JP6612097B2 - Change device - Google Patents
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Description
本発明は動力伝達装置に接続される変更装置に関し、特に動力の伝達経路を変更するときの応答性を向上できる変更装置に関するものである。 The present invention relates to a changing device connected to a power transmission device, and more particularly to a changing device capable of improving responsiveness when changing a power transmission path.
車両に搭載されるエンジン等の動力源の出力を駆動輪へ伝達する変速機やトランスファ等の動力伝達装置は、車両の走行状態に応じて動力を適切に駆動輪へ伝達するため、一般に、動力の伝達経路を変更するシフト機構等の変更装置が接続される。変更装置は、外周面にカム溝が形成されたドラムを備え、ドラムの回転によりシフトフォーク等の移動部材をカム溝に沿って移動させ、移動部材によって動力伝達装置における動力の伝達経路を逐次的に変更するものが知られている(特許文献1)。 In general, a power transmission device such as a transmission or a transfer that transmits an output of a power source such as an engine mounted on a vehicle to a driving wheel appropriately transmits power to the driving wheel according to a traveling state of the vehicle. A change device such as a shift mechanism for changing the transmission path is connected. The changing device includes a drum having a cam groove formed on the outer peripheral surface thereof, and a moving member such as a shift fork is moved along the cam groove by rotation of the drum, and the power transmission path in the power transmission device is sequentially moved by the moving member. What is changed to (Patent Document 1) is known.
しかしながら特許文献1に開示される技術では、動力伝達装置の動力の伝達経路を変更するときに、ドラムの回転に伴い、カム溝に沿って逐次的に移動部材が移動する。カム溝による逐次的な移動部材の移動経路を短絡できないので、応答性を向上できないという問題点がある。 However, in the technique disclosed in Patent Document 1, when the power transmission path of the power transmission device is changed, the moving member sequentially moves along the cam groove as the drum rotates. Since the sequential movement path of the moving member by the cam groove cannot be short-circuited, there is a problem that the response cannot be improved.
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、動力の伝達経路を変更するときの応答性を向上できる変更装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a changing device capable of improving the responsiveness when changing the power transmission path.
この目的を達成するために請求項1記載の変更装置によれば、動力源と駆動輪との間の動力伝達経路上に配置された動力伝達装置に接続されるものであり、外周面にカム溝が形成されたドラムが、ドラム駆動装置により軸回りに回転する。カム溝に第1係合部が係合し、第1係合部がカム溝に案内されることで、ドラムの軸方向に第1移動部材が移動して動力伝達装置における動力の伝達経路を変更する。動力伝達装置の動力の伝達経路を変更するときは、切換装置によりカム溝から第1係合部を離脱させた状態でドラム駆動装置によりドラムを回転させた後、切換装置によりカム溝に第1係合部を係合する。切換装置により、第1移動部材の位置や移動経路をカム溝と無関係にできるので、動力伝達装置により動力の伝達経路を変更するときの応答性を向上できる。 In order to achieve this object, the change device according to claim 1 is connected to a power transmission device disposed on a power transmission path between the power source and the drive wheels, and has a cam on the outer peripheral surface. The drum in which the groove is formed is rotated around the axis by the drum driving device. The first engagement portion engages with the cam groove, and the first engagement portion is guided by the cam groove, so that the first moving member moves in the axial direction of the drum, and the power transmission path in the power transmission device is established. change. When changing the power transmission path of the power transmission device, the drum driving device rotates the drum with the switching device disengaging the first engagement portion from the cam groove, and then the switching device sets the first groove in the cam groove. Engage the engaging part. The switching device, since the position and movement path of the first moving member can be independent of the cam groove, Ru can improve the responsiveness when changing power transmission path by the power transmission device.
切換装置は、ドラムと並んでドラムの径方向の外側に配置される駆動軸が、駆動装置により軸回りに回転する。駆動軸の回転に連係する第1リンクにより、カム溝と第1係合部との係合とカム溝からの第1係合部の離脱とを切り換える。ドラムと並んで駆動軸が配置されるので、変更装置を小型化できる。 Changeover device, the driving shaft which is arranged outside the radial direction of the drum along with the drum is rotated about its axis by the drive device. The first link linked to the rotation of the drive shaft switches between engagement of the cam groove and the first engagement portion and separation of the first engagement portion from the cam groove. The drive shaft is disposed alongside the drum, Ru can reduce the size of the change device.
軸方向へ移動可能な支持軸は、駆動軸と並んで配置されると共に第1移動部材が結合される。第1リンクは、駆動軸に結合されると共に駆動軸の径方向の外側へ突出する爪部が、第1係合部と干渉し、ボス部が、支持軸の軸方向へ移動不能かつ支持軸の周方向へ揺動可能に第1係合部を支持軸に固定する。爪部およびボス部により、カム溝と第1係合部との係合とカム溝からの第1係合部の離脱との切り換えを素早くできる。 The support shaft that is movable in the axial direction is arranged side by side with the drive shaft, and the first moving member is coupled thereto. The first link is coupled to the drive shaft, and a claw portion protruding outward in the radial direction of the drive shaft interferes with the first engagement portion, and the boss portion is immovable in the axial direction of the support shaft. The first engagement portion is fixed to the support shaft so as to be swingable in the circumferential direction. The claw portion and the boss portion, Ru quick switching between disengagement of the first engagement portion from the cams groove and engaged with the cam grooves of the first engaging portion.
