JP2856484B2

JP2856484B2 - 変速機操作装置

Info

Publication number: JP2856484B2
Application number: JP2051452A
Authority: JP
Inventors: 善雄井上
Original assignee: JIDOSHA KIKI KK
Current assignee: JIDOSHA KIKI KK
Priority date: 1990-03-02
Filing date: 1990-03-02
Publication date: 1999-02-10
Anticipated expiration: 2014-02-10
Also published as: JPH03255269A

Description

【発明の詳細な説明】 a. 産業上の利用分野本発明は、変速機操作装置に係り、更に詳しくは、都
市バス等の低床化に対応すべく水平面に対して傾斜した
状態で車体に取付けられる変速機操作装置に関するもの
である。

b. 従来の技術従来から、大型の変速機を有する都市バスやトラック
などでは、変速機にアクチュエータ等が付加された操作
装置が取付けられ、軽い力でスムーズなセレクトおよび
シフト操作ができるようになっている。このような自動
車の変速機をアクチュエータ等によって遠隔操作する前
記変速機操作装置や電子制御式の自動変速機において
は、変速機のギヤ位置を確認したり上記アクチュエータ
等を制御するためにギヤ検知用センサが配設されてい
る。

第７図は従来の変速機操作装置１の構成を示したもの
であって、この装置１には接触型または非接触型の２つ
のギヤ位置検知用センサ2,3が使用されている（本図で
はわかり安くするため接触型センサを示す）。一方のギ
ヤ位置検知用センサ２はセレクト操作用アクチュエータ
４のセレクトロッド５の端部近傍に配設され、他方のギ
ヤ位置検知用センサ３はシフト操作用アクチュエータ６
のシフトロッド７の端部近傍に配設されている。それぞ
れのギヤ位置検知用センサ2,3は３つのリミットスイッ
チ2a,2b,2cおよび3a,3b,3cからなり、チェンジレバー８
の操作にてセレクトロッド５またはシフトロッド７が所
定の位置に移動されると、リミットスイッチ2a,2b,2cお
よび3a,3b,3cのそれぞれの１つがロッド5,7のフランジ
状端部5a,7aにて押圧されてONになり、この信号がコン
トローラ９に入力されて、変速機10がチェンジレバー８
の位置のとおり操作されるようになっている。なお、第
７図において、TKは空気タンク、MVa,MVb,MVc,MVdは電
磁弁、PLは表示装置、SPは異常警報器である。

ここで、上述のアクチュエータ4,6の構成及び動作
を、セレクト操作用アクチュエータ４を例に説明する。

アクチュエータ４は、そのシリンダ4a内に摺動自在に
配設したパワーピストン5bと、このパワーピストン5bの
両側に配設した一対の補助ピストン5c,5dとで構成され
ている。なお、第７図に示すパワーンピストン5bの位置
はニュートラル位置である。

パワーピストン5bは、セレクトロッド５に一体化され
ているが、一対の補助ピストン5c,5dはシリンダ4a内周
面とワーピストン5b外周面との間に摺動自在に嵌合され
ている。そしてパワーピストン5bの両側に形成された一
対の圧力室11a,11bに対し、電磁弁MVa,MVbを介して圧縮
空気が給排されると、その圧力によってパワーピストン
5bが矢印Ａ方向ないし矢印Ｂ方向に摺動するようになっ
ている。

チェンジレバー８のセレクト操作により、前述のとお
りセレクトロッド５が摺動すると、それに伴ってこのロ
ッド５に直結しているセレクトレバー12が、第８図にお
いて右方（Ａ方向）または左方（Ｂ方向）に移動し、シ
フトロッド７に固定されたシフトレバー13の端部13aが
変速機10のシフトフォーク14のうち14₁,14₂,14₃のいず
れかに連結されるようになっている。

前記セレクトロッド５の他端部5eには、第８図に示す
ように、位置決め機構15が設けてあり、前記シフトレバ
ー13がシフトフォーク14₁,14₂,14₃のいずれかに連結す
る位置を確定する。この位置決め機構15は、前記セレク
トロッド５の他端部5e側に設けられた複数の半球形状の
穴15aと、前記操作装置１のハウジング16側からばね15b
によって、前記ロッド５側に附勢されたスチールボール
15cとから成っている。

