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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft eine Schaltbetätigungsvorrichtung eines Automatikgetriebes, das in einem Antriebskraft-Übertragungssystem eines Fahrzeugs vorgesehen ist.
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Als Getriebe, das in einem Antriebskraft-Übertragungssystem eines Fahrzeugs vorgesehen ist, ist ein mechanisches Automatikgetriebe bekannt.
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Das mechanische Automatikgetriebe ermöglicht automatische Gangwechsel durch Betätigen eines Aktors, um einen Gangschaltmechanismus zu betätigen und eine Kupplung ein-/auszurücken. Zum Beispiel ist gemäß 14A und 14B eine Schaltbetätigungsvorrichtung des Automatikgetriebes versehen mit einer Schaltwelle 100, die sich in Schaltrichtung sf und Wählrichtung se bewegen kann, Schaltböcken 120, die nach außen vorstehend jeweils auf Teilen von Schaltstangen 110 gebildet sind, die in Wählrichtung se parallel angeordnet sind, und Schaltgabeln 131, 132, 133, die mit anderen Teilen der Schaltstangen 110 jeweils einteilig verbunden sind.
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Die Schaltwelle 100 ist mit einem in Radialrichtung vorstehenden Steuerfinger (Wählteil) 140 versehen, und ein Paar Klauenabschnitte 121, 122 ist an jedem der Schaltböcke 120 mit einem Abstand in Schaltrichtung sf gebildet.
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Im zuvor beschriebenen mechanischen Automatikgetriebe wird die Schaltwelle 100 durch einen Aktor bewegt, um den Steuerfinger 140 zwischen dem Paar Klauenabschnitten 121, 122 anzuordnen, wodurch auf das Paar Klauenabschnitte 121, 122 in einer oder der anderen Richtung der Schaltrichtung sf selektiv gedrückt und es bewegt wird. Danach wird durch die damit zusammenwirkende Schaltgabel 131 ein (nicht gezeigter) entsprechender Gang (Gangrad) schaltbetätigt.
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Im übrigen wurde ein mit Doppelkupplung ausgerüstetes Automatikgetriebe entwickelt, in dem zwei Kupplungen zwischen dem zuvor beschriebenen Automatikgetriebe und einem Motor eingebaut sind, der eine Antriebsquelle darstellt. Dieses Automatikgetriebe ist mit einer ersten Hauptwelle und einer zweiten Hauptwelle versehen, und die erste und zweite Hauptwelle ändern eine von jeder der Kupplungen ausgehende Drehkraft und übertragen die Drehkraft zu jeder von entsprechenden Nebenwellen, wodurch die geänderte Drehung von jeder der Nebenwellen zu Getriebeausgangsrädern übertragen wird.
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In diesem mit Doppelkupplung ausgerüsteten Automatikgetriebe wird ein Zustand, in dem ein Gang mit einer der Kupplungen über die erste Hauptwelle verbunden ist, auf einen Zustand umgeschaltet, in dem ein Zielgang mit der anderen der Kupplungen über die zweite Hauptwelle verbunden ist. In diesem Fall wird die Schaltbetätigung des Zielgangs vorab abgeschlossen, und danach wird eine der Kupplungen ausgerückt. Dadurch ist es unnötig, sich beim Gangwechsel in einem Neutralzustand zu befinden, und ein ruckfreier bzw. nahtloser Gangwechsel läßt sich erreichen.
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Eine Schaltbetätigungsvorrichtung, die im zuvor beschriebenen Automatikgetriebe Anwendung findet, ist z. B. gemäß 15A diejenige, bei der ein aktueller Gang ein 4. Gang ist und der Gang in einen Zielgang, z. B. einen 1. Gang, geschaltet wird, während der aktuelle Gang unverändert beibehalten wird. Gemäß 15B wird unmittelbar danach ein Schaltrückzug eines bisherigen Gangs (hier des 4. Gangs) während des Vorgangs der Synchronisation des Zielgangs durchgeführt. Beschrieben wird dies anhand eines durch die strichpunktierte Linie dargestellten Verlaufs. Notwendig bei diesem Schaltrückzug ist zunächst die ungestörte Durchführung eines Schritts (1) zum Abweichen in Wählrichtung aus einer Position des Zielgangs (1. Gang), eines Schaltschritts (2) zum Rückführen zu einer Neutrallinie N, eines Wählschritts (3) zum Bewegen zu einem Gang (4. Gang), eines Schaltschritts (4) zum Bewegen zum Gang (4. Gang), eines Wählschritts (5) zum Bewegen in den Gang (4. Gang) und eines Schaltrückzugsschritts (6) zum Bewegen zur Neutrallinie N (mit der strichpunktierten Linie angegeben) des Gangs (4. Gang).
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Außerdem schlug die
JP-A-2001-304411 eine Schaltbetätigungsvorrichtung mit einem Paar Klauenabschnitten vor, die auf jedem der Schaltblöcke vorgesehen sind. Da ein Abstand zwischen den Klauenabschnitten in Schaltrichtung verbreitert ist, ist es einem Schaltteil möglich, sich aus einem Raum zwischen dem Paar Klauenabschnitten auf einem Schaltbock, der sich in einem geschalteten Zustand befindet, lediglich in Wählrichtung zu bewegen, um zwischen dem Paar Klauenabschnitten auf dem Schaltbock eines Zielgangs in einem Neutralzustand plaziert zu werden, was die Bewegung des Schaltteils vereinfacht.
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Wie zuvor beschrieben, ist es im Doppelkupplungs-Automatikgetriebe notwendig, beim Gangwechsel einen Zielgang zu schalten und einen Schaltrückzug eines aktuellen Gangs in dieser Reihenfolge durchzuführen. Daher ist die Bewegung des Steuerfingers 140 kompliziert, was zu verlängerter Gangwechselzeit führt.
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Insbesondere kann bei der in der
JP-A-2001-304411 offenbarten Technik zur Lösung der komplizierten Bewegung des Steuerfingers
140 das Schaltteil (Steuerfinger) in einem Raum zwischen einem Paar Klauenabschnitten plaziert werden, wenn sich das Schaltteil in Wählrichtung auch in einem Zustand bewegt, in dem eine Schaltstange jedes Gangs geschaltet ist. Aus diesem Grund muß das Paar Klauenabschnitte mit einem relativ breit geöffneten Abstand dazwischen angeordnet sein. Damit kommt es zu einem Problem, daß ein breiterer Abstand wie zuvor beschrieben zu einem schlechten Lastübertragungswirkungsgrad führt. Beispielsweise muß Gemäß
13 ein Abstand zwischen einem Paar Klauenabschnitten
121 in einem mit der durchgezogenen Linie angegebenen Zustand L1 größer als in einem mit der strichpunktierten Linie angegebenen Zustand L1' festgelegt sein. Folglich wird auf die Klauenabschnitte
121 durch das Schaltteil
140 in einem in Schaltrichtung stark geneigten Zustand gedrückt.
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Ist in diesem Zustand eine Kraft der Klauenabschnitte 121, die durch ein Drehmoment T einer Steuerwelle 100 auf eine Wandfläche wirkt, als Tangentialkraft F gegeben, ein Abstand von einem Kontaktpunkt a des Schaltteils 140 mit den Klauenabschnitten 121 zu einer Wellenmitte C der Steuerwelle 100 als Abstand L2 gegeben und ein Neigungswinkel einer Linie, die den Kontaktpunkt a mit der Wellenmitte C in Schaltrichtung verbindet, als Winkel α gegeben, so kann eine Komponentenkraft der Tangentialkraft F in Schaltrichtung, d. h. eine Komponentenkraft P1, die der Wandfläche des Klauenabschnitts 121 ermöglicht, sich in Schaltrichtung oder Orthogonalrichtung zu bewegen, durch die folgende Formel (1) erhalten werden: P1 = F·cosα = T·cosα/L2 (1).
