レンジ式多段変速機
【課題】副変速機の切換えを伴う変速時に、操作レバーの操作に対応して副変速機を素早く切換える。
【解決手段】副変速機が主変速機への入力又は主変速機からの出力の回転速度を少なくとも高速又は低速に変速して伝達し、主変速機のギヤシフト軸５１〜５３に主シフトフォークが取付けられる。ギヤシフト軸に対して立体交差するセレクトシフト軸６６にセレクトシフトレバー６７が嵌合され、切換手段が副変速機の変速ギヤを切換えるための副シフトフォーク８６ｅを駆動装置により駆動して副変速機を高速側又は低速側に切換える。切換手段のセレクトセンサ９４がセレクトシフトレバーの軸方向への変位を検出し、セレクトセンサの検出出力に基づいてコントローラ９７がレンジロッドを駆動する駆動装置８９を制御する。
【解決手段】副変速機が主変速機への入力又は主変速機からの出力の回転速度を少なくとも高速又は低速に変速して伝達し、主変速機のギヤシフト軸５１〜５３に主シフトフォークが取付けられる。ギヤシフト軸に対して立体交差するセレクトシフト軸６６にセレクトシフトレバー６７が嵌合され、切換手段が副変速機の変速ギヤを切換えるための副シフトフォーク８６ｅを駆動装置により駆動して副変速機を高速側又は低速側に切換える。切換手段のセレクトセンサ９４がセレクトシフトレバーの軸方向への変位を検出し、セレクトセンサの検出出力に基づいてコントローラ９７がレンジロッドを駆動する駆動装置８９を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手動で変速する手動変速機であって、主変速機の主軸の回転速度を副変速機により高速又は低速の２段階に変速できるレンジ式の多段変速機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のレンジ式の多段変速機として、メイン・ギヤ・ボックスに配置される複数のギヤ・シフト・シャフトに複数のギヤ・シフト・フォークが保持され、ギヤ・セレクト・アンド・シフト・レバーの操作に応動してギヤ・シフト・シャフトとともに複数のギヤ・シフト・フォークを選択的にシフトするように長さ方向に所定の間隔で突出された少なくとも２つのセレクト・レバーを有するセレクト・アンド・シフト・シャフトがメイン・ギヤ・ボックスに配置され、セレクト・アンド・シフト・シャフトに低速側及び高速側レンジ切換えカムが配置され、更にオーギジリアリ・ギヤ・ボックス（補助ギヤボックス）にギヤ・シフト・フォークが配置されたトランスミッションに使用される変速機構が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。この変速機構では、オーギジリアリ・ギヤ・ボックスのギヤ・シフト・フォークが流体圧型アクチュエータによりシフト動作され、方向切換えバルブ・ユニットがメイン・ギヤ・ボックスのセレクト・アンド・シフト・シャフトの動きに応じて低速側及び高速側レンジ切換えカムで切換動作される。また方向切換えバルブ・ユニットの入口が供給配管により流体圧源に接続され、流体圧型アクチュエータの低速側シリンダ室に方向切換えバルブ・ユニットの低速側出口が低速側配管により接続され、流体圧型アクチュエータの高速側シリンダ室に方向切換えバルブ・ユニットの高速側出口が高速側配管により接続される。また高速側レンジから低速側レンジにレンジ・シフトされるギヤ・セレクト・アンド・シフト・レバーのスピード・ゲート・ポジションに相当する軸方向のセレクト・ポジションで、メイン・ギヤ・ボックスのセレクト・アンド・シフト・シャフトに流体圧型レバー・ロックが配置される。また流体圧型レバー・ロックがレバー・ロック配管により流体圧源に接続され、レバー・ロック配管に流体圧回路ロック・バルブが配置される。更に低速側レンジと高速側レンジとの間にレンジ・シフトされるギヤ・セレクト・アンド・シフト・レバーのスピード・ゲート・ポジションに相当する軸方向のセレクト・ポジションにおいて、デイテント・デバイスがメイン・ギヤ・ボックスのセレクト・アンド・シフト・シャフトに配置される。
【０００３】
このように構成されたトランスミッションに使用される変速機構では、トランスミッションを第４速から第５速に操作する場合、低速側レンジから高速側レンジにレンジ・シフトされて行なわれる。具体的には、ギヤ・セレクト・アンド・シフト・レバーによってセレクト・アンド・シフト・シャフトをシフトすると、方向切換えバルブ・ユニットが、低速側及び高速側レンジ切換えカムによって、流体圧源を高速側出口に連絡しかつ低速側出口を流体圧源から遮断して排気口に連絡するように切換えられる。これによりエア・シリンダの高速側シリンダ室に圧縮空気が供給され、エア・シリンダの低速側シリンダ室内の圧縮空気が大気中に排出されるので、オーギジリアリ・ギヤ・ボックスのギヤ・シフト・フォークは高速側レンジにシフトされる。このときオーギジリアリ・ギヤ・ボックスがレンジ・シフト過渡期において、デイテント・デバイスによって抑止力が加えられ、その抑止力が急激な立上がりを示す比較的強い力で、ギヤ・セレクト・アンド・シフト・レバーによって感じられるので、オーギジリアリ・ギヤ・ボックスが低速側レンジから高速側レンジに確実にレンジ・シフトされたことを確認できる。そして、メイン・ギヤ・ボックスはギヤ・セレクト・アンド・シフト・レバーによって、第５速に変速操作される。
【０００４】
一方、トランスミッションを第５速から第４速に操作する場合、高速側レンジから低速側レンジにレンジ・シフトされて行われる。具体的には、ギヤ・セレクト・アンド・シフト・レバーによってセレクト・アンド・シフト・シャフトをシフトすると、方向切換えバルブ・ユニットが、低速側及び高速側レンジ切換えカムによって、流体圧源を低速側出口に連絡しかつ高速側出口を流体圧源から遮断して排気口に連絡するように切換えられる。これによりエア・シリンダの低速側シリンダ室に圧縮空気が供給され、エア・シリンダの高速側シリンダ室内の圧縮空気が大気中に排出されるので、オーギジリアリ・ギヤ・ボックスのギヤ・シフト・フォークは低速側レンジにシフトされる。このときオーギジリアリ・ギヤ・ボックスがレンジ・シフト過渡期において、デイテント・デバイスによって抑止力が加えられ、その抑止力が急激な立上がりを示す比較的強い力で、ギヤ・セレクト・アンド・シフト・レバーによって感じられるので、オーギジリアリ・ギヤ・ボックスが高速側レンジから低速側レンジに確実にレンジ・シフトされたことを確認できる。そして、メイン・ギヤ・ボックスはギヤ・セレクト・アンド・シフト・レバーによって、第４速に変速操作される。
【特許文献１】特開昭５９−１８０１４３号公報（請求項２、明細書第９頁左下欄第４行〜第１０頁左上欄第２０行、明細書第１０頁右上欄第１２行〜同頁左下欄第１２行、第１図、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来の特許文献１に示された変速機機構では、ギヤ・セレクト・アンド・シフト・レバーを第４速から第５速に変速すべく或いは第５速から第４速に変速すべくニュートラル位置に切換えた瞬間、低速側及び高速側レンジ切換えカムがギヤ・セレクト・アンド・シフト・レバーの位置を機械的に検出するため、レンジの切換え方向とは逆向きに圧縮空気がエア・シリンダに供給され、その後、低速側及び高速側レンジ切換えカムが切換わったときに、レンジの切換え方向に圧縮空気がエア・シリンダに供給されるため、レンジの切換えをギヤ・セレクト・アンド・シフト・レバーの操作に対応して素早く切換えることができない不具合があった。即ち、従来の特許文献１に示された変速機機構では、レンジの切換えを含むギヤ・セレクト・アンド・シフト・レバーの操作時に、エア・シリンダに背圧が作用するため、ギヤ・セレクト・アンド・シフト・レバーの切換スピードを阻害する問題点があった。本発明の目的は、副変速機の切換えを伴う変速時に、操作レバーの操作に対応して副変速機を素早く切換えることができる、レンジ式多段変速機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、図１〜図３及び図１２に示すように、主変速機１１と、この主変速機１１への入力又は主変速機１１からの出力の回転速度を少なくとも高速又は低速の２段階に変速して伝達する副変速機１３と、主変速機１１の変速ギヤ４１〜４６の周囲に円周方向に間隔をあけて主変速機１１の主軸１７に平行に設けられ主シフトフォーク６１〜６３がそれぞれ取付けられた複数のギヤシフト軸５１〜５３と、ギヤシフト軸５１〜５３に対して立体交差するセレクトシフト軸６６に嵌合されたセレクトシフトレバー６７と、副変速機１３の変速ギヤ８４を切換えるための副シフトフォーク８６ｅを駆動装置８９により駆動して副変速機１３を高速側又は低速側に切換える切換手段８８とを備えたレンジ式多段変速機の改良である。その特徴ある構成は、切換手段８８が、セレクトシフトレバー６７の軸方向への変位を検出するセレクトセンサ９４と、セレクトセンサ９４の検出出力に基づいて駆動装置８９を制御するコントローラ９７とを備えたところにある。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明であって、図１〜図３に示すように、セレクトシフトレバー６７の外周面にセレクト凸部６７ｄ又はセレクト凹部が形成され、セレクトセンサ９４がセレクトシフトレバー６７の軸方向に並んで設けられセレクトシフトレバー６７の軸方向への移動によりセレクト凸部６７ｄ又はセレクト凹部に係合又は離脱する第１及び第２セレクト検出部９４ａ，９４ｂを有することを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明であって、図１〜図３に示すように、副シフトフォーク８６ｅが取付けられたレンジロッド８７がその軸方向に駆動装置８９により駆動され、レンジロッド８７の外周面にレンジ凹部８７ａ又はレンジ凸部が形成され、レンジセンサ９３がレンジロッド８７の軸方向に並んで設けられレンジロッド８７の軸方向への移動によりレンジ凹部８７ａ又はレンジ凸部に係合又は離脱する第１及び第２レンジ検出部９３ａ，９３ｂを有することを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３いずれか１項に係る発明であって、図１〜図３に示すように、副変速機１３が切換わる直前の変速段位置にセレクトシフトレバー６７が位置する状態から、副変速機１３の切換わった後の変速段位置方向にセレクトシフトレバー６７が移動したことをセレクトセンサ９４が検出した場合に、コントローラ９８がセレクトシフトレバー６７の変位に基づき駆動装置８９を駆動するように構成されたことを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項１ないし４いずれか１項に係る発明であって、図１〜図３に示すように、セレクトセンサ９４の第１又は第２セレクト検出部９４ａ，９４ｂのいずれか一方がオンしかつ他方がオフしている状態から、第１及び第２セレクト検出部９４ａ，９４ｂの双方がオンとなったとき或いは第１及び第２セレクト検出部９４ａ，９４ｂの双方がオフとなったときに、コントローラ９７が副変速機１３の切換え時変位として認識するように構成されたことを特徴とする。
請求項６に係る発明は、請求項１ないし５いずれか１項に係る発明であって、図１及び図２に示すように、駆動装置８９が流体圧シリンダであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明では、副変速機の低速側から高速側への切換えを伴う変速操作を行う場合、主変速機をニュートラル位置に切換えて、セレクトセンサがセレクトシフトレバーの軸方向への変位を電気的に検出すると、コントローラは駆動装置により副シフトフォークを駆動して副変速機を低速側から高速側に切換える。一方、副変速機の高速側から低速側への切換えを伴う変速操作を行う場合、主変速機をニュートラル位置に切換えて、セレクトセンサがセレクトシフトレバーの軸方向への変位を電気的に検出すると、コントローラは駆動装置により副シフトフォークを駆動して副変速機を高速側から低速側に切換える。この結果、主変速機をニュートラル位置に切換えた瞬間、副変速機を高速側から低速側に逆向きに切換えることがないので、副変速機の切換えを伴う変速時に、操作レバーの操作に対応して副変速機を素早く切換えることができる。
