(57)【要約】      （修正有）【課題】内部の改造を回避しつつ操作力を変更可能とする。【解決手段】入力軸１１によって操作されてシリンダ室１４へのエアの供給排出を制御する制御弁とを備えた変速操作用倍力装置１０において、出力軸１２と入力軸１１とを同一線上に配設し、出力軸１２の一端部外周に固定されたブラケット４６に操作レバー５１の支点５０を回動自在に支持し、操作レバー５１にチェンジレバーを連結する。操作レバーにおけるチェンジレバーの連結位置を変更することにより、操作力を変更する。【選択図】図２
2013217396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダに形成されたシリンダ室と、前記シリンダ室に摺動自在に嵌入されたピストンと、前記ピストンに固定されて変速機のシフトシャフトにシフトレバーによって連結される出力軸と、チェンジレバーに連繋される入力軸と、前記入力軸によって操作されて前記シリンダ室への流体の供給および排出を制御する制御弁とを備えており、
前記出力軸には前記入力軸を操作する操作レバーが回動自在に連結されており、前記操作レバーには前記チェンジレバーに連繋される外部連結部が設けられている変速操作用倍力装置。
【請求項２】
前記操作レバーの支点から前記入力軸の連結部までの長さ（Ｌ１）が、前記操作レバーの支点から前記外部連結部までの長さ（Ｌ２）よりも小さく（Ｌ１＜Ｌ２）設定されていることを特徴とする請求項１に記載の変速操作用倍力装置。
【請求項３】
前記操作レバーの支点から前記入力軸の連結部までの長さ（Ｌ１）が、前記操作レバーの支点から前記外部連結部までの長さ（Ｌ２）よりも大きく（Ｌ１＞Ｌ２）設定されていることを特徴とする請求項１に記載の変速操作用倍力装置。
【請求項４】
前記操作レバーは、前記操作レバーの支点から前記入力軸の連結部までの長さ（Ｌ１）と前記外部連結部までの長さ（Ｌ２）との比（Ｌ１／Ｌ２）を自由に選択することができるように構成されていることを特徴とする請求項１、２または３に記載の変速操作用倍力装置。
【請求項５】
前記操作レバーは、前記出力軸一端部外周に固定されたブラケットに回動自在に支持されていることを特徴とする請求項１、２、３または４に記載の変速操作用倍力装置。
【請求項６】
前記チェンジレバーに連繋されるたリンクが前記外部連結部に連結される請求項１、２、３、４または５に記載の変速操作用倍力装置。
【請求項７】
前記チェンジレバーに連繋される電動操作ユニットのロッドが前記外部連結部に連結される請求項１、２、３、４または５に記載の変速操作用倍力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両に使用される変速機の操作力を軽減するための変速操作用倍力装置に関し、例えば、バスやトラック等の大型車両に搭載して有効なものに関する。
【背景技術】
【０００２】
バスやトラック等の大型車両に搭載された変速機の変速操作に際しては大きな操作力が必要になるため、変速機のシフトシャフトに変速操作用倍力装置の出力を連繋させて運転手の操作力を補助させている。
従来のこの種の変速操作用倍力装置は、出力軸を駆動するエアシリンダ装置と、このエアシリンダ装置に入力軸の操作に応じてエアの供給および排出を行なう制御弁とを備えており、入力軸は運転手が操作するチェンジレバーに複数のレバーやロッドを介して連結され、出力軸は変速機のシフトシャフトに連結される。そして、制御弁は、変速時に運転手によるチェンジレバーの操作に連動する入力軸に応答してエアシリンダ装置にエアを供給し、エアシリンダ装置の作動力によって出力軸に連結されたシフトシャフトを駆動する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような変速操作用倍力装置においては、運転手が操作するシフトレバー先端ノブの移動距離（ノブストローク）と操作力とは二律背反の関係にあり、ノブストロークを小さくすると、操作力は大きくなり、ノブストロークを大きくすると、操作力は小さくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３６２１５２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
