JPH0419462A

JPH0419462A - 電子制御変速機

Info

Publication number: JPH0419462A
Application number: JP2121998A
Authority: JP
Inventors: Noboru Ashikawa; 芦川　昇; Masami Takano; 高野　正美; Akito Ohashi; 章人大橋; Toyoji Yasuda; 豊司安田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1990-05-11
Filing date: 1990-05-11
Publication date: 1992-01-23

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】Ａ１発明の目的（１）産業上の利用分野本発明は、変速機に設けたローラシンクロ機構を電子制
御のシフトアクチュエータで作動させる電子制御変速機
に関する。

（２）従来の技術従来、かかる電子制御変速機として、米国特許第４８１
７４５１号明細書に記載されたものが知られている。

この電子制御変速機は、回転軸に相対回転自在に支持し
た複数のギヤと前記回転軸とをローラを介して相互に締
結することにより所定の変速段を確立する、所謂ローラ
シンクロ機構を備えている。

そして、電子制御ユニットに入力されるエンジン回転速
度信号、変速搬入・出力軸の回転速度信号および変速指
令信号等に基づいて、スロットルアクチュエータを駆動
してエンジンの回転速度を制御しながらシフトアクチュ
エータで前記ローラシンクロ機構を作動させ、以て所定
の変速段を確立するように構成されている。

（３）発明が解決しようとする課題ところで、上記ローラシンクロ機構はシフト用のスリー
ブを移動させて所望の変速段を確立する際、そのスリー
ブの駆動力が極めて小さくて済むという優れた特長を備
えている。本発明は前記ローラシンクロ機構の特長に着
目し、そのローラシンクロ機構を備えた電子制御変速機
の小型軽量化を図ることを目的とする。

Ｂ０発明の構成（１）課題を解決するための手段前記目的を達成するために、本発明は、回転軸に相対回
転自在に支持されたギヤをローラを介して前記回転軸に
締結することにより所望の変速段を確立するローラシン
クロ機構と、このローラシンクロ機構を作動させるスリ
ーブを駆動するシフトアクチュエータと、エンジンの回
転速度を制御するスロットルアクチュエータと、変速指
令信号に基づいて前記シフトアクチュエータとスロット
ルアクチュエータを制御する電子制御ユニットとを備え
た電子制御変速機において、前記シフトアクチュエータ
が、外周にカム溝を備え、モータに接続されて回転駆動
されるシフトドラムと、一端が前記スリーブに係合し、
他端に前記カム溝に係合するピンを備えて前記シフトド
ラムに軸方向摺動自在に支持されるシフトフォークとよ
りなることを特徴する。

（２）作　用前述の特徴によれば、電子制御ユニットに変速指令信号
が人力されると、スロットルアクチュエータが駆動され
てエンジンの回転速度が制御され、回転軸の回転速度が
所望の変速段のギヤ比に合致する速度に制御される。同
時に、シフトアクチュエータが駆動されてシフトドラム
が回転し、このシフトドラムに形成したカム溝にピンを
係合させたシフトフォークが該シフトドラムに沿って移
動すると、そのシフトフォークに係合するスリーブが駆
動されてローラシンクロ機構が作動し、所望の変速段の
ギヤと回転軸が一体に締結され、あるいは該ギヤと回転
軸の締結が解除される。そして前言己シフトアクチュエ
ータは、モータ、シフトドラム、シフトフォークよりな
る簡単な構造とされ、しかもローラシンクロ機構を採用
したことによりスリーブの駆動力が小さくて済むため、
そのシフトアクチュエータを極めてコンパクトに形成す
ることができる。

（３）実施例以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例による電子制御変速機の全体
構成図であって、この電子制御変速機は直列４気筒のエ
ンジンＥの後部にクラッチＣを介して接続された多段変
速機Ｍと電子制御ユニットＵとを備えている。エンジン
Ｅにはその回転速度を変化させるべくスロットル弁Ｔが
設けられており、その開度を調整するスロットルアクチ
ュエータＡ＋と、その開度を検出するスロットル開度セ
ンサＳ、が前記電子制御ユニツ）Ｕに接続されている。

