JP2010529377A - 原動機付き車両用の変速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
各シフトゲートあるいは各ギヤ段に更なる空間部を設けることなくこれら各シフトゲートあるいは各ギヤ段にサーボアシスト力を対応させることが可能な変速装置を提供すること。
【解決手段】
サーボアシスト装置１０を備えた変速装置１１において、サーボ圧が作用される手段を、特性曲線を示すようにサーボアシスト装置１０内に設けるとともに、サーボアシスト力を各シフトゲート又は各ギヤ段に対し変位に応じて制限するために、前記サーボアシスト装置１０の制御においてストロークリミットを設定し、かつ、少なくとも１つの弾性部材を前記サーボアシスト装置１０の前方及び／又は内部に設けた。

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載した、サーボアシスト装置を備えた変速装置に関するものである。

上記のような変速装置においては、シフトロッドの回転動作が各シフトゲートの選択に寄与し、一般には、大きなシフト力は必要とされない。また、シフトロッドの長手方向の動作は、所望のギヤ段へギヤを入れるのに寄与し、特に、重量の大きい原動機付き車両（以下単に「車両」という。）や、座席とかなり離れた箇所にトランスミッションが設けられているような車両では、大きなシフト力が必要となる。

バス、トラックなどの今日の輸送用車両については、そのキャブオーバ型の構造により、トランスミッションを必然的に座席から離れた位置に設けなければならないという現実があり、特に、アンダフロアエンジン型、リヤエンジン型のものについては、トランスミッションと座席との距離が非常に大きくなってしまう。そして、機械的に変速を行うトランスミッションにおいては、長く延びたシフトロッドにより、正確な変速が困難となることが多い。

また、車両の運転者が全神経を周囲の交通に集中できるように、運転者が車両を運転するのに必要なすべての動作をできるだけ軽減し、サポートする必要がある。困難な交通状況においてどのようにして不都合のないトランスミッションの操作をすべきか多くの運転者は理解しているが、空気圧によるシフトアシストは、あらゆる規模の輸送用車両について助けとなる。

従来のサーボシフト装置は、部分的にトランスミッションに直接取り付けられているとともに、外部から導入された制御ロッド及びピストンロッドを有している。また、シフトロッドは制御ロッドに結合されており、制御ロッドの長手方向の変位によってアシストがなされるようになっている。この種の制御は２つのロッド又はボーデンケーブルによる変速機において見られるが、ダストカバーにおける制御ロッド及びピストンロッドのシール及び潤滑において欠点がある。トラックにおいては、このような箇所は汚れにひどくさらされてしまう。

また、シフトロッド比を変更する際には、サーボアシストの開始時点も変更されるか、このサーボアシストを、バルブの調整によってシフトロッド比に対応させる必要がある。なお、これは、互いに別々の調整バルブ及びサーボシリンダから成るシフトアシストについてもいえることである。そして、バルブ及びシリンダは、ボールジョイントを介してシフトレバーと、トランスミッションに固定されたブラケットとに連結されている。

このような構成についても、更に、シフト時に部材がトランスミッション及び車体に対して変位するため、バルブとシリンダを接続する空気配管が擦り切れてしまうという欠点がある。

ところで、上記のような空圧式のシフトアシストにおける問題を解消した構造も知られている。すなわち、この構造は、機械−空圧式の制御部と、独立した空圧式の力発生部とで構成されており、非特許文献１に開示されている。上記制御部は機械的に操作される制御弁であり、この制御弁は、シフトロッドによって操作される。そして、変速時のシフト動作は、トランスミッションに対して直接機械的に伝達される。

ここで、シフト動作の伝達時に、制御弁が操作され、同時に、人手による力は、レバーを介してトランスミッションに伝達される。この人手による力は、圧縮空気シリンダにより更に空気圧でアシストされる。なお、この圧縮空気シリンダは、油圧ダンパを備えた２位置型シリンダとして力発生部を構成している。

しかし、直接的かつ比例した人手による力の発生は得ることができない。また、制御部と力発生部の間の経路が長いとともに、取付に大きな空間を必要とする。さらに、制御部と力発生部の間の圧縮空気配管の損傷も防止することができない。

特許文献１には、車両トランスミッション用のサーボアシスト装置を備えた変速装置が開示されている。このサーボアシスト装置の制御ロッドは、ピストンロッドの内部において軸方向に摺動するようになっているとともに、シフトロッドを介してシフトレバーと相互に作用するようになっている。また、両側で圧力源に接続されたピストンがピストンロッドに設けられており、このピストンロッドは、トランスミッションのシフト手段と相互に作用する。

ピストンロッド内における制御ロッドの摺動時には、操作ピストンを介して制御弁が操作されるようになっている。また、シフトレバー及びシフトロッドを介して制御ロッドに作用するシフト力は、ピストンロッドを介してトランスミッションのシフト手段へ伝達される。このとき、シフト装置の両側で互いに異なる大きさのシフト力が発生するため、トランスミッションにおける各ギヤ段をそれぞれ異なるシフト力でシフトすることが可能である。この様々なシフト力は、操作ピストンにおける異なる大きさのピストン面及び／又はピストンにおける対向配置された両表面の異なったサイズで限定されつつ、異なる弁特性曲線により得られる。

