專(zhuān)利名稱(chēng)：變速器的換檔輔助裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及搭載于車(chē)輛上的變速器的變速操作中用于減輕換檔操作力的換檔輔助裝置。
在變速操作的換檔操作力大的大型卡車(chē)及公共汽車(chē)中，設(shè)有用于減輕換檔操作力的換檔輔助裝置。這種大型車(chē)輛中裝備的換檔輔助裝置，作為其操作源，一般采用壓縮空氣。采用作為操作源的壓縮空氣的換檔輔助裝置，具備由空氣壓力缸構(gòu)成的換檔致動(dòng)器，其中空氣壓力缸將與變速桿相連的變速操作機(jī)構(gòu)向變速桿的換檔操作的同一方向操作。然而，大型車(chē)輛由于一般是使用作為制動(dòng)器的操作源的壓縮空氣，因此在換檔輔助裝置中也是利用該壓縮空氣，但在不具備作為小型及中型車(chē)輛那樣的壓縮空氣源的壓縮器的車(chē)輛中，并沒(méi)有裝備采用由空氣壓力缸構(gòu)成的換檔致動(dòng)器的換檔輔助裝置。但是，近年來(lái)在小型及中型車(chē)輛中也裝備換檔輔助裝置的愿望提高了，已提出了采用電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的換檔輔助裝置的方案，例如在特開(kāi)平5-87237號(hào)公報(bào)及特許2987121號(hào)公報(bào)等中所公開(kāi)的。
在使用電機(jī)的換檔輔助裝置中，換檔操作速度的快速化受到作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的電機(jī)的阻礙，在換檔操作沉重的場(chǎng)合尤其如此。即，在將電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的場(chǎng)合，必需裝備減速器，該減速器會(huì)構(gòu)成大的阻力。而且，在將電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的場(chǎng)合，由于必需具有減速器，因此限制了裝置整體的小型化。
本發(fā)明是鑒于上述事實(shí)而作出的，其主要的技術(shù)課題是提供一種變速器的換檔輔助裝置，即使換檔操作速度很快也不會(huì)受到阻礙，而且裝置整體可小型化。
為達(dá)到上述目的本發(fā)明采取以下技術(shù)方案
按照本發(fā)明，為了解決上述主要的技術(shù)課題，提供了一種變速器的換檔輔助裝置，其特征是具有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于使與變速操作桿相連的、使變速器的同步裝置動(dòng)作的換檔機(jī)構(gòu)，在與該變速操作桿的換檔動(dòng)作方向的同一方向動(dòng)作，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由旋轉(zhuǎn)電磁閥(ロ-タリ-ソレノィド)構(gòu)成。
上述旋轉(zhuǎn)電磁閥配設(shè)在與安裝著該換檔機(jī)構(gòu)的換檔操作桿的控制桿的同一軸線(xiàn)上，旋轉(zhuǎn)電磁閥的轉(zhuǎn)子與控制桿相連。
本發(fā)明的效果本發(fā)明的變速器的換檔輔助裝置采用以上的構(gòu)成，可以發(fā)揮下述作用效果。
即，按照本發(fā)明，由于換檔機(jī)構(gòu)是用旋轉(zhuǎn)電磁閥來(lái)構(gòu)成用作在與變速桿操作方向分同一方向操作的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，就不必裝備減速器，即使在換檔操作迅速的場(chǎng)合，其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)也不構(gòu)成阻礙。而且，由于旋轉(zhuǎn)電磁閥80產(chǎn)生其全部線(xiàn)圈吸引、排斥的力矩，因此可以比同一尺寸的電機(jī)產(chǎn)生更大的力矩，同時(shí)由于不需要裝備減速器，因此裝置整體可小型化。
另外，按照本發(fā)明，由于旋轉(zhuǎn)電磁閥配設(shè)在安裝換檔機(jī)構(gòu)的換檔操作桿的控制桿的同一軸線(xiàn)上，旋轉(zhuǎn)電磁閥的轉(zhuǎn)子與控制桿相連結(jié)，因此連結(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并且裝置整體可小巧化。
下面參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。


圖1是具有本發(fā)明構(gòu)成的變速器的換檔輔助裝置的變速機(jī)構(gòu)的概略平面圖。
圖2是表示圖1所示變速器的齒輪機(jī)構(gòu)的概略構(gòu)成圖。
圖3是圖2的變速器中裝備的同步裝置的斷面圖。
圖4是表示圖1所示變速機(jī)構(gòu)的變速桿的換檔檔位圖。
圖5是構(gòu)成圖1所示變速機(jī)構(gòu)的換檔機(jī)構(gòu)及換檔輔助裝置的主要部分的斷面圖。
圖6是圖5的A-A線(xiàn)斷面圖。
圖7是表示圖5所示的換檔輔助機(jī)構(gòu)的操作狀態(tài)的說(shuō)明圖。
圖8是表示圖2所示同步裝置的接合套的換檔行程位置與換檔輔助裝置的電機(jī)上所施加的電壓的關(guān)系說(shuō)明圖。
圖9是表示構(gòu)成本發(fā)明的變速器的換檔輔助裝置的控制器的換檔輔助控制的操作順序的流程圖。
