DE102010002302A1

DE102010002302A1 - Schaltantriebsmechanismus für ein Mehrganggetriebe

Info

Publication number: DE102010002302A1
Application number: DE102010002302A
Authority: DE
Inventors: Shinya Wako-shi Matsumoto; Osamu Wako-shi Nishioka
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2009-02-27
Filing date: 2010-02-24
Publication date: 2010-09-30
Anticipated expiration: 2030-02-25
Also published as: US8327729B2; CA2690703C; US20100218634A1; DE102010002302B4; CA2690703A1; CN101818784A; ITTO20100089A1; CN101818784B; IT1398408B1

Abstract

Es wird ein Schaltantriebsmechanismus für ein Mehr51) stabil in der gewünschten festen Position gehalten werden kann, ohne dass ein intermittierender Antriebsmechanismus erforderlich ist, und der eine geringe Größe hat und kostengünstig ist. Der Schaltantriebsmechanismus für ein Mehrganggetriebe enthält eine Schaltführungsnut (G), die in einer Schaltwalze (67) ausgebildet ist, um einen Schaltstift (58) zu führen, der zusammen mit der Schaltstange (51) in der axialen Richtung bewegt wird. Jeder von Gangnutabschnitten (Gs) ist an auf gangweiser Basis bestimmten axialen Positionen ausgebildet, und das Führen des Schaltstifts (58) nur in der Umfangsrichtung oder das Nichtbewegen des Schaltstifts (58) in der axialen Richtung, einhergehend mit der Drehung der Schaltwalze (67), ist länger gemacht als der Weg, um den die Schaltwalze (67) ab dem Antriebsstopp eines Schaltaktuators (80) leerläuft.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mehrganggetriebe, in dem eine Mehrzahl von Antriebszahnrädern und eine Mehrzahl von Abtriebszahnrädern in konstantem Eingriffszustand auf gangweiser Basis jeweils auf zueinander parallelen Radwellen gelagert sind, und insbesondere einen Schaltantriebsmechanismus für ein Mehrganggetriebe.
Bei Mehrganggetrieben vom konstanten Eingriffstyp ist eine Gruppe von Rädern der Antriebszahnräder und Abtriebszahnräder an der Radwelle fest, und die andere Gruppe der Räder ist auf der Radwelle drehbar gelagert. Eines der drehbaren Räder, das mit der Radwelle in Eingriff steht, wird durch einen Eingriffsumschaltmechanismus umgeschaltet, um hierdurch einen Schaltvorgang durchzuführen.
In der japanischen Patentanmeldung Nr. 2008-093703 des vorliegenden Anmelders ist ein Schaltantriebsmechanismus vorgeschlagen worden, in dem ein Eingriffsumschaltmechanismus zum Umschalten von Eingriffsmitteln, die zwischen einer Mehrzahl von Zahnrädern und einer Radwelle zur Herstellung eines Eingriffs dazwischen vorgesehen sind, zur Durchführung eines Schaltvorgangs angetrieben wird, mit einer Konfiguration, worin eine Schaltstange, die entlang der Mittelachse eines hohlen Innenraums einer Radwelle angeordnet ist, Steuerstangen in Gleitkontakt mit der Innenumfangsfläche des Innenraums der Radwelle in der axialen Richtung bewegt, wobei die Steuerstangen die Eingriffsmittel antreiben, um einen Schaltvorgang durchzuführen.
Dieser Schaltantriebsmechanismus für ein Mehrganggetriebe hat eine Konfiguration, worin ein Schaltstift radial einwärts vorstehend an einem Betätigungselement vorgesehen ist, das an einem Endabschnitt der Schaltstange durch ein Lager angebracht ist, wobei ein Endabschnitt des Schaltstifts mit einer Schaltführungsnut in Gleiteingriff steht, die in einer Außenumfangsfläche einer Schaltwalze ausgebildet ist, und der Schaltstift, einhergehend mit der Drehung der Schaltwalze, in der axialen Richtung bewegt wird, während er von der Schaltführungsnut geführt wird, wodurch die Schaltstange durch die Funktion des Betätigungselements bewegt wird. In dieser Konfiguration erfolgt ein Schaltvorgang durch den oben erwähnten Eingriffsumschaltmechanismus, der durch die Bewegung der Schaltstange betätigt wird.
Die Bewegungsposition der Schaltstange zum Einstellen jedes Gangs ist eine im Wesentlichen feste Position. Damit die Schaltstange stabil in einer gewünschten festen Position gehalten wird, ist in diesem System ein Malteserkreuzgetriebe vorgesehen, als intermittierender Antriebsmechanismus zum intermittierenden Drehen der Schaltwalze.
Da der intermittierende Antriebsmechanismus, der kompliziert und voluminös ist, an einem an einem Endabschnitt der Abtriebsradwelle vorstehenden Endabschnitt der Schaltstange vorgesehen ist, die in den Innenraum der Abtriebsradwelle entlang der Mittelachse eingesetzt ist, hat das Mehrganggetriebe insgesamt ein hohes Gewicht und ist teuer.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Schaltantriebsmechanismus für ein Mehrganggetriebe anzugeben, in dem eine Schaltstange durch ein einfaches Drehungsbegrenzungmittel stabil in einer gewünschten festen Position gehalten werden kann, ohne dass ein intermittierender Antriebsmechanismus erforderlich ist, und der eine geringe Größe hat und kostengünstig ist.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Schaltantriebsmechanismus für ein Mehrganggetriebe angegeben, der eine Mehrzahl von Antriebszahnrädern und eine Mehrzahl von Abtriebszahnrädern umfasst, die in konstantem Eingriffszustand auf gangweiser Basis jeweils auf zueinander parallelen Radwellen gelagert sind. Die Mehrzahl der Zahnräder in der einen Zahnradgruppe der Antriebszahnräder und der Abtriebszahnräder sind an der Radwelle fest; mit einem Eingriffsumschaltmechanismus, mit dem der Eingriff zwischen der Radwelle und jedem Zahnrad unter der Mehrzahl von Zahnrädern in der anderen Zahnradgruppe auf gangweiser Basis umgeschaltet wird. Der Eingriffsumschaltmechanismus wird durch einen Schaltantriebsmechanismus zur Durchführung eines Schaltvorgangs angetrieben, worin der Schaltantriebsmechanismus enthält: eine Schaltstange, die in die Innenseite einer Mehrzahl von Steuerstangen entlang einer Mittelachse eines inneren Hohlraums der Radwelle eingesetzt ist, wobei die Schaltstange in der axialen Richtung bewegbar ist, um hierdurch die Steuerstangen zu bewegen. Ein Schaltstift ist in der axialen Richtung zusammen mit der Schaltstange bewegbar. Eine Schaltwalze enthält eine Drehmittelachse, die parallel zur Schaltstange ist, wobei eine Außenumfangsfläche der Schaltwalze mit einer Schaltführungsnut ausgebildet ist, mit der ein Endabschnitt des Schaltstifts in Eingriff steht. Ein Schaltaktuator dient zum Drehen der Schaltwalze; wobei die Schaltführungsnut eine Konfiguration hat, in der Gangnutabschnitte, die an auf gangweiser Basis bestimmten axialen Positionen ausgebildet und in der Umfangsrichtung so orientiert sind, dass sie den Schaltstift beim Drehen der Schaltwalze in der axialen Richtung nicht bewegen, sequentiell miteinander durch spiralförmige Schaltnutabschnitte verbunden sind, die betreibbar sind, den Schaltstift beim Drehen der Schaltwalze in der axialen Richtung zu bewegen. Die Gangnutabschnitte sind jeweils länger als ein Weg, um den die Schaltwalze ab dem Moment des Stoppens des Antriebs des Schaltaktuators leerläuft.
Damit ferner die Schaltführungsnut in der Außenumfangsfläche der Schaltwalze über zumindest einen Umfang kontinuierlich spiralig ausgebildet ist, überlappen eine Mehrzahl der Gangnutabschnitte einander an der gleichen Umfangsposition in der Außenumfangsfläche der Schaltwalze. Die Drehung der Schaltwalze ist auf einen jedem Gang entsprechenden Drehwinkel durch ein Drehungsbegrenzungsmittel begrenzt, das ein Begrenzungselement aufweist, das gegen eine Nockenfläche eines Drehungsbegrenzungnockens gedrückt wird, der an der Schaltwalze angebracht ist, so dass er als ein Körper der Schaltwalze drehbar ist.
Bevorzugt ist die Schaltführungsnut über zumindest einen Umfang in der Außenumfangsfläche der Schaltwalze kontinuierlich ausgebildet.
Bevorzugt erfolgt die Erfassung eines Drehwinkels der Schaltwalze durch Drehzahluntersetzung der Drehung der Schaltwalze durch einen Drehzahluntersetzungsmechanismus.
Bevorzugt ist der Gangnutabschnitt länger sind als der Weg, um den die Schaltwalze ab dem Moment des Stoppens des Antriebs des Schaltaktuators leerläuft.
Bevorzugt enthält der Drehungsbegrenzungsnocken eine Schaltnockenfläche, auf die das Begrenzungselement drückt, wenn sich der Schaltstift in dem Schaltnutabschnitt befindet, und das Begrenzungselement auf eine Gangschaltnockenfläche drückt, wenn sich der Schaltstift in dem Gangschaltnutabschnitt befindet; wobei die Schaltnockenfläche an ihrem Mittelabschnitt mit einer erhöhten Nockenrippe ausgebildet ist. Die Gangschaltnockenfläche ist mit einer bogenförmigen Oberfläche mit vorbestimmten Außendurchmesser ausgebildet.
Bevorzugt sind die Gangnutabschnitte jeweils länger sind als ein Weg, um den die Schaltwalze ab dem Moment des Stoppens des Antriebs des Schaltaktuators leerläuft. Daher kann mit einer einfachen Konfiguration, ohne einen intermittierenden Antriebsmechanismus zu benötigen, die Schaltstange rasch und stabil in einer gewünschten festen Position gehalten werden, und das Einstellen eines Gangs kann sicher und rasch erfolgen, auch wenn die Gangschaltgeschwindigkeit durch den Aktuator hoch ist.
Bevorzugt ist die Schaltführungsnut über zumindest einen Umfang in der Außenumfangsfläche der Schaltwalze kontinuierlich ausgebildet. Daher kommt sogar das Getriebe, das mehrere Gänge aufweist, mit einer einzigen Schaltwalze geringen Durchmessers aus. Hierdurch lassen sich Größe, Gewicht und Kosten des Mehrganggetriebes verringern.
Bevorzugt erfolgt die Erfassung eines Drehwinkels der Schaltwalze durch Drehzahluntersetzung bei Drehung der Schaltwalze durch einen Drehzahluntersetzungsmechanismus. Hierdurch lässt sich ein kostengünstiges Potentiometer verwenden.
Bevorzugt überlappen eine Mehrzahl der Gangnutabschnitte einander in der gleichen Umfangsposition in der Außenumfangsfläche der Schaltwalze. Daher wird die Drehung der Schaltwalze durch das Drehungsbegrenzungsmittel auf einen Drehwinkel begrenzt, der jedem Gang entspricht. Daher können die Gänge eingestellt werden, während mit dem einfachen Drehungsbegrenzungsmittel die Schaltstange in einer gewünschten axialen Position stabil gehalten wird, ohne einen intermittierenden Antriebsmechanismus zu benötigen, und es können die mehreren Gänge durch einen einzigen Drehzustand der Schaltwalze eingestellt werden, deren Drehung durch das Drehungsbegrenzungmittel begrenzt wird. Dementsprechend ist es möglich, den Durchmesser der Schaltwalze zu reduzieren, den Drehungsbegrenzungsnocken zu vereinfachen und Größe, Gewicht und Kosten des Schaltantriebsmechanismus und des Mehrganggetriebes zu verringern.
Bevorzugt sind die Gangnutabschnitte der Schaltführungsnut jeweils länger als der Weg, um den die Schaltwalze seit dem Antriebsstopp des Schaltaktuators leerläuft. Daher kann, auch wenn die Antriebsgeschwindigkeit des Aktuators hoch ist, die Schaltstange rasch und stabil in einer gewünschten axialen Position gehalten werden, mittels einer einfachen Konfiguration, ohne einen intermittierenden Antriebsmechanismus zu benötigen. Dementsprechend kann der jeweilige Gang sicher und rasch eingestellt werden.
Bevorzugt ist die Schaltnockenfläche des Drehungsbegrenzungsnockens an ihrem Mittelabschnitt mit einer hohen Nockenrippe ausgebildet, und die Gangschaltnockenfläche ist mit einer bogenförmigen Fläche ausgebildet, die einen vorbestimmten Außendurchmesser hat. Daher läuft das Begrenzungselement über die hohe Nockenrippe, wodurch der Gang sicher umgeschaltet wird. Zusätzlich kommt das Begrenzungsmittel an der Gangschaltnockenfläche zwischen zwei hohen Nockenrippen zum Stillstand, wodurch eine Drehung der Schaltwalze sicher unterbunden wird. Dies stellt sicher, dass der Gang eingeschaltet bleibt, ohne eine Bremse zu benötigen.
Der weitere Umfang der Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung wird aus der nachfolgend angegebenen detaillierten Beschreibung näher ersichtlich. Jedoch versteht es sich, dass die detaillierte Beschreibung und die spezifischen Beispiele, obwohl sie bevorzugte Ausführungen der Erfindung angeben, nur zur Illustration angegeben sind, da verschiedene Änderungen und Modifikationen innerhalb des Umfangs der Erfindung möglich sind, die dem Fachkundigen aus der detaillierten Beschreibung ersichtlich werden.
Die Erfindung wird in der nachfolgend angegebenen detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen näher ersichtlich, die nur zur Illustration angegeben sind, und daher die Erfindung nicht einschränken sollen.
1 ist eine teilweise weggelassene rechte Seitenansicht eines Verbrennungsmotors, in dem ein Mehrganggetriebe gemäß einer Ausführung der Erfindung eingebaut ist;
2 ist eine Schnittansicht entlang Linie II-II von 1 des Mehrganggetriebes.
3 ist eine rechte Seitenansicht eines Motorgehäuses.
4 ist eine rechte Seitenansicht eines Lagerdeckelelements.
5 ist eine linke Seitenansicht eines Befestigungsträgers.
6 ist eine Darstellung eines Verfahrens zum Anbringen eines Schaltmotors.
7 ist eine Abwicklung einer Außenumfangsfläche einer Schaltwalze.
8 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Drehwinkel der Schaltwalze und deren Beziehung zu einem mit einem Potentiometer erfassten Winkel zeigt.
9 ist eine Schnittansicht entlang Linie IX-IX der 11 und 12 der Struktur einer Gegenradwelle und von deren Umgebung.
10 ist eine andere Schnittansicht entlang Linie X-X der 11 und 12 der Struktur der Gegenradwelle und von deren Umgebung.
11 ist eine Schnittansicht entlang Linie XI-XI der 9 und 10.
12 ist eine Schnittansicht entlang Linie XII-XII der 9 und 10.
13 ist eine Explosionsperspektivansicht einer Schaltstange und von Totgangmechanismen.
14 ist eine Explosionperspektivansicht eines Zustands, wo die Totgangmechanismen auf die Schaltstange montiert sind, sowie die Steuerstangen und dergleichen.
15 ist eine Explosionsperspektivansicht der Gegenradwelle und eines Teils von Stiftelementen und Federn.
16 ist eine linke Seitenansicht entlang Pfeil XVI von 15 der Gegenradwelle.
17 ist eine Explosionsperspektivansicht von Schwingklauenelementen, Schwenkstiften, Stiftelementen und Federn.
18 ist eine Perspektivansicht, die einen Zustand zeigt, wo ein Teil eines Schaltantriebsmechanismus und von Eingriffsmitteln an der Gegenradwelle angebracht sind.
19 ist eine Perspektivansicht, die einen Zustand zeigt, wo ein einzelnes Lagerkragenelement außen auf die Gegenradwelle im in 18 gezeigten Zustand montiert ist.
20(a) bis 20(d) stellen eine Erster-Gang-Stellung bei Beginn eines Hochschaltvorgangs dar.
21(a) bis 21(d) stellen einen Prozess während eines Hochschaltvorgangs dar.
22(a) bis 22(d) stellen den nächsten Prozess dar.
23(a) bis 23(d) stellen den nachfolgenden Prozess dar.
24(a) bis 24(d) stellen die Zweiter-Gang-Stellung bei Abschluss des Hochschaltens dar.
25(a) bis 25(d) stellen die Zweiter-Gang-Stellung beim Beginn des Herunterschaltens dar.
26(a) bis 26(d) stellen einen Prozess während eines Herunterschaltens dar;
27(a) bis 27(d) stellt eine Erster-Gang-Stellung beim Abschluss des Herunterschaltens dar;
28 ist eine Abwicklung einer Außenumfangsfläche einer Schaltwalze;
29 ist eine Schnittansicht entlang Linie VIII-VIII von 30 eines Drehungsbegrenzungsmittels; und
30 ist eine seitliche Schnittansicht entlang Linie IX-IX von 29 des Drehungsbegrenzungsmittels mit Darstellung der Form des Drehungsbegrenzungsschaltnockens.
Nun wird eine Ausführung der Erfindung basierend auf den 1 bis 27 beschrieben.
Ein zur vorliegenden Ausführung gehörendes Mehrganggetriebe 10 ist in einen an einem Kraftrad angebrachten Verbrennungsmotor eingebaut.
1 ist eine teilweise weggelassene rechte Seitenansicht des Verbrennungsmotors E, und 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie II-II von 1 des Mehrganggetriebes 10. Wie in den 1 und 2 gezeigt, ist das Mehrganggetriebe 10 in einem Motorgehäuse 1 angeordnet, das auch gemeinsam für den Verbrennungsmotor verwendet wird.
Wie in 3 gezeigt, die eine rechte Seitenansicht des Motors 1 ist, ist das Motorgehäuse 1 durch Vereinigung eines oberen Motorgehäuses 1U und eines unteren Motorgehäuses 1L gebildet, die als obere und untere Hälften dienen, die an einer Grenze voneinander trennbar sind, in der eine Kurbelwelle 6 liegt, die horizontal quer orientiert ist. Das Motorgehäuse 1 ist einstückig mit einer Getriebekammer 2 ausgebildet. In der Getriebekammer 2 sind eine Hauptradwelle 11 und eine Gegenradwelle 12 des Mehrganggetriebes 10 parallel zueinander und in der horizontalen Querrichtung orientiert drehbar gelagert.
Das obere Motorgehäuse 1U und das untere Motorgehäuse 1L werden miteinander vereinigt, während sie die Kurbelwelle 6 und die Gegenwelle 12, die an einer hohen Position in der Getriebekammer 2 in der gleichen Höhe wie die Kurbelwelle 6 angeordnet ist, von den oberen und unteren Seiten her halten.
Die Getriebekammer 2 ist aus einem hinteren Halbabschnitt des vereinigten Motorgehäuses 1 ausgebildet. Das Motorgehäuse 1 trägt drehbar die linken Seitenabschnitte der Hauptradwelle 11 und der Gegenradwelle 12, und ist mit einer Getriebekammeröffnung 2h ausgebildet, die an der rechten Seite eine große Öffnung bildet. Die Getriebekammeröffnung 2h ist mit einem Lagerdeckelelement 8 abgedeckt, das die rechten Seitenabschnitte der Hauptradwelle 11 und der Gegenradwelle 12 drehbar lagert.
Die Hauptradwelle 11 ist an einer Seitenwand des unteren Motorgehäuses 1L und dem Lagerdeckelelement 8 durch Lager 3L und 3R drehbar gelagert, und ihr rechter Endabschnitt, der das rechte Lager 3R durchsetzt und aus der Getriebekammer 2 vorsteht, ist mit einer Mehrscheibenreibungskupplung 5 versehen.
An der linken Seite der Reibungskupplung 5 ist ein primäres Abtriebszahnrad 14, auf das die Drehung der Kurbelwelle 6 übertragen wird, an der Hauptradwelle 11 drehbar gelagert.
Die Drehung der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors wird von dem primären Abtriebszahnrad 4 auf die Hauptradwelle 11 durch die eingerückte Reibungskupplung 5 übertragen.
