JP3580418B2 - 非常時切換装置付き変速装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シフトレバー及びセレクトレバーを駆動する電動モータが故障したときに用いられる非常時切換装置を有する変速装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の変速装置として、セレクトアクチュエータ（エアシリンダ）によりセレクトされたシフトフォークシャフトがシフトアクチュエータ（エアシリンダ）によりシフトされて変速されるように構成され、上記セレクトアクチュエータ及びシフトアクチュエータが制御装置からの指令にて開閉制御される電磁弁によりエアが給排されて作動するように構成された変速機の変速操作装置が開示されている（実開平２−２１３６６号）。この変速操作装置では、上記セレクトアクチュエータ及びシフトアクチュエータの非常時作動用エア回路が設けられ、このエア回路が非常時用電磁弁を介して通常時用電磁弁の排気ポートに接続され、更に非常時用電磁弁の開閉制御を行う非常時制御装置が設けられる。
【０００３】
このように構成された変速機の変速操作装置では、電磁弁又は制御装置が故障すると、非常時制御装置により非常時用電磁弁が開閉制御され、これによりセレクトアクチュエータ及びシフトアクチュエータが作動する。この結果、セレクトアクチュエータによりセレクトされたシフトフォークシャフトがシフトアクチュエータにより作動して変速ギヤがシフトされるので、車両を自走できるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の実開平２−２１３６６号公報に示された変速機の変速操作装置では、比較的高価な制御装置に加えて、これと同一又は同等の非常時制御装置を搭載しなければならず、製造コストを押上げる不具合があった。
また、上記従来の変速機の変速操作装置では、エアシリンダからなるシフトアクチュエータにてシフトフォークシャフトを作動させるため、このシャフトのシフトスピードをコントロールすることが難しい問題点もあった。
更に、上記従来の変速機の変速操作装置では、エアシリンダからなるセレクトアクチュエータ及びシフトアクチュエータが故障した非常時には、変速ギヤをシフト操作できない問題点もあった。
【０００５】
本発明の第１の目的は、比較的安価な切換手段を追加するだけで、セレクト用電動モータ又はシフト用電動モータのいずれか一方又は双方が故障しても、手動で変速できる、非常時切換装置付き変速装置を提供することにある。
本発明の第２の目的は、シフト用電動モータにてシフトレバーのシフトスピード、シフト位置及びシフト力を微妙にコントロールすることにより、変速ギヤの破損を防止できる、非常時切換装置付き変速装置を提供することにある。
本発明の第３の目的は、切換手段の部品点数及び組付工数を低減でき、シフト用電動モータを小型化できるとともに非常操作レバーを比較的小さい力で操作できる、非常時切換装置付き変速装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、図１〜図４に示すように、変速ギヤの複数のフォークシャフト１２〜１５のいずれかに選択的に係合可能であって係合したフォークシャフト１２〜１５をその軸方向に摺動可能なシフトレバー１６と、シフトレバー１６を複数のフォークシャフト１２〜１５のいずれかに選択的に係合させるセレクトレバー１７と、セレクトレバー１７を駆動するセレクト用電動モータ１８と、シフトレバー１６を駆動するシフト用電動モータ１９と、運転席に設けられ運転者が操作するチェンジレバー３７と、チェンジレバー３７の操作位置を検出する操作検出スイッチ３８と、操作検出スイッチ３８の検出出力に基づいてセレクト用電動モータ１８及びシフト用電動モータ１９をそれぞれ制御するコントローラ４４とを備えた変速装置であって、チェンジレバー３７を操作せずかつセレクト用電動モータ１８及びシフト用電動モータ１９を介さずにセレクトレバー１７及びシフトレバー１６を切換可能な切換手段４６を備え、切換手段４６がチェンジレバー３７に代って運転者が操作する非常操作レバー４７と、セレクトレバー１７及びセレクト用電動モータ１８の連結を解除しセレクトレバー１７及び非常操作レバー４７を連結するセレクトレバー切換機構４８と、シフトレバー１６及びシフト用電動モータ１９の連結を解除しシフトレバー１６及び非常操作レバー４７を連結するシフトレバー切換機構４９とを有し、セレクトレバー切換機構４８がセレクト用電動モータ１８の回転運動を第１ねじ棒５４ａ及び第１ナット５４ｂを介して直線運動に変換する第１ボールねじ５４と、第１ナット５４ｂに連結されかつ第１ナット５４ｂともに直線運動する第１セレクト摺動体５１と、第１セレクト摺動体５１に摺動可能に設けられた第２セレクト摺動体５２と、第２セレクト摺動体５２に摺動可能に設けられかつ非常操作レバー４７に連結された第３セレクト摺動体５３と、第２セレクト摺動体５２に対する第１セレクト摺動体５１の相対運動を阻止しかつ第３セレクト摺動体５３の相対運動を許容する第１のセレクト摺動位置から第２セレクト摺動体に対する第１セレクト摺動体５１の相対運動を許容しかつ第３セレクト摺動体５３の相対運動を阻止する第２のセレクト摺動位置に移動可能なセレクト用摺動切換ピン５５と、セレクト用摺動切換ピン５５を第１のセレクト摺動位置から第２のセレクト摺動位置に移動させかつ第２のセレクト摺動位置から第１のセレクト摺動位置への移動を阻止するセレクト用摺動切換弾性体５６とを有し、シフトレバー切換機構４９がシフト用電動モータ１９の回転運動を第２ねじ棒６４ａ及び第２ナット６４ｂを介して直線運動に変換する第２ボールねじ６４と、第２ナット６４ｂに連結されかつ第２ナット６４ｂともに直線運動する第１シフト摺動体６１と、第１シフト摺動体６１に摺動可能に設けられた第２シフト摺動体６２と、第２シフト摺動体６２に摺動可能に設けられかつ非常操作レバー４７に連結された第３シフト摺動体６３と、第２シフト摺動体６２に対する第１シフト摺動体６１の相対運動を阻止しかつ第３シフト摺動体６３の相対運動を許容する第１のシフト摺動位置から第２シフト摺動体に対する第１シフト摺動体６１の相対運動を許容しかつ第３シフト摺動体６３の相対運動を阻止する第２のシフト摺動位置に移動可能なシフト用摺動切換ピン６５と、シフト用摺動切換ピン６５を第１のシフト摺動位置から第２のシフト摺動位置に移動させかつ第２のシフト摺動位置から第１のシフト摺動位置への移動を阻止するシフト用摺動切換弾性体６６とを有することを特徴とする。
【００１０】
この請求項１に記載された非常時切換装置付き変速装置では、セレクト用電動モータ１８及びシフト用電動モータ１９が正常であるときには、セレクトレバー１７及びセレクト用電動モータ１８が連結され、シフトレバー１６及びシフト用電動モータ１９が連結される。この状態で運転者がチェンジレバー３７を操作すると、コントローラ４４は操作検出スイッチ３８の検出出力に基づいてセレクト用電動モータ１８及びシフト用電動モータ１９を制御する。即ち、コントローラ４４は先ずセレクト用電動モータ１８を制御してセレクトレバー１７を駆動し、シフトレバー１６を所定のフォークシャフト１２〜１５に係合させる。次にコントローラ４４はシフト用電動モータ１９を制御してシフトレバー１６を駆動し、フォークシャフト１２〜１５をその軸方向に摺動させて変速ギヤをシフトする。
一方、セレクト用電動モータ１８又はシフト用電動モータ１９のいずれか一方又は双方が故障して、運転者が非常操作レバー４７を操作すると、セレクト用摺動切換ピン５５がセレクト用摺動切換弾性体５６の弾性力にて第１のセレクト摺動位置から第２のセレクト摺動位置に移動するとともに、シフト用摺動切換ピン６５がシフト用摺動切換弾性体６６の弾性力にて第１のシフト摺動位置から第２のシフト摺動位置に移動する。これにより第２セレクト摺動体５２に対する第１セレクト摺動体５１の相対運動が許容されかつ第３セレクト摺動体５３の相対運動が阻止され、第２シフト摺動体６２に対する第１シフト摺動体６１の相対運動が許容されかつ第３シフト摺動体６３の相対運動が阻止される。この状態で運転者が非常操作レバー４７をセレクト方向に操作すると、上記と同様に、セレクトレバー１７が所定のフォークシャフト１２〜１５に係合し、非常操作レバー４７を更にシフト方向に操作すると、シフトレバー１６がフォークシャフト１２〜１５をその軸方向に摺動して変速ギヤがシフトされる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明であって、更に図７〜図１１に示すように、変速ギヤの複数のフォークシャフト１２〜１５のいずれかに選択的に係合可能であって係合したフォークシャフト１２〜１５をその軸方向に摺動可能なシフトレバー１６と、シフトレバー１６を複数のフォークシャフト１２〜１５のいずれかに選択的に係合させるセレクトレバー１７と、セレクトレバー１７を駆動するセレクト用電動モータ１８と、シフトレバー１６を駆動するシフト用電動モータ１９と、運転席に設けられ運転者が操作するチェンジレバー３７と、チェンジレバー３７の操作位置を検出する操作検出スイッチ３８と、操作検出スイッチ３８の検出出力に基づいてセレクト用電動モータ１８及びシフト用電動モータ１９をそれぞれ制御するコントローラ４４とを備えた変速装置であって、チェンジレバー３７を操作せずかつセレクト用電動モータ１８及びシフト用電動モータ１９を介さずにセレクトレバー１７及びシフトレバー１６を切換可能な切換手段７６を備え、切換手段７６がチェンジレバー３７に代って運転者が操作する非常操作レバー４７と、セレクトレバー１７及びセレクト用電動モータ１８の連結を解除しセレクトレバー１７及び非常操作レバー４７を連結するセレクトレバー切換機構７８と、シフトレバー１６及びシフト用電動モータ１９の連結を解除しシフトレバー１６及び非常操作レバー４７を連結するシフトレバー切換機構７９とを有し、セレクトレバー切換機構７８がセレクト用電動モータ１８の回転運動を第１ねじ棒８４ａ及び第１ナット８４ｂを介して直線運動に変換する第１ボールねじ８４と、第１ナット８４ｂに連結されかつ第１セレクト軸８７を中心に回動可能に形成され第１ナット８４ｂの直線運動が第１セレクト軸８７を中心とする回動運動に変換される第１セレクトアーム８１と、第１セレクト軸８７に回動可能に嵌入されかつセレクトレバー１７に連結された第２セレクトアーム８２と、第１セレクト軸８７に回動可能に嵌入されかつ非常操作レバー４７に連結された第３セレクトアーム８３と、第２セレクトアーム８２に対する第１セレクトアーム８１の相対回転を阻止しかつ第３セレクトアーム８３の相対回転を許容する第１のセレクト回転位置から第２セレクトアーム８２に対する第１セレクトアーム８１の相対回転を許容しかつ第３セレクトアーム８３の相対回転を阻止する第２のセレクト回転位置に移動可能なセレクト用回転切換ピン８５と、セレクト用回転切換ピン８５を第１のセレクト回転位置から第２のセレクト回転位置に移動させかつ第２のセレクト回転位置から第１のセレクト回転位置への移動を阻止するセレクト用回転切換弾性体８６とを有し、シフトレバー切換機構７９がシフト用電動モータ１９の回転運動を第２ねじ棒１０４ａ及び第２ナット１０４ｂを介して直線運動に変換する第２ボールねじ１０４と、第２ナット１０４ｂに連結されかつ第１シフト軸１０７を中心に回動可能に形成され第２ナット１０４ｂの直線運動が第１シフト軸１０７を中心とする回動運動に変換される第１シフトアーム１０１と、第１シフト軸１０７に回動可能に嵌入されかつシフトレバー１６に連結された第２シフトアーム１０２と、第１シフト軸１０７に回動可能に嵌入されかつ非常操作レバー４７に連結された第３シフトアーム１０３と、第２シフトアーム１０２に対する第１シフトアーム１０１の相対回転を阻止しかつ第３シフトアーム１０３の相対回転を許容する第１のシフト回転位置から第２シフトアーム１０２に対する第１シフトアーム１０１の相対回転を許容しかつ第３シフトアーム１０３の相対回転を阻止する第２のシフト回転位置に移動可能なシフト用回転切換ピン１０５と、シフト用回転切換ピン１０５を第１のシフト回転位置から第２のシフト回転位置に移動させかつ第２のシフト回転位置から第１のシフト回転位置への移動を阻止するシフト用回転切換弾性体１０６とを有することを特徴とする。
【００１２】
この請求項２に記載された非常時切換装置付き変速装置では、セレクト用電動モータ１８又はシフト用電動モータ１９のいずれか一方又は双方が故障して、運転者が非常操作レバー４７を操作すると、セレクト用回転切換ピン８５がセレクト用回転切換弾性体８６の弾性力にて第１のセレクト回転位置から第２のセレクト回転位置に移動するとともに、シフト用回転切換ピン１０５がシフト用回転切換弾性体１０６の弾性力にて第１のシフト回転位置から第２のシフト回転位置に移動する。これにより第２セレクトアーム８２に対する第１セレクトアーム８１の相対回転が許容されかつ第３セレクトアーム８３の相対回転が阻止され、第２シフトアーム１０２に対する第１シフトアーム１０１の相対回転が許容されかつ第３シフトアーム１０３の相対運動が阻止される。この状態で運転者が非常操作レバー４７をセレクト方向に操作すると、上記と同様に、セレクトレバー１７が所定のフォークシャフト１２〜１５に係合し、非常操作レバー４７を更にシフト方向に操作すると、シフトレバー１６がフォークシャフト１２〜１５をその軸方向に摺動して変速ギヤがシフトされる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明であって、更に図７〜図１１に示すように、セレクトレバー切換機構７８及びシフトレバー切換機構７９が単一の切換ハウジング８０に収容されたことを特徴とする。
この請求項３に記載された非常時切換装置付き変速装置では、切換手段７６の部品点数及び組付工数を低減できる。
【００１４】
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３いずれか１項に係る発明であって、更に図４〜図６に示すように、シフト用電動モータ１９又は非常操作レバー４７によるシフトレバー１６の駆動力を圧縮エアを用いて支援するパワーシフト手段２８がシフトレバー切換機構４９とシフトレバー１６との間に介装されたことを特徴とする。
