生産性良く製造することができる。また、車
両変速の際のシフト時の爪部の摩耗量が小さく、耐熱性
に優れているので交換することなく長期間に亙って使用
することができる。更に、シフト時の爪部による摩擦熱
の発生量が小さく、油温の上昇が抑えられ、かつ、爪部
が耐熱性に優れているので、従来必要とされたオイルク
ーラの付設等の油温低減対策を省略することができ、本
面構造の簡素化、車両の低価格化につながるものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るシフトフォーク爪部の一例を示す
断面図、＠２［Ｊは不発明に係るシフトフォーク爪部の他の一例
を示す平面図、第３図は、第２因のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図、
第ａ−ａ、ｂＬ９、第５図は、シフトフォーク爪部と同
材質試料について、それぞれ回転数と単振係数の関係、
面圧とＪｌ擦係数の関係、焼付荷重を示すグラフである
。第６−ａ、ｂ図、第７−ａ〜Ｃ図はそれぞれシフトフォ
ークの構造を示す斜視図である。１０．２０・・・シフトフォーク１１．２１・・・シフトフォーク爪部１２．２２・・・被覆層ａ・・・四フッ化エチレン−エチレン共重合体ｂ・・・
炭素繊維Ｃ・・・親油剤第１図メ１０シフトフスーク第２図　　　　　　第３図第４−ａ図　　　　　　　　　第４−ｂ区営５図ＡＣ第５−ａ図第７−ａ図第７−ｂ図第６−ｂ図

Claims

【特許請求の範囲】

１）四フッ化エチレン−エチレン共重合体及び四フッ化
エチレン−エチレン共重合体に対し、炭素繊維及び／又
は金属繊維を５〜４０重量％、親油剤を１〜１０重量％
含有して成る組成物により爪部に０．１〜２ｍｍ厚の被
覆層を形成したことを特徴とするシフトフォーク。