CN107816548A - 变速箱的齿轮操作机构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种更切实地进行齿轮操作的齿轮操作机构(100)。齿轮操作机构(100)的特征在于包括：动力源(110)；操作轴(120)，由动力源(110)予以驱动，且在旋转方向及轴向上移动自如地受到支撑；被操作构件(131～135)，对应于叉部(141～145)；操作用卡合片(121)，附带于操作轴(120)，使被操作构件(131～135)在基准位置与卡合位置之间移动；解除用卡合片(122～125)，附带于操作轴(120)，使被操作构件(131～135)从卡合位置返回基准位置；以及控制部(105)，控制操作轴(120)的动作，控制部(105)在使被操作构件(131～135)从卡合位置返回基准位置时，具有使用解除用卡合片(122～125)的第1解除模式与使用操作用卡合片(121)的第2解除模式。

Description

变速箱的齿轮操作机构
技术领域
本发明涉及一种变速箱的齿轮(gear)操作机构，其具备使旋转轴与齿轮的旋转同步的轴套(sleeve)和使该轴套滑动的拨叉(shift fork)。
背景技术
以往，例如除了手动变速箱(Manual Transmission，MT)以外，半自动变速箱(Automatic Manual Transmission，AMT)、双离合变速箱(dual-clutch transmission)等各种变速箱具有多级的变速齿轮列，通过驾驶者对换档杆(shift lever)的操作或执行器(actuator)机构的驱动来切换变速档，以使各段的齿轮啮合(例如参照专利文献1)。由此构成为，根据行驶条件来转换并输出发动机的动力，从而驱动车轮。此种变速箱中，作为用于在伴随齿轮啮合状态的切换的变速时，降低同步(synchro)载荷以迅速且容易地进行变速操作的机构，具备同步装置(同步啮合(synchromesh)机构)。
如上所述的同步装置具备：轮轴(hub)，固设于旋转轴；齿轮，相对旋转自如地配置于旋转轴；同步轴套，可在旋转轴的轴向上滑动，通过卡合于轮轴及齿轮而使旋转轴与齿轮的旋转同步；拨叉，用于使同步轴套沿轴向滑动；以及拨叉轴，安装有拨叉。并且构成为，对应于拨叉轴朝向轴向的移动，利用拨叉来使同步轴套沿轴向滑动，从而形成规定的变速档。
在操作所述拨叉时，使用使拨叉沿轴移动的齿轮操作机构。例如，专利文献2所示的齿轮操作机构通过执行器，来使以沿轴向移动自如的方式支撑拨叉的拨叉轴(shiftshaft)可旋转地且沿轴向移动。并且，通过使设在拨叉轴上且层叠配置的多个卡合片沿轴向移动，从而使与该卡合片一体配置的拨叉沿轴向移动。
专利文献2所述的技术中，当欲操作与规定齿轮对应的规定拨叉时，使规定拨叉动作的规定卡合片朝挂档(in gear)方向移动。与此同时，使对应于其他齿轮的其他拨叉动作的其他卡合片朝脱档(off gear)方向移动。各卡合片的移动是通过附带于所述拨叉轴的一个挂档用卡合凸轮(cam)与多个脱档用卡合凸轮来进行。在此种齿轮操作机构中，即使在齿轮中的传递扭矩(torque)大的情况下，也必须通过更切实地进行挂档及脱档的动作，来切实地进行齿轮操作。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2014/125722号公报
专利文献2：日本专利特开2015-154519号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
本发明是有鉴于所述方面而完成，其目的在于提供一种更切实地进行齿轮操作的齿轮操作机构。
[解决问题的技术手段]
为了解决所述问题，本发明的变速箱的齿轮操作机构100对叉部141～145进行操作，所述叉部141～145用于对搭载于车辆的变速箱50所具备的旋转轴内侧主(main)轴IMS、副(secondary)轴SS、倒档轴(reverse shaft)RVS上附带的同步机构1速同步机构81、2-6速同步机构82、3-7速同步机构83、4速同步机构84、5速同步机构85、倒档同步机构89进行操作，所述变速箱的齿轮操作机构的特征在于包括：动力源执行器部110；操作轴拨叉轴120，由所述动力源予以驱动，且在旋转方向及轴向上移动自如地受到支撑；被操作构件131～135，对应于所述叉部；操作用卡合片挂档用卡合片121，附带于所述操作轴，使所述被操作构件在基准位置与卡合位置之间移动；解除用卡合片脱档用卡合片122～125，附带于所述操作轴，使所述被操作构件从所述卡合位置返回所述基准位置；以及控制部105，控制所述操作轴的动作，所述控制部在使所述被操作构件从所述卡合位置返回所述基准位置时，具有使用所述解除用卡合片的第1解除模式与使用所述操作用卡合片的第2解除模式。
