JPH06159504A - 自動車変速機の切換装置 - Google Patents

自動車変速機の切換装置

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JPH06159504A
JPH06159504A JP5211877A JP21187793A JPH06159504A JP H06159504 A JPH06159504 A JP H06159504A JP 5211877 A JP5211877 A JP 5211877A JP 21187793 A JP21187793 A JP 21187793A JP H06159504 A JPH06159504 A JP H06159504A
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JP
Japan
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synchronous
shift
clutch
switching device
sleeve
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Application number
JP5211877A
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English (en)
Inventor
Robert Mueller
ロベルト・ミユーラー
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Dr Ing HCF Porsche AG
Original Assignee
Dr Ing HCF Porsche AG
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Filing date
Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 少ない費用で製作可能で、手動シフト力が大
幅に低減されるような変速機用切換装置を提供する。 【構成】 同期式変速機はグループ変速機として形成さ
れている。この場合、すべての変速段が２個の同期クラ
ッチを同時に閉じることによって切り換え可能であり、
すべての変速段の切り換え時に一方の同期クラッチが寄
与する。この同期クラッチはサーボ駆動装置によって操
作される、他の同期クラッチはシフトローラを介して純
機械的に操作される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、同期クラッチによって
切換え可能な複数の変速段を備え、それぞれの歯車対が
互いにかみ合う固定歯車と遊び歯車によって形成され、
変速段が同期スリーブを備えた二つの同期クラッチを同
時閉鎖することによって切換え可能であり、同期クラッ
チの同期スリーブがすべての変速段のシフトのときに一
緒に作用する、自動車変速機の切換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】Johannes Looman 著の“歯車式変速装
置”（ベルリンのSpringer出版、1988年）の第１０頁
に、グループ変速装置が記載されている。このグループ
式変速装置は、ほとんどの場合２速の多段変速機、すな
わち普通の変速機の前または後に接続された多段変速機
を備えている。グループ変速機は、歯車セットを多重利
用することにより、変速機の長さ寸法を増大させずに、
変速段数と変速範囲を大きくすることができる。
【０００３】変速段が２個の同期クラッチを同時に閉鎖
することによって切り換え可能に、このような同期変速
機が形成されていると、純手動操作時にかなり大きな操
作力が必要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、少な
い費用で製作可能で、手動シフト力が大幅に低減される
ような、この種の変速機のために切換装置を提供するこ
とである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は、同期スリー
ブがサーボ駆動装置によって操作され、他の同期スリー
ブが手動操作されることによって解決される。
【０００６】すべての変速段を切り換えるときに寄与す
る同期クラッチがサーボ駆動装置で操作される場合に
は、自動車の運転者は一つの同期クラッチを手動操作す
るだけでよく、運転者によって行われる変速作業は従来
の変速作業よりも非常に少ない。回転する変速機部品
（回転質量の約１５％）を手動で同期させるだけでよ
い。サーボ装置がクラッチディスク（回転質量の約８５
％）の同期を行う。
