JPH11230336A - 係止装置及びこれに用いる玉保持体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造コストの安価な構成であって、操作者に
軽快なシフト感を付与するシフトフォークシャフトの係
止装置を提供する。 【解決手段】 開口側の内径が最大内径より小さい形状
の金属からなる保持カップ６に転動体７を装填して玉８
を填め込むことにより、玉を回転自在に保持して、この
玉をシフトフォークシャフトの入れ溝に係合させる。保
持カップはケースに対して摺動自在に保持された樹脂製
のブッシュに取り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用トランス
ミッション装置において、シフト位置を安定保持すべく
シフトフォークシャフトを係止する係止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、自動車用マニュアルトランスミ
ッション装置のシフトフォークシャフト１０６（その一
部のみを示す。）と、このシフトフォークシャフト１０
６を所定のシフト位置に安定して保持するための従来の
係止装置（一般にボルトユニットと呼ばれる。）１０１
とを示す断面図である。図において、係止装置１０１
は、略円筒状部１０２ａと蓋状部１０２ｂとからなるケ
ース１０２と、このケース１０２内の軸方向の所定範囲
で摺動自在に保持された樹脂製のブッシュ１０３と、ケ
ース１０２の内部に装填され、ケース１０２の軸方向下
方（図の下方）にブッシュ１０３を付勢するばね１０４
と、ケース１０２の端部１０２ｃを内方にかしめること
により抜脱を規制されてケース１０２内に回転自在に保
持され、ブッシュ１０３に摺接する玉１０５とを備えて
いる。ケース１０２の外周面の一部１０２ｄには図示し
ないハウジングとの螺合のためのねじ加工が施されてい
る。シフトフォークシャフト１０６には所定のシフト位
置に対応して入れ溝１０６ａが複数個設けられ、ばね１
０４によって付勢された玉１０５が入れ溝１０６ａに入
り込む。

【０００３】ギヤチェンジのためシフトフォークシャフ
ト１０６が図の左方に移動すると、入れ溝１０６ａの傾
斜面によって玉１０５がばね１０４に抗して押し上げら
れる。これにより、シフトフォークシャフト１０６を介
して一定のシフト操作負荷が操作者に与えられる。そし
て当該入れ溝１０６ａから脱出した玉１０５は隣の入れ
溝１０６ａに入り込む。これにより、シフトフォークシ
ャフト１０６は所定の他の位置に安定して保持され、操
作者にも一定のシフト操作感が付与される。

【０００４】上記のような係止装置と同一の目的で使用
される従来の他の係止装置として、特開平６−４２６４
１号公報及び特開平７−１９７９１２号公報に記載され
た係止装置がある。これらの係止装置においては、ばね
に付勢された金属製の内部材が、スライドベアリングを
介して、ケースに対して移動自在に保持されている。ま
た、内部材の下端に転動体を介して玉が回転自在に保持
されている。転動体及び玉は、内部材の下端部をかしめ
ることにより、脱落しないように保持されている。この
ような構成においては、スライドベアリングによって内
部材は円滑に移動することができる。また、転動体によ
って玉は円滑に回転することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の係止装置には以下のような問題点があっ
た。まず、図４に示した従来の係止装置においては、玉
１０５が転がる際にブッシュ１０３と摺接する。ところ
が、ブッシュ１０３は樹脂であるため表面の摩擦係数が
大きく、すべりが悪い。従って、玉１０５が円滑に転が
らない。この結果、シフト操作時のシフト感が重く、か
つ、鈍くなり、手応えが悪いという問題点があった。一
方、特開平６−４２６４１号公報及び特開平７−１９７
９１２号公報に記載された従来の係止装置では、スライ
ドベアリングを用いていることで、部品点数が多くな
り、製造コストも高くなるという問題点があった。ま
た、スライドベアリングや転動体と接する内部材を金属
製とせざるを得ないことも製造コストを高くする一因と
なっていた。

