(57)【要約】  トランスミッションのシフト操作のためのギヤシフト装置は、シフト操作を行うための複数のシフトフォーク又はシフトレバー（８、１０、１２、１４）が軸方向移動可能に配置されたセレクタシャフト（２）と、シフト操作を行うための複数のシフトフォーク又はシフトレバー（８、１０、１２、１４）の中から１個のシフトフォーク又はシフトレバー（８、１０、１２、１４）を選択する選択装置（２８、３０、３２、４２、４４、４６）と、選択されないシフトフォーク又はシフトレバー（８、１０、１２、１４）の移動を阻止するためのロッキング装置（５２）とを有する。シフト操作を行うための部材（２、８、１０、１２、１４、２０、２２）は高強度材料からなり、選択装置（２８、３０、３２、４２、４４、４６）とロッキング装置（５２）の部材は低強度材料からなる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シフト操作を行うための複数のシフトフォーク又はシフトレバー（８、１０、１２、１４）が軸方向移動可能に配置されたセレクタシャフト（２）と、シフト操作を行うための複数のシフトフォーク又はシフトレバー（８、１０、１２、１４）の中から１個のシフトフォーク又はシフトレバー（８、１０、１２、１４）を選択する選択装置（２８、３０、３２、４２、４４、４６）と、選択されないシフトフォーク又はシフトレバー（８、１０、１２、１４）の移動を阻止するためのロッキング装置（５２）とを有する、トランスミッションのシフト操作のためのギヤシフト装置において、
シフト操作を行うための部材（２、８、１０、１２、１４、２０、２２）が高強度材料からなり、選択装置（２８、３０、３２、４２、４４、４６）及びロッキング装置（５２）の部材が低強度材料からなることを特徴とするギヤシフト装置。
【請求項２】
各シフトフォーク又はシフトレバー（８、１０、１２、１４）のための選択装置の部材が環状駆動体（２８、３０、３２）からなり、環状駆動体（２８、３０、３２）がシフトフォーク又はシフトレバー（８、１０、１２、１４）によって軸方向に固定され、シフト操作を行うためにセレクタシャフト（２）上で移動可能であり、シフトフォーク又はシフトレバー（８、１０、１２、１４）の選択のためにセレクタシャフト（２）の周りに回転可能であり、シフト操作を行うためにセレクタシャフト（２）の軸方向運動により環状駆動体（２８、３０、３２）を軸方向に移動させる駆動装置部材（２０、２２）を有することを特徴とする請求項１に記載のギヤシフト装置。
【請求項３】
選択されないシフトフォーク又はシフトレバーのセレクタシャフト（２）上での軸方向運動を阻止するために、シフトフォーク又はシフトレバー（８、１０、１２、１４）の環状駆動体（２８、３０、３２）がロッキング装置（５２）と協働することを特徴とする請求項１又は２に記載のギヤシフト装置。
【請求項４】
ロッキング装置の部材が回転可能なロックディスク（５２）からなり、その周囲が環状駆動体（２８、３０、３２）の軸方向運動区域に突出し、セグメント（５４）として形成されたロックディスク（５２）の区域はセレクタシャフト（２）上の環状駆動体（２８、３０、３２）の軸方向運動を許すが、ロックディスク（５２）の他の区域は環状駆動体（２８、３０、３２）の軸方向運動を阻止するのに適するように、ロックディスク（５２）の輪郭が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のギヤシフト装置。
【請求項５】
駆動装置（２０、２２）の環状駆動体（２８、３０、３２）が切欠部（２４）を有し、切欠部（２４）がセレクタシャフト（２）上の突起（１６、１８）と協働して、当該のシフトフォーク又はシフトレバー（８、１０、１２、１４）が操作されない時は、突起（１６、１８）が切欠部（２４）を通り抜け、選択されたシフトフォーク又はシフトレバー（８、１０、１２、１４）を移動する時は、突起（１６、１８）が駆動装置（２０、２２）を軸方向に移動することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のギヤシフト装置。
【請求項６】