In Bezug auf 2 hat die Hauptradwelle 11 eine hohlzylindrische Form und der Innenraum enthält einen im Durchmesser großen langen Lochabschnitt 11a mit vergleichsweise großem Innendurchmesser, sowie einen im Durchmesser kleinen Lochabschnitt 11b, der an der rechten Seite vorgesehen ist und einen etwas reduzierten Durchmesser hat. Eine lange Druckstange 15l ist in den im Durchmesser großen Lochabschnitt 11a eingesetzt, und eine kurze Druckstange 15s ist in den im Durchmesser kleinen Lochabschnitt 11b verschiebbar eingesetzt. Ein rechter Endabschnitt 15lr der langen Druckstange 15l ist in den im Durchmesser kleinen Lochabschnitt 11b eingesetzt und hält drei Kugeln 16 zwischen sich selbst und einem linken Endabschnitt der kurzen Druckstange 15s.
Die Kugeln 16 haben einen derartigen Durchmesser, dass sie drei Kugeln in den im Durchmesser kleinen Lochabschnitt 11b an der gleichen axialen Position angeordnet werden können. Gegenüberliegende Endflächen des rechten Endabschnitts 15lr der langen Druckstange 15l und des linken Endabschnitts der kurzen Druckstange 15s sind jeweils mit einer flachen Ringnut versehen, wodurch die drei Kugeln 16 zwischen den Endflächen stabil gehalten werden können.
Ein linker Endabschnitt der langen Druckstange 15l durchsetzt das untere Motorgehäuse 1L nach links zum Einsetzen in einen Kolben 17p eines Kupplungshydraulikaktuators 17.
Andererseits steht ein rechter Endabschnitt der kurzen Druckstange 15s von der Hauptradwelle 11 nach rechts vor, um mit einem Mittelabschnitt einer Druckplatte 5p der Reibungskupplung 5 in Kontakt zu treten.
Wenn daher der Kupplungshydraulikaktuator 17 betätigt wird und der Kolben 17p die lange Druckstange 15l nach links drückt, wird die kurze Druckstange 15s durch die Kugeln 16 verschoben, um die Druckplatte 15p gegen die Federkraft einer Kupplungsfeder 5s nach rechts zu bewegen, wodurch die Reibungskupplung 5, die durch die Federkraft der Kupplungsfeder 5s in Eingriff stand, ausgerückt werden kann.
Die drei Kugeln 16 wirken als Schublager, so dass die Drehung der kurzen Druckstange 15s nicht auf die lange Druckstange 15l übertragen wird.
Die Hauptradwelle 11 hat eine Struktur, in der der im Durchmesser große Lochabschnitt 11a mit dem vergleichsweise großen Innendurchmesser lang ausgebildet ist, was zu einer Gewichtsminderung beitragen kann.
Wenn darüber hinaus in dem Prozess, in dem die zwischen der langen Druckstange 15l und der kurzen Druckstange 15s eingesetzten drei Kugeln 16 in den im Durchmesser kleinen Lochabschnitt 11b eingesetzt werden, die drei Kugeln 16 von der linken Seite her in den im Durchmesser großen Lochabschnitt 11a eingesetzt werden und die lange Druckstange 15l allmählich von der linken Seite her eingesetzt wird, werden die drei Kugeln 16 durch den rechten Endabschnitt 15lr der langen Druckstange 15l allmählich nach rechts geschoben und in den im Durchmesser kleinen Lochabschnitt 11b verbracht, so dass sie gegen die Endfläche des linken Endabschnitts der kurzen Druckstange 15s gedrückt werden, die von der rechten Seite her eingesetzt worden ist.
Drei Kugeln 16 werden zwischen dem rechten Endabschnitt 15lr der langen Druckstange 15l und einem linken Endbaschnitt 15sl der kurzen Druckstange 15s gehalten, und verteilen sich dann von selbst in der Umfangsrichtung, so dass sie in den Ringnuten in den Endflächen aufgenommen und dort stabil gehalten werden. Demzufolge lässt sich der Montagevorgang leicht ausführen.
Ein linker Seitenabschnitt der Gegenradwelle 12 ist mit einem Lager 7L drehbar gelagert, das zwischen beide Seitenwände des oberen Motorgehäuses 1R und des unteren Motorgehäuses 1L eingesetzt ist, und ein rechter Endabschnitt der Gegenradwelle 12 ist durch ein Lager 7R an dem Lagerdeckelelement 8 drehbar gelagert.
Die Gegenradwelle 12 ist eine Antriebswelle, und ein Ausgangsritzel 32 ist an deren linken Endabschnitt angebracht, der über das Lager 7L hinaus nach links vorsteht.
Eine Kette 38 ist um das Ausgangsritzel 32 herumgelegt, und die Kraft wird durch die Kette 38 auf das Hinterrad übertragen, wodurch das Fahrzeug in Fahrt gebracht wird.
Der Endabschnitt der Gegenradwelle 12 ist an seinem äußersten Ende mit einem Außengewinde 12e versehen und ist an der Innenseite (rechten Seite) des Außengewindes 12e mit Längsnuten 12s ausgebildet, wobei eine Außenumfangsnut 12f an dem Grenzabschnitt zwischen dem Außengewinde 12e und den Längsnuten 12s ausgebildet ist (siehe 9).
In Bezug auf 6 wird ein Ringkragenelement 33 auf einem Endabschnitt der Gegenradwelle 12 angebracht, um einen Kontakt mit einer Innenlaufbahn des Lagers 7L herzustellen. Dann wird eine Kegelscheibenfeder 34, die außen auf dem Endabschnitt angebracht ist, zwischen dem Kragenelement 33 und dem Ausgangsritzel 32 aufgenommen, das auf den Längsnuten 12s längsverzahnt sitzt. Anschließend wird ein Halbkeil 35 in die Außenumfangsnut 12f eingesetzt, und ein ringförmiger Halter 36 wird außen auf dem Halbkeil 35 angebracht.
Der ringförmige Halter 36 enthält eine Außenumfangswand sowie eine ringförmige Seitenwand, die jeweils zu einer Außenumfangsfläche und einer Außenseitenfläche des Halbkeils 35 weisen. Wenn die ringförmige Seitenwand des ringförmigen Halters 36 an der Außenseitenfläche des Halbkeils 35 anliegt, steht die Außenumfangswand entlang der Außenumfangsfläche des Halbkeils 35 zur Innenseite (rechten Seite) über den Halbkeil 35 hinaus vor, um den Kontakt mit dem Ausgangsritzel 35 herzustellen, das mit den Längsnuten 12s in Längsverzahnungseingriff sitzt.
Dann wird ein kappenförmiges Mutterelement 37 auf das Außengewinde 12e am äußersten Ende der Gegenradwelle 12 aufgeschraubt, um den ringförmigen Halter 36 zu fixieren, indem er zwischen dem Mutterelement 37 und dem Halbkeil 35 eingeklemmt wird.
Somit wird das Ausgangsritzel 32, das auf der Gegenradwelle 12 in Längsverzahnungseingriff sitzt, zwischen dem Kragenelement 33 in Abstützung mit der Innenlaufbahn des Lagers 7L und den ringförmigen Halter 36, der in Kontakt mit dem Halbkeil 35 fixiert ist, gehalten, und wird durch die Kegelscheibenfeder 34 elastisch gegen den ringförmigen Halter 36 gedrückt. Daher kann das Ausgangsritzel 32 konstant innerhalb eines erforderlichen axialen Bereichs positioniert werden, während eine in der axialen Richtung vibrierende Kraftkomponente, die auf das Ausgangsritzel 32 wirkt, durch die Kegelscheibenfeder 34 absorbiert wird, wodurch die Kraft stabil auf die Kette 38 übertragen werden kann.
Zwischen den linken und rechten Lagern 3L und 3R ist eine Gruppe von Antriebszahnrädern (m) auf der Hauptradwelle 11 vorgesehen, so dass diese als ein Körper mit der Hauptradwelle 11 drehen können.
Zusammen mit dem rechten Lager 3R ist ein Erster-Gang-Antriebszahnrad m1 einstückig mit der Hauptradwelle 11 ausgebildet. Daneben sind Zweiter-, Dritter, Vierter-, Fünfter- und Sechster-Gang-Antriebszahnräder m2, m3, m4, m5 und m6, deren Durchmesser sequentiell von der rechten Seite zu linken Seite hin zunimmt, in Eingriff auf Längsverzahnungen aufgesetzt, die an der Hauptradwelle 11 zwischen dem Erster-Gang-Antriebszahnrad 1 und dem linken Lager 3L ausgebildet sind.
Ferner sind die Dritter-, Vierter-, Fünfter- und Sechster-Gang-Antriebszahnräder m3, m4, m5 und m6 mit in ihren Innenumfangsflächen mit Innenumfangsnuten mv in der Umfangsrichtung ausgebildet, wo Längsverzahnungssitzabschnitte ausgebildet sind, was zu einer Gewichtsminderung beiträgt.
Andererseits ist eine Gruppe von Abtriebszahnrädern (n) auf der Gegenradwelle 12 zwischen den linken und rechten Lagern 7L und 7R durch ringförmige Lagerkragenelemente 13 drehbar gelagert.
Auf der Gegenradwelle 12 sind fünf Lagerkragenelemente 13 außen mit gleichmäßigen Intervallen zwischen dem rechtsendigen Lagerkragenelement 13, das außen durch ein links des rechten Lagers 7R angeordnetes Kragenelement 14R angebracht ist, und einem linksendigen Lagerkragenelement 13, das außen durch ein rechts des linken Lagers 7L angeordnetes Kragenelement 14L angebracht ist, angebracht. Ferner sind Erster-, Zweiter-, Dritter-, Vierter-, Fünfter- und Sechster-Gang-Abtriebszahnräder n1, n2, n3, n4, n5 und n6, deren Durchmesser sequentiell von der rechten Seite zur linken Seite hin abnimmt, auf der Gegenradwelle 12 derart drehbar gelagert, dass zwischen benachbarten (13, 13) von insgesamt sieben Lagerkragenelementen 13 überbrückend angeordnet sind.
Die Erster-, Zweiter-, Dritter-, Vierter-, Fünfter- und Sechster-Gang-Antriebszahnräder m1, m2, m3, m4, m5 und m6, die sich mit der Hauptradwelle 11 als ein Körper drehen, stehen jeweils mit den entsprechenden Erster-, Zweiter-, Dritter-, Vierter-, Fünfter- und Sechster-Gang-Abtriebszahnrädern n1, n2, n3, n4, n5 und n6, die auf der Gegenradwelle 12 drehbar gelagert sind, konstant im Eingriff.
Der Eingriff zwischen dem Erster-Gang-Antriebszahnrad m1 und dem Erster-Gang-Abtriebszahnrad n1 stellt einen ersten Gang mit höchsten Untersetzungsverhältnis dar, wohingegen der Eingriff zwischen dem Sechster-Gang-Antriebszahnrad m6 und dem Sechster-Gang-Abtriebszahnrad n6 einen sechsten Gang mit dem niedrigsten Untersetzungsverhältnis darstellt, und das Untersetzungsverhältnis nimmt sequentiell dazwischen ab, um jeweils einen zweiten, dritten, vierten und fünften Gang zu bilden.
Demzufolge sind die ungeradzahligen Gangräder (die Erster-, Dritter- und Fünfter-Gang-Abtriebszahnräder n1, n3 und n5) für die ungeradzahligen Gänge sowie die geradzahligen Gangräder (die Zweiter-, Dritter- und Vierter Gang-Abtriebszahnräder n2, n4 und n6) für die geradzahligen Gänge auf der Gegenwelle 12 abwechselnd angeordnet.
In die als Hohlwelle ausgebildete Gegenradwelle 12 sind Eingriffsmittel 20 eingebaut, die einen Eingriff mit jedem der Abtriebszahnräder (n) herstellen können, wie später beschrieben. Wie ebenfalls später beschrieben sind fünf Arten von insgesamt acht Nocken- bzw. Steuerstangen C (Cao, Cao, Cae, Cae, Cbo, Cbo, Cbe, Cbe) (zwei Steuerstangen für jede Art) als Komponenten der Eingriffsmittel 20 in Nocken- bzw. Steuerführungsnuten 12g (später beschrieben) eingesetzt, die in der Innenumfangsfläche des Innenraums der Gegenradwelle 12 ausgebildet sind, so dass sie in der axialen Richtung bewegbar sind.
Eine Schaltstange 51 als Komponente eines Schaltantriebsmechanismus 50 zum Durchführen eines Schaltvorgangs durch Antrieb der Steuerstangen C ist entlang der Mittelachse des Innenraums der Gegenradwelle 12 eingesetzt, und eine axiale Bewegung der Schaltstange 51 bewirkt gekoppelte axiale Bewegungen der Steuerstangen C durch Totgangmechanismen 52 und 53.
Ein Mechanismus zum Bewegen der Schaltstange 51 in der axialen Richtung ist am rechten Motorgehäuse 1R vorgesehen.
Die axiale Bewegung der Schaltstange 51 bewirkt gekoppelte axiale Bewegungen der Steuerstangen C durch die Totgangmechanismen 52 und 53, und die Bewegungen der Steuerstangen C bewirken, durch die in der Gegenradwelle 12 eingebauten Eingriffsmittel 20, dass jeder der Abtriebszahnräder (n) selektiv mit der Gegenradwelle 12 in Eingriff gebracht wird, wodurch ein Schaltvorgangs realisiert wird.
In Bezug auf 13 ist die Schaltstange 51 des Schaltantriebsmechanismus 50 zylinderstangenförmig, und ist an zwei linken und rechten Positionen in der axialen Richtung davon mit Außenumfangsvertiefungen 51a und 51b versehen, deren jede über eine vorbestimmte Länge einen reduzierten Durchmesser hat.
Das rechte Ende der Schaltstange 51 bildet einen Außengewindeendabschnitt 51bb, und ein sechseckiger Mutterabschnitt 51c ist an der Innenseite (linken Seite) des Außengewindeendabschnitts 51bb ausgebildet.
Die Totgangmechanismen 52 und 53 sind jeweils entsprechend den linken und rechten Außenumfangsvertiefungen 51a und 51b der Schaltstangen 51 angebracht.
Die linken und rechten Totgangmechanismen 52 und 53 haben die gleiche Struktur und sind seitensymmetrisch angeordnet.
Der Totgangmechanismus an der linken Seite hat einen Federhalter 52h, um darin die Schaltstange 51 verschiebbar einzusetzen, wobei der Federhalter 52h durch Verbinden eines langen Halters 52h1 und eines kurzen Halters hs zusammengesetzt ist und mit einer Innenumfangsvertiefung 52ha ausgebildet ist, in die der Außenumfangsvertiefung 51a der Schaltstange 51 entspricht.
Wenn die Schaltstange 51 den Federhalter 52h durchsetzt und der Federhalter 52h an der Außenumfangsvertiefung 51h des Federhalters 52h angeordnet ist, bilden beide Zwischenräume in der Innenumfangsvertiefung 52ha des Federhalters 52h und der Außenumfangsvertiefung 51a der Schaltstange 51 einen gemeinsamen Raum.
Ein Links-Rechts-Paar von Keilen 52c, 52c, die als Federaufnahme dienen, sind gegenüberliegend so eingesetzt, so dass sie in beide Zwischenräume in der Innenumfangsvertiefung 52ha des Federhalters 52h und der Außenumfangsvertiefung 51a der Schaltstange 51 reichen, und eine Druckschraubenfeder 52s, die die Schaltstange 51 umgibt, ist zwischen die Keile 52c, 52c eingesetzt, um die Keile 52c, 52c voneinander weg vorzuspannen.
Übrigens hat der Keil 52c eine hohle kreisscheibenartige Form, mit einem Außendurchmesser gleich dem Innendurchmesser der Innenumfangsvertiefung 52ha des Federhalters 52h, und einem Innendurchmesser gleich dem Außendurchmesser der Umfangsvertiefung 51a der Schaltstange 51, und ist, für den Zusammenbau, in zwei Hälften unterteilt.
Der Totgangmechanismus 53 (Federhalter 53h, langer Halter 53h1, kurzer Halter 53hs, Innenumfangsvertiefung 53ha, Keile 53c und Druckschraubenfeder 53s) an der rechten Seite hat auch die gleiche Struktur wie oben erwähnt und ist an einer Außenumfangsvertiefung 51b der Schaltstange 51 angeordnet.
Wenn daher die Schaltstange 51 in der axialen Richtung bewegt wird, werden die Federhalter 52h und 53 in den axialen Richtungen durch die Funktionen der Druckschraubenfedern 52s und 53s in den linken und rechten Totgangmechanismen 52 und 53 bewegt.
Die acht Steuerstangen C (Cao, Cao, Cae, Cae, Cbo, Cbo, Cbe, Cbe) werden in den radialen Richtungen im Kontakt mit den Außenumfangsflächen der Federhalter 52h und 53 der Totgangmechanismen 52 und 53 gebracht, die an den linken und rechten Außenumfangsvertiefungen 51a und 51b der Schaltstange 51 angebracht sind (siehe 14).
Die Steuerstange C ist ein rechteckstangenartiges Element mit rechteckigen Querschnitt und erstreckt sich in der axialen Richtung. Von der Steuerstange C bilden eine Außenumfangsfläche an der entgegengesetzten Seite von einer mit den Federhaltern 52h und 53h in Kontakt gebrachten Innenumfangsfläche eine Nocken- bzw. Steuerfläche, die mit Nocken- bzw. Steuernuten (v) an den erforderlichen drei Positionen ausgebildet ist. Die Innenumfangsfläche ist mit einem Paar von vorstehenden Sperrklauen (p) versehen zum Sperren eines der Federhalter 52 und 53h derart, dass sie diese von den linken und rechten Seiten her einklemmen.
Die Steuerstange C hat keinen besonders geformten Querschnitt, sondern hat eine einfache, allgemein rechteckigstangenartige Außenform. Daher können die Steuerstangen C leicht hergestellt werden.
Die Ungeradzahliger-Gang-Steuerstangen Cao und Cbo, die jeweils mit den Steuernuten v1, v3 und v5 an drei Positionen ausgebildet sind, die jeweils den ungeradzahligen Gangrädern entsprechen (erste, dritte und fünfte Abtriebszahnräder n1, n3 und n5) enthalten eine Art zur normalen Drehung (in einer derartigen Drehrichtung, dass von dem Abtriebszahnrad (n) auf die Gegenradwelle 12 während Beschleunigung eine Kraft ausgeübt wird) und eine andere Art für Rückwärtsdrehung (in einer derartigen Drehrichtung, dass von dem Abtriebszahnrad (n) auf die Gegenradwelle 12 bei Verzögerung eine Kraft ausgeübt wird). Die Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstange Cao ist an einer Seite ihrer Innenumfangsfläche mit Sperrklauen (p) zum Sperren des rechten Federhalters 53h versehen, wohin die Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstange Cbo an der anderen Seite an ihrer Innenumfangsfläche mit Sperrklauen (p) zum Sperren des linken Federhalters 52h versehen ist (siehe 14).
Ähnlich enthalten die Geradzahliger-Gang-Steuerstangen Cae und Cbe, die jeweils mit Steuernuten v2, v4 und v6 an drei Positionen ausgebildet sind, die den geradzahligen Gangrädern entsprechen (zweite, vierte und sechste Abtriebszahnräder n2, n4 und n6) eine Art für Normaldrehung und eine andere Art für Rückwärtsdrehung. Die Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstangen Cae an einer Seite ist an ihrer Innenumfangsfläche mit Sperrklauen (p) zum Sperren des linken Federhalters 52h versehen, wohingegen die Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstange Cbe an der anderen Seite an ihrer Innenumfangsfläche mit den Sperrklauen (p) zum Sperren des rechten Federhalters 52h versehen ist (siehe 14).
Wenn daher die Schaltstange 51 in der axialen Richtung bewegt wird, werden die Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstangen Cao und die Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstangen Cbe in der axialen Richtung miteinander mit dem Federhalter 53h gekoppelt durch die Funktion der Druckschraubenfeder 53s und des rechten Totgangmechanismus 53 bewegt, wohingegen die Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstangen Cbo und die Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstangen Cae in der axialen Richtung miteinander mit dem Federhalter 52 gekoppelt durch die Funktion der Schraubenfeder 52s des linken Totgangmechanismus 52 bewegt werden.
Wie in 14 gezeigt, ist ein hohlzylindrisches Schaltstangenbetätigungselement 55 an einem rechten Endabschnitt an der rechten Seite in Bezug auf den Mutterabschnitt 51c der Schaltstange 51 durch auf dessen Innenseite gesetzte Kugellager 56 gelagert.
