JP4502568B2 - 変速装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、変速装置であって、フレームに支持されたシフトスリーブからなる切り換え可能な伝動系統を有しかつ切換え装置を有し、該切換え装置によって切り換えのために少なくとも2つのシフトスリーブを選択的に該伝動系統に収容可能である変速装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
この場合、この2つのシフトスリーブは、切換え要素を介して前記フレームのメインシャフトに可動に支持されており、かつ、前記の切換え装置は、切換え系統を介して前記の2つのシフトスリーブのうちの1つの選択および/または入れることないしは外れることのために該切換え要素に作用する。
【0003】
この種の変速装置は、常用の変速装置として十分に公知であり、その際、前記のシフトスリーブは、この種の公知の変速装置の場合には通常の歯車であり、これらの歯車によって適当な変速比を実現される。この変速装置は、少なくとも2つの歯車を有し、これらの歯車は、選択的に伝動装置の力ないしは作用の連鎖としてのそのつどの駆動系ないしは伝動系統に切り換えることができる。この種の切り換え過程を確実に実施することができるようにするために、該切り換え可能な歯車は、そのつどシフトフォークに支持されており、該シフトフォークは、フレームに関して位置固定された軸に滑り可能に支持されており、かつ、該軸によって保持される。
【0004】
さらに前記のシフトフォークは、シフティングばねが嵌り込むことができる切欠きもしくは類似の仕組みを有しており、該シフティングばねは、切換え系統、例えば適当なケーブルもしくは類似物を介して切換え装置、例えばシフトレバーと連動している。シフトレバーが作動されると、前記のシフティングばねは、切換え系統を介して相応に作動し、かつ、該当するシフトフォークを固定し、そして該シフトフォークは、選択されたギアに入る。十分な操作確実性を保証するために、該シフティングばねは、連動するかみ合いロック部材を有し、該かみ合いロック部材によって、選択されていないギアに入ることが防止される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、場所をとらない構造である変速装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この解決として本発明によって、切換え要素の取付具がフレームに対して可動に取り付けられた支持要素を有し、該支持要素が切換え系統の構成要素である、上位概念による変速装置が提案される。
【0007】
この限りにおいて本発明は、独創的な基本構想から出発して、切換え要素のための別個の取付具を省略し、かつ、該取付具をいずれにせよ装備されている切換え系統のエレメント、例えばばねないしはその機能において類似の、新たなアセンブリを介して装備するに至った。上記の省略によって本発明による変速装置は、場所をとらない構造となる。しかしながら、省略の代りに上記の基本構想を本発明による支持要素が切換え系統の構成要素であることによって、他の支持要素が高費用ないしは安定ではなく、かつしたがって小さなものを選択することが可能であることによって代替することもできる。このことによって、切換え系統のエレメントが通常その中に配置されているシフトレバーダストカバーを従来の変速装置の場合に可能であるよりも多くの場所に収容することが可能になり、それというのも、該シフトレバーダストカバーが本発明による変速装置の場合には本質的により小さな構造であるからである。このようにして例えば該シフトレバーダストカバーは、狭くかつ不利な場所の状況の場合にも伝動装置の、運転手ないしは同乗者から背を向けた側に装備することが可能であり、このことによって安全性が増大する。
【0008】
これに関して「切換え系統」には、全てのギアの選択およびゲートの選択を駆動する作用を有する構成要素が含まれる。
【0009】
有利な実施態様の場合には支持要素へのそのつどの切換え要素の支持は、シフトさせるべき切換え要素および支持要素が、切り換え過程がこの切換え要素によって行なわれる場合に同時に動くようにして行なわれる。この種の装置の場合にはもっぱら支持要素は、フレームに対する荷重下に移動することができさえすればよい。この限りにおいて、もっぱらフレームへの支持要素の支持は、これに相応して形成されていればよく、もう一方では、支持要素への切換え要素の支持は、本質的により小さな要求のみを満足させればよく、それというのも、該切換え要素は、支持要素に対して荷重なしでのみ移動されるからである。この限りにおいて上記装置は、より小さな軸受を使用することができることによって、相応してより小さな構造となる。さらにこの種の軸受は、安価でもある。この種の形状が本発明のその他の特徴に関係なく有利であることは当然である。
【0010】
