JPH05263931A - シフトアクチュエータの制御方法およびその装置 - Google Patents

シフトアクチュエータの制御方法およびその装置

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JPH05263931A
JPH05263931A JP5027490A JP2749093A JPH05263931A JP H05263931 A JPH05263931 A JP H05263931A JP 5027490 A JP5027490 A JP 5027490A JP 2749093 A JP2749093 A JP 2749093A JP H05263931 A JPH05263931 A JP H05263931A
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auxiliary
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transmission
speed ratio
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JP5027490A
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Mark A Hirsch
アンソニー ヒルシュ マーク
James R Grundy
ロバート グルンディー ジェームズ
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Eaton Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 補助部に同期ジョークラッチを用いた形式の
複式変速機用のシフトアクチュエータを制御する方法／
装置を提供すること。 【構成】 補助部のシフト中に主変速部(12)が連結した
場合に補助部同期クラッチ(92、128)の損傷を防止する制
御部材(246、328)を設けた流体圧作動式補助変速部(14)
シフト制御装置(230)/方法で、主変速部がニュートラル
位置の方へシフトした時、レンジスレーブ弁(238) を解
放するレンジインターロックアセンブリ(258) を備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用複式変速機の補
助部（補助変速部）アクチュエータを制御するための装
置および方法に関するものである。特に本発明は、１段
または多段速度補助変速部を多段速度主変速部に直列に
接続した形式の複式変速機の補助部同期ジョークラッチ
の連結を制御するための加圧流体（空気圧）装置／方法
に関するものである。さらに言えば、本発明は、改良さ
れたインターロック装置を利用して重量形車両用複式変
速機の補助部同期ジョークラッチを複式シフト中に保護
する加圧流体制御装置およびその方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】１つまたは複数の補助部を主変速部と直
列に接続した形式の複式チェンジギヤ変速機は従来から
公知である。そのような変速機は、一般的に大型トラッ
ク、トラクタ／セミトレーラ等の重量形車両に用いられ
ている。簡単に説明すると、主及び補助変速部を直列に
接続して使用することによって、変速ステップが適当な
相対的大きさであるとして、使用可能な変速比の合計
が、主部及び補助部比の積に等しくなる。例えば、少な
くとも理論的には、４速主部を３速補助部と直列に接続
した複式チェンジギヤ変速機では、12（４×３＝12）の
変速比が使用可能になる。
【０００３】補助部には一般的にレンジ形、スプリッタ
形またはレンジ／スプリッタ結合形の３種類がある。
【０００４】レンジ形補助部を備えた複式変速機では、
レンジ部の変速ステップが、主変速部の合計比範囲より
も大きく、主変速部は各レンジ内の比に順次シフトされ
る。レンジ形補助部を備えた複式変速機の例が、米国特
許第4,974,474 号、第4,964,313 号、第4,920,815 号、
第3,105,395 号、第2,637,222 号及び第2,637,221 号に
記載されており、それらの開示内容は参考文献として本
説明に含まれる。
【０００５】譲受人の公知のRT/RTO11609 及びRT/RTO11
610 形「ロードレンジャー(Roadranger)」変速機は、
「（４＋１）×（２）」の９速、及び「（５）×
（２）」の10速重量形車両レンジ形変速機の例である。
【０００６】スプリッタ形補助部を備えた複式変速機で
は、スプリッタ補助部の変速ステップが、主変速部の変
速ステップよりも少なく、各主変速部のギア比はスプリ
ッタ部によってスプリット、すなわち細分割される。ス
プリッタ形補助部を備えた複式チェンジギヤ変速機の例
が、米国特許第4,290,515 号、第3,799,002 号、第4,44
0,037 号及び第4,527,447 号に記載されており、それら
の開示内容は参考文献として本説明に含まれる。
【０００７】レンジ／スプリッタ結合形補助部では、レ
ンジ及びスプリッタ形の両方のギア比が与えられて、主
変速部が少なくとも２つのレンジのそのギア比に順次シ
フトされ、また主変速部のギア比が少なくとも１つのレ
ンジでスプリットされるようになっている。
【０００８】単一のレンジ／スプリッタ結合形補助部を
備えた複式変速機は、例えば米国特許第3,283,613 号、
第3,648,546 号に記載されており、それらの開示内容は
参考文献として本説明に含まれる。３歯車層４速度レン
ジ／スプリッタ結合形補助部が、例えば米国特許第4,75
4,665 号に記載されており、それらの開示内容は参考文
献として本説明に含まれる。譲受人の公知のRT/RTO1161
3 及びRT/RTO14718 形「イートン・ロードレンジャー(E
aton Roadranger)」変速機は、「（４＋１）×（３）」
の13速及び「（４＋１）×（４）」の18速レンジ／スプ
リッタ結合形変速機の例である。
【０００９】別の例として、ドイツ国、フリードリッヒ
シャッフェンのザーンラドファブリック・フリードリッ
ヒシャッフェン・アクチエンゲゼルシャフトが販売して
いる「エコスプリット」モデルがあり、これは主変速部
の前方に個別のスプリッタ補助部を、後方に個別のレン
ジ部を用いている。
【００１０】主及び補助部の用語は相対的であって、主
及び補助部の指定を逆にした場合、補助部の形式（レン
ジまたはスプリッタ）も逆になることに注意されたい。
言い換えれば、２速レンジ形補助部を備えた４速主変速
部であると一般的に考えられているものの場合、通常の
指定で補助部であるものが主部であると考えられる場
合、通常の指定で主部であるものがそのための４速スプ
リッタ形補助部であると考えられる。一般的に認められ
ている変速機業界の慣習により、また本発明の説明で用
いられているように、複式変速機の主変速部は、最大
（または少なくとも同程度の）数の前進変速比を含み、
ニュートラル位置の選択を許可し、後進変速比を含み、
及び／またはマスター／スレーブ弁／シリンダ構造体等
に対抗したシフトバーまたはシフトレールまたはシフト
軸／シフトフィンガアセンブリの操作によって（手動ま
たは半自動変速機で）シフトさせる部分である。
【００１１】レンジ形、レンジ／スプリッタ結合形また
はスプリッタ／レンジ形の複式変速機では、主変速部は
一般的に手動作動式シフトレバー等によって操作される
シフトバーハウジングアセンブリまたは単一のシフト軸
アセンブリでシフトされ、「リピートＨ」形変速機の補
助レンジ部は、遠隔スレーブ弁／アクチュエータ機構を
制御する一般的に手動作動式のボタンまたはスイッチに
よってシフトされる。いわゆる「ダブルＨ」または「1.
