JP4165837B2

JP4165837B2 - 同期式変速機操作用ブースタ装置

Info

Publication number: JP4165837B2
Application number: JP09984497A
Authority: JP
Inventors: 和成今里; 幸也渡辺
Original assignee: 三輪精機株式会社
Priority date: 1997-04-02
Filing date: 1997-04-02
Publication date: 2008-10-15
Anticipated expiration: 2017-04-02
Also published as: JPH10281284A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、車両等に用いられる変速機の操作力を軽減するための変速機操作用ブースタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は従来の変速機操作機構の要部を示した概略斜視図である。図中、１はシフトアンドセレクト用シャフトで、Ａ方向の作動によりセレクト動作、Ｂ方向の回動によりシフト動作を行うものである。このシフトアンドセレクト用シャフト１は、チェンジレバー２の操作に応じて軸方向Ａに作動し得るようにリンク機構を介して接続されている。さらに、シフトアンドセレクト用シャフト１には、シフト部材３が固着されているとともに、そのシフト部材３に対して選択的に係合し得る係合部４及びそれぞれ所定速のギヤに対応したシフトフォーク５を備える複数組のシフトロッド６が配設されており、これらを選択的に係合することによりセレクト動作を行うように構成されている。
【０００３】
また、チェンジレバー２は、後述の圧縮エア等の加圧流体を用いた増力用のブースタ装置７の入力軸側に連結され、該ブースタ装置７の出力軸８を介してシフト動作を行うように構成されている。すなわち、チェンジレバー２の操作に追随して出力軸８が軸方向Ｃに作動すると、シフトアンドセレクト用シャフト１がＢ方向に回動して既に選択されたシフトロッド６をＤ方向に作動することによりシフト動作が行われる。なお、ブースタ装置７の出力軸８は、シフトアンドセレクト用シャフト１と直交して配置され、該シフトアンドセレクト用シャフト１の端部と第１及び第２のコネクティングロッド９，１０を介して連結ピン１１を中心に互いに回動可能に連結することにより、シフトアンドセレクト用シャフト１にＡ方向の自由度を与えている。
【０００４】
図６〜図８は本出願人が開示したブースタ装置の具体例を示したもので（特開平８−２１０５００号公報）、図６は装置全体を示した縦断面図、図７はその要部を示した拡大縦断面図、図８は更にその一部を拡大して示した部分拡大縦断面図である。図中、１２は入力軸で、ブースタ本体１３に摺動自在に支持された出力軸１４の中空部に同心的に相対移動可能に内設されており、連結ピン１５、スライドブロック１６及び連結部材１７を介して前記チェンジレバー２に接続されている。この入力軸１２は中空状に形成されており、その中空部は加圧流体の排気通路として用いられる。出力軸１４の外周面には、間隔をあけて配設された２個のピストン部１８，１９を有するピストン体２０が固定されており、その両側の圧力室２１，２２に供給される圧縮エア等の加圧流体によって入力軸１２の動作に追随して増力作用を奏するように構成されている。また、前記ピストン部１８，１９間には、ブースタ本体１３の内面とにより囲まれる空間部２３が形成され、供給管２４を介して加圧流体源２５から接続部２６に対して供給される加圧流体をその空間部２３を介して、後述のように、弁機構部分へ供給するように構成されている。
【０００５】
