JP3621526B2

JP3621526B2 - Gearbox booster

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Publication number: JP3621526B2
Application number: JP27220196A
Authority: JP
Inventors: 仁武藤; 啓一計盛; 和成今里
Original assignee: UD Trucks Corp
Current assignee: UD Trucks Corp
Priority date: 1996-10-15
Filing date: 1996-10-15
Publication date: 2005-02-16
Anticipated expiration: 2016-10-15
Also published as: JPH10122358A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、運転者の変速操作力を作動流体を用いて倍力して変速機側に伝達する変速機の倍力操作装置に関し、特に、シフト操作時のシフトフィーリングを向上する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トラック等の大型車用の変速機においては、運転者のシフト操作力を低減するために、高圧空気を利用した倍力操作装置（以下、パワーシフト装置という）が取り付けられ、シフト操作力の低減、特に、大きな操作力を必要とする同期時（シンクロ時）におけるシフト操作力の低減を図っている（実開平３−９３６５０号公報及び実開平３−９３６５１号公報参照）。
【０００３】
この種のパワーシフト装置の構造の一例について簡単に説明すると、パワーシフト装置のハウジング内に、コントロールレバーに連結する入力軸と変速機側に連結する出力軸とが摺動可能且つ互いに相対移動可能に支持される。出力軸の内部にはバルブ室が設けられ、ここへ高圧空気（作動流体）が供給される。出力軸の内側に同心状に配置された前記入力軸の動きに伴ってバルブリフタが移動し、バルブ室の左右のバルブの開閉を行う。出力軸は、パワーシフト装置のハウジング内に形成したシリンダを貫通し、出力軸の外周部には、前記シリンダ内に摺動自由に収納されるピストンが固定される。シリンダ内には、ピストンで仕切られた２つの倍力室が設けられる。
【０００４】
そして、コントロールレバーからの変速操作力によって入力軸が移動すると、その移動方向に対応する側のバルブリフタの移動によって対応するバルブが開き、作動流体が対応する倍力室に流入してピストンに作動流体圧を作用する。この作動流体圧でコントロールレバーからの変速操作力を倍力しピストンを介して出力軸に伝達し、変速機側のシフト操作を行う。
【０００５】
かかるパワーシフト装置のシフト操作行程を更に具体的に説明すると、入力軸の移動に伴って一方の倍力室に高圧空気が供給され倍力が行われる、同期開始位置まで出力軸が移動した後は同期が完了するまで出力軸の移動は停止する。一方、入力軸は、コントロールレバーからのシフト操作力が更に加えられて移動してバルブを全開とし、入力軸と出力軸との相対許容変位の最大値となるメタルコンタクト状態で停止する。そして、同期完了と同時に出力軸の負荷が急激に減少して高圧空気が膨張して出力軸が急激に移動する。出力軸の移動速度は、コントロールレバーからのシフト操作力による入力軸の移動速度より速いため、変速機側のシフトロッドが同期完了点からストロークエンドまで動作する期間で、出力軸と入力軸との相対変位量は減少し更に逆転する。このため、今まで開いていたバルブが閉じ、反対側のバルブが開いて反対側の倍力室に高圧空気が供給されるので出力軸の移動を抑制する抵抗となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、パワーシフト装置の前記倍力室の圧力上昇特性としては、シフト操作時間の短縮化のためには図１１の破線Ａで示すように圧力上昇勾配は大きい方がよいが、圧力上昇勾配を大きくすると、同期完了時の倍力室の到達圧力が高くなって同期完了後の出力軸速度が速くなり機構部分に対する衝撃力が大きくなってしまう。また、変速機内の機構部分に対する衝撃力等を低減するために同図の破線Ｂで示すように圧力上昇勾配を小さくすれば、シフト操作時間が長くなり操作性が悪化する。従って、従来のパワーシフト装置ではシフト操作時間の短縮化と衝撃力緩和の両方を勘案し、経験的に同図の実線Ｃで示すようにこれらの中間の圧力上昇勾配に設定している。
【０００７】
このため、従来のパワーシフト装置では、同期完了後の出力軸と入力軸の相対変位の逆転後の出力軸の移動に対して抵抗力を発生させる倍力室の圧力上昇が十分とは言えず、出力軸が入力軸に衝突した時の衝撃力が大きい。この衝撃力はコントロールレバー側に伝達されるため、運転者はシフト操作している方向にコントロールレバー側から衝撃力が加えられる感じを受け、シフト操作フィーリングに悪影響を与えるものであった。
【０００８】
本発明は以上のような従来の問題点に鑑み、従来の変速機の倍力操作装置の構造を僅かに変更するだけで倍力室の圧力上昇特性の最適化を図り、かかる従来装置の問題を解消しつつシフトフィーリングを良好にした変速機の倍力操作装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の発明は、コントロールレバーからの変速操作力が伝達される入力軸と、ピストンが摺動自由に収納されたシリンダ内に当該ピストンで仕切られて作動流体が供給される各倍力室と、前記ピストンが一体に固定され当該ピストンに作用する作動流体により前記入力軸に対して相対移動し倍力された変速操作力を変速機側に伝達する出力軸と、作動流体供給源から前記各倍力室までの作動流体供給路に介装されるバルブ室内に各倍力室に対応して設けられ前記コントロールレバーによるシフト操作に伴う入力軸と出力軸との相対位置変化によって開弁しシフト操作方向に対応する倍力室側に前記作動流体を供給する各バルブとを備えた変速機の倍力操作装置において、前記倍力室内の作動流体圧上昇勾配が、初期上昇圧力値に到達するまでの前半部は大きく初期上昇圧力値に到達以後の後半部が前半部より小さくなるよう作動流体を供給する作動流体供給手段を備え、該作動流体供給手段は、前記作動流体供給源と前記バルブ室の間の前記作動流体供給路に絞り部を設けると共に、該絞り部より下流の作動流体供給路に作動流体を貯留する圧力貯留部を設け、該圧力貯留部と前記バルブ室を連通する通路の面積が、前記絞り部の開口面積より大きい構成とした。
【００１０】
かかる構成により、同期完了後の出力軸の移動によって出力軸が入力軸を追い越し同期と反対側のバルブを開いた後の反対側の倍力室の圧力上昇が早くなり、同期完了後の出力軸の移動に対して十分な抵抗力を発生させることが可能となる。そして、作動流体圧上昇勾配の急変する点、つまり初期上昇圧力値を同期時の機構部に対する許容圧力値となるよう設定すれば、機構部の損傷を防止できる。
【００１１】
請求項２記載の発明では、前記圧力貯留部が、前記バルブ室より下流側に位置する構成とした。
【００１２】
請求項２記載の発明の具体的構成としては、請求項３記載の発明のように、操作装置本体に形成した前記シリンダを同心状に摺動可能にパイプ状の前記出力軸が貫通し、前記出力軸の外周部に前記ピストンが固定され、出力軸内周部にバルブシートを兼ねて前記バルブ室を形成するシートハウジング部が固定され、該シートハウジング部を同心状に摺動可能に前記入力軸が貫通する構成であって、前記作動流体供給源に接続する作動流体供給路を前記入力軸内部に形成し、前記入力軸内部の作動流体供給路と前記バルブ室とを、前記入力軸外周部に形成した前記絞り部を介して連通すると共に、前記ピストン周壁中央を陥没形成して前記シリンダ内壁と前記陥没部壁面で前記圧力貯留部を形成し、該圧力貯留部と前記バルブ室とを連通する連通路を設け、バルブ室を介して圧力貯留部に作動流体を貯留する構成とした。
【００１３】
請求項４記載の発明では、前記圧力貯留部が、前記バルブ室より上流側に位置する構成とした。
請求項４記載の発明の具体的構成としては、請求項５記載の発明のように、操作装置本体に形成した前記シリンダを同心状に摺動可能にパイプ状の前記出力軸が貫通し、前記出力軸の外周部に前記ピストンが固定され、出力軸内周部にバルブシートを兼ねて前記バルブ室を形成するシートハウジング部が固定され、該シートハウジング部を同心状に摺動可能に前記入力軸が貫通する構成であって、前記操作装置本体に形成した作動流体供給路入口部に、操作装置本体と別体の前記圧力貯留部を接続し、前記作動流体供給源に接続する前記圧力貯留部の入口部に絞り部を形成し、前記入力軸内部を介してバルブ室に作動流体を供給する構成とした。
【００１４】
また、請求項４記載の発明の別の具体的構成としては、請求項６記載の発明のように、操作装置本体に形成した前記シリンダを同心状に摺動可能にパイプ状の前記出力軸が貫通し、前記出力軸の外周部に前記ピストンが固定され、出力軸内周部にバルブシートを兼ねて前記バルブ室を形成するシートハウジング部が固定され、該シートハウジング部を同心状に摺動可能に前記入力軸が貫通する構成であって、前記操作装置本体に形成した作動流体供給路入口部に、操作装置本体と一体に前記圧力貯留部を形成し、前記作動流体供給源に接続する前記圧力貯留部の入口部に絞り部を形成し、前記入力軸内部を介してバルブ室に作動流体を供給する構成としてもよい。
【００１５】
また、請求項４記載の発明の更に別の具体的構成としては、請求項７記載の発明のように、操作装置本体に形成した前記シリンダを同心状に摺動可能にパイプ状の前記出力軸が貫通し、前記出力軸の外周部に前記ピストンが固定され、出力軸内周部にバルブシートを兼ねて前記バルブ室を形成するシートハウジング部が固定され、該シートハウジング部を同心状に摺動可能に前記入力軸が貫通する構成であって、前記操作装置本体に形成した作動流体供給路入口部と前記作動流体供給源とを接続する作動流体供給管を前記圧力貯留部とし、該圧力貯留部となる作動流体供給管入口部に前記絞り部を形成し、前記入力軸内部を介してバルブ室に作動流体を供給する構成としてもよい。
【００１６】
また、請求項４記載の発明の更に別の具体的構成としては、請求項８記載の発明のように、操作装置本体に形成した前記シリンダを同心状に摺動可能にパイプ状の前記出力軸が貫通し、前記出力軸の外周部に前記ピストンが固定され、出力軸内周部にバルブシートを兼ねて前記バルブ室を形成するシートハウジング部が固定され、該シートハウジング部を同心状に摺動可能に前記入力軸が貫通する構成であって、前記ピストン周壁中央を陥没形成して前記シリンダ内壁と前記陥没部壁面で前記圧力貯留部を形成し、前記シリンダ周壁に形成した作動流体供給路入口部と前記圧力貯留部とを、シリンダ壁に形成した絞り部を介して連通し、該圧力貯留部と前記バルブ室とを連通する連通路を設ける構成としてもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付された図面を参照して本発明を詳述する。
図３は、一般的な車両搭載状態における変速機の倍力装置（以下、パワーシフト装置という）及び操作力伝達系の構成を示している。
コントロールレバー５０に加えられた変速操作力は、複数のリンクロッド５２ａ〜５２ｃからなり途中にゴムダンパ５１が介装されたリンク機構によって、パワーシフト装置１の入力軸２に伝達される。そして、パワーシフト装置１は、入力軸２に入力されたコントロールレバー５０からの入力操作力を、作動流体である高圧空気の作用によって入力操作力に略比例した出力操作力に倍力して図１に示す出力軸３に伝達する。出力軸３に伝達された出力操作力は、シフトシャフト５３を介して変速機のセレクト＆シフトレバー５４を回動させ、シフトロッド５５をスライドさせて変速動作が行われる。
【００１９】
図１（全体図）及び図２（部分拡大図）は、第１実施形態の前記パワーシフト装置１の内部構造を示したものである。以下の説明では、パワーシフト装置１の入力軸２のリンクロッド接続側を「前部」、その反対側を「後部」と称することとする。
