JP4015113B2 - 自動車手動変速機のためのシングルロッド・ギヤシフト装置 - Google Patents

Description

本発明は中心セレクタシャフトと、スライドスリーブに係合するシフトロッカアーム又はリーチフォークの形の二又状シフト部材とを有する自動車手動変速機特に６速変速機のための請求項１の上位概念に基づくシングルロッド・ギヤシフト装置に関する。

スライドスリーブに係合する二又状シフトロッカアームを有し、二又状シフトロッカアームが少なくとも１個のセレクタシャフトによって平行の自在軸受の周りに中立位置からシフト位置へ旋回され、変速機ケースに固設されたロッキング手段が、シフトロッカアームに固定したロッキング用ロッカアームに形成されたロッキング溝と協動して、あるシフトロッカアームをシフト位置に旋回すると、残余のシフトロッカアームを中立位置にロックする自動車手動変速機用シングルロッド・ギヤシフト装置が、出願人によるドイツ特許出願ＤＥ−Ａ１９９５１６８３により知られている。歯車セットと平行なセレクタシャフトは、変速段への挿入とともにシフトフォーク又はシフトロッカアームを作動させる。セレクタシャフトのシフトフィンガが、操作されるシフトフォーク又はシフトロッカアームの駆動体にあるならば、接続する変速段が選択される。ある変速段に挿入すると、隣の操作しないシフトフォーク又はシフトロッカアームのシフトフィンガは、シフトフォーク又はシフトロッカアームの駆動体の下又は上にある。可能なシフトレーン幅は、接続されない変速段のシフトフィンガ及び駆動体の遊びで決まる。セレクタシャフトのシフトフィンガの斜面とシフトフォーク又はシフトロッカアームの駆動体の斜面がシフトレバーのシフトダイヤグラムを決定する。

またセレクタシャフトが軸方向摺動可能かつ周方向回転可能にケースに保持され、その上に設けたレバーを有するギヤシフト装置がドイツ特許出願ＤＥ−Ａ１９８５９４８２により知られている。シフトロッカアーム又はシフトフォークと結合された多数の駆動体がセレクタシャフトに軸方向摺動可能に配置されている。選択に応じてセレクタシャフトのレバーを駆動体の１つと係合させるために、セレクタシャフトと結合された操作レバーによってセレクタシャフトが周方向に回転される。係合する駆動体をセレクタシャフトのレバーで移動するために、操作レバーによってセレクタシャフトを並進させることもでき、セレクタシャフトのこのような操作によってギヤシフトが行われる。セレクタシャフトに第１の部材が配置され、ケースに固設された第２の部材と協動する。２つの部材の一方に溝が設けられ、他方の部材と係合し、それによってセレクタシャフトの選択方向の運動が確定される。このようなリンクを構成するために必要な部品費は大きい。しかもセレクタシャフトに部材を増設しなければならず、それがセレクタシャフトの長さに影響する。

