JPH11270671A - 変速機用の流体バイアス式弁アセンブリ - Google Patents

変速機用の流体バイアス式弁アセンブリ

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JPH11270671A JP10373286A JP37328698A JPH11270671A JP H11270671 A JPH11270671 A JP H11270671A JP 10373286 A JP10373286 A JP 10373286A JP 37328698 A JP37328698 A JP 37328698A JP H11270671 A JPH11270671 A JP H11270671A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】圧力低下による意図しない状態変化を防止する
ために加圧流体を使用した変速機用の流体バイアス式弁
アセンブリを提供すること。 【解決手段】 補助変速部のシフトアクチュエータ220
を制御する制御システムに用いる弁アセンブリ310 は、
３ポジション弁312 、オーバーライド手段314 、バイア
ス手段330 を備え、オーバーライド手段314 と表示手段
204 が協動して、主変速部が連結状態にある時、 ３ポジ
ション弁312 を第１位置324 から第３位置328 へ押し付
けと、 補助部レンジ変更を実施する弁のシフトの両方に
加圧流体バイアスが使用されて、流体圧低下または損失
の際の意図しないレンジ変更を防止する。この結果、従
来のばねバイアス式弁に発生する弁の状態変化を生じさ
せない。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用複式変速機
の補助部アクチュエータを制御する弁アセンブリに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】主部と補助部を直列に接続した車両用複
式変速機は当該技術において良く知られている。一般的
に、主部は、シフトバーハウジングまたは単一シフト軸
に連結されたシフトレバーで直接的にシフトされるが、
補助部は、レンジ部、スプリッタ部またはレンジ／スプ
リッタ複合部のいずれでも、１つまたは複数の弁および
ピストンを用いて遠隔シフトされる。補助部ギヤ比の変
更は、シフトレバーの位置によって表示できるか、ＨＩ
／ＬＯレンジスイッチおよびＨＩ／ＬＯスプリッタスイ
ッチの両方またはいずれか一方等のシフトレバー上の個
別のスイッチによって開始することができる。
【０００３】レンジ部は一般的に同期ジョークラッチを
用いているので、レンジ部の同期ジョークラッチの過大
な摩耗および破損の両方またはいずれか一方を防止する
ために、主部がニュートラル状態にある間に、レンジシ
フトを開始して完了できるようにする様々なシステムが
開発されている。
【０００４】主部がニュートラル状態になるまで、レン
ジ部シフトの開始を阻止または遅らせるシステムが、米
国特許第２，６５４，２６８号、第３，１３８，９６５
号、第３，２２９，５５１号、第４，０６０，００５
号、第４，４５０，８６９号、第４，７９３，３７８号
および第４，９７４，４７４号に開示されており、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。
【０００５】また、レンジ部のシフトの前に主部シフト
が完了している際にレンジ部の同期ジョークラッチを保
護するための弁アセンブリが、米国特許第５，１９３，
４１０号に開示されており、この特許の開示内容も参考
として本説明に含まれる。
【０００６】米国特許第５，１９３，４１０号は、レン
ジ部をシフトするために加える力を主部のニュートラル
／連結状態に基づいて制御するために面積差ピストンの
加圧および排気を制御する弁アセンブリを開示してい
る。この弁アセンブリは、比較的高レベルの力で高速補
助部ギヤ比に連結する第１位置へばねで押し付けられて
いる弁を用いている。このばねバイアスに加圧流体が打
ち勝つことによって、弁を低速補助部ギヤ比に連結する
第２位置へシフトさせることができる。
【０００７】しかし、装置の漏れやコンプレッサの故障
等の何らかの理由で流体圧力が所定閾値より低下する
と、ばねバイアスは弁を第１位置へシフトさせるため、
レンジ部で意図しない比変更が発生する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このため、本発明の目
的は、圧力低下による意図しない状態変化を防止するた
めに加圧流体を使用した変速機用の流体バイアス式弁ア
センブリを提供することである。
【０００９】本発明のさらなる目的は、流体圧力の損失
による意図しないレンジ部のギヤ比変更を防止するシス
テムおよび方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的および
他の目的および特徴を実行する際に、複式変速機の補助
変速部用の加圧流体作動式シフトアクチュエータを制御
するための制御システムに使用できる弁アセンブリは、
加圧流体供給源からの流体を用いて弁を第１位置の方へ
押し付けるバイアス手段を備えることによって、加圧流
体の圧力低下に起因する弁の状態変化の可能性の低減お
よび排除、またはそのいずれかを行うことができる。加
圧流体のバイアスは、加圧流体の圧力に比例した可変バ
イアス力を与える。そのため、予期しない流体圧力損失
中も、弁の状態すなわち位置が維持される。
【００１１】本発明は、当該技術の専門家には理解され
る多くの付随的な利点を備えている。一例として、本発
明は、意図しないレンジ部のギヤ比変更を防止すること
によって、レンジ部の同期ジョークラッチを保護する。
【００１２】本発明の上記目的および他の目的、特徴お
よび利点は、添付の図面を参照しながら本発明を実施す
る最良の態様の以下の詳細な説明を読めば、当該分野の
専門家には容易に明らかになるであろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下の説明において、参照の便宜
のためだけに一定の用語を用いるが、制限的なものでは
ない。「上方」「下方」「右方向」および「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」および「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および後端部を示しており、図１
に示されている変速機のそれぞれ左側および右側であ
る。「内方」および「外方」は、装置またはそれの指定
部品の構造中心に対してそれぞれ向かう方向および離れ
る方向を示している。以上の定義は、上記用語およびそ
の派生語および類似語に適用される。
【００１４】「複式変速機」は、多段前進速度主変速部
と多段速度補助変速部を直列に接続することによって、
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。
【００１５】「同期クラッチアセンブリ」および同様な
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の試行が阻止される噛み合いクラッ
