JP5852405B2 - 変速機操作装置 - Google Patents

Description

本発明は、変速機のシフト動作を行うためのシフト操作用シリンダおよびセレクト動作を行うためのセレクト操作用シリンダを少なくとも有する変速機操作装置の技術分野に関するものである。

従来、バスやトラック等の大型車両に用いられている大型の変速機においては、変速機の操作力が比較的大きいことから、変速機操作装置のギヤシフトユニット（Gear Shift Unit；ＧＳＵ）にシリンダを組み込み、このシリンダの作動力を用いて、比較的軽い操作
力で円滑な変速機操作を行うことが提案されている（例えば、特許文献１参照）。その場合、変速機操作用のシリンダとして、シフト方向の操作を行うシフト操作用シリンダとセレクト方向の操作を行うセレクト操作用シリンダが用いられている。これらのシフト操作用シリンダとセレクト操作用シリンダは、いずれも、ピストン・シリンダ機構から構成されている。そして、エアー通路に設けられた電磁弁が作動されることで、エアータンクからエアー（圧縮空気）がこれらのシフト操作用シリンダおよびセレクト操作用シリンダの各圧力室に供給されるとともに、電磁弁が非作動にされることで、各圧力室に供給されたエアーが大気に排出される。

ところで、特許文献１に記載のＧＳＵではオイルダンパが設けられており、ギヤのシフトが行われる際、このオイルダンパのダンパ効果と電磁弁による給気の一定時間の中断とにより、変速機の同期機構（シンクロ機構）の同期作動におけるショックが低減するようにされている。

特開２００５−５４８７５号公報。

しかしながら、オイルダンパが設けられると、その分、変速機操作装置のコストが高くなるばかりでなく、オイルダンパが比較的大きいことから変速機操作装置の大型化に繋がるという問題がある。また、特許文献１に記載の変速機操作装置ではシリンダの圧力室に対してエアーの供給、排出を行う電磁弁が１つであることから、一般にこの電磁弁には二位置三方電磁弁が使用される。このため、１つのシリンダに対して二位置三方電磁弁がオン・オフ操作されることになり、シリンダの制御をきめ細かくかつより高精度に行うことが難しいという問題がある。更に、二位置三方電磁弁がオフにされると、シリンダ内に供給されていたエアーが一旦すべて排出されてしまうので、シリンダが再び作動されるためには、シリンダ内の圧力が再び所定の圧力に上昇される必要がある。このため、シリンダの再作動に多くの時間が必要となり、変速機操作装置の応答性が良好でないという問題もある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ギヤシフト時のショックを効果的に抑制しつつ、制御をより高精度に行うとともに応答性を向上し、しかも大型化を抑制することのできる変速機操作装置を提供することである。

前述の課題を解決するために、本発明に係る変速機操作装置は、シフト軸にその軸方向に摺動可能に設けられたストライカを回動させることにより変速機のシフト動作を行うシフト操作用シリンダと、前記ストライカを前記シフト軸の軸方向に移動させることで前記変速機のセレクト動作を行うセレクト操作用シリンダとを少なくとも備え、前記シフト操作用シリンダが、前記ストライカを回動させるためのシフト作動用ピストンと、前記シフト作動用ピストンによって区画形成されるとともに前記シフト作動用ピストンを作動する圧力流体がそれぞれ供給される第１および第２圧力室とを有する変速機操作装置において、前記第１圧力室と前記第２圧力室とを連通する連絡通路と、前記連絡通路に前記連絡通路を連通遮断する電磁開閉弁と、前記電磁開閉弁を開閉制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記シフト作動用ピストンの非作動時に前記電磁開閉弁を閉じるとともに、前記シフト作動用ピストンの作動時に前記シフト作動用ピストンのストロークが予め設定された第１所定値になったとき前記電磁開閉弁を開き、その後前記シフト作動用ピストンのストロークが同期機構の同期開始前の予め設定された第２所定値になったとき前記電磁開閉弁を閉じることを特徴としている。

更に、本発明に係る変速機操作装置は、前記制御部が、前記同期機構の同期完了後の予め設定された第３所定値になったとき前記電磁開閉弁を開き、その後前記シフト作動用ピストンのストロークがストロークエンド前の予め設定された第４所定値になったとき前記電磁開閉弁を閉じることを特徴としている。

更に、本発明に係る変速機操作装置は、前記第１圧力室は第１シフト作動給気用電磁弁を介して圧力流体が供給可能であるとともに第１シフト作動排気用電磁弁を介して排気可能であり、前記第２圧力室は第２シフト作動給気用電磁弁を介して圧力流体が供給可能であるとともに第２シフト作動排気用電磁弁を介して排気可能であり、前記第１シフト作動給気用電磁弁、前記第１シフト作動排気用電磁弁、前記第２シフト作動給気用電磁弁、および前記第２シフト作動排気用電磁弁は、いずれも前記制御部により制御されることを特徴としている。