選択装置（２８、３０、３２、４２、４４、４６）の部材が歯（３６、３８、４０）を有し、これらの歯が互いにかみ合い、選択装置の部材（２８、３０、３２、４２、４４、４６）を互いに回転させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のギヤシフト装置。
【請求項７】
環状駆動体（３２）の一部だけが歯（３６）を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のギヤシフト装置。
【請求項８】
切欠部（５４）として形成されたロックディスク（５２）の区域が、環状駆動体（２８、３０）の歯とかみ合うことができる歯を有することを特徴とする請求項４乃至７のいずれか一項に記載のギヤシフト装置。
【請求項９】
シフト操作を行うための部材（２、８、１０、１２、１４、２０、２２）が鋼又はアルミニウムからなることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のギヤシフト装置。
【請求項１０】
選択装置の部材（２８、３０、３２、４２、４４、４６）がアルミニウム又はプラスチックからなることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載のギヤシフト装置。
【請求項１１】
ロッキング装置の部材（５２）がアルミニウム又はプラスチックからなることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のギヤシフト装置。
【請求項１２】
セレクタシャフト（２）の軸方向操作のためにアクチュエータ（６０）が設けられ、選択装置の部材（２８、３０、３２、４２、４４、４６）及びロッキング装置の部材（５２）を操作する別のアクチュエータ（４８）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のギヤシフト装置。
【請求項１３】
セレクタシャフト（２）を操作するアクチュエータ（６０）の回転運動をセレクタシャフト（２）の軸方向運動に変換するためのギヤ（５８）が設けられていることを特徴とする請求項１２に記載のギヤシフト装置。
【請求項１４】
電気機械式、空気式又は油圧式アクチュエータが設けられていることを特徴とする請求項１２又は１３に記載のギヤシフト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は請求項１の上位概念に基づくギヤシフト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特に車両のトランスミッションのシフト操作のためにトランスミッションにギヤシフト装置が設けられ、これによって個々の変速段に挿入することができる。そのためにギヤシフト装置の部材を車両運転者が手操作で動かすことができ、又は補助媒質により操作されるアクチュエータが設けられ、変速段のシフト操作のために必要な、ギヤシフト装置の部材の運動をアクチュエータが行う。
【０００３】
通常、個々の変速段の選択のために働かせる力は、選択された変速段のシフト操作のために働かせる力より小さい。その結果、ギヤシフト装置の選択装置の部材は、シフト操作を行うために必要な部材と異なる寸法とすることができる。
【０００４】
トランスミッションのこのようなギヤシフト装置のコストは、おおむね使用する部材の複雑さ、その材料、部材の加工費、特に切削加工、成形加工及び熱処理のための費用に左右される。
【０００５】
セレクタシャフト上に複数個のシフトフォークを配置した多段トランスミッション用ギヤシフト装置がドイツ国特許出願公開公報ＤＥ１９８４３５８４Ａ１により公知である。選択装置はセレクタシャフトを回転してシフトフォークの１つを選択することができる。セレクタシャフトを軸方向に移動すれば、それぞれ選択されたシフトフォークがシフト操作を行うために操作される。セレクタシャフトと平行なロッキングシャフトがセレクタシャフトの回転によって同じく回転され、ロッキング装置として、選択されないシフトフォークの運動を阻止する。部材の製造は費用がかかり、多額のコストを投入せざるを得ない。組み立てた後、各部材の共同動作は音がやかましく、しばしば非難される騒音問題を生じる。
【０００６】
