JP2001280493A - 変速装置 - Google Patents
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Abstract
迅速に行えるようにすること。 【解決手段】 シフトスピンドル21が回動すると、ク
ラッチアーム24が回動してクラッチのリフトが開始さ
れる。シフトスピンドル21の回動に伴ってサブアーム
36が回動し、プリロードスプリング39によりマスタ
アーム37にプリロードがかかる。その後、サブアーム
37がさらに回動されるとマスタアーム37が追従し、
インデックスピン35を介してシフトドラム19が回動
される。プリロードがかかっているので、クラッチが切
り離されると、直ちにシフトドラム19は回動してシフ
トフォーク15が変位し、ギヤが切替えられる。
Description
特に、クラッチの切り離し動作に応答して素早く変速ギ
ヤを切り替えることができる変速装置に関する。
にシフトフォークを係合させておき、シフトドラムを回
動させることによりシフトフォークを移動させてギヤの
噛合わせを切り換える変速装置が知られている。前記シ
フトフォークの移動に際しては、車両の動力源と変速装
置との間の動力伝達経路を切断する必要があり、そのた
めにクラッチ機構が採用される。近年、クラッチ機構に
よる動力伝達機構の切断とシフトドラムの駆動とを単一
のモータにより行う電動式変速装置が知られている(例
えば、特開平11−82710号公報参照)。
欠的に回動させるアーム(マスタアーム)を駆動するチ
ェンジスピンドルを有する。チェンジスピンドルにはク
ラッチを断続させるクラッチレバーも結合されている。
動作時は、チェンジスピンドルを予定角度回転させると
クラッチアームを介してクラッチが切り離され、その位
置からさらにチェンジスピンドルを回転させると、シフ
トドラムが回転してシフトフォークが偏倚し、ギヤの噛
合わせが切り換えられる。
ンドルが予定角度回転してクラッチが切り離されるまで
シフトドラムが回転しないため、シフト動作の開始から
実際にギヤが切り替わるまでの時間が長くなっていた。
また、シフトフォークで移動されるギヤ同士の連結部材
にダボを形成するとともに、このダボが係合するダボ孔
をギヤに形成し、前記連結部材のダボがどのギヤのダボ
孔と結合されるかによって変速比を決定している。
慣性による回転が続いているときにスムーズに結合され
る構造を有する。しかし、クラッチが切れてからシフト
ドラムを回転させる従来の装置では、クラッチが切れて
から前記ダボとダボ孔とを結合する動作に至るまでの時
間が長い。そのために慣性が小さく、ダボとダボ孔とが
結合されにくく、スムーズにギヤが切り替わらないこと
がある。
を該シフトフォークの偏倚方向にばねで付勢しておくよ
うにしたシフト機構が提案されている(実開昭62−4
0349号公報、特開平5−203048号公報参
照)。しかし、これらのシフト機構では、シフトドラム
を用いるのではなくシフトフォークを直接駆動するの
で、シフトフォーク駆動専用にモータを設けなければな
らない。
ラッチが切り離されたならば、直ちにシフトフォークが
移動して、迅速にギヤの切り替えが行われるようにする
ことができる変速装置を提供することにある。
に、本発明は、シフトフォークの移動により、動力源と
出力軸との間に設けられたギヤ列を切り替えて動力源の
回転数と出力軸の回転数との比を変化させる変速装置に
おいて、前記シフトフォークを移動させるシフトドラム
と、前記動力源および前記ギヤ列間に設けられたクラッ
チと、前記シフトドラムおよび前記クラッチを付勢する
シフトスピンドルと、前記シフトスピンドルおよび前記
シフトドラム間に設けられ、該シフトスピンドルの第1
作動角から作動開始して前記シフトドラムを予定角度回
動させる間欠駆動手段と、前記シフトスピンドルおよび
前記シフトドラム間に設けられ、前記クラッチの切り離
しが完了する前記シフトスピンドルの第2作動角より小
さい第3作動角で、前記シフトドラムを回動方向に付勢
開始する付勢手段とを具備した点に第1の特徴がある。
回動すると第2作動角でクラッチが切れる。そして、ク
ラッチが切られるのに先立って付勢手段により第3作動
角からシフトドラムにプリロードがかかり始める。した
がって、クラッチが切れたならば直ちにシフトドラムが
予定角度回動してギヤ列の切替えが行われる。
い作動角では前記付勢手段による付勢力が解除されるよ
うに構成された点に第2の特徴がある。第2の特徴によ
れば、第1作動角に達した後、つまり間欠駆動手段によ
るシフトドラムの回動が開始された後は、シフトスピン
ドルの回動に対してシフトドラムが追従する。
角度を検出するドラム位置検出手段を具備した点に第3
の特徴がある。第3の特徴によれば、第1作動角に至る
前に前記付勢手段によってシフトドラムが回転すること
があった場合にも、シフトドラムの位置を認識すること
