JP2013241978A - 車両の変速装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】手動変速機をそのまま使用して自動変速できる車両の変速装置を提供する。
【解決手段】各ギヤ段をシフト操作するシフトブロックが設けられた変速機を用いて自動変速する。セレクト方向に、リバース−1速、4速−5速、2速−3速、6速の順に整列されたシフトブロックB1、B4、B2、B6と、各シフトブロックにそれぞれ係合する第1〜第4シフトレバー24a、25a、25b、24bと、第1又は第2シフトレバー24a、25aをセレクトする第1セレクトアクチュエータ30aと、第1又は第2シフトレバー24a、25aをシフト操作する第1シフトアクチュエータ31aと、第3又は第4シフトレバー24b、25bをセレクトする第2セレクトアクチュエータ30bと、第3又は第4シフトレバー25b、24bをシフト操作する第2シフトアクチュエータ31bとを備えたものである。
【選択図】図1
【解決手段】各ギヤ段をシフト操作するシフトブロックが設けられた変速機を用いて自動変速する。セレクト方向に、リバース−1速、4速−5速、2速−3速、6速の順に整列されたシフトブロックB1、B4、B2、B6と、各シフトブロックにそれぞれ係合する第1〜第4シフトレバー24a、25a、25b、24bと、第1又は第2シフトレバー24a、25aをセレクトする第1セレクトアクチュエータ30aと、第1又は第2シフトレバー24a、25aをシフト操作する第1シフトアクチュエータ31aと、第3又は第4シフトレバー24b、25bをセレクトする第2セレクトアクチュエータ30bと、第3又は第4シフトレバー25b、24bをシフト操作する第2シフトアクチュエータ31bとを備えたものである。
【選択図】図1
Description
本発明は、手動変速機をベースに変速操作を自動化した車両の変速装置に関するものである。
一般的な6速マニュアルトランスミッション(以下変速機という)を図8により説明する。
変速機TMは、入力軸10と、これと同軸に配置された出力軸11と、これらに平行に配置された副軸12とを有する。入力軸10には、入力主ギヤ13が設けられている。出力軸11には、1速(1st)主ギヤM1と、2速(2nd)主ギヤM2と、3速(3rd)主ギヤM3と、4速(4th)主ギヤM4と、リバース主ギヤMRとがそれぞれ軸支されていると共に、6速(6th)主ギヤM6が固設されている。副軸12には、入力主ギヤ13に噛合する入力副ギヤ14と、1速主ギヤM1に噛合する1速副ギヤC1と、2速主ギヤM2に噛合する2速副ギヤC2と、3速主ギヤM3に噛合する3速副ギヤC3と、4速主ギヤM4に噛合する4速副ギヤC4と、リバース主ギヤMRにアイドルギヤIRを介して噛合するリバース副ギヤCRとが固設されていると共に、6速主ギヤM6に噛合する6速副ギヤC6が軸支されている。
この変速機TMによれば、出力軸11に固定されたハブH1にスプライン噛合されたスリーブS1を、リバース主ギヤMRのドグDRにスプライン噛合すると、出力軸11がリバース回転し、スリーブS1を1速主ギヤM1のドグD1にスプライン噛合すると、出力軸11が1速相当で回転する。そして、出力軸11に固定されたハブH2にスプライン噛含されたスリーブS2を、2速主ギヤM2のドグD2にスプライン噛合すると、出力軸11が2速相当で回転し、スリーブS2を3速主ギヤM3のドグD3にスプライン噛合すると、出力軸11が3速相当で回転する。
そして、出力軸11に固定されたハブH4にスプライン噛合されたスリーブS4を、4速主ギヤM4のドグD4にスプライン噛合すると、出力軸11が4速相当で回転し、スリーブS4を入力主ギヤ13のドグD5にスプライン噛合すると、出力軸11が5速(5th)相当(直結)で回転する。そして、副軸12に固定されたハブH6にスプライン噛合されたスリーブS6を、6速副ギヤC6のドグD6にスプライン噛合すると、出力軸11が6速相当で回転する。
各スリーブS1、S2、S4、S6は、シフトフォークF1、F2、F4、F6およびシフトシャフトを介して、運転室内のシフトレバーによってドライバによりマニュアル操作される。
実際の変速機でのシフトコントロール系を図9、図10で説明する。