Die Kugellager 56 sind zwei Kugellager, die in der axialen Richtung miteinander gekoppelt sind, und sitzen auf dem rechten Endabschnitt an der rechten Seite in Bezug auf den Mutterabschnitt 51c der Schaltstange 51. Die Kugellager 56 werden im eingeklemmten Zustand zwischen dem Mutterabschnitt 51c und einer auf dem Außengewindeendabschnitt 51bb aufgeschraubten Mutter 57 befestigt.
Daher hält das Schaltstangenbetätigungselement 56 den rechten Endabschnitt der Schaltstange 51 drehbar.
Das Schaltstangenbetätigungselement 55 enthält einen hohlzylindrischen Abschnitt, der über die Gewindeeingriffsmutter 57 hinaus nach rechts vorsteht und mit Stiftlöchern 55h versehen ist, die ihn in der diametralen Richtung durchsetzen und die von einem Schaltstift 58 durchsetzt sind.
Der Schaltstift 58 durchsetzt das Schaltstangenbetätigungselement 55 so, dass er nur zur einen Seite vorsteht (siehe 2). Wie in 14 gezeigt, ist ein vorstehender Endabschnitt des Schaltstifts 58 ein zylindrischer Eingriffsabschnitt 58h zum gleitenden Eingriff mit einer Schaltführungsnut 5 einer Schaltwalze 67 (später beschrieben), und ein rechteckparallelepipedförmiger Gleitabschnitt 58b ist zwischen einem im Durchmesser kleinen zylindrischen Abschnitt 58c, der das Schaltstangenbetätigungselement 55 durchsetzt, und dem Eingriffsabschnitt 58a ausgebildet.
Da der das Schaltstangenbetätigungselement 55 durchsetzende Abschnitt als der im Durchmesser kleine zylindrische Abschnitt 58h ausgebildet ist, dessen Durchmesser kleiner als der Eingriffsabschnitt 58 ist, können Größe und Gewicht des Schaltstangenbetätigungselements 55 und des Abschnitts zum Führen des Schaltstangenbetätigungselements 55 reduziert werden, was zu einer Platzersparnis beiträgt.
Von dem unteren Motorgehäuse 1L ist ein in der Links-Rechts-Richtung vertiefter Abschnitt eines hinteren unteren Abschnitts einer Außenwand der Getriebekammer 2L zur Innenseite (Vorderseite) hin vertieft, wobei die beiden Seitenabschnitte so bleiben wie sie sind, um eine Vertiefung 1D zur Aufnahme eines Schaltmotors 80 als Schaltaktuator zu bilden. Von gegenüberliegenden Motorgehäusenaußenwänden 1Ll und 1Lr an beiden Seiten der Vertiefung 1d ist die rechte Motorgehäuseaußenwand 1Lr mit einem ersten Einsetzloch 1p ausgebildet, in das ein Außenumfangsabschnitt eines Befestigungsträgers 81 des Schaltmotors 80 eingesetzt ist.
Die Getriebekammeröffnung 2h an der rechten Seite der Getriebekammer 2 und das erste Einsetzloch 1p öffnen sich zur Innenseite einer gemeinsamen ringförmigen Rahmenwand f (siehe 3), und das Lagerdeckelelement 8 zum Abdecken der Getriebekammeröffnung 2h ist so angebracht, dass es die ringförmige Rahmenwand 1f abdeckt, um auch das erste Einsetzloch 1p gleichzeitig mit der Getriebekammeröffnung 2h abzudecken.
Übrigens stützt sich das Lagerdeckelelement 8 mit seinem Umfangsabschnitt an einer Endfläche der ringförmigen Rahmenwand 1f ab und ist mit einem Bolzen 9 befestigt; daher kann es montiert und durch Entfernen des Bolzens 9 abgenommen werden.
Wie in 4 gezeigt, enthält das Lagerdeckelelement 8 ein Hauptlagerloch 8m, in das ein Lager 3r zum Lagern der Hauptradwelle 11 eingesetzt ist, ein Gegenlagerloch 8n, in das ein Lager 7r zum Lager 7r zum Lager der Gegenradwelle 12 eingesetzt ist, wobei das Gegenlagerloch 8n schräg oberhalb des Hauptlagerlochs 8m liegt, und einen rohrförmigen Führungsabschnitt 8g, der koaxial zu dem Gegenlagerloch 8n nach rechts vorsteht.
Der rohrförmige Führungsabschnitt 8g hat ein kreisförmiges Loch 8gh, das koaxial zum Gegenlagerloch 8n ist und einen kleinen Durchmesser hat, und ein unterer Abschnitt davon ist schräg nach unten hin ausgeschnitten, um einen in der axialen Richtung langgestreckten Führungsschlitz 8g1 zu bilden.
Im Bezug auf 4 ist ein Wellenloch 8a zur Aufnahme einer Tragwelle 65 (siehe 2) zum Lager einer Schaltwalze 67 durch ein Lager 66 wie später beschrieben, schräg unterhalb der Position der Öffnung des Führungsschlitzes 8gl gebohrt. Ein Lagerloch 8b zum Lager einer Zwischenwelle 70 durch ein Lager 70b (siehe 2) ist an der Unterseite des Unterseite des Wellenlochs 8a ausgebildet). Ferner ist ein zweites Einsetzloch 8q, das rohrförmig koaxial zu einer Antriebswelle 80d (siehe 2) des Schaltmotors 80 ausgebildet ist, schräg unterhalb des Lagerlochs 8b ausgebildet.
Übrigens sind Bolzlöcher 8c an drei Positionen auf einem Kreis in der Umgebung des zweiten Einsetzlochs 8q und hierzu konzentrisch ausgebildet.
Die Tragwelle 65 wird vorübergehend in das Wellenloch 8a des Lagerdeckelelements 8 eingesetzt, und die hohlzylindrische Schaltwalze 67 wird auf der Tragwelle 65 durch das Lager 66 drehbar gelagert.
Zusätzlich wird die Zwischenwelle 70 so eingesetzt, dass sie an dem Lagerloch 8b durch ein Lager 70b drehbar gelagert wird, wobei ein im Durchmesser großes Innenzahnrad 71 auf der Zwischenwelle 70 angebracht wird, und die Zwischenwelle 70 einstückig mit einem im Durchmesser kleinen Zwischenzahnrad 72 ausgebildet ist. Das im Durchmesser kleine Zahnrad 72 steht mit einer Walzenverzahnung 67g in Eingriff, die an einem Seitenrand der Schaltwalze 67 ausgebildet ist.
In einem Prozess, in dem das Lagerdeckelelement 8 in diesem Zustand so angebracht wird, dass die ringförmige Rahmenwand 1f abdeckt, während es die Getriebekammeröffnung 2h und das erste Einsetzloch 1p abdeckt, wird die Hauptradwelle 11 an dem Hauptlagerloch 8m durch das Lager 3r gelagert, wird die Gegenradwelle 12 an dem Gegenradloch 8n durch das Lager 7R gelagert und wird das Schaltstangenbetätigungselement 55 an dem rechten Endabschnitt der Schaltstange 51, der zur rechten Seite über die Gegenradwelle 12 vorsteht, in das kreisförmige Loch 8gh des lochförmigen Führungsabschnitts 8g verschiebbar eingesetzt (siehe 2).
Dann wird der rechteckparallelepipedförmige Gleitabschnitt 58b des Schaltstifts 58, der das Schaltstangenbetätigungselement 55 durchsetzt, verschiebbar in den Führungsschlitz 8gl des rohrförmigen Führungsabschnitts 8g eingesetzt, und der Eingriffsabschnitt 58a am Endabschnitt des Schaltstifts 58 wird verschiebbar in die Schaltführungsnut G der Schaltwalze 67 in Eingriff gebracht.
Ein Schaltstangenantriebsmechanismus (die Schaltwalze 67, der Schaltstift 58, das Schaltstangenbetätigungselement 55) zum Bewegen der Schaltstange 51 in der axialen Richtung durch Drehung der Schaltwalze 67 und durch den Schaltstift 58, ist in einer kompakten Form zwischen der Reibungskupplung 5 am rechten Ende der Hauptradwelle 11 und den Abtriebszahnrädern (n) der Gegenradwelle 12 angeordnet (siehe 2).
Da der Gleitabschnitt 58b, der sich an den Eingriffsabschnitt 58a des Schaltstifts 58 anschließt, der mit der Schaltführungsnut G in der Schaltwalze 67 in Eingriff steht, in der axialen Richtung durch den Führungsschlitz 8g1 in dem rohrförmigen Führungsabschnitt 8g geführt ist, wirkt der Reibwiderstand, der einhergehend mit der Bewegung des Schaltstifts 58 erzeugt wird, auf den Gleitabschnitt 58b in der Nähe des Eingriffsabschnitt 58a, auf den durch Drehung der Schaltwalze 67 eine Arbeitskraft ausgeübt wird. Diese Struktur stellt sicher, dass sich der Schaltstift 58 einhergehend mit seiner Bewegung in der axialen Richtung nicht schräg stellt. Dementsprechend ist es möglich, glatte axiale Bewegungen des Schaltstifts 58 zu realisieren, während dessen Schrägstellung verhindert wird, und einen glatten Schaltvorgang zu erreichen.
Zusätzlich führt das Verhindern einer Schrägstellung des Schaltstifts 58 auch dazu, dass sich eine Durchbiegung der Achse des Schaltstangenbetätigungselements 55 verhindern lässt, wodurch glatte Bewegungen der Schaltstange 51 erreicht werden können und ein glatterer Schaltvorgang erzielt wird.
Übrigens trägt das Verhindern des Abfallens (Kippens) der Schaltstange 51 durch Führung des Schaltstangenbetätigungselements 55 durch den rohrförmigen Führungsabschnitt 8g auch zu einem glatten Betrieb der Schaltstange 51 bei.
Von dem Schaltstift 58 ist der Durchmesser des im Durchmesser kleinen zylindrischen Abschnitts 58c seitens des Schaltstangenbetätigungselements 55 kleiner gemacht als der Durchmesser eines Abschnitts seitens der Schaltwalze 67. Dies stellt sicher, dass dann, wenn der Durchmesser des Schaltstifts 58 seitens der Schaltwalze 67 reduziert wird, während die Festigkeit des Eingriffsabschnitts 58a, auf den durch Drehung der Schaltwalze 67 eine Betätigungskraft ausgeübt wird, erhalten bleibt, die Größe und Gewicht des Schaltstangenbetätigungselements 55 und des rohrförmigen Führungsabschnitts 8g reduziert werden können, was den Platzbedarf verringert.
Die Schaltführungsnut G in der Schaltwalze 67 ist so ausgebildet, dass sie entlang der Walzenaußenumfangsfläche über zumindest das Doppelte des Umfangs eine Spirale beschreibt. Im Verlauf der Schaltführungsnut G sind die Erster-Gang- bis Sechster-Gang-Positionen mit einem Intervall eines vorbestimmten Drehwinkels (zum Beispiel 150°) ausgebildet.
Übrigens befindet sich die Neutralstellung N an der untersten Gangstellungsseite in Bezug auf die Erster-Gang-Stellung.
7 zeigt eine Abwicklung der Außenumfangsfläche des Schaltfelds 67, und 8 zeigt die Positionsbeziehung zwischen dem Drehwinkel der Schaltwalze 67 und den Gangstellungen.
Die Schaltführungsnut G hat eine Konfiguration, in der Gangnutabschnitte Gs, die an axial ausgerichteten Positionen bestimmt auf gangweiser Basis und orientiert in der Umfangsrichtung so, dass eine Axialbewegung des Schaltstifts 58 beim Drehen der Schaltwalze 67 verhindert wird, durch spiralförmige Schaltnutabschnitte Gm miteinander verbunden sind, um den Schaltstift 58 bei der Drehung der Schaltwalze 67 in der axialen Richtung zu bewegen.
Die vorliegende Schaltführungsnut G hat Platz, um die Länge jedes der Gangnutabschnitts Gs auf einen großen Wert einzustellen, unbeachtet des vergleichsweise kleinen Außendurchmessers der Schaltwalze 67, da die Schaltführungsnut G über zumindest das zweifache des Umfangs der Schaltwalze 67 ausgebildet ist. Wie in 8 gezeigt, hat hier jeder der Gangnutabschnitte Gs eine Länge von 90° in Bezug auf den Drehwinkel der Schaltwalze 67; in anderen Worten, jeder der Gangnutabschnitte Gs ist länger gemacht als die Distanz, Um die sich die Schaltwalze 67 ab dem Moment des Antriebsstopps des Schaltmotors 80 leer bewegt.
Selbst wenn der Schaltmotor 80 die Schaltwalze 67 in schnelle Drehung versetzt, kann das Einstellen eines gewünschten Gangs leicht erzielt werden.
In anderen Worten, während eine einfache Konfiguration verwendet wird, in der ein intermittierender Antriebsmechanismus unnötig ist, kann die Schaltstange rasch und stabil in einer gewünschten festen Position gehalten werden, und das Einstellen eines Gangs kann sicher und rasch durchgeführt werden, auch wenn die Geschwindigkeit des Schaltvorgangs durch den Schaltmotor 80 hoch ist.
Hier beträgt die Länge jeder der Schaltnutabschnitte Gm bei dem Schaltprozess 60°, im Bezug auf den Drehwinkel der Schaltwalze 67.
Da die Schaltführungsnut G in der Außenumfangsfläche der Schaltwalze 67 kontinuierlich über zumindest das Doppelte des Umfangs ausgebildet ist, kann sogar ein Mehrganggetriebe 10, das eine Vielzahl von Gängen, wie etwa sechs Gängen, aufweist, mit einer einzigen Schaltwalze 67 mit kleinem Außendurchmesser realisiert werden. Somit wird es möglich, Größe, Gewicht und Kosten des Mehrganggetriebes 10 zu reduzieren.
Hier erstreckt sich die Zwischenwelle 70, die das im Durchmesser kleine Zwischenzahnrad 72 in Eingriff mit der Trommelverzahnung 67g am Seitenrand der Schalttrommel 67 trägt, nach rechts, und ist an einem Endabschnitt mit einer im Durchmesser kleinen Verzahnung 73 ausgebildet. Wie in 2 mit der Doppelpunkt-Strich-Linie angegeben, steht ein im Durchmesser großes Untersetzungszahnrad 75b, das an einem an dem Lagerdeckelelement 8 vorgesehenen Tragwelle 74 drehbar gelagert ist, mit der im Durchmesser kleinen Verzahnung 73 an der Zwischenwelle 70 in Eingriff, und ein im Durchmesser kleines Ganguntersetzungszahnrad 75s, das mit dem im Durchmesser großen Ganguntersetzungszahnrad 75b einstückig ist, steht mit einem im Durchmesser großen Zahnrad 77 in Eingriff, das an einer an dem Lagerdeckelelement 8 vorgesehenen Tragwelle 76 drehbar gelagert ist.
Ein hohlzylindrischer Basisabschnitt 77a des im Durchmesser großen Zahnrads 70 ist mit einem Betätigungsabschnitt eines Potentiometers 78 verbunden, das an dem unteren Motorgehäuse 1L angebracht ist.
Daher wird die Drehung der Schaltwalze 67 von dem Potentionmeter 78 nach Drehzahluntersetzung durch ein Untersetzungsgetriebe erfasst, das aus dem im Durchmesser großen Ganguntersetzungszahnrad 75b und dem im Durchmesser kleinen Ganguntersetzungszahnrad 75s zusammengesetzt ist.
8 zeigt den vom Potentiometer 78 erfassten Winkel entsprechend dem Drehwinkel der Schaltwalze 67.
Da das Potentiometer 67 die Drehung der Schaltwalze 67 durch Untersetzung mit dem Untersetzungsgetriebe erfasst, beträgt der erfasste Winkel etwa ein Drittel des Drehwinkels der Schaltwalze 67, wie in 8 gezeigt.
Mit dem nach Drehzahluntersetzung durch das Untersetzungsgetriebe erfassten Drehwinkel der Schaltwalze 67 kann ein kostengünstiges Potentiometer 78 verwendet werden.
Der Schaltmotor 80 zur Drehung der Schaltwalze 67 ist in der Vertiefung 1d in der Außenwand des unteren Motorgehäuses 1L angeordnet.
Die Antriebswelle 80d steht von einer Endfläche eines zylindrischen Motorkörpers 80a vor, und ein Endabschnitt des Motorkörpers 80a, von dem die Antriebswelle 80d vorsteht, ist ein Befestigungsträger 81.
Wie in 5 gezeigt, ist der Befestigungsträger 81 allgemein kreisscheibenförmig. Der Befestigungsträger 81 ist in seiner Mitte mit einem hohlzylindrischen Lagerabschnitt 81s zum drehbaren Lagern der Antriebswelle 80d des Schaltmotors 80 durch ein Lager 82 ausgebildet, ist dort herum mit einer ringförmigen Befestigungsfläche 81a für den Schaltmotor 80 ausgebildet und ist dort herum mit Motorkörperbefestigungslöchern 81b an drei Positionen ausgebildet, und mit Motorbefestigungsbolzennabenabschnitten 81c an drei Positionen.
In Bezug auf 6 ist die vom Motorkörper 80a des Schaltmotors 80 vorstehende Antriebswelle 80d in den hohlzylindrischen Lagerabschnitt 81s des Befestigungsträgers 81 eingesetzt, mit dem Lager 81 dazwischen, wobei ein Endabschnitt des Motorkörpergehäuses in Kontakt mit dem Befestigungssitz 81a für die Motorkörperbefestigungslöcher 81 steht, und Bolzen 83 mit den Motorkörperbefestigungslöchern 81b in Gewindeeingriff stehen, wodurch der Befestigungsträger 81 an dem Motorkörpergehäuse angebracht wird.
Der Außendurchmesser des kreisförmigen scheibenartigen Befestigungsträgers 81 ist angenähert gleich dem Innendurchmesser des ersten Einsetzlochs 1p in der rechten Motorgehäuseaußenwand 1Lr, die eine rechte Seitenfläche der Vertiefung 1d in dem unteren Motorgehäuse 1L bildet, und der Außendurchmesser des hohlzylindrischen Lagerabschnitts 81s in der Mitte des Befestigungsträgers 81 ist angenähert gleich dem Innendurchmesser des zweiten Einsetzlochs 8q in dem Lagerdeckelelement 8.
Im Bezug auf 6 ist ein Dichtungselement 84 außen in eine Außenumfangsnut eingesetzt, die in einer Außenumfangsfläche des kreisscheibenartigen Befestigungsträgers 81 ausgebildet ist, der an dem Schaltmotor 80 angebracht ist. In diesem Zustand wird der Befestigungsträger 81 in das erste Einsetzloch 1g in der rechten Motorgehäuseaußenwand 1Lr von der Vertiefung 1d (linken Seite) ausgehend eingesetzt, und gleichzeitig wird der hohlzylindrische Lagerabschnitt 81s in das zweite Einsetzloch 8q in dem Lagerdeckelelement 8 eingesetzt, wodurch der Schaltmotor 80 in der Vertiefung 1d im unteren Gehäuse 1L angeordnet wird. Befestigungsbolzen 86 werden durch die drei Bolzenlöcher 8c in dem Lagerdeckelelement 8 eingesetzt und werden in die drei Motorbefestigungsbolzennabenabschnitte 81c des Befestigungsträgers 81 eingeschraubt, wodurch der Schaltmotor abgebracht wird.
Wenn der Schaltmotor 80 so an der rechten Motorgehäuseaußenwand 1Lr und dem Lagerdeckelelement 8 angebracht ist, indem seine Teile in das erste Einsetzloch 1p und das zweite Einsetzloch 8q flüssigkeitsdicht eingesetzt sind, wird der Motorkörper 8a des Schaltmotors 80 in der Vertiefung 1d angeordnet, und die Antriebsverzahnung 8g an dem Endabschnitt der Antriebswelle 8d, der von dem Motorkörper 80a nach rechts vorsteht, wird mit der im Durchmesser großen Zahnrad 71 an der Zwischenwelle 70 in Eingriff gebracht.
Zusätzlich ist die Passgenauigkeit beim Einsetzen des Befestigungsträgers 81 in das zweite Einsetzloch 8q des hohlzylindrischen Lagerabschnitts 81s höher beim Einsetzen des Befestigungsträgers 81 in das erste Einsetzloch 1p.
