(57)【要約】【課題】ギアセレクトユニットとギアシフトユニットの自動変速機本体に対する汎用性を高めてコスト低減を図ることができ、且つギアセレクトユニットとギアシフトユニットの自動変速機本体に対する組み付け位置の制約を緩和して搭載の自由度を高め得る自動変速機構造を提供する。【解決手段】電動モータ５による回転運動を直線運動に変換し、自動変速機本体１のセレクト操作を行うためのギアセレクトユニット６と、電動モータ７による回転運動を直線運動に変換しつつ圧縮空気圧を補助的に利用して出力を倍加し、自動変速機本体１のシフト操作を行うためのギアシフトユニット８とを分離して個別に自動変速機本体１に組み付けるよう構成する。【選択図】図１
2006132656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータによる回転運動を直線運動に変換し、自動変速機本体のセレクト操作を行うためのギアセレクトユニットと、
電動モータによる回転運動を直線運動に変換しつつ圧縮空気圧を補助的に利用して出力を倍加し、自動変速機本体のシフト操作を行うためのギアシフトユニットと
を分離して個別に自動変速機本体に組み付けるよう構成したことを特徴とする自動変速機構造。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動変速機構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車の自動変速機、特に、変速操作におけるシフト操作力が大きい大型のトラックやバス等の大型車両に装備される自動変速機においては、セレクト操作を行うためのギアセレクトユニット、並びにシフト操作を行うためのギアシフトユニットとしてそれぞれ、圧縮空気式のシリンダが用いられているが、従来の場合、図５に示される如く、自動変速機本体１に対し、ギアセレクトシリンダ２とギアシフトシリンダ３とを一体型とした変速ユニット４が組み付けられるようになっていた。
【０００３】
尚、ギアセレクトシリンダとギアシフトシリンダとが装備される自動変速機構造を示すものとしては、例えば、特許文献１がある。
【特許文献１】特開平９−１０５４６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図５に示されるような従来の自動変速機構造では、変速ユニット４がギアセレクトシリンダ２とギアシフトシリンダ３とを一体型とした構造となっているため、取り扱いはしやすい反面、シリンダの場合、そのストロークは、ピストンをシリンダ本体内部における伸縮端位置に突き当てることによって決定され、同じシリンダでストロークを変更することはできないことから、車種に応じて搭載される自動変速機が違ってくるような場合、該自動変速機毎に、ギアセレクトシリンダ２とギアシフトシリンダ３のストロークを変更した変速ユニット４を用意する必要があり、該変速ユニット４の汎用性が低く、コストアップにつながる一方、変速ユニット４の自動変速機本体１に対する組み付け位置も限定され、搭載の自由度も低くなるという欠点を有していた。
【０００５】
本発明は、斯かる実情に鑑み、ギアセレクトユニットとギアシフトユニットの自動変速機本体に対する汎用性を高めてコスト低減を図ることができ、且つギアセレクトユニットとギアシフトユニットの自動変速機本体に対する組み付け位置の制約を緩和して搭載の自由度を高め得る自動変速機構造を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、電動モータによる回転運動を直線運動に変換し、自動変速機本体のセレクト操作を行うためのギアセレクトユニットと、
電動モータによる回転運動を直線運動に変換しつつ圧縮空気圧を補助的に利用して出力を倍加し、自動変速機本体のシフト操作を行うためのギアシフトユニットと
を分離して個別に自動変速機本体に組み付けるよう構成したことを特徴とする自動変速機構造にかかるものである。
【０００７】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【０００８】
