JPH08305455A - ボール保持部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 切換装置等におけるクリック機構に用いられ
るロック側部品であるボール保持部品の製造方法に関
し、一体組込型であっても組立てを容易にすることを目
的とする。 【構成】 ケース部材の一端側に開口を有する円筒状の
ロックボール保持部を成形し、このロックボール保持部
の開口端部を円筒部から漸近的にロックボール径よりも
小さな開口径に衝撃的に縮径し、前記ロックボール保持
部に順にスプリングとスプリングシートとを挿入し、こ
のスプリングシートの上にロックボールを載置し、この
ロックボール側から衝撃的に押圧して前記ロックボール
を前記ロックボール保持部内へ圧入するように構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は切換装置等におけるクリ
ック機構に用いられるロック側部品であるボール保持部
品の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の低・高速切換あるいは２輪・４
輪切換等を行う切換装置におけるクリック機構は、シャ
フトに刻設されたロック溝と、このロック溝に落ち込ん
でシャフトを位置固定させるロックボールまたはロック
ピンとからなる。

【０００３】例えば、変速機のシフトロック装置では、
図４に示すように、シフトレバー１を変速させるために
図中の左方向へ移動させると、シフトロッド２が同じ方
向へ移動するが、この時、シフトロッド２の端部に設け
られたロック溝３に入り込んでいるロックボール４は、
ケーシング５に穿設されたロック部材収納孔６の中をス
プリング７の弾発力に抗して上方へ移動し、そして、ロ
ック溝３の側面を乗り越えて隣接したロック溝８との間
に設けられている頂部に達し、さらにシフトロッド２が
左方向へ移動すると、ロックボール４が頂部から隣接し
たロック溝８側へと移動してスプリング７の付勢力に従
ってロック溝８に落ち込み、シフトフォーク９を所定の
変換位置に位置させて速度切換が行われる。

【０００４】このようなシフトロック装置では、ロック
ボール４とスプリング７がケーシング５に穿設されたロ
ック部材収納孔６に直接挿入され、スプリング７を押圧
するとともに入口部を閉鎖するボルト１０をロック部材
収納孔６に螺合してロック機構を形成する。このような
ロック部材収納孔６に直接ロックボール４とスプリング
７を挿入する形式のロック機構では、組付け作業に手間
がかかり工数が増加するため、より簡便に組付けられて
工数を削減することができるように、螺子部品に一体的
に組込んで形成させたロックボール機構のボール保持部
品がある。

【０００５】この一体組込型のボール保持部品として
は、例えば、図５に示すようなものがある。このボール
保持部品の本体２１は、一端に六角頭２１ａを有し、周
面にはケーシング側に螺合するためのねじ２１ｂを設け
た、中空で太めのボルトを形成している。この本体２１
の先端部２１ｃを円筒形状に形成し、その先端２１ｄは
ロール成形により縮径させている。本体２１の中空部２
１ｅには、六角頭２１ａ側から中空部２１ｅの中へ、順
に、ボール２２と、ボール２２を押し付ける中空状の押
圧部材２３と、押圧部材２３をボール２２側へ押し付け
るコイルスプリング２４とを入れ、六角頭２１ａ側の入
口部にスプリングストッパ２５を取り付けて、一体組込
型のボール保持部品を形成する。

【０００６】本体２１内では、中空部２１ｅの入口部に
取り付けるスプリングストッパ２５によって、コイルス
プリング２４を圧縮して封入することで、常時、コイル
スプリング２４により押された押圧部材２３がボール２
２にコイルスプリング２４のばね付勢力を伝え、このば
ね付勢力によって押圧されているボール２２は、縮径さ
れている先端２１ｄで、外部へ飛び出す方向へ押しつけ
られ、相手部材２６の案内溝２６ａに当接する。

