JPS6184441A - 同期噛合式歯車変速機の制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、シフト操作荷重を制御する同期噛合式歯車変
速機の制御装置に関する。

［従来の技術］ 同期噛合式歯車変速機の自動化を行う場合、特に注意を
要するのは、同期噛合装置（以下シンクロと略す）の操
作力と操作スピードの適正な制御に係るものである。即
ち、運転者が通常行っている同期噛合式歯車変速機の制
御（ギアチェンジ）では、運転者は、意識している、し
ていないにかかわらず学習的にシフトレバ−を通して手
に伝わってくる反力あるいは耳からの情報等を適確に判
断しつつシフトレバ・−へ付加するシフト力およびシフ
トスピードを制御している。シフト力は同期点くシンク
ロのスリーブとシンクロナイザリングとギアのコーン部
とが接触する点）まで比較的直線的に増加し、同期完了
と同時に減少し、スリーブとギアスプラインとが噛合し
始めるまで低下し、噛合が完了して、スリーブとギアス
プラインが接触し、シフト力が急檄に増加する。また最
大シフト力は変速状態に応じ適度な大きさにおさえられ
なければいけない。（シンクロの耐久性に影響を与える
。）一方、この間のシフトスピードは、立上がり後同期
点までほぼ一定のスピードで進行し、同期中瞬間的にほ
ぼ停止状態となって周期完了後再びあるスピードまで立
上がりスリーブとギアスプラインとが噛合し、シフトが
完了する。

したがって、同期噛合式歯車変速機の自動化を行う場合
上記したような荷重特性および速度機構を有する変速制
御用アクチュエータを作成することが必要となる。たと
えばこのような特性を無視するとシンクロに過大な力が
かかり、シンクロの耐久性が著しく低下する。このこと
はシンクロの耐久試験を行う場合、試験機に要求される
特性であり、この特性が確保されないと、真実のシンク
ロの寿命と試験上のシンクロの寿命とに大きなちがいが
発生することは当業者の間でよく知られていることであ
る。そこで従来では、流体圧アクチュエータや電子アク
チュエータ等で、上記の特性が得られるような油圧回路
や電気回路を用いていた。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、上記構成の同期噛合式歯車変速機の制御装置で
は、制御装置が複雑で高価となっていた。

例えば、従来では、シフト完了後のアクチュエータの位
置を正確に調整しないと、シンクロのスリーブ溝壁部と
、シフトフォークとが走行中常に荷重を受けて摺動する
恐れがあった。

本発明は、シフトフォーク制御捜構を簡易な構成とし、
変速時のシフト操作荷重を適正にすると共に変速終了後
のシフトフォークの位置が適切となる同期噛合式歯車変
速機の制御装置の提供を目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の同期噛合式歯車変速機の制御装置は、流体圧の
給排によりシフトフォークを駆動するアクチュエータと
、入力軸と該入力軸と平行に配設されたカウンター軸と
の連結をシフトフォークの選択的係脱により着脱自在に
行う複数の同期噛合装置と、前記アクチュエータと同期
噛合装置との間に設けられた中間部材とからなる同期噛
合式歯車変速機の制御装置において、前記中間部材の中
央部にスプリングストッパー部材を設け、該スプリング
ストッパー部材の係止手段を前記中間部材に設け、前記
スプリングストッパー部材より両軸方向に所定位置にリ
テーナを固着し、前記スプリングストッパー部材とリテ
ーナとの間にスプリングを配設したシフトフォークの操
作力を制御するシフトフォーク制御機構を設けたことを
構成とする。

［発明の作用、効果］ 上記構成により本発明の同期噛合式歯車変速機の制御装
置ば次の作用、効果を秦する。

イ）シフト操作荷重をアキュームレートするスプリング
を設けているためアクチュエータの制御用油圧回路また
は電気回路を必要とせずに適正なシフト操作荷重が得ら
れるとともに、コンパクトとなり、さらにシフト操作の
信頼性を向上できる。