車型（車両の形式）によっては、入力軸からシフトレバーまでのレバーやロッドの数や構成が異なるため、レバーやロッドによって決定されるリンク比率が車型毎に異ることになる。したがって、運転手の操作感を車型間で略等しくするには、変速操作用倍力装置の操作力を車型毎に変える必要がある。
そのため、従来の変速操作用倍力装置においては、エアシリンダ装置の空気圧による補助力増加分は同一であるにも関わらず、操作力だけが相違する変速操作用倍力装置が必要になるという問題点があった。
【０００６】
本発明の目的は、内部の改造を回避しつつ操作力を変更することができる変速操作用倍力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記した課題を解決するための手段のうち代表的なものは、次の通りである。
シリンダに形成されたシリンダ室と、前記シリンダ室に摺動自在に嵌入されたピストンと、前記ピストンに固定されて変速機のシフトシャフトにシフトレバーによって連結される出力軸と、チェンジレバーに連繋される入力軸と、前記入力軸によって操作されて前記シリンダ室への流体の供給および排出を制御する制御弁とを備えており、
前記出力軸には前記入力軸を操作する操作レバーが回動自在に連結されており、前記操作レバーには前記チェンジレバーに連結される連結部が設けられている変速操作用倍力装置。
【発明の効果】
【０００８】
前記した手段によれば、操作レバーのチェンジレバー連結部設定位置を変更することにより、操作力を変更することができるので、内部の改造を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態を示す概略斜視図である。
【図２】その主要部を示す正面断面図である。
【図３】図２の拡大部分断面図である。
【図４】（ａ）は図２のａ−ａに沿う断面図、（ｂ）は図２のｂ−ｂ線に沿う断面図である。
【図５】作用を説明する模式図である。
【図６】本発明の他の実施形態を示す主要部の正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を図面に即して説明する。
【００１１】
図１に示されているように、チェンジレバー１によって操作されるシフトシャフト２は、シフト部材３にスプライン結合されており、シフト部材３の軸方向Ａへの作動によってセレクト動作を実行し、周方向Ｂへの回動によってシフト動作を実行するように構成されている。シフトシャフト２の近傍には変速機の所定の変速ギヤにそれぞれ対応した複数本のシフトロッド６が、シフトシャフト２と直交する方向で変速機の軸方向に整列されて配置され、トランスミッションケースに摺動自在に軸架されている。各シフトロッド６にはシフトフォーク５および係合部材４がそれぞれ固定されており、係合部材４にはシフトシャフト２の軸方向に摺動自在にスプライン結合されたシフト部材３が選択的に係合し得るようになっている。シフトシャフト２はシフト部材３を係合部材４に係合した状態で周方向Ｂに回動することによって、シフト動作を実行するようになっている。
【００１２】
シフトシャフト２の一端部近傍には、本実施形態に係る変速操作用倍力装置（以下、倍力装置という）１０が、シフトシャフト２と直交する方向に配置されてトランスミッションケースに据え付けられている。シフトシャフト２の一端部にはシフトレバー７の一端部が直角に固定されており、シフトレバー７の自由端部には倍力装置１０の出力軸１２（図２参照）が連結されている。