【０００７】このようなボール保持部品は、製作時に、
薄肉円筒に形成した先端部２１ｃの先端２１ｄをロール
加工により縮径させ、中空部２１ｅには、六角頭２１ａ
側の入口から順に、ボール２２と、押圧部材２３と、コ
イルスプリング２４とを内部に挿入して入口部にスプリ
ングストッパ２５を取り付けるようにしているため、ボ
ール２２の先端からの出張量を微小誤差で保持すること
が困難であり、また、一般的には、組込作業において本
体２１の内部に組み込むコイルスプリング２４がばね付
勢力を作用させてスプリングストッパ２５の取付けの邪
魔をするようになり、組付作業の作業性が悪い。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の一体組込型
のボール保持部品においては、ボール２２の本体先端部
からの出張量を調節することが難しく、しかもその組付
作業においてコイルスプリングが邪魔をして組付作業性
を悪くするという問題点があった。

【０００９】本発明は、従来の技術における前記問題点
を解消するためのものであり、そのための課題は、一体
組込型であっても組立てを容易にするボール保持部品お
よびその製造方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を達成
できるようにするため以下のように構成する。すなわ
ち、請求項１記載のボール保持部品の製造方法は、ケー
ス部材の一端側に開口を有する円筒状のロックボール保
持部を成形し、このロックボール保持部の開口端部を外
周側から衝撃的に押圧して、円筒部から漸近的にロック
ボール径よりも小さな開口径に縮径し、前記ロックボー
ル保持部に順にスプリングとスプリングシートとを挿入
し、このスプリングシートの上にロックボールを載置
し、このロックボール側から押圧して前記ロックボール
を前記ロックボール保持部内へ圧入したことを特徴とす
る。

【００１１】また、請求項２記載のボール保持部品の製
造方法は、ケース部材の一端側に開口を有する円筒状の
ロックボール保持部を成形し、円筒部からロックボール
径よりも小さな開口径になるまで漸近的に縮径する形状
に形成させた内面形状を有するパンチを、前記ロックボ
ール保持部の開口端部にセットし、このパンチに所定重
量の錘を落下させて、前記ロックボール保持部の開口端
部を円筒部から漸近的にロックボール径よりも小さな開
口径に縮径し、前記ロックボール保持部に順にスプリン
グとスプリングシートとを挿入し、このスプリングシー
トの上にロックボールを載置し、このロックボール側か
ら押圧して前記ロックボールを前記ロックボール保持部
内へ圧入したことを特徴とする。

【００１２】また、請求項３記載のボール保持部品の製
造方法は、ケース部材の一端側に開口を有する円筒状の
ロックボール保持部を塑性加工して成形し、円筒部から
ロックボール径よりも小さな開口径になるまで漸近的に
縮径する形状に形成させた内面形状を有するパンチを、
前記ロックボール保持部の開口端部にセットし、このパ
ンチに所定重量の錘を落下させて、前記ロックボール保
持部の開口端部形状をかしめ成形し、前記ロックボール
保持部にスプリングとスプリングシートとを挿入して圧
入治具に取り付け、前記スプリングシートの上にロック
ボールを載置し、このロックボールの上に圧入部材を載
置し、この圧入部材に所定重量の錘を落下させることに
より、前記ロックボールを前記ロックボール保持部内へ
圧入したことを特徴とする。

【００１３】

【作用】このように構成したことにより、請求項１記載
のボール保持部品の製造方法を適用すると、ケース部材
の一端側に開口を有する円筒状のロックボール保持部を
成形し、このロックボール保持部の開口端部を外周側か
ら衝撃的に押圧して、円筒部から漸近的にロックボール
径よりも小さな開口径に縮径し、この開口端部を縮径し
たロックボール保持部に順にスプリングとスプリングシ
ートとを挿入し、このスプリングシートの上にロックボ
ールを載置し、このロックボール側から押圧して前記ロ
ックボールを前記ロックボール保持部内へ圧入して、ロ
ックボール径よりも小さな開口径のロックボール保持部
に、ばね付勢されたロックボールを収容させて一体化さ
せる。

