(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力軸の外周に固定されるピストンと、ピストンの受圧面へ導入する作動圧の供給経路と、ピストンの受圧面を大気開放する作動圧の排出経路と、作動圧の供給経路および排出経路を入力軸に連動して開閉するバルブ手段と、を備える変速機操作用倍力装置において、作動圧の排出経路にバルブ手段よりも下流側にオリフィスを設け、このオリフィスとバルブ手段との間に作動圧の保留容積を設け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】
この発明は、変速機操作用倍力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トラックなど大型車両においては、変速機のシフト操作力を軽減するため、変速機操作用倍力装置が用いられる。図４，図５にその一例を説明すると、１はパワーシリンダであり、その内部にピストン３が収装される。ピストン３はシフタロッド４（出力軸）の外周に固定され、これが仕切る２つの室Ａ，Ｂのいずれかに圧縮空気（作動圧）の供給を受ける（他方は大気開放）と、圧縮空気によりピストン３に出力が発生する。
【０００３】
この出力はシフタロッド４からストライカ５へ伝達され、変速機のシフトフォークを作動させる。ストライカ５はシフタロッド４の外周に固定され、図示しない内部にアクチェーティングロッド６（入力軸）に対するディテント機構（ロッド側の球面に嵌合するスチールボールと、これを球面に付勢するスプリングと、を備える）が収装される。
【０００４】
アクチェーティングロッド６はシフタロッド４に挿入され、その先端にパイプ７の一端がコネクタ８により連結される。パイプ７はその他端に圧縮空気の供給配管が接続され、後述するバルブ手段１０の一次側室１１に穴１２を通して圧縮空気を供給する。アクチェーティングロッド６の突出端にチェンジレバーの端末が連結され、レバー操作力（シフト操作力）を受け、シフタロッド４と相対変位を生じる（ディテント機構のスチールボールが球面を乗り上げる）と、ピストン３に出力が発生する。
【０００５】
バルブ手段１０はパイプ７とシフタロッド４との間に組み付けられる。シフタロッド４の内周に１対の筒状体１３ａ，１３ｂが固定される。筒状体１３ａ，１３ｂの内周に径方向へ突出するフランジ１４ａ，１４ｂが形成され、これらフランジ１４ａ，１４ｂ間に１対のバルブ１５ａ，１５ｂが収装される。バルブ１５ａ，１５ｂはパイプ７上を移動可能に支持され、各背面にシート部１６が装着される。バルブ１５ａ，１５ｂの外径と筒状体１３ａ，１３ｂの内径との間に隙間が設定され、バルブ１５ａ，１５ｂを筒状体１３ａ，１３ｂのフランジ１４ａ，１４ｂにシート部１６が密接するように付勢するスプリング１７が介装される。
【０００６】
筒状体１３ａ，１３ｂのフランジ１４ａ，１４ｂを挟むバルブ１５ａ，１５ｂの反対側にそれぞれバルブリフタ２０ａ，２０ｂが配置される。バルブリフタ２０ａ，２０ｂは、シフタロッド４の内周に摺接する大径部２１（後端部）と、フランジ１４ａ，１４ｂの内径を通過可能な小径部２２（先端部）と、が備えられる。後端部２１とフランジ１４ａ，１４ｂとの間にスプリング２３が介装され、バルブリフタ２０ａはスプリング２３の付勢力によりパイプ７に固定のリング２４に係止される一方、バルブリフタ２０ｂはスプリング２３の付勢力によりコネクタ８に係止される。
【０００７】