下面，參照附圖更詳細(xì)地說(shuō)明按照本發(fā)明構(gòu)成的變速器換檔輔助裝置的優(yōu)選實(shí)施例。
圖1是表示具有本發(fā)明構(gòu)成的變速器的換檔輔助裝置的變速機(jī)構(gòu)的概略平面圖。
圖1所示的變速機(jī)構(gòu)具備對(duì)帶有同步裝置的變速器2進(jìn)行變速操作的變速桿3、與該變速桿3相連的換檔機(jī)構(gòu)6、將該換檔機(jī)構(gòu)6向與變速桿3的換檔動(dòng)作方向的同一方向操作所用的換檔輔助裝置8。
變速器2如圖2所示具備前進(jìn)5段、后退1段的齒輪機(jī)構(gòu)。該變速器2具備輸入軸21、配設(shè)在與該輸入軸21同一軸上的輸出軸22、與該輸出軸22平行地配設(shè)的反轉(zhuǎn)軸23。輸入軸21上安裝著驅(qū)動(dòng)齒輪241(圖示實(shí)施例中第5速齒輪)，輸出軸22上可回轉(zhuǎn)地配設(shè)有第4速齒輪242、第3速齒輪243、第2速齒輪244、第1速齒輪245及后退齒輪246。而且，在輸出軸22上，在第5速齒輪241與第4速齒輪242之間、第3速齒輪243與第2速齒輪244之間、以及第1速齒輪245與后退齒輪246之間，分別配設(shè)有同步裝置25a、25b及25c。另外，在上述反轉(zhuǎn)軸23上，設(shè)有與上述第5速齒輪241、第4速齒輪242、第3速齒輪243、第2速齒輪244、第1速齒輪245恒定嚙合的反轉(zhuǎn)齒輪261、262、263、264、265，同時(shí)設(shè)有反轉(zhuǎn)齒輪266，其通過(guò)圖中未示出的惰輪與上述后退齒輪246嚙合。
下面，參照?qǐng)D3說(shuō)明上述同步裝置25a、25b及25c。圖示的同步裝置25a、25b及25c實(shí)質(zhì)上是同一構(gòu)成，因此僅說(shuō)明第5速齒輪241與第4速齒輪242之間配設(shè)的同步裝置25a。
圖示的同步裝置25a為周知的鍵式同步裝置，其包括安裝于輸出軸22上的離合器轂251，在設(shè)置于該離合器轂251外周的外齒花鍵上可滑動(dòng)地嵌合的接合套252，分別配設(shè)于在上述離合器轂251的徑向所設(shè)置的多個(gè)(例如3個(gè))鍵槽251a內(nèi)的鍵253，在該鍵253的兩端部?jī)?nèi)側(cè)所配設(shè)的、將鍵253向接合套252按壓的鍵彈簧254、254，分別設(shè)置于第5速齒輪241及第4速齒輪242上的接合齒241a及242a，分別設(shè)置于第5速齒輪241及第4速齒輪242上的錐面241b及242b，和分別配設(shè)于所述錐面上的同步環(huán)255及256。這樣構(gòu)成的同步裝置25a通過(guò)在接合套252的外周所設(shè)置的環(huán)形槽252a內(nèi)嵌入后述的安裝于換檔機(jī)構(gòu)的換檔桿上的換檔撥叉，由該換檔撥叉將接合套252向圖中的左方或右方滑動(dòng)，使該接合套252的花鍵252b與上述同步環(huán)255的齒及接合齒241a或與同步環(huán)256及接合齒242a嚙合。由于圖示的同步裝置是周知的結(jié)構(gòu)，因此省略其更詳細(xì)的說(shuō)明。
上述同步裝置25a、25b及25c通過(guò)變速桿3及于該變速桿3相連的換檔機(jī)構(gòu)來(lái)操作。變速桿3被構(gòu)造成能以圖中未示出的軸為中心，向圖1中的垂直于紙面的方向(選擇方向)及左右方向(換檔方向)傾斜運(yùn)動(dòng)。該變速桿3為了操作上述同步裝置25a、25b及25c而沿圖4所示的變速檔位操作。在變速桿3的球頭31上配設(shè)換檔球頭開(kāi)關(guān)4。換檔球頭開(kāi)關(guān)4具有在變速桿3的球頭31向換檔方向傾斜運(yùn)動(dòng)時(shí)檢測(cè)出其操作方向的第1開(kāi)關(guān)41(SW1)與第2開(kāi)關(guān)42(SW2)。該換檔球頭開(kāi)關(guān)4可以被構(gòu)造成例如當(dāng)變速桿3的球頭31向圖1中的左方傾斜運(yùn)動(dòng)時(shí)將第1開(kāi)關(guān)41(SW1)接通，而當(dāng)變速桿3的球頭31向圖1中的右方傾斜運(yùn)動(dòng)時(shí)將第2開(kāi)關(guān)42(SW2)接通。此外，換檔球頭開(kāi)關(guān)4被構(gòu)造成在從變速桿3的球頭31上松開(kāi)手時(shí)將第1開(kāi)關(guān)41(SW1)及第2開(kāi)關(guān)42(SW2)斷開(kāi)，該接通、斷開(kāi)信號(hào)被輸送給后述的控制器。這樣的換檔球頭開(kāi)關(guān)由于是例如實(shí)開(kāi)昭56-97133號(hào)公報(bào)所公開(kāi)的公知技術(shù)，因此省略更詳細(xì)的說(shuō)明。
下面，參照?qǐng)D1及5說(shuō)明于上述變速桿3相連的上述同步裝置25a、25b及25c的操作換檔機(jī)構(gòu)6。
