(57)【要約】  ２つの変速比段を切換えるための少なくとも３つの切換位置を含む切換要素であって、第１切換位置に相当する第１端位置において第１変速比段が接続され、第２切換位置に相当する第２端位置において第２変速比段が接続され、第３切換位置に相当する中央位置において両方の変速比段が接続されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの変速比段を切換えるための少なくとも３つの切換位置を含む切換要素であって、第１切換位置に相当する第１端位置において第１変速比段が接続され、第２切換位置に相当する第２端位置において第２変速比段が接続されているものにおいて、第３切換位置に相当する中央位置において両方の変速比段が接続されていることを特徴とする切換要素。
【請求項２】
切換要素が連結体（２）と同期リング（３）と同期体（４）とを含む従来の同期装置として構成され、または同期リングなしの爪切換要素として構成されており、切換スリーブ（５）の中央位置のとき切換スリーブの爪内歯部が両方の変速比段もしくは歯車（６、７）の連結体（２）の爪外歯部に同時にかみ合うように切換スリーブユニット（５）の軸線方向長さが変更されていることを特徴とする、請求項１に記載の切換要素。
【請求項３】
切換要素（１）の切換スリーブが分割されて２つの切換スリーブ半部（８、９）を有しており、これら切換スリーブ半部（８、９）はそれぞれ１つの変速比段（６、７）に付設され、切換操作部が３つの位置を有し、両方の切換スリーブ半部（８、９）の駆動が切り離されており、切換操作部の位置および移動方向に応じて一方または他方の切換スリーブ半部（８、９）のいずれかが駆動され、中央位置のとき切換スリーブ半部（８、９）の爪内歯部が、各切換スリーブ半部（８、９）に付設された変速比段（６、７）の連結体（２）の爪外歯部にかみ合うことを特徴とする、請求項１または２に記載の切換要素。
【請求項４】
切換操作部（１０）が各切換スリーブ半部（８、９）用に１つの駆動要素（１１）を有し、各切換スリーブ半部に付設された変速段の解除がこの駆動要素によって行われ、切換要素（１）の切換時に切換スリーブ半部（８、９）の連結解除および連結が切換操作部（１０）に設けられた手段によって行われることを特徴とする、請求項３に記載の切換要素。
【請求項５】
切換操作部（１０）がП状に形成されており、かつ中央に配置される腹板（１４）を有し、脚部が駆動要素（１１）となり、軸線方向に作用するばね要素（１２、１３）が切換操作部（１０）の中央腹板（１４）と両方の切換スリーブ半部（８、９）の内端面との間で切換操作部（１０）の内側に取付けられており、或る変速段の解除時に切換操作部（１０）が移動し、この変速段に付設された切換スリーブ半部が駆動要素（１１）を介して駆動されるとき、腹板（１４）と他方の切換スリーブ半部との間に配置されるばね要素が圧縮されて切換操作部（１０）の移動を吸収し、これにより他方の切換スリーブ半部は移動しないままであり、或る変速段の再係合時、この変速段に付設された切換スリーブ半部が切換操作部（１０）の移動によって、腹板（１４）とこの変速段に付設された切換スリーブ半部との間に配置されるばね要素のばね力を介して中央位置にずらされることを特徴とする、請求項４に記載の切換要素。
【請求項６】
切換スリーブ半部（８、９）に対するばね力が止め輪で支えられ、または各切換スリーブ半部（８、９）に付設された歯車（６、７）で支えられることを特徴とする、請求項５に記載の切換要素。
【請求項７】
ばね力が同期化および／または爪歯部のかみ合せに必要な力と少なくとも同じ強さとなるように、ばね要素（１２、１３）が設計されていることを特徴とする、請求項５または６に記載の切換要素。
【請求項８】
切換操作部（１０）が切換スリーブ半部（８、９）に向き合う側に２つの凹部（１５、１６）を有し、この凹部に変位体（１７）が押込み可能であり、切換スリーブ半部（８、９）の内端面が面取り部（１８）を有し、切換操作部（１０）の操作時に変位体（１７）は駆動された切換スリーブ半部の移動用の軸線方向進路を開放するために面取り部（１８）を介して半径方向で両方の凹部（１５、１６）の一方内に案内可能であり、中立位置のとき変位体（１７）は切換スリーブ半部（８、９）の両方の内端面の間に配置されていることを特徴とする、請求項４に記載の切換要素。
【請求項９】
或る変速段の解除時に変位体（１７）の支持力はその都度切換操作部（１０）によって駆動されない切換スリーブ半部によって吸収され、駆動されなかった切換スリーブ半部は所与の止め輪（２９）で支えられ、または選択的にこの切換スリーブ半部に付設された歯車で直接支えられることを特徴とする、請求項８に記載の切換要素。
【請求項１０】
或る変速段の再係合時、同期化および／またはかみ合せ用に必要な力が変位体（１７）を介して伝達可能であり、同期過程終了後にこの変位体が切換スリーブ半部（８、９）間の原位置に押し込まれることを特徴とする、請求項８または９に記載の切換要素。
【請求項１１】
変位体（１７）がばねリング内に配置されており、その結果、切換え後に変位体（１７）を中央位置に戻すばね力が半径方向内方に作用し、同期過程が終了することを特徴とする、請求項１０に記載の切換要素。
【請求項１２】