図9、図10において、低速側と高速側のシフトシャフト15a、15bが、車幅方向に平行にかつ車両方向に沿って設けられ、その低速側のシフトシャフト15aの後方には、1速とリバース(Rev)を切り換える第1シフトフォークF1が固設され、その前方には、2速と3速を切り換える第2シフトフォークF2がシフトシャフト15aに対して移動可能に設けられる。
他方、高速側のシフトシャフト15bの前方には、4速と5速を切り換える第3シフトフォークF4がシフトシャフト15bに対して移動可能に設けられる。シフトシャフト15bの後方には、そのシフトシャフト15bと平行に副シフトシャフト15cが設けられると共に、シフトシャフト15bと副シフトシャフト15cがリンクレバー16で連結される。この副シフトシャフト15cには、6速に切り換える第4シフトフォークF6が固設される。
低速側のシフトシャフト15aには、第2シフトフォークF2の前方に位置してボス17aが設けられ、そのボス17aにRev−1速シフトブロックB1が一体に設けられる。また高速側のシフトシャフト15bには、第3シフトフォークF4の後方に位置してボス17bが設けられ、そのボス17bに6速シフトブロックB6が一体に設けられる。
このRev−1速シフトブロックB1と6速シフトブロックB6間には、2−3速シフトブロックB2と、4−5速シフトブロックB4が配置される。2−3速シフトブロックB2は、連結部材18aにて第2シフトフォークF2に連結され、4−5速シフトブロックB4は、連結部材18bにて、第3シフトフォークF4に連結される。
このシフトブロックB1、B2、B4、B6は、低速段から高速段にかけて、Rev−1速シフトブロックB1、2−3速シフトブロックB2、4−5速シフトブロックB4、6速シフトブロックB6の順に並べて設けられ、シフトレバーの操作で、Rev−1速のニュートラル位置から2−3速、4−5速、6速へ、順次セレクト操作され、その後セレクトされたシフトブロックB1、B2、B4、B6のニュートラル位置から変速段へシフト操作がなされるようになっている。
すなわち、シフトレバーが、1速シフトブロックB1に係合しているとき、シフトレバーにて、Rev−1速シフトブロックB1を前方に移動することで、ボス17a及びシフトシャフト15aを介して第1シフトフォークF1が、前方に移動し、ニュートラル位置から1速に切り換え、また1速シフトブロックB1を後方に移動することで、第1シフトフォークF1が、後方に移動してニュートラル位置からRevに切り換える。
2速と3速を切り換える際には、シフトレバーの係合位置を2−3速シフトブロックB2にセレクト移動し、その状態でシフトレバーにて、2−3速シフトブロックB2を後方に移動することで、連結部材18aを介して第2シフトフォークF2が、後方に移動してニュートラル位置から2速に切り換え、また2−3速シフトブロックB2を前方に移動することで、ニュートラル位置から3速に切り換える。
4速と5速を切り換える際には、シフトレバーを4−5速シフトブロックB4にセレクト移動した後、4−5速シフトブロックB4を後方に移動することで、連結部材18bを介して第3シフトフォークF4が、後方に移動してニュートラル位置から4速に切り換え、4−5速シフトブロックB4を前方に移動することで、ニュートラル位置から5速に切り換える。
さらに、6速を切り換える際には、シフトレバーにて、6速シフトブロックB6にセレクト移動した後、6速シフトブロックB6を後方に移動することで、ボス17bを介してシフトシャフト15bが後方に移動すると共にリンクレバー16を介して副シフトシャフト15cが前方に移動し、第4シフトフォークF6が前方に移動してニュートラル位置から6速に切り換える。
なお、図9、図10において、19は、各変速段、ニュートラル位置を保持するためのボールクリックである。
この変速機TMの上述したシフトパターンを、図11(a)に示す。
図11(a)において、図9、図10で説明した1速シフトブロックB1にて、Revと1stがシフト操作され、2−3速シフトブロックB2で、2ndと3rdがシフト操作され、4−5速シフトブロックB4で、4thと5thがシフト操作され、6速シフトブロックB6で、6thがシフト操作される。またシフトレバーは、整列して設けられたRev−1速シフトブロックB1、2−3速シフトブロックB2、4−5速シフトブロックB4、6速シフトブロックB6のニュートラル位置に沿って移動してセレクト操作するようになっている。