このように構成された本発明に係る変速機操作装置によれば、シフト操作用シリンダの第１および第２圧力室が連絡通路により連通可能とされるとともに、この連絡通路に電磁開閉弁が配設される。そして、この電磁開閉弁が開かれて第１および第２圧力室が連通することで、第１および第２圧力室の圧力差が低減される、したがって、ギヤシフトが行われる際、変速機の同期機構（シンクロ機構）の同期作動におけるシフト操作用シリンダのシフト作動用ピストンの摺動速度を必要時に抑制することができるとともにショックを低減することが可能となる。

また、ともに比較的安価な連絡通路および電磁開閉弁が用いられるだけであり、前述の特許文献１に記載の変速操作装置に設けられる比較的高価なオイルダンパが不要となるので、変速機操作装置のコストを従来に比べて低減することができる。

更に、比較的コンパクトに形成可能な連絡通路および電磁開閉弁が設けられるだけであるので、オイルダンパが設けられる場合に比べて変速機操作装置の大型化を抑制することができる。

更に、シフト操作用シリンダの第１圧力室に対して第１シフト作動給気用電磁弁および第１シフト作動排気用電磁弁が配設されるとともに、シフト操作用シリンダの第２圧力室に対して第２シフト作動給気用電磁弁および第２シフト作動排気用電磁弁が配設される。つまり、１つの圧力室に対して、給気用および排気用の２つの電磁弁が配設される。した
がって、これらの給気用および排気用の２つの電磁弁を制御することで、シフト操作用シリンダの制御をきめ細かくかつより高精度に行うことが可能となる。

しかも、第１および第２圧力室の圧力差を低減する電磁開閉弁により、第１および第２圧力室の圧力が制御される場合には、第１および第２圧力室内に供給された圧力流体がすべて排出されるのを抑制できる。これにより、第１および第２圧力室内の圧力を再び所定の圧力に比較的早く上昇させることが可能となる。したがって、シフト操作用シリンダの再作動に必要な時間（つまりシフト時間）を低減することができ、変速機操作装置の応答性を向上することが可能となる。

本発明に係る変速機操作装置の実施の形態の一例の構成を模式的に示す図である。 図１に示す例のセレクト操作用シリンダの横断面図である。 図１に示す例のセレクト操作用シリンダの縦断面図である。 図１に示す例のセレクト操作用シリンダが作動位置の１つに作動した状態を模式的に示す、図１と同様の図である。 （Ａ）および（Ｂ）は、いずれも圧力差低減用電磁弁が作動した状態を模式的に示す図である。 圧力差低減用電磁弁の制御のためのフローを示す図である。 本発明に係る変速機操作装置の実施の形態の他の例におけるセレクト操作用シリンダを示す、図３と同様の縦断面図である。

以下、図面を用いて本発明を実施するための形態について説明する。
図１は本発明に係る変速機操作装置の実施の形態の一例の構成を模式的に示す図である。
図１に示すように、この例の変速機操作装置１が適用される変速機は、前進７段（１ｓｔ、２ｎｄ、３ｒｄ、４ｔｈ、５ｔｈ、６ｔｈ、７ｔｈ）、後進Ｒｅｖ、および４つのニュートラル位置Ｎ１,Ｎ２,Ｎ３,Ｎ４のシフトパターンＳＰで変速制御される。その場合
、このシフトパターンＳＰでは、ニュートラル位置Ｎ１が１ｓｔおよびＲｅｖに対応して設定され、またニュートラル位置Ｎ２が２ｎｄおよび３ｒｄに対応して設定され、更にニュートラル位置Ｎ３が４ｔｈおよび５ｔｈに対応して設定され、更にニュートラル位置Ｎ４が６ｔｈおよび７ｔｈに対応して設定されている。そして、変速機をこのシフトパターンＳＰで変速制御するために、変速機操作装置１は、従来の変速機操作装置と同様にセレクト操作用シリンダ２とシフト操作用シリンダ３を備えている。

図２は、この例のセレクト操作用シリンダの横断面図、図３はセレクト操作用シリンダの縦断面図である。
図１ないし図３に示すように、セレクト操作用シリンダ２は、シリンダ本体４およびこのシリンダ本体４のシリンダ孔５内に摺動可能に配設されたセレクト作動用ピストン６を備えている。セレクト作動用ピストン６のピストンロッド７にはセレクト作動用レバー８の一端部が相対回動可能に連結されている。このセレクト作動用レバー８の中間部は変速機操作装置１のシリンダ本体４にレバー軸９を中心に回動可能に支持されている。

また、セレクト作動用レバー８の、レバー軸９に関してピストンロッド７との連結端と反対側の端にはストライカ１０が相対回動可能に連結されている。このストライカ１０はシフト軸１１にスプライン嵌合されることで、シフト軸１１の軸方向に摺動可能にかつシフト軸１１と一体的に回転可能に支持されている。したがって、ピストンロッド７が移動すると、セレクト作動用レバー８がレバー軸９を中心に回動してストライカ１０がシフト
軸１１に沿って摺動するようにされている。その場合、ストライカ１０はピストンロッド７の移動方向と逆方向に移動する。シフト軸１１はシリンダ本体４に回転可能に支持されている。

ストライカ１０は、セレクト方向でシフトパターンＳＰの４つのセレクト位置Ｎ１,Ｎ
２,Ｎ３,Ｎ４のいずれかに１つ設定されたときに、設定されたセレクト位置に対応するシフト位置へのシフト操作が可能になっている。

