JP2003502583A - 電気機械的自動トランスミッションのシフトアクチュエータ装置 - Google Patents

電気機械的自動トランスミッションのシフトアクチュエータ装置

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JP2003502583A
JP2003502583A JP2000570481A JP2000570481A JP2003502583A JP 2003502583 A JP2003502583 A JP 2003502583A JP 2000570481 A JP2000570481 A JP 2000570481A JP 2000570481 A JP2000570481 A JP 2000570481A JP 2003502583 A JP2003502583 A JP 2003502583A
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cam
clutch
drive
pair
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リチャード、ジー．リード、ジュニア
ドナルド、エル．キャリアー
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ダイムラークライスラー、コーポレーション
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気機械的自動トランスミッションのシフトアクチュエータ装置を提供する。 【解決手段】 トランスミッション（１０）は、二重入力シャフト（１４，１６）を有し各入力シャフトに回転自在に取付けられる複数の駆動ギヤを備え、また各駆動歯車を一方の入力シャフトに係合させるシンクロナイザー機構を有する。シフトアクチュエータ（２１８，２１９）は、一対のカムグルーブ（２２８，２６０）を備えたバレル型シフターカム（２３０，２６２）を駆動するためのモータ（２３４）および減速歯車組立体（２３６）を含む。これらのカム溝はシフトレール（２２０，２２２，２５６，２５８）に取付けられたシフト突出部（２２４）によって係合される。シフトレールは、選択的に駆動ギヤに係合するように入力シャフト上に取付けられたシンクロナイザー（３８，４０，４８，５０）を作動するためのシフトフォーク（２５２，２５４，２６３，２６４）を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発目の属する技術分野】
本発明は自動トランスミッションに関するものであり、特に電気機械的自動ト
ランスミッションのシフトアクチュエータ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、通常の自動車について使用される２種の代表的な動力トランスミッショ
ンが存在する。その第１の古い型の動力列は、手動動力列である。これらの動力
列は代表的には手動トランスミッションを有する自動車はブレーキペダルの左側
のクラッチペダルと、通常自動車の中心にダッシュ・ボードの直後に配置される
ギヤシフトレバーとを含む。手動トランスミッションを操作する際に、ドライバ
は所望のギヤを選択するようにクラッチペダルおよびアクセラレータペダルの押
し下げをシフトレバーの配置と一致させなければならない。手動トランスミッシ
ョンの適正操作は当業者には公知であり、ここにはさらに詳細に説明されない。
【０００３】 自動トランスミッションを有する自動車の中にはクラッチペダルが必要でない
。シフトレバーの標準型のＨ構造の代わりに、代表的には前後に移動するシフト
レバーが使用される。ドライバはパーク、リバース、ニュートラル、ドライブお
よびおよび１つまたは２つのロー・ギヤのうちから選択すればよい。業界公知の
ように、シフトレバーはそれぞれパーク、リバース、ニュートラル、ドライブお
よび１つまたは２つのロー・ギヤに対応する表示Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ．２または１か
ら成る数個の位置の１つに配置される。これらの位置の１つにギヤシャフトレバ
ーが配置された時の自動車操作は業界公知である。さらに詳しくは、ドライブ・
モードにある時、トランスミッションは自動的に使用可能の前進ギヤのうちから
選択する。公知のように、旧式のシステムは代表的には第１、第２および第３ギ
ヤを含むが、新式のシステムは第１乃至第３ギヤと、第４および場合によっては
第５および第６オーバドライブ・ギヤを有する。オーバドライブギヤは高速運転
に際して燃料節約を改良する。
【０００４】 また公知のように、初期のトランスミッションはほとんど例外なく手動操作ト
ランスミッションであった。自動トランスミッションの絶えざる開発に伴なって
、ドライバはますます操作容易な自動的トランスミッションに傾いていった。し
かし１９７０年代のなかばに、現在および将来の化石燃料の不足に関する関心が
高まり、その結果として二、三の国の自治体の平均燃料節約規制の施行が普及す
るようになった。このような燃料節約の要請の結果、政府の規制に見合うように