特許文献２にも車両トランスミッション用のサーボアシスト装置を備えた変速装置が開示されており、この変速装置は、トランスミッションのギヤ段をシフト及び選択する手段と、アシストすべき人手による力が作用する、サーボアシスト装置の制御ロッドとを含んで構成されている。そして、サーボアシスト装置内には、サーボアシスト装置に作用する人手による力を、これが当該サーボアシスト装置内に入力される前に変更又は制限するために弾性部材が設けられている。

特許文献３にも車両トランスミッション用のサーボアシスト装置を備えた変速装置が開示されており、この変速装置は、トランスミッションのギヤ段をシフト及び選択する手段と、アシストすべき人手による力が作用する、サーボアシスト装置の制御ロッドとを含んで構成されている。そして、サーボアシスト装置内には、サーボアシスト装置に作用する人手による力を、当該サーボアシスト装置内におけるサーボアシスト力の発生前及び／又は発生中に変更するために弾性部材が設けられている。

しかしながら、様々なサーボアシスト力を発生させるためには異なる可塑性又は弾性が必要となり、構造が複雑となったり、応用できないほど大きな空間が必要となってしまうことがある。

特許文献４には車両用トランスミッションの変速装置におけるサーボアシスト装置の特性曲線が提案されており、この特性曲線は、人手による力又はシフト段階に応じた、異なる勾配又は人手による力に対する比を有する範囲を備えている。

しかしながら、この特許文献４には、この特性曲線がどのような構成によりなされるのかが開示されていない。

独国特許出願公開第１９５３９４７２号明細書 独国特許出願公開第１０２００６００６６５１号明細書 独国特許出願公開第１０２００６００６６５２号明細書 独国特許出願公開第１０２００４０４２６０９号明細書

Ｌｏｏｍａｎｎ， "Ｚａｈｎｒａｄｇｅｔｒｉｅｂｅ"， ２． Ａｕｆｌａｇｅ， Ｓｐｒｉｎｇｅｒ Ｖｅｒｌａｇ， 第２２５ページ

本発明は上記問題にかんがみてなされたもので、その目的とするところは、人手による力又はシフト段階に応じた、異なる勾配又は人手による力に対する比を有する範囲を備えたサーボ特性曲線が変位に関係なく得られ、かつ、各シフトゲートあるいは各ギヤ段に更なる空間部を設けることなくこれら各シフトゲートあるいは各ギヤ段にサーボアシスト力を対応させることが可能な変速装置を提供することにある。

上記目的は、独立請求項に記載の特徴を備えた変速装置によって達成される。

本発明による、特に原動機付き車両のトランスミッション用のサーボアシスト装置を備えた変速装置は、トランスミッションのギヤ段を選択及びシフトする手段と、アシストすべき人手による力を作用させる部材とを含んで構成されている。前記部材は、例えばサーボアシスト装置の制御ロッドとして形成されている。また、サーボアシスト装置は特性曲線を表現する手段を有し、かつ、特性曲線は、人手による力又はシフト段階に応じて、それぞれ異なる勾配又は人手による力に対する比を示す複数の領域を有している。さらに、サーボアシスト力を各シフトゲート又は各ギヤ段に対し変位に応じて制限するために、サーボアシスト装置の制御においてストロークリミットが設定され、かつ、少なくとも１つの弾性部材が前記サーボアシスト装置（１０）の前方及び／又は内部に設けられている。

前記特性曲線を表現する手段は、当該手段に作用するサーボ圧によって、特性曲線が変位に関係なく（制御ロッドの現状位置が変わることなく）得られるように、サーボアシスト装置内に設けられている。

また、サーボアシスト装置の制御においてストロークリミットを設定することで、制御ロッドとピストンロッドの間の相対変位の制限が可能となる。そして、ストロークリミットは、サーボ特性曲線、すなわちサーボアシスト力が制限して使用されるように設定されている。これにより、各シフトゲート又は各ギヤ段に対して、対応するサーボアシスト力が得られることになる。このとき、例えば、サーボアシスト装置の前方及び／又は内部における部材の可塑性によって形成されたサーボ特性曲線を使用することが考えられる。また、可塑性については、例えばサーボアシスト装置の制御ロッドに設けられた弾性部材によって得ることが可能である。

さらに、変速装置は、セレクタシャフト及び中空軸を備えている。また、サーボアシスト装置はバルブを備えており、このバルブは、バルブピストン及びスライダを含んで構成されている。そして、サーボアシスト装置のピストンロッドは、トランスミッションのシフト手段と相互に作用するようになっている。

