JP3185063B2 - アップシフトブレーキ - Google Patents
アップシフトブレーキInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
- F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
- F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
- F16H3/12—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts with means for synchronisation not incorporated in the clutches
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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- Y10T74/19—Gearing
- Y10T74/19637—Gearing with brake means for gearing
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
- General Details Of Gearings (AREA)
- Gear-Shifting Mechanisms (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】当該発明は機械的ギヤ変速装置の
ためのアップシフトブレーキに関するものである。
ためのアップシフトブレーキに関するものである。
【０００２】
【従来の技術・発明が解決しようとする課題】本書によ
り出願する特許請求の範囲は、米国特許法119 条に基づ
き、1990年４月17日に提出された特許出願GB900842.3に
優先するものである。
り出願する特許請求の範囲は、米国特許法119 条に基づ
き、1990年４月17日に提出された特許出願GB900842.3に
優先するものである。
【０００３】変速装置の入力シャフトと連結した歯車お
よびクラッチ部品の回転速度を迅速に低下させるために
アップシフトブレーキ (「慣性式自動ブレーキ」、「入
力シャフトブレーキ」とも呼ばれる) を使用し、それに
よりアップシフトの際に (エンジン回転速度の低下に頼
った方法に比較して) より迅速な同期を実現するような
全自動式・半自動式・手動式の機械的ギヤ変速装置 (す
なわち、噛み合いクラッチの噛み合わせおよび噛み合わ
せ解除を用いて理想のギヤ比を得る装置) は、先行技術
において周知のものである。
よびクラッチ部品の回転速度を迅速に低下させるために
アップシフトブレーキ (「慣性式自動ブレーキ」、「入
力シャフトブレーキ」とも呼ばれる) を使用し、それに
よりアップシフトの際に (エンジン回転速度の低下に頼
った方法に比較して) より迅速な同期を実現するような
全自動式・半自動式・手動式の機械的ギヤ変速装置 (す
なわち、噛み合いクラッチの噛み合わせおよび噛み合わ
せ解除を用いて理想のギヤ比を得る装置) は、先行技術
において周知のものである。
【０００４】上記のような先行技術による変速装置の例
は、米国特許4,873,637 号、4,852,006 号、4,676,115
号、4,648,290 号、4,614,126 号、4,361,060 号、3,47
8,851 号などに示されている。なお、上記特許の開示は
参考のため本書に添付されている。
は、米国特許4,873,637 号、4,852,006 号、4,676,115
号、4,648,290 号、4,614,126 号、4,361,060 号、3,47
8,851 号などに示されている。なお、上記特許の開示は
参考のため本書に添付されている。
【０００５】手動式変速装置においては、アップシフト
ブレーキは通常、操作者 (運転者)が制御スイッチによ
って作動させるもので、スイッチには一般に、手動式ク
ラッチペダルのオーバートラベルまたは押し下げにより
閉じられるオープンスイッチが用いられており、このス
イッチ部材により入力シャフト、歯車、常に入力シャフ
トと連動するそれ以外のシャフトに対して直接選択的な
制動力が加えられる。通常、入力シャフトまたはアップ
シフトブレーキは、入力シャフトによって駆動される変
速装置のギヤと常に噛み合った状態にある１個のギヤを
備えており、選択的に噛み合わせられる摩擦クラッチ機
構は、アップシフトブレーキのギヤを摩擦によって変速
装置のハウジングに対して摩擦接触させるようになって
いる。また、通常、摩擦クラッチ機構の噛み合いならび
にその解除は、液圧または空気圧により作動するピスト
ン／シリンダーのアセンブリによって行われる。
ブレーキは通常、操作者 (運転者)が制御スイッチによ
って作動させるもので、スイッチには一般に、手動式ク
ラッチペダルのオーバートラベルまたは押し下げにより
閉じられるオープンスイッチが用いられており、このス
イッチ部材により入力シャフト、歯車、常に入力シャフ
トと連動するそれ以外のシャフトに対して直接選択的な
制動力が加えられる。通常、入力シャフトまたはアップ
シフトブレーキは、入力シャフトによって駆動される変
速装置のギヤと常に噛み合った状態にある１個のギヤを
備えており、選択的に噛み合わせられる摩擦クラッチ機
構は、アップシフトブレーキのギヤを摩擦によって変速
装置のハウジングに対して摩擦接触させるようになって
いる。また、通常、摩擦クラッチ機構の噛み合いならび
にその解除は、液圧または空気圧により作動するピスト
ン／シリンダーのアセンブリによって行われる。
【０００６】先行技術によりアップライトブレーキは一
般に広く普及し、商業的な成功を納めているが、アップ
シフトブレーキのハウジングが軸および／またはトルク
の荷重に従属しており、これらの荷重には周期性がある
ため、非常にコストおよび／または重量のかさむ頑丈な
ハウジング設計が要求され、かつ／または、ハウジング
もしくはブレーキアセンブリイ疲労および／または故障
が生じる可能性があるという点で、全面的に満足できる
ものとはいえない。
般に広く普及し、商業的な成功を納めているが、アップ
シフトブレーキのハウジングが軸および／またはトルク
の荷重に従属しており、これらの荷重には周期性がある
ため、非常にコストおよび／または重量のかさむ頑丈な
ハウジング設計が要求され、かつ／または、ハウジング
もしくはブレーキアセンブリイ疲労および／または故障