請求項2記載の変更装置によれば、第1リンクは、バネが、第1係合部がカム溝に係合する係合方向へボス部を付勢し、爪部は、第1係合部に干渉して係合方向と反対の離脱方向へボス部を揺動しつつバネに荷重を加える。よって、請求項1の効果に加え、第1リンクの構造を簡素化できる。 According to the change device of the second aspect , the first link has the spring urges the boss portion in the engagement direction in which the first engagement portion engages with the cam groove, and the claw portion has the first engagement. A load is applied to the spring while the boss part is swung in the disengagement direction opposite to the engagement direction by interfering with the part. Therefore, in addition to the effect of claim 1, Ru simplifies the structure of the first link.
請求項3記載の変更装置によれば、カム溝に係合する第2係合部がカム溝に案内されることで、第2移動部材が、ドラムの軸方向に移動して動力伝達装置における動力の伝達経路を変更する。切換装置は、駆動軸と並んで連係軸が配置され、連係軸と駆動軸との間に介在する介在部が、駆動軸の回転を連係軸に伝達し、連係軸の回転に連係する第2リンクにより、カム溝と第2係合部との係合とカム溝からの第2係合部の離脱とを切り換える。駆動装置による駆動軸の回転を介在部によって連係軸に伝達できるので、連係軸を回転するための別個の駆動装置を不要にできる。 According to the changing device of the third aspect, the second engaging member that engages with the cam groove is guided by the cam groove, whereby the second moving member moves in the axial direction of the drum and Change the power transmission path. In the switching device, the linkage shaft is arranged side by side with the drive shaft, and an intervening portion interposed between the linkage shaft and the drive shaft transmits the rotation of the drive shaft to the linkage shaft, and is linked to the rotation of the linkage shaft. By the link, the engagement between the cam groove and the second engagement portion and the detachment of the second engagement portion from the cam groove are switched. Since the rotation of the drive shaft by the drive can be transmitted to associated shaft by an intervening portion, Ru can a separate drive for rotating the continuous engagement shaft unnecessary.
請求項4記載の変更装置によれば、介在部が備える規制部により駆動軸および連係軸の所定量以上の回転が規制されるので、別個にストッパ部材を設けなくても、カム溝からの第1及び第2係合部の離脱高さやカム溝への第1及び第2係合部の係合深さを制限できる。よって、請求項3の効果に加え、装置の構成を簡素化できる。 According to the change device of the fourth aspect, since the rotation of the drive shaft and the linkage shaft by a predetermined amount or more is restricted by the restriction portion provided in the interposition portion, the second portion from the cam groove can be provided without providing a stopper member separately. The separation heights of the first and second engagement portions and the engagement depths of the first and second engagement portions with respect to the cam groove can be limited. Therefore, in addition to the effect of the third aspect , the configuration of the apparatus can be simplified.
以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず図1を参照して本発明の一実施の形態における変更装置100が接続された動力伝達装置について説明する。図1は変更装置100が接続された変速機1(動力伝達装置)のスケルトン図である。変速機1は、動力が入力される入力軸2と、入力軸2と平行に配置される出力軸3とを備え、出力軸3に出力ギヤ4が配置されている。本実施の形態では、変速機1は自動車に搭載されており、エンジン等の動力源5と駆動輪(図示せず)との間の動力伝達経路上に配置されている。変速機1は前進7速段、後進1速段の噛み合い式変速機(シーケンシャル式変速機)である。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, a power transmission device to which a changing