この請求項４に記載された非常時切換装置付き変速装置では、パワーシフト手段２８がシフト用電動モータ１９又は非常操作レバー４７によるシフトレバー１６の駆動力を支援するので、シフト用電動モータ１９として比較的小出力のモータを用いることができ、シフト用電動モータ１９を小型化できるとともに、非常操作レバー４７を比較的小さい力で操作できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に本発明の第１の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図５に示すように、車両の変速装置１１は変速ギヤの複数のフォークシャフト１２〜１５のいずれかに選択的に係合可能なシフトレバー１６と、このシフトレバー１６を複数のフォークシャフト１２〜１５のいずれかに選択的に係合させるセレクトレバー１７と、セレクトレバー１７を駆動するセレクト用電動モータ１８と、シフトレバー１６を駆動するシフト用電動モータ１９とを備える。複数のフォークシャフト１２〜１５はこの実施の形態では４本であり、これらのフォークシャフト１２〜１５は所定の間隔をあけて互いに平行にかつ軸方向に摺動可能に設けられる（図４及び図５）。これらのフォークシャフト１２〜１５にはスリーブ（図示せず）に係合するシフタフォーク２１（図５）がそれぞれ固着され、シフタフォーク２１は上記フォークシャフト１２〜１５及び変速ギヤ（図示せず）とともにギヤケース２２に収容される。フォークシャフト１２〜１５の上方には平面視で上記フォークシャフト１２〜１５に直交するように保持軸２３が設けられ、シフトレバー１６はこの保持軸２３にスプライン嵌合される（図４及び図５）。保持軸２３はその軸線を中心に回動可能にギヤケース２２に挿入され、シフトレバー１６は保持軸２３の軸線に沿って摺動可能にかつ保持軸２３に対して回動不能にギヤケース２２に収容される。また保持軸２３の一端はギヤケース２２から突出し、この突出した保持軸２３の一端には略Ｌ字状のシフト用ブラケット２４が嵌着される。
【００１６】
シフトレバー１６は上記保持軸２３にスプライン嵌合されたボス部１６ａと、このボス部１６ａの下端に突設されたシフト用突起１６ｂとを有する（図４及び図５）。４本のフォークシャフト１２〜１５には上記シフト用突起１６ｂを挟持可能な一対の挟持片１２ａ〜１５ａがそれぞれ保持軸２３の長手方向に並んで突設され、シフト用突起１６ｂがこれらの挟持片１２ａ〜１５ａに選択的に挟持されることによりシフトレバー１６がフォークシャフト１２〜１５に選択的に係合可能に構成される。またシフトレバー１６のボス部１６ａ外周面には円周方向に延びる凹溝１６ｃが形成される。なお、フォークシャフトは４本ではなく、２本、３本又は５本以上でもよい。
【００１７】
一方、セレクトレバー１７はギヤケース２２に収容され、その基端はギヤケース２２に回動可能に取付けられた支軸２６に嵌着され、更にセレクトレバー１７の先端には上記凹溝１６ｃに遊挿される球状のセレクト用突起１７ａが突設される（図４及び図５）。また支軸２６の上端はギヤケース２２から突出し、この突出した支軸２６の上端にはセレクト用ステー２７の基端が嵌着される。セレクト用電動モータ１８及びシフト用電動モータ１９はキャブ（図示せず）内に設けられ、セレクト用電動モータ１８の出力軸１８ａ（図１〜図３）は第１ワイヤケーブル３１を介してセレクト用ステー２７に接続される。またシフト用電動モータ１９の出力軸１９ａ（図１〜図３）は第２ワイヤケーブル３２及びパワーシフト手段２８を介してシフト用ブラケット２４に接続される。上記セレクト用電動モータ１８及びシフト用電動モータ１９は回転速度、回転角度及びトルクの制御が容易なサーボモータを用いることが好ましい。
【００１８】
第１及び第２ワイヤケーブル３１，３２はそれぞれプッシュプルケーブルである（図１〜図３）。第１ワイヤケーブル３１は車体に配索されたセレクト用アウタケーブル（図示せず）と、このアウタケーブルに挿通されかつこのアウタケーブル内を摺動可能なセレクト用インナケーブル３１ａとを有する。また第２ワイヤケーブル３２は車体に配索されたシフト用アウタケーブル（図示せず）と、このアウタケーブルに挿通されかつこのアウタケーブル内を摺動可能なシフト用インナケーブル３２ａとを有する。なお、上記第１及び第２ワイヤケーブルに替えてリンク機構を用いてもよい。
【００１９】
またパワーシフト手段２８は図６に詳しく示すように、入力に追従して圧縮エアを給排するバルブ部（図示せず）と、この圧縮エアを受けて出力を発生するパワーシリンダ部２８ａと、パワーシリンダ部２８ａで発生した出力をストライカ２８ｂに伝達するシフタロッド２８ｃとを有する。ストライカ２８ｂは上記シフト用ブラケット２４に連結され、シフタロッド２８ｃの先端には略Ｌ字状のシフト用ステー２９の基端が嵌着される。上記パワーシフト手段２８はシフト用電動モータ１９によるシフトレバー１６の駆動力を圧縮エアを用いて支援するように構成される。なお、図１〜図３の符号３６は上記パワーシフト手段２８に接続されたエアタンクであり、このエアタンク３６には上記パワーシフト手段２８に供給される圧縮エアが貯留される。
【００２０】
運転席には運転者が操作するチェンジレバー３７が設けられ、このチェンジレバー３７近傍にはこのレバー３７の操作位置を検出する操作検出スイッチ３８が設けられる（図１〜図３）。また車両には車速を検出する車速センサ３９と、アクセルペダルの踏込み量（アクセル開度）を検出するアクセルセンサ４１と、エンジンの回転速度を検出するエンジン回転センサ４２とが設けられる。更にギヤケース２２には変速位置を検出する変速位置センサ４３が設けられる。操作検出スイッチ３８、車速センサ３９、アクセルセンサ４１、エンジン回転センサ４２及び変速位置センサ４３の各検出出力はコントローラ４４の制御入力に接続され、コントローラ４４の制御出力はセレクト用電動モータ１８及びシフト用電動モータ１９にそれぞれ接続される。
【００２１】
またセレクト用電動モータ１８及び第１ワイヤケーブル３１間と、シフト用電動モータ１９及び第２ワイヤケーブル３２間には、チェンジレバー３７を操作せずかつセレクト用電動モータ１８及びシフト用電動モータ１９を介さずにセレクトレバー１７及びシフトレバー１６を切換可能な切換手段４６が設けられる（図１〜図４）。この切換手段４６はチェンジレバー３７に代って運転者が操作する非常操作レバー４７と、セレクトレバー１７及びセレクト用電動モータ１８の連結を解除しセレクトレバー１７及び非常操作レバー４７を連結するセレクトレバー切換機構４８と、シフトレバー１６及びシフト用電動モータ１９の連結を解除しシフトレバー１６及び非常操作レバー４７を連結するシフトレバー切換機構４９とを有する。
【００２２】
上記非常操作レバー４７は下端が車体に第１ボールジョイント４７ａを介して枢着されたレバー本体４７ｂと、第１ボールジョイント４７ａから水平方向に突設されたステー４７ｃの先端に第２ボールジョイント４７ｄを介して枢着された三角板４７ｅとを有する（図１〜図３）。レバー本体４７ｂを図２の実線矢印の方向に回転させると後述する第３セレクト摺動体５３が摺動し、一点鎖線矢印の方向に回転させると後述する第３シフト摺動体６３が摺動するように構成される。
【００２３】
セレクトレバー切換機構４８はセレクト用電動モータ１８の回転運動を第１ねじ棒５４ａ及び第１ナット５４ｂを介して直線運動に変換する第１ボールねじ５４と、第１ナット５４ｂに連結された第１セレクト摺動体５１と、第１セレクト摺動体５１に摺動可能に設けられた第２セレクト摺動体５２と、第２セレクト摺動体５２に摺動可能に設けられた第３セレクト摺動体５３と、後述する第１のセレクト摺動位置（図１）から第２のセレクト摺動位置（図２及び図３）に移動可能なセレクト用摺動切換ピン５５と、この切換ピン５５を第１のセレクト摺動位置から第２のセレクト摺動位置に移動させるセレクト用摺動切換弾性体５６とを有する。
【００２４】
第１ボールねじ５４の第１ねじ棒５４ａはセレクト用電動モータ１８の出力軸１８ａにカップリング５７を介して連結され、第１ナット５４ｂは第１ねじ棒５４ａに鋼球（図示せず）を介して螺合する。第１セレクト摺動体５１の一端にはセレクト用連結部材５８が突設される。第１ナット５４ｂはこのセレクト用連結部材５８に固着され、第１ナット５４ｂとともに直線運動するように構成される。第２セレクト摺動体５２の他端は第１ワイヤケーブル３１のセレクト用インナケーブル３１ｂを介してセレクト用ステー２７の先端に連結され、第３セレクト摺動体５３の一端は第３ワイヤケーブル３３を介して非常操作レバー４７の三角板４７ｅの上端に連結される。上記第１〜第３セレクト摺動体５１〜５３は図示しないケースに摺動可能に収容される。
【００２５】
また第１及び第２セレクト摺動体５１，５２の略中央には互いに連通可能な第１及び第２通孔５１ａ，５２ａがそれぞれ形成され、第３セレクト摺動体５３の略中央には第２通孔５２ａに連通可能な第３穴５３ａが形成される。セレクト用摺動切換ピン５５の両端は半球状に形成される。この切換ピン５５は第２セレクト摺動体５２に対する第１セレクト摺動体５１の相対運動を阻止しかつ第３セレクト摺動体５３の相対運動を許容する第１のセレクト摺動位置（図１に示すように、第１通孔５１ａ及び第２通孔５２ａにかけて挿入される位置）から、第２セレクト摺動体５２に対する第１セレクト摺動体５１の相対運動を許容しかつ第３セレクト摺動体５３の相対運動を阻止する第２のセレクト摺動位置（図２及び図３に示すように、第２通孔５２ａ及び第３穴５３ａにかけて挿入される位置）に移動可能に構成される。またセレクト用摺動切換弾性体５６はこの実施の形態では、圧縮コイルばねであり、第１セレクト摺動体５１の下面に第１通孔５１ａに臨むように固着されたばね用ケース５９に収容される。なお上記切換ピン５５の長さは第２セレクト摺動体５２の厚さと第３セレクト摺動体５３の第３穴５３ａの穴深さの合計と同一に形成される。また図１〜図３の符号６０はセレクト用摺動切換ピン５５とセレクト用摺動切換弾性体５６との間に介装された鋼球である。
【００２６】
一方、シフトレバー切換機構４９はシフト用電動モータ１９の回転運動を第２ねじ棒６４ａ及び第２ナット６４ｂを介して直線運動に変換する第２ボールねじ６４と、第２ナット６４ｂに連結された第１シフト摺動体６１と、第１シフト摺動体６１に摺動可能に設けられた第２シフト摺動体６２と、第２シフト摺動体６２に摺動可能に設けられた第３シフト摺動体６３と、後述する第１のシフト摺動位置（図１）から第２のシフト摺動位置（図２及び図３）に移動可能なシフト用摺動切換ピン６５と、この切換ピン６５を第１のシフト摺動位置から第２のシフト摺動位置に移動させるシフト用摺動切換弾性体６６とを有する。
【００２７】
第２ボールねじ６４の第２ねじ棒６４ａはシフト用電動モータ１９の出力軸１９ａにカップリング６７を介して連結され、第２ナット６４ｂは第２ねじ棒６４ａに鋼球（図示せず）を介して螺合する。第１シフト摺動体６１の一端にはシフト用連結部材６８が突設される。第２ナット６４ｂはこのシフト用連結部材６８に固着され、第２ナット６４ｂとともに直線運動するように構成される。第２シフト摺動体６２の他端は第２ワイヤケーブル３２のシフト用インナケーブル３２ａを介してシフト用ステー２９の先端に連結され、第３シフト摺動体６３の一端は第４ワイヤケーブル３４を介して非常操作レバー４７のレバー本体４７ｂに連結される。上記第１〜第３シフト摺動体６１〜６３は図示しないケースに摺動可能に収容される。
【００２８】
また第１及び第２シフト摺動体６１，６２の略中央には互いに連通可能な第１及び第２通孔６１ａ，６２ａがそれぞれ形成され、第３シフト摺動体６３の略中央には第２通孔６２ａに連通可能な第３穴６３ａが形成される。シフト用摺動切換ピン６５の両端は半球状に形成される。この切換ピン６５は第２シフト摺動体６２に対する第１シフト摺動体６１の相対運動を阻止しかつ第３シフト摺動体６３の相対運動を許容する第１のシフト摺動位置（図１に示すように、第１通孔６１ａ及び第２通孔６２ａにかけて挿入される位置）から、第２シフト摺動体６２に対する第１シフト摺動体６１の相対運動を許容しかつ第３シフト摺動体６３の相対運動を阻止する第２のシフト摺動位置（図２及び図３に示すように、第２通孔６２ａ及び第３穴６３ａにかけて挿入される位置）に移動可能に構成される。またシフト用摺動切換弾性体６５はこの実施の形態では、圧縮コイルばねであり、第１シフト摺動体６１の下面に第１通孔６１ａに臨むように固着されたばね用ケース６９に収容される。なお上記切換ピン６５の長さは第２シフト摺動体６２の厚さと第３シフト摺動体６３の第３穴６３ａの穴深さの合計と同一に形成される。また図１〜図３の符号７０はシフト用摺動切換ピン６５とシフト用摺動切換弾性体６６との間に介装された鋼球である。更に上記第３及び第４ワイヤケーブル３３，３４はアウタケーブル（図示せず）と、このアウタケーブルに摺動可能に挿通されたインナケーブル３３ａ，３４ａとを有するプッシュプルケーブルである。
【００２９】
このように構成された変速装置１１の動作を説明する。
セレクト用電動モータ１８及びシフト用電動モータ１９が正常であるときには、非常操作レバー４７のレバー本体４７ｂが伏せた状態に保たれている。またこの状態ではレバー本体４７ｂと連動する三角板４７ｅに連結された第３セレクト摺動体５３の第３穴５３ａは、第２セレクト摺動体５２の第２通孔５２ａとセレクト動作内で連通しない位置にあり、かつレバー本体４７ｂに連結された第３シフト摺動体６３の第３穴６３ａは、第２シフト摺動体６２の第２通孔６２ａとシフト動作内で連通しない位置にある。更にセレクト用摺動切換ピン５５は第１のセレクト摺動位置（図１）に位置し、シフト用摺動切換ピン６５は第１のシフト摺動位置（図１）に位置する。これによりセレクトレバー１７及びセレクト用電動モータ１８が連結され、シフトレバー１６及びシフト用電動モータ１９が連結される。この状態で運転者がチェンジレバー３７を操作すると、コントローラ４４は操作検出スイッチ３８、車速センサ３９、アクセルセンサ４１、エンジン回転センサ４２及び変速位置センサ４３の各検出出力に基づいて、先ずセレクト用電動モータ１８を作動させる。セレクト用電動モータ１８が作動すると、このモータ１８の出力軸１８ａ（図１〜図３）の回転運動は第１ねじ棒５４ａ及び第１ナット５４ｂにより直線運動に変換され、この直線運動は第１セレクト摺動体５１、セレクト用摺動切換ピン５５、第２セレクト摺動体５２、第１ワイヤケーブル３１及びセレクト用ステー２７を介してセレクトレバー１７に伝達される。このセレクトレバー１７はシフトレバー１６を保持軸２３に沿って摺動させ、所定のフォークシャフト１２〜１５、例えばフォークシャフト１４の一対の挟持片１４ａ，１４ａに係合させる。
【００３０】