この手動変速機で変速操作を行う場合、例えば、2速から3速の場合は、図11(b)に示すように2速からニュートラル位置へギヤ抜き後、ニュートラル位置から3速へギヤ入れ操作するストレートシフト(すなわちセレクト操作を伴わないシフト、いわゆるストレートシフト)の場合と、図11(c)に示すように、3速から4速に変速操作する場合では、3速からニュートラル位置へギヤ抜き後、4−5速シフトブロックB4の位置に、セレクト操作し、ニュートラル位置から4速にギヤ入れするカギシフト(すなわちセレクト操作を伴うシフト、いわゆるカギシフト)の場合がある。
この図9、図10に示した変速機をベースとし、自動シフト装置を設けた自動変速機でも上記と同様な操作が必要である。
すなわち、Rev−1速シフトブロックB1、2−3速シフトブロックB2、4−5速シフトブロックB4、6速シフトブロックB6に、選択的に係合するシフトレバーを備え、そのシフトレバーをモータなどのアクチュエータで駆動してシフトブロックB1、B2、B4、B6を移動する操作が必要である。
なお、アクチュエータでシフト操作する場合、図8で説明した変速機TMでエンジン側の回転数と出力軸の回転数を回転センサで検出し、これをエンジンコントロールユニット(ECU)に入力し、ECUに記憶された変速マップに基づいて、適正なギヤ段となるように対応するギヤ段のアクチュエータを駆動制御する。
しかしながら、シフト操作、セレクト操作に1つずつアクチュエータを持った一般的な自動シフト装置では、カギシフトの場合ギヤ抜き、セレクト操作、ギヤ入れのシフト操作がシーケンシャルに行われ、且つ各動作が終了したことを、ECUが制御上判断する時間が必要になる。そのためストレートシフトに比べてカギシフトでは変速に時間がかかる問題がある。
そこで、図12に示すように、シフトブロックB1、B2、B4、B6を独立して操作するアクチュエータA1、A2、A4、A6を設け、これらアクチュエータA1、A2、A4、A6をシーケンシャルに駆動することで、シフト操作を廃止し、ストレートシフトは通常のシフト操作(図では2ndから3rdのシフト操作)とし、カギシフトは、現ギヤ段のギヤ抜き(図では3rdからニュートラルへのシフト操作)を行った後、図示の丸で囲った位置でギヤ抜き判定を行った後、対応するギヤ段のシフト操作(図ではシフトブロックB4のニュートラル位置から4thへのシフト操作)にてギヤ入れを行えばよい。
この図12の自動シフト装置では、図8〜図10に示した変速機をベースにすることができるが、アクチュエータA1、A2、A4、A6がシフトブロックB1、B2、B4、B6の数に応じて必要となり、これらアクチュエータA1、A2、A4、A6を搭載するには、搭載性が悪化すると共にこれらの駆動回路も必要となる。アクチュエータが、油圧、空圧の場合には、シリンダ・ピストンで構成できるが、油圧、空圧の配管やその油圧又は空圧源も必要となる問題がある。
また図13に示すように対向ギヤ段を奇数、偶数のセット、すなわち、1st−3rd、5th−Rev、2nd−4th、6thのストレートシフトが行えるようになし、1st−3rd、5th−Revは、奇数側アクチュエータAoでシフト操作し、2nd−4th、6thは、偶数側アクチュエータAeでシフト操作するように構成する。これにより、2速から3速へのシフト操作は、偶数側アクチュエータAeで、2ndからニュートラル位置までシフトしてギヤ抜きを行った後、ギヤ抜き判定を行い、その後、奇数側アクチュエータAoで、ニュートラルから3rdへシフト操作してギヤ入れを行うことができ、また3速から4速へは、奇数側アクチュエータAoで、3rdからニュートラル位置までシフトしてギヤ抜きを行った後、ギヤ抜き判定を行い、その後、偶数側アクチュエータAeで、ニュートラルから4thへシフト操作してギヤ入れを行うことができる。
この図13の自動シフト装置は、奇数側アクチュエータAoと偶数側アクチュエータAeとセレクト用のアクチュエータで行えるため、アクチュエータ数を減らすことができ、またセレクト動作は、変速前に行えるため、変速時間に影響しない。