が生じる可能性があるという点で、全面的に満足できる
ものとはいえない。
【０００７】
【課題を解決するための手段・作用】当該発明において
は、アップシフトブレーキのハウジングにかかる周期的
な軸および／またはトルクの荷重を減少させるような構
造のアップシフトブレーキを採用することにより、先行
技術の欠点は克服され、あるいは最小限に抑えられてい
る。当該発明により、従来より小型で、取り付けがより
容易であるとともに取り付けに一層の普遍性があるブレ
ーキアセンブリハウジングの使用が可能になり、かつ／
または、ハウジングをアルミニウム合金で鋳造すること
によりその重量を減らすことが可能になる。
は、アップシフトブレーキのハウジングにかかる周期的
な軸および／またはトルクの荷重を減少させるような構
造のアップシフトブレーキを採用することにより、先行
技術の欠点は克服され、あるいは最小限に抑えられてい
る。当該発明により、従来より小型で、取り付けがより
容易であるとともに取り付けに一層の普遍性があるブレ
ーキアセンブリハウジングの使用が可能になり、かつ／
または、ハウジングをアルミニウム合金で鋳造すること
によりその重量を減らすことが可能になる。
【０００８】以上の特徴は、 (固定された摩擦ディスク
を備えた) ステータ部材とピストン／シリンダアセンブ
リとをスルーボルト (通しボルト) によって軸に固定
し、ハウジングから独立させ、ハウジングの端壁にかか
る周期的な軸荷重を絶縁し、あるいはこれを最小限に抑
えることによって実現される。さらに、スラータ部材は
ハウジングに固く留め付けられているため、トルクは、
ハウジングとステータ部材に設けられた機械加工による
平坦な表面の連結によってではなく、主に摩擦結合によ
って伝達される。表面の連結によりトルクが伝達される
場合には、製造上必要な許容誤差 (製作公差) により、
最終的に大きな応力を伴う荷重が発生する可能性があ
る。
を備えた) ステータ部材とピストン／シリンダアセンブ
リとをスルーボルト (通しボルト) によって軸に固定
し、ハウジングから独立させ、ハウジングの端壁にかか
る周期的な軸荷重を絶縁し、あるいはこれを最小限に抑
えることによって実現される。さらに、スラータ部材は
ハウジングに固く留め付けられているため、トルクは、
ハウジングとステータ部材に設けられた機械加工による
平坦な表面の連結によってではなく、主に摩擦結合によ
って伝達される。表面の連結によりトルクが伝達される
場合には、製造上必要な許容誤差 (製作公差) により、
最終的に大きな応力を伴う荷重が発生する可能性があ
る。
【０００９】以上に述べたところに従えば、当該発明の
目的は、アップシフトブレーキハウジング上に加わる軸
方向およびねじれ方向の周期的な荷重を減少し、あるい
はこれを最小限に抑えるような、新たな改良型のアップ
シフトブレーキ構造を提供することである。
目的は、アップシフトブレーキハウジング上に加わる軸
方向およびねじれ方向の周期的な荷重を減少し、あるい
はこれを最小限に抑えるような、新たな改良型のアップ
シフトブレーキ構造を提供することである。
【００１０】以上に示したような (あるいはそれ以外
の) 当該発明の目的と長所は、添付された図面を参照し
つつ、以下の理想的な実施例の説明を熟読することによ
り明らかになるものと思われる。
の) 当該発明の目的と長所は、添付された図面を参照し
つつ、以下の理想的な実施例の説明を熟読することによ
り明らかになるものと思われる。
【００１１】
【実施例】以下の説明においては単に便宜のためだけに
使用される用語がいくつかあり、これらは限定的なもの
ではない。「上方」「下方」「右方向」「左方向」等の
言葉は、説明に該当する図中における方向を表すものと
する。「前方」「後方」の語は、それぞれ、従来通りの
方法で車両に設置された変速装置のフロントエンドとリ
アエンドを指すものとし、図４に示されている通り、変
速装置の左右の側からはやや離れている。「内側に」
「外側に」の語は、それぞれ、機器の幾何学的な中心な
らびに指定された部分に対する方向を示すものとする。
前述した便宜上使用される用語の中には、以上に示した
語の他にそれから派生する語や、それと同様の意味を持
つ語も含まれる。
使用される用語がいくつかあり、これらは限定的なもの
ではない。「上方」「下方」「右方向」「左方向」等の
言葉は、説明に該当する図中における方向を表すものと
する。「前方」「後方」の語は、それぞれ、従来通りの
方法で車両に設置された変速装置のフロントエンドとリ
アエンドを指すものとし、図４に示されている通り、変
速装置の左右の側からはやや離れている。「内側に」
「外側に」の語は、それぞれ、機器の幾何学的な中心な
らびに指定された部分に対する方向を示すものとする。
前述した便宜上使用される用語の中には、以上に示した
語の他にそれから派生する語や、それと同様の意味を持
つ語も含まれる。
【００１２】図４では、入力シャフトブレーキＢを使用
したタイプの単純な機械的変速装置10が略図で示されて
いる。変速装置10は非同期式の単純変速装置であるが、
複合変速装置においてもアップシフトブレーキを効果的
に使用することができる。以上のような変速装置の例
は、米国特許4,635,109 号、4,754,665 号、4,432,251
号、3,105,395 号などに示されている。以上の特許の開
示は、参考のため本書に添付されている。
したタイプの単純な機械的変速装置10が略図で示されて
いる。変速装置10は非同期式の単純変速装置であるが、
複合変速装置においてもアップシフトブレーキを効果的
に使用することができる。以上のような変速装置の例
は、米国特許4,635,109 号、4,754,665 号、4,432,251
号、3,105,395 号などに示されている。以上の特許の開
示は、参考のため本書に添付されている。
【００１３】変速装置10は、先端に近い部分をベアリン
グ20によって支えられた入力シャフト18を含み、スプラ
イン等により回転不能な形で入力シャフトに連結された
入力ギヤ22を備えている。入力ギヤ22は主変速部の複数
のカウンターシャフト (副シャフト) を同一速度で同期
的に駆動させる。図示された実施例においては、変速装
置には主変速部に２ほんのカウンターシャフト24,26 が
あり、メインシャフト(主シャフト) 28の左右の側に対
峙する形で配置されている。メインシャフトは出力シャ
フトにつながり、入力シャフト18と同軸上に配置されて
いる。
グ20によって支えられた入力シャフト18を含み、スプラ
