(57)【要約】【課題】爪部の局所的摩耗を防止するシフトフォークを提供すること。【解決手段】同期装置においてハブスリーブをシフトさせるシフトフォーク１は、ハブスリーブと当接する爪部３を有する。爪部３は、少なくともハブスリーブのシフト方向とは反対側の当接面に、シフトフォークの移動以外の要因（例えばトルク負荷によって発生した吸込み荷重による移動）でハブスリーブがシフト方向に移動することにより爪部３が傾いた際に、ハブスリーブの当接面と平行に当接するような第１当接面３ａを有する。さらに、爪部３は、少なくともハブスリーブのシフト方向とは反対側の当接面に、ハブスリーブをシフト方向とは反対側方向にシフトさせるためにハブスリーブと当接する際に、ハブスリーブと平行に当接するような第２当接面３ｂを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同期装置においてハブスリーブをシフトさせるシフトフォークであって、
前記ハブスリーブと当接する爪部を有し、
前記爪部は、少なくとも前記ハブスリーブのシフト方向とは反対側の当接面に、シフトフォークの移動以外の要因で前記ハブスリーブが前記シフト方向に移動することにより前記爪部が傾いた際に、前記ハブスリーブの当接面と平行に当接するような第１当接面を有することを特徴とするシフトフォーク。
【請求項２】
前記爪部は、少なくとも前記ハブスリーブの前記シフト方向とは反対側の当接面に、前記ハブスリーブを前記シフト方向とは反対側方向にシフトさせるために前記ハブスリーブと当接する際に、前記ハブスリーブと平行に当接するような第２当接面をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のシフトフォーク。
【請求項３】
前記第１当接面と前記第２当接面とのなす角は、８９．７°〜８９．９°であることを特徴とする請求項２に記載のシフトフォーク。
【請求項４】
前記第１当接面及び前記第２当接面は、前記爪部の両側に形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載のシフトフォーク。
【請求項５】
前記第１当接面の長さと前記第２当接面の長さの比は、１：３〜３：１であることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載のシフトフォーク。
【請求項６】
前記第１当接面と前記第２当接面とで形成される角部は、丸められていることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載のシフトフォーク。
【請求項７】
前記角部の曲率半径は、１０ｍｍ〜１５ｍｍであることを特徴とする請求項６に記載のシフトフォーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シフトフォークに関し、特に、手動変速装置の同期装置におけるシフトフォークに関する。
【背景技術】
【０００２】
図５に、手動変速機の同期装置におけるシフトフォーク及びハブスリーブの概略平面図を示す。図６に、図５のVI−VI線における同期装置の概略部分断面図を示す。図６においては、同期装置のシンクロナイザリング２５及びギア２６も併せて示す。手動変速機の同期装置においては、通常、シフトフォーク２１の二股状のフォーク部２３がハブスリーブ２２を挟むように配置され、フォーク部２３先端の爪部２４は、ハブスリーブ２２の外周に沿って形成された溝２２ａに係合されている。
【０００３】
同期装置における変速は、シフトフォーク２１によりハブスリーブ２２をシャフトの軸方向（矢印２７方向）に移動させて、ハブスリーブ２２とギア２６とを同期させることによって実施される。図６に示す形態においては、シンクロナイザリング２５を用いてハブスリーブ２２とギア２６とを同期させている。
【０００４】
シフトフォーク２１の爪部（先端部）２４はハブスリーブ２２と接触するため、摩耗されやすい環境にあり、特にシフトフォーク２１の爪部２４が局所的にハブスリーブ２２に接触すると、爪部２４は局所的に摩耗することになる。
【０００５】
特許文献１に記載の変速機用シフトフォークにおいては、シフトフォークの摺動面が回転している歯車側面にエッジ当りするのを防ぐために、シフトフォーク先端部の摺動面形状を、先太りの台形状している。また、別の手段として、シフトフォーク先端部の摺動面根元部を曲面に形成すること、あるいはテーパに形成することが記載されている。特許文献２に記載のシフトフォークにおいては、偏摩耗の発生を防止するために、カップリングスリーブの外周条溝に係合する係合片を、カップリングスリーブの半径方向を中心に回動し得るようシフトフォークの本体に対して軸支させている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３１０２９８号公報
