JP4927500B2 - 自動シフト式変速機 - Google Patents
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Description
この自動シフト式変速機では、シフトストローク位置や同期回転速度差さらにはギヤ比に基づいてシフトアクチュエータの駆動力を設定することで、変速開始から変速終了までの変速時間を常に同一にするものとしている。
前記動力を異なる変速比をもって前記駆動軸に伝達可能な複数の変速段と、
該複数の変速段のうち少なくとも1つの変速段を変速状態とニュートラル状態とに切換可能な複数の切換手段と、
該複数の切換手段の何れか1つに選択的に係合可能なレバー部材と、
該レバー部材を担持するシフト軸と、
前記複数の切換手段の何れか1つを選択するセレクト方向に、該レバー部材を駆動可能なセレクトアクチュエータと、
選択された前記切換手段が切り換わるよう前記レバー部材をシフト方向に駆動可能なシフトアクチュエータと、
前記レバー部材が前記セレクト方向に駆動不可能なときに前記セレクトアクチュエータによって該レバー部材が該セレクト方向に駆動された際、該レバー部材を該セレクト方向への駆動待ち状態で待機させるとともに、該セレクト方向への駆動が可能となったときに該レバー部材を該セレクト方向へ駆動する待機駆動手段と、
を備え、
前記待機駆動手段は、弾性手段を介して前記レバー部材に接続する第2レバー部材を有し、該レバー部材が前記セレクト方向に駆動不可能なときに前記セレクトアクチュエータが駆動したときに前記弾性手段の弾性力に抗して該第2レバー部材のみを該セレクト方向に駆動することで前記レバー部材を前記駆動待ち状態とする手段であり、
前記弾性手段は、前記第2レバー部材と係合する係合部を有するとともに前記レバー部材に対して相対移動可能に設けられた係合部材と、該係合部材に弾性力を作用させるスプリング手段とを有する手段であり、
前記スプリング手段は、前記係合部材を前記レバー部材に対して前記シフト軸の軸方向に付勢する手段である
ことを要旨とする。
また、レバー部材を簡易に駆動待ち状態で待機させることができる。しかも、レバー部材がセレクト方向への駆動が可能となったときには、弾性手段の解放時の力によってレバー部材をセレクト方向へ駆動することができるから、セレクトアクチュエータだけでレバー部材をセレクト方向へ駆動するものに比してレバー部材を短時間でセレクト方向へ駆動することができる。この結果、変速時間を短縮することができる。
また、レバー部材がセレクト方向に駆動不可能なときには、第2レバー部材がスプリング手段の弾性力に抗して係合部材をセレクト方向へ駆動するだけであるから、簡易な構成でレバー部材を駆動待ち状態とすることができる。
また、係合部材をレバー部材に対して軸方向に付勢するだけだから、簡易な構成で駆動待ち状態を達成できる。
こうすれば、セレクト方向への駆動力が解除されると第2レバー部材をセレクト方向への駆動力が作用する前の位置、即ち、初期位置に戻すことができる。
この態様の本発明の自動シフト式変速機において、前記待機駆動手段は、前記セレクトアクチュエータによる前記セレクト方向への駆動力が解除されると前記レバー部材を前記初期位置に戻すことが可能な第2スプリング手段を有する手段であるものとすることもできる。
こうすれば、セレクト方向への駆動力が解除されるとレバー部材をセレクト方向への駆動力が作用する前の位置、即ち、初期位置に戻すことができる。したがって、レバー部材を初期位置へ戻すためにセレクトアクチュエータを駆動する必要がなくなるから、変速の際の制御を容易なものとすることができる。
こうすれば、セレクトする際にはレバー部材だけを軸方向に摺動すればよいから、シフト軸ごと摺動させる構造のものに比して摺動スペースを小さく抑えることができる。
こうすれば、簡易な構成でレバー部材を初期位置に戻すことができる。
前記第1変速段を変速状態とニュートラル状態とに切換えることで前記第1動力伝達経路を動力伝達可能状態と動力伝達不可能状態とに切換可能な第1切換手段と、
前記第2変速段を変速状態とニュートラル状態とに切換えることで前記第2動力伝達経路を動力伝達可能状態と動力伝達不可能状態とに切換可能な第2切換手段と、
前記第1切換手段に選択的に係合する第1変速段用レバー部材と、
前記第2切換手段に選択的に係合する第2変速段用レバー部材と、
前記第1切換手段または前記第2切換手段を選択するセレクト方向に前記第1変速段用レバー部材または前記第2変速段用レバー部材を駆動可能であるセレクトアクチュエータと、
前記選択された第1変速段用レバー部材または前記選択された第2変速段用レバー部材をシフト方向に駆動可能なシフトアクチュエータと、
前記第1変速段用レバー部材が前記セレクト方向に駆動不可能なときに前記セレクトアクチュエータによって該第1変速段用レバー部材が該セレクト方向に駆動された際、該第1変速段用レバー部材を該セレクト方向への駆動待ち状態で待機させるとともに、該セレクト方向への駆動が可能となったときに該第1変速段用レバー部材を該セレクト方向へ駆動する第1待機駆動手段と、
前記第2変速段用レバー部材が前記セレクト方向に駆動不可能なときに前記セレクトアクチュエータによって該第2変速段用レバー部材が該セレクト方向に駆動された際、該第2変速段用レバー部材を該セレクト方向への駆動待ち状態で待機させるとともに、該セレクト方向への駆動が可能となったときに該第2変速段用レバー部材を該セレクト方向へ駆動する第2待機駆動手段と、