なお、シフトロッド７側については、従来より同様の
位置決め機構が、通常、変速機側に設けられている。

ところで、上述のような操作装置付変速機は、しばし
ば第９図に示すように、大型エンジンと結合して都市バ
スなどの大型車両の後部に取付けられる。第９図におい
て、１は前記変速機操作装置、10は変速機、17はバス、
18はエンジン、19は運転席である。近年、都市バスなど
の大型化に伴い前記エンジン18もますます大型化される
ため、都市バス17の客室後部の床面は、前部の床面に比
べて必然的に高くならざるを得ない。従って、都市バス
17などの低床化のためには、前記エンジン18および変速
機10などを含む所謂パワープラントＰを傾斜させて取付
ける必要があるが、この場合には前記変速機操作装置１
ひいてはセレクトロッド５も水平面に対して傾斜した状
態で配置されることとなる。

c. 発明が解決しようとする課題しかしながら、従来の変速機操作装置は水平取付けを
前提としているため、位置ずれ防止機構は設けられてお
らず、従って上述のような傾斜配置構成を採用した場合
には、次のような問題を生じる。すなわち、セレクトま
たはシフト操作完了と共に、アクチュエータ4,6の圧力
室11a,11b内の圧縮空気は排気される。この場合、シフ
ト方向に関しては変速機の機構上シフトロッド７の自重
や車両の振動により設定位置（操作完了位置）からずれ
ることはないが、セレクト方向に関してはセレクトロッ
ド５の自重や車両の振動によりセレクトロッド５が設定
位置からストローク方向に沿って下方ずれてしまうおそ
れがある。

具体的には、セレクト方向に少なくとも、シフトレバ
ー13の端部13aと変速機10の他のシフトフォーク（例え
ば14₃）との間の組立上の遊び分λ（第８図参照）だけ
セレクトロッド５が移動する。セレクトロッド５が移動
すると、このロッド５のフランジ状端部5aにて押圧さ
れ、ONになっているギヤ位置検知用センサ２のリミット
スイッチがOFFになり、表示装置PLは消失し誤表示をす
ると共に、前記操作装置１は、コントローラ９により繰
り返し修正操作（設定位置に戻される動作）を強いら
れ、寿命が短くなるという不都合を生じる。

このような不都合を解消するためには、第10図に示す
ようにセレクトロッド５を所定位置に係止すべくスチー
ルボール21、圧縮コイルばね22及び係合溝22から成るデ
テント機構24を付設し、このデテント機構24の作用によ
りセレクトロッド５を軸受面25に押し付け或いは曲げ力
を付加することによって、セレクトロッド５の摺動抵抗
を大きくして所定の複数のセレクト位置からの位置ずれ
を防止するような構成を採ることが考えられる。しか
し、この場合には、セレクト操作時にセレクトロッド５
に大きな操作力を加えることが必要となり、実用的でな
い。そこで、セレクトロッド５の摺動抵抗を小さくする
ために、第11図に示す如くデテント機構24の対向位置に
これと同様のデテント機構26を設けることが考えられ
る。

ところで、デテント機構を採用するに当たっては、セ
レクトロッド５に対する充分な係止力を確保し、しかも
確実な動作並びに高い耐久性を確保するためには、比較
的大径のスチールボール（ロックボール）21等を係合部
材として用いる必要がある。しかし、一般に、セレクト
操作のストロークは短いために、一対の大径のスチール
ボール21に対応する複数の係合溝23をセレクトロッド５
の軸線に沿って間隔を隔てて配置するのは困難である。

従って、傾斜して配置されるセレクトロッドの位置ず
れ防止のために、デテント機構を採用する必要があるの
であるが、セレクトロッド５のストロークが短いので、
これに対応できるようなデテント機構の開発が望まれて
いるのが実状である。