操作装置本体としてのハウジング４に形成された円筒状のシリンダ５内を、前部軸受６ｂ及び後部軸受６ａにより摺動可能に支持されたパイプ状の出力軸３が同心状に貫通している。この出力軸３の外周部には、外周部略中央が陥没形成された圧力貯留部となる中央室７を有する鼓形状のピストン８が固定され、ピストンシール９を介してシリンダ５に内接している。ここで、後部軸受６ａは、ハウジング４と一体的に形成されており、また、前部軸受６ｂは、ハウジング４に組み込まれてシリンダ５の内部空間を構成するフランジ１０の内周部に一体的に形成されている。
【００２０】
また、出力軸３の略中央部内部にはバルブ室１１が設けられており、ピストン８と出力軸３に形成された連通路１２を介してピストン８の中央室７と連通している。このバルブ室１１は、バルブシートを兼ねるシートハウジング１３ａ、１３ｂで形成され、通常状態（パワーシフト装置１の非作動時をいう。以下同様）では、後述する高圧空気供給路２４を介して供給される高圧空気及びバルブ室１１内に配設されるスプリング１４の作用によりバルブ１５ａ、１５ｂが、夫々、シートハウジング１３ａ及び１３ｂ側に付勢され閉鎖している。
【００２１】
バルブ室１１の前後には、通常状態でバルブ１５ａ及び１５ｂと夫々所定の隙間δ_Ｖａ、δ_Ｖｂ（δ_Ｖａ≒δ_Ｖｂ）を有して（図２参照）、バルブ１５ａ及び１５ｂを開弁するためのリフタ１６ａ、１６ｂが配設される。リフタ１６ａ、１６ｂのバルブ室１１と反対側の端部には、夫々、シフト操作に操作感を付与する反力用ピストン１７ａ、１７ｂが形成され、この反力用ピストン１７ａ、１７ｂと同心状に配設される反力用シリンダ１９ａ、１９ｂにピストンシール１８ａ、１８ｂを介して内接する。反力用シリンダ１９ａ、１９ｂは、シートハウジング１３ａ、１３ｂの両端に配置され、出力軸３の段部及び出力軸３後端部に配置される後述の給排通路ユニット３０によって出力軸３に一体的に固定され、これにより、シートハウジング１３ａ、１３ｂも出力軸３に一体的に固定される。
【００２２】
更に、反力用ピストン１７ａ、１７ｂとシートハウジング１３ａ、１３ｂとの間には、夫々、リフタ１６ａ、１６ｂをシートハウジング１３ａ、１３ｂから離れる方向に弾性付勢するスプリング２０ａ、２０ｂが配設される。反力用シリンダ１９ａ、１９ｂとシートハウジング１３ａ、１３ｂとの間に設けられる反力室２１ａ、２１ｂとピストン８で仕切られる倍力室２２ａ、２２ｂとは、出力軸３の周壁に形成された連通路２３ａ、２３ｂを介して連通される。そして、通常状態では、倍力室２２ａ、２２ｂ及び反力室２１ａ、２１ｂは、リフタ１６ａ、１６ｂと入力軸２との間の隙間を介して給排通路ユニット３０の排気通路３２と連通して大気圧となっている。
【００２３】
入力軸２は、２つのパイプ部材２Ａ、２Ｂで構成される。パイプ部材２Ａは、前端側にリンクロッド５２ｃが連結し、後端側に球面ジョイント結合によりパイプ部材２Ｂが連結する。パイプ部材２Ｂは、バルブ室１１を貫通しており、前端部に球面ジョイントが形成されてパイプ部材２Ａの内側に結合しており、後端側が、給排通路ユニット３０の給気通路３１に連通して当該給気通路３１と共に作動流体供給路としての高圧空気供給路２４を構成し、周壁に設けた絞り部２５を介して高圧空気をバルブ室１１に供給する。また、パイプ部材２Ｂの後端側外周にはリング部材からなるストッパ部２６が固定されており、入力軸２の図１で右方向の移動に伴ってリフタ１６ａの後端側がストッパ部２６で押圧されてバルブ１５ａを開く。一方、入力軸２の図１で左方向の移動時は、リフタ１６ｂの前端側がパイプ部材２Ａの後端部で押圧されてバルブ１５ｂを開く。
【００２４】
入力軸２のパイプ部材２Ａには、略長円形の切欠２７が設けられ、出力軸３側に固定したピン２８が係合している。ピン２８と切欠２７との間には、通常状態で前後方向にそれぞれ隙間δ_Ｍａ、δ_Ｍｂ（δ_Ｍａ≒δ_Ｍｂ；δ_Ｍａ＞δ_Ｖａ、）が生じている。従って、入力軸２と出力軸３は、（δ_Ｍａ＋δ_Ｍｂ）の相対移動が可能で、それ以上の相対変位量では、入力軸２と出力軸３は一体的に移動する、所謂メタルコンタクト状態となる。
【００２５】
前記給排通路ユニット３０は、出力軸３後端内部に螺合して固定されており、給気通路３１の周囲に排気通路３２を配置する構造で、排気通路３２の中間にはフィルタ３３が設けられる。
次に、かかるパワーシフト装置１の作用について図１〜図３を参照して説明する。
【００２６】
図３において、例えば、運転者がコントロールレバー５０を矢印の方向に操作してシフト操作を行った場合には、リンクロッド５２ａ〜５２ｃからなるリンク機構によって、パワーシフト装置１の入力軸２に右方向の入力操作力が伝達される。そして、パワーシフト装置１は、この入力操作力を高圧空気の作用によって入力操作力に略比例した出力操作力に倍力し、この出力操作力が、シフトシャフト５３及びセレクト＆シフトレバー５４を介して変速機側に伝達されて変速動作が行われる。
【００２７】
そのとき、変速機内部では、変速させられる次段ギヤの回転速度を車速に応じた回転速度まで同期させる必要がある。その同期のための力は、シフトロッド５５の押す力で与えられ、シンクロクラッチの押圧力を決定する。特に、下位段への変速（シフトダウン）の場合、その同期力は大きく、パワーシフト装置１の最大能力近くが要求され、同期が完了すると、シフトロッド５５はストロークエンドまで迅速に移動する。
【００２８】
運転者の図３の矢印方向への変速操作により、入力軸２（パイプ部材２Ａ及び２Ｂ）が右方向に移動すると、パイプ部材２Ｂの後端部に形成されたストッパ部２６により後部のリフタ１６ａが、入力軸２の移動に伴って右方向に移動し、後部のバルブ（以下、同期側バルブという）１５ａを開く。図示しない作動流体供給源としての高圧空気供給源（コンプレッサ或いはリザーバタンク）から給排通路ユニット３０に供給される高圧空気は、給気通路３１、高圧空気供給路２４及び絞り部２５を介してバルブ室１１に供給されている。また、バルブ室１１と中央室７は連通路１２で連通しており、バルブ室１１と中央室７は略同一圧力となっている。
【００２９】
同期側バルブ１５ａが開くと、高圧空気が反力室２１ａ及び連通路２３ａを介して倍力室（以下、同期側倍力室という）２２ａに供給される。従って、同期側倍力室２２ａ内の圧力が時間と共に上昇し、入力操作力が倍力され、ピストン８を介して出力軸３が右方向に移動し始める。このとき、変速機はニュートラル位置を経由して同期位置に達し、同期を開始すべく出力軸３はその移動を停止する。
【００３０】
更に、シフトを早めるために運転者がシフト操作力を増加させると、同期側倍力室２２ａの空気圧力はその力に応じて上昇する。また、シフト操作力をさらに上昇させ、反力室２１ａ内のシフト操作に操作感を付与している反力（以下、同期側反力という）を越えると、同期側バルブ１５ａを全開にし、かつ、入力軸２のパイプ部材２Ａに形成した切欠２７によって許容される出力軸３と入力軸２の許容相対変位の最大値（δ_Ｍａ＋δ_Ｍｂ）、所謂メタルコンタクト状態となり、入力軸２の移動は停止する。このとき、切欠２７とピン２８の隙間は、左側の隙間が０、右側の隙間がδ_Ｍａ＋δ_Ｍｂとなっている。この状態では、同期側バルブ１５ａは全開になっているから、同期側倍力室２２ａの空気圧力は時間と共に上昇する。また、コントロールレバー５０で与えられた入力操作力は、リンクロッド５２ａ〜５２ｃの伝達経路内にあるゴムダンパ５１に弾性エネルギとして貯えられている。
【００３１】
同期が完了して出力軸３に対する負荷が小さくなると、出力軸３は同期側倍力室２２ａの高圧空気の膨張で図中右方向へ移動すると共に、入力軸２も出力軸３より通常状態時に比べてδ_Ｍａだけ先行した位置からゴムダンパ５１に貯えられた弾性エネルギとコントロールレバー５０の操作変位で同様に右方向へ移動する。この場合、出力軸３の移動速度が入力軸２の移動速度より速いため、出力軸３は入力軸２を追い越す。よって、出力軸３に対する入力軸２の相対変位量が減少し、更に同期時のそれと逆転して増加すると、反対側のバルブ１５ｂが開いて反力室２１ｂ及び連通路２３ｂを介して反対側の倍力室２２ｂに高圧空気が供給され倍力室２２ｂ内の圧力が上昇する。
【００３２】
このとき、前記倍力室２２ｂに供給される高圧空気は、中央室７に予め貯えられている高圧空気が用いられる。この場合、倍力室２２ｂの初期上昇圧力値は、倍力室２２ｂと中央室７の容量比で決まる。従って、中央室７の容量を適切に設定して同期時の倍力室２２ａ、２２ｂの初期上昇圧力値を機構部分の損傷を防止できる許容値内に制限するようにすれば、中央室７とバルブ室１１との間の連通路１２は十分に広い通路面積を確保できて初期の圧力上昇勾配を大きくできるので、同期完了後における同期側倍力室２２ａ（又は２２ｂ）と反対側の倍力室２２ｂ（又は２２ａ）の圧力上昇を従来のパワーシフト装置に比べて格段に早くすることができる。
【００３３】
図４に、本発明のパワーシフト装置の変速操作時における倍力室の圧力上昇特性を示す。
図４において、同期時の倍力室２２ａ、２２ｂの初期上昇圧力分の許容値をＰ_Ａとすると、圧力Ｐ_Ａまでは従来の圧力上昇勾配Ｋより大きい圧力上昇勾配Ｋ_１（Ｋ_１＞Ｋ）で、中央室７内に貯えられた高圧空気が、バルブ１５ａ又は１５ｂの開きと同時に倍力室２２ａ又は２２ｂに供給される。その後は、高圧空気供給源から高圧空気供給路２４及び絞り部２５を介してバルブ室１１に供給される高圧空気により、圧力上昇勾配Ｋ_２（Ｋ_２＜Ｋ）で圧力が上昇する。前記圧力Ｐ_Ａは、前述したように中央室７と倍力室２２ａ又は２２ｂの容量比で決定される。勾配Ｋ_１は、中央室７とバルブ室１１間の連通路１２、リフタ１６ａ（又は１６ｂ）とシートハウジング１３ａ（又は１３ｂ）間の隙間通路及び反力室２１ａ（又は２１ｂ）と倍力室２２ａ（又は２２ｂ）間の連通路２３ａ（又は２３ｂ）の各開口面積と、開弁時のバルブ１５ａ（又は１５ｂ）とシートハウジング１３ａ（又は１３ｂ）間の通過面積とから決定される。また、圧力Ｐ_Ａに到達した後の圧力勾配Ｋ_２は、高圧空気供給源から絞り部２５までの配管抵抗、主に絞り部２５の開口面積と、開弁時のバルブ１５ａ（又は１５ｂ）とシートハウジング１３ａ（又は１３ｂ）間の通過面積と、リフタ１６ａ（又は１６ｂ）とシートハウジング１３ａ（又は１３ｂ）間の隙間通路、反力室２１ａ（又は２１ｂ）と倍力室２２ａ（又は２２ｂ）間の連通路２３ａ（又は２３ｂ）の各開口面積から決定される。
【００３４】
従って、バルブ室１１から下流側は同一経路であるため、バルブ室１１から下流側の通路面積を圧力勾配Ｋ_１が確保できるように設定し、絞り部２５の開口面積を圧力勾配Ｋ_２となるように設定する。
かかる構成により、同期完了後の同期側倍力室２２ａ（又は２２ｂ）とは反対側の倍力室２２ｂ（又は２２ａ）の初期圧力上昇が早くなり、同期完了後の出力軸３の移動方向に対して大きな制動力を作用させることができる。このため、出力軸３の移動速度を大きく低減でき、出力軸３が入力軸２に衝突して発生する衝撃力を格段に低減できる。従って、コントロールレバー５０側に伝達される衝撃力が低減され、変速時、特に、同期完了後のシフトフィーリングを改善できる。また、倍力室２２ａ、２２ｂの初期上昇圧力値を許容値内に抑えることが可能であるため、同期時の機構部分への損傷も防止できる。
【００３５】
図５は、同期完了後に、出力軸３が入力軸２を追い越して、同期側バルブとは反対側のバルブが開いた時の同期側倍力室とは反対側の倍力室の圧力特性に関する、本発明装置と従来装置の比較データを示す。
図５から、本発明装置は、従来装置に比べて最高圧力到達時間が４３％に短縮し、到達最高圧力は１３０％に増加している。尚、図中の本発明装置の値は、従来装置の到達圧力及び時間をそれぞれ「１」とした時の値を示している。
【００３６】
即ち、図５のデータは、本発明装置が同期完了後に従来装置に比べて素早く且つ大きな制動力を発生させることできることを示している。
上記第１実施形態は、絞り部２５の下流側においてバルブ室１１の下流側に圧力貯留部（中央室７）を配置する構成としたが、バルブ室の上流側に圧力貯留部を配置するようにしてもよく、以下にこのようなパワーシフト装置の実施形態について説明する。
【００３７】
図６は、本発明の第２実施形態の要部構成図を示す。尚、第１実施形態と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
図６において、このパワーシフト装置６０は、給排通路ユニット３０の給気通路３１の入口部にニップル６１を介して圧力貯留部としての圧力容器６２をパワーシフト装置６０に固設する。図示しない高圧空気供給源に接続する圧力容器６２の入口給気ポート６３の出口側に絞り部６４を設ける。また、入力軸２のパイプ部材２Ｂ内部の高圧空気供給路２４とバルブ室１１を連通する連通路２５′は、従来のパワーシフト装置のものに比べて開口面積を大きく形成してある。また、ピストン８′は、周壁が陥没しない略円柱形状のものである。その他の構成は、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００３８】
