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JP3001256B2 - 原動機付き車両の多重歯車一変速機の開閉装置 - Google Patents
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JP3001256B2 - 原動機付き車両の多重歯車一変速機の開閉装置 - Google Patents

原動機付き車両の多重歯車一変速機の開閉装置

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JP3001256B2 JP2509948A JP50994890A JP3001256B2 JP 3001256 B2 JP3001256 B2 JP 3001256B2 JP 2509948 A JP2509948 A JP 2509948A JP 50994890 A JP50994890 A JP 50994890A JP 3001256 B2 JP3001256 B2 JP 3001256B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、請求の範囲第１項の上記概念による原動機
付き車両の多重歯車−変速機の中心的な選択−および制
御軸を具える開閉装置に関し、特に、該選択−および制
御軸はギアケースの中で旋回可能かつ軸線方向に変位可
能とし、その旋回により開閉スペースで作動すべき開閉
クラッチがそれぞれ接続可能となるとともに、続く軸線
方向に変位によりギア段が切り換え可能となり、レバー
として形成した選択アームを備え、そのハブには、軸線
方向に延在するハブの案内溝に嵌合するロール体を介し
て、選択−および制御軸を一体化して回転可能および軸
線方向に変位可能として案内し、前記選択アームは、少
なくとも一個のケースに固定したばね素子の力に抗して
中立ポジションから選択エンドポジションへ旋回可能と
する開閉装置に係るものである。
上述の構成を有するものとしては、刊行物“Muncie,H
M−290 Series Manual Transmissions"頁１−40および
頁１−42に記載された開閉装置が公知である。この装置
において、連回ローラーは半径方向のピンを介して選択
−および制御軸に配置し、選択アームの長手方向溝に嵌
合する。開閉レバーを介して開閉スペースが接続される
と、選択−および制御軸が旋回する。この旋回により、
連回ローラーは、ケースに固定したばね素子に抗して選
択アームを中間の中立ポジションから移動させる。続く
開閉動作に際し、選択−および制御軸が軸線方向へ変位
するため、連回ローラーはハブの案内溝に進行する。連
回ローラーは、それぞれの案内溝の片方のトラックにお
いて進行する際に、他方のトラックに対して自由に移動
できるよう、案内溝の内部に半径方向の遊びを必要とす
る。この半径方向の遊びが存在しないならば、連回ロー
ラーは案内溝に挟まるであろう。この半径方向の遊びに
より、選択方向では開閉装置に空隙が生じ、この空隙は
開閉レバーで振動を妨げないことが不利である。
本発明の課題は、選択−または制御軸と選択アームと
の間に遊びのない、摩擦の少ない連回−および長手方向
変位を提案することにある。
この課題を解決するため、本発明は請求の範囲第１項
に記載されている事項に従い、選択−または制御軸は案
内溝を有するとともに、ロール体は球体として形成し、
該ロール体はハブと選択−または制御軸との間の半径方
向中間領域において、軸線方向に延在する多くのライン
で円筒状の保持器に配置し、その表面の一部と形状結合
してハブのみならず選択−または制御軸の案内溝に案内
することを特徴とするものである。このような線形ガイ
ドは、選択−または制御軸および選択アームの全く遊び
のない相互固定を可能とする。選択−または制御軸の周
囲に配列した球体により、各素子を傾倒せずに設置する
ことが可能となるため、これら素子の間には僅かな摩擦
しか生じない。その結果、開閉力の大幅な削除が可能で
ある。原動機の不均一な回転により車両伝動装置に伝わ
る振動は、ハブと選択−または制御軸との間に遊びのな
い連回が成立するため、もはや開閉レバーの振動を誘発
しない。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第28 01 182号公報に
記載された長さが可変の駆動軸が公知であるが。該駆動
軸においては、内部の軸部分に対して外部の軸部分が線
形ガイドにより変位可能である；しかし、この機構は伸
縮自在な駆動軸を考慮したものである。
請求の範囲第２項の掲げた発明は、原動機付き車両の
多重歯車−変速機の開閉装置に係るものであり、該装置
は請求の範囲第１項の上位概念による開閉装置に概ね一