次にコントローラ４４はシフト用電動モータ１９を作動させる。シフト用電動モータ１９が作動すると、このモータ１９の出力軸１９ａ（図１〜図３）の回転運動は第２ねじ棒６４ａ及び第２ナット６４ｂにより直線運動に変換され、この直線運動は第１シフト摺動体６１、シフト用摺動切換ピン６５、第２シフト摺動体６２、第２ワイヤケーブル３２及びシフト用ステー２９を介してパワーシフト手段２８のシフタロッド２８ｃに伝達される。このシフタロッド２８ｃはパワーシフト手段２８による支援を受け、ストライカ２８ｂ、シフト用ブラケット２４及び保持軸２３を介してシフトレバー１６を所定の方向に回転させる。これによりシフト用突起１６ｂの係合したフォークシャフト１４がその軸方向に摺動するので、変速ギヤがシフトされる。このように回転速度、回転位置及びトルクの制御を容易に行えるシフト用電動モータ１９を用いることにより、シフトレバー１６のシフトスピード、シフト位置及びシフト力を微妙にコントロールできるので、変速ギヤの破損を防止できる。またパワーシフト手段２８がシフト用電動モータ１９によるシフトレバー１６の駆動力を支援するので、シフト用電動モータ１９として比較的小出力のモータを用いることができ、これによりシフト用電動モータ１９を小型化できる。
【００３１】
一方、セレクト用電動モータ１８又はシフト用電動モータ１９のいずれか一方又は双方が故障すると、運転者は非常操作レバー４７のレバー本体４７ｂを起こした後に、このレバー本体４７ｂをセレクト方向に一往復、シフト方向に一往復操作する（図２）。これによりセレクト用摺動切換ピン５５がセレクト用摺動切換弾性体５６の弾性力にて第１のセレクト摺動位置（図１）から第２のセレクト摺動位置（図２及び図３）に移動するとともに、シフト用摺動切換ピン６５がシフト用摺動切換弾性体６６の弾性力にて第１のシフト摺動位置（図１）から第２のシフト摺動位置（図２及び図３）に移動する。即ち、第２セレクト摺動体５２に対する第１セレクト摺動体５１の相対運動が許容されかつ第３セレクト摺動体５３の相対運動が阻止される（セレクトレバー１７及び非常操作レバー４７が連結される。）とともに、第２シフト摺動体６２に対する第１シフト摺動体６１の相対運動が許容されかつ第３シフト摺動体６３の相対運動が阻止される（シフトレバー１６及び非常操作レバー４７が連結される。）。
【００３２】
この状態で運転者が非常操作レバー４７のレバー本体４７ｂを図２の実線矢印の方向（セレクト方向）に操作すると、この操作力は第３ワイヤケーブル３３、第３セレクト摺動体５３、セレクト用摺動切換ピン５５、第２セレクト摺動体５２、第１ワイヤケーブル３１及びセレクト用ステー２７を介してセレクトレバー１７に伝達される。このセレクトレバー１７はシフトレバー１６を保持軸２３に沿って摺動させ、所定のフォークシャフト１２〜１５、例えばフォークシャフト１４の一対の挟持片１４ａ，１４ａに係合させる。
【００３３】
次に運転者が非常操作レバー４７のレバー本体４７ｂを図２の一点鎖線矢印の方向（シフト方向）に操作すると、この操作力は第４ワイヤケーブル３４、第３シフト摺動体６３、シフト用摺動切換ピン６５、第２シフト摺動体６２、第２ワイヤケーブル３２及びシフト用ステー２９を介してパワーシフト手段２８のシフタロッド２８ｃに伝達される。このシフタロッド２８ｃはパワーシフト手段２８による支援を受け、ストライカ２８ｂ、シフト用ブラケット２４及び保持軸２３を介してシフトレバー１６を所定の方向に回転させる。これによりシフト用突起１６ｂの係合したフォークシャフト１４がその軸方向に摺動するので、変速ギヤがシフトされる。この結果、セレクト用電動モータ１８又はシフト用電動モータ１９のいずれか一方又は双方が故障しても、変速ギヤを手動でシフトでき、車両は自走することができる。またパワーシフト手段２８が非常操作レバー４７の操作力を支援するので、運転者は非常操作レバー４７を比較的小さい力で操作することができる。
【００３４】
図７〜図１２は本発明の第２の実施の形態を示す。図７〜図１０において図１〜図４と同一符号は同一部品を示す。
この実施の形態では、切換手段７６が非常操作レバー４７と、セレクトレバー切換機構７８と、シフトレバー切換機構７９とを有し、セレクトレバー切換機構７８及びシフトレバー切換機構７９が単一の切換ハウジング８０に収容される。この切換ハウジング８０はパワーシフト手段２８の下方のギヤケース２２側面に取付けられる。セレクトレバー切換機構７８はセレクト用電動モータ１８の回転運動を第１ねじ棒８４ａ及び第１ナット８４ｂを介して直線運動に変換する第１ボールねじ８４と、第１ナット８４ｂに連結されかつ第１セレクト軸８７を中心に回動可能に形成された第１セレクトアーム８１と、第１セレクト軸８７に回動可能に嵌入された第２及び第３セレクトアーム８２，８３と、後述する第１のセレクト回転位置（図１２（ａ））から第２のセレクト回転位置（図１２（ｂ））に移動可能なセレクト用回転切換ピン８５（図１２）と、この切換ピン８５を第１のセレクト回転位置から第２のセレクト回転位置に移動させるセレクト用回転切換弾性体８６（図１２）とを有する。
【００３５】
第１ボールねじ８４の第１ねじ棒８４ａはセレクト用電動モータ１８の出力軸１８ａ（図７〜図９）にカップリング５７を介して連結され、第１ナット８４ｂは第１ねじ棒８４ａに鋼球（図示せず）を介して螺合する（図７〜図９及び図１１）。第１セレクト軸８７は第１セレクトアーム８１の上端に突設され、切換ハウジング８０に回動可能に取付けられる（図１１及び図１２）。即ち、第１セレクトアーム８１の上端は切換ハウジング８０に第１セレクト軸８７を介して枢着される。第１セレクトアーム８１の下端にはセレクト用切欠き８１ｂが形成され、この切欠き８１ｂは第１ナット８４ｂの外周面に突設されたセレクト用突起８４ｃに係合される。また第２セレクトアーム８２はそのほぼ中央が第１セレクト軸８７に回動可能に嵌入され（図７〜図９、図１１及び図１２）、切換ハウジング８０から突出する第２セレクトアーム８２の上端は第１リンク機構９１を介してセレクト用ステー２７の先端に連結される（図７〜図１０）。第３セレクトアーム８３は上端が第１セレクト軸８７に回動可能に嵌入されたインナアーム部８３ｂと、インナアーム部８３ｂと一体的にかつ第１セレクト軸８７と同一軸線上に設けられ先端が切換ハウジング８０から突出する第２セレクト軸８３ｃと、上端が第２セレクト軸８３ｃの先端に嵌着され下端が第３ワイヤケーブル３３のインナケーブル３３ａに接続されたアウタアーム部８３ｄとを有する（図１２）。上記第１リンク機構９１は一端が第２セレクトアーム８２の上端に接続され他端が第１ベルクランク９１ｄの下端に接続された第１セレクト用リンク９１ａと、下端が第１ベルクランク９１ｄの上端に接続され上端が第２ベルクランク９１ｅの下端に接続された第２セレクト用リンク９１ｂと、一端が第２ベルクランク９１ｅの上端に接続され他端がセレクト用ステー２７の先端に接続された第３セレクト用リンク９１ｃとを有する（図７〜図１０）。上記第１〜第３セレクト用リンク９１ａ〜９１ｃの各両端と第１及び第２ベルクランク９１ｄ，９１ｂの各両端はボールジョイントを介して各部材にそれぞれ接続される。
【００３６】
また図１２に詳しく示すように、第１セレクトアーム８１の略中央には第１通孔８１ａが形成され、第２セレクトアーム８２の下端には第１通孔８１ａに連通可能な第２通孔８２ａが形成され、第３セレクトアーム８３の上部近傍には第２通孔８２ａに連通可能な第３穴８３ａが形成される。セレクト用回転切換ピン８５は円柱状に形成される。この切換ピン８５は第２セレクトアーム８２に対する第１セレクトアーム８１の相対回転を阻止しかつ第３セレクトアーム８３の相対回転を許容する第１のセレクト回転位置（図１２（ａ）に示すように、第１通孔８１ａ及び第２通孔８２ａにかけて挿入される位置）から、第２セレクトアーム８２に対する第１セレクトアーム８１の相対回転を許容しかつ第３セレクトアーム８３の相対回転を阻止する第２のセレクト回転位置（図１２（ｂ）に示すように、第２通孔８２ａ及び第３穴８３ａにかけて挿入される位置）に移動可能に構成される。またセレクト用回転切換弾性体８６はこの実施の形態では、圧縮コイルばねであり、第１セレクトアーム８１の第１通孔８１ａに挿入される。なお上記切換ピン８５の長さは第２セレクトアーム８２の厚さと第３セレクトアーム８３の第３穴８３ａの穴深さの合計と同一に形成される。また図１２（ａ）及び（ｂ）の符号８８はセレクト用回転切換ピン８５とセレクト用回転切換弾性体８６との間に介装された鋼球である。更に図１１の符号８９は第１ねじ棒８４ａの軸方向に所定の隙間を設けて第１ねじ棒８４ａの軸方向への移動を最小限に抑えるベアリングホルダである。
【００３７】
一方、シフトレバー切換機構７９はシフト用電動モータ１９の回転運動を第２ねじ棒１０４ａ及び第２ナット１０４ｂを介して直線運動に変換する第２ボールねじ１０４と、第２ナット１０４ｂに連結されかつ第１シフト軸１０７を中心に回動可能に形成された第１シフトアーム１０１と、第１シフト軸１０７に回動可能に嵌入された第２及び第３シフトアーム１０２，１０３と、後述する第１のシフト回転位置（図７）から第２のシフト回転位置（図８及び図９）に移動可能なシフト用回転切換ピン１０５（図１２）と、この切換ピン１０５を第１のシフト回転位置から第２のシフト回転位置に移動させるシフト用回転切換弾性体１０６（図１２）とを有する。
【００３８】
第２ボールねじ１０４の第２ねじ棒１０４ａはシフト用電動モータ１９の出力軸１９ａ（図７〜図９）にカップリングを介して連結され、第２ナット１０４ｂは第２ねじ棒１０４ａに鋼球（図示せず）を介して螺合する（図７〜図９及び図１１）。第１シフト軸１０７は第１シフトアーム１０１の上端に突設され、切換ハウジング８０に回動可能に取付けられる（図１１及び図１２）。即ち、第１シフトアーム１０１の上端は切換ハウジング８０に第１シフト軸１０７を介して枢着される。第１シフトアーム１０１の下端にはシフト用切欠き１０１ｂが形成され、この切欠き１０１ｂは第２ナット１０４ｂの外周面に突設されたシフト用突起１０４ｃに係合される。また第２シフトアーム１０２はそのほぼ中央が第１シフト軸１０７に回動可能に嵌入され（図７〜図９、図１１及び図１２）、切換ハウジング８０から突出する第２シフトアーム１０２の上端は第２リンク機構１１２を介してシフト用ステー２９の先端に連結される（図７〜図１０）。第３シフトアーム１０３は上端が第１シフト軸１０７に回動可能に嵌入されたインナアーム部１０３ｂと、インナアーム部１０３ｂと一体的にかつ第１シフト軸１０７と同一軸線上に設けられ先端が切換ハウジング８０から突出する第２シフト軸１０３ｃと、上端が第２シフト軸１０３ｃの先端に嵌着され下端が第４ワイヤケーブル３４のインナケーブル３４ａに接続されたアウタアーム部１０３ｄとを有する（図１２）。上記第２リンク機構１１２は一端が第２シフトアーム１０２の上端に接続され他端がシフト用ステー２９の先端に接続されたシフト用リンク１１２ａを有する（図７〜図１０）。このシフト用リンク１１２ａの両端はボールジョイントを介して第２シフトアーム１０２及びシフト用ステー２９にそれぞれ接続される。
【００３９】
また図１２に詳しく示すように、第１シフトアーム１０１の略中央には第１通孔１０１ａが形成され、第２シフトアーム１０２の下端には第１通孔１０１ａに連通可能な第２通孔１０２ａが形成され、第３シフトアーム１０３の上部近傍には第２通孔１０２ａに連通可能な第３穴１０３ａが形成される。シフト用回転切換ピン１０５は円柱状に形成される。この切換ピン１０５は第２シフトアーム１０２に対する第１シフトアーム１０１の相対回転を阻止しかつ第３シフトアーム１０３の相対回転を許容する第１のシフト回転位置（図１２（ａ）に示すように、第１通孔１０１ａ及び第２通孔１０２ａにかけて挿入される位置）から、第２シフトアーム１０２に対する第１シフトアーム１０１の相対回転を許容しかつ第３シフトアーム１０３の相対回転を阻止する第２のシフト回転位置（図１２（ｂ）に示すように、第２通孔１０２ａ及び第３穴１０３ａにかけて挿入される位置）に移動可能に構成される。またシフト用回転切換弾性体１０６はこの実施の形態では、圧縮コイルばねであり、第１シフトアーム１０１の第１通孔１０１ａに挿入される。なお上記切換ピン１０５の長さは第２シフトアーム１０２の厚さと第３シフトアーム１０３の第３穴１０３ａの穴深さの合計と同一に形成される。また図１２（ａ）及び（ｂ）の符号１０８はシフト用回転切換ピン１０５とシフト用回転切換弾性体１０６との間に介装された鋼球であり、図１１の符号１０９は第２ねじ棒１０４ａの軸方向に所定の隙間を設けて第２ねじ棒１０４ａの軸方向への移動を最小限に抑えるベアリングホルダである。更に上記第１及び第２リンク機構に替えて、プッシュプルケーブルにより構成されるワイヤケーブルを用いてもよい。上記以外は第１の実施の形態と同一に構成される。
【００４０】
このように構成された変速装置７１の動作を説明する。
セレクト用電動モータ１８及びシフト用電動モータ１９が正常であるときには、非常操作レバー４７のレバー本体４７ｂが伏せた状態に保たれている。またこの状態ではレバー本体４７ｂと連動する三角板４７ｅに連結された第３セレクトアーム８３の第３穴８３ａは、第２セレクトアーム８２の第２通孔８２ａとセレクト動作内で連通しない位置にあり、かつレバー本体４７ｂに連結された第３シフトアーム１０３の第３穴１０３ａは、第２シフトアーム１０２の第２通孔１０２ａとシフト動作内で連通しない位置にある。更にセレクト用回転切換ピン８５は第１のセレクト回転位置（図１２（ａ））に位置し、シフト用回転切換ピン１０５は第１のシフト回転位置（図１２（ａ））に位置する。これによりセレクトレバー１７及びセレクト用電動モータ１８が連結され、シフトレバー１６及びシフト用電動モータ１９が連結される。この状態で運転者がチェンジレバー３７を操作すると、コントローラ４４は操作検出スイッチ３８、車速センサ３９、アクセルセンサ４１、エンジン回転センサ４２及び変速位置センサ４３の各検出出力に基づいて、先ずセレクト用電動モータ１８を作動させる。セレクト用電動モータ１８が作動すると、このモータ１８の出力軸１８ａ（図７〜図９）の回転運動は第１ねじ棒８４ａ及び第１ナット８４ｂにより直線運動に変換され、この直線運動は第１セレクトアーム８１、セレクト用回転切換ピン８５、第２セレクトアーム８２、第１リンク機構９１及びセレクト用ステー２７を介してセレクトレバー１７に伝達される。このセレクトレバー１７はシフトレバー１６を保持軸２３に沿って摺動させ、所定のフォークシャフト１２〜１５、例えばフォークシャフト１４の一対の挟持片１４ａ，１４ａに係合させる。
【００４１】