イン等により回転不能な形で入力シャフトに連結された
入力ギヤ22を備えている。入力ギヤ22は主変速部の複数
のカウンターシャフト (副シャフト) を同一速度で同期
的に駆動させる。図示された実施例においては、変速装
置には主変速部に２ほんのカウンターシャフト24,26 が
あり、メインシャフト(主シャフト) 28の左右の側に対
峙する形で配置されている。メインシャフトは出力シャ
フトにつながり、入力シャフト18と同軸上に配置されて
いる。
【００１４】入力シャフト18は通常、スロットル制御の
ディーゼルエンジンＥなどのプライムムーバ (原動機)
のみによって、通常噛み合った状態にあるマスター摩擦
クラッチＣの操作を経由して、一定の方向に動かされ
る。先行技術において知られている通り、ペダルＰを用
いることにより選択的にクラッチＣの噛み合わせを解除
することができる。下記に詳細を説明するが、クラッチ
ペダルＰの完全な押し下げあるいはオーバートラベルに
よって入力シャフトブレーキＢを制御するスイッチＳが
操作されるような構造になっていることが望ましい。
ディーゼルエンジンＥなどのプライムムーバ (原動機)
のみによって、通常噛み合った状態にあるマスター摩擦
クラッチＣの操作を経由して、一定の方向に動かされ
る。先行技術において知られている通り、ペダルＰを用
いることにより選択的にクラッチＣの噛み合わせを解除
することができる。下記に詳細を説明するが、クラッチ
ペダルＰの完全な押し下げあるいはオーバートラベルに
よって入力シャフトブレーキＢを制御するスイッチＳが
操作されるような構造になっていることが望ましい。
【００１５】主変速部のカウンターシャフト24,26 は同
一編成のカウンターシャフトギヤ38,40,42,44,46,48 を
備えており、これらのギヤはシャフトに固定され、シャ
フトとともに回転する。メインシャフト周辺には複数の
メインシャフトギヤ36,38,40,42,44があって、そのうち
の１個が選択されてメインシャフト28に噛み合い、先行
技術において知られているごとく、クラッチカラー (ク
ラッチ・レリーズ・ベアリング取付用カラー) のスライ
ドにより、前記シャフトにともに回転する。
一編成のカウンターシャフトギヤ38,40,42,44,46,48 を
備えており、これらのギヤはシャフトに固定され、シャ
フトとともに回転する。メインシャフト周辺には複数の
メインシャフトギヤ36,38,40,42,44があって、そのうち
の１個が選択されてメインシャフト28に噛み合い、先行
技術において知られているごとく、クラッチカラー (ク
ラッチ・レリーズ・ベアリング取付用カラー) のスライ
ドにより、前記シャフトにともに回転する。
【００１６】メインシャフトギヤ46,48,50はメインシャ
フト28を取り囲み、それぞれが、反対側に取り付けられ
た対をなすカウンターシャフトギヤ38,40,42と常に噛み
合うようになっている。これらのギヤの取り付け手段と
それがもたらす長所についての詳細は米国特許3,105,39
5 および3,335,616 号に示されている。これらの特許の
名義人は当該発明の名義人と同一であり、これら２つの
特許は参考のため本書に添付されている。
フト28を取り囲み、それぞれが、反対側に取り付けられ
た対をなすカウンターシャフトギヤ38,40,42と常に噛み
合うようになっている。これらのギヤの取り付け手段と
それがもたらす長所についての詳細は米国特許3,105,39
5 および3,335,616 号に示されている。これらの特許の
名義人は当該発明の名義人と同一であり、これら２つの
特許は参考のため本書に添付されている。
【００１７】メインシャフトギヤ52はリバースギヤであ
り、在来型の中間アイドルギヤ (図示されていない) に
よってカウンターシャフトギヤ36と常に噛み合うように
なっている。最前部にあるカウンターシャフトギヤ26は
入力ギヤ22と常に噛み合い、入力シャフトの回転速度に
関わらずカウンターシャフト24,26 を同期して回転させ
る。
り、在来型の中間アイドルギヤ (図示されていない) に
よってカウンターシャフトギヤ36と常に噛み合うように
なっている。最前部にあるカウンターシャフトギヤ26は
入力ギヤ22と常に噛み合い、入力シャフトの回転速度に
関わらずカウンターシャフト24,26 を同期して回転させ
る。
【００１８】主変速部のメインシャフトギヤ46,48,50,5
2 、主変速部のメインシャフトギヤ36,38,40,42 、なら
びにアイドルギヤはすべて、常に入力ギヤ22に噛み合
い、入力ギヤによって駆動されるようになっている。す
なわち、前記のギヤは入力ギヤに連動して変速装置の入
力ギヤ機構を構成する。
2 、主変速部のメインシャフトギヤ36,38,40,42 、なら
びにアイドルギヤはすべて、常に入力ギヤ22に噛み合
い、入力ギヤによって駆動されるようになっている。す
なわち、前記のギヤは入力ギヤに連動して変速装置の入
力ギヤ機構を構成する。
【００１９】先行技術において知られている通り、通
常、スライディングクラッチカラー56,58,60はメインシ
ャフト28にスプラインで連結し、メインシャフトの動き
に応じて軸方向の動くようになっている。スライディン
グクラッチ56はシフトフォーク62の働きによって軸方向
にスライドし、クラッチギヤ52をメインシャフトに噛み
合わせる。スライディングクラッチ58はシフトフォーク
64によって軸方向にスライドし、クラッチアイドルギヤ
50または48をメインシャフトに噛み合わせる。スライデ
ィングクラッチ60はシフトフォーク60の働きにより軸方
向にスライドし、クラッチギヤ46または入力ギヤ22 (す
なわち入力シャフト18) をメインシャフトに噛み合わせ
る。先行技術において知られている通り、シフトフォー
ク60,62,64,66 はシフトバーまたはシフトレール (図示
されていない) に接続されている。
常、スライディングクラッチカラー56,58,60はメインシ
ャフト28にスプラインで連結し、メインシャフトの動き
に応じて軸方向の動くようになっている。スライディン
グクラッチ56はシフトフォーク62の働きによって軸方向
にスライドし、クラッチギヤ52をメインシャフトに噛み
合わせる。スライディングクラッチ58はシフトフォーク
64によって軸方向にスライドし、クラッチアイドルギヤ
50または48をメインシャフトに噛み合わせる。スライデ
ィングクラッチ60はシフトフォーク60の働きにより軸方
向にスライドし、クラッチギヤ46または入力ギヤ22 (す
