JP5395815B2 - 少なくとも二つのアイドルギヤを切り換えるための装置 - Google Patents

Description

本発明は、より詳細に定義された請求項１の上位概念による、変速機の割り当てられた軸から独立した少なくとも二つのアイドルギヤを切り換えるための装置に関する。

例えば、印刷物DE 10 2004 001 961 B4によって、カウンター構造体内の負荷切換変速機が知られている。カウンター軸を変速機の入力軸に連結することができるように、既知の負荷切換変速機によって、切換可能なアイドルギヤが各カウンター軸に配置されている。二つの変速機の一部が互いに連結される、いわゆるコイルギヤを切り換えるために、既知の負荷切換変速機によって、切換要素が設けられている。アイドルギヤ自身がカウンター軸に連結することなく、カウンター軸の二つのアイドルギヤの間が回転固定されて連結可能となっている。既知の切換要素は、切り換えられるアイドルギヤに対して半径方向外方に配置された外部操作部によって操作される。このように、切換要素のために必要な半径方向の空間がかなり増加されている。

このため、本発明は、コンパクトで構造空間を節約することを実現することができる、導入で記載された類概念の装置を提供するという課題を解決することにある。

この課題は、本発明による、請求項１の特徴によって解決される。別の好ましい実施の形態は、下位請求項と図面によって得られる。

このため、変速機の割り当てられた軸から独立した少なくとも二つのアイドルギヤを連結するための装置であって、操作装置および切換装置を有する少なくとも一つの切換機構を備え、前記切換装置が前記操作装置とともに軸方向に移動可能である装置が提供される。本発明によれば、前記操作装置は、少なくとも部分的に前記軸内に配置されることができる。この態様において、内部の操作装置が、二つのアイドルギヤに切換可能に連結されて実現される。このことは、軸の二つの調整可能なアイドルギヤに直接連結している本発明による装置の切換装置が、内部から、すなわち軸から外側へ操作されることを意味する。そして、提案された装置を備えた変速機は、多くのギヤ数で、コンパクトで安価で提供されることができ、好ましくは、自動車の前方横断駆動部のために利用されることができる。

本発明によって提供される装置は、摩擦式および／または噛み合い式の切換装置を有することができる。好ましくは、噛み合い式の切換装置としてドグ切換部が用いられ、摩擦式の切換装置としてシンクロナイザーリングが用いられうる。上記の切換装置または別の切換装置からなる組み合わせが利用されることも考えられうる。

好ましくは、前記装置の前記操作装置は、電気的に駆動されるスピンドル駆動部などとして形成されることができる。しかしながら、別の駆動態様、例えば、空圧の駆動部、機械的駆動部、油圧の駆動部なども利用可能である。スピンドル駆動部を利用することで、好ましい態様において、予め製造されたモジュール態様も実現されることができる。モジュールは、簡単な態様で、例えば中空軸として形成された軸内に挿入されることができる。利用に応じて、前記スピンドル駆動部は、前記軸または前記変速機のハウジングに連結されることができる。

本発明の可能な実施の形態の枠において、スピンドル駆動部は電気モータなどを有し、前記電気モータはスピンドルを前記軸と同軸に駆動し、前記スピンドルはそれ自身が軸方向に移動するようにスピンドルナットに連結されている、ことが提供されうる。このように、スピンドルナットは、切り換えられた状態で共に軸から独立している二つのアイドルギヤを連結させるために、切換装置の軸方向のスライドをもたらすことができる。アクチュエータとして形成される操作装置と切換装置との間の別の作用連結も可能である。

好ましくは、本発明による装置において、例えば、噛み合い式の切換装置として、前記操作装置に連結されたスライドスリーブが設けられており、前記スライドスリーブは、前記軸に回転可能に軸支された切換ドグ要素などとともに、切換可能なアイドルギヤの間の前記軸に軸方向に移動可能に配置されており、前記切換ドグ要素は、前記アイドルギヤの一つに、ピックアップ歯を介して固定連結されることができる。別の噛み合い式の切換ドグ連結部も利用可能であり、これによって、二つの切換要素が互いに独立して配置される。一方がアイドルギヤの一つと固定連結され、他方が操作装置との連結を実現する。

スライドスリーブと操作装置との間の連結を実現するために、前記スライドスリーブが、軸方向に移動するためにピックアップピンなどを介してスピンドル駆動部のスピンドルナットに連結されており、各ピックアップピンが、前記軸の半径方向に延びる延在孔によって案内されることが提供されうる。スライドスリーブによってピックアップピンが軸方向に移動することができるように、孔は好ましくは延在孔として実現されうる。

