(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主変速機(11)と、この主変速機(11)への回転入力又は前記主変速機(11)からの回転出力のいずれか一方又は双方を少なくとも高速又は低速の２段階に変速して伝達する副変速機(13)と、前記回転入力又は前記回転出力を少なくとも高速又は低速の２段階に切換えるための副シフトフォーク(86e)を駆動する流体圧シリンダ(89)と、前記流体圧シリンダ(89)への加圧流体の給排を切換える一対の切換弁(91,92)とを備えた多段変速機において、
前記一対の切換弁(91,92)のうち前記加圧流体を前記流体圧シリンダ(89)に供給する通路の入口部に絞り部(91g,92g)がそれぞれ設けられ、
前記一対の切換弁(91,92)が、前記流体圧シリンダ(89)に接続された給排口(91a,92a)と、前記加圧流体の加圧源(90)に接続された供給口(91b,92b)と、大気に連通する排出口(91c,92c)と、前記給排口(91a,92a)を排出口(91c,92c)又は前記供給口(91b,92b)のいずれか一方に連通するように切換える弁体(91d,92d)とをそれぞれ有し、
前記絞り部(91g,92g)が前記一対の切換弁(91,92)の前記供給口(91b,92b)から前記弁体(91d,92d)に通じる通路にそれぞれ設けられた
ことを特徴とする多段変速機。
【請求項２】
前記副変速機がレンジ式副変速機(13)又はスプリット式副変速機のいずれか一方又は双方を備える請求項１記載の多段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手動で変速する手動変速機であって、副変速機としてレンジ式副変速機又はスプリット式副変速機のいずれか一方又は双方を有することにより、主変速機への回転入力又は主変速機からの回転出力を少なくとも高速又は低速の２段階に変速する多段変速機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の多段変速機として、レンジ式副変速機が主変速機からの回転出力を高速又は低速の２段階に変速して伝達し、主変速機のギヤシフト軸に主シフトフォークが取付けられ、ギヤシフト軸に対して立体交差するセレクトシフト軸にセレクトシフトレバーが嵌合され、更に切換手段がレンジ式副変速機の変速ギヤを切換えるための副シフトフォークを駆動装置により駆動してレンジ式副変速機を高速側又は低速側に切換えるように構成された車載の多段変速機が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。この多段変速機では、切換手段のセレクトセンサがセレクトシフトレバーの軸方向への変位を検出し、セレクトセンサの検出出力に基づいてコントローラがレンジロッドを駆動する駆動装置を制御するように構成される。またこの駆動装置としては流体圧シリンダが用いられる。
【０００３】
このように構成された多段変速機では、レンジ式副変速機の低速側から高速側への切換えを伴う変速操作を行う場合、主変速機をニュートラル位置に切換えて、セレクトセンサがセレクトシフトレバーの軸方向への変位を電気的に検出すると、コントローラは流体圧シリンダにより副シフトフォークを駆動してレンジ式副変速機を低速側から高速側に切換える。一方、レンジ式副変速機の高速側から低速側への切換えを伴う変速操作を行う場合、主変速機をニュートラル位置に切換えて、セレクトセンサがセレクトシフトレバーの軸方向への変位を電気的に検出すると、コントローラは流体圧シリンダにより副シフトフォークを駆動してレンジ式副変速機を高速側から低速側に切換える。この結果、主変速機をニュートラル位置に切換えた瞬間、レンジ式副変速機をレンジ切換え方向とは逆向きに切換えることがないので、レンジ式副変速機の切換えを伴う変速時に、操作レバーの操作に対応してレンジ式副変速機を素早く切換えることができるようになっている。
【０００４】
一方、上記従来の特許文献１に示された多段変速機は、図７に示すように、出力軸の回転速度を高速又は低速の２段階に切換えるための副シフトフォークを駆動するエアシリンダ３と、このエアシリンダ３への圧縮エアの給排を切換える低速側切換弁１及び高速側切換弁２とを備える。これらの切換弁１，２は電磁弁であり、エアシリンダ３に接続された給排口１ａ,２ａと、エアタンク４に接続された供給口１ｂ,２ｂと、大気に連通する排出口１ｃ,２ｃと、給排口１ａ,２ａを排出口１ｃ,２ｃ又は供給口１ｂ,２ｂのいずれか一方に連通するように切換える弁体１ｄ,２ｄとをそれぞれ有する。またエアシリンダ３のロッド側（低速側）の低速側室３ａには低速側管路５及び低速側コネクタ６を介して低速側切換弁１の給排口１ａに接続され、エアシリンダ３の反ロッド側（高速側）の高速側室３ｂには高速側管路７及び高速側コネクタ８を介して高速側切換弁２の給排口２ａに接続される。更に低速側コネクタ６には低速側絞り部６ａが設けられ、高速側コネクタ８には高速側絞り部８ａが設けられる。これらの絞り部６ａ,８ａはエアシリンダ３のピストン３ｃを所望の速さに減速するために設けられる。
【０００５】