【０００７】比較的に簡単なサーボ駆動装置を形成す
る、回路技術的および構造的な他の特徴は従属請求項に
記載してある。基本的には、すべての同期クラッチをサ
ーボ駆動装置で切り換えることができる。しかしなが
ら、このような切り換えのための製作コストは何倍にも
高くなる。なぜなら、このようなサーボ駆動装置を互い
に調和させるために、高価な調整回路が必要であるから
である。
【０００８】
【実施例】本発明の実施例が図に示してある。次に、こ
の実施例について説明する。変速機の中央の入力軸２
は、往復ピストンエンジンと変速機の間に設けられたエ
ンジンクラッチ１を介して駆動される。この入力軸には
中空軸３が回転可能に軸承され、トルクを伝達するよう
クラッチＥによって入力軸２に連結可能である。クラッ
チＥを操作する同期スリーブ（摺動スリーブ）４は入力
軸２と相対的に回転不能であるが、長手方向に摺動可能
である。
【０００９】後退Ｒの遊び歯車５はクラッチＦによって
入力軸２に連結可能である。入力軸２には、２速のＧ２
の固定歯車６と５速Ｇ５の固定歯車７が設けられてい
る。中空軸３には、６速Ｇ６の固定歯車８と４速Ｇ４の
固定歯車９が取付けられている。固定歯車８にかみ合う
固定歯車１０は第２の中空軸１１に固定されている。こ
の中空軸１１内の中央には出力軸１２が軸承されてい
る。車軸１４は端側の歯車対１３を介して出力軸１２に
よって駆動される。
【００１０】Ｇ２の固定歯車６には、中空軸１１に軸承
された遊び歯車１７がかみ合っている。Ｇ５の固定歯車
７には、中空軸１１に軸承された遊び歯車１８がかみ合
っている。同期クラッチＡ−Ｂの同期スリーブ１９は中
空軸１１と相対的に回転不能である。遊び歯車１７はク
ラッチＡによって中空軸１１に連結可能であり、遊び歯
車１８はクラッチＢによって中空軸１１に連結可能であ
る。
【００１１】他の同期クラッチＣ−Ｄの同期スリーブ２
０は出力軸１２と相対回転不能である。中空軸１１はク
ラッチＣを介して出力軸１２に連結可能である。出力軸
１２に軸承されＧ４の固定歯車９にかみ合う遊び歯車２
１は、クラッチＤを介して出力軸１２に連結可能であ
る。
【００１２】次の表に示すように、すべての前進段Ｇ１
〜Ｇ６を切り換えるために、二つのクラッチが同時に閉
じる。 同期クラッチＣ−Ｄは、すべての変速段を切り換える際
に働く。この同期クラッチはその中立の零位置で変速機
空転を生じるので、切換えられるすべての変速段から空
転へ直接切り換えることができ、逆に空転から任意の変
速段へ直接切り換えることができる。
【００１３】変速段Ｇ２，Ｇ５，Ｇ６およびＧ４はそれ
ぞれ歯車対からなっている。変速段Ｇ１はＧ２の歯車対
６，１７と、グループギアとして後方に接続配置された
変速段Ｇ４，Ｇ６の歯車対によって形成される。変速段
Ｇ４，Ｇ６はＧ５の歯車対７，１８と共に３速Ｇ３を形
成する。
【００１４】同期クラッチを閉鎖位置にもたらすことが
できるようにするために、その同期スリーブ１９，４，
２０にシフトフォーク２２，２３，２４が係合する。こ
のシフトフォークはシフトローラ２５によって操作され
る。シフトローラ２５は従来のごとく形成され、カム軌
道によってシフトフォークを軸方向に摺動させる。シフ
トフォーク２２，２３はケーシング固定の軸２６に長手
方向に摺動可能に軸承され、ピン２７を介してシフトロ
ーラ２５によって直接摺動可能である。軸２６には連行
体２８が軸承され、ピン２７を介してシフトローラ２５
によって操作可能である。連行体２８の溝２９には連結
フィンガー３０が係合している。この連結フィンガー３
０は軸３１に固定されている。この軸にはシフト棒２４
が軸承されている。
【００１５】変速機を空転位置に切り換えるために、同
期装置Ｃ−Ｄがその中間の中立位置にもたらされると、
連結フィンガー３０が溝２９から外へ揺動し、ケーシン
グ固定の弓形ガイド３２内に揺動する。連行体２８の溝
２９と弓形ガイド３２は相互の方へ向いたＶ字状の開口
を有する。この開口は連結フィンガー３０を連行体２８
から外側へ揺動させる際に、中立位置への同期クラッチ
Ｃ−Ｄの軸方向摺動を行う。連結フィンガー３０が内側
へ揺動する際に、開口は、その都度シフトロータ２５に
よって予め定められた切換位置への軸方向摺動を生じ
る。それによって、変速機が中立位置にあるとき（連結
フィンガーが外側へ揺動するとき）、シフトローラ２５
の回転により任意の変速段を予備選択することができ、
その後連結フィンガー３０を内側へ揺動させることによ
りこの任意の変速段に切換えることができる。
【００１６】同期クラッチＣ−Ｄまたはその同期スリー
ブ２０に係合するシフトフォーク２４は、空気圧式サー
ボ駆動装置によって操作される。このサーボ駆動装置の
回路は図５に示してある。サーボ駆動装置は空気圧シリ
ンダ３３、電磁弁３４および制御装置３５からなってい