【００１２】
請求項２に係る発明では、副変速機の低速側から高速側への切換えを伴う変速操作を行う場合、主変速機をニュートラル位置に切換えて、セレクトセンサが第１及び第２セレクト検出部のセレクト凸部又はセレクト凹部への係合の変化によりセレクトシフトレバーの軸方向への変位を電気的に検出すると、コントローラは駆動装置により副シフトフォークを駆動して副変速機を低速側から高速側に切換える。一方、副変速機の高速側から低速側への切換えを伴う変速操作を行う場合、主変速機をニュートラル位置に切換えて、セレクトセンサが第１及び第２セレクト検出部のセレクト凸部又はセレクト凹部への係合の変化によりセレクトシフト軸の軸方向への変位を電気的に検出すると、コントローラは駆動装置により副シフトフォークを駆動して副変速機を高速側から低速側に切換える。この結果、上記と同様に、主変速機をニュートラル位置に切換えた瞬間、副変速機を高速側から低速側に逆向きに切換えることがないので、副変速機の切換えを伴う変速時に、操作レバーの操作に対応して副変速機を素早く切換えることができる。
【００１３】
請求項３に係る発明では、副変速機の低速側から高速側への切換えを伴う変速操作を行う場合、主変速機をニュートラル位置に切換えて、セレクトセンサが第１及び第２セレクト検出部のセレクト凸部又はセレクト凹部への係合の変化によりセレクトシフトレバーの軸方向への変位を電気的に検出すると、コントローラは駆動装置により副シフトフォークを駆動して副変速機を低速側から高速側に切換え、レンジセンサがこの切換えの完了を第１及び第２レンジ検出部のレンジ凹部又はレンジ凸部への係合の変化により電気的に検出すると、コントローラは駆動装置を停止させる。一方、副変速機の高速側から低速側への切換えを伴う変速操作を行う場合、主変速機をニュートラル位置に切換えて、セレクトセンサが第１及び第２セレクト検出部のセレクト凸部又はセレクト凹部への係合の変化によりセレクトシフト軸の軸方向への変位を電気的に検出すると、コントローラは駆動装置により副シフトフォークを駆動して副変速機を高速側から低速側に切換え、レンジセンサがこの切換えの完了を第１及び第２レンジ検出部のレンジ凹部又はレンジ凸部への係合の変化により電気的に検出すると、コントローラは駆動装置を停止させる。主変速機をニュートラル位置に切換えた瞬間、副変速機を高速側から低速側に逆向きに切換えることがないので、副変速機の切換えを伴う変速時に、操作レバーの操作に対応して副変速機を更に素早く切換えることができる。
【００１４】
請求項４に係る発明では、副変速機が切換わる直前の変速段位置にセレクトシフトレバーが位置する状態から、副変速機の切換わった後の変速段位置方向にセレクトシフトレバーが移動したことをセレクトセンサが検出した場合に、コントローラがセレクトシフトレバーの変位に基づき駆動装置を駆動するので、副変速機の切換えを伴う変速時に、操作レバーの操作に対応して副変速機を確実にかつ素早く切換えることができる。
【００１５】
請求項５に係る発明では、セレクトセンサの第１又は第２セレクト検出部のいずれか一方がオンしかつ他方がオフしている状態から、第１及び第２セレクト検出部の双方がオンとなったとき或いは第１及び第２セレクト検出部の双方がオフとなったときに、コントローラが副変速機の切換え時変位として認識するので、副変速機を高速側から低速側に逆向きに切換えることを確実に防止できる。この結果、副変速機の切換えを伴う変速時に、操作レバーの操作に対応して副変速機を更に確実にかつ素早く切換えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。図１２に示すように、トラックに搭載されたレンジ式変速機１０は、主変速機１１のクラッチ１２とは反対側の面に設けられた副変速機１３により、主変速機１１の変速段数の２倍の段数で変速可能に構成された多段変速装置である。主変速機１１は前進５速段と後進１速段とに変速可能に構成され、副変速機１３は高速又は低速の２速段に変速可能に構成される。これによりレンジ式変速機１０は前進９速段と後進１速段とに変速できるようになっている。クラッチケース１２ａには入力軸１４が第１軸受２１を介して回転可能に挿入され、主変速ケース１６には主軸１７が第２及び第３軸受２２，２３を介して回転可能に挿入され、更に副変速ケース１８には出力軸１９が第４及び第５軸受２４，２５を介して回転可能に挿入される。入力軸１４の前端は図示しないがクラッチを介してクランク軸に接続される。主軸１７の前端は入力軸１４の後端に遊挿されて第２軸受２２により保持され、出力軸１９の前端は主軸１７の後端に遊嵌されて第４軸受２４により保持される。これにより主軸１７は入力軸１４に対して、出力軸１９は主軸１７に対してそれぞれ相対回転可能に構成される。また主変速ケース１６には上記主軸１７に平行にカウンタ軸３３が第６及び第７軸受２６，２７を介して回転可能に挿入される。
【００１７】
一方、主変速機１１の第１〜第５変速ギヤ４１〜４５及びバック用変速ギヤ４６の上方には、第１〜第３ギヤシフト軸５１〜５３が第１〜第５変速ギヤ４１〜４５及びバック用変速ギヤ４６の周囲に円周方向に間隔をあけかつ主軸１７に平行にそれぞれ設けられる（図１、図３、図７及び図１２）。これらのギヤシフト軸５１〜５３は右側から第１ギヤシフト軸５１、第２ギヤシフト軸５２及び第３ギヤシフト軸５３の順に配設され（図１、図３及び図７）、第１〜第３ギヤシフト軸５１〜５３には第１〜第３主シフトフォーク６１〜６３がそれぞれ嵌着される（図１及び図１２）。また第１〜第３ギヤシフト軸５１〜５３の上方には、これらのギヤシフト軸５１〜５３に対して直角に立体交差するセレクトシフト軸６６が設けられ、このセレクトシフト軸６６にはセレクトシフトレバー６７が取付けられる（図１、図３及び図７）。セレクトシフトレバー６７はセレクトシフト軸６６に対して回動不能であって軸方向に相対移動可能に図示しないセレーション又はスプラインにより嵌合される。またセレクトシフトレバー６７は、セレクトシフト軸６６の所定の位置に嵌入された筒状の筒部６７ａと、この筒部６７ａから軸方向に間隔をあけて垂下された第１及び第２レバー部６７ｂ，６７ｃとを有する。これらのレバー部６７ｂ，６７ｃの先端部は第１ギヤシフト軸５１と第３ギヤシフト軸５３との間に進入するように構成される。更にセレクトシフト軸６６の端部にはパワーシフト手段（図示せず）が接続され、このパワーシフト手段はパワーシフト用電磁弁（図示せず）で圧縮エアの給排を切換えてパワーシフト用ピストン（図示せず）を駆動することにより、セレクトシフト軸６６及びセレクトシフトレバー６７の回動を支援するようになっている。なお、セレクトシフト軸はギヤシフト軸に対して立体交差すれば、直角でない角度で立体交差してもよい。
【００１８】
一方、第１〜第３ギヤシフト軸５１〜５３には第１〜第５係合片７１〜７５及びバック用係合片７６がそれぞれ取付けられ、これらの係合片７１〜７６は全て第１ギヤシフト軸５１から第３ギヤシフト軸５３の間に配設される（図１，図３、図７及び図１２）。即ち、第１〜第５係合片７１〜７５及びバック用係合片７６は、ギヤシフト軸５１〜５３の軸方向に間隔をあけて２列であって、セレクトシフト軸６６の軸方向に間隔をあけて３列に配設される。バック用係合片７６及び第１係合片７１は第１ギヤシフト軸５１に取付けられ、第２及び第３係合片７２，７３は第２ギヤシフト軸５２に取付けられ、第４及び第５係合片７４，７５は第３ギヤシフト軸５３に取付けられる。具体的には、バック用係合片７６及び第１係合片７１は、第１ギヤシフト軸５１に嵌着された第１ボス部８１に設けられ、第１ギヤシフト軸５１の軸方向に間隔をあけかつセレクトシフト軸６６に向ってそれぞれ突出するように構成される。また第２及び第３係合片７２，７３は、第２ギヤシフト軸５２に嵌着された第２ボス部８２に設けられ、第２ギヤシフト軸５２の軸方向に間隔をあけかつバック用係合片７６及び第１係合片７１から比較的広い間隔をあけて隣接しセレクトシフト軸６６に向ってそれぞれ突出するように構成される。また第４及び第５係合片７４，７５は第３ギヤシフト軸５３に嵌着された第３ボス部８３に設けられ、第３ギヤシフト軸５３の軸方向に間隔をあけかつ第２及び第３係合片７２，７３から比較的狭い間隔をあけてそれぞれ隣接しセレクトシフト軸６６に向ってそれぞれ突出するように構成される。
【００１９】
即ち、バック用係合片７６と第２係合片７２と第４係合片７４がセレクトシフト軸６６の軸方向に並んで設けられ、第１係合片７１と第３係合片７３と第５係合片７５がセレクトシフト軸６６の軸方向に並んで設けられる（図１、図３、図７、図１０及び図１１）。またバック用係合片７６及び第１係合片７１の間隔と、第２及び第３係合片７２，７３の間隔と、第４及び第５係合片７４，７５の間隔は、セレクトシフトレバー６７の第１及び第２レバー部６７ｂ，６７ｃの先端部をそれぞれ遊挿できる間隔であり、セレクトシフトレバー６７がセレクトシフト軸６６の軸方向に移動して第１及び第２レバー部６７ｂ，６７ｃの先端部が第１〜第５係合片７１〜７５及びバック用係合片７６に選択的に係合するように構成される。
【００２０】
一方、副変速機１３は遊星歯車機構８４と副シンクロ機構８６とを備える（図１２）。遊星歯車機構８４は、主軸１７の後端部に嵌着された太陽歯車８４ａと、出力軸１９に回転可能に嵌入された大径の略椀状の内部ケース８４ｂと、内部ケース８４ｂの大径部の内面に挿着された大径の内歯歯車８４ｃと、出力軸１９の前端部に設けられた略円板状の保持部８４ｄと、この保持部８４ｄに円周方向に間隔をあけて突設された複数のピン８４ｅにそれぞれ回転可能に嵌入された複数の遊星歯車８４ｆとを有する。また副シンクロ機構８６は、内部ケース８４ｂの小径部に嵌着され外周面に外スプラインが形成されたクラッチハブ８６ａと、出力軸１９に固着され外周面に上記ハブ８６ａの外スプラインと同一の外スプラインが形成された高速側クラッチギヤ８６ｂと、副変速ケース１８に固着され上記ハブ８６ａの外スプラインと同一の外スプラインが形成された低速側クラッチギヤ８６ｃと、上記ハブ８６ａの外スプラインに噛合する内スプラインが形成され上記ハブ８６ａに主軸１７の軸方向に移動可能にかつ上記ハブ８６ａに対して相対回転不能に遊嵌されたスリーブ８６ｄと、このスリーブ８６ｄを出力軸１９の軸方向に移動させて上記スリーブ８６ｄの内スプラインを低速側クラッチギヤ８６ｃ又は高速側クラッチギヤ８６ｂの外スプラインに噛合可能な副シフトフォーク８６ｅとを有する。
【００２１】
上記遊星歯車機構８４の周囲には出力軸１９に平行に単一のレンジロッド８７が設けられ、このレンジロッド８７に上記副シフトフォーク８６ｅが取付けられる。また副変速機１３は切換手段８８により高速側又は低速側に切換えられる（図１、図３及び図７）。この切換手段８８は、レンジロッド８７を副シフトフォーク８６ｅとともに軸方向に駆動するエアシリンダ８９と、このエアシリンダ８９への圧縮エアの給排を切換える低速側及び高速側切換弁９１，９２とを有する。エアシリンダ８９にはレンジロッド８７に接続されたピストン８９ａが摺動可能に収容され、このピストン８９ａによりエアシリンダ８９内が高圧室８９ｂと低圧室８９ｃに区画される。低速側及び高速側切換弁９１，９２は３ポート２位置切換えの電磁弁である。低速側切換弁９１は、オンするとエアタンク９０とエアシリンダ８９の低圧室８９ｂとを連通し、オフすると低圧室８９ｂを大気に連通するように構成され、高速側切換弁９２は、オンするとエアタンク９０とエアシリンダ８９の高圧室８９ｃとを連通し、オフすると高圧室８９ｃを大気に連通するように構成される。なお、この実施の形態では、レンジロッドを軸方向に駆動する駆動装置としてエアシリンダを挙げたが、油圧シリンダ又はその他の流体圧シリンダであってもよい。
【００２２】
