JP2007056994A - Shift device of transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車などに使用する選択歯車式変速機のギヤシフトを行う変速機のシフト装置に関する。 The present invention relates to a shift device for a transmission that performs a gear shift of a selection gear type transmission used in an automobile or the like.
この種の変速機のシフト装置としては、セレクト及びシフトの2方向の移動(軸線方向移動及び回動)によりギヤシフトを行うものと、1方向の移動(回動)のみでギヤシフトを行うものがある。前者は、例えば特許文献1に示すように、シフトフォークを介してギヤシフトを行う複数のフォークシャフトを有し、シフトアンドセレクトシャフトの軸線方向移動により1つのフォークシャフトを選択してからシフトアンドセレクトシャフトの回動によりフォークシャフト及びシフトフォークを移動させてギヤシフトを行うものである。後者は、例えば特許文献2に示すように、フォーク軸に摺動自在に支持された複数のシフトフォークと外周面に複数のカム溝が形成された1個の円筒状のシフトドラムを有し、シフトドラムを回動させることにより各カム溝に係合された各シフトフォークを移動させてギヤシフトを行うものである。
As a shift device of this type of transmission, there are one that performs gear shift by two-direction movement (axial movement and rotation) of selection and shift, and one that performs gear shift only by one-direction movement (rotation). . For example, as shown in Patent Document 1, the former has a plurality of fork shafts that perform gear shifting via a shift fork, and selects one fork shaft by axial movement of the shift and select shaft, and then shift and select shaft. The gear shift is performed by moving the fork shaft and the shift fork by the rotation. The latter includes, for example, a plurality of shift forks slidably supported on a fork shaft and a cylindrical shift drum having a plurality of cam grooves formed on the outer peripheral surface, as shown in
この両技術は、ギヤシフトを手動で行う場合と、自動車などの作動状態に応じた変速指令に基づいて制御されるモータなどのアクチュエータを用いて自動的に行う場合の何れにも適用することができる。
特許文献1の技術では、シフトアンドセレクトシャフトの軸線方向移動及び回動によりギヤシフトを行うので、部品点数が増大して構造が複雑になるという問題があり、特にギヤシフトを自動的に行う場合には2個のアクチュエータを必要とするので、製造コストが増大する。これに対し特許文献2の技術では、シフトドラムを回動するだけであるので部品点数が比較的少なく構造も簡単で特許文献1の技術に比して製造コストが減少する。
In the technique of Patent Document 1, since the gear shift is performed by the axial movement and rotation of the shift and select shaft, there is a problem that the number of parts increases and the structure becomes complicated, especially when the gear shift is automatically performed. Since two actuators are required, the manufacturing cost increases. On the other hand, in the technique of
図7は、特許文献2に示す技術においてサーボモータを使用してギヤシフトを自動的に行うようにした従来技術の一例を示している。この従来技術は、ケーシング1に変速ギヤ軸と平行に設けたフォークシャフト2に移動自在に支持した2個のシフトフォーク3a,3bと、フォークシャフト2の上側に軸7により回転自在に支持されて外周にカム溝4a,4bが形成されたシフトドラム4と、ギヤ5,6よりなる減速機構を介してシフトドラム4を回転させるサーボモータ8により構成されたシフト装置を備え、シフトフォーク3a,3bに設けたフォロワピン3c,3dをカム溝4a,4bと摺動自在に係合させて変速ギヤを選択的に切り換えている。この構造では、相当な太さのシフトドラム4がシフトフォーク3a,3bの上側に大きく突出するので、ケーシング1が局部的に大きく突出して変速機が大形化するという問題が生じ、図7のようにギヤシフトを自動的に行う場合には、サーボモータ8及び減速機構5,6もシフトフォーク3a,3bの外側に突出するので、変速機は一層大形化する。
FIG. 7 shows an example of the prior art in which the gear shift is automatically performed using a servo motor in the technique shown in
本発明はこのような各問題を解決して、構造が簡単でケーシングを小形化することができる変速機のシフト装置を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a shift device for a transmission that solves each of the above problems and has a simple structure and allows a casing to be miniaturized.