変位体（１７）が玉として実施されていることを特徴とする、請求項８、９または１０に記載の切換要素。
【請求項１３】
変位体（１７）が切換操作部（１０）とは反対側を円錐状に形成され、また切換操作部（１０）に向き合う側を円筒状または直方体状に形成されており、切換操作部（１０）の凹部（１５、１６）が変位体（１７）の形状に合せて形成されていることを特徴とする、請求項８、９または１０に記載の切換要素。
【請求項１４】
切換スリーブ半部（８、９）の面取り部（１８）と切換操作部（１０）の各凹部（１５、１６）とに沿って玉（１７）が滑動するのを防止するために切換スリーブ半部（８、９）の面取り部（１８）と凹部（１５、１６）とに窪み（１９）が設けられていることを特徴とする、請求項１２に記載の切換要素。
【請求項１５】
ばね耳片（２１）を含むばね板（２０）が切換操作部（１０）の内側に挿入もしくは配置されており、このばね板は切換操作部（１０）の駆動要素（１１）の内面に両側で当接することによって、切換操作部（１０）に対して相対的に軸線方向で移動しないよう固定されており、或る変速段の解除時に変位体（１７）を半径方向で回避させるときばね耳片（２１）が切換操作部（１０）の凹部（１５、１６）の一方内に付勢され、これによりこの変速段のかみ合せ時に変位体（１７）が切換スリーブ半部（８、９）間の空間内に押し戻されるように、ばね耳片は配置されていることを特徴とする、請求項１２または１３に記載の切換要素。
【請求項１６】
端面側で歯車（６、７）に、または端面側で連結体（２）に、突出し歯部（２２）の突出し歯が配置されており、切換操作部（１０）の中央位置への摺動時、切換操作部（１０）の所定の軸線方向位置以降、突出し歯部（２２）の歯が所与の開口部（２３）を介して切換操作部（１０）に入り込み、これにより変位体（１７）は半径方向回避のため内方に、従って切換スリーブ半部（８、９）間の空間内に強いられることを特徴とする、請求項１２または１３に記載の切換要素。
【請求項１７】
切換操作部（１０）がП状に形成されており、かつ中央に配置される腹板（２６）を有し、脚部が駆動要素（１１）となり、切換時に他方の切換スリーブ半部が一緒に移動するのを防止するために切換操作部（１０）の軸線方向移動に回転移動が重ねられ、この回転移動が同期体（４）の斜歯部（２４）によってもしくは切換要素の軸固定式に配置された要素の斜歯部によって達成され、この斜歯部内に切換操作部（１０）の腹板（２６）の内斜歯部（２５）がかみ合うことを特徴とする、請求項４に記載の切換要素。
【請求項１８】
端面側で切換スリーブ半部（８、９）の端面と切換操作部（１０）の中央腹板（２６）とに爪（２７）が取付けられており、これらの爪は中央位置のとき規定された相互回転位置を有し、同期体（４）もしくは切換要素の軸固定式に配置された要素と切換スリーブ半部（８、９）とに対して相対的に切換操作部（１０）が回動する結果となる切換操作部（１０）の移動時に爪（２７）の相互角度位置は変化し、切換操作部（１０）の腹板（２６）の非切換え側切換スリーブ半部に向き合う側の爪（２７）がこの切換スリーブ半部の爪（２７）の直接横に配置されて軸線方向進路を開放し、腹板（２６）の被切換え側切換スリーブ半部に向き合う側の爪（２７）が被切換え側切換スリーブ半部の爪（２７）の端面に直接対向することになり、切換えられた切換スリーブ半部の中央位置への切換時にこの切換スリーブ半部が出発位置に押し戻され、変速段が同期化され、かみ合わされ、この摺動移動時に爪（２７）の端面で回動によって相対的滑動移動が起き、これにより摺動移動の最後に爪（２７）が再び出発位置にあることを特徴とする、請求項１７に記載の切換要素。
【請求項１９】
切換操作部（１０）が半径方向に弾力的に構成されており、かつ周面に配置される半径方向弾性の耳板（３２）を有し、これらの耳板は切換操作部（１０）の移動時に半径方向上方に静止中の切換スリーブ半部上に回避し、この回避移動を可能とするために玉（２８）が設けられており、これらの玉は切換操作部（１０）の弾性耳板（３２）の凹部（３０）と切換スリーブ半部（８、９）の凹部（３１）とにおいて案内されることを特徴とする、請求項４に記載の切換要素。
【請求項２０】
或る変速段を解除するために切換操作部（１０）の操作時、非切換え側切換スリーブ半部に付設された玉（２８）が半径方向外方に移動し、これにより切換操作部（１０）が耳板（３２）によって半径方向外方に撓み、こうして非切換え側切換スリーブ半部が一緒に移動しないように、凹部（３０、３１）は切換操作部（１０）の弾性耳板（３２）と切換スリーブ半部（８、９）とに成形されていることを特徴とする、請求項１９に記載の切換要素。
【請求項２１】
玉（２８）を介して非切換え側切換スリーブ半部に作用するばね力が止め輪（２９）で支えられ、または選択的に非切換え側切換スリーブ半部に付設された歯車で支えられることを特徴とする、請求項２０に記載の切換要素。
【請求項２２】
切換操作部（１０）の弾性耳板（３２）のばね力は、同期化時および／または或る変速段の係合時に玉（２８）を凹部（３０、３１）内で確実に保持する程度に強く選択されていることを特徴とする、請求項２０または２１に記載の切換要素。
【請求項２３】
