(57)【要約】【課題】        ２個の圧力室を設けることによりシリンダ自体の形状を簡素化し、オイルダンパを使用せずにピストンの操作力の調整ができる安価な変速機のギヤシフトユニットを提供すること。【解決手段】    チェンジレバー・ユニット１７から出力される目標変速段信号に基づいて第２シリンダ３内のピストン５ｂを移動させることによりセレクトレバー９を移動させて目標のギヤ段１０を達成する変速機のギヤシフトユニットにおいて、前記第２シリンダ３を前記ピストン５ｂの双方向に移動させるものとして構成し、前記ピストン５ｂにより形成される前記第２シリンダ３内の第１圧力室１１と第２圧力室１２の空気圧を制御弁１５ａ〜１５ｂを介して制御する。【選択図】      図１
2005106226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チェンジレバー・ユニットから出力される目標変速段信号に基づいてシリンダのピストンを移動させることによりレバーを移動させて目標の変速段を達成する変速機のギヤシフトユニットにおいて、
前記シリンダを前記ピストンの双方向に移動させるものとして構成し、
前記ピストンにより形成される前記シリンダ内の第１の圧力室と第２の圧力室の空気圧を制御弁を介して制御するようにした
ことを特徴とする変速機のギヤシフトユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の変速機のギヤシフトユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
変速機の一例として、前進ｍ段（ｍは４〜８）と後退ｎ段（ｎは１〜２）を有するものがある。このような変速機は、そのレバーを空気圧シリンダ及びピストンにより軸まわりに回動させ、さらに軸方向に揺動させることにより、噛み合うギヤを変更するように構成されている。そして、このセレクトレバーを軸まわりに３方向の位置に回動設定させるために、シフトシリンダには３個の圧力室が設けられ、軸方向に４つの位置をシフトさせるために、セレクトシリンダに４個の圧力室が設けられている。各圧力室には、その圧力を設定するための制御弁が設けられている。
【０００３】
図２に、従来の変速機のギヤシフトユニットのブロック構成図を示す。
シフトシリンダ５１は、隣り合って形成される第１シリンダ５２と第２シリンダ５３とから構成されている。ピストンロッド５４は、この第１シリンダ５２と第２シリンダ５３とに貫通されている。前記ピストンロッド５４の上端部５４ａは、前記シフトシリンダ５１の嵌合部５１ａに摺動自在に嵌合され、ピストン部５４ｂは、前記第１シリンダ５２の内周面５２ａに摺動自在に嵌合されている。また、前記第２シリンダの内周面５３ａには摺動自在に嵌合されているブロック５５が設置されており、前記ピストンロッド５４の下端部５４ｃは、このブロック５５の嵌合部５５ａに対向するように前記第２シリンダ５３内に位置している。更に前記ピストンロッド５４には、軸線方向に空気用通路５４ｄが形成され、前記嵌合部５１ａに開口する開口孔５１ｂを介して大気圧と連通している。即ち、前記ピストンロッド５４は、前記シフトシリンダ５１内において移動自在である。
【０００４】
前記第１シリンダ５２の上部には、前記ピストンロッド５４に支持されたピストン５６が設置されている。このピストン５６の先端部５６ａには、レバー５７が取り付けられている。前記レバー５７には、支持軸５８を介してオイルダンパ５９が設置されている。この支持軸５８には、変速機にギヤ選択を行うセレクトレバー６０が支持されている。また、嵌合部５１ａの内周面には、前記上端部５４ａの位置を検出するセンサ６１が設置されている。
【０００５】
前記内周面５２ａ，前記第１シリンダ５２内の上面５２ｂ，及びピストン部５４ｂとに囲まれた空間を第１圧力室６２ａとする。前記内周面５２ａ，前記第１シリンダ５２内の下面５２ｃ，及びピストン部５４ｂとに囲まれた空間を第２圧力室６２ｂとする。前記内周面５３ａ，前記第２シリンダ５３内の下面５３ｃ，及び前記ブロック５５とに囲まれた空間を第３圧力室６２ｃとする。前記内周面５３ａ，前記第２シリンダ５３内の上面５３ｂ，及び前記ブロック５５とに囲まれた空間を空気室６２ｄとする。