【０００６】上記のような従来の問題点に鑑み、本発明
は、製造コストの安価な構成であって、かつ、操作者に
軽快なシフト感を付与する係止装置を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、シフトフォー
クシャフトの入れ溝に係合して当該シフトフォークシャ
フトを係止する係止装置であって、一方の端部が開口し
た筒状のケースと、前記ケースの軸方向に摺動自在に、
当該ケースにより保持された樹脂製のブッシュと、前記
ケース内に装着され、前記ブッシュを前記軸方向に付勢
するばねと、前記ブッシュに取り付けられて当該ブッシ
ュと共に移動自在に配置され、球面状部分を含むカップ
状の金属からなる保持カップと、前記保持カップの球面
状部分の内面に装填された転動体と、過半体が前記転動
体を介して前記保持カップに装填されることにより回転
自在に係止され、残余部が前記保持カップの外部に露出
して前記入れ溝に係合する玉とを備えたことを特徴とす
る。上記のように構成された係止装置は、転動体を介し
た転がり摩擦により玉が回転自在に保持される。従っ
て、摩擦抵抗が小さく、玉の回転が円滑である。これに
よって軽快なシフト感が生まれる。また、保持カップの
みを金属製としてブッシュは樹脂製とし、スライドベア
リングを使用しないので、製造コストの安価な構成であ
る。

【０００８】上記係止装置（請求項１）において、前記
保持カップは、前記球面部分の球心がカップ内に存在す
るカップ形状であり、その最大内径より開口側端部の内
径ｄが小さく、かつ、所定の弾性を有し、前記玉は、そ
の最大径が前記内径ｄより大きく、圧入により前記保持
カップ内に収められるものであってもよい（請求項
２）。この場合、圧入により保持カップの開口側端部が
拡がって、玉が保持カップ内に収められ、収められた後
は開口側端部によって玉の脱落が防止される。

【０００９】上記係止装置（請求項１）において、前記
保持カップの開口側端部は、複数の突起部が所定間隔で
周方向に配置されて成るものであってもよい（請求項
３）。この場合、各突起部が均等に外側へ拡がって玉の
受入を容易にするとともに、受入後は各突起部により玉
の脱落が確実に規制される。

【００１０】また、本発明の玉保持体は、球面状部分を
有し、その球面状部分の球心がカップ内に存在するカッ
プ形状であって、その最大内径より開口側端部の内径ｄ
が小さく、かつ、所定の弾性を有する保持カップと、前
記保持カップの球面状部分の内面に装填された転動体
と、最大径が前記内径ｄより大きく、圧入により実質的
に過半体が前記転動体を介して前記保持カップ内に回転
自在に収められた玉とを備えたことを特徴とする（請求
項４）。上記のように構成された玉保持体において、保
持カップは最大内径より開口側端部の内径ｄが小さい形
状でありながら所定の弾性を有していることで内径ｄよ
り大きい玉の圧入を可能とし、玉の圧入により玉と球面
部分との隙間に転動体が封止される。また、球面状部分
の球心がカップ内に存在するカップ形状であることによ
り玉の半球より多くの部分を包み込んでこれを保持する
とともに、玉より小さい内径ｄの開口側端部によって、
玉の脱落を阻止する。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、自動車用マニュアルトラ
ンスミッション装置のシフトフォークシャフト９（その
一部のみを示す。）と、このシフトフォークシャフト９
を所定のシフト位置に安定して保持するための本発明の
一実施形態による係止装置１とを示す断面図である。図
において、係止装置１は、ケース２、ブッシュ３、ばね
４、並びに、玉保持体５を構成する保持カップ６、転動
体７及び玉８により構成されている。ケース２は、略円
筒状部２ａと蓋状部２ｂとからなり、下方の端部が開口
している。ブッシュ３は樹脂からなり、ケース２内の軸
方向（図の上下方向）の所定範囲で摺動自在に、ケース
２により保持されている。ばね４は、ケース２の内部に
装着され、ブッシュ３をケース２の開口側すなわち、ケ
ース２の軸方向下方（図の下方）に付勢している。保持
カップ６は所定の厚さのばね鋼（ＨＲＣ４０〜５０）を
プレス成形及び熱処理してなるもので、球面状部分を有
している（詳細後述）。この保持カップ６は、ブッシュ
３の下方に取り付けられてブッシュ３と共にケース２の
軸方向に移動する。また、ケース２の端部２ｃが内方に
かしめられていることにより、ケース２から保持カップ
６が抜け出ないようになっている。

【００１２】上記保持カップ６の内部の球面状部分には
多数の転動体７が装填され、これらの転動体７を介して
玉８が保持カップ６に装填されている。転動体７及び玉
８は鉄系金属からなる。上記玉８は、その過半体（半分
以上）が保持カップ６に収められており、残余の半分未
満の部分が下方に露出している。転動体７の介在によ
り、玉８は保持カップ６に対して回転自在に、かつ、少
ない摩擦抵抗で保持されている。また、玉８は、保持カ
ップ６の端部の爪６ａにより脱落防止されている。ケー
ス２の略円筒状部２ａの上部側外周面２ｄには図示しな
いハウジングとの螺合のための雄ねじ加工が施されてい
る。シフトフォークシャフト９には所定のシフト位置に
対応して入れ溝９ａが複数個設けられ、ばね４によって
付勢された玉８が入れ溝９ａに入り込む。