このために、本発明による変速機のシフト装置は、ケーシング内に回転自在に支持された1対の変速ギヤ軸に設けられて互いに噛合する複数対の変速ギヤを、それらの何れか1対により両変速ギヤ軸の間の動力伝達がなされるように選択的に切り換える変速機のシフト装置において、各変速ギヤ軸と平行に移動可能に案内支持されるとともにその移動方向と直交方向に突出するフォロワピンが形成されたシフトフォークと、ケーシングの内面に沿った半径の大きい円弧面状または平面状の板状でその板面に沿った方向でシフトフォークの移動方向と直交する方向に移動可能にケーシングに案内支持されその移動方向に沿ってフォロワピンが摺動自在に係合されるカム溝が形成されたカムプレートと、このカムプレートを変速指令に応じてその移動方向に移動させる駆動機構を備え、駆動機構によるカムプレートの移動により互いに係合されたカム溝とフォロワピンを介してシフトフォークを移動させて、複数対の変速ギヤの選択的な切り換えを行うことを特徴とするものである。 To this end, a transmission shift device according to the present invention includes a plurality of pairs of transmission gears that are provided on a pair of transmission gear shafts that are rotatably supported in a casing and mesh with each other. In a shift device for a transmission that selectively switches so that power is transmitted between both transmission gear shafts, a follower pin that is guided and supported so as to be movable parallel to each transmission gear shaft and that projects in a direction orthogonal to the moving direction And a shift fork formed on the casing in a direction perpendicular to the moving direction of the shift fork in the direction along the plate surface in the shape of a circular arc or planar plate having a large radius along the inner surface of the casing. A cam plate having a cam groove in which a guide groove is supported and a follower pin is slidably engaged along a moving direction thereof, and the cam plate is changed in accordance with a shift command. A drive mechanism that moves in a moving direction is provided, and a shift fork is moved through a cam groove and a follower pin that are engaged with each other by movement of a cam plate by the drive mechanism, and multiple pairs of transmission gears are selectively switched. It is characterized by.
前項に記載の変速機のシフト装置において、シフトフォークは複数個とし、カムプレートには各シフトフォークのフォロワピンがそれぞれ係合される複数のカム溝を形成することが好ましい。 In the transmission shift device described in the preceding paragraph, it is preferable that a plurality of shift forks be provided, and a cam plate be formed with a plurality of cam grooves into which the follower pins of the respective shift forks are respectively engaged.
前2項に記載の変速機のシフト装置において、駆動機構は変速指令に基づいて制御されるモータによりカムプレートを移動させるものとしてもよい。
In the transmission shift device described in the preceding
前項に記載の変速機のシフト装置において、カムプレートは円弧面状とし、駆動機構はカムプレートの外面に移動方向に沿って形成されたセクタウオームホイールとモータにより回転駆動されセクタウオームホイールと噛合してカムプレートを移動させるウオームよりなるものとしてもよい。 In the transmission shift device described in the preceding paragraph, the cam plate has a circular arc shape, and the drive mechanism is rotated by a sector worm wheel formed on the outer surface of the cam plate along the moving direction and meshed with the sector worm wheel. The cam plate may be made of a worm that moves the cam plate.
また前々項に記載の変速機のシフト装置において、カムプレートは平面状とし、駆動機構はカムプレート25に固定されたナットとモータにより回転駆動されナットとねじ係合されてカムプレートを移動させるねじ軸よりなるものとしてもよい。
Further, in the transmission shift device described in the preceding paragraph, the cam plate is planar, and the drive mechanism is rotationally driven by a nut and a motor fixed to the
前各項に記載の変速機のシフト装置は、フォロワピンにカム溝と転がり接触する環状部材を同軸的に設けることが好ましい。 In the shift device for a transmission described in the preceding items, it is preferable that an annular member that is in rolling contact with the cam groove is provided coaxially on the follower pin.
上述のように、本発明によれば、シフトフォークのフォロワピンが摺動自在に係合されるカム溝が形成されたカムプレートはケーシングの内面に沿った半径の大きい円弧面状または平面状の板状でその板面に沿った方向でシフトフォークの移動方向と直交する方向に移動可能にケーシングに案内支持されているので、シフトフォークとケーシングの間にカムプレートの厚さより多少大きい隙間があればカムプレートを配置することができる。従ってケーシングをシフトフォークから大きく離す必要がないので、変速機のケーシングは小形化され、従って変速機を小形化することができる。 As described above, according to the present invention, the cam plate in which the cam groove in which the follower pin of the shift fork is slidably engaged is formed is an arcuate or planar plate having a large radius along the inner surface of the casing. If the gap between the shift fork and the casing is slightly larger than the thickness of the cam plate, it is supported by the casing so as to be movable in the direction perpendicular to the movement direction of the shift fork in the direction along the plate surface. A cam plate can be arranged. Therefore, since it is not necessary to greatly separate the casing from the shift fork, the casing of the transmission is reduced in size, so that the transmission can be reduced in size.
