変速機のシフト操作部材
【課題】スリーブに係合する２つの爪部における剛性がバランスして偏摩耗などの弊害が発生せず、小形軽量でコスト低廉な変速機のシフト操作部材を提供する。
【解決手段】取付部２１及び、取付部２１から両側に湾曲して延在する２つの腕部及び、各腕部の先端に形成されて略環状のスリーブの外周溝に係合する爪部２４、２５を有するシフトフォーク２と、シフトフォーク２の取付部２１に結合してスリーブの軸線ＡＸ方向に移動可能なフォークシャフト３とを備え、スリーブを軸線ＡＸ方向にシフト操作する変速機のシフト操作部材１であって、シフトフォーク２の２つの腕部は、長さが異なる長腕部２２及び短腕部２３であり、フォークシャフト３の軸線ＡＸと直交する断面の剛性に異方性があり、最も剛性の強い方向に延びる中心線ＣＬと長腕部２３の先端の爪部２５との距離Ｒｘが、中心線ＣＬと短腕部２４の先端の爪部２５との距離Ｌｘよりも小さいことを特徴とする。
【解決手段】取付部２１及び、取付部２１から両側に湾曲して延在する２つの腕部及び、各腕部の先端に形成されて略環状のスリーブの外周溝に係合する爪部２４、２５を有するシフトフォーク２と、シフトフォーク２の取付部２１に結合してスリーブの軸線ＡＸ方向に移動可能なフォークシャフト３とを備え、スリーブを軸線ＡＸ方向にシフト操作する変速機のシフト操作部材１であって、シフトフォーク２の２つの腕部は、長さが異なる長腕部２２及び短腕部２３であり、フォークシャフト３の軸線ＡＸと直交する断面の剛性に異方性があり、最も剛性の強い方向に延びる中心線ＣＬと長腕部２３の先端の爪部２５との距離Ｒｘが、中心線ＣＬと短腕部２４の先端の爪部２５との距離Ｌｘよりも小さいことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速機内の同期装置などに用いられるスリーブをシフト操作するシフト操作部材に関し、より詳細にはシフト操作部材の剛性バランスの改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の歯車対を常時噛合遊転させ、同期装置を用いて歯車対のひとつを選択的に噛合結合して所望する変速比を得る常時噛合歯車式変速機において、同期装置のスリーブをシフト操作するためにシフト操作部材が用いられる。シフト操作部材は、スリーブに係合するシフトフォークと、シフトフォークをスリーブの軸線方向に押動操作するフォークシャフトとにより構成されるのが一般的である。シフトフォークは、取付部から両側に湾曲して延在する２つの腕部と、腕部の先端に形成されて略環状のスリーブの外周溝に係合する爪部とを有している。フォークシャフトは、シフトフォークの取付部に結合してスリーブの軸線方向に移動するようになっている。この種のシフト操作部材の先行技術の例が特許文献１及び２に開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示される車両用手動変速機のシフトフォークは、取付部と、取付部から半円状に湾曲して延設された腕部と、腕部の両端部に形成された一対の爪部とを備え、腕部に複数の摺接突部が設けられている。これにより、シフトフォークにかけられる荷重に対して段階的に摺接突部が摺接し、シフト効率の低下を低減させることができるとされている。また、特許文献２に開示されるシフトフォークの潤滑構造は、シフトフォークの両側先端部の爪部が潤滑油供給機構を備えている。これにより、スリーブと爪部の間の油膜切れを防止でき、焼付き及び摩耗を回避できるとされている。なお、両文献で、フォークシャフト（シフトシャフト）には丸棒形状が例示されている。
【０００４】
特許文献１及び２に例示されるシフトフォークを用いたとき、同期装置のスリーブに傾きが発生した状態で押動操作すると、シンクロナイザリングのコーン面の面圧に偏りが発生して、偏摩耗が生じてしまう。このため、スリーブを押動操作するシフトフォークの２つの腕部及び爪部の剛性が等しく、同じだけたわんで同じだけの荷重を発生させることが要求される。しかしながら、シフトフォークの形状は、変速ギヤや回転軸などの周辺部材との干渉を避けるために、左右非対称形状となる場合が多い。このため、従来技術では左右の腕部の長さを調節したり、補強用のリブを適宜設けたりして左右の剛性バランスを保つようにしている。リブなどを有する比較的複雑な形状のシフトフォークは、鋳造加工により製造されるのが一般的になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−３２１６６号公報
【特許文献２】特開２００９−２０４０３１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、シフト操作部材の小形軽量化および低コスト化を志向したとき、左右非対称形状のシフトフォークの剛性バランスが低下して、左右の腕部の変位量のアンバランスや爪部の荷重のアンバランスが顕著になるという問題点が生じる。例えば、シフトフォークの腕部をスリム化して軽量化しかつ鋳造でなく安価なプレス成型加工で製造しようとすると、大きなリブを形成して補強することが難しくなる。これにより、２つの腕部における変位量は、腕部の長さに依存してアンバランスする。また、フォークシャフトを軽量化すれば、フォークシャフトのたわみ（変形）も左右のアンバランスに影響する。したがって、シフトフォーク及びフォークシャフトを含んだシフト操作部材全体で、剛性バランスの改善を図ることが望ましい。
【０００７】
本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたもので、スリーブに係合する２つの爪部における剛性がバランスして偏摩耗などの弊害が発生せず、小形軽量でコスト低廉な変速機のシフト操作部材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】
【０００８】
上記課題を解決する変速機のシフト操作部材の発明は、取付部及び、前記取付部から両側に湾曲して延在する２つの腕部及び、各腕部の先端に形成されて略環状のスリーブの外周溝に係合する爪部を有するシフトフォークと、前記シフトフォークの前記取付部に結合して前記スリーブの軸線方向に移動可能なフォークシャフトとを備え、前記スリーブを前記軸線方向にシフト操作する変速機のシフト操作部材であって、前記シフトフォークの前記２つの腕部は、長さが異なる長腕部及び短腕部であり、前記フォークシャフトの前記軸線と直交する断面の剛性に異方性があり、最も剛性の強い方向に延びる中心線と前記長腕部の先端の爪部との距離が、前記中心線と前記短腕部の先端の爪部との距離よりも小さいことを特徴とする。
【０００９】