切換操作部（１０）がП状に形成されており、脚部が駆動要素（１１）となり、駆動要素（１１）の内面に当接するばね鋼製薄板（３３）が切換操作部（１０）の内側に挿入されており、この薄板が半径方向内方に突出するばね耳片（３４）を有し、これらのばね耳片は各ばね耳片（３４）に付設された切換スリーブ半部用の駆動要素（１１）の方向に揺動可能であり、かつ切換要素（１）の中央位置のとき切換スリーブ半部（８、９）の内端面に当接し、切換操作部（１０）の軸線方向移動時、非切換え側切換スリーブ半部の内端面に当接するばね耳片（３４）が半径方向外方にこの切換スリーブ半部上に回避し、これにより非切換え側切換スリーブ半部の移動が防止され、中央位置への切換時に切換操作部（１０）は被切換え側切換スリーブ半部を、折れ戻って被切換え側切換スリーブ半部に当接するばね耳片を介して駆動し、切換操作部（１０）が中央位置に戻されたなら、半径方向外方で非切換え側切換スリーブ半部上にあるばね耳片が半径方向内方に折れ戻り、これにより出発状態が再び実現されていることを特徴とする、請求項４に記載の切換要素。
【請求項２４】
同期化のために切換操作部（１０）がП状に形成されており、脚部が駆動要素（１１）となり、非切換え側切換スリーブ半部の駆動を防止するために傾動部材（３５）が設けられており、これらの傾動部材が同期体（４）の凹部（３６）内もしくは切換要素の軸固定式に配置される要素内に傾動可能に配置されており、傾動部材（３５）に設けられた駆動子（３７）が切換操作部（１０）内側の凹部（３８）に入り込み、中央位置のとき凹部（３６）と凹部（３８）が上下に配置されており、或る変速段を解除するために切換操作部（１０）の移動時に傾動部材（３５）は同期体（４）内もしくは切換要素の軸固定式に配置された要素内のその支承部の周りで揺動して被切換え側切換スリーブ半部用の軸線方向進路を開放し、傾動部材（３５）の非切換え側切換スリーブ半部に向き合う翼部が、非切換え側切換スリーブ半部の脇を支障なく半径方向内方に揺動し、中央位置への切換時に傾動部材（３５）は切換操作部（１０）の移動によって被移動側切換スリーブ半部と接触してこれを摺動させ、これにより変速段を同期化して係合させることを特徴とする、請求項４に記載の切換要素。
【請求項２５】
切換スリーブ半部（８、９）の内端面が面取り部（３９）を有することを特徴とする、請求項２４に記載の切換要素。
【請求項２６】
切換操作部（１０）がП状に形成されており、脚部が駆動要素（１１）となり、非切換え側切換スリーブ半部の駆動を防止するために、同期体（４）内もしくは切換要素の軸固定式に配置された要素内で回転可能に支承された旋回体（４０）が設けられており、これらの旋回体は駆動子（４１）を切換操作部（１０）内側の凹部（４２）に入り込ませ、旋回体の回転平面が同期体（４）の周面もしくは切換要素の軸固定式に配置された要素の周面で接線方向にあり、切換操作部（１０）の移動時、非切換え側切換スリーブ半部を移動させることなく被切換え側切換スリーブ半部用に軸線方向進路を開放するために旋回体（４０）が回動し、中央位置に切換時に旋回体（４０）は切換操作部（１０）の移動によって被移動側切換スリーブ半部と接触してこれを摺動させ、これにより変速段を同期化して係合させることを特徴とする、請求項４に記載の切換要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文による２つの変速比段を切換えるための少なくとも３つの切換位置を含む切換要素に関する。
【背景技術】
【０００２】
手動変速機、半自動変速機、デュアルクラッチ変速機において変速段の係合もしくは予選択は、先行技術によれば従来の爪要素または同期装置で行われる。その際、２つの隣接する変速比段が１つの軸に設けられている場合、切換操作部の位置に応じてこれら２つの隣接する変速比段の一方を交互に係合させ、もしくは軸に連結することができ、または切換操作部の中立位置のとき両方の変速比段は解除することができる。
【０００３】
幾つかの変速機構想、例えばデュアルクラッチ変速機において変速比段の配置のゆえに不可欠であるのは、或る変速段を予選択できるようにするために、切換操作部の中立位置のとき、１つの軸に設けられた隣接する両方の変速比段が構想に起因して接続されていなければならないことである。この変速機構想には従来の同期装置や爪切換要素は利用することができない。というのは、これらの要素では切換スリーブが常に１つの変速段を接続できるだけであり、中立位置のとき両方の変速段は解除されているからである。このような変速機構想の例を以下で簡単に紹介する。
【０００４】
このような変速機は例えば本出願人のＤＥ１０２３２８３１Ａ１（特許文献１）により公知である。公知の副軸式デュアルクラッチ変速機は駆動軸を含み、この駆動軸は第１クラッチを介して第１副変速機の軸と連結可能、また第２クラッチを介して第２副変速機の軸と連結可能であり、副変速機はそれぞれ群変速機によって異なる変速比を可能とし、群変速機は同期装置によって作動可能である。その際、各第１群変速機の切換要素を同期化するために各副変速機の各クラッチが好適に操作可能であり、さらに各副変速機のもとに少なくとも１つの同期クラッチが設けられている。
【０００５】
