JPH05263925A - シフトアクチュエータの制御方法およびその装置 - Google Patents

シフトアクチュエータの制御方法およびその装置

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JPH05263925A
JPH05263925A JP5024876A JP2487693A JPH05263925A JP H05263925 A JPH05263925 A JP H05263925A JP 5024876 A JP5024876 A JP 5024876A JP 2487693 A JP2487693 A JP 2487693A JP H05263925 A JPH05263925 A JP H05263925A
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JP
Japan
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high speed
transmission
auxiliary
synchronous
jaw clutch
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JP5024876A
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English (en)
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Dale E Muyskens
エドワード ムイスケンズ デイル
Ronald A Hutchison
アレン フッチソン ロナルド
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Original Assignee
Eaton Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 補助部に同期ジョークラッチを用いた形式の
複式変速機用の新しい改良形補助部（レンジ）シフト制
御装置を提供すること。 【構成】 補助部のシフト中に主変速部(12)が連結した
場合に補助部同期クラッチ(92、128)の損傷を防止する制
御部材(246) を設けた補助変速部(14)シフト制御装置(2
30) ／方法で、補助部高速比へのシフト中に同期ジョー
クラッチアセンブリがブロック位置にあることが感知(2
54、256) された時、高速比に連結するために用いられる
力を第１レベル（ｐ×ａ224 ）から相当に低い第２レベ
ル（ｐ×［ａ224 −ａ222 ］まで漸減させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用複式変速機の補
助部アクチュエータアセンブリの制御装置／方法に関す
るものである。特に、本発明は、１段または多段速度補
助変速部を多段速度主変速部に直列に接続した形式の複
式変速機の補助部同期ジョークラッチの連結を制御する
ための加圧流体（空気圧）アクチュエータアセンブリに
関するものである。さらに言えば、本発明は、レンジ形
重車両用複式変速機の補助部同期ジョークラッチ、特に
補助部高速同期ジョークラッチを複式シフト中に保護す
る加圧流体アクチュエータアセンブリに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】１つまたは複数の補助部を主変速部と直
列に接続した形式の複式チェンジギヤ変速機は従来から
公知である。そのような変速機は、一般的に大型トラッ
ク、トラクタ／セミトレーラ等の重量形車両に用いられ
ている。簡単に説明すると、主及び補助変速部を直列に
接続して使用することによって、変速ステップが適当な
相対的大きさであるとして、使用可能な変速比の合計
が、主部及び補助部比の積に等しくなる。例えば、少な
くとも理論的には、４速主部を３速補助変速部と直列に
接続した複式チェンジギヤ変速機では、12（４×３＝1
2）の変速比が使用可能になる。
【０００３】補助変速部には一般的にレンジ形、スプリ
ッタ形またはレンジ／スプリッタ結合形の３種類があ
る。
【０００４】レンジ形補助部を備えた複式変速機では、
レンジ部の変速ステップが、主変速部の合計比範囲より
も大きく、主変速部は各レンジ内の比に徐々にシフトさ
れる。レンジ形補助部を備えた複式変速機の例が、米国
特許第4,974,474 号、第4,964,313 号、第4,920,815
号、第3,105,395 号、第2,637,222 号及び第2,637,221
号に記載されており、それらの開示内容は参考文献とし
て本説明に含まれる。
【０００５】譲受人の公知のRT/RTO11609 及びRT/RTO11
610 形「ロードレンジャー(Roadranger)」変速機は、
「（４＋１）×（２）」の９速、及び「（５）×
（２）」の10速重量形車両レンジ形変速機の例である。
【０００６】スプリッタ形補助部を備えた複式変速機で
は、スプリッタ補助部の変速ステップが、主変速部の変
速ステップよりも少なく、各主変速部のギア比はスプリ
ッタ部によってスプリット、すなわち細分割される。ス
プリッタ形補助部を備えた複式チェンジギヤ変速機の例
が、米国特許第4,290,515 号、第3,799,002 号、第4,44
0,037 号及び第4,527,447 号に記載されており、それら
の開示内容は参考文献として本説明に含まれる。
【０００７】レンジ／スプリッタ結合形補助部では、レ
ンジ及びスプリッタ形の両方のギア比が与えられて、主
変速部が少なくとも２つのレンジのそのギア比に徐々に
シフトされ、また主変速部のギア比が少なくとも１つの
レンジでスプリットされるようになっている。
【０００８】単一のレンジ／スプリッタ結合形補助部を
備えた複式変速機は、例えば米国特許第3,283,613 号、
第3,648,546 号に記載されており、それらの開示内容は
参考文献として本説明に含まれる。３歯車層４速度レン
ジ／スプリッタ結合形補助部が、例えば米国特許第4,75
4,665 号に記載されており、それらの開示内容は参考文
献として本説明に含まれる。譲受人の公知のRT/RTO1161
3 及びRT/RTO14718 形「イートン・ロードレンジャー(E
aton Roadranger)」変速機は、「（４＋１）×（３）」
の13速及び「（４＋１）×（４）」の18速レンジ／スプ
リッタ結合形変速機の例である。
【０００９】別の例として、ドイツ国、フリードリッヒ
シャッフェンのザーンラドファブリック・フリードリッ
ヒシャッフェン・アクチエンゲゼルシャフトが販売して
いる「エコスプリット」モデルがあり、これは主変速部
の前方に個別のスプリッタ補助部を、後方に個別のレン
ジ部を用いている。
【００１０】主及び補助部の用語は相対的であって、主
及び補助部の指定を逆にした場合、補助部の形式（レン
ジまたはスプリッタ）も逆になることに注意されたい。
言い換えれば、２速レンジ形補助部を備えた４速主変速
部であると一般的に考えられているものの場合、通常の
指定で補助部であるものが主部であると考えられる場
合、通常の指定で主部であるものがそのための４速スプ
リッタ形補助部であると考えられる。一般的に認められ
ている変速機業界の慣習により、また本発明の説明で用
いられているように、複式変速機の主変速部は、最大
（または少なくとも同程度の）数の前進変速比を含み、
ニュートラル位置の選択を許可し、後進変速比を含み、
及び／またはマスター／スレーブ弁／シリンダ構造体等
に対抗したシフトバーまたはシフトレールまたはシフト
軸／シフトフィンガアセンブリの操作によって（手動ま
たは半自動変速機で）シフトさせる部分である。
【００１１】レンジ形、レンジ／スプリッタ結合形また
はスプリッタ／レンジ形の複式変速機では、主変速部は
一般的に手動作動式シフトレバー等によって操作される
シフトバーハウジングアセンブリまたは単一のシフト軸
アセンブリでシフトされ、「リピートＨ」形変速機の補
助レンジ部は、遠隔スレーブ弁／アクチュエータ機構を
制御する一般的に手動作動式のボタンまたはスイッチに
よってシフトされる。いわゆる「ダブルＨ」または「1.