【０００６】
圧力源６３と前記第１圧力室６２ａとを連通する空気用通路６４ａには、電磁弁６５が設置されている。前記電磁弁６５は、前記第１圧力室６２ａの空気圧を圧力源に連通される通路と、前記第１圧力室６２ａの空気圧を大気圧に連通させる通路にそれぞれ可動弁６５ａ，６５ｂが設置されており、一方が開くともう一方が閉じる構造となっている。同様に、前記圧力源６３と前記第２圧力室６２ｂとを連通する空気用通路６４ｂには、可動弁６６ａ，６６ｂからなる電磁弁６６が設置されている。また、前記圧力源６３と前記第３圧力室６２ｃとを連通する空気用通路６４ｃには、可動弁６７ａ，６７ｂからなる電磁弁６７が設置されている。
【０００７】
これら電磁弁６５，６６，６７は、コンピュータからなる電子制御ユニット（ＥＣＵ）６８から出力されたコントロールバルブ制御信号によって作動する。前記ＥＣＵ６８には、前記ピストンロッド５４のストローク位置を検出する前記センサ６１からのピストンロッドの位置制御信号が入力される。また、チェンジレバーユニット６９は運転席に設置されていて、チェンジレバー６９ａを操作することにより目標変速段信号を前記ＥＣＵ６８に出力する。
【０００８】
上述のような構成により、前記セレクトレバー６０は、前記支持軸５８に対して軸まわりに回動できる。その回動範囲は、軸まわりに３段階であり、ギヤ段の奇数段（図では１，３，５），ニュートラル，偶数段（２，４，６）となっている。また、図示しないがセレクトシリンダによって、更に各ギヤ段の中のギヤを選択する。
【０００９】
奇数段を選択する場合には、まず、前記可動弁６６ａを開け、同時に前記可動弁６６ｂを閉じて前記圧力源６３と前記第２圧力室６２ｂとを連通させる。これにより前記第２圧力室６２ｂ内の空気圧は上昇する。更に、前記可動弁６５ｂを開け、同時に前記可動弁６５ａを閉じて大気圧と前記第１圧力室６２ａとを連通させる。これにより、前記第１圧力室６２ａ内の空気圧は減少する。従って、前記ピストンロッド５４は上方へ移動し、前記ピストン５６，前記レバー５７，及び前記支持軸５８を介して、前記セレクトレバー６０が奇数段を選択することになる。
【００１０】
同様に、ニュートラルを選択する場合には、前記第１圧力室６２ａ及び前記第３圧力室６２ｃの空気圧を上昇させ、前記第２圧力室６２ｂの空気圧を減少させる。また、偶数段を選択する場合には、前記第１圧力室６２ａの空気圧を上昇させ、第２圧力室６２ｂ及び前記第３圧力室６２ｃの空気圧を減少させる。
【００１１】
このような、変速機のギヤシフトユニットは、特開２００１−２８９３１６号公報に開示されている。
【００１２】
【特許文献１】特開２００１−２８９３１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述したこのような３個の圧力室を設けたシフトシリンダ及びセレクトシリンダを使用するギヤシフトユニットにおいては、ピストンやブロックの移動は空気圧によって行われている。このため、変速時の衝撃により変速機が破損するおそれがあることから、オイルダンパ等を用いて、ピストンの移動スピードをコントロールして衝撃を和らげている。
【００１４】
従って、ピストンの操作力の調整には、ダンパ力の調整が必要となり、オイルダンパのオリフィス径の変更を行うなど、その調整には多くの時間を費やしていた。また、オイルダンパは高価であるため、その分コストもかかるという問題があった。
【００１５】
更には、シリンダに３個の圧力室を設けるため、シリンダ自体の形状が複雑であると共に、部材であるブロックをシリンダ内部に嵌め込む必要がある。また、３個の圧力室への空気圧を供給する通路や、その通路に可動弁をそれぞれ設置することから、相当のコストがかかってしまう問題もある。
【００１６】
