JP2974752B2

JP2974752B2 - 手動変速機用切換レバー装置

Info

Publication number: JP2974752B2
Application number: JP2283441A
Authority: JP
Inventors: 光浩岩佐; 勇下迫
Original assignee: MITSUWA SEIKI KK
Current assignee: MITSUWA SEIKI KK
Priority date: 1990-10-23
Filing date: 1990-10-23
Publication date: 1999-11-10
Anticipated expiration: 2014-11-10
Also published as: JPH04160266A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明に係る手動変速機用切換レバーは、バス等の
大型車両の変速機の切り換え作業を行なう為に利用され
る。

（従来の技術とその問題点）手動変速機の切り換え作業は、運転者が変速レバーを
操作する事で行なうが、従来は変速レバーと変速機本体
とを機械的に組み合わせて、変速レバーの動きにより直
接変速機の内部機構を動かす様にしていた。

ところが、バス等の大型車両の場合、変速機自体が大
型化し、しかも変速機により伝達される動力が大きい
為、上記変速レバーの操作力が大きくなったり、或は操
作量’（ストローク）が多くなったりして、運転者の疲
労を早める原因となっていた。

この為近年、変速レバーの動きを電気的に検知して変
速位置を求め、この求められた変速位置に基づいて制御
器が、圧縮空気の流路を開閉する複数の電磁弁の開閉を
行ない、空気圧作動機構によって変速機の切り換え動作
を行なう装置が使用される様になっている。

即ち、変速装置中に第13図に示す様な電磁式の流路切
換弁１を複数個設け、これら複数個の流路切換弁１の切
り換え状態を組み合わせる事により、変速位置切り換え
用のシフトユニットに種々の動作を行なわせ、各種変速
位置を得る様にしている。各流路切換弁１は、ケーシン
グ５に、コンプレッサ等の圧縮空気源に通じる圧縮空気
供給口２と、上記シフトユニットに通じる圧縮空気吐出
口３と、大気に通じる排気口４とを設けている。ケーシ
ング５内には、磁性材製の弁体６と、この弁体６を上記
圧縮空気供給口２側の弁座９に向けて押圧する圧縮ばね
７と、通電時にこの圧縮ばね７の弾力に抗して上記弁体
６を変位させ、排気口４側の弁座10に押圧する、ソレノ
イド８とを設けている。

この様な流路切換弁１を複数個設けた、改良された変
速装置の場合、変速機の大きさや伝達される動力の大き
さに関係なく、変速レバーを軽い力で少し操作するのみ
で、変速操作を行なう事が出来るが、新たに、次に述べ
る様な問題を生じる。

即ち、制御器を含む電気回路が故障したり、流路切換
弁１のソレノイド８が焼き付いた場合、変速操作が行な
えず、車両の運行が行なえなくなってしまう。

この為従来から、平常時に変速操作を司る主回路とは
別に、非常用の補助回路を設け、主回路の故障時には補
助回路により、車両を動かす為に最低限必要な位置（例
えば２速位置）に変速機を切り換える様にしていた。

