JP5891642B2 - 多段変速機の変速機構およびそれを搭載した車両 - Google Patents

Description

本発明は、主変速機と副変速機を備え、それぞれのギア段の組み合わせでギア段を多段化した多段変速機において、１本のシフトレバーによる動作で、機械的に主変速機と副変速機を操作してギア段を選択可能にする多段変速機の変速機構とそれを搭載した車両に関する。

近年の大型車ではギア段の数が１２段や１６段といった多段トランスミッション（多段変速機）を採用している。この様な多段トランスミッションでは単にギア段を増やして多段化するのではなく、スプリッターやレンジと呼ばれる副変速機と主変速機の組み合わせで多段化する方法を取っている。大型車に限らず乗用車にも２×４の８速や２×５の１０速トランスミッションを採用した例がある。

しかしながら、副変速機を設けて多段化した多段トランスミッションの変速操作装置は、主変速機のギア段を変更すると同時に、副変速機のギア段も変更しなければならず、複雑な構造になる。

ここで、従来の多段トランスミッションの変速操作装置について、図８を参照しながら説明する。なお、ここでは、一例として２×４の８速トランスミッションの変速操作装置の構造を例示する。多段トランスミッション２は、主変速機３と副変速機４とから構成され、メインシャフト５にギア段Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４を、また、サブシャフト６にギア段ＧＨ、ＧＬを備える。これらのギア段は図示しないカウンタシャフトに備えた各カウンタギアと、メインシャフト５とサブシャフト６に備えた変速ギアとの組み合わせである。加えて、各ギアをメインシャフト５又はサブシャフト６に同期させるカップリングスリーブＳ１〜Ｓ３とシフトフォークＦ１〜Ｆ３とを備える。

この多段トランスミッション２では、１速段を主変速機３のギア段Ｇ１と副変速機４のギア段ＧＬとの組み合わせに設定し、１速段から順次、２速段をギア段Ｇ２とギア段ＧＬ、３速段をギア段Ｇ３とギア段ＧＬ、４速段をギア段Ｇ４とギア段ＧＬ、５速段をギア段Ｇ１とギア段ＧＨ、６速段をギア段Ｇ２とギア段ＧＨ、７速段をギア段Ｇ３とギア段ＧＨ、８速段をギア段Ｇ４とギア段ＧＨとの組み合わせで設定することができる。

この多段トランスミッション２は、シフトフォークＦ１〜Ｆ３が揺動し、その揺動でカップリングスリーブＳ１〜Ｓ３がメインシャフト５又はサブシャフト６上をその軸方向に動かす。そしてカップリングスリーブＳ１〜Ｓ３が各ギア段と同期結合することで、変速している。

変速操作装置１Ｘは、主変速機用シフト機構１０Ｘ、副変速機用シフト機構３０Ｘ、主変速機用セレクト機構４０Ｘ、主変速機用操作部５０Ｘ、主変速機用シフトパターン６０Ｘ、副変速機用操作部７０Ｘ、副変速機用シフトパターン８０Ｘを備える。

次に、この多段トランスミッション２の変速方法を説明する。まず、副変速機用操作部７０Ｘを操作し、副変速機用シフト３０Ｘを動作させて、シフトフォークＦ３を揺動し、カップリングスリーブＳ３をギア段ＧＬ又はギア段ＧＨに同期結合する。次に、主変速機用操作部５０Ｘをセレクト動作させ、セレクト機構４０Ｘを動作させて、シフトフォークＦ１又はＦ２を動作可能に選択する。次に主変速機用操作部５０Ｘをシフト動作させて、主変速機用シフト機構１０Ｘを動作させて、選択されたシフトフォークＦ１又はＦ２を揺
動し、カップリングスリーブＳ１又はＳ２を各ギア段Ｇ１〜Ｇ４に同期結合する。