【００１４】また、請求項２記載のボール保持部品の製
造方法を適用すると、ケース部材の一端側に開口を有す
る円筒状のロックボール保持部を成形し、円筒部からロ
ックボール径よりも小さな開口径になるまで漸近的に縮
径する形状に形成させた内面形状を有するパンチを、前
記ロックボール保持部の開口端部にセットし、このパン
チに所定重量の錘を落下させて、前記ロックボール保持
部の開口端部を円筒部から漸近的にロックボール径より
も小さな開口径に縮径し、前記ロックボール保持部に順
にスプリングとスプリングシートとを挿入し、このスプ
リングシートの上にロックボールを載置し、このロック
ボール側から押圧して前記ロックボールを前記ロックボ
ール保持部内へ圧入したことにより、錘の落下距離を調
節可能にして、縮径する開口端部の加工精度を向上さ
せ、ロックボール保持部内へロックボールを圧入した後
の出張量を一定にさせる。

【００１５】また、請求項３記載のボール保持部品の製
造方法を適用すると、ケース部材の一端側に開口を有す
る円筒状のロックボール保持部を塑性加工して成形し、
円筒部からロックボール径よりも小さな開口径になるま
で漸近的に縮径する形状に形成させた内面形状を有する
パンチを、前記ロックボール保持部の開口端部にセット
し、このパンチに所定重量の錘を落下させて、前記ロッ
クボール保持部の開口端部形状をかしめ成形し、前記ロ
ックボール保持部にスプリングとスプリングシートとを
挿入して圧入治具に取り付け、前記スプリングシートの
上にロックボールを載置し、このロックボールの上に圧
入部材を載置し、この圧入部材に所定重量の錘を落下さ
せることにより、前記ロックボールを前記ロックボール
保持部内へ圧入したことにより、ロックボール径よりも
小さな開口径のロックボール保持部にばね付勢されたロ
ックボールを収容して一体化させる。

【００１６】

【実施例】本発明における以下の実施例では、ボール保
持部品をカートリッジ型にした場合について説明する。 〔実施例の構成〕図１は実施例におけるボール保持部品
の構成を示す図である。図示したボール保持部品３０
は、一端を開口し他端を閉鎖させた筒形のロックボール
保持部３１ａを備えたケース部材３１と、ロックボール
保持部３１ａの底部から開口側へ向けてばね付勢力を作
用させるスプリング３２と、このスプリングの自由端側
に配設して開口端へ向けた面にボール受け面３３ａを形
成させたスプリングシート３３と、該座部材に回転可能
に当接するロックボール３４とからなる。

【００１７】ケース部材３１は、使用材料を炭素鋼等と
し、一端にボルト頭またはつまみ頭を形成し、他端にロ
ックボール保持部３１ａの開口を形成し、側周面にはケ
ーシング５に嵌合させるための圧入部を形成し、ロック
ボール保持部３１ａの形状を先端部が根元部より筒壁厚
を薄く形成させた、異なる厚みを有する薄肉円筒に形成
する。

【００１８】ロックボール保持部３１ａは、ケース部材
３１の長さの約２／３を占め、そのうちロックボール保
持部３１ａの長さの約半分を占める先端部分は薄肉部３
１ｂに形成し、残り約半分を占めるケース部材３１の中
央部分を厚肉部３１ｃに形成する。ロックボール保持部
３１ａの円筒部外径は12.5ｍｍで、その円筒壁面の厚み
は、薄肉部３１ｂを 1ｍｍ、厚肉部３１ｃを1.25ｍｍと
し、開口端が 0.7ｍｍで奥へ 1.5ｍｍ入ったところで薄
肉部の厚みになるように開口端部３１ｄを形成する。

【００１９】ロックボール保持部３１ａの開口端部３１
ｄは、開口端から 1.5ｍｍまでの範囲につき外周側から
圧縮力を加えて、開口径がロックボール径よりも小さい
径になるまで径を漸近的に縮小させ、ロックボール保持
部３１ａに収容されるスプリングシート３３およびロッ
クボール３４が、ロックボール保持部３１ａの底部に収
容したスプリング３２の付勢力により飛び出ることがな
いように、縮径した開口によって抑え込む。