なわち入力シャフト18) をメインシャフトに噛み合わせ
る。先行技術において知られている通り、シフトフォー
ク60,62,64,66 はシフトバーまたはシフトレール (図示
されていない) に接続されている。
【００２０】変速装置10を３速ギヤ (ギヤ46がメインシ
ャフト28に噛み合った状態) から４速ギヤ (入力ギヤ22
がメインシャフト28に噛み合った状態) にアップシフト
する場合を例にとれば、まずギヤ46をメインシャフト28
と噛み合った状態から外し、シフト移行の間メインシャ
フト28の回転速度を事実上一定に保ちつつ、入力ギヤ22
の回転速度を下げるようにしなければならない。入力シ
ャフト18および入力ギヤ22を減速させるにあたり、エン
ジン速度の自然な減衰に頼るのは好ましくないため、先
行技術において知られている通り、アップシフトをより
迅速に行うために入力ブレーキＢがしばしば用いられ
る。通常、アップシフトブレーキＢを作動させるために
は、マスタークラッチペダルＰを、入力シャフトブレー
キＢを作動させるスイッチが接続されるまで完全に押し
下げ、変速装置の入力ギヤ機構の回転速度をより迅速に
低下させる。図示した例においては、カウンターシャフ
ト26に取り付けられたカウンターシャフトギヤ40が常に
入力シャフトブレーキギヤ68と噛み合うようになってお
り、入力シャフトブレーキＢを用いて入力シャフトギヤ
68を摩擦により選択的に減速させ、変速装置10の入力ギ
ヤ機構の回転速度をより迅速に落として、アップシフト
のための同期をより迅速に行う。
ャフト28に噛み合った状態) から４速ギヤ (入力ギヤ22
がメインシャフト28に噛み合った状態) にアップシフト
する場合を例にとれば、まずギヤ46をメインシャフト28
と噛み合った状態から外し、シフト移行の間メインシャ
フト28の回転速度を事実上一定に保ちつつ、入力ギヤ22
の回転速度を下げるようにしなければならない。入力シ
ャフト18および入力ギヤ22を減速させるにあたり、エン
ジン速度の自然な減衰に頼るのは好ましくないため、先
行技術において知られている通り、アップシフトをより
迅速に行うために入力ブレーキＢがしばしば用いられ
る。通常、アップシフトブレーキＢを作動させるために
は、マスタークラッチペダルＰを、入力シャフトブレー
キＢを作動させるスイッチが接続されるまで完全に押し
下げ、変速装置の入力ギヤ機構の回転速度をより迅速に
低下させる。図示した例においては、カウンターシャフ
ト26に取り付けられたカウンターシャフトギヤ40が常に
入力シャフトブレーキギヤ68と噛み合うようになってお
り、入力シャフトブレーキＢを用いて入力シャフトギヤ
68を摩擦により選択的に減速させ、変速装置10の入力ギ
ヤ機構の回転速度をより迅速に落として、アップシフト
のための同期をより迅速に行う。
【００２１】先行技術による典型的なアップシフトブレ
ーキ70を示したものが図３である。アップシフトブレー
キまたは入力シャフトブレーキ70には補助ハウジング72
が含まれている。この補助ハウジングは変速装置10のハ
ウジングに取り付けられることもある。ステータ部材74
は機械加工された表面78,80 を有する固定部品76によっ
てハウジング72に回転不能な形で固定され、前記の表面
がそれぞれステータ部材とハウジングの持つ平坦な面と
相互作用を行うようになっている。ステータ部材と固定
部品をハウジング72のボア88の内部に同軸上に保持する
ため、１個のボルト95が用いられている。１個のタブワ
ッシャ90とボルト86のヘッド部との相互作用により、ボ
ルトはステータおよびハウジングに対して回転不能な形
で固定される。
ーキ70を示したものが図３である。アップシフトブレー
キまたは入力シャフトブレーキ70には補助ハウジング72
が含まれている。この補助ハウジングは変速装置10のハ
ウジングに取り付けられることもある。ステータ部材74
は機械加工された表面78,80 を有する固定部品76によっ
てハウジング72に回転不能な形で固定され、前記の表面
がそれぞれステータ部材とハウジングの持つ平坦な面と
相互作用を行うようになっている。ステータ部材と固定
部品をハウジング72のボア88の内部に同軸上に保持する
ため、１個のボルト95が用いられている。１個のタブワ
ッシャ90とボルト86のヘッド部との相互作用により、ボ
ルトはステータおよびハウジングに対して回転不能な形
で固定される。
【００２２】アップシフトブレーキギヤ（回転部材）68
は、ボールベアリング92によってステータに回転可能な
形で支持される。ボールベアリングは、ステータの形成
するショルダー (肩) 94と、ハウジング72の左側の内壁
面とベアリングの間に配置されたスペーサ96との間に、
軸に沿って配置される。入力シャフトギヤ68には、内側
に延びた環状のスリーブ98に設置された、放射状に内側
に延びた複数の摩擦ディスク100（第一ディスク）があ
って、摩擦ディスク100は放射状に外側方向に延びたス
テータ94のクラッチディスク102（第二ディスク）と互
いに噛み合って、選択的に噛み合わせ可能なクラッチデ
ィスク機構104 をなしている。
は、ボールベアリング92によってステータに回転可能な
形で支持される。ボールベアリングは、ステータの形成
するショルダー (肩) 94と、ハウジング72の左側の内壁
面とベアリングの間に配置されたスペーサ96との間に、
軸に沿って配置される。入力シャフトギヤ68には、内側
に延びた環状のスリーブ98に設置された、放射状に内側
に延びた複数の摩擦ディスク100（第一ディスク）があ
って、摩擦ディスク100は放射状に外側方向に延びたス
テータ94のクラッチディスク102（第二ディスク）と互
いに噛み合って、選択的に噛み合わせ可能なクラッチデ
ィスク機構104 をなしている。
【００２３】摩擦クラッチディスク機構104 の噛み合わ
せを選択的に達成または解除するために、与圧流体を用
いたピストン／シリンダのアセンブリ106 が設置されて
いる。ピストン／シリンダアセンブリ106 には、ネジ山
を備えた留め金具（戻り止めネジ）112 によってハウジ
ングの右側の端壁110 に軸方向に固定された中央サポー
ト部材108 、この環状部分のサポート部材108 によって
軸方向に固定されたピストン部材114 、固定されたピス
トン部材114 によって支えられた軸方向の運動が可能な
シリンダ部材が含まれている。シリンダ部材は、戻りス
プリング118 によって軸に沿って右方向にバイアスさ
れ、クラッチディスク機構104に軸方向の圧力を加える