シフトフォークは複数個とし、カムプレートには各シフトフォークのフォロワピンがそれぞれ係合される複数のカム溝を形成した変速機のシフト装置によれば、カムプレートは1個のままでシフトフォークとカム溝の数を増やすだけで、変速機の変速段数を増やすことができるので、変速段数を増加してもそれほど構造が複雑化したり重量が増大することはない。 According to the shift device for a transmission in which a plurality of shift forks are provided and the cam plate is formed with a plurality of cam grooves into which the follower pins of the respective shift forks are respectively engaged, the shift fork and the cam remain with only one cam plate. Since the number of gears of the transmission can be increased simply by increasing the number of grooves, the structure is not complicated and the weight is not increased even if the number of gears is increased.
駆動機構は変速指令に基づいて制御されるモータによりカムプレートを移動させるものとした変速機のシフト装置によれば、作動状態に応じて変速機を自動的に制御することができる。 According to the transmission shift device in which the drive mechanism moves the cam plate by the motor controlled based on the shift command, the transmission can be automatically controlled according to the operating state.
カムプレートは円弧面状とし、駆動機構はカムプレートの外面に移動方向に沿って形成されたセクタウオームホイールとモータにより回転駆動されセクタウオームホイールと噛合してカムプレートを移動させるウオームよりなるものとした変速機のシフト装置によれば、カムプレートはモータの回転がウオームとセクタウオームホイールにより充分に減速して伝達されて移動され、特別な減速機構は不要であるので構造を簡略化して製造コストを低減することができる。また、カムプレートからの駆動機構の突出量は図7に示す従来技術におけるシフトドラムに比してわずかであり、これに伴うケーシングの局部的突出量もわずかであるので、変速機の小形化は保たれる。 The cam plate has a circular arc surface, and the drive mechanism is composed of a sector worm wheel formed on the outer surface of the cam plate along the moving direction and a worm that is driven to rotate by a motor and meshes with the sector worm wheel to move the cam plate. According to the shift device of the transmission, the cam plate is moved with the motor rotation being sufficiently decelerated and transmitted by the worm and sector worm wheel, and a special speed reduction mechanism is not required. Can be reduced. Further, the amount of protrusion of the drive mechanism from the cam plate is small compared to the shift drum in the prior art shown in FIG. 7, and the amount of local protrusion of the casing accompanying this is also small. Kept.
またカムプレートは平面状とし、駆動機構はカムプレートに固定されたナットとモータにより回転駆動されナットとねじ係合されてカムプレートを移動させるねじ軸よりなるものとした変速機のシフト装置でも、カムプレートにはモータの回転がねじ軸とナットにより充分に減速して伝達されて移動され、特別な減速機構は不要であるので構造を簡略化して製造コストを低減することができる。またこの場合も、カムプレートからの駆動機構の突出量は図7に示す従来技術におけるシフトドラムに比してわずかであり、これに伴うケーシングの局部的突出量もわずかであるので、変速機の小形化は保たれる。 In addition, the shift mechanism of the transmission has a flat cam plate, and a drive mechanism is composed of a nut fixed to the cam plate and a screw shaft that is rotationally driven by a motor and screw-engaged with the nut to move the cam plate. The rotation of the motor is transmitted to the cam plate while being sufficiently decelerated by the screw shaft and the nut, and a special decelerating mechanism is not required. Therefore, the structure can be simplified and the manufacturing cost can be reduced. Also in this case, the amount of protrusion of the drive mechanism from the cam plate is small compared to the shift drum in the prior art shown in FIG. 7, and the amount of local protrusion of the casing accompanying this is also small. Miniaturization is maintained.
フォロワピンにはカム溝と転がり接触する環状部材を同軸的に設けた変速機のシフト装置によれば、シフトフォークのフォロワピンとカムプレートのカム溝の間の摩擦抵抗が減少するのでシフト装置の作動が軽くなり、またこれに伴い円弧面状に湾曲された板状のカム部材の半径を小さくすることができるので、変速機のシフト装置を一層コンパクトにまとめることができる。 According to the transmission shift device in which the follower pin is coaxially provided with an annular member that is in rolling contact with the cam groove, the friction resistance between the follower pin of the shift fork and the cam groove of the cam plate is reduced. Accordingly, the radius of the plate-like cam member that is curved in the shape of an arc surface can be reduced, so that the shift device of the transmission can be made more compact.