致するが、選択−または制御軸は円筒状のロール体を介
してハブに案内される。
本発明の課題は、請求の範囲第２項に記載の特徴に従
い、選択−または制御軸は案内溝を有すること、ハブお
よび選択−または制御軸の案内溝はＶ字状に形成し、保
持器に案内したロール体はそれぞれ互いに平行なＶ字状
に案内溝のロールトラックに展開すること、および相互
に隣接したロール体の観点軸線は90゜の角度で交差する
ことを特徴とするものである。このようなガイドにおい
ても、円筒状のロール体を介して係止アームの選択−ま
たは制御軸におけるトルク支持が実現し、長手方向変位
の摩擦が少なくなるとともに、構造部材間の遊びが回避
される。
請求の範囲第３項および第４項には、請求の範囲第２
項による構成の有利な実施例を記述する。請求の範囲第
３項に従い、ハブの横平面に位置するロール体の回転軸
線は90゜の角度で交差することができる。選択−または
制御軸およびハブがそれぞれ二つの案内溝を備えるなら
ば、水平面に位置する両方のロール体を適正配置するこ
とにより、トルクは両方の回転方向で支持される。
請求の範囲第４項に従い、その代替として、一列に配
置したロール体により両方の回転方向におけるトルク支
持を誘発することができる。この目的のために、ロール
体は交互に各90゜旋回してそれぞれの案内溝に配置する
ため、案内溝の全側壁はロールトラックとして用いる。
請求の範囲第５項に従い、選択−または制御軸は、少
なくとも選択アームのハブの内部で変位可能として案内
される軸線方向領域を介し、直角柱として形成する必要
があり、ハブは角柱の側方平面に対して平行に延在する
案内面を有する。また、側方平面と案内面との間に、角
柱の断面形状に適合した保持器に案内するローラー形状
のロール体を配置する必要がある。この角柱は、複数の
平坦な、選択−および制御軸の軸線方向に延在する側方
平面を有する。これらの側方平面は容易に作製可能であ
り、ローラー形状のロール体によりハブの案内面に対し
て容易に支持可能である。その際、請求の範囲第６項に
従い、角柱は等辺三角形の底面を有することが有利であ
る。このような三角形の底面に係る角柱の側方平面は、
請求の範囲第７項に従い、揺動プレスにより容易に作製
可能である。
さらに、請求の範囲第８項に従い、請求の範囲第１項
に記載の特徴を有するハブは、引延した金属リングを備
え、該金属リングはハブに押し込まれ、球体のための案
内溝を有する。この金属リングは肌焼き入れが可能であ
るため、コストの嵩む選択アームの熱処理が不要とな
る。さらに、請求の範囲第９項に従い、選択アームの作
製方法を記載する。該方法においては、切削によらない
加工または切削加工により、ハブに溝を作製し、続いて
金属リングを押し込む際に、金属リングは変形して溝に
挿入されるため、リング内周には精度の高い案内溝が実
現する。金属リングの正確な輪郭は、挿入後の壁厚が薄
く、形状不変性が乏しいため、無硬化の正確なハブによ
って決定する。したがって、金属リングの硬化遅延は否
定的には表面化しない。金属リングの作製に際する引延
工程により、案内溝の表面には優れた性状が実現する。
最後に、請求の範囲第10項に従い、請求の範囲第１項
に記載の特徴を有する選択−および制御軸の作製方法を
提案する。該方法においては、選択−および制御軸の案
内溝は圧延方式の冷間変形により作製する。この噛合を
実現する公知の方法により高い精度が達成される。冷間
変形により、予備焼き戻しされた選択−および制御軸の
材料の精度が増すため、硬化工程が不要となる。圧延し
た案内溝は極めて良好な表面性状を有し、この性状によ
り非常に優れた推移特性を保障する。
以下、本発明を図示の二つの実施例について一層具体
的に説明する。
図１は選択アームに変位可能として案内する中心の選
択−または制御軸の一部とともに示したギアケースの部
分断面図である。
図２は図１の線II−IIに沿って破断して示した断面図
である。
図３は選択−または制御軸を選択アームで円筒状のロ
ール体を介して長手方向に変位可能として案内する別の
実施例を示した断面図である。
図４は概ね図４に示す開閉装置に一致するが、円筒状
ロール体の図示した配列のなかでは個々の回転軸線が交
差する実施例を示した断面図である。
図５は概ね図１および図２に一致する金属リングに押
し込んだ選択アームを示した断面図である。
図６は三角柱として形成した領域において選択−およ
び制御軸を通過する断面とともに選択アームを示した側
面図である。
図７は選択アームのハブを線VII−VIIに沿って破断し
て示した部分断面図である。
図１および図２に示すギアケース１の前端部分には中
心となる選択−または制御軸２を案内する。この選択−
または制御軸２は、図示しない選択レバーを介してギア
が選択されることに伴って回転し、このギア内に配置さ
