(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内を二つの圧力室に画成するピストンを有しシフト操作軸の入力レバーに連係させた中空の出力ロッドと、前記圧力室に選択的に圧縮空気を供給する切換弁を操作するために前記出力ロッドの内周に摺動自在に嵌合させた操作ロッドとを備え、前記出力ロッドに対して前記操作ロッドを軸方向に相対変位させて前記切換弁を作動させ、前記圧力室の一方に圧縮空気を供給するとともに排出流路を通じて他方の圧力室から空気を排出し前記出力ロッドを作動させ、前記シフト操作軸を回動させる変速機操作用倍力装置において、前記排出流路の途中にバイパス流路を設け、作動時に変速ギヤを同期状態にして噛み合わせた直後の負荷減少に合わせて高圧側の圧力室に前記バイパス流路を連通させて該高圧側の圧力室から空気を排出させ出力を減少させることを特徴とする変速機操作用倍力装置。
【請求項２】
請求項１に記載の変速機操作用倍力装置において、前記切換弁の弁体を押圧して開成させるためのバルブリフタと、該バルブリフタの外周に嵌合するチューブとを備え、該チューブの内周には拡径部を有し、該拡径部と前記バルブリフタの外周との間の空隙を前記バイパス流路としたことを特徴とする変速機操作用倍力装置。
【請求項３】
請求項２に記載の変速機操作用倍力装置において、前記チューブの拡径部の内側には周方向に間隔を置き複数のリブを設け、該複数のリブ間に形成した溝を前記バイパス流路としたことを特徴とする変速機操作用倍力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変速機操作用倍力装置に関し、特に変速機のシフト操作時（ギヤ投入時）に、高圧側の空気を円滑に排出させることにより、出力ロッドの急加速の防止を可能とした変速機操作用倍力装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
変速機操作は一般的にセレクト操作に比較してシフト操作に大きな力を必要とする。このため、特に大型の変速機を有するバスやトラックなどでは、変速機操作装置に倍力装置が組み込まれ、軽い力で円滑なシフト操作をすることができるようになっている。
【０００３】
図６は従来の変速機操作用倍力装置の非作動状態を示す縦断面図、図７はその要部を拡大して示した縦断面図である。この倍力装置１は、ハウジング２に取付けたシリンダ３内で摺動するピストン４を、出力ロッド５の外周にリテーナリング６ａ，６ｂによって位置決めして取付け、このピストン４でシリンダ３内に二つの圧力室７ａ，７ｂが画成されている。
【０００４】
また、倍力装置１は、出力ロッド５の内周に一対のチューブ１８，１９を嵌着してあり、切換弁１３を構成する各一対の固定弁座２２，２３、圧縮ばね１４で相互に反発付勢された弁体２４，２５、及び対応するチューブ１８，１９の内周に摺動自在に嵌合するバルブリフタ２６，２７を備えている。そして、圧縮ばね１５で付勢された右側のバルブリフタ２６を押圧するための押圧リング３２は操作ロッド２８と一体に形成され、圧縮ばね１６で付勢された左側のバルブリフタ２７を押圧するための押圧リング３３はエアパイプ３０に取付けられている。
【０００５】
かかる倍力装置１は、図示しないチェンジレバーの操作により、操作ロッド２８を図６に示す矢印Ｐの方向に移動させると、エアパイプ３０が引張られ、左側のバルブリフタ２７が押圧リング３３に押圧されて弁体２５を固定弁座２３から離反させる。弁体２５が固定弁座２３から離反すると、圧縮空気供給口２９へ常時供給されている圧縮空気が、エアパイプ３０内及びその通孔３１を通って固定弁座２３の内側に入る。ここに入った圧縮空気は出力ロッド５の一方の給排気孔９を通じて左側の圧力室７ｂ内に導入され、この圧力によって出力ロッド５がピストン４を介して右方向に移動する。
【０００６】
