JPH0343492Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は、変速操作用流体アクチユエータの改
良に関するものである。

従来技術 車両等に用いられるシフト部材の操作に基づい
て変速機を駆動する変速操作用流体アクチユエー
タが知られている。このような流体アクチユエー
タにおいては、シリンダ内のピストンはシフト部
材に連結されたシフトロツドの一端に固定されて
おり、そのシフトロツドをシリンダ内に流体圧を
供給して駆動することにより変速操作力を得るの
であるが、シフトロツドが駆動される往復方向に
ついて同等かつ充分な力を得ることが望まれる場
合がある。その際、ピストンが片ロツド式ピスト
ンである場合には、ピストンのロツド側の受圧面
積がその反対側の受圧面積よりもシフトロツドの
軸方向に直角な断面積分だけ小さくなることが構
造上避けられない。その結果、たとえば、主変速
機および副変速機を備えた変速装置において上記
の流体アクチユエータを用いて低速ギヤ段から高
速ギヤ段へあるいは高速ギヤ段から低速ギヤ段へ
と変速操作を行う場合には、低速ギヤ段から高速
ギヤ段へのシフト操作においてはピストンの受圧
面積が比較的大きいので副変速機のシフト操作が
迅速に行われるが、一方、高速ギヤ段から低速ギ
ヤ段へのシフト操作においてはピストンの受圧面
積が比較的小さいため、充分なシフト操作力が得
られずシフト操作が遅くなり、その間に車速が低
下して円滑な変速操作が行われ得ないという問題
が生じていた。また、この高速ギヤ段から低速ギ
ヤ段へのシフト操作を速めるために流体アクチユ
エータの流体圧を高めると、低速ギヤ段から高速
ギヤ段へのシフト操作の速度が過大となつて同期
噛合機構において損傷が生じるおそれがあつた。

これに対して、実開昭60−34135号に記載のよ
うな、シフトロツドの一端を支持するハウジング
の端部を閉鎖することにより室を形成し、その室
とピストンによつて２分されたシリンダの第１液
圧室および第２液圧室のうちロツド側と反対側の
第２液圧室とをシフトロツドを貫通する連通路に
よつて接続した流体アクチユエータが考えられて
いる。このような流体アクチユエータにおいて
は、上記高速ギヤ段から低速ギヤ段へのシフト操
作時には前記室からシフトロツドの断面積に流体
圧を乗じた大きさの反力が発生することとなる。
すなわち、この場合のシフト操作力は第２液圧室
側のピストンの受圧面積からシフトロツドの断面
積を減じたものに流体圧を乗じたものとなり、低
速ギヤ段から高速ギヤ段へのシフト操作時と同様
のシフト操作力が得られるのである。

考案が解決すべき問題点 しかしながら、上記のような流体アクチユエー
タにおいては、そのシフト操作力は第２液圧室側
の受圧面積からロツド断面積を減じたもの、すな
わちシフトロツドの往復方向における２つのシフ
ト操作力を同じ大きさにするために相対的に小さ
い方のシフト操作力に大きい方を合わせたもので
あり、充分なシフト操作力を得るためには流体圧
を高めなければならないため、流体圧を供給する
流体圧ポンプに高負荷がかけられて動力損失が増
加するという問題が生じる。

問題点を解決するための手段 本考案は依上のような事情を背景として為され
たものであり、その要旨とするところは、相対向
して開口する大径シリンダボアおよび小径シリン
ダボアが形成されたハウジングと、ロツドの基端
部に固定され、前記大径シリンダボア内に摺動可
能に嵌め入れられてその大径シリンダボア内をそ
のロツド側の第１液圧室とその反対側の第２液圧
室とに２分するピストンとを備え、ロツドの先端
部が前記小径シリンダボアと摺動可能かつ液密に
嵌合されることにより支持され、かつロツドが変
速機のギヤ段を切り換えるためのシフト部材と連
結される形式の変速操作用流体アクチユエータに
おいて、前記小径シリンダボア内に形成される液
密な室と前記第１液圧室とを連通させる連通路を
設けたことにある。

作用および考案の効果 このように、本考案によれば、小径シリンダボ
ア内に形成される液密な室と大径シリンダボア内
の第１液圧室とを連通させる連通路を設けてある
ので、第１液圧室に流体圧を供給してシフト操作
を行う場合にはロツドの断面積に流体圧を乗じた
大きさの力が第１液圧室側のピストンの受圧面積
に流体圧を乗じた力に加えられて、第２液圧室に
流体圧を供給してシフト操作を行う場合と同じか
つ充分な大きさのシフト操作力が得られることと
なる。したがつて、従来の流体アクチユエータに
比較して流体圧を高めることが不要となつて、流
体圧ポンプを駆動するための動力損失が軽減され
て車両の燃料消費量が節減されるという効果が得
られる。