れたギア段がシフトされることに伴って軸方向に移動す
る。この選択−または制御軸２には、図示しない選択突
起が設けられる。この選択突起は、その周囲機構の設計
に応じて、選択フォークに接続された選択レールに選択
的に噛合するか、あるいは選択スリーブに直接噛合した
選択アームに選択的にギアシフトを行う。
さらに、ギアケースには、ハブ４を介してシングルア
ームのレバーとして形成した選択アーム３を旋回可能と
して設ける。この選択アーム３は、ボルト５に設けたロ
ーラー６を半径方向に突出した端部に備える。特に図２
および図４に示すように、ローラー６は旋回領域に位置
するギアケース１に設けたぼね素子7,8に抗して移動可
能である。ここでギアケース１には、腕木ばね９が設け
られている。この腕木ばね９は、その一端をギアケース
１に固定されると共に、他端をボルト５の側面に当接さ
せている。したがって、腕木ばね９の弾性力によってボ
ルト５が押圧され、選択または制御軸２を回転操作する
時に抗力が加えられ、図示しない選択レバーを介してギ
アを選択する際に該選択レバーに抵抗力を生じさせて、
正確なギア選択を可能としている。
図１および図２に示すように、本発明の第１実施例に
おける選択−または制御軸２は半径方向の案内溝10を有
する。また選択アーム３のハブ４には案内溝11が形成さ
れている。図１に示すように、案内溝10はハブ４の長手
方向に沿って、そのほぼ全長に渡り形成されており、ま
た案内溝11は選択または制御軸２の長手方向に沿って図
示の長さに形成されている。これら案内溝10、11は、図
２に示すように、選択または制御軸２の外周又はハブ４
の内周における複数箇所の、互いに対応する位置に形成
されている。選択−または制御軸２およびハブ４の案内
溝10,11には、それぞれ表面の一部とともに球体12が嵌
合し、これらの球体12は、選択または制御軸２とハブ４
との間に配置した保持器13にて保持されてリニアベアリ
ングの一部をなす。この保持器13は選択アーム３に固定
されており、図１、２に示すように、選択または制御軸
２とハブ４との間の隙間にほぼ対応するような円筒形状
をなし、球体12に対応する箇所に形成された穴部内にお
いて該球体12を係脱不能かつ回転自在に保持する。選択
−たは制御軸２が既述のように旋回すると、案内溝10,1
1に密接する球体12により、選択アーム３に形状結合す
る。その結果、選択アーム３は半径方向のレバーとして
形成した端部で旋回することにより、ローラ６が、ばね
素子７、８のいずれか一方をギアケース１内に押圧す
る。次に、選択−または制御軸２が軸方向に移動するこ
とに伴って、保持器13にて保持された球体12は、案内溝
10、11内において回転する。選択−または制御軸２を軸
線方向の中立−および開閉位置に固定するために開閉係
止素子14が働き、ばね15を介して加圧により当接する係
止ローラー16は選択−または制御軸２に設けた凹部17に
嵌合する。
図１および図２に示すように、ハブ４と選択−または
制御軸２との間に長手方向ガイドを設けることにより、
遊びのないトルク伝達が実現する。そのため、これら両
素子の回転方向における空隙がら生ずる開閉レバーの振
動を回避することができる。さらに、選択−または制御
軸２は、比較的大きな軸線方向領域を介し、僅かな設置
摩擦で案内されるため、開閉力は全体的に削除すること
ができる。
図３に示す別の実施例は、図１および図２に示した構
成と異なり、選択−または制御軸２および選択アーム３
のハブ４は、それぞれ二つのＶ字状案内溝18,19;20,21
を有する。案内溝18,20;19,21は、おれぞれ共同で一連
の円筒状ロール体22,23を受け入れる。選択−または制
御軸２が長手方向に移動すると、ロール体22は、案内溝
18のロールトラック18A及び案内溝20のロールトラック2
0Aに沿って回転する。したがって、案内溝19,21のロー
ル体23にはロールトラック19A,21Aが対応する。ロール
体23にはロールトラック19A,21Aが対応する。ロール体2
2,23の両列の間にトルク支持実現するため、ロールトラ
ック18A,19Aは選択−または制御軸２に、また、ロール
トラック20A,21Aはハブ４にそれぞれ外周方向で背向す
る。その結果、ロール体22,23の回転軸線22A,23Aは90゜
の角度で交差する。両列の円筒状ロール体22,23は、ハ
ブ４と選択−または制御軸２との間に配置した保持器24
に案内される。
図４に示す実施例において、円筒状ロール体25,26
は、選択−または制御軸２およびハブ４のＶ字状案内溝
27,28に配置する。その際、ロール体25はロール体26に
対して90゜移動した挿入位置を占めるため、必然的にそ
れらの回転軸線25A,26Aは90゜の角度で交差する。ロー
ル体25,26の90゜旋回した挿入位置を明示するため、図
