JP3803224B2 - Booster for transmission operation - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、変速機操作用倍力装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
トラックなど大型車両においては、変速機のシフト操作力を軽減するため、変速機操作用倍力装置が用いられる。図4,図5にその一例を説明すると、1はパワーシリンダであり、その内部にピストン3が収装される。ピストン3はシフタロッド4(出力軸)の外周に固定され、これが仕切る2つの室A,Bのいずれかに圧縮空気(作動圧)の供給を受ける(他方は大気開放)と、圧縮空気によりピストン3に出力が発生する。
【0003】
この出力はシフタロッド4からストライカ5へ伝達され、変速機のシフトフォークを作動させる。ストライカ5はシフタロッド4の外周に固定され、図示しない内部にアクチェーティングロッド6(入力軸)に対するディテント機構(ロッド側の球面に嵌合するスチールボールと、これを球面に付勢するスプリングと、を備える)が収装される。
【0004】
アクチェーティングロッド6はシフタロッド4に挿入され、その先端にパイプ7の一端がコネクタ8により連結される。パイプ7はその他端に圧縮空気の供給配管が接続され、後述するバルブ手段10の一次側室11に穴12を通して圧縮空気を供給する。アクチェーティングロッド6の突出端にチェンジレバーの端末が連結され、レバー操作力(シフト操作力)を受け、シフタロッド4と相対変位を生じる(ディテント機構のスチールボールが球面を乗り上げる)と、ピストン3に出力が発生する。
【0005】
バルブ手段10はパイプ7とシフタロッド4との間に組み付けられる。シフタロッド4の内周に1対の筒状体13a,13bが固定される。筒状体13a,13bの内周に径方向へ突出するフランジ14a,14bが形成され、これらフランジ14a,14b間に1対のバルブ15a,15bが収装される。バルブ15a,15bはパイプ7上を移動可能に支持され、各背面にシート部16が装着される。バルブ15a,15bの外径と筒状体13a,13bの内径との間に隙間が設定され、バルブ15a,15bを筒状体13a,13bのフランジ14a,14bにシート部16が密接するように付勢するスプリング17が介装される。
【0006】
筒状体13a,13bのフランジ14a,14bを挟むバルブ15a,15bの反対側にそれぞれバルブリフタ20a,20bが配置される。バルブリフタ20a,20bは、シフタロッド4の内周に摺接する大径部21(後端部)と、フランジ14a,14bの内径を通過可能な小径部22(先端部)と、が備えられる。後端部21とフランジ14a,14bとの間にスプリング23が介装され、バルブリフタ20aはスプリング23の付勢力によりパイプ7に固定のリング24に係止される一方、バルブリフタ20bはスプリング23の付勢力によりコネクタ8に係止される。
【0007】
バルブリフタ20a,20bはシフタロッド4に対し、スプリング23の圧縮方向へ移動すると、先端部22がバルブ15a,15bをフランジ14a,14bからリフトさせる。バルブ15a,15b間(1次側室11)の圧縮空気は、バルブ15a,15bの外周および背面からフランジ14a,14bとバルブリフタ20a,20bの先端部22との隙間を通して2次側室25へ導かれる。この圧縮空気をさらにシリンダ1内部の室A,Bへ供給するため、筒状体13a,13bの外周に環状溝26が形成され、この環状溝26を2次側室25に開口する穴28と、同じく環状溝26をシリンダ1内部の室A,Bを開口する穴29が設けられる。このように、バルブ15a,15bとフランジ14a,14bとの隙間、2次側室25、穴28、環状溝26、穴29で供給経路を構成している。
【0008】
バルブリフタ20a,20bの内径(パイプ7外径との間)に隙間通路30が設定される。バルブリフタ20bの隙間通路30は、コネクタ8の内径部(隙間通路)およびメッシュ35からアクチェーティングロッド6の内部を介して大気側へ開放される。バルブリフタ20aの隙間通路30は、リング24の隙間からエンドプラグ36のポート37(メッシュ38が組み付けられる)を介して大気側へ開放される。このように、穴29、環状溝26、穴28、2次側室25、バルブ15a、15bとバルブリフタ20a,20bとの隙間、隙間通路30、ポート37またはアクチューティングロッド6の内部穴で排気経路を構成している。
【0009】
