JP2014025499A - シフトフォークおよびこれを備えた変速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】変速装置の変速段を切り換えるために、シャフトの軸方向に同期機構を動作させるシフトフォークを、その撓みの大きさによらず先端の爪部のエッジ当たりを防止し、摺動部位における油膜切れを生じ難い構造とする。
【解決手段】シフトフォーク３２の基端部がシフトロッド５２に支持され、二股に分かれた先端部にはそれぞれ、同期機構のスリーブ１２０に形成された環状溝１２１に挿入されて、環状溝１２１内で周方向に延びる爪部３２０を有する。この爪部３２０において環状溝１２１の内側面１２１ａに摺接する摺接面３２０ａを、当該爪部３２０の延びる方向において中間部が凸の凸曲面とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、自動車などの変速装置に関連し、特に変速シフト機構のシフトフォークの構造に関する。

従来より、自動車などの変速装置としては、運転者によるシフトレバーの操作によって複数の変速段のいずれかを選択するようにした手動変速機が知られている。このような手動変速機では、エンジンからの入力を受け入れるメインシャフトと、これと平行なカウンターシャフトとにそれぞれ複数の変速ギヤが配設され、かつ互いに噛み合わされて複数段の変速ギヤ列を構成している。そして、そのいずれかの変速ギヤ列が駆動力を伝達することによって、変速段が成立する。

すなわち、メインシャフトおよびカウンターシャフトの少なくとも一方には、遊転する変速ギヤの回転をシャフトの回転と同期させるための同期機構（例えばシンクロメッシュ機構）が設けられており、この同期機構のスリーブをシフトフォークによって、隣接する変速ギヤに向かって動作させて、当該変速ギヤの回転をシャフトの回転に同期させた後に変速ギヤとシャフトとを結合する。

詳しくは、シフトフォークはその基端部がシフトロッドに支持されている一方、二股に分かれた先端部にそれぞれ爪部が設けられている。そして、シャフトと一体に回転するスリーブを外周側から挟むようにシフトフォークを位置づけて、二つの爪部をそれぞれスリーブの外周の環状溝に挿入し、この環状溝の内側面を押圧してシャフトの軸方向に動作させるのである。

ここで、前記のように回転するスリーブの環状溝の内側面にシフトフォークの爪部を押圧することから、摩耗を助長する虞がある。例えばシフトレバーが乱暴に操作され、シフトフォークの先端の爪部がスリーブの環状溝の内側面を強く押圧すると、図９に模式的に示すように従来一般的なシフトフォークＦでは、その撓みによって爪部Ｃが傾斜し、基端側（シフトロッドに近い側）のエッジＥが環状溝Ｇの内側面ｇ１に食い込む、いわゆるエッジ当たりを生じるからである。

この点について特許文献１に記載のシフトフォークは、模式的に図１０(a)に示すように爪部Ｃを先太りの台形状としている。こうすると、前記のようにシフトフォークＦが比較的大きく撓んだときに、同図(b)に示すように傾斜した爪部Ｃの摺接面Ｓが概ね均一な面当たり状態になる。

特開２００２−３１０２９８号公報

しかしながら、前記従来例のような形状の爪部では、シフトフォークの撓みがあまり大きくないときに、前記図１０(a)に表れているように元々傾斜している爪部Ｃの摺接面Ｓの先端縁Ｅがエッジ当たりする虞がある。

また、前記図１０(b)に表したようにシフトフォークＦが比較的大きく撓んで、爪部Ｃの摺接面Ｓが概ね均一な面当たり状態になると、今度はその摺接面Ｓに対して潤滑油が円滑に供給され難くなってしまい、油膜切れに因って焼き付きが発生する虞がある。

