JPH09210202A - アクチュエータアセンブリ並びにそれを利用した変速機および変速装置 - Google Patents
アクチュエータアセンブリ並びにそれを利用した変速機および変速装置Info
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- JPH09210202A JPH09210202A JP9023511A JP2351197A JPH09210202A JP H09210202 A JPH09210202 A JP H09210202A JP 9023511 A JP9023511 A JP 9023511A JP 2351197 A JP2351197 A JP 2351197A JP H09210202 A JPH09210202 A JP H09210202A
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- pressure receiving
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- F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- F15B11/08—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor
- F15B11/12—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor providing distinct intermediate positions; with step-by-step action
- F15B11/121—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor providing distinct intermediate positions; with step-by-step action providing distinct intermediate positions
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- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/26—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
- F16H61/28—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
- F16H61/30—Hydraulic or pneumatic motors or related fluid control means therefor
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- F16H63/3023—Constructional features of the final output mechanisms the final output mechanisms comprising elements moved by fluid pressure
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- F16H63/40—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/19—Gearing
- Y10T74/19219—Interchangeably locked
- Y10T74/19251—Control mechanism
Abstract
(57)【要約】
【課題】 変速機の３位置シフトアクチュエータにおい
て、単一の可変圧力空気源のみによって制御できるよう
にする。 【解決手段】 ボア16の拡径部16A および縮径部16B
に、それぞれ面積差ピストン部材20およびピストン軸18
を嵌装し、中間径部16C とピストン軸18との間に中空ピ
ストン22を嵌装する。ストップ部材24で中空ピストン22
のピストン軸18上の移動を制限する。車載空気圧源44を
小受圧面20B 側の第２室30に直接接続し、ソレノイド制
御弁42を介して大受圧面20A 側の第１室に接続する。中
空ピストン22の移動により、ピストン軸18および面積差
ピストン20の位置に応じてこれらに作用する空気圧によ
る力が変化するので、第２室30を一定圧力に加圧し、第
１室26の圧力をソレノイド制御弁42で変化させることに
より、ピストン軸18を中立位置Ｎ、直結位置Ｄまたはオ
ーバードライブ位置ODに選択的に移動することができ
る。
て、単一の可変圧力空気源のみによって制御できるよう
にする。 【解決手段】 ボア16の拡径部16A および縮径部16B
に、それぞれ面積差ピストン部材20およびピストン軸18
を嵌装し、中間径部16C とピストン軸18との間に中空ピ
ストン22を嵌装する。ストップ部材24で中空ピストン22
のピストン軸18上の移動を制限する。車載空気圧源44を
小受圧面20B 側の第２室30に直接接続し、ソレノイド制
御弁42を介して大受圧面20A 側の第１室に接続する。中
空ピストン22の移動により、ピストン軸18および面積差
ピストン20の位置に応じてこれらに作用する空気圧によ
る力が変化するので、第２室30を一定圧力に加圧し、第
１室26の圧力をソレノイド制御弁42で変化させることに
より、ピストン軸18を中立位置Ｎ、直結位置Ｄまたはオ
ーバードライブ位置ODに選択的に移動することができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複式変速機のスプ
リッタ（小減速比）クラッチまたはレンジ（大減速比）
クラッチ等の歯車変速機の複動クラッチを制御するため
に利用される形式の３位置アクチュエータピストンアセ
ンブリおよびそれに関連するアクチュエータ装置に関す
るものである。特に、本発明は、選択可能および保持可
能な３位置（軸方向中央位置、第１軸方向変位位置およ
び第２軸方向変位位置）を有し、かつ、パルス幅変調等
による制御可能な単一の可変圧力流体源装置のみを必要
とする加圧流体作動アクチュエータピストンアセンブリ
に関するものである。好ましくは、このアクチュエータ
アセンブリは、その選択可能な軸方向位置間の移動にお
いて、選択的に変化可能な作動力を提供する。
リッタ（小減速比）クラッチまたはレンジ（大減速比）
クラッチ等の歯車変速機の複動クラッチを制御するため
に利用される形式の３位置アクチュエータピストンアセ
ンブリおよびそれに関連するアクチュエータ装置に関す
るものである。特に、本発明は、選択可能および保持可
能な３位置（軸方向中央位置、第１軸方向変位位置およ
び第２軸方向変位位置）を有し、かつ、パルス幅変調等
による制御可能な単一の可変圧力流体源装置のみを必要
とする加圧流体作動アクチュエータピストンアセンブリ
に関するものである。好ましくは、このアクチュエータ
アセンブリは、その選択可能な軸方向位置間の移動にお
いて、選択的に変化可能な作動力を提供する。
【０００２】
【従来の技術】同期および非同期の両方の形式の複動ク
ラッチ機構を備えた機械式歯車変速機は、米国特許第3,
105,395 号、第3,335,616 号、第4,428,469 号、第4,75
4,665号、第4,920,815 号、第4,944,197 号、第5,086,8
97 号、第5,370,013 号および第5,390,561 号に参照さ
れるように、従来技術において公知であり、これらの特
許の開示内容は、参考として本説明に含まれる。２位置
および３位置流体作動アクチュエータピストンアセンブ
リおよびこれに関連するアクチュエータ装置も、米国特
許第4,899,607 号、第4,928,544 号、第4,936,156 号、
第5,054,591 号、第5,193,410 号、第5,263,379 号、第
5,272,441 号および第5,329,826 号に参照されるよう
に、従来技術において公知であり、これらの特許の開示
内容は、参考として本説明に含まれる。
ラッチ機構を備えた機械式歯車変速機は、米国特許第3,
105,395 号、第3,335,616 号、第4,428,469 号、第4,75
4,665号、第4,920,815 号、第4,944,197 号、第5,086,8
97 号、第5,370,013 号および第5,390,561 号に参照さ
れるように、従来技術において公知であり、これらの特
許の開示内容は、参考として本説明に含まれる。２位置
および３位置流体作動アクチュエータピストンアセンブ
リおよびこれに関連するアクチュエータ装置も、米国特
許第4,899,607 号、第4,928,544 号、第4,936,156 号、
第5,054,591 号、第5,193,410 号、第5,263,379 号、第
5,272,441 号および第5,329,826 号に参照されるよう
に、従来技術において公知であり、これらの特許の開示
内容は、参考として本説明に含まれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の流体作
動変速機シフトアクチュエータは、確かに広く利用され
ているが、これらは、選択可能および保持可能な中間位
置（すなわち、中立位置または非結合位置）を提供せ
ず、あるいは、複雑かつ高価かな構造で、２つまたはそ
れ以上の制御された加圧流体源およびそれらに関連する
制御装置を必要とし、また、これらの様々な選択位置間
の移動において、選択的に変化可能な作動力を提供しな
いという点で改良の余地がある。
動変速機シフトアクチュエータは、確かに広く利用され
ているが、これらは、選択可能および保持可能な中間位
置（すなわち、中立位置または非結合位置）を提供せ
ず、あるいは、複雑かつ高価かな構造で、２つまたはそ
れ以上の制御された加圧流体源およびそれらに関連する
制御装置を必要とし、また、これらの様々な選択位置間
の移動において、選択的に変化可能な作動力を提供しな
いという点で改良の余地がある。
【０００４】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、選択可能および保持可能な３位置を有し、か
つ、パルス幅変調等による制御可能な単一の可変圧力流
体源装置のみを必要とする加圧流体作動アクチュエータ
センブリを提供することを目的とする。
であり、選択可能および保持可能な３位置を有し、か
つ、パルス幅変調等による制御可能な単一の可変圧力流
体源装置のみを必要とする加圧流体作動アクチュエータ
センブリを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、比較的
簡単かつ安価な流体作動３位置シフトアクチュエータピ
ストンアセンブリによって、また、制御可能な選択的に
圧力を変化可能な単一の加圧流体源のみを必要とし、ま
た、選択された位置への移動において選択的に変化可能
な作動力を提供することができるアクチュエータ装置に
よって、上記従来技術の欠点は、最小限とされ、また
は、解消される。
簡単かつ安価な流体作動３位置シフトアクチュエータピ
ストンアセンブリによって、また、制御可能な選択的に
圧力を変化可能な単一の加圧流体源のみを必要とし、ま
た、選択された位置への移動において選択的に変化可能
な作動力を提供することができるアクチュエータ装置に
よって、上記従来技術の欠点は、最小限とされ、また
は、解消される。
【０００６】上記のことは、底部側の拡径部と、これに
隣接する中間径部と、好ましくは中間径部から開口端ま
で延びる縮径部とからなる有底ボアを有するシリンダブ
ロックを含むアクチュエータピストンアセンブリを提供
することによって達成される。前記ボア内には、アクチ
ュエータピストンが摺動可能かつ気密的に嵌装されてい
る。アクチュエータピストンは、大径部内に摺動可能か
つ気密的に嵌装される拡径ヘッド部を含んでいる。拡径
