JP2687162B2 - 複合変速機およびその制御装置 - Google Patents

複合変速機およびその制御装置

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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は空気式たとえば加圧空気で作動する複合変速
機の副変速部をシフトする制御装置に関する。特に本発
明はレンジ型複合変速機用の改良した空気式制御および
インターロック装置に関する。
（従来の技術） レンジ型又はレンジ／スプリッタ結合型の複合変速機
は、米国特許明細書第3,105,391号、第3,138,965号、第
3,171,300号、第3,283,613号、第4,754,665号に参照さ
せるように従来技術として公知であり、この開示内容は
ここに参照される。
要するに、このような複合変速機は通常レンジ型の副
変速部を直列に接続した多段速の主変速部で構成され、
レンジステップは主変速部の全変速比の範囲よりも大き
くなっている。
このような変速機において、主変速部は主に、手動操
作されるシフトレバー又は同等物により制御されるシフ
トバーハウジング組立体によりシフトされる。そして副
変速部は遠隔操作のバルブ／アクチュエータ機構を制御
するボタン又はスイッチ、通常手動操作でシフトされ
る。
レンジ部分はしばしば同期ジョークラッチを利用する
ので、同期ジョークラッチのレンジ部分に受け入れ可能
なシフト性能を与えかつ過度の摩耗および／又は損傷を
予防するための遠隔操作のバルブ／アクチュエータ機構
を制御しなければならない。
また同様にレンジシフトは主変速部装置がニュートラ
ルにある間にスタートされ完了しなければならない。
上記の点から見て、従来技術の複合レンジ型変速機は
制御装置、通常は空気式制御装置を含んでいる。この制
御装置はインターロック装置を含み、これは、主制御バ
ルブでのセレクターボタン又はスイッチの使用によっ
て、予めレンジシフトを選択できるが、主変速部がニュ
ートラル状態にシフトされ又は少なくともその方向にシ
フトされるまでスタートされない構成となっている。
このような制御装置は、インターロックを利用してお
り、このインターロックは主変速部がニュートラルにシ
フトされるまでレンジ部シフトフォークの移動を物理的
に妨げるレンジ部アクチュエータの機械的結合による機
械式のタイプ；あいるはレンジ部のピストンに加圧エア
を供給するバルブが非動作となるか、主変速部のニュー
トラル状態へのシフトが検出されるまであるいはシフト
が実施されるまで上記バルブは加圧流体の供給を受け
ず、更に主変速部のニュートラル状態へのシフトが行わ
れかつその状態にとどまる間加圧流体の供給を受けるタ
イプで構成される。
このような変速機とその制御装置は本明細書に参照と
して組み込まれた米国特許明細書第2,654,268号、第3,1
38,965号、第4,060,005号に開示されている。
（発明が解決しようとする課題） 従来技術の各装置は各機械的なインターロック結合に
過大なストレスが加わり、レンジ部の激しいシフトが生
じたり、レンジ部の夫々の同期装置（特に上方向のシフ
ト時に）に損傷をもたらしたり、レンジ部を動作解除状
態にする結果をもたらすレンジ部シフトの完成前に主変
速部が再係合されるため十分満足できるものではなかっ
た。
このような事情に鑑みて本発明の目的は上記欠点を解
消した複合変速機およびその制御装置を提供することに
ある。
（課題を解決するための手段、作用および効果） 上記目的を達成するため本発明は請求項１〜15に記載
の構成を有している。
本発明によれば、レンジ型複合変速機用空気式制御装
置を設けたので従来技術の欠点が最小あるいは克服され
る。
この複合変速機は機械的結合インターロック部材に過
度のストレスを加えることなく、また主変速部のニュー
トラル又はその方向へのシフトされると、急速ではある
が比較的スムーズにレンジシフトが与えらえる。
これにより、予め指定した副レンジ部シフトが完了す
る前に主変速部の再動作が行れる可能性を最小にさせ又
はなくすようにする。
この点はレンジシフトの予め指定することができる空
気式制御装置を利用し、かつ主変速部がニュートラルに
なる時までレンジ部の各アクチュエータ（通常はピスト
ン）結合部材の動きを物理的な方法で禁ずる機械的な結
合インターロックを使用することで可能になる。
２位置構成の操作ピストンはレンジ部のシフト動作を
するピストンを制御するため操作シリンダの夫々に対抗
するシリンダ室に対し選択的に通気し圧力を印加する１
つのアクチュエータ制御バルブにより動作制御が行われ
る。
このバルブはオペレータがレンジシフトを予め指定す
るとレンジ部をシフトする操作シリンダの適切な夫々の
シリンダ室を直ちに加圧流体と１つの排気導管に接続す
るが、主変速部がニュートラル状態にシフトされるま
で、あるいはニュートラル状態の方向にシフトされるま
で、通気される操作シリンダの各室と大気との間の流体
連通を阻止する１つの排気バルブで排気導管の制御が行
われる。
したがって、レンジシフトを予め指定すると加圧すべ
き一方で操作シリンダの室は直ちに加圧流体に接続され
るが、通気すべき操作シリンダ室からの大気への排気導
管が閉じられ、ピストンはその動きが禁じられる。
主変速部のニュートラル状態へのシフトが検出される
と排気導管が開き、シリンダ室から大気への排気がで
き、このレンジピストンはその予め指定した位置まで移
動ができるようになる。
主変速部のニュートラル状態へのシフトは変速部のニ
ュートラル状態への方向におけるシフトも含め得るよう
になっている。
機械的な各結合インターロック部材にオーバーロード
を印加することなくレンジ部シフトを予め指定すること
ができ、高速レンジ変換が可能で、予め指定したレンジ
比の実施前に通常は主変速部を動作状態にさせることの