かかる諸点に鑑みて本発明の目的は、シフトフォークの撓みの大小によらず爪部のエッジ当たりを防止できるとともに、摺接面における油膜切れを生じ難くすることにある。

前記の目的を達成するために本発明は、変速装置の変速段を切り換えるために、変速ギヤの配設されたシャフトの軸方向に同期機構を動作させるシフトフォークを対象として、このシフトフォークの基端部が前記シャフトと平行なシフトロッドに支持されている一方、二股に分かれたシフトフォークの先端部にはそれぞれ、前記同期機構のスリーブに形成された環状溝に挿入される爪部を有するものとする。そして、それぞれの爪部が前記環状溝内を周方向に延びていて、当該環状溝の内側面に摺接する爪部の摺接面が、当該爪部の延びる方向において中間部が凸の凸曲面とされていることを特長とする。

この特定事項により、変速装置の変速段を切り換えるために、同期機構のスリーブの環状溝に挿入されたシフトフォーク先端の爪部を動作させると、その反力によってシフトフォークが撓み、爪部がそれぞれスリーブの環状溝内において傾斜することになる。しかし、こうして傾斜する爪部の摺接面が凸曲面であるため、前記のように傾斜しても環状溝の内側面との摺接部位が変化するだけで、エッジ当たりは発生し難い。

しかも、前記爪部の傾斜角度、即ちシフトフォークの撓み具合によって、凸曲面である摺接面と環状溝の内側面との摺接部位が変化するので、摩耗の防止に有利になる。また、この摺接部位から離れるほど摺接面と環状溝の内側面との間隔が徐々に大きくなるので、スリーブの回転によって環状溝の周方向に流れる潤滑油の圧力が摺接部位に向かって徐々に高くなる、いわゆるくさび効果が得られ、油膜切れの防止が図られる。

つまり、本発明によればシフトフォークの撓みの大小によらず、その先端の爪部のエッジ当たりを防止できるとともに、摺接面の油膜切れを生じ難くすることができる。

好ましくは前記摺接面を、爪部の延びる方向において中央部よりも先端側に最大凸部を有する凸曲面としてもよい。この最大凸部は、爪部が実質的に傾斜していない（即ちシフトフォークが殆ど撓んでいない）ときの摺接部位になり、爪部の傾斜に連れて摺接部位は爪部の基端側に移動する。よって、前記のように最大凸部を爪部の中央部よりも先端側に位置づければ、その傾斜によって基端側に移動する摺接部位が摺接面内に留まり易く、エッジ当たりをより確実に防止することができる。

また、好ましくは前記摺接面を爪部の延びる方向において円弧状の凸曲面としてもよい。こうすれば、シフトフォークの撓み具合の変化に応じて爪部の傾斜角度が変化しても、凸曲面である摺接面と環状溝の内側面との間隙、即ち両者間のくさび形状が一定に保たれるので、前記のくさび効果を安定的に得ることができる。

見方を変えると本発明は、前記のようなシフトフォークを備えた変速装置ということもできる。この変速装置は、互いに平行な少なくとも２本のシャフトと、これらのシャフトにそれぞれ配設された複数の変速ギヤが互いに噛み合わされてなる、複数段の変速ギヤ列と、シャフトの少なくとも１本に軸方向に動作可能に設けられ、前記変速ギヤ列のうちいずれかの変速ギヤの回転をシャフトと同期させるための同期機構と、変速段を切り換えるために、前記シャフトの軸方向に前記同期機構を動作させるシフトフォークと、を備えている。そして、前記シフトフォークの基端部が前記シャフトと平行なシフトロッドに支持される一方、二股に分かれたシフトフォークの先端部にはそれぞれ、前記同期機構のスリーブに形成された環状溝に挿入されて周方向に延びる爪部が設けられており、前記環状溝の内側面に摺接する爪部の摺接面が、当該爪部の延びる方向において中間部が凸の凸曲面とされている、ことを特長とする。

このような変速装置において、前記シフトフォーク先端の爪部の摺接面は、当該爪部の延びる方向において中央部よりも先端側に最大凸部を有する凸曲面であることが好ましい。また、前記シフトフォークが同期機構を動作させる際の反力で最大限に撓み、その先端の爪部が最大限に傾斜した状態においても、当該爪部の摺接面内に前記環状溝の内側面との摺接部位が存するように構成されていることが好ましい。