このように構成された多段変速機では、運転者が操作レバーを操作して所定の高速段から所定の低速段にシフトダウン操作するときに、レンジ式副変速機の高速から低速への切換えを伴う場合、エアシリンダの低速側室３ａ内の圧縮エアが低速側管路５、低速側絞り部６ａ及び低速側切換弁１を通って既に排出されているため、エアタンク４の圧縮エアが高速側切換弁２、高速側管路７及び高速側絞り部８ａを通ってエアシリンダの高速側室３ｂに流入し、ピストン３ｃが図７の左下拡大断面図の破線矢印で示す方向に所定の減速された速度で移動して、比較的速やかにシフトダウンできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１９２９７号公報（請求項１、段落［００１１］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記従来の特許文献１に示された多段変速機では、車両の運転者が操作レバーを操作して所定の高速段から所定の低速段にシフトダウン操作するときに、レンジ式副変速機を高速から低速への切換えを伴う場合、その切換え操作に失敗して変速できないと、一旦、操作レバーを所定の高速段に戻した後、再び所定の高速段から所定の低速段にシフトダウン操作する。操作レバーを所定の高速段に戻すことにより、図７に示すように、エアシリンダ３の低速側室３ａ内に圧縮エアが供給されるため、操作レバーを再び所定の高速段から所定の低速段にシフトダウン操作すると、エアシリンダ３の低速側室３ａ内に残留している圧縮エアが低速側絞り部６ａ（図７の左上拡大断面図参照）を通らなければならないため、この圧縮エアを速やかに排気できず、シフトダウン操作の時間が長くなる不具合があった。
【０００８】
また、上記従来の特許文献１に示された多段変速機の主変速機の入力側に、入力軸の回転速度を高速又は低速の２段階に変速可能なスプリット式副変速機が設けられる場合がある。このスプリット式副変速機も、上記レンジ式副変速機と同様に、入力軸の回転速度を高速又は低速の２段階に切換えるための副シフトフォークを駆動するエアシリンダと、このエアシリンダへの圧縮エアの給排を切換える低速側切換弁及び高速側切換弁（電磁弁）とを備える。エアシリンダのロッド側（低速側）のシリンダ本体と低速側切換弁の給排口とを接続する低速側管路には低速側コネクタが設けられ、この低速側コネクタには低速側絞り弁が設けられる。またエアシリンダの反ロッド側（高速側）のシリンダ本体と高速側切換弁とを接続する高速側管路には高速側コネクタが設けられ、この高速側コネクタには高速側絞り部が設けられる。これらの絞り部はレンジ式副変速機のコネクタに用いられる絞り部より孔径が小さく形成される。しかし、スプリット式副変速機に用いられるコネクタとレンジ式副変速機に用いられるコネクタと外観は同一に形成されているため、スプリット式副変速機のコネクタをレンジ式副変速機のコネクタに誤って組込んだり、その逆にレンジ式副変速機のコネクタをスプリット式副変速機のコネクタに誤って組込んでしまうおそれがあった。
【０００９】
本発明の目的は、副変速機の切換えを伴う変速操作時に、その切換え操作に失敗せずに変速できた場合の変速操作に要する時間が長くならずに、その切換え操作に失敗して変速できなかった場合の再変速操作に要する時間を短縮できる、多段変速機を提供することにある。また本発明の別の目的は、レンジ式副変速機及びスプリット式副変速機に用いられるコネクタの共通化を図ることにより、コネクタを正規の箇所でない誤った箇所に組付けることを防止できる、多段変速機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の観点は、図１及び図６に示すように、主変速機１１と、この主変速機１１への回転入力又は主変速機１１からの回転出力のいずれか一方又は双方を少なくとも高速又は低速の２段階に変速して伝達する副変速機１３と、上記回転入力又は回転出力を少なくとも高速又は低速の２段階に切換えるための副シフトフォーク８６ｅを駆動する流体圧シリンダ８９と、流体圧シリンダ８９への加圧流体の給排を切換える一対の切換弁９１，９２とを備えた多段変速機において、一対の切換弁９１，９２のうち加圧流体を流体圧シリンダ８９に供給する通路の入口部に絞り部９１ｇ，９２ｇがそれぞれ設けられ、一対の切換弁９１，９２が、流体圧シリンダ８９に接続された給排口９１ａ，９２ａと、加圧流体の加圧源９０に接続された供給口９１ｂ，９２ｂと、大気に連通する排出口９１ｃ，９２ｃと、給排口９１ａ，９２ａを排出口９１ｃ，９２ｃ又は供給口９１ｂ，９２ｂのいずれか一方に連通するように切換える弁体９１ｄ，９２ｄとをそれぞれ有し、上記絞り部９１ｇ，９２ｇが一対の切換弁９１，９２の供給口９１ｂ，９２ｂから弁体９１ｄ，９２ｄに通じる通路にそれぞれ設けられたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の第２の観点は、第１の観点に基づく発明であって、更に図６に示すように、副変速機がレンジ式副変速機１３又はスプリット式副変速機のいずれか一方又は双方を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の第１の観点の多段変速機では、一対の切換弁のうち加圧流体を流体圧シリンダに供給する通路の入口部に絞り部をそれぞれ設けたので、副変速機の切換えを伴う変速操作時に、その切換え操作に失敗して変速できなかった場合、元の変速段に戻すことにより、流体圧シリンダのうち所望の変速段への変速の抵抗となる部位に加圧流体が供給されるけれども、再び所望の変速段に変速操作すると、上記変速の抵抗となる部位に供給された加圧流体は一方の切換弁のうち絞り部の設けられていない通路を通って速やかに排出される。また加圧源からの加圧流体が他方の切換弁の絞り部を通って流体圧シリンダのうち所望の変速段への変速を促す部位に供給されるため、流体圧シリンダのピストンが所定の減速された速度で移動し、比較的速やかに所望の変速段に変速される。この結果、上記変速の抵抗となる部位に供給された加圧流体がコネクタの低速側絞り部を通るため速やかに排気されずに再変速操作に要する時間が長くなる従来の多段変速機と比較して、本発明では、再変速操作に要する時間を短縮できるとともに、切換え操作に失敗せずに変速できた場合の変速操作に要する時間を従来と同程度にすることができる。
【００１４】