を備え、
前記第1待機駆動手段は、第1弾性手段を介して前記第1変速段用レバー部材に接続する第1変速段用第2レバー部材を有し、前記第1変速段用レバー部材が前記セレクト方向に駆動不可能なときに前記セレクトアクチュエータが駆動したときに前記第1弾性手段の弾性力に抗して該第1変速段用第2レバー部材のみを該セレクト方向に駆動することで前記第1変速段用レバー部材を前記駆動待ち状態とする手段であり、
前記第2待機駆動手段は、第2弾性手段を介して前記第2変速段用レバー部材に接続する第2変速段用第2レバー部材を有し、前記第2変速段用レバー部材が前記セレクト方向に駆動不可能なときに前記セレクトアクチュエータが駆動したときに前記第2弾性手段の弾性力に抗して該第2変速段用第2レバー部材のみを該セレクト方向に駆動することで前記第2変速段用レバー部材を前記駆動待ち状態とする手段である
ことを要旨とする。
また、第1変速段用レバー部材や第2変速段用レバー部材を簡易に駆動待ち状態で待機させることができる。しかも、第1変速段用レバー部材や第2変速段用レバー部材がセレクト方向への駆動が可能となったときには、第1弾性手段や第2弾性手段の解放時の力によって第1変速段用レバー部材や第2変速段用レバー部材をセレクト方向へ駆動することができるから、セレクトアクチュエータだけで第1変速段用レバー部材や第2変速段用レバー部材をセレクト方向へ駆動するものに比して第1変速段用レバー部材や第2変速段用レバー部材を短時間でセレクト方向へ駆動することができる。この結果、変速時間を短縮することができる。
こうすれば、第1変速段用レバー部材や第2変速段用レバー部材がセレクト方向に駆動不可能なときには、第1変速段用第2レバー部材や第2変速段用第2レバー部材が第3スプリング手段や第4スプリング手段の弾性力に抗して第1係合部材や第2係合部材をセレクト方向へ駆動するだけであるから、簡易な構成で第1変速段用レバー部材や第2変速段用レバー部材を駆動待ち状態とすることができる。
こうすれば、セレクト方向への駆動力が解除されると第1変速段用第2レバー部材や第2変速段用第2レバー部材をセレクト方向への駆動力が作用する前の位置、即ち、初期位置に戻すことができる。
この態様の本発明の第2の自動シフト式変速機において、前記第1待機駆動手段は、前記セレクトアクチュエータによる前記セレクト方向への駆動力が解除されると前記第1変速段用レバー部材を前記初期位置に戻すことが可能な第5スプリング手段を有し、前記第2待機駆動手段は、前記セレクトアクチュエータによる前記セレクト方向への駆動力が解除されると前記第2変速段用レバー部材を前記初期位置に戻すことが可能な第6スプリング手段を有する手段であるものとすることもできる。
こうすれば、セレクト方向への駆動力が解除されると第1変速段用レバー部材や第2変速段用レバー部材をセレクト方向への駆動力が作用する前の位置、即ち、初期位置に戻すことができる。したがって、第1変速段用レバー部材や第2変速段用レバー部材を初期位置へ戻すためにセレクトアクチュエータを駆動する必要がなくなるから、変速の際の制御を容易なものとすることができる。
こうすれば、第1係合部材や第2係合部材を第1変速段用レバー部材や第2変速段用レバー部材に対して軸方向に付勢するだけだから、簡易な構成で駆動待ち状態を達成できる。
この態様の本発明の第2の自動シフト式変速機において、前記第1変速段用レバー部材および前記第2変速段用レバー部材は、それぞれ前記第1シフト軸および前記第2シフト軸に対して前記軸方向に摺動可能に担持されてなるものとすることもできる。
こうすれば、セレクトする際には第1変速段用レバー部材や第2変速段用レバー部材だけを軸方向に摺動すればよいから、シフト軸ごと摺動させる構造のものに比して摺動スペースを小さく抑えることができる。
こうすれば、簡易な構成で第1変速段用レバー部材や第2変速段用レバー部材を初期位置に戻すことができる。
こうすれば、第1切換手段や第2切換手段を選択された第1変速段や選択された第2変速段へシフトした状態のまま第1変速段用第2レバー部材や第2変速段用第2レバー部材をシフト方向におけるニュートラル状態に戻すことができるから、所謂プリシフトを行なう際に、第1変速段用第2レバー部材と第1係合部材の第1係合部との係合や第2変速段用第2レバー部材と第2係合部材の第2係合部との係合を一端解除してから第1変速段用第2レバー部材や第2変速段用第2レバー部材をシフト方向におけるニュートラル状態に戻す必要がない。この結果、第1変速段用第2レバー部材や第2変速段用第2レバー部材をシフト方向におけるニュートラル状態に戻すためのスペースが必要なくなるから、変速機自体のコンパクト化を図ることができる。しかも、第1変速段用第2レバー部材と第1係合部材の第1係合部との係合や第2変速段用第2レバー部材と第2係合部材の第2係合部との係合を一端解除する動作が必要なくなるから、変速時間を短縮することができると共に、変速の際の制御を簡易なものとすることができる。ここで、シフト方向におけるニュートラル状態とは、第1切換手段や第2切換手段が、いずれの変速段へもシフトされていない状態における第1変速段用第2レバー部材や第2変速段用第2レバー部材の状態を意味する。
こうすれば、第1変速段用第2レバー部材と第2変速段用第2レバー部材とを一部品とすることができるから、部品点数の増加を防止できる。