ための接合面120 を備えている。サポート部材108 は、
ハウジング72の液体通路と連結して液体通路122 を形成
する。
せを選択的に達成または解除するために、与圧流体を用
いたピストン／シリンダのアセンブリ106 が設置されて
いる。ピストン／シリンダアセンブリ106 には、ネジ山
を備えた留め金具（戻り止めネジ）112 によってハウジ
ングの右側の端壁110 に軸方向に固定された中央サポー
ト部材108 、この環状部分のサポート部材108 によって
軸方向に固定されたピストン部材114 、固定されたピス
トン部材114 によって支えられた軸方向の運動が可能な
シリンダ部材が含まれている。シリンダ部材は、戻りス
プリング118 によって軸に沿って右方向にバイアスさ
れ、クラッチディスク機構104に軸方向の圧力を加える
ための接合面120 を備えている。サポート部材108 は、
ハウジング72の液体通路と連結して液体通路122 を形成
する。
【００２４】既に知られている通り、アップシフトブレ
ーキまたは入力シャフトブレーキ70は通常、戻りスプリ
ング118 が軸に沿って右方向にシリンダ部材116 をバイ
アスしているときには噛み合っていない状態にある。ブ
レーキ70を噛み合わせるには、通路122 および124 を経
由して与圧流体を導入し、それによってシリンダ部材11
6 を軸に沿って左方向に移動させ、クラッチディスク機
構104 を噛み合わせ、ギヤ68および変速装置10の入力ギ
ヤ機構に対して摩擦による抵抗を加える。当然のことな
がら、チャンバ126 内で与圧がなされると、アップシフ
トブレーキハウジング72の左右の端壁110 および128 に
軸方向の分離力がかかり、ハウジング72にかかる軸方向
の荷重が周期性を持つため、非常にコストおよび／また
は重量のかさむ頑丈なハウジング設計が要求され、かつ
(または) ハウジングの疲労や故障を生じる可能性があ
る。そのうえ、入力ブレーキ70が作動すると、クラッチ
ディスク102 のトルクが機械加工された平坦な表面78,8
0,82,84 の反作用によってハウジング72に伝えられ、ス
テータ部材74にトルクが加えられる。製作公差と機械加
工された平坦な表面の間の隙間があるため、最終的な荷
重が発生し、それぞれの平坦な表面に大きな応力が及ぶ
可能性がある。
ーキまたは入力シャフトブレーキ70は通常、戻りスプリ
ング118 が軸に沿って右方向にシリンダ部材116 をバイ
アスしているときには噛み合っていない状態にある。ブ
レーキ70を噛み合わせるには、通路122 および124 を経
由して与圧流体を導入し、それによってシリンダ部材11
6 を軸に沿って左方向に移動させ、クラッチディスク機
構104 を噛み合わせ、ギヤ68および変速装置10の入力ギ
ヤ機構に対して摩擦による抵抗を加える。当然のことな
がら、チャンバ126 内で与圧がなされると、アップシフ
トブレーキハウジング72の左右の端壁110 および128 に
軸方向の分離力がかかり、ハウジング72にかかる軸方向
の荷重が周期性を持つため、非常にコストおよび／また
は重量のかさむ頑丈なハウジング設計が要求され、かつ
(または) ハウジングの疲労や故障を生じる可能性があ
る。そのうえ、入力ブレーキ70が作動すると、クラッチ
ディスク102 のトルクが機械加工された平坦な表面78,8
0,82,84 の反作用によってハウジング72に伝えられ、ス
テータ部材74にトルクが加えられる。製作公差と機械加
工された平坦な表面の間の隙間があるため、最終的な荷
重が発生し、それぞれの平坦な表面に大きな応力が及ぶ
可能性がある。
【００２５】当該発明に従って改良されたアップシフト
ブレーキまたは入力シャフトブレーキ130 は図１および
２に示されている。上述した先行技術によるアップシフ
トブレーキ70と同様、当該発明によるアップシフトブレ
ーキ130 にもアップシフトブレーキギヤ68があって常に
変速装置の入力ギヤ機構と噛み合うようになっており、
かつ、変速装置10のハウジングに設置することのできる
ハウジングが含まれている。
ブレーキまたは入力シャフトブレーキ130 は図１および
２に示されている。上述した先行技術によるアップシフ
トブレーキ70と同様、当該発明によるアップシフトブレ
ーキ130 にもアップシフトブレーキギヤ68があって常に
変速装置の入力ギヤ機構と噛み合うようになっており、
かつ、変速装置10のハウジングに設置することのできる
ハウジングが含まれている。
【００２６】アップシフトブレーキハウジング132 の左
右の端壁134 および136 はカンチレバー (片持ちばり)
型になっている。ステータ部材138 は、複数の通しボル
ト140 により、軸方向に回転不能な形でハウジング左側
の端壁136 に固定されている。アップシフトブレーキギ
ヤ68は、ローラベアリング142 などのベアリングによっ
て回転可能な形でステータ138 の外径面上に支持され、
ベアリングはステータの形成するショルダー144 とハウ
ジング132 の左側の端壁とベアリング142 との間に配置
されたスペーサーとの間に軸方向に配置されている。ア
ップシフトブレーキギヤ68には、内側に延びた環状のス
リーブ98に設置された、放射状に内側に延びた複数の摩
擦ディスクがあって、摩擦ディスクは放射状に外側方向
に延びたステータ94のクラッチディスク102 と互いに噛
み合って、選択的に噛み合わせ可能なクラッチディスク
機構104 をなしている。
右の端壁134 および136 はカンチレバー (片持ちばり)
型になっている。ステータ部材138 は、複数の通しボル
ト140 により、軸方向に回転不能な形でハウジング左側
の端壁136 に固定されている。アップシフトブレーキギ
ヤ68は、ローラベアリング142 などのベアリングによっ
て回転可能な形でステータ138 の外径面上に支持され、
ベアリングはステータの形成するショルダー144 とハウ
ジング132 の左側の端壁とベアリング142 との間に配置
されたスペーサーとの間に軸方向に配置されている。ア
ップシフトブレーキギヤ68には、内側に延びた環状のス
リーブ98に設置された、放射状に内側に延びた複数の摩
擦ディスクがあって、摩擦ディスクは放射状に外側方向
に延びたステータ94のクラッチディスク102 と互いに噛
み合って、選択的に噛み合わせ可能なクラッチディスク
機構104 をなしている。
【００２７】摩擦クラッチディスク機構104 の噛み合わ
せを選択的に達成または解除するために、与圧流体を用
いたピストン／シリンダのアセンブリ148 が設置されて
