JPH0638213Y2 - 歯車変速機の変速操作倍力装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は車両用歯車変速機の変速操作倍力装置に関する
ものである。

［従来の技術］ 例えば車両用５段歯車変速機では、Ｒ・１段、２・３速
段、４・５速段をそれぞれ別個のシフトロツドを往復動
することにより、中立位置から変速位置へ同期装置のク
ラツチスリーブを操作して変速歯車の噛合いを得るよう
に構成されており、このようなシフトロツドを油圧また
は空気圧などのアクチユエータにより駆動するものは、
例えば実開昭60-23347号公報や実開昭58-140328号公報
に開示されている。

しかし、従来の歯車変速機の変速操作倍力装置では、変
速段に応じてアクチユエータを選択的に作動させる必要
があり、各アクチユエータごとに電磁切換弁を設け、各
電磁切換弁を選択的に作動させるとなれば、使用する電
磁切換弁は少なくとも６個必要となり、部品点数が非常
に多くなり、コストに影響するという問題がある。

［考案が解決しようとする問題点］ 本考案の目的は上述の問題を鑑み、各シフトロツドを各
別に駆動するアクチユエータを、複数の方向切換弁を一
体に備えたシフト制御弁に接続し、シフト制御弁を複数
の開閉弁を一体に備えたセレクト制御弁を介して流体圧
源に接続することにより、部品点数が少なく、全体とし
て小型で大きな設置スペースを要せず、操作が単純で軽
快な、歯車変速機の変速操作倍力装置を提供することに
ある。

［問題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本考案の構成は各変速段の
シフトロツドに結合したアクチユエータを一端が小径、
他端が大径の各シリンダに小径ピストンと大径ピストン
を各別に嵌挿し、小径ピストンにシフトロツドを結合
し、小径ピストンと一体の小径ピストンよりも小径の中
間ピストンを大径ピストンの中心通孔に嵌挿して形成
し、各アクチユエータの両端シリンダへ圧油を供給する
中立位置と、一方のシリンダを流体圧源に連通し、かつ
他方のシリンダを大気圧へ開放する位置とへ切り換える
複数の方向切換弁からなるシフト制御弁を単一の弁室に
挿通したスプールにより構成し、前記シフト制御弁の各
方向切換弁へ選択的に圧油を供給する複数の開閉弁から
なるセレクト制御弁を単一の弁室に挿通したスプールに
より構成したものである。

［作用］ セレクト制御弁を操作すると、流体圧源としての油圧ポ
ンプが１つの開閉弁を経てシフト制御弁の１つの方向切
換弁に接続される。シフト制御弁を操作すると、選択さ
れたアクチユエータの一方のシリンダ室へ圧油が供給さ
れ、シフトロツドにより所定の変速段の変速歯車の噛み
合いが達せられる。

シフト制御弁を中立位置へ戻すと、アクチユエータの両
方のシリンダ室へ圧油が供給され、変速歯車の噛み合い
が解除される。したがつて、例えば変速レバーの前後・
左右の傾動によりリンク機構を介してセレクト制御弁と
シフト制御弁を操作すれば、油圧により軽快な変速動作
が達せられる。

［考案の実施例］ 第１図に示すように、各シフトロツド21にアクチユエー
タ11〜13が各別に接続される。すなわち、４・５速段用
アクチユエータ11の場合について説明すれば、大径シリ
ンダ14に通孔16を有する中空の大径ピストン15が嵌合さ
れる一方、段部18のところから小径とされた小径シリン
ダ20にシフトロツド21を結合する小径ピストン19が嵌合
される。小径ピストン19に通孔16に嵌合する中間ピスト
ン17が一体的に形成される。段部18に生じる空隙は油槽
22に接続され、大径シリンダ14はポート２に、小径シリ
ンダ20はポート１にそれぞれ接続される。

２・３速段用アクチユエータ12および後進・１速段用ア
クチユエータ13についても同様に構成される。両端のシ
リンダ室を接続するポート１〜６はシフト制御弁10Bの
弁室52に開口され、各アクチユエータ11〜13の中立位置
において、ポート１〜６に各別に連通する幅の広い環状
溝44〜49がスプール29に形成される。スプール29はハウ
ジング28に形成した弁室52に摺動可能に嵌合され、かつ
３位置に操作されるように、スプール29に設けた３つの
くぼみ53に対してばねによりボール54が係合されるデイ
テント機構を備えている。

