JPS6025667B2 - 自動車用変速機の切換装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車用変速機の歯車の切換を空気圧を用いて
行うための装置に関するもので、いかなる車種の変速機
にも簡単に取付けることができ、製造容易で、しかも切
換えを正確に行うことのできる構造を提供しようとする
ものである。

変速操作の省力化又は自動化を図る場合、所定の歯車列
を噛合せる際はセレクト操作が完了した後にシフト操作
で行われなくてはならない。

又歯車列の噛合いをはずす場合には次のセレクト操作に
移る前に逆方向へのシフト操作が完了していなければな
らない。本発明は互に直交する姿勢で配置した２つの空
気圧シリンダと、これらに作動命令を与える電磁弁（ソ
レノィドバルブ）を設け、変速機の歯車軸と平行な方向
（歯車軸方向）に３位置、歯車軸を直角な方向に３位置
の制御可能なアクチュェータを形成したもので、図面に
関連して説明すると次の通りである。第１図は２箇所の
垂直断面（第２図の１ーー、１′−１′断面）部分を含
む正面図、第２図は第１図の０−ロ断面図で、シフト軸
１は変速機の歯車軸と平行な水平方向に延び、ケース１
５内に於てセレクトシフトアーム３の一端がボルト１１
により固定されている。

ケース１５は変速機のケース（図示せず）の側壁に複数
個のボルトにより締着される。セレクトシフトアーム３
は上記変速機の内方に向い概ね水平に延び（第２図）、
その先端のピン１６は３個のシンクロリングアーム（シ
フトフオーク）１７〜１９の切欠２０〜２２の内の１つ
（切欠き２１）に係合している。シフトフオーク１７〜
１９は第２図の紙面と直角に延びる歯車軸と平行な軸に
支持され、又は固定され、歯車軸万向に摺動自在である
。切欠２０〜２２は歯車軸と直角方向に延び、そのいず
れかにピン１６が噛み合う。セレクトシフトアーム３の
中央部に設けた長孔２４は歯車軸万向のピン２５を介し
て、アーム３の貫通している長方形の枠２６に支持され
、枠２６の下辺は垂直なセレクト軸２の上端に接続し、
上辺は同じく垂直なガイドボルト１２に接続している。
シフト軸１は左端部（第１図）にシフトピストン２８を
一体に備え、シフトピストン２８の俵合しているシフト
シリンダ２９は複数個のボルトによりケース１５に固定
される。

シフトシリンダ２９の両端端板３０，３１は加圧空気出
入口３２，３３を備え、両端板３０，３１とシフトピス
トン２８の間の作動室４′，５′内に縮設したばね４，
５によりシフトピストン２８は通常図示の中立位置に保
持され、その時セレクトシフトアーム３の先端のピン１
６は中央のシフトフオーク１８の切欠き２１と係合する
。出入口３２は通路３６をへてシフトバルブ（ソレノィ
ドバルブ）Ａ（後進Ｒ、第２速、第４速用・・・第３図
参照）の出入口３７に接続し、バルブＡの入口３８は絞
り８を有する通路３９をへてディレィババルブＥの出入
口４０‘こ接続し、バルブＥの入口４１は通路４２をへ
て空気圧源Ｐに接続している。

出入口３３は通路４３をへてシフトバルブＢ（第１速、
第３速、第５速用）に接続し、入口５２は絞り８をへて
デイレイバルブＥの出入口４川こ接続している。図示の
ソレノィドバルブＡ〜Ｅはすべて非通電状態にあり、従
って今ＡとＥに通電して、バルフＡの入口３８と出入口
３７、バルブＥの入口４１と出入口４０を接続すると、
絞り８の作用により、両バルブＡ，Ｅへの通電時より一
定時間遅れて作動室４′内の圧力が上昇し、シフトピス
トン２８が矢印Ａ′方向に移動し、セレクトシフトアー
ム３は枠２６内で、同方向に移動し、シフトフオーク１
８が歯車軸万向に移動して第２速の歯車列が噛合う。

バルブＢ，Ｅに通電すると作動室５′の圧力が上昇し、
シフトピストン２８はＢ′方向に移動して第３速になる
。セレクト軸２はセレクトピストン４４を一体に備え、
セレクトピストン４４が鉄合しているセレクトシリンダ
４５は複数個のボルトによりケース１５に続着される。

シリンダ４５の両端の端板４６，４７は出入口４８，４
９を備え、両端板４６，４７とセレクトピストン４４の
間の作動室６′，７′に縮設したばね６，７の作用によ
り、セレクトピストン４４は通常図示の中立位置に保持
される。出入口４８は通路５０をへてセレクトバルブＣ
（後進Ｒ、第１速用）の出入口５１′に接続し、バルブ
Ｃの入口５２′は空気圧源Ｐに接続する。

出入口４９は通路５３をへてセレクトバルブＤ（第４遠
、第５途用）の出入口５４に接続し、バルフＤの入口５
５は同様に空気圧源Ｐに接続する。両バルブＣ，Ｄの排
出通路５６，５７はそれぞれ絞り１０，９を有する。今
バルブＣに通電して入口５２′と出入口５１′をつなぐ
と、作動室６′の圧力は直ちに上昇し、セレクトピスト
ン４４は〇方向に移動し、中立位置Ｎ，（第３図）に達
する。