さらに、前記フォークシャフトは、前記軸線と直交する断面が長方形断面であって、最も剛性の強い方向に延びる前記中心線が前記長方形断面の長辺に平行していることが好ましい。
【００１０】
また、前記シフトフォークをプレス成型加工により製造してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
変速機のシフト操作部材の発明では、シフトフォークは長さが異なる長腕部及び短腕部を有し、フォークシャフトの断面の剛性に異方向性があり、最も剛性の強い方向に延びる中心線と長腕部の先端の爪部との距離が、中心線と短腕部の先端の爪部との距離よりも小さい。この構成でスリーブを軸線方向に押動操作するとき、スリーブから長腕部側爪部及び短腕部側爪部に等しい荷重が作用している場合を想定する。すると、シフトフォーク単独で考えたときのたわみ量（変形量）は腕部の長さに依存するモーメントで定まるので、長腕部側爪部のたわみ量が大きく、短腕部側爪部のたわみ量が小さくなる。
【００１２】
また、爪部に作用する荷重はフォークシャフトまで伝わりフォークシャフトをたわませる。このとき、フォークシャフトの剛性の強い方向のたわみ量はわずかで、剛性の弱い方向のたわみ量が顕著になる。したがって、フォークシャフトは、中心線と直交する方向に顕著に曲がり、中心線からの距離が大きくモーメントが大きくなる短腕部側に曲がる。フォークシャフトの曲がりは、爪部に軸線方向の変位量を発生させ、２つの爪部で変位の方向が逆になる。この変位量は、長腕部側爪部ではシフトフォーク単独で考えたときのたわみ量から減算され、短腕部側爪部ではシフトフォーク単独で考えたときのたわみ量に加算される。つまり、長腕部側爪部では大きなたわみ量から変位量が減算され、短腕部側爪部では小さなたわみ量に変位量が加算される。これにより、シフト操作部材全体としてみたときの長腕部側爪部及び短腕部側爪部の変位量が均等化され、剛性バランスが良好になる。したがって、左右の腕部の変位量や爪部の荷重のアンバランスが抑制され、シンクロナイザリングのコーン面の偏摩耗などの弊害は生じない。
【００１３】
また、この技術的思想を採用することで、シフト操作部材の小形軽量化および低コスト化を達成できる。特に、フォークシャフトが長方形断面とされる態様では、従来の丸棒形状よりも軽量の板形状のフォークシャフトを用いることができ、小形軽量化の効果が顕著になる。また、シフトフォークをプレス成型加工により製造する態様では、従来の鋳造よりも安価に製造でき、低コスト化の効果が顕著になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】変速機内の同期装置およびシフト操作部材の一般的な構成を説明する部分断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態の変速機のシフト操作部材を模式的に説明する図であり、（１）は軸線と直交する部分断面図、（２）は（１）のＸ方向視図、（３）は（１）のＹ方向視図である。
【図３】第１実施形態のシフト操作部材の作用を模式的に誇張して説明する図であり、（１）はシフトフォーク単独で考えたときのたわみ量（変形量）を示すＹ方向視図、（２）はフォークシャフトの曲がりの影響を示すＹ方向視図である。
【図４】第２実施形態のシフト操作部材を模式的に説明する軸線と直交する部分断面図ある。
【図５】第３実施形態のシフト操作部材を模式的に説明する軸線と直交する部分断面図ある。
【図６】第４実施形態のシフト操作部材を模式的に説明する図であり、（１）は軸線と直交する部分断面図、（２）は参考形態の部分断面図である。
【図７】従来のシフト操作部材を示し、（１）は軸線延長方向から見た図、（２）は側面方向から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明を実施するための第１実施形態を、図１〜図３を参考にして説明する。図１は、変速機内の同期装置８およびシフト操作部材９の一般的な構成を説明する部分断面図である。同期装置８は、回転軸８１に遊嵌された２つの変速ギヤ８２、８３のうちの一方を選択的に回転軸８１に結合する装置であり、クラッチハブ８４、スリーブ８５、シンクロナイザリング８６、８７などにより、軸線ＡＸを中心にして概ね軸対称に構成されている。クラッチハブ８４は、回転軸８１の外周に突設されて一体的に回転する環状の部位であり、その外周に外歯８４１を有している。スリーブ８５は円筒状の部材であり、内周面にはクラッチハブ８４の外歯８４１とスプライン嵌合する内歯８５１を有している。スリーブ８５は、クラッチハブ８４の外側で軸線方向に摺動するようになっている。スリーブ８５の外周面には、外周溝８５２が全周に形成されている。
【００１６】
２つの変速ギヤ８２、８３及びシンクロナイザリング８６、８７は、クラッチハブ８４を挟んで類似の構造を有しており、一方を例にして説明する。変速ギヤ８２は、ニードルベアリング８２１を介して回転軸８１に遊転自在に軸支されている。変速ギヤ８２は外周に歯８２２を有している。歯８２２は、回転軸８１に平行に配置される別の回転軸（図示略）と一体回転するギヤ（図示略）の歯と常時噛合している。また、変速ギヤ８２には、一体的に回転するギヤピース８２３が設けられている。ギヤピース８２３は、外周にスリーブ８５の内歯８５１とスプライン嵌合する外歯８２４を有し、さらにクラッチハブ８４側の側面にテーパー状に突出する外周コーン面８２５を有している。
【００１７】
変速ギヤ８２のギヤピース８２３とクラッチハブ８４との間に、シンクロナイザリング８６が配置されている。シンクロナイザリング８６は、外周にスリーブ８４の内歯８４１とスプライン嵌合する外歯８６１を有し、さらに内周にギヤピース８２３の外周コーン面８２５に摩擦係合可能な内周コーン面８６２を有している。
【００１８】
スリーブ８５が軸線方向（図１では左方向）に押動操作されると、まず、シンクロナイザリング８６の内周コーン面８６２がギヤピース８２３の外周コーン面８２５に押圧されて摩擦係合し、回転軸８１と変速ギヤ８２との速度差が減少する。そして、同期が近づくとスリーブ８５の内歯８５１がシンクロナイザリング８８の外歯８８１に嵌合する。次いで、スリーブ８５の内歯８５１がギヤピース８２３の外歯８２４に嵌合して同期が達成される。これにより、回転軸８１と変速ギヤ８２が同期回転する。スリーブ８５を軸線方向に押動操作する部材として、シフトフォーク９１およびフォークシャフト９２からなるシフト操作部材９が用いられる。
【００１９】