ができるので、この角度検出結果に基づく各種の制御
を、シフトドラムの位置に対応して確実に行うことがで
きる。
を駆動するモータを具備した点に第4の特徴がある。第
4の特徴によれば、モータによってクラッチの切り離し
と、ギヤの切替えが行われる装置において、クラッチの
切替えが短時間で確実に行われる。
実施形態を説明する。図2は、本発明の一実施形態に係
る電動式変速装置を含むエンジンの要部構成図である。
同図において、ピストン1に連結されるクランク軸2は
遠心クラッチ3ならびにギヤ4,5を介して位置・容量
変換クラッチ6に結合される。クラッチ6の出力は変速
装置の第1軸7に結合され、第1軸7は複数のギヤから
なるギヤ列8を介して第2軸9に結合される。さらに、
第2軸9はギヤ10,11を介して出力軸12に結合さ
れる。第1軸7および第2軸9には、フォーク13,1
4,15でこれら軸上を移動させられる連結部材(スラ
イダ)16,17,18が配置される。各スライダ16
〜18は軸方向両端にそれぞれダボを有しているととも
に、各スライダ16〜18の両側に位置するギヤの側面
には、前記ダボと結合するダボ孔がそれぞれ設けられ
る。
イダと係合する側とは反対側の端部はシフトドラム19
の円周に沿って形成されたカム溝19a,19b,19
cに係合する。シフトドラム19の軸19dはインデッ
クス機構部20を介して変速操作入力部材としてのシフ
トスピンドル21に結合される。
てモータ23に結合される。またシフトスピンドル21
にはクラッチアーム24が取付けられ、このクラッチア
ーム24は前記位置・容量変換クラッチ6の操作軸25
に係合する。なお、クランク軸2に対向してエンジン回
転数センサ26が設けられ、第2軸9のギヤの1つに対
向して車速センサ27が設けられる。また、シフトドラ
ム19の軸19dにはドラム位置センサ28が設けら
れ、クラッチアーム24と係合する操作軸25にはスピ
ンドル角度センサ29が設けられ、吸気管にはスロット
ルセンサ30が設けられる。各センサの出力は図示しな
いECUに接続される。ドラム位置センサ28によって
変速装置のギヤの切替え位置を検出し、例えば、表示装
置にギヤポジションを表示させることができる。
タ23を付勢してシフトスピンドル21を回動させる。
そうすると、クラッチレバー24が回動させられてクラ
ッチ6が切られるとともに、インデックス機構部20が
付勢されてシフトドラム19が間欠送りされる。その結
果、フォーク13〜15が移動してギヤ列8のギヤが切
り換えられ、このギヤの切り替えに応じた変速比が得ら
れる。
フトドラム19の間欠送り機構部20の断面図、図3は
図1のA−A矢視図であり、プリロードアームの要部を
示す図である。また、図4はプリロードアームの一部を
構成するサブアームの斜視図である。図1〜図4におい
て、シフトドラム19は軸受31およびこの軸受31と
対になる、図示しない軸受で回転自在に支持される。フ
ォーク15は、フォークガイド32上に摺動自在に取付
けられる。シフトドラム19の端部にはボルト33によ
ってシフトプレート34が取付けられる。シフトプレー
ト34にはボルト33を中心として等角度間隔でインデ
ックスピン35が嵌合される。
て左から順に、クラッチアーム24、サブアーム36、
およびマスタアーム37が配設される。クラッチアーム
24およびサブアーム36はシフトスピンドル21に対
してスプライン結合されていて、互いに一体的に回動可
能である。一方、マスタアーム37は、サブアーム36
に対し、リターンスプリング38およびプリロードスプ
リング39を介して従動することができるよう、シフト
スピンドル21上で円周方向に回動自在に支持される。
なお、サブアーム36およびマスタアーム37はいずれ
もシフトスピンドル21を中心に角度θで2方向に延び
るアーム部分を形成して全体にV字状をなすが、図1に
おいては、理解の容易のため角度θを180°に展開し
て示す。
アーム部分)37Aには窓37aが設けられ、この窓3
7aにはケーシング40から突出して設けられるリター
ンピン41が遊嵌されるとともに、サブアーム36の一
方のアーム部分(短アーム部分)36Aの屈曲端部36
aが遊嵌される。マスタアーム37の窓37aの上部縁
は切り起こされてフック37bを形成しており、これら
リターンピン41、フック37bおよび屈曲端部36a
の側面部は、コイル部分がマスタアーム37のボス部分
に遊嵌するリターンスプリング38の両端部分で弾力的
に挟まれる。
分(長アーム部分)37Bの中央部分には切り起こしに
よってフック37cが形成され、このフック37cとサ
ブアームの他方のアーム部分(長いアーム部分)36B
の屈曲端部36bの側面部は、コイル部分がサブアーム
36のボス部分に遊嵌するプリロードスプリング39の
両端部分で弾力的に挟まれる。
ドラム19側には、インデックスピン35に係合するプ
レート(「送りプレート」と呼ぶ)42が取付けられ