An einer Vertiefungsfläche der Vertiefung 1D in dem unteren Motorgehäuse 1L ist ein halbkreisförmiger Rippenabschnitt 90 halbkreisbogenförmig nahe der linken Motorgehäuseaußenwand 1Ll ausgebildet, die eine linke Seitenfläche der Vertiefung 1D bildet, und ein Gummielement 91 haftet an einer Innenumfangsfläche des halbkreisförmigen Rippenabschnitts 90. Der Motorkörper 80a des Schaltmotors 80, der durch den Befestigungsträger 81 angebracht ist, wird in den halbkreisförmigen Rippenabschnitt 90 durch das Gummielement 91 eingesetzt.
Dann wird ein halbkreisförmiges Trägerelement 92 mit einer halbkreisbogenartigen Form zur Passung mit dem halbkreisförmigen Rippenabschnitt 90 auf den Motorkörper 80a durch ein Gummielement 93 aufgesetzt, und beide Enden davon werden mit Bolzen 95 befestigt, wodurch der Motorkörper 80a gelagert wird, indem er durch den halbkreisförmigen Rippenabschnitt 90 und das halbkreisförmige Trägerelement 93 befestigt wird.
Ferner steht eine Sicherungsgewindestange 96 mit der linken Motorgehäuseaußenwand 1Ll, welche die linke Seitenfläche der Vertiefung 1D bildet, koaxial zur Antriebswelle 80d des angebrachten Schaltmotors 80 von der linken Seite her in Gewindeeingriff, so dass sie vor- und zurückgeschraubt werden kann.
Wie in 2 gezeigt, wird das Ende der Sicherungsgewindestange 96 in die Nähe einer Endfläche der an der Rückseite (linken Seite) des Motorkörpers 80a gebracht, indem die Sicherungsgewindestange 96 nach vorne geschraubt wird, wodurch verhindert wird, dass der Schaltmotor 80 herausfällt.
Beim Anbringen des Schaltmotors 80 wird die Sicherungsgewindestange 96 zurückgeschraubt, und der Schaltmotor 80 wird in einem Zustand, wo das halbkreisförmige Trägerelement 92 abmontiert ist, von der Rückseite her eingesetzt, an der die Vertiefung 1D in dem unteren Gehäuse 1L offen ist. In diesem Fall stützt sich, wie in 6 gezeigt, ein Teil der Außenumfangsfläche des an dem Schaltmotor angebrachten Befestigungsträgers 81 an einem Öffnungsrand des ersten Einsetzlochs 1p in der rechten Motorgehäuseaußenwand 1Lr ab, und der Befestigungsträger 81 wird in das erste Einsetzloch 1p derart eingesetzt, dass der Schaltmotor 80 gedreht wird, im Wesentlichen mit dem Anlagepunkt als Drehmitte; gleichzeitig wird der hohle zylindrische Lagerabschnitt 81s des Befestigungsträgers 81 in das zweite Loch 8q des Lagerdeckelelements 8 eingesetzt.
Das Einsetzen des Außenumfangsabschnitts des Befestigungsträgers 81 in das erste Einsetzloch 1p erfordert keine besonders hohe Passgenauigkeit, wie sie zum Einsetzen in das zweite Einsetzloch 8q erforderlich ist. Daher erfolgt das Einsetzen des Befestigungsträgers 81 glattgängig, was den Befestigungsvorgang des Schaltmotors 80 erleichtert.
Da der Befestigungsträger 81 flüssigkeitsdicht in das erste Einsetzloch 1p und das zweite Einsetzloch 8q eingesetzt wird, wird eine hohe Dichtqualität gewährleistet.
Der Befestigungsträger 81 wird durch einen Befestigungsbolzen 86 fest an dem Lagerdeckelelement 8 angebracht.
Übrigens wird die Sicherungsgewindestange 96 vorangeschraubt, um das Ende der Sicherungsgewindestange 96 in die Nähe der Endfläche des Motorkörpers 80a zu bringen, wodurch verhindert wird, dass der Schaltmotor 80 herausfällt. Das halbkreisförmige Stützelement 92 wird auf den auf dem halbkreisförmigen Rippenabschnitt 90 sitzenden Motorkörper 80a gesetzt und wird an dem halbkreisförmigen Abschnitt 90 durch die Bolzen 95 befestigt, wodurch der Motorkörper 80a fest angebracht wird.
Wenn der Motorkörper 80a des Schaltmotors 80 somit in der Vertiefung 1D des unteren Motorgehäuses 1L aufgenommen und an dem unteren Motorkörper 1L angebracht ist, wird die Antriebsverzahnung 80g an der Antriebswelle 80g des Schaltmotors 80 mit dem im Durchmesser großen Zahnrad 71 an der Zwischenwelle 70 in Eingriff gebracht.
Der Schaltmotor 80, der in der Vertiefung 1D angeordnet ist, die in einem Abschnitt an der hinteren Unterseite einer Außenwand der Getriebekammer 2 des unteren Motorgehäuses 1L ausgebildet ist, ist an der Unterseite der Gegenradwelle 12 in der Getriebekammer 2 angeordnet und ist an der Rückseite der Hauptradwelle 11 angeordnet.
Insbesondere im Bezug auf 1 ist die Gegenradwelle 12 an einer schräg oberen Seite der Hauptradwelle 11 angeordnet, und der Schaltmotor 80 ist an der Unterseite der Gegenradwelle 12 angeordnet. In dieser Struktur ist die von dem Schaltmotor 80 angetriebene Schaltwalze 67 zwischen dem Schaltmotor 80 und der Gegenradwelle 12 angeordnet. Daher können die Schaltwalze 67 und der Schaltmotor 80, die an der Unterseite der Gegenradwelle 12 angeordnet sind, nicht in der Nähe der Hauptradwelle 11 angeordnet werden, die an einer unteren Vorderseite der Gegenradwelle 12 angeordnet ist. Demzufolge wird eine kompakte Gesamtstruktur sichergestellt, was zu einer Größenverringerung des Mehrganggetriebes 10 und des Verbrennungsmotors E beitragen kann.
Wenn in diesem Schaltantriebsmechanismus 15 der Schaltmotor 80 arbeitet, wird die Drehung der Antriebswelle 80g zum Drehen der Schaltwalze 67 durch das im Durchmesser große Zahnrad 71 an der Zwischenwelle 70 und durch den Untersetzungsgetriebemechanismus, der das im Durchmesser kleine Zahnrad 72 enthält, übertragen, wodurch die Schaltwalze 67 sequentiell zu den Gangpositionen gedreht wird.
Wie oben erwähnt, sind die Gangnutabschnitte Gs der Schaltführungsnut G in der Schaltwalze 67 länger ausgebildet als die Distanz, um die die Schaltwalze 67 ab dem Antriebsstopp des Schaltmotors 80 leerläuft, so dass ein Gang sicher und rasch eingestellt werden kann.
Das Drehen der Schaltwalze 67 bewirkt, dass der Schaltstift 58, dessen Eingriffsabschnitt 58a mit der Schaltführungsnut G in Eingriff steht, eine parallele Bewegung in der axialen Richtung durchführt, während er von dem Führungsschlitz 8gl in dem rohrförmigen Führungsabschnitt 8g des Lagerdeckelelements 8 geführt wird, wodurch die Schaltstange 51 durch die Funktion des Schaltstangenbetätigungselements 55 in der axialen Richtung bewegt wird. Die Bewegung der Schaltstange 51 bewirkt, dass sich die acht Steuerstangen Cao, Cao, Cae, Cae, Cbo, Cbo, Cbe, Cbe durch die Funktionen der Totgangmechanismen 52 und 53 gekoppelt bewegen.
Die Schaltstange 51 mit den daran angebrachten Totgangmechanismen 52 und 53 wird in den Innenraum der Gegenradwelle 52 eingesetzt und entlang der Mittelachse derselben angeordnet.
Die hohle zylindrische Gegenradwelle 12 hat einen Innendurchmesser, der angenähert gleich dem Außendurchmesser der Federhalter 52h und 53h der Totgangmechanismen 52 und 53 ist, und die Federhalter 52a und 53a, die an der Schaltstange 51 angebracht sind, sind in die Gegenradwelle 12 verschiebbar eingesetzt.
Zusätzlich sind die acht Steuerführungsnuten 12g, die einen rechteckigen Querschnitt haben, in der Innenumfangsfläche der Gegenradwelle 12 an acht radialen Positionen so ausgebildet, dass sie sich in der axialen Richtung erstrecken (siehe 16).
Die acht Steuerstangen Cao, Cao, Cae, Cae, Cbo, Cbo, Cbe, Cbe sind in die entsprechenden Steuerführungsnuten 12g derart verschiebbar eingesetzt wie in 14 gezeigt.
Die Steuerstangen C derselben Art sind an symmetrischen Positionen angeordnet.
Die Steuerführungsnuten 12g haben eine Drehverhinderungsfunktion, um zu verhindern, dass sie durch die Steuerelemente relativ zur Gegenradwelle 12 drehen, und haben eine einfache rechteckige Querschnittsform und können daher leicht gefertigt werden.
Die Tiefe der Steuerführungsnut 12g ist gleich der Breite der Steuerstange C in der radialen Richtung. Daher stellt eine Nocken- bzw. Steuerfläche, die eine Außenumfangsseitenfläche C ist, einen Gleitkontakt mit einer Bodenfläche der Steuerführungsnut 12g her, wohingegen eine Außenumfangsseitenfläche der Steuerstange C mit der Innenumfangsfläche der Gegenradwelle 12 im Wesentlichen fluchtet und mit den Außenumfangsflächen der Federhalter 52h und 53h Kontakt herstellt, wobei die Sperrklauen (p), die von der Innenumfangsseitenfläche der Steuerstange C vorstehen, einen der Federhalter 52h und 53h halten, indem sie diesen von beiden Seiten her einklemmen.
Die hohle rohrförmige Gegenradwelle 12 ist mit einem linken hohlzylindrischen Abschnitt 12b und einem rechten hohlzylindrischen Abschnitt 12c mit reduziertem Außendurchmesser an beiden linken und rechten Seiten eines mittleren Hohlzylinderabschnitts 12a ausgebildet, an dem die Abtriebszahnräder (n) durch die Lagerkragenelemente 12 gelagert sind (siehe 15).
Das Lager 7L wird auf den linken hohlzylindrischen Abschnitt 12b zusammen mit einer Beilangscheibe 14L ausgesetzt, und der linke hohlzylindrische Abschnitt 12b wird teilweise mit den Längsverzahnungen 12s ausgebildet, so dass er mit dem Ausgangsritzel (nicht gezeigt) längs verzahnt ist, wohingegen das Lager 7R auf den rechten hohlzylindrischen Abschnitt 12c zusammen mit einer Beilagscheibe 14R aufgesetzt wird (siehe 2, 9 und 10).
Der Innenraum der Gegenradwelle 12 ist mit einer im Durchmesser kleinen Umfangsfläche versehen, deren Innendurchmesser gleich dem Außendurchmesser der Federhalter 52h und 53h ist und die mit den Steuerführungsnuten 12g ausgebildet ist, sowie im Durchmesser große Umfangsflächen, die an beiden Seiten der im Durchmesser kleinen Innenumfangsfläche ausgebildet sind und deren Innendurchmesser im Wesentlichen den Bodenflächen der Steuerführungsnuten 12g entspricht (siehe 9 und 10).
Etwa eine Hälfte des Schaltstangenbetätigungselements 55 wird von der rechten Seite her in die Innenseite des erweiterten Innendurchmesserabschnitts eingesetzt.
Wenn die Schaltstange 51 und die Totgangmechanismen 52 und 53 sowie die acht Steuerstangen Cao, Cao, Cae, Cae, Cbo, Cbo, Cbe, Cbe in den Innenraum der Gegenradwelle 12 eingebaut sind, drehen sich diese alle miteinander. Wenn die Schaltstange 51 in der axialen Richtung bewegt wird, werden die Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstange Cbo und die Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstange Cae durch die Funktion der Schraubenfedern 52s des linken Totgangmechanismus 52 in der axialen Richtung gekoppelt bewegt, und die Normalrichtungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstange Cao und die Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstangen Cbe werden durch die Funktion der Schraubenfeder 53s des rechten Totgangmechanismus 53 in der axialen Richtung gekoppelt bewegt.
Die Totgangmechanismen 52 und 53 sind zwischen der Außenumfangsfläche der Schaltstange 51 und den inneren Seitenflächen der Mehrzahl von Steuerstangen C so angeordnet, dass sie entlang der axialen Richtung ausgerichtet sind. Daher überlappen die Schaltstange 51 und die Totgangmechanismen 52 und 53 sowie die Steuerstangen C in den radialen Richtungen in den Innenraum der Gegenradwelle 12. Diese Struktur macht es möglich, einer Vergrößerung des Mehrganggetriebes 10 in der axialen Richtung zu verhindern, die Totgangmechanismen 52 und 53 in kompakter Form im Innenraum der Gegenradwelle 12 unterzubringen und zu einer Größenreduktion des Mehrganggetriebes 10 selbst beizutragen.
Die zwei Totgangmechanismen 52 und 53 sind an der Schaltstange 51 so vorgesehen, dass sie in der axialen Richtung ausgerichtet sind, und die Totgangmechanismen 52 und 53 bewegen die verschiedenen Schaltstangen C. Daher wird es möglich, die Mehrzahl von Steuerstangen, in Antwort auf eine Bewegung der einzigen Schaltstange 51 in zwei unterschiedliche Bewegungsarten zu versetzen und hierdurch zu einem glatteren Schaltvorgang beizutragen. Zusätzlich ist es durch die symmetrische Anordnung der Totgangmechanismen 52 und 53 möglich, die Herstellungskosten selbst zu reduzieren und die Handhabung der Teile während des Zusammenbaus zu erleichtern.
Die Schraubenfedern 52s, 53s der Totgangmechanismen 52, 53 sind in die Zwischenräume eingesetzt, die durch die Innenumfangsvertiefungen 52ha, 53ha der Federhalter 52h, 53h (die zwischen der Außenumfangsfläche der Schaltstange 51 und den Innenflächen der Mehrzahl von Steuerstangen C eingefügt sind) und den Außenumfangsvertiefungen 51a, 51b der Schaltstange 51 definiert sind. Daher können die Totgangmechanismen 52, 53, die die gleiche Form haben, an der Schaltstange 51 konfiguriert werden.
Der mittlere hohlzylindrische Abschnitt 12h der Gegenradwelle 12, auf den die Abtriebszahnräder (n) durch das Lagerkragenelement 13 drehbar gelagert sind, hat einen großen Außendurchmesser und hat eine große Materialdicke, wie in 15 gezeigt. Der Außenumfangsabschnitt des dicken Abschnitts ist mit sechs schmalen Umfangsnuten 12cv entlang der Umfangsrichtung ausgebildet, die jeweils den Erster-, Zweiter-, Dritter-, Vierter-, Fünfter- und Sechster-Gang-Abtriebszahnrädern n1, n2, n3, n4, n5 und n6 entsprechen und mit regelmäßigen Intervallen entlang der axialen Richtung angeordnet sind, und mit vier axialen Nuten 12av, die in der axialen Richtung orientiert und mit regelmäßigen Intervallen entlang der Umfangsrichtung angeordnet sind.
Ferner hat der Außenumfangsabschnitt des mittleren hohlzylindrischen Abschnitts 12a der Gegenradwelle 12 eine Struktur, der jeder der vier Segmente, die durch die vier axialen Nuten 12av definiert sind, mit langen rechteckigen Vertiefungen 12p und kurzen rechteckigen Vertiefungen 12q versehen ist, die in der axialen Richtung abwechselnd angeordnet sind. Hier ist die lange rechteckige Vertiefung ein Abschnitt, wo die Nutbreite der Umfangsnut 12cv an den linken und rechten Seiten über einen langen Bereich (über die gesamte Distanz) zwischen den benachbarten axialen Nuten 12av, 12av gleichmäßig erweitert ist, wohingegen die kurze rechteckige Vertiefung 12q ein Abschnitt ist, wo die Nutbreite der Umfangsnut 12cv an den linken und rechten Seiten über einen kurzen Bereich (über einen Teil der Distanz) zwischen den benachbarten axialen Nuten 12av, 12av gleichmäßig erweitert ist.
An zwei Positionen, die entlang der Umfangsrichtung der Bodenfläche der langen rechteckigen Vertiefung 12p beabstandet sind, sind Federaufnahmeabschnitte 12d, 12d mit einer langen elliptischen Form und einer kleinen Vertiefung im Bereich über die Umfangsnut 12cv ausgebildet.
Zusätzlich ist an der Umfangsnut 12cv an dem dicken Abschnitt zwischen der kurzen rechteckigen Vertiefung 12q und der axialen Nut 12av ein Stiftloch 12h in der radialen Richtung bis zu der oben erwähnten Steuerführungsnut 12g gebohrt.
Insbesondere sind von der Innenumfangsfläche des Innenraums der Gegenradwelle 12 die Stiftlöcher 12h in den radialen Richtungen der Nocken der Steuerführungsnuten 12g gebohrt, die durch Einschneiden an den acht Positionen mit Abstand entlang der Umfangsrichtung ausgebildet sind.
Die Stiftlöcher 12h sind, jeweils an jeder der Umfangsnuten 12cv, an vier Positionen ausgebildet.
An dem Federaufnahmeabschnitt 12d ist ein Endabschnitt einer elliptisch gewickelten Druckfeder 22 in dem Federaufnahmeabschnitt 12d angeordnet.
In die Stiftlöcher 12h sind Stiftelemente 23 verschiebbar eingesetzt.
Übrigens ist die Breite der Steuerführungsnuten 12g in Verbindung mit den Stiftlöchern 12h kleiner als der Außendurchmesser der Stiftelemente 23.
Daher fallen die Stiftelemente 23, wenn sie in den Stiftlöchern 12h ein- und ausgefahren werden, nicht in die Nockenführungsnuten 12g, so dass der Zusammenbau der Eingriffsmittel 22 auf der Gegenradwelle 12 erleichtert wird.
Da die Steuerstangen C verschiebbar in die Steuerführungsnuten 12g eingesetzt sind, stellen die mittigen Endabschnitte der Stiftelemente 23, die in die Stiftlöcher 12h eingesetzt sind, mit den Steuerflächen der entsprechenden Steuerstangen C Kontakt her. Wenn bei Bewegung der Steuerstange C eine Steuernut (v) in Entsprechung zu dem Stiftloch 12h gelangt, fällt das Stiftelement 23 in die Steuernut (v), wohingegen die Stiftelemente, denen andere Gleitkontaktflächen als die Steuernuten (v) entsprechen, auf den Gleitkontaktflächen laufen; somit werden, bei Bewegungen der Steuerstangen C, die Stiftelemente 23 ausgefahren oder eingefahren.
Das Ausfahren/Einfahren der Stiftelemente 23 in den Stiftlöchern 12h bewirkt, dass ihre zentrifugalseitigen Endabschnitte relativ zu den Bodenflächen der Umfangsnuten 12cv nach außen ausfahren oder sich relativ hierzu zurückziehen.
Schwenkklauenelemente R sind den langen rechteckigen Vertiefungen 12p und den kurzen rechteckigen Vertiefungen 12q und den Umfangsnuten 12cv (die mit den beiden Vertiefungen in Verbindung stehen) eingebettet, welche in dem Außenumfangsabschnitt des mittleren hohlzylindrischen Abschnitts 12a der Gegenradwelle 12 ausgebildet sind, mit der oben erwähnten Struktur. Zusätzlich sind Schwenkstifte 26 zum schwenkbaren Lagern der Schwenkklauenelemente R daran in den axialen Nuten 12av eingebettet.
Ein Zustand, wo alle Schwenkklauenelemente R auf diese Weise in Position montiert sind, ist in 18 gezeigt.