本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであ
って、その目的は、短いストロークのセレクトロッドで
あっても対応できて充分な係止力を得ることができ、確
実な動作にて充分なデテント効果（セレクトロッドの所
定の複数のセレクト位置における位置ずれ防止効果）を
得ることができ、しかも、セレクトロッドのストローク
時の摺動抵抗を小さく抑えることができるような変速機
器操作装置を提供することにある。

d. 課題を解決するための手段上述の目的を達成するために、本発明では、水平面に
対して傾斜した状態で配置されるセレクト操作用のセレ
クトロッドの周面に係合溝を設け、附勢手段にて前記セ
レクトロッドの周面に向けて常時附勢された係合部材を
前記係合溝に嵌着させることによって前記セレクトロッ
ドの位置ずれを阻止するようにした変速機操作装置にお
いて、前記係着溝を、前記セレクトロッドの軸線に沿っ
て互いに所定間隔を隔てた２箇所に形成すると共に、前
記係合部材を、前記セレクトロッドのストローク方向に
沿って互いに間隔を隔てた箇所であってかつ前記セレク
トロッドの軸線を中心にほぼ180゜ずれた対向箇所に配
置し、前記セレクトロッドのストローク方向に沿って互
いに間隔を隔てた前記係合部材のうちの少なくとも一方
が前記セレクトロッドの周面上に乗り上がった状態の下
で前記セレクトロッドが所定のセレクト設定位置に係止
されるように構成すると共に、前記セレクトロッドが水
平面に対して最も低い位置のセレクト設定位置に配置さ
れた場合には、前記係合部材の全てが前記セレクトロッ
ドの周面上に乗り上がった状態となされて前記セレクト
ロッドの下方への位置ずれがストッパ機構にて阻止され
るように構成している。

また、本発明では、前記セレクトロッドの係合溝の配
設間隔をαとし、前記セレクトロッドの軸線方向におけ
る前記係合部材の配設間隔をβとし、前記セレクトロッ
ドの隣り合うセレクト位置の間隔をγとした場合に、 α＝β＋γ、及び β＞γ を満足するように構成している。

以下、本発明の一実施例に付き、第１図〜第５図を参
照して説明する。なお、第１図〜第５図において第７図
及び第８図と同一の部分には共通の符号を付してその詳
細な説明は省略する。

第１図は変速機操作装置１をエンジンと直結して変速
機の上面に装着したときのセレクト操作側の主要部断面
図である。第１図に示すように、車両例えば都市バスの
低床化のため、変速機10の主軸10aを中心にして、パワ
ープラントＰ、すなわちエンジン18および変速機10全体
が、垂直軸Ｉ−Ｉから角度θだけ傾斜されている。この
場合、前記変速機主軸10aの中心からエンジン18の高さ
をＨとすると、前記パワープラントの傾斜によって、エ
ンジン18の高さはＨ（１−cosθ）だけ低くなる。

従って、変速機10の上面に装着された前記操作装置１
のシフトロッド７の軸線に直交するセレクト操作側のセ
レクトロッド５は、水平面II−IIから角度θだけ傾斜さ
れている。このため、上述のセレクトロッド５がその自
重や車両の走行中の振動などにより、操作された位置、
すなわち設定セレクト位置から位置ずれしないように、
セレクトロッド５に関連してデテント機構30が第２図に
示す如く設けられている。

第２図、第３図及び第４図に示すように、上述のデテ
ント機構30は、セレクトロッドの一端5f側の外周面に形
成された一対の係合溝31,32と、これらの係合溝31,32に
選択的に係合される比較的大径の４個のスチールボール
33a,33b,33c,33dと、このスチールボール33a〜33dをセ
レクトロッド５の側にそれぞれ常時附勢する圧縮コイル
ばね34a,34b,34c,34dとから構成されている。なお、ス
チールボール33a,33bはセレクトロッド５の軸線を中心
に180゜ずれた位置において互いに対向配置されると共
に、スチールボール33c,33dは前記スチールボール33a,3
3bの配設位置からセレクトロッド５のストローク方向に
沿って所定距離を隔てた箇所においてセレクトロッド５
の軸線の中心に180゜ずれた位置において互いに対向配
置されている。

なお、本例においては、デテント機構30とは反対側の
セレクトロッド端部5eに非接触型のセンサを具備する位
置検出機構40が設けられている。

また、図３に示すように、セレクトロッド５の係合溝
31,32の配設間隔をαとし、セレクトロッド５の軸線方
向におけるスチールボール33aと33cとの配設間隔並びに
スチールボール33bと33dとの配設間隔をそれぞれβと
し、セレクトロッド５の隣り合うセレクト位置の間隔を
γとした場合に、 α＝β＋γ、及び β＞γ を満足するように構成されている。