しかし、図9、図10で説明した変速機のシフトコントロール系のシフトフォークの配置は、図8で説明した変速機の各ギヤ段に対応した構造であり、図13のシフトパターンとすると、既存の手動変速機に適用することができず、専用の変速機を必要とするため、コストが大幅に悪化する要因となってしまう。
そこで、図14に示すように、シフトブロックB1、B2、B4、B6の整列配置はそのままとし、1列のシフトブロックB1と3列のシフトブロックB4をアクチュエータAaで、2列のシフトブロックB2と4列のシフトブロックB6をアクチュエータAbでシフト操作するようにすることで、既存の手動変速機に適用することができる。
しかし、1列のシフトブロックB1と3列のシフトブロックB4をアクチュエータAaで、2列のシフトブロックB2と4列のシフトブロックB6をアクチュエータAbでシフト操作すると、シフトブロックB1、B2、B4、B6を挟んでアクチュエータAa、Abを対向して配置する必要があると共にセレクト操作のための機構が複雑になり、自動シフト装置の大型化、複雑化、コスト悪化の要因となる問題がある。
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、手動変速機をそのまま使用して自動変速できる車両の変速装置を提供することにある。
上記目的を達成するために請求項1の発明は、リバースと1速、2速と3速、4速と5速のギヤ段が対向配置されると共に6速のギヤ段が設けられ、これらギヤ段をシフト操作するシフトブロックが設けられた変速機を用い、これらシフトブロックを、セレクト操作した後、シフト操作して自動変速するための車両の変速装置において、セレクト方向に、リバース−1速、4速−5速、2速−3速、6速の順に整列されたシフトブロックと、整列したシフトブロックに係合する第1〜第4シフトレバーと、リバース−1速のシフトブロック又は4速−5速のシフトブロックに係合した第1又は第2シフトレバーをセレクトする第1セレクトアクチュエータと、第1又は第2シフトレバーをシフト操作する第1シフトアクチュエータと、2速−3速のシフトブロック又は6速のシフトブロックに係合した第3又は第4シフトレバーをセレクトする第2セレクトアクチュエータと、第2セレクトアクチュエータでセレクトされた第3又は第4シフトレバーをシフト操作する第2シフトアクチュエータとを備えたことを特徴とする車両の変速装置である。
請求項2の発明は、リバースと1速、2速と3速、4速と5速のギヤ段が対向配置されると共に6速のギヤ段上に、平行なシフトシャフトが設けられ、その一方のシフトシャフトに、リバースと1速のギヤ段を切り換える第1シフトフォークが固設されると共にリバース−1速のシフトブロックが固設され、一方のシフトシャフトに、2速と3速のギヤ段を切り換える第2シフトフォークが軸方向移動可能に設けられると共に2速−3速のシフトブロックが第2シフトフォークに連結され、他方のシフトシャフトに、6速のギヤ段に切り換える第4シフトフォークがリンクレバーを介して連結されると共に6速のシフトブロックが固設され、他方のシフトシャフトに、4速と5速のギヤ段を切り換える第3シフトフォークが軸方向移動可能に設けられると共に、4速−5速のシフトブロックが第3シフトフォークに連結される請求項1記載の車両の変速装置である。
請求項3の発明は、第1シフトレバーと第2シフトレバーは、L字状に形成されると共に上下に間隔をおいて水平に回動自在に設けられ、第1シフトレバーと第2シフトレバーのL字状に折り曲げられたレバー部が、リバース−1速のシフトブロックと4速−5速のシフトブロックにそれぞれ係合し、第1シフトレバーと第2シフトレバーの回動で、レバー部を介してリバース−1速のシフトブロックと4速−5速のシフトブロックをシフト移動する請求項1記載の車両の変速装置である。
請求項4の発明は、第3シフトレバーと第4シフトレバーは、L字状に形成されると共に上下に間隔をおいて水平に回動自在に設けられると共に、第1シフトレバーと第2シフトレバーと対向するように設けられ、第3シフトレバーと第4シフトレバーのL字状に折り曲げられたレバー部が、2速−3速のシフトブロックと6速−5速のシフトブロックにそれぞれ係合し、第3シフトレバーと第4シフトレバーの回動で、レバー部を介して2速−3速のシフトブロックと6速のシフトブロックをシフト移動する請求項3記載の車両の変速装置である。