本出願人のＤＥ１０２３２８３５Ａ１（特許文献２）から公知の自動車用デュアルクラッチ変速機は軸と切換要素と歯車とを備えた少なくとも２つの変速機群を含み、変速機群は変速機群に付設されたパワーシフトクラッチを介して共通の駆動軸と動力流れのなかに置くことができる。公知変速機では各変速機群が少なくとも２つの主分岐を有するように変速機群が構成されており、各変速機群の主分岐の下流側に歯車組が設けられており、これらの歯車組を介して切換要素によって出力軸の共通の出力歯車との結合が実現可能である。
【０００６】
さらにＤＥ３２３３９３１Ｃ２（特許文献３）によりデュアルクラッチを一体化した変速機用のＰＴＯ（パワーテイクオフ、動力取出し）伝動装置が公知であり、ＰＴＯ伝動装置はＰＴＯ主軸と結合もしくは鎖錠された第１歯車機構と、走行主軸と鎖錠もしくは結合された第２歯車機構と、クラッチ機構とを有し、クラッチ機構は歯車機構が選択的にＰＴＯ伝動軸と連動連結できるように作動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２３２８３１号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２３２８３５号明細書
【特許文献３】独国特許発明第３２３３９３１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、２つの変速比段を切換えるための少なくとも３つの切換位置を含む切換要素であって、第１切換位置に相当する第１端位置において第１変速比段が接続され、第２切換位置に相当する第２端位置において第２変速比段が接続され、その使用によって１つの軸に設けられた隣接する２つの変速比段を同時に接続することのできる切換要素を明示することである。本発明に係る切換要素は特にデュアルクラッチ変速機、群式のデュアルクラッチ変速機、遊星歯車変速機用に適していなければならず、同期装置とも爪切換要素とも組合せ可能でなければならない。さらに、コンパクトな構造様式が実現されねばならない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題は請求項１の特徴によって解決される。本発明に係るその他の諸構成は従属請求項から明らかとなる。
【００１０】
それによれば、２つの変速比段を切換えるための少なくとも３つの切換位置を含む切換要素であって、第１切換位置に相当する第１端位置において第１変速比段が接続され、第２切換位置に相当する第２端位置において第２変速比段が接続され、第３切換位置に相当する中央位置において両方の変速比段が接続されている。
【００１１】
本発明の第１実施形態の枠内で提案されるのは従来の同期装置に由来しもしくは同期装置なしの従来の爪切換要素に由来した切換要素であり、この切換要素では、切換スリーブの中立位置のとき切換スリーブの爪内歯部が両方の変速比段の連結体の爪外歯部に同時にかみ合うように切換スリーブの軸線方向長さは変更されている。
【００１２】
このように実施された切換要素において或る変速段を解除し、同時に別の変速段を接続すると、トルクを負荷される爪歯部内で切換スリーブの摺動が不可欠であるが、しかしながらこれは高いアクチュエータ力を必要とする。
【００１３】
本発明の第２実施形態の枠内で提案されるのは従来の同期装置に由来しもしくは同期装置なしの従来の爪切換要素に由来した切換要素であり、この切換要素が含む切換スリーブは２つの半部もしくは部分に分割されており、付属する変速段を解除または係合させねばならない切換スリーブ半部のみもしくは切換スリーブ部分のみが移動しなければならない。係合されてトルクを案内する変速段の他方の切換スリーブ半部はそのままである。
【００１４】
本発明によれば切換操作部が従来の如く３つの位置を有し、両方の切換スリーブ半部の駆動は切り離されており、切換操作部の位置および移動方向に応じて一方または他方の切換スリーブ半部のいずれかが駆動される。各切換スリーブ半部に付設された変速段の解除は切換操作部の形状接合式駆動要素によって行われ、切換操作部内で或る変速段の接続時もしくは係合および同期化時に切換スリーブ半部の連結解除および連結が行われる。
【００１５】
有利には同期体（設けられている場合）、連結体、同期リング（設けられている場合）および切換スリーブ半部で従来の爪歯部を使用することができる。
【００１６】
本発明に係る構想によって、２つの変速段の同時接続と各１つの変速段の交互的解除および再係合とに関する前記要求を満たすコンパクトな切換要素が提供される。部材の爪歯部を引き継ぐことができることによって、摺動スリーブの造形と切換操作部に対するスリーブの結合のみが変更される。
【００１７】
以下、添付図に基づいて本発明が例示的に詳しく説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態により形成された切換要素の略断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態により形成された切換要素を中央位置で、変速段解除時を示す略断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態により形成された切換要素の個々の切換を具体的に説明するための４つの略断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態の略図である。