第1実施例の自動シフト式変速機10は、図示するように、乾式クラッチ22と、この乾式クラッチ22に接続された入力軸24と、変速機構TMを介して入力軸24に接続されるとともに出力ギヤGOを介してディファレンシャルギヤ32に接続された出力軸26と、変速機構TMの変速操作を行う変速操作機構50とを備える。
駆動ギヤGは、クラッチ22側から1速駆動ギヤG1,2速駆動ギヤG2,3速駆動ギヤG3,リバース駆動ギヤGRと順に配置され、被駆動ギヤG’は、1速駆動ギヤG1,2速駆動ギヤG2,3速駆動ギヤG3,リバース駆動ギヤGRに対応して1速被駆動ギヤG1’,2速被駆動ギヤG2’,3速被駆動ギヤG3’,リバース被駆動ギヤGR’と順に配置されている。なお、リバース駆動ギヤGRは、入力軸24や出力軸26と並列的に配置されたリバースアイドラ軸28に配置されたリバースアイドラギヤGRIを介してリバース被駆動ギヤGR’と噛合しており、出力軸26の回転を反転してディファレンシャルギヤ32に伝達する。
変速操作機構50は、図示するように、カップリングスリーブCS1,CS2のそれぞれに係合するシフトフォークF1,F2に待ち機構60を介して接続されたアクチュエータ72を備え、操作ロッド74を軸方向に摺動してシフトフォークF1,F2のうちの何れか一方を選択するセレクト操作を行い、操作ロッド74を回動して選択したシフトフォークF1,F2を介してカップリングスリーブCS1,CS2を軸方向に移動するシフト操作を行う。これらセレクト操作とシフト操作とにより、各変速段への変速操作が行われる。
円筒部65の軸方向端面のうち小径部65b側の端面65b’とケース1aとの間には、スプリング82が配置されて大径部65a側の端面65a’がケース1bに当接するようにレバー部材64を軸方向に付勢している。即ち、スプリング82は、レバー部66が通常は1・2速用のシフトフォークF1のシフトブラケットFs1に接続されるようにレバー部材64を付勢しており、レバー部材64を初期位置に戻すためのセレクトリターンスプリングとして機能する。
また、小径部65bの外周面には、小径部65b上を軸方向に移動可能なリング部材Rが配置されており、リング部材Rは、リング部材Rと端面65b’側の小径部65bの外周面に係止されたスナップリングSRとの間に配置されたスプリング84によって段差部65a’’に当接するように軸方向に付勢されている。
ブラケット部材67は、図2および図3に示すように、軸方向に沿った切欠部68aを有する断面ほぼC字状のボス部68と、このボス部68の外周面に突出形成された係合部69とから構成されており、切欠部68aにレバー部66が嵌合されるとともに係合部69に操作ロッド74に固定配置された操作レバー76が係合接続されている。
ボス部68の軸方向長さは、レバー部材64の円筒部65の大径部65aの軸方向長さと同じ長さに形成されており、一方の軸方向端面68’がリング部材Rに当接している。また、ボス部68の外周には鍔部68bが形成されており、この鍔部68bとケース1aとの間にはスプリング86が配置されている。即ち、スプリング86は、ボス部68の他方の軸方向端面68’’がケース1bに当接するようにボス部68を軸方向に付勢しており、ブラケット部材67を初期位置に戻すためのセレクトリターンスプリングとして機能する。
係合部69には、底面69aを底面とするケース1b側の端面69’側が開口した開口凹部69bが形成されており、係合部69は底面69aにおいてのみ操作レバー76と軸方向に当接する。
なお、スプリング84は、レバー部材64を初期位置に戻すことができる荷重に設定されているとともに、セット状態(図2の状態)ではスプリング82の荷重より大きくなるよう設定されている。また、スプリング86は、ブラケット部材67を初期位置に戻すことができる荷重に設定されている。
図4は、変速操作機構50のニュートラル状態を模式的に示す模式図である。先ず、ニュートラル状態から1速段へ変速する際の変速動作について説明する。
ニュートラル状態においては、図2に示すように、レバー部材64およびブラケット部材67が端面65a’および軸方向端面68’’をケース1bに当接した状態となっており、レバー部66がシフトブラケットFs1に接続した状態となっている。
こうした状態から1速段への変速要求があると、アクチュエータ72をシフト方向に駆動する。アクチュエータ72をシフト方向に駆動すると、操作ロッド74を介して操作レバー76が回動して、係合部69を介してブラケット部材67が回動するとともに、切欠部68aを介してレバー部材64が回動する。そして、レバー部材64の回動に伴いレバー部66によりシフトブラケットFs1を介してシフトフォークF1が軸方向に移動する(図4中、上方向)。
これにより、カップリングスリーブCS1が軸方向に移動して(図1中、左方向)、1速被駆動ギヤG1’が出力軸26に固定状態となり、1速段への変速操作が完了する。
これにより、係合部69を介してブラケット部材67がニュートラル状態から1速段への変速のときとは逆方向に回動するとともに、切欠部68aを介してレバー部材64がニュートラル状態から1速段への変速のときとは逆方向に回動する。
こうしたレバー部材64の回動に伴いレバー部66によりシフトブラケットFs1を介してシフトフォークF1がニュートラル状態から1速段への変速のときとは逆方向へ軸方向移動する(図4中、下方向)。
これにより、カップリングスリーブCS1がニュートラル状態から1速段への変速のときとは逆方向に軸方向移動して(図1中、右方向)、1速被駆動ギヤG1’の出力軸26への固定が解除されるとともに、2速被駆動ギヤG2’が出力軸26へ固定状態となり、2速段への変速操作が完了する。