また軸線に沿って移動可能であり、シフトフォークと駆動体が固設されたシフトロッドによるトランスミッションのスライドスリーブ操作装置が欧州特許公報ＥＰ０６３３４１２Ｂ１により周知である。操作装置はプラスチック・金属複合部材として形成され、駆動体及びシフトロッドの心部をなす金属部材は射出成型したプラスチックで包まれており、シフトフォークはもっぱらプラスチックからなる。この場合、変速段のシフト操作に必要な部材の必要な安定性を保証するために、費用を掛けてプラスチック部材と金属部材の組合せを作り出さねばならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の根底にあるのは、安価に製造することができ、低騒音であり、費用のかかる複合構造を含まないギヤシフト装置を提示するという課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は請求項１の特徴を有するギヤシフト装置によって解決される。実施態様が従属請求項の主題である。
【０００９】
本発明によれば、トランスミッションのシフト操作のためのギヤシフト装置は１本のセレクタシャフトを有し、シフト操作を行うためにセレクタシャフト上に複数個のシフトフォーク又はシフトレバーが軸方向移動可能に配置されている。また複数個のシフトフォーク又はシフトレバーの中から１個のシフトフォーク又はシフトレバーを選択するための選択装置及び選択されないシフトフォーク又はシフトレバーの運動を阻止するためのロッキング装置が設けられている。その場合シフト操作を行うための部材は高強度材料からなり、選択装置の部材及びロッキング装置の部材は低強度材料からなる。
【００１０】
有利な実施態様では選択装置の部材は各シフトフォーク又はシフトレバーごとに環状駆動体を有する。環状駆動体はシフトフォーク又はシフトレバーにより軸方向に固定されており、シフト操作を行うためにセレクタシャフト上で移動することができる。環状駆動体はシフトフォーク又はシフトレバーの内の１つを選択するためにセレクタシャフトの周りに回転可能であり、シフト操作を行うためにセレクタシャフトの軸方向運動によって環状駆動体を軸方向に移動させる駆動装置部材を有する。
【００１１】
別の有利な構成は、選択されないシフトフォーク又はシフトレバーがセレクタシャフト上で軸方向に移動することを阻止するために、シフトフォーク又はシフトレバーの環状駆動体がロッキング装置と協働することを示す。
【００１２】
特に有利な実施態様では、ロッキング装置の部材は回転可能なロックディスクからなり、その外周が環状駆動体の軸方向運動区域に突出する。ロックディスクの輪郭は、セグメントとして形成されたロックディスクの区域がセレクタシャフト上の環状駆動体の軸方向運動を許すが、ロックディスクの他の区域は環状駆動体の軸方向運動を阻止するのに適するように形成されている。
【００１３】
駆動装置の環状駆動体は、セレクタシャフト上の突起と協働する切欠部を有することが好ましい。当該のシフトフォーク又はシフトレバーが連結されない時は、突起が切欠部を通り抜け、変速段に接続するために、選択されたシフトフォーク又はシフトレバーを移動しようとする時は、突起が駆動装置を軸方向に移動させる。
【００１４】
選択装置の部材は、互いにかみ合って、選択装置の部材を互いに回転させる歯を有することが好ましい。その場合実施態様によっては環状駆動体の一部だけが歯を有することができる。
【００１５】
一実施態様として、ロックディスクの切欠部として形成された区域が歯を有し、この歯が環状駆動体の歯にかみ合うことができる。
【００１６】
シフト操作を行うための部材が鋼又はアルミニウムからなり、一方、選択装置の部材及びロッキング装置の部材がアルミニウム又はプラスチックもしくは複合材料からなるならば、本発明に基づく実施態様は特に有利である。
【００１７】
本発明の特に有利な構成では、セレクタシャフトの軸方向操作のためにアクチュエータが設けられ、一方、選択装置の部材及びロッキング装置の部材を操作する別のアクチュエータが設けられている。その場合、セレクタシャフトを操作するアクチュエータの回転運動をセレクタシャフトの軸方向運動に変換するためのギヤを設けることができる。
【００１８】