【図５】本発明の他の実施形態の略図である。
【図６】本発明に係る切換要素の他の構成の略図である。
【図７】本発明に係る切換要素の他の構成の略図である。
【図８】解除された変速段の、回転移動を重ねることによる再係合と同期化とを説明するための図７による本発明に係る切換要素の略図である。
【図９】本発明に係る切換要素の他の構成の略図である。
【図１０】本発明に係る切換要素の他の有利な構成の略図である。
【図１１】解除された変速段の、傾動部材の駆動による再係合と同期化とを説明するための本発明に係る切換要素の他の有利な構成の略図である。
【図１２】解除された変速段の再係合と同期化とを説明するための図１１に示す切換要素の選択的実施形態の略図である。
【図１３】従来の同期装置と本発明により提案される同期装置構想との機能性の概要を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下の説明は従来の同期装置に由来した本発明に係る切換要素を基に行われる。しかし、既に触れたように本発明に係る切換要素は同期装置なしの従来の爪切換要素から由来させることも可能であり、その場合、本発明にとって重要な同期体の諸機能は軸固定式に配置される爪切換要素部分によって引き継がれる。
【００２０】
図１の対象である本発明の第１実施形態によれば、切換要素１は連結体２と同期リング３と同期体４とを含む従来の同期装置として構成されている。切換スリーブ５の中央位置のとき切換スリーブの爪内歯部が、軸に配置された隣接する両方の変速比段もしくは歯車６、７の連結体２の爪外歯部に同時にかみ合うように、切換スリーブ５の軸線方向長さは変更されている。従来の同期装置とは異なり、図１に示す切換要素が選択案１とされた図１３に基づいても明らかとなるように本発明に係る切換要素の中央位置のとき両方の変速段は係合している。
【００２１】
図２に示す実施形態では切換要素１の切換スリーブが分割して実施されており、従って２つの切換スリーブ半部８、９を有する。図に略示した切換操作部１０は切換操作のための切換要素１の結合子であり、切換スリーブ半部８、９用の形状接合式駆動要素１１を有する。切換操作部１０はП状に実施されており、中央に配置される腹板１４を有する。脚部が駆動要素１１となる。
【００２２】
本発明によれば、軸線方向で作用するばね要素１２、１３が切換操作部１０の内側で切換操作部１０の中央腹板１４と両方の切換スリーブ半部８、９の内端面との間に取付けられている。ところで左変速段の解除時に切換操作部１０が右に動かされる場合、切換操作部は確かに駆動要素１１を介して左切換スリーブ半部９を駆動するが、しかし右側に配置されるばね１２が圧縮されて切換操作部１０の移動を吸収するので右切換スリーブ半部８は移動しないままである。その際、切換スリーブ半部８に対するばね力は止め輪または歯車で支えることができる。本発明によればばね要素１２、１３は、ばね力が爪歯部の同期化およびかみ合せに必要な力と少なくとも同じ強さとなるように設計されている。
【００２３】
図の左側部分では切換操作部が中央位置にあり、これにより両方の変速段が係合されている。その際、両方の切換スリーブ半部８、９の内爪歯部は同期体４の爪歯部にも各連結体の爪歯部にもかみ合っている。
【００２４】
図示切換要素の機能様式は以下で「左変速段解除および再かみ合せ」の例に基づいて説明する。中立位置から出発して左変速段を解除するとき切換操作部が右に動き、切換操作部１０の駆動要素１１が左側の被切換え側切換スリーブ半部９を駆動してこれを右に摺動させ、こうして左連結体の爪歯部はもはや左切換スリーブ半部９の内爪歯部とかみ合っていない。そのことが図の右部分に見られる。図から明らかとなるように、右切換スリーブ半部８の位置はばね１２の圧縮のゆえにそのままである（右変速段が係合したまま）。
【００２５】
左変速段を再係合するときいまや切換操作部１０が再び左に移動し、すなわち中央位置に戻る。左切換スリーブ半部９は左ばね１３のばね力を介して左に摺動する。
従来の同期装置とは異なり、図２に示す切換要素が選択案１とされた図１３に基づいても明らかとなるように、本発明に係る切換要素の中央位置のとき両方の変速段は係合されている。
【００２６】
図３に示す切換要素の本発明に係る他の実施形態では、切換スリーブがやはり２つの切換スリーブ半部８、９に分割して実施されている。この構成でも切換スリーブ半部８、９の移動は切換操作部１０の駆動要素１１を介して行われ、他方の切換スリーブ半部の駆動を防止するために切換操作部１０は切換スリーブ半部８、９に向き合う側に２つの凹部１５、１６を有し、これらの凹部内に変位体１７が押込み可能である。
【００２７】
さらに切換スリーブ半部８、９の内端面が面取り部１８を有し、この面取り部を介して変位体１７は切換操作部の操作時に両方の凹部１５、１６の一方内に案内可能である。中立位置（左上図）のとき変位体１７は切換スリーブ半部８、９の両方の内端面の間に配置されている。
【００２８】
