CN202597676U - 变速驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供变速驱动装置,能够在短期间内进行使用了具有一个马达与能够进行分离、接合的两个离合器的电动致动器的变速装置的变速操作。换挡选择轴(15)进行用于从一挡向二挡变速的加速第一次以及加速第二次换挡动作时的电动马达(23)的旋转方向、换挡选择轴进行用于从一挡向二挡变速的加速选挡动作时的电动马达(23)的旋转方向,均为第一旋转方向(R12)。加速第一次换挡动作中,在将处于连接状态的换挡用电磁离合器(43)切换为切断状态之前,为了进行接下来应执行的加速选挡动作,将选挡用电磁离合器(45)从切断状态切换为连接状态。在加速第一次换挡动作结束前,设置换挡用以及选挡用电磁离合器双方成为连接状态的期间。
Description
技术领域
本实用新型涉及用于驱动变速器的变速驱动装置。
背景技术
以往,公知有将手动变速器的变速自动化了的自动控制式手动变速器(Automated Manual Transmission)的变速装置。在这样的变速装置中,具有电动致动器,该电动致动器使变速操作部件进行换挡动作以及选挡动作,来切换变速机构的变速挡。
例如专利文献1中,使用电动马达的动力来使变速操作部件移动,由此,提出了使该变速操作部件进行换挡动作以及选挡动作的电动致动器。该电动致动器具有一个马达与一个能够进行分离、接合的离合器。
专利文献1:日本特开平10-148256号公报
实用新型内容
本申请发明人使用具有一个马达与两个能够进行分离、接合的离合器的电动致动器,来对切换变速机构的换挡动作或者选挡动作的构成进行研究。
这样的电动致动器包括:单一的电动马达;使用来自该电动马达的动力来使变速操作部件进行所述的换挡动作的换挡驱动传递机构;以及使用来自电动马达的动力来使变速操作部件进行所述的选挡动作的选挡驱动传递机构。该电动致动器具有设置为能够与电动马达进行分离、接合的第一电磁离合器、以及设置为能够与电动马达进行分离、接合的第二电磁离合器。当使变速操作部件进行换挡动作时,使第一电磁离合器为连接状态,并使第二电磁离合器为切断状态。另一方面,当使变速操作部件进行选挡动作时,使第一电磁离合器为切断状态,并使第二电磁离合器为连接状态。换言之,通过在第一电磁离合器与第二电磁离合器之间选择性地对处于与电动马达连接状态的电磁离合器进行切换,而 能够在换挡驱动传递机构与选挡驱动传递机构之间切换电动马达的动力的传递目标。
自动控制式手动变速器的变速装置中,要求能够尽可能地在短期间内进行变速动作。
本实用新型是鉴于所述课题而完成的,其目的在于提供如下变速驱动装置,即,能够使使用了具有一个马达与两个能够进行分离、接合的离合器的电动致动器的变速装置的变速操作在短期间内进行。
用于达成所述目的的技术方案1记载的实用新型是搭载于具有齿轮式变速机构(动力传递机构)的变速装置的变速驱动装置(3),其特征在于,包括:变速操作部件(15),其用于对所述变速机构进行变速操作;单一的电动马达(23),其能够正反旋转;第一离合器(43),其能够进行来自所述电动马达的动力传递和切断来自所述电动马达的动力传递;第一驱动传递机构(24),其使用经由所述第一离合器输入的来自所述电动马达的动力,使所述变速操作部件进行换挡动作;第二离合器(45),其能够进行来自所述电动马达的动力传递和切断来自所述电动马达的动力传递;第二驱动传递机构(25),其使用经由所述第二离合器输入的来自所述电动马达的动力,使所述变速操作部件进行选挡动作;以及控制机构(88),其通过使所述电动马达旋转并使所述第一离合器为连接状态,来使所述变速操作部件进行所述换挡动作,通过使所述电动马达旋转并使所述第二离合器为连接状态,来使所述变速操作部件进行所述选挡动作,与对应的选挡位置相互不同的规定的M挡与规定的N挡之间的变速挡的切换相关,以使所述变速操作部件进行用于从所述M挡向所述N挡变速的换挡动作的方式来驱动所述换挡转换机构时的所述电动马达的旋转方向、以及以使所述变速操作部件进行用于从所述M挡向所述N挡变速的选挡动作的方式来驱动所述选挡转换机构时的所述电动马达的旋转方向,均为规定的第一旋转方向(R12),所述控制机构包括第一切换控制机构(88),该第一切换控制机构(88)构成为,与从所述M挡向所述N挡的变速相关,在为了执行所述换挡动作以及所述选挡动作中的一个而将所述第一离合器以及所述第二离合器中的处于连接状态的一个切换为切断状态之前,为了进行接下来应执行的所述换挡动作以及所述选挡动作中的另一个,将所述第一以及第二 离合器中的另一个从切断状态切换为连接状态。
此外,括弧内的字母及数字表示后述的实施方式的对应构成要素等,但并不将权利要求的范围限定于实施方式。以下,这在本项中是相同的。
根据该构成,变速操作部件进行用于从M挡向N挡变速的换挡动作时的电动马达的旋转方向、以及变速操作部件进行用于从M挡向N挡变速的选挡动作时的电动马达的旋转方向,均为第一旋转方向。因此,与从M挡向N挡的变速挡的切换相关,使电动马达沿该第一旋转方向旋转,来切换各离合器的分离、接合状态,从而能够将变速操作部件从换挡动作切换为选挡动作,或者能够从选挡动作向换挡动作切换。
另外,从M挡向N挡的变速中,在将第一离合器以及第二离合器中的处于连接状态的一个切换为切断状态之前(在换挡动作以及选挡动作中的一个的结束时刻之前),为了进行接下来执行的换挡动作以及选挡动作中的另一个,将第一离合器以及第二离合器中的另一个从切断状态切换为连接状态。换言之,在换挡动作以及选挡动作中的一个结束前,设为第一离合器以及第二离合器双方成为连接状态的期间。由此,能够缩短从M挡向N挡变速所需要的期间。
另外,第一离合器以及第二离合器双方成为连接状态的期间是换挡动作或者选挡动作之中的极小一部分的(短的)期间。因此,能够使变速操作部件分别顺利地进行换挡动作以及选挡动作。
此外,M挡是变速机构具有的变速挡中的一个,N挡是变速机构具有的变速挡中的与M挡不同的变速挡。N=M+1、或者N=M-1也可以。
另外,也可以构成为,以使所述变速操作部件进行用于从所述N挡向所述M挡变速的换挡动作的方式来驱动所述换挡转换机构时的所述电动马达的旋转方向、以及以使所述变速操作部件进行用于从所述M挡向所述N挡变速的选挡动作的方式来驱动所述选挡转换机构时的所述电动马达的旋转方向,均为作为与所述第一旋转方向相反的方向的第二旋转方向(R11),所述控制机构包括第二切换控制机构(88),该第二切换控制机构(88)构成为,与从所述N挡向所述M挡的变速相关, 在为了执行所述换挡动作以及所述选挡动作中的一个而将所述第一离合器以及所述第二离合器中的处于连接状态的一个切换为切断状态之前,为了进行接下来应执行的所述换挡动作以及所述选挡动作中的另一个,将所述第一以及第二离合器中的另一个从切断状态切换为连接状态(技术方案2)。
并且,也可以构成为,所述变速操作部件包括换挡选择轴(15),该换挡选择轴(15)具有中心轴线(17),通过绕所述中心轴线的旋转来进行换挡动作,并通过轴向(M11、M12)移动来进行选挡动作,所述第一驱动传递机构包括机构(24),该机构(24)使用经由所述第一离合器输入的来自所述电动马达的动力使所述换挡选择轴进行换挡动作,所述第二驱动传递机构包括机构(25),该机构(25)使用经由所述第二离合器输入的来自所述电动马达的动力使所述换挡选择轴进行选挡动作(技术方案3)。
附图说明
图1是应用了本实用新型的一个实施方式的变速驱动装置的变速装置的简要结构的分解立体图。
图2是表示内操纵杆的位置与变速器的换挡位置的关系的图。
图3是表示图1所示的电动致动器的构成的立体图。
图4是表示图1所示的电动致动器的构成的剖视图。
图5是以图4的剖面线V-V剖开后的剖视图。