ギアセレクトユニットとギアシフトユニットは、分離されて個別に自動変速機本体に組み付けられ、自動変速機本体のセレクト操作は、ギアセレクトユニットの電動モータによる回転運動を直線運動に変換して行われ、又、自動変速機本体のシフト操作は、ギアシフトユニットの電動モータによる回転運動を直線運動に変換しつつ圧縮空気圧を補助的に利用して出力を倍加することにより行われる。
【０００９】
即ち、ギアセレクトユニットとギアシフトユニットのレイアウトは適宜変更することが可能となり、しかも、ギアセレクトユニットは、電動モータによる回転運動を直線運動に変換する形式としたことにより、そのストロークは、電動モータへ与える制御電流を調整するだけで適宜変更することが可能となる一方、ギアシフトユニットは、電動モータによる回転運動を直線運動に変換しつつ圧縮空気圧を補助的に利用して出力を倍加する形式としたことにより、そのストローク及びパワーは、電動モータへ与える制御電流を調整するだけで適宜変更することが可能となる。
【００１０】
この結果、従来のように、自動変速機本体に対し、ギアセレクトシリンダとギアシフトシリンダとを一体型とした変速ユニットを組み付けるのとは異なり、車種に応じて搭載される自動変速機が違ったとしても、該自動変速機毎に、ハード的にストロークを変更したギアセレクトユニットやギアシフトユニットを用意する必要はなく、制御装置のプログラムのみを組替えてソフト的に、ギアセレクトユニットのストロークを変更し且つギアシフトユニットのストロークとパワーを変更することが可能となり、該ギアセレクトユニットとギアシフトユニットの自動変速機本体に対する汎用性が高くなり、コスト低減につながると共に、ギアセレクトユニットとギアシフトユニットの自動変速機本体に対する組み付け位置も限定されず、搭載の自由度も高くなる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の自動変速機構造によれば、ギアセレクトユニットとギアシフトユニットの自動変速機本体に対する汎用性を高めてコスト低減を図ることができ、且つギアセレクトユニットとギアシフトユニットの自動変速機本体に対する組み付け位置の制約を緩和して搭載の自由度を高め得るという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００１３】
図１〜図４は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図５と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、電動モータ５による回転運動を直線運動に変換し、自動変速機本体１のセレクト操作を行うためのギアセレクトユニット６と、電動モータ７による回転運動を直線運動に変換しつつ圧縮空気圧を補助的に利用して出力を倍加し、自動変速機本体１のシフト操作を行うためのギアシフトユニット８とを分離して個別に自動変速機本体１に組み付けるよう構成したものである。
【００１４】
前記ギアセレクトユニット６は、図２に示す如く、ハウジング９内における軸心部に、電動モータ５によって回転駆動されるボールネジ１０を、軸受１１を介して回転自在に配設すると共に、ハウジング９内に、前記ボールネジ１０に螺嵌されるナット１２を軸線方向へスライド自在に配設し、該ナット１２の反電動モータ５側の端部に、前記ボールネジ１０を挿入可能な中空部１３が形成された出力ロッド１４を、ハウジング９から外部へ突出可能となるよう接続し、該出力ロッド１４の先端部に出力レバー１５を一体に取り付けてなる構成を有しており、該出力レバー１５に、図１に示す如く、リンク機構１６を介してセレクト操作用のセレクトアーム１７を連結するようにしてある。
【００１５】
尚、前記ハウジング９には、該ハウジング９を自動変速機本体１の所望の位置に組み付けるためのブラケット１８を一体に設け、前記ギアセレクトユニット６を組み付ける自動変速機本体１に応じて、ブラケット１８に穿設するボルト孔１９の位置を任意に設定できるようにしてある（図２参照）。又、図１に示す如く、前記セレクトアーム１７には、非常コントロール用ケーブル２０が連結されている。
【００１６】
