專利名稱：自動變速器的變速操作裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種自動變速器的變速操作裝置，該自動變速器設置在車輛的驅動力
傳輸系統上。
背景技術：
作為一種設置在車輛的驅動力傳輸系統上的變速器，已知有機械式自動變速器。
機械式自動變速器通過驅動致動器來操作變速排檔機構和連接/斷開離合器從 而使自動變速能夠進行。例如，如圖14A和圖14B所示，自動變速器的變速排檔操作裝置設 置有能夠在變速方向sf和選擇方向se上移動的變速軸100、以向外突出的方式分別形成在 沿選擇方向se平行排列的變速軌110的一部分上的變速柄(shift lug) 120和分別整體地 聯接到變速軌110的其他部分的變速叉131， 132， 133。 變速軸100設置有在徑向上突出的控制指(選擇構件)140，并且一對棘爪部121， 122在變速方向sf上間隔形成在每個變速柄120處。 在上述機械式自動變速器中，變速軸100通過致動器移動，從而將控制指140排列 在一對棘爪部121， 122之間，由此按壓一對棘爪部121， 122并且使一對棘爪部121， 122有 選擇地在變速方向sf的一個或另一個方向上移動。然后，與其一起工作的變速叉131變速 驅動相應的齒輪(未圖示)。 順便提及，已經開發了一種裝備雙離合器的自動變速器和作為驅動源的發動機， 在上述裝備雙離合器的自動變速器中，兩個離合器結合在上述自動變速器之間。這個自動 變速器設置有第一主軸和第二主軸，并且第一和第二主軸改變來自各個離合器的轉動力并 且將該轉動力傳遞到各個相應的副軸，從而改變了的轉動被從各個副軸傳輸到變速器輸出 齒輪。 在上述裝備雙離合器的自動變速器中，一個齒輪經第一主軸連接到離合器中的一 個的狀態被切換到目標齒輪經第二主軸連接到離合器中的另一個的狀態。在這此情況下， 目標齒輪的變速操作預先完成，其后，離合器中的一個被斷開。因此，在變速的時候無需處 于空檔狀態(neutral state)，能夠實現無縫變速。 用在上述自動變速器中的變速操作裝置是，例如，如圖15A所示，當前齒輪是第四 速齒輪，齒輪被變化到目標齒輪，例如第一速齒輪，同時當前齒輪保持原樣。如圖15B所示， 緊隨其后，在進行目標齒輪的同步化期間執行先前齒輪(這里為第四速齒輪)的變速退出 (shift withdrawal)。下面將通過參照由雙點劃線顯示的跡線進行說明。在該變速退出中， 首先，需要平滑地進行用于在選擇方向上偏離目標齒輪(第一速齒輪)的步驟(D、用于返 回到中性線N的變速步驟(2)、用于移動到齒輪(第四速齒輪)的選擇步驟(3)、用于移動 到所述齒輪(第四速齒輪)的變速步驟(4)、用于移動進入所述齒輪(第四速齒輪)的選擇 步驟(5)和用于移動到所述齒輪(第四速齒輪)的中性線N(通過雙點劃線表示)的變速 退出步驟(6)。 另外，JP-A-2001-304411已經提出包含設置在各個變速柄上的一對棘爪部的變速
3操作裝置。因為棘爪部之間的間隔在變速方向上加寬，允許變速構件僅僅在選擇方向上從
在處于變速狀態的變速柄上的一對棘爪部之間的空間移動，以便變速構件被放置在處于空
檔狀態的目標齒輪的變速柄上的一對棘爪部之間，從而簡化變速構件的移動。 如上所述，在雙離合器型的自動變速器中，在變速排檔的時候，需要以變換目標齒
輪和執行當前齒輪的變速退出的順序進行這些操作。因此，控制指140的移動復雜化，導致
變速排檔時間延長。 特別是在JP-A-2001-304411公開的技術中，為了解決控制指140的復雜運動，當 變速構件即使在任何齒輪的變速軌被變換的狀態下也在選擇方向上移動時，變速構件(控 制指)能夠被放入一對棘爪部之間的空間。由于這個緣故，一對棘爪部必須布置成在它們 之間有相對較寬地張開的間隔。那么，引起如上所述的更寬間隔將導致不足的負載傳輸效 率的問題。例如，如圖13所示，需要將一對棘爪部121之間的間隔設得如在通過實線表示 的Ll的狀態下比在通過雙點劃線Ll'表示的狀態下更寬。因而，棘爪部121被處于朝變速 方向嚴重傾斜的狀態下的變速構件140按壓。 在棘爪部121因控制軸100的轉動力矩T而作用于壁表面的力被作為切向力F給 出，從變速構件140與棘爪部121的接觸點a到控制軸100的軸心C的距離被作為距離L2 給出，并且在變速方向上連接接觸點a與軸心C的線的傾斜角被作為角度a給出的情況 下，能夠通過以下公式(1)獲得切向力F在變速方向上的分力，也就是允許棘爪部121的壁 表面在變速方向或正交方向上移動的分力Pl。
