JP2007519870A - 自動車の手動切換変速機におけるロック装置 - Google Patents

Abstract

発明は、切換要素付きのシフトシャフトを有した自動車の手動切換変速機におけるロック装置に関する。各切換要素に、それぞれプレート状インタロック装置に形成された切欠き開口を貫通する突出プロファイル部材が設けられている。プレート状インタロック装置は全ての切換要素にわたって延び、その縦軸線に対して直角に移動可能に支持されている。切欠き開口は、或る切換要素の接続状態において、残り全ての切換要素が、それぞれ対応するプロファイル部材を介して切欠き開口にロックされるように形成されている。

Description

本発明は、切換要素付きのシフトシャフトを有し、各切換要素に、プレート状インタロック装置に形成された切欠き開口を貫通する突出プロファイル部材が設けられている、自動車の手動切換変速機におけるロック装置に関する。

切換要素によって速度段が入れられる自動車における手動切換変速機において、シフト過程に関与しない切換要素のロックが保証されねばならない。一般には、切換要素を相互にロックする受動ロック装置、および、シフト過程にとって必要な切換要素がｎ個の切換要素を介して解除される能動ロック装置が存在する。従来、特別な輪郭を介して相応の切換要素を解除する移動すべき部品に主に関連する装置が知られている。

シフトシャフトの回転によって、変速機速度段が順々に予め選択でき、シフトシャフトの縦移動によってシフトできる自動車における手動切換変速機が、特許文献１で知られている。その場合、シフトシャフトを縦方向にロックするインタロック要素が設けられ、このインタロック要素によって、接続しない変速機速度段をロックできる。そのインタロック要素は、シフトシャフトに対して平行に支持されたインタロックシャフトであり、その場合、回転運動を伝達するために、シフトシャフトの連動ピンが、インタロックシャフトのリンクガイドに縦方向案内されている。シフトシャフトはシフトスリーブを有し、このシフトスリーブ上にフォークスリーブが回転可能に支持され、このフォークスリーブに、変速機速度段の同期クラッチに係合するシフトフォークが配置されている。変速機速度段を接続するために、シフトスリーブの半径方向突出爪が、フォークスリーブの端面に接し、前記爪が、作動すべきでないフォークスリーブのリング切欠きに係合する。

切換溝の選択時に既に、即ち、選択済み切換溝内に接続すべき速度段が挿入される前に、接続しない切換要素がロックされるように形成された、自動車における手動切換変速機のロック装置が、本件出願人出願の特許文献２で知られている。その手動切換変速機は、中央シフトシャフトとロック装置を有し、その中央シフトシャフトは、シフトスリーブに係合するシフトロッキングアームあるいはシフトフォークの形をしたフォーク状切換要素を備えている。ロック装置はレバーを有し、そのレバーの回転中心は、軸方向に移動可能に支持された中央シフトシャフトの回転軸線上に位置し、レバーは半径方向連動装置を介して中央シフトシャフトに結合されている。また、シフト方向において変速機ケースに固定配置されたインタロック部分が設けられ、このインタロック部分は、レバーの回転をインタロック部分の中央シフトシャフトのシフト方向に対して直角の直線運動に変換する連結伝動装置を有している。さらに、切換要素およびインタロック部分にインタロック要素が設けられ、これらのインタロック要素は、これらのインタロック要素のシフト方向における重なり時に、切換要素のシフト運動が阻止されるように形成されている。インタロック部分は特にインタロック鋼板であり、複数の案内ピン上に、中央シフトシャフトに対して直角に移動可能に支持され、多数の切欠き開口を備えている。それらの切欠き開口は、切換要素に配置されたインタロック要素と協働する。

特許文献３で、自動車における異なった手動切換変速機のロック装置が知られている。この公知のロック装置は、変速機ケース内に縦方向および横方向に可動的に配置されたシフトプレートを有している。このシフトプレートは、種々に形成された多数の開口を備えている。その各開口は、その開口の内部において互いに直交する方向に移動できる突起で貫通されている。また、シフトプレートは、変速機のシフトレバーで貫通されている。シフトプレートの上側にロックプレートが設けられ、このロックプレートは、変速機ケース内でシフトレバーに対して横方向に移動可能であるが、軸方向にはシフトレバーに関して固定されている。このロックプレートも、シフトプレートにおける開口に類似しているが一致していない種々に形成された多数の開口を有している。シフトプレートが横方向並びに縦方向にシフトレバーの動きに追従するが、ロックプレートが横方向にしかシフトレバーと共に移動できないので、両プレートにおける開口は、切換要素の上側に配置されロックプレート並びにシフトプレートにおける開口を貫通する突起に相対運動を生じさせる。その場合、ある時はシフトプレートにおける開口、ある時はロックプレートにおける開口の幾何学形状は、シフトプレートの縦移動、即ち、シフトシャフトに対して平行な縦移動が、唯一の切換要素の運動を生じさせ、残りの切換要素がロックされる、ように決められている。
欧州特許出願公開第５３０４６６号明細書 独国特許出願公開第１９９５１６８３号明細書 米国特許第５２８５６９４号明細書