一方、セレクトシフトレバー６７の筒部６７ａの上面の右側部分には略扇形のセレクト凸部６７ｄが突設される。またセレクトシフトレバー６７の筒部６７ａの上方には、この筒部６７ａの上面から所定の間隔をあけた上方であってセレクトシフトレバー６７の長手方向に所定の間隔をあけて並んで主変速ケース１６に固定された第１及び第２セレクト検出部９４ａ，９４ｂからなるセレクトセンサ９４が設けられる。第１及び第２セレクト検出部９４ａ，９４ｂは、第１及び第２セレクト用ケース９４ｃ，９４ｄと、これらのセレクト用ケース９４ｃ，９４ｄから筒部６７ａの上面に向って突設された第１及び第２セレクト用プランジャ９４ｅ，９４ｆとを有する。セレクトシフトレバー６７がセレクトシフト軸６６の軸方向に各シフトフォークに対して相対移動することにより、セレクト用プランジャ９４ｅ，９４ｆがセレクト凸部６７ｄに対向したり或いは対向しないように構成される。セレクト用プランジャ９４ｅ，９４ｆがセレクト凸部６７ｄに対向しないとき、セレクト用プランジャ９４ｅ，９４ｆはセレクト用ケース９４ｃ，９４ｄから突出してセレクト検出部９４ａ，９４ｂはオフとなり、セレクト用プランジャ９４ｅ，９４ｆがセレクト凸部６７ｄに対向するとき、セレクト用プランジャ９４ｅ，９４ｆはセレクト凸部６７ｄで押されることによりセレクト用ケース９４ｃ，９４ｄ内に引込んでセレクト用検出部９４ａ，９４ｂはオンとなるように構成される。なお、この実施の形態では、セレクトシフトレバーにセレクト凸部を形成したが、セレクトセンサの動作に支障がなければセレクト凹部を形成してもよい。
【００２３】
セレクト凸部６７ｄの軸方向の位置及び長さと、第１及び第２セレクト検出部９４ａ，９４ｂの軸方向の位置と、第１及び第２セレクト検出部９４ａ，９４ｂの間隔は、次の低速レンジ位置とレンジ切換位置と高速レンジ位置がそれぞれ存在するように設定される。低速レンジ位置とは、セレクトシフトレバー６７がセレクトシフト軸６６の軸方向に各シフトフォークに対して相対移動して、第２レバー部６７ｃが第１係合片７１及びバック用係合片７６間に位置する状態（図１０（ａ）及び図１０（ｂ））から第１レバー６７ｂが第４係合片７４及び第５係合片７５間に位置する状態（図１１（ｃ）及び図１１（ｄ））まで、或いは第１レバー６７ｂが第４係合片７４及び第５係合片７５間に位置する状態（図１１（ｃ）及び図１１（ｄ））から第２レバー部６７ｃが第１係合片７１及びバック用係合片７６間に位置する状態（図１０（ａ）及び図１０（ｂ））まで、第１セレクト検出部９４ａがオフしかつ第２セレクト検出部９４ｂがオンするように保たれる位置（図２（ａ）及び図７（ｃ））をいう。またレンジ切換位置とは、セレクトシフトレバー６７がセレクトシフト軸６６の軸方向に各シフトフォークに対して相対移動して、第１レバー部６７ｂが第４係合片７４及び第５係合片７５間に位置する状態（図１１（ｃ）及び図１１（ｄ））から第２レバー６７ｃが第２係合片７２及び第３係合片７３間に位置する状態（図１１（ｅ）及び図１１（ｆ））までの間に、或いは第２レバー６７ｃが第２係合片７２及び第３係合片７３間に位置する状態（図１１（ｅ）及び図１１（ｆ））から第１レバー部６７ｂが第４係合片７４及び第５係合片７５間に位置する状態（図１１（ｃ）及び図１１（ｄ））までの間に、第１セレクト検出部９４ａがオンしかつ第２セレクト検出部９４ｂがオンする位置（図２（ｂ）及び図７（ｂ））をいう。更に高速レンジ位置とは、セレクトシフトレバー６７がセレクトシフト軸６６の軸方向に各シフトフォークに対して相対移動して、第２レバー部６７ｃが第２係合片７２及び第３係合片７３間に位置する状態（図１１（ｅ）及び図１１（ｆ））から第２レバー６７ｃが第４係合片７４及び第５係合片７５間に位置する状態（図１１（ｇ）及び図１１（ｈ））まで、或いは第２レバー６７ｃが第４係合片７４及び第５係合片７５間に位置する状態（図１１（ｇ）及び図１１（ｈ））から第２レバー部６７ｃが第２係合片７２及び第３係合片７３間に位置する状態（図１１（ｅ）及び図１１（ｆ））まで、第１セレクト検出部９４ａがオンしかつ第２セレクト検出部９４ｂがオフするように保たれる位置（図２（ｃ）及び図７（ａ））をいう。
【００２４】
一方、図１、図２及び図６に詳しく示すように、レンジロッド８７とセレクトシフト軸６６は立体交差するように構成され、レンジロッド８７の長手方向中央の外周面にはレンジ凹部８７ａが形成される。またレンジロッド８７の上方には、このレンジロッド８７の上面から所定の間隔をあけた上方であってレンジロッド８７の長手方向に並んで副変速ケース１８に固定された第１及び第２レンジ検出部９３ａ，９３ｂからなるレンジセンサ９３が設けられる。第１及び第２レンジ検出部９３ａ，９３ｂは、第１及び第２レンジ用ケース９３ｃ，９３ｄと、これらのレンジ用ケース９３ｃ，９３ｄからレンジロッド８７の側面に向って突設された第１及び第２レンジ用プランジャ９３ｅ，９３ｆとを有する。レンジロッド８７が軸方向に移動することにより、レンジ用プランジャ９３ｅ，９３ｆがレンジ凹部８７ａに対向したり或いは対向しないように構成される。レンジ用プランジャ９３ｅ，９３ｆがレンジ凹部８７ａに対向しないとき、レンジ用プランジャ９３ｅ，９３ｆはレンジロッド８７外周面で押されることによりレンジ用ケース９３ｃ，９３ｄ内に引込んでレンジ検出部９３ａ，９３ｂはオンとなり、レンジ用プランジャ９３ｅ，９３ｆがレンジ凹部８７ａに対向するとき、レンジ用プランジャ９３ｅ，９３ｆはレンジ用ケース９３ｃ，９３ｄからレンジ凹部８７ａに突出してレンジ用検出部９３ａ，９３ｂはオフとなるように構成される。なお、この実施の形態では、レンジロッドにレンジ凹部を形成したが、レンジ凸部を形成してもよい。
【００２５】
トラックの運転席には、運転者が変速機１０を前進９速段位置又は後進位置に切換えるために操作する操作レバー（図示せず）が設けられ、この操作レバーには、このレバーがニュートラル位置に位置したときにオンするニュートラルスイッチ９６が設けられる。ニュートラルスイッチ９６、第１セレクト検出部９４ａ、第２セレクト検出部９４ｂ、第１レンジ検出部９３ａ及び第２レンジ検出部９３ｂの各検出出力はコントローラ９７に制御入力に接続され、コントローラ９７の制御出力は低速側切換弁９１、高速側切換弁９２及びパワーシフト用電磁弁に接続される。コントローラ９８は、副変速機１３が切換わる直前の変速段位置にセレクトシフトレバー６７が位置する状態から、副変速機１３の切換わった後の変速段位置方向にセレクトシフトレバー６７が移動したことをセレクトセンサ９４が検出した場合に、セレクトセンサ９４の検出したセレクトシフトレバー６７の変位に基づき駆動装置８９を駆動するように構成される。即ち、コントローラ９８は、セレクトセンサ９４の第１又は第２セレクト検出部９４ａ，９４ｂのいずれか一方がオンしかつ他方がオフしている状態から、第１及び第２セレクト検出部９４ａ，９４ｂの双方がオンとなったときに、副変速機１３の切換え時変位として認識するように構成される。なお、コントローラは、セレクトセンサの第１又は第２セレクト検出部のいずれか一方がオンしかつ他方がオフしている状態から、第１及び第２セレクト検出部の双方がオフとなったときに、副変速機の切換え時変位として認識するように構成してもよい。
【００２６】
運転者が操作レバーを低速側の第１速段位置から第５速段位置の間で又は後進位置に操作している場合、図２（ａ）、図６（ｃ）及び図１２に示すように、副シンクロ機構８６のスリーブ８６ｄがクラッチハブ８６ａと低速側クラッチギヤ８６ｃとを接続した状態に保たれ、内部ケース８４ｂ及び内歯歯車８４ｃが副変速ケース１８に固定されているので、主軸１７の回転速度が所定の減速比（Ｚ1／（Ｚ1＋Ｚ2）、Ｚ1：太陽歯車８４ａの歯数、Ｚ2：内歯歯車８４ｃの歯数）で減速されて出力軸１９に伝達されるように構成される。また運転者が操作レバーを第６速段位置から第９速段位置の間で操作している場合、図２（ｃ）及び図６（ａ）に示すように、副シンクロ機構８６のスリーブ８６ｄがクラッチハブ８６ａと高速側クラッチギヤ８６ｂとを接続した状態に保たれ、内部ケース８４ｂ及び出力軸１９が互いに固定されて同一の回転速度で回転するので、主軸１７の回転速度が同一に保たれたまま出力軸１９に伝達されるように構成される。
【００２７】
図１２に戻って、主変速機１１は主軸１７に回転可能に嵌入された第１〜第４変速ギヤ４１〜４４及びバック用変速ギヤ４６と、主軸１１の後端に固着された第５変速ギヤ４５と、カウンタ軸３３に固着された第１〜第５カウンタギヤ１０１〜１０５及びバック用カウンタギヤ１０６と、第１変速ギヤ４１及びバック用変速ギヤ４６間に設けられた第１シンクロ機構１１１と、第２変速ギヤ４２及び第３変速ギヤ４３間に設けられた第２シンクロ機構１１２と、第４変速ギヤ４４及び第５変速ギヤ４５間に設けられた第３シンクロ機構１１３とを有する。第１〜第４変速ギヤ４１〜４４は第８〜第１１軸受２８〜３１を介して、バック用変速ギヤ４６は第１２軸受３２を介してそれぞれ主軸１７に回転可能に嵌入される。第１〜第５変速ギヤ４１〜４５は第１〜第５カウンタギヤ１０１〜１０５にそれぞれ噛合し、バック用変速ギヤ４６とバック用カウンタギヤ１０６とはアイドル軸に固着されたアイドルギヤ（図示せず）を介して噛合するように構成される。また第１〜第３シンクロ機構１１１〜１１３は略同一に構成されるので、第１シンクロ機構１１１を代表して説明し、第２及び第３シンクロ機構１１２，１１３の説明は省略する。第１シンクロ機構１１１は、主軸１７の後部に嵌着され外周面に外スプラインが形成された第１クラッチハブ１１１ａと、第１変速ギヤ４１に固着され外周面に上記ハブ１１１ａの外スプラインと同一の外スプラインが形成された第１クラッチギヤ１１１ｂと、バック用変速ギヤ４６に固着され上記ハブ１１１ａの外スプラインと同一の外スプラインが形成されたバック用クラッチギヤ１１１ｃと、上記ハブ１１１ａの外スプラインに噛合する内スプラインが形成され上記ハブ１１１ａに主軸１７の軸方向に移動可能にかつ上記ハブ１１１ａに対して相対回転不能に遊嵌された第１スリーブ１１１ｄと、この第１スリーブ１１１ｄを主軸１７の軸方向に移動させて上記第スリーブ１１１ｄの内スプラインを第１クラッチギヤ１１１ｂ又はバック用クラッチギヤ１１１ｃの外スプラインに噛合可能な第１主シフトフォーク６１とを有する。第１クラッチハブ１１１ａと第１クラッチギヤ１１１ｂとの間や、第１クラッチハブ１１１ａとバック用クラッチギヤ１１１ｃとの間には、第１スリーブ１１１ｄと第１クラッチギヤ１１１ｂ又はバック用クラッチギヤ１１１ｃとの噛合をスムーズに行うための、公知のシンクロナイザリング（図示せず）がそれぞれ設けられる。
【００２８】
このように構成されたレンジ式変速機１０の動作を説明する。トラックが第１速段〜第５速段のいずれかで走行しているとき、ニュートラルスイッチ９６がオフし、第１セレクト検出部９４ａがオフし、第２セレクト検出部９４ｂがオンし、第１レンジ検出部９３ａがオフし、更に第２レンジ検出部９３ｂがオンしている（図２（ａ）及び図３（ａ））。また副変速機１３は、図２（ａ）及び図１２に示すように、副シンクロ機構８６のスリーブ８６ｄがクラッチハブ８６ａと低速側クラッチギヤ８６ｃとを接続した状態に保たれ、内部ケース８４ｂ及び内歯歯車８４ｃが副変速ケース１８に固定されているので、主軸１７の回転速度が所定の減速比で減速されて出力軸１９に伝達されている。
【００２９】
この状態から高速側の第６速段〜第９速段、例えば第６速段にシフトアップするために操作レバーをニュートラル位置に操作すると、ニュートラルスイッチがオンする。そしてセレクトシフトレバーがレンジ切換位置を通過する。即ち、セレクトシフトレバー６７がセレクトシフト軸６６の軸方向に各シフトフォークに対して相対移動して、第１レバー部６７ｂが第４係合片７４及び第５係合片７５間に位置する状態（図１１（ｃ）及び図１１（ｄ））から第２レバー６７ｃが第２係合片７２及び第３係合片７３間に位置する状態（図１１（ｅ）及び図１１（ｆ））までの間に、第１セレクト検出部９４ａがオンしかつ第２セレクト検出部９４ｂがオンする位置（図３（ｂ））を通過する。このレンジ切換位置を通過すると、コントローラ９７は高速側切換弁９２をオンし、パワーシフト用電磁弁をオフにする。これによりエアシリンダ８９の高圧室８９ｂにエアタンク９０内の圧縮エアが流入して、レンジロッド８７が図２（ａ）の実線矢印の方向に移動して図２（ｂ）の位置に至り、第１及び第２レンジ検出部９３ａ，９３ｂがそれぞれオフし、更にレンジロッド８７が図２（ｂ）の実線矢印の方向に移動して図２（ｃ）の位置に至り、第１及び第２レンジ検出部９３ａ，９３ｂがそれぞれオンする。この状態で副シンクロ機構８６のスリーブ８６ｄがクラッチハブ８６ａと高速側クラッチギヤ８６ｂとを接続し、内部ケース８４ｂ及び出力軸１９が互いに固定されて同一の回転速度で回転するので、主軸１７の回転速度が減速されずに同一の回転速度に保たれたまま出力軸１９に伝達される。