前記クラッチＣはワイヤケーブルＷを介してクラッチペ
ダルＰ。に接続されるとともに、そのクラッチダンパー
Ｄに設けたソレノイドバルブＶとクラッチストロークセ
ンサＳ２が電子制御ユニットＵに接続されている。

多段変速機Ｍの入力軸Ｓ、Ｌと出力軸Ｓｃ間には、所望
の変速段を確立すべく複数のギヤ列が配設されており、
各ギヤ列にはそのギヤを前記人力軸Ｓ。または出力軸Ｓ
。に締結するためのローラシンクロ機構Ｒが装着されて
いる。そして、このローラシンクロ機構Ｒは電子制御ユ
ニッ）Ｕに接続されたドラム式のシフトアクチュエータ
Ａ、によって駆動され、そのシフト位置はシフトポジシ
ョンセンサＳ、によって検出されてシフトポジションイ
ンジケータ■に表示される。

ステアリングホイールＨには、シフトアップの変速指令
を出力するシフトアップレバーＬｕとシフトダウンの変
速指令を圧力するシフトダウンレバーＬｄとを有するス
テアリングシフト機構Ｓｓが設けられ、電子制御ユニツ
）Ｕに接続されている。また、電子制御ユニッ）Ｕには
、アクセルペダルＰＡの位置を検出するアクセルペダル
センサＳ１、エンジンＥのクランク軸の回転速度を検出
するエンジン回転センサＳ６、多段変速機Ｍの人力軸Ｓ
Ｍの回転速度を検出する入力軸回転センサＳ６、および
多段変速機Ｍの出力軸の回転速度に関連して車速を検出
する車速センサＳ、が接続されている。そして、前記電
子制御ユニツ）Ｕは、発電機Ｇにより充電されるバッチ
ＩＪＢに接続されて給電される。

次に、第２図〜第５図に基づいて前記ローラシンクロ機
構Ｒの構造を説明する。第２図はそのローラシンクロ機
構を示す第３図の■−■線断面図、第３図は第２図の■
−■線断面図、第４図は第２図のＴＶ−ｒＶ線断面図、
第５図はリテーナの斜視図である。

第２図に示すように、多段変速機Ｍの入力軸８つまたは
出力軸Ｓｃを構成する回転軸１には、ニードルベアリン
グ２ａを介して第ｎ変速段のギヤ３ａが相対回転自在に
支持されるとともに、そのギヤ３ａから軸方向に所定距
離だけ離間した位置において、前記回転軸１に嵌合する
カラー４上に同じくニードルベアリング２ｂを介して第
ｎ＋１変速段のギヤ３ｂが相対回転自在に支持されてい
る。両ギヤ３ａ、３ｂの間において、回転軸１にスプラ
イン５で結合されたボス６の外周には、スプライン７を
介してスリーブ８が軸方向摺動自在に支持されており、
このスリーブ８をシフトフォークの先部９によって軸方
向に移動させることにより、前記第ｎ変速段のギヤ３ａ
、あるいは第ｎ＋１変速段のギヤ３ｂが回転軸１に一体
に締結されて当該変速段が確立される。

第３図を併せて参照すると明らかなように、第ｎ変速段
のギヤ３ａと前記ボス６の間には、リング状のインナー
カム１０ａがスプラインｌｌａを介して回転軸１に固着
されており、このインナーカムＬＯａの外周には三角形
をなす多数にカム溝１０ａ１が形成されている。そして
、このインナ−カム１０ａのカム溝１０ａ＋と、前記ギ
ヤ３ａの一側面に設けた突出部３ａ＋の内周に形成した
ローラ当接面３ａ２との間には、複数のローラ１２ａが
配設されている。