具体的には、本発明の第１の観点の多段変速機では、一対の切換弁の供給口から弁体に通じる通路に絞り部をそれぞれ設けたので、副変速機の切換えを伴う変速操作時に、その切換え操作に失敗して変速できなかった場合、元の変速段に戻すことにより、流体圧シリンダのうち所望の変速段への変速の抵抗となる部位に加圧流体が供給されるけれども、再び所望の変速段に変速操作すると、上記変速の抵抗となる部位に供給された加圧流体は一方の切換弁の絞り部の設けられていない通路、即ち一方の切換弁の給排口、弁体及び排出口を通って速やかに排出される。また加圧源からの加圧流体が他方の切換弁の絞り部が設けられた通路、即ち他方の切換弁の供給口、絞り部、弁体及び給排口を通って、流体圧シリンダのうち所望の変速段への変速を促す部位に供給されるため、流体圧シリンダのピストンが所定の減速された速度で移動し、比較的速やかに所望の変速段に変速される。この結果、上記と同様に、再変速操作に要する時間を短縮できるとともに、切換え操作に失敗せずに変速できた場合の変速操作に要する時間を従来と同程度にすることができる。
【００１５】
本発明の第２の観点の多段変速機では、副変速機がレンジ式副変速機及びスプリット式副変速機の双方を有する場合、レンジ式副変速機の流体圧シリンダと一対の切換弁とを接続する管路にコネクタを設け、スプリット式副変速機の流体シリンダと一対の切換弁とを接続する管路にコネクタを設けたときに、これらのコネクタに絞り部を設ける必要がないため、レンジ式副変速機及びスプリット式副変速機に用いられるコネクタの共通化を図ることができる。この結果、コネクタを正規の箇所でない誤った箇所に組付けることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明実施形態の多段変速機のレンジ式副変速機を高速から低速に切換えるときの圧縮エアの流れる方向を示すエアシリンダ及び一対の切換弁のエア配管図である。
【図２】そのレンジ式副変速機を低速から高速に切換えるときの圧縮エアの流れる方向を示すエアシリンダ及び一対の切換弁のエア配管図である。
【図３】そのエアシリンダと一対の切換弁を含むレンジ式副変速機の要部斜視図である。
【図４】その主変速機及びレンジ式副変速機の縦断面構成図である。
【図５】第１又は第２セレクトシフトレバーを第１〜第４係合片に係合させて、変速ギヤを第１速段〜第４速段まで順にシフトする手順を示す模式図である。
【図６】第１又は第２セレクトシフトレバーを第５〜第９係合片に係合させて、変速ギヤを第５速段〜第９速段まで順にシフトする手順を示す模式図である。
【図７】従来例を示す図１に対応するエア配管図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。図６に示すように、トラックに搭載された変速機１０は、主変速機１１のクラッチ１２とは反対側の面に設けられたレンジ式副変速機１３により、主変速機１１の変速段数の２倍の段数で変速可能に構成された多段変速装置である。主変速機１１は前進５速段と後進１速段とに変速可能に構成され、レンジ式副変速機１３は出力軸の回転速度を高速又は低速の２速段に変速可能に構成される。これにより多段変速機１０は前進９速段と後進１速段とに変速できるようになっている。クラッチ１２のクラッチケース１２ａには入力軸１４が第１軸受２１を介して回転可能に挿入され、主変速ケース１６には主軸１７が第２及び第３軸受２２，２３を介して回転可能に挿入され、更に副変速ケース１８には出力軸１９が第４及び第５軸受２４，２５を介して回転可能に挿入される。入力軸１４の前端は図示しないがクラッチを介してクランク軸に接続される。主軸１７の前端は入力軸１４の後端に遊挿されて第２軸受２２により保持され、出力軸１９の前端は主軸１７の後端に遊嵌されて第４軸受２４により保持される。これにより主軸１７は入力軸１４に対して、出力軸１９は主軸１７に対してそれぞれ相対回転可能に構成される。また主変速ケース１６には上記主軸１７に平行にカウンタ軸３３が第６及び第７軸受２６，２７を介して回転可能に挿入される。
【００１８】
一方、主変速機１１の第１〜第５変速ギヤ４１〜４５及びバック用変速ギヤ４６の上方には、第１〜第３ギヤシフト軸５１〜５３が第１〜第５変速ギヤ４１〜４５及びバック用変速ギヤ４６の周囲に円周方向に間隔をあけかつ主軸１７に平行にそれぞれ設けられる（図６）。これらのギヤシフト軸５１〜５３は右側から第１ギヤシフト軸５１、第２ギヤシフト軸５２及び第３ギヤシフト軸５３の順に配設され（図３〜図５）、第１〜第３ギヤシフト軸５１〜５３には第１〜第３主シフトフォーク６１〜６３がそれぞれ嵌着される（図３及び図６）。また第１〜第３ギヤシフト軸５１〜５３の上方には、これらのギヤシフト軸５１〜５３に対して直角に立体交差するセレクトシフト軸６６が設けられ、このセレクトシフト軸６６にはセレクトシフトレバー６７が取付けられる（図３〜図５）。セレクトシフトレバー６７はセレクトシフト軸６６に対して回動不能であって軸方向に相対移動可能に図示しないセレーション又はスプラインにより嵌合される。またセレクトシフトレバー６７は、セレクトシフト軸６６の所定の位置に嵌入された筒状の筒部６７ａと、この筒部６７ａから軸方向に間隔をあけて垂下された第１及び第２レバー部６７ｂ，６７ｃとを有する。これらのレバー部６７ｂ，６７ｃの先端部は第１ギヤシフト軸５１と第３ギヤシフト軸５３との間に進入するように構成される。更にセレクトシフト軸６６の端部にはパワーシフト手段（図示せず）が接続され、このパワーシフト手段はパワーシフト用電磁弁（図示せず）で圧縮エアの給排を切換えてパワーシフト用ピストン（図示せず）を駆動することにより、セレクトシフト軸６６及びセレクトシフトレバー６７の回動を支援するようになっている。
【００１９】