5 Ｈ」形制御装置では、シフトレバーの位置決めに応答
するスイッチによってレンジがシフトされる。「ダブル
Ｈ」形制御装置は、米国特許第4,633,725 号及び第4,27
5,612 号等の従来技術から公知であって、これらの開示
内容は参考文献として本説明に含まれる。
【００１２】レンジ部には同期ジョークラッチが用いら
れることが多いため、許容できるシフト品質が得られ、
またレンジ部の同期ジョークラッチの不当な摩耗及び／
または破損を防止できるようにするため、主変速部がニ
ュートラル状態の間にレンジシフトを開始し、望ましく
は完了できるようにする装置を提供することが、従来技
術の目的であった。
【００１３】上記の点から、従来形の複式変速機には一
般的に、レンジシフトをマスター制御弁のセレクタボタ
ンまたはスイッチで事前選択できるようにするが、主変
速部がニュートラル位置へ、または少なくともその方向
へシフトされるまで開始しないようにするインターロッ
ク装置を含む制御装置、一般的に空気圧制御装置が設け
られている。そのような装置は一般的に、主部がニュー
トラルにシフトされるまでレンジ部シフトフォークの移
動を物理的に阻止するレンジ部アクチュエータ機械式リ
ンク機構に機械式のインターロックを用いるか、加圧空
気をレンジ部ピストンへ供給する弁（「スレーブ弁」と
呼ばれることが多い）が、主部のニュートラルへのシフ
トが感知されるまで作動しないか、加圧流体を供給され
ない、または主部がニュートラルへシフトされてニュー
トラルに留まる間だけ、作動して加圧流体が供給される
形式のインターロックを用いている。そのような変速機
及びそれの制御装置は、例えば米国特許第2,654,268
号、第3,138,965 号及び第4,060,005 号に記載されてお
り、これらの開示内容は参考文献として本説明に含まれ
る。主部がニュートラルにシフトされるまでインターロ
ックされるレンジ部制御弁（供給及び／または排気）を
用いた変速機は、例えば米国特許第3,229,551号、第4,4
50,869 号、第4,793,378 号及び第4,974,474 号に記載
されており、これらの開示内容は参考文献として本説明
に含まれる。
【００１４】従来装置は、主部がニュートラルにシフト
されるまでレンジシフトの開始を阻止することによって
レンジ部シンクロナイザを相当に保護しているが、それ
らは主部がニュートラル状態になるまでレンジ部シフト
を開始させないようにしている一方で、主部シフトがレ
ンジシフトよりも速い（すなわちビート）状態を防止し
ないため、完全には満足できない。公知のように、状況
によっては、主部が連結している間にレンジ同期クラッ
チが連結しようとした場合、エンジントルクの一部がも
っぱら連結しているシンクロナイザの摩擦表面によって
車両駆動輪に伝達されるため、シンクロナイザの摩擦部
材が急激に破損する。そのような状態では、レンジシン
クロナイザ、特に直接または高速レンジシンクロナイザ
が比較的早く破損または破壊されるであろう。誤ってレ
ンジだけのシフトを試みた場合、約２秒以内でそのよう
な破壊を招くであろう。
【００１５】剛直及び弾性形の両方の機械式インターロ
ック装置を用いた変速機が、米国特許第4,974,474 号、
第4,944,197 号及び第4,296,642 号に記載されており、
これらの開示内容は参考文献として本説明に含まれる。
そのような装置は一般的に、主部がニュートラル位置に
ない間、レンジクラッチを高速または低速位置にロッ
ク、及び／またはレンジクラッチが高速または低速位置
に連結していない場合、主部をニュートラルにロックす
る。これらの装置は、適切に作動する時、主部がニュー
トラルにない間にレンジクラッチの連結を試みることに
よるレンジシンクロナイザの破損を防止するが、(1) 主
部の速いシフトによって補助部が望ましくない変速比に
ロックされること、(2) レンジクラッチがブロッカ上に
引っかかった場合に主部を連結してクラッチを操作する
ことができないこと、(3) 弾性装置は適切なインターロ
ックまたは固着することができないこと、(4) インター
ロック及び／またはシフトアクチュエータに相当な摩耗
及びストレスが生じること、(5) 摩耗によりインターロ
ック機構が摩擦ロックが起こること、から、従来装置で
は完全に満足できるものがなかった。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】このような事情に鑑み
て、本発明の目的は、補助部に同期ジョークラッチを用
いた形式の複式変速機における補助部のシフトアクチュ
エータを制御する方法およびその装置を提供することで
ある。
【００１７】本発明の別の目的は、主変速部がニュート
ラル位置の方へシフトされた時、事前選択シフトを達成
するために必要に応じてアクチュエータ室を加圧及び排
気できるようにする改良形インターロック手段を備えた
選択補助部同期クラッチを連結させる加圧流体作動式補
助部アクチュエータ制御装置及び方法を提供することで
ある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、複式変速機の補助部用の加圧流体作動式
シフトアクチュエータを制御する装置であって、アクチ
ュエータは、第１室を形成する第１ピストン表面及び第
２室を形成する第２ピストン表面を備えた面積差ピスト
ンを有し、第１ピストン表面の面積が第２ピストン表面
の面積よりも大きくなっており、第１室(224A)を加圧す
ると、アクチュエータが同期クラッチアセンブリを高速
比に連結させ、第２室を加圧すると、アクチュエータが
同期クラッチアセンブリを低速比に連結させるようにな
っており、さらに加圧流体の共通源と、排気部と、第１
室を加圧して第２室を排気する第１位置及び第２室を加
圧して第１室を排気する第２位置を備えた、スイッチに
応答するスレーブ弁とが設けられており、主変速部が連
結している時、第１及び第２位置間で移動しないように
スレーブ弁をインターロックし、(i) 主変速部が非連結
位置にある時、及び(ii)主変速部が非連結位置の方へ移
動した時、弁手段が移動できるようにする第２インター
ロックアセンブリを有していることを特徴とする。
【００１９】また、他の構成では、さらに、主変速部が
連結している時にはピストンの移動を阻止し、補助部が
高速または低速比に連結していない時にはニュートラル
位置からの主変速部の移動を阻止する第１インターロッ
クアセンブリを備えている。
【００２０】
【作用】本発明によれば、補助部のシフトが完了するま
で主変速部をインターロックすることによって補助部シ
ンクロナイザを保護し、また補助部シフトが事前選択さ
れ、主変速部がニュートラルの方へシフトされた場合に
アクチュエータ室を加圧及び排気して、より迅速な補助
部シフトが達成される。この補助部シフトの迅速化によ
って、主部シフトが補助部をビート（beating)する可能
性を最小限に抑え、主部がニュートラル位置にロックさ
れる時間を最小限に抑えることもできる。
【００２１】このような作動は、インターロックを解除
する前に主変速部をニュートラル位置へ完全にシフトさ
せることを必要としないで、主変速部がニュートラル位
置の方へ移動した時に弁部材（スプール）等のレンジ弁
インターロックが解除される構造によって達成される。
また、別のレールインターロック機構を用いることによ
り、主変速部が連結している時に補助部を現在の連結比
にロックし、補助部がシフト過渡状態にある時に主変速
部をニュートラルにロックすることもできる。
【００２２】
【実施例】以下の説明において、便宜上一定の用語を用
いるが、それらは参考にすぎず、制限的なものではな
い。「上方」「下方」「右方向」及び「左方向」は、参
照している図面上での方向を示している。「前方」及び
「後方」は、それぞれ従来通りに車両に取り付けた時の
変速機の前及び後端部を示しており、図１において変速
機の左側及び右側である。「内向き」及び「外向き」
は、装置または指定部品の構造中心に対してそれぞれ向
かう方向及び離れる方向を示している。以上の定義は、
上記用語及びその派生語及び類似語に適用される。
【００２３】「複式変速機」は、多段前進速度主変速部
と少なくとも１つの多段速度補助部とを直列に接続し
て、主変速部で選択された歯車減速比をさらに補助部で
