切換機構
１つの主変速機部（６）と少なくとも１つの補助レンジ変速機部（１０）とを備えた多段車両変速機（４）用の切換機構（２）が、主変速機部（６）内の切換要素（４４、５０、５２、５４）を操作するための切換手段（１２、１４、１８、３８）と補助レンジ変速機部（１０）内の切換要素（４２、４６）を操作するための切換手段（１２、１４、１８、３８）とを含む。主変速機部（６）内の切換要素（４４、５０、５２、５４）を操作するための切換手段（１２、１４、１８、３８）が補助レンジ変速機部（１０）内の切換要素（４２、４６）も操作する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文に記載された切換機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
商用車内の最新の多段車両変速機は、多段主変速機部の他に、多段補助レンジ変速機部および／または多段スプリッタ変速機部を有する。主変速機の変速段はスプリッタ変速機によって変速比をさらに分割することができ、連続する変速段において一層小さな変速ステップが生じる。補助レンジ変速機でもって、主変速機のすべての変速段を補助レンジ変速機の各変速段と一緒に利用することができ、補助レンジ変速機の少なくとも１つの変速段において主変速機変速段の本来の直接的変速比が減速もしくは増速されることによって、主変速機の総変速比を拡大することができる。
【０００３】
そのような車両変速機が例えば独国特許出願公開ＤＥ４４２２９００Ａ１により公知となっている。このような車両変速機は主として主変速機部内では手動で切換えられる一方、スプリッタ変速機部および補助レンジ変速機部内でのシフトは、運転者が相応のシフトを引き起こした後、空圧式または液圧式アクチュエータによって行われる。
【０００４】
冒頭に指摘した種類の車両変速機用自動切換機構も公知となっており、それが欧州特許ＥＰ０５４１０３５Ｂ１に述べられている。そこでは制御ユニット内にアクチュエータが並べてまとめられており、各一つのアクチュエータがスプリッタ変速機部、主変速機部および補助レンジ変速機部を操作する。これらのアクチュエータはそれぞれ切換ロッドを介して変速段の各切換機構に作用する。これの欠点としては、付属する弁、センサおよび切換ロッドを備えた個別のアクチュエータによって各変速機部が操作されねばならないということがある。このことは部品点数の多さ、それに起因する費用、さらには大きな重量を意味する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、補助レンジ変速機部の操作を簡素化する車両変速機用切換機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、請求項１の特徴を有する切換機構によって解決される。各実施形態が各従属請求項の対象である。
【０００７】
一つの主変速機部と少なくとも一つの補助レンジ変速機部とを備えた多段車両変速機用の切換機構が、主変速機部内の切換要素を操作するための切換手段と補助レンジ変速機部内の切換要素を操作するための切換手段とを含む。本発明によれば、主変速機部内の切換要素を操作するための切換手段が補助レンジ変速機部内の切換要素も操作する。有利な一構成において、主変速機部内の切換要素を操作するための切換手段は単一の切換軸を含む。主変速機部内の切換要素を操作するための切換手段は、一実施形態において、切換指令を実行するための空圧式、液圧式または電気式アクチュエータを含む。有利な一実施形態において、主変速機部内の切換要素を操作するための切換手段は選択指令を実行するための空圧式、液圧式または電気式アクチュエータを含むこともできる。各アクチュエータの制御は、主に、制御機構内で所定の規則に従って処理される指令に基づいて自動的に行われる。好ましい一実施形態において、切換手段が自由空間を有し、所要の切換要素を選択するための選択過程の間、切換手段の切換要素、特に切換ロッドを操作する要素、例えば切換ロッド上の切換フィンガがこの自由空間内で一切換過程の方向に運動可能である。切換フィンガの運動は切換過程時と同じ方向に進むが、しかしこれとは異なり選択過程の一部を成している。これにより、本来は切換運動を実行しなければならないアクチュエータが特定範囲内で選択運動に寄与する。一構成態様では、一方で補助レンジ変速機部の一つの切換要素が、他方で主変速機部の一つの切換要素が、自由空間に隣接している。この自由空間内で切換フィンガはその運動時に、例えば主変速機部のシフトに役立つ切換ロッドから、補助レンジ変速機を切り換える切換ロッドに移る。切換要素は主に同期化切換要素である。他のやはり有利な一構成では、切換要素が同期要素なしのかみ合い係合部を含む。同期要素なしのかみ合い係合部がある場合、自由空間の横の切換要素は主に主変速機部の最高変速段および最低変速段用の切換要素である。有利な一実施形態において切換フィンガは切換軸上に配置しておくことができるだけでなく、切換手段に含まれるアクチュエータによって直接操作することもでき、このため切換手段と直接結合されている。
【０００８】
図面を基に本発明が詳しく述べられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、主変速機部６とスプリッタ変速機部８と補助レンジ変速機部１０とを備えた車両変速機４の切換機構２を示す。１つのアクチュエータ１２が切換軸１４もしくは切換フィンガ３８を軸線方向で矢印方向１６に沿って操作する。第２アクチュエータ１８によって切換軸１４はその回転軸線の周りを矢印方向２０に沿って回動可能である。アクチュエータ１２、１８と接続された接続ライン２２、２４、２６、２８を介してアクチュエータ１２、１８は制御される。これは電気ラインとすることができるが、しかし液圧式または空圧式調整用の流体の態様の制御媒体用供給ラインとすることもできる。ここで述べられるのは空気を使った空圧式制御であり、これはしばしば商用車において車両に起因して設けられており、ブレーキ制御の他に変速機シフト用にも使用される。スプリッタ変速機部内に示してある切換フォーク３０はスプリッタ変速機部８内のここには図示しない切換要素内に係合し、主変速機部６内の１つの変速ステップを細分するためにスプリッタ変速機の２つの変速段を分割する。切換フォーク３０は切換ロッド３２を介して軸線方向で矢印方向３６に沿ってアクチュエータ３４によって移動させられ、これによりスプリッタ変速機部８の異なる変速段は切り換えることができる。アクチュエータ１２、１８、３４が制御機構３７と接続されており、この制御機構内で所定の規則に従って切換信号が発生される。
【００１０】
切換軸１４が切換フィンガ３８を有し、この切換フィンガは図１において切換ロッド４２と切換ロッド４４との間の自由空間４０内に配置されている。この位置においてアクチュエータ１２は、切換ロッド４２または４４が動かされることなく、切換軸１４を従って切換フィンガ３８を軸線方向で矢印方向１６に沿って自由に移動させることができる。切換ロッド４４と強固に結合された切換フォーク４６は補助レンジ変速機部１０内のここには図示しない摺動スリーブ内に係合する。切換ロッド４２と強固に結合された切換フォーク５０は主変速機部６内で２つの変速段をシフトするために設けられている。これら両方の変速段は特に主変速機部６の第１前進段と後退段である。切換ロッド４２の自由空間４０とは反対の側に他の切換ロッド５２が設けられており、この切換ロッド内に切換フィンガ３８はやはり係合できる。切換ロッド５２が切換フォーク５４と結合されており、この切換フォークは例えば主変速機部６内の第２、第３前進段を切り換える。
【００１１】
図２を参考に主変速機部６および補助レンジ変速機部１０におけるシフトの変速経過を説明する。この変更態様において補助レンジ変速機部１０は同期機構を備えている。図１に相応して、この略図では切換フィンガ３８が中央位置において示してあり、それがこの位置を占めるのは、空圧式シフトにおいてここには図示しない中央空気貯蔵部からアクチュエータ１２、１８のすべての入口２２、２４、２６、２８に空気が供給されるときである。車両変速機４の第４変速段から第３変速段にダウンシフトするときまず車両クラッチが開放され、中央空気供給部に空気が供給される。ここに示す車両変速機では主変速機部６内に３つの前進段と１つの後退段が設けられており、最初の３つの前進段は補助レンジ変速機部１０の低速位置（ＧＰＬ）で行われ、第４前進段は補助レンジ変速機部１０の高速位置（ＧＰＳ）と接続された主変速機部６の第１前進段の位置に一致する。
【００１２】
ここには補助レンジ変速機部１０の低速位置（ＧＰＬ）における切換ロッド４４が示してある。
【００１３】