【特許文献２】特開２００６−２９４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ハブスリーブがギアと係合する際、ハブスリーブ内周面に形成された歯（又は溝）とギア外面に形成された歯（又は溝）が係合（又は嵌合）することになる。図７に、同期時におけるハブスリーブの内周面に形成された歯とギアの外周面に形成された歯の係合状態を示す概略平面図を示す。図７（ａ）は、ハブスリーブの内周面に形成された歯２２ｂとギア外周面に形成された歯２５ｂとが係合する前の状態を示す。シフトフォークの移動により、ハブスリーブがギア方向（矢印２７方向）に移動されると、歯２２ｂと歯２５ｂとは図７（ｂ）のように係合する。歯２２ｂ及び歯２５ｂには、抜けを防止するために、それぞれテーパ部２２ｃ，２５ｃが形成されている。
【０００８】
しかしながら、図７（ｂ）に示す状態において、トルク２８が掛かると、ハブスリーブはギア方向（矢印２９方向）に吸込み荷重が発生し、図７（ｃ）に示すように、ハブスリーブは矢印２９方向に移動する（ずれる）ことになる。
【０００９】
図８に、図７（ｂ）及び図７（ｃ）の状態時のハブスリーブの概略平面図を示す。図８（ａ）は、図７（ｂ）に示す状態のときの概略平面図であり、図８（ｂ）は、図７（ｃ）に示す状態のときの概略平面図である。上述の吸込み荷重が発生すると、ハブスリーブ２２のみが、ギア方向（矢印２９方向）に移動する。このとき、シフトフォーク２１やフォークシャフト（不図示）の剛性による撓み又はクリアランスなどが原因となり、シフトフォーク２１自体あるいはフォーク部２３が図８（ｂ）に示すように若干傾く。これにより、爪部２４も傾くことになる。このとき、爪部２４が、例えば直方体形状である場合、ハブスリーブ２２のシフト方向（ギア側）とは反対側の爪部２４の角部（Ｘ部分）とハブスリーブ２２とが接触（局所的接触）することになる。爪部２４とハブスリーブ２２との局所的接触により、面圧値が上がり、爪部２４は局所的に摩耗することになる。
【００１０】
特許文献１及び特許文献２に記載の技術は、爪部の局所的摩耗（偏摩耗）を防止するものであるが、いずれもハブスリーブのシフト方向側の摩耗を防止するものであり、ハブスリーブのシフト方向とは反対側の摩耗については考慮されていない。したがって、上記吸込み荷重によるハブスリーブの移動（ズレ）が生じた場合、特許文献１及び特許文献２に記載のシフトフォークでは爪部の局所的摩耗を防止することができない。
【００１１】
本発明の目的は、爪部の局所的摩耗を防止するシフトフォークを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の視点によれば、同期装置においてハブスリーブをシフトさせるシフトフォークであって、ハブスリーブと当接する爪部を有し、爪部は、少なくともハブスリーブのシフト方向とは反対側の当接面に、シフトフォークの移動以外の要因でハブスリーブがシフト方向に移動することにより爪部が傾いた際に、ハブスリーブの当接面と平行に当接するような第１当接面を有するシフトフォークを提供する。
【００１３】
上記視点の好ましい形態によれば、爪部は、少なくともハブスリーブのシフト方向とは反対側の当接面に、ハブスリーブをシフト方向とは反対側方向にシフトさせるためにハブスリーブと当接する際に、ハブスリーブと平行に当接するような第２当接面をさらに有する。
【００１４】
上記視点の好ましい形態によれば、第１当接面と第２当接面とのなす角は、８９．７°〜８９．９°である。
【００１５】
上記視点の好ましい形態によれば、第１当接面及び第２当接面は、爪部の両側に形成されている。
【００１６】
上記視点の好ましい形態によれば、第１当接面の長さと第２当接面の長さの比は、１：３〜３：１である。
【００１７】
上記視点の好ましい形態によれば、第１当接面と第２当接面とで形成される角部は、丸められている。
【００１８】
上記視点の好ましい形態によれば、角部の曲率半径は、１０ｍｍ〜１５ｍｍである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明においては、例えば、ハブスリーブがトルク負荷により発生した吸込み荷重によりシフト方向に移動したとしても、シフト方向とは反対側の面に、該移動によって爪部に生じる傾きを予め見込んだ第１当接面を形成しているので、爪部とハブスリーブとの局所的な接触を回避することができる。これにより、爪部の局所的な摩耗を防止することができる。