しかしながら、この様な非常装置では、主回路の故障
時には、車両を安全な場所に迄移動させる程度の事は出
来ても、交通の流れに乗って遠く迄運行する事は出来な
い。

この為、主回路の故障時に於いても、通常の場合と同
じ様に変速操作を行なう事の出来る装置の出現が望まれ
ている。

例えば実開昭61−62628号公報には、故障時に機械式
に変速操作を行なえる構造が記載されているが、操作力
が大きく、長距離に亙る運行は出来ないものである。

本発明の手動変速機用切換レバー装置は、上述の様な
事情に鑑みて発明されたものである。

（課題を解決する為の手段）本発明の手動変速機用切換レバー装置は、ケーシング
の上端部に中間部を揺動自在に支持されたレバーと、中
央部にこのレバーの下端部を係合させるＸ方向に亙る第
一の長孔を、下面両端部に第一、第二のカム部を、それ
ぞれ有し、上記Ｘ方向と直角なＹ方向に亙る変位のみを
自在として、上記ケーシングの中間部に収納された第一
のカム板と、中央部に上記レバーの下端部を係合させる
Ｙ方向に亙る第二の長孔を、下面両端部に第三、第四の
カム部を、それぞれ有し、上記Ｘ方向に亙る変位のみを
自在として、上記ケーシングの中間部に収納された第二
のカム板と、それぞれ上記ケーシングの下部に内蔵さ
れ、上記第一のカム部の変位に基づいて切り換えられる
第一の流路切換弁と、上記第二のカム部の変位に基づい
て切り換えられる第二の流路切換弁と、上記第三のカム
部の変位に基づいて切り換えられる第三の流路切換弁
と、上記第四のカム部の変位に基づいて切り換えられる
第四の流路切換弁とから構成されて成る手動変速機用切
換レバー装置であって、ケーシングの上半部には、上端
を塞いだシリンダ孔を設けて圧縮ばね及び鋼球を挿入
し、第二のカム板の上面に形成した段差部に向けて上記
鋼球を弾性的に押圧したことを特徴とするものである。

（作用）上述の様に構成される本発明の手動変速機用切換レバ
ー装置の場合、レバーの上端部を操作する事で、第一、
第二のカム板を、それぞれＹ、Ｘ方向に変位させると、
それぞれのカム板の下面両端部に設けた第一〜第四のカ
ム部の変位に基づいて、第一〜第四の流路切換弁が切り
換えられる。

従って、この第一〜第四の流路切換弁を変速装置に組
み込めば、電気回路と関係なく、変速機を切り換える事
が出来る。

（実施例）次に、図示の実施例を説明しつつ、本発明を更に詳し
く説明する。

第１〜12図は本発明の実施例を示しており、第１図は
手動変速機用切換レバー装置の平面図、第２図は第１図
のＡ−Ａ断面図、第３図は同Ｂ−Ｂ断面図、第４図は底
面図、第５図は第一、第二のカム板を下方から見た斜視
図、第６図は第一のカム板の端面を第５図のＣ方向から
見た図、第７図は第二のカム板の端面を第５図のＤ方向
から見た図、第８図は第二のカム板の端面を第５図のＥ
方向から見た図、第９図は上記切換レバー装置が組み込
まれる空気圧回路を示す回路図、第10図は上記切換レバ
ー装置により切り換えられる流路切換弁の断面図、第11
図はケーシングの下半部上面に形成されたガイド溝を示
す平面図、第12図は上記切換レバー装置のシフトパター
ンを、第３図の上方から見た状態で示す図である。

本発明の手動変速機用切換レバー装置は、第２〜３図
に示す様に、上半部11と下半部12とから成るケーシング
13を有する。この内の上半部11の上端部に形成された支
持筒部14の内側には、レバー15の中間部に形成した球面
部16を、揺動自在に支持している。又、レバー15の上端
部には延長部材17を結合して、このレバー15の操作の簡
略化を図っている。

又、上記上半部11の下端部には、内周面を矩形とした
ガイド壁部18が設けられている。そして、このガイド壁
部18の内側には第一、第二のカム板19、20が、それぞれ
Ｙ方向（第２図の左右方向、第３図の表裏方向）、或は
Ｘ方向（第２図の表裏方向、第３図の左右方向）に亙る
変位のみを自在として、設けられている。

Ｙ方向に亙る変位のみ自在な上記第一のカム板19は、
中央部に上記レバー15の下端部を、スリーブ21を介して
係合させる為の、Ｘ方向に亙る第一の長孔22を形成して
いる。そして、上記第一のカム板19の下面両端部には、
第一、第二の垂下壁23、24を形成しており、第一の垂下
壁23の下縁部に、第６図に示す様な形状を有する第一の
カム部25を、第二の垂下壁24を下縁部に、やばり第６図
に示す様な形状を有する第二のカム部26を、それぞれ設
けている。

