JP2009528491A - 自動車のギアトランスミッションの同期係合用デバイス - Google Patents

Abstract

自動車のギアトランスミッション（２）のための同期係合デバイス（１）は、そのギアトランスミッションのシャフト（３）に対して固定され且つ同軸である円筒形中空部（１８）；ギアトランスミッション（２）のアイドル又はニュートラルギア（９）に固定される歯付き駆動リング（４４）；その駆動リングとそのギアとの間のもの（９）が持っている第一円錐摩擦面（４７）；第一円錐摩擦面（４７）とかみ合う第二円錐摩擦面（４０）を有する浮動歯付き同期化リング（３９）；、及び、円筒形中空部（１８）に対して角度方向に固定され、コントロールデバイス（１６）の作動の下で軸方向にスライド可能であり、且つ、駆動リング（４４）に対して円筒形中空部（１８）を角度方向に固定させた状態となるよう設計された円筒歯（５５）を有する少なくとも一つの係合部材（５４）を備える。係合部材（５４）は、円錐摩擦面（４０、４７）に対してより内側の半径方向位置に位置付けられ、一方で、係合部材（５４）の円筒歯（５５）は、外歯である。

Description

本発明は、自動車のギアトランスミッションのための同期装置に関する。

周知のように、自動車用ギアトランスミッションの構造は、かなり統合されたスキームによって特徴付けられ、それは、駆動ギアがその上に空転するよう或いは固定されて取り付けられる一次シャフト；それら駆動ギアが同じようにその上に空転するよう或いは固定されて取り付けられる二次シャフト；その空転するギアとそれらが取り付けられるシャフトとの間の同期及び係合のための機構；その二次シャフトからの出力における伝達比の最終減速のための一対のギア；そして最後に、動作の最終出力を二つの車軸に供給する差動装置の使用を想定する。

上記配置は、ドライバーとその同期係合機構との間のインターフェースを構成するコントロールデバイスを伴う。特に、伝達比又はギアは、乗員室でギアレバーを操作することによって選択的にかみ合わせられる。そのレバーは、指形のコントロール部材を作動させ、それは順に、一次及び二次シャフトの軸に平行な方向に移動可能な一連のギアシフトフォークを作動させる。それらギアシフトフォークは、それらシャフトの外側に配置され、ギアの各レンジ（例えば、第一及び第二ギアのレンジ、第三及び第四ギアのレンジ、並びに、第五及び後進ギアのレンジである。）に対応し、且つ、その指部材によってかみ合わせられる互いに向き合う平行コントロールシート（座部）群のそれぞれに関連付けられる。その指部材は、それらコントロールシート群の一つ、従って、ギアのレンジの一つ（第一及び第二、或いは、第三及び第四、或いは、第五及び後進）を選択するためにそのコントロールシート群を自由に行き来する選択パスに沿って、また、選択されたシートを移動させ、対応するレンジの二つのギアのうちの一つをかみ合わせるためにそれらコントロールシート群がある面に平行な係合パスに沿って、移動可能であり、その指部材は、アイドル又は“ニュートラル”状態に対応する中央位置から始まるそれぞれ反対の方向にシフトする。概して、その指部材の二つのパスのうちの一方は、直線的であるが、その他方は、ローテーション（循環）によって定義される。

周知の解決策では、ギアシフトフォークのそれぞれは、その同期係合機構の対応するスリーブをかみ合わせる。同じレンジに関連付けられ、且つ、（一次又は二次にかかわらず）同じシャフトに取り付けられるアイドル（空転）ギアの各対のために、その同期係合機構は、通常、そのシャフトに外部から取り付けられるハブ；そのハブの軸方向の両側に配置される一対の駆動リングであり、それぞれが対応するギアに対して角度方向に固定され、且つ、個別の外歯を有する一対の駆動リング；、及び、それら駆動リングを選択的に作動させることが可能な動きを同期化するための一対のリングを備える。

その同期化リングはそれぞれ、軸方向でそのハブとその対応する駆動リングとの間にセットされ、使用時にその駆動リングが持っている対応する共役接触面と協働するよう設計された個別の円錐摩擦面を有し、且つ、個別の外歯を備える。

そのスリーブは、そのハブの外側に位置付けられ、また、それ自身の内歯を用いてそのハブ自身に対して角度方向に固定された状態にある。そのスリーブは、対応するギアシフトフォークの作用の下でそのハブの両側に軸方向にスライド可能である。そのスリーブの一方向における或いはその他方向における軸方向運動の間、それら個別の共役摩擦面間における接触の結果として駆動リングの同期化リングに対する相対速度がゼロになるときに、そのスリーブの内歯は、最初にその同期化リングの外歯を、次にその駆動リングの外歯をかみ合わせる。

今説明されたその同期係合機構は、その機能的観点からは満足できるものであるが、概して、特にその一次及び二次シャフトの軸に平行な方向において比較的大きなスペースを必要とする。

