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Hintergrund der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gangwechselsteuersystem eines Automatikgetriebes, das an einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs vorgesehen ist.
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Es gibt ein mechanisches Automatikgetriebe, das keinen Drehmomentwandler als ein Getriebe verwendet, das an einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs vorgesehen ist.
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Dieses mechanische Automatikgetriebe erübrigt die Notwendigkeit eines Drehmomentwandlers, indem es die Stellbewegung einer Gangwechselsteuerung (Auswahl und Durchführung einer Gangschaltung) und Einkuppeln und Auskuppeln einer Kupplung durchführt, die in einem Handschaltgetriebe durch ein Betätigungselement durchzuführen sind. Wie zum Beispiel in den 8A und 8B gezeigt wird, weist ein Gangwechselsteuersystem eines Automatikgetriebes auf: eine Schaltwelle 100, die sich in eine Schaltrichtung sf und eine Auswahlrichtung se bewegen kann, Schaltansätze 120, die jeweils an Teilen an mehreren Schaltschienen 110, die in die Auswahlrichtung se angeordnet sind, in einer solchen Weise ausgebildet sind, daß sie radial nach außen davon vorstehen, und Schaltgabeln 131, 132, 133, die jeweils integral mit anderen Teilen der Schaltschienen 110 verbunden sind.
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Außerdem ist ein Steuerfinger (ein Armabschnitt) 140 an der Schaltwelle 100 in einer solchen Weise vorgesehen, daß er radial davon vorsteht, und es sind ein Paar Klauenabschnitte 121 an jedem Schaltansatz 120 in einer solchen Weise ausgebildet, daß sie in die Schaltrichtung sf voneinander beabstandet sind.
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In dem mechanischen Automatikgetriebe, das so konfiguriert ist, wie oben beschrieben worden ist, wird durch Bewegen der Schaltwelle 100 durch ein (nicht gezeigtes) Betätigungselement das Paar Klauenabschnitte 121 einer der Schaltschienen 110 durch den Steuerfinger 140 selektiv in eine oder die andere der Schaltrichtungen sf bewegt, so daß bewirkt wird, daß die Schaltgabel 131, die mit der Schaltschiene 110 gekoppelt einen Gang schaltet, der der Schaltgabel 131 gegenüberliegend zugewandt ist.
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Im übrigen ist ein Doppelkupplungsautomatikgetriebe entwickelt worden, in dem zwei Kupplungen zwischen einem Automatikgetriebe, wie dem oben beschriebenen, und einer Kraftmaschine eingebaut sind, die eine Leistungsquelle ist. Dieses Automatikgetriebe weist erste und zweite Hauptwellen auf, und eine und die andere der Hauptwellen ändern die Geschwindigkeit einer Drehkraft, die darauf von den zugehörigen Kupplungen zur Übertragung auf Gegenwellen übertragenen wird, denen sie gegenüberliegend zugewandt sind, wobei die in ihrer Geschwindigkeit geänderte Rotation dann von jeder der Gegenwellen auf eine Abtriebszahnradsseite des Getriebes übertragen wird. In dem Doppelkupplungsautomatikgetriebe, das wie oben beschrieben konfiguriert ist, wird beim Ausführen einer Gangschaltung ein Zustand, in dem über die erste Hauptwelle ein Gang mit einer der Kupplungen eingekuppelt wird, auf einen Zustand geschaltet, in dem ein Zielgang über die zweite Hauptwelle mit der anderen Kupplung eingekuppelt wird, und wenn dies stattfindet, kann ein Leerlaufzustand während des Gangwechsels beseitigt werden, indem allmählich der Eingriff der einen der Kupplungen gelöst wird, während allmählich die andere Kupplung auf der Zielgangseite in Eingriff gebracht wird, wodurch es ermöglicht wird, einen glatten Gangwechsel ohne jede Unterbrechung des Kraftflusses während des Gangwechsels zu verwirklichen.
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In einen Gangwechselsteuersystem, das im oben beschriebenen Getriebe angewendet wird, wie es zum Beispiel in 9A gezeigt wird, wird angenommen, daß ein Gangwechsel von einem vierten Gang, der ein Gang ist, der gegenwärtig eingelegt ist, zu einem Zielgang, zum Beispiel einem ersten Gang ausgeführt worden ist, während der Zustand aufrechterhalten wird, in dem der gegenwärtige Gang eingelegt ist. Unmittelbar danach, wie in 9B gezeigt wird, während die Synchronisation der Drehzahl des Zielgangs mit der Kraftmaschinengeschwindigkeit im Gang ist, wird ein Gangschaltungsrückzug aus dem vorhergehenden Gang (hier dem vierten Gang) ausgeführt. Um dies unter Bezugnahme auf einen Ort zu beschreiben, der durch eine doppelt strichpunktierte Linie in der Figur angezeigt wird, müssen im Gangschaltungsrückzug aus der vorhergehenden Gangposition die folgenden Schritte schnell ausgeführt werden: erstens ein Schritt (1), in dem der Steuerfinger von der Position des Zielgangs (des ersten Gangs) in die Auswahlrichtung versetzt wird, ein Schaltschritt (2), in dem der Steuerfinger zu einer Leerlauflinie N zurückkehrt, einen Auswahlschritt (3), in der sich der Steuerfinger zum Gang (dem vierten Gang) bewegt, ein Schaltschritt (4), in dem sich der Steuerfinger zum Gang (dem vierten Gang) bewegt, ein Auswahlschritt (5), in dem der Steuerfinger die Position des Gangs (des vierten Gangs) erreicht, und ein Gangschaltungsrückzugsschritt (6), in dem der Steuerfinger die Gangschaltung, die am Gang (dem vierten Gang) ausgeführt ist, zu einer Leerlaufposition davon zurückzieht (die durch die doppelt strichpunktierte Linie angezeigt wird).
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Zusätzlich schlägt
JP-A-2001-304411 ein Automatikgetriebe vor, in dem ein Paar Klauenabschnitte an jedem Schaltansatz in einer solchen Weise vorgesehen sind, daß sie in eine Schaltrichtung weit voneinander beabstandet sind, so daß ein Steuerfinger zwischen das Paar Klauenabschnitte am Schaltansatz eines Zielgangs eintreten kann, der sich in einem Leerlaufzustand befindet, indem er nur in eine Auswahlrichtung aus dem Paar Klauenabschnitte des Schaltansatzes bewegt wird, der sich in dem geschalteten Zustand befindet, um die Bewegung eines Schaltelements zu vereinfachen.
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Auf diese Weise wird im Doppelkupplungsautomatikgetriebe, da die Gangschaltung zum Zielgang und der Gangschaltungsrückzug vom gegenwärtig eingelegten Gang in dieser Reihenfolge während des Gangwechsels durchgeführt werden muß, die Bewegung des SteuerFingern 140 komplex, was zu einem Grund für eine Verlängerung der Gangwechselzeit führt, und es ist eine Verbesserung auf diesem Gebiet ersehnt worden.
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Außerdem müssen im Stand der Technik, der in
JP-A-2001-304411 offenbart wird, damit der Armabschnitt (der Steuerfinger) des Schaltelements zwischen das Paar Klauenabschnitte eintritt, wenn der Armabschnitt direkt in die Auswahlrichtung bewegt wird, die Paare der Klauenabschnitte jeweils in einer solchen Weise angeordnet werden, daß sie verhältnismäßig weit voneinander beabstandet sind. Wie in
7 gezeigt wird, drückt in dem Fall, daß ein Abstand L1 zwischen dem Paar Klauenabschnitte
121 erhöht wird, der Armabschnitt
140 des Schaltelements in einem solchen Zustand auf den Klauenabschnitt
121, daß der Armabschnitt
140 in hohem Maße in die Schaltrichtung geneigt wird. Während dies stattfindet, wird vorausgesetzt, daß eine Kraft, die durch ein Drehmoment T der Steuerwelle
100 auf den Klauenabschnitt
121 wirkt, eine Tangentialkraft F ist, eine Strecke von einem Kontaktpunkt a zwischen dem Armabschnitt
140 des Schaltelements und dem Klauenabschnitt
121 zu einer axialen Mitte C der Steuerwelle
100 eine Strecke L2 ist, und ein Neigungswinkel einer Linie, die den Kontaktpunkt a mit der axialen Mitte C zur Schaltrichtung verbindet, ein Winkel α ist, eine Kraftkomponente der Tangentialkraft F in die Schaltrichtung, das heißt, eine Kraftkomponente
21 ist, die eine Kraft zum Bewegen des Klauenabschnitts
121 in die Schaltrichtung bildet, durch den folgenden Ausdruck (1) erhalten wird.