ヘッド部は、前記ボアの底部に対向してこの底部ととも
に第１加圧室を形成する第１受圧面および第１受圧面の
反対側でこれより小さい第２受圧面を有している。さら
に、アクチュエータピストンは、第２受圧面から前記ボ
アの開口端側へ延びて開口端から外部へ延出する軸部を
有しており、通常、この軸部は、これとともに軸方向に
移動させるためにシフトフォーク等を支持している。
隣接する中間径部と、好ましくは中間径部から開口端ま
で延びる縮径部とからなる有底ボアを有するシリンダブ
ロックを含むアクチュエータピストンアセンブリを提供
することによって達成される。前記ボア内には、アクチ
ュエータピストンが摺動可能かつ気密的に嵌装されてい
る。アクチュエータピストンは、大径部内に摺動可能か
つ気密的に嵌装される拡径ヘッド部を含んでいる。拡径
ヘッド部は、前記ボアの底部に対向してこの底部ととも
に第１加圧室を形成する第１受圧面および第１受圧面の
反対側でこれより小さい第２受圧面を有している。さら
に、アクチュエータピストンは、第２受圧面から前記ボ
アの開口端側へ延びて開口端から外部へ延出する軸部を
有しており、通常、この軸部は、これとともに軸方向に
移動させるためにシフトフォーク等を支持している。
【０００７】管状スリーブ部材すなわち第２ピストン
が、アクチュエータピストンの軸部に摺動可能かつ気密
的に支持され、その外周面が前記ボアの中間径部内に摺
動可能かつ気密的に嵌装されている。このスリーブ部材
は、ストップ部材によって軸部上における軸方向の移動
を制限され、また、前記第２受圧面に対向する第３受圧
面を形成しており、第２受圧面と第３受圧面とを組み合
わせ第２加圧室を形成している。スリーブ部材は、軸部
が中立位置を越えて一方へ移動したときスリーブ部材に
当接する肩部によって、軸方向の移動が制限されてい
る。
が、アクチュエータピストンの軸部に摺動可能かつ気密
的に支持され、その外周面が前記ボアの中間径部内に摺
動可能かつ気密的に嵌装されている。このスリーブ部材
は、ストップ部材によって軸部上における軸方向の移動
を制限され、また、前記第２受圧面に対向する第３受圧
面を形成しており、第２受圧面と第３受圧面とを組み合
わせ第２加圧室を形成している。スリーブ部材は、軸部
が中立位置を越えて一方へ移動したときスリーブ部材に
当接する肩部によって、軸方向の移動が制限されてい
る。
【０００８】第１加圧室が制御可能な可変加圧流体源に
接続されているのに対して、第２加圧室は、一定圧の加
圧流体源に常時接続されている。好適な実施形態では、
第２加圧室が、調整されフィルタ処理された車載空気圧
源（通常、約80psi ）に接続されるのに対して、第１加
圧室は、パルス幅変調されるソレノイド制御弁を介し
て、同じ空気圧源に接続される。スリーブ部材は、第２
加圧室において常時一定の圧力を受けているので、軸部
およびシフトフォークがその中央すなわち中立位置に対
して異なる側に変位すると、第２加圧室から受ける力が
にわかに変化する。
接続されているのに対して、第２加圧室は、一定圧の加
圧流体源に常時接続されている。好適な実施形態では、
第２加圧室が、調整されフィルタ処理された車載空気圧
源（通常、約80psi ）に接続されるのに対して、第１加
圧室は、パルス幅変調されるソレノイド制御弁を介し
て、同じ空気圧源に接続される。スリーブ部材は、第２
加圧室において常時一定の圧力を受けているので、軸部
およびシフトフォークがその中央すなわち中立位置に対
して異なる側に変位すると、第２加圧室から受ける力が
にわかに変化する。
【０００９】簡単に言えば、第１加圧室の最大加圧状態
（０％パルス幅変調）は、アクチュエータピストンに一
方の変位位置へ向けて最大力を作用させることになり、
第１加圧室の最大減圧排気状態（ 100％パルス幅変調）
は、アクチュエータピストンに他方の変位位置へ向けて
最大力を作用させることになり、また、中間加圧状態
（40〜50％パルス幅変調）は、アクチュエータピストン
を事実上中間位置に移動させ保持することになる。様々
な移動段階においてアクチュエータピストンが作用させ
る力は、ソレノイド制御弁が制御する第１加圧室の加圧
状態のパルス幅変調の百分率を調整することによって、
変化させることができる。したがって、新規で改良され
た流体作動３位置ピストンアクチュエータアセンブリお
よびそれを利用するアクチュエータ装置が提供されたこ
とがわかる。
（０％パルス幅変調）は、アクチュエータピストンに一
方の変位位置へ向けて最大力を作用させることになり、
第１加圧室の最大減圧排気状態（ 100％パルス幅変調）
は、アクチュエータピストンに他方の変位位置へ向けて
最大力を作用させることになり、また、中間加圧状態
（40〜50％パルス幅変調）は、アクチュエータピストン
を事実上中間位置に移動させ保持することになる。様々
な移動段階においてアクチュエータピストンが作用させ
る力は、ソレノイド制御弁が制御する第１加圧室の加圧
状態のパルス幅変調の百分率を調整することによって、
変化させることができる。したがって、新規で改良され
た流体作動３位置ピストンアクチュエータアセンブリお
よびそれを利用するアクチュエータ装置が提供されたこ
とがわかる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の上記目的、他の目的およ
び利点は、添付図面に関連する以下の好適な実施形態の
詳細な説明を読むことによって明らかになるであろう。
び利点は、添付図面に関連する以下の好適な実施形態の
詳細な説明を読むことによって明らかになるであろう。
【００１１】以下の詳細な説明において、特定の用語
は、便宜的にのみ使用されており、限定するものではな
い。「上方」、「下方」、「右方」および「左方」とい
う用語は、図面上で参照される方向を示している。「前
方」および「後方」という用語は、それぞれ、通常どお
りに車両に取付けられた変速機の前端側および後端側を
指しており、図２および図３に示す変速機では、左側お
よび右側となっている。「内方」および「外方」という
用語は、それぞれ、当該装置または示された部品の幾何
学的中心へ向かう方向および離れる方向を指している。
上述の用語は、明確に言及された用語、その派生語およ
び類義語を含む。
は、便宜的にのみ使用されており、限定するものではな
い。「上方」、「下方」、「右方」および「左方」とい
う用語は、図面上で参照される方向を示している。「前
方」および「後方」という用語は、それぞれ、通常どお
りに車両に取付けられた変速機の前端側および後端側を
指しており、図２および図３に示す変速機では、左側お
よび右側となっている。「内方」および「外方」という
用語は、それぞれ、当該装置または示された部品の幾何
学的中心へ向かう方向および離れる方向を指している。
上述の用語は、明確に言及された用語、その派生語およ
び類義語を含む。
【００１２】「複式変速機」という用語は、直列に連結
された主変速部と、補助変速部等の補助動力伝達ユニッ
トとを有し、主変速部で選択された減速ギヤ比をさらに
補助変速部で選択された減速ギヤ比と組み合わせること
ができる多段歯車変速機を表すために使用されている。
「アップシフト」という用語は、ここでは、より低速の
ギヤ比からより高速のギヤ比へのシフトを意味するもの
として使用されており、また、「ダウンシフト」という
用語は、ここでは、より高速のギヤ比からより低速のギ
ヤ比へのシフトを意味するものとして使用されている。
「ロースピードギヤ」または「ローギヤ」という用語
は、ここでは、当該変速機において、比較的低速前進操
作のために利用されるギヤ（すなわち、入力軸速度に対
する出力軸速度の減速比が高いギヤの組合せ）を表すも
のとして使用される。
された主変速部と、補助変速部等の補助動力伝達ユニッ
トとを有し、主変速部で選択された減速ギヤ比をさらに
補助変速部で選択された減速ギヤ比と組み合わせること
ができる多段歯車変速機を表すために使用されている。
「アップシフト」という用語は、ここでは、より低速の
ギヤ比からより高速のギヤ比へのシフトを意味するもの
として使用されており、また、「ダウンシフト」という
用語は、ここでは、より高速のギヤ比からより低速のギ
ヤ比へのシフトを意味するものとして使用されている。
「ロースピードギヤ」または「ローギヤ」という用語
は、ここでは、当該変速機において、比較的低速前進操
作のために利用されるギヤ（すなわち、入力軸速度に対
する出力軸速度の減速比が高いギヤの組合せ）を表すも
のとして使用される。
【００１３】「同期クラッチアセンブリ」および同様の
意味の用語は、噛み合いクラッチによって、選択された
ギアを軸に共転するように結合させるために用いられ、
クラッチの噛み合いが、クラッチの部材がほぼ同期回転
するまで阻止されるようにしたクラッチアセンブリを示
しており、これは、比較的大容量の摩擦手段がクラッチ
部材と共に用いられて、クラッチ係合が開始されると、
クラッチ部材およびそれらと共に回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ようになって
いる。
意味の用語は、噛み合いクラッチによって、選択された
ギアを軸に共転するように結合させるために用いられ、
クラッチの噛み合いが、クラッチの部材がほぼ同期回転
するまで阻止されるようにしたクラッチアセンブリを示
しており、これは、比較的大容量の摩擦手段がクラッチ
部材と共に用いられて、クラッチ係合が開始されると、
クラッチ部材およびそれらと共に回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ようになって
いる。
【００１４】図１に示す本発明に係る流体作動３位置シ
フトアクチュエータ装置10およびそれに利用される３位
置アクチュエータピストンアセンブリは、図２ないし図
４に示す複式変速機 110においてスプリッタクラッチア
クチュエータとして特に好適に利用することができる。
フトアクチュエータ装置10およびそれに利用される３位
置アクチュエータピストンアセンブリは、図２ないし図
４に示す複式変速機 110においてスプリッタクラッチア
クチュエータとして特に好適に利用することができる。
【００１５】図２および図３に示すように、変速機 110
は、主変速部 112および補助変速部11を含み、これらは
両方ともハウジング 116内に組み込まれている。ハウジ
ング116は、前端壁116Aおよび後端壁116Bを含んでいる
が、中間壁は有していない。
は、主変速部 112および補助変速部11を含み、これらは
両方ともハウジング 116内に組み込まれている。ハウジ
ング116は、前端壁116Aおよび後端壁116Bを含んでいる
が、中間壁は有していない。
【００１６】入力軸 118は、入力ギヤ 120をこれと共転
するように固定して支持しており、後端部が開口して出
力軸 158の縮径延長部158Aを案内するポケット118Aを形
成している。ポケット118Aすなわち有底ボア内には、非
摩擦ブッシュ118Bまたはこれと同様なものが設けられて
いる。入力軸 118の前端は、前端壁116Aで軸受118Cによ
って支持されているのに対して、出力軸の後端158Cは、
後端壁116Bで軸受158Dによって支持されている。軸受15
8Dは、図３に示すように、一対のテーパベアリングまた
は単一のローラ若しくはボールベアリングとすることが
できる。
するように固定して支持しており、後端部が開口して出
力軸 158の縮径延長部158Aを案内するポケット118Aを形
成している。ポケット118Aすなわち有底ボア内には、非
摩擦ブッシュ118Bまたはこれと同様なものが設けられて
いる。入力軸 118の前端は、前端壁116Aで軸受118Cによ
って支持されているのに対して、出力軸の後端158Cは、
後端壁116Bで軸受158Dによって支持されている。軸受15
8Dは、図３に示すように、一対のテーパベアリングまた
は単一のローラ若しくはボールベアリングとすることが
できる。
【００１７】主軸 146は、主軸クラッチ 148，150 およ
び主軸スプリッタクラッチ 180（複動スプリッタジョー