できないニュートラル位置に主変速部を移動する時に、
圧縮エアは既に操作ピストンの後部に印加され、レンジ
部同期装置に誤動を生じさせる結果となる荒々しいシフ
トが排気すべき操作シリンダ室内に取り込んだエアのエ
アーバッファにより禁じられるという利点が排気制御バ
ルブを使用することで得られる。
したがって、本発明はレンジ部のシフトを予め指定す
ることができ、機械的な各結合インターロック部材に印
加される応力を最小にし、主変速部のニュートラル状態
へのシフトが検出されるとレンジ部の過度に荒々しいシ
フトをすることなくレンジ部を高速でシフトさせること
ができる。
（実施例） 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図、第1A図、および第1B図にレンジタイプの複合
変速機10を示す。複合変速機10はレンジタイプの副変速
部14を直列に接続した多段速の主変速部12からなってい
る。
変速機10はハウジングＨ内に収納され、通常は係合し
選択的に脱係合する摩擦かみ合いクラッチＣを介してデ
ィーゼルエンジンＥ等の原動機によって駆動される入力
軸16を含んでいる。このクラッチＣは、エンジンのクラ
ンクシャフト20に接続された入力部又は駆動部18と、変
速機入力軸16に回転可能に固定された被駆動部22を有す
る。
主変速部12において、入力軸16は入力ギヤ24を備え、
複数のほぼ同一のカウンターシャフト組立体26および26
Aを実質的に同一の回転速度で同時に駆動する。この２
つのカウンターシャフト組立体は、主軸28の半径方向に
対向する側に設けられ主軸28は通常入力軸16と同軸的に
芯合せして配置されている。
カウンターシャフト組立体の各々は、ハウジングＨ内
の軸受32,34によって支持されたカウンターシャフト30
を構成し、この部分のみが概略図示されている。カウン
ターシャフトの各々はこの軸とともに回転するため固定
された同一グループのカンウンターギヤ38,40,42,44,4
6,48を備えている。
複数の主軸ギヤ50,52,54,56,58は主軸28を囲み従来技
術において公知の摺動クラッチカラー60,62,64により主
軸とともに回転させるため、主軸28に一度に一個づつ選
択的にクラッチ係合させることができる。
摺動クラッチカラー60を使用し、入力ギヤ24を主軸28
にクラッチ係合させ、入力軸16と主軸28との間に直接的
な駆動関係を与えることもできる。
従来技術において公知のように、普通、クラッチカラ
ー60,62,64は、組立体70を納めたシャフトに各々組合せ
たシャフトフォーク60A,62A,64Aにより軸方向に位置決
めされる。第1A図に示すシフト機構において、組立体70
とシフトレバー72は、オペレータ操作式選択手段を構成
する。クラッチカラー60,62,64は公知の同期式又は非同
期式複動ジョークラッチタイプにすることができる。
主軸ギヤ58は後退ギヤで通常の複数の中間アイドラー
ギヤ（図示略）により、複数のカウンターシャフトギヤ
48に連続的にギヤ係合する。
主変速部12は５段選択の前進速度比を備える一方、主
軸駆動ギヤ56を主軸28に駆動連結することにより与えら
れる最小前進速度比を備えていることに注目しなければ
ならない。
この最小前進速度は低速ギヤ又はクリープ速度ギヤで
考慮されなければならない高いギヤ−減速をしばしば有
するものであり、厳しい条件下で車両をスタートさせる
ためにのみ使用し、高い変速レンジにおいては通常使用
されないものである。
したがって主変速部12は５段の前進速度を備えるが、
この内４段の前進速度のみが副変速部14と複合されるの
で主変速部12は普通４段＋１段構成の変速機と呼ばれ
る。
ジョークラッチ60,62,64は３位置構成のクラッチであ
って、図示されるように中央位置あるいは図示するよう
に非係合位置即ち右側又は左側に完全係合する位置にシ
フトレバー72によって位置決めできるようになってい
る。
公知のようにクラッチ60,62,64のうち１つが、所定時
間で係合することができ、主変速部のインターロック手
段（図示略）を設け、ニュートラル状態にある他のクラ
ッチをロックする。
副変速部14は２つのほぼ同一のカウンターシャフト組
立体74,74Aを含み、その各々はハウジングＨ内で軸受7
8,80により支持され、それとともに回転する２つの副変
速部のカウンターシャフトギヤ82,84を備える副カウン
ターシャフト76からなっている。
副カウンターギヤ82はレンジ／出力ギヤ86を支持しか
つ常時係合しており、副カウンターギヤ84は変速機の出
力軸90に固定される出力ギヤ88と常時係合している。
２位置同期ジョークラッチ組立体92は、シフトフォー
ク94によって軸方向に位置決めされ、レンジ部シフトア
クチュエータ組立体（副シフト機構）96は低レンジ操作
用にギヤ86を主軸28にクラッチ係合させるか、複合変速
機10の直接又は高レンジ操作用にギヤ88を主軸28にクラ
ッチ係合させるために設けられている。
複合レンジ型変速機10のシフトパターンは第1B図に概
略的に説明されている。変速機10の低又は高レンジ操作
の選択はオペレータが通常シフトレバー72に位置するス
イッチ又はボタンを操作することによりなされる。
レンジ型副変速部14はスパー又はヘリカルギヤ装置を
利用する２変速部として図示されているが、本発明では
スプリッタ／レンジ結合型の副変速部を利用するレンジ
型変速機にも応用できる。このスプリッタ／レンジ結合
型副変速部は、３又はそれ以上の選択レンジ比を有し、
さらには遊星駆動のギヤを利用するものである。
上述したように、クラッチ60,62又は64の内のいずれ
か１つ又は複数を同期ジョークラッチ型のものとしても
よいし、変速部12および／又は14は単一のカウンターシ
ャフト型としてもよい。
上述した変速機10等のレンジ型複数変速機用空気式制
御装置は第２図ないし第５図に詳細に参照される。