このように多段トラスミッション２を変速する場合には、副変速機４を操作するための副変速機用操作部７０Ｘと、主変速機３を操作するための主変速機用操作部５０Ｘが必要となり、操作が非常に煩雑となる。また、２つの操作部による操作によって変速しているため、どのギア段が選択されているかを把握することが困難となる。

これへの対策として、主変速機用操作部に副変速機の操作を行うことができるスイッチをシフトレバーに備え、そのスイッチによって、副変速機用シフト機構を電子制御で操作する装置などがある。この装置では、１本の操作部で操作が可能であるが、この装置も主変速機の操作と副変速機の操作が分かれており、操作の煩雑差を解消することはできていない。

これに関して、１本のシフトレバーで主変速機と副変速機の操作を行うレンジ式多段変速機がある（例えば、特許文献１参照）。この装置は、主変速機のシフトフォークの動作を検出して、副変速機の変速ギアを切り換えるシフトフォークを駆動装置によって作動させるものである。

この装置以外にも、副変速機のギア段を電子制御されたアクチュエータなどの駆動装置で操作する多段トランスミッションは実用化されている。しかし、電子制御の複雑化や、任意のギア段を選択できないなどの問題があった。

特開２０１０−１９２９７号公報

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、１本のシフトレバーの通常のマニュアルミッションのシフトパターンと略同様のシフトパターンで、主変速機と副変速機の操作を機械的に行うことができ、操作性を向上すると共に、装置を単純化することができる多段変速機の変速操作装置とそれを搭載した車両を提供することでもある。

上記の目的を達成するための多段変速機の変速機構は、主変速機と副変速機とを備え、少なくとも１つのＨ型のシフトパターンに沿って動くシフトレバーの動作によって、前記主変速機と前記副変速機の両方のギア段をシフトさせる多段変速機の変速機構において、１本のシフトレバーによる動作を方向別にシフト動作とセレクト動作に分離する分離機構と、前記セレクト動作によって動作し、複数の主変速機用シフトフォークの中から目的の前記主変速機用シフトフォークを選択すると共に、副変速機用シフトフォークをシフトさせるセレクト動作機構と、前記シフト動作によって動作し、前記セレクト動作で選択された主変速機用シフトフォークをシフトさせるシフト動作機構とを備え、さらに、前記セレクト動作機構を溝カム機構で構成し、前記溝カム機構に前記副変速機用シフトフォークをシフトさせる副変速機用シフト機構を動作させる第１カム溝と、前記主変速機用シフトフォークを選択するセレクト機構を動作させる第２カム溝とを備えることを特徴とするものである。

多段変速機における操作としては、Ｈ型のシフトパターンは左右方向に沿ってシフトレバーを操作するセレクト動作と上下方向に沿ってシフトレバーを操作するシフト動作とがある。通常、セレクト動作では、複数のシフトフォークの中から目的にあったシフトフォークを選択し、シフト動作では、その選択されたシフトフォークを動かしてカップリングスリーブとギア段とを同期係合している。

上記の構成によれば、シフトレバーのセレクト動作で副変速機のギア段を切り換えることができる。そのため、１本のシフトレバーで主変速機と副変速機の操作を機械的に行うことができる。また、通常のマニュアルミッションのシフトパターンとほぼ同様のシフトパターンで変速操作を行うことができる。さらに、１本のシフトレバーの操作で主変速機と副変速機の操作を機械的に行うため、飛びシフト（例えば、１速段から５速段など）が可能で、常に任意のギア段を選択可能にすることができる。この変速操作装置で操作される多段変速機のギア段の数は、偶数段が好ましい。

また、この構成によれば、分離機構が、Ｈ型のシフトパターンに沿って動くシフトレバーの左右方向をセレクト動作、上下方向をシフト動作に分離して、その分離したセレクト動作で動作するセレクト動作機構が、主変速機のシフトフォークの選択と、副変速機のギア段のシフトを行い、シフト動作で動作するシフト動作機構がシフトフォークを動作させて、主変速機のギア段のシフトを行うことができる。そのため、副変速機の切り換え（Ｌｏｗ⇔Ｈｉｇｈ）を主変速機の切り換えを行うシフトレバーで行うことができ、従来煩雑であったシフト操作を容易にすることができる。