図5は、レバー部66が2速段にシフトされた状態を模式的に示す模式図であり、図6は、レバー部材64が2速段にシフトされた状態でアクチュエータ72によりシフトブラケットFs2側にセレクト駆動されたときの変速操作機構50の状態を示す状態図であり、図7は、レバー部66がシフトブラケットFs2側にセレクトされたときの変速操作機構50の状態を示す状態図である。
2速段から3速段への変速要求があると、アクチュエータ72をセレクト方向に駆動するとともに、シフト方向に駆動する。即ち、レバー部66の接続をシフトブラケットFs1からシフトブラケットFs2に変更して、レバー部66によりシフトブラケットFs2を介してシフトフォークF2を軸方向に移動し、これによりカップリングスリーブCS2を軸方向に移動して(図1中、左方向)、3速被駆動ギヤG3’を出力軸26に固定状態として3速段へ変速する。
こうした状態でアクチュエータ72をシフト方向に駆動して操作ロッド74を介して操作レバー76が回動すると、係合部69を介してブラケット部材67が回動するとともに、切欠部68aを介してレバー部材64がセレクト待ち状態を保持したまま回動する。レバー部材64の回動に伴いレバー部66によりシフトブラケットFs1を介してシフトフォークF1が軸方向に移動して(図5中、上方向)、レバー部66がシフトブラケットFs2側に移動できる状態、即ち、シフトブラケットFs1の係合凹部Fsc1とシフトブラケットFs2の係合凹部Fsc2とが合致した状態(図4)までシフトフォークF1が移動したときに、レバー部材64の軸方向移動を妨げるものがなくなってスプリング84の縮みが開放され、レバー部材64はスプリング84のスプリング力により瞬時に軸方向移動されて(図7中、右方向)、図7に示すように、レバー部66がシフトブラケットFs2に接続する。このとき、スプリング84の荷重がスプリング82の荷重よりも大きいため、レバー部材64は、スプリング82を縮めながら軸方向に移動する。そして、レバー部66によりシフトブラケットFs2を介してシフトフォークF2が軸方向に移動し、これにより、カップリングスリーブCS2が軸方向に移動して(図1中、左方向)、3速被駆動ギヤG3’が出力軸26に固定状態となり、3速段への変速操作が完了する。
図8は、レバー部66が3速段にシフトされた状態を模式的に示す模式図であり、図9は、レバー部材64が3速段にシフトされた状態でアクチュエータ72によりシフトブラケットFs1側にセレクト駆動されたときの変速操作機構50の状態を示す状態図であり、図10は、レバー部66がシフトブラケットFs1側にセレクトされたときの変速操作機構50の状態を示す状態図である。
3速段から2速段への変速要求があると、アクチュエータ72をセレクト方向に駆動するとともに、シフト方向に駆動する。即ち、レバー部66の接続をシフトブラケットFs2からシフトブラケットFs1に変更して、レバー部66によりシフトブラケットFs1を介してシフトフォークF1を軸方向に移動し、これによりカップリングスリーブCS1を軸方向に移動して(図1中、右方向)、2速被駆動ギヤG2’を出力軸26に固定状態として2速段へ変速する。
こうした状態でアクチュエータ72をシフト方向に駆動して操作ロッド74を介して操作レバー76が回動すると、係合部69を介してブラケット部材67が回動するとともに、切欠部68aを介してレバー部材64がセレクト待ち状態を保持したまま回動する。レバー部材64の回動に伴いレバー部66によりシフトブラケットFs2を介してシフトフォークF2が軸方向に移動して(図8中、下方向)、レバー部66がシフトブラケットFs1側に移動できる状態、即ち、シフトブラケットFs2の係合凹部Fsc2とシフトブラケットFs1の係合凹部Fsc1とが合致した状態までシフトフォークF1が移動したときに、レバー部材64の軸方向移動を妨げるものがなくなってスプリング82の縮みが開放され、レバー部材64はスプリング82のスプリング力により瞬時に軸方向移動されて(図10中、左方向)、図10に示すように、レバー部66がシフトブラケットFs1に接続する。そして、レバー部66によりシフトブラケットFs1を介してシフトフォークF1が軸方向に移動し、これにより、カップリングスリーブCS1が軸方向に移動して(図1中、右方向)、2速被駆動ギヤG2’が出力軸26に固定状態となり、2速段への変速操作が完了する。
図11は、本発明の第2実施例としての自動シフト式変速機100の構成の概略を示す概略構成図である。
第2実施例の自動シフト式変速機100は、図示するように、第1クラッチCL1を介して図示しないエンジンのクランク軸に接続された第1入力軸124と、第2クラッチCL2を介して図示しないエンジンのクランク軸に接続されると共に、第1入力軸124に同軸上に外嵌された第2入力軸125と、変速機構TMを介して第1入力軸124および第2入力軸125に接続された出力軸126と、変速機構TMの変速操作を行う変速操作機構150とを備える。
また、被駆動ギヤG’は、駆動ギヤGに対応して出力軸126のユニットフロント側から2速被駆動ギヤG2’,4速被駆動ギヤG4’,6速被駆動ギヤG6’,5速被駆動ギヤG5’,3速被駆動ギヤG3’,1速被駆動ギヤG1’,リバース被駆動ギヤGR’の順で配置されている。
なお、リバース駆動ギヤGRは、第1入力軸124や第2入力軸125,出力軸126と並列的に配置されたリバースアイドラ軸128に配置されたリバースアイドラギヤGRIを介してリバース被駆動ギヤGR’と噛合しており、出力軸126の回転を反転して図示しない駆動軸に伝達する。