【００２０】
また、ハブスリーブを移動させるための第２当接面も併せて形成することにより、ハブスリーブと接触する当接面を状況に応じて使い分けることができる。
【００２１】
さらに、第１当接面と第２当接面とで形成される角部を曲面状にすることにより、角部における局所的な摩耗を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の第１実施形態に係るシフトフォークについて説明する。図１に、本発明の第１実施形態に係るシフトフォークの概略平面図を示す。図２に、本発明のシフトフォーク１における爪部３の概略部分拡大図を示す。図２においては、シフトフォーク１によりハブスリーブをシフトさせる方向を矢印４で示す。すなわち、矢印４は、ハブスリーブとギアとが係合している時のハブスリーブの吸込み移動（ズレ）方向も示すことになる。
【００２３】
本発明の爪部３においては、シフトフォーク以外の要因によるハブスリーブのシフト方向への移動（ずれ）（例えばハブスリーブの吸込み移動）により生ずる爪部３の傾きを予め見越して、爪部の当接面に爪部３が傾いた時にハブスリーブと平行に当接するような面を形成した。すなわち、爪部３は、ハブスリーブのシフト方向とは反対側の当接面において、爪部３が傾いた時にハブスリーブと平行に当接するような第１当接面３ａを有する。第１当接面３ａは、フォーク部２から爪部３方向へ向けて爪部３の幅を拡張させる（爪部３の先端の方が先太となる）ように配向されている。
【００２４】
さらに、本発明の爪部３においては、シフトフォーク１は矢印４とは反対方向にもハブスリーブをシフトさせるので、ハブスリーブをシフトさせるための当接面もさらに形成した。すなわち、爪部３は、ハブスリーブのシフト方向とは反対側の当接面において、爪部３の傾きがない状態においてハブスリーブと平行に当接するような（すなわち、変速機のシャフトの軸方向に垂直な）第２当接面３ｂをさらに有する。
【００２５】
爪部３においては、フォーク部２側に第１当接面３ａが配され、第１当接面３ａに隣接して爪部３の先端側に第２当接面３ｂが配されている。
【００２６】
ハブスリーブをシャフト軸に沿った両方向でギアと係合させる場合には、図１及び図２に示すように、爪部３の両面（両シフト方向）に第１当接面と第２当接面を形成する。すなわち、爪部３は、第１当接面３ａ，３ｃ及び第２当接面３ｂ，３ｄを有する六角形状となる。第１当接面３ａ，３ｃは、シャフト軸に垂直な面に対して線対称になると好ましい。
【００２７】
第１当接面３ａと第２当接面３ｂとのなす角αは、ハブスリーブの吸込み移動によって発生する爪部３の傾きに応じて設定すると好ましい。一般的に、爪部３は、ハブスリーブの吸込み移動によって０．１°〜０．３°傾くことが多い（機種差が存在する）。その場合には、第１当接面３ａは、ハブスリーブの当接面（すなわち、変速機のシャフトの軸方向に垂直な面）に対して０．１°〜０．３°傾かせると好ましい。このとき、第２当接面３ｂと第１当接面３ａとのなす角αは、８９．７°〜８９．９°に設定すると好ましい。
【００２８】
第１当接面３ａの長さＬａと第２当接面３ｂの長さＬｂとの比は、適宜設定することができるが、矢印４とは逆方向にハブスリーブをシフトさせる場合には第２当接面３ｂもハブスリーブと接触することになるので、第１当接面３ａの長さＬａと第２当接面３ｂの長さＬｂとの比は、好ましくは１：３〜３：１であり、より好ましくは１：１である。
【００２９】
図３に、本発明のシフトフォークの使用時の概略平面図を示す。図３（ａ）は、シフトフォーク１によってハブスリーブ５を矢印６方向へシフトさせているときの概略平面図であり、図３（ｂ）は、ハブスリーブ５が吸込みによってシフト方向（矢印６方向）へずれたときの概略平面図を示す。図３（ａ）において、シフトフォーク１の爪部３は、ハブスリーブ５の溝５ａに位置し、第２当接面３ｄがハブスリーブ５と当接して、シフトフォーク１は矢印６方向へハブスリーブ５をシフトさせている。ハブスリーブ５とギアとが係合した後、トルク負荷による吸込み荷重が発生すると、ハブスリーブ５が矢印６方向に移動し（ずれ）、図３（ｂ）のように爪部３が傾くことになる。しかしながら、本発明のシフトフォーク１においては、爪部のシフト方向（矢印６方向）とは反対側の第１当接面３ａがハブスリーブと全面で（平行に）当接するため、爪部３とハブスリーブ５との局所的な接触を防止することができる。これにより、爪部３の局所的な摩耗を防止することができる。
【００３０】
また、ハブスリーブ５を矢印６とは逆向きにシフトさせる場合には、第２当接面３ｂをハブスリーブに当接させてハブスリーブ５を移動させることができる。