また、上記の多段変速機の変速操作装置において、前記溝カム機構を、前記第２カム溝が前記副変速機用シフトフォークを高速側のギア段にシフトすると、前記第１カム溝が低速側のギア段用の前記主変速機用シフトフォークを選択し、前記第２カム溝が前記副変速機用シフトフォークを低速側のギア段にシフトすると、前記第１カム溝が高速側のギア段用の前記主変速機用シフトフォークを選択する構成にする。

加えて、上記の多段変速機の変速操作装置において、前記セレクト動作機構を溝カム機構で構成し、前記溝カム機構に前記副変速機用シフトフォークをシフトさせる副変速機用シフト機構を動作させる第１カム溝と、前記主変速機用シフトフォークを選択するセレクト機構を動作させる第２カム溝とを備える。

これらの構成によれば、副変速機のシフト動作と主変速機のセレクト動作を同時に行うことができる。セレクト動作により副変速機を変速すると同時に、主変速機のセレクト動作方向が逆転して作動するように構成する。これにより、副変速機のシフトアップ時には、低速側の主変速機用シフトフォークを選択し、副変速機のシフトダウン時には、高速側の主変速機用シフトフォークを選択することができる。

このセレクト動作を詳しく説明すると、シフトレバーのセレクト動作によって溝カム機構が動作し、第１カム溝と第２カム溝が同時に動作する。第１カム溝に沿って副変速機用シフト機構に設けた案内部材と従動節が動作して、副変速機用シフト機構が副変速機用シフトフォークを介して、カップリングスリーブとギア段とを同期係合させるように動作する。その動作と同時に、第２カム溝に沿って主変速機用セレクト機構に設けた案内部材と
従動節が動作して、主変速機用セレクト機構がシフトフォークを選択することができる。よって、従来では電子制御されたアクチュエータなどで行われていた副変速機の切り換えを、シフトレバーの直接入力で行うことができるため、制御の単純化とコストの低減を実現することができる。この溝カム機構は平面カムでも立体カム（円筒カム）でもよい。

上記の目的を達成するための車両は、上記に記載の多段変速機の変速操作装置を搭載して構成する。この構成によれば、１本のシフトレバーを通常のマニュアルミッションのシフトパターンとほぼ同様のシフトパターンで操作して、主変速機と副変速機の変速操作を行うことができるため、操作性を向上させることができる。また、機械的に変速するため、１速段から５速段への飛びシフトを行うことができ、運転手が任意の変速段を選択することができる。加えて、電子制御を必要としないため、装置を簡易化すると共に、装置の製造コストを安くすることができる。

本発明によれば、１本のシフトレバーの通常のマニュアルミッションのシフトパターンと略同様のシフトパターンで、主変速機と副変速機の操作を機械的に行うことができ、操作性を向上すると共に、装置の複雑化を回避することができる

本発明に係る第１の実施の形態の変速操作装置を示した図である。 図１の一部を示した平面図である。 図２のシフトブロックを示した側面図である。 図１のシフトレバーを示した図で、（ａ）はセレクト動作を示した図であり、（ｂ）はシフト動作を示した図である。 図１のシフトバターンを示した図である。 本発明に係る実施の形態の変速操作装置で１速段への変速方法を示す図で、（ａ）はシフトレバーのシフトパターンを示した図であり、（ｂ）はシフトレバーのセレクト動作を示した図であり、（ｃ）は１速段の変速を示した図である。 本発明に係る実施の形態の変速操作装置で８速段への変速方法を示す図で、（ａ）はシフトレバーのシフトパターンを示した図であり、（ｂ）はシフトレバーのセレクト動作を示した図であり、（ｃ）は８速段の変速を示した図である。 従来の変速操作装置を示した図である。