クラッチ）を支持しており、外側スプラインが設けられ
た外周面146Bおよび出力軸 158を挿通させるための軸方
向に延びる貫通ボア146Cを有する略管状体146Aの形をと
っている。シフトフォーク 152および 154は、それぞれ
クラッチ 148および 150をシフトするために設けられて
いる。主軸 146は、入力軸 118および出力軸 158に対し
て独立して回転することができ、好ましくは、それらに
対する制限された径方向の移動が許容されている。
び主軸スプリッタクラッチ 180（複動スプリッタジョー
クラッチ）を支持しており、外側スプラインが設けられ
た外周面146Bおよび出力軸 158を挿通させるための軸方
向に延びる貫通ボア146Cを有する略管状体146Aの形をと
っている。シフトフォーク 152および 154は、それぞれ
クラッチ 148および 150をシフトするために設けられて
いる。主軸 146は、入力軸 118および出力軸 158に対し
て独立して回転することができ、好ましくは、それらに
対する制限された径方向の移動が許容されている。
【００１８】主変速部 112は、２つのほぼ同一の主部副
軸アセンブリ 122を含んでおり、これらのそれぞれが、
副軸ギヤ 130， 132， 134， 136および 138を固定して
支持した副軸 124を備えている。対になっている各ギヤ
130， 132， 134， 136および 138は、それぞれ入力ギ
ヤ 118、主軸ギヤ 140，142 および後退主軸ギヤに噛み
合うアイドラギヤ 157に常時噛み合わされている。
軸アセンブリ 122を含んでおり、これらのそれぞれが、
副軸ギヤ 130， 132， 134， 136および 138を固定して
支持した副軸 124を備えている。対になっている各ギヤ
130， 132， 134， 136および 138は、それぞれ入力ギ
ヤ 118、主軸ギヤ 140，142 および後退主軸ギヤに噛み
合うアイドラギヤ 157に常時噛み合わされている。
【００１９】主部副軸 124は、後方に補助変速部内へ延
ばされ、その後端124Aがハウジングの後端壁116Bに直接
的または間接的に支持されている。
ばされ、その後端124Aがハウジングの後端壁116Bに直接
的または間接的に支持されている。
【００２０】補助変速部 114は、２つのほぼ同一の補助
部副軸アセンブリ 160を含んでおり、これらのそれぞれ
が、補助部副軸ギヤ 168， 170および 172を共転するよ
うに支持した補助部副軸 162を含んでいる。対になって
いる各補助部副軸ギヤ 168，170および 172は、それぞ
れスプリッタギヤ 174、スプリッタ／レンジギヤ 176お
よびレンジギヤ 178に常時噛み合わされている。スプリ
ッタクラッチ 180が主軸 146に固定されて、ギヤ 174ま
たは 176のいずれかに選択的にクラッチ結合するのに対
して、同期レンジクラッチ 182は、出力軸 158に固定さ
れて、ギヤ 176または 178のいずれかに選択的にクラッ
チ結合する。好ましくは、スプリッタクラッチ 180は、
本発明に係るアクチュエータ装置10によって制御される
シフトフォーク180A（シフトヨーク）によって軸方向に
位置決めされる。
部副軸アセンブリ 160を含んでおり、これらのそれぞれ
が、補助部副軸ギヤ 168， 170および 172を共転するよ
うに支持した補助部副軸 162を含んでいる。対になって
いる各補助部副軸ギヤ 168，170および 172は、それぞ
れスプリッタギヤ 174、スプリッタ／レンジギヤ 176お
よびレンジギヤ 178に常時噛み合わされている。スプリ
ッタクラッチ 180が主軸 146に固定されて、ギヤ 174ま
たは 176のいずれかに選択的にクラッチ結合するのに対
して、同期レンジクラッチ 182は、出力軸 158に固定さ
れて、ギヤ 176または 178のいずれかに選択的にクラッ
チ結合する。好ましくは、スプリッタクラッチ 180は、
本発明に係るアクチュエータ装置10によって制御される
シフトフォーク180A（シフトヨーク）によって軸方向に
位置決めされる。
【００２１】補助部副軸 162は、主部副軸 124の後方延
長部を受入れる貫通ボア162Aを形成するように略管状の
形をとっている。軸受またはブッシュ162B，162Cは、主
部副軸 124上で補助部副軸 162を回転可能に支持してい
る。軸受162Dは、後端壁116Bで副軸 124， 162の後端部
を直接的または間接的に支持している。
長部を受入れる貫通ボア162Aを形成するように略管状の
形をとっている。軸受またはブッシュ162B，162Cは、主
部副軸 124上で補助部副軸 162を回転可能に支持してい
る。軸受162Dは、後端壁116Bで副軸 124， 162の後端部
を直接的または間接的に支持している。
【００２２】複動ジョークラッチカラー 180の構造およ
び機能は、主変速部 112において利用される摺動クラッ
チカラー 148， 150の構造および機能とほぼ同じであ
り、また、複動同期クラッチアセンブリ 182の構造およ
び機能は、例えば米国特許第4,462,489 号、第4,125,17
9 号および第2,667,955 号に参照される従来技術の複動
同期クラッチアセンブリの構造および機能とほぼ同じで
あり、これらの特許の開示内容は参考として本説明に含
まれる。図示の同期クラッチアセンブリ 182は、、前記
米国特許第4,462,489 号に記載されたピン形式のもので
ある。
び機能は、主変速部 112において利用される摺動クラッ
チカラー 148， 150の構造および機能とほぼ同じであ
り、また、複動同期クラッチアセンブリ 182の構造およ
び機能は、例えば米国特許第4,462,489 号、第4,125,17
9 号および第2,667,955 号に参照される従来技術の複動
同期クラッチアセンブリの構造および機能とほぼ同じで
あり、これらの特許の開示内容は参考として本説明に含
まれる。図示の同期クラッチアセンブリ 182は、、前記
米国特許第4,462,489 号に記載されたピン形式のもので
ある。
【００２３】本発明に係るアクチュエータ装置10と関連
して使用するときは、スプリッタジョークラッチ 180
は、３位置クラッチアセンブリであり、主軸 146に対し
てギヤ176またはギヤ 174をそれぞれ連結させる最右方
（直結）位置（第１連結位置）または最左方（オーバー
ドライブ）位置（第２連結位置）、あるいは、中間の非
連結（中立）位置に選択的に位置決めすることができ
る。中立位置とは、主軸 146に対してギヤ 174またはギ
ヤ 176のいずれも連結させないクラッチ 180の中間位置
の範囲のことである。
して使用するときは、スプリッタジョークラッチ 180
は、３位置クラッチアセンブリであり、主軸 146に対し
てギヤ176またはギヤ 174をそれぞれ連結させる最右方
（直結）位置（第１連結位置）または最左方（オーバー
ドライブ）位置（第２連結位置）、あるいは、中間の非
連結（中立）位置に選択的に位置決めすることができ
る。中立位置とは、主軸 146に対してギヤ 174またはギ
ヤ 176のいずれも連結させないクラッチ 180の中間位置
の範囲のことである。
【００２４】図２ないし図４に参照されるように、スプ
リッタクラッチ 180およびレンジクラッチ 182の両方を
その軸方向において前後に選択的に位置決めすることに
よって、４つの異なる出力軸に対する入力軸の回転比を
得ることができる。したがって、補助変速部 114は、入
出力間（主軸 146と出力軸 158との間）で、選択可能な
４速すなわち４つの駆動比を提供する３層のレンジ／ス
プリッタ結合型補助変速部である。主変速部 112は、後
退および潜在的に選択可能な前進３速を提供する。しか
しながら、選択可能な主変速部の前進ギヤ比の１つ、す
なわち、主軸ギヤ 142に関係する低速ギヤ比は、高レン
ジにおいては利用されない。このため、変速機 110は、
この低速ギヤ比の分割の望ましさおよび実用性から、正
確には選択可能な前進９速または10速を提供する「（２
＋１）×（２×２）」形式の変速機として表される。
リッタクラッチ 180およびレンジクラッチ 182の両方を
その軸方向において前後に選択的に位置決めすることに
よって、４つの異なる出力軸に対する入力軸の回転比を
得ることができる。したがって、補助変速部 114は、入
出力間（主軸 146と出力軸 158との間）で、選択可能な
４速すなわち４つの駆動比を提供する３層のレンジ／ス
プリッタ結合型補助変速部である。主変速部 112は、後
退および潜在的に選択可能な前進３速を提供する。しか
しながら、選択可能な主変速部の前進ギヤ比の１つ、す
なわち、主軸ギヤ 142に関係する低速ギヤ比は、高レン
ジにおいては利用されない。このため、変速機 110は、
この低速ギヤ比の分割の望ましさおよび実用性から、正
確には選択可能な前進９速または10速を提供する「（２
＋１）×（２×２）」形式の変速機として表される。
【００２５】変速機 110のシフトパターンが図４に概略
的に示されている。Ｈパターンの３／４および５／６区
間からＨパターンの７／８および９／10区間への水平方
向の移動が変速機の低レンジから高レンジへのシフトを
意味しているのに対して、各ギヤレバー位置における垂
直方向の区分はスプリッタシフトを意味している。上記
のことから、図４に示されるように、レンジクラッチシ
フトの操作がシフトパターンの中央と最右方との間のギ
ヤシフトレバーの移動に自動的に応答するのに対して、
スプリッタシフトは、一般にシフトレバーのノブに配置
されるボタン、すなわち、車両運転者が操作するスプリ
ッタボタンのようなものによる通常の方法によって達成
される。この一般的な形式のレンジシフト装置は、従来
技術において知られており、また、米国特許第3,429,20
2 号、第4,455,883 号、第4,561,325 号および第4,663,
725 号に参照されており、これらの特許の開示内容は参
考として本説明に含まれる。
的に示されている。Ｈパターンの３／４および５／６区
間からＨパターンの７／８および９／10区間への水平方
向の移動が変速機の低レンジから高レンジへのシフトを
意味しているのに対して、各ギヤレバー位置における垂
直方向の区分はスプリッタシフトを意味している。上記
のことから、図４に示されるように、レンジクラッチシ
フトの操作がシフトパターンの中央と最右方との間のギ
ヤシフトレバーの移動に自動的に応答するのに対して、
スプリッタシフトは、一般にシフトレバーのノブに配置
されるボタン、すなわち、車両運転者が操作するスプリ
ッタボタンのようなものによる通常の方法によって達成
される。この一般的な形式のレンジシフト装置は、従来
技術において知られており、また、米国特許第3,429,20
2 号、第4,455,883 号、第4,561,325 号および第4,663,
725 号に参照されており、これらの特許の開示内容は参
考として本説明に含まれる。
【００２６】再度図４を参照し、変速機がほぼ等しい段
間比を有することが望ましいと仮定すると、スプリッタ
段間比は主部段間比の平方根にほぼ等しくし、かつ、レ
ンジ段間比は、全てのレンジで生じる主部の段数をＮと
したとき（すなわち「（２＋１）×（２×２）」変速機
110ではＮ＝２）、主部段間比のＮ乗にほぼ等しくすべ
きである。所望の理想的なギヤ比が与えられると、これ
らのギヤ比に近似したギヤ比が得られるように各ギヤが
選択される。上記の例では、レンジ段間比が約316％で
あるのに対して、スプリッタ段間比は約33.3％であり、
1.78の平方根が約1.33に等しく、かつ、1.78の２乗（す
なわちＮ＝２）が約3.16に等しいことから、約78％の段
間比を有する「２＋１」主変速部にほぼ当てはまること
になる。
間比を有することが望ましいと仮定すると、スプリッタ
段間比は主部段間比の平方根にほぼ等しくし、かつ、レ
ンジ段間比は、全てのレンジで生じる主部の段数をＮと
したとき（すなわち「（２＋１）×（２×２）」変速機
110ではＮ＝２）、主部段間比のＮ乗にほぼ等しくすべ
