(57)【要約】【課題】  容易に取り付けることができ、面圧を抑制する爪部保護部材を有するシフトフォークを提供する。【解決手段】  本発明の変速機のシフトフォーク１は、シフトフォーク１の爪部１４及びスリーブ３のスリーブ溝３２の間に位置し、爪部１４の内面１４１及び側面１４２を覆う着脱可能な爪部保護部材１５を有し、爪部１４及び爪部保護部材１５は、爪部１４の側面１４２及び側面１４２に対向する爪部保護部材１５の側面１５２のどちらか一方に山状に突出した突部１７が形成され、どちらか他方に突部１７が係合可能に窪んだ係合凹部１６が形成され、爪部保護部１５材は、突部１７が係合凹部１６に係合して、爪部１４との間に隙間を介して爪部１４に着装されることを特徴とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スリーブのスリーブ溝に係合する爪部を有する、変速機のシフトフォークにおいて、
前記爪部及び前記スリーブ溝の間に位置し、前記爪部の内周面及び側面を覆う着脱可能な爪部保護部材を有し、
前記爪部及び前記爪部保護部材は、前記爪部の前記側面及び前記側面に対向する前記爪部保護部材の内側面のどちらか一方に山状に突出した突部が形成され、どちらか他方に前記突部が係合可能に窪んだ係合凹部が形成され、
前記爪部保護部材は、前記突部が前記係合凹部に係合して、前記爪部との間に隙間を介して前記爪部に着装されることを特徴とする変速機のシフトフォーク。
【請求項２】
前記係合凹部は、前記突部の曲率より小さい曲率に窪んでいる請求項１に記載の変速機のシフトフォーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速機のシフトフォークに関し、特にスリーブとの係合部分に耐摩耗部材を装着する変速機のシフトフォークに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、常時噛合歯車式の変速機において、変速段を変えるためにシフトフォークが用いられる。変速段の変更は、シフトフォークに形成された爪部がシフトフォーク内周側に位置するスリーブの外周に形成されたスリーブ溝に係合しつつ、スリーブを軸線方向に移動させることで行われる。スリーブが移動して、スリーブと変速ギヤとが係合することで、変速段が変わる。
【０００３】
スリーブが変速ギヤと係合する際、スリーブの回転に同期していない変速ギヤ（ギヤピース）にスリーブを押しつけるため、スリーブを押圧するシフトフォークとの係合部分、スリーブ溝と爪部との間は激しく摩擦される。更に、爪部は、スリーブの移動する方向とは逆向きのスリーブからの反力も受ける。そのため、爪部は耐摩耗性や焼き付き防止を考慮した素材が選択されている。そこで、シフトフォークは一般的に一体成形されるため、耐摩耗・耐焼き付き性に優れた材質の部材（爪部保護部材）を爪部に造り付けたり、爪部の表面を直に表面処理や熱処理したりする場合がある。
【０００４】
特許文献１には、特別な器具を使用せずに、爪部に装着できる耐摩耗性の部材について記載されている。特許文献２には、耐摩耗性の被覆を射出成形によって爪部に取り付ける方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−５６６９９号公報
【特許文献２】特開平６−１１７４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ある変速段にて車両が走行している時、スプライン嵌合するスリーブ及び変速ギヤ（ギヤピース）には、ギヤ抜け防止のテーパー角がスプラインに形成されている。そして、スリーブ及び変速ギヤ（ギヤピース）がスプライン嵌合する間には、クリアランスが設けられている。例えば、ギヤピースが変速ギヤと一体回転する構成において、変速ギヤがはすば歯車を用いている場合、ギヤの噛合点より軸線方向への荷重が発生する。そして、変速ギヤの内径とそれを支持している軸との間にはクリアランスが設けられているため、ギヤピースは軸線方向に対して傾く。そのため、ギヤピースにスプライン嵌合するスリーブもそれに引きずられ傾きが生じる。結果、シフトフォークによってスリーブの位置を維持する場合、爪部は吸い込み荷重を伴ったスリーブが回転することによる摺動摩擦を受ける。