第２図において、レンジシフト選択スイッチ98は一般
にドライバー室内の好ましくは変速機シフトレバー72の
ノブに配置され２方向２位置マスターバルブ100を作動
する。
このバルブ100はシフトレバー72のノブに設けられ、
比較的大きなエアー流量を取扱うことができる遠隔操作
のアクチュエータ制御バルブ102を制御する。
選択スイッチ（選択手段）98により、マスターバルブ
100が第２図に示す上部位置に位置決めされると、好適
条件で加圧し、フィルタ処理し、圧力制御したソース
（空気源）104から供給されるエアーは内部エア通路100
Aと小さなボード管106を介しパイロットオペレータ108
に印加され、パイロット操作のアクチュエータ制御バル
ブ102をスプリング110の付勢力に対抗させて、下側位置
に位置決めしている。
この下側位置に位置決めされると、制御バルブ102は
ソース104からの加圧流体を内部通路102Aを介し導管112
に導き、一方内部導管102Bは導管114を排気導管116に接
続し、この排気導管116は、以下に説明する排気バルブ1
18で制御される。
比較的大きな直径を有し、抵抗値の小さな流体導管11
2,114は、夫々レンジピストン122を密閉状態で、しかも
摺動自在に内部に納めたレンジシリンダ（操作シリン
ダ）120の右端と左端の流体連通している。
図面から分るように、導管112を加圧し、導管114から
排気すると第２図に図示されているレンジピストン122
は左側方向に移動し、高速レンジ位置に位置決めされ、
他方導管を加圧し、導管112を排気すると、レンジピス
トン122は右側に移動し、低速レンジ位置に位置決めさ
れる。
また、レンジ選択スイッチ98を低速位置に位置決める
と、パイロット通路106の排気が行われるために、パイ
ロット操作のアクチュエータ制御バルブ102がスプリン
グ110の作用により作動して上部位置に位置決めされ
る。その結果、加圧流体源104からの加圧流体が内部通
路102Dに流れて導管114に流入し、また内部通路102Cと
排気通路116とが連通することにより導管112の流体が排
気通路116へ排出される。
レンジピストン122は１つのレンジアクチュエータシ
ャフト124を備え、これととともに軸方向へ移動でき、
このシャフト124にはレンジ部シフトフォーク94が取付
けられている。
主変速部12はシフトバーハウジング70の内部に納めた
少なくとも１つのシフトレール125の軸方向の移動と、
シフトレバー72の操作で制御される。
この種の装置は、従来から公知のものであり、本明細
書に組み入れた米国特許明細書第4,621,537号に開示さ
れている。
インターロック部材126に軸方向に心合せされている
主変速部のシフトロッド125に設けた溝132により主変速
部のニュートラル状態が検出されるまで、レンジピスト
ン122を高速位置又は低速位置にロックするため、レン
ジピストンシャフト124に設けた溝128,130と共に機械式
インターロック部材126を作動させる。
もちろん、ニュートラル表示ノッチ132の軸方向長さ
を拡大させることにより、溝132がインターロック部材
に心合せさせてニュートラル状態方向への主変速部のシ
フトと、主変速部のニュートラル状態とを表示させるこ
とができる。
主変速部シフト結合と副変速部シフト結合との間に図
示したタイプの夫々の機械的なインターロック機構は従
来技術において公知のものである。
主変速部のシフトハウジングが更に従来形の多段シフ
トレールタイプであると、別タイプのニュートラル表示
構造が必要となる。
このような構造は、本明細書に参照により組み込んだ
米国特許明細書第4,748,863号、第4,722,237号、第4,61
4,126号に開示してある従来技術において公知のもので
ある。
本発明による制御システムは、排気路116の大気への
連通を制御するために排気制御バルブ118を設けている
点で従来技術のものと異なる。
簡単に言って、排気制御バルブ118は２位置バルブで
あり、排気路116の大気への連通を阻止する位置で、図
示した第１位置と、主変速部がニュートラル状態の時
に、バルブ118がスプリング134の付勢力の作用で位置決
めされ、内部通路118Aにより排気路116を大気に連通さ
せることのできる第２位置とを有する。
主変速部シフトレール152に設けた１つの環状溝と協
働するプランジャー部材を使用して排気制御バルブ118
を作動し、主変速部のニュートラル状態を検出させるこ
とができる。
図示するように、溝（ノッチ）132,138は軸方向に心
合せすることができ、あるいは又シフトレール125に設
けた単一の環状溝で構成することができる。
レンジ部に選択可能な二速以上の速度を有する場合に
は、溝128,130に加えてレンジ選択シャフト124の第３の
溝を設けることができ、操作ピストン122は多少複雑な
制御バルブ動作構造の必要な二以上の動作位置を有する
装置である。
インターロック部材126と、主変速部シフトレール125
のノッチ132とレンジ部アクチュエータシャフト124の溝
128,130の目的は、公知のように副変速部の操作ピスト
ン122を機械的な方法で高速位置又は低速位置に主変速
部12がニュートラル状態にシフトされるまでロックして
おくことであり、更に、主変速部が一度ニュートラルに
より、レンジ部シフトが進行すると、主変速部12をニュ
ートラル状態にロックするためである。
この構成は、複合シフト、例えば主変速部12と副変速
部14の両方のシフトを適正に順次実施できるメリットが
ある反面、ピストン122が直ちに付勢され、位置が変
り、あるいは又レンジシフトを進行させている間にオペ
レータが主変速部シフトを完了させようとする場合、レ
ンジシフトを予め指定することにより、インターロック
部材に過大な応力が加えられるという欠点も有する。
更に、レンジシフトを予め指定し、インターロック機
構を解放すると、操作シリンダの一方側又はシリンダ室