本発明の課題は、任意の数の切換要素の確実なロックが可能とされ、部品数が少なく、安価に製造できる、自動車における手動切換変速機のロック装置を提供することにある。

この課題は、冒頭に述べた形式のロック装置から出発して、請求項１に記載の特徴によって解決される。有利な実施態様は従属請求項に記載されている。

即ち、本発明は、切換要素付きのシフトシャフトを有し、各切換要素に、それぞれプレート状インタロック装置に形成された切欠き開口ないし溝を貫通する突出プロファイル（輪郭、曲面、倣い）部材が設けられている、自動車の手動切換変速機におけるロック装置から出発し、そのプレート状インタロック装置が、全ての切換要素にわたって延び、当該インタロック装置の縦軸線（長手方向軸線、以下同様）に対して直角に移動可能に支持されている。この場合、各切欠き開口は、或る切換要素の接続状態において、残り全ての切換要素が、それぞれ対応するプロファイル部材を介して各切欠き開口にロックされる、ように形成されている。

本発明に基づいて、第１実施態様の枠内で、プレート状インタロック装置における各切欠き開口が、縦長溝の形状を有し、それらの溝幅が、プロファイル部材の直径に相当し、縦長溝の縦軸線が、プレート状インタロック装置の縦軸線に対して角度を成して延び、隣り合う２つの縦長溝同士が、プレート状インタロック装置の縦軸線に対して互いに逆向きに傾斜して形成され、各縦長溝が、両側に対向して位置する凹所を備え、両側の凹所についての共通縦軸線がプレート状インタロック装置の縦軸線に対して垂直に延びているように形成されている。これらの溝は、十字溝とも呼ばれる。

本発明の特に有利な実施態様において、溝をＷ字状に形成することが考えられる。この場合、プレート状インタロック装置は、シフト時に溝内部において常に同じ方向に押しのけられ、これにより、ロック行程が、縦軸線に対して直角方向に有利に二分され、従って、必要な構造空間が減少される。

かかるロック装置は、特に３個の切換要素に限定された通常のロック装置を換えるために適用される。プレート状インタロック装置の新規な形状によって、３個より多くの、即ち、３＋ｎ個の切換要素がロックでき、その場合、同時に通常のインタロック装置に比べて、部品数がかなり減少される。これは、直接インタロック過程による公差に鈍感な装置のために大きな利点を有する。そのほかに、部品数が少ないことにより、製造費が低減され、良好な機能性が保証され、僅かな構造空間しか必要とされず、その重量が低減される、という利点が得られる。ロックを実施する補助シフトロッドのような補助部品が不要となる。

以下図を参照して本発明を詳細に説明する。

シフトシャフトと切換要素を備えた自動車における手動切換変速機は、当該技術者において知られているので、ここではその詳細な説明は省略する。図１および図２において、１、１'、１''、１'''は、本来の手動切換変速機における切換要素、４は変速機ケースである。シフトロッキングアームあるいはスラストフォークを備える切換要素上に、図示された実施形態において、４個のプロファイル部材５、５'、５''、５'''が配置されている。これらは、この有利な実施形態において、円柱状ピンとして形成されている。符号２はプレート状インタロック装置であり、このプレート状インタロック装置２は、変速機ケース４内において、滑りガイド装置３を介して、当該インタロック装置２の縦軸線に対して直角方向に、即ち、Ｙ方向に移動可能に支持されている。切換要素はインタロック装置の縦方向に移動可能である。

プレート状インタロック装置２に、各プロファイル部材５、５'、５''、５'''に対して切欠き開口が設けられている。図１に示された実施形態において、各切欠き開口は、縦長溝６、６'、６''、６'''の形状を有し、それらの溝幅は、プロファイル部材５、５'、５''、５'''の直径に相当し、その縦軸線８、８'、８''、８'''は、プレート状インタロック装置２の縦軸線１０に対して角度αあるいはβを成して延びている。各縦長溝６、６'、６''、６'''は、両側に対向して位置する凹所７ａ、７ｂ、７'ａ、７'ｂ、７''ａ、７''ｂ、７'''a、７'''ｂを備えている。これらの凹所は、両側凹所の共通縦軸線９がプレート状インタロック装置２の縦軸線１０に対して直角に延び、これにより、溝が十字形溝の形となる、ように形成されている。また、隣り合う２つの縦長溝６、６'又は６'、６''又は６''、６'''は、プレート状インタロック装置２の縦軸線１０に対して逆向きに傾斜して形成されている。