このような構成により、シフタロッド4に対し、アクチェーティングロッド6がシフト方向へ操作されると、この動きはパイプ7を介してバルブリフタ20a,20bのいずれかに伝達される。図5において、パイプ7が左側へ変位すると、コネクタ8に押されてバルブリフタ20bがスプリング23を圧縮しながら左側へ変位(前進)する。バルブリフタ20bの先端部22がバルブ15bのシート部16に当接すると、隙間通路30は2次側室から遮断され、さらに前進すると、シート部16がフランジ14bから離れる。これにより、1次側室11から2次側室25へ圧縮空気が流れ、さらに筒状体13bの環状溝26を経由してシリンダ1の右側の室Bへ供給され、ピストン3にシフト方向への出力を発生させる。この出力はシフタロッド4からストライカ5へ伝達され、変速機のシフトフォークを作動させる。
【0010】
シフト操作の過程において、バルブ15bがフランジ14bに着座すると、フランジ14bとの隙間をシート部16が密封するため、1次側室11と2次側室25との連通(シリンダ1への圧縮空気の供給)が遮断され、これと略同時にバルブ15bのシート部16からバルブリフタ20bの先端部22が離れることにより、隙間通路30が2次側室25に連通し、シリンダ1側の圧縮空気をアクチェーティングロッド6側へ排出する。なお、アクチェーティングロッド6が逆方向へシフト操作されると、その動きはパイプ7を介して反対側のバルブリフタ20aに伝達され、同様の作用により、シリンダ1の左側の室Aへ圧縮空気が供給され、ピストン3に逆方向への出力を発生させる。また、シリンダ1側の圧縮空気は、バルブリフタ20aの先端部22がバルブ15aのシート部16から離れると、隙間通路30からポート37側へ排出される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
図3は、このような従来装置における、シフト操作のストロークに応じた荷重(シフト操作力)の変化を表すものである。シフト初期は、変速機のシフトシャフトロッキング機構および変速機のシンクロ機構が抵抗となるため、比較的に大きなシフト操作力が要求され、この操作力に応じた出力(パワーアシスト)がピストン3に発生する。その後、同期作用が完了すると、抵抗が急激に低下するため、シフト操作力が減少すると共に、シフタロッド4とアクチェーティングロッド6との相対位置が中立へ戻るようになり、パワーアシストが急激に低下する。その状態において、変速機のクラッチギヤにスリーブが突き当たる、などシフト操作に抵抗が発生すると、その抵抗はシフタロッド4とアクチェーティングロッド6とが相対変位を生じるほど大きくないため、パワーアシストが発生しないことから、相当のシフト操作力が要求される。このため、運転者には、シフト操作のストローク中央付近において、シフト操作が再び重くなるように感じられ、シフト操作のフィーリングが良くないという不具合があった。また、上記シフト操作のフィーリングを改良するため、シリンダ1側の作動圧を残存させると、同期完了後の変速機に大きな衝撃音(シフト操作終了時のストップ音)が発生する可能性が考えられる。
【0012】
この発明は、シフト操作のストローク中央付近でシフト操作が再び重くなるのを防止するとともに、同期完了後の変速機に大きな衝撃音が発生するのを防止することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
第1の発明では、出力軸の外周に固定されるピストンと、ピストンの受圧面へ導入する作動圧の供給経路と、ピストンの受圧面を大気開放する作動圧の排出経路と、作動圧の供給経路および排出経路を入力軸に連動して開閉するバルブ手段と、を備える変速機操作用倍力装置において、作動圧の排出経路にバルブ手段よりも下流側にオリフィスを設け、このオリフィスとバルブ手段との間に作動圧の保留容積を設ける。
【0015】
【発明の効果】
第1の発明では、作動圧の供給経路が開かれ、同じく排出経路が閉じられるとピストンの受圧面に作動圧が供給され、ピストンに出力(パワーアシスト)が発生する。作動圧の供給経路が閉じられ、同じく排出経路が開かれると、ピストンの受圧面は大気開放されるが、オリフィスにより、作動圧が緩やかに低下するようになる。ピストンの受圧面に作動圧(パワーアシスト)がまだ十分に残存している状態において、シフト操作のストローク中央付近で作用する抵抗を抑えるようにすることにより、シフト操作が途中でまた重くなるのを防止することができる。
【0016】
また、オリフィスにより、作動圧の低下は緩やかになるが、変速機のギヤが完全に噛み合うときに作動圧が残存すると、パワーアシストの勢いによって変速機に大きな衝撃音(ストップ音)が発生する可能性が考えられるが、作動圧の保留容積を設けることにより、作動圧は保留容積を満たすまでの間、速やかに低下し、それからオリフィスが働くようになるので、シフト操作が途中でまた重くなるのを防止しつつ、ストップ音の発生も防止することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