本発明の一実施形態は、前記手段を、バルブと相互に作用する従動ピストン及び従動ピストン用弾性部材としたことを特徴としている。この従動ピストン用弾性部材は、例えばらせんバネ（コイルスプリング）又は皿バネとして形成されている。

また、本発明の他の実施形態は、従動ピストンを、ピストンロッドの内部に設けるとともに、制御ロッド及びバルブピストンを包囲する構成とし、かつ、ピストンロッドにおける当接部に当接するように構成し、従動ピストン用弾性部材を、その一端でピストンロッドにおける当接部に当接させ、他端で従動ピストンに結合させて構成したことを特徴としている。

また、例えば、従動ピストンを、中空円筒状に形成するとともに、動作時に、制御ロッド上に設けられたストッパの当接部に作用するよう構成してもよい。さらに、従動ピストンを、中空円筒状に形成するとともに、従動ピストン用弾性部材とは反対側の端部に、制御ロッドに向いた当接部を備える構成とすることも考えられる。なお、このとき、従動ピストンは、動作状態においてバルブピストンの当接部に当接している。

また、制御されたサーボ圧は、所定の人手による力以上で、従動ピストンが従動ピストン用弾性部材の弾性力に抗してバルブピストンを押圧する程度の大きさとなる。これは、従動ピストンの作動状態を示すものである。したがって、人手による力あるいは制御ロッドへの作用力は、バルブピストンに直接作用する力と、従動ピストンを介してバルブピストンに伝達される力とに抗するものとなる。このため、所定以上の人出による力により、人手による力あるいは制御ロッドへの作用力に抗する力も同様に大きくなり、サーボ特性曲線が変曲点を有することになる。そして、この変曲点以降、サーボ特性曲線は小さな勾配となり平坦に推移する。なお、従動ピストン用弾性部材を設定することにより、サーボ特性曲線の変曲点を適当に設定することが可能である。

また、本発明の他の実施形態は、サーボアシスト力を少なくとも２つの異なるレベルに制限するための手段を、サーボアシスト装置内に設けたことを特徴としている。

また、本発明の他の実施形態は、サーボアシスト装置の制御におけるストロークリミットを、中空軸における溝及び該溝を貫通する少なくとも１つのピンによって設定することを特徴としている。

また、本発明の他の実施形態は、サーボアシスト装置の制御におけるストロークリミットを、セレクタシャフトにおける溝及び該溝を貫通するか、又は該溝に係合する少なくとも１つのピンによって設定することを特徴としている。ここで、中空軸又はセレクタシャフトにおける溝を、各シフトゲート又は各ギヤ段に対して、セレクタシャフトの軸方向にそれぞれ異なる大きさの間隙が当該溝とピンの間に形成されるように形成することが考えられ、例えば、溝の片側における間隙の大きさをその反対側における間隙の大きさと異なるようにし、同じシフトゲートにおける異なるシフト位置でそれぞれ異なるサーボアシスト力を発生させるようにしてもよい。

本発明の他の実施形態においては、制御ロッドとピストンロッドの間の相対変位の制限を、セレクタシャフトにおける孔（例えば揺動孔）によって行うようにしている。このような孔により、セレクタシャフトと孔内に設けられたピンとの間に間隙が形成される。これにより、セレクタシャフトと中空軸の間にも間隙が形成され、サーボアシスト力が適当に制限される。

したがって、ストロークリミットにより、サーボアシスト装置の機械的なバイパスが形成され、サーボアシスト力がシフトゲート又はギヤ段に依存して制限されることになる。制御ロッドのストロークリミットは、変速装置あるいはシフト装置における他の箇所で設定してもよく、これにより、他の構造を得ることが可能である。

また、本発明による、サーボアシスト装置を備えた変速装置によれば、制御ロッドの位置を変更することなく変曲点を有するサーボ特性曲線を得ることができ、サーボアシスト装置の制御におけるストロークリミットにより、制御ロッドのピストンロードに対する操作が変位又はギヤ段に依存して制限されることになる。これにより、変位又はギヤ段に応じた適当なサーボアシスト力を得ることができる。

サーボアシスト装置を備えた本発明に係る変速装置によれば、変速開始時点で十分なサーボアシスト力を得ることが可能であるとともに、シンクロ段階においても、シフト時に操作される部材又はシンクロ部材に大きな負荷をかけないようなサーボアシスト力を得ることが可能である。なお、本発明による変速装置は、例えばロッド又はボーデンケーブルによるトランスミッションにも応用することが可能である。

従来技術による変速装置を示す図である。 本発明の一実施形態に基づく変速装置の断面図である。 本発明の他の実施形態に基づく変速装置の断面図である。 本発明の他の実施形態に基づく変速装置の断面図である。 本発明における一実施形態に基づくサーボアシスト装置の断面図である。 本発明における他の実施形態に基づくサーボアシスト装置の断面図である。 本発明における一実施形態に基づく、２つの異なるサーボアシスト力を発生させるサーボアシスト装置の断面図である。 本発明における一実施形態に基づく、３つの異なるサーボアシスト力を発生させるサーボアシスト装置の断面図である。