Pl = FXC0Sa = TXC0Sa/L2......(1) 在上述公式(1)中，假設距離L2恒定而不考慮角度a，很明顯分力Pl隨著角度 a在0至90度范圍內的增大而減少。因此，如JP-A-2001-304411公開的那樣，一對棘爪 部121之間的較大間隔Ll將減小把棘爪部121的壁表面朝向變速方向也就是正交方向按 壓的力Pl，從而需要使朝向變速方向按壓的力Pl在變速操作中比在變速退出操作中大。然 而，這難以以較高的傳輸效率在變速方向上移動變速柄129，并且需要較大的驅動源(例如 電動機)來輸出由于降低了的操作力傳輸效率所需要的操作力，導致設備尺寸更大和能量 損失。可選擇地，更大的操作力需要減速比更大的減速齒輪并且相應地延長移動變速構件 的時間。這引起變速排檔時間減少的問題。
發明內容
因此，本發明的目的在于提供一種自動變速器的變速操作裝置，其中臂部的在變 速方向上的壓力能夠保持相對地大，變速操作時間能夠減少并且在變速排檔的時候通過整 體地形成有變速軸的臂部實現的變速可操作性能夠被提高。 為了實現該目的，根據本發明，提供了一種自動變速器的變速操作裝置，包括
變速操作構件，包含 軸部，該軸部被支撐在變速器的外殼中，以便在選擇方向上產生相對位移；禾口
臂部，該臂部在徑向上相對于所述軸部的中心軸線伸出，并且在被保持在所述臂 部可在所述選擇方向上移動的退后位置(set-back position)處的同時在所述選擇方向上 移動，爾后繞著所述中心軸線轉動以執行齒輪的變換操作；禾口
多個變速軌構件，每個變速軌構件包含
4
軌道部，該軌道部被支撐在所述外殼中以便產生相對位移； 變速叉部，該變速叉部從所述軌道部伸出并執行齒輪的變換操作；禾口 變速柄部，該變速柄部從所述軌道部伸出并能夠與所述臂部結合； 其中所述變速柄部的與所述臂部接合的接合部包含一對布置在所述變速方向和
在所述選擇方向上彼此不同的位置處的柱狀凸起， 所述柱狀凸起中的一個包含一側壓力接收表面，該一側壓力接收表面用于接收來 自所述臂部的沿所述變速方向中的一個方向的一個方向的壓力， 所述柱狀凸起中的另一個包含另一側壓力接收表面，該另一側壓力接收表面用于
接收來自所述臂部的沿與所述一個方向壓力相反的方向的相反方向壓力， 當所述變速柄部保持在空檔位置時，所述一側壓力接收表面和所述另一側壓力接
收表面大致定位在與所述軸部的中心軸線重疊并與所述軌道部正交的基準正交表面上，和 所述臂部從所述退后位置繞著所述中心軸線轉動，以向所述一側壓力接收表面施
加所述一個方向壓力，從而在一個方向上變速驅動所述變速叉部，并且所述臂部從所述退
后位置繞著所述中心軸線反向轉動，以向所述另一側壓力接收表面施加所述另一個方向壓
力，由此在所述另一個方向上變速驅動所述變速叉部。 所述臂部可以從所述軸部以伸出的方式形成為具有分叉形狀的一對臂部，并且被 保持為使得所述變速柄部的接合部在當保持在退后位置時被布置在的兩個臂部之間的中 間部分處。 所述自動變速器可以具有多個齒輪，所述齒輪可以分成第一組和第二組。可以設 置分別與所述第一組和所述第二組相對應的第一主軸和第二主軸。所述第一和第二主軸兩 者均可以借助于雙離合器與發動機的輸出軸聯接。 自動變速器可以具有用于輸出由齒輪變換的轉動力的變速器輸出齒輪。所述多個 齒輪可以分成第三組和第四組。可以設置分別與第三組和第四組對應并且將變換的轉動力 傳遞到變速器輸出齒輪的第一副軸和第二副軸。所述軸部可以以伸出的方式形成有用于變 換在第一位置的第三組中的各個齒輪的臂部；和用于變換在第二位置的第四組中的各個齒 輪的臂部。所述第一位置和所述第二位置可以布置成在選擇方向上隔開預定的間隔。
圖1是顯示一種配備有如本發明的一個實施例所述的自動變速器的變速操作裝 置的車輛的驅動力傳輸系統的示意性構造圖。
圖2是用于說明圖1所示的變速操作裝置的示意性俯視圖。
圖3是圖1所示的變速操作裝置的示意性立體圖。 圖4是顯示用在圖1所示的變速操作裝置中的在空檔狀態下的變速操作構件的臂 部和軌道部的突出部的局部剖視的側視圖。 圖5A和圖5B分別是俯視圖和側視圖，顯示用在圖1所示的變速操作裝置中的軌 道部的突出部和變速操作構件的在空檔狀態下按壓突出部的臂部。 圖6A和圖6B是用于說明用在圖1所示的變速操作裝置中的變速操作構件的臂部 和軌道部的突出部的俯視圖。圖6A顯示到一個方向的變速時間，而圖6B顯示到另一個方 向(相反方向)的變速時間。
圖7A和圖7B分別是用于說明當齒輪通過圖1所示的變速操作裝置從第一速齒輪 變換到第二速齒輪時臂部和突出部的操作的俯視圖和側視圖。 圖8A和圖8B分別是用于說明當齒輪通過圖1所示的變速操作裝置從第五速齒輪 變速到第六速齒輪時臂部和突出部的操作的俯視圖和側視圖。 圖9是用于說明如本發明的另一個實施例的自動變速器的變速操作裝置的示意 性俯視圖。 圖IOA和圖10B分別是俯視圖和側視圖，顯示用在圖9所示的變速操作裝置中的 軌道部的突出部和變速操作構件的在中性狀態下按壓突出部的臂部。 圖IIA和圖IIB分別是用于說明當齒輪通過圖9所示的變速操作裝置從第一速齒 輪變速到第二速齒輪時臂部和突出部的操作的俯視圖和側視圖。 圖12A和圖12B分別是用于說明當齒輪通過圖9所示的變速操作裝置從第五速齒 輪變速第六速齒輪時臂部和突出部的操作的俯視圖和側視圖。 圖13是用于說明相關技術的變速操作裝置的突出部和臂部的操作的視圖。