きである。所望の理想的なギヤ比が与えられると、これ
らのギヤ比に近似したギヤ比が得られるように各ギヤが
選択される。上記の例では、レンジ段間比が約316％で
あるのに対して、スプリッタ段間比は約33.3％であり、
1.78の平方根が約1.33に等しく、かつ、1.78の２乗（す
なわちＮ＝２）が約3.16に等しいことから、約78％の段
間比を有する「２＋１」主変速部にほぼ当てはまること
になる。
【００２７】図２ないし図４に示す変速機 110と同様な
機械式変速機を少なくとも一部自動化された機械式変速
装置に利用するためには、特定の作動状態下において
は、スプリッタジョークラッチ 180をその中立位置へ移
動させて保持し、また、シフトフォーク180Aおよびクラ
ッチ 180に作用させる力を変化させることが望ましい。
本発明に係るシフトアクチュエータピストンアセンブリ
12およびアクチュエータ装置10は、比較的簡単で、安価
で、かつ、信頼できる手段を提供し、所望のスプリッタ
クラッチ制御特性を提供する。
機械式変速機を少なくとも一部自動化された機械式変速
装置に利用するためには、特定の作動状態下において
は、スプリッタジョークラッチ 180をその中立位置へ移
動させて保持し、また、シフトフォーク180Aおよびクラ
ッチ 180に作用させる力を変化させることが望ましい。
本発明に係るシフトアクチュエータピストンアセンブリ
12およびアクチュエータ装置10は、比較的簡単で、安価
で、かつ、信頼できる手段を提供し、所望のスプリッタ
クラッチ制御特性を提供する。
【００２８】図１に示すように、流体作動３位置アクチ
ュエータピストンアセンブリ12は、本体ピース14A およ
び端部キャップ14B からなる２ピースのシリンダボディ
14（本体）を含んでいる。シリンダボディ14は、有底ボ
ア16（ボア）を形成し、この有底ボア16から延びるピス
トン軸18がシフトフォーク180A等のシフトアクチュエー
タを支持してこれと共に軸方向に移動する。有底ボア16
は、拡径部16A （大径部）、縮径部16B （小径部）およ
びこれらの間の中間径部16C を含んでいる。肩部16D お
よび16E は、それぞれ拡径部16A と中間径部16C および
中間径部16C と縮径部16B の境界を形成している。一例
として、大型（高容量）変速機用の場合、拡径部16A 、
縮径部16B および中間径部16C の直径16F 、16H および
16G は、それぞれ約2.203 インチ、約1.197 インチおよ
び約1.850 インチとすることができる。
ュエータピストンアセンブリ12は、本体ピース14A およ
び端部キャップ14B からなる２ピースのシリンダボディ
14（本体）を含んでいる。シリンダボディ14は、有底ボ
ア16（ボア）を形成し、この有底ボア16から延びるピス
トン軸18がシフトフォーク180A等のシフトアクチュエー
タを支持してこれと共に軸方向に移動する。有底ボア16
は、拡径部16A （大径部）、縮径部16B （小径部）およ
びこれらの間の中間径部16C を含んでいる。肩部16D お
よび16E は、それぞれ拡径部16A と中間径部16C および
中間径部16C と縮径部16B の境界を形成している。一例
として、大型（高容量）変速機用の場合、拡径部16A 、
縮径部16B および中間径部16C の直径16F 、16H および
16G は、それぞれ約2.203 インチ、約1.197 インチおよ
び約1.850 インチとすることができる。
【００２９】拡径面積差ピストン部材20は、拡径部16A
内に摺動可能かつ気密的に嵌装されており、また、ピス
トン軸18にこれとともに軸方向に移動するように固定さ
れている。面積差ピストン部材20は、左方に臨む大受圧
面20A および右方に臨む小受圧面20B を形成している。
内に摺動可能かつ気密的に嵌装されており、また、ピス
トン軸18にこれとともに軸方向に移動するように固定さ
れている。面積差ピストン部材20は、左方に臨む大受圧
面20A および右方に臨む小受圧面20B を形成している。
【００３０】ピストン軸18は、縮径部16B 内に摺動可能
かつ気密的に嵌装されており、また、その外周面18A 上
に環状（管状）の中空ピストン22（第２ピストン）を支
持している。環状の中空ピストン22は、軸部18の外周面
に摺動可能かつ気密的に支持される内周面22A および中
間径部16C 内に摺動可能かつ気密的に嵌装される外周面
22B を形成している。この中空ピストン22も左方に臨む
ピストン面（受圧面）22C を形成している。なお、中空
ピストン22の受圧面22C の有効面積は、面積差ピストン
の小受圧面20B の有効面せ距離も小さくなっている。ま
た、一般に、小受圧面20B の有効面積を大受圧面20A の
有効面積の約65％ないし75％とし、また、中空ピストン
22の受圧面22C の有効受圧面を小受圧面20B の有効面積
の約50％ないし60％とするとよい。
かつ気密的に嵌装されており、また、その外周面18A 上
に環状（管状）の中空ピストン22（第２ピストン）を支
持している。環状の中空ピストン22は、軸部18の外周面
に摺動可能かつ気密的に支持される内周面22A および中
間径部16C 内に摺動可能かつ気密的に嵌装される外周面
22B を形成している。この中空ピストン22も左方に臨む
ピストン面（受圧面）22C を形成している。なお、中空
ピストン22の受圧面22C の有効面積は、面積差ピストン
の小受圧面20B の有効面せ距離も小さくなっている。ま
た、一般に、小受圧面20B の有効面積を大受圧面20A の
有効面積の約65％ないし75％とし、また、中空ピストン
22の受圧面22C の有効受圧面を小受圧面20B の有効面積
の約50％ないし60％とするとよい。
【００３１】ピストン軸18は、シフトフォーク（ヨー
ク）180Aと関連して示されているが、これは、米国特許
第4,920,815 号に示される形式のシフト機構等の他の装
置を駆動するために利用されることもできる。
ク）180Aと関連して示されているが、これは、米国特許
第4,920,815 号に示される形式のシフト機構等の他の装
置を駆動するために利用されることもできる。
【００３２】環状の中空ピストン22のピストン軸18に対
する軸方向左方への移動が拡径ピストン部材20の受圧面
20B によって制限されているのに対して、右方（第１軸
方向）への移動は、ストップ部材24（第１ストップ部
材）によって制限されている。中空ピストン22のボア16
およびシリンダボディ14に対する軸方向右方（第１軸方
向）への移動は、肩部16E （第２ストップ部材）によっ
て制限されている。受圧面20A および拡径部16A が第１
室26を形成し、通路28によって第１室26が選択的に加圧
および排出可能な流体導管Ａに接続されているのに対し
て、受圧面20B 、拡径部16A および中空ピストン22の左
方の受圧面22C は、第２室30を形成しており、通路32に
よって第２室30が常時一定加圧状態の導管Ｂに接続され
ている。
する軸方向左方への移動が拡径ピストン部材20の受圧面
20B によって制限されているのに対して、右方（第１軸
方向）への移動は、ストップ部材24（第１ストップ部
材）によって制限されている。中空ピストン22のボア16
およびシリンダボディ14に対する軸方向右方（第１軸方
向）への移動は、肩部16E （第２ストップ部材）によっ
て制限されている。受圧面20A および拡径部16A が第１
室26を形成し、通路28によって第１室26が選択的に加圧
および排出可能な流体導管Ａに接続されているのに対し
て、受圧面20B 、拡径部16A および中空ピストン22の左
方の受圧面22C は、第２室30を形成しており、通路32に
よって第２室30が常時一定加圧状態の導管Ｂに接続され
ている。
【００３３】ピストン軸18およびシフトヨーク180Aの軸
方向位置を表す入力信号を提供するために位置センサ34
を設けることができる。図に示すように、シフトヨーク
180Aは、完全に左側（第２軸方向）へ変位してオーバー
ドライブスプリッタ比ODに連結（すなわち、ギヤ 174が
主軸 146に連結）し、完全に右側（第１軸方向）に変位
して直結スプリッタ比Ｄに連結（すなわち、ギヤ 174が
主軸 146に連結）し、また、中央の中立位置（主軸 146
がギヤ 174， 176のいずれにも連結しない）領域Ｎに位
置決めされる。
方向位置を表す入力信号を提供するために位置センサ34
を設けることができる。図に示すように、シフトヨーク
180Aは、完全に左側（第２軸方向）へ変位してオーバー
ドライブスプリッタ比ODに連結（すなわち、ギヤ 174が
主軸 146に連結）し、完全に右側（第１軸方向）に変位
して直結スプリッタ比Ｄに連結（すなわち、ギヤ 174が
主軸 146に連結）し、また、中央の中立位置（主軸 146
がギヤ 174， 176のいずれにも連結しない）領域Ｎに位
置決めされる。
【００３４】マイクロプロセッサベースのコントローラ
36を設け、これによって様々な入力信号38を受信して、
これらを所定の論理規則に従って処理し、第１室26およ
び導管Ａの加圧および排出を制御するために使用される
パルス幅変調ソレノイド制御弁アセンブリ42等の様々な
装置アクチュエータへコマンド出力信号40を発信するよ
うにしてもよい。この形式のコントローラは、米国特許
第4,360,060 号、第4,595,986 号、第5,281,902 号およ
び第5,445,126 号に参照されるように、従来技術におい
て知られており、これらの特許の開示内容は、参考とし
て本説明に含まれる。
36を設け、これによって様々な入力信号38を受信して、
これらを所定の論理規則に従って処理し、第１室26およ
び導管Ａの加圧および排出を制御するために使用される
パルス幅変調ソレノイド制御弁アセンブリ42等の様々な
装置アクチュエータへコマンド出力信号40を発信するよ
うにしてもよい。この形式のコントローラは、米国特許
第4,360,060 号、第4,595,986 号、第5,281,902 号およ
び第5,445,126 号に参照されるように、従来技術におい
て知られており、これらの特許の開示内容は、参考とし
て本説明に含まれる。
【００３５】一般的には車両コンプレッサである調整さ
れフィルタ処理された車載空気圧源44（車載調整圧縮空
気源）が導管Ｂおよびシリンダボディ14の通路32を介し
て第２室30に常時直接的に接続されている。第１室26
は、導管Ａおよび通路28を介して、３方（ポート）２位
置パルス幅変調ソレノイド制御弁アセンブリ42の出口に
接続され、ソレノイド制御弁42の位置に応じて、ソレノ
イド制御弁42の入口に接続された空気圧源44または大気
ATMOに選択的に接続される。一般的な重量型車両では、
空気圧源44は、約80psi に調整されている。なお、この
調整圧力は、一般に、約75〜85psi とするとよい。
れフィルタ処理された車載空気圧源44（車載調整圧縮空
気源）が導管Ｂおよびシリンダボディ14の通路32を介し
て第２室30に常時直接的に接続されている。第１室26
は、導管Ａおよび通路28を介して、３方（ポート）２位
置パルス幅変調ソレノイド制御弁アセンブリ42の出口に
接続され、ソレノイド制御弁42の位置に応じて、ソレノ
イド制御弁42の入口に接続された空気圧源44または大気
ATMOに選択的に接続される。一般的な重量型車両では、
空気圧源44は、約80psi に調整されている。なお、この
調整圧力は、一般に、約75〜85psi とするとよい。
【００３６】コントローラ36は、SAE J1922 、SAE J193
9 およびISO 11898 等の工業規格プロトコルに規定され
た電子データリンクから、また、スロットルペダル位
置、車両速度、変速機軸速度、エンジン速度、エンジン
トルク、シフトレバーおよびスプリッタセレクタの操作
（位置）並びに主クラッチ状態等を表すセンサ等の様々
なセンサから入力信号を受信してもよい。また、コント
ローラ36は、ディスプレイ装置、主変速部およびレンジ