自動車の燃料節約を増進することが必要となった。これらの政府規制は、代表的
には自動トランスミッションよりも効率的な手動トランスミッションに徐々に戻
る傾向を促進した。
【０００５】 次の数年間に、多くの機械操作型の自動車システムが電子制御システムによっ
て取り替えられまたは少なくとも制御されるようになった。これらの電子制御シ
ステムは自動車エンジンの燃料効率を大幅に向上させ、自動トランスミッション
の便利さに徐々に戻らせることになった。さらに自動トランスミッションに使用
される電子制御は自動トランスミッションのシフト・スケジュールとシフト感覚
を大幅に改良し、また第４および第５オーバギヤの使用を可能とするので燃料節
約を増進させることができた。このようにして自動トランスミッションは再びま
すます普及するようになった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
自動トランスミッションと手動トランスミッションは種々の競争的な利点と欠
点とを有する。前述のように、手動トランスミッションの第１の利点は高い燃料
節約にある。逆に自動トランスミッションはなによりも操作が容易であって、ド
ライバはドライブ中に、一方の手を舵取りハンドルに載せ他方の手をギヤシフタ
ーに載せて両手を使いまた一方の足をクラッチに載せ他方の足をアクセルペダル
およびブレーキペダルに載せて両足を使う必要がない。自動トランスミッション
を操作する際に、ドライバは一方の手と一方の足とを自由にしておくことができ
る。さらに自動トランスミッションはストップ・アンド・ゴー状態においてきわ
めて便利である。なぜかならば、ドライバは絶えず変化する走行速度を調整する
ための連続的ギヤシフトに気を使う必要がないからである。
【０００７】 自動トランスミッションに対する手動トランスミッションの効率の高さの主た
る理由は自動トランスミッションの基本的操作にある。大部分の自動トランスミ
ッションにおいて、エンジンの出力はトルク変換器を通してトランスミッション
の入力に連結される。多くのトルク変換器はエンジンの出力シャフトに連結され
た入力タービンと、トランスミッションの入力に連結される入力インペラーとを
を有する。入力側のタービンの運動の結果生じた油圧液流がトランスミッション
の入力シャフトに連結された油圧インペラーの対応の運動を生じる。このトルク
変換器はエンジンとトランスミッションとの間に平滑な連結を生じるが、トルク
変換器の滑りの結果としての寄生的損失を生じ、これによって動力列の効率を低
下させる。さらに自動トランスミッションのシフト操作はクラッチ係合流体を加
圧するための油圧ポンプを必要とする。流体加圧のために必要とされる動力が動
力列において追加的な寄生的効率損失を導入する。
【０００８】 手動トランスミッションの歯車比間のシフトが生じる前に、駆動シャフトの回
転速度を被駆動シャフトの回転速度と同期化する必要がある。代表的には、この
同期化は手動トランスミッションにおいては業界公知の機械的シンクロナイザー
などの同期化機構によって達成される。機械的シンクロナイザーは、選択された
ギヤセットを平滑に係合させるために駆動シャフトの速度を被駆動シャフトの速
度と一致するように変動させる。例えばアップシフトに際して、駆動シャフトの
所望の歯車が被駆動シャフトの所望歯車と平滑に係合して駆動するように、機械
的シンクロナイザーは摩擦力を利用して駆動シャフトの回転速度を低下させる。
逆にダウンシフトに際して、駆動シャフトの所望の歯車が被駆動シャフトの所望
歯車と平滑に係合して駆動するように、機械的シンクロナイザーは摩擦力を利用
して駆動シャフトの回転速度を上昇させる。代表的には手動トランスミッション
においては、現在係合している歯車の離脱と所望のトランスミッションギヤの係
合との間に遅延期間が存在する。またこのプロセスに際して、エンジン出力シャ
フトとトランスミッション入力シャフトとの間のクラッチ連結がギヤシフトプロ
セスの前に離脱され次の同期化に際して再係合される必要がある。
【０００９】 従って本発明の目的は、通常の自動トランスミッションにおけるトルク変換器
と油圧制御に関連する損失を除去するために手動型トランスミッション構造を使
用する電気機械的自動トランスミッションを提供するにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の電気機械的自動トランスミッションは本質的に自動型手動トランスミ
ッションである。この構造は二重クラッチ／二重入力シャフト・レイアウトを使
用する。このレイアウトは１つのハウジングの中に２つのトランスミッションを
有するに等しい。各トランスミッションは別々にシフトされクラッチされる。自
動トランスミッションにおいて手動トランスミッションの高い機械的効率が得ら
れると同時に、ギヤ間において非断絶的アップシフトとダウンシフトが実施され
る。燃料節約と自動車性能の顕著な改良が達成される。
【００１１】 ２つの別々に作動する電気機械的シフトアクチュエータが、クラッチとブロッ
カーリングを備えた通常の手動シンクロナイザーをシフトさせるためにバレル型
カム部材を備える。
【００１２】 この二重クラッチシステムは通常のはずみ車組立体によって駆動される２つの