又、Ｘ方向に亙る変位のみ自在な、上記第二のカム板
20は、中央部に上記レバー15の下端部を、上記スリーブ
21を介して係合させる、Ｙ方向に亙る第二の長孔27を形
成している。そして、上記第二のカム板20の一端部（第
５図の左上部）には、第７図に示す様な第三のカム部28
を、他端部（同図の右下部）には第８図に示す様な第四
のカム部29を、それぞれ設けている。

一方、前記ケーシング13の下半部12には、第２〜３図
に示す様な構造を有する第一〜第四の流路切換弁（第２
図にはこの内の第四の流路切換弁30が、第３図には第一
の流路切換弁31が、それぞれ表わされている。）が設け
られている。各流路切換弁は、それぞれ上記下半部12に
上下方向に亙って形成された、シリンダ孔32、32内に組
み込まれているが、各シリンダ孔32、32は第４図に示す
様に配置して、各シリンダ孔32、32内に設けられた第一
〜第四の流路切換弁が、前記第一〜第四のカム部25、2
6、28、29の変位に基づいて切り換えられる様にしてい
る。

各流路切換弁は同一の構造を有する為、第３図に表わ
れた、第一の流路切換弁31により、その構造に就いて説
明する。

ケーシング13の下半部12に、この下半部12を上下方向
に貫通する状態で形成されたシリンダ孔32は、中間部に
小径部33を、上端部と下端部とに大径部34、35を、それ
ぞれ形成している。この内、下端部に設けた大径部35の
内側には第一の弁体36を設けると共に、この第一の弁体
36の下面と上記大径部35の下端開口部を塞いだ蓋体37の
上面との間に圧縮ばね38を設けて、上記第一の弁体36の
上面を、大径部35と小径部33との間に存在する弁座39に
向け、弾性的に押圧している。

又、上端部の大径部34と中間部の小径部33との内側に
は、両部34、33に掛け渡す様にして、第二の弁体40を設
けている。この第二の弁体40は、シリンダ孔32の小径部
33に気密に嵌装された小径部41と、シリンダ孔32上端の
大径部34に気密に嵌装された大径部42とから構成されて
いる。この様な第二の弁体40の内側には、上記小径部41
の下端面と上端部側面とに開口する通気路43が設けられ
ており、この通気路43の下端開口を、前記第一の弁体36
の上面に対向させている。又、第二の弁体40上端の大径
部42の下面と、シリンダ孔32の内周面で、大径部34と小
径部33との間位置に設けた段部44との間には、圧縮ばね
45を設けて、上記第二の弁体40に、上方に向かう弾力を
付与している。

一方、前記ケーシング13の下半部12の下面中央部に
は、この下半部12内に圧縮空気を送り込む為の給気ポー
ト46を設けており、この給気ポート46と、第一〜第四の
流路切換弁を組み込んだシリンダ孔32、32下端の大径部
35とを、送り込み側通気路47、47により連通させてい
る。又、シリンダ孔32中間の小径部33の内周面には、吐
出側通気路48の一端を開口させている。そして、各シリ
ンダ孔32、32の小径部33の内周面に、それぞれの一端を
開口させた吐出側通気路48の他端は、それぞれ下半部12
の底面に設けられた吐出ポート49、49（第４図）に通じ
させている。前記第二の弁体40の下端部で、上記吐出側
通気路48の開口部と対向する部分は、より小径にして、
第二の弁体40の外側に通気間隙56を形成している。又、
各シリンダ孔32、32上端の大径部34の内周面にそれぞれ
の一端を開口させた排気側通気路54の他端は、それぞれ
下半部12の側面に設けられた排気ポート55に通じさせて
いる。

