(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のギヤ段を形成すべく複数の変速段を有する自動車伝動機構装置（２）用の伝動機構アクチュエータ（１）であって、
前記伝動機構アクチュエータ（１）は、シフト軸（３）を備え、前記シフト軸（３）は、前記ギヤ段のシフトのために回転可動に支持されており、前記ギヤ段のセレクトのために軸方向で移動可能に支持されており、前記伝動機構アクチュエータ（１）は、スライダ機構（４）を備え、前記スライダ機構（４）は、固定に配置される第１のスライダ機構部分（５）と、軸方向で移動可能かつ回転可動の第２のスライダ機構部分（６）とを有し、両前記スライダ機構部分の一方のスライダ機構部分（５，６）は、一方向（７，２２）に沿って交互に溝（８）と突起（９）とを有し、他方のスライダ機構部分（６，５）は、前記突起（９）のそれぞれ１つと協働可能かつ前記溝（８）のそれぞれ１つに進入可能である少なくとも１つの要素（１０）を有し、前記少なくとも１つの要素（１０）は、決まった方向（５８）でのセレクト運動（１１）のとき、前記突起（９）及び前記溝（８）の傍らを通過し、シフト運動（１２）のとき、前記溝（８）の１つに進入し、
少なくとも前記突起（９）又は前記要素（１０）に導入面取り部（１３）が設けられており、前記第２のスライダ機構部分（６）は、シフト運動（１２）中の前記要素（１０）と前記突起（９）との間の衝突時、前記導入面取り部（１３）を介してセレクト運動（１１）の前記決まった方向（５８）でさらに可動であり、シフト運動（１２）は続行可能であり、他方、略直角の移行部（１４）が設けられており、シフト運動（１２）中の前記要素（１０）と前記突起（９）との間の衝突時、前記第２のスライダ機構部分（６）は、セレクト運動（１１）の前記決まった方向（５８）とは逆方向に不動であり、シフト運動（１２）は停止される、伝動機構アクチュエータ（１）において、
前記要素（１０）は、前記決まった方向（５８）を向いている第１の壁（１５）と、前記溝（８）に向かう端面（１６）とを有し、前記端面（１６）と前記第１の壁（１５）との間に前記導入面取り部（１３）が存在し、前記要素（１０）は、前記決まった方向（５８）とは逆向きの第２の壁（１７）を有し、前記端面（１６）と前記第２の壁（１７）との間に前記略直角の移行部（１４）が存在することを特徴とする、伝動機構アクチュエータ（１）。
【請求項２】
前記第２のスライダ機構部分（６）は、前記溝（８）及び前記突起（９）を有する、請求項１に記載の伝動機構アクチュエータ（１）。
【請求項３】
前記第２のスライダ機構部分（６）は、前記シフト軸（３）に固定に配置されており、前記シフト軸（３）とともに、前記固定に配置される第１のスライダ機構部分（５）に対して可動である、請求項１または２に記載の伝動機構アクチュエータ（１）。
【請求項４】
前記第２のスライダ機構部分（６）は、前記溝（８）及び前記突起（９）を有し、前記シフト軸（３）に対して同軸に配置され、前記シフト軸（３）を取り巻くように延在し、前記溝（８）及び前記突起（９）は、周方向（１９，２０）で延在し、前記第２のスライダ機構部分（６）は、さらに少なくとも１つのゲート（２１）を有し、前記ゲート（２１）内で前記少なくとも１つの要素（１０）は、セレクト運動（１１）中、可動である、請求項３に記載の伝動機構アクチュエータ（１）。
【請求項５】
前記第２のスライダ機構部分（６）は、前記少なくとも１つのゲート（２１）の両側（２６）に前記溝（８）及び前記突起（９）を有し、シフト運動（１２）は、セレクト運動（１１）が第１の方向（７）でなされるときは、第１の周方向（１９）でのみ実施され、セレクト運動（１１）が前記第１の方向（７）とは逆方向の第２の方向（２２）でなされるときは、第２の周方向（２０）でのみ実施され、前記少なくとも１つの要素（１０）は、相応して２つの端面（１６）を有する、請求項４に記載の伝動機構アクチュエータ（１）。
【請求項６】
前記第２のスライダ機構部分（６）は、内周面（２４）に設けられた第１の輪郭歯列（２３）を介して、前記シフト軸（３）の外周面（２６）に設けられた第２の輪郭歯列（２５）に相対回動不能に配置可能であり、両輪郭歯列（２３，２５）に、前記第２のスライダ機構部分（６）及び前記シフト軸（３）相互の１つの組み付け位置（２８）のみを許容するそれぞれ１つのコーディング歯（２７）が存在する、請求項３から５までのいずれか１項に記載の伝動機構アクチュエータ（１）。
【請求項７】
前記第２のスライダ機構部分（６）にマーキング（２９）が配置されており、これにより、前記組み付け位置（２８）が認識可能である、請求項６に記載の伝動機構アクチュエータ（１）。
【請求項８】
前記第１のスライダ機構部分（５）は、環状に構成されており、前記シフト軸（３）に対して同軸に配置されており、前記シフト軸（３）及び前記第２のスライダ機構部分（６）を取り巻くように延在している、請求項４から７までのいずれか１項に記載の伝動機構アクチュエータ（１）。
【請求項９】
前記第１のスライダ機構部分（５）は、互いに反対側に位置する２つの要素（１０）を有し、前記第２のスライダ機構部分（６）は、互いに反対側に位置する２つのゲート（２１）を有する、請求項４から８までのいずれか１項に記載の伝動機構アクチュエータ（１）。
【請求項１０】
前記伝動機構アクチュエータ（１）は、スピンドルナット（３１）を有するスピンドル（３０）を備え、前記スピンドルナット（３１）は、ラック（３２）を形成し、２つの歯車（３３，３４）のその都度１つを介して軸歯車（３５）に作用結合されており、前記軸歯車（３５）は、前記シフト軸（３）に堅固に結合されており、前記スピンドルナット（３１）は、前記第２のスライダ機構部分（６）を形成し、前記溝（８）及び前記突起（９）は、スピンドル軸線（３６）に対して平行に延び、前記第１のスライダ機構部分（５）の前記要素（１０）は、少なくとも１つのピン（３７）により形成されている、請求項１または２に記載の伝動機構アクチュエータ（１）。