一方、前記ギアシフトユニット８は、図３に示す如く、ハウジング２１内における軸心部に、電動モータ７によって回転駆動されるボールネジ２２を、軸受２３を介して回転自在に配設すると共に、ハウジング２１内に、前記ボールネジ２２に螺嵌されるナット２４を軸線方向へスライド自在に配設し、該ナット２４に、後述するパワーシフト機構２５の入力ロッド３４を連結し、該パワーシフト機構２５の入力ロッド３４に嵌合された出力倍加用の出力ロッド２６の先端部に、ストライカ２７を出力ロッド２６と直交する方向ヘ延びるよう突設してなる構成を有しており、該ストライカ２７に、図１に示す如く、自動変速機本体１のシフト操作用のシフトアーム２８を連結するようにしてある。
【００１７】
尚、前記ハウジング２１には、該ハウジング２１を自動変速機本体１の所望の位置に組み付けるためのブラケット２９を一体に設け、前記ギアシフトユニット８を組み付ける自動変速機本体１に応じて、ブラケット２９に穿設するボルト孔３０の位置を任意に設定できるようにしてある（図３参照）。又、前記出力ロッド２６の先端に一体に取り付けた非常コントロール用レバー３１には、図１に示す如く、非常コントロール用ケーブル３２が連結されている。
【００１８】
又、前記パワーシフト機構２５は、図４に示す如く、出力ロッド２６と一体に設けられた鼓形状のピストン３３と、該ピストン３３及び出力ロッド２６に対し軸線方向へ相対変位可能となるよう前記ナット２４に連結された入力ロッド３４と、前記出力ロッド２６と入力ロッド３４との間に介装され且つ該入力ロッド３４の変位に応じて前記ピストン３３で仕切られる一対のエア室３５，３６への圧縮空気の給排を切り換え可能なバルブ機構３７とを備えてなる構成を有している。
【００１９】
前記バルブ機構３７は、出力ロッド２６の内周面側に嵌入された一対のバルブシート３８，３９と、該一対のバルブシート３８，３９を出力ロッド２６の軸線方向へ所定間隔をあけた状態に保持するカラー４０と、入力ロッド３４の外周面側に筒体４１に保持された状態でその軸線方向へ摺動可能に嵌装され且つバルブ用圧縮バネ４２の付勢力により前記バルブシート３８，３９のリング状突起部３８ａ，３９ａに押し付けられる一対の弁体４３，４４と、入力ロッド３４の外周面側にその軸線方向へ摺動可能に嵌装され且つ入力ロッド３４の動きと連動して弁体４３，４４をバルブシート３８，３９から離反させるための一対のリフタ４５，４６とを有し、該リフタ４５（又はリフタ４６）による前記一方の弁体４３（又は弁体４４）の開動作により、前記ハウジング２１の圧縮空気導入口２１ａから導入される圧縮空気を、ピストン３３に形成された空気流通路３３ａ、カラー４０に形成された空気流通路４０ａ、バルブシート３８（又はバルブシート３９）と弁体４３（又は弁体４４）との間に生じた隙間、バルブシート３８（又はバルブシート３９）に形成された空気流通路３８ｂ（又は空気流通路３９ｂ）、及び出力ロッド２６に形成された空気流通路２６ａ（又は空気流通路２６ａ′）を経由させて、エア室３５（又はエア室３６）へ導くことにより、ピストン３３を駆動し、出力ロッド２６の出力を倍加させるようにしてある。
【００２０】
尚、前記バルブシート３８とリフタ４５との間には、該リフタ４５を弁体４３から離反させる方向へ付勢するリフタ用圧縮バネ４７を介装すると共に、前記バルブシート３９とリフタ４６との間には、該リフタ４６を弁体４４から離反させる方向へ付勢するリフタ用圧縮バネ４８を介装してある。
【００２１】
ここで、前記ギアシフトユニット８のハウジング２１内へ導入される圧縮空気の圧力をＰ、前記電動モータ７の駆動によりボールネジ２２とナット２４を介して入力ロッド３４に加えられる入力をｆ、前記リフタ用圧縮バネ４７，４８の付勢力をｆ１、前記バルブ用圧縮バネ４２の付勢力をｆ２、前記リフタ４５，４６の受圧面積をＳ１、前記ピストン３３の受圧面積をＳ２とすると、
ｆ＞ｆ１＋ｆ２＋（Ｐ×Ｓ１）
の条件が成立した場合に、前記弁体４３（又は弁体４４）が開き、前記出力ロッド２６の出力Ｆは、
Ｆ＝ｆ＋（Ｐ×Ｓ２）−｛ｆ１＋ｆ２＋（Ｐ×Ｓ１）｝
となり、又、
ｆ≦ｆ１＋ｆ２＋（Ｐ×Ｓ１）
の条件が成立した場合に、前記弁体４３（又は弁体４４）が閉じる形となる。