左変速段が解除される場合、左切換スリーブ半部９が切換スリーブ半部８、９の内端面の面取り部１８を介して右に移動することによって、好ましくは玉として形成される変位体１７は右上図を基に明らかとなるように上方に、切換操作部１０の相応に成形された凹部１６内に押込まれる。その際、右切換スリーブ半部８は玉１７の支持力を吸収し、止め輪２９で支え、または選択的に歯車６で直接支えることができる。
【００２９】
次に左変速段を再係合させねばならない場合、左下図に示すように切換操作部１０が再び中央位置に動かされ、左切換スリーブ半部９が玉１７を介して左に動かされ、同期化とかみ合せとに必要な力は本発明によれば玉１７を介して伝達される。同期過程の終了後、玉１７は再び切換スリーブ半部８、９間の原位置に押し込まれる（右下図）。これは半径方向内方に作用するばね力によって行うことができる。玉１７が切換操作部１０の凹部１６の傾斜部を同時に通過することで玉１７のこの復帰過程が促進される。玉１７は好ましくはばねリング内に配置されている。
【００３０】
玉として構成する代わりに変位体は他の形状を有することができる。例えば、変位体は下方を（すなわち切換操作部とは反対の側を）円錐状に実施し、また上方を（すなわち切換操作部に向き合う側を）円筒状または直方体状に実施しておくことができる。切換操作部１０の凹部１５、１６は変位体の形状に適合させて形成されている。
【００３１】
図３に示す実施形態は、十分形状接合式に強制案内された解除・係合過程が保証されるという利点を有する。
【００３２】
図４、図５、図６には玉として実施される変位体１７を遠心力の影響下でも確実に復帰させるための切換要素の本発明に係る諸構成が示してある。
【００３３】
切換スリーブ半部８、９の面取り部と切換操作部１０の各凹部１５、１６とに沿って玉１７が滑動するのを防止する可能性が図４に示してある。それによれば玉１７は再かみ合せ中もしくは同期化中、切換スリーブ半部８、９の面取り部１８の窪み１９と切換操作部１０の凹部１５、１６の窪みとにおいて保持される。その結果、同期化のとき切換操作部／玉／切換スリーブ半部のユニットの剛性移動の起きる利点が得られ、そのことから傾斜面もしくは面取り部１８に沿った玉１７の滑動が防止される。
【００３４】
玉１７は引き続き再び切換スリーブ半部８、９間の空間に戻されねばならない。これは例えば、ばね作用が玉１７を半径方向内方に引っ張る玉／ばね複合リングによって行うことができる。
【００３５】
そうする代わりに、図５に示すようにばね耳片２１を含むばね板２０を切換操作部１０の内側に挿入もしくは配置しておくことができる。本発明によればばね板２０は切換操作部１０の駆動要素１１の内面に両側で当接することによって、切換操作部１０に対して相対的に軸線方向で移動しないよう固定される。
【００３６】
玉または別の変位体１７が半径方向で切換操作部１０の凹部１５、１６の一方内に回避するとき（すなわち或る変速段が解除されるとき）、ばね板２０のばね耳片２１が付勢され、引き続き戻って変速段をかみ合せるとばね耳片は玉もしくは変位体を再び切換スリーブ半部８、９間の空間内に押し戻す。切換操作部１０の各凹部１５、１６の傾斜部は玉または別の変位体の通過時に付加的に玉または別の変位体を半径方向内方に押す。
【００３７】
玉もしくは変位体を復帰させる本発明に係る他の原理が図６に示してある。その際、突出し歯部２２の突出し歯が端面側で歯車６、７または連結体２に配置されており、例えば切換操作部１０が左に中央位置へと摺動するとき切換操作部１０の一定の軸線方向位置以降に突出し歯部２２の歯は所与の開口部２３を介して切換操作部１０に入り込み、これにより変位体１７は半径方向回避のために内方に、従って切換スリーブ半部８、９間の空間内に強いられる。
【００３８】
図７に示した本発明により実施された切換要素１では、切換時に他方の切換スリーブ半部８もしくは９の駆動を防止するために切換操作部１０の軸線方向移動に回転移動が重ねられる。切換操作部の回転移動は同期体４の斜歯部２４に切換操作部１０の内斜歯部２５がかみ合うことによって達成される。切換操作部はП状に実施されており、中央に配置されて内斜歯部２５を有する腹板２６を有する。脚部が駆動要素１１となる。切換要素が同期リングなしの爪切換要素として構成されている場合、軸固定式に配置された爪切換要素部分に斜歯部２４が取付けられている。
【００３９】
図７に示す切換要素の機能様式は図８に基づいて「左変速段解除および再かみ合せ」を例に説明される。
【００４０】
或る変速段の解除は切換操作部１０の駆動要素１１によって行われる。切換スリーブ半部８、９の端面と切換操作部１０の中央腹板２６とに端面側で爪２７が取付けられており、これらの爪は左上図に示す中央位置のとき、規定された相互回転位置を持たねばならない。図８は切換操作部１０の断面における切換要素１の平面図である。
【００４１】
例えば左変速段が解除される場合、切換操作部１０の駆動要素１１は右に移動時に左切換スリーブ半部９を駆動する。その際同時に斜歯部によって切換操作部１０は同期体４および切換スリーブ半部８、９に対して相対的に回動され、これにより爪２７の相互角度位置が変化する。
【００４２】
図示例において切換操作部１０の腹板２６の右側の爪２７は右切換スリーブ半部８の爪の直接横に来て軸線方向進路を開放する（右上図）。すなわち、切換操作部１０と右（すなわち非切換え側）切換スリーブ半部８との間の軸線方向距離は縮小している（右切換スリーブ半部は一緒に移動していない）。