チによって選択歯車を軸に非回転式に連結するために用
いられるかみ合いジョー形クラッチアセンブリを表して
いる。比較的大きい容量の摩擦手段がクラッチ部材に用
いられており、クラッチ連結の開始時においてクラッチ
部材およ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。
【００１６】「ニュートラル」および「非連結」は交換
可能に使用され、（図１および図３に示されている一般
形式の変速機において）トルクが変速機入力軸から主軸
に伝達されない主変速部の状態を表している。「非ニュ
ートラル」および「連結」は交換可能に使用され、（図
１および図３に示されている一般形式の変速機におい
て）主変速部の駆動比に連結して、駆動トルクが変速機
入力軸から主軸に伝達される主変速部の状態を表してい
る。
【００１７】「高速」比は、出力部の回転速度がある入
力回転速度に対して最高である変速部のギヤ比を表して
いる。
【００１８】図１、図２ａおよび図２ｂは、レンジ形複
式変速機１０を示している。複式変速機１０は、多段速
度主変速部１２をレンジ形補助部１４に直列に接続して
構成されている。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
等のエンジン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に駆動連結され、従動部２２は変
速機入力軸１６に固定されて回転可能になっている。
【００１９】主変速部１２では、入力軸１６が入力歯車
２４を担持して、複数のほぼ同一の副軸アセンブリ２６
および２６Ａをほぼ同一の回転速度で同時に駆動できる
ようにしている。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た主軸２８の直径方向
の両側に配置されている。
【００２０】副軸アセンブリの各々は、一部分だけが概
略的に図示されているハウジングＨ内の軸受３２、３４
によって支持されている副軸３０を有している。副軸の
各々には、同一群の副軸歯車３８、４０、４２、４４、
４６および４８が副軸と共転できるように取付られてい
る。
【００２１】複数の主軸歯車５０、５２、５４、５６お
よび５８が主軸２８を取り囲んで、当該技術では周知の
ように滑りクラッチカラー６０、６２および６４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
それと共転できるようになっている。クラッチカラー６
０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の間を直結するためにも使用でき
る。
【００２２】一般的に、クラッチカラー６０、６２およ
び６４は、それぞれ当該技術では周知のようにシフトハ
ウジングアセンブリ７０と組み合ったシフトフォーク６
０Ａ、６２Ａおよび６４Ａによって軸方向に位置決めさ
れる。クラッチカラー６０、６２および６４は、周知の
同期または非同期複動式ジョークラッチ形式にすること
ができる。
【００２３】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。主変速部１２には５段階の
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
連結することによって得られる速度比は減速比が非常に
高いことが多いため、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」歯車と見なす必要がある。
【００２４】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４つだけが補助レン
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。
【００２５】ジョークラッチ６０、６２および６４は、
３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
位置に位置決めできる。周知のように、クラッチ６０、
６２および６４の１つだけが一度に連結可能であって、
その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。
【００２６】補助変速レンジ部１４は、２つのほぼ同一
の補助副軸アセンブリ７４および７４Ａを備えており、
その各々は、ハウジングＨ内の軸受７８および８０によ
って支持されている補助副軸７６を有しており、この副
軸は、２つの補助部副軸歯車８２および８４をそれと共
転可能に担持している。
【００２７】補助部副軸歯車８２は、主軸２８と共転可
能に固定されているレンジ／出力歯車８６と常時噛み合
ってそれを支持している。補助部副軸歯車８４は、変速
機出力軸９０を取り囲んでいる出力歯車８８と常時噛み
合っている。
【００２８】２位置同期ジョークラッチアセンブリ９２
が、シフトフォーク９４およ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。ジョークラッチアセンブリ９２は、（低レンジ作動
用に）歯車８８を主軸９０に、または（高レンジ作動用
に）歯車８６を主軸９０にクラッチ連結するように設け
られている。
【００２９】複式レンジ形変速機１０用の「多連Ｈ形(r
epeat H type) 」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の低レンジまたは高レンジ作動
の選択および事前選択の両方またはいずれか一方は、運
転者操作スイッチまたはボタン９８を用いて行われ、こ
れは一般的にシフトレバー７２に設けられている。
【００３０】レンジ形補助部１４は、平歯車またははす
ば歯車装置を用いた２速度部として図示されているが、
本発明は、３つ以上の選択可能なレンジ比を有するスプ
リッタ／レンジ複合形補助部の使用および遊星歯車装置
の使用の両方またはいずれか一方によるレンジ形変速機
にも適用可能であることを理解されたい。
【００３１】また、前述したように、クラッチ６０，６
２または６４の１つまたは複数を同期ジョークラッチ形
式にすることもできる。同様に、変速部１２および１４
の両方またはいずれか一方を単一副軸形にすることがで
きる。
【００３２】主変速部１２は、シフトバーハウジング７
０内に収容されてシフトレバー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。周知のように、シフト
レバー７２は直接的に変速機に取り付けても、それから
離して取り付けてもよい。この形式の装置は、従来より
周知であって、米国特許第４，６２１，５３７号に示さ
れており、これの開示内容は参考として本説明に含まれ
る。
【００３３】レンジ部は、ボタン９８か、「二連Ｈ形」
制御装置の場合には位置スイッチ９８Ａの作用によって
制御され、これらは共に当該技術では周知である。シフ
トバーハウジング７０は、米国特許第４，７８２，７１
９号、第４，７３８，８６３号、第４，７２２，２３７
号および第４，６１４，１２６号に示されているように
従来より周知の従来型多シフトレールでも、やはり当該