即ち、同期装置s1,s2は、図示しないエンジンからの動力を第1クラッチCL1を介して奇数変速段およびリバース段に変速して図示しない車軸に動力を伝達可能な状態とし、同期装置s3,s4は、図示しないエンジンからの動力を第2クラッチCL2を介して偶数変速段に変速して図示しない車軸に伝達可能な状態とする。
待ち機構160は、図示するように、奇数変速段およびリバース段に変速するためのシフトフォークf1,f2とアクチュエータ172とを接続する奇数変速段用待ち機構160aと、偶数変速段に変速するためのシフトフォークf3,f4とアクチュエータ172とを接続する偶数変速段用待ち機構160bとから構成されている。
奇数変速段用待ち機構160aは、入力軸124や出力軸126に対して直角方向となるようにケース100a,100bに固定されたロッド162aと、このロッド162a上を軸方向に移動可能かつ回転可能に配置されたレバー部材164aと、このレバー部材164aに対して軸方向に移動可能かつ回転不能にレバー部材164aの外周に同軸状に配置されたブラケット部材167aとから構成されており、偶数変速段用待ち機構160bは、入力軸124や出力軸126に対して直角方向となるようにケース100a,100bに固定されたロッド162bと、このロッド162b上を軸方向に移動可能かつ回転可能に配置されたレバー部材164bと、このレバー部材164bに対して軸方向に移動可能かつ回転不能にレバー部材164bの外周に同軸状に配置されたブラケット部材167bとから構成されている。
円筒部165aの軸方向端面のうち小径部165a’’側の端面1165a’’とケース100bとの間には、スプリング182aが配置されて大径部165a’側の端面1165a’がスナップリングaに当接するようにレバー部材164aを軸方向に付勢している。また、円筒部165bの軸方向端面のうち小径部165b’’側の端面1165b’’とケース100aとの間には、スプリング182bが配置されて大径部165b’側の端面1165b’がスナップリングbに当接するようにレバー部材164bを軸方向に付勢している。即ち、スプリング182aは、レバー部166aが通常は1速・リバース用のシフトフォークf1のシフトブラケットfs1に接続されるようにレバー部材164aを付勢しており、レバー部材164aを初期位置に戻すためのセレクトリターンスプリングとして機能し、スプリング182bは、レバー部166bが通常は2・4速用のシフトフォークf4のシフトブラケットfs4に接続されるようにレバー部材164bを付勢しており、レバー部材164bを初期位置に戻すためのセレクトリターンスプリングとして機能する。
また、小径部165a’’,165b’’の外周面には、小径部165a’’,165b’’上を軸方向に移動可能なリング部材Ra,Rbが配置されており、リング部材Ra,Rbは、リング部材Ra,Rbと端面1165a’’,1165b’’側の小径部165a’’,165b’’の外周面に係止されたスナップリングSRa,SRbとの間に配置されたスプリング184a,184bによって段差部1265a,1265bに当接するように軸方向に付勢されている。
ブラケット部材167a,167bは、図12および図13に示すように、軸方向に沿った切欠部168a’,168b’を有する断面ほぼC字状のボス部168a,168bと、このボス部168a,168bの外周面に突出形成された係合部169a,169bとから構成されており、切欠部168a’,168b’にレバー部166a,166bが嵌合されると共に係合部169a,169bに操作ロッド174に固定配置された操作レバー176のレバー部176a,176bがそれぞれ係合接続されている。
レバー部176a,176bは、操作ロッド174に固定された円筒ボス部177の軸方向両端面に互いに逆方向に(180°位相をずらして)延出して一体形成されている。なお、円筒ボス部177の軸方向長さは、レバー部176a,176bのいずれか一方が係合部169a,169bと係合している際には、残りの他方は係合部169a,169bとは係合しない長さに設定されている。
なお、スプリング184a,184bは、レバー部材164a,164bを初期位置に戻すことができる荷重に設定されていると共に、セット状態(図12の状態)ではスプリング182a,182bの荷重より大きくなるよう設定されている。また、スプリング186a,186bは、ブラケット部材167a,167bを初期位置に戻すことができる荷重に設定されている。
エンジン始動直後の初期状態においては、変速操作機構150は、図12に示す状態、即ち、レバー部材164aおよびブラケット部材167aが端面1165a’および軸方向端面1268aをスナップリングaに当接してレバー部166aがシフトブラケットfs1に接続した状態となっていると共に、レバー部材164bおよびブラケット部材167bが端面1165b’および軸方向端面1268bをスナップリングbに当接してレバー部166bがシフトブラケットfs4に接続した状態となっており、操作レバー176のレバー部176aがブラケット部材167aの係合部169aに係合している。