実際には、そのスリーブとそのギアシフトフォークとの間の係合、及び、その中央アイドル位置に対するそれぞれ反対の方向へのそのスリーブ自身の運動は、同じレンジに関連付けられた二つのギアの間における比較的大きな最小軸方向距離の必要性を課す。

スライドするスリーブが、ギアボックスシャフト上を軸方向に移動可能なように、二つのギアホイールの間で回転可能に固定されるという別の解決策は、WO２００５／０３６００７Ａ１で開示されている。そのギアボックスシャフトは、中空シャフトとして構成される。ギアシフトロッドは、軸方向に移動可能なように、そのギアボックスシャフトに取り付けられる。そのギアシフトロッドの軸方向のシフト移動は、半径方向連結要素を用いてそのスライドするスリーブに伝えられる。同期リングは、シフト操作の間、そのスライドするスリーブ及びシフトされるギアホイールの速度を互いに適合させるために、そのスライドするスリーブとそれらギアホイールとの間に位置付けられる。この解決策もまた、比較的大きなスペースを必要とする。
国際公開２００５／０３６００７号パンフレット

本発明の目的は、上述の問題に対する単純且つ廉価な解決を可能にし、また同時に、好適には製造及び取り付けが簡単である、自動車用ギアトランスミッションの同期及び係合のためのデバイスを提供することである。

本発明に従って、請求項１で定義されるような、自動車用ギアトランスミッションの同期及び係合のためのデバイスが提供される。

本発明のよりよい理解のために、その好適な実施例が、純粋に非限定的な例の目的で添付図面を参照しながら、ここで説明される。

図１において、参照符号１は、自動車（図示せず）用の（部分的に図示された）ギアトランスミッション２の一部を形成する同期係合デバイスを示す。

ギアトランスミッション２は、互いに平行である二つ又は三つのトランスミッションシャフトを有し、そのうちの一つが一次駆動シャフトである。図１は、参照符号３で示される、それらのシャフトのうちの一つだけを部分的に示す。シャフト３は、４で示される軸を有し、軸方向に中空である、すなわち、開口を通って一つの端部６のところで終わるキャビティ５を有し、また、それぞれ、９、１０及び１１、１２で示されるギア対のそれぞれを支える二つの中間部７、８を有する。

ギア９〜１２は、シャフト３に対して角度方向に空回りし、且つ、軸方向に固定され、そして、ギアトランスミッション２の別のシャフトに取り付けられた個別のギア（図示せず。）と恒久的にかみ合う。空回りするギア対のそれぞれは、コントロールグリップ１３（例えば、図６に示されるギアレバーであり、シートのグリッド１３ａにおいて移動可能であるギアレバーである。）を操作することで、自動車のドライバーによって作動させられる、ギアの対応レンジに関連付けられる。そのグリップ１３を用いて、グリッド１３ａにおいてグリップ１３を横断選択パス１４に沿ってシフトさせ、且つ、ギアトランスミッション２をとにかくニュートラル状態に維持することで、ギアの異なるレンジ、すなわち、第一及び第二ギアのレンジ、第三及び第四ギアのレンジ、第五及び第六ギアのレンジ、並びに後進ギアのレンジを選択することができ、また、グリッド１３ａにおいてグリップ１３を、中央位置から始めて一方向に或いは他方向にそれぞれ縦断係合パス１５に沿ってシフトさせ、選択されたレンジのための二つの対応するギアをかみ合わせることができる。

再び図１を参照すると、グリップ１３は、以下で更に詳細に説明されるように、コントロールデバイス１６を介してデバイス１を作動させる。以下の記載は、一対のギア９及び１０に関連するデバイス１の部分に言及するが、当然ながら、他のレンジに関連する残りの部分も類似である。

デバイス１は、シャフト３に対して固定されるシャフト３と同軸のハブ１７を有し、また、順繰りに、固定角度位置で部分７に例えば溝付きのカプリング（図示せず。）を介して取り付けられる内部ブッシング（軸受筒）１８を有し、軸方向の一方の側で、鋳造によって得られる支持構造２０へのシャフト３の連結を（それが軸方向に回転できるように）維持する軸受１９の内部リングによって、また、他方の側で、シャフト３上の固定軸方向位置に取り付けられるロケータスペーサリング２１によって引き留められる。

図２及び３で示されるものによると、ブッシング１８は、三つのシート２３であり、軸４の周りで相互に１２０°間隔を空けて配置され、円筒形セクタの形を有し、ブッシング１８を半径方向に貫通し、且つ、円周方向で相互に向き合う平らな軸ガイド面２４の各対を有する三つのシート２３を有する。シート２３に対応する位置において、シャフト３は、半径方向に作られ、且つ、軸方向に細長い貫通スロット２５（図１）をそれぞれ有する。

