JP2003083446A - ギヤシフト装置 - Google Patents

ギヤシフト装置

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JP2003083446A
JP2003083446A JP2002231696A JP2002231696A JP2003083446A JP 2003083446 A JP2003083446 A JP 2003083446A JP 2002231696 A JP2002231696 A JP 2002231696A JP 2002231696 A JP2002231696 A JP 2002231696A JP 2003083446 A JP2003083446 A JP 2003083446A
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gear shift
gear
shift device
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Martin Koerber
ケルバー マルティン
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Bayerische Motoren Werke AG
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンパクトな構造と拡張された機能を有す
るシフトシフト装置を提供する。 【解決手段】 ギヤシフト装置はスライドスリーブを
軸方向に摺動させるために、アクチュエータによって操
作可能な“摺動装置”を備えている。この場合、アクチ
ュエータ２１〜２３は少なくとも１個のヒンジ３０，３
１；３４，３５を介して摺動装置１５〜２０に連結され
ている。アクチュエータと“摺動装置”の間のこのよう
な“枢着連結”は、アクチュエータの空間的な配置に関
して大きな“自由度”と、それに伴い非常にコンパクト
な構造を可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、相対回転しないよ
うに軸に連結された固定スリーブと、相対回転しないよ
うにかつ縦軸線に沿って軸方向に摺動可能に固定スリー
ブ上に配置されたスライドスリーブと、スライドスリー
ブを軸方向に摺動させるための摺動装置と、この摺動装
置を操作するためのアクチュエータとを備えたギヤシフ
ト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ドイツ連邦共和国特許第３９３９２７４
号公報により、第１のシフト可能な歯車と第２のシフト
可能な歯車が入力軸に回転可能に支承された変速機が知
られている。両歯車の間には、入力軸に相対回転しない
ように連結された固定スリーブが配置されている。固定
スリーブにはスライドスリーブが軸方向に摺動可能に配
置されている。このスライドスリーブは３つのシフト位
置を占めることができる。すなわち、中央位置または中
立位置、第１のシフト位置あるいは第２のシフト位置で
ある。このシフト位置では、第１と第２の歯車がシフト
スリーブと固定スリーブを介して軸に相対回転しないよ
うに連結されている。スライドスリーブを操作するため
に、その外周に周方向に延びる溝が設けられている。こ
の溝には、シフトロッドに連結されたシフトフォークが
係合する。このシフトフォークはシフトレバーを介して
運転者によって操作可能である。
【０００３】例えば上記のドイツ連邦共和国特許第３９
３９２７４号公報に説明されているような、遊星歯車装
置を備えていない変速機では、歯車とそれに付設された
軸とを形状拘束的に連結することにより、ギヤがシフト
される。歯車と軸の間の“連結”が行われると、この
“連結経路”を経てトルクを伝達することができる。こ
のような“連結要素”は、歯が軸方向に配置された外歯
を有する内側部分または固定スリーブと、内歯を有する
軸方向に摺動可能なスライドスリーブを備えている。固
定スリーブとスライドスリーブは常に係合している。ス
ライドスリーブを軸方向に摺動させることにより、歯車
を作動させることができる。すなわち、回転方向におい
て形状拘束的に固定スリーブを介して歯車を軸に連結す
ることができる。
【０００４】中立位置から動かす際、スライドスリーブ
は、一方ではそれ自体が常に固定スリーブに係合し、他
方ではその内歯が“連結すべき”部品の歯にかみ合うよ
うに軸方向に移動させられる。
【０００５】中央位置すなわち中立位置からスライドス
リーブを動かすことは例えば、いわゆる“シフト揺動
体”によって行われる。このようなシフト揺動体はスラ
イドスリーブの縦軸線に対して垂直で交叉しない軸線回
りに揺動運動を行う。シフト揺動体は可動に配置された
スライダを備えている。このスライダはスライドスリー
ブの外周で周方向に延びる環状溝に係合し、シフト揺動
体の傾動運動または揺動運動時にスライドスリーブを軸
方向に摺動させる。
【０００６】スライドスリーブを操作するために、シフ
