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 без использования 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, и пара вильчатых частей расположена на каждом переключающем рычаге таким образом, что они отнесены друг от друга в направлении переключения. Кроме того, вал переключения передач перемещается 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-2001-304411).
Однако согласно документу JP-A-2001-304411, 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.8. На фиг.8 схематически показана конструкция механизма переключения переключающего рычага, соответствующего предшествующему уровню техники (документ JP-A-2001-304411).
Как показано на фиг.8, в механической автоматической трансмиссии, описанной в документе JP-A-2001-304411, 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-2001-304411, 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:
переключающий элемент, выполненный с возможностью перемещения в направлении переключения и направлении выбора передач;
множество переключающих рычагов, каждый из которых имеет пару вильчатых частей, отнесенных друг от друга в направлении переключения, и которые расположены в направлении выбора передач; и
множество переключающих вилок, соединенных с переключающими рычагами через переключающие штоки, при этом
переключающий элемент выполнен с возможностью перемещения приводом так, что один из переключающих элементов толкает одну из первых вильчатых частей в направлении переключения для избирательного перемещения соответствующего переключающего рычага в направлении переключения для обеспечения перемещения соответствующей переключающей вилки из нейтрального положения в положение переключения передач, причем
на заданном переключающем рычаге из множества переключающих рычагов предусмотрена вторая вильчатая часть так, что она выступает от одной из первых вильчатых частей в направлении выбора передач так, что в положении переключения вторая вильчатая часть обеспечивает смещение переключающего элемента от стороны смежного переключающего рычага в направлении выбора передач, и вторая вильчатая часть упирается в переключающий элемент в связи со смещением переключающего элемента из состояния смещения в направлении переключения для обеспечения перемещения соответствующей переключающей вилки из положения переключения в нейтральное положение.
На заданном переключающем рычаге расположена нажимная часть, через которую переключающий элемент толкает первую вильчатую часть, и на заданном переключающем рычаге расположена упорная часть, через которую переключающий элемент упирается во вторую вильчатую часть. Нажимная часть и упорная часть отклонены друг от друга в направлении переключения.
Нажимная часть, предусмотренная на переключающем рычаге, которая находится в нейтральном положении, и упорная часть, предусмотренная на заданном переключающем рычаге, который находится в положении переключения, расположены в одной плоскости относительно направления переключения.
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 выбора передач.
Для достижения цели изобретения также предложена трансмиссия, содержащая:
переключающий элемент, выполненный с возможностью перемещения в первом направлении и втором направлении, перпендикулярном первому направлению;
первый и второй переключающие рычаги, каждый из которых включает первый выступ, проходящий в третьем направлении, перпендикулярном первому и второму направлениям; и
переключающие вилки, которые соединены с первыми и вторыми переключающими рычагами соответственно и каждая из которых выполнена с возможностью приведения в действие для переключения передач, при этом
один из первого и второго переключающих рычагов включает второй выступ, проходящий от первого выступа в первом направлении, а
переключающий элемент выполнен с возможностью толкания первого выступа и второго выступа во втором направлении.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет собой типичную 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.3 представляет собой вид сверху, показывающий конфигурацию переключающего рычага.
Фиг.4 представляет собой пояснительную диаграмму, показывающую переключение пальцев управления при переключении передач согласно 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 пояснительную диаграмму, показывающую переключение пальцев управления при переключении передач для другой трансмиссии предшествующего уровня техники.
Фиг.7 представляет собой схематический вид, показывающий конструкцию механизма переключения переключающего рычага, соответствующего варианту осуществления изобретения.
Фиг.8 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 спаренной 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 8 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 расположены с отнесением 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 третьей 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, а 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 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 изображен 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 выведены из зацепления (или находятся в нейтральных положениях).
Вал 50 переключения передач поддерживается 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 проходят от него вниз. Кроме того, 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, переключающие вилки 20-23 могут перемещаться вперед и назад по штокам 30 таким образом, что шестерни передачи, соответствующие переключающим вилкам 20-23, могут входить в зацепление или выходить из зацепления для выполнения операций 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 зацепление со следующей шестерней передачи из состояния, полученного до того, как произошло переключение передач, когда одна из муфт 2 или 3 вошла в зацепление 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.3 изображен вид сверху, показывающий конфигурацию переключающего рычага 40 (40а-40d). На фигуре горизонтальное направление указывает направление выбора передач, тогда как вертикальное направление указывает направление переключения передач.