少なくとも一方のアクチュエータを電気機械式アクチュエータ又は空気式アクチュエータ又は油圧式アクチュエータとして構成することが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図面に基づき発明を詳述する。
【００２０】
図１によれば、ここに図示しないトランスミッションケースの中で軸受４及び６に軸方向移動可能に支承されたセレクタシャフト２に、４個のシフトフォーク８、１０、１２及び１４が配置されている。シフトフォークはセレクタシャフト２に対して相対的に移動可能に配置されている。図示及び理解の便宜上、シャフト２に配置されたすべてのシフトフォークを図示せず、又はギヤシフト装置の個々の部材を別個に図示した。しかし完備した配置ではすべてのシフトフォークが図示のシフトフォーク１２と同様にセレクタシャフト１２上に設けられている。図１ではセレクタシャフト２上のシフトフォーク８、１０及び１２の配置が示されているが、シフトフォーク１４はここではセレクタシャフト２の下側に配置されている。下記の部材は、場合によっては１個のシフトフォークだけで説明したとしても、どのシフトフォークにも同様の当てはまるものである。
【００２１】
セレクタシャフト２はシフトフォーク１０のかたわらに、シフトフォーク１０の両側を挟む２個のピン１６及び１８の形の突起を有する。シフトフォーク１０の両側でピン１６及び１８とシフトフォーク１０の間に、駆動板２０及び２２の形の駆動装置が設けられている。駆動板２０及び２２は内周に切欠部２４を有する。この切欠部を通してピン１６及び１８を軸方向に移動することができる。駆動板２０及び２２をセレクタシャフト２上でねじることによって、切欠部２４の間に残る駆動板の内周区域をピン１６及び１８と一致させることができる。こうしてセレクタシャフト２の軸方向運動と共にピン１６又は１８及び駆動板２０又は２２によってシフトフォーク１０も軸方向に移動され、トランスミッションの変速段のシフト操作を行うことができる。
【００２２】
駆動板２０及び２２をセレクタシャフト２上で回転することができるように、駆動板２０及び２２の外周は輪郭２６を有する。輪郭２６は環状駆動体２８又は３０の整合する輪郭と協働し、駆動板２０又は２２と環状駆動体２８又は３０の間に回り止め結合を形成する（図２）。
【００２３】
シフトフォーク１２ではこのような環状駆動体が、それぞれ２個の個別環状駆動体を１つの部材に統合した組合せ環状駆動体３２として示されている。シフトフォーク１２のアームと干渉なしにセレクタシャフト上の環状駆動体３２の回転を可能にするために、環状駆動体３２は切欠部３４を有する。環状駆動体２８、３０、３２、の外周に歯３６が設けられ、歯車４２及び４４の対応する歯３８、４０とかみ合う。このことはすべてのシフトフォーク８、１０、１２及び１４にも同様に当てはまる。歯車４２及び４４は、セレクタシャフト２とおおむね平行に整列された軸４６に回転不能に配置されている。軸は電気モータの形のアクチュエータ４８により歯５０を備えた変速装置を介して回転させられる。またアクチュエータ４８が変速装置なしで軸４６に直結されるように、配列を構成することもできる。歯車４２及び４４の脇にロッキング装置の各々１個のロックディスク５２が設けられている。ロックディスク５２は完全に円形の周囲をなすのではなく、円の切片５４の形の切欠部を有する。
【００２４】
種々のシフトフォーク８、１０、１２、１４のロックディスク５２はその外周の様々な位置にそれぞれ切欠部を有し、１つのシフトフォークの２つのロックディスクは常に同じ切欠部を有するが、これに対して別のシフトフォークの別のロックディスク５２の切欠部は、共通の軸４６の回転軸上にねじって設けられている。ロックディスク５２は例えば環状駆動体２８、３０、３２の歯先を介して環状駆動体２８、３０、３２と協働し、ロッキング装置を形成する。その場合ロックディスク５２は環状駆動体２８、３０、３２及びシフトフォークの、セレクタシャフト２上の軸方向位置を保持し、ロックディスク５２のセグメント５４の区域でだけその時選択されたシフトフォークの軸方向運動を許す。
【００２５】
セレクタシャフト２は駆動体５６及びボールねじ５８を介して電気モータの形のアクチュエータ６０と結合される。ボールねじ５８の代わりに、ここに図示しない歯車伝動装置を使用することもできる。図示したアクチュエータ４８及び６０は図１では被動軸２及び４６と同軸又は軸平行に配置されている。適当な伝動装置によって、軸に対してある角をなす配置、例えば直角の配置も可能である。