入力軸2は、クラッチ6を介して動力源5に結合する。クラッチ6の係合動作により動力源5の回転駆動力が入力軸2に入力される。出力軸3は、出力ギヤ4によりプロペラシャフト(図示せず)等を介して回転駆動力を駆動輪(図示せず)に伝達する。入力軸2及び出力軸3は、複数段の変速ギヤ(前進段)としての1速ギヤ10、2速ギヤ20、3速ギヤ30、4速ギヤ40、5速ギヤ50、6速ギヤ60及び7速ギヤ70と、後進段としてのリバースギヤ80とを支持する。
The input shaft 2 is coupled to the power source 5 via the clutch 6. The rotational driving force of the power source 5 is input to the input shaft 2 by the engagement operation of the clutch 6. The output shaft 3 transmits a rotational driving force to a driving wheel (not shown) via an output gear 4 via a propeller shaft (not shown). The input shaft 2 and the output shaft 3 are a
1速ギヤ10は、入力軸2に相対回転不能に固定された駆動ギヤ11と、駆動ギヤ11と噛み合いつつ出力軸3に相対回転可能に固定された被動ギヤ12とを備え、2速ギヤ20は、入力軸2に相対回転不能に固定された駆動ギヤ21と、駆動ギヤ21と噛み合いつつ出力軸3に相対回転可能に固定された被動ギヤ22とを備えている。3速ギヤ30は、入力軸2に相対回転不能に固定された駆動ギヤ31と、駆動ギヤ31と噛み合いつつ出力軸3に相対回転可能に固定された被動ギヤ32とを備え、4速ギヤ40は、入力軸2に相対回転可能に固定された駆動ギヤ41と、駆動ギヤ41と噛み合いつつ出力軸3に相対回転不能に固定された被動ギヤ42とを備えている。5速ギヤ50は、入力軸2に相対回転可能に固定された駆動ギヤ51と、駆動ギヤ51と噛み合いつつ出力軸3に相対回転不能に固定された被動ギヤ52とを備え、6速ギヤ60は、入力軸2に相対回転可能に固定された駆動ギヤ61と、駆動ギヤ61と噛み合いつつ出力軸3に相対回転不能に固定された被動ギヤ62とを備えている。7速ギヤ70は、入力軸2に相対回転可能に固定された駆動ギヤ71と、駆動ギヤ71と噛み合いつつ出力軸3に相対回転不能に固定された被動ギヤ72とを備え、リバースギヤ80は、入力軸2に相対回転不能に固定された駆動ギヤ81と、出力軸3に相対回転可能に固定された被動ギヤ82と、駆動ギヤ81及び被動ギヤ82と噛み合うアイドラギヤ84とを備えている。
The first-
ハブ90は、被動ギヤ12,32間の出力軸3、被動ギヤ22,82間の出力軸3、駆動ギヤ41,61間の入力軸2、駆動ギヤ51,71間の入力軸2にそれぞれ相対回転不能に固定される部材である。被動ギヤ12,22,32,82、駆動ギヤ41,51,61,71は、軸方向へ突出するドグ(歯)13,23,33,43,53,63,73,83が、軸方向の対向する端面にそれぞれ設けられている。ドグスリーブ91は、ハブ90の外周と係合しつつ軸方向へ相対移動可能にハブ90に装着される部材であり、軸方向の端面に軸方向へ突出するドグ(歯)が設けられている。
The
ドグスリーブ91がドグ13,23,33,43,53,63,73,83のいずれにも噛み合わない中立状態に位置すると、変速機1はニュートラルに設定される。ドグスリーブ91が軸方向へ選択的に移動してドグ13,23,33,43,53,63,73,83のいずれかと噛み合うことで、1速ギヤ10、2速ギヤ20、3速ギヤ30、4速ギヤ40、5速ギヤ50、6速ギヤ60、7速ギヤ70及びリバースギヤ80のいずれかが入力軸2に選択的に結合し、変速が行われる。
When the
変更装置100は、ドグスリーブ91を軸方向へ選択的に移動するための装置であり、カム溝102,103,104,105が外周面に形成された円筒状のドラム101(円筒カム)と、ドラム101を軸回りに回転するドラム駆動装置106(モータ)と、入力軸2及び出力軸3に対して平行に配置された支持軸108,111,114,117とを備えている。支持軸108,111,114,117は、第1係合部110,116及び第2係合部107,113と、フォーク112,118(第1移動部材)及びフォーク109,115(第2移動部材)とがそれぞれ結合する。第1係合部110,116及び第2係合部107,113はカム溝102,103,104,105にそれぞれ係合し、フォーク109,112,115,118は複数のドグスリーブ91の外周にそれぞれ係合する。
The changing
ドラム101は、シフトレバー(図示せず)の操作信号に基づき、或いはアクセルペダル(図示せず)の操作によるアクセル開度および車速信号等に基づき、ドラム駆動装置106により軸回りに回転駆動される。ドラム101が回転すると、カム溝102,103,104,105にそれぞれ係合する第1係合部110,116、第2係合部107,113及び支持軸108,111,114,117を介して、フォーク109,112,115,118が軸方向へ逐次的に移動する。回転するドラム101のポジションに応じてフォーク109,112,115,118が逐次的に移動し、それに伴いドグスリーブ91が軸方向へ逐次的に移動する。
The
図2を参照して変更装置100の構造を説明する。図2は変更装置100の斜視図である。図2では便宜上、カム溝102,103,104,105は輪郭が環状に図示されている。変更装置100は、カム溝102,103,104,105と第1係合部110,116及び第2係合部107,113(図5及び図6参照)との係合と、カム溝102,103,104,105からの第1係合部110,116及び第2係合部107,113の離脱とを切り換える切換装置121を備えている。ドラム101は、ドラム101の外周面に設けられたギヤ119に、ドラム駆動装置106の出力軸と一体に回転するピニオン120が噛み合うので、ドラム駆動装置106の駆動により回転する。
The structure of the changing