P1 = F × cosα – (T/L2) × cosα (1) -
Im obigen Ausdruck (1) wird festgestellt, daß wenn die Strecke L2 unabhängig vom Winkel α im wesentlichen konstant ist, die Kraftkomponente P1 abnimmt, wenn der Winkel α innerhalb eines Bereichs von 0 bis 90 Grad zunimmt. Zusätzlich wird festgestellt, daß die Strecke L2 zunimmt und die Kraftkomponente P1 weiter abnimmt, wenn der Winkel α innerhalb eines Bereichs von 0 bis 90 Grad zunimmt. Folglich nimmt im Fall, daß der Abstand L1 zwischen dem Paar Klauenabschnitten
121 erhöht wird, wie bei
JP-A-2001-304411 , die Kraft P1 ab, die auf den Klauenabschnitt
121 in die Schaltrichtung drückt, und es wird schwierig, den Schaltansatz, der mit dem Klauenabschnitt
121 gekoppelt ist, mit guter Effizienz in die Schaltrichtung zu bewegen. Schließlich wird noch auf die
DE 60 2004 006 681 T2 verwiesen, in der ein System zur internen Steuerung für ein Schaltgetriebe und insbesondere für ein automatisiertes Schaltgetriebe beschrieben wird. In diesem System werden zwei Steuerfinger verwendet, um ein Umschalten zu ermöglichen. Auch in der internationalen Anmeldung
WO 2004/008005 A1 wird eine Schaltvorrichtung für ein mehrstufiges Getriebe beschrieben.
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Zusammenfassung
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Gangwechsel-Schaltsteuersystem eines Automatikgetriebes bereitzustellen, das einen Schaltvorgang eines Armabschnitts, der während eines Gangwechsels integral mit einem Schaltelement durchgeführt wird, vereinfachen kann, um die Gangwechselsteuerbarkeit zu erhöhen, und der überdies einem verhältnismäßig großen Druck standhalten kann, der durch den Armabschnitt in eine Schaltrichtung ausgeübt wird, um eine Gangwechselsteuerzeit zu verkürzen.
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Um die Aufgabe zu lösen, wird erfindungsgemäß ein Gangwechselsteuersystem eines Automatikgetriebes bereitgestellt, das aufweist:
ein Schaltelement, das einen Wellenabschnitt aufweist, der in einer solchen Weise angeordnet ist, daß eine Auswahlachse davon in eine Auswahlrichtung orientiert ist, und das einen Armabschnitt aufweist, der am Wellenabschnitt in einer solchen Weise ausgebildet ist, daß er davon vorsteht;
mehrere Schaltschienenelemente, die Schienenwellenabschnitte aufweisen und in einer solchen Weise angeordnet sind, daß
Schaltachsen der Schienenwellenabschnitte in eine Schaltrichtung orientiert sind;
Schaltgabelabschnitte, die an den Schienenwellenabschnitten in einer solchen Weise ausgebildet sind, daß sie davon vorstehen, und betriebsfähig sind, Gangschaltungen von Gängen innerhalb eines Wechselschaltgetriebeabschnitts (Gangwechsel-Gangabschnitts) vorzunehmen;
Schaltansatzelemente, die an den Schienenwellenabschnitten in einer solchen Weise ausgebildet sind, daß sie davon vorstehen, und imstande sind, sich dem Armabschnitt zuzuwenden, wobei
sich der Armabschnitt des Schaltelements zur Auswahl und Gangschaltung bewegt und gegen das ausgewählte Schaltansatzelement drückt, so daß eine Gangschaltung zu einem Zielgang durch den Schaltgabelabschnitt erzielt wird, der mit dem Schaltansatzelement gekoppelt ist, gegen das so über den Schienenwellenabschnitt gedrückt wird,
die Schaltansatzelemente säulenförmige Abschnitte aufweisen, wobei
der säulenförmige Abschnitt des Schaltansatzelements von dem Schaltschienenelement im wesentlichen senkrecht vorsteht, wenn das Schaltschienenelement von der Seite entlang der Auswahlrichtung se betrachtet wird, und
der säulenförmige Abschnitt des Schaltansatzelements in einer solchen Weise vorgesehen ist, daß eine Mittelachse in in der vorstehenden Richtung des säulenförmigen Abschnitts des Schaltansatzelements die Auswahlachse schneidet, die eine Drehachse des Schaltelements ist, wenn sich der Schaltgabelabschnitt des Schaltschienenelements in einem Leerlaufzustand befindet, wobei
der Armabschnitt ein Paar Armabschnitte aufweist, die aus dem Wellenabschnitt in einer solchen Weise vorstehen, daß sie sich gegenüberliegend einander zuwenden, und das Paar der Armabschnitte aus dem Wellenabschnitt in einer gabelförmigen Weise vorsteht, um einen vorgegebenen Winkel zwischen gegenüberliegenden zugewandten Oberflächen davon zu bilden, und der Winkel zwischen den gegenüberliegenden zugewandten Oberflächen in einer solchen Weise eingestellt ist, daß sich das Paar der Armabschnitte zur Auswahl bewegen kann, ohne die Schaltansatzelemente zu stören, die in passenden Schaltpositionen liegen, und
sich das Paar der Armabschnitte zur Auswahl in eine Richtung der Auswahlachse bewegt, um das Schaltansatzelement auszuwählen, und sich dann um die Auswahlachse dreht,
um von einer Seite des säulenförmigen Abschnitts des ausgewählten Schaltansatzelements durch einen Armabschnitt des Paars der Armabschnitte einen Druck in die Schaltrichtung auszuüben, um zu bewirken, daß der Schaltgabelabschnitt des Schaltschienenelements, der mit dem Schaltansatzelement gekoppelt ist, einen Schaltausführungsvorgang durchführt, und
um von der anderen Seite des säulenförmigen Abschnitts durch den anderen Armabschnitt einen Druck in die Schaltrichtung auszuüben, um zu bewirken, daß der Schaltgabelabschnitt des Schaltschienenelements, der mit dem Schaltansatzelement gekoppelt ist, einen Schaltrückzugsvorgang durchführt.
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Der säulenförmige Abschnitt des Schaltansatzelements kann ein Paar Seitenflächenabschnitte aufweisen, die in die Schaltrichtung einander gegenüberliegend orientiert sind. Wenn durch einen Armabschnitt des Paars der Armabschnitte von einem der Seitenflächenabschnitte des säulenförmigen Abschnitts des Schaltansatzelements ein Druck ausgeübt wird, kann bewirkt werden, daß der Schaltgabelabschnitt des Schaltschienenelements, der mit dem Schaltansatzelement gekoppelt ist, einen Schaltausführungsvorgang durchführt. Wenn durch den anderen Armabschnitt vom anderen Seitenflächenabschnitt ein Druck ausgeübt wird, kann bewirkt werden, daß der Schaltgabelabschnitt einen Schaltrückzugsvorgang durchführt.
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Es kann ein Kopfabschnitt an jedem Armabschnitt des Paars der Armabschnitte in einer solchen Weise ausgebildet sein, daß er von einem Distalende eines Hauptteils davon zum anderen Armabschnitt vorsteht.
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Das Automatikgetriebe kann mehrere Gänge, die in erste und zweite Gruppen unterteilt sind, und erste und zweite Hauptwellen aufweisen, die mit den ersten bzw. zweiten Gruppen verbunden sind. Beide Hauptwellen können über eine Doppelkupplung mit einer Kraftmaschinenantriebskrafttransmissionswelle gekoppelt werden.
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Es kann ein Paar Armabschnitte zum Schalten der jeweiligen Gänge der ersten Gruppe in einer ersten Position am Wellenabschnitt ausgebildet sein. Ein Paar Armabschnitte zum Schalten der jeweiligen Gänge der zweiten Gruppe kann in einer zweiten Position am Wellenabschnitt ausgebildet sein. Die erste Position und die zweite Position können in die Auswahlrichtung mit einem vorgegebenen Abstand dazwischen voneinander beabstandet sein.