図２は、本発明の第１実施形態の変速機のシフト操作部材１を模式的に説明する図であり、（１）は軸線ＡＸと直交する部分断面図、（２）は（１）のＸ方向視図、（３）は（１）のＹ方向視図である。第１実施形態のシフト操作部材１は、図１に示された同期装置８のスリーブ８５を軸線方向に押動操作するものであり、シフトフォーク２およびフォークシャフト３で構成されている。
【００２０】
シフトフォーク２は、断面が略矩形で、略円弧状に湾曲して延在する部材である。シフトフォーク２の円弧状の長さ方向の中央から偏移した位置に取付部２１が形成されている。取付部２１から円弧状の先端までの長さが長い側（図では右側）が長腕部２２になり、短い側（図では左側）が短腕部２３になる。長腕部２２の先端には長腕部側爪部２４が形成され、短腕部２３側の先端には短腕部側爪部２５が形成されている。長腕部側爪部２４および短腕部側爪部２５は、実際には或る接触面積を有してスリーブ８５の外周溝８５２に係合するが、説明を簡易にするために模式的に点で示すこととする。長腕部側爪部２４および短腕部側爪部２５は、軸線ＡＸを挟んで対称な位置に配置されている。
【００２１】
フォークシャフト３は、シフトフォーク２の取付部２１に結合している。結合方法としては、一方の部材に凸部を設け他方の部材に凹部を設けて嵌合させる方法や、溶接結合する方法を用いることができる。フォークシャフト３は、図略の変速機ハウジングに支持され、図略の操作機構により軸線ＡＸ方向に駆動されるように構成されている。フォークシャフト３は、軸線ＡＸと直交する断面が長方形断面であって、軸線ＡＸ方向に延在している。長方形断面では、剛性に異方性があり、最も剛性の強い方向は長辺に平行している。したがって、剛性の強い長辺方向のたわみ量はわずかで、剛性の弱い短辺方向のたわみ量が顕著になる。つまり、図２（１）において、フォークシャフト３は上下に曲がりにくく、左右に曲がりやすい。
【００２２】
また、図２（１）に示されるように、フォークシャフト３は、シフトフォーク２の外周円弧面に対し垂直でなく傾斜して結合されている。これにより、長方形断面の中心Ｃを通り長辺に平行する中心線ＣＬは、軸線ＡＸよりも長腕部側爪部２４側に偏っている。また、中心線ＣＬと長腕部側爪部２４との距離Ｒｘは、中心線ＣＬと短腕部側爪部２５との距離Ｌｘよりも小さくなっている（Ｒｘ＜Ｌｘ）。一方、中心Ｃと長腕部側爪部２４との中心線ＣＬに平行した距離Ｒｙは、中心Ｃと短腕部側爪部２５との中心線ＣＬに平行した距離Ｌｙよりも大きくなっている（Ｒｙ＞Ｌｙ）。
【００２３】
次に、上述のように構成された第１実施形態のシフト操作部材１の作用について説明する。図３は、第１実施形態のシフト操作部材１の作用を模式的に誇張して説明する図であり、（１）はシフトフォーク２単独で考えたときのたわみ量（変形量）Ｒａ、Ｌａを示すＹ方向視図、（２）はフォークシャフト３の曲がりの影響を示すＹ方向視図である。
【００２４】
まず、スリーブ８５を軸線ＡＸ方向に押動操作するとき、スリーブ８５から長腕部側爪部２４及び短腕部側爪部２５に等しい荷重Ｆが図２（１）の紙面表側から裏側に向けて作用している場合を想定する。すると、シフトフォーク２単独で考えたときのたわみ量（変形量）Ｒａ、Ｌａは長腕部２２および短腕部２３の長さに依存するモーメントで定まり不均等になる。つまり、取付部２１を支持するフォークシャフト３の中心Ｃをたわみの基準点と考えることができ、図３（１）に示されるように、距離Ｒｙが大きな長腕部側爪部２４のモーメントが大きくなってたわみ量Ｒａが大きくなる。一方、距離Ｌｙが小さな短腕部側爪部２２のモーメントが小さくなってたわみ量Ｌａが小さくなる。
【００２５】
次に、両爪部２４、２５に作用する荷重Ｆによって生じるフォークシャフト３のたわみを考える。このとき、剛性の強い方向の曲がりはわずかであるので考慮せず、剛性の弱い短辺方向（中心線ＣＬと直交する方向）の曲がりを考える。すると、短腕部側爪部２５の中心線ＣＬからの距離Ｌｘは長腕部側爪部２４の距離Ｒｘよりも大きくモーメントが大きくなるので、図３（２）に示されるように、フォークシャフト３は短腕部２３側に曲がる。このフォークシャフト３の曲がりは、短腕部側爪部２５に軸線方向の変位量＋Ｌｂを発生させ、長腕部側爪部２４に軸線方向の変位量−Ｒｂを発生させる。２つの爪部の変位量＋Ｌｂ、−Ｒｂは異符号であり、変位の方向は逆になる。
【００２６】
ここで、実際にはシフトフォーク２のたわみとフォークシャフト３のたわみは同時に発生する。このため、シフト操作部材１全体としてみたときの長腕部側爪部２４及び短腕部側爪部２５の実際の変位量ΔＲ、ΔＬは、図３の（１）及び（２）を合算したものとなる。長腕部側爪部２４では、変位量−Ｒｂはシフトフォーク単独で考えたときのたわみ量Ｒａから減算され、長腕部側爪部２４の変位量ΔＲ（＝Ｒａ−Ｒｂ）が求められる。短腕部側爪部２５では、変位量＋Ｌｂはシフトフォーク単独で考えたときのたわみ量Ｌａに加算され、短腕部側爪部２５の変位量ΔＬ（＝Ｌａ＋Ｌｂ）が求められる。つまり、長腕部側爪部２４では、大きなたわみ量Ｒａから変位量−Ｒｂが減算され、短腕部側爪部２５では小さなたわみ量Ｌａに変位量Ｌｂが加算される。これにより、シフト操作部材１全体としてみたときの長腕部側爪部２４及び短腕部側爪部２５の変位量ΔＲ、ΔＬが均等化され、剛性バランスが良好になる。
【００２７】
次に、第１実施形態のシフト操作部材１の効果について、従来技術と比較して説明する。図７は、従来のシフト操作部材７を示し、（１）は軸線延長方向から見た図、（２）は側面方向から見た図である。従来のシフト操作部材７も、シフトフォーク７１及びフォークシャフト７２で構成される点は、本発明と同様である。しかしながら、従来のシフトフォーク７１は、長腕部７１２及び短腕部７１３を構成する円弧状の部分と取付部７１１の間を面状の結合部７１６で結合している。さらに、結合部７１６の両縁には、取付部７１１から長腕部側爪部７１４および短腕部側爪部７１５に至る補強リブ７１７、７１８が設けられている。このように、従来のシフトフォーク７１は、複雑な形状であり、鋳造加工により製作されている。また、従来のフォークシャフト７２には、等方性でいずれの方向に対しても剛性の強い丸棒が用いられている。従来のシフト操作部材７では、たわみを抑制するだけの強い剛性を得るために、シフトフォーク７１及びフォークシャフト７２それぞれで剛性が強められており、結果として重量の増加およびコストの上昇を招いていた。
【００２８】
これに対し、第１実施形態のシフト操作部材１では、シフトフォーク２は簡易な形状とされ、フォークシャフト３は従来の丸棒より軽量化されているが、全体としての剛性バランスが良好になっている。これにより、左右の腕部２１２，２１３の変位量のアンバランスや爪部２１４、２１５の荷重のアンバランスが抑制され、シンクロナイザリング８６の内周コーン面８６２の偏摩耗などの弊害は生じない。
