JPH07501132A - 自動車用多段変速装置における切換操作装置 - Google Patents

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】 自動車用多段変速装置における切換操作装置本発明は、請求の範囲第１項の上位 概念部分に記載の自動車の多段変速装置における切換操作用の切換装置に関する 。

かかる変速装置を切換操作するために既に種々の切換装置が知られている。

即ち、切換ロッドおよび種々の機械的構造部品を介して切換操作にとって必要な 移動運動を例えば切換揺動リンクについて実施する純機械式の切換装置が知られ ている。これによって非常に複雑で大きな場所を占め組立費用がかさむ構造が生 じている。

更に、変速段の切換を電気液圧式に行うことが知られており、即ち各切換揺動リ ンクに例えば中立位置と二つの変速段位置を持っだ液圧シリンダが付属されてい る。

一般に十分な切換確実性および機能確実性を得るために、この公知のシステムは 非常に複雑な電子および液圧式装置を必要とし、これによって切換装置の構造お よび組立は非常に高価となっている。

本発明の目的は、冒頭に述べた形式の切換装置を、構造が非常に単純で場所をと らず、切換揺動リンクの確実な切換およびその中立位置における確実な固定が行 え、簡単に製造および組立ができるように改良することにある。

本発明によればこの目的は、請求の範囲第１項の特徴部分に記載の切換装置によ って達成される。本発明の有利な実施態様は各従属請求の範囲に記載されている 。

従って本発明に基づく切換装置は主要な切換要素として、中立位置および変速段 切換位置において変速装置歯車軸線に対して平行に移動できる唯一の押圧ロッド （スラストロッド）と、各切換揺動リンクに付属され個々に作動できる複数の連 結機構とを有している。これらの連結機構は不動作状態において即ち連結力が作 用していないとき、その都度不動作の切換揺動リンクをその中立位置においてハ ウジング外側面側に不動に拘束し、同時に抑圧ロッドは切換運動を支障なしに行 える。これによって変速段の意図しない投入を生じてしまうような切換揺動リン クの運動は行われない。動作状態／かみ合わせ状態において個々に作動できる連 結機構は押圧ロッドとその都度の切換揺動リンクとの作用的な結合を行い、同時 にこの切換揺動リンクとハウジング固定部分との接続が釈放されるので、切換揺 動リンクは押圧ロッドの切換運動を支障なしに行える。多段自動車変速装置の複 数の切換揺動リンクは従って個々に切換力を伝達する唯一の押圧ロッドに連結さ れる。連結機構は、各連結機構が他の残りの連結機構に無関係に作動できるが、 他の残りの切換揺動リンクの操作に州立てられる同じ押圧ロッドに作用するよう に形成されている。

本発明の実施態様において、連結機構は押圧ロッドの切換運動方向ないし切換力 の方向に対して垂直、かつ切換揺動リンクアームの軸方向に移動可能な連結ボル トを有し、この連結ボルトの一端は切換揺動リンクアームに支持され、他端は連 結力が作用しているか否かに応じてハウジング固定部分あるいは押圧ロッドのい ずれかにかみ合い結合する。連結状態において揺動リンクは押圧ロッドと一緒に 移動でき、切り離され鎖錠された状態において揺動リンクは不動に拘束され、同 時に押圧ロッドの更なる切換運動を許す。

連結機構が連結ボルトを有し、この連結ボルトが、切換揺動リンクアームに接続 されている連結軸と、押圧ロッドおよびハウジング固定部分にある対応した開口 にがみ合わせたり外したりできる連結ヘッドとを持っていることが有利である。

連結軸および連結ヘッドのこの単純な幾何学的な形状によって、押圧ロッドおよ びハウジング固定部分に単純な開口を設けることができるので、製造上および組 立上において有利な実施態様が実現できる。

押圧ロッドは、三つの位置即ち中央の中立位置および移動方向に見て前方位置と 後方位置に、例えばねじ付きスピンドルと組み合わせた電動機を介して、あるい は三つの位置をもつ空気圧あるいは液圧シリンダを介して移動できる。

押圧ロッドに切換方向に延びる長孔が設けられ、非連結状態において連結ボルト の連結軸がこの長孔を移動可能に貫通していることが有利である。即ち一つの変 速段が投入されているとき、常に一つの切換揺動リンクしか連結ボルトを介して 抑圧ロッドに接続されておらず、他の残りの切換揺動リンクは連結ボルトを介し てハウジング固定部分に、押圧ロッドが支障なしに中立・連結位置から対応した 変速段切換位置に移動でき、常に一つの連結された切換揺動リンクしか連動され ないように固定されている。

