JP3030548B2 - 歯車変速機のシフト装置を操作しかつ主クラツチを係合及び係合解除する装置 - Google Patents

歯車変速機のシフト装置を操作しかつ主クラツチを係合及び係合解除する装置

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JP3030548B2
JP3030548B2 JP9277884A JP27788497A JP3030548B2 JP 3030548 B2 JP3030548 B2 JP 3030548B2 JP 9277884 A JP9277884 A JP 9277884A JP 27788497 A JP27788497 A JP 27788497A JP 3030548 B2 JP3030548 B2 JP 3030548B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、歯車変速機のシフト装
置を操作しかつ動力伝達経路において歯車変速機の前に
設けられる主クラツチを係合及び係合解除する装置であ
つて、第１の補助伝動装置の第１及び第２の補助伝動装
置入力部材の回転運動を主クラツチに付属する第１の補
助伝動装置出力部材の往復運動に変換する第１の補助伝
動装置と、第２の補助伝動装置入力部材の回転運動をシ
フト装置に付属する第２の補助伝動装置出力部材の往復
運動に変換する第２の補助伝動装置と、共通のサーボモ
ータにより第１及び第２の補助伝動装置入力部材を駆動
する装置と、第１及び第２の補助伝動装置入力部材を駆
動する装置に対してシフト装置に付属する第２の補助伝
動装置出力部材を連結及び連結解除する装置とを有す
る、歯車変速機のシフト装置を操作しかつ主クラツチを
係合及び係合解除する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】企業内部の技来技術によるこのような装
置では、電動機がウオーム歯車装置のウオームに伝動結
合され、このウオーム歯車装置のウオーム歯車がそれぞ
れ偏心輪の形で使用される両方の補助伝動装置入力部材
に対して動かないように設けられ、一方の偏心輪がクラ
ツチの係合解除レバーと共同作用し、他方の偏心輪が差
動レバーの一方のレバー腕にあるフオーク状結合リンク
と共同作用し、差動レバーの他方のレバー腕が扇形歯車
を持ち、この扇形歯車がシフト装置のシフト棒のラツク
にかみ合う。それによりクラツチ係合解除レバーとシフ
ト棒が固定的な運動関係にあつて、変速段切換えの際常
に主クラツチがまず完全に係合解除され、それから現在
の変速段が係合解除され、続いて新しい変速段のシフト
路が（別個の選択装置により）選択され、それから別の
順序で新しい変速段が係合され、最後に主クラツチが再
び係合される。主クラツチ及びシフト装置の操作のこの
順次の継続は、変速段切換えの際長いシフト時間を生ず
る。
【０００３】ドイツ連邦共和国特許出願公開第４３３６
４４６号明細書から、動力伝達経路において駆動機関と
歯車変速機との間に設けられる主クラツチを操作するた
めの異なる種類の装置が公知であり、電動機が、ウオー
ム歯車装置により、回転運動を往復運動に変換する補助
伝動装置の偏心円板に結合され、補助伝動装置の出力部
材が主クラツチへ作用する。偏心円板はクラツチ操作を
援助するばね蓄勢装置にも連結されている。
【０００４】欧州特許出願公開第０５２７３８９号明細
書から、商用車両の２段車軸駆動装置を切換えるため別
の異なる種類の装置が公知であり、駆動車軸へ至る駆動
トルクの伝達を制御する装置例えばクラツチの位置に関
係して、ばね蓄勢装置が車軸駆動装置にあるシフト装置
とシフト電動機との間のシフト力伝達路へ挿入されて、
駆動車軸へ至る動力伝達が中断される時にのみ、シフト
を行う。電動機はウオーム歯車装置へ作用し、このウオ
ーム歯車装置のウオーム歯車にある偏心輪が、回転運動
を往復運動へ変換するためばね蓄勢装置の入力部材の連
結リンク案内部へかみ合う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の基礎になつて
いる課題は、大体において、最初にあげた種類の装置に