に直ちに圧力が加えられ、シリンダの他方側から加圧が
解除され、ドライバーに不快となるような比較的荒々し
いレンジ部シフトを生ずることであり、激しい音を生じ
ることもあり、あるいはレンジ部同期機構が不適切な動
作をすることになる。
本発明に係るレンジ型複合変速機の操作と利点は主変
速部12と副変速部14、両者の第５ギヤから第４ギヤへの
シフトである複合シフトに関連して上述のごとく説明さ
れる。
第２図は変速機10が第５ギヤにある時の制御装置を図
解したものである。
この状態では、クラッチカラーにより、主軸ギヤ54が
主軸28に係合し、クラッチカラー92は出力ギヤ88に係合
し、レンジ部減速ギヤ装置をバイパスさせている主軸28
には直接出力シャフト90が係合する。
第５ギヤに係合させるには、クラッチカラー62により
主軸ギヤ54を主軸28から係合を解除し、次いで、同期ク
ラッチカラー92を完全な右側位置から、完全な左側位置
まで移動させ、レンジギヤ86を主軸28に係合させて、低
速レンジに係合させ、更にクラッチカラー66を左に移動
し、入力ギヤ24と入力軸16とを主軸に直接係合させねば
ならない。
第３図では、パイロットバルブオペレータ108により
パイロット操作のアクチュエータ制御バルブ102がスプ
リング110の作用で上方に移動できるようにし、更にこ
れにより内部導管102Cが導管112を排気導管116に連通さ
せ、他方、内部導管102Dに導管114を空気源104に連通さ
せるように、内部通路100Bを働かせてパイロット導管10
6を大気に通気させるべく、図示のようにパイロットバ
ルブ又はマスターバルブ100を下方向に移動させる選択
スイッチ98をドライバーは先ず低速レンジ位置に予め指
定することになる。
したがって、加圧流体は導管114を介し、シリンダー1
20の左側のシリンダ室120Lに供給される。
しかしながら、排気制御バルブにより導管112の大気
への連通が禁じられると、シリンダ120の右側のシリン
ダ室120R内における圧力降下は比較的小さく、リンク部
材126が主選択軸124に設けた傾斜部128に係合する時に
機械的インターロック機構に過大な力が加えられるのを
防止するバッファーとして作用する。
第４図では、次いでドライバーがシフトレバー72を移
動し、主変速部をニュートラル状態にシフトし、ニュー
トラル表示用溝132,138とがニュートラルなインターロ
ック部材126と排気制御バルブ118のニュートラル検出排
気バルブプランジャー136とに心合せされ、内部通路118
Aの働きで排気路112を大気に連通させ、通路112をレン
ジシフトシリンダ120の右室120に通気し得るようにし、
これにより、左室120L内部の加圧流体により、レンジピ
ストン（操作ピストン）122の右方向への移動をスター
トさせて低速レンジに位置決めする低速位置に排気制御
バルブ118が移動する位置を主変速部のシフトレール125
にとらせている。
この位置において、レンジシフトの進行時、インター
ロック部材126はレンジアクチュエータシャフト124のノ
ッチ130,128との間にあるランド部分に係合し、主変速
部のシフトレール125をそのニュートラル位置にロック
させていることが重要である。
レンジ操作シリンダの左室120Lの内部において、圧縮
エアの圧力上昇が許容されていたため、ドライバーが主
変速部をニュートラル状態にすると極めて早いレンジ変
換が行われ、レンジ部の予め指定した比に達する前に主
変速部を動作させることはまずありそうにないか、不可
能である。
更にレンジシリンダの右室120R内に引き込んだエアに
より得られるエアーバッファは、ドライバーが不快感を
感じたり、レンジ同期装置の誤動作を招いたりするレン
ジ部の過度の荒々しいシフトを防止する。
第５図は、第４ギヤへのシフトが完了した状態を示
す。
第５図から明らかなようにレンジピストン122はレン
ジシリンダ120内の右側端に移動しており、インターロ
ック部材126をレンジアクチュエータシャフト124に設け
た溝130に受け止めている。
これはオペレータがシフトレバー72を操作することに
よりレンジピストンの動きを禁じインターロック機構を
再度働かせて主変速部での係合を生じさせることができ
る。
排気制御バルブ118は排気導管116の大気への通気が阻
止される位置に再度付勢される。アクチュエータ制御バ
ルブ102の内部通路102Dは継続して導管114に作用して導
管を流体的な方法で加圧流体源104に連通させ、これに
より加圧流体はレンジシリンダの左室102Lに連続して導
入される。
したがって、レンジ部のシフトを予め指定すると、レ
ンジピストンシリンダの適切な側に直ちに圧力が印加さ
れるが、例えば排気制御バルブ118のような手段に設け
て、必要なレンジシフトを実施するため、排気すべきレ
ンジピストンシリンダの一方側の完全な排気が、主変速
部のニュートラル状態へのシフトが行われるまで、ある
いは少なくともニュートラル状態への方向にシフトされ
るまで実際上行われないようにしていることは本発明の
重要な特徴である。
副変速部のシフトを試みている期間に主変速部はニュ
ートラル状態からある点まで移行すると、副変速部のシ
フトがスタートし完了する。
さもなければ指定した副変速部のシフトは機械的にイ
ンターロックと操作ピストンに印加された背圧とにより
実行されなくなる。
したがって、レンジ型複合変速機のシフトを制御する
新技術による改良形空気式制御装置は以上のように構成
されることがわかる。
複合シフト技術との関連において、夫々の制御装置の
説明をしてきたが、各制御装置と同じ操作と利点が、レ
ンジだけのシフトという実施の可能性の少ない場合に適
用され、例えば、主変速部がニュートラル状態にシフト
されるだけで制御装置によりシフトがスタートし完了す
る。
これまで本発明の好適実施例について説明してきた
が、これらの構成に関し、特許範囲の範囲に逸脱しない
