JPH068368Y2 - レンジチエンジ式多段変速機の操作装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ａ．産業上の利用分野 本考案はレンジチェンジ式多段変速機の操作装置に係
り、特にチェンジレバーのセレクト操作によって副変速
機のレンジチェンジを完了した後に、副変速機操作用ア
クチュエータのシリンダ室から圧縮空気を排気するよう
にした操作装置に関する。

ｂ．従来の技術 トラックやトレーラ等の大型車両においては、市街地や
高速道路，あるいは複雑にカーブする坂道や不整地路面
等をそれぞれに最適なトランスミッションギヤ比によっ
て経済的に走行することを可能にするため、より広い変
速域を有する変速機が要求される傾向にある。このよう
な変速機としては、主変速機と副変速機とを組合せたも
のが既に知られており、またその変速方式としてはいわ
ゆるレンジチェンジ式が知られている。このレンジチェ
ンジ式は第８図に示すように低速レンジから高速レンジ
までの変速段に対応したギヤシフトパターンを有するも
のであって、チェンジレバー51を例えば２−３速セレク
ト位置52から４−５速セレクト位置53へとセレクト移動
させる途中に副変速機が低速レンジから高速レンジへと
切換わるようになっている。なお、この際主変速機のセ
レクト位置は切換わらない。

ｃ．考案が解決しようとする問題点 従来のレンジチェンジ式多段変速機は概略上述の如くで
あるが、この変速機には次のような問題点が指摘されて
いる。すなわち、副変速機のギヤ切換えはチェンジレバ
ー51のセレクト操作と連動したアクチュエータにてなさ
れるが、従来は高速・低速のレンジチェンジを完了した
後もこのアクチュエータのいずれか一方のシリンダ室に
圧縮空気を入れっ放しにしていた。このため他方のシリ
ンダ室に圧縮空気を供給して再びレンジチェンジを行な
おうとするときに、同時に上記一方のシリンダ室の圧縮
空気を排気しなければならず、この排気をスピーディに
完了できないためにアクチュエータのストロークが遅
れ、スピーディなレンジチェンジに支障が生じていた。

本考案は上述した問題点を有効に解決すべく創案するに
至ったものであって、その目的は副変速機のギヤ切換え
を完了した後、直ちにアクチュエータのシリンダ室から
圧縮空気を排気することのできる、レンジチェンジ式多
段変速機の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 上述した問題点を解決するため本考案は、シフトフォー
クを有する複数のシフトロッドと、チェンジレバーのシ
フト操作と連動して回動するシフト軸に取付けられると
ともに上記シフトロッドに選択的に係合可能なシフトレ
バーと、チェンジレバーのセレクト操作と連動して上記
シフトレバーを上記シフト軸の軸線方向にセレクト移動
させるセレクトアームと、を有する主変速機と、 上記主変速機の出力を高速ギヤまたは低速ギヤによって
高速レンジまたは低速レンジに切換える副変速機と、 上記高速ギヤおよび低速ギヤを切換え操作するアクチュ
エータと、で構成されてなる多段変速機において、 (a)上記アクチュエータの高速側シリンダ室および低速
側シリンダ室にそれぞれ接続された空切換えバルブを有
する空気圧供給系と、 (b)上記セレクトアームの高速側および低速側のセレク
ト位置を検出する第１の検出段と、 (c)上記アクチュエータの高速側および低速側のストロ
ーク完了位置を検出する第２の検出手段と、 (d)上記第１および第２の検出手段の一対の検出結果を
比較し、これら検出結果のうち一方が高速側で他方が低
速側のとき上記空気圧供給系の一方を供給モードにする
とともに、上記検出結果が両方とも高速側または低速側
のときに上記空気圧供給系の両方を排気モードにする制
御手段と、をそれぞれ具備したものである。

ｅ．作用 上述の如く構成した操作装置においては、チェンジレバ
ーを低速レンジまたは高速レンジに切換え操作したと
き、第１の検出手段と第２の検出手段のうち一方が高速
側で他方が低速側というように異なった検出結果を得る
ことになり、この検出結果に基づき制御手段が低速側ま
たは高速側の空気圧供給系を供給モードにするので、ア
クチュエータが作動して副変速機のギヤ切換えがなされ
る。そしてアクチュエータのストロークが完了してギヤ
切換えが終わると、これを第２の検出手段が検出し、そ
の検出結果が第１の検出手段の検出結果に一致すること
になる。このように検出結果が一致すると、これに基づ
いて制御手段が空気圧供給系の両方を排気モードにする
ので、シリンダ室内の圧縮空気は外部に排気される。こ
のように、本考案はアクチュエータのストロークが完了
した後は速やかにそのシリンダ室内の圧縮空気を排気す
るものであるから、再びアクチュエータを逆方向に作動
させるときの作動がきわめてスムーズであり、スピーデ
ィなレンジチェンジを実現できるものである。