本発明の他の有利な実施態様において、一つあるいは複数の連結ボルトは丁字形 をしており、その連結ヘッドは組み立てられた機能状態において押圧ロッドの切 換方向に対して直角に配置されている。従って押圧ロッドには全体として十字形 の開口が設けられ、その十字形の開口の縦スリットは連結軸の貫通用の長孔とな っており、横スリットは連結ヘッド、即ち頭部・梁のかみ合いのために設計され ている。その場合、連結ボルトはその連結軸並びに連結ヘッドがそれぞれ同一の 断面形状をしていることが有利である。これによつて貫通開口即ち抑圧ロッドに おける十字形の開口が縦方向並びに横方向において同じ幅に寸法づけられ、およ び連結ヘッドおよび連結軸に対するハウジング壁における開口も同じ幅に寸法づ けられており、これは同様に製造の単純化に貢献する。

更に連結ヘッドは丸いか楕円形の皿の形でもよい。連結ボルトを断面円形の連結 軸と円形の皿の形の連結ヘッドを持って形成した場合、全体として非常にコスト 的に有利に製造できる回転部品が得られる。従ってハウジング壁および押圧ロッ ドにおける対応した開口も円形の貫通開口となる。

更に、連結ボルトはＬ字形にすることができ、これによって断面円形あるいは矩 形の形材棒から曲げ／端部げ加工で製造できる。従ってハウジングおよび押圧ロ ッドにおける開口は押圧ロッドの長手軸線に関して片側に突出して設けられ、押 圧ロッドにおける開口は丁字形に形成されている。

その場合、切換揺動リンクに力を伝達する押圧ロッドは平鋼で作られるので、こ れは全体として、幾何学的に単純な開口を持った容易に製造できる構造部品とな り、これは単純な製造から目を転ずれば、変速装置ハウジングの内部において非 常に小さな構造空間しか必要としない。しかし押圧ロッドはＴ形鋼およびＬ形鋼 のような曲げ剛性を高めた任意の形鋼から作られるか、ビード（突条）を備える こともできる。ハウジング固定部分がハウジングの外側壁であり、抑圧ロッドが ハウジング外側壁と切換揺動リンクの切換揺動リンクアームの外側端との間に配 置されていることが特に有利である。ハウジング固定部分はハウジング壁の内側 面あるいは外側面に取り付けられた構造部品、例えば平らであるか軽いフランジ 状板でもよい。これは、連結ヘッドを拘束するために正確に加工すべき開口８を ハウジング壁にではなく別個に簡単に製造できるプレートに設けることができる という製造技術的に大きな利点を有する。そのプレートをハウジング壁の外側面 に配置する場合、ハウジング壁に場合によってはハウジングを鋳造する際に既に プレートで覆われる大きな貫通開口を設けるだけで済む。

非常に有利な実施態様は、連結軸が切換揺動リンクアームの外側端に選択力ない し連結力の方向に移動可能に案内されて配置され、連結軸あるいは切換揺動リン クアームのいずれかが案内部品の形に形成され、これらの部品がガイドをもって 互いに入り組んでその長手方向に滑ることによって達成される。即ち、例えば切 換揺動リンクアームの外側端が案内シリンダの形に広げられるか案内シリンダを 備えられ、その中に断面円形の棒状に形成された連結ボルトの連結軸が軸方向に 移動可能に滑って案内される。その場合、両方の部品の端部の端面間に即ち切換 揺動リンクアームの端部の端面と連結軸の端部の端面との間に、連結ボルトを不 活動状態即ち非かみ合い状態ないし非連結状態において抑圧ロッドからハウジン グ壁における対応した開口の中に押し入れる圧縮ばねが配置されていることが有 利である。連結ボルトによって切換揺動リンクを押圧ロッドに連結するために、 連結ボルトを圧縮ばねの力に抗して連結ヘッドと共にハウジング開口から押し出 し、押圧ロッドにおける十字形の開口の横スリットの中に押し入れ、押圧ロッド と切換揺動リンクとの連結を実行する連結力を与えるだけで済む。その場合、こ の選択力あるいは連結力を準備する装置は、電磁式装置あるいは空気圧あるいは 液圧シリンダあるいはその他の装置でよい。これらの装置はシリンダハウジング の外側で例えばハウジング壁の外側面に取り付けられるので、この装置によって 変速装置ハウジングの内部の構造空間が州立てられることはない。更に連結ボル トは押圧ロッドの組立後に簡単にハウジング外側面から挿入できる。その後で同 様に外側から操作装置が設けられ、これによって連結機構の非常に簡単な組立が 実現できる。