有利な実施態様の場合には変速装置は、少なくとも1つの結合要素を支持要素と切換え要素と間に有することができる。この場合、結合要素は、特に少なくとも2つの位置、切換え要素が支持要素に対して固定されかつフレームに対して解除される第1のシフト位置、および切換え要素が支持要素に対して解除されかつフレームに対して固定される第2のロック位置を有し、かつ、この2つの位置に移動可能である。このようにして特別に簡単にかつ場所をとらずに、切換え要素がシフトされる場合に該切換え要素が支持要素と一緒に動かされることが実現される。支持要素と結合要素との空間的な近さによって、さらに、前記の結合要素を支持要素によって直接に応力を掛けることが可能である。このようにして1つもしくは複数の結合要素によって、3つの課題が達成される。第1には特定の切換え要素の選択によって特定のゲートが選択される。第2に、他の切換え要素は、この選択されていない切換え要素に対してロック位置が選択されることによって、固定される。第3に、切換え要素の、および支持要素の固定によって、切換え要素および切換え系統の構成要素である支持要素が一緒に動きかつ、したがってギアが入ることないしは外されることが可能になることが達成される。
【0011】
本発明による支持要素の代りに、シフト位置とロック位置の間で、上述の通り、切り換え可能であるような結合要素は、切換え系統の従来の構成要素と相応して相互に作用し、かつ、上記の構造上の利点を有することができることは明らかである。
【0012】
これに応じて結合要素は、特に支持要素によって、切換え系統の構成要素として、シフト位置とロック位置の間で移動可能である。結合要素が切換え系統の構成要素であるという事実が、これらの2つの位置および結合要素の移動可能性に無関係に同様に有利であることは、当然である。
【0013】
結合要素は、これに支持要素によってシフト位置ないしはロック位置に移動可能であるばね要素が使用される場合には、特別に簡単にかつしたがって安価に用意することができる。弾力がある性質によって、支持要素が位置移動に対してそのつど1つの力の向きのみを調達すればよく、その一方で逆の移動は、ばね要素自身によって行なわれる装置を形成することが可能である。
【0014】
これに関連して「固定する」という用語は、結合要素が切換え要素を、入れることもしくは外すことに必要不可欠な、切換え要素の自由度を相応に固定するように第3のアセンブリに対して固定することを表わす。切換え要素に他の自由度を委ねることができる。
【0015】
シフトさせるべき切換え要素と支持要素の間の連動および/または結合要素の存在が、変速装置のその他の特徴に関係なく同様に有利であることは明らかである。一方ではこのことによって装置全体の構造的な簡略化およびこれに相応する経費削減が行なわれる。もう一方では部品の削減によってさらに、このことによって装置全体の信頼性が高められる。
【0016】
さらなる解決として、本発明によってフレームに固定されたかみ合いロック部材が切換え要素のために備えられている、上位概念による変速装置が提案される。この種の装置は、公知の装置に比べより場所をとらない構造である。かみ合いロック部材によって常用の切換え要素をフレームに対して位置固定で保持することができ、その結果、シフトさせるべきではない、したがって荷重もされない切換え要素は、1つもしくは複数の支持要素に対して移動される。
【0017】
さらに位置固定で備えられたかみ合いロック部材によって装置全体の信頼性が高まり、それというのも、動かされるアセンブリが省略されることができるからである。
【0018】
有利な態様の場合にはかみ合いロック部材は、フレームに取り付けられた湾曲部材である。この種のかみ合いロック部材は、きわめて簡単な構造であり、かつしたがって容易に取り付けることができ、かつ安価である。
【0019】
特にかみ合いロック部材は、フレームに対して位置固定である嵌合要素を有し、この嵌合要素によって、そのつどの選択されていない切換え要素を嵌め合いによってフレームに対して固定する相補的な組付けが相互作用する。この嵌め合いがもっぱら自由度ないしは切換え要素に不用意なギアに入ることを生じさせうる複数の自由度を固定することは、明らかである。例えば溝、切欠きもしくは突出部によって形成されることができるこの種の嵌合要素によって、フレーム固く取り付けられたかみ合いロック部材によって特別に簡単かつ安価に実施されることができる。
【0020】
切換え系統の構成要素である、可動に配置された支持要素は、支持要素としてシフトシャフトが使用される場合には、構造的に特別に簡単に実現させることができる。従来の技術によれば切換え要素は、フレームに関する軸に支持され、その一方で切換え要素の全体の動きは、分離されたアセンブリを介して初期化される。シフトシャフトが使用される場合には、切り換え過程の際に力が該シャフトを介して伝達される。これは、例えばシフト力であることができ、その結果、シフトシャフトは、切換え系統の構成要素である。本発明のその他の特徴に関係なく可能なそれ以外の動き初期化しかつ少なくとも1つの切換え要素が支持されている、部品数の削減にとって有利である。
【0021】
シフトシャフトが一方では回転エネルギー、しかしさらにもう一方では軸方向の力を伝達できることは明らかである。
【0022】