このようなデテント機構30を有する本例の変速機操作
装置１によれば、セレクトロッド５は３つのセレクト設
定位置に位置ずれを生じることなく確実に保持される。

具体的に述べると、まず、変速機10のシフトフォーク
14₂にシフトレバー13の端部13aを連結すべくセレクトロ
ッド５を第３図に示す位置（ニュートラル位置ａ）に設
定した場合、一対のスチールボール33a,33bは圧縮コイ
ルばね34a,34bの附勢力にて係合溝31内に嵌合され、他
方の一対のスチールボール33c,33dは圧縮コイルばね34
c,34dの附勢力に抗して係合溝31と32との間のセレクト
ロッド周面5g上に乗り上った位置で係合される。このよ
うな状態の下では、前記係合溝31とスチールボール33a,
33bとの間のデテント作用にて、セレクトロッド５自身
の重さや車両の振動などによりセレクトロッド５にスト
ローク方向の下方に向う力すなわち矢印Ａ方向の力が作
用してもデテント解除状態（スチールボール33a,33bが
係合溝31から外れてしまう状態）になることがなく、セ
レクトロッド５は第３図に示すニュートラル位置ａに保
持される。

また、変速機10のシフトフォーク14₁にシフトレバー1
3の端部13aを連結すべくセレクトロッド５をニュートラ
ル位置ａから矢印Ｂ方向に移動させた場合には、第４図
に示すように、一対のスチールボール33a,33bが圧縮コ
イルばね34a,34bの附勢力に抗して係合溝31から外れて
セレクトロッド５の周面5g上に乗り上がると共に、他方
の一対のスチールボール33c,33dが圧縮コイルばね34c,3
4dの附勢力によって係合溝に嵌合する。このようにして
セレクトロッド５が第４図に示す如く左方のセレクト位
置ｂに配置されると、スチールボール33c,33dと係合溝3
2との係合作用にてセレクトロッド５の下方への位置ず
れが防止される。

また、変速機10のシフトフォーク14₃にシフトレバー1
3の端部13aを連結すべくセレクトロッド５をニュートラ
ル位置ａから矢印Ａ方向に移動させた場合には、すなわ
ち図５に示す如く右方のセレクト位置ｃに移動させた場
合には、一対のスチールボール33a,33bが係合溝31から
外れてセレクトロッド５の外周面5h上に乗り上がると共
に、他の一対のスチールボール33c,33dもセレクトロッ
ド５の外周面5g上に乗り上げた状態になる。なお、この
際のセレクトロッド５の移動操作は高圧力の圧縮空気の
作用力にて行われるため係合溝31からのスチールボール
33a,33bの嵌合解除（デテント解除）は、何ら支障なく
円滑に行われる。そして、セレクトロッド５が第５図に
示す如く右方のセレクト位置ｃに配置されると、このセ
レクトロッド５は図外のストッパ機構によって下方（矢
印Ａ方向）への移動が阻止されるため、セレクトロッド
５の下方への位置ずれはデテント機構30によることなく
図外のストッパ機構にて確実に防止される。

なお、上述のセレクトロッド５の作動に際しては、一
対のスチールボール33aと33b及び一対のスチールボール
34aと34bとは互いに180゜ずれた対向位置においてセレ
クトロッド５を押圧しているので、これらの押圧力が互
いに相殺され、その結果、セレクトロッド５が軸受部に
押し付けられて摺動抵抗が副次的に大きくなってしまう
ような不都合を来すおそれは全くない。

以上、本発明の実施例に付き述べたが、本発明は既述
の実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思
想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。