技術的範囲内での変更が可能であるということはいうま
でもない。
【図面の簡単な説明】
第１図はレンジ型副変速部を有する本発明に係る空気式
制御装置を利用した複合変速機の概略図、 第1A図は第１図に示す変速機のシフト機構を説明する概
略図、 第1B図は第１図に示す変速機のシフトパターンの概略
図、 第２図は本発明に係るレンジ型複合変速機の空気式制御
装置を示すブロック概略図、 第３図〜第５図は第２図の空気式制御装置を夫々異なる
レンジシフト操作状態にして示すブロック概略図であ
る。 10……複合変速機、12……主変速部 14……副変速部、70……選択手段 72……シフトレバー、96……副シフト機構 98……選択スイッチ 102……アクチュエータ制御バルブ 104……空気源、120……操作シリンダ 122……操作ピストン、125……シフトレール 126……インターロック部材 128,130,132,138……溝

Claims (15)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】選択された１つの副変速比にシフト可能な
    副変速部と直列に接続され、かつ選択可能なニュートラ
    ル位置を有する主変速部と;1つの主変速比又は主変速部
    のニュートラル位置の選択を可能とし、かつ１つの副変
    速比を予め選択可能とするオペレータ操作式選択手段
    （70,72）と；操作シリンダ（120）内で摺動可能かつ密
    閉状態とされ第1,第２のシリンダ室（120R,120L）を形
    成し、副変速比の１つから他の副変速比にシフトすると
    ともに作動流体で一方のシリンダ室を加圧し、かつ他方
    のシリンダ室を排気する操作ピストン（122）を構成す
    る副シフト機構（96）と；を含む複合変速機（10）の制
    御装置において、 前記オペレータ操作式選択手段の一部分（98）によって
    制御され、前記シリンダ室の選択した一方を加圧流体源
    に接続し、他方のシリンダ室を排気導管（116）に接続
    するアクチュエータ制御バルブ手段（102）と、 前記排気導管（116）を閉塞する第１位置と、前記排気
    導管を大気圧に連通する第２位置とを有する排気制御手
    段（18）を含んでおり、 前記排気制御手段（118）は、前記主変速部のニュート
    ラル状態及び非ニュートラル状態を感知するための手段
    （136,138）を有し、かつ前記主変速部が非ニュートラ
    ル状態にあるとき第１の状態をとり、前記主変速部がニ
    ュートラル状態にあるとき第２の状態をとるように作動
    することを特徴とする複合変速機の制御装置。
  2. 【請求項２】アクチュエータ制御バルブ手段（102）
    が、主変速部のニュートラルまたは非ニュートラル状態
    に独立に操作される請求項１記載の制御装置。
  3. 【請求項３】主変速部は、さらに非ニュートラル状態に
    あるときに操作シリンダ（120）内の副変速部の操作ピ
    ストン（122）の機械的な移動を禁止するための機械式
    インターロック部材（126）を含んでいる請求項２記載
    の制御装置。
  4. 【請求項４】機械式インターロック部材（126）は、さ
    らに副変速部がその選択可能な変速比の１つの位置に完
    全に係合しないとき、ニュートラル状態からの主変速部
    のシフトを妨げるように操作されることを特徴とする請
    求項３記載の制御装置。
  5. 【請求項５】排気制御手段（118）が二方向二位置バル
    ブを含み、該バルブは主変速部のシフト機構（70）でニ
    ュートラル表示用溝（138）と相互に作用するとともに
    軸方向に移動可能なシャフト（125）と連動したプラン
    ジャー（136）によって操作されることを特徴とする請
    求項４記載の制御装置。
  6. 【請求項６】作動流体は加圧空気でなる請求項１記載の
    制御装置。
  7. 【請求項７】複合変速機はレンジ型複合変速機である請
    求項１記載の制御装置。
  8. 【請求項８】レンジ型副変速部が同期ジョークラッチ装
    置（92）によって係合可能となる請求項７記載の制御装
    置。
  9. 【請求項９】主変速部は少なくとも１つの軸方向に移動
    可能なシフトレール（125）によりマニュアル操作でシ
    フトされオペレータ操作のシフトレバー（72）により位
    置決めされ、排気制御手段（118）が前記シフトレール
    に設けたニュートラル表示用溝（138）とともに作動す
    るプランジャー（136）を含んでいる請求項１記載の制
    御装置。
  10. 【請求項１０】主変速部（12）と副変速部（14）の複合
    シフト（第４−第５）が許容され、その副変速部のシフ
    トが空気源（104）によって駆動されアクチュエータ制
    御バルブ手段（102）により制御されるもので、この制
    御バルブ手段（102）と操作シリンダ（120）とを接続し
    ている２つの導管（112,114）の選択した一方空気源（1
    04）に接続し、他方の導管を排気導管（116）に接続し
    て空気駆動のアクチュエータ（120,122）間に重要な圧
    力差を生じさせるようにした複合変速機（10）であっ
    て、 前記排気導管（116）は排気制御バルブ（118）により制
    御され、前記主変速部がニュートラルにシフトしたとき
    前記排気導管を大気圧に連通させたことを特徴とする複
    合変速機。
  11. 【請求項１１】主変速部（12）がニュートラルにシフト
    されるまで、アクチュエータの移動は機械式インターロ
    ック組立体（126,128,130,132）によって禁止されるこ
    とを特徴とする請求項10記載の複合変速機。
