JP6762155B2 - 自動車変速機用シフト装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車変速機用シフト装置に関し、特に、それぞれ動力伝達軸周りを回転可能である複数のトランスミッションシャフトと、トランスミッションシャフトと固く連結されているシンクロナイザリングと、第１のディスクキャリアと、第１のディスクキャリアと回転不能に及び軸方向に移動可能に連結された複数の第１ディスクと、第１のディスクキャリアに対して軸方向に移動可能であり、周方向に摩擦的に且つ積極的にシンクロナイザリングと連結可能である第２のディスクキャリアと、回転不能に及び軸方向に移動可能に第２のディスクキャリアと連結され、第１ディスクと共に多重ディスククラッチを形成する複数の第２ディスクと、第２のディスクキャリアを軸方向に加圧するための作動体とを有する全自動有段変速機に関する。

自動車工学において、自動変速機、特に、流体を使ったトルクコンバータを備えた有段全自動変速機及び遊星歯車式変速機は、マニュアルで変速可能な変速機に代わって、動力伝達のために使用される。

そのような全自動有段変速機は、牽引力を中断することなく動力伝達装置として機能する。パワーフローは、遊星ギアセットを経由して成り立ち、ギアチェンジは、各個の遊星ギアセット要素を連結又は分離することによって為される。各個の遊星ギアセット要素の連結は、多重ディスククラッチによって成り立ち、多重ディスククラッチは、目下、伝達される最大トルクのために設計されなければならず、トルク伝達のための摩擦点及びディスクの一致する数を構成する。多数の摩擦点のために、望まない空転トルクは、分離した状態でとても高く、伝達効率に不利な効果を有する。この理由のために、一般名、ＤＥ １０２ ４４ ５２３ Ａ１は、内部ディスクキャリアが回転可能な変速機コンポーネント、例えば、シンクロナイザを経由したトランスミッションシャフトで連結される自動車変速機をすでに提案している。シンクロナイザは、選択的に、内部ディスクキャリアのトランスミッションシャフトとの分離、摩擦の連結又は積極的な連結を提供する。シンクロナイザの分離した状況において、多重ディスククラッチが比較して明白に小さくなるにつれてより小さな摩擦のために空転トルクが同様に生じる。シフト装置の分離した状況において、例えば、オープン多重クラッチ及び分離したシンクロナイザで、より低い空転トルクは、シンクロナイザの部位における全体又は少なくともほとんどの部分と、多重ディスククラッチの部位におけるめったにない又は全くない部分とで相対的な回転という結果となる。

しかしながら、ＤＥ １０２ ４４ ５２３ Ａ１に開示された自動車用変速機の構造は、比較的、複雑であり、加えて、不必要なほどに高いシフト力レベルを有する。図７によれば、高いシフト力レベルは、第１スプリング手段及び第３スプリング手段によって作動体がシフト装置の分離した開始位置に配置される事実に起因する。シフト装置の望ましい機能性を確保するために、第３スプリング手段は、第１スプリング手段より柔軟になるように設計されなければなら乃至かしながら、第３スプリング手段は、歯型の輪郭の間に積極的な連結の安全な設計を確保できるほど十分に堅くなければならない。全体でのスプリング手段のこれらの必要性は、先行技術において提案されたシフト装置の望ましくない高いシフト力レベルに導かれる。

高い伝達効率に貢献し、さらに低シフト力レベルを有する低い空転トルクのために、構造的に単純な自動車変速機用シフト装置を作ることが本発明の目的である。

本発明によれば、この目的は、上述されたシフト装置によって解決される。作動体と第２のディスクキャリアとは、周方向に互いに回転可能であり、軸方向に互いに実質上固く連結している。これは特に、何らの軸方向の相対移動が可能ではないように、第２のディスクキャリアが対向している両軸方向に作動体に固く取り付けられていることを意味する。作動体、第２のディスクキャリア又は軸受リングのような挿入された連結構成物のスプリング及び／又はプラスチックの素材変形と同様な連結部位における不可避な軸向隙間による最小の相対移動は無視してよい。

本発明は、作動体が軸方向のシフト装置の機能的な減損なしに第２のディスクキャリアと固く連結できるという発見に基づく。油圧ピストン装置として形成される、作動体上の内部ディスクキャリアの軸方向にシフト移動可能な支持部材は、ＤＥ １０２ ４４ ５２３ Ａ１に示され、したがって、必要でない。同様に、また、ＤＥ １０２ ４４ ５２３ Ａ１の図７による第１スプリング手段は省略でき、それによれば、シフト力レベルが都合よく減少し、シフト装置の構造が単純化される。