バルブリフタ２０ａ，２０ｂはシフタロッド４に対し、スプリング２３の圧縮方向へ移動すると、先端部２２がバルブ１５ａ，１５ｂをフランジ１４ａ，１４ｂからリフトさせる。バルブ１５ａ，１５ｂ間（１次側室１１）の圧縮空気は、バルブ１５ａ，１５ｂの外周および背面からフランジ１４ａ，１４ｂとバルブリフタ２０ａ，２０ｂの先端部２２との隙間を通して２次側室２５へ導かれる。この圧縮空気をさらにシリンダ１内部の室Ａ，Ｂへ供給するため、筒状体１３ａ，１３ｂの外周に環状溝２６が形成され、この環状溝２６を２次側室２５に開口する穴２８と、同じく環状溝２６をシリンダ１内部の室Ａ，Ｂを開口する穴２９が設けられる。このように、バルブ１５ａ，１５ｂとフランジ１４ａ，１４ｂとの隙間、２次側室２５、穴２８、環状溝２６、穴２９で供給経路を構成している。
【０００８】
バルブリフタ２０ａ，２０ｂの内径（パイプ７外径との間）に隙間通路３０が設定される。バルブリフタ２０ｂの隙間通路３０は、コネクタ８の内径部（隙間通路）およびメッシュ３５からアクチェーティングロッド６の内部を介して大気側へ開放される。バルブリフタ２０ａの隙間通路３０は、リング２４の隙間からエンドプラグ３６のポート３７（メッシュ３８が組み付けられる）を介して大気側へ開放される。このように、穴２９、環状溝２６、穴２８、２次側室２５、バルブ１５ａ、１５ｂとバルブリフタ２０ａ，２０ｂとの隙間、隙間通路３０、ポート３７またはアクチューティングロッド６の内部穴で排気経路を構成している。
【０００９】
このような構成により、シフタロッド４に対し、アクチェーティングロッド６がシフト方向へ操作されると、この動きはパイプ７を介してバルブリフタ２０ａ，２０ｂのいずれかに伝達される。図５において、パイプ７が左側へ変位すると、コネクタ８に押されてバルブリフタ２０ｂがスプリング２３を圧縮しながら左側へ変位（前進）する。バルブリフタ２０ｂの先端部２２がバルブ１５ｂのシート部１６に当接すると、隙間通路３０は２次側室から遮断され、さらに前進すると、シート部１６がフランジ１４ｂから離れる。これにより、１次側室１１から２次側室２５へ圧縮空気が流れ、さらに筒状体１３ｂの環状溝２６を経由してシリンダ１の右側の室Ｂへ供給され、ピストン３にシフト方向への出力を発生させる。この出力はシフタロッド４からストライカ５へ伝達され、変速機のシフトフォークを作動させる。
【００１０】
シフト操作の過程において、バルブ１５ｂがフランジ１４ｂに着座すると、フランジ１４ｂとの隙間をシート部１６が密封するため、１次側室１１と２次側室２５との連通（シリンダ１への圧縮空気の供給）が遮断され、これと略同時にバルブ１５ｂのシート部１６からバルブリフタ２０ｂの先端部２２が離れることにより、隙間通路３０が２次側室２５に連通し、シリンダ１側の圧縮空気をアクチェーティングロッド６側へ排出する。なお、アクチェーティングロッド６が逆方向へシフト操作されると、その動きはパイプ７を介して反対側のバルブリフタ２０ａに伝達され、同様の作用により、シリンダ１の左側の室Ａへ圧縮空気が供給され、ピストン３に逆方向への出力を発生させる。また、シリンダ１側の圧縮空気は、バルブリフタ２０ａの先端部２２がバルブ１５ａのシート部１６から離れると、隙間通路３０からポート３７側へ排出される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
図３は、このような従来装置における、シフト操作のストロークに応じた荷重（シフト操作力）の変化を表すものである。シフト初期は、変速機のシフトシャフトロッキング機構および変速機のシンクロ機構が抵抗となるため、比較的に大きなシフト操作力が要求され、この操作力に応じた出力（パワーアシスト）がピストン３に発生する。その後、同期作用が完了すると、抵抗が急激に低下するため、シフト操作力が減少すると共に、シフタロッド４とアクチェーティングロッド６との相対位置が中立へ戻るようになり、パワーアシストが急激に低下する。その状態において、変速機のクラッチギヤにスリーブが突き当たる、などシフト操作に抵抗が発生すると、その抵抗はシフタロッド４とアクチェーティングロッド６とが相対変位を生じるほど大きくないため、パワーアシストが発生しないことから、相当のシフト操作力が要求される。このため、運転者には、シフト操作のストローク中央付近において、シフト操作が再び重くなるように感じられ、シフト操作のフィーリングが良くないという不具合があった。また、上記シフト操作のフィーリングを改良するため、シリンダ１側の作動圧を残存させると、同期完了後の変速機に大きな衝撃音（シフト操作終了時のストップ音）が発生する可能性が考えられる。
