JP2006519958A - 手動変速機装着用自動変速装置 - Google Patents

Abstract

自動車の速度に応じて自動的にギアの変速作動が行われ、操作が便利であり、既存の装着された手動変速機を交替せずに改善して自動変速機で代替可能な、手動変速機装着用自動変速装置を提供する。

Description

本発明は自動車の変速機に関し、より詳しくは手動変速機において、自動車の走行状態に応じてギアの噛み合いを自動に変換させる、手動変速機装着用自動変速装置に関するものである。

一般に、自動車の動力伝達装置は、エンジンから発生した動力を駆動輪に伝達するための装置であって、エンジンのフライホイールに取り付けられ、出発時、または変速時、必要に応じて動力伝達を断続するクラッチと、走行状態に合わせてギアの噛み合いを変更させ、前進および後進のための変速機と、前記変速機の回転速度を最終に減速させるとともに自動車が走行するとき、駆動輪に適正回転速度で動力を伝達する終減速ギアおよび作動装置と、推進軸とを含んでいる。

前記変速機は、クラッチと推進軸との間に設けられ、エンジンの動力を自動車の走行状態に合うようにエンジンの回転を適切に変速して回転力を増大させるか、または高速回転に変更させ、かつエンジンを無負荷状態に置くかまたは後進させる役割をする。

また、自動車の変速機には、運転者が手動で変速を行う手動変速機（ＭＴＭ）と、走行状態に応じて自動に変速が行われる自動変速機（ＡＴＭ）とに区分され、操作機構には、変速機に直接変速レバーを装着した直接操作方式と、変速レバーと変速機が分離されており、その間をリンク、ワイヤなどで連結して操作する間接操作方式とがある。

一方、前述した自動変速機は、一般に流体摩擦によるトルクコンバータ方式の自動変速方式が多く使用されている。
この方式は走行中に変速操作を行わなくてもよい利点はあるが、高価で燃料消耗量が多いという問題点を有し、急加速性能が手動変速機より劣るため、ダイナミックな運転を望む運転者を満足させることが難しい。

さらに、自動変速機の価格が高価であるため、軽自動車には普及し難い問題点もあった。
反面、手動変速機は初歩運転者にとっては操作が難しく、長時間の運転時に疲労感を与える問題点を有する。

また、手動変速機を装着した自動車は、運転者がギア変速を行うためには、常にクラッチペダルを踏んで変速レバーを作動させなければならないため、運転操作が面倒であるだけでなく、このような状態で長時間走行すると、運転者の疲労感がかなり酷くなる欠点がある。

また、手動変速機を自動変速機で交替するためには、高費用がかかる問題点があった。

したがって、本発明は前述した従来の問題点を克服するためになされたもので、その目的は、自動車の速度に応じて自動にギアの変速がなされ、部品数が最小化できる手動変速機装着用自動変速装置を提供することにある。

本発明のほかの目的は、既存に装着されている手動変速機を交替せずに、簡単に手動変
速機のケースに取り付けることで自動変速機に交替できる手動変速機装着用自動変速装置を提供することにある。

上記のような目的を達成するため、本発明は、変速機に固定された両側のポストにそれぞれモータ１８が装着され、前記モータ１８には、螺旋形前進案内溝１２および螺旋形後進案内溝１４を有する第１シャフト１０と第２シャフト１０ａがそれぞれ結合され、前記第１シャフト１０と前記第２シャフト１０ａには、前記第１シャフト１０と前記第２シャフト１０ａが回転するとき、前記前進案内溝および前記後進案内溝に沿って直線移動し、長孔２４を有する連結フィン２２を備えた移送具２０、２０ａが設けられ、前記第１シャフトに設けられた移送具２０はセレクトレバーの固定ピン１ａと連結され、前記第２シャフトに設けられた移送具２０ａはシフトレバー３の固定ピン３ａと連結されることを特徴とする手動変速機装着用自動変速装置を提供する。

また、上記のような目的を達成するため、本発明は、モータの駆動により回転する両側の螺旋軸を含み、前記両側の螺旋軸に螺合された移送具は中央部に孔を有し、前記孔にクラッチレバーが挿入され、移送具の直線移動によりクラッチが作動されることを特徴とする手動変速機装着用自動変速装置を提供する。

以上のように、本発明による手動変速機装着用自動変速装置は比較的簡単な構造で自動変速装置の機能をするもので、既存の使用中の自動車の手動変速装置を交替せずに、少ない費用で装着することができ自動変速装置として使用されるものであり、従来の手動変速機装着用自動変速装置に比べて部品数を格段に減らすことができ、簡単に手動変速機のケースに付着されるので、作業工程が容易な利点を提供する。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
図１は本発明による手動変速機装着用自動変速装置の分解斜視図、図２は本発明による手動変速機装着用自動変速装置によりコントロールシャフトが作動される状態を示す概略図、図３は本発明のクラッチを自動に作動させるためのクラッチ作動装置を示す概略図である。