如此，在控制部使所述被操作构件从所述卡合位置返回所述基准位置时，不仅有使用所述解除用卡合片的所述第1解除模式，还使用所述第2解除模式，所述第2解除模式使用用于在所述基准位置与所述卡合位置之间移动的移动量多的所述操作用卡合片，由此，能够更切实地使所述被操作构件及与其一体地构成的所述叉部移动，例如，即使在接合的齿轮与所述同步机构之间的传递动力大的情况下，也能够切实地解除通过所述叉部而移动的所述同步机构相对于齿轮的卡合。由此，能够更切实地进行齿轮操作。
而且，在所述变速箱的齿轮操作机构中，也可设为下述特征，即，所述控制部在所述旋转轴与所述同步机构之间的传递动力小于规定时，使用所述第1解除模式，在所述旋转轴与所述同步机构之间的传递动力为规定以上时，使用所述第2解除模式。如此，当传递动力成为规定以上的大小时，使用所述操作用卡合片来使所述被操作构件切实地移动，由此，即使传递动力为规定以上的大小，也能够切实地进行解除动作。
而且，在所述变速箱的齿轮操作机构中，所述操作用卡合片的长度也可形成得长于所述解除用卡合片。如此，通过使所述操作用卡合片形成得长于所述解除用卡合片，从而所述被操作构件的操作量变大。
而且，在所述变速箱的齿轮操作机构中，也可设为下述特征，即，所述被操作构件可朝两方向移动，所述被操作构件中的任一个所述被操作构件131构成为，在朝其中一侧移动时，使对应的所述同步机构81移动，而在朝另一侧移动时，不使任何所述同步机构移动。若如此般构成为，在使被操作构件131朝另一侧移动时，不使任何所述同步机构移动，则当朝其中一侧移动而解除位于卡合位置的被操作构件的卡合时，即使在暂时从卡合位置返回基准位置之后，进一步使被操作构件朝另一侧移动的情况下，任何齿轮均不会挂档。由此，在变速时，当进行脱档时，能够使被操作构件朝所述另一侧大幅移动。于是，即使被操作构件承受有大的载荷，也能够切实地进行脱档。
而且，在所述变速箱的齿轮操作机构中，也可设为下述特征，即，所述被操作构件为多个，所述控制部对于所述被操作构件中的规定的被操作构件1速变档构件131使用所述第2解除模式，对于所述规定的被操作构件以外的被操作构件4速-R变档构件132、3-7速变档构件133、2-6速变档构件134、5速-P变档构件135使用所述第1解除模式。即，当预先知晓所述多个被操作构件中的所述规定的被操作构件承受有大的传递动力时，在进行所述规定的被操作构件的卡合解除时，只要预先决定使用所述第2解除模式，则控制的设定变得简单。
而且，在所述变速箱的齿轮操作机构中，所述控制部也可在使用所述第2解除模式时，使所述操作用卡合片121在与所述规定的被操作构件131邻接的位置处待机后，进行卡合解除动作。如此，通过操作用卡合片121在与所述规定的被操作构件邻接的位置处预先待机，从而能够迅速地进行所述规定的被操作构件的卡合解除，不仅能切实地进行齿轮操作，响应性也变佳。
而且，在所述变速箱的齿轮操作机构中，也可设为下述特征，即，所述控制部在有停车(parking)指示时，使用所述第1解除模式。在有停车指示时，通过使用所述解除用卡合片122的第1解除模式来进行卡合解除，由此，能够同时进行借助所述解除用卡合片122的脱档、与借助所述操作用卡合片的被操作构件135朝停车侧的挂档操作。因而，齿轮操作的响应性变佳。
而且，在所述变速箱的齿轮操作机构中，也可设为下述特征，即，更包括坡度判定部106，判定坡度，所述控制部在所述车辆停止时由所述坡度判定部判断坡度为规定值以上时，使所述操作用卡合片121在与对应于停车档(parking gear)的被操作构件135邻接的位置处待机。如此，当在车辆停止时为规定值以上的坡度时，使所述操作用卡合片预先在与对应于停车档的被操作构件邻接的位置处待机，由此，能够迅速地进行与停车档对应的所述被操作构件的挂档操作，从而齿轮的响应性变佳。
另外，所述括弧内的符号是将后述的实施方式的对应的构成要素的符号作为本发明的一例而示者。
[发明的效果]
根据本发明的齿轮操作机构，能够更切实地进行齿轮操作。
附图说明
图1是变速箱的一例的构架(skeleton)图。
图2是表示同步机构的剖面图。
图3是表示齿轮操作机构的一部分的局部放大立体图。
图4是表示齿轮操作机构的一部分的侧面图。
图5(a)至图5(d)是对齿轮操作机构中的变档构件的卡合动作及解除动作(第1解除模式)进行说明的图。
图6(a)至图6(c)是对齿轮操作机构中的变档构件的解除动作(第2解除模式)进行说明的图。
图7(a)至图7(c)是对第1解除模式的拨叉轴的动作进行说明的图。
图8(a)至图8(c)是对第2解除模式的拨叉轴的动作进行说明的图。
图9是本实施方式的控制的流程图。
图10是本实施方式的变形例的控制的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图来详细说明本发明的本实施方式。为了理解齿轮操作机构100的详细结构，首先，对具有齿轮操作机构100的变速箱50进行概略说明，随后，进行与齿轮操作机构100相关的说明。
图1是变速箱50的一例的构架图。图1所示的变速箱50是前进7速、倒车1速的平行轴式变速箱，为干式双离合式变速箱(DCT)。