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Vorzugsweise wird wahlweise oder zusätzlich ein Gangwechselsteuersystem eines Automatikgetriebes bereitgestellt, das aufweist: ein Schaltelement, das einen Wellenabschnitt aufweist, der in einer solchen Weise angeordnet ist, daß eine Auswahlachse in eine Auswahlrichtung orientiert ist, und das ein Paar der Armabschnitte aufweist, die am Wellenabschnitt in einer solchen Weise ausgebildet sind, daß sie davon vorstehen; Schaltschienenelemente, die Schienenwellenabschnitte aufweisen und in einer solchen Weise angeordnet sind, daß Schaltachsen in eine Schaltrichtung orientiert sind; Schaltgabelabschnitte, die an den Schienenwellenabschnitten ausgebildet sind; Schaltansatzelemente, die an den Schienenwellenabschnitten ausgebildet sind und säulenförmige Abschnitte aufweisen. Das Paar der Armabschnitte dreht sich um die Auswahlachse, um durch einen der Armabschnitte von einer Seite des säulenförmigen Abschnitts einen Druck in die Schaltrichtung auszuüben, um zu bewirken, daß der Schaltgabelabschnitt einen Schaltausführungsvorgang durchführt, und um durch den anderen Armabschnitt von der anderen Seite des säulenförmigen Abschnitts einen Druck in die Schaltrichtung auszuüben, um zu bewirken, daß der Schaltgabelabschnitt einen Schaltrückzugsvorgang durchführt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die vorliegende Erfindung wird aus der detaillierten Beschreibung, die nachstehend gegeben wird, und den beigefügten Zeichnungen vollständiger verstanden werden, die nur zu Veranschaulichungszwecken gegeben werden, und folglich für die vorliegende Erfindung nicht einschränkend sind. Es zeigen:
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1 ein schematisches Blockdiagramm eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs, das mit einem Gangwechselsteuersystem eines Automatikgetriebes als eine Ausführungsform der Erfindung versehen ist.
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2 ein von oben betrachtetes schematisches Blockdiagramm des Gangwechselsteuersystems der 1.
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3 eine schematische perspektivische Ansicht eines Teils des Gangwechselsteuersystems der 1.
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4 eine vergrößerte Seitenansicht eines säulenförmigen vorstehenden Abschnitts, der gegenüberliegend einem Paar Armabschnitte innerhalb des Gangwechselsteuersystems zugewandt ist.
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5A und 5B erläuternde Diagramme von Arbeitsabläufen der Armabschnitte und des vorstehenden Abschnitts, die stattfinden, wenn das Gangwechselsteuersystem in 1 eine Gangschaltung von einem ersten Gang zu einem zweiten Gang ausführt. 5A zeigt eine Draufsicht, und 5B ist eine Seitenansicht.
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6A und 6B erläuternde Diagramme von Arbeitsabläufen der Armabschnitte und des vorstehenden Abschnitts, die stattfinden, wenn der Gangwechselsteuersystem in 1 eine Gangschaltung von einem fünften Gang zu einem sechsten Gang ausführt. 6A zeigt eine Draufsicht, und 6B ist eine Seitenansicht.
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7 ein erläuterndes Diagramm von Arbeitsabläufen eines Armabschnitts und eines vorstehenden Abschnitts, die durchgeführt werden, wenn eine Gangschaltung durch ein Gangwechselsteuersystem des Stands der Technik ausgeführt wird.
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8A und 8B Diagramme, die den Armabschnitt und den vorstehenden Abschnitt eines Gangwechselsteuersystems des Stands der Technik zeigen. 8A ist eine Draufsicht, und 8B ist eine Seitenansicht.
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9A und 9B Diagramme, die den Armabschnitt und den vorstehenden Abschnitt zeigen, wenn durch ein Gangwechselsteuersystem des Stands der Technik eine Gangschaltung von einem vierten Gang zu einem ersten Gang ausgeführt wird. 9A ist eine Draufsicht, und 9B ist eine Seitenansicht.
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Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
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Nachstehend wird ein Gangwechselsteuersystem eines Automatikgetriebes als eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben.
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Wie in 1 gezeigt wird, ist ein Automatikgetriebe 1 ein Doppelkupplungsautomatikgetriebe und weist zwei Kupplungen 2, 3, zwei Hauptwellen 4, 5, die konzentrisch miteinander vorgesehen sind, und zwei Gegenwellen 6, 7 auf. Von einer Antriebskrafttransmissionswelle 9, die eine Antriebskraft von einer Kraftmaschine 8 überträgt, wird über die erste Kupplung 2 auf die erste Hauptwelle 4 Leistung übertragen, während von der Antriebskrafttransmissionswelle 9 über die zweite Kupplung 3 auf die zweite Hauptwelle 5 Leistung übertragen wird. Man beachte, daß die beiden Kupplungen durch eine nicht gezeigte Steuerschaltung (zum Beispiel eine hydraulische, elektrische oder mechanische Steuerschaltung) gesteuert werden, um eingekuppelt und ausgekuppelt zu werden.
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Die erste Gegenwelle 6 und die zweite Gegenwelle 7 sind in einer solchen Weise angeordnet, daß sie voneinander beabstandet sind, so daß ihre Achsen parallel zur ersten Hauptwelle 4 und zweiten Hauptwelle 5 werden. Zusätzlich sind ein Abtriebszahnrad g2 der Gegenwelle 6 und ein Abtriebszahnrad g3 der Gegenwelle 7 beide so ausgeführt, daß sie auf ein Untersetzungsgetriebe g1 eines Differentials 10 Leistung übertragen, das an einer hinteren Stufe des Automatikgetriebes 1 angeordnet ist.
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Es werden ein erstes angetriebenes Zahnrad 11, ein zweites angetriebenes Zahnrad 12, ein drittes angetriebenes Zahnrad 13 und ein sechstes angetriebenes Zahnrad 14 drehbar auf der ersten Gegenwelle 6 gehalten. Ein viertes angetriebenes Zahnrad 15, ein fünftes angetriebenes Zahnrad 16 und ein rückwärts angetriebenes Zahnrad 17 werden drehbar auf der Gegenwelle 7 gehalten. Zusätzlich ist ein Parkzahnrad 18 an der Gegenwelle 7 befestigt.
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Außerdem sind das erste angetriebene Zahnrad 11, das dritte angetriebene Zahnrad 13 und das fünfte angetriebene Zahnrad 16, die Zahnräder einer ersten Gruppe sind, mit der ersten Hauptwelle 4 in einer solchen Weise gekoppelt, daß die Rotation der ersten Hauptwelle 4 auf die damit gekoppelten Zahnräder übertragen werden kann. Das zweite angetriebene Zahnrad 12, das vierte angetriebene Zahnrad 15, das sechste angetriebene Zahnrad 14 und das Rückwärtszahnrad 17, die Zahnräder einer zweiten Gruppe sind, sind mit der zweiten Hauptwelle 5 in einer solchen Weise gekoppelt, daß die Rotation der zweiten Hauptwelle auf die damit gekoppelten Zahnräder übertragen werden kann.
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Zusätzlich weist ein Getriebeabschnitt 101 vier Schaltgabeln 20 bis 23 auf, wie in 1 gezeigt. Die erste Schaltgabel 20 und die zweite Schaltgabel 21 sind in einer solchen Weise installiert, daß sie längs der Achse der ersten Gegenwelle 6 gleiten, während die dritte Schaltgabel 22 und die vierte Schaltgabel 23 in einer solchen Weise installiert sind, daß sie längs der Achse der zweiten Gegenwelle 7 gleiten.
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Indem die Schaltgabeln 20 bis 23 bewegt werden, um in der oben beschriebenen Weise zu gleiten, können das zweite angetriebene Zahnrad 12 und das sechste angetriebene Zahnrad 14 durch die erste Schaltgabel 20 selektiv mit der Gegenwelle 6 verbunden oder von ihr getrennt (zu oder von ihr umgeschaltet) werden, während das erste angetriebene Zahnrad 11 und das dritte angetriebene Zahnrad 13 durch die zweite Schaltgabel 21 selektiv mit der Gegenwelle 6 verbunden oder von ihr getrennt (zu oder von ihr umgeschaltet) werden können. Zusätzlich können das vierte angetriebene Zahnrad 15 und das Rückwärtszahnrad 17 durch die dritte Schaltgabel 22 selektiv mit der Gegenwelle 7 verbunden oder von ihr getrennt (zu oder von ihr umgeschaltet) werden, während das fünfte angetriebene Zahnrad 16 durch die vierte Schaltgabel 23 selektiv mit der Gegenwelle 7 verbunden oder von ihr getrennt (zu oder von ihr umgeschaltet) werden kann.