【００２０】このようなボール保持部品の製造方法は、
以下により行う。まず、ケース部材３１の一端側に開口
を有する円筒状のロックボール保持部３１ａを冷間で塑
性加工して成形し、先端の外周側の角を切削加工により
所定角度で面取り加工する。この面取り部についての加
工誤差を、かしめ加工のパンチと同様の角度を有する接
触面を形成させた計測治具を使用して、設計上の標準位
置と測定時の当たり位置との変位量を測定し、その測定
結果に基づき、かしめ加工時に設定する錘の落下距離を
補正する。

【００２１】そして、図２に示すように、開口を上に向
けたロックボール保持部３１ａの真上に、縮径させる開
口の傾斜角に見合う角度で内面を形成させた円錐穴３５
ａを有するカシメパンチ３５を、円錐穴３５ａをロック
ボール保持部３１ａ側に向けた状態でセットし、そのカ
シメパンチ３５の軸部３５ｂに外嵌した重量 2.6ｋｇの
錘３６を、カシメパンチ３５の当たり面３５ｃからの高
さが、予め実験により落下距離と開口径との関係として
求められた結果に従い、例えば開口径 9.7ｍｍにする場
合にはおよそ65〜70ｍｍとして、補正した落下距離に設
定してセットし（図２の(1)）、その後、錘３６をカシ
メパンチ３５の当たり面３５ｃに向けて落下させ、円錐
穴３５ａがロックボール保持部３１ａの開口端に衝突し
て外周側から均一に衝撃的な圧縮力を加え、その衝撃力
によって開口径をロックボール径よりも小径になるよう
に円筒部から漸近的に縮径されたコーン形状をなす開口
端部３１ｄを成形する（図２の(2)）。

【００２２】つぎに、図３に示すように、ロックボール
保持部３１ａにその開口からスプリング３２を挿入し、
その上からスプリングシート３３を挿入し、そしてスプ
リング３２とスプリングシート３３とを挿入したケース
部材３１を圧入治具３７にセットし、この圧入治具３７
にセットされた状態でスプリングシート３３の上にロッ
クボール３４を載せ、ロックボール３４の真上から圧入
部材３７ａをセットするとともに、重量 3ｋｇの錘３８
を高さ約 100ｍｍの位置にセットし（図３の(1)）、そ
の後、錘３８を圧入部材３７ａの上面に向けて落下さ
せ、ロックボール３４を瞬時に縮径された開口端部３１
ｄを通過させて、ロックボール保持部３１ａに押し込む
（図３の(2)）。

【００２３】ロックボール保持部３１ａの縮径された開
口端部３１ｄを押し広げて通過したロックボール３４
は、スプリング３２の付勢力により開口から飛び出す方
向へ押圧されるが、開口端部３１ｄがロックボール３４
の通過後には直ちに元の形状に復帰して開口を縮径する
ため、錘３８および圧入部材３７ａが取り除かれても、
ロックボール保持部３１ａからの飛び出しが阻止され、
ロックボール３４の一部を開口から所定出張量だけ外へ
出した状態で保持される（図３の(3)）。開口端部３１
ｄは、ロックボール３４によって押し広げられてから復
元するため、復元後における開口寸法がロックボールの
外径によって規定された寸法になり、スプリング３２の
付勢力により開口から突出するロックボール３４の出張
量がロックボール径に関係した一定量に保持される。そ
して、治具を検査治具に変更し、ロックボール３４の開
口からの出張量を検査する高さ検査を行い、所定合格範
囲に入っていれば、ロックボール３４の押し込み荷重を
検査する荷重検査を行って、所定合格荷重範囲に入って
いれば、ロックボール３４の挿入行程を終了する。