シフト装置の一実施形態によれば、第１のディスクキャリアは、トランスミッションハウジングを形成し、又は、トランスミッションハウジングと固く連結する。この場合におけるシフト装置は、回転可能なトランスミッションシャフトを減速でき、ハウジング内のトランスミッションシャフトを回転不能に止めることができるブレーキとして作用する。狭義では、多重ディスククラッチは、そのとき多重ディスクブレーキを形成する。

シフト装置の他の実施形態によれば、第１のディスクキャリアは、実質的に回転不能にさらなるトランスミッションシャフトに連結され、又は、それと一体的に形成される。とりわけ、二本の別個のトランスミッションシャフトは、シフト装置による速度調節を実施しうる異なる遊星ギアセットの同軸に配置されたトランスミッションシャフトである。

第２のディスクキャリアと固く連結し、シンクロナイザリングと積極的な連結のために形状適合要素を含む形状適合リングが設けられる。

この場合には、シンクロナイザリングは、軸方向の相対的変位による形状適合リングの形状適合要素と噛合することができる形状適合要素を含み得る。

さらに、好ましくは、軸方向に移動可能に及び周方向に積極的に第２のディスクキャリアと連結し、シンクロナイザリングと摩擦的連結のための円錐面を含む摩擦リングが設けられる。

この場合において、シンクロナイザリングは、シンクロナイザリングと摩擦リングとが周方向で連結するために、軸方向の相対的変位による摩擦リングの円錐面で接触しうる円錐面を有することができる。

シフト装置の設計変更によれば、摩擦リングと第２のディスクキャリアとは、周方向に限られた範囲で互いに回転可能であり、互いに関連したブロッキング面を含み、それは、摩擦リングとシンクロナイザリングとの間の同期トルクに依存する摩擦リングと第２のディスクキャリアとの間で軸方向の相対的変位を可能又は遮断する。このようにして、実質上の速度同期が生じる前に、第２のディスクキャリアとシンクロナイザリングが積極的に互いに連結することを単純な方法で防止する。

第２のディスクキャリア又は第２のディスクキャリアに固く連結された構成物は、シンクロナイザリングに対する摩擦リングの通気位置を定義する作動体の開始位置において、摩擦リングのための軸上の止め具を形成することができる。

この場合において、摩擦リングスプリング要素は、好ましくは、軸方向に摩擦リングを通気位置に駆り立てるように具備され、特に、一方の摩擦リングスプリング要素は、第２のディスクキャリア上に支持し、他方は摩擦リング上に支持する。

さらに、第２のディスクキャリアと固く連結される軸受リングが具備され、軸受リングは、軸方向に固く及び周方向に摺動するように作動体に据え付けられる。その上、軸受リングは、軸方向及び周方向に第１のディスクキャリア上に摺動自在に据え付けられる。

特に好ましい実施形態によれば、第２のディスクキャリア、形状適合リング、軸受リング、摩擦リング及び摩擦リングスプリング要素は、シフト装置が少ない組み立て労力で組み立てられるように、据え付け前の組立品を形成する。

シフト装置の他の実施形態によれば、作動体は、開始位置と連結位置との間で軸方向に移動可能であり、開始位置において、トランスミッションシャフトと第１のディスクキャリアとは、周方向に分離し、多重ディスククラッチは開き、連結位置において、トランスミッションシャフトと第１のディスクキャリアとは、積極的に周方向に連結し、多重ディスククラッチは閉じる。

この実施形態において、作動体スプリング要素は、作動体を開始位置に軸方向に駆り立てるように具備され、特に、一方の作動体スプリング要素は、第１のディスクキャリア上に支持し、他方は作動体上に支持する。

さらに、第１のディスクキャリア又は第１のディスクキャリアに固く連結した構成物は、シリンダ部を含み、作動体は、ピストンとして設計され、ピストンは、軸方向に移動可能にシリンダ部内をガイドされることが好ましい。

ここでのシリンダ部とピストンとは、ピストンの軸方向の変位のために加圧可能なチャンバを定義できる。

本発明のさらなる特徴及び利点は、図面を参照しながら、後述の好ましい実施形態の説明からつかむことができる。

図１は、本発明によるシフト装置付きの全自動有段変速機の変速機ダイアグラム図を示す。 図２は、作動体の軸方向の開始位置における本発明によるシフト装置を貫く模式断面図を示す。 図３は、作動体の軸方向の摩擦位置における本発明によるシフト装置を貫く模式断面図を示す。 図４は、作動体の軸方向の摩擦接触位置における本発明によるシフト装置を貫く模式断面図を示す。 図５は、作動体の軸方向の形状適合位置における本発明によるシフト装置を貫く模式断面図を示す。 図６は、作動体の軸方向の連結位置における本発明によるシフト装置を貫く模式断面図を示す。 図７は、本発明によるシフト装置の隔壁と作動体スプリング要素との斜視断面図を示す。 図８は、本発明によるシフト装置のシンクロナイザリングの斜視断面図を示す。 図９は、本発明によるシフト装置の据え付け前の組立品の斜視断面図を示す。 図１０は、図９による据え付け前の組立品の部分分解図を示す。 図１１は、特別の設計変更による本発明のシフト装置の詳細図を示す。 図１２は、第２のディスクキャリアと摩擦リングとの間の軸方向の相対的変位の閉塞を示す三つの模式ダイアグラム図を示す。