次にコントローラ４４はシフト用電動モータ１９を作動させる。シフト用電動モータ１９が作動すると、このモータ１９の出力軸１９ａ（図７〜図９）の回転運動は第２ねじ棒１０４ａ及び第２ナット１０４ｂにより直線運動に変換され、この直線運動は第１シフトアーム１０１、シフト用回転切換ピン１０５、第２シフトアーム１０２、第２リンク機構１１２及びシフト用ステー２９を介してパワーシフト手段２８のシフタロッド２８ｃに伝達される。このシフタロッド２８ｃはパワーシフト手段２８による支援を受け、ストライカ２８ｂ、シフト用ブラケット２４及び保持軸２３を介してシフトレバー１６を所定の方向に回転させる。これによりシフト用突起１６ｂの係合したフォークシャフト１４がその軸方向に摺動するので、変速ギヤがシフトされる。この結果、第１の実施の形態と同様に、シフト用電動モータ１９によりシフトレバー１６のシフトスピード、シフト位置及びシフト力を微妙にコントロールできるので、変速ギヤの破損を防止でき、またパワーシフト手段２８がシフト用電動モータ１９によるシフトレバー１６の駆動力を支援するので、シフト用電動モータ１９として比較的小出力のモータを用いることができ、これによりシフト用電動モータ１９を小型化できる。
【００４２】
一方、セレクト用電動モータ１８又はシフト用電動モータ１９のいずれか一方又は双方が故障すると、運転者は非常操作レバー４７のレバー本体４７ｂを起こした後に、このレバー本体４７ｂをセレクト方向に一往復、シフト方向に一往復操作する（図８）。これによりセレクト用回転切換ピン８５がセレクト用回転切換弾性体８６の弾性力にて第１のセレクト回転位置（図１２（ａ））から第２のセレクト回転位置（図１２（ｂ））に移動するとともに、シフト用回転切換ピン１０５がシフト用回転切換弾性体１０６の弾性力にて第１のシフト回転位置（図１２（ａ））から第２のシフト回転位置（図１２（ｂ））に移動する。即ち、第２セレクトアーム８２に対する第１セレクトアーム８１の相対回転が許容されかつ第３セレクトアーム８３の相対回転が阻止される（セレクトレバー１７及び非常操作レバー４７が連結される。）とともに、第２シフトアーム１０２に対する第１シフトアーム１０１の相対回転が許容されかつ第３シフトアーム１０３の相対回転が阻止される（シフトレバー１６及び非常操作レバー４７が連結される。）。
【００４３】
この状態で運転者が非常操作レバー４７のレバー本体４７ｂを図８の実線矢印の方向（セレクト方向）に操作すると、この操作力は第３ワイヤケーブル３３、第３セレクトアーム８３、セレクト用回転切換ピン８５、第２セレクトアーム８２、第１リンク機構９１及びセレクト用ステー２７を介してセレクトレバー１７に伝達される。このセレクトレバー１７はシフトレバー１６を保持軸２３に沿って摺動させ、所定のフォークシャフト１２〜１５、例えばフォークシャフト１４の一対の挟持片１４ａ，１４ａに係合させる。
【００４４】
次に運転者が非常操作レバー４７のレバー本体４７ｂを図８の一点鎖線矢印の方向（シフト方向）に操作すると、この操作力は第４ワイヤケーブル３４、第３シフトアーム１０３、シフト用回転切換ピン１０５、第２シフトアーム１０２、第２リンク機構１１２及びシフト用ステー２９を介してパワーシフト手段２８のシフタロッド２８ｃに伝達される。このシフタロッド２８ｃはパワーシフト手段２８による支援を受け、ストライカ２８ｂ、シフト用ブラケット２４及び保持軸２３を介してシフトレバー１６を所定の方向に回転させる。これによりシフト用突起１６ｂの係合したフォークシャフト１４がその軸方向に摺動するので、変速ギヤがシフトされる。この結果、第１の実施の形態と同様に、セレクト用電動モータ１８又はシフト用電動モータ１９のいずれか一方又は双方が故障しても、変速ギヤを手動でシフトでき、車両は自走することができ、またパワーシフト手段２８が非常操作レバー４７の操作力を支援するので、運転者は非常操作レバー４７を比較的小さい力で操作することができる。更にセレクトレバー切換機構７８及びシフトレバー切換機構７９が単一の切換ハウジング８０に収容されるので、第１の実施の形態より切換手段７６の部品点数及び組付工数を低減できる。
【００４５】
更に第１の実施の形態では第１〜第３セレクト摺動体及び第１〜第３シフト摺動体がそれぞれ直線運動するのに対し、第２の実施の形態では第１〜第３セレクトアーム及び第１〜第３シフトアームが回転運動しかつ切換手段にセレクト用回転切換ピン及びシフト用回転切換ピンを盛込むことにより、切換手段をコンパクトに製作できる利点を有する。
【００４６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、セレクトレバーがシフトレバーを複数のフォークシャフトのいずれかに選択的に係合させ、コントローラが操作検出スイッチの検出出力に基づいてセレクト用電動モータ及びシフト用電動モータを制御し、切換手段がチェンジレバーを操作せずかつ上記モータを介さずにセレクトレバー及びシフトレバーを切換えるように構成したので、運転者が切換手段の非常操作レバーを操作すると、セレクトレバー切換機構がセレクトレバー及びセレクト用電動モータの連結を解除しセレクトレバー及び非常操作レバーを連結するとともに、シフトレバー切換機構がシフトレバー及びシフト用電動モータの連結を解除しシフトレバー及び非常操作レバーを連結する。この結果、運転者が非常操作レバーをセレクト方向に操作すると、所定のフォークシャフトに係合し、非常操作レバーを更にシフト方向に操作すると、シフトレバーがフォークシャフトをその軸方向に摺動するので、変速ギヤを手動でシフトすることができる。
【００４７】
またセレクト用電動モータに第１ボールねじを介して第１セレクト摺動体を連結し、第１セレクト摺動体に第２セレクト摺動体を介して摺動可能に設けられた第３セレクト摺動体を非常操作レバーに連結し、シフト用電動モータに第２ボールねじを介して第１シフト摺動体を連結し、第１シフト摺動体に第２シフト摺動体を介して摺動可能に設けられた第３シフト摺動体を非常操作レバーに連結すれば、非常操作レバーを操作すると、セレクト用摺動切換ピンがセレクト用摺動切換弾性体の弾性力にて第１のセレクト摺動位置から第２のセレクト摺動位置に移動するとともに、シフト用摺動切換ピンがシフト用摺動切換弾性体の弾性力にて第１のシフト摺動位置から第２のシフト摺動位置に移動する。この結果、上記と同様に変速ギヤを手動でシフトすることができる。
【００４８】
また第１セレクト軸を中心に回動可能な第１セレクトアームをセレクト用電動モータに第１ボールねじを介して連結し、第１セレクト軸に第２セレクトアーム及び第３セレクトアームを回動可能に取付けるとともに第３セレクトアームを非常操作レバーに連結し、第１シフト軸を中心に回動可能な第１シフトアームをシフト用電動モータに第２ボールねじを介して連結し、第１シフト軸に第２シフトアーム及び第３シフトアームを回動可能に取付けるとともに第３シフトアームを非常操作レバーに連結すれば、非常操作レバーを操作すると、セレクト用回転切換ピンがセレクト用回転切換弾性体の弾性力にて第１のセレクト回転位置から第２のセレクト回転位置に移動するとともに、シフト用回転切換ピンがシフト用回転切換弾性体の弾性力にて第１のシフト回転位置から第２のシフト回転位置に移動する。この結果、上記と同様に変速ギヤを手動でシフトすることができる。
【００４９】
またセレクトレバー切換機構及びシフトレバー切換機構を単一の切換ハウジングに収容すれば、切換手段の部品点数及び組付工数を低減できる。
更にシフト用電動モータ又は非常操作レバーによるシフトレバーの駆動力を圧縮エアを用いて支援するパワーシフト手段をシフトレバー切換機構とシフトレバーとの間に介装すれば、シフト用電動モータとして比較的小出力のモータを用いることができ、シフト用電動モータを小型化できるとともに、非常操作レバーを比較的小さい力で操作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第１実施形態の通常運転時の変速装置を示す構成図。
【図２】第２セレクト摺動体に対する第３セレクト摺動体の相対運動と、第２シフト摺動体に対する第３シフト摺動体の相対運動とが阻止された状態を示す図１に対応する構成図。
【図３】非常運転時の変速装置を示す図１に対応する構成図。
【図４】その変速装置のフォークシャフト、セレクトレバー及びシフトレバーを含む要部斜視図。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図。
【図６】図５のＢ−Ｂ線断面図。
【図７】本発明の第２実施形態を通常運転時の変速装置を示す図１に対応する構成図。
【図８】第２セレクトアームに対する第３セレクトアームの相対運動と、第２シフトアームに対する第３シフトアームの相対運動とが阻止された状態を示す図７に対応する構成図。
【図９】非常運転時の変速装置を示す図７に対応する構成図。
【図１０】その変速装置のフォークシャフト、セレクトレバー及びシフトレバーを含む要部斜視図。
【図１１】図１０のＣ−Ｃ線断面図。
【図１２】図１１のＤ−Ｄ線断面図。
【符号の説明】
１１，７１ 変速装置
１２〜１５ フォークシャフト
１６ シフトレバー
１７ セレクトレバー
１８ セレクト用電動モータ
１９ シフト用電動モータ
３７ チェンジレバー
３８ 操作検出スイッチ
４４ コントローラ
４６，７６ 切換手段
４７ 非常操作レバー
４８，７８ セレクトレバー切換機構
４９，７９ シフトレバー切換機構
５１ 第１セレクト摺動体
５２ 第２セレクト摺動体
５３ 第３セレクト摺動体
５４，８４ 第１ボールねじ
５４ａ，８４ａ 第１ねじ棒
５４ｂ，８４ｂ 第１ナット
５５ セレクト用摺動切換ピン
５６ セレクト用摺動切換弾性体
６１ 第１シフト摺動体
６２ 第２シフト摺動体
６３ 第３シフト摺動体
６４，１０４ 第２ボールねじ
６４ａ，１０４ａ 第２ねじ棒
６４ｂ，１０４ｂ 第２ナット
６５ シフト用摺動切換ピン
６６ シフト用摺動切換弾性体
８１ 第１セレクトアーム
８２ 第２セレクトアーム
８３ 第３セレクトアーム
８５ セレクト用回転切換ピン
８６ セレクト用回転切換弾性体
８７ 第１セレクト軸
１０１ 第１シフトアーム
１０２ 第２シフトアーム
１０３ 第３シフトアーム
１０５ シフト用回転切換ピン
１０６ シフト用回転切換弾性体
１０７ 第１シフト軸
【発明の属する技術分野】
本発明は、シフトレバー及びセレクトレバーを駆動する電動モータが故障したときに用いられる非常時切換装置を有する変速装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の変速装置として、セレクトアクチュエータ（エアシリンダ）によりセレクトされたシフトフォークシャフトがシフトアクチュエータ（エアシリンダ）によりシフトされて変速されるように構成され、上記セレクトアクチュエータ及びシフトアクチュエータが制御装置からの指令にて開閉制御される電磁弁によりエアが給排されて作動するように構成された変速機の変速操作装置が開示されている（実開平２−２１３６６号）。この変速操作装置では、上記セレクトアクチュエータ及びシフトアクチュエータの非常時作動用エア回路が設けられ、このエア回路が非常時用電磁弁を介して通常時用電磁弁の排気ポートに接続され、更に非常時用電磁弁の開閉制御を行う非常時制御装置が設けられる。
【０００３】
このように構成された変速機の変速操作装置では、電磁弁又は制御装置が故障すると、非常時制御装置により非常時用電磁弁が開閉制御され、これによりセレクトアクチュエータ及びシフトアクチュエータが作動する。この結果、セレクトアクチュエータによりセレクトされたシフトフォークシャフトがシフトアクチュエータにより作動して変速ギヤがシフトされるので、車両を自走できるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の実開平２−２１３６６号公報に示された変速機の変速操作装置では、比較的高価な制御装置に加えて、これと同一又は同等の非常時制御装置を搭載しなければならず、製造コストを押上げる不具合があった。
また、上記従来の変速機の変速操作装置では、エアシリンダからなるシフトアクチュエータにてシフトフォークシャフトを作動させるため、このシャフトのシフトスピードをコントロールすることが難しい問題点もあった。
更に、上記従来の変速機の変速操作装置では、エアシリンダからなるセレクトアクチュエータ及びシフトアクチュエータが故障した非常時には、変速ギヤをシフト操作できない問題点もあった。
【０００５】
本発明の第１の目的は、比較的安価な切換手段を追加するだけで、セレクト用電動モータ又はシフト用電動モータのいずれか一方又は双方が故障しても、手動で変速できる、非常時切換装置付き変速装置を提供することにある。
本発明の第２の目的は、シフト用電動モータにてシフトレバーのシフトスピード、シフト位置及びシフト力を微妙にコントロールすることにより、変速ギヤの破損を防止できる、非常時切換装置付き変速装置を提供することにある。
本発明の第３の目的は、切換手段の部品点数及び組付工数を低減でき、シフト用電動モータを小型化できるとともに非常操作レバーを比較的小さい力で操作できる、非常時切換装置付き変速装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、図１〜図４に示すように、変速ギヤの複数のフォークシャフト１２〜１５のいずれかに選択的に係合可能であって係合したフォークシャフト１２〜１５をその軸方向に摺動可能なシフトレバー１６と、シフトレバー１６を複数のフォークシャフト１２〜１５のいずれかに選択的に係合させるセレクトレバー１７と、セレクトレバー１７を駆動するセレクト用電動モータ１８と、シフトレバー１６を駆動するシフト用電動モータ１９と、運転席に設けられ運転者が操作するチェンジレバー３７と、チェンジレバー３７の操作位置を検出する操作検出スイッチ３８と、操作検出スイッチ３８の検出出力に基づいてセレクト用電動モータ１８及びシフト用電動モータ１９をそれぞれ制御するコントローラ４４とを備えた変速装置であって、チェンジレバー３７を操作せずかつセレクト用電動モータ１８及びシフト用電動モータ１９を介さずにセレクトレバー１７及びシフトレバー１６を切換可能な切換手段４６を備え、切換手段４６がチェンジレバー３７に代って運転者が操作する非常操作レバー４７と、セレクトレバー１７及びセレクト用電動モータ１８の連結を解除しセレクトレバー１７及び非常操作レバー４７を連結するセレクトレバー切換機構４８と、シフトレバー１６及びシフト用電動モータ１９の連結を解除しシフトレバー１６及び非常操作レバー４７を連結するシフトレバー切換機構４９とを有し、セレクトレバー切換機構４８がセレクト用電動モータ１８の回転運動を第１ねじ棒５４ａ及び第１ナット５４ｂを介して直線運動に変換する第１ボールねじ５４と、第１ナット５４ｂに連結されかつ第１ナット５４ｂともに直線運動する第１セレクト摺動体５１と、第１セレクト摺動体５１に摺動可能に設けられた第２セレクト摺動体５２と、第２セレクト摺動体５２に摺動可能に設けられかつ非常操作レバー４７に連結された第３セレクト摺動体５３と、第２セレクト摺動体５２に対する第１セレクト摺動体５１の相対運動を阻止しかつ第３セレクト摺動体５３の相対運動を許容する第１のセレクト摺動位置から第２セレクト摺動体に対する第１セレクト摺動体５１の相対運動を許容しかつ第３セレクト摺動体５３の相対運動を阻止する第２のセレクト摺動位置に移動可能なセレクト用摺動切換ピン５５と、セレクト用摺動切換ピン５５を第１のセレクト摺動位置から第２のセレクト摺動位置に移動させかつ第２のセレクト摺動位置から第１のセレクト摺動位置への移動を阻止するセレクト用摺動切換弾性体５６とを有し、シフトレバー切換機構４９がシフト用電動モータ１９の回転運動を第２ねじ棒６４ａ及び第２ナット６４ｂを介して直線運動に変換する第２ボールねじ６４と、第２ナット６４ｂに連結されかつ第２ナット６４ｂともに直線運動する第１シフト摺動体６１と、第１シフト摺動体６１に摺動可能に設けられた第２シフト摺動体６２と、第２シフト摺動体６２に摺動可能に設けられかつ非常操作レバー４７に連結された第３シフト摺動体６３と、第２シフト摺動体６２に対する第１シフト摺動体６１の相対運動を阻止しかつ第３シフト摺動体６３の相対運動を許容する第１のシフト摺動位置から第２シフト摺動体に対する第１シフト摺動体６１の相対運動を許容しかつ第３シフト摺動体６３の相対運動を阻止する第２のシフト摺動位置に移動可能なシフト用摺動切換ピン６５と、シフト用摺動切換ピン６５を第１のシフト摺動位置から第２のシフト摺動位置に移動させかつ第２のシフト摺動位置から第１のシフト摺動位置への移動を阻止するシフト用摺動切換弾性体６６とを有することを特徴とする。