切換装置121は、ドラム101と並んで配置される駆動軸122及び連係軸124と、支持軸111,117にそれぞれ配置される第1リンク130,140と、駆動軸122と連係軸124との間に介在する介在部150と、支持軸108,114にそれぞれ配置される第2リンク160,170とを備えている。駆動軸122及び連係軸124は、切換装置100のケース(図示せず)に両端がそれぞれ回転可能に支持されている。支持軸108,111,114,117は、該ケースに両端がそれぞれ軸方向に移動可能に支持されている。
The
駆動軸122は、ドラム101の軸方向に沿って配置されると共に、正逆回転できる駆動装置123(モータ)の出力軸と同軸に配置される部材であり、駆動装置123の出力軸と一体に回転する。第1リンク130は、駆動軸122の回転に連係してカム溝103と第1係合部110との係合と、カム溝103からの第1係合部110の離脱とを切り換える機構である。第1リンク140は、駆動軸122の回転に連係してカム溝105と第1係合部116との係合と、カム溝105からの第1係合部116の離脱とを切り換える機構である。
The
図3及び図4を参照して第1係合部110及び第1リンク130について説明する。図3は第1係合部110の斜視図である。図4は第1係合部110の側面図であり、ドラム101側から見た第1係合部110が図示されている。なお、第1係合部116、第2係合部107,113、第1リンク140及び第2リンク160,170は、各部が第1係合部110又は第1リンク130と同様に構成されているので、第1係合部110又は第1リンク130の各部と同様の符号を付して、第1係合部116、第2係合部107,113、第1リンク140及び第2リンク160,170を構成する各部の詳細な説明は省略する。
The first
図3に示すように第1係合部110は、湾曲する板状に形成されたブラケット110aと、ブラケット110aに取り付けられる係合ピン110bとを備えている。ブラケット110aはボス部131に結合し、係合ピン110bはカム溝103に係合する。第1リンク130は、断面円形の支持軸111に取り付けられるボス部131と、支持軸111の周方向へ向かう付勢力をボス部131に付与するバネ(ねじりばね)136と、駆動軸122に結合されると共に駆動軸122の径方向の外側に突出する爪部137とを備えている。
As shown in FIG. 3, the
図4に示すようにボス部131は、支持軸111が挿通される孔部132が形成されている。孔部132は、内径が支持軸111の外径よりわずかに大きい断面円形状に形成されている。ボス部131は、支持軸111が孔部132に挿通された状態で支持軸111の周方向に延びる溝133が、孔部132に連続して形成されている。溝133は、支持軸111の径方向の外側へ向かって支持軸111から突出する棒状のピン134が挿入される。溝133は、幅(軸方向の寸法)がピン134の太さと略同一に設定されており、長さ(周方向の寸法)がピン134の太さより大きく設定されている。従って、ボス部131は、支持軸111の軸方向へ移動不能、且つ、支持軸111の周方向へ揺動可能に支持軸111に固定される。
As shown in FIG. 4, the
図3に戻って説明する。支持軸111は、径方向の外側へ向かって突出する係止部135が、ボス部131の近傍に設けられる。係止部135は、ブラケット110aとの間でバネ136の端部が固定される部位である。バネ136は、カム溝103に係合ピン110bを押し付ける方向に、支持軸111を中心にブラケット110a及びボス部131を付勢する。バネ136によって支持軸111の周方向へ付勢されたブラケット110aは、駆動軸122に結合する爪部137に当接する。爪部137にブラケット110aが当接し、且つ、バネ136による付勢力に抗して駆動軸122の回転が規制されると、カム溝103の深さ方向における係合ピン110bの位置が決まる。
Returning to FIG. The
ブラケット110aは、幅(ドラム101の軸方向の寸法)が、支持軸111と一緒に軸方向へ移動するブラケット110aの全移動範囲において、爪部137がブラケット110aに当接可能な寸法に設定される。ブラケット110aの軸方向の全移動範囲において、ブラケット110aが爪部137から脱落しないようにするためである。
The width of the
図2に戻って第1係合部116及び第1リンク140について説明する。第1係合部116は、ブラケット110aよりも長尺の湾曲する板状に形成されたブラケット116a(図6参照)と、ブラケット116aに取り付けられる係合ピン116bとを備えている。第1リンク140は、支持軸117に揺動可能に取り付けられるボス部141と、支持軸117の周方向の付勢力をボス部141に付与するバネ(ねじりばね)146と、駆動軸122に結合されると共に駆動軸122の径方向の外側に突出する爪部147とを備えている。係止部145とブラケット116aとの間に配置されるバネ146は、カム溝105に係合ピン116bを押し付ける方向に、支持軸117を中心にブラケット116a(図5参照)及びボス部141を付勢する。バネ146によって付勢されたブラケット116aは、駆動軸122に結合する爪部147に当接する。
Returning to FIG. 2, the first engaging
図5を参照して介在部150について説明する。図5はカム溝102,103に第1係合部110及び第2係合部107が係合した変更装置100の正面図(ドラム101の軸方向から見た図)である。図5では、理解を容易にするため、ドラム駆動装置106、駆動装置123及びフォーク109,112,115,118の図示が省略されている。介在部150は、駆動軸122の回転を連係軸124に伝達するための部材であり、駆動軸122に結合する第1部材151と、連係軸124に結合する第2部材155とを備えている。
The
第1部材151は、駆動軸122の径方向の外側へ向かって延びる本体152と、本体152の先端から突出する一対の凸部153,154とを備えている。凸部153,154は、周方向に間隔をあけて本体152の先端に設けられており、互いに対向する内壁153a,154aは略平行に設定される。
The