図１は、トルクコンバータ１２、４つの遊星変速機構又は遊星ギアセット１４及び模式的に示されたトランスミッションハウジング１６を有する、電気油圧式駆動の自動車用全自動有段変速機１０を示す。さらに、駆動軸１８、被駆動軸２０及び複数のトランスミッションシャフト２４が具備され、また、後述の遊星ギアにおいて、キャリアはトランスミッションシャフト２４と呼ばれる。トランスミッションシャフト２４は、別々の遊星ギアセット１４に連結され、互いに同軸に配置される。

有段変速機１０はさらに、シフト装置２６，２８を含む。シフト装置２６，２８は、油圧が加えられ、トランスミッションシャフト２４を別のトランスミッションシャフト２４もしくはトランスミッションハウジング１６のどちらか一つに連結し、又は、トランスミッションシャフト２４を別のトランスミッションシャフト２４もしくはトランスミッションハウジング１６から分離することができる。

トランスミッションシャフト２４をトランスミッションハウジング１６に連結するシフト装置２６はまた、ブレーキ装置と呼ばれる。２つのトランスミッションシャフト２４を互いに連結するシフト装置２８はまた、連結装置と呼ばれる。模範的な本実施形態において、６つのシフト装置２６，２８が設けてあり、そのうち３つのシフト装置２６がブレーキ装置として形成され、その他の３つのシフト装置２８が連結装置として形成されている。図１によれば、例として、２つのブレーキ装置と１つの連結装置とが連結状態（ハッチングによって示される）にあり、１つのブレーキ装置と２つの連結装置とが分離状態にある。

シフト装置２６，２８のシフトを種々組み合わせることにより、有段変速機１０の個々のギア段に対応して、駆動シャフト１８と被駆動シャフト２０との間のギア比が得られる。

全自動有段変速機１０の一般的構造と動作モードは従来から知られているので、その内容については説明を省略し、以下の説明では本発明に係るシフト装置２６，２８の構造的な設計と機能だけを説明する。

図２乃至６はそれぞれ、自動車変速機、特に、全自動有段変速機１０のシフト装置２８を示す。シフト装置２８、特にシフト装置２８の作動体３０は、異なる軸上の位置を取ることができる。具体的に、軸上の開始位置（図２）、軸上の同期位置（図３）、軸上の摩擦接触位置（図４）、軸上の形状適合位置（図５）、及び、軸上の連結位置（図６）にある作動体がそれぞれ示してある。
において図示される。

ここでシフト装置２８は、それぞれ、動力伝達軸Ａ周りに回転可能な２つのトランスミッションシャフト２４と、トランスミッションシャフト２４の一つに固定連結されたシンクロナイザリング３２と、第１のディスクキャリア３４と、回転不能に且つ軸方向に移動可能に第１のディスクキャリア３４に連結された複数の第１ディスク３６と、第１のディスクキャリア３４に対して軸方向に移動可能であり、周方向に関してシンクロナイザリング３２と摩擦をもって且つ積極的に連結された第２のディスクキャリア３８と、回転不能に且つ軸方向に移動可能に第２のディスクキャリア３８と連結され、第１ディスク３６と共に多重ディスククラッチ４２を形成する複数の第２のディスクキャリア４０と、第２のディスクキャリア３８を軸方向に加圧するための作動体３０とから構成される。作動体３０と第２のディスクキャリア３８とは、周方向に互いに回転可能であり、軸方向に互いに固く連結されている。

図示された模範的な実施形態において、第１ディスク３６は外部ディスクで、外部ディスクキャリアとして設計された第１のディスクキャリア３４と回転不能に且つ軸方向に移動可能に連結されている。これに対応して、第２ディスク４０は内部ディスクで、内部ディスクキャリアとして設計された第２のディスクキャリア３８と回転不能に且つ軸方向に移動可能に連結されている。