具体的には、例えばシフトレバーが乱暴に操作されたときにシフトフォークに加わる荷重の最大値を想定し、その撓みによる周囲との干渉も考慮して、シフトフォークの撓み、およびその先端の爪部の傾斜角度の許容上限値を設定する。そして、この許容上限値まで爪部が傾斜した状態でもその摺接面内に、スリーブの環状溝の内側面との摺接部位が含まれるように、摺接面の大きさを決めればよい。

本発明に係るシフトフォーク、およびこれを備えた変速装置によると、変速操作に伴いシフトフォークが撓み、その先端の爪部が傾斜することを考慮して、当該爪部の摺接面を凸曲面としたので、その傾斜角度の大小によらず爪部のエッジ当たりを防止することができる上に、摺接面の油膜切れが生じ難くなり、シフトフォークの爪部の耐摩耗性ひいては変速装置の耐久性を向上できる。

実施形態に係る手動変速機のギヤレイアウトを示す断面図である。 ５速用のフォークシャフトと第３のシンクロメッシュ機構との係合部分を示す断面図である。 シフトフォークおよびシフトロッドを、このシフトロッドの軸方向に見た断面図である。 シフトフォークのスリーブとの係合を模式的に示す図であって、(a)はシフトロッドの軸方向に見て、(b)は図(a)のｂ矢視で、それぞれ示す。 スリーブの環状溝内における爪部の傾斜状態を模式的に示す図であって、(a)は実質傾斜していない状態を、(b)は概ね最大に傾斜した状態を、それぞれ示す。 変形例に係る図４相当図である。 変形例に係る図５相当図である。 本発明による耐荷重性の向上を示すグラフ図である。 従来一般的なシフトフォークに係る図５(b)相当図である。 従来例のシフトフォークに係る図５相当図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。本実施形態は、一例としてＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両に搭載された、前進５速段、後進１速段の同期噛合式手動変速機（マニュアルトランスミッション）に本発明を適用した場合について説明する。

−手動変速機のギヤレイアウト−
図１には、本実施形態に係る手動変速機Ｔのギヤレイアウトを示す。このギヤレイアウトは、図示しないトランスミッションケース内に収容されており、互いに平行に配置されたメインシャフト（変速シャフト）１、カウンタシャフト２（変速シャフト）およびリバースシャフト３（図１では２点鎖線で示している）が、トランスミッションケースによって回転自在に支持されている。

前記メインシャフト１は、図示しないエンジンのクランクシャフトにクラッチ機構を介して連結されており、メインシャフト１とカウンタシャフト２との間には、複数段の変速ギヤ列４〜８が設けられている。すなわち、図１において右側から左側に向かって１速ギヤ列４、２速ギヤ列５、３速ギヤ列６、４速ギヤ列７および５速ギヤ列８が順に配設されている。なお、後進段用のギヤ列としてリバースギヤ列１０（１０ａ，１０ｂ）も配設されている。

前記の１速ギヤ列４は、メインシャフト１に一体に回転するように取り付けられた１速ドライブギヤ４ａと、カウンタシャフト２に回転自在に組み付けられた１速ドリブンギヤ４ｂとを備えており、これら１速ドライブギヤ４ａと１速ドリブンギヤ４ｂとは互いに噛み合わされている。

同様に２速ギヤ列５、３速ギヤ列６、４速ギヤ列７、および５速ギヤ列８も、それぞれ、メインシャフト１上のドライブギヤ５ａ，６ａ，７ａ，８ａとカウンタシャフト２上のドリブンギヤ５ｂ，６ｂ，７ｂ，８ｂとが互いに噛み合わされてなる。各ギヤ列においてドライブギヤ５ａ，６ａ，７ａ，８ａおよびドリブンギヤ５ｂ，６ｂ，７ｂ，８ｂのいずれか一方が、メインシャフト１またはカウンタシャフト２のいずれかに回転自在に組み付けられ、他方は一体に回転するように取り付けられている。

そして、変速段の切り換えは、後述するシフトフォーク３１〜３３（図３を参照）によってシンクロメッシュ機構１１〜１３（同期機構）を動作させ、メインシャフト１からカウンタシャフト２への駆動力の伝達を行うギヤ列を選択することによって行われる。図の例では３つのシンクロメッシュ機構１１〜１３がメインシャフト１およびカウンタシャフト２に配設されている。