先ず図1〜図3により、本発明による変速機のシフト装置の第1実施形態の説明をする。この実施形態は本発明を自動車の変速機に適用したもので、図1に示す全体構造のように、ケーシング10内に支持された1対の変速ギヤ軸11,12に設けられて互いに噛合する複数対の変速ギヤ13a〜16a,13b〜16bを、それらの何れか1対により両変速ギヤ軸11,12の間の動力伝達がなされるように、シフト装置Sにより選択的に切り換えるものである。
First, a first embodiment of a shift apparatus for a transmission according to the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the present invention is applied to a transmission of an automobile, and is provided on a pair of
図1に示すように、複数に分割されたケーシング10には、エンジンに連結されて回転駆動される入力軸11と、自動車の駆動車輪に連結される主軸12が、転がり軸受を介して互いに平行に回転自在に支持され、この入力軸11と主軸12が1対の変速ギヤ軸11,12を構成している。ケーシング10内に形成される変速室内には、入力軸11に回転自在に設けられた4個の駆動側変速ギヤ13a〜16aと、主軸12に一体的に回転するように設けられて変速ギヤ13a〜16aと常時噛合される4個の従動側変速ギヤ13b〜16bが位置している。互いに噛合する各1対の変速ギヤ13aと13b、変速ギヤ14aと14b、変速ギヤ15aと15b及び変速ギヤ16aと16bは、それぞれ第1速、第2速、第3速及び第4速の各歯車対を形成している。
As shown in FIG. 1, an
この第1実施形態では、入力軸11には、変速ギヤ13a,14aの間と変速ギヤ15a,16aの間にそれぞれクラッチハブ11aと11bが一体的に設けられ、各クラッチハブ11a,11の外周にはそれぞれ切換スリーブ17,18が軸線方向摺動自在にスプライン係合されている。また変速ギヤ13a,14aと変速ギヤ15a,16aには、クラッチハブ11a,11b側にそれぞれ形成されたボス部に、切換スリーブ17,18と係合可能なスプラインが形成されている。切換スリーブ17,18の外周には、シフト装置Sのシフトフォーク22,23を係合するための環状溝17a,18aが形成されている。なお図示は省略したが、各切換スリーブ17,18と各変速ギヤ13a〜16aの間には公知のシンクロメッシュ機構が設けられている。
In the first embodiment, the
図1は各切換スリーブ17,18がクラッチハブ11a,11bのみに係合されて両変速ギヤ軸11,12の間の動力伝達がなされていない変速機のニュートラル状態を示しており、後述するようにシフト装置Sにより各切換スリーブ17,18が往復動されれば、切換スリーブ17,18を介して各変速ギヤ13a〜16aの何れか1つが入力軸11に選択的に連結されて、第1速〜第4速の各変速段による動力伝達がなされる。
FIG. 1 shows a neutral state of the transmission in which the
図1及び図2に示すように、この第1実施形態のシフト装置Sは、両変速ギヤ軸11,12と平行にケーシング10に支持された1本のフォークシャフト20と、このフォークシャフト20に摺動自在に案内支持された第1及び第2シフトフォーク22,23と、板状でシフトフォーク22,23の移動方向と直交する方向に、二点鎖線25Aと二点鎖線25Bで示す両位置の間で移動可能にケーシング10に案内支持されたカムプレート25と、このカムプレート25を変速指令に応じてその移動方向に移動させる駆動機構30を備え、カムプレート25の移動方向に沿って形成された第1及び第2カム溝26,27には、第1及び第2シフトフォーク22,23から突出するフォロワピン22b,23bが摺動自在に係合されている。カムプレート25は、変速指令に応じて後述のように駆動機構30により移動されて停止される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the shift device S of the first embodiment includes one
第1及び第2シフトフォーク22,23は、図1〜図3に示すように、ボス部22a,22bによりフォークシャフト20に摺動自在に案内支持され、各切換スリーブ17,18の外周に形成された環状溝17a,18aに係合される二叉状部を有している。各シフトフォーク22,23は、ボス部22a,23bがフォークシャフト20回りに回動であるが、二叉状部の各先端部が各切換スリーブ17,18の環状溝17a,18aの直径方向両側に係合されているので、ケーシング10に対する回動は拘束されている。各ボス部22a,22bには、二叉状部と反対側に半径方向に突出するフォロワピン22b,22cが設けられている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the first and
