JP2005282793A - シフトコントロール装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 レンジ式トランスミッションの変速操作を容易に行うことのできるシフトコントロール装置を提供する。
【解決手段】 メイン変速機とサブ変速機とを有するレンジ式トランスミッションを操作するためのシフトコントロール装置２１であって、第２のシフトレール４２に設けられた第２のシフトジョー部材５２は、ローレンジ用ジョー６６とハイレンジ用ジョー６７を有している。第３のシフトレール４３に設けられた第３のシフトジョー部材５３も、ローレンジ用ジョー７１とハイレンジ用ジョー７２を有している。第３のシフトジョー部材５３のローレンジ用ジョー７１は、第２のシフトジョー部材５２のローレンジ用ジョー６６と、ハイレンジ用ジョー６７との間に配置されている。セレクトフィンガー６０は、変速操作レバーのポジションに応じて、各ジョー６１，６６，６７，７１，７２のいずれかに係合する。
【選択図】 図３

Description

この発明は、レンジ式トランスミッションを有する車両のシフトコントロール装置に関する。

例えば大型車両において、複数段の変速ギヤ群を有するメイン変速機と、メイン変速機の出力をローレンジとハイレンジとに切換えるサブ変速機とを具備したレンジ式トランスミッションが使われている。この種のトランスミッションでは、メイン変速機による変速段と、サブ変速機による２種類のレンジとを組合わせることにより、実質的な変速段数を多くすることができる。（例えば下記特許文献１参照）
図７に示すように、マニュアルトランスミッションには変速段を切換えるために複数のシフトレール１，２，３が設けられている。各シフトレール１，２，３には、シフトジョー部材４，５，６と、変速時に変速ギヤ群のシンクロ装置を作動させるためのシフトフォーク７（一部のみ図示する）が設けられている。

そしてシフトジョー部材４，５，６のいずれか一つに、変速操作レバーに連動するセレクトフィンガー８が係合するようになっている。例えば第１のシフトレール１は、後進段と１速の切換えを行うために使用される。第２のシフトレール２は、２速と３速の切換えを行うために使用される。第３のシフトレール３は、４速と５速の切換えを行うために使用される。

レンジ式トランスミッションの場合には、前記サブ変速機をローレンジからハイレンジに切換えたときに、第２のシフトレール２を２速または３速にシフトさせると、サブ変速機との組合わせにより、６速と７速が得られる。また、第３のシフトレール３を４速または５速にシフトさせると、サブ変速機との組合わせにより、８速と９速が得られる。すなわち、第２のシフトレール２は，２，３，６，７速のシフト操作に使用され、第３のシフトレール３は、４，５，８，９速のシフト操作に使用される。

図８は、上記レンジ式トランスミッションの変速操作レバー９のシフトパターンを示している。この例では、後進用ポジションＳ１と、１速用ポジションＳ２と、２速および６速用ポジションＳ３と、３速および７速用ポジションＳ４と、４速および８速用ポジションＳ５と、５速および９速用ポジションＳ６がある。

サブ変速機をローレンジからハイレンジに切換える際に、運転手は、変速操作レバー９をレンジ切換え用ポジションＳ７に移動させ、スイッチ１０を作動させることによって、サブ変速機をローレンジからハイレンジに切換えたのち、変速操作レバー９を所望のポジションに戻すようにしている。
特開２００１−２８０４８４号公報

前記したように、従来のレンジ式トランスミッションの変速操作レバー９は、ローレンジ側の変速段（２〜５速）と、ハイレンジ側の変速段（６〜９速）とで、共通のポジションＳ３〜Ｓ６を使用するため、熟練した運転者でないと操作に戸惑うことがある。この問題に対処するために、セレクトフィンガーの形状を工夫することにより、セレクト操作の違和感を無くすことも考えられたが、トランスミッションの構造上、セレクトフィンガーの変更が難しいことがあり、シフトジョー側での対応が求められていた。