ブッシング１８は、二つの末端領域２７を有する外部円筒面２６（図３）を有する。二つの末端領域２７には、空回りし且つスライドするギア９及び１０の内部円筒面がそれぞれ連結される。

ハブ１７は、外部リングギア２９であって、詳細には記載されていない方法、例えば、溶接を用いて、面２６（図３）の中央領域３０上の固定同軸位置に連結され、且つ、ギア９と１０との間にスペーサを定義する外部リングギア２９を更に有する。特に、ギア９、１０のそれぞれは、軸方向において、リングギア２９の対応する面３１と、ブッシング１８の軸方向端に取り付けられる対応するリング３２（図１）との間に挟まれる。

再び図２及び３を参照すると、デバイス１は、二つの浮動同期化リング３９であって、リングギア２９の軸方向両側に配置され、半径方向外側を向く円錐形摩擦面４０（図２）及び半径方向内側を向く歯（トゥーシング）４１をそれぞれ備える二つの浮動同期化リング３９を更に有する。

デバイス１は、二つの駆動リング又はフランジ４４であって、ブッシング１８と同軸であり、それぞれが対応するリング３９と対応するギア９、１０との間に位置付けられ、且つ、後者に対して固定される二つの駆動リング又はフランジ４４を更に有する。特に、リング４４のそれぞれは、対応するギア９、１０の内面４５に溶接され、且つ、半径方向内側に向く歯（トゥーシング）４６を有する。ギア９、１０のそれぞれの面４５は、円錐摩擦領域４７（図２）を有し、それは、リングギア２９と対応するリング４４との間の中間位置に位置付けられ、対応するリング３９の面４０とかみ合い、且つ、使用時にその面４０と協働する。

特に、ギア９、１０のそれぞれのために、面４５と、ブッシング１８と、リングギア２９の面３１とが、リング４４及び３９を収容する環状室５０を定義する。

そして、デバイス１は、三つの係合部材５４であって、軸４の周りで角度的に等間隔を空けて位置付けられ、それぞれ対応するシート２３に完全に収容され、円筒形セクタの形を有し、ブッシング１８に対してトルクを受け或いは伝達するために面２４に連結され、且つ、それらがギア９、１０をアイドルのままとする中央アイドル又はニュートラル位置と、それらがギア９又は１０に対して選択的にシャフト３を角度方向に固定させた状態にする、二つの向き合う横運動端係合位置との間で軸方向に平行移動するために、デバイス１６の制御の下で、また、面２４のガイドの下で、互いに一緒にスライド可能な三つの係合部材５４を有する。

特に、それら部材又はセクタ５４は、円筒形歯（トゥーシング）５５（図３）であって、半径方向外側を向き、且つ、中央アイドル位置から横運動端係合位置の何れか一方に向かう平行移動中に、歯４１、そしてその後に、歯４６と徐々にかみ合い、その結果、リング４４に対してブッシング１８を角度的に固定させ、対応するギアをかみ合わせた状態にする円筒形歯５５を有する。

図４を参照すると、ギア９、１０のそれぞれのために、セクタ５４に対するリング３９の角度変動を制限するために、面３１とリング３９との間に角度拘束デバイス５７が位置付けられる。デバイス５７は、三つの軸方向歯５８であって、リング３９の環状部分５９に固定され、且つ、角度方向に相互に間隔を空けて位置付けられる三つの軸方向歯５８と、三つの保持シート６０であって、面３１上に形成され、且つ、それぞれが円周方向にスライド可能な方法で、対応する歯５８にかみ合わせられる三つの保持シート６０とを有する。シート６０は、歯４１のピッチの半分に等しい遊びを有効にすべく、歯５８の寸法より大きな寸法を円周方向に有する。

リングギア２９の内部半径方向面は、軸４の周りで角度方向に交互に入れ替わる三つの円筒部６１と三つの歯付き部６２とを有する。部分６１は、面２６の中央領域３０に連結され、一方で、部分６２は、軸方向にスライド可能な方法で、セクタ５４のそれぞれにおける歯５５にかみ合わせられる。

図２及び４を参照すると、デバイス１は、三つの事前同期小ブロック６５であって、軸方向でリング３９に向き合い、セクタ５４に対して軸方向にスライド可能で角度方向に固定される方法で連結され、且つ、保持デバイス６７の介在によってセクタ５４自身に連結される三つの事前同期小ブロック６５を有する。

デバイス６７は、小ブロック６５のそれぞれのために、セクタ５４自身によって為される中央アイドル位置から始まる軸方向運動（事前同期運動と呼ばれる。）の始部の間に、対応スプリング６８であって、小ブロック６５自身を対応するセクタ５４に対して軸方向に固定された位置に維持する対応スプリング６８を有する。運動のその始部において、小ブロック６５は、円錐面４０を面４７にかみ合わせるために、スプリング６８の半径方向推力が及ぼす駆動作用の下でリング３９の環状部分５９を軸方向に押す。デバイス６８は、セクタ５４の軸方向運動が横運動端係合位置に向かって更に継続する場合に、解放可能である。