部アクチュエータ、エンジンコントローラ、主クラッチ
オペレータ並びにドライブラインリターダ等へコマンド
出力信号40を発信するようにしてもよい。
9 およびISO 11898 等の工業規格プロトコルに規定され
た電子データリンクから、また、スロットルペダル位
置、車両速度、変速機軸速度、エンジン速度、エンジン
トルク、シフトレバーおよびスプリッタセレクタの操作
（位置）並びに主クラッチ状態等を表すセンサ等の様々
なセンサから入力信号を受信してもよい。また、コント
ローラ36は、ディスプレイ装置、主変速部およびレンジ
部アクチュエータ、エンジンコントローラ、主クラッチ
オペレータ並びにドライブラインリターダ等へコマンド
出力信号40を発信するようにしてもよい。
【００３７】出力軸 158の回転速度を表す信号（車両速
度をも表す）を得るためにセンサ158E（図３参照）を設
けてもよく、また、シフトレバー64に配置されたスプリ
ッタ選択スイッチ62（スプリッタセレクタ）（図２参
照）の操作を表す信号を得るためにセンサ60を設けるこ
ともできる。
度をも表す）を得るためにセンサ158E（図３参照）を設
けてもよく、また、シフトレバー64に配置されたスプリ
ッタ選択スイッチ62（スプリッタセレクタ）（図２参
照）の操作を表す信号を得るためにセンサ60を設けるこ
ともできる。
【００３８】ピストン軸18／シフトヨーク180Aが中立位
置にあり、かつ、中空ピストン22がストップ部材24に当
接しているとき（第２室30が常時一定加圧状態にあるこ
との結果として中立位置にある）、中空ピストン22は、
肩部16E と接触していることに注目することが重要であ
る。したがって、ピストン軸18／シフトヨーク180Aがオ
ーバードライブ方向（左方）へ変位すると、中空ピスト
ン22の受圧面22C は、ピストン軸18およびシフトヨーク
180Aに右方への力（この例では約 130ポンド）を作用さ
せ、この力は、ピストン軸18およびシフトヨーク180Aが
中立位置へ移動し、または、中立位置から直結方向（右
方）へ移動することによってにわかに消失する。以下に
さらに詳述するように、この特性が３位置アクチュエー
タ12の位置決め制御に利用される。
置にあり、かつ、中空ピストン22がストップ部材24に当
接しているとき（第２室30が常時一定加圧状態にあるこ
との結果として中立位置にある）、中空ピストン22は、
肩部16E と接触していることに注目することが重要であ
る。したがって、ピストン軸18／シフトヨーク180Aがオ
ーバードライブ方向（左方）へ変位すると、中空ピスト
ン22の受圧面22C は、ピストン軸18およびシフトヨーク
180Aに右方への力（この例では約 130ポンド）を作用さ
せ、この力は、ピストン軸18およびシフトヨーク180Aが
中立位置へ移動し、または、中立位置から直結方向（右
方）へ移動することによってにわかに消失する。以下に
さらに詳述するように、この特性が３位置アクチュエー
タ12の位置決め制御に利用される。
【００３９】上記の寸法および 80psiの加圧流体源（す
なわち、16F ＝2.203 インチ、16H＝1.197 インチ、16G
＝1.850 インチおよび空気圧源＝ 80psi）を仮定し
て、シフトヨーク180Aの各位置に対応した様々な程度の
パルス幅変調におけるシフトヨーク180Aに作用する力を
図５に示す。図５において、パルス幅変調の百分率（％
PWM ）の値は０％変調（最大加圧）から 100％変調（加
圧せず）までで、正の力が直結方向（右方）への力を示
しているのに対して負の力はオーバードライブ方向（左
方）への力を示している。曲線50は、シフトヨーク180A
が中立位置に対してオーバドライブ側（左側）へ変位し
ている場合にシフトヨーク180Aに作用する力を表してい
るのに対して、曲線52は、シフトヨーク180Aが中立位置
に対して直結側（右側）へ変位している場合にシフトヨ
ーク180Aに作用する力を表している。ソレノイド制御弁
42によって与えられるいかなるパルス幅変調のレベルに
おいても、すなわち、それに応答した結果の導管Ａのい
かなる加圧状態においても、曲線50と曲線52との差は、
右方へのおおよそ 130ポンドの力であり、これは、シフ
トヨーク180Aが中立位置に対して左側（オーバードライ
ブ側）に配置されているときに中空ピストン22が付与す
る力である。
なわち、16F ＝2.203 インチ、16H＝1.197 インチ、16G
＝1.850 インチおよび空気圧源＝ 80psi）を仮定し
て、シフトヨーク180Aの各位置に対応した様々な程度の
パルス幅変調におけるシフトヨーク180Aに作用する力を
図５に示す。図５において、パルス幅変調の百分率（％
PWM ）の値は０％変調（最大加圧）から 100％変調（加
圧せず）までで、正の力が直結方向（右方）への力を示
しているのに対して負の力はオーバードライブ方向（左
方）への力を示している。曲線50は、シフトヨーク180A
が中立位置に対してオーバドライブ側（左側）へ変位し
ている場合にシフトヨーク180Aに作用する力を表してい
るのに対して、曲線52は、シフトヨーク180Aが中立位置
に対して直結側（右側）へ変位している場合にシフトヨ
ーク180Aに作用する力を表している。ソレノイド制御弁
42によって与えられるいかなるパルス幅変調のレベルに
おいても、すなわち、それに応答した結果の導管Ａのい
かなる加圧状態においても、曲線50と曲線52との差は、
右方へのおおよそ 130ポンドの力であり、これは、シフ
トヨーク180Aが中立位置に対して左側（オーバードライ
ブ側）に配置されているときに中空ピストン22が付与す
る力である。
【００４０】一例として、オーバードライブに連結され
た状態でソレノイド制御弁42の０％変調（すなわち最大
加圧）が指令された場合、シフトヨーク180Aは、中立位
置に到達するまでは、オーバードライブ位置から中立位
置へ向かって約 220ポンドの力で付勢され（曲線50参
照）、その後、中立位置から直結位置までは約90ポンド
の力で付勢される（曲線52参照）。同様に、20％変調
（すなわち、ソレノイド制御弁42による80％加圧）で
は、シフトヨーク180Aは、中立位置へ向かって約 170ポ
ンドの力で駆動され、その後、中立位置から直結位置へ
約40ポンドの力で駆動される。
た状態でソレノイド制御弁42の０％変調（すなわち最大
加圧）が指令された場合、シフトヨーク180Aは、中立位
置に到達するまでは、オーバードライブ位置から中立位
置へ向かって約 220ポンドの力で付勢され（曲線50参
照）、その後、中立位置から直結位置までは約90ポンド
の力で付勢される（曲線52参照）。同様に、20％変調
（すなわち、ソレノイド制御弁42による80％加圧）で
は、シフトヨーク180Aは、中立位置へ向かって約 170ポ
ンドの力で駆動され、その後、中立位置から直結位置へ
約40ポンドの力で駆動される。
【００４１】線分54で示されるように、約38％変調（す
なわち、ソレノイド制御弁42による62％加圧）の場合
は、シフトヨーク180Aの位置にかかわらず、シフトヨー
ク180Aは、約65ポンドの力で中立位置へ向かって付勢さ
れ、その後、中立位置でにわかに停止する。理論的に
は、破線56の28％変調から破線58の約52％変調の間で
は、シフトヨーク180Aは、様々な大きさの力で中立位置
へ付勢され、中立位置またはその付近で保持される。
なわち、ソレノイド制御弁42による62％加圧）の場合
は、シフトヨーク180Aの位置にかかわらず、シフトヨー
ク180Aは、約65ポンドの力で中立位置へ向かって付勢さ
れ、その後、中立位置でにわかに停止する。理論的に
は、破線56の28％変調から破線58の約52％変調の間で
は、シフトヨーク180Aは、様々な大きさの力で中立位置
へ付勢され、中立位置またはその付近で保持される。
【００４２】したがって、本発明の３位置アクチュエー
タ装置10を使用し、ソレノイド制御弁アセンブリ42によ
って制御される単一のパルス幅変調のみを必要として、
選択および維持可能な３位置および選択的に駆動力を変
化させることができるアクチュエータを得ることができ
る。
タ装置10を使用し、ソレノイド制御弁アセンブリ42によ
って制御される単一のパルス幅変調のみを必要として、
選択および維持可能な３位置および選択的に駆動力を変
化させることができるアクチュエータを得ることができ
る。
【００４３】図示された装置では、０％から約28％の変
調の結果として、アクチュエータは直結位置へシフト
し、約28％から約52％の変調の結果として、アクチュエ
ータは中立位置へシフトし、また、約52％から 100％の
変調の結果として、アクチュエータはオーバードライブ
位置へシフトする。この代わりに、０psi から80psi の
間で選択的に変化させることができる可変空気圧源を用
いて、単純に可変空気圧源から導管Ａへの供給圧力を変
化させることによっても同様の結果を得ることができ
る。アクチュエータ装置10の作動特性は、ピストンの受
圧面20A ，20B ，22C の相対的な有効面積を変化させる
ことによって、要求に応じて変化させることができる。
調の結果として、アクチュエータは直結位置へシフト
し、約28％から約52％の変調の結果として、アクチュエ
ータは中立位置へシフトし、また、約52％から 100％の
変調の結果として、アクチュエータはオーバードライブ
位置へシフトする。この代わりに、０psi から80psi の
間で選択的に変化させることができる可変空気圧源を用
いて、単純に可変空気圧源から導管Ａへの供給圧力を変
化させることによっても同様の結果を得ることができ
る。アクチュエータ装置10の作動特性は、ピストンの受
圧面20A ，20B ，22C の相対的な有効面積を変化させる
ことによって、要求に応じて変化させることができる。
【００４４】以上に本発明の好適な実施形態をある程度
特定化して述べたが、特許請求の範囲に示される本発明
の技術的思想から逸脱することなく、形状および詳細に
ついて様々な変更を行うことができる。
特定化して述べたが、特許請求の範囲に示される本発明
の技術的思想から逸脱することなく、形状および詳細に
ついて様々な変更を行うことができる。
【図１】本発明の一実施形態の流体作動３位置シフトア
クチュエータ装置の概略図である。
クチュエータ装置の概略図である。
【図２】本発明のアクチュエータ装置を有利に利用する
ことができる複式変速機の概略図である。
ことができる複式変速機の概略図である。
【図３】図２の変速機の好適な実施形態の縦断面図であ
る。
る。
【図４】図２の変速機のための一般的なシフトパターン
および一般的なギヤ比を示す図である。
および一般的なギヤ比を示す図である。
【図５】単一の供給制御弁の変化可能なパルス幅変調、
すなわち、これによって第１室へ供給される可変流体圧
力に応答して、本発明のアクチュエータアセンブリによ
って発生される力を示すグラフ図である。
すなわち、これによって第１室へ供給される可変流体圧
力に応答して、本発明のアクチュエータアセンブリによ
って発生される力を示すグラフ図である。
10 車両用変速装置 12 シフトアクチュエータアセンブリ 16 ボア 16A 拡径部（大径部） 16B 縮径部（小径部） 16C 中間径部 16E 肩部（第２ストップ部材） 18 ピストン軸 20 面積差ピストン部材（面積差ピストン） 20A 大受圧面 20B 小受圧面 22 中空ピストン（第２ピストン） 22C 受圧面 24 ストップ部材（第１ストップ部材） 26 第１室 30 第２室 38 入力信号 40 出力信号 42ソレノイド制御弁 44 車載空気圧源（車載調整圧縮空気源） 110 複式変速機 174,176 スプリッタギヤ 180 複動ジョークラッチ 180A シフトヨーク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390033020 Ｅａｔｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｃｌｅｖｅｌ ａｎｄ，Ｏｈｉｏ 44114，Ｕ．Ｓ．Ａ.