切換要素１'''における縦長溝６'''の縦軸線８'''がプレート状インタロック装置２の縦軸線１０と成す角度αが、切換要素１'における縦長溝６'の縦軸線８'がプレート状インタロック装置２の縦軸線１０と成す角度βと等しくない、ことが有利である。

その都度接続すべき切換要素１、１'、１''、１'''は、対応した切欠き開口を貫通するプロファイル部材５、５'、５''、５'''を介して、プレート状インタロック装置２の縦軸線１０に対して直角方向に、即ち、Ｙ方向に運動する。従って、接続された状態において、残りの切換要素は、それらに対応したプロファイル部材を介して切欠き開口にロックされる。原理的なロック状態に対して、即ち、インタロック装置２が作動するまでの２つの切換要素の同時活動に対して、隣り合う２つのシフトゲートの縦長溝が、既に上述したように、プレート状部品の縦軸線１０に対して逆向きに傾斜して形成されている必要がある。

即ち、３＋ｎ個の切換要素に対するロック装置は、変速機ケース内に移動可能に支持され適当に形成された切欠き開口を備えたプレート状インタロック装置２と、特にピン状のプロファイル部材５、５'、５''、５'''だけで構成され、これにより、切換要素１、１'、１''、１'''の確実なロックに対して最低数の部品しか必要とされない。

図１に示された実施形態の場合、切換要素１は、５速段あるいは６速段を入れるために用いられ、切換要素１'は、３速段あるいは４速段を入れるために用いられ、切換要素１''は、１速段あるいは２速段を入れるために用いられ、切換要素１'''は、後進段を入れるために用いられる。

図２において、切欠き開口ないし溝がＷ字状に形成されている本発明に基づくロック装置が示されている。その場合、プレート状インタロック装置２は、シフト時に溝内部において常に同じ方向に押しのけられ、その場合、切欠き開口の縦軸線は、プレート状インタロック装置２の縦軸線に対してほぼ平行に配置されている。図１における符号は図２でも同じ部品を表している。図示された構造の場合、５速段が切換要素１を介して接続され、残りの全切換要素１'、１''、１'''がロックされている。

本発明に基づくロック装置の平面図。 本発明に基づくロック装置の異なる有利な実施形態の平面図。

符号の説明

１ 切換要素
２ インタロック装置
３ 滑りガイド装置
４ 変速機ケース
５ プロファイル部材
６ 溝
７ 凹所
８ 縦長溝の縦軸線
９ 凹所の共通縦軸線
１０ インタロック装置の縦軸線

Claims (5)

1. 切換要素付きのシフトシャフトを有し、各切換要素に、それぞれプレート状インタロック装置に形成された切欠き開口を貫通する突出プロファイル部材が設けられている、自動車の手動切換変速機におけるロック装置において、
   プレート状インタロック装置が、全ての切換要素にわたって延びると共に、当該インタロック装置の縦軸線に対して直角に移動可能に支持され、各切欠き開口は、或る切換要素の接続状態において、残り全ての切換要素が、それぞれ対応するプロファイル部材を介して切欠き開口にロックされるように形成されている、ことを特徴とする自動車の手動切換変速機におけるロック装置。
2. プレート状インタロック装置（２）における各切欠き開口が、縦長溝（６、６'、６、６'''）の形状を有し、それら縦長溝の溝幅がプロファイル部材（５、５'、５''、５'''）の直径に相当し、
   縦長溝（６、６'、６''、６'''）の縦軸線（８、８'、８''、８'''）が、プレート状インタロック装置（２）の縦軸線（１０）に対して角度を成して延び、
   隣り合う２つの縦長溝（６、６'、６''、６'''）同士が、プレート状インタロック装置（２）の縦軸線（１０）に対して互いに逆向きに傾斜して形成され、
   各縦長溝（６、６'、６''、６'''）が、両側に対向して位置する凹所（７ａ、７ｂ、７'ａ、７'ｂ、７''ａ、７''ｂ、７'''a、７'''ｂ）を備え、
   両側の凹所についての共通縦軸線（９）が、プレート状インタロック装置（２）の縦軸線（１０）に対して垂直に延びている、ことを特徴とする請求項１に記載のロック装置。
3. 隣り合う２つの縦長溝（６、６'又は６' 、６''又は６''、６'''）の縦方向延長寸法が互いに異なっている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のロック装置。
4. プレート状インタロック装置（２）における各切欠き開口がＷ字状に形成され、プレート状インタロック装置（２）が、シフト時に溝内部において常に同じ方向に押しのけられ、切欠き開口の縦軸線が、プレート状インタロック装置（２）の縦軸線に対してほぼ平行に配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載のロック装置。
5. 各プロファイル部材（５、５'、５''、５'''）がピンの形状を有している、ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載のロック装置。

Images