ストライカ１０とシリンダ本体４との間に、リターンスプリング１２が縮設されていて、ストライカ１０は図２および図３において左方へ常時付勢されている。すなわち、ストライカ１０はリターンスプリング１２の付勢力でニュートラル位置Ｎ１の方へ常時付勢されている。なお、図示しないが、シリンダ本体４には例えば磁気センサ等からなるセレクト位置検出センサがストライカ１０に対向するようにして配設されており、このセレクト位置検出センサでセレクト位置が検出されるようになっている。

シリンダ本体４には、セレクト作動用圧力室１３がシリンダ孔５のセレクト作動用ピストン６の一側（図１において右側）に位置して設けられている。このセレクト作動用圧力室１３はエアー通路１４、およびこのエアー通路１４と接続するセレクト作動給気用エアー通路１５を介して、大気圧より高い圧力（正圧）のエアー（圧縮空気）が貯留されているエアータンク１６に接続可能にされている。セレクト作動給気用エアー通路１５には常閉の電磁開閉弁からなるセレクト作動給気用電磁弁１７が配設されている。したがって、セレクト作動給気用電磁弁１７が図１に示すように閉じたときは、セレクト作動用圧力室１３とエアータンク１６とが遮断されるとともに、セレクト作動給気用電磁弁１７が開いたときは、セレクト作動用圧力室１３とエアータンク１６とがエアー通路１４およびセレクト作動給気用エアー通路１５を介して連通する。

また、セレクト作動用圧力室１３はエアー通路１４、およびこのエアー通路１４と接続するセレクト作動排気用エアー通路１８を介して大気に接続可能にされている。セレクト作動排気用エアー通路１８には常閉の電磁開閉弁からなるセレクト作動排気用電磁弁１９が配設されている。したがって、セレクト作動排気用電磁弁１９が閉じたときは、セレクト作動用圧力室１３と大気とが遮断されるとともに、セレクト作動排気用電磁弁１９が開いたときは、セレクト作動用圧力室１３と大気とがエアー通路１４およびセレクト作動排気用エアー通路１８を介して連通し、セレクト作動用圧力室１３が大気へ開放される。セレクト作動用圧力室１３が大気へ開放されてセレクト作動用圧力室１３内のエアー圧が大気圧となっているときは、リターンスプリング１２の付勢力でストライカ１０はニュートラル位置Ｎ１に設定される。具体的には、図１に示すようにセレクト作動用ピストン６がリターンスプリング１２の付勢力でシリンダ本体４に当接するストローク領域の一端（図１において右端）に位置してそれ以上のリターンスプリング１２の付勢方向と逆方向（図１において右方）への移動が阻止されることで、ストライカ１０はニュートラル位置Ｎ１に設定される。

そして、セレクト作動給気用電磁弁１７が開きかつセレクト作動排気用電磁弁１９が閉じるときは、セレクト作動用圧力室１３はエアータンク１６に連通しかつ大気と遮断される。すると、エアータンク１６からエアーがセレクト作動用圧力室１３に供給されてセレクト作動用ピストン６が作動する。このセレクト作動用ピストン６の作動により、ストライカ１０がリターンスプリング１２の付勢力に抗してニュートラル位置Ｎ１から他のニュートラル位置Ｎ２,Ｎ３,Ｎ４の方へ移動する。

その場合、セレクト作動給気用電磁弁１７の故障等の何らかの原因でエアーがエアータンク１６からセレクト作動用圧力室１３に供給されないときは、前述のようにストライカ
１０がリターンスプリング１２の付勢力で常時ニュートラル位置Ｎ１へ付勢されているので、ストライカ１０はニュートラル位置Ｎ１に設定されるようになっている。これにより、このような場合にも変速機を前進１ｓｔあるいは後進Ｒｅｖに設定可能にして車両を発進できるようにしている。

そして、セレクト作動給気用電磁弁１７およびセレクト作動排気用電磁弁１９を適宜作動制御してセレクト作動用圧力室１３内のエアー圧を制御することで、ストライカ１０が、セレクト方向で４つのセレクト位置Ｎ１,Ｎ２,Ｎ３,Ｎ４のいずれかに１つ設定される
。例えば、図１にはセレクト作動用ピストン６がストロークしなくストライカ１０がニュートラル位置Ｎ１に位置した状態が示され、また、図４にはセレクト作動用ピストン６が最大にストロークしてストライカ１０がニュートラル位置Ｎ４へ移動した状態が示されている。このように、この例の変速機操作装置１では、１つのセレクト作動用圧力室１３がセレクト作動用ピストン６の一側のみに設けられるので、従来のように２つのセレクト作動用圧力室１３がセレクト作動用ピストン６の両側に設けられる変速機操作装置に比べて、セレクト作動用圧力室１３へのエアー供給およびエアー排出のための配管と電磁弁とが、１つのセレクト作動用圧力室１３に対応する分、削減することが可能となる。これにより、変速機操作装置１が小型コンパクトになるとともにコストが低減する。