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Aus der o. g. Formel (1) geht unter der Annahme, daß der Abstand L2 unabhängig vom Winkel α konstant ist, hervor, daß die Komponentenkraft P1 mit Zunahme des Winkels α in einem Bereich von 0 bis 90 Grad sinkt. Daher verringert gemäß der Offenbarung in der
JP-A-2001-304411 ein größerer Abstand L1 zwischen dem Paar Klauenabschnitten
121 die Kraft P1, die auf die Wandfläche des Klauenabschnitts
121 in Schaltrichtung, d. h. in Orthogonalrichtung, drückt, wodurch es notwendig ist, die in Schaltrichtung bei Schaltbetätigung drückende Kraft P1 größer als bei einer Schaltrückzugsbetätigung zu machen. Allerdings ist es schwierig, den Schaltbock
129 in Schaltrichtung mit höherem Übertragungswirkungsgrad zu bewegen, und eine größere Antriebskraft (z. B. ein Elektromotor) ist zum Ausgeben einer Betätigungskraft nötig, die infolge eines verringerten Übertragungswirkungsgrads der Betätigungskraft erforderlich ist, was zu einer größeren Vorrichtung und Energieverlust führt. Alternativ erfordert eine größere Betätigungskraft ein Reduktionsrad mit größerem Reduktionsverhältnis und verlängert die Bewegungszeit des Schaltteils demgemäß. Dies wirft ein Problem beim Verkürzen der Gangwechselzeit auf. Schließlich wird auf die Patentanmeldungen
DE 103 16 163 A1 ,
DE 102 31 547 A1 und
EP 1 308 651 B1 verwiesen, die ebenfalls mehrstufige Schaltgetriebe, insbesondere für KFZ-Getriebe, beschreiben.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Daher liegt der Erfindung als Aufgabe zugrunde, eine Schaltbetätigungsvorrichtung eines Automatikgetriebes bereitzustellen, in der eine Druckkraft eines Hebelabschnitts in Schaltrichtung relativ groß bleiben kann, die Schaltbetätigungszeit verkürzt werden kann und die Schaltbetätigungsfähigkeit durch den Hebelabschnitt, der mit einer Schaltwelle einteilig ausgebildet ist, beim Gangwechsel verbessert werden kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Schaltbetätigungsvorrichtung eines Automatikgetriebes bereitgestellt wie in Anspruch 1 definiert. Insbesondere weist das Automatikgetriebe die folgenden Abschnitte auf, die wie folgt interagieren, um einen Gangwechsel durchzuführen:
ein Schaltbetätigungsteil mit:
einem Wellenabschnitt, der in einem Gehäuse des Getriebes so gelagert ist, daß er eine Relativverschiebung in Wählrichtung vollführt; und
einem Hebelabschnitt, der in Radialrichtung im Hinblick auf eine Mittelachse des Wellenabschnitts vorsteht und sich in Wählrichtung bewegt, während er in einer Rücksetzposition festgehalten wird, in der der Hebelabschnitt in Wählrichtung beweglich ist, wonach er um die Mittelachse gedreht wird, um die Schaltbetätigung eines Gangs durchzuführen; und
mehrere Schaltstangenteile, von denen jedes aufweist: einen Stangenabschnitt, der im Gehäuse so gelagert ist, daß er eine Relativverschiebung vollführt;
einen Schaltgabelabschnitt, der vom Stangenabschnitt vorsteht und die Schaltbetätigung eines Gangs durchführt; und
einen Schaltbockabschnitt, der vom Stangenabschnitt vorsteht und einen Eingriff mit dem Hebelabschnitt herstellen kann;
wobei ein Eingriffsabschnitt des Schaltbockabschnitts, der einen Eingriff mit dem Hebelabschnitt herstellt, ein Paar Säulenvorsprünge aufweist, die an zueinander unterschiedlichen Positionen in Schaltrichtung und in Wählrichtung angeordnet sind,
einer der Säulenvorsprünge eine Druckaufnahmefläche auf einer Seite zum Aufnehmen einer Einrichtungs-Druckkraft in einer Richtung der Schaltrichtung vorn Hebelabschnitt aufweist,
der andere der Säulenvorsprünge eine Druckaufnahmefläche auf der anderen Seite zum Aufnehmen einer Gegenrichtungs-Druckkraft in entgegengesetzter Richtung zur Einrichtungs-Druckkraft vom Hebelabschnitt aufweist,
beim Beibehalten bzw. Festhalten des Schaltbockabschnitts in einer Neutralposition die Druckaufnahmefläche auf der einen Seite und die Druckaufnahmefläche auf der anderen Seite etwa auf einer Referenzorthogonalfläche positioniert sind, die der Mittelachse des Wellenabschnitts überlagert ist und die orthogonal zum Stangenabschnitt ist, und
der Hebelabschnitt um die Mittelachse aus der Rücksetzposition gedreht wird, um die Einrichtungs-Druckkraft auf die Druckaufnahmefläche auf der einen Seite auszuüben, wodurch der Schaltgabelabschnitt in einer Richtung schaltbetätigt wird, und der Hebelabschnitt um die Mittelachse aus der Rücksetzposition umgekehrt gedreht wird, um die Druckkraft in der anderen Richtung auf die Druckaufnahmefläche auf der anderen Seite auszuüben, wodurch der Schaltgabelabschnitt in der anderen Richtung schaltbetätigt wird.
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Der Hebelabschnitt kann vom Wellenabschnitt vorstehend so ausgebildet sein, daß er ein Paar Hebelabschnitte ist, die eine Gabelform haben, und so festgehalten wird, daß der Eingriffsabschnitt des Schaltbockabschnitts an einem Zwischenteil zwischen den beiden Hebelabschnitten angeordnet ist, wenn er in der Rücksetzposition festgehalten wird.
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Das Automatikgetriebe kann mehrere Gänge (Gangräder) haben. Die Gänge können in eine erste Gruppe und eine zweite Gruppe aufgeteilt sein. Eine erste Hauptwelle und eine zweite Hauptwelle in Entsprechung zur ersten Gruppe bzw. zweiten Gruppe können vorgesehen sein. Sowohl die erste als auch die zweite Hauptwelle können über eine Doppelkupplung mit einer Ausgangswelle eines Motors gekoppelt sein.
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Das Automatikgetriebe kann ein Getriebeausgangsrad zum Ausgeben einer durch den Gang geschalteten Drehkraft haben. Die mehreren Gänge können in eine dritte Gruppe und eine vierte Gruppe aufgeteilt sein. Eine erste Nebenwelle und eine zweite Nebenwelle, die der dritten Gruppe bzw. vierten Gruppe entsprechen und zum Getriebeausgangsrad eine geschaltete Drehkraft übertragen, können vorgesehen sein. Der Wellenabschnitt kann mit folgendem vorstehend ausgebildet sein: einem Hebelabschnitt zum Schalten jedes Gangs in der dritten Gruppe in einer ersten Position; und einem Hebelabschnitt zum Schalten jedes Gangs in der vierten Gruppe in einer zweiten Position. Die erste Position und die zweite Position können so angeordnet sein, daß sie mit einem vorbestimmten Abstand in Wählrichtung beabstandet sind.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine schematische Konfigurationsdarstellung eines Antriebskraft-Übertragungssystems eines Fahrzeugs, das mit einer Schaltbetätigungsvorrichtung eines Automatikgetriebes als eine Ausführungsform der Erfindung ausgerüstet ist.
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2 ist eine schematische Draufsicht zur Erläuterung der Schaltbetätigungsvorrichtung gemäß 1.
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3 ist eine schematische Perspektivansicht der Schaltbetätigungsvorrichtung gemäß 1.
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4 ist eine seitlich zurückgesetzte Ansicht eines Hebelabschnitts eines Schaltbetätigungsteils und eines vorstehenden Abschnitts eines Stangenabschnitts in einem Neutralzustand, die in der Schaltbetätigungsvorrichtung gemäß 1 verwendet werden.
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5A und 5B sind eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht des vorstehenden Abschnitts des Stangenabschnitts und des Hebelabschnitts des Schaltbetätigungsteils, der auf den vorstehenden Abschnitt in einem Neutralzustand drückt, die in der Schaltbetätigungsvorrichtung gemäß 1 verwendet werden.
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6A und 6B sind Draufsichten zur Erläuterung des Hebelabschnitts des Schaltbetätigungsteils und des vorstehenden Abschnitts des Stangenabschnitts, die in der Schaltbetätigungsvorrichtung gemäß 1 verwendet werden. 6A zeigt den Schaltzeitpunkt in einer Richtung, und 6B zeigt den Schaltzeitpunkt in der anderen Richtung (Gegenrichtung).
