JPS6288850A - 動力同期装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は自動または半自動機械式ギア変換変速（伝動
）装置に用いる動力同期（シンクロ）装置に関する。特
に、この発明は原動機の回転速度に関係なく、入力シャ
フトで駆動される変速（伝動）部材の回転速度を選択的
に加速する動力同期装置用の、改良された小型構造に関
する。ごの装置は前記変速部材を選択的に減速する装置
金も包含している。

（従来の技術） 手動シフトされ、かつ非同期かつ非閉塞型で機械式の定
常かみ合いギア変換変速装置、たとえばオフ）−サイク
ルまたはジーゼルエンジンのような原動機から陸上車両
を駆動する装置は、当該技術において良く知られている
ものである。

この種の変速装置の例は、米国特許第４１０５，３９５
号、同第４１３８．９６５号、同第へ２８３，６１３号
および同第４６１１．８２５号明細書に示されており、
その開示内容はここに参考のために包含されＣいる。こ
のタイプの変速装置は選択的に保合できるかみ合いまた
はショークラ−Ｉチを利用している。このタイプのかみ
合いクラッチは摩擦クラッチ、同期クラッチおよび／ま
たは閉塞型クラッチに比較して比較的小型かつ安価であ
ると共に、何らかのタイプの同期装置と組合せて用いら
れた場合は、非常に信頼性を有するものである。

通常の個々に同期および／または閉塞されるかみ合いク
ラッチ構造は従来から仰られており、たとえば米国特許
第３，２２１，８５１号；同第４９２９、０２９号、同
第４．３０７．６２４号、同第４．４９乙３９６号、同
第４７９９．（１６）２号、同第４．４２１１１．４６
９号および第４，１５２，１２２号明細書に示されてお
リ、その開示内容は参考のためにここに包含されている
。通常の独立同期装置は変速装置においてギアのシフト
を容易にするが、変速装置のハウジングに比較的大きい
スペースを必要としており、かつ変速装置のハウジング
内に可能なスペースは比較的限られていることから、そ
の性能および／または寿命は比較的限定されることにな
る。これは、トルク移転能力と包含される慣性が大きい
重負荷車両に用いられる変速装置に関しては特に正しい
。個々の閉塞されるかみ合いクラッチ装置は変速装置の
比較的容易なシフトをもたらすが、同期を達成するにあ
たりある程度の熟練を必要とすると共に、さらに通常の
非同期かつ非閉塞型ジョークラッチ装置より複雑であり
、かつスペースを喪するものである。

運転者によるエンジン速度の操作、通常は入力シャフト
またはエンジンブレーキおよび「ダブルクラッチ操作」
を包含する操作において、通常の非同期かつ非閉塞型ジ
目−クラッチの同期操作は非常に有効であり、良く知ら
れていると共に、変速装置のシフト法として広範に利用
されている。しかし、このような機械式変速装置の手動
同期操作は高度の運転者の熟練、努力および注意を必要
とすることから、未熟な運転者が操作している場合およ
び／または運転者の注意が他の事柄、たとえば混雑した
交通状況における車両操作に多く向けられているような
場合は適さない。

エンジン速度および車両マスタークラ・ｌチの自動操作
により、かみ合いジョークラッチを自動的に同期させる
ために中央処理ユニット（ｃｐｕ　）を用いる自動機械
式変速装置は、米国特許第４．３６１，０６０号明細書
に示されるように従来から知られており、その開示内容
は参考のためにここに包含されている。この種の制御ン
ステムは、完全自動変速装置に最適であるが、半自動変
速装置には適しておらず、１だかなり複雑なエンジンお
よびマスタークラッチ制御装置が必要となると共に、ダ
ウンシフトのためにジョークラッチを同期させる時は、
変速装置の入力シャフトにより駆動されるジョークラッ
チ部材の速度、加速および応答時間に関して、エンジン
調整された速度、加速および応答時間により制限される
。

動力同期装置、すなわち変速装置要素たとえば通常では
ない同期機械式ギア変換変速装置の入力シャフトにより
回転駆動されるシャフト、ギアおよびショークラ−Ｉチ
部材の回転速度を、駆動エンジンの速度に関係なく加速
および場合によっては減速させる装置は、従来良く知ら
れている。この檀の動力同期装置の例は米国特許第４４
７＆８５１号、同第４７３４８０６号および同第４．０
２５，４４５号明細書に示されており、その開示内容は
参考のためにここに包含されている。

この従来装置は、外部補助動力源全必要とし、かつ主要
な変速装置の大きな修正を必要とし、および／または入
力シャフトにより駆動される変速装置要素の加速および
／または最大回転速度に関して、それをダウンシフト中
に主シャットまたは出力シャフトに同期させるための変
速装置のギア比により制限されている。

（発明が解決しようとする問題点） 主要変速装置に大きな修正を行なわないでダウンシフト
動力同期装置上詰め込むことが困難であることが解って
いる。

その理由は、標準変速装置、特に重積載用のトラック等
に使用するものにおいて装置全体のハイコンパクト化を
実現させ、変速装置が車両のフレームレール間あるいは
車両の決められたエンジンルーム内に載置するために、
容積密度を高めて、適合する大きさの変速装置を用いな
ければならないからであり、動力の取出し、シフト結合
等の標準的なアドオン特性も可能にするためである。こ
のような点において商業的に製造できる動力同期装置は
今だに開発されていないＯ このようなことから、本発明は変速装置の最適なりラッ
チ切換を容易に行なえるように、アップシフトおよびダ
ウンシフト中にクラッチ要累との同期を達成し、変速装
置の入力シャフトにより駆動される変速装置要素を選択
的に加速するのに適し、かつ装置のコンパクト化を図っ
た動力同期装置を提供することを目的としている０ （問題点を解決するための手段） 駆動エンジンα局の回転速度に独立して１機械式ギア変
換変速装置＠の入カシャフト翰、主セクションカウンタ
シャフト鏝およびレシオギア（８２，８４，８６および
８８）の回転速度を選択的に増大する動力同期装置（１
６）が設けられ、この動力同期装置は太陽ギアシャフト
（１７４）を包含しており、このシャフト（１７４）は
前記主セクションカウンタシャフト曽に連結して駆動さ
れ、さらに固定された太陽ギア（１７６）を保持し、太
陽ギア（１７６）が、変速装置の出力シャフト（ハ）に
より回転、駆動される遊星ギアキャリア（１７８）の遊
星ギア（１８０）に絶えず係合した構成となっている。

そしてリングギア（１８２）が遊星ギア（１８０）　ｋ
包囲し、互いに保合関係にあり、このリングギア（１８
２）はバンドブレーキおよびバンドブレーキ作動機構（
１８６と１８８）により、変速装置ハウジング慢に選択
的に連結して回転するように摩擦係合されている。

（作　用） 前記装置は原動機または駆動エンジンの回転速度からは
独立していると共に、自動および／または半自動変速装
置に用いるのに適している。

この動力同期装置は変速装置のアップシフト中にジョー
クラッチ要素の同期を達成させ、変速要素を減速させる
のにも適している。ダウンシフト中にジョークラッチ部
材の同期を達成する場合は、動力同期装置が入力シャフ
トまたはそこに駆動的に係合されている変速要素を、速
度増大遊星ギアセットを介して出力シャフトに係止させ
るようになっており、それにより車両の移動質量に貯蔵
された運動エネルギーの一部分が、入力シャフトへ移転
される。作動のため以外には動力同期装置は何ら補助動
力源を必要とせず、かつ最少の修正により通常の俵械式
ギア変換変速装置に取付けるのに適している。

前述の点は遊星ギアセット、およびブレーキバンドおよ
び低プロフィルのダウンシフト動力同期装置ヲもたらす
ために結合されたブレーキバンド作動機構を利用するこ
とにより達成される。この装置はアーｌブシフト同期用
の機構を包含することもできる。動力同期機溝は、主変
速装置セクノヨンが補助変速装置セクションに直列に連
結されたタイプの複合変速装置に特に適している。動力
同期装置は、共に回転するように固定された太陽ギアを
保持する太陽ギアシャツトラ包含している。太陽ギアシ
ャフトは主変速装置セクションカウンタシャフトに回転
駆動結合されており、かつ主セクションカウンタシャフ
トと同梱であると共に、それと共に直接回転するように
スプライン結合されていることが好ましい。複数の遊星
ギアを包含する遊星キャリアは太陽ギアと常にかみ合っ
ていると共に、太陽ギアシャフトの回りに回転支持され
、かつ変速装置出力シャフトにより常に駆動されている
。遊星キャリアが、出力シャフトと共に回転するように
固定されたギアと絶えずかみ合うギアを保持しているこ
とが好ましい。

リングギアは遊星ギアを包囲し、それとともに絶えず遊
星ギアにかみ合っている。リングギアは太陽ギアシャフ
トの回りに回転自在に支持され、バンドブレーキ機構に
より変速装置／・ウジングに選択的に係合させられるよ
うになっており、ここで前記バンドブレーキ機構はリン
グギアの外部全包囲すると共に、変速装置ハウジングに
係合されている。所望により、太陽ギアまたは太陽ギア
シャフトが変速装置主セクションカウンタシャフトを減
速させる目的で変速装置ハウジングに固定された摩擦装
置を協動させるとともに、選択的に摩擦係合自在なＭ１
擦装置を保持することができ、さらに変速装置要素の全
てＬ変速装置のアップシフト中に同期を達成させるため
に連結させて駆動するようになっている。