ピストン４の右方向への移動と同時に、右側の圧力室７ａ内の空気は、出力ロッド５の給排気孔８及びその内側に嵌着した弁座筒１１の給排気孔１１ａ、バルブリフタ２６の外周空間、バルブリフタ２６の外周と固定弁座２２の内周との隙間、バルブリフタ２６の内周とエアパイプ３０の外周との隙間、バルブリフタ２６のスリット２６ａ及びチューブ１８内を順次通って外部に排出される。
【０００７】
出力ロッド５が右方向へ移動すると、ストライカ３４が右方向へ押されて移動し、図示しない入力レバーが倍力された操作力にてシフト操作軸を中心に回動する。これに伴い、シフト操作軸はその軸線を中心に入力レバーと共にニュートラル位置から所定角度だけ回動し、これにより所定のシフト操作（ギヤシフト）がなされる。
【０００８】
出力ロッド５がシフト移動を完了した状態において、チェンジレバーから手を離すと、操作ロッド２８及びバルブリフタ２７が左方向へ移動し、弁体２５が着座する。また、圧力室７ｂ内の空気はバルブリフタ２７の内周部を通って外部に排出される。
【０００９】
この状態から操作ロッド２８を矢印Ｐの反対方向へ移動させると、バルブリフタ２６が押圧リング３２に押圧されて弁体２４を固定弁座２２から離反させ、前述の作動と逆の作動がなされる。図８に示すように、左側即ち排気側の圧力室７ｂ内の空気は、出力ロッド５の給排気孔９及びその内側に嵌着した弁座筒１２の給排気孔１２ａ、バルブリフタ２７の外周空間、バルブリフタ２７の外周と固定弁座２３の内周との隙間、バルブリフタ２７の内周とエアパイプ３０の外周との隙間、バルブリフタ２７のスリット２７ａ及びチューブ内１９を順次通り、さらに、図６及び図７に示す排出孔４１及び排出孔４２から外部に排出される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記倍力装置では、排出流路が図８に示すように迷路の如くなっていて複数の隙間を通るため、高圧側の圧力室から空気を排出し難く、時間がかかるいう欠点があった。また、シフト操作時に、同期機構により変速ギヤを同期状態にして噛み合わせる際に、操作力が急に軽くなってレバーが引き込まれる引き込み感を受け、操作フィーリングが悪いのみならず、変速ギヤのドッグ歯等に衝撃力が作用して該ドッグ歯等の耐久性を損なうという欠点があった。
【００１１】
本発明は、かかる従来の欠点にかんがみなされたものであって、その目的は、短時間で排気することが可能であって、シフト操作時に、同期機構により変速ギヤを同期状態にして噛み合わせる際に、操作力が急に軽くなってレバーが引き込まれる引き込み感を受けて操作フィーリングが悪くなるのを確実に防止することができる変速機操作用倍力装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、シリンダ内を二つの圧力室に画成するピストンを有しシフト操作軸の入力レバーに連係させた中空の出力ロッドと、前記圧力室に選択的に圧縮空気を供給する切換弁を操作するために前記出力ロッドの内周に摺動自在に嵌合させた操作ロッドとを備え、前記出力ロッドに対して前記操作ロッドを軸方向に相対変位させて前記切換弁を作動させ、前記圧力室の一方に圧縮空気を供給するとともに排出流路を通じて他方の圧力室から空気を排出し前記出力ロッドを作動させ、前記シフト操作軸を回動させる変速機操作用倍力装置において、前記排出流路の途中にバイパス流路を設け、作動時に変速ギヤを同期状態にして噛み合わせた直後の負荷減少に合わせて高圧側の圧力室に前記バイパス流路を連通させて該高圧側の圧力室から空気を排出させ出力を減少させることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に係る変速機操作用倍力装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態に係る変速機操作用倍力装置の非作動状態及び排気時における要部を示した縦断面図であり、図６〜図８と同一又は対応する部分に同一符号を付けてそれらの部分の重複説明を可能な限り省略する。
【００１４】