第１〜第３ギヤシフト軸５１〜５３には第１〜第５係合片７１〜７５及びバック用係合片７６がそれぞれ取付けられ、これらの係合片７１〜７６は全て第１ギヤシフト軸５１から第３ギヤシフト軸５３の間に配設される（図３〜図５）。即ち、第１〜第５係合片７１〜７５及びバック用係合片７６は、ギヤシフト軸５１〜５３の軸方向に間隔をあけて２列であって、セレクトシフト軸６６の軸方向に間隔をあけて３列に配設される。バック用係合片７６及び第１係合片７１は第１ギヤシフト軸５１に取付けられ、第２及び第３係合片７２，７３は第２ギヤシフト軸５２に取付けられ、第４及び第５係合片７４，７５は第３ギヤシフト軸５３に取付けられる。
【００２０】
一方、レンジ式副変速機は、遊星歯車機構８４と副シンクロ機構８６とを備える（図３及び図６）。遊星歯車機構８４は、主軸１７の後端部に嵌着された太陽歯車８４ａと、出力軸１９に回転可能に嵌入された大径の略椀状の内部ケース８４ｂと、内部ケース８４ｂの大径部の内面に挿着された大径の内歯歯車８４ｃと、出力軸１９の前端部に設けられた略円板状の保持部８４ｄと、この保持部８４ｄに円周方向に間隔をあけて突設された複数のピン８４ｅにそれぞれ回転可能に嵌入された複数の遊星歯車８４ｆとを有する。また副シンクロ機構８６は、内部ケース８４ｂの小径部に嵌着され外周面に外スプラインが形成されたクラッチハブ８６ａと、出力軸１９に固着され外周面に上記ハブ８６ａの外スプラインと同一の外スプラインが形成された高速側クラッチギヤ８６ｂと、副変速ケース１８に固着され上記ハブ８６ａの外スプラインと同一の外スプラインが形成された低速側クラッチギヤ８６ｃと、上記ハブ８６ａの外スプラインに噛合する内スプラインが形成され上記ハブ８６ａに主軸１７の軸方向に移動可能にかつ上記ハブ８６ａに対して相対回転不能に遊嵌されたスリーブ８６ｄと、このスリーブ８６ｄを出力軸１９の軸方向に移動させて上記スリーブ８６ｄの内スプラインを低速側クラッチギヤ８６ｃ又は高速側クラッチギヤ８６ｂの外スプラインに噛合可能な副シフトフォーク８６ｅとを有する。
【００２１】
上記遊星歯車機構８４の周囲には出力軸１９に平行に単一のレンジロッド８７が設けられ、このレンジロッド８７に上記副シフトフォーク８６ｅが取付けられる。またレンジ式副変速機１３は切換手段８８により高速側又は低速側に切換えられる（図１〜図３及び図６）。この切換手段８８は、レンジロッド８７を副シフトフォーク８６ｅとともに軸方向に駆動するエアシリンダ８９と、このエアシリンダ８９への圧縮エアの給排を切換える低速側切換弁９１及び高速側切換弁９２とを有する。エアシリンダ８９にはレンジロッド８７に接続されたピストン８９ａが摺動可能に収容され、このピストン８９ａによりエアシリンダ８９内が低速側室８９ｂと高速側室８９ｃに区画される。また低速側室８９ｂには低速側ポート８９ｄが設けられ、高速側室８９ｃには高速側ポート８９ｅが設けられる（図１及び図２）。
【００２２】
図１及び図２に詳しく示すように、低速側切換弁９１及び高速側切換弁９２は３ポート２位置切換えの電磁弁である。低速側切換弁９１は、エアシリンダ８９の低速側ポート８９ｄに低速側管路７８及び低速側コネクタ７９を通して接続された給排口９１ａと、圧縮エアを貯留するエアタンク９０に接続された供給口９１ｂと、大気に連通する排出口９１ｃと、給排口９１ａを排出口９１ｃ又は供給口９１ｂのいずれか一方に連通するように切換える弁体９１ｄと、弁体９１ｄを供給口９１ｂに連通する通路を閉止する方向に押上げる圧縮コイルばね９１ｅと、通電して発生する電磁力で弁体９１ｄを圧縮コイルばね９１ｅの弾性力に抗して引下げることにより排出口９１ｃに連通する通路を弁体９１ｄにて閉止する電磁コイル９１ｆとを有する。高速側切換弁９２は、エアシリンダ８９の高速側ポート８９ｅに高速側管路８１及び高速側コネクタ８２を通して接続された給排口９２ａと、エアタンク９０に接続された供給口９２ｂと、大気に連通する排出口９２ｃと、給排口９２ａを排出口９２ｃ又は供給口９２ｂのいずれか一方に連通するように切換える弁体９２ｄと、弁体９２ｄを供給口９２ｂに連通する通路を閉止する方向に押上げる圧縮コイルばね９２ｅと、通電して発生する電磁力で弁体９２ｄを圧縮コイルばね９２ｅの弾性力に抗して引下げることにより排出口９２ｃに連通する通路を弁体９２ｄにて閉止する電磁コイル９２ｆとを有する。
【００２３】
また低速側切換弁９１の供給口９１ｂから弁体９１ｄに通じる通路には絞り部９１ｇが設けられ、高速側切換弁９２の供給口９２ｂから弁体９２ｄに通じる通路には絞り部９２ｇが設けられる（図１及び図２）。但し、低速側コネクタ７９及び高速側コネクタ８２には絞り部は設けられない。低速側切換弁９１の電磁コイル９１ｆに通電して低速側切換弁９１をオンすると、エアタンク９０内の圧縮エアが低速側切換弁９１の供給口９２ｂ、絞り部９１ｇ、弁体９１ｄ上面及び給排口９１ａを通り、更に低速側管路７８及び低速側コネクタ７９を通ってエアシリンダ８９の低速側室８９ｂに流入し、低速側切換弁９１の電磁コイル９１ｆへの通電を停止して低速側切換弁９１をオフすると、エアシリンダ８９の低速側室８９ｂの圧縮エアが低速側管路７８及び低速側コネクタ７９を通り、更に低速側切換弁９１の給排口９１ａ、弁体９１ｄ下面及び排出口９１ｃを通って大気中に排出されるように構成される。高速側切換弁９２の電磁コイル９２ｆに通電して高速側切換弁９２をオンすると、エアタンク９０内の圧縮エアが高速側切換弁９２の供給口９２ｂ、絞り部９２ｇ、弁体９２ｄ上面及び給排口９２ａを通り、更に高速側管路８１及び高速側コネクタ８２を通ってエアシリンダ８９の高速側室８９ｃに流入し、高速側切換弁９２の電磁コイル９２ｆへの通電を停止して高速側切換弁９２をオフすると、エアシリンダ８９の高速側室８９ｃの圧縮エアが高速側管路８１及び高速側コネクタ８２を通り、更に高速側切換弁９２の給排口９２ａ、弁体９２ｄ下面及び排出口９２ｃを通って大気中に排出されるように構成される。