弁室52は油槽22と常時連通する端室50を備えられる。ま
た、弁室52には図示の中立位置でスプール29のランドに
より閉鎖され、かつ油槽22に連通する還液通路30が設け
られる。

弁室52には図示の中立位置で環状溝44,45に連通する接
続通路31と、環状溝46,47に連通する接続通路32と、環
状溝48,49に連通する接続通路33とがそれぞれ設けら
れ、各通路31〜33はセレクト制御弁10Aの弁室51に開口
し、弁室51に嵌合したスプール27の幅の広い環状溝35,3
6、端室39にそれぞれ連通される。

スプール27に環状溝34〜38が、弁室51に端室39がそれぞ
れ設けられ、前述した還液通路30が環状溝34,35,37、端
室39に連通される。弁室51に油圧ポンプ９からの圧油を
供給するポート41,42,43が設けられ、ポート41〜43の１
つが選択的にスプール27の操作により環状溝34〜38の１
つに連通する。

さらに詳述すると、図示の状態からスプール27を僅かに
下方へ移動すると、ポート43だけが環状溝38に連通し、
逆にスプール27を上方へ戻すと、ポート42が環状溝36に
連通する。この時、ポート43も環状溝38と連通するが、
接続通路33が閉じられる。さらに、スプール27を上方へ
移動すると、ポート41が環状溝35と連通する。この時、
ポート42は環状溝36と連通するが、接続通路32がスプー
ル27のランドにより閉鎖され、同様にポート43は環状溝
38に連通するが、接続通路33は端室39と連通する。

このようにして、セレクト制御弁10Aはポート43を接続
通路33に、ポート42を接続通路32に、ポート41を接続通
路31にそれぞれ各別に接続する３連式開閉弁を構成す
る。シフト制御弁10Bは接続通路33をポート5,6の一方ま
たは両方に、接続通路32をポート3,4の一方または両方
に、さらに接続通路31をポート1,2の一方または両方に
接続する３連式切換弁を構成する。セレクト制御弁10A
とシフト制御弁10Bは共通のハウジング28に一体に構成
される。

第３図に示すように、好ましくは制御弁ユニツト10はア
クチユエータユニツト40のハウジング62の上部に結合さ
れる。

第２図に示すように、アクチユエータユニツト40は第１
図において説明したアクチユエータ１〜13がハウジング
62に並列して配設され、シフトロツド21は中間壁58に摺
動可能に挿通され、かつくぼみ65とボール64、ピン55,5
6,57からなるインタロツク付きデイテント機構により３
位置に保持され、何れか１つのシフトロツド21が中立位
置から変速位置へシフトされている時、他のシフトロツ
ド21は中立位置から移動できないように保持される。こ
のような構成は公知であり、本考案の要旨には直接関係
しないので説明を省略する。

各シフトロツド21にシフトアーム63が結合され（第２図
にはそのボス部を示す）、第３図に示すように、公知の
同期装置60a,60b,60cのクラツチスリーブの環状溝に二
股部を係合される。このようなアクチユエータユニツト
40は歯車変速機の歯車箱61の上端部に結合される。

次に、本考案による歯車変速機の変速操作倍力装置の作
動について説明する。いま、２・３速段操作用アクチユ
エータ12の場合について説明すると、セレクト制御弁10
Aのスプール21を図示の状態とすれば、油圧ポンプ９の
圧油がポート42から環状溝36、接続通路32を経てシフト
制御弁10Bのスプール29の環状溝46,47へ入り、さらにポ
ート3,4からアクチユエータ12の両方のシリンダ20,14へ
入り、シフトロツド21は中立位置とされる。

ここで、スプール29を僅かに下方へ移動すると、接続通
路32は環状溝46のみに連通し、ポート３から小径シリン
ダ20へ圧油が供給され、シフトロツド21と小径ピストン
19により大径ピストン15を左方へ押され、２速段の変速
歯車の噛み合いが達せられる。この時、大径シリンダ14
の油はポート４、環状溝47、還液通路30を経て油槽22へ
戻される。

逆に、スプール29を上方へ僅かに移動すると、接続通路
32は環状溝47に連通し、ポート４から大径シリンダ14へ
圧油が供給され、大径ピストン15が段部18へ押し付けら
れ、中間ピストン17と一緒に小径ピストン19が右方へ押
され、３速段の変速歯車の噛み合いが達せられる。この
時、小径シリンダ20の油はポート３、環状溝46、還液通
路30を経て油槽22へ戻される。