最初に説明するダウンシフト用出発位置としての第４変速段用位置において切換フィンガ３８は切換ロッド４２の領域において図示した位置よりも図２で左方向にずれた位置にあり、切換ロッド４２は主変速機部６内で第１変速段を接続している。このためアクチュエータ１２で接続ライン２４が通気されている。同様に、切換フィンガをこの位置で矢印方向２０に相応して保持するためにアクチュエータ１８で接続ライン２６、２８が同時に通気されている。引き続き接続ライン２２が付加的に通気され、これにより切換フィンガ３８は図２に示す位置を占め、中立位置にある。その直後、車両クラッチが係合される。接続ライン２８の排気によって切換フィンガ３８は図２の図示平面において上方に移動され、切換ロッド４４に突接するのでこの方向での進路を継続できなくなる。それに続く接続ライン２２の付加的排気によって切換フィンガ３８は切換ロッド４４と切換ロッド４２との間の自由空間４０内で図２の図示平面を左方向に動き、位置ＧＰＳにおいて切換ロッド４４の開口部内に係合できることになる。この開口部の方向への切換フィンガの運動はアクチュエータ１８によって維持されたままとなり、開口部に達すると図示平面において上方への切換フィンガ３８の運動継続の障害はなくなる。その直後、接続ライン２２が再び通気され、切換フィンガ３８は切換ロッド４４をまず位置Ｎに達するまで移動させる。引き続き接続ライン２４が排気され、切換フィンガは切換ロッド３８を位置ＧＰＬに達するまで完全に移動させる。それとともに補助レンジ変速機部が低変速比位置に切換えられる一方、主変速機部６は引き続き中立位置にある。位置ＧＰＳとＧＰＬとの間で切換フィンガの進むべき進路は、その都度接続された両方の切換端位置の間で一方の切換ロッド４２、５２の切換フィンガが進まねばならない進路に一致する。それとともに切換ロッド４２、５２上の接続された切換端位置の中立位置からの距離は、切換ロッド４４の接続された切換端位置ＧＰＳまたはＧＰＬの中立位置Ｎからの距離に一致する。主変速機部６内での最終的シフトのため、まず切換フィンガ３８の運動と挟まって動かなくなることを防止するために、いまや接続ライン２２が排気される。接続ライン２８の付加的通気のゆえに、切換フィンガ３８は図２の図示平面において下方に移動され、切換ロッド４２に突接するのでこの方向でのその進路を継続できなくなる。それに続いて接続ライン２２、２４を通気することによって、切換フィンガ３８は図２の図示平面において左方向に動き、位置Ｎにおいて切換ロッド４２の開口部内に係合できることになる。この開口部の方向への切換フィンガの運動はアクチュエータ１８によって維持されたままであり、開口部に達すると図示平面において下方への切換フィンガ３８の運動継続の障害はなくなる。接続ライン２６が排気され、これにより切換フィンガ３８は切換ロッド５２の開口部内に係合できる。この位置に切換フィンガ３８が留まるのは、さしあたり、主変速機部６内でのシフト用に必要なエンジン回転数が達成されるまでである。所要の回転数に達したなら、まず接続ライン２２も排気され、切換フィンガ３８は切換ロッド５２を図２の図示平面において左方向に移動させ、これにより第３変速段が接続される。最後に中央空気供給部が切られる。
【００１４】
やはり図２を参考に次に主変速機部６および補助レンジ変速機部１０における他のシフトの変速経過を説明する。この変更態様でも補助レンジ変速機部１０が同期機構を備えている。車両変速機４の第３変速段から第４変速段にアップシフトするときまず車両クラッチが開放され、中央空気供給部に空気が供給される。既に先に述べたように、ここに示す車両変速機では主変速機部６内に３つの前進段と１つの後退段が設けられており、最初の３つの前進段は補助レンジ変速機部１０の低速位置（ＧＰＬ）で行われ、第４前進段は補助レンジ変速機部１０の高速位置（ＧＰＳ）と接続された主変速機部６内の第１前進段の位置に一致する。以下に説明するアップシフト用出発位置としての第３変速段用位置において切換フィンガ３８は切換ロッド５２の領域において図示位置よりも図２で左下方向にずれた位置にあり、切換ロッド５２は主変速機部６内で第３変速段を接続している。このためアクチュエータ１２で接続ライン２４が通気されている。同様にアクチュエータ１８で接続ライン２８が通気されている。引き続き接続ライン２２が付加的に通気され、これにより切換フィンガ３８はまず、図２に示す位置よりも下方にずれた位置を占め、中立位置にある。その直後、車両クラッチが係合される。接続ライン２８の排気と接続ライン２６の通気とによって切換フィンガ３８は図２の図示平面において上方に移動され、切換ロッド４４に突接するのでこの方向でのその進路を継続できなくなる。それに続く接続ライン２４の付加的排気によって切換フィンガ３８は切換ロッド４４と切換ロッド４２との間の自由空間４０内で図２の図示平面において右方向に動き、位置ＧＰＬにおいて切換ロッド４４の開口部内に係合できることになる。この開口部の方向への切換フィンガの運動はアクチュエータ１８によって維持されたままであり、開口部に達すると図示平面において上方への切換フィンガ３８の運動継続の障害は再びなくなる。その直後接続ライン２４が再び通気され、切換フィンガ３８は切換ロッド４４をまず位置Ｎに達するまで移動させる。引き続き接続ライン２２が排気され、切換フィンガ３８は切換ロッド４４を位置ＧＰＳに達するまで完全に移動させる。それとともに補助レンジ変速機部１０が高速変速比位置に切換えられている一方、主変速機部６は引き続き中立位置にある。主変速機部６内で最終的にシフトするために、まず切換フィンガ３８の運動と挟まって動かなくなることを防止するためにいまや接続ライン２２、２４が排気される。接続ライン２８の付加的通気の結果、切換フィンガ３８は図２の図示平面において下方に移動され、切換ロッド４２に突接するのでこの方向でのその進路を継続できなくなる。それに続く接続ライン２２、２４の通気によって切換フィンガ３８は自由空間４０内で図２の図示平面において右方向に動き、位置Ｎにおいて切換ロッド４２の開口部内に係合できることになる。この開口部の方向への切換フィンガの運動はアクチュエータ１８によって維持されたままとなり、開口部に達すると図示平面において下方への切換フィンガ３８の運動継続の障害はなくなる。この位置に切換フィンガ３８が留まるのは、さしあたり、主変速機６内でのシフト用に必要なエンジン回転数が達成されるまでである。所要の回転数に達したなら、接続ライン２２が排気され、切換フィンガ３８は切換ロッド４２を図２の図示平面において左方向に移動させ、これにより主変速機部６内で第１変速段として第４変速段が切換えられる。最後に中央空気供給部が切られる。
【００１５】
以上説明した両方の切換過程では、主変速機部６が中立位置にある限り、つまり主変速機部６内で変速段が接続されていない一方で車両エンジンが各接続回転数に調節される限り、補助レンジ変速機部１０の切換は行われる。その場合、主変速機部６内でのシフトはシフト全体の最終部分として実施される。補助レンジ変速機部１０内でかみ合い係合部が使用される場合、補助レンジ変速機部１０内でのシフト用の回転数補償はエンジン同期機構によって行われる。それゆえに、補助レンジ変速機部１０内でのシフトはこの場合最終シフトとして実行されねばならず、その場合主変速機部６内でのシフトは既に完了していなければならない。切換ロッド４２が切換端位置にある間に切換フィンガ３８を運動させるための自由空間４０にも到達できるように、切換ロッド４２によって切換えられる主変速機部６の変速段はこの変更態様において主変速機部６の最低変速比と最高変速比とを含まねばならない。その場合にのみ、補助レンジ変速機部１０を調整するための切換ロッド４４は切換端位置から切換フィンガで動き出し、補助レンジ変速機部１０の低速変速比の最高段から補助レンジ変速機部１０の高速変速比の最低段およびその逆へと切り換えることができる。
【００１６】
図３では切換ロッド４２に主変速機部６の第１変速段と第３変速段が配置される一方、切換ロッド５２には第２変速段と後退段が配置されている。図３を参考に主変速機部６および補助レンジ変速機部１０におけるシフトの変速経過を説明する。この変更態様では補助レンジ変速機部１０がかみ合い係合部を備えている。図１に相応してこの略図では切換フィンガ３８が中央位置で示してあり、それがこの位置を占めるのは、空圧式シフトの場合アクチュエータ１２、１８のすべての入口２２、２４、２６、２８でここには図示しない中央空気貯蔵部から空気が供給されるときである。
【００１７】
ここでは切換ロッド４４が補助レンジ変速機の高速位置（ＧＰＳ）で示してある。これは図２の位置とは入れ替わっているが、しかし変速経過の最適化に役立つ。補助レンジ変速機の設計に応じて切換ロッドの位置はさまざまに形成することができる。図２による位置の配置では、以下に述べる切換経過は相応に適合することができる。