換檔機(jī)構(gòu)6具有一端連結(jié)于變速桿3上的推拉纜索61；該推拉纜索61的另一端與一端部相連的控制操作桿62；連結(jié)于該控制操作桿62的另一端部上，并且可回轉(zhuǎn)地支承于變速器2的殼蓋20上的控制桿63；在軸向上可滑動(dòng)地花鍵嵌合于該控制桿63上的換檔操作桿64。該換檔操作桿64的前端部可以有選擇地與分別安裝于換檔桿651、652、653上的換檔塊661、662、663卡合。在換檔桿651、652、653上分別安裝有圖中未示出的換檔撥叉，這些撥叉于在上述同步裝置25a、25b、25c的接合套的外周所設(shè)置的環(huán)形槽卡合。在換檔操作桿64上，在安裝軸轂部641的外周面設(shè)置嵌合槽642，選擇操作桿67的前端卡合到該嵌合槽642內(nèi)。該選擇操作桿通過(guò)圖中未示出的選擇用推拉纜索連結(jié)到上述變速桿3上，通過(guò)變速桿3的選擇方向的操作，可以使換檔操作桿64在控制桿63上作軸向滑動(dòng)，使換檔操作桿64的前端部于上述換檔塊661、662、663有選擇地卡合。由于上述換檔機(jī)構(gòu)6是周知的結(jié)構(gòu)，因此省略更詳細(xì)的說(shuō)明。
在圖示的實(shí)施例中，具有換檔輔助裝置8，其用于將上述換檔機(jī)構(gòu)6沿于變速桿3的換檔操作方向同一方向操作。換檔輔助裝置8具有作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)?，F(xiàn)參照?qǐng)D5及圖6說(shuō)明旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)。該旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)由可沿正轉(zhuǎn)方向及逆轉(zhuǎn)方向回轉(zhuǎn)一定角度的雙向旋轉(zhuǎn)電磁閥構(gòu)成，并配設(shè)在上述控制桿63的同一軸線(xiàn)上。旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)包括具有安裝于殼蓋20上的第一定子811與第二定子812的基座81，分別安裝于該第一定子811及第二定子812上的繞線(xiàn)筒821及822，分別卷繞在該繞線(xiàn)筒821及822上的第一線(xiàn)圈831及第二線(xiàn)圈832，通過(guò)軸承841可回轉(zhuǎn)地支承在上述基座81上的轉(zhuǎn)子85，其中殼蓋20可回轉(zhuǎn)地支承控制桿63。
構(gòu)成旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)的轉(zhuǎn)子85具有圓盤(pán)形的轉(zhuǎn)子本體851、和設(shè)置于該轉(zhuǎn)子本體851的中心部的軸部852，軸部852通過(guò)軸承84可回轉(zhuǎn)地支承在基座81上。轉(zhuǎn)子本體851相對(duì)于上述第一定子811及第二定子812的端面配設(shè)，在于該第一定子811及第二定子812相對(duì)的面上裝著第一永磁鐵861及第二永磁鐵862，該第一永磁鐵861被安裝成將其N(xiāo)極置于與第一定子811及第二定子812相對(duì)側(cè)的面，S極置于轉(zhuǎn)子本體851側(cè)的面。此外，第二永磁鐵862被安裝成將其S極置于與第一定子811及第二定子812相對(duì)側(cè)的面，N極置于轉(zhuǎn)子本體851側(cè)的面。在構(gòu)成轉(zhuǎn)子本體851的軸部852的一端部(圖5中的右端部)上形成連結(jié)槽853，通過(guò)將該連結(jié)槽853于在上述控制桿63的端部形成的嵌合凸部631的嵌合，兩者可回轉(zhuǎn)地傳動(dòng)連結(jié)。這樣，由于構(gòu)成轉(zhuǎn)子本體851的軸部852于控制桿63傳動(dòng)連結(jié)，因此連結(jié)構(gòu)造簡(jiǎn)單且裝置整體可小巧化。圖5中87是覆蓋上述各部件的防塵蓋。該防塵蓋87通過(guò)軸承842支承在構(gòu)成上述轉(zhuǎn)子85的軸部852的另一端部上。
圖示的實(shí)施例中旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)采用以上的構(gòu)成，下面參照?qǐng)D6及圖7的(a)～(f)來(lái)說(shuō)明其操作。
圖6表示轉(zhuǎn)子85的第一永磁鐵861與第二永磁鐵862，位于第一定子811與第二定子812之間的位置，第一線(xiàn)圈831及第二線(xiàn)圈832的通電被中斷，處于斷開(kāi)的狀態(tài)。上述變速器2的換檔機(jī)構(gòu)6處于中間狀態(tài)時(shí)，旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)被構(gòu)造成具有圖6所示位置情況。
當(dāng)旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)從圖6的狀態(tài)向作為第一定子811的N極的第一線(xiàn)圈831施加電壓，同時(shí)向作為第二定子812的S極的第二線(xiàn)圈832施加電壓時(shí)，如圖7(a)所示就發(fā)生轉(zhuǎn)子85向逆時(shí)針?lè)较?正轉(zhuǎn)方向)的回轉(zhuǎn)力矩。即，第一永磁鐵861的N極與第一定子811的N極及第二永磁鐵862的S極與第二定子812的S極排斥，第一永磁鐵861的N極與第二定子812的S極及第二永磁鐵862的S極與第一永磁鐵861的N極吸引，轉(zhuǎn)子85就發(fā)生圖7(a)中逆時(shí)針?lè)较?正轉(zhuǎn)方向)的回轉(zhuǎn)力矩。而且，轉(zhuǎn)子85如圖7(b)所示在大致60度的角度回轉(zhuǎn)時(shí)間點(diǎn)會(huì)被圖中未示出的限位器停止，同時(shí)在該狀態(tài)下第一線(xiàn)圈831及第二線(xiàn)圈832的通電被中斷(斷開(kāi))。此時(shí)旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)的操作可以輔助換檔操作桿64向第1速、第3速、第5速側(cè)的嚙合(掛檔)換檔動(dòng)作。