第４図および第５図を併せて参照すると明らかなように
、インナーカム１０ａとギヤ３ａの突ａ部３ａ＋との間
には、その外周がギヤ３ａのローラ当接面３ａｚに相対
回転自在に摺接するリング状のリテーナ１３ａが嵌合し
、その端面に係合するワッシャ１４ａを介してクリップ
１５ａで軸方向の抜は止めが施されている。リテーナ１
３ａには前記カム溝１０ａ、の位置に対応して半径方向
に貫通する複数のローラ支持孔１３ａ、が形成されてお
り、その内部には前記ローラ１２ａが半径方向に僅かに
移動自在に保持されている。そして、リテーナ１３ａの
内周には、その−側面に開口して軸方向に延びるダボ進
入溝１３ａ、が１２０゛間隔で３個形成されている。第
４図に最も良く示すように、前記ダボ進入溝１３ａ、は
隣接するローラ支持孔１３ａ１の中間に位置するように
形成されており、これによりリテーナ１３ａの軸方向厚
さはローラ１２ａを保持するのに必要な最少限の厚さと
されている。

一方、前記スリーブ８の一側にはダボ８ａが突設されて
おり、このスリーブ８をスプライン７を介して軸方向に
移動させることにより、前記ダボ８ａがリテーナ１３ａ
のダボ進入溝１３ａ２から離脱する。そして、ダボ８ａ
がダボ進入溝１３ａ２に係合しているとき、インナーカ
ム１０ａとリテーナ１３ａは第３図に示す状態に位置決
めされ、ローラ１２ａはカム溝１０ａ１の中心に嵌合す
る。

第ｎ＋１変速段側のローラシンクロ機構Ｒは上述の第ｎ
変速段側のローラシンクロ機構Ｒと実質的に対称な同一
の構造を備えているため、その符号に添字すを付すこと
により重複する説明を省略する。

次に、第６図および第７図に基づいて前記シフトアクチ
ュエータＡ２の構造を説明する。

第６図に示すように、多段変速機Ｔのケーシング２１に
は一対のボールベアリング２２．２３を介して円筒状の
シフトドラム２４の両端が支持されており、このシフト
ドラム２４の一端に固着した従動ギヤ２５には、前記ケ
ーシング２１に取り付けたパルスモータ２６の駆動軸２
７に固着した駆動ギヤ２８が噛合している。シフトドラ
ム２４の外周には、各々一対のスライドベアリング２９
を介して３個のシフトフォーク３０，３１．３２の基部
３３が摺動自在に支持されている。第７図を併せて参照
すると明らかなように、前記シフトドラム２４の外周に
は各シフトフォーク３０，３１．３２に対応して３本の
カム溝２４．．２４□２４、が刻設されており、これら
カム溝２４２４２　、　２４ｉに前記各シフトフォーク
３０゜３１．３２の基部３３に植設したビン３４が係合
している。そして、各シフトフォーク３０，３１゜３２
の先部９は前記ローラシンクロ機構Ｒを作動させる３個
のスリーブ８に係合している（第２図参照）。

次に前述の構成を備えた本発明の実施例の作用について
説明する。

通常の運転状態において、ドライバーによる加速または
減速指令は、アクセルペダルＰＡの位置を検出するアク
セルペダルセンサＳ、から電子制御ユニットＵを介して
スロットル弁ＴのスロットルアクチュエータＡ１に伝達
され、エンジンＥの回転速度を増速あるいは減速すべく
スロットル弁Ｔが開閉制御される。

ドライバーがシフトアップレバーＬｕを操作すると、そ
のシフトアップ指令信号は電子制御ユニットＵに入力さ
れ、前記スロットルアクチュエータＡ１とシフトアクチ
ュエータＡ２が駆動される。

このとき、アクセルペダルセンサＳ４からの信号は一時
的に遮断され、エンジン回転センサＳ６、入力軸回転セ
ンサＳ６、および車速センサＳ７の検出信号が電子制御
ユニットＵに入力され、駆動輪に接続されて所定の速度
で回転する出力軸Ｓ。