特にシフトシャフトは、滑り軸受によってフレームないしはフレームのベアリングブッシュに支持されている。この種の支持は、比較的安価に構成され、かつさらに、容易にシフトシャフトの軸方向の動きならびに回転する動きが可能であるという利点を有する。
【0023】
特にシフトシャフトは、切換え要素の作動のために軸方向にそのつどの切換え要素と結合する。このようにして必要不可欠のシフト力は、容易に切換え要素に伝達されることができる。さらに切換え要素の軸方向の移動は、軸受軸での自体公知の切換え要素の移動に一致し、その結果、これに関して本発明の構造上の代替がきわめて簡単に行なうことができる。
【0024】
装置全体は、シフトシャフトと切換え要素の間の結合が嵌め合いによって行なわれる場合には、構造上特別に簡単に形成される。殊にこの種の嵌め合いは、切換え要素を選択するために容易に解除することも閉めることも可能である。
【0025】
この種の、軸方向の移動によって特に、相応して選択されたギアが選択された切換え要素を介して入れられ、ないしは外されることができる。
【0026】
殊に従来の変速装置にも備えられているゲートの選択のために、シフトシャフトは、切換え装置と回転駆動により接続していることができる。この種の回転駆動装置によって簡単にシフトシャフトに支持された切換え要素との同期化された動きが与えられることができる。同期は、この場合、シフトシャフト自体によって行なわれる。このようにして、この種の回転運動によって、例えば異なる切換え要素が本発明によって選択されることができる。この種の選択は、これまで公知の変速装置の場合のゲートの選択に同じである。
【0027】
特にシフトシャフトは、シフトシャフトの相応する回転駆動装置を保証するために、駆動輪、殊に切換え装置によって駆動されている歯車を有する。
【0028】
これに応じて切換え系統は、ラックを有してもよく、このラックは、歯車と連動しおり、その際、ラックは、特にラックの切欠きもしくは類似のものにかみ合うケーブルを介して、切換え装置と連動している。この種の装置の場合には本発明による回転駆動結合装置は、シフトシャフトと切換え装置の間で容易に存在する変速装置に組み込むことができ、それというのも公知の変速装置が同様にこの種のギアケーブルが利用されるからである。
【0029】
シフト力は、もう一方では有利に、例えばさねはぎ結合もしくは他の歯車にかみ合う歯車の溝によって、軸方向に嵌合して連動している2つの歯車を介して伝達されることができる。
【0030】
ラックないしは上記の2つの歯車が切換え系統に使用されるは、本発明のその他の特徴に関係なく有利であり、それというのも、このことによってシフト力が滑りに強くかつしたがって操作確実に伝達されることができるからである。
【0031】
シフトシャフトが軸方向に移動できることは、殊にシフトスリーブないしはギアが入ることもしくは外れることに利用することができる。この場合、殊に2つの自由度−シャフト軸に対して軸方向のおよび回転の−の移動可能性は、有利な部品の削減を左右し、それというのも、1つのアセンブリによって2つの異なる動作進行が初期化されることができるからである。
【0032】
この限りにおいてここに累積的にないしは代替的に、切換え系統に、殊に部品の削減のために、ギヤ−およびゲートの選択のための力伝達系統を既にシフトフォークもしくは類似の、シフトスリーブないしは伝動装置の歯車を案内する切換え要素の前に集め、かつ場合によっては再び分離するという独創的な基本構想は、実現される。このようにして例えばシフトシャフトおよび/またはラックと1つの歯車の間の、ないしは2つの歯車間の軸方向に嵌合の結合によって部品ひいては設置場所が節約されることができる。
【0033】
シフトシャフトについての軸方向駆動部の構造上簡単な代替は、切換え系統がレバーを有する場合に実現することができ、このレバーは、シフトシャフトについての軸方向駆動部にかみ合う。特に軸方向駆動部は、シフトシャフトとレバーの間の軸方向の嵌め合いを有し、その結果、必要不可欠の力が容易に伝達されることができる。この種の軸方向の嵌め合いは、例えば、レバーがかみ合う、切換え系統のラックが、シフトシャフトの歯車を軸方向の嵌め合いの形成のためにシフトシャフトに対して軸方向に把持することによって実現されることができる。このようにしてレバーの軸方向の動きおよび回転運動は、該歯車によってシフトシャフトに伝達されることができる。
【0034】
レバーは、特に突起部を介して切換え装置と、殊に相応するギアケーブルを介して、駆動するように結合されており、その結果、同様にこのレバーは、容易に当該の変速装置の配置に組み込むことができる。殊にギアの入ることないしは外れることを生じさせるこの種のレバーを切換え系統に使用することは、本発明のその他の特徴に関係なく有利であることは、明らかである。
【0035】