图6是用于对从一挡向二挡升速的情况下的变速驱动处理进行说明的期间图。
图7是用于对从二挡向一挡降速的情况下的变速驱动处理进行说明的期间图。
附图标记说明:
3...变速驱动装置;15...换挡选择轴;23...电动马达;24...换挡转换机构(第一驱动传递机构);25...选挡转换机构(第二驱动传递机构); 43...换挡用电磁离合器(第一离合器);45...选挡用电磁离合器(第二离合器);88...ECU;M11...轴向;R1...旋转方向;R11...第二旋转方向;R12...第一旋转方向。
具体实施方式
以下,参照附图对本实用新型的实施方式详细地进行说明。
图1是应用了本实用新型的一个实施方式的变速驱动装置3的变速装置1的简要结构的分解立体图。变速装置1具有变速器2、对变速器2进行变速驱动的变速驱动装置3。
变速器2具有:由公知的常啮合式平行轴齿轮动力传递机构构成的动力传递机构;变速操作机构6,其用于在多个动力传递路径之间切换动力传递机构的动力传递路径;以及对这些动力传递机构以及变速操作机构6进行收纳的齿轮箱7。变速器2安装于轿车、卡车等车辆。通过动力传递机构的动力传递路径的切换,能够使动力传递比不同。
变速操作机构6具有收纳于齿轮箱7内、且相互平行地延伸的多个拨叉轴10A、10B、10C。拨叉轴10A设置为能够沿轴向M1、M2移动。拨叉轴10B设置为能够沿轴向M3、M4移动。拨叉轴10C设置为能够沿轴向M5、M6移动。轴向M1、M3以及M5是相互朝向相同的方向且相互并行的轴向。轴向M2、M4以及M6是分别与轴向M1、M3以及M5朝向相反方向的轴向。
从轴向M1、M3、M5(M2、M4、M6)观察,拨叉轴10A、10B、10C并列设置为位于一条直线上。在各拨叉轴10A、10B、10C的中途部,固定有被变速驱动装置3驱动的拨叉头12A、12B、12C。这些拨叉头12A、12B、12C在轴向M1、M3、M5上一致,并与多个选挡位置(本实施方式中,例如为三个选挡位置。例如,倒挡·一挡用选挡位置、二挡·三挡用选挡位置以及四挡·五挡用选挡位置)对应设置。各拨叉头12A、12B、12C具有与变速驱动装置3对置的对置面。各对置面具有相同平面。在各对置面形成有卡合凹处14A、14B、14C。各卡合凹处14A、14B、14C具有与对应的拨叉轴10A~10C的轴向M1~M6正交的内壁200A(参照图2)。另外,两端侧的卡合凹处14A、14C具 有内壁200B(参照图2),该内壁200B与沿换挡选择轴15的轴向M11、M12的方向正交、并封闭各卡合凹处14A、14C的两端侧的侧面。内操纵杆16的另一端部16b进入卡合凹处14A、14B、14C,另一端部16b通过与卡合凹处14A、14B、14C的内壁200A以及内壁200B抵接,来与拨叉头12A、12B、12C卡合。内操纵杆16的另一端部16b通过卡合凹处14A、14B、14C的内部空间,而能够在用于与各拨叉头12A、12B、12C卡合的卡合位置(各选挡位置)间移动。
另外,在各拨叉轴10A、10B、10C固定有换挡拨叉11(图1中,仅表示设于拨叉轴10A的换挡拨叉11。),该换挡拨叉11与为了切换动力传递机构的动力传递路径而被操作的被操作部件(未图示。例如为离合器套筒、同步机构等。)卡合。通过换挡拨叉11的沿轴向M1~M6的移动,能够使换挡拨叉11与被操作部件卡合,能够驱动该被操作部件。此外,图1中作为卡合凹处14A、14B、14C而表示了卡合槽,但是当然也可以代替卡合槽而采用卡合孔。
变速驱动装置3具有:圆柱状的换挡选择轴15,其用于使变速操作机构6进行换挡动作;以及电动致动器(旋转驱动机构)21,其作为用于使换挡选择轴15进行换挡动作的驱动源来使用。换挡选择轴15具有中心轴线17。换挡选择轴15在齿轮箱7被支承为,能够绕中心轴线17沿旋转方向R1、R2旋转,并且能够沿轴向M11、M12移动。换挡选择轴15以分别与拨叉轴10A、10B、10C成为所谓的90°的交错轴的关系的状态配置。旋转方向R2是与旋转方向R1朝向相反方向的旋转方向。轴向M12是与轴向M11朝向相反方向的轴向。
在换挡选择轴15的中途部,固定有收纳于齿轮箱7内的内操纵杆16的一端16a。内操纵杆16随着换挡选择轴15而绕换挡选择轴15的中心轴线17旋转。换挡选择轴15的前端部(图1所示的右上部)向齿轮箱7外突出。本实施方式中,在变速装置1安装于车辆的状态下,图5的换挡选择轴15沿水平方向(图5中铅垂方向。或者与铅垂方向相近的方向)延伸。例如,将换挡选择轴15的纸面上部侧作为轴向M11,将换挡选择轴15的纸面下部侧作为轴向M12。
若利用电动致动器21使换挡选择轴15沿其轴向M11、M12移动,则使内操纵杆16沿轴向M11、M12移动。而且,在选挡位置,内操纵 杆16的另一端部16b与需要的拨叉头12A、12B、12C卡合,由此达成选挡动作。
另一方面,若利用电动致动器21来使换挡选择轴15绕其中心轴线17旋转,则使内操纵杆16绕中心轴线17转动。其结果,与内操纵杆16卡合的拨叉头12A、12B、12C沿拨叉轴10A、10B、10C的轴向M1~M6移动,由此达成换挡动作。
图2是表示内操纵杆16的另一端部16b的位置与变速机2的换挡位置的关系的图。图2中,表示内操纵杆16的另一端部16b处于中立位置N2的状态(图2中以粗实线图示)。
当内操纵杆16的另一端部16b位于图2中的一挡换挡位置(图2中记载为“一挡”。)时(挂挡时),被操作部件以啮合的状态而与动力传递机构的一挡输出用的输出齿轮卡合。通过该啮合,输出齿轮为一挡状态。
当内操纵杆16的另一端部16b位于图2中的二挡换挡位置(图2中记载为“二挡”。)时,被操作部件以啮合的状态而与动力传递机构的二挡输出用的输出齿轮卡合。由此,输出齿轮为二挡状态。
当内操纵杆16的另一端部16b位于图2中的三挡换挡位置(图2中记载为“三挡”。)时,被操作部件以啮合的状态而与动力传递机构的三挡输出用的输出齿轮卡合。由此,输出齿轮为三挡状态。
当内操纵杆16的另一端部16b位于图2中的四挡换挡位置(图2中记载为“四挡”。)时,被操作部件以啮合的状态而与动力传递机构的四挡输出用的输出齿轮卡合。由此,输出齿轮为四挡状态。
当内操纵杆16的另一端部16b位于图2中的五挡换挡位置(图2中记载为“五挡”。)时,被操作部件与动力传递机构的五挡输出用的输出齿轮卡合。由此,输出齿轮为五挡状态。
当内操纵杆16的另一端部16b位于图2中的倒挡换挡位置(图2中记载为“R”。)时,被操作部件与动力传递机构的倒挡输出用的输出齿轮卡合。由此,输出齿轮为倒挡状态。
另外,将与内操纵杆16卡合的拨叉头12A~12C所对应的拨叉轴10A~10C未进行轴向移动的位置称作中立位置N1、N2、N3。所述的中立位置N2指的是,内操纵杆16的另一端部16b与拨叉头12B卡合的中立位置。另外,中立位置N1指的是,内操纵杆16的另一端部16b与拨叉头12A卡合的中立位置,中立位置N3指的是,内操纵杆16的另一端部16b与拨叉头12C卡合的中立位置。当位于中立位置N1、N2、N3时,输出齿轮为中立状态,且与内操纵杆16的另一端部16b卡合的拨叉头12A、12B、12C所对应的换挡拨叉11不与被操作部件卡合。
一挡换挡位置以及倒挡换挡位置是相互共同的选挡位置。二挡换挡位置以及三挡换挡位置是相互共同的选挡位置。四挡换挡位置以及五挡换挡位置是相互共同的选挡位置。
从中立位置N1、N2、N3观察,一挡换挡位置、三挡换挡位置以及五挡换挡位置分别位于共同的方向(加速方向侧。图2中的空心箭头E1、E3以及E5所表示的方向。)。另外,从中立位置N1、N2、N3观察,二挡换挡位置、四挡换挡位置以及倒挡换挡位置分别位于共同的方向(减速方向侧。图2所示的右侧。)。
