JPH0532629B2 - - Google Patents

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JPH0532629B2
JPH0532629B2 JP61300158A JP30015886A JPH0532629B2 JP H0532629 B2 JPH0532629 B2 JP H0532629B2 JP 61300158 A JP61300158 A JP 61300158A JP 30015886 A JP30015886 A JP 30015886A JP H0532629 B2 JPH0532629 B2 JP H0532629B2
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Japan
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shift
lever
shaft
gear
actuator
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JP61300158A
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Shunichi Kawai
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Aisin Corp
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Aisin Seiki Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、オーバドライブへのシフトを自動
的に行うことの出来る歯車式トランスミツシヨン
のシフト機構におけるシフトアクチユエータに関
する。
(従来の技術) 歯車式マニユアルトランスミツシヨンには、従
来からオーバドライブシフト機構を具えているも
のがあり、例えば前進5段のトランスミツシヨン
においては5速がオーバドライブとなつていた。
このオーバドライブは、高速走行時に変速比を1
以下にすることによつて燃費の向上を図ることが
出来るものである。
しかしこのオーバドライブは、マニユアルトラ
ンスミツシヨンにおいてはシフト操作が繁雑で使
用頻度が少ないのが現状であり、例えば長距離ト
ラツク等においてオーバドライブを使用すれば可
成りの燃費を節約することが出来るのであるが、
あまり利用されていなかつた。このため、オーバ
ドライブシフトの利用を促進するために、これま
で米国特許第2548761号に記載されているような
オーバドライブへのシフトのみを自動化した歯車
式トランスミツシヨンが開発されていた。
(発明が解決しようとする問題点) しかし上記従来のオーバドライブへの自動シフ
ト機構付トランスミツシヨンは、トランスミツシ
ヨン本体に副変速機(オーバドライブトランスミ
ツシヨン)を接続し、トランスミツシヨン本体で
は自動変速を行わず副変速機においてオーバドラ
イブへの自動変速を行うようになつているもので
あり、またこの副変速機がワンンウエイクラツチ
を使用していたためエンジンブレーキ時(負の駆
動時)にトルク伝達が出来なくなり、エンジンブ
レーキが働かないという欠点があつた。
この発明は、上記のような従来の歯車式マニユ
アルトランスミツシヨンにおけるオーバドライブ
自動シフト機構の有する問題点を解決するために
為されたものであつて、オーバドライブの自動シ
フトの際エンジンブレーキが常に働き、安全なオ
ーバドライブシフトが可能な歯車式トランスミツ
シヨンの自動シフト機構を実現することの出来る
シフトアクチユエータを提供することを目的とす
る。
(問題点を解決するための手段) この発明は上記目的を達成するために、オーバ
ドライブ変速段を有する歯車式トランスミツシヨ
ンの自動シフト機構におけるシフトアクチユエー
タにおいて、マニユアル操作されるマニユアルシ
フトアンドセレクトレバーシヤフトの軸上にシフ
トインナレバーが支持され、このシフトインナレ
バーがマニユアルシフトレバーのシフト操作によ
り回転することによつて、これに連結されたマニ
ユアルフオークシヤフトを所定の変速段までのシ
フト方向に選択作動させるマニユアルシフト機構
と、前記マニユアルシフトアンドセレクトレバー