そして、チェンジレバー１のシフト操作に追従して倍力装置１０が作動し、シフトレバー７がＣ方向に揺動すると、シフトシャフト２が周方向Ｂに回動して、既に選択したシフトロッド６を軸方向Ｄに作動させることにより、シフトフォーク５が図示しないスリーブを移動させて歯車の組み合わせを変更し、変速が実行される。
【００１３】
次に、倍力装置１０を図２〜図５について詳細に説明する。
以下の説明では、倍力装置１０の入力軸１１のチェンジレバー接続側および出力軸１２のシフトレバー接続側を「前側」、その反対側を「後側」とする。
【００１４】
図３に示されているように、倍力装置１０はシリンダ１３を備えており、シリンダ１３にはシリンダ室１４が円柱形状に形成されている。シリンダ室１４にはパイプ状の出力軸１２が同心状に配されて、前側軸受１５ｂおよび後側軸受１５ａにより摺動自在に支持されている。出力軸１２の外周部には圧力室１７を外周部略中央に陥没形成されたピストン１８が固定されており、ピストン１８はピストンシール１９を介してシリンダ室１４に内接している。後側軸受１５ａはシリンダ１３と一体的に形成されている。他方、前側軸受１５ｂはシリンダ１３に組み込まれてシリンダ室１４の内部空間を構成するフランジ２０の内周部に形成されている。
【００１５】
出力軸１２の略中央部内部にはバルブ室２１が設けられており、バルブ室２１には高圧空気が、シリンダ１３の周壁に形成された高圧空気供給ポート２２、絞り部２３、圧力室１７およびピストン１８と出力軸１２に形成された連通路２４を介して高圧空気が供給される。バルブ室２１内には制御弁を構成するスプリング２５とバルブ２６ａ、２６ｂとシートシリンダ２７ａ、２７ｂとが設けられている。通常状態においては、バルブ室２１に供給される高圧空気およびバルブ室２１内に配置されたスプリング２５の作用により、バルブ室２１は前後のバルブ２６ａ、２６ｂがシートシリンダ２７ａ、２７ｂに付勢されて閉鎖している。
【００１６】
バルブ室２１の軸方向の両側にはリフタ２８ａ、２８ｂが、通常状態でバルブ２６ａおよび２６ｂと隙間Ｖａ、Ｖｂを介して配設されている。リフタ２８ａ、２８ｂのバルブ室２１と反対側の端部には、シフト操作に操作感を付与する反力用ピストン２９ａ、２９ｂがそれぞれ形成されており、反力用ピストン２９ａ、２９ｂは反力用シリンダ３０ａ、３０ｂにピストンシール３１ａ、３１ｂを介して内接している。
反力用ピストン２９ａ、２９ｂと反力用シリンダ３０ａ、３０ｂとの間には、反力室３２ａ、３２ｂがそれぞれ形成されており、反力室３２ａ、３２ｂ内にはスプリング３３ａ、３３ｂがそれぞれ配設されている。スプリング３３ａ、３３ｂはリフタ２８ａ、２８ｂがシートシリンダ２７ａ、２７ｂから離れる方向に付勢力をそれぞれ付与している。スプリング３３ａ、３３ｂの付勢力によって、後側のリフタ２８ａの後端部がパイプ部材１１Ｂの後端部に形成されるストッパ部３４に付勢され、前側のリフタ２８ｂの前端部が入力軸１１のパイプ状部１１Ａの後端部に付勢される。
反力用シリンダ３０ａ、３０ｂはピン３５ａ、３５ｂを介して出力軸１２に一体的にそれぞれ固定されており、出力軸１２の動きに伴って移動する。
【００１７】
反力室３２ａ、３２ｂと、ピストン１８でそれぞれ仕切られた倍力室３６ａ、３６ｂとは、リフタ２８ａ、２８ｂのバルブ２６ａ、２６ｂ側の外壁と反力用シリンダ３０ａ、３０ｂのバルブ２６ａ、２６ｂ側の先端部の内壁との隙間および出力軸１２に形成した連通路３７ａ、３７ｂを介して連通される。そして、通常状態では、反力室３２ａ、３２ｂは、リフタ２８ａ、２８ｂ先端とバルブ２６ａ、２６ｂとの隙間およびパイプ部材１１Ｂの排気孔３８ａ、３８ｂを介してパイプ部材１１Ｂ内部の排気通路３９と連通して大気圧となっている。