おいて、シフト時間を短縮することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明によれば、第１及び第２の補助伝動装置入力部材
が、シフト装置に付属する第２の補助伝動装置出力部材
を連結及び連結解除する装置として使用される補助クラ
ツチにより互いに結合され、補助クラツチが、主クラツ
チに付属する第１の補助伝動装置出力部材の位置とは無
関係に、別のサーボモータにより駆動可能なクラツチ操
作部材によつて係合及び係合解除可能である。
【０００７】本発明による装置では、機械的シフト伝動
装置の基本構成は変化されず、すべてのシフト素子及び
制御素子が伝動装置周辺に合わせて設けられるようにす
ることができる。制御機能（並行する機能段階としての
連結解除及びシフト）の同時又は時間の重なる開始によ
り、シフト時間を著しく短縮することができる。１つだ
けの蓄電池及び少数の制御素子の使用により、機能的欠
点を甘受することなく、全費用従つて価格を少なくする
ことができる。
【０００８】自動変速機では、変速機の構想のためシフ
トが常に牽引力中断を伴うので、特定の運転状態（例え
ば加速過程）において、駆動トルクの中断により、生ず
る車両振動のため快適さの不足が感じられる、という問
題の起こることがある。従つて本発明による装置では、
危険なシフト操作が短い時間的経過で行われるという利
点がある。クラツチの連結解除及び中立へのシフトが同
じ時間に進行されて、所望のシフト時間利得を得ること
ができ、サーボモータ操作を制御に含めることができ
る。
【０００９】機能技術的に主クラツチ及びシフト装置の
順次操作が必要な運転状態例えば降坂走行も起こる。こ
の点でも本発明による装置は、シフトの制御の線個別機
能の可変な使用を行うことができるための前提条件を与
える。
【００１０】本発明による装置では、操作器（電気又は
液圧の基本構成のサーボモータ）を介してウオーム歯車
装置が駆動され、このウオーム歯車装置が主クラツチの
係合及び係合解除を行い、かつこれに対して順次に又は
並列してシフト過程及び選択過程を行うことができる。
企業内部の従来技術による装置とは異なり、本発明によ
る装置では、サーボモータから駆動されるクラツチ操作
部材により係合及び係合解除可能な摩擦又はかみ合い補
助クラツチを介して、シフト機能及び選択機能が開始さ
れて、最適な動作経過が生ずるようにする。ここにあげ
たすべての基本機能は、シフト経過用電子制御装置を含
めてモジユール構造様式で実現することができる。
【００１１】本発明による装飾では、ドイツ連邦共和国
特許出願第１９６１０１０４．２又は第１９６３５８６
６．３号によるシフト操作及び選択操作を行うことがで
きる。関係する機能装置も同様に駆動モジユールに収容
することができる。
【００１２】
【実施例】図面に概略的に示されている実施例により、
本発明を以下に詳細に説明する。
【００１３】図示しない歯車変速機のシフト装置６及び
動力伝達経路において歯車変速機の前に設けられる主ク
ラツチ７は、共通な電気サーボモータ１５により操作さ
れる。サーボモータ１５は、出力側に中間軸２５を持ち
サーボモータ１５の回転速度を低速に減速する装置１４
を介して、回転運動を主クラツチ７の係合及び係合解除
用往復運動に変換する第１の補助伝動装置８へ作用し、
また回転運動をシフト装置６の操作用往復運動に変換す
る第２の補助伝動装置１１へ作用する。サーボモータ１
５はウオーム歯車装置２１の同軸的なウオーム２２に直
接伝動結合され、ウオーム歯車装置のウオーム歯車２０
は、補助クラツチ１６の一方のクラツチ半体２３と同様
に、同軸的な中間軸２５に対して相対回転しないように
設けられている。
【００１４】補助伝動装置８はカム板９の形の補助伝動
装置入力部材を持ち、このカム板９はウオーム歯車２０
及び中間軸２５に対して相対回転しないように設けら
れ、かつ住復運動を行う棒リンク機構１０の形の補助伝
動装置出力部材の一端に回転可能に支持されるローラ２
６の形の従動子と共同作用し、棒リンク機構１０は主ク
ラツチ７の係合解除レバーに伝動結合されている。
【００１５】ウオーム歯車２０及び中間軸２５の回転軸
線１９−１９と一直線をなすクラツチ軸線を持つ補助ク