初期状態から発進要求があると、図14に示すように、シフトブラケットfs1をレバー部166aにより1速段側(図中下側)へ移動させる。即ち、アクチュエータ172をシフト方向に駆動して操作ロッド174を介して操作レバー176のレバー部176aを回動することにより、係合部169aを介してブラケット部材167aが回動し、切欠部168a’を介してレバー部材164aが回動する。そして、レバー部材164aの回動に伴いレバー部166aによりシフトブラケットfs1を介してシフトフォークf1を軸方向に移動し、カップリングスリーブcs1が軸方向に移動して(図11中、左方向)、1速被駆動ギヤG1’が出力軸126に固定状態となり、1速段への変速操作を完了する。
即ち、シフトブラケットfs1が1速段側へ移動するように回動された操作レバー176のレバー部176aを初期状態に戻るまで回動し、アクチュエータ172をセレクト方向へ駆動して操作ロッド174を介して操作レバー176を軸方向移動して(図12中左方向)、レバー部176aと係合部169aとの係合を解除すると共に、レバー部176bと係合部169bとを係合する。次いで、アクチュエータ172をシフト方向に駆動して操作ロッド174を介して操作レバー176のレバー部176bを回動することにより、係合部169bを介してブラケット部材167bを回動し、切欠部168b’を介してレバー部材164bを回動する。そして、レバー部材164bの回動に伴いレバー部166bによりシフトブラケットfs4を介してシフトフォークf4を軸方向に移動し、カップリングスリーブcs4を軸方向に移動して(図11中、左方向)、2速被駆動ギヤG2’を出力軸126に固定状態として、2速段への変速操作を完了する。
このように、2速段へのプリシフト操作の際に、レバー部176aと係合部169aとの係合を維持したまま、レバー部176aを初期状態に戻すことができるから、レバー部176aと係合部169aとの係合を一旦解除してからレバー部176aを初期状態に戻すものに比して、変速時間の短縮を図ることができる。また、レバー部176aを初期状態に戻すためのスペースを別途設ける必要がないから、変速機自体が大型化するのを防止できる。
こうして、2速段による動力伝達状態に切り換わると、さらに次に変速要求がなされるであろう変速段を推定して、その変速段へのプリシフト操作を行う。実施例では、この際に推定された変速段は、3速段として説明する。図15は、3速段へのプリシフト操作途中の変速操作機構150の状態を示す状態図であり、図16は、3速段へのプリシフト操作に際してレバー部166aがシフトブラケットFs2側にセレクトされたときの変速操作機構150の状態を示す状態図である。
こうした状態でアクチュエータ172をシフト方向に駆動して操作ロッド174を介して操作レバー176のレバー部176aが回動すると、係合部169aを介してブラケット部材167aが回動すると共に、切欠部168a’を介してレバー部材164aがセレクト待ち状態を保持したまま回動する。
レバー部材164aの回動に伴いレバー部166aによりシフトブラケットfs1を介してシフトフォークf1が軸方向に移動して(図14中、上方向)、レバー部166aがシフトブラケットfs2側に移動できる状態、即ち、シフトブラケットfs1の係合凹部fsc1とシフトブラケットfs2の係合凹部fsc2とが合致した状態までシフトフォークf1が移動したときに、レバー部材164aの軸方向移動を妨げるものがなくなってスプリング184aの縮みが開放され、レバー部材164aはスプリング184aのスプリング力により瞬時に軸方向移動されて(図15中、右方向)、図16に示すように、レバー部166aがシフトブラケットfs2に接続する。このとき、スプリング184aの荷重がスプリング182aの荷重よりも大きいため、レバー部材164aは、スプリング182aを縮めながら軸方向に移動する。そして、レバー部166aによりシフトブラケットfs2を介してシフトフォークf2が軸方向に移動し、これにより、カップリングスリーブcs2が軸方向に移動して(図11中、右方向)、3速被駆動ギヤG3’が出力軸126に固定状態となり、3速段へのプリシフト操作が完了する。そして、第2クラッチCL2から第1クラッチCL1へクラッチの架け換えを行うことで、エンジンからの動力を2速段から3速段に変速して車軸(図示せず)に伝達する。
しかも、アクチュエータ172のシフト操作を間欠的に行う必要がないから、変速の際の制御を簡易なものとすることができる。また、レバー部材164a,164bは、スプリング182a,182b、スプリング184a,184b、スプリング186a,186bのスプリング力により軸方向への移動のための力が蓄えられた状態でセレクト待ち状態とされるから、レバー部材164a,164bのセレクト方向への移動を妨げるものがなくなってレバー部材164a,164bがセレクト方向へ移動する際にはスプリング182a,182b、スプリング184a,184b、スプリング186a,186bのスプリング力により瞬時にセレクト操作が行われる。この結果、変速時間をより短縮することができる。
10,100 自動シフト式変速機
22 乾式クラッチ
24 入力軸
26,126 出力軸
28,128 リバースアイドラ軸
32 ディファレンシャルギヤ
50,150 変速操作機構
60,160 待ち機構
62,162a,162b ロッド
64,164a,164b レバー部材
65,165a,165b 円筒部
65a,165a’,165b’ 大径部
65b,165a’’,165b’’ 小径部
65a’,65b’,1165a’,1165b’,1165a’’,1165b’’ 端面
65a’’,1265a,1265b 段差部