Как показано на фиг.3, в качестве вильчатых частей 41 переключающих рычагов 40 вильчатая часть 41а второй передачи и вильчатая часть 41b шестой передачи расположены на первом переключающем рычаге 40а, вильчатая часть 41 с третьей передачи и вильчатая часть 41d первой передачи расположены на втором переключающем рычаге, вильчатая часть 41е задней передачи и вильчатая часть 41f четвертой передачи расположены на третьем переключающем рычаге 40с для переключения передач, а вильчатая часть 41g пятой передачи и вильчатая часть парковочной передачи расположены на четвертом переключающем рычаге 40d.
Кроме того, в качестве пальцев 51 управления, расположенных на валу 50 переключения передач, на валу 50 переключения передач четыре пальца 51 управления (51а-51d) расположены таким образом, что они отнесены друг от друга в осевом направлении, и они представляют собой, начиная с левой стороны фигуры, первый палец 51а управления для перемещения первого переключающего рычага 40а, второй палец 51b управления для перемещения второго переключающего рычага 40b, третий палец 51с управления для перемещения третьего переключающего рычага 40с и четвертый палец 51d управления для перемещения четвертого переключающего рычага 40d.
В этом варианте осуществления изобретения на некоторых переключающих рычагах 40 расположены вильчатые части 42 для выведения из зацепления (вторые вильчатые части) (42а, 42b), и, более конкретно, левая вильчатая часть 42а для выведения из зацепления расположена на переключающем рычаге 40b, тогда как правая вильчатая часть 42b для выведения из зацепления расположена на третьем переключающем рычаге 40с. Левая вильчатая часть 42а для выведения из зацепления расположена таким образом, что она выступает вправо на фигуре от правой стороны вильчатой части 41d первой передачи, посредством чего левая вильчатая часть 42а для выведения из зацепления действует для перемещения второго переключающего рычага 40b вниз на фигуре, когда палец 51b управления, который перемещен вниз вдоль вильчатой части 41d первой передачи, упирается в нее. С другой стороны, правая вильчатая часть 42b для выведения из зацепления расположена таким образом, что она отступает влево на фигуре от левой стороны вильчатой части 41е задней передачи, посредством чего правая вильчатая часть 42b для выведения из зацепления действует для перемещения третьего переключающего рычага 40с вверх на фигуре, когда палец 51с управления, который перемещен вверх вдоль вильчатой части 41е задней передачи, упирается в нее. А именно, второй переключающий рычаг 40b и третий переключающий рычаг 40c выполнены таким образом, что они перемещаются в соответствующих направлениях переключения не только, когда их соответствующие пальцы 51b, 51c управления, которые расположены в отверстиях между их вильчатыми частями 41, перемещаются в направлении переключения таким образом, чтобы толкать внутренние поверхности вильчатых частей 41b, но также когда пальцы 51b,
51с управления толкают соответствующие вильчатые части 42а, 42b для выведения из зацепления.
Левая вильчатая часть 42а для выведения из зацепления расположена таким образом, что ее упорная часть S1, которая образует положение, где второй палец 51b управления нажимает на левую вильчатую часть 42а для выведения из зацепления, и внутренняя боковая поверхность S2 (нажимная часть) вильчатой части 41d первой передачи отклонены друг от друга (смещены друг от друга) в направлении переключения, тогда как упорная часть S1 второго переключающего рычага 40b, который находится в положении переключения, и внутренняя боковая поверхность другого переключающего рычага, который находится в нейтральном состоянии (например, внутренняя боковая поверхность S3 вильчатой части 41b шестой передачи на фигуре), находятся в одной плоскости в направлении переключения (или расположены в одном положении относительно направления переключения). Кроме того, правая вильчатая часть 42b для выведения из зацепления имеет такую же конструкцию.
На фиг.4 показана пояснительная диаграмма, которая иллюстрирует смещение пальцев 51 управления при переключении передач согласно варианту осуществления изобретения. На этой фигуре для примера показаны этапы смещения пальцев 51 управления, которые осуществляются от состояния, когда шестерня четвертой передачи введена в зацепление посредством выведения из зацепления предыдущей шестерни третьей передачи, до состояния, когда введена в зацепление шестерни пятой передачи.