【００２２】
次に、上記図示例の作用を説明する。
【００２３】
ギアセレクトユニット６とギアシフトユニット８は、分離されて個別に自動変速機本体１に組み付けられ、自動変速機本体１のセレクト操作は、ギアセレクトユニット６の電動モータ５によるボールネジ１０の回転運動を、該ボールネジ１０に螺嵌されたナット１２の直線運動に変換し、該ナット１２に接続された出力ロッド１４をハウジング９から伸縮させ、リンク機構１６を介してセレクトアーム１７を駆動することにより行われ、又、自動変速機本体１のシフト操作は、ギアシフトユニット８の電動モータ７によるボールネジ２２の回転運動を、該ボールネジ２２に螺嵌されたナット２４の直線運動に変換しつつ、該ナット２４に連結されたパワーシフト機構２５の入力ロッド３４を駆動し、該入力ロッド３４に嵌合した出力ロッド２６を、圧縮空気圧を補助的に利用してその出力を倍加した状態で、ハウジング２１から伸縮させ、ストライカ２７を介してシフトアーム２８を駆動することにより行われる。
【００２４】
即ち、ギアセレクトユニット６とギアシフトユニット８のレイアウトは適宜変更することが可能となり、しかも、ギアセレクトユニット６は、電動モータ５による回転運動を直線運動に変換する形式としたことにより、そのストロークは、電動モータ５へ与える制御電流を調整するだけで適宜変更することが可能となる一方、ギアシフトユニット８は、電動モータ７による回転運動を直線運動に変換しつつ圧縮空気圧を補助的に利用して出力を倍加する形式としたことにより、そのストローク及びパワーは、電動モータ７へ与える制御電流を調整するだけで適宜変更することが可能となる。
【００２５】
この結果、従来のように、自動変速機本体１に対し、ギアセレクトシリンダ２とギアシフトシリンダ３とを一体型とした変速ユニット４を組み付けるのとは異なり、車種に応じて搭載される自動変速機が違ったとしても、該自動変速機毎に、ハード的にストロークを変更したギアセレクトユニット６やギアシフトユニット８を用意する必要はなく、制御装置のプログラムのみを組替えてソフト的に、ギアセレクトユニット６のストロークを変更し且つギアシフトユニット８のストロークとパワーを変更することが可能となり、該ギアセレクトユニット６とギアシフトユニット８の自動変速機本体１に対する汎用性が高くなり、コスト低減につながると共に、ギアセレクトユニット６とギアシフトユニット８の自動変速機本体１に対する組み付け位置も限定されず、搭載の自由度も高くなる。
【００２６】
こうして、ギアセレクトユニット６とギアシフトユニット８の自動変速機本体１に対する汎用性を高めてコスト低減を図ることができ、且つギアセレクトユニット６とギアシフトユニット８の自動変速機本体１に対する組み付け位置の制約を緩和して搭載の自由度を高め得る。
【００２７】
尚、本発明の自動変速機構造は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明を実施する形態の一例におけるギアセレクトユニットを示す断面図である。
【図３】本発明を実施する形態の一例におけるギアシフトユニットを示す断面図である。
【図４】本発明を実施する形態の一例におけるギアシフトユニットのパワーシフト機構を示す拡大断面図である。
【図５】従来における自動変速機構造の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２９】
１    自動変速機本体
５    電動モータ
６    ギアセレクトユニット
７    電動モータ
８    ギアシフトユニット
１０    ボールネジ
１２    ナット
１４    出力ロッド
１５    出力レバー
１６    リンク機構
１７    セレクトアーム
２２    ボールネジ
２４    ナット
２５    パワーシフト機構
２６    出力ロッド
２７    ストライカ
２８    シフトアーム
【図１】
2006132656.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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