かかる構成において、初期上昇圧力が圧力Ｐ_Ａとなるように圧力容器６２と倍力室２２ａ、２２ｂの容量比を適切に設定すると共に、圧力上昇勾配Ｋ_１が確保できるように連通路２５′の開口面積及びバルブ室１１から倍力室２２ａ，２２ｂまでの開弁後の通路面積を設定する。また、圧力Ｐ_Ａに到達した後の圧力上昇勾配がＫ_２となるよう、入口給気ポート６３の絞り部６４の開口面積を設定する。これにより、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００３９】
尚、圧力容器６２をパワーシフト装置６０に固設せずに、ニップル６１に配管を介して接続するようにすれば、圧力容器６２を任意の場所に配設することが可能である。
図７は、本発明の第３実施形態の要部構成図を示す。尚、第１及び第２実施形態と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
【００４０】
図７において、このパワーシフト装置７０は、給排通路ユニット７１に圧力容器部７２を一体的に形成するようにしたものである。即ち、給排通路ユニット７１に圧力容器部７２を形成し、図示しない高圧空気供給源に接続する給気ポート７３の出口部に絞り部７４を形成する。７５はパイプ部材２Ｂ内の高圧空気供給路２４に接続する給気通路であり、７６は排気通路である。その他は、第２実施形態と同様の構成であるので説明を省略する。
【００４１】
かかる構成によれば、第１及び第２実施形態と同様の効果が得られる。また、給排通路ユニット７１に圧力容器部７２を一体的に形成するよう構成したので、第２実施形態のものに比べて構成部品が削減できる効果がある。
図８は、本発明の第４実施形態の要部構成図を示す。尚、第１〜第３実施形態と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
【００４２】
図８のパワーシフト装置８０は、図６に示す第２実施形態の圧力容器６２及び図７に示す第３実施形態の圧力容器部７２に代えて、高圧空気供給源をパワーシフト装置８０に接続する配管部分に大容量配管８１を設けて圧力貯留部としての機能を持たせると共に、この大容量配管８１の入口側に絞り部８２を設ける。その他は、第２実施形態と同様の構成であるので説明を省略する。
【００４３】
かかる構成によっても、第１〜第３実施形態と同様の効果を得ることができる。
次に、図９に本発明の第５実施形態について説明する。
本実施形態のパワーシフト装置１００は、ハウジング周壁から高圧空気を供給する構造のものである。尚、以下の説明では、第１図と同様にパワーシフト装置１００の入力軸１０１のリンクロッド接続側を「前部」、その反対側を「後部」と称することとする。
【００４４】
ハウジング１０３に形成された円筒状のシリンダ１０４内を、前部軸受１０５ｂ及び後部軸受１０５ａにより摺動可能に支持されたパイプ状の出力軸１０６が同心状に貫通している。この出力軸１０６の外周部には、外周部略中央が陥没形成された圧力貯留部となる中央室１０７を有する鼓形状のピストン１０８が固定され、ピストンシール１０９を介してシリンダ１０４に内接している。ここで、後部軸受１０５ａは、ハウジング１０３と一体的に形成されており、また、前部軸受１０５ｂは、ハウジング１０３に組み込まれてシリンダ１０４の内部空間を構成するフランジ１１０の内周部に一体的に形成されている。
【００４５】
また、出力軸１０６の略中央部内部にはバルブ室１１１が設けられており、ここに、ハウジング１０３の周壁に形成された高圧空気供給ポート１１２、絞り部１１３、中央室１０７及びピストン１０８と出力軸１０６に形成された連通路１１４を介して高圧空気が供給される。このバルブ室１１１は、通常状態では、供給される高圧空気及びバルブ室１１１内に配置されるスプリング１１５の作用によりバルブ１１６ａ、１１６ｂが、夫々シートハウジング１１７ａ、１１７ｂに付勢され閉鎖している。
【００４６】
バルブ室１１１の前後には、通常状態でバルブ１１６ａ及び１１６ｂと夫々所定の隙間δ_Ｖａ、δ_Ｖｂを有して、リフタ１１８ａ、１１８ｂが配設される。リフタ１１８ａ、１１８ｂのバルブ室１１１と反対側の端部には、夫々、シフト操作に操作感を付与する反力用ピストン１１９ａ、１１９ｂが形成され、反力用シリンダ１２０ａ、１２０ｂにピストンシール１２１ａ、１２１ｂを介して内接する。反力用ピストン１１９ａ、１１９ｂと反力用シリンダ１２０ａ、１２０ｂとの間の反力室１２２ａ、１２２ｂ内には、夫々リフタ１１８ａ、１１８ｂがシートハウジング１１７ａ、１１７ｂから離れる方向に付勢力を付与するスプリング１２３ａ、１２３ｂが配設される。この付勢力によって、後部のリフタ１１８ａの後端部が後述するパイプ部材１０１Ｂの後端部に形成されるストッパ部１２４に付勢され、前部のリフタ１１８ｂの前端部が入力軸１０１のパイプ部材１０１Ａの後端部に付勢される。また、反力用シリンダ１２０ａ、１２０ｂは、夫々、ピン１２５を介して出力軸１０６に一体的に固定され、出力軸１０６の動きに伴って移動する。
【００４７】
反力室１２２ａ、１２２ｂとピストン１０８で仕切られた倍力室１２６ａ、１２６ｂとは、リフタ１１８ａ、１１８ｂの外壁と反力用シリンダ１２０ａ、１２０ｂ先端部の内壁との隙間及び出力軸１０６に形成した連通路１２７ａ、１２７ｂを介して連通される。そして、通常状態では、反力室１２２ａ、１２２ｂは、リフタ１１８ａ、１１８ｂ先端とバルブ１１６ａ、１１６ｂとの隙間及びパイプ部材１０１Ｂの排気孔１２８ａ、１２８ｂを介してパイプ部材１０１Ｂ内部の排気通路１２９と連通して大気圧となっている。
【００４８】
前記パイプ部材１０１Ｂは、ピン１３０を介してパイプ部材１０１Ａと連結して入力軸１０１を構成し、出力軸１０６と相対移動可能に設けられている。そして、入力軸１０１の動きに伴いリフタ１１８ａ、１１８ｂがバルブ１１６ａ、１１６ｂの開閉を行う。
【００４９】
また、出力軸１０６の前端部には、円筒形状の出力レバーガイド１３１が固定され、ここに倍力された変速操作力を取り出す出力レバー１０２が連結されている。一方、入力軸１０１のパイプ部材１０１Ａには、出力レバーガイド１３１が嵌合すると共に、出力レバーガイド１３１が軸方向に移動可能となる略長円形状の切欠１３２が形成される。この切欠１３２は、出力レバーガイド１３１がその略中央部に位置する時に、軸方向の前後に夫々隙間δ_Ｍａ、δ_Ｍｂを有するように形成される。
【００５０】
かかるパワーシフト装置１００の動作は、第１実施形態のものと同様であり、高圧空気の供給経路が異なるだけである。
即ち、コントロールレバー５０からの変速操作力が入力軸１０１に伝達されると、リフタ１１８ａ（又は１１８ｂ）によってバルブ１１６ａ（又は１１６ｂ）が開く。高圧空気は、ハウジング１０３周壁の高圧空気供給ポート１１２から中央室１０７、連通路１１４、バルブ室１１１を経由し、シートハウジング１１７ａ（又は１１７ｂ）とバルブ１１６ａ（又は１１６ｂ）との隙間及びシートハウジング１１７ａ（又は１１７ｂ）とリフタ１１８ａ（又は１１８ｂ）の隙間を通り、連通路１２７ａ（又は１２７ｂ）を通って倍力室１２６ａ（又は１２６ｂ）に供給され、出力軸１０６に倍力した変速操作力を伝達する。
【００５１】
この実施形態の場合も、中央室１０７と倍力室１２６ａ、１２６ｂの容量比を適切に設定することで、初期上昇圧力Ｐ_Ａを設定できる。また、中央室１０７とバルブ室１１１間の連通路１１４、リフタ１１８ａ（又は１１８ｂ）とシートハウジング１１７ａ（又は１１７ｂ）間の隙間通路及び連通路１２７ａ（又は１２７ｂ）の各開口面積と、開弁時のバルブ１１６ａ（又は１１６ｂ）とシートハウジング１１７ａ（又は１１７ｂ）間の通過面積を、圧力上昇勾配Ｋ_１が得られるよう設定する。また、初期上昇圧力Ｐ_Ａに到達した後の圧力上昇勾配Ｋ_２は、高圧空気供給ポート１１２の出口側に設けた絞り部１１３の開口面積で設定すればよい。
【００５２】
次に、本発明の第６実施形態について説明する。
本実施形態は、パワーシフト装置にダンパ装置を一体に組み込んだものである。
図１０において、本実施形態のパワーシフト装置２００は、倍力装置部２０１とダンパ装置部２０２とを備える。
【００５３】
前記倍力装置部２０１は、本出願人が先に特願平８−７７６７３号で提案したものと同様であり、前述の第５実施形態のパワーシフト装置１００と略同様の構成であるが部分的に異なっており、異なる部分についてのみ以下に説明する。尚、第５実施形態と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
本実施形態の倍力装置部２０１では、倍力室１２６ａ、１２６ｂに連通する、シートハウジング１１７ａ、１１７ｂと反力用シリンダ１２０ａ、１２０ｂの間と反力室１２２ａ、１２２ｂとを遮断すべく反力用シリンダ１２０ａ、１２０ｂ内壁にシール１４０ａ、１４０ｂが配設される。また、反力室１２２ａ、１２２ｂは、出力軸１０６に形成した連通路１４１ａ、１４１ｂ及び反力用シリンダ１２０ａ、１２０ｂに形成した連通路１４２ａ、１４２ｂを介して倍力室１２６ａ、１２６ｂと連通している。その他の構成は、第５実施形態のものと同様であるので説明を省略する。
【００５４】
また、ダンパ装置部２０２は、本出願人が先に特願平８−７７４３７号で提案したものと同様のものである。
即ち、ダンパハウジング２０３内部は、シリコンオイル等の粘性流体で満たされている。シフト操作が行われて出力軸１０６を介してピストン２０４がニュートラル位置からシンクロ位置まで移動する間は、ピストン２０４で仕切られたシリンダ２０５内の一方の室内の粘性流体は、２ヵ所に形成された細孔２０６ａ（又は２０６ｂ）、２０７ａ（又は２０７ｂ）及び外側空間２０８を介して、他方の室に移動する。この場合、２つの細孔２０６ａ（又は２０６ｂ）、２０７ａ（又は２０７ｂ）を介して粘性流体が流動するので流動抵抗は小さく、ダンパ効果は弱い。
【００５５】
シンクロ位置に達した時には、ピストン２０４は、一方の細孔２０６ａ（又は２０６ｂ）を塞ぐため、粘性流体の通過面積が小さくなる。この時は、変速機がシンクロを行うため、出力軸１０６及びピストン２０４は停止状態にあり、粘性流体の流動も停止し、倍力装置部２０１側の実質的出力を低下させることはない。
【００５６】
変速機のシンクロが完了すると、出力軸１０６の負荷が急激に減少し、倍力装置部２０１の倍力室１２６ａ（又は１２６ｂ）内に充満している高圧空気の膨張で出力軸１０６が急激に移動しようとし、これに伴ってピストン２０４もストロークエンド位置まで急激に移動しようとする。しかし、シリンダ内の粘性流体は、一方の細孔２０７ａ（又は２０７ｂ）のみを介して外側空間２０８に排出されるので、粘性流体の流動抵抗が大きくダンパ効果を発揮してピストン２０４の急激な移動を抑制する。
【００５７】
従って、倍力装置部２０１側での、同期側倍力室とは反対側の倍力室の急速な圧力上昇によるブレーキ効果とダンパ効果により同期完了後の入力軸１０１に対する出力軸１０６の衝突による衝撃力がより一層抑制され、シフトフィーリングが更に向上できる。また、衝撃吸収能力をダンパ装置単独による場合と同等に設定するのであれば、倍力装置部２０１におけるブレーキ効果分、ダンパ装置部２０２を小型化できる。
【００５８】
また、本実施形態の倍力装置部２０１の場合、同期完了後に同期側バルブとは反対側のバルブが開弁した時に、シール１４０ａ（又は１４０ｂ）によって高圧空気圧が反力室１２２ａ（又は１２２ｂ）に直接導入されず、倍力室１２６ａ（又は１２６ｂ）を経由して導入される。このため、同期完了後における同期側とは反対側の反力室１２２ａ（又は１２２ｂ）の反力が衝撃的な力になることを防止でき、コントロールレバー５０に現れる衝撃力を低減できる。従って、更にシフトフィーリングの向上が図れる。
【００５９】