  12. 【請求項１２】機械式インターロック組立体は、また主
    変速部が副変速部のシフト操作中にニュートラルからシ
    フトされることを妨げるようになっている請求項11記載
    の複合変速機。
  13. 【請求項１３】主変速部（12）は、単一の制御シャフト
    （125）を含み、このシフトの軸方向位置により、主変
    速部がニュートラル状態にあるか否かを示すことを特徴
    とする請求項11記載の複合変速機。
  14. 【請求項１４】機械式インターロック組立体と排気制御
    バルブの各々が、単一の制御シャフト（125）の軸方向
    位置に応答する作動手段（126,136）を含んでいる請求
    項13記載の複合変速機。
  15. 【請求項１５】変速機はオペレータが副変速部のシフト
    を選択するようにしたオペレータ選択スイッチ（98）を
    含み、前記アクチュエータ制御バルブ手段（102）は主
    変速部がニュートラル状態にあるか否かによらず前記選
    択スイッチによって制御されることを特徴とした請求項
    10または11記載の複合変速機。
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Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5092187A (en) * 1990-11-08 1992-03-03 Rockwell International Corporation Auxiliary transmission shift control system
US5263379A (en) * 1991-12-14 1993-11-23 Eaton Corporation Automatic range shift arrangement
US5224392A (en) * 1992-01-23 1993-07-06 Eaton Corporation Variable pressure range section actuator piston
US5222404A (en) * 1992-01-23 1993-06-29 Eaton Corporation Auxiliary section actuator control system and method
US5186066A (en) * 1992-01-23 1993-02-16 Eaton Corporation Dual pressure pressure regulator
US5199312A (en) * 1992-01-23 1993-04-06 Eaton Corporation Range section actuator control system and method for preventing damage to range section synchronizers
US5218878A (en) * 1992-01-23 1993-06-15 Eaton Corporation Two-stage range piston-cylinder assembly
US5172604A (en) * 1992-01-23 1992-12-22 Eaton Corporation Range section preexhaust
US5216931A (en) * 1992-01-23 1993-06-08 Eaton Corporation Interlock mechanism for range section slave valve
US5199314A (en) * 1992-01-23 1993-04-06 Eaton Corporation Synchronized splitter section protection system/method
US5199311A (en) * 1992-01-23 1993-04-06 Eaton Corporation Variable pressure range section actuator assembly
US5193410A (en) * 1992-01-23 1993-03-16 Eaton Corporation Range section protection valve assembly
DE69300592T2 (de) * 1992-01-23 1996-03-28 Eaton Corp Steuerungseinrichtung und -verfahren für eine Zusatzgetriebebetätigung.
US5231895A (en) * 1992-01-23 1993-08-03 Eaton Corporation Auxiliary section actuator air control system
US5546825A (en) * 1994-12-13 1996-08-20 Eaton Corporation Change gear transmission and shift rod interlock therefor
US5676017A (en) * 1995-07-27 1997-10-14 Rockwell Heavy Vehicle Systems, Inc. Automatic range shift for multi-speed transmission
US5582558A (en) * 1995-07-27 1996-12-10 Rockwell International Corporation Combined system for assisting shifting of manual transmission