变速箱50包括：内侧主轴IMS，经由奇数档用的第一离合器C1可断接地结合于发动机等内燃机2；副轴SS，经由偶数档用的第二离合器C2可断接地结合于该内燃机2；中间轴(countershaft)CS，经由内侧主轴IMS及副轴SS上所设的变速齿轮机构而结合，产生与所选择的变速档对应的旋转输出；以及行星齿轮(planetary gear)机构5，设于内侧主轴IMS的一端侧。
在内侧主轴IMS的一端配置有电动机3。电动机3中，作为旋转件的转子(rotor)3a相对于电动机3的固定件即定子(stator)3b以一体旋转的方式而固定。变速箱50是将内燃机2及电动机3作为驱动源的混合动力车辆的变速箱。中间轴CS结合于未图示差速(differential)机构，驱动车辆的驱动轮。在内侧主轴IMS的靠电动机3的一端，配置有行星齿轮机构5。
在第二离合器C2的输出侧，连接有外侧主轴OMS，该外侧主轴OMS以构成内侧主轴IMS的外筒的方式，呈同心状地配置。外侧主轴OMS经由惰轮轴(idle shaft)IDS而始终卡合至倒档轴RVS及副轴SS，第二离合器C2的旋转输出被传递至倒档轴RVS及副轴SS。
在内侧主轴IMS上，分别可相对旋转且呈同心状地配置有3速驱动齿轮73、7速驱动齿轮77、5速驱动齿轮75。在3速驱动齿轮73与7速驱动齿轮77之间，沿轴向可滑动地设有3-7速同步机构83，且与5速驱动齿轮75对应地，沿轴向可滑动地设有5速同步机构85。而且，在行星齿轮机构5的齿轮架(carrier)与内侧主轴IMS上的3速驱动齿轮73之间，设有1速同步机构81。通过切换1速同步机构81，从而将行星齿轮机构5的小齿轮(pinion gear)的旋转驱动力经由齿轮架而传递至中间轴CS。通过关联于内侧主轴IMS而设的这些齿轮及切换机构，构成用于实现奇数档(1速、3速、5速、7速)的变速档的第一变速机构GR1。
在副轴SS上，分别可相对旋转且呈同心状地配置有2速驱动齿轮72、6速驱动齿轮76、4速驱动齿轮74。在2速驱动齿轮72与6速驱动齿轮76之间，沿轴向可滑动地设有2-6速同步机构82，且与4速驱动齿轮74对应地，沿轴向可滑动地设有4速同步机构84。通过关联于副轴SS而设的这些齿轮及切换机构，构成用于实现偶数档(2速、4速、6速)的变速档的第二变速机构GR2。
第一变速机构GR1及第二变速机构GR2的各驱动齿轮与中间轴CS上所设的第一从动齿轮61、第二从动齿轮62、第三从动齿轮63的对应的齿轮啮合。通过如此般啮合，来驱动中间轴CS旋转。
在倒档轴RVS上，可相对旋转且呈同心状地配置有倒档驱动齿轮79。与倒档驱动齿轮79对应地，沿轴向可滑动地设有倒档同步机构89。而且，在倒档轴RVS上，固定有与外侧主轴OMS上的齿轮卡合的惰轮(idle gear)78。由此，第二离合器C2的旋转经由外侧主轴OMS及惰轮78而传递至倒档轴RVS，倒档驱动齿轮79旋转。倒档驱动齿轮79啮合于中间轴CS上的倒档从动齿轮69。
接下来，对变速箱50所具备的各同步机构的结构进行说明。另外，以下的说明中，以2-6速同步机构82为例来进行说明，但其他同步机构也为同样的结构。图2是表示同步机构82的剖面图。该图2所示的同步机构82是变速箱50所具备的2速档与6速档用的同步机构，具备分别配置于轴向两侧的2速驱动齿轮72用的同步结合机构、及6速驱动齿轮76用的同步结合机构。
此处，所述的2速驱动齿轮72用的同步结合机构与6速驱动齿轮76用的同步结合机构是在轴向上对称的大致相同的结构，因此，以下以2速驱动齿轮72用的同步结合机构的结构及动作为中心来进行说明。而且，以下的说明中，当称作轴向、径向时，是指副轴SS的轴向及径向，当称作右、左时，是指图2所示状态下的沿着副轴SS的轴向的右方向、左方向。
同步机构82是用于使副轴SS上的2速驱动齿轮72相对于副轴SS而同步结合的机构。2速驱动齿轮72经由滚针轴承(needle bearing)91而相对旋转自如地支撑于副轴SS的外周。在轴向上的2速驱动齿轮72的其中一侧部，设置有花键(spline)结合于副轴SS的环状的同步轮轴92，在同步轮轴92的外周侧，设置有沿着轴向滑动自如地花键结合的轴套190。在同步轮轴92的外周面，形成有花键齿92a，在轴套190的内周面，形成有与同步轮轴92的花键齿92a啮合的花键齿190a。轴套190通过与外周的凹部190b卡合的叉部24，从图2所示的中立(neutral)位置朝左右分别移动。
在形成于同步轮轴92的其中一侧面(2速驱动齿轮72侧的侧面)的环状凹部92b内，设有挡止环(blocking ring)93。挡止环93包含：配置在径向外侧的外环(outer ring)93a、配置在径向内侧的内环(inner ring)93b、以及夹在径向上的外环93a与内环93b之间的同步锥(synchro cone)93c。
在2速驱动齿轮72中的挡止环93侧的端部，设有与2速驱动齿轮72一体地形成的齿轮卡爪(gear dog)94，在齿轮卡爪94的外周形成有卡爪齿94b。在外环93a的外周，形成有卡爪齿93d。这些卡爪齿94b及卡爪齿93d排列在轴向上彼此邻接的位置。在挡止环93的外周，设置有环状的同步弹簧(synchro spring)95。