要約すれば全体として、切換装置を本発明に基づいて形成することによって、個 々の切換揺動リンクを他の揺動リンクを動かすことなしに切換槍に連結すること が実現できる。連結ボルトは連結を生ずることなしに抑圧ロッドを貫通できる。

揺動リンクのハウジングに対する確実な固定が行える。更に非常に重要な要件が 、即ち単純な製造および組立と小さな構造空間が良好に満たされる。

以下図に示した実施例を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は、一方の切換揺動リンクが連結状態にあり他方の切換揺動リンクが切り 離され鎖錠された状態にある二つの切換揺動リンクを持った切換装置の第１図の Ｉ−Ｉ線に沿った概略断面図であり、 第２図は第１図の■−■線に沿った抑圧ロッドの断面図であり、切換揺動リンク の連結された状態ないし切り離され鎖錠された状態における連結ヘッドの位置が 示されている。

特に第１図から分かるように、本発明に基づく切換装置は主に抑圧ロッド（スラ ストロッド）ｌから成っている。これは第２図から良く理解できるように平鋼材 料で作られている。抑圧ロッド１は、黒色矢印で良好に理解できる切換力・方向 ２に沿って三つの切換位置即ち中央の中立位置および図面に示されている（左右 の）変速段切換位置に移動可能に、ハウジング固定部分ここではハウジング壁３ に取り付けられ、詳しくは直ぐ近くにできればその上を直接滑るように取り付け られている。

切換装置の他の主な構成部品は連結ボルト４であり、これは押圧ロッド１の広が り方向に対して直角に図面において垂直にハウジングおよび押圧ロッドにある対 応した開口８．９の中に移動可能に配置されている。連結ボルト４の移動は図面 において垂直矢印で示されている選択力ないし連結力５を介して引き起こされる 。選択力ないし連結力５および切換力２を発生する装置は図示されていない。こ れらは電気式あるいは電磁式装置、液圧あるいは空気圧シリンダあるいはその他 の装置である。

図示の実施例において一つあるいは複数の連結ボルト４は、互いに直交し断面が 全く同じ円形をしている連結軸６と連結ヘッド７とから成り丁字形をしている。

ハウジング壁３にある対応した開口８は連結ヘッド７の形状に合わされ、即ち連 結ヘッドがその中に容易にかみ合ったり外れたりできるように設計されている。

その入り切り側に少なくとも僅かな、好適には大きな案内傾斜面があると有利で ある。

抑圧ロッド１には、横スリット１０と縦スリット１１から成る十字形の貫通開口 ないし切欠き開口９が設けられている。横スリット１０はハウジング壁３にある 開口８と特に寸法的に一致され、連結状態において連結ヘッド７を収容するため に使用する。抑圧ロッドの横スリット１０はハウジングの対応した開口８よりも 幾分幅広くすることもでき、これによって特に高速切換の場合でも容易な連結が 行える。更に縦スリット１１は少なくともその横寸法が横スリット１０の縦寸法 と同じに設計され、即ち連結軸６を移動可能に収容するために設計されている。

その場合、特に押圧ロッドの切換力をできるだけ小さくするのに役立たせるため に、その収容が摩擦なしに行われることに注意しなければならない。勿論、十字 形の開口特にその横スリット１０に、柔らかなかみ合わせないし切り離しを可能 にするために、垂直方向並びに水平方向に案内傾斜面を設けることもできる。

切換装置には切換揺動リンク１２も備えられている。

この切換揺動リンク１２は公知のようにそれぞれハウジング固定のヒンジ点１３ を中心として、その下側切換フォーク１４がここでは図示していない切換スリー ブあるいは類似した切換構造部品と共に相応して選択された変速段のかみ合わせ を実行するように揺動できる。切換揺動リンク１２は更にそれぞれ切換フォーク １４と同じ平面内を延びる切換アーム１５を有している。この切換アーム１５は 切換揺動リンク１２の連結状態において切換力２を受けるために使用する。