以下に、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１には従来の車両用のシフト装置２の概略が示されており、シフトロッド６が、シフトレバー４から屈曲部８を経て、空圧式のサーボアシスト装置１０を備えた変速部１１に通じている。

サーボアシスト装置１０はプレッシャリザーバ１４に接続された接続管１２を備えており、このプレッシャリザーバ１４からサーボアシスト装置１０に圧縮空気が供給されるようになっている。また、屈曲部８は第１及び第２のレバー１６，１８を備えており、第１のレバー１６はシフトロッド６にリンク結合されている一方、第２のレバー１８はサーボアシスト装置１０に設けられた制御ロッド２０に係合している。

さらに、サーボアシスト装置１０はピストンロッド２２を備えており、このピストンロッド２２には、回転可能なセレクタシャフト２６を介して車両用トランスミッション３０におけるレバー２８に接続されたレバー２４が係合するようになっている。ここで、レバー２８はシフトレール３２に係合するようになっており、このシフトレールにより、周知のようにトランスミッションの変速比を切り換えることができるようになっている。

また、レバー２４の変位はセレクタシャフト２６を介してレバー２８の変位に変換されるため、このレバー２８の変位によりシフトレール３２が軸方向へ摺動することができるようになっている。このような動作において、シフトレール３２は３つの位置を占めることになる。すなわち、シフトされたそれぞれ所定の変速比に対応する２つの軸端位置と、これら２つの位置の間のニュートラルに対応する位置である。

図２は本発明による変速部４０の断面図であり、セレクタシャフト４４が中空軸５２内でその中心軸回りに回転可能に支持されているとともに、中空軸５２が変速部４０内でセレクタシャフト４４の中心軸（回転軸）回りに回転可能に支持されている。

セレクタシャフト４４には、その外周部において、軸方向に沿って溝５４が形成されており、この溝５４には、第２のレバー１８におけるニードルブッシュ５８において回転可能に支持されたピン５６が係合するようになっている。すなわち、このピン５６は、セレクタシャフト４４がその軸方向に摺動できるよう、かつ、セレクタシャフト４４のその軸中心線回りの回転によって第２のレバー１８の回動がなされるよう溝５４に係合している。

第２のレバー１８は、例えばボルト上で容易に回転可能に設けられたローラ６０と共に制御ロッド２０におけるポケット部７０に係合している。そのため、摩擦低減を図りつつ人手によるシフト力をサーボアシスト装置１０へ伝達することが可能である。また、サーボアシスト装置１０によるサーボアシスト力は、ピストンロッド２２からレバー２４（図１参照）へ、そしてこのレバー２４から中空軸５２へと伝達される。

ところで、サーボアシスト装置１０の制御においてストロークリミットを設けることで、様々なサーボアシスト力を得ることができる。ここでは、このストロークリミットは、セレクタシャフト４４と中空軸５２の間に適当な間隙を形成することで設定される。なお、この間隙は、中空軸５２における溝４８及びピン５６により形成される。すなわち、中空軸５２における溝４８を適当な形状に形成することで、セレクタシャフト４４と中空軸５２の間に様々な間隙を形成することが可能である。

また、サーボアシスト力はセレクタシャフト４４と中空軸５２の間の間隙がなくなるまで生じ、その後、人手によるシフト力が中空軸５２に直接伝達され、制御ロッド２０がサーボアシスト装置１０のピストンロッド２２に対して何ら影響を及ぼさなくなる。なお、このような実施形態において、中空軸５２及び第２のレバー１８は軸方向に互いに摺動するように形成されている。

図３には、他の実施形態による変速部４０が示されている。この図３に示す実施形態は、図２に示すものと異なり、セレクタシャフト４４に固定されるか、又は軸受６２を介して取り付けられるピン３８が設けられている。第２のレバー１８は軸方向に貫通する２つの溝４６と、孔４２とを有しており、ピン３８は、セレクタシャフト４４がその軸方向に摺動できるよう、かつ、セレクタシャフト４４のその軸中心線回りの回転によって第２のレバー１８の回動がなされるよう溝４６に係合している。なお、ピン３８の取付は、孔４２を介して可能である。

また、中空軸５２及びセレクタシャフト４４は、特に、中空軸５２を軸方向に摺動しないようにする一方、セレクタシャフト４４を軸方向に摺動するようにして、これらが軸方向に相対的に変位するよう設けられている。そして、サーボアシスト装置１０の制御におけるストロークリミットは、セレクタシャフト４４と中空軸５２の間に、中空軸５２における溝４８及びピン５６により形成される適当な間隙が形成されるように設定される。

図４には、ここでは不図示のシフトレール３２（図１参照）に突起部７２と共に係合するレバー２８近傍でのセレクタシャフト４４が断面で示されている。ここで、ピン６６は、レバー２８、中空軸５２及びセレクタシャフト４４を貫通して設けられている。中空軸５２は図示の範囲において２つの長孔６４を有しており、中空軸５２の周方向についてのこれら長孔６４の幅は、ピン６６の直径にほぼ一致する。なお、ピン６６は、例えばロックリング７２によってその位置が保持されている。