5 Ｈ」形制御装置では、シフトレバーの位置決めに応答
するスイッチによってレンジがシフトされる。「ダブル
Ｈ」形制御装置は、米国特許第4,633,725 号及び第4,27
5,612 号等の従来技術から公知であって、これらの開示
内容は参考文献として本説明に含まれる。
【００１２】レンジ部には同期ジョークラッチが用いら
れることが多いため、許容できるシフト品質が得られ、
またレンジ部の同期ジョークラッチの不当な摩耗及び／
または破損を防止できるようにするため、主変速部がニ
ュートラル状態の間にレンジシフトを開始し、望ましく
は完了できるようにする装置を提供することが、従来技
術の目的であった。
【００１３】上記の点から、従来形の複式変速機には一
般的に、レンジシフトをマスター制御弁のセレクタボタ
ンまたはスイッチで事前選択できるようにするが、主変
速部がニュートラル位置へ、または少なくともその方向
へシフトされるまで開始しないようにするインターロッ
ク装置を含む制御装置、一般的に空気圧制御装置が設け
られている。そのような装置は一般的に、主部がニュー
トラルにシフトされるまでレンジ部シフトフォークの移
動を物理的に阻止するレンジ部アクチュエータ機械式リ
ンク機構に機械式のインターロックを用いるか、加圧空
気をレンジ部ピストンへ供給する弁（「スレーブ弁」と
呼ばれることが多い）が、主部のニュートラルへのシフ
トが感知されるまで作動しないか、加圧流体を供給され
ない、または主部がニュートラルへシフトされてニュー
トラルに留まる間だけ、作動して加圧流体が供給される
形式のインターロックを用いている。そのような変速機
及びそれの制御装置は、例えば米国特許第2,654,268
号、第3,138,965 号及び第4,060,005 号に記載されてお
り、これらの開示内容は参考文献として本説明に含まれ
る。主部がニュートラルにシフトされるまでインターロ
ックされるレンジ部制御弁（供給及び／または排気）を
用いた変速機は、例えば米国特許第3,229,551号、第4,4
50,869 号、第4,793,378 号及び第4,974,474 号に記載
されており、これらの開示内容は参考文献として本説明
に含まれる。
【００１４】従来装置は、主部がニュートラルにシフト
されるまでレンジシフトの開始を阻止することによって
レンジ部シンクロナイザを相当に保護しているが、それ
らは主部がニュートラル状態になるまでレンジ部シフト
を開始させないようにしている一方で、主部シフトがレ
ンジシフトよりも速い（すなわちビート）状態を防止し
ないため、完全には満足できない。公知のように、状況
によっては、主部が連結している間にレンジ同期クラッ
チが連結しようとした場合、エンジントルクの一部がも
っぱら連結しているシンクロナイザの摩擦表面によって
車両駆動輪に伝達されるため、シンクロナイザの摩擦部
材が急激に破損する。そのような状態では、レンジシン
クロナイザ、特に直接または高速レンジシンクロナイザ
が比較的早く破損または破壊されるであろう。誤ってレ
ンジだけのシフトを試みた場合、約２秒以内でそのよう
な破壊を招くであろう。
【００１５】剛直及び弾性形の両方の機械式インターロ
ック装置を用いた変速機が、米国特許第4,974,474 号、
第4,944,197 号及び第4,296,642 号に記載されており、
これらの開示内容は参考文献として本説明に含まれる。
そのような装置は一般的に、主部がニュートラル位置に
ない間、レンジクラッチを高速または低速位置にロッ
ク、及び／またはレンジクラッチが高速または低速位置
に連結していない場合、主部をニュートラルにロックす
る。これらの装置は、適切に作動する時、主部がニュー
トラルにない間にレンジクラッチの連結を試みることに
よるレンジシンクロナイザの破損を防止するが、(1) 主
部の速いシフトによって補助部が望ましくない変速比に
ロックされること、(2) レンジクラッチがブロッカ上に
引っかかった場合に主部を連結してクラッチを操作する
ことができないこと、(3) 弾性装置は適切なインターロ
ックまたは固着することができないこと、(4) インター
ロック及び／またはシフトアクチュエータに相当な摩耗
及びストレスが生じること、(5) 摩耗によりインターロ
ック機構が摩擦ロックが起こること、から、従来装置で
は完全に満足できるものがなかった。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】このような事情に鑑み
て、本発明の目的は、補助部に同期ジョークラッチを用
いた形式の複式変速機用の改良形補助部（レンジ）のシ
フトアクチュエータの制御方法およびその装置を提供す
ることである。
【００１７】また、本発明は、クラッチがブロック位置
にない場合には、第１の相対的に強い力で、また、クラ
ッチがブロック位置にある場合には前記強い力から相対
的に弱い第２力まで漸減する力で選択された補助部同期
クラッチ（一般的に直接または高速レンジ比）を連結さ
せる加圧流体作動式補助部アクチュエータをていきょう
することを目的としている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】および
【作用】上記目的を達成するために、本発明は、同期ジ
ョークラッチと連動したシフトアクチュエータを制御す
るため、第１変速部の選択可能な比の連結が選択された
ことを感知する手段と、同期ジョークラッチが非ブロッ
ク状態か、ブロック状態のいずれかを感知する手段と、
第１変速部の選択可能な比の連結が選択されたこと及び
同期ジョークラッチが非ブロック状態にあることの感知
に応答してアクチュエータによって同期ジョークラッチ
を第１力で連結させる手段と、第１変速部の選択可能な
比の連結が選択されたこと及び同期ジョークラッチがブ
ロック状態にあることの感知に応答してアクチュエータ
によって前記同期ジョークラッチを第１力よりも小さい
第２力で連結させる手段とを有していることを特徴とす
る。
【００１９】これにより、補助部アクチュエータアセン
ブリの制御手段は、アクチュエータがシンクロナイザ摩
擦クラッチ表面を連結させる位置にあるか、同期クラッ
チのジョークラッチ部材の軸方向連結を阻止する位置
（すなわち同期ジョークラッチの「ブロック位置」）に
あるかを感知して、クラッチがブロック位置にない場合
には第１の相対的に強い力が、またクラッチがブロック
位置にある場合には漸減する第２の相対的に弱い力が選
択されたレンジクラッチに、一般的に高速比レンジクラ
ッチに加えられるようにする。
【００２０】従来技術の欠点を最小限に抑えるか、解決
するために、補助部シフトが完了する前に主変速部が連
結した場合に補助部シンクロナイザを保護し、また連結
している同期クラッチのジョークラッチ部材がほぼ同期
回転速度に達した場合に試みられている補助部シフトを
完了させる。
【００２１】空気圧作動式アクチュエータアセンブリの
好適な実施例では、相対的に強い力は、面積差ピストン
の大面積面を加圧することによって得られ、漸減する相
対的に弱い力は、面積差ピストンの大面積面の完全加圧
状態を維持しながら小面積面の加圧を漸増させることに
よって得られる。
【００２２】本発明は、特にレンジ高速または直接同期
クラッチの連結の制御に適している。補助部低速比への
シフト時には、シンクロナイザ摩擦表面の両側のトルク
が、特にピン形シンクロナイザでは、ブロックされてい
るシンクロナイザのブロックを解除しようとすることに
よってクラッチが迅速に連結するため、低速または減速
同期補助部クラッチの保護は一般的に必要ない。
【００２３】
【実施例】以下の説明において、便宜上一定の用語を用
いるが、それらは参考にすぎず、制限的なものではな
い。「上方」「下方」「右方向」及び「左方向」は、参
照している図面上での方向を示している。「前方」及び
「後方」は、それぞれ従来通りに車両に取り付けた時の
変速機の前及び後端部を示しており、図１において変速
機の左側及び右側である。「内向き」及び「外向き」
は、装置または指定部品の構造中心に対してそれぞれ向
かう方向及び離れる方向を示している。以上の定義は、
上記用語及びその派生語及び類似語に適用される。
【００２４】「複式変速機」は、多段前進速度主変速部
と少なくとも１つの多段速度補助変速部とを直列に接続
して、主変速部で選択された歯車減速比をさらに補助変
速部で選択された歯車減速比と組み合わせることができ
るようにした変速またはチェンジギヤ伝達装置を表すた
めに用いられている。「同期クラッチアセンブリ」及び
同様な意味の言葉は、クラッチの部材がほぼ同期回転す
