JPH02248770A - 複式変速機およびそのシフト制御装置 - Google Patents

複式変速機およびそのシフト制御装置

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JPH02248770A
JPH02248770A JP2035979A JP3597990A JPH02248770A JP H02248770 A JPH02248770 A JP H02248770A JP 2035979 A JP2035979 A JP 2035979A JP 3597990 A JP3597990 A JP 3597990A JP H02248770 A JPH02248770 A JP H02248770A
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JP
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shift
range
gear
shaft
transmission
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JP2035979A
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Alan C Stine
アラン チャールズ スティーン
Joseph D Reynolds
ジョセフ ダグラス レイノルズ
John R Vandervoort
ジョン ローランド バンダーボールド
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Original Assignee
Eaton Corp
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Publication date
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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、多速主変速部を好ましくはスプリッタおよび
レンジ組合せ形式の多速補助変速部と直列状に接続した
複式変速機、およびこれに結合したシフト制御装置に関
するものである。特に、本発明は、主変速部のギヤ比の
選択をシフトフィンガ作動式シフトバーハウジングアセ
ンブリで行ない、前記主変速部のギヤ比の少なくとも1
つをシフトバーハウジングアセンブリの2つの位置で選
択できるようにしており、前記2つの位置におけるシフ
トバーハウジングアセンブリの位置を感知する、従って
前記補助変速部(または多速車軸または多速トランスフ
ァーケース)の2速度レンジ部分を自動的にシフトする
制御装置またはスイッチを設けている手動操作複式変速
機用のシフト制御装置に関するものである。
(従来の技術) 手動シフト式多速主変速部を一般的にレンジ形、スプリ
ッタ形またはレンジ/スプリッタ組合せ形式の1つまた
は複数の多速補助駆動列部と直列に連結した複式変速機
は、従来より知られている。補助部は、−M的には入力
および/または出力補助変速部であるが、多速駆動車軸
やトランスファーケースなとでもよい、そのような複式
装置の例が、米国特許明細書筒4.754゜665号、
第3.648.546号、第3,799,002号、第
4.455,883号および第4.527.446号に
開示されており、参考としてそれらの開示内容を本説明
に含める。
これらの変速機は、十分に受は入れられて手動操作式の
重量形車両に広く利用されているが、シフトレバ−に加
えて一対のスイッチを手動操作しなければならないか、
またはそのための二連H形制御でシフトレバ−を横方向
に長く移動させる必要があるので、完全に満足できると
言うわけではない。
主変速部および補助駆動列装置の両方のシフトを制御す
るために、車両の運転者はシフトレバ−を拡張H形のシ
フトパターンに沿ってシフトレバ−だけを操作すればよ
い制御装置またはアセンブリも従来から知られており、
例えば米国特許筒3,429,202号、第4.455
. [3号、第4.561,325号および第4.66
3.725号に開示されており、参考としてそれらの開
示内容を本説明に含める。
(発明が解決しようとする課題) シフトレバ−/シフトタワーの大幅な変更が必要であり
、シフトタワーに設けるセンサおよび/または制御装置
、とそれに配線および/または空気圧制御線とが必要で
あり、比較的複雑な構造、例えば多数のシフトフィンガ
が必要であり、制御装置は直接および遠隔制御の両方に
供することが容易ではなく、および/または選択された
補助レンジ比が完全に係合するまで、主変速部のシフト
を禁止はしないが抑制するインターロックが設けられて
いないという点で、これらの従来形の制御装置は完全に
は満足できるものではない。
上記事情に鑑みて本発明は、従来技術の欠点を克服する
か最低限に抑えるために多速主変速部を多速補助部と直
列に連結し、好ましくは補助部に少なくとも2つの速度
レンジギヤ装置を設けて、そのレンジ比の1つを主変速
部のただ1つの比(または同じシフトフォークで制御さ
れる場合には2つの比)として使用し、確実なギヤ変速
を行えるようにした複式変速機を提供することを目的と
している。
(課題を解決するための手段および作用)上記目的を達
成するため本発明の変速機用シフト制御装置は、標準形
のシフトレバ−または横軸シフトフィンガで作動される
シフトバーハウジングを備えており、2速度補助レンジ
比と組合せた主変速部の比に対応したシフトバーおよび
シフトフォークを移動させる2つの異なった位置を設け
ている。
一方のシフトフォークの移動に対応して2つの位置間を
シフトバーハウジングで駆動されるシフトフィンガの移
動は、シフトバーハウジングの内部で感知されて、補助
2速度レンジ部のシフトを行うように変速機に取り付け