従ってこの発明の目的は、レンジ式トランスミッションの変速操作を行うことが容易なシフトコントロール装置を提供することにある。

本発明のシフトコントロール装置は、レンジ式トランスミッションを操作するためのシフトコントロール装置であって、メイン変速機の変速段を切換えるためのシフトフォークが設けられた複数のシフトレールと、前記各シフトレールに設けられたシフトジョー部材を有している。これらシフトジョー部材の少なくとも一つは、同一のシフトレールに設けられたローレンジ用ジョーと、ハイレンジ用ジョーとを有し、これらローレンジ用ジョーとハイレンジ用ジョーがセレクト方向に互いに離間して配置されている。また本発明のシフトコントロール装置は、前記それぞれのシフトジョー部材に対して前記セレクト方向に移動可能かつそれぞれのシフトジョー部材に係合可能でかつ前記各シフトレールの軸線方向に移動可能なセレクトフィンガーと、前記セレクトフィンガーを操作するための変速操作レバーであって、前記セレクトフィンガーが前記ローレンジ用ジョーに位置しているときに対応するローレンジ側ポジションと、前記セレクトフィンガーが前記ハイレンジ用ジョーに位置しているときに対応するハイレンジ側ポジションとにわたって移動可能な変速操作レバーと、前記変速操作レバーが前記ローレンジ側ポジションから前記ハイレンジ側ポジションに移動したときに前記サブ変速機を前記ローレンジからハイレンジへ切換えるべく信号を出力するスイッチとを具備している。

本発明の好ましい形態では、第１のシフトレールと、該第１のシフトレールに設けられた第１のシフトジョー部材と、第２のシフトレールと、該第２のシフトレールに設けられ、前記ローレンジ用ジョーとハイレンジ用ジョーを有する第２のシフトジョー部材と、第３のシフトレールと、該第３のシフトレールに設けられた第３のシフトジョー部材とを具備している。第３のシフトジョー部材は、前記第２のシフトジョー部材の前記ローレンジ用ジョーと前記ハイレンジ用ジョーとの間に配置されるローレンジ用ジョーと、前記第２のシフトジョー部材の前記ハイレンジ用ジョーの外側に位置するハイレンジ用ジョーとを有している。

第２のシフトジョー部材は、例えば、前記第２のシフトレールに固定される基部と、この基部から二方に分岐する前記ローレンジ用ジョーと前記ハイレンジ用ジョーを有する形状である。

第３のシフトジョー部材は、例えば、前記第３のシフトレールに固定される基部と、この基部から二方に分岐する前記ローレンジ用ジョーと前記ハイレンジ用ジョーを有する形状である。

本発明の好ましい形態では、前記第２のシフトジョー部材のハイレンジ用ジョーが、第３のシフトジョー部材に形成された開口部に挿通された状態で、第３のシフトジョー部材のローレンジ用ジョーとハイレンジ用ジョーとの間に配置されている。

本発明の好ましい形態では、前記第２のシフトジョー部材のハイレンジ用ジョーが、第３のシフトレールの外側を迂回した状態で、第３のシフトジョー部材のローレンジ用ジョーとハイレンジ用ジョーとの間に配置されている。

本発明によれば、変速操作レバーのポジションがローレンジ側ポジションとハイレンジ側ポジションとに分かれていて、全ての変速段に対応したポジションをとることができるため、車両の運転中でも変速段を把握しやすく、レンジ式トランスミッションの変速操作を行いやすくすることができる。

以下に本発明の第１の実施形態について、図１から図４を参照して説明する。
図１は、レンジ式トランスミッション２０とシフトコントロール装置２１を模式的に示している。レンジ式トランスミッション２０は、メイン変速機２２と、サブ変速機２３とを具備している。

メイン変速機２２は、エンジン（図示せず）によって回転駆動されるメインシャフト２５およびカウンタシャフト２６と、複数段の変速ギヤ群２７を有している。変速ギヤ群２７は、周知の変速ギヤ群と同様に、メインシャフト２５とカウンタシャフト２６に組付けられた複数の変速用ギヤとシンクロ装置などによって構成されている。

サブ変速機２３は、メイン変速機２２の出力を２種類のレンジ（ローレンジおよびハイレンジ）に切換えて出力軸２３ａに出力する機能を有している。サブ変速機２３は、例えば遊星歯車等に代表される変速可能な動力伝達機構３０と、図１と図２に示すレンジ切換え用のスイッチ３１からの信号を入力するコントロールユニット３２と、圧縮エア等を駆動源とするアクチュエータによって動力伝達機構３０のレンジを切換えるレンジ切換え機構３３などを備えている。