例えば、第６図に示すように、係合部材としてスチー
ルボール33a,33dのみを用いるようにしてもよい。この
場合には、部材点数の削減により構成の簡素化を図るこ
とができる。

e. 発明の効果以上の如く、本発明は、セレクトロッドのストローク
方向に沿って互いに間隔を隔てた箇所であってかつセレ
クトロッドの軸線を中心にはほぼ180゜ずれた対向箇所
に係合部材（例えば、実施例で示したスチールボール33
a〜33d）を配設し、セレクトロッドのストローク方向に
沿って互いに間隔を隔てた係合部材のうちの少なくとも
一方がセレクトロッドの周面上に乗り上がった状態の下
でセレクトロッドが所定のセレクト設定位置に係止する
ように構成すると共に、セレクトロッドが水平面に対し
て最も低い位置のセレクト設定位置に配置された場合に
は、係合部材の全てがセレクトロッドの周面上に乗り上
がった状態となされてセレクトロッドの下方への位置ず
れがストッパ機構にて阻止されるように構成するように
したものであるから、セレクトロッドのストロークが短
くても、比較的大きな直径の係合部材（スチールボー
ル）をデテント機構に適用できて、傾斜状態のセレクト
ロッドを複数のセレクト位置に充分な係止力にて確実に
係止することが可能となる。従って、表示装置の誤表示
もなくなると共に、コントローラによる繰り返し修正動
作を強いられることもなくなり、本来の寿命を維持でき
る。このため、大型車両、特に都市バスなどの低床化に
充分に対応できる。

また、大きな直径のスチールボールを用いることが可
能なので、セレクトロッドのデテント機能についての信
頼性を向上できると共に、装置の耐久性向上を図ること
ができる。

しかも、セレクトロッドの軸線を中心にほぼ180゜ず
れた対向箇所にスチールボールを押し当てるようにして
いるので、スチールボールからセレクトロッドへの押圧
力は互いに相殺されることとなり、セレクトロッドが軸
受面に押し当てられて摺動抵抗が増大してしまうような
不都合を来たすことはない。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の一実施例を示すものであっ
て、第１図は本発明に係る変速機操作装置を傾けて配置
したときのセレクト操作機構部分の主要部断面図、第２
図はセレクト操作機構部分の要部拡大断面図、第３図、
第４図及び第５図はセレクトロッドの作動に伴うデテン
ト機構の動作をそれぞれ示す断面図、第６図は本発明の
別の実施例を示す第３図と同様の断面図、第７図は従来
の変速機操作装置の構成図、第８図は前記従来装置のセ
レクト操作側の主要部断面図、第９図は前記従来装置を
バスに取り付けたときの配置図、第10図及び第11図はデ
テント機構をそれぞれ示す断面図である。１……変速機操作装置、４……セレクト操作用アクチュエータ、５……セレクトロッド、5g,5h……周面、 30……デテント機構、 31,32……係合溝、 33a〜33d……係合部材としてのスチールボール、 34a〜34d……附勢部材としての圧縮コイルばね。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】水平面に対して傾斜した状態で配置される
セレクト操作用のセレクトロッドの周面に係合溝を設
け、附勢手段にて前記セレクトロッドの周面に向けて常
時附勢された係合部材を前記係合溝に嵌着させることに
よって前記セレクトロッドの位置ずれを阻止するように
した変速機操作装置において、前記係着溝を、前記セレ
クトロッドの軸線に沿って互いに所定間隔を隔てた２箇
所に形成すると共に、前記係合部材を、前記セレクトロ
ッドのストローク方向に沿って互いに間隔を隔てた箇所
であってかつ前記セレクトロッドの軸線を中心にほぼ18
0゜ずれた対向箇所に配置し、前記セレクトロッドのス
トローク方向に沿って互いに間隔を隔てた前記係合部材
のうちの少なくとも一方が前記セレクトロッドの周面上
に乗り上がった状態の下で前記セレクトロッドが所定の
セレクト設定位置に係止されるように構成すると共に、
前記セレクトロッドが水平面に対して最も低い位置のセ
レクト設定位置に配置された場合には、前記係合部材の
全てが前記セレクトロッドの周面上に乗り上がった状態
となされて前記セレクトロッドの下方への位置ずれがス
トッパ機構にて阻止されるように構成したこと特徴とす
る変速機操作装置。
【請求項２】前記セレクトロッドの係合溝の配設間隔を
αとし、前記セレクトロッドの軸線方向における前記係
合部材の配設間隔をβとし、前記セレクトロッドの隣り
合うセレクト位置の間隔をγとした場合に、 α＝β＋γ、及び β＞γ を満足するように構成したことを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載の変速機操作装置。