この第1実施形態のカムプレート25は、図1〜図3に示すように、その移動方向に沿った方向の断面が半径の大きい円弧面状に湾曲され、フォークシャフト20に沿った方向の断面が真直な板状で、その外面がケーシング10側に向くように、ケーシング10の内面とシフトフォーク22,23のボス部22a,22bとの間に配置されている。カムプレート25は、フォークシャフト20の軸線方向となる両端面から突出する各2本の短いピン25aを、ケーシング10の内端面に形成した半径が大きい円弧状の案内溝10aに摺動自在に案内支持することにより、ケーシング10の内面に沿ってシフトフォーク22,23の移動方向と直交する方向、すなわち湾曲した板面に沿った方向に移動可能に案内支持されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
図3に示すように、カムプレート25には、フォークシャフト20と直交するその移動方向に沿って、シフトフォーク22,23のフォロワピン22b,23bがわずかの隙間をおいて摺動自在に係合される第1及び第2カム溝26,27が形成されている。カムプレート25には、その移動方向における中心線CLを中心とする7つの位置−第1速位置1st、中立位置N1、第2速位置2nd、中立位置N2、第3速位置3rd、中立位置N3、第4速位置4th−が設定されており、中立位置N2は中心線CLと一致している。
As shown in FIG. 3, the follower pins 22b and 23b of the
第1カム溝26は、中立位置N2と第1速位置1stの間を結ぶ4分の3サイクルの波形部からなるシフト溝26aと、中立位置N2と第4速位置4thの間を結ぶフォークシャフト20と直交する直線状のニュートラル溝26bよりなり、波形のシフト溝26aの(図の右側を下側とした状態における)山部と谷部はそれぞれ第1速位置1stと第2速位置2ndに位置している。また第2カム溝27は、中立位置N2と第1速位置1stの間を結ぶフォークシャフト20と直交する直線状のニュートラル溝27aと、中立位置N2と第4速位置4thの間を結ぶ4分の3サイクルの波形部からなるシフト溝27bよりなり、波形のシフト溝27bの(上述と同じ状態における)山部と谷部はそれぞれ第3速位置3rdと第4速位置4thに位置している。シフト溝26aの第1速、中立、第2速、中立の各位置1st,N1,2nd,N2と、シフト溝27bの中立、第3速、中立、第4速の各位置N2,3rd,N3,4thには、フォークシャフト20と直交する短い直線状部分が形成されている。
The
駆動機構30は、円弧状のカムプレート25の外面にフォークシャフト20と直交する中心線に沿って一体的に形成されたセクタウオームホイール32と、フォークシャフト20と直交するウオーム軸31aの先端部に一体的に設けられてセクタウオームホイール32と噛合するウオーム31と、ウオーム軸31aを回転駆動するサーボモータ33により構成されている。駆動機構30のサーボモータ33は自動車などの作動状態に応じて制御装置(図示省略)から出力される変速指令に基づいて制御されるもので、ウオーム31はこのサーボモータ33により回動されて、セクタウオームホイール32を介してカムプレート25を円弧方向に移動させ、変速指令に応じて第1速〜第4速の各位置1st〜4th及び第1速位置1stと第2速位置2ndの間の中立位置N1をフォークシャフト20の真上となる各位置で停止させるものである。駆動機構30は1組に限らず、2組またはそれ以上を使用してもよい。
The
次に図6により、上述した第1実施形態の作動を説明する。中立状態では図6(a) に示すように、カムプレート25は駆動機構30によりその中立位置N1が、フォークシャフト20の真上に位置され、両シフトフォーク22,23は何れもそのフォロワピン22b,23bが中立位置N1において各カム溝26,27のシフト溝26a及びニュートラル溝27aに係合されるフォーク中立位置にあるので、各切換スリーブ17,18は、図1に示すようにクラッチハブ11a,11bのみに係合される中立位置にある。この状態では各変速ギヤ13a〜16aは何れも入力軸11に対し回転自在であるので、変速機は両変速ギヤ軸11,12の間の動力伝達がなされないニュートラル状態にある。
Next, the operation of the above-described first embodiment will be described with reference to FIG. In the neutral state, as shown in FIG. 6 (a), the
このニュートラル状態から駆動機構30によりカムプレート25を移動して、最も一端側の第1速位置1stがフォークシャフト20の真上となる二点鎖線25Aで示す位置とすれば(図6(b) 参照)、第1シフトフォーク22はそのフォロワピン22bが第1カム溝26のシフト溝26aの先端の山部に摺動され、第1フォーク中立位置から左向きに移動されて図6(b) に示す第1フォークシフト位置に移動される。これにより切換スリーブ17はその中立位置から左向きに移動されるので、変速ギヤ13aは切換スリーブ17を介して入力軸11に連結されるが、変速ギヤ14aは入力軸11に対し回転自在のままである。一方、第2シフトフォーク23はそのフォロワピン23bが第2カム溝27のニュートラル溝27aの先端部に係合されており、第2フォーク中立位置から移動しないので、変速ギヤ15a,16aは何れも入力軸11に対し回転自在のままである。この状態では変速機は、第1速歯車対を形成する変速ギヤ13a,13bにより両変速ギヤ軸11,12の動力伝達がなされる第1速状態となる。
If the