【請求項１１】
前記第１のスライダ機構部分（５）は、２つのピン（３７）を有し、該２つのピン（３７）は、互いに平行にかつ前記スピンドル軸線（３６）の互いに反対側に配置されている、請求項１０に記載の伝動機構アクチュエータ（１）。
【請求項１２】
請求項１から１１までのいずれか１項に記載の伝動機構アクチュエータ（１）を用いてギヤ段をセレクト及びシフトする方法であって、制御部（３８）が設けられており、
ａ．シフト運動（１２）を実施し、前記少なくとも１つの要素（１０）を前記溝（８）内に配置するステップと、
ｂ．セレクト運動（１１）を実施し、前記要素（１０）と前記突起（９）とを互いに接触させるステップと、
ｃ．前記突起（９）及び／又は前記要素（１０）の、セレクト運動（１１）の方向（７，２２）での実際位置（３９）を特定するステップと、
ｄ．目標位置（４０）と前記実際位置（３９）とを前記制御部（３８）内で照合し、前記伝動機構アクチュエータ（１）の摩耗を特定するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のギヤ段を形成すべく複数の変速段を有する自動車伝動機構装置用のシングルモータ型伝動機構アクチュエータ（１−Ｍｏｔｏｒ−Ｇｅｔｒｉｅｂｅａｋｔｏｒ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明に係る伝動機構アクチュエータとは、特に、自動車内で下記装置の少なくとも１つを操作する（車両伝動機構、クラッチ及びブレーキを操作、セレクト及び／又はシフトする）ように働く伝動機構アクチュエータと解すべきである。
【０００３】
公知のように、自動車伝動機構、例えばオートメーテッドマニュアルトランスミッション（ａｕｔｏｍａｔｉｓｉｅｒｔｅｓ  Ｓｃｈａｌｔｇｅｔｒｉｅｂｅ：ＡＳＧ）、パラレルシフトトランスミッション（Ｐａｒａｌｌｅｌｓｃｈａｌｔｇｅｔｒｉｅｂｅ：ＰＳＧ）若しくはデュアルクラッチトランスミッション（Ｄｏｐｐｅｌｋｕｐｐｌｕｎｇｓｇｅｔｒｉｅｂｅ：ＤＫＧ）、またはその他の類似の伝動機構のギヤ段を入れたり外したりすることは、伝動機構アクチュエータにより行うことができ、その際、伝動機構アクチュエータは、「外部の伝動機構切り換え部（ａｅｕｓｓｅｒｅ  Ｇｅｔｒｉｅｂｅｓｃｈａｌｔｕｎｇ）」を形成している。
【０００４】
例えば独国特許出願公開第１０２００４０３８９５５号明細書において、伝動機構内でセレクト運動とシフト運動とを実施するのに、１つの電動モータしか自動車の伝動機構アクチュエータ内で使用しないことが公知である。それゆえ、相応の伝動機構アクチュエータは、シングルモータ型伝動機構アクチュエータともいう。
【０００５】
さらに、本件出願人の独国特許出願公開第１０２００６０５４９０１号明細書において、このシングルモータ型伝動機構アクチュエータを、（伝動機構アクチュエータのための駆動ユニットとしての）電動モータの一方向の回転がシフト運動を引き起こし、電動モータの他方向の相応の運動が伝動機構のシフト軸のセレクト運動を引き起こすように構成することが公知である。シフト運動とセレクト運動とを切り換えるために、伝動機構アクチュエータは、シフト軸のシフト運動またはセレクト運動を引き起こすべく、スピンドルナットを対応するラックまたは歯車に連結する接続装置を備えている。
【０００６】
さらに、独国特許出願公開第１０２００６０１７１５８号明細書において、円筒状の周面と、円筒状の周面に配置され、軸方向に間隔をおいた複数の環状溝とを有する、固定に配置される第１のスライダ機構部分を有するスライダ機構（Ｋｕｌｉｓｓｅ）が公知である。さらにスライダ機構は、軸方向で可動かつ回転可動または旋回可動に配置される第２のスライダ機構部分を有し、第２のスライダ機構部分は、軸方向で相対移動不能かつ相対回動不能にシフト軸に結合されている。第２のスライダ機構部分は、その軸方向位置に応じて、その都度、第１のスライダ機構部分の、軸方向で間隔をおいた溝内に旋回可能である。つまり、スライダ機構は、伝動機構アクチュエータの調節可能性、つまり伝動機構アクチュエータのシフト軸の調節可能性を、シフトゲート／セレクトゲートアッセンブリに応じた調節可能性に実質的に限定するガイド装置である。すなわち、スライダ機構は、シフト軸の回動可能性がこのシフト軸の軸方向位置次第であることかつ／又はシフト軸の軸方向可動性がこのシフト軸の旋回位置または回動位置次第であるようにする。このスライダ機構の場合、環状溝間に配置される突起には、各溝の両側に面取り部が設けられており、その結果、第２のスライダ機構部分は、第１のスライダ機構部分内に容易に旋回できるようになっている。
【０００７】
シングルモータ型伝動機構アクチュエータの場合、この両側の面取り部は、しかし、接続装置全体に歪みを与えることになりかねず、その結果、伝動機構アクチュエータの機能に悪影響を及ぼす虞がある。
【０００８】
