JP3954070B2 - シフト操作装置 - Google Patents

Description

本発明は請求項１の上位概念に示す形式のアイドラーギア用のシフト操作装置に関する。

公知技術によれば、シフト操作がスライディングスリーブの軸方向移動によってなされるシフト操作装置が知られている。この場合はそのつどのスライディングスリーブがシフトすべきアイドラーギアをメインシャフトに係合接続式に接続することができる。スライディングスリーブの移動は公知のシフト操作装置の場合例えばキー、シフトレール、シフトフォークのようなシフト部材によって行われる。このような所要の構成部材を変速機内に組み込むためには、不都合な形式で変速機ケーシングに付加的な加工を施すことが必要である。

米国特許第４４９８３５０号明細書によれば、ねじスピンドルが電気モータを介して駆動される形式のシフト操作機構が知られている。このねじスピンドル上には軸動可能な部材が配置されており、この部材はやはり軸動可能な１つのフレームにばね部材を介して結合されていて、このフレーム内でねじスピンドルが回転される。フレームにはさらに１つの操作部材が設けられており、この操作部材がフレームの軸方向の移動によって選択的に第１又は第２のギアを操作部材に係合させることができる。

この公知のシフト機構はその構造の点で著しく複雑化した構成である。さらに、一方又は他方のギアを操作するために必然的に多数の部材を必要とする。

本発明の課題は、冒頭に述べた形式のシフト操作装置において、可能な限りわずかな数の構成部材で、簡単かつ確実なシフト操作を可能にすることである。

このような課題を本発明は請求項１の特徴事項に示す構成によって解決した。個々の実施態様及び利点は請求項２以降に示されている。

本発明のシフト操作装置の場合、各スライディングスリーブのシフト操作もしくは調節が少なくとも１つの操作ユニットを介してなされる。操作ユニットは所望のシフトストラテジーが実行されるように操作片を制御する。１つのスライディングスリーブに属する１つもしくは複数の操作ユニットはいわゆるシフトユニットをなす。

このようにして本発明のシフト操作装置は、例えばキー、シフトレール、シフトフォーク等のようなシフト操作部材の組み込みなしに、各スライディングスリーブのシフト操作を可能にする。これによって構造部材のコストが著しく軽減される。というのは、本発明のシフト操作装置によれば付加的な操作機構なしにシフト支援を行うことができるからである。例えば複数のスライディングスリーブの並列シフト、変速段のロックが可能であり、これにより２つの変速段の同時接続が避けられ、所望の変速段の選択及び所望のシフトストラテジーが最少のコストで可能になる。

本発明の一実施態様によれば、操作ユニットとして電気モータ等を用いることができる。また、別の異なる形式で駆動される操作ユニットを用いることも可能である。操作片としては、例えば、操作ユニットの軸に特に偏心的に配置されるピン、すべりキー等を用いることができる。このようにして、シフト経路の死点内へ軸が円運動することによって変速段保持機能を果たすことができる。変速段遮断シフトも軸の円運動が死点から最大に転位することによって行うことができる。これによって、シフト操作装置の評価のための重要な基準である遮断力を最大限可能な形で実現することができる。

本発明の操作装置の場合、１つのスライディングスリーブに対して複数の操作ユニットを備えることができ、この場合には各操作ユニットはメインシャフトを中心に特に１８０°ずらして配置される。これと異なる配置も可能である。例えば、さらに多くの操作ユニットを用いることもでき、その場合にはメインシャフトの周囲に例えば一様に分配して配置される。

操作ユニットもしくは操作モータの各回転位置が検出されるならば特に有利である。その場合には、個々のスライディングスリーブの並列操作も可能である。さらに、変速段の確認及び変速段の保護を行うこともできる。個々の操作ユニットの軸の回転位置を検出するためには、例えば１つの中央検出機構又は個々の操作ユニット内に設けられた多くの検出機構を用いることができる。

有利な実施態様によれば１つの中央制御ユニットを備えることができる。この中央制御ユニットは本発明のシフト操作装置の場合、自動車に適合されたシフト操作を実現することができる。有利な実施形態の場合、中央制御ユニットとしてはコンピュータ、計算ユニット又は同等の機器が使用される。中央制御ユニットが検出機構を包括することも可能である。

発明を実施するための形態

次に、図面に示した実施形態に従って本発明を詳述する。

図１には本発明によるシフト操作装置の一実施形態が示されているが、本発明にとって重要な構造部分についてのみ詳述する。符号に関して言えば、多くの同一構造の部材に同じ符号が付けられている。

シフト操作装置のメインシャフト１は多数の軸動可能なスライディングスリーブ２を備えていて、これらのスライディングスリーブ２はメインシャフト１に相対回転不能に固定されている。各スライディングスリーブ２の軸方向移動によってそのつど１つのシフトすべきアイドラーギア３をスライディングスリーブ２に係合接続させることができる。この場合、アイドラーギア３は回転可能にメインシャフト１上に支承されていて、それぞれ少なくとも１つの別のトルク伝達部材に係合している。