るまでそのクラッチの連結が試みられず、クラッチ連結
の開始時にクラッチ部材及びそれと共転するすべての部
材をほぼ同期速度で回転させることができる比較的大き
い容量の摩擦手段がクラッチ手段と共に使用されている
確動クラッチによって選択歯車を軸に非回転状態で連結
するために用いられる確動ジョー形クラッチアセンブリ
を示している。
【００２５】「ニュートラル」及び「非連結」は、互い
に交換可能に用いられており、トルクが（図１及び図３
a に示されている一般形式の変速機では）変速機入力軸
から主軸に伝達されない主変速部状態のことである。
「非ニュートラル」及び「連結」は、互いに交換可能に
用いられており、主部駆動比が連結して、駆動トルクが
（図１及び図３a に示されている一般形式の変速機で
は）変速機入力軸から主軸に伝達される主変速部状態の
ことである。
【００２６】「高速」比は、ある入力回転速度に対して
出力部の回転速度が最高になる変速部のギア比のことで
ある。
【００２７】図１, ２a および２b は、レンジ形複式変
速機10を示している。複式変速機10では、多段速度主変
速部12が、レンジ形補助変速部14と直列に接続してい
る。変速機10はハウジングＨ内に収容されており、常時
連結しているが選択的に切り離される摩擦マスタークラ
ッチＣを介してディーゼルエンジンＥ等の原動機によっ
て駆動される入力軸16を設けており、マスタークラッチ
Ｃの入力すなわち駆動部18はエンジンクランク軸20に駆
動連結し、従動部22は変速機入力軸16に回転可能に固着
されている。
【００２８】主変速部12では、入力軸16に入力歯車24が
取り付けられて、複数のほぼ同一の副軸アセンブリ26及
び26Ａをほぼ同一回転速度で同時に駆動できるようにな
っている。２つのほぼ同一の副軸アセンブリは、入力軸
16とほぼ同軸的に整合している主軸28の直径方向の両側
に配置されている。副軸アセンブリの各々は、ハウジン
グＨ内の軸受32及び34によって支持されている副軸30を
有しており、その一部分だけが概略的に図示されてい
る。副軸の各々には、同一群の副軸歯車38、40、42、4
4、46及び48がそれと共転可能に固着されている。複数
の主軸歯車50、52、54、56及び58が主軸28を取り囲むよ
うに設けられており、クラッチカラー60、62及び64を滑
らせることによって一度に１つが主軸28に選択的にクラ
ッチ連結されて共転することは公知の通りである。クラ
ッチカラー60はまた、入力歯車24を主軸28にクラッチ連
結して入力軸16と主軸28との間を直結するためにも使用
できる。
【００２９】一般的に、クラッチカラー60、62及び64
は、公知のようにシフトハウジングアセンブリ70に連動
したシフトフォーク60Ａ、62Ａ及び64Ａによってそれぞ
れ軸方向に位置決めされる。クラッチカラー60、62及び
64は、公知の同期または非同期複動作動形ジョークラッ
チ形式である。
【００３０】主軸歯車58は後進歯車であって、従来形の
中間アイドラ歯車（図示せず）を介して副軸歯車48と継
続的に噛み合っている。また、主変速部12には５ステッ
プの選択可能な前進速度比が設けられているが、最も低
い前進速度比、すなわち主軸駆動歯車56を主軸28に駆動
連結して得られる速度比は、減速比が多くの場合に非常
に高いため、厳しい状態での車両の始動だけに使用さ
れ、高い変速レンジでは一般的に使用されないローまた
は「クリーパ」歯車と見なされるべきであることに注意
する必要がある。
【００３１】従って、主変速部12には５段階の前進速度
が設けられているが、前進速度のうちの４つだけが併用
の補助レンジ変速部14と組み合わされるので、一般的に
は「４＋１」主部と呼ばれている。
【００３２】ジョークラッチ60、62及び64は三位置クラ
ッチであって、シフトレバー72によって図示の中央非連
結位置、最右側連結位置または最左側連結位置に位置決
めされる。公知のように、一度にクラッチ60、62及び64
のうちの１つだけを連結でき、他のクラッチをニュート
ラル状態にロックするために主部インターロック手段
（図示せず）が設けられている。
【００３３】補助変速レンジ部14には２つのほぼ同一の
補助部副軸アセンブリ74及び74Ａが設けられており、そ
の各々には、ハウジングＨ内の軸受78及び80によって支
持されて、２つの補助部副軸歯車82及び84が共転可能に
取り付けられている補助副軸76が設けられている。補助
副軸歯車82は、主軸28と共転可能に固着されているレン
ジ／出力歯車86と常時噛み合ってそれを支持しているの
に対して、補助部副軸歯車84は、変速機出力軸90を取り
囲むように設けられた出力歯車88と常時噛み合ってい
る。
【００３４】シフトフォーク94及びレンジ部シフトアク
チュエータアセンブリ96によって軸方向に位置決めされ
る二位置同期ジョークラッチアセンブリ92によって、複
式変速機10の低速レンジ作動用に歯車88が出力軸90に、
あるいは直接または高速レンジ作動用に歯車86が出力軸
90にクラッチ連結される。複式レンジ形変速機10のため
の「リピートＨ」形シフトパターンが図２b に概略的に
示されている。変速機10の低速または高速レンジ作動の
選択及び／または事前選択は、一般的にシフトレバー72
に設けられている運転者作動式スイッチまたはボタン98
によって実施される。
【００３５】レンジ形補助部14は、直歯またははすば歯
車機構を用いた２速度部として図示されているが、本発
明が３以上の選択可能なレンジ比を備えたスプリッタ／
レンジ結合形補助部、及び／または遊星形歯車機構を用
いたレンジ形変速機にも適用可能であることは理解され
るであろう。また前述のように、クラッチ60、62または
64の１つまたは複数が同期ジョークラッチ形でもよく、
また変速部12及び／または14が単一副軸形でもよい。
【００３６】主変速部12は、シフトバーハウジング70内
に収容され、シフトレバー72の作動によって制御される
少なくとも１つのシフトレールまたはシフト軸の軸方向
移動によって制御される。公知のように、シフトレバー
72は変速機に直接に、またはそれから離して取り付ける
ことができる。この形式の装置は従来より公知であっ
て、例えば米国特許第4,621,537 号に記載されており、
その開示内容は参考文献として本説明に含まれる。レン
ジ部は、ボタン98、あるいは「ダブルＨ」形制御装置の
場合には位置スイッチ98Ａの操作で制御され、それらは
共に公知である。シフトバーハウジング70は、より一般
的な多重シフトレール形でもよく、例えば米国特許第4,
782,719 号、第4,738,863 号、第4,722,237 号及び第4,
614,126 号に記載されており、その開示内容は参考文献
として本説明に含まれる。
【００３７】本発明の制御装置は、レンジ形、レンジ／
スプリッタ結合形、またはスプリッタ／レンジ形補助部
を備えた複式変速機に等しく適用できる。
【００３８】図３a に示されている複式チェンジギヤ機
械式変速機100 は、従来形変速機10を参照しながら以上
に説明してきた主変速部12と同一またはほぼ同一である
主変速部12Ａを有する18前進速度変速機である。変速機
100 の主変速部12Ａが変速機10の主変速部12と異なる唯
一の点は、主軸28が補助変速部14内へ延出しているより
もわずかに長く主軸28Ａが補助変速部102 内へ延出して
いることである。主変速部12及び12Ａの構造がほぼ同一
であることから、主変速部12Ａについては詳細な説明を
繰り返さない。
【００３９】補助変速部102 には、２つのほぼ同一の補
助部副軸アセンブリ104 及び104Aが設けられており、そ
の各々には、ハウジングＨ内の軸受108 及び110 によっ
て支持されて、３つの補助部副軸歯車112 、114 及び11
6 が共転可能に固着されている補助部副軸106 が設けら
れている。補助副軸歯車112 は、主軸28Ａを取り囲むよ
うに設けられた補助部スプリッタ歯車118 と常時噛み合
ってそれを支持している。補助副軸歯車114 は、主軸28
Ａの同軸端部に隣接した出力軸122 の端部を取り囲むよ
うに設けられた補助部スプリッタ／レンジ歯車120 と常
時噛み合ってそれを支持している。補助部副軸歯車116
は、出力軸122 を取り囲むように設けられた補助部レン
ジ歯車124 と常時噛み合ってそれを支持している。従っ
て、補助部副軸歯車112 及びスプリッタ歯車118 によっ
て、スプリッタ／レンジ結合形補助変速部102 の歯車群
の第１歯車層が形成され、補助部副軸歯車114 及びスプ
リッタ／レンジ歯車120 によって第２歯車層が形成さ