スピンドルナットとピックアップピンとの間の連結は、例えば、半径方向の外側に設けられた溝によって、スピンドルナットで実現されることができ、前記スライドスリーブに固定された前記ピックアップピンは、前記溝内に係合しうる。好ましくは、二つの向かい合ったピックアップピンがスライドスリーブに固定される。しかしながら、例えば別の分配された範囲にわたって、配置されたピックアップピンがスライドスリーブに固定されうる。

本発明によって提供される装置において、スライドスリーブが、ニュートラル位置から、前記二つのアイドルギヤと連結するための第一切換位置に、軸方向で移動可能となっており、当該第一切換位置では、切換ドグ要素のピックアップ歯が、一つのアイドルギヤの内歯および別のアイドルギヤの内歯に連結されうる。このように、第一切換位置において二つのアイドルギヤが回転固定されて連結され、軸から独立した回転数で移動されうる。さらに、スライドスリーブは、一つのアイドルギヤを割り当てられた前記軸に回転固定して連結するために、ニュートラル位置から別の切換位置に軸方向で移動可能となっており、当該別の切換位置では、前記スライドスリーブの外歯が、切り換えるべきアイドルギヤの内歯と連結されることも可能となっている。このような態様で、本発明による装置において、アイドルギヤの一つと割り当てられた軸との連結も可能となっている。

好ましくは、スライドスリーブは、前記切換ドグ要素の独立した収納のために半径方向の外側に設けられた収容領域などを有することができ、当該収容領域は、例えばリング形状の切換ドグ要素を、スライドスリーブから独立して回転可能に軸支する。切換ドグ要素の軸方向の安全を実現するために、切換ドグ要素の各側方に軸方向軸受けや同様のものが設けられうる。

各実施の形態の変形から独立して、切り換えるための歯車またはアイドルギヤを支持するものが設けられることができ、それは好ましくはアンギュラボール軸受けまたはそれと同様のものが利用される。アイドルギヤは負荷のもと軸に対して相対的に回転することができるので、相対的な回転数のもと軸方向の力と傾斜モーメントを支持する支持部が必要となる。しかしながら、上述した条件を満たすことができる別の適切な支持部も利用可能である。

提供される装置は、各変速機に用いられうる。しかしながら、好ましくは、当該装置は、デュアルクラッチ変速機によって、カウンター態様において、複数の負荷切換が可能なギヤ段および少なくとも一つのコイルギヤを切り換えるために利用されることができる。特に、コイルギヤを実現するための、またデュアルクラッチ変速機の二つの変速機の一部を連結するための、各カウンター軸を有するアイドルギヤまたはカウンター軸から互いに独立したアイドルギヤが、内部から操作される切換装置に連結されうる。さらに、例えば、複数のアイドルギヤが、本発明によって提案される装置によって同時に割り当てられたカウンター軸に連結されることができる。

以下、図面に基づいて、本発明が詳細に説明される。

図１は、例として示した、本発明による装置を有するデュアルクラッチ変速機の概略断面図。 本発明による装置の可能な実施の形態の概略断面図。

図１において、可能な出願範囲の例として、変速機の割り当てられた軸で少なくとも一つのアイドルギヤを切り換えるための本発明によって提案される装置に対する、広く普及しているデュアルクラッチ変速機が断面で示されている。デュアルクラッチ変速機は二つのクラッチを有し、クラッチの入力側は駆動軸に連結されている。さらに、駆動軸に、ねじれ振動ダンパが配置されている。クラッチの出力側は、二つの互いに同軸に配置された変速機入力軸ｗ＿Ｋ１，ｗ＿Ｋ２の各々に連結されている。第一変速機入力軸ｗ＿Ｋ１は中空でない軸として形成され、第二変速機入力軸ｗ＿Ｋ２は中空軸として形成される。さらに、二つのカウンター軸ｗ＿ｖ１，ｗ＿ｖ２が設けられ、これらのカウンター軸ｗ＿ｖ１，ｗ＿ｖ２は互いに軸平行に配置されている。各カウンター軸ｗ＿ｖ１，ｗ＿ｖ２には複数のアイドルギヤが配置され、アイドルギヤは、変速機入力軸ｗ＿Ｋ１，ｗ＿Ｋ２で、固定車輪と係合している。