以下、本発明に係る実施の形態の多段変速機の変速操作装置とそれを搭載した車両について、図面を参照しながら説明する。なお、図８に示した従来の変速操作装置１Ｘと同一の構成及び動作については同一の符号を用いて、その説明を省略する。また、本発明に係る実施の形態では２×４の８速の多段トランスミッションを例にして説明するが、本発明の変速操作装置は、例えば２×５の１０速など、主変速機と副変速機を備えた多段変速機であればよく、ギア段の数を限定しない。また、後退用のリバースギアを設けてもよい。さらに、自動多段変速機にも用いることができる。

本発明に係る実施の形態の変速操作装置１について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１に示すように、変速操作装置１を、多段トランスミッション２の主変速機３のギア段Ｇ１〜Ｇ４と、副変速機４のギア段ＧＨ、ＧＬを変更するように設ける。変速操作装置１は、主変速機用シフト機構（シフト動作機構）１０、カム機構（セレクト動作機構）２０、副変速機用シフト機構３０、セレクト機構４０、操作部５０、及びシフトパターン６０を備える。また、シフト用プッシュプルケーブルＣ１を介して、主変速機用シフト機構１０と操作部５０とを接続し、また、セレクト用プッシュプルケーブルＣ２を介して、カム機構２０と操作部５０とを接続する。主変速機用シフト機構１０と操作部５０との接続、及びカム機構２０と操作部５０との接続は、操作部５０の動作を主変速機用シフト機構２０及びカム機構２０に伝達できればよいため、プッシュプルケーブルに限らない。

図２に示すように、主変速機用シフト機構１０は、シフト動作入力部１１、シフトアーム１２、シフトセレクトレバー１３、第１シフトブロック１４、及び第２シフトブロック１５を備える。シフト動作出力部材５６の動作がシフト用プッシュプルケーブルＣ１とシフト動作入力部２１とを介して伝達されて、図２の上下方向であるｘ方向にシフトアーム１２が動作する。この動作によって、シフトセレクトレバー１３とシフトブロック１４又は１５を介して、シフトフォークＦ１又はシフトフォークＦ２を揺動させて、カップリングスリーブＳ１又はＳ２と各ギア段を同期系合することで変速する。

ここで、シフトフォークＦ１及びＦ２と主変速機用シフト機構１０との関係を、図３を参照しながら説明する。シフトセレクトレバー１３に、アーム挿通体１３ａ、係合レバー１３ｂ、及びセレクト用凹部１３ｃを備える。アーム挿通体１３ａを、円筒状で、その内部にシフトアーム１２を挿通することができるように中空状に形成する。係合レバー１３ｂを、そのアーム挿通体１３ａと一体に形成する。

シフトブロック１４は、係合レバー１３ｂと係合するシフト用凹部１４ａと、円筒状で、その内部に第１シフトシャフトＦ１ｂを挿通することができるように中空状に形成したシャフト挿通体１４ｂとからなる。シフトブロック１５も同様の構成になる。このシフトブロック１４及び１５のシフト用凹部１４ａとシフト用凹部１５ａの欠落部分は互いに向かい合わさるように配置され、操作部５０のセレクト動作のときには、互いの凹みを合わせた領域を、係合レバー１３ｂが移動できるようになっている。シャフト挿通体１４ｂ及び１５ｂをそれぞれシフトシャフトＦ１ｂ及びＦ２ｂと結合しており、シフトシャフトＦ１ｂ及びＦ２ｂ上を移動できないように固定する。