技術では周知の単一シフト軸でもよく、上記特許の開示
内容は参考として本説明に含まれる。
【００３４】本発明の制御システムは、レンジ形、レン
ジ／スプリッタ複合形、またはスプリッタ／レンジ複合
形補助部を有する複式変速機に等しく適用することがで
きる。
【００３５】図３に示されている複式チェンジギヤ機械
式変速機１００は、変速機１０について上述した主変速
部と同一か、ほぼ同一の主変速部１２Ａを有する１８段
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と異なる点は、主軸２８が
補助変速部１４内へ延出している距離よりもわずかに長
く主軸２８Ａが補助変速部１０２内へ延出していること
だけである。主変速部１２および１２Ａがほぼ同一構造
であることから、主変速部１２Ａについてはここで詳細
な説明を繰り返さない。
【００３６】補助変速部１０２は、２つのほぼ同一の補
助副軸アセンブリ１０４および１０４Ａを備えており、
その各々は、ハウジングＨ内の軸受１０８、１１０によ
って支持されている補助副軸１０６を有しており、その
補助副軸１０６に３つの補助部副軸歯車１１２、１１４
および１１６がそれと共転可能に担持されている。
【００３７】補助部副軸歯車１１２は、主軸２８Ａを取
り囲む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、出力軸１２
２の、主軸２８Ａの同軸的端部に隣接した端部を取り囲
む補助部スプリッタ／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。
【００３８】スプリッタ歯車１１８またはスプリッタ／
レンジ歯車１２０のいずれかを主軸２８Ａに選択的に連
結するために滑り２位置ジョークラッチカラー１２６が
用いられているのに対して、スプリッタ／レンジ歯車１
２０またはレンジ歯車１２４を出力軸１２２に選択的に
連結するために、２位置同期クラッチアセンブリ１２８
が用いられている。
【００３９】複動式滑りジョークラッチカラー１２６の
構造および機能は、変速機１０において用いられている
滑りクラッチカラー６０，６２および６４の構造および
機能とほぼ同一である。複動式同期クラッチアセンブリ
１２８の構造および機能は、変速機１０において用いら
れている同期クラッチアセンブリ９２の構造および機能
とほぼ同一である。アセンブリ９２および１２８等の同
期クラッチアセンブリは、米国特許第４，４６２，４８
９号、第４，１２５，１７９号および第２，６６７，９
５５号を参照すればわかるように、当該技術では周知で
あって、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。
【００４０】そのようなクラッチは、一般的に、一対の
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、非同期回転中の軸方
向連結を妨害するセンサ／ブロッカ装置と、一対の摩擦
表面を備えており、摩擦表面は多くの場合は円すい形で
あって、接触位置へ押し付けられることによってジョー
クラッチ部材を摩擦連結して、それをほぼ同期回転させ
る。
【００４１】ほぼ非同期状態にある間にそのようなアセ
ンブリが係合しようとする時、クラッチはブロック位置
に入り、その場合、ブロッカ装置がジョークラッチ部材
の軸方向連結を防止し、摩擦表面は力を受けて係合す
る。長時間にわたって主変速機が連結した状態でクラッ
チアセンブリが大きい軸方向係合力を受けてブロック位
置に留まっている場合、過大なトルク負荷によって摩擦
表面の破損および破壊の両方またはいずれか一方が発生
する。そのような補助部１０２の詳細な構造は、米国特
許第５，１９３，４１０号を参照すればわかるであろ
う。
【００４２】歯車１１８は、主軸２８Ａを取り囲み、通
常はそれに対して回転自在であり、リテーナによって主
軸２８Ａに対して軸方向に固定されている。クラッチ歯
に、主軸２８Ａの軸線に対して約３５゜傾斜したテーパ
表面が設けられており、これは、米国特許第３，２６
５，１７３号にさらに詳細に記載されているように、非
同期噛み合いを阻止すると共に同期回転を生じるのに好
都合な相互作用を与え、上記特許の開示内容は、参考と
して本説明に含まれる。クラッチ歯にも同様な対応のテ
ーパ表面が設けられている。
【００４３】スプリッタ／レンジ歯車１２０は、出力軸
１２２の内側端部で一対のスラスト軸受によって回転可
能に支持されている。レンジ歯車１２４は、出力軸１２
２を取り囲み、スラストワッシャによってそれに軸方向
に固定されている。軸方向において歯車１２０と歯車１
２４の間に、複動式２位置同期クラッチアセンブリ１２
８が外側スプラインおよび内側スプラインによって出力
軸１２２に回転方向に固定されている。
【００４４】既知の同期かみ合いクラッチ構造の多く
が、本発明に従った補助変速部に用いるのに適してい
る。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式である
ことが好ましい。歯車１２０および１２４は、同期クラ
ッチアセンブリの対応の摩擦円すい表面と摩擦同期係合
する円すい摩擦表面を備えている。同期アセンブリ１２
８はまた、クラッチ連結作動の開始時に円すい摩擦表面
を初期係合させるための複数のばねピン（図示せず）も
備えることができる。
【００４５】出力軸１２２は、ハウジングＨ内の軸受で
支持されて、それから延出して、一般的にディファレン
シャル等につながった推進軸を駆動するユニバーサルジ
ョイントの一部を形成するヨーク部材等に取り付けられ
る。出力軸１２２は、速度計歯車および様々なシール部
材（図示せず）の両方またはいずれか一方を担持するこ
ともできる。
【００４６】図３を参照すればわかるように、スプリッ
タクラッチ１２６およびレンジクラッチ１２８の両方を
その軸方向前方および後方位置に選択的に軸方向位置決
めすることによって、出力軸回転速度に対する主軸回転
速度の比を４種類得ることができる。従って、補助変速
部１０２は、レンジ／スプリッタ複合形の３層補助部で
あり、４種類の選択可能な速度、すなわち入力（副軸２
８Ａ）および出力（出力軸１２２）間の駆動比を与え
る。
【００４７】この形式の変速機は当該技術では周知であ
り、譲受人のイートン・コーポレーション(Eaton Corpo
ration) が「スーパー(Super) １０」および「スーパー
１８」の名前で販売しており、米国特許第４，７５４，
６６５号を参照すればさらに詳細に知ることができ、こ
の特許の開示内容は参考として本説明に含まれる。
【００４８】変速機１００のシフトパターンが図４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。
【００４９】本発明の１つの実施形態では、図５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、米国特許第４，９２
０，８１５号および第４，６２１，５３７号を参照すれ
ばわかるように、従来技術で周知であり、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。