【００２４】
一方、セレクトシフトレバー６７の筒部６７ａの上面の右側部分には略扇形のセレクト凸部６７ｄが突設される（図３）。またセレクトシフトレバー６７の筒部６７ａの上方には、この筒部６７ａの上面から所定の間隔をあけた上方であってセレクトシフトレバー６７の長手方向に所定の間隔をあけて並んで主変速ケース１６に固定された第１及び第２セレクト検出部９４ａ，９４ｂからなるセレクトセンサ９４が設けられる。第１及び第２セレクト検出部９４ａ，９４ｂは、第１及び第２セレクト用ケース９４ｃ，９４ｄと、これらのセレクト用ケース９４ｃ，９４ｄから筒部６７ａの上面に向って突設された第１及び第２セレクト用プランジャ９４ｅ，９４ｆとを有する。セレクトシフトレバー６７がセレクトシフト軸６６の軸方向に各主シフトフォーク６１〜６３に対して相対移動することにより、セレクト用プランジャ９４ｅ，９４ｆがセレクト凸部６７ｄに対向したり或いは対向しないように構成される。セレクト用プランジャ９４ｅ，９４ｆがセレクト凸部６７ｄに対向しないとき、セレクト用プランジャ９４ｅ，９４ｆはセレクト用ケース９４ｃ，９４ｄから突出してセレクト検出部９４ａ，９４ｂはオフとなり、セレクト用プランジャ９４ｅ，９４ｆがセレクト凸部６７ｄに対向するとき、セレクト用プランジャ９４ｅ，９４ｆはセレクト凸部６７ｄで押されることによりセレクト用ケース９４ｃ，９４ｄ内に引込んでセレクト用検出部９４ａ，９４ｂはオンとなるように構成される。
【００２５】
セレクト凸部６７ｄの軸方向の位置及び長さと、第１及び第２セレクト検出部９４ａ，９４ｂの軸方向の位置と、第１及び第２セレクト検出部９４ａ，９４ｂの間隔は、次の低速レンジ位置とレンジ切換位置と高速レンジ位置がそれぞれ存在するように設定される。低速レンジ位置とは、セレクトシフトレバー６７がセレクトシフト軸６６の軸方向に各主シフトフォーク６１〜６３に対して相対移動し、第２レバー部６７ｃが第１係合片７１及びバック用係合片７６間に位置する状態（図４（ａ）及び図４（ｂ））から第１レバー６７ｂが第４係合片７４及び第５係合片７５間に位置する状態（図４（ｅ）及び図５（ａ））まで、或いは第１レバー６７ｂが第４係合片７４及び第５係合片７５間に位置する状態（図４（ｅ）及び図５（ａ））から第２レバー部６７ｃが第１係合片７１及びバック用係合片７６間に位置する状態（図４（ａ）及び図４（ｂ））まで、第１セレクト検出部９４ａがオフしかつ第２セレクト検出部９４ｂがオンするように保たれる位置をいう。またレンジ切換位置とは、セレクトシフトレバー６７がセレクトシフト軸６６の軸方向に各主シフトフォーク６１〜６３に対して相対移動し、第１レバー部６７ｂが第４係合片７４及び第５係合片７５間に位置する状態（図４（ｅ）及び図５（ａ））から第２レバー６７ｃが第２係合片７２及び第３係合片７３間に位置する状態（図５（ｂ）及び図５（ｃ））までの間に、或いは第２レバー６７ｃが第２係合片７２及び第３係合片７３間に位置する状態（図５（ｂ）及び図５（ｃ））から第１レバー部６７ｂが第４係合片７４及び第５係合片７５間に位置する状態（図４（ｅ）及び図５（ａ））までの間に、第１セレクト検出部９４ａがオンしかつ第２セレクト検出部９４ｂがオンする位置をいう。更に高速レンジ位置とは、セレクトシフトレバー６７がセレクトシフト軸６６の軸方向に各主シフトフォーク６１〜６３に対して相対移動し、第２レバー部６７ｃが第２係合片７２及び第３係合片７３間に位置する状態（図５（ｂ）及び図５（ｃ））から第２レバー６７ｃが第４係合片７４及び第５係合片７５間に位置する状態（図５（ｄ）及び図５（ｅ））まで、或いは第２レバー６７ｃが第４係合片７４及び第５係合片７５間に位置する状態（図５（ｄ）及び図５（ｅ））から第２レバー部６７ｃが第２係合片７２及び第３係合片７３間に位置する状態（図５（ｂ）及び図５（ｃ））まで、第１セレクト検出部９４ａがオンしかつ第２セレクト検出部９４ｂがオフするように保たれる位置をいう。
【００２６】
一方、図３に詳しく示すように、レンジロッド８７とセレクトシフト軸６６は立体交差するように構成され、レンジロッド８７の長手方向中央の外周面にはレンジ凹部８７ａが形成される。またレンジロッド８７の上方には、このレンジロッド８７の上面から所定の間隔をあけた上方であってレンジロッド８７の長手方向に並んで副変速ケース１８に固定された第１及び第２レンジ検出部９３ａ，９３ｂからなるレンジセンサ９３が設けられる（図３及び図６）。第１及び第２レンジ検出部９３ａ，９３ｂは、第１及び第２レンジ用ケース９３ｃ，９３ｄと、これらのレンジ用ケース９３ｃ，９３ｄからレンジロッド８７の側面に向って突設された第１及び第２レンジ用プランジャ９３ｅ，９３ｆとを有する。レンジロッド８７が軸方向に移動することにより、レンジ用プランジャ９３ｅ，９３ｆがレンジ凹部８７ａに対向したり或いは対向しないように構成される。レンジ用プランジャ９３ｅ，９３ｆがレンジ凹部８７ａに対向しないとき、レンジ用プランジャ９３ｅ，９３ｆはレンジロッド８７外周面で押されることによりレンジ用ケース９３ｃ，９３ｄ内に引込んでレンジ検出部９３ａ，９３ｂはオンとなり、レンジ用プランジャ９３ｅ，９３ｆがレンジ凹部８７ａに対向するとき、レンジ用プランジャ９３ｅ，９３ｆはレンジ用ケース９３ｃ，９３ｄからレンジ凹部８７ａに突出してレンジ用検出部９３ａ，９３ｂはオフとなるように構成される。
【００２７】