Eine Explosionsperspektivansicht in 17 stellt die langen rechteckigen Vertiefungen 120 und die kurzen rechteckigen Vertiefungen 12q sowie die vier Schwenkklauenelemente R dar, die in die kurzen rechteckigen Vertiefungen 12q eingebettet sind, die den ungeradzahligen Gängen entsprechen (erste, dritte und fünfte Abtriebszahnräder n1, n3 und n5), sowie die langen rechteckigen Vertiefungen 12p und die kurzen rechteckigen Vertiefungen 12q sowie die vier Schwenkklauenelemente R, die in die kurzen rechteckigen Vertiefungen 12q eingebettet sind, die den geradzahligen Gängen entsprechen (den zweiten, vierten und sechsten Abtriebszahnrädern n2, n4 und n6). Zusätzlich sind in der 17 auch die Schwenkstifte 26 zum schwenkbaren Lagern der Schwenkklauenelemente R und die auf die Schwenkklauenelemente R wirkenden Druckfedern 22 zusammen mit den Stiftelementen 22 gezeigt.
Alle hier verwendeten Schwenkklauenelemente R haben die gleiche Form; insbesondere sind sie bei Betrachtung in der axialen Richtung im Wesentlichen bogenförmig. Das Schwenkklauenelement R ist in seiner Mitte mit einer Lagervertiefung Rb versehen, die durch Wegschneiden eines Außenumfangsabschnitts eines Durchgangslochs gebildet ist, durch das der Schwenkstift 26 hindurchläuft. Ein Eingriffsklauenabschnitt Rp, der eine rechteckige Form mit großer Breite hat, und der in die lange rechteckige Vertiefung 12p schwenkbar eingesetzt ist, ist, in Bezug auf die Schwenkmitte, an einer Seite der Lagervertiefung Rd ausgebildet. Ein Stiftaufnahmeabschnitt Rr, dessen Breite klein ist und der in die mit dem Stiftloch 12h ausgebildete Umfangsnut 12cv schwenkbar eingesetzt ist, erstreckt sich an der anderen Seite. Ein Endabschnitt des Stiftaufnahmeabschnitts Rr reicht zu der kurzen rechteckigen Vertiefung 12q, wo sie eine vergrößerte Breite hat, um einen breiten Endabschnitt Rq zu bilden.
Von dem Schwenkklauenelement R ist der Stiftaufnahmeabschnitt Rr in die mit dem Stiftloch 12h ausgebildete Umfangsnut 12cv eingesetzt, wobei der Eingriffsklauenabschnitt Re an einer Seite in die lange rechteckige Vertiefung 12p eingesetzt ist, wobei die Lagervertiefung Rd zu der axialen Nut 12av passt und der breite Endabschnitt Rq an der anderen Seite in die kurze rechteckige Vertiefung 12q eingesetzt ist.
Dann wird der Schwenkstift 26 in die so zusammenpassende Lagervertiefung Rd und die axiale Nut 12av eingesetzt.
Das Schwenkklauenelement R ist seitlich symmetrisch um die Umfangsnut 12c herum, in die es eingesetzt ist, ausgebildet. Der breite rechteckige Eingriffsklauenabschnitt Rp an einer Seite ist schwerer als der Stiftaufnahmeabschnitt Rr und der breite Endabschnitt Rq an der anderen Seite. Wenn daher das auf dem Schwenkstift 26 gelagerte Schwenkklauenelement R zusammen mit der Gegenradwelle 12 rotiert, wirkt der Eingriffsklauenabschnitt Rp als Zentrifugalgewicht, wodurch das Schwenkklauenelement R in der Zentrifugalrichtung vorstehend schwenkt.
Das Schwenkklauenelement R ist so geformt, dass sein Stiftaufnahmeabschnitt Rr eine kleinere Breite hat als der Eingriffsklauenabschnitt Rp an der entgegengesetzten Seite der Schwenkmitte.
Zusätzlich genügt es, dass der Stiftaufnahmeabschnitt Rr eine Breite hat, die zur Aufnahme des Stiftelements 23 erforderlich ist. Daher kann die Größe des Schwenkklauenelements R klein gemacht werden. Zusätzlich wird das Schwenken des Schwenkklauenelements R unter der vom Eingriffsklauenabschnitt Rp an der anderen Seite erzeugten Zentrifugalkraft erleichtert.
Die in der Umfangsrichtung einander benachbarten Schwenkklauenelemente R werden an der Gegenradwelle 12 in zueinander symmetrischer Lage angeordnet. Daher werden die Eingriffsklauenabschnitte Rp, Rp, die mit einem vorbestimmten Abstand dazwischen einander gegenüberliegen, in eine gemeinsame lange rechteckige Vertiefung 12p eingesetzt, wohingegen die breiten Endabschnitte Rq an den anderen Seiten, die jenen weiteren benachbarten Schwenkklauenelementen benachbart sind, jeweils in eine gemeinsame kurze rechteckige Vertiefung 12q eingesetzt.
An der Innenseite des Eingriffsklauenelements Rp des Schwenkklauenelements R ist die Druckschraubenfeder 22, die an ihrem einen Ende von dem Federaufnahmeabschnitt 12d der Gegenradwelle 12 abgestützt ist, zwischenliegend angeordnet. Übrigens ist an der Innenseite des Federaufnahmeabschnitts Rr das in das Stiftloch 12h eingesetzte Stiftelement 23 zwischen dem Stiftaufnahmeabschnitt Rr und der Steuerstange C angeordnet.
Auf diese Weise ist das Schwenkklauenelement R an dem Schwenkstift 26• schwenkbar gelagert und in der langen rechteckigen Vertiefung 12p, der kurzen rechteckigen Vertiefung 12q und der Umfangnut 12cv der Gegenradwelle 12 eingebettet, wobei der Eingriffsklauenabschnitt Rp an einer Seite von der Druckfeder 22 nach außen vorgespannt wird und das Stiftaufnahmeelement Rr an der anderen Seite von dem ausfahrenden oder einfahrenden Stiftelement unter Druck gesetzt oder nicht unter Druck gesetzt wird, wodurch das Schwenkklauenelement R gegen die Vorspannkraft der Druckfeder 22 verschwenkt wird.
Wenn das Stiftelement 23 in der Zentrifugalrichtung ausgefahren wird, um das Schwenkklauenelement R zu verschwenken, wird der Eingriffsklauenabschnitt Rp des Schwenkklauenelements R in die lange rechteckige Vertiefung 12p hinein versenkt, so dass kein Teil des Schwenkklauenelements R über die Außenumfangsfläche des mittleren hohlen zylindrischen Abschnitts 12a der Gegenradwelle 12 nach außen vorsteht.
Wenn andererseits das Stiftelement 23 eingefahren wird, wird der von der Druckfeder 22 vorgespannte Eingriffsklauenabschnitt Rp über die Außenumfangsfläche des mittleren hohlen zylindrischen Abschnitts 12a der Gegenradwelle 12 nach außen ausgefahren, um einen Eingriff mit dem Abtriebszahnrad (n) zu ermöglichen.
Die Druckfedern 22 sind zwischen die Innenflächen der Eingriffsklauenabschnitte Rp der Schwenkklauenelemente R und den gegenüberliegenden langen rechteckigen Vertiefungen 12p in der Gegenradwelle 12 angeordnet. Daher sind keine besonderen Zwischenräume für die Federn in der axialen Richtung erforderlich. Somit lässt sich verhindern, dass die Gegenradwelle 12 in der axialen Richtung vergrößert wird. Durch Anordnen der Druckfedern 22 in den Mitten der Breite in der axialen Richtung der Schwenkklauenelemente R können die Schwenkklauenelemente R selbst an beiden Seiten in der axialen Richtung symmetrisch ausgebildet werden. Daher können die zwei Arten von Schwenkklauenelement, die in beiden Richtungen der Relativdrehung zwischen den Abtriebszahnrädern (n) und der Gegenradwelle 12 in Eingriff und außer Eingriff treten, Schwenkklauenelemente R mit der gleichen Form sein, so dass es nicht notwendig ist, Schwenkklauenelemente mit unterschiedlichen Formen bereitzustellen.
Die Druckfedern 22 haben eine elliptische Form mit dem großen Durchmesser in der axialen Richtung der Gegenradwelle 12. Die Druckfeder 22 hat einen großen Durchmesser, der größer ist als die Breite des Stiftaufnahmeabschnitts Rr des Schwenkklauenelements R, und ist über die Umfangsnut 12cv hinweg aufgenommen, die über einen Umfang in der Umfangsrichtung hinweg ausgebildet ist, in den der Stiftaufnahmeabschnitt Rr schwenkbar eingesetzt ist. Daher kann die Bearbeitung der Gegenradwelle 12 erleichtert werden und können die Schwenkklauenelemente R stabil auf der Gegenradwelle 12 montiert werden.
Die vier Schwenkklauenelemente R, die den ungeradzahligen Gangrädern entsprechen (den ersten, dritten und fünften Abtriebszahnrädern n1, n3 und n5), und die vier Schwenkklauenelemente R, die den geradzahligen Gangrädern entsprechen (den zweiten, vierten und sechsten Abtriebszahnrädern n2, n4 und n6) haben relative Drehwinkelpositionen von 90° voneinander um die Mittelachse herum.
Von den vier Schwenkklauenelementen R, die den ungeradzahligen Gangrädern entsprechen (den ersten, dritten und fünften Abtriebszahnrädern n1, n3 und n5) sind die Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rao für einen solchen Eingriff, dass jedes der Ungeradzahliger-Gang-Abtriebszahnräder n1, n3 und n5 und die Gegenwelle 12 durch Abstützung in der normalen Drehrichtung der Zahnräder synchron gedreht werden, und die Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Eingriffselemente Rbo für einen solchen Eingriff, dass jedes der Ungeradzahliger-Gang-Abtriebszahnräder n1, n3 und n5 die Gegenradwelle 12 durch Abstützung in der Rückwärtsdrehrichtung der Zahnräder synchron gedreht werden, in jeweiligen Paaren vorgesehen, wobei die zwei Elemente in jedem Paar symmetrisch angeordnet sind.
Ähnlich sind, von den vier Schwenkklauenelementen R, die den geradzahligen Gangrädern entsprechen (den Zweiter-, Vierter- und Sechster-Abtriebszahnrädern n2, n4 und n6), die Normaldrehungs-Geradzahligen-Schwenkklauenelemente Rae für einen solchen Eingriff, dass jedes der geradzahligen Abtriebszahnräder n2, n4 und n6 und die Gegenwelle 12 durch Abstützung in der Normaldrehrichtung der Zahnräder synchron abgestützt werden, und die Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Eingriffselemente Rbe für einen solchen Eingriff, dass jedes der Geradzahliger-Gang-Abtriebszahnräder n2, n4 und n6 die Gegenwelle 12 durch Abstützung in der Rückwärtsdrehrichtung der Zahnräder synchron gedreht werden, in jeweiligen Paaren vorgesehen, wobei die zwei Elemente in jedem Paar symmetrisch angeordnet sind.
Die Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rao werden von dem Stiftelement 23, das durch die Bewegungen der Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstange Cao ausgefahren und eingefahren wird, jeweils verschwenkt, wohingegen die Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Eingriffselemente Rbo jeweils von dem Stiftelement 23 verschwenkt werden, das durch die Bewegung der Rückwärtsdrehung-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstange Cbo ausgefahren und eingefahren wird.
Ähnlich werden die Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rae jeweils von dem Stiftelement 23 verschwenkt, das durch die Bewegungen der Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstange Cae ausgefahren und eingefahren wird, wohingegen die Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Eingriffselemente Rbe jeweils von dem Stiftelement 23 verschwenkt werden, das durch die Bewegungen der Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstange Cbe ausgefahren und eingefahren wird.
Bei der Montage der Eingriffsmittel 20 auf der Gegenradwelle 12 wird zuerst das Lagerkragenelement 13 am rechten Ende von außen auf einem Außenumfangsendabschnitt des mittleren hohlen zylindrischen Abschnitts 12a angebracht, und das Eingriffsmittel 20 an rechten Ende wird derart montiert, dass die Enden einer Seite der Schwenkstifte 26 in die axialen Nuten 12av an der Innenseite des Lagerkragenelements 12 eingesetzt werden. Das nächste Lagerkragenelement 13 wird von außen angebracht, um die Enden der anderen Seite der Schwenkstifte 26 abzudecken, wobei das Abtriebszahnrad (n) montiert wird und danach das Eingriffsmittel 20 an der nächsten Stufe in der gleichen Weise wie in der vorangehenden Stufe montiert wird. Diese Prozedur wird wiederholt, und schließlich wird das Lagerkragenelement 13 am linken Ende von außen angebracht, um die Montage abzuschließen.
Wie in 19 gezeigt, werden die Lagerkragenelemente 13 außen an anderen Axialpositionen als die langen rechteckigen Vertiefungen 12p und die kurzen rechteckigen Vertiefungen 12q in dem mittleren hohlzylindrischen Abschnitt 12a angebracht. Jedes Lagerkragenelement 13 wird derart angeordnet, dass es die benachbarten 26, 26 der Schwenkstifte 26 überbrückend abdeckt, die in die durchgehenden Reihen in den axialen Nuten 12av eingebettet sind, wodurch verhindert wird, dass die Schwenkstifte 26 und die Schwenkklauenelemente R herausfallen.
Die Schwenkstifte 26, die in die axialen Nuten 12av des mittleren hohlen zylindrischen Abschnitte 12a der Gegenradwelle 12 eingebettet sind, werden mit einer solchen Tiefe eingebettet, dass sie nur die Außenumfangsfläche des mittleren hohlen zylindrischen Abschnitts 12a berühren (oder erreichen). Wenn die Lagerkragenelemente 13 außen angebracht werden, werden daher die Schwenkstifte 26 klapperfrei fixiert.
Die sieben Lagerkragenelemente 13 werden mit regelmäßigen Intervallen außen auf der Gegenradwelle 12 angebracht, und die Abtriebszahnräder (n) werden jeweils darauf drehbar gelagert, derart, dass sie die benachbarten Lagerkragenelemente 13, 13 jeweils überbrücken.
Jedes der Abtriebszahnräder (n) ist an seinen linken und rechten Innenumfangsrandabschnitten (den linken und rechten Umfangsrandabschnitten in der Innenumfangsfläche) mit Kerben versehen mit einer dünnwandigen ringförmigen Rippe 30 zwischen den linken und rechten Kerben, und die linken und rechten Lagerkragenelemente 13, 13 stehen mit den Kerben derart in Gleiteingriff, dass sie an die Rippe 30 klemmen (siehe 9 und 10).
Die Rippe 30 ist an der Innenumfangsfläche jedes der Abtriebszahnräder (n) mit Eingriffsvorsprungabschnitten (31) an sechs Positionen versehen, die mit regelmäßigen Intervallen in der Umfangsrichtung angeordnet sind (siehe 9, 10, 11 und 12).
Der Eingriffsvorsprungsabschnitt 31 hat in Seitenansicht (in der axialen Richtung, wie in den 11 und 12 gezeigt) eine dünnwandige Bogenform, und beide Endoberflächen in der Umfangsrichtung stellen Eingriffsflächen zum Eingriff mit dem Eingriffkragenabschnitt Rp des Schwenkklauenelements R dar.
Das Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelement Rao (das Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelement Rae) und das Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Eingriffselement Rbo (das Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Eingriffselement Rbe) haben Eingriffsklauenabschnitte Rp, Rp, die sich zu einander gegenüberliegenden Seiten erstrecken. Das Normaldrehrichtungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelement Rao (das Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelement Rae) stützt sich auf dem Eingriffsvorsprungsabschnitt 31 in der Normaldrehrichtung des Abtriebszahnrads (n) (und der Gegenradwelle 12) ab und steht damit in Eingriff. Das Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Eingriffselement Rbo (das Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Eingriffselement Rbe) stützt sich auf dem Eingriffsvorsprungsabschnitt 31 in der Rückwärtsdrehrichtung des Abtriebszahnrads (n) ab und steht damit in Eingriff.
Übrigens wird das Normaldrehrichtungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelement Rao (das Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelement Rae) auch dann nicht in der Rückwärtsrichtung des Abtriebszahnrads n in Eingriff gebracht, wenn der Eingriffsklauenabschnitt Rp nach außen vorsteht. Ähnlich wird das Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Eingriffselement Rbo (das Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Eingriffselement Rbe) auch dann nicht in der normalen Drehrichtung des Abtriebszahnrads n in Eingriff gebracht, wenn der Eingriffsklauenabschnitt Rp nach außen vorsteht.
Nun wird eine Montageprozedur der oben beschriebenen Eingriffmittel 20 auf die Gegenradwelle 12 beschrieben.
Die zwei linken und rechten Totgangmechanismen 52 und 53 werden auf die mit dem Schaltbetätigungselement 55 ausgestattete Schaltstange 51 montiert, und die Steuerstange Cao, Cao, Cae, Cae, Cbo, Cbo, Cbe, Cbe werden im Umfang der Totgangmechanismen 52 und 53 angeordnet. Diese Baugruppe wird in den Innenraum der Gegenradwelle 12 eingesetzt.
In diesem Fall werden die acht Steuerstangen Cao, Cao, Cae, Cae, Cbo, Cbo, Cbe, Cbe jeweils in die entsprechenden acht Steuerführungsnuten 12g eingesetzt.
Übrigens werden die Links-Rechts-Bewegungspositionen der acht Steuerstangen Cao, Cao, Cae, Cae, Cbo, Cbo, Cbe, Cbe relativ zur Gegenradwelle 12 in die Neutralpositionen gesetzt.
Die Gegenradwelle 12 wird in diesem Zustand in eine hochstehende Lage gesetzt, deren linker Endabschnitt oben ist.
Dann wird zuerst, wie in den durchgehenden Linien in 12 angegeben, das Lagerkragenelement 13 am rechten Ende außen auf das Unterende (rechte Ende) des mittleren hohlen zylindrischen Abschnitts 12a angebracht. Danach werden die Stiftelemente 23 in die Stiftlöcher 12h in der Umfangsnut 12cv entsprechend dem untersten ersten Abtriebszahnrad n1 eingesetzt; wobei die einen Enden der Druckfedern 22 an den Federaufnahmeabschnitten 12d abgestützt werden; wobei die Schwenkklauenelemente R in die langen rechteckigen Vertiefungen 12, die kurzen rechteckigen Vertiefungen 12q und die Umfangsnuten 12cv eingesetzt werden; wobei die Schwenkstifte 26 in die axialen Nuten 12av an der Innenseite des rechten Lagerkragenelements 13 eingesetzt werden und gleichzeitig in die Lagervertiefungen Rd in den Schwenkklauenelementen R eingesetzt werden, wodurch die Schwenkklauenelemente R in Position montiert sind.
Die Steuerstangen C befinden sich in ihren Neutralstellungen. Daher werden die Stiftelemente 23 in Kontakt mit den anderen Gleitkontaktflächen als den Steuernuten ausgefahren, um die Stiftaufnahmeabschnitte Rr der Schwenkklauenelemente R von der Innenseite her unter Druck zu setzen und die letzteren zu verschwenken, und die Eingriffsklauenelemente Rp werden in die langen rechteckigen Vertiefungen 12b versenkt, was in einem Zustand resultiert, wo keine Komponente über die Außenumfangsfläche des mittleren hohlen zylindrischen Abschnitts 12a vorstehen.
Nachdem die vier Schwenkklauenelemente R in der Umfangsnut 12cv, die dem ersten Abtriebszahnrad n1 entsprechen, in Position montiert sind, wird das erste Abtriebszahnrad n1 von der Oberseite her in Position gesetzt, wobei die Rippe 30 des ersten Abtriebszahnrads n1 auf dem Lagerkragenelement 13 abgestützt wird und die Kerbe in Eingriff gebracht wird, um hierdurch das erste Abtriebszahnrad n1 zu montieren. Dann wird das zweite Lagerkragenelement 13 von der Oberseite her in Position eingesetzt und mit der Kerbe in dem ersten Abtriebszahnrad n1 in Eingriff gebracht, wodurch das zweite Lagerkragenelement 13 außen in einer vorbestimmten Position der Gegenradwelle 12 angebracht wird, und das erste Abtriebszahnrad n1 in der axialen Richtung positioniert und montiert wird.
Dann wird das Eingriffsmittel 20 für das zweite Abtriebszahnrad n2 angebracht, und dann wird das letztere angebracht. Danach wird dieser Vorgang wiederholt, um sequentiell die verbleibenden dritten, vierten, fünften und sechsten Abtriebszahnräder n3, n4, n5 und n6 anzubringen, und schließlich wird außen das siebte Lagerkragenelement 13 angebracht.