【００５０】簡単に説明すると、シフトレバー９８はブ
ロック部材２０２と相互作用して、軸２０４を変速機ハ
ウジングに対して回転方向および軸方向に移動させる。
回転移動は、キー、例えばキー２０６と見えない別のキ
ーをシフトフォーク６０Ａ、６２Ａおよび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させるこ
とによって、シフトフォークの２つをハウジングに対し
て軸方向に固定し、その他のシフトフォークを軸２０４
に軸方向に固定する。軸２０４および選択されたシフト
フォークの軸方向移動によって、対応のジョークラッチ
の連結および切り離しが行われる。
【００５１】従って、シフト軸２０４の選択部分、例え
ば１つまたは複数のニュートラル爪(detent)ノッチ２１
０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。
【００５２】本発明は、米国特許第４，４４５，３９３
号、第４，２７５，６１２号、第４，５８４，８９５号
および第４，７２２，２３７号を参照すればわかるよう
に、周知の平行多レール式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でき、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。
【００５３】このような装置には、一般的に、（多くの
場合、シフトレールインターロック機構を備えた）シフ
トレールに対して垂直に延出して、シフトレールのすべ
てが軸方向中心のニュートラル位置にある時の第１位置
か、シフトレールのいずれか１つが軸方向中心のニュー
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、他の機械式、電気式、電磁
式または他の形式のセンサを使用して変速機主部のニュ
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ようにし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
けられるが、ここで使用する「補助変速部」は、多段速
度車軸や多段速度トランスファーケース等の分離式駆動
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
および図３に示されている変速機１００と共に、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
にも同様に適用可能であるが、簡単にして理解しやすく
するために、本発明を主に図１、図２ａ、図２ｂおよび
図２ｃに示されているレンジ形複式変速機に使用する場
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「多連Ｈ形」制御装置であるとすると、第４速
から第５速への複式シフトは、ジョークラッチ６０を第
４速／第８速入力歯車２４から切り離した後、クラッチ
９２をレンジ低速すなわち減速歯車８６から切り離し、
クラッチ９２を高速すなわち直接レンジ歯車８８に連結
してから、ジョークラッチ６２を第１速／第５速主部歯
車５４に連結する。
【００５８】これを行うために、車両運転者は、シフト
レバー７２で４／８位置からＮへ、次に、１／５位置へ
シフトする前に、レンジセレクタボタン９８で「ＨＩ」
を事前選択する。イートン・コーポレーションが製造、
販売している９速ＲＴ／ＲＴＯ１１６０９「ロードレン
ジャー」(Roadranger)変速機等の従来のレンジ形変速機
では、「ＨＩ」レンジを選択するための第１位置と、
「ＬＯ」レンジを選択するための第２位置を有する２位
置スレーブ弁が、主変速部１０がニュートラル状態でな
い時はいつも、プランジャによって２位置のうちの一方
にロック(interlock) されていた。そのような弁および
インターロックの例が、上記米国特許第３，２２９，５
５１号、第４，４５０，８６９号、第４，７９３，３７
８号および第４，９７４，４７４号に示されている。
【００５９】前述したように、これらの装置は、ほとん
どの状態で、主部がニュートラルへシフトされるまで、
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
ンクロナイザを保護するが、一定の状態では、補助部レ
ンジシフトの前に主部シフトが完了することがあり、こ
れはレンジシンクロナイザを危険にさらす。
【００６０】これは、レンジのダウンシフト（第５速か
ら第４速）の場合よりもレンジのアップシフト（第４速
から第５速）の場合で相当に重大な問題になるが、それ
は、直接レンジ歯車８８を連結する時のシンクロナイザ
摩擦円すい表面間のトルクはシンクロナイザをシンクロ
ナイザブロック上で立ち往生させがちであるのに対し
て、減速レンジ歯車８６を連結する時の摩擦円すい表面
間のトルクはシンクロナイザを引き離してブロック解除
状態にしがちであるためである。
【００６１】一般的に、図１および図３に示されている
形式の変速機では、レンジ部シンクロナイザの焼き切れ
(burn-out)は、レンジ部のダウンシフトの重大な問題と
は考えられない。
【００６２】図１の変速機では、第４歯車に連結してい
る運転者がアップシフトを決定し、レンジアップシフト
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後、気が変わって、レンジ選
択を変更しないでシフトレバーを４／８位置へ戻した
時、別の重大な問題が発生するであろう。この場合、レ
ンジの４／８アップシフトだけが行われて、シンクロナ
イザの摩擦円すい表面間の大きい速度差によってシンク
ロナイザが破損するであろう。そのような状況では、シ
ンクロナイザは２秒以内に激しく破損するか、破壊され
るであろう。
【００６３】本発明に使用する補助部制御システム／方
法は、主部の非ニュートラル状態を感知した時、高速レ
ンジ歯車８６に連結するためにシフトフォーク９４が加
える力を比較的低レベルまで減少させる。この比較的低
レベルの力は、同期状態が発生した時に同期クラッチを
連結させるのに十分であるが、シンクロナイザの焼き切
れの危険を確実に最小限に抑えるか、なくすことができ
る低レベルであるように選択される。
【００６４】図１０および図１１を参照しながらさらに
詳細に説明するように、本発明は、従来のばねバイアス
の代わりに可変流体圧力バイアスをレンジ弁アセンブリ
に加えることによって、意図しないレンジシフトを防ぐ
付加的な保護を与えて、システム圧力の予期しない低下
または損失の際に弁の状態変化が発生しないようにして
いる。
【００６５】簡単にするために、期待される最も好都合
な用例について、すなわちレンジ（１０）、レンジ／ス
プリッタまたはスプリッタ／レンジ（１００）形の複式
変速機の直接すなわち高速同期レンジクラッチを連結す
るために加える力を制御するシステムについて本発明を
説明する。
【００６６】直接レンジクラッチの連結およびレンジ弁
への加圧流体バイアスの供給の両方またはいずれか一方
を行うために変圧式圧力調整器を使用してもよいが、好
適な実施形態では圧力差ピストン／弁の方法を用いてい
る。
