JP2021001636A - 取付部品の固定構造及び、固定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被取付部品の穴部に圧入した取付部品の凸部が、取り付け後に穴部から抜け出ることを効果的に抑止する。【解決手段】被取付部品１５に取り付けられる取付部品４０の固定構造であって、被取付部品１５の一側面から所定の深さで窪む穴部５０と、取付部品４０の一側面から穴部５０の穴深さよりも低い所定の高さで突出して設けられると共に、穴部５０に圧入される凸部４３と、取付部品４０の一側面から所定の深さで窪むと共に、凸部４３の付け根部の周囲を囲う環状の凹溝４４とを備えた。【選択図】図４

Description

本開示は、取付部品の固定構造及び、固定方法に関する。

例えば、特許文献１，２には、被取付部品の表面に着座する頭部と、被取付部品の貫通孔に挿通される凸部とを備え、凸部に設けられた係止片を被取付部品の背面に係止させることにより、取付部品を被取付部品に固定するようにした留め具（クリップ）が開示されている。

特開２００９−２０４１１４号公報 特開２０１４−１０５７９５号公報

一般に、変速機やトランスファ等のギヤ装置には、互いに相対回転する回転体（例えば、シャフトとギヤ）を一体回転可能に結合させる結合装置が設けられている。この種の結合装置は、スリーブの外周に形成された凹溝と係合するシフトフォークを備えており、これら凹溝とシフトフォークとの間に耐摩耗用の樹脂部品を設ける場合がある。

このような樹脂部品をシフトフォークに取り付けるには、樹脂部品に突設した凸部を、シフトフォークに形成した穴部に圧入固定することが考えられる。しかしながら、樹脂製の凸部をシフトフォークの穴部に圧入すると、凸部の削れにより生じた切子が樹脂部品とシフトフォークとの間に噛み込むことで、樹脂部品をシフトフォークから浮き上がらせてしまう可能性がある。また、切子が生じなくても、穴部に圧入された凸部の弾性変形による復元力（元の形状に戻ろうとする力：所謂スプリングバック）で、凸部が穴部から抜け出てしまう可能性もある。

特に、取付部品の凸部を、被取付部品の背面側に突出させられない構造においては、上記先行技術のような留め具を用いることができず、取り付け後に凸部が穴部から抜け出ることを効果的に抑止できる固定構造及び固定方法の提供が望まれる。

本開示の技術は、被取付部品の穴部に圧入された取付部品の凸部が、取り付け後に穴部から抜け出ることを効果的に抑止できる固定構造及び、固定方法を提供することを目的とする。

本開示の構造は、被取付部品に取り付けられる取付部品の固定構造であって、前記被取付部品の一側面から所定の深さで窪む穴部と、前記取付部品の一側面から前記穴部の深さよりも低い所定の高さで突出して設けられると共に、前記穴部に圧入される凸部と、前記取付部品の前記一側面から所定の深さで窪むと共に、前記凸部の付け根部の周囲を囲う環状の凹溝と、を備えることを特徴とする。

また、前記凹溝の溝幅が、該凹溝の溝深さよりも広幅に形成されていることが好ましい。

また、前記取付部品の前記凹溝が設けられた前記一側面とは反対側の他側面から所定の深さで窪む窪み部をさらに備えることが好ましい。

本開示の方法は、前記取付部品の固定方法であって、前記凸部の前記穴部への圧入を開始する第１工程と、前記取付部品の前記一側面のうち、前記凹溝が設けられていない部分の少なくとも一部を前記被取付部品の前記一側面に着座させるまで、前記凸部を前記穴部に圧入する第２工程と、前記第２工程で前記穴部に圧入された前記凸部を、前記穴部にさらに圧入する第３工程と、を有することを特徴とする。

本開示の技術によれば、被取付部品の穴部に圧入した取付部品の凸部が、取り付け後に穴部から抜け出ることを効果的に抑止することができる。

本実施形態に係る固定構造が適用された結合装置の一例を示す模式的な断面図である。 本実施形態に係る取付部品の一例としての樹脂部品及び、被取付部品の一例としてのシフトフォークを示す模式的な分解斜視図である。 本実施形態に係る樹脂部品に形成された凸部を示す模式的な斜視図である。 本実施形態に係る樹脂部品の凸部及び、アーム部の穴部を示す模式的な断面図である。 本実施形態に係る樹脂部品のアーム部への固定方法を説明する模式図である。 比較例に係る樹脂部品のアーム部への固定方法を説明する模式図である。 比較例に係る樹脂部品のアーム部への固定方法を説明する模式図である。 他の実施形態に係る樹脂部品を示す模式的な断面図である。