На этой фигуре вертикальное направление указывает направление переключения передач, и горизонтальное направление указывает направление выбора передач. Центральное положение по вертикали обозначает нейтральное положение. Каждая пара вильчатых частей 41а-41h перемещается на одно деление по вертикали на фигуре, и при перемещении по вертикали наружу осуществляется переключение передач на передачу, которая соответствует таким образом перемещенной вильчатой части. Кроме того, пальцы 51а-51d управления перемещаются по вертикали на одно деление от центра по вертикали 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 третий палец 51с управления толкает внутреннюю сторону вильчатой части 41f четвертой передачи таким образом, чтобы смещать 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-51d управления перемещены влево, как видно на фигуре, таким образом, что первый палец 51а управления упирается в правую сторону вильчатой части 41b шестой передачи.
(Этап 2) Пальцы 51а-51d управления перемещены вверх на фигуре в нейтральное положение.
(Этап 3) Пальцы 51а-51d управления перемещены влево на фигуре таким образом, что второй палец 51b управления упирается в правую сторону вильчатой части 41d первой передачи.
(Этап 4) Пальцы 51а-51d управления перемещены вниз в положение переключения на фигуре, посредством чего второй палец 51b управления толкает левую вильчатую часть 42а для выведения из зацепления таким образом, что он перемещает ее вниз. Следовательно, вильчатая часть 41с третьей передачи перемещается в нейтральное положение, посредством чего шестерня третьей передачи выводится из зацепления (завершение выведения из зацепления предыдущей шестерни передачи).
(Этап 5) Пальцы 51а-51d управления перемещены вверх на фигуре в нейтральное положение.
(Этап 6) Пальцы 51а-51d управления перемещены влево на фигуре таким образом, что четвертый палец 51d управления перемещен в такое же положение по горизонтали, как вильчатая часть 41g пятой передачи.
(Этап 7) Пальцы 51а-51d управления перемещены вверх на фигуре таким образом, что четвертый палец 51d 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 шестерни четвертой передачи до завершения зацепления шестерни пятой передачи завершается в ходе семи 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 в первом сравнительном примере, 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 первому сравнительному примеру, показанному на фиг.5, по сравнению с вариантом осуществления изобретения первый отличается от последнего тем, что не применяется выведение из зацепления вильчатых частей 41а, 41b. Кроме того, в качестве пальцев 51 управления применяют два пальца управления, то есть правый палец 51е управления и левый палец 51f управления, и правый палец 51е управления выполнен с возможностью перемещения третьего переключающего рычага 40с и четвертого переключающего рычага 40d, тогда как левый палец 51f управления выполнен с возможностью перемещения первого переключающего рычага 40а и второго переключающего рычага 40b.
(Безнагрузочное состояние) 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 51е, 51f управления перемещены влево на фигуре таким образом, что левый палец 51е управления упирается в правую сторону вильчатой части 41d первой передачи.
(Этап 2) Пальцы 51е, 51f управления перемещены в верхнее положение переключения на фигуре.
(Этап 3) Пальцы 51е, 51f управления перемещены влево на фигуре таким образом, что левый палец 51е управления перемещен в такое же положение по горизонтали, как и вильчатая часть 41d первой передачи.
(Этап 4) Пальцы 51е, 51f управления перемещены вниз в нейтральное положение на фигуре, посредством чего левый палец 51f управления толкает внутреннюю сторону вильчатой части 41d первой передачи так, чтобы перемещать ее вниз. В результате, вильчатая часть 41 с третьей передачи перемещена в нейтральное положение, посредством чего шестерня третьей передачи выведена из зацепления (завершение выведения из зацепления предыдущей шестерни передачи).
(Этап 5) Пальцы 51е, 51f управления перемещены вправо на фигуре таким образом, что правый палец 51е управления упирается в левую сторону вильчатой части 41е задней передачи.
(Этап 6) Пальцы 51е, 51f управления перемещены вниз на фигуре таким образом, что они перемещены в нижнее положение переключения на фигуре.
(Этап 7) Пальцы 51е, 51f управления перемещены вправо на фигуре таким образом, что правый палец 51е управления упирается в левую сторону вильчатой части 41h парковочной передачи.
(Этап 8) Пальцы 51е, 51f управления перемещены вверх в нейтральное положение на фигуре.
(Этап 9) Пальцы 51е, 51f управления перемещены вправо на фигуре таким образом, что правый палец 51е управления перемещен в такое же положение по горизонтали, как и вильчатая часть 41g пятой передачи.