従って、本発明は、２個の圧力室を設けることによりシリンダ自体の形状を簡素化し、オイルダンパを使用せずにピストンの操作力の調整ができる安価な変速機のギヤシフトユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決する第１の本発明に係る変速機のギヤシフトユニットは、チェンジレバー・ユニットから出力される目標変速段信号に基づいてシリンダのピストンを移動させることによりレバーを移動させて目標の変速段を達成する変速機のギヤシフトユニットにおいて、前記シリンダを前記ピストンの双方向に移動させるものとして構成し、前記ピストンにより形成される前記シリンダ内の第１の圧力室と第２の圧力室の空気圧を制御弁を介して制御するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の変速機のギヤシフトユニットによれば、シリンダ内を、ピストンにより第１の圧力室と第２の圧力室とに形成させたことにより、シリンダ自体の形状を簡素化できる。
ピストン又はブロックが移動する際には、オイルダンパ等を用いてピストンの移動スピードをコントロールする必要もないので、オイルダンパを使用せずにピストンの操作力の調整ができる。従って、コストが抑えられると共に、ピストンの操作力の調整が容易にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、本実施例に係る変速機のギヤシフトユニットのブロック構成図を示す。
シフトシリンダ１は、上部に位置する側面に開口部を有する第１シリンダ２と、その下部に位置する筒状をなす第２シリンダ３とから構成されている。ピストンロッド４は、前記第１シリンダ２と前記第２シリンダ３とを貫通している。前記第１リンダ２内に位置する前記ピストンロッド４ａにはピストン５ａが支持され、前記第２シリンダ３内に位置する前記ピストンロッド４の下端部４ｂにはピストン５ｂが支持されている。
【００２０】
前記ピストンロッド４の上端部４ｃは、前記第１シリンダ２の開口部２ａに摺動自在に嵌合され、前記ピストン４ｂは、前記第２シリンダ３の内周面３ａに摺動自在に嵌合されている。即ち、前記ピストンロッド４及び前記ピストン５ｂは、前記シフトシリンダ１内において移動自在である。また、前記第１シリンダの開口部２ａには、前記ピストンロッドの上端部４ｃの位置を検出する位置センサ６が設置されている。
【００２１】
前記ピストン５ａの端部には、レバー７が取り付けられている。前記レバー７には、支持軸８を介してセレクトレバー９が設置されている。このセレクトレバー９は、ギヤ段１０の各段を選択するものである。
【００２２】
前記第２シリンダの内周面３ａ，前記第２シリンダ３内の上面３ｂ，及び前記ピストン５ｂとに囲まれた空間を第１圧力室１１とする。前記第２シリンダ３の内周面３ａ，前記第２シリンダ３内の下面３ｃ，及び前記ピストン５ｂとに囲まれた空間を第２圧力室１２とする。
【００２３】
圧力源１３から前記第１圧力室１１及び前記第２圧力室１２には、空気用通路１４が連通している。前記圧力源１３と前記第１圧力室１１とを連通する吸気用通路１４ａには、制御弁１５ａが設置され、大気圧と前記第１圧力室１１とを連通する排気用通路１４ｂには、制御弁１５ｂが設置されている。同様に、前記圧力源１３と前記第２圧力室１２とを連通する吸気用通路１４ｃには、制御弁１５ｃが設置され、大気圧と前記第２圧力室１２とを連通する排気用通路１４ｄには、制御弁１５ｄが設置されている。
【００２４】
これら制御弁１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは、コンピュータからなる電子制御ユニット（ＥＣＵ）１６から出力されたコントロールバルブ制御信号によって作動する。また、前記ＥＣＵ１６には、前記ピストンロッド５ｃの位置からストローク位置を検出する前記位置センサ６からのピストンロッドの位置制御信号が入力される。また更に、チェンジレバーユニット１７は運転席に設置されていて、チェンジレバー１７ａを操作することにより目標変速段信号を前記ＥＣＵ１６に出力する。
【００２５】