以下、添付図面に基づいて、本実施形態に係る取付部品の固定構造及び、固定方法を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１は、本実施形態に係る固定構造が適用された結合装置１０の一例を示す模式的な断面図である。

図１に示す結合装置１０は、例えば、変速機等のギヤ装置の遊転ギヤ２０をシャフト３０と一体回転可能に同期結合させるものである。具体的には、結合装置１０は、シャフト３０に一体回転可能に設けられたハブ１１と、ハブ１１の外周歯と噛合する内周歯を有するスリーブ１２と、遊転ギヤ２０に一体回転可能に設けられたドグギヤ１３と、ハブ１１とドグギヤ１３との間に設けられたシンクロナイザリング１４と、シフトフォーク１５（本開示の被取付部品の一例）とを備えている。

スリーブ１２の外周には、スリーブ凹溝１２Ａが周方向に略半円弧状に形成されている。シフトフォーク１５は、シフトロッド１６が固定されたフォーク本体部１５Ａと、スリーブ凹溝１２Ａに係合する半円弧状のアーム部１５Ｂ（詳細な形状は図２参照）とを有する。

結合装置１０は、シフトロッド１６及び、シフトフォーク１５を介して伝達されるシフト推力により、スリーブ１２がシフト移動してシンクロナイザリング１４を押圧すると、シンクロナイザリング１４とドグギヤ１３のテーパコーン部との間に同期荷重を生じさせる。同期荷重によりスリーブ１２とドグギヤ１３とが回転同期すると、スリーブ１２がさらにシフト移動してドグギヤ１３と完全噛合することにより、遊転ギヤ２０をシャフト３０と同期結合させるように構成されている。

なお、結合装置１０は、少なくとも、スリーブ１２及び、シフトフォーク１５を有するものであれば、シンクロナイザリン１４を備えないノンシンクロタイプの結合装置であってもよい。

本実施形態において、シフトフォーク１５のアーム部１５Ｂと、スリーブ凹溝１２Ａとの間には、耐摩耗用の樹脂部品４０（本開示の取付部品の一例）が介装されている。以下、樹脂部品４０及びシフトフォーク１５の詳細について説明する。

図２は、本実施形態に係る取付部品の一例としての樹脂部品４０及び、被取付部品の一例としてのシフトフォーク１５を示す模式的な分解斜視図である。

シフトフォーク１５のアーム部１５Ｂには、アーム部１５Ｂを軸方向に貫通する円形穴状の複数の穴部５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃが設けられている。複数の穴部５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃは、アーム部１５Ｂの円弧周縁に沿って所定の間隔をおいて設けられている。具体的には、穴部５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃは、アーム部１５Ｂの突出両端部にそれぞれ設けられた第１穴部５０Ａ及び第２穴部５０Ｂと、アーム部１５Ｂのフォーク本体部１５Ａとの付け根部に設けられた第３穴部５０Ｃとを有する。なお、穴部５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃは、貫通穴に限定されず、有底状の凹穴であってもよい。

一対の樹脂部品４０は、アーム部１５Ｂの側面と略同形状の半円弧状に形成されている。樹脂部品４０の両端部には、軸方向に略直角に折り返された一対のフランジ部４１，４２が設けられている。また、各樹脂部品４０には、アーム部１５Ｂの第１〜第３穴部５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃに対応する位置に、これらに圧入固定される複数の第１〜第３凸部４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃが突出形成されている。

一対の樹脂部品４０は、第１〜第３凸部４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃを第１〜第３穴部５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃに圧入し、フランジ部４１，４２を互いに接合させることにより、アーム部１５Ｂの側面を挟み込むようにして取り付けられる。

以下、樹脂部品４０のシフトフォーク１５への固定構造の詳細について説明する。なお、樹脂部品４０に形成された３個の第１〜第３凸部４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃは、それぞれ同一形状に構成され、シフトフォーク１５のアーム部１５Ｂに形成された３個の第１〜第３穴部５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃは、それぞれ同一形状に構成されるため、以下では、これらを単に、凸部４３及び穴部５０として説明する。

図３は、本実施形態に係る樹脂部品４０に形成された凸部４３を示す模式的な斜視図であり、図４は、本実施形態に係る樹脂部品４０の凸部４３及び、アーム部１５Ｂの穴部５０を示す模式的な断面図である。