られた装置を作動させる。1つの好適な実施例では、補
助部のレンジ比過渡時には弾性インターロックを作動さ
せて、補助部のレンジシフトが完了するまで、主部のシ
フトを禁止するようになっている。
従って、2速度補助レンジ部を1つだけまたは一対の主
部の変速比と複合させる手動操作式複式変速機が、複合
された主部の1つまたは一対の変速比を、好ましくは拡
張H形シフトパターンの隣接した平行脚部に対応させた
シフトバーハウジングの2つの異なる位置のうちのいず
れか一方において選択し、2つの平行脚部間でのシフト
によって自動的に2速度補助部を適当な比にシフトでき
るようにするシフト制御装置を備えていることがわかる
であろう、この制御装置は、標準形シフトフィンガによ
って作動されるため、直接式または遠隔式のいずれの制
御変速装置にも使用でき、2速度補助レンジ比のシフト
を行うためのシフトレバ−の特別な変更や、シフトレバ
−位置でのセンサや配線や空気圧制御線を必要としない
(実施例) 以下の説明に使用する用語法は便宜上のものであり、制
限的なものではない、「上向き」「下向き」 「右向き
」 「左向き」とは、参照図面中での方向を示す、「前
方」および「後方」とは、車両に通常に取り付けた時の
変速機のそれぞれ前端部および後端部を表し、第1図に
示した変速機のそれぞれ左側および右側のことである。
「内向き」および「外向き」とは、装置およびその指定
部分の構造的中心に対して、それぞれ向かう方向および
離れる方向を表す、前記用語法には、上記の用語および
それの派生語、さらに同様な意味の用語が含まれる。
「複式変速機」という言葉は、主変速部と補助駆動列部
、例えば補助変速部とを直列に連結することによって、
主変速部の選択ギヤ減速を補助変速部のさらなる選択ギ
ヤ減速と組合せることができるようにした変速すなわち
チェンジギヤ動力伝達装置を表すために使用されている
0本発明の好適な実施例では、主変速部と直列に連結し
た補助変速部を用いているが、本発明は多速トランスフ
ァーケースおよび/または多速後輪駆動車軸装置等のシ
フト可能な多速装置と直列に連結した単式変速機にも適
用できることを理解されたい、ここで使用する「アップ
シフト」とは低速ギヤ比から高速ギヤ比ヘシフトするこ
とを意味し、「ダウンシフト」とは高速ギヤ比から低速
ギヤ比ヘシフトすることを意味する。ここで使用する「
低速ギヤ」または「低ギヤ」は、変速機の比較的低速の
前進作動に用いられるギヤ、すなわち入力軸の速度に対
する出力軸速度の減速比が高いギヤ組を表すものとする
第1〜第3図は、複式変速機10を示している。複式変
速機10は、レンジ形およびスプリッタ形の両方のギヤ
装置を備えた補助変速部14と直列に連結した主変速部
12を有している。一般的に、変速機10は、組み立て
式の単体ハウジング16内に収容されており、通常は係
合しているが選択的に切り離される摩擦主クラッチ(図
示せず)を介してディーゼルエンジン等の原動機(図示
せず)によって駆動される入力軸18を設けている。
主変速部12では、入力軸18に、少なくとも1つの副
軸アセンブリ22を駆動する入力ギヤ20が取り付けら
れている。好ましくは、公知のように、また開示内容を
本説明に含めた米国特許明細書簡3,105,395号
および第3,335,616号に示されているように、
入力ギヤ20は、はぼ同一の複数の主部副軸アセンブリ
をほぼ同一の回転速度で同時に駆動するようにする。各
主部副軸アセンブリは、ハウジング16内に軸受26.
28で支持された主部副軸24を有しており、それに主
部副軸ギヤ30.32.34.36および38が固定さ
れている。複数の主部駆動ギヤすなわち主軸ギヤ40、
42および44が変速機主軸46に嵌め付けられており
、公知のように、すべりクラッチカラー48、50によ
って選択的に一度に1つが主軸46と連結して、それと
共転するようになっている。
クラッチカラー48は、入力ギヤ20を主軸46に連結
して、入力軸18と主軸46とを直接駆動状態にするた
めにも使用される。好ましくは、各主部主軸ギヤが主軸
46を包囲して、対応の副軸ギヤ群と連続的に噛み合い
係合して浮動支持されるようにし、その取り付は手段お
よびそれによって得られる特別な利点については、上記
米国特許明細書第3.105.395号および第3.3
35.616号に詳細に説明されている。−射的に、ク
ラッチカラー48.50は、以下に詳細に説明するシフ
トバーハウジングアセンブリ56に関連させたシフトフ
ォークまたはヨーク52および54によってそれぞれ軸
方向に位置決めされる。好適な実施例では、クラッチカ
ラー48.50は、公知の非同期複動ジョークラッチ形
である。
主部主軸ギヤ44はリバースギヤであって、従来形中間
アイドラギヤ57(第1A図参照)を介して副軸38と
常に噛み合い係合している。主部副軸ギヤ32が、動力
取出し装置などの駆動用に設けられている。ジョークラ
ッチ48.59は、3位置クラッチであり、図示の中央
にあって軸方向に変位しておらず、いずれとも連結して
いない位置、最左側で連結した位置、または最左側で連
結した位置にある。
補助変速部14は、主変速部12と直列に連結されてお
り、上記の米国特許明細書第4.754.665号に記
載されているように、3層4速の組合せスプリッタ/レ
ンジ形である。主軸46は補助部14内まで延出1てお
り、変速機の後端部から延出している出力軸58の内側
端部内で軸支されている。
好適な実施例では、補助変速部14にほぼ同一の複数の
補助副軸アセンブリ60(第1A図参照)が設けられて
おり、その各々では補助副軸62がハウジング16内に
軸受64.66によって支持され、それに3つの補助副
軸ギヤ68.70および72がそれと共転可能に固定さ
れている。補助副軸ギヤ68は、補助部スプリッタギヤ
74と常時噛み合って、それを支持している。補助副軸
ギヤ70は、主軸46の同軸内端部に隣接した出力軸5
8端部に嵌め付けられている補助部スプリッタ/レンジ