ドライ・ディスクから成る。２つのクラッチディスクの個々別々の離脱を制御す
るために２つの電気機械的クラッチアクチュエータが使用される。シフト事象の
前に所望ギヤを係合させ次に対応クラッチを係合させることによってシフトが実
施される。クラッチアクチュエータはクラッチの離脱に必要な動力を低減させる
ためアシストバネを有する。またアクチュエータはクラッチディスクの寿命中の
クラッチディスク摩耗を自動的に修正するための補償機構を有する。
【００１３】 本発明のトランスミッションは同時に相異なる２つのギヤ比を有することがで
きるが、一方のクラッチのみが係合されて動力を伝達する。新しい歯車比にシフ
トするため、駆動クラッチが解除されまた解除されたクラッチが係合される。２
つのクラッチアクチュエータは、自動車上の制御システムによって、エンジンの
ＲＰＭまたはトルクを読取る閉鎖ループ制御器を使用して指令された通りに迅速
平滑なシフトを実行する。そこで、離脱されたトランスミッションシャフトが次
のシフトを予想して次のギヤ比にシフトされる。
【００１４】 係合可能なオーバランニング・ワンウエー・ローラ・クラッチの形のヒル・ホ
ルダー機構が備えられる。このクラッチは、丘上の自動車のロールバックを防止
するため、トランスミッションが第１、第２、または第３ギヤにある時に係合さ
れる。好ましくは一連の４対のシンクロナイザーが２つの入力シャフト上に使用
される。ヒルホルダー機構が選択的に１つのシンクロナイザーによって係合され
る。このヒルホルダーは自動車が停止状態にある時のロールバックを防止する。
自動トランスミッションと相違し、自動車を斜面で保持してロールバックしない
ようにするためにエンジントルクを必要としない。
【００１５】 ２つの入力シャフトの一方の末端を支承するためにトランスミッション・ハウ
ジングの中に中心板が備えられこの中心板が潤滑ポンプ機構を支承しこのポンプ
機構が前記中心板に取付けられたリバースアイドラーギヤによって駆動されるよ
うな構造の潤滑システムが備えられる。潤滑ポンプ機構は潤滑液をトランスミッ
ションハウジングの底部から中心板の流体通路を通して吸引し、この潤滑流体を
第１入力シャフトの中に配置された中心流体通路に供給する。中心の第１入力シ
ャフトおよび中空の第２入力シャフトは放射方向流体通路を備え、これらの流体
通路が潤滑液を第１入力シャフトおよび第２入力シャフト上にそれぞれ配置され
た各ギヤに対して供給する。オイルレベルがギヤ列の下方にある時に効率が向上
され、従って寄生的ドラッグ（ウインディジ・ロス）を低減させる。
【００１６】 本発明は前記の説明のみに限定されるものでなく、その趣旨の範囲内において
任意に変更実施できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
付図について述べれば、下記において本発明の原理による電気機械的自動トラ
ンスミッション１０を説明する。本発明による電気機械的自動トランスミッショ
ンは歯車列１２を備え、この歯車列１２は第１入力シャフト１４と前記第１入力
シャフト１４と同芯の第２中空入力シャフト１６とを含む。これらの各入力シャ
フト１４，１６は複数の回転自在に取付けられた駆動歯車を支承し、これらの駆
動歯車は被駆動シャフト１８に取付けられたそれぞれの被駆動歯車とかみ合う。
エンジン出力シャフト（図示されていない）から第１入力シャフト１４にトルク
を伝達するために第１摩擦クラッチ２０が設けられている。エンジン出力シャフ
トから第２入力シャフト１６にトルクを伝達するために、第２摩擦クラッチ２２
が設けられている。これらの第１および第２摩擦クラッチ２０，２２を選択的に
離脱させるために、第１および第２クラッチアクチュエータ２６，２８を有する
二重カム組立体２４（図３−４乃至図６−１０）が設けられている。
【００１８】 歯車列１２は第１入力シャフト１４に回転自在に取付けられたリバース速度ギ
ヤ３０，第１速ギヤ３２，第３速ギヤ３４および第５速度ギヤ３６を有する。リ
バースギヤ３０と第１速ギヤ３２を第１入力シャフト１４に選択的に係合させる
ためにリバース−第１シンクロナイザー３８が設けられ、第３および第５速ギヤ
３４，３６を第１入力シャフト１４に選択的に係合させるために第３−第５シン
クロナイザー４０が設けられている。第２速ギヤ４４，第４速ギヤ４６および第
６速ギヤ４６が第２入力シャフト１６に対して回転自在に取付けられ、第２およ
び第４速ギヤ４２，４４をそれぞれ第２入力シャフト１６に選択的に係合させる
ために第２−第４シンクロナイザー４８が設けられている。第６速ギヤ４６を第
２入力シャフト１６に選択的に係合させるために第６速／ヒル・ホルダーシンク
ロナイザー５０が設けられている。さらに自動車が丘にそって逆方向に走行する
ことを防止するため、第６速／ヒル・ホルダーシンクロナイザー５０はオーバラ
ン・ワンウエイ・クラッチ（ヒル・ホルダー）装置５２に係合する。
【００１９】 第１入力シャフト１４は軸受組立体５４によって支持され、軸受組立体５４の
内側レース５４ａは第１入力シャフト１４上に支持され、外側レース５４ｂは第
２入力シャフト１６上に支持されている。第２入力シャフト１６は第１シャフト
部分１６Ａと第２シャフト部分１６Ｂとを含む２部品構造をなし、これらの各部