另一方面，當(dāng)旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)從圖7(a)的狀態(tài)向作為第一定子811的S極的第一線(xiàn)圈831施加電壓，同時(shí)向作為第二定子812的N極的第二線(xiàn)圈832施加電壓時(shí)，如圖7(c)所示就發(fā)生轉(zhuǎn)子85向順時(shí)針?lè)较?反轉(zhuǎn)方向)的回轉(zhuǎn)力矩。即，第一永磁鐵861的N極與第二定子812的N極及第二永磁鐵862的S極與第一定子811的S極排斥，第一永磁鐵861的N極與第一定子811的S極及第二永磁鐵862的S極與第二永磁鐵862的N極吸引，轉(zhuǎn)子85就發(fā)生圖7(c)中順時(shí)針?lè)较?逆轉(zhuǎn)方向)的回轉(zhuǎn)力矩。而且，轉(zhuǎn)子85如圖7(d)所示在大致60度的角度回轉(zhuǎn)時(shí)間點(diǎn)會(huì)被圖中未示出的限位器停止，同時(shí)在該狀態(tài)下第一線(xiàn)圈831及第二線(xiàn)圈832的通電被中斷(斷開(kāi))。此時(shí)旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)的操作可以輔助換檔操作桿64向第2速、第4速、后退側(cè)的嚙合(掛檔)換檔動(dòng)作。
接著，在從如圖7(b)所示的向第1速、第3速、第5速側(cè)的嚙合狀態(tài)通過(guò)旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)進(jìn)行輔助脫開(kāi)(摘檔)換檔動(dòng)作的場(chǎng)合，如圖7(e)所示，向作為第一定子811的S極的第一線(xiàn)圈831施加電壓，同時(shí)向作為第二定子812的N極的第二線(xiàn)圈832施加電壓。結(jié)果，第一永磁鐵861的N極與第二定子812的N極及第二永磁鐵862的S極與第一定子811的S極排斥，發(fā)生順時(shí)針?lè)较?逆轉(zhuǎn)方向)的回轉(zhuǎn)力矩。而且，轉(zhuǎn)子85在回轉(zhuǎn)到圖7(a)位置的時(shí)間點(diǎn)時(shí)，就中斷(斷開(kāi))向第一線(xiàn)圈831及第二線(xiàn)圈832的通電。
此外，在從如圖7(d)所示的向第2速、第4速、后退側(cè)的嚙合狀態(tài)通過(guò)旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)進(jìn)行輔助脫開(kāi)(摘檔)換檔動(dòng)作的場(chǎng)合，如圖7(f)所示，向作為第一定子811的N極的第一線(xiàn)圈831施加電壓，同時(shí)向作為第二定子812的S極的第二線(xiàn)圈832施加電壓。結(jié)果，第一永磁鐵861的N極與第一定子811的N極及第二永磁鐵862的S極與第二定子812的S極排斥，發(fā)生逆時(shí)針?lè)较?正轉(zhuǎn)方向)的回轉(zhuǎn)力矩。而且，轉(zhuǎn)子85在回轉(zhuǎn)到圖7(a)位置的時(shí)間點(diǎn)時(shí)，就中斷(斷開(kāi))向第一線(xiàn)圈831及第二線(xiàn)圈832的通電。
圖示的實(shí)施例中，換檔輔助裝置8具有用于檢測(cè)出換檔機(jī)構(gòu)的換檔行程位置的換檔行程傳感器90(SS)。該換檔行程傳感器90是電位計(jì)，其通過(guò)桿91及操作桿92與上述控制操作桿62相連，通過(guò)控制操作桿62的操作角度來(lái)檢測(cè)出換檔行程位置，并將該檢測(cè)信號(hào)發(fā)送給控制器10。
控制器10由微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成，具有根據(jù)控制程序進(jìn)行運(yùn)算處理的中央處理裝置(CPU)101、存儲(chǔ)控制程序及后述離合器接合速度控制表格的只讀存儲(chǔ)器(ROM)103、時(shí)鐘(T)104、輸入接口105及輸出接口106。向這樣構(gòu)成的控制器10的輸入接口105，輸入構(gòu)成上述換檔球頭開(kāi)關(guān)4的第一開(kāi)關(guān)41(SW1)與第二開(kāi)關(guān)42(SW2)以及換檔行程傳感器90(SS)的檢測(cè)信號(hào)。而且，向輸入接口105輸入用于檢測(cè)離合器踏板94的操作狀態(tài)的離合器踏板開(kāi)關(guān)95(SW3)的檢測(cè)信號(hào)，其中離合器踏板94用于操作配設(shè)于圖中未示出的發(fā)動(dòng)機(jī)于變速器2之間的離合器。該離合器踏板開(kāi)關(guān)95(SW3)在離合器踏板94放開(kāi)、即未踏下的狀態(tài)(離合器接合狀態(tài))下斷開(kāi)，為了斷開(kāi)離合器而踏下離合器踏板94時(shí)就輸出接通信號(hào)。在搭載有可根據(jù)來(lái)自于換檔球頭開(kāi)關(guān)4及換檔行程傳感器90(SS)的信號(hào)，進(jìn)行離合器自動(dòng)斷開(kāi)、接合控制的自動(dòng)離合器的場(chǎng)合，可代替上述離合器踏板94，而是檢測(cè)出離合器的接合量，將離合器行程傳感器的檢測(cè)信號(hào)輸入到輸入接口105。另一方面，從輸出接口106向上述旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)等輸出控制信號(hào)。