【００１８】
車両変速機４の第４変速段から第３変速段にダウンシフトするときまず車両クラッチが開放され、中央空気供給部に空気が供給される。別の変更態様について既に述べたように、ここに示した車両変速機では主変速機部６内に３つの前進段と１つの後退段が設けられており、最初の３つの前進段は補助レンジ変速機部１０の低速位置（ＧＰＬ）で行われ、第４前進段は補助レンジ変速機部１０の高速位置（ＧＰＳ）と接続された主変速機６の第１前進段の位置に一致する。最初に説明するダウンシフト用出発位置としての第４変速段用位置において切換フィンガ３８は切換ロッド４２の領域において図示した位置よりも図３で右方向にずれた位置にあり、切換ロッド４２は主変速機部６内で第１変速段を接続している。このためアクチュエータ１２で接続ライン２２が通気されている。同様に、切換フィンガをこの位置で矢印方向２０に相応して保持するためにアクチュエータ１８で接続ライン２６、２８が同時に通気されている。引き続き接続ライン２２が排気される。接続ライン２８の排気によって、切換フィンガ３８は図３の図示平面において上方に移動され、位置ＧＰＳにおいて切換ロッド４４の開口部内に係合できることになる。その直後、接続ライン２２、２４が再び通気され、切換フィンガ３８は切換ロッド４４を位置Ｎに達するまで移動させる。それとともに補助レンジ変速機部が中立位置に切換えられる一方、主変速機部６は引き続き第１変速段にある。接続ライン２２、２４が排気される。接続ライン２８の付加的通気によって切換フィンガ３８は図３の図示平面において下方に動き、切換ロッド４２に突接するのでこの方向でのその進路を継続できなくなる。それに続いて接続ライン２２を付加的に通気することによって切換フィンガ３８は切換ロッド４４と切換ロッド４２との間の自由空間４０内を図３の図示平面において右方向に動き、第１変速段用位置において切換ロッド４２の開口部内に係合できることになる。この開口部の方向への切換フィンガの運動はアクチュエータ１８によって維持されたままであり、開口部に達すると図示平面において下方への切換フィンガ３８の運動継続の障害はなくなる。主変速機部６内でのシフト用に不可欠な切換回転数に到達後、接続ライン２２が排気され、接続ライン２４が通気され、切換ロッド４２は図示平面において左方向に、主変速機部６内で第３変速段用切換端位置が達成されるまで切換える。その直後、車両クラッチが係合される。補助レンジ変速機部１０内での最終的シフトのため、まず切換フィンガ３８の運動を防止するために、いまや接続ライン２２、２４が排気される。接続ライン２８の排気によって切換フィンガ３８は図３の図示平面において上方に移動され、切換ロッド４４に突接するのでこの方向でのその進路を継続できなくなる。それに続いて接続ライン２２、２４を同時に通気することによって、切換フィンガ３８は切換ロッド４４と切換ロッド４２との間の自由空間４０内で図３の図示平面において右方向に動き、位置Ｎにおいて切換ロッド４４の開口部内に係合できることになる。この開口部の方向への切換フィンガの運動はアクチュエータ１８によって維持されたままであり、開口部に達すると図示平面において上方への切換フィンガ３８の運動継続の障害はなくなる。この位置に切換フィンガ３８が留まるのは、さしあたり、補助レンジ変速機部１０内でのシフト用に必要なエンジン回転数が達成されるまでである。所要の回転数に達したなら、接続ライン２２が排気され、切換フィンガ３８は切換ロッド４４を位置ＧＰＬに達するまで移動させる。接続ライン２４が排気される。接続ライン２８の付加的通気のゆえに、切換フィンガ３８は図３の図示平面において下方に移動され、主変速機部６の切り換えられた第３変速段の位置において切換ロッド４２の開口部内に係合できることになる。最後に中央空気供給部が切られる。
【００１９】
やはり図３を参考に次に主変速機部６および補助レンジ変速機部１０における他のシフトの変速経過を説明する。この変更態様でも補助レンジ変速機部１０がかみ合い係合部を備えている。車両変速機４の第３変速段から第４変速段にアップシフトするときまず車両クラッチが開放され、中央空気供給部に空気が供給される。以下に説明するアップシフト用出発位置としての第３変速段用位置において切換フィンガ３８は切換ロッド４２の領域において図示位置よりも図３で左方向にずれた位置にあり、切換ロッド４２は主変速機部６内で第３変速段を接続している。このためアクチュエータ１２で接続ライン２４が通気されている。同様に、切換フィンガをこの位置で矢印方向２０に相応して保持するためにアクチュエータ１８で接続ライン２６、２８が同時に通気されている。引き続き接続ライン２４が付加的に排気される。接続ライン２８の排気によって切換フィンガ３８は図３の図示平面において上方に移動され、位置ＧＰＬにおいて切換ロッド４４の開口部内に係合できることになる。その直後、接続ライン２２、２４が再び通気され、切換フィンガ３８は切換ロッド４４を位置Ｎに達するまで移動させる。それともに補助レンジ変速機部が中立位置に切換えられている一方、主変速機部６は引き続き第３変速段用位置にある。接続ライン２２、２４が排気される。接続ライン２８の付加的通気によって切換フィンガ３８は図３の図示平面において下方に動き、切換ロッド４２に突接するのでこの方向でのその進路を継続できなくなる。それに続く接続ライン２４の付加的通気によって切換フィンガ３８は切換ロッド４４と切換ロッド４２との間の自由空間４０内で図３の図示平面において左方向に動き、第３変速段用位置において切換ロッド４２の開口部内に係合できることになる。この開口部の方向への切換フィンガの運動はアクチュエータ１８によって維持されたままとなり、開口部に達すると図示平面において下方への切換フィンガ３８の運動継続の障害はなくなる。主変速機６内でのシフト用に不可欠な切換回転数に到達後、接続ライン２４が排気され、接続ライン２２が通気され、切換フィンガ４２は、主変速機部６内で第１変速段用切換端位置が達成されるまで、図示平面において右方向に切り換わる。その直後、車両クラッチが係合される。補助レンジ変速機部１０内での最終的シフトのため、まず切換フィンガ３８の運動を防止するために、いまや接続ライン２２、２４が排気される。接続ライン２８の排気によって切換フィンガ３８は図３の図示平面において上方に移動され、切換ロッド４４に突接するのでこの方向でのその進路を継続できなくなる。それに続いて接続ライン２２、２４を同時に通気することによって、切換フィンガ３８は切換ロッド４４と切換ロッド４２との間の自由空間４０内で図３の図示平面において左方向に動き、位置Ｎにおいて切換ロッド４４の開口部内に係合できることになる。この開口部の方向への切換フィンガの運動はアクチュエータ１８によって維持されたままであり、開口部に達すると図示平面において上方への切換フィンガ３８の運動継続の障害はなくなる。この位置に切換フィンガ３８が留まるのは、さしあたり、補助レンジ変速機部１０内でのシフト用に必要なエンジン回転数が達成されるまでである。所要の回転数に達したなら、接続ライン２４が排気され、切換フィンガ３８は切換ロッド４４を位置ＧＰＳに達するまで移動させる。接続ライン２２が排気される。接続ライン２８の付加的通気のゆえに、切換フィンガ３８は図３の図示平面において下方に移動され、主変速機部６の切り換えられた第１変速段の位置において切換ロッド４２の開口部内に係合できることになる。最後に中央空気供給部が切られる。
【００２０】
以上述べた構造によって補助レンジ変速機部１０のシフト用に、個別のアクチュエータと付属する制御系もしくは制御弁も、このアクチュエータと補助レンジ変速機部１０内の切換フォークとの間に不可欠な機械式伝達も、省くことができる。このことが特別有利に作用するのは、主変速機部内の４つの変速段用に元々設計された変速機においてこれらの変速段の１つを省くことができ、そのことにより１つの切換ロッドを省くことができる場合である。車両変速機の変速段数がこれにより確かに減少しているが、しかしそのことによってシフトへの支出を節約することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】切換機構の図である。
【図２】同期シフト部の切換要素の略図である。
【図３】かみ合い係合部の切換要素の略図である。
【符号の説明】
【００２２】
２ 切換機構
４ 車両変速機
６ 主変速機部
８ スプリッタ変速機部
１０ 補助レンジ変速機部
１２ アクチュエータ
１４ 切換軸
１６ 矢印方向
１８ アクチュエータ
２０ 矢印方向
２２ 接続ライン
２４ 接続ライン
２６ 接続ライン
２８ 接続ライン
３０ 切換フォーク
３２ 切換ロッド
３４ アクチュエータ
３６ 矢印方向