４では選択−または制御軸２およびハブ４は、ロール体
を中心に移動して破断している。ロール体25,26の直径
は、その軸線方向における体長よりも大きいため、前端
面では案内溝27,28のロールトラックには当接しない。
図５に側面図として示す選択アーム３のハブ４には金
属リングを挿入する。この金属リングは案内溝11を形成
し、該案内溝には球体12として形成したロール体を配置
する。選択アーム３の作製に際し、まず始めにハブ４、
即ちその穿孔の周囲には、切削加工または例えば、焼結
のような切削によらない加工で溝を作製する。次に、金
属リング29をハブに挿入し、金属リング29は挿入工程に
より直ちに相応の案内溝11を有する。
図６は本発明による別の実施例を示している。選択−
または制御軸30は、ひとつの領域について三角柱として
形成する。この角柱は側方平面32を有し、側方平面32
と、これに平行して延在するハブ34の案内面33との間に
ローラー形状のロール体35を配置する。このローラー形
状のロール体35を案内するために保持器36が用いられ、
該保持器の輪郭は、側方平面32および案内面33の推移に
適合する。図７の部分断面図似示すように、ローラー形
状のロール体は、選択−および制御軸30の軸線方向にお
ける運動方向に対して直角に配置する。
選択アーム３のレバー形状断面は、金属内打ち抜き部
分として作製可能であり、ハブ４に押し付けることがで
きる。さらに、ハブ34に挿入した金属リング37は案内面
33を形成する。
符号 １ ギアケース ２ 選択−または制御軸 ３ 選択アーム ４ ３のハブ ５ ボルト ６ ローラー ７ ばね素子 ８ ばね素子 ９ 腕木ばね 10 ２の案内溝 11 ４の案内溝 12 球体 13 保持器 14 開閉係止素子 15 ばね 16 係止ローラー 17 凹所 18 ２のＶ字状案内溝 18A ロールトラック 19 ２のＶ字状案内溝 19A ロールトラック 20 ４のＶ字状案内溝 20A ロールトラック 21 ４のＶ字状案内溝 21A ロールトラック 22 円筒状ロール体の列 22A 22の回転軸線 23 円筒状ロール体の列 23A 23の回転軸線 24 保持器 25 ロール体 25A 25の回転軸線 26 ロール体 26A 26の回転軸線 27 ２の案内溝 28 ４の案内溝 29 金属リング 30 選択−および制御軸 31 角柱 32 31の側方平面 33 案内面 34 ハブ 35 ローラー形状のロール体 36 保持器 37 金属リング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベルマイヤー，フリッツ ドイツ連邦共和国 デー7070 シュベビ ッシュ グメンド ブレウストラッセ ８ (56)参考文献 英国公開2037916（ＧＢ，Ａ) 欧州公開144554（ＥＰ，Ａ１) 西独国特許2801182（ＤＥ，Ｂ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16H 61/26 F16H 63/38

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】選択−または制御軸（２）を備える原動機
    付き車両の多重歯車−変速機の開閉措置であって、 前記選択−または制御軸は、ギアケース（１）の中で回
    転可能かつ軸線方向に変位可能とされ、その回転により
    ギアシフトのためのクラッチが接続可能とされると共
    に、軸線方向の変位によりギア段が切り換え可能とさ
    れ、 レバーとして形成された選択アーム（３）を備え、該選
    択アーム（３）のハブ（４）には、該ハブ（４）の軸線
    方向に延在する案内溝に嵌合するロール体を介して、選
    択−または制御軸（２）が回転可能および軸線方向に変
    位可能に案内され、 前記選択アームは、ケースに固定した少なくとも一個の
    ばね素子（7,8）の力に抗して、中立ポジションから選
    択エンドポジションへ旋回可能とされるものにおいて、 前記選択−または制御軸（２）は、案内溝（10）を有
    し、 前記ロール体は球体（12）として形成され、該ロール体
    は前記ハブ（４）と前記選択−または制御軸（２）との
    間において、円筒状の保持器（13）を介して、軸線方向
    に延在する複数列状に配置され、このロール体は前記ハ
    ブ（４）のみならず前記選択−および制御軸の案内溝
    （10）に案内され、 前記ハブ（４）に挿入した金属リング（29）は、球体
    （12）のための案内溝（11）を有することを特徴とする
    開閉装置。
  2. 【請求項２】選択−または制御軸（２）を備える原動機
    付き車両の多重歯車−変速機の開閉措置であって、 前記選択−または制御軸は、ギアケース（１）の中で回