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7A und 7B sind eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht zur Erläuterung der Betätigung des Hebelabschnitts und des vorstehenden Abschnitts, wenn ein Gang durch die Schaltbetätigungsvorrichtung gemäß 1 aus einem 1. Gang in einen 2. Gang geschaltet wird.
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8A und 8B sind eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht zur Erläuterung der Betätigung des Hebelabschnitts und des vorstehenden Abschnitts, wenn ein Gang durch die Schaltbetätigungsvorrichtung gemäß 1 aus einem 5. Gang in einen 6. Gang geschaltet wird.
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9 ist eine schematische Draufsicht zur Erläuterung einer Schaltbetätigungsvorrichtung eines Automatikgetriebes als weitere Ausführungsform der Erfindung.
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10A und 10B sind eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht eines vorstehenden Abschnitts eines Stangenabschnitts und eines Hebelabschnitts eines Schaltbetätigungsteils, der auf den vorstehenden Abschnitt in einem Neutralzustand drückt, die in der Schaltbetätigungsvorrichtung gemäß 9 verwendet werden.
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11A und 11B sind eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht zur Erläuterung der Betätigung des Hebelabschnitts und des vorstehenden Abschnitts, wenn ein Gang durch die Schaltbetätigungsvorrichtung gemäß 9 aus einem 1. Gang in einen 2. Gang geschaltet wird.
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12A und 12B sind eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht zur Erläuterung der Betätigung des Hebelabschnitts und des vorstehenden Abschnitts, wenn ein Gang durch die Schaltbetätigungsvorrichtung gemäß 9 aus einem 5. Gang in einen 6. Gang geschaltet wird.
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13 ist eine Ansicht zur Erläuterung der Betätigung eines Hebelabschnitts und eines vorstehenden Abschnitts einer Schaltbetätigungsvorrichtung der verwandten Technik.
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14A und 14B sind eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht des Hebelabschnitts und des vorstehenden Abschnitts, wenn ein Gang durch die Schaltbetätigungsvorrichtung der verwandten Technik in einen Rückwärtsgang geschaltet wird.
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15A und 15B zeigen den Hebelabschnitt und den vorstehenden Abschnitt, wenn die Schaltrückzugsbetätigung eines 4. Gangs durchgeführt wird, während die Schaltdurchführungsbetätigung eines 1. Gangs durch die Schaltbetätigungsvorrichtung der verwandten Technik beibehalten wird. 15A ist eine Draufsicht auf einen Fall, in dem ein aktueller Gang ein 4. Gang ist und in einen 1. Gang geschaltet wird, und 15B ist eine Draufsicht auf einen Fall, in dem die Schaltrückzugsbetätigung des 4. Gangs durchgeführt wird.
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16 ist eine schematische Seitenansicht einer Stange, die als abgewandeltes Beispiel anstelle des Stangenabschnitts zum Einsatz kommen kann, der in der Schaltbetätigungsvorrichtung gemäß 1 verwendet wird.
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NÄHERE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im folgenden wird eine Schaltbetätigungsvorrichtung eines Automatikgetriebes als Ausführungsform der Erfindung anhand von 1 bis 2 beschrieben.
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Gemäß 1 ist ein Automatikgetriebe 1 ein Doppelkupplungs-Automatikgetriebe und ist mit zwei Kupplungen 2, 3 innerhalb eines Gehäuses 100, zwei koaxial angeordneten Hauptwellen 4, 5 und zwei Nebenwellen 6, 7 versehen. Mit der ersten Hauptwelle 4 wird Kraft über die erste Kupplung 2 von einer Ausgangswelle 9 eines Motors 8 übertragen. Mit der zweiten Hauptwelle 5 wird die Kraft über die zweite Kupplung 3 von der Ausgangswelle 9 übertragen. Diese beiden Kupplungen 2, 3 werden durch einen hydraulischen Steuerkreis 90 zum Ein- und Ausrücken gesteuert.
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Ferner werden die Kupplungen 2, 3 nicht nur durch hydraulische Steuerung zum Ein- und Ausrücken gesteuert, sondern können durch ein elektrisches Steuerverfahren mit Hilfe eines Elektromotors gesteuert werden.
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Die erste Nebenwelle 6 und zweite Nebenwelle 7 sind jeweils so getrennt angeordnet, daß Achsen der ersten Nebenwelle 6 und zweiten Nebenwelle 7 parallel zu den der ersten Hauptwelle 4 und zweiten Hauptwelle 5 liegen. Ein Ausgangsrad g2 der Nebenwelle 6 und ein Ausgangsrad g3 der Nebenwelle 7 sind beide so gebildet, daß sie Kraft zu einem Reduktionsrad g1 eines Differentials 10 in einer rückseitigen Stufe des Automatikgetriebes 1 übertragen.
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Ein 1. Gang (Gangrad) 11, ein 2. Gang 12, ein 3. Gang 13 und ein 6. Gang 14 sind auf der ersten Nebenwelle 6 so drehend gelagert, daß sie eine Relativdrehung vollführen. Ein 4. Gang 15, ein 5. Gang 16 und ein Rückwärtsgang 17 sind auf der zweiten Nebenwelle 7 so drehend gelagert, daß sie eine Relativdrehung vollführen, und eine Parksperre 18 ist ebenfalls daran fest angebracht.
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Gemäß 2 und 3 ist das Automatikgetriebe 1 mit vier Schaltgabeln 20 bis 23 versehen, die von einer später zu beschreibenden Stange vorstehen. Gemäß 1 sind die erste Schaltgabel 20 und zweite Schaltgabel 21 so plaziert, daß sie sich entlang der Achse der ersten Nebenwelle 6 gleitend bewegen, und die dritte Schaltgabel 22 und vierte Schaltgabel 23 sind so plaziert, daß sie sich entlang der Achse der zweiten Nebenwelle 7 gleitend bewegen.
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Diese Schaltgabeln 20 bis 23 können sich gleitend bewegen, wodurch die Schaltbetätigung zum Ein- oder Ausrücken des 2. Gangs 12 und 6. Gangs 14 in die oder aus der Nebenwelle 6 über eine Synchronisiereinrichtung durch die erste Schaltgabel 20 selektiv durchgeführt werden kann und die Schaltbetätigung zum Ein- oder Ausrücken des 1. Gangs 11 und 3. Gangs 13 in die oder aus der Nebenwelle 6 über die Synchronisiereinrichtung durch die zweite Schaltgabel 21 selektiv durchgeführt werden kann. Ferner kann die Schaltbetätigung zum Ein- oder Ausrücken des 4. Gangs 15 und Rückwärtsgangs 17 in die oder aus der Nebenwelle 7 über eine Synchronisiereinrichtung durch die dritte Schaltgabel 22 selektiv durchgeführt werden, und die Schaltbetätigung zum Ein- oder Ausrücken des 5. Gangs 16 in die oder aus der Nebenwelle 7 kann über die Synchronisiereinrichtung durch die vierte Schaltgabel 23 selektiv durchgeführt werden. Der 1. Gang 11, 3. Gang 13 und 5. Gang 16 sind mit der ersten Hauptwelle 4 verbunden. Der 2. Gang 12, 4. Gang 15, 6. Gang 14 und Rückwärtsgang 17 sind mit der zweiten Hauptwelle 5 verbunden.
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Im Automatikgetriebe 1 eines Doppelkupplungsgetriebes kann der Gang über die erste Kupplung 2 in einen 1. Gang, 3. Gang und 5. Gang selektiv geschaltet werden. Über die zweite Kupplung 3 kann der Gang in einen 2. Gang, 4. Gang, 6. Gang und Rückwärtsgang selektiv geschaltet werden.
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Im folgenden wird ein Teil der ersten Ausführungsform einer Schaltbetätigungsvorrichtung beschrieben, die im zuvor beschriebenen Automatikgetriebe 1 verwendet wird.
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Die Schaltbetätigungsvorrichtung des Automatikgetriebes 1 ist innerhalb eines Gehäuses 100 (siehe 1) angeordnet, um eine Gleitbewegungs-Betätigungskraft zu den Schaltgabeln 20 bis 23 zu übertragen. In 2 und 3 ist die Schaltbetätigungsvorrichtung dargestellt.