口）スプリングのアキュームレート効果により、シフト
フォークにより駆動されるシンクロのスリーブに過大な
荷重がかからず、シンクロの耐久性が増す。

ハ）シフトフォークを押圧するスプリングに初期荷重を
与えることで、シフトフォークの位置決めが確実に行え
る。

［実施例］ 本発明の同期噛合式歯車変速機の制御装置を図に示す実
施例に基づき説明する。

第１図ないし第３図は本発明の同期噛合式歯車変速機の
制御装置にかかる第１実、施例を示す。

第１図は本実施例を組込んだ同期噛合式歯車変速様を示
す。

本実施例では、本発明の同期噛合式歯車変速機の制御装
置１は、シフ１〜装置である油圧制御装置により駆動さ
れる第１速または第２速用３ポジシヨン式油圧式アクチ
ュエータ（図示せず）、第３速または第４速用３ポジシ
ヨン式油圧式アクチュエータ２ａ、後退用３ポジション
式油圧式アクチュエータ（図示せず）、同期噛合式歯車
変速機１００の入力軸１１２と該入力軸に平行に配設さ
れたカウンター軸である出力軸１２０との連結を着脱自
在に行う第１速第２速シンクロ１２５、第３速第４速シ
ンクロ１１７、後退用アイドラーギア（図示しない）と
、アクチュエータ２ａと第１速第２速シンクロ１２５、
第３速第４速シンクロ１１７、後退用アイドラーギアと
の間に設けられ、図示しない第１速または第２速用シフ
トフオーク、第３速または第４速シフトフオーク３６７
、図示しない後退用シフトフォークを軸方向に摺動自在
に取付けた中間部材である図示しない第１速または第２
速用シフトフオーク軸、第３速または第４連用シフトフ
オーク軸３６６、後退用シフトフォーク軸３６８と各シ
ンクロ１１７．１２５、アイドラーギアの操作力を制御
するシフトフォーク制御装置とからなる。

第３速または第４速用シフトフオーク軸３６６を軸方向
に摺動自在に駆動する第３速または第４速用３ポジシヨ
ン式油圧式アクチュエータ（以下アクチュエータと略す
）２ａは、第２図に示す如く、変速機ケース１３０の図
示左方に設けられた凹所１３１に設けられ、変速機ケー
ス１３０と一体的に形成されたシリンダ壁２１、該シリ
ンダ壁２１内に設けられ、２分割とされたピストン２２
ａ　、　２２ｂ　、該ピストン２２ａとシリンダ壁２１
とのシール部材であるＯフグ２３ａ１ピストン２２ｂと
ピストン２２ａおよびシリンダ壁２１とのシール部材で
あるＯリング２３ｂ１２３ｃからなり、ピストン２２ａ
　、　２２ｂは、第１速または第２連用シフトフオーク
軸３６４を作動ロッド２４とし、ピストン２２ｂとロン
ド２４はボルトにより締結されている。ざらにケース１
３０には第３速または第４速用シフトフオーク軸３６６
をセンタリングしているセンタリング壁１３２を有し、
センタリング壁１３２とピストン２２ｂとの間に形成さ
れた第１の油室２６、図示左がね空である第２の油室２
１を形成し、両油室２６．２７と油圧源とを連絡する油
路２８．２９を設けている。

シフトフォーク制御装置３は、第３速または第４速用シ
フトフオーク軸３６６の中央部３１に第３速または第４
連用シフトフオーク３６７を固定し、第３速または第４
速用シフトフオーク軸３６６の第３速または第４連用シ
フトフオーク３６７の取付部３２付近を大径部３３とし
、段部３４ａ　、　３４ｂに係止されたスプリングスト
ッパー部材であるＬ字形状でスリーブ４１Ａ、４１Ｂを
有するリテーナ４Ａ１４Ｂと、リテーナ４Ａ、　　４Ｂ
より両軸方向に一定間隔離れており、リテーナ４Ａ、４
Ｂの半径方向部４２Ａ１４２Ｂと対向するよう設けられ
、さらに第３速または第４連用シフトフオーク軸３６６
のリング溝３５ａ１３５ｂに固着されたリテーナリング
５Ａ、５Ｂにより係止されたＬ字状のリテーナ６Ａ、６
Ｂと、すテーナ４Ａ、４Ｂとリテーナ６Ａ、６Ｂとの間
に配設されたアキュームレートコイルスプリング７Ａ、
７Ｂと、さらに第１速または第２速用シフトフオーク３
６５とリテーナ４Ａとの間に形成された遊び８とからな
る。

歯車変速機１００は、歯車変速機ケース１３０内におい
てベアリング１１０および１１１により支持された入力
軸１１２に第１速、第２速、第３速および第４速のドラ
イブギア１１３．１１４．１１！Ｍ５よび１１６が一体
的に設けられ、前記入力軸１１２に対してベアリング１
２０Ａおよび１２１Ａにより支持された出力軸１２０が
平行配置されて、そこに前記各ドライブギア１１３．１
１４．１１５および１１６と常時噛合う第１速、第２速
、第３速および第４速のドリブンギア１２１．１２２．
１２３および１２４が回転自在に嵌合している。そして
隣接する２個のドリブンギア１２１．１２２をスリーブ
１２５ａ、キー１２５ｂ１シンクロナイザリング１２５
Ｃ，ギアスプライン１２５ｄおよびクラッチハブ１２５
ｅを備える公知の構成の第１速第２速シンクロ１２５で
出力軸１２０に選択的に結合し、ドライブギア１１５．
１１６を同様にスリーブ１１７ａ。