Claims (46)
- 【請求項１】 複動クラッチ(180) を中立位置（Ｎ）、
該中立位置から第１軸方向にオフセットした第１連結位
置（Ｄ）または前記中立位置から前記第１軸方向とは反
対側の第２軸方向にオフセットした第２連結位置(OD)の
１つに選択的に位置決めするための加圧流体作動式の３
位置シフトアクチュエータアセンブリ(12)であって、 前記クラッチに連動するピストン軸(18)と、 前記ピストン軸に共に軸方向移動するように固定され、
選択的に加圧圧力を変化可能な第１室(26)内の加圧流体
に臨む大受圧面(20A) および一定に加圧された第２室(3
0)内の加圧流体に臨む反対側の小受圧面(20B) を有して
おり、前記大受圧面に接する加圧流体が前記ピストン軸
を第１軸方向へ駆動する力を発生させ、また、前記小受
圧面に接する加圧流体が前記ピストン軸を前記第２軸方
向へ駆動する力を発生させるようになっている面積差ピ
ストンと、 前記面積差ピストンの前記小受圧面に対向して前記第２
室内の加圧流体に臨む受圧面(22C) を有しており、前記
複動クラッチが前記中立位置から第２軸方向へ変位され
ているときだけ、前記ピストン軸に前記第１軸方向への
力を作用させる第２ピストン(22)とを備えていることを
特徴とするシフトアクチュエータアセンブリ。 - 【請求項２】 前記第２室は、一定の調整圧力(80psi)
に加圧され、また、前記第１室は、前記調整圧力以下の
最大値を有する可変圧力に選択的に加圧されることを特
徴とする請求項１に記載のシフトアクチュエータアセン
ブリ。 - 【請求項３】 前記第２ピストンの受圧面の有効面積
は、前記面積差ピストンの小受圧面の有効面積よりも小
さいことを特徴とする請求項１に記載のシフトアクチュ
エータアセンブリ。 - 【請求項４】 前記第２ピストンは、前記ピストン軸に
対する前記第１軸方向への移動が第１ストップ部材(24)
によって制限され、また、前記第１および第２室を形成
する本体(14)に対する前記第１軸方向への移動が第２ス
トップ部材(16E) によって制限されていることを特徴と
する請求項１に記載のシフトアクチュエータアセンブ
リ。 - 【請求項５】 前記第２ピストンは、前記ピストン軸が
前記複動クラッチを前記中立位置（Ｎ）に位置決めした
とき、前記第１および第２ストップ部材に係合すること
を特徴とする請求項４に記載のシフトアクチュエータア
センブリ。 - 【請求項６】 前記第２ピストンは、前記ピストン軸に
対する前記第１軸方向への移動が第１ストップ部材(24)
によって制限され、また、前記第１および第２室を形成
する本体(14)に対する前記第１軸方向への移動が第２ス
トップ部材(16E) によって制限されていることを特徴と
する請求項３に記載のシフトアクチュエータアセンブ
リ。 - 【請求項７】 前記第２ピストンは、前記ピストン軸が
前記複動クラッチを前記中立位置（Ｎ）に位置決めした
とき、前記第１および第２ストップ部材に係合すること
を特徴とする請求項６に記載のシフトアクチュエータア
センブリ。 - 【請求項８】 被制御装置を第１位置、該第１位置から
第１軸方向にオフセットした第２位置および前記第１位
置から前記第１軸方向とは反対側の第２軸方向にオフセ
ットした第３位置の１つに選択的に位置決めするための
加圧流体作動式の３位置アクチュエータアセンブリ(12)
であって、 前記被制御装置に連動するピストン軸と、 前記ピストン軸に共に軸方向移動するように固定され、
選択的に加圧圧力を変化可能な第１室内の加圧流体に臨
む大受圧面および一定に加圧された第２室内の加圧流体
に臨む反対側の小受圧面を有しており、前記大受圧面に
接する加圧流体が前記ピストン軸を第１軸方向へ駆動す
る力を発生させ、また、前記小受圧面に接する加圧流体
が前記ピストン軸を前記第２軸方向へ駆動する力を発生
させるようになっている面積差ピストンと、 前記面積差ピストンの前記小受圧面に対向して前記第２
室内の加圧流体に臨む受圧面を有しており、前記被制御
装置が前記第１位置から第２軸方向へ変位されていると
きだけ、前記ピストン軸に前記第１軸方向への力を作用
させる第２ピストンとを備えていることを特徴とするシ
フトアクチュエータアセンブリ。 - 【請求項９】 前記第２室は、一定の調整圧力に加圧さ
れ、また、前記第１室は、前記調整圧力以下の最大値を
有する可変圧力に選択的に加圧されることを特徴とする
請求項８に記載のアクチュエータアセンブリ。 - 【請求項１０】 前記第２ピストンの受圧面の有効面積
は、前記面積差ピストンの小受圧面の有効面積よりも小
さいことを特徴とする請求項９に記載のアクチュエータ
アセンブリ。 - 【請求項１１】 前記第２ピストンは、前記ピストン軸
に対する前記第１軸方向への移動が第１ストップ部材に
よって制限され、また、前記第１および第２室を形成す
る本体に対する前記第１軸方向への移動が第２ストップ
部材によって制限されていることを特徴とする請求項８
に記載のアクチュエータアセンブリ。 - 【請求項１２】 前記第２ピストンは、前記ピストン軸
が前記被制御装置を前記第１位置に位置決めしたとき、
前記第１および第２ストップ部材に係合することを特徴
とする請求項11に記載のアクチュエータアセンブリ。 - 【請求項１３】 前記第２ピストンは、前記ピストン軸
に対する前記第１軸方向への移動が第１ストップ部材に
よって制限され、また、前記第１および第２室を形成す
る本体に対する前記第１軸方向への移動が第２ストップ
部材によって制限されていることを特徴とする請求項10
に記載のアクチュエータアセンブリ。 - 【請求項１４】 前記第２ピストンは、前記ピストン軸
が前記被制御装置を前記第１位置に位置決めしたとき、
前記第１および第２ストップ部材に係合することを特徴
とする請求項13に記載のアクチュエータアセンブリ。 - 【請求項１５】 被制御複動ジョークラッチを中立位
置、該中立位置から第１軸方向にオフセットした第１連
結位置または前記中立位置から前記第１軸方向とは反対
側の第２軸方向にオフセットした第２連結位置の１つに
選択的に位置決めするための加圧流体作動式の３位置シ
フトアクチュエータアセンブリ(12)であって、 大径部(16A) 、小径部(16B) およびこれらの間に配置さ
れた中間径部(16C) を有するボア(16)を形成する本体(1
4)と、 前記ジョークラッチに連動し、前記ボアに摺動可能に嵌
装されるピストン軸(18)と、 前記ボアの大径部に摺動可能かつ気密的に嵌装され、前
記ピストン軸に共に軸方向移動するように固定され、大
受圧面(20A) および小受圧面(20B) を有し、前記大受圧
面(20A) が、前記ボアの大径部および前記大受圧面によ
って形成され選択的に加圧圧力を変化可能な第１室(26)
内の加圧流体に臨み、前記小受圧面が、前記ボアの大径
部および前記小受圧面によって形成され一定に加圧され
た第２室(30)内の加圧流体に臨んでおり、前記大受圧面
に接する加圧流体が前記ピストン軸を第１軸方向へ駆動
する力を発生させ、また、前記小受圧面に接する加圧流
体が前記ピストン軸を前記第２軸方向へ駆動する力を発
生させるようになっている面積差ピストンと、 前記ボアの中間径部に摺動可能かつ気密的に嵌装される
外周面(22B) と、前記ピストン軸の外周面に摺動可能か
つ気密的に支持される内周面(22A) と、前記面積差ピス
トンの小受圧面に対向して前記第２室内の加圧流体に臨
む受圧面(22C)とを有し、前記ピストン軸に対する前記
第１軸方向への移動が第１ストップ部材(24)によって制
限され、前記本体に対する前記第１軸方向への移動が第
２ストップ部材(16E) によって制限されて、前記ピスト
ン軸が前記クラッチを前記第１位置としたときに前記第
１および第２ストップ部材(24,16E)に係合するようにな
っており、前記クラッチが前記中立位置から第２軸方向
へ変位されているときだけ、前記ピストン軸に前記第１
軸方向への力を作用させる略管状の第２ピストン(22)と
を備えていることを特徴とするシフトアクチュエータア
センブリ。 - 【請求項１６】 前記ボア(16)は、前記本体の外部へ開
口しており、前記ピストン軸(18)が前記ボアから外部へ
延びていることを特徴とする請求項15に記載のシフトア
クチュエータアセンブリ。 - 【請求項１７】 前記ピストン軸は、前記被制御ジョー
クラッチに係合可能なシフトヨーク(180A)を支持してい
ることを特徴とする請求項16に記載のシフトアクチュエ
ータアセンブリ。 - 【請求項１８】 前記第２ストップ部材は、前記ボアの
中間径部と小径部との境界の肩部(16E) によって形成さ
れていることを特徴とする請求項15に記載のシフトアク
チュエータアセンブリ。 - 【請求項１９】 前記第２室は、一定の調整圧力(80ps
i) に加圧され、また、前記第１室は、前記調整圧力以
下の最大値を有する可変圧力に選択的に加圧されること
を特徴とする請求項15に記載のシフトアクチュエータア
センブリ。 - 【請求項２０】 前記第２ピストンの受圧面の有効面積
は、前記面積差ピストンの小受圧面の有効面積よりも小
さいことを特徴とする請求項19に記載のシフトアクチュ
エータアセンブリ。 - 【請求項２１】 前記小受圧面(20B) の有効面積は、前
記大受圧面(20A) の有効面積の約65％ないし75％であ
り、また、前記第２ピストンの受圧面(22C) の有効受圧
面は、前記小受圧面(20B) の有効面積の約50％ないし60
％であることを特徴とする請求項20に記載のシフトアク
チュエータアセンブリ。 - 【請求項２２】 ２つのスプリッタギヤ(174,176) の１
つを選択的に軸(146) に連結するための複動スプリッタ
ジョークラッチ(180) と、該クラッチを中立位置
（Ｎ）、該中立位置から前記スプリッタギヤの一方に連
結するための第１軸方向にオフセットした第１連結位置
（Ｄ）または前記中立位置から前記スプリッタギヤの他
方に連結するための前記第１軸方向とは反対側の第２軸
方向にオフセットした第２連結位置(OD)の１つに選択的
に位置決めするための加圧流体作動式の３位置シフトア
クチュエータアセンブリ(12)とを備えた機械式スプリッ
タ型複式変速機であって、 前記３位置シフトアクチュエータアセンブリは、 前記クラッチ(180A ／180)に連動するピストン軸(18)
と、 前記ピストン軸に共に軸方向移動するように固定され、
選択的に加圧圧力を変化可能な第１室内の加圧流体に臨
む大受圧面(20A) および一定に加圧された第２室内の加
圧流体に臨む反対側の小受圧面(20B) を有しており、前
記大受圧面に接する加圧流体が前記ピストン軸を第１軸
方向へ駆動する力を発生させ、また、前記小受圧面に接
する加圧流体が前記ピストン軸を前記第２軸方向へ駆動
する力を発生させるようになっている面積差ピストン(2
0)と、 前記面積差ピストンの前記小受圧面に対向して前記第２
室内の加圧流体に臨む受圧面(22C) を有しており、前記
クラッチが前記中立位置から第２軸方向へ変位されてい
るときだけ、前記ピストン軸に前記第１軸方向への力を
作用させる第２ピストン(22)とを備えていることを特徴
とする機械式スプリッタ型複式変速機。 - 【請求項２３】 前記第２室は、一定の調整圧力(80ps
i) に加圧され、また、前記第１室は、前記調整圧力以
下の最大値を有する可変圧力に選択的に加圧されること
を特徴とする請求項22に記載の機械式スプリッタ型複式
変速機。 - 【請求項２４】 前記第２ピストンの受圧面の有効面積
は、前記面積差ピストンの小受圧面の有効面積よりも小
さいことを特徴とする請求項23に記載の機械式スプリッ
タ型複式変速機 - 【請求項２５】 前記第２ピストンは、前記ピストン軸
に対する前記第１軸方向への移動が第１ストップ部材(2
4)によって制限され、また、前記第１および第２室を形
成する本体(14)に対する前記第１軸方向への移動が第２
ストップ部材(16E) によって制限されていることを特徴
とする請求項22に記載の機械式スプリッタ型複式変速
機。 - 【請求項２６】 前記第２ピストンは、前記ピストン軸
が前記クラッチを前記中立位置（Ｎ）に位置決めしたと
き、前記第１および第２ストップ部材に係合することを
特徴とする請求項25に記載の機械式スプリッタ型複式変