US5569115A (en) * 1995-07-27 1996-10-29 Rockwell International Corporation Engine speed synchronization system for assisting in manual transmission shifting
US5788038A (en) * 1996-10-03 1998-08-04 Dana Corporation Anti-gear-hopping device
US5894759A (en) * 1997-04-29 1999-04-20 Shimano, Inc. Bicycle shift control device having spaced apart operating units
US5931055A (en) * 1997-12-23 1999-08-03 Meritor Heavy Vehicle Systems, Llc Electrical transmission range shift system
US5899121A (en) * 1997-12-29 1999-05-04 Eaton Corporation Fluid biased transmission range valve
US6339973B1 (en) 2000-04-10 2002-01-22 Eaton Corporation Slave valve with integral syncho-saver logic
US6324928B1 (en) * 2000-04-27 2001-12-04 Eaton Corporation Detent plunger assembly and control method
DE10217482A1 (de) * 2002-04-19 2003-11-06 Zahnradfabrik Friedrichshafen Elektro-pneumatische Schalteinheit
US7509885B2 (en) 2004-11-22 2009-03-31 Eaton Corporation Transmission auxiliary unit timed shift inhibitor
US7861612B2 (en) 2007-04-02 2011-01-04 Eaton Corporation Transmission range shift control with neutral position lock
WO2010007518A1 (en) * 2008-07-18 2010-01-21 Eaton Corporation Protective control system for compound transmission
DE102010043685A1 (de) * 2010-11-10 2012-05-10 Zf Friedrichshafen Ag Gruppengetriebe für Kraftfahrzeuge
US8726749B2 (en) 2011-09-25 2014-05-20 Eaton Corporation Transmission overdrive yoke position sensor for range trigger
DE102012208126A1 (de) * 2012-05-15 2013-11-21 Deere & Company Getriebeanordnung
JP2014119052A (ja) * 2012-12-18 2014-06-30 Volvo Lastvagnar Aktiebolag レンジ式変速機の制御装置
CN104595481B (zh) * 2014-12-12 2017-02-22 *** 基于杆式操纵杆的档位锁定装置
US9856973B1 (en) * 2016-07-07 2018-01-02 Deere & Company System and method for transmission with creeper mode selection
CN113531116B (zh) * 2021-06-12 2022-07-26 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 一种基于液力机械传动隔离保护装置及控制***

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2654268A (en) * 1951-07-14 1953-10-06 Fuller Mfg Co Shift control for auxiliary transmissions
US3105395A (en) * 1962-12-26 1963-10-01 Eaton Mfg Co Automotive device
US3171300A (en) * 1961-07-11 1965-03-02 Eaton Mfg Co Control for a main and auxiliary transmission system
US3138965A (en) * 1961-08-31 1964-06-30 Eaton Mfg Co Change speed transmission
US3283613A (en) * 1964-04-20 1966-11-08 Eaton Yale & Towne Automotive device
GB1136780A (en) * 1966-12-08 1968-12-18 Grube Veb Kraftfahrzeug Electropneumatic gear switching arrangements
SE371611B (ja) * 1972-11-17 1974-11-25 Volvo Ab
FR2322307A1 (fr) * 1975-09-01 1977-03-25 Peugeot Ensemble de transmission comportant une boite de vitesses principale en serie avec un relais au moins a deux rapports