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Auf diese Weise wird im Getriebeabschnitt 101 des Doppelkupplungsautomatikgetriebes bewirkt, daß ein selektives Schalten zu jedem Gang der ersten Gruppe, die aus einem ersten Gang, einem dritten Gang und einem fünften Gang besteht, über die erste Kupplung 2 ausgeführt wird, während bewirkt wird, daß ein selektives Schalten zu jedem Gang einer zweiten Gruppe, die aus einem zweiten Gang, einem vierten Gang, einem sechsten Gang und einem Rückwärtsgang besteht, über die zweite Kupplung 3 ausgeführt wird.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt wird, weist das Gangwechselsteuersystem des Automatikgetriebes, des wie oben beschrieben konfiguriert ist, auf: ein Schaltelement 55, das einen Wellenabschnitt 50, der sich in eine Auswahlrichtung „se” erstreckt, und ein Betätigungselement aufweist, das an einem Abschnitt davon vorgesehen ist, Paare von Armabschnitten (Finger) 51, die so ausgeführt sind, daß sie von einer ersten Position E1 und einer zweiten Position E2 am Wellenabschnitt 50 radial vorstehen, mehrere Schaltschienen (Schaltschienenelemente) 30, die in einer solchen Weise angeordnet sind, wie in den 2, 3, 5A und 5B gezeigt, daß ihre Achsen in eine Schaltrichtung „sf” orientiert sind, die den Wellenabschnitt 50 unter rechten Winkeln schneidet, Schaltgabeln 20 bis 23, die jeweils mit den mehreren Schaltschienen 30 verbunden und eingerichtet sind, zu arbeiten, um Zahnräder 11, 12, 13, 14, 15, 16 und 17 zu schalten, die innerhalb des Automatikgetriebe 1 angeordnet sind, und Schaltansätze 40, die jeweils mit den mehreren Schaltschienen 30 verbunden sind, die so ausgeführt sind, daß sie sich den Armabschnitten 51 gegenüberliegend zuwenden, und die jeweils einen einzelnen säulenförmigen vorstehenden Abschnitt 401 aufweisen, der darauf in einer solchen Weise vorgesehen ist, daß er davon vorsteht.
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In diesem Gangwechselsteuersystem des Automatikgetriebes 1 sind die Paare der Armabschnitte 51 in der ersten Position E1 und der zweiten Position E2 am Schaltelement 55 in einer solchen Weise ausgebildet, daß sie davon vorstehen, während jedes Paar eine gabelförmige Form bildet, die einen vorgegebenen Innenwinkel α0 zwischen gegenüberliegenden zugewandten Oberflächen davon definiert. Diese Armabschnitte 51 werden zur Auswahl und zum Schalten durch das Betätigungselement bewegt, so daß eine Gangschaltung zu einem Zielgang durch irgendeine der Schaltgabeln 20 bis 23 ausgeführt wird, die mit dem so ausgewählten Schaltansatz 40 gekoppelt ist.
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Hierbei weist, wie in 3 gezeigt wird, jede Schaltschiene (zum Beispiel eine erste bis dritte Gangschaltschiene) 30 auf: einen Schienenwellenabschnitt 301, der in einer solchen Weise angeordnet ist, daß eine Schaltachse Ls in die Schaltrichtung sf orientiert ist, einen Schaltgabelabschnitt 21 zum Schalten von Zahnrädern innerhalb eines Gangabschnitts des Automatikgetriebes und einen Schaltansatz 40, der so ausgeführt ist, daß sich die Armabschnitte 51 gegenüberliegend zuwenden, wobei der Schaltgabelabschnitt 21 und der Schaltansatz 40 am Schienenwellenabschnitt 301 in einer solchen Weise ausgebildet sind, daß sie davon vorstehen. Die anderen Schaltschienen weisen dieselbe Konfiguration auf.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt, sind die Schaltgabeln 20 bis 23 jeweils an den vier Schaltschienen 30 fixiert, die in die Schaltrichtung sf beweglich angeordnet sind. Außerdem sind die Schaltansätze 40 jeweils an den Schaltschienen 30 vorgesehen. Wie in den 3 und 4 gezeigt, weist der Schaltansatz 40 einen Basisabschnitt 400, der schräg nach oben vom Schienenwellenabschnitt 301 der Schaltschiene vorsteht, und einen säulenförmigen Abschnitt 401 auf, der von einem Distalende des Basisabschnitts vorsteht, wobei der Basisabschnitt 400 und der säulenförmige Abschnitt 401 integral ausgebildet sind. Zusätzlich ist, wie in 4 gezeigt, eine Mittelachse Lh in die vorstehende Richtung des säulenförmigen Abschnitts 401 des Schaltansatzes 40 in einer solchen Weise ausgebildet, daß sie die Auswahlachse Lc unter im wesentlichen rechten Winkeln schneidet, wenn die Schaltschiene 30 von der Seite betrachtet wird. Überdies ist, wie in den 5B und 6B gezeigt wird, der säulenförmige Abschnitt 401 in einer solchen Weise vorgesehen, daß die Mittelachse Lh in die vorstehende Richtung davon die Auswahlachse Lc schneidet, wenn die Schaltgabeln 20 bis 23 der Schaltschienen 30 in einer Position N auf einer Leerlauflinie liegen (die nachstehend einfach als Leerlaufstellung N bezeichnet wird).
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Außerdem weist, wie in den 5A und 5B gezeigt wird, der säulenförmige Abschnitt 401 des Schaltansatzes 40 ein Paar Seitenflächenabschnitte f0 auf, die in die Schaltrichtung sf einander gegenüberliegend orientiert sind. Wenn hier durch einen der Armabschnitte 51, der später beschrieben wird, von einem der Seitenflächenabschnitte ein Druck ausgeübt wird, wird bewirkt, daß die Schaltgabel 20 bis 23 an der Schaltschiene 301, die mit dem Schaltansatz 40 gekoppelt ist, aktiviert wird, um einen Gangschaltungsausführungsvorgang durchführen, während wenn durch den anderen Armabschnitt 51, der später beschrieben wird, vom anderen Seitenflächenabschnitt ein Druck ausgeübt wird, bewirkt wird, daß die gekoppelte Schaltgabel 20 bis 23 aktiviert wird, um einen Gangschaltungsrückzugsvorgang durchzuführen.
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Der wie oben beschrieben konfigurierte Schaltansatz 40 kann hergestellt werden, indem nur der Basisabschnitt 400 und der säulenförmige Abschnitt 401 darauf als ein einziges vorstehendes Element integral gebildet werden, und der vorstehende Betrag des Schaltansatz 40 aus dem Schienenwellenabschnitt 301 kann auf ein so niedriges Niveau wie möglich reduziert werden, wodurch der Freiheitsgrad des Layouts in hohem Maße erhöht werden kann und ein Kostenreduzierungseffekt bereitgestellt werden kann.
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Zusätzlich ist in den 5A, 5B, 6A und 6B, die in der Beschreibung der Funktion des Gangwechselsteuersystems des Automatikgetriebes 1 verwendet werden, der Basisabschnitt 400 weggelassen, und der säulenförmige Abschnitt 401 wird schematisch so dargestellt, daß er direkt aus der Schaltschiene 30 vorsteht.
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Als nächstes sind, wie in den 3 und 4 gezeigt, die Paare der Armabschnitte in der ersten Position E1 bzw. der zweiten Position E2 am Wellenabschnitt 50 in einer solchen Weise ausgebildet, daß sie davon in der gabelförmigen Weise vorstehen.