３７ 制御機構
３８ 切換フィンガ
４０ 自由空間
４２ 切換ロッド
４４ 切換ロッド
４６ 切換フォーク
５０ 切換フォーク
５２ 切換ロッド
５４ 切換フォーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文に記載された切換機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
商用車内の最新の多段車両変速機は、多段主変速機部の他に、多段補助レンジ変速機部および／または多段スプリッタ変速機部を有する。主変速機の変速段はスプリッタ変速機によって変速比をさらに分割することができ、連続する変速段において一層小さな変速ステップが生じる。補助レンジ変速機でもって、主変速機のすべての変速段を補助レンジ変速機の各変速段と一緒に利用することができ、補助レンジ変速機の少なくとも１つの変速段において主変速機変速段の本来の直接的変速比が減速もしくは増速されることによって、主変速機の総変速比を拡大することができる。
【０００３】
そのような車両変速機が例えば独国特許出願公開ＤＥ４４２２９００Ａ１により公知となっている。このような車両変速機は主として主変速機部内では手動で切換えられる一方、スプリッタ変速機部および補助レンジ変速機部内でのシフトは、運転者が相応のシフトを引き起こした後、空圧式または液圧式アクチュエータによって行われる。
【０００４】
冒頭に指摘した種類の車両変速機用自動切換機構も公知となっており、それが欧州特許ＥＰ０５４１０３５Ｂ１に述べられている。そこでは制御ユニット内にアクチュエータが並べてまとめられており、各一つのアクチュエータがスプリッタ変速機部、主変速機部および補助レンジ変速機部を操作する。これらのアクチュエータはそれぞれ切換ロッドを介して変速段の各切換機構に作用する。これの欠点としては、付属する弁、センサおよび切換ロッドを備えた個別のアクチュエータによって各変速機部が操作されねばならないということがある。このことは部品点数の多さ、それに起因する費用、さらには大きな重量を意味する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、補助レンジ変速機部の操作を簡素化する車両変速機用切換機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、請求項１の特徴を有する切換機構によって解決される。各実施形態が各従属請求項の対象である。
【０００７】
一つの主変速機部と少なくとも一つの補助レンジ変速機部とを備えた多段車両変速機用の切換機構が、主変速機部内の切換要素を操作するための切換手段と補助レンジ変速機部内の切換要素を操作するための切換手段とを含む。本発明によれば、主変速機部内の切換要素を操作するための切換手段が補助レンジ変速機部内の切換要素も操作する。有利な一構成において、主変速機部内の切換要素を操作するための切換手段は単一の切換軸を含む。主変速機部内の切換要素を操作するための切換手段は、一実施形態において、切換指令を実行するための空圧式、液圧式または電気式アクチュエータを含む。有利な一実施形態において、主変速機部内の切換要素を操作するための切換手段は選択指令を実行するための空圧式、液圧式または電気式アクチュエータを含むこともできる。各アクチュエータの制御は、主に、制御機構内で所定の規則に従って処理される指令に基づいて自動的に行われる。好ましい一実施形態において、切換手段が自由空間を有し、所要の切換要素を選択するための選択過程の間、切換手段の切換要素、特に切換ロッドを操作する要素、例えば切換ロッド上の切換フィンガがこの自由空間内で一切換過程の方向に運動可能である。切換フィンガの運動は切換過程時と同じ方向に進むが、しかしこれとは異なり選択過程の一部を成している。これにより、本来は切換運動を実行しなければならないアクチュエータが特定範囲内で選択運動に寄与する。一構成態様では、一方で補助レンジ変速機部の一つの切換要素が、他方で主変速機部の一つの切換要素が、自由空間に隣接している。この自由空間内で切換フィンガはその運動時に、例えば主変速機部のシフトに役立つ切換ロッドから、補助レンジ変速機を切り換える切換ロッドに移る。切換要素は主に同期化切換要素である。他のやはり有利な一構成では、切換要素が同期要素なしのかみ合い係合部を含む。同期要素なしのかみ合い係合部がある場合、自由空間の横の切換要素は主に主変速機部の最高変速段および最低変速段用の切換要素である。有利な一実施形態において切換フィンガは切換軸上に配置しておくことができるだけでなく、切換手段に含まれるアクチュエータによって直接操作することもでき、このため切換手段と直接結合されている。
【０００８】
図面を基に本発明が詳しく述べられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、主変速機部６とスプリッタ変速機部８と補助レンジ変速機部１０とを備えた車両変速機４の切換機構２を示す。１つのアクチュエータ１２が切換軸１４もしくは切換フィンガ３８を軸線方向で矢印方向１６に沿って操作する。第２アクチュエータ１８によって切換軸１４はその回転軸線の周りを矢印方向２０に沿って回動可能である。アクチュエータ１２、１８と接続された接続ライン２２、２４、２６、２８を介してアクチュエータ１２、１８は制御される。これは電気ラインとすることができるが、しかし液圧式または空圧式調整用の流体の態様の制御媒体用供給ラインとすることもできる。ここで述べられるのは空気を使った空圧式制御であり、これはしばしば商用車において車両に起因して設けられており、ブレーキ制御の他に変速機シフト用にも使用される。スプリッタ変速機部内に示してある切換フォーク３０はスプリッタ変速機部８内のここには図示しない切換要素内に係合し、主変速機部６内の１つの変速ステップを細分するためにスプリッタ変速機の２つの変速段を分割する。切換フォーク３０は切換ロッド３２を介して軸線方向で矢印方向３６に沿ってアクチュエータ３４によって移動させられ、これによりスプリッタ変速機部８の異なる変速段は切り換えることができる。アクチュエータ１２、１８、３４が制御機構３７と接続されており、この制御機構内で所定の規則に従って切換信号が発生される。
【００１０】
切換軸１４が切換フィンガ３８を有し、この切換フィンガは図１において切換ロッド４２と切換ロッド４４との間の自由空間４０内に配置されている。この位置においてアクチュエータ１２は、切換ロッド４２または４４が動かされることなく、切換軸１４を従って切換フィンガ３８を軸線方向で矢印方向１６に沿って自由に移動させることができる。切換ロッド４４と強固に結合された切換フォーク４６は補助レンジ変速機部１０内のここには図示しない摺動スリーブ内に係合する。切換ロッド４２と強固に結合された切換フォーク５０は主変速機部６内で２つの変速段をシフトするために設けられている。これら両方の変速段は特に主変速機部６の第１前進段と後退段である。切換ロッド４２の自由空間４０とは反対の側に他の切換ロッド５２が設けられており、この切換ロッド内に切換フィンガ３８はやはり係合できる。切換ロッド５２が切換フォーク５４と結合されており、この切換フォークは例えば主変速機部６内の第２、第３前進段を切り換える。
【００１１】
図２を参考に主変速機部６および補助レンジ変速機部１０におけるシフトの変速経過を説明する。この変更態様において補助レンジ変速機部１０は同期機構を備えている。図１に相応して、この略図では切換フィンガ３８が中央位置において示してあり、それがこの位置を占めるのは、空圧式シフトにおいてここには図示しない中央空気貯蔵部からアクチュエータ１２、１８のすべての入口２２、２４、２６、２８に空気が供給されるときである。車両変速機４の第４変速段から第３変速段にダウンシフトするときまず車両クラッチが開放され、中央空気供給部に空気が供給される。ここに示す車両変速機では主変速機部６内に３つの前進段と１つの後退段が設けられており、最初の３つの前進段は補助レンジ変速機部１０の低速位置（ＧＰＬ）で行われ、第４前進段は補助レンジ変速機部１０の高速位置（ＧＰＳ）と接続された主変速機部６の第１前進段の位置に一致する。
【００１２】
ここには補助レンジ変速機部１０の低速位置（ＧＰＬ）における切換ロッド４４が示してある。
【００１３】