接下来，对所述结构的同步机构82中的齿轮操作时的同步结合动作进行说明。如图2所示，当轴套190位于中立位置时，无载荷作用于挡止环93。因此，在外环93a及内环93b与同步锥93c之间未产生摩擦力，同步锥93c处于相对于外环93a及内环93b可相对旋转的状态。因此，外环93a及内环93b与同步轮轴92一体地旋转，同步锥93c与2速驱动齿轮72一体地旋转。因此，在轴套190与2速驱动齿轮72之间，未产生同步作用。
在此状态下，当使轴套190相对于同步轮轴92而朝左方向移动时，轴套190与外环93a经由同步弹簧95而滑动。随后，轴套190的花键齿190a的前端所设的倒角(chamfer)(未图示)接触至外环93a的卡爪齿93d上所设的倒角(未图示)。
由此，外环93a沿轴向受到按压，从而在同步锥93c与外环93a及内环93b之间产生用于同步的摩擦力。其结果，在该摩擦力的作用下，同步锥93c与轴套190一体化，卡合于同步锥93c的2速驱动齿轮72的旋转同步于轴套190的旋转。
当轴套190进一步朝左方向移动时，花键齿190a的倒角与外环93a的卡爪齿93d的倒角的卡合解除，花键齿190a与卡爪齿93d完全啮合。然后，当轴套190进一步朝左方向移动时，花键齿190a的倒角与2速驱动齿轮72侧的卡爪齿94b的倒角卡合，在该楔作用下，轴套190及2速驱动齿轮72稍许相对旋转，由此，轴套190的花键齿190a啮合至2速驱动齿轮72的卡爪齿94b侧而2速档(2速挂档状态)确立。
接下来，对用于操作同步机构81、82、83、84、85、89的齿轮操作机构100进行说明。图3是表示齿轮操作机构100的一部分的局部放大立体图。图4是表示齿轮操作机构100的一部分的侧面图。另外，图3中，省略了后述的拨叉轴120及执行器部110的图示。而且，图4中，后述的变档构件131～135是以仅将其一部分(仅突片131a～135a)局部切剖的状态下的剖面图而示。另外，变档构件131～135与叉部141～145的相对于各同步机构81、82、83、84、85、89的分配未必限于本实施方式的图3及图4所示者。
如图3及图4所示，齿轮操作机构100具有沿旋转方向及轴向移动自如地受到支撑的拨叉轴120。拨叉轴120通过执行器部110来进行旋转方向的操作(变档操作)及轴向的操作(选择(select)操作)。
拨叉轴120的位置或姿势的控制是经由执行器部110来进行，该执行器部110根据来自控制部105的指令而受到驱动。对于控制部105，由对车辆的驱动轮所触地的路面的坡度进行判定的加速度传感器等坡度判定部106传递有坡度信息。而且，对于控制部105，由对车辆的速度进行判定的速度传感器等速度判定部107传递有速度信息。
在拨叉轴120上，设有一个挂档用卡合片121和位于其上下的各两个、合计四个脱档用卡合片122～125。而且，在与挂档用卡合片121及脱档用卡合片122～125卡合的位置，分别配置有沿图中水平方向移动的变档构件131～135。
在变档构件131～135上，一体地配置有与配置于各轴的轴套190卡合的爪状的叉部141～145。而且，在变档构件131～135上，具备沿轴向可移动地引导叉部141～145的叉轴151～155。
而且，虽省略图示，但设有产生锁止载荷的锁止(detent)机构，该锁止载荷用于在变档构件131～135沿变档方向(叉轴151～155的轴向)移动时，将变档构件131～135保持于挂档位置。
对多个变档构件131～135进行具体说明。如图3所示，变档构件131～135均可沿着叉轴151～155的轴向而朝两方向移动。
1速变档构件131对内侧主轴IMS上的1速同步机构81的轴套进行操作。另外，1速变档构件131在朝其中一侧移动时进行1速挂档，但朝另一侧成为空槽(slot)。因此，即便使1速变档构件131朝另一侧移动，也不会有任何同步机构的轴套受到操作。
4速-R变档构件132对副轴SS上的4速同步机构84的轴套及倒档轴RVS上的倒档同步机构89的轴套进行操作。3-7速变档构件133对内侧主轴IMS上的3-7速同步机构83的轴套进行操作。2-6速变档构件134对副轴SS上的2-6速同步机构82的轴套进行操作。5速-P变档构件135对内侧主轴IMS上的5速同步机构85的轴套及停车档的轴套(未图示)进行操作。
如图3所示，在本实施方式中，当1速变档构件131朝其中一侧移动时，1速同步机构81经由叉部141而挂档(卡合)至1速档(低速档(Low gear))，当1速变档构件131朝另一侧移动时，不卡合至任何齿轮。
同样，当4速-R变档构件132朝其中一侧移动时，4速同步机构84经由未图示的叉部142而挂档至4速档，当4速R变档构件132朝另一侧移动时，倒档同步机构89经由未图示的叉部142而挂档至倒档齿轮。当3-7速变档构件133朝其中一侧移动时，3-7速同步机构83经由叉部143而挂档至3速档，当3-7速变档构件133朝另一侧移动时，3-7速同步机构83经由叉部143而挂档至7速档。