【００４３】
しかし切換操作部１０の腹板２６と左切換スリーブ半部９との間の軸線方向距離は変化しておらず、但し両方の部材９、２６の爪２７の角度位置は変化している。特に（右上図）、切換操作部１０の腹板２６の左側の爪２７の端面は左切換スリーブ半部９の爪２７の端面に直接対向している。
【００４４】
左変速段が再び係合されねばならない場合、切換操作部１０の腹板２６の左側の爪２７は切換操作部が左に移動するとき（すなわち中央位置に戻るとき）左切換スリーブ半部９の端面を加圧し、この切換スリーブ半部を左に出発位置へと摺動復帰させ、変速段を同期化してかみ合せる（右下図）。この摺動移動のとき爪２７の端面で回動によって相対的滑動移動が起き、摺動移動の最後に爪２７は再び、左上図に示した出発位置にある。
【００４５】
図９に示す例でも或る変速段の解除は切換操作部１０の駆動要素１１が軸線方向で移動することによって行われる。その際、切換操作部１０は半径方向で弾力的に構成されており、周面に配置される半径方向弾性の耳板３２を有し、これらの耳板は切換操作部１０の移動時に半径方向外方に停止中の切換スリーブ半部上に回避することができる。
【００４６】
この回避移動は、切換操作部内の弾性耳板と切換スリーブ半部８、９との対応する凹部３０、３１内で案内される玉２８の転動に伴って生じる。左図に本発明に係る切換要素が中央位置で示してある。
【００４７】
左変速段が解除されるとき（右図）、切換操作部１０が右に動かされ、右側の玉２８（すなわち非切換え側切換スリーブ半部に付設された玉）は一方で切換操作部１０の凹部３０内、他方で右切換スリーブ半部８の凹部３１内を右に転動し、玉は同時に凹部３０、３１の特殊な輪郭によって半径方向外方に動く。
【００４８】
この半径方向移動に基づいて切換操作部１０は周面に取付けられた弾性耳板３２によって半径方向外方に撓む。これは、右切換スリーブ半部８が一緒には移動しないことを意味する。玉２８を介して右（すなわち非切換え側）切換スリーブ半部８に作用するばね力は本発明によれば止め輪２９または選択的に歯車６で支えられる。
【００４９】
次に左変速段が再び係合されるとき、切換操作部１０は中央位置に戻る移動のとき左玉２８を、従って左切換スリーブ半部８を左に駆動し、これにより左変速段は再び同期化して係合させることができる。凹部の輪郭によって右切換スリーブ半部８は右玉が移動して出発位置に戻るときにも一緒に移動するのではない。切換操作部１０の弾性耳板３２のばね力は変速段の同期化および係合時に玉２８を凹部３０、３１内で確実に保持するような強さに選択されている。
【００５０】
本発明の他の有利な実施形態が図１０の対象である。切換操作部１０がП状に実施されており、脚部が駆動要素１１となる。
【００５１】
その際、切換操作部１０の内側にばね鋼から成る薄板３３が挿入されており、この薄板は半径方向内方に突出するばね耳片３４を有し、これらのばね耳片は切換要素１の中央位置のとき切換スリーブ半部８、９の内端面に当接する（図１０の左図）。ばね耳片３４はそれぞれ１方向にのみ、つまり各ばね耳片３４に付設された切換スリーブ半部用の駆動要素１１の方向にのみ揺動可能である。本発明によれば薄板３３は、切換操作部１０の駆動要素１１の内面に両側で当接することによって、切換操作部１０に対して相対的に軸線方向で移動しないよう固定される。
【００５２】
図１０に示す切換要素の機能様式は以下で「左変速段解除および再かみ合せ」を例に説明される。変速段の解除は切換操作部１０の駆動要素１１が軸線方向で移動することによって行われる。ところで左変速段が解除されるとき、右切換スリーブ半部８の内端面に当接するばね耳片３４は半径方向外方にこの切換スリーブ半部上に回避し（または折れ）、右切換スリーブ半部８は一緒には移動されない。そのことが図１０の右図に示してある。
【００５３】
次に左変速段が切換操作部１０の移動によって左に中立位置へと戻って再び係合される場合、切換操作部１０は、折れ戻って左切換スリーブ半部９に当接するばね耳片３４を介して左切換スリーブ半部９を駆動する。切換操作部１０が中央位置に戻されたなら、いまや右ばね耳片３４は半径方向内方に折れ戻ることができ、これにより出発状態が再び実現されている。
【００５４】
図１１に示す切換要素では、同期体４の周面に配設された傾動部材３５の傾動によって被解除側切換スリーブ半部が軸線方向で開放されることによって、トルクを案内する切換スリーブ半部の駆動は防止される。切換操作部１０がП状に実施されており、脚部が駆動要素１１となる。
【００５５】
本発明によれば傾動部材３５が同期体４の凹部３６内に傾動可能に配置されており、傾動部材３５の末端は傾動時に半径方向外方もしくは内方に揺動する。さらに傾動部材３５に駆動子３７が設けられており、これらの駆動子は切換操作部１０の内側の凹部３８に入り込み、切換操作部１０の移動時に傾動部材３５は同期体４内のその支承部の周りを揺動することができる。中央位置のとき凹部３６と凹部３８は上下に配置されている。切換要素が同期リングなしの爪切換要素として構成されている場合、凹部３６は軸固定式に配置された爪切換要素部分に設けられている。