接下来,参照图1以及图2,对一挡→二挡→三挡→四挡→五挡的升速进行说明。
对从中立位置N2向一挡的挂挡进行说明。从内操纵杆16的另一端部16b位于中立位置N2的状态开始,驱动电动致动器21而使换挡选择轴15沿轴向M11移动(图2中的空心箭头D2。),并使内操纵杆16沿轴向M11移动,从而使内操纵杆16的另一端部16b与拨叉头12A卡合(位于中立位置N1。)。接着,驱动电动致动器21而使换挡选择轴15沿旋转方向R1旋转,与之相随地使内操纵杆16绕中心轴线17转动,从而使拨叉头12A以及拨叉轴10A沿轴向M1移动(图2中的空心箭头E1。)。在内操纵杆16的另一端部16b到达所述的一挡换挡位置之前,电动致动器21的驱动继续进行,由此达成向一挡的挂挡。
接下来,对从一挡向二挡的挂挡进行说明。从内操纵杆16的另一端部16b位于所述的一挡换挡位置的状态开始,通过驱动电动致动器21而使换挡选择轴15沿旋转方向R2旋转,来使内操纵杆16绕中心轴 线17转动,而使拨叉头12A以及拨叉轴10A沿轴向M2移动(图2中的与空心箭头E1相反的方向。),从而内操纵杆16的另一端部16b位于中立位置N1。接着,驱动电动致动器21而使换挡选择轴15沿轴向M12移动(图2中的与空心箭头D2相反的方向。),并使内操纵杆16沿轴向M12移动,从而使内操纵杆16的另一端部16b与拨叉头12B卡合(位于中立位置N2。)。接着,驱动电动致动器21而使换挡选择轴15沿旋转方向R2旋转。随着该换挡选择轴15的旋转而使内操纵杆16绕中心轴线17转动,从而使拨叉头12B以及拨叉轴10B沿轴向M4移动(图2中的空心箭头E2。)。在内操纵杆16的另一端部16b到达所述的二挡换挡位置之前,电动致动器21的驱动继续进行,由此达成向二挡的挂挡。
接下来,对从二挡向三挡的挂挡进行说明。从内操纵杆16的另一端部16b位于所述的二挡换挡位置的状态开始,通过驱动电动致动器21,而使换挡选择轴15沿旋转方向R1旋转,来使内操纵杆16绕中心轴线17转动,而使拨叉头12B以及拨叉轴10B沿轴向M3移动(图2中的与空心箭头E2相反的方向。),从而内操纵杆16的另一端部16b位于中立位置N2。接着,通过驱动电动致动器21,而使换挡选择轴15进一步沿旋转方向R1旋转,来使内操纵杆16绕中心轴线17转动,而使拨叉头12B以及拨叉轴10B沿轴向M3移动(图2中的空心箭头E3。)。在内操纵杆16的另一端部16b到达所述的三挡换挡位置之前,电动致动器21的驱动继续进行,由此达成向三挡的挂挡。
接下来,对从三挡向四挡的挂挡进行说明。从内操纵杆16的另一端部16b位于所述的三挡换挡位置的状态开始,驱动电动致动器21而使换挡选择轴15沿旋转方向R2旋转,与之相随地使内操纵杆16绕中心轴线17转动,而使拨叉头12B以及拨叉轴10B沿轴向M4移动(图2中的与空心箭头E3相反的方向。),从而使内操纵杆16的另一端部16b位于中立位置N2。接着,驱动电动致动器21而使换挡选择轴15沿轴向M12移动(图2中的空心箭头D1。),并使内操纵杆16沿轴向M12移动,从而使内操纵杆16的另一端部16b与拨叉头12C卡合(位于中立位置N3。)。接着,驱动电动致动器21而使换挡选择轴15沿旋转方向R2旋转。随着该换挡选择轴15的旋转而地使内操纵杆16绕中心轴线17转动,而使拨叉头12C以及拨叉轴10C沿轴向M6移动(图2中 的空心箭头E4。)。在内操纵杆16的另一端部16b到达所述的四挡换挡位置之前,电动致动器21的驱动继续进行,由此达成向四挡的挂挡。
接下来,对从四挡向五挡的挂挡进行说明。从内操纵杆16的另一端部16b位于所述的四挡换挡位置的状态开始,通过驱动电动致动器21,而使换挡选择轴15沿旋转方向R1旋转,来使内操纵杆16绕中心轴线17转动,而使拨叉头12C以及拨叉轴10C沿轴向M5移动(图2中的与空心箭头E4相反的方向。),从而使内操纵杆16的另一端部16b位于中立位置N3。接着,通过驱动电动致动器21,而使换挡选择轴15进一步沿旋转方向R1旋转,来使内操纵杆16绕中心轴线17转动,从而使拨叉头12C以及拨叉轴10C沿轴向M5移动(图2中的空心箭头E5。)。在内操纵杆16的另一端部16b到达所述的五挡换挡位置之前,电动致动器21的驱动继续进行,由此达成向五挡的挂挡。
接下来,参照图1以及图2,对五挡→四挡→三挡→二挡→一挡的降速进行说明。
对从五挡向四挡的挂挡进行说明。从内操纵杆16的另一端部16b位于所述的五挡换挡位置的状态开始,通过驱动电动致动器21,使换挡选择轴15沿旋转方向R2旋转,来使内操纵杆16绕中心轴线17转动,使拨叉头12C以及拨叉轴10C沿轴向M6移动(图2中的与空心箭头E5相反的方向。),从而使内操纵杆16的另一端部16b位于中立位置N3。接着,通过驱动电动致动器21,而使换挡选择轴15进一步沿旋转方向R2旋转,来使内操纵杆16绕中心轴线17转动,从而使拨叉头12C以及拨叉轴10C沿轴向M6移动(图2中的空心箭头E4。)。在内操纵杆16的另一端部16b到达所述的四挡换挡位置之前,电动致动器21的驱动继续进行,由此达成向四挡的挂挡。
接下来,对从四挡向三挡的挂挡进行说明。从内操纵杆16的另一端部16b位于所述的四挡换挡位置的状态开始,驱动电动致动器21而使换挡选择轴15沿旋转方向R1旋转,与之相随地使内操纵杆16绕中心轴线17转动,而使拨叉头12C以及拨叉轴10C沿轴向M5移动(图2中的与空心箭头E4相反的方向。),从而使内操纵杆16的另一端部16b位于中立位置N3。接着,驱动电动致动器21而使换挡选择轴15沿轴向M11移动(图2中的与空心箭头D1相反的方向。),并使内操纵杆 16沿轴向M11移动,从而使内操纵杆16的另一端部16b与拨叉头12B卡合(位于中立位置N2。)。接着,驱动电动致动器21而使换挡选择轴15沿旋转方向R1旋转。随着该换挡选择轴15的旋转而使内操纵杆16绕中心轴线17转动,而使拨叉头12B以及拨叉轴10B沿轴向M3移动(图2中的空心箭头E3。)。在内操纵杆16的另一端部16b到达所述的三挡换挡位置之前,电动致动器21的驱动继续进行,由此达成向三挡的挂挡。
接下来,对从三挡向二挡的挂挡进行说明。从内操纵杆16的另一端部16b位于所述的三挡换挡位置的状态开始,通过驱动电动致动器21,而使换挡选择轴15沿旋转方向R2旋转,来使内操纵杆16绕中心轴线17转动,而使拨叉头12B以及拨叉轴10B沿轴向M4移动(图2中的与空心箭头E3相反的方向。),从而使内操纵杆16的另一端部16b位于中立位置N2。接着,通过驱动电动致动器21,而使换挡选择轴15进一步沿旋转方向R2旋转,来使内操纵杆16绕中心轴线17转动,从而使拨叉头12B以及拨叉轴10B沿轴向M4移动(图2中的空心箭头E2。)。在内操纵杆16的另一端部16b到达所述的二挡换挡位置之前,电动致动器21的驱动继续进行,由此达成向二挡的挂挡。
接下来,对从二挡向一挡的挂挡进行说明。从内操纵杆16的另一端部16b位于所述的二挡换挡位置的状态开始,驱动电动致动器21而使换挡选择轴15沿旋转方向R1旋转,与之相随地使内操纵杆16绕中心轴线17转动,而使拨叉头12B以及拨叉轴10B沿轴向M3移动(图2中的与空心箭头E2相反的方向。),从而使内操纵杆16的另一端部16b位于中立位置N2。接着,驱动电动致动器21而使换挡选择轴15沿轴向M11移动(图2中的空心箭头D2。),并使内操纵杆16沿轴向M11移动,从而使内操纵杆16的另一端部16b与拨叉头12A卡合(位于中立位置N1。)。接着,驱动电动致动器21而使换挡选择轴15沿旋转方向R1旋转。随着该换挡选择轴15的旋转而使内操纵杆16绕中心轴线17转动,而使拨叉头12A以及拨叉轴10A沿轴向M1移动(图2中的空心箭头E1。)。在内操纵杆16的另一端部16b 到达所述的一挡换挡位置之前,电动致动器21的驱动继续进行,由此达成向一挡的挂挡。