いる。中央サポート部材150 はハウジング132 の右側の
端壁134 に設けられた大型の貫通ボア152 によって受け
止められ、中央サポート部材150 に取り付けられたボル
ト部材154 によってステータ部材138 の軸に沿って内側
の接面に隣接した位置に保たれる。ボルト部材（固定手
段）154 はボア156 を通って軸方向に延び、ステータ部
材のネジ山つきのボア158 に入り込んでいる。軸に沿っ
て固定されたピストン部材160 （リアクション部材とも
いう。）は、中央サポート部材の直径が小さくなってい
る部分の上に支えられ、中央サポート部材150 の構成す
るショルダー162 によって軸方向に保持されている。軸
方向に移動可能なシリンダ部材164 は、中央サポート部
材150 と軸に沿って固定されたリアクション部材160と
によって支持され、リアクション部材であるピストン部
材とサポート部材との結合により、選択的な与圧および
減圧が行われる空洞166 が形成される。シリンダ部材16
4 には、チャンバ166 において選択的に与圧が行われた
際にクラッチディスク機構104 に軸方向の圧力を加える
接合面168 がある。シリンダ部材を軸に沿って右方向に
バイアスし、クラッチディスク機構との噛み合わせを解
除させるために、戻りスプリング170 が取り付けられて
いる。
せを選択的に達成または解除するために、与圧流体を用
いたピストン／シリンダのアセンブリ148 が設置されて
いる。中央サポート部材150 はハウジング132 の右側の
端壁134 に設けられた大型の貫通ボア152 によって受け
止められ、中央サポート部材150 に取り付けられたボル
ト部材154 によってステータ部材138 の軸に沿って内側
の接面に隣接した位置に保たれる。ボルト部材（固定手
段）154 はボア156 を通って軸方向に延び、ステータ部
材のネジ山つきのボア158 に入り込んでいる。軸に沿っ
て固定されたピストン部材160 （リアクション部材とも
いう。）は、中央サポート部材の直径が小さくなってい
る部分の上に支えられ、中央サポート部材150 の構成す
るショルダー162 によって軸方向に保持されている。軸
方向に移動可能なシリンダ部材164 は、中央サポート部
材150 と軸に沿って固定されたリアクション部材160と
によって支持され、リアクション部材であるピストン部
材とサポート部材との結合により、選択的な与圧および
減圧が行われる空洞166 が形成される。シリンダ部材16
4 には、チャンバ166 において選択的に与圧が行われた
際にクラッチディスク機構104 に軸方向の圧力を加える
接合面168 がある。シリンダ部材を軸に沿って右方向に
バイアスし、クラッチディスク機構との噛み合わせを解
除させるために、戻りスプリング170 が取り付けられて
いる。
【００２８】ハウジングの端壁134 には与圧流体の供給
源に接続するフィッティング (管継手) があり、内部サ
ポート部材150 に設けられた通路176 に連絡する通路17
4 を形成している。通路176 は大きな内径を持つボア15
6 に直結し、ボアは放射状に外側方向に延びる別の通路
178 に接続している。通路178 は選択的な与圧が行われ
るチャンバ166 との間で液体の流通させるようになって
いる。ボア156 の内径とサポート部材150 の内径はボル
ト154 の外径よりも大きくなっていることが重要であ
る。これにより、ボルト15がボア156 の内側に入り込ん
でいる場合にも、サポート部材150 の内部にある放射状
に外側に延びた通路176 と178 との間で液体の流通が可
能になる。
源に接続するフィッティング (管継手) があり、内部サ
ポート部材150 に設けられた通路176 に連絡する通路17
4 を形成している。通路176 は大きな内径を持つボア15
6 に直結し、ボアは放射状に外側方向に延びる別の通路
178 に接続している。通路178 は選択的な与圧が行われ
るチャンバ166 との間で液体の流通させるようになって
いる。ボア156 の内径とサポート部材150 の内径はボル
ト154 の外径よりも大きくなっていることが重要であ
る。これにより、ボルト15がボア156 の内側に入り込ん
でいる場合にも、サポート部材150 の内部にある放射状
に外側に延びた通路176 と178 との間で液体の流通が可
能になる。
【００２９】通しボルト154 を用いて、中央サポート部
材150 を軸に沿ってステータ部材138 に固定することに
より、軸方向の分離力はスローボルトによって事実上吸
収され、ハウジング134 のカンチレバー型端壁には応力
による屈曲が生じない。さらに、ステータ部材138 をハ
ウジング132 に固定させるために用いられている４本の
戻り止めネジ140 は、主としてステータのシャフト汗ん
と端壁136 との間に生じる摩擦の作用によって、ハウジ
ングに対するステータシャフトの回転運動を妨げるよう
に設計されている。この場合の摩擦は、ステータ部材の
アセンブリと端壁との間の相対的な回転運動に全面的に
抵抗するものであるため、ネジにかかる荷重は回転の影
響を受けず、疲労や故障が起こらない。
材150 を軸に沿ってステータ部材138 に固定することに
より、軸方向の分離力はスローボルトによって事実上吸
収され、ハウジング134 のカンチレバー型端壁には応力
による屈曲が生じない。さらに、ステータ部材138 をハ
ウジング132 に固定させるために用いられている４本の
戻り止めネジ140 は、主としてステータのシャフト汗ん
と端壁136 との間に生じる摩擦の作用によって、ハウジ
ングに対するステータシャフトの回転運動を妨げるよう
に設計されている。この場合の摩擦は、ステータ部材の
アセンブリと端壁との間の相対的な回転運動に全面的に
抵抗するものであるため、ネジにかかる荷重は回転の影
響を受けず、疲労や故障が起こらない。
【００３０】従って、ブレーキのハウジングのほぼカン
チレバーをなす端壁にかかる軸方向の荷重およびトルク
による荷重を最小限に抑える改良型のアップシフトブレ
ーキ構造が提供され、比較的小型でより軽量な (すなわ
ち頑丈でない) ハウジング構造を採用することが可能に
なる。
チレバーをなす端壁にかかる軸方向の荷重およびトルク
による荷重を最小限に抑える改良型のアップシフトブレ
ーキ構造が提供され、比較的小型でより軽量な (すなわ
ち頑丈でない) ハウジング構造を採用することが可能に
なる。
【００３１】以上、当該発明の理想的な実施態様を例を
挙げてある程度詳しく説明したが、本書に添付されてい