更に、前記第二の弁体40の上面に形成された凹部50
と、第一〜第四のカム部25、26、28、29（第３図の場
合、第一のカム部25）との間には、鋼球51を設け、第一
〜第四のカム部25、26、28、29の変位に基づいて、第一
〜第四の流路切換弁（第３図の場合、第一の流路切換弁
31）が切り換えられる様にしている。

即ち、第３図に示した第一の流路切換弁31に於いて、
鋼球51が第一のカム部25の高部52（第６図）に当接した
状態では、前記第二の弁体40が圧縮ばね45の弾力に抗し
て押し下げられて、この第二の弁体40が前記第一の弁体
36を、圧縮ばね38の弾力に抗して押し下げる。

この結果、第二の弁体40の内側に設けられた通気路43
の下端開口が閉じらてれ、吐出ポート49と排気ポート55
との連通が断たれると同時に、第一の弁体36が弁座39か
ら離れ、給気ポート46と吐出ポート49とが、前記通気間
隙56及び吐出側通気路48を介して連通し、この吐出ポー
ト49から圧縮空気が吐出される。

又、鋼球51が第一のカム部25の低部53（第６図）に当
接した状態では、前記第二の弁体40が圧縮ばね45の弾力
により押し上げられて、この第二の弁体40の下端部が前
記第一の弁体36の上面から離れる。

この結果、第二の弁体40の内側に設けられた通気路43
の下端開口が開かれて、吐出ポート49と排気ポート55と
が、吐出側通気路48及び通気路43を介して連通すると同
時に、第一の弁体36が弁座39に当接し、給気ポート46と
吐出ポート49との連通が断たれる。

第一、第二のカム板19、20の下面両端部には、第一〜
第四のカム部25、26、28、29が形成されており、レバー
15の操作に基づいてこれら第一〜第四のカム部25、26、
28、29が、第一〜第四の流路切換弁を切り換える。この
為、上記レバー15を適当に操作し、各流路切換弁の切り
換え状態の組み合わせを各種異ならせる事で、変速機の
切り換え動作を行なわせる事が出来る。

尚、レバー15の揺動が所定のパターンでのみ行なわれ
る様に、前記ケーシング13を構成する下半部12の上面に
は、第11図に示す様なガイド溝57を形成し、上記レバー
15の下端部に外嵌したスリーブ21下面の突起58を、この
ガイド溝57に遊嵌している。この為上記レバー15は、第
12図に太い実線で描く方向にのみ変位自在となる。尚、
第12図の『Ｒ』は変速機の後退位置を、『１』〜『５』
は１〜５速位置を、『N₁』〜『N₃』はニュートラル位置
を、それぞれ表わしている。

そして、レバー15の上端部を『N₁』『N₂』『N₃』
の間で変位させる際には、このレバー15の下端部に設け
たスリーブ21は第一の長孔22の内側で変位する為、第一
のカム板19は変位せず、第二のカム板20のみが変位す
る。又、レバー15の上端部を『Ｒ』『N₁』『１』、
『２』『N₂』『３』、『４』『N₃』『５』の間
で変位させる際には、上記スリーブ21は第二の長孔27の
内側で変位する為、第二のカム板20は変位せず、第一の
カム板19のみが変位する。

この結果、上記レバー15の上端部を第12図に示す様に
変位させるのに伴なって、ケーシング13の下面に開口し
た４個の吐出ポート49、49（第４図）の連通状態は、別
表に示す様に切り換わる。尚、別表に於いて『○』は当
該吐出ポート49が給気ポート46に連通する状態を、
『×』は同じく排気ポート55に連通する状態を、それぞ
れ表わしている。

