JPH0549861B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ａ 産業上の利用分野 本発明は、主として大型自動車の変速機などに
装備される変速機操作装置に係り、特に変速機の
シンクロメツシユ機構の同期が完了した後、ピス
トンロツドのシフト力を減少させるようにした変
速機操作装置に関する。

ｂ 従来の技術 本願出願人が先に提案した変速機操作装置１
（実願昭56−162462号）を第３図および第４図に
示す。この操作装置１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１のシフト
レバー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
ー３で変速機２内のギヤシフトフオーク１８を操
作して所望のギヤシフトを行なうようになつてい
る。なお第３図において２５はシフターロツド、
２６は係合部材、２７はドライブシヤフト、２８
は２連ギヤ、２９は３速ギヤ、３０はシフトスリ
ーブであつて、シフトスリーブ３０には図示しな
いシンクロメツシユ機構が組込まれている。

以下、上記操作装置１の構造につき簡単に説明
する。第３図および第４図に示す如く、操作装置
１のハウジング５には２つのシリンダ部６，７が
設けられている。これら２つのシリンダ部６，７
はその軸線が互いに直角をなすように設けられて
おり、一方のシリンダ部６にシフト操作用ピスト
ンロツド８が挿入され、他方のシリンダ部７にセ
レクト操作用ピストンロツド９が挿入されてい
る。そしてシフト操作用ピストンロツド８にシフ
トレバー３が回動自在に取付けられ、このシフト
レバー３の先端部はヨーク１７によつてセレクト
操作用ピストンロツド９と連結されている。

２つのシリンダ部６，７の内部構造はまつたく
同じであるので一方のシリンダ部６につき説明す
ると、第３図に示す如くシリンダ部６内のピスト
ンロド８外周に固定ピストン１０が固定的に取付
けられている。この固定ピストン１０の外周面と
シリンダ部６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１１，１２が配設されて
いる。この一対のフリーピストン１１，１２は、
固定ピストン１０およびシリンダ部６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
１０の左右両側の一対の圧力室１３，１４に導入
される空気圧によつて、固定ピストン１０および
一対のフリーピストン１１，１２が第３図で左右
方向に駆動されるようになつている。なお、一対
の圧力室１３，１４に対する圧縮空気の給排は一
対の電磁弁１５，１６にて制御されるようになつ
ている。

一対のフリーピストン１１，１２の後部には、
固定ピストン１０の端部を押圧する押圧段部２
１，２２がそれぞれ形成されている。またシリン
ダ部６の内周面のほぼ中央部には内向きのフラン
ジ部２３が形成され、第３図に示す如く一対のフ
リーピストン１１，１２の前端部がこのフランジ
部２３にそれぞれ当接した状態で固定ピストン１
０がニユートラル位置（第３図に示す位置）に位
置決められるようになつている。なおピストンロ
ツド８のストローク位置はストロークセンサ２４
にて検出されるようになつており、このストロー
クセンサ２４の検出結果に基づいて前記一対の電
磁弁１５，１６が開閉制御されるようになつてい
る。

第５図は、一対の電磁弁１５，１６の制御状態
をピストンロツド８のストローク位置と対応させ
て示したものであつて、Ｒ（リバース）、２速また
は４速ギヤから１速、３速または５速ギヤにギヤ
シフトする場合の制御状況が示されている。まず
制御例１から説明すると、この場合は一対の電磁
弁１５，１６を同時にONにしてＲ、２速または
４速ギヤの抜出しが行なわれ、続いて固定ピスト
ン１０がニユートラル位置に位置決めされ、その
後、一方の電磁弁１６だけがOFFにされて１速、
３速または５速ギヤの投入が行なれる。また制御
例２では、他方の電磁弁１５だけをONにして
Ｒ、２速または４速ギヤの抜出しが行なわれ、こ
のギヤの抜出しが終わつた段階（ストロークセン
サ２４にて検出される）で一方の電磁弁１６も
ONにされて固定ピストン１０がニユートラル位
置決めされる。その後、一方の電磁弁１６だけが
OFFにされて１速、３速または５速ギヤの投入
が行なわれる。

この制御例２では、Ｒ、２速または４速ギヤの
抜出しが終わるまでは一方の電磁弁１６がOFF
にされて圧力室１４内に大気が導入されているの
で、固定ピストン１０が第３図で左方向に押圧さ
れることがなく比較的大きなシフト力にてギヤの
抜出しをスムーズに行なうことができる。