とシフト−アップによって確立すべき変速段の減速比と
から決定される所定の回転速度に入力軸Ｓ、Ｉの回転転
速度が同期するように、スロットルアクチュエータＡＩ
が駆動されてエンジンの回転速度が低減される。

上述のようにして、スロットル弁Ｔの制御に基づくエン
ジンＥの回転速度の変化によって入力軸Ｓ、Ｉと出力軸
Ｓｃが同期すると、シフトアクチュエータＡ２が駆動さ
れてシフトアップ操作が行われる。すなわち、第６図に
おいて、パルスモータ２６が駆動されてシフトドラム２
４が所定角度だけ回転し、その外周に形成したカム溝２
４．．２４２．２４−に係合するピン３４を介して所定
のシフトフォーク３０，３１．３２が軸方向に駆動され
ると、そのシフトフォーク３０．３１３２の先部９に係
合するスリーブ８が駆動されて所定のローラシンクロ機
構Ｒが作動し、目的とする変速段が確立される。このよ
うにしてシフトアップ操作が完了すると、スロットル弁
Ｔの開度は再びアクセルペダルセンサＳ４の出力信号に
よって制御される。

一方、シフトダウンレバーＬｄの操作によってシフトダ
ウンの指令信号が出力されると、前述と同様に入力軸８
つの回転速度が出力軸Ｓ。の回転速度に同期するように
スロットルアクチュエータＡＩが駆動された後、シフト
アクチュエータＡ。

が駆動されて所望の変速段が確立される。

尚、前記クラッチＣは発進時にのみ使用されるもので、
クラッチペダルＰｃを踏み込んでクラッチＣの係合を一
旦解除した後、クラッチペダルＰ。を開放すると、クラ
ッチストロークセンサＳ２で係合状態を検出しながらク
ラッチダッパーＤのソレノイドバルブＶが開閉制御され
、これによりクラッチＣが滑らかに係合される。

次に、前記ローラシンクロ機構Ｒの作用を説明すると、
スリーブ８が第２図に示す中立位置にあり、そのダボ８
ａがギヤ３ａ側のリテーナ１３ａのダボ進入溝１３ａ２
に嵌合した状態では、インナーカム１０ａとリテーナ１
３ａは、スプライン１１ａ１回転軸１、スプライン５、
ボス６、スプライン７、スリーブ８のダボ８ａｓおよび
ダボ進入溝１３ａ２を介して第３図の状態に位置決めさ
れる。すると、リテーナ１３ａに保持されたローラ１２
ａはローラ支持孔１３ａ１の内部で半径方向内側に移動
し、ギヤ３ａのローラ当接面３ａ２から僅かに離間する
。この状態では、リテーナ１３ａの外周面とギヤ３ａの
ローラ当接面３ａｚがスリップし、回転軸１とギヤ３８
間のトルクの伝達が遮断される。このとき、スリーブ８
のダボ８ａもギヤ３ｂ側のリテーナ１３ｂのダボ進入溝
１３ｂｚに嵌合しており、回転軸１とギヤ３ｂ間のトル
ク伝達も遮断されている。

この状態からシフトアクチュエータＡ、でスリーブ８を
矢印入方向に移動させてダボ８ａをダボ進入溝１３ａ２
から離脱させると、リテーナ１３ａとインナーカム１０
ａは回転軸１あるいはギヤ３ａから加えられるトルクで
僅かに相対回転自在し、インナーカム１０ａのカム溝１
０ａ＋によってローラ１２ａがローラ支持孔１３ａ＋の
内部で半径方向外側に強く押し出され、ギヤ３ａのロー
ラ当接面３ａ２に圧接される。これによりインナーカム
１０ａとギヤ３ａ、すなわち回転軸１とギヤ３ａは一体
に締結され、第ｎ変速段が確立される。逆に、前記スリ
ーブ８を矢印Ｂ方向に移動させると、前述と同様の作用
で、回転軸１とギヤ３ｂが一体に締結されて第ｎ＋１変
速段が確立される。