ト揺動体の代わりに、いわゆる“シフトフォーク”を設
けることができる。このシフトフォークはその支承およ
び案内のために役立つシフトロッドに形状拘束的に装着
される。シフトフォークはスライドスリーブの外周にで
周方向に延びる環状溝に係合している。これは、軸方向
の摺動時に、スライドスリーブを“一緒に移動させる”
ことになる。
【０００７】軸方向に摺動可能な軸はそれに形状拘束的
に装着された、いわゆる“シフト軸”と呼ばれる連動フ
ィンガーを備えている。軸方向に摺動可能な軸は通常は
シフト揺動体またはシフトロッドのシフトフォークを中
立位置から外に移動させる。本出願人の技術水準によ
り、慣用の変速機に装着される自動変速機が知られてい
る。この場合、油圧アクチュエータによって、一方では
シフト軸が軸方向に摺動可能であり、他方ではシフトゲ
ートを選択するために回転可能である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、コン
パクトな構造と拡張された機能を有するシフトシフト装
置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この課題は、アクチュエ
ータが少なくとも１個のヒンジを介して摺動装置に連結
されていることによって解決される。本発明の有利な実
施形および発展形態は従属請求項から明らかである。
【００１０】本発明の基本原理は、スライドスリーブを
軸方向に摺動させるためにアクチュエータによって操作
可能な“摺動装置”を備えたギヤシフト装置にある。こ
の場合、アクチュエータは少なくとも１個のヒンジを介
して摺動装置に連結されている。アクチュエータと“摺
動装置”の間のこのような“枢着連結”は、アクチュエ
ータの空間的な配置に関して大きな“自由度”とひいて
は非常にコンパクトな構造を可能にする。
【００１１】自動車変速機の場合一般的に、複数の“シ
フトゲート”が並べて配置され、このシフトゲートには
それぞれ１個のシフト揺動体またはシフトフォークを備
えたシフトロッドが付設されている。各々のシフトゲー
トには好ましくは固有のアクチュエータが付設されてい
る。これは個々のシフトゲートのシフト揺動体またはシ
フトロッドとシフトフォークを別々に制御することを可
能にする。これは、所定の運転状況で１つ以上のギヤを
同時に“同期化開始可能”であるという利点がある。他
の利点は、受け入れられないほど長いシフト時間を必要
とせずに、複数のギヤを問題なく飛び越すことができる
ことにある。更に、一方のギヤを切り離して他方のギヤ
を入れることを時間的にオーバーラップして行うことが
できる。これは短いシフト時間を可能にする。
【００１２】しかし、最新の車両変速機では、複数のア
クチュエータの組み込みはしばしば構造スペース上問題
がある。個々のシフトゲートのほとんどのシフトロッド
が非常に近接して並べて配置されているかあるいはシフ
ト揺動体の相互の間隔がアクチュエータを組み込むため
に充分ではない。アクチュエータをそれに付設された
“摺動装置”と上述のように枢着連結することにより、
構造スペース上の問題が解決される。すなわち、枢着連
結により、アクチュエータを個々のシフトゲートと同軸
に配置する必要がない。従って、複数のアクチュエータ
を問題なく並べて配置することができる。
【００１３】本発明では２つの下位変形が存在する。す
なわち、 ａ）個々のアクチュエータが１個のヒンジを介して摺動
装置に直接連結されている。すなわち、アクチュエータ
ピストンはヒンジを介して摺動装置に直接連結されてい
る。 ｂ）アクチュエータまたはアクチュエータピストンは中
間要素と２個のヒンジを介して摺動装置に連結されてい
る。
【００１４】枢着連結はいろいろなアクチュエータ配置
を可能にする。１個のヒンジを備えた変形ａ）の場合、
シフトゲートに対して斜めにアクチュエータを配置する
ことができる。２個のヒンジと１個の中間要素を備えた
変形ｂ）の場合、アクチュエータをシフトゲートに対し
て平行にずらして配置することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に、図に関連して本発明を実施
の形態に基づいて詳しく説明する。図１〜４は、固定ス
リーブ２が軸１に相対回転しないように配置されたギヤ
シフト装置を示している。スライドスリーブ３は固定ス
リーブ２上に相対回転しないようにかつ軸方向に摺動可
能に配置されている。スライドスリーブ３は回転軸線す
なわち縦軸線４に沿って摺動可能である。スライドスリ
ーブ３の外周には周方向に延びる溝５が設けられてい
る。スライドスリーブ３の両側にはスライダ６，７が設
けられている。このスライダは周方向に延びる溝５に係
合している。スライダ６，７は揺動軸線９回りに揺動可
能なＵ字状のシフト揺動体８に支承されている。
【００１６】図２，３から明らかなように、シフト揺動
体８を左側揺動位置または右側揺動位置に揺動させるこ
とにより、スライドスリーブ３はスライダ６，７によっ
て軸方向に摺動させられる。スライドスリーブ３の軸方