キー１１７ｂ１シンクロナイザリング１１７ｃ１ギアス
プライン１１７ｄおよびクラッチハブ１１７ｅを備える
公知の構成の第３速第４速シンクロ１１７で入力軸１１
２に選択的に結合するようになっており、更に後退用の
ドライブギア１１８とアイドラギア（図示しない）を介
して噛み合うドリブンギア１２８が設けられる。これに
より、変速操作機構で第１速第２速シンクロ１２５をギ
ア１２１側に作動して、それを出力軸１２０に結合する
ことで、入力軸１１２の回転がギア１１３．１２１によ
り最も減速して出力軸１２０に伝達して第１速が得られ
る。以下同様にして、第１速第２速シンクロ１２５をド
リブンギア１２２に作動して第２速が、第３速第４速シ
ンクロ１１７をギア１１５または１１６の溝に動作して
第３速または第４速が得られ、後退用ギア機構１２７の
動作で後退段が得られる。

また出力軸１２０のクラッチ駆動部には出力ギア１２９
が設けられ、これがディファレンシャル機構２００にあ
けるリングギア２３０に噛合っており、これにより出力
軸１２０の動力がリングギア２３０からケース２３１、
ビニオンシャフト２３２、ビニオン２３３を介してサイ
ドギア２３４に伝達され、さらに車軸２３５を介して駆
動輪に伝達される。

本実施例の作動を第１．２図に基づき説明する。

第１図左端に示したアクチュエータ２ａにより第３速ま
たは第４連用シフトフオーク軸３６６を３ケ所の設定位
置に１ｉｌｌＢする。第１の油室２６に油圧を供給する
と、第３速または第４速用シフトフオーク３６７は図示
左方へ移動し、第２の油室２７に油圧を供給すると図示
右方へ移動し、第１の油室２６、第２の油室２７同時に
油圧を供給すると中立位置（中央）で固定される。変速
信号を受けて、アクチュエータ２ａに油圧が供給される
と、まず第３速または第４速用シフトフオーク軸３６６
と第３速または第４連用シフトフオーク３６１とが同時
に移動するが、同期点まで移動すると、第２図に示す如
く第３速第４速シンクロ１１７のスリーブ１１７ａの動
きが瞬間的に止まり、この間に第３速または第４速用シ
フトフオーク３６７が第３速または第４速用シフトフオ
ーク軸３６６に相対して移動しアキュームレートコイル
スプリング７Ａまたは７Ｂがたわむ。こうしてシフト力
が一旦アキュームレートコイルスプリング７Ａまたは７
Ｂにアキュムレートされ同期が完了し、第３速第４速シ
ンクロ１１７のスリーブ１１７ａが再び動き出すとアキ
ュームレートコイルスプリング７Ａまたは７Ｂの反力と
復元効果により素早くスリーブ１１７ａがギアスプライ
ン１１７ｄと噛合しシフトが完了する。

従って、アクチュエータ２ａの独立した動きに対し、ア
キュームレートコイルスプリング７ＡまたはＩＢにアキ
ュムレートされたシフト力が、第３速または第４連用シ
フトフオーク３６７の動きに対応しながら解放されるた
め第３速第４速シンクロ１１７に過大な力が作用せず、
第３速第４速シンクロ１１７の耐久性が向上する。

また第１図に示したように第３速または第４速用シフト
フオーク３６７と第３速または第４速用シフトフオーク
軸３６６のリテーナ４Δ、４Ｂとの間に適度の遊び８を
設けることによってアクチュエータ２ａのラフの設定に
対し、第３速または第４速用シフトフオーク３６７と第
３速第４速シンクロ１１７のスリーブ１１７ａの溝壁部
とが荷重を受けて摺動する心配がなくなる。

さらに第３図に示すシフト力特性図に示したように、リ
テーナ４Ａ、４Ｂ、６Ａ、６Ｂを設はアキュームレート
コイルスプリング７Ａ１７Ｂをあらかじめたわませ初期
荷重をもたせることで、アキュームレートコイルスプリ
ング７Ａ、　　７Ｂのばね定数、応力振幅を下げ、アキ
ュームレートコイルスプリング７Ａ、７Ｂをコンパクト
で耐久性のすぐれたものにすることができる。またこれ
によって第３速または第４速用シフトフオーク３６７と
第３速または第４連用シフトフオーク軸３６６との位置
関係を確実に出すことができ、作動を確実にすることが
できる。第３図のＡは初期荷重、Ｂは初期たわみ、Ｃは
最大たわみである。