発明の根底にあるのは、選択運動を確定するリンクを備え、既存の欠点を取り除くギヤシフト装置を提示するという課題である。

この課題は請求項１の特徴を有するギヤシフト装置によって解決される。実施形態が従属請求項の主題である。

シングルロッド・シフト機構を有するギヤシフト装置は自動車手動変速機のケースの中に配置されている。ギヤシフト装置は中心セレクタシャフトとシフトロッカアーム又はシフトフォークの形の二又状シフト部材を具備し、二又状シフト部材はセレクタシャフトの回転により選択に応じて個別にセレクトシャフトと係合させられ、セレクタシャフトの回転軸に沿ったセレクタシャフトの移動によって、選ばれたシフト部材のギヤシフトを行う。ギヤシフト装置はセレクタシャフトと結合された第１の部材を有する。第１の部材はケースに固定された第２の部材と協動してセレクタシャフトの回転を確定する。その場合、ケースに固定された第２の部材は、シフトレーンの数に相当する数の所定の幅のスロットを有する。スロットは、セレクタシャフトに配置された第１の部材をなす２個のピンと協動する。選ばれたシフトレーンに配置された２つの変速段の一方に挿入すると、セレクタシャフトの回転とともに当該シフトレーンに対応するスロットに上記の２個のピンの１つが係合する。セレクタシャフトの回転の後にこのスロットがピンと相対する。有利な構成においては、ピンがシフトフィンガに配置されている。ギヤシフトのために二又状シフト部材の１つがシフトフィンガによって移動させられる。このようにしてピンは、別の場合に変速段のシフトのために使用されるのと同じシフトフィンガに配置されている。さらにセレクタシャフトを適当に回転したときにピンが係合するスロットは、シフト部材が挿入する変速段が配置されたシフトレーンに対応する。そのためにシフトフィンガは当該のシフトフォーク又はシフトロッカアームに係合する。一実施形態では、２つのピンの間に、第２の部材のスロットの長さに概ね相当する溝が設けられている。それによって２つの部材の軸方向長さが短縮され、ピンがスロットの１つに到達するまでに通過しなければならない距離は僅かである。一実施形態では、ギヤシフトのために、２つのピンの間の溝と二又状シフト部材に配置された駆動体が協動する。一実施形態は、２つのピンがシフトフィンガに差し込んだスライダに配置されていることを示す。ピンは歯又はカムの形を有し、スロットがガイド斜面を有することが好ましい。セレクタシャフトの回転軸に沿った第１及び第２の部材の軸方向寸法は、スロットの長さと２つのピンの長さの合計で決まる。この場合、スロットの長さは、セレクタシャフトが経過するシフト行程に相当する。それによって既存のシステムに比して軸方向全長を縮小することができる。スロットの両端にピンが配置されているので、セレクタシャフトとともに移動する部材をシフトレーンの一方の端部から同じ又は隣接のシフトレーンの反対側の端部まで導かないでよいから、第１及び第２の部材からなるシステムの軸方向全長はもはやシフトレーンの長さで決定されない。 むしろ本発明に基づく形態では、一方のピンがスロットを退出した直後に他方のピンが再びこのスロット又は隣のスロットに係合する。こうしてレーンの案内をより正確に構成することができる。ギヤシフト装置の選択動作の最小化がほぼ完全に達成される。変速機の斜めシフトの可能性、即ちあるシフトレーンから隣のシフトレーンに具合よく快適に切換える可能性が改善され、それによってシフトの快適性が著しく高められる。快適さの要求が満たされると同時にコストが低減される。セレクタシャフトのシフトフィンガ及びシフトフォーク又はシフトロッカアームの駆動体の機能は、本来の機能、即ち選ばれたシフトフォーク又はシフトロッカアームだけを操作するという機能に戻され、縮小される。シフトフィンガ及び駆動体の輪郭はもはやシフトダイヤグラムを決定せず、その許容範囲をより大きく設計することができる。このことは明らかなコストの利点を含む。ピンとスロットのシフトゲート式の協動がシフトレーンの早期のガイドを可能にし、このため旧来のロッキング方式、即ち一方のシフトフォーク又はシフトロッカアームがロックされるまで２つのシフトフォーク又はシフトロッカアームを同時に操作することはもはや行われないから、高いシフト確実性が生じる。スロットを有し、ケースに固定された部材は、変速機ケースにねじ止め又はピン止めされている。これらの部材のスロットに停止面があって、選択動作を確定する。セレクタシャフトと結合されたピン、又は単一軌道カム又は輪郭カムとも呼ばれるカムによって、選択動作がセレクタシャフトに伝達される。各々１個のピン又はカムがスロットの前後に配置されている。これによってシフト行程の重複がなくなる。

図面に基づき発明を詳述する。

ギヤシフト装置２は４個のシフトロッカアーム４、６、８、１０を有する。これらのシフトロッカアームは詳しく図示しない変速機ケースの中で旋回軸１２、１４、１６、１８の周りに旋回可能に支承される。シフトロッカアーム４、６、８、１０は二又状に形成され、その二又状の端部の区域に軸受穴２０、２２、２４、２６を有し、この軸受穴にスライダ２８が回転可能に支承される。スライダ２８は所属のシフト用クラッチのスライドスリーブの周方向溝に支承される。詳しく図示しないシフト用クラッチは回転軸３０の周りに回転する。回転軸３０と平行に、かつ旋回軸１２、１４、１６、１８を横切って、セレクタシャフト３２が配置されている。セレクタシャフト３２は変速機ケースの中で回転軸３４の周りに回転方向３６へ回転可能に、かつシフト方向３８へ軸方向移動可能に支承される。セレクタシャフト３２にシフトフィンガ４０、４２、４４、４６が固定され、互いに角度をずらせて配列されている。セレクタシャフト３２の回転運動とともに、シフトフィンガ４０、４２、４４、４６はシフトロッカアーム４、６、８、１０に固定された二又状駆動体４８、５０、５２、５４に個別に逐次係合する。シフトロッカアーム４、６、８、１０とシフトフィンガ４０、４２、４４、４６はそれぞれ個々の変速段に配属されている。例えばシフトロッカアーム４は後退段のため、シフトロッカアーム６は１速及び２速段のため、シフトロッカアーム８は３速及び４速段のため、シフトロッカアーム１０は５速及び６速段のために設けられている。ギヤシフト装置２は中立位置で示されており、その際セレクタシャフト３２は、シフトフィンガ４４が駆動体５２に係合することにより３速及び４速段のシフトレーンが選択されるように回転されている。セレクタシャフト３２を２つのシフト方向３８に移動すると、シフトフォーク８及び所属のスライダが当該シフト用クラッチを連結することにより３速又は４速段が接続される。このシフト位置でロックピン７２がロック溝７０に係合することにより、シフトフォーク８がロック溝７０によって係止される。セレクタシャフト３２は詳しく図示しないリンク機構によって回転され、軸方向に移動させられる。２個の単一軌道カム５８及び６０を有するスライダ５６がシフトフィンガ４６に配置されている。ギヤシフト装置２のこの部分を図２の部分図で詳しく説明する。