例えば図３に示すようにシフトコントロール装置２１は、第１のシフトレール４１と、第２のシフトレール４２と、第３のシフトレール４３とを有している。第１のシフトレール４１に第１のシフトジョー部材５１が設けられている。第２のシフトレール４２に第２のシフトジョー部材５２が設けられている。第３のシフトレール４３に第３のシフトジョー部材５３が設けられている。

図４に示すように各シフトレール４１，４２，４３には、メイン変速機２２の変速段を切換えるためのシフトフォーク５５（一部のみ図示する）が取付けられている。各シフトレール４１，４２，４３は、互いに独立してシフト方向（図３に矢印で示す第１のシフト方向Ａと第２のシフト方向Ｂ）に往復移動することができる。これらのシフト方向Ａ，Ｂはシフトレール４１，４２，４３の軸線方向に沿っている。

シフトレール４１，４２，４３がシフト方向Ａ，Ｂに移動することにより、シフトフォーク５５がシフトし、変速ギヤ群２７のシンクロ装置が駆動され、変速ギヤ群２７の切換えが行われるようになっている。

本実施形態の場合、第１のシフトレール４１が第１のシフト方向Ａに移動したとき、メイン変速機２２が後進段に切換わる。第１のシフトレール４１が第２のシフト方向Ｂに移動したとき、メイン変速機２２が１速に切換わる。第２のシフトレール４２が第１のシフト方向Ａに移動したとき、メイン変速機２２が２速に切換わる。第２のシフトレール４２が第２のシフト方向Ｂに移動したとき、メイン変速機２２が３速に切換わる。

また、第３のシフトレール４３が第１のシフト方向Ａに移動したとき、メイン変速機２２が４速に切換わる。第３のシフトレール４３が第２のシフト方向Ｂに移動したとき、メイン変速機２２が５速に切換わるようになっている。

第１のシフトジョー部材５１は、セレクトフィンガー６０が係合することのできる凹部を有するジョー６１を備えている。セレクトフィンガー６０は、図３に矢印Ｙで示すセレクト方向、すなわちシフトレール４１〜４３の軸線と直交する方向に移動することができる。

第２のシフトジョー部材５２は、第２のシフトレール４２に固定される基部６５と、基部６５から二方に分かれるローレンジ用ジョー６６およびハイレンジ用ジョー６７を有する分岐形のシフトジョーである。ローレンジ用ジョー６６とハイレンジ用ジョー６７は、互いにセレクト方向Ｙに離間した位置に配置されている。

第３のシフトジョー部材５３は、第３のシフトレール４３に固定される基部７０と、基部７０から二方に分かれるローレンジ用ジョー７１およびハイレンジ用ジョー７２を有する分岐形のシフトジョーである。ローレンジ用ジョー７１とハイレンジ用ジョー７２は、互いにセレクト方向Ｙに離間した位置に配置されている。

第３のシフトジョー部材５３のローレンジ用ジョー７１は、第２のシフトジョー部材５２のローレンジ用ジョー６６とハイレンジ用ジョー６７との間に配置されている。また、第３のシフトジョー部材５３のハイレンジ用ジョー７２は、第２のシフトジョー部材５２のハイレンジ用ジョー６７の外側に配置されている。

第２および第３のシフトジョー部材５２，５３は、両者がシフト方向Ａ，Ｂに相対移動する際に、互いに干渉しない形状としている。例えば図３と図４に示すように、第２のシフトジョー部材５２のハイレンジ用ジョー６７が、第３のシフトジョー部材５３に形成された開口部７３に挿通された状態で、ハイレンジ用ジョー６７が、第３のシフトジョー部材５３のローレンジ用ジョー７１とハイレンジ用ジョー７２との間に配置されている
セレクトフィンガー６０は、セレクト方向Ｙに移動することによって、各シフトジョー部材５１，５２，５３のそれぞれのジョー６１，６６，６７，７１，７２のいずれかに係合可能で、かつ、シフト方向Ａ，Ｂに移動することができるようになっている。