66,166a,166b レバー部
67,167a,167b ブラケット部材
68,168a,168b ボス部
68’,68’’,1168a,1168b,1268a,1268b 軸方向端面
68a,168a’,168b’ 切欠部
68b,168a’’,168b’’ 鍔部
69,169a,169b 係合部
69’,169a’,169b’ 端面
69a,1169a,1169b 底面
69b 開口凹部
169a’’,169b’’ 有底開口凹部
72,172 アクチュエータ
74,174 操作ロッド
76,176 操作レバー
82,84,86,182a,182b,184a,184b,186a,186b スプリング
TM 変速機構
G 駆動ギヤ
G1 1速駆動ギヤ
G2 2速駆動ギヤ
G3 3速駆動ギヤ
G4 4速駆動ギヤ
G5 5速駆動ギヤ
G6 6速駆動ギヤ
GR リバース駆動ギヤ
G’ 被駆動ギヤ
G1’ 1速被駆動ギヤ
G2’ 2速被駆動ギヤ
G3’ 3速被駆動ギヤ
G4’ 4速被駆動ギヤ
G5’ 5速被駆動ギヤ
G6’ 6速被駆動ギヤ
GR’ リバース被駆動ギヤ
GO 出力ギヤ
GRI リバースアイドラギヤ
S 同期装置
S1 1・2速用同期装置
S2 3・リバース速用同期装置
s1 1・リバース速用同期装置
s2 3・5速用同期装置
s3 6速用同期装置
s4 2・4速用同期装置
CS1,CS2,cs1,cs2,cs3,cs4 カップリングスリーブ
F1,F2,f1,f2,f3,f4 シフトフォーク
Fb1,Fb2,fb1,fb2,fb3 ボス部
Fs1,Fs2,fs1,fs2,fs3,fs4 シフトブラケット
Fs1’,Fs2’ 壁部
Fsc1,Fsc2,fsc1,fsc2 係合凹部
Fs1’,Fs2’,fs1’,fs2’,fs3’,fs4’ 壁部
R,Ra,Rb リング部材
SR,SRa,SRb,a,b スナップリング
CL1 第1クラッチ
CL2 第2クラッチ
124 第1入力軸
125 第2入力軸
160a 奇数変速段用待ち機構
160b 偶数変速段用待ち機構
177 円筒ボス部
Claims (15)
- エンジンからの動力を変速して駆動軸に伝達する自動シフト式変速機において、
前記動力を異なる変速比をもって前記駆動軸に伝達可能な複数の変速段と、
該複数の変速段のうち少なくとも1つの変速段を変速状態とニュートラル状態とに切換可能な複数の切換手段と、
該複数の切換手段の何れか1つに選択的に係合可能なレバー部材と、
該レバー部材を担持するシフト軸と、
前記複数の切換手段の何れか1つを選択するセレクト方向に、該レバー部材を駆動可能なセレクトアクチュエータと、
選択された前記切換手段が切り換わるよう前記レバー部材をシフト方向に駆動可能なシフトアクチュエータと、
前記レバー部材が前記セレクト方向に駆動不可能なときに前記セレクトアクチュエータによって該レバー部材が該セレクト方向に駆動された際、該レバー部材を該セレクト方向への駆動待ち状態で待機させるとともに、該セレクト方向への駆動が可能となったときに該レバー部材を該セレクト方向へ駆動する待機駆動手段と、
を備え、
前記待機駆動手段は、弾性手段を介して前記レバー部材に接続する第2レバー部材を有し、該レバー部材が前記セレクト方向に駆動不可能なときに前記セレクトアクチュエータが駆動したときに前記弾性手段の弾性力に抗して該第2レバー部材のみを該セレクト方向に駆動することで前記レバー部材を前記駆動待ち状態とする手段であり、
前記弾性手段は、前記第2レバー部材と係合する係合部を有するとともに前記レバー部材に対して相対移動可能に設けられた係合部材と、該係合部材に弾性力を作用させるスプリング手段とを有する手段であり、
前記スプリング手段は、前記係合部材を前記レバー部材に対して前記シフト軸の軸方向に付勢する手段である
自動シフト式変速機。 - 前記スプリング手段は、前記セレクトアクチュエータによる前記セレクト方向への駆動力が解除されると前記係合部材を該セレクト方向への駆動力が作用する前の初期位置に戻すことが可能な手段である請求項1記載の自動シフト式変速機。
- 前記待機駆動手段は、前記セレクトアクチュエータによる前記セレクト方向への駆動力が解除されると前記レバー部材を前記初期位置に戻すことが可能な第2スプリング手段を有する手段である請求項2記載の自動シフト式変速機。
- 前記レバー部材は、前記シフト軸に対して軸方向に摺動可能に担持されてなる請求項1乃至3何れか記載の自動シフト式変速機。
- 前記第2スプリング手段は、前記レバー部材を前記シフト軸に対して軸方向に付勢する手段である請求項3または4記載の自動シフト式変速機。
- エンジンからの動力を第1クラッチを介して第1変速段に変速して駆動軸に伝達する第1動力伝達経路と、前記エンジンからの動力を第2クラッチを介して第2変速段に変速して前記駆動軸に伝達する第2動力伝達経路とを備える自動シフト式変速機であって、
前記第1変速段を変速状態とニュートラル状態とに切換えることで前記第1動力伝達経路を動力伝達可能状態と動力伝達不可能状態とに切換可能な第1切換手段と、
前記第2変速段を変速状態とニュートラル状態とに切換えることで前記第2動力伝達経路を動力伝達可能状態と動力伝達不可能状態とに切換可能な第2切換手段と、
前記第1切換手段に選択的に係合する第1変速段用レバー部材と、
前記第2切換手段に選択的に係合する第2変速段用レバー部材と、
前記第1切換手段または前記第2切換手段を選択するセレクト方向に前記第1変速段用レバー部材または前記第2変速段用レバー部材を駆動可能であるセレクトアクチュエータと、
