JPS6313941A - 変速装置の空気圧式アクチユエ−タユニツトの駆動方法 - 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、自動車等に用いられる遠隔操作形の変速装
置において、特に空気圧式のアクチュエータユニットの
駆動方法の改善に関するものである。

（従来の技術） この種のアクチュエータユニットとして、例えば特開昭
６０−２３６５９号公報により公知となったものがある
。その概略の構成が第５図に示され、コントロールユニ
ット３は、指令ユニット１からの指令信号と、位置検出
器ＳＨＡ、Ｎｔ。

ＳＨＢからのフィードバック信号とを受け、電磁操作形
の速度切換弁ＭＶＳと同じ（電磁操作形の方向切換弁Ｍ
ＶＡ、ＭＶＢを制御する。シフトアクチュエータ５は、
シフトシリンダ９内にピストン１１が挿入され、シフト
シリンダ９とピストン１１とにより第１の圧力作動室１
４と第２の圧力作動室１５とが形成されている。ピスト
ン１１にはシフトロッド１０が設けられ、このシフトロ
ッド１０は、シンクロナイザ７６を有する変速機本体の
フォーク部材７７に連結されている。そして、方向切換
弁ＭＶＡ、ＭＶＢのシリンダポートは圧力作動室１４．
１５に接続され、方向切換弁ＭＶＡをオン、ＭＶＢをオ
フとすれば、エアポンプ７１とエアタンク７２とにより
発生した高圧の空気が速度切換弁ＭＶＳ及び方向切換弁
ＭＶＡを介して第１の圧力作動室１４に導かれ、一方、
第２の圧力作動室１５からは方向切換弁ＭＶＢを介して
空、′−気が排出されるので、ピストン１１が左側へ移
動するものである。

第６図において、上記コントロールユニット３による従
来の制御作動例が示されている。この制御作動例は、前
述したピストンを左側へ移動するためのプログラムであ
り、まずステップ１００から処理のための演算を開始し
、ステップ１０１へ進む。このステップ１０１において
は、方向切換弁ＭＶＡ、ＭＶＢをオンとする。これによ
りピストンは中央に移動し、ステップ１０２において、
位置検出器Ｎ１の出力に基づいてピストンが実際にニー
トラル位置まで達したか否かを判定する。

実際にニートラル位置まで達したならば次のステップ１
０３へ進み、このステップ１０３においては、そのまま
ピストンを二−トルラル位置に固定すべく方向切換弁Ｍ
ＶＡ、ＭＶＢをオンのまま例えば５０ｍｓ待機する。そ
して、次のステップ１０４に進むと、速度切換弁ＭＶＳ
をオンとして前述した第１の圧力作動室に絞られた空気
を供給し、次のステップ１０５に進むと、方向切換弁Ｍ
ＶＢをオフとし、前述した第２の圧力作動室の空気を排
出する。これによりピストンが左方向へ移動し、次のス
テップ１０６において、そのピストンが左端まで達した
か否かを前述した位置検出器ＳＨＡからの出力に応じて
判定する。左端まで達したと判定されると、次のステッ
プ１０７で速度切換弁ＭＶＳをオフとし、さらに次のス
テップ１０Ｂで方向切換弁Ｍ　Ｖ　Ａをオフとして第１
の圧力作動室の空気をも排出し、ステツ、プ１０９で処
理を終了するものである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来例においては、ステップ１０４
，１０５に処理により第１の圧力作動室１４の圧力が高
い状態で絞られた空気を第１の圧力作動室１４に供給し
、第２の圧力作動室１５がら空気を排出するようにして
いる。したがって、第７図点線で示すように、時刻１゛
ｚでステップ１０４．１０５の処理を開始したとすると
、シンクロナイザにおいてシンクロナイザリングがシン
クロコーンに当接する時刻Ｔ、−，までは反力が少ない
のでピストン１１が動いて第１の圧力作動室１４の圧力
が低下するが、その後はピストン１１に反力を受けるた
め第１の圧力作動室１４の圧力が上昇して時刻Ｔ２−２
には最高圧力に達してしまい、絞られた空気を供給する
にも係わらず速度制御が不能となり、シンクロナイザを
強い力で押圧し、ギヤ鳴りやシンクロ歯の欠損等を発生
する原因となるという問題点があった。