この変速機操作用倍力装置１Ａは、ハウジング２内に二つの圧力室７ａ，７ｂを画成するピストン４を有する円筒形の出力ロッド５と、該出力ロッド５内に嵌着したチューブ１８，１９と、切換弁１３の一対の弁体２４，２５を押圧して開成させるためのバルブリフタ２６，２７とを備え、チューブ１８，１９の内径が大きい拡径部３６，３７の内周面とこれに対応するそれぞれのバルブリフタ２６，２７の外周面との間の空隙を圧力室７ａ，７ｂからの排気のためのバイパス流路２０，２１としている。
【００１５】
そして、倍力装置１Ａは、作動時に、図１において、仮に右側の圧力室７ａに給気し、左側の圧力室７ｂを排気側とした場合、同期機構により変速ギヤを同期状態にして噛み合わせた直後に、高圧側の圧力室７ａにバイパス流路２０を連通させて該圧力室７ａから空気を円滑に排出させ、短時間で排気して出力を急減させることができるようになっている。
【００１６】
両チューブ１８，１９は、出力ロッド５の内周の所定位置に嵌着されており、内周の直径をバルブリフタ２６，２７の外径よりも大きくした拡径部３６，３７を有し、該拡径部３６，３７の内周とバルブリフタ２６，２７の外周との空隙をバイパス流路２０，２１とし、内向きのフランジ３８，３９の内周にはバルブリフタ２６，２７の外周の環状シール部材４８，４９が摺接する摺接面が形成され、フランジ３８，３９の一端側にテーパ面３８ａ，３９ａを備えている。
【００１７】
バルブリフタ２６，２７は、それぞれ大径のシール部４４，４５と小径部４６，４７とを一体に有し、シール部４４，４５の外周に環状溝４４ａ，４５ａを設けて、該環状溝４４ａ，４５ａに環状シール部材４８，４９が装着され、固定弁座２２，２３に面した側のシール部４４，４５の一端側にテーパ面４４ｂ，４５ｂが形成されている。
【００１８】
そして、バルブリフタ２６，２７は、作動時に高圧側となる圧力室７ａ，７ｂのいずれかに対応する環状シール部材４８，４９が対応するチューブ１８，１９のいずれかのフランジ３８，３９の内周面に摺接してこの部分をシールし、バイパス流路２０，２１を当該圧力室７ａ，７ｂのいずれかに対し遮断する。
【００１９】
また、バルブリフタ２６，２７は、エアパイプ３０が貫通する中心孔の内周面に複数の案内受突起２６ｂ，２７ｂが突設されている。案内受突起２６ｂ，２７ｂは、それぞれシール部４４，４５及び小径部４６，４７に対応して軸線方向の二位置における内周面にそれぞれ周方向に間隔を空けて複数箇所に内向きに突設されており、エアパイプ３０の外周に摺接し軸線方向に沿って真直に案内を受ける。
【００２０】
図２は倍力装置の作動時における要部を示した縦断面図である。バルブリフタ２７は、小径部４７の先端面で弁体２５を押圧してこれを開成させ、シール部４５の外周面がフランジ３９の内周面に対向し、シール部材４９が該フランジ３９の内周面に摺接してこの部分をシールしている。バルブリフタ２６のシール部４５、小径部４６、シール部材４８についても同様なので重複説明を省略する。
【００２１】
本発明の上記実施の形態に係る倍力装置の動作について説明する。ニュートラル、即ち中立状態の時には、図１に示すように、切換弁１３の両弁体２４，２５が閉じた状態にあって、シリンダ３内の両圧力室７ａ，７ｂに圧縮空気が入っていない。
【００２２】
この中立状態から操作ロッド２８を図１において矢印Ｑ方向に移動させると、バルブリフタ２６により切換弁１３の弁体２４が開かれ、それに伴って右側の圧力室７ａに圧縮空気が供給される。この圧縮空気は、ピストン４を左方向に圧送する。従って、出力ロッド５は、左方向へ移動する。この間、左側の圧力室７ｂからの排気は従来と同様の排気流路のみならずバイパス流路２１を通っても排出されるので、排気が短時間に円滑に行われる。
【００２３】
出力ロッド５が左方向へ移動すると、ストライカが左方向へ押されて移動し、図示しない入力レバーが回動し、この回動によって、シフト操作軸も回動してシフト操作がなされる。
【００２４】