る。
【００１７】空気圧シリンダ３３内においてロール式ダ
イヤフラム３６に調節ピストン３７が固定されている。
この調節ピストンは連結フィンガー３０に連結されてい
る。調節ピストン３７の前側には、フィルター３８で浄
化された外気が、制御装置３５によって制御される電磁
弁３４を経て供給される。調節ピストン３７の後側は、
逆止弁３９を介して往復ピストンエンジンの吸気管負圧
部に接続されている。吸気管負圧が外気の圧力よりも小
さいと、調節ピストンはばね４０の力に抗して摺動す
る。このばねは調節ピストンを空気圧シリンダの底に支
持している。
【００１８】制御装置はシフトローラ２５に取付けられ
たスイッチＳ１、調節ピストン３７に付設されたスイッ
チＳ２およびシフトレバー４１に設けられたスイッチＳ
３から信号を受け取る。スイッチＳ３はシフトレバー４
１の図示中央位置と両端位置で接触する。この両端位置
はシフトアップ＋とシフトダウン−を意味する。
【００１９】スイッチＳ１は６個の前進段と後退段のた
めのシフトローラ２５の７個の位置を制御装置に報告す
る。変速段表示はハンドル４２の近くに設けられた表示
装置４３で行われる。
【００２０】機械的な操作のために、シフトレバー４１
には引索４４が枢着されている。この引索は引張りフッ
ク４５を介してシフトローラ２５を回転する。シフトレ
バー４１に枢着された他の引索４６は後退段安全装置を
解除する働きをする。
【００２１】シフトレバー４１が運転者によって中央位
置に動かされると、スイッチＳ３の中央接点が開放す
る。それによって、３／２電磁弁３４が制御され、調節
ピストン３７が同期装置Ｃ−Ｄを中立位置にセットす
る。この位置に達すると、スイッチＳ２が接点交換によ
って報告する。その間、引索４４の遊びがなくなり、引
張りフック４５がシフトローラ２５を１位置だけ更に回
転する。シフトローラ２５の正しい位置に達すると、シ
フトローラ２５に取付けられたスイッチＳ１が報告を行
う。電磁弁３４に電流が流れなくなるので、ばね４０は
同期装置Ｃ−Ｄの切換えを生じる。スイッチＳ２が再び
閉じて初めて、シフトが終了し、入れられた変速段が表
示装置４３に表示される。それによって、シフト過程が
終了し、シフトレバー４１はギアシフトラグ内のばねに
よって中央位置に戻される。
【００２２】更に、シフトレバーを中央位置から側方へ
移動させることができる（中立位置）。それによって、
スイッチＳ３の中央接点が同様に離れる。それによっ
て、同期装置Ｃ−Ｄが中立位置にセットされる。中央位
置へのシフトレバーの戻しによって、最後に入れられた
変速段が再び入れられる。なぜなら、シフトローラ２５
が位置を変更しないからである。
【００２３】中立位置からシトを許すことも考えられ
る。それによって、運転者は任意の変速段を予備選択す
ることができる。運転者は中央位置への復帰後この変速
段で更に移動させることができる。これは例えば交通信
号の前で、５速から１速へシフトダウンするときに行わ
れる。
【００２４】エンジンクラッチ１はマスターシリンダ４
８とスレーブシリンダ４９を介してクラッチペダル４７
によって液圧的に操作される。マスターシリンダ４８と
スレーブシリンダ４９の間の液圧管５１に設けた２／２
電磁弁５０を制御することにより、制御装置の付加的な
出力部は、再連結時の防護の役目を受け持つ。平行管５
２に設けた逆止弁５３はいつでも、エンジンクラッチ１
を開放することができる。シフト過程中に電磁弁５０が
制御されるので、シフト過程が経過する前に再び連結さ
れることはない。
【００２５】
【発明の効果】本発明による変速機用切換装置は、少な
い費用で製作可能であり、かつ手動シフト力が大幅に低
減されるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】変速機を概略的に示す図である。
【図２】図３のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿ったシフトローラ
とシフト棒の縦断面図である。
【図３】シフトローラとシフト棒の横断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ平面内の展開図である。
【図５】空気圧−電気式制御回路図である。
【符号の説明】
１ エンジンクラッチ ４，１９，２０ 同期スリーブ ５，１７，１８， 遊び歯車 ６，７，８，９，１０ 固定歯車 ２２，２３，２４ シフトフォーク ２５ シフトローラ ２８ 連行体 ３０ 連結フィンガー ３３，３４，３５ サーボ駆動装置 ３７ 調節ピストン ３９ 逆止弁 ４１ シフトレバー ４７ クラッチペダル ４８ マスターシリンダ ４９ スレーブシリンダ ５０ 電磁弁 ５１，５２ 管 ５３ 逆止弁 Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ スイッチ