而して、多段変速機Ｍにローラシンクロ機構Ｒを採用し
、このローラシンクロ機構ＲをシフトアップレバーＬｕ
あるいはシフトダウンレバーＬｄの操作に基づいて駆動
されるシフトアクチュエータＡ２で作動させているので
、変速操作を短時間で素早く完了させることができる。

しかも、変速時にスロットル弁Ｔを制御してエンジンＥ
の回転速度を変更することにより同期を行わせているの
で、変速ショックが軽減されるとともに、クラッチＣを
その都度操作する必要がなくなって変速時間の一層の短
縮が可能となる。

また、ローラシンクロ機構Ｒを作動させるには、そのス
リーブ８を摩擦力に打ち勝って摺動させるだけで良いた
め、駆動力は小さいが構造が簡単なドラム式のシフトア
クチュエータＡ２を採用することができ、その結果変速
機全体の小型軽量化が可能となる。

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実
施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載
された本発明を逸脱することなく、種々の小設計変更を
行うことが可能である。

Ｃ９発明の効果以上のように本発明によれば、モータに接続されて回転
駆動されるシフトドラムと、このシフトドラムに設けた
カム溝に係合するピンを備えて前記シフトドラムに軸方
向摺動自在に支持されるシフトフォークよりなるドラム
式のシフトアクチュエータを採用したことにより、その
シフトアクチュエータおよび変速機全体の構造の簡略化
とコンパクト化が可能となる。しかも、ローラシンクロ
機構を採用したことにより変速操作に要する駆動力が小
さくて済むため、一般に駆動力が小さいとされるドラム
式のシフトアクチュエータによっても充分に変速操作を
行うことができる。而して、前記ローラシンクロ機構と
ドラム式のシフトアクチュエータの組み合わせによる相
乗効果で、変速機の小型軽量化が実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は本発明の一実施例を示すもので、第１
図は電子制御変速機の全体構成図、第２図はそのローラ
シンクロ機構を示す第３図の■−■線断面図、第３図は
第２図の■−■線断面図、第４図は第２図のｒＶ−ＴＶ
線断面図、第５図はリテーナの斜視図、第６図はシフト
アクチュエータの断面図、第７図はシフトドラムのカム
溝の展開図である。ｌ・・・回転軸、３ａ、３ｂ・・・ギヤ、８・・・スリ
ーブ、１２ａ、１２ｂ・・・ローラ、２４・・・シフト
ドラム、２４１．２４２．２４ｓ・・・カム溝、２６・
・・パルスモータ、３０．３１．３２・・・シフトフォ
ーク、３４・・・ピン、

Claims

【特許請求の範囲】回転軸（１）に相対回転自在に支持されたギヤ（３ａ、
３ｂ）をローラ（１２ａ、１２ｂ）を介して前記回転軸
（１）に締結することにより所望の変速段を確立するロ
ーラシンクロ機構（Ｒ）と、このローラシンクロ機構（
Ｒ）を作動させるスリーブ（８）を駆動するシフトアク
チュエータ（Ａ＿２）と、エンジン（Ｅ）の回転速度を
制御するスロットルアクチュエータ（Ａ＿１）と、変速
指令信号に基づいて前記シフトアクチュエータ（Ａ＿２
）とスロットルアクチュエータ（Ａ＿２）を制御する電
子制御ユニット（Ｕ）とを備えた電子制御変速機におい
て、前記シフトアクチュエータ（Ａ＿１）が、外周にカム溝
（２４＿１、２４＿２、２４＿３）を備え、モータ（２
６）に接続されて回転駆動されるシフトドラム（２４）
と、一端が前記スリーブ（８）に係合し、他端に前記カ
ム溝（２４＿１、２４＿２、２４＿３）に係合するピン
（３４）を備えて前記シフトドラム（２４）に軸方向摺
動自在に支持されるシフトフォーク（３０、３１、３２
）とよりなる、電子制御変速機。