【００１０】
この請求項１に記載された非常時切換装置付き変速装置では、セレクト用電動モータ１８及びシフト用電動モータ１９が正常であるときには、セレクトレバー１７及びセレクト用電動モータ１８が連結され、シフトレバー１６及びシフト用電動モータ１９が連結される。この状態で運転者がチェンジレバー３７を操作すると、コントローラ４４は操作検出スイッチ３８の検出出力に基づいてセレクト用電動モータ１８及びシフト用電動モータ１９を制御する。即ち、コントローラ４４は先ずセレクト用電動モータ１８を制御してセレクトレバー１７を駆動し、シフトレバー１６を所定のフォークシャフト１２〜１５に係合させる。次にコントローラ４４はシフト用電動モータ１９を制御してシフトレバー１６を駆動し、フォークシャフト１２〜１５をその軸方向に摺動させて変速ギヤをシフトする。
一方、セレクト用電動モータ１８又はシフト用電動モータ１９のいずれか一方又は双方が故障して、運転者が非常操作レバー４７を操作すると、セレクト用摺動切換ピン５５がセレクト用摺動切換弾性体５６の弾性力にて第１のセレクト摺動位置から第２のセレクト摺動位置に移動するとともに、シフト用摺動切換ピン６５がシフト用摺動切換弾性体６６の弾性力にて第１のシフト摺動位置から第２のシフト摺動位置に移動する。これにより第２セレクト摺動体５２に対する第１セレクト摺動体５１の相対運動が許容されかつ第３セレクト摺動体５３の相対運動が阻止され、第２シフト摺動体６２に対する第１シフト摺動体６１の相対運動が許容されかつ第３シフト摺動体６３の相対運動が阻止される。この状態で運転者が非常操作レバー４７をセレクト方向に操作すると、上記と同様に、セレクトレバー１７が所定のフォークシャフト１２〜１５に係合し、非常操作レバー４７を更にシフト方向に操作すると、シフトレバー１６がフォークシャフト１２〜１５をその軸方向に摺動して変速ギヤがシフトされる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明であって、更に図７〜図１１に示すように、変速ギヤの複数のフォークシャフト１２〜１５のいずれかに選択的に係合可能であって係合したフォークシャフト１２〜１５をその軸方向に摺動可能なシフトレバー１６と、シフトレバー１６を複数のフォークシャフト１２〜１５のいずれかに選択的に係合させるセレクトレバー１７と、セレクトレバー１７を駆動するセレクト用電動モータ１８と、シフトレバー１６を駆動するシフト用電動モータ１９と、運転席に設けられ運転者が操作するチェンジレバー３７と、チェンジレバー３７の操作位置を検出する操作検出スイッチ３８と、操作検出スイッチ３８の検出出力に基づいてセレクト用電動モータ１８及びシフト用電動モータ１９をそれぞれ制御するコントローラ４４とを備えた変速装置であって、チェンジレバー３７を操作せずかつセレクト用電動モータ１８及びシフト用電動モータ１９を介さずにセレクトレバー１７及びシフトレバー１６を切換可能な切換手段７６を備え、切換手段７６がチェンジレバー３７に代って運転者が操作する非常操作レバー４７と、セレクトレバー１７及びセレクト用電動モータ１８の連結を解除しセレクトレバー１７及び非常操作レバー４７を連結するセレクトレバー切換機構７８と、シフトレバー１６及びシフト用電動モータ１９の連結を解除しシフトレバー１６及び非常操作レバー４７を連結するシフトレバー切換機構７９とを有し、セレクトレバー切換機構７８がセレクト用電動モータ１８の回転運動を第１ねじ棒８４ａ及び第１ナット８４ｂを介して直線運動に変換する第１ボールねじ８４と、第１ナット８４ｂに連結されかつ第１セレクト軸８７を中心に回動可能に形成され第１ナット８４ｂの直線運動が第１セレクト軸８７を中心とする回動運動に変換される第１セレクトアーム８１と、第１セレクト軸８７に回動可能に嵌入されかつセレクトレバー１７に連結された第２セレクトアーム８２と、第１セレクト軸８７に回動可能に嵌入されかつ非常操作レバー４７に連結された第３セレクトアーム８３と、第２セレクトアーム８２に対する第１セレクトアーム８１の相対回転を阻止しかつ第３セレクトアーム８３の相対回転を許容する第１のセレクト回転位置から第２セレクトアーム８２に対する第１セレクトアーム８１の相対回転を許容しかつ第３セレクトアーム８３の相対回転を阻止する第２のセレクト回転位置に移動可能なセレクト用回転切換ピン８５と、セレクト用回転切換ピン８５を第１のセレクト回転位置から第２のセレクト回転位置に移動させかつ第２のセレクト回転位置から第１のセレクト回転位置への移動を阻止するセレクト用回転切換弾性体８６とを有し、シフトレバー切換機構７９がシフト用電動モータ１９の回転運動を第２ねじ棒１０４ａ及び第２ナット１０４ｂを介して直線運動に変換する第２ボールねじ１０４と、第２ナット１０４ｂに連結されかつ第１シフト軸１０７を中心に回動可能に形成され第２ナット１０４ｂの直線運動が第１シフト軸１０７を中心とする回動運動に変換される第１シフトアーム１０１と、第１シフト軸１０７に回動可能に嵌入されかつシフトレバー１６に連結された第２シフトアーム１０２と、第１シフト軸１０７に回動可能に嵌入されかつ非常操作レバー４７に連結された第３シフトアーム１０３と、第２シフトアーム１０２に対する第１シフトアーム１０１の相対回転を阻止しかつ第３シフトアーム１０３の相対回転を許容する第１のシフト回転位置から第２シフトアーム１０２に対する第１シフトアーム１０１の相対回転を許容しかつ第３シフトアーム１０３の相対回転を阻止する第２のシフト回転位置に移動可能なシフト用回転切換ピン１０５と、シフト用回転切換ピン１０５を第１のシフト回転位置から第２のシフト回転位置に移動させかつ第２のシフト回転位置から第１のシフト回転位置への移動を阻止するシフト用回転切換弾性体１０６とを有することを特徴とする。
【００１２】
この請求項２に記載された非常時切換装置付き変速装置では、セレクト用電動モータ１８又はシフト用電動モータ１９のいずれか一方又は双方が故障して、運転者が非常操作レバー４７を操作すると、セレクト用回転切換ピン８５がセレクト用回転切換弾性体８６の弾性力にて第１のセレクト回転位置から第２のセレクト回転位置に移動するとともに、シフト用回転切換ピン１０５がシフト用回転切換弾性体１０６の弾性力にて第１のシフト回転位置から第２のシフト回転位置に移動する。これにより第２セレクトアーム８２に対する第１セレクトアーム８１の相対回転が許容されかつ第３セレクトアーム８３の相対回転が阻止され、第２シフトアーム１０２に対する第１シフトアーム１０１の相対回転が許容されかつ第３シフトアーム１０３の相対運動が阻止される。この状態で運転者が非常操作レバー４７をセレクト方向に操作すると、上記と同様に、セレクトレバー１７が所定のフォークシャフト１２〜１５に係合し、非常操作レバー４７を更にシフト方向に操作すると、シフトレバー１６がフォークシャフト１２〜１５をその軸方向に摺動して変速ギヤがシフトされる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明であって、更に図７〜図１１に示すように、セレクトレバー切換機構７８及びシフトレバー切換機構７９が単一の切換ハウジング８０に収容されたことを特徴とする。
この請求項３に記載された非常時切換装置付き変速装置では、切換手段７６の部品点数及び組付工数を低減できる。
【００１４】
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３いずれか１項に係る発明であって、更に図４〜図６に示すように、シフト用電動モータ１９又は非常操作レバー４７によるシフトレバー１６の駆動力を圧縮エアを用いて支援するパワーシフト手段２８がシフトレバー切換機構４９とシフトレバー１６との間に介装されたことを特徴とする。
この請求項４に記載された非常時切換装置付き変速装置では、パワーシフト手段２８がシフト用電動モータ１９又は非常操作レバー４７によるシフトレバー１６の駆動力を支援するので、シフト用電動モータ１９として比較的小出力のモータを用いることができ、シフト用電動モータ１９を小型化できるとともに、非常操作レバー４７を比較的小さい力で操作できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に本発明の第１の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図５に示すように、車両の変速装置１１は変速ギヤの複数のフォークシャフト１２〜１５のいずれかに選択的に係合可能なシフトレバー１６と、このシフトレバー１６を複数のフォークシャフト１２〜１５のいずれかに選択的に係合させるセレクトレバー１７と、セレクトレバー１７を駆動するセレクト用電動モータ１８と、シフトレバー１６を駆動するシフト用電動モータ１９とを備える。複数のフォークシャフト１２〜１５はこの実施の形態では４本であり、これらのフォークシャフト１２〜１５は所定の間隔をあけて互いに平行にかつ軸方向に摺動可能に設けられる（図４及び図５）。これらのフォークシャフト１２〜１５にはスリーブ（図示せず）に係合するシフタフォーク２１（図５）がそれぞれ固着され、シフタフォーク２１は上記フォークシャフト１２〜１５及び変速ギヤ（図示せず）とともにギヤケース２２に収容される。フォークシャフト１２〜１５の上方には平面視で上記フォークシャフト１２〜１５に直交するように保持軸２３が設けられ、シフトレバー１６はこの保持軸２３にスプライン嵌合される（図４及び図５）。保持軸２３はその軸線を中心に回動可能にギヤケース２２に挿入され、シフトレバー１６は保持軸２３の軸線に沿って摺動可能にかつ保持軸２３に対して回動不能にギヤケース２２に収容される。また保持軸２３の一端はギヤケース２２から突出し、この突出した保持軸２３の一端には略Ｌ字状のシフト用ブラケット２４が嵌着される。
【００１６】
シフトレバー１６は上記保持軸２３にスプライン嵌合されたボス部１６ａと、このボス部１６ａの下端に突設されたシフト用突起１６ｂとを有する（図４及び図５）。４本のフォークシャフト１２〜１５には上記シフト用突起１６ｂを挟持可能な一対の挟持片１２ａ〜１５ａがそれぞれ保持軸２３の長手方向に並んで突設され、シフト用突起１６ｂがこれらの挟持片１２ａ〜１５ａに選択的に挟持されることによりシフトレバー１６がフォークシャフト１２〜１５に選択的に係合可能に構成される。またシフトレバー１６のボス部１６ａ外周面には円周方向に延びる凹溝１６ｃが形成される。なお、フォークシャフトは４本ではなく、２本、３本又は５本以上でもよい。
【００１７】
一方、セレクトレバー１７はギヤケース２２に収容され、その基端はギヤケース２２に回動可能に取付けられた支軸２６に嵌着され、更にセレクトレバー１７の先端には上記凹溝１６ｃに遊挿される球状のセレクト用突起１７ａが突設される（図４及び図５）。また支軸２６の上端はギヤケース２２から突出し、この突出した支軸２６の上端にはセレクト用ステー２７の基端が嵌着される。セレクト用電動モータ１８及びシフト用電動モータ１９はキャブ（図示せず）内に設けられ、セレクト用電動モータ１８の出力軸１８ａ（図１〜図３）は第１ワイヤケーブル３１を介してセレクト用ステー２７に接続される。またシフト用電動モータ１９の出力軸１９ａ（図１〜図３）は第２ワイヤケーブル３２及びパワーシフト手段２８を介してシフト用ブラケット２４に接続される。上記セレクト用電動モータ１８及びシフト用電動モータ１９は回転速度、回転角度及びトルクの制御が容易なサーボモータを用いることが好ましい。
【００１８】
第１及び第２ワイヤケーブル３１，３２はそれぞれプッシュプルケーブルである（図１〜図３）。第１ワイヤケーブル３１は車体に配索されたセレクト用アウタケーブル（図示せず）と、このアウタケーブルに挿通されかつこのアウタケーブル内を摺動可能なセレクト用インナケーブル３１ａとを有する。また第２ワイヤケーブル３２は車体に配索されたシフト用アウタケーブル（図示せず）と、このアウタケーブルに挿通されかつこのアウタケーブル内を摺動可能なシフト用インナケーブル３２ａとを有する。なお、上記第１及び第２ワイヤケーブルに替えてリンク機構を用いてもよい。
【００１９】
またパワーシフト手段２８は図６に詳しく示すように、入力に追従して圧縮エアを給排するバルブ部（図示せず）と、この圧縮エアを受けて出力を発生するパワーシリンダ部２８ａと、パワーシリンダ部２８ａで発生した出力をストライカ２８ｂに伝達するシフタロッド２８ｃとを有する。ストライカ２８ｂは上記シフト用ブラケット２４に連結され、シフタロッド２８ｃの先端には略Ｌ字状のシフト用ステー２９の基端が嵌着される。上記パワーシフト手段２８はシフト用電動モータ１９によるシフトレバー１６の駆動力を圧縮エアを用いて支援するように構成される。なお、図１〜図３の符号３６は上記パワーシフト手段２８に接続されたエアタンクであり、このエアタンク３６には上記パワーシフト手段２８に供給される圧縮エアが貯留される。
【００２０】
