JP6360873B2

JP6360873B2 - トランスミッションの駐車ロック機能の誤った選択を防止する装置

Info

Publication number: JP6360873B2
Application number: JP2016242030A
Authority: JP
Inventors: エッサーヨアヒム; レンクハンス−ユルゲン
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2015-12-17
Filing date: 2016-12-14
Publication date: 2018-07-18
Anticipated expiration: 2036-12-14
Also published as: CN106895146B; US10443722B2; CN106895146A; DE102015122085A1; JP2017110810A; US20170175890A1

Description

本発明は、２レシオ（２−ratio、２−ギア比）トランスミッションの駐車ロック機能の（不注意な）誤った選択を防止する装置に関する。前記タイプのトランスミッションは、例えば、自動車両、特に乗用車両の電気駆動可能なアクスル（axle、車軸）の一部を形成する。

トランスミッションの場合、駐車ロック機能は、駐車ロックホイールとロックボルトとの相互作用によって達成されるのが一般的である。車両が静止している場合、駐車ロックはつながることができ、ボルトが駐車ロックホイールに係合して、トランスミッションをロックする。

本発明の目的は、２レシオトランスミッションの駐車ロック機能の誤った選択を防止する装置を提供することであり、この装置は、独立した駐車ロックホイールを必要としない。

この目的は、請求項１の特徴を有する装置によって達成される。

２レシオトランスミッションの場合、トランスミッションのシフト位置と前記トランスミッションの駐車ロック機能は、シフトドラムによって選択されることができる。機械式動作装置が設けられ、それが、第１の回転方向におけるシフトドラムの回転時に、シフトドラムの駐車ロック位置の選択を阻止し、次に、第１の回転方向と反対の第２の回転方向におけるシフトドラムの回転時に、阻止を解除し、そして、次に、第２の回転方向と反対の第１の回転方向において、駐車ロック位置の選択を可能にする。

前記装置により、実際上、２レシオトランスミッションのクラッチの動作時、特にトランスミッションの第１のレシオ（ratio、ギア比）をつなぐシフトクラッチの動作時に、アクチュエータの不正確な動作による駐車ロック位置の誤った選択が、シフトドラムによって防止される。これは、トランスミッションが、走行中にロックアップ（lock up、かみ合って動かなくなること）し得るのを防止する。この場合、トランスミッションのクラッチの位置は、例えば、シフトドラム上に対応して成形されたスロット型ガイドによって制御される。

上記のように、機械式装置が提案され、この機械式装置は、シフトドラムの移動方向または回転方向に依存する方法で、最初に、特定の位置を越えて進むことで有効化できる移動阻止、特に強制的な（positively）ロックによる移動阻止によって、特定のシフトドラム位置の選択を妨げる。最初に阻止された位置に達するためのシフトドラムの解放は、シフトドラムが、最初に、移動阻止位置から後方に特定の動程または角度にわたって移動されなければならないことで達成され、そのプロセスにおいて、乗り越え動作によって駐車ロック機能を使用可能にする。

トランスミッションの２つのレシオを切り換えるために、特に、クラッチと、さらにシフト爪（claw）とが設けられ、シフト爪には、さらにフリーホイールをあてがうことができる。特に、第２のドライブレシオでは、クラッチが閉じ、かつシフト爪が開き、それに対して第１のレシオでは、車両のトラクション動作中、トランスミッションがニュートラル位置にある場合に、クラッチおよびシフト爪は共にそれぞれ開位置に置かれると規定される。ここでオーバラン動作も考慮に入れなければならない第１のレシオでの走行動作時、クラッチは開位置に置かれ、かつシフト爪は閉位置に置かれる。シフトドラムが、第２のレシオの位置から第１のレシオの位置を経由して、駐車ロック位置に移動するためにさらに回転される場合、クラッチおよびシフト爪の両方が閉じたシフト状態にならなければならない。安全上の理由から、シフトドラムの前記駐車ロック位置は、任意の状況下で、特にシフトドラムが駐車ロック位置の方向に第１のレシオを越えてさらに回転されることで、誤って選択されてはならない。これは、本装置に設けられた機械式動作装置によって防止される。