この主変速機用シフト機構１０は従来のものでよく、操作部５０のシフト動作により、シフトフォークＦ１又はＦ２を揺動することができれば、上記の構成に限らない。

カム機構２０は、図２に示すように、セレクト動作入力部２１、カム本体２２、第１カム溝２３、及び第２カム溝２４を備える。また、カム機構２０は、平板状に形成されたカム本体２２に、第１カム溝２３と第２４とを設けた平面カムで形成する。このカム機構２０は操作部５０のセレクト動作により、図面の上下方向であるｘ方向に動作する。

第１カム溝２３は、カム本体２２に略Ｚ型に形成された溝で、ギア段ＧＬ用位置２３ａとギア段ＧＨ用位置２３ｂとを備える。このギア段ＧＬ用位置２３ａ又はギア段ＧＨ用位置２３ｂに後述する第１案内部材が到達するとカップリングスリーブＳ３とギア段ＧＬ又はギア段ＧＨとの同期結合が完了する。

第２カム溝２４は、カム本体２２にジグザグ状に形成された溝で、第１シフトブロック１４用位置２４ａ、第１シフトブロック１５用位置２４ｂ、第２シフトブロック１４用位置２４ｃ、及び第２シフトブロック１５用位置２４ｄを備える。これらの位置に後述する第２案内部材が到達すると、シフトセレクトレバー１３の係合レバー１３ｂとシフトブロック１４の係合用凹部１４ａ、又はシフトブロック１５の係合用凹部１５ａとの係合が完了する。また、第２カム溝２４の第１シフトブロック１４用位置２４ａから第１シフトブロック１５用位置２４ｂへの傾き（角度）と、第２シフトブロック１４用位置２４ｃから第２シフトブロック１５用位置２４ｄへの傾き（角度）は同じ角度となる。

このカム機構２０は上記の構成に限らず、２つのカム溝を設けたカム機構であればよく、例えば、回転型（ボビン型）のカム機構でもよい。また、第１カム溝２３又は第２カム溝２４はそれぞれ第１案内部材又は第２案内部材が到達する位置２３ａ、２３ｂ、２４ａ〜２４ｄの配置さえ合わせれば、その形状は限定しない。好ましくは第１案内部材及び第２案内部材が円滑に摺動することができる形状の溝がよい。

この構成によれば、セレクト動作によって２つのカム溝２３及び２４を備えたカム機構２０を動作させることができ、その動作によって、変速機用シフト機構３０とセレクト機構４０とを同時に動作させることができる。そのため、１本のシフトレバーの操作で、多段トランスミッション２の変速操作をおこなうことができる。これにより、操作性を向上することができる。

副変速機用シフト機構３０は、第１案内部材３１、第１従動節３２、アーム３３、シフトレバー３４、第３シフトブロック３５を備える。第１案内部材３１が第１カム溝２３内を摺動し、その動きを第１従動節３２がアーム３３に伝える。アーム３３は第１回動部３３ａと第２回動部３３ｂとを備え、第１従動節３２の図面の左右方向であるｚ方向の動作を、第１回動部３３ａと第２回動部３３ｂの回動によってシフトレバー３４に伝える。シフトレバー３４と第３シフトブロック３５の凹部３５ａとが係合することで、シフトフォークＦ３をｘ方向に揺動する。

この構成によれば、操作部５０のセレクト動作によって、ｘ方向に動作するカム機構２０の第１カム溝２３に連動して副変速機用シフト機構３０が動作して、副変速機４のギア段ＧＨ又はＧＬをシフトすることができる。そのため、１本のシフトレバーの操作のみで多段変速機２を操作することができる。これにより、副変速機用のシフトレバーや、電子制御装置を削減することができ、装置を単純化すると共に、コストを低くすることができる。上記の副変速機用シフト機構３０は、第１カム溝２３に連動することができ、その連動した動きによってシフトフォークＦ３を揺動することができれば、上記の構成に限らない。