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 同期クラッチによって切換え可能な複数
    の変速段を備え、それぞれの歯車対が互いにかみ合う固
    定歯車と遊び歯車によって形成され、変速段が同期スリ
    ーブを備えた二つの同期クラッチを同時閉鎖することに
    よって切換え可能であり、同期クラッチの同期スリーブ
    がすべての変速段のシフトのときに一緒に作用する、自
    動車変速機の切換装置において、この同期スリーブ（２
    ０）がサーボ駆動装置（３３，３４，３５）によって操
    作され、他の同期スリーブ（４，１９）が手動操作され
    ることを特徴とする切換装置。
  2. 【請求項２】 同期クラッチの同期スリーブ（１９，
    ４，２０）にシフトフォーク（２２，２３，２４）が係
    合し、このシフトフォークがシフトローラ（２５）によ
    って操作可能であり、同期スリーブ（２０）に係合する
    シフトフォーク（２４）がシフトローラ（２５）から切
    離し可能で、同期スリーブ（２０）を中立位置にもたら
    すことを特徴とする請求項１の切換装置。
  3. 【請求項３】 シフトフォーク（２４）が連行体（２
    ８）とそれに係止可能な連結フィンガー（３０）を介し
    てシフトローラ（２５）に連結され、連結フィンガー
    （３０）がサーボ駆動装置（３３，３４，３５）によっ
    て操作されることを特徴とする請求項２の切換装置。
  4. 【請求項４】 シフトローラ（２５）が手動回転させら
    れる前に、サーボ駆動装置（３３，３４，３５）が同期
    スリーブ（２０）を開放位置にもたらし、シフトローラ
    （２５）が所望の新しい位置に達した後で、閉鎖位置に
    もたらすことを特徴とする請求項１または３の切換装
    置。
  5. 【請求項５】 シフトすべきすべての変速段のための主
    同期作業が、同期クラッチ（Ｃ−Ｄ）によって、従って
    サーボ駆動装置（３３，３４，３５）によって行われる
    ことを特徴とする請求項１または４の切換装置。
  6. 【請求項６】 切換装置が空気圧式、電気式または液圧
    式に操作されることを特徴とする請求項１から５までの
    いずれか一つの切換装置。
  7. 【請求項７】 サーボ駆動装置が空気圧シリンダ（３
    ３）、電磁弁（３４）および制御装置（３５）からなっ
    ていることを特徴とする請求項１の切換装置。
  8. 【請求項８】 空気圧シリンダ（３３）内に、縦方向に
    移動可能な調節ピストン（３５）がばねで付勢されて設
    けられ、調節ピストン（３５）の前側に電磁弁（３４）
    を介して外気が供給可能であり、調節ピストン（３５）
    の後側が逆止弁（３９）を介して、自動車を駆動する往
    復ピストンエンジンの吸気管負圧部に接続されているこ
    とを特徴とする請求項７の切換装置。
  9. 【請求項９】 シフトレバー（４１）にスイッチ（Ｓ
    ３）が取付けられ、調節ピストン（３７）にスイッチ
    （Ｓ２）が取付けられ、シフトローラ（２５）にスイッ
    チ（Ｓ１）が取付けられ、スイッチ（Ｓ３，Ｓ２，Ｓ
    １）の信号が電磁弁（３４）を制御する電気式制御装置
    （３５）に入力されることを特徴とする請求項１または
    ７の切換装置。
  10. 【請求項１０】 往復ピストンエンジンと変速機の間に
    設けられたエンジンクラッチ（１）が、マスターシリン
    ダ（４８）とスレーブシリンダ（４９）によって液圧操
    作可能であり、クラッチペダル（４７）によって操作可
    能なマスターシリンダ（４８）が第１の管（５２）を介
    して逆止弁（５３）に接続され、第２の管（５１）が組
    み込まれた電磁弁（５０）を介して、エンジンクラッチ
    （１）を操作するスレーブシリンダ（４９）に接続され
    ていることを特徴とする請求項１の切換装置。
  11. 【請求項１１】 スイッチ（Ｓ２）が連結フィンガー
    （３０）の正しい位置を信号で知らせない限り、誤使用
    を防止するためにエンジンクラッチ（１）の接続が阻止
    されるように、電磁弁（３４）が制御装置（３５）によ
    って制御されることを特徴とする請求項９の切換装置。
JP5211877A 1992-08-29 1993-08-26 自動車変速機の切換装置 Pending JPH06159504A (ja)

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