尚、第１実施形態の場合は絞り部の下流側にバルブ室を設け、このバルブ室の下流側に圧力貯留部を設ける構成であり、第２〜第６実施形態の場合は絞り部の下流側に圧力貯留部を設け、この圧力貯留部の下流側にバルブ室を設ける構成であるが、これに限らず、絞り部の下流側にバルブ室と圧力貯留部を並列的に配置する構成でもよく、絞り部の下流側であれば、バルブ室と圧力貯留部はどのように配置してもよい。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１、２記載の発明によれば、同期完了後に倍力側と反対側の倍力室に作動流体が流入する際に、その圧力の立上がりを早くすることができるので、同期完了後の出力軸の移動速度を低減でき、出力軸と入力軸の衝突による衝撃力を緩和できる。従って、コントロールレバーに伝達される衝撃力が低減できシフトフィーリングを改善できる。
【００６１】
請求項３、８記載の発明によれば、圧力貯留部を操作装置内部のピストン部分を利用して形成したので、圧力貯留部を別途設ける必要がない。
請求項５記載の発明によれば、圧力貯留部を配管を介して任意の場所に配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る倍力装置の第１実施形態を示す全体図
【図２】図１の要部拡大図
【図３】一般的な倍力操作装置及び操作力伝達系の構成を示す図
【図４】本発明の倍力操作装置の倍力室の圧力上昇特性図
【図５】本発明の同期完了後の倍力側と反対側の倍力室の圧力上昇特性図
【図６】本発明の第２実施形態を示す要部構成図
【図７】本発明の第３実施形態を示す要部構成図
【図８】本発明の第４実施形態を示す要部構成図
【図９】本発明の第５実施形態を示す全体図
【図１０】本発明の第６実施形態を示す全体図
【図１１】従来装置の倍力室の圧力上昇特性図
【符号の説明】
１、６０、７０、８０、１００、２００パワーシフト装置
２、１０１入力軸
３、１０６出力軸
５、１０４シリンダ
７、１０７中央室（圧力貯留部）
８、８′、１０８ピストン
１１、１１１バルブ室
１２、１１４連通路
１３ａ、１３ｂ、１１７ａ、１１７ｂシートハウジング
１５ａ、１５ｂ、１１６ａ、１１６ｂバルブ
１６ａ、１６ｂ、１１８ａ、１１８ｂリフタ
２２ａ、２２ｂ、１２６ａ、１２６ｂ倍力室
２４高圧空気供給路
２５、６４、７４、８２、１１３絞り部
３０、７１給排通路ユニット
６２圧力容器
７２圧力容器部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a booster operating device for a transmission that boosts a driver's shifting operation force using a working fluid and transmits the boosted force to a transmission side, and more particularly to a technique for improving shift feeling during a shift operation.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a transmission for a large vehicle such as a truck, in order to reduce a driver's shift operation force, a booster operation device (hereinafter referred to as a power shift device) using high-pressure air is attached, and the shift operation force is reduced. In particular, the shift operation force during synchronization (synchronization) that requires a large operation force is reduced (see Japanese Utility Model Laid-Open No. 3-93650 and Japanese Utility Model Laid-Open No. 3-93651).
[0003]
Briefly describing an example of the structure of this type of power shift device, the input shaft connected to the control lever and the output shaft connected to the transmission side are slidable and relatively movable relative to each other in the housing of the power shift device. Supported by A valve chamber is provided inside the output shaft, and high pressure air (working fluid) is supplied thereto. The valve lifter moves with the movement of the input shaft arranged concentrically inside the output shaft, and opens and closes the left and right valves in the valve chamber. The output shaft passes through a cylinder formed in the housing of the power shift device, and a piston that is slidably accommodated in the cylinder is fixed to the outer peripheral portion of the output shaft. Two booster chambers partitioned by a piston are provided in the cylinder.
[0004]
When the input shaft is moved by the shifting operation force from the control lever, the corresponding valve is opened by the movement of the valve lifter on the side corresponding to the moving direction, and the working fluid flows into the corresponding booster chamber and flows into the piston. Apply pressure. With this working fluid pressure, the shifting operation force from the control lever is boosted and transmitted to the output shaft through the piston, and the shifting operation on the transmission side is performed.
[0005]
The shift operation process of the power shift device will be described more specifically. After the output shaft has moved to the synchronization start position where high pressure air is supplied to one of the boost chambers as the input shaft moves, and the boost is performed. The movement of the output shaft stops until synchronization is completed. On the other hand, the input shaft is moved by further applying a shift operation force from the control lever to fully open the valve, and stops in a metal contact state in which the relative allowable displacement between the input shaft and the output shaft becomes the maximum value. As soon as the synchronization is completed, the load on the output shaft decreases rapidly, the high-pressure air expands, and the output shaft moves suddenly. The movement speed of the output shaft is faster than the movement speed of the input shaft due to the shift operating force from the control lever. The relative displacement decreases and reverses further. For this reason, the valve that has been opened so far is closed, the valve on the opposite side is opened, and high-pressure air is supplied to the booster chamber on the opposite side, so that the resistance of the output shaft is suppressed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, as the pressure rise characteristic of the boost chamber of the power shift device, in order to shorten the shift operation time, as shown by the broken line A in FIG. If it is increased, the ultimate pressure in the boost chamber at the completion of synchronization is increased, the output shaft speed after completion of synchronization is increased, and the impact force on the mechanism portion is increased. Further, if the pressure increase gradient is reduced as shown by the broken line B in the figure in order to reduce the impact force on the mechanism portion in the transmission, the shift operation time becomes longer and the operability is deteriorated. Therefore, in the conventional power shift device, both the shortening of the shift operation time and the reduction of the impact force are taken into consideration, and an empirical pressure increase gradient is set as shown by a solid line C in FIG.