本実施例では第３速または第４速用シフトフオーク軸３
６６について説明したが、第１速または第２速用シフト
フオーク軸についても同様の作用効果を有する。

第４図は本発明の同期噛合式＠車変速機の制御装置の第
２実施例を示す。

本実施例は、第２速または第３速用シフトフオーク軸３
６６上のリテーナ４Ａ、４Ｂのスリーブ４１Ａ、４１Ｂ
と、リテーナ６Ａ、　　６Ｂとの間隙（スプリングのた
わみ代）を第２速または第３速シンクロ１１１のスリー
ブ１１７ａの全ストローク固より小さくすることにより
、アキュームレートコイルスプリング７Ａ、　　７Ｂへ
の最大荷重を小さくし、アキュームレートコイルスプリ
ングＩＡ、７Ｂの耐久性、コンパクト性を増すものであ
る。通常のシフトでは、スプリング力のみでカバーでき
るが、たとえば５→２ダウンシフト、４→２ダウンシフ
トのようなきびしいシフト条件では、アクチュエータ２
ａが第３速第４速シンクロ１１７のスリーブ１１７ａを
直接押圧し、変速のレスポンスを早くすることが可能で
ある。

第５図ないし第９図は本発明の同期噛合式歯車変速機の
制御装置の第３実施例を示す。

本実施例は、係合装置５０６を駆動するセレクトアンド
シフタ軸５０４に連結し、セレクトケーブルであると共
にセレクトアンドシフタアクチュエータ２の作動ロンド
であるアクチュエータロッド２４Ａに取付けられている
。

セレクトアンドシフタ軸５０４は、第５図に示す如く、
図示右端５０４Ａには第６図にも示す如くシフタケーブ
ル連結部５４２と、小径部５４４で円環状のダストカバ
ーに当接されケース５３３とオイルシール５４８によっ
て嵌装されており右端５０４Ａから延設された円環状の
セレクトアンドシフタ軸５０４のガイド部５４２Ａはセ
レクトケーブル連結部５４９に連結されている。さらに
セレクトアンドシフタ軸５０４と一体に回転し、固定ス
プリングビン５４１Ａによって固着された中空状の連結
具５４３からなる。

係合部＠５０６は第５．６．７．８図に示す如く連結具
の係合部５５１と係合する第１速または第２連用シフタ
アーム５６１の溝部５６１Ａと第３速または第４速用シ
フタアーム５６２の溝部５６２Ａおよび後退用シフタア
ーム５６３の溝部５６３Ａを有する。

さらに両端でケース５３３に支持され、前記セレクトア
ンドシフタ軸５０４と平行に配設され、第１速、第２速
シンクロ１２５を作動する第１速または第２速用シフト
フオーク５６５および第１速または第２速用シフタアー
ム５６１が取り付けられた第１速または第２連用シフタ
レール５６４と、第３速第４速シンクロ１１７を作動す
る第３速または第４連用シフトフオーク５６７および第
３速または第４速用シフタアーム５６２が取り伺けられ
た第３速または第４速用シフトフオーク５６６と、後退
用ギアａＭＡ−ｉ２７の図示していないアイドラギアを
作動する後退用シフトフォーク５６９および後退用シフ
タアーム５６３が取り付けられた後退用シフトフＡ−り
５６８とからなる。

第９図に示す如くセレクトアンドシフタアクチュエータ
２のアクチュエータロッド２４Ａは、セレクトアンドシ
フタ軸５０４のセレクトケーブル連結部５４９と連結し
たジヨイント部２４ａを有する連結部材であるジヨイン
ト２４ｂと、該ジヨイント２４ｂを押圧するシフトフォ
ーク制御機構９を有する作動ロッド２４Ｃを有する。

本実施例のシフトフォーク制御機構９は、アクチュエー
タロッド２４Ａの中央部２４１に余裕（遊び）９２を有
する２分割されたスプリングストッパー部材９１Ａ、９
１Ｂを設け、該スプリングストッパー部材９１Ａ、９１
１３より一定間隔離れた所定位置にアクチュエータロッ
ド２４Ａを内嵌するインナスリーブ部９２Ａ、半径方向
部９２５Ａを有するコの字状のリテーナ９３Ａ１および
インナスリーブ９２Ｂ１スプリングストツパ一部材９１
Ｂの外周９１１に固着されたアウタスリーブ９２２Ｂ、
半径方向部９２５Ｂからなるコの字状のリテーナ９３Ｂ
を固着し、スプリングストッパー部材９１Ａ、９１Ｂを
段部９６Ａ、　９６３とで各々係止し、該スプリングス
トッパー部材９１Ａ１９１Ｂとリテーナ９３Ａ、　９３
Ｂの半径方向部９２５Ａ。