【００３０】
その後、セレクトシフトレバー６７の第２レバー部６７ｃが第２係合片７２及び第３係合片７３間に達すると、セレクトセンサ９４の第２セレクト検出部９４ｂがオフする。これによりコントローラ９７は高速側切換弁９２をオフするとともに、パワーシフト用電磁弁をオンする。この結果、エアシリンダ８９の高圧室８９ｂ内の圧縮エアが大気中に排出され、運転者の第６速段への操作がパワーシフト手段により支援されるので、運転者は操作レバーを小さな力で容易に操作できる。なお、この実施の形態では、第２セレクト検出部９４ｂがオフしたときに（図３（ｃ））コントローラ９７が副変速機１３の切換え完了を判断して、高速側切換弁９２をオフしているが、第１及び第２レンジ検出部９３ａ，９３ｂの双方がオンしたときに（図２（ｃ））コントローラ９７が副変速機１３の切換え完了を判断して、高速側切換弁９１をオフしてもよい。また、図１３に示すように、レンジ凹部８７ａ（図２、図６）の代わりに、第１レンジ検出部９３ａに対して第１レンジ凹部１８７ｂを形成し、第２レンジ検出部９３ｂに対して２つの第２レンジ凹部１８７ｃ及び第３レンジ凹部１８７ｄを形成してもよい。いずれの場合も、第１レンジ検出部９３ａは副変速機１３が高速側に切換わっているか又は低速側に切換わっているかを検出し、第２レンジ検出部９３ｂは副変速機１３が切換え中であるか又は切換え完了しているかを検出する。更に、図１３において、第３レンジ凹部１８７ｃがエアシリンダ８９の高圧室８９ｂに進入するけれども、エアシリンダ８９内の圧縮エアは二重シールにより漏洩しないようになっている。
【００３１】
一方、トラックが第６速段〜第９速段のいずれかで走行しているとき、ニュートラルスイッチがオフし、第１セレクト検出部９４ａがオンし、第２セレクト検出部９４ｂがオンし、第１レンジ検出部９３ａがオンし、更に第２レンジ検出部９３ｂがオフしている（図６（ａ）及び図７（ａ））。また副変速機１３は、図６（ａ）に示すように、副シンクロ機構８６のスリーブ８６ｄがクラッチハブ８６ａと高速側クラッチギヤ８６ｂとを接続した状態に保たれ、内部ケース８４ｂ及び出力軸１９が互いに固定されて同一の回転速度で回転しているので、主軸１７の回転速度が減速されずに同一の回転速度に保たれたまま出力軸１９に伝達されている。
【００３２】
この状態から低速側の第１速段〜第５速段、例えば第５速段にシフトダウンするために操作レバーをニュートラル位置に操作すると、ニュートラルスイッチ９６がオンする。そしてセレクトシフトレバー６７がレンジ切換位置を通過する。即ち、セレクトシフトレバー６７がセレクトシフト軸６６の軸方向に各シフトフォークに対して相対移動して、第２レバー６７ｃが第２係合片７２及び第３係合片７３間に位置する状態（図１１（ｅ）及び図１１（ｆ））から第１レバー部６７ｂが第４係合片７４及び第５係合片７５間に位置する状態（図１１（ｃ）及び図１１（ｄ））までの間に、第１セレクト検出部９４ａがオンしかつ第２セレクト検出部９４ｂがオンする位置（図７（ｂ））を通過する。このレンジ切換位置を通過すると、コントローラ９７は低速側切換弁９１をオンし、パワーシフト用電磁弁をオフにする。これによりエアシリンダ８９の低圧室８９ｃにエアタンク９０内の圧縮エアが流入して、レンジロッド８７が図６（ａ）の実線矢印の方向に移動して図６（ｂ）の位置に至り、第１及び第２レンジ検出部９３ａ，９３ｂがそれぞれオフし、更にレンジロッド８７が図６（ｂ）の実線矢印の方向に移動して図６（ｃ）の位置に至り、第１及び第２レンジ検出部９３ａ，９３ｂがそれぞれオンする。これにより副シンクロ機構８６のスリーブ８６ｄがクラッチハブ８６ａと低速側クラッチギヤ８６ｃとを接続し、内部ケース８４ｂ及び内歯歯車８４ｃが副変速ケース１８に固定されるので、主軸１７の回転速度が所定の減速比で減速されて出力軸１９に伝達される。
【００３３】
その後、セレクトシフトレバー６７の第１レバー部６７ｂが第４係合片７４及び第５係合片７５間に達すると、セレクトセンサ９４の第１セレクト検出部９４ａがオフする。これによりコントローラ９７は低速側切換弁９１をオフするとともに、パワーシフト用電磁弁をオンする。この結果、エアシリンダ８９の低圧室８９ｃ内の圧縮エアが大気中に排出され、運転者の第５速段への操作がパワーシフト手段により支援されるので、運転者は操作レバーを小さな力で容易に操作できる。このように副変速機１３の切換えを伴う変速時に、操作レバーの操作に対応して副変速機１３が素早く切換えられるので、レンジ式変速機１０を速やかに変速できる。
【００３４】
なお、上記実施の形態では、本発明のレンジ式変速機を搭載した車両としてトラックを挙げたが、バス又はその他の車両でもよい。また、上記実施の形態では、セレクトシフトレバーにレバー部を２つ設けたが、セレクトシフトレバーにレバー部を１つ設けてもよい。この場合、前進９段後進１段とすると、係合片を１０個（２列×５個）設ける必要がある。また、上記実施の形態では、流体圧シリンダとしてエアシリンダを挙げたが、油圧シリンダを用いてもよい。また、上記実施の形態では、副変速機を主変速機のクラッチ取付面とは反対側の面に設けたが、副変速機をクラッチと主変速機との間に設けてもよい。この場合、副変速機はエンジンのクランク軸の回転速度を高速又は低速の２段階に変速して主軸に伝達するように構成される。また、上記実施の形態では、副変速機を遊星歯車機構と副シンクロ機構とにより構成したが、カウンタ軸を後方に延びて設け、このカウンタ軸の後部と出力軸にそれぞれ歯車を取付けて所定の減速比を得る歯車機構と副シンクロ機構とにより構成してもよい。更に、上記実施の形態では、変速機を前進９速段及び後進１速段に変速可能に構成したが、変速機を前進１３速段及び後進１速段に変速可能に構成したり、変速機を前進８速段及び後進２速段に構成したり、或いは変速機を前進１２速段及び後進２速段に構成してもよく、更にギヤシフト軸を５本設けて変速機を前進１６速段及び後進２速段に構成したり、或いはギヤシフト軸を６本以上設けて変速機の段数を更に増やしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明実施形態のレンジ式多段変速機を示す要部斜視図である。
【図２】その変速機のレンジロッドが低速側から高速側に切換わるときのレンジセンサの動きを示す図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】その変速機のセレクトシフト軸を低速側から高速側に切換えるときのセレクトセンサの動きを示す図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】その変速機が低速側から高速側に切換わるときの前半の動作を示すフローチャートである。
【図５】その変速機が低速側から高速側に切換わるときの後半の動作を示すフローチャートである。
【図６】その変速機のレンジロッドが高速側から低速側に切換わるときのレンジセンサの動きを示す図２に対応する断面図である。
【図７】その変速機のセレクトシフト軸を高速側から低速側に切換えるときのセレクトセンサの動きを示す図３に対応する断面図である。
【図８】その変速機が高速側から低速側に切換わるときの前半の動作を示すフローチャートである。
【図９】その変速機が高速側から低速側に切換わるときの後半の動作を示すフローチャートである。
【図１０】（ａ）は第１セレクトシフトレバーがバック用係合片及び第１係合片の間の第１凹部に位置した状態を示す模式図であり、（ｂ）は第１ギヤシフト軸をその軸方向に移動させて、変速ギヤを第１速段にシフトした状態を示す模式図である。
【図１１】第１又は第２セレクトシフトレバーを第２〜第５係合片に係合させて、変速ギヤを第２速段〜第９速段まで順にシフトする手順を示す模式図である。
【図１２】主変速機及び副変速機の縦断面構成図である。
【図１３】本発明の別の実施形態の変速機のレンジロッドが低速側から高速側に切換わるときのレンジセンサの動きを示す図３に対応する断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０ レンジ式変速機
１１ 主変速機
１３ 副変速機
１７ 主軸
４１〜４６ 変速ギヤ
５１〜５３ ギヤシフト軸
６１〜６３ 主シフトフォーク
６６ セレクトシフト軸
６７ セレクトシフトレバー
６７ｄ セレクト凸部
８４ 遊星歯車機構（変速ギヤ）
８６ｅ 副シフトフォーク
８７，１８７ レンジロッド
８７ａ，１８７ａ，１８７ｂ，１８７ｃ レンジ凹部
８８ 切換手段
８９ エアシリンダ（駆動装置）
９３ レンジセンサ
９３ａ 第１レンジ検出部
９３ｂ 第２レンジ検出部
９４ セレクトセンサ
９４ａ 第１セレクト検出部
９４ｂ 第２セレクト検出部
９７ コントローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手動で変速する手動変速機であって、主変速機の主軸の回転速度を副変速機により高速又は低速の２段階に変速できるレンジ式の多段変速機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のレンジ式の多段変速機として、メイン・ギヤ・ボックスに配置される複数のギヤ・シフト・シャフトに複数のギヤ・シフト・フォークが保持され、ギヤ・セレクト・アンド・シフト・レバーの操作に応動してギヤ・シフト・シャフトとともに複数のギヤ・シフト・フォークを選択的にシフトするように長さ方向に所定の間隔で突出された少なくとも２つのセレクト・レバーを有するセレクト・アンド・シフト・シャフトがメイン・ギヤ・ボックスに配置され、セレクト・アンド・シフト・シャフトに低速側及び高速側レンジ切換えカムが配置され、更にオーギジリアリ・ギヤ・ボックス（補助ギヤボックス）にギヤ・シフト・フォークが配置されたトランスミッションに使用される変速機構が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。この変速機構では、オーギジリアリ・ギヤ・ボックスのギヤ・シフト・フォークが流体圧型アクチュエータによりシフト動作され、方向切換えバルブ・ユニットがメイン・ギヤ・ボックスのセレクト・アンド・シフト・シャフトの動きに応じて低速側及び高速側レンジ切換えカムで切換動作される。また方向切換えバルブ・ユニットの入口が供給配管により流体圧源に接続され、流体圧型アクチュエータの低速側シリンダ室に方向切換えバルブ・ユニットの低速側出口が低速側配管により接続され、流体圧型アクチュエータの高速側シリンダ室に方向切換えバルブ・ユニットの高速側出口が高速側配管により接続される。また高速側レンジから低速側レンジにレンジ・シフトされるギヤ・セレクト・アンド・シフト・レバーのスピード・ゲート・ポジションに相当する軸方向のセレクト・ポジションで、メイン・ギヤ・ボックスのセレクト・アンド・シフト・シャフトに流体圧型レバー・ロックが配置される。また流体圧型レバー・ロックがレバー・ロック配管により流体圧源に接続され、レバー・ロック配管に流体圧回路ロック・バルブが配置される。更に低速側レンジと高速側レンジとの間にレンジ・シフトされるギヤ・セレクト・アンド・シフト・レバーのスピード・ゲート・ポジションに相当する軸方向のセレクト・ポジションにおいて、デイテント・デバイスがメイン・ギヤ・ボックスのセレクト・アンド・シフト・シャフトに配置される。
【０００３】