下面，參照?qǐng)D8說(shuō)明對(duì)應(yīng)于換檔行程位置的輔助力。圖8中表示了上述接合套252的花鍵252b與第5速齒輪241用的同步環(huán)255的齒255a及接合齒241a、第4速齒輪242用的同步環(huán)256的齒256a及接合齒242在中間狀態(tài)下的位置關(guān)系。在圖8所示的實(shí)施例中，中間狀態(tài)下的接合套252的換檔行程位置用P6表示。從該中間狀態(tài)向第5速齒輪241側(cè)(圖8中左側(cè))移動(dòng)接合套252，到達(dá)第5速齒輪241用的同步環(huán)255的齒255a的斜面前端的位置時(shí)的換檔行程位置為P5，到達(dá)同步環(huán)255的齒255a的后端位置時(shí)的換檔行程位置為P4，到達(dá)第5速齒輪241用的接合齒241a的斜面前端位置時(shí)的換檔行程位置為P3，到達(dá)接合齒241a的斜面后端位置時(shí)的換檔行程位置為P2，到達(dá)接合齒241a的后端位置時(shí)的換圖7檔行程位置為P1。另一方面，從中間狀態(tài)向第4速齒輪242側(cè)(圖8中右側(cè))移動(dòng)接合套252，到達(dá)第4速齒輪242用的同步環(huán)256的齒256a的斜面前端的位置時(shí)的換檔行程位置為P7，到達(dá)同步環(huán)256的齒256a的后端位置時(shí)的換檔行程位置為P8，到達(dá)第4速齒輪242用的接合齒242a的斜面前端位置時(shí)的換檔行程位置為P9，到達(dá)接合齒242a的斜面后端位置時(shí)的換檔行程位置為P10，到達(dá)接合齒242a的后端位置時(shí)的換檔行程位置為P11。該換檔行程位置由上述換檔行程傳感器85(SS)檢測(cè)出。換檔行程傳感器85(SS)這樣構(gòu)成，即在圖示的實(shí)施例中換檔行程位置為P1時(shí)輸出最小的電壓信號(hào)，隨著換檔行程位置向P11側(cè)的移動(dòng)，輸出電壓逐漸增大，當(dāng)?shù)竭_(dá)P11時(shí)輸出最大的電壓信號(hào)。
當(dāng)如圖8所示接合套252從中間狀態(tài)向第4齒輪242側(cè)及第5齒輪241側(cè)換檔操作時(shí)(掛檔時(shí))，變速桿3就向從上述P7及P5的換檔行程位置即同步作用開(kāi)始的位置到同步作用終止的P8及P4的同步范圍作用最大的操作力。因此，掛檔時(shí)至少在同步范圍內(nèi)可驅(qū)動(dòng)上述旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)并輔助換檔操作。而且，在掛檔操作時(shí)變速桿3向從上述P9及P3到P10及P2的換檔行程位置即接合套252的花鍵252b的斜面與接合齒242a或241a的斜面的接合范圍內(nèi)作用比上述同步范圍要小的較大的操作力。因此，掛檔時(shí)在接合齒與接合套的斜面的接合期間，也可驅(qū)動(dòng)上述旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)并輔助換檔操作。另一方面，在掛檔于第4速齒輪242或第5速齒輪241的狀態(tài)下，即在從接合套252從上述P11或P1的換檔行程位置狀態(tài)返回到中間狀態(tài)之際，接合套252的花鍵252b在通過(guò)上述P10或P2的換檔行程位置即接合齒的斜面后端期間，作用比較大的力。因此，在摘檔時(shí)從掛檔狀態(tài)到通過(guò)接合齒的斜面后端的換檔行程之間(接合齒與接合套252的嚙合范圍)，可以驅(qū)動(dòng)上述旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)并輔助換檔操作。
在摘檔時(shí)的輔助力比上述掛檔時(shí)的輔助力要小。該輔助力的控制是通過(guò)控制施加給旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)的電壓或電流來(lái)實(shí)現(xiàn)的。驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)的回轉(zhuǎn)方向在接合套252向圖8中的左方操作時(shí)(上述換檔球頭開(kāi)關(guān)4的第1開(kāi)關(guān)41(SW1)接通時(shí))例如為正轉(zhuǎn)，接合套252向圖8中的右方操作時(shí)(上述換檔球頭開(kāi)關(guān)4的第2開(kāi)關(guān)42(SW2)接通時(shí))例如為逆轉(zhuǎn)。