JPH01216147A - 変速機操作装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ａ、　産業上の利用分野 本発明は圧縮空気の給排によりパワーピストンを介して
、自動的にシフトレバ−を操作する変速機操作装置に関
し、特にシフト操作中にダンピング（制動）がかけられ
る変速機操作装置に関する。

ｂ、　従来の技術とその問題点 変速機の操作に要する力は、セレクト操作に比べるとシ
フト操作の方が格段に大きな力を要する。

このため特に大型の変速機を有するバスやトランクなど
では、圧縮空気の給排により自動的にシフト操作中を操
作する変速機操作装置が搭載され、運転者は軽い力でス
ムーズなシフト操作ができるようになっている。

ところで、変速機のギヤには通例同期式ギヤが用いられ
ているが、この同期式ギヤは同期が完了する直前にシフ
ト操作の負荷が最大となり、同期が完了した後は負荷が
急減する。一方、変速機操作装置では圧縮空気にて動作
するパワーピストンの力をシフトレバ−に伝達するとい
う構成をとっている。従ってギヤの同期が完了した直後
にパワーピストンが急加速し、その結果変速ギヤのドッ
グ歯やギヤシフトフォーク等に衝撃が加わってこれらに
機械的損傷を与え、この結実装置の耐久性が大幅に低下
するおそれがあった。

このため、変速機のギヤが同期を完了した後もパワーピ
ストンが急加速することのない変速機操作装置として、
パワーピストンのピストンロッドの内部にオイルシリン
ダを固定的に配設するとともに、このオイルシリンダの
内部にオリフィスを有するダンパピストンを摺動自在に
嵌合し、このダンパピストンを固定ロッドを介して装置
の固定側に連結した装置を本出願人は既に提案した。

（特願昭６２−１４８８５３号） しかしながら、前記変速機操作装置のシフト操作におい
ては、ピストンロッドがストロークするとき、オイルシ
リンダ内のオイルがダンパピストンのオリフィスを通過
し、この際の通過抵抗がピストンロッドに対してそのス
トローク方向と逆方向に作用する。このため、シフト操
作の開始から変速ギヤの同期およびシフト操作完了に至
るまで、パワーピストンないしピストンロッドが急加速
しようとしても、前記オイルシリンダのダンピング作用
によってピストンロッドの加速が減衰され、従って、シ
フト操作完了までの時間が長くかかるという問題点があ
った。

他方、前述の圧縮空気を給排して自動的にシフト操作す
る変速機操作装置に対し、圧縮空気を給排する少なくと
も一対の電磁弁を設け、この電磁弁の排気側に少なくと
も２段階に変化させることができる可変絞り電磁弁を設
け、しかもこの可変絞り電磁弁を制御装置により、シフ
ト操作の途中でシリンダからの排気の絞りを変化させる
ように構成した操作装置がある。（特開昭６０−９５２
４５号公報）しかしながら、前記変速機操作装置では可
変絞り電磁弁を設けなければならず、かつ該可変絞り電
磁弁を制御するための電気的な制御装置を別に設置しな
ければならないという問題点があった。

本発明はかかる点に鑑みなされたもので、その目的は前
記問題点を解消し、シフト操作に際し、ニュートラル位
置における操作開始から変速機のギヤの同期直前までは
速かに動作し、同期および同期完了後はパワーピストン
が急加速することがなく円滑にギヤ変速ができる極めて
簡便な変速機操作装置を提供することにある。

Ｃ０問題点を解決するための手段 前記目的を達成するための本発明の構成は、パワーピス
トンが中空のピストンロッドを介して変速機のシフトレ
バ−と連結され、上記パワーピストンの両側に形成され
た一対の圧力室に対し圧縮空気を選択的に給排して前記
シフトレバ−を作動させるようにした変速機操作装置に
おいて、前記ピストンロッドの内部にオイルシリンダを
固定的に配設し、前記オイルシリンダの内部には、一部
にシリンダ拡大部を形成すると共にダンパピストンを摺
動自在に緩く嵌合せしめ、該ダンパピストンを固定ロッ
ドを介して、装置の固定側に連結したことを特徴とする
。