【００６７】図６ないし図９を参照すればわかるよう
に、レンジクラッチアクチュエータピストンアセンブリ
２２０は、低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［25,55 平
方センチ］）と、第１レベルの力（ｐ＊ａ224 ）で高レ
ンジクラッチを連結するために加圧される第２の大表面
積２２４（約４．６５平方インチ［30.00 平方セン
チ］）を有する面積差ピストン２２１を形成している。
両表面の加圧によって、調整圧力（８０ｐｓｉ）を面積
差（第２表面積２２４から第１表面積２２２を引いたも
の）に加えることができ、直接クラッチを約５４ lbsの
比較的低い第２レベルの力（ｐ＊（ａ224−ａ222 ））
で連結することができる。
【００６８】ピストン２２１は、２室２２２Ａおよび２
２４Ａに分割されたシリンダ内に密接状態で摺動可能に
はめ込まれている。ピストン２２１に設けられた軸２２
６に、同期クラッチ９２／１２８を選択位置へシフトす
るためのシフトヨーク９４／１６４が取り付けられてい
る。
【００６９】直接レンジ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に、直接
レンジ歯車へのレンジシフトが選択されると共に主部が
ニュートラルにある時、第２室２２４Ａだけを加圧す
る。直接レンジ歯車へのレンジ部シフトが選択され、主
部が連結している（すなわち非ニュートラルである）
時、第１室２２２Ａおよび第２室２２４Ａの両方を加圧
する。
【００７０】第２力のレベルは、高速レンジクラッチ部
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できるものでなければならない。好
ましくは、第２力レベルは、直接レンジを連結状態に維
持するのに十分でなければならない（あるいは、噛み合
い爪手段を設けなければならない）。
【００７１】また、第２力は、主変速部が長時間にわた
って、例えば２０ないし４５秒間連結している状態でシ
ンクロナイザがブロックと係合した時に、シンクロナイ
ザの円すいクラッチの重大な破損を防止できるように十
分に低くなければならない。一例として、約３００ない
し４００ lbsの第１力および約４０ないし８０ lbsの第
２力が非常に満足できるものであることがわかってい
る。
【００７２】上記効果を達成するための制御システムの
概要が図６ないし図９に示されている一方、本発明に従
った流体バイアスを用いた弁アセンブリが図１０および
図１１に示されている。
【００７３】前述したように、変速機１０の主部１２の
非連結（ニュートラル）および連結（非ニュートラル）
状態は、主変速部のシフト軸２０４（表示手段）の軸方
向非変位または変位位置を感知することによって感知す
ることができる。シフト軸またはシフトレールのそのよ
うな軸方向変位は、軸またはレール自体で、またはその
延長部分で、またはクロス軸等で感知することができ
る。
【００７４】シンクロナイザ保護レンジシフト空気制御
システム２３０が図６に示されている。マスターレンジ
弁２３２が、フィルタ調整器２３４から送られたろ過済
み調整空気供給源に接続されている。重量形車両では、
調整空気圧は一般的に６０ないし８０ｐｓｉである。ス
イッチまたはレバー９８が、低圧信号すなわちパイロッ
トライン２３６の加圧（低レンジ）または排気（高レン
ジ）のいずれかを行うことができる。
【００７５】低レンジパイロットライン２３６は流体バ
イアスレンジスレーブ弁２３８に接続しており、このス
レーブ弁２３８は２位置４方弁であって、流体バイアス
ライン２４０によって高レンジ（すなわち、室２２４Ａ
が加圧され、２２２Ａが排気される）位置へ押し付けら
れている。
【００７６】これによって、調整流体供給源２３４の流
体圧力と、上記の面積差ピストン２２０と同様に作動す
る対応の弁ランドの表面積差に基づいた可変バイアス力
が与えられる。流体圧力の低下または損失の際は、それ
に伴ってバイアス力が低下するため、弁は低レンジ（加
圧）状態から高レンジ（排気）状態への状態変化を行わ
ない。パイロットライン２３６の加圧によって流体バイ
アスに対抗する力が発生すると、弁が低レンジ位置へ移
動する（すなわち、室２２２Ａが加圧され、室２２４Ａ
が排気される）。
【００７７】これは好ましくは、弁スプールに弁ランド
表面積差を設けて、パイロットライン２３６から送られ
る調整供給圧力をバイアスランドより大きい表面積のス
プールランドに加えることによって達成される。あるい
は、圧力調整器を用いてバイアス圧力を、従ってバイア
ス力を低下させることによって、パイロットライン２３
６の加圧がバイアス力に打ち勝って弁をシフトさせるよ
うにすることもできる。
【００７８】噛み合い位置またはニュートラル位置のい
ずれかへ移動可能な軸２４２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の初期移動を阻
止するインターロックプランジャ２４４が設けられてい
る。２位置３方レンジ保護弁２４６が、ライン２４８を
介して供給源圧力に、また低レンジ室２２２Ａに対応し
たスレーブ弁の出口ポート２５０に常時接続されてい
る。レンジ保護弁２４６は、主部の噛み合いまたはニュ
ートラル状態を感知するプランジャ２５２を備えてい
る。弁２４６の出口ポート２５３は、レンジアクチュエ
ータピストンアセンブリ２２０の低レンジ室２２２Ａに
接続している。
【００７９】図６ないし図９に示されている制御システ
ムの同様な構造および機能を有する部材には、便宜上同
一の参照番号が付けられている。
【００８０】図６に示されているように、主部がニュー
トラル状態にある時、流体バイアススレーブ弁２３８の
出口２５０が直接的にレンジ保護弁２４６を介して室２
２２Ａに接続される。主部が連結している時、スレーブ
弁２３８の位置に関係なく、レンジ保護弁２４６は低レ
ンジ室２２２Ａを供給源２３４に接続する。従って、レ
ンジシフトの開始後に主変速部が連結（非ニュートラ
ル）状態へシフトされた場合、スレーブ弁２３８の位置
に関係なく、低レンジ室２２２Ａが加圧される。これに
よって、低レンジへのシフトまたは相当に低下した第２
力での高レンジへのシフトを通常に完了することができ
る。
【００８１】同様な制御システム２７０が図７に示され
ている。システム２７０が上記システム２３０と異なる
点は、主に、単一シフト軸２０４の溝２１０と相互作用
する軸２７２がレンジ保護弁２４６を機械的に作動させ
ると共に、機械式インターロック機構ではなく空気イン
ターロック弁２７４を作動させる点にある。
【００８２】簡単に説明すると、主変速部がニュートラ
ルへシフトされるまで、２位置２方向インターロック弁
２７４が、流体バイアススレーブ弁２３８での低パイロ
ットライン２３６の加圧または排気を阻止する。先行例
のように、スレーブレンジ弁２３８は、システム圧力の
低下の際の意図しないレンジ変更の可能性を減らすか、
なくすために従来のばねバイアスではなく加圧流体バイ
アス２４０を備えている。加圧流体バイアスは、システ
ム供給圧力に基づいているため、システム供給圧力の低
下によって、それに対応したバイアス力の、従って低パ
イロットライン２３６で発生する力の低下が起きる。
