JPH04119258A - 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 本発明は主として自動車等に用いられるシフト用の変速
機操作装置に係り、特に変速機のシフト時（ギヤ投入時
）における同期機構の同期負荷の急減にともなって変速
機操作装置のピストンロッドが急加速するのを防止する
ためにピストンロッドのシフト力を減衰させるダンパ機
構を備えた変速機操作装置に関する。

ｂ、　従来の技術 変速機の操作は、−船釣にセレクト操作に比べてシフト
操作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ックなどでは、変速機操作装置が取
付けられ、軽い力でスムーズなシフト繰作ができるよう
になっている。なお、上述の変速機としては、変速ギヤ
を同期させた後に噛合させるいわゆる同期式のものが広
く用いられている。この種の同期式の変速機の操作装置
にあっては、一般に、エアー等の圧縮流体を作動圧とし
て使用してピストンロッドをストロークさせることによ
ってギヤチェンジ操作を行なうようにしている。なお、
ピストンロッドのストローク位置は所定のストローク位
置検出機構にて検出され、その検出信号が変速制御信号
としてコントローラに供給されるようになっている。

ところで、このような変速機操作装置では、圧縮流体を
作動圧としているため、変速機の同期動作の時、同期機
構が直ちに同期状態となった場合には低出力で変速機が
作動するが、同期に時間かかかる場合（同期しにくい時
）には、シリンダ内に最大圧が溜め込まれるため、変速
機操作装置のシフトレバ−（ストライカ）や変速機のギ
ヤシフトフォーク等に過大な力が作用してベンディング
を生じる。このような過大な力が作用している時に同期
状態になると、負荷が急減するため、この力が急に開放
される。このため、操作装置のピストンロッドが同期完
了後に急加速し、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作用して機械的損傷を生じ、
耐久性の大巾な低下を招来するといった大きな問題点が
あった。

さらに、変速ギヤのドッグ歯等に衝撃力が作用して、不
快な騒音を生じるといった問題点もあったなお、ギヤシ
フト開始から同期完了後は作動力を小さく切換えるよう
なコントロールを行なえば、上述の如き不都合は生じな
いが、作動力を付与する手段が既述の如く圧縮性流体で
あるため、そのようなコントロールを行なうのは実際上
極めて困難である。

また、同期動作時においても、同期機構のシンクロリン
グにシフトスリーブがゑ、速に当り、その後もエアーシ
リンダにて強く押し付けられるため、これらの間に早期
摩耗を生じる不都合があった。

そこで、ニュートラル位置から同期完了後のギヤ投入前
まではピストンロッドが急作動され、同期完了後のギヤ
投入時にはダンパ機構の作用によりピストンロッドが急
加速されることなく緩慢に作動させるように構成した変
速機操作装置が従来より提案されている。

従来においては、前記ストローク位置検出機構を含む既
設の装置に上述のダンパ機構を付設するようにしている
のが実状である。すなわち、例えば第４図に示すように
、変速機操作装置Ａの最端部に配設されたピストンロッ
ドＰのストローク位置検出機構Ｓの側部にオイルダンパ
機構りを付加的に配設するようにしていた。

Ｃ０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Ａにあってはピス
トンロッドＰのストローク位置検出機構Ｓとダンパ機構
りとを互いに別個独立に設けるようにしていたため、変
速機操作装置Ａの全体の寸法が長くなり、装置が大型化
してしまう問題点があった。特に、変速機操作装置Ａの
設置スペースに制約がある場合等には、当該装置の大型
化を招かないようにする必要があるが、ダンパ機構りを
既存装置の外部に付設すると装置が大型化して設置が困
難になる場合がある。

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、装置の大型化を招来することなく、ダ
ンパ機構を具備せしめるようにした変速機操作装置を提
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、ピストンの
両側に形成された一対の圧力室に圧力流体を給排してシ
リンダ内のピストンロッドをストロークさせることによ
って、ギヤシフトフォークをギヤ投入方向またはニュー
トラル方向へ駆動す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ストローク位置を検出するス
トローク位置検出機構が配設される箇所に、前記ピスト
ンロッドにダンパ力を付与するダンパ機構を設けるよう
にしている。