前記入力軸１２と出力軸１４との間には、圧力室２１，２２への加圧流体の供給を制御する弁機構が配設されている。この弁機構は、弁座とその弁座に対する当接部を形成する当接部材との組合わせを１組とする制御弁を対称的に配設した２組の制御弁から構成される。すなわち、図７及び一方の制御弁部分を拡大して示した図８のように、制御弁は、係止ピン２７，２８を介して出力軸１４に対して一体的に固定され、弁座２９，３０を有する弁座ブロック３１，３２と、入力軸１２の外周面と気密状態に固定された中間パイプ３３を介して気密かつ摺動可能に嵌合され、前記弁座２９，３０に当接する当接部３４，３５を有するスライド弁体３６，３７とから構成されている。なお、このスライド弁体３６，３７どうしは、スプリング３８により互いに弁座２９，３０を閉弁する方向に付勢されている。そして、これらの２組の制御弁の間には、連通路３９を介して前記空間部２３に連通する空間部４０が形成され、その流出側の弁座２９，３０が開閉されることにより加圧流体の供給を制御することになる。さらに、入力軸１２には弁座２９，３０を開弁するリフタ４１，４２が嵌合されており、入力軸１２が図７において右方へシフトされた場合には、入力軸１２の端部に設けられ係止部４３によりリフタ４１を介してスライド弁体３６が右方へ押動され、弁座２９側が開弁される。逆に、図７において入力軸１２が左方へシフトされた場合には、スライドブロック１６の端面によりリフタ４２を介してスライド弁体３７が左方へ押動され、弁座３０側が開弁される。なお、リフタ４１，４２は、それぞれスプリング４４，４５により非開弁方向に付勢されている。
【０００６】
つぎに、図８に基づいて加圧流体の流通経路に関して説明する。なお、ここでは一方の制御弁部分に関して説明するが、他方の制御弁部分においても同様である。上述したように、供給管２４を介して加圧流体源２５からブースタ本体１３の接続部２６に供給された圧縮エア等の加圧流体は、ピストン部１８，１９間の空間部２３及び連通路３９を介して２組の制御弁間に形成された空間部４０に供給される。そして、その空間部４０の流出側の弁座２９の開閉により加圧流体の供給が制御されることになる。すなわち、チェンジレバー２により入力軸１２が図中、右方へ作動され、リフタ４１が右方へ移動して当接部３４に当接しスライド弁体３６を弁座２９から離間して開弁すると、加圧流体はその間隙を流下し、更にリフタ４１の外周面と弁座ブロック３１の内周面との間隙、弁座ブロック３１に形成された流路４６、弁座ブロック３１の外周面と出力軸１４の内周面との間隙４７及び出力軸１４に形成された流路４８を経て圧力室２１へ流入する。この圧力室２１への加圧流体の流入によりピストン体２０は右方へ押圧され、チェンジレバー２の操作に追随した増力作用が付加されることになる。
【０００７】
圧力室２１に流入した加圧流体は、更に出力軸１４に形成された絞り要素である絞り流路４９を経て出力軸１４の内周面と弁座ブロック３１の外周面と間に形成されたアキュームチャンバ５０に流入され、しかる後、弁座ブロック３１に形成された流路５１を経て、弁座ブロック３１とリフタ４１との間に形成された反力室５２へ流入する。この反力室５２への加圧流体の流入によりチェンジレバー２に前記出力軸８に付加された増力作用の反力が伝達され、運転者において操作の反応を感知し得るようになる。この場合、前述のように、前記絞り流路４９の流路抵抗の大きさや、アキュームチャンバ５０の容量を選定することによって反力室の昇圧の遅れを適度に調整することによりチェンジレバーのフィーリングを良好なものに設定することができる。
【０００８】
なお、以上のように、一方の制御弁部分が開弁状態にある間あるいはチェンジレバー２が中立状態にある間は、他方の制御弁部分は閉弁状態にあることはいうまでもない。そして、その間、他方の制御弁においては、リフタ４２の端部と当接部３５とが離間状態にあり、間隙が形成される結果、他方の圧力室２２に残存する加圧流体は、前述の加圧流体の供給経路を逆に流出して、前記リフタ４２の端部と当接部３５との間隙及び入力軸１２に形成された開口部５３を経て入力軸１２の中空部へ流入し、図１に示した排気管５４から排気されることになる。すなわち、入力軸１２の中空部が加圧流体の排気通路として用いられることになるが、この場合には、前述のように、前記中空部内は実質的に大気圧に等しくなるため、入力軸１２に押力を及すことはない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述の公知のブースタ装置においては、作動用の加圧流体を供給管２４を介して加圧流体源２５から直接的に供給する構成を採用していたので、チェンジレバー２により、例えば入力軸１２が図中、右方へ作動されると、圧力室２１の圧力特性は図９に示したようになる。