【００２９】
特に、断面積の小さな長方形断面のフォークシャフト３を用いて剛性の低い方向における曲がりを利用してフォークシャフト３のたわみを打ち消すようにしており、加えて簡素な形状のシフトフォーク２を用いることで、小形軽量化の効果が顕著になっている。また、簡素な形状のシフトフォーク２は、プレス成型加工により製造できるので従来の鋳造よりも安価となり、低コスト化の効果が顕著になっている。
【００３０】
次に、第２実施形態のシフト操作部材１Ａについて説明する。図４は、第２実施形態のシフト操作部材１Ａを模式的に説明する軸線ＡＸと直交する部分断面図である。図４を図２と比較すればわかるように、第２実施形態ではシフトフォーク２Ａおよびフォークシャフト３Ａの形状は第１実施形態と概ね同様であるが、フォークシャフト３Ａの中心線ＣＬの位置が異なる。すなわち、フォークシャフト３Ａの長方形断面の中心Ｃを通り長辺に平行する中心線ＣＬは長腕部側爪部２４を通っている（Ｒｘ＝０）。この構成は、シフトフォーク２の取付部２１におけるフォークシャフト３Ａの結合の傾斜角度を変更することで実現できる。
【００３１】
さらに、第３実施形態のシフト操作部材１Ｂについて説明する。図５は、第３実施形態のシフト操作部材１Ｂを模式的に説明する軸線ＡＸと直交する部分断面図である。図５を図２と比較すればわかるように、第３実施形態ではシフトフォーク２Ｂおよびフォークシャフト３Ｂの形状は第１実施形態と概ね同様であるが、フォークシャフト３Ｂの中心線ＣＬの位置が異なる。すなわち、フォークシャフト３Ａの長方形断面の中心Ｃを通り長辺に平行する中心線ＣＬは長腕部側爪部２４の外側を通っている（Ｒｘ＝−Ｒｘ１（負値））。換言すれば、軸線ＡＸ、短腕部側爪部２５、および長腕部側爪部２４の三者が、中心線ＣＬの同じ側（図５では左側）に配置される。この構成は、シフトフォーク２の取付部２１におけるフォークシャフト３Ａの結合の傾斜角度を変更することで実現できる。
【００３２】
第２実施形態では、中心線ＣＬ上にある長腕部側爪部２４に作用する荷重Ｆは、フォークシャフト３Ａの短辺方向（中心線ＣＬと直交する方向）の曲がりに殆ど関与しない。そして、主に短腕部側爪部２５に作用する荷重Ｆにより、フォークシャフト３Ａが第１実施形態と同じ方向に（図３の（２）に示されるように）曲がる。また、第３実施形態では、短腕部側爪部２５および長腕部側爪部２４に作用する荷重Ｆによってフォークシャフト３Ｂに発生するモーメントは同方向となる。したがって、フォークシャフト３Ｂは、第１実施形態と同じ方向に顕著に曲がる。
【００３３】
ここで、第２および第３実施形態におけるシフトフォーク２Ａ、２Ｂ単独のたわみの作用は第１実施形態と概ね同様である。このため、中心線ＣＬを軸線ＡＸから長腕部側爪部２４側に偏らせて第１〜第３のいずれかの実施形態とし、フォークシャフト３（３Ａ、３Ｂ）の断面寸法を適宜選択することで、長腕部側爪部２４及び短腕部側爪部２５の変位量ΔＲ、ΔＬを等しくすることができる。したがって、シフトフォーク２（２Ａ、２Ｂ）およびフォークシャフト３（３Ａ、３Ｂ）の寸法及び形状と剛性に関する特性、想定される荷重Ｆなどを考慮して、中心線ＣＬを偏らせる傾斜角度を決定することが好ましい。
【００３４】
なお、第１〜第３実施形態において、仮に両側の変位量ΔＲ、ΔＬを等しくできなくとも、その差分量が低減され、剛性バランスが改善される効果は同様である。
【００３５】
次に、第４実施形態のシフト操作部材１Ｃについて説明する。図６は、第４実施形態のシフト操作部材１Ｃを模式的に説明する図であり、（１）は軸線ＡＸと直交する部分断面図、（２）は参考形態の部分断面図である。図６（２）の参考形態では、フォークシャフト３Ｘの長方形断面の中心線ＣＬが軸線ＡＸを通過している。また、中心線ＣＬと長腕部側爪部２４との距離Ｒｘは、中心線ＣＬと短腕部側爪部２５との距離Ｌｘに略一致している（Ｒｘ≒Ｌｘ）。このため、フォークシャフト３Ｘの曲がりに関して長腕部２２側と短腕部２３側とでモーメントが略一致し、フォークシャフト３Ｘは殆ど曲がらない。したがって、シフトフォーク２Ｘおよびフォークシャフト３Ｘのたわみを加算した左右の変位量ΔＲ、ΔＬが均等化されない。これを改善した形態が図６（１）の第４実施形態である。
【００３６】
第４実施形態では、図６（２）の参考形態からシフトフォーク２Ｃの取付部２１の位置を長腕部２２側にずらし、フォークシャフト３Ｃの傾斜角度を変更せずに中心線ＣＬを平行移動して結合している。結果的に、第４実施形態のシフト操作部材１Ｃの構成は、第１実施形態に略一致する。また、作用および効果も第１実施形態と同様であり、説明は省略する。
【００３７】
なお、フォークシャフト３は長方形断面に限定されず、シフトフォーク２の略矩形断面も限定されない。本発明は、その他さまざまな変形や応用が可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ：シフト操作部材
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ：シフトフォーク
２１：取付部 ２２：長腕部 ２３：短腕部
２４：長腕部側爪部 ２５：短腕部側爪部
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ：フォークシャフト
７：従来のシフト操作部材
７１：シフトフォーク
７１１：取付部 ７１２：長腕部 ７１３：短腕部
７１４：長腕部側爪部 ７１５：短腕部側爪部
７１６：結合部 ７１７、７１８：補強リブ
７２：フォークシャフト
８：同期装置
８１：回転軸 ８２、８３：変速ギヤ ８４：クラッチハブ
８５：スリーブ ８６、８７：シンクロナイザリング
９：一般的なシフト操作部材
ＡＸ：軸線 ＣＬ：中心線 Ｒｘ、Ｌｘ、Ｒｙ、Ｌｙ：距離
Ｒａ、Ｌａ：たわみ量（変形量） ＋Ｌｂ、−Ｒｂ：変位量
ΔＲ：長腕部側爪部の変位量 ΔＬ：短腕部側爪部の変位量