図１および図４に示すように、シフト操作用シリンダ３は、小径シリンダ孔２０およびこの小径シリンダ孔２０に連続する大径シリンダ孔２１を有する。したがって、小径シリンダ孔２０および大径シリンダ孔２１は、シリンダ本体４に段部２２を有する段付きシリンダ孔として形成されている。この段付きシリンダ孔には、第１および第２シフト作動用ピストン２３,２４が収容されている。第１シフト作動用ピストン２３は大径部２５と小
径部２６とを有するとともに、第２シフト作動用ピストン２４は大径部２７と小径部２８とを有する。

その場合、第１シフト作動用ピストン２３の大径部２５の受圧面積が第１シフト作動用ピストン２３の小径部２６の受圧面積より大きく設定されている。また、第１シフト作動用ピストン２３の小径部２６の受圧面積と第２シフト作動用ピストン２４の大径部２７の受圧面積との和が、第１シフト作動用ピストン２３の大径部２５の受圧面積より大きく設定されている。

小径シリンダ孔２０には、第１シフト作動用ピストン２３の大径部２５が気密にかつ摺動可能に嵌合されている。また、大径シリンダ孔２１には、第２シフト作動用ピストン２４の大径部２７が気密にかつ摺動可能に嵌合されている。更に、第２シフト作動用ピストン２６の小径部２８の内周面は第１シフト作動用ピストン２３の小径部２６の外周面に気密にかつ相対摺動可能に嵌合されているとともに、第２シフト作動用ピストン２４の小径部２８の外周面は小径シリンダ孔２０の内周面に摺動可能に嵌合されている。

シリンダ本体４には、第１シフト作動用圧力室２９が大径シリンダ孔２１に位置して形成されているとともに、第２シフト作動用圧力室３０が小径シリンダ孔２０に位置して形成されている。その場合、第１シフト作動用圧力室２９は第１シフト作動用ピストン２３の小径部２６と第２シフト作動用ピストン２４の大径部２７とによって区画形成されているとともに、第２シフト作動用圧力室３０は第１シフト作動用ピストン２３の大径部２５によって区画形成されている。

そして、第１および第２シフト作動用ピストン２３,２４が第１シフト作動用圧力室２
９側（図１において上方）へ移動する際、第１シフト作動用ピストン２３の大径部２５が第２シフト作動用ピストン２４の小径部２８に当接しない状態では第１シフト作動用ピストン２３のみが第１シフト作動用圧力室２９側へ移動し、第１シフト作動用ピストン２３
の大径部２５が第２シフト作動用ピストン２４の小径部２８に当接した状態では第１および第２シフト作動用ピストン２３,２４がともに一体的に第１シフト作動用圧力室２９側
へ移動する。また、第１および第２シフト作動用ピストン２３,２４が第２シフト作動用
圧力室３０側（図１において下方）へ移動する際、第２シフト作動用ピストン２４の大径部２７が段部２２に当接しない状態では第１および第２シフト作動用ピストン２３,２４
がともに一体的に第２シフト作動用圧力室３０側へ移動し、第２シフト作動用ピストン２４の大径部２７が段部２２に当接した状態では第１シフト作動用ピストン２３のみが第２シフト作動用圧力室３０側へ移動する。

図１および図３に示すように、第１シフト作動用ピストン２３にはシフトロッド３１が連結固定されている。このシフトロッド３１には、ジョイント部材３２がシフトロッド３１と一体的に移動可能に固定されている。また、シフト軸１１の一端部にはシフト用レバー３３の一端部が固定されている、このシフト用レバー３３の他端部は、ジョイント部材３２に相対回動可能に連結されている。そして、シフトロッド３１の直線状の操作力がジョイント部材３２およびシフト用レバー３３を介してシフト軸１１に伝達されることで、シフト軸１１が回動されるようになっている。

図１に示すように、第１シフト作動用圧力室２９はエアー通路３４、およびこのエアー通路３４と接続する第１シフト作動給気用エアー通路３５を介してエアータンク１６に接続可能にされている。第１シフト作動給気用エアー通路３５には常閉の電磁開閉弁からなる第１シフト作動給気用電磁弁３６が配設されている。したがって、第１シフト作動給気用電磁弁３６が閉じたときは、第１シフト作動用圧力室２９とエアータンク１６とが遮断されるとともに、第１シフト作動給気用電磁弁３６が開いたときは、第１シフト作動用圧力室２９とエアータンク１６とがエアー通路３４および第１シフト作動給気用エアー通路３５を介して連通する。この第１シフト作動給気用電磁弁３６は、変速段を前進２ｎｄ、４ｔｈ、６ｔｈ、および後進Ｒｅｖのいずれかに設定する。

また、第１シフト作動用圧力室２９はエアー通路３４、およびこのエアー通路３４と接続する第１シフト作動排気用エアー通路３７を介して大気に接続可能にされている。第１シフト作動排気用エアー通路３７には常閉の電磁開閉弁からなる第１シフト作動排気用電磁弁３８が配設されている。したがって、第１シフト作動排気用電磁弁３８が閉じたときは、第１シフト作動用圧力室２９と大気とが遮断されるとともに、第１シフト作動排気用電磁弁３８が開いたときは、第１シフト作動用圧力室２９と大気とがエアー通路３４および第１シフト作動排気用エアー通路３７を介して連通し、第１シフト作動用圧力室２９が大気へ開放される。