圖14A和圖14B分別是俯視圖和側視圖，顯示當齒輪通過相關技術的變速操作裝 置變換到倒檔齒輪時的突出部和臂部。 圖15A和圖15B顯示當在第一速齒輪由相關技術的變速操作裝置保持的同時執行 第四速齒輪的變速退出操作時的臂部和突出部。圖15A是顯示當前齒輪是第四速齒輪并且 被變速到第一速齒輪的情況的俯視圖，而圖15B是顯示執行第四速齒輪的變速退出操作的 情況的俯視圖。 圖16是顯示能夠用作替代用于圖1所示的變速操作裝置的軌道部的變化例的示 意性側視圖。
具體實施例方式
在下文中，將通過參照圖1至圖2對作為本發明實施例的自動變速器的變速操作 裝置進行說明。 如圖1所示，自動變速器1是雙離合器型的自動變速器并且在外殼100內設置有 兩個離合器2， 3，同軸布置的兩個主軸4， 5和兩個副軸6， 7。在第一主軸4中，動力從發動 機8的輸出軸9經第一離合器2傳遞。在第二主軸5中，動力從輸出軸9經第二離合器3 傳遞。這兩個離合器2，3由液壓控制回路90控制連接和斷開。 另外，離合器2， 3不僅僅通過液壓控制來控制連接和斷開，而且可以通過使用電 動機的電氣控制方法控制。 第一副軸6和第二副軸7各自以分離的方式排列，使得第一副軸6和第二副軸7 的軸線平行于第一主軸4和第二主軸5的軸線。副軸6的輸出齒輪g2和副軸7的輸出齒 輪g3均被構造成將動力傳輸到在自動變速器1后段的差動齒輪10的減速齒輪gl。
第一速齒輪11 、第二速齒輪、第三速齒輪13和第六速齒輪14可繞樞軸轉動地支撐 在第一副軸6上以便產生相對轉動。第四速齒輪15、第五速齒輪16和倒檔齒輪17可繞樞 軸轉動地支撐在第二副軸7上以便產生相對轉動，停車齒輪18穩固地附接到第二副軸7。
如圖2和圖3所示，自動變速器1設置有四個變速叉20至23，變速叉20至23從 稍后描述的軌道突出。如圖1所示，第一變速叉20和第二變速叉21被放置成可沿著第一
6副軸6的軸線以滑動方式移動，第三變速叉22和第四變速叉23被放置成可沿著第二副軸 7的軸線以滑動方式移動。 這些變速叉20至23被允許以滑動方式移動，從而借助于同步機構將第二速齒輪 12和第六速齒輪14連接到副軸6或者將第二速齒輪12和第六速齒輪14從副軸6斷開的 變速操作能夠通過第一變速叉20有選擇地執行，而借助于同步機構將第一速齒輪11和第 三速齒輪13連接到副軸6或者將第一速齒輪11和第三速齒輪13從副軸6斷開的變速操 作能夠通過第二變速叉21有選擇地執行。此外，借助于同步機構將第四速齒輪15和倒檔 齒輪17連接到副軸7或者將第四速齒輪15和倒檔齒輪17從副軸7斷開的變速操作能夠 通過第三變速叉22有選擇地執行，而借助于同步機構將第五速齒輪16連接到副軸7或者 將第五速齒輪16從副軸7斷開的變速操作能夠通過第四變速叉23有選擇地執行。第一速 齒輪11、第三速齒輪13和第五速齒輪16被連接到第一主軸4。第二速齒輪12、第四速齒輪 15、第六速齒輪14和倒檔齒輪17被連接到第二主軸5。 在雙離合器型變速器的自動變速器l中，齒輪能夠借助于第一離合器2有選擇地 變換到第一速齒輪、第三速齒輪和第五速齒輪。齒輪能夠借助于第二離合器3有選擇地變 換到第二速齒輪、第四速齒輪、第六速齒輪和倒檔齒輪。 接下來，將描述在上述自動變速器1中使用的變速操作裝置的第一實施例的部 分。 自動變速器1的變速操作裝置布置在外殼100內部(參照圖1)以將滑動操作力 傳遞到變速叉20至23。變速操作裝置如圖2和圖3所示。 如圖2和圖3所示，自動變速器1的變速操作裝置設置有變速操作構件55(參照 圖2)，變速操作構件55包含在選擇方向se上延伸的軸部50，在其一端的致動器70設置有 多個軌道30，軌道30的軸線在與軸部50正交的變速方向sf上延伸。變速操作裝置還設置 有變速叉20至23和變速柄40，變速叉20至23整體地聯接至軌道30以執行自動變速器1 內部的齒輪11、 12、 13、 14、 15、 16、 17的變換操作，變速柄40包含能夠與臂部51接合的接合 部并且一個一個單獨地以突出方式設置在軌道30上，如圖3和圖1所示。
另外，變速操作包含用于移動變速叉以執行變速排檔的變速產生操作和用于移動 變速叉以解除變速排檔的變速退出操作。 如圖4所示變速操作構件55包含軸部50和臂部51，軸部50支撐在外殼100中以
在選擇方向se上產生相對運動，臂部51以一對臂片部511在徑向上相對于軸部50的中心
軸線(選擇中心線)Lc從軸部50的一部分伸出并且具有分叉形狀的方式形成。 —對臂部51可以在選擇方向上錯開與變速柄相對應。該對臂部51因此錯開，從
