JP2001241548A - Gear ratio switching device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】 本発明は、マニュアルプレ
ートを揺動させて変速機の変速比を切り換える変速比切
換装置に関し、特に、装置全体として小型化することが
できるとともに、装置全体としての製造コストを低減す
ることができる変速比切換装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gear ratio switching device for switching a gear ratio of a transmission by swinging a manual plate, and more particularly, to a reduction in size of the entire device and a manufacturing cost of the entire device. The present invention relates to a gear ratio switching device capable of reducing the gear ratio.
【0002】[0002]
【従来の技術】 自動車等の車両の変速を行う変速機に
は、トルクコンバータなどの流体クラッチを用いたオー
トマティックトランスミッション(以下、自動変速機と
称す)を用いたものが提案されている。自動変速機は、
運転ハンドル等に設けられるシフト切換スイッチの操作
により選択された変速比レンジに基づいて駆動される変
速比切換装置と、その変速比切換装置により揺動される
マニュアルプレート(デテントレバー)と、そのマニュ
アルプレートの位置を検出して、その検出結果に応じて
油圧制御回路を作動させてトルクコンバータから出力さ
れるトルクの大きさを切り換える変速機構とを備えてい
る。2. Description of the Related Art As a transmission for shifting a vehicle such as an automobile, a transmission using an automatic transmission (hereinafter, referred to as an automatic transmission) using a fluid clutch such as a torque converter has been proposed. The automatic transmission is
A gear ratio switching device driven based on a gear ratio range selected by operating a gear selector switch provided on a driving handle or the like, a manual plate (detent lever) rocked by the gear ratio switching device, and a manual A transmission mechanism for detecting the position of the plate and operating the hydraulic control circuit in accordance with the detection result to switch the magnitude of the torque output from the torque converter.
【0003】また、変速比切換装置は、主に、マニュア
ルプレートを揺動させる回動トルクを供給する駆動モー
タと、その駆動モータの回転を減速してマニュアルプレ
ートに伝達する減速装置とを備えており、この減速装置
により駆動モータの回転トルクを増幅してマニュアルプ
レートに伝達し、かかるマニュアルプレートを揺動させ
るのである。[0003] The speed ratio switching device mainly includes a drive motor for supplying a rotating torque for swinging the manual plate, and a reduction device for reducing the rotation of the drive motor and transmitting the rotation to the manual plate. In addition, the rotational torque of the drive motor is amplified by the speed reducer and transmitted to the manual plate, thereby causing the manual plate to swing.
【0004】ところで、近年における車両の軽量化に伴
って、自動変速機の小型化とともに変速比切換装置の小
型化が図られている。しかし、変速切換装置の小型化す
るっために駆動モータを小型化してしまうと、その駆動
モータの供給トルクが低下して、減速装置による減速比
をさせる必要がある。例えば、或る変速比切換装置に使
用される減速装置では、その減速比が1/240とされ
ており、このように大きな減速比を得る場合には、複数
の平歯車を並列状に多段(例えば、3段以上)歯合させ
て駆動モータの回動を減速する必要があった。[0004] By the way, with the recent reduction in the weight of vehicles, reductions in the size of automatic transmissions and downsizing of transmission ratio switching devices have been attempted. However, if the drive motor is reduced in size in order to reduce the size of the shift switching device, the supply torque of the drive motor is reduced, and it is necessary to reduce the speed by the reduction gear. For example, in a speed reducer used in a certain speed ratio switching device, the speed reduction ratio is set to 1/240, and in order to obtain such a large speed reduction ratio, a plurality of spur gears are arranged in parallel at multiple stages ( For example, it is necessary to reduce the rotation of the drive motor by engaging the gears.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、上記
した複数の平歯車を多段に歯合させた減速装置では、複
数の平歯車を並列状に複数のシャフトで支持する必要が
あるため、その分、減速装置が全体として大型化してし
まうという問題点があった。一方、自動変速機には、シ
フト切換スイッチの操作により変速比切換装置を作動さ
せて変速比を切り換えることができる一方、シフト切換
レバーの操作により手動でも変速比を切り換えることが
できるものがある。However, in the above-described reduction gear in which a plurality of spur gears are meshed in multiple stages, it is necessary to support a plurality of spur gears in parallel with a plurality of shafts. There has been a problem that the reduction gear is increased in size as a whole. On the other hand, in some automatic transmissions, the gear ratio can be switched by operating a gear ratio switching device by operating a gear shift switch, while the gear ratio can also be manually switched by operating a gear shift lever.
【0006】このような自動変速機は、変速比切換装置
に連結されたマニュアルプレートにシフト切換レバーが
セレクトケーブルを介して連結されており、シフト切換
レバーが操作されると、セレクトケーブルを介してマニ
ュアルプレートが引っ張り又は押動されて、マニュアル
プレートが揺動されるのである。このため、マニュアル
プレートを手動で揺動させる場合には、かかるマニュア
ルプレートの揺動に伴う力が、減速装置を介して駆動モ
ータに伝達されることを防止する必要がある。In such an automatic transmission, a shift switching lever is connected to a manual plate connected to a speed ratio switching device via a select cable. When the shift switching lever is operated, the shift switch lever is connected to the manual plate via a select cable. When the manual plate is pulled or pushed, the manual plate is swung. Therefore, when the manual plate is manually swung, it is necessary to prevent the force accompanying the swing of the manual plate from being transmitted to the drive motor via the reduction gear.