選択された歯車減速比と組み合わせることができるよう
にした変速またはチェンジギヤ伝達装置を表すために用
いられている。「同期クラッチアセンブリ」及び同様な
意味の言葉は、クラッチの部材がほぼ同期回転するまで
そのクラッチの連結が試みられず、クラッチ連結の開始
時にクラッチ部材及びそれと共転するすべての部材をほ
ぼ同期速度で回転させることができる比較的大きい容量
の摩擦手段がクラッチ手段と共に使用されている確動ク
ラッチによって選択歯車を軸に非回転状態で連結するた
めに用いられる確動ジョー形クラッチアセンブリを示し
ている。
【００２４】「ニュートラル」及び「非連結」は、互い
に交換可能に用いられており、トルクが（図１及び図３
a に示されている一般形式の変速機では）変速機入力軸
から主軸に伝達されない主変速部状態のことである。
「非ニュートラル」及び「連結」は、互いに交換可能に
用いられており、主部駆動比が連結して、駆動トルクが
（図１及び図３a に示されいる一般形式の変速機では）
変速機入力軸から主軸に伝達される主変速部状態のこと
である。
【００２５】「高速」比は、ある入力回転速度に対して
出力部の回転速度が最高になる変速部のギア比のことで
ある。
【００２６】図１, ２a および２b は、レンジ形複式変
速機10を示している。複式変速機10では、多段速度主変
速部12が、レンジ形補助部14と直列に接続している。変
速機10はハウジングＨ内に収容されており、常時連結し
ているが選択的に切り離される摩擦マスタークラッチＣ
を介してディーゼルエンジンＥ等の原動機によって駆動
される入力軸16を設けており、マスタークラッチＣの入
力すなわち駆動部18はエンジンクランク軸20に駆動連結
し、従動部22は変速機入力軸16に回転可能に固着されて
いる。
【００２７】主変速部12では、入力軸16に入力歯車24が
取り付けられて、複数のほぼ同一の副軸アセンブリ26及
び26Ａをほぼ同一回転速度で同時に駆動できるようにな
っている。２つのほぼ同一の副軸アセンブリは、入力軸
16とほぼ同軸的に整合している主軸28の直径方向の両側
に配置されている。副軸アセンブリの各々は、ハウジン
グＨ内の軸受32及び34によって支持されている副軸30を
有しており、その一部分だけが概略的に図示されてい
る。副軸の各々には、同一群の副軸歯車38、40、42、4
4、46及び48がそれと共転可能に固着されている。複数
の主軸歯車50、52、54、56及び58が主軸28を取り囲むよ
うに設けられており、クラッチカラー60、62及び64を滑
らせることによって一度に１つが主軸28に選択的にクラ
ッチ連結されて共転することは公知の通りである。クラ
ッチカラー60はまた、入力歯車24を主軸28にクラッチ連
結して入力軸16と主軸28との間を直結するためにも使用
できる。
【００２８】一般的に、クラッチカラー60、62及び64
は、公知のようにシフトハウジングアセンブリ70に連動
したシフトフォーク60Ａ、62Ａ及び64Ａによってそれぞ
れ軸方向に位置決めされる。クラッチカラー60、62及び
64は、公知の同期または非同期複動作動形ジョークラッ
チ形式である。
【００２９】主軸歯車58は後進歯車であって、従来形の
中間アイドラ歯車（図示せず）を介して副軸歯車48と継
続的に噛み合っている。また、主変速部12には５ステッ
プの選択可能な前進速度比が設けられているが、最も低
い前進速度比、すなわち主軸駆動歯車56を主軸28に駆動
連結して得られる速度比は、減速比が多くの場合に非常
に高いため、厳しい状態での車両の始動だけに使用さ
れ、高い変速レンジでは一般的に使用されないローまた
は「クリーパ」歯車と見なされるべきであることに注意
する必要がある。
【００３０】従って、主変速部12には５ステップの前進
速度が設けられているが、前進速度のうちの４つだけが
併用の補助レンジ変速部14と組み合わされるので、一般
的には「４＋１」主部と呼ばれている。
【００３１】ジョークラッチ60、62及び64は三位置クラ
ッチであって、シフトレバー72によって図示の中央非連
結位置、最右側連結位置または最左側連結位置に位置決
めされる。公知のように、一度にクラッチ60、62及び64
のうちの１つだけを連結でき、他のクラッチをニュート
ラル状態にロックするために主部インターロック手段
（図示せず）が設けられている。
【００３２】補助変速レンジ部14には２つのほぼ同一の
補助部副軸アセンブリ74及び74Ａが設けられており、そ
の各々には、ハウジングＨ内の軸受78及び80によって支
持されて、２つの補助部副軸歯車82及び84が共転可能に
取り付けられている補助副軸76が設けられている。補助
副軸歯車82は、主軸28と共転可能に固着されているレン
ジ／出力歯車86と常時噛み合ってそれを支持しているの
に対して、補助部副軸歯車84は、変速機出力軸90を取り
囲むように設けられた出力歯車88と常時噛み合ってい
る。
【００３３】シフトフォーク94及びレンジ部シフトアク
チュエータアセンブリ96によって軸方向に位置決めされ
る二位置同期ジョークラッチアセンブリ92によって、複
式変速機10の低速レンジ作動用に歯車88が出力軸90に、
あるいは直接または高速レンジ作動用に歯車86が出力軸
90にクラッチ連結される。複式レンジ形変速機10のため
の「リピートＨ」形シフトパターンが図２b に概略的に
示されている。変速機10の低速または高速レンジ作動の
選択及び／または事前選択は、一般的にシフトレバー72
に設けられている運転者作動式スイッチまたはボタン98
によって実施される。
【００３４】レンジ形補助部14は、直歯またははすば歯
車機構を用いた２速度部として図示されているが、本発
明が３以上の選択可能なレンジ比を備えたスプリッタ／
レンジ結合形補助部、及び／または遊星形歯車機構を用
いたレンジ形変速機にも適用可能であることは理解され
るであろう。また前述のように、クラッチ60、62または
64の１つまたは複数が同期ジョークラッチ形でもよく、
また変速部12及び／または14が単一副軸形でもよい。
【００３５】主変速部12は、シフトバーハウジング70内
に収容され、シフトレバー72の作動によって制御される
少なくとも１つのシフトレールまたはシフト軸の軸方向
移動によって制御される。公知のように、シフトレバー
72は変速機に直接に、またはそれから離して取り付ける
ことができる。この形式の装置は従来より公知であっ
て、例えば米国特許第4,621,537 号に記載されており、
その開示内容は参考文献として本説明に含まれる。レン
ジ部は、ボタン98、あるいは「ダブルＨ」形制御装置の
場合には位置スイッチ98Ａの操作で制御され、それらは
共に公知である。シフトバーハウジング70は、より一般
的な多重シフトレール形でもよく、例えば米国特許第4,
782,719 号、第4,738,863 号、第4,722,237 号及び第4,
614,126 号に記載されており、その開示内容は参考文献
として本説明に含まれる。
【００３６】本発明の制御装置は、レンジ形、レンジ／
スプリッタ結合形、またはスプリッタ／レンジ形補助部
を備えた複式変速機に等しく適用できる。
【００３７】図３a に示されている複式チェンジギヤ機
械式変速機100 は、従来形変速機10を参照しながら以上
に説明してきた主変速部12と同一またはほぼ同一である
主変速部12Ａを有する18前進速度変速機である。変速機
100 の主変速部12Ａが変速機10の主変速部12と異なる唯
一の点は、主軸28が補助変速部14内へ延出しているより
もわずかに長く主軸28Ａが補助変速部102 内へ延出して
いることである。主変速部12及び12Ａの構造がほぼ同一
であることから、主変速部12Ａについては詳細な説明を
繰り返さない。
【００３８】補助変速部102 には、２つのほぼ同一の補
助部副軸アセンブリ104 及び104Aが設けられており、そ
の各々には、ハウジングＨ内の軸受108 及び110 によっ
て支持されて、３つの補助部副軸歯車112 、114 及び11
6 が共転可能に固着されている補助部副軸106 が設けら
れている。補助副軸歯車112 は、主軸28Ａを取り囲むよ
うに設けられた補助部スプリッタ歯車118 と常時噛み合
ってそれを支持している。補助副軸歯車114 は、主軸28
Ａの同軸端部に隣接した出力軸122 の端部を取り囲むよ