第１のシンクロメッシュ機構１１は、１速ドリブンギヤ４ｂと２速ドリブンギヤ５ｂとの間におけるカウンタシャフト２上に設けられている。第１のシンクロメッシュ機構１１が１速ドリブンギヤ４ｂ側に動作すると、この１速ドリブンギヤ４ｂがカウンタシャフト２に回転一体に連結され、１速ドライブギヤ４ａと１速ドリブンギヤ４ｂとの間で、メインシャフト１からカウンタシャフト２への動力伝達が行われる（１速段の成立）。

一方、第１のシンクロメッシュ機構１１が２速ドリブンギヤ５ｂ側に動作すると、この２速ドリブンギヤ５ｂがカウンタシャフト２に回転一体に連結され、２速ドライブギヤ５ａと２速ドリブンギヤ５ｂとの間で、メインシャフト１からカウンタシャフト２への動力伝達が行われる（２速段の成立）。

同様に第２のシンクロメッシュ機構１２は、３速ドライブギヤ６ａと４速ドライブギヤ７ａとの間におけるメインシャフト１上に設けられている。第２のシンクロメッシュ機構１２が３速ドライブギヤ６ａ側に動作すると、この３速ドライブギヤ６ａがメインシャフト１に回転一体に連結され、３速ドライブギヤ６ａと３速ドリブンギヤ６ｂとの間で、メインシャフト１からカウンタシャフト２への動力伝達が行われる（３速段の成立）。

また、第２のシンクロメッシュ機構１２が４速ドライブギヤ７ａ側に動作すると、この４速ドライブギヤ７ａがメインシャフト１に回転一体に連結され、４速ドライブギヤ７ａと４速ドリブンギヤ７ｂとの間で、メインシャフト１からカウンタシャフト２への動力伝達が行われる（４速段の成立）。

さらに、第３のシンクロメッシュ機構１３は、５速ドライブギヤ８ａに隣接してメインシャフト１上に設けられている。第３のシンクロメッシュ機構１３が５速ドライブギヤ８ａ側に動作すると、この５速ドライブギヤ８ａがメインシャフト１に回転一体に連結され、５速ドライブギヤ８ａと５速ドリブンギヤ８ｂとの間で、メインシャフト１からカウンタシャフト２への動力伝達が行われる（５速段の成立）。

このようにしてメインシャフト１の回転駆動力は、上述したシンクロメッシュ機構１１〜１３のうちのいずれか一つの動作によって選択された一つの変速ギヤ列４〜８を介してカウンタシャフト２へ伝達される。こうしてカウンタシャフト２に伝達された回転駆動力は、ファイナルドライブギヤ１５ａとファイナルドリブンギヤ１５ｂとから成るファイナルリダクションギヤ列１５によって減速された後に、ディファレンシャル装置１６へ伝達される。

−変速操作機構−
前記のような変速動作を行うために本実施形態の手動変速機Ｔには、図示しないシフトレバーの操作に応じて、選択したシンクロメッシュ機構１１〜１３を動作させるための変速操作機構が備わっている。図２には第３のシンクロメッシュ機構１３についてのみ示すが、それぞれのシンクロメッシュ機構１１〜１３に対応して３つのシフトフォーク３１〜３３（図３を参照）が配設され、それぞれがシフトロッド５１〜５３によって動作されるようになっている。

図２には、５速用シフトロッド５３と第３のシンクロメッシュ機構１３との係合部分を示し、シフトロッド５３には２点鎖線で示すボス部３３ａを介してシフトフォーク３３の基端部が取り付けられている。一方、シフトフォーク３３の先端部には爪部３３０（図３を参照）が形成され、第３のシンクロメッシュ機構１３のスリーブ１３０の外周に形成された環状溝１３１に挿入されている。