運転席には運転者が操作するチェンジレバー３７が設けられ、このチェンジレバー３７近傍にはこのレバー３７の操作位置を検出する操作検出スイッチ３８が設けられる（図１〜図３）。また車両には車速を検出する車速センサ３９と、アクセルペダルの踏込み量（アクセル開度）を検出するアクセルセンサ４１と、エンジンの回転速度を検出するエンジン回転センサ４２とが設けられる。更にギヤケース２２には変速位置を検出する変速位置センサ４３が設けられる。操作検出スイッチ３８、車速センサ３９、アクセルセンサ４１、エンジン回転センサ４２及び変速位置センサ４３の各検出出力はコントローラ４４の制御入力に接続され、コントローラ４４の制御出力はセレクト用電動モータ１８及びシフト用電動モータ１９にそれぞれ接続される。
【００２１】
またセレクト用電動モータ１８及び第１ワイヤケーブル３１間と、シフト用電動モータ１９及び第２ワイヤケーブル３２間には、チェンジレバー３７を操作せずかつセレクト用電動モータ１８及びシフト用電動モータ１９を介さずにセレクトレバー１７及びシフトレバー１６を切換可能な切換手段４６が設けられる（図１〜図４）。この切換手段４６はチェンジレバー３７に代って運転者が操作する非常操作レバー４７と、セレクトレバー１７及びセレクト用電動モータ１８の連結を解除しセレクトレバー１７及び非常操作レバー４７を連結するセレクトレバー切換機構４８と、シフトレバー１６及びシフト用電動モータ１９の連結を解除しシフトレバー１６及び非常操作レバー４７を連結するシフトレバー切換機構４９とを有する。
【００２２】
上記非常操作レバー４７は下端が車体に第１ボールジョイント４７ａを介して枢着されたレバー本体４７ｂと、第１ボールジョイント４７ａから水平方向に突設されたステー４７ｃの先端に第２ボールジョイント４７ｄを介して枢着された三角板４７ｅとを有する（図１〜図３）。レバー本体４７ｂを図２の実線矢印の方向に回転させると後述する第３セレクト摺動体５３が摺動し、一点鎖線矢印の方向に回転させると後述する第３シフト摺動体６３が摺動するように構成される。
【００２３】
セレクトレバー切換機構４８はセレクト用電動モータ１８の回転運動を第１ねじ棒５４ａ及び第１ナット５４ｂを介して直線運動に変換する第１ボールねじ５４と、第１ナット５４ｂに連結された第１セレクト摺動体５１と、第１セレクト摺動体５１に摺動可能に設けられた第２セレクト摺動体５２と、第２セレクト摺動体５２に摺動可能に設けられた第３セレクト摺動体５３と、後述する第１のセレクト摺動位置（図１）から第２のセレクト摺動位置（図２及び図３）に移動可能なセレクト用摺動切換ピン５５と、この切換ピン５５を第１のセレクト摺動位置から第２のセレクト摺動位置に移動させるセレクト用摺動切換弾性体５６とを有する。
【００２４】
第１ボールねじ５４の第１ねじ棒５４ａはセレクト用電動モータ１８の出力軸１８ａにカップリング５７を介して連結され、第１ナット５４ｂは第１ねじ棒５４ａに鋼球（図示せず）を介して螺合する。第１セレクト摺動体５１の一端にはセレクト用連結部材５８が突設される。第１ナット５４ｂはこのセレクト用連結部材５８に固着され、第１ナット５４ｂとともに直線運動するように構成される。第２セレクト摺動体５２の他端は第１ワイヤケーブル３１のセレクト用インナケーブル３１ｂを介してセレクト用ステー２７の先端に連結され、第３セレクト摺動体５３の一端は第３ワイヤケーブル３３を介して非常操作レバー４７の三角板４７ｅの上端に連結される。上記第１〜第３セレクト摺動体５１〜５３は図示しないケースに摺動可能に収容される。
【００２５】
また第１及び第２セレクト摺動体５１，５２の略中央には互いに連通可能な第１及び第２通孔５１ａ，５２ａがそれぞれ形成され、第３セレクト摺動体５３の略中央には第２通孔５２ａに連通可能な第３穴５３ａが形成される。セレクト用摺動切換ピン５５の両端は半球状に形成される。この切換ピン５５は第２セレクト摺動体５２に対する第１セレクト摺動体５１の相対運動を阻止しかつ第３セレクト摺動体５３の相対運動を許容する第１のセレクト摺動位置（図１に示すように、第１通孔５１ａ及び第２通孔５２ａにかけて挿入される位置）から、第２セレクト摺動体５２に対する第１セレクト摺動体５１の相対運動を許容しかつ第３セレクト摺動体５３の相対運動を阻止する第２のセレクト摺動位置（図２及び図３に示すように、第２通孔５２ａ及び第３穴５３ａにかけて挿入される位置）に移動可能に構成される。またセレクト用摺動切換弾性体５６はこの実施の形態では、圧縮コイルばねであり、第１セレクト摺動体５１の下面に第１通孔５１ａに臨むように固着されたばね用ケース５９に収容される。なお上記切換ピン５５の長さは第２セレクト摺動体５２の厚さと第３セレクト摺動体５３の第３穴５３ａの穴深さの合計と同一に形成される。また図１〜図３の符号６０はセレクト用摺動切換ピン５５とセレクト用摺動切換弾性体５６との間に介装された鋼球である。
【００２６】
一方、シフトレバー切換機構４９はシフト用電動モータ１９の回転運動を第２ねじ棒６４ａ及び第２ナット６４ｂを介して直線運動に変換する第２ボールねじ６４と、第２ナット６４ｂに連結された第１シフト摺動体６１と、第１シフト摺動体６１に摺動可能に設けられた第２シフト摺動体６２と、第２シフト摺動体６２に摺動可能に設けられた第３シフト摺動体６３と、後述する第１のシフト摺動位置（図１）から第２のシフト摺動位置（図２及び図３）に移動可能なシフト用摺動切換ピン６５と、この切換ピン６５を第１のシフト摺動位置から第２のシフト摺動位置に移動させるシフト用摺動切換弾性体６６とを有する。
【００２７】
第２ボールねじ６４の第２ねじ棒６４ａはシフト用電動モータ１９の出力軸１９ａにカップリング６７を介して連結され、第２ナット６４ｂは第２ねじ棒６４ａに鋼球（図示せず）を介して螺合する。第１シフト摺動体６１の一端にはシフト用連結部材６８が突設される。第２ナット６４ｂはこのシフト用連結部材６８に固着され、第２ナット６４ｂとともに直線運動するように構成される。第２シフト摺動体６２の他端は第２ワイヤケーブル３２のシフト用インナケーブル３２ａを介してシフト用ステー２９の先端に連結され、第３シフト摺動体６３の一端は第４ワイヤケーブル３４を介して非常操作レバー４７のレバー本体４７ｂに連結される。上記第１〜第３シフト摺動体６１〜６３は図示しないケースに摺動可能に収容される。
【００２８】
また第１及び第２シフト摺動体６１，６２の略中央には互いに連通可能な第１及び第２通孔６１ａ，６２ａがそれぞれ形成され、第３シフト摺動体６３の略中央には第２通孔６２ａに連通可能な第３穴６３ａが形成される。シフト用摺動切換ピン６５の両端は半球状に形成される。この切換ピン６５は第２シフト摺動体６２に対する第１シフト摺動体６１の相対運動を阻止しかつ第３シフト摺動体６３の相対運動を許容する第１のシフト摺動位置（図１に示すように、第１通孔６１ａ及び第２通孔６２ａにかけて挿入される位置）から、第２シフト摺動体６２に対する第１シフト摺動体６１の相対運動を許容しかつ第３シフト摺動体６３の相対運動を阻止する第２のシフト摺動位置（図２及び図３に示すように、第２通孔６２ａ及び第３穴６３ａにかけて挿入される位置）に移動可能に構成される。またシフト用摺動切換弾性体６５はこの実施の形態では、圧縮コイルばねであり、第１シフト摺動体６１の下面に第１通孔６１ａに臨むように固着されたばね用ケース６９に収容される。なお上記切換ピン６５の長さは第２シフト摺動体６２の厚さと第３シフト摺動体６３の第３穴６３ａの穴深さの合計と同一に形成される。また図１〜図３の符号７０はシフト用摺動切換ピン６５とシフト用摺動切換弾性体６６との間に介装された鋼球である。更に上記第３及び第４ワイヤケーブル３３，３４はアウタケーブル（図示せず）と、このアウタケーブルに摺動可能に挿通されたインナケーブル３３ａ，３４ａとを有するプッシュプルケーブルである。
【００２９】
このように構成された変速装置１１の動作を説明する。
セレクト用電動モータ１８及びシフト用電動モータ１９が正常であるときには、非常操作レバー４７のレバー本体４７ｂが伏せた状態に保たれている。またこの状態ではレバー本体４７ｂと連動する三角板４７ｅに連結された第３セレクト摺動体５３の第３穴５３ａは、第２セレクト摺動体５２の第２通孔５２ａとセレクト動作内で連通しない位置にあり、かつレバー本体４７ｂに連結された第３シフト摺動体６３の第３穴６３ａは、第２シフト摺動体６２の第２通孔６２ａとシフト動作内で連通しない位置にある。更にセレクト用摺動切換ピン５５は第１のセレクト摺動位置（図１）に位置し、シフト用摺動切換ピン６５は第１のシフト摺動位置（図１）に位置する。これによりセレクトレバー１７及びセレクト用電動モータ１８が連結され、シフトレバー１６及びシフト用電動モータ１９が連結される。この状態で運転者がチェンジレバー３７を操作すると、コントローラ４４は操作検出スイッチ３８、車速センサ３９、アクセルセンサ４１、エンジン回転センサ４２及び変速位置センサ４３の各検出出力に基づいて、先ずセレクト用電動モータ１８を作動させる。セレクト用電動モータ１８が作動すると、このモータ１８の出力軸１８ａ（図１〜図３）の回転運動は第１ねじ棒５４ａ及び第１ナット５４ｂにより直線運動に変換され、この直線運動は第１セレクト摺動体５１、セレクト用摺動切換ピン５５、第２セレクト摺動体５２、第１ワイヤケーブル３１及びセレクト用ステー２７を介してセレクトレバー１７に伝達される。このセレクトレバー１７はシフトレバー１６を保持軸２３に沿って摺動させ、所定のフォークシャフト１２〜１５、例えばフォークシャフト１４の一対の挟持片１４ａ，１４ａに係合させる。
【００３０】
次にコントローラ４４はシフト用電動モータ１９を作動させる。シフト用電動モータ１９が作動すると、このモータ１９の出力軸１９ａ（図１〜図３）の回転運動は第２ねじ棒６４ａ及び第２ナット６４ｂにより直線運動に変換され、この直線運動は第１シフト摺動体６１、シフト用摺動切換ピン６５、第２シフト摺動体６２、第２ワイヤケーブル３２及びシフト用ステー２９を介してパワーシフト手段２８のシフタロッド２８ｃに伝達される。このシフタロッド２８ｃはパワーシフト手段２８による支援を受け、ストライカ２８ｂ、シフト用ブラケット２４及び保持軸２３を介してシフトレバー１６を所定の方向に回転させる。これによりシフト用突起１６ｂの係合したフォークシャフト１４がその軸方向に摺動するので、変速ギヤがシフトされる。このように回転速度、回転位置及びトルクの制御を容易に行えるシフト用電動モータ１９を用いることにより、シフトレバー１６のシフトスピード、シフト位置及びシフト力を微妙にコントロールできるので、変速ギヤの破損を防止できる。またパワーシフト手段２８がシフト用電動モータ１９によるシフトレバー１６の駆動力を支援するので、シフト用電動モータ１９として比較的小出力のモータを用いることができ、これによりシフト用電動モータ１９を小型化できる。
【００３１】
一方、セレクト用電動モータ１８又はシフト用電動モータ１９のいずれか一方又は双方が故障すると、運転者は非常操作レバー４７のレバー本体４７ｂを起こした後に、このレバー本体４７ｂをセレクト方向に一往復、シフト方向に一往復操作する（図２）。これによりセレクト用摺動切換ピン５５がセレクト用摺動切換弾性体５６の弾性力にて第１のセレクト摺動位置（図１）から第２のセレクト摺動位置（図２及び図３）に移動するとともに、シフト用摺動切換ピン６５がシフト用摺動切換弾性体６６の弾性力にて第１のシフト摺動位置（図１）から第２のシフト摺動位置（図２及び図３）に移動する。即ち、第２セレクト摺動体５２に対する第１セレクト摺動体５１の相対運動が許容されかつ第３セレクト摺動体５３の相対運動が阻止される（セレクトレバー１７及び非常操作レバー４７が連結される。）とともに、第２シフト摺動体６２に対する第１シフト摺動体６１の相対運動が許容されかつ第３シフト摺動体６３の相対運動が阻止される（シフトレバー１６及び非常操作レバー４７が連結される。）。
【００３２】
この状態で運転者が非常操作レバー４７のレバー本体４７ｂを図２の実線矢印の方向（セレクト方向）に操作すると、この操作力は第３ワイヤケーブル３３、第３セレクト摺動体５３、セレクト用摺動切換ピン５５、第２セレクト摺動体５２、第１ワイヤケーブル３１及びセレクト用ステー２７を介してセレクトレバー１７に伝達される。このセレクトレバー１７はシフトレバー１６を保持軸２３に沿って摺動させ、所定のフォークシャフト１２〜１５、例えばフォークシャフト１４の一対の挟持片１４ａ，１４ａに係合させる。
【００３３】
次に運転者が非常操作レバー４７のレバー本体４７ｂを図２の一点鎖線矢印の方向（シフト方向）に操作すると、この操作力は第４ワイヤケーブル３４、第３シフト摺動体６３、シフト用摺動切換ピン６５、第２シフト摺動体６２、第２ワイヤケーブル３２及びシフト用ステー２９を介してパワーシフト手段２８のシフタロッド２８ｃに伝達される。このシフタロッド２８ｃはパワーシフト手段２８による支援を受け、ストライカ２８ｂ、シフト用ブラケット２４及び保持軸２３を介してシフトレバー１６を所定の方向に回転させる。これによりシフト用突起１６ｂの係合したフォークシャフト１４がその軸方向に摺動するので、変速ギヤがシフトされる。この結果、セレクト用電動モータ１８又はシフト用電動モータ１９のいずれか一方又は双方が故障しても、変速ギヤを手動でシフトでき、車両は自走することができる。またパワーシフト手段２８が非常操作レバー４７の操作力を支援するので、運転者は非常操作レバー４７を比較的小さい力で操作することができる。
【００３４】
図７〜図１２は本発明の第２の実施の形態を示す。図７〜図１０において図１〜図４と同一符号は同一部品を示す。
この実施の形態では、切換手段７６が非常操作レバー４７と、セレクトレバー切換機構７８と、シフトレバー切換機構７９とを有し、セレクトレバー切換機構７８及びシフトレバー切換機構７９が単一の切換ハウジング８０に収容される。この切換ハウジング８０はパワーシフト手段２８の下方のギヤケース２２側面に取付けられる。セレクトレバー切換機構７８はセレクト用電動モータ１８の回転運動を第１ねじ棒８４ａ及び第１ナット８４ｂを介して直線運動に変換する第１ボールねじ８４と、第１ナット８４ｂに連結されかつ第１セレクト軸８７を中心に回動可能に形成された第１セレクトアーム８１と、第１セレクト軸８７に回動可能に嵌入された第２及び第３セレクトアーム８２，８３と、後述する第１のセレクト回転位置（図１２（ａ））から第２のセレクト回転位置（図１２（ｂ））に移動可能なセレクト用回転切換ピン８５（図１２）と、この切換ピン８５を第１のセレクト回転位置から第２のセレクト回転位置に移動させるセレクト用回転切換弾性体８６（図１２）とを有する。
【００３５】