ジョークラッチの係合されるべきクラッチ部材の正確あ
るいは実質的な同期を達成かつ維持し、太陽ギアシャフ
トを変速装置ハウジングに係合させるために用いられる
バンドブレーキおよび／または摩擦装置は、電子制御ユ
ニットにより調整制御されることが好ましい。ブレーキ
バンドおよび／または摩擦装置の制御には、パルス幅変
調もしくは同等の変調方式で応答するアクチーエータ（
作動装置）の利用が包含されている。

また、本発明は、自動および／または半自動機械式ギア
変換変速装置と共に利用するのに適し、補助外部駆動動
力源を何ら必要とせず、変速装置の通常の駆動比により
限定されることがなく、かつ比較的小型サイズを有する
ことにより、標準的な変速装置、特に複合ギア変換変速
装置に対して最少の修正で付加することができる０ （実施例） 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

なお、以下の説明で使用する「上方」、「下方」、「右
方Ｊおよび「左方ｊという用語は、参照している図面中
での方向を示している。

「内方」および「外方」という用語はそれぞれ。

説明されている装置および／またはそのための表示部品
の幾何学的中心へ向かう、そしてそれから離れる方向を
引用している。前記語法には上記の詳述した用語、その
派生語および類似の意味全有する用語を包含している。

この発明の動力同期機構１０は、陸上車両の駆動列の一
部として機械式ギア変換変速装置１２を備えるシステム
１１に用いることを目的としており、ここで前記車両に
は駆動エンジン１４のような原動機と、駆動エンジンお
よびギア変換変速装置間に挿入されるマスター摩擦クラ
ッチ１６とが包含されているが、前記同期ｍＷ　１０は
このような利用に限られるものではない。

この発明の動力同期機構１０は前述の米国特許第４．３
６１，０６０号明細書に図示し説明されているタイプの
、完全自動機械式変速システムに用いるのに適している
が、補助変速装置セクション２０に直列連結された主変
速装置セクション１８を備えるタイプの、半自動機械式
複合ギア変換変速装置に用いられるものとして説明され
ている。このタイプの変速装置は従来良く知られており
、その例は米国特許第１０５，５９５号、同第１３ＥＬ
９６５号、同第へ２８４６１３号および同第４７９９．
（１６）２号に示されており、その開示内容はここに参
考のために包含されている。

簡単に言うと、この種の変速装置は典型的には、入力ギ
アを共に回転するよりに保持する入力シャフト２２と、
主シャフト２６と、駆動車軸、トランスファケースまた
は類似物の入力部に駆動的に連結される出力シャフト２
８とを備えている。

変速装［１２は半自動のものと考えられ、ここでは入力
シャフト２２および主シャフト２８間の撞々の駆動比を
選択的に係合させるために利用される、かみ合いジョー
クラッチのクラッチ部材の回転速度が動力同期機構１０
により自動的に同期されるようになっており、かつ好ま
しくは、かみ合い係合へのショークラフチ部材の移動が
、クラッチ部材間に前述の同期が達成されるまで自動的
に防止されるようになっている。同期および／または閉
塞機能以外に、変速システムの作動の残りの部分は運転
者により手動で行なわれるようになっており、エンジン
１４への燃料の供給、マスタークラッチ１６の係合およ
び／または離脱、変速装置がシフトされるべき時期、お
よびギア比の選択が制御される。

手動シフトハシフトレバー３０．シフトレバ−ノブ５４
上の補助セクションシフトボタン３２、およびシフトレ
ールハウジング装置３６により行なわれる。

手動操作されるマスター摩擦クラッチ１６は、エンジン
出力またはクランクシャフト４０により駆動される第１
摩擦部材３８と、変速装置の入力シャフト２２と共に回
転するように固定される第２摩擦部材４２とを包含して
いる。手動操作されるクラッチペダル（図示しなめ）は
マスタークラッチ１６を係合もしくは離脱させるために
用いられ、このマスタークラ−Ｉチク６は係合状態にス
ブリ／グ付勢されているＣとが好ま　　し７　い　。

好ＩＬ＜ｌｄマイクロプロセッサに基づいたユニットで
あるｔｔｉｌＪ御用の中央処理ユニツ）　（ＣＰＵ）４
４ば、マスタークラッチ１６の係合または離脱状態全表
示するセンサ４６からの入力と、入力シャフト２４およ
びそれにより駆動される変速装置要素の回転速度を表示
する信号をもたらすセンサ４８からの入力と、変速装置
主シャフト２６の回転速度を表示する信号をもたらすセ
ンサ５０からの入力とを受信するようになっている。中
央処理ユニット４４はさらに、現任のシフトレールハウ
ジングの状態、および運転者により選択されようとして
いるギア比を表示する、シフトレールハウジング装置の
センサ（閉塞装置アクチーエータ）５２からの信号全受
信するようになってｂる。センサ５２は中央処理ユニッ
ト４４からの指令信号全受信するアクチーエータでもあ
り、これにより所望のギア比に連結するジョークラッチ
部材の同期回転が達成される１で、シフトレールの軸方
向移動全選択的に閉塞するようになっている。同期機構
センサ（アクチーエータ）５４は中央処理ユニット４４
からの指令出力を受信し、所望ギア比のジョークラッチ
部材の同期回転を選択的にもたらすと共に、動力同期機
構１０の現在の運転状態全表示する入力信号を中央処理
ユニット４４へ送信するようになっている。

入力全受信し、この入力を所定論理規定にしたがって処
理し、かつ指令出力を発信する中央処理ユニット４４は
米国特許第４．３６１，０６０号明細薔に示されるよう
に知られており、その開示内容はここに参考のために包
含されている。

詳細は後述するように、運転者がマスタークラッチ１６
を離脱し、かつシフトレバ−３０を介して、前の保合ギ
ア比に関連するジョークラッチ部材ｔｍ脱し、所望比の
シフトレールおよびジョークラッチ部材全係合移動させ
ることにより、主変速装置セクション１８におりてダウ
ンシフトしようとする場合は、センサ（アクチーエータ
）５２より中央処理ユニットへ信号を与え、その信号に
よって示される所望のギヤ比のかみ合いがなされるよう
になっており、かつ好ましくは、所望のシフトレールお
よびショークラ・ノチ部材が係合に向けてさらに軸方向
に移・助することを、閉塞または抑制するように指令を
受けるようになっている。中央処理ユニット４４は、前
述米ｌ特許第４．０２４４４３号明細書に示されるよう
に、それぞれ人カンヤフト２２と主シャフト２６との回
転速度を表示するセンサ４８および５０からの入力信号
を比較すると共に、これら両者の間に選択されたショー
クラ−／チ部材の同期回転を達成するのに必要な回転速
度比を関連させて、さらに入力シャフト２２の７ＪＯ速
が必要かどうかが決定される。もし入力７ヤフト２２の
力ｎ速が必要ならば、そしてマスタークラッチ１６が離
脱状態に維持されているだけならば、動力同期機構１０
はセンサ（アクチーエータ）５４への指令信号により作
動されて、詳細は後述する速度増進遊星ギアセットによ
り、出力シャフト２８全人カンヤフト２２へ連結させて
駆動するようになっている。所望ジョークラーノチの同
期が検出されると、センサ（アクチュエータ）５２ｆｉ
シフトレールの軸方向移動の閉塞を停止するように指令
を受ける。

電力源（（２）示しない）および／または圧力流体源（
図示しない）も、図示のシステムの一部を構成するもの
である。

ここで用いられる「低」ギア比または駆動比というのは
、出力シャフト速度に対して入力シャフト速度が高い比
を有する駆動比を言うものとする。たとえば、１０段前
進速度変速装置の場合は、第１０ギアは第９ギアより高
く、第１０ギアから第９ギアへのシフトはダウンシフト
となる。

手動シフト半自動機械式の変速装［１２と共に用いられ
るこの発明の動力同期機構１０の−実権例が、第４図に
より概略的に説明される。

複合した変速装（１１２は、５段の選択自在な前進駆動
比と１つの後退比とを有する主変速装置セクション１８
と、主変速装置セクション１８に直列連結されると共に
、２段の選択自在な駆動比を有する補助変速装置セクシ
ョン２０とを備えている。変速装置１２を手動シフトす
るために用いられるシフトレバ−ノブ３４および補助シ
フトボタン５２と、変速装！１２にシフトするシフトパ
ターンとが、それぞれ第２および５図に示されている。

動力同期機楢１０はレンジタイプの複合型変速装置と共
に利用されるものとして図示されているが、この発明の
動力同期機構１０がスプリンタタイプの複合もしくは単
純型変速装置を用いてもよい。

第４図に示される複合型の変速装［１２は、主変速装置
セクション１８のカウンタシャフト（単一または複数）
５８が、補助変速装置セクション２（１６）カウンタシ
ャフト６０と同軸に配置構成されているタイプのもので
ある。変速装［１２は比較的標準的な設計形態のもので
、ツインカウンタシャフト型のものが好１しく、主およ
び補助変速装置セクション１８．２０のそれぞれの一つ
のカウンタシャフト５８．６０のみが示されている。同
軸に配置された主セクションおよび補助セクションのカ
ウンタシャフトを備える変速装置の例は、前述米国特許
第３，１０５、５９５号および同第３，１３８，９６５
号明、細書に示されている。