In dem Zustand, wo die sechs Abtriebszahnräder (n) so auf der Gegenradwelle 12 montiert sind, wird die Gegenradwelle 12 an den linken und rechten Lagern 7L und 7R drehbar gelagert, die an einer Seitenwand des Motorgehäuses und am Lagerdeckelelement 18 sitzen, wodurch die sechs Abtriebszahnräder (n) und die sieben Lagerkragenelemente 13 abwechselnd miteinander kombiniert sind, eingeklemmt von den linken und rechten Seiten, und in der axialen Richtung positioniert sind.
Die Lagerkragenelemente 13 tragen axiale Kräfte der jeweiligen Abtriebszahnräder (n) und können hierdurch dazu beitragen, diese in der axialen Richtung zu positionieren und die Schubkräfte aufzunehmen.
Auf diese Weise werden die ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften und sechsten Abtriebszahnräder n1, n2, n3, n4, n5 und n6 an der Gegenradwelle 12 durch die Lagerkragenelemente 13 drehbar gelagert.
Da die Steuerstangen C in den Neutralstellungen sind, sind alle Abtriebszahnräder (n) in einem ausgerückten Zustand, aufgrund der Bewegungspositionen der Steuerstangen C, der Eingriffsmittel 20, die jeweils den Abtriebszahnrädern n entsprechen, wobei die Stiftelemente 23 so vorstehen, dass die Stiftaufnahmeabschnitte Rr der Schwenkklauenelemente R von der Innenseite her hochgedrückt werden, und die Eingriffsklauenabschnitte Rp da vorher zur Innenseite eingefahren sind. In diesem Zustand können sich die Abtriebszahnräder n relativ zur Gegenradwelle 12 frei drehen.
Wenn andererseits, wegen einer anderen Bewegungsposition als den Neutralpositionen der Steuerstangen C der Eingriffsmittel 20, die Stiftelemente 23 in die Steuernuten (v) verbracht werden, um die Schwenkklauenelemente R zu verschwenken und um einen Eingriffszustand zu erlangen, wo die Eingriffsklauenabschnitte R nach außen vorstehen, stützen sich die vorstehenden Eingriffsabschnitte 31 der entsprechenden Abtriebszahnräder (n) an den Eingriffsklauenabschnitten Rp ab, so dass die Drehung des Abtriebszahnrads (n) auf die Gegenradwelle 12 übertragen wird oder die Drehung der Gegenradwelle 12 auf das Abtriebszahnrad (n) übertragen wird.
In dem Schaltantriebsmechanismus 50 dreht der Betrieb des Schaltmotors 80 die Schaltwalze 67 um einen vorbestimmten Betrag, wobei die Drehung der Schaltwalze 67 die Schaltstange 51 um einen vorbestimmten Betrag in der axialen Richtung bewegt, durch die Funktion des Schaltstifts 58, der in die Schaltführungsnut G eingesetzt ist, und die acht Steuerstangen Cao, Cao, Cae, Cae, Cbo, Cbo, Cbe, Cbe in den Eingriffsmitteln 20 werden durch die Funktionen der Totgangmechanismen 52 und 53 gekoppelt bewegt.
Wenn die Steuerstangen C in der axialen Richtung bewegt werden, werden die Stiftelemente 23 in Gleitkontakt mit den Steuerflächen der Steuerstangen C einzeln in die Steuernuten (v) ausgefahren oder daraus zurückgezogen, wodurch die Schwenkklauenelemente R außer Eingriff von einem gegebenen Abtriebszahnrad (n) und in Eingriff mit einem anderen Abtriebszahnrad (n) verschwenkt werden. Auf diese Weise wird das mit der Gegenradwelle 12 in Eingriff stehende Abtriebszahnrad (n) gewechselt, wodurch ein Schaltvorgang ausgeführt wird.
Nun wird eine Schmierungsstruktur in der Gegenradwelle des Mehrganggetriebes 10 beschrieben.
In Bezug auf 6 ist die Gegenradwelle 12 an ihrem Abschnitt, auf dem das oben erwähnte Kragenelemente 33 anzubringen ist, mit einer Mehrzahl von Ölzuführlöchern 12x versehen, die den Abschnitt in radialen Richtungen durchsetzen. Dementsprechend ist auch das Kragenelement 33 mit Einführlöchern 33x versehen, und der Außenumfang davon ist mit einem ringförmigen Dichtungselement 39 abgedeckt.
Zusätzlich ist, wie in der linken Seitenansicht der Gegenradwelle 12 von 16 dargestellt, die Innenumfangsfläche des Innenraums der Gegenradwelle 12, durch paralleles Schneiden zu den acht Steuerführungsnuten 12g, an vier radialen Positionen (Positionen mit regelmäßigen Intervallen entlang der Umfangsrichtung mit axialen Ölzuführnuten 12y) ausgebildet, so dass zwei der Steuerführungsnuten 12g zwischen jedem benachbarten Paar der axialen Ölzuführnuten 12y angeordnet sind (siehe 11 und 12).
Jede der axialen Ölzuführnuten 12y steht mit radialen Ölzuführlöchern 12z in Verbindung, die in den radialen Richtungen an den axialen Positionen gebohrt sind, wo sich die entsprechenden Stiftelemente 23 befinden, und die radialen Ölzuführlöcher 12z sorgen für eine Verbindung zwischen den axialen Ölzuführnuten 12y und den Umfangsnuten 12cv, in die die Schwenkklauenelemente R eingesetzt sind.
Übrigens steht nicht jede der axialen Ölzuführnuten 12y mit den radialen Ölzuführlöchern 12z in Verbindung, die in die axial benachbarten axialen Positionen dort gebohrt sind, wo die Stiftelemente 23 angeordnet sind; stattdessen steht jede der axialen Ölzuführnuten 12y mit den radialen Ölzuführlöchern 12z an jeder anderen Axialposition in Verbindung.
Übrigens steht, von den vier axialen Ölzuführnuten 12y, ein gegenüberliegendes Paar von axialen Ölzuführnuten 12y mit den radialen Ölzuführlöchern 12z in Verbindung, die sich an die Umfangsnuten 12cv öffnen, wo die Stiftelemente 23 entsprechend den ungeradzahligen Gängen (den ersten, dritten und fünften Abtriebszahnrädern n1, n3 und n5) angeordnet sind (siehe 11), wohingegen das andere entgegengesetzte Paar der axialen Ölzuführnuten 12y mit den radialen Ölzuführlöchern 12z in Verbindung steht, die sich in die Umfangsnuten 12cv öffnen, wo die Stiftelemente 23 entsprechend den geradzahligen Gängen (den zweiten, vierten und sechsten Abtriebszahnrädern n2, n4 und n6) angeordnet sind (siehe 12).
Schmieröl, das in einen Endabschnitt des Innenraums der Gegenradwelle 12 über die Ölzuführlöcher 12x eingeleitet wird, wird in der axialen Richtung entlang der Innenumfangsfläche des Innenraums der Gegenradwelle 12 durch die axialen Ölzuführnuten 12y geleitet. Daher kann der gesamte Eingriffsumschaltmechanismus (die Eingriffsmittel 20 wie etwa die Schwenkklauenelemente R, die Stiftelemente 23, die Druckfedern 22 etc. der Steuerstangen C) glattgängig mit Schmieröl versorgt und ausreichend geschmiert werden, während der Öldurchtrittswiderstand gegen den Öldurchtritt in der axialen Richtung reduziert wird, wobei sogar ein kleinerer Ölförderaktuator ausreicht.
Es sind vier solcher axiale Ölzuführnuten 12y ausgebildet, und nicht jede der axialen Ölzuführnuten 12y steht mit den radialen Ölzuführlöchern 12z in Verbindung, die an axial benachbarten Axialpositionen gebohrt sind, wo die Stiftelemente 23 angeordnet sind. Daher kann das Schmieröl, das vom einen Ende der axialen Ölzuführnut 12y her zugeführt wird, zum anderen Ende treten, ohne dass der Hydraulikdruck wesentlich absinkt, und der Eingriffsumschaltmechanismus, der in der axialen Richtung angeordnet ist, kann weitgehend gleichmäßig mit dem Schmieröl versorgt werden.
Nun wird ein Hochschaltvorgang vom ersten Gang zum zweiten Gang mit einer Abstufung des Untersetzungsverhältnisses bei Beschleunigung durch Antrieb des Verbrennungsmotors entsprechend den 20 bis 24 beschrieben.
Die 20(a) bis 24(d) stellen sequentiell zeitliche Änderungen dar. In den Zeichnungen sind die 20(a) bis 24(a) Schnittansichten, die durch Weglassen der Zahnräder und dergleichen von 6 erhalten sind (Schnittansicht entlang der Linie IX-IX der 11 und 12), wobei die 20(b) bis 24(b) Schnittansichten sind, die durch Weglassen der Zahnräder und dergleichen von 10 erhalten sind (Schnittansicht entlang Linie X-X der 11 und 12), wobei die 20(c) bis 24(c) Schnittansichten (Schnittansichten des ersten Abtriebszahnrads n1) entlang der Linie c-c der 20(a) bis 24(a) und 20(b) bis 24(b) sind, und wobei die 20(d) bis 24(d) Schnittansichten (Schnittansichten des zweiten Abtriebszahnrads n2) entlang der Linie d-d der 20(a) bis 24(a) und 20(b) bis 24(b) sind.
Die Kraft des Verbrennungsmotors wird durch die Reibungskupplung 5 auf die Hauptradwelle 11 übertragen, wodurch die ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften und sechsten Antriebszahnräder m1, m2, m3, m4, m5 und m6 als ein Körper gedreht wird, und die ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften und sechsten Abtriebszahnräder n1, n2, n3, n4, n5 und n6 in konstantem Eingriff damit jeweils mit den jeweiligen Drehzahlen gedreht werden.
20(a) bis 20(d) stellen den Erster-Gang-Zustand dar. In 20(c) wird das erste Abtriebszahnrad n1 in der Pfeilrichtung gedreht, und in 20(d) wird das zweite Abtriebszahnrad n2 in der Pfeilrichtung gedreht, worin das zweite Abtriebszahnrad n2 mit höherer Drehzahl gedreht wird als das erste Abtriebszahnrad n1.
Nur die Stiftelemente 23 der Eingriffsmittel 20, entsprechend dem ersten Abtriebszahnrad n1, werden in die Steuernuten v1 der Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstange Cao gesetzt (siehe 20(a)). Daher stehen die Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rao der Eingriffsmittel 20 mit ihren Eingriffsklauenabschnitten Rp nach außen vor, so dass die Eingriffsvorsprungsabschnitte 31 des drehenden ersten Abtriebszahnrads n1 mit den Eingriffsklauenabschnitten Rp in Eingriff kommen (siehe 20(c)), und sich die Gegenradwelle 12 zusammen mit dem ersten Abtriebszahnrad n1 mit der gleichen Drehzahl dreht wie das erste Abtriebszahnrad n1.
Übrigens sind in den 20(a) bis 27(d) die Schwenkklauenelemente R und die Eingriffsvorsprungsabschnitte 31, die gerade zur Kraftübertragung wirksam sind, kreuzschraffiert.
In diesem Ersten-Gang-Zustand dreht sich das zweite Abtriebszahnrad n2 leer, da die ihm entsprechenden Stiftelemente 23 der Eingriffsmittel 20 aus den Geradzahliger-Gang-Steuerstangen Cae und Cbe (siehe 20(b)) vorstehen und die Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rae und Rbe in den Eingriffsmitteln 20 ihre Eingriffsklauenabschnitte Rp zur Innenseite einfahren.
Die anderen dritten, vierten, fünften und sechsten Abtriebszahnräder n3, n4, n5 und n6 laufen leer an (siehe 20(a) und 20(b)).
Wenn hier ein Schaltwählhebel manuell betätigt wird, um einen Schaltvorgang zum zweiten Gang auszulösen, und die Schaltwalze 67 gedreht wird, damit die Schaltstange 51 mit einer Rechtsbewegung in der axialen Richtung beginnt, sind die acht Steuerstangen Cao, Cao, Cae, Cae, Cbo, Cbo, Cbe, Cbe bereit zur gekoppelten Rechtsbewegung in der axialen Richtung, aufgrund der Funktionen der Schraubenfedern 52s und 53 der Totgangmechanismen 52 und 53.
In Bezug auf die 21(a) und 21(c) werden die Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstangen Cbo an der einen Seite mit wenig Widerstand bewegt, da die Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rbo, die durch die Funktion der Stiftelemente 23 betätigt werden, nicht mit den Eingriffsvorsprungsabschnitten 31 des ersten Abtriebszahnrads n1 in Eingriff stehen, so dass die Stiftelemente 23, die sich in den Steuernuten v1 befanden, gelöst werden und aus den Steuernuten v1 vorstehen (siehe 21(a)), wodurch die Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rbo verschwenkt werden und ihre Eingriffsklauenabschnitte Rp allmählich einwärts zurückgefahren werden (siehe 21(c)).
Andererseits sind, an den Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstangen Cao an der anderen Seite, die Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rao, die durch die Funktion der Stiftelemente 23 betätigt werden, mit den Eingriffsvorsprungabschnitten 31 des ersten Abtriebszahnrads n1 in Eingriff und erhalten die Kraft von dem ersten Abtriebszahnrad n1, so dass ein ziemlich starker Reibwiderstand beim Schwenken der Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rao auftritt, um diese auszurücken. Selbst wenn daher die Kraft der Schraubenfeder 53s im Totgangmechanismus 53 dabei ist, die Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstangen Cao so zu bewegen, dass die Stiftelemente 23 entlang den schrägen Seitenflächen der Steuernuten v1 vorstehen, ist es unmöglich, die Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rao hochzudrücken und zu verschwenken. Insbesondere werden dann, wenn die Stiftelemente 23 gerade mit der Aufwärtsbewegung entlang den schrägen Seitenflächen der Steuernuten v1 begonnen haben, die Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstangen Cao gestoppt, und ein Zustand, wo ein Ausrücken unmöglich ist, bleibt wie er ist (siehe 21(a) und 21(c)).
Im in den 21(a) bis 21(d) dargestellten Zustand können am zweiten Abtriebszahnrad n2 die Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstangen Cae widerstandsfrei bewegt werden, aber die Stiftelemente 23, die noch nicht in die Steuernuten v2 eingetreten sind, und die Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rae und Rbe zeigen keine Änderung (siehe 21(b) und 21(d)).
Da übrigens die Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstangen Cao zusammen mit dem damit gekoppelten Federhalter 53h des Totgangmechanismus 53 im gestoppten Zustand sind, sind auch die Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstangen Cbe in Eingriff mit dem Federhalter 53h im gestoppten Zustand.
Wenn in dem Zustand, wo die Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstangen Cao im gestoppten Zustand sind, die Schaltstange 51 weiter nach rechts bewegt wird, so dass sie die Zweiter-Gang-Stellung erreicht, werden auch die Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstangen Cae zusammen mit den. Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstangen Cbo weiter nach rechts bewegt. Demzufolge treten, wie in 22(b) gezeigt, die Stiftelemente 23 in die Steuernuten v2 der Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstangen Cae ein; dann werden die Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rae durch die Vorspannkräfte der Druckfedern 22 und die Zentrifugalkräfte der Eingriffsklauenabschnitte Rp verschwenkt, so dass ihre Eingriffsklauenabschnitte Rp zur Außenseite vorstehen (siehe 22(d)).
Übrigens bleiben die Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstangen Cbe im gestoppten Zustand, und die Eingriffsklauenabschnitte Rp der Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rbe bleiben nach innen eingefahren.
Dann verfangen sich die Eingriffsvorsprungabschnitte 31 des zweiten Abtriebszahnrads n2, das sich mit höherer Drehzahl dreht als die Gegenwelle 12, die sich zusammen mit dem ersten Abtriebszahnrad n1 drehen, mit den nach außen vorstehenden Eingriffsklauenabschnitten Rp der Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rae und stützen sich daran ab (siehe 23(d)).
In diesem Moment (siehe die 23(c) und 23(d)), erfolgen die Abstützung der Eingriffsvorsprungabschnitte 31 des zweiten Abtriebszahnrads n2 an dem Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelementen Rae und die Abstützung der Eingriffsvorsprungabschnitte 31 des ersten Abtriebszahnrads n1 an den Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schenkklauenelementen Rao gleichzeitig.
Daher wird, unmittelbar ab diesem Moment, die Gegenradwelle 12 dazu gebracht, mit der gleichen Drehzahl, wie dem mit höherer Geschwindigkeit drehenden zweiten Abtriebszahnrad n2 zu drehen (siehe 24(d)), wobei die Eingriffsklauenabschnitte Rp der Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rao von den Eingriffsvorsprungabschnitten 31 des ersten Abtriebszahnrads n1 gelöst werden, wodurch ein Hochschalten vom ersten Gang zum zweiten Gang erfolgt.
Wenn die Eingriffsklauenabschnitte Rp der Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rae von den Eingriffsvorsprungabschnitten 31 des ersten Abtriebszahnrads n1 getrennt sind, geht der Reibwiderstand zum Fixieren der Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rao verloren, wobei die Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstange Rao, die durch die Schraubenfeder 53s des Totgangmechanismus 53 vorgespannt war, mit Verzögerung nach rechts bewegt werden, und die Stiftelemente 23, die sich in den Steuernuten v1 befanden, aus den letzteren gelöst werden, um die Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rao zu verschwenken und hierdurch die Eingriffsklauenabschnitte Rp zur Innenseite einzufahren (siehe 24(c)).
Die Bewegung der Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstange Cao bewirkt, dass auch die Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstange Cbe durch die Funktion des Federhalters 53h des Totgangmechanismus 53 bewegt werden, wodurch die Stiftelemente 23 in die Steuernuten v2 der Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstangen Cbe verbracht werden und die Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rbe verschwenkt werden, so dass ihre Eingriffsklauenabschnitte Rp zur Außenseite vorstehen, wodurch der Schaltvorgang beendet wird (siehe 24(d)).
Auf diese Weise wird der Schaltvorgang vom ersten Gang zum zweiten Gang abgeschlossen. Der in den 24(a) bis 24(d) gezeigte Zustand ist der Zweite-Gang-Zustand.
Beim oben erwähnten Hochschalten vom ersten Gang zum zweiten Gang, um eine Untersetzungsverhältnisstufe niedriger, in den Zustand, wo die Eingriffsvorsprungabschnitte 31 des ersten Abtriebszahnrads n1 sich an den Eingriffsklauenabschnitten Rp der Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rao abstützen und damit in Eingriff stehen, wie in den 23(a) bis 23(d) gezeigt, verfangen sich die Eingriffsvorsprungabschnitte 31 des zweiten Abtriebszahnrads n2, das sich mit höherer Geschwindigkeit dreht, mit den Eingriffsklauenabschnitten Rp der Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rae und stützen sich daran ab, so dass sich die Gegenradwelle 12 zusammen mit dem zweiten Abtriebszahnrad n2 mit höherer Drehzahl dreht, um hierdurch den Schaltvorgang zu ermöglichen. Daher werden die Eingriffsklauenabschnitte Rp der Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rao von den Eingriffsvorsprungabschnitten 31 des ersten Abtriebszahnrads n1 spontan allmählich getrennt, so dass diese glattgängig ausrücken. Dementsprechend ist für das Ausrücken keine Kraft erforderlich, wird ein glattgängiger Betrieb erzielt und ein glattes Hochschalten realisiert.
Auch bei jedem der Hochschaltvorgänge vom zweiten Gang zum dritten Gang, vom dritten Gang zum vierten Gang, vom vierten Gang zum fünften Gang und vom fünften Gang zum sechsten Gang erfolgt das Hochschalten mit einem Prozess, in dem in dem Zustand, wo das Abtriebszahnrad (n) mit gegebenen Schwenkklauenelementen R in Eingriff steht, das Abtriebszahnrad (n) mit den Schwenkklauenelementen R um eine Untersetzungsverhältnisstufe niedriger als den gegebenen Schwenkklauenelementen R in Eingriff gelangt. Daher ist für das Ausrücken keine Kraft erforderlich und wird ein glatter Betrieb erzielt. Dies stellt sicher, dass kein Verlust in der Umschaltzeit während des Hochschaltens auftritt, ein Aussetzen der Antriebskraft vermieden wird und der Schaltstoß schwach ist und ein glattes Hochschalten erreicht werden kann.
Wenn zum Beispiel das System im Ersten-Gang-Zustand ist, wie in 20(c) gezeigt, sind die Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rao in Eingriff mit den Eingriffsvorsprungabschnitten 31 des ersten Abtriebszahnrads n1, und die Eingriffsklauenabschnitte Rp der Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rbo an der anderen Seite befinden sich in der Nähe der Eingriffsvorsprungabschnitte 31 und sind damit in Eingriff bringbar.
