(57)【要約】【課題】簡単なブレーキの特徴を有する変速機を提供すること。【解決手段】本発明は、回転可能なクラッチ軸と、クラッチ軸と共に回転するように取り付けられたクラッチ・カラーと、クラッチ・カラーに係合されて、クラッチ・カラーをクラッチ軸に沿って移動させるクラッチ・ヨークとを有する装置を使用する装置および方法である。ギヤ選択システムおよびクラッチ位置システムも提供される。【選択図】図１
2007120763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機とクラッチのシステムであって、
回転可能なクラッチ軸と、
前記軸と共に回転するように取り付けられたクラッチ・カラーと、
前記クラッチ・カラーに係合されて、前記クラッチ・カラーを前記軸に沿って軸方向に選択的に移動させるクラッチ・ヨークと、
前記ヨークの第１側面に取り付けられたギヤ選択戻止板と、前記ギヤ選択戻止板と選択的に係合することが可能なギヤ選択戻止とから成るギヤ選択システムと、
前記ヨークの第２側面に取り付けられたクラッチ位置戻止板と、前記位置戻止板と選択的に係合することが可能なクラッチ位置戻止とから成るクラッチ位置システムとを備えるシステム。
【請求項２】
前記ギヤ選択戻止板が上方部分と下方部分とを有し、前記上方部分が、前記ギヤ選択戻止を選択的に受け取る複数の凹部を備え、前記下方部分が、ばねを受け取る部分を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ばねが、シフト軸アセンブリのまわりに位置する第１部分と、第１脚部および第２脚部を備える第２部分とを備え、前記脚部が前記ギヤ選択戻止板の前記下方部分によって受け取られる、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記クラッチ位置戻止板が上方部分と下方部分とを備え、前記上方部分が、感知器と係合する複数の歯を備え、前記下方部分が前記クラッチ位置戻止を選択的に受け取る複数の凹部を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記ヨーク、前記クラッチ位置戻止板、および前記ギヤ選択戻止板が、旋回運動をするように枢動ピンに取り付けられる、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記ヨークが全体としてＵ字形であり、前記ヨークが、実質的に前記クラッチ・カラーのまわりに位置する溝と係合する内向きに延びる少なくとも２つの羽根を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
ギヤ・アセンブリであって、
外側の一組の歯と内側の一組の面取鋸歯とを有する回転可能な後退シェル・ギヤと、
軸方向に延びる一組のラグを有する静止駐車フランジと、
第１端部、第２端部、内側部分、および外側部分を有する回転可能で軸方向に移動可能なクラッチ・カラーであって、前記第１端部の前記内側部分が一組のラグを有し、前記第１端部の前記外側部分が一組の面取鋸歯を有し、前記第２端部の前記内側部分が一組のラグを有し、前記第２端部の前記外側部分が一組の面取鋸歯を有するクラッチ・カラーと、
内側面に一組の面取鋸歯を有する回転可能な前進シェル・ギヤと、
軸方向に延びる一組のラグを有する回転可能な前進ギヤとを備え、
前記後退シェル・ギヤ、前記前進シェル・ギヤ、および前記前進ギヤが、選択的に回転可能な入力ピニオン軸に接続され、
前記入力ピニオン軸が回転していない間、前記クラッチ・カラーが第１位置内に選択的に滑り込んで、前記第１端部の前記面取鋸歯が、前記前進シェル・ギヤの前記面取鋸歯と係合され、あるいは前記クラッチ・カラーが前記前進シェル・ギヤの面取鋸歯を滑り抜けて第２位置に至り、そこで前記クラッチ・カラーの前記第１端部の前記ラグが、前記前進ギヤの前記ラグと係合することができ、あるいは前記クラッチ・カラーが第３位置へと滑動することができ、そこで前記第２端部の前記面取鋸歯が前記後退シェル・ギヤの前記面取鋸歯と係合され、あるいは前記クラッチ・カラーが前記後退シェル・ギヤの前記面取鋸歯を滑り抜けることができて、前記クラッチ・カラーの前記第２端部の前記ラグが前記駐車フランジの前記ラグと係合することができるギヤ・アセンブリ。
【請求項８】
前記クラッチ・カラーが、前記前進シェル・ギヤと前記後退シェル・ギヤとの間のニュートラル位置へと選択的に滑動することができる、請求項７に記載のアセンブリ。
【請求項９】