分は複数のファスナーおよび／またはピン５３によって軸受５４の近傍において
相互に連結されている。さらに第２入力シャフト１６の第１シャフト部分１６Ａ
と第１入力シャフト１４との間にシール５５が設けられている。第１入力シャフ
ト１４はその他端において、第５速ギヤ３６の中心ハブ部分の中に配置されたニ
ードル軸受組立体６０によって軸支される。第５速ギヤ３６は軸受組立体６４を
介して鏡板４によって支持される。中心板６６がハウジング５８中に備えられ、
開口６８を備え、この開口６８を通して第１および第２入力シャフト１４，１６
が延在する。第２入力シャフト１６はトランスミッション・ハウジング５８の前
面板５６中に軸受組立体７０を介して支持され、この軸受組立体７０は軸受５４
と全体として同芯となる。被駆動シャフト１８は前端において前面板５６によっ
て軸受組立体７２を介して支承され、後端において鏡板６２によって軸受組立体
７４を介して支承される。被駆動シャフト１８はリバース被駆動ギヤ７４，第１
速被駆動ギヤ７８，第２速被駆動ギヤ８０，第３速被駆動ギヤ８２，第４速被駆
動ギヤ８４，第５速被駆動ギヤ８，第６速被駆動ギヤ８８およびパーキングギヤ
９０を備える。被駆動ギヤ１８は中心板６６中の開口９２を通して延在し、ニー
ドル軸受組立体９４によって支承される。
【００２０】 第１入力シャフト１４はエンジン出力シャフトと第１クラッチ２０を介して駆
動的に係合するが、第２入力シャフト１６は第２クラッチ２２を介してエンジン
出力シャフトと係合する。第１および第２クラッチ２０，２２は第１はずみ車９
６を有するはずみ車組立体を含み、このはずみ車はエンジン出力シャフト（図示
されていない）に対して取付けられている。第２はずみ車９８が第１はずみ車９
６と共に回転するようにこの第１はずみ車に取付けられている。第１クラッチ２
０は、第１はずみ車９６と加圧板１０２との間に配置された摩擦板１００を含む
。加圧板１０２はベルビルバネ１０４によって常態係合位置に付勢されている。
摩擦板１００はハブ部分１０６と係合し、このハブ部分１０６は第１入力シャフ
ト１４上にスプライン連結によって取付けられる。摩擦板１００とハブ部材１０
６との間に業界公知のように捻りバネシステムが設けられている。レバー１１０
が二重カム組立体２４に係合しまたリンク機構１１２に連結され、このリンク機
構１１２が加圧板１０２に連結されて、クラッチアクチュエータ２８および二重
カム組立体２４の作動に際して加圧板１０２を摩擦板１００から離脱させて第１
クラッチ２０を離脱させる。
【００２１】 第２クラッチ２２は同様に摩擦板１１６を含み、この摩擦板は第２はずみ車９
８と加圧板１１８との間に配置される。加圧板１１８とクラッチカバー板１２２
との間にベルビルバネ１２０が設けられ、第２クラッチ２２はハブ１２４を含み
、このハブ１２４は第２入力シャフト１４に対してスプライン連結によって連結
される。摩擦板１１６は業界公知のように捻りバネ組立体１２６を介してハブ１
２４に対して連結される。離脱レバー１２８が二重カム組立体２４に係合し、リ
ンク機構１３０に連結されまた第２クラッチ２２を離脱させるように作動する。
【００２２】 第１および第２クラッチ２０，２２は、ベルハウジング１３２の中に、はずみ
車９６によって支持され、また二重カム組立体２４とクラッチアクチュエータ２
６，２８がベルハウジング１３２によって支持される。はずみ車９６はエンジン
出力シャフト（図示されていない）によって支持される。下記においてクラッチ
アクチュエータ２６，２８を図３と図４について説明する。左側および右側のク
ラッチアクチュエータ２６，２８はそれぞれの構造において実質的に同型となっ
ている。
【００２３】 従って、これらの右側および左側クラッチアクチュエータ２６，２８の一方に
ついて同一参照数字を使用して説明する。クラッチアクチュエータ２６，２８は
モータ１３４を含み、このモータは衛星減速ギヤ組立体１３６を駆動する。衛星
減速ギヤ組立体１３６はスプライン出力シャフトを有し、この出力シャフトが対
応のスプラインシャフト１３８と係合する。つめ揺動・アーム１４０がスプライ
ンシャフト１３８と共に回転するように取付けられている。ピボットピン１４２
がつめ揺動・アーム１４０の末端に取付けられている。図７乃至図８に図示のよ
うに、つめ揺動・アーム組立体１４４がピボットピン１４２に取付けられ、その
一端につめ１４６を有し他端にローラ１４８を有している。つめ１４６は調整板
１５０に係合し、この調整板１５０は複数の歯を含む半円形放射方向外側面を有
する。調整板１５０はピボットアーム１５４のハブ部分１５２に取付けられてい
る。図６乃至図１０に図示のように、右側および左側のクラッチアクチュエータ
２６，２８のピボットアーム１５４はそれぞれリンク１５６に連結され、このリ
ンクは二重カム組立体２４のカム保持レバー１５８，１６０に連結されている。
ピボットアーム１５４はシャフト延長部１６２を有し、この延長部１６２は、ピ
ボットアーム１５４の位置を測定する電位差計１６４に接続されている。
【００２４】 前述のように、右側および左側クラッチアクチュエータ２６，２８のピボット
アーム１５４はそれぞれリンク１５６に連結され、これらのリンク１５６はそれ