特に、小ブロック６５のそれぞれは、半径方向に、対応するセクタ５４とリングギア２９における対応する歯付き部６２との間に位置付けられ、後者は、三つの軸方向貫通溝７１（図４）を有し、それらは、小ブロック６５の部分７２のそれぞれを軸方向にガイドする。デバイス６８は、小ブロック６５のそれぞれのために、対応するピン７３であって、対応するセクタ５４に作られるガイドキャビティ７４内を半径方向にスライド可能なピン７３を有する。スプリング６８は、キャビティ７４内に収容され、且つ、小ブロック６５に作られる軸方向保持シート７５にかみ合わせるためにピン７３の先端を押す。事前同期運動の最後のところで、小ブロック６５は、部分６９によって定義される軸方向拘束面のためにもはや前進することができず、固定された状態となり、その結果、ピン７３の外側の先端は、シート７５自身から徐々に出るために、シート７５のターミナルランプ（末端傾斜面）７７に従う傾向となり、デバイス６８の弾性作用に反してキャビティ７４内に半径方向に後退する。シート７５は、左右対称であり、すなわち、それは、ギア９及び１０のそれぞれにかかわる動作のために相互に向き合う二つの傾斜面７７を有する。

好適には、図３で示されるものによると、小ブロック６５は、セクタ５４の軸方向長さに等しい軸方向長さを有し、また、それぞれが部分７２の両側に配置される二つの端部７９を有し、部分７２は、端部７９に対して半径方向外側に突出し、且つ、溝７１の軸方向長さに等しい軸方向長さを有する。またその際、リング３９のそれぞれに対し、部分５９は、小ブロック６５の端部７９を取り囲み、軸方向で部分７２に向き合い、一方で、部分６９は、部分５９に沿って設定され、歯４１を持っている。

歯４１は、不連続であり、すなわち、それは、歯のない三つのエッジ４１ｂと交互に入れ替わる三つの歯付き部４１aで構成され、セクタ５４の歯５５に対応する位置に配置される。

セクタ５４の軸方向の駆動とギア９及び１０の係合との同時発生に関しては、図１及び３を参照すると、三つのコントロールピン１０１が、軸４の周りに１２０°の間隔で配置され、それらの一端でそれぞれ対応するセクタ５４に作られたそれぞれの半径方向シートをかみ合わせ、その結果、セクタ５４及びシャフト３に対して固定され、且つ、セクタ５４自身から始まってスロット２５を通って半径方向内側に延びる。スロット２５は、中央アイドル位置と横運動端係合位置との間におけるピン１０１のそれぞれの軸方向平行移動を可能とするような寸法を有する。

デバイス１６は、コントロールステム１０３であって、クロスジャーナル１０４を経てピン１０１に連結され、シャフト３のキャビティ５内に収容され、且つ、軸４に沿って延びるコントロールステム１０３を有する。クロスジャーナル１０４は、固定位置においてピン１０１の内側端にかみ合わされる個別のシートを有する三つの半径方向アーム１０５と、軸受（図示せず。特に、接触軸受である。）を用いてステム１０３の一端に連結される中央部分１０６（図３）と、を有する。

その代わりに、ギア１１及び１２の係合に関して、ステム１０３aは、軸４に（それ故にステム１０３に）平行な方向に備えられ、且つ、軸４から（それ故にステム１０３から）少し離れて位置付けられる。ギア１１及び１２の係合のために提供されるコントロールピンは、支持リング１０７であって、ステム１０３によって遊びを伴って行き来され、且つ、軸受（図示せず。特に、接触軸受である。）を用いてステム１０３aの一端に連結される円形トラックを有する支持リング１０７によって固定位置で支えられる。

ステム１０３、１０３aは、端部６の側部でキャビティ５の外側に延び、そこで、それらは、それぞれの末端部１０８、１０８aであって、シャフト３の外側にあり、且つ、グリップ１３から始まる機械的に伝えられるコントロールの下で軸４に平行な方向にステム１０３、１０３a自身の平行移動を発生させるために作動させられる、それぞれの末端部１０８、１０８aを有する。

図７及び８を参照すると、デバイス１６は、コントロールシャフト１１０であって、軸４に対して直交し、軸４に対してねじれの位置にある軸１１１を有し、シャフト３の端部６と向かい合う位置、及び、軸４とギアトランスミッション２の別のシャフトの軸との間の中間位置に部分的に位置付けられ、且つ、軸方向に固定され互いに間隔を空けて位置付けられる二つの固定位置１１２、１１３を介して構造２０によって支持されるコントロールシャフト１１０を有する。