当2-6速变档构件134朝其中一侧移动时，2-6速同步机构82经由未图示的叉部144而挂档至2速档，当2-6速变档构件134朝另一侧移动时，2-6速同步机构82经由未图示的叉部144而挂档至6速档。当5速-P变档构件135朝另一侧移动时，5速同步机构85经由未图示的叉部145而挂档至5速档，当5速-P变档构件135朝另一侧移动时，经由未图示的叉部145而挂档至停车档。
在各变档构件131～135上，形成有使拨叉轴120插通的切孔131b～135b(切槽)。而且，变档构件131～135的外周成为大致矩形的平板状的突片131a～135a。突片131a～135a及切孔131b～135b沿着拨叉轴120的轴向配置于彼此重合的位置。
拨叉轴120上所设的多个脱档用卡合片122～125是相对于挂档用卡合片121而在轴向上错开位置地设置。脱档用卡合片122～125形成为其突出尺寸比挂档用卡合片121小的尺寸，且彼此形成为同形状。
如图4所示，在齿轮操作机构100构成为，执行器部110朝旋转方向转动(变档)拨叉轴120，且朝轴向移动(选择)拨叉轴120。并且，当挂档用卡合片121抵接按压至切孔131b～135b中的任一者的内周缘时，变档构件131～135移动。于是，对应的同步轴套190经由变档构件131～135而朝轴向移动，对应的齿轮与轴连结。
挂档用卡合片121及脱档用卡合片122～125是在拨叉轴120的轴向上，设置在与隔一个的变档构件131～135对应的位置。由此，当挂档用卡合片121位于与第一变速机构GR1的同步机构81、83、85(奇数变速档用的同步机构)的变档构件131、133、135中任一者对应的位置时，脱档用卡合片122～125中的任一者将配置在与第一变速机构GR1的其他同步机构81、83、85的变档构件131、133、135对应的位置。
同样，当挂档用卡合片121位于与第二变速机构GR2的同步机构82、84(偶数变速档用的同步机构)的变档构件132、134中的任一者对应的位置时，脱档用卡合片122～125中的任一者将配置在与第二变速机构GR2的其他同步机构82、84的变档构件132、134对应的位置。另外，图4中表示挂档用卡合片121配置在与2-6档变档构件134对应的位置的情况。此时，脱档用卡合片123配置在与4速-R变档构件132对应的位置。
通过该结构，当在使挂档用卡合片121位于处在呈中立状态的脱档位置(基准位置)的任一个变档构件131～135的切孔131b～135b内的状态下，使拨叉轴120旋转时，挂档用卡合片121将抵接至切孔131b～135b的内周缘。并且，挂档用卡合片121按压切孔131b～135b的内周缘，由此，使变档构件131～135移动到挂档位置。
另一方面，当在使脱档用卡合片122～125位于处在挂档位置的任一个变档构件131～135的切孔131b～135b内的状态下，使拨叉轴120旋转时，脱档用卡合片122～125将抵接至切孔131b～135b的内周缘并对其进行按压。由此，使变档构件131～135移动到基准位置。
使用图5(a)至图5(d)，对使用挂档用卡合片121及脱档用卡合片122～125的变档构件131～135的动作进行说明。图5(a)至图5(d)是对齿轮操作机构100中的变档构件131～135的卡合动作及解除动作(第1解除模式)进行说明的图。该图5(a)至图5(d)中，图示了进行动作的变档构件131～135中的、进行卡合操作(挂档操作)的5速-P变档构件135的突片135a和进行卡合解除操作(脱档操作)的3-7速变档构件133的突片133a的位置。在图5(a)所示的状态下，5速-P变档构件135位于基准位置，37速变档构件133位于7速挂档位置。
如图5(b)所示，当拨叉轴120顺时针转动时，挂档用卡合片121也同样转动。于是，挂档用卡合片121抵接至5速-P变档构件135的切孔135b的内周缘。另一方面，当拨叉轴120顺时针转动时，脱档用卡合片122也同样转动。脱档用卡合片122抵接至位于挂档位置的3-7速变档构件133的切孔133b的内周缘，朝图中左方进行按压。
如图5(c)所示，当拨叉轴120进一步转动时，呈同轴地固定的挂档用卡合片121及脱档用卡合片122同样转动。由此，5速-P变档构件135朝图中右方受到按压，3-7速变档构件133停止在基准位置。
如图5(d)所示，当5速-P变档构件135处于5速挂档位置，3-7速变档构件133处于基准位置时，换档完成。于是，控制部105使拨叉轴120恢复到原本的角度。
如此，通过使用齿轮操作机构100，利用挂档用卡合片121来按压位于基准位置的一个变档构件以使其移动到挂档位置。与此同时，能够通过脱档用卡合片122～125中的任一者来使位于挂档位置的其他变档构件返回基准位置。