図３は、３本のシフトロッド５１〜５３の軸方向に見て、それぞれに支持された３つのシフトフォーク３１〜３３を示し、それらのいずれかを選択して動作させる機構５５（インナー部材５５ａ、インターロック部材５５ｂなど）の周辺で切断した断面図である。公知のように、図外のシフトレバーの操作はケーブル等（図示せず）によってセレクトコントロールレバー５５ｃに伝達され、シフトレバーのセレクト操作に応じてシフトセレクトシャフト５０が軸線回りに回動し、シフト操作に応じて軸線方向ヘスライド移動する。

そして、そのシフトセレクトシャフト５０の回動によって例えば５速用シフトロッド５３が選択され、この５速用シフトロッド５３が、シフトセレクトシャフト５０のスライド移動によって軸線方向に移動すると、図２に示すように５速用シフトロッド５３に支持されたシフトフォーク３３が、係合する第３のシンクロメッシュ機構１３のスリーブ１３０を動作させる。

なお、本実施形態に係る手動変速機は、前進５速段であるため、第３のシンクロメッシュ機構１３においては一方側（図２の右側）のみに変速ギヤ（５速ドライブギヤ８ａ）が設けられているが、第１のシンクロメッシュ機構１１および第２のシンクロメッシュ機構１２においては、その両側にそれぞれ変速ギヤが設けられている（図１を参照）。この点を除いて１速−２速用のシフトロッド５１と第１のシンクロメッシュ機構１１との係合部分や３速−４速用のシフトロッド５２と第２のシンクロメッシュ機構１２との係合部分も同様の構造になっている。

第１、第２および第３の各シンクロメッシュ機構１１〜１３の構造は同じなので、図２に表れている第３のシンクロメッシュ機構１３について簡単に説明する。まず、メインシャフト１と一体に回転するようにクラッチハブ１７が例えばスプライン嵌合され、その外周側に前記スリーブ１３０がスプライン嵌合されている。つまり、スリーブ１３０は、クラッチハブ１７を介してメインシャフト１と一体に回転するとともに、メインシャフト１の軸方向に摺動可能となっている。

一方、クラッチハブ１７に隣接する５速ドライブギヤ８ａには、ギアピース８ｃがスプライン嵌合されて一体的に回転するようになっている。このギアピース８ｃは、図２に示す状態ではクラッチハブ１７に係合していないので、第３のシンクロメッシュ機構１３が動作していない状態では、ギアピース８ｃおよび５速ドライブギヤ８ａは、クラッチハブ１７に対して相対回転可能である。

また、ギアピース８ｃにはコーン部が設けられ、その外周側にシンクロナイザーリング１４が嵌め合されている。シンクロナイザーリング１４は、ギアピース８ｃのコーン部に対応するテーパ状の内周面を有するコーン部を備えており、両者のコーン部が接触することによってギアピース８ｃとクラッチハブ１７との回転を同期させることができる。

すなわち、前記のように５速用シフトロッド５３によってシフトフォーク３３が動作され、シンクロメッシュ機構１３のスリーブ１３０を５速ドライブギヤ８ａに向かって動作させると、まず、シンクロナイザーリング１４によって回転が同調され、その後、スリーブ１３０がギアピース８ｃと噛み合うことによって、５速ドライブギヤ８ａがクラッチハブ１７、即ちメインシャフト１と一体に回転するようになる。

−シフトフォークの爪部−
前記のようにシンクロメッシュ機構１１〜１３を動作させるシフトフォーク３１〜３３は、図３、４に示すようにスリーブ１１０，１２０，１３０の外周側約半分を取り囲む馬蹄形状とされている。そして、シフトフォーク３１〜３３のそれぞれの基端部が、ボス部３３ａを貫通するシフトロッド５１〜５３に支持されている。

一方、二股に分かれたシフトフォーク３１〜３３の先端部にはそれぞれ、シンクロメッシュ機構１１〜１３のスリーブ１１０，１２０，１３０の環状溝（スリーブ１２０の環状溝１２１を図４に、スリーブ１３０の環状溝１３１を図２に、それぞれ示す）に挿入される爪部３１０，３２０，３３０が設けられている。