各カウンター軸ｗ＿ｖ１，ｗ＿ｖ２のアイドルギヤを切り換えるために、各カウンター軸ｗ＿ｖ１，ｗ＿ｖ２から独立した二つのアイドルギヤ１，２を切り換えるための本発明によって提案される少なくとも一つの装置が設けられている。そして、本発明による装置によって、二つの変速機入力軸ｗ＿Ｋ１，ｗ＿Ｋ２の連結が内部の操作される切換装置によって行われることができ、その結果、変速機入力軸ｗ＿Ｋ１，ｗ＿Ｋ２は依存し、少なくとも一つのコイルギヤがデュアルクラッチ変速機で実現される。

二つのアイドルギヤ１，２を割り当てられた変速機のカウンター軸ｗ＿ｖ１から独立して切り換えるための本発明による装置は切換機構を有し、この切換機構は、内部に配置された操作装置および切換装置を有する。この切換装置は、操作装置とともに軸方向に移動可能となっている。本発明によって提案される装置は、別のカウンター軸ｗ＿ｖ２で、別のアイドルギヤを切り換えるためにも設けられることができ、図１で示された装置は単なる一例である。

本発明によれば、内側から外側へ操作される本発明による装置の切換機構に、共通するカウンター軸ｗ＿ｖ１に割り当てられた二つのアイドルギヤ１，２が、コイルギヤを実現するために、共に連結されることができる。

図２に示すように、切換装置として、操作装置に連結されたスライドスリーブ３と切換ドグ要素４が設けられている。スライドスリーブ３は、軸方向に移動可能となってカウンター軸ｗ＿ｖ１に配置され、操作装置によって、軸方向に移動されることができる。また、スライドスリーブ３に、半径方向に延在するピックアップピン５，５’が固定され、ピックアップピン５，５’は操作装置に係合されている。図２では、二つの向かい合ったピックアップピン５，５’が設けられている。しかしながら、その範囲にわたって分配された別のピックアップピンも利用可能である。

操作装置は、示された実施の形態において、半径方向の内側に配置されて電気的に駆動されるスピンドル駆動部６を有する内部操作部として形成される。スピンドル駆動部６は、モジュールとして、中空軸として形成されたカウンター軸ｗ＿ｖ１内に配置され、当該カウンター軸ｗ＿ｖ１に回転固定されて連結される。スピンドル駆動部６は、スピンドル８を駆動する電気モータ７を有し、スピンドル８はスピンドルナット９に軸方向に移動するように連結されている。スピンドルナット９は半径方向の外側に溝１０を有し、この溝１０内で、スライドスリーブ３に固定されたピックアップピン５，５’が係合されている。ピックアップピン５，５’の各々は、カウンター軸ｗ＿ｖ１の対応する長穴１９，１９’によって、半径方向内方で案内される。このような態様で、スピンドル８の対応する回転移動によって、スピンドルスリーブ３が軸方向で両方向にシフトされる。

スライドスリーブ３は、半径方向外側に設けられ、略リング形状の切換ドグ要素４を回転可能に収容するための収容領域１１を有し、切換ドグ要素４は、スライドスリーブ３から独立して回転可能となっている。操作装置は、それに連結され、カウンター軸ｗ＿ｖ１に割り当てられたスライドスリーブ３とともに回転するので、スライドスリーブ３から独立して回転可能になっている切換ドグ要素４は、軸方向軸受け１２，１２’によって軸方向で固定される。

切換ドグ要素４は半径方向外側にピックアップ歯１５を有し、このピックアップ歯１５は第二アイドルギヤ２の内歯１６と係合して固定される。スライドスリーブ３が図２に示された装置のニュートラル位置から、操作装置によって図面の面で左側にシフトされると、切換ドグ要素４のピックアップ歯１５は、第一アイドルギヤ１の内歯１４および第二アイドルギヤ２の内歯１６に係合されることができる。コイルギヤを変速機で実現するために、第一切換位置で、二つのアイドルギヤ１，２は、カウンター軸ｗ＿ｖ１から独立して互いに連結されている。

スライドスリーブ３は外歯１３を有し、外歯１３は、アイドルギヤ１の対応する内歯１４に連結可能となっている。また、スライドスリーブ３は、図２に示された装置のニュートラル位置から、操作装置によって図面の面で右側にシフトされる。第二切換位置において、スライドスリーブ３の外歯１３は、第一アイドルギヤ１の内歯１４に係合される。このようにして、第一アイドルギヤ１は切り換えられ、カウンター軸ｗ＿ｖ１に回転固定されるように連結される。

実施の形態から独立して、少なくとも一つのアイドルギヤ１，２は、アンギュラボール軸受け１７，１８によって、カウンター軸ｗ＿ｖ１に、回転可能に軸支されうる。さらに、駆動部として、電気、空気、機械、油圧などの駆動部が、切換装置として利用されうる。