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Gemäß 2 und 3 ist die Schaltbetätigungsvorrichtung des Automatikgetriebes 1 versehen mit einem Schaltbetätigungsteil 55 (siehe 2), das einen Wellenabschnitt 50 aufweist, der sich in Wählrichtung se erstreckt, und ein Aktor 70 ist an einem Ende mit mehreren Stangen 30 versehen, deren Achsen sich in Schaltrichtung sf orthogonal zum Wellenabschnitt 50 erstrecken. Versehen ist die Schaltbetätigungsvorrichtung außerdem mit den Schaltgabeln 20 bis 23, die mit den Stangen 30 einteilig verbunden sind, um die Schaltbetätigung der Gänge (Gangräder) 11, 12, 13, 14, 15, 16 und 17 innerhalb des Automatikgetriebes 1 durchzuführen, und Schaltblöcken 40, die Eingriffsabschnitte aufweisen, die einen Eingriff mit Hebelabschnitten 51 herstellen können, und die auf den Stangen 30 gemäß 3 und 1 einzeln vorstehend vorgesehen sind.
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Außerdem weist die Schaltbetätigung die Schaltdurchführungsbetätigung zum Bewegen der Schaltgabeln, um Gangwechsel durchzuführen, und Schaltrückzugsbetätigung zum Bewegen der Schaltgabeln auf, um Gangwechsel zu lösen.
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Gemäß 4 verfügt das Schaltbetätigungsteil 55 über den Wellenabschnitt 50, der im Gehäuse 100 so gelagert ist, daß er eine Relativbewegung in Wählrichtung se vollführt, und den Hebelabschnitt 51, der so ausgebildet ist, daß ein Paar Hebelstücke 511 von einem Teil des Wellenabschnitts 50 im Hinblick auf eine Mittelachse (Wählmittellinie) Lc des Wellenabschnitts 50 in Radialrichtung vorsteht und eine Gabelform hat.
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Das Paar Hebelabschnitte 51 kann in Wählrichtung so versetzt sein, daß es dem Schaltbock 40 entspricht. Ist das Paar Hebelabschnitte 51 so versetzt, kann eine Bewegung des Hebelabschnitts 51 in Wählrichtung bei Schaltbetätigung entfallen, was zu Verkürzung der Gangwechselzeit führt.
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Gemäß 4 wird der Hebelabschnitt 51 in einem Zustand (fest)gehalten, in dem der Schaltbock 40 zwischen dem Paar Hebelstücken 511 plaziert ist, d. h. in einer Rücksetzposition (in 4 mit der durchgezogenen Linie angegeben) E.
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Die Rücksetzposition E ist als Position festgelegt, in der sich das Paar Hebelstücke 511 in Wählrichtung (senkrechte Richtung zur Ebene von 4) bewegen kann, ohne gegenseitige Beeinflussung in jeder Schaltposition des Schaltbocks 40 zu bewirken. Hierbei ist die Rücksetzposition E an einer Zwischenöffnung zwischen den Hebelstücken 511 festgelegt, d. h. einer Position, in der beide Hebelstücke 511 im gleichen Winkel (α1/2) zum Schaltbock angeordnet sind, der sich in einem Neutralzustand befindet.
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Wie mit der strichpunktierten Linie in 4 angegeben, wird das Paar Hebelstücke 511, die dem Hebelabschnitt 51 entsprechen, um die Wählmittellinie Lc über einen maximalen Drehwinkel αS bei Schaltbetätigung gedreht. Daher sind die Hebelstücke 511 so ausgebildet, daß der Drehwinkel innerhalb von höchstens 180 Grad (halbe Drehung) bleibt, auch wenn ein Drehwinkel (der gleiche Winkel wie αS) bei Leerlaufbetrieb in Gegenrichtung zum maximalen Drehwinkel αS addiert wird, und der Drehwinkel (2 × αS) ist relativ klein.
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Somit ist die Schaltbetätigungsvorrichtung des Automatikgetriebes 1 vorteilhaft, da die Schaltbetätigungszeit durch den Hebelabschnitt 51 relativ kurz sein kann.
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Gemäß 4, 5A und 5B ist das Schaltbetätigungsteil 55 versehen mit dem Aktor 70, der eine Schaltantriebsquelle ist, dem Wellenabschnitt 50, der im Gehäuse 100 so gelagert ist, daß er eine Relativverschiebung in Wählrichtung se vollführt, und dem Hebelabschnitt 51 mit einem Paar Hebelstücken 511, die vom Wellenabschnitt 50 in Radialrichtung des Wellenabschnitts 50 so vorstehen, daß sie eine Gabelform haben.
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Zudem sind gemäß 2 die Hebelabschnitte 51 in einer ersten Position E1 bzw. einer zweiten Position E2 (siehe 2) vorstehend vorgesehen, die mit einem vorbestimmten Abstand e in Längsrichtung des Wellenabschnitts 50 beabstandet sind.
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Gemäß 4 ist als nächstes die Stange 30 so im Gehäuse 100 gelagert, daß sie eine Relativverschiebung vollführt, und mehrere Stangen sind gemäß 3 vorgesehen. Jede der Stangen 30 ist mit einem Stangenhauptkörper 301 versehen, wobei die Schaltgabeln 20 bis 23 vom Stangenhauptkörper 301 vorstehen, um die Schaltbetätigung eines Gangs durchzuführen, und der Schaltbock 40 vom Stangenhauptkörper 301 vorsteht und einen Eingriff mit dem Hebelabschnitt 51 herstellen kann.
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Zusätzlich zeigt 16 ein abgewandeltes Beispiel für die Stange 30. Hierbei ist eine Stange 30a in Form einer Hohlröhre ausgebildet, die an der Außenseite einer festen Achse 400 aufgepaßt ist. Ferner sind eine Schaltgabel 20a und ein Schaltbock 40a auf der Stange 30a vorstehend vorgesehen. Die Stange 30a ist so gelagert, daß sie eine Relativverschiebung in Schaltrichtung sf über der am Gehäuse 100 befestigten festen Achse 400 vollführt. In diesem Fall werden Funktionen erhalten, die im wesentlichen denen der Stange 30 gemäß 4 ähneln. Insbesondere kann das Getriebe selbst in der Größe des Axialmaßes wie auch im Gewicht problemlos verkleinert werden.
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Gemäß 3 und 4 ist der auf der Stange 30 vorstehend vorgesehene Schaltbock 40 mit einem Paar Säulenvorsprüngen 401, 402 ausgebildet, die vom Stangenhauptkörper 301 vorstehen.
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Ein Eingriffsabschnitt des Schaltbocks 40, der einen Eingriff mit dem Hebelabschnitt 51 herstellen kann, weist ein Paar Säulenvorsprünge 401, 402 auf, die auf der Stange 30 liegen und an zueinander unterschiedlichen Positionen in Schaltrichtung sf und Wählrichtung se angeordnet sind.
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Außerdem ist der Schaltbock nicht notwendigerweise ein Paar Vorsprünge, die von der Stange vorstehen, sondern kann so ausgebildet sein, daß er einen gemeinsamen Fuß hat, der von der Stange vorsteht und vordere Endabschnitte (die als Eingriffsabschnitt wirken) hat, die so gegabelt sind, daß sie an zueinander unterschiedlichen Positionen in Schaltrichtung und in Wählrichtung angeordnet sind.
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Gemäß 4, 5A und 5B ist eine Druckaufnahmefläche fp1 auf einer Seite zum Aufnehmen einer Druckkraft aus einer Richtung u1 durch eines der Hebelstücke 511 des Hebelabschnitts 51, der aus einer Neutralposition (die einer Rücksetzposition entspricht) in Schaltrichtung sf gedreht ist, an einem der Säulenvorsprünge 401 gebildet.
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Eine Druckaufnahmefläche fp2 auf der anderen Seite zum Aufnehmen einer Druckkraft aus einer Gegenrichtung u2 vom anderen der Hebelstücke 511 der Hebelabschnitte 51 ist am anderen der Säulenvorsprünge 402 gebildet.
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Wird insbesondere die Stange 30 in einer Neutralposition (fest)gehalten, sind die Druckaufnahmefläche fp1 auf der einen Seite und die Druckaufnahmefläche fp2 auf der anderen Seite so ausgebildet, daß sie der Wählachse Lc des Wellenabschnitts 50 (der sich in senkrechter Richtung auf der Ebene von 4 erstreckt) überlagert und auf einer Referenzorthogonalfläche fs1 positioniert sind, die orthogonal zur Mittelachse Le jeder Stange 30 ist und die in 4 als Oberfläche beschrieben ist, die orthogonal zur Ebene von 4 ist.