ぞれ二重カム組立体２４のカム保持レバー１５８，１６０に連結されている。二
重カム組立体について図２によりさらに詳細に説明する。二重カム組立体２４は
クラッチランプハブ１７０を有し、このハブ１７０はフランジ部分１７２を有し
、このフランジ部分が前面板５６および円筒形本体部分１７４に取付けられてい
る。２−４−６カム保持レバー１６０がクラッチランプハブ１７０の円筒形本体
部分１７４に対して軸受組立体１７６を介して回転自在に取付けられている。カ
ム保持レバー１６０はリング状本体部分１７８とこれから放射方向に延在するレ
バーアーム部分１８０とを含み、カム保持レバー１６０のリング部分１７８は環
状グルーブ１８４にそって複数のカムローラ１８２を支持する。カムリング１８
６は複数の放射方向延在するカム面１８８を有し、これらのカム面１８８がカム
ローラ１８４に係合する。図２Ａはカムリング１８６のカム面１８８の輪郭を図
示している。この実施態様において、輪郭はそれぞれカムローラ１８２に対応す
る３カム面１８８を含む。カムリング１８６はクラッチランプハブ１７０に対し
て軸方向スプライン１８７によって滑動自在に連結される。この際にカムリング
１８６に対するカム保持レバー１６０の回転により、カムローラ１８２が傾斜カ
ム面１８８に当接して横断するに従って、カムリング１８６がクラッチランプハ
ブ１７０に対して軸方向に移動させられる。
【００２５】 Ｒ−１−３−５カム保持レバー１５８はリング状本体部分１８９とこの本体か
ら放射方向に延在するレバーアーム部分１９０とを有する。リング状本体部分１
８９は２−４−６カム保持レバー１６０の放射方向面上に軸受組立体１９１を有
しているので、カム保持レバー１５８はカム保持レバー１６０に対して回転する
ことができる。またカム保持レバー１５８は環状グルーブ１８４にそって複数の
カムローラ１８２’を支持する。各カムローラ１８２’は外側カムリング１９２
の傾斜カム面１８８’に対応する。図２Ｂは外側カムリング１９２のカム面１８
８’の輪郭を示す。
【００２６】 この実施態様において、この輪郭はそれぞれカムローラ１８２’に対応する３
カム面１８８’を含む。外側カムリング１９２は１９３において内側カムリング
１８６に対するスプラインを有し、これに対して軸方向に移動することができる
。カム保持レバー１５８の回転に際して、カム面１８８’が移動してカムローラ
１８２’と係合し、外側カムリング１９２をクラッチランプハブ１７０に対して
軸方向に移動させる。内側カムリング１８６と外側カムリング１９２はそれぞれ
カム離脱パッド１９４，１９４’を有し、これらの離脱パッドはそれぞれ内側お
よび外側カムリング１８６，１９２によって軸受組立体１９６，１９６’を介し
て回転自在に支持される。カム離脱パッド１９４，１９４’を内側または外側カ
ムリング１８６，１９２に対して定置保持するため、Ｏリングリテーナ１９８，
１９８’および保持リング２００，２００’が設けられている。
【００２７】 図１について述べれば、第１クラッチ２０のレバー１１０と第２クラッチ２２
のレバー１２８はそれぞれ二重カム組立体２４のカム離脱パッド１９４，１９４
’に係合する端部を有する。従って、カム離脱パッド１９４，１９４’の軸方向
運動を生じるカム保持レバー１５８，１６０の回転によって、第１および第２ク
ラッチ組立体２０，２２の選択的離脱が得られる。
【００２８】 図６乃至図１０について、それぞれ第１および第２クラッチ２０，２２と係合
するクラッチアクチュエータの動作を説明する。図６に図示のように、各クラッ
チアクチュエータ２６，２８は離脱状態で示されている。図７乃至図１０に最も
よく示されているように、各クラッチアクチュエータ２６，２８はアシストバネ
２０２を有し、このバネはその一端においてボール・ソケット継手２０４によっ
てベル・ハウジング１３２に調節自在に取付けられ、他端において、つめ揺動・
アーム１４０から延在するアシストアーム２０６に接続されている。アシストバ
ネ２０２はバネ調節装置２１６によって調節することができ、この調節装置は例
えばアシストバネ２０２の圧縮量の連続的可変調節のためのネジ付き調節装置か
ら成ることができる。またつめ揺動・アーム１４０はスイッチ作動アーム２０８
を備え、このアームがアクチュエータ２６，２８のモータ１３４を切るスイッチ
２１０に係合する。アシストバネ２０２は、つめ揺動・アーム１４０が係合位置
から離脱位置に回転させられる際にアシスト力を増大するように設計されている
。言い換えれば、図７に図示のように、アシストバネ２０２のバネ応力はつめ揺
動・アーム１４０の回転軸線を通して作用する。モータ１３４がつめ揺動・アー
ム１４０を駆動する際に、アシストバネ２０２がつめ揺動・アーム１４０に作用
するモーメントのうでがつめ揺動・アーム１４０の回転と共に増大する。これは
図６において最もよく見られ、離脱位置にあるつめ揺動・アーム１４０が回転さ
せられるとアシストバネ２０２が大きなモーメント運動Ｘに作用して大きなアシ
スト応力を生じる。アシスト応力を増大することが必要なのは、第１および第２
クラッチ２０，２２の加圧板１０２，１１８をそれぞれ正規の係合位置に片寄ら
せるベルビルバネ１０４と１２０のバネ応力が増大することによる。従って加圧
