ТРАНСМИССИЯ
TRANSMISSION

Уровень техники
Настоящее изобретение относится к механической трансмиссии и, более конкретно, к конструкции трансмиссионного узла трансмиссии, который включает спаренные муфты.
Известны механические автоматические трансмиссии с использованием гидротрансформатора в качестве трансмиссий для транспортных средств. В этих механических автоматических трансмиссиях операции (выбора передачи и переключения передач) передачи сообщаемого вручную переключения и сцепления и расцепления муфт осуществляются приводом, благодаря чему не требуются гидротрансформаторы для автоматического переключения передач. Трансмиссия включает вал переключения передач, выполненный с возможностью перемещения в направлении переключения передач и в направлении выбора передач посредством скольжения и поворота, множество переключающих рычагов (переключающих кронштейнов), которые расположены в направлении выбора передач, и переключающих штоков (стержней), которые соединяют переключающие рычаги и переключающие вилки, соответственно. Кроме того, переключающий элемент (механизм переключения), который выполнен в виде собачки, расположен на валу переключения передач таким образом, что он выступает наружу, а пара вильчатых частей расположена на каждом переключающем рычаге таким образом, что они отнесены друг от друга в направлении переключения. Кроме того, вал переключения передач выполнен с возможностью перемещения приводом в механической автоматической трансмиссии, посредством чего вильчатая часть переключающего рычага избирательно отталкивается для перемещения в направлении переключения переключающим элементом таким образом, что переключающая вилка работает с избирательным перемещением.
Кроме того, в области механических автоматических трансмиссий были разработаны автоматические трансмиссии с муфтами спаренного типа, имеющие две муфты. В автоматических трансмиссиях со спаренными муфтами из состояния, в котором одна шестерня передачи входит в зацепление через одну из муфт, заданная шестерня передачи входит в зацепление через другую муфту, и когда частота вращения заданной шестерни передачи синхронизируется с частотой вращения шестерни передачи, входящей в зацепление через одну муфту, одна муфта выводится из зацепления, посредством чего при расцеплении не возникает нейтральное состояние, и возможно переключение передач, когда практически нет прерывания потока мощности при переключении передач.
Таким образом, в автоматической трансмиссии со спаренными муфтами, поскольку операции переключения для двух передач осуществляются последовательно в ходе переключения передач, перемещения переключающего элемента становятся сложными, и в результате это вызывает риск того, что время переключения становится продолжительным. Для решения этой проблемы была предложена механическая автоматическая трансмиссия, в которой пространство между двумя вильчатыми частями, расположенными на каждом переключающем рычаге, увеличено в направлении переключения таким образом, что переключающий элемент может входить между двумя вильчатыми частями переключающего рычага для включения заданной передачи, которая находится в нейтральном положении, только посредством смещения переключающего элемента из положения между двумя вильчатыми частями переключающего рычага, который находится в смещенном состоянии в направлении выбора передач, при этом перемещения переключающего элемента, таким образом, упрощаются (см. документ JP A 2001304411).
Однако согласно документу JP A 2001304411 для того, чтобы переключающий элемент входил между двумя вильчатыми частями, когда переключающий элемент перемещается в направлении выбора передач, пара вильчатых частей должна быть расположена таким образом, чтобы пространство между двумя вильчатыми частями было относительно широким. Следовательно, когда шестерня передачи входит в зацепление, поскольку расстояние, на протяжении которого переключающий элемент перемещается из его нейтрального положения в вильчатую часть для упора, становится относительно большим, возникает риск того, что быстрое переключение не будет достигнуто.
Кроме того, в случае, когда пара вильчатых частей расположена таким образом, что пространство между ними относительно широко увеличено, сила, передаваемая от переключающего элемента вильчатой части, становится небольшой, и эффективность ухудшается. Далее причина ухудшения эффективности будет описана со ссылками на Фиг.7. На Фиг.7 схематически показана конструкция механизма переключения переключающего рычага, соответствующего предшествующему уровню техники (документ JP A 2001304411).