【０００７】
しかし、特許文献１及び２に示される部材や被覆は、スリーブの傾きを想定しておらず、傾いていない状態でスリーブ溝に対してほぼフラットな面で係合する構成である。そのため、スリーブが傾くと、爪部とスリーブ溝との係合部分が偏当たりとなり、吸い込み荷重を伴った荷重による過大な面圧が係合部分に加わることになる。傾きによる過大な面圧に耐え得る耐摩耗性や耐焼き付き性を実現するには、更なるコストアップとなる。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、容易に取り付けることができ、面圧を抑制する爪部保護部材を有するシフトフォークを提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための請求項１に係る発明の構成上の特徴は、スリーブのスリーブ溝と係合する爪部を有する、変速機のシフトフォークにおいて、
前記爪部及び前記スリーブ溝の間に位置し、前記爪部の内周面及び側面を覆う着脱可能な爪部保護部材を有し、
前記爪部及び前記爪部保護部材は、前記爪部の前記側面及び前記側面に対向する前記爪部保護部材の内側面のどちらか一方に山状に突出した突部が形成され、どちらか他方に前記突部が係合可能に窪んだ係合凹部が形成され、
前記爪部保護部材は、前記突部が前記係合凹部に係合して、前記爪部との間に隙間を介して前記爪部に着装されることを特徴とすることである。
【００１０】
山状に突出した突部としては、先端部分が丸みを帯びた形状に突出していることが望ましい。
【００１１】
また請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記係合凹部は、前記突部の曲率より小さい曲率に窪んでいることである。
【発明の効果】
【００１２】
本願発明においては、爪部保護部材が爪部との間に隙間を介してシフトフォークに装着されていいるため、爪部保護部材が爪部に対して自由に傾くことができる。そして、爪部保護部材は、シフトフォークがスリーブを押圧する力を、突部から伝達される。したがって、爪部とスリーブ溝との間に傾きが生じた場合、スリーブを押圧した上で、爪部とスリーブ溝との間に位置する爪部保護部材が、スリーブ溝の内面に沿うように、爪部に対して傾くため、スリーブ溝と爪部保護部材との係合部分の偏当たりが抑制される。結果、爪部保護部材に過大な荷重が加えられても、爪部保護部材とスリーブ溝との間の面圧の増大を抑制でき、摩耗や焼き付きを低減することができる。
【００１３】
また、爪部保護部材は、係合凹部に突部を係合させるように、変形して爪部に嵌め込むことで、爪部に装着できるため、容易に取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態のシフトフォークを含む変速機構の一例を示す説明図である。
【図２】本実施形態のシフトフォークの斜視図である。
【図３】（ａ）は本実施形態のシフトフォークの爪部の拡大図であり、（ｂ）は（ａ）の断面図である。
【図４】（ａ）は本実施形態のシフトフォークのパッドの斜視図であり、（ｂ）はパッドの平面図であり、（ｃ）はパッドの側面図である。
【図５】本実施形態のシフトフォークの爪部にパッドが装着された状態の断面図である。
【図６】本変形実施形態１のシフトフォークの爪部にパッドが装着された状態の断面図である。
【図７】本変形実施形態２のシフトフォークの爪部にパッドが装着された状態の断面図である。
【図８】本変形実施形態２のシフトフォークの爪部にパッドが装着された状態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の代表的な実施形態を図１〜図８を参照して説明する。
【００１６】
（実施形態）
本実施形態に係る変速機のシフトフォーク（以下、単に「シフトフォーク」と称する。）１は、図１に示されるように、車両に搭載される変速機の変速機構に用いられる。変速機構は、クラッチハブ２、スリーブ３、変速ギヤ４、シンクロナイザリング５、シフトフォーク１、及びフォークシャフト６を有する。
【００１７】