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Durch einen Auswahlmotor 702 (ein Betätigungselement), der später beschrieben wird, wird bewirkt, daß jedes Paar der Armabschnitte 51, die in der ersten Position E1 bzw. der zweiten Position E2 am Wellenabschnitt 50 in einer solchen Weise ausgebildet sind, daß sie davon vorstehen, zusammen längs der Betätigungsachse Lc in die Auswahlrichtung se gleitet, um sich zur Auswahl unter den vier Schaltschienen 30 zu bewegen, und wird überdies durch einen Schaltmotor 701 (ein Betätigungselement) betätigt, um sich um die Betätigungsachse Lc zu drehen rd, um einen Schaltvorgang in die Schaltrichtung sf durchzuführen.
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Hierbei ist jedes Paar der Armabschnitte 51 in einer solchen Weise ausgebildet, daß es mit dem vorgegebenen Innenwinkel α0, der zwischen den gegenüberliegenden zugewandten Oberflächen davon ausgebildet ist, in der gabelförmigen Weise vorsteht, um sich in die Schaltrichtung sf in eine Rückzugsposition zu bewegen (die nachstehend als eine Leerlaufposition bezeichnet wird; dargestellt als dreifach strichpunktierte Linie ns in 5B), wo die Armabschnitte 51 die jeweiligen Schaltansätze 40 nicht stören, in welchen Schaltpositionen (passenden Schaltpositionen) die Schaltansätze 40 auch immer in einem solchen Zustand angeordnet sein können, daß sich die Armabschnitte 51 in einem freien Zustand befinden, wo sie der Schaltkraft nicht ausgesetzt sind, die durch die Betätigungselemente ausgeübt wird, das heißt, in einem solchen Zustand, daß sich der Wellenabschnitt 50 in seiner Leerlaufposition befindet.
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Insbesondere weist, wie in 4 gezeigt wird, das Paar der Armabschnitte 51, die in der ersten Position E1 (die entsprechend auch in der zweiten Position E2 konfiguriert ist) am Wellenabschnitt 50 in einer solchen Weise ausgebildet sind, daß sie davon mit dem Innenwinkel α0, der zwischen den gegenüberliegend zugewandten Oberflächen davon ausgebildet ist, in der gabelförmigen Weise vorstehen, jeweils einen Hauptabschnitt m1, der in einer Hebelform ausgebildet ist, und einen Kopfabschnitt m2 auf, der in einer solchen Weise ausgebildet ist, daß er aus einem Distalende des Hauptabschnitts m1 zum anderen gegenüberliegend zugewandten Armabschnitt 51 vorsteht. Da hier der Kopfabschnitt m2 in einer solchen Weise ausgebildet ist, daß er von einem Abschnitt, der nahe des Distalendes des Hauptabschnitts m1 zum anderen gegenüberliegend zugewandten Armabschnitt 51 vorsteht, bewegt sich der Kopfabschnitt m2 um die Seite des säulenförmigen Abschnitts 401 in einem solchen Zustand, daß der Abschnitt, der nahe des Distalendes des Hauptabschnitts m1 liegt, dem Distalende des säulenförmigen Abschnitts ohne jede gegenseitige Störung gegenüberliegend zugewandt ist, und der Kopfabschnitt m2 übt unter einem passenden Winkel von der Seite des säulenförmigen Abschnitts 401 in die Schaltrichtung einen Druck Ps aus, während eine Störung des Hauptabschnitts m1 des säulenförmigen Abschnitts 401 vermieden wird.
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Wenn dies stattfindet, wird der Kopfabschnitt m2 eines der Armabschnitte 51 mit einer der Oberflächen (Seitenwände) des säulenförmigen Abschnitts 401, die so ausgeführt sind, daß sie sich einander in die Schaltrichtung gegenüberliegend zuwenden, nach der Rotation in Anschlag gebracht, um den Druck Ps darauf auszuüben, um die Schaltschiene 30 auf eine ihrer Schaltpositionen zu schalten. Zusätzlich wird der Kopfabschnitt m2 des anderen Armabschnitts 51 mit der anderen der Oberflächen (Seitenwände) des säulenförmigen Abschnitts 401, die so ausgeführt sind, daß sie sich einander in die Schaltrichtung gegenüberliegend zuwenden, nach der Rotation in Anschlag gebracht, um den Druck Ps darauf auszuüben, um die Schaltschiene 30 in die andere Schaltposition zu schalten.
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Wenn hier vorausgesetzt wird, daß ein Innenwinkel α0, der durch ein Paar von Drehmittelachsen gebildet wird, (abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linien in den 5B und 6B), die die Auswahlachse Lc (die in den 5B und 6B durch C bezeichnet wird) unter rechten Winkeln schneiden und Anschlagpositionen zwischen den jeweiligen gekrümmten Kopfabschnitten m2 des Paars der Armabschnitte 51 mit der Auswahlachse Lc verbinden, kann durch die Konfiguration des Paars der Kopfabschnitte m2, die in einer solchen Weise ausgebildet sind, daß sie zur anderen gegenüberliegend zugewandten Armabschnittsseite vorstehen, der Innenwinkel α0 in einem gewissen Maß verengt werden. Aufgrund dessen kann beim Drehen eine übermäßige Aufwärtsdrehung des Paars der Armabschnitte 51 um die Auswahlachse Lc unterdrückt werden, ein Raum über dem Wellenabschnitt 50 kann verhältnismäßig klein gemacht werden, was zur Miniaturisierung des Gangwechselsteuersystems beitragen kann.
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Außerdem sind, wie in den 2 und 3 gezeigt wird, die Paare der Armabschnitte 51 am Wellenabschnitt 50 in der ersten Position E1 bzw. der zweiten Position E2 in einer solchen Weise vorgesehen, daß sie mit einem vorgegebenen Abstand e in die Schaltrichtung voneinander beabstandet sind. Das Paar der Armabschnitte 51 in der ersten Position E1 ist so ausgeführt, daß es die jeweiligen Gänge (ersten, zweiten, dritten und sechsten Gang) einer ersten Gruppe schaltet, und das Paar der Armabschnitte 51 in der zweiten Position E2 ist so ausgeführt, daß es die jeweiligen Gänge (vierten, fünften und Rückwärtsgang) einer zweiten Gruppe schaltet. Durch diese Konfiguration ist das Paar der Armabschnitte 51 in dar ersten Position E1 gegenüberliegend den Auswahlpositionen Se1, Se3 von vier Auswahlpositionen Se1 bis Se4 zugewandt, und das Paar der Armabschnitte 51 in der zweiten Position E2 ist den Auswahlpositionen Se2, Se4 gegenüberliegend zugewandt, wodurch ein schneller Auswahlvorgang ausgeführt werden kann.
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Da hier die Paare der Armabschnitte 51, die in den ersten und zweiten Positionen (E1, E2) ausgebildet sind, mit einem vorgegebenen Abstand e voneinander beabstandet sind, kann eine Bewegungsstrecke, die gleich dem vorgegebenen Abstand e ist, aus ihrer Bewegungsstrecke entfernt werden, wodurch ein schnellerer Schaltvorgang ausgeführt werden kann. Da nämlich das Paar der Armabschnitte 51 in der ersten Position E1 so ausgeführt ist, daß es die jeweiligen Gänge der ersten Gruppe schaltet, während das Paar der Armabschnitte 51 in der zweiten Position E2 so ausgeführt ist, daß es die jeweiligen Gänge der zweiten Gruppe schaltet, kann jedes Paar der Armabschnitte 51 so ausgeführt werden, daß es sich zur Auswahl nicht über den vorgegebenen Abstand e bewegt, der zwischen den ersten und zweiten Gruppen definiert ist, wodurch eine Bewegungsstrecke in die Auswahlrichtung, über die sich der Wellenabschnitt 50 zur Auswahl bewegen muß, verhältnismäßig klein gemacht werden kann, wodurch es ermöglicht wird, die Steuerbarkeit des Systems zu verbessern, das zur Auswahl aktiviert wird.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt wird, wird die Schaltwelle 50 durch den Schaltmotor 701 und ein Untersetzungsgetriebemechanismus Gsf, der mit dem Motor 701 gekoppelt ist, angetrieben, um sich in die Schaltrichtung um die Betätigungsachse Lc zu drehen, und wird außerdem durch den Auswahlmotor 702 und einen Untersetzungsgetriebemechanismus Gse, der mit dem Motor 702 gekoppelt ist, angetrieben, um in die Richtung der Betätigungsachse Lc zu gleiten. Dieser Schaltmotor 701 und Auswahlmotor 702 bilden einen Hauptteil des Betätigungselements, das so gesteuert wird, daß es durch eine ECU 62 beruhend auf der Betätigung eines nicht gezeigten Gangschalthebels und den Betriebsbedingungen der Kraftmaschine 8 betrieben wird. Zum Beispiel werden diese Motoren sequentiell ein- und ausgeschaltet, wenn ein Gangwechsel vom gegenwärtig eingelegten Gang zu einem Zielgang ausgeführt wird.