例如，在從掛檔于第5速齒輪241的狀態(tài)向第4速降檔的場(chǎng)合，如圖8所示，從P1到P2期間即接合套252的花鍵252b通過(guò)接合齒241a的斜面后端的期間(接合齒與接合套252的嚙合期間)，用V1電壓逆轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)，然后在到達(dá)P5期間逐漸降低電壓，并停止旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)的驅(qū)動(dòng)。而且，在從中間位置P6到達(dá)接合套252的同步作用開(kāi)始的位置P7時(shí)，用比上述V1高的電壓V2來(lái)逆轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)，在圖8所示的實(shí)施例中，接合套252的花鍵252b在到達(dá)通過(guò)相當(dāng)于接合齒242a的斜面后端的上述P10的期間，維持用電壓V2進(jìn)行逆轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。接合套252通過(guò)上述P10時(shí)就逐漸降低施加在旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)上的電壓，在到達(dá)P11的換檔行程位置時(shí)停止旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)的驅(qū)動(dòng)。在圖8所示實(shí)施例中掛檔時(shí)，一旦越過(guò)P8的同步期間，施加于旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)上的電壓就如虛線(xiàn)所示從V2下降到V1，在到達(dá)P10之前用電壓V1來(lái)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)。如上所述，在圖示的實(shí)施例的換檔輔助裝置中，由于相對(duì)于換檔行程位置控制輔助力，因此在旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)驅(qū)動(dòng)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生時(shí)間滯后，換檔操作的全部行程中變速桿的操作力可均勻化。而且，旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)由于產(chǎn)生其全部線(xiàn)圈吸引、排斥的力矩，因此可以比同一尺寸的電機(jī)產(chǎn)生更大的力矩，同時(shí)由于不需要裝備減速器，因此裝置整體可小型化。而且，旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)由于不需要裝備減速器，因此即使在換檔操作迅速的場(chǎng)合，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)也不會(huì)構(gòu)成阻礙。
下面參照?qǐng)D9所示的流程圖說(shuō)明變速操作時(shí)上述控制器10的換檔輔助控制。
首先，控制器10檢查離合器踏板開(kāi)關(guān)95(SW3)是否接通，即離合器踏板94是否被踏下、離合器是否斷開(kāi)(步驟S1)。在搭載有自動(dòng)離合器的場(chǎng)合，根據(jù)來(lái)自于檢測(cè)離合器的接合量的離合器行程傳感器的信號(hào)，檢查離合器的接合量是處于半接合狀態(tài)還是完全斷開(kāi)的狀態(tài)。在步驟S1中當(dāng)離合器踏板開(kāi)關(guān)95(SW3)沒(méi)有接通時(shí)，由于離合器沒(méi)有斷開(kāi)，控制器10就判斷出不進(jìn)行變速的意思，進(jìn)入步驟S2中，斷開(kāi)旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)并結(jié)束。
如果步驟S1中離合器踏板開(kāi)關(guān)95(SW3)被接通，控制器10就因離合器斷開(kāi)而判斷出要進(jìn)行變速的意思，進(jìn)入步驟S3中并且檢查上述換檔球頭開(kāi)關(guān)4的第1開(kāi)關(guān)41(SW1)是否接通，即是否開(kāi)始向第1速、第3速、第5速側(cè)的變速操作。如果在步驟S3中第1開(kāi)關(guān)41(SW1)被接通，則控制器10進(jìn)入步驟S4中并將旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定成正轉(zhuǎn)(設(shè)定成在第一定子811的作為N極的第一線(xiàn)圈831上施加電壓，同時(shí)在第二定子812的作為S極的第二線(xiàn)圈832上施加電壓)，再進(jìn)入步驟S5中，檢查由換檔行程傳感器85(SS)檢測(cè)出的換檔行程位置P是否小于P2，即接合套252是否被掛入接合齒241a的斜面后端側(cè)。在步驟S5中換檔行程位置P小于P2的場(chǎng)合，由于接合套252已掛入接合齒241a的斜面后端側(cè)，控制器10判斷出不需要進(jìn)行換檔輔助，就進(jìn)入步驟S6中，逐漸降低施加給旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)的第一線(xiàn)圈831及第二線(xiàn)圈832的電壓，當(dāng)換檔行程位置P到達(dá)P1時(shí)電壓變成零(0)。