クラッチハブ２は、回転軸（図示略）と一体回転し、外周に外歯２１が形成されている。スリーブ３は、円筒状の部材でクラッチハブ２の外周に回転軸の軸線方向に摺動可能に位置し、内周にクラッチハブ２の外歯２１とスプライン嵌合する内歯３１が形成されている。スリーブ３の外周には、後述するシフトフォーク１の爪部１４が係合するスリーブ溝３２が全周に形成されている。
【００１８】
変速ギヤ４は、ベアリング（図示略）を介して回転軸に遊転自在に軸支されており、回転軸の軸線方向にクラッチハブ２を挟んで２つ配置されている。それぞれの変速ギヤ４の外周には外歯４１が形成されており、回転軸に平行に配置される別の回転軸（図示略）に一体回転可能に軸支されるギヤ（図示略）と常時噛合する。そして、それぞれの変速ギヤ４とクラッチハブ２との間には、ギヤピース７とシンクロナイザリング５とが配置されている。ギヤピース７は、変速ギヤ４と一体回転し、外周にスリーブ３の内歯３１にスプライン嵌合できる外歯７１と、クラッチハブ２側へテーパー状に突出する外周コーン面７２とが形成されている。シンクロナイザリング５は、ギヤピース７とクラッチハブ２との間に位置し、スリーブ３の内歯３１にスプライン嵌合する外歯５１が外周に形成されており、ギヤピース７の外周コーン面７２に摩擦係合可能な内周コーン面５２が内周に形成されている。
【００１９】
スリーブ３は軸線方向に摺動移動し、クラッチハブ２のどちらか一方の変速ギヤ４側に、シンクロナイザリング５、ギヤピース７と順にスプライン嵌合する。結果、回転軸に対して遊転していた変速ギヤ４が回転軸と一体回転し、変速機構は変速ギヤの切り替えが完了する。変速機は、エンジンやモータから出力された回転動力を、スリーブ３によって回転軸と一体回転する変速ギヤ４及び常時噛合ギヤによって決まる変速比で変換し、駆動輪へと伝達する。
【００２０】
スリーブ３の軸線方向への摺動移動は、スリーブ３と係合しているシフトフォーク１がスリーブ３を軸線方向に押圧することで行われる。シフトフォーク１は、図２に示されるように、フォークシャフト６に外嵌するボス部１１と、ボス部１１から二つに分かれて延長形成される腕部１２と、腕部１２の内径側にリブ１３と、を有する。シフトフォーク１には、分離形成されている腕部１２の内径側のリブの先端に、スリーブ３のスリーブ溝３２と係合する爪部１４が形成されている。そして、シフトフォーク１は、爪部１４の内周面１４１と両側面１４２とを覆う着脱可能なパッド（爪部保護部材）１５を有する。
【００２１】
爪部１４は、図３に示されるように、両側面１４２に、軸線方向（シフトフォーク１の厚さ方向）に窪んだ係合凹部１６が、腕部１２の長手方向及び回転軸の径方向のほぼ同じ位置に１つずつ形成されている。係合凹部１６は、図３の（ｂ）に示されるように、厚さ方向で円弧状（球面状）に窪んだ形状である。
【００２２】
パッド１５は、図４（ｃ）に示されるように、一方向から見た形状が略コの字型をしている。図４においては記載されている方向は、パッド１５が爪部１４に装着される状態を基準にしている。パッド１５は、爪部１４の内周面１４１に対向する内底面１５１と、爪部１４の両側面１４２に対向する両内側面１５２と、を有し、長手方向及び外周側が開放された形状である。内側面１５２には、爪部１４の側面１４２に形成された係合凹部１６にそれぞれ対向する位置に、係合凹部１６に係合する突部１７が形成されている。突部１７は、爪部１４にパッド１５が装着された際に、対向する側面１４２側に山状に突出する。つまり、対向する内側面１５２側に突出する。突部１７の形状は、厚さ方向で円弧状（球面状）に突出した形状である。突部１７は、係合凹部１６の曲率より大きい曲率の円弧である。
【００２３】
１つの側面に、係合凹部１６及び突部１７は、長手方向及び径方向に１つに限らず、複数形成することができる。パッド１５は、軸線方向に自在に傾くことが望ましいため、長手方向及び径方向で１つが望ましい。また、係合凹部１６及び突部１７は同じ数配置しなくてもよく、突部１７が係合凹部１６の数以下となる組み合わせで形成することができる。
【００２４】
パッド１５は、爪部１４の内周面１４１側から拡径方向に向かって、パッド１５の突部１７が爪部の係合凹部１６に係合するまでパッド１５を移動させて、爪部1４に装着される。係合凹部１６の深さは、図５に示されるように、突部１７の方が高く形成されている。よって、側面１４２と内側面１５２との間は、隙間がある。