向の摺動により、このスライドスリーブは図示していな
い歯車にかみ合い、それによって固定スリーブ２または
軸１に相対回転しないように連結可能である。
【００１７】図５〜８はシフトフォークとシフトロッド
を備えたギヤシフト装置を示している。図１〜４に対応
して、固定スリーブ２が軸１に相対回転しないように連
結されている。固定スリーブ２上にはスライドスリーブ
３が軸方向に摺動可能に配置されている。このスライド
スリーブは相対回転しないように固定スリーブ２に常時
かみ合っている。外周で周方向に延びるスライドスリー
ブ３の溝５には、縦軸線４に沿って摺動可能なシフトフ
ォーク１０が係合する。シフトフォーク１０を摺動させ
るためにシフトロッド１１が設けられている。このシフ
トロッドはシフトフォーク１０に固定連結されている。
軸方向の摺動によって、図示していない歯車と固定スリ
ーブ２または軸１はスライドスリーブ３を介して相対回
転しないように連結される。
【００１８】図９は３個のシフトゲート１２，１３また
は１４を備えたギヤシフト装置を示している。各々のシ
フトゲート１２〜１４にはシフトロッド１５〜１７が付
設されている。シフトロッド１５〜１７はそれぞれ付設
されたシフトフォーク１８〜２０を操作する。シフトフ
ォーク１８〜２０を介して、付設されたスライドスリー
ブが操作可能であり、個々のシフトゲート１２〜１４の
図示していない歯車が切換えられる。
【００１９】シフトロッド１５〜１７はそれぞれ別個の
アクチュエータ２１〜２３によって操作可能である。ア
クチュエータはそれぞれ油圧シリンダ２４〜２６と、こ
の油圧シリンダに対して軸方向に摺動可能な油圧ピスト
ン２７〜２９とからなっている。
【００２０】“中央のアクチュエータ”２２は中央のシ
フトゲート１３に対して同軸に配置されている。この場
合、油圧ピストン２８は付設のシフトロッド１６に対し
て直接連結されている、すなわち“固定”連結されてい
る。これに対して、外側の両アクチュエータ２１，２３
はシフトゲート１２または１４に対して平行にずらして
配置されている。シフトロッド１５または１７に対する
油圧ピストン２８または２９の軸方向のずれを調整する
ために、ヒンジ連結部が設けられている。そのために、
油圧ピストン２７または２９は第１のヒンジ３０または
３１を介して付設の中間要素３２または３３に連結さ
れ、この中間要素はここではそれぞれ簡単な棒である。
中間要素３２または３３は付設の第２のヒンジ３４，３
５を介してシフトロッド１５または１７に連結されてい
る。
【００２１】アクチュエータ２１または２３とシフトロ
ッド１５〜１７のヒンジ連結に基づいて、アクチュエー
タ２１〜２３はシフトゲート１２〜１４の間隔に関係な
く並べて配置することができる。それによって、非常に
コンパクトな構造が達成される。
【００２２】図１０は本発明の他の実施の形態を示して
いる。図９の実施の形態に類似して、ここでも３個のシ
フトゲート１２〜１４が設けられている。このシフトゲ
ートにはそれぞれ１本のシフトロッド１５〜１７とシフ
トフォーク１８〜２０が付設されている。
【００２３】中央のシフトフォーク１６はそれに対して
同軸に配置されたアクチュエータ２２によって操作可能
である。この場合、図９に対応して、油圧ピストン２８
はシフトフォーク１６に固定連結されている。
【００２４】外側の両アクチュエータ２１，２３は図９
と異なり、シフトゲート１２〜１４に対して斜めに配置
されている。更に、付設の油圧ピストン２７または２９
はそれぞれヒンジ３４または３５を介してそれに付設さ
れたシフトフォーク１５，１７に連結されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】シフト揺動体を備えたギヤシフト装置を示す図
である。
【図２】シフト揺動体が左側に揺動したギヤシフト装置
を示す図である。
【図３】シフト揺動体が右側に揺動したギヤシフト装置
を示す図である。
【図４】図１のギヤシフト装置のＡ−Ａ線に沿った断面
図である。
【図５】シフトフォークとシフトロッドを備えたギヤシ
フト装置を示す図である。
【図６】図５のギヤシフト装置の垂直断面図である。
【図７】シフトフォークとシフトロッドを左側に移動さ
せたギヤシフト装置の垂直断面図である。
【図８】シフトフォークとシフトロッドを右側に移動さ
せたギヤシフト装置の垂直断面図である。
【図９】２個のヒンジと１個の中間要素を備えたギヤシ
フト装置を示す図である。
【図１０】１個のヒンジを備えたギヤシフト装置を示す
図である。
【符号の説明】 ２ 固定スリーブ ３ スライドスリーブ ４ 縦軸線 ５ 溝 ６，７ スライダ ８ シフト揺動体 １２〜１４ シフトゲート １５〜１７ シフトロッド １８〜２０ スライドスリーブ ２１〜２３ アクチュエータ ３０，３１，３４，３５ ヒンジ ３２，３３ 中間要素
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マルティン ケルバー ドイツ連邦共和国 デー・85375 ノイフ ァールン オイゲン・ロート・シュトラー セ ４ Ｆターム(参考） 3J067 AB11 AC05 DA03 EA22 FB83 GA01