そこで、この発明は、上記従来の問題点を解消し、ピス
トンの駆動を的確に行うことができる方法を提供するこ
とを課題としている。

（問題点を解決するための手段） しかして、この発明の要旨とするところは、上述した従
来例と同様のアクチュエータユニットにおいて、ピスト
ンを中央位置から左位置又は右位置に移動させる場合、
まず両側の圧力作動室に空気を供給してピストンを中央
位置に固定し、次に両側の圧力作動室の空気を抜き、次
に圧力作動室の一方に絞られた空気を供給するようにし
た駆動方法にある。

（作用） したがって、両側の圧力作動室の空気を排出した後に絞
られた空気を一方に供給してピストンを動かすようにし
たので、一方の圧力作動室の圧力は空気の絞り度合に対
応してゆっくりと上昇し、そのため、上記課題を達成す
ることができるものである。

（実施例） 第２図乃至第４図において、変速装置の構成は従来例と
同様であるが、より詳しく説明すると、該変速装置は、
例えばバス、トラック等の大型自動車に使用されるもの
で、運転席部分に設けられた指令ユニット１と、変速機
本体に取付けられるアクチュエータユニット２と、指令
ユニット１からの指令信号に基づいてアクチュエータユ
ニット２を制御するコントロールユニット３とから概ね
構成されている。指令ユニット１は、運転者が操作する
ための変速レバー４を有し、この変速レバー４を動かす
ことにより図示しない変速指令スイッチがオンオフし、
そのイ言号がコントロールユニット３に出力される。ア
クチュエータユニット２は、変速機本体に連結される駆
動部材（後述する。）をシフト方向へ例えば３段に動か
すシフトアクチュエータ５とセレクト方向へ例えば４段
に動かすセレクトアクチュエータ６とが十字状に一体に
なっている（これにより前進１〜６段、後進Ｒの合計７
段に動かす。）と共に、それらを制御するための電磁操
作形の方向切換弁ＭＶＡ−ＭＶＥ、それらの位置を検出
する位置検出器５）ＩＡ、ＳＨＢ。

ＮＥ　、　　Ｓ　ｇ　Ａ”Ｓ　ｇ　Ｄが設けられている
。コントロールユニット３は、例えばマイクロコンピュ
ータを含み、指令ユニットｌからの指令信号、アクチュ
エータユニット２からの位置検出信号、その他の入力信
号を受けて制御信号を演算し、前述したアクチュエータ
ユニット２の方向切換弁ＭＶＡ〜ＭＶＥ及びアクチュエ
ータユニット２への空気圧を送る空気圧発生部に設けら
れた電磁操作形の速度切換弁ＭＶＳにその制御信号を出
力するものである。

シフトアクチュエータ５は、第３図に最もよく示され、
第３図中左側に位置する第１のハウジン・　グアと図中
右側に位置する第２のハウジング８とが連結結合された
シフトシリンダ９を有する。このシフトシリンダ９には
、シフトロット１０が摺動自在に挿入されている。

第１のピストン１１は、シフトシリンダ９内の中央でシ
フトロッド１０に外嵌され、この第１のピストン１１の
両側に第２のピストン１２と第３のピストン１３とが外
嵌されている。上記第２及び第３のピストン１２．１３
とシフトシリンダ９とに囲まれて第１の圧力作動室１４
と第２の圧力作動室１５とがシフトシリンダ９内の両側
に形成されている。また、第１乃至第３のピストン１１
〜１３に囲まれて第１の体積変動室１６が構成されてい
る。第２のピストン１２と第３のピストン１３とは、シ
リンダシリンダ９及び第１のピストン１１に対しては摺
動自在であるが、シフトロッド１０に対してはスナップ
リング１７．１８を介してその一端が固定されている。