セレクト機構４０は、第２案内部材４１、第２従動節４２、アーム４３、係合部４４を備える。第２案内部材４１が第２カム溝２４内を摺動し、その動きを第２従動節４２がアーム４３に伝える。アーム４３は回動部４３ａを備え、第２従動節のｚ方向の動作を、回動部４３ａによって係合部４４に伝える。係合部４４とセレクト用凹部１３ｃとが係合することによって、シフトセレクトレバー１３をｚ方向に動かす。このセレクト機構４０は上記の構成に限らず、第２カム溝２４に連動して動作し、シフトセレクトレバー１３をｚ方向に動かすことができればよい。

操作部５０は、図４の（ａ）及び（ｂ）に示すように、シフトノブ５１、シフトレバー５２、基台５３、球部５４、及び動作分離機構であるセレクト動作出力部材５５とシフト動作出力部材５６を備える。運転手がシフトノブ５１を掴んで操作し、合わせてシフトレバー５２が、基台５３に前後左右方向、ｘ方向及びｙ方向に回転自由に設けた球部５４を動作軸としてｘ方向及びｙ方向に回動する。

セレクト動作出力部材５５は、リンクアーム５５ａ、回動軸５５ｂ、及び回動支持部５５ｃを備える。リンクアーム５５ａをくの字型に形成する。リンクアーム５５ａの一端を回転軸５５ｂによって軸支し、もう一端をセレクト用プッシュプルケーブルＣ２と接続する。回動支持部５５ｃを弾性体で形成し、その一端をリンクアーム５５ａの折れ曲がった部分と接合し、もう一端をシフトレバー５２と接合する。また、回動軸５５ｂにはリンクアーム５５ａを付勢するバネも備えている。

シフトノブ５１をｙ方向に回動させると、回動支持部５５ｃのリンクアーム５５ａとの接合部がｚ方向に動く。リンクアーム５５ａは回動軸５５ｃによって軸支されているため
、その回動支持部５５ｃの動作によって、回動する。よって、図４の（ａ）で示すように、リンクアーム５５ａの一端がｚ方向に変位すると共に、ｘ方向にも変位する。一方、シフトノブ５１をｘ方向に回動させると、図４の（ｂ）で示すように、シフト動作出力部材５６がその回動に合わせて、回動し、ｘ方向に変位する。

この構成によれば、シフトレバー５２の動作を、シフト動作とセレクト動作に分離することができ、シフト動作で主変速機用シフト機構１０を動作させ、セレクト動作でカム機構２０を動作させることができるので、１本のシフトレバー５２で、主変速機３と副変速機４のギア段のシフトを操作することができる。この操作部５０はシフトレバー５２の操作をシフト動作とセレクト動作に分離することができれば、上記の構成に限らず、従来のものを用いることができる。

シフトパターン６０は、図５に示すように、２つのＨ型を繋いだシフトパターンを持つ。それぞれの終点に１速段〜８速段までを割り当てている。ｘ方向の操作がシフト動作であり、ｙ方向の操作がセレクト動作となる。シフトパターン６０はＨ型が基本であるが、変速段が偶数段ではなく、奇数段の場合は、Ｈ型から分岐するパターンを用いてもよい。また、例えば、２×６の１２速の多段トランスミッションであれば、Ｈ型を３つ繋げたシフトパターンを用いることができ、Ｈ型の個数はその数を限定しない。また、Ｈ型が一般的であるが、シフト動作とセレクト動作の分離ができればよいので、その形状についても限定しない。

次に、本発明の実施の形態の変速操作装置１の動作を、図６及び図７を参照しながら説明する。図５に示す、ニュートラルＮから変速するものとして説明する。なお、図の矢印をセレクト動作、白抜きの矢印をシフト動作としている。ここでは図６で１速段への変速と、図７で８速段への変速を説明するが、他のギア段への変速操作はそれぞれ変位する方向が相違するだけで、揺動するシフトフォークＦ１〜Ｆ３、同期結合するカップリングスリーブＳ１〜Ｓ３、及びギア段Ｇ１〜Ｇ４、ＧＬ、ＧＨが変わるだけで、各機構の動作は変わらないため、省略する。