图3是表示电动致动器21的构成的立体图。图4是表示电动致动 器21的构成的剖视图。图5是以图4的剖面线V-V剖开后的剖视图。此外,图3中,省略了换挡选择轴15的图示。以下,参照图3~图5,对电动致动器21的构成进行说明。
电动致动器21具有有底大致筒状的壳体22。电动致动器21固定于齿轮箱7(参照图1)的外表面或者车辆的规定位置。
电动致动器21具有:例如由无刷马达构成的电动马达23;换挡转换机构(第一驱动传递机构)24,其用于将电动马达23的旋转扭矩转换为使换挡选择轴15绕中心轴线17旋转的力;选挡转换机构(第二驱动传递机构)25,其用于将电动马达23的旋转扭矩转换为使换挡选择轴15沿其轴向M11、M12(与图4的纸面正交的方向。图5所示的上下方向)移动的力;以及切换单元26,其用于在换挡转换机构24与选挡转换机构25之间,切换电动马达23的旋转驱动力的传递目标。其中,换挡转换机构24、选挡转换机构25以及切换单元26收纳于壳体22内。
壳体22的开口部(图4所示的左侧)被大致板状的盖27封闭。该壳体22以及盖27分别使用例如铸铁、铝等金属材料来形成,盖27的外周嵌合于壳体22的开口部。在盖27上形成有贯通其内表面(图4所示的右面)与外表面(图4所示的左面)的圆形的贯通孔29。另外,在盖27的外表面固定有电动马达23的主体外壳。电动马达23是能够沿第一旋转方向R12(例如正方向)与第二旋转方向R11(例如反方向)正反旋转的马达,作为该电动马达23例如采用无刷马达。电动马达23以其主体外壳向壳体22外露出的方式安装。电动马达23的输出轴40以与换挡选择轴15成为交错角90°的交错角的关系的方式配置。并沿与轴向M11、M12(参照图5)正交的规定的方向(图4所示的左右方向)延伸。输出轴40经由盖27的贯通孔29面向壳体22的内部,且与切换单元26对置。
如图5所示,壳体22包括大致箱状的主壳体22A,该主壳体22A主要对换挡选择轴15的前端(图5所示的下端)侧的部分、换挡转换机构24的各构成部件进行收纳。主壳体22A具有第一侧壁111(参照图5)、第二侧壁112(参照图5)、用于对换挡选择轴15的比前端部稍微靠近基端的部分进行支承的第一轴支架113(参照图5)、以及用于对换挡选择轴15的前端部进行收纳、支承的第二轴支架114(参照图5)。
第一侧壁111的内侧的侧面是由平坦面构成的第一内壁面111A(参照图5)。第二侧壁112的内侧的侧面是由平坦面构成的第二内壁面112A(参照图5)。第二内壁面112A与第一内壁面111A对置,并与第一内壁面111A平行地形成。
第一轴支架113以从第一侧壁111的外壁面(与第一内壁面111A相反的一侧的面)向外侧膨出的方式形成,例如形成为圆柱状。第一轴支架113与第一侧壁111一体形成。在第一轴支架113以及第一侧壁111,形成有剖面呈圆形的插通孔104。插通孔104在第一轴支架113以及第一侧壁111的厚度方向(图5所示的上下方向)贯通第一轴支架113以及第一侧壁111。在插通孔104,插入有换挡选择轴15。
在插通孔104的内周壁,内嵌固定有第一滑动轴承101(参照图5)。第一滑动轴承101对插入于插通孔104的换挡选择轴15的中途部(比前端部靠近基端的部分)的外周进行包围,并以与换挡选择轴15的中途部的外周滑动接触的方式对其支承。
第二轴支架114以从第二侧壁112的外壁面(与第二内壁面112A相反的一侧的面)向外侧膨出的方式形成,例如形成为大致圆筒状。第二轴支架114与第二侧壁112一体形成。利用第二轴支架114的内周面以及底面,来划分对换挡选择轴15的前端部(图5所示的下端部)进行收纳的圆柱状的前端部收纳槽115(参照图5)。前端部收纳槽115的内周壁形成为具有与圆筒状的插通孔104同轴的中心轴线的圆筒状。
在前端部收纳槽115的内周壁,内嵌固定有第二滑动轴承102(参照图5)。第二滑动轴承102对收纳于前端部收纳槽115的换挡选择轴15的前端部的外周进行包围,并以与该前端部的外周滑动接触的方式对其支承。利用这些第一以及第二滑动轴承101、102,将换挡选择轴15支承为能够绕其中心轴线17旋转、并且能够沿轴向M11、M12移动。
在插通孔104的第一滑动轴承101的外侧的部分,夹装有用于对插通孔104的内周壁与换挡选择轴15的外周之间进行密封的密封部件103,以使垃圾、尘埃不会进入壳体22内(主壳体22A内)。
第一轴支架113中,在厚度方向(图5所示的上下方向)上并在密 封部件103与第一滑动轴承101之间,配设有锁球(lock ball)106。具体而言,锁球106收纳于贯通插通孔104的内周壁与第一轴支架113的外周面的贯通孔105内。锁球106沿与圆筒状的前端部收纳槽115的中心轴线(即换挡选择轴15的中心轴线17)正交的方向(正交方向)延伸,形成为大致圆筒状,并且,设置为能够沿该方向(正交方向)移动。锁球106的前端部形成为半球状,并与以下说明的卡合槽107卡合。
在换挡选择轴15的外周,形成有在轴向M11、M12上空开间隔地、并沿周向延伸的多条(例如为三条)卡合槽107。各卡合槽107遍及整周设定。锁球106通过沿其长边方向移动,来使前端部向比插通孔104的内周壁靠近中心轴线17侧(图5所示的左方)突出,使其前端部与卡合槽107卡合,从而阻止换挡选择轴15沿轴向M11、M12移动。由此,换挡选择轴15在沿轴向M11、M12的移动被阻止了的状态下,以恒定力来保持。
在换挡选择轴15的外周的与第一滑动轴承101滑动接触的部分以及与第二滑动轴承102滑动接触的部分之间,从第一滑动轴承101侧依次形成有外花键121(参照图5)、以及与小齿轮36啮合的后述的齿条122(参照图5)。
如图4所示,切换单元26具有:与电动马达23的输出轴40同轴连结的传动轴41;与传动轴41同轴、且设置为能够随着传动轴41的旋转而旋转的第一转子42;与传动轴41同轴,且设置为能够随着传动轴41的旋转而旋转的第二转子44;以及用于在第一转子42与第二转子44之间切换传动轴41的连结目标的离合机构39。
传动轴41具有小径的主轴部46与大径部47,小径的主轴部46设置于电动马达23侧,大径部47在主轴部46的第一转子42侧的轴向端部(图4所示的右端部)与主轴部46一体设置,并且径比主轴部46的径大。
第一转子42相对于传动轴41而配置于与电动马达23侧相反的一侧。第一转子42具有从电动马达23侧的轴向端部(图4所示的左端部)的外周朝向径向外侧伸出的第一电枢凸起(armature hub)54。第一电枢凸起54以与大径部47的和电动马达23侧相反的一侧的面(图4所 示的右面)对置的方式配置。
第二转子44配置于相对于传动轴41的大径部47而与第一转子42相反的一侧,即配置于电动马达23侧,并包围传动轴41的主轴部46的周围。第二转子44具有从与电动马达23侧相反的一侧的轴向端部(图4所示的右端部)的外周朝向径向外侧伸出的第二电枢凸起55。第二电枢凸起55以与大径部47的电动马达23侧的面(图4所示的左面)对置的方式配置。换言之,第一转子42(的第一电枢凸起54)以及第二转子44(的第二电枢凸起55)以隔着传动轴41的大径部47的方式配置。
离合机构39具有换挡用电磁离合器(第一离合器)43与选挡用电磁离合器(第二离合器)45,换挡用电磁离合器43通过与第一转子42分离、接合来对传动轴41与第一转子42进行连结/分离,选挡用电磁离合器45通过与第二转子44分离、接合来对传动轴41与第二转子44进行连结/分离。