最初に説明するダウンシフト用出発位置としての第４変速段用位置において切換フィンガ３８は切換ロッド４２の領域において図示した位置よりも図２で左方向にずれた位置にあり、切換ロッド４２は主変速機部６内で第１変速段を接続している。このためアクチュエータ１２で接続ライン２４が通気されている。同様に、切換フィンガをこの位置で矢印方向２０に相応して保持するためにアクチュエータ１８で接続ライン２６、２８が同時に通気されている。引き続き接続ライン２２が付加的に通気され、これにより切換フィンガ３８は図２に示す位置を占め、中立位置にある。その直後、車両クラッチが係合される。接続ライン２８の排気によって切換フィンガ３８は図２の図示平面において上方に移動され、切換ロッド４４に突接するのでこの方向での進路を継続できなくなる。それに続く接続ライン２２の付加的排気によって切換フィンガ３８は切換ロッド４４と切換ロッド４２との間の自由空間４０内で図２の図示平面を左方向に動き、位置ＧＰＳにおいて切換ロッド４４の開口部内に係合できることになる。この開口部の方向への切換フィンガの運動はアクチュエータ１８によって維持されたままとなり、開口部に達すると図示平面において上方への切換フィンガ３８の運動継続の障害はなくなる。その直後、接続ライン２２が再び通気され、切換フィンガ３８は切換ロッド４４をまず位置Ｎに達するまで移動させる。引き続き接続ライン２４が排気され、切換フィンガは切換ロッド３８を位置ＧＰＬに達するまで完全に移動させる。それとともに補助レンジ変速機部が低変速比位置に切換えられる一方、主変速機部６は引き続き中立位置にある。位置ＧＰＳとＧＰＬとの間で切換フィンガの進むべき進路は、その都度接続された両方の切換端位置の間で一方の切換ロッド４２、５２の切換フィンガが進まねばならない進路に一致する。それとともに切換ロッド４２、５２上の接続された切換端位置の中立位置からの距離は、切換ロッド４４の接続された切換端位置ＧＰＳまたはＧＰＬの中立位置Ｎからの距離に一致する。主変速機部６内での最終的シフトのため、まず切換フィンガ３８の運動と挟まって動かなくなることを防止するために、いまや接続ライン２２が排気される。接続ライン２８の付加的通気のゆえに、切換フィンガ３８は図２の図示平面において下方に移動され、切換ロッド４２に突接するのでこの方向でのその進路を継続できなくなる。それに続いて接続ライン２２、２４を通気することによって、切換フィンガ３８は図２の図示平面において左方向に動き、位置Ｎにおいて切換ロッド４２の開口部内に係合できることになる。この開口部の方向への切換フィンガの運動はアクチュエータ１８によって維持されたままであり、開口部に達すると図示平面において下方への切換フィンガ３８の運動継続の障害はなくなる。接続ライン２６が排気され、これにより切換フィンガ３８は切換ロッド５２の開口部内に係合できる。この位置に切換フィンガ３８が留まるのは、さしあたり、主変速機部６内でのシフト用に必要なエンジン回転数が達成されるまでである。所要の回転数に達したなら、まず接続ライン２２も排気され、切換フィンガ３８は切換ロッド５２を図２の図示平面において左方向に移動させ、これにより第３変速段が接続される。最後に中央空気供給部が切られる。
【００１４】
やはり図２を参考に次に主変速機部６および補助レンジ変速機部１０における他のシフトの変速経過を説明する。この変更態様でも補助レンジ変速機部１０が同期機構を備えている。車両変速機４の第３変速段から第４変速段にアップシフトするときまず車両クラッチが開放され、中央空気供給部に空気が供給される。既に先に述べたように、ここに示す車両変速機では主変速機部６内に３つの前進段と１つの後退段が設けられており、最初の３つの前進段は補助レンジ変速機部１０の低速位置（ＧＰＬ）で行われ、第４前進段は補助レンジ変速機部１０の高速位置（ＧＰＳ）と接続された主変速機部６内の第１前進段の位置に一致する。以下に説明するアップシフト用出発位置としての第３変速段用位置において切換フィンガ３８は切換ロッド５２の領域において図示位置よりも図２で左下方向にずれた位置にあり、切換ロッド５２は主変速機部６内で第３変速段を接続している。このためアクチュエータ１２で接続ライン２４が通気されている。同様にアクチュエータ１８で接続ライン２８が通気されている。引き続き接続ライン２２が付加的に通気され、これにより切換フィンガ３８はまず、図２に示す位置よりも下方にずれた位置を占め、中立位置にある。その直後、車両クラッチが係合される。接続ライン２８の排気と接続ライン２６の通気とによって切換フィンガ３８は図２の図示平面において上方に移動され、切換ロッド４４に突接するのでこの方向でのその進路を継続できなくなる。それに続く接続ライン２４の付加的排気によって切換フィンガ３８は切換ロッド４４と切換ロッド４２との間の自由空間４０内で図２の図示平面において右方向に動き、位置ＧＰＬにおいて切換ロッド４４の開口部内に係合できることになる。この開口部の方向への切換フィンガの運動はアクチュエータ１８によって維持されたままであり、開口部に達すると図示平面において上方への切換フィンガ３８の運動継続の障害は再びなくなる。その直後接続ライン２４が再び通気され、切換フィンガ３８は切換ロッド４４をまず位置Ｎに達するまで移動させる。引き続き接続ライン２２が排気され、切換フィンガ３８は切換ロッド４４を位置ＧＰＳに達するまで完全に移動させる。それとともに補助レンジ変速機部１０が高速変速比位置に切換えられている一方、主変速機部６は引き続き中立位置にある。主変速機部６内で最終的にシフトするために、まず切換フィンガ３８の運動と挟まって動かなくなることを防止するためにいまや接続ライン２２、２４が排気される。接続ライン２８の付加的通気の結果、切換フィンガ３８は図２の図示平面において下方に移動され、切換ロッド４２に突接するのでこの方向でのその進路を継続できなくなる。それに続く接続ライン２２、２４の通気によって切換フィンガ３８は自由空間４０内で図２の図示平面において右方向に動き、位置Ｎにおいて切換ロッド４２の開口部内に係合できることになる。この開口部の方向への切換フィンガの運動はアクチュエータ１８によって維持されたままとなり、開口部に達すると図示平面において下方への切換フィンガ３８の運動継続の障害はなくなる。この位置に切換フィンガ３８が留まるのは、さしあたり、主変速機６内でのシフト用に必要なエンジン回転数が達成されるまでである。所要の回転数に達したなら、接続ライン２２が排気され、切換フィンガ３８は切換ロッド４２を図２の図示平面において左方向に移動させ、これにより主変速機部６内で第１変速段として第４変速段が切換えられる。最後に中央空気供給部が切られる。
【００１５】
以上説明した両方の切換過程では、主変速機部６が中立位置にある限り、つまり主変速機部６内で変速段が接続されていない一方で車両エンジンが各接続回転数に調節される限り、補助レンジ変速機部１０の切換は行われる。その場合、主変速機部６内でのシフトはシフト全体の最終部分として実施される。補助レンジ変速機部１０内でかみ合い係合部が使用される場合、補助レンジ変速機部１０内でのシフト用の回転数補償はエンジン同期機構によって行われる。それゆえに、補助レンジ変速機部１０内でのシフトはこの場合最終シフトとして実行されねばならず、その場合主変速機部６内でのシフトは既に完了していなければならない。切換ロッド４２が切換端位置にある間に切換フィンガ３８を運動させるための自由空間４０にも到達できるように、切換ロッド４２によって切換えられる主変速機部６の変速段はこの変更態様において主変速機部６の最低変速比と最高変速比とを含まねばならない。その場合にのみ、補助レンジ変速機部１０を調整するための切換ロッド４４は切換端位置から切換フィンガで動き出し、補助レンジ変速機部１０の低速変速比の最高段から補助レンジ変速機部１０の高速変速比の最低段およびその逆へと切り換えることができる。
【００１６】
図３では切換ロッド４２に主変速機部６の第１変速段と第３変速段が配置される一方、切換ロッド５２には第２変速段と後退段が配置されている。図３を参考に主変速機部６および補助レンジ変速機部１０におけるシフトの変速経過を説明する。この変更態様では補助レンジ変速機部１０がかみ合い係合部を備えている。図１に相応してこの略図では切換フィンガ３８が中央位置で示してあり、それがこの位置を占めるのは、空圧式シフトの場合アクチュエータ１２、１８のすべての入口２２、２４、２６、２８でここには図示しない中央空気貯蔵部から空気が供給されるときである。
【００１７】
ここでは切換ロッド４４が補助レンジ変速機の高速位置（ＧＰＳ）で示してある。これは図２の位置とは入れ替わっているが、しかし変速経過の最適化に役立つ。補助レンジ変速機の設計に応じて切換ロッドの位置はさまざまに形成することができる。図２による位置の配置では、以下に述べる切換経過は相応に適合することができる。
【００１８】