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Eine Oberfläche, die der Wählachse Lc des Wellenabschnitts 50 (der sich in senkrechter Richtung auf der Ebene von 4 erstreckt) überlagert und zudem orthogonal zur Mittelachse Le jeder Stange 30 ist, ist als Referenzorthogonalfläche fs1 (in 4 beschrieben) festgelegt. Wird hier die Stange 30 in der Neutralposition festgehalten, sind die Druckaufnahmefläche fp1 auf der einen Seite und die Druckaufnahmefläche fp2 auf der anderen Seite auf der Referenzorthogonalfläche fs1 positioniert.
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Zur o. g. Position, in der die Druckaufnahmefläche fp1 auf der einen Seite und die Druckaufnahmefläche fp2 auf der anderen Seite auf der Referenzorthogonalfläche fs1 positioniert sind, gehört eine Position, in der die Druckaufnahmefläche fp1 auf der einen Seite und die Druckaufnahmefläche fp2 auf der anderen Seite der Referenzorthogonalfläche fs1 überlagert sind, und eine Position, in der die Druckaufnahmefläche fp1 auf der einen Seite und die Druckaufnahmefläche fp2 auf der anderen Seite in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung innerhalb einer Montagetoleranz von ± 5° leicht abweichen.
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Anders gesagt gehört zu der die auf die Druckaufnahmefläche des Säulenvorsprungs ausgeübten Druckkraft eine Druckkraft Ps0, die auf eine Druckaufnahmefläche fp0 gemäß 5B ausgeübt wird, die auf der Referenzorthogonalfläche fs1 positioniert ist, und eine Druckkraft PS0' (= cosβ × Ps0), die auf die Druckaufnahmefläche ausgeübt wird, die im Winkel ± β zur Druckaufnahmefläche fp0 abweicht, und die in gewissem Maß reduziert ist. Daher ist die o. g. Positionierung in einem solchen Bereich geeignet festgelegt, daß ein ausreichend großer Wert verglichen mit einer Druckkraft P1 in der verwandten Technik gemäß 13 gewährleistet ist.
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Ferner sind gemäß 5A die Druckaufnahmefläche fp1 auf der einen Seite auf einem der Säulenvorsprünge 401 und die Druckaufnahmefläche fp2 auf der anderen Seite auf dem anderen der Säulenvorsprünge 402 mit einem in Wählrichtung se gewahrten vorbestimmten Betrag h1 nahe aneinander angeordnet.
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In der zuvor beschriebenen Konfiguration nimmt die Druckaufnahmefläche fp1 auf der einen Seite eine Druckkraft Ps1 von einem der Hebelstücke 511 des Hebelabschnitts 51 etwa in einem Orthogonalzustand aus einer Richtung u1 auf, wodurch einer der Säulenvorsprünge 401 und die Stange 30 in einer Richtung ungestört schaltbetätigt werden können (siehe 6A). Die Druckaufnahmefläche fp2 auf der anderen Seite nimmt eine Druckkraft Ps2 vom anderen der Hebelstücke 511 des Hebelabschnitts 51 etwa in einem Orthogonalzustand aus der anderen Richtung (Gegenrichtung) u2 auf, wodurch der andere der Säulenvorsprünge 402 und die Stange 30 in Gegenrichtung schaltbetätigt werden können (siehe 6B). Da anders gesagt die Druckaufnahmefläche fp1 auf der einen Seite und die Druckaufnahmefläche fp2 auf der anderen Seite etwa auf der Referenzorthogonalfläche fs1 positioniert sind, werden die Druckkräfte Ps1 und Ps2 vom Hebelabschnitt 51, der um die Wählachse Lc gedreht ist, die der Referenzorthogonalfläche fs1 überlagert ist, aus Orthogonalrichtung auf die Druckaufnahmefläche fp1 auf der einen Seite und die Druckaufnahmefläche fp2 auf der anderen Seite ausgeübt.
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Daher werden die Druckkräfte Ps1 und Ps2 in einer Richtung und in der Gegenrichtung, die vom Hebelabschnitt 51 ausgeübt werden, nahezu vollständig mit höherem Wirkungsgrad zum Schaltbock und zur damit einteilig ausgebildeten Schaltgabel übertragen (mit etwa 10% Übertragungsreduktion). Dadurch kann der Übertragungswirkungsgrad auf einem höheren Wert gehalten werden, was eine ruckfreie Schaltbetätigung gewährleistet.
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Ferner kann wie zuvor beschrieben eine relativ große Kraft zur Schaltbetätigung (Schaltdurchführungsbetätigung) auf den Schaltbock und die damit einteilig ausgebildete Schaltgabel ausgeübt werden, um die Gangwechselzeit zu verkürzen.
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Vorgesehen sind im übrigen gemäß 2 und 3 eine erste Gruppe, in der Gänge (Gangräder) auf der ersten Hauptwelle 4 angeordnet sind (1., 5. und 3. Gang), eine zweite Gruppe, in der Gänge auf der zweiten Hauptwelle 5 angeordnet sind (2. und 4. Gang und Rückwärtsgang), eine dritte Gruppe, in der Gänge auf der ersten Nebenwelle 6 angeordnet sind (1., 2., 3. und 6. Gang), und eine vierte Gruppe, in der Gänge auf der zweiten Nebenwelle 7 angeordnet sind (4. und 5. Gang und Rückwärtsgang). Der Hebelabschnitt 51 in der ersten Position E1 zum Schalten jedes der Gänge (1., 2., 3., 6. Gang) in der dritten Gruppe und der Hebelabschnitt 51 in der zweiten Position E2 zum Schalten jedes der Gänge (4. und 5. Gang und Rückwärtsgang) in der vierten Gruppe sind auf dem Wellenabschnitt 50 so vorgesehen, daß sie mit einem vorbestimmten Abstand e in Wählrichtung se beabstandet sind. Von den vier Wählpositionen Se1 bis Se4 in Wählrichtung liegt dadurch der Hebelabschnitt 51 in der ersten Position E1 gegenüber von Se1 und Se3, und der Hebelabschnitt 51 in der zweiten Position E2 liegt gegenüber von Se2 und Se4, wodurch die Wählbetätigung durchgeführt werden kann.
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Unter der Annahme, daß sich der Wellenabschnitt 50 in Wählrichtung um einen Umschaltbetrag de nacheinander bewegt (siehe 2), wird zuerst der Hebelabschnitt 51 in der ersten Position E1 gegenüber Se1 angeordnet, als nächstes wird der Hebelabschnitt 51 in der zweiten Position E2 gegenüber Se2 angeordnet, danach wird der Hebelabschnitt 51 in der ersten Position E1 gegenüber Se3 angeordnet, und abschließend wird der Hebelabschnitt 51 in der zweiten Position E2 gegenüber Se4 angeordnet.
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Beide Hebelabschnitte 51 in der ersten und zweiten Position E1, E2 sind so vorgesehen, daß sie mit dem vorbestimmten Abstand e voneinander beabstandet sind (siehe 2), wodurch die Bewegung des Wellenabschnitts 50 über den vorbestimmten Abstand e entfällt.
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Der Hebelabschnitt 51 in der ersten Position E1 schaltet jeden der Gänge in der dritten Gruppe, und der Hebelabschnitt 51 in der zweiten Position E2 schaltet jeden der Gänge in der vierten Gruppe. Dadurch brauchen sich die Hebelabschnitte 51 nicht in Wählrichtung über den vorbestimmten Abstand e in der dritten und vierten Gruppe zu bewegen. Ferner ist die Bewegung des Wellenabschnitts 50 in Wählrichtung se relativ klein. Die Betätigungsfähigkeit des Wählbetätigungssystems ist verbessert.
