JP2581829Y2 - 変速装置用の流体圧式アクチュエータユニット - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、自動車等に用いられて
いる遠隔操作形の変速装置用の流体圧式アクチュエータ
ユニットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の流体圧式アクチュエータユニッ
トとして、シフトアクチュエータとセレクトアクチュエ
ータとを一体にした構成のものが公知である（例えば、
特開昭６３−１３９４１号公報）。この一体形の流体圧
式アクチェータユニットは、シフトアクチュエータのシ
フトロッドに対し回動のみが許されるように軸方向で固
定された駆動レバー部材をセレクト方向に回動させるた
め、シフトロッドに対して直交する方向に配置されたセ
レクトロッドとこれに対応して設けられたセレクトセン
サロッドとの間に、一対のセレクトレバーを含んで成る
レバー組立体を設け、セレクトロッドの運動に応じて、
レバー組立体と係合している駆動レバー部材をセレクト
方向に運動させると共にセレクトセンサロッドにそれに
応じた直線運動を与えるようにした構成となっている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかし、上述のレバー
組立体は、一対のセレクトレバーの各基端をセレクトロ
ッドの端部とセレクトセンサロッドの端部とにそれぞれ
ねじ止めし、ボルトで連結されるセレクトレバーの各自
由端で駆動レバー部材を挟むように構成されており、各
部の加工誤差をボルトの連結状態で調整することにより
吸収している。したがって、この従来の構成によると、
部品点数が多く、構造が複雑となるという問題点のほ
か、連結部におけるナットの緩み等により作動に不具合
が生じる虞れがあるという問題をも有している。本考案
の目的は、従来技術における上述の問題点を解決するこ
とができる、変速装置用の改善された流体圧式アクチュ
エータユニットを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本考案の特徴は、シフトアクチュエータとセレクトア
クチュエータとを含み、シフトアクチュエータのシフト
ロッドの周方向に沿う回動のみが許されるようシフトロ
ッドに変速装置の変速用操作部材を駆動するための駆動
部材を設け、上記セレクトアクチュエータのセレクトロ
ッドの運動に応じて該駆動部材を上記シフトロッドの周
方向に回動させるようにした変速装置用の流体圧式アク
チュエータユニットにおいて、上記駆動部材と係合させ
るための係合部を有し一端部が上記セレクトロッドの一
端に固定されている一体形成の連結部材と、該連結部材
の位置を検出するための位置検出ロッドに対し該連結部
材の他端部を該位置検出ロッドと相対運動可能なように
案内するため上記位置検出ロッドに固定された案内部材
と、該連結部材の他端部を上記位置検出ロッドに圧接す
るため該連結部材の他端部を上記位置検出ロッドに押圧
するためのばね部材とを備えた点にある。

【０００５】

【作用】連結部材の他端部は、案内部材によって位置検
出用ロッドに対して相対運動可能に案内されており、ば
ね部材によって連結部材の他端部と位置検出ロッドとが
圧接状態とされている。したがって、各部品の寸法誤差
は、位置検出ロッドと連結部材との間の相対運動に所要
のゆとりを持たせることにより、これを吸収することが
できる。セレクトロッドの運動に応じて、駆動部材が連
結部材を介して操作された場合、連結部材と位置検出ロ
ッドとは一緒に運動し、位置検出ロッドを用いて駆動レ
バーのセレクト方向位置を検出することができる。

【０００６】

【実施例】以下、図面を参照して本考案の一実施例につ
き、空気圧アクチェータを例にとって詳細に説明する。
図５には、本考案による流体圧式アクチュエータユニッ
トを用いて構成された車両用変速装置の一実施例が示さ
れている。この車両用変速装置ＴＭは、例えばバス、ト
ラック等の大型自動車に使用されるもので、運転席部分
に設けられた指令ユニット１と、変速機本体（図示せ
ず）に取付けられる本考案によるアクチュエータユニッ
ト２と、指令ユニット１からの指令信号に基づいてアク
チュエータユニット２を制御するコントロールユニット
３とを備えている。指令ユニット１は、運転者が操作す
るための変速レバー４を有し、この変速レバー４を動か
すことにより図示しない変速指令スイッチがオン、オフ
し、その信号がコントロールユニット３に出力される。

【０００７】アクチュエータユニット２は、変速機本体
に連結される駆動レバー（後述する）をシフト方向へ例
えば３段に動かすシフトアクチュエータ５とセレクト方
向へ例えば４段に動かすセレクトアクチュエータ６とが
十字状に一体になっており、これにより、変速機を前進
１段から６段までと、後進Ｒの合計７段に動かすことが
できる。