ｃ 発明が解決しようとする問題点 従来の変速機操作装置１は上述の如く構成され
てなり、電磁弁１５，１６の操作により一方の圧
力室１３または１４に圧縮空気を導入すると、固
定ピストン１０が第３図で右または左方向に移動
して変速機２のギヤ投入が行なわれる。また両方
の圧力室１３，１４に圧縮空気を導入すると、第
３図に示す如く固定ピストン１０が一対のフリー
ピストン１１，１２によつてニユートラル位置に
位置決めされる。

ところで、変速機２のシフト操作に要する力は
ギヤ抜出し時よりもギヤ投入時の方が大きいこと
が知られている。例えば変速機２を２速から３速
にギヤシフトする際のピストンロツド８に作用す
る負荷を連続的に測定すると、第５図に示す如く
４つの波形ａ〜ｄが得られる。このうち波形ａは
ギヤ抜出し負荷を示し、波形ｃは変速機２のシン
クロメツシユ時の負荷（以下「シンクロ負荷」と
記す）を示すが、シンクロ負荷ｃがギヤ抜出し負
荷ａに対し、著しく大きな負荷を必要とすること
がわかる。

従つて、シリンダ部６の大きさ等はピストンロ
ツド８の出力がシンクロ負荷ｃを上回るように設
計されるが、ピストンロツド８が例えば２速位置
から３速位置に移動する場合、シンクロ負荷ｃの
生じる位置（以下「シンクロ位置」と称す）で圧
力室１３の圧力が最高になる。そしてこのシンク
ロ負荷ｃを通過すると、第５図に示す如くピスト
ンロツド８の負荷が急減する。このため、ピスト
ンロツド８がシンクロ負荷ｃを通過した後急加速
し、シリンダ部６内に設けたピストンロツド８の
ストツパ（図示せず）や変速機２の歯車側におい
て突当て音が発生したり、摩耗が生じたりするお
それがある。

本発明は上述した問題点を有効に解決すべく創
案するに至つたものであつて、その目的は、変速
機のシンクロメツシユ機構の同期が完了した後は
シフト操作用ピストンロツドの出力が減少する変
速機操作装置を提供することにある。

ｄ 問題点を解決するための手段 以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。本発明に係る変速機操作装置は、第１図に
示す如く変速機２のドライブシヤフト２７の回転
数と、カウンタシヤフト３１の回転数とを、それ
ぞれ検出する２つのセンサ３３，３４と、この２
つのセンサ３３，３４の検出信号に基いて両シヤ
フト２７，３１の現実回転比P₂を算出し、あら
かじめ記憶されている所定の理論回転比P₁と比
較演算して、それらの両回転比P₁、P₂が等しく
なつたとき、シンクロメツシユ機構の同期完了を
検出し、もつて、一対の電磁弁１５，１６を開閉
制御するコントローラ３６を設けている点に特徴
を有する。その他の部分の構成は、第３図および
第４図に示す従来の変速機操作装置１と同様であ
るのでその説明を省略するとともに、必要に応じ
て同図を参照して本発明を説明する。

上記センサ３３，３４は、詳しくは一方のセン
サ３３がドライブシヤフト２７に取付けられてそ
の回転数を検出するように構成されており、他方
のセンサ３４がカウンタシヤフト３１に取付けら
れてその回転数を検出するように構成されてい
る。そして２つのセンサ３３，３４の検出信号は
コントローラ３６に入力されるようになつてい
る。一方、運転席には変速条件を設定するための
指令ユニツト３７が配設されており、この指令ユ
ニツト３７からの指令信号もコントローラ３６に
入力されるようになつている。

コントローラ３６には、シンクロメツシユ機構
の同期時におけるドライブシヤフト２７とカウン
タシヤフト３１の理論回転比P₁が各変速ギヤご
とにあらかじめ記憶されている。また、センサ３
３，３４からの検出信号がコントローラ３６に入
力されると、コントローラ３６内の除算回路にて
ドライブシヤフト２７とカウンタシヤフト３１と
の現実回転比P₂が算出されるようになつている。
そして指令ユニツト３７からの指令信号がコント
ローラ３６に入力されると、変速ギヤに対応した
所定の回転比P₁と実際の回転比P₂とがコントロ
ーラ３６によつて比較演算され、P₁＝P₂になつ
たとき、電磁弁１５または１６が連続的にON−
OFF制御されるように構成されている。