前記クラッチ・カラーが前記駐車フランジと係合して、前記クラッチ・カラーが軸方向に移動するクラッチ軸を鎖錠する、請求項７に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
クラッチ・システムを使用する方法であって、
選択的に回転可能な入力軸を設けるステップと、
後退シェル・ギヤ、静止駐車フランジ、少なくとも１つの前進シェル・ギヤ、および少なくとも１つの前進ギヤを、クラッチ軸に設けるステップであって、前記シェルと前記少なくとも１つの前進ギヤとが前記入力軸と係合されるステップと、
前記後退シェル・ギヤ、前記駐車フランジ、前記少なくとも１つの前進シェル・ギヤ、および前記少なくとも１つの前進ギヤを、前記入力軸を回転させずにクラッチ軸に沿って軸方向に滑動可能なクラッチ・カラーと選択的に係合させるステップとを含む方法。
【請求項１１】
前記クラッチ・カラーがクラッチ・ヨークの旋回運動によって前記クラッチ軸に沿って滑動され、前記クラッチ・カラーが、ギヤ選択戻止システムとクラッチ位置戻止システムとによって跳ね返される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
変速機アセンブリ・クラッチ・カラーを使用する方法であって、
第１方向シェル・ギヤと第２方向シェル・ギヤとに接続される、回転可能であるが、一時的に回転しない入力軸を設けるステップであって、前記第１方向シェル・ギヤが内側面に一組の面取鋸歯を有し、前記第２方向シェル・ギヤが内側面に一組の面取鋸歯を有するステップと、
外側面に第１組と第２組の面取鋸歯とを有するクラッチ・カラーを設けるステップと、
前記クラッチ・カラーの前記第１組または前記第２組の面取鋸歯のうちの一方を、前記入力軸によって前記シェルを回転せずに、前記シェルの前記内側面の前記いずれかの組の面取鋸歯を通過させるステップとを含む方法。
【請求項１３】
前記クラッチ・カラーの前記第１組または前記第２組の面取鋸歯が、前記方向シェル・ギヤの前記面取鋸歯に通過されて、前記クラッチ・カラーの第１組または第２組のラグのいずれかが、駐車フランジの一組のラグまたは第３方向ギヤの一組のラグと係合することができるようになる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
変速機を使用する方法であって、
車両の速度または前記車両の方向を変更し、あるいは前記車両を駐車の状態に置くために、変速機アセンブリのシフト軸アセンブリを回転させるステップと、
前記シフト軸アセンブリに接続されたギヤ選択戻止板を、前記シフト軸アセンブリの前記回転によって回転させるステップと、
ギヤ選択戻止を、前記ギヤ選択戻止板の複数の凹部の１つに係合させるステップであって、前記複数の凹部が、複数のギヤの１つまたは駐車位置に関連付けられるステップと、
クラッチ・カラーをヨークによって軸に沿って軸方向に滑動させるステップであって、前記ヨークが、前記シフト軸アセンブリに接続されるばねに接続されるステップと、
前記クラッチ・カラーを、前記複数のギヤの１つまたは前記駐車位置と係合するように所定の位置に位置付けるステップと、
クラッチ位置戻止をクラッチ位置戻止板に係合させて、前記クラッチ・カラーを前記所定位置に選択的に固定するステップとを含む方法。
【請求項１５】
前記ばねが、前記ヨークを前記ギヤ選択戻止板に接続させる、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記ヨークの少なくとも１つの羽根が、前記クラッチ・カラーの溝と係合して、前記クラッチ・カラーを前記軸に沿って押しやる、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
クラッチ位置戻止板が前記ヨークに取り付けられ、前記ヨークと共に旋回し、前記クラッチ位置戻止板が、前記軸の前記クラッチ・カラーの位置を感知する感知器と係合する部分を有する、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用の変速機とクラッチのシステム（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ａｎｄ  ｃｌｕｔｃｈ  ｓｙｓｔｅｍ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、一部継続出願であり、２００５年１０月２５日に出願した係属中の米国特許出願第１１／２５７６８７号の恩典を主張し、その全てを参照により本明細書に組み込むものである。