その他の場合には、自動化された伝動装置を提供するために、電動による駆動装置が備えられていてもよい。この駆動装置は、第1のモーターによって軸方向の動きが第2のモーターによってシフトシャフトの回転運動が初期化されることによって、例えば直接シフトシャフトに作用することができる。しかしながら、特にシフト力は、殊に場所的な理由から、先ず切換え要素に集められ、かつさらにシフトシャフトに伝達されることができる。このことは、例えば上記の歯車によって代替されていてもよく。殊に、2つの電動による駆動装置を分離されたフレームに取り付けることは有利である。殊にシフト力が集められる切換え要素、は、特に同様に該フレームに支持されていなければならない。この装置によって、電動による駆動装置を分離して予め取り付け、かつ、一作業過程でその他の伝動装置に固定することが可能になる。その他の場合にはフレームをその他の伝動装置に固定する固定手段は、もっぱら、シフト力を補償すればよく、その一方で電動による駆動装置によって、およびその他の場合に生じる力と同様にフレームによって補償されることができればよい。自動化された伝動装置のこの種の代替が本発明のその他の特徴に関係なく有利であることは、明らかである。
【0036】
上記の変速装置の場合には切換え系統は、切換え装置での反動力を変動させるための装置と連動していてもよい。この種の変動装置は、殊に、切換え装置のシフトレバーを特定の力伝達断面形材によって左右することができるようにするために使用することができる。この力伝達断面形材は、例えば、シフトレバーが特に第3のおよび第4のギアのゲートの中で従来の技術の変速装置の場合にも該当するように、静止位置を有するように設計されていることができる。同様に常用のゲートを達成するための力は、相応して変動させることができる。このことは、殊に後進ギアに入る場合に該当する。
【0037】
この種の変動装置が本発明のその他の特徴に関係なく有利であり、かつ公知のシフトレバーとしての他の切換え装置との相互作用で、有利に使用することができる。殊にこの種の変動装置によって、例えば電動による切換え装置が使用される場合には、切換え要素によってもたらされた力も補償することができる。
【0038】
変動装置の具体的な態様は、例えば切換え装置の位置に依存して制御されるエネルギー蓄積装置を有する。この種のエネルギー蓄積装置は、殊にばね弾性のエレメントを有することができ、かつ本発明のその他の特徴に関係なく同様に−有利に、その他の場合には切換え装置を支配するかないしは切換え要素によってもたらされる力を補償するのに使用することができる。
【0039】
構造的に簡単にこの種の変動装置は、変動装置がリンクおよびリンク追従体を有することによって実現することができ、その際、リンク追従体は、切換え系統内での移動に相応してリンクに追従し、かつリンク路によって制御する形で所望どおりに反動力を切換え装置に記憶させることができる。殊にリンクは、切換え系統のラックに、かつリンク追従体は、変速装置のフレームに備えられていてもよく、その結果、装置全体は、比較的簡単な構造となる。この構造上の関係が逆にも定められていてもよいことは、明らかである。
【0040】
さらなる解決として本発明によって、取付具に対して軸方向に可動に取り付けられた切換え要素が軸方向に分離された軸受ボディ、例えばベアリングブッシュ、を介して取付具に支持されている、上位概念による変速装置が提案される。
【0041】
殊に少なくとも2つの切換え要素によって軸受ボディ互いに交互配置されて取り付けられていてもよい。この種の構造様式によって軸受長さは、延長されることができ、その結果、傾斜に対して効果的に対抗することができる。殊に軸受ボディは、分離された軸受面を有していてもよく、この軸受面は、特に互いに交互配置されている。取付具ないしは支持要素への切換え要素の支持は、少なくとも1つの切換え要素が滑り軸受を介して取付具ないしは支持要素に支持されている場合には、特別に簡単に形成される。殊にこの種の滑り軸受は、比較的安価である。さらに、既に先に述べたとおり、切換え要素と支持要素の間の該軸受は、もっぱら荷重されていない状態で使用され、その結果、軸受の荷重が最小化されている。したがって、この装置によって、比較的安価な軸受材料の使用が可能となる。この場合、この種の滑り軸受が、本発明のその他の特徴に関係なく同様に有利であることは明らかであり、殊にそれというのも、この種の滑り軸受が荷重されていない状態で比較的小さな傾斜も問題なく補償することができるからである。このことは、殊に軸方向に分離されたボディとの相互作用の場合に該当する。
【0042】
さらに上記の装置は、複数の切換え要素が支持要素に取り付けられている場合が殊に有利であり、その結果、費用のかかる支持のための総費用は、減少させることができ、それというのも費用のかかる支持が全ての切換え要素にためにではなく前記の支持要素のためのみに備えられていればよいからである。
【0043】
【発明の実施の形態】
本発明のさらなる利点、目的および特性を、例として本発明による変速装置が示されている図に基づく説明により詳説する。各図の内容は、次のとおりである。
【0044】