第2部材155は、連係軸124の径方向の外側へ向かって延びる本体156と、本体156の先端面157の中央から垂直に突出する突起158とを備えている。突起158は、第1部材151の内壁153a,154a内に挿入される部位であり、軸方向(図5紙面垂直方向)から見て略円形状に形成される。突起158と内壁153a,154aとが擦れ合うように、突起158は、直径が、内壁153a,154aの間隔と略同一に設定されている。突起158が内壁153a,154a内に挿入されることで、突起158と凸部153,154とが係合する。先端面157からの突起158の突出長さは、第1部材151の本体152から突出する凸部153,154の長さと略同一に設定される。
The
連係軸124は、第2リンク160,170(図2参照)の一部を構成する爪部167,177を、軸方向に間隔をあけて結合する。爪部167,177(図5参照)は、第2係合部107,113の一部を構成するブラケット107a,113aに当接する。ブラケット107a,113a及びブラケット107a,113aが結合するボス部161,171は、バネ166,176(ねじりばね)により、カム溝102,104(図2参照)に係合ピン107b,113bを押し付ける方向に付勢される。
The
図5及び図6を参照して切換装置121の動作について説明する。図6はカム溝102,103,104,105から第1係合部110,116及び第2係合部107,113が離脱した変更装置100の正面図である。カム溝102,103,104,105(図2参照)に第1係合部110,116及び第2係合部107,113が係合した状態(図5参照)において、バネ駆動装置123を駆動して駆動軸122を所定方向(図5反時計回り)に回転すると、駆動軸122と共に回転する爪部137,147に押され、バネ136,146の弾性力に抗してブラケット110a,116aがドラム101から離れる。これにより係合ピン110b,116bがカム溝103,105から離脱する(図6参照)。
The operation of the
駆動軸122及び爪部137,147の回転と同時に、第1部材151も駆動軸122と共に回転する。第1部材151が所定方向(図5反時計回り)に回転すると、凸部153,154と係合する突起158により、第1部材151と反対方向(図5時計回り)へ第2部材155が回転する。それに伴い、第2部材155が結合する連係軸124が回転し、連係軸124と共に回転する爪部167,177に押され、バネ166,176の弾性力に抗してブラケット107a,113aがドラム101から離れる。これにより係合ピン107b,113bがカム溝102,104から離脱する(図6参照)。
Simultaneously with the rotation of the
突起158が内壁153a,154aに接触した状態で、凸部154が第2部材155の先端面157に突き当たると、駆動軸122及び連係軸124のそれ以上の回転が規制される。これにより、別個にストッパ部材を設けなくても、カム溝102,103,104,105からの係合ピン107b,110b,113b,116bの離脱高さを制限できる。
When the
この状態からカム溝102,103,104,105に第1係合部110,116及び第2係合部107,113を係合させるため、駆動装置123を駆動して駆動軸122を所定方向(図6時計回り)に回転すると、駆動軸122と共に回転する爪部137,147がドラム101に近づく。バネ136,146の復元力によってブラケット110a,116aがドラム101に近づくので、係合ピン110b,116bがカム溝103,105に係合する(図5参照)。
From this state, in order to engage the first engaging
駆動軸122及び爪部137,147の回転と同時に、第1部材151も駆動軸122と共に回転する。第1部材151が所定方向(図6時計回り)に回転すると、凸部153,154と係合する突起158により、第1部材151と反対方向(図6反時計回り)へ第2部材155が回転する。それに伴い、第2部材155が結合する連係軸124が回転し、連係軸124と共に回転する爪部167,177がドラム101に近づく。バネ166,176の復元力によってブラケット107a,113aがドラム101に近づくので、係合ピン107b,113bがカム溝102,104に係合する(図5参照)。
Simultaneously with the rotation of the
突起158が内壁153a,154aに接触した状態で、凸部153が第2部材155の先端面157に突き当たると、駆動軸122及び連係軸124のそれ以上の回転が規制される。これにより、別個にストッパ部材を設けなくても、カム溝102,103,104,105への係合ピン107b,110b,113b,116bの係合深さを制限できる。
When the
次に図1及び図2を参照して、変更装置100が接続された変速機1の使用方法について説明する。変速機1はシーケンシャル式変速機構なので、ドラム101(円筒カム)のポジションにより、シフトアップのときは1速→ニュートラル(以下「N」と称す)→2速→N→3速→N→4速→N→5速→N→6速→N→7速と逐次的にギヤ段が切り換わる。同様にシフトダウンのときは7速→N→6速→N*→5速→N**→4速→N→3速→N×→2速→N××→1速と逐次的にギヤ段が切り換わる(*や×等の添え字は後の説明のために付した)。ここでは、隣のギヤ段を飛ばして変速するスキップシフトについて、5速から2速へのシフトダウンを例に説明する。
Next, with reference to FIG.1 and FIG.2, the usage method of the transmission 1 to which the
5速は、ドラム101を5速のポジションにして、ドグスリーブ91(図1参照)とドグ53とを噛み合わせることで実現する。5速から2速へスキップシフトを行うには、まず、クラッチ6を切断した後、ドラム駆動装置106を駆動してドラム101をわずかに回転させ、ドラム101のポジションを5速の隣のN*又はN**(ドグスリーブ91がドグ53に噛み合わない中立状態)にする。次に、駆動装置123(図2参照)を駆動して駆動軸122を回転させ、第1係合部110,116及び第2係合部107,113をカム溝102,103,104,105から離脱させる。
The fifth speed is realized by engaging the dog sleeve 91 (see FIG. 1) and the