シャフト１１０は、上末端軸方向部１１４及び底末端軸方向部１１５であって、それらの外部側面に刻み付け又は溝をそれぞれ備える上末端軸方向部１１４及び底末端軸方向部１１５を有する。シャフト１１０は、中間部１１６であって、互いに直径方向に向かい合い、軸方向部１１４、１１５に対して半径方向に突出する二つのフィンガー（指部）１１７を固定位置にもたらす中間部１１６を更に有する。

レバー部材１１８は、軸方向部１１４の端部における固定位置に取り付けられ、且つ、軸１１１に沿った平行移動の際におけるレンジ選択動作、及び、ギアトランスミッション２のアイドル又はニュートラル状態に対応する中間参照位置から始まるそれぞれ反対の方向への軸１１１周りの回転の際におけるギア係合動作を、シャフト１１０に与えることができるレバートランスミッション１１９（部分的に示され、詳細には記載されていない。）を用いてグリップ１３に連結される。

デバイス１６は、二つのスリーブ１２０、１２１であって、部分１１６の軸方向の両側に配置され、軸方向部１１４及び１１５上の角度方向に空転し軸方向に固定される位置にそれぞれ取り付けられる二つのスリーブ１２０、１２１を更に有する。特に、スリーブ１２０は、部材１１８と部分１１６との間で軸方向にしっかり捉えられ、一方で、スリーブ１２１は、部分１１６と位置決め部材１２２との間でしっかり捉えられる。

部材１２２は、軸方向部１１５の端部の固定位置に取り付けられ、そして、ギアが外され、且つ、グリップ１３上の手動制御の動作が終わるときに、シャフト１１０を角度的に常に中央アイドル位置に且つ軸方向に中央参照位置に戻すために、それぞれのスプリング（図示せず。）によって荷重が掛けられ且つ構造２０によって支えられる二つの球状要素１２３と（詳細には記載されない方法で）協働する。

スリーブ１２０、１２１はそれぞれ、固定位置において、対応する一対の半径方向付加物１２５であって、互いに直径方向に向かい合い、軸１１１に平行な方向に引き延ばされ、そして、シャフト１１０がその中央アイドル位置にあるときに、フィンガー１１７に揃えられる対応する一対の半径方向付加物１２５を持っている。スリーブ１２０、１２１は、角度方向に固定され軸方向にスライド可能な方法で、個別の固定ガイドシート１２６、１２７であって、それぞれ部分１１２及び１１３に形成され、且つ、スリーブ１２０、１２１自身、その結果、シャフト１１０を軸１１１に沿ってガイドするために、付加物１２５の形状を補完する個別の固定ガイドシート１２６、１２７をかみ合わせる。

デバイス１６は、四つのレバー１３０、１３１、１３２、１３３であって、部分１１２と１１３との間で軸方向にしっかりと詰め込まれ、その結果、軸１１１に沿って固定され、スリーブ１２０、１２１及び部分１１６に取り付けられ、それぞれがフィンガー１１７の高さに実質的に等しい軸方向の高さを有し、且つ、ギアの対応するレンジにそれぞれ関連付けられる四つのレバー１３０、１３１、１３２、１３３を更に有する。

レバー１３０〜１３３は、スリーブ１２０、１２１における付加物１２５或いは部分１１６におけるフィンガー１１７に角度的に拘束される。以下で更に詳しく記載されるように、レバー１３０〜１３３のうちのただ一つが、軸１１１の周りをシャフト１１０と一緒に回転するよう、選択的にフィンガー１１７に連結される。レバー１３０〜１３３は個別の半径方向板状アームを有し、それらの端部は、個別のコントロールステムの端部に連結され、それらの一部は、ギアトランスミッション２のシャフト内に収容される。

特に、レバー１３２、１３３は、個別の半径方向アーム１３４、１３５であって、それら自身の端部において、軸１１１に平行な関節の軸で、ステム１０３、１０３aの部分１０８及び１０８aにそれぞれ蝶番で連結される個別の半径方向アーム１３４、１３５を有する。

軸方向の平行移動の際のシャフト１１０の選択動作の間、フィンガー１１７は、軸方向に平行移動し、且つ、レバー１３０〜１３３の何れか一つにかみ合うようになり、一方で、その他のレバーは、付加物１２５に連結されたままとなる。言い換えれば、パス１４に沿ったグリップ１３の移動の間、シャフト１１０は、レバーの一つ、従って、レンジの一つを選択するために、軸方向に平行移動する。

縦断係合パス１５に沿ってグリップ１３がシフトされる場合、シャフト１１０は、自転して係合動作と共に動く。フィンガー１１７は、軸１１１周りで選択されたレバーのみの回転を生じさせ、一方で、スリーブ１２０、１２１、従って、他のレバーは、構造２０に対して角度的に固定された位置のままとなる。