好ましい例示的な実施形態では、機械式動作装置は、互いに対して移動可能な２つのベース部と、さらに、一方の第１のベース部に取り付けられる可撓性の第１のストッパと、他方の第２のベース部に取り付けられる第２のストッパおよび第３のストッパとを有する。この場合、第２のストッパは、ベース部の相対移動の方向に限定された範囲で移動可能であるように、第２のベース部に取り付けられる。第３のストッパは、ベース部の相対移動の方向に垂直に、第１のベース部の方向およびその反対方向に移動可能である。２つのベース部の相対移動時に、第２のストッパは、第１のストッパにより、限定された範囲で移動され、そのプロセスにおいて、前記第２のストッパが第３のストッパを第１のベース部の方向に移動させる。これは、第３のストッパの方向における第２のストッパの限定された移動後、２つのベース部のさらなる相対移動時に、第１のストッパが第２のストッパを越えて進むことができ、および第１のストッパが第３のストッパを越えて進むことができないように行われる。第３のストッパが移動され、かつ第１のストッパが第３のストッパを越えて進むことができないことで、２つのベース部は、シフトドラムが駐車ロック位置まで回転される範囲まで、互いに対して移動、特に回転することができない。

これに関連して、第２のストッパが、第３のストッパの方向における第２のストッパの移動中に、第３のストッパを第１のベース部の方向に移動させる突起を有するのであれば、特に有益であると考えられる。前記突起は、特に円錐形で第３のストッパの方向に先細りになるように設計されるため、第２のストッパおよび第３のストッパが互いに接近するときに、第３のストッパは連続的に移動される。

さらに、第３のストッパをその後退位置に事前に付勢するために、ばね手段が設けられるのであれば、有益であると考えられる。このように、第３のストッパは、第２のストッパまたは第２のストッパの突起が第３のストッパに作用する場合にのみ移動される。第３のストッパに対する第２のストッパの作用がなくなると、ここで第２のストッパがもはや第３のストッパに作用しないのに対応して、ばね手段により、第３のストッパがこの範囲で後退する。

装置の好ましい設計という面から、第１のストッパが第２のストッパと第３のストッパとの間に配置される時点で、かつ第１のストッパおよび第２のストッパの互いに向けた移動時に、第２のストッパが限定された範囲で押し戻され、および第２のストッパが第３のストッパを解放し、それにより、第３のストッパが後退するのであれば、特に好都合であると考えられる。

特に、第２のストッパが押し戻され、および第３のストッパが後退した場合に、シフトドラムの駐車ロック位置に達するために、第１のストッパは、第３のストッパを越えて進むことができる。

トランスミッション、特に第１のトランスミッションレシオのシフト位置には、駐車ロック位置から進む単純な方法で再度達することができる。このために、単に、シフトドラムの駐車ロック位置から進んで、第１のストッパが、後退した第３のストッパおよび第２のストッパを越えて進めばよい。トランスミッションのシフト位置、特に最初に第１のトランスミッションレシオのシフト位置にこのように達することができる。

第１のベース部が、シフトドラムの構成要素であるか、またはシフトドラムと一体で（conjointly）回転可能に連結されるのであれば、および第２のベース部が動かないのであれば、特に有益であると考えられる。このため、第１のストッパは、シフトドラムの構成要素であるか、またはシフトドラムと一体で回転可能に連結される。

第１のベース部に取り付けられた可撓性の第１のストッパは、特に、ばねピン（a spring pin）の形態をとる。前記ピンは、その休止位置にある場合に、すなわち、ばねが撓んでいない場合に特に直線状であり、ばねピンまたはばねは、撓んだ場合に曲線の形態で撓む。

本発明のさらなる特徴が、従属請求項、添付図面、および図面に示した好ましい例示的な実施形態の説明から明らかになり、本発明は、この例示的な実施形態に限定されない。

本発明による装置の構成要素を形成する、２レシオトランスミッション用のシフトドラムを３次元図で示す。トランスミッションレシオおよび駐車ロック機能を切り換えるためのシフトドラムのスロット型ガイド装置の展開図を図示する図を示す。シフトドラムの移動を制限するために装置に設けられ、第１のトランスミッションレシオがつながった状態に対応する、シフトドラムの最初の位置で示された機械式動作装置の概略図である。図３の状態から進んだシフトドラムの駐車ロック位置を選択するための一連の機能動作を示している。図３の状態から進んだシフトドラムの駐車ロック位置を選択するための一連の機能動作を示している。図３の状態から進んだシフトドラムの駐車ロック位置を選択するための一連の機能動作を示している。図３の状態から進んだシフトドラムの駐車ロック位置を選択するための一連の機能動作を示している。図３の状態から進んだシフトドラムの駐車ロック位置を選択するための一連の機能動作を示している。図８のシフトドラムの駐車ロック位置から進んだ図３のシフトドラムの最初の位置、したがって、第１のトランスミッションレシオはつながっている位置を示す。