Wenn daher die Fahrzeuggeschwindigkeit verzögert und eine Antriebskraft vom Hinterrad auf die Gegenradwelle 12 einwirkt, mit dem Ergebnis einer Richtungsänderung der Antriebskraft, wird der Eingriff der Eingriffsvorsprungabschnitte 31 des ersten Abtriebszahnrads n1 mit den Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rao rasch zum Eingriff mit den Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelementen Rbo umgeschaltet. Dementsprechend kann der Eingriff glattgängig übergeben und gehalten werden.
Nun wird ein Prozess des Herunterschaltens vom Zweiten-Gang-Zustand zum Ersten-Gang-Zustand beschrieben, mit einer Untersetzungsverhältnisstufe nach oben, während die Fahrzeuggeschwindigkeit verzögert wird, wie nachfolgend anhand der 25(a) bis 27(d) beschrieben.
Die 25(a) bis 25(d) stellen einen Zustand unmittelbar nach Verzögerung im Zweiten-Gang-Zustand dar.
Aufgrund der Verzögerung wirkt eine Antriebskraft vom Hinterrad auf die Gegenradwelle 12. In diesem Fall werden, wie in 25(d) gezeigt, die Eingriffsklauenabschnitte Rp der Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rbe, die in einem eingriffsfähigen Zustand waren, mit dem Eingriffsvorsprungabschnitt 31 des zweiten Abtriebszahnrads n2, dessen Drehzahl geringer ist, tatsächlich in Eingriff gebracht, so dass die Drehkraft der Gegenradwelle 12. auf das zweite Abtriebszahnrad n2 übertragen wird; dabei findet eine so genannte Motorbremsung statt.
Wenn in diesem Zustand der Schaltwählhebel manuell betätigt wird, um die Schaltwalze 67 um einen vorbestimmten Betrag in der Gegenrichtung zur oben erwähnten zu drehen und um die Schaltstange 51 in der axialen Richtung nach links zu bewegen, um zum ersten Gang herunterzuschalten, werden die acht Steuerstangen Cao, Cao, Cae, Cae, Cbo, Cbo, Cbe, Cbe in der axialen Richtung gekoppelt durch die Funktion der Schraubenfedern 52s und 53s der Totgangmechanismen 52 und 53 bereit zur Linksbewegung. Da jedoch die Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rbe, die durch die Funktion der Stiftelemente 23 betätigt werden, mit den Eingriffsvorsprungabschnitlen 31 des zweiten Abtriebszahnrads n2 in Eingriff stehen und die Kraft von dem zweiten Abtriebszahnrad n2 erhalten, wirkt ein ziemlich starker Reibwiderstand beim Schwenken der Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkelemente Rbe, um diese auszurücken. Daher werden dann, wenn die Stiftelemente 23 gerade mit der Hochbewegung entlang den schrägen Seitenflächen der Steuernuten v2 begonnen haben, die Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstangen Cbe gestoppt, und ein Zustand, wo das Ausrücken unmöglich ist, bleibt wie er ist (siehe 26(b) und 26(d)).
Übrigens bleiben, zusammen mit den Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstangen Cbe, die Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstangen Cao durch die Funktion des Federhalters 53h des Totgangmechanismus 53 auch im gestoppten Zustand.
Andererseits werden die Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstangen Cae mit wenig Widerstand nach links bewegt, da die Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rae, die durch die Funktion der Stiftelemente 23 betätigt werden, nicht mit den Eingriffsvorsprungabschnitten 31 des zweiten Abtriebszahnrads n2 in Eingriff stehen. Die Bewegung der Normalrichtungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstangen Cae bewirkt, dass die Stiftelemente 23, die sich in den Steuernuten v2 befanden, aus den Steuernuten v2 vorstehen, um hierdurch die Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rae zu verschwenken und die Eingriffsklauenabschnitte Rp zur Innenseite einzufahren (siehe 26(d)).
Wie beim ersten Abtriebszahnrad n1 werden auch die Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstangen Cbo widerstandsfrei nach links bewegt, wobei die Stiftelemente 23 in die Steuernuten v1 der Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstangen Cbo eintreten (siehe 26(a)), und die Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rbo durch die Vorspannkräfte der Druckfedern 22 und die Zentrifugalkräfte ihrer Eingriffsklauenabschnitt Rp verschwenkt werden, so dass die Eingriffsklauenabschnitte Rp zur Außenseite vorstehen (siehe 26(c)).
Nachdem die Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rae ihre Eingriffsklauenabschnitte Rp zur Innenseite eingefahren haben, stehen die Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rbo mit ihren Eingriffsklauenabschnitten Rp zur Außenseite vor.
Wenn dann die Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rbo zusammen mit der Gegenradwelle 12 drehen, so dass sie sich mit den Eingriffsvorsprungabschnitten 31 des ersten Abtriebszahnrads n1 verfangen und sich daran abstützen, wie in den 26(c) und 26(d) gezeigt, gibt es einen Moment, zu dem sowohl die Eingriffsvorsprungabschnitte 31 des zweiten Abtriebszahnrads n2 als auch die Eingriffsvorsprungabschnitte 31 des ersten Abtriebszahnrads n1 sich gleichzeitig an den Eingriffsklauenabschnitten Rp der Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rbe und an den Eingriffsklauenabschnitten Rp der Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rbo abstützen.
Unmittelbar ab diesem Moment wird der Eingriff mit dem ersten Abtriebszahnrad n1, das sich mit niedriger Drehgeschwindigkeit dreht, wirksam, und es erfolgt das Ausrücken vom zweiten Abtriebszahnrad n2, wodurch ein Herunterschalten vom zweiten Gang zum ersten Gang erreicht wird.
Wenn die Eingriffsvorsprungsabschnitte 31 des zweiten Abtriebszahnrads n2 und die Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstangen Cbe voneinander gelöst werden, geht der Reibwidersand, der die Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rbe fixiert, verloren, wobei die Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang- Steuerstangen Cbe, die an der Schraubenfeder 53s des Totgangmechanismus 53 vorgespannt waren, mit Verzögerung nach links bewegt werden, und die Stiftelemente 23, die in den Steuernuten v2 waren, aus den Steuernuten v2 herauskommen (siehe 27(b)), wodurch die Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rbe verschwenkt werden, um ihre Eingriffsklauenabschnitte Rp zur Innenseite einzufahren (siehe 27(d)).
Mit der Bewegung der Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstangen Cbe werden auch die Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Cao durch die Funktion des Federhalters 53h des Totgangmechanismus 53 bewegt, und die Stiftelemente 23 treten in die Steuernuten v1 der Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstangen Cao ein, wodurch die Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rao verschwenkt werden, so dass ihre Eingriffsklauenabschnitte Rp zur Außenseite vorstehen, um hierdurch den Schaltvorgang abzuschließen (siehe 27(c)).
In diesem Zustand ist der Schaltvorgang vom zweiten Gang zum ersten Gang abgeschlossen.
Bei diesem Herunterschalten von Zweiten-Gang-Zustand zum Ersten-Gang-Zustand, mit einer Untersetzungsverhältnistufe höher, in dem Zustand, wo die Eingriffsklauenabschnitte Rp der Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rbe in Abstützung und Eingriff mit den Eingriffsvorsprungabschnitten 31 des zweiten Abtriebszahnrads n2 sind, wie in 26 gezeigt, verfangen sich die Eingriffsklauenabschnitte Rp der Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rbo mit den Eingriffsvorsprungabschnitten 31 des ersten Abtriebszahnrads n1, das sich mit geringerer Geschwindigkeit dreht, und treten damit in Eingriff, was in einem Umschalten des Eingriffs resultiert. Daher werden die Eingriffsvorsprungabschnitte 31 des zweiten Abtriebszahnrads n2 und der Eingriffsklauenabschnitte Rp der Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang- Schwenkklauenelemente Rbe glattgängig voneinander gelöst. Dies stellt sicher, dass für das Ausrücken keine Kraft erforderlich ist, wobei ein glatter Vorgang erreicht wird und ein glattes Herunterschalten realisiert werden kann.
Auch den jeweiligen Herunterschaltvorgängen vom sechsten Gang zum fünften Gang, vom fünften Gang zum vierten Gang, vom vierten Gang zum dritten Gang und vom dritten Gang zum zweiten Gang erfolgt das Herunterschalten mit einem Prozess, in dem in dem Zustand, wo das das Abtriebszahnrad (n) mit gegebenen Schwenkklauenelementen R in Eingriff steht, das Abtriebszahnrad (n) mit den Schwenkklauenelementen R mit einer Untersetzungsverhältnisstufe höher in Eingriff kommt, im Vergleich zu den gegebenen Schwenkklauenelementen R. Daher ist für das Ausrücken keine Kraft erforderlich und wird ein glatter Betrieb ermöglicht. Dies stellt sich, dass keine Schaltkupplung erforderlich ist, beim Herunterschalten keine Umschaltzeit verloren geht, ein Aussetzen der Antriebskraft vermieden wird, der Schaltstoß schwach ist und ein glattes Herunterschalten durchgeführt werden kann.
Wenn zum Beispiel das System im Zweiten-Gang-Zustand ist, wie in 25(d) gezeigt, sind die Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rbe im Eingriff mit den Eingriffsvorsprungabschnitten 31 des zweiten Abtriebszahnrads n2, und die Eingriffsklauenabschnitte Rp der Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rae an der anderen Seite sind in der Nähe der Eingriffsvorsprungabschnitte 31 und damit in Eingriff bringbar.
Wenn daher das Fahrzeug beschleunigt und Antriebskraft vom Verbrennungsmotor auf das zweite Abtriebszahnrad n2 übertragen wird, mit einer Richtungsänderung der Antriebskraft, wird der Eingriff der Eingriffsvorsprungabschnitte 31 des zweiten Abtriebszahnrads n2 mit den Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Schwenkklauenelemente Rbe rasch zum Eingriff mit den Normalrichtungs-Geradzahliger-Gang- Schwenkklauenelementen Rae umgeschaltet. Dementsprechend kann der eingriff glattgängig umgeschaltet und gehalten werden.
Übrigens kann beim vorliegenden Mehrganggetriebe 10 bei Beschleunigung durch Antrieb des Verbrennungsmotors eine einfache Bewegung der Schaltstange nach links in der axialen Richtung beim Versuch eines Herunterschaltens, der Eingriff der Schwenkklauenelemente R und des Abtriebszahnrads (n), die kraftübertragend sind, nicht lösen. Im Hinblick hierauf wird zur Durchführung eines Herunterschaltens bei Beschleunigung ein Schaltvorgang in dem Zustand ausgeführt, wo das Fahrzeug durch einmaliges Ausrücken der Reibungskupplung 5 vor Durchführung des Schaltvorgangs verzögert worden ist. Auf diese Weise wird der Eingriff glattgängig zum Eingriff der Schaltklauenelemente R und eines Abtriebszahnrads (n) umgeschaltet, dessen Untersetzungsverhältnis um eine Stufe höher ist als das Abtriebszahnrad (n), das die Kraft übertragen hat, und danach wird die Reibungskupplung 5 eingerückt und die Beschleunigung ausgeführt.
In dem Fall, wo die Kupplung 5 nicht verwendet wird, wird die Drehzahl des Abtriebszahnrads (n) momentan separat durch Antriebskraftdrehzahlreduzierungsmittel wie etwa der Zündzeitsteuerung oder der Kraftstoffeinspritzmengensteuerung gesenkt, wodurch ein Herunterschalten auch während der Beschleunigung glattgängig ausgeführt werden kann.
Wenn das Fahrzeug verzögert und eine Antriebskraft vom Hinterrad auf die Gegenradwelle 12 wirkt, kann der beabsichtigte Schaltvorgang nicht durchgeführt werden, selbst wenn die Schaltstange 51 in der axialen Richtung nach rechts bewegt ist, wenn man versucht, ein Hochschalten auszuführen. Übrigens würde ein Schaltstoß erzeugt, wenn das Abtriebszahnrad (n), das eine Untersetzungsstufe niedriger ist als das zuvor wirksame Abtriebszahnrad (n), bei der anschließenden Beschleunigung mit dem Schwenkklauenelementen R in Eingriff gebracht. Im Hinblick hierauf wird der Hochschaltbetrieb bei Verzögerung unterbunden, wodurch die Erzeugung eines Schaltstoßes sicher verhindert werden kann.
Durch Bewegung der Schaltstangen C in der axialen Richtung, die in die Steuerführungsnuten 12g eingesetzt sind, die in der Innenumfangsfläche des Innenraums der Gegenradwelle 12 ausgebildet sind, werden die Stiftelemente 23, die in die erforderlichen Positionen der Gegenradwelle 12 eingesetzt sind, ausgefahren oder eingefahren, um die Schwenkklauenelemente R zu verschwenken, um hierdurch das Einrücken und Ausrücken zwischen den Schwenkklauenelementen R und den Eingriffsvorsprungabschnitten 31 der Abtriebszahnräder (n) zu bewirken. Daher ist es mit kleinen Bewegungsbeträgen der Steuerstangen C möglich, die benötigten Stiftelemente 23 auszufahren oder einzufahren, um hierdurch den Eingriff umzuschalten und einen Schaltvorgang auszuführen. Übrigens kann, wie in 1 gezeigt, eine Struktur verwendet werden, in der die benachbarten Abtriebszahnräder (n), die auf der Gegenradwelle 12 drehbar gelagert sind, einander benachbart sind, wodurch die Breite des Mehrganggetriebes 10 in der axialen Richtung kleiner gemacht werden kann.
Die Schaltwalze 67 in dem Schaltantriebsmechanismus 50 für das Mehrganggetriebe 10 hat eine Konfiguration, worin, von der Schaltführungsnut G, die Gangnutabschnitte Gs, die auf gangweiser Basis bestimmt und in der Umfangsrichtung so orientiert sind, dass sie den Schaltstift 58 in der axialen Richtung nicht bewegen, jeweils länger gemacht als die Distanz, über die die Schaltwalze 67 ab dem Moment des Antriebsstopps des Schaltmotors 80 leerläuft. Daher kann, während eine einfache Konfiguration ohne intermittierenden Antriebsmechanismus verwendet wird, die Schaltstange in kurzer Zeit rasch und stabil in einer gewünschten festen Position gehalten werden, und ein Schaltvorgang kann rasch und sicher ausgeführt werden, auch wenn die Gangschaltgeschwindigkeit durch den Schaltmotor 80 hoch ist.
Da die Schaltführungsnut G in der Schaltwalze 67 in der Außenumfangsfläche der Schaltwalze 67 kontinuierlich über zumindest den doppelten Umfang ausgebildet ist, kann das Mehrganggetriebe 10, das eine Vielzahl von Gängen wie etwa sechs Gänge aufweist, mit einer einzigen Schaltwalze 67 kleinen Außendurchmessers auskommen. Daher lassen sich Größe, Gewicht und Kosten des Mehrganggetriebes 10 reduzieren.
Da übrigens der Drehwinkel der Schaltwalze 67 durch Drehzahluntersetzung mittels eines Drehzahluntersetzunggetriebes erfasst wird, das das im Durchmesser große Untersetzungszahnrad 75b, das im Durchmesser kleine Untersetzungszahnrad 75s und dergleichen enthält, lässt sich ein kostengünstiges Potentiometer 78 verwenden.
Wie in 28 gezeigt, hat jede der Gangnutabschnitte Gs eine Länge von 60°, in Bezug auf den Drehwinkel der Schaltwalze 67; in anderen Worten, jeder der Gangnutabschnitte Gs ist länger als der Weg, über den die Schaltwalze 67 ab dem Antriebsstopp des Schaltmotors 80 leerläuft.
Jeder der Gangnutabschnitte Gs und jeder der Schaltnutabschnitte Gs, Gm haben beide eine Länge von 60° in Bezug auf den Drehwinkel, und eine Mehrzahl von Gangnutabschnitten Gs überlappen einander in der gleichen Umfangsposition in der Außenumfangsfläche der Schaltwalze 67.
Insbesondere sind, wie in 28 gezeigt, die Gangnutabschnitte für N (neutral), dritter Gang und sechster Gang auf die gleiche Umfangsposition (0° bis 60°) gelegt, sind die Gangnutabschnitte für den ersten Gang und vierten Gang auf die gleiche Umfangsposition (120° bis 180°) gelegt, und sind die Gangnutabschnitte für den zweiten Gang und fünften Gang auf die gleiche Umfangsposition (240° bis 300°) gelegt.
Zusätzlich ist ein Drehungsbegrenzungsmittel 1100 zum Begrenzen der Schaltwalze 167 vorgesehen, wie in den 29 und 30 gezeigt.
Ein Drehungsbegrenzungsnocken 167C, der an einem Seitenrandabschnitt ausgebildet ist, erstreckt sich weiter in der axialen Richtung über die Schaltwalze 167G der Schaltwalze 167 hinaus.
Wie in 30 gezeigt, hat der Drehungsbegrenzungsnocken 167C in seitlicher Schnittansicht eine verformte dreieckige Gestalt und ist bogenförmigen Gangnockenflächen 167Cs ausgebildet, die einen vorbestimmten Außendurchmesser haben, entsprechend den Gangnutabschnitten Gs, und Schaltnockenflächen 167Cm mit spitzwinkligen scharfen hohen Rippen 167Ct, an deren Mittelabschnitten, entsprechend den Schaltnutabschnitten Gm. Die Gangnockenflächen 167Cs und die Schaltnockenflächen 167cm sind in einem Einheitsbereich von 160° abwechselnd ausgebildet.
In der Nähe der Schaltwalze 167, wie in 29 gezeigt, steht eine Bolzentragachse 1106 mit dem Lagerdeckelement 108 in Gewindeeingriff, während sie ein Begrenzungsarmelement 1101 über ein zylindrisches Kragenelement 1105 durchsetzt. Die Bolzentragachse 1106 steht parallel zur Mittelachse der Schaltwalze 167 vor, und ein Basisendabschnitt des Begrenzungsarmelements 1101 ist an dem zylindrischen Kragenelement 1105 schwenkbar gelagert.
Am Endabschnitt des Begrenzungsarmelements 1101 ist über eine Tragwelle 1103 eine Rolle 1102 drehbar gelagert.
Eine Torsionsfeder 1107, die um das zylindrische Kragenelement 1105 herumgewickelt ist, ist mit ihrem einen Ende an dem Lagerdeckelement 108 befestigt, ist an ihrem anderen Ende an einem Rand des Begrenzungsarmelements 1101 arretiert, und spannt hierdurch das Begrenzungsarmelement 1101 in einer Schwenkrichtung vor (in 30 im Gegenuhrzeigersinn).
Wie in 30 gezeigt, drückt das von der Torsionsfeder 1107 schwenkbar vorgespannte Begrenzungsarmelement 1101 auf die Rolle 1102, die am einen Ende drehbar gelagert ist, gegen eine Nockenfläche des Drehungsbegrenzungsnockens 167C der Schaltwalze 167.
Die Rolle 1102 am Ende des Begrenzungsarmelements 1101 ist so ausgebildet, dass sie gegen die Gangnockenfläche 167Cs drückt, wenn der Schaltstift 158 in dem Gangnutabschnitt Gs ist, und er gegen die Schaltnockenfläche 167Cm drückt und über die hohe Zwischenrippe 167Ct hinwegläuft, wenn sich der Schaltstift 158 in dem Schaltnutabschnitt Gm befindet.
Wie oben erwähnt, ist die Schaltnockenfläche 167Cm des Drehungsbegrenzungsnocken 167C an ihrem Mittelabschnitt mit der hohen Nockenrippe 167Ct ausgebildet, und die Gangnockenfläche 167Cs ist mit der Bogenfläche mit vorbestimmtem Außendurchmesser ausgebildet. Wenn daher die Rolle 1102 am Ende des Begrenzungsarmelements 1101, die durch das Drehungsbegrenzungmittel 1100 in Schwenkrichtung vorgespannt wird, während des Gangschaltens über die hohe Nockenrippe 167Ct hinwegläuft, wird der Gang sicher umgeschaltet, und die Rolle 1102 kommt auf der Gangnockenfläche 167Cs zwischen den hohen Nockenrippen 167Ct und 167Ct zum Stillstand. Demzufolge wird eine Drehung der Schaltwalze 167 sicher unterbunden, und der Gang bleibt problemlos eingerückt, ohne eine Bremse zu benötigen.