[0007]
For this reason, in the conventional power shift device, it cannot be said that the pressure increase in the boost chamber that generates a resistance force against the movement of the output shaft after the reversal of the relative displacement between the output shaft and the input shaft after completion of synchronization is sufficient. The impact force when the output shaft collides with the input shaft is large. Since this impact force is transmitted to the control lever side, the driver feels that the impact force is applied from the control lever side in the direction of the shift operation, which adversely affects the shift operation feeling.
[0008]
In view of the conventional problems as described above, the present invention optimizes the pressure rise characteristics of the boost chamber only by slightly changing the structure of the booster operating device of the conventional transmission. It is an object of the present invention to provide a booster operating device for a transmission that eliminates the problem and improves the shift feeling.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, according to the first aspect of the present invention, the working fluid is supplied by being partitioned by the piston in a cylinder in which the speed change operation force from the control lever is transmitted and a cylinder in which the piston is slidably accommodated. Each booster chamber, an output shaft that transmits a shift operation force that is boosted and moved relative to the input shaft by a working fluid that is fixed integrally with the piston and that acts on the piston, and a working fluid A relative position change between the input shaft and the output shaft accompanying a shift operation by the control lever provided corresponding to each boost chamber in a valve chamber interposed in a working fluid supply path from a supply source to each boost chamber And a booster operating device for a transmission comprising each valve for supplying the working fluid to the booster chamber side corresponding to the shift operation direction. Boost Comprising a working fluid supply means for supplying a working fluid to the second half portion of arrival after the first half portion is large initial increase pressure value is smaller than the first half to reach a value The working fluid supply means is provided with a throttle part in the working fluid supply path between the working fluid supply source and the valve chamber, and stores the working fluid in the working fluid supply path downstream from the throttle part. And the area of the passage communicating the pressure storage part and the valve chamber is larger than the opening area of the throttle part The configuration.
[0010]
With this configuration, the output shaft overtakes the input shaft due to the movement of the output shaft after completion of synchronization, and the pressure increase in the boost chamber on the opposite side after opening the valve on the opposite side of synchronization is accelerated. It is possible to generate a sufficient resistance force against the movement of. If the point at which the working fluid pressure rise gradient changes suddenly, that is, the initial rise pressure value is set to be an allowable pressure value for the mechanism portion at the time of synchronization, damage to the mechanism portion can be prevented.
[0011]
Contract Claim 2 In the described invention, the pressure reservoir is located downstream from the valve chamber.
[0012]
Claim 2 As a specific configuration of the described invention, the claims 3 As described in the invention, the pipe-shaped output shaft passes through the cylinder formed in the operating device main body so as to be concentrically slidable, and the piston is fixed to the outer peripheral portion of the output shaft. A seat housing part that also serves as a valve seat is fixed to the part, and the input shaft passes through the seat housing part so as to be slidable concentrically, and is connected to the working fluid supply source A working fluid supply path is formed in the input shaft, and the working fluid supply path in the input shaft and the valve chamber communicate with each other via the throttle portion formed in the outer periphery of the input shaft, and the piston A central part of the peripheral wall is formed as a depression, the pressure storage part is formed by the inner wall of the cylinder and the wall surface of the depression part, and a communication passage is provided for communicating the pressure storage part and the valve chamber, and the pressure storage part is provided via the valve chamber. Working fluid It was configured for storing.
[0013]
Claim 4 In the described invention, the pressure storage portion is positioned upstream of the valve chamber.
Claim 4 As a specific configuration of the described invention, the claims 5 As described in the invention, the pipe-shaped output shaft passes through the cylinder formed in the operating device main body so as to be concentrically slidable, and the piston is fixed to the outer peripheral portion of the output shaft. A seat housing part that also serves as a valve seat is fixed to the part, and the input shaft passes through the seat housing part so as to be slidable concentrically. The operating fluid supply path inlet is connected to the pressure reservoir separately from the operating device main body, and a throttle is formed at the inlet of the pressure reservoir connected to the working fluid supply source. The working fluid is supplied to the valve chamber.
[0014]
Claims 4 As another specific configuration of the described invention, the claims 6 As described in the invention, the pipe-shaped output shaft passes through the cylinder formed in the operating device main body so as to be concentrically slidable, and the piston is fixed to the outer peripheral portion of the output shaft. A seat housing part that also serves as a valve seat is fixed to the part, and the input shaft passes through the seat housing part so as to be slidable concentrically. The pressure reservoir is formed integrally with the operating device main body at the working fluid supply passage inlet, and the throttle is formed at the inlet of the pressure reservoir connected to the working fluid supply source, and the input shaft is interposed inside. The working fluid may be supplied to the valve chamber.
[0015]
Claims 4 As another specific configuration of the described invention, the claims are provided. 7 As described in the invention, the pipe-shaped output shaft passes through the cylinder formed in the operating device main body so as to be concentrically slidable, and the piston is fixed to the outer peripheral portion of the output shaft. A seat housing part that also serves as a valve seat is fixed to the part, and the input shaft passes through the seat housing part so as to be slidable concentrically. The working fluid supply pipe connecting the working fluid supply path inlet and the working fluid supply source is used as the pressure reservoir, the throttle is formed at the inlet of the working fluid supply pipe serving as the pressure reservoir, and the input shaft The working fluid may be supplied to the valve chamber through the inside.
[0016]
Claims 4 As another specific configuration of the described invention, the claims are provided. 8 As described in the invention, the pipe-shaped output shaft passes through the cylinder formed in the operating device main body so as to be concentrically slidable, and the piston is fixed to the outer peripheral portion of the output shaft. A seat housing part that also serves as a valve seat is fixed to the part, and the input shaft passes through the seat housing part so that the seat housing part can be slid concentrically. The pressure storage portion is formed by the cylinder inner wall and the depression wall surface, and the working fluid supply path inlet portion formed in the cylinder peripheral wall and the pressure storage portion are communicated via a throttle portion formed in the cylinder wall. And it is good also as a structure which provides the communicating path which connects this pressure storage part and the said valve chamber.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 3 shows the configuration of a transmission booster (hereinafter referred to as a power shift device) and an operating force transmission system in a general vehicle-mounted state.
The speed change operating force applied to the control lever 50 is transmitted to the input shaft 2 of the power shift device 1 by a link mechanism comprising a plurality of link rods 52a to 52c and having a rubber damper 51 interposed therebetween. The power shift device 1 boosts the input operation force from the control lever 50 input to the input shaft 2 to an output operation force substantially proportional to the input operation force by the action of the high-pressure air that is the working fluid. 1 is transmitted to the output shaft 3 shown in FIG. The output operating force transmitted to the output shaft 3 rotates the select & shift lever 54 of the transmission via the shift shaft 53 and slides the shift rod 55 to perform a shifting operation.
[0019]
FIG. 1 (overall view) and FIG. 2 (partially enlarged view) show the internal structure of the power shift device 1 of the first embodiment. In the following description, the link rod connection side of the input shaft 2 of the power shift device 1 is referred to as “front part”, and the opposite side is referred to as “rear part”.
A pipe-like output shaft 3 that is slidably supported by a front bearing 6b and a rear bearing 6a passes through a cylindrical cylinder 5 formed in a housing 4 serving as an operating device body. A drum-shaped piston 8 having a central chamber 7 serving as a pressure storage portion in which the substantially central portion of the outer peripheral portion is recessed is fixed to the outer peripheral portion of the output shaft 3, and is inscribed in the cylinder 5 through a piston seal 9. Yes. Here, the rear bearing 6 a is formed integrally with the housing 4, and the front bearing 6 b is integrated with the inner peripheral portion of the flange 10 that is incorporated in the housing 4 and constitutes the internal space of the cylinder 5. Is formed.
[0020]
Further, a valve chamber 11 is provided in the substantially central portion of the output shaft 3, and communicates with the central chamber 7 of the piston 8 through a communication path 12 formed in the piston 8 and the output shaft 3. The valve chamber 11 is formed by seat housings 13a and 13b that also serve as valve seats, and is supplied through a high-pressure air supply path 24 described later in a normal state (referred to when the power shift device 1 is not operated). The valves 15a and 15b are urged toward the seat housings 13a and 13b and closed by the action of the high-pressure air and the spring 14 disposed in the valve chamber 11, respectively.
[0021]
Before and after the valve chamber 11, a predetermined gap δ is formed between the valves 15a and 15b in a normal state. _Va , Δ _Vb (Δ _Va ≒ δ _Vb (See FIG. 2), lifters 16a and 16b for opening the valves 15a and 15b are disposed. Reaction force pistons 17a and 17b are provided at the ends of the lifters 16a and 16b opposite to the valve chamber 11, respectively. The reaction force pistons 17a and 17b are concentric with the reaction force pistons 17a and 17b. The reaction force cylinders 19a and 19b are inscribed through piston seals 18a and 18b. The reaction force cylinders 19a and 19b are disposed at both ends of the seat housings 13a and 13b, and are integrated with the output shaft 3 by a supply / exhaust passage unit 30 described later disposed at the step portion of the output shaft 3 and the rear end portion of the output shaft 3. Accordingly, the seat housings 13a and 13b are also integrally fixed to the output shaft 3.
[0022]
Further, between the reaction force pistons 17a and 17b and the seat housings 13a and 13b, springs 20a and 20b for elastically urging the lifters 16a and 16b away from the seat housings 13a and 13b are disposed. . The reaction force chambers 21a and 21b provided between the reaction force cylinders 19a and 19b and the seat housings 13a and 13b and the boosting chambers 22a and 22b partitioned by the piston 8 are connected to the peripheral wall of the output shaft 3. The passages 23a and 23b communicate with each other. In the normal state, the boosting chambers 22a and 22b and the reaction force chambers 21a and 21b communicate with the exhaust passage 32 of the supply / discharge passage unit 30 through a gap between the lifters 16a and 16b and the input shaft 2. It is atmospheric pressure.
[0023]
The input shaft 2 is composed of two pipe members 2A and 2B. In the pipe member 2A, the link rod 52c is connected to the front end side, and the pipe member 2B is connected to the rear end side by spherical joint connection. The pipe member 2 B penetrates the valve chamber 11, a spherical joint is formed at the front end portion and is coupled to the inside of the pipe member 2 A, and the rear end side communicates with the air supply passage 31 of the supply / discharge passage unit 30. Then, a high-pressure air supply path 24 as a working fluid supply path is configured together with the air supply path 31, and high-pressure air is supplied to the valve chamber 11 through a throttle portion 25 provided on the peripheral wall. Further, a stopper portion 26 made of a ring member is fixed to the outer periphery of the rear end side of the pipe member 2B, and the rear end side of the lifter 16a is pressed by the stopper portion 26 as the input shaft 2 moves rightward in FIG. Then, the valve 15a is opened. On the other hand, when the input shaft 2 moves leftward in FIG. 1, the front end side of the lifter 16b is pressed by the rear end portion of the pipe member 2A to open the valve 15b.
[0024]
The pipe member 2A of the input shaft 2 is provided with a substantially oval cutout 27, and a pin 28 fixed to the output shaft 3 side is engaged. There is a gap δ between the pin 28 and the notch 27 in the front-rear direction in the normal state. _Ma , Δ _Mb (Δ _Ma ≒ δ _Mb Δ _Ma > Δ _Va )) Has occurred. Therefore, the input shaft 2 and the output shaft 3 are (δ _Ma + Δ _Mb ), And when the relative displacement is larger than that, the input shaft 2 and the output shaft 3 are in a so-called metal contact state in which they move together.