换挡用电磁离合器43具有第一磁场产生构件(field)48与第一电枢49。第一电枢49以与第一电枢凸起54的电动马达23侧的面(图4所示的左面)隔开微小间隔的方式配置于传动轴41的大径部47的轴向另一侧的面(图4所示的右面),并形成为大致圆环板状。第一电枢49使用铁等强磁性体来形成。第一磁场产生构件48在轭铁内内置有第一电磁线圈50,并固定于壳体22。
选挡用电磁离合器45具有第二磁场产生构件51与第二电枢52。第二电枢52以与第二电枢凸起55的和电动马达23相反的一侧的面(图4所示的右面)隔开微小间隔的方式配置于传动轴41的大径部47的轴向一侧的面(图4所示的左面),并形成为大致圆环板状。第二电枢52使用铁等强磁性体来形成。第二磁场产生构件51在轭铁内内置有第二电磁线圈53,并固定于壳体22。第一磁场产生构件48以及第二磁场产生构件51以沿轴向隔着大径部47、第一电枢凸起54以及第二电枢凸起55的方式并列配置。
连接有用于驱动换挡用以及选挡用电磁离合器43、45的离合器驱动电路(未图示)。在离合器驱动电路,经由配线等从电源(例如24V。 未图示)供给电压(供电)。离合器驱动电路包括中继电路等,离合器驱动电路设置为能够切换向换挡用以及选挡用电磁离合器43、45分别独立地供电以及停止供电。此外,离合器驱动电路不限定于对换挡用以及选挡用电磁离合器43、45双方进行驱动的构成,也可以分别独立地设置用于驱动换挡用电磁离合器43的离合器驱动电路、以及用于驱动选挡用电磁离合器45的离合器驱动电路。
若通过根据离合器驱动电路对换挡用电磁离合器43的供电,来对第一电磁线圈50通电,则该第一电磁线圈50成为励磁状态,在包括第一电磁线圈50的第一磁场产生构件48产生电磁吸引力。而且,第一电枢49被第一磁场产生构件48吸引而朝向第一磁场产生构件48变形,从而第一电枢49与第一电枢凸起54摩擦接触。因此,通过对第一电磁线圈50的通电,来使第一电磁线圈50连接(紧固)于第一转子42,从而使传动轴41与第一转子42连结。而且,通过停止对第一电磁线圈50供给电压,使第一电磁线圈50没有电流流动,来消除对第一电枢49的吸引力,从而使第一电枢49复原至原来的形状。由此,换挡用电磁离合器43从连接状态变为切断状态,传动轴41解除与第一转子42的连结。即,通过切换对换挡用电磁离合器43的供电/停止供电,能够切换换挡用电磁离合器43的连接状态(紧固状态)与切断状态(分离状态)。
另一方面,若通过根据离合器驱动电路对选挡用电磁离合器45的供电,来对第二电磁线圈53通电,则该第二电磁线圈53成为励磁状态,在包括第二电磁线圈53的第二磁场产生构件51产生电磁吸引力。而且,第二电枢52被第二磁场产生构件51吸引而朝向第二磁场产生构件51变形,从而第二电枢52与第二电枢凸起55摩擦接触。因此,通过对第二电磁线圈53的通电,来使第二电磁线圈53连接(紧固)于第二转子44,从而使传动轴41与第二转子44连结。而且,通过停止对第二电磁线圈53供给电压,使第二电磁线圈53没有电流流动,来消除对第二电枢52的吸引力,从而使第二电枢52复原至原来的形状。由此,选挡用电磁离合器45从连接状态变为切断状态,传动轴41解除与第二转子44的连结。即,通过切换对第二电磁线圈53的供电通电/停止供电,能够切换选挡用电磁离合器45的连接状态与切断状态。
电动致动器21的控制中,通常构成为,选择性地仅连接换挡用以 及选挡用电磁离合器43、45中的一个。即,当换挡用电磁离合器43处于连接状态时,选挡用电磁离合器45处于切断状态,当选挡用电磁离合器45处于连接状态时,换挡用电磁离合器43处于切断状态。
在第二转子44的外周,外嵌固定有小径的圆环状的第一齿轮56。第一齿轮56与第二转子44同轴地设置。第一齿轮56被滚动轴承57支承。滚动轴承57的外圈内嵌固定于第一齿轮56。滚动轴承57的内圈外嵌固定于传动轴41的主轴部46的外周。
换挡转换机构24具有:作为将旋转运动转换为直线运动的减速器的滚珠丝杠机构58;以及臂60,其伴随着该滚珠丝杠机构58的螺母(移动体)59的轴向移动,而绕换挡选择轴15的中心轴线17转动。
滚珠丝杠机构58具有与第一转子42同轴(即与传动轴41同轴)地延伸的丝杠轴(规定的轴)61、以及经由滚珠(未图示)而与丝杠轴61旋合的螺母59。丝杠轴61与换挡选择轴15形成为交错角90°的交错轴的关系。换言之,从与丝杠轴61的轴向以及换挡选择轴15的轴向M11、M12双方正交的方向观察,丝杠轴61以及换挡选择轴15相互正交。
丝杠轴61以被限制沿轴向的移动的方式支承于滚动轴承64、67。具体而言,丝杠轴61的一端部(图4所示的左端部)被滚动轴承64支承,并且,丝杠轴61的另一端部(图4所示的右端部)被滚动轴承67支承。通过这些滚动轴承64、67,将丝杠轴61支承为能够绕其中心轴线80旋转。
滚动轴承64的内圈外嵌固定于丝杠轴61的一端部。另外,滚动轴承64的外圈固定于壳体22,并内嵌于贯通切换单元26的外壳的底壁65的内外表面的贯通孔。另外,在滚动轴承64的外圈卡合有锁定螺母66,而限制滚动轴承64向丝杠轴61的轴向的另一侧(图4所示的右方)的移动。丝杠轴61的一端部的比滚动轴承64靠近电动马达23侧(图4所示的左侧)的部分插入于第一转子42的内周,并以能够随着该第一转子42旋转而旋转的方式与第一转子42连结。滚动轴承67的外圈固定于壳体22。
在螺母59的一个侧面(图4所示的近前侧侧面。图5所示的上侧侧面)、以及与该一个侧面相反的一侧的另一个侧面(图4所示的背面侧侧面。图5所示的下侧侧面),分别突出形成有各自沿换挡选择轴15的轴向M11、M12的方向(图4的与纸面正交的方向。图5所示的上下方向)延伸的圆柱状的突出轴70(图4中仅图示一侧。并行参照图5)。一对突出轴70同轴。螺母59由于臂60的第一卡合部(移动体卡合部)72而限制绕丝杠轴61的旋转。因此,若丝杠轴61旋转,则随着丝杠轴61的旋转,而使螺母59沿丝杠轴61的轴向移动。此外,图5中,表示了螺母59在丝杠轴61的轴向上位于比图4所示的螺母59的位置远离第一转子42的方向(图4所示的右方)时的剖面状态。
臂60具有用于与螺母59卡合的第一卡合部72、作为用于与换挡选择轴15花键嵌合的卡合部的第二卡合部73(参照图5)、以及连接第一卡合部72与第二卡合部73的直线状的连接杆74。连接杆74例如遍及其全长而剖面形成为矩形状。第二卡合部73形成为大致圆筒状,并外嵌于换挡选择轴15。
第一卡合部72具备相互对置的一对支承板部76、以及连结一对支承板部76的基端边彼此(图4以及图5所示的左端边)的连结板部77,侧视时呈大致U字形。在各支承板部76上形成有U字卡合槽78,该U字卡合槽78以允许突出轴70的旋转的方式而与各突出轴70的外周卡合。U字卡合槽78从与所述的基端边相反的一侧的前端边开始切口。因此,第一卡合部72以能够绕突出轴70相对旋转、且能够沿丝杠轴61的轴向同行移动的方式与螺母59卡合。另外,通过各U字卡合槽78与各突出轴70的卡合,来利用臂60的第一卡合部72限制螺母59绕丝杠轴61的旋转。因此,伴随着丝杠轴61的旋转,螺母59以及第一卡合部72沿丝杠轴61的轴向移动。第二卡合部73例如形成为圆环板状。但是,第二卡合部73也可以形成为圆筒状。
换挡选择轴15的外周与第二卡合部73的内周花键嵌合。具体而言,设于第二卡合部73的内周的内花键75与设于换挡选择轴15的外周的外花键121啮合。此时,在外花键121与内花键75之间确保有用于啮合的缝隙。