另外，图5(a)至图5(d)中的解除动作中，使用脱档用卡合片122来使3-7档变档构件133返回基准位置。如此，将使用脱档用卡合片122～125来进行脱档(卡合解除)，使变档构件131～135中的任一者返回基准位置的模式，称作第1解除模式。与此相对，将使用挂档用卡合片121来进行脱档，使变档构件131～135中的任一者返回基准位置的模式，称作第2解除模式。控制部105能够选择第1解除模式与以下所示的第2解除模式。
使用图6(a)至图6(c)来说明第2解除模式。图6(a)至图6(c)是对齿轮操作机构100中的变档构件131的解除动作(第2解除模式)进行说明的图。该图6(a)至图6(c)中，图示了进行动作的变档构件131～135中的、进行卡合解除操作的1速变档构件131。在图6(a)所示的状态下，1速变档构件131位于1速挂档位置。
如图6(b)所示，当拨叉轴120顺时针转动时，挂档用卡合片121也同样转动。于是，挂档用卡合片121抵接至1速变档构件131的切孔131b的内周缘，朝图中右方进行按压。如图6(c)所示，当1速变档构件131处于基准位置时，控制部105使拨叉轴120恢复到原本的角度。
如此，在第2解除模式中，将通常用于挂档的挂档用卡合片121用于脱档。挂档用卡合片121形成得比脱档用卡合片122～125长。因此，1速变档构件131的操作量(移动距离)将变大。
另外，如上所述，本实施方式的1速变档构件131朝其中一侧移动时，1速档挂档，但另一侧成为空槽。因此，能够使1速变档构件131移动到空槽侧。此时，即使进行了1速变档构件131朝空槽侧的移动，变速箱的其他齿轮也不会挂档。由此，在变速时，当使用挂档用卡合片121来进行1速脱档时，能够使1速变档构件131大幅移动到空槽侧为止。因而，即使1速变档构件131承受有大的载荷，也能够切实地进行脱档。
使用图7(a)至图7(c)及图8(a)至图8(c)来说明第1解除模式与第2解除模式的拨叉轴120的动作的不同。首先，对第1解除模式的拨叉轴120的动作进行说明。图7(a)至图7(c)是对第1解除模式的拨叉轴120的动作进行说明的图。该图7(a)至图7(c)中表示：在从5速挂档的状态向3速挂档的状态转变的过程中，利用第1解除模式来解除5速档的流程。
如图7(a)所示，在5速挂档的状态下，5速-P变档构件135变档至5速侧。另一方面，其他变档构件处于基准位置。
在此状态下，当控制部105使用第1解除模式时，控制部105使拨叉轴120朝上方移动，直至挂档用卡合片121的位置邻接于3-7速变档构件133为止(参照图7(b))。如图7(b)所示，即使在挂档用卡合片121处在与3-7速变档构件133邻接的位置处的情况下，5速-P变档构件135仍处于5速挂档位置。
如图7(c)所示，在设为3速挂档及5速脱档的状态的情况下，控制部105使拨叉轴120转动。于是，如图5(a)至图5(d)中所说明般，挂档用卡合片121按压3-7速变档构件133的切孔133b，由此变档至3速侧。与此同时，脱档用卡合片124按压5速-P变档构件135的切孔135b，由此使5速-P变档构件135返回基准位置。
如此，在第1解除模式中，当使拨叉轴120转动时，在挂档至目标变速档的同时，原变速档将被脱档。由此，能够短时间地进行变速，从而迅速地进行齿轮变速。
图8(a)至图8(c)是对第2解除模式的拨叉轴120的动作进行说明的图。该图8(a)至图8(c)中表示：在从1速挂档的状态向3速挂档的状态转变的过程中，利用第2解除模式来解除1速档的流程。
如图8(a)所示，在1速挂档的状态下，1速变档构件131变档至1速侧。另一方面，其他变档构件处于基准位置。
在此状态下，当控制部105使用第2解除模式时，将挂档用卡合片121暂时用于1速脱档。即，控制部105维持拨叉轴120的位置，并使拨叉轴120仅转动规定相位(参照图6(a)至图6(c))，以使挂档用卡合片121的位置邻接于1速变档构件131。于是，如图8(b)所示，挂档用卡合片121按压1速变档构件131的切孔131b，由此，1速变档构件131变档至1速脱档侧。这样，1速脱档完成。
随后，为了进行3速挂档，控制部105移动拨叉轴120的位置，以使挂档用卡合片121邻接于3-7速变档构件133(参照图8(c))。然后，使拨叉轴120转动，由此，挂档用卡合片121按压3-7速变档构件133的切孔133b，3-7速变档构件133变档至3速侧。
如此，在第2解除模式中，当从卡合位置返回基准位置时，使用挂档用卡合片121。挂档用卡合片121的长度形成得长于脱档用卡合片122～125，因此能够使变档构件更大幅地移动。由此，能够切实地进行脱档。
使用图9来说明在变速时使用第1解除模式与第2解除模式中的哪个。图9是本实施方式的控制的流程图。而且，本实施方式中，例示从1速挂档的状态变速至其他奇数档的情况或者跳转至停车状态的情况来进行说明。
本实施方式中，在1速挂档的情况下，判断为内侧主轴IMS与1速同步机构81之间的传递动力(传递扭矩)为规定以上，因此将1速档设为规定的变速档，并且，将与1速档对应的1速变档构件131设为规定的被操作构件。
首先，在控制部105中，若有齿轮的变更指令，则判断已挂档的变速档是否为规定的变速档(步骤S1)。