【００５６】
図１１に示す切換要素の機能様式は以下で「左変速段解除および再かみ合せ」を例に説明される。変速段の解除は切換操作部１０の駆動要素１１が軸線方向で移動することによって行われる。図９の左上図が切換操作部１０を中央位置で示す。
【００５７】
ところで左変速段を解除すべきである場合、切換操作部１０の駆動要素１１によって左切換スリーブ半部９が駆動されるとき同時に傾動部材３５も揺動する。この傾動過程が本発明によれば左側の被移動側切換スリーブ半部９用に軸線方向進路を開放する。左切換スリーブ半部はいまや、傾動部材３５が進路を妨げることなく解除することができる。トルクを案内する右切換スリーブ半部８が停止しており、従って傾動部材３５の傾動点との距離が変化しないので、傾動部材の右翼部は図１１の右上図に示すように支障なく右切換スリーブ半部８の脇を半径方向内方に揺動することができる。
【００５８】
次に左変速段を再係合させるべきである場合、切換操作部１０は図１１の右下図に示すように左に移動して中央位置に戻り、傾動部材３５は再び揺動して出発位置に戻る。しかしながら傾動部材３５のこの揺動時に傾動部材は解除された左切換スリーブ半部９と接触することになる。切換操作部１０がさらに左に摺動すると、揺動復帰した傾動部材３５は左切換スリーブ半部９を左に摺動させ、左変速段を同期化して係合させる。好ましくは、接触条件を容易とするために切換スリーブ半部８、９の内端面が面取り部３９を有する。
【００５９】
本発明に係る切換要素１の他の例が図１２の対象である。その際図１１の実施例と同様に、被解除側切換スリーブ半部用に軸線方向進路を開放するために回動される旋回体４０が設けられていることによって、トルクを案内する切換スリーブ半部の駆動は妨げられる。図１１の実施例とは異なり、旋回体４０の回転軸線は半径方向外側を向いている。すなわち旋回体４０の回転平面は同期体４の周面に接線方向である。本発明によれば旋回体４０は回転可能に同期体４内で支承されている。切換要素が同期リングなしの爪切換要素として構成されている場合、旋回体４０は軸固定式に配置された爪切換要素部分内で支承されている。
【００６０】
図１２の左上図と左下図は中央位置における切換要素の切換操作部１０の断面図と平断面図である。右上図と右下図は左変速段解除時の切換操作部１０の断面図もしくは平断面図である。
【００６１】
切換操作部１０が右に移動するとき左切換スリーブ半部９は切換操作部１０の左駆動要素１１を介して右に駆動され、駆動子４１が切換操作部１０の内側の凹部４２に入り込む旋回体４０はその出発位置から回動される。これにより軸線方向進路が開放され、左切換スリーブ半部９の解除が可能となる（右上図と右下図）。
【００６２】
切換操作部１０が移動して中央位置に戻るとき、旋回体４０も回動して出発位置に戻り、左切換スリーブ半部９を加圧してこれを左に押し戻し、これにより左変速段は同期され係合される。
【００６３】
本発明に係る切換要素の部材のあらゆる設計構成、特にあらゆる空間的配置は当然に、特許請求の範囲の保護範囲のもとで、特許請求の範囲に明示された切換要素の機能に影響することなく、これらの構成が図および明細書のなかで明確には示されていないとしてもそれ自体相互に、その限りで技術的に、有意義である。
【符号の説明】
【００６４】
１  切換要素
２  連結体
３  同期リング
４  同期体
５  切換スリーブ
６  歯車
７  歯車
８  切換スリーブ半部
９  切換スリーブ半部
１０  切換操作部
１１  駆動要素
１２  ばね要素
１３  ばね要素
１４  切換操作部の腹板
１５  凹部
１６  凹部
１７  変位体
１８  面取り部
１９  窪み
２０  ばね板
２１  ばね耳片
２２  突出し歯部
２３  開口部
２４  同期体の斜歯部
２５  切換操作部の内斜歯部
２６  切換操作部の腹板
２７  爪
２８  玉
２９  止め輪
３０  凹部
３１  凹部
３２  耳板
３３  薄板
３４  ばね耳片
３５  傾動部材
３６  凹部
３７  駆動子
３８  凹部
３９  面取り部
４０  旋回体
４１  駆動子
４２  凹部
【図１】
2010537133.tif 000003
【図２】
2010537133.tif 000004
【図３】
2010537133.tif 000005
【図４】
2010537133.tif 000006
【図５】
2010537133.tif 000007
【図６】
2010537133.tif 000008
【図７】
2010537133.tif 000009
【図８】
2010537133.tif 000010
【図９】
2010537133.tif 000011
【図１０】
2010537133.tif 000012
【図１１】
2010537133.tif 000013
【図１２】
2010537133.tif 000014
【図１３】
2010537133.tif 000015
【国際調査報告】
2010537133.tif 000016
2010537133.tif 000017
2010537133.tif 000018
2010537133.tif 000019
2010537133.tif 000020
2010537133.tif 000021