换言之,在换挡选择轴15的外周,以不能相对于该换挡选择轴15 相对旋转而允许相对轴向移动的状态连结有第二卡合部73。因此,若丝杠轴61旋转,与之伴随地螺母59沿丝杠轴61的轴向移动,则臂60绕换挡选择轴15的中心轴线17转动,且随着该臂60的摆动而使换挡选择轴15旋转。本实施方式中,若在换挡用电磁离合器43处于连接状态的状态下,电动马达23沿第二旋转方向R11(参照图4)旋转,则丝杠轴61以绕其中心轴线80的方式沿旋转方向R21(参照图4)旋转,从而换挡选择轴15沿旋转方向R1(参照图1)旋转。换言之,换挡选择轴15沿减速方向进行换挡动作。另一方面,若电动马达23沿第一旋转方向R12(参照图4)旋转,则丝杠轴61以绕其中心轴线80的方式沿旋转方向R22(参照图4)旋转,从而换挡选择轴15绕旋转方向R2(参照图1)旋转。
选挡转换机构25具备:第一齿轮56;与传动轴41平行地延伸、且能够旋转地设置的小齿轮轴95;同轴地固定于小齿轮轴95的靠近一端部(图4所示的左端部)的规定位置的第二齿轮81;以及同轴地固定于小齿轮轴95的靠近另一端部(图4所示的右端部)的规定位置的小径的小齿轮36,整体构成减速器。此外,第二齿轮81的径形成为比第一齿轮56以及小齿轮36双方的径大。
小齿轮轴95的一端部(图4所示的左端部)被固定于壳体22的滚动轴承96支承。滚动轴承96的内圈外嵌固定于小齿轮轴95的一端部(图4所示的左端部)。另外,滚动轴承96的外圈在形成于盖27的内面的圆筒状的凹部97内固定。另外,小齿轮轴95的另一端部(图4所示的右端部)被滚动轴承84支承。小齿轮36与齿条122通过齿轮齿条副啮合,因此若小齿轮轴95随着传动轴41的旋转而旋转,则与之相随地,换挡选择轴15沿轴向M11、M12移动。本实施方式中,若在选挡用电磁离合器45处于连接状态的状态下,电动马达23沿第二旋转方向R11(参照图4)旋转,则小齿轮轴95沿旋转方向R31(参照图4)旋转,且换挡选择轴15沿轴向M11(铅垂上方。参照图1以及图5)移动。换言之,换挡选择轴15沿减速方向进行选挡动作。另一方面,若电动马达23沿第一旋转方向R12(参照图4)旋转,则小齿轮轴95沿旋转方向R32(参照图4)旋转,且换挡选择轴15沿轴向M12(铅垂下方。参照图1以及图5)移动。
在小齿轮轴95的另一端部,配设有用于检测小齿轮轴95的旋转角的第一旋转角传感器87。通过该第一旋转角传感器87的检测输出,能够求出换挡选择轴15的轴向位置。第一旋转角传感器87的检测输出向以下说明的ECU(Electronic Control Unit:电子控制单元)88输入。
另外,在壳体22内,在换挡选择轴15的外花键部121,配设有用于检测换挡选择轴15的旋转角的第二旋转角传感器89。第二旋转角传感器89的检测输出向以下说明的ECU88输入。
ECU88经由马达驱动器(未图示)来驱动控制电动马达23。另外,ECU88经由中继电路(未图示)来驱动控制换挡用以及选挡用电磁离合器43、45。此外,ECU88也可以被收纳于齿轮箱7内。
作为M挡与N挡的组合的一个例子,可以举出一挡与二挡的组合。例如,以从一挡向二挡升速的情况为例进行说明。
图6是用于对从一挡向二挡升速的情况下的电动致动器21的变速驱动处理进行说明的期间图。图6中,表示了电动马达23的接通/断开变化以及旋转方向、换挡用以及选挡用电磁离合器43、45的接通/断开变化、换挡用以及选挡用电磁离合器43、45的分离、接合的变化。
该情况下,如图2以及图6所示,按照加速第一次换挡动作、加速选挡动作以及加速第二次换挡动作的顺序来执行如下动作:换挡选择轴15的加速方向的第一次换挡动作(以下,有称作“加速第一次换挡动作”的情况。此处,一挡→中立位置N1。);换挡选择轴15的加速方向的选挡动作(以下,有称作“加速选挡动作”的情况。此处,中立位置N1→中立位置N2。);以及换挡选择轴15的加速方向的第二次换挡动作(以下,有称作“加速第二次换挡动作”的情况。此处,中立位置N2→二挡。)。
具体而言,加速第一次换挡动作(此处,一挡→中立位置N1。)中,换挡用电磁离合器43接通,且选挡用电磁离合器45断开,而使电动马达23沿第一旋转方向R12旋转。因此,利用换挡转换机构24的驱动来使换挡选择轴15沿旋转方向R2旋转,而使内操纵杆16绕中心轴线17转动,从而使拨叉头12A以及拨叉轴10A沿轴向M2(参照图1)移动 (图2中的与空心箭头E1相反的方向。)。此外,“电磁离合器43、45接通”指的是,进行对换挡用以及选挡用电磁离合器43、45供给电压(例如24V)。此外,“电磁离合器43、45断开”指的是,停止对换挡用以及选挡用电磁离合器43、45供给电压。
加速选挡动作(此处,中立位置N1→中立位置N2。)中,选挡用电磁离合器45接通,且换挡用电磁离合器43断开,而使电动马达23沿第一旋转方向R12旋转。因此,利用选挡转换机构25的驱动来使换挡选择轴15沿轴向M12移动(图2中的与空心箭头D2相反的方向。),而使内操纵杆16沿轴向M12移动,从而使内操纵杆16的另一端部16b与拨叉头12B卡合(位于中立位置N2。)。
另外,加速第二次换挡动作(此处,中立位置N2→二挡。)中,换挡用电磁离合器43接通,且选挡用电磁离合器45断开,而使电动马达23沿第一旋转方向R12旋转。因此,利用换挡转换机构24的驱动来使换挡选择轴15沿旋转方向R2旋转,而使内操纵杆16绕中心轴线17转动,从而使拨叉头12B以及拨叉轴10B沿轴向M4(参照图1)移动(图2中的空心箭头E2。)。
换挡选择轴15进行用于从一挡向二挡变速的加速第一次以及加速第二次换挡动作时的电动马达23的旋转方向、以及换挡选择轴15进行用于从一挡向二挡变速的加速选挡动作时的电动马达23的旋转方向,均为第一旋转方向R12。因此,从一挡向二挡的变速挡的切换中,使电动马达23沿该第一旋转方向R12旋转,而切换各电磁离合器43、45的分离、接合状态,由此能够从加速第一次换挡动作向加速选挡动作切换,或者能够从加速选挡动作向加速第二次换挡动作切换。
参照图2以及图6,在位于一挡换挡位置的状态下,若为加速第一次换挡动作的开始时刻(变速驱动处理的开始时刻),则ECU88使电动马达23沿第一旋转方向R12并以规定的旋转速度开始旋转。另外,若为加速第一次换挡动作的开始时刻,ECU88使换挡用电磁离合器43接通,而使换挡用电磁离合器43从切断状态变为连接状态。由此,执行加速第一次换挡动作。换挡用电磁离合器43的连接状态在加速第一次换挡动作的预先决定的结束时刻(以下,有称作“加速第一次换挡结束时刻”的情况。)之前持续进行。
若为加速第一次换挡结束时刻,则ECU88使换挡用电磁离合器43从接通变为断开,而使换挡用电磁离合器43为切断状态。
另外,在加速第一次换挡结束时刻之前,ECU88使选挡用电磁离合器45接通,使选挡用电磁离合器45从切断状态变为连接状态。由此,开始加速选挡动作。选挡用电磁离合器45的向连接状态的切换设为比加速第一次换挡结束时刻早ΔT1的时刻。ΔT1例如为50msec以下。选挡用电磁离合器45的连接状态在加速选挡动作的预先决定的结束时刻(以下,有称作“加速选挡结束时刻”的情况。)之前持续进行。
若为加速选挡结束时刻,则ECU88使选挡用电磁离合器45从接通变为断开,而使选挡用电磁离合器45从连接状态变为切断状态。
另外,在加速选挡结束时刻之前,ECU88使换挡用电磁离合器43接通,使换挡用电磁离合器43从切断状态变为连接状态。由此,开始加速第二次换挡动作。换挡用电磁离合器43的向连接状态的切换设为比加速选挡结束时刻早ΔT2的时刻。ΔT2例如为50msec以下。换挡用电磁离合器43的连接状态在加速第二次换挡动作的预先决定的结束时刻之前持续进行。此外,如图6所示,ΔT1与ΔT2可以是相同程度的期间,ΔT1以及ΔT2也可以是其中的一个比另一个长。