このように構成されたトランスミッションに使用される変速機構では、トランスミッションを第４速から第５速に操作する場合、低速側レンジから高速側レンジにレンジ・シフトされて行なわれる。具体的には、ギヤ・セレクト・アンド・シフト・レバーによってセレクト・アンド・シフト・シャフトをシフトすると、方向切換えバルブ・ユニットが、低速側及び高速側レンジ切換えカムによって、流体圧源を高速側出口に連絡しかつ低速側出口を流体圧源から遮断して排気口に連絡するように切換えられる。これによりエア・シリンダの高速側シリンダ室に圧縮空気が供給され、エア・シリンダの低速側シリンダ室内の圧縮空気が大気中に排出されるので、オーギジリアリ・ギヤ・ボックスのギヤ・シフト・フォークは高速側レンジにシフトされる。このときオーギジリアリ・ギヤ・ボックスがレンジ・シフト過渡期において、デイテント・デバイスによって抑止力が加えられ、その抑止力が急激な立上がりを示す比較的強い力で、ギヤ・セレクト・アンド・シフト・レバーによって感じられるので、オーギジリアリ・ギヤ・ボックスが低速側レンジから高速側レンジに確実にレンジ・シフトされたことを確認できる。そして、メイン・ギヤ・ボックスはギヤ・セレクト・アンド・シフト・レバーによって、第５速に変速操作される。
【０００４】
一方、トランスミッションを第５速から第４速に操作する場合、高速側レンジから低速側レンジにレンジ・シフトされて行われる。具体的には、ギヤ・セレクト・アンド・シフト・レバーによってセレクト・アンド・シフト・シャフトをシフトすると、方向切換えバルブ・ユニットが、低速側及び高速側レンジ切換えカムによって、流体圧源を低速側出口に連絡しかつ高速側出口を流体圧源から遮断して排気口に連絡するように切換えられる。これによりエア・シリンダの低速側シリンダ室に圧縮空気が供給され、エア・シリンダの高速側シリンダ室内の圧縮空気が大気中に排出されるので、オーギジリアリ・ギヤ・ボックスのギヤ・シフト・フォークは低速側レンジにシフトされる。このときオーギジリアリ・ギヤ・ボックスがレンジ・シフト過渡期において、デイテント・デバイスによって抑止力が加えられ、その抑止力が急激な立上がりを示す比較的強い力で、ギヤ・セレクト・アンド・シフト・レバーによって感じられるので、オーギジリアリ・ギヤ・ボックスが高速側レンジから低速側レンジに確実にレンジ・シフトされたことを確認できる。そして、メイン・ギヤ・ボックスはギヤ・セレクト・アンド・シフト・レバーによって、第４速に変速操作される。
【特許文献１】特開昭５９−１８０１４３号公報（請求項２、明細書第９頁左下欄第４行〜第１０頁左上欄第２０行、明細書第１０頁右上欄第１２行〜同頁左下欄第１２行、第１図、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来の特許文献１に示された変速機機構では、ギヤ・セレクト・アンド・シフト・レバーを第４速から第５速に変速すべく或いは第５速から第４速に変速すべくニュートラル位置に切換えた瞬間、低速側及び高速側レンジ切換えカムがギヤ・セレクト・アンド・シフト・レバーの位置を機械的に検出するため、レンジの切換え方向とは逆向きに圧縮空気がエア・シリンダに供給され、その後、低速側及び高速側レンジ切換えカムが切換わったときに、レンジの切換え方向に圧縮空気がエア・シリンダに供給されるため、レンジの切換えをギヤ・セレクト・アンド・シフト・レバーの操作に対応して素早く切換えることができない不具合があった。即ち、従来の特許文献１に示された変速機機構では、レンジの切換えを含むギヤ・セレクト・アンド・シフト・レバーの操作時に、エア・シリンダに背圧が作用するため、ギヤ・セレクト・アンド・シフト・レバーの切換スピードを阻害する問題点があった。本発明の目的は、副変速機の切換えを伴う変速時に、操作レバーの操作に対応して副変速機を素早く切換えることができる、レンジ式多段変速機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、図１〜図３及び図１２に示すように、主変速機１１と、この主変速機１１への入力又は主変速機１１からの出力の回転速度を少なくとも高速又は低速の２段階に変速して伝達する副変速機１３と、主変速機１１の変速ギヤ４１〜４６の周囲に円周方向に間隔をあけて主変速機１１の主軸１７に平行に設けられ主シフトフォーク６１〜６３がそれぞれ取付けられた複数のギヤシフト軸５１〜５３と、ギヤシフト軸５１〜５３に対して立体交差するセレクトシフト軸６６に嵌合されたセレクトシフトレバー６７と、副変速機１３の変速ギヤ８４を切換えるための副シフトフォーク８６ｅを駆動装置８９により駆動して副変速機１３を高速側又は低速側に切換える切換手段８８とを備えたレンジ式多段変速機の改良である。その特徴ある構成は、切換手段８８が、セレクトシフトレバー６７の軸方向への変位を検出するセレクトセンサ９４と、セレクトセンサ９４の検出出力に基づいて駆動装置８９を制御するコントローラ９７とを備えたところにある。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明であって、図１〜図３に示すように、セレクトシフトレバー６７の外周面にセレクト凸部６７ｄ又はセレクト凹部が形成され、セレクトセンサ９４がセレクトシフトレバー６７の軸方向に並んで設けられセレクトシフトレバー６７の軸方向への移動によりセレクト凸部６７ｄ又はセレクト凹部に係合又は離脱する第１及び第２セレクト検出部９４ａ，９４ｂを有することを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明であって、図１〜図３に示すように、副シフトフォーク８６ｅが取付けられたレンジロッド８７がその軸方向に駆動装置８９により駆動され、レンジロッド８７の外周面にレンジ凹部８７ａ又はレンジ凸部が形成され、レンジセンサ９３がレンジロッド８７の軸方向に並んで設けられレンジロッド８７の軸方向への移動によりレンジ凹部８７ａ又はレンジ凸部に係合又は離脱する第１及び第２レンジ検出部９３ａ，９３ｂを有することを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３いずれか１項に係る発明であって、図１〜図３に示すように、副変速機１３が切換わる直前の変速段位置にセレクトシフトレバー６７が位置する状態から、副変速機１３の切換わった後の変速段位置方向にセレクトシフトレバー６７が移動したことをセレクトセンサ９４が検出した場合に、コントローラ９８がセレクトシフトレバー６７の変位に基づき駆動装置８９を駆動するように構成されたことを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項１ないし４いずれか１項に係る発明であって、図１〜図３に示すように、セレクトセンサ９４の第１又は第２セレクト検出部９４ａ，９４ｂのいずれか一方がオンしかつ他方がオフしている状態から、第１及び第２セレクト検出部９４ａ，９４ｂの双方がオンとなったとき或いは第１及び第２セレクト検出部９４ａ，９４ｂの双方がオフとなったときに、コントローラ９７が副変速機１３の切換え時変位として認識するように構成されたことを特徴とする。
請求項６に係る発明は、請求項１ないし５いずれか１項に係る発明であって、図１及び図２に示すように、駆動装置８９が流体圧シリンダであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明では、副変速機の低速側から高速側への切換えを伴う変速操作を行う場合、主変速機をニュートラル位置に切換えて、セレクトセンサがセレクトシフトレバーの軸方向への変位を電気的に検出すると、コントローラは駆動装置により副シフトフォークを駆動して副変速機を低速側から高速側に切換える。一方、副変速機の高速側から低速側への切換えを伴う変速操作を行う場合、主変速機をニュートラル位置に切換えて、セレクトセンサがセレクトシフトレバーの軸方向への変位を電気的に検出すると、コントローラは駆動装置により副シフトフォークを駆動して副変速機を高速側から低速側に切換える。この結果、主変速機をニュートラル位置に切換えた瞬間、副変速機を高速側から低速側に逆向きに切換えることがないので、副変速機の切換えを伴う変速時に、操作レバーの操作に対応して副変速機を素早く切換えることができる。
【００１２】
請求項２に係る発明では、副変速機の低速側から高速側への切換えを伴う変速操作を行う場合、主変速機をニュートラル位置に切換えて、セレクトセンサが第１及び第２セレクト検出部のセレクト凸部又はセレクト凹部への係合の変化によりセレクトシフトレバーの軸方向への変位を電気的に検出すると、コントローラは駆動装置により副シフトフォークを駆動して副変速機を低速側から高速側に切換える。一方、副変速機の高速側から低速側への切換えを伴う変速操作を行う場合、主変速機をニュートラル位置に切換えて、セレクトセンサが第１及び第２セレクト検出部のセレクト凸部又はセレクト凹部への係合の変化によりセレクトシフト軸の軸方向への変位を電気的に検出すると、コントローラは駆動装置により副シフトフォークを駆動して副変速機を高速側から低速側に切換える。この結果、上記と同様に、主変速機をニュートラル位置に切換えた瞬間、副変速機を高速側から低速側に逆向きに切換えることがないので、副変速機の切換えを伴う変速時に、操作レバーの操作に対応して副変速機を素早く切換えることができる。
【００１３】
請求項３に係る発明では、副変速機の低速側から高速側への切換えを伴う変速操作を行う場合、主変速機をニュートラル位置に切換えて、セレクトセンサが第１及び第２セレクト検出部のセレクト凸部又はセレクト凹部への係合の変化によりセレクトシフトレバーの軸方向への変位を電気的に検出すると、コントローラは駆動装置により副シフトフォークを駆動して副変速機を低速側から高速側に切換え、レンジセンサがこの切換えの完了を第１及び第２レンジ検出部のレンジ凹部又はレンジ凸部への係合の変化により電気的に検出すると、コントローラは駆動装置を停止させる。一方、副変速機の高速側から低速側への切換えを伴う変速操作を行う場合、主変速機をニュートラル位置に切換えて、セレクトセンサが第１及び第２セレクト検出部のセレクト凸部又はセレクト凹部への係合の変化によりセレクトシフト軸の軸方向への変位を電気的に検出すると、コントローラは駆動装置により副シフトフォークを駆動して副変速機を高速側から低速側に切換え、レンジセンサがこの切換えの完了を第１及び第２レンジ検出部のレンジ凹部又はレンジ凸部への係合の変化により電気的に検出すると、コントローラは駆動装置を停止させる。主変速機をニュートラル位置に切換えた瞬間、副変速機を高速側から低速側に逆向きに切換えることがないので、副変速機の切換えを伴う変速時に、操作レバーの操作に対応して副変速機を更に素早く切換えることができる。
【００１４】
請求項４に係る発明では、副変速機が切換わる直前の変速段位置にセレクトシフトレバーが位置する状態から、副変速機の切換わった後の変速段位置方向にセレクトシフトレバーが移動したことをセレクトセンサが検出した場合に、コントローラがセレクトシフトレバーの変位に基づき駆動装置を駆動するので、副変速機の切換えを伴う変速時に、操作レバーの操作に対応して副変速機を確実にかつ素早く切換えることができる。
【００１５】
請求項５に係る発明では、セレクトセンサの第１又は第２セレクト検出部のいずれか一方がオンしかつ他方がオフしている状態から、第１及び第２セレクト検出部の双方がオンとなったとき或いは第１及び第２セレクト検出部の双方がオフとなったときに、コントローラが副変速機の切換え時変位として認識するので、副変速機を高速側から低速側に逆向きに切換えることを確実に防止できる。この結果、副変速機の切換えを伴う変速時に、操作レバーの操作に対応して副変速機を更に確実にかつ素早く切換えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。図１２に示すように、トラックに搭載されたレンジ式変速機１０は、主変速機１１のクラッチ１２とは反対側の面に設けられた副変速機１３により、主変速機１１の変速段数の２倍の段数で変速可能に構成された多段変速装置である。主変速機１１は前進５速段と後進１速段とに変速可能に構成され、副変速機１３は高速又は低速の２速段に変速可能に構成される。これによりレンジ式変速機１０は前進９速段と後進１速段とに変速できるようになっている。クラッチケース１２ａには入力軸１４が第１軸受２１を介して回転可能に挿入され、主変速ケース１６には主軸１７が第２及び第３軸受２２，２３を介して回転可能に挿入され、更に副変速ケース１８には出力軸１９が第４及び第５軸受２４，２５を介して回転可能に挿入される。入力軸１４の前端は図示しないがクラッチを介してクランク軸に接続される。主軸１７の前端は入力軸１４の後端に遊挿されて第２軸受２２により保持され、出力軸１９の前端は主軸１７の後端に遊嵌されて第４軸受２４により保持される。これにより主軸１７は入力軸１４に対して、出力軸１９は主軸１７に対してそれぞれ相対回転可能に構成される。また主変速ケース１６には上記主軸１７に平行にカウンタ軸３３が第６及び第７軸受２６，２７を介して回転可能に挿入される。