この第２のピストン１２と第３のピストン１３とにはそ
れぞれ通孔１９．２０が形成され、圧力作動室１４．１
５からの圧力を第１のピストン１１が受けるようになっ
ている。したがって、第１の圧力作動室１４が第２の圧
力作動室１５よりもその圧力が高、くなると、第１のピ
ストン１１、第３のピストン１３及びシフトロッド１０
が一体となって図中左方向に移動し、その逆に第２の圧
力作動室１５の圧力中布方向に移動し、この移動する間
に体積変動室１６の体積が変動する。上記第２のピスト
ン１２と第３のピストン１３とのストロークを規制する
ため、シフトシリンダ９内にはゴム等から成る第１乃至
第３のストッパ２１〜２３が固定されている。

前述した位置検出器Ｓ　ＨＡ、　　Ｓ　ＨＢ、　ＮＥは
シフトシリンダ９の一端に設けられ、それぞれ第２のハ
ウジング８に固定された第１乃至第３の固定接点２４〜
２６を有する。そして、これら固定接点２４〜２６に対
向して第１の可動接点２７がシフトロッド１０に連結さ
れた第１の位置検出用ロッド２８に固定されており、該
可動接点２７に固定接点２４〜２６が接触することで対
応する位置信号を出力するものである。

排気空間２９は、シフトシリンダ９の両端に設けられた
第１の排気室３０と第２の排気室３１、これら排気室３
０．３１を連通させるためシフトロッド１０と第１の位
置検出用ロッド２８とに形成された第１の中心孔３２及
び第２の中心孔３３、並びに後述するセレクトアクチュ
エータの第３及び第４の排気室から構成されている。第
１の排気室３０と第２の排気室３１とはそれぞれ第１の
蓋体３４と第２の蓋体３５に囲まれている。また、第１
の中心孔３２は、シフトロッド１０と第１のピストン１
１とに形成された連通孔３６，３７を介して、前述した
体積変動室１６に連通している。

駆動部材３８は、その自由端が図示しない変速機本体の
フォーク部材に連結されるもので、第１のハウジング７
に形成された凹部３９に配置され、シフトロッド１０に
対して回動のみ許されるように軸方向で固定されており
、該駆動部材３８の回動方向は後述するセレクトアクチ
ュエータ６の挟持部材６６．６７　（第１図では６７の
み図示）に係合されている。

セレクトアクチュエータ６は、第３図に最もよく示され
、前述した第１のハウジング７の第３図中下部に連結さ
れた第３のハウジング４０とこの第３のハウジング４０
に続く第４のハウジング４１、及び上部に連結された第
５のハウジング４２から構成されたセレクトシリンダ４
３を有する。このセレクトシリンダ４３の第１．第３及
び第４のハウジング？、４０．４１内でセレクトロッド
４４が摺動自在に挿入されており、このセレクトロッド
４４を動かすための第４乃至第６のピストン４５〜４７
が設けられている。

第４のピストン４５と第５のピストン４６とは、第１の
ハウジング７と第３のハウジング４０内にあって、セレ
クトロッド４４に形成された受圧部４８の両側を外嵌し
、且つ係合する形で摺動自在に配置されており、該第４
及び第５のピストン４５゜４６及びセレクトシリンダ４
３とに囲まれて第３の圧力作動室４９と第４の圧力作動
室５０とが構成され、また、該第４及び第５のピストン
４５゜４６とセレクトロッド４４の受圧部４８とに囲ま
れて第２の体積変動室５１が構成されている。上記第４
のピストン４５と第５のピストン４６にはそれぞれ通孔
５２．５３が形成され、セレクトロッド４４の受圧部４
８に圧力作動室４９．５０からの圧力を受けるようにな
っている。したがって、第３の圧力作動室４９が第４の
圧力作動室５０の圧力よりも高くなると、第５のピスト
ン４６と一体にセレクトロッド４４が図中上方へ移動し
、その逆に第４の圧力作動室５０の圧力が高まると、第
４のピストン４５と一体にセレクトロッド４４が図中下
方へ移動する。このセレクトロッド４４の移動により第
２の体積変動室５１の体積が変動する。第１のハウジン
グ７と第３のハウジング４０内の中央及び上端には第４
及び第５のストッパ５２゜５３が固定され、第４のピス
トン４５と第５のピストン４６のストロークを規制して
いる。