る特許請求範囲に示した当該発明の範囲を逸脱すること
なく、当該発明の部分的修正および／または構成の変更
を行うことも可能であると理解されたい。
挙げてある程度詳しく説明したが、本書に添付されてい
る特許請求範囲に示した当該発明の範囲を逸脱すること
なく、当該発明の部分的修正および／または構成の変更
を行うことも可能であると理解されたい。
【００３２】
【発明の効果】本発明は上記のように構成したので、軸
方向に固定されたステータとピストン／シリンダアセン
ブリにより、アップシフトブレーキハウジングのカンチ
レバー型の端壁に周期的に加えられる軸方向の荷重およ
び応力を容易に抑制できる。したがって軸および／また
はトルクの荷重に従属したアップシフトブレーキのハウ
ジングの構成の簡素化が容易に図れることから、コスト
ダウンを図ると同時にブレーキアセンブリイ疲労および
／または故障を抑止することができる。
方向に固定されたステータとピストン／シリンダアセン
ブリにより、アップシフトブレーキハウジングのカンチ
レバー型の端壁に周期的に加えられる軸方向の荷重およ
び応力を容易に抑制できる。したがって軸および／また
はトルクの荷重に従属したアップシフトブレーキのハウ
ジングの構成の簡素化が容易に図れることから、コスト
ダウンを図ると同時にブレーキアセンブリイ疲労および
／または故障を抑止することができる。
【図１】本発明によるアップシフトブレーキの一部断面
図である。
図である。
【図２】図１に示したアップシフトブレーキの平面図で
ある。
ある。
【図３】従来例を示した平面図である。
【図４】アップシフトブレーキを使用した機械的変速装
置のシステムの略図である。
置のシステムの略図である。
10…変速装置 18,26,36,38,40,42,44…入力ギヤ機構 68…回転部材，ギヤ Ｈ…ハウジング 100 …第一ディスク 102 …第二ディスク部材 104 …摩擦クラッチディスク機構 132 …ブレーキハウジング 134,136 …平行端壁 138 …ステータ部材 148 …流体利用式シリンダ／ピストンアセンブリ 150 …サポート部材 152 …ボア 154 …固定手段，通しボルト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 390033020 Ｅａｔｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｃｌｅｖｅ ｌａｎｄ，Ｏｈｉｏ 44114，Ｕ．Ｓ. Ａ. (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16H 61/26 - 61/36 F16H 63/00 - 63/38 F16H 57/00 - 57/12 F16H 3/00 - 3/78
Claims (8)
- 【請求項１】 入力ギヤ機構(18,26,36,38,40,42,44)
およびハウジング(Ｈ) を備える機械式ギヤ変速装置(1
0)のためのアップシフトブレーキ(130)であって、 軸に沿ってほぼ平行をなすように間隔を空けて基底部か
ら延びる１対の端壁 (134,136)によって形成されるブレ
ーキハウジング(132)、前記端壁(134,136)のいずれかに
よって回転可能に支持され前記変速装置(10)の入力ギヤ
機構と連動する回転部材(68) 、前記ブレーキハウジン
グに回転不能に取り付けられたステータ部材(138)、前
記回転部材に固定された少なくとも１枚の第一ディスク
(100)と前記ステータに回転不能に固定された少なくと
も１枚の第二ディスク(102)とを備えた摩擦クラッチデ
ィスク機構(104)、および前記ブレーキが噛み合ってい
ない状態に対応する軸方向に収縮した第一の位置とブレ
ーキが噛み合った状態に対応する軸方向に拡張した第二
の位置とを有し前記ブレーキハウジングに対して軸方向
に固定されたリアクション部材（160）を備えた流体利
用式シリンダ／ピストンアセンブリ(148)を含み、さら
に、 前記軸方向に固定されたリアクション部材（160）に前
記ステータ部材(138)を固定する固定手段(154)を設けた
ことを特徴とするアップシフトブレーキ。 - 【請求項２】 前記シリンダ／ピストンアセンブリ(14
8)は、前記ブレーキハウジングに対して軸方向に移動可
能でかつ前記リアクション部材（160）に対しては軸方
向に固定され、さらに前記ステータ部材(138)と同軸上
に配置されるサポート部材(150)を含み、前記固定手段
(154)は、前記サポート部材を前記ステータ部材に固定
する通しボルトからなることを特徴とする請求項１に記
載のアップシフトブレーキ。 - 【請求項３】 前記回転部材(68)は、前記ステータ部材
(138)に軸に沿って固定され、かつ、回転可能に支持さ
れ、常に変速装置の入力ギヤ機構に属するギヤのいずれ
かひとつと噛み合う１個のギヤからなることを特徴とす
る請求項２に記載のアップシフトブレーキ。 - 【請求項４】 前記ステータ部材(138)は、端壁のうち
のひとつ (136)に対して軸方向に固定されていることを
特徴とする請求項３に記載のアップシフトブレーキ。 - 【請求項５】 前記ステータ部材(138)は、軸方向の予
荷重が加えられて端壁と摩擦により接合していることを
特徴とする請求項４に記載のアップシフトブレーキ。 - 【請求項６】 前記ステータ部材(138)に予荷重を加
え、端壁と摩擦により接合させるための複数の戻り止め
ネジ（112）が配置されていることを特徴とする請求項
４に記載のアップシフトブレーキ。 - 【請求項７】 前記端壁(134,136)は、基底部に取り付
けられたカンチレバーをなしていることを特徴とする請
求項１に記載のアップシフトブレーキ。 - 【請求項８】 前記サポート部材(150)は、他方の端壁
を貫通するボア(152)内部に支えられ前記端壁に対して
軸方向および回転方向に運動する環状部分からなること
を特徴とする請求項７に記載のアップシフトブレーキ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB909008482A GB9008482D0 (en) | 1990-04-17 | 1990-04-17 | Upshift brake |
| GB9008482.3 | 1990-04-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04228969A JPH04228969A (ja) | 1992-08-18 |