【００１７】
一方、主変速機１１の第１〜第５変速ギヤ４１〜４５及びバック用変速ギヤ４６の上方には、第１〜第３ギヤシフト軸５１〜５３が第１〜第５変速ギヤ４１〜４５及びバック用変速ギヤ４６の周囲に円周方向に間隔をあけかつ主軸１７に平行にそれぞれ設けられる（図１、図３、図７及び図１２）。これらのギヤシフト軸５１〜５３は右側から第１ギヤシフト軸５１、第２ギヤシフト軸５２及び第３ギヤシフト軸５３の順に配設され（図１、図３及び図７）、第１〜第３ギヤシフト軸５１〜５３には第１〜第３主シフトフォーク６１〜６３がそれぞれ嵌着される（図１及び図１２）。また第１〜第３ギヤシフト軸５１〜５３の上方には、これらのギヤシフト軸５１〜５３に対して直角に立体交差するセレクトシフト軸６６が設けられ、このセレクトシフト軸６６にはセレクトシフトレバー６７が取付けられる（図１、図３及び図７）。セレクトシフトレバー６７はセレクトシフト軸６６に対して回動不能であって軸方向に相対移動可能に図示しないセレーション又はスプラインにより嵌合される。またセレクトシフトレバー６７は、セレクトシフト軸６６の所定の位置に嵌入された筒状の筒部６７ａと、この筒部６７ａから軸方向に間隔をあけて垂下された第１及び第２レバー部６７ｂ，６７ｃとを有する。これらのレバー部６７ｂ，６７ｃの先端部は第１ギヤシフト軸５１と第３ギヤシフト軸５３との間に進入するように構成される。更にセレクトシフト軸６６の端部にはパワーシフト手段（図示せず）が接続され、このパワーシフト手段はパワーシフト用電磁弁（図示せず）で圧縮エアの給排を切換えてパワーシフト用ピストン（図示せず）を駆動することにより、セレクトシフト軸６６及びセレクトシフトレバー６７の回動を支援するようになっている。なお、セレクトシフト軸はギヤシフト軸に対して立体交差すれば、直角でない角度で立体交差してもよい。
【００１８】
一方、第１〜第３ギヤシフト軸５１〜５３には第１〜第５係合片７１〜７５及びバック用係合片７６がそれぞれ取付けられ、これらの係合片７１〜７６は全て第１ギヤシフト軸５１から第３ギヤシフト軸５３の間に配設される（図１，図３、図７及び図１２）。即ち、第１〜第５係合片７１〜７５及びバック用係合片７６は、ギヤシフト軸５１〜５３の軸方向に間隔をあけて２列であって、セレクトシフト軸６６の軸方向に間隔をあけて３列に配設される。バック用係合片７６及び第１係合片７１は第１ギヤシフト軸５１に取付けられ、第２及び第３係合片７２，７３は第２ギヤシフト軸５２に取付けられ、第４及び第５係合片７４，７５は第３ギヤシフト軸５３に取付けられる。具体的には、バック用係合片７６及び第１係合片７１は、第１ギヤシフト軸５１に嵌着された第１ボス部８１に設けられ、第１ギヤシフト軸５１の軸方向に間隔をあけかつセレクトシフト軸６６に向ってそれぞれ突出するように構成される。また第２及び第３係合片７２，７３は、第２ギヤシフト軸５２に嵌着された第２ボス部８２に設けられ、第２ギヤシフト軸５２の軸方向に間隔をあけかつバック用係合片７６及び第１係合片７１から比較的広い間隔をあけて隣接しセレクトシフト軸６６に向ってそれぞれ突出するように構成される。また第４及び第５係合片７４，７５は第３ギヤシフト軸５３に嵌着された第３ボス部８３に設けられ、第３ギヤシフト軸５３の軸方向に間隔をあけかつ第２及び第３係合片７２，７３から比較的狭い間隔をあけてそれぞれ隣接しセレクトシフト軸６６に向ってそれぞれ突出するように構成される。
【００１９】
即ち、バック用係合片７６と第２係合片７２と第４係合片７４がセレクトシフト軸６６の軸方向に並んで設けられ、第１係合片７１と第３係合片７３と第５係合片７５がセレクトシフト軸６６の軸方向に並んで設けられる（図１、図３、図７、図１０及び図１１）。またバック用係合片７６及び第１係合片７１の間隔と、第２及び第３係合片７２，７３の間隔と、第４及び第５係合片７４，７５の間隔は、セレクトシフトレバー６７の第１及び第２レバー部６７ｂ，６７ｃの先端部をそれぞれ遊挿できる間隔であり、セレクトシフトレバー６７がセレクトシフト軸６６の軸方向に移動して第１及び第２レバー部６７ｂ，６７ｃの先端部が第１〜第５係合片７１〜７５及びバック用係合片７６に選択的に係合するように構成される。
【００２０】
一方、副変速機１３は遊星歯車機構８４と副シンクロ機構８６とを備える（図１２）。遊星歯車機構８４は、主軸１７の後端部に嵌着された太陽歯車８４ａと、出力軸１９に回転可能に嵌入された大径の略椀状の内部ケース８４ｂと、内部ケース８４ｂの大径部の内面に挿着された大径の内歯歯車８４ｃと、出力軸１９の前端部に設けられた略円板状の保持部８４ｄと、この保持部８４ｄに円周方向に間隔をあけて突設された複数のピン８４ｅにそれぞれ回転可能に嵌入された複数の遊星歯車８４ｆとを有する。また副シンクロ機構８６は、内部ケース８４ｂの小径部に嵌着され外周面に外スプラインが形成されたクラッチハブ８６ａと、出力軸１９に固着され外周面に上記ハブ８６ａの外スプラインと同一の外スプラインが形成された高速側クラッチギヤ８６ｂと、副変速ケース１８に固着され上記ハブ８６ａの外スプラインと同一の外スプラインが形成された低速側クラッチギヤ８６ｃと、上記ハブ８６ａの外スプラインに噛合する内スプラインが形成され上記ハブ８６ａに主軸１７の軸方向に移動可能にかつ上記ハブ８６ａに対して相対回転不能に遊嵌されたスリーブ８６ｄと、このスリーブ８６ｄを出力軸１９の軸方向に移動させて上記スリーブ８６ｄの内スプラインを低速側クラッチギヤ８６ｃ又は高速側クラッチギヤ８６ｂの外スプラインに噛合可能な副シフトフォーク８６ｅとを有する。
【００２１】
上記遊星歯車機構８４の周囲には出力軸１９に平行に単一のレンジロッド８７が設けられ、このレンジロッド８７に上記副シフトフォーク８６ｅが取付けられる。また副変速機１３は切換手段８８により高速側又は低速側に切換えられる（図１、図３及び図７）。この切換手段８８は、レンジロッド８７を副シフトフォーク８６ｅとともに軸方向に駆動するエアシリンダ８９と、このエアシリンダ８９への圧縮エアの給排を切換える低速側及び高速側切換弁９１，９２とを有する。エアシリンダ８９にはレンジロッド８７に接続されたピストン８９ａが摺動可能に収容され、このピストン８９ａによりエアシリンダ８９内が高圧室８９ｂと低圧室８９ｃに区画される。低速側及び高速側切換弁９１，９２は３ポート２位置切換えの電磁弁である。低速側切換弁９１は、オンするとエアタンク９０とエアシリンダ８９の低圧室８９ｂとを連通し、オフすると低圧室８９ｂを大気に連通するように構成され、高速側切換弁９２は、オンするとエアタンク９０とエアシリンダ８９の高圧室８９ｃとを連通し、オフすると高圧室８９ｃを大気に連通するように構成される。なお、この実施の形態では、レンジロッドを軸方向に駆動する駆動装置としてエアシリンダを挙げたが、油圧シリンダ又はその他の流体圧シリンダであってもよい。
【００２２】
一方、セレクトシフトレバー６７の筒部６７ａの上面の右側部分には略扇形のセレクト凸部６７ｄが突設される。またセレクトシフトレバー６７の筒部６７ａの上方には、この筒部６７ａの上面から所定の間隔をあけた上方であってセレクトシフトレバー６７の長手方向に所定の間隔をあけて並んで主変速ケース１６に固定された第１及び第２セレクト検出部９４ａ，９４ｂからなるセレクトセンサ９４が設けられる。第１及び第２セレクト検出部９４ａ，９４ｂは、第１及び第２セレクト用ケース９４ｃ，９４ｄと、これらのセレクト用ケース９４ｃ，９４ｄから筒部６７ａの上面に向って突設された第１及び第２セレクト用プランジャ９４ｅ，９４ｆとを有する。セレクトシフトレバー６７がセレクトシフト軸６６の軸方向に各シフトフォークに対して相対移動することにより、セレクト用プランジャ９４ｅ，９４ｆがセレクト凸部６７ｄに対向したり或いは対向しないように構成される。セレクト用プランジャ９４ｅ，９４ｆがセレクト凸部６７ｄに対向しないとき、セレクト用プランジャ９４ｅ，９４ｆはセレクト用ケース９４ｃ，９４ｄから突出してセレクト検出部９４ａ，９４ｂはオフとなり、セレクト用プランジャ９４ｅ，９４ｆがセレクト凸部６７ｄに対向するとき、セレクト用プランジャ９４ｅ，９４ｆはセレクト凸部６７ｄで押されることによりセレクト用ケース９４ｃ，９４ｄ内に引込んでセレクト用検出部９４ａ，９４ｂはオンとなるように構成される。なお、この実施の形態では、セレクトシフトレバーにセレクト凸部を形成したが、セレクトセンサの動作に支障がなければセレクト凹部を形成してもよい。
【００２３】
セレクト凸部６７ｄの軸方向の位置及び長さと、第１及び第２セレクト検出部９４ａ，９４ｂの軸方向の位置と、第１及び第２セレクト検出部９４ａ，９４ｂの間隔は、次の低速レンジ位置とレンジ切換位置と高速レンジ位置がそれぞれ存在するように設定される。低速レンジ位置とは、セレクトシフトレバー６７がセレクトシフト軸６６の軸方向に各シフトフォークに対して相対移動して、第２レバー部６７ｃが第１係合片７１及びバック用係合片７６間に位置する状態（図１０（ａ）及び図１０（ｂ））から第１レバー６７ｂが第４係合片７４及び第５係合片７５間に位置する状態（図１１（ｃ）及び図１１（ｄ））まで、或いは第１レバー６７ｂが第４係合片７４及び第５係合片７５間に位置する状態（図１１（ｃ）及び図１１（ｄ））から第２レバー部６７ｃが第１係合片７１及びバック用係合片７６間に位置する状態（図１０（ａ）及び図１０（ｂ））まで、第１セレクト検出部９４ａがオフしかつ第２セレクト検出部９４ｂがオンするように保たれる位置（図２（ａ）及び図７（ｃ））をいう。またレンジ切換位置とは、セレクトシフトレバー６７がセレクトシフト軸６６の軸方向に各シフトフォークに対して相対移動して、第１レバー部６７ｂが第４係合片７４及び第５係合片７５間に位置する状態（図１１（ｃ）及び図１１（ｄ））から第２レバー６７ｃが第２係合片７２及び第３係合片７３間に位置する状態（図１１（ｅ）及び図１１（ｆ））までの間に、或いは第２レバー６７ｃが第２係合片７２及び第３係合片７３間に位置する状態（図１１（ｅ）及び図１１（ｆ））から第１レバー部６７ｂが第４係合片７４及び第５係合片７５間に位置する状態（図１１（ｃ）及び図１１（ｄ））までの間に、第１セレクト検出部９４ａがオンしかつ第２セレクト検出部９４ｂがオンする位置（図２（ｂ）及び図７（ｂ））をいう。更に高速レンジ位置とは、セレクトシフトレバー６７がセレクトシフト軸６６の軸方向に各シフトフォークに対して相対移動して、第２レバー部６７ｃが第２係合片７２及び第３係合片７３間に位置する状態（図１１（ｅ）及び図１１（ｆ））から第２レバー６７ｃが第４係合片７４及び第５係合片７５間に位置する状態（図１１（ｇ）及び図１１（ｈ））まで、或いは第２レバー６７ｃが第４係合片７４及び第５係合片７５間に位置する状態（図１１（ｇ）及び図１１（ｈ））から第２レバー部６７ｃが第２係合片７２及び第３係合片７３間に位置する状態（図１１（ｅ）及び図１１（ｆ））まで、第１セレクト検出部９４ａがオンしかつ第２セレクト検出部９４ｂがオフするように保たれる位置（図２（ｃ）及び図７（ａ））をいう。
【００２４】