【０００８】この切換動作を流体圧を用いて行なうた
め、アクチュエータユニット２には、電磁操作形の方向
切換弁ＭＶＡ乃至ＭＶＥが設けられており、且つ切換位
置を検出し位置フィードバック信号を得ることができる
ようにするため、後述するシフトレバーの操作位置に応
じた位置検出信号を出力する位置検出器ＳＨＡ、ＳＨ
Ｂ、ＮＥ、及びセレクトレバーの操作位置に応じた位置
検出信号を出力する位置検出器ＳｇＡ乃至ＳｇＤが設け
られている。

【０００９】コントロールユニット３は、指令ユニット
１からの指令信号、アクチュエータユニット２からの位
置検出信号、その他の入力信号を受けて制御信号を演算
出力し、アクチュエータユニット２の方向切換弁ＭＶＡ
乃至ＭＶＥ、及びアクチュエータユニット２へ作動流体
圧としての空気圧を送る空気圧発生部に設けられた電磁
操作形の速度切換弁ＭＶＳにその制御信号を出力するも
のである。

【００１０】図４において、シフトアクチュエータ５
は、図中左側に位置する第１のハウジング７と図中右側
に位置する第２のハウジング８とが連結結合されたシフ
トシリンダ９を有する。このシフトシリンダ９には、シ
フトロッド１０が摺動自在に挿入されている。

【００１１】第１のピストン１１は、シフトシリンダ９
内の中央でシフトロッド１０に外嵌され、この第１のピ
ストン１１の両側に第２のピストン１２と第３のピスト
ン１３とが外嵌されている。上記第２及び第３のピスト
ン１２、１３とシフトシリンダ９とに囲まれて、第１の
圧力作動室１４と第２の圧力作動室１５とがシフトシリ
ンダ９内の両側に形成されている。また、第１乃至第３
のピストン１１、１２、１３に囲まれて第１の体積変動
室１６が構成されている。第２のピストン１２と第３の
ピストン１３とは、シフトシリンダ９及び第１のピスト
ン１１に対しては摺動自在であるが、シフトロッド１０
に対してはスナップリング１７、１８を介してその一端
が固定されている。この第２のピストン１２と第３のピ
ストン１３とにはそれぞれ通孔１９、２０が形成され、
圧力作動室１４、１５からの圧力を第１のピストン１１
が受けるようになっている。

【００１２】したがって、第１の圧力作動室１４の圧力
が第２の圧力作動室１５の圧力よりも高くなると、第１
のピストン１１、第３のピストン１３及びシフトロッド
１０が一体となって図中左方向に移動し、逆に、第２の
圧力作動室１５の圧力の方が高くなると、第１のピスト
ン１１、第２のピストン１２及びシフトロッド１０が一
体となって図中右方向に移動し、この移動する間に体積
変動室１６の体積が変動する。第２のピストン１２と第
３のピストン１３とのストロークを規制するため、シフ
トシリンダ９内にはゴム等から成る第１乃至第３のスト
ッパ２１、２２、２３が固定されている。

【００１３】前述した位置検出器ＳＨＡ、ＳＨＢ、ＮＥ
はシフトシリンダ９の一端に設けられ、それぞれ第２の
ハウジング８に固定された第１乃至第３の固定接点２
４、２５、２６を有する。そして、これらの固定接点２
４、２５、２６に対向して、第１の可動接点２７が、シ
フトロッド１９に連結されている第１の位置検出用ロッ
ド２８に固定されており、該可動接点２７に固定接点２
４、２５、２６が接触することで対応する位置信号が出
力される。

【００１４】排気空間２９は、シフトシリンダ９の両端
に設けられた第１の排気室３０と第２の排気室３１、こ
れらの排気室３０、３１を連通させるためシフトロッド
１０と第１の位置検出用ロッド２８とに形成された第１
の中心孔３２及び第２の中心孔３３、並びに後述するセ
レクトアクチュエータの第３及び第４の排気室から構成
されている。第１の排気室３０と第２の排気室３１と
は、それぞれ第１の蓋体３４と第２の蓋体３５に囲まれ
て成っている。また、第１の中心孔３２は、シフトロッ
ド１０と第１のピストン１１とに形成された連通孔３
６、３７を介して、前述した体積変動室１６に連通して
いる。