アーム１３４、１３５の端部とステム１０３、１０３aの部分１０８、１０８aとの間の蝶番点の円軌道のために、後者は、係合動作の間、（軸１１１に直交する）レバー１３２、１３３のそれぞれが存在する平面におけるぐらつきを有する。例えば、そのぐらつきは、クロスジャーナル１０４及びリング１０７にある接触軸受の内部の遊びによって補正される。

中央アイドル位置から始まるステム１０３の軸方向の平行移動は、既設定の横断運動端係合位置に向かう（例えば、ギア９に向かう）三つのセクタ５４の同時発生的な移動を生じさせる。（事前同期）運動の始部でのセクタ５４は、デバイス６８の弾性作用のおかげで、それらに三つの小ブロック６５を引き寄せる。面４０、４７が小ブロック６５の軸方向推力の下で互いにかみ合うようになると、リング３９がこのステップにおいてデバイス５７によって順番に駆動されるならば、ギア９は、リング３９と同じ、従って、シャフト３と同じ回転速度を実質的に得るようになる。

セクタ５４の軸方向の平行移動を続けると、ピン７３は、シート７５のそれぞれから外れ、一方で、セクタ５４の歯５５がリング３９の歯４１とかみ合い始める。このかみ合いステップの間、歯４１は、それ自身既知で詳細に記載されないそれら歯の適切な表面プロファイルのおかげで、円周方向に回転する歯５５に徐々に揃えられ、従って、デバイス５７によって定義されるピッチ半分の遊びを回復する。

その後、セクタ５４の平行移動の最終部において、歯４６は同様に歯５５とかみ合うようになり、それ自身既知で詳細に記載されないそれら歯の適切な表面プロファイルのおかげで、歯５５自身に徐々に揃えられる。

当然ながら、係合解除は、セクタ５４の歯５５を歯４６及び４１から徐々に外すための、ステム１０３の、従って、セクタ５４の反対方向への軸方向移動によって引き起こされる。

図５で示される変形例では、デバイス１６の代わりに、自動化されたコントロールデバイス１６aが与えられる。言い換えれば、ギアの選択及び係合のために、デバイス１６aは、グリップ１３又は他の同等のコントロール部材を作動させることによって設定される電気信号によって制御される、電気的、空気圧的、或いは、油圧的に管理される一又は二以上のアクチュエータを有する。

特に、ギア９〜１２に対応するギアの選択及び係合のために、デバイス１６aは、複動式のリニアアクチュエータ１４０（概略的に示される。）であって、少なくとも部分的にキャビティ５内に収容され、且つ、構造２０に固定されるスリーブ又はライナ１４１と、軸方向に相互に独立して移動可能で、且つ、ステム１０３及びステム１０３ｂにそれぞれ固定される二つの内部ピストン（図示せず。）とを有する複動式のリニアアクチュエータ１４０を有する。ステム１０３ｂは、ステム１０３aを置き換え、ステム１０３と同軸であり、軸方向に中空であり、且つ、ステム１０３自身にスライド可能にかみ合わされる。

本デバイス１の有利点は、以下において説明される。（デバイス１６、１６aによって作動させられる）係合部材５４の少なくとも一部が、円錐面４０、４７及び歯４１、４６に対してより内側にある半径方向位置に位置付けられるという事実は、リングギア２９の外側における全体の寸法の半径方向における削減、及び、リングギア２９自身の寸法の軸方向における削減を可能にする。確かに、シャフト３内におけるその部材５４の制御を想定するという事実は、それらシャフトの外側の位置におけるギアシャフトフォークの使用を想定する既知の解決策であれば必要とされる妨害物、特に、そのギアシャフトフォーク自体を係合スリーブにかみ合わせる必要があることによる妨害物の排除を可能にする。

図から明らかなように、円錐面４０、４７及び（内歯である）歯４１、４６（一方、歯５５は外歯である。）に対してより内側にある半径方向位置に利用可能なセクタ５４を完全に取り込むという事実は、ギア９、１０の外側における、或いは、ギア９及び１０の歯に沿って設定される位置における、軸方向に移動可能な何れの部分の排除、従って、外部でスライドするスリーブが与えられる既知の解決策に対する、ギア９、１０自体の間の軸方向距離の低減を可能にする。言い換えれば、ギア９、１０に形成される内部室５０における、且つ／或いは、ギア９、１０の位置に対して半径方向のより内側にある位置における部材５４のスライドを直接的に可能にすることができる。

そして、上述のデバイス１の構造的特性は、係合力及びトルクの伝達の観点からバランスが取られ、且つ、比較的少ない数の構成要素、及び、中でも抑制された全体寸法を有する解決策を可能にする。

最後に、付属の請求項において定義される本発明の保護範囲から逸脱することなく、添付図面を参照しながら本書で説明される同期係合デバイス１に対して改良及び変形が為され得ることは明らかである。