电动致动器21使用单一的电动马达23的动力来驱动两个驱动传递机构(换挡以及选挡转换机构24、25),并使用两个电磁离合器43、45来切换其动力传递。因此,不推荐两个电磁离合器43、45双方处于连接状态,从而考虑在用于从一挡向二挡变速的变速驱动处理中,采用在一个电磁离合器43、45的连接状态下,总是将另一个电磁离合器45、43切换为连接状态的控制。该情况下,在加速第一次换挡动作中而处于连接状态的换挡用电磁离合器43切换为切断状态后,为了进行接下来应执行的加速选挡动作,将选挡用电磁离合器45从切断状态切换为连接状态。另外,加速选挡动作中,在处于连接状态的选挡用电磁离合器45切换为切断状态后,为了进行接下来应执行的加速第二次换挡动作,将换挡用电磁离合器43从切断状态切换为连接状态。
与此相对地,加速第一次换挡动作中,在处于连接状态的换挡用电磁离合器43切换为切断状态之前,为了进行接下来应执行的加速选挡 动作,将选挡用电磁离合器45从切断状态切换为连接状态。换言之,在加速第一次换挡动作结束前,设为换挡用以及选挡用电磁离合器43、45双方成为连接状态的期间。
另外,加速选挡动作中,在处于连接状态的选挡用电磁离合器45切换为切断状态之前,为了进行接下来的加速第二次换挡动作,将换挡用电磁离合器43从切断状态切换为连接状态。换言之,在加速选挡动作结束前,设为换挡用以及选挡用电磁离合器43、45双方成为连接状态的期间。
根据所述,能够缩短从一挡向二挡变速所需要的期间。
另外,加速第一次换挡动作中,换挡用以及选挡用电磁离合器43、45双方成为连接状态的期间是临近加速第一次换挡动作的结束且极短的期间。另外,加速选挡动作中,换挡用以及选挡用电磁离合器43、45双方成为连接状态的期间是临近加速选挡动作的结束且极短的期间。因此,即使换挡用以及选挡用电磁离合器43、45双方为连接状态,也不会阻碍换挡选择轴15的加速第一次、加速第二次换挡动作以及加速选挡动作,由此,能够使换挡选择轴15分别顺利地进行加速第一次、加速第二次换挡动作以及加速选挡动作。
接下来,以从二挡向一挡降速的情况为例进行说明。
图7是用于对从二挡向一挡降速的情况下的电动致动器21的变速驱动处理进行说明的期间图。与图6相同,图7中,表示了电动马达23的接通/断开变化以及旋转方向、换挡用以及选挡用电磁离合器43、45的接通/断开变化、换挡用以及选挡用电磁离合器43、45的分离、接合的变化。
该情况下,如图2以及图7所示,按照减速第一次换挡动作、减速选挡动作以及减速第二次换挡动作的顺序来执行如下动作:换挡选择轴15的减速方向第一次的换挡动作(以下,有称作“减速第一次换挡动作”的情况。此处,二挡→中立位置N2。);换挡选择轴15的减速方向的选挡动作(以下,有称作“减速选挡动作”的情况。此处,中立位置N2→中立位置N1。);以及换挡选择轴15的减速方向第二次换挡动作(以下, 有称作“减速第二次换挡动作”的情况。此处,中立位置N1→一挡。)。
具体而言,减速第一次换挡动作(此处,二挡→中立位置N2。)中,换挡用电磁离合器43接通,且选挡用电磁离合器45断开,而使电动马达23沿第二旋转方向R11旋转。因此,利用换挡转换机构24的驱动,来使换挡选择轴15沿旋转方向R1旋转,而使内操纵杆16绕中心轴线17转动,从而使拨叉头12B以及拨叉轴10B沿轴向M1(参照图1)移动(图2中的与空心箭头E2相反的方向。)。
减速选挡动作(此处,中立位置N2→中立位置N1。)中,选挡用电磁离合器45接通,且换挡用电磁离合器43断开,而使电动马达23沿第二旋转方向R11旋转。因此,利用选挡转换机构25的驱动,来使换挡选择轴15沿轴向M11移动(图2中的空心箭头D2。),而使内操纵杆16沿轴向M11移动,从而使内操纵杆16的另一端部16b与拨叉头12A卡合(位于中立位置N2。)。
另外,减速第二次换挡动作(此处,中立位置N1→一挡。)中,换挡用电磁离合器43接通,且选挡用电磁离合器45断开,而使电动马达23沿第二旋转方向R11旋转。因此,利用换挡转换机构24的驱动,来使换挡选择轴15沿旋转方向R1旋转,而使内操纵杆16绕中心轴线17转动,从而使拨叉头12A以及拨叉轴10A沿轴向M1移动(图2中的空心箭头E1。)。
换挡选择轴15进行用于从二挡向一挡变速的减速第一次以及减速第二次换挡动作时的电动马达23的旋转方向、以及换挡选择轴15进行用于从二挡向一挡变速的减速选挡动作时的电动马达23的旋转方向,均为第二旋转方向R11。因此,从二挡向一挡的变速挡的切换中,使电动马达23沿该第二旋转方向R11旋转,而切换各电磁离合器43、45的分离、接合状态,由此能够从减速第一次换挡动作向减速选挡动作切换,或者能够从减速选挡动作向减速第二次换挡动作切换。
参照图2以及图7,在位于二挡的状态下,若为减速第一次换挡动作的开始时刻(变速驱动处理的开始时刻),则ECU88使电动马达23沿第二旋转方向R11以规定的旋转速度开始旋转。另外,若为减速第一次换挡动作的开始时刻,则ECU88使换挡用电磁离合器43接通,而使 换挡用电磁离合器43从切断状态变为连接状态。由此,执行减速第一次换挡动作。换挡用电磁离合器43的连接状态在减速第一次换挡动作的预先决定的结束时刻(以下,有称作“减速第一次换挡结束时刻”的情况。)之前持续进行。
若为减速第一次换挡结束时刻,则ECU88使换挡用电磁离合器43从接通变为断开,而使换挡用电磁离合器43为切断状态。
另外,在减速第一次换挡结束时刻之前,ECU88使选挡用电磁离合器45接通,使选挡用电磁离合器45从切断状态变为连接状态。由此,开始减速选挡动作。选挡用电磁离合器45的向连接状态的切换设为比减速第一次换挡结束时刻早ΔT3的时刻。ΔT3例如为50msec以下。选挡用电磁离合器45的连接状态在减速选挡动作的预先决定的结束时刻(以下,有称作“减速选挡结束时刻”的情况。)之前持续进行。
若为减速选挡结束时刻,则ECU88使选挡用电磁离合器45从接通变为断开,而使选挡用电磁离合器45从连接状态变为切断状态。
另外,在减速选挡结束时刻之前,ECU88使换挡用电磁离合器43接通,使换挡用电磁离合器43从切断状态变为连接状态。由此,开始减速第二次换挡动作。换挡用电磁离合器43的向连接状态的切换设为比减速选挡结束时刻早ΔT4的时刻。ΔT4例如为50msec以下。换挡用电磁离合器43的连接状态在减速第二次换挡动作的预先决定的结束时刻之前持续进行。此外,如图7所示,ΔT3与ΔT4可以是相同程度的期间,ΔT3以及ΔT4也可以是其中的一个比另一个长。
电动致动器21使用单一的电动马达23的动力来驱动两个驱动传递机构(换挡以及选挡转换机构24、25),并使用两个电磁离合器43、45来切换其动力传递。因此,不推荐两个电磁离合器43、45双方处于连接状态,从而考虑在用于从二挡向一挡变速的变速驱动处理中,采用在一个电磁离合器43、45的连接状态下,总是将另一个电磁离合器45、43切换为连接状态的控制。该情况下,在减速第一次换挡动作中而处于连接状态的换挡用电磁离合器43切换为切断状态后,为了进行接下来应执行的减速选挡动作,将选挡用电磁离合器45从切断状态切换为连接状态。另外,减速选挡动作中,在处于连接状态的选挡用电磁离合器 45切换为切断状态后,为了进行接下来应执行的减速第二次换挡动作,将换挡用电磁离合器43从切断状态切换为连接状态。
与此相对地,减速第一次换挡动作中,在处于连接状态的换挡用电磁离合器43切换为切断状态之前,为了进行接下来应执行的减速选挡动作,将选挡用电磁离合器45从切断状态切换为连接状态。换言之,在减速第一次换挡动作结束前,设为换挡用以及选挡用电磁离合器43、45双方成为连接状态的期间。
另外,减速选挡动作中,在处于连接状态的选挡用电磁离合器45切换为切断状态之前,为了进行接下来的减速第二次换挡动作,将换挡用电磁离合器43从切断状态切换为连接状态。换言之,在减速选挡动作结束前,设为换挡用以及选挡用电磁离合器43、45双方成为连接状态的期间。
根据所述,能够缩短从二挡向一挡变速所需要的期间。