第６のピストン４７は、第４のハウジング４１内に摺動
自在に挿入され、該第６のピストン４７と第４のハウジ
ング４１とにより第５の圧力作動室５４と第３の排気室
５５とが構成されている。

第４のハウジング４１内の上端と下端には第６及び第７
のストッパ５６．５７が固定され、第６のピストン４７
のストロークを規制している。また、第３の排気室５５
にはセレクトロッド３５の下端が臨み、第６のピストン
４４がセレクトロッド４４の下端のストッパをなしてい
る。

前述した第２の体積変動室５１と第３の排気室５５とは
、セレクトロッド４４に形成された第３の連通孔５８を
介して連結されている。また、この第３の排気室５５は
、第３のハウジング４０に形成された第４の連通孔５９
を介して継手６０に接続され、さらにこの継手６０が後
述する第４の排気室６９に連通している。

前述した位置検出器ＳｇＡ、ＳｇＢ、ＳｇＣ。

ＳｇＤはセレクトシリンダ４３の図中上端やや手前に設
けられ、それぞれ第５のハウジング４２に固定された第
４乃至第８の固定接点６１〜６４を有する。そして、こ
れら固定接点６１〜６４に対向して第２の可動接点６５
が、セレクトロッド４４に駆動部材３８と該駆動部材３
８を挟む挟持部材６６．６７を介して連結された第２の
位置検出用ロッド６８に固定されており、該可動接点６
５に固定接点６１〜６４が接触することで対応する位置
信号を出力するものである。

第４の排気室６９は、セレクトシリンダ４３の図中上端
に設けられ、第５のハウジング４２と該第５のハウジン
グ４２に固定された第３の蓋体７０に囲まれて構成され
ている。

しかして、前述した第１乃至第５の圧力作動室１４．１
５，４９，５０．５４には、方向切換弁ＭＶＡ−ＭＶＥ
のシリンダポートが接続されている。また、これら方向
切換弁ＭＶＡ〜ＭＶＥのポンプポートは、前述した速度
切換弁ＭＶＳを介してエアポンプ７１とエアタンク７２
とに接続され、該エアポンプ７１で加圧され、エアタン
ク７２に一時溜められた空気が供給されるようになって
いる。速度切換弁ＭＶＳは、そのオン時にはオリフィス
７３を介して空気を絞って通過させるようにしてアクチ
ュエータの速度を調節できるようにしである。そして、
前述した方向切換弁ＭＶＡ〜。

ＭＶＥの排気ポートは、排気空間２９の第２乃至第４の
排気室３１，５５．６９に連通されている。

第１の排気室３０は、第１の蓋体３４に形成された大気
接続ポート７４に接続されている。この大気接続ポート
７４には、第１の排気室３０への逆流を阻止する逆止弁
７５が設けられているものである。