在步驟S5中換檔行程位置P大于P2的場(chǎng)合，控制器10就進(jìn)入步驟S7中，檢查換檔行程位置P是否在P2以上并小于P5，即接合套252是否在從同步開(kāi)始位置到與接合齒的斜面接合位置的范圍內(nèi)。在步驟S7中換檔行程位置P在P2以上但小于P5的場(chǎng)合，由于接合套252在從同步開(kāi)始位置到與接合齒的斜面接合位置的范圍內(nèi)，因此控制器10判斷出必需進(jìn)行掛檔時(shí)的換檔輔助，從而就進(jìn)入步驟S8中，用V2電壓驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)。
在上述步驟S7中換檔行程位置P不是大于P2并小于P5的狀態(tài)下，控制器10就進(jìn)入步驟S9中，并且檢查換檔行程位置P是否在P5以上但小于P7，即接合套252是否位于兩個(gè)同步環(huán)255與256之間的位置。在步驟S9中換檔行程位置P大于P5但小于P7的場(chǎng)合，因接合套252位于兩個(gè)同步環(huán)255與256之間的位置，因此控制器10就判斷出換檔操作不必進(jìn)行輔助，進(jìn)入步驟S10中，并且斷開(kāi)旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)。
在步驟S9中換檔行程位置P不是大于P5并小于P7的場(chǎng)合，控制器10就進(jìn)入步驟S11中，并且檢查換檔行程位置P7是否在P7以上但小于P10，即接合套252與接合齒242a的嚙合是否脫開(kāi)并摘檔完成。在步驟S11中換檔行程位置P大于P7但小于P10的場(chǎng)合，控制器10因接合套252與接合齒242a的嚙合脫開(kāi)而判斷出摘檔完成，進(jìn)入步驟S12中，并且逐漸降低施加在旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)上的電壓，當(dāng)換檔行程位置P到達(dá)P7時(shí)電壓變?yōu)榱?0)。
在上述步驟S11中換檔行程位置P不是在P7以上并小于P10的場(chǎng)合，由于接合套252與接合齒242a處于嚙合中，因此控制器10判斷出必需進(jìn)行摘檔時(shí)的換檔輔助，從而就進(jìn)入步驟S13中，用V1電壓驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)。
下面對(duì)在上述步驟S3中換檔球頭開(kāi)關(guān)4的第一開(kāi)關(guān)41(SW1)沒(méi)有被接通的情況進(jìn)行說(shuō)明。
在步驟S3中換檔球頭開(kāi)關(guān)4的第一開(kāi)關(guān)41(SW1)沒(méi)有被接通的場(chǎng)合，控制器10進(jìn)入步驟S14并且檢查第二開(kāi)關(guān)42(SW2)是否接通，即是否開(kāi)始向第2速、第4速、后退側(cè)的變速操作。如果在步驟S14中第2開(kāi)關(guān)42(SW2)沒(méi)有被接通，則控制器10判斷出不進(jìn)行變速的意思，進(jìn)入步驟S2中，斷開(kāi)旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)并且結(jié)束。
如果步驟S14中第二開(kāi)關(guān)42(SW2)被接通，則控制器10進(jìn)入步驟S15并將旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定成逆轉(zhuǎn)(設(shè)定成在第一定子811的作為S極的第一線(xiàn)圈831上施加電壓，同時(shí)在第二定子812的作為N極的第二線(xiàn)圈832上施加電壓)，再進(jìn)入步驟S16中，檢查由換檔行程傳感器85(SS)檢測(cè)出的換檔行程位置P是否在P10以上，即接合套252是否被掛入接合齒242a的斜面后端側(cè)。在步驟S16中換檔行程位置P大于P10的場(chǎng)合，由于接合套252已掛入接合齒242a的斜面后端側(cè)，控制器10判斷出不需要進(jìn)行換檔輔助，就進(jìn)入步驟S6中，逐漸降低施加給旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)的電壓，當(dāng)換檔行程位置P到達(dá)P11時(shí)電壓變成零(0)。
在步驟S16中換檔行程位置P小于P10的場(chǎng)合，控制器10就進(jìn)入步驟S17中，檢查換檔行程位置P是否在P7以上并小于P10，即接合套252是否在從同步開(kāi)始位置到與接合齒的斜面接合位置的范圍內(nèi)。在步驟S17中換檔行程位置P在P7以上但小于P10的場(chǎng)合，由于接合套252在從同步開(kāi)始位置到與接合齒的斜面接合位置的范圍內(nèi)，因此控制器10判斷出必需進(jìn)行掛檔時(shí)的換檔輔助，從而就進(jìn)入上述步驟S8中，用V2電壓驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)。