１速段への変速は、図６の（ａ）に示すように、ｙ方向の図面の左側にシフトノブ５１を動かす。この動きにより、セレクト動作出力部材５５が、（ｂ）に示すように動作する。（ｃ）に示すように、セレクト動作出力部材５５はｘ方向に変位するため、セレクト用プッシュプルケーブルＣ２によって同様のｘ方向の変位がカム機構２０に伝達されて、カム機構２０がｘ方向の図面の左側に変位する。カム機構２０がｘ方向の左側に移動するため、第１カム溝２３と第２カム溝２４も同様に変位する。この変位により、第１カム溝に沿って第１案内部３１がｚ方向の図面の上側に移動し、ギア段ＧＬ用位置２３ａに位置する。その動作によって、副変速機用シフト機構３０が動作して、シフトフォークＦ３をｘ方向の左側に揺動して、カップリングスリーブＳ３とギア段ＧＬとが同期結合する。一方、第２カム溝に沿って第２案内部４１もｚ方向の上側に移動し、第１シフトブロック１４用位置２４ａに位置する。その動作によって、セレクト機構４０が動作して、シフトセレクトレバー１３をｚ方向の上側に動かし、係合レバー１３ｂと第１シフトブロック１４とが係合する。

次に、（ａ）に示すように、ｘ方向の上側にシフトノブ５１を動かす。この動きにより、（ｃ）に示すように、シフト動作出力部材５６が動作する。シフト動作出力部材５６はｘ方向に変位するため、シフト用プッシュプルケーブルＣ１によって同様のｘ方向の変位が主変速機用シフト機構１０に伝達されて、主変速機用シフト機構１０がｘ方向の図面の左側に変位する。これによりシフトアーム１２がｘ方向の左側に動作して、シフトセレクトレバー１３とシフトブロック１４とを介して、シフトフォークＦ１をｘ方向の左側に揺動する。これにより、カップリングスリーブＳ１とギア段Ｇ１とが同期結合する。以上で１速段への変速が完了する。

８速段への変速は、図７の（ａ）に示すように、ｙ方向の図面の右側にシフトノブ５１を動かす。この動きにより、セレクト動作出力部材５５が、（ｂ）に示すように動作する。次に、（ｃ）に示すように、セレクト動作出力部材５５はｘ方向に変位するため、セレクト用プッシュプルケーブルＣ２によって同様のｘ方向の変位がカム機構２０に伝達されて、カム機構２０がｘ方向の図面の右側に変位する。カム機構２０がｘ方向の右側に移動するため、第１カム溝２３と第２カム溝２４も同様に変位する。この変位により、第１カム溝に沿って第１案内部３１がｚ方向の図面の下側に移動し、ギア段ＧＨ用位置２３ｂに位置する。その動作によって、副変速機用シフト機構３０が動作して、シフトフォークＦ３をｘ方向の右側に揺動して、カップリングスリーブＳ３とギア段ＧＨとが同期結合する。一方、第２カム溝に沿って第２案内部４１もｚ方向の下側に移動し、第２シフトブロック１５用位置２４ｄに位置する。その動作によって、セレクト機構４０が動作して、シフトセレクトレバー１３をｚ方向の下側に動かし、係合レバー１３ｂと第２シフトブロック１５とが係合する。

次に、（ａ）に示すように、ｘ方向の下側にシフトノブ５１を動かす。この動きにより、（ｃ）に示すように、シフト動作出力部材５６が動作する。シフト動作出力部材５６はｘ方向に変位するため、シフト用プッシュプルケーブルＣ１によって同様のｘ方向の変位が主変速機用シフト機構１０に伝達されて、主変速機用シフト機構１０がｘ方向の図面の右側に変位する。これによりシフトアーム１２がｘ方向の右側に動作して、シフトセレクトレバー１３とシフトブロック１５とを介して、シフトフォークＦ２をｘ方向の右側に揺動する。これにより、カップリングスリーブＳ２とギア段Ｇ４とが同期結合する。以上で８速段への変速が完了する。