すなわち、加圧流体源２５の供給圧をＰｓとすると、圧力室２１内の圧力は、その圧力室２１に至るまでの、連通路３９、弁座２９と当接部３４との間隙状態、リフタ４１の外周面と弁座ブロック３１の内周面との間隙、弁座ブロック３１に形成された流路４６、弁座ブロック３１の外周面と出力軸１４の内周面との間隙４７及び出力軸１４に形成された流路４８等から構成される加圧流体の流路の流路抵抗に応じて図示のような特性曲線に沿って上昇する。この圧力室２１の圧力上昇に応じてシフト動作が実行され、同期点Ｔにおいて変速機側の同期動作が完了する。この場合、同期が完了した以後の負荷荷重が急激に減少するため、圧力室２１内に残存する圧力流体は急激に膨張し、ピストン体２０をストローク端に向って急加速し、そのストローク端に衝突して停止する際に大きなショックと衝撃音を発生するという問題があった。また、同時に入力軸１２に出力軸１４が衝突するため、操作フィーリングを悪化させるという問題があった。
【００１０】
本発明は、以上のような従来の技術的事情に鑑みてなされたもので、簡単な構成により同期完了後のピストン体２０の移動速度を抑え、ストローク端に対するショックを緩和し、衝撃音の発生や操作フィーリングを改善することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、チェンジレバー側に連結される入力軸と、該入力軸の外側に相対移動可能に同心的に配設されるとともにシフトアンドセレクト用シャフト側に連結される出力軸とを備え、前記入力軸の動作に応じて開弁される弁機構を介して前記出力軸側に設けたピストン体の両側に形成される圧力室に圧縮エア等の圧縮性の加圧流体を供給することにより同期式変速機のシフト動作に関して増力する変速機操作用ブースタ装置において、前記弁機構は、弁座と該弁座に対する当接部材との組合わせを１組とする制御弁を２組備えており、前記加圧流体の経路には、加圧流体源と２組の前記制御弁間に形成された空間部を備え、その前記加圧流体源と前記空間部との間に、圧力制御弁と該圧力制御弁に並列に接続された絞りからなる圧力調整回路を接続して加圧流体を供給するという技術手段を採用した。なお、その場合の圧力制御弁としては、減圧弁型のものでも差圧弁型のものでもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明はピストン体作動用の加圧流体の供給技術に特徴を有するものであり、チェンジレバー側に連結される入力軸と、シフトアンドセレクト用シャフト側に連結される出力軸とを備え、前記入力軸の動作に応じて開弁される弁機構を介して前記出力軸側に設けたピストン体の両側に形成される圧力室に加圧流体を供給することにより増力するものであれば、種々のブースタ装置に適用が可能である。すなわち、前記ピストン体の具体的構造や、前記弁機構などの圧力室までの加圧流体の流路構成如何に関わらず、適用が可能である。また、圧力調整手段を構成する圧力制御弁や絞り機構は、使用に適した特性を有するものであれば、具体的な構造に拘束されることはない。
【００１３】
【実施例】
以下、図面を用いて本発明の実施例に関して説明する。図１は本発明の一実施例として前述の従来例に本発明を適用した場合の装置全体を示した縦断面図であり、図２及び図３は圧力調整回路に関する実施例を示した回路図である。また、図４は本発明の圧力室に関する圧力特性図である。図１に示したように、本実施例におけるブースタ装置自体の基本的な構成は、前述の従来例と異なるところはなく、動作の仕方においても同様であるので、その説明に関しては前述の説明を援用し省略する。ただ、本発明においては、圧力調整手段を介して加圧流体の供給圧の調整をして圧力室２１，２２内の圧力を制御する関係から、その圧力室２１，２２に至るまでの、連通路３９、弁座２９，３０部と当接部３４，３５との間隙状態、リフタ４１，４２の外周面と弁座ブロック３１，３２の内周面との間隙、弁座ブロック３１，３２に形成された流路４６、弁座ブロック３１，３２の外周面と出力軸１４の内周面との間隙４７及び出力軸１４に形成された流路４８等から構成される流路抵抗が低く抑えられ、その間の流路面積が大きめに設定されている。
【００１４】