速機。 - 【請求項２７】 前記第２ピストンは、前記ピストン軸
に対する前記第１軸方向への移動が第１ストップ部材(2
4)によって制限され、また、前記第１および第２室を形
成する本体(14)に対する前記第１軸方向への移動が第２
ストップ部材(16E) によって制限されていることを特徴
とする請求項24に記載の機械式スプリッタ型複式変速
機。 - 【請求項２８】 前記第２ピストンは、前記ピストン軸
が前記クラッチを前記中立位置（Ｎ）に位置決めしたと
き、前記第１および第２ストップ部材に係合することを
特徴とする請求項27に記載の機械式スプリッタ型複式変
速機。 - 【請求項２９】 ２つのスプリッタギヤ(174,176) の１
つを選択的に軸(146) に連結するための複動スプリッタ
ジョークラッチ(180) と、 該クラッチを中立位置（Ｎ）、該中立位置から前記スプ
リッタギヤの一方に連結するための第１軸方向にオフセ
ットした第１連結位置（Ｄ）または前記中立位置から前
記スプリッタギヤの他方に連結するための前記第１軸方
向とは反対側の第２軸方向にオフセットした第２連結位
置(OD)の１つに選択的に位置決めするための加圧流体作
動式の３位置シフトアクチュエータアセンブリ(12)であ
って、 前記クラッチ(180A ／180)に連動するピストン軸(18)
と、 前記ピストン軸に共に軸方向移動するように固定され、
選択的に加圧圧力を変化可能な第１室内の加圧流体に臨
む大受圧面(20A) および一定に加圧された第２室内の加
圧流体に臨む反対側の小受圧面(20B) を有しており、前
記大受圧面に接する加圧流体が前記ピストン軸を第１軸
方向へ駆動する力を発生させ、また、前記小受圧面に接
する加圧流体が前記ピストン軸を前記第２軸方向へ駆動
する力を発生させるようになっている面積差ピストン(2
0)と、 前記面積差ピストンの前記小受圧面に対向して前記第２
室内の加圧流体に臨む受圧面(22C) を有しており、前記
クラッチが前記中立位置から第２軸方向へ変位されてい
るときだけ、前記ピストン軸に前記第１軸方向への力を
作用させる第２ピストン(22)とを備えている３位置シフ
トアクチュエータアセンブリと、 前記第２室(30)に直接接続される所定の調整圧力に調整
された車載調整圧縮空気源（44／Ｂ）と、 前記第１室(26)に接続される選択的に加圧圧力を変化可
能な車載圧縮空気源（Ａ）とを備えていることを特徴と
する車両用変速装置(10)。 - 【請求項３０】 加圧圧力を変化可能な圧縮空気の最大
圧力は、前記調整圧力以下であることを特徴とする請求
項29に記載の車両用変速装置。 - 【請求項３１】 前記調整圧力は、約75psi ないし85ps
i であることを特徴とする請求項29に記載の車両用変速
装置。 - 【請求項３２】 前記加圧圧力を変化可能な車載圧縮空
気源は、前記調整圧縮空気源に接続される入口および前
記第１室に接続される出口を有する制御装置を備えてい
ることを特徴とする請求項30に記載の車両用変速装置。 - 【請求項３３】 前記制御装置は、パルス幅変調ソレノ
イドによって制御される３方２位切換弁であることを特
徴とする請求項32に記載の車両用変速装置。 - 【請求項３４】 前記切換弁は、前記調整圧縮空気源を
前記第１室に連通させるための第１位置および前記第１
室を大気(ATMO)に開放するための第２位置を有している
ことを特徴とする請求項33に記載の車両用変速装置。 - 【請求項３５】 入力信号(38)を受信し、これを処理し
て、前記ソレノイド制御弁へ指令出力信号(40)を発信す
るマイクロプロセッサベースのコントローラ(36)を備え
ていることを特徴とする請求項33に記載の車両用変速装
置。 - 【請求項３６】 前記入力信号は、スプリッタセレクタ
位置、ピストン軸位置または車両速度の少なくとも１つ
を表す入力信号を含んでいることを特徴とする請求項35
に記載の車両用変速装置。 - 【請求項３７】 前記第２ピストンの受圧面の有効面積
は、前記面積差ピストンの小受圧面の有効面積よりも小
さいことを特徴とする請求項30に記載の車両用変速装
置。 - 【請求項３８】 前記第２ピストンは、前記ピストン軸
に対する前記第１軸方向への移動が第１ストップ部材(2
4)によって制限され、また、前記第１および第２室を形
成する本体(14)に対する前記第１軸方向への移動が第２
ストップ部材(16E) によって制限されていることを特徴
とする請求項30に記載の車両変速装置。 - 【請求項３９】 前記第２ピストンは、前記ピストン軸
が前記クラッチを前記中立位置（Ｎ）に位置決めしたと
き、前記第１および第２ストップ部材に係合することを
特徴とする請求項38に記載の車両用変速装置。 - 【請求項４０】 前記第２ピストンは、前記ピストン軸
に対する前記第１軸方向への移動が第１ストップ部材(2
4)によって制限され、また、前記第１および第２室を形
成する本体(14)に対する前記第１軸方向への移動が第２
ストップ部材(16E) によって制限されていることを特徴
とする請求項37に記載の車両変速装置。 - 【請求項４１】 前記第２ピストンは、前記ピストン軸
が前記クラッチを前記中立位置（Ｎ）に位置決めしたと
き、前記第１および第２ストップ部材に係合することを
特徴とする請求項40に記載の車両用変速装置。 - 【請求項４２】 入力信号(38)を受信し、これを処理し
て、前記加圧圧力を変化可能な車載圧縮空気源へ指令出
力信号(40)を発信するマイクロプロセッサベースのコン
トローラ(36)を備えていることを特徴とする請求項30に
記載の車両用変速装置。 - 【請求項４３】 前記入力信号は、スプリッタセレクタ
位置、ピストン軸位置または車両速度の少なくとも１つ
を表す入力信号を含んでいることを特徴とする請求項42
に記載の車両用変速装置。 - 【請求項４４】 前記第２ピストンの受圧面の有効面積
は、前記面積差ピストンの小受圧面の有効面積よりも小
さいことを特徴とする請求項42に記載の車両用変速装
置。 - 【請求項４５】 前記第２ピストンは、前記ピストン軸
に対する前記第１軸方向への移動が第１ストップ部材(2
4)によって制限され、また、前記第１および第２室を形
成する本体(14)に対する前記第１軸方向への移動が第２
ストップ部材(16E) によって制限されていることを特徴
とする請求項44に記載の車両変速装置。 - 【請求項４６】 前記第２ピストンは、前記ピストン軸
が前記クラッチを前記中立位置（Ｎ）に位置決めしたと
き、前記第１および第２ストップ部材に係合することを
特徴とする請求項45に記載の車両用変速装置。
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|---|---|---|---|---|
| US5651292A (en) * | 1996-04-30 | 1997-07-29 | Eaton Corporation | Splitter shift mechanism and control |
| US6007455A (en) * | 1997-02-25 | 1999-12-28 | Eaton Corporation | Semi-automatic shift implementation with automatic engine control enable switch |
| US5904635A (en) | 1997-08-07 | 1999-05-18 | Eaton Corporation | Partially automated lever-shifted mechanical transmission system |
| US6067871A (en) | 1997-09-12 | 2000-05-30 | Eaton Corporation | Variable resistance shift rail detent assembly and shift control method employing same |
| US5894758A (en) | 1997-12-15 | 1999-04-20 | Eaton Corporation | Assisted lever-shifted transmission |
| US5970810A (en) * | 1998-04-01 | 1999-10-26 | Eaton Corporation | Adaptive splitter actuator engagement force control |
| US5989155A (en) | 1998-04-01 | 1999-11-23 | Eaton Corporation | Engine fuel control for completing shifts in controller-assisted, manually shifted transmission |
| US5974906A (en) * | 1998-04-01 | 1999-11-02 | Eaton Corporation | Jaw clutch engagement control for assisted, manually shifted, splitter-type transmission system |
| US6042504A (en) | 1998-04-01 | 2000-03-28 | Eaton Corporation | Range shift control |
| US5911787A (en) | 1998-04-01 | 1999-06-15 | Eaton Corporation | Dynamic range shift actuation |
| US5984831A (en) * | 1998-04-01 | 1999-11-16 | Eaton Corporation | Adaptive upshift jaw clutch engagement control |
| US6095003A (en) * | 1998-09-08 | 2000-08-01 | Eaton Corporation | Control for controller-assisted, manually shifted, synchronized, splitter type compound transmissions |
| US6044721A (en) * | 1998-09-08 | 2000-04-04 | Eaton Corporation | Control for controller-assisted large backlash jaw clutches in main and auxiliary sections |
| US5992267A (en) | 1998-10-26 | 1999-11-30 | Eaton Corporation | Robust control for three-position transmission shift actuator assembly |
| DE19941011A1 (de) * | 1999-08-28 | 2001-05-10 | Volkswagen Ag | Verfahren bzw. Vorrichtung zur Steuerung des Ausrückens eines in einem Kraftfahrzeuggetriebe vorgesehenen Kupplungsgliedes |
| US6128974A (en) * | 1999-09-03 | 2000-10-10 | Eaton Corporation | Start gear engagement control for controller-assisted, manually shifted, synchronized, compound transmission with splitter section |
| DE60032701T2 (de) | 1999-10-12 | 2007-11-08 | Eaton Corp., Cleveland | Anfahrtssteuerung für ein servounterstütztes, manuell geschaltetes Splitter-Verbundgetriebe |
