(57)【要約】【課題】ストライカからシフトレールまでのアクチュエータの駆動力の伝達効率を向上させて信頼性の高い変速操作を実現できると共に、部品点数の減少により製造コストを低減できるデュアルクラッチ式変速機を提供する。【解決手段】油圧シリンダ１０により駆動操作されるストライカ１７の移動をシフトレール１９に伝達し、シフトレール１９の軸方向の摺動に伴ってスリーブ９ａによりシンクロ機構９を作動させて所望の変速段を達成するデュアルクラッチ式変速機において、各シフトレール１９に、シフトレール１９の摺動方向に面する押圧操作面２０ａを形成し、その押圧操作面２０ａにストライカ１７の下端を当接させてストライカ１７の移動を押圧操作面２０ａを介してシフトレール１９に伝達して摺動させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各変速段のシンクロ機構のスリーブに対してシフトレールをそれぞれ連結すると共に、各シフトレールに対応してストライカ及び該ストライカを駆動操作するアクチュエータを設け、アクチュエータにより駆動操作されたときのストライカの移動を上記対応するシフトレールに伝達し、該シフトレールの軸方向への摺動に伴って上記シンクロ機構を作動させて所望の変速段を達成するデュアルクラッチ式変速機において、
上記各シフトレールに該シフトレールの摺動方向に面する押圧操作面を形成し、該シフトレールの押圧操作面に対して上記ストライカの一側を当接させて、上記アクチュエータによる上記ストライカの移動を上記押圧操作面を介して上記シフトレールに伝達して摺動させるようにしたことを特徴とするデュアルクラッチ式変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はデュアルクラッチ式変速機に係り、詳しくはアクチュエータの駆動力をシフトレールを介してシンクロ機構のスリーブに伝達して所望の変速段を達成する伝達機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のデュアルクラッチ式変速機は、奇数変速段の歯車機構及び偶数変速段の歯車機構を相互に独立した動力伝達系として備え、それぞれの歯車機構をクラッチを介してエンジンなどの走行用動力源に連結したシステムである。このようなデュアルクラッチ式変速機では、一方のクラッチを接続して対応する歯車機構を介して動力を伝達しているときに、クラッチを切断した他方の歯車機構を次に予測される次変速段に事前に切り換えておく（プリセレクト）。そして、その後に変速タイミングに至ると、両クラッチの断接状態を逆転させることにより動力伝達を中断することなく次変速段への切換を完了するようになっている。
【０００３】
デュアルクラッチ式変速機の歯車機構には、従来からの平行軸常時噛合式の手動変速機と同様の構成が採用されている。歯車機構の各変速段のギヤにはそれぞれシンクロ機構が付設されており、シンクロ機構のスリーブを操作してギヤを回転同期させながら結合することにより、所望の変速段を達成するようになっている。各スリーブは個別にシフトレールに連結されており、任意のシフトレールをアクチュエータにより軸方向に摺動させることで、目的のスリーブを操作するように構成されている。
このようなアクチュエータからスリーブまでの伝達機構の一例として、例えば特許文献１及び特許文献２の技術を挙げることができる。
【０００４】
特許文献１及び特許文献２の技術では、各シフトレール上に環状をなすシフトジョーが嵌め込まれてスプリングピンで固定され、各シフトジョーにはそれぞれ操作凹部が形成されている。シフトレールの上方位置には直交方向に１本のスプライン軸が配設され、スプライン軸上には環状をなすストライカが軸方向に摺動可能且つ相対回転不能に嵌め込まれている。ストライカからはレバー部が下方に延設され、レバー部の下端は何れかのシフトジョーの操作凹部内に位置している。
【０００５】
スプライン軸の回転及びスプライン軸上でのストライカの摺動は、図示しないアクチュエータにより行われるようになっている。従って、アクチュエータの駆動によりスプライン軸上でストライカを移動させることにより、レバー部の下端は目的の変速段に対応するシフトジョーの操作凹部内に位置する。
そして、この状態でアクチュエータによりスプライン軸を回転させると、ストライカのレバー部の下端によりシフトジョーと共にシフトレールが軸方向に摺動してスリーブが操作され、これによりシンクロ機構が作動して変速段が達成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−４５６６３号公報