図1において、ピストン3へ作動圧を供給するため、パイプ7の一端に圧縮空気の供給配管が接続される。この圧縮空気は、従前と同じくパイプ7の穴12から一次側室11に供給され、バルブ15a,15bのシート部16にバルブリフタ20a、20bが当接してシート部16がフランジ14a,14bから離れると2次側室25へ流入し、穴28と環状溝26と穴29を通してシリンダ1内部の室A,Bへ供給される。バルブ15,15bのシート部16からバルブリフタ20a、20bが離れ、シート部16がフランジ14a,14bに当接すると、1次側室11と2次側室25との連通が遮断され、バルブリフタ20a,20bの隙間通路30が開かれ、シリンダ1内部の作動圧は、後述する排気経路を介して大気側へ排出される。なお、図4,図5と同じ部品に同じ符号を付け、重複説明は避けるようにする。
【0018】
筒状体13aとシフタロッド4のエンドプラグ36との間にバルブリフタ20aの摺動を案内する筒状のガイド40が設けられ、バルブリフタ20aの後端はスペーサ41およびリング24を介してパイプ7外周に係止される。パイプ7の中立位置において、リング24を含むスペーサ41とエンドプラグ36との間に所定の空隙45が設定され、エンドプラグ36側のポート37とバルブリフタ20a側の隙間通路30を中継する。そして、エンドプラグ36のポート37にその空隙45側の開口部を形成するオリフィス47が設定される。
【0019】
シリンダ1内部の室Aの圧縮空気は、バルブ15aのシート部16からバルブリフタ20aが離れ、シート部16がフランジ14aに当接して、バルブリフタ20aの隙間通路30が開かれると、バルブリフタ20aの隙間通路30からスペーサ41およびリング24の隙間を通って空隙45へ入り、空隙45がシリンダ1内部の室Aと略同圧になると、オリフィス47を介してポート37から大気側へ排出される。
【0020】
筒状体13bとシフタロッド4内周に形成の段部50との間にバルブリフタ20bの摺動を案内する底付き筒状のガイド51が設けられる。ガイド51の底に軸穴52が開口され、この軸穴52に挿入する小径部53がアクチェーティングロッド6の先端に形成され、これら(軸穴52の内周と小径部53の外周)の間にオリフィス54が設定される。バルブリフタ20bの後端はスペーサ56を介して小径部53先端に係止され、パイプ7の中立位置において、スペーサ56とガイド51の底面との間に空隙58が設定され、バルブリフタ20b側の隙間通路30とオリフィス54を中継する。
【0021】
シリンダ1内部の室Bの圧縮空気は、バルブ15bのシート部16からバルブリフタ20bが離れ、シート部16がフランジ14bに当接して、バルブリフタ20bの隙間通路30が開かれると、バルブリフタ20bの隙間通路30からスペーサ56の隙間を通って空隙58へ入り、空隙58がシリンダ1内部の室Bと略同圧になると、オリフィス54を介してシフトロッド4内部の隙間から大気側へ排出される。
【0022】
このような構成により、シフト操作の過程において、変速機の同期作用が完了すると、抵抗が急激に低下するため、シフト操作力が減少すると共に、シフタロッド4とアクチェーティングロッド6との相対位置が中立へ戻るようになる。そのため、バルブ15a,15bのシート部16からバルブリフタ20a,20bが離れ、シート部16がフランジ14a、14bに当接して、バルブリフタ20a,20bの隙間通路30が開かれると、シリンダ1内部の室A,Bの圧縮空気は、既述のように所定の空隙45,58(保留容積)およびオリフィス47,54を経由する排出経路を介して大気側へ排出され、パワーアシスト(ピストンに発生する出力)が急激に低下する。
【0023】
その際、室A,Bの作動圧は、図2の点線のように、空隙45,58(保留容積)を満たすまでの間、速やかに低下し、それからはオリフィス47,54が効くので、緩やかに低下する。このため、ピストン3の受圧面に作動圧(パワーアシスト)がまだ十分に残存している状態において、シフト操作のストローク中央付近で作用する抵抗を抑えることにより、シフト操作が途中でまた重くなるのを防止しつつ(図3、参照)、シフト操作終了時のストップ音の発生も防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態を表す要部断面の構成図である。
【図2】同じく出力(パワーアシスト)特性図である。
【図3】同じく入力(シフト操作力)特性図である。
【図4】従来装置を説明する一部断面の構成図である。
【図5】同じく要部断面の構成図である。
【符号の説明】
1 パワーシリンダ
3 ピストン
4 シフタロッド(出力軸)
5 ストライカ
6 アクチェーティングロッド(入力軸)
7 パイプ
10 バルブ手段
11 一次側室
14a,14b フランジ
15a,15b バルブ
16 シート部
20a,20b バルブリフタ
30 隙間通路
45,58 空隙(保留容積)
47,54 オリフィス[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transmission operating booster.