ギヤ76と常時噛み合って、それを支持している。補助
部副軸ギヤ72は、出力軸58に嵌め付けられている補
助部レンジギヤ78と常時噛み合って、それを支持して
いる。従って、スプリッタおよびレンジ組合せ形補助変
速部14において、補助部副軸ギヤ68およびスプリッ
タギヤ74が第1ギヤ層またはギヤ群を形成し、補助部
副軸ギヤ70およびスプリッタ/レンジギヤ76が第2
ギヤ層を形成し、補助部副軸ギヤ72およびレンジギヤ
78が第3ギヤ層を形成している。
すべり2位置ジョークラッチカラー80を用いて、スプ
リッタギヤ74またはスプリッタ/レンジギヤ76のい
ずれかを主軸46に選択的に結合できるようにしている
一方、2位置間期クラッチアセンブリ82を用いて、ス
プリッタ/レンジギヤ76またはレンジギヤ78のいず
れかを出力軸58に選択的に結合できるようにしている
。複動ジョークラッチカラー80の構造および機能は、
主変速部12に用いられているすべりクラッチヵラ−4
8および50の構造および機能とほぼ同じであり、複動
同期クラッチアセンブリ82の構造および機能は、従来
形複動同期クラッチアセンブリ、例えば開示内容を参考
として本説明に含めた米国特許明細書第4.462.4
89号、第4.125゜179号および第2.667、
955号に記載されているものの構造および機能とほぼ
同じである0図示の同期クラッチアセンブリ82は、上
記米国特許明細書第4.462.489号に記載されて
いるビン形である。
スプリッタジョークラッチ8oは、選択的に最左側位置
または最左側位置にあってそれぞれギヤ76または74
を主軸46に連結さる2位置クラッチアセンブリである
。スプリッタジョークラッチ80は、従来から公知のシ
フトノブ(図示せず)上のボタンなどのドライバ選択ス
イッチによって作動させる2位置ピストンアクチュエー
タ86によって制御されるシフトフォーク84によって
軸方向に位置決めされる。2位置間期クラッチアセンブ
リ82も、選択的に最左側位置または最左側位置にあっ
てそれぞれギヤ78または7Bを出力軸58に選択的に
連結させる2位置クラッチである。クラッチアセンブリ
82は1作動および制御については以下に詳細に説明す
る2位置ピストン装置90によって作動されるシフトフ
ォーク88によって位置決めされる。
第t!5よび第2図に示すように、スプリッタクラッチ
80およびレンジクラッチ82の両者をそれらの前方お
よび後方位置に選択的に軸方向配置することにより、出
力軸回転に対する主軸回転の比を4種類得ることができ
る。従って、補助変速部14は、入力部(主軸46)お
よび出力部(出力軸58)間の選択速度、すなわち駆動
比を4種類得ることができるレンジおよびスプリッタ組
合せ形の3層補助部となる。主部12は、後進および選
択可能な前進3速を与える。しかし、選択可能な主部の
前進ギヤ比の1つ、すなわち主軸ギヤ42に対応する低
速ギヤ比は、高速レンジでは使用されない、このため、
変速機10は、低速ギヤ比を分割する希望および実現性
に応じて選択可能な前進9または10速を与えるr (
2+ 1) X (2X 2)」形式の変速機であると
言うことができる。
レンジクラッチ82は同期クラッチでなければならない
が、スプリッタクラッチである複動クラッチカラー80
は同期させな(でもよい、シフト変速機10のシフトパ
ターンが第2図に概略的に示されている。各ギヤレバー
位置において垂直方向に分割することがスプリッタシフ
トを表す一方、Hパターンの3/4および5X6脚部か
らHパターンの7/8i3よび9/10脚部へ水平方向
に移動させることは、変速機の低速レンジから高速レン
ジヘシフトすることを表す、前述したように、スプリッ
タシフトは、−射的にシフトレバ−ノブに設けられてい
るボタンである、車両の運転者が作動させるスプリッタ
ボタンに″よって通常の方法で行われるが、レンジクラ
ッチシフトアセンブリの作動は、第2図に示されている
ようなシフトパターンの中央および最左側の脚部間での
ギヤシフトレバ−の移動に自動的に応答し、それについ
ては以下にさらに詳細に説明する。この一般的形式のレ
ンジシフト装置は、従来から知られており、上記の米国
特許明細書簡3,429,202号、第4.455.8
83号、第4.561.325号および第4.663.
725号に記載されている。
第2図において、変速機の比のステップがほぼ同じであ
ることが望ましいとすると、主部の比のステップはほぼ
同じにし、スプリッタのステップは主部の比のステップ
のほぼ平方根になるようにし、レンジのステップは、両
レンジに生じる主部の比のステップの数字なNとした時
(すなわち(2+ 1) X (2X 2)形式の変速
機10ではN=2) 、はぼ主部の比のステップのN乗
した値にする必要がある。所望の理想比を与えれば、こ
れらの比に近いギヤ装置が選択される。
上記例では、スプリッタのステップが約33.3%であ
る一方、レンジのステップは約316%であって、これ
は、l、78の平方根が約1.33であり、 1.78
の2乗(すなわちNが2)が約3.16であるから、ス
テップが約78%の(2+1)主変速部にほぼ適してい
る。
変速機10の主変速部12のシフト制御および補助部1
4のレンジ部、すなわちクラッチ82のシフト制御を行
うシフト制御装置またはアセンブリは、シフトバーハウ
ジングアセンブリ56によって形成されている。第3〜
第5図に示すように、シフトバーハウジングアセンブリ
56は、変速機ハウジング16に設けられた上方開口に
取り付は可能なハウジング94を備えており、これにレ
ンジクラッチ作動ピストンアセンブリ96を支持するこ
とができる。シフトバーハウジング94は、第1シフト
バー(「シフトパー」および/または「シフトレール」
とも呼ぶ)96および第2シフトパー98をその内部で
独立的に軸方向移動可能に支持している。シフトバー9
6にはシフトフォーク54が共に軸方向移動可能に取り
付けられており、シフトパー98にはシフトフォーク5