図２乃至図６によれば、第１のディスクキャリア３４は、別のトランスミッションシャフト２４と実質的に回転不能に連結されている（特に、一体的に形成されている）。第１のディスクキャリア３４と回転不能に連結された該トランスミッションシャフト２４と、シンクロナイザリング３２と固く連結されたトランスミッションシャフト２４は、明らかに、異なる遊星ギアセット１４の２つの別個のトランスミッションシャフト２４で、同軸上に配置されている。これに対応して、シフト装置２８は、連結装置として機能し、回転方向に関して、遊星ギアセット１４のトランスミッションシャフト２４を、多重ディスククラッチ４２とシンクロナイザ４４とを介して、他の遊星ギアセット１４のトランスミッションシャフト２４に連結することが可能である。まず、速度が順応したうえで、トランスミッションシャフト２４が、多重ディスククラッチ４２の摩擦結合とシンクロナイザ４４の形状適合的連結とを介して実質上回転不能に連結される。

他のトランスミッションシャフト２４と回転不能に連結されることに代えて、第１のディスクキャリア３４はまた、これがトランスミッションハウジング１６を形成してもよいし、トランスミッションハウジング１６と固く連結してもよい。これにより、シフト装置２６は、ブレーキ装置として作用し、トランスミッションハウジング１６でシンクロナイザリング３２と固く連結されたトランスミッションシャフト２４を保持できる。

図２乃至図６を参照すると、作動体３０と第１のディスクキャリア３４とは実質的に回転不能に且つ軸方向に移動可能に連結されることが明らかになる。作動体３０は、図２記載の開始位置と、図６記載の連結位置との間を軸方向に移動可能である。開始位置において、トランスミッションシャフト２４と第１のディスクキャリア３４とは周方向に分離し、多重ディスククラッチ４２は開いている。連結位置において、トランスミッションシャフト２４と第１のディスクキャリア３４は周方向にしっかりと連結されており、多重ディスククラッチ４２は閉じている。

多重ディスククラッチが開いたときに生ずる比較的高い空転トルクを減少させるために、第２のディスクキャリア３８とトランスミッションシャフト２４との間にシンクロナイザ４４が具備される。

シフト装置２８のシンクロナイザ４４は、トランスミッションシャフト２４にしっかりと連結されたシンクロナイザリング３２を有する。シンクロナイザリング３２は、図８に詳細に示されており、円錐面４６と形状適合要素４８を有する。シンクロナイザ４４はまた、別の摩擦リング５０を有する。摩擦リング５０は、軸方向に移動可能であり、また、周方向に関して第２のディスクキャリア３８にしっかりと連結されており、シンクロナイザ３２と摩擦結合するための円錐面５２を有する（図９と１０を参照）。シンクロナイザリング３２と摩擦リング５０の円錐面４６，５２は、同じ円錐角を有する同軸の平行な摩擦面である。円錐面４６，５２は、軸方向の相対移動によって接触し、摩擦リング５０とシンクロナイザリング３２を同期させる、すなわち、摩擦接触によってそれらを実質的に回転不能に連結する。当然、円錐面４６，５２の少なくとも一方は別の摩擦ライニングによって形成してもよい。図２，９，１０では、摩擦リング５０の円錐面５２に摩擦ライニング５３が設けてある。

シンクロナイザ４４はさらに、独立した形状適合リング５４を有する。形状適合リング５４は、第２のディスクキャリア３８としっかり連結されており、シンクロナイザリング３２との積極的な連結のための形状適合要素５６を含む。形状適合リング５４の形状適合要素５６は、シンクロナイザリング３２と形状適合リング５４を周方向に実質的に回転不能に連結するために、軸方向の相対移動によってシンクロナイザリング３２の形状適合要素４８と係合し得る。

図８及び９によれば、形状適合要素４８，５６はそれぞれ歯部として設計される。本実施形態では、シンクロナイザリング３２の形状適合要素４８は外歯部を形成し、形状適合リング５４の形状適合要素５６は内歯部を形成している。各歯部は、周方向に配置された複数の歯から構成され、特に、歯部の各歯は、軸方向に対して傾斜した二つの対応する歯面を含む。各歯面は、他方の歯部に向かって楔状に収束する。このようにして、歯部の「軸方向のかみ合い」は単純化される。それらの二つの歯部は、図２〜４に示すようにシフト位置で軸方向に隣接し、図５及び６に示すように、シフト装置２８の形状適合位置で互いに噛合する。これにより、トランスミッションシャフト２４が周方向に関して第２のディスクキャリア３８としっかりと連結される。

図示する例示の実施形態において、シフト装置２８は、トランスミッションシャフト２４の回転に影響を与えるために、チャンバ６０が油圧によって加圧されるように電気油圧的に作動する全自動有段変速機１０の一部分である。