【００１２】
この発明は、シフト操作のストローク中央付近でシフト操作が再び重くなるのを防止するとともに、同期完了後の変速機に大きな衝撃音が発生するのを防止することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
第１の発明では、出力軸の外周に固定されるピストンと、ピストンの受圧面へ導入する作動圧の供給経路と、ピストンの受圧面を大気開放する作動圧の排出経路と、作動圧の供給経路および排出経路を入力軸に連動して開閉するバルブ手段と、を備える変速機操作用倍力装置において、作動圧の排出経路にバルブ手段よりも下流側にオリフィスを設け、このオリフィスとバルブ手段との間に作動圧の保留容積を設ける。
【００１５】
【発明の効果】
第１の発明では、作動圧の供給経路が開かれ、同じく排出経路が閉じられるとピストンの受圧面に作動圧が供給され、ピストンに出力（パワーアシスト）が発生する。作動圧の供給経路が閉じられ、同じく排出経路が開かれると、ピストンの受圧面は大気開放されるが、オリフィスにより、作動圧が緩やかに低下するようになる。ピストンの受圧面に作動圧（パワーアシスト）がまだ十分に残存している状態において、シフト操作のストローク中央付近で作用する抵抗を抑えるようにすることにより、シフト操作が途中でまた重くなるのを防止することができる。
【００１６】
また、オリフィスにより、作動圧の低下は緩やかになるが、変速機のギヤが完全に噛み合うときに作動圧が残存すると、パワーアシストの勢いによって変速機に大きな衝撃音（ストップ音）が発生する可能性が考えられるが、作動圧の保留容積を設けることにより、作動圧は保留容積を満たすまでの間、速やかに低下し、それからオリフィスが働くようになるので、シフト操作が途中でまた重くなるのを防止しつつ、ストップ音の発生も防止することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１において、ピストン３へ作動圧を供給するため、パイプ７の一端に圧縮空気の供給配管が接続される。この圧縮空気は、従前と同じくパイプ７の穴１２から一次側室１１に供給され、バルブ１５ａ，１５ｂのシート部１６にバルブリフタ２０ａ、２０ｂが当接してシート部１６がフランジ１４ａ，１４ｂから離れると２次側室２５へ流入し、穴２８と環状溝２６と穴２９を通してシリンダ１内部の室Ａ，Ｂへ供給される。バルブ１５，１５ｂのシート部１６からバルブリフタ２０ａ、２０ｂが離れ、シート部１６がフランジ１４ａ，１４ｂに当接すると、１次側室１１と２次側室２５との連通が遮断され、バルブリフタ２０ａ，２０ｂの隙間通路３０が開かれ、シリンダ１内部の作動圧は、後述する排気経路を介して大気側へ排出される。なお、図４，図５と同じ部品に同じ符号を付け、重複説明は避けるようにする。
【００１８】
筒状体１３ａとシフタロッド４のエンドプラグ３６との間にバルブリフタ２０ａの摺動を案内する筒状のガイド４０が設けられ、バルブリフタ２０ａの後端はスペーサ４１およびリング２４を介してパイプ７外周に係止される。パイプ７の中立位置において、リング２４を含むスペーサ４１とエンドプラグ３６との間に所定の空隙４５が設定され、エンドプラグ３６側のポート３７とバルブリフタ２０ａ側の隙間通路３０を中継する。そして、エンドプラグ３６のポート３７にその空隙４５側の開口部を形成するオリフィス４７が設定される。
【００１９】