切換揺動リンクアーム１５はその上端が案内シリンダ１６の形に広げられている か、その外側端がそのような案内シリンダ１６を備えている。しかし別の軸方向 ガイドを使用することもできる。案内シリンダ１６の円筒状内部開口の中に連結 ボルト４の連結軸６が軸方向に移動可能に案内されて配置されている。連結軸６ の下側端面と案内シリンダ１６の内側底との間に復帰・圧縮ばね１７が配置され ている。この圧縮ばね１７は、それが連結ボルト４を上向きに即ちハウジング壁 ３の方向に押圧するようにバイアス圧をもって敷設されている。従って選択力な いし連結力５が存在しない場合および抑圧ロッド１が中立位置ないし中間位置に あるとき、連結ボルト４はその連結ヘッド７がハウジング壁３の開口８の中に滑 り込まされるか押し込まされる。これによって切換揺動リンク１２はハウジング 壁３に不動に拘束されるので、切換揺動リンクの意図しない移動が避けられ、こ れによって変速段の意図しない投入ないし切り離しが避けられる。これは第１図 および第２図特にそれらの右側に図示した状態位置から分かるように、揺動リン クの切り離され鎖錠された状態において揺動リンクの拘束が確実に行われ、その 場合、同時に抑圧ロッド１は、例えば図面の左側に示されているような連結され た切換揺動リンクを揺動するために支障なしに移動される。

既に述べたように、抑圧ロッド１には連結ボルト４付きの複数の連結機構が付属 されており、それらの各連結機構はそれぞれ一つの切換揺動リンク１２と共働す る。

その場合常に一つの連結機構だけしが作動されず、即ち図面の左側に示されてい るように、ただ一つの切換揺動リンク１２しか連結ボルト４を介して押圧ロッド １に連結されない。他の残りのすべての連結機構は作動されず、即ち他の残りの すべての切換揺動リンク１２は連結ボルト４を介してハウジング壁３に不動に拘 束されている。

即ち抑圧ロッド１によって常に一つの揺動リンク１２しかその連結ボルト４を介 して動がされず、他の残りの切換揺動リンクは連結ボルト４を介して不動に拘束 されている。他の変速段が選択される際にはじめて、例えば図面において左側に 示されている切換揺動リンクにおいて選択力ないし連結力５が失われ、これによ って連結ボルト４は圧縮ばね１７の力によって連結ヘッド７がハウジング壁３に ある開口８の中に滑り込まされ、揺動リンク１２が拘束されている。同時に他の 切換揺動リンク例えば図面において右側に示されている切換揺動リンクが選択さ れる。即ちその連結装置が作動され、これは連結ボルト４をハウジング壁３にあ る開口８から引き抜き、抑圧ロッド１にある十字形の貫通開口９の中に、連結ヘ ッド７が横スリット１０にぴったり係合するように押し入れる。その後、この新 たに連結された切換揺動リンクは左側あるいは右側に対応した変速段位置に揺動 され、これによって切換フォーク１４を介して相応した歯車組が活動させられる 。

符号の説明 １　押圧ロッド（スラストロッド） ２　切換力・方向 ３　ハウジング壁／ハウジング固定部分４　連結ボルト ５　選択力ないし連結力 ６　連結軸 ７　連結ヘッド ８　ハウジング貫通開口／開口 ９　十字形貫通開口／開口 １０　横スリット １１　縦スリット １２　切換揺動リンク １３　ヒンジ点 １４　切換フォーク １５　切換揺動リンクアーム １６　案内シリンダ １７　圧縮ばね 補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）平成　６　年　５　月　１２［