| US6227062B1 (en) | 1999-11-23 | 2001-05-08 | Eaton Corporation | Transmission system electrical connector monitoring system |
| US6257082B1 (en) | 2000-03-13 | 2001-07-10 | Eaton Corporation | Auxiliary section control for manual transmission |
| US6520040B2 (en) | 2000-04-03 | 2003-02-18 | Eaton Corporation | Range control for manual transmission |
| ITTO20001206A1 (it) * | 2000-12-22 | 2002-06-22 | Magneti Marelli Spa | Sistema di trasmissione per veicolo a motore. |
| US6708489B2 (en) | 2001-08-03 | 2004-03-23 | Parker & Harper Companies, Inc. | Pneumatic actuator |
| US6878097B2 (en) * | 2003-06-02 | 2005-04-12 | Eaton Corporation | Automatic splitter and governor control for manually shifted transmission |
| US6875155B2 (en) * | 2003-06-02 | 2005-04-05 | Eaton Corporation | Automatic splitter and governor control for manually shifted transmission |
| US6840126B1 (en) | 2003-07-29 | 2005-01-11 | Eaton Corporation | Automatic range up-shift control and method of operation |
| US6997074B2 (en) | 2003-10-30 | 2006-02-14 | Eaton Corporation | Prediction of destination gear for progressive shift feature |
| US8117934B2 (en) * | 2006-08-28 | 2012-02-21 | Caterpillar Inc. | Transmission shift mechanism with single-end actuation |
| DE102006058913A1 (de) * | 2006-12-13 | 2008-06-19 | Zf Friedrichshafen Ag | Steuerungsvorrichtung für ein Getriebe |
| US7905812B2 (en) * | 2007-02-02 | 2011-03-15 | Eaton Corporation | PTO brake |
| US8046140B2 (en) | 2008-01-18 | 2011-10-25 | Eaton Corporation | PTO overspeed protection strategy |
| DE102009027390A1 (de) * | 2009-07-01 | 2011-01-05 | Zf Friedrichshafen Ag | Kraftfahrzeuge mit hydrodynamischem Retarder |
| US20120144945A1 (en) * | 2010-12-13 | 2012-06-14 | GM Global Technology Operations LLC | Single-piston three-position hydraulic actuator |
| CN103423437B (zh) * | 2013-09-05 | 2017-01-04 | 江苏惠民交通设备有限公司 | 车用机械变速箱的电子换挡系统 |
| DE102014206382A1 (de) * | 2014-04-03 | 2015-10-08 | Zf Friedrichshafen Ag | Schaltbares Getriebe für ein landwirtschaftliches Fahrzeug |
| KR101943740B1 (ko) | 2017-06-22 | 2019-04-17 | 현대트랜시스 주식회사 | 자동화 수동변속기의 강제 중립복귀장치 |
| KR101994652B1 (ko) | 2017-09-15 | 2019-07-02 | 명화공업주식회사 | 액추에이터 피스톤 조립체의 유체 공급 구조 |
| KR101994654B1 (ko) | 2017-09-15 | 2019-07-02 | 명화공업주식회사 | 액추에이터 피스톤 조립체의 스토퍼 구조 |
| KR101986520B1 (ko) | 2017-09-15 | 2019-06-10 | 명화공업주식회사 | 액추에이터 피스톤 조립체 |
| DE102017009670A1 (de) * | 2017-10-13 | 2019-04-18 | Fte Automotive Gmbh | Stellvorrichtung für die Betätigung einer Schaltstange eines Schaltgetriebes |
| KR102046018B1 (ko) * | 2018-06-18 | 2019-11-19 | 명화공업주식회사 | 탄성부가 구비된 피스톤을 포함한 액추에이터 |
| KR102046019B1 (ko) * | 2018-06-18 | 2019-11-19 | 명화공업주식회사 | 관통유로가 구비된 레일축을 포함한 액추에이터 |
| KR102065385B1 (ko) * | 2018-06-18 | 2020-01-14 | 명화공업주식회사 | 액추에이터 |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3958493A (en) * | 1973-08-20 | 1976-05-25 | Tokico Ltd. | Multiple-stage actuating device |
| US4516669A (en) * | 1980-04-14 | 1985-05-14 | Bostroem Karl J | Gear shifting device |
| DE3118583A1 (de) * | 1981-05-11 | 1983-02-10 | Wabco Westinghouse Fahrzeugbremsen GmbH, 3000 Hannover | Gangzylinder mit drei stellungen |
| US4595986A (en) * | 1984-10-09 | 1986-06-17 | Eaton Corporation | Method for control of automatic mechanical transmission system utilizing a microprocessor based electronic controller |
| GB8725981D0 (en) * | 1987-11-05 | 1987-12-09 | Eaton Corp | X-y shifting mechanism |
| US4882979A (en) * | 1988-10-07 | 1989-11-28 | Weyer Paul P | Dual-piston acuator |
| US4928544A (en) * | 1989-06-19 | 1990-05-29 | Eaton Corporation | Dual pressure pressurized fluid actuated shifting mechanism |
| US4936156A (en) * | 1989-06-21 | 1990-06-26 | Eaton Corporation | Mechanical transmission shifting mechanism |
| GB9006091D0 (en) * | 1990-03-17 | 1990-05-16 | Eaton Corp | Transducer fault test logic |
| US5012725A (en) * | 1990-04-19 | 1991-05-07 | Rockwell International Corporation | Three position actuator for shifting a two speed transfer case |
| US5067323A (en) * | 1990-06-13 | 1991-11-26 | United Technologies Corporation | Three position actuator arrangement |
| US5044216A (en) * | 1990-08-30 | 1991-09-03 | Eaton Corporation | Transmission shift control |
| US5054591A (en) * | 1990-10-11 | 1991-10-08 | Eaton Corporation | Transmission input section control |
| US5263379A (en) * | 1991-12-14 | 1993-11-23 | Eaton Corporation | Automatic range shift arrangement |
| US5329826A (en) * | 1992-01-22 | 1994-07-19 | Eaton Corporation | Enhanced automated splitter shifting with dual solenoid valves and auto fuel control |
| US5193410A (en) * | 1992-01-23 | 1993-03-16 | Eaton Corporation | Range section protection valve assembly |
| US5218878A (en) * | 1992-01-23 | 1993-06-15 | Eaton Corporation | Two-stage range piston-cylinder assembly |
| US5191804A (en) * | 1992-07-23 | 1993-03-09 | Eaton Corporation | Dual force fluid actuated shift device |
| US5281902A (en) * | 1992-08-05 | 1994-01-25 | Eaton Corporation | Voltage compensation of a pulse-width-modulated servomechanism |
| GB9304318D0 (en) * | 1993-03-03 | 1993-04-21 | Eaton Corp | Three-position shift actuator |
| US5370013A (en) * | 1993-05-20 | 1994-12-06 | Eaton Corporation | Helically geared compound transmission |
| US5390561A (en) * | 1993-05-20 | 1995-02-21 | Eaton Corporation | Compound transmission |
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