以下、本発明の一実施例に付き図面を参照して説明する
。

第１図は本発明に係る変速機操作装置工を示すものであ
って、この操作袋Ｗ１は通常大型自動車などの変速機２
の上部に取付けられ、操作装置ｌのシフトレバ−３を変
速機ハウジングの開口部４から下方に向けて変速機２内
に突出させ、このシフトレバ−３で変速８！２内のギヤ
シフトフォーク５を操作して所望のギヤシフトを行なう
ようになっている。なお、第１図において６はシフター
ロッド、７は保合部材、８はドライブシャフト、９は２
速ギヤ、ＩＯは３速ギヤ、１１はシフトスリーブであっ
て、シフトスリーブ１１には図示しない同期機構（シン
クロメツシュ機構）が組込まれている。

変速ｌｓ１掻作装作装置シリンダ１５内には、左右−対
のロッド部材１６ａ、　１６ｂを互いに連結して成るシ
フト操作用ピストンロッド１６が軸線方向に沿って摺動
自在に挿入配置されている。このピストンロッド１６の
ロッド部材１６ａには、前記シフトレバ−３が回動自在
に取付けられ、このシフトレバ−３の先端部はヨーク１
７を介して図示しないセレクト操作用ピストンロッドと
連結されている。さらに、上述のロッド部材１６ａの外
周には固定ピストン１８が一体的に取付けられている。

この固定ピストン１８の外周面とシリンダ１５の内周面
との間には左右一対をなす円筒状のフリーピストン１９
．２０が配設されている。これら一対のフリーピストン
１９．２０は、固定ピストン１８およびシリンダ１５に
対してそれぞれ摺動自在に配設されており、固定ピスト
ン１ｇの左右両側の一対の圧力室２１．２２に導入され
る圧縮エアーの圧力によって、固定ピストン１８および
一対のフリーピストン１９．２０が第１図で矢印Ａ。

Ａ′方向（左右方向）に作動されるようになっている。

なお、第１図で１４はエアタンクであって、一対の圧力
室２１．２２に対する圧縮エアーの給排は図外のコント
ローラからの制御信号に基いて制御される一対の電磁弁
２３．２４を介して行なわれるようになっている。

一対のフリーピストン１９．２０の後部には、固定ピス
トン１８の端部を押圧する押圧段部２５．２６がそれぞ
れ形成されている。また、シリンダ１５の内周面のほぼ
中央部には内向きに突出するストッパ部２７が形成され
、第１図に示す如く一対のフリーピストン１９．２０の
前端部がこのストッパ部２７にそれぞれ当接した状態で
固定ピストン１８がニュートラル位置（第１図に示す位
置）に位置決めされるようになっている。この位置決め
状態においては、フリーピストン１９．２０の後部とシ
リンダ１５の端部との間に所定の間隔Ｌ１がそれぞれ形
成され、ピストンロッドＩ６が第１図で矢印Ａ又はＡ′
方向にＬ＋だけストロークすると、変速機２のギヤ投入
が完了するように構成されている。さらに、中空ロッド
部材１６ａの外周には、前記フリーピストン１９゜２０
に係合するフランジ部２８ａを有する円筒状の一対の保
合部材２８がそれぞれ固着されており、ピストンロッド
１６のニュートラル位置への復動時にこれらの保合部材
２８にてフリーピストン１９．２０が固定ピストン１８
に追随すべく蹴られるようになっている。

また、第１図及び第２図に示すように、シリンダ１５の
右端に有底円筒状のハウジング３ｏが取付けられ、ピス
トンロッド１６のロッド部材１６ｂがシリンダ１５の側
壁１５ａに形成された挿通孔１５ｂに摺動自在に挿通さ
れてその先端がハウジング３ｏ内に配置されている。そ
して、シリンダ１５とハウジング３０とはＱ　ＩＪソン
グ１及びテフロンシール３２によってシールされており
、ハウジング３ｏ内は密閉室３３となされている。