以下同様にして、セレクト制御弁10Aのスプール27の操
作とシフト制御弁10Bのスプール29の操作により所要の
変速歯車の噛み合いが達せられ、スプール27,29を操作
する僅かな力でアクチユエータ11〜13の油圧回路が形成
され、油圧により同期装置が駆動されるので、軽快な変
速操作が得られる。

なお、スプール27,29は遠隔操作ケーブルまたはリンク
機構を介して変速レバーに連結され、変速レバーの前後
・左右の傾動による通常のシフトパターンで操作され
る。

上述の実施例において、各アクチユエータ11〜13の寸法
はシフトポジシヨンに必要な操作力と耐久性を考慮し、
それぞれ個別にその寸法を決定し、迅速かつ正確な変速
操作性と耐久性が確保される。変速レバーの操作力はセ
レクト制御弁10Aとシフト制御弁10Bを操作するだけの非
常に小さな操作力でよく、その操作感覚あデイテント機
構のばね力により自由に設定される。

また、上述の実施例では、５段歯車変速機の場合につい
て説明したが、６段または７段歯車変速機にも適用する
ことができる。また、流体圧源として空気圧を利用して
も同様の作用効果を得ることができる。

［考案の効果］ 本考案は上述のように、各変速段のシフトロツドに結合
したアクチユエータを一端が小径、他端が大径の各シリ
ンダに小径ピストンと大径ピストンを各別に嵌挿し、小
径ピストンにシフトロツドを結合し、小径ピストンと一
体の小径ピストンよりも小径の中間ピストンを大径ピス
トンの中心通孔に嵌挿して形成し、各アクチユエータの
両端シリンダへ圧油を供給する中立位置と、一方のシリ
ンダを流体圧源に連通し、かつ他方のシリンダを大気圧
へ開放する位置とへ切り換える複数の方向切換弁からな
るシフト制御弁を単一の弁室に挿通したスプールにより
構成し、前記シフト制御弁の各方向切換弁へ選択的に圧
油を供給する複数の開閉弁からなるセレクト制御弁を単
一の弁室に挿通したスプールにより構成したから、次の
ような効果が得られる。

従来の歯車変速機の主要部を変更することなく、歯車箱
の上にコーランドボツクスに代るアクチユエータユニツ
トを載置し、アクチユエータユニツトにセレクト制御弁
とシフト弁を一体に備えた制御弁ユニツトを結合したも
のであるから、全体的な寸法は従来のものに比べてあま
り高くならず、どのような車種の歯車変速機にも搭載が
可能である。

セレクト制御弁とシフト制御弁を遠隔操作ケーブルまた
はリンク機構を介して変速レバーの前後・左右の傾動に
より操作すると、シフトロツドは油圧により駆動される
から、変速操作が非常に軽快になる。

ある変速段から中立位置へ戻す時、必ずアクチユエータ
の両端シリンダ室へ圧油を供給する油圧回路が生じるの
で、中立位置でピストンに強い油圧保持力が働き、いき
なりピストンが中立位置を行き過ぎて後進段などへシフ
トし、同期装置の無理な力を及すなどの恐れがなく、作
動が確実で安全性に優れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る歯車変速機の変速操作倍力装置の
概略構成を示す平面図、第２図は同ユニツト化された油
圧アクチユエータの平面断面図、第３図は同正面断面図
である。 9:油圧ポンプ、10:制御弁ユニツト、10A:セレクト制御
弁、10B:シフト制御弁、11〜13:アクチユエータ、21:シ
フトロツド、22:油槽、27,29:スプール、30:還液通路、
31〜33:接続通路、40:アクチユエータユニツト、61:歯
車箱

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】各変速段のシフトロツドに結合したアクチ
   ユエータを一端が小径、他端が大径の各シリンダに小径
   ピストンと大径ピストンを各別に嵌挿し、小径ピストン
   にシフトロツドを結合し、小径ピストンと一体の小径ピ
   ストンよりも小径の中間ピストンを大径ピストンの中心
   通孔に嵌挿して形成し、各アクチユエータの両端シリン
   ダへ圧油を供給する中立位置と、一方のシリンダを流体
   圧源に連通し、かつ他方のシリンダを大気圧へ開放する
   位置とへ切り換える複数の方向切換弁からなるシフト制
   御弁を単一の弁室に挿通したスプールにより構成し、前
   記シフト制御弁の各方向切換弁へ選択的に圧油を供給す
   る複数の開閉弁からなるセレクト制御弁を単一の弁室に
   挿通したスプールにより構成したことを特徴とする、歯
   車変速機の変速操作倍力装置。