在上述步驟S17中換檔行程位置P不是在大于P7并小于P10的狀態(tài)下，控制器10就進(jìn)入步驟S18中，并且檢查換檔行程位置P是否在P5以上但小于P7，即接合套252是否位于兩個(gè)同步環(huán)255與256之間的位置。在步驟S18中換檔行程位置P大于P5但小于P7的場(chǎng)合，因接合套252位于兩個(gè)同步環(huán)255與256之間的位置，因此控制器10就判斷出換檔操作不必進(jìn)行輔助，進(jìn)入上述步驟S10中，并且斷開(kāi)旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)。
在步驟S18中換檔行程位置P不是在大于P5并小于P7的場(chǎng)合，控制器10就進(jìn)入步驟S19中，并且檢查換檔行程位置P7是否在P2以上但小于P5，即接合套252與接合齒242a的嚙合是否脫開(kāi)并摘檔完成。在步驟S19中換檔行程位置P大于P2但小于P5的場(chǎng)合，控制器10因接合套252與接合齒242a的嚙合脫開(kāi)而判斷出摘檔完成，進(jìn)入上述步驟S12中，并且逐漸降低施加在旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)上的電壓，當(dāng)換檔行程位置P到達(dá)P5時(shí)電壓變?yōu)榱?0)。
在上述步驟S19中換檔行程位置P不是在P2以上并不小于P5的場(chǎng)合，由于接合套252與接合齒241a處于嚙合中，因此控制器10判斷出必需進(jìn)行摘檔時(shí)的換檔輔助，從而就進(jìn)入步驟S13中，用V1電壓驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)。
以上，雖然根據(jù)圖示的實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明，但本發(fā)明不只局限于實(shí)施例，在本發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)可以進(jìn)行種種變形。例如，在圖示的實(shí)施例中，雖然表示了根據(jù)換檔行程位置來(lái)控制旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)的例子，但本發(fā)明也可采用與換檔操作時(shí)變速桿的作用力相對(duì)應(yīng)，控制旋轉(zhuǎn)電磁閥80(RS)的換檔輔助裝置。
本發(fā)明的效果本發(fā)明的變速器的換檔輔助裝置采用以上的構(gòu)成，可以發(fā)揮下述作用效果。
即，按照本發(fā)明，由于換檔機(jī)構(gòu)是用旋轉(zhuǎn)電磁閥來(lái)構(gòu)成用作在與變速桿操作方向分同一方向操作的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，就不必裝備減速器，即使在換檔操作迅速的場(chǎng)合，其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)也不構(gòu)成阻礙。而且，由于旋轉(zhuǎn)電磁閥80產(chǎn)生其全部線(xiàn)圈吸引、排斥的力矩，因此可以比同一尺寸的電機(jī)產(chǎn)生更大的力矩，同時(shí)由于不需要裝備減速器，因此裝置整體可小型化。
另外，按照本發(fā)明，由于旋轉(zhuǎn)電磁閥配設(shè)在安裝換檔機(jī)構(gòu)的換檔操作桿的控制桿的同一軸線(xiàn)上，旋轉(zhuǎn)電磁閥的轉(zhuǎn)子與控制桿相連結(jié)，因此連結(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并且裝置整體可小巧化。
權(quán)利要求
1．一種變速器的換檔輔助裝置，其特征是具有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于使與變速操作桿相連的、使變速器的同步裝置動(dòng)作的換檔機(jī)構(gòu)，在與該變速操作桿的換檔動(dòng)作方向的同一方向動(dòng)作，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由旋轉(zhuǎn)電磁閥構(gòu)成。
2．如權(quán)利要求1所述的變速器的換檔輔助裝置，其特征是該旋轉(zhuǎn)電磁閥配設(shè)在與安裝著該換檔機(jī)構(gòu)的換檔操作桿的控制桿的同一軸線(xiàn)上，該旋轉(zhuǎn)電磁閥的轉(zhuǎn)子與該控制桿相連。
全文摘要
本發(fā)明提供變速器的換檔輔助裝置,即使換檔操作速度迅速也不會(huì)形成阻礙,并且裝置整體可小型化。其特征是具有:驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于使與變速操作桿相連的、使變速器的同步裝置動(dòng)作的換檔機(jī)構(gòu),在與該變速操作桿的換檔動(dòng)作方向的同一方向動(dòng)作,該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由旋轉(zhuǎn)電磁閥構(gòu)成。
文檔編號(hào)F16H59/02GK1321592SQ0111555
公開(kāi)日2001年11月14日 申請(qǐng)日期2001年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月27日
發(fā)明者山本康, 巖男信幸 申請(qǐng)人:五十鈴自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社