れ、補助部副軸歯車116 及びレンジ歯車124 によって第
３歯車層が形成されている。
【００４０】滑り二位置ジョークラッチカラー126 によ
って、スプリッタ歯車118 またはスプリッタ／レンジ歯
車120 が主軸28Ａに選択的に連結されるのに対して、滑
り二位置同期アセンブリ128 によって、スプリッタ／レ
ンジ歯車120 またはレンジ歯車124 が出力軸122 に選択
的に連結される。複動作動形滑りジョークラッチカラー
126 の構造及び機能は、変速機10に用いられている滑り
クラッチカラー60、62及び64の構造及び機能とほぼ同一
であるのに対して、複動作動形同期アセンブリ128 の構
造及び機能は、変速機10に用いられている同期クラッチ
アセンブリ92の構造及び機能とほぼ同一である。アセン
ブリ92及び128 等の同期クラッチアセンブリは従来より
公知であって、例えば米国特許第4,462,489 号、第4,12
5,179 号及び第2,667,955 号に記載されており、それら
すべての開示内容は参考文献として本説明に含まれる。
【００４１】そのようなクラッチは、一般的に１対の軸
方向に連結可能なジョークラッチ部材と、ジョークラッ
チ部材の非同期回転を感知してそれの軸方向連結を阻止
するセンサ／ブロッカ装置と、ジョークラッチ部材を摩
擦接続させてほぼ同期回転させることができるように接
触位置へ押し付けられる、円錐形であることが多い１対
の摩擦表面とを設けている。そのようなアセンブリが連
結を試みている間、ほぼ非同期状態であるとすると、ク
ラッチは、ブロッカ装置がジョークラッチ部材の軸方向
連結を阻止するブロック位置をとり、摩擦表面が力を受
けて係合する。主変速部が長時間に渡って連結している
間にクラッチアセンブリが強い軸方向連結力を受けなが
らブロック位置に留まっている場合、過大なトルク負荷
によって摩擦表面が破損及び／または破壊される。
【００４２】補助部102 の好適な実施例の詳細な構造が
図４及び図５に示されており、補助変速部102 内へ延出
している主軸28Ａの後端部に外側スプライン130 が設け
られて、これがクラッチカラー126 に設けられた内側ス
プライン132 と噛み合うことによって、クラッチカラー
126 及び主軸28Ａ間を相対的に軸方向移動できるように
しながら、クラッチカラー126 を主軸28Ａに回転結合し
ていることがわかるであろう。クラッチカラー126 には
クラッチ歯134 及び136 が設けられており、それぞれ歯
車118 及び120 に設けられたクラッチ歯138 及び140 と
選択的に軸方向連結できるようになっている。クラッチ
カラー126 には、シフトフォーク142 を収容する溝141
も設けられている。
【００４３】歯車118 が、主軸28Ａを取り囲むように設
けられており、常時それに対して回転自在であり、リテ
ーナ144 によって主軸28Ａに対して軸方向に固定され
る。クラッチ歯136 及び138 には、主軸28Ａの軸線に対
して約35゜傾斜させたテーパ表面146 及び148 が設けら
れており、これらによって非同期連結に抵抗し、同期回
転させようとする有益な相互作用が得られ、これについ
ては米国特許第3,265,173 号に詳細に記載されており、
その開示内容は参考文献として本説明に含まれる。クラ
ッチ歯136 及び140 にも同様な相補形のテーパ表面が設
けられている。
【００４４】スプリッタ／レンジ歯車120 は、１対のス
ラスト軸受によって出力軸122 の内側端部150 に回転可
能に支持されているのに対して、レンジ歯車124 は、出
力軸122 を取り囲むように設けられて、スラストワッシ
ャによってその上に軸方向に固定されている。軸方向に
おいて歯車120 と124 との間の位置で、複動作動形二位
置同期クラッチアセンブリ128 が外側スプライン及び内
側スプラインによって出力軸122 に共転可能に固定され
ている。公知の同期確動クラッチ構造の多くのものを本
発明の補助変速部に用いることができる。
【００４５】図示の同期クラッチアセンブリ128 は、上
記米国特許第4,462,489 号に記載されているピン形であ
る。簡単に説明すると、同期クラッチアセンブリ128 に
は、シフトフォーク164 によって軸方向に位置決めされ
る滑りジョークラッチ部材162 が設けられ、これに形成
されたクラッチ歯166 及び168 がそれぞれ歯車120 及び
124 に形成されたクラッチ歯170 及び172 と軸方向に連
結するようになっている。
【００４６】歯車120 及び124 には、同期クラッチアセ
ンブリの摩擦リング182 及び184 にそれぞれ設けられた
対応の摩擦円錐表面178 及び180 と摩擦同期係合する円
錐摩擦表面174 及び176 がそれぞれ設けられている。ブ
ロッカピン186 及び188 がそれぞれ摩擦リング184 及び
182 に共転可能に固着されており、滑り部材162 に設け
られたブロッカ開口190 と相互作用してブロッキング機
能を実施するすることは、公知の通りである。同期アセ
ンブリ128 にはさらに、クラッチ連結作動の開始時に円
錐形摩擦表面を初期係合させる複数のばねピン（図示せ
ず）が設けられている。
【００４７】出力軸122 は、ハウジングＨ内の軸受192
によって支持されてそれから延出しており、一般的にプ
ロペラ軸を駆動するユニバーサル継手の一部を形成して
いるヨーク部材Ｙ等を差動装置等に取り付けている。出
力軸122 には、速度計歯車194 及び／または様々なシー
ル部材（図示せず）も取り付けられている。
【００４８】図３a および図４に示されているように、
スプリッタクラッチ126 及びレンジクラッチ128 の両方
を前方及び後方軸方向位置に選択的に軸方向位置決めす
ることによって、出力軸回転に対する主軸回転の比を４
種類得ることができる。従って、補助変速部102 は、入
力（副軸28Ａ）と出力（出力軸122 ）との間に４つの選
択可能な速度すなわち駆動比を与えるレンジ／スプリッ
タ結合形の３層補助部である。この形式の変速機は従来
より公知であって、本発明の譲受人であるイートン社か
ら「スーパ(Super)10 」及び「スーパ18」の商品名で販
売されており、米国特許第4,754,665 号に詳細に記載さ
れており、その開示内容は参考文献として本説明に含ま
れる。
【００４９】変速機100 のシフトパターンが図３b に概
略的に示されており、矢印「Ｓ」はスプリッタシフトを
表し、矢印「Ｒ」はレンジシフトを表している。
【００５０】本発明の好適な実施例では、図６に示され
ている形式の単一シフト軸形シフト機構200 が用いられ
ている。この形式の機構は従来より公知であって、例え
ば米国特許第4,920,815 号及び第4,621,537 号に記載さ
れており、それらの開示内容は参考文献として本説明に
含まれる。
【００５１】簡単に説明すると、シフトレバー98がブロ
ック部材202 と相互作用することによって、変速機ハウ
ジングに対して軸204 が回転及び軸方向移動する。回転
移動によって、キー206 及び他の見えないキー等のキー
がシフトフォーク60Ａ、62Ａ及び64Ａのハブに設けられ
たランドまたはスロットと相互作用して、２つのシフト
フォークをハウジングに対して軸方向に固定し、残りの
シフトフォークを軸204 に軸方向固定する。軸204 及び
それに軸方向固定された選択シフトフォークを軸方向移
動させることによって、それに連動したジョークラッチ
の連結及び切り離しが行われる。
【００５２】従って、シフト軸204 の選択セグメント、
例えば１つまたは複数のニュートラル止めノッチ210 の
軸方向位置を監視することによって、変速機10の主部12
のニュートラル−非ニュートラル状態を感知することが
できる。
【００５３】本発明はまた、米国特許第4,445,393 号、
第4,275,612 号、第4,584,895 号及び第4,722,237 号に
記載されているような公知の多重パラレルレール形シフ
トバーハウジングアセンブリを用いた複式変速機にも適
用可能であり、それらの特許の開示内容は参考文献とし
て本説明に含まれる。そのような装置には一般的に、シ
フトレール（多くの場合にシフトレールインターロック
機構と連動している）に垂直方向に延出し、すべてのシ
フトレールが軸方向中央のニュートラル位置にある時の
第１位置、またはいずれか１つのシフトレールが軸方向
中央のニュートラル位置から変位している第２位置をと
るアセンブリが設けられている。
【００５４】本発明は、また、変速機主部のニュートラ
ル（非連結）または非ニュートラル（連結）状態を表す