セレクトフィンガー６０が第１のシフト方向Ａまたは第２のシフト方向Ｂに移動することにより、セレクトフィンガー６０のセレクト方向Ｙの位置に応じて、シフトレール４１，４２，４３のいずれかが第１のシフト方向Ａまたは第２のシフト方向Ｂに移動し、シフトフォーク５５がシフトすることにより、メイン変速機２２の変速動作がなされるようになっている。

セレクトフィンガー６０を操作するための変速操作レバー８０（図１に示す）は、セレクトフィンガー６０がローレンジ側のジョー６１，６６，７１に位置しているときに対応するローレンジ側ポジションＲ，Ｐ１〜Ｐ５（図２に示す）と、セレクトフィンガー６０がハイレンジ側のジョー６７，７２に位置しているときに対応するハイレンジ側ポジションＰ６〜Ｐ９とにわたって移動可能である。

図２に示されるように、本実施形態の変速操作レバー８０のシフトパターンは、左から順に、後進および１速用ポジションＲ，Ｐ１と、２速および３速用ポジションＰ２，Ｐ３と、４速および５速用ポジションＰ４，Ｐ５と、６速および７速用ポジションＰ６，Ｐ７と、８速および９速用ポジションＰ８，Ｐ９とを備えている。

ローレンジ側ポジションＲ，Ｐ１〜Ｐ５とハイレンジ側ポジションＰ６〜Ｐ９との間に、レンジ切換え用のスイッチ３１が設けられている。このスイッチ３１は、変速操作レバー８０がローレンジ側ポジションＲ，Ｐ１〜Ｐ５からハイレンジ側ポジションＰ６〜Ｐ９に移動したときに、サブ変速機２３をローレンジからハイレンジへ切換える信号を出力するようになっている。また、変速操作レバー８０がハイレンジ側ポジションＰ６〜Ｐ９からローレンジ側ポジションＲ，Ｐ１〜Ｐ５に移動したときに、サブ変速機２３をハイレンジからローレンジへ切換える信号を出力する。なお、スイッチ３１の位置はこの実施形態に限定されるものではなく、他の位置に設けられていてもよい。

次に、本実施形態のシフトコントロール装置２１の作用について説明する。
変速操作レバー８０を、ニュートラル位置で例えば１速側のシフト位置Ｘ１（図２に示す）まで移動させると、セレクトフィンガー６０が第１のシフトジョー部材５１のジョー６１に位置することになる。この状態で変速操作レバー８０を１速用ポジションＰ１にシフトすると、第１のシフトジョー部材５１が第２のシフト方向Ｂに移動することにより、変速ギヤ群２７が後進段に入る。変速操作レバー８０を後進用ポジションＲにシフトすると、第１のシフトジョー部材５１が第１のシフト方向Ａに移動することにより、変速ギヤ群２７が１速に入る。このときサブ変速機２３はローレンジにある。

変速操作レバー８０を２，３速側のシフト位置Ｘ２（図２に示す）まで移動させると、セレクトフィンガー６０が第２のシフトジョー部材５２のローレンジ用ジョー６６に位置する。この状態で変速操作レバー８０を２速用ポジションＰ２にシフトすると、第２のシフトジョー部材５２が第１のシフト方向Ａに移動することにより、変速ギヤ群２７が２速に入る。変速操作レバー８０を３速用ポジションＰ３にシフトすると、第２のシフトジョー部材５２が第２のシフト方向Ｂに移動することにより、変速ギヤ群２７が３速に入る。このときもサブ変速機２３はローレンジにある。

変速操作レバー８０を４，５速側のシフト位置Ｘ３まで移動させると、セレクトフィンガー６０が第３のシフトジョー部材５３のローレンジ用ジョー７１に位置する。この状態で変速操作レバー８０を４速用ポジションＰ４にシフトすると、第３のシフトジョー部材５３が第１のシフト方向Ａに移動することにより、変速ギヤ群２７が４速に入る。変速操作レバー８０を５速用ポジションＰ５にシフトすると、第３のシフトジョー部材５３が第２のシフト方向Ｂに移動することにより、変速ギヤ群２７が５速に入る。サブ変速機２３はローレンジのままである。