この第1速状態から駆動機構30によりカムプレート25を中立位置N1を越えて戻して、第2速位置2ndがフォークシャフト20の真上となる位置とすれば(図6(b) 参照)、第1シフトフォーク22はそのフォロワピン22bがシフト溝26aの谷部に摺動され、第1フォーク中立位置を越えて右向きに移動されて図6(b) に示す第1フォークシフト位置に移動される。これにより切換スリーブ17はその中立位置よりも右向きに移動されるので、変速ギヤ14aは切換スリーブ17を介して入力軸11に連結され、変速ギヤ13aは入力軸11に対し回転自在となる。一方、第2シフトフォーク23はそのフォロワピン23bがニュートラル溝27aに係合されているので、第1速状態と同様、変速ギヤ15a,16aは何れも入力軸11に対し回転自在のままである。この状態では変速機は、第2速歯車対を形成する変速ギヤ14a,14bにより両変速ギヤ軸11,12の動力伝達がなされる第2速状態となる。
If the
この第2速状態から駆動機構30によりカムプレート25をさらに移動して、第3速位置3rdがフォークシャフト20の真上となる位置とすれば(図6(c) 参照)、第2シフトフォーク23はそのフォロワピン23bが第2カム溝27のシフト溝27bの山部に摺動されて、第2フォーク中立位置から左向きに移動されて図6(c) に示す第2フォークシフト位置に移動される。これにより切換スリーブ18はその中立位置から左向きに移動されるので、変速ギヤ15aは切換スリーブ17を介して入力軸11に連結されるが、変速ギヤ16aは入力軸11に対し回転自在のままである。一方、第1シフトフォーク22はそのフォロワピン22bが第2カム溝27のニュートラル溝27aに係合されて切換スリーブ17は中立位置となるので、変速ギヤ13a,14aは何れも入力軸11に対し回転自在となる。この状態では変速機は、第3速歯車対を形成する変速ギヤ15a,15bにより両変速ギヤ軸11,12の動力伝達がなされる第3速状態となる。
If the
またこの第3速状態から駆動機構30によりカムプレート25をさらに移動して、第4速位置4thがフォークシャフト20の真上となる二点鎖線25Bで示す位置とすれば(図6(d) 参照)、第2シフトフォーク23はそのフォロワピン23bがシフト溝27bの先端の谷部に摺動され、第2フォーク中立位置を越えて右向きに移動されて図6(b) に示す第2フォークシフト位置に移動される。これにより切換スリーブ18はその中立位置よりも右向きに移動されるので、変速ギヤ16aは切換スリーブ18を介して入力軸11に連結され、変速ギヤ15aは入力軸11に対し回転自在となる。一方、第1シフトフォーク22はそのフォロワピン22bがニュートラル溝27aの先端部に係合されているので、第3速状態と同様、変速ギヤ13a,14aは何れも入力軸11に対し回転自在のままである。この状態では変速機は、第4速歯車対を形成する変速ギヤ16a,16bにより両変速ギヤ軸11,12の動力伝達がなされる第4速状態となる。
Further, if the
この第1実施形態では、シフト溝26aの各位置1st,N1,2nd,N2と、シフト溝27bの各位置N2,3rd,N3,4thに、フォークシャフト20と直交する短い直線状部分を設けており、このようにすればカムプレート25の停止位置に多少狂いが生じてもシフトフォーク22,23の停止位置の狂いは少なくなる。しかしながらこの短い直線状部分は省略することも可能である。
In the first embodiment, short linear portions orthogonal to the
上述した第1実施形態によれば、フォロワピン22b,23bが摺動自在に係合されるカム溝26,27が形成されてシフトフォーク22,23を移動させるカムプレート25はケーシング10の内面に沿った半径の大きい円弧面状の板状でその板面に沿った方向でシフトフォークの移動方向と直交する方向に移動可能にケーシング10に案内支持されているので、シフトフォーク22,23とケーシング10の間にカムプレート25の厚さより多少大きい隙間があればカムプレート25を配置することができる。従ってケーシング10をシフトフォーク22,23から大きく離す必要がないので、変速機のケーシング10を小形化して、変速機を小形化することができる。
According to the first embodiment described above, the
この種の変速機では1個のシフトフォークにより2つの変速段が得られ、シフトフォークの数を増やすことにより変速段数を増加させているが、シフトフォークの数を増やせばそれに関連する部品の数も増大するのが普通である。しかし上述した第1実施形態では、カムプレート25は1個のままで形成するカム溝26,27の数を増やし、シフトフォーク22,23の数を増やすことにより、変速機の変速段数を増やすことができるので、変速段数を増加してもそれほど構造が複雑化したり重量が増大することはない。なおシフトフォークの数は2個の限らずそれ以上として実施することも可能である。しかしながら本発明はこれらに限られるものではなく、シフトフォークが1個の場合にも適用可能であり、そのようにしても前項で述べた効果は得られる。
In this type of transmission, two shift speeds can be obtained by one shift fork, and the number of shift speeds is increased by increasing the number of shift forks. However, if the number of shift forks is increased, the number of parts associated therewith is increased. It is normal to increase. However, in the first embodiment described above, the number of shift stages of the transmission is increased by increasing the number of