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Gemäß 2 und 3 wird der Wellenabschnitt 50 durch einen Schaltmotor 701 und ein damit zusammenwirkendes Reduktionsrad Gsf gedreht und um die Wählachse Lc in Schaltrichtung angetrieben und außerdem durch einen Wählmotor 702 und ein damit zusammenwirkendes Reduktionsrad Gse in Richtung der Wählachse Lc gleitend angetrieben. Der Schaltmotor 701 und Wählmotor 702 bilden einen Aktor 70. Jeder der Aktoren 70 wird durch ein ESG 62 auf der Grundlage der Betätigung eines (nicht gezeigten) Schalthebels, der Laufbedingungen eines (nicht gezeigten) Motors 8 u. a. angetrieben und gesteuert. Diese Aktoren werden nacheinander umgeschaltet und gesteuert, z. B. wenn ein aktueller Gang in einen Zielgang geschaltet wird.
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Das ESG 62 steuert die Betätigung der Kupplungen 2, 3 beim Gangwechsel. Insbesondere wird ein aktueller Gang, der sich in einem Zustand befindet, in dem eine der Kupplungen 2, 3 eingerückt ist, in einen Zielgang geschaltet, in den die Schaltbetätigung vorab abgeschlossen wurde, indem die andere der Kupplungen 3, 2, die nicht mit einem Motor verbunden ist, eingerückt wird, während der Zustand des aktuellen Gangs beibehalten wird. Anders gesagt werden in einem Zustand, in dem die Schaltbetätigung für den Zielgang abgeschlossen wurde, die Kupplungen 2, 3 in Verbindung miteinander umgeschaltet, was für einen rückfreien bzw. nahtlosen Gangwechsel sorgt.
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Im folgenden wird anhand von 7A und 7B ein Fall beschrieben, in dem ein aktueller Gang ein 1. Gang (auf der Seite der Kupplung 2) ist und der Gang in einen 2. Gang (auf der Seite der Kupplung 3) hochgeschaltet wird.
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In diesem Fall ist der aktuelle Gang der 1. Gang, der Hebelabschnitt 51 in der ersten Position E1, der in einer Neutralposition festgehalten wird, wird zu einer Schaltlinie 6.–2. Gang bewegt (siehe Se3 in 2), und danach wird der Hebelabschnitt 51 gedreht. Dann wird der Säulenvorsprung 402 des Schaltbocks 40 in den 2. Gang schaltbetätigt (siehe die strichpunktierte Linie in 7B, 6B).
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Danach werden die Kupplung 2 und Kupplung 3 in Verbindung miteinander allmählich umgeschaltet, was für einen nahtlosen Gangwechsel sorgt. Anschließend wird der Hebelabschnitt 51 in der ersten Position E1 in einer Neutralposition auf der Schaltlinie 6.–2. Gang gedreht, bewegt sich dann in Wählrichtung und kehrt in eine Neutralposition auf einer Schaltlinie 1.–3. Gang zurück (siehe Se1 in 2). In dieser Position wird der Hebelabschnitt 51 in der ersten Position E1 gedreht, wodurch der Säulenvorsprung 402, der gegenüber dem Hebelabschnitt 51 auf einer Stange 30 1.–3. Gang angeordnet ist (mit der strichpunktierten Linie angegeben), aus dem 1. Gang in eine Neutralposition zurückgeführt wird, um den Rückführvorgang r abzuschließen.
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Wird insbesondere der Gang in einen Zielgang geschaltet, nachdem er in Wählrichtung aus einem aktuellen Gang (1. Gang) über eine Neutralposition in eine Neutralposition auf der Seite des Zielgangs (2. Gang) bewegt wurde, kann die Druckaufnahmefläche fp2 auf der anderen Seite des Säulenvorsprungs 402 eine Druckkraft Ps2 mit höherem Wirkungsgrad aus der Richtung u2 (siehe 6B) durch eines der Hebelstücke 511 (des Hebelabschnitts 51) aus Orthogonalrichtung aufnehmen.
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Daher kann eine Schaltbetätigungskraft vom Hebelstück 511 (des Hebelabschnitts 51 in der ersten Position E1) mit höherem Übertragungswirkungsgrad übertragen werden. Zudem kann eine relativ große Kraft der Schaltbetätigung (Schaltdurchführungsbetätigung) vom Hebelabschnitt auf einen Schaltbock und eine damit einteilig ausgebildete Schaltgabel ausgeübt werden, um die Gangwechselzeit zu verkürzen.
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Ferner wird bei der anschließenden Schaltrückzugsbetätigung der Gang über die Neutralposition des Zielgangs (2. Gang) zur Neutralposition des bisherigen Gangs (1. Gang) zurückgeführt, und auf die Druckaufnahmefläche fp2 auf der anderen Seite des Säulenvorsprungs 402 wird durch den Hebelabschnitt 51 in der ersten Position E1 (eines der Hebelstücke 511) gedrückt, um den Rückführvorgang r zum Rückführen des bisherigen Gangs zur Neutralposition (siehe 7A) durchzuführen, was den Schaltrückzugsvorgang abschließt. Daher kann die Schaltrückzugsbetätigung relativ ungestört durchgeführt werden, was die Gangwechselzeit ebenfalls verkürzt.
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Als nächstes wird anhand von 8A und 8B ein Fall beschrieben, in dem ein aktueller Gang ein 5. Gang ist und in einen 6. Gang hochgeschaltet wird.
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Der aktuelle Gang ist ein 5. Gang (mit der durchgezogenen Linie angegeben), und der Aktor 70 hält beide Hebelabschnitte 51 in der ersten und zweiten Position E1, E2 in der Neutralposition fest. Danach ermöglicht der Aktor 70 dem Hebelabschnitt 51 in der ersten Position E1, sich in Wählrichtung auf einer Schaltlinie 6.–2. Gang (siehe Se3 in 2) zu bewegen, wobei er eine Druckkraft Ps1 aus der Richtung u1 auf die Druckaufnahmefläche fp1 auf der einen Seite des Säulenvorsprungs 401 in einem 6. Gang (Zielgang) durch eines der Hebelstücke 511 (des Hebelabschnitts 51 in der ersten Position E1) ausübt, wodurch der Gang in einen 6. Gang geschaltet wird (siehe 8B und 6B).
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Danach werden die Kupplung 2 und Kupplung 3 in Verbindung miteinander allmählich umgeschaltet, was für einen nahtlosen Gangwechsel sorgt. Anschließend wird die Schaltrückzugsbetätigung durchgeführt. Hierbei wird nach Drehen der beiden Hebelabschnitte 51 in der ersten und zweiten Position E1, E2 in die Neutralposition der Hebelabschnitt 51 in der zweiten Position E2 auf eine Schaltlinie Parken-5. Gang im bisherigen 5. Gang (bisheriger Gang) zurückgeführt, und eines der Hebelstücke 511 in der zweiten Position E2 (der Hebelabschnitt 51 in der zweiten Position E2) wird gedreht, wodurch auf die Druckaufnahmefläche fp1 auf der einen Seite des Säulenvorsprungs 401 im bisherigen 5. Gang (bisheriger Gang) gedrückt wird. Der Rückführvorgang r (siehe 8A) wird durchgeführt, um die Schaltrückzugsbetätigung abzuschließen.
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Beim Gangschalten in einen Zielgang nach Bewegung in Wählrichtung aus einem aktuellen Gang (5. Gang) in den Zielgang (6. Gang) kann die Druckaufnahmefläche fp1 auf der einen Seite des Säulenvorsprungs 401 eine Druckkraft Ps1 in Richtung u1 (siehe 6A) mit höherem Wirkungsgrad von einem der Hebelstücke 511 (des Hebelabschnitts 51 in der ersten Position E1) aus Orthogonalrichtung aufnehmen. Daher kann eine Schaltbetätigungskraft vom Hebelabschnitt 51 mit höherem Übertragungswirkungsgrad übertragen werden, wodurch eine relativ große Kraft der Schaltbetätigung (Schaltdurchführungsbetätigung) von einem Hebelabschnitt auf einen Schaltbock und eine damit einteilig ausgebildete Schaltgabel ausgeübt werden kann, um die Gangwechselzeit zu verkürzen.
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Ferner wird bei der Schaltrückzugsbetätigung der Hebelabschnitt 51 in der zweiten Position E2 in Wählrichtung bewegt und in einen bisherigen Gang (5. Gang) aus dem Zielgang (6. Gang) zurückgeführt, und auf die Druckaufnahmefläche fp1 auf der einen Seite des Säulenvorsprungs 401 wird durch eines der Hebelstücke 511 des Hebelabschnitts 51 in der zweiten Position E2 gedrückt. Danach wird der Rückführvorgang r zum Rückführen des bisherigen Gangs zur Neutralposition (siehe 8A) durchgeführt, um den Schaltrückzugsvorgang abzuschließen. Daher kann die Schaltrückzugsbetätigung auch relativ ungestört durchgeführt werden, was die Gangwechselzeit verkürzt.