１ 第一アイドルギヤ
２ 第二アイドルギヤ
３，３’，３” スライドスリーブ
４，４’ 切換ドグ要素
５，５’ ピックアップピン
６ スピンドル駆動部
７ 電気モータ
８ スピンドル
９ スピンドルナット
１０ 溝
１１ 収容領域
１２，１２’ 軸方向軸受け
１３ スライドスリーブの外歯
１４ 第一アイドルギヤの内歯
１５ 切換ドグ要素のピックアップ歯
１６ 第二アイドルギヤの内歯
１７ アンギュラボール軸受け
１８ アンギュラボール軸受け
１９，１９’ 延在孔
ｗ＿Ｋ１ 第一変速機入力軸
ｗ＿Ｋ２ 第二変速機入力軸
ｗ＿ｖ１ 第一カウンター軸
ｗ＿ｖ２ 第二カウンター軸

Claims (14)

1. 変速機の割り当てられた軸から独立した少なくとも二つのアイドルギヤ（１，２）を連結するための装置であって、
   操作装置および切換装置を有する少なくとも一つの切換機構を備え、
   前記切換装置は、前記操作装置とともに軸方向に移動可能であり、
   前記操作装置は、少なくとも部分的に、前記軸内に配置され、
   噛み合い式の切換装置として、前記操作装置に連結されたスライドスリーブ（３）が設けられており、
   前記スライドスリーブ（３）は、前記軸に回転可能に軸支された切換ドグ要素（４）とともに、切換可能なアイドルギヤ（１，２）の間の前記軸に軸方向に移動可能に配置されており、
   前記切換ドグ要素（４）は、前記アイドルギヤの一つ（２）に、ピックアップ歯を介して固定連結されている、
   ことを特徴とする装置。
2. 少なくとも一つの摩擦式および／または噛み合い式の切換装置が設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記操作装置は、電気的に駆動されるスピンドル駆動部（６）として形成されている、ことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の装置。
4. 前記スピンドル駆動部（６）は、中空軸として形成された前記軸内に配置されている、ことを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 前記スピンドル駆動部（６）は、前記軸または前記変速機のハウジングに連結されている、ことを特徴とする請求項３または４のいずれかに記載の装置。
6. 前記スピンドル駆動部（６）は、電気モータ（７）を有し、
   前記電気モータ（７）は、スピンドル（８）を前記軸と同軸に駆動し、
   前記スピンドル（８）は、それ自身が軸方向に移動するように、スピンドルナット（９）に連結されている、ことを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の装置。
7. 前記スライドスリーブ（３）は、軸方向に移動するために、ピックアップピン（５，５’）を介してスピンドル駆動部のスピンドルナットに連結されており、
   各ピックアップピンは、前記軸の半径方向に延びる延在孔（１９，１９’）によって案内される、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
8. 前記スピンドルナット（９）は、半径方向の外側に溝（１０）を有し、
   前記スライドスリーブ（３）に固定された前記ピックアップピン（５，５’）は、前記溝（１０）内に係合する、ことを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. スライドスリーブ（３）は、ニュートラル位置から、前記二つのアイドルギヤと連結するための第一切換位置に、軸方向で移動可能となっており、
   当該第一切換位置では、切換ドグ要素（４）のピックアップ歯（１５）が、第一アイドルギヤ（１）の内歯（１４）および第二アイドルギヤ（２）の内歯（１６）に連結される、ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の装置。
10. スライドスリーブ（３）は、第一アイドルギヤ（１）を割り当てられた前記軸に回転固定して連結するために、ニュートラル位置から別の切換位置に軸方向で移動可能となっており、
    当該別の切換位置では、前記スライドスリーブ（３）の外歯（１３）が、切り換えるべきアイドルギヤ（１）の内歯（１４）と連結される、ことを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載の装置。
11. スライドスリーブ（３）は、略リング形状の切換ドグ要素（４）を回転可能に収容するための半径方向の外側に設けられた収容領域（１１）を有する、ことを特徴とする請求項６乃至１０のいずれか１項に記載の装置。
12. 切換ドグ要素（４）は、軸方向において、軸方向軸受け（１２，１２’）によって固定される、ことを特徴とする請求項６乃至１１のいずれか１項に記載の装置。
13. 切り換えるべきアイドルギヤ（１，２）は、アンギュラボール軸受け（１７，１８）によって、前記軸に、回転可能に軸支されている、ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の装置。
14. デュアルクラッチ変速機内で、少なくとも一つのコイルギヤを切り換えるために利用可能となっている、ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の装置。

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