車両変速機４の第４変速段から第３変速段にダウンシフトするときまず車両クラッチが開放され、中央空気供給部に空気が供給される。別の変更態様について既に述べたように、ここに示した車両変速機では主変速機部６内に３つの前進段と１つの後退段が設けられており、最初の３つの前進段は補助レンジ変速機部１０の低速位置（ＧＰＬ）で行われ、第４前進段は補助レンジ変速機部１０の高速位置（ＧＰＳ）と接続された主変速機６の第１前進段の位置に一致する。最初に説明するダウンシフト用出発位置としての第４変速段用位置において切換フィンガ３８は切換ロッド４２の領域において図示した位置よりも図３で右方向にずれた位置にあり、切換ロッド４２は主変速機部６内で第１変速段を接続している。このためアクチュエータ１２で接続ライン２２が通気されている。同様に、切換フィンガをこの位置で矢印方向２０に相応して保持するためにアクチュエータ１８で接続ライン２６、２８が同時に通気されている。引き続き接続ライン２２が排気される。接続ライン２８の排気によって、切換フィンガ３８は図３の図示平面において上方に移動され、位置ＧＰＳにおいて切換ロッド４４の開口部内に係合できることになる。その直後、接続ライン２２、２４が再び通気され、切換フィンガ３８は切換ロッド４４を位置Ｎに達するまで移動させる。それとともに補助レンジ変速機部が中立位置に切換えられる一方、主変速機部６は引き続き第１変速段にある。接続ライン２２、２４が排気される。接続ライン２８の付加的通気によって切換フィンガ３８は図３の図示平面において下方に動き、切換ロッド４２に突接するのでこの方向でのその進路を継続できなくなる。それに続いて接続ライン２２を付加的に通気することによって切換フィンガ３８は切換ロッド４４と切換ロッド４２との間の自由空間４０内を図３の図示平面において右方向に動き、第１変速段用位置において切換ロッド４２の開口部内に係合できることになる。この開口部の方向への切換フィンガの運動はアクチュエータ１８によって維持されたままであり、開口部に達すると図示平面において下方への切換フィンガ３８の運動継続の障害はなくなる。主変速機部６内でのシフト用に不可欠な切換回転数に到達後、接続ライン２２が排気され、接続ライン２４が通気され、切換ロッド４２は図示平面において左方向に、主変速機部６内で第３変速段用切換端位置が達成されるまで切換える。その直後、車両クラッチが係合される。補助レンジ変速機部１０内での最終的シフトのため、まず切換フィンガ３８の運動を防止するために、いまや接続ライン２２、２４が排気される。接続ライン２８の排気によって切換フィンガ３８は図３の図示平面において上方に移動され、切換ロッド４４に突接するのでこの方向でのその進路を継続できなくなる。それに続いて接続ライン２２、２４を同時に通気することによって、切換フィンガ３８は切換ロッド４４と切換ロッド４２との間の自由空間４０内で図３の図示平面において右方向に動き、位置Ｎにおいて切換ロッド４４の開口部内に係合できることになる。この開口部の方向への切換フィンガの運動はアクチュエータ１８によって維持されたままであり、開口部に達すると図示平面において上方への切換フィンガ３８の運動継続の障害はなくなる。この位置に切換フィンガ３８が留まるのは、さしあたり、補助レンジ変速機部１０内でのシフト用に必要なエンジン回転数が達成されるまでである。所要の回転数に達したなら、接続ライン２２が排気され、切換フィンガ３８は切換ロッド４４を位置ＧＰＬに達するまで移動させる。接続ライン２４が排気される。接続ライン２８の付加的通気のゆえに、切換フィンガ３８は図３の図示平面において下方に移動され、主変速機部６の切り換えられた第３変速段の位置において切換ロッド４２の開口部内に係合できることになる。最後に中央空気供給部が切られる。
【００１９】
やはり図３を参考に次に主変速機部６および補助レンジ変速機部１０における他のシフトの変速経過を説明する。この変更態様でも補助レンジ変速機部１０がかみ合い係合部を備えている。車両変速機４の第３変速段から第４変速段にアップシフトするときまず車両クラッチが開放され、中央空気供給部に空気が供給される。以下に説明するアップシフト用出発位置としての第３変速段用位置において切換フィンガ３８は切換ロッド４２の領域において図示位置よりも図３で左方向にずれた位置にあり、切換ロッド４２は主変速機部６内で第３変速段を接続している。このためアクチュエータ１２で接続ライン２４が通気されている。同様に、切換フィンガをこの位置で矢印方向２０に相応して保持するためにアクチュエータ１８で接続ライン２６、２８が同時に通気されている。引き続き接続ライン２４が付加的に排気される。接続ライン２８の排気によって切換フィンガ３８は図３の図示平面において上方に移動され、位置ＧＰＬにおいて切換ロッド４４の開口部内に係合できることになる。その直後、接続ライン２２、２４が再び通気され、切換フィンガ３８は切換ロッド４４を位置Ｎに達するまで移動させる。それともに補助レンジ変速機部が中立位置に切換えられている一方、主変速機部６は引き続き第３変速段用位置にある。接続ライン２２、２４が排気される。接続ライン２８の付加的通気によって切換フィンガ３８は図３の図示平面において下方に動き、切換ロッド４２に突接するのでこの方向でのその進路を継続できなくなる。それに続く接続ライン２４の付加的通気によって切換フィンガ３８は切換ロッド４４と切換ロッド４２との間の自由空間４０内で図３の図示平面において左方向に動き、第３変速段用位置において切換ロッド４２の開口部内に係合できることになる。この開口部の方向への切換フィンガの運動はアクチュエータ１８によって維持されたままとなり、開口部に達すると図示平面において下方への切換フィンガ３８の運動継続の障害はなくなる。主変速機６内でのシフト用に不可欠な切換回転数に到達後、接続ライン２４が排気され、接続ライン２２が通気され、切換フィンガ４２は、主変速機部６内で第１変速段用切換端位置が達成されるまで、図示平面において右方向に切り換わる。その直後、車両クラッチが係合される。補助レンジ変速機部１０内での最終的シフトのため、まず切換フィンガ３８の運動を防止するために、いまや接続ライン２２、２４が排気される。接続ライン２８の排気によって切換フィンガ３８は図３の図示平面において上方に移動され、切換ロッド４４に突接するのでこの方向でのその進路を継続できなくなる。それに続いて接続ライン２２、２４を同時に通気することによって、切換フィンガ３８は切換ロッド４４と切換ロッド４２との間の自由空間４０内で図３の図示平面において左方向に動き、位置Ｎにおいて切換ロッド４４の開口部内に係合できることになる。この開口部の方向への切換フィンガの運動はアクチュエータ１８によって維持されたままであり、開口部に達すると図示平面において上方への切換フィンガ３８の運動継続の障害はなくなる。この位置に切換フィンガ３８が留まるのは、さしあたり、補助レンジ変速機部１０内でのシフト用に必要なエンジン回転数が達成されるまでである。所要の回転数に達したなら、接続ライン２４が排気され、切換フィンガ３８は切換ロッド４４を位置ＧＰＳに達するまで移動させる。接続ライン２２が排気される。接続ライン２８の付加的通気のゆえに、切換フィンガ３８は図３の図示平面において下方に移動され、主変速機部６の切り換えられた第１変速段の位置において切換ロッド４２の開口部内に係合できることになる。最後に中央空気供給部が切られる。
【００２０】
以上述べた構造によって補助レンジ変速機部１０のシフト用に、個別のアクチュエータと付属する制御系もしくは制御弁も、このアクチュエータと補助レンジ変速機部１０内の切換フォークとの間に不可欠な機械式伝達も、省くことができる。このことが特別有利に作用するのは、主変速機部内の４つの変速段用に元々設計された変速機においてこれらの変速段の１つを省くことができ、そのことにより１つの切換ロッドを省くことができる場合である。車両変速機の変速段数がこれにより確かに減少しているが、しかしそのことによってシフトへの支出を節約することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】切換機構の図である。
【図２】同期シフト部の切換要素の略図である。
【図３】かみ合い係合部の切換要素の略図である。
【符号の説明】
【００２２】
２ 切換機構
４ 車両変速機
６ 主変速機部
８ スプリッタ変速機部
１０ 補助レンジ変速機部
１２ アクチュエータ
１４ 切換軸
１６ 矢印方向
１８ アクチュエータ
２０ 矢印方向
２２ 接続ライン
２４ 接続ライン
２６ 接続ライン
２８ 接続ライン
３０ 切換フォーク
３２ 切換ロッド
３４ アクチュエータ
３６ 矢印方向
３７ 制御機構
３８ 切換フィンガ
４０ 自由空間
４２ 切換ロッド
４４ 切換ロッド
４６ 切換フォーク
５０ 切換フォーク
５２ 切換ロッド