また、セレクタシャフト４４は図示の範囲において例えば揺動孔を有しており、この揺動孔により、セレクタシャフト４４とピン６６の間に適当な間隙ｓ，ｓ’が形成される。さらに、この間隙ｓ，ｓ’により、セレクタシャフト４４と中空軸５２の間に間隙６８，６８’が形成される。ここで、間隙ｓ，ｓ’は、同様の間隙６８，６８’が形成されるように、又はセレクタシャフト４４と中空軸５２の間に異なる間隙６８，６８’が形成されるように形成される。この間隙ｓ，ｓ’は、変位に応じたサーボアシスト力の制限に寄与するものである。

また、内部にピン６６が配置されているセレクタシャフト４４を通る揺動孔を、長孔として形成することもできる。こうすることで、セレクタシャフト４４の軸方向に異なる大きさの間隙ｓ，ｓ’を形成することができる。さらに、セレクタシャフト４４とピン６６の間に異なる大きさの間隙ｓ，ｓ’を形成するために、ピン６６を分割するとともに、揺動孔の代わりに溝をセレクタシャフト４４に形成することも考えられる。長孔又は溝を適当に形成することで、各シフトゲートあるいは各ギヤ段に対して適当なサーボアシスト力を作用させることが可能である。この場合、シフト動作は、セレクタシャフト４４ではなく、不図示の要素を介してレバー２８に伝達されることになる。

図５はサーボアシスト装置１０の断面図であり、このサーボアシスト装置１０は、制御ロッド２０、ピストンロッド２２、シリンダ７６及びピストン７８を含んで構成されている。サーボアシスト装置１０の制御ロッド２０は、ピストンロッド２２の内部で軸方向に摺動するよう設けられているとともに、シフトリンク機構を介してシフトレバー４と相互に作用し合う（図１参照）。また、ピストンロッド２２は、トランスミッションのシフトチェンジ手段と相互に作用し合う（図１参照）。さらに、ピストン７８及びピストンロッド２２は、互いに固着されているか、又は一体に形成されている。

ところで、バルブ９８がバルブピストン８２，１０４及びスライダ８０，１０２で構成されており、バルブピストン８２，１０４は、ここでは、弾性部材８４，１１０の弾性力に抗して、制御ロッド２０上で軸方向に摺動可能に設けられている。さらに、このバルブピストン８２，１０４は、サーボアシスト装置１０の非作動状態においては、弾性部材８４，１１０によって初期位置に保持されるようになっている。

ここで、上記弾性部材８４，１１０はらせんバネで形成されており、これを、例えばサーボアシスト装置１０内に弾装することが考えられる。また、バルブピストン８２，１０４の間にはスライダ８０，１０２が軸方向に摺動可能に設けられており、これらスライダ８０，１０２は、弾性部材１００によって軸方向に対して互いに離間するよう保持されつつそれぞれピストンロッド２２の弁座部に当接している。

また、サーボアシスト装置１０は２つの従動ピストン８８，１０６及び従動ピストン用弾性部材９０，１０８を備えており、従動ピストン８８，１０６は、中空円筒状に形成されているとともに、制御ロッド２０及びバルブピストン８２，１０４を包囲し、かつ、制御ロッド２０の軸方向に沿って摺動するように設けられている。また、従動ピストン用弾性部材９０，１０８は、らせんバネとして形成されているとともに、一端でピストンロッド２２の当接部に当接し、他端で従動ピストン８８，１０６に当接するようになっている。なお、ピストンロッド２２の当接部はロックリングとして示されているが、この当接部をピストンロッド２２と一体に形成してもよい。

また、サーボアシスト装置１０の非作動状態においては、スライダ８０，１０２にあってはピストンロッド２２の弁座部に当接しており、従動ピストン８８，１０６にあっては従動ピストン用弾性部材９０，１０８によりピストンロッド２２におけるそれぞれ対応する当接部に当接している。さらに、ディスク状部材９６，１１２がバルブピストン８２，１０４に設けられている。

また、サーボアシスト装置１０内にはストッパ９２，１１４が設けられており、これらストッパ９２，１１４は、ロックリング及び弾性部材８４，１１０を介して制御ロッド２０上に固定されている。なお、ストッパ９２，１１４は、なべ状に形成されているとともに、当接部９４，１１６を備えている。

しかして、人手により制御ロッド２０が図中左方へ変位すると制御ロッド２０に設けられたバルブピストン８２も左方へ変位し、このバルブピストン８２によってスライダ８０が操作されて該スライダ８０がピストンロッド２２の弁座体から離間し、バルブ９８が開放される。この開放されたバルブ９８により、予圧の作用と共に、制御ロッド２２への作用力に応じたサーボ圧が制御される。