シヤフトに他のシフト用シヤフトが並設され、こ
のシフト用シヤフトの一端が他のシフトインナレ
バーを介して他のフオークシヤフトに連結され、
他端が制御部材によつて作動制御されるアクチユ
エータに連結され、このアクチユエータによつて
作動されて前記他のシフト用シヤフトが前記マニ
ユアルシフトアンドセレクトレバーシヤフトから
独立して前記他のフオークシヤフトを所定の変速
段よりも高いオーバドライブ変速段のシフト方向
に作動させる自動シフト機構と、前記マニユアル
シフトレバーを所定の変速段までのシフト方向に
作動させると同時に前記自動シフト機構を駆動す
るスイツチ手段を前記マニユアルシフト機構に設
け、前記マニユアルシフト機構が、前記スイツチ
手段に連動して前記マニユアルシフトレバーに一
定の荷重を与える荷重発生手段を有することを特
徴としている。
(作 用) 上記この発明によるシフトアクチユエータは、
所定の変速段までのシフトは、従来と同様シフト
レバーによるマニユアル操作によりシフトアンド
セレクトレバーシヤフトおよびシフトインナレバ
ーによつてフオークシヤフトが作動されてシフト
が行われる。そして所定の変速段へのシフト(例
えば前進5段で第5段がオーバドライブのトラン
スミツシヨンの場合の第4速へのシフト)は、制
御部材によつてアクチユエータを作動させ、他の
シフト用シヤフト(例えば4速−5速用のシヤフ
ト)によつて他のフオークシヤフト(例えば4速
−5速用フオークシヤフト)をシフト方向(4速
方向)操作して行う。そしてこのシフトからのア
ツプシフトまたはダウンシフトは、制御部材によ
るアクチユエータの作動によつて、マニユアル操
作のフオークシヤフトとは独立して、他のシフト
用シヤフト及び他のフオークシヤフトを操作して
自動的に行うことが出来る。
従つてこのシフトアクチユエータを前進5段の
トランスミツシヨンに使用すれば、4速までのシ
フトをマニユアルシフトによつて、4速と5速
(オーバドライブ)間のシフトを制御部材によつ
て自動的に行わせることが可能になる。
(実施例) 以下この発明を図面に示す実施例に基づいてさ
らに詳細に説明を行う。
第1図は、この発明によるシフトアクチユエー
タを構成要素とする歯車式トランスミツシヨンの
自動シフト機構の構成図であつて、スロツトルア
クチユエータ1はエンジン2とアクセルペダル3
との間に介在されており、ワイヤ4によつてエン
ジン2のスロツトルとまたワイヤ5によつてアク
セルペダル3と各々連結されている。またこのス
ロツトルアクチユエータ1はCPU6(制御部材)
に接続され、このCPU6はアクセル開度センサ
7およびトランスミツシヨン8に取付けられた車
速センサ9からの検出信号に基づいてスロツトル
アクチユエータ1の作動を制御するようになつて
いる。さらにこのCPU6はシフトアクチユエー
タ10に接続されていて、その作動の制御も行う
ようになつている。
シフトアクチユエータ10は第2ないし4図に
示すような構造となつていて、シフトアンドセレ
クトレバーシヤフト11は、シフトレバー201
のシフト操作により軸芯まわりの回転が与えられ
るように、ハウジングの内部に配設されている。
このシヤフト11の軸に嵌合されたシフトインナ
レバー12は、スプライン嵌合などの手段によつ
てシヤフト11と共に回転し、かつ軸方向に関し
てはシヤフト11と共に移動可能である。
シフトインナレバー12は第2図の下方へ延び
るアーム12aと、これに対して約90゜の変位角
をもつて左方向へ延びるアーム12bとを備えて
いる。下方へ延びるアーム12aの先端は、後
進・1送用フオークシヤフト202′と2速・3
速用フオークシヤフト202の各シフトヘツド2
02′a,202aに対して係合可能に位置して
いる。また、左方へ延びるアーム12bの先端
は、ハウジングにスライド自在に取付けられたフ
イーリングレバー215aの凹部215bの前方
に位置しており、シフトインナレバー12の移動
によつて凹部215bに嵌合するようになつてい
る。
フイーリングレバー215aの側部には、第1
0図に示されるように、二つの切欠部215c,
215dが形成され、この切欠部215cまたは
215dにスプリング215eによつて付勢され
たボールノツチ215fが押圧嵌合されている。
シヤフト11の先端位置には4速セレクトスイ
ツチ214が配置されており、シヤフト11が4
速位置にスライドされた際これと接触してオンす