自動車伝動機構装置用のシングルモータ型伝動機構アクチュエータの構造に関して、特に、本件出願時には未公開の本件出願人の独国特許出願１０２０１３２０７８７１号を参照されたい。これをもって、当該刊行物は、その全体が参照により援用されるものとする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、シフト運動及びセレクト運動をスライダ機構により正確に制御することができ、その結果、伝動機構の誤操作を阻止し、伝動機構アクチュエータの接続装置の歪みを回避するシングルモータ型伝動機構アクチュエータを提案することである。この課題は、独立請求項１の特徴により解決される。有利な発展形態は、従属請求項に係る発明である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、複数のギヤ段を形成すべく複数の変速段を有する自動車伝動機構装置用の伝動機構アクチュエータ、特にシングルモータ型伝動機構アクチュエータに関する。伝動機構アクチュエータは、シフト軸を備え、シフト軸は、ギヤ段のシフトのために回転可動に支持されており、ギヤ段のセレクトのために軸方向で移動可能に支持されている。伝動機構アクチュエータは、スライダ機構を備え、スライダ機構は、固定に配置される第１のスライダ機構部分と、軸方向で移動可能かつ回転可動の第２のスライダ機構部分とを有し、両スライダ機構部分の一方のスライダ機構部分は、一方向に沿って交互に溝と突起とを有し、他方のスライダ機構部分は、突起のそれぞれ１つと協働可能かつ溝のそれぞれ１つに進入可能である少なくとも１つの要素を有する。少なくとも１つの要素は、決まった方向でのセレクト運動時、突起及び溝の傍らを通過（つまり、特に溝及び突起の延びに対して垂直に通過）し、シフト運動時、溝の１つに進入（つまり、溝及び突起の延びに対して平行に進入）する。少なくとも突起又は要素に導入面取り部が設けられており、第２のスライダ機構部分は、シフト運動中の要素と突起との間の衝突時、導入面取り部を介してセレクト運動の決まった方向でさらに可動であり、シフト運動は続行可能であり、他方、略直角の移行部が設けられており、シフト運動中の要素と突起との間の衝突時、第２のスライダ機構部分は、セレクト運動の決まった方向とは逆方向に不動であり、シフト運動は停止される。
【００１１】
ここで提案する、スライダ機構を備える伝動機構アクチュエータは、特に、本件出願時には未公開の独国特許出願１０２０１３２０７８７１号において公知であるようなシングルモータ型伝動機構アクチュエータとして好適である。これをもって、当該刊行物は、その全体が参照により援用されるものとする。当該刊行物に記載のシングルモータ型伝動機構アクチュエータは、本明細書に記載のスライダ機構により補完され得る。
【００１２】
しかし、本発明は、さらに別の伝動機構アクチュエータにも使用可能である。上記独国特許出願１０２０１３２０７８７１号では、１つのモータが２つの回転方向を発生させ、両回転方向は、シフト軸の回転運動（シフト運動）と行程運動（セレクト運動）とに接続装置を介して変換される。シフト軸のこのセレクト運動（行程運動）及びシフト運動（回転運動）をガイドするためにスライダ機構が設けられている。スライダ機構は、シフト軸に配置されて自動車の伝動機構を操作するシフトフィンガが、伝動機構に対して正しい位置に配置されていることを保証する。
【００１３】
このシングルモータ型伝動機構アクチュエータの場合、いわゆるフリーホイールが接続装置内に設けられており、フリーホイールは、一方向での回転を可能にし、他方向での回転時には、この回転運動をロックする（ロック方向）。
【００１４】
このロック方向とは逆方向のシフト軸の運動を阻止すべく、導入面取り部は、シフト運動中の要素と突起との間の衝突時、第２のスライダ機構部分が、セレクト運動の決まった方向でさらに可動であり、シフト運動が続行可能であり、他方、シフト運動中の要素と突起との間の衝突時、第２のスライダ機構部分が、セレクト運動の決まった方向とは逆方向に移動することはなく、シフト運動が停止されるように配置されている。まさにこの場合、つまりフリーホイールが接続装置内に設けられている場合、接続装置の歪みが生じ、伝動機構アクチュエータの機能にも持続的に悪影響が生じる。
【００１５】
特に要素は、決まった方向を向いている第１の壁と、溝に向かう端面とを有し、端面と第１の壁との間に導入面取り部が存在している。さらに要素は、決まった方向とは逆向きの第２の壁を有し、端面と第２の壁との間に略直角の移行部（９０度）が存在する。
【００１６】
つまり、導入面取り部は、決まった方向に対して９０度より小さい、特に５０〜７０度の角度を有している。その際、導入面取り部は、シフト運動の方向に長さを有しており、その結果、第２のスライダ機構部分は、導入面取り部の長さにわたって所定の区間の分だけ決まった方向にさらに移動可能である。
【００１７】
好ましい一形態では、第２のスライダ機構部分が、溝及び突起を有する。
【００１８】
特に第２のスライダ機構部分は、シフト軸に固定に配置されており、シフト軸とともに、固定に配置される第１のスライダ機構部分に対して可動である。すなわち、特に第２のスライダ機構部分は、堅固にシフト軸に結合されており、シフト軸と一緒にのみ可動であり、第１のスライダ機構部分は、ハウジング固定に配置されており、その結果、シフト軸は、この第１のスライダ機構部分に対して動かされる。
【００１９】
別の特に好ましい一形態では、第２のスライダ機構部分が、溝及び突起を有し、シフト軸に対して同軸に配置され、シフト軸を取り巻くように延在し、溝及び突起は、周方向で延在し、第２のスライダ機構部分は、さらに少なくとも１つのゲートを有し、ゲート内で第１のスライダ機構部分の少なくとも１つの要素は、セレクト運動中、可動である。
【００２０】
特に第２のスライダ機構部分は、少なくとも１つのゲートの両側に溝及び突起を有し、シフト運動は、セレクト運動が第１の方向でなされるときは、第１の周方向でのみ実施され、セレクト運動が第１の方向とは逆方向の第２の方向でなされるときは、第２の周方向でのみ実施され、少なくとも１つの要素は、相応して２つの端面を有する。その際、それぞれの端面は、ゲートのそれぞれの側に設けられたそれぞれの溝及び突起と協働する。
【００２１】
特に「決まった方向」とは、セレクト運動が実施される（第１、第２の）方向のことをいう。セレクト運動のこの決まった方向から出発して、一方の周方向でのみ回転が可能である（例えば：上方へのセレクト運動、左方へのシフト運動；下方へのセレクト運動、右方へのシフト運動）。
【００２２】