2が共に軸方向移動可能に取り付けられている。シフト
バーハウジング94はさらに、制御軸100をその内部
で軸方向および回転移動可能に支持している。シフトレ
ール96および98と制御軸100は、それぞれほぼ平
行な軸線102,104および106中心に軸方向移動
可能である。あるいは、ハウジング94内で軸方向およ
び回転移動可能にする代わりに、第6〜第8図に示すよ
うに、制御軸100をハウジングに固定して、スリーブ
100Aをその回りに軸方向および回転移動可能に支持
するようにしてもよい。
シフトパー96.98の作動は標準的であり、シフトパ
ー96を第1図に示されている軸方向に変位していない
中立位置からそれぞれ右方向および左方向へ移動させる
ことによって、それぞれギヤ40および20を主軸46
に連結でき、シフトパー98をそれぞれ右方向および左
方向へ移動させることによって、それぞれギヤ44およ
び42を主軸46に連結できる。標準形インターロック
機構108を設けて、シフトパー96および98が中立
の中心位置から同時に移動しないようにして、1つ以上
の主軸ギヤが同時に主軸46に連結することを防止して
いる。シフトバーハウジング94には、公知のように標
準形直接制御シフトバーまたは遠隔制御機構の横軸のい
ずれかで支持されたシフトフィンガ(図示せず)を嵌め
込む開口110が形成されている。ハウジング94には
、標準形シフトレバーシフトタワーまたは遠隔制御機構
を取り付けることができるようにするねじ付きの孔11
2等の手段が開口11Gに隣接して設けられている。制
御軸100にはブツシュ部材114がそれと共に回転お
よび軸方向移動可能に固定されている。ブツシュ部材1
14は、シフトフィンガの下端部を収容してそれと共に
ボールおよびソケット形の継手を形成するほぼ上向きの
ソケットを形成している。従って、シフトバーハウジン
グアセンブリ56が直接制御および遠隔制御の両方の形
式の変速機10のシフトに同じように適していることが
わかるであろう。
制御軸100と共に軸方向および回転移動するように、
一対のシフトタブ部材118および120がほぼ直径方
向に互いに向き合うように固定されており、図面ではブ
ツシュ部材114と一体状に形成されている。シフトパ
ー96には、それと共に軸方向に移動するようにブロッ
ク部材122が固定されており、これに溝124が、向
き合った当接または係合表面126.128によってほ
ぼ円周方向に、シフトタブ部材11gと選択的に協働す
るように形成されている6図示のように、制御軸100
およびシフトパー96が非変位位置にある時、タブ11
8は満124と整合して、それに沿って回転可能である
。同様に、シフトパー98にシフトブロック部材130
が取り付けられており、これにほぼ円周方向に伸びる溝
132が、向き合った当接または係合表面134.13
6によってシフトタブ部材120と選択的に協働するよ
うに形成されている。
ブロック部材122には、第1軸方向溝138および第
2軸方向満140が軸方向に貫設されており、それに形
成された当接表面126および128の両方を中断させ
ている。シフトブロック部材130には、案内表面また
は満142が軸方向に設けられており、それに形成され
た当接表面134および136の両方を中断させている
全図面、特に第6〜第8図を参照しながら、シフトバー
ハウジングアセンブリ56の作用を以下にさらに詳細に
説明する。変速機10の低速後進、高速後進、第1速お
よび第2速作動のいずれかを選択する場合、制御軸10
0を第8図に示すように最時計回り位置へ回転させる。
この位置の時、従来技術で公知のように、ブウシュ11
6がシフトブロック部材122と接触して、さらなる時
計回り方向の回転を制限する。ばね付勢されたプランジ
ャ部材144を設けて、後進および低速レール位置、す
なわち第2図に示されているシフトパターンの最左側脚
部を選択していることを運転者に表示すると共に、運転
者が解除した時、変速機をこの位置から弾性的に押し進
めることができるようにしている。第8図に示された位
置にある時、制御軸100を軸方向に右向きおよび左向
きに移動させると、シフトタブ部材118がそれぞれ当
接面126または128と係合することにより、それぞ
れギヤ44または42が主軸46と係合して、それぞれ
変速機100の後進または低速作動(第1/第2速)が
得られる。制御軸100およびそれに伴ったシフトパー
96の軸方向移動は、反対側のシフトタブ部材120が
他方のシフトパー98に取り付けられたシフトブロック
部材130に形成された案内表面142と相互作用する
ことによって案内される。
変速機10を第3、第4、第5i3よび第6速で作動さ
せるためにギヤ40または20を主軸46と係合させる
ことを選択するためには、ブツシュ114およびそれと
共に回転するように固定された制御軸100を、第7図
に示されたように位置させる。ばね付勢されたプランジ
ャアセンブリ146と、ブツシュ114と共に回転する
ように固定された、好ましくはそれと一体状にしたフィ
ンガ部材148とを設けて、運転者が第7図に示されて
いる位置を適正に選択していることを確認する手助けを
できるようにしている。簡単に説明すれば、プランジャ
146がフィンガ148と最初に係合した時、制御軸1
00が第2図に示されているシフトパターンの中央脚部
に沿って作動できる適正な回転位置にあることを運転者
が確信できる。制御軸100およびブツシュ114が第
7図に示されている位置にある時、制御軸100を軸方
向にそれぞれ右向きおよび左向きに移動させると、シフ
トタブ120がそれぞれ当接面134または136と係
合することにより、ギヤ40または20のいずれかを主
軸46と係合させる。
ここで注目すべきことは、第7図に示されている位置に
ある時、反対側のシフトタブ118が、シフトブロック
122に形成されている案内溝140と整合しており、
制御軸100が軸方向に変位する間、制御軸100の回
転位置を保持している。