図１は、軸１の周りで回転可能であり、自動車両、特に乗用自動車両の電気駆動可能なアクスル（axle、車軸）の一部として、２レシオ（２−ratio、２−ギア比）トランスミッションを動作させるように機能するシフトドラム２を示している。前記シフトドラム２は、２つのスロット型ガイド３、４を有し、スロット型ガイドごとに１つのシフトピン５、６が、それぞれ対応するスロット型ガイド３、４に係合している。シフトピン５は、クラッチ、例えば、摩擦動作式クラッチを動作させるように機能する。シフトピン６は、シフト爪の形態をとるさらなるクラッチを動作させるように機能する。摩擦動作式クラッチは、第２のトランスミッションレシオ用のシフト要素として機能する。フリーホイールと相互作用するシフト爪は、第１のトランスミッションレシオ用のシフト要素として機能する。フリーホイールは、１つの回転方向にのみ動作する。

図２は、摩擦動作式クラッチおよびシフト爪のシフト状態を示している。第２のトランスミッションレシオでは、摩擦動作式クラッチは閉位置に置かれ、シフト爪は開位置に置かれる。第１のレシオでのトラクション動作時で、トランスミッションがニュートラル位置にある場合に、摩擦動作式クラッチおよびシフト爪は共に開位置に置かれる。第１のレシオでは、さらにオーバラン動作も考慮に入れて、摩擦動作式クラッチは開位置に置かれ、シフト爪は閉位置に置かれる。駐車ロックがつながった場合、したがって、シフトドラムの駐車ロック位置では、摩擦動作式クラッチおよびシフト爪は共に閉位置に置かれる。シフトドラム２の前記駐車ロック位置は、任意の状況下で、特に車両が移動中に誤って選択されてはならず、その理由は、前記位置では、トランスミッションは全体としてロックアップされるからである。この観点から、第１のレシオからシフトドラム２の駐車ロック位置に進むシフトドラム２の移動を制限する装置が下記に説明される。

図３は、シフトドラム２の小領域をきわめて単純化した形態で示し、シフトドラム２の回転動作が、矢印８による直線動作で示されている。例えば、ハウジング部などの静止部７は、シフトドラム２に対向して位置するように配置される。したがって、シフトドラム２は、矢印８の方向に、および矢印９のように反対方向に、静止部７に対して移動され得る。可撓性の第１のストッパ１０は、シフトドラム２に取り付けられている。前記第１のストッパは、ばねピンの形態をとり、このばねピンは、シフトドラム２に取り付けられた螺旋ばね１１と前記螺旋ばねに連結されたストッパボール１２とを有する。螺旋ばね１１は、静止部７の方に向けられ、螺旋ばね１１に連結されたストッパボール１２は、静止部７に対して小間隔を保って配置されている。第２のストッパ１３および第３のストッパ１４は、静止部７に取り付けられている。第２のストッパ１３は、静止部７のガイドスロット１５に貫かれ、前記ガイドスロット１５は、矢印８、９の方向に向けられている。したがって、第２のストッパ１３は、ガイドスロット１５の長さによる限定された範囲で矢印８、９の方向に移動され得る。第３のストッパ１４は、矢印８、９の方向に垂直に、シフトドラム２に対して遠近方向にのみ移動できるように、静止部７に取り付けられている。第２のストッパ１３は、第２のストッパのうちの静止部７に取り付けられた領域から延びて、第３のストッパ１４に向かって円錐形で細くなった突起１６を装備している。したがって、静止部７の方を向いた突起１６の面１７は、静止部７に平行に延びていない。図は、第３のストッパ１４が、突起１６の面１７に押し付けられるように、第３のストッパ１４に作用するばね手段を示していない。これまで説明し、図３に示した装置１８は、トランスミッションが、駐車ロック機能に切り換えられる場合に、シフトドラム２の移動を制限するように機能する。