而臂部51在選擇方向上的移動能夠在變速操作時被省略，使得變速排檔時間減少。 如圖4所示，臂部51被保持在變速柄40放置在該對臂片部511之間，也就是在退
后(set-back)位置(圖4中實線表示)E的狀態。 退后位置E被設為該對臂片部511能夠在選擇方向(圖4平面的垂直方向)上移 動，而不在變速柄40的任何變速位置處產生任何互相干涉。這里，退后位置E設置在臂片 部511之間的中間部，也就是在兩個臂片部511布置成到處于中性狀態的變速柄具有相同 角度(a 1/2)。 如圖4中雙點劃線所示，在變速操作時，與臂部51對應的一對臂片部511繞著選擇中心線Lc轉動最大旋轉角aS。因此，臂片部511被形成為即使在沿相反方向進行空轉 操作的時候的轉動角(與aS相同的角度)累加到最大轉動角aS，轉動角被保持在180度 (半圈)或更小的范圍內，并且轉動角(2X aS)相對較小。 從而，通過臂部51可被制造得相對較短，自動變速器1的變速操作裝置在變速操 作中具有優勢。 如圖4、圖5A和圖5B所示，變速操作構件55設置有作為變速驅動源的致動器70、 支撐在外殼100中以便在選擇方向se上產生相對位移的軸部50和臂部51，該臂部51包含 在軸部50的徑向上從軸部50伸出從而具有分叉形狀的一對臂片部511。
另外，如圖2所示，臂部51以伸出方式分別設置在沿軸部50的縱向隔開預定間隔 e的第一位置El和第二位置E2(參照圖2)。 接下來，如圖4所示，軌道30支撐在外殼100中，以便產生相對位移，并且多個軌 道如圖3所示那樣設置。每個軌道30設置有軌道主體301、從軌道主體301伸出以執行齒 輪的變換操作的變速叉20至23和從軌道主體301伸出并且能夠與臂部51接合的變速柄 40。 另外，圖16顯示軌道30的變化例。這里，軌道30a形成為適配在固定軸400外的 中空管的形狀。此外，變速叉20a和變速柄40a以伸出方式設置在軌道30a上。軌道30a 被支撐，以便在變速方向se上相對于固定在外殼100上的固定軸400產生相對位移。在這 種情況下，獲得基本上類似于圖4所示的軌道30的功能。特別是，能夠容易地減少變速器 本身的軸向尺寸和重量。 那么，如圖3和圖4所示，以伸出方式設置在軌道30上的變速柄40形成有從軌道 主體301伸出的一對柱狀突起401 、402。 能夠與臂部51接合的變速柄40的接合部一對柱狀突起401、402，柱狀突起401、
402在軌道30上并且在變速方向sf和選擇方向se上布置在互相不同的位置。 另外，變速柄不是從軌道伸出的一對凸起，而可以形成為具有一個從軌道伸出并
且具有前端部(起接合部作用)的共同根部，該前端部被分叉為在變速方向和選擇方向上
布置在互相不同的位置處。 如圖4、圖5A和圖5B所示，用于通過在變速方向sf上正從空檔位置(對應于退后 位置)轉動的臂部51的其中一個臂片部511從一個方向ul接收壓力的一側壓力接收表面 fpl形成在一個柱狀突起401上。 用于從臂部51的另一個臂片部511接收來自相反方向u2的壓力的另一側壓力接 收表面fp2形成在另一個柱狀突起402上。 特別是，當軌道30保持在空檔位置時， 一側壓力接收表面fpl和另一側壓力接收 表面fp2被形成為在軸部50(在圖4平面的垂直方向上延伸)的選擇軸線Lc上重疊并被 定位在與各個軌道30的中心軸線正交并且在圖4中被描繪成與圖4平面正交的表面的基 準正交表面fsl上。 重疊在軸部50(在圖4平面的垂直方向上延伸)的選擇軸線Lc上并且與各個軌 道30的中心軸線Le正交的表面被設為基準正交表面fsl (在圖4中進行描繪)。這里，當 軌道30保持在空檔位置時， 一側壓力接收表面fpl和另一側壓力接收表面fp2定位在基準 正交表面fsl上。
—側壓力接收表面fpl和另一側壓力接收表面fp2定位在基準正交表面fsl上的 上述位置包含一側壓力接收表面fpl與另一側壓力接收表面fp2在基準正交表面fsl上重 疊的位置和一側壓力接收表面fpl與另一側壓力接收表面fp2在來回方向上在±5°的組 裝公差范圍內稍微偏離的位置。 換句話說，施加到柱狀突起的壓力接收表面的壓力包含被施加到定位在基準正交 表面fsl上的如圖5B所示的壓力接收表面fpO的壓力PsO和被施加到與壓力接收表面fpO 偏移± 13角并在一定程度上被減少的壓力PpO' ( = cosP XPsO)。因此，上述定位被適當 地設定在一個范圍內，以便保證與如圖13所示的相關技術中的壓力PI相比足夠大的值。