特に、異なる数のセクタ５４、異なる数の小ブロック６５、並びに／又は、異なる数の歯５８及び対応するシート６０が提供され得る。

また、部材５４は、異なる形状を有していてもよく、且つ／或いは、シート２３内に部分的に収容されるだけでもよく、且つ／或いは、小ブロック６５は、上述のものとは異なる位置に配置されてもよく、更に、円錐面４７は、ギアによる代わりに、リング４４によって支持されてもよい。

更に、ブッシング１８は、個別の要素である代わりに、シャフト３の一部によって定義されてもよく、且つ／或いは、デバイス１は、たとえ単一のギアのみをかみ合わせるために用いられてもよい。

本発明に従った同期係合デバイスの好適な実施例を備え、明瞭化のために一部が取り除かれた、ギアトランスミッションの断面図である。 一部が断面図で示され、明瞭化のために一部が取り除かれた、係合操作の最後における、図１で示される同期係合デバイスを拡大尺度で示す図である。 異なる断面平面で区切られ且つアイドル状態にセットされた、図２で示される同期係合デバイスの斜視図である。 図２及び３で示される同期係合デバイスのいくつかの構成要素を分解図で示す図である。 図１で示されるデバイスの変形例を概略的に示す図１と同様の図である。 図１のギアトランスミッションのギアレバーを概略的に示す図である。 拡大尺度で示され、明瞭化のために一部が取り除かれた、図１で示される同期係合デバイスを制御するためのデバイスの正面図である。 図７で示されるいくつかの構成要素の分解斜視図である。

Claims (21)