ここで、３つのシフトフォーク３１〜３３のうち、５速用シフトロッド５３に支持されたシフトフォーク３３は、第３のシンクロメッシュ機構１３をその一方側の５速ドライブギヤ８ａにのみ動作させるので、その爪部３３０も５速ドライブギヤ８ａのある一方側にのみ接触する構造とされているが、この点を除いて３つのシフトフォーク３１〜３３の構造は概ね同じなので、以下、第２シンクロメッシュ機構１２のスリーブ１２０を動作させるシフトフォーク３２について詳細に説明する。

まず、前記したように変速段の切り換えのときには、シフトフォーク３２の先端の爪部３２０を、それが挿入されているスリーブ１２０の環状溝１２１の内側面１２１ａに押圧する。例えば第２のシンクロメッシュ機構１２の場合は、スリーブ１２０を隣接する３速ドライブギヤ６ａ側に移動させれば３速段が成立し、反対側に隣接する４速ドライブギヤ７ａ側に移動させれば４速段が成立する。

このように３速段や４速段への切り換えを行うときには通常、エンジンからの回転力を受け入れるメインシャフト１が高速回転しており、これと一体にクラッチハブ１７およびスリーブ１２０も回転しているので、このスリーブ１２０の環状溝１２１の内側面１２１ａをシフトフォーク３２の爪部３２０によって押圧すると、この爪部３２０の摺接面３２０ａが荷重を受けながら摺動することになる。

例えば４速段から３速段へのシフトダウンの際にシフトレバーが乱暴に操作され、スリーブ１２０の環状溝１２１の内側面１２１ａと爪部３２０の摺接面３２０ａとの間の荷重が大きくなると、図９に模式的に示す従来一般的なシフトフォークＦでは、その撓みによって爪部Ｃが傾斜し、摺接面Ｓの基端側（シフトロッドに近い側）のエッジＥが環状溝Ｇの内側面ｇ１に食い込む、いわゆるエッジ当たりを生じて、摩耗が助長される虞があった。

この点について本実施形態の手動変速機Ｔでは、図４にシフトフォーク３２について示すように、スリーブ１２０の環状溝１２１に挿入されてその周方向（図では上下方向）に延びるシフトフォーク３２の爪部３２０において、環状溝１２１の内側面１２１ａに摺接する摺接面３２０ａを、爪部３２０の延びる方向において中央部が最大凸部となる円弧状の凸曲面としている。

このことで、まず、図５(a)に示すように爪部３２０が傾斜していない状態で、この爪部３２０の摺接面３２０ａは、その最大突部である中央部位がスリーブ１２０の環状溝１２１の内側面１２１ａと摺接する。そして、この摺接部位から先端側および基端側へそれぞれ離れるに従って、環状溝１２１の内側面１２１ａと摺接面３２０ａとの間隔は徐々に大きくなってゆく。

つまり、スリーブ１２０の環状溝１２１の内側面１２１ａと爪部３２０の摺接面３２０ａとの間には、くさび状の間隙Ｗが形成されることになる。よって、図５(a)に矢印Ｆとして示すように、スリーブ１２０の回転によって環状溝１２１の周方向に（図の下から上に）流れる潤滑油の圧力が、くさび状の間隙Ｗにおいて摺接部位に向かって徐々に高くなる、いわゆるくさび効果が得られ、油膜切れが起き難い。

そして、前記したように４速段から３速段へのシフトダウンの際にシフトレバーが乱暴に操作されると、図５(b)に示すようにシフトフォーク３２が撓んで、スリーブ１２０の環状溝１２１内にてシフトフォーク３２の爪部３２０が図の右向きに倒れるように傾斜する。しかし、こうして爪部３２０が傾斜しても、凸曲面である爪部３２０の摺接面３２０ａと環状溝１２１の内側面１２１ａとの摺接部位が基端側に移動するのみであり、前記図９を参照して説明したようなエッジ当たりは発生し難い。

しかも、前記のように傾斜する爪部３２０の傾斜の度合い（傾斜角度）、即ちシフトフォーク３２の撓み具合によって、凸曲面である摺接面３２０ａと環状溝１２１の内側面１２１ａとの摺接部位が変化することは、環状溝１２１の内側面１２１ａの摩耗を防止する上で有利なことである。