変速装置ｉ１２は入力シャフト２２を包含しており、こ
の人力シャフト２２にはマスタークラッチ１６の第２摩
擦部材４２がそれと共に回転するように固定されている
と共に、さらに回転しないように取付けられた入力ギア
２４全保持している。主変速装置セクション１８には、
変速装置ハウジング６８内にＩ！１転するようにベアリ
ング６２．６４により支持された主セクションのカウン
タシャフト５８が備えられている。

主セクションのカウンタシャフト５８はほぼ主シャフト
２６に平行であると共に、カウンタシャフトギア７０，
７２，７４，７６．７８および８０が固定保持されて共
に回転するようになっている。レシオギアとも呼ばれる
複数の主シャフトギア８２，８４．８６および８８が主
シャフト２６を包囲していると共に、それに対して二側
面でかみ合うジョークラッチカラー９０．９２および９
４により、−回に一つだけ選択的にクラッチ係止される
ようになっている。ショークラフチカラー９０も入力シ
ャフト２２を直接主シャフト２６にクラッチ係止させる
と共に、ジョークラッチカラー９４は後退主シャフトギ
ア９６を主シャフト２６にクラッチ係止させるようにな
っている。

主シャフトギア８２，８４．８６および８８は主シャフ
トギア囲していると共に、対向する対をなすカウンタシ
ャフトギア７２，７４．７６および７８に、定常的にか
み合い係合し、かつそれに支持されており、その取付は
装置およびそれからの利点は米国特許第４１０５，３９
５号および同第３，３３５，６１６号明細畜に詳細に示
されている。

後退主シャフトギア９６は通常の中間遊転ギア（図示し
ない）により、カウンタギア８０に定常的にかみ合い係
合している。最前部カウンタシャフトギア７０は入力ギ
ア２４に定常的にかみ合っていると共に、それにより駆
動されて。

入力ギアが回転駆動される時にはカウンタシャフト５８
全回転させるようになっている。主シャフトギア８２，
８４，８６．８８および９６、カウンタシャフトギア７
０，７２，７４，７６．７８および８０、および図示し
ない遊転ギアはすべて、入力ギア２４に定常的にかみ合
うと共に、それにより駆動されており、したがって組合
せにより変速装置１２の入力ギア装置を形成している。

入力ギア２４および主シャフトギア８２．８４　。

８６．８８および９６は、それぞれジョークラッチ歯２
４Ａ、８２Ａ、８４Ａ、８６Ａ、８８Ａ　および９６Ａ
　　’に保持していて、それと共に回転するようになっ
ており、その歯またはジョークランチ部材は、入力ギア
装置と組合わされて、入力シャフト２２により駆動され
る変速装置要素を構成している。

クラッチカラー９０はかみ合いジコークラッチ歯２４Ｂ
および８２Ｂｔ−保持しており、これらの歯はそれぞれ
クラッチ歯２４Ａおよび８２Ａと係合自在で、それぞれ
かみ合いジョークラッチ２４Ｃおよび８２Ｃｉ画定して
いる。クラッチカラー９２はかみ合いジョークラッチｍ
８４Ｂおよび８６Ｂを保持しておシ、これらの歯はそれ
ぞれジョークラッチ歯８４Ａおよび８６Ａと係合自在で
、それぞれかみ合いジョークラッチ８４Ｃおよび８６０
を画定しており、またジョークランチカラー９４はショ
ークラ・ソチ歯８８Ｂおよび９６　Ｈｌ−保持しており
、これらの歯はそれぞれジョークラッチ歯８８Ａおよび
９６にと確実に保合自在であり、それぞれかみ合いジョ
ークラッチ８８Ｃおよび９６Ｃｆ画定している。

従来から仰られているように、各クラッチカラー９０．
９２および９４は主シャフト２６に対して直接または間
接的にスプライン保合されて、それと共に回転すると共
に相対的に軸方向に移動するようにすることが好ましい
。クラッチカラーの他の取付は装置が従来知られており
、この発明の範囲内に包含されるものである。各クラッ
チカラー９０．９２および９４にはそれぞれシフトフォ
ークまたはシフトヨーク９８゜１（１６）および１０２
を受容する装置が設けられており、したがってクラッチ
カラーは第４図に示される位置から、一度に軸方向に移
動される。

シフトパーハウジング装置６６が、主変速装置セクショ
ン１８をシフトするためにクラッチカラーを手動操作す
るために設けられている。

これもシフトバーハウジング装置として知られているシ
フトレール装置は複数の実質的に平行で、軸方向に可動
なシフトレール１（１４），１０６および１０Ｂを備え
ており、これらに対してそれぞれシフトフォーク９８，
１（１６）および１０２が軸方向に固定されている。各
シフトレール１（１４）．１０６および１０８にはそれ
ぞれシフトノツチまたはシフトブロック部材１１０，１
１２および１１４が設けられていて、従来から知られる
ように、通常のシフトレバ−１たとえばシフトレバ−３
０の端部、あるいはシフトシャフトのシフトフィンガー
に係合されるようになっている。

補助変速装置セクション２０は出力シャフト２８を包含
しており、出力シャフト２８は入力シャフト２２および
主シャフト２６と開−であることが好ましく、かつベア
リング１１６および１１８によりハウジング内に回転自
在に支持されている。補助変速装置セクタ１ン２０はさ
らに、ベアリング１２０および１２２によりハウジング
６８内に回転自在に支持された補助セクションカウンタ
シャフト６０を包含している。

主シャフト２６と共に回転するように補助セクション駆
動ギア１２４が固定されている。補助セクションカウン
タシャフト６０は、これと共に回転するように固定され
た補助セクションカウンタシャフトギア１２６，１２８
ｆ：保持している。補助セクションカウンタシャフトギ
ア１２６は補助セクション入力ギア１２４と絶えずかみ
合い、補助セクションカウンタシャフトギア１２８は、
出力シャフト２８を包囲する出力ギア１３０に絶えずに
かみ合っている。通常の個個に同期されるジョークラッ
チ設計上の同期クラッチ構造１４０は、主シャフト２６
および補助駆動ギア１２４を＠接当力シャフト２８へ選
択的にクラッチ係止して、主シャフト２６と出力シャフ
ト２８との間に直置、駆動連結をもたらすか、あるいは
出力ギア１３０を出力シャフト２８にクラッチ係止して
、従来良く知られるように、カウンタシャフト６０を介
して主シャフト２６から出力シャフト２８を減速駆動を
もたらすために利用されるようになっている。

同期されるクラッチ構造体１４０は補助セクションシフ
トフォーク１４２により制御され、このシフトフォーク
１４２は補助セクションシフトボタン５２により制御さ
れる補助セクションピストン１４４により軸方向に移動
されると共ニ、シフトボタン３２は直接駆動レンジのた
めにｒＨＪ位置へ、あるいは主シャフトと出力シャフト
との間に減速駆動結合をもたらすために「Ｌ」位置へ撰
択的に移動される。通常、ピストン１４４は主および出
力シャフト間にギア減速駆動をもたらすためにシフトカ
ラー１４０を最右方位置へ、あるいは主および出力シャ
フト間に直接駆動結合をもたらすためにはシフトカラー
１４０を最左方位置へ確実に位置決めするようになって
いる。

変速装置１２ｉシフトするシフトパターンは第３図に示
されている。後退速度の係合のためには、シフトレール
１０８およびそれに保持されるシフトフォーク１０２が
、第４図に示されるよって右方向に移動される。第１ま
たは第６速度の係合のためには、シフトレール１０８お
よびそれに保持されるシフトフォーク１０２が。

第４図に示されるように左方向に移動される。

第２および第７速度、あるいは第３および第８速度全そ
れぞれ係合するためには、シフトレール１０６およびそ
れに保持されるソフトフォーク１（１６）が、それぞれ
第４図に示されるように右方向または左方向に移動され
る。第４および第９速度、または第５および第１０速度
をそれぞれ係合するためには、シフトレール１（１４）
およびそれに保持されるシフトフォーク９日が、それぞ
れ第４図に示されるように右方向または左方向に移動さ
れる。

各シフトレール１（１４），１０６および１０８には。

それぞれ軸方向に隔置された位置に、一対のセンサ＃Ｉ
斜面構造体１４６および１４８，１５０および１５２　
、１５４および１５６が設けられており、各傾斜ｔｈＴ
または切欠構造体は個々の２位置型センサと協働し、組
合わされてセンサ（アクチュエータ装＃）５２の一部を
形成して、変速装置がギア保合する時、変速装置が中立
状態にある時、そして運転者が係合しようと望むレシオ
、を表示する入力信号を中央処理ユニット４４へ送るよ
うになっている０各シフトレール１（１４）゜１０６お
よび１０Ｂはそれぞれ結合ノツチ１６２゜１６４および
１６６を包含しており、標準的な結合／中立センサ機構
と協働して、一度に中立位置からシフトレールが１シフ
トされて移動すること全防止し、主セクションを中立状
態にする信号？与えるようになっている。後述する結合
／中立センサ機構は、選択された主セクションギア比の
かみ合いクラッチの部材に同期回転が達成されるまで、
すべてのシフトレールの移動を防止または抑制するため
にも用いられる。