【００２５】
（作用効果）
本実施形態のシフトフォーク１によれば、パッド１５は爪部１４の側面１４２に対して自由に傾くことができる。特に、内周面１４１と内底面１５１との間にも隙間を持たせることで、パッド１５は、爪部１４に対して、より自由に傾くことができる。それにより、シフトフォーク１とスリーブ溝３２との間に傾きが生じた場合、スリーブ溝３２とシフトフォーク１の爪部１４との間に位置するパッド１５が、スリーブ溝３２の内面に沿うように、爪部１４に対して傾き、スリーブ溝３２とパッド１５とは係合部分の偏当たりが抑制される。
【００２６】
したがって、変速段の変更する場合のように、スリーブ３をシフトフォーク１で軸線方向に強く押圧してスリーブ３を摺動させる際、スリーブ溝３２に係合している爪部１４に装着されたパッド１５が、軸線方向に自由に傾くことができる。結果、スリーブ３が軸線方向に傾き、パッド１５に過大な荷重が加えられても、パッド１５とスリーブ溝３２との間の面圧の増大を抑制でき、摩耗や焼き付きを低減することができる。
【００２７】
そして、パッド１５は、パッド１５をわずかに変形させて、係合凹部１６に突部１７を係合させることで、シフトフォーク１の爪部１４に装着できるため、容易に取り付けることができる。この状態で一度スリーブ溝３２に組み付ければ、パッド１５は厚さ方向にはスリーブ溝３２及びフォーク爪部側面１４２に、径方向にはスリーブ溝３２の底部及びフォーク爪部内周部１４１に挟まれる。そして、加えて、スリーブ３が回転することによって、パッド１５に長手方向の持ち去り力が発生する。しかし、パッド側面部１５３がフォーク爪溝部側面１４３にて受け止められるため、フォーク爪部１４から脱落しない構成となっている（図３及び図４参照）。
【００２８】
（変形実施形態１）
本変形実施形態１のシフトフォークは、実施形態のシフトフォーク１と基本的に同様の構成及び作用効果を有する。以下では、異なる構成及び作用効果を中心に説明する。
【００２９】
本変形実施形態１のシフトフォークは、図６に示されるように、係合凹部１８がパッド１５に形成され、突部１９が爪部１４に形成される。つまり、実施形態のシフトフォーク１と係合凹部及び突部が入れ替わった構成である。
【００３０】
（変形実施形態２）
本変形実施形態２のシフトフォークは、実施形態のシフトフォーク１と基本的に同様の構成及び作用効果を有する。以下では、異なる構成及び作用効果を中心に説明する。
【００３１】
本変形実施形態２のシフトフォークは、図７及び図８に示されるように、パッド１５に形成される突部１７ａ，１７ｂの形状が実施形態のシフトフォーク１のパッド１５の突部１７と異なる。図７の突部１７ａは、全体的に山状に突出しており先端部分が丸みを帯びている。図８の突部１７ｂは、円柱状に突出し、先端部分が山状（球面状）に丸みを帯びた形状である。
【００３２】
（その他実施形態）
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、変形実施形態２のシフトフォークの爪部１４の係合凹部１６とパッド１５の突部１７ａ，１７ｂとは入れ替えた構成も採用できる。また、係合凹部１６は、爪部１４にパッド１５が装着された状態で、パッド１５が自由に傾くことができる形状であればよい。
【符号の説明】
【００３３】
１：シフトフォーク、
１１：ボス部、  １２：腕部、  １３：リブ、
１４：爪部、    １４１：内周面、  １４２：側面、１４３：フォーク爪溝部側面、
１５：パッド、  １５１：内底面、  １５２：内側面、１５３：パッド側面部、
１６，１８：係合凹部、  １７，１７ａ，１７ｂ，１９：突部、
２：クラッチハブ、  ２１：外歯、
３：スリーブ、  ３１：内歯、  ３２：スリーブ溝、
４：変速ギヤ、  ４１：外歯、
５：シンクロナイザリング、  ５１：外歯、  ５２：内周コーン面、
６：フォークシャフト、
７：ギヤピース、  ７１：外歯、  ７２：外周コーン面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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