前記選択された第1変速段用レバー部材または前記選択された第2変速段用レバー部材をシフト方向に駆動可能なシフトアクチュエータと、
前記第1変速段用レバー部材が前記セレクト方向に駆動不可能なときに前記セレクトアクチュエータによって該第1変速段用レバー部材が該セレクト方向に駆動された際、該第1変速段用レバー部材を該セレクト方向への駆動待ち状態で待機させるとともに、該セレクト方向への駆動が可能となったときに該第1変速段用レバー部材を該セレクト方向へ駆動する第1待機駆動手段と、
前記第2変速段用レバー部材が前記セレクト方向に駆動不可能なときに前記セレクトアクチュエータによって該第2変速段用レバー部材が該セレクト方向に駆動された際、該第2変速段用レバー部材を該セレクト方向への駆動待ち状態で待機させるとともに、該セレクト方向への駆動が可能となったときに該第2変速段用レバー部材を該セレクト方向へ駆動する第2待機駆動手段と、
を備え、
前記第1待機駆動手段は、第1弾性手段を介して前記第1変速段用レバー部材に接続する第1変速段用第2レバー部材を有し、前記第1変速段用レバー部材が前記セレクト方向に駆動不可能なときに前記セレクトアクチュエータが駆動したときに前記第1弾性手段の弾性力に抗して該第1変速段用第2レバー部材のみを該セレクト方向に駆動することで前記第1変速段用レバー部材を前記駆動待ち状態とする手段であり、
前記第2待機駆動手段は、第2弾性手段を介して前記第2変速段用レバー部材に接続する第2変速段用第2レバー部材を有し、前記第2変速段用レバー部材が前記セレクト方向に駆動不可能なときに前記セレクトアクチュエータが駆動したときに前記第2弾性手段の弾性力に抗して該第2変速段用第2レバー部材のみを該セレクト方向に駆動することで前記第2変速段用レバー部材を前記駆動待ち状態とする手段である
自動シフト式変速機。 - 前記第1弾性手段は、前記第1変速段用第2レバー部材と係合する第1係合部を有するとともに前記第1変速段用レバー部材に対して相対移動可能に設けられた第1係合部材と、該第1係合部材に弾性力を作用させる第3スプリング手段とを有する手段であり、
前記第2弾性手段は、前記第2変速段用第2レバー部材と係合する第2係合部を有するとともに前記第2変速段用レバー部材に対して相対移動可能に設けられた第2係合部材と、該第2係合部材に弾性力を作用させる第4スプリング手段とを有する手段である
請求項6記載の自動シフト式変速機。 - 前記第3スプリング手段は、前記セレクトアクチュエータによる前記セレクト方向への駆動力が解除されると前記第1係合部材を該セレクト方向への駆動力が作用する前の初期位置に戻すことが可能な手段であり、
前記第4スプリング手段は、前記セレクトアクチュエータによる前記セレクト方向への駆動力が解除されると前記第2係合部材を該セレクト方向への駆動力が作用する前の初期位置に戻すことが可能な手段である
請求項7記載の自動シフト式変速機。 - 前記第1待機駆動手段は、前記セレクトアクチュエータによる前記セレクト方向への駆動力が解除されると前記第1変速段用レバー部材を前記初期位置に戻すことが可能な第5スプリング手段を有し、
前記第2待機駆動手段は、前記セレクトアクチュエータによる前記セレクト方向への駆動力が解除されると前記第2変速段用レバー部材を前記初期位置に戻すことが可能な第6スプリング手段を有する手段である
請求項8記載の自動シフト式変速機。 - 前記第1変速段用レバー部材を担持する第1シフト軸と前記第2変速段用レバー部材を担持する第2シフト軸とを備え、
前記セレクト方向は、前記第1シフト軸および前記第2シフト軸の軸方向であり、
前記第3スプリング手段は、前記第1係合部材を前記第1変速段用レバー部材に対して前記軸方向に付勢する手段であり、
前記第4スプリング手段は、前記第2係合部材を前記第2変速段用レバー部材に対して前記軸方向に付勢する手段である
請求項7乃至9何れか記載の自動シフト式変速機。 - 前記第1変速段用レバー部材および前記第2変速段用レバー部材は、それぞれ前記第1シフト軸および前記第2シフト軸に対して前記軸方向に摺動可能に担持されてなる請求項10記載の自動シフト式変速機。
- 前記第5スプリング手段は、前記第1変速段用レバー部材を前記第1シフト軸に対して前記軸方向に付勢する手段であり、
前記第6スプリング手段は、前記第2変速段用レバー部材を前記第2シフト軸に対して前記軸方向に付勢する手段である
請求項9に係る請求項10または請求項11記載の自動シフト式変速機。 - 前記第1係合部は、前記第1切換手段を前記選択された第1変速段へシフトした状態のまま前記第1変速段用第2レバー部材を前記シフト方向におけるニュートラル状態に戻すことができるように形成され、
前記第2係合部は、前記第2切換手段を前記選択された第2変速段へシフトした状態のまま前記第2変速段用第2レバー部材を前記シフト方向におけるニュートラル状態に戻すことができるように形成されてなる
請求項7乃至12何れか記載の自動シフト式変速機。 - 前記第1変速段用第2レバー部材と前記第2変速段用第2レバー部材とは、一体形成されてなる請求項6乃至13何れか記載の自動シフト式変速機。
- 前記第1変速段は、偶数変速段であり、
前記第2変速段は、奇数変速段である
請求項6乃至14何れか記載の自動シフト式変速機。
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