うに設けられた補助部スプリッタ／レンジ歯車120 と常
時噛み合ってそれを支持している。補助部副軸歯車116
は、出力軸122 を取り囲むように設けられた補助部レン
ジ歯車124 と常時噛み合ってそれを支持している。従っ
て、補助部副軸歯車112 及びスプリッタ歯車118 によっ
て、スプリッタ／レンジ結合形補助変速部102 の歯車群
の第１歯車層が形成され、補助部副軸歯車114 及びスプ
リッタ／レンジ歯車120 によって第２歯車層が形成さ
れ、補助部副軸歯車116 及びレンジ歯車124 によって第
３歯車層が形成されている。
【００３９】滑り二位置ジョークラッチカラー126 によ
って、スプリッタ歯車118 またはスプリッタ／レンジ歯
車120 が主軸28Ａに選択的に連結されるのに対して、滑
り二位置同期アセンブリ128 によって、スプリッタ／レ
ンジ歯車120 またはレンジ歯車124 が出力軸122 に選択
的に連結される。複動作動形滑りジョークラッチカラー
126 の構造及び機能は、変速機10に用いられている滑り
クラッチカラー60、62及び64の構造及び機能とほぼ同一
であるのに対して、複動作動形同期アセンブリ128 の構
造及び機能は、変速機10に用いられている同期クラッチ
アセンブリ92の構造及び機能とほぼ同一である。アセン
ブリ92及び128 等の同期クラッチアセンブリは従来より
公知であって、例えば米国特許第4,462,489 号、第4,12
5,179 号及び第2,667,955 号に記載されており、それら
すべての開示内容は参考文献として本説明に含まれる。
【００４０】そのようなクラッチは、一般的に１対の軸
方向に連結可能なジョークラッチ部材と、ジョークラッ
チ部材の非同期回転を感知してそれの軸方向連結を阻止
するセンサ／ブロッカ装置と、ジョークラッチ部材を摩
擦接続させてほぼ同期回転させることができるように接
触位置へ押し付けられる、円錐形であることが多い１対
の摩擦表面とを設けている。そのようなアセンブリが連
結を試みている間、ほぼ非同期状態であるとすると、ク
ラッチは、ブロッカ装置がジョークラッチ部材の軸方向
連結を阻止するブロック位置をとり、摩擦表面が力を受
けて係合する。主変速部が長時間に渡って連結している
間にクラッチアセンブリが強い軸方向連結力を受けなが
らブロック位置に留まっている場合、過大なトルク負荷
によって摩擦表面が破損及び／または破壊される。
【００４１】補助部102 の好適な実施例の詳細な構造が
図４及び図５に示されており、補助変速部102 内へ延出
している主軸28Ａの後端部に外側スプライン130 が設け
られて、これがクラッチカラー126 に設けられた内側ス
プライン132 と噛み合うことによって、クラッチカラー
126 及び主軸28Ａ間を相対的に軸方向移動できるように
しながら、クラッチカラー126 を主軸28Ａに回転結合し
ていることがわかるであろう。クラッチカラー126 には
クラッチ歯134 及び136 が設けられており、それぞれ歯
車118 及び120 に設けられたクラッチ歯138 及び140 と
選択的に軸方向連結できるようになっている。クラッチ
カラー126 には、シフトフォーク142 を収容する溝141
も設けられている。
【００４２】歯車118 が、主軸28Ａを取り囲むように設
けられており、常時それに対して回転自在であり、リテ
ーナ144 によって主軸28Ａに対して軸方向に固定され
る。クラッチ歯136 及び138 には、主軸28Ａの軸線に対
して約35゜傾斜させたテーパ表面146 及び148 が設けら
れており、これらによって非同期連結に抵抗し、同期回
転させようとする有益な相互作用が得られ、これについ
ては米国特許第3,265,173 号に詳細に記載されており、
その開示内容は参考文献として本説明に含まれる。クラ
ッチ歯136 及び140 にも同様な相補形のテーパ表面が設
けられている。
【００４３】スプリッタ／レンジ歯車120 は、１対のス
ラスト軸受によって出力軸122 の内側端部150 に回転可
能に支持されているのに対して、レンジ歯車124 は、出
力軸122 を取り囲むように設けられて、スラストワッシ
ャによってその上に軸方向に固定されている。軸方向に
おいて歯車120 と124 との間の位置で、複動作動形二位
置同期クラッチアセンブリ128 が外側スプライン及び内
側スプラインによって出力軸122 に共転可能に固定され
ている。公知の同期確動クラッチ構造の多くのものを本
発明の補助変速部に用いることができる。
【００４４】図示の同期クラッチアセンブリ128 は、上
記米国特許第4,462,489 号に記載されているピン形であ
る。簡単に説明すると、同期クラッチアセンブリ128 に
は、シフトフォーク164 によって軸方向に位置決めされ
る滑りジョークラッチ部材162 が設けられ、これに形成
されたクラッチ歯166 及び168 がそれぞれ歯車120 及び
124 に形成されたクラッチ歯170 及び172 と軸方向に連
結するようになっている。
【００４５】歯車120 及び124 には、同期クラッチアセ
ンブリの摩擦リング182 及び184 にそれぞれ設けられた
対応の摩擦円錐表面178 及び180 と摩擦同期係合する円
錐摩擦表面174 及び176 がそれぞれ設けられている。ブ
ロッカピン186 及び188 がそれぞれ摩擦リング184 及び
182 に共転可能に固着されており、滑り部材162 に設け
られたブロッカ開口190 と相互作用してブロッキング機
能を実施するすることは、公知の通りである。同期アセ
ンブリ128 にはさらに、クラッチ連結作動の開始時に円
錐形摩擦表面を初期係合させる複数のばねピン（図示せ
ず）が設けられている。
【００４６】出力軸122 は、ハウジングＨ内の軸受192
によって支持されてそれから延出しており、一般的にプ
ロペラ軸を駆動するユニバーサル継手の一部を形成して
いるヨーク部材Ｙ等を差動装置等に取り付けている。出
力軸122 には、速度計歯車194 及び／または様々なシー
ル部材（図示せず）も取り付けられている。
【００４７】図３a および図４に示されているように、
スプリッタクラッチ126 及びレンジクラッチ128 の両方
を前方及び後方軸方向位置に選択的に軸方向位置決めす
ることによって、出力軸回転に対する主軸回転の比を４
種類得ることができる。従って、補助変速部102 は、入
力（副軸28Ａ）と出力（出力軸122 ）との間に４つの選
択可能な速度すなわち駆動比を与えるレンジ／スプリッ
タ結合形の３層補助部である。この形式の変速機は従来
より公知であって、本発明の譲受人であるイートン社か
ら「スーパ(Super)10 」及び「スーパ18」の商品名で販
売されており、米国特許第4,754,665 号に詳細に記載さ
れており、その開示内容は参考文献として本説明に含ま
れる。
【００４８】変速機100 のシフトパターンが図３b に概
略的に示されており、矢印「Ｓ」はスプリッタシフトを
表し、矢印「Ｒ」はレンジシフトを表している。
【００４９】本発明の好適な実施例では、図６に示され
ている形式の単一シフト軸形シフト機構200 が用いられ
ている。この形式の機構は従来より公知であって、例え
ば米国特許第4,920,815 号及び第4,621,537 号に記載さ
れており、それらの開示内容は参考文献として本説明に
含まれる。
【００５０】簡単に説明すると、シフトレバー98がブロ
ック部材202 と相互作用することによって、変速機ハウ
ジングに対して軸204 が回転及び軸方向移動する。回転
移動によって、キー206 及び他の見えないキー等のキー
がシフトフォーク60Ａ、62Ａ及び64Ａのハブに設けられ
たランドまたはスロットと相互作用して、２つのシフト
フォークをハウジングに対して軸方向に固定し、残りの
シフトフォークを軸204 に軸方向固定する。軸204 及び
それに軸方向固定された選択シフトフォークを軸方向移
動させることによって、それに連動したジョークラッチ
の連結及び切り離しが行われる。
【００５１】従って、シフト軸204 の選択セグメント、
例えば１つまたは複数のニュートラル止めノッチ210 の
軸方向位置を監視することによって、変速機10の主部12
のニュートラル−非ニュートラル状態を感知することが
できる。
【００５２】本発明はまた、米国特許第4,445,393 号、