請求項5の発明は、第1、第2セレクトアクチュエータは、セレクトモータとそのセレクトモータの回転で第1、第2又は第3、第4シフトレバーの後端の何れかと係合するシフト用筒体とからなり、第1、第2シフトアクチュエータは、シフトモータと、シフトモータに連結されると共にシフト用筒体に螺合され、シフト用筒体をシフト方向に往復するためのボールネジからなる請求項1記載の車両の変速装置である。
本発明は、シフトブロックの整列順序を入れ替えるだけで既存の手動変速機を用い、簡単な構造で自動変速できるという優れた効果を発揮する。
以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
先ず、本発明に用いる変速機TMは図8で説明した通りであり、説明は省略する。
次に、図8の変速機TMのシフトコントロール系を図1〜図3により説明する。
この図1〜図3の変速機TMのシフトコントロール系は、基本的には、図9、図10で説明した従来のシフトコントロール系と同じであり、同一部材には同一符号を用いて説明する。
図1〜図3のシフトコントロール系においては、シフトシャフト15a、15bと第1〜第4シフトフォークF1、F2、F4、F6の配置構成は同じであり、これを説明すると、低速側と高速側のシフトシャフト15a、15bが、車幅方向に平行にかつ車両方向に沿って設けられ、その低速側である一方のシフトシャフト15aの後方には、1速とリバース(Rev)を切り換える第1シフトフォークF1が固設され、その前方には、2速と3速を切り換える第2シフトフォークF2がシフトシャフト15aに対して軸方向に移動可能に設けられる。
他方、高速側である他方のシフトシャフト15bの前方には、4速と5速を切り換える第3シフトフォークF4がシフトシャフト15bに対して軸方向に移動可能に設けられる。シフトシャフト15bの後方には、そのシフトシャフト15bと平行に副シフトシャフト15cが設けられると共に、シフトシャフト15bと副シフトシャフト15cがリンクレバー16で連結される。この副シフトシャフト15cには、6速に切り換える第4シフトフォークF6が固設される。
なお、シフトシャフト15a、15b、第2シフトフォークF2、第3シフトフォークF4は、ボールクリック19にて、各変速段とニュートラル位置が保持されるようになっている。
さて図1〜図3のシフトコントロール系と、図9、図10のシフトコントロール系との相違は、シフトブロックB1、B2、B4、B6の整列順序を変更した点にある。
すなわち、低速側の一方のシフトシャフト15aから高速側の他方のシフトシャフト15bにかけたセレクト方向に、リバース−1速のシフトブロックB1、4速−5速のシフトブロックB4、2速−3速のシフトブロックB2、6速のシフトブロックB6が順に整列されて配置され、図9、図10に示した配置に対して2速−3速のシフトブロックB2と4速−5速のシフトブロックB4を入れ替えたものである。
このリバース−1速のシフトブロックB1は、一方のシフトシャフト15aにボス17aを介して固設され、6速のシフトブロックB6は、他方のシフトシャフト15bにボス17bを介して固設される。4速−5速のシフトブロックB4は、連結部材21aにより第3シフトフォークF4に連結され、2速−3速のシフトブロックB2は、連結部材21bにより第2シフトフォークF2に連結される。
2速−3速のシフトブロックB2には、長穴22が形成され、その長穴22に、図5に示すように6速のシフトブロックB6のボス17bに設けたガイド軸23が挿通され、シフトブロックB2の長穴22とガイド軸23により、6速のシフトブロックB6のシフト方向の移動がガイドされるようになっている。なお4速−5速のシフトブロックB4に設けた長穴22は、2速−3速のシフトブロックB2と部品共通化のために形成されている。
この整列したシフトブロックB1、В4、В2、В6には、それぞれ整列順に第1〜第4シフトレバー24a、25a、25b、24bが係合され、その第1〜第4シフトレバー24a、25a、25b、24bにてシフト操作される。
図1、図4、図5に示すように第1シフトレバー24a及び第2シフトレバー25aは、第3シフトレバー25b及び第4シフトレバー24bと対向するように設けられると共にそれぞれL字状に形成される。