此外，如圖5A所示，在其中一個柱狀突起401上的一側壓力接收表面fpl和在另 一個柱狀突起402上的另一側壓力接收表面fp2布置成互相接近，在選擇方向se上保持預 定量hl。 在上述構造中，一側壓力接收表面fpl從一個方向ul近似以正交狀態接收來自臂 部51的一個臂片部511的壓力Psl，從而其中一個柱狀突起401和軌道30能夠在一個方 向上平滑地被變速驅動(見圖6A)。另一側壓力接收表面fp2從另一個方向(相反方向) u2以近似正交狀態接收來自臂部51的另一個臂片部511的壓力Ps2，從而另一個柱狀突起 402和軌道30能夠在相反方向上被變速驅動(參照圖6B)。換句話說，因為一側壓力接收 表面fpl和另一側壓力接收表面fp2近似定位在基準正交表面f sl上，來自正繞重疊在基 準正交表面fsl上的選擇軸線Lc轉動的臂部51的壓力Psl和Ps2從正交方向施加給一側 壓力接收表面fpl和另一側壓力接收表面fp2。 因此，從臂部51施加的在一個方向上的壓力Psl和在相反方向上的壓力Ps2幾乎 全都以較高的效率傳遞到變速柄和與其整體形成的變速叉(包含大約10%的傳輸減少)。 從而，傳輸效率能夠被保持在較高水平，以保證平滑的變速驅動。 此外，如上所述，用于變速操作(變速產生操作)的相對大的力能夠被施加到變速 柄和與其整體形成的變速叉上，以減少變速排檔時間。 順便提及，如圖2和圖3所示，設置齒輪排列在第一主軸4上的第一組(第一、第五 和第三速齒輪)、齒輪排列在第二主軸5上的第二組(第二和第四速齒輪和倒檔齒輪)、齒 輪排列在第一副軸6的第三組(第一、第二、第三和第六速齒輪)和齒輪排列在第二副軸7 的第四組(第四和第五速齒輪和倒檔齒輪)。用于變換第三組中的各個齒輪(第一、第二、 第三、第六速齒輪)的在第一位置E1的臂部51和用于變換第四組中的各個齒輪(第四和 第五速齒輪和倒檔齒輪)的在第二位置E2的臂部51設置在軸部50上以便在選擇方向se 上隔開預定間隔e。從而，在選擇方向上的四個選擇位置Sel至Se4中，在第一位置E1的臂 部51與Sel和Se3相對，在第二位置E2的臂部51與Se2和Se4相對，從而可以執行選擇 驅動。 假設軸部50依次在選擇方向上移動切換量de (參照圖2)，首先，在第一位置El的 臂部51與Sel相對，接下來，在第二位置E2的臂部51與Se2相對，然后在第一位置El的 臂部51與Se3相對，最后，在第二位置E2的臂部51與Se4相對。 在第一和第二位置El、 E2的兩個臂部51被設置成彼此隔開預定間隔e (參照圖 2)，從而消除超過預定間隔e的軸部50移動。 在第一位置El的臂部51變換第三組中的各個齒輪，在第二位置E2的臂部51變換第四組中的各個齒輪。從而，消除了臂部51在第三和第四組中在選擇方向上移動預定間 隔e的需要。此外，使軸部50在選擇方向se上的移動相對較小。選擇操作系統的可操作 性被提高。 如圖2和圖3所示，軸部50繞著選擇軸線Lc在變速方向上被變速電動機701和 與變速電動機701 —起工作的減速齒輪Gsf驅動轉動，還在選擇軸線Lc的方向上以滑動方 式被選擇電動機702和與選擇電動機702 —起工作的減速齒輪Gse驅動。變速電動機701 和選擇電動機702構成致動器70。基于變速桿(未圖示)、發動機8(未圖示)的運行狀況 等等的操作每個致動器70被ECU62驅動和控制。例如，在當前齒輪被變換到目標齒輪的時 候，這些致動器被依次切換和控制。 ECU62控制離合器2、3在變速排檔時的驅動。更具體地說，處于離合器2、3中的一 個被連接的狀態的當前齒輪被變換到目標齒輪，對該目標齒輪的變速操作已經通過連接到 離合器3、2中的在保持當前齒輪狀態的同時未被連接到發動機的另一個離合器上事先完 成。換句話說，在用于目標齒輪的變速操作已經完成的狀態下，離合器2、3被切換到連接， 從而提供無縫變速排檔。 接下來，將參照圖7A和圖7B說明當前齒輪是第一速齒輪(在離合器2側)并且 齒輪被變換到第二速齒輪(在離合器3側)的情況。 在這種情況下，當前齒輪是第一速齒輪，在被保持在空檔位置的位于第一位置El 的臂部51被移動到第六至第二速齒輪變速線(參照圖2中的Se3)，并且臂部51在其后被 轉動。然后，變速柄40的柱狀突起402被變速驅動至第二速齒輪(參照圖7B、圖6B中的雙 點劃線)。 其后，離合器2和離合器3逐漸地切換成連接，從而提供無縫變速排檔。其后，在 第一位置E1的臂部51在第六至第二速度變速線上的空檔位置被轉動，然后在選擇方向移 動并返回到在第一至第三速齒輪變速線(參照圖2中Sel)上的空檔位置。在此位置，在第 一位置El的臂部51被轉動，從而與在第一至第三速齒輪軌道30 (通過雙點點劃線表示) 上的臂部51相對的柱狀突起402從第一速齒輪返回到空檔位置，以完成返回處理r。