(Этап 10) Пальцы 51е, 51f управления перемещены вверх на фигуре таким образом, что правый палец 51е 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 первому сравнительному примеру, требуется десять этапов от завершения переключения на четвертую передачу до завершения переключения на пятую передачу.
Далее в качестве второго сравнительного примера будут описаны этапы переключения пальцев 51 управления в другом трансмиссионном узле, соответствующем предшествующему уровню техники.
На фиг.6 показана пояснительная диаграмма, которая иллюстрирует переключение пальцев 51 управления, когда происходит переключение передач во втором сравнительном примере, и этапы переключения пальцев 51 управления показаны от завершения переключения передач на четвертую передачу посредством выведения из зацепления предыдущей шестерни третьей передачи до завершения переключения передач на пятую передачу.
В трансмиссионном узле, соответствующем второму сравнительному примеру, показанному на фиг.6, по сравнению с вариантом осуществления изобретения первый отличается от последнего тем, что используются вильчатые части 42а, 42b для выведения из зацепления. С другой стороны, первый выполнен так же, как второй, в том отношении, что используются четыре пальца управления.
(Безнагрузочное состояние) Правый палец 51с управления толкает внутреннюю сторону вильчатой части 41f четвертой передачи так, чтобы перемещать ее наружу, посредством чего шестерня четвертой передачи входит в зацепление. В этом состоянии вильчатая часть 41с третьей передачи также перемещается наружу.
(Этап 1) Пальцы 51а-51d управления перемещаются влево на фигуре таким образом, что первый палец 51а управления упирается в правую сторону вильчатой части 41b шестой передачи.
(Этап 2) Пальцы 51а-51d управления перемещаются в нейтральное положение.
(Этап 3) Пальцы 51а-51d управления перемещаются влево на фигуре таким образом, что второй палец 51 управления упирается в правую сторону вильчатой части 41d первой передачи.
(Этап 4) Пальцы 51а-51d управления перемещены в верхнее положение переключения на фигуре.
(Этап 5) Пальцы 51а-51d управления перемещены влево на фигуре таким образом, что второй палец 51b управления перемещен в такое же положение по горизонтали, как и первая вильчатая часть 41d.
(Этап 6) Пальцы 51а-51d управления перемещены вниз в нейтральное положение на фигуре, посредством чего второй палец 51b управления толкает внутреннюю сторону вильчатой части 41d первой передачи таким образом, чтобы перемещать ее вниз. В результате вильчатая часть 41с третьей передачи перемещается в нейтральное положение, посредством чего шестерня третьей передачи выводится из зацепления (завершение выведения из зацепления предшествующей передачи).
(Этап 7) Пальцы 51а-51b управления перемещены влево на фигуре таким образом, что четвертый палец 51d управления перемещен в такое же положение по горизонтали, как и вильчатая часть 41g пятой передачи.
(Этап 8) Пальцы 51а-51d управления перемещены вверх на фигуре таким образом, что четвертый палец 51d 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.
Как было описано выше, в трансмиссионном узле, соответствующем второму сравнительному примеру, требуется восемь этапов от завершения переключения передач на четвертую передачу до завершения переключения передач на пятую передачу.
В варианте осуществления изобретения, поскольку на переключающих рычагах 40 используются вильчатые части 42 для выведения из зацепления, переключающие рычаги 40 могут перемещаться не только посредством расположения пальцев управления в отверстиях вильчатых частей 41 и затем смещения пальцев 51 управления в направлении переключения, но также посредством нажима пальцами 51 управления на вильчатые части 42 для выведения из зацепления, которые выступают в направлении выбора передач от вильчатых частей 41, в направлении переключения. Следовательно, может быть задано множество путей переключения для операций выведения из зацепления, таким образом, обеспечивая уменьшение количества этапов переключения пальцев 51 управления, когда происходит переключение передач.
В частности, в этом варианте осуществления изобретения, поскольку нажимная часть S2 вильчатой части 41d первой передачи и упорная часть S1 левой вильчатой части 42а для выведения из зацепления смещены друг от друга в направлении переключения, тогда как упорные части S1 второго переключающего рычага 41b, который находится в состоянии переключения, и нажимная часть S3 другого переключающего рычага 40а, который находится в нейтральном положении, расположены в одной плоскости относительно направления переключения, при расположении второго переключающего рычага 40b, который находится в положении переключения, в нейтральном состоянии, посредством смещения второго пальца 51b управления, который находится в нейтральном положении, таким образом, чтобы он подходил в направлении выбора передач от выступающей стороны левой вильчатой части 42а для выведения из зацепления, второй палец 51b управления может перемещаться к упорной части S1 без взаимных помех с вильчатой частью 41d первой передачи, и в качестве последующего этапа может минимизироваться смещение второго пальца 51b управления в направлении переключения. Следовательно, может быть достигнуто переключение передач, при котором вторая переключающая вилка 21 может перемещаться из состояния переключения в нейтральное состояние быстро и эффективно. Следует отметить, что это преимущество может быть подобным образом достигнуто в отношении третьей переключающей вилки 22, которая соединена с третьим переключающим рычагом 40с, который включает правую вильчатую часть 42b для выведения из зацепления.