Как показано на Фиг.9, в механической автоматической трансмиссии, описанной в документе JP A 2001304411, используется конструкция, в которой переключающий элемент 71 качается при повороте вала 70 управления таким образом, что он толкает вильчатую часть 73 переключающего рычага 72 в направлении переключения. В такой конструкции, когда пространство L1 между двумя вильчатыми частями 73 увеличено, переключающий элемент 71 толкает вильчатую часть 73, когда переключающий элемент 71 сильно наклонен в направлении переключения. Предполагая, что сила, прилагаемая к вильчатой части 73 вращающим моментом Т вала 70 управления, в таком случае представляет собой тангенциальную силу F, расстояние от точки а контакта между переключающим элементом 71 и вильчатой частью 73 до осевого центра С вала 70 управления представляет собой расстояние L2, и угол наклона линии, которая соединяет точку а контакта с осевым центром С в направлении переключения, представляет собой угол α, составляющая тангенциальной силы F в направлении переключения, то есть составляющая сила Р1, которая является силой, которая переключает переключающий рычаг 72 в направлении переключения, получена следующим уравнением (1).
Согласно уравнению (1) в случае, когда расстояние L2 по существу постоянно независимо от угла α, обнаружено, что когда угол α увеличивается в диапазоне 0-90 градусов, составляющая сила Р1 уменьшается. Следовательно, в случае, когда пространство L1 между двумя вильчатыми частями 73 увеличено согласно документу JP A 2001304411, сила, толкающая вильчатую часть 73 в направлении переключения, уменьшается и, следовательно, становится трудно перемещать переключающий рычаг 72 в направлении переключения с хорошей эффективностью.
Сущность изобретения
Таким образом, целью изобретения является создание трансмиссии, которая обеспечивает быстрые и эффективные переключения передач посредством упрощения движений переключающего элемента без значительного увеличения пространства между двумя вильчатыми частями, расположенными на переключающем рычаге.
Для достижения этой цели согласно изобретению предложена трансмиссия, содержащая:
множество переключающих элементов, выполненных с возможностью перемещения в направлении переключения и направлении выбора передач;
переключающий рычаг, имеющий пару вильчатых частей, отнесенных друг от друга в направлении переключения; и
переключающую вилку, соединенную с переключающим рычагом через переключающий шток, при этом
переключающие элементы выполнены с возможностью перемещения приводом так, что один из переключающих элементов толкает одну из вильчатых частей в направлении переключения для избирательного перемещения переключающего рычага в направлении переключения для выполнения операций переключения передач переключающей вилкой при помощи переключающего штока, причем
переключающие элементы расположены так, что они смещены друг от друга в направлении переключения.
Множество переключающих рычагов может быть расположено в направлении выбора передач, а множество переключающих вилок может быть соединено с множеством переключающих рычагов, соответственно.
Трансмиссия может дополнительно содержать: вал, проходящий в направлении выбора передач и выполненный с возможностью перемещения в направлении выбора передач и вращения приводом. Переключающий элемент может выступать от внешней периферии вала.
Множество переключающих элементов может быть расположено на валу и отнесено друг от друга в направлении переключения.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет собой обычную схему автоматической трансмиссии со спаренными муфтами с шестью передними передачами и одной задней передачей, в которой применено изобретение.
Фиг.2 представляет собой вид в перспективе, показывающий конструкцию рабочего механизма переключающих вилок.
Фиг.3А и 3В представляет собой схематические виды, показывающие конфигурации вала переключения передач и переключающего рычага, соответствующие первому варианту осуществления изобретения. На Фиг.3А показан вид сверху, а на Фиг.3 В показан вид сбоку.
Фиг.4 представляет собой пояснительную диаграмму, показывающую переключение пальцев управления при переключении передач согласно первому варианту осуществления изобретения.
Фиг.5 представляет собой пояснительную диаграмму, показывающую переключение пальцев управления при переключении передач для трансмиссии предшествующего уровня техники.
Фиг.6 представляет собой схематический вид, показывающий конструкцию механизма переключения переключающего рычага, соответствующего первому варианту осуществления изобретения.
Фиг.7 представляет собой вид сверху, показывающий конфигурацию переключающего рычага, соответствующего второму варианту осуществления изобретения.
Фиг.8 представляет собой пояснительную диаграмму, иллюстрирующую переключение пальцев управления при переключении передач согласно второму варианту осуществления изобретения.
Фиг.9 представляет собой схематический вид, показывающий конструкцию механизма переключения переключающего рычага для трансмиссии предшествующего уровня техники.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
Далее на основе прилагаемых чертежей будет описан вариант осуществления изобретения.
На Фиг.1 показана иллюстративная схема трансмиссионного узла 1 трансмиссии со сдвоенной муфтой с шестью передними передачами и одной задней передачей, в которой применено изобретение.