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速機内の同期装置などに用いられるスリーブをシフト操作するシフト操作部材に関し、より詳細にはシフト操作部材の剛性バランスの改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の歯車対を常時噛合遊転させ、同期装置を用いて歯車対のひとつを選択的に噛合結合して所望する変速比を得る常時噛合歯車式変速機において、同期装置のスリーブをシフト操作するためにシフト操作部材が用いられる。シフト操作部材は、スリーブに係合するシフトフォークと、シフトフォークをスリーブの軸線方向に押動操作するフォークシャフトとにより構成されるのが一般的である。シフトフォークは、取付部から両側に湾曲して延在する２つの腕部と、腕部の先端に形成されて略環状のスリーブの外周溝に係合する爪部とを有している。フォークシャフトは、シフトフォークの取付部に結合してスリーブの軸線方向に移動するようになっている。この種のシフト操作部材の先行技術の例が特許文献１及び２に開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示される車両用手動変速機のシフトフォークは、取付部と、取付部から半円状に湾曲して延設された腕部と、腕部の両端部に形成された一対の爪部とを備え、腕部に複数の摺接突部が設けられている。これにより、シフトフォークにかけられる荷重に対して段階的に摺接突部が摺接し、シフト効率の低下を低減させることができるとされている。また、特許文献２に開示されるシフトフォークの潤滑構造は、シフトフォークの両側先端部の爪部が潤滑油供給機構を備えている。これにより、スリーブと爪部の間の油膜切れを防止でき、焼付き及び摩耗を回避できるとされている。なお、両文献で、フォークシャフト（シフトシャフト）には丸棒形状が例示されている。
【０００４】
特許文献１及び２に例示されるシフトフォークを用いたとき、同期装置のスリーブに傾きが発生した状態で押動操作すると、シンクロナイザリングのコーン面の面圧に偏りが発生して、偏摩耗が生じてしまう。このため、スリーブを押動操作するシフトフォークの２つの腕部及び爪部の剛性が等しく、同じだけたわんで同じだけの荷重を発生させることが要求される。しかしながら、シフトフォークの形状は、変速ギヤや回転軸などの周辺部材との干渉を避けるために、左右非対称形状となる場合が多い。このため、従来技術では左右の腕部の長さを調節したり、補強用のリブを適宜設けたりして左右の剛性バランスを保つようにしている。リブなどを有する比較的複雑な形状のシフトフォークは、鋳造加工により製造されるのが一般的になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−３２１６６号公報
【特許文献２】特開２００９−２０４０３１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、シフト操作部材の小形軽量化および低コスト化を志向したとき、左右非対称形状のシフトフォークの剛性バランスが低下して、左右の腕部の変位量のアンバランスや爪部の荷重のアンバランスが顕著になるという問題点が生じる。例えば、シフトフォークの腕部をスリム化して軽量化しかつ鋳造でなく安価なプレス成型加工で製造しようとすると、大きなリブを形成して補強することが難しくなる。これにより、２つの腕部における変位量は、腕部の長さに依存してアンバランスする。また、フォークシャフトを軽量化すれば、フォークシャフトのたわみ（変形）も左右のアンバランスに影響する。したがって、シフトフォーク及びフォークシャフトを含んだシフト操作部材全体で、剛性バランスの改善を図ることが望ましい。
【０００７】
本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたもので、スリーブに係合する２つの爪部における剛性がバランスして偏摩耗などの弊害が発生せず、小形軽量でコスト低廉な変速機のシフト操作部材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】
【０００８】
上記課題を解決する変速機のシフト操作部材の発明は、取付部及び、前記取付部から両側に湾曲して延在する２つの腕部及び、各腕部の先端に形成されて略環状のスリーブの外周溝に係合する爪部を有するシフトフォークと、前記シフトフォークの前記取付部に結合して前記スリーブの軸線方向に移動可能なフォークシャフトとを備え、前記スリーブを前記軸線方向にシフト操作する変速機のシフト操作部材であって、前記シフトフォークの前記２つの腕部は、長さが異なる長腕部及び短腕部であり、前記フォークシャフトの前記軸線と直交する断面の剛性に異方性があり、最も剛性の強い方向に延びる中心線と前記長腕部の先端の爪部との距離が、前記中心線と前記短腕部の先端の爪部との距離よりも小さいことを特徴とする。
【０００９】
さらに、前記フォークシャフトは、前記軸線と直交する断面が長方形断面であって、最も剛性の強い方向に延びる前記中心線が前記長方形断面の長辺に平行していることが好ましい。
【００１０】
また、前記シフトフォークをプレス成型加工により製造してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
変速機のシフト操作部材の発明では、シフトフォークは長さが異なる長腕部及び短腕部を有し、フォークシャフトの断面の剛性に異方向性があり、最も剛性の強い方向に延びる中心線と長腕部の先端の爪部との距離が、中心線と短腕部の先端の爪部との距離よりも小さい。この構成でスリーブを軸線方向に押動操作するとき、スリーブから長腕部側爪部及び短腕部側爪部に等しい荷重が作用している場合を想定する。すると、シフトフォーク単独で考えたときのたわみ量（変形量）は腕部の長さに依存するモーメントで定まるので、長腕部側爪部のたわみ量が大きく、短腕部側爪部のたわみ量が小さくなる。
【００１２】
また、爪部に作用する荷重はフォークシャフトまで伝わりフォークシャフトをたわませる。このとき、フォークシャフトの剛性の強い方向のたわみ量はわずかで、剛性の弱い方向のたわみ量が顕著になる。したがって、フォークシャフトは、中心線と直交する方向に顕著に曲がり、中心線からの距離が大きくモーメントが大きくなる短腕部側に曲がる。フォークシャフトの曲がりは、爪部に軸線方向の変位量を発生させ、２つの爪部で変位の方向が逆になる。この変位量は、長腕部側爪部ではシフトフォーク単独で考えたときのたわみ量から減算され、短腕部側爪部ではシフトフォーク単独で考えたときのたわみ量に加算される。つまり、長腕部側爪部では大きなたわみ量から変位量が減算され、短腕部側爪部では小さなたわみ量に変位量が加算される。これにより、シフト操作部材全体としてみたときの長腕部側爪部及び短腕部側爪部の変位量が均等化され、剛性バランスが良好になる。したがって、左右の腕部の変位量や爪部の荷重のアンバランスが抑制され、シンクロナイザリングのコーン面の偏摩耗などの弊害は生じない。
【００１３】