トラックの運転席には、運転者が変速機１０を前進９速段位置又は後進位置に切換えるために操作する操作レバー（図示せず）が設けられ、この操作レバーには、このレバーがニュートラル位置に位置したときにオンするニュートラルスイッチ９６が設けられる（図６）。ニュートラルスイッチ９６、第１セレクト検出部９４ａ、第２セレクト検出部９４ｂ、第１レンジ検出部９３ａ及び第２レンジ検出部９３ｂの各検出出力はコントローラ９７に制御入力に接続され、コントローラ９７の制御出力は低速側切換弁９１、高速側切換弁９２及びパワーシフト用電磁弁に接続される。コントローラ９７は、レンジ式副変速機１３が切換わる直前の変速段位置にセレクトシフトレバー６７が位置する状態から、レンジ式副変速機１３の切換わった後の変速段位置方向にセレクトシフトレバー６７が移動したことをセレクトセンサ９４が検出した場合に、セレクトセンサ９４の検出したセレクトシフトレバー６７の変位に基づきエアシリンダ８９を駆動するように構成される。即ち、コントローラ９７は、セレクトセンサ９４の第１又は第２セレクト検出部９４ａ，９４ｂのいずれか一方がオンしかつ他方がオフしている状態から、第１及び第２セレクト検出部９４ａ，９４ｂの双方がオンとなったときに、レンジ式副変速機１３の切換え時変位として認識するように構成される。
【００２８】
運転者が操作レバーを低速側の第１速段位置から第５速段位置の間で又は後進位置に操作している場合、副シンクロ機構８６のスリーブ８６ｄがクラッチハブ８６ａと低速側クラッチギヤ８６ｃとを接続した状態に保たれ、内部ケース８４ｂ及び内歯歯車８４ｃが副変速ケース１８に固定されているので、主軸１７の回転速度が所定の減速比（Ｚ1／（Ｚ1＋Ｚ2）、Ｚ1：太陽歯車８４ａの歯数、Ｚ2：内歯歯車８４ｃの歯数）で減速されて出力軸１９に伝達されるように構成される。また運転者が操作レバーを第６速段位置から第９速段位置の間で操作している場合、副シンクロ機構８６のスリーブ８６ｄがクラッチハブ８６ａと高速側クラッチギヤ８６ｂとを接続した状態に保たれ、内部ケース８４ｂ及び出力軸１９が互いに固定されて同一の回転速度で回転するので、主軸１７の回転速度が同一に保たれたまま出力軸１９に伝達されるように構成される。
【００２９】
主変速機１１は、主軸１７に回転可能に嵌入された第１〜第４変速ギヤ４１〜４４及びバック用変速ギヤ４６と、主軸１１の後端に固着された第５変速ギヤ４５と、カウンタ軸３３に固着された第１〜第５カウンタギヤ１０１〜１０５及びバック用カウンタギヤ１０６と、第１変速ギヤ４１及びバック用変速ギヤ４６間に設けられた第１シンクロ機構１１１と、第２変速ギヤ４２及び第３変速ギヤ４３間に設けられた第２シンクロ機構１１２と、第４変速ギヤ４４及び第５変速ギヤ４５間に設けられた第３シンクロ機構１１３とを有する（図６）。第１〜第４変速ギヤ４１〜４４は第８〜第１１軸受２８〜３１を介して、バック用変速ギヤ４６は第１２軸受３２を介してそれぞれ主軸１７に回転可能に嵌入される。第１〜第５変速ギヤ４１〜４５は第１〜第５カウンタギヤ１０１〜１０５にそれぞれ噛合し、バック用変速ギヤ４６とバック用カウンタギヤ１０６とはアイドル軸に固着されたアイドルギヤ（図示せず）を介して噛合するように構成される。
【００３０】
また第１〜第３シンクロ機構１１１〜１１３は略同一に構成されるので、第１シンクロ機構１１１を代表して説明し、第２及び第３シンクロ機構１１２，１１３の説明は省略する。第１シンクロ機構１１１は、主軸１７の後部に嵌着され外周面に外スプラインが形成された第１クラッチハブ１１１ａと、第１変速ギヤ４１に固着され外周面に上記ハブ１１１ａの外スプラインと同一の外スプラインが形成された第１クラッチギヤ１１１ｂと、バック用変速ギヤ４６に固着され上記ハブ１１１ａの外スプラインと同一の外スプラインが形成されたバック用クラッチギヤ１１１ｃと、上記ハブ１１１ａの外スプラインに噛合する内スプラインが形成され上記ハブ１１１ａに主軸１７の軸方向に移動可能にかつ上記ハブ１１１ａに対して相対回転不能に遊嵌された第１スリーブ１１１ｄと、この第１スリーブ１１１ｄを主軸１７の軸方向に移動させて上記第スリーブ１１１ｄの内スプラインを第１クラッチギヤ１１１ｂ又はバック用クラッチギヤ１１１ｃの外スプラインに噛合可能な第１主シフトフォーク６１とを有する。第１クラッチハブ１１１ａと第１クラッチギヤ１１１ｂとの間や、第１クラッチハブ１１１ａとバック用クラッチギヤ１１１ｃとの間には、第１スリーブ１１１ｄと第１クラッチギヤ１１１ｂ又はバック用クラッチギヤ１１１ｃとの噛合をスムーズに行うための、公知のシンクロナイザリング（図示せず）がそれぞれ設けられる。
【００３１】
このように構成された多段変速機の動作を説明する。トラックが第１速段〜第５速段のいずれかで走行しているとき、ニュートラルスイッチ９６がオフし、第１セレクト検出部９４ａがオフし、第２セレクト検出部９４ｂがオンし、第１レンジ検出部９３ａがオフし、更に第２レンジ検出部９３ｂがオンしている。またレンジ式副変速機１３は、副シンクロ機構８６のスリーブ８６ｄがクラッチハブ８６ａと低速側クラッチギヤ８６ｃとを接続した状態に保たれ、内部ケース８４ｂ及び内歯歯車８４ｃが副変速ケース１８に固定されているので、主軸１７の回転速度が所定の減速比で減速されて出力軸１９に伝達されている。
【００３２】
この状態から高速側の第６速段〜第９速段、例えば第５速段から第６速段にシフトアップするために操作レバーをニュートラル位置に操作すると、ニュートラルスイッチ９６がオンする。そしてセレクトシフトレバー６７がレンジ切換位置を通過する。即ち、セレクトシフトレバー６７がセレクトシフト軸６６の軸方向に各主シフトフォーク６１〜６３に対して相対移動して、第１レバー部６７ｂが第４係合片７４及び第５係合片７５間に位置する状態（図５（ａ））から第２レバー６７ｃが第２係合片７２及び第３係合片７３間に位置する状態（図５（ｂ））までの間に、第１セレクト検出部９４ａがオンしかつ第２セレクト検出部９４ｂがオンする位置を通過する。このレンジ切換位置を通過すると、コントローラ９７は高速側切換弁９２をオンし、パワーシフト用電磁弁をオフにする。また低速側切換弁９１は既にオフにされており、エアシリンダ８９の低速側室８９ｂ内の圧縮エアは既に排出されている。