Zusätzlich erstreckt sich die Zwischenwelle 170, die in das im Durchmesser kleine Zwischenzahnrad 172 in Eingriff mit der Walzenverzahnung 167G am Seitenrand der Schaltwalze 167 einstückig drehbar trägt, nach rechts, und ist an ihrem Endabschnitt mit dem im Durchmesser kleinen Zahnrad 173 ausgebildet.
Wie in 2 dargestellt, ist der hohlzylindrische Basisabschnitt 77a des im Durchmesser großen Zahnrads 77 mit einem Betätigungsabschnitt eines am unteren Motorgehäuse 1L angebrachten Potentiometers 78 verbunden.
Da das Potentiometer 78 die Drehung der Schaltwalze 167 durch Drehzahluntersetzung mit dem Drehzahluntersetzungsgetriebe erfasst, beträgt der erfasste Winkel etwa ein Drittel des Drehwinkels der Schaltwalze 167.
Wenn der Drehwinkel der Schaltwalze 167 somit durch Drehzahluntersetzung mit dem Drehzahluntersetzungsgetriebe erfasst wird, kann ein billiges Potentiometer 178 verwendet werden.
Bei dem vorliegenden Schaltantriebsmechanismus 50 wird eine Konfiguration verwendet, in der eine Mehrzahl von Gangnutabschnitten Gs einander an der gleichen Umfangsposition in der Außenumfangsfläche der Schaltwalze 167 überlappen, und die Drehung der Schaltwalze 67 wird auf einen einem erforderlichen Gang entsprechenden Drehwinkel durch das Drehungsbegrenzungsmittel 100 begrenzt. Daher kann die Schaltstange 51 stabil in einer gewünschten axialen Position gehalten werden, und kann mit dem einfachen Drehungsbegrenzungsmittel 100 eingelegt werden, ohne dass ein intermittierender Antriebsmechanismus erforderlich ist, so dass eine Mehrzahl von Gängen mit einer Drehung der Schaltwalze 67 eingelegt werden können, deren Drehung durch das Drehungsbegrenzungmittel 100 begrenzt ist. Demzufolge ist es möglich, den Durchmesser der Schaltwalze 67 zu verringern, das Drehungsbegrenzungsmittel 100 zu vereinfachen, und Größe, Gewicht und Kosten des Mehrganggetriebes 10 zu verringern.
Die Gangnutabschnitte Gs der Schaltführungsnut G sind jeweils länger gemacht als der Weg, über den die Schaltwalze 67 ab dem Antriebsstopp des Schaltmotors 80 leerläuft. Selbst wenn daher die Antriebsgeschwindigkeit des Schaltmotors 80 hoch ist, kann die Schaltstange 51 rasch und stabil in einer gewünschten festen Position gehalten werden, und der Gang kann sicher und rasch eingelegt werden, mittels einer einfachen Konfiguration und ohne einen intermittierenden Antriebsmechanismus zu benötigen.
Die Schaltnockenfläche 67Cm des Drehungsbegrenzungsnockens 67C ist an ihrem Mittelabschnitt mit der hohen Nockenrippe 67Ct ausgebildet, und die Gangnockenfläche 67Cs ist mit der Bogenfläche mit vorbestimmtem Außendurchmesser ausgebildet. Wenn daher die Rolle 102 am Ende des Drehungsbegrenzungselements 101, dann durch das Drehungsbegrenzungsmittel 100 schwenkbar vorgespannt ist, während des Schaltvorgangs über die hohe Nockenrippe 67Ct hinwegläuft, wird der Gang sicher umgeschaltet, und die Rolle 102 kommt auf der Gangnockenfläche 67Cs zwischen den hohen Nockenrippen 67Ct und 67Ct zum Stehen. Demzufolge wird eine Weiterdrehung der Schaltwalze 67 sicher verhindert, und der Gang bleibt sicher eingelegt, ohne eine Bremse zu benötigen
Es wird ein Schaltantriebsmechanismus für ein Mehrganggetriebe angegeben, in dem eine Schaltstange (51) stabil in der gewünschten festen Position gehalten werden kann, ohne dass ein intermittierender Antriebsmechanismus erforderlich ist, und der eine geringe Größe hat und kostengünstig ist. Der Schaltantriebsmechanismus für ein Mehrganggetriebe enthält eine Schaltführungsnut (G), die in einer Schaltwalze (67) ausgebildet ist, um einen Schaltstift (58) zu führen, der zusammen mit der Schaltstange (51) in der axialen Richtung bewegt wird. Jeder von Gangnutabschnitten (Gs) ist an auf gangweiser Basis bestimmten axialen Positionen ausgebildet, und das Führen des Schaltstifts (58) nur in der Umfangsrichtung oder das Nichtbewegen des Schaltstifts (58) in der axialen Richtung, einhergehend mit der Drehung der Schaltwalze (67), ist länger gemacht als der Weg, um den die Schaltwalze (67) ab dem Antriebsstopp eines Schaltaktuators (80) leerläuft.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2008-093703 [0003]

Claims

Schaltantriebsmechanismus für ein Mehrganggetriebe, umfassend: eine Mehrzahl von Antriebszahnrädern (m) und eine Mehrzahl von Abtriebszahnrädern (n), die in konstantem Eingriffszustand auf gangweiser Basis jeweils auf zueinander parallelen Radwellen (11, 12) gelagert sind, wobei die Mehrzahl der Zahnräder in der einen Zahnradgruppe (m) der Antriebszahnräder und der Abtriebszahnräder an der Radwelle (11) fest sind; einen Eingriffsumschaltmechanismus (20), mit dem der Eingriff zwischen der Radwelle (12) und jedem Zahnrad unter der Mehrzahl von Zahnrädern (n) in der anderen Zahnradgruppe (n) auf gangweiser Basis umgeschaltet wird, und der Eingriffsumschaltmechanismus (20) durch einen Schaltantriebsmechanismus (50) zur Durchführung eines Schaltvorgangs angetrieben wird, worin der Schaltantriebsmechanismus (50) enthält: eine Schaltstange (51), die an der Innenseite einer Mehrzahl von Steuerstangen (C) entlang einer Mittelachse eines inneren Hohlraums der Radwelle (12) eingesetzt ist, wobei die Schaltstange (51) in der axialen Richtung bewegbar ist, um hierdurch die Steuerstangen (C) zu bewegen; einen Schaltstift (58), der in der axialen Richtung zusammen mit der Schaltstange (51) bewegbar ist; eine Schaltwalze (67), deren Drehmittelachse parallel zur Schaltstange (51) ist, wobei eine Außenumfangsfläche der Schaltwalze (67) mit einer Schaltführungsnut (G) ausgebildet ist, mit der ein Endabschnitt des Schaltstifts (58) in Eingriff steht; und einen Schaltaktuator (80) zum Drehen der Schaltwalze (67); wobei die Schaltführungsnut (G) eine Konfiguration hat, in der Gangnutabschnitte (Gs), die an auf gangweiser Basis bestimmten axialen Positionen ausgebildet und in der Umfangsrichtung so orientiert sind, dass sie den Schaltstift (58) beim Drehen der Schaltwalze (67) in der axialen Richtung nicht bewegen, sequentiell miteinander durch spiralförmige Schaltnutabschnitte (Gm) verbunden sind, die betreibbar sind, den Schaltstift (58) beim Drehen der Schaltwalze (67) in der axialen Richtung zu bewegen; wobei die Gangnutabschnitte (Gs) jeweils länger sind als ein Weg, um den die Schaltwalze (67) ab dem Moment des Stoppens des Antriebs des Schaltaktuators (80) leerläuft.
Schaltantriebsmechanismus für ein Mehrganggetriebe gemäß Anspruch 1, worin die Schaltführungsnut (G) über zumindest einen Umfang in der Außenumfangsfläche der Schaltwalze (67) kontinuierlich ausgebildet ist.
Schaltantriebsmechanismus für ein Mehrganggetriebe gemäß Anspruch 2, worin die Erfassung eines Drehwinkels der Schaltwalze (67) durch Drehzahluntersetzung der Drehung der Schaltwalze (67) durch einen Drehzahluntersetzungsmechanismus erfolgt.
Schaltantriebsmechanismus für ein Mehrganggetriebe gemäß Anspruch 1, worin die Schaltstange (51) einen Totgangmechanismus (52, 53) enthält, wobei die axiale Bewegung der Schaltstange (51) die axiale Bewegung der Steuerstangen (C) durch den Totgangmechanismus (52, 53) bewirkt.
Schaltantriebsmechanismus für ein Mehrganggetriebe gemäß Anspruch 4, worin die Schaltstange (51) eine im Wesentlichen zylindrische stangenartige Form mit einer linken Seite und einer rechten Seite hat, wobei die linke Seite eine Außenumfangsvertiefung (51a) enthält, und die rechte Seite eine Außenumfangsvertiefung (51b) enthält, und worin eine linke Feder (52) und ein linker Federhalter (52h) relativ zu einem linken Totgangmechanismus (52) angebracht sind, der benachbart der linken Seite der Schaltstange (51) angebracht ist, und eine rechte Feder (52) und ein rechter Federhalter (53h) relativ zu einem rechten Totgangmechanismus (53) angebracht sind, der an der rechten Seite der Schaltstange (51) angebracht ist, wobei die linken und rechten Totgangmechanismen die axiale Bewegung der Steuerstangen (C) erleichtern.
Schaltantriebsmechanismus für ein Mehrganggetriebe gemäß Anspruch 5, worin die Mehrzahl von Steuerstangen (C) eine Mehrzahl von Ungeradzahliger-Gang-Steuerstangen (Cao, Cab) enthält, die Steuernuten (v) in drei Positionen für entsprechende ungeradzahlige Gänge enthält, wobei Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstangen (Cao) an ihrer Innenumfangsfläche jeweils eine entsprechende Sperrklaue (p) zur Sperrung mit dem rechten. Federhalter (53h) enthalten, wohingegen Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstangen (Cbo) an der Innenumfangsfläche eine entsprechende Sperrklaue (p) zur Sperrung mit dem linken Federhalter (52) enthalten.
Schaltantriebsmechanismus für ein Mehrganggetriebe gemäß Anspruch 5, worin die Mehrzahl von Steuerstangen (C) eine Mehrzahl von Geradzahliger-Gang-Steuerstangen (Cae, Cbe) enthalten, die Steuernuten (v) in drei Positionen für entsprechende geradzahlige Gänge enthalten, wobei Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstangen (Cae) in ihrer Innenumfangsfläche jeweils eine entsprechende Sperrklaue (p) zur Sperrung mit dem linken Federhalter (52h) enthalten, wohingegen Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstangen (Cbe) an ihrer Innenumfangsfläche eine entsprechende Sperrklaue (p) zur Sperrung des rechten Federhalters (53h) enthalten.
Schaltantriebsmechanismus für ein Mehrganggetriebe gemäß Anspruch 1, worin der Schaltstift (58) ein erstes Ende mit einem im Durchmesser kleinem zylindrischen Abschnitt zur betriebsmäßigen Anbringung relativ zu der Schaltstange (51) und ein zweites Ende mit einem im Durchmesser größeren zylindrischen Abschnitt relativ zu dem ersten Ende zum betriebsmäßigen Eingriff mit der Schaltwalze (67) enthält.
Schaltantriebsmechanismus für ein Mehrganggetriebe gemäß Anspruch 1, enthaltend eine Tragwelle (76), die in einem Wellenloch (8m) eines Lagerdeckelements (8) aufgenommen ist, wobei die Schaltwalze (67) an der Tragwelle (76) durch ein Lager drehbar gelagert ist.
Schaltantriebsmechanismus für ein Mehrganggetriebe gemäß Anspruch 9, enthaltend eine Zwischenwelle (70), die in einem Lagerloch in dem Lagerdeckelement durch ein Lager drehbar gelagert ist, wobei eine Verzahnung (72) an der Zwischenwelle (70) mit einer Verzahnung (67g) an der Schaltwalze (67) im betriebsmäßigen Eingriff steht, um der Schaltwalze (67) eine Drehbewegung zu verleihen.
Schaltantriebsmechanismus für ein Mehrganggetriebe, umfassend: eine Mehrzahl von Antriebszahnrädern (m) und eine Mehrzahl von Abtriebszahnrädern (n), die in konstantem Eingriffszustand auf gangweiser Basis jeweils auf zueinander parallelen Radwellen (11, 12) gelagert sind, wobei die Mehrzahl der Zahnräder in der einen Zahnradgruppe (m) der Antriebszahnräder und der Abtriebszahnräder an der Radwelle (11) fest sind; einen Eingriffsumschaltmechanismus (20), mit dem der Eingriff zwischen der Radwelle (12) und jedem Zahnrad unter der Mehrzahl von Zahnrädern (n) in der anderen Zahnradgruppe (n) auf gangweiser Basis umgeschaltet wird, und der Eingriffsumschaltmechanismus (20) durch einen Schaltantriebsmechanismus (50) zur Durchführung eines Schaltvorgangs angetrieben wird, worin der Schaltantriebsmechanismus (50) enthält: eine Schaltstange (51), die an der Innenseite einer Mehrzahl von Steuerstangen (C) entlang einer Mittelachse eines inneren Hohlraums der Radwelle (12) eingesetzt ist, wobei die Schaltstange (51) in der axialen Richtung bewegbar ist, um hierdurch die Steuerstange (C) zu bewegen; einen Schaltstift (58), der in der axialen Richtung zusammen mit der Schaltstange (51) bewegbar ist; eine Schaltwalze (167), deren Drehmittelachse parallel zur Schaltstange (51) ist, wobei eine Außenumfangsfläche der Schaltwalze (167) mit einer Schaltführungsnut (G) ausgebildet ist, mit der ein Endabschnitt des Schaltstifts (58) in Eingriff steht; und einen Schaltaktuator (80) zum Drehen der Schaltwalze (167); wobei die Schaltführungsnut (G) eine Konfiguration hat, in der Gangnutabschnitte (Gs), die an auf gangweiser Basis bestimmten axialen Positionen ausgebildet und in der Umfangsrichtung so orientiert sind, dass sie den Schaltstift (58) beim Drehen der Schaltwalze (167) in der axialen Richtung nicht bewegen, sequentiell miteinander durch spiralförmige Schaltnutabschnitte (Cm) verbunden sind, die betreibbar sind, den Schaltstift (58) beim Drehen der Schaltwalze (167) in der axialen Richtung zu bewegen, so dass die Schaltführungsnut (G) in der Außenumfangsfläche der Schaltwalze (167) über zumindest einen Umfang kontinuierlich spiralig ausgebildet ist; wobei eine Mehrzahl der Gangnutabschnitte (Gs) einander an der gleichen Umfangsposition in der Außenumfangsfläche der Schaltwalze (167) überlappen; und die Drehung der Schaltwalze (167) auf einen jedem Gang entsprechenden Drehwinkel durch ein Drehungsbegrenzungsmittel begrenzt ist, das ein Begrenzungselement (1100) aufweist, das gegen eine Nockenfläche eines Drehungsbegrenzungnockens (167C) gedrückt wird, der an der Schaltwalze (167) angebracht ist, so dass er als ein Körper mit der Schaltwalze (167) drehbar ist.
Schaltantriebsmechanismus für ein Mehrganggetriebe gemäß Anspruch 11, worin die Gangnutabschnitte (Gs) jeweils länger sind als ein Weg, um den die Schaltwalze (167) ab dem Moment des Stoppens des Antriebs des Schaltaktuators (80) leerläuft.
Schaltantriebsmechanismus für ein Mehrganggetriebe gemäß Anspruch 12, worin der Drehungsbegrenzungsnocken (167C) eine Schaltnockenfläche (167Cs, 167Cm) aufweist, auf die das Begrenzungselement (1100) drückt, wenn sich der Schaltstift (58) in dem Schaltnutabschnitt befindet, und das Begrenzungselement (1100) auf eine Gangnockenfläche (167Cs) drückt, wenn sich der Schaltstift (58) in dem Gangnutabschnitt (Gs) befindet; wobei die Schaltnockenfläche an ihrem Mittelabschnitt mit einer erhöhten Nockenrippe (167Ct) ausgebildet ist; und die Gangnockenfläche (167Es, 167Cm) mit einer bogenförmigen Oberfläche mit vorbestimmtem Außendurchmesser ausgebildet ist.
Schaltantriebsmechanismus für ein Mehrganggetriebe gemäß Anspruch 11, worin die Schaltstange (51) einen Totgangmechanismus (52, 53) enthält, wobei die axiale Bewegung der Schaltstange (51) die axiale Bewegung der Steuerstangen (C) durch den Totgangmechanismus (52, 53) bewirkt.
Schaltantriebsmechanismus für ein Mehrganggetriebe gemäß Anspruch 14, worin die Schaltstange (51) eine im Wesentlichen zylindrische stangenartige Form mit einer linken Seite und einer rechten Seite hat, wobei die linke Seite eine Außenumfangsvertiefung (51a) enthält, und die rechte Seite eine Außenumfangsvertiefung (51b) enthält, und worin eine linke Feder (52) und ein linker Federhalter (52h) relativ zu einem linken Totgangmechanismus (52) angebracht sind, der benachbart der linken Seite der Schaltstange (51) angebracht ist, und eine rechte Feder (52) und ein rechter Federhalter (53h) relativ zu einem rechten Totgangmechanismus (53) angebracht sind, der an der rechten Seite der Schaltstange (51) angebracht ist, wobei die linken und rechten Totgangmechanismen die axiale Bewegung der Steuerstangen (C) erleichtern.
Schaltantriebsmechanismus für ein Mehrganggetriebe gemäß Anspruch 15, worin die Mehrzahl von Steuerstangen (C) eine Mehrzahl von Ungeradzahliger-Gang-Steuerstangen (Cao, Cab) enthält, die Steuernuten (v) in drei Positionen für entsprechende ungeradzahlige Gänge enthält, wobei Normaldrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstangen (Cao) an ihrer Innenumfangsfläche jeweils eine entsprechende Sperrklaue (p) zur Sperrung mit dem rechten Federhalter (53h) enthalten, wohingegen Rückwärtsdrehungs-Ungeradzahliger-Gang-Steuerstangen (Cbo) an der Innenumfangsfläche eine entsprechende Sperrklaue (p) zur Sperrung mit dem linken Federhalter (52) enthalten.
Schaltantriebsmechanismus für ein Mehrganggetriebe gemäß Anspruch 15, worin die Mehrzahl von Steuerstangen (C) eine Mehrzahl von Geradzahliger-Gang-Steuerstangen (Cae, Cbe) enthalten, die Steuernuten (v) in drei Positionen für entsprechende geradzahlige Gänge enthalten, wobei Normaldrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstangen (Cae) in ihrer Innenumfangsfläche jeweils eine entsprechende Sperrklaue (p) zur Sperrung mit dem linken Federhalter (52h) enthalten, wohingegen Rückwärtsdrehungs-Geradzahliger-Gang-Steuerstangen (Cbe) an ihrer Innenumfangsfläche eine entsprechende Sperrklaue (p) zur Sperrung des rechten Federhalters (53h) enthalten.
Schaltantriebsmechanismus für ein Mehrganggetriebe gemäß Anspruch 11, worin der Schaltstift (58) ein erstes Ende mit einem im Durchmesser kleinem zylindrischen Abschnitt zur betriebsmäßigen Anbringung relativ zu der Schaltstange (51) und ein zweites Ende mit einem im Durchmesser größeren zylindrischen Abschnitt relativ zu dem ersten Ende zum betriebsmäßigen Eingriff mit der Schaltwalze (67) enthält.
Schaltantriebsmechanismus für ein Mehrganggetriebe gemäß Anspruch 11, enthaltend eine Tragwelle (76), die in einem Wellenloch (8m) eines Lagerdeckelements (8) aufgenommen ist, wobei die Schaltwalze (67) an der Tragwelle (76) durch ein Lager drehbar gelagert ist.
Schaltantriebsmechanismus für ein Mehrganggetriebe gemäß Anspruch 19, enthaltend eine Zwischenwelle (70), die in einem Lagerloch in dem Lagerdeckelement durch ein Lager drehbar gelagert ist, wobei eine Verzahnung (72) an der Zwischenwelle (70) mit einer Verzahnung (167g) an der Schaltwalze (167) im betriebsmäßigen Eingriff steht, um der Schaltwalze (67) eine Drehbewegung zu verleihen.