[0025]
The supply / exhaust passage unit 30 is screwed and fixed inside the rear end of the output shaft 3, and has a structure in which an exhaust passage 32 is arranged around the air supply passage 31. Provided.
Next, the operation of the power shift device 1 will be described with reference to FIGS.
[0026]
In FIG. 3, for example, when the driver operates the control lever 50 in the direction of the arrow to perform a shift operation, the link mechanism including the link rods 52 a to 52 c causes the input shaft 2 of the power shift device 1 to be moved to the right. The direction input operation force is transmitted. The power shift device 1 boosts this input operation force to an output operation force that is substantially proportional to the input operation force by the action of high-pressure air, and this output operation force is transmitted via the shift shaft 53 and the select & shift lever 54. Then, it is transmitted to the transmission side to perform a shifting operation.
[0027]
At that time, in the transmission, it is necessary to synchronize the rotational speed of the next gear to be shifted to the rotational speed corresponding to the vehicle speed. The force for the synchronization is given by the pressing force of the shift rod 55, and determines the pressing force of the synchro clutch. In particular, in the case of shifting to a lower stage (shifting down), the synchronization force is large, and the power shift device 1 is required to be close to the maximum capacity, and when the synchronization is completed, the shift rod 55 moves quickly to the stroke end.
[0028]
When the input shaft 2 (pipe members 2A and 2B) moves rightward by the speed change operation in the direction of the arrow in FIG. 3, the rear lifter 16a is formed by a stopper portion 26 formed at the rear end of the pipe member 2B. However, it moves to the right along with the movement of the input shaft 2 and opens the rear valve (hereinafter referred to as the synchronization side valve) 15a. High-pressure air supplied to the supply / discharge passage unit 30 from a high-pressure air supply source (compressor or reservoir tank) as a working fluid supply source (not shown) is valved via the supply passage 31, the high-pressure air supply passage 24, and the throttle portion 25. It is supplied to the chamber 11. Further, the valve chamber 11 and the central chamber 7 are communicated with each other through a communication passage 12, and the valve chamber 11 and the central chamber 7 have substantially the same pressure.
[0029]
When the synchronization side valve 15a is opened, high-pressure air is supplied to a booster chamber (hereinafter referred to as a synchronization side booster chamber) 22a through the reaction chamber 21a and the communication passage 23a. Accordingly, the pressure in the synchronous booster chamber 22a increases with time, the input operating force is boosted, and the output shaft 3 starts to move to the right via the piston 8. At this time, the transmission reaches the synchronization position via the neutral position, and the output shaft 3 stops moving to start synchronization.
[0030]
Further, when the driver increases the shift operation force in order to speed up the shift, the air pressure in the synchronous booster chamber 22a increases according to the force. Further, when the shift operation force is further increased and a reaction force that gives an operational feeling to the shift operation in the reaction force chamber 21a (hereinafter referred to as a synchronization reaction force) is exceeded, the synchronization valve 15a is fully opened, and The maximum allowable relative displacement between the output shaft 3 and the input shaft 2 allowed by the notch 27 formed in the pipe member 2A of the input shaft 2 (δ _Ma + Δ _Mb ), A so-called metal contact state, and the movement of the input shaft 2 stops. At this time, the gap between the notch 27 and the pin 28 is 0 on the left side and δ on the right side. _Ma + Δ _Mb It has become. In this state, since the synchronization side valve 15a is fully open, the air pressure in the synchronization side boost chamber 22a increases with time. Further, the input operation force given by the control lever 50 is stored as elastic energy in the rubber damper 51 in the transmission path of the link rods 52a to 52c.
[0031]
When the synchronization is completed and the load on the output shaft 3 is reduced, the output shaft 3 moves to the right in the drawing due to the expansion of the high-pressure air in the synchronization-side boost chamber 22a, and the input shaft 2 is also in a normal state from the output shaft 3. Compared to δ _Ma Similarly, the elastic energy stored in the rubber damper 51 and the operation displacement of the control lever 50 similarly move to the right from the preceding position. In this case, since the moving speed of the output shaft 3 is faster than the moving speed of the input shaft 2, the output shaft 3 passes the input shaft 2. Therefore, when the relative displacement amount of the input shaft 2 with respect to the output shaft 3 decreases and further increases in reverse with that at the time of synchronization, the valve 15b on the opposite side opens, and the opposite side via the reaction force chamber 21b and the communication passage 23b opens. High pressure air is supplied to the boost chamber 22b, and the pressure in the boost chamber 22b increases.
[0032]
At this time, high-pressure air stored in advance in the central chamber 7 is used as the high-pressure air supplied to the booster chamber 22b. In this case, the initial rise pressure value of the boost chamber 22b is determined by the capacity ratio of the boost chamber 22b and the central chamber 7. Therefore, if the capacity of the central chamber 7 is appropriately set so that the initial rising pressure value of the boosting chambers 22a and 22b during synchronization is limited to an allowable value that can prevent damage to the mechanical portion, Since the communication passage 12 between the valve chamber 11 and the valve chamber 11 can secure a sufficiently large passage area and increase the initial pressure increase gradient, the boost on the opposite side to the synchronous-side boost chamber 22a (or 22b) after the synchronization is completed. The pressure increase in the chamber 22b (or 22a) can be made much faster than in the conventional power shift device.
[0033]
FIG. 4 shows the pressure rise characteristics of the boost chamber during the shifting operation of the power shift device of the present invention.
In FIG. 4, the allowable value for the initial rising pressure in the boost chambers 22a and 22b during synchronization is expressed as P _A Then, the pressure P _A Until the pressure increase gradient K is larger than the conventional pressure increase gradient K ₁ (K ₁ > K), the high-pressure air stored in the central chamber 7 is supplied to the booster chamber 22a or 22b simultaneously with the opening of the valve 15a or 15b. Thereafter, the pressure increase gradient K is increased by the high-pressure air supplied from the high-pressure air supply source to the valve chamber 11 through the high-pressure air supply path 24 and the throttle unit 25. ₂ (K ₂ The pressure rises at <K). Said pressure P _A Is determined by the capacity ratio of the central chamber 7 and the booster chamber 22a or 22b as described above. Gradient K ₁ Are the communication passage 12 between the central chamber 7 and the valve chamber 11, the clearance passage between the lifter 16a (or 16b) and the seat housing 13a (or 13b), the reaction force chamber 21a (or 21b) and the boosting chamber 22a (or 22b). ) And the passage area between the valve 15a (or 15b) and the seat housing 13a (or 13b) when the valve is opened. Pressure P _A Pressure gradient K after reaching ₂ The pipe resistance from the high pressure air supply source to the throttle unit 25, mainly the opening area of the throttle unit 25, the passage area between the valve 15a (or 15b) and the seat housing 13a (or 13b) when the valve is opened, and the lifter 16a (or 16b) and seat passage 13a (or 13b) gap passage, determined from each opening area of the reaction passage 21a (or 21b) and the communication passage 23a (or 22b) between the boost chamber 22a (or 22b) Is done.
[0034]
Accordingly, since the downstream side from the valve chamber 11 is the same path, the passage area on the downstream side from the valve chamber 11 is changed to the pressure gradient K. ₁ Can be secured, and the opening area of the throttle portion 25 is set to the pressure gradient K. ₂ Set to be.
With this configuration, the initial pressure in the boost chamber 22b (or 22a) on the opposite side of the synchronization-side boost chamber 22a (or 22b) after completion of synchronization is accelerated, and the output shaft 3 moves in the direction of movement after the synchronization is completed. On the other hand, a large braking force can be applied. For this reason, the moving speed of the output shaft 3 can be greatly reduced, and the impact force generated when the output shaft 3 collides with the input shaft 2 can be significantly reduced. Therefore, the impact force transmitted to the control lever 50 side is reduced, and the shift feeling at the time of shifting, particularly after completion of synchronization, can be improved. In addition, since the initial rising pressure values of the boost chambers 22a and 22b can be suppressed within an allowable value, damage to the mechanism portion during synchronization can be prevented.
[0035]
FIG. 5 shows the pressure characteristics of the boost chamber on the side opposite to the sync side boost chamber when the output shaft 3 overtakes the input shaft 2 and the valve on the side opposite to the sync side valve is opened after the synchronization is completed. The comparison data of this invention apparatus and a conventional apparatus are shown.
From FIG. 5, the device according to the present invention has a maximum pressure arrival time of 43% compared to the conventional device. In Shortened, maximum pressure reached 130% In It has increased. The values of the device of the present invention in the figure show values when the ultimate pressure and time of the conventional device are “1”, respectively.
[0036]
That is, the data of FIG. 5 shows that the device of the present invention can generate a braking force more quickly and larger than the conventional device after the synchronization is completed.
In the first embodiment, the pressure reservoir (central chamber 7) is arranged on the downstream side of the valve chamber 11 on the downstream side of the throttle portion 25. However, the pressure reservoir is arranged on the upstream side of the valve chamber. In the following, an embodiment of such a power shift apparatus will be described.
[0037]
FIG. 6 shows a block diagram of the main part of the second embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same element as 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
In FIG. 6, the power shift device 60 has a pressure vessel 62 as a pressure storage portion fixed to the power shift device 60 via a nipple 61 at an inlet portion of the air supply passage 31 of the supply / discharge passage unit 30. A throttle portion 64 is provided on the outlet side of the inlet air supply port 63 of the pressure vessel 62 connected to a high-pressure air supply source (not shown). Further, the communication passage 25 ′ that connects the high pressure air supply passage 24 inside the pipe member 2 B of the input shaft 2 and the valve chamber 11 has a larger opening area than that of the conventional power shift device. The piston 8 'has a substantially cylindrical shape whose peripheral wall does not sink. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the description thereof is omitted.
[0038]
In such a configuration, the initial rising pressure is the pressure P. _A The volume ratio between the pressure vessel 62 and the boost chambers 22a and 22b is set appropriately so that the pressure rise gradient K ₁ The opening area of the communication passage 25 'and the passage area after the valve opening from the valve chamber 11 to the boosting chambers 22a and 22b are set so as to ensure the above. Pressure P _A The pressure rise gradient after reaching ₂ The opening area of the throttle part 64 of the inlet air supply port 63 is set so that Thereby, the effect similar to 1st Embodiment is acquired.
[0039]
If the pressure vessel 62 is not fixed to the power shift device 60 but is connected to the nipple 61 via a pipe, the pressure vessel 62 can be disposed at an arbitrary place.
FIG. 7 shows a block diagram of the main part of the third embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same element as 1st and 2nd embodiment, and description is abbreviate | omitted.
[0040]
In FIG. 7, this power shift device 70 is configured such that a pressure vessel portion 72 is formed integrally with a supply / discharge passage unit 71. That is, the pressure vessel portion 72 is formed in the supply / discharge passage unit 71, and the throttle portion 74 is formed at the outlet portion of the air supply port 73 connected to a high-pressure air supply source (not shown). 75 is an air supply passage connected to the high-pressure air supply passage 24 in the pipe member 2B, and 76 is an exhaust passage. The rest of the configuration is the same as that of the second embodiment, and a description thereof will be omitted.