次いで、ドラム駆動装置106を駆動してドラム101を回転させ、ドラム101のポジションを2速の隣のN×又はN××(ドグスリーブ91がドグ23に噛み合わない中立状態)にする。次に、駆動装置123を駆動して駆動軸122を逆方向へ回転し、第1係合部110,116及び第2係合部107,113をカム溝102,103,104,105に係合する。カム溝102,103,104,105から離脱した第1係合部110,116及び第2係合部107,113は中立位置にあるので、カム溝102,103,104,105への係合を確実にできる。次いで、ドラム駆動装置106を駆動してドラム101をわずかに回転させて2速のポジションにし、ドグスリーブ91とドグ23とを噛み合わせる。その後、クラッチ6を接続することで2速を実現する。
Then, the
ここで、変更装置100が接続されていない変速機1では、5速から2速のスキップシフトを行う場合、ギヤ段が5速→N→4速→N→3速→N→2速と逐次的に切り換わるので、ドグスリーブ91とドグとの係合および離脱が何度も行われる。フォーク109,112,115,118の移動によるドグスリーブ91とドグとの係合および離脱に時間を要するので、応答性を向上できないという問題点がある。また、ドグとドグスリーブ91とが噛み合わずに先端同士が突き当たる現象が生じると、変速にさらに時間を要することがある。
Here, in the transmission 1 to which the changing
しかし、変更装置100が変速機1に接続されるので、スキップシフトのときは切換装置121により第1係合部110,116及び第2係合部107,113をカム溝102,103,104,105から離脱させることができる。フォーク109,112,115,118が移動しない状態でドラム101のポジションを変えられるので、変速動作に要する時間を短縮できる。よって、変速の応答性を向上できる。
However, since the changing
また、変更装置100が接続されていない変速機1では、N→4速、N→3速およびN→2速のときに、ドグとドグスリーブ91とが噛み合わずに先端同士が突き当たる現象が生じる可能性がある。これに対し、変速機1に変更装置100が接続されると、スキップシフトのときにフォーク109,112,115,118を移動させないので、ドグとドグスリーブ91とが噛み合わずに先端同士が突き当たる現象をN→2速のときだけにできる。ドグとドグスリーブ91とが噛み合わずに先端同士が突き当たる現象が生じると変速にさらに時間を要するが、変更装置100によってこの可能性を低減できるので、変速の応答性をより向上できる。
Further, in the transmission 1 to which the changing
変速機1に変更装置100が接続されることで、シフトダウンのときのスキップシフトだけでなく、シフトアップのときのスキップシフトも同様に応答性を向上できる。また、第1係合部110,116及び第2係合部107,113を切換装置121によりカム溝102,103,104,105から離脱させることができるので、自動車の燃費向上のために走行中に動力源5を停止したときには、動力源5を再始動したときのギヤ段に素早く切り換えることができる。さらに、アクセルペダル(図示せず)を離したときに変速機1を中立状態でアップシフトさせること(パワーオフアップシフト)も、切換装置121によりスムーズに行うことができる。
By connecting the
変更装置100によれば、切換装置121は、駆動軸122が、ドラム101と並んでドラム101の径方向の外側に配置され、駆動装置123が駆動軸122を軸回りに回転する。駆動軸122の回転に連係する第1リンク130,140により、カム溝103,105と第1係合部110,116との係合とカム溝103,105からの第1係合部110,116の離脱とが切り換えられる。ドラム101と並んで駆動軸122が配置されるので、変更装置100の軸方向の長さを小さくできる。よって、変速機1及び変更装置100の全体を小型化できる。
According to the changing
第1リンク130,140は、駆動軸122に結合されると共に駆動軸122の径方向の外側へ突出する爪部137,147が、第1係合部110,116と干渉して第1係合部110,116のドラム101側の面に当接する。ボス部131,141が、支持軸111,117の軸方向へ移動不能かつ支持軸111,117の周方向へ揺動可能に第1係合部110,116を支持軸111,117に固定する。そのため、爪部137,147及びボス部131,141により、カム溝103,105と第1係合部110,116との係合とカム溝103,105からの第1係合部110,116の離脱との切り換えを素早くできる。
The
第1リンク130,140は、バネ135,145が、第1係合部110,116がカム溝103,105に係合する係合方向へボス部131,141を付勢し、爪部137,147は、第1係合部110,116に干渉して係合方向と反対の離脱方向へボス部131,141を揺動しつつバネ135,145に荷重を加える。収縮したバネ135,145の復元力によって、第1係合部110,116をカム溝103,105に係合させるので、バネ135,145を利用しない場合に比べて、第1リンク130,140の構造を簡素化できる。
In the
切換装置121は、駆動軸122と並んで連係軸124が配置される。連係軸124と駆動軸122との間に介在する介在部150が、駆動軸122の回転を連係軸124に伝達し、連係軸124の回転に連係する第2リンク160,170が、カム溝102,104と第2係合部107,113との係合とカム溝102,104からの第2係合部107,113の離脱とを切り換える。駆動装置123による駆動軸122の回転を介在部150によって連係軸124に伝達できるので、連係軸124を回転するための別個の駆動装置を不要にできる。また、駆動軸122と並んで連係軸124が配置されるので、駆動軸122の軸方向の外側に駆動軸122を配置する場合に比べて、ドラム101の軸方向の長さを短くできる。よって、変更装置100を小型化できる。
In the
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、変速機1のギヤ段の数等は適宜設定できる。 The present invention has been described above based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. It can be easily guessed. For example, the number of gear stages of the transmission 1 can be set as appropriate.