【０００３】
車両用変速機を使用し、鎖錠（ｌｏｃｋ）する様々な装置が、当業者に知られている。鎖錠装置（ｌｏｃｋｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ）の多くは、車輪または動力取出装置（ｐｏｗｅｒ  ｔａｋｅ  ｏｆｆ）などの変速機ハウジングの外部に位置する。またこれらの装置の多くは、クラッチ・カラーを２つ必要とする内部カム・レバーと歯車構造物とを有する。内部カム・レバーおよび歯車構造物、ならびにクラッチ・カラーは、変速機のコストおよび複雑さを増す。
【０００４】
上述の従来技術装置の例および他のものは、米国特許第６８５６８８０号で示されるシステムを含む。この特許では、いくつかの前進ギヤ（ｆｏｒｗａｒｄ  ｇｅａｒ）と１つの後退ギヤ（ｒｅｖｅｒｓｅ  ｇｅａｒ）を備えた自動変速機が教示されている。この変速機は、前進ギヤ列と後退ギヤ列の両方の係合を使用して変速機を停止する駐車機構を有する。例えば、第１ギヤ列と後退ギヤ列を係合させて、変速機の出力軸が車輪に駆動力を伝達するのを防止することができる。このような構成は、入力軸と出力軸を二重噛み合いの状態において停止力を生み出し、変速機が駐車状態になるようにする。
【０００５】
日本特許第２００２２２７９９９号の英語要約書が、自動変速機用駐車鎖錠システムについて述べている。この要約書および図面だけに基づくと、このシステムは、副軸に取り付けられた駐車ギヤを備え、その駐車ギヤは爪と係合される。爪は構造物９２と係合される。構造物９２は、軸に取り付けられたギヤを備え、その軸は変速機ケースに固定される。構造物９２はまた、ギヤを爪と係合させ、脱係合させることが可能なばね荷重式部材も備える。
【０００６】
米国特許第６６４８０９３号および第６６９１８１５号は共に、変速レバーに接続されたシフト軸に取り付けられた爪アセンブリを教示している。この爪アセンブリは、伝動駐車ブレーキとして働き、駐車鎖錠鎖錠レバーと係合可能な作動レバーを備える。駐車鎖錠レバーは、後部出力軸に取り付けられた駐車ギヤの複数の歯の１つと係合する。
【特許文献１】米国特許出願第１１／２５７６８７号
【特許文献２】米国特許第６８５６８８０号
【特許文献３】日本特許第２００２２２７９９９号
【特許文献４】米国特許第６６４８０９３号
【特許文献５】米国特許第６６９１８１５号  発明の要約
【０００７】
上述の従来技術システムは、複雑かつコスト高であるので、変速機が簡単なブレーキの機構を有することが有利となる。また、クラッチ・カラーを１つだけ使用して変速機のコストと複雑さを軽減することも有利である。
【０００８】
本発明は、変速機とクラッチのシステムであって、回転可能なクラッチ軸と、クラッチ軸と共に回転するように取り付けられたクラッチ・カラーと、クラッチ・カラーと係合されてクラッチ・カラーを軸に沿って軸線方向に選択可能に移動させるクラッチ・ヨークとを有する変速機とクラッチのシステムを対象とする。この変速機とクラッチのシステムはまた、ギヤ選択システムおよびクラッチ位置システムも有する。このギヤ選択システムは、ヨークの第１側面に取り付けられたギヤ選択戻止板と、ギヤ選択戻止板との選択的係合が可能なギヤ選択戻止とを有する。クラッチ位置システムは、ヨークの第２側面に取り付けられたクラッチ位置戻止板と、クラッチ位置戻止板との選択的係合が可能なクラッチ位置戻止とを有する。
【０００９】
本発明の上記ならびに他の利点が、添付図面に照らして検討すれば、以下の詳しい記述から当業者には容易に明らかとなろう。
【００１０】
当然ながら、本発明は、様々な代替的適用方法およびステップ手順をとることができるが、それとは異なることをここに明記する場合はその限りではない。また当然ながら、添付図面に示し、以下の明細書に述べる特定の装置およびプロセスは、添付の請求請求の範囲で規定する発明概念の例示的実施形態に過ぎない。したがって、それらの実施形態に関する特定の寸法、方向、または他の物理的特徴を、それらに限定するものと見なすべきではないが、請求請求の範囲がそれとは異なることを明記する場合はその限りではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に図１を参照すると、変速機アセンブリ２０が描いてある。変速機アセンブリ２０は、実質的にハウジング２２を備えて位置する。ハウジング２２は、当業者が知るように、一体であることができ、または一緒に接合する多数の部片から構成することもできる。
【００１２】