操作にあたり、ギア変換を達成するには運転者はマスタ
ークラッチ１６全離脱し、現任係合中のギア比に関連す
る７フトレールをその中立位置へ移＠ｊ〜て、現在係合
中のギア比を離脱させる。好１しくは、その時点で、す
べてのシフトレールは後述するように、結合機構および
結合ノツチ１６２　、１６４および１６６に作用する抑
制機構により、主セクション１８における任意のギア比
に係合させるため軸方向の移動が抑制されている０運転
者はジョークラッチ装置に連結する７フトレールを移動
して所望のギヤ比を得ようとする。Ｏのシフトレールの
軸方向への移動はショークラ−ｌ子装置を軸方向に係合
させるのではなくて、センサの一つが傾斜面１４６〜１
５６の一つによって置き換えられることにより行われる
。したがって望ましいギヤ比に係合させるための信号が
中央処理ユニット４４へ送られ、中央処理ユニット４４
はセンサ４８および５０からの入力信号により、所望ギ
ヤ比に関連するジョークラッチのジョークラッチ部材が
同期されているかどうかを決定し、かつ動力同期装置１
０に対して、前述ジョークラッチ部材の同期を達成し維
持させるように作動させる。

それから制御装置４４はシフトレールの閉塞または抑制
機構を解除し、ジョークラッチ部材が前述の同期回転を
達成するとシフトレールが抑制されずに軸方向に移動さ
れる。

前述のように動力同期装置１０ば、駆動エンジン１４の
回転速度から独立して出力シャフト２８により駆動され
る遊星速度増加ギアセットを包含しており、このギアセ
ットにより、係合されるべきギア比に関連するジョーク
ラッチ部材を同期回転させるため、入力シャフト２２に
より１駆動される変速装置要素の回転速度を加速するよ
うに選択的に作動されるよってなっている。動力同期装
置１Ωが入力シャフト２２により駆動される変速装置要
素全減速する装置を包含してもよい。入力シャフトによ
り駆動される変速装置要素の減速は、好ましくは中央処
理ユニット４４により制御される入力シャフトおよび／
筐たけエンジン制動装置によっても達成される。

動力同期機構１０は、同軸に配［＃１成された主および
補助カウンタシャフト５８および６０を備える複合変速
装置に用いられるような特徴を有している。動力同期装
置！ｔ１０の構造は軸方向および半径方向において比較
的コンパクトで６Ｄ、したがって少しの修正により標準
手動の変速装置に利用することができると共に、この動
力同期装置ｔ１０を後販売の追加アクセサＩＪ−として
供給することもできる。

補助セクションカウンタシャフト６０には、主セクショ
ンカウンタシャフト５８の後端部に設けられた盲穴１７
２に同軸な貫通孔１７０が設けられている。カウンタシ
ャフト５８の後端部に開口する盲穴１７２には内部スプ
ラインが設けられている。太陽ギアシャフト１７４け、
その後端部に太陽ギア１７６が共に回転するように固定
されていると共に、補助カウンタシャフト６０の孔１７
０を通して前方へ、そ１〜で主セクションカウンタシャ
フト５８の盲穴１７２内へ延長しており、かつ外部スプ
ラインが設けられて、盲穴１７２に設けられた内部スプ
ラインに組合せ係合するようになっている。したがって
太陽ギアシャフト１７４および太陽ギア１７６は、主セ
クションカウンタシャフト５８およびそれと共に回転す
る変速装置の全要素、と共に回転するように固定されて
おり、この要素には入力ギア２４およびすべての主シャ
フトギア８２，８４，８６．８８および９６に保持され
るすべてのクラッチ歯２４Ａ、８２Ａ、８４Ａ。

８６Ａ　、　８８Ａおよび９６Ａが包含されている。

遊星キャリア１７８は補助カウンタシャフト６゜と共に
回転するように固定されると共に、絶えず太陽ギア１７
６にかみ合う複数の遊星ギア１８０を保持している。し
たがって、同期されたクラッチ１４０がその最右方また
は最左方位置で係合されると、補助カウンタシャフト６
０と遊星キャリア１７８およびそれに保持された遊星ギ
ア１８０は、出力シャフト２日により駆動される。

リングギア１８２が遊星キャリアを包囲していると共に
、遊星ギア１８０と絶えずかみ合っている。リングギア
１８２はリングギアキャリアに固定あるいは一体化され
ておυ、このキャリアはハウジング６８、遊星キャリア
１７８および太陽ギアシャフト１７４に対して回転自在
に支持されている。リングギアキャリア１８４およびり
／グギア１８２は、バンドブレーキ１８６によりハウジ
ングに選択的に摩擦係止されるようになっており、前記
バンドブレーキ１８６は、通常の設計形態におけるバン
ドブレーキ作動装置１８８により、リングギアキャリア
１８４に摩擦係合するように選択的に作動する。太陽ギ
アシャフト１７４がそれと共に回転する複数の摩擦要素
１９０を保持することが好ましく、この摩擦要素はハウ
ジング６８に回転自在に固定された摩擦要素１９２に選
択的に摩擦係合されて、太陽ギアシャフト１７４ｉハウ
ジング１６８に摩擦的に係止して、入力シャフトにより
駆動される変速装置要素を選択的に減速するようになっ
ている。

中央処理ユニット４４が、所望の主セクションかみ合い
クラッチの同期にあたり、入力シャフトにより駆動され
るクラッチ要素（２４Ａ。

８２Ａ、８４Ａ、８６Ａ、８８Ａ）の一つの加速が必要
であることを検出した場合、通常はダウンシフト中に、
バンドブレーキ作動装置１８８がセンナ（アクチュエー
タ）５４への指令信号により作動され、バンドブレーキ
１８６がリングギア１８２を変速装置ハウジング６８へ
摩擦的に連結するようになっている。こうして、リング
ギア１８２が係止されると、出力シャフト２８により駆
動される遊星キャリア１７８および遊星ギア１８０は、
太陽ギア１７６、太陽ギアシャフト１７４および主セク
ションカウンタシャフト５８を、出力シャフト２８の速
度に対して増大した速度で駆動するようになっている。

例として、主セクション状態２４，７０．７８および８
８がそれぞれ２８歯、４０歯、２４歯および４６歯の歯
ｉｋ有するものとする。また。

リングギア１８２が歯数７０で、遊星ギア１８０が歯数
１４とし、太陽ギア１７６は歯数上４２とする。さらに
、補助セクションギア１２４゜１２６、ｔ２８および１
３０がそれぞれ４２Ｌ！！ｌ。

５１歯、１５園および４２歯の歯数を有するもの、とす
る。

人力シャフト２２および主シャフト２６の速度間に最大
差を必要とする主セクション状態は、最高比（すなわち
最低速度）ギア８８の保合である。クラッチ８８Ｃを実
質的に同期させるのに、すなわちギア８８に固定されて
いるクラッチ部材８８Ａを、主シャフト２６に回転自在
に固定されているクラッチ部材８８Ｂとほぼ同一の速［
ｙで回転させるのに必要な、主シャフト速度に対する入
力シャフトの比は、２．７４　：　１（すなわち、（４
０／２８）Ｘ（４６／２４））　　である。

実際に１重負荷の機械式変速装置１２に用いられるタイ
プのジョークラッチについては、かみ合いクラッチの部
材が両者間に１５０１（、、Ｐ、Ｍ。

を越えない相違速度を有する場合は、かみ合いクラッチ
は実質的に同期されたものと考えられる０ これを達成するためには、カウンタシャフト５８は主シ
ャフト２６に対して１．９２　：　１　　）比で回転さ
れなければならない。もちろん、太陽ギア１７６および
太陽ギアシャフト１７４は図示の実施例においては、カ
ウンタシャフト５８に回転自在に固定されている。

第６ギア金係合するにあたυ、クラッチ１４０が出力シ
ャフト２８を主シャフト２６に連結するため（低レンジ
）に左方位置にある時、主シャフト２６および出力シャ
フト２８の回転速度は等しく、かつ補助カウンタシャフ
ト６ｏと遊星キャリア１７８とは、出力シャフトに対し
て１：１．２１（すなわち、５１／４２）の比で回転す
る。したがって、動力同期装置１０の可能なせ犬比（す
なわち、遊星キャリア１７８に対する太陽ギアシャフト
の回転速度比）は、２．６３．１（すなｈ′ち１．２１
Ｘ１．９２）に等しいか、それより大きくなければなら
ない。

第１ギア金係合するにあたり、クラッチ１４０がギア１
３０を出力シャフト２８に連結するため（低レンジ）に
右方位置にある時、同一の可能動力同期比（２，３３：
　１　）が必要になる。低レンジにおいて、主シャフト
２６は出力シャフト２８に対して五４：１（すなわち、
（４２／１５）Ｘ（５１／４２））で回転する。したが
って、主セクションカウンタシャフト５８は出力シャフ
ト２８に対して、６．５４　：　１　（五４　Ｘ　１．
９２　）の比で回転しなければならない。補助カウンタ
シャフト６０および遊星キャリア１７８は出力シャフト
２８に対して、２．８：ｊ（すなわち４２／１５）の比
で４駆動される。したがって、２．５３：１（すなわち
、６．５３／２．８）の動力同期比が必要になる。