第１ボールねじ８４の第１ねじ棒８４ａはセレクト用電動モータ１８の出力軸１８ａ（図７〜図９）にカップリング５７を介して連結され、第１ナット８４ｂは第１ねじ棒８４ａに鋼球（図示せず）を介して螺合する（図７〜図９及び図１１）。第１セレクト軸８７は第１セレクトアーム８１の上端に突設され、切換ハウジング８０に回動可能に取付けられる（図１１及び図１２）。即ち、第１セレクトアーム８１の上端は切換ハウジング８０に第１セレクト軸８７を介して枢着される。第１セレクトアーム８１の下端にはセレクト用切欠き８１ｂが形成され、この切欠き８１ｂは第１ナット８４ｂの外周面に突設されたセレクト用突起８４ｃに係合される。また第２セレクトアーム８２はそのほぼ中央が第１セレクト軸８７に回動可能に嵌入され（図７〜図９、図１１及び図１２）、切換ハウジング８０から突出する第２セレクトアーム８２の上端は第１リンク機構９１を介してセレクト用ステー２７の先端に連結される（図７〜図１０）。第３セレクトアーム８３は上端が第１セレクト軸８７に回動可能に嵌入されたインナアーム部８３ｂと、インナアーム部８３ｂと一体的にかつ第１セレクト軸８７と同一軸線上に設けられ先端が切換ハウジング８０から突出する第２セレクト軸８３ｃと、上端が第２セレクト軸８３ｃの先端に嵌着され下端が第３ワイヤケーブル３３のインナケーブル３３ａに接続されたアウタアーム部８３ｄとを有する（図１２）。上記第１リンク機構９１は一端が第２セレクトアーム８２の上端に接続され他端が第１ベルクランク９１ｄの下端に接続された第１セレクト用リンク９１ａと、下端が第１ベルクランク９１ｄの上端に接続され上端が第２ベルクランク９１ｅの下端に接続された第２セレクト用リンク９１ｂと、一端が第２ベルクランク９１ｅの上端に接続され他端がセレクト用ステー２７の先端に接続された第３セレクト用リンク９１ｃとを有する（図７〜図１０）。上記第１〜第３セレクト用リンク９１ａ〜９１ｃの各両端と第１及び第２ベルクランク９１ｄ，９１ｂの各両端はボールジョイントを介して各部材にそれぞれ接続される。
【００３６】
また図１２に詳しく示すように、第１セレクトアーム８１の略中央には第１通孔８１ａが形成され、第２セレクトアーム８２の下端には第１通孔８１ａに連通可能な第２通孔８２ａが形成され、第３セレクトアーム８３の上部近傍には第２通孔８２ａに連通可能な第３穴８３ａが形成される。セレクト用回転切換ピン８５は円柱状に形成される。この切換ピン８５は第２セレクトアーム８２に対する第１セレクトアーム８１の相対回転を阻止しかつ第３セレクトアーム８３の相対回転を許容する第１のセレクト回転位置（図１２（ａ）に示すように、第１通孔８１ａ及び第２通孔８２ａにかけて挿入される位置）から、第２セレクトアーム８２に対する第１セレクトアーム８１の相対回転を許容しかつ第３セレクトアーム８３の相対回転を阻止する第２のセレクト回転位置（図１２（ｂ）に示すように、第２通孔８２ａ及び第３穴８３ａにかけて挿入される位置）に移動可能に構成される。またセレクト用回転切換弾性体８６はこの実施の形態では、圧縮コイルばねであり、第１セレクトアーム８１の第１通孔８１ａに挿入される。なお上記切換ピン８５の長さは第２セレクトアーム８２の厚さと第３セレクトアーム８３の第３穴８３ａの穴深さの合計と同一に形成される。また図１２（ａ）及び（ｂ）の符号８８はセレクト用回転切換ピン８５とセレクト用回転切換弾性体８６との間に介装された鋼球である。更に図１１の符号８９は第１ねじ棒８４ａの軸方向に所定の隙間を設けて第１ねじ棒８４ａの軸方向への移動を最小限に抑えるベアリングホルダである。
【００３７】
一方、シフトレバー切換機構７９はシフト用電動モータ１９の回転運動を第２ねじ棒１０４ａ及び第２ナット１０４ｂを介して直線運動に変換する第２ボールねじ１０４と、第２ナット１０４ｂに連結されかつ第１シフト軸１０７を中心に回動可能に形成された第１シフトアーム１０１と、第１シフト軸１０７に回動可能に嵌入された第２及び第３シフトアーム１０２，１０３と、後述する第１のシフト回転位置（図７）から第２のシフト回転位置（図８及び図９）に移動可能なシフト用回転切換ピン１０５（図１２）と、この切換ピン１０５を第１のシフト回転位置から第２のシフト回転位置に移動させるシフト用回転切換弾性体１０６（図１２）とを有する。
【００３８】
第２ボールねじ１０４の第２ねじ棒１０４ａはシフト用電動モータ１９の出力軸１９ａ（図７〜図９）にカップリングを介して連結され、第２ナット１０４ｂは第２ねじ棒１０４ａに鋼球（図示せず）を介して螺合する（図７〜図９及び図１１）。第１シフト軸１０７は第１シフトアーム１０１の上端に突設され、切換ハウジング８０に回動可能に取付けられる（図１１及び図１２）。即ち、第１シフトアーム１０１の上端は切換ハウジング８０に第１シフト軸１０７を介して枢着される。第１シフトアーム１０１の下端にはシフト用切欠き１０１ｂが形成され、この切欠き１０１ｂは第２ナット１０４ｂの外周面に突設されたシフト用突起１０４ｃに係合される。また第２シフトアーム１０２はそのほぼ中央が第１シフト軸１０７に回動可能に嵌入され（図７〜図９、図１１及び図１２）、切換ハウジング８０から突出する第２シフトアーム１０２の上端は第２リンク機構１１２を介してシフト用ステー２９の先端に連結される（図７〜図１０）。第３シフトアーム１０３は上端が第１シフト軸１０７に回動可能に嵌入されたインナアーム部１０３ｂと、インナアーム部１０３ｂと一体的にかつ第１シフト軸１０７と同一軸線上に設けられ先端が切換ハウジング８０から突出する第２シフト軸１０３ｃと、上端が第２シフト軸１０３ｃの先端に嵌着され下端が第４ワイヤケーブル３４のインナケーブル３４ａに接続されたアウタアーム部１０３ｄとを有する（図１２）。上記第２リンク機構１１２は一端が第２シフトアーム１０２の上端に接続され他端がシフト用ステー２９の先端に接続されたシフト用リンク１１２ａを有する（図７〜図１０）。このシフト用リンク１１２ａの両端はボールジョイントを介して第２シフトアーム１０２及びシフト用ステー２９にそれぞれ接続される。
【００３９】
また図１２に詳しく示すように、第１シフトアーム１０１の略中央には第１通孔１０１ａが形成され、第２シフトアーム１０２の下端には第１通孔１０１ａに連通可能な第２通孔１０２ａが形成され、第３シフトアーム１０３の上部近傍には第２通孔１０２ａに連通可能な第３穴１０３ａが形成される。シフト用回転切換ピン１０５は円柱状に形成される。この切換ピン１０５は第２シフトアーム１０２に対する第１シフトアーム１０１の相対回転を阻止しかつ第３シフトアーム１０３の相対回転を許容する第１のシフト回転位置（図１２（ａ）に示すように、第１通孔１０１ａ及び第２通孔１０２ａにかけて挿入される位置）から、第２シフトアーム１０２に対する第１シフトアーム１０１の相対回転を許容しかつ第３シフトアーム１０３の相対回転を阻止する第２のシフト回転位置（図１２（ｂ）に示すように、第２通孔１０２ａ及び第３穴１０３ａにかけて挿入される位置）に移動可能に構成される。またシフト用回転切換弾性体１０６はこの実施の形態では、圧縮コイルばねであり、第１シフトアーム１０１の第１通孔１０１ａに挿入される。なお上記切換ピン１０５の長さは第２シフトアーム１０２の厚さと第３シフトアーム１０３の第３穴１０３ａの穴深さの合計と同一に形成される。また図１２（ａ）及び（ｂ）の符号１０８はシフト用回転切換ピン１０５とシフト用回転切換弾性体１０６との間に介装された鋼球であり、図１１の符号１０９は第２ねじ棒１０４ａの軸方向に所定の隙間を設けて第２ねじ棒１０４ａの軸方向への移動を最小限に抑えるベアリングホルダである。更に上記第１及び第２リンク機構に替えて、プッシュプルケーブルにより構成されるワイヤケーブルを用いてもよい。上記以外は第１の実施の形態と同一に構成される。
【００４０】
このように構成された変速装置７１の動作を説明する。
セレクト用電動モータ１８及びシフト用電動モータ１９が正常であるときには、非常操作レバー４７のレバー本体４７ｂが伏せた状態に保たれている。またこの状態ではレバー本体４７ｂと連動する三角板４７ｅに連結された第３セレクトアーム８３の第３穴８３ａは、第２セレクトアーム８２の第２通孔８２ａとセレクト動作内で連通しない位置にあり、かつレバー本体４７ｂに連結された第３シフトアーム１０３の第３穴１０３ａは、第２シフトアーム１０２の第２通孔１０２ａとシフト動作内で連通しない位置にある。更にセレクト用回転切換ピン８５は第１のセレクト回転位置（図１２（ａ））に位置し、シフト用回転切換ピン１０５は第１のシフト回転位置（図１２（ａ））に位置する。これによりセレクトレバー１７及びセレクト用電動モータ１８が連結され、シフトレバー１６及びシフト用電動モータ１９が連結される。この状態で運転者がチェンジレバー３７を操作すると、コントローラ４４は操作検出スイッチ３８、車速センサ３９、アクセルセンサ４１、エンジン回転センサ４２及び変速位置センサ４３の各検出出力に基づいて、先ずセレクト用電動モータ１８を作動させる。セレクト用電動モータ１８が作動すると、このモータ１８の出力軸１８ａ（図７〜図９）の回転運動は第１ねじ棒８４ａ及び第１ナット８４ｂにより直線運動に変換され、この直線運動は第１セレクトアーム８１、セレクト用回転切換ピン８５、第２セレクトアーム８２、第１リンク機構９１及びセレクト用ステー２７を介してセレクトレバー１７に伝達される。このセレクトレバー１７はシフトレバー１６を保持軸２３に沿って摺動させ、所定のフォークシャフト１２〜１５、例えばフォークシャフト１４の一対の挟持片１４ａ，１４ａに係合させる。
【００４１】
次にコントローラ４４はシフト用電動モータ１９を作動させる。シフト用電動モータ１９が作動すると、このモータ１９の出力軸１９ａ（図７〜図９）の回転運動は第２ねじ棒１０４ａ及び第２ナット１０４ｂにより直線運動に変換され、この直線運動は第１シフトアーム１０１、シフト用回転切換ピン１０５、第２シフトアーム１０２、第２リンク機構１１２及びシフト用ステー２９を介してパワーシフト手段２８のシフタロッド２８ｃに伝達される。このシフタロッド２８ｃはパワーシフト手段２８による支援を受け、ストライカ２８ｂ、シフト用ブラケット２４及び保持軸２３を介してシフトレバー１６を所定の方向に回転させる。これによりシフト用突起１６ｂの係合したフォークシャフト１４がその軸方向に摺動するので、変速ギヤがシフトされる。この結果、第１の実施の形態と同様に、シフト用電動モータ１９によりシフトレバー１６のシフトスピード、シフト位置及びシフト力を微妙にコントロールできるので、変速ギヤの破損を防止でき、またパワーシフト手段２８がシフト用電動モータ１９によるシフトレバー１６の駆動力を支援するので、シフト用電動モータ１９として比較的小出力のモータを用いることができ、これによりシフト用電動モータ１９を小型化できる。
【００４２】
一方、セレクト用電動モータ１８又はシフト用電動モータ１９のいずれか一方又は双方が故障すると、運転者は非常操作レバー４７のレバー本体４７ｂを起こした後に、このレバー本体４７ｂをセレクト方向に一往復、シフト方向に一往復操作する（図８）。これによりセレクト用回転切換ピン８５がセレクト用回転切換弾性体８６の弾性力にて第１のセレクト回転位置（図１２（ａ））から第２のセレクト回転位置（図１２（ｂ））に移動するとともに、シフト用回転切換ピン１０５がシフト用回転切換弾性体１０６の弾性力にて第１のシフト回転位置（図１２（ａ））から第２のシフト回転位置（図１２（ｂ））に移動する。即ち、第２セレクトアーム８２に対する第１セレクトアーム８１の相対回転が許容されかつ第３セレクトアーム８３の相対回転が阻止される（セレクトレバー１７及び非常操作レバー４７が連結される。）とともに、第２シフトアーム１０２に対する第１シフトアーム１０１の相対回転が許容されかつ第３シフトアーム１０３の相対回転が阻止される（シフトレバー１６及び非常操作レバー４７が連結される。）。
【００４３】
この状態で運転者が非常操作レバー４７のレバー本体４７ｂを図８の実線矢印の方向（セレクト方向）に操作すると、この操作力は第３ワイヤケーブル３３、第３セレクトアーム８３、セレクト用回転切換ピン８５、第２セレクトアーム８２、第１リンク機構９１及びセレクト用ステー２７を介してセレクトレバー１７に伝達される。このセレクトレバー１７はシフトレバー１６を保持軸２３に沿って摺動させ、所定のフォークシャフト１２〜１５、例えばフォークシャフト１４の一対の挟持片１４ａ，１４ａに係合させる。
【００４４】
次に運転者が非常操作レバー４７のレバー本体４７ｂを図８の一点鎖線矢印の方向（シフト方向）に操作すると、この操作力は第４ワイヤケーブル３４、第３シフトアーム１０３、シフト用回転切換ピン１０５、第２シフトアーム１０２、第２リンク機構１１２及びシフト用ステー２９を介してパワーシフト手段２８のシフタロッド２８ｃに伝達される。このシフタロッド２８ｃはパワーシフト手段２８による支援を受け、ストライカ２８ｂ、シフト用ブラケット２４及び保持軸２３を介してシフトレバー１６を所定の方向に回転させる。これによりシフト用突起１６ｂの係合したフォークシャフト１４がその軸方向に摺動するので、変速ギヤがシフトされる。この結果、第１の実施の形態と同様に、セレクト用電動モータ１８又はシフト用電動モータ１９のいずれか一方又は双方が故障しても、変速ギヤを手動でシフトでき、車両は自走することができ、またパワーシフト手段２８が非常操作レバー４７の操作力を支援するので、運転者は非常操作レバー４７を比較的小さい力で操作することができる。更にセレクトレバー切換機構７８及びシフトレバー切換機構７９が単一の切換ハウジング８０に収容されるので、第１の実施の形態より切換手段７６の部品点数及び組付工数を低減できる。
【００４５】
更に第１の実施の形態では第１〜第３セレクト摺動体及び第１〜第３シフト摺動体がそれぞれ直線運動するのに対し、第２の実施の形態では第１〜第３セレクトアーム及び第１〜第３シフトアームが回転運動しかつ切換手段にセレクト用回転切換ピン及びシフト用回転切換ピンを盛込むことにより、切換手段をコンパクトに製作できる利点を有する。
【００４６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、セレクトレバーがシフトレバーを複数のフォークシャフトのいずれかに選択的に係合させ、コントローラが操作検出スイッチの検出出力に基づいてセレクト用電動モータ及びシフト用電動モータを制御し、切換手段がチェンジレバーを操作せずかつ上記モータを介さずにセレクトレバー及びシフトレバーを切換えるように構成したので、運転者が切換手段の非常操作レバーを操作すると、セレクトレバー切換機構がセレクトレバー及びセレクト用電動モータの連結を解除しセレクトレバー及び非常操作レバーを連結するとともに、シフトレバー切換機構がシフトレバー及びシフト用電動モータの連結を解除しシフトレバー及び非常操作レバーを連結する。この結果、運転者が非常操作レバーをセレクト方向に操作すると、所定のフォークシャフトに係合し、非常操作レバーを更にシフト方向に操作すると、シフトレバーがフォークシャフトをその軸方向に摺動するので、変速ギヤを手動でシフトすることができる。