Как показано на Фиг.1, трансмиссионный узел 1 включает две муфты 2, 3, два основных вала 4, 5, которые расположены концентрично, и два промежуточных вала 6, 7. Конфигурация предусматривает передачу мощности первому основному валу 4 от выходного вала 9 двигателя через первую муфту 2, при этом конфигурация предусматривает передачу мощности второму основному валу 5 от выходного вала 9 через вторую муфту 3.
Первый промежуточный вал 6 и второй промежуточный вал 7 соотнесены друг от друга таким образом, что их оси параллельны осям первого основного вала 4 и второго основного вала 5, и выполнены с возможностью передачи мощности дифференциалу 10, который расположен в завершающей ступени трансмиссионного узла 1. Шестерня 11 первой передачи, шестерня 12 второй передачи, шестерня 13 третей передачи и шестерня 14 шестой передачи поддерживаются с возможностью вращения на первом промежуточном валу 6 таким образом, что они могут вращаться на нем. Шестерня 15 четвертой передачи, шестерня 16 пятой передачи и шестерня 17 задней передачи поддерживаются с возможностью вращения на втором промежуточном валу 7 таким образом, что они могут вращаться на нем, а шестерня 18 парковочной передачи зафиксирована на втором промежуточном валу 7.
Кроме того, в трансмиссионном узле 1 расположены четыре переключающих вилки 20-23. Первая переключающая вилка 20 и вторая переключающая вилка 21 расположены таким образом, что они с возможностью скольжения перемещаются вдоль оси первого промежуточного вала 6, а третья переключающая вилка 22 и четвертая переключающая вилка 23 расположены таким образом, что они с возможностью скольжения перемещаются вдоль оси второго промежуточного вала 7. Благодаря скользящему перемещению этих переключающих вилок 20-23 шестерня 12 второй передачи и шестерня 14 шестой передачи могут избирательно входить в зацепление и выходить из зацепления с первым промежуточным валом 6 (операции переключения передач) при помощи первой переключающей вилки 20, и шестерня 11 первой передачи и шестерня 13 третьей передачи могут избирательно входить в зацепление и выходить из зацепления с первым промежуточным валом 6 (операции переключения передач) при помощи второй переключающей вилки 21. Кроме того, шестерня 15 четвертой передачи и шестерня 17 задней передачи могут избирательно входить в зацепление и выходить из зацепления со вторым промежуточным валом 7 (операции переключения передач) при помощи третьей переключающей вилки 22, а шестерня 16 пятой передачи и шестерня 18 парковочной передачи могут избирательно входить в зацепление и выходить из зацепления со вторым промежуточным валом 7 (операции переключения передач) при помощи четвертой переключающей вилки 23. Шестерня 11 первой передачи, шестерня 13 третьей передачи и шестерня 16 пятой передачи соединены с первым основным валом 4, тогда как шестерня 12 второй передачи, шестерня 15 четвертой передачи, шестерня 14 шестой передачи и шестерня 17 задней передачи соединены со вторым основным валом 5.
А именно в трансмиссионном узле 1 трансмиссии со спаренной муфтой переключения передач, переключения на первую передачу, третью передачу и пятую передачу и с них могут избирательно осуществляться при помощи первой муфты 2, тогда как переключения на вторую передачу, четвертую передачу, шестую передачу и заднюю передачу и с них могут избирательно осуществляться при помощи второй муфты 3.
На Фиг.2 показан вид в перспективе, показывающий конструкцию рабочего механизма переключающих вилок 20-23.
Как показано на Фиг.2, переключающие вилки 20-23 установлены, соответственно, на четырех переключающих штоках 30, которые расположены таким образом, что они позволяют им перемещаться вперед и назад (в направлении переключения передач), и, кроме того, на переключающих штоках 30 расположены, соответственно, переключающие рычаги 40. Переключающий рычаг 40 представляет собой листовой материал, который выполнен U-образным, открытым вверх, и расположен таким образом, что вильчатые части 41, расположенные на его верхней концевой части, выровнены в направлении поступательного движения вперед и назад. Переключающие рычаги 40 расположены таким образом, что центральные линии их отверстий в направлении поступательного движения вперед и назад совмещены друг с другом в таком положении, что они разомкнуты (или находятся в нейтральных положениях).