また、油圧によって動作する代わりに、別の方法でシフト装置２８を電気的に動作することも当然考えられる。

図２〜６に示すように、第１のディスクキャリア３４又は該第１のディスクキャリア３４に固く連結された構成物は、シリンダ部５８を含む。さらに、作動体３０は、シリンダ部５８において軸方向に移動可能にガイドされるピストンとして設計される。ピストンとして設計されたシリンダ部５８と作動体３０は、ピストンの軸方向の変位のための加圧可能なチャンバ６０を形成する。

流体の圧力に対抗して、作動体３０は、作動体スプリング要素６２によって図２に示すその開始位置に軸方向に付勢される。ここで、作動体スプリング要素６２は、一方で作動体３０を支持し、他方で第１のディスクキャリア３４で支持する。例示する本実施形態において、第１のディスクキャリア３４はまた、作動体３０に対する軸方向のストッパ（止め）を形成し、これにより、シフト装置２８の軸方向の開始位置を定義されている。

シフト装置２８のこの開始位置において、シンクロナイザリング３２と摩擦リング５０は所謂通気位置にあり、そこでは円錐面４６，５２が互いに離間している。軸方向の隙間ｓ、すなわち、シフト装置２８の開始位置から円錐面４６，５２の接触まで進む摩擦リング５０の軸方向の変位は、数ミリメートルの大きさで、好ましくは１ｍｍ程度である。

第２のディスクキャリア３８にしっかりと連結された形状適合リング５４は、摩擦リング５０に対する軸方向のストッパ（止め）を形成し、これにより、作動体３０の開始位置に、シンクロナイザリング３２に対する摩擦リング５０の通気位置が定義される。軸方向に向けて摩擦リングを通気位置に付勢するために、摩擦リングスプリング要素６４が設けてある。摩擦リングスプリング要素６４は、一方で第２のディスクキャリア３８を支持し、他方で摩擦リング５０に支持する。

シンクロナイザ４４がこの通気位置にあるとき、トランスミッションシャフト２４の速度差に応じたドラッグトルク（つれまわりトルク）等が得られる。しかし、このときの摩擦面は明らかに小さいため、得られるトルクは開放された多重ディスククラッチ４２から得られるものよりも非常に小さい。これに対応して、シフト装置２８の開始位置における相対的な回転は、専ら又は少なくともほとんどが、シンクロナイザ４４のシンクロナイザリング３２と摩擦リング５０との間で行われる。（開いた）多重ディスククラッチ４２におけるドラッグトルクにより、第１のディスクキャリア３４と同期して又は少なくともほとんど同期して移動する。その結果、シフト装置２８の開始位置では、わずかにシンクロナイザ４４の小さいドラッグトルクだけが発生し、そのことが伝達効率に好ましい効果を発揮する。

図３は、トランスミッションシャフト２４に非回転状態で連結されたシンクロナイザリング３２と摩擦リング５０との間の初期摩擦連結状態におけるシフト装置２８を示す。

チャンバ６０の圧力により、ピストンとして設計された作動体３０は、軸方向に、図２に示す開始位置から、摩擦リング５０の円錐面５２がすでにシンクロナイザリング３２の円錐面４６と第１の摩擦接触を形成するほどまでに解放される。したがって、図３に示す作動体３０は軸方向摩擦位置又は軸方向同期位置にある。

図４によれば、作動体３０は、チャンバ６０内の油圧の増加によって、図３と比較して、その開始位置からさらに離れて軸方向に動作し続け、現在は摩擦接触位置にある。作動体３０がさらに軸方向に移動すると、トランスミッションシャフト２４は、シンクロナイザリング３２と第２のディスクキャリア３８を介して第２ディスク４０と同期する。その結果、シフト装置２８内の相対的回転が多重ディスククラッチ４２内（すなわち、従来型有段変速機１０に類似した第１と第２ディスク３６，４０の間）で発生する。

シフト装置２８の摩擦接触位置において、形状適合リング５４はシンクロナイザリング３２との形状適合的な噛合に達するまでの軸方向直前の位置にある。

チャンバ６０内の油圧がさらに増加すると、図５に示す作動体３０は、その軸方向の開始位置からさらに離れ、軸方向の形状適合位置にあるとき、シンクロナイザリング３２と第２のディスクキャリア３８が摩擦リング５０を介して摩擦的に連結するだけでなく、形状適合リング５４を介してしっかりと連結する。これにより、シンクロナイザ４４のトルク伝達能力が急激に増加する。

多重ディスククラッチ４２は、第１ディスク３６及び第２ディスク４０の間で相対回転が可能であるように作動体３０の形状適合位置まで開いている。

図６は、最終的に、作動体３０の軸方向の連結位置にあるシフト装置２８を示す。図５に示す形状適合位置とほぼ同様に、トランスミッションシャフト２４と第１のディスクキャリア３４は、周方向にしっかりと連結したままである。開始位置からさらに離れることにより、作動体３０はディスク３６，４０を軸方向に付勢する。これにより、図６に示すように、多重ディスククラッチ４２が閉じて、トランスミッションシャフト２４の速度が同期する。