特別是，當齒輪在被沿選擇方向從當前齒輪(第一速齒輪)穿過空檔位置移動到 在目標齒輪(第二速齒輪)側的空檔位置之后被變換到目標齒輪時，柱狀突起402的另一 側壓力接收表面fp2能夠通過來自正交方向的(臂部51的)臂片部511中的一個以較高 的效率接收來自方向u2(參照圖6B)的壓力Ps2。因此，來自(在第一位置E1的臂部51 的)臂片部511的變速驅動力能夠以較高的傳輸效率被傳遞。并且，變速操作(變速產生 操作)的相對大的力也可以從臂部施加到變速柄和與其整體形成的變速叉，以減少變速排 檔時間。 此外，在后續的變速退出操作中，齒輪穿過目標齒輪(第二速齒輪)的空檔位置返 回至先前齒輪(第一速齒輪)的空檔位置，并且柱狀凸起402的另一側壓力接收表面fp2 被在第一位置E1的臂部51(臂片部511中的一個)推壓以執行用于使先前齒輪返回到空 檔位置(參照圖7A)的返回處理r，從而完成變速退出處理。因此，變速退出操作能夠被相 對平滑地執行，也減少了變速排檔時間。 接下來，將參照圖8A和圖8B說明當前齒輪是第五速齒輪并且被變換至第六速齒 輪的情況。
當前齒輪是第五速齒輪(通過實線表示)并且致動器70將在第一和第二位置El 、 E2的兩個臂部51保持在空檔位置。然后，致動器70允許在第一位置El的臂部51沿第六 至第二變速線(參照在圖2中的Se3)上的選擇方向移動，通過(在第一位置E1的臂部51 的)臂片部511中的一個從方向ul對在第六速齒輪(目標齒輪)中的柱狀凸起401的一 側壓力接收表面fpl施加壓力Psl，從而將齒輪變換到第六速齒輪(參照圖8B和圖6B)。
其后，離合器2和離合器3逐漸切換成連接，從而提供無縫變速排檔。其后，執行變 速退出操作。這里，在處于第一和第二位置E1、 E2的兩個臂部51都在空檔位置轉動之后， 在第二位置E2的臂部51返回到停車至在先前第五速齒輪(先前齒輪)處的第五變速線， 并且在第二位置E2的臂片部511 (在第二位置E2的臂部51)中的一個被轉動，從而在先前 的第五速齒輪(先前齒輪)中的柱狀凸起401的一側壓力接收表面fpl被按壓。返回處理 r (參照圖8A)被執行以完成變速退出操作。 當齒輪在沿選擇方向從當前齒輪(第五速齒輪)移動到在目標齒輪(第六速齒 輪)之后被變換到目標齒輪時，柱狀凸起401的一側壓力接收表面fpl能夠通過來自正交 方向的(在第一位置E1的臂部51的)臂片部511中的一個以較高的效率接收方向ul上 的壓力Ps2(參照圖6A)。因此，來自臂部51的變速驅動力能夠以較高的傳輸效率傳遞，從 而變速操作(變速產生操作)的相對大的力也可以被從臂部施加到變速柄和與其整體形成 的變速叉，以減少變速排檔時間。 此外，在變速退出操作中，在第二位置E2的臂部51在選擇方向上被移動，并從目 標齒輪(第六速齒輪)返回到先前的齒輪(第五速齒輪)，柱狀凸起401的一側壓力接收表 面fpl被在第二位置E2的臂部51的臂片部511中的一個推壓。然后，用于將先前的齒輪 返回到空檔位置的返回處理r(參照圖8A)被執行以完成變速退出處理。因此，變速退出操 作也可以被相對平滑地執行，也減少了變速排檔時間。 上述自動變速器1為雙離合器型，并且本發明是雙離合器型自動變速器1的變速 操作裝置，它能夠以較高的傳輸效率從臂部51傳遞變速驅動力，還能夠從臂部51對變速柄 40和與其整體形成的變速叉20施加相對較大的力，以減少變速排檔時間。從而，當本發明 被應用時，特別是，提高變速速度的功能與雙離合器的功能同步，以進一步提高變速可操作 性。 接下來，參照圖9至圖12B說明在本發明的自動變速器1的變速操作裝置中使用 的第二實施例的一部分。 另外，第二實施例的變速操作裝置與第一實施例構造相似，除了布置在變速操作 構件55內的第一和第二位置E1、E2處的各個臂部51均形成為具有一個凸起的單一形狀構 件。因此，這里省略重復說明。 如圖9、圖IOA和圖10B所示，布置在軸部50上的第一和第二位置E1、E2處并且 形成為單一形狀構件的臂部51通過致動器70a控制定位，以便在選擇方向se上偏移預定 量hl (參照圖10A)，并且在沿一個方向轉動ql的時候與處于正交狀態的其中一個柱狀凸起 401的一側壓力接收表面fpl相接觸(參照圖10B)和在沿相反方向轉動q2的時候與處于 正交狀態的另一個柱狀凸起402的另一側壓力接收表面fp2相接觸(參照圖10B)。
如圖10A和10B所示，用于驅動軸部50的致動器70a包含變速電動機70la和選 擇電動機702a。致動器70a被基于變速桿操作(未圖示)、發動機8 (未圖示)的運行狀況
11等等驅動的ECU62a所控制。例如，軸部50在選擇軸線Lc的方向上以滑動方式被驅動，并 且還繞著選擇軸線Lc在變速方向上被可轉動地驅動，從而提供當前齒輪被變換到目標齒 輪的控制。 特別是，在與位于第一位置El的臂部51相對的兩個選擇位置Sel、 Se3處進行的 變速操作和在與位于第二位置E2的臂部51相對的兩個選擇位置Se2、Se4處進行的變速操 作中，臂部51被控制定位，以便在選擇方向se上偏移預定量hl，并且在演一個方向轉動ql 的時候與其中一個柱狀凸起401的一側壓力接收表面fpl接觸和在沿相反方向上轉動q2 的時候與另一個柱狀凸起402的另一側壓力接收表面fp2接觸。 