９２５Ｂとの間にアキュームレートコイルスプリング９
４Ａ、９４Ｂを配設し、スプリングカバー９５を有する
。

アクチュエータロッド２４Ａをセレクトアンドシフタ軸
としセレクトアンドシフタ軸５４２をアクチュエータロ
ッドとしても同様であることは明らかである。

本実施例は次の効果を奏する。

イ〉スプリングに初期荷重を与えることで、シフト動作
が正確になると同時に、スプリングの応力振幅が下がり
、耐久性が増す。またバネ定数が小さく設定でき、スプ
リングがコンパクトになる。

口）シフトフォークとスプリングのリテーナとの間に適
度の遊びを設けた場合、シンクロのスリーブとシフトフ
ォークの押圧摺動が防止でき、アクチュエータのストッ
プ位置の設定がラフになり、加工精度の影響を受けない
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の同期噛合式歯車変速機の制御装置の
第１実施例の正面図、第２図は本発明の同期噛合式歯車
変速機の制御装置を組込んだ同期噛合式歯車変速機の正
面断面図、第３図は本発明の同期噛合式歯車変速機の制
御装置の第１実施例にかかるコイルスプリングのスプリ
ング荷重特性を示すグラフ、第４図は本発明の同期噛合
式歯車変速機の制御装置の第２実施例の正面図、第５図
は本発明の同期噛合式歯車変速機の制御装置の第３実施
例に連結するセレクトアンドシフタ軸の斜視図、第６図
は本発明の同期噛合式歯車変速機の制御装置の第３実施
例に連絡するセレクトアンドシフタ軸の側面図、第７図
は本発明の同期噛合式歯車変速機の制御装置の第３実施
例に連結するけレフトアンドシフタ軸の斜視図、第８図
は本発明の同期噛合式歯車変速機の制御装置の第３実施
例に連結するセレクトアンドシフタ軸の正面図、第９図
は本発明の同期噛合式歯車変速機の制御装置の第３実施
例の正面図である。 図中　　１・・・同期噛合式歯車変速機の制御装置２ａ
・・・アクチュエータ　２６・・・第１の油室　２７・
・・第２の油室　３・・・シフトフォーク制御袋＠　４
Ａ１４Ｂ、　　６Ａ、　　６Ｂ・・・リテーナ　７Ａ、
　　７Ｂ・・・アキュームレートコイルスプリング　３
６４・・・第１速または第２連用シフトフオーク軸　３
６５・・・第１速または第２速シフトフオーク　３６Ｇ
・・・第１速または第２連用シフトフオーク軸　３６７
・・・第１速または第４速シフトフオーク

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）流体圧の給排によりシフトフォークを駆動するアク
   チュエータと、入力軸と該入力軸と平行に配設されたカ
   ウンター軸との連結をシフトフォークの選択的係脱によ
   り着脱自在に行う複数の同期噛合装置と、前記アクチュ
   エータと同期噛合装置との間に設けられた中間部材とか
   らなる同期噛合式歯車変速機の制御装置において、 前記中間部材の中央部にスプリングストッパー部材を設
   け、該スプリングストッパー部材の係止手段を前記中間
   部材に設け、前記スプリングストッパー部材より両軸方
   向に所定位置にリテーナを固着し、前記スプリングスト
   ッパー部材とリテーナとの間にスプリングを配設したシ
   フトフォークの操作力を制御するシフトフォーク制御機
   構を設けたことを特徴とする同期噛合式歯車変速機の制
   御装置。 ２）前記アクチュエータは、シリンダ内に第１油室と第
   ２油室を形成し、３ケ所の設定位置を備えた３ポジショ
   ン式油圧式アクチュエータであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の同期噛合式歯車変速機の制御装
   置。 ３）前記中間部材は、同期噛合装置を駆動するシフトフ
   ォークを取付けたシフトフォーク軸であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の同期噛合式歯車変速機
   の制御装置。 ４）前記中間部材は、シフトフォークを選択的に駆動す
   るセレクトアンドシフタ軸であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の同期噛合式歯車変速機の制御装
   置。 ５）前記スプリングの圧縮量が一定値に達すると前記リ
   テーナと前記スプリングストッパー部材が当接し、前記
   スプリングの圧縮量を制御することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の同期噛合式歯車変速機の制御装置
   。