ｄ、　作用 前述のように構成した変速機操作装置においては、二つ
以上の異なったダンピング作用を備えている。今、作用
の説明を解り易くするため、二つの異なったダンピング
作用について述べることにする。

シフト操作に際し、特にニュートラル位置付近における
操作では、ピストンロッドが動作するとき、オイルシリ
ンダのほぼ中央部に形成したシリンダ拡大部のところを
ダンパピストンが通過する。

ここは、前記シリンダ拡大部と該ダンパピストンの外径
部との間隙が広いので、該ダンパピストンは速かに移動
できる。このため、前記ピストンロッドは速かに動作す
る。

次に、変速機ギヤの同期直前に対応して、前記ダンパピ
ストンがオイルシリンダの通常のシリンダ小径部のとこ
ろに達し、その後は、前記間隙が狭いので、この狭い間
隙をオイルが通過する際の通過抵抗が前記ピストンロッ
ドに対してそのストローク方向と逆方向にダンピング作
用する。このため変速機ギヤの同期中および同期が完了
した後にパワーピストンないしピストンロッドが急加速
しようとしても、前記ダンピング作用によってピストン
ロッドの加速が減衰され、従って、円滑にギヤ変速がで
きると共に、変速機ギヤに衝撃が加わるのを未然に防止
できる。

以上、二つの異なったダンピング作用について述べたが
、前記ダンパピストンの動きにつれて、三辺上の異なっ
たダンピング作用が要求されるときは、複数の異なる径
を有するシリンダ拡大部をオイルシリンダ内に形成すれ
ばよい。

ｅ、　実施例 以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例で、二つの
異なったダンピング作用をもたせた場合を例示的に詳し
く説明する。

第１図は本発明の変速機操作装置の一実施例の縦断面を
示したものであって、同図に示す如くこの装置はパワー
シリンダ１．ストロークセンサ２゜オイルダンパ３によ
って主として構成されている。

パワーシリンダｌは、シリンダ４内に配設したパワーピ
ストン５と、このパワーピストン５の両側に配設した一
対の補助ピストン６．７とで構成されている。なお同図
に示すパワーピストン５の位置はニュートラル位置であ
る。

パワーピストン５はピストンロッド８に固定すれている
が、一対の補助ピストン６．７はシリンダ４内周面とパ
ワ−ピストン５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５の両側に形成された一対の
圧力室９．１０に対して圧縮空気が給排されると、この
圧力によってパワーピストン５が矢印ａ方向ないし矢印
す方向にストロークするようになっている。なお、この
際、一対の補助ピストン６．７はギヤ抜き時におけるパ
ワーピストン５の出力を補助するとともに、センタスト
ッパ１）とともにパワーピストン５のニュートラル位置
の位置決め作用をなすものである。

なお第１図で１２．１３はそれぞれ電磁弁を示し、これ
ら１を磁弁１２．１３の０Ｎ−ＯＦＦ作動にてエアタン
ク１４の圧縮空気が一対の圧力室９．１０に給排される
ようになっている。

ストロークセンサ２は、ピストンロフト８の一端に取付
けられた延長ロッド１７と、この延長ロッド１７の外周
に嵌合された永久磁石１８付のスリーブ１９と、磁電変
換素子２０によるセンサ部２１とで構成され、永久磁石
１８の位置を検出してその検出信号を図示しないコント
ローラに伝えるようになっている。

オイルダンパ３は、ピストンロッド８の他端の内部に固
定的に嵌合され、かつ内部の中央部分にシリンダ拡大部
２４ａを形成したオイルシリンダ２４と、このオイルシ
リンダ２４の内部に僅かな間隙を介して摺動自在に緩や
かに嵌合されたダンパピストン２５と、その中央部がダ
ンパピストン２５に固着、または一体成形されるととも
に、両端がオイルシリンダ２４の端壁２４ｂ、２４Ｃに
摺動自在に挿通された固定ロッド２６と社よって構成さ
れている。ここで前記オイルシリンダ２４の内部の中央
部分に形成されたシリンダ拡大部２４ａのストローク方
向の長さは、変速機のニュートラル位置から変速機ギヤ
の同期直前までのストロークを考慮して決定される。