図１に示すように、ブースタ装置の接続部２６は、供給管５５を介して加圧流体源５６に接続され、その中間には本発明の特徴である圧力調整手段としての圧力調整回路５７が接続されている。圧力調整回路５７は、図２に例示した減圧弁型のものや、図３に例示した差圧弁型のものなどからなる公知の圧力制御弁５８と該圧力制御弁５８に対して並列に接続された絞り５９とから構成される。そして、前述のように、圧力室２１，２２までの流路抵抗を低く設定してあることから、圧力室２１，２２内の圧力ｐは、図４の圧力特性図において特性曲線Ａで示したように、圧力制御弁５８の設定圧Ｐａまで急速に上昇し、しかる後、絞り５９の流路抵抗に応じて徐々に上昇し、本実施例では時点Ｔにおいて変速機側の同期動作が完了するように設定されている。この場合、変速機側の同期完了時における圧力室２１，２２内の圧力はＰｂとなり、従来の特性曲線Ｂ上のＰｃより低く抑えることが可能である。したがって、その分、変速機側の同期完了後に負荷荷重が急激に減少することにより起るピストン体の移動速度を従来より低減することができるので、ストローク端に衝突した際のショックによる衝突音や操作フィーリングを改善することができる。なお、圧力制御弁５８の設定圧Ｐａや絞り５９の流路抵抗を選定することにより変速機側の同期完了時点の調整が可能である。また、圧力調整回路５７はブースタ本体１３に一体的に設けてもよい。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、ピストン体作動用として圧力室に供給される圧力流体の圧力を前記圧力制御弁の設定圧まで速やかに上昇させ、しかる後、前記圧力制御弁に並列に接続された絞りを介して徐々に上昇させる構成を採用したので、速やかな同期動作、すなわち速やかな変速動作を保持しながら、しかも変速機側の同期完了後に負荷荷重が急激に減少することにより派生するピストン体の移動速度を従来より低減することができるので、ストローク端に衝突する際の衝突音や操作フィーリングを改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のブースタ装置全体を示した縦断面図である。
【図２】圧力調整回路に関する実施例を示した回路図である。
【図３】圧力調整回路に関する他の実施例を示した回路図である。
【図４】本発明の圧力室に関する圧力特性図である。
【図５】従来の変速機操作機構の要部を示した概略斜視図である。
【図６】従来例のブースタ装置全体を示した縦断面図である。
【図７】従来例のブースタ装置の要部を示した拡大縦断面図である。
【図８】図７の一部を更に拡大した部分拡大縦断面図である。
【図９】従来例の圧力室に関する圧力特性図である。
【符号の説明】
１…シフトアンドセレクト用シャフト、２…チェンジレバー、５…シフトフォーク、６…シフトロッド、７…ブースタ装置、１２…入力軸、１３…ブースタ本体、１４…出力軸、１８，１９…ピストン部、２０…ピストン体、２１，２２…圧力室、２３…空間部、２４…供給管、２５…加圧流体源、２６…接続部、２７，２８…係止ピン、２９，３０…弁座、３１，３２…弁座ブロック、３３…中間パイプ、３４，３５…当接部、３６，３７…スライド弁体、３８…スプリング、３９…連通路、４０…空間部、４１，４２…リフタ、４３…係止部、４４，４５…スプリング、４６…流路、４７…間隙、４８…流路、４９…絞り流路、５０…アキュームチャンバ、５１…流路、５２…反力室、５３…開口部、５５…供給管、５６…加圧流体源、５７…圧力調整回路、５８…圧力制御弁、５９…絞り

Claims

チェンジレバー側に連結される入力軸と、該入力軸の外側に相対移動可能に同心的に配設されるとともにシフトアンドセレクト用シャフト側に連結される出力軸とを備え、前記入力軸の動作に応じて開弁される弁機構を介して前記出力軸側に設けたピストン体の両側に形成される圧力室に圧縮エア等の圧縮性の加圧流体を供給することにより同期式変速機のシフト動作を増力する同期式変速機操作用ブースタ装置において、前記弁機構は、弁座と該弁座に対する当接部材との組合わせを１組とする制御弁を２組備えており、前記加圧流体の経路には、加圧流体源と２組の前記制御弁間に形成された空間部を備え、その前記加圧流体源と前記空間部との間に、圧力制御弁と該圧力制御弁に並列に接続された絞りからなる圧力調整回路を接続したことを特徴とする同期式変速機操作用ブースタ装置。
前記圧力制御弁として減圧弁型の圧力制御弁を用いた請求項１記載の同期式変速機操作用ブースタ装置。
前記圧力制御弁として差圧弁型の圧力制御弁を用いた請求項１記載の同期式変速機操作用ブースタ装置。