第4,275,612 号、第4,584,895 号及び第4,722,237 号に
記載されているような公知の多重パラレルレール形シフ
トバーハウジングアセンブリを用いた複式変速機にも適
用可能であり、それらの特許の開示内容は参考文献とし
て本説明に含まれる。そのような装置には一般的に、シ
フトレール（多くの場合にシフトレールインターロック
機構と連動している）に垂直方向に延出し、すべてのシ
フトレールが軸方向中央のニュートラル位置にある時の
第１位置、またはいずれか１つのシフトレールが軸方向
中央のニュートラル位置から変位している第２位置をと
るアセンブリが設けられている。
【００５３】本発明はまた、変速機主部のニュートラル
（非連結）または非ニュートラル（連結）状態を表す状
態を感知するために他の機械式、電気式、電磁式または
他の形式のセンサを用いた複式変速機にも適用可能であ
る。
【００５４】補助変速部は、一般的に主変速部に取り付
けられているが、ここで使用する「補助変速部」は、多
段速度車軸、多段速度トランスファケース等の分離駆動
列装置にも適用可能である。
【００５５】本発明は、図１に示されている変速機10及
び図３a 及び図４に示されている変速機100 、さらに同
期補助部ジョークラッチアセンブリを用いた他の複式変
速機もに同様に適用可能であるが、簡単にして理解しや
すくするため、本発明を特に図１、および図２a,２b,２
c に示されている複式レンジ形変速機に用いた場合につ
いて説明する。
【００５６】図２b に示されている形式のシフト制御、
すなわち「リピートＨ」形の制御であるとすると、第４
速から第５速への複式シフトでは、ジョークラッチ60を
第４／第８速入力歯車24から切り離し、次にクラッチ92
をレンジ低速または減速歯車86から切り離してから、ク
ラッチ92を高速または直接レンジ歯車88に連結し、次に
ジョークラッチ62を第１／第５速主部歯車54に連結す
る。これを達成するため、車両運転者は、レンジセレク
タボタン98で「ＨＩ」を事前選択し、シフトレバー72で
第４／第８速位置からＮへ、さらに第１／第５速へシフ
トする。イートン社が製造販売している９速RT/RTO1160
9 「ロードレンジャ」変速機等の従来のレンジ形変速機
では、主変速部10がニュートラルにない場合はいつも、
「ＨＩ」レンジが選択されるようにする第１位置及び
「ＬＯ」レンジが選択されるようにする第２位置を備え
た二位置スレーブ弁が、プランジャ等によって２つの位
置の一方にインターロックされた。そのような弁及びイ
ンターロックの例が、上記の米国特許第3,229,551 号、
第4,450,869 号、第4,793,378 号及び第4,974,474 号に
記載されている。
【００５７】前述したように、これらの装置は、ほとん
どの状態では主部がニュートラルへシフトされるまでは
レンジシフトの開始を阻止することによってレンジ部シ
ンクロナイザを保護するが、状況によってはレンジシフ
トの前に主部シフトが完了し、レンジシンクロナイザが
危険な状態になる。この問題は、レンジダウンシフト
（第５速から第４速へ）の場合よりもレンジアップシフ
ト（第４速から第５速へ）の場合の方が重大化するが、
それは、直接レンジ歯車88に連結している時にはシンク
ロナイザ摩擦円錐表面（図４の174 ／178 ）間のトルク
がシンクロナイザのシンクロナイザブロッカへの引っか
かり易さを増大させる傾向があるのに対して、減速レン
ジ歯車86に連結している時には摩擦円錐表面（図５の17
6 ／180 ）間のトルクがシンクロナイザを非ブロック位
置へ引っ張る傾向があるためである。一般的に、図１及
び３a に示されている形式の変速機において、レンジ部
ダウンシフトではレンジ部シンクロナイザのバーンアウ
トが重大な問題になっていない。
【００５８】図１の変速機では、第４歯車にある時に運
転者がアップシフトを決定して、レンジアップを事前選
択し、シフトレバーをニュートラル位置へ、またはその
方向へ移動させた時に別の重大な問題が発生する可能性
がある。運転者がすぐに気持ちを変えて、レンジ選択を
変更しないでシフトレバーを第４／第８速位置へ戻した
場合、レンジクラッチはレンジの第４／第８速アップシ
フトだけを完了しようとするため、シンクロナイザの円
錐摩擦表面間に大きな速度差が生じて、それが急激に破
損する。そのような状況では、シンクロナイザは２秒で
重大な損傷または破壊を受けるであろう。
【００５９】同様に不注意から複式スキップアップシフ
トを試みた場合にも同様な結果が生じる。別の例とし
て、運転者が不注意からレンジアップシフトを事前選択
するか、それの事前選択を忘れて、第４速から第３速へ
ダウンシフトしようとした場合、実際には第４速から第
７速へアップシフトしようとしたことになるため、シン
クロナイザ摩擦表面間に大きな速度差が生じる。
【００６０】本発明の補助部制御装置／方法は、レンジ
シフトをより急速に行うことができることにより従来の
欠点を最小にする。
【００６１】本発明は、同期レンジクラッチ、特に、複
式変速機の高速または直接のレンジクラッチの連結を制
御するのに使用すると最適であるが、そのような用途に
限定されるものではなく、同期スプリッタクラッチ等の
連結の制御にも用いることができる。
【００６２】図７及び図８〜11を参照しながら説明する
と、レンジクラッチアクチュエータピストンアセンブリ
220 には、低速レンジクラッチを連結するために加圧さ
れる第１表面積222 と、第１レベル力で高速レンジクラ
ッチを連結するために加圧される第２の大表面積224 と
を備えた面積差ピストン221 が設けられている。ピスト
ン221 は、シリンダ内に密着状に摺動可能にはめ込まれ
て、それを２つの室222A及び224Aに分割している。ピス
トン221 に設けられた軸226 に、同期クラッチ92または
128 を選択位置へシフトさせるためのシフトヨーク94ま
たは164 が取り付けられている。
【００６３】前述したように、変速機10の主部12の非連
結（ニュートラル）及び連結（非ニュートラル）状態
は、主変速部シフト軸204 が軸方向に変位していない
か、変位しているかを感知することによって感知でき
る。そのようなシフト軸またはシフトレールの軸方向変
位は、その軸またはレール自身で、その延長部で、また
はクロス軸等で感知できる。
【００６４】マスターレンジ弁232 が、フィルタレギュ
レータ234 から送られるろ過調整空気源に接続してい
る。重量形車両では、調整空気圧力は通常60〜80psi で
ある。スイッチまたはレバー98によって、低圧信号また
はパイロット線236 を加圧（低速）または排気（高速）
することができる。低速レンジパイロット線236 はレン
ジスレーブ弁238 に接続しており、これは、高速レンジ
位置（すなわち室224Aが加圧され、室222Aが排気され
る）へばね240 で付勢されており、パイロット線236 の
加圧に応答して、低速レンジ位置（すなわち室222Aが加
圧され、室224Aが排気される）へ移動する二位置四方向
弁である。
【００６５】インターロックプランジャ250 が、シフト
軸204 に形成されたインターロックノッチ210 及びピス
トン軸226 に形成されたインターロックノッチ252 及び
254と相互作用する。プランジャ250 及びノッチ210 、2
52 及び254 からなるインターロックアセンブリ256 の
目的は、主変速部がニュートラル位置にない時はいつ
も、補助レンジ部を高速または低速比にロックし、また
補助レンジ部が高速または低速比に完全には連結してい
ない時はいつも、主変速部をニュートラル位置にロック
することである。この形式のインターロックアセンブリ
は公知であって、例えば上記米国特許第4,974,474 号に
記載されている。
【００６６】第２のレンジ弁インターロックアセンブリ
258 が、スレーブ弁238 に形成されたノッチ262 及び26
4 及びシフト軸204 に形成された細長いノッチ266 と相
互作用するインターロックプランジャ260 によって構成
されている。インターロックアセンブリ258 の目的は、
主変速部が完全に連結した状態のままである場合、マス
ター弁232 による事前選択に応答したスレーブ弁238 の
移動を阻止することである。
【００６７】インターロック機構258 が従来のレンジ弁