特に第２のスライダ機構部分は、内周面に設けられた第１の輪郭歯列を介して、シフト軸の外周面に設けられた第２の輪郭歯列に相対回動不能に結合されており、両輪郭歯列に、第２のスライダ機構部分及びシフト軸相互の１つの組み付け位置のみを許容するそれぞれ１つのコーディング歯が存在する。特に、輪郭歯列の１つの歯（と、この歯を受け入れる、他方の輪郭歯列の歯間の対応する空間と）は、完形に形成されておらず、その結果、コーティング歯が向かい合っていないときは、内周面に設けられた第１の輪郭歯列は、外周面に設けられた第２の輪郭歯列に嵌合されない。
【００２３】
特に第２のスライダ機構部分にマーキングが配置されており、これにより、組み付け位置が認識可能である。
【００２４】
特に第１のスライダ機構部分は、環状に構成されており、シフト軸に対して同軸に配置されており、シフト軸及び第２のスライダ機構部分を取り巻くように延在している。
【００２５】
別の好ましい一形態において、第１のスライダ機構部分は、互いに反対側に位置する２つの要素を有し、第２のスライダ機構部分は、互いに反対側に位置する２つのゲートを有する。互いに反対側とは、ここでは、スライダ機構部分が、１８０°回転させたときに対称に構成されていることをいう。つまり、ゲート及び要素は、シフト軸の共通の軸線の互いに反対側に配置されている。同時に溝、突起又はゲートと協働するそれぞれ２つの要素のこのような配置は、スライダ機構、ひいては伝動機構アクチュエータの安定性、ひいては耐摩耗性を向上させる。
【００２６】
別の特に有利な一形態において、伝動機構アクチュエータは、スピンドルナットを有するスピンドルを備え、スピンドルナットは、ラックを形成し、２つの歯車のその都度１つを介して軸歯車に作用結合されており、軸歯車は、シフト軸に堅固に結合されている。その際、スピンドルナットは、それ自体が第２のスライダ機構部分を形成し、溝及び突起は、スピンドル軸線に対して平行に延びている。第１のスライダ機構部分の要素は、スピンドルナットの溝及び突起と協働可能な少なくとも１つのピンにより形成されている。
【００２７】
本実施の形態については、特に独国特許出願１０２０１３２０７８７１号に記載の伝動機構アクチュエータの構造を参照されたい。特に第２のスライダ機構部分は、そこに設けられたスピンドルナットにより形成される。ピンは、ハウジング固定に配置されており、第１のスライダ機構部分をなしている。ピンは、スピンドルナットに設けられた第２のスライダ機構部分とともに、第１の軸方向の位置範囲内でのスピンドルナットの係止装置または係止部を形成する。
【００２８】
その際、特に第１のスライダ機構部分は、２つのピンを有し、両ピンは、互いに平行にかつスピンドル軸線の互いに反対側に配置されている。
【００２９】
２つのピンまたは２つの要素の相対する配置（つまり、スピンドル軸線又はシフト軸の軸線の互いに反対側への配置）は、第１のスライダ機構部分及び第２のスライダ機構部分のより安定な配置を達成するのに用いられる。さらに、第１のスライダ機構部分及び第２のスライダ機構部分は、上／下又は０／１８０°の指定方向を有さず、その結果、より確実に組み立てを実施可能である。
【００３０】
さらに本発明は、伝動機構アクチュエータ、特に本発明に係る伝動機構アクチュエータを用いてギヤ段をセレクト及びシフトする方法であって、制御部が設けられており、
ａ．シフト運動を実施し、少なくとも１つの要素を溝内に配置するステップと、
ｂ．セレクト運動を実施し、要素と突起とを互いに接触させるステップと、
ｃ．突起及び／又は要素の、セレクト運動の方向での実際位置を特定するステップと、
ｄ．目標位置と実際位置とを制御部内で照合し、伝動機構アクチュエータの摩耗を特定するステップと、
を含む方法に関する。
【００３１】
スライダ機構の機能は、ゲート外またはセレクト帯外のセレクト運動を阻止することである。さらに中間ゲート位置へのシフト運動、すなわち、２つのギヤ段が同時に入れられてしまうことが阻止される。つまり、スライダ機構は、１つの目標シフトゲートまたはシフト溝しか合致しないようにする。導入面取り部は、とりわけシフト運動に関わる要素、例えばシフトフィンガの製造公差を拡大させ、これらの要素相互のより大きなエラー位置も補償することができるようにし、シフト動作を試みて失敗する回数を減少させるのに用いられる。
【００３２】
さらにスライダ機構は、溝からセレクト帯（例えばゲート）内に戻る際のトルクサポートとして用いられる。スライダ機構なしには、伝動機構アクチュエータがセレクト方向の運動を実施すべきか、シフト方向の運動を実施すべきか、帰路が規定されていない。スライダ機構により、要素がゲート内に配置されておりゲートに沿って可動であるときだけ、セレクト運動が可能であることが保証される。その場合にのみ、シフトレバーは、シフトレールがギヤ段を入れるべく操作されずに、自動車伝動機構装置内で可動である。
【００３３】
特許請求の範囲に個々に記載した特徴は、技術的に意義のある任意の形で互いに組み合わせ可能であり、明細書に記載した事項及び図面に示した詳細により補足可能であって、本発明のさらなる実施変化形態をなす。特に、伝動機構アクチュエータについての説明は、方法の説明に援用可能であり、反対に、方法についての説明は、伝動機構アクチュエータの説明に援用可能である。
【００３４】
以下、本発明及び技術的環境について図面を参照しながら詳しく説明する。図面は、特に好ましい実施の形態を複数示すが、本発明はこれらに限定されない。特に附言すると、図面、特に図示の縮尺は、概略にすぎない。同じ符号は、同じ対象を指す。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】独国特許出願１０２０１３２０７８７１号に記載の従来技術によるシングルモータ型伝動機構アクチュエータを示す図である。
【図２】９０°回転させた位置で見た図１の要部を示す図である。