る。この送りプレート42は長孔42a,42bを有す
る。マスタアーム37の長アーム部分37Bの長手方向
中央および先端にはそれぞれ段付きのガイドピン43,
44が固着されていて、このガイドピン43,44が前
記送りプレート42の長孔42a,42bにそれぞれ遊
嵌している。したがって、送りプレート42はガイドピ
ン43,44により長アーム部分37Bの長手方向に変
位自在である。送りプレート42にはインデックスプレ
ート34側に切り起こしたフック42cが形成される。
このフック42cの先端は、シフトスピンドル21を中
心にマスタアーム37が揺動したときにインデックスピ
ン35に係合してシフトドラム19を予定角度回動させ
る。
は予定角度間隔で複数の凹部つまりカム溝が設けられ、
このカム溝には図示しないドラムストッパが弾力的に押
圧されて係合する。シフトドラム19はドラムストッパ
の押圧力で位置が保持されているため、送りプレート4
2によって、この押圧力以上の力でインデックスピン3
5が付勢されることにより、シフトドラム19は回動す
る。
ル21の中心方向に送りプレート42を付勢するリター
ンスプリング45が設けられる。送りプレート42のフ
ック42cは図3に示すように、互いに隣接する2本の
インデックスピン34を挟むよう設定された間口を有す
る鰐口状に形成されており、フック42cの先端は、マ
スタアーム37が一方向に揺動して戻る時に、インデッ
クスピン35を回避するための逃げ角度αが設けられ
る。
ト送り角度およびクラッチリフトとの関係を示す図であ
る。図5を併せて参照しつつ上記構成の変速装置の動作
を説明する。モータ23が付勢されてシフトスピンドル
21が回動すると(初期角度φ0)、それに伴ってサブ
アーム36が回動し、クラッチアーム24も回動する。
シフトスピンドル21が角度φ1まで回動すると、クラ
ッチ6がリフトを開始(切断開始)し、角度φ3でリフ
ト最大値に達する。つまりクラッチ6が切断を完了す
る。
タアームの窓37aの幅よりサブアーム36の屈曲端部
36bの幅が狭いので、マスタアーム37は直ちには回
動されない。すなわち、屈曲端部36bと窓37aとの
間には間隙がある。したがって、サブアーム36が回動
しても、リターンスプリング38に抗して前記間隙が短
縮し、屈曲端部36bの側部と窓37aの内面とが当接
するまでマスタアーム37はサブアーム36の屈曲端部
36bと1対1で回動しない。したがって、シフトスピ
ンドル21の回動当初、シフトスピンドル21の回動に
かかわらずシフト送り角度は進まない。この間は、プリ
ロードスプリング39によってマスタアーム37にプリ
ロードがかかっている状態である。プリロードスプリン
グ39によるプリロードはこの角度φ3(第2作動角)
より小さい角度φ2(第3作動角)からマスタアーム3
7に負荷され始めるように設定される。
35はフック42cで押圧されるが、クラッチ6が切り
離されるまでは、スライダ16,17,18のダボが隣
接ギヤのダボ孔とが大きい結合力で互いに結合している
のでシフトドラム19は回転しない。したがって、クラ
ッチ6が切り離されるまで、プリロードスプリング39
によるプリロードが、インデックスピン35を通じてシ
フトドラム19にかかっている。
対1で回動を開始するまでの間、つまりロストモーショ
ンが終了する角度φ4までに、クラッチ6は切り離され
る。クラッチ6が切り離されると、スライダ16〜18
のダボと隣接ギヤのダボ孔との間の結合力が低減し、プ
リロードスプリング39の回転力によってシフトドラム
19は直ちに回転してギヤの切り替えが完了する。
記ダボおよびダボ孔の間の結合力が減少すると、その後
短時間でギヤが切り替わるので、ギヤが惰性で回転して
いる間にギヤの切り替えが行われ、前記ダボとダボ孔と
が容易に結合される。また、シフト時間が短くなるの
で、車両の走行性が良好となる。
8によってマスタアーム37は戻されるが、このとき、
送りプレート42のフック42cが、シフト方向とは反
対方向に位置するインデックスピン35に当接する。し
かし、フック42cの、逃げ角度αを有する面によっ
て、送りプレート42は押し上げられ、前記インデック
スピン35を乗り越えて(つまり回避して)初期位置に
復帰する。こうして、変速の必要が生じたとき、モータ
23が予定角度回動することによってシフトドラム19
は寸動し、ギヤが切り替えられる。
によれば、クラッチの切り離しに続いて迅速にギヤの切
替えつまり変速動作が行われる。したがって、変速が短
時間で完了するし、クラッチの切替えもスムーズであ
る。
ピンドルが回動開始して、クラッチが切られるのに先立
ってシフトドラムにプリロードがかかり始める。したが
って、クラッチが切れたならば直ちにシフトドラムが予
定角度回動してギヤ列の切替えが行われる。
手段によるシフトドラムの回動が開始された後は、シフ