ラツチ１６の他方のクラツチ半体２４は、第２の補助伝
動装置１１の補助伝動装置入力部材として使用される偏
心円板に対して相対運動しないか又は一体に設けられ、
この偏心円板の回転軸線１９−１９に対して偏心して設
けられる往復ピン２７は、一軸継手２８を介して連結棒
２９に結合され、この連結棒は別の一軸継手３０を介し
て、補助伝動装置１１の補助伝動装置出力部材１３とし
て往復運動を行う棒リンク機構の一端に伝動結合され、
棒リンク機溝１３は、ハウジングに対して軸線方向にの
み移動可能に設けられるシフト装置６（ドイツ連邦共和
国特許出願第１９６３５８６６．３号参照）の操作部材
として使用することができる。
【００１６】補助クラツチ１６の他方のクラツチ半体２
４は、少なくとも１つの連結解除ばね３１により一方の
クラツチ半体２３に対して係合解除可能であり、往復電
磁石１７により駆動可能なスリーブ状クラツチ操作部材
１８により係合可能であり、しかも主クラツチ７に付属
する補助伝動装置出力部材１０の回転軸線１９−１９に
対するそれぞれの位置に関係なく係合可能である。
【００１７】図４の（ａ）からわかるように、企業内の
従来技術では、主クラツチ（曲線７−（４））及びシフ
ト装置（曲線６−（４））の順次操作が特徴的である。
時点ｔ０に例えば第５速から第４速へのダウンシフトの
ためのシフト信号が発生されると、主クラツチの係合解
除のために必要な時間ｔ０−ｔ２がまず経過する。時点
ｔ２にシフト装置の操作が始まつて、まず第５速が外さ
れ、その際時間ｔ２−ｔ４が経過する。時点ｔ４に第４
速のシフト路を選択するための選択運動が行われ、時点
ｔ６にこのシフト路へ達するので、第４速を入れ始める
ことができ、時点ｔ８に第４速へのシフトが完了し、そ
の後に主クラツチを再び係合するための最後の時間ｔ８
−ｔ９が続くので、第５速から第４速へのダウンシフト
のためのシフト時間は、従来技術では時間ｔ０−ｔ９に
等しい。
【００１８】これに反し本発明による装置では、図４の
（ｂ）により第５速から第４速への同じダウンシフトの
ために、かなりのシフト時間利得３２が得られる。なぜ
ならば、時点ｔ０にシフト信号が生ずると、曲線７−
（５）により主クラッチ７の係合解除が開始されるだけ
でなく、曲線６−（５）によりシフト装置６を介して第
５速も外され始めるからである。
【００１９】その際第５速を必ずしも時間ｔ０に外し始
める必要はなく、これをもつと早く又は遅く行うことが
できるが、いずれにせよ、主クラツチ７の係合解除過程
が終了せしめられる時点ｔ２より前でなければならな
い。従つて第５速も既に時点ｔ１に外され、従つて時点
ｔ２前に外される。第４速のため続いて行われるシフト
路の選択は時点ｔ３に既に終了せしめられるので、続い
て第４速を入れるのも同様に非常に早く、即ち時点ｔ５
に終了せしめられ、この時点は従来技術における対応す
る時点ｔ８より著しく早い。両方の場合主クラツチの再
係合のための時間が同じ大きさｔ８〜ｔ９＝ｔ５〜ｔ７
であるものとすれば、本発明による装置では、第５速か
ら第４速へのシフトのためのシフト時間利得３２が得ら
れる。
【００２０】本発明による装置では、補助クラツチのた
め円錐クラツチの代りに、多板クラツチのような他の摩
擦クラツチ、電流力（誘導）クラツチ、又は爪クラツ
チ、歯クラツチ、駆動キークラツチ等のような公知のか
み合いクラツチも使用することができる。
【００２１】本発明による装置では、補助伝動装置のた
め偏心伝動装置の代りに、クランク伝動装置又はピニオ
ン−ラツク装置も使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】シフト装置を操作しかつ主クラツチを係合及び
係合解除する本発明の装置の機能部材を概略的に示す図
である。
【図２】図１による装置の一部を切欠いた詳細な側面図
である。
【図３】図１による装置の一部を切欠いた詳細な下面図
である。
【図４】（ａ）は企業内従来技術による装置においてシ
フト中におけるシフト装置及び主クラツチの操作の時間
的順序を示す線図、（ｂ）は本発明による装置において
シフト中におけるシフト装置及び主クラツチの操作の時
間的順序を示す線図である。
【符号の説明】