一方、図１、図２及び図６に詳しく示すように、レンジロッド８７とセレクトシフト軸６６は立体交差するように構成され、レンジロッド８７の長手方向中央の外周面にはレンジ凹部８７ａが形成される。またレンジロッド８７の上方には、このレンジロッド８７の上面から所定の間隔をあけた上方であってレンジロッド８７の長手方向に並んで副変速ケース１８に固定された第１及び第２レンジ検出部９３ａ，９３ｂからなるレンジセンサ９３が設けられる。第１及び第２レンジ検出部９３ａ，９３ｂは、第１及び第２レンジ用ケース９３ｃ，９３ｄと、これらのレンジ用ケース９３ｃ，９３ｄからレンジロッド８７の側面に向って突設された第１及び第２レンジ用プランジャ９３ｅ，９３ｆとを有する。レンジロッド８７が軸方向に移動することにより、レンジ用プランジャ９３ｅ，９３ｆがレンジ凹部８７ａに対向したり或いは対向しないように構成される。レンジ用プランジャ９３ｅ，９３ｆがレンジ凹部８７ａに対向しないとき、レンジ用プランジャ９３ｅ，９３ｆはレンジロッド８７外周面で押されることによりレンジ用ケース９３ｃ，９３ｄ内に引込んでレンジ検出部９３ａ，９３ｂはオンとなり、レンジ用プランジャ９３ｅ，９３ｆがレンジ凹部８７ａに対向するとき、レンジ用プランジャ９３ｅ，９３ｆはレンジ用ケース９３ｃ，９３ｄからレンジ凹部８７ａに突出してレンジ用検出部９３ａ，９３ｂはオフとなるように構成される。なお、この実施の形態では、レンジロッドにレンジ凹部を形成したが、レンジ凸部を形成してもよい。
【００２５】
トラックの運転席には、運転者が変速機１０を前進９速段位置又は後進位置に切換えるために操作する操作レバー（図示せず）が設けられ、この操作レバーには、このレバーがニュートラル位置に位置したときにオンするニュートラルスイッチ９６が設けられる。ニュートラルスイッチ９６、第１セレクト検出部９４ａ、第２セレクト検出部９４ｂ、第１レンジ検出部９３ａ及び第２レンジ検出部９３ｂの各検出出力はコントローラ９７に制御入力に接続され、コントローラ９７の制御出力は低速側切換弁９１、高速側切換弁９２及びパワーシフト用電磁弁に接続される。コントローラ９８は、副変速機１３が切換わる直前の変速段位置にセレクトシフトレバー６７が位置する状態から、副変速機１３の切換わった後の変速段位置方向にセレクトシフトレバー６７が移動したことをセレクトセンサ９４が検出した場合に、セレクトセンサ９４の検出したセレクトシフトレバー６７の変位に基づき駆動装置８９を駆動するように構成される。即ち、コントローラ９８は、セレクトセンサ９４の第１又は第２セレクト検出部９４ａ，９４ｂのいずれか一方がオンしかつ他方がオフしている状態から、第１及び第２セレクト検出部９４ａ，９４ｂの双方がオンとなったときに、副変速機１３の切換え時変位として認識するように構成される。なお、コントローラは、セレクトセンサの第１又は第２セレクト検出部のいずれか一方がオンしかつ他方がオフしている状態から、第１及び第２セレクト検出部の双方がオフとなったときに、副変速機の切換え時変位として認識するように構成してもよい。
【００２６】
運転者が操作レバーを低速側の第１速段位置から第５速段位置の間で又は後進位置に操作している場合、図２（ａ）、図６（ｃ）及び図１２に示すように、副シンクロ機構８６のスリーブ８６ｄがクラッチハブ８６ａと低速側クラッチギヤ８６ｃとを接続した状態に保たれ、内部ケース８４ｂ及び内歯歯車８４ｃが副変速ケース１８に固定されているので、主軸１７の回転速度が所定の減速比（Ｚ1／（Ｚ1＋Ｚ2）、Ｚ1：太陽歯車８４ａの歯数、Ｚ2：内歯歯車８４ｃの歯数）で減速されて出力軸１９に伝達されるように構成される。また運転者が操作レバーを第６速段位置から第９速段位置の間で操作している場合、図２（ｃ）及び図６（ａ）に示すように、副シンクロ機構８６のスリーブ８６ｄがクラッチハブ８６ａと高速側クラッチギヤ８６ｂとを接続した状態に保たれ、内部ケース８４ｂ及び出力軸１９が互いに固定されて同一の回転速度で回転するので、主軸１７の回転速度が同一に保たれたまま出力軸１９に伝達されるように構成される。
【００２７】
図１２に戻って、主変速機１１は主軸１７に回転可能に嵌入された第１〜第４変速ギヤ４１〜４４及びバック用変速ギヤ４６と、主軸１１の後端に固着された第５変速ギヤ４５と、カウンタ軸３３に固着された第１〜第５カウンタギヤ１０１〜１０５及びバック用カウンタギヤ１０６と、第１変速ギヤ４１及びバック用変速ギヤ４６間に設けられた第１シンクロ機構１１１と、第２変速ギヤ４２及び第３変速ギヤ４３間に設けられた第２シンクロ機構１１２と、第４変速ギヤ４４及び第５変速ギヤ４５間に設けられた第３シンクロ機構１１３とを有する。第１〜第４変速ギヤ４１〜４４は第８〜第１１軸受２８〜３１を介して、バック用変速ギヤ４６は第１２軸受３２を介してそれぞれ主軸１７に回転可能に嵌入される。第１〜第５変速ギヤ４１〜４５は第１〜第５カウンタギヤ１０１〜１０５にそれぞれ噛合し、バック用変速ギヤ４６とバック用カウンタギヤ１０６とはアイドル軸に固着されたアイドルギヤ（図示せず）を介して噛合するように構成される。また第１〜第３シンクロ機構１１１〜１１３は略同一に構成されるので、第１シンクロ機構１１１を代表して説明し、第２及び第３シンクロ機構１１２，１１３の説明は省略する。第１シンクロ機構１１１は、主軸１７の後部に嵌着され外周面に外スプラインが形成された第１クラッチハブ１１１ａと、第１変速ギヤ４１に固着され外周面に上記ハブ１１１ａの外スプラインと同一の外スプラインが形成された第１クラッチギヤ１１１ｂと、バック用変速ギヤ４６に固着され上記ハブ１１１ａの外スプラインと同一の外スプラインが形成されたバック用クラッチギヤ１１１ｃと、上記ハブ１１１ａの外スプラインに噛合する内スプラインが形成され上記ハブ１１１ａに主軸１７の軸方向に移動可能にかつ上記ハブ１１１ａに対して相対回転不能に遊嵌された第１スリーブ１１１ｄと、この第１スリーブ１１１ｄを主軸１７の軸方向に移動させて上記第スリーブ１１１ｄの内スプラインを第１クラッチギヤ１１１ｂ又はバック用クラッチギヤ１１１ｃの外スプラインに噛合可能な第１主シフトフォーク６１とを有する。第１クラッチハブ１１１ａと第１クラッチギヤ１１１ｂとの間や、第１クラッチハブ１１１ａとバック用クラッチギヤ１１１ｃとの間には、第１スリーブ１１１ｄと第１クラッチギヤ１１１ｂ又はバック用クラッチギヤ１１１ｃとの噛合をスムーズに行うための、公知のシンクロナイザリング（図示せず）がそれぞれ設けられる。
【００２８】
このように構成されたレンジ式変速機１０の動作を説明する。トラックが第１速段〜第５速段のいずれかで走行しているとき、ニュートラルスイッチ９６がオフし、第１セレクト検出部９４ａがオフし、第２セレクト検出部９４ｂがオンし、第１レンジ検出部９３ａがオフし、更に第２レンジ検出部９３ｂがオンしている（図２（ａ）及び図３（ａ））。また副変速機１３は、図２（ａ）及び図１２に示すように、副シンクロ機構８６のスリーブ８６ｄがクラッチハブ８６ａと低速側クラッチギヤ８６ｃとを接続した状態に保たれ、内部ケース８４ｂ及び内歯歯車８４ｃが副変速ケース１８に固定されているので、主軸１７の回転速度が所定の減速比で減速されて出力軸１９に伝達されている。
【００２９】
この状態から高速側の第６速段〜第９速段、例えば第６速段にシフトアップするために操作レバーをニュートラル位置に操作すると、ニュートラルスイッチがオンする。そしてセレクトシフトレバーがレンジ切換位置を通過する。即ち、セレクトシフトレバー６７がセレクトシフト軸６６の軸方向に各シフトフォークに対して相対移動して、第１レバー部６７ｂが第４係合片７４及び第５係合片７５間に位置する状態（図１１（ｃ）及び図１１（ｄ））から第２レバー６７ｃが第２係合片７２及び第３係合片７３間に位置する状態（図１１（ｅ）及び図１１（ｆ））までの間に、第１セレクト検出部９４ａがオンしかつ第２セレクト検出部９４ｂがオンする位置（図３（ｂ））を通過する。このレンジ切換位置を通過すると、コントローラ９７は高速側切換弁９２をオンし、パワーシフト用電磁弁をオフにする。これによりエアシリンダ８９の高圧室８９ｂにエアタンク９０内の圧縮エアが流入して、レンジロッド８７が図２（ａ）の実線矢印の方向に移動して図２（ｂ）の位置に至り、第１及び第２レンジ検出部９３ａ，９３ｂがそれぞれオフし、更にレンジロッド８７が図２（ｂ）の実線矢印の方向に移動して図２（ｃ）の位置に至り、第１及び第２レンジ検出部９３ａ，９３ｂがそれぞれオンする。この状態で副シンクロ機構８６のスリーブ８６ｄがクラッチハブ８６ａと高速側クラッチギヤ８６ｂとを接続し、内部ケース８４ｂ及び出力軸１９が互いに固定されて同一の回転速度で回転するので、主軸１７の回転速度が減速されずに同一の回転速度に保たれたまま出力軸１９に伝達される。
【００３０】
その後、セレクトシフトレバー６７の第２レバー部６７ｃが第２係合片７２及び第３係合片７３間に達すると、セレクトセンサ９４の第２セレクト検出部９４ｂがオフする。これによりコントローラ９７は高速側切換弁９２をオフするとともに、パワーシフト用電磁弁をオンする。この結果、エアシリンダ８９の高圧室８９ｂ内の圧縮エアが大気中に排出され、運転者の第６速段への操作がパワーシフト手段により支援されるので、運転者は操作レバーを小さな力で容易に操作できる。なお、この実施の形態では、第２セレクト検出部９４ｂがオフしたときに（図３（ｃ））コントローラ９７が副変速機１３の切換え完了を判断して、高速側切換弁９２をオフしているが、第１及び第２レンジ検出部９３ａ，９３ｂの双方がオンしたときに（図２（ｃ））コントローラ９７が副変速機１３の切換え完了を判断して、高速側切換弁９１をオフしてもよい。また、図１３に示すように、レンジ凹部８７ａ（図２、図６）の代わりに、第１レンジ検出部９３ａに対して第１レンジ凹部１８７ｂを形成し、第２レンジ検出部９３ｂに対して２つの第２レンジ凹部１８７ｃ及び第３レンジ凹部１８７ｄを形成してもよい。いずれの場合も、第１レンジ検出部９３ａは副変速機１３が高速側に切換わっているか又は低速側に切換わっているかを検出し、第２レンジ検出部９３ｂは副変速機１３が切換え中であるか又は切換え完了しているかを検出する。更に、図１３において、第３レンジ凹部１８７ｃがエアシリンダ８９の高圧室８９ｂに進入するけれども、エアシリンダ８９内の圧縮エアは二重シールにより漏洩しないようになっている。
【００３１】
一方、トラックが第６速段〜第９速段のいずれかで走行しているとき、ニュートラルスイッチがオフし、第１セレクト検出部９４ａがオンし、第２セレクト検出部９４ｂがオンし、第１レンジ検出部９３ａがオンし、更に第２レンジ検出部９３ｂがオフしている（図６（ａ）及び図７（ａ））。また副変速機１３は、図６（ａ）に示すように、副シンクロ機構８６のスリーブ８６ｄがクラッチハブ８６ａと高速側クラッチギヤ８６ｂとを接続した状態に保たれ、内部ケース８４ｂ及び出力軸１９が互いに固定されて同一の回転速度で回転しているので、主軸１７の回転速度が減速されずに同一の回転速度に保たれたまま出力軸１９に伝達されている。
【００３２】
この状態から低速側の第１速段〜第５速段、例えば第５速段にシフトダウンするために操作レバーをニュートラル位置に操作すると、ニュートラルスイッチ９６がオンする。そしてセレクトシフトレバー６７がレンジ切換位置を通過する。即ち、セレクトシフトレバー６７がセレクトシフト軸６６の軸方向に各シフトフォークに対して相対移動して、第２レバー６７ｃが第２係合片７２及び第３係合片７３間に位置する状態（図１１（ｅ）及び図１１（ｆ））から第１レバー部６７ｂが第４係合片７４及び第５係合片７５間に位置する状態（図１１（ｃ）及び図１１（ｄ））までの間に、第１セレクト検出部９４ａがオンしかつ第２セレクト検出部９４ｂがオンする位置（図７（ｂ））を通過する。このレンジ切換位置を通過すると、コントローラ９７は低速側切換弁９１をオンし、パワーシフト用電磁弁をオフにする。これによりエアシリンダ８９の低圧室８９ｃにエアタンク９０内の圧縮エアが流入して、レンジロッド８７が図６（ａ）の実線矢印の方向に移動して図６（ｂ）の位置に至り、第１及び第２レンジ検出部９３ａ，９３ｂがそれぞれオフし、更にレンジロッド８７が図６（ｂ）の実線矢印の方向に移動して図６（ｃ）の位置に至り、第１及び第２レンジ検出部９３ａ，９３ｂがそれぞれオンする。これにより副シンクロ機構８６のスリーブ８６ｄがクラッチハブ８６ａと低速側クラッチギヤ８６ｃとを接続し、内部ケース８４ｂ及び内歯歯車８４ｃが副変速ケース１８に固定されるので、主軸１７の回転速度が所定の減速比で減速されて出力軸１９に伝達される。
【００３３】