図３及び、図４に示すように、凸部４３は、樹脂部品４０の本体部４０Ａから、該本体部４０Ａの側面に対して略垂直に突出して設けられており、好ましくは、本体部４０Ａと一体に形成されている。凸部４３は、例えば、軸方向視で略Ｘ字状（十字状）に形成されており、軸方向（突出方向）と直交する方向の幅を穴部５０（図４参照）の穴径よりも僅かに幅広に形成されている。また、凸部４３の軸方向長さ（突出高さ）は、穴部５０（図４参照）の穴深さよりも短く（低く）形成されている。

凸部４３には、凸部４３の穴部５０への圧入を容易にするために、凸部４３の突出端の角部を斜めに切り欠くことにより形成した傾斜面部４５（図４参照）が設けられている。同様に、穴部５０には、穴部５０の開口周縁を斜めに面取りすることにより形成した円環状の面取り部５１（図４参照）が設けられている。

樹脂部品４０の本体部４０Ａには、凸部４３の付け根部の周囲を囲う略円環状の凹溝４４（座繰り溝）が所定の深さで凹設されている。凹溝４４の溝深さは、本体部４０Ａの少なくとも凹溝４４を設けた部位が、後述する樹脂部品４０の取り付け時に容易に変形（撓む）できるように、溝幅（径方向長さ）よりも浅く形成されている。

以上のように構成された樹脂部品４０は、凸部４３を穴部５０に圧入し、本体部４０Ａをアーム部１５Ｂに着座させると、凹溝４４によって凸部４３の付け根部の周囲に円環状の中空空間が形成されるようになっている。この中空空間は、凸部４３の圧入に伴い生じる切子を受容するポケットとして機能する。すなわち、凸部４３を穴部５０に圧入して、樹脂部品４０をシフトフォーク１５のアーム部１５Ｂに取り付けると、切子が中空空間内に確実に収められることで、アーム部１５Ｂと樹脂部品４０との間の切子の噛み込みが効果的に防止できるようになっている。

次に、図５〜７に基づいて、本実施形態に係る固定構造及び、固定方法の作用効果を、比較例の固定方法を参照しながら説明する。

図５は、本実施形態に係る樹脂部品４０のアーム部１５Ｂへの固定方法を説明する模式図である。図５に示すように、本実施形態では、好ましくは、凸部４３を穴部５０に押し込んで圧入固定するための治具１００を用いるものとする。治具１００は、治具本体部１１０と、治具本体部１１０から突出する押し込み用突起部１２０と、治具本体部１１０から突出して、押し込み用突起部１２０の周囲を囲う環状突起部１３０とを備えている。

押し込み用突起部１２０は、好ましくは、凸部４３と略同等の幅で形成されている。環状突起部１３０は、好ましくは、凹溝４４よりも大径に形成されている。また、押し込み用突起部１２０の治具本体部１１０からの突出高さは、好ましくは、凹溝４４の溝深さよりも高く形成されている。

図５（Ａ）に示す第１工程では、治具１００の押し込み用突起部１２０を樹脂部品４０の本体部４０Ａの凸部４３とは反対側の面に当接させて押し込むことにより、凸部４３の穴部５０への圧入を開始する。

図５（Ｂ）に示す第２工程では、図５（Ａ）の状態から、樹脂部品４０の本体部４０Ａがアーム部１５Ｂに着座するまで、凸部４３を穴部５０内に圧入する。この状態で、凹溝４４の内面とアーム部１５Ｂの側面とにより区画される中空空間には、凸部４３の削れにより生じた切子Ｃが受容される。

すなわち、図６に示す凹溝４４を設けない比較例の樹脂部品４００において、切子Ｃが本体部４００Ａとアーム部１５Ｂとの間に噛み込まることで生じる樹脂部品４００の浮き上がりを効果的に抑止できるようになる。これにより、切子Ｃの噛み込みによる凸部４３の穴部５０からの抜け出し、さらには、樹脂部品４０のアーム部１５Ｂからの落下を確実に防止することが可能になる。なお、以下の説明では、本体部４０Ａがアーム部１５Ｂに着座するまで、凸部４３を穴部５０内に押し入れる状態を単に正規ストロークという。