図７は、第２のディスクキャリア３８にしっかりと連結されたリング形状の隔壁６６を示す。第２のディスクキャリア３８は、軸方向にしっかりと設けられており、周方向には作動体３０の上にスライド自在に設けてある。さらに隔壁６６は、第１のディスクキャリア３４の上に、軸方向と周方向にそれぞれスライド自在に設けてある。加えて、図７は、作動体ばね要素６２を示す。作動体ばね要素６２は、一方が隔壁６６を介して第１のディスクキャリア３４を支持し、他方が作動体３０を支持しており、作動体３０を図２の開始位置に付勢している。

別のトランスミッションシャフト２４の高速回転時、流体の回転に起因してチャンバ６０に遠心力が発生する。この遠心力は、作動体ばね要素６２の力に対抗して作動体３０に圧力を加え、摩擦リング５０と同期リング３２を摩擦接触させ得る。この遠心力を相殺するために隔壁６６が設けてあり、この隔壁６６によって第１のディスクキャリア３４の円筒部５８に、作動体ばね要素６２を収容するチャンバ６８を形成している。固定された別のトランスミッションシャフト２４により、チャンバ６８は、ほぼ圧力のかからない流体で充満される。これにより、別のトランスミッションシャフト２４の回転中は遠心力だけが作用する。チャンバ６０，６８内の流体の遠心力に起因する軸方向の力は実質的に互いに相殺される。その結果、流体の遠心力に起因する速度依存性の好ましくない軸方向力が作動体３０に作用することはない。

図８は、成形された板状金属部品として製造されうるシンクロナイザリング３２を斜めから見た断面図を示す。板状金属の厚さは、好ましくは、約３ｍｍ程度である。シンクロナイザリング３２は、円錐面４６と形状適合要素４８との両方を含み、特に圧入又は溶接でトランスミッションシャフト２４に固く連結されている。

図９は、シフト装置２８のための据え付け前のアセンブリ（組立品）７０を示す。組立品７０は、第２のディスクキャリア３８と、形状適合リング５４と、摩擦リング５０と、摩擦リングスプリング要素６４と、軸受リング７２を有する。

図１０は、図９に係るプレファブアセンブリ７０の分解斜視図である。

リング形状の第２のディスクキャリア３８は、成形された後に圧延されて溶接された板状金属から作られる。板状金属の厚さは、好ましくは約２ｍｍである。第２のディスクキャリア３８の軸方向の端部に隣接する形状適合リング５４は同様に、成形された板状金属部品として設計される。形状適合リング５４の板状金属部品の厚さは、好ましくは約３ｍｍである。第２のディスクキャリア３８と形状適合リング５４とは、プレス加工又はリベット接合若しくはそれらの両方で互いに固く連結される。

図示する例示の実施形態において、第２のディスクキャリア３８の内部に軸方向に移動可能に収容される摩擦リング５０は、板厚が好ましくは約１．５ｍｍの成形板状金属部品である。ここで、摩擦リング５０の円錐面５２は、独立した摩擦ライニング５３によって形成される。

摩擦リング５０の軸方向近傍では、第２のディスクキャリア３８の内部に摩擦リングスプリング要素６４が収容される。この摩擦リングスプリング要素６４は、平坦で好ましくは下降型弾性曲線を有する円形の板ばね（ディスクスプリング）として設計される。図９に示されるような固定された状態で、摩擦リングスプリング要素６４の軸方向の力は、好ましくは１ｋＮ程度であり、特に好ましくは、１ｋＮ未満である。

摩擦リングスプリング要素６４は、軸方向において、摩擦リング５０と軸受リング７２に支持する。例示の本実施形態において、軸受リング７２は、成形された板状の金属部品として設計されており、その板厚は好ましくは約１ｍｍである。

軸受リング７２は、その半径方向外周に平坦な軸受７３を含む。軸受７３は、図３に示す同期位置、図４に示す摩擦接触位置、及び図５に示す形状適合位置で、作動体３０上を周方向にスライドする。図２に示す開始位置と図６に示す連結位置では、他方の作動体３０と軸受リング７２は実質的に同じ速度を有し、そのために、軸受リング７２と作動体３０との間にまったく又はほとんど相対的回転がない。軸方向に関して、軸受リング７２は、作動体３０にしっかりと連結されている。図２〜６に示す例示の実施形態では、作動体３０の溝に係合する軸受リング７２を軸方向の固定のために、止め輪（サークリップ）が設けられる。