板１０２，１１８が係合位置から移動するに従って、ベルビルバネ１０４，１２
０の力が増大する。従って、クラッチ２０，２２を離脱させるのに必要なモータ
力を絶えず低下させるために、本発明によるアシストバネ２０２と絶えず増大す
るモーメントのうで構造が絶えずアシスト力を増大させる。
【００２９】 つめ揺動・アーム１４０を回転させると、つめ揺動・アーム１４０のつめ１４
６が調整板１５０およびこの調整板と共に回転するように取付けられたピボット
アーム１５４に対してトルクを伝達する。クラッチアクチュエータ２６，２８が
それぞれ図７と図９に図示のように正常な係合位置にある時、スイッチ作動アー
ム２０８がスイッチ２１０に当接し、またつめ揺動組立体１４４のローラ１４８
がストッパ面２１２に当接する。
【００３０】 クラッチディスクが摩耗すると、クラッチアクチュエータ２６，２８は自動的
調整フィーチャを備えて、つめ揺動組立体１４４のローラ１４８がストッパ面２
１２に当接する際に、つめ１４６が調整板１５０のセレーション歯から離脱させ
られるので、この調整板１５０は自由につめ揺動組立体１４４に対して移動する
ことができる。予荷重バネ２１３が調整板とつめ揺動・アーム１４０との間に引
張応力を加えて調整板１５０に予荷重をかけ、このようにして二重カム組立体を
完全係合位置にもたらす。従ってクラッチディスクが摩耗するに従って、調整板
１５０が調整中に予荷重バネ２１３によってさらに付勢力をかけられてクラッチ
が完全係合するようになる。クラッチアクチュエータの次の作動に際して、つめ
１４６は調整板１５０と再び係合し、クラッチアクチュエータが自動的に調整さ
れてクラッチディスクの摩耗を補償する。このようにして、クラッチのクランプ
荷重とトルク力が保持される。クラッチアクチュエータはクラッチアクチュエー
タマウント２１４によってハウジング１３２に対して取付けられる。当業者には
明かなように、左側と右側のクラッチアクチュエータ２６，２８の動作は同等で
あり、従ってこのような動作の類似性から左側および右側クラッチアクチュエー
タ２６，２８に関するこれ以上の説明は不必要である。
【００３１】 本発明によるシフトアクチュエータ２１８，２１９を図１１乃至図１６につい
て下記に説明する。本発明による電気機械的自動トランスミッション１０は第１
シフトレール２２０と第２シフトレール２２２とを有し、各シフトレールに対し
てシフト突出部２２４が固着され、また各シフトレールはカムローラ２２６（図
１２）を有し、このカムローラはそれぞれＲ−１−３−５シフトアクチュエータ
２１８のシフターカム２３０の中に設けられたカム溝２２８に作動的に係合する
。Ｒ−１−３−５シフトアクチュエータ２１８のカム溝２２８の構造は図１５に
図示されている。図１２に図示のように、Ｒ−１−３−５シフトアクチュエータ
２１８はモータ２３４を有し、このモータが衛星減速歯車組立体２３６を駆動す
る。この衛星減速歯車２３６がシャフト２３８を駆動し、このシャフトはキー溝
２４０によってシフターカム２３０に連結される。シフターカム２３０はハウジ
ング２４２の中に備えられ、一対の軸受２４４によって支承されている。シフタ
ーカム２３０の位置を測定するために電位差計２４６が設けられている。電位差
計２４６はカプラー２４８によってシャフト２３８に連結され、このカプラー２
４８はハウジング延長部２５０の中に配置されている。シフターカム２３０は回
転に際してシフト突出部２２４を駆動し、このシフト突出部２２４はそれぞれ第
１および第２シフトレール２２０，２２２上に取付けられてシフトレールを電気
的に移動させ、従って図１１に図示のようにこれらのシフトレール２２０、２２
上にそれぞれ取付けられたシフトフォーク２５２，２５４を選択的に移動させる
。シフトフォーク２５２はリバース第１ギヤシンクロナイザー装置３８と組合わ
されている。シフトフォーク２５４は第３−第５ギヤ・シンクロナイザー４０と
組合わされている。
【００３２】 また本発明の電気機械的自動トランスミッションはそれぞれ第３および第４シ
フトレール２５６，２５８を有し、これらのシフトレールはそれぞれに固着され
たシフト突出部２２４を有している。各シフト突出部２２４は図１３に図示のよ
うに、カムローラ２２６を含み、各カムローラがシフトアクチュエータ２１９の
シフター部品ＡＭ２６２の中に備えられたカム溝２６０に作動的に係合する。シ
フトアクチュエータ２１９のカム溝２６０は図１４に図示されている。第２速−
第４速シンクロナイザー４８を作動するために２−４シフトフォーク２６３がシ
フト２５６上に取付けられている。第６ヒル・ホルダーシンクロナイザー５０と
選択的に係合するため、第６ヒル・ホルダーシフトフォーク２６４がシフトレー
ル２５８に取付けられている。図１３について述べれば、２−４−６シフトアク
チュエータ２１９は図１２に図示のＲ−１−３−５シフトアクチュエータ２１８
と実質的に同様の構造を有する。
【００３３】 図１および図１７−２１により、本発明の潤滑システムを説明する。この潤滑
システムはジャイロータ・ポンプ（図１８および図１９に最もよく図示）を有し
、このポンプは中心板６６に取付けられてリバースアイドラーギヤ２７４によっ
て駆動される。このリバースアイドラーギヤ２７４はマウントブラケット２７６