遊星駆動システムについて、軸心２０８の回りの回転速
度は下式により計算される。

ＮｃＸ　（Ｔ１＋Ｔ　ｓ　）＝（Ｎ　ｓ　ｘＴｓ）　＋
　（Ｎ　ＦＬＸＴａ　）ここで、 Ｎｃ　：プラネットキャリアの速度、 ＮＲ：リングギアの速度。

Ｎ８：太陽ギアの速度、 ｒ１＋Ｒ，リングギアの歯数、 Ｔｓ：太陽ギア上の歯数 この例において、Ｎｃに対するＮｓの最大比（すなわち
、動力同期比）は、リングギア１８２が係止（すなわ’
）：ＮＲ”Ｕ）の時に生じる。

ＮＣ（ＴＲ＋ＴＳ）＝Ｎ８Ｔ。

Ｎｓ／Ｎｃ＝　　（Ｔａ＋Ｔｓ　）／ＴｓＮｓ／Ｎｃ”
　（７０＋４２）／４２ Ｎｓ／Ｎｃ＝　２．６７ クラッチ８８Ｃの正確な同期回転を達成するためには、
Ｎｓ／Ｎｃは２．３５に等しくなければならない。もし
、リングギアが、中央処理ユニット４４によるブレーキ
バンド作動装置１８８の調整により、回転またはスリッ
プさせられるならば、Ｎ　／Ｎは’１．５５に等しくな
る○Ｎｃ　（ＴＲ＋Ｔ１１　）＝ＮｓＴａ＋ＮａＴｎ１
１２　Ｎ、：　４２Ｎ、　＋７　ＯＮＢもし、　Ｎｓ：
＝２．３３　Ｎｃ　　ならばＮＲ＝１２ＯＮｃ したがって、この例においては、リングギア１８３は遊
星キャリア１７８の回転速度の２０易の速度で回転させ
られる。

別の例において、変速装置１２が高レンジ（クラッチ１
４０が左方位置）において、かつ１．８３：１　　の主
セクション比において作動されており、かつ１８（１６
）　ＲｏＰ、Ｍ、の初期入力シャフト速度から２．４５
：１の主セクション比へのダウンシフトが選択されたも
のとする。同期をもたらすのに必要な入力シャフト速度
は。

２４５０凡、Ｐ、Ｎ、である。典型的には、重負荷ディ
ーゼルエンジンは２１ｏｏＲ，Ｐ、Ｍ、に調整されてい
るから、エンジン速度の操作では同期を達成できない。

入力シャフト速度は、動力同期装［１０のリングギア１
８２を停止まで低速化することにより、３１（１６）　
Ｒ，Ｐ、Ｍ、の高速で容易に駆動され得る。この特別の
シャフトに対してはもちろん、バンドブレーキ１８６は
、リングギア１８２を１１５７　ｋＬ、　ＰｏＭ、の速
度でスリップして主セクションの同期をもたらすように
ｖＩ４整されている。

この発明の別の実施態様で複合機械式変速装置２０２と
共に用いられる動力同期装置２（１６）が第５図に概略
的に示されていると共に、第６および７図に構造上の細
部が示されている。動力同期装置２（１６）は、複合変
速装置２０２と共に用いられること’に％徴としている
点を除いて。

前述の動力同期装置１１１０と類似のものであり、また
前記複合変速装＃　２０２は、補助セクノヨ／カウンタ
シャフト２（１４）が主セクションカウンタシャフト５
８と同軸に配置構成されていない点を除いて、前述の変
速装［１２と類似のものである。動力同期装置２（１６
）および複合ギア変換変速装置２０２において、それぞ
れ前述の動力同期装置１０およびギア変換変速装置１２
の要素と同一または実質的に同一の要素は、類似の引用
数字が付されている。

複合ギア変換機械式変速装置において、主セクションカ
ウンタシャフト５８が補助セクションカウンタシャフト
２（１４）と同軸に配置構成されていないものは従来か
ら良く知られると共に米国特許第五２８へ６１３号、同
第４７９９．　ＯＯ２号および同第４．４９２．１９６
号明細書に示されており、その開示内容はここに参考の
ために包含すしている。例えば、第５Ａ図において、２
０６は入力シャフト２２、主セクション２６および出力
シャフト２８の回転軸心を示すのに対して、２０８は主
セクションカウンタシャフト５Ｂの回転軸心を示し、さ
らに２１０は補助セクションカウンタシャフト２（１４
）の回転軸心を示している。詳細は後述するように、２
０８は動力同期装置２（１６）の太１場ギア、遊星キャ
リアおよびリングギアの回転軸心をも示している。

第５および５Ａ図において、補助セクションカウンタシ
ャフト２（１４）はベアリング１２０および１２２によ
り、ハウジング６８内に回転自在に支持されていると共
に、補助セクションカウンタシャフトギア１２６および
１２８を共に回転するように保持しており、この補助セ
クションカウンタシャフトギアは、補助セクション駆動
ギア１２４および出力ギア１３０にかみ合い係合してい
る。補助セクション駆動ギア１２４および出力ギア１６
０は、前述の従来から良く知られている通常の同期ジョ
ークラッチ装置１４０により、出力シャフト２８に対し
て選択的にクラッチ係合されるようになっている。

前述のギア変換変速装置におけるのと同様に、主セクシ
ョンカウンタシャフト５８の一つにはその後端部に盲穴
１７２が設けられており、この盲穴１７２には内部スプ
ラインが設けられて、太陽ギアシャフト２１２の前端部
に設けられた外部スプラインに駆動係合するようになっ
ている。

したがって、太陽ギアシャフト２１２が主セクションカ
ウンタシャフト５８の盲穴１７２内に、スプライン全保
合して受容されると、シャフト５８および２１２は軸心
２０８の回りに結合回転するように結合される。太陽ギ
アシャフト２１２には、太陽ギア１７６が一体形成され
ており、この太陽ギア１７６は遊星キャリア１７８に保
持された複数の遊星ギア１８０と絶えずかみ合い係合し
ている。遊星キャリア１７８は当該液＃Ｖこおいて艮〈
知られるように、遊星ギアンヤフト２２２およびニード
ルベアリンク２２４により遊星ギγを保持している。遊
星キャリア１７８は遊星キャリアスリーブ２２６と共に
回転するように固定されており、このスリーブはベアリ
ング２２８によりハウジング６８内に回転自在に支持さ
れていると共に、複数のニードルベアリング２６０によ
り太陽ギアシャフト２１２を包囲し、かつ回転自在に支
持している。遊星キャリア駆動ギア２３２は、たとえば
スリーブ２２６上の外部スプラインおよびギア２３２上
の内部スプラインからなるスプライン結合２３４におい
て、遊星キャリアスリーブ２２６と共に回転するように
固定されている。遊星キャリア駆動ギア２３２は出力ギ
ア１３ｏとかみ合い係合しており、したがって同期され
たクラッチ機構がそれぞれその完全右方向または左方向
位置にある時、出力シャフト２８によりそれぞれ直接ま
たは間接的に駆動されるようになっている。

リングギア１８２が遊星ギア１８０を包囲すると共に、
それに絶えずかみ合い係合しており、かつ二〜ドルベア
リング２３６により太陽ギアシャフト２１２上に回転自
在に支持されたリングギアキャリア１８４により支持さ
れている。

バンドブレーキ１８６がリングギアキャリア１８４の外
周縁２３８ｆｔ包囲すると共に、選択的に作動されて、
リングギアキャリア１８４の外周縁の回りに半径方向内
方へ締付けられて、リングギアキャリア１８４およびリ
ングギア１８２がバンドブレーキ作動装置１８８により
、ハウジング６８に係止されるようになっている。

簡単に言うと、ブレーキバンド１８６は、ハウジング６
８に固定される第１端部１８６Ａと、第２端部１８６Ｂ
を備えており、第２端部１８６Ｂはハウジング６８に対
して１８８Ｂにおいてビボ７ト止めされたレバー１８８
Ａに固定されていも圧力流体で作動されるピストン１８
８Ｃは、ハウジング６８に画定されたシリンダ１８８Ｄ
に摺動自在かつ密閉状に受容され、レバー１８８への一
端に戻りスプリング１ａａｇ２係合して、レバー１８８
Ａｔ−第７図に示す旋動位置から、レバー１８８ｉ戻し
てバンドブレーキを係合又は離脱状態にする位置へ旋動
させるようになっている。もちろん、当該技術において
別のタイプのバンドブレーキ作動機構が知られており、
それもこの発明の範囲内のものと考えられる。

太陽ギアシャフト２１２はキャリア２４０により、複数
の摩擦要素１９０を保持することが好１しく、この摩擦
要素は−・ウジング６８の後部カバー２１８に保持され
る摩擦要素１９２にはさみ込まれている。流体作動され
るピストン２４２および戻しスプリング２４４は、それ
ぞれ摩擦要素１９０および１９２を選択的かつ摩擦的に
係合および離脱して、太陽シャフト２１２および主セク
ションカウンタシャフト５８をハウジング６８Ｖｃ、選
択的かつ摩擦的に係合させて、同期の達成に必要な場合
に入力シャフトにより駆動されるジョークラッチ部材を
減速するようになっている。