Вал 50 переключения передач поддерживается над переключающими рычагами 40 таким образом, что он проходит над центральными линиями отверстий в направлении поступательного движения вперед и назад таким образом, что он может вращаться и перемещаться в осевом направлении (направлении выбора передач). Пальцы 51 управления в виде собачек (переключающие элементы) расположены на валу 50 переключения передач таким образом, что они отступают от него вниз. Два пальца 51 управления расположены таким образом, что они отнесены друг от друга в осевом направлении, и пальцы 51 управления расположены таким образом, что один палец 51 управления помещен в отверстие одного из переключающих рычагов 40.
Когда вал 50 переключения передач скользит в осевом направлении таким образом, что палец 51 управления расположен в отверстии переключающего рычага 40 для заданной передачи, и вал 50 переключения передач затем вращается для нажима на вильчатую часть 41 переключающего рычага 40 при помощи пальца 51 управления, переключающий рычаг 40 может перемещаться в направлении поступательного движения вперед и назад в положение переключения. В связи с переключением переключающего рычага 40 переключающая вилка 20-23, соответствующая таким образом перемещенному переключающему рычагу 40, перемещается поступательно вперед и назад по соответствующему переключающему штоку 30, посредством чего шестерня передачи, соответствующая таким образом перемещенной переключающей вилке, может входить в зацепление или выходить из зацепления для выполнения операции переключения передач.
Вал 50 переключения передач приводится во вращение электродвигателем 60 переключения передач и приводится в действие для скольжения в осевом направлении электродвигателем 61 выбора передач при помощи привода 63 с шариковой винтовой парой. Электродвигателем 60 переключения передач и электродвигателем 61 выбора передач управляет электронный блок 62 управления на основе работы рычага переключения передач, который не показан, и условия работы двигателя 8 регулируются таким образом, что переключения передач осуществляются последовательно, например, когда осуществляется переключение на заданную передачу. Электронный блок 62 управления также управляет действиями муфт 2, 3, когда происходят переключения передач. В частности, при переключении передач электронный блок 62 управления управляет другой муфтой 3 или 2 для вхождения в сцепление со следующей шестерней передачи из состояния, полученного до того, как произошло переключение передач, когда одна из муфт 2 или 3 вошла в сцепление при поддержании зацепления шестерни передачи, которая входит в зацепление при помощи одной из муфт 2 или 3. В таком случае в момент времени, когда частота вращения шестерни передачи, которая только что вошла в зацепление, синхронизируется с частотой вращения предыдущей шестерни передачи, последняя шестерня передачи выводится из зацепления таким образом, чтобы осуществлять переключение передач так, что практически не происходит прерывания потока мощности при переключении передач.
На Фиг.3А и 3В показаны конфигурации вала переключения передач и переключающего рычага, соответствующих первому варианту осуществления изобретения, причем на Фиг.3А показан вид сверху, а на Фиг.3В показан вид сбоку.
Как показано на Фиг.3А и 3В в этом варианте осуществления изобретения, два пальца 51а, 51b управления установлены в разных вращательных положениях на валу 50 переключения передач. Два пальца 51а, 51b управления расположены таким образом, что они смещены относительно друг друга в направлении переключения таким образом, что, когда правый палец 51а управления расположен между двумя вильчатыми частями 41 переключающего рычага 40, который находится в смещенном положении, левый палец 51b управления находится в отведенном положении, которое выше вильчатых частей 41 другого переключающего рычага, который находится в противоположном смещенном положении. То есть пальцы 51а, 51b управления установлены на валу 50 переключения передач таким образом, что они смещены друг от друга в направлении переключения. Другими словами, пальцы 51а, 51b управления смещены друг от друга в периферийном направлении вала 50 переключения передач.
На Фиг.4 показана пояснительная диаграмма, которая иллюстрирует смещение пальцев 51 управления при переключении передач согласно первому варианту осуществления изобретения. На этой фигуре для примера показаны этапы смещения пальцев 51 управления от завершения переключения передач на четвертую передачу посредством выведения из зацепления предыдущей или шестерни третьей передачи до завершения переключения на пятую передачу.