によって中心板６６に取付けられ、図１７に図示のように一対のファスナー２７
８によって中心板６６に取付けられている。リバースアイドラーギヤ２７４はリ
バース駆動ギヤ３０およびリバース被駆動ギヤ７６と係合する。リバースアイド
ラーギヤ２７４はマウントブラケット２７６に取付けられた中心シフト３０４を
有し、またこの中心シフト３０４を支承するための軸受組立体３０６を有してい
る。ジャイロータ・ポンプ２７２は中心シャフト３０４に固着されてポンプチャ
ンバ２７９の中に設定されている。さらにジャイロータ・ポンプ２７２はカバー
２８０を有している。図１７に図示のように、オイル通路２８２がジャイロータ
・ポンプ２７２と連通するように設けられ、またオイルをオイルピックアップチ
ューブ２８２から受ける。第２オイル通路２８６がジャイロータ・ポンプ２７２
の吐出口と連通しまた潤滑グルーブ２８８と連通し、この潤滑グルーブは潤滑流
体を第１入力シャフト１４中の潤滑通路２９０に連通する。第１入力シャフト１
４は放射方向通路２９０ａ−２９０ｇを有し、これらの放射方向通路が潤滑通路
２９０と連通して潤滑オイルをリバースギヤ３０および第１乃至第６ギヤ３２，
４２，３４，４４，３６，４６に供給する。
【００３４】 被駆動シャフト１８上に設けられたパーキングギヤ９０と係合するためにパー
キングスプラッグ２９４が設置されている。このパーキングスプラッグ２９４は
マウントボス２９６によって、中心板６６に取付けられている。パーキングスプ
ラッグ２９４はロッド組立体２９８に固着され、このロッド組立体２９８がパー
キングレバー係合組立体３００に固着されている。中心板６６は、この中心板を
ハウジング５８に取付けるためのネジ山付きファスナー３０２を受ける複数の取
付け孔３０１を有している。
【００３５】 図２２について述べると、クラッチアクチュエータ２６，２８とシフトアクチ
ュエータ２１８，２１９を作動するためにトランスミッションコントローラ３２
０が設けられている。このトランスミッションコントローラ３２０はクラッチア
クチュエータ２６，２８の駆動モータ１３４およびシフトアクチュエータ２１８
，２１９の駆動モータ２３４に対して信号を送る。またトランスミッションコン
トローラ３２０は電位差計１６４，２４６を通してクラッチアクチュエータ２６
，２８およびシフトアクチュエータ２１８，２１９の位置を監視する。シフト作
用に先だって所望ギヤと係合することにより非断絶的な出力シフト作用が実施さ
れる。本発明のトランスミッション１０は同時に２つの相異なる歯車比に設定す
ることができ、これにより一方のクラッチ２０，２２のみを動力の伝達のために
係合させることができる。新しい歯車比にシフトするためには、現在の駆動クラ
ッチを対応のクラッチアクチュエータによって解除し、解除されたクラッチを対
応のクラッチアクチュエータによって係合させる。これらの２つのクラッチアク
チュエータがトランスミッションコントローラ３２０によって指令されたように
迅速平滑なシフトを成し、このトランスミッションコントローラは入力シャフト
１４，１６の速度をそれぞれセンサ３２２，３２４によって監視し、また被駆動
シャフト１８の速度を速度センサ３２６によって監視する。あるいはまた、コン
トローラ３２０は既知の歯車比とセンサ３２６によって検出された被駆動シャフ
ト１８の速度とに基づいて入力シャフト１４，１６の速度を決定する。またエン
ジン速度センサ３２７が設けられて、はずみ車９６の速度を検出する。センサ３
２８によって検出された加速器ペダル位置、車速、および現在の歯車比に基づい
て、トランスミッションコントローラ３２０は次のシフトの次の歯車比を予想し
、従ってシフトアクチュエータを駆動して、対応のクラッチアクチュエータが離
脱位置にある間に次の歯車比に係合する。ギヤが係合され、エンジン出力シャフ
トから離脱された対応の入力シャフトが被駆動シャフト１８の回転速度と同期化
される。この時点において、現在の駆動入力シャフトと組合わされたクラッチが
離脱され、他方のクラッチが係合されて、選択されたギヤと組合わされた入力シ
ャフトを駆動する。
【００３６】 自動車が休止している時に丘の上からロールバックするのを防止するため、ト
ランスミッションが第１、第２または第３ギヤにある時にヒル・ホルダー機構５
２が選択的に係合される。従ってトランスミッションコントローラ３２０は、自
動車のヒル・ホルダーの特性が望ましいような作動パラメータにある時を決定す
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による電気機械的自動トランスミッションの断面図
【図２】 二重クラッチ組立体を離脱させるために使用される二重カム組立体の詳細断面
図
【図２Ａ】 ２−４−６ヒルホルダーカムの輪郭図
【図２Ｂ】 Ｒ−１−３−５カムの輪郭図
【図３】 Ｒ−１−３−５サイドクラッチ・アクチュエータの側面図
【図４】 ２−４−６ヒルホルダーのサイドクラッチ・アクチュエータの側面図
【図５】 二重クラッチ組立体の断面図
【図６】 各クラッチアクチュエータ組立体が離脱位置にある状態のクラッチアクチュエ
ータ組立体および二重カム組立体の断面図
【図７】 右側コイルアクチュエータが離脱位置にある状態の図６のクラッチアクチュエ