軸受リング７２は、形状適合リング５４の反対側で、第２のディスクキャリア３８の軸方向末端に配置され、形状適合リング５４と同様に、特にプレス加工又はリベット接合若しくはそれらの両方で、第２のディスクキャリア３８にしっかりと連結される。

軸受リング７２は作動体３０及びディスクキャリア３８の両方に、軸方向の隙間が実質的に無い状態で連結されて、作動体３０とディスクキャリア３８は軸方向に互いにしっかりと連結されている。自動車の運転中に発生する通常の負荷の下では、構成部品特に軸受リング７２の材料変形は無視できる。

図１０に示す構成部品は、軸方向に組み立てられ、図９に示す据え付け前の組立体７０を形成する。摩擦リング５０は、摩擦リングスプリング要素６４によって、軸方向に形状適合リング５４に対してプリテンションが加えられる。

図１１は、摩擦リング５０の部分を特別に改変したシフト装置２８の断面図を示す。

この改変例において、摩擦リング５０と第２のディスクキャリア３８は、周方向に限定された範囲で互いに相対的に回転可能であり、図１２に示すように、互いに関わり合うブロッキング面７４，７６を含み、それは、摩擦リング５０とシンクロナイザリング３２との間の同期トルクに応じて、摩擦リング５０と第２のディスクキャリア３８との間の軸方向の相対的変位を可能にする又は規制する。

図１２は、図１１に示す連結部分Ｘの略図を示し、摩擦リング５０は第２のディスクキャリア３８に対して相対的な異なる位置を有する。

摩擦リング５０の放射状突起部７８は、第２のディスクキャリア３８の溝８０に係合する。溝８０は、軸方向に伸びており、シフト装置２８の軸方向開始位置に、放射状突起部７８（図１２の上段図を参照）の部分で周方向に広がるフレア状の溝部分を含む。

第２のディスクキャリア３８と摩擦リング５０との間に速度差があるとき、フレア状の溝部分の領域にある放射状突起部７８が周方向に溝止め部８２にまで移動する（図１２の中段図を参照）。

作動体３０（及び作動体３０に固く連結した第２のディスクキャリア３８）が図５に示す形状適合位置に軸方向に移動しようとしても、この軸方向の動きはブロッキング面７４，７６によって妨げられる（図１２の下段図を参照）。ブロッキング面７４，７６の傾きは、摩擦リング５０とシンクロナイザリング３２との間の非常に大きい同期トルク（速度差）があるとき、互いに関わり合うブロッキング面７４，７６がそのような軸方向の相対的な動きを阻止し、所定の同期トルクを下回ったとき、周方向に互いに沿ってスライドし、最終的には軸方向の相対的変位が可能になる、ように選択される。

このように、摩擦リング５０とシンクロナイザリング３２との間の相当な速度差があっても、シフト装置２８は図５に示すその形状適合位置を取ることが容易にできる。そのような構成がなければ、形状適合要素４８，５６が不必要に摩耗し、シフトノイズを生じることになる。

言い換えれば、トランスミッションシャフト２４と第２のディスクキャリア３８との間に設けたシンクロナイザ４４は、ロッキングシンクロナイザとして設計される。

１０ シフト装置
２４ トランスミッションシャフト
３０ 作動体
３２ シンクロナイザリング
３４ 第１のディスクキャリア
３６ 第１ディスク
３８ 第２のディスクキャリア
４０ 第２ディスク
４２ 多重ディスククラッチ
４６ 円錐面
４８ 形状適合要素
５０ 摩擦リング
５２ 円錐面
５４ 形状適合リング
５６ 形状適合要素
５８ シリンダ部
６０ チャンバ
６２ 作動体スプリング要素
６４ 摩擦リングスプリング要素
７２ 軸受リング
７４ ブロッキング面
７６ ブロッキング面
Ａ 動力伝達軸

Claims (15)