На этой фигуре вертикальное направление указывает направление переключения передач, и горизонтальное направление указывает направление выбора передач. Следует понимать, что переключающие рычаги расположены в нейтральном положении, когда они находятся в центральном положении по вертикали при взгляде на фигуру. Каждая пара вильчатых частей 41 перемещается на одно деление по вертикали на фигуре, и при перемещении по вертикали наружу переключающий рычаг 40, на котором расположена таким образом перемещаемая пара вильчатых частей 41, перемещается в положение переключения таким образом, что осуществляется переключение передач на передачу, которая соответствует такому перемещению переключающего рычага 40 (или осуществляется зацепление шестерни передачи). Кроме того, положения, находящиеся по вертикали дальше наружу, чем вильчатая часть 41 в положении переключения на фигуре, обозначают положения выведения, в которых палец 51 управления находится выше, чем вильчатая часть 41. Кроме того, пальцы 51 управления перемещаются по вертикали на одно деление от вертикального центра на фигуре, когда вращается вал 50 переключения передач.
(Безнагрузочное состояние) Это безнагрузочное состояние является состоянием, в котором переключение на четвертую передачу только что завершено. В безнагрузочном состоянии правый палец 51а управления переместил внутреннюю сторону вильчатой части 41f четвертой передачи таким образом, чтобы сместить ее наружу, посредством чего входит в зацепление шестерня четвертой передачи. В этом состоянии вильчатая часть 41с третьей передачи также перемещается наружу, и левый палец 51b управления находится в выведенном положении, которое находится выше, чем вильчатая часть 41с третьей передачи.
(Этап 1) Пальцы 51а, 51b управления перемещены влево, как видно на фигуре, таким образом, что правый палец 51а управления выходит из пространства между вильчатой частью 41f четвертой передачи и вильчатой частью 41е задней передачи.
(Этап 2) Пальцы 51а, 51b управления перемещены вниз на фигуре таким образом, что левый палец 51b управления перемещен в положение в направлении переключения, которое находится между вильчатой частью 41с третьей передачи, которая находится в состоянии зацепления, и вильчатой частью первой передачи.
(Этап 3) Пальцы 51а, 51b управления перемещены влево на фигуре таким образом, что левый палец 51b управления находится между вильчатой частью 41с третьей передачи и вильчатой частью 41d первой передачи.
(Этап 4) Пальцы 51а, 51b управления перемещены вниз в нейтральное положение на фигуре, посредством чего левый палец 51b управления толкает внутреннюю сторону вильчатой части 41d первой передачи таким образом, что он перемещает ее вниз. Следовательно, вильчатая часть 41с третьей передачи перемещается в нейтральное положение, посредством чего третья передача выводится из зацепления (завершение выведения из зацепления предыдущей шестерни передачи). Когда это происходит, правый палец 51а управления располагается в положении выведения из зацепления, которое находится выше (ниже на фигуре) вильчатой части 41f четвертой передачи, которая находится в положении зацепления.
(Этап 5) Пальцы 51а, 51b управления перемещены вправо на фигуре таким образом, что правый палец 51а управления упирается в левую сторону вильчатой части 41е задней передачи.
(Этап 5) Пальцы 51а, 51b управления перемещены вниз на фигуре таким образом, что правый палец 51а управления упирается во внутреннюю сторону вильчатой части 41f четвертой передачи.
(Этап 6) Пальцы 51а, 51b управления перемещены вправо на фигуре таким образом, что правый палец 51а управления упирается в левую сторону вильчатой части 41h парковочной передачи.
(Этап 7) Пальцы 51а, 51b управления перемещены вправо на фигуре таким образом, что правый палец 51а управления перемещен в смещенное положение между вильчатой частью 41g пятой передачи и вильчатой частью 41h парковочной передачи.
(Этап 8) Пальцы 51а, 51b управления перемещены вверх на фигуре таким образом, что правый палец 51а управления толкает внутреннюю сторону вильчатой части 41g пятой передачи так, что он перемещает вильчатую часть 41g пятой передачи в положение переключения, в результате чего завершается переключение на пятую передачу.
Таким образом, в данном варианте осуществления изобретения переключение передач от завершения зацепления четвертой передачи до завершения зацепления пятой передачи завершается в ходе восьми этапов.
Далее в качестве сравнительного примера будут описаны этапы переключения пальцев 51 управления в трансмиссионном узле, соответствующем известному уровню техники.
На Фиг.5 показана пояснительная диаграмма, которая иллюстрирует переключение пальцев 51 управления, когда происходит переключение передач, и этапы переключения пальцев 51 управления показаны от завершения переключения на четвертую передачу посредством выведения из зацепления предыдущей шестерни третьей передачи до завершения переключения на пятую передачу.