接下來，將參照圖IIA和圖IIB說明當前齒輪是第一速齒輪(在第一離合器2側) 并且該齒輪被變換到第二速齒輪(在第二離合器3側)的情況。 在這種情況下，單一形狀臂部(在下文中簡稱為單臂部)51a在選擇方向上移動到 第六至第二速齒輪變速線(參照在圖2中的Se3)，同時被保持在單臂部51a可在選擇方向 上移動的退后位置處。然后，單臂部51a開始轉動q2(參照圖11B)以提供變速操作，從而 變速柄40的柱狀凸起402變換到第二速齒輪。其后，完成到第二速齒輪段的變速操作，并 且離合器2和離合器3逐漸地被切換成連接以提供無縫變速排檔。其后，單臂部51a轉動， 并且單臂部51a在單臂部51a可在選擇方向上移動的退后位置處沿選擇方向移動，被返回 到第一至第三速齒輪變速線(參照在圖2中的Sel)以便在這個速齒輪變速線轉動，從而完 成使與在第一至第三速齒輪軌道30上的單臂部51a相對的柱狀凸起402從第一速齒輪返 回到空檔位置的返回處理r。然后，單臂部51a返回到單臂部51a可在選擇方向上移動的退 后位置。 當齒輪在沿選擇方向從當前齒輪(第一速齒輪)移動到在目標齒輪(第二速齒 輪)上的空檔位置之后被變換到目標齒輪時，圓柱凸起402的另一側壓力接收表面fp2能 夠通過來自正交方向的單臂部51a的轉動q2接收來自方向u2的壓力Ps2 (參照圖11B)。 因此，來自單臂部51a的變速驅動力能夠以較高的傳輸效率傳遞。變速操作(變速產生操 作)的相對較大的力也可以被從單臂部51a施加到變速柄40和與其整體形成的變速叉20， 以減少變速排檔時間。 進一步地說，在后續的變速退出操作中，單臂部51a返回與先前的齒輪(第一速齒 輪)相對應的退后位置，柱狀凸起402的另一側壓力接收表面fp2通過單臂部51a的轉動 q2被推壓以執行用于返回到空檔位置的返回處理r。因此，變速退出操作能夠被相對平滑 地執行，也減少了變速排檔時間。 進一步地說，單臂部51a可以沿變速方向轉動q2的同時在選擇方向上移動。在這 種情況下，變速排檔時間能夠被進一步地減少。 接下來，將參照圖12A和圖12B說明當前齒輪是第五速齒輪并被變換到第六速齒 輪的情況。 在這種情況下，當前齒輪是第五速齒輪(通過實線表示)，在第一位置E1的單臂 部51a在第六至第二變速線(參照在圖2中的se3)上的選擇方向上移動，并且執行單臂部 51a的轉動ql (參照圖12B)，從而壓力Psl被從方向ul施加到在第六速齒輪(目標齒輪) 側的柱狀凸起401的一側壓力接收表面fpl，并且齒輪被變換到第六速齒輪。
其后，完成到第六速齒輪的變速操作，并且離合器2和離合器3逐漸地被切換成連接以提供無縫變速排檔。 其后，在變速退出操作中，各個單臂部51a在退后位置被轉動，然后返回到停車至先前的速度中(先前的齒輪)的第五變速線。在第二位置E2的單臂部51a被轉動以推壓先前的第五速齒輪(先前的齒輪)的柱狀凸起401的一側壓力接收表面fpl(圖12A和圖12B中的右側面)以完成返回處理r。 當齒輪被變換到目標齒輪(第六速齒輪)時，柱狀凸起401的一側壓力接收表面fql能夠通過正交方向的單臂部51a的轉動ql (參照圖12B)而高效地接收來自方向u2的壓力Ps2。因此，可以較高的傳輸效率從單臂部51a傳遞變速驅動力。進一步地說，變速操作(變速產生操作)的相對較大的力可以通過單臂部51a施加到變速柄40和與其整體形成的變速叉20上，以減少變速排檔時間。 進一步地說，在后續的變速退出操作中，單臂部51a返回與先前的齒輪(第五速齒輪)相對應的退后位置，并且柱狀凸起401的一側壓力接收表面fpl通過單臂部51a的轉動ql被推壓以執行返回到空檔位置的返回處理r。因此，變速退出操作能夠被相對平滑地執行，以減少變速排檔時間。 更進一步地說，單臂部51a可以在沿變速方向轉動ql的同時在選擇方向上移動。在這種情況下，變速排檔時間能夠被進一步地減少。 上述自動變速器1為雙離合器型，并且本發明是雙離合器型自動變速器1的變速操作裝置，它能夠以較高的傳輸效率從單臂部51a傳遞變速驅動力，還能夠從單臂部51a對變速柄40和與其整體形成的變速叉20施加相對較大的變速操作(變速產生操作)力，以減少變速排檔時間。從而，當本發明被應用時，特別是，提高變速速度的功能與雙離合器的功能同步以進一步地提高變速可操作性。 在上述雙離合器型自動變速器之外，本發明還適用于與使用單個離合器的自動變速器的變速操作裝置，從而提供類似的效果和優勢。 根據本發明的一個方面，當在變速柄處的一對柱狀凸起處于空檔位置時，一個方向的壓力從臂部施加到其上的一側壓力接收表面和另一個方向的壓力從臂部施加到其上的另一側壓力接收表面定位在基準正交表面上。因此，從處于空檔位置的臂部施加的一個方向的壓力和另一個方向的壓力幾乎都從正交方向以較高的傳輸效率施加到一側壓力接收表面和另一側壓力接收表面。