シリンダ１内部の室Ａの圧縮空気は、バルブ１５ａのシート部１６からバルブリフタ２０ａが離れ、シート部１６がフランジ１４ａに当接して、バルブリフタ２０ａの隙間通路３０が開かれると、バルブリフタ２０ａの隙間通路３０からスペーサ４１およびリング２４の隙間を通って空隙４５へ入り、空隙４５がシリンダ１内部の室Ａと略同圧になると、オリフィス４７を介してポート３７から大気側へ排出される。
【００２０】
筒状体１３ｂとシフタロッド４内周に形成の段部５０との間にバルブリフタ２０ｂの摺動を案内する底付き筒状のガイド５１が設けられる。ガイド５１の底に軸穴５２が開口され、この軸穴５２に挿入する小径部５３がアクチェーティングロッド６の先端に形成され、これら（軸穴５２の内周と小径部５３の外周）の間にオリフィス５４が設定される。バルブリフタ２０ｂの後端はスペーサ５６を介して小径部５３先端に係止され、パイプ７の中立位置において、スペーサ５６とガイド５１の底面との間に空隙５８が設定され、バルブリフタ２０ｂ側の隙間通路３０とオリフィス５４を中継する。
【００２１】
シリンダ１内部の室Ｂの圧縮空気は、バルブ１５ｂのシート部１６からバルブリフタ２０ｂが離れ、シート部１６がフランジ１４ｂに当接して、バルブリフタ２０ｂの隙間通路３０が開かれると、バルブリフタ２０ｂの隙間通路３０からスペーサ５６の隙間を通って空隙５８へ入り、空隙５８がシリンダ１内部の室Ｂと略同圧になると、オリフィス５４を介してシフトロッド４内部の隙間から大気側へ排出される。
【００２２】
このような構成により、シフト操作の過程において、変速機の同期作用が完了すると、抵抗が急激に低下するため、シフト操作力が減少すると共に、シフタロッド４とアクチェーティングロッド６との相対位置が中立へ戻るようになる。そのため、バルブ１５ａ，１５ｂのシート部１６からバルブリフタ２０ａ，２０ｂが離れ、シート部１６がフランジ１４ａ、１４ｂに当接して、バルブリフタ２０ａ，２０ｂの隙間通路３０が開かれると、シリンダ１内部の室Ａ，Ｂの圧縮空気は、既述のように所定の空隙４５，５８（保留容積）およびオリフィス４７，５４を経由する排出経路を介して大気側へ排出され、パワーアシスト（ピストンに発生する出力）が急激に低下する。
【００２３】
その際、室Ａ，Ｂの作動圧は、図２の点線のように、空隙４５，５８（保留容積）を満たすまでの間、速やかに低下し、それからはオリフィス４７，５４が効くので、緩やかに低下する。このため、ピストン３の受圧面に作動圧（パワーアシスト）がまだ十分に残存している状態において、シフト操作のストローク中央付近で作用する抵抗を抑えることにより、シフト操作が途中でまた重くなるのを防止しつつ（図３、参照）、シフト操作終了時のストップ音の発生も防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態を表す要部断面の構成図である。
【図２】同じく出力（パワーアシスト）特性図である。
【図３】同じく入力（シフト操作力）特性図である。
【図４】従来装置を説明する一部断面の構成図である。
【図５】同じく要部断面の構成図である。
【符号の説明】
１  パワーシリンダ
３  ピストン
４  シフタロッド（出力軸）
５  ストライカ
６  アクチェーティングロッド（入力軸）
７  パイプ
１０  バルブ手段
１１  一次側室
１４ａ，１４ｂ  フランジ
１５ａ，１５ｂ  バルブ
１６  シート部
２０ａ，２０ｂ  バルブリフタ
３０  隙間通路
４５，５８  空隙（保留容積）
４７，５４  オリフィス
【図１】
0003803224.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003803224.tif 000005
【図５】
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