るようになつている。
ハウジングの内部にはシフトアンドセレクトレ
バーシヤフト11と平行にシヤフト13が配設さ
れ、このシヤフト13の軸上には4−5速反転レ
バー14が支持されている。この反転レバー14
はシヤフト13と一体となつてその軸芯まわりに
回転可能であり、かつこのレバー14は第2図に
おいて下方に延びるアーム14aを備えている。
この下方へ延びるアーム14aに先端はシフトを
行う4速−5速フオークシヤフト203のシフト
ヘツド203aに対して係合している。
シヤフト13の4−5速レバーの取付側と反対
側端部には、第4図に示すように、レバー204
が固着嵌合されており、このレバー204の先端
部がシフトロツド205のヘツド205aに係合
している。
上記のシフトアクチユエータにおいて、いまシ
フトインナレバー12が2速・3速のためのセレ
クト位置にあるものとすると、その一方のアーム
12aの先端は2速・3速用のフオークシヤフト
202のシフトヘツド202aに係合しており、
他方のアーム12bはフリー状態にある(第3図
参照)。このセレクト状態で、シフトインナレバ
ー12が第2図の矢印B方向へシフト操作される
と、上記のフオークシヤフト202は第2図の右
方向(2速へのシフト方向)へ移動し、またシフ
トインナレバー12が矢印C方向へ操作される
と、フオークシヤフト202は第2図の左方向
(3速へのシフト方向)へ移動する。
このようにして2速または3速のシフトが得ら
れ、1速および後進のシフトは、シフトインナレ
バー12が第3図の矢印E方向にスライドされ
(鎖線α)2速または3速の場合と同様何れか一
方に回動されることによつて得られる。
またシフトレバー201が4速シフト位置にシ
フトされる際、シフトインナレバー12がシヤフ
ト11と共に第3図の矢印D方向にスライドさ
れ、アーム12aがシフトヘツド202aから外
れ(鎖線β)代つてアーム12bがフイーリング
レバー215aの凹部215bに嵌合される。そ
してシフトインナレバー12がB方向に回動され
4速位置に位置されるとき、これに伴つてフイー
リングレバー215aがスライドされ、ボールノ
ツチ215fが切欠部215cから215dに乗
越える際のフイーリングによつて運転者は4速へ
のシフト感を得ることが出来る。
そしてシヤフト11によつて4速セレクトスイ
ツチ214がオンされることによつて、シフトロ
ツド205が4速方向にスライドし、レバー20
4、シヤフト13および4−5速レバー14、4
−5速シフトヘツド203aを介して4−5速フ
オークシヤフト203を4速側にスライドさせ4
速シフトが行われる。また5速シフトは、シフト
ロツド205がアクチユエータ206によつて4
速シフトと反対方向にスライドされることによつ
て自動的に行われる。
第5図は第1図のシフトアクチユエータ10に
おいて4速と5速(オーバドライブ)間のシフト
を行うこれ自体新規なアクチユエータを示した図
であり、第2ないし4図のアクチユエータのレバ
ー204に連結されて4速−5速フオークシヤフ
ト203の自動シフトを行う。
このアクチユエータは、4速−5速フオークシ
ヤフトに連結されたレバー204の先端部がシフ
トロツド205(シフト部材)の中央部に固定さ
れたヘツド205aに連結され、シフトロツド2
05の往復動に伴つてレバー204が回動するよ
うになつている。シフトロツド205の図面左側
端部に設けられたアクチユエータ206(作動部
材)は、ボデイ10aとカバー10bとの間に形
成された空所が、シフトロツド205の端部に固
定されたプレート205bとこのプレート205
bに内周部を固定され外周部がボデイ10aとカ
バー10bとの間に挾持されたダイヤフラム20
6Cとによつて圧力室206Aと圧力室206B
と区画されており、圧力室206Aは4速ソレノ
イドバルブ208A(切替弁)を介してまた圧力
室206Bが5速ソレノイドバルブ208B(切
替弁)を介してバキユームポンプ21に接続され
ている。
またシフトロツド205の図面右端部には段部
が形成されており、この段部205cとロツド2
05の先端部に螺着されたナツト205dとの間
に二枚のプレート220,221がその中心を貫
通されてロツド205に遊嵌されている。この二
枚のプレート220,221間にはニユートラル
リターンスプリング207が嵌挿されていて、プ
レート220をシフトロツド205の段部205