【００１８】
パイプ部材１１Ｂはピン４０を介して入力軸１１のパイプ状部１１Ａにおいて連結して入力軸１１を構成しており、出力軸１２と相対移動可能に設けられている。そして、入力軸１１の動きに伴いリフタ２８ａ、２８ｂがバルブ２６ａ、２６ｂの開閉を行う。
ここで、チェンジレバー１により入力軸１１が前側に動かされたときは、バルブ２６ｂは閉の状態を維持しながらリフタ２８ａによりバルブ２６ａが開となり、高圧空気が高圧空気供給ポート２２より圧力室１７、バルブ室２１、連通路３７ａを介して倍力室３６ａに導入されることによってピストン１８および出力軸１２が前側に移動するとともに、倍力室３６ｂの空気は連通路３７ｂ、排気口３８ｂを介して排気される。
また、チェンジレバー１により入力軸１１が後側に動かされたときは、バルブ２６ａは閉の状態を維持しながらリフタ２８ｂによりバルブ２６ｂが開となり、高圧空気が高圧空気供給ポート２２より圧力室１７、バルブ室２１、連通路３７ｂを介して倍力室３６ｂに導入されることによってピストン１８および出力軸１２が後側に移動するともに、倍力室３６ａの空気は連通路３７ａ、排気口３８ａを介して排気される。
【００１９】
図２および図４に示されているように、入力軸１１の前端部には長円孔形状のガイド孔４１が前後方向に延在するように開設されており、ガイド孔４１にはガイド４２が前後方向に摺動自在に嵌入されている。ガイド孔４１は、ガイド４２が略中央部に位置する時に軸方向の両側に隙間Ｍａ、Ｍｂを有するように形成されている。ガイド４２の一端部（以下、上端部とする）にはボールジョイント４３が挿入されており、ボールジョイント４３の上端部には雄ねじ部が形成されており、シフトレバー７の下端部においてナット４５によって連結されている。
【００２０】
出力軸１２の前端部外周にはブラケット４６が固定されている。すなわち、ブラケット４６は円筒形状の取付部４７および固定孔４８を備えており、取付部４７が出力軸１２の前端部外周に嵌合された状態で、ガイド４２が固定孔４８に嵌入されている。ブラケット４６の前端面の上端部には支持部４９が前方に突設されており、支持部４９には支点５０によって操作レバー５１の一端部が回動自在に連結されている。操作レバー５１には支持部４９と反対側に入力軸連結部５２および外部連結部５３がそれぞれ形成されている。入力軸連結部５２はボールジョイント形状に形成されており、端部がボルト５４によって入力軸１１に固定されたアングル形状の連結部材５５の他端部に回動自在に連結されている。外部連結部５３には他端がチェンジレバー１に連繋されたリンク５６が回動自在に連結されている。
【００２１】
シリンダ１３の前端部にはシリンダ１３の前方を被覆する前側ブーツ６１が被せ付けられている。ガイド４２はボールジョイント４３を前側ブーツ６１から上方へ突出されており、操作レバー５１は外部連結部５３を前側ブーツ６１から下方へ突出されている。
シリンダ１３の後端部にはシリンダ１３の後方を被覆する後側ブーツ６２が被せ付けられている。後側ブーツ６２の下端には排気孔６３が垂下されている。
【００２２】
次に、倍力装置１０の作用を説明する。
【００２３】
チェンジレバー１からの変速操作力が操作レバー５１を経由して入力軸１１に伝達されると、リフタ２８ａ、２８ｂによってバルブ２６ａ、２６ｂが開く。高圧空気はシリンダ１３周壁の高圧空気供給ポート２２から圧力室１７、連通路２４、バルブ室２１を経由し、シートシリンダ２７ａ、２７ｂとバルブ２６ａ、２６ｂとの隙間およびシートシリンダ２７ａ、２７ｂとリフタ２８ａ、２８ｂとの隙間を通って、連通路３７ａ、３７ｂを通り、倍力室３６ａ、３６ｂに供給され、出力軸１２に倍力した変速操作力を伝達する。