状態を感知するために他の機械式、電気式、電磁式また
は他の形式のセンサを用いた複式変速機にも適用可能で
ある。
【００５５】補助変速部は、一般的に主変速部に取り付
けられているが、ここで使用する「補助変速部」は、多
段速度車軸、多段速度トランスファケース等の分離駆動
列装置にも適用可能である。
【００５６】本発明は、図１に示されている変速機10及
び図３a 及び図４に示されている変速機100 、さらに同
期補助部ジョークラッチアセンブリを用いた他の複式変
速機もに同様に適用可能であるが、簡単にして理解しや
すくするため、本発明を特に図１、および図２a,２b,２
c に示されている複式レンジ形変速機に用いた場合につ
いて説明する。
【００５７】図２b に示されている形式のシフト制御、
すなわち「リピートＨ」形の制御であるとすると、第４
速から第５速への複式シフトでは、ジョークラッチ60を
第４／第８速入力歯車24から切り離し、次にクラッチ92
をレンジ低速または減速歯車86から切り離してから、ク
ラッチ92を高速または直接レンジ歯車88に連結し、次に
ジョークラッチ62を第１／第５速主部歯車54に連結す
る。これを達成するため、車両運転者は、レンジセレク
タボタン98で「ＨＩ」を事前選択し、シフトレバー72で
第４／第８速位置からＮへ、さらに第１／第５速へシフ
トする。イートン社が製造販売している９速RT/RTO1160
9 「ロードレンジャ」変速機等の従来のレンジ形変速機
では、主変速部10がニュートラルにない場合はいつも、
「ＨＩ」レンジが選択されるようにする第１位置及び
「ＬＯ」レンジが選択されるようにする第２位置を備え
た二位置スレーブ弁が、プランジャ等によって２つの位
置の一方にインターロックされた。そのような弁及びイ
ンターロックの例が、上記の米国特許第3,229,551 号、
第4,450,869 号、第4,793,378 号及び第4,974,474 号に
記載されている。
【００５８】前述したように、これらの装置は、ほとん
どの状態では主部がニュートラルへシフトされるまでは
レンジシフトの開始を阻止することによってレンジ部シ
ンクロナイザを保護するが、状況によってはレンジシフ
トの前に主部シフトが完了し、レンジシンクロナイザが
危険な状態になる。この問題は、レンジダウンシフト
（第５速から第４速へ）の場合よりもレンジアップシフ
ト（第４速から第５速へ）の場合の方が重大化するが、
それは、直接レンジ歯車88に連結している時にはシンク
ロナイザ摩擦円錐表面（図４の174 ／178 ）間のトルク
がシンクロナイザのシンクロナイザブロッカへの引っか
かり易さを増大させる傾向があるのに対して、減速レン
ジ歯車86に連結している時には摩擦円錐表面（図５の17
6 ／180 ）間のトルクがシンクロナイザを非ブロック位
置へ引っ張る傾向があるためである。一般的に、図１及
び３a に示されている形式の変速機において、レンジ部
ダウンシフトではレンジ部シンクロナイザのバーンアウ
トが重大な問題になっていない。
【００５９】図１の変速機では、第４歯車にある時に運
転者がアップシフトを決定して、レンジアップを事前選
択し、シフトレバーをニュートラル位置へ、またはその
方向へ移動させた時に別の重大な問題が発生する可能性
がある。運転者がすぐに気持ちを変えて、レンジ選択を
変更しないでシフトレバーを第４／第８速位置へ戻した
場合、レンジクラッチはレンジの第４／第８速アップシ
フトだけを完了しようとするため、シンクロナイザの円
錐摩擦表面間に大きな速度差が生じて、それが急激に破
損する。そのような状況では、シンクロナイザは２秒で
重大な損傷または破壊を受けるであろう。
【００６０】同様に不注意から複式スキップアップシフ
トを試みた場合にも同様な結果が生じる。別の例とし
て、運転者が不注意からレンジアップシフトを事前選択
するか、それの事前選択を忘れて、第４速から第３速へ
ダウンシフトしようとした場合、実際には第４速から第
７速へアップシフトしようとしたことになるため、シン
クロナイザ摩擦表面間に大きな速度差が生じる。
【００６１】本発明の補助部制御装置／方法は、主部が
非ニュートラル位置にあることが感知された時、高速レ
ンジ歯車86に連結するためにシフトフォーク94によって
加えられる力を比較的低レベルに減少させることによっ
て、従来技術の問題点を解決している。比較的低レベル
の力は、同期状態にある時は同期クラッチを連結させる
ことができる十分な大きさであるが、シンクロナイザの
バーンアウトの危険を最小限にするか、なくすことがで
きる十分に低レベルに選択される。
【００６２】本発明は、複式変速機の同期レンジクラッ
チ、特に高速または直接レンジクラッチの連結の制御に
用いるのに特に適しているが、そのような用途に限定さ
れるものではなく、同期スプリッタクラッチ等の連結の
制御にも用いることができる。
【００６３】説明を簡単にするため、本発明を最も有益
な用途が期待される場合について、すなわちレンジ形(1
0)、レンジ／スプリッタ形またはスプリッタ／レンジ形
(100) の複式変速機の直接または高速同期レンジクラッ
チ（図４のクラッチ歯166 及び170 ）を連結するために
加えられる力の制御について説明する。
【００６４】レンジクラッチを連結するために加えられ
る一般的な力は有効ピストン面積に加えられる有効流体
圧（一般的に空気圧）の関数であるが、連結力は、電気
モータ駆動式ボールスクリュー等の電気機械式手段、ソ
レノイド形装置等の電磁手段、または他の力を加える手
段によって加えることもできる。流体圧を加える装置で
は、レンジクラッチに加えられる力は、有効流体圧及び
／または有効ピストン面積を変えることによって変更可
能である。電磁及び電気機械式装置では、電流、電圧等
を変えることによって力を変更できる。
【００６５】以下に本発明を空気圧作動装置の好適な態
様について説明するが、本発明がそれに制限されること
はない。
【００６６】従来形レンジクラッチアクチュエータで
は、レンジシフトが選択／事前選択され、主変速部がニ
ュートラルにシフトしており、レンジ弁インターロック
が解除されているとすると、選択されたクラッチを連結
及び／またはブロック位置へ迅速に移動させて、シンク
ロナイザ摩擦円錐表面を介して十分な同期化力を加える
ことによって、クラッチ部材を迅速に同期回転させ、シ
ンクロナイザのブロックを解除し、クラッチ部材をブロ
ッカから確実連結位置へ移動させることができるよう
に、レンジ弁は約 300 lbsの力を加えることができる十
分な圧力（一般的に約 60psi〜80psi に調整されてい
る）をレンジクラッチ作動シリンダ／ピストンの選択室
に加える。主部がニュートラルに留まっている場合、ま
たはレンジ低速または減速比へのレンジ部シフトの場
合、その力はシンクロナイザに損傷を与えることはな
く、また比較的迅速にレンジ部を連結させる。しかし、
レンジ部高速または直接比へ試みられているレンジ部ア
ップシフトが完了する前に主部が連結した場合、シンク
ロナイザの重大な破損及び／または破壊が比較的急激
に、スキップアップシフトが試みられている場合、一般
的に約2.0 秒以内に発生する。
【００６７】レンジ部の高速または直接比へ試みられて
いるレンジ部シフトが完了する前に主部が連結（すなわ
ち非ニュートラル）位置へシフトしたことを表す状態を
感知した時、直接レンジクラッチを連結するために加え
られる力を比較的低い第２レベル（約40〜80 lbs) まで
減少させた場合、クラッチ部材（図４のスリーブ162及
び歯車114)のほぼ同期回転時に直接比同期レンジクラッ
チが連結するが、シンクロナイザが、少なくとも所定時
間（例えば20〜45秒）内には破損または破壊されること
はないことがわかっている。
【００６８】シンクロナイザ摩擦クラッチに十分な力が
加えられず、多くのレンジシフトに不当に長時間かかる
ため、第２低レベルの力をレンジシンクロナイザクラッ
チの通常の連結に用いることは容認できないので、この
力は第２低レベルの力より高い第１の力から漸減してい
る。
【００６９】直接レンジクラッチに加えるための第２レ
ベル力を得るために圧力可変形圧力レギュレータを用い
ることができるが、好適な実施例では面積差ピストン方
法が用いられる。図７、８を参照しながら説明すると、
レンジクラッチアクチュエータピストンアセンブリ220
には、低速レンジクラッチを連結するために加圧される
第１表面積222 （約3.96平方インチ）と、第１レベルの
力（約371 lbs に等しいｐ×ａ224)で高速レンジクラッ
チを連結するために加圧される第２表面積224（約4.65