また、上述のハウジング３ｏには、ピストンロッド１６
のストローク位置を検出する３つの磁電変換素子（ホー
ル素子）　２９ａ、　２９ｂ、　２９ｃが配設されてい
る。これに対応して、ピストンロッド１６のロッド部材
１６ｂの右端にはアルミニウム製の固定ピストン３４が
一体的に固着されており、この固定ピストン３４には前
記磁電変換素子２９ａ、　２９ｂ、　２９ｃに対応する
外周面部分にＩっの永久磁石３ｓが埋設されており、Ｍ
！電変換素子２９ａ、　２９ｂ、　２９ｃおよび永久磁
石３５にてピストンロッド１６のストローク位置検出機
構３６が構成されている。しかして、前記永久磁石３５
の磁束を前記磁電変換素子２９ａ〜２９ｃにて選択的に
検出することによって、ピストンワンド１６０ストロー
ク位置が検出されるようになっており、この検出結果が
図外のコントローラに位置情報信号として供給され、こ
れに基いて前記一対の電磁弁２３．２４が開閉制御され
るように構成されている。

さらに、上述の密閉室３３内にはオイルリザーバ３７か
ら供給されるオイル３８が充填されてピストンロッド緩
衝用のダンパ室となされている。なお、ピストンロッド
１６がニュートラル位置から所定距離の範囲においては
比較的小さなダンバカが作用し、それ以外の範囲では比
較的大きなダンバカが作用するように、ハウジング３０
の内周面の中央部３０ａは相対的に大径に成形されてい
る。

一方、固定ピストン３４には、リリーフ弁３９が設けら
れており、固定ピストン３４、リリーフ弁３９及びオイ
ル３８にてオイルダンパ機構４０が構成され１いる。な
お、上述のリリーフ弁３９は、第２図に５すように、固
定ピストン３４に形成された貫通孔４内に、圧縮コイル
ばね４２の附勢力にて互いに成文方向に常時附勢された
一対のボール弁４３．４４を６設して成るものである。

そして、前記貫通孔４１Ｒは固定ピストン３４の外周に
連なる連通孔４５が形がされている。

次に、上述の如く構成された変速機操作装置１［１の動
作に付き説明する。

まず、この繰作装置１によって変速機２を例λば第１図
に示すニュートラルからセカンドにシフト操作する時に
は、図外のコントローラからの拳御信号に基いて一方の
電磁弁２３がＯＦＦ状態になされ、他方の電磁弁２４が
ＯＮ状態に切換えられる。これに伴ってエアータンク１
４からの圧縮エアーが１磁弁２４を介してシリンダ１５
内の圧力室２２内に導入され、他方の圧力室２１内に大
気が導入される。

圧力室２１内に圧縮エアーが供給されると、固定ピスト
ン１８及びピストンロッド１６が第１図および第２図で
矢印Ａ方向に移動され、これに伴って、シフターロッド
６及びギヤシフトフォーク５が矢印Ａ方向に移動される
。そして、ピストン口・ンド１Ｇがニュートラル位置か
ら距離Ｌｘ（但し、Ｌｘ＜Ｌｌ）だけストロークすると
、同期機構の同期が完了し、さらに所定路ＨＬｓ　＜但
し、Ｌ、ｔ　＜　Ｌ３　＜　Ｌｌ　）だけストロークし
た時点でクラッチギヤの噛合動作が開始され、ストロー
ク距離がり、になった時点でギヤ投入が完了される（第
３図参照）。この際、ピストンロッド１６がニュートラ
ル位置にあることは永久磁石３５が磁電変換素子２９ｂ
に対向するのに伴って検出されると共に、ピストンロッ
ド１６がギヤ投入完了位置（セカンド位置）にあること
は永久磁石３５が磁電変換素子２９ｃに対向するのに伴
って検出される。しかして、磁電変換素子２９ｃからの
出力信号に基いて電磁弁２４がＯＮ杖態からＯＦＦ状態
に切換えられ、圧力室２２への圧縮エアーの供給が停止
され、セカンドへのシフト操作が完了される。