ｆ．実施例 以下に本考案の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図〜第４図(c)は本考案の第１実施例を示したものであ
って、この実施例は機械式切換バルブを用いたものであ
る。これに対して第５図〜第７図に示す第２実施例は、
電磁式切換えバルブを用いたものである。

まず第１実施例から説明すると、第１図は本考案を適用
した変速機１の側面図を示したものであって、同図にお
いて２は主変速機、３は副変速機、４はクラッチであ
る。主変速機２のハウジング５上面には主変速機２を操
作するための操作装置６が取付けられ、また副変速機３
のハウジング７の上面には副変速機３を操作するための
アクチュエータ８が取付けられている。

〔主変速機の操作装置〕

操作装置６は、詳しくは第２図に示す如く主変速機２の
ハウジング５に図示しないボルトにて固定されたケース
９と、このケース９内に水平方向（第２図では紙面に垂
直な方向）に配設された回動自在なシフト軸10とを有し
ている。このシフト軸10の一端部は、図示しないシフト
用リンクを介して運転席のチェンジレバーと連結されて
おり、チェンジレバーのシフト操作と連動してシフト軸
10が第２図で時計方向または反時計方向に回動するよう
になっている。シフト軸10の外周面にはスプライン11が
形成され、このスプライン11にシフトレバー12の基端部
12aが摺動自在に嵌合されている。そして、シフトレバ
ー12の先端部12bは主変速機２内に突出している。

一方、主変速機２内には第３図に示す如く３本のシフト
ロッド13〜15が互いに平行かつ水平に配設されている。
これら３本のシフトロッド13〜15のうち、中間のシフト
ロッド14には一対のヨーク16,17が固設され、両側のシ
フトロッド13,15にはそれぞれ１つのヨーク18,19が固設
されている。そしてシフトレバー12の先端部12bがこれ
らヨーク16〜19のいずれか１つと選択的に係合できるよ
うになっている。

操作装置６のケース９には第２図に示す如く垂直方向に
軸孔22が形成され、この軸孔22にセレクト軸23が回動自
在に挿入されている。このセレクト軸23の上端部に固定
されたレバー24は、図示しないセレクト用リンクを介し
て運転席のチェンジレバーと連結されている。またセレ
クト軸23の下端部に固定されたセレクトアーム25の先端
部25aは、シフトレバー12の中間部に形成された係合孔2
6に遊嵌されている。そしてチェンジレバーをセレクト
操作すると、これと連動してセレクトアーム25の先端部
25aが第３図で矢印ａ方向またはｂ方向に移動するとと
もに、シフトレバー12がシフト軸10の軸線方向に摺動
し、シフトレバー12の先端部12bが４つのヨーク16〜19
のいずれか１つと係合するようになっている。

操作装置６の側方には第１図および第２図に示す如くリ
レーバルブユニット27が取付けられている。このリレー
バルブユニット27はシフトレバー12のセレクト移動ない
しアクチュエータ８のストロークと連動して副変速機３
のアクチュエータに対する圧縮空気の給排を行う空気供
給系であって、第４図(a)〜(c)に示す如く２つの機械式
切換えバルブ31,32と２つのパイロット圧式切換えバル
ブ33,34とで構成されている。このうちバルブ31,32は円
筒状カム37によって切換作動するようになっている。カ
ム37は詳しくは第２図に示す如くシフト軸10と平行に配
設されたガイド軸38に摺動自在に挿入されており、カム
37の外周面に一体的に突設された球頭部37aは、シフト
レバー12の基端部12a外周面に形成された嵌合孔39に嵌
合している。従ってカム37はシフトレバー12とともにシ
フト軸10の長手方向に摺動するようになっている。

一方、アクチュエータ８のピストンロッド40には第４図
(a)〜(c)に示す如く山形カム41に取付けられており、こ
の山形カム41によってバルブ35,36が切換作動するよう
になっている。またハルブ33,34は上記バルブ35,36から
の圧力を受けて切換作動するようになっている。