図２はセレクタシャフト３２のシフトフィンガ４６を示す。シフトフィンガ４６はスライダ５６を担持する。 セレクタシャフト３２が適当に回転すると、シフトフィンガ４６はシフトフォーク１０の二又状駆動体５４と係合することができるから、次にセレクタシャフト３２のシフト方向への軸方向運動によって５速又は６速が接続される。第１の単一軌道カム５８はギヤシフト装置２の図示の中立位置でリンク部材６２の片側にある。リンク部材６２はねじ継手６４により変速機ケースに固定されている。リンク部材６２にスロット６６が凹設されており、その数はシフトレーンの数に相当する。リンク部材６２の単一軌道カム５８と反対の側に、単一軌道カム６０がスライダ５６に設けられている。単一軌道カム５８及び６０の間の溝６８はおおむねスロット６６の長さに相当する。単一軌道カム５８及び６０は斜面を有し、この斜面をスロット６６の斜面７４と係合させることができる。

変形実施形態を図３に示す。この場合はシフトフィンガ４６が２つの単一軌道カム５８及び６０を直接備えるように構成されている。セレクタシャフト３２を適当に回転すると、２つの単一軌道カム５８及び６０の間の溝６８をシフトフォーク１０のこの場合カム状の駆動体５４と係合させることができるから、次にセレクタシャフト３２のシフト方向３８への軸方向運動によって５速又は６速段を接続することができる。スロット６６を備えたリンク部材６２は、ここに図示しないが変速機ケースに固定されている。単一軌道カム５８及び６０の間の溝６８は概ねスロット６６の長さに相当する。

ギヤシフト装置の概略図である。 選択動作を構成するための部材を有するギヤシフト装置の部分図である。 図２の変更実施形態の図である。

符号の説明

２ シフト装置
４ シフトロッカアーム
６ シフトロッカアーム
８ シフトロッカアーム
１０ シフトロッカアーム
１２ 旋回軸
１４ 旋回軸
１６ 旋回軸
１８ 旋回軸
２０ 軸受穴
２２ 軸受穴
２４ 軸受穴
２６ 軸受穴
２８ スライダ
３０ 回転軸
３２ セレクタシャフト
３４ 回転軸
３６ 回転方向
３８ シフト方向
４０ シフトフィンガ
４２ シフトフィンガ
４４ シフトフィンガ
４６ シフトフィンガ
４８ 駆動体
５０ 駆動体
５２ 駆動体
５４ 駆動体
５６ スライダ
５８ 単一軌道カム
６０ 単一軌道カム
６２ リンク部材
６４ ねじ継手
６６ スロット
６８ 溝
７０ ロック溝
７２ ロックピン
７４ 斜面

Claims (8)

1. 自動車手動変速機のケースの中にあって、中心セレクタシャフト（３２）とシフトロッカアーム又はシフトフォーク（４、６、８、１０）の形の二又状シフト部材とを具備するシングルロッド・シフト機構を有し、二又状シフト部材がセレクタシャフト（３２）の回転によって選択に応じて個別にセレクタシャフト（３２）と係合させられ、セレクタシャフト（３２）の回転軸に沿ってセレクタシャフト（３２）を移動することにより、選ばれたシフト部材のギヤシフトを行い、かつギヤシフト装置（２）がセレクタシャフト（３２）と結合された第１の部材（５８、６０）を有し、第１の部材（５８、６０）がケースに固定された第２の部材（６２）と協動してセレクタシャフト（３２）の回転を確定するギヤシフト装置（２）において、
   ケースに固定された第２の部材（６２）がシフトレーンの数に相当する数の所定の幅のスロット（６６）を有し、スロット（６６）が、セレクタシャフト（３２）に配置された第１の部材としての２個のピン（５８、６０）と協動し、選ばれたシフトレーンに設けられた変速段の１つに挿入すると、セレクタシャフト（３２）の回転とともに当該シフトレーンに対応するスロット（６６）に上記の２個のピン（５８、６０）の１つが係合することを特徴とするギヤシフト装置。
2. ピン（５８、６０）が、ギヤシフトのために二又状シフト部材（１０）の１つを移動させるシフトフィンガ（４６）に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のギヤシフト装置（２）。
3. 第２の部材（６２）のスロット（６６）の長さに概ね相当する溝（６８）が、２個のピン（５８、６０）の間に設けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のギヤシフト装置（２）。
4. ２個のピン（５８、６０）の間の溝（６８）が、二又状シフト部材（１０）に配置された駆動体（５４）と協動してギヤシフトを行うことを特徴とする、請求項３に記載のギヤシフト装置（２）。
5. ２個のピン（５８、６０）が、シフトフィンガ（４６）に取り付けられたスライダ（５６）に配置されていることを特徴とする、請求項２乃至４のいずれか一項に記載のギヤシフト装置（２）。
6. セレクタシャフト（３２）の回転軸（３４）に沿った第１の部材（５８、６０）及び第２の部材（６２）の軸方向寸法が、概ねスロット（６６）の長さと２個のピン（５８、６０）の長さの合計で決まることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のギヤシフト装置（２）。
7. ピン（５８、６０）が歯又はカムの形を有することを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のギヤシフト装置（２）。
8. スロット（６６）がガイド斜面（７４）を有することを特徴とする、請求項１ないし６のいずれか一項に記載のギヤシフト装置（２）。

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