[0002]
[Prior art]
In a large vehicle such as a truck, a transmission operation booster is used to reduce the shift operation force of the transmission. An example is illustrated in FIGS. 4 and 5, 1 is a power cylinder, and a
[0003]
This output is transmitted from the shifter rod 4 to the
[0004]
The actuating
[0005]
The valve means 10 is assembled between the
[0006]
Valve
[0007]
When the valve lifters 20a and 20b move in the compression direction of the
[0008]
A
[0009]
With such a configuration, when the actuating
[0010]
When the
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
FIG. 3 shows a change in load (shift operation force) according to a shift operation stroke in such a conventional apparatus. In the initial stage of the shift, the shift shaft locking mechanism of the transmission and the synchro mechanism of the transmission are in resistance, so a relatively large shift operation force is required, and an output (power assist) corresponding to this operation force is generated in the
[0012]
An object of the present invention is to prevent the shift operation from becoming heavy again in the vicinity of the center of the stroke of the shift operation, and to prevent a large impact sound from being generated in the transmission after completion of synchronization .
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In the first aspect of the present invention, a piston fixed to the outer periphery of the output shaft, a supply path for operating pressure to be introduced to the pressure receiving surface of the piston, a discharge path for operating pressure that opens the pressure receiving surface of the piston to the atmosphere, and supply of operating pressure And a valve means for opening and closing a path and a discharge path in conjunction with an input shaft. An orifice is provided on the downstream side of the valve means in the discharge path of the operating pressure, and the orifice and the valve means A reserve volume of operating pressure is provided between
[0015]
【The invention's effect】
In the first aspect of the invention, when the operating pressure supply path is opened and the discharge path is closed, the operating pressure is supplied to the pressure receiving surface of the piston, and output (power assist) is generated in the piston. When the supply path of the operating pressure is closed and the discharge path is opened, the pressure receiving surface of the piston is released to the atmosphere, but the operating pressure gradually decreases due to the orifice. In the state where the working pressure (power assist) still remains on the pressure receiving surface of the piston, the shift operation becomes heavier in the middle by suppressing the resistance acting near the center of the shift operation stroke. Can be prevented.
[0016]
In addition , although the decrease in operating pressure is moderated by the orifice, if the operating pressure remains when the gears of the transmission are completely engaged, a large impact sound (stop sound) can be generated in the transmission due to the power assist force However, by providing a reserve volume for the operating pressure, the operating pressure decreases quickly until the reserved volume is satisfied, and then the orifice is activated, so that the shift operation becomes heavy on the way. It is also possible to prevent the generation of a stop sound.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In FIG. 1, a compressed air supply pipe is connected to one end of a
[0018]
A
[0019]
When the valve lifter 20a is separated from the
[0020]
A
[0021]
When the
[0022]
With such a configuration, when the synchronization operation of the transmission is completed in the process of the shift operation, the resistance rapidly decreases, so that the shift operation force is reduced and the relative position between the shifter rod 4 and the
[0023]
At that time, as shown by the dotted lines in FIG. 2, the operating pressure in the chambers A and B quickly decreases until the
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram of a main part cross-section showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a similar output (power assist) characteristic diagram;
FIG. 3 is an input (shift operation force) characteristic diagram.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view illustrating a conventional apparatus.
FIG. 5 is a configuration diagram of a cross section of the main part.
[Explanation of symbols]
1
5
7
47, 54 Orifice
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