変速機アセンブリ２０は、ハウジング２２の中で回転するように取り付けられた入力ピニオン軸２４を備える。入力ピニオン軸２４は、（図示しない）内部燃焼エンジンなどの原動機に接続されて、入力ピニオン軸２４に単一方向の回転が与えられる。図１で示すように、少なくとも２つの軸受２６が、入力ピニオン軸２４の両端部を、ハウジング２２内で回転できるように支持する。
【００１３】
次に図１および図２を見ると、後退ピニオン２８、第１前進ピニオン３０、および第２前進ピニオン３２が、入力ピニオン軸２４に位置しているのが分かる。追加のピニオンを入力ピニオン軸２４に位置付けることができることが理解され、また本発明は、上述の３つのピニオン２８、３０、３２に限定されない。
【００１４】
後退ピニオン２８は、図１および図２に示すように後退アイドル・ギヤ３４に駆動可能に接続される。後退アイドル・ギヤ（ｒｅｖｅｒｓｅ  ｉｄｌｅ  ｇｅａｒ）３４は、回転するようにハウジング２２によって支持される後退アイドル・ギヤ軸３６に取り付けられる。後退アイドル・ギヤ３４は、後退シェル・ギヤ（ｒｅｖｅｒｓｅ  ｓｈｅｌｌ  ｇｅａｒ）３８に駆動可能に接続される。後退シェル・ギヤ３８は、図１〜６で見ることができる。追加の後退クラッチ・ギヤを所望する場合は、それに関連した後退ピニオンおよび後退アイドル・ギヤを入力ピニオン軸２４に設けるだけでよい。
【００１５】
第１前進ピニオン３０は、前進低ピニオンなどでよく、第２前進ピニオン３２は、前進高ピニオンなどでよい。第１前進ピニオン３０は、前進シェル・ギヤ４０に駆動可能に接続され、第２前進ピニオン３２は、前進ギヤ４２に駆動可能に接続される。言うまでもなく、上述のように追加のピニオン・ギヤを使用する場合は、追加の前進シェル・ギヤまたは普通の前進ギヤを設ける。
【００１６】
図１は、前進ピニオン・ギヤ３０、３２と前進シェル・ギヤ４０および前進ギヤ４２との間のギャップ４４を描く。現実にはこのようなギャップ４４は存在しないが、図面を明確にするために描いている。
【００１７】
回転可能なクラッチ軸４６は、第１端部４８と第２端部５０を有し、前進シェル・ギヤ４０および前進ギヤ４２を、第２端部５０のまわりで回転するように支持する。クラッチ軸４６の第１端部４８は、後退シェル・ギヤ３８を支持する。
【００１８】
駐車フランジ５２も、クラッチ軸４６の第１端部４８のまわりに位置する。駐車フランジ５２は、後退シェル・ギヤ３８およびクラッチ軸４６に対して静止している。図２で分かるように、駐車フランジ５２は、フランジ５２の周囲のまわりで間隔を置いて配置された複数の開口部５４を備える。各開口部５４はそれぞれ、図１に示すように、ハウジング２２に固定されるボルトまたはネジなどの機械的締具５６を受け取る。しかし本発明は、駐車フランジ５２を機械的締具５６でハウジング２２に固定することに限定されず、代わりにこれらの構造物を一緒に固定するために、オス型／メス型継手および類似の接続器、リベット、溶接を使用することも含む。
【００１９】
軸４６の第２端部５０は、主ピニオン５８も含む。主ピニオン５８は、図１および図２で分かるように主ギヤ６０に駆動可能に接続される。当業者に知られているように、主ギヤ６０は、後部出力ピニオン軸６２および前部出力ピニオン軸６４に駆動可能に接続されて、１つまたは複数の車輪に駆動力を与える。
【００２０】
前進ギヤ４２の少なくとも一部は、前進シェル・ギヤ４０とクラッチ軸４６の間に位置する。より詳しくは、図５で分かるように、前進ギヤ４２は、拡大直径部分６８に複数の外部歯６６を、また縮小直径部分７２に軸方向に延びる一組のラグ７０を備える。縮小直径部分７２は前進シェル・ギヤ４０の中に嵌る。
【００２１】
前進シェル・ギヤ４０の縮小直径部分７４は、一組の内部面取鋸歯７６を有する。前進シェル・ギヤ４０はまた、複数の外部歯８０を有する拡大直径部分７８も備える。図１、図２、図３、図４および図５に基づいて、前進ギヤ４２および前進シェル・ギヤ４０の拡大直径部分６８、７８の複数の外部歯６６、８０は、それぞれ第１前進ピニオン３０および第２前進ピニオン３２と係合することが理解できる。
【００２２】
図５で最もよく分かるように、後退シェル・ギヤ３８は、縮小直径部分８２と拡大直径部分８４を備える。縮小直径部分８２は、複数の内部面取鋸歯８６を有する。複数の外部歯８８も、拡大直径部分８４に位置する。外部歯８８は、後退アイドル・ギヤ３４と噛み合って位置する。
【００２３】
駐車フランジ５２の縮小直径部分９０は、後退シェル・ギヤ３８の拡大直径部分８４の中に嵌る。縮小直径部分９０は、軸方向に延びる複数のラグ９２を有する。