上述した第1実施形態では、カムプレート25は円弧面状とし、その外面に移動方向に沿って形成されたセクタウオームホイール32に、サーボモータ33により駆動されるウオーム軸31aの先端部に設けたウオーム31を噛合して移動するようにしており、このようにすれば、サーボモータ33の回転は充分に減速してカムプレート25を移動させ、特別な減速機構は不要であるので構造を簡略化して製造コストを低減することができる。また、カムプレート25から突出するのは高さの低いセクタウオームホイール32と細いウオーム31であり、その突出量は図7に示す従来技術におけるシフトドラム4に比してわずかであり、これに伴うケーシング10の局部的突出量もわずかであるので、変速機の小形化を維持することができる。
In the first embodiment described above, the
しかしながら本発明はこれに限られるものではなく、図4に示す第2実施形態のように、カムプレート25を平面状として、その上面の中央部に固定されたナット34にサーボモータ33により回転駆動されナット34をねじ係合してカムプレート25を移動させるようにしてもよい。このようにしても、サーボモータ33の回転は充分に減速してカムプレート25を移動させ、特別な減速機構は不要であるので構造を簡略化して製造コストを低減することができ、またカムプレート25から突出するのは高さの低いナット34とこれとねじ係合するねじ軸35であり、その突出量は前述した第1実施形態と同様わずかであるので、変速機の小形化を維持することができる。なお図4に示す第2実施形態は、カムプレート25を平面状として、ナット34とねじ軸35を介してサーボモータ33によりカムプレート25を移動させている以外は、カムプレート25をケーシング10の内面とシフトフォーク22,23のボス部22a,22bとの間に配置した点を含め、上述した第1実施形態と同様であるので、同一部分同一の符号を付して示すのみとし、詳細な説明は省略する。
However, the present invention is not limited to this, and, as in the second embodiment shown in FIG. 4, the
上述した各実施形態では、シフトフォーク22,23から突出して設けるフォロワピン22b,23bは単純な棒状のものとしたが、図5に示す変形例のように、フォロワピン22b,23bは根本部がシフトフォーク22,23のボス部22a,23bに圧入などにより固定されて半径方向に突出する本体部21aと、本体部21aの先端部に同軸的に形成した小径部21bに回転自在に係合したローラ(環状部材)21cよりなるものとしてもよい。ローラ21cは本体部21aより多少大径であり、小径部21bの先端にかしめ固定された座金21dにより、回転自在に抜け止めされている。この変形例のフォロワピン22b,23bは、カム溝26,27に挿入した状態では、各ローラ21cの外周面が各カム溝26,27の内面に転がり接触されるようになっている。このように各ローラ21cがカム溝26,27と転がり接触すれば、フォロワピン22b,23bとカム溝24,25の間の摩擦抵抗が減少するのでシフト装置Sの作動を軽くすることができる。
In each of the embodiments described above, the follower pins 22b and 23b provided so as to protrude from the
またこのシフト装置Sを小形化するためにカムプレート25の移動方向の長さを短くすると、移動方向に対する各カム溝26,27のシフト溝26a,27bの傾斜部の角度が急になり、フォロワピン22b,23bとカム溝24,25の間の摩擦抵抗が増大してカムプレート25の移動が不円滑になるおそれが生じる。しかしながら図5に示すフォロワピン22b,23bを使用すれば摩擦抵抗が減少するので、カムプレート25の移動が不円滑になるおそれなしにカムプレート25の移動方向の長さを短くしてシフト装置Sを小形化することができる。なおローラ21cの代わりにミニアチュアベアリングを使用すれば駆動ピンとカム溝の間の摩擦抵抗は一層減少するので、シフト装置の作動を一層軽くでき、シフト装置を一層コンパクトにまとめることができる。ミニアチュアベアリング使用する場合は、その外輪がカム溝24,25と転がり接触する環状部材21cとなる。なお、カムプレート25を案内支持するピン25aにもこのような環状部材を設ければ、シフト装置Sの作動は一層軽くなる。
If the length of the
上述した実施形態では、2個の切換スリーブ17,18は何れも入力軸11に設け、各シフトフォーク22,23により切換スリーブ17,18を移動させてその両側に設けた変速ギヤ13a〜16aを選択的に入力軸11に連結するようにしたが、入力軸11と主軸12にそれぞれ1個の切換スリーブを設け、各シフトフォークにより各切換スリーブを移動させてその両側に回転自在に設けた変速ギヤを選択的に入力軸11または主軸12に連結するようにしてもよい。また変速歯車列は切換スリーブにより変速段の切り換えを行う常時噛合式のものとしたが、これに限られるものではなく、その他の形式の常時噛合式のものあるいは変速ギヤを移動して変速段の切り換えを行う摺動選択式のものなどとしてもよい。