aに、プレート221をナツト205dに各々押
圧している。さらに一方のプレート220はボデ
イ10a内に形成された段部10a′にまた他方の
プレート221はボデイ10aに螺着されたプラ
グ222に各々スプリング207によつて押圧さ
れている。シフトロツド205はこのスプリング
207によつてニユートラル位置に保持されてい
る。
ボデイ10aには、シフトロツド205のスラ
イド方向に沿つてヘツド205aの両側に位置す
るように、図面左側に4速スイツチ212が図面
右側に5速スイツチ213が取付けられており、
各々シフトロツド205のスライドに伴つてヘツ
ド205aと接触してオン・オフするようになつ
ている。
第6図は第1図の自動シフト機構をさらに詳し
く示したものであつて、第5図のシフトアクチユ
エータが構成要素となつている。
この第6図について説明すると、スロツトルア
クチユエータ1は、中央部を互いに枢支された2
枚のアーム101aと101bの間にスプリング
102を介装してある。そして一方のアーム10
1aの端部はワイヤ103aによつてアクセルペ
ダル3と連結され、他方のアーム101bの前記
アーム101aの端部と枢支部を挟んで反対側の
端部はワイヤ103bによつてエンジン2のスロ
ツトルに連結されており、通常のアクセル操作に
おいては、アクセルペダル3の踏込みによつてア
ーム101aと101bとがスプリング102で
一体的に揺動し、スロツトルの開閉が行われる。
アーム101aのワイヤ103aと反対側端部
にはケース104a内にダイヤフラムによつて移
動自在に取付けられたプレート105aがチエー
ン106aによつて連結されており、またこのプ
レート105aおよびダイヤフラムによつてケー
ス104a内が圧力室107aと室107′aに
仕切られている。
圧力室107a内においてプレート105aと
ケース内壁との間にスプリング108aが介装さ
れており、また室107′aは大気に連通されて
いる。
アーム101bのワイヤ103bと反対側端部
にはアーム101aの場合と同様ケース104b
内においてダイヤフラムと共に圧力室107bと
室107′bを仕切るプレート105bがチエー
ン106bによつて連結されており、圧力室10
7b内にスプリング108bが介装されている。
圧力室107aと107bは各ソレノイドバル
ブ109aまたは109bを介してバキユームポ
ンプ21に接続されており、ソレノイドバルブ1
09aおよび109bは各々圧力室107aまた
は107bをバキユームポンプ21と大気とに切
替えて連通するようになつており、CPU6によ
つて作動制御されるようになつている。
なおソレノイドバルブ109a,109bとバ
キユームポンプ21との間には調圧弁110、逆
止弁111およびバキユームタンク112が接続
されている。
12はシフトインナレバーであつて、シフトレ
バー201の操作によつてフオークシヤフト20
2を作動させ、後進および前進1速から3速まで
のシフトを行うようになつており、この構造につ
いては従来のものと同様である。203は4速お
よび5速用のフオークシヤフトであり、中央部を
枢支されたレバー204によつてシフトロツド2
05に連結されており、レバー204の揺動によ
つて4速と5速間のシフトを行うようになつてい
る。
シフトロツド205の一端側には、ロツド20
5に固定されたダイヤフラム206Cによつて仕
切られた圧力室206Aと206Bを有するアク
チユエータ206が取付けられており、また他端
側にはシフトロツド205をニユートラル位置に
保持するニユートラルリターンスプリング207
が取付けられている。
アクチユエータ206の圧力室206Aおよび
206Bは4速ソレノイドバルブ208Aまたは
5速ソレノイドバルブ208Bを介して各々バキ
ユームポンプ21に接続されており、ソレノイド
バルブ208A,208BはCPU6に作動制御
されて各々圧力室206A,206Bをバキユー
ムポンプ21と大気とに切替えて接続するように
なつている。なおソレノイドバルブ208A,2
08Bとバキユームポンプ21の間には調圧弁2
09、逆止弁210およびバキユームタンク21
1が接続されている。
またシフトロツド205がアクチユエータ20
6の作動によつて4速位置または5速位置にスラ
イドされた際、これを検知して各々CPU6に信
号を入力する4速スイツチ212および5速スイ
ツチ213がシフトロツド205に付設されてい