【００１３】図２は上記保持カップ６を単体で示す図で
あり、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。また、
図３は玉保持体５を示した垂直断面図である。図２及び
図３において、保持カップ６は図の範囲Ａの部分が球面
状で、残る端部６ｂ及び爪６ａは上記球面の仮想延長面
より若干内方に入り込んだ形状である。また、爪６ａを
含む全体としての形状は、半球よりやや球に近い。爪６
ａは保持カップ６の下端部に形成された突起部であり、
周方向に所定間隔で５個設けられている。個々の爪６ａ
の周方向の長さは後述の玉８の圧入時に弾性変形が容易
なように所定の長さに制限されている。爪６ａの先端内
側によって描かれる円（その一部の円弧を図２の（ｂ）
に破線で示す。）の直径ｄは、保持カップ６の最大内径
ｄmaxより若干小さい。また、上記直径ｄは、玉８の最
大径よりも若干小さい。

【００１４】図３に示すように、範囲Ａより下方の端部
６ｂが球面の仮想延長面より若干内側に入り込んでいる
ことで、転動体７が保持カップ６と玉８との間の隙間に
封止されている。また、図３に示すように、爪６ａの無
い部分（図の左側）の端部６ｂは玉８の球心Ｏより上に
位置し、爪６ａのある部分では、爪６ａの下端は玉８の
球心Ｏより下に位置する。端部６ｂと爪６ａとの境目に
は浅い切り込み６ｃが設けられている。なお、上記球心
Ｏは、範囲Ａの球面部分の球心と一致する。従って、保
持カップ６は、爪６ａを含む全体形状として、球面部分
の球心Ｏが「カップ」の中に存在する形状である。言い
換えれば、保持カップ６は玉８の半分より多くの部分を
包み込み得る形状である。このことと、上記直径ｄが玉
８の最大径よりも小さいこととにより、玉８を保持する
ことが可能となる。

【００１５】玉保持体５の組み立ては、転動体７を装填
した後、玉８を圧入することにより行われる。爪６ａは
前述のように周方向の長さが制限されており、かつ、周
方向に所定間隔で配置されていることから、圧入時に、
ばね鋼の弾性により均等に外側へ拡がって、玉８の圧入
を可能にする。このとき、切り込み６ｃの存在が爪６ａ
の拡がりを容易にする。圧入後は爪６ａが元の状態に戻
り、玉８の脱落を防止する。すなわち、玉８の脱落防止
のために保持カップ６の端部をかしめる等の作業は不要
である。

【００１６】以上のように構成された係止装置におい
て、ギヤチェンジのためシフトフォークシャフト９が図
１の左方に移動すると、入れ溝９ａの傾斜面によって玉
８がばね４に抗して押し上げられる。これにより、シフ
トフォークシャフト９を介して、一定のシフト操作負荷
が操作者に与えられる。そして当該入れ溝９ａから脱出
した玉８は隣の入れ溝９ａに入り込む。これにより、シ
フトフォークシャフト９は所定の他の位置に安定して保
持され、操作者にも一定のシフト操作感が付与される。
これら一連のシフト動作中、玉８と転動体７とは転がり
摩擦による接触であるので相互の摩擦抵抗が非常に小さ
く、玉８は極めて円滑に回転する。従って、シフトフォ
ークシャフト９を介して操作者が受けるシフト感は軽快
なものとなる。

【００１７】また、本実施形態の構成は、保持カップ６
が金属製であるため、耐久性も優れている。なお、ブッ
シュ３と保持カップ６とを一体形成することも可能では
あるが、その場合は全体をばね鋼製にする必要があり、
製造コスト面で不利が生じる。その点本実施形態では、
保持カップ６のみをばね鋼製として、ブッシュ３は樹脂
製としていることで製造コストも安価である。また、玉
保持体５で１つのユニットを構成しているので、例えば
これを別途組み立てておいて、ブッシュ３に取り付ける
ことができる。従って、保持カップ６と転動体７の分だ
け従来例（図４）より部品数は増加するが、組立は容易
である。また、本実施形態はブッシュ３を用いてこれに
より軸方向の摺動を行わせ、スライドベアリングを用い
ていない。従って、スライドベアリングを用いた場合の
ような部品点数の増大を招くことがなく、簡素で製造コ
ストの安価な構造とすることができる。