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Die ECU 62 steuert die Betätigung der Kupplungen 2, 3, wenn ein Gangwechsel ausgeführt wird. Insbesondere wenn Gänge gewechselt werden, schaltet die ECU 62 einen Zustand, in dem eine der Kupplungen 2 oder 3 mit dem gegenwärtigen Gang eingekuppelt ist, zu einem Zustand um, in dem die andere Kupplung 3 oder 2 allmählich mit dem nächsten Gang eingekuppelt wird, während allmählich die eine der Kupplungen 2 oder 3 ausgekuppelt wird, wodurch ein Gangwechsel verwirklicht wird, der frei von einer Unterbrechung des Kraftflusses ist.
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Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die 5A und 5B ein Fall beschrieben, in dem ein Hochschalten vom gegenwärtig eingelegten ersten Gang (der auf der Seite der ersten Kupplung 2 liegt) zum zweiten Gang ausgeführt wird (der auf der Seite der Kupplung 3 liegt).
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In diesem Fall ist, wie durch durchgezogene Linien in 5A angezeigt wird, der Gangwechsel zum gegenwärtig eingelegten erster Gang schon vollendet worden, und das Betätigungselement bringt beide Paare der Armabschnitte 51 in den ersten und zweiten Positionen (E1, E2) zusammen mit dem Wellenabschnitt 50 in die Leerlaufstellung N zurück und hält sie außerdem in der Rückzugsposition (dargestellt als dreifach strichpunktierte Linie ns in 5B), die eine Leerlaufposition ist, wo die Störung der jeweiligen säulenförmigen Abschnitte 401 durch die Paare der Armabschnitte 51 vermieden werden kann.
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Dann aktiviert das Betätigungselement das Paar der Armabschnitte 51 in der ersten Position E1 zur Auswahl und bewirkt, daß sich das Paar der Armabschnitte 51 weiter zu einer Linie einer sechsten bis zweiten Gangschaltung bewegt, auf der bewirkt wird, daß sich das Paar der Armabschnitte 51 in der ersten Position dreht, um den säulenförmigen Abschnitt 401 des Schaltansatzes 40 in der Leerlaufstellung N in den zweiten Gang zu schalten.
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Wenn danach die Gangschaltung in den zweiten Gang vollendet ist, wird die erste Kupplung 2 ausgekuppelt, während die zweite Kupplung 3 eingekuppelt wird, wodurch ein Gangwechsel ohne Unterbrechung des Kraftflusses ausgeführt werden kann. Da außerdem in dieser Ausführungsform die Doppelkupplung eingesetzt wird, bringt das Betätigungselement im Vorgriff auf den nächsten Gangwechselvorgang oder einen sogenannten Hochschaltvorgang in den dritten Gang die Paare der Armabschnitte 51 in den ersten und zweiten Positionen (E1, E2) zusammen mit dem Wellenabschnitt 50 in die Leerlaufposition zurück (die Rückzugsposition: bitte beziehen Sie sich auf die dreifach strichpunktierte Linie ns in 5B), um die Störung der jeweiligen säulenförmige Abschnitte 401 durch die Paare der Armabschnitte 51 zu vermeiden (dargestellt als eine doppelt strichpunktierte Linie in 5B). Danach bringt das Betätigungselement das Paar der Armabschnitte 51 in der ersten Position weiter zu einer Linie der ersten bis dritten Gangschaltung zurück, wo bewirkt wird, daß sich das Paar der Armabschnitte 51 dreht, um den säulenförmigen Abschnitt 401 der gegenüberliegend zugewandten Linie der ersten bis dritten Gangschaltung vom ersten Gang zur Leerlaufstellung N zurückzubringen, während der Schaltvorgang fortgesetzt wird, um zur Vorbereitung auf den Hochschaltvorgang zum dritten Gang eine Gangschaltung zum dritten Gang durchzuführen.
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Wenn alternativ der erste Gang in die Leerlaufstellung N zurückgebracht werden muß, wird das Paar der Armabschnitte 51 in der ersten Position E1 aktiviert, um sich zur Auswahl zu bewegen, um zur Linie der ersten bis dritten Gangschaltung zurückzukehren, wo bewirkt wird, daß sich das Paar der Armabschnitte 51 dreht, um einen Rückzugsvorgang des säulenförmigen Abschnitts 401 der gegenüberliegend zugewandten Schiene 30 der ersten bis dritten Gangschaltung vom ersten Gang zur Leerlaufstellung N durchzuführen (dargestellt als eine doppelt strichpunktierte Linie in 5B).
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Auf diese Weise übt im Schaltansatz 40 auf der Linie der ersten bis dritten Gangschaltung das Paar der Armabschnitte 51 in der ersten Position E1 einen Druck F auf einen Seitenflächenabschnitt f0 der Oberflächen des säulenförmigen Abschnitts 401 des Schaltansatzes 40 aus, um eine Gangschaltung zum ersten Gang durchzuführen. Wenn es danach zur Leerlaufposition (der Rückzugsposition; dargestellt als dreifach strichpunktierte Linie ns in 5B) zurückgekehrt ist, wird bewirkt, daß sich das Paar der Armabschnitte 51 in der ersten Position E1 weiter zur Auswahl zu einer Linie der sechsten bis zweiten Gangschaltung bewegt, um eine Gangschaltung zum zweiten Gang durchzuführen. Danach wird bewirkt, daß das Paar der Armabschnitte 51 zur Linie der ersten bis dritten Gangschaltung zurückkehrt, wo ein Armabschnitt des Paars der Armabschnitte 51 (eine Position, die durch ein Bezugszeichen n1 in 5B bezeichnet wird) mit dem anderen Seitenflächenabschnitt f0 der Seitenflächen des Schaltansatzes 40 in Anschlag gebracht wird, um einen Druck F auszuüben, wodurch ein Gangschaltungsrückzugsvorgang vom ersten Gang ausgeführt wird. Wenn dieses stattfindet, wie in 5B gezeigt wird, kann der „Gangschaltungsausführungsvorgang (Gangeinlegen)” und der „Gangschaltungsrückzugsvorgang (Gangausrücken)” durch den säulenförmigen vorstehenden Abschnitt 401 des einzelnen Schaltansatzes 40 ausgeführt werden, und der vorstehende Betrag des Schaltansatzes 40 kann auf ein so niedriges Niveau wie möglich reduziert werden. Zusätzlich wird der Freiheitsgrad des Layouts erhöht, und es kann ein Kostenreduzierungseffekt bereitgestellt werden.
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Außerdem bringt in einem Gangschaltungsrückzugsvorgang, der stattfinden wird, nachdem das Paar der Armabschnitte 51 in der ersten Position E1 eine Gangschaltung zu einem Zielgang (dem zweiten Gang) durchgeführt hat, das Betätigungselement das Paar der Armabschnitte 51 in der ersten Position E1 zur Leerlaufposition zurück (der Rückzugsposition; dargestellt als dreifach strichpunktierte Linie ns in 5B), um zu bewirken, daß der vorhergehende Gang (der erste Gang) zur Leerlaufstellung N zurückkehrt. Folglich kann der Gangschaltungsrückzugsvorgang in der oben beschriebenen Art leicht vollendet werden, wodurch die Anzahl der am Gangschaltungsrückzugsvorgang beteiligten Schritte reduziert werden kann, und folglich die Gangwechselzeit verkürzt werden kann.
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Außerdem wird der folgende Vorteil bereitgestellt, wenn bewirkt wird, daß das Paar der Armabschnitte 51 in der ersten Position E1 sich dreht, um den säulenförmigen Abschnitt 401 des Schaltansatzes 40 in den zweiten Gang zu schalten, nachdem bewirkt worden ist, daß es sich zur Auswahl weiter zur Linie der sechsten bis zweiten Gangschaltung bewegt (siehe 5A), oder wenn das Paar der Armabschnitte 51 einen Hochschaltvorgang zum dritten Gang ausführt, nachdem bewirkt worden ist, daß es einen Gangschaltungsrückzugsvorgang auf der Linie der ersten bis dritten Gangschaltung ausführt (siehe die Position bezeichnet durch Bezugszeichen n2 in 5B).