上記６つのバルブ31〜36はそれぞれ第４図(a)〜(c)に示
す如く配管接続されており、いまチェンジレバー51を例
えば第４図(a)に示す如く４−５速セレクト位置（高速
レンジ）53から２−３速度セレクト位置（低速レンジ）
52に移動させると、カム37が第４図(a)で鎖線にて示す
位置から実線にて示す位置へと摺動する。このようにカ
ム37が摺動すると、バルブ31の接触子31aがカム37に押
されてバルブ31が供給モードに切換わるとともに、バル
ブ32の接触子32aがカム37から外れてバルブ32が排気モ
ードに切換わる。

一方、アクチュエータ８が第４図(a)に示す如く高速側
に作動しているときは、バルブ35の接触子35aが山形カ
ム41に押されてバルブ35が供給モードになっている。ま
たバルブ36の接触子36aは山形カム41から外れてバルブ3
6が排気モードになっている。このためバルブ34にはパ
イロット圧が加わり、同バルブ34は排気モードになって
いる。またバルブ33は供給モードになっている。

従って、バルブ31,33によって構成される空気圧供給系
は供給モードになるため、エアタンク42の圧縮空気がバ
ルブ31,33を経由してアクチュエータ８の低速側シリン
ダ室43に供給され、ピストン45が第４図(a)で右方向に
移動する。また、このとき高速側シリンダ室44はバルブ
34を介して大気に連通しているので、ピストン45の移動
に支障はない。

ピストン45がある程度移動すると、第４図(b)に示す如
く山形カム41が接触子35aから外れてバルブ35が排気モ
ードに切換わる。このようにバルブ35が排気モードに切
換わると、バルブ34に作用していたパイロット圧が解除
され、同バルブ34が供給モードに切換わる。しかし、こ
のときバルブ32は排気モードになっているので、バルブ
32,34によって構成される空気圧供給系は排気モードと
なり、高速側シリンダ室44はバルブ34,32を介して依然
として大気に連通している。従ってアクチュエータ８の
ピストン45は右方向への移動を断続する。

次にピストン45が第４図(c)に示す如く右端まで移動す
ると、副変速機３が低速側に切換わるとともに、バルブ
36の接触子36aが山形カム41に押され同バルブ36を供給
モードに切換える。バルブ36が供給モードに切換わる
と、バルブ33にパイロット圧が加わり同バルブ33を排気
モードに切換える。従って低速側シリンダ室43内の圧縮
空気はバルブ33を経由して外部へ排気される。

以上はチェンジレバー51を４−５速セレクト位置（高速
レンジ）53から２−３速セレクト位置（低速レンジ）52
へと移動させたときのバルブの作動状態を示したもので
あるが、２−３速セレクト位置52から４−５速セレクト
位置53へと移動させた場合は以上とまったく逆の作動が
なされる。

本考案は以上の如く、副変速機の切換完了と同時にアク
チュエータ８から駆動圧を排気するものであるから、副
変速機を再びもとの状態に切換える際の操作性がきわめ
てスピーディである。

以上の説明は本考案の第１実施例についてのものである
が、本考案は第１実施例に限られず、例えば第２実施例
に示す如く変形可能である。この第２実施例は、第５図
および第６図に示す如く一対のリミットスイッチ46,47
および48,49と、一対の電磁式切換バルブ54,55を用いた
ものである。一対のリミットスイッチ46,47は第２の検
出手段を構成するもので、ピストンロッド40に取付けら
れた山形カム41にてON-OFF作動するようになっている。
第５図ではリミットスイッチ46がON，リミットスイッチ
47がOFFになっている。リミットスイッチ48,49は第１の
検出手段を構成するもので、チェンジレバー51のセレク
ト移動によってON,OFFするようになっており、第７図に
示す如く低速レンジではリミットスイッチ49がON，リミ
ットスイッチ48がOFFに、また高速レンジではリミット
スイツチ49がOFF，リミットスイッチ48がONになるよう
に構成されている。一対の電磁弁54,55のうち、一方の
電磁弁54はエアタンク42と高速側シリンダ室44とを接続
する通路に配設され、また電磁弁55はエアタンク42と低
速側シリンダ室43とを接続する通路に配設されている。