図に示された変速装置は、図26にシフトスリーブ伝動装置に基づいて例として示されているように、フレームに取り付けられたシフトスリーブからなる切り換え可能な伝動系統を有する。この実施例の場合には、モーター34からクラッチ35ならびに別の、図示されていない駆動系のエレメントを介して伝動装置36が駆動され、さらに該伝動装置によってディファレンシャル37を介して自動車33の駆動輪38が駆動されることが可能である、図27の自動車33の駆動系に取り付けられている該伝動系統によって、トルクないしは回転速度が公知方法で、少なくとも2つのシフトスリーブないしは歯車が選択的に伝動系統に組み込まれることによって影響を及ぼされる。この実施例の場合には、全部で6つの前進ギアおよび1つの後進ギアが取り上げられており、その際、図26に示されているとおり、該伝動装置は、例えばメインシャフト39およびカウンタシャフト40を有し、これらのメインシャフトおよびカウンタシャフトにはギア歯車41〜45(例として符号がつけられた)ないしはカウンタ・ギヤ46〜49(例として符号がつけられた)が取り付けられている。ギア歯車およびカウンタ・ギヤ41〜49は、常にかみ合い、その際、図示されていない回転不能にメインシャフト39に取り付けられたガイドスリーブを把持するシフトスリーブ50、51を介してギア歯車41〜45は、選択的にメインシャフト39上で固定されることが可能であり、これは、相応するシフトスリーブ50、51を軸方向で移動させることによって行なわれる。この種の移動の場合には、相応するガイドスリーブとかみ合うシフトスリーブが、相応するギア歯車の相応するシフト環52〜54(例として符号がつけられた)ともかみ合い、かつこのことによってこのギア歯車をメインシャフト39上で固定し、かつ相応するギアに入れる前に、先ず同期が行なわれる。相応するシフトスリーブ50、51の戻り行程によって相応するギアから外れる。このために、相応するシフトスリーブ50、51は、切換え要素3ないしはシフトアームに保持されており、かつ、殊に図25に例示されているように、この切換え要素3によって入れること可能ないしは外すことが可能である。
【0045】
入ることないしは外すことのために切換え要素3は、切換え系統4を介して切換え装置と、この実施例の場合には図示されていないシフトレバーと、連動している。該切換え系統4は、殊に図14および17からわかるとおり、一方ではレバー12およびもう一方ではラック9を有し、これらは、そのつど図示されていないギアケーブルを介して切換え装置と公知方法で連動している。このために、一方では該レバー12には、上記のようなギアケーブルを取り付けることができる突起部14が備えられており、かたやもう一方では該ラック9は切欠き11を有し、この切欠きの中には相応するギアケーブルが嵌り込むことができる。
【0046】
ラック9を作動させることによって、レバー12が、相応するゲート15に属するギアの入ることないしは外されることに使われると同時に、適当なゲート15(図17参照)が選択される。操作を確実にするために、前記変速装置の前記フレームの箇所でのテンプレート20に切欠き22が設けられており、この切欠きの中を、ラック9に取り付けられている相応するテンプレート・ピン21が動く。
【0047】
前記切換え系統4はさらに歯車8を有し、この歯車は、シフトシャフト5に配置されており、かつ該ラック9にかみ合う。
【0048】
そのかぎりにおいては、ラック9の移動がシフトシャフト5の相応する回転運動となる。
【0049】
さらに該歯車8は、軸方向駆動部13によって把持され、該軸方向駆動部は、前記ラック9を案内する。該軸方向駆動部13は、腕23を介して前記レバー12と連動しており、かつ該レバー12によってシフトシャフト5の軸に沿って動かされる。該軸方向駆動部13が前記の歯車8を該シフトシャフト5の軸方向に嵌合して把持していることによって、該シフトシャフト5は、軸方向駆動部13の軸方向の移動に追従する。
【0050】
前記シフトシャフト5は、滑り軸受10によって前記フレームに、回転運動ならびに軸方向の移動に関して支持されている。この実施例の場合にはこの支持は、例えばフレームのベアリングブッシュ11に支持された滑り軸受10によって行なわれる。これについては、適当な転がり軸受もしくは他の軸受の種類が使用されることもできることは、当然であり、とりわけシフトシャフト5の移動がそのつどシフト荷重下に行なわれるので、その結果、十分な品質のシフトシャフト5の支持が選択されなければならない。
【0051】
前記のシフトシャフト5に前記の切換え要素3がベアリングブッシュ16(殊に図5〜7および9〜12参照)によって支持され、その結果、該シフトシャフト5は、該切換え要素3に対して支持要素として使用される。すぐにわかるとおり、該ベアリングブッシュ16は、分離された軸受面24および25(例として図5〜7で符号がつけられている)を有する。このようにして該ベアリングブッシュ16は、互いに交互配置されることができ、このことによって全長支持は、増大し、かつ、傾斜に抵抗させることができる。
【0052】
この実施例の場合には前記の切換え要素3は、簡単な方法で前記のシフトシャフト5に滑り軸受により支持されており、それというのも、該切換え要素3が該シフトシャフト5に対してもっぱら過重な誌で動かされるからである。必要に応じて、他の軸受の種類、殊に複合型の軸受、例えば特別なベアリングブッシュとの転がり軸受もしくは滑り軸受、を備えることも考慮の対象となる。