【００２６】
ある変速段を連結するには、シフトフォーク８、１０、１２又は１４を軸方向に移動しなければならない。シフトフォーク８、１０、１２、１４はセレクタシャフト２上に自由に支承されており、連結のためにピン１６、１８及び駆動板２０、２２により軸方向に係止されてセレクタシャフト２と結合しなければならない。歯付き環状駆動体２８、３０、３２は歯車４２、４４を備えた軸４６によって回転させられる。変速段の連結のためにセレクタシャフト２は軸方向にだけ移動する。駆動板２０、２２を取り囲む環状駆動体２８、３０、３２によって駆動板２０、２２をある離散的な角だけ回転することによって、連結すべき変速段の予選択が行われる。この角に対応して切欠部２４が駆動板２０、２２に設けてあり、連結されない変速段では、セレクタシャフトが移動すると直ちにピン１６又は１８を没入させ、従って当該のシフトフォークは駆動されない。ところがこの位置で連結されるシフトフォークでは、当該の駆動板２０又は２２に切欠部２４がないから軸方向駆動が行われ、この変速段が連結される。種々の選択位置の各々で常に１組の駆動板対２０、２２だけがピン１６、１８と一致する切欠部を持たないから、駆動が行われる。残りのすべての駆動板は切欠部２４が当該のピン１６、１８と一致し、駆動が行われない。
【００２７】
図２は図１によるギヤシフト装置の一部分解した図を示す。ロックしない角位置でロックディスクが当該の環状駆動体２８、３０の外歯とかみ合うことができるように、ここではロックディスク５２のセグメント５４は歯を備えている。環状駆動体２８、３０はこの場合別個の部材として形成されているから、環状駆動体３２で必要な切欠部３６を形成する必要はない。
【００２８】
連結されるシフトフォークの選択に関与するギヤシフト装置の部材は比較的小さな力しか受けないから、この部材を小さな強度の材料、例えばプラスチック又は非鉄金属例えばアルミニウムで形成すれば十分である。アルミニウムは鋼に比して低強度材料であり、プラスチックは鋼に対しても、アルミニウムに対しても低強度材料である。図示の構成で歯５０を有する変速装置並びに軸４６及び軸４６上に配置されたすべての歯車４２、４４及びロックディスク５２は、プラスチックで形成するのに適している。環状駆動体２０、３０、３２は組合せ型でも別個に分割した型でも、プラスチックで製造することができる。プラスチック部材は事前成形することができ、加工がまったく又は僅かしか必要でない。このためより高強度の材料からなる系よりはるかに安価である。もう一つの利点は、プラスチックはおおむね騒音減衰性を有するため、プラスチック製の部材は騒音発生挙動が小さいことである。従来周知の、しばしば非難の的となった騒音問題、例えばトランスミッションのがたつき音やトランスミッションのカタカタ音をこうして回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１のギヤシフト装置及び個々の部材を示す。
【図２】ギヤシフト装置の第２の構成の個々の部材の第２の図を示す。
【符号の説明】
【００３０】
２  セレクタシャフト
４  軸受
６  軸受
８  シフトフォーク
１０  シフトフォーク
１２  シフトフォーク
１４  シフトフォーク
１６  ピン
１８  ピン
２０  駆動板
２２  駆動板
２４  切欠部
２６  輪郭
２８  駆動体
３０  駆動体
３２  駆動体
３４  切欠部
３６  歯
３８  歯
４０  歯
４２  歯車
４４  歯車
４６  軸
４８  アクチュエータ
５０  歯
５２  ロックディスク
５４  セグメント
５６  駆動体
５８  ボールねじ
６０  アクチュエータ
【図１】
2007508499.tif 000003
【図２】
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【国際調査報告】
2007508499.tif 000005
2007508499.tif 000006
2007508499.tif 000007
2007508499.tif 000008