この時、高圧側の圧力室７ａの排気も短時間で行われため、ピストン４を押す力を急激に弱めることができる。即ち、変速機のギヤが入った時には、ストライカが矢印Ｑ方向へ動き、この動きに連動して、出力ロッド５及びピストン４がバルブリフタ２６に対して矢印Ｑ方向へ動く。これにより、バイパス流路２０が高圧側の圧力室７ａに連通し、出力を急減させることができるので、ピストン４の急速な動きを抑制し、出力ロッド５の速度を低下させることが容易であり、オーバーストロークを低下させることができる。
【００２５】
シフト用操作ロッド２８が、図１において矢印Ｑとは逆の右方向に移動して出力ロッド５に対して相対変位すると、図２に示すように、バルブリフタ２７によって弁体２５が開成され、それに伴い、切換弁１３が作動し圧縮空気が左側の圧力室７ｂに供給される。この圧縮空気は、ピストン４を右方向に圧送する。従って、出力ロッド５は右方向に移動する。
【００２６】
出力ロッド５が右方向へ移動すると、ストライカが右方向へ押されて移動し、入力レバーが前述とは逆の方向に倍力された操作力にてシフト操作軸を中心に回動する。これに伴い、シフト操作軸はその軸線を中心に入力レバーと共にニュートラル位置から所定角度だけ回動し、これにより所定のシフト操作（ギヤシフト）がなされる。変速機のギヤが入った時には、ストライカが矢印Ｑとは逆の方向へ動き、この動きに連動して、出力ロッド５及びピストン４がバルブリフタ２７に対して矢印Ｑとは逆の方向へ動く。これにより、バイパス流路２１が高圧側の圧力室７ｂに連通し、出力を急減させることができるので、ピストン４の急速な動きを抑制し、出力ロッド５の速度を低下させることが容易であり、オーバーストロークを低下させることができる。
【００２７】
この実施の形態に係る倍力装置１Ａによれば、バルブリフタ２６，２７は内周に案内受突起２６ｂ，２７ｂを有し、この案内受突起２６ｂ，２７ｂによって傾きを防止し、より確実にシール部材４８，４９のシール機能を保持することができ、チューブ１８，１９に拡径部３６，３７及び内向きフランジ３８，３９を設け、バルブリフタ２６，２７に僅かな加工を施すだけでよいので、構造が簡単で安価に、特に変速機のシフト操作時（ギヤ投入時）における同期機構への同期負荷の急減に対し、シフト操作力を急減させて、出力ロッド５の急加速を防止することができる。
【００２８】
図３は本発明の別の実施の形態に係る倍力装置の非作動状態及び排気時における要部を示した縦断面図である。この倍力装置１Ａは、チューブ１９のフランジ３９の内端面に環状シール板５３を固着し、バルブリフタ２７のシール部４５に環状凸条５５を設けてある。そして、作動時に、バルブリフタ２７の小径部４７の先端面で弁体２５を押圧して開成させるとともに、環状凸条５５が環状シール板５３に当接してバイパス流路２１を遮断する。その他の点は前述の場合と同様なので、同一部分に同一符号を付けて示し、その部分の重複説明を省略する。
【００２９】
図２に示したチューブ１９の場合には、高圧側の排気を行う際に、バルブリフタ２７の環状シール部材４９が図１に示すようにフランジ３９の位置から外れて拡径部３７に対応する位置へ達すると、矢印Ｒで示す方向への排気流によって、環状シール部材４９がバルブリフタ２７の環状溝４５ａから抜け出るおそれがある。このように環状シール部材４９が抜け出るのを防止するために、改良するのが望ましい。
【００３０】
図４は本発明の更に別の実施の形態として改良した倍力装置の作動時における要部を示した縦断面図である。この倍力装置１Ａは、チューブ１９の拡径部３７にフランジ３９と面一にて複数のリブ３７ａを設けてある点が上述の場合と異なっている。他方のチューブ１８についても同様なので重複説明を省略する。
【００３１】
複数のリブ３７ａは、拡径部３７の全長に亘って連続しており、図５に示すように、周方向に隣合うもの同士の間に溝３７ｂを形成し、周方向に９０度の等角度間隔にて四つ設けられている。これらの各溝３７ｂがバイパス流路２１を構成している。対向する溝３７ｂの底面間の内寸法ｄは図２に示した拡径部３７の内径と等しくなるように設定されている。
【００３２】