[0041]
According to this configuration, the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained. Further, since the pressure vessel portion 72 is formed integrally with the supply / exhaust passage unit 71, there is an effect that the number of components can be reduced as compared with the second embodiment.
FIG. 8 shows a block diagram of the main part of the fourth embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same element as 1st-3rd embodiment, and description is abbreviate | omitted.
[0042]
8 replaces the pressure vessel 62 of the second embodiment shown in FIG. 6 and the pressure vessel portion 72 of the third embodiment shown in FIG. 7 with a high-pressure air supply source connected to the power shift device 80. A large-capacity pipe 81 is provided in the pipe portion to be provided to have a function as a pressure storage section, and a throttle section 82 is provided on the inlet side of the large-capacity pipe 81. The rest of the configuration is the same as that of the second embodiment, and a description thereof will be omitted.
[0043]
With this configuration, the same effects as those of the first to third embodiments can be obtained.
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The power shift device 100 according to the present embodiment is configured to supply high-pressure air from the housing peripheral wall. In the following description, the link rod connecting side of the input shaft 101 of the power shift device 100 is referred to as “front part” and the opposite side as “rear part” as in FIG.
[0044]
A pipe-shaped output shaft 106 slidably supported by a front bearing 105b and a rear bearing 105a passes through a cylindrical cylinder 104 formed in the housing 103 in a concentric manner. A drum-shaped piston 108 having a central chamber 107 serving as a pressure storage portion in which the substantially central portion of the outer peripheral portion is depressed is fixed to the outer peripheral portion of the output shaft 106, and is inscribed in the cylinder 104 via a piston seal 109. Yes. Here, the rear bearing 105 a is formed integrally with the housing 103, and the front bearing 105 b is integrated with the inner peripheral portion of the flange 110 that is incorporated in the housing 103 and forms the internal space of the cylinder 104. Is formed.
[0045]
In addition, a valve chamber 111 is provided in a substantially central portion of the output shaft 106, and a high-pressure air supply port 112, a throttle portion 113, a central chamber 107 and a piston 108 formed on the peripheral wall of the housing 103 are output there. High-pressure air is supplied through a communication path 114 formed in the shaft 106. In the normal state, the valve chambers 111 are closed by energizing the seat housings 117a and 117b with the valves 116a and 116b by the action of the supplied high-pressure air and the spring 115 disposed in the valve chamber 111, respectively.
[0046]
Before and after the valve chamber 111, a predetermined gap δ is set between the valves 116a and 116b in a normal state. _Va , Δ _Vb Lifters 118a and 118b are disposed. Reaction force pistons 119a and 119b are provided at the ends of the lifters 118a and 118b on the opposite side of the valve chamber 111, respectively. The reaction force cylinders 120a and 120b are provided with piston seals 121a and 120b, respectively. Inscribed through 121b. In the reaction force chambers 122a and 122b between the reaction force pistons 119a and 119b and the reaction force cylinders 120a and 120b, springs for applying a biasing force in a direction in which the lifters 118a and 118b are separated from the seat housings 117a and 117b, respectively. 123a and 123b are disposed. By this urging force, the rear end portion of the rear lifter 118a is urged by the stopper portion 124 formed at the rear end portion of the pipe member 101B described later, and the front end portion of the front lifter 118b is the pipe member of the input shaft 101. The rear end of 101A is urged. Further, the reaction force cylinders 120 a and 120 b are integrally fixed to the output shaft 106 via the pins 125, respectively, and move as the output shaft 106 moves.
[0047]
The reaction force chambers 122a and 122b and the boosting chambers 126a and 126b partitioned by the piston 108 are formed in the gap between the outer wall of the lifters 118a and 118b and the inner wall of the tip of the reaction force cylinder 120a and 120b and the output shaft 106. It communicates via the communication passages 127a and 127b. In the normal state, the reaction force chambers 122a and 122b communicate with the exhaust passage 129 inside the pipe member 101B via the clearance between the lifters 118a and 118b and the valves 116a and 116b and the exhaust holes 128a and 128b of the pipe member 101B. And atmospheric pressure.
[0048]
The pipe member 101 B is connected to the pipe member 101 A via a pin 130 to constitute the input shaft 101, and is provided so as to be movable relative to the output shaft 106. As the input shaft 101 moves, the lifters 118a and 118b open and close the valves 116a and 116b.
[0049]
Further, a cylindrical output lever guide 131 is fixed to the front end portion of the output shaft 106, and an output lever 102 for extracting the boosted shifting operation force is connected thereto. On the other hand, the pipe member 101 A of the input shaft 101 is formed with a substantially oval cutout 132 in which the output lever guide 131 is fitted and the output lever guide 131 is movable in the axial direction. This notch 132 has a gap δ in front and rear in the axial direction when the output lever guide 131 is located at a substantially central portion thereof. _Ma , Δ _Mb Is formed.
[0050]
The operation of the power shift apparatus 100 is the same as that of the first embodiment, and only the high-pressure air supply path is different.
That is, when the shift operation force from the control lever 50 is transmitted to the input shaft 101, the valve 116a (or 116b) is opened by the lifter 118a (or 118b). The high-pressure air passes through the central chamber 107, the communication passage 114, and the valve chamber 111 from the high-pressure air supply port 112 on the peripheral wall of the housing 103, and between the seat housing 117a (or 117b) and the valve 116a (or 116b) and the seat housing 117a. (Or 117 b) and the lifter 118 a (or 118 b), the communication passage 127 a (or 127 b) is supplied to the boost chamber 126 a (or 126 b), and the boosted shifting operation force is transmitted to the output shaft 106. To do.
[0051]
Also in this embodiment, the initial rising pressure P can be obtained by appropriately setting the capacity ratio between the central chamber 107 and the boost chambers 126a and 126b. _A Can be set. Further, the communication passage 114 between the central chamber 107 and the valve chamber 111, the clearance passage between the lifter 118a (or 118b) and the seat housing 117a (or 117b) and the opening area of the communication passage 127a (or 127b), and when the valve is opened The passage area between the valve 116a (or 116b) and the seat housing 117a (or 117b) ₁ Set to obtain. Also, the initial rising pressure P _A Pressure rise gradient K after reaching ₂ May be set by the opening area of the throttle 113 provided on the outlet side of the high-pressure air supply port 112.
[0052]
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described.
In the present embodiment, a damper device is integrated into a power shift device.
In FIG. 10, the power shift device 200 of the present embodiment includes a booster device unit 201 and a damper device unit 202.
[0053]
The booster unit 201 is the same as that previously proposed by the present applicant in Japanese Patent Application No. Hei 8-77673, and has substantially the same configuration as the power shift device 100 of the fifth embodiment described above. Only different parts will be described below. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same element as 5th Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
In the booster unit 201 of the present embodiment, the reaction force is provided to block the reaction chambers 122a and 122b between the seat housings 117a and 117b and the reaction force cylinders 120a and 120b, which communicate with the boost chambers 126a and 126b. Seals 140a and 140b are disposed on the inner walls of the cylinders 120a and 120b. The reaction force chambers 122a and 122b communicate with the booster chambers 126a and 126b via communication passages 141a and 141b formed in the output shaft 106 and communication passages 142a and 142b formed in the reaction force cylinders 120a and 120b. Yes. Other configurations are the same as those of the fifth embodiment, and thus description thereof is omitted.
[0054]
The damper unit 202 is the same as that previously proposed by the present applicant in Japanese Patent Application No. 8-77437.
That is, the inside of the damper housing 203 is filled with a viscous fluid such as silicon oil. While the shift operation was performed and the piston 204 moved from the neutral position to the synchro position via the output shaft 106, the viscous fluid in one chamber in the cylinder 205 partitioned by the piston 204 was formed in two places. It moves to the other chamber through the pores 206a (or 206b), 207a (or 207b) and the outer space 208. In this case, since the viscous fluid flows through the two pores 206a (or 206b) and 207a (or 207b), the flow resistance is small and the damper effect is weak.
[0055]
When the synchro position is reached, the piston 204 has one pore 206a (or 206b ), The passage area of the viscous fluid is reduced. At this time, since the transmission performs synchronization, the output shaft 106 and the piston 204 are in a stopped state, the flow of the viscous fluid is stopped, and the substantial output on the booster unit 201 side is not reduced.
[0056]
When the synchronization of the transmission is completed, the load on the output shaft 106 is abruptly reduced, and the output shaft 106 is suddenly expanded due to the expansion of the high-pressure air filled in the booster chamber 126a (or 126b) of the booster unit 201. At the same time, the piston 204 tries to move rapidly to the stroke end position. However, since the viscous fluid in the cylinder is discharged to the outer space 208 only through one of the pores 207a (or 207b), the flow resistance of the viscous fluid is large and exerts a damper effect so that the piston 204 moves rapidly. Suppress.
[0057]
Accordingly, due to the collision of the output shaft 106 with the input shaft 101 after completion of synchronization due to the braking effect and the damper effect due to the rapid pressure increase in the boosting chamber on the side opposite to the synchronizing side boosting chamber on the booster unit 201 side. The impact force is further suppressed, and the shift feeling can be further improved. Further, if the shock absorbing capacity is set to be equivalent to that in the case of using the damper device alone, the damper device unit 202 can be reduced in size by the brake effect in the booster device unit 201.
[0058]
Further, in the case of the booster unit 201 of the present embodiment, when the valve on the opposite side to the synchronization side valve is opened after the synchronization is completed, the high pressure air pressure is applied to the reaction chamber 122a (or 122b) by the seal 140a (or 140b). It is not introduced directly into the power supply chamber, but is introduced through the booster chamber 126a (or 126b). For this reason, it is possible to prevent the reaction force of the reaction force chamber 122a (or 122b) on the side opposite to the synchronization side after the completion of synchronization from becoming an impact force, and to reduce the impact force appearing on the control lever 50. Therefore, the shift feeling can be further improved.
[0059]
In the first embodiment, a valve chamber is provided on the downstream side of the throttle portion, and a pressure storage portion is provided on the downstream side of the valve chamber. In the second to sixth embodiments, the downstream portion of the throttle portion. The pressure storage section is provided on the side, and the valve chamber is provided on the downstream side of the pressure storage section. However, the present invention is not limited to this, and the valve chamber and the pressure storage section may be arranged in parallel on the downstream side of the throttle section. The valve chamber and the pressure storage part may be arranged in any manner as long as they are downstream of the throttle part.
[0060]
【The invention's effect】
As explained above, the claims 1, 2 According to the described invention, when the working fluid flows into the booster chamber on the opposite side to the booster side after the synchronization is completed, the rise of the pressure can be accelerated, so the moving speed of the output shaft after the synchronization is completed And the impact force caused by the collision between the output shaft and the input shaft can be mitigated. Therefore, the impact force transmitted to the control lever can be reduced and the shift feeling can be improved.
[0061]
Claim 3, 8 According to the described invention, since the pressure reservoir is formed using the piston portion inside the operating device, there is no need to separately provide the pressure reservoir.
Claim 5 According to the described invention, the pressure storage section can be arranged at an arbitrary place via the pipe.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall view showing a first embodiment of a booster according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of the main part of FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a general boost operation device and an operation force transmission system.