上述のような構成により、前記セレクトレバー９は、前記支持軸８に対して軸まわりに回動できる。その回動範囲は、軸まわりに３段階であり、前記ギヤ段１０の奇数段（図では１，３，５），ニュートラル，偶数段（２，４，６）となっている。また、図示しないがセレクトシリンダによって、更に各ギヤ段の中のギヤを選択する。
【００２６】
奇数段を選択する場合には、まず、前記チェンジレバー１７ａにて奇数段が選択される。これにより、奇数段信号が前記チェンジレバーユニット１７から前記ＥＣＵ１６へ入力される。又は前記ＥＣＵ１６自身が奇数段への変速を選択する。信号を入力された前記ＥＣＵ１６は、コントロールバルブ制御信号を各制御弁１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄに出力して作動させる。
【００２７】
前記制御弁１５ａが閉られ、前記制御弁１５ｂが開けられることになり、前記第１圧力室１１は大気圧と連通する。これにより、前記第１圧力室１１内の空気圧は減少する。次に、前記制御弁１５ｃは開けられ、前記制御弁１５ｄは閉められることになり、前記第２圧力室１２は前記圧力源１３と連通する。これにより、前記第２圧力室１２内の空気圧は上昇する。つまり、前記第１圧力室１１よりも前記第２圧力室１２の方が空気圧が高いので、前記ピストン５ｂは上方へ移動する。必要に応じ前記制御弁１５ａ〜１５ｄを開閉することにより、前記第１圧力室１１，前記第２圧力室１２の空気圧を増減させピストンの移動スピード及び位置をコントロールする。
【００２８】
前記ピストン５ｂが上方へ移動すると、前記ピストンロッド４を介して支持されている前記ピストン５ａも上方へ移動するので、前記レバー７が回動する。前記レバー７が回動すると、前記支持軸８が回転して、前記セレクトレバー９が前記ギヤ段１０の奇数段を選択する。
【００２９】
前記セレクトレバー９が、前記ギヤ段１０の奇数段を選択したと同時に、前記ピストンロッドの上端部４ｃは、予め設定されていた位置ａに到達する。前記位置センサ６は、前記上端部４ｃが位置ａに到着したことを検出して、位置制御信号を前記ＥＣＵ１６へと出力する。前記ＥＣＵ１６は、この入力された信号を基に奇数段が選択されたことを認識することになる。
【００３０】
ニュートラルを選択する場合には、前記チェンジレバー１７ａにてニュートラルが選択される。これにより、ニュートラル信号が前記チェンジレバーユニット１７から前記ＥＣＵ１６へ入力される。又は、前記ＥＣＵ１６自身がニュートラルの変速を選択する。信号を入力された前記ＥＣＵ１６は、コントロールバルブ制御信号を各制御弁１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄに出力して作動させる。
【００３１】
前記制御弁１５ａが開けられ、前記制御弁１５ｂが閉められることになり、前記第１圧力室１１は前記圧力源１３と連通する。これにより、前記第１圧力室１１内の空気圧は上昇する。次に、前記制御弁１５ｃは開けられ、前記制御弁１５ｄは閉められることになり、前記第２圧力室１２は前記圧力源１３と連通する。これにより、前記第２圧力室１２内の空気圧は上昇する。つまり、前記第１圧力室１１と前記第２圧力室１２とは、空気圧が等しくなるので、前記ピストン５ｂは、前記第２シリンダ３内の所定の位置で停止する。必要に応じ前記制御弁１５ａ〜１５ｄを開閉することにより、前記第１圧力室１１，前記第２圧力室１２の空気圧を増減させピストンの移動スピード及び位置をコントロールする。
【００３２】
前記ピストン５ｂが所定の位置で停止すると、前記ピストンロッド４を介して支持されている前記ピストン５ａも所定の位置へ移動するので、前記レバー７が回動する。前記レバー７が回動すると、前記支持軸８が回転して、前記セレクトレバー９が前記ギヤ段１０のニュートラル段を選択する。
【００３３】
前記セレクトレバー９が、前記ギヤ段１０のニュートラル段を選択したと同時に、前記ピストンロッドの上端部４ｃは、予め設定されていた位置ｂに到達する。前記位置センサ６は、前記上端部４ｃが位置ｂに到着したことを検出して、位置制御信号を前記ＥＣＵ１６へと出力する。前記ＥＣＵ１６は、この入力された信号を基にニュートラル段が選択されたことを認識することになる。