【図３】シフト運動を抽象化したＨ型シフトパターン図である。
【図４】スライダ機構を有するシフト軸及びシフトレバー／シフトレールの断面図である。
【図５】シフトレバーが図４とは異なる位置にある図である。
【図６】第２のスライダ機構部分の第１の実施変化形態を示す図である。
【図７】スライダ機構としての第１のスライダ機構部分と第２のスライダ機構部分との協働を示す図である。
【図８】第２のスライダ機構部分のゲート及び溝を、その中に第１のスライダ機構部分の要素が配置された状態で示す図である。
【図９】図８とは異なる位置にある図である。
【図１０】セレクト運動及びシフト運動の経過を示す図８に則した図である。
【図１１】エラーのあるシフト運動が停止されている図８に則した図である。
【図１２】図７に示した第１のスライダ機構部分の要部を示す図である。
【図１３】シングルモータ型伝動機構アクチュエータを側方から見た断面図である。
【図１４】スライダ機構の第２の実施変化形態を含むシングルモータ型伝動機構アクチュエータの要部斜視図である。
【図１５】図１４に示したシングルモータ型伝動機構アクチュエータの要部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１は、独国特許出願１０２０１３２０７８７１号に記載の従来技術によるシングルモータ型伝動機構アクチュエータを示している。モータ４１により、円筒歯車歯列４２が対応するモータスピンドル４３を介して駆動され、両回転方向４４，４５が可能である。円筒歯車歯列４２は、内歯車内歯列４６に係合する。内歯車内歯列４６は、本実施の形態では、スピンドル３０（ねじ山付きスピンドル）を直接駆動する。モータ４１のモータスピンドル４３の回転方向次第で、スピンドル３０も、第１の回転方向４４又は逆向きの第２の回転方向４５で回転運動を実施する。
【００３７】
（ねじ山付き）スピンドル３０には、スピンドルナット３１が配置されている。スピンドルナット３１は、歯列５６（図２参照）を介して２つの歯車３３，３４のその都度一方に係合しており、歯車３３，３４自体は、軸歯車３５を介してシフト軸３に作用結合されている。スピンドルナット３１の軸方向の調節は、２つの歯車３３，３４の一方の歯車の回転を引き起こす。この回転は、軸歯車３５の回転と、これに応じて、シフト軸３に配置されているシフトレバー４７の旋回とを引き起こす。シフトレバー４７は、自動車伝動機構装置２と協働する。自動車伝動機構装置２は、複数のギヤ段を形成すべく複数の変速段を有している。シフトレバー４７は、旋回運動によりシフト運動１２を実施する。
【００３８】
スピンドルナット３１がスピンドル３０に沿って動かされると、第３の歯車４９との係合が拡大する、すなわち、重なり領域が生じる。この運動によって初めて係合が生じるようにすることも可能である。その際、スピンドルナット３１がねじ山付きスピンドル３０の第１の軸方向の位置範囲５０にあり、係止部４８に係合している限り、スピンドルナット３１は、係止部４８の係止力に抗して軸方向で移動不能である。シフト軸３の回転、すなわち、シフト動作は、スピンドルナット３１と係止部４８との間の係止力が克服されるまで、スピンドルナット３１がこの第１の軸方向の位置範囲５０から離脱し、スピンドル３０に沿って別の軸方向の範囲に進入して初めて可能となる。スピンドルナット３１は、第３の歯車４９を介してフリーホイール５１に接続されている。フリーホイール５１は、第２の回転方向４５でのみ回転運動を許容するので、スピンドルナット３１は、第１の回転方向４４でのみ回転運動を実施可能である。フリーホイール５１の回転軸線上には、セレクト歯車５２も配置されており、スピンドルナット３１またはモータスピンドル４３の回転は、セレクト歯車５２を介してセレクトポット５３に伝達される。セレクトポット５３も、相応して一回転方向でのみ駆動されることができ、セレクトポット５３の周囲に配置される軌道カム５４により、この回転運動をガイドピン５５の昇降運動に変換する。ガイドピン５５は、軌道カム５４内に係合し、シフト軸３に結合されている。これにより、ガイドピン５５の昇降運動は、シフトレバー３のセレクト運動１１に相当する。このセレクト運動１１は、モータ４１が第１の回転方向４４で動いている間、実施される。モータ４１がその回転方向を変えると、セレクト運動１１は、フリーホイール５１に基づいて停止する。しかし、それでもスピンドル３０は回転し、止められているスピンドルナット３１は、スピンドル３０に沿って第１の軸方向の位置範囲５０に戻る。第１の軸方向の位置範囲５０では、さらなる軸方向の運動が、係止部４８により改めて阻止される。スピンドルナット３１のこの軸方向の運動６０のとき、スピンドルナット６は、歯列５６を介して、改めて、シフト軸３に作用結合されている２つの歯車３３，３４のうちのその都度一方に係合している。これにより、スピンドルナット３１の軸方向の運動を介して、シフト運動１２が実施される。
【００３９】
独国特許出願１０２０１３２０７８７１号の記載内容の全体を参照により援用する。
【００４０】
モータ４１の運動をスピンドル３０、フリーホイール５１、セレクトポット５３及び軸歯車３５に伝達し、ひいてはシフト軸３のセレクト運動１１及びシフト運動１２を引き起こす歯車対を、接続装置１８という。
【００４１】
図２は、図１の要部を９０°回転させた位置で示している。本図では、スピンドルナット３１は、歯列５６を介して第２の歯車３４に係合しており、その結果、軸方向の運動６０（図１参照）は、第２の歯車３４の回転、ひいては軸歯車３５の回転、ひいてはシフト軸３のシフト運動１２を引き起こす。シフト軸３に配置されるシフトレバー４７は、シフト軸３の回転時、シフト運動１２を実施する。シフト運動１２により自動車伝動機構装置２が操作され、これに応じて１つのギヤ段がシフトされる。
【００４２】