【００２４】〔実施例の作用〕このように構成した実施
例においては、予め正確なかしめ加工によって精度良く
縮径加工を行い、その後に、ケース部材３１のロックボ
ール保持部３１ａにロックボール３４を圧入したことに
よって、図１に示すように、ケーシング５に取り付ける
と、シフトロッド２の動作に従ってロックボール３４の
上端部がロックボール保持部３１ａを出入りするように
なり、シフトロッド２に設けられたロック溝３，８の形
状に従って上下動して、必要なクリック感覚を伝える。
ロックボール保持部３１ａに収容されたロックボール３
４はスプリング３２の付勢力により開口から押し出され
る方向へ押圧されているが、常時、円錐状に形成されて
縮径された開口端部３１ｄが抑え、開口から飛び出るこ
とを阻止する。また、開口端部３１ｄの適度な弾性力に
よって、ロックボール３４の出張量を略一定にし、軽快
で正確な動作を維持させる。

【００２５】〔実施例の効果〕このように実施例では、
予め正確なカシメパンチ加工によって開口端部３１ｄを
円錐形状に形成したロックボール保持部３１ａに、ばね
付勢されるロックボール３４を開口端部３１ｄから瞬時
に押し込んで収容させたことによって、精度良く一定の
出張量でロックボール保持部３１ａにロックボール３４
を収容させることができ、正確で軽快なクリック感覚を
得ることができるとともに、組立ておよび組付けが容易
にできるようになって、作業性を向上させることがで
き、製造コストを低減させることができる。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明では以下のような効
果がある。請求項１記載のボール保持部品の製造方法で
は、ケース部材の一端側に開口を有する円筒状のロック
ボール保持部を成形し、このロックボール保持部の開口
端部を外周側から衝撃的に押圧して、円筒部から漸近的
にロックボール径よりも小さな開口径に縮径し、この開
口端部を縮径したロックボール保持部に順にスプリング
とスプリングシートとを挿入し、このスプリングシート
の上にロックボールを載置し、このロックボール側から
押圧して前記ロックボールを前記ロックボール保持部内
へ圧入したことにより、ロックボール径よりも小さな開
口径のロックボール保持部に、ばね付勢されたロックボ
ールを収容させて一体化させることができ、ロックボー
ル保持部の開口端部を正確に縮径できるとともにその開
口端部の開口径がロックボール圧入時にロックボール自
身によって調整でき、略一定のロックボール出張量を有
する一体型のボール保持部品が製造できる。

【００２７】また、請求項２記載のボール保持部品の製
造方法を適用すると、ケース部材の一端側に開口を有す
る円筒状のロックボール保持部を成形し、円筒部からロ
ックボール径よりも小さな開口径になるまで漸近的に縮
径する形状に形成させた内面形状を有するパンチを、前
記ロックボール保持部の開口端部にセットし、このパン
チ上に所定重量の錘を落下させて、前記ロックボール保
持部の開口端部を円筒部から漸近的にロックボール径よ
りも小さな開口径に縮径し、前記ロックボール保持部に
順にスプリングとスプリングシートとを挿入し、このス
プリングシートの上にロックボールを載置し、このロッ
クボール側から押圧して前記ロックボールを前記ロック
ボール保持部内へ圧入したことにより、錘の落下距離が
調節でき、縮径する開口端部の加工精度を向上させるこ
とができて、ロックボール保持部内へロックボールを圧
入した後の出張量を一定にすることができる。