FIG. 4 is a pressure rise characteristic diagram of a boost chamber of a boost operating device according to the present invention.
FIG. 5 is a pressure rise characteristic diagram of a boost chamber on the opposite side to the boost side after completion of synchronization according to the present invention.
FIG. 6 is a main part configuration diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a main part configuration diagram showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a main part configuration diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an overall view showing a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an overall view showing a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a pressure rise characteristic diagram of a booster chamber of a conventional device.
[Explanation of symbols]
1, 60, 70, 80, 100, 200 Power shift device
2, 101 Input shaft
3, 106 Output shaft
5, 104 cylinders
7, 107 Central chamber (pressure reservoir)
8, 8 ', 108 piston
11, 111 Valve chamber
12, 114 communication path
13a, 13b, 117a, 117b Seat housing
15a, 15b, 116a, 116b Valve
16a, 16b, 118a, 118b Lifter
22a, 22b, 126a, 126b Booster chamber
24 High-pressure air supply path
25, 64, 74, 82, 113
30, 71 Supply / exhaust passage unit
62 Pressure vessel
72 Pressure vessel

Claims

コントロールレバーからの変速操作力が伝達される入力軸と、ピストンが摺動自由に収納されたシリンダ内に当該ピストンで仕切られて作動流体が供給される各倍力室と、前記ピストンが一体に固定され当該ピストンに作用する作動流体により前記入力軸に対して相対移動し倍力された変速操作力を変速機側に伝達する出力軸と、作動流体供給源から前記各倍力室までの作動流体供給路に介装されるバルブ室内に各倍力室に対応して設けられ前記コントロールレバーによるシフト操作に伴う入力軸と出力軸との相対位置変化によって開弁しシフト操作方向に対応する倍力室側に前記作動流体を供給する各バルブとを備えた変速機の倍力操作装置において、
前記倍力室内の作動流体圧上昇勾配が、初期上昇圧力値に到達するまでの前半部は大きく初期上昇圧力値に到達以後の後半部が前半部より小さくなるよう作動流体を供給する作動流体供給手段を備え、
該作動流体供給手段は、前記作動流体供給源と前記バルブ室の間の前記作動流体供給路に絞り部を設けると共に、該絞り部より下流の作動流体供給路に作動流体を貯留する圧力貯留部を設け、該圧力貯留部と前記バルブ室を連通する通路の面積が、前記絞り部の開口面積より大きい構成としたことを特徴とする変速機の倍力操作装置。The piston is integrated with the input shaft to which the shifting operation force from the control lever is transmitted, each booster chamber that is partitioned by the piston in a cylinder in which the piston is slidably accommodated, and is supplied with working fluid. An output shaft that transmits a shift operation force that is relatively moved and boosted relative to the input shaft by the working fluid that is fixed and acting on the piston, and an operation from the working fluid supply source to each of the boost chambers A valve chamber provided in the fluid supply path corresponding to each booster chamber is opened by a relative position change between the input shaft and the output shaft accompanying a shift operation by the control lever, and a double corresponding to the shift operation direction. In a booster operating device of a transmission comprising each valve for supplying the working fluid to the force chamber side,
Working fluid supply that supplies working fluid so that the first half of the boosting fluid pressure gradient in the boost chamber reaches the initial rising pressure value is large and the second half after reaching the initial rising pressure value is smaller than the first half. With means ,
The working fluid supply means is provided with a throttle part in the working fluid supply path between the working fluid supply source and the valve chamber, and stores a working fluid in the working fluid supply path downstream from the throttle part. A booster operating device for a transmission, characterized in that an area of a passage communicating the pressure storage part and the valve chamber is larger than an opening area of the throttle part .

前記圧力貯留部が、前記バルブ室より下流側に位置する構成である請求項１記載の変速機の倍力操作装置。The pressure reservoir is booster operating device for a transmission according to claim 1, wherein the structure located on the downstream side of the valve chamber.

操作装置本体に形成した前記シリンダを同心状に摺動可能にパイプ状の前記出力軸が貫通し、前記出力軸の外周部に前記ピストンが固定され、出力軸内周部にバルブシートを兼ねて前記バルブ室を形成するシートハウジング部が固定され、該シートハウジング部を同心状に摺動可能に前記入力軸が貫通する構成であって、
前記作動流体供給源に接続する作動流体供給路を前記入力軸内部に形成し、前記入力軸内部の作動流体供給路と前記バルブ室とを、前記入力軸外周部に形成した前記絞り部を介して連通すると共に、前記ピストン周壁中央を陥没形成して前記シリンダ内壁と前記陥没部壁面で前記圧力貯留部を形成し、該圧力貯留部と前記バルブ室とを連通する連通路を設け、バルブ室を介して圧力貯留部に作動流体を貯留する構成である請求項２記載の変速機の倍力操作装置。The pipe-shaped output shaft penetrates the cylinder formed in the operating device body concentrically, the piston is fixed to the outer peripheral portion of the output shaft, and also serves as a valve seat on the inner peripheral portion of the output shaft A seat housing portion that forms the valve chamber is fixed, and the input shaft passes through the seat housing portion so as to be slidable concentrically.
A working fluid supply path connected to the working fluid supply source is formed inside the input shaft, and the working fluid supply path inside the input shaft and the valve chamber are connected via the throttle portion formed on the outer periphery of the input shaft. The pressure peripheral portion is formed by the inner wall of the cylinder and the wall surface of the concave portion, and a communication passage is provided for communicating the pressure storage portion and the valve chamber. The booster operating device for a transmission according to claim 2 , wherein the working fluid is stored in the pressure storage portion via the pressure sensor.

前記圧力貯留部が、前記バルブ室より上流側に位置する構成である請求項１記載の変速機の倍力操作装置。The pressure reservoir is booster operation for a transmission structure in which according to claim 1 located on the upstream side of the valve chamber.

操作装置本体に形成した前記シリンダを同心状に摺動可能にパイプ状の前記出力軸が貫通し、前記出力軸の外周部に前記ピストンが固定され、出力軸内周部にバルブシートを兼ねて前記バルブ室を形成するシートハウジング部が固定され、該シートハウジング部を同心状に摺動可能に前記入力軸が貫通する構成であって、
前記操作装置本体に形成した作動流体供給路入口部に、操作装置本体と別体の前記圧力貯留部を接続し、前記作動流体供給源に接続する前記圧力貯留部の入口部に絞り部を形成し、前記入力軸内部を介してバルブ室に作動流体を供給する構成である請求項４記載の変速機の倍力操作装置。The pipe-shaped output shaft penetrates the cylinder formed in the operating device body concentrically, the piston is fixed to the outer peripheral portion of the output shaft, and also serves as a valve seat on the inner peripheral portion of the output shaft A seat housing portion that forms the valve chamber is fixed, and the input shaft passes through the seat housing portion so as to be slidable concentrically.
The operating fluid supply passage inlet formed in the operating device main body is connected to the pressure reservoir separately from the operating device main body, and a throttle is formed at the inlet of the pressure reservoir connected to the working fluid supply source 5. A booster operating device for a transmission according to claim 4 , wherein a working fluid is supplied to the valve chamber through the input shaft.

操作装置本体に形成した前記シリンダを同心状に摺動可能にパイプ状の前記出力軸が貫通し、前記出力軸の外周部に前記ピストンが固定され、出力軸内周部にバルブシートを兼ねて前記バルブ室を形成するシートハウジング部が固定され、該シートハウジング部を同心状に摺動可能に前記入力軸が貫通する構成であって、
前記操作装置本体に形成した作動流体供給路入口部に、操作装置本体と一体に前記圧力貯留部を形成し、前記作動流体供給源に接続する前記圧力貯留部の入口部に絞り部を形成し、前記入力軸内部を介してバルブ室に作動流体を供給する構成である請求項４記載の変速機の倍力操作装置。The pipe-shaped output shaft penetrates the cylinder formed in the operating device body concentrically, the piston is fixed to the outer peripheral portion of the output shaft, and also serves as a valve seat on the inner peripheral portion of the output shaft A seat housing portion that forms the valve chamber is fixed, and the input shaft passes through the seat housing portion so as to be slidable concentrically.
The pressure reservoir is formed integrally with the operating device main body at the working fluid supply passage inlet formed in the operating device main body, and the throttle is formed at the inlet of the pressure storing portion connected to the working fluid supply source. 5. The booster operating device for a transmission according to claim 4 , wherein a working fluid is supplied to the valve chamber through the input shaft.

操作装置本体に形成した前記シリンダを同心状に摺動可能にパイプ状の前記出力軸が貫通し、前記出力軸の外周部に前記ピストンが固定され、出力軸内周部にバルブシートを兼ねて前記バルブ室を形成するシートハウジング部が固定され、該シートハウジング部を同心状に摺動可能に前記入力軸が貫通する構成であって、
前記操作装置本体に形成した作動流体供給路入口部と前記作動流体供給源とを接続する作動流体供給管を前記圧力貯留部とし、該圧力貯留部となる作動流体供給管入口部に前記絞り部を形成し、前記入力軸内部を介してバルブ室に作動流体を供給する構成である請求項４記載の変速機の倍力操作装置。The pipe-shaped output shaft penetrates the cylinder formed in the operating device body concentrically, the piston is fixed to the outer peripheral portion of the output shaft, and also serves as a valve seat on the inner peripheral portion of the output shaft A seat housing portion that forms the valve chamber is fixed, and the input shaft passes through the seat housing portion so as to be slidable concentrically.
The working fluid supply pipe connecting the working fluid supply path inlet formed in the operating device main body and the working fluid supply source is used as the pressure reservoir, and the throttle portion is provided in the working fluid supply pipe inlet serving as the pressure reservoir. 5. The booster operating device for a transmission according to claim 4 , wherein a working fluid is supplied to the valve chamber through the input shaft.

操作装置本体に形成した前記シリンダを同心状に摺動可能にパイプ状の前記出力軸が貫通し、前記出力軸の外周部に前記ピストンが固定され、出力軸内周部にバルブシートを兼ねて前記バルブ室を形成するシートハウジング部が固定され、該シートハウジング部を同心状に摺動可能に前記入力軸が貫通する構成であって、
前記ピストン周壁中央を陥没形成して前記シリンダ内壁と前記陥没部壁面で前記圧力貯留部を形成し、前記シリンダ周壁に形成した作動流体供給路入口部と前記圧力貯留部とを、シリンダ壁に形成した絞り部を介して連通し、該圧力貯留部と前記バルブ室とを連通する連通路を設ける構成である請求項４記載の変速機の倍力操作装置。The pipe-shaped output shaft penetrates the cylinder formed in the operating device body concentrically, the piston is fixed to the outer peripheral portion of the output shaft, and also serves as a valve seat on the inner peripheral portion of the output shaft A seat housing portion that forms the valve chamber is fixed, and the input shaft passes through the seat housing portion so as to be slidable concentrically.
A center of the piston peripheral wall is formed as a depression, the pressure storage part is formed by the inner wall of the cylinder and the wall of the depression part, and a working fluid supply path inlet part and the pressure storage part formed in the cylinder peripheral wall are formed in the cylinder wall. 5. The booster operating device for a transmission according to claim 4 , wherein a communication passage is provided which communicates via the throttle portion and communicates the pressure storage portion and the valve chamber.