【００８３】システム２３０の場合のように、他の弁部
材の位置に関係なく、主変速部が連結（非ニュートラ
ル）している時、レンジ保護弁２４６は低レンジ室２２
２Ａを加圧する。このため、低レンジが選択され、主変
速部がニュートラルにシフトした時、ピストンアセンブ
リ２２０の高レンジ室２２４Ａが排気される。主変速部
が連結した時、低圧室２２２Ａが加圧されてレンジダウ
ンシフトを完了する。弁２４６は、ばね２７３によって
右方向に押し付けられているが、これは室２２４Ａへ送
られる圧力ラインの左方向バイアスに抵抗するには不十
分である。
【００８４】空気制御システム３００が、図８に概略的
に示されている。制御システム３００は、上記マスター
弁２３２に類似したマスター弁３０１を備えており、こ
れは高（ＨＩ）または低（ＬＯ）レンジ比を選択するセ
レクタスイッチ（９８）を有する。
【００８５】マスター弁３０１は、さらに、高（ＳＰ−
ＨＩ）または低（ＳＰ−ＬＯ）スプリッタ比を選択する
第２セレクタスイッチ（３０２）を備えている。低スプ
リッタパイロットライン３０４が、２位置３方向プリッ
タスレーブ弁３０６の作動を制御する。弁３０１のよう
なマスター弁は、一般的に、図３および図５に示されて
いるようなレンジおよびスプリッタ複合形の複式変速機
に組み込まれる。
【００８６】流体バイアス式レンジスレーブ弁アセンブ
リ３１０が、３位置４方向弁（３ポジション弁）３１２
と、ラッチおよびオーバーライド機構（オーバーライド
手段）３１４を備えている。弁体と弁３１２の端部によ
って形成された室が、バイアスライン３３０から送られ
る流体によって加圧されて、可変バイアス力を与える。
弁３１２は、排気部に接続されたポート３１６と、フィ
ルタ／調整器２３４から送られる供給源空気（公称８０
ｐｓｉ）に接続されたポート３１８と、面積差ピストン
アセンブリ２２０の高レンジ室２２４Ａに接続されたポ
ート３２０と、面積差ピストンアセンブリ２２０の低レ
ンジ室２２２Ａに接続されたポート３２２を備えてい
る。
【００８７】弁３１２は、高レンジを選択する第１位置
３２４（図８の上側の位置）を備えており、この時、高
レンジ室２２４Ａが供給源圧力に接続され、低レンジ室
２２２Ａが排気部へ通気される。弁３１２は、低レンジ
を選択する第２位置３２６（図８の下側の位置）を備え
ており、この時、低レンジ室２２２Ａが供給源圧力に接
続され、高レンジ室２２４Ａが排気部へ通気される。弁
３１２は中間の第３位置３２８を備えており、この時、
高（２２４Ａ）および低（２２２Ａ）の両方のレンジ室
が供給圧力に接続される。
【００８８】弁３１２は、流体３３０で第１（３２４）
の高速レンジ位置へ押し付けられており、ライン２３６
から送られる低レンジパイロット圧力の作用によって第
２（３２６）の低速レンジ位置へ移動することができ
る。これは、同じ供給源圧力を弁３１２の面積差に加え
ることによって図８の下向きの方向の正味力を発生する
か、圧力調整器等を用いて低バイアス圧力を与えること
によって達成される。
【００８９】しかし、バイアス圧力は、パイロットライ
ン２３６内の供給圧力に比例して低下するので、スイッ
チ９８がＬＯ位置にある間にパイロット圧力の低下また
は損失があっても、意図しない状態変化およびそれに続
いたＨＩレンジへのレンジシフトが生じない。
【００９０】オーバーライドアクチュエータレバーまた
はリンク３３２が、シフト軸２０４上のノッチ２１０お
よび隣接のランドと相互作用する機械的手段によって、
弁が第１位置にある間に主変速部が連結位置へシフトし
た場合、弁は第１位置３２４から中間の第３位置３２８
へ移動することができる。
【００９１】ラッチおよびオーバーライドアセンブリ３
１４のラッチ機能は、主変速部がニュートラルにある時
に、弁が第１位置３２４から中間の第３位置３２８へ移
動できるようにしながら、弁が第１位置３２４から第２
位置３２６へ、または第２位置３２６から第１位置３２
４へ移動できないようにすることである。
【００９２】このため、ラッチおよびオーバーライドア
センブリは、主部がニュートラルへシフトするまで、レ
ンジシフトの開始を阻止するレンジインターロック機能
を与える。弁３１２とラッチおよびアクチュエータアセ
ンブリ３１４の特定の構造が図１０および図１１に示さ
れており、詳細に後述する。
【００９３】作用を説明すると、高レンジ比から低レン
ジ比へのシフトの場合、セレクタ９８を移動して「Ｌ
Ｏ」位置を選択／予選択し、パイロットライン２３６を
加圧する。主部がニュートラルにあることをシフト軸位
置が示した時、ラッチ３１４が解除されて、弁機構３１
２が第２位置３２６をとって、低レンジ室２２２Ａが加
圧され、高レンジ室２２４Ａが排気されるようにする。
第２位置３２６ではオーバーライド機構は、弁に影響を
与えないため、セレクタ９８を移動させるまで、弁３１
２の位置はそのままである。
【００９４】低レンジ比から高レンジ比へのシフトの場
合、セレクタ９８を移動して「ＨＩ」位置を選択／予選
択し、パイロットライン２３６を排気する。シフト軸位
置が主変速部のニュートラル状態を示すと直ぐに、ラッ
チが解除されて、弁３１２は流体バイアス３３０によっ
て発生する力で第１位置３２４へ移動する。高レンジ室
２２４Ａが加圧され、低レンジ室２２２Ａが排気され
る。
【００９５】その後、主変速部が連結すると、アクチュ
エータリンク３３２は、弁３１２を第１位置３２４から
第３の中間位置３２８へ移動させ、この時、シリンダ２
２０の高レンジ室２２４Ａおよび低レンジ室２２２Ａの
両方が加圧されるため、低レベルの力をシフトフォーク
９４または１６４に加えて高速レンジ同期クラッチを連
結させる。
【００９６】「二連Ｈ形」シフト機構に使用される空気
制御システム４００が、図９に示されている。制御シス
テム４００は、「二連Ｈ形」パターンの高レンジまたは
低レンジ部分の作動にそれぞれ対応する比較的小径の部
分４０２と比較的大径の部分４０４を備えた単一シフト
軸２０４Ａを用いている。そのため、図８のスイッチ９
８Ａのような、運転者が操作するレンジスイッチは必要
なくなる。同様に、マスター弁４０６は、スプリッタセ
レクタスイッチまたはボタン３０２だけを備えている点
で、マスター弁３０１と異なっている。
【００９７】弁アセンブリ４０８の弁部分３１２は、弁
アセンブリ３１０の弁部分３１２とほぼ同様である。し
かし、弁アセンブリ４０８のアクチュエータ部分４１０
は、弁アセンブリ３１０のラッチおよびオーバーライド
部分３１４と大きく異なっている。
【００９８】主部の連結状態を感知した時、ニュートラ
ルノッチ２１０と協動して弁部分３１２を第１位置３２
４から第２位置３２６へ移動させるリンク部材３３２に
加えて、別の第２リンクまたはレバー４１２を設けてい
る。レバー４１２は高／低レンジアクチュエータであっ
て、シフト軸２０４Ａが回転して「二連Ｈ形」パターン
の高レンジ部分へ移動した時、シフト軸２０４Ａの隆起
表面４０４と協動して弁部分３１２を第２位置３２６へ
移動させる。
【００９９】本発明に従った流体バイアス式レンジスレ
ーブ弁アセンブリの構造が、図１０および図１１に示さ
れている。流体バイアス式レンジスレーブ弁アセンブリ
３１０は、スプールハウジングまたは弁体部分３４２と