【００２４】
図３および図４で分かるように、単一のクラッチ・カラー９４が、クラッチ軸４６の複数のスプライン９６に位置する。図８および図９で分かるように、クラッチ・カラー９４は、スプライン９６と相補的なそれ自体の一組のスプライン９６Ａを有する。引き続き図８および図９を参照すると、クラッチ・カラー９４は、第１組のラグ９８、第２組のラグ１００、第１組の面取鋸歯１０２、および第２組の面取鋸歯１０４から成る。第１組の面取鋸歯１０２は、実質的にクラッチ・カラー９４の第１端部１０８の外側周囲１０６のまわりに位置する。第１組のラグ９８は、実質的にクラッチ・カラー９４の第１端部１０８の内側周囲１１０のまわりに位置する。第２組の面取鋸歯１０４は、実質的にクラッチ・カラー９４の第２端部１１４の外側周囲１１２のまわりに位置する。第２組のラグ１００は、実質的にクラッチ・カラー９４の第２端部１１４の内側周囲１１６のまわりに位置する。
【００２５】
図５で最もよく分かるように、少なくとも１つの溝１１８がクラッチ・カラー９４のまわりに位置する。溝１１８は、クラッチ・ヨーク１２２から内向きに出る（ｄｅｐｅｎｄ）羽根１２０を受け取る。羽根１２０およびクラッチ・ヨーク１２２は、図１０で最もよく分かる。少なくとも２枚の羽根１２０がクラッチ・ヨーク１２２から出ることが好ましい。２枚の羽根１２０を論じ、図面に描いているが、本発明の範囲から逸脱せずに、追加の羽根を使用することができ、かつ／あるいはクラッチ・ヨーク１２２から内向きに出るペグなどの代替的構造物を使用できることを理解されたい。しかし羽根様の構造物が好ましい。これは構造物が溝１１８と係合するのに広い面領域を提供するからである。
【００２６】
溝１１８が、クラッチ・カラー９４のまわりに連続的に延びて、クラッチ・カラー９４が羽根１２０に対して回転し、なおかつクラッチ・カラー９４の配向にかかわらず、羽根１２０に対する係合面を提供できるようにするのが好ましい。
【００２７】
クラッチ・カラー９４の（図示しない）第２実施形態は、実質的にクラッチ・カラー９４の周囲のまわりに延びる単一のリブを備える。スロット付ガイドが、以下に述べるクラッチ・ヨーク１２２の脚部にくぎ付けにされる。ガイドはリブと係合する。クラッチ・カラー９４が以下でも述べる様々なギヤと係合しながらクラッチ・カラー９４がクラッチ軸４６に沿って移動しながら、ガイドが旋回する。
【００２８】
クラッチ・カラー９４の第１実施形態に戻ると、図７で最もよく分かるように、ヨーク１２２がハウジング２２の中に旋回運動するように取り付けられる。より詳しくは、クラッチ・アセンブリ枢動ピン１２４がヨーク１２２を通って延び、ハウジング２２の壁に接続される。図７には、ヨーク１２２を完全に通って延びるクラッチ・アセンブリ枢動ピン１２４を描いているが、枢動ピン１２４を、ヨーク１２２を完全に通っては延びないがハウジング２２の壁と同様に接続する２つ以上の部片から構成することもできることを理解されたい。
【００２９】
クラッチ・アセンブリ枢動ピン１２４の一方端部１２６は、シフト軸アセンブリ１２８内に受け取られる。シフト軸アセンブリ１２８は、ハウジング２２の壁によって支持される。ギヤ作動レバー１３０はシフト軸アセンブリに接続される。ギヤ作動レバー１３０は、車両の操作者の（図示しない）分室または区域に直接または間接に接続される。ギヤ作動レバー１３０は、前進方向または後退方向に移動可能であることにより、シフト軸アセンブリ１２８をハウジング２２内で前進方向または後退方向に回転させる。
【００３０】
ギヤ選択戻止板１３２は、クラッチ・ヨーク１２２の第１側面１３４のシフト軸アセンブリ１２８に位置する。ギヤ選択戻止板１３２は、上方部分１３６と下方部分１３８を有する。上方部分１３６は、実質的にシフト軸アセンブリ１２８の上方に位置し、所定位置に位置する複数の凹部１４０によって特徴付けられる。複数の凹部１４０が、ギヤ選択戻止板１３２の表面の単なる凹部を含むこと、あるいはギヤ選択戻止板１３２を完全に通って延びる開口を含むことも、本発明の範囲に入る。本明細書で述べる好ましい実施形態では、凹部１４０の数は、前進低、前進高、ニュートラル、後退および駐車などの変速機の可能なギヤ選択肢に対応する。
【００３１】
ギヤ選択戻止板１３２の下方部分１３８は、実質的にシフト軸アセンブリ１２８より下に位置する。下方部分１３８は、クラッチ・ヨーク１２２の第１脚部１４６から外向きに延びるクラッチ・ヨーク駆動ピン１４４を受け取る開口１４２を有する。下方部分１３８は外向きに延びる足部１４８で終端する。
【００３２】