    転可能かつ軸線方向に変位可能とされ、その回転により
    ギアシフトのためのクラッチが接続可能とされると共
    に、軸線方向の変位によりギア段が切り換え可能とさ
    れ、 レバーとして形成された選択アーム（３）を備え、該選
    択アーム（３）のハブ（４）には、該ハブ（４）の軸線
    方向に延在する案内溝に嵌合する円筒状のロール体を介
    して、選択−または制御軸（２）が回転可能および軸線
    方向に変位可能に案内され、 前記選択アームは、ケースに固定した少なくとも一個の
    ばね素子（7,8）の力に抗して、中立ポジションから選
    択エンドポジションへ旋回可能とされるものにおいて、 選択−または制御軸（２）は案内溝（18,19,27）を有
    し、 ハブ（４）は案内溝（20,21,28）を有し、 前記ハブ（４）および選択−または制御軸（２）の案内
    溝（18,19,20,21,27,28）は、Ｖ字状に形成され、 ロール体（22,23,25,26）は保持器（21）にて保持さ
    れ、Ｖ字状の前記案内溝内において互いに平行なロール
    トラック（18A,20A）で回動し、 互いに隣接するロール体（22,23）の回転軸線は、90゜
    の角度で交差することを特徴とする原動機付き車両の多
    重歯車−変速機の開閉措置。
  3. 【請求項３】前記ロール体（22,23）の回転軸線は、90
    ゜の角度で交差することを特徴とする請求項２記載の原
    動機付き車両の多重歯車−変速機の開閉措置。
  4. 【請求項４】前記ロール体（25または26）の回転軸線
    は、それぞれ90゜の角度で交差し、これらロール体（25
    または26）は、その軸線方向の長さよりも大きな直径を
    有することを特徴とする請求項２記載の原動機付き車両
    の多重歯車−変速機の開閉措置。
  5. 【請求項５】選択−または制御軸（30）を備える原動機
    付き車両の多重歯車−変速機の開閉措置であって、 前記選択−または制御軸は、ギアケース（１）の中で回
    転可能かつ軸線方向に変位可能とされ、その回転により
    ギアシフトのためのクラッチが接続可能とされると共
    に、軸線方向の変位によりギア段が切り換え可能とさ
    れ、 レバーとして形成された選択アームを備え、該選択アー
    ムのハブ（34）には、ロール体を介して、選択−または
    制御軸（30）が回転可能および軸線方向に変位可能に案
    内され、 前記選択アームは、ケースに固定した少なくとも一個の
    ばね素子の力に抗して、中立ポジションから選択エンド
    ポジションへ旋回可能とされるものにおいて、選択−お
    よび制御軸（30）は、選択アームのハブ（34）内で変位
    可能として案内される少なくともひとつの軸線方向領域
    を介して、直角柱（31）として形成すること、 ハブ（34）は案内面（33）を有し、該案内面は角柱（3
    1）の側方平面（32）に対して平行に延在すること、 側方平面（32）と案内面（33）との間には、角柱の断面
    形状に適合した保持器（36）に案内したローラー形状の
    ロール体（35）を配置したことを特徴とする原動機付き
    車両の多重歯車−変速機の開閉措置。
  6. 【請求項６】前記角柱（31）は等辺三角形状の断面を有
    することを特徴とする請求項５記載の原動機付き車両の
    多重歯車−変速機の開閉措置。
  7. 【請求項７】前記角柱（31）の三角形状は冷間変形、特
    に揺動プレスにより作製可能であることを特徴とする請
    求項６記載の原動機付き車両の多重歯車−変速機の開閉
    措置。
  8. 【請求項８】前記ハブ（４）には金属リング（29）を挿
    入し、該金属リングは球体（12）のための案内溝（11）
    を有することを特徴とする請求項１記載の原動機付き車
    両の多重歯車−変速機の開閉措置。
  9. 【請求項９】請求の範囲第１および８項に記載の選択ア
    ーム（３）を作製する方法において、切削加工または特
    に焼結のような無切削加工により溝をハブ（４）に作製
    し、前記金属リングの挿入の際、該金属リングの内周に
    案内溝（11）が形成されるよう、該金属リングを前記溝
    内において変形させることを特徴とする方法。
  10. 【請求項１０】請求の範囲第１項に記載の選択−または
    制御軸（２）を作製する方法において、選択−または制
    御軸（２）の案内溝（10）は圧延方式の冷間変形により
    作製することを特徴とする方法。
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