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Es wird nämlich vorausgesetzt, daß die Kraft, die auf die gegenüberliegend zugewandte Oberfläche f0 des säulenförmigen Abschnitts 401 durch einen Armabschnitt des Paars der Armabschnitte 51 in der Position ausgeübt wird, die durch ein Bezugszeichen n2 in 5B bezeichnet wird, eine Tangentialkraft F ist, und eine Strecke von elnem Kontaktpunkt a zwischen elnem Armabschnitt des Paars der Armabschnitte 51 und dem säulenförmigen Abschnitt 401 zu einer axialen Mitte C der Steuerwelle 100 eine Strecke L2 ist, und ein Neigungswinkel einer Linie, die in die Schaltrichtung den Kontaktpunkt „a” mit der axialen Mitte C verbindet, α2 ist. Dies erzeugt durch den obenerwähnten Ausdruck (1) eine Kraftkomponente P1 (die in den 5A und 5B als Ps bezeichnet wird) der Tangentialkraft F in die Schaltrichtung. Es wird aus dem Ausdruck (1) klar, daß wenn der Winkel α kleiner wird, sich die Kraftkomponente P1 (die in den 5A und 5B als Ps bezeichnet wird) der Tangentialkraft F nähert, das heißt die Kraftkomponente P1 zunimmt, und dies stellt sicher, daß der Gangschaltungsausführungsvorgang richtig durchgeführt wird, wodurch es ermöglicht wird, die Gangwechselzeit zu reduzieren.
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Zusätzlich ist, wenn der „Gangschaltungsrückzugsvorgang (Gangausrücken)” durchgeführt wird, wie durch eine doppelt strichpunktierte Linie (die durch ein Bezugszeichen ns bezeichnet wird) in 5B angezeigt wird, obwohl der Druck durch den anderen Armabschnitt des Paars der Armabschnitte 51 im Vergleich zur Gangschaltungausführungskraft infolge dessen verteilt wird, daß der Neigungswinkel α2 größer wird, keine Kraft notwendig, die in ihrer Größe so groß wie eine ist, die benötigt wird, wenn der „Gangschaltungsausführungsvorgang (Gangeinlegen)” durchgeführt wird, und folglich kann ein reibungsloser Gangschaltungsrückzugsvorgang erhalten werden.
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Wie außerdem in 1 gezeigt wird, kann, wenn die Erfindung als das Gangwechselsteuersystem des Automatikgetriebes 1 angewendet wird, in dem die Drehkraft durch die Zahnräder über die ersten und zweiten Hauptwellen 4, 5 der Doppelkupplung selektiv auf die gegenüberliegend zugewandten Gegenwellen 6, 7 des Automatikgetriebes übertragen wird, da der Gangwechselvorgang verkürzt werden kann, um die Gangwechselgeschwindigkeit zu erhöhen, das Gangwechselsteuersystem die Gangwechselsteuerbarkeit in Zusammenarbeit mit der Doppelkupplung erhöhen.
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Als nächstes wird bezugnehmend auf die 6A und 6B ein Fall beschrieben, in dem ein Hochschaltvorgang vom gegenwärtig eingelegten Gang, der in diesem Fall der fünfte Gang ist, zum sechsten Gang durchgeführt wird.
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In diesem Fall ist der gegenwärtig eingelegte Gang der fünfte Gang (dargestellt als durchgezogene Linien in 6A). Das Betätigungselement bewirkt, daß sich das Paar der Armabschnitte 51 in der zweiten Position E2 zu einer Leerlaufposition der fünften Gangschaltungslinie dreht (die Rückzugsposition; dargestellt als doppelt strichpunktierte Linie ns in 6B) (es wird auch bewirkt, daß sich gleichzeitig das Paar der Armabschnitte 51 in der ersten Position E1 dreht). Anschließend daran bewirkt das Betätigungselement, daß sich das Paar der Armabschnitte 51 in der ersten Position E1 zur Auswahl zur Linie der sechsten bis zweiten Gangschaltung bewegt (es wird auch bewirkt, daß das Paar der Armabschnitte 51 in der zweiten Position E2 in einer verblockten Weise dasselbe tut), um den Schaltansatz 40 auf der Seite des sechsten Gangs (dem Zielgang) von der Leerlaufstellung N in den sechsten Gang zu schalten (dargestellt als durchgezogene Linie in 6B).
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Im Gangschaltungsrückzugsvorgang wird bewirkt, daß das Paar der Armabschnitte 51 in der ersten Position E1 zur Leerlaufposition der Linie der sechsten bis zweiten Gangschaltung zurückkehrt (die Rückzugsposition; dargestellt als doppelt strichpunktierte Linie ns in 6B), und wird bewirkt, daß sich das Paar der Armabschnitte 51 in der zweiten Position E2 zur Auswahl in die Leerlaufposition (die Rückzugsposition) der fünften Gangschaltungslinie bewegt. Danach wird bewirkt, daß sich die Armabschnitte 51 drehen, um einen Gangschaltungsrückzugsvorgang des Zurückziehens des säulenförmigen Abschnitts 401 der gegenüberliegend zugewandten fünften Gangschaltungsschiene 30 von der fünften Gangposition zur Leerlaufstellung N durchzuführen. Zusätzlich wird, wenn die Gangschaltung aus dem fünften Gang vollendet ist, die erste Kupplung 2 ausgekuppelt und die zweite Kupplung 3 eingekuppelt, um einen Gangwechsel ohne Unterbrechung des Kraftflusses durchzuführen.
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Wenn dies stattfindet, wird im Gangschaltungsrückzugsvorgang bewirkt, daß beide Paare der Armabschnitte 51 in den ersten und zweiten Positionen (E1, E2) zu den Leerlaufpositionen zurückkehren (die Rückzugsposition; dargestellt als doppelt strichpunktierte Linie ns in 6B), und danach wird bewirkt, daß einer des Paares der Armabschnitte 51 in der zweiten Position E2 den säulenförmigen Abschnitt 401 der fünften Gangschaltungsschiene 30 dreht, um zu bewirken, daß er in die Leerlaufstellung N zurückkehrt. Folglich muß diese Reihe von Arbeitsabläufen nur ausgeführt werden, um den Gangschaltungsrückzugsvorgang durchzuführen, und im Vergleich mit dem herkömmlichen Gangwechselsteuersystem kann der Gangschaltungsrückzugsvorgang in einer reibungsloseren Weise ausgeführt werden, wodurch es ermöglicht wird, die Gangwechselzeit zu reduzieren.
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Da überdies, wie in 6B gezeigt wird, der Winkel α2 der Drehmittelachse (die durch eine abwechselnd lang und kurz gestichelte Linie angezeigt wird) des Armabschnitts 51, der an einem Punkt „c” (der Position der Auswahlachse) mit der Mittelachse des säulenförmigen vorstehenden Abschnitts 401 in Anschlag kommt, verhältnismäßig klein ist, kann die Kraftkomponente (die in den 6A und 6B als Ps bezeichnet wird) in die Schaltrichtung der Tangentialkraft F, die auf die Seitenflächen f0 des vorstehenden Abschnitts 401, die sich in die Schaltrichtung sf gegenüberliegend zuwenden, durch den Armabschnitt 51 ausgeübt wird, verhältnismäßig groß gehalten werden, wodurch der Schaltvorgang sichergestellt wird und die Gangwechselzeit reduziert werden kann.
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Das bisher beschriebene Automatikgetriebe 1 ist das Doppelkupplungsautomatikgetriebe, das die beiden Kupplungen 2, 3 und die beiden Hauptwellen 4, 5 aufweist und in einer solchen Weise konfiguriert ist, daß die Drehkraft in ihrer Geschwindigkeit selektiv geändert wird, um durch die Zahnräder 11 bis 17 über die ersten und zweiten Hauptwellen 4, 5 auf die gegenüberliegend zugewandten Gegenwellen 6, 7 des Automatikgetriebes übertragen zu werden. Da die Erfindung als das Gangwechselsteuersystem des Automatikgetriebes 1 angewendet wird, das konfiguriert ist, wie oben beschrieben worden ist, kann insbesondere die Funktion, den Gangwechselvorgang zu verkürzen, um die Gangwechselgeschwindigkeit zu erhöhen, mit der Funktion der Doppelkupplung zusammenwirken, um die Gangwechselsteuerbarkeit zu erhöhen.