ばね１５２の第１部分１５０は、シフト軸アセンブリ１２８のまわりに位置する。２本の脚部１５４が、ばね１５２から下向きに出る。脚部１５４は、クラッチ・ヨーク駆動ピン１４４によって二等分され、外向きに延びる足部１４８と接触する。
【００３３】
ギヤ選択戻止１５６は、ギヤ選択戻止板１３２の上方部分１３６に隣接して位置する。ギヤ選択戻止１５６は、ばねなどによって外向きにバイアスを掛けられたボール１５８を備える。ボール１５８は、ギヤ選択戻止板１３２内の凹部１４０と選択的に係合する。ギヤ選択戻止１５６とギヤ選択戻止板１３２が一緒に、ギヤ選択システムを構成する。
【００３４】
クラッチ位置戻止板１６２が、ヨーク１２２の第２脚部１６４に近接して位置する。クラッチ位置戻止板１６２は、実質的にシフト軸アセンブリ１２８の上方に位置する上方部分１６６と、実質的にシフト軸アセンブリ１２８の下に位置する下方部分１６８とを有することが好ましい。クラッチ位置戻止板１６２の上方部分１６６は、複数の歯１７０から成る。これらの歯は、感知器１７４に接続されたタイミング・ギヤ１７２と噛み合う。感知器１７４は、操作者の分室または区域内の、クラッチ・カラー９４の正確な位置を操作者に表示する（図示しない）電子表示器に接続することができる。
【００３５】
クラッチ位置戻止板１６２の下方部分１６８は、複数の凹部１７６によって画定される。複数の凹部１７６が、クラッチ位置戻止板１６２の表面の単なる凹部を含むこと、あるいはクラッチ位置戻止板１６２を完全に通って延びる開口を含むことも、本発明の範囲に入る。ここで述べている実施形態では、凹部１７６の数は、前進低、前進高、ニュートラル、後退および駐車などのクラッチ・カラー９４の可能な位置の数に対応する。
【００３６】
クラッチ位置戻止１７８は、クラッチ位置戻止板１６２の下方部分１６８に隣接して位置する。クラッチ位置戻止１７８は、ばねなどによって外向きにバイアスを掛けられたボール１８０を備える。ボール１８０は、クラッチ位置戻止板１６２内の凹部１７６と選択的に係合する。クラッチ位置戻止１７８とクラッチ位置戻止板１６２が一緒に、クラッチ選択システムを構成する。
【００３７】
本発明を利用する好ましい方法は、関連した後退ピニオン２８と、それと共に回転する前進ピニオン３０、３２とを備えた回転入力ピニオン軸２４を設けることを含む。後退ピニオン２８は後退アイドル・ギヤ３４を回転させ、次いでこれが後退シェル・ギヤ３８をクラッチ軸４６のまわりで回転させる。第１前進ピニオン３０は前進ギヤ４２を回転させ、第２前進ピニオン３２は、前進シェル・ギヤ４０をクラッチ軸４６のまわりで回転させる。後退シェル・ギヤ３８、前進ギヤ４２および前進シェル・ギヤ４０は、クラッチ軸４６のまわりで相互に無関係に回転する。
【００３８】
クラッチ・カラー９４が後退シェル・ギヤ３８とクラッチ軸４６の前進シェル・ギヤ４０との間に位置するとき、変速機アセンブリ２０はニュートラルの状態にあり、クラッチ軸４６の第１端部４８の主ピニオン５８に駆動力は与えられないことが理解できる。
【００３９】
車両操作者が、例えば前進低で車両を動かしたいとき、操作者はギヤ作動レバー１３０を所定方向に所定量分動かして、シフト軸アセンブリ１２８を所定方向に所定量分回転させる。ギヤ選択戻止板１３２はシフト軸アセンブリ１２８と共に回転する。所定量分回転すると、ギヤ選択戻止１５６は、前進低に関連付けられるギヤ選択戻止板１３２の凹部１４０と係合する。凹部１４０と係合するギヤ選択戻止１５６の作動は、ギヤ作動レバー１３０を介して操作者が感じ取ることができる。
【００４０】
前進低に係合するには、クラッチ・カラー９４は前進シェル・ギヤ４０と係合しなければならないことが理解できる。より詳しくは、クラッチ・カラー９４の第１端部１０８の外側周囲１０６の第１組の面取鋸歯１０２は、前進シェル・ギヤ４０の縮小直径部分７４の面取鋸歯８０と係合しなければならない。ときとして、クラッチ・カラー９４の面取鋸歯１０２と、前進シェル・ギヤ４０の面取鋸歯８０とは、それらが係合できるように相互にぴったりと位置合わせされない場合がある。この状況では、シフト軸アセンブリ１２８が回転するにつれてばね１５２が偏向する。これによって、シフト軸アセンブリ１２８は回転するが、面取鋸歯８０、１０２が位置合わせされるまで、クラッチ・カラー９４と前進シェル・ギヤ４０は相互に係合するのが遅れる。面取鋸歯８０と１０２は、前進シェル・ギヤ４０の極めて僅かな回転で位置合わせすることができる。前進シェル・ギヤ４０の極めて僅かな回転しか必要でないのは、各鋸歯の幅が比較的小さいので、ほんの僅かの量の回転で、前進シェル・ギヤ４０とクラッチ・カラー９４の面取鋸歯８０と１０２の頂点と溝同士が位置合わせされるからである。