【特許文献１】特開２００８−４５６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１及び特許文献２の技術では、アクチュエータの駆動力をストライカからシフトジョーを介してシフトレールに伝達しているため、駆動力の伝達効率が良好とは言えず、変速操作の信頼性の点で今一つ改良の余地があった。また、シフトレールに対応する数だけシフトジョーが必要なため、必然的に部品点数が増加する傾向があった。よって、部品コストや組付け性の点でも良好とは言えず、従来からコスト低減の対策が要望されていた。
【０００８】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ストライカからシフトレールまでのアクチュエータの駆動力の伝達効率を向上させて信頼性の高い変速操作を実現できると共に、部品点数の減少により製造コストを低減することができるデュアルクラッチ式変速機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、各変速段のシンクロ機構のスリーブに対してシフトレールをそれぞれ連結すると共に、各シフトレールに対応してストライカ及びストライカを駆動操作するアクチュエータを設け、アクチュエータにより駆動操作されたときのストライカの移動を対応するシフトレールに伝達し、シフトレールの軸方向への摺動に伴ってシンクロ機構を作動させて所望の変速段を達成するデュアルクラッチ式変速機において、各シフトレールにシフトレールの摺動方向に面する押圧操作面を形成し、シフトレールの押圧操作面に対してストライカの一側を当接させて、アクチュエータによるストライカの移動を押圧操作面を介してシフトレールに伝達して摺動させるものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように請求項１の発明のデュアルクラッチ式変速機によれば、アクチュエータにより駆動操作されるストライカの移動をシフトレールに伝達し、シフトレールの軸方向の摺動に伴ってスリーブによりシンクロ機構を作動させて所望の変速段を達成するデュアルクラッチ式変速機において、各シフトレールに、シフトレールの摺動方向に面する押圧操作面を形成し、その押圧操作面に対してストライカの一側を当接させてストライカの移動を押圧操作面を介してシフトレールに伝達して摺動させるようにした。
【００１１】
従って、アクチュエータの駆動力はストライカから直接的に効率よくシフトレールに伝達されるため、変速操作の信頼性を向上できる。また、例えばシフトジョーを介してストライカからシフトレールに駆動力を伝達する場合に比較して、シフトジョーを省略することにより部品点数を減少できることから、部品コストの低減や組付け性の向上によって製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態のデュアルクラッチ式変速機を示す全体構成図である。
【図２】第１実施形態の変速段に付設したシンクロ機構に油圧シリンダの駆動力を伝達するための伝達機構を示すギヤシフトユニットの部分断面図である。
【図３】同じく伝達機構を示す図２のIII−III線断面図である。
【図４】同じく伝達機構を示す図３のIV−IV線断面図である。
【図５】第２実施形態の伝達機構を示す図３に対応する断面図である。
【図６】同じく伝達機構を示す図５のVI−VI線断面図である。
【図７】第３実施形態の伝達機構を示す図３に対応する断面図である。
【図８】同じく伝達機構を示す図７のVIII−VIII線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［第１実施形態］
以下、本発明をトラック用のデュアルクラッチ式変速機に具体化した第１実施形態を説明する。
図１は第１実施形態のデュアルクラッチ式変速機を示す全体構成図である。トラック（以下、車両という）１には走行用動力源としてディーゼルエンジン（以下、エンジンという）１が搭載されている。エンジン１の出力軸１ａは車両後方（図の右方）に突出し、変速機２の入力軸２ａに接続されている。変速機２は前進６段（１速段〜６速段）及び後退１段の変速段を備えている。エンジン１の動力は入力軸２ａを介して変速機２に入力された後に、変速段に応じて変速されて出力軸２ｂから出力され、プロペラ軸３ａ、差動装置３ｂ及び駆動軸３ｃを介して左右の後輪３ｄに伝達されるようになっている。
【００１４】
変速機２は、所謂デュアルクラッチ式変速機として構成されている。当該デュアルクラッチ式変速機の詳細は、例えば特開２００９−０３５１６８号公報などに記載されているため、本実施形態では概略説明にとどめる。このため、図１では変速機２を実際の機構とは異なる模式的な表現で示しており、以下の説明でも変速機２の構成及び作動状態を概念的に述べる。