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Zusätzlich kann die Erfindung zusätzlich zum Doppelkupplungsautomatikgetriebe 1, das die beiden Kupplungen 2, 3, die beiden Hauptwellen 4, 5 und die beiden Gegenwellen 6, 7 aufweist, auch auf ein Doppelkupplungsautomatikgetriebe angewendet werden, das eine einzelne Gegenwelle aufweist.
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Zusätzlich kann die Erfindung auch auf ein normales Einzelkupplungsautomatikgetriebe angewendet werden, wobei in diesem Fall ebenso dieselbe Funktion und derselbe Vorteil wie jene bereitgestellt werden können, die in dieser Ausführungsform bereitgestellt werden.
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Gemäß eines Aspekts der Erfindung kann sich das Paar der Armabschnitte frei in die Auswahlachsenrichtung zur Auswahl bewegen, ohne die Schaltansatzelemente zu stören, nachdem sie sich um die Auswahlachse drehen, um die Leerlaufposition zu erreichen, und durch die Form des Armabschnitts, die zur Ausübung eines Druck von einer Seite oder der anderen Seite des säulenförmigen Abschnitts des ausgewählten Schaltansatzelement geeignet ist, wird der Druck so auf das Schaltansatzelement ausgeübt, daß bewirkt wird, daß der Schaltgabelabschnitt, der mit dem Schaltansatzelement gekoppelt ist, einen Gangeinlege- oder Gangschaltungsausführungsvorgang oder einen Gangausrück- oder Gangschaltungsrückzugsvorgang durchführt. Aufgrund dessen kann der Gangwechselvorgang der Armabschnitte verkürzt werden, wodurch es ermöglicht wird, die Gangwechselsteuerbarkeit zu erhöhen.
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Da zusätzlich der Vorgang, in dem ein Armabschnitt des Paars der Armabschnitte mit einem der Seitenabschnitte des ausgewählten Schaltansatzelements in Anschlag kommt, um den Druck darauf auszüben, und der Vorgang, in dem der andere Armabschnitt des Paars der Armabschnitte mit dem anderen Seitenabschnitt in Anschlag kommt, um den Druck darauf auszuüben, durchgeführt werden kann, falls erforderlich, können der „Gangschaltungsausführungsvorgang (Gangeinlegen)” und der „Gangschaltungsrückzugsvorgang (Gangausrücken)” durch einen einzelnen säulenförmigen Schaltansatz ausgeführt werden, und der vorstehende Betrag des Schaltansatzelements kann auf ein so niedriges Niveau wie möglich reduziert werden, wodurch der Freiheitsgrad im Layout erhöht werden kann, und ein Kostenreduzierungseffekt bereitgestellt werden kann.
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Da gemäß eines Aspekts der Erfindung die Seiten des säulenförmigen Abschnitts des Schaltansatzelements, mit dem das Armelement in Anschlag gebracht wird, so ausgeführt sind, daß sie eine planare Form aufweisen, kann der vom Armelement ausgeübte Druck durch die Oberflächen in einer gesicherten Weise aufgenommen werden, wodurch es ermöglicht wird, die Durchführung des „Gangschaltungsausführungsvorgangs (Gangeinlegen)” und des „Gangschaltungsrückzugsvorgangs (Gangausrücken)” sicherzustellen.
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Da gemäß eines Aspekts der Erfindung der säulenförmige Abschnitt des Schaltansatzelements aus dem Schaltschienenelement im wesentlichen senkrecht vorsteht, wenn das Schaltschienenelement von der Seite betrachtet wird, und in einer solchen Weise vorgesehen ist, daß die Mittelachse in die vorstehende Richtung des säulenförmigen Abschnitts die Auswahlachse schneidet, wenn sich der Schaltgabelabschnitt des Schaltschienenelements im Leerlaufzustand befindet, wenn der Schaltausführungsvorgang (Gangeinlegen) durchgeführt wird, wird der Winkel, mit dem ein Armabschnitt des Paars der Armabschnitte mit dem Schaltansatzelement in Anschlag gebracht wird, geeignet (der Winkel zwischen der Fingeranschlagsrichtung und der Seitenfläche des Schaltansatzelements wird nahezu 90 Grad), wodurch der durch den Finger ausgeübte Druck in der Form einer Gangschaltungausführungskraft mit guter Effizienz übertragen wird. Wenn andererseits der Gangschaltungsrückzugsvorgang (Gangausrücken) durchgeführt wird, kann, obwohl der Druck durch den anderen Armabschnitt des Paars der Armabschnitte verteilt wird, ein reibungsloser Gangschaltungsrückzugsvorgang aufrechterhalten werden, da keine Kraft, die so groß wie die erforderliche Kraft ist, wenn der Gangschaltungsausführungsvorgang (Gangeinlegen) durchgeführt wird, notwendig ist, wenn der Gangschaltungsrückzugsvorgang (Gangausrücken) durchgeführt wird.
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Gemäß eines Aspekts der Erfindung kann sich das Paar der Armabschnitte, die sich gabeln, um den vorgegebenen Innenwinkel zwischen ihren gegenüberliegend zugewandten Oberflächen einzuhalten, leicht in die Auswahlrichtung bewegen, ohne die jeweiligen Schaltansatzelemente zu stören, die sich in ihren passenden Schaltpositionen befinden, wodurch eine schnelle Auswahlbewegung ausgeführt werden kann.
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Gemäß eines Aspekts der Erfindung bewegt sich der Kopfabschnitt um die Seite des säulenförmigen Abschnitts, ohne daß der Distalendabschnitt des Hauptteils jedes Armabschnitts das Distalende des säulenförmigen Abschnitts des Schaltansatzelements stört, und es wird ermöglicht, daß der Kopfabschnitt von der Seite des säulenförmigen Abschnitts den Druck in die Schaltrichtung ausübt. Wenn folglich ein Gangschaltungsausführungsvorgang (Gangeinlegen) durchgeführt wird, wird der Kopfabschnitt des Armabschnitts mit einem besser passenden Winkel mit dem Schaltansatzelement in Anschlag gebracht (der Winkel zwischen der Fingeranschlagsrichtung und der Seitenfläche des Schaltansatzelements wird nahezu 90 Grad), wodurch der Druck durch den Finger in der Form einer Gangschaltungausführungskraft mit guter Effizienz übertragen wird, wodurch die Gangschaltungssteuerung leicht und stabil ausgeführt wird.
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Gemäß eines Aspekts der Erfindung kann die Erfindung auf ein Gangwechselsteuersystem für ein Automatikgetriebe angewendet werden, in dem eine Drehkraft selektiv in ihrer Geschwindigkeit geändert wird, um über erste und zweite Hauptwellen einer Doppelkupplung durch Zahnräder auf Gegenwellen des Getriebes übertragen zu werden, die so ausgeführt sind, daß sie sich einander gegenüberliegend zuwenden, und wenn dies stattfindet, kann insbesondere, da der Gangwechselvorgang verkürzt werden kann, um die Gangwechselgeschwindigkeit zu erhöhen, das Gangwechselsteuersystem die Gangwechselsteuerbarkeit in Zusammenarbeit mit der Doppelkupplung erhöhen.
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Gemäß eines Aspekts der Erfindung können, indem die Armelemente in der ersten Position so ausgeführt sind, daß sie die jeweiligen Gänge der ersten Gruppe schalten, und die Armelemente in der zweiten Position so ausgeführt sind, daß sie die jeweiligen Gänge der zweiten Gruppe schalten, die jeweiligen Armabschnitte so ausgeführt werden, daß sie sich nicht über den vorgegebenen Abstand zwischen den ersten und zweiten Gruppen bewegen, wodurch der Bewegungsbetrag in die Auswahlrichtung des Wellenabschnitts zur Auswahl verhältnismäßig klein gemacht werden kann, wodurch es ermöglicht wird, die Steuerbarkeit des Systems zu verbessern, das zur Auswahl betrieben wird.