【００１５】シフトロツド１０の運動を、図示しない変
速機本体のシフトフォークシャフトに伝達するため、第
１のハウジング７に形成された凹部３９内に配置された
駆動レバー３８がシフトロッド１０に連結されている。
後述するセレクトアクチュエータ６のセレクトロッドの
運動をもシフトフォークシャフトに伝達することができ
るようにするため、駆動レバー３８はシフトロッド１０
に対して回動のみ許されるように軸方向で固定されてい
る。したがって、駆動レバー３８はシフトロッド１０の
運動に伴ってシフト方向に移動することは勿論、後述す
るセレクトアクチュエータ６によってシフト方向とは直
角をなすセレクト方向に沿って回動することができる。

【００１６】図１において、セレクトアクチュエータ６
は、前述した第１のハウジング７の図中下部に連結され
た第３のハウジング４０と、この第３のハウジング４０
に続く第４のハウジング４１と、上部に連結された第５
のハウジング４２とから構成されたセレクトシリンダ４
３を備えている。セレクトシリンダ４３の第１、第３及
び第４のハウジング７，４０、４１内には、セレクトロ
ッド４４が摺動自在に挿入されており、このセレクトロ
ッド４４を動かすための第４乃至第６のピストン４５、
４６、４７が設けられている。

【００１７】第４のピストン４５と第５のピストン４６
とは、第１のハウジング７と第３のハウジング４０内に
あって、セレクトロッド４４に形成された受圧部４８の
両側を外嵌し、且つ係合する形で摺動自在に配置されて
おり、該第４及び第５のピストン４５、４６とセレクト
シリンダ４３とに囲まれて第３の圧力作動室４９と第４
の圧力作動室５０とが構成され、また、第４及び第５の
ピストン４５、４６とセレクトロッド４４の受圧部４８
とに囲まれて第２の体積変動室５１が構成されている。

【００１８】第４のピストン４５と第５のピストン４６
とにはそれぞれ通孔５２、５３が形成され、セレクトロ
ッド４４の受圧部４８に圧力作動室４９、５０からの圧
力を受けるようになっている。したがって、第３の圧力
作動室４９の圧力が第４の圧力作動室５０の圧力よりも
高くなると、セレクトロッド４４が第５のピストン４６
と一体に図中上方へ移動し、逆に、第４の圧力作動室５
０の圧力の方が高まると、セレクトロッド４４が第４の
ピストン４５と一体に図中下方へ移動する。このセレク
トロッド４４の移動により第２の体積変動室５１の体積
が変動する。第１のハウジング７と第３のハウジング４
０内の中央及び上端には第４及び第５のストッパ５２、
５３が固定され、第４のピストン４５と第５のピストン
４６との各ストロークを規制している。

【００１９】第６のピストン４７は、第４のハウジング
４１内に摺動自在に挿入され、第６のピストン４７と第
４のハウジング３１とにより第５の圧力作動室５４と第
３の排気室５５とが構成されている。第４のハウジング
４１内の上端と下端には第６及び第７のストッパ５６、
５７が固定され、第６のピストン４７のストロークを規
制している。また、第３の排気室５５にはセレクトロッ
ド３５の下端が臨み、第６のピストン４７がセレクトロ
ッド４４の下端のストッパをなしている。

【００２０】前述した第２の体積変動室５１と第３の排
気室５５とは、セレクトロッド４４に形成された第３の
連通孔５８を介して連結されている。また、この第３の
排気室５５は、第３のハウジング４０に形成された第４
の連通孔５９を介して継手６０に接続され、さらにこの
継手６０が後述する第４の排気室６９に連通している。

【００２１】前述した位置検出器ＳｇＡ、ＳｇＢ、Ｓｇ
Ｃ、ＳｇＤはセレクトシリンダ４３の図中上端やや手前
に設けられ、それぞれ第５のハウジング４２に固定され
た第４乃至第８の固定接点６１乃至６４に対向して可動
接点６５が第２の位置検出用ロッド６８に固定されてお
り、該可動接点６５に固定接点６１乃至６４の何れか１
つが接触することで位置信号を出力する構成となってい
る。

【００２２】セレクトロッド４４によって駆動レバー３
８をシフトロッド１０の軸と直交する面内で回動させる
と共に、第２の位置検出用ロッド６８をセレクトロッド
４４と連動させるため、セレクトロッド４４と第２の位
置検出用ロッド６８との間には、連結部材８０が設けら
れている。