る。
214は4速セレクトスイツチであつてシフト
レバー201が4速位置にシフトされたとき
CPU6に4速シフト信号を入力するものであり、
215はシフトレバー201が4速位置にシフト
された際のフイーリング装置である。また、21
7は5速表示ランプ、218は変速チヤイム、2
19はモードスイツチである。
次に第6図の自動シフト機構の作動を、第5図
のシフトアクチユエータの作動とともに、第7お
よび8図に示すフローチヤートに基づいて説明す
る。
シフトレバー201が4速シフト位置にシフト
されると、4速レバースイツチ214がオンとな
り、その信号に基づいてCPU6は4速ソレノイ
ドバルブ208Aをオン(a)にしアクチユエータ2
06の圧力室206Aをバキユームポンプ21に
連通して負圧にする。これによつてシフトロツド
205が図面左方向にスライドされ、レバー20
4、シヤフト13、4−5速レバー14および4
−5速シフトヘツド203aを介してフオークシ
ヤフト203が4速側に作動されて4速へのアツ
プシフトが行われる。この4速へのアツプシフト
は4速スイツチ212がシフトロツド205の4
速側へのスライドを検知する(b)ことによつて
CPU6に検出される。
そして4速で走行中に加速して車速Vが所定車
速V1以上となりかつアクセル開度θが所定開度
θ1以下になる(c)と、CPU6からの指令によつて
ソレノイドバルブ(低スロツトルソレノイドバル
ブ)109bがオン、4速ソレノイド208Aが
オフそして5速ソレノイド208Bがオンされる
(d)。
ソレノイドバルブ109bがオンされることに
よつて圧力室107bがバキユームポンプ21に
連通されて負圧となり、チエーン106bが牽引
されてアーム101bを図面の矢示A方向に回動
させ、これによつてエンジン2のスロツトルが絞
られる。
また5速ソレノイド208Bのオンによつて、
今度はアクチユエータ206の圧力室Bがバキユ
ームポンプ21に連通されて負圧となり、シフト
ロツド205が図面右方向に付勢される。そして
スロツトルの絞込みによつてエンジン2のトルク
が下がつた時点でフオークシヤフト203が4速
からニユートラルに抜け、シフトロツド205が
図示のニユートラル位置までスライドされそして
シンクロを5速ギヤに押しつけた状態とする。そ
してエンジン回転数がさらに下がつた時点で、シ
ンクロが5速に入り、シフトロツド205が図面
右方向にさらにスライドして5速位置に位置され
る。
このシフトが4速からニユートラルに抜けた状
態およびニユートラルから5速に入つた状態は、
4速スイツチのオフ(e)、5速スイツチ213のオ
ン(f)によつてCPU6が検知し、その後ソレノイ
ドバルブ109bをオフ(g)にして5速(オーバド
ライブ)への自動アツプシフトを完了する。
次に5速ソレノイド208Bがオンされていて
オーバドライブの走行状態(h)から減速され、車速
Vが所定車速V2以下となりかつアクセル開度θ
が所定開度θ2よりも大きくなつたとき(i)、CPU
6からの指令によつてソレノイドバルブ109a
および109bがオンされ、さらに4速ソレノイ
ド208Aがオン、5速ソレノイド208Bがオ
フ(j)される。
ソレノイドバルブ(低スロツトルソレノイドバ
ルブ)109bのオンによつてアツプシフトの場
合と同様アーム101bの回動によつてスロツト
ルが絞られ、エンジントルクが下がつた状態で、
4速ソレノイド208Aがオンして圧力室206
Aが負圧となりシフトロツド205が図面左方向
に付勢されていることによつて、シフトが5速か
らニユートラルに抜けシンクロが4速ギヤに押し
付けられる。
このシフトロツド205のスライドによつて5
速スイツチ213がオフ(k)となり、これによつて
CPU6はソレノイドバルブ109bをオフ(l)に
してスロツトルを開放する。そしてエンジン回転
数が上がるとシンクロが4速に入り、4速へのダ
ウンシフトが行われる。この4速へのシフトは、
4速スイツチ212のオン(m)によつて検知され、
CPU6はこの後にソレノイドバルブ(ハーフス
ロツトルソレノイドバルブ)109aをオフ(n)に
してダウンシフトを完了する。
なお4速へのシフトダウンの過程において、運
転者がアクセルペダル3を離したような場合であ
つても、ソレノイドバルブ(ハーフスロツトルソ
レノイドバルブ)109aがオンしていることに
よつて圧力室107aが負圧となり、アーム10