変速機100の高速レンジ作動、すなわち第7、第8、
第9または第10速を選択する場合、制御軸100およ
びブツシュ114は、第6図に示された最良時計回り位
置に置かれる。この位置にある時、フィンガ148はば
ね付勢プランジャ146を完全に押し下げてその上に乗
り上げており、制御軸100が正しい回転位置にあるこ
とを運転者に確実に表示する。シフトタブ120は当接
面134または136のいずれかと係合可能であり、こ
のため、制御軸100が右向きおよび左向きに軸方向移
動して、前述したようにギヤ40および20を主軸46
と係合させる。ここで注目すべきことは、第6図に示さ
れている位置にある時、タブ部材118はシフトブロッ
ク122に形成されている案内溝130−に案内されて
、制御軸100がその中央位置から軸方向に変位する間
、制御軸100をその正確な回転位置に保持できるよう
にしている。
変速機10の高速レンジ作動を行うためにそのレンジ部
のシフトを実施するためには、同期クラッチアセンブリ
を第1図に示されている最左側位置ヘシフトしなければ
ならない、運転者がギヤレバーを第2図のシフトパター
ンの最左側脚部へ移動させる以外には制御装置を作動さ
せる必要なしにこれを実施するため、以下に詳細に説明
するレンジ制御弁アセンブリ150が設けられている。
すなわち、レンジ制御弁アセンブリには、制御軸100
と共に回転するように固定された溝付きスリーブ部材1
52が設けられており、このスリーブには、第9および
第1O図に示すように、円周の一部分だけに沿って溝1
54が設けられている。主制御弁158に連結されたば
ね付勢プランジャ部材156が、主軸100のいずれの
軸方向位置においてもスリーブ152の満154と軸方
向に整合するようになっている。すなわち、第9図に示
すように、制御軸100が第6図に対応した高速レンジ
位置へ回転した時、プランジャ156が半径方向外向き
に押し付けられるため、主弁158がピストンアセンブ
リ90に設けられた従動弁160に信号を送って、シフ
トフォーク88を図示の左方向へシフトさせるのに対し
て、制御軸100が第7および第8図に対応した低速レ
ンジ位置にある場合、プランジャ156が、第10図に
示すように、さらに半径方向内向きに延出するため、主
弁158が従動弁160に信号を送って、シフトフォー
クを第1図に示した位置から右方向ヘシフトさせること
により、低速レンジ作動が得られる。
シフトバーハウジングアセンブリ56には、ばね付勢さ
れた移動止めアセンブリ162も設けられており、この
アセンブリに設けられたばね付勢移動止めボール164
が内向きに押し付けられて、シフトレール上に設けられ
た溝166、168および170と相互作用することに
より、変速機を中央位置または軸方向変位位置に維持す
ると共に、適正に中央位置または軸方向変位位置にある
確かな感触を与えることができるようにしている。シフ
トバーハウジングアセンブリ56には、制御軸100が
軸方向中央位置から変位したことを感知して、中立/非
中立制御信号を発生する中立スイッチ装置172も設け
られている。
すなわち、この装置172に設けられた内向きにばね付
勢されたプランジャ174が制御軸100に形成されて
いる傾斜部および溝と協働して、制御軸100の軸方向
中央の非変位位置からの軸方向変位を表す信号を発生す
る。
変速機10を適正に作動させるため、特に複動レンジク
ラッチアセンブリ82に用いられている同期クラッチの
焼き付きを防止するため、主変速部が中立位置にくるま
で、補助部のレンジ比の変更を開始せず、また新しく選
択された補助部のレンジ比が完全に係合するまで、主変
速部を中立位置に保持することが重要である。レンジ比
の変更が行われるのは、制御軸100が第6および第7
図に示された位置間で回転移動する場合だけであり、ま
たこれが行われるのは、両シフトパー96および98と
制御軸100とが、第4図に示された軸方向中央位置に
ある場合だけであり、この時、シフトタブ部材118.
120は、シフトブロック部材122.130に形成さ
れた円周方向の溝124.132と軸方向に整合してい
る。装置172からの非中立信号を利用して、主部12
が中立位置にくるまでのレンジの変更を防止するように
してもよい。
従って、本発明のシフトバーハウジング56は、上記米
国特許明細書筒4.561.325号に記載されている
装置のような従来装置の場合と同様に、主変速部が中立
位置にくるまで、高速レンジから低速レンジへ、または
その逆の変更を開始しない、しかし、レンジシフトが完
了するまで、主変速部の再係合を抑止することも重要で
ある。これを行うため、制御軸100に傾斜部付きの溝
178を設けて、レンジインターロック横軸182によ
って制御軸100の方へ半径方向内向きに押し付けられ
る弾性的に軸方向に圧縮可能なプランジャ部材180と
協働するようにしており、この横軸182には、レンジ
クラッチが最古側または最左側位置のいずれかにある時
にプランジャ180と整合する溝184.186と、同
期クラッチアセンブリ82が完全には係合していない時
にプランジャ180と整合してインターロックプランジ
ャ182を半径方向内向きに押し付けるランド部190
とが設けられている。好ましくは、緊急時に主軸をシフ
トできるようにする禁止ではなく抑止形式のインターロ
ック機構にするため、イタンーロツクブランジャ180
を第11図に示すように弾性的に圧縮可能にすれば、運
転者がレンジインターロック機構を無効にすることがで
きる。好ましくは、横軸182は、シフトフォーク88
を支持しているピストン部材と一体化するか、それに軸
方向に固定する。
変更例として、レンジ部の再係合前に主部の係合を抑止
/禁止することが重要であるのは、レンジクラッチ82
の低速レンジから高速レンジへのアップシフトの場合だ
けであることがわかっており、このため、ランド横軸1
82を第4図に点線で示したように変更することによっ
てランドシフトインターロックが得られるようにするだ