すなわち、人手による制御ロッド２０への力が増加して制御ロッド２０が更に図中左方へ変位すると、力の平衡（つり合い）によってバルブピストン８２及びスライダ８０は以前に到達していた開放位置に保持される一方、制御ロッド２０はこれら両者とは相対的に更に変位するため、弾性部材８４が更に圧縮されることになる。このとき、常に新たな力の平衡が調整されるため、サーボ力の適当な変化が得られることになる。さらに、弾性部材８４によって、内部のサーボ圧の制限も達成される。

また、制御されたサーボ圧により従動ピストン８８に作用する力が従動ピストン用弾性部材９０による弾性力よりも小さい場合には、従動ピストン８８はピストンロッド２２の当接部に当接した位置に保持され、従動ピストン用弾性部材９０は圧縮されない。したがって、人手による力あるいは制御ロッド２０への作用力は、単にバルブピストン８２に作用する力のみに抵抗するものとなっている。なお、これは、急勾配（上向き）のサーボ特性曲線における通常位置に相当する。

そして、制御ロッド２０が大きな力によって更に図中左方へ変位すると、スライダ８０もバルブピストン８２によって更に図中左方へ変位し、バルブ９８が更に開放されて更に大きなサーボ圧が発生する。ここで、従動ピストン用弾性部材９０が従動ピストン８８によって圧縮され、該従動ピストン８８が従動ピストン用弾性部材９０の弾性力に抗してストッパ９２の当接部９４に当接するくらいサーボ圧が大きなものであれば、人手による力あるいは制御ロッド２０への作用力は、バルブピストン８２に直接作用する力と、従動ピストン８８及びストッパ９２を介して制御ロッド２０に伝達される力とに抗するものとなる。

これにより、人手による力あるいは制御ロッド２０への作用力に抗する力がより大きくなり、特性曲線が変曲点を有することとなる。このような調整位置は、特性曲線における平坦な範囲に対応しており、制御ロッド２０及びバルブピストン８２は変位しない。このため、変曲点を有する特性曲線が変位に関係なく得られることになる。

また、バルブピストン８２が弾性部材８４の弾性力に抗してストッパ９２に押圧される程度に制御されたサーボ圧が大きい場合には、サーボ特性曲線が、バルブピストン８２が制御ロッド２０に固定されている場合のサーボ特性曲線の変化に相当する変化を有するサーボ特性曲線が得られる。

なお、制御ロッド２０を図中右方に操作する場合も上記と同様であり、この場合には、スライダ１０２がバルブピストン１０４によって操作され、これに伴いスライダ１０２が制御ロッド２２の弁座部から離間してバルブ９８が開放される。

図６には、他の実施形態によるサーボアシスト装置１０の断面図が示されている。図６に示す実施形態の機能は図５に示すものと同様であるが、図６に示すものは、中空シリンダとして形成された従動ピストン８８が従動ピストン用弾性部材９０とは反対側の端部に制御ロッド２０に向いたストッパを備えている点で、図５のものと相違している。なお、このストッパを、例えば、従動ピストン８８，１０６と一体に形成してもよい。

従動ピストン８８は、図６に示す実施の形態においても、制御ロッド２０及びバルブピストン８２を包囲し、かつ、従動ピストン用弾性部材９０の弾性力に抗して制御ロッド２０の軸方向に沿って摺動するように設けられている。また、制御されたサーボ圧は、所定の人手による力以上で、従動ピストン８８が従動ピストン用弾性部材９０の弾性力に抗してバルブピストン８２を押圧する程度の大きさとなる。したがって、人手による力あるいは制御ロッド２０への作用力は、バルブピストン８２に直接作用する力と、従動ピストン８８を介してバルブピストン８２に伝達される力とに抗するものとなる。このため、所定以上の人出による力により、人手による力あるいは制御ロッド２０への作用力に抗する力も同様に大きくなり、サーボ特性曲線が変曲点を有することになる。

そして、この変曲点以降、サーボ特性曲線は小さな勾配となり平坦に推移する。なお、バルブピストン８２の弾性部材８４方向への摺動は、例えばロックリングとして制御ロッド２０に固定されたストッパ８６により制限されている。

図７には本発明における他の実施形態によるサーボアシスト装置１０の断面図が示されており、この実施形態においては、サーボアシスト力を２つの異なるサーボアシストレベルに設定することが可能である。なお、以下において、図５に示すものと同一の要素には同一の符号を付して説明する。

しかして、図７に示すサーボアシスト装置１０は、更に弾性部材１１８及びストッパ１２０，１２２，１２４を備えている点で図５に示すものと相違しており、ストッパ１２４はサーボアシスト装置１０の制御ロッド２０に固設されている。また、弾性部材８４は、サーボアシスト装置１０の非作動時に当該弾性部材８４がバルブピストン８２とストッパ１２４の間に固定されるよう、制御ロッド２０上に設けられている。