在步骤S1中，本实施方式中，由于将规定的变速档设为1速档，因此若已挂档的变速档为1速档以外，则利用第1解除模式来使变档构件132、133、134、135脱档(步骤S11)，以进行变速。另一方面，在步骤S1中，若已挂档的变速档为规定变速档的齿轮(本实施方式中为1速档)，则判断是否为从1速档向停车档的换档(步骤S2)。
在步骤S2中，若并非向停车档的换档，而是向1速以外的奇数档(3速、5速、7速)的变速，则利用使用挂档用卡合片121的第2解除模式来使1速变档构件131脱档，以进行变速(步骤S12)。另一方面，在步骤S2中，若是有停车指示的情况等向停车档的换档的情况，则利用使用脱档用卡合片122的第1解除模式来使1速变档构件131脱档，以进行变速(步骤S11)。
此处，在步骤S2中，若控制部105判断为使用步骤S12的第2解除模式，则在从步骤S2跳转至步骤S12的过程中，预先使拨叉轴120移动，使挂档用卡合片121来到与1速变档构件131邻接的位置，从而使挂档用卡合片121待机(步骤S5)。随后，根据控制部105的解除信号，进行步骤S12的脱档操作。如此，通过使挂档用卡合片121在与1速变档构件131邻接的位置预先待机，从而能够迅速地进行1速档的卡合解除，缩短变速时的响应时间。
与此相对，若使挂档用卡合片121在与目标变速档对应的变档构件等其他变档构件的前方待机，以备挂档，则为了进行第2解除模式的卡合解除，必须暂时使拨叉轴120移动至与1速变档构件131邻接的位置为止。于是，变速时的响应时间将变长。
对于使用第1解除模式与第2解除模式中的哪一个的判断并不限于此，也可以下述方式进行判断。图10是本实施方式的变形例的控制的流程图。在变形例中，也例示将规定的变速档设为1速档，并从1速挂档的状态变速至其他奇数档的情况或跳转至停车状态的情况来进行说明。
首先，在控制部105中，若有齿轮的变更指令，则判断已挂档的变速档是否为规定的变速档(步骤S21)。
在步骤S21中，若已挂档的变速档为1速档以外，则利用第1解除模式来使变档构件132、133、134、135脱档(步骤S31)，以进行变速。另一方面，在步骤S21中，若已挂档的变速档为规定的变速档，则控制部105获得来自坡度判定部106的坡度信息。之后，判断是否为车辆停止时且坡度为规定值以上(步骤S22)。另外，是否为车辆停止时，例如是通过来自速度判定部107的速度信息来判断。
在步骤S22中，若为车辆停止时且坡度为规定值以上，则可认为是停止在有坡度的场所。在车辆停止时的情况下，1速档中的传递动力小的情况居多，而且，在坡度为规定值以上的情况下，对停车档的响应性越高越好。因此，此时，利用使用脱档用卡合片122的第1解除模式来使1速变档构件131脱档，以进行变速(步骤S31)。
另外，在步骤S22中，若控制部105判断为使用步骤S31的第1解除模式，则在从步骤S22跳转至步骤S31的过程中，预先使拨叉轴120移动，使挂档用卡合片121来到与对应于停车档的5速-P变档构件135邻接的位置，从而使挂档用卡合片121待机(步骤S25)。随后，根据控制部105的解除信号，使用脱档用卡合片122来进行第1解除模式的脱档操作(步骤S31)。
此处，挂档用卡合片121与脱档用卡合片122是将相同的拨叉轴120作为轴。因此，在使用脱档用卡合片122进行脱档的同时，在与5速-P变档构件135邻接的位置处待机的挂档用卡合片121使5速-P变档构件135朝向使停车档挂档的方向移动。由此，能够迅速地进行与停车档对应的5速-P变档构件135的挂档操作，齿轮的响应性变佳。
另一方面，在步骤S22中，若坡度小于规定值或速度为规定值以上，则利用使用挂档用卡合片121的第2解除模式来使1速变档构件131脱档，以进行变速(步骤S32)。由此，即使传递动力为规定以上，也能够进行切实的脱档。
如上所述，本实施方式的变速箱50的齿轮操作机构100中，控制部105能够选择第1解除模式与第2解除模式。并且，在使1速变档构件131从卡合位置返回基准位置时，不仅有使用脱档用卡合片122～125的第1解除模式，还使用第2解除模式，该第2解除模式使用用于在基准位置与卡合位置之间移动的移动量多的挂档用卡合片121，由此，能够更切实地使被操作构件及与其一体地构成的叉部移动。因此，例如即使在结合的1速档与1速同步机构81之间的传递动力大的情况下，也能够切实地解除通过叉部141而移动的1速同步机构81相对于齿轮的卡合。由此，能够更切实地进行齿轮操作。
而且，也可设为：控制部105在内侧主轴IMS与1速同步机构81之间的传递动力小于规定时，使用第1解除模式，在内侧主轴IMS与1速同步机构81之间的传递动力为规定以上时，使用第2解除模式。如此，当传递动力成为规定以上的大小时，使用挂档用卡合片121来使1速变档构件131切实地移动，由此，即使传递动力为规定以上的大小，也能够切实地进行解除动作。
而且，也可设为：挂档用卡合片121的长度形成得长于脱档用卡合片122～125。如此，通过使挂档用卡合片121形成得长于脱档用卡合片122～125，从而借助挂档用卡合片121进行的1速变档构件131的操作量变大。