６ シフト装置 ７ 主クラツチ ８ 第１の補助伝動装置 ９，１２ 補助伝動装置入力部材 １０，１３ 補助伝動装置出力部材 １１ 第２の補助伝動装置 １５，１７ サーボモータ １６ 補助クラツチ １８ クラツチ操作部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ギユンテル・ヴエルネル ドイツ連邦共和国ケルネン・フアルケン シユトラーセ15 (56)参考文献 特公 昭49−4168（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16H 63/20 B60K 41/22 F16H 61/28

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 歯車変速機のシフト装置を操作しかつ動
    力伝達経路において歯車変速機の前に設けられる主クラ
    ツチを係合及び係合解除する装置であつて、第１の補助
    伝動装置入力部材の回転運動を主クラツチに付属する第
    １の補助伝動装置出力部材の往復運動に変換する第１の
    補助伝動装置と、第２の補助伝動装置入力部材の回転運
    動をシフト装置に付属する第２の補助伝動装置出力部材
    の往復運動に変換する第２の補助伝動装置と、共通のサ
    ーボモータにより第１及び第２の補助伝動装置の第１及
    び第２の補助伝動装置入力部材を駆動する装置と、第１
    及び第２の補助伝動装置入力部材を駆動する装置に対し
    てシフト装置に付属する第２の補助伝動装置出力部材を
    連結及び連結解除する装置とを有するものにおいて、第
    １及び第２の補助伝動装置入力部材（９及び１２）が、
    シフト装置（６）に付属する第２の補助伝動装置出力部
    材（１３）を連結及び連結解除する装置として使用され
    る補助クラツチ（１６）により互いに結合され、補助ク
    ラツチ（１６）が、主クラツチ（７）に付属する第１の
    補助伝動装置出力部材（１０）の位置とは無関係に、別
    のサーボモータ（１７）により駆動可能なクラツチ操作
    部材（１８）によって係合及び係合解除可能であること
    を特徴とする、歯車変速機のシフト装置を操作しかつ主
    クラツチを係合及び係合解除する装置。
  2. 【請求項２】 補助クラツチ（１６）のクラツチ軸線
    （１９−１９）がウオーム歯車装置（２１）のウオーム
    歯車（２０）の回転軸線（１９−１９）に対して同軸的
    に設けられ、ウオーム歯車装置（２１）のウオーム（２
    ２）が、このウオームに対して同軸的に設けられて両方
    の補助伝動装置入力部材（９及び１２）を駆動するサー
    ボモータ（１５）に伝動結合されていることを特徴とす
    る、請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 ウオーム歯車（２０）及び補助クラツチ
    （１６）の一方のクラツチ半体（２３）が、同軸的な中
    間軸（２５）に対して相対回転しないように設けられて
    いることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
  4. 【請求項４】 別のサーボモータとして直線往復運動を
    行う電磁石（１７）が、補助クラツチ（１６）のクラツ
    チ操作部材（１８）を駆動するために使用され、かつ中
    間軸（２５）に対して同軸的に設けられていることを特
    徴とする、請求項１に記載の装置。
  5. 【請求項５】 電磁石（１７）が、クラツチ操作部材
    （１８）により、補助クラツチ（１６）の他方のクラツ
    チ半体（２４）に伝動結合されていることを特徴とす
    る、請求項４に記載の装置。
JP9277884A 1996-09-04 1997-09-04 歯車変速機のシフト装置を操作しかつ主クラツチを係合及び係合解除する装置 Expired - Lifetime JP3030548B2 (ja)

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