図３は、セレクト運動１１及びシフト運動１２を抽象化したＨ型シフトパターン図を示している。本図では、シフトレバー４７が、後進ギヤ段または４速のギヤ段の手前に配置されており、適当にセレクト運動１１を実施して、シフト運動１２を実施することができる。
【００４３】
図４は、シフト軸３であって、シフト軸３上に配置されるスライダ機構４及びシフトレバー４７を有するシフト軸３と、自動車伝動機構装置２のシフトレール５７とを示している。シフトレバー４７は、１つのシフトフィンガ６２と複数のエジェクタカム６１とを有している。シフトレバー４７のエジェクタカム６１は、「アクティブインターロック（Ａｃｔｉｖｅ  Ｉｎｔｅｒｌｏｃｋ）」の形態で、自動車伝動機構装置２の、本図に示すシフトレール５７と相互作用可能であるように形成されている。このような「アクティブインターロック」の作用及び構造については、本件出願人による本件出願時には未公開の独国特許出願１０２０１３２０３２８４号を参照されたい。これをもって当該刊行物の記載内容の全体も参照により援用される。
【００４４】
本図では、シフトフィンガ６２は、１つのシフトレール５７の直前に配置されているので、シフト軸３のシフト運動１２時、１つのギヤ段を入れることができる。シフトレール５７手前のシフトフィンガ６２のこの位置は、スライダ機構４により設定される。このためにスライダ機構４は、突起（ランド）９と溝８とを有する第２のスライダ機構部分６を有しており、第２のスライダ機構部分６は、シフト軸３を取り巻くようにかつシフト軸３に対して同軸に配置されている。ここでは、要素１０を有する第１のスライダ機構部分５が、第２のスライダ機構部分６を取り巻くように延在しており、要素１０は、外側から突起９間の溝８内に係合可能である。これにより、シフト軸３のシフト運動１２の際には、シフト軸３に堅固に結合される第２のスライダ機構部分６が、第１のスライダ機構部分５に対して周方向１９，２０で回動可能であるので、要素１０が、シフト運動１２の枠内で溝８内に入り込むことが可能となる。
【００４５】
図５は、図４に示したアッセンブリを示している。本図では、シフトフィンガ６２が、２つの隣接するシフトレール５７の手前に配置されており、シフト運動１２時、２つのギヤ段が同時に入れられてしまう虞がある。しかし、このシフト運動１２は、シフト運動１２の際に要素１０が突起９に衝突するため、スライダ機構４によって阻止される。
【００４６】
図６は、第１の実施変化形態による第２のスライダ機構部分６を示している。第２のスライダ機構部分６は、方向７，２２で交互に溝８及び突起９を有している。第２のスライダ機構部分６は、内周面２４に第１の輪郭歯列２３を有している。第１の輪郭歯列２３には、第２のスライダ機構部分６及びシフト軸３（本図には図示せず）相互の１つの組み付け位置のみを許容するコーディング歯２７が設けられている。さらにマーキング２９が第２のスライダ機構部分６に配置されており、シフト軸３に対する第２のスライダ機構部分６の組み付け位置２８が看取可能であるようになっている。これにより、第２のスライダ機構部分６の組み立てが簡単になり、シフト軸３に対する間違った配置が回避される。第２のスライダ機構部分６は、互いに反対側に位置する２つのゲート２１を有しており、各ゲート２１の両側２６に複数の溝９及び複数の突起８を有している。これにより、シフト運動１２を、第１の周方向１９と第２の周方向２０とで実施可能である。
【００４７】
本図で看取可能であるように、図示の第２のスライダ機構部分６の場合、別のゲート２１が反対側に配置されている。これにより、第２のスライダ機構部分６は（例えば２つのコーティング歯２７が存在する場合）、１８０°回転されて、場合によっては、１８０°裏返されて組み立てられてもよい。
【００４８】
図７は、図６に示した第２のスライダ機構部分６と第１のスライダ機構部分５との協働を示している。第１のスライダ機構部分５は、可動のシフト軸３に対してハウジング固定に組み立てられている。第２のスライダ機構部分６は、シフト軸３に配置されており、シフト軸３とともにギヤ段のセレクトのために軸方向で移動可能であり、ギヤ段のシフトのために回転可動である。第１のスライダ機構部分５は、複数の要素１０を有している。複数の要素１０のそれぞれは、複数の突起９のそれぞれ１つと協働可能であるとともに、複数の溝８のそれぞれ１つに進入可能である。セレクト運動１１のとき、要素１０は、ゲート２１内に配置されており、突起８及び溝９の傍らを通過可能である。シフト運動１２のとき、要素１０は、溝９の１つに進入可能である。突起８は、シフトフィンガ６２が自動車伝動機構装置２内で正しく位置決めされていないときに、シフト運動１２が実施されてしまわないようにする。このために、第１のスライダ機構部分５に対する自動車伝動機構装置２の位置または第２のスライダ機構部分６及びシフト軸３に対する自動車伝動機構装置２の位置は、正確に調整されていなければならない。
【００４９】
スライダ機構４は、而るに、図８〜１１に略示する以下の機能を有している。１つには、スライダ機構４は、１つのギヤ段が入れられている間のセレクト運動１１を阻止する（例えば図９参照）。さらにスライダ機構４は、２つのギヤ段が同時に入れられてしまわないようにする（例えば図１１参照）。さらにスライダ機構４は、例えば溝８からゲート２１内に戻る際のトルクサポートとしても用いられる。スライダ機構４なしには、シフトフィンガ６２がセレクト運動１１を実施すべきか、又はシフト運動１２を実施すべきか、帰路が規定されない。遮断（要素１０が突起９に突き当たったとき）は、制御部３８によりセンサを介して検出可能であり、その結果、シフト軸３、ひいては第２のスライダ機構部分６の実際位置３９を特定可能である。求められた実際位置３９から出発して、目標位置４０に正確に到達可能である（セレクト運動１１、シフト運動１２）。
【００５０】