【００４１】
クラッチ・カラー９４と前進シェル・ギヤ４０の面取鋸歯１０２同士が一度位置合わせされると、ばね１５２が、羽根１２０によって、ヨーク１２２を、クラッチ・カラー９４を前進シェル・ギヤ４０に向けて、それと係合するように押しやるようにする。面取鋸歯８０と１０２が相互に係合されると、回転力をクラッチ軸４６に、前進シェル・ギヤ４０からクラッチ・カラー９４へともたらすことができる。
【００４２】
クラッチ位置戻止板１６２が枢動ピン１２４に取り付けられているので、クラッチ位置戻止板１６２も回転されることが理解できる。前進低に係合されるように、ギヤ作動レバー１３０がその所定位置に動かされると、クラッチ位置戻止１７８は、前進低の速度に関連付けられたクラッチ位置戻止板１６２の凹部１７６と係合する。クラッチ位置戻止１７８はそのようにして、クラッチ位置戻止板１６２およびクラッチ・ヨーク１２２を介して、クラッチ・カラー９４を前進シェル・ギヤ４０と係合するように鎖錠する。
【００４３】
クラッチ位置戻止板１６２の上方部分１６６の歯１７０は、感知器１７４に関連付けられたタイミング・ギヤ１７２を回るようにする。感知器１７４はこの回転を感知し、操作者の分室の表示器に、クラッチ・カラー９４が選択ギヤと適正に係合している旨の合図を送る。
【００４４】
車両の前進高速度に関連付けられる前進ギヤ４２と係合するプロセスは、クラッチ・カラー９４の前進シェル・ギヤ３８との係合と酷似しているので、このプロセスの特定ステップについてはここで再度論じない。クラッチ・カラー９４の面取鋸歯１０２は、前進シェル・ギヤ４０の面取鋸歯７６を滑り抜けて、クラッチ・カラー９４のラグ９８が前進ギヤ４２のラグ７０に隣接するようになる。ラグ７０、９８が相互に位置合わせされていない場合、上述のようにばね１５２は偏向することができて、操作者がギヤ作動レバー１３０を動かすことができるようになる。ラグ７０、９８は、それらがまだ位置合わせされていない場合、適正な位置合わせが達成されるまで相互に対して回転することができる。次いでラグ７０、９８は係合し、回転力が、前進ギヤ４２を介して、またクラッチ・カラー９４を介してクラッチ軸４６にもたらされる。
【００４５】
ギヤ作動レバー１３０の反対方向への回転は、クラッチ・カラー９４を後退シェル・ギヤ３８に向けて移動させる。クラッチ・カラー９４の第２端部１１４の外側周囲１１２の第２組の面取鋸歯１０４は、後退シェル・ギヤ３８の縮小直径部分８２の面取鋸歯８６と係合するように設計される。操作者が後退への係合を要望するときに、面取鋸歯８６、１０４が最初から相互に位置合わせされていない場合、ばね１５２が上述のように動作して、ギヤが係合された感覚を、ギヤ選択戻止１５６およびギヤ選択戻止板１３２を介して操作者に与える。面取鋸歯８６、１０４が位置合わせされているとき、それらは相互に係合して、回転駆動力が後退シェル・ギヤ３８からクラッチ・カラー９４、したがってクラッチ軸４６にもたらされるようになる。
【００４６】
本発明は、駐車フランジ５２による変速機アセンブリ２０の駐車機構も備える。上述の内容から分かるように、操作者が変速機アセンブリ２０を駐車の状態に置きたいとき、操作者はギヤ作動レバー１３０を所定の位置に回転する。操作者には、駐車に対応するギヤ選択戻止板１３２の凹部１４０と係合するギヤ選択戻止１５６によって、操作者が駐車を選択した旨の物理的指示がもたらされる。
【００４７】
クラッチ・カラー９４が、シフト軸アセンブリ１２８の回転およびヨーク１２２の運動によって、クラッチ軸４６に沿って移動される。クラッチ・カラー９４の第２組のラグ１００が、静止駐車フランジ５２のラグ９２と係合する。ラグ９２、１００が係合されるとき、クラッチ・カラー９４、したがってクラッチ軸４６は回転できるようにはされないことが理解できる。
【００４８】
操作者が車両を駐車することを所望するときに、駐車フランジ５２のラグ９２とクラッチ・カラー９４のラグ１００が即座に相互に位置合わせされない場合、上述のように、ばね１５２が偏向して、ギヤ作動レバー１３０をその所望位置へと動かすようにする。車両車輪の僅かな回転によるものなどの、クラッチ・カラー９４のラグ１００の僅かな回転が、ラグ９２、１００を位置合わせし、ばね１５２を押しやって、クラッチ・カラー９４を駐車フランジ５２と係合するようにする。
【００４９】