なお、この固定ロフト２６の一端２６ａはロッドカバー
２７に止着されている。

第２図は前記オイルダンパ３の拡大縦断面を示したもの
で、同時に、ダンパオイルの発熱などによるオイルの体
積膨脂を吸収する機構を示す、同図において、前記固定
ロッド２６の他端２６ｂ側にはシリンダ２８が形成され
ており、このシリンダ２８の一端は連通穴２９を介して
オイルシリンダ２４内に連通されると共に、他端には大
気に連通ずる貫通穴３０を有するスプリングストッパ３
１がねじ込まれている。前記シリンダ２８の内部には、
オイルシール３２およびダスタシール３３を介して摺動
自在に嵌合されたピストン３４が配設されており、該ピ
ストン３４はスプリング３５により、大気側からダンパ
オイル側に常時付勢されている。また、このスプリング
３５はオイルダンパ３内のオイルに常時予圧を付与する
ためのものでもある。

前記オイルシリンダ２４内にはダンパオイルが封入され
ており、該オイルシリンダ２４のシリンダ側壁のほぼ中
央部にテーパ穴２４ｅが穿設されており、前記オイル封
入後はスチールボール２４ｆにて封止されている。オイ
ルシリンダ２４内にオイルを封入する場合は、まず第３
図に示す如く、前記テーバ穴２４ａをゴム栓３６で封止
した後、固定ロッド２６の他端２６ｂ側に管路３７ａを
接続し、コック３７ｂを閉じたままコック３７Ｃを開く
、コック３７ｃを開くとオイルシリンダ２４内の空気が
真空ポンプ３７ｄによって抜き取られ、然る後にコック
３７ｃを閉じてコック３７ｂを開く、コック３７ｂを開
くと油槽３８内のオイルが前記オイルシリンダ２４内に
吸込まれるので、オイルが充満になった段階で管路３７
ａを外して、前記固定ロッド２６のシリンダ２８内にピ
ストン３４を挿入し、所定の位置に配設してから前記ゴ
ム栓３６を外して、ここ　（テーパ穴２４ｅ）にスチー
ルボール２４ｆを圧入し、オイルの封入作業を終了する
。

また、他のオイル封入方法として、前記オイルの体積膨
張吸収機構の各部材を含めた固定ロッド２６と、オイル
シリンダ２４と、その端壁２４ｂ　とをオイル中に浸し
ながら、オイルを封入するように順次組み立ててもよい
。

なお第１図において４０はシフトレバ−１４１はシフト
操作時、４２はシフト操作時、４３はシフトフォーク、
４４はシフトスリーブ、４５．４６　は変速ギヤである
。

次に、変速機操作装置の動作を説明する０本装置は前述
の如く構成されてなり、一対の電磁弁１２゜１３を０Ｎ
−ＯＦＦ制御して一対の圧力室９．１０に対して圧縮空
気を給排すると、パワーピストン５が第１図で矢印ａ方
向またはｂ方向にストロークし、またピストンロッド８
やシフトレバ−４０も同方向に移動して変速ギヤ４５．
４６の投入がなされる。この際、シフトスリーブ４４に
装着された同期機構が同期を完了するまではパワーピス
トン５の負荷が増大するので、圧力室９または１０内に
は圧縮空気が溜め込まれる。

一方、変速機のニュートラル位置付近におけるシフト操
作は、ピストンロッド８が動作するときオイルダンパ３
内では、オイルシリンダ２４のほぼ中央部分に形成され
ているシリンダ拡大部２４ａのところをダンパピストン
２５が通過するが、ここは前記シリンダ拡大部２４と該
ダンパピストン２５の外径部との間隙むが広いので、ダ
ンピング作用が緩やかとなり、該ダンパピストン２５は
速かに移動する。このため、前記ピストンロッド８は速
かに動作して、変速機ギヤの同期直前の位置に達する。

この変速機ギヤの同期直前の位置に対応して、オイルダ
ンパ３内においては、前記ダンパピストン２５の先端は
オイルシリンダ２４のシリンダ拡大部２４ａを通過して
通常のシリンダ小径の部分に達するようになっている。