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 相対回転しないように軸に連結された固
    定スリーブと、相対回転しないようにかつ縦軸線に沿っ
    て軸方向に摺動可能に固定スリーブ上に配置されたスラ
    イドスリーブと、スライドスリーブを軸方向に摺動させ
    るための摺動装置と、この摺動装置を操作するためのア
    クチュエータとを備えたギヤシフト装置において、アク
    チュエータ（２１〜２３）が少なくとも１個のヒンジ
    （３０，３１；３４，３５）を介して摺動装置（１５〜
    ２０）に連結されていることを特徴とするギヤシフト装
    置。
  2. 【請求項２】 アクチュエータ（２１〜２３）が縦方向
    に摺動可能なアクチュエータピストン（２７〜２９）を
    備えていることを特徴とする請求項１記載のギヤシフト
    装置。
  3. 【請求項３】 アクチュエータ（２１，２３）がスライ
    ドスリーブ（１８〜２０）の縦軸線（４）に対して平行
    にずらして配置されていることを特徴とする請求項１ま
    たは２記載のギヤシフト装置。
  4. 【請求項４】 アクチュエータ（２１，２３）が第１の
    ヒンジ（３０，３１）を介して、縦軸線（４）に対して
    斜めに配置された中間要素（３２，３３）に連結されて
    いることと、中間要素（３２，３３）が第２のヒンジ
    （３４，３５）を介して摺動装置（１５〜２０）に連結
    されていることを特徴とする請求項３記載のギヤシフト
    装置。
  5. 【請求項５】 アクチュエータ（２１，２３）がスライ
    ドスリーブ（１８〜２０）の縦軸線（４）に対して斜め
    に配置され、アクチュエータ（２１，２３）が１個のヒ
    ンジ（３４，３５）を介して摺動装置（１５〜２０）に
    連結されていることを特徴とする請求項１または２記載
    のギヤシフト装置。
  6. 【請求項６】 ３個のシフトゲート（１２〜１４）が設
    けられ、このシフトゲートにそれぞれ、固定スリーブ
    （２）とスライドスリーブ（３）と摺動装置（１５〜２
    ０）とアクチュエータ（２１〜２３）が付設されている
    ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の
    ギヤシフト装置。
  7. 【請求項７】 ３個のシフトゲート（１２〜１４）のア
    クチュエータ（２１〜２３）が並べて配置されているこ
    とを特徴とする請求項６記載のギヤシフト装置。
  8. 【請求項８】 外側の両アクチュエータ（２１，２３）
    が付設のスライドスリーブ（３）の縦軸線（４）に対し
    て斜めに配置されていることと、中央のアクチュエータ
    （２２）が付設のスライドスリーブ（４）の縦軸線に対
    して同軸に配置され、かつ付設の摺動装置（１６，１
    ９）に固定連結されていることを特徴とする請求項６ま
    たは７記載のギヤシフト装置。
  9. 【請求項９】 アクチュエータ（２１〜２３）が互いに
    平行に配置され、外側の両アクチュエータ（２１，２
    ３）が付設のシフトゲート（１２，１４）の縦軸線に対
    して平行にずらして配置され、中央のアクチュエータ
    （２２）が付設の中央のシフトゲート（１３）に対して
    同軸に配置されていることを特徴とする請求項６または
    ７記載のギヤシフト装置。
  10. 【請求項１０】 アクチュエータ（２１〜２３）が電気
    制御可能な油圧ピストンであることを特徴とする請求項
    １〜９のいずれか一つに記載のギヤシフト装置。
  11. 【請求項１１】 スライドスリーブ（３）の外周に溝
    （５）が設けられ、この溝に摺動装置（１５〜２０）が
    係合していることを特徴とする請求項１〜１０のいずれ
    か一つに記載のギヤシフト装置。
  12. 【請求項１２】 摺動装置（１５〜２０）がシフトフォ
    ーク（１８〜２０）およびそれに連結されたシフトロッ
    ド（１５〜１７）によって形成され、シフトフォーク
    （１８〜２０）が溝（５）に係合していることを特徴と
    する請求項１１記載のギヤシフト装置。
  13. 【請求項１３】 摺動装置がシフト揺動体（８）とそれ
    に枢着連結されたスライダ（６，７）とによって形成さ
    れ、このスライダが溝（５）に係合していることを特徴
    とする請求項１１記載のギヤシフト装置。
JP2002231696A 2001-09-07 2002-08-08 ギヤシフト装置 Pending JP2003083446A (ja)

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