而且，若构成为，在使1速变档构件131朝另一侧移动的情况下不使任何同步机构移动，则当朝其中一侧移动而解除位于卡合位置的1速变档构件131的卡合时，即使在暂时从卡合位置返回基准位置后，进一步使1速变档构件131朝另一侧移动时，任何齿轮均不会挂档。由此，在变速时，当进行脱档时，能够使1速变档构件131朝另一侧大幅移动。于是，即使1速变档构件131承受有大的载荷，也能够切实地进行脱档。
而且，也可设为：变档构件131～135为多个，对于规定的变档构件(1速变档构件131)使用第2解除模式，对于除此以外的变档构件(4速-R变档构件132、3-7速变档构件133、2-6速变档构件134、5速-P变档构件135)使用第1解除模式。即，当预先知晓多个变档构件中的规定的变档构件承受有大的传递动力时，在进行规定的被操作构件的卡合解除时，只要预先决定使用第2解除模式，则控制的设定变得简单。
此处，也可设为：当使用第2解除模式时，使挂档用卡合片121在与1速变档构件131邻接的位置处预先待机后，进行卡合解除动作。在卡合解除前的阶段，挂档用卡合片121在与1速变档构件131邻接的位置处预先待机，由此，能够迅速地进行1速变档构件131的脱档动作，从而变速时的响应时间得以缩短，响应性也变佳。
而且，也可设为下述特征，即，控制部105在有停车指示时，使用第1解除模式。在有停车指示时，通过使用脱档用卡合片122的第1解除模式来进行卡合解除，由此，能够同时进行借助脱档用卡合片122的脱档与借助挂档用卡合片121的5速-P变档构件135朝停车档侧的挂档操作。因而，齿轮操作的响应性变佳。
而且，也可设为下述特征，即，更包括判定坡度的坡度判定部106，当在车辆停止时由坡度判定部106判定坡度为规定值以上时，使挂档用卡合片121在与对应于停车档的5速-P变档构件135邻接的位置处待机。如此，当在车辆停止时为规定值以上的坡度时，使挂档用卡合片121预先在与对应于停车档的5速-P变档构件135邻接的位置处待机，由此，能够迅速地进行与停车档对应的5速-P变档构件135的挂档操作，从而齿轮的响应性变佳。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于所述实施方式，在权利要求书及说明书与附图中记载的技术思想的范围内可进行各种变形。

Claims (8)

1.一种变速箱的齿轮操作机构，对叉部进行操作，所述叉部用于对搭载于车辆的变速箱所具备的旋转轴上附带的同步机构进行操作，所述变速箱的齿轮操作机构的特征在于包括：
动力源；
操作轴，由所述动力源予以驱动，且在旋转方向及轴向上移动自如地受到支撑；
被操作构件，对应于所述叉部；
操作用卡合片，附带于所述操作轴，使所述被操作构件在基准位置与卡合位置之间移动；
解除用卡合片，附带于所述操作轴，使所述被操作构件从所述卡合位置返回所述基准位置；以及
控制部，控制所述操作轴的动作，
所述控制部在使所述被操作构件从所述卡合位置返回所述基准位置时，具有使用所述解除用卡合片的第1解除模式与使用所述操作用卡合片的第2解除模式。
2.根据权利要求1所述的变速箱的齿轮操作机构，其特征在于，
所述控制部在所述旋转轴与所述同步机构之间的传递动力小于规定时，使用所述第1解除模式，在所述旋转轴与所述同步机构之间的传递动力为规定以上时，使用所述第2解除模式。
3.根据权利要求1或2所述的变速箱的齿轮操作机构，其特征在于，
所述操作用卡合片的长度形成得长于所述解除用卡合片。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的变速箱的齿轮操作机构，其特征在于，
所述被操作构件可朝两方向移动，
所述被操作构件中的任一个所述被操作构件构成为，在朝其中一侧移动时，使对应的所述同步机构移动，而在朝另一侧移动时，不使任何所述同步机构移动。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的变速箱的齿轮操作机构，其特征在于，
所述被操作构件为多个，
所述控制部对于所述被操作构件中的规定的被操作构件使用所述第2解除模式，对于所述规定的被操作构件以外的被操作构件使用所述第1解除模式。
6.根据权利要求5所述的变速箱的齿轮操作机构，其特征在于，
所述控制部在使用所述第2解除模式时，使所述操作用卡合片在与所述规定的被操作构件邻接的位置处待机后，进行卡合解除动作。
7.根据权利要求5或6所述的变速箱的齿轮操作机构，其特征在于，
所述控制部在有停车指示时，使用所述第1解除模式。
8.根据权利要求7所述的变速箱的齿轮操作机构，其特征在于更包括：
坡度判定部，判定坡度，
所述控制部在所述车辆停止时由所述坡度判定部判断坡度为规定值以上时，使所述操作用卡合片在与对应于停车档的被操作构件邻接的位置处待机。
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