GB1572317A (en) * 1978-03-30 1980-07-30 Eaton Ltd Shift control for change speed gear transmission for vehicles
SE421057B (sv) * 1978-04-24 1981-11-23 Volvo Ab Anordning for att forhindra felvexling
US4441379A (en) * 1980-07-03 1984-04-10 Rockwell International Corporation Interlock device for a transmission shift mechanism
US4409859A (en) * 1981-04-30 1983-10-18 Dana Corporation Shift-rail interlock bracket for compound transmission
AU537361B2 (en) * 1981-07-29 1984-06-21 Kubota Ltd. Transmission with multiple shafts and clutches
DE3134171C2 (de) * 1981-08-28 1986-02-06 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ag, 7990 Friedrichshafen Schaltvorrichtung in einem Bereichsgruppengetriebe
FR2532711B1 (fr) * 1982-09-03 1987-06-19 Panhard Levassor Sa Const Meca Transmission pour vehicule automobile
DE3235976C2 (de) * 1982-09-29 1984-08-02 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Schaltvorrichtung für ein Vielganggetriebe mit einem nach dem Schema eines Doppel-H-Schaltbildes betätigbaren Handschalthebel und einer Sperre zum Blockieren des Handschalthebels
IT1208768B (it) * 1983-06-17 1989-07-10 Iveco Fiat Dispositivo per la selezione e per l innesto marce in un cambio di un autoveicolo
JPS6071751U (ja) * 1983-10-22 1985-05-21 本田技研工業株式会社 自動変速機の変速制御装置
JPS61130655A (ja) * 1984-11-30 1986-06-18 Toyota Motor Corp ベルト式無段変速機の油圧制御装置
US4614126A (en) * 1985-05-13 1986-09-30 Eaton Corporation Power synchronizer
US4754665A (en) * 1986-02-05 1988-07-05 Eaton Corporation Auxiliary transmission section
US4722237A (en) * 1986-12-12 1988-02-02 Eaton Corporation Fluid actuated shift bar housing assembly having a centering cylinder therein
US4748863A (en) * 1987-03-17 1988-06-07 Eaton Corporation Fluid actuated shift bar housing assembly
US4788889A (en) * 1987-03-19 1988-12-06 Eaton Corporation Mechanical transmission and control method therefor
US4788875A (en) * 1987-09-03 1988-12-06 Eaton Corporation Auxiliary transmission section shift control system

Also Published As

Publication number Publication date
KR950002000B1 (ko) 1995-03-08
DE68916840D1 (de) 1994-08-25
KR900015971A (ko) 1990-11-12
EP0339808A2 (en) 1989-11-02
ES2056210T3 (es) 1994-10-01
AU625060B2 (en) 1992-07-02
EP0339808A3 (en) 1991-04-24
GB8809945D0 (en) 1988-06-02
CN1038146A (zh) 1989-12-20
EP0339808B1 (en) 1994-07-20
JPH0251662A (ja) 1990-02-21
AU3372689A (en) 1989-11-02
CN1018192B (zh) 1992-09-09
BR8902450A (pt) 1990-01-16
DE68916840T2 (de) 1995-02-23
US4974474A (en) 1990-12-04

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