【００２３】次に、連結部材８０及びその取付け構造に
ついて図２及び図３をも参照しながら説明する。図２
は、図１の矢印Ａ方向から見た、連結部材８０と駆動レ
バー３８との係合状態を示すための要部拡大図、図３
は、図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【００２４】連結部材８０は、図１乃至図３から判るよ
うに、舟型状に形成され、その両端に取付用の貫通孔８
１、８２が設けられている。連結部材８０の一端部に設
けられた取付孔８１は、セレクトロッド４４の端面に突
設されたボルト８３によってその端部にしっかりとボル
ト止めされている。一方、連結部材の８０の他端部に設
けられた取付孔８２は、第２の位置検出用ロッド６８の
端部にそれと同軸になるよう螺入されて固着されている
段付ねじ８４の柱状部８５に滑動自在に嵌め合されてお
り、これにより連結部材８０の他端部が柱状部８５によ
って案内され、両者はその同軸関係を維持しつつ、軸に
沿って相対運動可能となっている。

【００２５】段付ねじ８４の外端に設けられた頭部８６
と連結部材８０の他端部との間には、弾発ばね８７が介
装されており、これにより連結部材８０の他端部の外端
面８２ａと第２の位置検出ロッド６８の端面６８ａとが
圧接状態とされる。弾発ばね８７のばね定数は、セレク
トアクチュエータ６の作動中その圧接状態が維持される
よう比較的大きな値とされており、したがって、セレク
トロッド４４の移動に応じて第２の位置検出用ロッド６
８が移動し、セレクトロッド４４の位置検出を行なうこ
とができる。

【００２６】上述の如くしてセレクトロッド４４に固着
されている連結部材８０の運動に応じて駆動用レバー３
８を操作するため、連結部材８０の底部には、駆動用レ
バー３８が係入する長孔８９が形成されている。この長
孔８９の形状は、駆動用レバー３８が長孔８９内でシフ
トロッド１０の軸方向に運動するのは許すが、シフトロ
ッド１０の周方向に沿う運動を許すことがない形状に定
められている。この結果、駆動レバー３８は連結部材３
８と係合しているにも拘らずシフトロッド１０の運動に
従って連結部材３８とは独立してシフト方向に運動可能
であり、且つセレクトロッド４４によって連結部材８０
がセレクトロッド４４の軸方向に運動するとこれに従っ
てシフトロッド１０の周方向に回動することとなる。な
お、駆動レバー３８とシフトロッド１０との間の連結構
造は、公知の構造であるので、その詳細につき説明する
のを省略する。

【００２７】この構成によると、段付ねじ８４の柱状部
８５の外径寸法と貫通孔８２の内径との間の寸法差を適
宜の値とすることにより、連結部材８０の一端部をセレ
クトロッド４４の端部にボルト止めしたときに、各部品
の加工誤差をこの寸法差によって吸収することができる
ため、加工誤差に起因する調整が不要であり、従来の構
成に比べて調整の手間が省けるので工数の削減が可能と
なるほか、部品の点数も少なくて済み、コストの著しい
低減を図ることができる。さらに、ボルト止めの箇所が
少ないため、信頼性も著しく向上する。

【００２８】第４の排気室６９は、セレクトシリンダ４
３の図中上端に設けられ、第５のハウジング４２と該第
５のハウジング４２に固定された第３の蓋体７０に囲ま
れて構成されている。

【００２９】しかして、図１、図４において、前述した
第１乃至第５の圧力作動室１４、１５、４９、５０、５
４には、方向切換弁ＭＶＡからＭＶＥのシリンダポート
が接続されている。また、これらの方向切換弁ＭＶＡか
らＭＶＥのポンプポートは、前述した速度切換弁ＭＶＳ
を介してエアポンプ７１とエアタンク７２とに接続さ
れ、該エアポンプ７１で加圧され、エアタンク７２に一
時溜められた空気が供給されるようになっている。速度
切換弁ＭＶＳは、そのオン時にはオリフィス７３を介し
て空気を絞って通過させるようにしてアクチュエータの
速度を調節できるようにしてある。そして、前述した方
向切換弁ＭＶＡからＭＶＥの排気ポートは、排気空間２
９の第２乃至第４の排気室３１、５５、６９に連通され
ている。第１の排気室３０は、第１の蓋体３４に形成さ
れた大気接続ポート７４に接続されている。この大気接
続ポート７４には、第１の排気室３０への逆流を阻止す
る逆止弁７５が設けられている。