【００４７】
またセレクト用電動モータに第１ボールねじを介して第１セレクト摺動体を連結し、第１セレクト摺動体に第２セレクト摺動体を介して摺動可能に設けられた第３セレクト摺動体を非常操作レバーに連結し、シフト用電動モータに第２ボールねじを介して第１シフト摺動体を連結し、第１シフト摺動体に第２シフト摺動体を介して摺動可能に設けられた第３シフト摺動体を非常操作レバーに連結すれば、非常操作レバーを操作すると、セレクト用摺動切換ピンがセレクト用摺動切換弾性体の弾性力にて第１のセレクト摺動位置から第２のセレクト摺動位置に移動するとともに、シフト用摺動切換ピンがシフト用摺動切換弾性体の弾性力にて第１のシフト摺動位置から第２のシフト摺動位置に移動する。この結果、上記と同様に変速ギヤを手動でシフトすることができる。
【００４８】
また第１セレクト軸を中心に回動可能な第１セレクトアームをセレクト用電動モータに第１ボールねじを介して連結し、第１セレクト軸に第２セレクトアーム及び第３セレクトアームを回動可能に取付けるとともに第３セレクトアームを非常操作レバーに連結し、第１シフト軸を中心に回動可能な第１シフトアームをシフト用電動モータに第２ボールねじを介して連結し、第１シフト軸に第２シフトアーム及び第３シフトアームを回動可能に取付けるとともに第３シフトアームを非常操作レバーに連結すれば、非常操作レバーを操作すると、セレクト用回転切換ピンがセレクト用回転切換弾性体の弾性力にて第１のセレクト回転位置から第２のセレクト回転位置に移動するとともに、シフト用回転切換ピンがシフト用回転切換弾性体の弾性力にて第１のシフト回転位置から第２のシフト回転位置に移動する。この結果、上記と同様に変速ギヤを手動でシフトすることができる。
【００４９】
またセレクトレバー切換機構及びシフトレバー切換機構を単一の切換ハウジングに収容すれば、切換手段の部品点数及び組付工数を低減できる。
更にシフト用電動モータ又は非常操作レバーによるシフトレバーの駆動力を圧縮エアを用いて支援するパワーシフト手段をシフトレバー切換機構とシフトレバーとの間に介装すれば、シフト用電動モータとして比較的小出力のモータを用いることができ、シフト用電動モータを小型化できるとともに、非常操作レバーを比較的小さい力で操作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第１実施形態の通常運転時の変速装置を示す構成図。
【図２】第２セレクト摺動体に対する第３セレクト摺動体の相対運動と、第２シフト摺動体に対する第３シフト摺動体の相対運動とが阻止された状態を示す図１に対応する構成図。
【図３】非常運転時の変速装置を示す図１に対応する構成図。
【図４】その変速装置のフォークシャフト、セレクトレバー及びシフトレバーを含む要部斜視図。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図。
【図６】図５のＢ−Ｂ線断面図。
【図７】本発明の第２実施形態を通常運転時の変速装置を示す図１に対応する構成図。
【図８】第２セレクトアームに対する第３セレクトアームの相対運動と、第２シフトアームに対する第３シフトアームの相対運動とが阻止された状態を示す図７に対応する構成図。
【図９】非常運転時の変速装置を示す図７に対応する構成図。
【図１０】その変速装置のフォークシャフト、セレクトレバー及びシフトレバーを含む要部斜視図。
【図１１】図１０のＣ−Ｃ線断面図。
【図１２】図１１のＤ−Ｄ線断面図。
【符号の説明】
１１，７１ 変速装置
１２〜１５ フォークシャフト
１６ シフトレバー
１７ セレクトレバー
１８ セレクト用電動モータ
１９ シフト用電動モータ
３７ チェンジレバー
３８ 操作検出スイッチ
４４ コントローラ
４６，７６ 切換手段
４７ 非常操作レバー
４８，７８ セレクトレバー切換機構
４９，７９ シフトレバー切換機構
５１ 第１セレクト摺動体
５２ 第２セレクト摺動体
５３ 第３セレクト摺動体
５４，８４ 第１ボールねじ
５４ａ，８４ａ 第１ねじ棒
５４ｂ，８４ｂ 第１ナット
５５ セレクト用摺動切換ピン
５６ セレクト用摺動切換弾性体
６１ 第１シフト摺動体
６２ 第２シフト摺動体
６３ 第３シフト摺動体
６４，１０４ 第２ボールねじ
６４ａ，１０４ａ 第２ねじ棒
６４ｂ，１０４ｂ 第２ナット
６５ シフト用摺動切換ピン
６６ シフト用摺動切換弾性体
８１ 第１セレクトアーム
８２ 第２セレクトアーム
８３ 第３セレクトアーム
８５ セレクト用回転切換ピン
８６ セレクト用回転切換弾性体
８７ 第１セレクト軸
１０１ 第１シフトアーム
１０２ 第２シフトアーム
１０３ 第３シフトアーム
１０５ シフト用回転切換ピン
１０６ シフト用回転切換弾性体
１０７ 第１シフト軸
Claims (4)
- 変速ギヤの複数のフォークシャフト (12 〜 15) のいずれかに選択的に係合可能であって前記係合したフォークシャフト (12 〜 15) をその軸方向に摺動可能なシフトレバー (16) と、
前記シフトレバー (16) を前記複数のフォークシャフト (12 〜 15) のいずれかに選択的に係合させるセレクトレバー (17) と、
前記セレクトレバー (17) を駆動するセレクト用電動モータ (18) と、
前記シフトレバー (16) を駆動するシフト用電動モータ (19) と、
運転席に設けられ運転者が操作するチェンジレバー (37) と、
前記チェンジレバー (37) の操作位置を検出する操作検出スイッチ (38) と、
前記操作検出スイッチ (38) の検出出力に基づいて前記セレクト用電動モータ (18) 及び前記シフト用電動モータ (19) をそれぞれ制御するコントローラ (44) と
を備えた変速装置であって、
前記チェンジレバー (37) を操作せずかつ前記セレクト用電動モータ (18) 及び前記シフト用電動モータ (19) を介さずに前記セレクトレバー (17) 及び前記シフトレバー (16) を切換可能な切換手段 (46) を備え、
前記切換手段 (46) が
前記チェンジレバー (37) に代って前記運転者が操作する非常操作レバー (47) と、
前記セレクトレバー (17) 及び前記セレクト用電動モータ (18) の連結を解除し前記セレクトレバー (17) 及び前記非常操作レバー (47) を連結するセレクトレバー切換機構 (48) と、
前記シフトレバー (16) 及び前記シフト用電動モータ (19) の連結を解除し前記シフトレバー (16) 及び前記非常操作レバー (47) を連結するシフトレバー切換機構 (49) と
を有し、
前記セレクトレバー切換機構(48)が
前記セレクト用電動モータ(18)の回転運動を第１ねじ棒(54a)及び第１ナット(54b)を介して直線運動に変換する第１ボールねじ(54)と、
前記第１ナット(54b)に連結されかつ前記第１ナット(54b)ともに直線運動する第１セレクト摺動体(51)と、
前記第１セレクト摺動体(51)に摺動可能に設けられた第２セレクト摺動体(52)と、
前記第２セレクト摺動体(52)に摺動可能に設けられかつ前記非常操作レバー(47)に連結された第３セレクト摺動体(53)と、
前記第２セレクト摺動体(52)に対する前記第１セレクト摺動体(51)の相対運動を阻止しかつ前記第３セレクト摺動体(53)の相対運動を許容する第１のセレクト摺動位置から前記第２セレクト摺動体(52)に対する前記第１セレクト摺動体(51)の相対運動を許容しかつ前記第３セレクト摺動体(53)の相対運動を阻止する第２のセレクト摺動位置に移動可能なセレクト用摺動切換ピン(55)と、
前記セレクト用摺動切換ピン(55)を前記第１のセレクト摺動位置から前記第２のセレクト摺動位置に移動させかつ前記第２のセレクト摺動位置から前記第１のセレクト摺動位置への移動を阻止するセレクト用摺動切換弾性体(56)とを有し、
前記シフトレバー切換機構(49)が
前記シフト用電動モータ(19)の回転運動を第２ねじ棒(64a)及び第２ナット(64b)を介して直線運動に変換する第２ボールねじ(64)と、
前記第２ナット(64b)に連結されかつ前記第２ナット(64b)ともに直線運動する第１シフト摺動体(61)と、
前記第１シフト摺動体(61)に摺動可能に設けられた第２シフト摺動体(62)と、
前記第２シフト摺動体(62)に摺動可能に設けられかつ前記非常操作レバー(47)に連結された第３シフト摺動体(63)と、
前記第２シフト摺動体(62)に対する前記第１シフト摺動体(61)の相対運動を阻止しかつ前記第３シフト摺動体(63)の相対運動を許容する第１のシフト摺動位置から前記第２シフト摺動体(62)に対する前記第１シフト摺動体(61)の相対運動を許容しかつ前記第３シフト摺動体(63)の相対運動を阻止する第２のシフト摺動位置に移動可能なシフト用摺動切換ピン(65)と、
前記シフト用摺動切換ピン(65)を前記第１のシフト摺動位置から前記第２のシフト摺動位置に移動させかつ前記第２のシフト摺動位置から前記第１のシフト摺動位置への移動を阻止するシフト用摺動切換弾性体(66)とを有する
ことを特徴とする非常時切換装置付き変速装置。 - 変速ギヤの複数のフォークシャフト (12 〜 15) のいずれかに選択的に係合可能であって前記係合したフォークシャフト (12 〜 15) をその軸方向に摺動可能なシフトレバー (16) と、
前記シフトレバー (16) を前記複数のフォークシャフト (12 〜 15) のいずれかに選択的に係合させるセレクトレバー (17) と、
前記セレクトレバー (17) を駆動するセレクト用電動モータ (18) と、
前記シフトレバー (16) を駆動するシフト用電動モータ (19) と、
運転席に設けられ運転者が操作するチェンジレバー (37) と、
前記チェンジレバー (37) の操作位置を検出する操作検出スイッチ (38) と、
前記操作検出スイッチ (38) の検出出力に基づいて前記セレクト用電動モータ (18) 及び前記シフト用電動モータ (19) をそれぞれ制御するコントローラ (44) と
を備えた変速装置であって、
前記チェンジレバー (37) を操作せずかつ前記セレクト用電動モータ (18) 及び前記シフト用電動モータ (19) を介さずに前記セレクトレバー (17) 及び前記シフトレバー (16) を切換可能な切換手段 (76) を備え、
前記切換手段 (76) が
前記チェンジレバー (37) に代って前記運転者が操作する非常操作レバー (47) と、
前記セレクトレバー (17) 及び前記セレクト用電動モータ (18) の連結を解除し前記セレクトレバー (17) 及び前記非常操作レバー (47) を連結するセレクトレバー切換機構 (78) と、
前記シフトレバー (16) 及び前記シフト用電動モータ (19) の連結を解除し前記シフトレバー (16) 及び前記非常操作レバー (47) を連結するシフトレバー切換機構 (79) と
を有し、
前記セレクトレバー切換機構(78)が
前記セレクト用電動モータ(18)の回転運動を第１ねじ棒(84a)及び第１ナット(84b)を介して直線運動に変換する第１ボールねじ(84)と、
前記第１ナット(84b)に連結されかつ第１セレクト軸(87)を中心に回動可能に形成され前記第１ナット(84b)の直線運動が第１セレクト軸(87)を中心とする回動運動に変換される第１セレクトアーム(81)と、
前記第１セレクト軸(87)に回動可能に嵌入されかつ前記セレクトレバー(17)に連結された第２セレクトアーム(82)と、
前記第１セレクト軸(87)に回動可能に嵌入されかつ前記非常操作レバー(47)に連結された第３セレクトアーム(83)と、
前記第２セレクトアーム(82)に対する前記第１セレクトアーム(81)の相対回転を阻止しかつ前記第３セレクトアーム(83)の相対回転を許容する第１のセレクト回転位置から前記第２セレクトアーム(82)に対する前記第１セレクトアーム(81)の相対回転を許容しかつ前記第３セレクトアーム(83)の相対回転を阻止する第２のセレクト回転位置に移動可能なセレクト用回転切換ピン(85)と、
前記セレクト用回転切換ピン(85)を前記第１のセレクト回転位置から前記第２のセレクト回転位置に移動させかつ前記第２のセレクト回転位置から前記第１のセレクト回転位置への移動を阻止するセレクト用回転切換弾性体(86)とを有し、
前記シフトレバー切換機構(79)が
前記シフト用電動モータ(19)の回転運動を第２ねじ棒(104a)及び第２ナット(104b)を介して直線運動に変換する第２ボールねじ(104)と、
前記第２ナット(104b)に連結されかつ第１シフト軸(107)を中心に回動可能に形成され前記第２ナット(104b)の直線運動が前記第１シフト軸(107)を中心とする回動運動に変換される第１シフトアーム(101)と、
前記第１シフト軸(107)に回動可能に嵌入されかつ前記シフトレバー(16)に連結された第２シフトアーム(102)と、
前記第１シフト軸(107)に回動可能に嵌入されかつ前記非常操作レバー(47)に連結された第３シフトアーム(103)と、
前記第２シフトアーム(102)に対する前記第１シフトアーム(101)の相対回転を阻止しかつ前記第３シフトアーム(103)の相対回転を許容する第１のシフト回転位置から前記第２シフトアーム(102)に対する前記第１シフトアーム(101)の相対回転を許容しかつ前記第３シフトアーム(103)の相対回転を阻止する第２のシフト回転位置に移動可能なシフト用回転切換ピン(105)と、
前記シフト用回転切換ピン(105)を前記第１のシフト回転位置から前記第２のシフト回転位置に移動させかつ前記第２のシフト回転位置から前記第１のシフト回転位置への移動を阻止するシフト用回転切換弾性体(106)とを有する
ことを特徴とする非常時切換装置付き変速装置。 - セレクトレバー切換機構(78)及びシフトレバー切換機構(79)が単一の切換ハウジング(80)に収容された請求項１又は２記載の非常時切換装置付き変速装置。
- シフト用電動モータ(19)又は非常操作レバー(47)によるシフトレバー(16)の駆動力を圧縮エアを用いて支援するパワーシフト手段(28)がシフトレバー切換機構(49,79)とシフトレバー(16)との間に介装された請求項１ないし３いずれか１項に記載の非常時切換装置付き変速装置。
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