1. シャフトと該シャフトに対して同軸である少なくとも一つのアイドルギアとを有する、自動車のギアトランスミッションの同期係合のためのデバイスであって：
   前記シャフトに対して同軸で且つ固定位置となるよう設計される円筒形中空部；
   前記ギアに固定されるよう設計され且つ第一歯を有する駆動リング；
   前記駆動リングと前記ギアとの間の一つが持っている第一円錐摩擦面；
   前記円筒形中空部と前記駆動リングとの間にセットされ：
   ａ）前記第一円錐摩擦面とかみ合う第二円錐摩擦面；及び
   ｂ）第二歯；を有する浮動同期化リング；並びに
   前記円筒形中空部に対して角度方向に固定され、コントロールデバイスの作用の下で軸方向にスライド可能であり、且つ、前記円筒形中空部を前記駆動リングに角度的に固定させた状態にするために、前記第二歯及び前記第一歯と徐々にかみ合うよう設計される円筒歯を有する少なくとも一つの係合部材；を有し、
   前記係合部材の内部は、前記コントロールデバイスによって作動させられ、且つ、前記歯群の半径方向位置に対してより内側の半径位置に位置付けられ、
   前記歯群は、前記円錐摩擦面の半径方向位置に対してより内側の半径方向位置に位置付けられる、
   ことを特徴とするデバイス。
2. 前記係合部材は、完全に、前記歯群の半径方向位置に対してより内側の半径位置に位置付けられ、
   前記第一及び第二歯は、内歯であり、
   前記係合部材の前記円筒歯は外歯であり、
   前記第二円錐摩擦面は、前記同期化リングの外側と半径方向で向き合う、
   ことを特徴とする請求項１に従ったデバイス。
3. 前記円筒形中空部は、前記係合部材の軸方向平行移動をガイドするガイドシートを有する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に従ったデバイス。
4. 前記円筒形中空部の軸の周りで互いに角度的に間隔を空けて位置付けられる複数の前記係合部材を有することによって特徴付けられ、
   前記円筒形中空部は、前記係合部材のそれぞれに対応するガイドシートを有する、
   ことを特徴とする請求項３に従ったデバイス。
5. 前記係合部材は、円筒形セクタの形状を有し、且つ、前記ガイドシートのそれぞれに完全に収容される、
   ことを特徴とする請求項４に従ったデバイス。
6. 前記ガイドシートは、前記円筒形中空部を半径方向に貫通する、
   ことを特徴とする請求項３乃至５の何れか一項に従ったデバイス。
7. 前記円筒形中空部は、外部円筒面を有し；
   前記ギアの内部円筒面は、回転可能な方法で前記外部円筒面に連結される、
   ことを特徴とする請求項３乃至６の何れか一項に従ったデバイス。
8. 前記円筒形中空部と同軸にその上の固定位置に取り付けられる外部リングギアを有することによって特徴付けられ；
   前記駆動リング及び前記同期化リングは、前記円筒形中空部と前記外部リングギアと前記ギアとによって定義される環状室内に収容される、
   請求項７に従ったデバイス。
9. 前記係合部材に対する前記同期化リングの角度的変動を制限するために、軸方向で前記外部リングギアの面と前記同期化リングとの間に位置付けられる角度拘束手段を有することによって特徴付けられる、
   請求項８に従ったデバイス。
10. 前記角度拘束手段は：
    前記同期化リングに固定される少なくとも一つの軸方向歯；及び
    前記面に形成される少なくとも一つの保持シートであり、円周方向において前記軸方向歯より大きなサイズを有し、且つ、前記軸方向歯によって円周方向にスライド可能にかみ合わされる、少なくとも一つの保持シート；を有する、
    ことを特徴とする請求項９に従ったデバイス。
11. 前記外部リングギアは、前記円筒形中空部に連結される円筒部と軸方向にスライド可能な方法で前記円筒歯に連結される歯付き部とを有する内部半径方向面を有する、
    ことを特徴とする請求項８乃至１０の何れか一項に従ったデバイス。
12. 少なくとも一つの事前同期ブロックであり、前記同期化リングと軸方向に向き合い、且つ、軸方向にスライド可能であり角度方向に固定される方法で前記係合部材に連結される少なくとも一つの事前同期ブロック；
    軸方向保持手段であり、前記ブロックと前記係合部材との間に位置付けられ、且つ、前記第二円錐摩擦面を前記第一円錐摩擦面にかみ合わせるために前記事前同期ブロックが前記同期化リングを軸方向に押すところの軸方向事前同期運動の部分の間で、前記係合部材及び前記事前同期ブロックを軸方向で互いに固定させた状態で維持するための弾性手段を有する軸方向保持手段；を有することによって特徴付けられ、
    前記軸方向保持手段は、前記係合部材の軸方向の進路が前記軸方向事前同期運動の部分を超えて継続する場合に解放可能である、
    請求項８乃至１１の何れか一項に従ったデバイス。
13. 前記事前同期ブロックは、半径方向で、前記係合部材と前記外部リングギアとの間に位置付けられ；
    前記外部リングギアは、前記事前同期ブロックの一部を軸方向にガイドする溝を有する、
    ことを特徴とする請求項１２に従ったデバイス。
14. 前記軸方向保持手段は：
    前記係合部材に形成され且つ前記弾性手段を収容するガイドキャビティ内で半径方向にスライド可能なピン；及び
    前記事前同期ブロックに形成される保持シート；を有する、
    ことを特徴とする請求項１３に従ったデバイス。
15. 前記事前同期ブロックは、前記係合部材の軸方向長さと等しい軸方向長さを有し、且つ、二つの軸方向端と前記軸方向ガイド溝をかみ合わせるため該軸方向端に対して半径方向外側に突出する中間部とを有する、
    ことを特徴とする請求項１３又は請求項１４に従ったデバイス。
16. 前記同期化リングは：
    第一環状部であり、前記軸方向端の一つを囲み、且つ、軸方向で前記中間部と向き合う第一環状部；及び
    第二環状部であり、前記第一環状部に沿って軸方向に位置付けられ、且つ、前記第二歯を持っている第二環状部；を有する、
    ことを特徴とする請求項１５に従ったデバイス。
17. 前記第二歯は、不連続であり、且つ、前記係合部材の対応する軸方向位置で延びる、
    ことを特徴とする請求項１６に従ったデバイス。
18. 先行する請求項の何れか一項に従った同期係合デバイスとコントロールデバイスとを有する車両用ギアトランスミッションであって：
    少なくとも部分的に前記シャフト内に収容されるライナを有する少なくとも一つのリニアアクチュエータ；及び
    前記係合部材に連結され、且つ、前記係合部材の軸方向の平行移動のために軸方向に移動可能である少なくとも一つのステム；
    を有するギアトランスミッション。
19. 請求項１乃至１７の何れか一項に従った同期係合デバイスとコントロールデバイスとを有する車両用ギアトランスミッションであって：
    前記係合部材に対して固定され、且つ、前記係合部材に対して半径方向内側に延びるコントロールピン；及び
    前記コントロールピンに連結され、少なくとも部分的に前記シャフト内に収容され、且つ、前記係合部材の軸方向の平行移動のために作動させられるステム；を有し、
    前記シャフトは、半径方向穴であり、前記コントロールピンによって行き来され、且つ、前記コントロールピンの軸方向の平行移動を可能とするような寸法を持つ半径方向穴を有する、
    ギアトランスミッション。
20. 前記ステムは、前記シャフトの軸に沿って延びることを特徴とし、また、
    それぞれ対応する係合部材に関連付けられる複数の前記コントロールピンを持っているクロスジャーナルを有することによって特徴付けられ、
    前記クロスジャーナルは、軸受を用いて前記ステムの一端に連結される、
    請求項１９に従ったギアトランスミッション。
21. 前記ステムは、前記シャフトの軸と平行で、前記シャフトの軸から離れて位置付けられることを特徴とし、また、
    更なるステムによって行き来され且つそれぞれ対応する係合部材に関連付けられる複数の前記コントロールピンを持っている支持リングを有することによって特徴付けられ、
    前記支持リングは、軸受を用いて前記ステムの一端に連結される円形トラックを有する、
    請求項１９に従ったギアトランスミッション。

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