| JP3185063B2 true JP3185063B2 (ja) | 2001-07-09 |
Family
ID=10674442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11259791A Expired - Fee Related JP3185063B2 (ja) | 1990-04-17 | 1991-04-17 | アップシフトブレーキ |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5086659A (ja) |
| EP (1) | EP0453072B1 (ja) |
| JP (1) | JP3185063B2 (ja) |
| CA (1) | CA2040233C (ja) |
| DE (1) | DE69102931T2 (ja) |
| ES (1) | ES2056573T3 (ja) |
| GB (1) | GB9008482D0 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8722137B2 (en) | 2008-02-29 | 2014-05-13 | Hitachi Metals, Ltd. | Hydrated water-absorption polymer containing resin composition, porous body and insulated wire using same, method of making the wire and coaxial cable |
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| US6017291A (en) * | 1998-03-16 | 2000-01-25 | Eaton Corporation | Control system/method for input shaft retarder-assisted upshifts |
| US6409629B1 (en) | 2000-05-17 | 2002-06-25 | Eaton Corporation | Automated transmission upshift control with upshift brake thermal protection |
| US7077024B2 (en) * | 2002-05-17 | 2006-07-18 | Volvo Lastvagnar Ab | Procedure for upshifting gear in a motor vehicle and a power plant unit for a motor vehicle |
| GB2389878A (en) * | 2002-06-18 | 2003-12-24 | Eaton Corp | Method of detecting false neutral in a transmission system |
| FR2851541B1 (fr) * | 2003-02-20 | 2006-01-27 | Soc Mecanique Irigny | Procede de gestion de la protection thermique du moteur d'une direction assistee electrique de vehicule automobile |
| US20060019797A1 (en) * | 2004-07-26 | 2006-01-26 | Eaton Corporation | Input shaft brake |
| US8627737B2 (en) * | 2011-03-16 | 2014-01-14 | Caterpillar Inc. | Spur gear final drive with integrated brakes |
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| US2804176A (en) * | 1952-12-18 | 1957-08-27 | Dunlop Rubber Co | Disc brake |
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1990
- 1990-04-17 GB GB909008482A patent/GB9008482D0/en active Pending
-
1991
- 1991-02-26 DE DE69102931T patent/DE69102931T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-02-26 EP EP91301507A patent/EP0453072B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-02-26 ES ES91301507T patent/ES2056573T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1991-03-04 US US07/663,355 patent/US5086659A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-04-11 CA CA002040233A patent/CA2040233C/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-04-17 JP JP11259791A patent/JP3185063B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2056573T3 (es) | 1994-10-01 |
| DE69102931D1 (de) | 1994-08-25 |
| GB9008482D0 (en) | 1990-06-13 |
| DE69102931T2 (de) | 1995-02-23 |
| EP0453072B1 (en) | 1994-07-20 |
| CA2040233A1 (en) | 1991-10-18 |
| CA2040233C (en) | 1996-03-19 |
| US5086659A (en) | 1992-02-11 |
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