動力同期機１０および２（１６）の作動は同一である。

動力同期機構１０および２（１６）の利点は。

組立体すなわち遊星駆動列とブレーキバンドとの組立体
が、主要変速装置の可能な駆動比数を減少させることな
く、追加装置として主要変速装置に付加できること、ブ
レーキバンド１８６およびブレーキバンド作動装置１８
８との組合せ体は回転装置ではなく、したがってピスト
ンと反動プレートとの間に回転シールまたはベアリング
装置を必要とする欠点を有していないこと、ブレーキバ
ンド作動装置１８８が非対称装置であって、主要変速装
置の長さに実質的に付加することなく、主要変速装置に
とって最も便利な回転位置に指向配置させられること、
ブレーキバンドを自己付勢型に形成できること等であシ
、かつリングギアに対して可能な最大径で作動すること
により、発生されるトルクとエネルギーの吸収に可能な
摩擦面を最大にできる利点を有している。さらに、動力
同期装置１０または２（１６）は、アップシフトブレー
キ、すなわち摩擦要素１９０および１９２がリングギア
ーリングギアキャリア内へきちんと収容されている構成
ヲ有しており、そこでは入力シャフトブレーキ、エンジ
ンブレーキおよび類似物のヨウな追加装置をも制御する
ためにマイクロプロセッサを必要としないで、マイクロ
プロセッサにより化１ｊ御されるアップシフトおよびダ
ウンシフトの両方について、追加フィクロプロセッサに
より制御される動力同期装置に対する潜在能力がもたら
されている。

主変速装置セクション１８のシフトを制御するために用
いられる、ソフトパー７・ウジング装置３６および選択
センサ（シフトレール抑制装置作動装置）５２の構造が
、第８．９および１０図に詳細に示されている。シフト
バーハウジング装置３６は、変速装置ハウジング６８に
取付けることができるシフトパーツ・ウジング２５０は
上部開口２５２を包含しており、そこに通常のシフトレ
バ−タワー装置あるいは遠隔制御されるシフト装置が取
付けられて、そこに設けられたシフトノツチ１１０，１
ｔ２および１１４に。

それぞれシフトレール１（１４），１０６および１０８
を係合することにより手動操作されるようになっている
。シフトレール１（１４），１０６および１０８のいず
れか１つを選択的に軸方向に移動するために、別のタイ
プのシフトレバ−および／またはシフトシャフトと協働
する、別の形態のノツチおよび／またはシフトプローｌ
り構造を利用することも可能である。中央処理ユニット
４４もシフトレールハウジング２５０に自限取付けるこ
とができる。

各シフトレール１（１４），１０６および１０８にそれ
ぞれ連結ノツチ１６２，１６４および１６６が設けられ
ており、標準的中立連結／中立検出装置２５４と協働す
るようになっている。

連結／中立検出装置２５４と組合せて連結ノツチ１６２
　、１６４および１６６に用いることは従来から良く知
られていると共に、２つの重要な機能を提供している。

すなわち、シフトレールが中立位置から一度に軸方向に
移動することを防止し、かつ主セクションシフトレール
のすべてが中立位置にあるという信号を発信することで
あり、この信号は補助セクションのシフトを制御するの
に利用されるようになっている。

種々の構造を有する連結および／または中立検出機構は
通常、軸方向に可動なシャフト、プランジャーおよび類
似物を、シフトレールの軸心に対して総体的に横方向に
指向配置された状態で備えているものが従来から良く知
られているが、その例は米国特許第４．４４５．５９５
号、同第４．４０６．５５６号、同第４．４４０，０３
７号、同第４．１２０．２１２号、同第４３８７．５０
１号、同第４．２７３，（１６）４号および同第４．２
９６，６４２号明細書に示されており、その開示内容は
ここに参考のために包含されている。

簡単に言って、変速装（ｔ１２の連結／中立検出機能に
対して、ハウジング２５０には、シフトレール１（１４
），１０６および１０８の軸心に対して総体的に横方向
に延びる連結孔２５６が設けられている。各連結ノツチ
１６２　、１６４および１６６ば、それに連結するシフ
トレール１（１４）゜１０６および１０８がそれぞれ中
立または軸方向に移動されない位置にある時、孔２５６
と同軸に整合するようになっている。一対の連結プラン
ジャー２５８および２６０が連結ノツチまたは溝の傾斜
面と協働して、一度に一つのシフトレールのみをその中
立位置から軸方向に移動できるようになっている。中立
検出ピストンまたはプランジャー２６２は連結ノツチお
よび連結プランジャーと協働すると共に、シフトレール
の任意の一つがその中立位置から軸方向に移動される時
には、軸方向外方へ移動されるようになっている。中立
検出プランジャー２６２が軸方向内方へ付勢されると共
に、２位置センサのプランジャー２６４と協働して、主
変速装置セクンヨン１８がその中立位置にあるか、また
はないかを表示する信号を発するようにすることが好ブ
しい。各ソフトレールには複数の係止ノ・Ｉチ２６６．
２６Ｂ　、２７０を設けて、スプリング付勢されている
係止装ｆ２７２と協働させて。

シフトレールをその選択ギア位！または中立位＋ｔ１．
に維持させることができる。シフトレール／１ウジ／グ
装置３６に、知られているように一つまたはそれ以上の
プリーザ（空気抜き）２７４を設けることができる○ シフトレールハウジング装置３６の前述の構造上の特徴
は良く仰られていると共に、手動非同期型ＴＶ会合機械
ギア変換変速装置のための標準的溝底要素である０半自
動変速装置を提供するためには、標準的な構造に対して
、各シフトレールについて一対の２位置センサ２７８お
よび２８０，２８２および２８４，２８６および２９０
が竹刀口されている。センサ２７Ｂ、２８０，２８２゜
２８４．２８６および２９０はそれぞれ、シフトレール
１（１４），１０６および１０８上に設けられたセンサ
ノツチまたは斜面構造体１４６，１４８゜１５０　、　
ｊ　５２　、１５４および１５６と協働するようになっ
ている。各２位置センサは実質的に同一形態で関連する
センサ斜面構造体と協働するようだなっており、かつそ
の組合せの一つのみを詳細に説明することにする。

各センサには、内方へ延長すると共に軸方向に可動なプ
ランジャー２９２が設けられておυ、このプランジャー
２９２はそれに関連するセンサ斜面構造体に向けて内方
へ延長している。各センサプランジャーにはテーパチッ
プ２９４が設けられて、斜面構造体に設けられた実質的
に補完する酊２９６　．２９８と協働するようになって
いる。シフトレールが軸方向に移動していないレールの
中立位置あるいは中心位置と、軸方向の一方に十分移動
させたレールの位置との間における軸上の位置にあると
きはいつでも、斜面２９６，２９８はここで関連するセ
ンサのプランジャ２９２のチーノブ２９４に係合し、か
つこのチップ２９４全外方へ移動させる。そこで一方の
かみ合いクラッチが完全に係合されることに７ｋ　、６
゜したがって、シフトレールおよびシフトフォーク、お
よびそれに保持されたジョークラッチ部材が、中立位置
から特定ギアの係合方向へ、あるいは特定ギアの完全係
合位置から中立位置へ欄方向移動することにより、関連
する２位置センサから信号が発信される。シフトレール
が中立位置、または関連するかみ合いクラッチの一方の
保合に対応する完全に軸方向に移動された位置にある時
、センナはそのプランジャ一部材の外方移動を表示する
信号を発信することはない。

一例として第８図を参照すると、シフトレール１（１４
）はシフトフォーク９８を共に軸方向に移動するように
保持していると共に、（９）示される位置から左方へ軸
方向に移動されて、かみ合いクラッチ２ＪＣｉ係合させ
るか、右方へ移動されてかみ合いクラッチ８２Ｃｔｌ−
係合させるようになっている。２位置センサ２７８はク
ラッチ２４Ｃに関連し、かつ２位置センサ２８０はクラ
ッチ８２Ｃに関連している。

２位置センサが、そのプランジャーが外方へ移動された
時のみ信号を発信するものと仮定して、その機能を以下
に説明する。第８図を参照すると、図示の位置において
シフトレール１（１４）は軸方向に移動されない、ある
いは中立位置にあり、センサ２７８および２８０のプラ
ンジャーは移動されず、したがって信号を発信しない。

センサ２７８および２８０からの信号が存在しないこと
は、１ＩＩＩｌｌ＠装置４４に対して、シフトレール１
（１４）に関して変速装置が中立位置にあること、ある
いは一方のクラッチ２４Ｃ−または８２Ｃが完全係合状
態にあることを表示している。シフトレール１（１４）
が左方向に移動されると、プランジャー２９２は外方へ
移動されてセンナ２７８により信号が発信されるが、セ
ンサ２８０はそのプランジャーが外方へ移動されないか
ら信号を発信することはない。センサ２７８からの信号
は制御論理装置に対して、２つの出来事のうちの一方が
発生していること、すなわち変速装置が中立からかみ合
いクラ・ソチ２４Ｃを係合させる位置へ移動されたか、
または変速装置がクラッチ２４Ｃの完全係合位置から中
立位置へ移動されたか、を表示している。したがって、
軸方向に移動される対の２位置センサおよび協働センサ
斜面を用いることにより、特定のかみ合いクラッチの保
合または離脱が車両運転者により意図されたことを表示
する信号が制御論理装置へ送られる。もちろん、単一ク
ラッチのみを制御するシフトレールについては、単一の
センサ／斜面組合せ体のみが必要となる。