ストッパ１２４と弾性部材８４の間にあるディスク状のストッパ１２２は、弾性部材８４の当接面としての役割を果たすものである。また、ストッパ１２０は、なべ状に形成されているとともに、径方向外方へ向いた当接部１２８を備え、かつ、径方向に見て弾性部材８４と弾性部材１１８の間に配置されている。さらに、この弾性部材１１８は、径方向に見てストッパ９２とストッパ１２０の間に配置されているとともに、サーボアシスト装置１０の非動作時には、従動ピストン８８の当接面としての役割を果たすストッパ９２とストッパ１２０の当接部１２８との間に固定される。これにより、ストッパ１２０がストッパ１２４に当接することになる。

ところで、サーボアシスト装置１０の制御ロッド２０が人手による力により図中左方へ変位すると、バルブ９８がバルブピストン８２によって開放される。そして、バルブ９８が開放した状態で、弾性部材８４がバルブピストン８２を付勢する力よりも大きな、所定の圧力レベルに達すると、バルブピストン８２は、制御ロッド２０とは相対的に、サーボアシスト装置１０の制御においてストロークリミットが有効となるまで摺動する。すなわち、バルブピストン８２は、サーボアシスト装置１０が機械的にバイパスされるまで変位する（上述の説明参照）。

これにより、例えば６速のメイントランスミッションにおける５速ギヤ段から６速ギヤ段へのシフトゲートにおけるサーボアシスト力に対応する第１のサーボアシスト力レベルが得られる。

そして、ギヤ段間の他のシフトゲート（例えば６速のメイントランスミッションにおける３速ギヤ段から４速ギヤ段）が選択された場合、第２のサーボアシスト力レベルが得られる。これについて、サーボアシスト装置１０の制御におけるストロークリミットは、例えば３速ギヤ段から４速ギヤ段へのシフトゲートにおける、セレクタシャフトと中空軸における溝との間に、５速ギヤ段から６速ギヤ段へのシフトゲートのものより大きな間隙が形成されるよう設定される。

これにより、サーボアシスト装置１０が機械的にバイパスされる前、及びバルブピストン８２が、ストッパ１２０に当接するまで制御ロッド２０に対して相対的に摺動する前に、サーボアシスト装置１０の制御ロッド２０の変位を大きくとることができる。また、人手による力が増大すると、バルブピストン８２は、弾性部材８４，１１８によって当該バルブピストン８２に作用する弾性力の合計に相当する所定のサーボアシスト力に達するまで、制御ロッド２０に対して何ら影響を与えることがない。

また、人手による力が更に増大すると、バルブピストン８２が、サーボアシスト力レベルの上昇に伴い、サーボアシスト装置１０がその制御においてストロークリミットにより機械的にバイパスされるまで、制御ロッド２０に対して相対的に摺動する。

そして、ストッパ１２０及び弾性部材１１８をサーボアシスト装置１０内に設けることで、サーボアシスト装置１０のサイズ又は内部空間を拡大することなく、サーボアシスト力を２つの異なるサーボアシスト力レベルに設定することが可能である。

図８には、図７に示すものに基づくサーボアシスト装置１０が示されている。ただし、図８に示すものは、制御ロッド２０の軸方向に見て、両ストッパ９２，１２０の間にリング状の更なるストッパ１２６が設けられている点で図７に示すものと相違している。また、図７におけるものは３速ギヤ段から４速ギヤ段へのシフトゲートでのものだが、図８におけるものは１速ギヤ段から２速ギヤ段へのシフトゲートでのものに対応する。

また、サーボアシスト装置１０の制御におけるストロークリミットは、ここでは、１速ギヤ段から２速ギヤ段へのシフトゲートでの間隙が３速ギヤ段から４速ギヤ段へのシフトゲートでの間隙よりも大きく設定されている。

そして、人手による力が更に増大すると、バルブピストン８２は、当該バルブピストン８２がストッパ１２０によってストッパ１２６に当接し、制御ロッド２０に対して何ら影響を与えなくなるまで、制御ロッド２０に対して相対的に摺動する。これにより、例えば車両が有する予圧に一致する第３のサーボアシスト力レベルが得られる。したがって、１速ギヤ段のシフトを、制限されていない予圧によって行うことが可能である。

２ シフト装置
４ シフトレバー
６ シフトロッド
８ 屈曲部
１０ サーボアシスト装置
１１ 変速部
１２ 接続管
１４ プレッシャリザーバ
１６ 第１のレバー
１８ 第２のレバー
２０ 制御ロッド
２２ ピストンロッド
２４ レバー
２６ セレクタシャフト
２８ レバー
３０ 車両用トランスミッション
３２ シフトレール
３８ ピン
４０ 変速部
４２ 孔
４４ セレクタシャフト
４６ 溝
４８ 溝
５２ 中空軸
５４ 溝
５６ ピン
５８ ニードルブッシュ
６０ ローラ
６２ 軸受
６４ 長孔
６６ ピン
６８，６８’ 遊び
７０ ポケット部
７２ ロックリング
７４ 突起部
７６ シリンダ
７８ ピストン
８０ スライダ
８２ バルブピストン
８４ 弾性部材
８６ ストッパ
８８ 従動ピストン
９０ 従動ピストン用弾性部材
９２ ストッパ
９４ 当接部
９６ ディスク状部材
９８ バルブ
１００ 弾性部材
１０２ スライダ
１０４ バルブピストン
１０６ 従動ピストン
１０８ 従動ピストン用弾性部材
１１０ 弾性部材
１１２ ディスク状部材
１１４ ストッパ
１１６ 当接部
１１８ 弾性部材
１２０ ストッパ
１２２ ストッパ
１２４ ストッパ
１２６ ストッパ
１２８ 当接部
ｓ，ｓ’ 間隙