【0053】
既に先に述べたとおり、相応するゲート15の選択に対して前記シフトシャフトは回転し、その間に、該シフトシャフトは、ギアないしはシフトスリーブの入れることないしは外すことに対して軸方向に動かされる。この場合、この実施例の場合には、そのつど切換え要素3を選択する手段が備えられており、かつこの手段は、その選択された切換え要素3がシフトシャフト5の軸方向の動きに追従するように、シフトシャフトと結合することができる。このそのつどの選択は、この場合にはシフトシャフト5の回転を介して行なわれる。
【0054】
このために、この実施例の場合にはばね要素6が、前記シフトシャフト5とそのつどの1つの切換え要素3との間の結合要素として使用される。このばね要素6は、リベット継手26を介して外れないように該切換え要素3と結合されており、かつ切換え要素3の溝27に取り付けられている。このようにして該ばね要素6および、支持要素5と切換え要素3との間の該結合要素は、該切換え要素3に対して軸方向で固定されている。
【0055】
該ばね要素6は、前記シフトシャフト5を把持するそれぞれ2つのばねのアーム部28および29(図2に例として符号がつけられた)を有する。ばね要素6の位置に応じて該シフトシャフト5は、溝30(図2、3および12に例として符号がつけられた)、この溝にシフトシャフト5の回転姿勢に応じてばね要素6が嵌り込むことができる。このためにばね要素6に、十分な予荷重がかけられている。シフトシャフト5がそれ以上回転されない場合には、ばね要素6は、そのつど、選択された回転姿勢で逐次、シフトシャフト5の対応する溝30にかみ合う。或る回転姿勢でそれぞれ1つの対応する溝への複数のばね要素によるかみ合いが行なわれる実施態様もまた、考慮の対象であることは当然である。溝30へのかみ合いによってばね要素6は、そのつど軸方向にシフトシャフト5と嵌め合いになり、それに対して該ばね要素6は、そうではない場合にはシフトシャフト5の表面に沿って滑ることができる(図2および3参照)。その限りにおいて、ばね要素6は、シフトシャフト5の回転によって、そのつどの切換え要素3がシフトシャフト5に対して固定されており、つまり軸方向に固定されているシフト位置にすることができる。ばね要素が相応する溝30内に存在しない場合には、ばね要素6および、該ばね要素によってさらに、対応する切換え要素3は、シフトシャフト5に対して軸方向に移動することができる。
【0056】
フレームに対して、ないしはフレームのベアリングブッシュ11に対して位置固定して前記フレームに湾曲部材7がかみ合いロック部材として備えられている。該湾曲部材7は、溝31(図1に例として符号がつけられた)を有し、この溝は、シフトシャフト5に関するその軸方向の位置で、シフトシャフト5の溝30に適合する。この場合、ばね要素6ならびに対応する溝30および31は、該ばね要素6がシフトシャフト5の回転姿勢に応じて、溝30内あるいは溝31内に存在する形で相互に配置されている。このようにして、それぞれのばね要素6は、シフトシャフト5の回転によって、切換え要素3がシフトシャフト5に対して固定されているシフト位置から、切換え要素3がフレームに対して固定されるロック位置にすることができる。このようにして、シフトシャフト5の回転姿勢に相応する切換え要素3のみがシフトシャフト5に対して軸方向に固定されていることが保証される。
【0057】
さらに前記の湾曲部材7は、切欠き32を有し、この切欠きは、ばね要素6の軸方向の移動を可能にし、その結果、該ばね要素は、シフトシャフト5の軸方向の移動に追従することができる。
【0058】
ゲートの選択に対抗する切換え系統の反力を適切にかつユーザが使用しやすく制御するために、前記のラック9にリンク18が備えられており、このリンクにリンク追従体19がばね17によって押しつけられる。該ばね17は、この場合、エネルギーないしは仕事を切換え系統内のリンクの位置に応じて取り込むか、または該リンクに供給する、エネルギー蓄積装置として使用される。このようにして例えば相応するシフトレバーの静止位置ならびに、シフトレバーの作動の際の、殊にゲートの選択の際の、所望の力伝達断面形材が適切に選択ないしは修正されることができる。
【0059】
図18〜24に示された伝動装置は、そのシフトフォーク3およびそのシフトシャフト5に関して、先に記載した実施例と同じである。制御のみが自動化されている。さらにシフトシャフト5の歯車ないしは駆動装置の範囲内の嵌め合いが、方向をそらして実施されている。
【0060】
この限りにおいて、これらの実施例の場合には、円板60が常に歯車62の溝61にかみ合っており、この歯車は、前記シフトシャフト5に固定されているか、ないしは該シフトシャフトと一体で形成されている。該円板60は、同様に歯車63の中に埋め込まれており、この歯車は、一方では軸方向に移動可能であり、かつもう一方では回転可能に支持されている。
【0061】