1. それぞれが動力伝達軸（Ａ）周りを回転可能である複数のトランスミッションシャフト
   （２４）と、
   トランスミッションシャフト（２４）と固く連結されているシンクロナイザリング（３２）と、
   第１のディスクキャリア（３４）と、
   回転不能に及び軸方向に移動可能に前記第１のディスクキャリア（３４）と連結された複数の第１ディスク（３６）と、
   前記第１のディスクキャリア（３４）に対して軸方向に移動可能であり、周方向に摩擦的に且つ噛合により前記シンクロナイザリング（３２）と連結可能である第２のディスクキャリア（３８）と、
   回転不能に及び軸方向に移動可能に前記第２のディスクキャリア（３８）と連結され、
   前記第１ディスク（３６）と共に多重ディスククラッチ（４２）を形成する複数の第２ディスク（４０）と、
   前記第２のディスクキャリア（３８）を軸方向に加圧するための作動体（３０）と、を
   備え、
   前記作動体（３０）と前記第２のディスクキャリア（３８）は、周方向に関して相対的に回転可能であり、且つ、軸方向に関して実質的に固く互いに連結されていることを特徴とする、自動車変速機、特に全自動有段変速機用のシフト装置。
2. 前記第１のディスクキャリア（３４）は、トランスミッションハウジングを形成する、又は、トランスミッションハウジングと固く連結されている、ことを特徴とする請求項１に記載のシフト装置。
3. 前記第１のディスクキャリア（３４）は、別のトランスミッションシャフト（２４）と実質上回転不能に連結されている、ことを特徴とする請求項１に記載のシフト装置。
4. 前記第２のディスクキャリア（３８）に固く連結され且つ前記シンクロナイザリング（３２）と噛合による連結のための形状適合要素（５６）を含む形状適合リング（５４）によって特徴付けられる、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシフト装置。
5. 前記シンクロナイザリング（３２）は、周方向に前記シンクロナイザリング（３２）と前記形状適合リング（５４）とを連結するために、軸方向の相対的変位によって、前記形状適合リング（５４）の前記形状適合要素（５６）に噛合しうる形状適合要素（４８）を含む、ことを特徴とする請求項４に記載のシフト装置。
6. 軸方向に移動自在に及び周方向に噛合により前記第２のディスクキャリア（３８）と連結し、前記シンクロナイザリング（３２）と摩擦的な連結のために円錐面（５２）を含む摩擦リング（５０）によって特徴付けられる請求項４に記載のシフト装置。
7. 前記シンクロナイザリング（３２）は、周方向に前記シンクロナイザリング（３２）と前記摩擦リング（５０）とが連結するために軸方向の相対的変位による前記摩擦リング（５０）の前記円錐面（５２）と接触しうる円錐面（４６）を含む、ことを特徴とする請求項６に記載のシフト装置。
8. 前記摩擦リング（５０）と前記第２のディスクキャリア（３８）とは、周方向に限られた範囲に互いに対して回転可能であり、摩擦リング（５０）とシンクロナイザリング（３２）との間の同期トルクに依存する前記摩擦リング（５０）と前記第２のディスクキャリア（３８）との間の軸方向の相対的変位を可能又は阻止する、互いに連関したブロッキング面（７４，７６）を含む、ことを特徴とする請求項６又は７に記載のシフト装置。
9. 前記第２のディスクキャリア（３８）又は前記第２のディスクキャリア（３８）と固く連結した構成物は、前記摩擦リング（５０）の軸方向の止め具を形成し、前記作動体（３０）の開始位置における当該止め具は、前記摩擦リング（５０）の前記円錐面（５２）が前記シンクロナイザリング（３２）と離間した位置である前記摩擦リング（５０）の通気位置を画定する、ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載のシフト装置。
10. 軸方向に前記摩擦リング（５０）をその通気位置に付勢する摩擦リングスプリング要素（６４）が具備され、特に一方の前記摩擦リングスプリング要素（６４）が前記第２のディスクキャリア（３８）に対応し、他方が前記摩擦リング（５０）に対応する、ことを特徴とする請求項９に記載のシフト装置。
11. 軸方向には固く及び周方向にはスライドするように前記作動体（３０）上に据え付けられた前記第２のディスクキャリア（３８）と固く連結した軸受リング（７２）が設けられている、ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のシフト装置。
12. 前記作動体（３０）は開始位置と連結位置との間を軸方向に移動自在であり、当該開始位置においては、前記トランスミッションシャフト（２４）と前記第１のディスクキャリア（３４）とは周方向に分離し、前記多重ディスククラッチ（４２）は開き、当該連結位置においては、前記トランスミッションシャフト（２４）と前記第１のディスクキャリア（３４）とは周方向に積極的に連結し、前記多重ディスククラッチ（４２）は閉じる、ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のシフト装置。
13. 前記作動体（３０）を軸方向に向けて前記開始位置に付勢する作動体スプリング要素（６２）が具備され、特に、一方の前記作動体スプリング要素が前記第１のディスクキャリアに対応し、他方が前記作動体（３０）に対応する、ことを特徴とする請求項１２に記載のシフト装置。
14. 前記第１のディスクキャリア（３４）又は前記第１のディスクキャリア（３４）と固く連結した構成物は、シリンダ部（５８）を含み、前記作動体（３０）はピストンとして設計され、当該ピストンは、軸方向に移動自在に前記シリンダ部（５８）内をガイドされる、ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のシフト装置。
15. 前記シリンダ部（５８）と前記ピストンとは、前記ピストンの軸方向の変位のために加圧可能なチャンバ（６０）を画定する、ことを特徴とする請求項１４に記載のシフト装置。