インターロックと異なっている点は、ノッチ266 が相当
に細長くなっており、主変速部がニュートラル位置へ完
全にシフトするまで解放しない従来装置とは違って、主
変速部がニュートラル位置の方へシフトした時にプラン
ジャ260 が弁238 を解放することである。従来装置に較
べてインターロック機構258 が好都合である点は、レン
ジシフトが事前選択され、主変速部がニュートラルの方
へシフトした場合、選択されたアクチュエータピストン
室222A及び224Aが必要に応じて加圧または排気されるた
め、主変速部がニュートラルに達してインターロックア
センブリ256 が事前負荷ピストン221 を移動させると直
ちに、レンジシフトが開始されることである。
【００６８】図７は、レンジが高速比にある時の空気制
御装置230 を示している。図８〜図11は、レンジ低速比
へのシフトが事前選択され、主変速部が現在の連結比か
らニュートラルへ、さらに新しい比へシフトして連結す
る時の装置230 の一部を示している。
【００６９】図８では、セレクタ98で低速比が事前選択
されており、低速レンジパイロット線236 が加圧されて
いる。シフト軸204 が主部完全連結位置にあるので、レ
ンジ弁インターロック258 はレンジ弁238 の移動を阻止
している。
【００７０】図９では、主変速部がニュートラルの方へ
シフトされるのに伴って、シフト軸204 が左方向へ移動
し始めている。インターロックプランジャ260 が軸204
のインターロック溝266 の左端部にはまって、レンジス
レーブ弁238 のインターロック溝264 から解放されるた
め、弁が低速比位置へ移動することができ、室224Aが排
気され、室222Aが加圧される。しかし、ピストンはイン
ターロックアセンブリによって右方向移動が阻止されて
いる。
【００７１】図10では、主変速部がニュートラル位置に
あるため、プランジャ250 がシフト軸204 のインターロ
ック溝210 にはまってインターロックアセンブリ256 を
解除するため、ピストン221 が低速レンジの方へ移動で
きるようになる。補助部シフト過渡中は、インターロッ
クプランジャが溝210 にはまっており、主部がニュート
ラル位置にロックされている。
【００７２】図11では、低速比へのレンジシフトが完了
し、プランジャ250 がピストン軸226 のノッチ254 には
まっているので、インターロックアセンブリ258 がシフ
ト軸204 を解放するため、主変速部は所望の速度比に再
連結できるようになる。
【００７３】以上に本発明をある程度特定して説明して
きたが、単なる例であって、本発明の精神の範囲内にお
いて様々な変更が可能であることは理解されるであろ
う。
【００７４】
【発明の効果】本発明によれば、主変速部がニュートラ
ル位置の方へシフトされた時、事前選択シフトを達成す
るために必要に応じてアクチュエータ室を加圧及び排気
するインターロック手段を備えているので、補助部のシ
フト中に主変速部が連結した場合に補助部同期クラッチ
の損傷を防止することができる。
【００７５】また、補助部のシフトが完了するまで主変
速部をインターロックすることによって補助部シンクロ
ナイザを保護し、かつ補助部シフトが事前選択され、主
変速部がニュートラルの方へシフトされた場合にアクチ
ュエータ室を加圧及び排気することにより、より迅速な
補助部シフトを得ることができ、この結果、主部シフト
が補助部に当たってビート音を出す可能性を最小限に抑
え、主部がニュートラル位置にロックされる時間を最小
限に抑えることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】レンジ形補助部を備え、本発明の空気圧制御装
置を用いた複式変速機の概略図である。
【図２】（ａ）図は、図１の変速機のシフト機構の概略
図、（ｂ）図は、図１の変速機の「リピートＨ」形シフ
トパターンの概略図、（ｃ）図は、図１の変速機の「ダ
ブルＨ」形シフトパターンの概略図である。
【図３】（ａ）図は、本発明の空気圧制御装置が特に有
効であるスプリッタ／レンジ結合形補助部を備えた複式
変速機の概略図、（ｂ）図は、その「リピートＨ」形シ
フトパターンの概略図である。
【図４】変速機100 の補助部102 における実施例の部分
断面図である。
【図５】変速機100 の補助部102 における他の実施例の
部分断面図である。
【図６】単一シフト軸形シフト機構の斜視図である。
【図７】本発明を実行するための空気制御装置の概略図
である。
【図８】図７の空気制御装置において、主変速部が現在
の連結比にある作動位置を示す概略図である。
【図９】図７の空気制御装置において、主変速部がニュ
ートラルの方へシフトされる作動位置を示す概略図であ
る。
【図１０】図７の空気制御装置において、主変速部がニ
ュートラル位置にある作動位置を示す概略図である。
【図１１】図７の空気制御装置において、低速比へのレ
ンジシフトが完了する作動位置を示す概略図である。
【符号の説明】
10 複式変速機 12 主変速部 14 補助変速部 92、128 同期ジョークラッチアセンブリ 98、98Ａ、412 セレクタ 204 シフト軸 210 溝 220 シフトアクチュエータ 221 面積差ピストン 222 小面積ピストン表面 222A 低速レンジ室 224 大面積ピストン表面 224A 高速レンジ室 234 フィルタ／レギュレータ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 連結位置及び非連結位置を備えた主変速
    部(12)が、選択可能な高速比（直接）及び選択可能な低
    速比（減速）を備えた補助変速部(14)に直列に接続さ
    れ、前記補助部比の各々が同期ジョークラッチアセンブ
    リ(92/128)によって連結可能であり、スイッチ手段(98/
    98A)によって所望の補助部比を選択する複式変速機(10)
    において、該変速機の補助変速部用の加圧流体作動式シ
    フトアクチュエータ(220) が、第１室(224A)を形成する
    第１ピストン表面(224) 及び第２室(222A)を形成する第
    ２ピストン表面(222) を備えたピストン(221) を有し、
    前記第１室(224A)を加圧して前記第２室を排気すると、
    前記アクチュエータが前記同期クラッチアセンブリを前
    記高速比に連結させ、前記第２室(222A)を加圧して前記
    第１室を排気すると、前記アクチュエータが前記同期ク
    ラッチアセンブリを前記低速比に連結させるようになっ
    ており、さらに加圧流体の共通源(234) と、排気部(EX)
    と、前記第１室を加圧して前記第２室を排気する第１位
    置及び前記第２室を加圧して前記第１室を排気する第２
    位置を備えた、前記スイッチに応答するスレーブ弁(23
    8) と、前記主変速部が連結している時には前記ピスト
    ンの移動を阻止し、前記補助部が高速または低速比に連
    結していない時にはニュートラル位置からの前記主変速
    部の移動を阻止する第１インターロックアセンブリ(25
    6)とを備えている、前記アクチュエータ(220) を制御す
    る方法であって、 前記主変速部が連結している時、前記第１及び第２位置
    間で移動しないように前記弁手段(238) をインターロッ
    クし、(i) 前記主変速部が非連結位置にある時、及び(i
    i)前記主変速部が非連結位置の方へ移動した時、前記弁
    手段が移動できるようにするステップを有していること
    を特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 連結位置及び非連結位置を備えた主変速
    部(12)が、選択可能な高速比（直接）及び選択可能な低
    速比（減速）を備えた補助変速部(14)に直列に接続さ
    れ、前記補助部比の各々が同期ジョークラッチアセンブ
    リ(92/128)によって連結可能であり、スイッチ手段(98/
    98A)によって所望の補助部比を選択する複式変速機(10)
    において、該変速機の補助変速部用の加圧流体作動式シ
    フトアクチュエータ(220) が、第１室(224A)を形成する