こうしてセ／すと関連斜面とを組合せることにより、運
道者が手動係合または離脱させるべく選択した特定の主
セクションギアを検出する装置を提供できる。

特定の２位置センサからの信号が存在しないことは、セ
ンサからの第１信号は、センサがその第１位置にあるこ
とを表示するものとみなされ、又、そのセンサからの信
号の圧力は、センサが第２位置にあることを表示する第
２信号とみなされる。

特定クラッチの係合捷たは離脱が意図されていることを
検出することにより、中央処理ユニット４４は２つの作
動、すなわち包含されるかみ合いクラッチのジョークラ
ッチ部材の同期と。

前記同期の達成および／または保持が検出されるまでシ
フトレールの軸方向移動を抑制すること、全指令する。

もちろん、完全係合されたかみ合いクラッチ位置から中
立位置へ移動する場合は、同期は既に達成されており、
したがって抑制機構はあるとしても、はんの瞬間的に適
用されることになる。かみ合いクラ−フチの一つが完全
に係合されていること、あるいは変速装置が中立位置に
あること、を表示するあらゆ乙信号が存在しない場合に
も、抑制機構が作動される。

ソフトレールの軸方向移動金遺沢的；・′（抑制する構
造は比較的簡単であり１通常の中立連結／中立検出装置
２５４と協働すると共に、中央処理ユニーｙト４４によ
り制御されることが好ましい。抑制構造体は作動された
時、シフトレールに軸方向の十分な自由遊びを与えるこ
とができ、それにより特定のギアに関連するセンサ斜面
の而２９６または２９８が、選択された特定ギアに関連
するセンサプランジャー２９２ｆ：外方へ移動させるＣ
とができるが１選択された前に係合されているギアを係
合させるのに十分な軸方向移動を弾性的に抑制するよう
になっている。

通常の標準的変速装置に付加されることが必要なシフト
レール抑制構造体３（１４）は、軸方向に可動のロッド
部材３０６を包含しており、このロッド部材６０６は、
中立表示ピストン２６２に設けられた補完テーパ面３１
０と協働するテーバチップ３０８を備えていると共に、
その一つの軸方向位置においては、表示ピストン２６２
を内方へ弾性的に付勢して、シフトレール１（１４）゜
１０６および１０８のすべてが少なくとも軸方向中央位
置から軸方向に移動された位置へ軸方向に移動すること
を抑制するようになっている。

第９図に示される位置から上方の別の軸方向位置におい
て、抑制口・ソド３０６は、連結および中立検出装置２
５４の通常の作動を妨害することはない。抑制ロッド３
０６は、ンレノイドにより制御されるパルプ３０Ｂおよ
び抑制装置作動ピストン３１１により、その第１位［を
とるように弾性的に強制されている。もちろん、ルノイ
ドにより制御されるパルプ５０８は、中央処理ユニット
４４により制御される。部材５１０および３０８の協働
斜面角度、および３０６上の斜面と協働する作動ピスト
ン３１１上の斜面角度は、ンレノイドバルブ５０８によ
り制御されるピストン部分３１２の流体圧力と組合され
て、所定角度に選択されることにより、ロッド３０６が
レバー５０により、その第２位置へ強制すれるので、シ
フトレールの移動２抑１ｉ１」するように作用するがこ
の移動を禁止することはない。そして、運転者に対して
、同期状態にない場合および／またはンステムの不首尾
の場合にも、シフトを完了する能力を提供して、リンプ
ホーＡ　（ｌｉｍｐ−ｈｏｍｅ　）　　または道路退避
（ｐｕｌｌ−ｏｆｆ−ｔｈｅ−ｒｏＣＬｄ　）能力を与
えるようになっている。

プランジャーまたはロッド３０６は、ンレノイドバルブ
３０８の作動により直接流体によって作動されるが１図
示の構造物は抑制’Ｄ　Ｍ　ｓ　（１４）のサービスお
よび保守を容易にするために好ましい。また、抑制機構
は連結プランジャー２５８または２６０に直接作用する
ようにできる。

谷シフトレールに対して一対の隔置されたセンサと、協
働する対の斜面構造体を利用することにより、比較的簡
単な２位置（オン・オフ）センサの利用が可能になる。

もちろんこれより複雑なセンサおよびセンサ斜面構造体
を利用することにより、レール当り単一のセンサを利用
することができる。

センサ（アクチュエータ）５２は、中立から特定ギアの
保合への移動、または前記特定ギアの係合から中立への
移動を包含する、シフトレールの軸方向移動を、運転者
が開始することを表示する信号を中央処理ユニット４４
へ発信するようになっている。もちろん、所定時間に一
つを越える選択センサからの信号受信は、エラー信号で
ある。

中央処理ユニット４４には、主変速装置セクション１８
が中立またはギア比の一つに完全係合している状態にあ
ることを表示する。あらゆる１３号の不存在時に、抑１
１機構３（１４）が作動されて、シフトレールが現在の
位置から移動することを抑制するようにした論理装置が
゛設けられている。ギア係会時あるいは中立時に、中立
連結および／または抑制機構が、シフトレールの移ｍを
防止または抑制するが、センサの作動（すなわち、外方
移動）を生じさせるのに十分なシフトレールの移動は禁
止または抑制しないことは明らかである。一つのセンサ
から、特定ギアの係合または離脱が開始されたことを表
示する信号を受信することにより、そのギア比に関連す
るジ田−クランチ部材の速度が計算されて、その間に同
期回転が達成されたがどうがが決定される。このような
同期回転が検出される間、抑制機構は、そのセンサから
の、前記ギア比が完全光合されたか、あるいは変速装置
が中立位置にあるＣとを表示する信号が停止するまで、
罪作＃Ｊ状態にある。もし同期回転が検出されなければ
、中央処理ユニット４４が動力同期装置ｔ１０（および
／または入力シャフトまたは入カブレーキ装ｖｔ）を作
動して、同期回転を達ｆＪＸ、′ｉＪ・つ維持させるよ
うにし、それから抑制機構が非作動状態にされる。

明らかなように図示の実施例においては、主セクション
１８が選択可能なレシオギアの任意の一つに完全係合し
ている時に、抑制または閉塞装置全作動することは、係
合されているレシオギアの離脱を抑制するものではない
。しかし、２位置センサからのすべての信号が存在しな
い場合に閉塞装置が作動されるようにした論理装置を利
用することにより、非移動位置から中間位置へ、そして
係合する代りに非移動位置へ戻ることにより、論理性能
にエラーをもたらす潜在力は除去される。

この発明の種々の構成要素は、本発明の範囲内で他の置
換および／または再配置できる。

（発明の効果） 以上説明したことから明らかなように、本発明は遊星ギ
アを用いてハイコンパクトな構成でなる動力同期装置を
その操作装置により駆動エンジンの回転速度に関係なく
アップシフトおよびダウンシフトを容易に行なえるよう
にしたので、エンジンルームの配置を自由に選択でき。

かつ、車両の走行性能を維持するとともに、走行時のシ
フト切換を簡易化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明に係る実施例の動力同期機構を利用す
る半自動機械式の変速装置の概略図、第２図は第１図の
半自動複合機械式の変速装置を手動シフトするのに用い
られる、シフトレバ−のノブまたはハンドルの頂面図、 第３図は第１図の半自動機械式複合変速装置のシフトパ
ターンの概略図。 第４図は主および補助セクションカウンタシャフトが同
軸に配置構成されている複合機械式変速装置と共に利用
される。この発明の動力同期機構の一実施例の概略図、 第５図は王および補助セクションカウンタシャフトが同
軸に配置を構成されていないタイプの複合機械式変速装
置と共に利用される、この角面部分。ＩＩＩ立而図面茅
−口１（１４）Ａかｔｌｔ呆ｑＪｐ封Ｃ２第７図は第６
八図の７−７線に沿う断面正面図、第８図は第１図に示
される半自動変速装置のシフトバーハウジング装置の断
面部分側立直図、第９図は第８図の９−９？ＩＭに沿う
頂面図。 第１０図は第９図の１Ｏ−１０ｉに沿う断面正面図であ
る。 １０・・・動力同期装置、１２・・・変速装置、１４・
・・エンジン、１６・・・非強制継手、２２　・入力シ
ャフト、２６・・・第１変速装置要素、２８・・・出力
シャフト、５８・・・第２変速装置要素、　　６０，１
２６゜１２８．１４０・・・出力シャフト、６８・・・
ハウジング。 ８４・・・ギアレシオ、８４Ａ・・・第２ジョークラッ
チ部材、８４Ｂ・・−第１ジョークラッチ部材、１７４
・・・太陽ギアシャフト、１７６・・・太陽ギア、１７
８・・・遊星キャリア、　１８０・・・遊星ギア、１８
２・・・リングギア、１８６．１１３８・・・同期装置
操作装置４１出ｄ人　　イートン　コーポレーシコンＦ
ＩＧ、　　６Ａ ＦＩＧ、７ ｃｓＮｌｌｌｌ ３．補正する者 事ｆ１との関係　特許出願人 名称　　イートン　コーポレーション （ほか　　ｌ　名） ５、補正命令の１」付