さらにスライダ機構４は、シフト運動に関わる要素、例えばシフトフィンガの、より大きな製造公差が許容されることを可能にする。その結果、これらの要素相互のより大きなエラー位置も補償可能であり、シフト動作を試みて失敗する回数が減少し、同時に接続装置１８の歪みが回避される。すなわち、まさにシングルモータ型伝動機構アクチュエータ１の場合、フリーホイール５１のロックされた回転方向で作用するシフト軸３の運動が引き起こされるか又は強制されることは、回避すべきである。
【００５１】
図８は、第２のスライダ機構部分６のゲート２１、溝８及び突起９と、第１のスライダ機構部分５の要素１０とを示している。要素１０と溝８との協働は、図３に示した抽象的なシフトパターン図に対応している。本図では、第１のスライダ機構部分５の要素１０は、第２のスライダ機構部分６の溝８内にある。このことは、１つのギヤ段がシフトフィンガ６２のシフト運動１２により自動車伝動機構装置２内で入れられていることを意味する。要素１０は、端壁１６と、端壁１６と第１の壁１５との間に設けられた導入面取り部１３とを有している。第１の壁１５は、セレクト運動１１の決まった方向５８を向いている。
【００５２】
図９は、第１のスライダ機構部分５及び第２のスライダ機構部分６相互の別の配置でスライダ機構４を示している。本図では、要素１０は、溝９内で突起８と接触している。これにより、セレクト運動１１に沿った方向７，２２での突起８及び／又は要素１０の実際位置３９を特定可能である。この実際位置３９は、制御部３８内の目標位置４０と照合可能であるので、伝動機構アクチュエータ１の摩耗も特定可能である。セレクト運動１１のとき、第２のスライダ機構部分６は、固定の第１のスライダ機構部分５に対して、決まった方向５８に沿って動かされる。
【００５３】
図１０は、可動の第２のスライダ機構部分６と固定の第１のスライダ機構部分５とを有するスライダ機構４のセレクト運動１１及びシフト運動１２のすべてを示している。第２のスライダ機構部分６は、スライダ機構部分５に対して軸方向で移動可能かつ回転可動に配置可能であり、本図では、第２のスライダ機構部分６は、方向７，２２に沿って交互に溝８及び突起９を有している。さらに第２のスライダ機構部分６は、ゲート２１の両側２６に溝９及び突起８を有しており、その結果、決まった方向５８でのゲート２１内のセレクト運動１１から出発して、シフト運動１２をその都度一方の周方向１９，２０でのみ実施可能である。
【００５４】
溝９及び突起８は、而るに、セレクト運動１１のとき、決まった方向５８に沿って要素１０の傍らを通過し、その後、シフト運動１２のとき、第２のスライダ機構部分６は、一方の周方向１９，２０で要素１０に対して旋回され、要素１０は、溝９の１つに進入可能である。要素１０の図示の位置において、シフト運動１２が実施されると、右側の要素１０は、導入面取り部１３を介して第２のスライダ機構部分６をセレクト運動１１の決まった方向５８に沿ってさらに移動させることができ、溝８に合致し、要素１０は、溝８内に挿入され得る。これにより、シフトフィンガ６２も、正しく位置決めされるので、場合によっては、シフトフィンガ６２及び／又は溝８のエラー位置が補償され、ひいては、ギヤ段のシフトのために利用可能なウインドウが拡大する。なお、シフト運動１２が周方向２０で実施される場合は、左側の要素１０が、ゲート２１の他方の側２６の溝９及び突起８と協働する。
【００５５】
図１１は、図８に則した図であり、本図では、エラーのあるシフト運動１２が停止される。要素１０を有する第１のスライダ機構部分５と、溝９及び突起８を有する第２のスライダ機構部分６との、本図に示した配置では、要素１０の端面１６が突起８に衝突するので、シフト運動１２は不可能である。ここには導入面取り部１３が存在しないため、第２のスライダ機構部分６は、決まった方向５８とは逆向きの方向に動くことができず、その結果、シフト運動１２、同時に接続装置１８の歪みは、ここでは阻止される。
【００５６】
図１２は、２つの要素１０を有する第１のスライダ機構部分５を示している。両要素１０は、ともに第２のスライダ機構部分６（例えば図４〜１１）の１つのゲート２１内に配置可能である。要素１０は、セレクト運動１１の決まった方向５８にそれぞれ第１の壁１６と、決まった方向５８とは逆向きの方向に第２の壁１７とを有している。第２の壁１７と端壁１６との間には、それぞれ直角の移行部１４が設けられており、端壁１６と第１の壁１５との間には、それぞれ導入面取り部１３が設けられている。導入面取り部１３を介して、第２のスライダ機構部分６は、セレクト運動１１の決まった方向５８でさらに移動可能であり、セレクト運動１１から出発して、その都度一方の周方向１９，２０でのみシフト運動１２を実施可能である。
【００５７】
つまり、導入面取り部１３は、決まった方向５８に対して９０度より小さい、特に５０〜７０度の角度６３を有している。この場合、導入面取り部１３は、シフト運動１２の方向（本図では周方向２０）に長さ６５を有しており、その結果、第２のスライダ機構部分６は、導入面取り部１３の長さ６５にわたって、区間６４の分だけ決まった方向５８でさらに移動可能である。この説明は、第２のスライダ機構部分６に導入面取り部１３を設けた場合（又は図１４及び１５に示す第２の実施変化形態によるスライダ機構４）にも相応に当てはまる。
【００５８】