その上さらに、本実施形態では、前記爪部３２０の延びる方向に摺接面３２０ａを円弧状に形成しているので、前記のように爪部３２０の傾斜の度合いが変化しても、円弧状の摺接面３２０ａと環状溝１２１の内側面１２１ａとの間隙Ｗのくさび形状が一定に保たれる。このため、爪部３２０の摺接面３２０ａと環状溝１２１の内側面１２１ａとの間への潤滑油の流れに影響を及ぼすくさび効果を安定的に得ることができる。

なお、本実施形態においては、前記のようにシフトレバーが乱暴に操作されたときにシフトフォーク３２に加わる荷重の大きさを想定し、かつその撓みによる周囲との干渉も考慮して、シフトフォーク３２の撓み、即ちその先端の爪部３２０の傾斜角度の許容上限値を設定する。そして、この許容上限値まで爪部３２０が傾斜した状態でも、環状溝１２１の内側面１２１ａとの摺接部位を含むように、摺接面３２０ａの大きさを設定している。

このことで、シフトレバーの操作の仕方やエンジン回転数の相違などによって、シフトフォーク３２の撓み具合やその先端の爪部３２０の傾斜の度合いが種々、異なっていても（例えば爪部３２０が最大限に傾斜した状態でも）、当該爪部３２０の摺接面３２０ａ内に環状溝１２１の内側面１２１ａとの摺接部位が存することとなり、前記の作用効果をより確実に得ることができる。

−変形例−
図６、７には前記シフトフォーク３２の変形例を示す。この変形例のシフトフォーク３１，３２，３３は、図にはシフトフォーク３２について示すように、爪部３２０の摺接面３２０ｂを、当該爪部３２０の延びる方向において中央部よりも先端側に最大凸部を有する円弧状の凸曲面としたものである。この点を除いてシフトフォーク３２の構造は前記の実施形態と同じであり、それ以外の手動変速機Ｔの構造も同じなので、同一の部材には同一の符号を付してその説明は省略する。

この変形例によると、図７(a)に示すように、シフトフォーク３２が実質、撓んでいない（爪部３２０が殆ど傾斜していない）ときには、摺接面３２０ｂの最大凸部、即ちスリーブ１２０の環状溝１２１の内側面１２１ａとの摺接部位が、摺接面３２０ｂの先端側寄りに位置する。このため、図７(b)に示すように撓みが大きくなって、爪部３２０の傾斜が大きくなるに連れて、スリーブ１２０の環状溝１２１の内側面１２１ａとの摺接部位が爪部３２０の基端側（図の上側）に移動しても、摺接部位が摺接面３２０ｂ内に留まり易い。

つまり、この変形例においても前記の実施形態と同様に、シフトフォーク３２の撓みの大小によらず、その先端の爪部３２０のエッジ当たりを防止でき、また、摺接面３２０ｂの油膜切れも効果的に防止できる。これに加えて、摺接面３２０ｂにエッジ当たりが生じないような爪部３２０の傾斜角度の許容上限値、言い換えるとシフトフォーク３２の撓みの許容上限値が大きくなるので、エッジ当たりをより確実に防止することができる。

図８は、前記変形例において、シフトフォーク３２の爪部３２０の摺接面３２０ｂとスリーブ１２０の環状溝１２１の内側面１２１ａとの間隙Ｗに、潤滑油の油膜を維持することのできる最大荷重を実験により求めた結果のグラフ図である。図９に例示したように従来一般的な爪部Ｃでは、エッジ当たりや潤滑不良によって最大荷重は３００Ｎ程度に抑えられてしまうが、前記の変形例ではその約４倍まで耐荷重性が向上している。

−他の実施形態−
以上、説明した実施形態は、一例としてＦＦ車用の５段変速機に本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、ＦＲ車用やＲＲ車用の５段以外の多段変速機にも適用でき、さらに手動変速機にも限定されず、例えばＤＣＴ（デュアルクラッチトランスミッション）のような種々の変速装置に対して適用することができる。