５４ 切換フォーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの主変速機部（６）と少なくとも１つの補助レンジ変速機部（１０）とを備えた多段車両変速機（４）用の切換機構（２）であって、当該切換機構が主変速機部（６）内の切換要素（４４、５０、５２、５４）を操作するための切換手段（１２、１４、１８、３８）と補助レンジ変速機部（１０）内の切換要素（４２、４６）を操作するための切換手段（１２、１４、１８、３８）とを含むものにおいて、
主変速機部（６）内の切換要素（４４、５０、５２、５４）を操作するための切換手段（１２、１４、１８、３８）が補助レンジ変速機部（１０）内の切換要素（４２、４６）も操作することを特徴とする切換機構。
【請求項２】
主変速機部（６）内の切換要素（４４、５０、５２、５４）を操作するための切換手段（１２、１４、１８、３８）が、切換指令を実行するための空圧式、液圧式または電気式アクチュエータ（１２）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の切換機構（２）。
【請求項３】
主変速機部（６）内の切換要素（４４、５０、５２、５４）を操作するための切換手段（１２、１４、１８、３８）が、選択指令を実行するための空圧式、液圧式または電気式アクチュエータ（１８）を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の切換機構（２）。
【請求項４】
制御機構（３７）内で所定の規則に従って処理される指令に基づいてアクチュエータ（１２、１８）の制御が自動的に行われることを特徴とする、請求項２または３に記載の切換機構（２）。
【請求項５】
切換手段（１２、１４、１８、３８）が自由空間（４０）を有し、所要の切換要素（４２、４４、４６、５０、５２、５４）を選択するための選択過程の間、切換手段の切換要素（４２、４４、４６、５０、５２、５４）を操作する要素（３８）が前記自由空間内で一切換過程の方向に運動可能であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の切換機構（２）。
【請求項６】
切換指令を実行するためのアクチュエータ（１２）が、切換過程の方向で選択過程を実行するために、選択指令の少なくとも諸部分で制御可能であることを特徴とする、請求項５に記載の切換機構（２）。
【請求項７】
一方で補助レンジ変速機部（１０）の１切換要素（４２）が、他方で主変速機部（６）の１切換要素（４４）が、自由空間（４０）に隣接していることを特徴とする、請求項５または６に記載の切換機構（２）。
【請求項８】
補助レンジ変速機部（１０）の切換要素（４２、４６）が同期化切換要素であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の切換機構（２）。
【請求項９】
補助レンジ変速機部（１０）の切換要素（４２、４６）が同期要素なしのかみ合い係合部を含むことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の切換機構（２）。
【請求項１０】
同期要素なしのかみ合い係合部がある場合、主変速機部（６）の自由空間（４０）の横に配置される切換要素（４４）が主変速機部（６）の最高変速段および最低変速段用の切換要素であることを特徴とする、請求項９に記載の切換機構（２）。
【請求項１１】
主変速機部（６）内の切換要素（４４、５０、５２、５４）を操作するための切換手段（１２、１４、１８、３８）が単一の切換軸（１４）を含むことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の切換機構（２）。
【請求項１２】
切換フィンガ（３８）が、切換運動および選択運動を実行するための切換手段（１２、１８）と直接結合されていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の切換機構（２）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの主変速機部（６）と少なくとも１つの補助レンジ変速機部（１０）とを備えた多段車両変速機（４）用の切換機構（２）であって、切換機構が主変速機部（６）内の切換要素（４２、５０、５２、５４）を操作するための切換手段（１２、１４、１８、３８）と補助レンジ変速機部（１０）内の切換要素（４４、４６）を操作するための切換手段（１２、１４、１８、３８）とを含み、主変速機部（６）内の切換要素（４２、５０、５２、５４）を操作するための切換手段（１２、１４、１８、３８）が補助レンジ変速機部（１０）内の切換要素（４４、４６）も操作するものにおいて、
切換手段（１２、１４、１８、３８）が自由空間（４０）を有し、所要の切換要素（４２、４４、４６、５０、５２、５４）を選択するための選択過程の間、切換手段の切換要素（４２、４４、４６、５０、５２、５４）を操作する要素（３８）がこの自由空間内で一切換過程の方向に運動可能であることを特徴とする切換機構。
【請求項２】
主変速機部（６）内の切換要素（４２、５０、５２、５４）を操作するための切換手段（１２、１４、１８、３８）が、切換指令を実行するための空圧式、液圧式または電気式アクチュエータ（１２）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の切換機構（２）。
【請求項３】
主変速機部（６）内の切換要素（４２、５０、５２、５４）を操作するための切換手段（１２、１４、１８、３８）が、選択指令を実行するための空圧式、液圧式または電気式アクチュエータ（１８）を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の切換機構（２）。
【請求項４】
制御機構（３７）内で所定の規則に従って処理される指令に基づいてアクチュエータ（１２、１８）の制御が自動的に行われることを特徴とする、請求項２または３に記載の切換機構（２）。
【請求項５】
切換指令を実行するためのアクチュエータ（１２）が、切換過程の方向で選択過程を実行するために、選択指令の少なくとも諸部分で制御可能であることを特徴とする、請求項２〜４のいずれか一項に記載の切換機構（２）。
【請求項６】
一方で補助レンジ変速機部（１０）の１切換要素（４４）が、他方で主変速機部（６）の１切換要素（４２）が、自由空間（４０）に隣接していることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の切換機構（２）。
【請求項７】
補助レンジ変速機部（１０）の切換要素（４４、４６）が同期化切換要素であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の切換機構（２）。
【請求項８】
補助レンジ変速機部（１０）の切換要素（４４、４６）が同期要素なしのかみ合い係合部を含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の切換機構（２）。
【請求項９】
同期要素なしのかみ合い係合部がある場合、主変速機部（６）の自由空間（４０）の横に配置される切換要素（４２）が主変速機部（６）の最高変速段および最低変速段用の切換要素であることを特徴とする、請求項８に記載の切換機構（２）。
【請求項１０】
主変速機部（６）内の切換要素（４２、５０、５２、５４）を操作するための切換手段（１２、１４、１８、３８）が単一の切換軸（１４）を含むことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の切換機構（２）。
【請求項１１】
切換フィンガ（３８）が、切換運動および選択運動を実行するための切換手段（１２、１８）と直接結合されていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の切換機構（２）。
【請求項１】
１つの主変速機部（６）と少なくとも１つの補助レンジ変速機部（１０）とを備えた多段車両変速機（４）用の切換機構（２）であって、当該切換機構が主変速機部（６）内の切換要素（４４、５０、５２、５４）を操作するための切換手段（１２、１４、１８、３８）と補助レンジ変速機部（１０）内の切換要素（４２、４６）を操作するための切換手段（１２、１４、１８、３８）とを含むものにおいて、
主変速機部（６）内の切換要素（４４、５０、５２、５４）を操作するための切換手段（１２、１４、１８、３８）が補助レンジ変速機部（１０）内の切換要素（４２、４６）も操作することを特徴とする切換機構。
【請求項２】
主変速機部（６）内の切換要素（４４、５０、５２、５４）を操作するための切換手段（１２、１４、１８、３８）が、切換指令を実行するための空圧式、液圧式または電気式アクチュエータ（１２）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の切換機構（２）。