平方インチ）とを備えた面積差ピストン221 が設けられ
ている。両表面積を加圧することによって、差面積（第
２表面積224 から第１表面積222 を差し引いた面積）に
加えられる調整圧力（60〜80psi)が得られ、約54 lbsの
比較的低い第２レベルの力ｐ×［ａ224 −ａ222]を直接
レンジクラッチに加えることができる。
【００７０】ピストン221 は、シリンダ内に密着状で摺
動可能に収容されて、それを２つの室222A及び224Aに分
割している。ピストン221 に設けられた軸226 に、同期
クラッチ128 または92を選択位置へシフトさせるための
シフトヨーク164 が取り付けられている。
【００７１】直接レンジ（高速）クラッチを連結位置へ
押し付けながらシンクロナイザの保護効果を与えるた
め、本発明は、(i) 直接比へのレンジシフトが選択さ
れ、前記同期ジョークラッチが非ブロック状態にある
時、第２表面積224 だけを加圧し、(ii)直接比へのレン
ジ部シフトが選択され、前記同期ジョークラッチがブロ
ック状態にある時、第１表面積222 を徐々に加圧するこ
とができる。
【００７２】第２レベルの力は、高速レンジクラッチの
クラッチ部材の同期またはほぼ同期した回転が得られた
時に直接レンジクラッチを連結させることができる十分
な大きさであり、好ましくは、直接レンジを連結状態に
維持できる大きさでなければならない（またはかみ合い
止め手段を設けなければならない）。第２レベルの力
は、主変速部が連結した状態でシンクロナイザがブロッ
クに係合した時、シンクロナイザの円錐クラッチ等が所
定時間で、例えば20〜45秒で重大な損傷を受けないよう
に、十分に低くする必要がある。
【００７３】例えば、第１レベル力を約 300〜400 lbs、
第２レベル力を約40〜80 lbsにすることが非常に好都合
であることがわかっている。
【００７４】上記効果を達成するための空気制御装置の
概略が、図７および図９に示されており、上記効果の達
成に特に適したセンサ／弁アセンブリが、図６に示され
ている。
【００７５】前述したように、高速同期ジョークラッチ
のブロック状態または非ブロック状態は、シフトフォー
ク94/164の軸方向位置および／またはピストン 221また
はシャフト 226等の軸方向へ変位可能な部材の軸方向位
置を感知できる。
【００７６】第１力または比較的小さい第２力をシフト
フォークに加える、例えば大きい第１力で係合し、小さ
い第２力で離脱する装置は従来より公知であり、例えば
米国特許第4,928,544 号に開示されており、その開示内
容は参考文献として本説明に含まれる。
【００７７】シンクロナイザ保護レンジシフト空気制御
装置230 が図７に示されている。マスターレンジ弁232
が、フィルタレギュレータ234 から送られるろ過調整空
気源に接続している。重量形車両では、調整空気圧力は
通常60〜80psi である。スイッチまたはレバー98によっ
て、低圧信号またはパイロット線236 を加圧（低速）ま
たは排気（高速）することができる。低速レンジパイロ
ット線236 はレンジスレーブ弁238 に接続しており、こ
れは、高速レンジ位置へばね(240) 付勢された（すなわ
ち室224Aが加圧され、室222Aが排気されている）二位置
四方向弁であり、パイロット線236 の加圧に応答して、
低速レンジ位置（すなわち室222Aが加圧され、室224Aが
排気される）へ移動する。
【００７８】噛み合い位置またはニュートラル位置へ移
動可能な軸（図示略）に、主部がニュートラル位置へシ
フトされるまでスレーブ弁238 の初期移動を防止するイ
ンターロックプランジャ（図示略）が設けられている。
シフト制御装置230 の上記部材はすべて従来のレンジ形
変速機では比較的標準的なものである。
【００７９】上記部材に加えて、制御部材として二位置
三方向保護弁246 が設けられている。レンジ保護弁246
は、線248 および制限器250 を介して常に加圧源に接続
しており、また低速レンジ室222Aに連動したスレーブ弁
の出口ポート250 および低レンジ室222Aに接続してい
る。レンジ保護弁246 には、高速同期レンジクラッチの
ブロック状態または非ブロック状態を感知するプランジ
ャ254 が設けられている。
【００８０】図７に示されているように、高速同期ジョ
ークラッチが非ブロック状態にある時、スレーブ弁238
の出口ポート250 は、レンジ保護弁246 を介して室222A
に直接的に接続している。高速同期ジョークラッチがブ
ロック状態にある時、プランジャ254 は、シャフト226
のノッチまたは溝256 と相互に作用するとともに、スレ
ーブ弁238 の位置に無関係に、レンジ保護弁246 が制限
器250 を介して低速レンジ室222Aを加圧源に接続する。
【００８１】従って、高速レンジへのレンジシフトの開
始後に高速同期レンジジョークラッチがブロック状態に
ある場合、スレーブ弁238 の位置に無関係に、低速レン
ジ室222Aが徐々に加圧される。そしてブロック状態が持
続されるとき、すなわち、相当に低減させた第２力で高
速レンジにシフトされて、高速レンジへのシフトが通常
に完了する。
【００８２】同様な制御装置260 が図９に示されてい
る。装置260 と上記装置230 との主な相違点は、残余の
圧力があることであり、その結果、室222Aと室224Aのい
ずれか一方が加圧され、他方が通気され、そしてこれら
の室が密封されることである。
【００８３】制御装置260 は、かみ合い止め手段256 と
協動するプランジャー254 を有するレンジ保護弁262 を
用いて、高速同期レンジクラッチが非ブロック位置また
はブロック位置を感知する。弁262 は二位置二方向弁
で、高速レンジクラッチがブロック状態ににあることを
示しているシャフト 226の止め溝 256に入ると、制限さ
れた排気室264 を介して室224Aを所定の最小圧力値まで
徐々に通気される。
【００８４】レンジ保護弁246 または 262は、アクチュ
エータ 220内部のピストンであってもよく、さらにスロ
ットまたはノッチが軸方向に伸びて監視される同期ジョ
ークラッチが差し迫った実際のブロック状態として感知
される。
【００８５】以上に本発明をある程度特定して説明して
きたが、単なる例であって、本発明の精神の範囲内にお
いて様々な変更が可能であることは理解されるであろ
う。
【００８６】
【発明の効果】本発明のシフトアクチュエータの制御方
法／装置は、特に高速のレンジ比に連結する場合または
直接同期クラッチの連結する場合の制御に適しており、
補助部高速比へのシフト中に同期ジョークラッチアセン
ブリがブロック位置にあることが感知(254、256) された
時、高速比に連結するために用いられる力を第１レベル
（ｐ×ａ224 ）から相当に低い第２レベル（ｐ×［ａ22
4 −ａ222 ］まで漸減させることにより、補助部のシフ
ト中に主変速部が連結した場合に補助部の同期ジョーク
ラッチの不当な摩耗及び／または破損を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】レンジ形補助部を備え、本発明の空気圧制御装
置を用いた複式変速機の概略図である。
【図２】（ａ）図は、図１の変速機のシフト機構の概略
図、（ｂ）図は、図１の変速機の「リピートＨ」形シフ
トパターンの概略図、（ｃ）図は、図１の変速機の「ダ
ブルＨ」形シフトパターンの概略図である。
【図３】（ａ）図は、本発明の空気圧制御装置が特に有
効であるスプリッタ／レンジ結合形補助部を備えた複式
変速機の概略図、（ｂ）図は、その「リピートＨ」形シ
フトパターンの概略図である。
【図４】変速機100 の補助部102 における実施例の部分
断面図である。
【図５】変速機100 の補助部102 における他の実施例の
部分断面図である。
【図６】単一シフト軸形シフト機構の斜視図である。
【図７】本発明を実行するための空気制御装置の概略図
である。
【図８】図５の一部拡大概略図である。
【図９】本発明の変更例の空気制御装置の概略図であ
る。
【符号の説明】
10 複式変速機 12 主変速部 14 補助変速部 92、128 同期ジョークラッチアセンブリ 96 シフトアクチュエータ 98、98Ａ、412 セレクタ 220 シフトアクチュエータ 221 面積差ピストン 222 小面積ピストン表面 222A 低速レンジ室 224 大面積ピストン表面 224A 高速レンジ室 234 フィルタレギュレータ 236 パイロット線 246 レンジ保護弁 254 プランジャ 256 ノッチ