周知のようにデュアルクラッチ式変速機は、奇数変速段の歯車機構Ｇ１及び偶数変速段の歯車機構Ｇ２を相互に独立した動力伝達系として備え、それぞれの歯車機構Ｇ１,Ｇ２をクラッチＣ１,Ｃ２を介してエンジン１に連結したシステムである。
即ち、図１に示すように、変速機２の入力軸２ａにはクラッチＣ１を介して奇数変速段（１,３,５速段）からなる歯車機構Ｇ１が接続されると共に、同じくクラッチＣ２を介して偶数変速段（２,４,６速段）からなる歯車機構Ｇ２が接続され、これらの歯車機構Ｇ１,Ｇ２の出力側が上記した共通の出力軸２ｂに連結されている。
【００１５】
クラッチＣ１及びクラッチＣ２にはそれぞれ油圧シリンダ４が接続され、両油圧シリンダ４は電磁弁５が介装された油路６を介して油圧供給源７に接続されている。電磁弁５の開閉に応じて油圧シリンダ４に作動油が供給され、油圧シリンダ４の駆動によりクラッチＣ１，Ｃ２が接続または切断されるようになっている。
また、歯車機構Ｇ１,Ｇ２にはギヤシフトユニット８が設けられている。図２に基づき後述するが、ギヤシフトユニット８は、歯車機構Ｇ１,Ｇ２の各変速段のギヤｇ１,ｇ２をシンクロ機構９により回転同期させながら切り換えるための３つの油圧シリンダ１０（アクチュエータ）、それらの油圧シリンダ１０の駆動力をシンクロ機構９に伝達する伝達機構１１、及び油圧シリンダ１０を作動させる複数の電磁弁１２を内蔵している。図１に示すように、ギヤシフトユニット８は油路１３を介して上記した油圧供給源７と接続されており、各電磁弁１２の開閉に応じて油圧供給源７からの作動油が対応する油圧シリンダ１０に供給され、その油圧シリンダ１０が作動して歯車機構Ｇ１,Ｇ２の変速段が切り換えられる。
【００１６】
本実施形態の車両１は２速発進を前提としているため、車両の加減速時には２速段以上で各変速段がシフトアップ側或いはシフトダウン側に順次切り換えられる。
この変速時において、基本的にクラッチＣ１及びクラッチＣ２の断接状態は常に逆方向に切り換えられる。このため、一方のクラッチＣ１，Ｃ２の接続により対応する歯車機構Ｇ１，Ｇ２の何れかの変速段が達成されて動力伝達されているときには、他方のクラッチＣ１，Ｃ２が切断されることで対応する歯車機構Ｇ１，Ｇ２では何れの変速段も動力伝達していない状態にある。よって、他方の歯車機構Ｇ１，Ｇ２では次変速段（現在の変速段に隣接する高ギヤ側または低ギヤ側の変速段）への事前の切換（プリセレクト）が可能となる。そして、その後に変速タイミングに至ると、クラッチＣ１及びクラッチＣ２の断接状態を逆転させることにより動力伝達を中断することなく変速が完了する。
【００１７】
次に、上記ギヤシフトユニット８の構成、特に油圧シリンダ１０の駆動力を各変速段のシンクロ機構９に伝達するための伝達機構１１の構成について述べる。
図２は変速段に付設したシンクロ機構９に油圧シリンダ１０の駆動力を伝達するための伝達機構１１を示すギヤシフトユニット８の部分断面図、図３は同じく伝達機構１１を示す図２のIII−III線断面図、図４は同じく伝達機構１１を示す図３のIV−IV線断面図である。
ギヤシフトユニット８のハウジング１５内には３本のピストンロッド１６が配設され（図２では１本のみを図示）、各ピストンロッド１６は車両の前後方向に延び且つ左右方向に並ぶように配置されている。各ピストンロッド１６はハウジング１５に設けられたガイド孔１５ａ内にそれぞれ挿入され、ガイド孔１５ａの案内により個別に前後方向に摺動可能となっている。
各ピストンロッド１６の後端には上記した油圧シリンダ１０がそれぞれ連結され、上記油圧供給源７からの作動油の供給により各油圧シリンダ１０がピストンロッド１６を軸方向に駆動操作するようになっている。
【００１８】
各ピストンロッド１６には環状をなすストライカ１７がそれぞれ嵌め込まれ、各ストライカ１７はスプリングピン１４が貫通・挿入されることによりピストンロッド１６上の所定位置に固定されている。各ストライカ１７からはそれぞれレバー部１７ａが下方に延設され、各レバー部１７ａの中間箇所には前後方向にロッド孔１７ｂが貫設されている。
各ストライカ１７のロッド孔１７ｂ内には、各ピストンロッド１６と平行となるようにガイドロッド１８が挿入され、図示はしないが各ガイドロッド１８の前後両端はハウジング１５に固定されている。ピストンロッド１６を中心としたストライカ１７の回転がガイドロッド１８により規制される一方、ピストンロッド１６に沿ったストライカ１７の前後方向への移動は、ガイドロッド１８上をストライカ１７が摺動することにより許容される。
【００１９】