実施例 以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

第２図は、本考案の一実施例である流体アクチ
ユエータ３０が適用された変速装置の副変速機周
辺の骨子を示すものである。この変速装置は同期
噛合式であつて主変速機および副変速機が直列に
連結されることにより構成されている。図示しな
いエンジンの動力がが伝達される主軸１２には高
速段側ギヤ１４が固定され、また図示しない主変
速機に連結された出力軸１５には低速段側ギヤ１
６が相対回転可能に嵌合されており、高速段側ギ
ヤ１４および低速段側ギヤ１６には支持軸１０に
固定された入力側ギヤ１７および出力軸ギヤ２０
がそれぞれ噛み合わされて共に回転するようにな
つている。高速段側ギヤ１４および低速段側ギヤ
１６の間には、シフトフオーク１８が跨設されて
それと相対回転可能に係合するスリーブ２２と、
クラツチギヤ２４および２６と、主軸１２に相対
回転不能に設けられかつスリーブ２２とスプライ
ン嵌合させられたハブ２８と、図示しない同期リ
ングとから成る公知の同期噛合機構が設けられて
いる。高速段側歯車１４および低速段側歯車１６
には、流体アクチユエータ３０によるシフトフオ
ーク１８の駆動に応答してスリーブ２２がクラツ
チギヤ２４および２６のどちらか一方とハブ２８
とを係合させることにより、選択的に出力軸１５
に結合されるようになつている。

第１図は前記流体アクチユエータ３０を示して
いる。２つの部材がボルトにより一体的に組み付
けられて形成されたハウジング３８には互いに対
向して開口する第１シリンダボア４０および第２
シリンダボア４６がそれぞれ形成されており、第
１シリンダボア４０内にはシフトロツド３６の基
端部に固定されたピストン４８が摺動可能に嵌め
入れられて、第１シリンダボア４０内はそのピス
トン４８によりシフトロツド３６側の第１液圧室
５０とその反対側の第２液圧室５２とに２分され
ている。なお、第１液圧室５０は、シフトロツド
３６の先端部がハウジング３８に摺動可能に嵌合
されかつ第１シール部材４５がシフトロツド３６
とハウジング３８の間を封止することにより液密
とされている。

シフトロツド３６の先端部は前記第２シリンダ
ボア４６内に摺動可能に嵌め入れられて支持され
ており、第２シリンダボア４６の他端がプラグ４
２によつて塞がれることによりシリンダロツド３
６の先端との間に第３液圧室４４が形成されてい
る。そして、第３液圧室４４と第１液圧室５０と
はシフトロツド３６内を貫通する連通路５３によ
つて連通されている。なお、シフトロツド３６と
ハウジング３８との間が第２シール部材５４によ
り封止されることにより、第３液圧室４４は液密
な状態とされている。

なお、シフトロツド３６には凹溝５６および５
８が設けられる一方、ハウジング３８には節度装
置６０が設けられており、その凹溝５６および５
８に、スプリング６２に付勢されたボール６４が
係合させられることにより、シフトロツド３６の
位置決めが行われるようになつている。

また、第１液圧室５０および第２液圧室５２に
は公知の４ポート３位置切換弁６６が接続されて
おり、その切換状態によつて第１液圧室５０また
は第２液圧室５２に選択的に流体を供給または排
出するようになつている。

以下、流体アクチユエータ３０の作動について
説明する。

先ず、４ポート３位置切換弁６６の図示しない
スプールが右に移動させられると、第２液圧室５
２に図示しない流体ポンプから流体が供給される
一方、第１液圧室５０内の流体が排出されてシフ
トロツド３６とともにこれに固定されたシフトフ
オーク１８が第１図中左方向に駆動され、シフト
ロツド３６が位置決めされると同時に凹溝５８に
ボール６４が係合する。第１図はこの状態を示し
ている。同時に、シフトフオーク１８とともに第
２図に示すスリーブ２２が左方向に移動されてハ
ブ２８とクラツチギヤ２４が係合されることによ
り高速段側ギヤ１４が出力軸１５と連結されて、
出力軸１５と主軸１２とが互いに連結され主軸１
２の回転数がそのまま伝達される。すなわち、副
変速機において低速ギヤ段から高速ギヤ段への変
速操作が為されたことになる。