けでもよい。
従って、改良形複式変速機およびそれ用のシフト制御装
置が提供されていることがわかるであろう。
以上に本発明の好適な実施例を説明したが、本発明の精
神および範囲から逸脱するものでなければ、部品の様々
な変更および/または構造の変更を加えることができる
(発明の効果) 本発明の装置は主変速部に直列連結した多速レンジ形補
助変速部に2つの選択可能なギヤレンジ比を備え、これ
を自動的にシフトし、補助変速部のシフト移動中にイン
ターロックを作動させて補助変速部のレンジシフトが完
了するまで主変速部のシフトを禁止することができる。
これにより補助レンジ比の1つを主変速部のただ1つの
比として使用し確実なギヤ変速を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の複式変速機の断面図、第1A図は、
第1図の変速機の補助部副軸のギヤ装置の部分断面図、 第2図は、第1図の変速機のシフトパターンおよび典型
的な変速比ステップを示す図、第3図は、第1図の変速
機の上面図、 第4図は、第1図の変速機のシフトバーハウジングアセ
ンブリの上面図、 第5図は、第4図の5−5線に沿った立面図、 第6、第7および第8図は、第4図の6−6線に沿った
、シフトバーハウジングアセンブリの選択可能な作動位
置を示す部分断面図、第9および第1O図は、第4図の
5−5線に沿った、それぞれ第6および第7図に示され
ているシフトバーハウジングの位置に対応した部分断面
図、 第11図は、典型的なばね付勢されたプランジャアセン
ブリの部分断面図である。 10・・・複式変速機   12・・・主変速部14・
・・補助変速部   16・・・単体ハウジング18・
・・入力軸     20・・・入力ギヤ30.32,
34,36.38・・・主部側ギヤ40、42.44・
・・主軸ギヤ 46・・・主軸48、50・・・クラッ
チカラー 52°、54・・・ヨーク 56・・・シフトバーハウジングアセンブリ60・・・
補助副軸アセンブリ 62・・・補助副軸 68、70.72・・・補助副軸ギヤ 74・・・スプリッタギヤ 76・・・スプリッタ/レンジギヤ 78・・・レンジギヤ 80・・・ジョークラッチカラー 82・・・クラッチアセンブリ 86・・・ピストンアクチュエータ 90・・・ピストン装置  96.98・・・シフトバ
ー108・・・インターロック機構 118.120・・・シフトタブ部材 122・・・ブロック部材 126、128.134.136・・・係合表面130
・・・シフトブロック部材 134.136・・・当接表面 138、140・・・軸方向溝 150・・・レンジ制御アセンブリ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)多速レンジ形補助変速部(14)と直列に連結され
    た多速主変速部(12)、およびこれらを結合するシフ
    ト制御アセンブリ(56)からなるレンジ形複式チェン
    ジギヤ変速機(10)であって、前記制御アセンブリの
    シフトバーハウジングアセンブリ(56)内に少なくと
    も2本の平行なシフトロッド(96、98)が、軸方向
    非変位位置から軸方向変位位置へ軸方向に移動して、一
    度に1つが選択された主変速部の比に係合および離脱さ
    れるように設けられており、前記シフトロッドの各々に
    支持されたシフトブロック部材(122、130)に設
    けられた係合面(126、128および134、136
    )をセレクタ部材(118、120)と選択的に係合さ
    せることにより、シフトロッドを選択的に軸方向移動す
    るようにしており、前記シフトブロック部材の少なくと
    も1つ(130)は、その係合面(134、136)に
    セレクタ部材(118、120)が前記セレクタ部材の
    2つの異なった隣接作動位置(第6および第7図)で係
    合して、対応のシフトロッドの案内手段(138、14
    0)を軸方向移動させることができる形状であって、前
    記シフトロッドのいずれかが軸方向変位位置にある時に
    前記セレクタ部材が前記隣接作動位置間を移動しないよ
    うにしており、またスイッチ手段(150)が前記セレ
    クタ部材の前記第1および第2作動位置間での移動によ
    って作動されて、前記レンジ形補助変速部をシフトさせ
    るようになっており、前記変速機が、 前記レンジ補助部の比の1つが係合する第1位置と、前
    記レンジ補助部がシフト移動中である第2位置とを備え
    たレンジインターロックアセンブリ(178、190)
    を有し、前記第2位置にある時、前記レンジインターロ
    ックアセンブリが前記主変速部シフトロッドの軸方向中
    央位置からの軸方向変位を抑止するようにしたことを特
    徴とする変速機。 2)前記インターロックアセンブリが前記第2位置にあ
    る時、前記シフトバーハウジングノッチ付き軸(178
    、100)と係合するように弾性付勢されたプランジャ
    部材(180)を前記インターロックアセンブリに設け
    ている請求項1に記載の変速機。 3)インターロックプランジャが弾性的に軸方向に圧縮
    可能である(第11図)請求項2に記載の変速機。 4)多速主変速部(12)を補助変速部と直列に連結し
    たスプリッタおよびレンジ組合せ形複式チェンジギヤ変
    速機(10)であって、 前記主変速部が、変速機ハウジング(16)と;前記ハ
    ウジング内に回転可能に支持さ れ、入力ギヤ(20)を共転可能に固定した入力軸(1
    8)と;前記ハウジング内に回転可能に支持され、少な
    くとも第1(34)、第2(36)および第3(38)
    主部副軸ギヤを共転可能に固定して、前記入力軸によっ
    て駆動される主部副軸アセンブリ(22)と;独立に回
    転可能な主軸(46)に取付けられた第1(40)、第