    第１ピストン表面(224) 及び第２室(222A)を形成する第
    ２ピストン表面(222) を備えたピストン(221) を有し、
    前記第１室(224A)を加圧して前記第２室を排気すると、
    前記アクチュエータが前記同期クラッチアセンブリを前
    記高速比に連結させ、前記第２室(222A)を加圧して前記
    第１室を排気すると、前記アクチュエータが前記同期ク
    ラッチアセンブリを前記低速比に連結させるようになっ
    ており、さらに加圧流体の共通源(234) と、排気部(EX)
    と、前記第１室を加圧して前記第２室を排気する第１位
    置及び前記第２室を加圧して前記第１室を排気する第２
    位置を備えた、前記スイッチに応答するスレーブ弁(23
    8) とを備えている、前記アクチュエータ(220) を制御
    する方法であって、 前記主変速部が連結している時、前記第１及び第２位置
    間で移動しないように前記弁手段(238) をインターロッ
    クし、前記主変速部が非連結位置にある時、及び前記主
    変速部が非連結位置の方へ移動した時、前記弁手段が移
    動できるようにするステップを有していることを特徴と
    する方法。
  3. 【請求項３】 前記流体が圧縮空気であることを特徴と
    する請求項１または２の方法。
  4. 【請求項４】 前記補助部がレンジ部であることを特徴
    とする請求項１ないし３の方法。
  5. 【請求項５】 連結位置及び非連結位置を備えた主変速
    部(12)が、選択可能な高速比（直接）及び選択可能な低
    速比（減速）を備えた補助変速部(14)に直列に接続さ
    れ、前記補助部比の各々が同期ジョークラッチアセンブ
    リ(92/128)によって連結可能であり、スイッチ手段(98/
    98A)によって所望の補助部比を選択する複式変速機(10)
    の補助変速部用の加圧流体作動式シフトアクチュエータ
    (220) を制御する装置(230) であって、 前記アクチュエータ(220) は、第１室(224A)を形成する
    第１ピストン表面(224) 及び第２室(222A)を形成する第
    ２ピストン表面(222) を備えた面積差ピストン(221) を
    有し、前記第１ピストン表面の面積が前記第２ピストン
    表面の面積よりも大きくなっており、前記第１室(224A)
    を加圧すると、前記アクチュエータが前記同期クラッチ
    アセンブリを前記高速比に連結させ、前記第２室(222A)
    を加圧すると、前記アクチュエータが前記同期クラッチ
    アセンブリを前記低速比に連結させるようになってお
    り、さらに加圧流体の共通源(234) と、排気部(EX)と、
    前記第１室を加圧して前記第２室を排気する第１位置及
    び前記第２室を加圧して前記第１室を排気する第２位置
    を備えた、前記スイッチに応答するスレーブ弁(238)
    と、前記主変速部が連結している時には前記ピストンの
    移動を阻止し、前記補助部が高速または低速比に連結し
    ていない時にはニュートラル位置からの前記主変速部の
    移動を阻止する第１インターロックアセンブリ(256) と
    が設けられており、 前記主変速部が連結している時、前記第１及び第２位置
    間で移動しないように前記スレーブ弁(238) をインター
    ロックし、(i) 前記主変速部が非連結位置にある時、及
    び(ii)前記主変速部が非連結位置の方へ移動した時、前
    記弁手段が移動できるようにする第２インターロックア
    センブリ(258) を有していることを特徴とする装置。
  6. 【請求項６】 連結位置及び非連結位置を備えた主変速
    部(12)が、選択可能な高速比（直接）及び選択可能な低
    速比（減速）を備えた補助変速部(14)に直列に接続さ
    れ、前記補助部比の各々が同期ジョークラッチアセンブ
    リ(92/128)によって連結可能であり、スイッチ手段(98/
    98A)によって所望の補助部比を選択する複式変速機(10)
    の補助変速部用の加圧流体作動式シフトアクチュエータ
    (220) を制御する装置(230) であって、 前記アクチュエータ(220) は、第１室(224A)を形成する
    第１ピストン表面(224) 及び第２室(222A)を形成する第
    ２ピストン表面(222) を備えたピストン(221)を有し、
    前記第１ピストン表面の面積が前記第２ピストン表面の
    面積よりも大きくなっており、前記第１室(224A)を加圧
    すると、前記アクチュエータが前記同期クラッチアセン
    ブリを前記高速比に連結させ、前記第２室(222A)を加圧
    すると、前記アクチュエータが前記同期クラッチアセン
    ブリを前記低速比に連結させるようになっており、さら
    に加圧流体の共通源(234) と、排気部(EX)と、前記第１
    室を加圧して前記第２室を排気する第１位置及び前記第
    ２室を加圧して前記第１室を排気する第２位置を備え
    た、前記スイッチに応答するスレーブ弁(238) とが設け
    られており、 前記主変速部が連結している時、前記第１及び第２位置
    間で移動しないように前記スレーブ弁(238) をインター
    ロックし、前記主変速部が非連結位置にある時、及び前
    記主変速部が非連結位置の方へ移動した時、前記弁手段
    が移動できるようにするインターロックアセンブリ(25
    8) を有していることを特徴とする装置。
  7. 【請求項７】 前記流体が圧縮空気であることを特徴と
    する請求項５または６の装置。
  8. 【請求項８】 前記補助部がレンジ部であることを特徴
    とする請求項５ないし７の方法。
  9. 【請求項９】 前記補助部(14)が２速度レンジ部であ
    り、前記高速比が直接速度比であることを特徴とする請
    求項５または６の装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104033597A (zh) * 2014-04-23 2014-09-10 陕西法士特齿轮有限责任公司 一种变速器高倒档锁系统

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5546825A (en) * 1994-12-13 1996-08-20 Eaton Corporation Change gear transmission and shift rod interlock therefor
US5893292A (en) * 1995-05-12 1999-04-13 Eaton Corporation Automatic and manual splitter shifting control assembly
US5569115A (en) * 1995-07-27 1996-10-29 Rockwell International Corporation Engine speed synchronization system for assisting in manual transmission shifting
US5676017A (en) * 1995-07-27 1997-10-14 Rockwell Heavy Vehicle Systems, Inc. Automatic range shift for multi-speed transmission
US5582558A (en) * 1995-07-27 1996-12-10 Rockwell International Corporation Combined system for assisting shifting of manual transmission
US6026698A (en) * 1996-08-13 2000-02-22 Weston; Bevan Transmission and shift mechanism
US5931055A (en) * 1997-12-23 1999-08-03 Meritor Heavy Vehicle Systems, Llc Electrical transmission range shift system