次に前述したコントロールユニット３の制御作動例を第
７図実線で示すタイムチャートを参照しながら第１図に
基づいて説明する。

この制御作動例は、前述したピストンを左側へ移動する
ためのプログラムであり、まずステップ１００から処理
のための演算を開始し、ステップ１０１へ進む。このス
テップ１０１においては、方向切換弁ＭＶＡ、ＭＶＢを
オンとする。これによりピストンは中央に移動し、ステ
ップ１０２において、位置検出器Ｎ１の出力に基づいて
ピストンが実際にニートラル位置まで達したか否かを判
定する。実際に二−トラル位置まで達した時刻はＴ、で
あり、オーバシュートによる誤作動を防止するため、次
のステップ１０３においては、そのままピストンを二−
トルラル位置に固定すべく方向切換弁ＭＶＡ、ＭＶＢを
オンのまま例えば５０ｍ５待機し、その待機が終了した
時刻Ｔ２には次のステップ２０１に進む。

このステップ２０１においては、前述した方向切換弁Ｍ
ＶＡ、ＭＶＢをオフとし、次のステップ２０２ではその
ままの状態で例えば１００ｍｓ待機する。これにより第
１及び第３の圧力作動室の空気が排出されて圧力が徐々
に低下し、待機時間の終了する時刻Ｔ３には十分大気圧
となるまで低下している。

次のステップ１０４に進むと、速度切換弁ＭＶＳをオン
として前述した第１の圧力作動室に絞られた空気の供給
を開始し、次のステップ１０５’に進むと、方向切換弁
ＭＶＡをオンとする。これにより第１のピストンが左方
向へ移動し、次のステップ１０６において、そのピスト
ンが左端まで達したか否かを前述した位置検出器ＳＨＡ
からの出力に応じて判定する。左端まで達したと判定さ
れると、次のステップ１０７で速度切換弁ＭＶＳをオフ
とし、さらに次のステップ１０８で方向切換弁ＭＶＡを
オフとして第１の圧力作動室の空気をも排出し、ステッ
プ１０９で処理を終了するものである。

即ち、第６図に示した従来例と比較すると、ステップ２
０１とステップ２０２が追加され、ステップ１０５の代
わりにステップ１０５′としたものである。

（発明の効果） 以上述べたように、この発明によれば、両側の圧力作動
室の空気を十分排出した後に絞られた空気を一方の圧力
作動室に供給するようにしたので、ピストンの速度を遅
くし、作動力を小さくすることができ、ギヤ鳴り等を防
止することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例における制御作動例を示す
フローチャート、第２図は同上の実施例に用いた変速装
置全体を示す概略図、第３図は第２の■−■線断面図で
あってシフトアクチュエータを示す断面図、第４図は第
３図のＮ−ＩＶ線断面図であってセレクトアクチュエー
タを示す断面図、第５図は従来例の構成を示す概略図、
第６図は同上の従来例の制御作動例を示すフローチャー
ト、第７図は従来例と比較した同上の実施例の作動例を
示すタイムチャートである。 ２・・・アクチュエータユニット、５・・・シフトアク
チュエータ、９・・・シフトシリンダ、１１・・・第１
のピストン、１２・・・第２のピストン、１３・・・第
３のピストン、１４・・・第１の圧力作動室、１５・・
・第２の圧力作動室、ＭＶＡ−ＭＶＥ・・・方向切換弁
、ＭＶＳ・・・速度切換弁。 第１図 第２図 第５図 第６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 　１．シリンダと、このシリンダに挿入されたピストン
   とを具備し、このピストンの両側に圧力作動室が形成さ
   れ、該圧力作動室への空気の供給と該圧力作動室からの
   空気の排出とにより前記ピストンを左位置、中央位置及
   び右位置に動かす変速装置の空気圧式アクチユエータユ
   ニツトにおいて、前記ピストンを中央位置から左位置又
   は右位置に移動させる場合、まず前記両圧力作動室に空
   気を供給して前記ピストンを中央位置に固定し、次に前
   記両圧力作動室の空気を抜き、次に前記圧力作動室の一
   方に絞られた空気を供給するようにしたことを特徴とす
   る変速装置の空気圧アクチユエータユニツトの駆動方法
   。
2. 　２．両圧力作動室の空気が十分抜けるように所定時間
   待機することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   変速装置の空気圧アクチユエータユニツトの駆動方法。