上述の内容から、後退シェル・ギヤ３８の面取鋸歯７６、８６、１０２、１０４と、クラッチ・カラー９４と、前進シェル・ギヤ４０とを使用することによって、シェル・ギヤ３８、４０をほとんどまたは全く回転させずに、クラッチ・カラー９４がシェル・ギヤ３８、４０と係合するのを可能にすることが理解できる。各面取鋸歯７６、８６、１０２、１０４は、比較的小さな幅を有するので、面取鋸歯７６、８６、１０２、１０４が相互に位置合わせされ、係合できるようにする場合にも、シェル・ギヤ３８、４０は、ほんの僅かに回転するだけでよい。したがって、変速機アセンブリ２０は、入力ピニオン軸２４が回転していないときに、上述のいずれのギヤ位置にも位置することができる。
【００５０】
クラッチ軸４６が鎖錠される間、入力ピニオン軸２４およびそれに関連付けられるピニオン２８、３０、３２、ならびに後退シェル・ギヤ３８、前進シェル・ギヤ４０、および前進クラッチ・ギヤ４２は自由に回転できることが理解できる。
【００５１】
特許法の条項に従って、本発明を、その好ましい実施形態を表すと思われるものによって記述した。しかし本発明を、その精神または範囲から逸脱せずに、ここで具体的に図示し、述べるものとは別のやり方で実践できることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の変速機アセンブリの好ましい実施形態の略側面図である。
【図２】図１に描いた変速機アセンブリのいくつかの構成要素の略斜視図である。
【図３】図２で描いた構成要素の、他の角度から見た略斜視図である。
【図４】図２および図３で描いた構成要素の、構成要素の下の位置から見た略斜視図である。
【図５】上記の図面で描いたいくつかの構成要素の略斜視図である。
【図６】上記の図面で描いたハウジング内のいくつかの構成要素の略斜視図である。
【図７】図６の構造物の略端面図である。
【図８】本発明の一構成要素の一方端部の略斜視図である。
【図９】図８で描いた構成要素の他方端部の略斜視図である。
【図１０】本発明の一構成要素の略後面図である。
【符号の説明】
【００５３】
２０  変速機アセンブリ
２２  ハウジング
２４  入力ピニオン軸
２６  軸受
２８  後退ピニオン
３０  第１前進ピニオン
３２  第２前進ピニオン
３４  後退アイドル・ギヤ
３６  後退アイドル・ギヤ軸
３８  後退シェル・ギヤ
４０  前進シェル・ギヤ
４２  前進ギヤ
４４  ギャップ
４６  クラッチ軸
４８  ４６の第１端部
５０  ４６の第２端部
５２  駐車フランジ
５４  ５２の開口部
５６  機械的締具
５８  主ピニオン
６０  主ギヤ
６２  後部出力ピニオン軸
６４  前部出力ピニオン軸
６６  ６８の外部面取鋸歯
６８  ４２の拡大直径部分
７０  ７２のラグ
７２  ４２の縮小直径部分
７４  ４０の縮小直径部分
７６  ７４の内部面取鋸歯
７８  ４０の拡大直径部分
８０  ７８の外部面取鋸歯
８２  ３８の縮小直径部分
８４  ３８の拡大直径部分
８６  ８２の内部面取鋸歯
８８  ８４の面取鋸歯
９０  ５２の縮小直径部分
９２  ５２のラグ
９４  クラッチ・カラー
９６  スプライン
９８  ９４の第１組のラグ
１００  ９４の第２組のラグ
１０２  ９４の第１組の面取鋸歯
１０４  ９４の第２組の面取鋸歯
１０６  １０８の外側周囲
１０８  ９４の第１端部
１１０  １０８の内側周囲
１１２  １１４の外側周囲
１１４  ９４の第２端部
１１６  １１４の内側周囲
１１８  溝
１２０  羽根
１２２  クラッチ・ヨーク
１２４  枢動ピン
１２６  １２４の一方端部
１２８  シフト軸アセンブリ
１３０  ギヤ作動レバー
１３２  ギヤ選択戻止板
１３４  １２２の第１側面
１３６  １３２の上方部分
１３８  １３２の下方部分
１４０  １３２の凹部
１４２  開口
１４４  クラッチ・ヨーク駆動ピン
１４６  １２２の第１脚部
１４８  １３８の足部
１５０  １５２の第１部分
１５２  ばね
１５４  脚部
１５６  ギヤ選択戻止 
１５８  １５６のボール
１６２  クラッチ位置戻止板
１６４  １２２の第２脚部
１６６  １６２の上方部分
１６８  １６２の下方部分
１７０  １６８の歯
１７２  タイミング・ギヤ
１７４  感知器
１７６  １６２の凹部
１７８  クラッチ位置戻止
１８０  １７８のボール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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