これら図に示すように、変速機の内部には、通常、ギアの二重結合を防止するインターロックプレート４と、前記インターロックプレート４の内側に配置されたコントロールフィンガー７と、前記コントロールフィンガー７と噛み合ってともに動作するシフトラグ５と、前記シフトラグ５が固定されたシフトレール６とが設けられ、インターロックプレート４に結合されたコントロールシャフト１が変速機のケース９の外部に露出される。

前記コントロールシャフト１の外側端には、前記コントロールシャフト１を上下に移動させるためのセレクトレバー２と、前記コントロールフィンガー７を回動させるためのシフトレバー３が設けられる。

したがって、手動変速時、エンジンの動力をクラッチで遮断した後、セレクトレバー２で噛み合いギア軸を選択しながらコントロールフィンガー７を回動させることで、ギア段が決定される。

クラッチの自動作動装置については後述する。
言い換えれば、本発明は、前述したセレクトレバー２とシフトレバー３を変速レバーとケーブルによらず自動に操作することができる作動装置を提供する。

まず、コントロールシャフト１に近接した位置において、変速機のケース９に所定のポスト１９が取り付けられる。
そして、前記ポスト１９により一側部の両側にモータ１８が装着され、前記モータ１８の回転軸として第1シャフト１０と第２シャフト１０aが並んで設けられる。

ここで、第１シャフト１０はセレクトレバー２を作動するためのものであり、第２シャフト１０ａはシフトレバー３を作動するためのものである。
この際、モータ１８の駆動により回転する第１シャフト１０と第２シャフト１０ａの外周面上には、前後移動の可能な移送手段が設けられる。

前記移送手段として、前記第１シャフト１０と第２シャフト１０ａには、前進移動方向への螺旋形前進案内溝１２と後進方向への螺旋形後進案内溝１４が形成される。
また、移送手段として、内側に移動突起２３が形成された移送具２０、２０ａが設けられ、前記第１シャフト１０および第２シャフト１０ａの螺旋形前進案内溝１２、螺旋形後進案内溝１４に前記移送具２０、２０ａの移動突起２３がそれぞれ挿合され、この移送手段の移動突起２３が螺旋形前進案内溝１２、螺旋形後進案内溝１４に沿って移動することになる。

また、前記移送具２０、２０ａの外側には連結フィン２２が付着されており、前記連結フィン２２の中央には、セレクトレバー２またはシフトレバー３の回転の際、セレクトレバー２とシフトレバー３にそれぞれ設けられた固定ピン２ａ、３ａが円滑に遊動し得るように、長孔２４が形成される。

前記第１シャフト１０に結合された移送具２０はコントロールシャフト１のセレクトレバー２に結合されることにより、第１シャフト１０が回転するとき、セレクトレバー２を回動させてコントロールシャフト１を垂直に移動させるセレクトレバー作動装置１００を構成する。

また、第２シャフト１０ａに結合された移送具２０ａは、シフトレバー３に結合されることにより、モータ１８の駆動力により第２シャフト１０ａが回転するとき、シフトレバー３を回転させるシフトレバー作動装置２００を構成する。

前述した各移送具２０、２０ａには長孔２４が形成されることにより、セレクトレバー２とシフトレバー３に設けられた固定ピン２ａ、３ａが遊動可能に固定される。
すなわち、長孔２４に挿入され、所定のワッシャ２６とスナップリングまたはボルトなどの締結部材２８により固定される両側の固定ピン２ａ、３ａは前記長孔２４に沿って垂直方向および水平方向に遊動可能である。

一方、前記セレクトレバー作動装置１００とシフトレバー作動装置２００の各モータ１８は、自動車の蓄電池から電源を受けるように連結され、自動車の走行状態に応じて前記セレクトレバー作動装置１００とシフトレバー作動装置２００を操作するための制御部（図示せず）が設けられる。

走行状態による自動変速装置の制御は一般の周知の技術であるので、その説明を本発明では省略する。
そして、図３に示すように、クラッチ作動装置３００は、前述したセレクトレバー作動装置１００とシフトレバー作動装置２００とともにクラッチに設けられてクラッチを操作することになる。

前記クラッチ作動装置３００は、クラッチに固定されるフレーム４４の一側にモータ４０が装着され、前記モータ４０の回転軸４２には第１ギア３６が結合されている。
そして、前記第１ギア３６の両側に螺旋軸３０が並んで設けられ、前記螺旋軸３０には前記第１ギア３６と噛み合う第２ギア３８がそれぞれ結合される。

両側の螺旋軸３０が回転することにより前後方向に直線移動し得るように、内部に螺旋部が形成されたクラッチレバー移送具３２が前記両側の螺旋軸３０に螺合され、前記両クラッチレバー移送具３２が同時に回転力により移動できるように、両クラッチレバー移送具３２の間に連結板３３が連結され、前記連結板３３の中央に孔３４が穿設され、前記孔３４にクラッチレバー８が挿入される。