從而，傳輸效率被提高，相對大的變速操作力能夠在一個方向上或在相反方向上從臂部被施加給變速柄和與其整體形成的變速叉部，從而可以減少變速排檔時間。 根據本發明的一個方面，臂部以伸出方式形成，以便具有分叉的形狀，并且設置一個方向的壓力被施加于其上的一側壓力接收表面和另一個方向的壓力被施加于其上的另一側壓力接收表面， 一側壓力接收表面和另一側壓力接收表面定位在基準正交表面上，從而兩個壓力能夠在與兩個壓力接收表面正交的方向上以較高的傳輸效率被施加，結果傳輸效率提高。相對大的變速操作的力能夠從其中一個臂部向一個方向或者從另一個臂部向相反方向被施加到變速柄和與其整體形成的變速叉上。從而，變速排檔時間能夠被減少，特別是，繞著臂部的軸部的中心軸線的轉動角能夠被設定的相對較小，從而可以使變速操作時間相對短。 本發明適用于一種自動變速器的變速操作裝置，其中轉動力能夠借助于雙離合器的第一主軸和第二主軸以及借助于變速齒輪被有選擇地變換和傳遞到自動變速器的各個副軸。特別是，變速處理能夠被減少以提高變速速度，變速操作裝置與離合器同步以進一步提高變速可操作性。 根據本發明的一個方面，在第一位置的臂部被變換到第三組中的各個齒輪，同時在第二位置的臂部被變換到第四組中的各個齒輪，從而消除了臂部在選擇方向上移動越過第三和第四組移動的需要。進一步地說，軸部可以在選擇方向上移動相對小的范圍，從而提高選擇操作系統的構件的可操作性并且減少尺寸。
權利要求
一種自動變速器的變速操作裝置，其特征在于，包括變速操作構件，包含軸部，該軸部被支撐在所述變速器的外殼中，以便在選擇方向上產生相對位移；和臂部，該臂部在徑向上相對于所述軸部的中心軸線伸出，并且在被保持在所述臂部可在所述選擇方向上移動的退后位置處的同時沿著所述選擇方向移動，爾后繞著所述中心軸線轉動以執行齒輪的變速操作；和多個變速軌道構件，每個變速軌道構件包含軌道部，該軌道部被支撐在所述外殼中以便產生相對位移；變速叉部，該變速叉部從所述軌道部伸出并執行齒輪的變速操作；和變速柄部，該變速柄部從所述軌道部伸出并能夠與所述臂部結合；其中所述變速柄部的與所述臂部接合的接合部包含一對柱狀凸起，該對柱狀凸起布置在沿著所述變速方向和沿著所述選擇方向均彼此不同的位置，所述柱狀凸起中的一個包含一側壓力接收表面，該一側壓力接收表面用于接收來自所述臂部的沿所述變速方向中的一個方向的一個方向的壓力，所述柱狀凸起中的另一個包含另一側壓力接收表面，該另一側壓力接收表面用于接收來自所述臂部的沿與所述一個方向壓力相反的方向的相反方向壓力，當所述變速柄部保持在空檔位置時，所述一側壓力接收表面和所述另一側壓力接收表面大致定位在與所述軸部的中心軸線相重疊并與所述軌道部正交的基準正交表面上，并且所述臂部從所述退后位置繞著所述中心軸線轉動，以向所述一側壓力接收表面施加所述一個方向壓力，從而沿一個方向變速驅動所述變速叉部，并且所述臂部從所述退后位置繞著所述中心軸線反向轉動，以向所述另一側壓力接收表面施加所述另一個方向壓力，從而沿所述另一個方向變速驅動所述變速叉部。
2. 如權利要求1所述的自動變速器的變速操作裝置，其特征在于，所述臂部從所述軸部以伸出的方式形成為具有分叉形狀的一對臂部，并且被保持為使 得所述變速柄部的接合部布置在當保持在退后位置時的兩個所述臂部之間的中間部分。
3. 如權利要求1所述的自動變速器的變速操作裝置，其特征在于， 所述自動變速器具有多個齒輪， 所述齒輪被分成第一組和第二組，設置有分別與所述第一組和所述第二組相對應的第一主軸和第二主軸，并且 所述第一和第二主軸兩者均借助于雙離合器與發動機的輸出軸聯接。
4. 如權利要求3所述的自動變速器的變速操作裝置，其特征在于， 所述自動變速器具有用于輸出通過所述齒輪變換的轉動力的變速器輸出齒輪， 所述多個齒輪被分成第三組和第四組，設置有分別與所述第三組和所述第四組相對應、并且將變換的轉動力傳遞到所述變速 器輸出齒輪的第一副軸和第二副軸， 所述軸部以伸出方式形成有用于變換在第一位置的所述第三組中的各個齒輪的臂部；禾口 用于變換在第二位置的所述第四組中的各個齒輪的臂部；并且 所述第一位置和所述第二位置被布置成在所述選擇方向上隔開預定的間隔。
全文摘要
一種變速操作裝置包含變速操作構件，包含軸部；和臂部，該臂部沿徑向相對于軸部的中心軸線伸出并且繞著中心軸線轉動以執行齒輪的變速操作；和多個變速軌道構件，每個變速軌道構件包含軌道部；變速叉部；和能夠與臂部接合的變速柄部。變速柄部的接合部包含布置在所述變速方向和在所述選擇方向上彼此不同的位置處的一對柱狀凸起。當變速柄部保持在空檔位置時，柱狀凸起的壓力接收表面大致定位在與中心軸線相重疊并與軌道部正交的基準正交表面。
文檔編號F16H61/28GK101749418SQ200910247139
公開日2010年6月23日 申請日期2009年11月25日 優先權日2008年11月27日
發明者新谷昌則 申請人:三菱自動車工業株式會社