リミットスイッチ46〜49および電磁弁54,55のソレノイ
ド54a,55aは第６図に示す如く配線され、リミットスイ
ッチ46,48または55aが同時にONのときのみソレノイド54
aまたは55aが通電されるようになっている。従って第７
図に示す如くチェンジレバー51を４−５速セレクト位置
（高速レンジ）から２−３速セレクト位置（低速レン
ジ）へと移動させると、まずバルブ55がON作動して供給
モードとなり、エアタンク42の圧縮空気が低速側シリン
ダ室43へ供給される。低速側シリンダ室43に圧縮空気が
供給されると、ピストン45が第５図に示す如く右方向へ
移動して副変速機３を低速レンジに切換える。そしてこ
の切換えが完了するとリミットスイッチ47が山形カム41
によってOFFになり、バルブ55がOFF作動して排気モード
となる。従って低速側シリンダ室43内の圧縮空気は副変
速機３の切換え完了と同時に外部へ排気される。なおチ
ェンジレバー51を低速レンジから高速レンジへと移動さ
せる場合は以上とまったく逆の動作がなされる。

以上、本考案の実施例につき説明したが、本考案は上記
実施例に限定されることなく種々の変形が可能である。
例えばセレクトアーム25（またはチェンジレバー51）の
高速側および低速側のセレクト位置を検出する第１の検
出手段は、第１実施例においてはバルブ31,32の接触子3
1a,32aで構成し、第２実施例においてはリミットスイッ
チ48,49で構成したが、その他の検出手段で構成しても
よい。またアクチュエータ８の高速側および低速側のス
トローク完了位置を検出する第２の検出手段は、第１実
施例においてはバルブ35,36の接触子35a,36aで構成し、
第２実施例においてはリミットスイッチ46,47で構成し
たが、その他の検出手段で構成してもよい。またさら
に、アクチュエータ８に対して圧縮空気を給排する切換
バルブの制御手段としては、第１実施例に示す機械式制
御手段や第２実施例に示す電気的制御手段の他、各種の
制御手段を採用可能である。

ｆ．考案の効果 本考案は上述の如く、第１検出手段、第２検出手段およ
び制御手段によって、アクチュエータが作動するときの
み同アクチュエータに圧縮空気を供給し、それ以外のと
き、すなわちアクチュエータの作動が停止し副変速機の
切換えを完了すると同時にアクチュエータのシリンダ室
内の圧縮空気を外部ヘ排気するようにしているので、ア
クチュエータを逆方向に作動させるときのスピードが速
く、迅速なレンジチェンジを可能にするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図(c)は本考案の第１実施例を示したもの
であって、第１図は変速機の側面図、第２図は主変速機
の操作装置の縦断面図、第３図はシフト軸の側面図、第
４図(a)，(b)，(c)はそれぞれ副変速機の操作装置の配
管図である。また第５図〜第７図は本考案の第２実施例
を示したものであって、第５図は副変速機の操作装置の
配管図、第６図は電磁式切換バルブのソレノイド配線
図、第７図はリミットスイッチの作動範囲を説明するた
めのギヤシフトパターンの平面略図である。また第８図
は従来のギヤシフトパターンの平面図である。 ２…主変速機、３…副変速機、 ８…アクチュエータ、10…シフト軸、 12…シフトレバー、13〜15…シフトロッド、 25…セレクトアーム、31〜36…切換えバルブ、 37…カム、41…山形カム、 42…エアタンク、43…低速側シリンダ室、 44…高速側シリンダ室、 45…ピストン、 46〜49…リミットスイッチ、 54,54…電磁式切換バルブ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】シフトフォークを有する複数のシフトロッ
   ドと、チェンジレバーのシフト操作と連動して回動する
   シフト軸に取付けられるとともに上記シフトロッドに選
   択的に係合可能なシフトレバーと、チェンジレバーのセ
   レクト操作と連動して上記シフトレバーを上記シフト軸
   の軸線方向にセレクト移動させるセレクトアームと、を
   有する主変速機と、 上記主変速機の出力を高速ギヤまたは低速ギヤによって
   高速レンジまたは低速レンジに切換える副変速機と、 上記高速ギヤおよび低速ギヤを切換え操作するアクチュ
   エータと、で構成されてなる多段変速機において、 (a)上記アクチュエータの高速側シリンダ室および低速
   側シリンダ室にそれぞれ接続された切換えバルブを有す
   る空気供給系と、 (b)上記セレクトアームの高速側および低速側のセレク
   ト位置を検出する第１の検出手段と、 (c)上記アクチュエータの高速側および低速側のストロ
   ーク完了位置を検出する第２の検出手段と、 (d)上記第１および第２の検出手段の一対の検出結果を
   比較し、これら検出結果のうち一方が高速側で他方が低
   速側のとき上記空気圧供給系の一方を供給モードにする
   とともに、上記検出結果が両方とも高速側または低速側
   のとき上記空気圧供給系の両方を排気モードにする制御
   手段と、をそれぞれ具備したことを特徴とするレンジチ
   ェンジ式多段変速機の操作装置。