上記実施の形態では、変速機1を自動車に搭載する場合について説明したが、これに限られるものではなく、建設機械、産業車両、農業機械等に変速機1を搭載することは当然可能である。この場合も変更装置100により変速の応答性を向上できる。
Although the case where the transmission 1 is mounted on an automobile has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and it is naturally possible to mount the transmission 1 on a construction machine, an industrial vehicle, an agricultural machine, or the like. . Also in this case, the changing
上記実施の形態では、ドグスリーブ91が、軸方向へ突出するドグ13,23,33,43,53,63,73,83と噛み合う構造の変速機1の場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、ドグスリーブ91のドグ歯と噛み合う孔部(係合孔)を変速ギヤ側に設けた構造の変速機、同期装置を備えた変速機、ドグ歯と同期装置とを組み合わせた変速機とすることは当然可能である。
In the above embodiment, the case where the
上記実施の形態では、動力伝達装置が、円筒カム式のシーケンシャルシフト機構の変速機1の場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、同期装置を備えた変速機や他の動力伝達装置を採用することは当然可能である。他の動力伝達装置としては、例えば、動力源の出力を駆動輪に分配する機構(トランスファ)が挙げられる。トランスファに変更装置100が接続されることにより、駆動輪への動力の分配を変更するときの応答性を向上できる。
In the above embodiment, the case where the power transmission device is the transmission 1 of the cylindrical cam type sequential shift mechanism has been described. However, the power transmission device is not necessarily limited to this, and a transmission including a synchronization device and other power transmissions. It is of course possible to employ the device. As another power transmission device, for example, a mechanism (transfer) for distributing the output of the power source to the drive wheels can be mentioned. By connecting the
上記実施の形態では、変更装置100が、連係軸124、介在部150、第2係合部107,113及び第2リンク160,170を備える場合について説明したが、ギヤ段の数が少ない場合などは、連係軸124、介在部150、第2係合部107,113及び第2リンク160,170を省略することは当然可能である。
In the above embodiment, the case where the changing
上記実施の形態では、切換装置121はモータ(駆動装置123)により駆動軸122を回転してカム溝103,105と第1係合部110,116との係合や離脱を切り換える場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、他の駆動装置を採用することは当然可能である。他の駆動装置としてはソレノイド、油圧や空圧等を利用したアクチュエータ等が挙げられる。また、駆動装置は回転運動を出力するものに限られるものではなく、直線運度を出力する駆動装置を採用することは当然可能である。その場合、駆動装置が出力する直線運動を第1係合部110,116の運動に変換するリンク(切換装置)を設ければ良い。
In the above embodiment, the
1 変速機(動力伝達装置)
100 変更装置
101 ドラム
102,103,104,105 カム溝
106 ドラム駆動装置
107,113 第2係合部
109,115 フォーク(第2移動部材)
110,116 第1係合部
111,117 支持軸
112,118 フォーク(第1移動部材)
121 切換装置
122 駆動軸
123 駆動装置
124 連係軸
130,140 第1リンク
131,141 ボス部
136,147 バネ
137,147 爪部
150 介在部
153,154 突部(規制部の一部)
157 先端面(規制部の一部)
160,170 第2リンク
1 Transmission (power transmission device)
DESCRIPTION OF
110, 116
121
157 Tip surface (part of the restriction)
160,170 Second link
Claims (4)
外周面にカム溝が形成されたドラムと、
そのドラムを軸回りに回転するドラム駆動装置と、
前記カム溝に係合する第1係合部と、
その第1係合部が前記カム溝に案内されることで前記ドラムの軸方向に移動して前記動力伝達装置における動力の伝達経路を変更する第1移動部材と、
前記カム溝と前記第1係合部との係合と前記カム溝からの前記第1係合部の離脱とを切り換える切換装置と、を備え、
前記切換装置は、前記ドラムと並んで前記ドラムの径方向の外側に配置される駆動軸と、
その駆動軸を軸回りに回転する駆動装置と、
前記駆動軸の回転に連係して前記カム溝と前記第1係合部との係合と前記カム溝からの前記第1係合部の離脱とを切り換える第1リンクと、
前記駆動軸と並んで配置されると共に前記第1移動部材が結合される、軸方向へ移動可能な支持軸と、を備え、
前記第1リンクは、前記駆動軸に結合されると共に前記駆動軸の径方向の外側へ突出する、前記第1係合部と干渉する爪部と、
前記支持軸の軸方向へ移動不能かつ前記支持軸の周方向へ揺動可能に前記第1係合部を前記支持軸に固定するボス部と、を備える変更装置。 A changing device connected to a power transmission device disposed on a power transmission path between the power source and the drive wheel,
A drum having cam grooves formed on the outer peripheral surface;
A drum driving device for rotating the drum around its axis;
A first engaging portion that engages with the cam groove;
A first moving member that moves in the axial direction of the drum by the first engagement portion being guided by the cam groove and changes a power transmission path in the power transmission device;
And a switching device for switching disengagement and the first engagement portion from engagement with the cam groove of the cam groove and the first engagement portion,
The switching device includes a drive shaft that is arranged on the outer side in the radial direction of the drum alongside the drum,
A drive device for rotating the drive shaft about the axis;