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. （１）変速装置ハウジング（６８）、該ハウジングに回
   転自在に支持されると共に、非かみ合い継手（１６）を
   介してエンジン（１４）により駆動される入力シャフト
   （２２）、前記ハウジングに回転自在に支持される出力
   シャフト（２８）、およびかみ合い非同期ジョークラッ
   チ装置により第１変速装置要素（２６）に対して一度に
   一つ選択的に係合されて、前記入力および出力シャフト
   間に複数の選択自在な駆動比をもたらす複数の選択自在
   なレシオギアを備えると共に、 前記各ジョークラッチ装置が、前記第１変速装置要素に
   回転可能に連結される第１ジョークラッチ部材（８４Ｂ
   ）と、第２変速装置要素（５８）に回転可能に連結され
   る第２ジョークラッチ部材（８４Ａ）とからなり、前記
   各レシオギア（８４）が前記第２ジョークラッチ部材の
   １つに回転可能に固定されており、前記エンジンの回転
   速度から独立して、前記第２変速装置要素およびそれに
   回転可能に連結した前記第２ジョークラッチ部材の回転
   速度を選択的に変更させ、機械式ギア変換変速装置（１
   ２）とともに使用して選択的な作動を得る構成の動力同
   期装置（１０）において、前記ハウジングに回転自任に
   支持され、かつ前記第２変速装置要素に回転自在に連結
   される太陽ギアシャフト（１７４）と、 該太陽ギアシャフト上に回転するように固定された太陽
   ギア（１７６）と、 前記太陽ギアを包囲し、それと共に絶えずかみ合い係合
   している複数の遊星ギア（１８０）と、前記遊星ギアを
   回転自在に支持すると共に、前記ハウジングおよび前記
   太陽ギアに相対的に回転するように回転自在に支持され
   た遊星キャリア（１７８）と、 前記遊星キャリアを前記出力シャフト（６０、１２６、
   １２８、１４０）に連結して駆動させる手段と、 前記遊星ギアを包囲し、それと共に定常的にかみ合い係
   合し、かつ、通常は前記ハウジング、太陽ギアおよび遊
   星キャリアに相対的に回転するように支持されたリング
   ギア（１８２）と、前記リングギアを前記ハウジングに
   対して選択的に回転自在に連結するための選択的に作動
   される動力同期装置操作装置（１８６、１８８）と、を
   備えていることを特徴とする動力同期装置。
2. （２）前記動力同期装置操作装置が、前記リングギアを
   前記ハウジングに回転自在に連結する摩擦装置を備えて
   いる、特許請求の範囲第１項に記載の動力同期装置。
3. （３）前記リングギアが、総体的に環状の外面（２３８
   ）を画定するリングギアキャリア（１８４）により支持
   されていると共に、前記動力同期操作装置がブレーキバ
   ンド（１８６）を備えており、前記ブレーキバンドが前
   記総体的に環状の外面を包囲していると共に、それに摩
   擦係合するように選択的に半径方向内方へ収縮されるよ
   うにした、特許請求の範囲第２項に前記の動力同期装置
   。
4. （４）前記第１変速装置要素が主シャフトを備え、前記
   第２変速装置要素が、前記入力シャフトにより駆動され
   るカウンタシャフトと、該カウンタシャフトに回転する
   ように固定されていると共に、前記レシオギアに対して
   常にかみ合っている複数のカウンタシャフトギア（７２
   、７４、７６、７８）とからなる、特許請求の範囲第２
   項に記載の動力同期装置。
5. （５）前記太陽ギアシャフトが前記カウンタシャフトに
   対して同軸に配置されている、特許請求の範囲第４項に
   記載の動力同期装置。
6. （６）前記太陽ギアシャフトが、前記カウンタシャフト
   に回転するように固定されている、特許請求の範囲第５
   項に記載の動力同期装置。
7. （７）前記太陽ギアシャフトに外部スプラインが設けら
   れていると共に、前記カウンタシャフトの凹所に設けら
   れた内部スプラインに組合せ係合されるようになってい
   る、特許請求の範囲第６項に記載の動力同期装置。
8. （８）前記機械式ギア変換変速装置（１２）が複合変速
   装置であって、補助変速装置セクション（２０）に直列
   連結された主変速装置セクション（１８）を備えており
   、前記第１変速装置要素が前記主変速装置セクション主
   シャフトを備えると共に、前記第２変速装置要素が前記
   入力シャフトにより駆動される主セクションカウンタシ
   ャフトを備えており、複数の主セクションカウンタシャ
   フトギアが、前記主セクションカウンタシャフトに回転
   するように固定され、前記レシオギアに常にかみ合って
   おり、前記補助変速装置セクションが前記主シャフトに
   より駆動される少なくとも一つの補助セクションカウン
   タシャフトを包含しており、前記太陽ギアシャフトが前
   記主セクションカウンタシャフトに対して駆動的に係合
   するように連結されている、特許請求の範囲第２項に記
   載の動力同期装置。
9. （９）前記太陽ギアシャフトおよび前記主セクションカ
   ウンタシャフトが同軸に配置されている、特許請求の範
   囲第８項に記載の動力同期装置。
10. （１０）前記主セクションおよび補助セクションカウン
    タシャフトが同軸に配置されていると共に、前記太陽ギ
    アシャフトが前記補助セクションカウンタシャフトに設
    けられた貫通孔を通して延びている、特許請求の範囲第
    ９項に記載の動力同期装置。
11. （１１）前記遊星キャリアを前記出力シャフトに連結し
    て駆動する前記手段が、前記キャリアを前記出力シャフ
    トに常に連結状態を維持するようになっている、特許請
    求の範囲第９項に記載の動力同期装置。
12. （１２）前記遊星キャリアを前記出力シャフトに連結し
    て駆動する前記手段が、前記遊星キャリアとともに回転
    するように固定された遊星キャリアギアと、前記出力シ
    ャフトとともに回転するように固定され、出力シャフト
    ギアと常にかみ合っている、特許請求の範囲第１２項に
    記載の動力同期装置。
13. （１３）前記第１ジョークラッチ部材が前記主シャフト
    にスプライン係合されてそれと共に回転運動するカラー
    からなり、このカラーに相対的に選択的軸方向移動を与
    えるようになっている、特許請求の範囲第４項に記載の
    動力同期装置。
14. （１４）前記第２ジョークラッチ要素が、前記レシオギ
    アと一体のギア歯を備えている、特許請求の範囲第１３
    項に記載の動力同期装置。
15. （１５）前記動力同期装置操作装置がさらに、前記太陽
    ギアを前記ハウジング（１９０、１９２）に選択的かつ
    回転自在に摩擦係合させる手段を備えている、特許請求
    の範囲第４または８項に記載の動力同期装置。
16. （１６）前記太陽ギアを前記ハウジングに摩擦係合する
    前記手段が、前記ハウジングに回転するように固定され
    た複数の第１摩擦ディスクと、前記太陽ギアシャフトに
    回転するように固定されると共に、前記第１摩擦ディス
    クに差込まれた複数の第２摩擦ディスクとを備えており
    、前記第１および第２摩擦ディスクが、前記リングギア
    により画定された円周空間内に受容されている、特許請
    求の範囲第１５項に記載の動力同期装置。
17. （１７）前記リングギアが、総体的に環状の外面を画定
    するリングギアに支持されており、前記操作装置がブレ
    ーキバンドを備えており、前記ブレーキバンドが前記総
    体的に環状の外面を包囲すると共に、それに摩擦係合す
    るように選択的に半径方向内方へ収縮可能に構成した、
    特許請求の範囲第４、５、８、１０、１２および１６項
    のいずれかに記載の動力同期装置。
18. （１８）（Ｎｓ／Ｎｃ）×（Ｎｃ／Ｎ＿０）×（Ｎ＿２
    ／Ｎｓ）が（Ｎ＿２／Ｎ＿１）×（Ｎ＿１／Ｎ＿０）に
    等しいか、それより大きくなるようにした、特許請求の
    範囲第１、３、４、８および１７項に記載の動力同期装
    置。 ただし、 Ｎｓ／Ｎｃ＝遊星キャリア回転速度に対する太陽ギア回
    転速度比、 Ｎｃ／Ｎ＿０＝出力シャフト回転速度に対する遊星キア
    リア回転速度比、 Ｎ＿２／Ｎｓ＝太陽ギア回転速度に対する第２変速装置
    要素回転速度比、 Ｎ＿２／Ｎ＿１＝任意の前記ジョークラッチ装置に同期
    回転を達成するために必要な、第１変 速装置要素回転速度に対する第２変速 装置要素速度の最大比、そして Ｎ＿１／Ｎ＿０＝出力シャフト回転速度に対する第１変
    速装置要素回転速度比