ータ組立体および二重カム組立体の断面図
【図８】 右側クラッチアクチュエータが調整位置にある状態のクラッチアクチュエータ
組立体および二重カム組立体の断面図
【図９】 左側クラッチアクチュエータが離脱位置にある状態の図６に図示のクラッチア
クチュエータ組立体および二重カム組立体の断面図
【図１０】 左側クラッチアクチュエータが調整位置にある状態の図６に図示のクラッチア
クチュエータ組立体および二重カム組立体の断面図
【図１１】 シフトレール組立体の平面図
【図１２】 Ｒ−１−３−５シフトアクチュエータの断面図
【図１３】 ２−４−６ヒル・ホルダーシフトアクチュエータの断面図
【図１４】 ２−４−６ヒル・シフターカムの中に備えられたカム溝の平面図
【図１５】 Ｒ−１−３−５シフターカムのカム溝の平面図
【図１６】 シフトアクチュエータ、パーキングブレーキおよびリバースアイドラーギヤ／
潤滑剤ポンプ機構を示すため一部部品を除去された電気機械的自動トランスミッ
ションの断面図
【図１７】 パーキングスプラッグおよびこれに取付けられたリバースアイドラー組立体を
有する中心板の平面図
【図１８】 リバースアイドラーギヤ／ポンプ機構を通して取られた中心板の断面図
【図１９】 ジャイロターポンプと第１入力シャフトの中に備えられた潤滑剤通路との間の
連通のため中心板の中に備えられた潤滑剤通路を示す中心板の前側の平面図
【図２０】 図１９に図示の中心板の側面図
【図２１】 図１９に図示の中心板の平面図
【図２２】 本発明の電気機械的事項トランスミッションの制御システムの説明図
【符号の説明】
１０ トランスミッション １２ 歯車列 １４ 第１駆動シャフト １６ 第２駆動シャフト １８ 被駆動シャフト ２０，２２ 摩擦クラッチ ３８，４０，４８，５０ シンクロナイザー ５８ トランスミッションハウジング ９６，９８ はずみ車 ２１８，２１９ シフトアクチュエータ ２２０、２２２，２５６，２５８ シフトレール ２２４ シフト突出部 ２２８、２６０ カム溝 ２３０、２５２ バレル型シフターカム ２３４ モータ ２３６ 減速歯車 ２５２，２５４、２６３，２６４ シフトフォーク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J067 AA01 AB23 AC05 BA56 BA58 BB02 DA35 DB09 EA24 FB90 GA01

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 選択的に係合するように回転自在に取付けられた複数の駆動歯車を有する第１
    駆動シャフトと、前記第１駆動シャフトと同芯でありまた選択的に係合するよう
    に回転自在に取付けられた複数の駆動歯車を有する第２駆動シャフトと、前記第
    １および第２駆動シャフトに対して平行にハウジングの中に支承されまた前記第
    １および第２駆動シャフトに取付けられた対応する前記駆動ギヤとかみ合い係合
    する固定的に取付けられた複数の被駆動ギヤを有する被駆動シャフトとを備えた
    電気機械的トランスミッションのシフトアクチュエータ装置において、前記シフ
    トアクチュエータ装置は、 前記第１駆動シャフト上の前記駆動ギヤに組合わされた第１の一対のシフトレ
    ールと、前記第２駆動シャフト上の前記駆動ギヤに組合わされた第２の一対のシ
    フトレールであって、各シフトレールはシフト突出部とこの突出部に取付けられ
    たシフトフォークとを含む第１の一対のシフトロールおよび第２の一対のシフト
    レールと、 前記第１駆動シャフト上の前記駆動ギヤと選択的に係合するための第１シフタ
    ー装置と、前記第２駆動シャフト上の前記駆動ギヤと選択的に係合するための第
    ２シフター装置であって、前記第１および第２シフター装置はそれぞれ減速歯車
    機構に駆動的に取付けられたモータを含み、前記減速歯車機構はそれ自体バレル
    型シフターカムに固着され、前記シフターカムは一対の連続的カム溝を有して前
    記第１の一対のミフトリールおよび第２の一対のシフトレールに取付けられた前
    記シフト突出部を受け、前記シフトレールおよび前記シフトフォークを選択的に
    駆動してそれぞれ対応の駆動ギヤに係合させるように成された第１シフター装置
    および第１シフター装置とを備えたことを特徴とする電気機械的トランスミッシ
    ョンのシフトアクチュエータ装置。
  2. 【請求項２】 モータと、 前記モータに連結された減速歯車組立体と、 前記減速歯車組立体に連結されまた一対のカム溝を表面に備えたバレル型シフ
    ターカムと、 前記シフターカムのカム溝に係合するシフト突出部とシンクロナイザーに係合
    するためのシフトフォークとをそれぞれ支持する一対のシフトレールとを備えた
    ことを特徴とするシフトアクチュエータ装置。
JP2000570481A 1998-09-15 1999-08-24 電気機械的自動トランスミッションのシフトアクチュエータ装置 Withdrawn JP2003502583A (ja)

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