又、図示の実施例の場合、第二のカム板20の上面両端
部に、第五、第六のカム部59、60を設けると共に、第２
図に示す様に、ケーシング13の上半部11のシリンダ孔61
に納められ、圧縮ばね62によって下方に押圧された鋼球
63を、各カム部59、60に向けて弾性的に押圧している。
この鋼球63は、レバー15を『N₂』位置から『N₁』位置に
移動させる際に、各カム部59、60の途中に設けられた段
差部69（第７〜８図参照）を乗り越える事で、レバー15
の操作に節度感を与える機能を有する。即ち、バス等の
大型車両は、通常走行時には２速〜５速迄を多く使用
し、後退位置や１速位置は使用頻度が低い。そこで、変
速操作を行なう際、誤ってレバー15を後退位置や１速位
置に移動させる事のない様に、『N₂』位置から『N₁』位
置に移動させる際に、比較的大きな力を必要とする様に
構成している。

更に、第一のカム板19の下面両端部に形成された第
一、第二のカム部25、26の中間部には、円弧形の凹み64
（第６図参照）を形成して、第一のカム板19をニュート
ラル位置『N₁』『N₂』『N₃』に移動させた場合に前記鋼
球51が、上記凹み64と係合する様にしている。この為、
レバー15をニュートラル位置『N₁』『N₂』『N₃』に移動
させた場合に節度感を得る為の、所謂ディテント機構の
役目を持たせる事が出来る。

上述の様に構成される本発明の手動変速機用切換レバ
ー装置は、レバー15の上端部を第12図に示す様に操作す
る事で、第一、第二のカム板19、20を、それぞれＹ、Ｘ
方向に変位させると、それぞれのカム板19、20の下面両
端部に設けた第一〜第四のカム部25、26、28、29の変位
に基づいて、第一〜第四の流路切換弁が別表に示す様に
切り換えられる。

従って、この第一〜第四の流路切換弁を変速装置に組
み込めば、電気回路と関係なく変速機を切り換える事が
出来る。

第９図は、上述の様に構成され作用する本発明の手動
変速機用切換レバー装置と等価の空気圧回路を示してい
るが、この第９図に於いては、第１〜８図と同等の部分
には、同一符号に『ａ』を加えて示している。

尚、上述の様に構成される本発明の手動変速機用切換
レバー装置は、それ自体を通常時に於いても変速操作を
行なう為の主レバー装置として使用する事も出来るが、
電気信号により変速機の切り換えを行なう主レバー装置
が故障した場合にのみ使用する、補助レバー装置として
使用する事も出来る。

この様に、本発明の手動変速機用切換レバー装置を補
助レバー装置として使用する場合には、前述の様に、変
速装置中に組み込まれる複数個の流路切換弁１（第13
図）に、第10図に示す様に、エアシリンダ65を組み込
み、ソレノイド８による流路切り換えが行なえなくなっ
た場合にも、このエアシリンダ65によって、流路切り換
えが行なえる様にする。

即ち、流路切換弁１の上面に設けたエアシリンダ65の
吸気口70を、前記吐出ポート49、49の何れかと連通さ
せ、吐出ポート49から圧縮空気が吐出された場合には、
上記エアシリンダ65に嵌装されたピストン66が圧縮ばね
67の弾力に抗して下降し、上記ピストン66に設けたロッ
ド68の下端が弁体６を押して、圧縮空気供給口２と圧縮
空気吐出口３とを互いに連通させる。

この為、変速機の切り換えを制御する制御器やソレノ
イド８が故障した場合でも、総ての変速位置に就いて、
変速操作を行なう事が出来る。

（発明の効果）本発明の手動変速機用切換レバー装置は、以上に述べ
た通り構成され作用する為、軽い力で、しかも少ない操
作量で変速作業を行なうことができ、電気系統の故障時
にも変速操作を行なうことができ、またレバーのN₂、N₃
位置からN₁位置への移動時に抵抗を持たせたから、N₂、
N₃位置で変速中に誤ってN₁位置に移動させるのに警告を
与える効果があり、産業上有用なものである。