Claims (13)

1. 特に原動機付き車両のトランスミッション（３０）用のサーボアシスト装置（１０）を備えた変速装置（１１，４０）であって、前記トランスミッション（３０）のギヤ段を選択及びシフトする手段と、アシストすべき人手による力を作用させる部材（２０）とを含んで成り、前記サーボアシスト装置（１０）が特性曲線を有し、かつ、該特性曲線が、人手による力又はシフト段階に応じて、それぞれ異なる勾配又は人手による力に対する比を示す複数の領域を有している前記変速装置において、
   サーボ圧が作用される手段（８８，９０，１０６，１０８）を、前記特性曲線を示すように前記サーボアシスト装置（１０）内に設けるとともに、サーボアシスト力を各シフトゲート又は各ギヤ段に対し変位に応じて制限するために、前記サーボアシスト装置（１０）の制御においてストロークリミットを設定し、かつ、少なくとも１つの弾性部材（８４，１１０）を前記サーボアシスト装置（１０）の前方及び／又は内部に設けたことを特徴とする変速装置。
2. 前記部材（２０）を前記サーボアシスト装置（１０）の制御ロッドとして形成するとともに、当該変速装置（１１，４０）をセレクタシャフト（４４）及び中空軸（５２）を含む構成としたことを特徴とする請求項１記載の変速装置。
3. 前記サーボアシスト装置（１０）を、前記トランスミッション（３０）のシフト手段と相互に作用するピストンロッド（２２）と、バルブ（９８）とを含む構成とし、該バルブ（９８）を、バルブピストン（８２，１０４）と、スライダ（８０，１０２）とを含む構成としたことを特徴とする請求項１又は２記載の変速装置。
4. 前記手段（８８，９０，１０６，１０８）を、前記バルブ（９８）と相互に作用する従動ピストン（８８，１０６）及び従動ピストン用弾性部材（９０，１０８）としたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の変速装置。
5. 前記従動ピストン（８８，１０６）を、前記ピストンロッド（２２）の内部に設けるとともに、前記制御ロッド（２０）及び前記バルブピストン（８２，１０４）を包囲する構成とし、かつ、前記ピストンロッド（２２）における当接部に当接するように構成し、
   前記従動ピストン用弾性部材（９０，１０８）を、その一端で前記ピストンロッド（２２）における当接部に当接させ、他端で前記従動ピストン（８８，１０６）に結合させて構成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の変速装置。
6. 前記従動ピストン（８８，１０６）を、中空円筒状に形成するとともに、前記従動ピストン用弾性部材（９０，１０８）とは反対側の端部に、前記制御ロッド（２０）に向いた当接部を備える構成としたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の変速装置。
7. 前記従動ピストン（８８，１０６）を、中空円筒状に形成するとともに、動作時に、前記制御ロッド（２０）上に設けられたストッパ（９２，１１４）の当接部（９４，１１６）に作用するよう構成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の変速装置。
8. 前記ストロークリミットを、少なくとも１つのピン（５６，３８）と前記中空軸（５２）における溝との間の間隙によって様々に設定するよう構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の変速装置。
9. 前記ストロークリミットを、少なくとも１つのピン（５６）と前記セレクタシャフト（４４）における溝（５４）との間の間隙によって様々に設定するよう構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の変速装置。
10. 前記間隙を、前記トランスミッション（３０）における各シフトゲート又は各ギヤ段に対応させたことを特徴とする請求項８又は９記載の変速装置。
11. 前記ストロークリミットを、前記セレクタシャフト（４４）と前記ピン（６６）の間の間隙（ｓ，ｓ’）により設定し、該間隙に対応する間隙（６８，６８’）を前記セレクタシャフト（４４）と前記中空軸（５２）の間に設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の変速装置。
12. 前記セレクタシャフト（４４）と前記ピン（６６）の間の間隙（ｓ，ｓ’）を、長孔又は前記セレクタシャフト（４４）における溝で形成したことを特徴とする請求項１１記載の変速装置。
13. サーボアシスト力を少なくとも２つの異なるレベルに制限するための手段（１１８，１２０，１２４，１２６）を、前記サーボアシスト装置（１０）内に設けたことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の変速装置。

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