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１(14)及び第２(12)多段速度変速部を
    直列に接続した複式変速機(10)の第１変速部において選
    択可能な比（高速）に選択的に連結及び切り離しを行う
    ための、非ブロック状態及びブロック状態を設けた同期
    ジョークラッチ(92)と連動したシフトアクチュエータ(9
    6)を制御するための制御方法であって、 （ａ）前記第１変速部の選択可能な比の連結が選択され
    たことを感知し、 （ｂ）前記同期ジョークラッチが、非ブロック状態か、
    ブロック状態のいずれであるかを感知し、 （ｃ）(i) 前記第１変速部の選択可能な比の連結が選択
    されたこと、及び(ii)前記同期ジョークラッチが非ブロ
    ック状態にあることの感知に応答して、前記アクチュエ
    ータによって前記同期ジョークラッチを第１力（ｐ×ａ
    224 ）で連結させ、 （ｄ）(i) 前記第１変速部の選択可能な比の連結が選択
    されたこと、及び(ii)前記同期ジョークラッチがブロッ
    ク状態にあることの感知に応答して、前記アクチュエー
    タによって前記同期ジョークラッチを第１力よりも小さ
    い第２力（ｐ×［ａ224 −ａ222 ］）で連結させる、各
    ステップを有していることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 前記複式変速機は手動操作式レンジ形変
    速機であり、前記第１変速部は、高速及び低速比を備え
    た補助レンジ部であり、前記選択可能な比は高速レンジ
    部比であることを特徴とする請求項１の方法。
  3. 【請求項３】 マスターセレクタ(98/98A/412、402 及び
    404)による選択に応答してそれぞれ低速（減速）または
    高速（直接）補助部比に連結するようにアクチュエータ
    (96)によってシフトされる、各々に非ブロック状態及び
    ブロック状態を設けた低速(168/172) 及び高速(166/17
    0) 同期ジョークラッチ(92)を含む多段速度補助部(14)
    に連結または非連結状態へシフト可能な手動シフト式多
    段速度主変速部(12)を直列に接続した形式の複式チェン
    ジギヤ変速機(10)のシフトを制御する方法であって、 低速及び高速補助部比のうちの選択された一方への前記
    補助部のシフトが選択されたことを感知し、 少なくとも前記高速同期ジョークラッチがブロック状態
    か、非ブロック状態のいずれであるかを感知し、 (i) 補助部高速比へのシフトが選択されたこと、及び(i
    i)前記高速同期ジョークラッチが非ブロック状態にある
    ことの感知に応答して、前記アクチュエータによって前
    記補助部高速同期ジョークラッチを第１レベル力で連結
    させ、 その後、(i) 補助部高速比へのシフト選択を継続してい
    ること、及び(ii)前記高速同期ジョークラッチがブロッ
    ク状態にあることに応答して、前記アクチュエータによ
    って前記補助部高速同期ジョークラッチを第１レベル力
    から第２の低いレベル力まで漸減するレベルの力で連結
    させる、各ステップを有していることを特徴とする方
    法。
  4. 【請求項４】 前記補助部(14)は２速度レンジ部であ
    り、前記高速比は直接速度比であることを特徴とする請
    求項３の方法。
  5. 【請求項５】 前記第１レベル力は前記第２レベル力の
    少なくとも２倍の大きさであることを特徴とする請求項
    １ないし４のいずれかの方法。
  6. 【請求項６】 前記高速補助部同期クラッチはピン形シ
    ンクロナイザを有していることを特徴とする請求項３ま
    たは４の方法。
  7. 【請求項７】 前記複式変速機は、最大定格入力トルク
    を備えた車両用変速機であり、最大予想ｇ．ｖ．ｗ．を
    有する車両に用いられるためのもので、前記第２レベル
    力は、（ａ）ジョークラッチ部材がほぼ同期速度で回転
    している時に前記補助部高速同期クラッチを連結させる
    ことができる大きさで、（ｂ）(i) 前記主部が連結した
    状態で前記クラッチが連結位置へ押し付けられて、ブロ
    ック状態にある時、(ii)前記ジョークラッチ部材がかな
    りの非同期速度で回転している時、(iii) 前記最大定格
    入力トルクが変速機入力軸に加えられた時、及び(iv)前
    記車両が最大予想ｇ．ｖ．ｗ．を有する時、所定時間に
    渡って補助部高速同期クラッチの摩擦表面に所定以上の
    摩耗を引き起こさないように選択されることを特徴とす
    る請求項３または４の方法。
  8. 【請求項８】 第１(14)及び第２(12)多段速度変速部を
    直列に接続した複式変速器(10)の第１変速部において選
    択可能な比に選択的に連結及び切り離しを行うための、
    非ブロック状態及びブロック状態を設けた同期ジョーク
    ラッチ(92)と連動したシフトアクチュエータ(96)を制御
    するための制御装置であって、 （ａ）前記第１変速部の選択可能な比の連結が選択され
    たことを感知する手段(98/236)と、 （ｂ）前記同期ジョークラッチが非ブロック状態か、ブ
    ロック状態のいずれかを感知する手段(254/256) と、 （ｃ）(i) 前記第１変速部の選択可能な比の連結が選択
    されたこと、及び(ii)前記同期ジョークラッチが非ブロ
    ック状態にあることの感知に応答して、前記アクチュエ
    ータによって前記同期ジョークラッチを第１力で連結さ
    せる手段と、 （ｄ）(i) 前記第１変速部の選択可能な比の連結が選択
    されたこと、及び(ii)前記同期ジョークラッチがブロッ
    ク状態にあることの感知に応答して、前記アクチュエー
    タによって前記同期ジョークラッチを第１力よりも小さ
    い第２力で連結させる手段とを有していることを特徴と
    する装置。
  9. 【請求項９】 前記複式変速機は手動操作式レンジ形変
    速機であり、前記第１変速部は、高速及び低速比を備え
    た補助レンジ部であり、前記選択可能な比は高速レンジ
    部比であることを特徴とする請求項８の装置。
  10. 【請求項１０】 マスターセレクタ(98/98A/412)による
    選択に応答して低速（減速）または高速（直接）補助部
    比に連結するようにアクチュエータ(96)によってシフト
    される高速(168/172) 及び低速(166/170) 同期ジョーク
    ラッチ(92)を含み、少なくとも高速同期ジョークラッチ
    に非ブロック状態及びブロック状態を設けた多段速度補
    助部(14)に連結または非連結状態へシフト可能な手動シ
    フト式多段速度主変速部(12)を直列に接続した形式の複
    式チェンジギヤ変速機(10)のシフトを制御する装置であ
    って、 低速及び高速補助部比のうちの選択された一方への前記
    補助部のシフトが選択されたことを感知する手段(98)
    と、 前記高速同期ジョークラッチが前記非ブロック状態か、
    前記ブロック状態のいずれであるかを感知する手段(254
    /256) と、 (i) 補助部高速比へのシフトが選択されたこと、及び(i
    i)前記高速同期ジョークラッチが非ブロック状態にある
    ことの感知に応答して、前記アクチュエータによって前
    記高速同期ジョークラッチを第１レベル力で連結させる
    手段と、 その後、(i) 補助部高速比へのシフト選択が
    継続していること、及び(ii)前記高速同期ジョークラッ
    チがブロック状態にあることの感知に応答して、前記ア
    クチュエータによって前記補助部高速同期ジョークラッ
    チを第１レベル力から前記第１レベル力よりも低い第２
    レベル力まで漸減する力で連結させる手段とを有してい
    ることを特徴とする装置。
  11. 【請求項１１】 前記補助部(14)は２速度レンジ部であ
    り、前記高速比は直接速度比であることを特徴とする請
    求項10の装置。
  12. 【請求項１２】 前記第１レベル力は前記第２レベル力
    の少なくとも２倍の大きさであることを特徴とする請求
    項10または11の装置。
  13. 【請求項１３】 前記高速同期クラッチはピン形シンク