図３は、第１のトランスミッションレシオがつながっているときに、第１のストッパ１０が、第２のストッパ１３のうちの第３のストッパ１４と反対の側に配置されるのを示している。示す位置では、第２のストッパ１３および第３のストッパ１４は、シフトドラム２と静止部７との間の間隔寸法１９にわたって延びるのではなく、前記間隔寸法の一部にわたってのみ延びている。トランスミッションの駐車ロック機能を果たすために、機械式動作装置１８が作動すると、シフトドラム２は、第１のトランスミッションレシオのシフト位置から、シフトドラム２の駐車ロック位置の方向に回転され、それにより、図示した図面に関して、第１のストッパ１０は、第２のストッパ１３に接して移動し、第２のストッパ１３を第３のストッパの方向において前方にガイドスロット１５の端部まで押し動かす。この場合、斜面１７により、第３のストッパ１４は、シフトドラム２と接触する（図４）まで押し出される。

第２のストッパ１３が、前方にさらに押されると、螺旋ばね１１は圧縮され、そのため、第１のストッパ１０のストッパボール１２は、第２のストッパのシフトドラム２の方を向いた側で第２のストッパと接触する（図５）。

矢印８の方向へのシフトドラム２のさらなる移動中に、可撓性の第１のストッパ１０は、第２のストッパを通り越し、第１のストッパ１０は、第２のストッパ１３と第３のストッパ１４との間の空間内で解放される。第３のストッパ１４は、第２のストッパ１３の突起１６の動作に基づいて配置されるため、第１のストッパ１０は、第３のストッパ１４を通り越すことができない（図６）。

したがって、シフトドラム２は、矢印９の通りに反対方向に若干逆回転され、第１のストッパは、第２のストッパがガイドスロット１５の端部の位置をとるまで、第２のストッパを後方に移動させる。前記位置では、突起１６の比較的薄い端部が、第３のストッパ１４の領域に配置されるため、前記第３のストッパは、図示しないばねの作用を受けて、後退位置まで後退する（図７）。

シフトドラム２の駐車ロック位置に達するために、前記シフトドラムは、再度反対方向に、すなわち、矢印８の方向に移動され、この場合、第２のストッパ１３と第３のストッパ１４との間に位置する第１のストッパ１０は、図３によるストッパ１３を越える移動と同様に、後退した第３のストッパを越えて移動することができる。図８は、シフトドラム２の駐車ロック位置を示しており、この駐車ロック位置において、第１のストッパ１０は、矢印８の方向に関して第３のストッパ１４のはるか後方に位置をとっている。

シフトドラム２は、駐車ロック位置から第１のトランスミッションレシオの位置に容易に戻ることができる。単に、図８のシフトドラム２の駐車ロック位置から進んで、シフトドラム２が、矢印９の方向において後方に移動されればよく、一方、可撓性の第１のストッパ１０は、図３に示す通りであるが反対の方向に、第３のストッパ１４を通り越し、次いで、第２のストッパ１３を通り越すことができる。

上記のように、機械式装置１８が提案され、この機械式装置１８は、シフトドラム２の移動方向または回転方向に依存する方法で、最初に、特定の位置を越えて進むことで有効化できる、強制的なロックによる移動阻止によって、特定のシフトドラム位置の選択を妨げる。最初に阻止された位置に達するためのシフトドラム２の解放は、シフトドラム２が、最初に、移動阻止位置から後方に特定の動程または角度にわたって移動されなければならないことで達成され、そのプロセスにおいて、再度乗り越え動作を行うことでロック動作を解除する。

シフトドラム２の移動を制限するように機能する装置１８は、使用可能になってからのみ駐車ロックの作動を可能にする。この場合、係合は、特に、別のシフトドラムトラックで行われる。

１軸
２シフトドラム
３スロット型ガイド
４スロット型ガイド
５シフトピン
６シフトピン
７静止部
８矢印
９矢印
１０第１のストッパ
１１螺旋ばね
１２ストッパボール
１３第２のストッパ
１４第３のストッパ
１５ガイドスロット
１６突起
１７面
１８装置
１９間隔寸法