トスピンドルの回動に対してシフトドラムが追従するの
で、安定的な変速動作が行われる。
1作動角に至る前に前記付勢手段によってシフトドラム
が回転することがあった場合にも、シフトドラムの位置
を認識することができるので、この角度検出結果に基づ
く各種の制御を、シフトドラムの位置に対応して確実に
行うことができる。
によってクラッチの切り離しと、ギヤの切替えが行われ
る装置において、クラッチの切替えが短時間で確実に行
われる。
面図である。
ンジンの要部構成を示す図である。
のA−A矢視図である。
である。
およびクラッチリフトとの関係を示す図である。
チ、 6…位置・容量変換クラッチ、 12…出力軸、
13,14,15…シフトフォーク、 16,17,
18…スライダ、 19…シフトドラム、 20…イン
デックス機構、 21…シフトスピンドル、 23…モ
ータ、 24…クラッチアーム、 34…シフトプレー
ト、 28…ドラム位置センサ、 36…サブアーム、
37…マスタアーム、 38…リターンスプリング、
39…プリロードスプリング、 42…送りプレート
Claims (4)
- 【請求項1】 シフトフォークの移動により、動力源と
出力軸との間に設けられたギヤ列を切り替えて動力源の
回転数と出力軸の回転数との比を変化させる変速装置に
おいて、 前記シフトフォークを移動させるシフトドラムと、 前記動力源および前記ギヤ列間に設けられたクラッチ
と、 前記シフトドラムおよび前記クラッチを付勢するシフト
スピンドルと、 前記シフトスピンドルおよび前記シフトドラム間に設け
られ、該シフトスピンドルの第1作動角から作動開始し
て前記シフトドラムを予定角度回動させる間欠駆動手段
と、 前記シフトスピンドルおよび前記シフトドラム間に設け
られ、前記クラッチの切り離しが完了する前記シフトス
ピンドルの第2作動角より小さい第3作動角で、前記シ
フトドラムを回動方向に付勢開始する付勢手段とを具備
したことを特徴とする変速装置。 - 【請求項2】 前記第1作動角より大きい作動角では前
記付勢手段による付勢力が解除されることを特徴とする
請求項1記載の変速装置。 - 【請求項3】 前記シフトドラムの回動角度を検出する
ドラム位置検出手段を具備したことを特徴とする請求項
1または請求項2記載の変速装置。 - 【請求項4】 前記シフトスピンドルを駆動するモータ
を具備したことを特徴とする請求項1〜請求項3のいず
れかに記載の変速装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000091164A JP4530237B2 (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | 変速装置 |
EP01105655A EP1138546B1 (en) | 2000-03-29 | 2001-03-07 | Transmission and clutch control |
DE60121844T DE60121844T2 (de) | 2000-03-29 | 2001-03-07 | Getriebe- und Kupplungssteuerung |
US09/820,000 US6619450B2 (en) | 2000-03-29 | 2001-03-29 | Transmission |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000091164A JP4530237B2 (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | 変速装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2001280493A true JP2001280493A (ja) | 2001-10-10 |
JP4530237B2 JP4530237B2 (ja) | 2010-08-25 |
Family
ID=18606658
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2000091164A Expired - Fee Related JP4530237B2 (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | 変速装置 |
Country Status (4)
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EP (1) | EP1138546B1 (ja) |
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DE (1) | DE60121844T2 (ja) |
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