【００３３】
これによりエアタンク９０の圧縮エアが、図１の右下拡大断面図の一点鎖線矢印で示すように、高速側切換弁９２の供給口９２ｂ、絞り部９２ｇ、弁体９２ｄ上面及び給排口９２ａを通り、更に高速側管路８１及び高速側コネクタ８２を通って、エアシリンダ８９の高速側室８９ｃに流入するので、レンジロッド８７が図３の一点鎖線矢印の方向に所定の減速された速度で移動して、第１及び第２レンジ検出部９３ａ，９３ｂがそれぞれオフし、レンジロッド８７が更に上記と同一の方向に移動して、第１及び第２レンジ検出部９３ａ，９３ｂがそれぞれオンする。この状態で副シンクロ機構８６のスリーブ８６ｄがクラッチハブ８６ａと高速側クラッチギヤ８６ｂとを接続し、内部ケース８４ｂ及び出力軸１９が互いに固定されて同一の回転速度で回転するので、主軸１７の回転速度が減速されずに同一の回転速度に保たれたまま出力軸１９に伝達される。そして、セレクトシフトレバー６７の第２レバー部６７ｃが第２係合片７２及び第３係合片７３間に達すると、セレクトセンサ９４の第２セレクト検出部９４ｂがオフする。これによりコントローラ９７は高速側切換弁９２をオフするとともに、パワーシフト用電磁弁をオンするので、エアシリンダ８９の高速側室８９ｃ内の圧縮エアが、図２の右下拡大断面図の一点鎖線矢印で示すように、高速側管路８１及び高速側コネクト８２を通り、更に高速側切換弁９２の給排口９２ａ、弁体９２ｄ下面及び排出口９２ｃを通って大気中に排出され、運転者の第６速段への操作がパワーシフト手段により支援されるので、運転者は操作レバーを小さな力で容易に操作できる。
【００３４】
ところが、第５速段から第６速段への切換え操作（変速）に失敗して、第２シンクロ機構１１２によりギヤを同期できなかった場合、操作レバーを元の第５速段に戻すために、先ず操作レバーをニュートラル位置に戻す。これによりニュートラルスイッチ９６がオンし、セレクトシフトレバー６７がレンジ切換位置を通過する。即ち、セレクトシフトレバー６７がセレクトシフト軸６６の軸方向に各主シフトフォーク６１〜６３に対して相対移動して、第２レバー６７ｃが第２係合片７２及び第３係合片７３間に位置する状態（図５（ｂ））から第１レバー部６７ｂが第４係合片７４及び第５係合片７５間に位置する状態（図５（ａ））までの間に、第１セレクト検出部９４ａがオンしかつ第２セレクト検出部９４ｂがオンする位置を通過する。このレンジ切換位置を通過すると、コントローラ９７は低速側切換弁９１をオンし、パワーシフト用電磁弁をオフにする。
【００３５】
これによりエアタンク９０の圧縮エアが、図２の左下拡大断面図の破線矢印で示すように、低速側切換弁９１の供給口９１ｂ、絞り部９１ｇ、弁体９１ｄ上面及び給排口９１ａを通り、更に低速側管路７８及び低速側コネクタ７９を通って、エアシリンダ８９の低速側室８９ｂに流入するので、レンジロッド８７が図３の二点鎖線矢印の方向に所定の減速された速度で移動して、第１及び第２レンジ検出部９３ａ，９３ｂがそれぞれオフし、レンジロッド８７が更に移動して、第１及び第２レンジ検出部９３ａ，９３ｂがそれぞれオンする。これにより副シンクロ機構８６のスリーブ８６ｄがクラッチハブ８６ａと低速側クラッチギヤ８６ｃとを接続し、内部ケース８４ｂ及び内歯歯車８４ｃが副変速ケース１８に固定されるので、主軸１７の回転速度が所定の減速比で減速されて出力軸１９に伝達される。そしてセレクトシフトレバー６７の第１レバー部６７ｂが第４係合片７４及び第５係合片７５間に達すると、セレクトセンサ９４の第１セレクト検出部９４ａがオフするので、コントローラ９７は低速側切換弁９１をオフするとともに、パワーシフト用電磁弁をオンする。これによりエアシリンダ８９の高速側室８９ｃ内の圧縮エアが図２の右下拡大断面図の一点鎖線矢印で示すように高速側切換弁９２内を通って大気中に排出されるとともに、運転者の第５速段への操作がパワーシフト手段により支援され、運転者は操作レバーを小さな力で容易に操作できる。
【００３６】
第５速段に変速した直後に、再び第６速段にシフトアップするために操作レバーをニュートラル位置に操作すると、ニュートラルスイッチ９６がオンする。そしてセレクトシフトレバー６７がレンジ切換位置を通過する。即ち、セレクトシフトレバー６７がセレクトシフト軸６６の軸方向に各主シフトフォーク６１〜６３に対して相対移動して、第１レバー部６７ｂが第４係合片７４及び第５係合片７５間に位置する状態（図５（ａ））から第２レバー６７ｃが第２係合片７２及び第３係合片７３間に位置する状態（図５（ｂ））までの間に、第１セレクト検出部９４ａがオンしかつ第２セレクト検出部９４ｂがオンする位置を通過する。このレンジ切換位置を通過すると、コントローラ９７は高速側切換弁９２をオンし、パワーシフト用電磁弁をオフにする。また低速側切換弁９１は既にオフにされているけれども、エアシリンダ８９の低速側室８９ｂ内に圧縮エアが残留している。
【００３７】
これによりエアタンク９０の圧縮エアが、図１の右下拡大断面図の一点鎖線矢印で示すように高速側切換弁９２内を通ってエアシリンダ８９の高速側室８９ｃに流入するとともに、エアシリンダ８９の低速側室８９ｂ内の圧縮エアが図１の左下拡大断面図の破線矢印で示すように、低速側管路７８及び低速側コネクト７９を通り、更に低速側切換弁９１の給排口９１ａ、弁体９１ｄ下面及び排出口９１ｃを通って大気中に排出される。このときエアシリンダ８９の低速側室８９ｂ内の圧縮エアは絞り部９１ｇを通らないので、速やかに排出される。またレンジロッド８７が図３の一点鎖線矢印の方向に所定の減速された速度で移動して、第１及び第２レンジ検出部９３ａ，９３ｂがそれぞれオフし、レンジロッド８７が更に上記と同一の方向に移動して、第１及び第２レンジ検出部９３ａ，９３ｂがそれぞれオンする。