本発明によれば、各スライディングスリーブ２は少なくとも１つの操作ユニット４によって操作される。各操作ユニット４は１つの操作片を制御してそのつどスライディングスリーブ２のシフト操作を可能にする。

本発明のシフト操作装置の構成の場合、操作ユニット４として、スライディングスリーブ２を調節するための複数の電気的な操作モータが用いられており、給電のために相応のケーブル接続部７が設けられている。各モータ軸６には偏心的に各１つのピン５が操作片として設けられている。各モータ軸６の回転運動は図１中にそれぞれ矢印で表されている。ピン５は各スライディングスリーブ２の２つの側壁９、１０によって形成されたみぞ８内に位置している。これについては特に図３に示されている。ピン５は両方の側壁９、１０に接触している。モータ軸６が偏心的なピン５と共に回され次第、それに対応するスライディングスリーブ２が相応に軸線方向でメインシャフト１上で移動され、その結果、スライディングスリーブ２はそれぞれシフトすべきアイドラーギア３と係合接続される。

操作ユニット４は各シフトユニットにおいて図２に示されているようにメインシャフト１の周囲に特に１８０°の角度でずらして配置されている。

１つのシフトユニットの各操作モータ及び多数のシフトユニットのすべての操作モータは中央制御ユニット１１によって適宜に制御される。図示の実施形態の場合、４組のシフトユニットが設けられていて、各シフトユニットはそれぞれ１つのスライディングスリーブ２に２つの操作ユニット４を備えている。

中央制御ユニット１１はとりわけ自動車に適合されたシフト操作に役立てられ、個々の操作ユニット４にデータ技術的に好適な形式で接続されている。個々の操作モータのそのつどの回転位置を検出するために、例えば各操作ユニット４は図１中にそれぞれギザ付き矢印として示されているように適宜な検出機構１２を備えることができる。これによってスライディングスリーブ２の並列シフト、変速段の確認及び変速段の保護をも可能にすることができる。

図２にはシフトユニットの１つが横断面図で示されている。この図２によれば、前述のように、操作ユニット４がメインシャフト１上に１８０°の角度でずらして配置されていることが明らかである。

図３には、モータ軸６に偏心的に配置されたピン５を有する操作モータの種々の位置が示されている。上の図示位置では変速段の１つ、例えば第２速が接続されており、この状態では、変速レバーアームがゼロ位置なので、スライディングスリーブ２は偏心的に配置されたピン５を動かすことはできない。なおこの場合、変速段遮断力が矢印方向である。

図３の中央の図示位置はニュートラル位置であって、要するにこの状態ではシフト操作されない。下の図示位置には再びシフト操作された状態が示されていて、例えば第１速に接続されている。

本発明のシフト操作装置の縦断面図。 図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿って示すシフトユニットの横断面図。 操作ユニットの操作部材の第２速接続時、ニュートラル時、第１速接続時の基本位置を示す拡大図。

符号の説明

１ メインシャフト
２ スライディングスリーブ
３ アイドラーギア
４ 操作ユニット
５ ピン
６ モータ軸
７ ケーブル接続部
８ みぞ
９、１０ 壁面
１１ 中央制御ユニット
１２ 検出機構

Claims (6)

1. アイドラーギア（３）用のシフト操作装置であって、複数のスライディングスリーブ（２）を備え、これらのスライディングスリーブ（２）はメインシャフト（１）上に相対回転不能に結合されて、軸方向移動によってシフトすべきアイドラーギア（３）に係合接続可能であり、各スライディングスリーブ（２）の操作は少なくとも１つの操作ユニット（４）を介してなされ、操作ユニット（４）は各スライディングスリーブ（２）のシフト操作が可能であるように１つの操作片を制御し、操作ユニット（４）は電気的な操作モータを有している形式のものにおいて、操作モータのモータ軸（６）に１つのピン（５）がスライディングスリーブ（２）と常時接触して当該スライディングスリーブ（２）を直接操作する操作片として偏心的に設けられていることを特徴とする、シフト操作装置。
2. ピン（５）はモータ軸（６）の円運動の際にスライディングスリーブ（２）のシフト経路の死点内に達し、この死点内でスライディングスリーブ（２）がシフトすべきアイドラーギア（３）の係合接続を保持することを特徴とする、請求項１に記載のシフト操作装置。
3. モータ軸の回転位置を検出するために少なくとも１つの検出機構（１２）が設けられていることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のシフト操作装置。
4. 検出機構（１２）は各操作ユニット（４）内に一体に集成されていることを特徴とする、請求項３に記載のシフト操作装置。
5. 各スライディングスリーブ（２）に２つの操作ユニット（４）が設けられており、各操作ユニット（４）はメインシャフト（１）上に約１８０度の角度でずらして配置されていることを特徴とする、請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のシフト操作装置。
6. 自動車に適合されたシフト操作のために１つの中央制御ユニット（１１）が設けられていることを特徴とする、請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載のシフト操作装置。

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