更に、第２シフト作動用圧力室３０はエアー通路３９、およびこのエアー通路３９と接続する第２シフト作動給気用エアー通路４０を介してエアータンク１６に接続可能にされている。第２シフト作動給気用エアー通路４０には常閉の電磁開閉弁からなる第２シフト作動給気用電磁弁４１が配設されている。したがって、第２シフト作動給気用電磁弁４１が閉じたときは、第２シフト作動用圧力室３０とエアータンク１６とが遮断されるとともに、第２シフト作動給気用電磁弁４１が開いたときは、第２シフト作動用圧力室３０とエアータンク１６とがエアー通路３９および第２シフト作動給気用エアー通路４０を介して連通する（なお、図１には第１シフト作動給気用エアー通路３５と第２シフト作動給気用エアー通路４０は、エアータンク１６に通じるエアー通路の部分が共通エアー通路として示されている。）。この第２シフト作動給気用電磁弁４１は、変速段を前進１ｓｔ、３ｒｄ、５ｔｈ、および７ｔｈのいずれかに設定する。

更に、第１および第２シフト作動給気用電磁弁３６,４１は、シフト方向でニューラル
位置Ｎ１,Ｎ２,Ｎ３,Ｎ４のいずれかに設定する。すなわち、第１および第２シフト作動
給気用電磁弁３６,４１がともに開かれると、第１および第２シフト作動用圧力室２９,３０内には、同圧のエアーが供給される。このとき、前述のように第１シフト作動用ピストン２３の大径部２５の受圧面積が第１シフト作動用ピストン２３の小径部２６の受圧面積より大きく設定されることで、第１シフト作動用ピストン２３自体には小径部２６に作用する力が差し引かれた第１シフト作動用圧力室２９側への押圧力が作用される。また、第１シフト作動用ピストン２３の大径部２５の受圧面積と第２シフト作動用ピストン２４の大径部２７の受圧面積との和が、第１シフト作動用ピストン２３の大径部２５の受圧面積より大きく設定されることで、第１および第２シフト作動用ピストン２３,２４の一体と
なったピストンには大径部２７に作用する力が差し引かれた第２シフト作動用圧力室３０側への押圧力が作用される。

これにより、第１および第２シフト作動用ピストン２３,２４がそれぞれどの位置にあ
っても、最終的には第２シフト作動用ピストン２４の大径部２７が段部２２に当接するとともに第１シフト作動用ピストン２３の大径部２５が第２シフト作動用ピストン２４の小径部２８に当接し、第１および第２シフト作動用ピストン２３,２４の一体ピストンは図
１に示す状態となる。第１および第２シフト作動用ピストン２３,２４の一体ピストンの
この状態では、ストライカ１０はシフト方向でニュートラル位置Ｎ１,Ｎ２,Ｎ３,Ｎ４の
いずれかの位置となる。したがって、第２シフト作動用ピストン２４は、ストライカ１０をシフト方向でニュートラル位置に設定するニュートラル位置設定ピストンとして機能する。

また、第２シフト作動用圧力室３０はエアー通路３９、およびこのエアー通路３９と接続する第２シフト作動排気用エアー通路４２を介して大気に接続可能にされている。第２シフト作動排気用エアー通路４２には常閉の電磁開閉弁からなる第２シフト作動排気用電磁弁４３が配設されている。したがって、第２シフト作動排気用電磁弁４３が閉じたときは、第２シフト作動用圧力室３０と大気とが遮断されるとともに、第２シフト作動排気用電磁弁４３が開いたときは、第２シフト作動用圧力室３０と大気とがエアー通路３９および第２シフト作動排気用エアー通路４２を介して連通し、第２シフト作動用圧力室３０が大気へ開放される。

更に、図１に示すようにシフト操作シリンダ３の第１および第２シフト作動用圧力室２９,３０は、連絡通路４４により連通可能とされている。この連絡通路４４には、常閉の
電磁開閉弁からなる圧力差低減用電磁弁４５が配設されている。通常時（非通電時）は、圧力差低減用電磁弁４５は閉じて連絡通路４４が遮断され、第１および第２シフト作動用圧力室２９,３０が互いに遮断されるようになっている。また、図５（Ａ）および（Ｂ）
に示すように通電時は、圧力差低減用電磁弁４５は開いて、連絡通路４４が連通される、つまり第１および第２シフト作動用圧力室２９,３０が互いに連通されるようになってい
る。なお、図５（Ａ）は第１シフト作動用圧力室２９内の圧力が第２シフト作動用圧力室３０内の圧力よりも高い場合を示し、また、図５（Ｂ）は第２シフト作動用圧力室３０内の圧力が第１シフト作動用圧力室２９内の圧力よりも高い場合を示す。