【００３１】
本発明の第２実施形態に係るシフトフォークについて説明する。図４に、本発明の第２実施形態に係るシフトフォークにおける爪部の概略部分拡大図を示す。第２実施形態に係る爪部と第１実施形態に係る爪部との差異は、第２実施形態に係る爪部においては、第１実施形態に係る爪部の第２当接面と第１当接面とで形成される角部を曲面（面取り）にしている。それ以外は、第２実施形態に係る爪部は、第１実施形態に係る爪部と同様である。
【００３２】
図４に示す爪部１３において、第２当接面１３ｂ，１３ｄ及び第１当接面１３ａ，１３ｃは、それぞれ図２に示す第２当接面３ｂ，３ｄ及び第１当接面３ａ，３ｃに対応する。少なくとも、ハブスリーブのシフト方向（矢印１４）とは反対側において、第２当接面１３ｂと第１当接面１３ａとで形成される角部１３ｅは、面取りされ、好ましくは丸められている。角部１３ｅが曲面状に形成されている場合、その曲率半径Ｒは、詳細には各機種毎に設定する必要があるが、ヘルツ応力の弾性変形限界より１０ｍｍ〜１５ｍｍが好ましい。また、ハブスリーブを両方向でギアと係合させる場合には、角部１３ｆも同様に曲面状に加工する。
【００３３】
ハブスリーブが矢印１４方向に吸込み移動すると、爪部１３とハブスリーブとの当接面は、第２当接面１３ｂから第１当接面１３ａへと連続的に切り替わる。このとき、爪部１３の角部１３ｅがハブスリーブと接触することになるが、本実施形態によれば、角部１３ｅが面取りされ、角部１３ｅにおける接触応力が低下しているので、角部１３ｅにおける局所的な摩耗を防止することができる。
【００３４】
本発明は、上記各実施形態を基に説明したが、上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、本発明の範囲内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、上記実施形態に対し種々の変形、変更及び改良を含むことができることはいうまでもない。また、本発明の請求の範囲の枠内において、種々の開示要素の多様な組み合わせ・置換ないし選択が可能である。
【００３５】
本発明のさらなる課題、目的及び展開形態は、請求の範囲を含む本発明の全開示事項からも明らかにされる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、変速機のシフトフォークに適用することができる。例えば、本発明は、自動車等における手動変速機の同期装置のシフトフォークに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るシフトフォークの概略平面図。
【図２】本発明の第１実施形態に係るシフトフォークにおける爪部の概略部分拡大図。
【図３】本発明のシフトフォーク使用時の概略平面図。
【図４】本発明の第２実施形態に係るシフトフォークの概略平面図。
【図５】シフトフォーク及びハブスリーブの概略平面図。
【図６】同期装置における動作を説明するための概略部分断面図。
【図７】ハブスリーブ内周面に形成された歯とギア外周面に形成された歯とが係合する状態を説明するための概略部分平面図。
【図８】背景技術に係るシフトフォークを説明するための概略平面図。
【符号の説明】
【００３８】
１          シフトフォーク
２          フォーク部
３          爪部
３ａ，３ｃ  第１当接面
３ｂ，３ｄ  第２当接面
４          シフト方向
５          ハブスリーブ
５ａ        溝
６          シフト方向（ずれ方向）
１３        爪部
１３ａ，１３ｃ  第１当接面
１３ｂ，１３ｄ  第２当接面
１３ｅ，１３ｆ  角部
２１        シフトフォーク
２２        ハブスリーブ
２２ａ      溝
２２ｂ      歯
２２ｃ      テーパ部
２３        フォーク部
２４        爪部
２５        シンクロナイザリング
２５ｂ      歯
２５ｃ      テーパ部
２６        ギア
２７        シフト方向
２８        トルク
２９        シフト方向（ずれ方向）
【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】
2009138850.tif 000007
【図６】
2009138850.tif 000008
【図７】
2009138850.tif 000009
【図８】
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