出力軸１２はシフトレバー７を揺動して、シフトシャフト２を回動させる。
【００２４】
次に、図5（ａ）（ｂ）において、倍力装置１０の操作力Ｆと変位（ストローク）Ｓと操作レバー５１の各連結部と支点５０との長さの関係について説明する。
入力軸１１の開弁時の操作力をＦｏ、ストロークをＳｏとし、開弁後の反力室３２ａ、３２ｂによる反力をＦ（ｐ）、開弁後の出力軸に対する入力軸の相対ストロークをＬとすると、開弁後操作力Ｆｐおよび入力軸１１の相対ストロークＳｐは次式（１）（２）になる。
Ｆｐ＝Ｆｏ＋Ｆ（ｐ）・・・（１）
Ｓｐ＝Ｓｏ＋Ｌ・・・（２）
【００２５】
操作レバー５１の支点５０から入力軸連結部５２までの長さＬ１、外部連結部５３までの長さＬ２、外部連結部５３での開弁操作力Ｆ２、外部連結部５３での開弁ストロークＳ２の関係は、次の通りになる。
Ｌ１×Ｆｐ＝Ｌ２×Ｆ２
∴Ｆ２＝Ｌ１／Ｌ２×Ｆｐ
Ｓｐ／Ｌ１＝Ｓ２／Ｌ２
∴Ｓ２＝Ｌ２／Ｌ１×Ｓｐ
【００２６】
操作レバー５１の入力軸連結部５２に入力軸１１が連結され、かつ、外部連結部５３にリンク５６が連結されている図５（ａ）の場合は、Ｌ１／Ｌ２＜１であるからリンク５６の操作力Ｆ２はＦｐより小さくなり、リンク５６の変位Ｓ２はＳｐより大きくなる。また、図５（ｂ）の場合、Ｌ１／Ｌ２＞１であるから、リンク５６の操作力Ｆ２はＦｐより大きくなり、リンク５６の変位Ｓ２はＳｐより小さくなる。
開弁後は、倍力室３６ａ、３６ｂに供給され、高圧空気によって、出力軸１２が移動して倍力動作を行う。出力軸１２の倍力動作の間、バルブ２６ａ、２６ｂは開弁状態にあるから、リンク５６に加えられる力はＦ２で、その変位は、Ｓ２に出力軸１２の変位を加えた値になる。
つまり、「力×変位＝一定」の関係は、開弁までの力と変位に関して成立し、倍力装置１０の作動中の出力軸１２の変位量には関係しないという点に着目すると、操作レバー５１の支点５０から入力軸連結部５２までの長さＬ１と外部連結部５３までの長さＬ２との比（Ｌ１／Ｌ２）を自由に選択することにより、開弁後操作ストロークを変更することなく、操作力を自由に選択することができる。
換言すれば、操作レバー５１における入力軸１１とリンク５６との連結位置を変更することにより、操作力を変更することができる。
例えば、チェンジレバー１のその支点からノブまでの長さが短くなり、操作ストロークが短縮された場合には、図5（ａ）の如く、操作レバー５１の入力軸連結部５２に入力軸１１を連結し、かつ、外部連結部５３にリンク５６を連結してＬ１／Ｌ２を適切に選べば、倍力装置１０の内部（シリンダ室、ピストンおよび制御弁等）を改造せずに、チェンジレバー１の操作ストロークの縮小化に操作力を変えないで対応することができる。
【００２７】
前記実施形態によれば、次の効果が得られる。
【００２８】
1)  入力軸を操作する操作レバーを出力軸に回動自在に連結し、操作レバーにおけるチェンジレバーの連結位置を変更することにより、内部の改造を回避しつつ、操作力を変更することができる。
【００２９】
2)  内部を改造することなく、操作力を変更することができるので、操作力だけが相違する変速操作用倍力装置を車型毎に製造せずに済み、その結果、変速操作用倍力装置のコストの増加を抑制することができる。
【００３０】
図６は本発明の他の実施形態を示している。
本実施形態が前記実施形態と異なる点は、チェンジレバー１に連繋されたリンク５６の代わりに、チェンジレバー１に連繋された電動操作ユニット７０が操作レバー５１の外部連結部５３に連結されている点である。