なお、このシフト操作時には、オイルダンパ機構３９の
作用によりピストンロッド１６に２段階のダンバカ（抵
抗力）が付与される。具体的には、固定ピストン３４が
ハウジング３０の大径の中央部３０ａに対応する位置に
あるとき、すなわちニュートラル位置から距Ｈしａ（但
し、Ｌｘ　＜　Ｌｍ　＜　Ｌｘ　）に移動するまでは弱
いダンバカが働きそれ以後は強いダンバカが働く。その
結果、ギヤ投入直前までのピストンロッドの動作は比較
的速やかに行なわれ、同期完了後のギヤ投入時には急加
速されることなく緩慢に作動される。従って、同期機構
のシンクロリングにシフトスリーブが急速に衝突してし
まうことはない。また、固定ピストン３４の移動方向の
側のオイル３８の圧力（ダンパ圧力）が過大となった場
合には、リリーフ弁３９が開弁状態となってダンパ圧力
が挿通孔４５を介して逃がされるため、ピストンロッド
１６には過大な圧力が作用することなくほぼ一定のダン
バカが付与される。

次に、セカンドからニュートラル（サードからニュート
ラルの場合も同様）に戻す時は、電磁弁２３、２４が共
にＯＮ状態に切換えられる。これに伴い、一対の圧力室
２１．２２にそれぞれ圧縮エアーが導入されると、フリ
ーピストン１９による受圧面積の差によって固定ピスト
ン１８及びピストンロッド１６が第１図においてシリン
ダ１５の左端位置からニュートラル方向へ移動し、両方
フリーピストン１９．２０の前端部がシリンダ１５のス
トッパ部２７に当接した状態でニュートラルの位置決め
がなされる（第１図に示す状態）。そして、この状態の
下では永久磁石３５が磁電変換素子２９ｂに対向し、こ
れに応じて当該素子２９ｂからの出力信号にて両１を磁
弁２３２４がＯＦＦ状態に切換えられ、ピストンロッド
１６がニュトラル位置に保持される。

なお、ニュートラルから例えばサードにシフト操作する
場合には、ピストンロッド１６が第１図において矢印Ａ
′方向に移動するが、この場合にも上記と同様の作動が
なされる。

以上、本発明の一実施例に付き説明したが本発明は既述
の実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思
想に基いて各種の変形及び変更が可能である。

例えば、既述の実施例ではピストンロッド１６のストロ
ーク位置検出機構３６が配設される箇所にオイルダンパ
機構４０を設けて、これらの両機構３６゜４０を共通箇
所に配置したが、エアーダンパ機構を用いるようにして
もよい、また、ダンパ機構の構成は各種に変更可能であ
ることは言う迄もない。

ｅ、　発明の効果 以上の如く、本発明は、ピストンロッドのストローク位
置検出機構の配設箇所にダンパ機構を設けるようにした
ものであるから、ダンパ機構を別個独立に付設せずに済
み、変速機操作装置が大型化してしまうような不都合を
来たすのを防止できる。従って、変速機操作装置の設置
スペースが充分になくても、比較的小さなスペース内に
設置可能となり、設置の自由度の改善を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例を説明するためのも
のであって、第１図は変速機操作装置の断面図、第２図
は前記装置の要部拡大断面図、第３図はピストンロッド
の出力とストロークとの関係を示すグラフ、第４図は従
来の変速機操作装置の要部断面図である。 ｌ・・・変速機操作装置、　２・・・変速機、５・・・
ギヤシフトフォーク、 １５・・・シリンダ、　　　　　１６・・・ピストンロ
ッ２９ａ、　２９ｂ、　２９ｃ　−磁電変換素子、３０
・・・ハウジング、　　　３３・・・密閉室、３４・・
・固定ピストン、　　３５・・・永久磁石、３６・・・
ストローク位置検出機構、 ３８・・・オイル、　　　　　　３９・・・リリーフ弁
、４０・・・オイルダンパ機構。 ド、 特許出願人　　自動車機器株式会社 （ほか２名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ピストンの両側に形成された一対の圧力室に圧力流体を
   給排してシリンダ内のピストンロッドをストロークさせ
   ることによって、ギヤシフトフォークをギヤ投入方向ま
   たはニュートラル方向へ駆動す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ストローク位置を
   検出するストローク位置検出機構が配設される箇所に、
   前記ピストンロッドにダンパ力を付与するダンパ機構を
   設けたことを特徴とする変速機操作装置。