第２図は、一対の電磁弁１５，１６の制御状況
をピストンロツド８のストローク位置と対応さて
示したものであつて、Ｒ、２速または４速ギヤか
ら１速、３速または５速ギヤにギヤシフトする場
合の制御状況が示されている。まず制御例１から
説明すると、この場合は最初に一方の電磁弁１５
だけをONにしてＲ、２速または４速ギヤの抜出
しが行なわれ、このギヤの抜出しが終わつた段階
（ストロークセンサ２４にて検出される）で他方
の電磁弁１６もONにされて固定ピストン１０が
ニユートラル位置に位置決めされる。その後、他
方の電磁弁１６だけがOFFにされて１速、３速
または５速ギヤに対するシフトスリーブ３０の同
期がなされ、この同期が完了した後、電磁弁１５
が連続的にON−OFFに制御されるようになつて
いる。

また制御例２では、最初に一方の電磁弁１５だ
けをONにしてＲ、２速または４速ギヤの抜出し
が行なわれ、このギヤの抜出しが終わつた段階で
他方の電磁弁１６もONにされて固定ピストン１
０がニユートラル位置に位置決めされる。その
後、他方の電磁弁１６だけがOFFにされて１速、
３速または５速ギヤに対するシフトスリーブ３０
の同期がなされ、この同期が完了した後、電磁弁
１６が連続的にON−OFF制御されるようになつ
ている。なお、この際一方の電磁弁１５はONの
ままに維持されるようになつている。

ｅ 作用 変速機操作装置は上述の如く構成されてなり、
指令ユニツト３７の操作によつて所望のギヤシフ
トがなされる。このギヤシフトがなされるまでの
状況を第２図を参照して説明すると、まず制御例
１では最初に一方の電磁弁１５だけがONにされ
る。電磁弁１５がONにされると、圧力室１３内
に圧縮空気が供給され、この圧力によつて固定ピ
ストン１０が第３図で左端位置から右方向に移動
する。固定ピストン１０が第３図で右方向に移動
すると、シフトレバー３によつてシフターロツド
２５が第３図で右方向に移動し、例えば２速ギヤ
２８に同期していたシフトスリーブ３０は、シフ
トフオーク１８によつて２速ギヤ２８から抜出さ
れる。

このようにシフトスリーブ３０が２速ギヤ２８
から抜出される位置までピストンロツド８が移動
すると、これをストロークセンサ２４が検出し、
この検出信号がコントローラ３６に入力され、一
方の電磁弁１５をONに維持したまま他方の電磁
弁１６もONにされる。このように一対の電磁弁
１５，１６がともにONになると、２つの圧力室
１３，１４内に圧縮空気が供給され、固定ピスト
ン１０が一対のフリーピストン１１，１２によつ
て第３図に示す如くニユートラル位置に位置決め
される。

固定ピストン１０がニユートラル位置に位置決
めされると、これをストロークセンサ２４が検出
し、この検出信号がコントローラ３６に入力さ
れ、一方の電磁弁１５をONに維持したまま他方
の電磁弁１６がOFFにされる。この結果、一方
の圧力室１４内の圧縮空気が外部に排出され、固
定ピストン１０は他方の圧力室１３の圧力によつ
て第３図に示すニユートラル位置からさらに右方
向に移動し、３速ギヤ２９に対するシフトスリー
ブ３０の同期がなされる。シフトスリーブ３０の
シンクロメツシユ機構が３速ギヤ２９に同期を完
了すると、ドライブシヤフト２７が所定のギヤ比
に基づいて駆動され、ドライブシヤフト２７とカ
ウンタシヤフト３１との現実回転比P₂が理論回
転比P₁に等しくなる。P₁＝P₂になるとこれをコ
ントローラ３６が判別し、他方の電磁弁１６が
OFFに維持されたまま一方の電磁弁１５が連続
的にON−OFF制御される。この結果、圧力室１
３内の圧縮空気は徐々に排出され、ピストンロツ
ド８のシフト力は第２図に示す如く漸減する。従
つて、例えば３速ギヤ２９を静かに投入すること
ができ、ピストンロツド８のストツパ（図示せ
ず）や３速ギヤ２９側において突当て音が発生し
たり摩耗が生じたりすることがない。