本体部４０Ａがアーム部１５Ｂに着座したならば、図５（Ｃ）に示す第３工程では、治具１００の環状突起部１３０が本体部４０Ａに接するまで、凸部４３を穴部５０にさらに圧入する。すなわち、本体部４０Ａの凹溝４４を設けた部位が、凸部４３側に略円弧状に突となるように撓んで変形し、凸部４３が正規ストロークよりもさらに穴部５０内に圧入されるように、治具１００を押し付ける。なお、以下の説明では、凸部４３を穴部５０内に正規ストロークよりも押し入れる状態を単にオーバストロークという。

凸部４３を穴部５０内にオーバストロークして押し入れたならば、図５（Ｄ）に示すように、治具１００を樹脂部品４０から離間させ、樹脂部品４０の取り付けを終了する。この際、穴部５０内に圧入された凸部４３は、第３工程にて正規ストロークよりもオーバストロークして押し込まれているため、凸部４３がスプリングバックにより元の形状に戻ろうとしても、凸部４３は穴部５０内に確実に保持されるようになる。

すなわち、図７（Ａ）に示す、凸部４３をオーバストロークすることなく正規ストロークで取り付けを終了する比較例においては、図７（Ｂ）に示すように、スプリングバックによって凸部４３が穴部５０から抜け出てしまうが、本実施形態では、凸部４３をオーバストロークして圧入することにより、凸部４３の穴部５０からの抜け出しが効果的に抑止されるようになる。これにより、凸部４３のスプリングバックに伴う樹脂部品４０の浮き上がりや落下を確実に防止することが可能になる。

［その他］
なお、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。

例えば、図８に示すように、樹脂部品４０の本体部４０Ａのうち、凹溝４４が設けられた部位に、凹溝４４とは反対側から所定の深さで窪む窪み部４７（例えば、凹溝４４と略同径の円形凹部）を設けて、本体部４０Ａの当該部位をさらに肉薄に形成してもよい。このように構成すれば、オーバストロークによる凸部４３の穴部５０への圧入時に、本体部４０Ａをより変形し易くすることができる。また、内部で潤滑油が循環するギヤ装置においては、シフトフォーク１５に供給される潤滑油が窪み部４７に貯留されることで、シフトフォーク１５に設けられる樹脂部品４０と、スリーブ１２のスリーブ凹溝１２Ａとの間における潤滑状態の向上を図ることが可能になる。

また、取付部品は、結合装置１０のシフトフォーク１５に取り付けられる耐摩耗用の樹脂部品４０に限定されず、被取付部品の背面側に凸部４３を突出させられない他の取付部品の固定構造にも広く適用することが可能である。また、取付部品の材質は、樹脂材に限定されず、弾性変形可能な他の部材であってもよい。

１０ 結合装置
１１ ハブ
１２ スリーブ
１２Ａ スリーブ凹溝
１３ ドグギヤ
１４ シンクロナイザリング
１５ シフトフォーク（被取付部品）
１５Ａ フォーク本体部
１５Ｂ アーム部
２０ 遊転ギヤ
３０ シャフト
５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ 穴部
４０ 樹脂部品（取付部品）
４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ 凸部
４４ 凹溝
４７ 窪み部

Claims (4)

1. 被取付部品に取り付けられる取付部品の固定構造であって、
   前記被取付部品の一側面から所定の深さで窪む穴部と、
   前記取付部品の一側面から前記穴部の穴深さよりも低い所定の高さで突出して設けられると共に、前記穴部に圧入される凸部と、
   前記取付部品の前記一側面から所定の深さで窪むと共に、前記凸部の付け根部の周囲を囲う環状の凹溝と、を備える
   ことを特徴とする取付部品の固定構造。
2. 前記凹溝の溝幅が、該凹溝の溝深さよりも広幅に形成されている
   請求項１に記載の取付部品の固定構造。
3. 前記取付部品の前記凹溝が設けられた前記一側面とは反対側の他側面から所定の深さで窪む窪み部をさらに備える
   請求項１又は２に記載の取付部品の固定構造。
4. 請求項１から３の何れか一項に記載の取付部品の固定方法であって、
   前記凸部の前記穴部への圧入を開始する第１工程と、
   前記取付部品の前記一側面のうち、前記凹溝が設けられていない部分の少なくとも一部を前記被取付部品の前記一側面に着座させるまで、前記凸部を前記穴部に圧入する第２工程と、
   前記第２工程で前記穴部に圧入された前記凸部を、前記穴部にさらに圧入する第３工程と、を有する
   ことを特徴とする取付部品の固定方法。

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