そして、セレクト作動給気用電磁弁１７、セレクト作動排気用電磁弁１９、第１シフト作動給気用電磁弁３６、第１シフト作動排気用電磁弁３８、第２シフト作動給気用電磁弁４１、および第２シフト作動排気用電磁弁４３は、それぞれ図示しない位置センサからのセレクト位置検出信号およびシフト位置検出信号と、ドライバの操作による図示しないチェンジレバーのセレクト位置およびシフト位置の各検出信号に基づいて図示しない電子制御装置（ＥＣＵ）によって作動（開閉）制御される。また、圧力差低減用電磁弁４５は、図示しないストロークセンサによる第１シフト作動用ピストン２３のストローク検出信号（つまり、ジョイント部材３２のストローク検出信号）に基づいてＥＣＵによって作動（開閉）制御される。

図６は、圧力差低減用電磁弁の制御のためのフローを示す図である。
チェンジレバーによるシフトチェンジ操作が行われないときは、圧力差低減用電磁弁４５は閉じられ、第１および第２シフト作動用圧力室２９,３０は互いに遮断された状態に
なっている。この状態で、図６に示すようにステップＳ１でチェンジレバーによりシフトチェンジが行われてシフトチェンジ信号がＥＣＵに入力されると、ステップＳ２でチェンジさせようとする目標シフト位置にストライカ１０を移動させるために、ＥＣＵは第１および第２シフト吸気用電磁弁３６,４１および第１および第２シフト排気用電磁弁３８,４３のうち、対応する電磁弁を作動させてギヤチェンジを開始する。すると、第１および第２シフト作動用圧力室２９,３０のうち、第１シフト作動用ピストン２３がストライカ１
０を目標シフト位置にストロークさせる側のシフト作動用圧力室にエアーが供給される。これにより、第１シフト作動用ピストン２３がストライカ１０を目標シフト位置に移動させるようにストロークする。このとき、第１および第２シフト作動用圧力室２９,３０の
うち、他側のシフト作動用圧力室から大気圧の空気が排出される。この第１シフト作動用ピストン２３のストロークはストロークセンサにより検出される。

ステップＳ３で第１シフト作動用ピストン２３のストロークが予め設定された第１所定値になったか否かが判断される。第１シフト作動用ピストン２３のストロークが第１所定値になっていないと判断されると、このステップＳ３の処理が繰り返される。ステップＳ３で第１シフト作動用ピストン２３のストロークが第１所定値になったと判断されると、ステップＳ４で図５（Ａ）または（Ｂ）に示すように圧力差低減用電磁弁４５が開かれる。これにより、第１および第２シフト作動用圧力室２９,３０は互いに連通する。すると
、第１および第２シフト作動用圧力室２９,３０のうち、第１シフト作動用ピストン２３
がストロークした側と反対側のシフト作動用圧力室のエアー、つまりエアーが供給されたシフト作動用圧力室のエアーが連絡通路４４および開いた圧力差低減用電磁弁４５を通って第１シフト作動用ピストン２３がストロークした側のシフト作動用圧力室へ流動する。したがって、第１および第２シフト作動用圧力室２９,３０の間の圧力差が低減し、第１
シフト作動用ピストン２３のストローク速度が減少する。

第１シフト作動用ピストン２３が更にストロークして、ステップＳ５で第１シフト作動用ピストン２３のストロークが予め設定された同期開始前の第２所定値になったか否かが判断される。第１シフト作動用ピストン２３のストロークが同期開始前の第２所定値になっていないと判断されると、このステップＳ５の処理が繰り返される。ステップＳ５で第１シフト作動用ピストン２３のストロークが同期開始前の第２所定値になったと判断されると、ステップＳ６で圧力差低減用電磁弁４５が閉じられる。これにより、第１および第２シフト作動用圧力室２９,３０は互いに遮断される。すると、エアーが連絡通路４４を
流動しなくなる。これにより、第１および第２シフト作動用圧力室２９,３０間の圧力差
が再び増大する。第１シフト作動用ピストン２３が更にストロークして同期が開始される。このとき、前述の圧力差が増大に転じてもまだ大きくないので、第１シフト作動用ピストン２３のストローク速度がそれほど大きくなく、同期作動におけるショックが抑制される。

そして、ステップ７で同期が完了すると、ステップＳ８で第１シフト作動用ピストン２３のストロークが予め設定された同期完了後の第３所定値になったか否かが判断される。第１シフト作動用ピストン２３のストロークが同期完了後の第３所定値になっていないと判断されると、このステップＳ８の処理が繰り返される。ステップＳ８で第１シフト作動用ピストン２３のストロークが予め設定された同期完了後の第３所定値になったと判断されると、ステップＳ９で圧力差低減用電磁弁４５が開かれる。これにより、第１および第２シフト作動用圧力室２９,３０は再び互いに連通する。すると、第１および第２シフト
作動用圧力室２９,３０のうち、第１シフト作動用ピストン２３がストロークした側と反
対側のシフト作動用圧力室のエアー、つまりエアーが供給されたシフト作動用圧力室のエアーが連絡通路４４および開いた圧力差低減用電磁弁４５を通って第１シフト作動用ピストン２３がストロークした側のシフト作動用圧力室へ流動する。したがって、第１および第２シフト作動用圧力室２９,３０の間の圧力差が低減し、第１シフト作動用ピストン２
３のストローク速度が減少する。