US5996417A (en) * 1998-03-23 1999-12-07 Team Corporation Preload piston actuator
US5970810A (en) * 1998-04-01 1999-10-26 Eaton Corporation Adaptive splitter actuator engagement force control
US6019011A (en) * 1998-12-09 2000-02-01 Eaton Corporation System for control of auxiliary section of compound transmissions
US6324928B1 (en) * 2000-04-27 2001-12-04 Eaton Corporation Detent plunger assembly and control method
US6361473B1 (en) * 2000-04-27 2002-03-26 Eaton Corporation System/method for synchronized shifting of a manually shifted transmission
US7509885B2 (en) * 2004-11-22 2009-03-31 Eaton Corporation Transmission auxiliary unit timed shift inhibitor
US20080083461A1 (en) * 2006-10-05 2008-04-10 Viken James P Fluid exchange apparatus with locking flow alignment device
US7861612B2 (en) 2007-04-02 2011-01-04 Eaton Corporation Transmission range shift control with neutral position lock
US8726749B2 (en) 2011-09-25 2014-05-20 Eaton Corporation Transmission overdrive yoke position sensor for range trigger
CN103671886B (zh) * 2013-12-02 2016-01-20 陕西法士特齿轮有限责任公司 一种变速器保护系统
CN105889501A (zh) * 2016-06-08 2016-08-24 陕西法士特齿轮有限责任公司 一种组合变速器主副箱互锁机构
US10557524B2 (en) * 2016-10-18 2020-02-11 Textron Innovations Inc. Gearing system for compound gear reduction
CN108266527B (zh) * 2018-03-20 2023-10-10 陕西法士特齿轮有限责任公司 一种气阀双控拨叉轴总成
EP4098911B1 (en) * 2021-06-04 2024-12-18 Volvo Truck Corporation A transmission of a vehicle

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3229551A (en) * 1963-06-10 1966-01-18 Dana Corp Shifting mechanism
SE371611B (ja) * 1972-11-17 1974-11-25 Volvo Ab
US3945265A (en) * 1974-11-08 1976-03-23 Charles Gilbert Bell Fluid actuated gear changing system
US4296642A (en) * 1979-08-20 1981-10-27 Dana Corporation Transmission interlock
US4388843A (en) * 1980-11-21 1983-06-21 Eaton Corporation Auxiliary transmission neutral positioning and locking control and mechanism
US4450869A (en) * 1981-07-24 1984-05-29 Teledyne Republic Manufacturing Pilot-operated valve
US4462489A (en) * 1981-07-31 1984-07-31 Eaton Corporation Synchronizer spring pin
US4428469A (en) * 1981-07-31 1984-01-31 Eaton Corporation Synchronizer spring pin
US4555959A (en) * 1983-05-09 1985-12-03 Eaton Corporation Shift control system
US4754665A (en) * 1986-02-05 1988-07-05 Eaton Corporation Auxiliary transmission section
US4793378A (en) * 1986-08-06 1988-12-27 Dana Corporation Interlock valve and control
US4748863A (en) * 1987-03-17 1988-06-07 Eaton Corporation Fluid actuated shift bar housing assembly
US4788875A (en) * 1987-09-03 1988-12-06 Eaton Corporation Auxiliary transmission section shift control system
GB8809945D0 (en) * 1988-04-27 1988-06-02 Eaton Corp Pneumatic control system
US4920815A (en) * 1989-04-24 1990-05-01 Eaton Corporation Single shaft shifting mechanism
US4944197A (en) * 1989-06-07 1990-07-31 Eaton Corporation Resilient range interlock
US4989706A (en) * 1989-10-25 1991-02-05 Eaton Corporation Synchronizer
US5092187A (en) * 1990-11-08 1992-03-03 Rockwell International Corporation Auxiliary transmission shift control system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104033597A (zh) * 2014-04-23 2014-09-10 陕西法士特齿轮有限责任公司 一种变速器高倒档锁系统
CN104033597B (zh) * 2014-04-23 2016-06-01 陕西法士特齿轮有限责任公司 一种变速器高倒档锁系统

Also Published As

Publication number Publication date
DE69300561D1 (de) 1995-11-09
DE69300561T2 (de) 1996-04-04
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CA2087498A1 (en) 1993-07-24
EP0552872A1 (en) 1993-07-28
US5216931A (en) 1993-06-08
ES2078097T3 (es) 1995-12-01
CA2087498C (en) 1997-06-24

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