図5に示すように第2シフトレバー25aと第1シフトレバー24aは、上下に間隔をおいてシャフト28aに水平に回動自在に設けられ、第1シフトレバー24aのL字状に折り曲げられたレバー部26aがリバース−1速のシフトブロックB1に係合し、第2シフトレバー25aのL字状に折り曲げられたレバー部27aが、4速−5速のシフトブロックB4に係合するように設けられる。
第3シフトレバー25bと第4シフトレバー24bは、上下に間隔をおいてシャフト28bに水平に回動自在に設けられ、第3シフトレバー25bのL字状に折り曲げられたレバー部27bが2速−3速のシフトブロックB2に係合し、第4シフトレバー24bのL字状に折り曲げられたレバー部26bが、6速のシフトブロックB6に係合するように設けられる。
これら第1〜第4シフトレバー24a、25a、25b、24bは、シャフト28a、28bを中心に回動されることで、各レバー部26a、27a、27b、26aを介して各シフトブロックB1、B4、B2、B6をシフト移動するようになっている。
リバース−1速のシフトブロックB1をシフトする第1シフトレバー24a又は4速−5速のシフトブロックB4をシフトする第2シフトレバー25aは、第1セレクトアクチュエータ30aによりセレクトされ、セレクトされた第1又は第2シフトレバー24a、25aが第1シフトアクチュエータ31aによりシフト移動される。
また2速−3速のシフトブロックB2をシフトする第3シフトレバー25b又は6速のシフトブロックB6をシフトする第4シフトレバー24bは、第2セレクトアクチュエータ30bによりセレクトされ、セレクトされた第3又は第4シフトレバー25b、24bが第2シフトアクチュエータ31bによりシフト移動される。
第1、第2セレクトアクチュエータ30a、30bは、セレクトモータ33a、33bと、そのセレクトモータ33a、33bの回転で第1、第2シフトレバー24a、25a又は第3、第4シフトレバー25b、24bの後端(レバー部26a、27a、27b、26aと反対方向の後端)の何れかと係合する回転自在なシフト用筒体34a、34bとからなる。セレクトモータ33a、33bには、回動用ギヤ35a、35bが設けられ、シフト用筒体34a、34bには回動用ギヤ35a、35bと係合するセレクトギヤ36a、36bが設けられ、またセレクトギヤ36a、36bと対向したシフト用筒体34a、34bには、第1、第2シフトレバー24a、25a又は第3、第4シフトレバー25b、24bの後端(レバー部26a、27a、27b、26aと反対方向の後端)の何れかと係合する一対の係合突起37a、37bが設けられる。
第1、第2シフトアクチュエータ31a、31bは、シフトモータ40a、40bと、シフトモータ40a、40bに連結されると共にシフト用筒体34a、34bのナット部38a、38bに螺合され、シフト用筒体34a、34bをシフト方向に往復するためのボールネジ41a、41b(図6)からなる。
ボールネジ41a、41bの軸には、コ字状のインターロックプレート42a、42bが設けられる。このインターロックプレート42a、42bは、シフト用筒体34a、34bの係合突起37a、37bの先端部を収容してシフト用筒体34a、34bによって回転が規制される。インターロックプレート42a、42bには、シフト用筒体34a、34bをシフト方向にガイドするインターロック溝43a、43bが設けられると共に、係合突起37a、37b間の第1〜4シフトレバー24a、25a、25b、24bの後端を収容する凹溝44a、44bを有する。係合突起37a、37bに選択されていないシフトレバー24a、25a、25b、24bは凹溝44a、44bにより作動を規制される。
第1、第2セレクトアクチュエータ30a、30bは、セレクトモータ33a、33bの正転方向又は逆転方向の回転で、回動用ギヤ35a、35b、セレクトギヤ36a、36bを介して、シフト用筒体34a、34bの回転位置を制御し、係合突起37a、37bが、上部の第2シフトレバー25a、第3シフトレバー25bの後端(レバー部27a、27bと反対方向の後端)と係合する位置と、下部の第1、第4シフトレバー24a、24bの後端(レバー部26a、26bと反対方向の後端)と係合する何れかの位置をセレクトする。