その後、セレクトシフトレバー６７の第１レバー部６７ｂが第４係合片７４及び第５係合片７５間に達すると、セレクトセンサ９４の第１セレクト検出部９４ａがオフする。これによりコントローラ９７は低速側切換弁９１をオフするとともに、パワーシフト用電磁弁をオンする。この結果、エアシリンダ８９の低圧室８９ｃ内の圧縮エアが大気中に排出され、運転者の第５速段への操作がパワーシフト手段により支援されるので、運転者は操作レバーを小さな力で容易に操作できる。このように副変速機１３の切換えを伴う変速時に、操作レバーの操作に対応して副変速機１３が素早く切換えられるので、レンジ式変速機１０を速やかに変速できる。
【００３４】
なお、上記実施の形態では、本発明のレンジ式変速機を搭載した車両としてトラックを挙げたが、バス又はその他の車両でもよい。また、上記実施の形態では、セレクトシフトレバーにレバー部を２つ設けたが、セレクトシフトレバーにレバー部を１つ設けてもよい。この場合、前進９段後進１段とすると、係合片を１０個（２列×５個）設ける必要がある。また、上記実施の形態では、流体圧シリンダとしてエアシリンダを挙げたが、油圧シリンダを用いてもよい。また、上記実施の形態では、副変速機を主変速機のクラッチ取付面とは反対側の面に設けたが、副変速機をクラッチと主変速機との間に設けてもよい。この場合、副変速機はエンジンのクランク軸の回転速度を高速又は低速の２段階に変速して主軸に伝達するように構成される。また、上記実施の形態では、副変速機を遊星歯車機構と副シンクロ機構とにより構成したが、カウンタ軸を後方に延びて設け、このカウンタ軸の後部と出力軸にそれぞれ歯車を取付けて所定の減速比を得る歯車機構と副シンクロ機構とにより構成してもよい。更に、上記実施の形態では、変速機を前進９速段及び後進１速段に変速可能に構成したが、変速機を前進１３速段及び後進１速段に変速可能に構成したり、変速機を前進８速段及び後進２速段に構成したり、或いは変速機を前進１２速段及び後進２速段に構成してもよく、更にギヤシフト軸を５本設けて変速機を前進１６速段及び後進２速段に構成したり、或いはギヤシフト軸を６本以上設けて変速機の段数を更に増やしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明実施形態のレンジ式多段変速機を示す要部斜視図である。
【図２】その変速機のレンジロッドが低速側から高速側に切換わるときのレンジセンサの動きを示す図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】その変速機のセレクトシフト軸を低速側から高速側に切換えるときのセレクトセンサの動きを示す図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】その変速機が低速側から高速側に切換わるときの前半の動作を示すフローチャートである。
【図５】その変速機が低速側から高速側に切換わるときの後半の動作を示すフローチャートである。
【図６】その変速機のレンジロッドが高速側から低速側に切換わるときのレンジセンサの動きを示す図２に対応する断面図である。
【図７】その変速機のセレクトシフト軸を高速側から低速側に切換えるときのセレクトセンサの動きを示す図３に対応する断面図である。
【図８】その変速機が高速側から低速側に切換わるときの前半の動作を示すフローチャートである。
【図９】その変速機が高速側から低速側に切換わるときの後半の動作を示すフローチャートである。
【図１０】（ａ）は第１セレクトシフトレバーがバック用係合片及び第１係合片の間の第１凹部に位置した状態を示す模式図であり、（ｂ）は第１ギヤシフト軸をその軸方向に移動させて、変速ギヤを第１速段にシフトした状態を示す模式図である。
【図１１】第１又は第２セレクトシフトレバーを第２〜第５係合片に係合させて、変速ギヤを第２速段〜第９速段まで順にシフトする手順を示す模式図である。
【図１２】主変速機及び副変速機の縦断面構成図である。
【図１３】本発明の別の実施形態の変速機のレンジロッドが低速側から高速側に切換わるときのレンジセンサの動きを示す図３に対応する断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０ レンジ式変速機
１１ 主変速機
１３ 副変速機
１７ 主軸
４１〜４６ 変速ギヤ
５１〜５３ ギヤシフト軸
６１〜６３ 主シフトフォーク
６６ セレクトシフト軸
６７ セレクトシフトレバー
６７ｄ セレクト凸部
８４ 遊星歯車機構（変速ギヤ）
８６ｅ 副シフトフォーク
８７，１８７ レンジロッド
８７ａ，１８７ａ，１８７ｂ，１８７ｃ レンジ凹部
８８ 切換手段
８９ エアシリンダ（駆動装置）
９３ レンジセンサ
９３ａ 第１レンジ検出部
９３ｂ 第２レンジ検出部
９４ セレクトセンサ
９４ａ 第１セレクト検出部
９４ｂ 第２セレクト検出部
９７ コントローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主変速機(11)と、前記主変速機(11)への入力又は前記主変速機(11)からの出力の回転速度を少なくとも高速又は低速の２段階に変速して伝達する副変速機(13)と、前記主変速機(11)の変速ギヤ(41〜46)の周囲に円周方向に間隔をあけて前記主変速機(11)の主軸(17)に平行に設けられ主シフトフォーク(61〜63)がそれぞれ取付けられた複数のギヤシフト軸(51〜53)と、前記ギヤシフト軸(51〜53)に対して立体交差するセレクトシフト軸(66)に嵌合されたセレクトシフトレバー(67)と、前記副変速機(13)の変速ギヤ(84)を切換えるための副シフトフォーク(86e)を駆動装置(89)により駆動して前記副変速機(13)を高速側又は低速側に切換える切換手段(88)とを備えたレンジ式多段変速機において、
前記切換手段(88)が、
前記セレクトシフトレバー(67)の軸方向への変位を検出するセレクトセンサ(94)と、
前記セレクトセンサ(94)の検出出力に基づいて前記駆動装置(89)を制御するコントローラ(97)と
を備えたことを特徴とするレンジ式多段変速機。
【請求項２】
セレクトシフトレバー(67)の外周面にセレクト凸部(67d)又はセレクト凹部が形成され、
セレクトセンサ(94)が前記セレクトシフトレバー(67)の軸方向に並んで設けられ前記セレクトシフトレバー(67)の軸方向への移動により前記セレクト凸部(67d)又はセレクト凹部に係合又は離脱する第１及び第２セレクト検出部(94a,94b)を有する請求項１記載のレンジ式多段変速機。
【請求項３】
副シフトフォーク(86e)が取付けられたレンジロッド(87)がその軸方向に駆動装置(89)により駆動され、
前記レンジロッド(87)の外周面にレンジ凹部(87a)又はレンジ凸部が形成され、
レンジセンサ(93)が前記レンジロッド(87)の軸方向に並んで設けられ前記レンジロッド(87)の軸方向への移動により前記レンジ凹部(87a)又はレンジ凸部に係合又は離脱する第１及び第２レンジ検出部(93a,93b)を有する請求項１又は２記載のレンジ式多段変速機。
【請求項４】
副変速機(13)が切換わる直前の変速段位置にセレクトシフトレバー(67)が位置する状態から、前記副変速機(13)の切換わった後の変速段位置方向に前記セレクトシフトレバー(67)が移動したことをセレクトセンサ(94)が検出した場合に、コントローラ(98)が前記セレクトシフトレバー(67)の変位に基づき駆動装置(89)を駆動するように構成された請求項１ないし３いずれか１項に記載のレンジ式多段変速機。
【請求項５】
セレクトセンサ(94)の第１又は第２セレクト検出部(94a,94b)のいずれか一方がオンしかつ他方がオフしている状態から、前記第１及び第２セレクト検出部(94a,94b)の双方がオンとなったとき或いは前記第１及び第２セレクト検出部(94a,94b)の双方がオフとなったときに、コントローラ(97)が副変速機(13)の切換え時変位として認識するように構成された請求項１ないし４いずれか１項に記載のレンジ式多段変速機。
【請求項６】
駆動装置(89)が流体圧シリンダである請求項１ないし５いずれか１項に記載のレンジ式多段変速機。
【請求項１】
主変速機(11)と、前記主変速機(11)への入力又は前記主変速機(11)からの出力の回転速度を少なくとも高速又は低速の２段階に変速して伝達する副変速機(13)と、前記主変速機(11)の変速ギヤ(41〜46)の周囲に円周方向に間隔をあけて前記主変速機(11)の主軸(17)に平行に設けられ主シフトフォーク(61〜63)がそれぞれ取付けられた複数のギヤシフト軸(51〜53)と、前記ギヤシフト軸(51〜53)に対して立体交差するセレクトシフト軸(66)に嵌合されたセレクトシフトレバー(67)と、前記副変速機(13)の変速ギヤ(84)を切換えるための副シフトフォーク(86e)を駆動装置(89)により駆動して前記副変速機(13)を高速側又は低速側に切換える切換手段(88)とを備えたレンジ式多段変速機において、
前記切換手段(88)が、
前記セレクトシフトレバー(67)の軸方向への変位を検出するセレクトセンサ(94)と、
前記セレクトセンサ(94)の検出出力に基づいて前記駆動装置(89)を制御するコントローラ(97)と
を備えたことを特徴とするレンジ式多段変速機。
【請求項２】
セレクトシフトレバー(67)の外周面にセレクト凸部(67d)又はセレクト凹部が形成され、
セレクトセンサ(94)が前記セレクトシフトレバー(67)の軸方向に並んで設けられ前記セレクトシフトレバー(67)の軸方向への移動により前記セレクト凸部(67d)又はセレクト凹部に係合又は離脱する第１及び第２セレクト検出部(94a,94b)を有する請求項１記載のレンジ式多段変速機。
【請求項３】
副シフトフォーク(86e)が取付けられたレンジロッド(87)がその軸方向に駆動装置(89)により駆動され、
前記レンジロッド(87)の外周面にレンジ凹部(87a)又はレンジ凸部が形成され、
レンジセンサ(93)が前記レンジロッド(87)の軸方向に並んで設けられ前記レンジロッド(87)の軸方向への移動により前記レンジ凹部(87a)又はレンジ凸部に係合又は離脱する第１及び第２レンジ検出部(93a,93b)を有する請求項１又は２記載のレンジ式多段変速機。
【請求項４】
副変速機(13)が切換わる直前の変速段位置にセレクトシフトレバー(67)が位置する状態から、前記副変速機(13)の切換わった後の変速段位置方向に前記セレクトシフトレバー(67)が移動したことをセレクトセンサ(94)が検出した場合に、コントローラ(98)が前記セレクトシフトレバー(67)の変位に基づき駆動装置(89)を駆動するように構成された請求項１ないし３いずれか１項に記載のレンジ式多段変速機。
【請求項５】
セレクトセンサ(94)の第１又は第２セレクト検出部(94a,94b)のいずれか一方がオンしかつ他方がオフしている状態から、前記第１及び第２セレクト検出部(94a,94b)の双方がオンとなったとき或いは前記第１及び第２セレクト検出部(94a,94b)の双方がオフとなったときに、コントローラ(97)が副変速機(13)の切換え時変位として認識するように構成された請求項１ないし４いずれか１項に記載のレンジ式多段変速機。
【請求項６】
駆動装置(89)が流体圧シリンダである請求項１ないし５いずれか１項に記載のレンジ式多段変速機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−１９２９７（Ｐ２０１０−１９２９７Ａ）
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１７８６７６（Ｐ２００８−１７８６７６）
【出願日】平成２０年７月９日（２００８．７．９）
【出願人】（０００００５４６３）日野自動車株式会社 (1,484)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月９日（２００８．７．９）
【出願人】（０００００５４６３）日野自動車株式会社 (1,484)
【Ｆターム（参考）】
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