In the embodiment described above, the two switching
上述した実施形態では、4つの変速段を第1速〜第4速とした場合について説明したが、後進及び第1速〜第3速の4つの変速段とすることも可能である。その場合は各歯車対を後進及び第1速〜第3速の順で並べればよい。そのようにすれば中立位置Nを含む各変速位置は、後進位置、中立位置N、第1速位置1st〜第3速位置3rdの順で配置される。変速ギヤ軸11,12に設ける後進歯車対は、直接噛合させる代わりにアイドル歯車を介して噛合させたものである。
In the above-described embodiment, the case where the four shift speeds are the first speed to the fourth speed has been described, but it is also possible to set the reverse speed and the four shift speeds of the first speed to the third speed. In that case, the gear pairs may be arranged in reverse order and in order of the first speed to the third speed. By doing so, each shift position including the neutral position N is arranged in the order of the reverse drive position, the neutral position N, the first speed position 1st to the third speed position 3rd. The reverse gear pair provided on the
また本発明は、変速ギヤ13a〜16a,13b〜16bと並列に、変速ギヤ軸11,12の間に第5速(または第4速)以上の高速段の変速ギヤよりなる第2の変速歯車列を設け、シフト装置Sと同様の1または2以上のシフトフォークを設けたシフト装置によりこの変速ギヤを切り換えるようにして実施することも可能である。このような変速機の場合は、第1の変速歯車列を前述のように第1速状態から第4速状態(または後進状態から第3速状態)に順次切り換える間は第2の変速歯車列はニュートラル状態としておき、第1の変速歯車列を第3速位置3rdと第4速位置4thの間のの中立位置N3とした状態で、第2の変速歯車列をそのシフト装置により第5速(または第4速)以上の高速段に切り換えて使用する。
The present invention also provides a second transmission gear comprising a transmission gear of a high speed stage of the fifth speed (or fourth speed) or higher between the
また上述した実施形態では、カムプレート25は変速指令に基づいて制御される駆動機構30により移動されるようにしており、このようにすれば、自動車の作動状態に応じて変速機を自動的に制御することができる。しかしながら本発明はこれに限られるものではなく、手動変速機に適用することも可能である。
In the above-described embodiment, the
10…ケーシング、11,12…変速ギヤ軸(入力軸、主軸)、13a〜16a,13b〜16b…変速ギヤ、21c…環状部材(ローラ)、22,23…シフトフォーク、22b,23b…フォロワピン、25…カムプレート、26,27…カム溝、30…駆動機構、31…ウオーム、32…セクタウオームホイール、33…サーボ(サーボモータ)、34…ナット、35…ねじ軸。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
The transmission shift device according to any one of claims 1 to 5, wherein the follower pin is coaxially provided with an annular member that is in rolling contact with the cam groove. apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005242972A JP2007056994A (en) | 2005-08-24 | 2005-08-24 | Shift device of transmission |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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- 2005-08-24 JP JP2005242972A patent/JP2007056994A/en active Pending
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