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Das zuvor beschriebene Automatikgetriebe 1 ist vom Typ mit Doppelkupplung, und bei der Erfindung handelt es sich um eine Schaltbetätigungsvorrichtung des Doppelkupplungs-Automatikgetriebes 1, die eine Schaltbetätigungskraft von einem Hebelabschnitt 51 mit höherem Übertragungswirkungsgrad übertragen kann und die außerdem eine relativ große Kraft der Schaltbetätigung (Schaltdurchführungsbetätigung) vom Hebelabschnitt 51 auf einen Schaltbock 40 und eine damit einteilig ausgebildete Schaltgabel 20 ausüben kann, um die Gangwechselzeit zu verkürzen. Bei Anwendung der Erfindung laufen somit insbesondere Funktionen zur Verbesserung von Schaltgeschwindigkeiten synchron mit denen der Doppelkupplung ab, was die Schaltbetätigungsfähigkeit weiter verbessert.
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Im folgenden wird anhand von 9 bis 12B ein Teil einer zweiten Ausführungsform beschrieben, die in der Schaltbetätigungsvorrichtung des Automatikgetriebes 1 der Erfindung verwendet wird.
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Weiterhin ähnelt die Konfiguration der Schaltbetätigungsvorrichtung der zweiten Ausführungsform der ersten Ausführungsform mit der Ausnahme, daß jeder der Hebelabschnitte 51, die in der ersten und zweiten Position E1, E2 innerhalb eines Schaltbetätigungsteils 55 angeordnet sind, als Teil in Einzelform mit einem Vorsprung ausgebildet ist. Daher wird hier auf wiederholte Erläuterungen verzichtet.
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Gemäß 9, 10A und 10B werden die Hebelabschnitte 51, die in der ersten und zweiten Position E1, E2 auf dem Wellenabschnitt 50 angeordnet und zu einem Teil in Einzelform ausgebildet sind, in der Position durch einen Aktor 70a so gesteuert, daß sie um einen vorbestimmten Betrag h1 (siehe 10A) in Wählrichtung se abweichen und daß sie ferner in Kontakt mit der Druckaufnahmefläche fp1 auf der einen Seite eines der Säulenvorsprünge 401 in Orthogonalzustand bei der Drehung q1 in einer Richtung (siehe 10B) und in Kontakt mit der Druckaufnahmefläche fp2 auf der anderen Seite des anderen der Säulenvorsprünge 402 in Orthogonalzustand bei der Drehung q2 in Gegenrichtung (siehe 10B) stehen.
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Gemäß 10A und 10B weist der Aktor 70a zum Ansteuern des Wellenabschnitts 50 einen Schaltmotor 701a und einen Wählmotor 702a auf. Der Aktor 70a wird durch ein ESG 62a gesteuert, das auf der Grundlage von Schalthebelbetätigung (nicht gezeigt), Laufbedingungen eines Motors 8 (nicht gezeigt) u. a. angesteuert wird. Beispielsweise wird der Wellenabschnitt 50 in Richtung der Wählachse Lc gleitend angetrieben und außerdem um die Wählachse Lc in Schaltrichtung drehend angetrieben, was für eine solche Steuerung sorgt, daß der aktuelle Gang in einen Zielgang geschaltet wird.
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Insbesondere werden bei Schaltbetätigung in zwei Wählpositionen Se1, Se3, denen der Hebelabschnitt 51 in der ersten Position E1 gegenüberliegt, und bei Schaltbetätigung in zwei Wählpositionen Se2, Se4, denen der Hebelabschnitt 51 in der zweiten Position E2 gegenüberliegt, die Hebelabschnitte 51 in der Position so gesteuert, daß sie um einen vorbestimmten Betrag h1 in Wählrichtung se abweichen und daß sie ferner in Kontakt mit der Druckaufnahmefläche fp1 auf der einen Seite eines der Säulenvorsprünge 401 bei der Drehung q1 in einer Richtung und in Kontakt mit der Druckaufnahmefläche fp2 auf der anderen Seite des anderen der Säulenvorsprünge 402 bei der Drehung q2 in Gegenrichtung stehen.
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Als nächstes wird anhand von 11A und 11B ein Fall beschrieben, in dem ein aktueller Gang ein 1. Gang ist (die Seite der ersten Kupplung 2) und in einen 2. Gang (die Seite der zweiten Kupplung 3) hochgeschaltet wird.
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In diesem Fall wird der Einzelform-Hebelabschnitt (im folgenden einfach Einzelhebelabschnitt genannt) 51a in Wählrichtung zu einer Schaltlinie 6.–2. Gang (siehe Se3 in 2) bewegt, während er in einer Rücksetzposition festgehalten wird, in der der Einzelhebelabschnitt 51a in Wählrichtung beweglich ist. Danach beginnt der Einzelhebelabschnitt 51a die Drehung q2 (siehe 11B), um für Schaltbetätigung zu sorgen, wodurch der Säulenvorsprung 402 des Schaltbocks 40 in einen zweiten Gang geschaltet wird. Danach wird die Schaltbetätigung in die 2. Gangstufe abgeschlossen, und die Kupplung 2 und Kupplung 3 werden in Verbindung miteinander allmählich umgeschaltet, was für nahtlosen Gangwechsel sorgt. Anschließend wird der Einzelhebelabschnitt 51a gedreht, und der Einzelhebelabschnitt 51a wird in Wählrichtung in der Rücksetzposition bewegt, in der der Einzelhebelabschnitt 51a in Wählrichtung beweglich ist, wird zu einer Schaltlinie 1.–3. Gang (siehe Se1 in 2) zur Drehung an dieser Gangschaltlinie zurückgeführt, was den Rückführvorgang r zum Rückführen des Säulenvorsprungs 401, der gegenüber dem Einzelhebelabschnitt 51a auf der Stange 30 1.–3. Gang liegt, aus einem 1. Gang zur Neutralposition abschließt. Danach wird der Einzelhebelabschnitt 51a in die Rücksetzposition zurückgeführt, in der der Einzelhebelabschnitt 51a in Wählrichtung beweglich ist.
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Beim Schalten des Gangs in einen Zielgang nach Bewegung in Wählrichtung zur Neutralposition im Zielgang (2. Gang) kann die Druckaufnahmefläche fp2 auf der anderen Seite des Säulenvorsprungs 402 eine Druckkraft Ps2 aus der Richtung u2 durch die Drehung q2 des Einzelhebelabschnitts 51a aus Orthogonalrichtung aufnehmen (siehe 11B). Daher kann eine Schaltbetätigungskraft vom Einzelhebelabschnitt 51a mit höherem Übertragungswirkungsgrad übertragen werden. Eine relativ große Kraft der Schaltbetätigung (Schaltdurchführungsbetätigung) kann vom Einzelhebelabschnitt 51a auf den Schaltbock 40 und die damit einteilig ausgebildete Schaltgabel 20 ausgeübt werden, um die Gangwechselzeit zu verkürzen.
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Ferner wird bei der anschließenden Schaltrückzugsbetätigung der Einzelhebelabschnitt 51a in die Rücksetzposition in Entsprechung zum bisherigen Gang (1. Gang) zurückgeführt, und auf die Druckaufnahmefläche fp2 auf der anderen Seite des Säulenvorsprungs 402 wird durch die Drehung q2 des Einzelhebelabschnitts 51a gedrückt, um den Rückführvorgang r zum Rückführen zur Neutralposition durchzuführen. Daher kann die Schaltrückzugsbetätigung relativ ungestört durchgeführt werden, was die Gangwechselzeit verkürzt.
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Ferner kann der Einzelhebelabschnitt 51a in Wählrichtung zur gleichen Zeit wie die Drehung q2 in Schaltrichtung bewegt werden. In diesem Fall kann die Gangwechselzeit weiter verkürzt werden.
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Im folgenden wird anhand von 12A und 12B ein Fall beschrieben, in dem der aktuelle Gang ein 5. Gang ist und in einen 6. Gang hochgeschaltet wird.