バルブＣの通電を遮断すると作動室６′は通路５０，５
６，絞り１０をへて大気に開放するため、セレクトピス
トン４４の逆Ｃ′方向への動きは一定時間遅れて開始し
、その間に後述する如く歯車列の噛合いを外すシフト操
作が完了するようになっている。バルブＤに通電して入
口５５と出入口５４を接続すると作動室７′の圧力は直
ちに上昇し、セレクトピストン４４は〇方向に直ちに移
動する。しかしバルブＤへの通電を遮断した時は作動室
７′は絞り９を介して大気に開放するためセレクトピス
トン４４は一定時間遅れて逆〇方向へ移動し始める。尚
５８，５９は軸受である。次に作動を説明する。

｛１）定常的な行動【ａ）中立状態・・・ソレノィドバ
ルブＡ〜Ｅの三重電をすべて遮断すればギヤは中立状態
となる。

セレクトシフトアーム３はばね４，５，６，７によって
中立状態を保つ。｛ｂ｝ ２遠、３遠時・・・２速にギ
ャ変速を行う場合、ソレノィドバルブＡ，Ｅに通電し、
他は通電しない。

３遠にギャ変速を行う場合ソレノィドバルブＢ，Ｅに通
電し、他は通電しない。｛ｃ｝ ４速、５遠時・・・４
速にギャ変速を行う場合ソレノイドバルブＡ，Ｄ，Ｅに
同時に通電し、他は通電しない。

｛ｄ）１速、後進Ｒ時・・・１遠にギャ変速を行・う場
合はソレノィドバルブＢ，Ｃ，Ｅに同時に通電し、他は
通電しない。

Ｒ速にギャ変速を行う場合はバルブＡ，Ｃ，Ｅに同時に
通電し、他は通電しない。【２） 非定常的な作動 ｛ａ）前述の如くバルブＤへの通電によりセｌ／クトピ
ストン４４は直ちにＤ′方向へ移動してセレクトシフト
アーム３は中立位置Ｎ３に達するが、ディレィバルブＥ
と絞り８の作用によりバルブＡ、Ｅへの通電後し‘まら
〈してシフトピストン２８がＡ′方向へ移動することに
なり、セレクト完了後シフト行程に移るシーケンスが保
持される。

５速にギャ変速を行う場合はソレノィドバルブＢ，Ｄ，
Ｅに同時に通電し、他は通電しない。

この場合も前記シーケンスは保持される。このようにバ
ルブＡ，Ｂの供給側に取付けられた絞り８の作用により
、アーム３の作動は「歯車軸と直角なセレクト方向（垂
直方向）動きが任意の位置Ｎ，或いはＮ３まで先行した
後、歯車軸と平行なシフト方向（水平方向）に作動し、
ギャ入りを行うため、誤動作が生じない。

ギャ入りから中立状態に戻す場合、各ソレノィドバルブ
への通電を遮断し、各シリンダの作動室４′，５′，６
′，７′を大気に開放する。この場合バルブＣ，Ｄの排
気側に取付けられた絞り９，１０の働きにより、各ソレ
ノィドバルブの通電を同時に遮断したとしても、セレク
トピストン４４の移動開始は一定時間遅れ、従ってアー
ム３の作動は軸万向（シフト方向）の動きが任意の位置
まで先行した後垂直方向（セレクト方向）に作動し、中
立状態となるため、誤動作を生じない。（ａー ２遠か
ら３遠へのギャ変速・・・２速から３速にギャ変速を行
う場合は、まず最初にギャを中立状態Ｎ２にするために
すべてのソレノィドバルブの通電を遮断した後、中立状
態から３速へギャ変速を行う。