ハウジング１５内のピストンロッド１６の下方位置には、各ピストンロッド１６と対応するように前後方向に延びる３本のシフトレール１９が配設されている。各シフトレール１９はハウジング１５に設けられたガイド孔１５ｂ内にそれぞれ挿入され、ガイド孔１５ｂの案内により個別に前後方向に摺動可能となっている。
各シフトレール１９にはストライカ１７と対応する前後位置に操作凹部２０が形成されている。図４に示すように、各操作凹部２０は平面視で四角状をなして左方或いは右方に向けて開口し、それぞれ前方及び後方（シフトレール１９の摺動方向）に面した一対の押圧操作面２０ａを有している。
【００２０】
上記各ストライカ１７のレバー部１７ａの下端は、それぞれ対応するシフトレール１９の操作凹部２０内に挿入されており、上記したガイドロッド１８によるストライカ１７の回転規制作用によって操作凹部２０内からのレバー部１７ａの離脱が防止されている。レバー部１７ａの下端は操作凹部２０と対応する略四角状の断面をなし、操作凹部２０の前後の押圧操作面２０ａにそれぞれ当接することにより前後方向への相対移動が規制されている。
各シフトレール１９の前端にはシフトフォーク２１が固定され、各シフトフォーク２１は変速機２内の回転軸Ｌ上に設けられたシンクロ機構９のスリーブ９ａに係合している。シンクロ機構９の前後には異なる変速段のギヤｇ１,ｇ２が配設され、両ギヤｇ１,ｇ２にはそれぞれシンクロ機構９のシンクロリング９ｂが付設されている。各変速段のギヤｇ１,ｇ２は回転軸Ｌ上で回転可能に支持され、これに対してスリーブ９ａは回転軸Ｌに対して回転規制されている。
【００２１】
シンクロ機構９の原理については周知であるため詳細は述べないが、所望の変速段のギヤｇ１,ｇ２側にスリーブ９ａを移動させてシンクロリング９ｂとギヤｇ１,ｇ２との間に摩擦力を発生させて回転同期させながら、スリーブ９ａとギヤｇ１,ｇ２とをドグ歯で噛合させることにより結合して変速段を達成するようになっている。
図２では１本のシフトレール１９により達成される一対の変速段のギヤｇ１,ｇ２のみが示されているが、他の２本のシフトレール１９も同様に一対の変速段を達成するように構成されており、合計で前進６段分の変速段を任意に達成可能となっている。
【００２２】
従って、所望の変速段を達成するには、その変速段に対応する油圧シリンダ１０を作動させてピストンロッド１６を前方または後方に摺動させる。ピストンロッド１６と共にストライカ１７も前後動し、ストライカ１７の前方への移動時には、そのレバー部１７ａの下端の前面がシフトレール１９の操作凹部２０の前側の押圧操作面２０ａを前方に押圧する。これによりストライカ１７の移動がシフトレール１９に伝達されてシフトレール１９も前方に摺動し、スリーブ９ａの移動によりシンクロ機構９が作動して所望の変速段（前側のギヤｇ１の変速段）が達成される。
また、ストライカ１７の後方への移動時には、そのレバー部１７ａの下端の後面がシフトレール１９の操作凹部２０の後側の押圧操作面２０ａを後方に押圧する。これによりストライカ１７の移動がシフトレール１９に伝達され、シフトレール１９と共にスリーブ９ａが後方に移動し、シンクロ機構９により所望の変速段（後側のギヤｇ２の変速段）が達成される。
【００２３】
そして、以上の説明から明らかなように、各油圧シリンダ１０の駆動力は、特許文献１及び特許文献２の技術のようにシフトジョーを介することなく、ストライカ１７から直接的にシフトレール１９に伝達される。よって、油圧シリンダ１０の駆動力を効率よくシフトレール１９に伝達でき、結果として変速操作の信頼性を向上することができる。
また、各シフトレール１９のシフトジョーを省略することにより部品点数が減少することから、部品コストの低減や組付け性の向上によって製造コストを低減することができる。
【００２４】
［第２実施形態］
次に、本発明を別のデュアルクラッチ式変速機２に具体化した第２実施形態を説明する。
本実施形態のデュアルクラッチ式変速機２は、第１実施形態で述べたものと図１に示した全体構成については同様であり、相違点は、油圧シリンダ１０の駆動力を各変速段のシンクロ機構９に伝達するための伝達機構１１にある。そこで、共通する構成の箇所は同一部材番号を付して説明を省略し、相違点を重点的に述べる。
【００２５】
図５は本実施形態の伝達機構１１を示す第１実施形態の図３に対応する断面図、図６は同じく伝達機構１１を示す図５のVI−VI線断面図である。
本実施形態では３本のピストンロッド１６及びシフトレール１９の構成は第１実施形態と相違なく、ストライカ３１のレバー部３１ａの形状を変更することによりガイドロッド１８を廃止した点が相違する。