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In diesem Fall ist der aktuelle Gang ein 5. Gang (mit der durchgezogenen Linie angegeben), der Einzelhebelabschnitt 51a in der ersten Position E1 wird in Wählrichtung auf einer Schaltlinie 6.–2. Gang (siehe Se3 in 2) bewegt, und die Drehung q1 des Einzelhebelabschnitts 51a wird durchgeführt (siehe 12B), wodurch eine Druckkraft Ps1 aus der Richtung u1 auf die Druckaufnahmefläche fp1 auf der einen Seite des Säulenvorsprungs 401 auf der Seite des 6. Gangs (Zielgangs) ausgeübt und der Gang in den 6. Gang geschaltet wird.
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Danach wird die Schaltbetätigung in den 6. Gang abgeschlossen, und die Kupplung 2 und Kupplung 3 werden in Verbindung miteinander allmählich umgeschaltet, um für nahtlosen Gangwechsel zu sorgen.
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Danach wird bei Schaltrückzugsbetätigung jeder der Einzelhebelabschnitte 51a in die Rücksetzposition gedreht und dann zu einer Schaltlinie Parken-5. Gang im bisherigen Gang (bisheriger Gang) zurückgeführt. Der Einzelhebelabschnitt 51a in der zweiten Position E2 wird gedreht, um auf die Druckaufnahmefläche fp1 auf der einen Seite (die rechte Oberfläche in 12A und 12B) des Säulenvorsprungs 401 des bisherigen 5. Gangs (bisheriger Gang) zu drücken, um den Rückführvorgang r abzuschließen.
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Beim Gangschalten in den Zielgang (6. Gang) kann die Druckaufnahmefläche fp1 auf der einen Seite des Säulenvorsprungs 401 eine Druckkraft Ps2 aus der Richtung u2 durch die Drehung q1 des Einzelhebelabschnitts 51a in Orthogonalrichtung wirksam aufnehmen (siehe 12B). Daher ist es möglich, eine Schaltbetätigungskraft vom Einzelhebelabschnitt 51a mit höherem Übertragungswirkungsgrad zu übertragen. Ferner kann eine relativ große Kraft der Schaltbetätigung (Schaltdurchführungsbetätigung) durch den Einzelhebelabschnitt 51a auf den Schaltbock 40 und die damit einteilig ausgebildete Schaltgabel 20 ausgeübt werden, um die Gangwechselzeit zu verkürzen.
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Weiterhin wird bei der anschließenden Schaltrückzugsbetätigung der Einzelhebelabschnitt 51a in die Rücksetzposition in Entsprechung zum bisherigen Gang (5. Gang) zurückgeführt, und auf die Druckaufnahmefläche fp1 auf der einen Seite des Säulenvorsprungs 401 wird durch die Drehung q1 des Einzelhebelabschnitts 51a gedrückt, um den Rückführvorgang r zur Neutralposition durchzuführen. Daher kann die Schaltrückzugsbetätigung ungestört durchgeführt werden, was die Gangwechselzeit verkürzt.
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Außerdem kann der Einzelhebelabschnitt 51a in Wählrichtung zur gleichen Zeit wie die Drehung q1 in Schaltrichtung bewegt werden. In diesem Fall läßt sich die Gangwechselzeit weiter verkürzen.
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Das zuvor beschriebene Automatikgetriebe 1 ist vom Typ mit Doppelkupplung, und bei der Erfindung handelt es sich um eine Schaltbetätigungsvorrichtung des Doppelkupplungs-Automatikgetriebes 1, die eine Schaltbetätigungskraft vom Einzelhebelabschnitt 51a mit höherem Übertragungswirkungsgrad übertragen kann und die außerdem eine relativ große Kraft der Schaltbetätigung (Schaltdurchführungsbetätigung) vom Einzelhebelabschnitt 51a auf den Schaltbock 40 und die damit einteilig ausgebildete Schaltgabel 20 ausüben kann, um die Gangwechselzeit zu verkürzen. Bei Anwendung der Erfindung laufen somit insbesondere Funktionen zur Verbesserung von Schaltgeschwindigkeiten synchron mit denen der Doppelkupplung ab, was die Schaltbetätigungsfähigkeit weiter verbessert.
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Neben dem zuvor beschriebenen Doppelkupplungs-Automatikgetriebe ist die Erfindung auch auf eine Schaltbetätigungsvorrichtung eines Automatikgetriebes anwendbar, das eine einzelne Kupplung verwendet, was für ähnliche Wirkungen und Vorteile sorgt.
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Befindet sich gemäß einem Aspekt der Erfindung ein Paar Säulenvorsprünge an einem Schaltbock in einer Neutralposition, sind eine Druckaufnahmefläche auf einer Seite, auf die eine Druckkraft in einer Richtung von einem Hebelabschnitt ausgeübt wird, und eine Druckaufnahmefläche auf der anderen Seite, auf die eine Druckkraft in der anderen Richtung ausgeübt wird, auf einer Referenzorthogonalfläche positioniert. Daher werden die Druckkraft in der einen Richtung und die Druckkraft in der anderen Richtung, die vom Hebelabschnitt in der Neutralposition ausgeübt werden, nahezu vollständig mit höherem Übertragungswirkungsgrad auf die Druckaufnahmefläche auf der einen Seite und die Druckaufnahmefläche auf der anderen Seite aus Orthogonalrichtung ausgeübt. Dadurch ist der Übertragungswirkungsgrad verbessert, und eine relativ große Kraft der Schaltbetätigung kann vom Hebelabschnitt auf einen Schaltbock und einen damit einteilig ausgebildeten Schaltgabelabschnitt in einer Richtung oder in Gegenrichtung ausgeübt werden, was es ermöglicht, die Gangwechselzeit zu verkürzen.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Hebelabschnitt vorstehend so ausgebildet, daß er eine Gabelform hat, und eine Druckaufnahmefläche auf einer Seite, auf die eine Druckkraft in einer Richtung ausgeübt wird, und eine Druckaufnahmefläche auf der anderen Seite, auf die eine Druckkraft in der anderen Richtung ausgeübt wird, sind vorgesehen, die Druckaufnahmefläche auf der einen Seite und die Druckaufnahmefläche auf der anderen Seite sind auf einer Referenzorthogonalfläche positioniert, wodurch beide Druckkräfte in Orthogonalrichtung auf beide Druckaufnahmeflächen mit höherem Übertragungswirkungsgrad ausgeübt werden können, was zu Verbesserung des Übertragungswirkungsgrads führt. Eine relativ große Kraft der Schaltbetätigung kann auf den Schaltbock und die damit einteilig ausgebildete Schaltgabel von einem der Hebelabschnitte in einer Richtung oder vom anderen der Hebelabschnitte in Gegenrichtung ausgeübt werden. Dadurch läßt sich die Gangwechselzeit verkürzen, und insbesondere kann ein Drehwinkel um die Mittelachse des Wellenabschnitts des Hebelabschnitts relativ klein festgelegt sein, was es ermöglicht, die Schaltbetätigungszeit relativ kurz zu machen.
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Anwendbar ist die Erfindung auf eine Schaltbetätigungsvorrichtung eines Automatikgetriebes, in dem eine Drehkraft geschaltet und zu jeder der Nebenwellen des Automatikgetriebes über eine erste Hauptwelle und eine zweite Hauptwelle einer Doppelkupplung und auch über ein Schaltgetriebe selektiv übertragen werden kann. Insbesondere kann der Schaltvorgang verkürzt werden, um Schaltgeschwindigkeiten zu verbessern, und die Schaltbetätigungsvorrichtung arbeitet synchron zur Doppelkupplung, was die Schaltbetätigungsfähigkeit weiter verbessert.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird der Hebelabschnitt in der ersten Position in jeden der Gänge in der dritten Gruppe geschaltet, während der Hebelabschnitt in der zweiten Position in jeden der Gänge in der vierten Gruppe geschaltet wird, wodurch die Notwendigkeit entfällt, daß sich der Hebelabschnitt in Wählrichtung über die dritte und vierte Gruppe bewegt. Ferner kann der Wellenabschnitt mit relativ kleinem Maß in Wählrichtung bewegt werden, was die Betätigungsfähigkeit von Teilen eines Wählbetätigungssystems verbessert und die Größe verkleinert.