また、この技術的思想を採用することで、シフト操作部材の小形軽量化および低コスト化を達成できる。特に、フォークシャフトが長方形断面とされる態様では、従来の丸棒形状よりも軽量の板形状のフォークシャフトを用いることができ、小形軽量化の効果が顕著になる。また、シフトフォークをプレス成型加工により製造する態様では、従来の鋳造よりも安価に製造でき、低コスト化の効果が顕著になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】変速機内の同期装置およびシフト操作部材の一般的な構成を説明する部分断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態の変速機のシフト操作部材を模式的に説明する図であり、（１）は軸線と直交する部分断面図、（２）は（１）のＸ方向視図、（３）は（１）のＹ方向視図である。
【図３】第１実施形態のシフト操作部材の作用を模式的に誇張して説明する図であり、（１）はシフトフォーク単独で考えたときのたわみ量（変形量）を示すＹ方向視図、（２）はフォークシャフトの曲がりの影響を示すＹ方向視図である。
【図４】第２実施形態のシフト操作部材を模式的に説明する軸線と直交する部分断面図ある。
【図５】第３実施形態のシフト操作部材を模式的に説明する軸線と直交する部分断面図ある。
【図６】第４実施形態のシフト操作部材を模式的に説明する図であり、（１）は軸線と直交する部分断面図、（２）は参考形態の部分断面図である。
【図７】従来のシフト操作部材を示し、（１）は軸線延長方向から見た図、（２）は側面方向から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明を実施するための第１実施形態を、図１〜図３を参考にして説明する。図１は、変速機内の同期装置８およびシフト操作部材９の一般的な構成を説明する部分断面図である。同期装置８は、回転軸８１に遊嵌された２つの変速ギヤ８２、８３のうちの一方を選択的に回転軸８１に結合する装置であり、クラッチハブ８４、スリーブ８５、シンクロナイザリング８６、８７などにより、軸線ＡＸを中心にして概ね軸対称に構成されている。クラッチハブ８４は、回転軸８１の外周に突設されて一体的に回転する環状の部位であり、その外周に外歯８４１を有している。スリーブ８５は円筒状の部材であり、内周面にはクラッチハブ８４の外歯８４１とスプライン嵌合する内歯８５１を有している。スリーブ８５は、クラッチハブ８４の外側で軸線方向に摺動するようになっている。スリーブ８５の外周面には、外周溝８５２が全周に形成されている。
【００１６】
２つの変速ギヤ８２、８３及びシンクロナイザリング８６、８７は、クラッチハブ８４を挟んで類似の構造を有しており、一方を例にして説明する。変速ギヤ８２は、ニードルベアリング８２１を介して回転軸８１に遊転自在に軸支されている。変速ギヤ８２は外周に歯８２２を有している。歯８２２は、回転軸８１に平行に配置される別の回転軸（図示略）と一体回転するギヤ（図示略）の歯と常時噛合している。また、変速ギヤ８２には、一体的に回転するギヤピース８２３が設けられている。ギヤピース８２３は、外周にスリーブ８５の内歯８５１とスプライン嵌合する外歯８２４を有し、さらにクラッチハブ８４側の側面にテーパー状に突出する外周コーン面８２５を有している。
【００１７】
変速ギヤ８２のギヤピース８２３とクラッチハブ８４との間に、シンクロナイザリング８６が配置されている。シンクロナイザリング８６は、外周にスリーブ８４の内歯８４１とスプライン嵌合する外歯８６１を有し、さらに内周にギヤピース８２３の外周コーン面８２５に摩擦係合可能な内周コーン面８６２を有している。
【００１８】
スリーブ８５が軸線方向（図１では左方向）に押動操作されると、まず、シンクロナイザリング８６の内周コーン面８６２がギヤピース８２３の外周コーン面８２５に押圧されて摩擦係合し、回転軸８１と変速ギヤ８２との速度差が減少する。そして、同期が近づくとスリーブ８５の内歯８５１がシンクロナイザリング８８の外歯８８１に嵌合する。次いで、スリーブ８５の内歯８５１がギヤピース８２３の外歯８２４に嵌合して同期が達成される。これにより、回転軸８１と変速ギヤ８２が同期回転する。スリーブ８５を軸線方向に押動操作する部材として、シフトフォーク９１およびフォークシャフト９２からなるシフト操作部材９が用いられる。
【００１９】
図２は、本発明の第１実施形態の変速機のシフト操作部材１を模式的に説明する図であり、（１）は軸線ＡＸと直交する部分断面図、（２）は（１）のＸ方向視図、（３）は（１）のＹ方向視図である。第１実施形態のシフト操作部材１は、図１に示された同期装置８のスリーブ８５を軸線方向に押動操作するものであり、シフトフォーク２およびフォークシャフト３で構成されている。
【００２０】
シフトフォーク２は、断面が略矩形で、略円弧状に湾曲して延在する部材である。シフトフォーク２の円弧状の長さ方向の中央から偏移した位置に取付部２１が形成されている。取付部２１から円弧状の先端までの長さが長い側（図では右側）が長腕部２２になり、短い側（図では左側）が短腕部２３になる。長腕部２２の先端には長腕部側爪部２４が形成され、短腕部２３側の先端には短腕部側爪部２５が形成されている。長腕部側爪部２４および短腕部側爪部２５は、実際には或る接触面積を有してスリーブ８５の外周溝８５２に係合するが、説明を簡易にするために模式的に点で示すこととする。長腕部側爪部２４および短腕部側爪部２５は、軸線ＡＸを挟んで対称な位置に配置されている。
【００２１】
フォークシャフト３は、シフトフォーク２の取付部２１に結合している。結合方法としては、一方の部材に凸部を設け他方の部材に凹部を設けて嵌合させる方法や、溶接結合する方法を用いることができる。フォークシャフト３は、図略の変速機ハウジングに支持され、図略の操作機構により軸線ＡＸ方向に駆動されるように構成されている。フォークシャフト３は、軸線ＡＸと直交する断面が長方形断面であって、軸線ＡＸ方向に延在している。長方形断面では、剛性に異方性があり、最も剛性の強い方向は長辺に平行している。したがって、剛性の強い長辺方向のたわみ量はわずかで、剛性の弱い短辺方向のたわみ量が顕著になる。つまり、図２（１）において、フォークシャフト３は上下に曲がりにくく、左右に曲がりやすい。
【００２２】
また、図２（１）に示されるように、フォークシャフト３は、シフトフォーク２の外周円弧面に対し垂直でなく傾斜して結合されている。これにより、長方形断面の中心Ｃを通り長辺に平行する中心線ＣＬは、軸線ＡＸよりも長腕部側爪部２４側に偏っている。また、中心線ＣＬと長腕部側爪部２４との距離Ｒｘは、中心線ＣＬと短腕部側爪部２５との距離Ｌｘよりも小さくなっている（Ｒｘ＜Ｌｘ）。一方、中心Ｃと長腕部側爪部２４との中心線ＣＬに平行した距離Ｒｙは、中心Ｃと短腕部側爪部２５との中心線ＣＬに平行した距離Ｌｙよりも大きくなっている（Ｒｙ＞Ｌｙ）。
【００２３】