図18〜21に示された実施例の場合には、特に電動機であり、しかし液圧式の、空気式のもしくはそれ以外の位置調節ユニットであってもよいアクチュエータ64および65が、フレーム66に固定されている。これらの実施例の場合には該アクチュエータ64は、アクチュエータ軸受68に支持されているアクチュエータシャフト67を介して、例えばウオーム歯車として形成されていてもよいねじ山69を駆動し、かつ該ねじ山を回転運動させるか、ないしは該ねじ山を特定の位置に固定させる。フレーム66のピン72を中心に揺動可能である揺動フォーク71に固定されている対ねじ山70は、前記ねじ山69とかみ合う。このことによって、ピン72を中心にした揺動フォーク71の揺動は、該円板60へのフォークの鼻状突起部73の滑り運動に変換され、かつこのことによってギアに入れることないしは外れることが可能になる。
【0062】
ゲート切り替えには前記アクチュエータ65が使用され、該アクチュエータは、軸方向のかみ合い部75、例えばスプラインかみ合い部またはさねはぎ結合、が設けられているアクチュエータシャフト74を介して、軸方向で滑り可能にアクチュエータシャフト74に取り付けられている歯車62を駆動する。該アクチュエータシャフトは、アクチュエータ軸受76を介して前記フレーム66に支持されている。歯車62が常に歯車62とかみ合っていることによって、シフトシャフト5の回転によってゲート切り替えが行なわれることができる。
【0063】
図22〜24に示された実施例の場合にはアクチュエータ77および78は、本質的に同軸にフレームないしはケーシング79に取り付けられている。該アクチュエータ77は、ねじ山が付けられているそのアクチュエータ軸78を介してフランジ79を軸方向に往復で滑らせるか、ないしは該フランジを所望の位置で固定する。この実施例の場合には前記の円板60は、リベット80もしくは類似の固定手段を介して前記の歯車62と結合しており、この歯車は、同様に前記のフランジ79を把持し、かつ軸方向に固定する。この場合、該フランジ79は、軸受81を介して一方では前記の歯車62ないしは前記の円板60に回転可能に支持され、かつ、軸受82を介してもう一方では前記のフレーム79に軸方向に移動可能に支持される。ギア切り換えを実施するために、この実施例の場合にも該円板60常に前記の溝61にかみ合う。
【0064】
ゲート切り替えのために前記アクチュエータ78は、前記の歯車62を回転させることが可能であり、該歯車は、前記の歯車62と常にかみ合っている。この場合、アクチュエータ軸83は、軸方向に有効なかみ合い部84、例えばスプラインかみ合い部、を介して軸方向に滑り可能にフランジ85に支持されており、このフランジは、この実施例の場合には該歯車62と一体で形成されている。該フランジ85は、軸受86に軸方向に、ならびに回転可能に前記のフレーム79に支持されている。該軸受81および82は、滑り−もしくは転がり軸受として形成されていてもよい。同じことが滑り軸受または転動体もしくは類似の滑り補助装置を有する軸受として形成されていてもよい前記の軸受84および86にあてはまる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による変速装置の、シフトシャフト、切換え要素および切換え系統からなる装置を示す透視図である。
【図2】 図1による変速装置の2つの切換え要素の2つの互いに交互配置されたベアリングブッシュを示すシフトシャフトについての部分的な透視図である。
【図3】 図2に示された装置の別の透視図である。
【図4】 図2および3に示された装置の側面図である。
【図5】 図1による変速装置の2つの切換え要素の断面を示す図である。
【図6】 図5による断面の透視図である。
【図7】 図5による断面の別の透視図である。
【図8】 図1による変速装置の正面図である。
【図9】 図1による変速装置の側面図である。
【図10】 図9の線分X−Xに沿った断面図である。
【図11】 図1による変速装置のシフトシャフトおよび2つの切換え要素を示す側面図である。
【図12】 図11の線分XII−XIIに沿った断面図である。
【図13】 図11の線分XIII−XIIIに沿った断面図である。
【図14】 図1による変速装置の切換え系統のアセンブリを示す正面図である。
【図15】 図14に示された装置の透視図である。
【図16】 図14に示された装置の側面図である。
【図17】 図14に示された装置の平面図である。
【図18】 図1に類似した表示での第2の本発明による変速装置を示す図である。
【図19】 ケーシングが開けられた、図18による変速装置を示す図である。
【図20】 図18および19による変速装置の、シフトシャフトの透視図法による断面図である。
【図21】 図18および19による変速装置の、フレームの透視図法による断面図である。
【図22】 図1に類似した表示での第3の本発明による変速装置を示す図である。
【図23】 図22による装置の部分的に断面を示した透視図である。
【図24】 図23の図の部分拡大図である。
【図25】 シフトスリーブ伝動装置のメインシャフトおよびカウンタシャフトへの取り付け位置での図1による装置を示す図である。
【図26】 フレームに取り付けられた、図25によるシフトスリーブ伝動装置のシフトスリーブを示す透視図である。