【００３０】上記構成において、指令ユニット１の変速
レバー４を動かすと、その信号がコントロールユニット
３に送られ、これを受けてコントロールユニット３は、
位置検出器ＳＨＡ、ＳＨＢ、ＮＥ及びＳｇＡ乃至ＳｇＤ
からフィードバックされる信号で確認しながら対応する
方向切換弁ＭＶＡからＭＶＥをオンオフする。これによ
り第１乃至第６のピストン１１乃至１３、４５乃至４７
が押圧され、シフトロッド１０又はセレクトロッド４４
を動かし、駆動レバー３８を変位させる。

【００３１】図１、図４は、１段と２段との間のニュー
トラル位置に駆動レバー３８がある状態を示している。
ここで、例えば方向切換弁ＭＶＢをオンとし、方向切換
弁ＭＶＡをオフとすれば、第２の圧力作動室１５に高圧
の空気が供給され、第１の圧力作動室１４の空気は排気
空間２９へ逃げるので、第２の圧力作動室１５の圧力が
第１の圧力作動室１４の圧力よりも高くなり、そのた
め、第１のピストン１１と第２のピストン１２とが左方
向からの圧力を受け、第１のピストン１１、第２のピス
トン１２、シフトロッド１０及び駆動レバー３８が一体
となって図１右側へ移動し、変速機を１段に切換える。

【００３２】この場合、第１のピストン１１と第２のピ
ストン１２とが右側に変位するため、第１の体積変動室
１６の体積が増大する。しかしながら、第１の圧力作動
室１４の体積が減少することによって空気が方向切換弁
ＭＶＡを介して排気空間２９に供給され、さらに第１及
び第２の連通孔３６、３７を介して体積変動室１６に供
給されるので、排気空間２９は正圧に保たれる。このと
きの余分な空気は、逆止弁７５が開かれることによって
大気接続ポート７４を介して大気へ解放されるものであ
る。上記実施例では、圧縮性の流体を用いた場合の例に
ついて説明したが、非圧縮性の流体を用いてもよく、本
考案は、何れの場合にも適用できるものである。

【００３３】

【考案の効果】本考案によれば、上述の如く、セレクト
ロッドと位置検出ロッドとを、駆動部材と係合する係合
部を有する一体形式の連結部材を用いて連結し、且つ連
結部材と位置検出ロッドとの間は、案内部材により寸法
的に余裕をもって案内された連結部材の端部と位置検出
ロッドとをばね手段により圧接状態とすることにより連
結する構成としたので、組立が簡単な上に、各部品の寸
法誤差に因る調整を行なう必要がないため、工数が著し
く少なくて済み、コストダウンを期待することができ
る。また、一体形式の連結部材を用いたので、ボルト止
めの箇所が従来に比べて少なくなり、信頼性も著しく向
上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図５のＸ−Ｘ線断面図。

【図２】図１の矢印Ａ方向から見た要部拡大図。

【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図。

【図４】図５のＹ−Ｙ線断面図。

【図５】本考案による変速装置全体を示す概略図。

【符号の説明】

ＴＭ 車両用変速装置 ２ アクチュエータユニット ５ シフトアクチェータ ６ セレクトアクチェータ １０ シフトロッド ３８ 駆動レバー ４４ セレクトロッド ６８ 第２の位置検出用ロッド ８０ 連結部材 ８３ ボルト ８４ 段付ねじ ８７ 弾発ばね

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−99746（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−94462（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−154843（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−8466（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 61/26 - 61/36 F16H 63/00 - 63/38

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シフトアクチュエータとセレクトアクチ
   ュエータとを含み、シフトアクチュエータのシフトロッ
   ドの周方向に沿う回動のみが許されるようシフトロッド
   に変速装置の変速用操作部材を駆動するための駆動部材
   を設け、前記セレクトアクチュエータのセレクトロッド
   の運動に応じて該駆動部材を前記シフトロッドの周方向
   に回動させるようにした変速装置用の流体圧式アクチュ
   エータユニットにおいて、前記駆動部材と係合させるた
   めの係合部を有し一端部が前記セレクトロッドの一端に
   固定されている一体形成の連結部材と、該連結部材の位
   置を検出するための位置検出ロッドに対し該連結部材の
   他端部を該位置検出ロッドと相対運動可能なように案内
   するため前記位置検出ロッドに固定された案内部材と、
   該連結部材の他端部を前記位置検出ロッドに圧接するた
   め該連結部材の他端部を前記位置検出ロッドに押圧する
   ためのばね部材とを備えたことを特徴とする変速装置用
   の流体圧式アクチュエータユニット。