Claims

２レシオトランスミッションでの駐車ロック機能の誤った選択を防止する装置であって、前記トランスミッションのシフト位置と前記トランスミッションの前記駐車ロック機能とは、シフトドラム（２）によって選択されることができ、機械式動作装置（１８）が設けられ、前記機械式動作装置（１８）は、第１の回転方向（８）における前記シフトドラム（２）の回転時に、前記シフトドラム（２）の駐車ロック位置の選択を阻止し、次に、前記第１の回転方向（８）と反対の第２の回転方向（９）における前記シフトドラム（２）の回転時に、前記阻止を解除し、そして、次に、前記第２の回転方向（９）と反対の前記第１の回転方向（８）において、前記駐車ロック位置の選択を可能にする、装置。
前記機械式動作装置（１８）は、強制的にロックする方法で、前記シフトドラム（２）の前記駐車ロック位置の前記選択を阻止する、請求項１に記載の装置。
前記シフトドラム（２）は、前記トランスミッションのシフト位置、特に第１のトランスミッションレシオのシフト位置に達するための回転角よりも小さい回転角だけ、前記第２の回転方向（９）に逆回転される、請求項１または２に記載の装置。
前記機械式動作装置（１８）は、互いに対して移動可能な２つのベース部（２、７）と、一方の第１のベース部（２）に取り付けられる可撓性の第１のストッパ（１０）と、他方の第２のベース部（７）に取り付けられる第２のストッパ（１３）および第３のストッパ（１４）とを有し、前記第２のストッパ（１３）は、前記ベース部（２、７）の相対移動の方向に限定された範囲で移動可能であるように、前記第２のベース部（７）に取り付けられ、および前記第３のストッパ（１４）は、前記ベース部（２、７）の前記相対移動の方向に垂直に、前記第１のベース部（２）の方向およびその反対方向に移動可能であり、前記２つのベース部（２、７）の相対移動時に、前記第２のストッパ（１３）は、前記第１のストッパ（１０）により、限定された範囲で移動され、そのプロセスにおいて、前記第３のストッパ（１４）の方向における前記第２のストッパ（１３）の限定された移動後、前記２つのベース部（２、７）のさらなる相対移動時に、前記第１のストッパ（１０）が前記第２のストッパ（１３）を越えて進むことができ、および前記第１のストッパ（１０）が前記第３のストッパ（１４）を越えて進むことができないように、前記第３のストッパ（１４）が前記第１のベース部（２）の方向に移動される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
前記第２のストッパ（１３）は、前記第３のストッパ（１４）の方向における前記第２のストッパ（１３）の移動中に、前記第３のストッパ（１４）を前記第１のベース部（２）の方向に移動させる突起（１６）を有する、請求項４に記載の装置。
前記第３のストッパ（１４）をその後退位置に事前に付勢するために、ばね手段が設けられる、請求項４または５に記載の装置。
前記第１のストッパ（１０）は、前記第２のストッパ（１３）と前記第３のストッパ（１４）との間に配置されるとき、かつ前記第１のストッパ（１０）および前記第２のストッパ（１３）の互いに向けた移動時に、前記第２のストッパ（１３）を限定された範囲で押し戻し、および前記第２のストッパ（１３）は、前記第３のストッパ（１４）を解放し、それにより、前記第３のストッパ（１４）が後退する、請求項４〜６のいずれか一項に記載の装置。
前記第２のストッパ（１３）が押し戻され、および前記第３のストッパ（１４）が後退した場合に、前記シフトドラム（２）の前記駐車ロック位置に達するために、前記第１のストッパ（１０）は、前記第３のストッパ（１４）を越えて進むことができる、請求項７に記載の装置。
前記シフトドラム（２）の前記駐車ロック位置から進んで、前記第１のストッパ（１０）は、前記トランスミッションのシフト位置、特に最初に前記第１のトランスミッションレシオのシフト位置に達するために、後退した前記第３のストッパ（１４）および前記第２のストッパ（１３）を越えて進むことができる、請求項４〜８のいずれか一項に記載の装置。
前記第１のベース部（２）は、前記シフトドラム（２）の構成要素であるか、または前記シフトドラム（２）と一体で回転可能に連結され、および前記第２のベース部（７）は動かない、請求項４〜９のいずれか一項に記載の装置。
前記２つのトランスミッションレシオは、１つのクラッチおよび１つのシフト爪によって切り換えられることができる、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置。
前記シフト爪は、フリーホイールをあてがわれる、請求項１１に記載の装置。
前記第１のトランスミッションレシオでは、前記クラッチは開き、かつ前記シフト爪は閉じ、前記第２のトランスミッションレシオでは、前記クラッチは閉じ、かつ前記シフト爪は開き、および前記トランスミッションの前記駐車ロック機能では、前記クラッチおよび前記シフト爪は閉じる、請求項１１または１２に記載の装置。