次に制御例２について説明すると、この制御例
２においては、シフトスリーブ３０のシンクロメ
ツシユ機構が同期を完了するまでは制御例１と同
様の制御がなされるが、シンクロメツシユ機構の
同期が完了した後は、コントローラ３６によつて
一方の電磁弁１５がONに維持されたまま他方の
電磁弁１６が連続的にON−OFF制御される。こ
の結果、圧力室１４内に圧縮空気が徐々に供給さ
れ、この圧力によつて固定ピストン１０ないしフ
リーピストン１２が第３図で左方向に押圧され、
ピストンロツド８のシフト力が制御例１と同様に
漸減する。

以上、本発明の一実施例につき説明したが、本
発明は上記実施例に限定されることなく種々の変
形が可能である。例えば上記実施例では一対のフ
リーピストン１１，１２とフランジ部２３によつ
て固定ピストン１０をニユートラル位置に位置決
めするようにしたが、一対のフリーピストン１
１，１２およびフランジ部１２を設けず、ニユー
トラルの位置決め機構をシリンダ部６以外に別に
設けてもよい。

また、上記実施例ではシンクロメツシユ機構の
同期が完了した後、いずれか一方の電磁弁１５ま
たは１６を連続的にON−OFF制御してピストン
ロツド８のシフト力を減少させるようにしたが、
例えば両方の電磁弁１５，１６を連続的にON−
OFF制御してシフト力を減少させるようにして
もよい。

また、上記実施例では２つのセンサ３３，３４
によつてドライブシヤフト２７とカウンタシヤフ
ト３１の回転数を検出し、この検出結果をコント
ローラに入力して両シヤフト２７，３１の現実回
転比P₂を算出し、この現実回転比P₂を理論回転
比P₁と比較演算してシンクロメツシユ機構の同
期完了を検出するようにした。

ｆ 発明の効果 本発明は上述の如く、シリンダ内の一対の圧力
室に対して流体圧を給排する一対の電磁弁を設
け、変速機のシンクロメツシユ機構の同期が完了
した後、ピストンロツドのシフト力を減少させる
ように上記一対の電磁弁を開閉制御するようにし
たものであるから、ピストンロツドがシンクロ負
荷を通過した後急加速することがなく、変速機ギ
ヤを静かに投入することができる。このためピス
トンロツドのストツパや変速機の歯車側において
突当て音が発生したり摩耗が生じたりすることが
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例を示し
たものであつて、第１図は電磁弁の制御系統を示
す概念図、第２図は電磁弁の制御状況を示すタイ
ムチヤートである。また第３図〜第５図は従来例
を示したものであつて、第３図は変速機操作装置
の縦断面図、第４図は第３図の−線矢視断面
図、第５図は電磁弁の制御状況を示すタイムチヤ
ートである。 ２……変速機、３……シフトレバー、６，７…
…シリンダ部、８……シフト操作用ピストンロツ
ド、９……セレクト操作用ピストンロツド、１０
……固定ピストン、１１，１２……フリーピスト
ン、１３，１４……圧力室、１５，１６……電磁
弁、１８……ギヤシフトフオーク、２７……ドラ
イブシヤフト、３０……シフトスリーブ、３１…
…カウンタシヤフト、３４，３５……センサ、３
６……コントローラ、３７……指令ユニツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シフトレバーを流体圧にて駆動する変速機操
   作装置において、 (a) シリンダ部を有するハウジングと、 (b) 一端部に上記シフトレバーが取付けられ、他
   端部が上記シリンダ部に摺動自在に挿入された
   ピストンロツドと、 (c) 上記シリンダ部内のピストンロツドに固定さ
   れた固定ピストンと、 (d) 上記固定ピストンの両側に形成された一対の
   圧力室と、 (e) 上記一対の圧力室にそれぞれ接続され、上記
   一対の圧力室に対して流体圧を給排する一対の
   電磁弁と、 (f) 変速機のドライブシヤフトの回転数と、カウ
   ンタシヤフトの回転数とを、それぞれ検出する
   ２つのセンサと、 (g) 上記２つのセンサの検出信号に基いて上記両
   シヤフトの現実回転比を算出し、あらかじめ記
   憶されている所定の理論回転比と比較演算し
   て、上記両回転比が等しくなつたとき、シンク
   ロメツシユ機構の同期完了を検出し、もつて、
   上記ピストンロツドのシフト力を減少させるよ
   うに上記一対の電磁弁を開閉制御するコントロ
   ーラと、 をそれぞれ備えたことを特徴とする変速機操作装
   置。