電動操作ユニット７０はシリンダ１３に固定されたハウジング７１を備えている。ハウジング７１には摺動室７２がシリンダ１３と平行方向に延在するように形成されており、摺動室７２内にはスライダ７３がシリンダ１３と平行方向に摺動自在に嵌入されている。スライダ７３の操作レバー５１側端にはロッド７４の一端が固定されており、ロッド７４の他端は操作レバー５１の外部連結部５３に連結されている。スライダ７３には雄ねじ軸７６とナット（図示せず）とボール（図示せず）とを備えたボールねじ機構７５が設置されている。雄ねじ軸７６の操作レバー５１側端部はロッド７４のガイド穴７４ａに案内可能に挿入されている。
ハウジング７１の操作レバー５１と反対側端には電動モータ７７が固定されており、電動モータ７７の回転軸７８は雄ねじ軸７６にカップリング７９を介して一体回転するように連結されている。電動モータ７７は自動変速機を制御するコントローラ（図示せず）によって制御されるように構成されている。
【００３１】
本実施形態によれば、次の効果が得られる。
（１）操作レバー５１を電動操作ユニット７０によって遠隔操作することができるので、チェンジレバー１と倍力装置１０との間のリンク５６を省略することができる。
（２）操作レバー５１の支点５０から入力軸連結部５２までの長さＬ１と外部連結部５３までの長さＬ２との比（Ｌ１／Ｌ２）を選択することにより、電動モータ７７の定格（性能や大きさ）を自由に設定することができる。
【００３２】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。
【００３３】
例えば、操作レバー５１において入力軸１１およびチェンジレバー１の連結部は、２箇所に設定するに限らず、３箇所以上段階的に設定することができるし、無段階的に設定することができる。すなわち、操作レバー５１は操作レバー５１の支点５０から入力軸連結部５２までの長さＬ１と、外部連結部５３までの長さＬ２との比（Ｌ１／Ｌ２）を自由に選択することができるように構成することが望ましい。
【００３４】
シリンダ装置は正圧を使用するに限らず、負圧を使用してもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１…チェンジレバー、２…シフトシャフト、３…シフト部材、４…係合部材、５…シフトフォーク、６…シフトロッド、７…シフトレバー、
１０…倍力装置、１１…入力軸、１１Ａ…パイプ状部、１１Ｂ…パイプ部材、１２…出力軸、１３…シリンダ、１４…シリンダ室、１５ａ…後側軸受、１５ｂ…前側軸受、１７…圧力室、１８…ピストン、１９…ピストンシール、２０…フランジ、２１…バルブ室、２２…高圧空気供給ポート、２３…絞り部、２４…連通路、２５…スプリング、２６ａ、２６ｂ…バルブ、２７ａ、２７ｂ…シートシリンダ、２８ａ、２８ｂ…リフタ、２９ａ、２９ｂ…反力用ピストン、３０ａ、３０ｂ…反力用シリンダ、３１ａ、３１ｂ…ピストンシール、３２ａ、３２ｂ…反力室、３３ａ、３３ｂ…スプリング、３４…ストッパ部、３５ａ、３５ｂ…ピン、３６ａ、３６ｂ…倍力室、３７ａ、３７ｂ…連通路、３８ａ、３８ｂ…排気孔、３９…排気通路、４０…ピン、
４１…ガイド孔、４２…ガイド、４３…ボールジョイント、４４…雄ねじ部、４５…ナット、４６…ブラケット、４７…取付部、４８…固定孔、４９…支持部、５０…支点、５１…操作レバー、５２…入力軸連結部、５３…外部連結部、５４…ボルト、５５…連結部材、５６…リンク、
６１…前側ブーツ、６２…後側ブーツ、６３…排気孔。
７０…電動操作ユニット、７１…ハウジング、７２…摺動室、７３…スライダ、７４…ロッド、７５…ボールねじ機構、７６…雄ねじ軸、７７…電動モータ、７８…回転軸、７９…カップリング。
【図１】
2013217396.tif 000003
【図２】
2013217396.tif 000004
【図３】
2013217396.tif 000005
【図４】
2013217396.tif 000006
【図５】
2013217396.tif 000007
【図６】
2013217396.tif 000008