その後は、オイルシリンダ２４とダンパピストン２５と
の間隙が狭くなり、この狭い間隙ｄ２をオイルが通過す
る際の通過抵抗が、前記ピストンロフト８に対してその
ストローク方向とは逆方向にダンピング作用する。すな
わち、ダンピングが効果的に作用する。このため、変速
機ギヤの同期が完了した後、パワーピストン５の負荷が
急減し、パワーピストン５は急加速しようとしても、前
記ダンピング作用によってピストンロッド２６およびパ
ワーピストン５の加速が減衰され、静かにギヤ投入がな
される。

なお、前記オイルシリンダ２４のシリンダ拡大部２４ａ
の両端に形成された傾斜部２４ｄは、その傾斜角によっ
て、前記二つのダンピング作用が変化する割合を適宜決
定することができる。

次に、第２図に示すダンパオイルのダンピング作用に伴
う発熱などによるオイルの体積膨張吸収機構については
、前述のとおりに構成されているので、該オイルの体積
膨張は、シリンダ２８内をピストン３４がスプリング３
５の付勢力に抗しながら摺動して吸収され、シリンダ２
８内の圧力は差程上昇しない、なお、前記スプリング３
５により、オイルダンパ３内のオイルに常時予圧を付与
することは、ダンパピストン２５がストロークするとき
、ストロークする方向（例えば左方）　とは逆のシリン
ダ２４の一方の室（この場合右室）に発生する負圧のた
め、オイルシール部分からの空気の吸い込みを防ぐため
である。

以上、本実施例の変速機操作装置のシフト機作において
、ダンピング作用の不要範囲、すなわちニュートラル位
置付近から変速ギヤの同期直前まではダンピング作用を
大幅に低減させて、シフト操作時・間を短縮すると共に
、同期中および同期完了後は所定のダンピング作用を与
えながら静かにギヤ投入を行なうので、ギヤへの衝撃が
極めて少なく、かつダンパオイルの発熱も防止される。

また、ダンパオイルの体積膨張吸収機構を設けたので、
オイルシリンダの内圧が差程高くならず、オイルシール
の耐久性を向上させる。

なお、本発明の技術は前記実施例における技術に限定さ
れるものではなく、同様な機能を果す他の態様の手段に
よってもよ（、また本発明の技術は前記構成の範囲内に
おむ−て種々の変更、付加が可能である。

ｆ、　発明の効果 以上の説明から明らかなように本発明の変速機操作装置
によれば、次のような効果を奏する。

ピストン“ロンド内に組込まれたオイルシリンダとダン
パピストンによって、二つ以上の異なったダンピング作
用をもたせるように形成させたので、シフト操作に際し
、ニュートラル位置における操作開始から変速機のギヤ
の同期直前までは速かに動作し、同期中および同期完了
後はパワーピストンが急加速することがない、このため
、シフト操作時間が短縮されると共に、変速ギヤの同期
が完了した後に同期負荷が急減しても、ピストンロッド
が急加速することがなく、従って円滑にギヤ変速を行な
うことができ、これによって変速機各部の衝撃による損
傷を未然に防止し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の変速機操作装置の一実施例を示す縦断
面図、第２図はオイルダンパとそのオイル体積膨張吸収
機構の拡大縦断面図、第３図はオイルシリンダに対する
オイルの封入方法を説明するための説明図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）パワーピストンが中空のピストンロッドを介して
   変速機のシフトレバーと連結され、上記パワーピストン
   の両側に形成された一対の圧力室に対し圧縮空気を選択
   的に給排して前記シフトレバーを作動させるようにした
   変速機操作装置において、 前記ピストンロッドの内部にオイルシリンダを固定的に
   配設し、前記オイルシリンダの内部には、一部に単数ま
   たは複数のシリンダ拡大部を形成すると共にダンパピス
   トンを摺動自在に緩く嵌合せしめ、該ダンパピストンを
   固定ロッドを介して、装置の固定側に連結したことを特
   徴とする変速機操作装置。