1aが図面矢示A方向と逆方向に回動されている
ので、アクセル開度が4速シフトに必要な所定開
度に維持され、4速へのシフトが不能になること
はない。
なお前記第1の実施例または第2の実施例にお
いてスロツトルアクチユエータおよびシフトアク
チユエータの作動を空気圧制御によつて行つた場
合の例を示したが、油圧制御によつて行うことも
可能である。
また上記実施例においては前進5段のトランス
ミツシヨンについて説明を行つたが、この発明に
よるスロツトルアクチユエータは他の変速段を有
するオーバドライブ付トランスミツシヨンについ
ても接続可能なことは言うまでもない。
(発明の効果) 以上のようにこの発明におけるスロツトルアク
チユエータは、マニユアル操作によつて所定の変
速段までのシフトを行うシフトアンドセレクトレ
バーシヤフトと、それよりも高い変速段のシフト
をアクチユエータによつて自動的に行う他のシフ
ト用シヤフトとを別個独立に並設し、任意の変速
段のみを自動的にシフトすることを可能にして、
従来の自動シフト機構のようにワンウエイクラツ
チを使用しなかつたので、負の駆動時にトルク伝
達が出来なくなりエンジンブレーキが働かないと
いつた危険性が無く、しかもスムーズな自動シフ
トが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるシフトアクチユエータを
構成要素とする歯車式トランスミツシヨンの自動
シフト機構の構成図、第2図は本発明の一実施例
を示す断面図、第3図は第2図の−線におけ
る断面図、第4図は第2図の−線における断
面図、第5図は同実施例のシフトアクチユエータ
に連結されるアクチユエータを示す側断面図、第
6図は同実施例のシフトアクチユエータを含む自
動シフト機構の構成図、第7図は同実施例のアツ
プシフト時の作動を示すフローチヤート、第8図
は同実施例のダウンシフト時の作動を示すフロー
チヤート、第9図は同実施例におけるシフトロツ
ドの4速シフト時の作動を示す作動図、第10図
は同シフトロツドの5速シフト時の作動を示す作
動図である。 6…CPU、8…トランスミツシヨン、10…
シフトアクチユエータ、11…シフトアンドセレ
クトレバーシヤフト、12…シフトインナレバ
ー、13…シヤフト、14…4−5速レバー、1
4a…アーム、203…シフトロツド、203a
…シフトヘツド、204…レバー、205…シフ
トロツド、205a…ヘツド。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 オーバドライブ変速段を有する歯車式トラン
    スミツシヨンの自動シフト機構におけるシフトア
    クチユエータにおいて、マニユアル操作されるマ
    ニユアルシフトアンドセレクトレバーシヤフトの
    軸上にシフトインナレバーが支持され、このシフ
    トインナレバーがマニユアルシフトレバーのシフ
    ト操作により回転することによつて、これに連結
    されたマニユアルフオークシヤフトを所定の変速
    段までのシフト方向に選択作動させるマニユアル
    シフト機構と、 前記マニユアルシフトアンドセレクトレバーシ
    ヤフトに他のシフト用シヤフトが並設され、この
    シフト用シヤフトの一端が他のシフトインナレバ
    ーを介して他のフオークシヤフトに連結され、他
    端が制御部材によつて作動制御されるアクチユエ
    ータに連結され、このアクチユエータによつて作
    動されて前記他のシフト用シヤフトが前記マニユ
    アルシフトアンドセレクトレバーシヤフトから独
    立して前記他のフオークシヤフトを所定の変速段
    よりも高いオーバドライブ変速段のシフト方向に
    作動させる自動シフト機構と、 前記マニユアルシフトレバーを所定の変速段ま
    でのシフト方向に作動させると同時に前記自動シ
    フト機構を駆動するスイツチ手段を前記マニユア
    ルシフト機構に設け、 前記マニユアルシフト機構が、前記スイツチ手
    段に連動して前記マニユアルシフトレバーに一定
    の荷重を与える荷重発生手段を有することを特徴
    とする歯車式トランスミツシヨンの自動シフト機
    構におけるシフトアクチユエータ。
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