前記第１ギア３６と第２ギア３８は、モータ４０の回転速度を減速してクラッチレバー移送具３２を前後進させるためのものであって、減速形態に対する多様な変形が可能である。

前記クラッチレバー移送具３２の前後移動によりクラッチレバー８が作動しながらエンジンの回転力の伝達を断続することになる。
好ましくは、前記クラッチレバー移送具３２の前進位置と後進位置に対応するフレームの位置にはセンサ４６、４７が固定されている。

前記センサ４６、４７はクラッチレバー移送具３２の位置を感知して正確な位置で転換されるようにする。
このように構成される本発明の手動変速機装着用自動変速装置は次のように作動される。

まず、加速ペダルにより自動車の速度が加速または減速されるとき、制御部は自動車の速度に対応する変速状態の電気的信号を各作動装置に伝送し、これにより各モータが駆動してレバーを動かす。

すなわち、第１シャフト１０の回転により移送具２０が移動してセレクトレバー２を上下に回動させ、このセレクトレバー２の回動によりコントロールシャフト１が移動し、コントロールフィンガー７が、上側、中間、下側に位置する三つのシフトラグ５のうち、１段−２段、３段−４段、または５段−後進のシフトラグ５を選択する。

さらに、第２シャフト１０ａが回転してシフトレバー３を介してコントロールシャフト１を左右に回転させると、前記コントロールフィンガー７が１段−２段から１段または２段、３段−４段から３段または４段および中立、５段−後進から５段または後進側に前記シフトラグ５を水平方向に左右に動かす。

その後、前記シフトラグ５は、シフトレール６にシフトフォーク（図示せず）とともに固定されているため、シフトフォークがシンクロナイザースリーブ（図示せず）を動かすことにより変速を行う。

このように変速される直前には、図３に示すクラッチ作動装置３００が作動してクラッチレバー８を動作させ、エンジンの起動時に、あるいは変速機のギア転換前に無負荷状態、つまりエンジンの回転力が遮断された状態を維持する。

以上、本発明の具体的な実施形態について説明したが、クラッチレバー移送具の作動のための減速手段の変形など、本発明の範疇から逸脱しない範囲内での様々な変形が可能である。

したがって、本発明の範囲は前述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲およびこれと均等なものにより決められるべきである。

図１は、本発明による手動変速機装着用自動変速装置の分解斜視図である。 図２は、本発明による手動変速機装着用自動変速装置によりコントロールシャフトが作動される状態を示す概略図である。 図３は、本発明のクラッチを自動に作動させるためのクラッチ作動装置を示す概略図である。

符号の説明

１ コントロールシャフト
２ セレクトレバー
２ａ 固定ピン
３ シフトレバー
３ａ 固定ピン
４ インターロックプレート
５ シフトラグ
６ シフトレール
７ コントロールフィンガー
８ クラッチレバー
９ ケース
１０ シャフト
１０ａ シャフト
１２ 前進案内溝
１４ 後進案内溝
１８ モータ
１９ ポスト
２０ 移送具
２０ａ 移送具
２２ 連結フィン
２３ 移動突起
２４ 長孔
２６ ワッシャ
２８ 締結部材
３０ 螺旋軸
３２ クラッチレバー移送具
３３ 連結板
３４ 孔
３６ ギア
３８ ギア
４０ モータ
４２ 回転軸
４４ フレーム
４６ センサ
４７ センサ
１００ セレクトレバー作動装置
２００ シフトレバー作動装置
３００ クラッチ作動装置

Claims (2)

1. 手動変速機のコントロールシャフトに取り付けられたセレクトレバー２とシフトレバー３を操作するための手動変速機装着用自動変速装置において、
   変速機に固定された両側のポスト１９にそれぞれモータ１８が装着され、
   前記モータ１８には、前進案内溝１２および後進案内溝１４を有する第１シャフト１０と第２シャフト１０ａがそれぞれ結合され、
   前記第１シャフト１０と前記第２シャフト１０ａには、前記第１シャフト１０と前記第２シャフト１０ａが回転するとき、前記前進案内溝１２および前記後進案内溝１４に沿って直線移動し、長孔２４を有する連結フィン２２を備えた移送具２０、２０ａが設けられ、
   前記第１シャフト１０に設けられた移送具２０は、セレクトレバー２の固定ピン１ａと連結され、
   前記第２シャフト１０ａに設けられた移送具２０ａは、シフトレバー３の固定ピン３ａと連結されることを特徴とする手動変速機装着用自動変速装置。
2. 手動変速機に設けられたクラッチのクラッチレバーを作動させる手動変速機装着用自動変速装置において、
   モータ４０の駆動により回転する両側の螺旋軸３０を含み、
   前記両側の螺旋軸３０に螺合された移送具３２は中央部に孔３４を有し、
   前記孔３４にクラッチレバー８が挿入され、移送具の直線移動によりクラッチが作動されることを特徴とする手動変速機装着用自動変速装置。

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