A first link that switches between engagement of the cam groove and the first engagement portion and disengagement of the first engagement portion from the cam groove in association with rotation of the drive shaft;
An axially movable support shaft that is arranged alongside the drive shaft and to which the first moving member is coupled,
The first link is coupled to the drive shaft and protrudes outward in the radial direction of the drive shaft, and a claw portion that interferes with the first engagement portion;
And a boss portion that fixes the first engagement portion to the support shaft so that the support shaft cannot move in the axial direction and can swing in the circumferential direction of the support shaft .
前記爪部は、前記第1係合部に干渉して前記係合方向と反対の離脱方向へ前記ボス部を揺動しつつ前記バネに荷重を加えることを特徴とする請求項1記載の変更装置。 The first link includes a spring that urges the boss portion in an engagement direction in which the first engagement portion engages with the cam groove,
The claw portion is changed according to claim 1, wherein the applying a load to said spring while oscillating the boss first interfere with the engagement portion to the separating direction opposite to the engagement direction apparatus.
外周面にカム溝が形成されたドラムと、
そのドラムを軸回りに回転するドラム駆動装置と、
前記カム溝に係合する第1係合部と、
その第1係合部が前記カム溝に案内されることで前記ドラムの軸方向に移動して前記動力伝達装置における動力の伝達経路を変更する第1移動部材と、
前記カム溝と前記第1係合部との係合と前記カム溝からの前記第1係合部の離脱とを切り換える切換装置と、
前記カム溝に係合する第2係合部と、
その第2係合部が前記カム溝に案内されることで前記ドラムの軸方向に移動して前記動力伝達装置における動力の伝達経路を変更する第2移動部材と、を備え、
前記切換装置は、前記ドラムと並んで前記ドラムの径方向の外側に配置される駆動軸と、
その駆動軸を軸回りに回転する駆動装置と、
前記駆動軸と並んで配置される連係軸と、
前記駆動軸の回転を前記連係軸に伝達する、前記連係軸と前記駆動軸との間に介在する介在部と、
その介在部による前記連係軸の回転に連係して前記カム溝と前記第2係合部との係合と前記カム溝からの前記第2係合部の離脱とを切り換える第2リンクと、を備える変更装置。 A changing device connected to a power transmission device disposed on a power transmission path between the power source and the drive wheel,
A drum having cam grooves formed on the outer peripheral surface;
A drum driving device for rotating the drum around its axis;
A first engaging portion that engages with the cam groove;
A first moving member that moves in the axial direction of the drum by the first engagement portion being guided by the cam groove and changes a power transmission path in the power transmission device;
A switching device for switching between engagement of the cam groove and the first engagement portion and detachment of the first engagement portion from the cam groove ;
A second engagement portion that engages with the cam groove;
A second moving member that moves in the axial direction of the drum by the second engagement portion being guided by the cam groove and changes a power transmission path in the power transmission device;
The switching device includes a drive shaft that is arranged on the outer side in the radial direction of the drum side by side with the drum,
A drive device for rotating the drive shaft about the axis;
A linkage shaft arranged alongside the drive shaft;
An intermediate portion interposed between the linkage shaft and the drive shaft for transmitting rotation of the drive shaft to the linkage shaft;
A second link for switching between engagement of the cam groove and the second engagement portion and disengagement of the second engagement portion from the cam groove in association with rotation of the linkage shaft by the interposition portion; A change device provided .
前記介在部は、前記駆動軸および前記連係軸の所定量以上の回転を規制する規制部を備えていることを特徴とする請求項3記載の変更装置。 The switching device includes a first link that switches between engagement of the cam groove and the first engagement portion and disengagement of the first engagement portion from the cam groove in association with rotation of the drive shaft. ,
The change device according to claim 3 , wherein the interposition part includes a restriction part that restricts rotation of the drive shaft and the linkage shaft by a predetermined amount or more.
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