ラッチおよびオーバーライド機構部分３４４を形成した
ハウジング３４０内に収容されている。
【０１００】弁体部分３４２は、弁スプール３４８を収
容している内孔３４６を設けており、さらにそれぞれ排
気部、供給部、低レンジ室２２２Ａおよび高レンジ室２
２４Ａに接続したポート３１６（２つ）、３１８、３２
０および３２２を備えている。低速パイロットライン２
３６に接続するポート３５０が、ラッチおよびオーバー
ライド部分３４４に形成されている。弁スプールの左端
部に、ポート３５０に連通した室３５４内に密接状態で
摺動可能にはめ込またピストン表面３５２が設けられて
いる。内孔３４６の右端部の室３３０によって加圧流体
バイアスが与えられる。
【０１０１】室３３０は、弁スプール３４８の右ランド
と、弁内孔３４６と、端部キャップ３３１によって形成
されている。室３３０は、ポート３１８からチャネル３
３３によって加圧流体供給源に接続されている。流体バ
イアスは、共通加圧流体供給源の圧力に比例して変化す
る可変左方向力をスプール３４８に与える。そのため、
圧力の低下または損失は、（「ＬＯ」レンジが選択され
ている間）加圧供給源からパイロットポート３５０を介
して加えられる力に比例してバイアス力を減少させるた
め、正味力は右方向のままであり、弁は状態変化を生じ
ないので、意図しないレンジシフトが防止される。
【０１０２】弁３１２の第１位置３２４は、図１０の上
半分に示されている弁スプール３４８の最左側位置に対
応する。この位置では、ポート３１８および３２２が流
体連通し、ポート３２０および左ポート３１６が流体連
通するが、右ポート３１６は他のポートから遮断され
る。チャネル３３３がポート３１８と室３３０を接続す
ることによって、共通供給源からの加圧流体によって左
方向のバイアスを与える。
【０１０３】弁３１２の第２位置３２６は、図１１に示
されている弁スプール３４８の最右側位置に対応する。
この位置では、ポート３１８および３２０が流体連通
し、ポート３２２および右ポート３１６が流体連通する
が、左ポート３１６は他のポートから遮断される。室３
３０はチャネル３３３を介してポート３１８に流体連通
したままである。
【０１０４】図１１の左側の上下部分に示されているよ
うに、ポート３５０および低レンジパイロットライン２
３６によって室３５４を加圧することによって（図１
１）、またはレバー３３２に類似しているが、二連Ｈ形
シフトパターンに用いられている軸の大径表面およびス
プール３４８の押し棒部分３５６に作用するレバーまた
はリンク３５５によって、スプール３４８を右側の第２
位置へ押し付けることができる。
【０１０５】弁３１２の第３の中間位置３２８が、図１
０の下部分に示されている。この位置では、ポート３２
０および３２２の両方が供給源ポート３１８に流体連通
し、両排気ポートが他のポートから遮断される。図１０
を参照すればわかるように、レバーアクチュエータ３３
２が軸２０４の外表面に乗り掛かっている時、レバー
は、押し棒３５６の一部と係合してスプールを中間位置
へ押し付ける。スプールが弁３１２の最右側位置、すな
わち第２位置３２６にある時、オーバーライドレバー３
３２（図１０を参照）はスプールの位置に影響を与えな
い。
【０１０６】ラッチおよびオーバーライドアセンブリ３
１４のラッチ機能は、主変速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レンジイン
ターロック機能を与える。これは、コレット３６０と、
爪３６２と、弁スプール３４８の押し棒延出部３５６の
溝３６４および３６６によって行われる。爪３６２は、
半径方向移動可能にハウジング部分３４４のスロットに
はまっており、押し棒延出部３５６の外表面には、スプ
ールが第２位置（図１１）にある時に爪と整合する第１
爪溝３６４と、スプールが第１位置または第２位置にあ
るか、その間の過渡位置にある時に爪と整合する長い第
２爪溝３６６が設けられている。
【０１０７】ばね３６８のバイアスを受けてコレット３
６０が後退位置にある時（図１０の上部および図１１を
参照）、ボールまたはローラ状の爪３６２は半径方向外
向きに移動して、弁スプール３４８の軸方向移動に影響
を与えない。しかし、コレットがレバー３３２によって
右方向へ押し付けられた時（図１０の下側を参照）、爪
３６２は軸方向外向き移動できないようにロックされ
て、スプール３４８は第１から中間（第３）軸方向位置
に、または第２軸方向位置にロックされる。
【０１０８】「二連Ｈ形」シフトパターンの変更構造が
図１１に示されている。低レンジパイロットライン２３
６をなくし、シフトレバーが「二連Ｈ形」シフトパター
ンの低レンジ部分に入るのに応じて、変更形または追加
のアクチュエータレバーおよびシフト軸２０４を用いて
弁３１２を室３３０内の加圧流体によって与えられるバ
イアスに逆らって第２低レンジ位置３２６へ機械的に移
動させることができる。
【０１０９】好ましくは、弁体３４２の端部キャップ３
３１をねじ３３５およびＯリング３３７によってそれに
密封固定する。ディスクシール３３９のような平板状の
フッ化炭化水素ディスクシールが様々な弁ランドに設け
られている。好ましくは、ランドシールは、左から右に
先細になって、ぬぐい作用を改善するほぼ円すい台の形
状になっている。図示の様々な他のシールおよび締結具
がこれらや同様な用途に従来通りに使用されるが、わか
りやすくするために特に列挙しない。
【０１１０】このように、本発明は、供給圧力に比例し
て変化するバイアス力を有するレンジスレーブ弁を提供
しているため、供給圧力の低下または損失によって弁の
状態変化が発生せず、意図しないレンジ変更が防止され
る。
【０１１１】もちろん、以上に説明した本発明の形態
は、本発明を実施する際に考えられる最良の態様を含む
が、それらは可能なすべての形態を説明することを意図
していないことを理解されたい。また、使用した言葉は
制限ではなく説明のためであって、本発明の技術的思想
および特許請求の範囲から逸脱しない様々な変更を加え
ることができることも理解されたい。
【０１１２】
【発明の効果】本発明の弁アセンブリは、補助変速部の
シフトアクチュエータを制御する制御システムに用いら
れ、 ３ポジション弁、オーバーライド手段、バイアス手
段を備え、オーバーライド手段と表示手段が協動して、
主変速部が連結状態にある時、加圧流体バイアスが３ポ
ジション弁を第１位置から第３位置へ押し付けること
と、 補助部レンジ変更を実施する弁のシフトとの両方に
使用されるので、流体圧低下または損失の際の意図しな
いレンジ変更を防止することができ、従来のばねバイア
ス式弁に発生する場合のような弁の状態変化を生じさせ
ることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】レンジ形補助部を備えて、本発明に従ったレン
ジ部弁アセンブリを用いている複式変速機の概略図であ
る。
【図２】図２ａは、図１に係る変速機のシフト機構の概
略図であり、図２ｂは、変速機の「多連Ｈ」形シフトパ
ターンの概略図であり、変速機の「二連Ｈ形」シフトパ
ターンの概略図である。
【図３】スプリッタ／レンジ複合形補助部を備えて、本