かかる倍力装置１Ａによれば、高圧側の排気時における排気流によって、環状シール部材４９がバルブリフタ２７から抜け出るような作用を受けても、複数のリブ３７ａがこれを阻止する。そのため、環状シール部材４９がバルブリフタ２７から抜け出るのを確実に防止することができる。
【００３３】
なお、本発明は、上記実施の形態によって限定されるものではなく、新規事項を追加しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、リブ３７ａ及び溝３７ｂを三つ又は五つ以上に変更することができ、所要の変形強度を保持できる限度内でリブ３７ａの厚さを薄くして溝３７ｂの幅を大きくし、できるだけ広いバイパス流路２１を確保するようにしてもよい。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は、排出流路の途中にバイパス流路を設け、作動時に変速ギヤを同期状態にして噛み合わせ動作における負荷減少に合わせて高圧側の圧力室にバイパス流路を連通させて該高圧側の圧力室から空気を排出させ出力を減少させることにより、短時間で排気することが可能になり、シフト操作時に、同期機構によって変速ギヤを同期状態にし噛み合わせる際に、ピストンを押す力を急激に弱めることができ、出力ロッドの速度を低下させることが容易になり、オーバーストロークも低下させることができ、操作力が急に軽くなってレバーが引き込まれる引き込み感をなくし、操作フィーリングが悪くなるのを確実に防止し、ドッグ歯等に衝撃力が作用するのを回避することができるという効果を奏する。また、切換弁の弁体を押圧して開成させるためのバルブリフタと、該バルブリフタの外周に嵌合するチューブとを備え、チューブの内周には拡径部を有し、拡径部とバルブリフタの外周との間の空隙をバイパス流路とすることにより、構造が簡単でしかも安価な変速機操作用倍力装置を提供することができるという効果を奏する。更に、チューブの拡径部の内側には周方向に間隔を置き複数のリブを設け、該複数のリブ間に形成した溝をバイパス流路としたことにより、バルブリフタの外周に配置される環状シール部材が抜け出るのを複数のリブで確実に阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る変速機操作用倍力装置の非作動状態及び排気時における要部を示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る変速機操作用倍力装置の作動状態における要部を示す部分縦断面図である。
【図３】本発明の別の実施の形態に係る変速機操作用倍力装置の非作動状態及び排気時における要部を示す部分縦断面図である。
【図４】本発明の更に別の実施の形態に係る変速機操作用倍力装置の作動状態における要部を示す部分縦断面図である。
【図５】図４に示すチューブの斜視図である。
【図６】従来の変速機操作用倍力装置全体の非作動状態を示した縦断面図である。
【図７】図６の要部を拡大して示した縦断面図である。
【図８】図７の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１Ａ  変速機操作用倍力装置
３  シリンダ
４  ピストン
５  出力ロッド
７ａ，７ｂ  圧力室
１３  切換弁
１８，１９  チューブ
２０，２１  バイパス流路
２６，２７  バルブリフタ
２６ｂ，２７ｂ  案内受突起
２８  操作ロッド
３６，３７  拡径部
３７ａ  リブ
３７ｂ  溝
３８，３９  内向きフランジ
３８ａ，３９ａ  テーパ面
４４，４５  シール部
４４ｂ，４５ｂ  テーパ面
４８，４９  シール部材
【図１】
0003680424.tif 000002
【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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【図８】
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