【図27】 自動車の駆動系を示す概略図である。
Claims (17)
- フレームに支持されたシフトスリーブ(50,51)、および切り換えのために少なくとも2つのシフトスリーブ(50,51)を伝動系統に組み込むための切換え装置からなる切り換え可能な伝動系統を有し、その際、該2つのシフトスリーブ(50,51)が切換え要素(3)によって該フレームのメインシャフト(39)に可動に支持されており、かつ、その際、該切換え装置が、該2つのシフトスリーブ(50,51)とかみ合いまたは離脱を行わせる切換え系統(4)を通じて、該切換え要素(3)に作用し、かつその際、該切換え系統(4)の一部を構成する支持要素(5)が該フレームに対して可動に取り付けられている、変速装置であって、
該支持要素(5)と該切換え要素(3)の1つの間に備えられた少なくとも1つの結合要素(6)が少なくとも2つの位置に移動可能であり、その際、第1のシフト位置で、該結合要素(6)が、該切換え要素(3)を該支持要素(5)に対して固定し、かつ、該フレームからそれを解放し、かつ、第2のロック位置で、該結合要素(6)が該支持要素(5)から該切換え要素(3)を解放し、かつ、該フレームに対して該切換え要素(3)を固定し、該少なくとも1つの結合要素(6)が該支持要素(5)の回転によって、該切換え系統(4)の構成要素として該第1のシフト位置と該第2のロック位置の間で移動可能であり、該少なくとも1つの結合要素(6)が該支持要素(5)の回転により該第1シフト位置と該第2ロック位置へ移動可能なばね要素であることを特徴とする変速装置。 - 少なくとも1つの切換え要素(3)、および該支持要素(5)が、切り換え過程が該切換え要素(3)によって行なわれる際に、一緒に動くことを特徴とする請求項1記載の変速装置。
- 該結合要素(6)が該切換え要素(3)に固定されていることを特徴とする請求項1または2に記載の変速装置。
- 該第2のロック位置で、該結合要素(6)が、該切換え要素(3)を、固定されたかみ合いロック部材(7)に固定することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の変速装置。
- フレームに支持されたシフトスリーブ(50,51)、および切り換えのために少なくとも2つのシフトスリーブ(50,51)を伝動系統に組み込むための切換え装置からなる切り換え可能な伝動系統を有し、その際、該2つのシフトスリーブ(50,51)が切換え要素(3)によって該フレームのメインシャフト(39)に可動に支持されており、かつ、その際、該切換え装置が該2つのシフトスリーブ(50,51)とかみ合いまたは離脱を行わせる切換え系統(4)を介して、該切換え要素(3)に作用し、かつ、かみ合いロック部材(7)が非係合切換え要素を該フレームに対して固定するため、該切換え要素の1つに支持されるばね要素とかみ合うように構成される変速装置であって、該かみ合いロック部材(7)が該フレームに固く取り付けられ、
該かみ合いロック部材(7)が該フレームに取り付けられた湾曲部材(7)であることを特徴とする請求項1に記載の変速装置。 - 該支持要素(5)がシフトシャフトであることを特徴とする請求項5に記載の変速装置。
- 該シフトシャフトが滑り軸受を介して該フレームの1つないしは該フレームのベアリングブッシュに支持されていることを特徴とする請求項6に記載の変速装置。
- 該シフトシャフトが、切換え要素(3)の作動のために、嵌め合いによって、軸方向に該それぞれの切換え要素(3)と結合されていることを特徴とする請求項6または7に記載の変速装置。
- 該シフトシャフトが、回転駆動装置により該切換え装置に結合されることを特徴とする請求項6から8のいずれか一項に記載の変速装置。
- 該シフトシャフトが該切換え装置によって駆動されている歯車である駆動装置を有することを特徴とする請求項9に記載の変速装置。
- 該切換え系統(4)が歯車と連動しているラックを有することを特徴とする請求項9または10に記載の変速装置。
- 該ラックが該ラックの切欠きにかみ合う切換え系統(4)によって、該切換え装置と連動していることを特徴とする請求項11に記載の変速装置。
- 該シフトシャフトが、該切換え装置を介して軸方向に移動可能であることを特徴とする請求項6から12のいずれか一項に記載の変速装置。
- 該切換え系統(4)が、該シフトシャフトのための軸方向駆動部と連動するレバーを有することを特徴とする請求項13に記載の変速装置。
- 軸方向駆動部が、軸方向の係合をシフトシャフトとレバーの間に有することを特徴とする請求項14記載の変速装置。
- 該レバーとかみ合い、かつ、該シフトシャフトに対して該軸方向の係合の形成のために、該シフトシャフトの歯車を把持するラックを、該切換え系統(4)が含むことを特徴とする請求項15に記載の変速装置。
- 該レバーが突起部を介して該切換え装置と、駆動するように結合されていることを特徴とする請求項14から16のいずれか一項に記載の変速装置。
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