即ち、各ストライカ３１のレバー部３１ａは、第１実施形態のストライカ１７のようにロッド孔１７ａが形成されることなく下方に延設され、レバー部３１ａの下端は操作部３１ｂ及び当接部３１ｃからなる二股状をなしている。レバー部３１ａの操作部３１ｂは、第１実施形態のレバー部１７ａの下端と同じくシフトレール１９の操作凹部２０内に挿入され、前後の押圧操作面２０ａにそれぞれ当接して前後方向への相対移動が規制されている。また、レバー部３１ａの当接部３１ｃは、シフトレール１９の反操作凹部２０側の周面に当接している。結果としてシフトレール１９はレバー部３１ａの操作部３１ｂと当接部３１ｃとにより左右から挟み込まれ、これによりピストンロッド１６を中心としたストライカ３１の回転が規制されている。
【００２６】
従って、本実施形態においても、各油圧シリンダ１０の駆動力がストライカ３１から直接的にシフトレール１９に伝達されるため。変速操作の信頼性を向上できると共に、部品点数の減少により製造コストを低減することができる。
加えて本実施形態では、第１実施形態のガイドロッド１８に代えて、シフトレール１９によりストライカ３１の回転を規制する作用が奏される。このためガイドロッド１８を省略でき、しかもガイドロッド１８が挿入されるロッド孔１７ｂを各ストライカ３１に形成する必要がなくなる。よって、部品点数をさらに減少して製造コストを低減できると共に、ガイドロッド１８に対するストライカ３１の摺動抵抗がなくなるため、変速操作の信頼性を一層向上することができる。
また、所期の性能を確保した上で変速機２には小型軽量化が要望されているが、ガイドロッド１８の省略により変速機２が小型化すると共に軽量化にもつながり、結果として上記要望を実現することができる。
【００２７】
［第３実施形態］
次に、本発明を別のデュアルクラッチ式変速機２に具体化した第３実施形態を説明する。
本実施形態のデュアルクラッチ式変速機２も、全体構成については第１，２実施形態と同様であり、相違点は、駆動力の伝達のための伝達機構１１、具体的にはストライカ４１のレバー部４１ａの形状にあるため、相違点を重点的に述べる。
【００２８】
図７は本実施形態の伝達機構１１を示す第１実施形態の図３に対応する断面図、図８は同じく伝達機構１１を示す図７のVIII−VIII線断面図である。
本実施形態においても第２実施形態と同じくガイドロッド１８が廃止されている。各ストライカ４１のレバー部４１ａは下方に延設され、レバー部４１ａの下端は前後方向に長い板状断面をなしている。各シフトレール１９には、レバー部４１ａの下端の断面形状に対応する長孔状の操作孔４２が上下に貫設され、操作孔４２の前後の半円状の箇所を押圧操作面４２ａとしている。
各ストライカ４１のレバー部４１ａの下端は対応するシフトレール１９の操作孔４２内に上方より挿入され、前後の押圧操作面２０ａにそれぞれ当接して前後方向への相対移動が規制されている。結果として第２実施形態と同様に、シフトレール１９によりピストンロッド１６を中心としたストライカ４１の回転が規制されている。
【００２９】
従って、重複する説明はしないが、本実施形態においても、各油圧シリンダ１０の駆動力をストライカ４１から直接的にシフトレール１９に伝達し、且つガイドロッド１８を省略している。よって、変速操作の信頼性を向上できると共に、部品点数の減少により製造コストを低減でき、また、変速機２の小型軽量化も実現できる。
【００３０】
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、トラック１用のデュアルクラッチ式変速機２に具体化したが、これに限るものではなく、例えば乗用車やバスなどに搭載するデュアルクラッチ式変速機２に具体化してもよい。
また上記実施形態では、前進６段を有する変速機２として具体化し、その変速操作を行うためのアクチュエータとしてギヤシフトユニット８に油圧シリンダ１０を備えたが、これらに限るものではない。例えば変速機２の変速段の数を変更したり、或いはアクチュエータの種類を変更したりしてもよい。具体的には油圧シリンダ１０に代えて、エアシリンダ或いは電動式のアクチュエータなどを用いてもよい。
【符号の説明】
【００３１】
９              シンクロ機構
９ａ            スリーブ
１０            油圧シリンダ（アクチュエータ）
１７,３１,４１  ストライカ
１９            シフトレール
２０ａ,４２ａ   押圧操作面
【図１】
2014119067.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2014119067.tif 000007
【図６】
2014119067.tif 000008
【図７】
2014119067.tif 000009
【図８】
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