｛ｂ｝ ３速から４速へのギャ変速・・・３速から中立
状態Ｎ２へギャ変速を行うために各ソレノィドバルブの
通電を遮断した後、中立状態から４速へギャ変速を行う
。

（ｃ｝ ４速から５遠へのギャ変速・・・４速から中立
状態Ｎ３にギャ変速を行うために各ソレノィドバルブの
通電を中止した後、中立状態から５速へギャ変速を行う
。

以上説明したように本発明によると、誤動作のない変速
切換装置が得られる。

更に本発明よると、シフトシリンダ２９への空気圧供給
通路３９とセレクトシリンダ４５の空気圧排出通路５６
，５７にそれぞれ絞り８，９，１０を設けて歯車列を噛
合せる際はセレクト操作が完了した後にシフト操作が行
われ、噛合いをはずす際は次のセレクト操作に移る前に
逆方向へのシフト操作が完了するようにしている。即ち
絞り８，９，１０の大きさを予め設定しておくだけで、
中立状態とするにはすべてのソレノイドバルブＡ〜Ｅの
通電を遮断すればよく、又１速〜５遠、後進Ｒのいずれ
かの変速段を選ぶ時は所定のソレノィドバルブへ単に通
電するだけでよく、歯車列を噛合せる際と噛合いをはず
すさし、における作動タイミングの調整が極めて簡単な
構造で可能となる。具体的には、バルブＡ，Ｂの供給側
に取付けられた絞り８の作用により、アーム３の作動は
、歯車軸と直角なセレクト方向（垂直方向）の動きが任
意の位置ＮＩ或はＮ３まで先行した後、歯車軸と平行な
シフト方向（水平方向）に作動し、ギャ入りを行うため
、誤動作が生じない。ギャ入りから中立状態に戻す場合
、各ソレノィドバルブへの通電を遮断し、各シリンダの
作動室４′，５′，６′，７′を大気に開放する。この
場合バルブＣ，Ｄの排気側に取付けられた絞り９，１０
の働きにより、各ソレノィドバルブの通電を同時に遮断
したとしても、セレクトピストン４４の移動開始は一定
時間遅れ、従ってアーム３の作動は軸万向（シフト方向
）の動きが任意の位置まで先行した後垂直方向（セレク
ト方向）に作動し、中立状態となるため誤動作を生じな
い。２速から３遠へのギャ変速のように、既に任意の変
速段で運転中に次の変速段へギャ変速する場合は、まず
最初に中立状態Ｎ２にするためにすべてのソレノィドバ
ルプの通電を遮断した後、中立状態から目的の変速段へ
ギャ変速を行えばよい。

即ちすべてのソレノイドバルブの通電を遮断し、次に所
定のソレノィドバルブへ同時に通電すればよくなる。中
立状態にした後に通電するソレノィドバルブは第１速：
ＢＣＥ、２速；ＡＥ、３途；ＢＥ、４速；ＡＤＥ、５遠
；ＢＤＥ、後進Ｒ；ＡＣＥであり、各変速段に対応する
ソレノィドバルブのすべてに同時に通電してもソレノィ
ドバルブＡＢＥの動作時に絞り８の作用によりシフトピ
ストン２８の移動開始は一定時間遅れる。又任意の変速
段から次の変速段へ切換える場合にすべてのソレノィド
バルブへの通電を同時に遮断しても、絞り９，１０の作
用によりセレクトピストン４４の移動開始は一定時間遅
れる。従って簡単な構造と制御機構により誤動作を生じ
ない変速機の切襖装置が得られるのである。又本発明の
装置は従来既に使用されている各種の変速機にも簡単に
取付けることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は２つの垂直断面部分（第２図の１−１、１′−
１′断面）部分を含む正面図、第２図は第１図のローロ
断面図、第３図は変速パターンを示す図面である。 １……シフト軸「 ２……セレクト軸、３……セレクト
シフトアーム、４〜７・・…・圧縮‘まね、８〜１０…
…絞り、１７〜１９……シフトフオーク、２０〜２２…
…切欠、２８……シフトピストン、２９……シフトシリ
ンダ、４４……セレクトピストン、４５……セレクトシ
リンダ、Ａ〜Ｅ……ソレノイドバルブ、Ｎ，〜Ｎ３・・
・・・・中立位置、Ｐ・・・・・・空気圧源。 繁２図 第１図 簾３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 歯車軸と平行な方向（歯車軸方向）に移動自在の３
   個のシフトフオーク１７，１８，１９の背面に歯車軸と
   直角方向に延びる切欠２０，２１，２２を設け、該切欠
   にセレクトシフトアーム３の一端を係合し、セレクトシ
   フトアーム３の他端に歯車軸方向のシフト軸１を固定し
   、シフト軸１の一端に設けたシフトピストン２８をシフ
   トシリンダ２８をシフトシリンダ２９に嵌挿し、シフト
   ピストン２８の両側に配置した圧縮ばね４，５によりシ
   フトシリンダ２９に空気圧の供給されていない通常時は
   シフトフオーク１７，１８，１９を中立位置に保ち、セ
   レクトシフトアーム３の中央部に歯車軸と直角なセレク
   ト軸２を枢支連結し、セレクト軸２の一端に設けたセレ
   クトピストン４４をセレクトシリンダ４５に嵌挿し、セ
   レクトピストン４４の両側に配置した圧縮ばね６，７に
   よりセレクトシリンダ４５に空気圧の供給されていない
   通常時はセレクト軸２をセレクトアーム３が中央のシフ
   トフオーク１８と噛合う中立位置Ｎ２に保ち、シフトシ
   リンダ２９とセレクトシリンダ４５の各作動室４′，５
   ′，６′，７′をソレノイドバルブＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを介
   して空気圧に接続すると共に、シフトシリンダ２９への
   空気圧供給通路３９とセレクトシリンダ４５の空気圧排
   出通路５６，５７にそれぞれ絞り８，９，１０を設けて
   歯車列を噛合せる際はセレクト操作が完了した後にシフ
   ト操作が行われ、噛合いをはずす際は次のセレクト操作
   に移る前に逆方向へのシフト操作が完了するようにした
   ことを特徴とする自動車用変速機の切換装置。