次に、上述のように構成された第１実施形態のシフト操作部材１の作用について説明する。図３は、第１実施形態のシフト操作部材１の作用を模式的に誇張して説明する図であり、（１）はシフトフォーク２単独で考えたときのたわみ量（変形量）Ｒａ、Ｌａを示すＹ方向視図、（２）はフォークシャフト３の曲がりの影響を示すＹ方向視図である。
【００２４】
まず、スリーブ８５を軸線ＡＸ方向に押動操作するとき、スリーブ８５から長腕部側爪部２４及び短腕部側爪部２５に等しい荷重Ｆが図２（１）の紙面表側から裏側に向けて作用している場合を想定する。すると、シフトフォーク２単独で考えたときのたわみ量（変形量）Ｒａ、Ｌａは長腕部２２および短腕部２３の長さに依存するモーメントで定まり不均等になる。つまり、取付部２１を支持するフォークシャフト３の中心Ｃをたわみの基準点と考えることができ、図３（１）に示されるように、距離Ｒｙが大きな長腕部側爪部２４のモーメントが大きくなってたわみ量Ｒａが大きくなる。一方、距離Ｌｙが小さな短腕部側爪部２２のモーメントが小さくなってたわみ量Ｌａが小さくなる。
【００２５】
次に、両爪部２４、２５に作用する荷重Ｆによって生じるフォークシャフト３のたわみを考える。このとき、剛性の強い方向の曲がりはわずかであるので考慮せず、剛性の弱い短辺方向（中心線ＣＬと直交する方向）の曲がりを考える。すると、短腕部側爪部２５の中心線ＣＬからの距離Ｌｘは長腕部側爪部２４の距離Ｒｘよりも大きくモーメントが大きくなるので、図３（２）に示されるように、フォークシャフト３は短腕部２３側に曲がる。このフォークシャフト３の曲がりは、短腕部側爪部２５に軸線方向の変位量＋Ｌｂを発生させ、長腕部側爪部２４に軸線方向の変位量−Ｒｂを発生させる。２つの爪部の変位量＋Ｌｂ、−Ｒｂは異符号であり、変位の方向は逆になる。
【００２６】
ここで、実際にはシフトフォーク２のたわみとフォークシャフト３のたわみは同時に発生する。このため、シフト操作部材１全体としてみたときの長腕部側爪部２４及び短腕部側爪部２５の実際の変位量ΔＲ、ΔＬは、図３の（１）及び（２）を合算したものとなる。長腕部側爪部２４では、変位量−Ｒｂはシフトフォーク単独で考えたときのたわみ量Ｒａから減算され、長腕部側爪部２４の変位量ΔＲ（＝Ｒａ−Ｒｂ）が求められる。短腕部側爪部２５では、変位量＋Ｌｂはシフトフォーク単独で考えたときのたわみ量Ｌａに加算され、短腕部側爪部２５の変位量ΔＬ（＝Ｌａ＋Ｌｂ）が求められる。つまり、長腕部側爪部２４では、大きなたわみ量Ｒａから変位量−Ｒｂが減算され、短腕部側爪部２５では小さなたわみ量Ｌａに変位量Ｌｂが加算される。これにより、シフト操作部材１全体としてみたときの長腕部側爪部２４及び短腕部側爪部２５の変位量ΔＲ、ΔＬが均等化され、剛性バランスが良好になる。
【００２７】
次に、第１実施形態のシフト操作部材１の効果について、従来技術と比較して説明する。図７は、従来のシフト操作部材７を示し、（１）は軸線延長方向から見た図、（２）は側面方向から見た図である。従来のシフト操作部材７も、シフトフォーク７１及びフォークシャフト７２で構成される点は、本発明と同様である。しかしながら、従来のシフトフォーク７１は、長腕部７１２及び短腕部７１３を構成する円弧状の部分と取付部７１１の間を面状の結合部７１６で結合している。さらに、結合部７１６の両縁には、取付部７１１から長腕部側爪部７１４および短腕部側爪部７１５に至る補強リブ７１７、７１８が設けられている。このように、従来のシフトフォーク７１は、複雑な形状であり、鋳造加工により製作されている。また、従来のフォークシャフト７２には、等方性でいずれの方向に対しても剛性の強い丸棒が用いられている。従来のシフト操作部材７では、たわみを抑制するだけの強い剛性を得るために、シフトフォーク７１及びフォークシャフト７２それぞれで剛性が強められており、結果として重量の増加およびコストの上昇を招いていた。
【００２８】
これに対し、第１実施形態のシフト操作部材１では、シフトフォーク２は簡易な形状とされ、フォークシャフト３は従来の丸棒より軽量化されているが、全体としての剛性バランスが良好になっている。これにより、左右の腕部２１２，２１３の変位量のアンバランスや爪部２１４、２１５の荷重のアンバランスが抑制され、シンクロナイザリング８６の内周コーン面８６２の偏摩耗などの弊害は生じない。
【００２９】
特に、断面積の小さな長方形断面のフォークシャフト３を用いて剛性の低い方向における曲がりを利用してフォークシャフト３のたわみを打ち消すようにしており、加えて簡素な形状のシフトフォーク２を用いることで、小形軽量化の効果が顕著になっている。また、簡素な形状のシフトフォーク２は、プレス成型加工により製造できるので従来の鋳造よりも安価となり、低コスト化の効果が顕著になっている。
【００３０】
次に、第２実施形態のシフト操作部材１Ａについて説明する。図４は、第２実施形態のシフト操作部材１Ａを模式的に説明する軸線ＡＸと直交する部分断面図である。図４を図２と比較すればわかるように、第２実施形態ではシフトフォーク２Ａおよびフォークシャフト３Ａの形状は第１実施形態と概ね同様であるが、フォークシャフト３Ａの中心線ＣＬの位置が異なる。すなわち、フォークシャフト３Ａの長方形断面の中心Ｃを通り長辺に平行する中心線ＣＬは長腕部側爪部２４を通っている（Ｒｘ＝０）。この構成は、シフトフォーク２の取付部２１におけるフォークシャフト３Ａの結合の傾斜角度を変更することで実現できる。
【００３１】
さらに、第３実施形態のシフト操作部材１Ｂについて説明する。図５は、第３実施形態のシフト操作部材１Ｂを模式的に説明する軸線ＡＸと直交する部分断面図である。図５を図２と比較すればわかるように、第３実施形態ではシフトフォーク２Ｂおよびフォークシャフト３Ｂの形状は第１実施形態と概ね同様であるが、フォークシャフト３Ｂの中心線ＣＬの位置が異なる。すなわち、フォークシャフト３Ａの長方形断面の中心Ｃを通り長辺に平行する中心線ＣＬは長腕部側爪部２４の外側を通っている（Ｒｘ＝−Ｒｘ１（負値））。換言すれば、軸線ＡＸ、短腕部側爪部２５、および長腕部側爪部２４の三者が、中心線ＣＬの同じ側（図５では左側）に配置される。この構成は、シフトフォーク２の取付部２１におけるフォークシャフト３Ａの結合の傾斜角度を変更することで実現できる。
【００３２】
第２実施形態では、中心線ＣＬ上にある長腕部側爪部２４に作用する荷重Ｆは、フォークシャフト３Ａの短辺方向（中心線ＣＬと直交する方向）の曲がりに殆ど関与しない。そして、主に短腕部側爪部２５に作用する荷重Ｆにより、フォークシャフト３Ａが第１実施形態と同じ方向に（図３の（２）に示されるように）曲がる。また、第３実施形態では、短腕部側爪部２５および長腕部側爪部２４に作用する荷重Ｆによってフォークシャフト３Ｂに発生するモーメントは同方向となる。したがって、フォークシャフト３Ｂは、第１実施形態と同じ方向に顕著に曲がる。