【００３８】
この状態で副シンクロ機構８６のスリーブ８６ｄがクラッチハブ８６ａと高速側クラッチギヤ８６ｂとを接続し、内部ケース８４ｂ及び出力軸１９が互いに固定されて同一の回転速度で回転するので、主軸１７の回転速度が減速されずに同一の回転速度に保たれたまま出力軸１９に伝達される。そして、セレクトシフトレバー６７の第２レバー部６７ｃが第２係合片７２及び第３係合片７３間に達すると、セレクトセンサ９４の第２セレクト検出部９４ｂがオフする。これによりコントローラ９７は高速側切換弁９２をオフするとともに、パワーシフト用電磁弁をオンするので、エアシリンダ８９の高速側室８９ｃ内の圧縮エアが、図２の右下拡大断面図の一点鎖線矢印で示すように高速側切換弁９２内を通って大気中に排出され、運転者の第６速段への操作がパワーシフト手段により支援されるので、運転者は操作レバーを小さな力で容易に操作できる。このように、レンジ式副変速機１３の切換えを伴う変速操作時であって、その切換え操作に失敗して変速できなかった場合に、比較的短時間に再変速操作を行うことができる。
【００３９】
一方、トラックが第６速段〜第９速段のいずれかで走行しているとき、ニュートラルスイッチがオフし、第１セレクト検出部９４ａがオンし、第２セレクト検出部９４ｂがオンし、第１レンジ検出部９３ａがオンし、更に第２レンジ検出部９３ｂがオフしている。また副変速機１３は、副シンクロ機構８６のスリーブ８６ｄがクラッチハブ８６ａと高速側クラッチギヤ８６ｂとを接続した状態に保たれ、内部ケース８４ｂ及び出力軸１９が互いに固定されて同一の回転速度で回転しているので、主軸１７の回転速度が減速されずに同一の回転速度に保たれたまま出力軸１９に伝達されている。この状態から低速側の第１速段〜第５速段、例えば第６速段から第５速段にシフトダウンする場合の動作は、上記第５速段から第６速段にシフトアップする場合と逆の動作であることを除いて略同様であるため、繰返しの説明を省略する。
【００４０】
なお、上記実施の形態では、副変速機としてレンジ式副変速機を挙げたが、スプリット式副変速機であってもよい。この場合、スプリット式副変速機は入力軸又は出力軸に設けられ、スプリッタギヤにより入力軸又は出力軸の回転速度を高速又は低速の２段階に変速するように構成される。このスプリット式副変速機も、上記レンジ式副変速機と同様に、入力軸の回転速度を高速又は低速の２段階に切換えるための副シフトフォークを駆動するエアシリンダと、このエアシリンダへの圧縮エアの給排を切換える低速側切換弁及び高速側切換弁とを備える。これらの切換弁は電磁弁であり、エアシリンダに接続される給排口と、エアタンクに接続された供給口と、大気に連通する排出口と、給排口を排出口又は供給口のいずれか一方に連通するように切換える弁体とをそれぞれ有する。またエアシリンダのうちロッド側（低速側）のシリンダ本体には低速側管路及び低速側コネクタを介して低速側切換弁の給排口に接続され、反ロッド側（高速側）のシリンダ本体には高速側管路及び高速側コネクタを介して高速側切換弁の給排口に接続される。更に各切換弁のうち圧縮エアをエアシリンダに供給する通路の入口部に絞り部がそれぞれ設けられる。具体的には、絞り部は各切換弁のうち供給口と弁体との間の通路にそれぞれ設けられる。これらの絞り部はエアシリンダのピストンを所望の速さに減速するために設けられる。このように構成された主変速機及びスプリット式副変速機を備えた多段変速機では、スプリット式副変速機の切換えを伴う変速操作時に、その変速に成功した場合の変速操作に要する時間が長くならずに、その切換え操作に失敗して変速できなかった場合の再変速操作に要する時間を短縮できる。
【００４１】
また、上記実施の形態では、副変速機としてレンジ式副変速機を挙げたが、副変速機がレンジ式副変速機及び上記スプリット式副変速機の双方を備えてもよい。この場合、スプリット式副変速機が主変速機の入力側に設けられ、レンジ式副変速機が出力側に設けられる。またレンジ式副変速機のエアシリンダと一対の切換弁とを接続する管路にコネクタが設けられ、スプリット式副変速機の流体シリンダと一対の切換弁とを接続する管路にコネクタが設けられる。但し、これらのコネクタには絞り部が設けられない。このように構成された主変速機、スプリット式副変速機及びレンジ式副変速機を備えた多段変速機では、スプリット式副変速機及びレンジ式副変速機の切換えを伴う変速操作時に、その切換え操作に失敗せずに変速できた場合の変速操作に要する時間が長くならずに、その切換え操作に失敗して変速できなかった場合の再変速操作に要する時間を短縮できるとともに、スプリット式副変速機及びレンジ式副変速機に用いられるコネクタに絞り部が設けられておらず、これらのコネクタの共通化を図ることができるので、コネクタを正規の箇所でない誤った箇所に組付けることを防止できる。更に、上記実施の形態では、加圧流体として圧縮エアを挙げ、流体圧シリンダとしてエアシリンダを挙げたが、加圧流体が圧油であり、流体圧シリンダが油圧シリンダであってもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１０  多段変速機
１１  主変速機
１３  レンジ式副変速機
８６ｅ  副シフトフォーク
８９  エアシリンダ（流体圧シリンダ）
９０  エアタンク（加圧源）
９１  低速側切換弁
９２  高速側切換弁
９１ａ，９２ａ  給排口
９１ｂ，９２ｂ  供給口
９１ｃ，９２ｃ  排出口
９１ｄ，９２ｄ  弁体
９１ｇ，９２ｇ  絞り部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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