変速操作レバー８０を、６，７速側のシフト位置Ｘ４まで移動させると、スイッチ３１が作動し、レンジ切換え機構３３によって、サブ変速機２３がハイレンジに切換わるとともに、セレクトフィンガー６０が第２のシフトジョー部材５２のハイレンジ用ジョー６７に位置する。

この状態で変速操作レバー８０を６速用ポジションＰ６にシフトすると、第２のシフトジョー部材５２が第１のシフト方向Ａに移動することにより、変速ギヤ群２７が２速に入るが、サブ変速機２３がハイレンジに切換わっているため、実質的に６速に切換わる。

変速操作レバー８０を７速用ポジションＰ７にシフトすると、第２のシフトジョー部材５２が第２のシフト方向Ｂに移動することにより、変速ギヤ群２７が３速に入るが、サブ変速機２３がハイレンジに切換わっているため、実質的に７速に切換わる。

変速操作レバー８０を、８，９速側のシフト位置Ｘ５まで移動させると、セレクトフィンガー６０が第３のシフトジョー部材５３のハイレンジ用ジョー７２に位置する。この状態で変速操作レバー８０を８速用ポジションＰ８にシフトすると、第３のシフトジョー部材５３が第１のシフト方向Ａに移動することにより、変速ギヤ群２７が４速に入るが、サブ変速機２３がハイレンジに切換わっているため、実質的に８速に切換わる。

変速操作レバー８０を９速用ポジションＰ９にシフトすると、第３のシフトジョー部材５３が第２のシフト方向Ｂに移動することにより、変速ギヤ群２７が５速に入るが、サブ変速機２３がハイレンジに切換わっているため、実質的に９速に切換わる。

以上説明したように、本実施形態のシフトコントロール装置２１によれば、レンジ式トランスミッション２０の全ての変速段に応じて、変速操作レバー８０が独立した固有のポジションＲ，Ｐ１〜Ｐ９をとるため、運転者が戸惑うことなく変速段を把握することができる。

図５は本発明の第２の実施形態のシフトパターンを示している。この実施形態の場合、ローレンジ側ポジションとして、後進用ポジションＲと１〜４速用ポジションＰ１〜Ｐ４が配置され、ハイレンジ側ポジションとして、５〜８速用ポジションＰ５〜Ｐ８が配置されている。それ以外の構成と作用については、第１の実施形態とほぼ同様であるから、説明は省略する。

図６は本発明の第３の実施形態のシフトジョー部材５１，５２，５３を示している。この実施形態の場合、第２のシフトジョー部材５２のハイレンジ用ジョー６７の一部６７ａが、第３のシフトレール４３の外側を迂回した状態で、第３のシフトジョー部材５３のローレンジ用ジョー７１とハイレンジ用ジョー７２との間に配置されている。それ以外の構成と作用については、第１の実施形態あるいは第２の実施形態と同様である。

さらに別の実施形態として、第２のシフトジョー部材あるいは第３のシフトジョー部材のいずれか一方のみに、ローレンジ用ジョーとハイレンジ用ジョーを設け、これらローレンジ用ジョーとハイレンジ用ジョーの間に、他方のシフトジョー部材のジョーを配置するようにしてもよい。

なお本発明を実施するに当たって、前記実施形態以外にも、レンジ式トランスミッションやシフトレール、シフトジョー部材、セレクトフィンガー、変速操作レバーをはじめとして、本発明の構成要素を、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施できることは言うまでもない。

本発明の第１の実施形態のシフトコントロール装置を備えたレンジ式トランスミッションを模式的に示す断面図。 図１に示されたシフトコントロール装置の変速操作レバーのシフトパターンを示す平面図。 図１に示されたシフトコントロール装置のシフトレールとシフトジョー部材を示す斜視図。 図３に示されたシフトジョー部材の正面図。 本発明の第２の実施形態のシフトコントロール装置の変速操作レバーのシフトパターンを示す平面図。 本発明の第３の実施形態のシフトコントロール装置のシフトジョー部材を示す正面図。 従来のシフトコントロール装置のシフトジョー部材を示す正面図。 図７に示されたシフトコントロール装置のシフトパターンを示す平面図。