上部の第2シフトレバー25a、第3シフトレバー25b又は下部の第2、第4シフトレバー24a、24bがセレクトされた状態で、第1、第2シフトアクチュエータ31a、31bのシフトモータ40a、40bが正転方向又は逆転方向に回転されるとボールネジ41a、41bにてシフト用筒体34a、34bが、中立位置からシフト方向に移動され、これにより、第1〜4シフトレバー24a、25a、25b、24bは、シャフト28a、28bを中心に回動し、レバー部26a、27a、27b、26bを介してシフトブロックB1、В4、В2、В6をシフト方向に移動して所定段のギヤ入れ、又は所定段から中立位置へギヤ抜きを行う。
以上説明した自動シフト装置における自動シフト操作を図7を用いて説明する。
先ず、上述したように変速段の選定は、エンジン回転数、エンジン負荷、出力軸回転数(車速)などからECUが、予め記憶された変速マップを基にギヤ段を選定する。
さて、図7(a)で2速から3速にギヤ段を切り換えるストレートシフトの際には、図1、図4、図5に示した第2セレクトアクチュエータ30bが、シフト用筒体34bを、その係合突起37bが第3シフトレバー25bに係合した回転位置に保持されており、この状態で、第2シフトアクチュエータ31bを駆動することで、シフト用筒体34bをシフト移動させ、シフトブロックB2にレバー部27bが係合している第3シフトレバー25bを回動させることで、シフトブロックB2が2速位置から3速位置に移動してギヤ段を2速から3速に切り換える。
また3速から4速に切り換える際には、第2シフトアクチュエータ31bにて3速位置のシフトブロックB2を中立位置Nまで移動し、ECUが3速のギヤ抜きを確認した後、第1シフトアクチュエータ31aにて第2シフトレバー25aを回動させることで、シフトブロックB4を中立位置Nから4速の位置へ移動してギヤ段を4速に切り換える。
このシフトブロックB2を中立位置Nまで移動する際には、ECUは、第1セレクトアクチュエータ30aを、第2シフトレバー25aでシフトブロックB4をセレクトするようにセレクト操作しており、シフトブロックB2を中立位置Nまで移動してギヤ抜きが行われた後、直ちに第1シフトアクチュエータ31aにて、シフトブロックB2を4速位置に移動することができ、従来例で説明したカギシフトが不要となる。
このように2つの独立した第1、第2シフトアクチュエータ31a、31bを用いてシフト操作することで、図7(a)の2速−3速のシフトブロックB2が、2速、3速にあるときに、第1セレクトアクチュエータ30aは、シフトブロックB4を事前にセレクトしておき、3速から4速に切り換える際には、丸印で示した中立位置(ギヤ抜き)を確認した後、4速に切り換えることが可能となる。また、4速から5速に切り換える際には、シフトブロックB4をそのままストレートシフトすればよい。さらに、5速から6速に切り換える際には、第1シフトアクチュエータ31aにて、5速から中立位置NにシフトブロックB4を戻し、シフトブロックB6を第2シフトアクチュエータ31bにて中立位置Nから6速に移動すればよい。
この図7(a)で、5速から4速、3速から2速へのギヤ段変更は、そのままストレートシフトすればよく、4速から3速へのギヤ段変更は、第2セレクトアクチュエータ30bでシフトブロックB2を事前にセレクトし、2速から1速へのギヤ段変更も、第1セレクトアクチュエータ30aで、シフトブロックB1をセレクトできるため、実質的にストレートシフトとなる。
次に図7(b)に示すように現ギヤ段が1速の場合には、1速からリバース(Rev)か、1速から2速への切り換えの何れかであり、1速からリバースに切り換える際には、第1シフトアクチュエータ31aでそのままストレートシフトすればよく、また2速に切り換える場合には、第2セレクトアクチュエータ30bで、シフトブロックB2を予めセレクト操作できるため、1速から中立位置Nまで移動してギヤ抜きを確認した後、シフトブロックB2を中立位置Nから3速位置にシフト操作すればよい。
以上説明したように、本発明は、従来の変速機を用い、従来のシフトブロックの整列順序が低速段から高速段へ並んで配置されていたシフトブロックの2−3速のシフトブロックB2と4速−5速のシフトブロックB4を入れ替え、そのシフトブロックB2、B4とシフトフォークF2、F4を、連結部材21a、21bで連結するだけで既存の手動変速機を用い、簡単な構造で自動変速できると共に、カギシフトでの余分なセレクト操作が不要にできる。