【図面の簡単な説明】

第１〜11図は本発明の実施例を示しており、第１図は手
動変速機用切換レバー装置の平面図、第２図は第１図の
Ａ−Ａ断面図、第３図は同Ｂ−Ｂ断面図、第４図は底面
図、第５図は第一、第二のカム板を下方から見た斜視
図、第６図は第一のカム板の端面を第５図のＣ方向から
見た図、第７図は第二のカム板の端面を第５図のＤ方向
から見た図、第８図は第二のカム板の端面を第５図のＥ
方向から見た図、第９図は上記切換レバー装置が組み込
まれる空気圧回路を示す回路図、第10図は上記切換レバ
ー装置により切り換えられる流路切換弁の断面図、第11
図はケーシングの下半部上面に形成されたガイド溝を示
す平面図、第12図は上記切換レバー装置のシフトパター
ンを、第３図の上方から見た状態で示す図、第13図は従
来装置により切り換えられる流路切換弁の断面図であ
る。 1:流路切換弁、2:圧縮空気供給口、3:圧縮空気吐出口、
4:排気口、5:ケーシング、6:弁体、7:圧縮ばね、8:ソレ
ノイド、９、10:弁座、11:上半部、12:下半部、13:ケー
シング、14:支持筒部、15:レバー、16:球面部、17:延長
部材、18:ガイド壁部、19:第一のカム板、20:第二のカ
ム板、21:スリーブ、22:第一の長孔、23:第一の垂下
壁、24:第二の垂下壁、25:第一のカム部、26:第二のカ
ム部、27:第二の長孔、28:第三のカム部、29:第四のカ
ム部、30:第四の流路切換弁、31:第一の流路切換弁、3
2:シリンダ孔、33:小径部、34、35:大径部、36:第一の
弁体、37:蓋体、38:圧縮ばね、39:弁座、40:第二の弁
体、41:小径部、42:大径部、43:通気路、44:段部、45:
圧縮ばね、46:給気ポート、47:送り込み側通気路、48:
吐出側通気路、49:吐出ポート、50:凹部、51:鋼球、52:
高部、53:低部、54:排気側通気路、55:排気ポート、56:
通気間隙、57:ガイド溝、58:突起、59:第五のカム部、6
0:第六のカム部、61:シリンダ孔、62:圧縮ばね、63:鋼
球、64:凹み、、65:エアシリンダ、66:ピストン、67:圧
縮ばね、68:ロッド、69:段差部、70:吸気口。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60K 20/00 - 20/08 F16H 59/00 - 59/12 F16H 61/26 - 63/38

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ケーシングの上端部に中間部を揺動自在に
支持されたレバーと、中央部にこのレバーの下端部を係
合させるＸ方向に亙る第一の長孔を、下面両端部に第
一、第二のカム部を、それぞれ有し、上記Ｘ方向と直角
なＹ方向に亙る変位のみを自在として、上記ケーシング
の中間部に収納された第一のカム板と、中央部に上記レ
バーの下端部を係合させるＹ方向に亙る第二の長孔を、
下面両端部に第三、第四のカム部を、それぞれ有し、上
記Ｘ方向に亙る変位のみを自在として、上記ケーシング
の中間部に収納された第二のカム板と、それぞれ上記ケ
ーシングの下部に内蔵され、上記第一のカム部の変位に
基づいて切り換えられる第一の流路切換弁と、上記第二
のカム部の変位に基づいて切り換えられる第二の流路切
換弁と、上記第三のカム部の変位に基づいて切り換えら
れる第三の流路切換弁と、上記第四のカム部の変位に基
づいて切り換えられる第四の流路切換弁とから成る手動
変速機用切換レバー装置であって、ケーシングの上半部
には、上端を塞いだシリンダ孔を設けて圧縮ばね及び鋼
球を挿入し、第二のカム板の上面に形成した段差部に向
けて上記鋼球を弾性的に押圧したことを特徴とする手動
変速機用切換レバー装置。