【００１８】なお、上記実施形態において保持カップ６
の端部には突起部６ａを設けたが、これに代えて、突起
部のない保持カップの端部の全周に経線方向への多数の
スリットを設けることによっても略同様の効果（弾性に
よる玉の受入と保持）を得ることができる。但し、玉８
との接触抵抗をなるべく少なくするためには所定間隔で
突起部６ａを設ける方が好ましい。また、上記実施形態
とは別の構成として、転動体を埋め込んだ玉軸受状の保
持カップを用いてもよい。この場合、玉８の保持はケー
ス２の端部２ｃにより行ってもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上のように構成された本発明は以下の
効果を奏する。請求項１の係止装置によれば、転動体を
介した転がり摩擦により玉が回転自在に保持されるので
摩擦抵抗が小さく、玉の回転が円滑である。従って軽快
なシフト感が得られる。また、保持カップのみを金属製
としてブッシュは樹脂製とし、スライドベアリングを使
用しないので、製造コストの安価な構成である。

【００２０】請求項２の係止装置によれば、圧入により
保持カップの開口側端部が拡がって玉が保持カップ内に
収められ、収められた後は開口側端部によって玉の脱落
が防止されるので、玉保持のために保持カップのかしめ
等を行う必要がなく、玉の装着が容易である。

【００２１】請求項３の係止装置によれば、各突起部が
均等に外側へ拡がって玉の受入を容易にするとともに、
受入後は各突起部により玉の脱落が確実に規制されるの
で、玉の装着・保持が容易である。また、突起部が所定
間隔で設けられていることで、玉との接触部位が少ない
ため、接触抵抗を小さくすることができる。

【００２２】請求項４の玉保持体によれば、保持カップ
は最大内径より開口側端部の内径ｄが小さい形状であり
ながら所定の弾性を有しているので、内径ｄより大きい
玉を圧入して、転動体を球面状部分と玉との隙間に封止
することができる。また、球面状部分の球心がカップ内
に存在するカップ形状であることにより玉の半球より多
くの部分を包み込んでこれを保持するとともに、玉より
小さい内径ｄの開口側端部によって、玉の脱落を阻止す
る。従って、簡易な構造により玉を回転自在に保持する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】シフトフォークシャフトと本発明の一実施形態
による係止装置とを示す断面図である。

【図２】上記係止装置の保持カップを示す正面図及び底
面図である。

【図３】玉保持体の断面図である。

【図４】シフトフォークシャフトと従来の係止装置とを
示す断面図である。

【符号の説明】 １ 係止装置 ２ ケース ３ ブッシュ ４ ばね ５ 玉保持体 ６ 保持カップ ６ａ 爪 ６ｂ 端部 ７ 転動体 ８ 玉 ９ シフトフォークシャフト

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シフトフォークシャフトの入れ溝に係合し
   て当該シフトフォークシャフトを係止する係止装置であ
   って、 一方の端部が開口した筒状のケースと、 前記ケースの軸方向に摺動自在に、当該ケースにより保
   持された樹脂製のブッシュと、 前記ケース内に装着され、前記ブッシュを前記軸方向に
   付勢するばねと、 前記ブッシュに取り付けられて当該ブッシュと共に移動
   自在に配置され、球面状部分を含むカップ状の金属から
   なる保持カップと、 前記保持カップの球面状部分の内面に装填された転動体
   と、 過半体が前記転動体を介して前記保持カップに装填され
   ることにより回転自在に係止され、残余部が前記保持カ
   ップの外部に露出して前記入れ溝に係合する玉とを備え
   たことを特徴とする係止装置。
2. 【請求項２】前記保持カップは、前記球面部分の球心が
   カップ内に存在するカップ形状であり、その最大内径よ
   り開口側端部の内径ｄが小さく、かつ、所定の弾性を有
   し、 前記玉は、その最大径が前記内径ｄより大きく、圧入に
   より前記保持カップ内に収められることを特徴とする請
   求項１記載の係止装置。
3. 【請求項３】前記保持カップの開口側端部は、複数の突
   起部が所定間隔で周方向に配置されて成ることを特徴と
   する請求項２記載の係止装置。
4. 【請求項４】球面状部分を有し、その球面状部分の球心
   がカップ内に存在するカップ形状であって、その最大内
   径より開口側端部の内径ｄが小さく、かつ、所定の弾性
   を有する保持カップと、 前記保持カップの球面状部分の内面に装填された転動体
   と、 最大径が前記内径ｄより大きく、圧入により実質的に過
   半体が前記転動体を介して前記保持カップ内に回転自在
   に収められた玉とを備えたことを特徴とする玉保持体。