Кроме того, поскольку путь переключения пальцев 51 управления может быть выбран из множества путей переключения, даже если количество пальцев 51 управления увеличено, путь переключения все же может быть задан так, чтобы ограничивать возникновение ненужных взаимных помех между пальцами 51 управления и вильчатыми частями 41. Следовательно, посредством комбинирования использования вильчатых частей 42 для выведения из зацепления и увеличения количества пальцев 51 управления количество этапов переключения пальцев 51 управления может быть значительно уменьшено при переключении передач.
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.
Кроме того, в 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, описанном в документе JP-A-2001-304411, при его перемещении, палец 51 управления может упираться в вильчатую часть 41 немедленно, таким образом, обеспечивая быстрое переключение передач.
На фиг.7 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 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.
Кроме того, поскольку пальцы 51 управления используются в количестве больше одного, даже в случае, когда необходимо переключать много передач, каждый палец 51 управления работает с частью переключающих рычагов, благодаря чему расстояние смещения каждого пальца управления в направлении переключения может быть уменьшено. Следовательно, механизм переключения пальцев 51 управления может иметь компактные размеры в направлении переключения.
Кроме того, расположение и количество вильчатых частей 42 для вывода из зацепления могут быть заданы надлежащим образом в зависимости от количества и расположения передач. Кроме того, изобретение может применяться для трансмиссионного узла с количеством передач, отличным от примененного в варианте осуществления изобретения, и количество пальцев 51 управления может быть задано надлежащим образом в зависимости от количества применяемых передач.
Согласно объекту изобретения переключающий рычаг может перемещаться в направлении переключения, когда переключающий элемент, который перемещается в направлении переключения, упирается во вторую вильчатую часть для, таким образом, отталкивания ее в направлении переключения. Следовательно, при смещении переключающего рычага, поскольку он может перемещаться переключающим элементом, перемещаемым в направлении переключения не только в положении первой вильчатой части в направлении выбора передач, но также в положении второй вильчатой части в направлении выбора передач, диапазон выбора путей переключения переключающего элемента увеличивается, и он может быть задан так, что перемещения переключающего элемента в ходе переключения передач упрощаются. Таким образом, поскольку перемещения переключающего элемента в ходе переключений передач могут быть упрощены без значительного увеличения пространства между двумя первыми вильчатыми частями, переключающие вилки могут переводиться из нейтрального состояния в состояние переключения быстро и эффективно, и это допускает переключения передач, при которых переключающие вилки могут переводиться из нейтрального состояния в состояние переключения передач быстро и эффективно.
Согласно объекту изобретения при смещении переключающего элемента в направлении выбора передач переключающий элемент может помещаться ко второй вильчатой части без взаимных помех с первой вильчатой частью, и это допускает переключения передач, когда переключающие вилки могут переводиться из нейтрального состояния в состояние переключения передач быстро и эффективно.
Согласно объекту изобретения при смещении переключающего элемента в направлении выбора передач не только переключающий элемент может помещаться ко второй вильчатой части без взаимных помех с первой вильчатой частью, но также смещение переключающего элемента в направлении выбора передач может быть минимизировано, и это допускает переключения передач, когда переключающие вилки могут переводиться из нейтрального состояния в состояние переключения передач быстро и эффективно.
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, поскольку переключающие элементы предусмотрены в количестве больше одного на валу таким образом, что они отнесены друг от друга в направлении выбора передач, даже в случае, когда требуется переключение множества передач и, следовательно, требуется много переключающих штоков, каждый переключающий элемент может быть выполнен с возможностью работы с частью или с другими из переключающих штоков, посредством чего перемещение каждого переключающего элемента в направлении выбора передач может быть уменьшено. Следовательно, механизм переключения переключающих элементов может иметь компактные размеры относительно направления выбора передач.