    ロナイザを有していることを特徴とする請求項10または
    11の装置。
  14. 【請求項１４】 前記複式変速機は、最大定格入力トル
    クを備えた車両用変速機であり、最大予想ｇ．ｖ．ｗ．
    を有する車両に用いられるためのもので、前記第２レベ
    ル力は、（ａ）ジョークラッチ部材がほぼ同期速度で回
    転している時に前記補助部高速同期クラッチを連結させ
    ることができる大きさで、（ｂ）(i)前記主部が連結し
    た状態で前記クラッチが連結位置へ押し付けられた時、
    (ii)前記ジョークラッチ部材がかなりの非同期速度で回
    転している時、(iii) 前記最大定格入力トルクが変速機
    入力軸に加えられた時、及び(iv)前記車両が最大予想
    ｇ．ｖ．ｗ．を有する時、所定時間に渡って補助部高速
    同期クラッチの摩擦表面に所定以上の摩耗を引き起こさ
    ないように選択されることを特徴とする請求項10または
    11の装置。
  15. 【請求項１５】 多段速度主変速部(12)が、選択可能な
    高速比（直接）及び選択可能な低速比（減速）を備えた
    補助変速部(14)に直列に接続されており、前記高速比が
    同期ジョークラッチアセンブリ(92/128)によって連結可
    能であり、スイッチ手段(98/98A/412)によって所望の補
    助部比を選択するようになっている複式変速機(10)の補
    助変速部用の加圧流体作動式シフトアクチュエータ(22
    0) を制御するための方法であって、 前記アクチュエータ(220) は、第１室(224A)を形成する
    第１ピストン表面(224) 及び第２室(222A)を形成する第
    ２ピストン表面(222) を備えた面積差ピストン(221) を
    有し、前記第１ピストン表面の第１ピストン表面積（ａ
    224 ）が前記第２ピストン表面の第２ピストン表面積
    （ａ222 ）よりも大きくなっており、前記第１室(224A)
    を加圧すると、前記アクチュエータが前記同期クラッチ
    アセンブリを前記高速比に連結させ、前記第２室(222A)
    を加圧すると、前記アクチュエータが前記同期クラッチ
    アセンブリを前記低速比に連結させ、前記室の各々は、
    加圧流体の共通源(234) 及び排気部(EX)に選択的に接続
    可能であり、 前記同期ジョークラッチアセンブリの現在の非ブロック
    またはブロック状態を感知し、 前記同期ジョークラッチアセンブリが非ブロック状態に
    あり、かつ高速比が選択されている時、前記第１室を加
    圧して前記第２室を排気し、 前記高速比が選択され、前記同期ジョークラッチアセン
    ブリがブロック状態にある時、第１室を加圧し、前記第
    ２室を徐々に加圧する、各ステップを有していることを
    特徴とする方法。
  16. 【請求項１６】 さらに、 低速比が選択された時、前記第２室を加圧して前記第１
    室を排気するステップを有していることを特徴とする請
    求項15の方法。
  17. 【請求項１７】 前記流体が圧縮空気であることを特徴
    とする請求項15または16の方法。
  18. 【請求項１８】 前記補助部がレンジ部であることを特
    徴とする請求項15または16の方法。
  19. 【請求項１９】 主変速部(12)が、選択可能な高速比
    （直接）及び選択可能な低速比（減速）を備えた補助変
    速部(14)に直列に接続されており、前記高速比が同期ジ
    ョークラッチアセンブリ(92/128)によって連結可能であ
    り、スイッチ手段(98/98A/412)によって所望の補助部比
    を選択するようになっている複式変速機(10)の補助変速
    部用の加圧流体作動式シフトアクチュエータ(220) を制
    御するための方法であって、 前記アクチュエータ(220) は、第１室(224A)を形成する
    第１ピストン表面(224) 及び第２室(222A)を形成する第
    ２ピストン表面(222) を備えた面積差ピストン(221) を
    有し、前記第１ピストン表面の面積（ａ224 ）が前記第
    ２ピストン表面の面積（ａ222 ）よりも大きくなってお
    り、前記第１室(224A)を加圧すると、前記アクチュエー
    タが前記同期クラッチアセンブリを前記高速比に連結さ
    せ、前記第２室(222A)を加圧すると、前記アクチュエー
    タが前記同期クラッチアセンブリを前記低速比に連結さ
    せ、前記室の各々は、加圧流体の共通源(234) 及び排気
    部(EX)に選択的に接続可能であり、 前記同時ジョークラッチアセンブリの現在の非ブロック
    またはブロック状態を感知し、 (i) 補助部高速比へのシフトが選択されたこと、及び(i
    i)前記高速同期ジョークラッチアセンブリが非ブロック
    状態にあることの感知に応答して、前記第１室を加圧し
    て前記第２室を排気し、 その後、(i) 補助部高速比へのシフト選択が継続してい
    ること、及び(ii)前記同期ジョークラッチアセンブリが
    ブロック状態にあることに応答して、前記第１及び前記
    第２室間の圧力差を漸減させる、各ステップを有してい
    ることを特徴とする方法。
  20. 【請求項２０】 前記補助部(14)は２速度レンジ部であ
    り、前記高速比は直接速度比であることを特徴とする請
    求項19の方法。
  21. 【請求項２１】 前記圧力差を漸減させるステップは、
    前記第１室を徐々に通気していることを特徴とする請求
    項20の方法。
  22. 【請求項２２】 前記圧力差を漸減させるステップは、
    前記第２室を徐々に加圧していることを特徴とする請求
    項20の方法。
  23. 【請求項２３】 主変速部(12)が、選択可能な高速比
    （直接）及び選択可能な低速比（減速）を備えた補助変
    速部(14)に直列に接続されており、前記高速補助部比が
    同期ジョークラッチアセンブリ(92)によって連結可能で
    あり、スイッチ手段(98/98A/412)によって所望の補助部
    比を選択するようになっている複式変速機(10)の補助変
    速部用の加圧流体作動式シフトアクチュエータ(220) を
    制御するための装置(230) であって、 前記アクチュエータ(220) は、第１室(224A)を形成する
    第１ピストン表面(224) 及び第２室(222A)を形成する第
    ２ピストン表面(222) を備えた面積差ピストン(221) を
    有し、前記第１ピストン表面の第１ピストン表面積（ａ
    224 ）が前記第２ピストン表面の第２ピストン表面積
    （ａ222 ）よりも大きくなっており、前記第１室(224A)
    を加圧すると、前記アクチュエータが前記同期クラッチ
    アセンブリを前記高速比に連結させ、前記第２室(222A)
    を加圧すると、前記アクチュエータが前記低速比に連結
    させ、前記室の各々は、加圧流体の共通源(234) 及び排
    気部(EX)に選択的に接続可能であり、 前記同期ジョークラッチアセンブリの現在の非ブロック
    またはブロック状態を感知する手段(254、236) と、 前記同期ジョークラッチアセンブリが非ブロック状態に
    あり、高速比が選択されている時、前記第１室を加圧し
    て前記第２室を排気する手段と、 前記高速比が選択され、前記同期ジョークラッチアセン
    ブリがブロック状態にある時、第１室を加圧し、第２室
    を徐々に加圧する手段とを有していることを特徴とする
    装置。
  24. 【請求項２４】 さらに、 低速比が選択された時、前記第２室を加圧して前記第１
    室を排気する手段を有していることを特徴とする請求項
    23の装置。
  25. 【請求項２５】 前記流体が圧縮空気であることを特徴
    とする請求項23または24の装置。
  26. 【請求項２６】 前記補助部がレンジ部であることを特
    徴とする請求項23または24の装置。
  27. 【請求項２７】 前記第１ピストン表面積（ａ224 ）
    は、前記第２ピストン表面積（ａ222 ）の２倍以下の大
    きさであることを特徴とする請求項23または24の装置。
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