第１シフト作動用ピストン２３が更にストロークして、ステップＳ１０で第１シフト作動用ピストン２３のストロークが予め設定されたストロークエンド前の第４所定値になったか否かが判断される。第１シフト作動用ピストン２３のストロークがストロークエンド前の第４所定値になっていないと判断されると、このステップＳ１０の処理が繰り返される。ステップＳ１０で第１シフト作動用ピストン２３のストロークがストロークエンド前の第４所定値になったと判断されると、ステップＳ１１で圧力差低減用電磁弁４５が閉じられる。これにより、第１および第２シフト作動用圧力室２９,３０は互いに遮断される
。すると、エアーが連絡通路４４を流動しなくなる。これにより、第１および第２シフト作動用圧力室２９,３０間の圧力差が再び増大する。第１シフト作動用ピストン２３が更
にストロークしてストロークエンドになる。このとき、前述の圧力差が増大に転じてもまだ大きくないので、第１シフト作動用ピストン２３のストローク速度がそれほど大きくなく、ストロークエンドにおけるショックが抑制される。

次に、ステップＳ１２で、第１および第２シフト吸気用電磁弁３６,４１および第１お
よび第２シフト排気用電磁弁３８,４３のうち、ステップＳ２で作動された電磁弁を非作
動にする（つまり閉じる）ことで、ギヤシフトが完了する。こうして、圧力差低減用電磁弁の制御が終了する。

この例の変速操作装置１によれば、シフト操作用シリンダ３の第１および第２シフト作動用圧力室２９,３０が連絡通路４４により連通可能とされるとともに、この連絡通路４
４に電磁開閉弁からなる圧力差低減用電磁弁４５が配設される。そして、この圧力差低減用電磁弁４５が開かれて第１および第２シフト作動用圧力室２９,３０が連通することで
、第１および第２シフト作動用圧力室２９,３０の圧力差が低減される。したがって、ギ
ヤシフトが行われる際、同期機構（シンクロ機構）の同期作動におけるシフト操作用シリンダ３の第１シフト作動用ピストン２３の摺動速度を必要時に抑制することができるとともにショックを低減することが可能となる。

また、ともに比較的安価な連絡通路４４および電磁開閉弁が用いられるだけで、前述の特許文献１に記載の変速操作装置に設けられる比較的高価なオイルダンパが不要となるので、ＧＳＵのコストを従来に比べて低減することができる。

更に、比較的コンパクトに形成可能な連絡通路４４および電磁開閉弁が設けられるだけであるので、オイルダンパが設けられる場合に比べてＧＳＵの大型化を抑制することができる。

更に、シフト操作用シリンダ３の第１シフト作動用圧力室２９に対して第１シフト作動給気用電磁弁３６および第１シフト作動排気用電磁弁３８が配設されるとともに、シフト操作用シリンダ３の第２シフト作動用圧力室３０に対して第２シフト作動給気用電磁弁４１および第２シフト作動排気用電磁弁４３が配設される。つまり、１つの圧力室に対して、給気用および排気用の２つの電磁弁が配設される。したがって、これらの給気用および排気用の２つの電磁弁を制御することで、シフト操作用シリンダ３の制御をきめ細かくかつより高精度に行うことが可能となる。

しかも、第１および第２シフト作動用圧力室２９,３０の圧力差を低減する圧力差低減
用電磁弁４５により、第１および第２シフト作動用圧力室２９,３０の圧力が制御される
場合には、第１および第２シフト作動用圧力室２９,３０内に供給されたエアーがすべて
排出されるのを抑制できる。これにより、第１および第２シフト作動用圧力室２９,３０
内の圧力を再び所定の圧力に比較的早く上昇させることが可能となる。したがって、シフト操作用シリンダ３の再作動に必要な時間（つまりシフト時間）を低減することができ、ＧＳＵの応答性を向上することが可能となる。

図７は、本発明に係る変速機操作装置の実施の形態の他の例におけるセレクト操作用シリンダの、図３と同様の縦断面図である。
前述の例のセレクト操作用シリンダ２は、ピストン６がシフト軸１１からオフセットされて設けられるとともに、ピストン６のストロークがシフト軸１１に摺動可能に嵌合されたストライカ１０にセレクト作動用レバー８を介して伝達される、いわゆるレバー方式のセレクト操作用シリンダ２である。これに対して、図７に示すようにこの例のセレクト操作用シリンダ２はセレクト作動用レバー８を用いない直動方式のセレクト操作用シリンダ２である。

すなわち、図７に示すようにシリンダ本体４にシリンダ孔５がシフト軸１１と同軸に設けられるとともに、シフト軸１１を支持する支持部４６が一体にかつ外径が等しく形成された円柱部４７および円筒部４８を含む突状部で構成されている。その場合、これらの円柱部４７および円筒部４８はシフト軸１１と同軸に設けられている。