В трансмиссионном узле, соответствующем известному уровню техники, пальцы 51а′, 51b' управления расположены в одном положении относительно направления переключения и, следовательно, они не установлены в разных вращательных положениях.
(Безнагрузочное состояние) Как и в варианте осуществления изобретения, правый палец 51а' управления толкает внутреннюю сторону вильчатой части 41f четвертой передачи таким образом, чтобы перемещать ее наружу, посредством чего входит в зацепление шестерня четвертой передачи. В этом состоянии вильчатая часть 41с третьей передачи также перемещается наружу.
(Этап 1) Пальцы 51а′, 51b' управления перемещены влево на фигуре таким образом, что левый палец 51b' управления упирается в правую сторону вильчатой части 41d первой передачи.
(Этап 2) Пальцы 51а′, 51b' управления перемещены в верхние положения переключения на фигуре.
(Этап 3) Пальцы 51а′, 51b' управления перемещены влево на фигуре таким образом, что левый палец 51b' управления перемещен в такое же положение по горизонтали, как и вильчатая часть 41d первой передачи.
(Этап 4) Пальцы 51а′, 51b' управления перемещены вниз в нейтральное положение на фигуре, посредством чего левый палец 51b' управления толкает внутреннюю сторону вильчатой части 41d первой передачи так, чтобы перемещать ее вниз. В результате вильчатая часть 41с третьей передачи перемещена в нейтральное положение, посредством чего шестерня третьей передачи выведена из зацепления (завершение выведения из зацепления предыдущей шестерни передачи).
(Этап 5) Пальцы 51а′, 51b' управления перемещены вправо на фигуре таким образом, что правый палец 51а' управления упирается в левую сторону вильчатой части 41е задней передачи.
(Этап 6) Пальцы 51а′, 51b' управления перемещены вниз на фигуре таким образом, что они перемещены в нижние положения переключения на фигуре.
(Этап 7) Пальцы 51а′, 51b' управления перемещены вправо на фигуре таким образом, что правый палец 51а' управления упирается в левую сторону вильчатой части 41h' парковочной передачи.
(Этап 8) Пальцы 51а′, 51b' управления перемещены вверх в нейтральное положение на фигуре.
(Этап 9) Пальцы 51а′, 51b' управления перемещены вправо на фигуре таким образом, что правый палец 51а' управления перемещен в такое же положение по горизонтали, как и вильчатая часть 41g пятой передачи.
(Этап 10) Пальцы 51а′, 51b' управления перемещены вверх на фигуре таким образом, что правый палец 51а' управления толкает внутреннюю сторону вильчатой части 41g пятой передачи таким образом, что он перемещает вильчатую часть 41g пятой передачи в положение переключения, посредством чего переключение на пятую передачу завершается.
Как описано выше, в трансмиссионном узле, соответствующем известному уровню техники, требуется десять этапов от завершения переключения на четвертую передачу до завершения переключения на пятую передачу.
В первом варианте осуществления изобретения пальцы 51а, 51b управления установлены в разных вращательных положениях и, следовательно, даже в случае, когда один из пальцев 51 управления перемещается в направлении выбора передач из состояния, в котором он расположен между двумя вильчатыми частями 41 переключающего рычага 40, другой палец 51 управления находится в положении выведения из зацепления, которое находится выше пары вильчатых частей 41 другого переключающего рычага 40, и, следовательно, взаимные помехи не возникают. Следовательно, исключается необходимость в обходе пальцем 51 управления вильчатых частей 41 и, следовательно, когда другой палец 51 управления проходит через пару вильчатых частей 41 одного переключающего рычага 40 для перемещения вправо стороны пары вильчатых частей 41 примыкающего переключающего рычага 40, согласно трансмиссионному узлу предшествующего уровня техники требуется четыре этапа (от этапа 4 до этапа 8), тогда как согласно первому варианту осуществления изобретения соответствующее переключение завершается за два этапа (от этапа 4 до этапа 6).
Таким образом, в варианте осуществления изобретения, поскольку количество этапов переключения пальцев 51 управления может быть значительно уменьшено, когда происходит переключение передач, может быть достигнуто уменьшение времени переключения. Кроме того, также при переключении передач на другие передачи количество этапов переключения пальцев 51 управления может быть уменьшено.