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. １．ハウジング固定のヒンジ点（１３）を中心として揺動できる複数の切換揺動 リンク（１２）を有し、各切換揺動リンク（１２）にそれぞれ一つの切換スリー ブが付属され、ヒンジ点（１３）の上側にある切換揺動リンク（１２）の切換揺 動リンクアーム（１５）が、変速装置歯車軸線に対して平行に作用するそれぞれ 一つの切換要素（１，４）を介して切換位置に移動されるような自動車用多段変 速装置における切換操作装置において、−少なくとも一つの切換要素が、中立位 置および変速段切換位置において歯車軸線に対して平行に移動できる唯一の押圧 ロッド（１）と、各切換揺動リンク（１２）にそれぞれ付属され個々に作動でき る複数の連結機構とから成り、 −各連結機構が不動作状態においてそれぞれ一つの切換揺動リンク（１２）をハ ウジング固定部分（３）に不動に拘束し、同時に押圧ロッド（１）の移動を自由 にし、−各連結機構が動作状態／投入状態において押圧ロッド（１）と切換揺動 リンク（１２）との作用的な結合を行い、同時にこの切換揺動リンク（１２）と ハウジング固定部分（３）との接続を釈放する、 ことを特徴とする自動車用多段変速装置における切換操装置。
2. ２．連結機構が押圧ロッド（１）の切換運動方向ないし切換力（２）の方向に対 して垂直かつ切換揺動リンクアーム（１５）に対して軸方向に移動可能な連結ボ ルト（４）を有し、この連結ボルト（４）の一端が切換揺動リンクアーム（１５ ）に移動可能に支持され、他端が非連結状態においてハウジング固定部分（３） にかみ合い結合し同時に押圧ロッド（１）を移動可能に自由にし、連結状態にお いて更に移動可能な押圧ロッド（１）にかみ合い結合することを特徴とする請求 の範囲第１項記載の切換装置。
3. ３．連結機構が連結ボルト（４）を有し、この連結ボルト（４）が、切換揺動リ ンクアーム（１５）に接続されている連結軸（６）と、押圧ロッド（１）および ハウジング固定部分（３）にある対応した開口（１０，８）にかみ合ったり外れ たりできる連結ヘッド（７）とを持っていることを特徴とする請求の範囲第２項 記載の切換装置。
4. ４．ハウジング固定部分（３）および押圧ロッド（１）における連結ヘッド（７ ）に対する開口（８，１０）が、押圧ロッド（１）の中立位置において連結力（ ５）の方向に一直線に並べて配置されていることを特徴とする請求の範囲第３項 記載の切換装置。
5. ５．押圧ロッド（１）に切換方向に延びる長孔（１１）が設けられ、非連結状態 において連結ボルト（４）の連結軸（６）がこの長孔（１１）を移動可能に貫通 していることを特徴とする請求の範囲第３項記載の切換装置。
6. ６．連結ボルト（４）がＴ字形をしており、その連結ヘッド（７）が切換方向（ ２）に対して直角に配置され、押圧ロッド（１）に十字形の開口（９）が設けら れ、その縦スリット（１１）が連結軸が貫通する長孔として、横スリット（１０ ）が連結ヘッド（７）を差し込むために設計されていることを特徴とする請求の 範囲第３項記載の切換装置。
7. ７．連結軸（６）および連結ヘッド（７）がそれぞれ同一の断面円形をしている ことを特徴とする請求の範囲第６項記載の切換装置。
8. ８．連結軸（６）および連結ヘッド（７）がそれぞれ同一の断面矩形をしている ことを特徴とする請求の範囲第６項記載の切換装置。
9. ９．連結ボルト（４）がＬ字形をしており、押圧ロッドにおける開口がＴ字形に 形成されていることを特徴とする請求の範囲第３項記載の切換装置。
10. １０．連結ボルト（４）が切換方向に対して直角の断面がＴ字形をしており、連 結ヘッド（７）が皿の形をしていることを特徴とする請求の範囲第３項記載の切 換装置。
11. １１．ハウジング固定部分（３）が外側ハウジング壁（３）であることを特徴と する請求の範囲第１項記載の切換装置。
12. １２．ハウジング固定部分（３）がハウジング壁の内側面あるいは外側面に取り 付けられた構造部品であることを特徴とする請求の範囲第１項記載の切換装置。
13. １３．押圧ロッド（１）がハウジング壁（３）と切換揺りリンクアーム（１５） の外側端との間に配置され、形鋼特に平鋼で作られていることを特徴とする請求 の範囲第１項記載の切換装置。
14. １４．連結軸（６）が切換揺動リンクアーム（１５）の外側端に連結力（５）の 方向に移動可能に案内されて配置され、連結軸（６）あるいは切換揺動リンクア ーム（１５）が他方の部品が滑って案内される案内部品（１６）の形に広げられ ていることを特徴とする請求の範囲第３項記載の切換装置。
15. １５．切換揺動リンクアーム（１５）の外側端が棒状の連結軸（６）が移動可能 に滑って案内される案内シリンダ（１６）として広げられ、両方の部品（１６， ６）の間に連結力（５）に対抗して作用する圧縮ばね（１７）が配置されている ことを特徴とする請求の範囲第１４項記載の切換装置。
16. １６．選択力ないし連結力（５）が電磁式装置によって発生されることを特徴と する請求の範囲第１項記載の切換装置。
17. １７．選択力ないし連結力（５）が空気圧あるいは液圧シリンダによって発生さ れることを特徴とする請求の範囲第１項記載の切換装置。
18. １８．選択力ないし連結力発生装置が変速装置ハウジングの外側面に配置され、 連結ボルト（４）がハウジング外側面側からハウジング壁（３）の開口（８）を 通して押圧ロッド（１）の組立後に挿入できることを特徴とする請求の範囲第１ ６項又は第１７項記載の切換装置。