【００３４】
偶数段を選択する場合には、前記チェンジレバー１７ａにて偶数段が選択される。これにより、偶数段信号が前記チェンジレバーユニット１７から前記ＥＣＵ１６へ入力される。又は前記ＥＣＵ自身が偶数段への変速を選択する。信号を入力された前記ＥＣＵ１６は、コントロールバルブ制御信号を各制御弁１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄに出力して作動させる。
【００３５】
前記制御弁１５ａが開けられ、前記制御弁１５ｂが閉められることになり、前記第１圧力室１１は前記圧力源１３と連通する。これにより、前記第１圧力室１１内の空気圧は上昇する。次に、前記制御弁１５ｃは閉められ、前記制御弁１５ｄは開けられることになり、前記第２圧力室１２は大気圧と連通する。これにより、前記第２圧力室１２内の空気圧は減少する。つまり、前記第１圧力室１１よりも前記第２圧力室１２の方が空気圧が低いので、前記ピストン５ｂは下方へ移動する。必要に応じ前記制御弁１５ａ〜１５ｄを開閉することにより、前記第１圧力室１１，前記第２圧力室の空気圧を増減させピストンの移動スピード及び位置をコントロールする。
【００３６】
前記ピストン５ｂが下方へ移動すると、前記ピストンロッド４を介して支持されている前記ピストン５ａも下方へ移動するので、前記レバー７が回動する。前記レバー７が回動すると、前記支持軸８が回転して、前記セレクトレバー９が前記ギヤ段１０の偶数段を選択する。
【００３７】
前記セレクトレバー９が、前記ギヤ段１０の偶数段を選択したと同時に、前記ピストンロッドの上端部４ｃは、予め設定されていた位置ｃに到達する。前記位置センサ６は、前記上端部４ｃが位置ｃに到着したことを検出して、位置制御信号を前記ＥＣＵ１６へと出力する。前記ＥＣＵ１６は、この入力された信号を基に偶数段が選択されたことを認識することになる。
【００３８】
従って、本発明により、チェンジレバー・ユニット１７から出力される目標変速段信号に基づいて前記ピストン５ｂを空気圧で移動させる変速機のギヤシフトユニットにおいて、前記ピストン５ｂを双方向に摺動自在に嵌合させる前記シフトシリンダ１を用いて、前記ピストン５ｂにより形成される前記第２シリンダ３内の第１圧力室１１と第２圧力室１２と、前記第１圧力室１１と前記第２圧力室１２の空気圧を制御する制御弁１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄとを備えたことにより、前記シフトシリンダ１自体の形状を簡素化し、オイルダンパを使用せずに前記ピストン５ｂの操作力の調整ができる安価な変速機のギヤシフトユニットを提供することが可能である。
【００３９】
また、本実施例の構成を変速機のギヤシフトユニットのセレクトシリンダに適用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
運転操作にしたがって空気圧を利用してギヤシフトを行う変速機に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施例に係る変速機のギヤシフトユニットのブロック構成図である。
【図２】従来の変速機のギヤシフトユニットのブロック構成図である。
【符号の説明】
【００４２】
１      シフトシリンダ
２      第１シリンダ
２ａ    開口部
３      第２シリンダ
４      ピストンロッド
５ａ，５ｂ    ピストン
６      位置センサ
７      レバー
８      支持軸
９      セレクトレバー
１０    ギヤ段
１１    第１圧力室
１２    第２圧力室
１３    圧力源
１４    空気用通路
１４ａ，１４ｃ    吸気用通路
１４ｂ，１４ｄ    排気用通路
１５ａ〜１５ｄ    制御弁
１６    ＥＣＵ
１７    チェンジレバーユニット
【図１】
2005106226.tif 000003
【図２】
2005106226.tif 000004