【００２８】また、請求項３記載のボール保持部品の製
造方法では、ケース部材の一端側に開口を有する円筒状
のロックボール保持部を塑性加工して成形し、円筒部か
らロックボール径よりも小さな開口径になるまで漸近的
に縮径する形状に形成させた内面形状を有するパンチ
を、前記ロックボール保持部の開口端部にセットし、こ
のパンチ上に所定重量の錘を落下させて、前記ロックボ
ール保持部の開口端部形状をかしめ成形し、前記ロック
ボール保持部にスプリングとスプリングシートとを挿入
して圧入治具に取り付け、前記スプリングシートの上に
ロックボールを載置し、このロックボールの上に圧入部
材を載置し、この圧入部材の上に所定重量の錘を落下さ
せることにより、前記ロックボールを前記ロックボール
保持部内へ圧入したことにより、円筒部からロックボー
ル径よりも小さな開口径になるまで漸近的に縮径する形
状に形成させた内面形状を有するパンチを利用して衝撃
的にロックボール保持部の開口端部形状をかしめ成形し
て正確で弾性に富む先細り形状の開口端部を成形でき、
そして圧入部材に所定重量の錘を落下させてロックボー
ルを圧入させるため、ロックボールの圧入後に開口端部
を元の形状に復元させることができて、ロックボール径
よりも小さな開口径のロックボール保持部に、ばね付勢
されたロックボールを収容して一体化させることがで
き、開口端部がロックボール自身によって口径調整され
て略一定のロックボール出張量を有する一体型のボール
保持部品が製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のボール保持部品を示す縦断面図であ
る。

【図２】本発明のボール保持部品のカシメ行程を示す縦
断面説明図である。

【図３】本発明のボール保持部品のボール圧入行程を示
す縦断面説明図である。

【図４】従来のシフトロック装置を示す側面部分断面図
である。

【図５】従来の一体組込型のボール保持部品を示す縦断
面図である。

【符号の説明】

３０ ボール保持部品 ３１ ケース部材 ３１ａ ロックボール保持部 ３１ｂ 薄肉部 ３１ｃ 厚肉部 ３１ｄ 開口端部 ３２ スプリング ３３ スプリングシート ３３ａ ボール受け面 ３４ ロックボール ３５ カシメパンチ ３６，３８ 錘 ３７ 圧入治具 ３７ａ 圧入部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケース部材の一端側に開口を有する円筒状
   のロックボール保持部を成形し、このロックボール保持
   部の開口端部を外周側から衝撃的に押圧して、円筒部か
   ら漸近的にロックボール径よりも小さな開口径に縮径
   し、前記ロックボール保持部に順にスプリングとスプリ
   ングシートとを挿入し、このスプリングシートの上にロ
   ックボールを載置し、このロックボール側から押圧して
   前記ロックボールを前記ロックボール保持部内へ圧入し
   たことを特徴とするボール保持部品の製造方法。
2. 【請求項２】ケース部材の一端側に開口を有する円筒状
   のロックボール保持部を成形し、円筒部からロックボー
   ル径よりも小さな開口径になるまで漸近的に縮径する形
   状に形成させた内面形状を有するパンチを、前記ロック
   ボール保持部の開口端部にセットし、このパンチに所定
   重量の錘を落下させて、前記ロックボール保持部の開口
   端部を円筒部から漸近的にロックボール径よりも小さな
   開口径に縮径し、前記ロックボール保持部に順にスプリ
   ングとスプリングシートとを挿入し、このスプリングシ
   ートの上にロックボールを載置し、このロックボール側
   から押圧して前記ロックボールを前記ロックボール保持
   部内へ圧入したことを特徴とするボール保持部品の製造
   方法。
3. 【請求項３】ケース部材の一端側に開口を有する円筒状
   のロックボール保持部を塑性加工して成形し、円筒部か
   らロックボール径よりも小さな開口径になるまで漸近的
   に縮径する形状に形成させた内面形状を有するパンチ
   を、前記ロックボール保持部の開口端部にセットし、こ
   のパンチに所定重量の錘を落下させて、前記ロックボー
   ル保持部の開口端部形状をかしめ成形し、前記ロックボ
   ール保持部にスプリングとスプリングシートとを挿入し
   て圧入治具に取り付け、前記スプリングシートの上にロ
   ックボールを載置し、このロックボールの上に圧入部材
   を載置し、この圧入部材に所定重量の錘を落下させるこ
   とにより、前記ロックボールを前記ロックボール保持部
   内へ圧入したことを特徴とするボール保持部品の製造方
   法。