24a 第1シフトレバー
25a 第2シフトレバー
25b 第3シフトレバー
24b 第4シフトレバー
30a 第1セレクトアクチュエータ
30b 第2セレクトアクチュエータ
31a 第1シフトアクチュエータ
31b 第2シフトアクチュエータ
B1、B4、B2、B6 シフトブロック
25a 第2シフトレバー
25b 第3シフトレバー
24b 第4シフトレバー
30a 第1セレクトアクチュエータ
30b 第2セレクトアクチュエータ
31a 第1シフトアクチュエータ
31b 第2シフトアクチュエータ
B1、B4、B2、B6 シフトブロック
Claims (5)
- リバースと1速、2速と3速、4速と5速のギヤ段が対向配置されると共に6速のギヤ段が設けられ、これらギヤ段をシフト操作するシフトブロックが設けられた変速機を用い、これらシフトブロックを、セレクト操作した後、シフト操作して自動変速するための車両の変速装置において、セレクト方向に、リバース−1速、4速−5速、2速−3速、6速の順に整列されたシフトブロックと、整列したシフトブロックに係合する第1〜第4シフトレバーと、リバース−1速のシフトブロック又は4速−5速のシフトブロックに係合した第1又は第2シフトレバーをセレクトする第1セレクトアクチュエータと、第1又は第2シフトレバーをシフト操作する第1シフトアクチュエータと、2速−3速のシフトブロック又は6速のシフトブロックに係合した第3又は第4シフトレバーをセレクトする第2セレクトアクチュエータと、第2セレクトアクチュエータでセレクトされた第3又は第4シフトレバーをシフト操作する第2シフトアクチュエータとを備えたことを特徴とする車両の変速装置。
- リバースと1速、2速と3速、4速と5速のギヤ段が対向配置されると共に6速のギヤ段上に、平行なシフトシャフトが設けられ、その一方のシフトシャフトに、リバースと1速のギヤ段を切り換える第1シフトフォークが固設されると共にリバース−1速のシフトブロックが固設され、一方のシフトシャフトに、2速と3速のギヤ段を切り換える第2シフトフォークが軸方向移動可能に設けられると共に2速−3速のシフトブロックが第2シフトフォークに連結され、他方のシフトシャフトに、6速のギヤ段に切り換える第4シフトフォークがリンクレバーを介して連結されると共に6速のシフトブロックが固設され、他方のシフトシャフトに、4速と5速のギヤ段を切り換える第3シフトフォークが軸方向移動可能に設けられると共に、4速−5速のシフトブロックが第3シフトフォークに連結される請求項1記載の車両の変速装置。
- 第1シフトレバーと第2シフトレバーは、L字状に形成されると共に上下に間隔をおいて水平に回動自在に設けられ、第1シフトレバーと第2シフトレバーのL字状に折り曲げられたレバー部が、リバース−1速のシフトブロックと4速−5速のシフトブロックにそれぞれ係合し、第1シフトレバーと第2シフトレバーの回動で、レバー部を介してリバース−1速のシフトブロックと4速−5速のシフトブロックをシフト移動する請求項1記載の車両の変速装置。
- 第3シフトレバーと第4シフトレバーは、L字状に形成されると共に上下に間隔をおいて水平に回動自在に設けられると共に、第1シフトレバーと第2シフトレバーと対向するように設けられ、第3シフトレバーと第4シフトレバーのL字状に折り曲げられたレバー部が、2速−3速のシフトブロックと6速−5速のシフトブロックにそれぞれ係合し、第3シフトレバーと第4シフトレバーの回動で、レバー部を介して2速−3速のシフトブロックと6速のシフトブロックをシフト移動する請求項3記載の車両の変速装置。
- 第1、第2セレクトアクチュエータは、セレクトモータとそのセレクトモータの回転で第1、第2又は第3、第4シフトレバーの後端の何れかと係合するシフト用筒体とからなり、第1、第2シフトアクチュエータは、シフトモータと、シフトモータに連結されると共にシフト用筒体に螺合され、シフト用筒体をシフト方向に往復するためのボールネジからなる請求項1記載の車両の変速装置。
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