また、前記の実施形態ではシフトフォーク３２の爪部３２０における摺接面３２０ａの中央部を最大突部としており、一方、変形例では最大突部を摺接面３２０ａの先端寄りにずらしているが、このいずれにも限定されず、例えば最大突部を摺接面３２０ａの基端寄りにずらしてもよい。

さらに、前記の各実施形態のように摺接面３２０ａ，３２０ｂを、爪部３２０の延びる方向に円弧状に形成する必要もなく、例えば放物線状としたり、楕円曲線状としてもよい。また、爪部３２０の延びる方向だけでなく、これと直交する幅方向についても曲面状としてもよく、この場合には摺接面３２０ａ，３２０ｂを球面状としてもよい。

本発明は、シフトフォークの爪部の耐摩耗性を向上し、ひいては変速装置の耐久性を向上できるもので、車両の手動変速機に適用して効果が高い。

Ｔ 手動変速機（変速装置）
１ メインシャフト（変速ギヤの配設されたシャフト）
２ カウンターシャフト（変速ギヤの配設されたシャフト）
４〜８ 複数段の変速ギヤ列
４ａ〜８ａ ドライブギヤ（変速ギヤ）
４ｂ〜８ｂ ドリブンギヤ（変速ギヤ）
１１〜１３ シンクロメッシュ機構（同期機構）
１１０，１２０，１３０ スリーブ
１２０ａ，１３０ａ 環状溝
３１〜３３ シフトフォーク
３１０，３２０，３３０ 爪部
３２０ａ 摺接面
５１〜５３ シフトロッド

Claims (6)

1. 変速装置の変速段を切り換えるために、変速ギヤの配設されたシャフトの軸方向に同期機構を動作させるシフトフォークであって、
   基端部が前記シャフトと平行なシフトロッドに支持される一方、二股に分かれた先端部にはそれぞれ、前記同期機構のスリーブに形成された環状溝に挿入される爪部を有し、
   前記それぞれの爪部が前記環状溝内を周方向に延びていて、当該環状溝の内側面に摺接する爪部の摺接面が、当該爪部の延びる方向において中間部が凸の凸曲面とされている、ことを特徴とするシフトフォーク。
2. 請求項１に記載のシフトフォークにおいて、
   前記摺接面が、爪部の延びる方向において中央部よりも先端側に最大凸部を有する凸曲面である、シフトフォーク。
3. 請求項１または２のいずれかに記載のシフトフォークにおいて、
   前記摺接面が、爪部の延びる方向において円弧状の凸曲面である、シフトフォーク。
4. 互いに平行な少なくとも２本のシャフトと、
   前記シャフトにそれぞれ配設された複数の変速ギヤが互いに噛み合わされてなる、複数段の変速ギヤ列と、
   前記シャフトの少なくとも１本に軸方向に動作可能に設けられ、前記変速ギヤ列のうちいずれかの変速ギヤの回転をシャフトと同期させるための同期機構と、
   変速段を切り換えるために、前記シャフトの軸方向に前記同期機構を動作させるシフトフォークと、を備え、
   前記シフトフォークの基端部が前記シャフトと平行なシフトロッドに支持される一方、二股に分かれたシフトフォークの先端部にはそれぞれ、前記同期機構のスリーブに形成された環状溝に挿入されて周方向に延びる爪部が設けられ、
   前記環状溝の内側面に摺接する爪部の摺接面が、当該爪部の延びる方向において中間部が凸の凸曲面とされている、ことを特長とする変速装置。
5. 請求項４に記載の変速装置において、
   前記シフトフォーク先端の爪部の摺接面が、当該爪部の延びる方向において中央部よりも先端側に最大凸部を有する凸曲面とされている、変速装置。
6. 請求項４または５のいずれかに記載の変速装置において、
   前記シフトフォークが同期機構を動作させる際の反力で最大限に撓み、その先端の爪部が最大限に傾斜した状態においても、当該爪部の摺接面内に前記環状溝の内側面との摺接部位が存するように構成されている、変速装置。

Images