    2(42)、第3(44)の主軸ギヤであって、前記第
    1主軸ギヤは前記第1主部副軸ギヤと常に噛み合い、前
    記第2主軸ギヤは前記第2主部副軸ギヤと常に噛み合い
    、第3主軸ギヤは前記第3主部副軸ギヤと常に噛み合う
    アイドルギヤ(57)と常に噛み合っているものと;前
    記主軸、入力軸および第1主軸ギヤを独立的に回転させ
    る軸方向非変位位置、前記入力軸を前記主軸に回転可能
    に連結する第1軸方向変位位置および前記第1主軸ギヤ
    を前記主軸に回転可能に連結する第2の反対側軸方向変
    位位置を備えた第1の3位置クラッチアセンブリ(48
    )と;前記第2および第3主軸ギヤに対して前記主軸を
    独立的に回転させる軸方向非変位位置、前記第2主軸ギ
    ヤを前記主軸に回転可能に連結する第1軸方向変位位置
    および前記第3主軸ギヤを前記主軸に回転可能に連結す
    る第2の反対側軸方向変位位置を備えた第2の3位置ク
    ラッチアセンブリ(50)と;前記第1の3位置クラッ
    チアセンブリを軸方向に位置決めする第1シフトフォー
    ク(52)と;前記第2の3位置クラッチアセンブリを
    軸方向に位置決めする第2シフトフォーク(54)とを
    有しており、前記補助部が、補助部ハウジング(16)
    と、前記補助部ハウジング内へ延出して前記主軸によっ
    て駆動される補助部入力軸(46)と、前記補助部ハウ
    ジングから延出している出力軸(58)とを有しており
    、前記補助変速部が、 すべてほぼ前記補助部入力軸および出力軸と同軸的であ
    ってそれらに対して回転可能であるスプリッタギヤ(7
    4)、スプリッタ/レンジギヤ(76)およびレンジギ
    ヤ(78)と、 前記ハウジング内に回転可能に支持された補助部副軸(
    62)、前記スプリッタギヤと常に噛み合い前記補助部
    副軸に固定されて回転する第1補助副軸ギヤ(68)、
    前記スプリッタ/レンジギヤと常に噛み合い前記補助部
    副軸に固定されて回転する第2補助副軸ギヤ(70)お
    よび前記レンジギヤと常に噛み合い、前記補助部副軸に
    固定されて回転する第3補助副軸ギヤ(72)を有して
    いる補助部副軸アセンブリ(60)と、 前記補助部入力軸に共転可能に固定されており、前記ス
    プリッタギヤを前記補助部入力軸に連結する第1位置お
    よび前記スプリッタ/レンジギヤを前記補助部入力軸に
    連結する第2位置を備えている2位置スプリッタクラッ
    チアセンブリ(80)と、 前記出力軸に共転可能に固定されており、 前記スプリッタ/レンジギヤを前記出力軸に連結する第
    1位置および前記レンジギヤを前記出力軸に連結する第
    2位置を備えている2位置レンジクラッチアセンブリ(
    82)と、前記スプリッタクラッチアセンブリおよび前
    記レンジクラッチアセンブリをそれらの2つの位置のう
    ちの選択された一方に独立的に位置決めする手段(86
    、90)とを有しており、 制御アセンブリが、前記変速機ハウジング内で軸方向に
    移動可能で、それぞれ前記第1(52)および第2(5
    4)シフトフォークを支持している第1(98)および
    第2(96)の平行なシフトロッドを備えている、前記
    変速機ハウジングに取り付けられたシフトバーハウジン
    グアセンブリ(56)を有しており、前記第1シフトロ
    ッド(98)に支持されたシフトブロック部材(130
    )に設けられた対向係合面(134、136)を手動操
    作式のセレクタ部材(120)と係合させることにより
    、前記第1の3位置クラッチアセンブリ(48)を軸方
    向に位置決めできるようにしており、前記シフトブロッ
    ク部材(130)は、その係合面(134、136)に
    セレクタ部材(120)が前記セレクタ部材の2つの異
    なった隣接作動位置(第6および第7図)で係合して、
    対応のシフトロッド(98)を軸方向移動させることが
    できる形状であって、案内手段(138、140)が、
    前記シフトロッドのいずれかが軸方向変位位置にある時
    に前記セレクタ部材が前記隣接作動位置間を移動しない
    ようにしており、またスイッチ手段(150)が前記セ
    レクタ部材の前記第1および第2作動位置間での移動に
    よって作動されて前記レンジ形補助変速部をシフトさせ
    るようにした変速機。 5)前記変速機ハウジングおよび補助部ハウジングが一
    体化されている請求項4に記載の変速機。 6)前記補助部入力軸が前記主軸の延出部を有している
    請求項5に記載の変速機。 7)前記制御アセンブリが、さらに前記スプリッタクラ
    ッチアセンブリのシフトを制御する、運転者作動式の2
    位置スイッチを有している請求項4に記載の変速機。 8)さらに、前記レンジ補助部の比の1つが係合する第
    1位置と、前記レンジ補助部がシフト移動中である第2
    位置とを備えたレンジインターロックアセンブリ(17
    8、190)を有し、前記第2位置にある時、前記レン
    ジインターロックアセンブリが前記主変速部シフトロッ
    ドの軸方向中央位置からの軸方向変位を抑止するように
    した請求項4に記載の変速機。 9)前記インターロックアセンブリが前記第2位置にあ
    る時、前記シフトバーハウジング内のノッチ付き軸(1
    78、100)と係合するように弾性付勢されたプラン
    ジャ部材(180)を前記インターロックアセンブリに
    設けている請求項8に記載の変速機。 10)前記インターロックプランジャが弾性的に軸方向
    に圧縮可能である(第11図)請求項9に記載の変速機
    。 11)2速度レンジ形補助駆動列装置(14)に直列に