另外,减速第一次换挡动作中,换挡用以及选挡用电磁离合器43、45双方成为连接状态的期间是临近减速第一次换挡动作的结束且极短的期间。另外,减速选挡动作中,换挡用以及选挡用电磁离合器43、45双方成为连接状态的期间是临近减速选挡动作的结束且极短的期间。因此,即使换挡用以及选挡用电磁离合器43、45双方为连接状态,也不会阻碍换挡选择轴15的减速第一次、减速第二次换挡动作以及减速选挡动作,由此,能够使换挡选择轴15分别顺利地进行减速第一次、减速第二次换挡动作以及减速选挡动作。
另外,作为M挡与N挡的组合的其他的例子,可以举出三挡与四挡的组合。即,能够在从三挡向四挡升速的情况下的变速驱动处理以及从四挡向三挡降速的情况下的变速驱动处理中也执行相同的控制。
在从三挡向四挡升速的情况下的变速驱动处理中,按照加速第一次换挡动作、加速选挡动作以及加速第二次换挡动作的顺序来执行如下动作:加速第一次换挡动作(此处,三挡→中立位置N2。);加速选挡动作(此处,中立位置N2→中立位置N3。);以及加速第二次换挡动作(此处,中立位置N3→四挡。)。此时,换挡选择轴15进行用于从三挡向四 挡变速的加速第一次以及加速第二次换挡动作时的电动马达23的旋转方向、换挡选择轴15进行用于从三挡向四挡变速的加速选挡动作时的电动马达23的旋转方向,均为第一旋转方向R12。
此时,与从一挡向二挡升速的情况下的变速驱动处理相同,加速第一次换挡动作中,在处于连接状态的换挡用电磁离合器43切换为切断状态之前,为了进行接下来应执行的加速选挡动作,将选挡用电磁离合器45从切断状态切换为连接状态。换言之,在加速第一次换挡动作结束前,设为换挡用以及选挡用电磁离合器43、45的双方成为连接状态的期间。另外,与从一挡向二挡升速的情况下的变速驱动处理相同,加速选挡动作中,在处于连接状态的选挡用电磁离合器45切换为切断状态之前,为了进行接下来的加速第二次换挡动作,将换挡用电磁离合器43从切断状态切换为连接状态。换言之,在加速选挡动作结束前,设置换挡用以及选挡用电磁离合器43、45双方成为连接状态的期间。
另外,在从四挡向三挡降速的情况下的变速驱动处理中,按照减速第一次换挡动作、减速选挡动作以及减速第二次换挡动作的顺序来执行如下动作:减速第一次换挡动作(此处,四挡→中立位置N3。);减速选挡动作(此处,中立位置N3→中立位置N2。);以及减速第二次换挡动作(此处,中立位置N2→三挡。)。此时,换挡选择轴15进行用于从四挡向三挡变速的减速第一次以及减速第二次换挡动作时的电动马达23的旋转方向、以及换挡选择轴15进行用于从四挡向三挡变速的加速选挡动作时的电动马达23的旋转方向,均为第二旋转方向R11。
此时,与从二挡向一挡降速的情况下的变速驱动处理相同,减速第一次换挡动作中,在处于连接状态的换挡用电磁离合器43切换为切断状态之前,为了进行接下来应执行的减速选挡动作,将选挡用电磁离合器45从切断状态切换为连接状态。换言之,在减速第一次换挡动作结束前,设置换挡用以及选挡用电磁离合器43、45双方成为连接状态的期间。
另外,与从二挡向一挡降速的情况下的变速驱动处理相同,减速选挡动作中,在处于连接状态的选挡用电磁离合器45切换为切断状态之前,为了进行接下来的减速第二次换挡动作,将换挡用电磁离合器43从切断状态切换为连接状态。换言之,在减速选挡动作结束前,设置换 挡用以及选挡用电磁离合器43、45双方成为连接状态的期间。
以上,对本实用新型的实施方式进行了说明,但本实用新型也可以以其他的方式来实施。
不限定于利用一挡与二挡之间的变速驱动处理以及三挡与四挡之间的变速驱动处理双方来执行电动致动器21的所述的切换控制的构成,也可以为仅利用一挡与二挡之间的变速驱动处理以及三挡与四挡之间的变速驱动处理中的一个来执行的构成。进一步,不限定于利用降速的情况下以及升速的情况下的变速驱动处理的双方来执行所述的切换控制的构成,也可以为仅利用降速的情况下的变速驱动处理以及升速的情况下的变速驱动处理中的一个来执行的构成。
例如,换挡位置的配置构成当然也可以为其他的方式。该情况下,也可以为除M挡与N挡的组合、所述的一挡与二挡的组合、以及所述的三挡与四挡的组合以外的组合。作为该情况下的组合,可以举出二挡与三挡的组合、四挡与五挡的组合、以及一挡与R挡的组合等。另外,M挡与N挡的组合不限定于相邻的变速挡彼此的组合,例如也可以为一挡与三挡的组合。
此外,能够在专利权利要求的范围所记载的事项的范围内实施各种设计变更。
Claims (3)
1.一种变速驱动装置,该变速驱动装置搭载于具有齿轮式动力传递机构的变速装置,
所述变速驱动装置包括:
变速操作部件,该变速操作部件用于对所述动力传递机构进行变速操作;
单一的电动马达,该单一的电动马达能够正反旋转;
第一离合器,该第一离合器能够进行来自所述电动马达的动力传递和切断来自所述电动马达的动力传递;
第一驱动传递机构,该第一驱动传递机构使用经由所述第一离合器输入的来自所述电动马达的动力,使所述变速操作部件进行换挡动作;
第二离合器,该第二离合器能够进行来自所述电动马达的动力传递和切断来自所述电动马达的动力传递;
第二驱动传递机构,该第二驱动传递机构使用经由所述第二离合器输入的来自所述电动马达的动力,使所述变速操作部件进行选挡动作;以及
控制机构,该控制机构通过使所述电动马达旋转并使所述第一离合器为连接状态,来使所述变速操作部件进行所述换挡动作,通过使所述电动马达旋转并使所述第二离合器为连接状态,来使所述变速操作部件进行所述选挡动作,
对于对应的选挡位置相互不同的规定的M挡与规定的N挡之间的变速挡的切换,以使所述变速操作部件进行用于从所述M挡向所述N挡变速的换挡动作的方式来驱动所述换挡转换机构时的所述电动马达的旋转方向、以及以使所述变速操作部件进行用于从所述M挡向所述N挡变速的选挡动作的方式来驱动所述选挡转换机构时的所述电动马达的旋转方向,均为规定的第一旋转方向,
所述控制机构包括第一切换控制机构,该第一切换控制机构构成为,对于与从所述M挡向所述N挡的变速,在为了执行所述换挡动作以及所述选挡动作中的一个而将所述第一离合器以及所述第二离合器中的处于连接状态的一个切换为切断状态之前,为了进行接下来应执行的所述换挡动作以及所述选挡动作中的另一个,将所述第一离合器以及 所述第二离合器中的另一个从切断状态切换为连接状态。
2.根据权利要求1所述的变速驱动装置,其特征在于,
以使所述变速操作部件进行用于从所述N挡向所述M挡变速的换挡动作的方式来驱动所述换挡转换机构时的所述电动马达的旋转方向、以及以使所述变速操作部件进行用于从所述M挡向所述N挡变速的选挡动作的方式来驱动所述选挡转换机构时的所述电动马达的旋转方向,均为作为与所述第一旋转方向相反的方向的第二旋转方向,
所述控制机构包括第二切换控制机构,该第二切换控制机构构成为,对于从所述N挡向所述M挡的变速,在为了执行所述换挡动作以及所述选挡动作中的一个而将所述第一离合器以及所述第二离合器中的处于连接状态的一个切换为切断状态之前,为了进行接下来应执行的所述换挡动作以及所述选挡动作中的另一个,将所述第一离合器以及所述第二离合器中的另一个从切断状态切换为连接状态。
3.根据权利要求1或2所述的变速驱动装置,其特征在于,
所述变速操作部件包括换挡选择轴,该换挡选择轴具有中心轴线,通过绕所述中心轴线的旋转来进行换挡动作,并通过轴向移动来进行选挡动作,
所述第一驱动传递机构包括使用经由所述第一离合器输入的来自所述电动马达的动力来使所述换挡选择轴进行换挡动作的机构,
所述第二驱动传递机构包括使用经由所述第二离合器输入的来自所述电动马达的动力来使所述换挡选择轴进行选挡动作的机构。
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