В первом варианте осуществления изобретения, поскольку устраняется необходимость в значительном увеличении пространства между двумя вильчатыми частями переключающего рычага 40 относительно пальца 51 управления, как это имело место в трансмиссионном узле, соответствующем известному уровню техники, при его перемещении, палец 51 управления может упираться в вильчатую часть 41 немедленно, таким образом, обеспечивая быстрое переключение передач.
На Фиг.6 схематически показана конструкция механизма переключения переключающего рычага, соответствующего варианту осуществления изобретения.
В этом варианте осуществления изобретения, поскольку пространство L3 между двумя вильчатыми частями 41 может быть задано относительно узким, палец 51 управления может толкать вильчатую часть 41 при небольшом наклоне в направлении переключения. Предполагая, что сила, прилагаемая к вильчатой части 41 вращающим моментом Т от вала 50 переключения передач, является в этом случае тангенциальной силой F, расстояние от точки а контакта между пальцем 51 управления и вильчатой частью 41 до осевого центра С вала 50 переключения передач является расстоянием L4, и угол наклона линии, которая соединяет точку а контакта с осевым центром С вала 50 переключения передач в направлении направления смещения, составляет угол β, компонент тангенциальной силы F в направлении смещения, то есть составляющая сила Р2, которая является силой, которая смещает вильчатую часть 41 в направлении переключения, получена при помощи следующего уравнения (2).
Следовательно, в этом варианте осуществления изобретения, поскольку пространство L3 между двумя вильчатыми частями 41 относительно узкое, и, следовательно, угол β уменьшен до меньшего угла, как показано уравнением (2), составляющая сила 2 значительно не уменьшена относительно тангенциальной силы F. Кроме того, поскольку расстояние L4 остается по существу постоянным независимо от угла β, вращающий момент Т вала 50 переключения передач передается с хорошей эффективностью, как сила, которая толкает вильчатую часть 41 в направлении переключения, таким образом, обеспечивая перемещение переключающего рычага 40 в направлении переключения с хорошей эффективностью.
На Фиг.7 изображен вид сверху, показывающий конфигурацию переключающего рычага 40, соответствующего второму варианту осуществления изобретения.
Во втором варианте осуществления изобретения, как показано на Фиг.7, пара вильчатых частей 41 переключающего рычага 40 расположена таким образом, что они смещены друг от друга в направлении выбора передач. То есть противоположные вильчатые части 41 смещены относительно друг друга в направлении выбора передач. Кроме того, четыре пальца 51 управления, то есть первый палец 51с управления, второй палец 51d управления, третий палец 51е управления и четвертый палец 51f управления расположены на валу 50 переключения передач последовательно в этом порядке от его правого конца таким образом, что они отнесены друг от друга в направлении выбора передач.
На Фиг.8 показана пояснительная диаграмма, показывающая смещение пальцев управления, когда происходит переключение передач согласно второму варианту осуществления изобретения, и показывающая этапы переключения пальцев 51 управления от завершения переключения передач на четвертую передачу посредством выведения из зацепления предыдущей шестерни третьей передачи до завершения переключения передач на пятую передачу.
Как показано на Фиг.8, как и с правым пальцем 51а управления и левым пальцем 51b управления в первом варианте осуществления изобретения, первый палец 51с управления и второй палец 51d управления установлены в разных вращательных положениях, и третий палец 51е управления и четвертый палец 51f управления установлены в разных вращательных положениях. Кроме того, первый палец 51с управления и третий палец 51е управления установлены в одном вращательном положении относительно вала 50 переключения передач, и второй палец 51d управления и четвертый палец 51f управления установлены в одинаковых вращательных положениях относительно вала 50 переключения передач (как видно на фигуре, каждая пара расположена в одном положении по вертикали).
(Безнагрузочное состояние) Второй палец 51d управления оттолкнул внутреннюю сторону вильчатой части 41f′ четвертой передачи таким образом, что он переместил ее наружу, посредством чего четвертая передача вошла в зацепление. В этом состоянии вильчатая часть 41c′ третьей передачи также перемещена наружу.
(Этап 1) Пальцы 51 управления перемещены вправо, как видно на фигуре, таким образом, что третий палец 51е управления перемещен в такое же положение по горизонтали, как вильчатая часть 41d′ первой передачи.
(Этап 2) Третий палец 51е управления перемещен вниз в нейтральное положение на фигуре, посредством чего третий палец 51е управления толкает внутреннюю сторону вильчатой части 41d′ первой передачи таким образом, чтобы перемещать ее вниз. Следовательно, вильчатая часть 41c′ третьей передачи перемещена в нейтральное положение, посредством чего шестерня третьей передачи выведена из зацепления (завершение выведения из зацепления предыдущей шестерни передачи).