    連結された手動シフト形多速主変速部(12)を有する
    複式変速駆動列(10)用の組合せ形シフト制御アセン
    ブリであって、 シフトバーハウジングアセンブリ(56)と;前記補助
    駆動列装置の両方のレンジ比で用いられる主部の駆動比
    に対応して第1主変速部クラッチ(48)を軸方向に位
    置決めする第1シフトフォーク(52)を固定した、前
    記ハウジング内に支持されて軸方向に移動可能な第1シ
    フトロッド(98)と;前記補助駆動列装置の一方のレ
    ンジ比だけで用いられる主部の駆動比に対応して第2主
    変速部クラッチ(50)を軸方向に位置決めする第2シ
    フトフォーク(54)を固定した、前記ハウジング内に
    支持されて軸方向に移動可能な第2シフトロッド(96
    )と;一度に前記シフトロッドの1つ以上が軸方向非変
    位位置から軸方向へ変位することを防止する主部インタ
    ーロック手段(108)とを有しており、前記第1シフ
    トロッドに支持された第1ブロック部材(130)に第
    1対の対向当接面(134、136)が形成され、前記
    第2シフトロッドに支持された第2ブロック部材(12
    2)に第2対の対向当接面(126、128)が形成さ
    れており、 制御軸(100)が前記ハウジング内に回転および摺動
    可能に支持されて、これにセレクタ手段(118、12
    0)が前記当接面と協働するように固定されており、前
    記制御軸は、前記セレクタ手段が前記第1対の対向当接
    面と係合して選択的に軸方向へ変位しうる第1回転位置
    (第6図)と;前記セレクタ部材が前記第1対の対向当
    接面と係合して選択的に軸方向へ変位しうる、前記第1
    回転位置に回転方向に隣接した別の第2回転位置(第7
    図)と;前記セレクタ手段が前記第2対の対向当接面と
    係合して選択的に軸方向へ変位しうる、前記第2回転位
    置に回転方向に隣接した第3回転位置(第8図)とを備
    えており、前記制御軸の軸方向移動を前記3つの回転位
    置に制限すると共に、前記制御軸が軸方向に変位してい
    る時には前記制御軸の回転移動を防止する案内手段が前
    記ハウジング内に設けられており、また前記制御軸の第
    1および第2位置間での回転移動によって作動されて、
    前記補助レンジ駆動列装置を2つのレンジ比間でシフト
    させるスイッチ手段(150)が前記ハウジング内に設
    けられていることを特徴とするシフト制御装置。 12)前記ハウジングに開口(110)が形成されてお
    り、さらに前記制御軸にブッシュ部材 (114)が固定されて、開口に挿通されたシフトフィ
    ンガを収容するソケット(116)を形成している請求
    項11に記載のシフト制御装置。 13)前記第1および第2シフトロッドと前記制御軸と
    が、前記ハウジング内にほぼ平行に取り付けられている
    請求項11に記載のシフト制御装置。 14)前記制御軸(100)が前記第1(98)および
    第2(96)シフトロッドのほぼ中間に位置しており、
    前記セレクタ手段が、前記制御軸に固定されてそれから
    半径方向にそれぞれ前記第1および第2シフトロッドに
    向かって延出している第1タブ(120)および第2タ
    ブ(118)を有している請求項13に記載のシフト制
    御装置。 15)前記案内手段が、前記制御軸が第1回転位置にあ
    る時に前記第2タブと円周方向に整合する、前記第2ブ
    ロック部材に軸方向に延びる第1スロット(138)と
    、 前記制御軸が第2回転位置にある時に前記第2タブと円
    周方向に整合する、前記第2ブロック部材に軸方向に延
    びる第2スロット(140)、および前記制御軸が第3
    回転位置にある時に前記第1タブと円周方向に整合する
    、前記第1ブロック部材に軸方向に延びる第3スロット
    (142)とを有している請求項14に記載のシフト制
    御装置。 16)さらに、前記制御軸に共転可能に固定された移動
    止め係合手段(148、114)と、前記移動止め係合
    手段と協働するように前記ハウジングから延出した第1
    (146)および第2(144)弾性移動止めプランジ
    ャとを有しており、前記回転制御軸が第2回転位置から
    第1回転位置へ回転した時、前記係合手段が前記第1プ
    ランジャと係合してそれを弾性的に変位させるようにし
    、前記制御軸が第2回転位置から第3回転位置へ回転し
    た時、前記係合手段が前記第2プランジャと係合してそ
    れを弾性的に変位させるようにした請求項13に記載の
    シフト制御装置。 17)さらに、前記補助駆動装置のレンジ比の1つが係
    合する第1位置と、前記補助駆動装置がシフト移動中で
    ある第2位置とを備えてレンジインターロックアセンブ
    リ(178、190)を有し、前記第2位置にある時、
    前記レンジインターロックアセンブリが前記主変速部シ
    フトロッドの軸方向非変位位置からの軸方向変位を抑止
    するようにした請求項11に記載のシフト制御装置。 18)前記インターロックアセンブリが前記第2位置に
    ある時、前記シフトバーハウジング内の前記制御軸(1
    00)のノッチ部(178)と係合するように弾性付勢
    されたプランジャ部材(180)を前記インターロック
    アセンブリに設けている請求項17に記載のシフト制御
    装置。 19)前記インターロックプランジャが弾性的に軸方向
    に圧縮可能である(第11図)請求項18に記載のシフ
    ト制御装置。
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