【請求項３】
主変速機部（６）内の切換要素（４４、５０、５２、５４）を操作するための切換手段（１２、１４、１８、３８）が、選択指令を実行するための空圧式、液圧式または電気式アクチュエータ（１８）を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の切換機構（２）。
【請求項４】
制御機構（３７）内で所定の規則に従って処理される指令に基づいてアクチュエータ（１２、１８）の制御が自動的に行われることを特徴とする、請求項２または３に記載の切換機構（２）。
【請求項５】
切換手段（１２、１４、１８、３８）が自由空間（４０）を有し、所要の切換要素（４２、４４、４６、５０、５２、５４）を選択するための選択過程の間、切換手段の切換要素（４２、４４、４６、５０、５２、５４）を操作する要素（３８）が前記自由空間内で一切換過程の方向に運動可能であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の切換機構（２）。
【請求項６】
切換指令を実行するためのアクチュエータ（１２）が、切換過程の方向で選択過程を実行するために、選択指令の少なくとも諸部分で制御可能であることを特徴とする、請求項５に記載の切換機構（２）。
【請求項７】
一方で補助レンジ変速機部（１０）の１切換要素（４２）が、他方で主変速機部（６）の１切換要素（４４）が、自由空間（４０）に隣接していることを特徴とする、請求項５または６に記載の切換機構（２）。
【請求項８】
補助レンジ変速機部（１０）の切換要素（４２、４６）が同期化切換要素であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の切換機構（２）。
【請求項９】
補助レンジ変速機部（１０）の切換要素（４２、４６）が同期要素なしのかみ合い係合部を含むことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の切換機構（２）。
【請求項１０】
同期要素なしのかみ合い係合部がある場合、主変速機部（６）の自由空間（４０）の横に配置される切換要素（４４）が主変速機部（６）の最高変速段および最低変速段用の切換要素であることを特徴とする、請求項９に記載の切換機構（２）。
【請求項１１】
主変速機部（６）内の切換要素（４４、５０、５２、５４）を操作するための切換手段（１２、１４、１８、３８）が単一の切換軸（１４）を含むことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の切換機構（２）。
【請求項１２】
切換フィンガ（３８）が、切換運動および選択運動を実行するための切換手段（１２、１８）と直接結合されていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の切換機構（２）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの主変速機部（６）と少なくとも１つの補助レンジ変速機部（１０）とを備えた多段車両変速機（４）用の切換機構（２）であって、切換機構が主変速機部（６）内の切換要素（４２、５０、５２、５４）を操作するための切換手段（１２、１４、１８、３８）と補助レンジ変速機部（１０）内の切換要素（４４、４６）を操作するための切換手段（１２、１４、１８、３８）とを含み、主変速機部（６）内の切換要素（４２、５０、５２、５４）を操作するための切換手段（１２、１４、１８、３８）が補助レンジ変速機部（１０）内の切換要素（４４、４６）も操作するものにおいて、
切換手段（１２、１４、１８、３８）が自由空間（４０）を有し、所要の切換要素（４２、４４、４６、５０、５２、５４）を選択するための選択過程の間、切換手段の切換要素（４２、４４、４６、５０、５２、５４）を操作する要素（３８）がこの自由空間内で一切換過程の方向に運動可能であることを特徴とする切換機構。
【請求項２】
主変速機部（６）内の切換要素（４２、５０、５２、５４）を操作するための切換手段（１２、１４、１８、３８）が、切換指令を実行するための空圧式、液圧式または電気式アクチュエータ（１２）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の切換機構（２）。
【請求項３】
主変速機部（６）内の切換要素（４２、５０、５２、５４）を操作するための切換手段（１２、１４、１８、３８）が、選択指令を実行するための空圧式、液圧式または電気式アクチュエータ（１８）を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の切換機構（２）。
【請求項４】
制御機構（３７）内で所定の規則に従って処理される指令に基づいてアクチュエータ（１２、１８）の制御が自動的に行われることを特徴とする、請求項２または３に記載の切換機構（２）。
【請求項５】
切換指令を実行するためのアクチュエータ（１２）が、切換過程の方向で選択過程を実行するために、選択指令の少なくとも諸部分で制御可能であることを特徴とする、請求項２〜４のいずれか一項に記載の切換機構（２）。
【請求項６】
一方で補助レンジ変速機部（１０）の１切換要素（４４）が、他方で主変速機部（６）の１切換要素（４２）が、自由空間（４０）に隣接していることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の切換機構（２）。
【請求項７】
補助レンジ変速機部（１０）の切換要素（４４、４６）が同期化切換要素であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の切換機構（２）。
【請求項８】
補助レンジ変速機部（１０）の切換要素（４４、４６）が同期要素なしのかみ合い係合部を含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の切換機構（２）。
【請求項９】
同期要素なしのかみ合い係合部がある場合、主変速機部（６）の自由空間（４０）の横に配置される切換要素（４２）が主変速機部（６）の最高変速段および最低変速段用の切換要素であることを特徴とする、請求項８に記載の切換機構（２）。
【請求項１０】
主変速機部（６）内の切換要素（４２、５０、５２、５４）を操作するための切換手段（１２、１４、１８、３８）が単一の切換軸（１４）を含むことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の切換機構（２）。
【請求項１１】
切換フィンガ（３８）が、切換運動および選択運動を実行するための切換手段（１２、１８）と直接結合されていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の切換機構（２）。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公表番号】特表２００６−５０４０５２（Ｐ２００６−５０４０５２Ａ）
【公表日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−５４５８６１（Ｐ２００４−５４５８６１）
【出願日】平成１５年１０月１６日（２００３．１０．１６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００３／０１１４５３
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０３８２６２
【国際公開日】平成１６年５月６日（２００４．５．６）
【出願人】（５０００４５１２１）ツェットエフ、フリードリッヒスハーフェン、アクチエンゲゼルシャフト (312)
【氏名又は名称原語表記】ＺＦ ＦＲＩＥＤＲＩＣＨＳＨＡＦＥＮ ＡＧ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１５年１０月１６日（２００３．１０．１６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００３／０１１４５３
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０３８２６２
【国際公開日】平成１６年５月６日（２００４．５．６）
【出願人】（５０００４５１２１）ツェットエフ、フリードリッヒスハーフェン、アクチエンゲゼルシャフト (312)
【氏名又は名称原語表記】ＺＦ ＦＲＩＥＤＲＩＣＨＳＨＡＦＥＮ ＡＧ
【Ｆターム（参考）】
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