図１３は、シングルモータ型伝動機構アクチュエータを側方から見た断面図で示している。図１に関連して既に説明したように、本図には示さないモータ４１を介してスピンドル３０が駆動され、スピンドルナット３１と第３の歯車４９とを介して、フリーホイール５１に配置されるセレクト歯車５２が駆動される。セレクト歯車５２は、セレクトポット５３を回転させるように設けられている。セレクトポット５３内には、軌道カム５４が延びており、軌道カム５４は、ガイドピン５５と協働し、セレクトポット５３の回転時に、ガイドピン５５を介してセレクトポット５３に作用結合されているシフト軸３が、セレクト運動１１を実施するようにする。シフト軸３には、シフトフィンガ６２とエジェクタカム６１とを有するシフトレバー４７が配置されている。スピンドル３０を介してねじ山付きスピンドル３１は、軸方向の運動６０を実施可能であり、その結果、ラック３２として構成されるスピンドルナット３１を介して、歯車３３，３４は回動され得る。歯車３３，３４は、相対回動不能にシフト軸３に結合されている軸歯車３５に作用結合されている。つまり、スピンドルナット３１の軸方向の運動６０を介して、シフト運動１２が実施される。このとき、第１のスライダ機構部分５は、シフト軸３に関して半径方向外側に配置されるポットを介して提供される一方、第２のスライダ機構部分６は、シフト軸３の構成部分である。特に第２のスライダ機構部分６は、シフト軸３の変形加工法又はフライス加工によりシフト軸３自体から製造されてもよい。
【００５９】
図１４は、スライダ機構４の第２の実施変化形態を含むシングルモータ型伝動機構アクチュエータ１の要部斜視図である。図１の説明を参照されたい。同じ符号は、同じ対象を指している。伝動機構アクチュエータ１は、本形態では、スピンドルナット３１を有するスピンドル３０を有しており、スピンドルナット３１は、ラック３２を形成し、２つの歯車３３，３４のその都度一方を介して軸歯車３５に作用結合されており、軸歯車３５は、シフト軸３に堅固に結合されている。
【００６０】
本形態では、スピンドルナット３１が第２のスライダ機構部分６を形成している。溝９及び突起８は、スピンドル軸線３６に対して平行に延びており、第１のスライダ機構部分５の要素１０は、少なくとも１つのピン３７（本形態では、互いに平行にかつスピンドル軸線３６の互いに反対側に配置されている２つのピン）により形成されている。
【００６１】
図１５は、図１４に示したシングルモータ型伝動機構アクチュエータの要部を、スピンドル軸線３６に沿って見た図である。セレクト運動１１時、第２のスライダ機構部分６は、第１のスライダ機構部分４の固定のピン３７に対して、決まった方向５８で回転される。シフト運動１２時、スピンドルナットは、スピンドル軸線３６に沿った軸方向の運動６０を実施する。ピン３７は、位置が合致したとき、第２のスライダ機構部分６の溝９内に係合し、シフト運動１２を可能にする。本形態でも、端面１６から第１の壁１５への移行部１４に設けられた導入面取り部１３は、ピン３７と突起８とが衝突したとき、決まった方向５８で第２のスライダ機構部分６を移動させることを可能にする。逆向きの方向での移動は、端面１６と第２の壁１５との間の直角の移行部１４により阻止される。
【００６２】
上述の構造に関わらず、もちろん、上述の伝動機構アクチュエータの作用原理を反転させることが可能である。その際、スライダ機構レールを位置固定に取り付けることは、当業者とって容易に可能である。このスライダ機構レールは、上述のスライダ機構４に相当するが、この場合、このスライダ機構４に対して実質的に相補的に、すなわち、とりわけ内部中空に構成されている。このスライダ機構レールは、ハウジング固定となり、シフト軸３に相対回動不能に配置される要素１０のための溝８を提供することになる。第１のスライダ機構部分は、相応して第１のスライダ機構部分６に対して相補的に構成され、シフト軸３に結合される。
【符号の説明】
【００６３】
１  伝動機構アクチュエータ
２  自動車伝動機構装置
３  シフト軸
４  スライダ機構
５  第１のスライダ機構部分
６  第２のスライダ機構部分
７  第１の方向
８  溝
９  突起
１０  要素
１１  セレクト運動
１２  シフト運動
１３  導入面取り部
１４  移行部
１５  第１の壁
１６  端面
１７  第２の壁
１８  接続装置
１９  第１の周方向
２０  第２の周方向
２１  ゲート
２２  第２の方向
２３  第１の輪郭歯列
２４  内周面
２５  溝
２６  側
２７  コーディング歯
２８  組み付け位置
２９  マーキング
３０  スピンドル
３１  スピンドルナット
３２  ラック
３３  第１の歯車
３４  第２の歯車
３５  軸歯車
３６  スピンドル軸線
３７  ピン
３８  制御部
３９  実際位置
４０  目標位置
４１  モータ
４２  円筒歯車歯列
４３  モータスピンドル
４４  第１の回転方向
４５  第２の回転方向
４６  内歯車内歯列
４７  シフトレバー
４８  係止部
４９  第３の歯車
５０  第１の軸方向の位置範囲
５１  フリーホイール
５２  セレクト歯車
５３  セレクトポット
５４  軌道カム
５５  ガイドピン
５６  歯列
５７  シフトレール
５８  決まった方向
５９  外周面
６０  軸方向の運動
６１  エジェクタカム
６２  シフトフィンガ
６３  角度
６４  区間
６５  長さ
【図１】
0006559155.tif 000002
【図２】
0006559155.tif 000003
【図３】
0006559155.tif 000004
【図４】
0006559155.tif 000005
【図５】
0006559155.tif 000006
【図６】
0006559155.tif 000007
【図７】
0006559155.tif 000008
【図８】
0006559155.tif 000009
【図９】
0006559155.tif 000010
【図１０】
0006559155.tif 000011
【図１１】
0006559155.tif 000012
【図１２】
0006559155.tif 000013
【図１３】
0006559155.tif 000014
【図１４】
0006559155.tif 000015
【図１５】
0006559155.tif 000016