【００３３】
ここで、第２および第３実施形態におけるシフトフォーク２Ａ、２Ｂ単独のたわみの作用は第１実施形態と概ね同様である。このため、中心線ＣＬを軸線ＡＸから長腕部側爪部２４側に偏らせて第１〜第３のいずれかの実施形態とし、フォークシャフト３（３Ａ、３Ｂ）の断面寸法を適宜選択することで、長腕部側爪部２４及び短腕部側爪部２５の変位量ΔＲ、ΔＬを等しくすることができる。したがって、シフトフォーク２（２Ａ、２Ｂ）およびフォークシャフト３（３Ａ、３Ｂ）の寸法及び形状と剛性に関する特性、想定される荷重Ｆなどを考慮して、中心線ＣＬを偏らせる傾斜角度を決定することが好ましい。
【００３４】
なお、第１〜第３実施形態において、仮に両側の変位量ΔＲ、ΔＬを等しくできなくとも、その差分量が低減され、剛性バランスが改善される効果は同様である。
【００３５】
次に、第４実施形態のシフト操作部材１Ｃについて説明する。図６は、第４実施形態のシフト操作部材１Ｃを模式的に説明する図であり、（１）は軸線ＡＸと直交する部分断面図、（２）は参考形態の部分断面図である。図６（２）の参考形態では、フォークシャフト３Ｘの長方形断面の中心線ＣＬが軸線ＡＸを通過している。また、中心線ＣＬと長腕部側爪部２４との距離Ｒｘは、中心線ＣＬと短腕部側爪部２５との距離Ｌｘに略一致している（Ｒｘ≒Ｌｘ）。このため、フォークシャフト３Ｘの曲がりに関して長腕部２２側と短腕部２３側とでモーメントが略一致し、フォークシャフト３Ｘは殆ど曲がらない。したがって、シフトフォーク２Ｘおよびフォークシャフト３Ｘのたわみを加算した左右の変位量ΔＲ、ΔＬが均等化されない。これを改善した形態が図６（１）の第４実施形態である。
【００３６】
第４実施形態では、図６（２）の参考形態からシフトフォーク２Ｃの取付部２１の位置を長腕部２２側にずらし、フォークシャフト３Ｃの傾斜角度を変更せずに中心線ＣＬを平行移動して結合している。結果的に、第４実施形態のシフト操作部材１Ｃの構成は、第１実施形態に略一致する。また、作用および効果も第１実施形態と同様であり、説明は省略する。
【００３７】
なお、フォークシャフト３は長方形断面に限定されず、シフトフォーク２の略矩形断面も限定されない。本発明は、その他さまざまな変形や応用が可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ：シフト操作部材
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ：シフトフォーク
２１：取付部 ２２：長腕部 ２３：短腕部
２４：長腕部側爪部 ２５：短腕部側爪部
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ：フォークシャフト
７：従来のシフト操作部材
７１：シフトフォーク
７１１：取付部 ７１２：長腕部 ７１３：短腕部
７１４：長腕部側爪部 ７１５：短腕部側爪部
７１６：結合部 ７１７、７１８：補強リブ
７２：フォークシャフト
８：同期装置
８１：回転軸 ８２、８３：変速ギヤ ８４：クラッチハブ
８５：スリーブ ８６、８７：シンクロナイザリング
９：一般的なシフト操作部材
ＡＸ：軸線 ＣＬ：中心線 Ｒｘ、Ｌｘ、Ｒｙ、Ｌｙ：距離
Ｒａ、Ｌａ：たわみ量（変形量） ＋Ｌｂ、−Ｒｂ：変位量
ΔＲ：長腕部側爪部の変位量 ΔＬ：短腕部側爪部の変位量
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取付部及び、前記取付部から両側に湾曲して延在する２つの腕部及び、各腕部の先端に形成されて略環状のスリーブの外周溝に係合する爪部を有するシフトフォークと、前記シフトフォークの前記取付部に結合して前記スリーブの軸線方向に移動可能なフォークシャフトとを備え、前記スリーブを前記軸線方向にシフト操作する変速機のシフト操作部材であって、
前記シフトフォークの前記２つの腕部は、長さが異なる長腕部及び短腕部であり、
前記フォークシャフトの前記軸線と直交する断面の剛性に異方性があり、最も剛性の強い方向に延びる中心線と前記長腕部の先端の爪部との距離が、前記中心線と前記短腕部の先端の爪部との距離よりも小さいことを特徴とする変速機のシフト操作部材。
【請求項２】
前記フォークシャフトは、前記軸線と直交する断面が長方形断面であって、最も剛性の強い方向に延びる前記中心線が前記長方形断面の長辺に平行している請求項１に記載の変速機のシフト操作部材。
【請求項３】
前記シフトフォークをプレス成型加工により製造した請求項１または２に記載の変速機のシフト操作部材。
【請求項１】
取付部及び、前記取付部から両側に湾曲して延在する２つの腕部及び、各腕部の先端に形成されて略環状のスリーブの外周溝に係合する爪部を有するシフトフォークと、前記シフトフォークの前記取付部に結合して前記スリーブの軸線方向に移動可能なフォークシャフトとを備え、前記スリーブを前記軸線方向にシフト操作する変速機のシフト操作部材であって、
前記シフトフォークの前記２つの腕部は、長さが異なる長腕部及び短腕部であり、
前記フォークシャフトの前記軸線と直交する断面の剛性に異方性があり、最も剛性の強い方向に延びる中心線と前記長腕部の先端の爪部との距離が、前記中心線と前記短腕部の先端の爪部との距離よりも小さいことを特徴とする変速機のシフト操作部材。
【請求項２】
前記フォークシャフトは、前記軸線と直交する断面が長方形断面であって、最も剛性の強い方向に延びる前記中心線が前記長方形断面の長辺に平行している請求項１に記載の変速機のシフト操作部材。
【請求項３】
前記シフトフォークをプレス成型加工により製造した請求項１または２に記載の変速機のシフト操作部材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２３７３５４（Ｐ２０１２−２３７３５４Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０５９１４（Ｐ２０１１−１０５９１４）
【出願日】平成２３年５月１１日（２０１１．５．１１）
【出願人】（５９２０５８３１５）アイシン・エーアイ株式会社 (490)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１１日（２０１１．５．１１）
【出願人】（５９２０５８３１５）アイシン・エーアイ株式会社 (490)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]