次に、４ポート３位置切換弁６６のスプールが
左に移動させられると、第２液圧室５２から流体
が排出されると同時に第１液圧室５０に流体が供
給されてシフトロツド３６とともにシフトフオー
ク１８が図中右方向に移動され、上述の作用と同
様にシフトロツド３６が位置決めされる。同時
に、スリーブ２２がシフトフオーク１８とともに
右方向に移動してクラツチギヤ２６とハブ２８が
係合されることにより低速段側ギヤ１６と出力軸
１５が連結されて、エンジンの回転が主軸１２か
ら入力側ギヤ１７および出力側２０を経て出力軸
１５に伝達される。すなわち、主軸１２の回転数
より少ない回転数が出力軸１５から差動歯車装置
さらには駆動輪に伝達されることになり、高速ギ
ヤ段から低速ギヤ段への変速操作が為されたこと
になる。

ここで、第１液圧室５０に流体圧が供給される
とき、ピストン４８の第１液圧室５０側の受圧面
が流体圧を受けると同時に、シフトロツド３６の
連通路５３を通して第３液圧室４４に流体圧が供
給されて第３液圧室４４内のシフトロツド３６の
先端の断面が流体圧を受けることとなる。このと
きのシフトロツド３６を駆動する駆動力A₁は次
式(1)に示す如くとなり、 A₁＝S₁・Ｐ＋Sr・Ｐ ＝Ｐ（S₁＋Sr） ……(1) 但し、S₁：ピストン４８の第１液圧室５０側の
受圧面の面積 Ｐ：流体圧 Sr：シフトロツド３６の先端部の断面積 ピストン４８の第１液圧室５０側の受圧面積S₁
とシフトロツド３６の断面積Srとを加えたもの
に流体圧Ｐを乗じたものとなる。これは、ピスト
ン４８の第２液圧室５２側の受圧面積、すなわち
その反対側の受圧面積S₁にシフトロツド３６の断
面積Srを加えたものに相当する面積に流体圧Ｐ
を乗じたものである、第２液圧室５２に流体圧を
供給したときのシフトロツド３６の駆動力と同じ
大きさである。したがつて、本実施例によれば、
シフトロツド３６の往復方向の駆動のどちらにお
いても同じかつ充分な大きさの駆動力すなわちシ
フト操作力が得られることになり、ピストンの受
圧面積からシフトロツドの断面積を減じたものに
流体圧を乗じたものをシフト操作力としていた従
来の流体アクチユエータと比較して、一層低い流
体圧を供給すれば良く、流体ポンプを駆動するた
めの動力損失が従来に比べて軽減され、しかも車
両においては燃料消費量が節減されるという効果
が得られるのである。車両においては、通常、流
体圧ポンプはエンジンによつて駆動されるからで
ある。

上記の実施例において本考案の流体アクチユエ
ータは主変速機および副変速機からなる車両の変
速装置に適用されていたが、本考案の流体アクチ
ユエータはシフトロツドの往復方向において同等
かつ充分な力を必要とする変速装置であれば適用
され得るものである。

なお、上述したのはあくまでも本考案の一実施
例であつて、本考案はその精神を逸脱しない範囲
において種々変更が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例である流体アクチユエ
ータを示す要部断面図である。第２図は第１図の
流体アクチユエータが適用される変速機の一部を
示した骨子図であつて、ニユ−トラルの状態を示
している。 １８：シフトフオーク（シフト部材）、３６：
シフトロツド（ロツド）、３８：ハウジング、４
０：第１シリンダボア（大径シリンダボア）、４
４：第３液圧室、４６：第２シリンダボア（小径
シリンダボア）、４８：ピストン、５２：第２液
圧室、５０：第１液圧室、53：連通路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 相対向して開口する大径シリンダボアおよび小
   径シリンダボアが形成されたハウジングと、ロツ
   ドの基端部に固定され、前記大径シリンダボア内
   に摺動可能に嵌め入れられて該大径シリンダボア
   内を該ロツド側の第１液圧室とその反対側の第２
   液圧室とに２分するピストンとを備え、該ロツド
   の先端部が前記小径シリンダボアと摺動可能かつ
   液密に嵌合されることにより支持され、かつ該ロ
   ツドが変速機のギヤ段を切り換えるためのシフト
   部材と連結される形式の変速操作用流体アクチユ
   エータにおいて、 前記小径シリンダボア内に形成される液密な室
   と前記第１液圧室とを連通させる連通路を設けた
   ことを特徴とする変速操作用流体アクチユエー
   タ。