(Этап 3) Пальцы 51 управления перемещены влево на фигуре таким образом, что первый палец 51с управления перемещен в такое же положение по горизонтали, как и вильчатая часть 41g' пятой передачи.
(Этап 4) Пальцы 51 управления перемещены вверх на фигуре таким образом, что первый палец 51с управления толкает внутреннюю сторону вильчатой части 41g' пятой передачи таким образом, чтобы перемещать вильчатую часть 41g' пятой передачи в положение переключения, посредством чего переключение на пятую передачу завершается.
Таким образом, согласно второму варианту осуществления изобретения переключение передач от завершения переключения передач на четвертую передачу до завершения переключения передач на пятую передачу может быть завершено за четыре этапа, таким образом, делая возможным значительное сокращение количества этапов переключения пальцев 51 управления.
Во втором варианте осуществления изобретения, поскольку не только пальцы 51 управления установлены в разных вращательных положениях, но также пара вильчатых частей 41 переключающего рычага 40 расположены таким образом, что они смещены друг от друга в направлении выбора передач, например палец 51 управления, который расположен в положении вывода из зацепления, может перемещаться между двумя вильчатыми частями 41 любого из переключающих рычагов 40, по меньшей мере, за два этапа (например, два этапа от безнагрузочного состояния).
Кроме того, во втором варианте осуществления изобретения, поскольку применены четыре пальца 51 управления, при переключении переключающего рычага 40 с использованием любого из четырех пальцев 51 управления надлежащим образом, не только может быть уменьшено количество этапов переключения пальца 51 управления, но также может уменьшаться расстояние смещения в направлении переключения. В частности, согласно изобретению пальцы 51 управления установлены в разных вращательных положениях, и в таких условиях, например, когда один палец 51 управления расположен между двумя вильчатыми частями переключающего рычага 40, другой палец 51 управления находится в положении выведения из зацепления, и даже если пальцы 51 управления перемещаются из этих положений в направлении выбора передач, не происходит взаимных помех с вильчатыми частями 41, посредством чего количество пальцев 51 управления может быть увеличено без увеличения необходимости в операции обхода вильчатой части 41.
Кроме того, направление отклонения вильчатых частей 41, количество пальцев 51 управления и вращательные положения, в которых установлены пальцы 51 управления, могут быть заданы как требуется в соответствии с количеством и расположением передач.
Согласно объекту изобретения, поскольку множество переключающих элементов расположено таким образом, что они отклоняются друг от друга в направлении переключения, благодаря надлежащему заданию отклонения, например, когда один из переключающих элементов расположен между двумя вильчатыми частями переключающего рычага, переключающий элемент может перемещаться в направлении выбора передач, когда другой переключающий элемент остается вне взаимодействия с вильчатой частью другого переключающего рычага. Следовательно, поскольку множество переключающих элементов может применяться без повышения вероятности взаимных помех переключающих элементов и вильчатых частей, когда переключающие элементы перемещаются в направлении выбора передач, смещение переключающих элементов может быть упрощено без значительного увеличения пространства между парами вильчатых частей, что, таким образом, позволяет достигать быстрого и эффективного переключения передач.
Согласно объекту изобретения переключающий элемент может перемещаться в направлении переключения и направлении выбора передач посредством поворота и смещения вала в направлении выбора передач при помощи привода. Следовательно, механизм переключения для смещения переключающего элемента в направлении переключения и направлении выбора передач может быть выполнен простым.
Согласно объекту изобретения переключающий элемент может перемещаться в направлении переключения и в направлении выбора передач посредством вращения и смещения вала в направлении выбора передач при помощи привода. Следовательно, механизм переключения для смещения переключающего элемента в направлении переключения и в направлении выбора передач может быть выполнен простым.
Согласно объекту изобретения посредством надлежащего задания направления отклонения вильчатых частей в соответствии с расположением направляющих переключения при переключении передач, когда переключающие элементы перемещаются в направлении скольжения и направлении переключения, соответственно, вильчатая часть может отталкиваться переключающим элементом таким образом, чтобы перемещать переключающий рычаг в направлении переключения. Следовательно, перемещения переключающих элементов при переключении передач могут быть дополнительно упрощены.