符号の説明

２０…レンジ式トランスミッション
２１…シフトコントロール装置
２２…メイン変速機
２３…サブ変速機
２７…変速ギヤ群
３１…スイッチ
４１，４２，４３…シフトレール
５１，５２，５３…シフトジョー部材
５５…シフトフォーク
６０…セレクトフィンガー
６６…ローレンジ用ジョー
６７…ハイレンジ用ジョー
７１…ローレンジ用ジョー
７２…ハイレンジ用ジョー
８０…変速操作レバー

Claims (6)

1. 複数段の変速ギヤ群を有するメイン変速機と、
   前記メイン変速機の出力をローレンジとハイレンジとに切換えるサブ変速機と、
   を具備するレンジ式トランスミッション、を操作するためのシフトコントロール装置であって、
   前記メイン変速機の変速段を切換えるためのシフトフォークが設けられた複数のシフトレールと、
   前記各シフトレールに設けられたシフトジョー部材であって、そのうちの少なくとも一つは、同一のシフトレールに設けられたローレンジ用ジョーとハイレンジ用ジョーとを有し、これらローレンジ用ジョーとハイレンジ用ジョーがセレクト方向に互いに離間して配置されているシフトジョー部材と、
   前記それぞれのシフトジョー部材に対して前記セレクト方向に移動可能かつそれぞれのシフトジョー部材に係合可能でかつ前記各シフトレールの軸線方向に移動可能なセレクトフィンガーと、
   前記セレクトフィンガーを操作するための変速操作レバーであって、前記セレクトフィンガーが前記ローレンジ用ジョーに位置しているときに対応するローレンジ側ポジションと、前記セレクトフィンガーが前記ハイレンジ用ジョーに位置しているときに対応するハイレンジ側ポジションとにわたって移動可能な変速操作レバーと、
   前記変速操作レバーが前記ローレンジ側ポジションから前記ハイレンジ側ポジションに移動したときに前記サブ変速機を前記ローレンジからハイレンジへ切換えるべく信号を出力するスイッチと、
   を具備したことを特徴とするシフトコントロール装置。
2. 第１のシフトレールと、
   該第１のシフトレールに設けられた第１のシフトジョー部材と、
   第２のシフトレールと、
   該第２のシフトレールに設けられ、前記ローレンジ用ジョーとハイレンジ用ジョーを有する第２のシフトジョー部材と、
   第３のシフトレールと、
   該第３のシフトレールに設けられ、前記第２のシフトジョー部材の前記ローレンジ用ジョーと前記ハイレンジ用ジョーとの間に配置されるローレンジ用ジョーと、前記第２のシフトジョー部材の前記ハイレンジ用ジョーの外側に位置するハイレンジ用ジョーを有する第３のシフトジョー部材と、
   を具備したことを特徴とする請求項１に記載のシフトコントロール装置。
3. 前記第２のシフトジョー部材は、前記第２のシフトレールに固定される基部と、この基部から二方に分岐する前記ローレンジ用ジョーと前記ハイレンジ用ジョーを有する形状であることを特徴とする請求項２に記載のシフトコントロール装置。
4. 前記第３のシフトジョー部材は、前記第３のシフトレールに固定される基部と、この基部から二方に分岐する前記ローレンジ用ジョーと前記ハイレンジ用ジョーを有する形状であることを特徴とする請求項２に記載のシフトコントロール装置。
5. 前記第２のシフトジョー部材の前記ハイレンジ用ジョーが、前記第３のシフトジョー部材に形成された開口部に挿通された状態で、前記第３のシフトジョー部材の前記ローレンジ用ジョーと前記ハイレンジ用ジョーとの間に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のシフトコントロール装置。
6. 前記第２のシフトジョー部材の前記ハイレンジ用ジョーが、前記第３のシフトレールの外側を迂回した状態で、前記第３のシフトジョー部材の前記ローレンジ用ジョーと前記ハイレンジ用ジョーとの間に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のシフトコントロール装置。

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