また、ピストン６が円筒状に形成されている。このピストン６は、その外周側がシリンダ孔５の内周面に気密にかつ摺動可能に嵌合されているとともに、その内周側が支持部４６の外周面に気密にかつ摺動可能に嵌合されている。これにより、ピストン６はシリンダ孔５内にセレクト作動用圧力室１３をピストン６の一端側に位置して区画形成している。更に、ピストン６の他端側がストライカ１０に軸方向に当接されている。そして、エアーがセレクト作動用圧力室１３に供給されないときは、リターンスプリング１２により、ピストン６およびストライカ１０が図７に示す非作動位置に設定される。また、エアーがセレクト作動用圧力室１３に供給されたときは、このエアーの圧力でピストン６がストライカ１０を直接押圧しながら図７において右方へストロークする。これにより、ストライカ１０がセレクト方向にストロークする。
この例の変速機操作装置１の他の構成および他の作用効果は前述の例と同じである。

なお、前述の例では圧力流体として正圧のエアー（圧縮空気）を用いているが、本発明はこれに限定されることはなく、圧力流体として作動油等の正圧の液体を用いていることもできる。また、前述の例では圧力差低減用電磁弁４５の開閉制御のタイミングに第１シフト作動用ピストン２３のストローク値を用いているが、同期開始前ではこのタイミングに第１シフト作動用ピストン２３のストロークの微分値を用いることもできる。

更に、同期後では、このタイミングにギヤの回転数、第１および第２シフト作動用圧力室２９,３０内の圧力を用いることもできる。例えば、第１および第２シフト作動用圧力
室２９,３０内の圧力と第１シフト作動用ピストン２３の各受圧面積との積の差から第１
シフト作動用ピストン２３に作用する力を求め、その力が一定値を越えたとき、圧力差低減用電磁弁４５を開くようにする。その他、前述のようにストロークセンサあるいは圧力センサからの検出値の微分値および積分値を用いることも可能である。
要は、特許請求の範囲に記載された技術事項の範囲内で種々の設計変更が可能である。

本発明に係る変速機操作装置は、変速機のシフト動作を行うためのシフト操作用シリンダおよびセレクト動作を行うためのセレクト操作用シリンダを少なくとも有する変速機操
作装置に好適に利用可能である。

１…変速機操作装置、２…セレクト操作用シリンダ、３…シフト操作用シリンダ、４…シリンダ本体、５…シリンダ孔、６…セレクト作動用ピストン、７…ピストンロッド、８…セレクト作動用レバー、１０…ストライカ、１１…シフト軸、１２…リターンスプリング、１３…セレクト作動用圧力室、１６…エアータンク、１７…セレクト作動給気用電磁弁、１９…セレクト作動排気用電磁弁、２０…小径シリンダ孔、２１…大径シリンダ孔、２２…段部、２３…第１シフト作動用ピストン、２４…第２シフト作動用ピストン、２５,
２７…大径部、２６,２８…小径部、２９…第１シフト作動用圧力室、３０…第２シフト
作動用圧力室、３１…シフトロッド、３２…ジョイント部材、３３…シフト用レバー、３６…第１シフト作動給気用電磁弁、３８…第１シフト作動排気用電磁弁、４１…第２シフト作動給気用電磁弁、４３…第２シフト作動排気用電磁弁、４４…連絡通路、４５…圧力差低減用電磁弁、４６…支持部

Claims (3)

1. シフト軸にその軸方向に摺動可能に設けられたストライカを回動させることにより変速機のシフト動作を行うシフト操作用シリンダと、前記ストライカを前記シフト軸の軸方向に移動させることで前記変速機のセレクト動作を行うセレクト操作用シリンダとを少なくとも備え、
   前記シフト操作用シリンダが、前記ストライカを回動させるためのシフト作動用ピストンと、前記シフト作動用ピストンによって区画形成されるとともに前記シフト作動用ピストンを作動する圧力流体がそれぞれ供給される第１および第２圧力室とを有する変速機操作装置において、
   前記第１圧力室と前記第２圧力室とを連通する連絡通路と、前記連絡通路に前記連絡通路を連通遮断する電磁開閉弁と、
   前記電磁開閉弁を開閉制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記シフト作動用ピストンの非作動時に前記電磁開閉弁を閉じるとともに、前記シフト作動用ピストンの作動時に前記シフト作動用ピストンのストロークが予め設定された第１所定値になったとき前記電磁開閉弁を開き、その後前記シフト作動用ピストンのストロークが同期機構の同期開始前の予め設定された第２所定値になったとき前記電磁開閉弁を閉じることを特徴とする変速機操作装置。
2. 前記制御部は、前記同期機構の同期完了後の予め設定された第３所定値になったとき前記電磁開閉弁を開き、その後前記シフト作動用ピストンのストロークがストロークエンド前の予め設定された第４所定値になったとき前記電磁開閉弁を閉じることを特徴とする請求項１に記載の変速機操作装置。
3. 前記第１圧力室は第１シフト作動給気用電磁弁を介して圧力流体が供給可能であるとともに第１シフト作動排気用電磁弁を介して排気可能であり、
   前記第２圧力室は第２シフト作動給気用電磁弁を介して圧力流体が供給可能であるとともに第２シフト作動排気用電磁弁を介して排気可能であり、
   前記第１シフト作動給気用電磁弁、前記第１シフト作動排気用電磁弁、前記第２シフト作動給気用電磁弁、および前記第２シフト作動排気用電磁弁は、いずれも前記制御部により制御されることを特徴とする請求項１または２に記載の変速機操作装置。

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