発明に従ったレンジ保護弁アセンブリおよび流体バイア
ス式レンジ弁を用いている複式変速機の概略図である。
【図４】図３の変速機のシフトパターンの概略図であ
る。
【図５】本発明に従った流体バイアス式レンジ弁を組み
込んだ変速機に使用される単一シフト軸を用いたシフト
機構の斜視図である。
【図６】本発明に従った流体バイアス式レンジ弁を作動
させるための流体制御システムの概略図である。
【図７】本発明に従ったレンジ保護弁アセンブリおよび
流体バイアス式レンジ弁を作動させるための変更形流体
制御システムの概略図である。
【図８】本発明に従った弁アセンブリを用いた別の流体
制御システムの概略図である。
【図９】図８に示されている制御システムの変更構造の
概略図である。
【図１０】図８に示されている制御システム用の弁アセ
ンブリの断面図である。
【図１１】異なった作動位置にある図１０の弁アセンブ
リの断面図である。
【符号の説明】
１０，１００ 複式変速機 １２，１２Ａ 主変速部 １４，１０２ 補助変速部 ９２，１２８ 同期クラッチアセンブリ ２２１ 面積差ピストン ２２２Ａ 低レンジ室 ２２４Ａ 高レンジ室 ３００ 空気制御システム ３１０ 流体バイアス式レンジスレーブ弁アセンブリ ３１２ ３位置４方向弁 ３２４ 第１位置 ３２６ 第２位置 ３２８ 第３位置 ３３０ 室 ３３３ チャネル ３４２ 弁体 ３４４ ラッチおよびオーバーライド機構ハウジング ３４６ 内孔 ３４８ 弁スプール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390033020 Ｅａｔｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｃｌｅｖｅｌ ａｎｄ，Ｏｈｉｏ 44114，Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 テリー エドウイン テッター アメリカ合衆国 ミシガン 49071−9314 マッタワァン アルヴォード アベニュ ー 24070

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 連結および非連結位置を有する主変速部
    (12、12A)と補助変速部(14,102)を直列に接続した複式変
    速機(10,100)において、前記補助変速部(14,102)のため
    に設けられる加圧流体作動式シフトアクチュエータ(22
    0) を制御する制御システム(300,400) に使用される弁
    アセンブリ(310,408) であって、 前記補助変速部(14,102)は、選択可能な高速比と選択可
    能な低速比を有しており、 該比の各々は同期ジョークラ
    ッチアセンブリ(92,128)によって連結可能であり、前記
    アクチュエータは、第１室(224A)を形成する第１ピスト
    ン表面と、第２室(222A)を形成する第２ピストン表面を
    有しており、前記第１ピストン表面の面積は前記第２ピ
    ストン表面の面積より大きく、前記第１室(224A)の加圧
    によって前記アクチュエータは、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室の加圧によ
    って前記アクチュエータは、前記同期クラッチアセンブ
    リ（92,128) を前記低速比に連結させることができ、 前
    記制御システム(300,400)は、 前記主変速部(12,12A)の
    現在の連結または非連結状態を表す表示手段(204)と、
    所望の補助部比を選択するためのセレクタ(98)と、 加圧
    流体の共通供給源(234) と、 排気部を備えており、さら
    に、前記第１室(224A)を加圧して前記第２室(222A)を排
    気する第１位置(324) 、前記第２室(222A)を加圧して前
    記第１室(224A)を排気する第２位置(326)、および前記
    第１および第２室(224A、222A) の両方を加圧する第３位
    置を有する３ポジション弁(312) と、 前記主変速部(12,
    12A)の現在の連結または非連結状態を表す前記表示手段
    と協動して、 前記主部(12,12A)が連結状態にある時、 前
    記３ポジション弁(312) を前記第１位置(324) から前記
    第３位置(328) へ押し付けるオーバーライド手段を備え
    ており、 前記共通の加圧流体供給源(234) からの流体を利用して
    前記３ポジション弁を前記第１位置の方へ押し付けるバ
    イアス手段(330,333,342,346,348) を有することを特徴
    とする弁アセンブリ。
  2. 【請求項２】 前記３ポジション弁は、前記バイアス手
    段で発生する力に打ち勝って前記３ポジション弁を前記
    第１位置から前記第２位置へ移動させるために、前記セ
    レクタに応答するパイロット手段を備えていることを特
    徴とする請求項１記載の弁アセンブリ。
  3. 【請求項３】 前記バイアス手段は、 軸方向に延在する内孔が形成されており、さらに該内孔
    に開いた、前記排気部に接続された第１ポート(316) 、
    前記供給源に接続された第２ポート(318) 、前記第２室
    (222A)に接続された第３ポート(320) および前記第１室
    (224A)に接続された第４ポート(322) の４つのポート(3
    16,318,320,322) を有する弁本体(342)と、 該弁本体(342) に密接状態で摺動可能にはめ込まれてお
    り、前記第１(316) および第３(320) ポートの間、 およ
    び前記第２(318) および第４ポート(322) の間を流体連
    通させる前記内孔内の第１軸方向位置と、 前記第１(31
    6) および第４(322) ポートの間、および前記第２(318)
    および第３ポート(320) の間を流体連通させる前記内
    孔内の第２軸方向位置と、前記第２(318) 、第３(329)
    および第４(322) ポート間を流体連通させると共に、前
    記第１ポート(316) をその他のポート(318,320,322) か
    ら遮断する第３軸方向位置を有する弁スプール(348)
    と、前記弁本体(342) に密接状に取り付けられて、 前記
    弁本体(342) および前記弁スプール(348) と協動して室
    (330) を形成する端部キャップ(331) を備えており、 前
    記室(330) に前記供給源(324) から加圧流体を供給する
    ことによって前記弁スプール(348) を前記第１位置の方
    へ押し付けるようにしたことを特徴とする請求項１記載
    の弁アセンブリ。
  4. 【請求項４】 前記弁本体(342) は、前記第２ポート(3
    18) から前記室(330) に流体を送るチャネル(333) を備
    えていることを特徴とする請求項３記載の弁アセンブ
    リ。
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