以上の動作によれば、１本のシフトレバー５２を従来のシフトパターン６０に沿って操作することで、機械的に主変速機３のギア段Ｇ１〜Ｇ４のシフトと、副変速機４のギア段ＧＬ、ＧＨのシフトを行うことができる。特に、シフトレバー５２のセレクト動作で、第１溝カム２３と第２溝カムが同時に動き、副変速機用シフト機構３０と主変速機用セレクト機構４０を同時に動作させることができる。これにより、副変速機４を変速すると同時に、主変速機３のセレクト動作方向が逆転する。つまり、副変速機４のシフトアップ（ギア段ＧＬからギア段ＧＨへのシフト）時には、主変速機３の低速側（ギア段Ｇ１及びＧ２）用のシフトフォークＦ１がセレクトされ、副変速機４のシフトダウン（ギア段ＧＨからギア段ＧＬへのシフト）時には主変速機３の高速側（ギア段Ｇ３及びＧ４）用のシフトフォークＦ２がセレクトされる。そのため、操作性を向上することができる。また、複雑な電子制御などを必要としない。

一般的にシフト操作においては、セレクト動作を行ってから、シフト動作が行われる。上記の動作によれば、シフト動作を行う前のセレクト動作において、副変速機４の変速操作が行われるため、例えば１速段から５速段への飛びシフトが可能になり、運転手が任意に変速操作を行うことができる。

本発明の多段変速機の変速操作装置は、１本のシフトレバーの操作で、複雑な電子制御や、装置を必要とせずに、機械的に主変速機と副変速機のギア段のシフトを行うことができるため、操作性を向上することができる。そのため、低燃費を実現するために多段変速機を搭載したトラックなどの大型車両に利用することができる。

１ 変速操作装置
２ 多段トランスミッション
３ 主変速機
４ 副変速機
５ メインシャフト
６ サブシャフト
１０ 主変速機用シフト機構
２０ カム機構
３０ 副変速機用シフト機構
４０ セレクト機構
５０ 操作部
６０ シフトパターン

Claims (3)

1. 主変速機と副変速機とを備え、少なくとも１つのＨ型のシフトパターンに沿って動くシフトレバーの動作によって、前記主変速機と前記副変速機の両方のギア段をシフトさせる多段変速機の変速機構において、
   １本のシフトレバーによる動作を方向別にシフト動作とセレクト動作に分離する分離機構と、前記セレクト動作によって動作し、複数の主変速機用シフトフォークの中から目的の前記主変速機用シフトフォークを選択すると共に、副変速機用シフトフォークをシフトさせるセレクト動作機構と、前記シフト動作によって動作し、前記セレクト動作で選択された主変速機用シフトフォークをシフトさせるシフト動作機構とを備え、
   さらに、前記セレクト動作機構を溝カム機構で構成し、前記溝カム機構に前記副変速機用シフトフォークをシフトさせる副変速機用シフト機構を動作させる第１カム溝と、前記主変速機用シフトフォークを選択するセレクト機構を動作させる第２カム溝とを備えることを特徴とする多段変速機の変速機構。
2. 前記溝カム機構を、前記第２カム溝が前記副変速機用シフトフォークを高速側のギア段にシフトすると、前記第１カム溝が低速側のギア段用の前記主変速機用シフトフォークを選択し、前記第２カム溝が前記副変速機用シフトフォークを低速側のギア段にシフトすると、前記第１カム溝が高速側のギア段用の前記主変速機用シフトフォークを選択する構成にすることを特徴とする請求項１に記載の多段変速機の変速機構。
3. 請求項１又は２に記載の多段変速機の変速操作装置を搭載する車両。