【0007】このため、駆動モータが停止時には、その
駆動モータと減速装置との接続状態を切断する必要があ
る。この駆動モータと減速装置との接続および切断は、
電磁力により作動される電磁クラッチにより行うことが
できるが、かかる電磁クラッチは高価であるため、この
点で変速比切換装置の製造コストが増大させてしまうと
いう問題点があった。Therefore, when the drive motor stops, it is necessary to disconnect the connection between the drive motor and the reduction gear. Connection and disconnection of this drive motor and reduction gear
This can be performed by an electromagnetic clutch operated by an electromagnetic force. However, since such an electromagnetic clutch is expensive, there is a problem in that the manufacturing cost of the speed ratio switching device increases in this respect.
【0008】本発明は上述した問題点を解決するために
なされたものであり、装置全体として小型化することが
できるとともに、装置全体としての製造コストを低減す
ることができる変速比切換装置を提供することを目的と
している。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and provides a speed ratio switching device capable of reducing the size of the entire device and reducing the manufacturing cost of the entire device. It is intended to be.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】 この目的を達成するた
めに請求項1記載の変速比切換装置は、変速機の変速比
を切り換えるために揺動されるマニュアルプレートに連
結される出力軸と、その出力軸を回動させる回動トルク
を供給する駆動モータとを備え、前記出力軸に回動可能
に嵌着され前記駆動モータの回動トルクが伝達されるこ
とにより回動されるリングギヤと、そのリングギヤにお
ける外周縁より内側位置に回動可能に支持される第1遊
星ギヤと、その第1遊星ギヤの回動中心に連結されその
第1遊星ギヤと同一の回動中心を有する第2遊星ギヤ
と、前記第1遊星ギヤに歯合され前記出力軸に設けられ
る第1太陽ギヤと、前記第2遊星ギヤに歯合され前記出
力軸に回動可能に嵌着される第2太陽ギヤとを有する差
動減速ギヤと、その差動減速ギヤの前記第2太陽ギヤに
連結されると共に複数の係合部が外周に設けられる回動
部材と、その回動部材へ向けて突出可能に形成され、そ
の突出により前記複数の係合部のいずれかに係合されて
前記回動部材を拘止する係合部材とを備えている。In order to achieve this object, a gear ratio switching device according to claim 1 includes an output shaft connected to a manual plate that is oscillated to change the gear ratio of a transmission; A drive motor that supplies a rotation torque for rotating the output shaft, a ring gear that is rotatably fitted to the output shaft and is rotated by transmitting the rotation torque of the drive motor, A first planetary gear rotatably supported at an inner position from an outer peripheral edge of the ring gear; and a second planetary gear connected to the center of rotation of the first planetary gear and having the same center of rotation as the first planetary gear. A first sun gear meshed with the first planetary gear and provided on the output shaft; and a second sun gear meshed with the second planetary gear and rotatably fitted to the output shaft. Differential reduction gear having A rotating member connected to the second sun gear of the dynamic reduction gear and having a plurality of engaging portions provided on an outer periphery thereof, and formed to be protrudable toward the rotating member; And an engaging member engaged with one of the portions to lock the rotating member.
【0010】この請求項1記載の変速比切換装置によれ
ば、出力軸を回動させてマニュアルプレートを揺動させ
る場合、係合部材は、回動部材へ向けて突出され、複数
の係合部のいずれかに係合される。この係合部材の係合
により回動部材が拘止され、第2太陽ギヤの回動が拘止
される。この拘止後、駆動モータの駆動が開始される
と、その回動トルクがリングギヤに伝達され、リングギ
ヤが回動される。これにより、第1及び第2遊星ギヤが
出力軸の周囲で公転され、この公転により第1及び第2
遊星ギヤが第1及び第2太陽ギヤに歯合されつつ自転さ
れる。ここで、第2太陽ギヤの回動は係合部材により拘
止されるため、第1太陽ギヤのみが第1遊星ギヤの自転
により回動され、この回動により出力軸が回動される。
このように、駆動モータの回動が差動減速ギヤにより減
速されて出力軸に伝達されると、マニュアルプレートが
揺動され、変速機の変速比が切り換えられる。According to the gear ratio switching device of the first aspect, when the output shaft is rotated to swing the manual plate, the engaging member is protruded toward the rotating member, and the plurality of engaging members are projected. Engaged with any of the parts. The rotation member is locked by the engagement of the engagement member, and the rotation of the second sun gear is locked. After the engagement, when the driving of the drive motor is started, the rotation torque is transmitted to the ring gear, and the ring gear is rotated. Thereby, the first and second planetary gears revolve around the output shaft, and the first and second planetary gears are revolved by this revolution.
The planetary gear is rotated while meshing with the first and second sun gears. Here, since the rotation of the second sun gear is restrained by the engaging member, only the first sun gear is rotated by the rotation of the first planetary gear, and the rotation causes the output shaft to be rotated.
As described above, when the rotation of the drive motor is reduced by the differential reduction gear and transmitted to the output shaft, the manual plate swings, and the transmission gear ratio is switched.
【0011】一方、マニュアルプレートを手動で直接揺
動させる場合には、まず、係合部材と回動部材の係合部
との係合が解除される。この係合解除により、回動部材
の拘止が解除され、第2太陽ギヤが回動可能となる。そ
の後、マニュアルプレートが手動で揺動されると、出力
軸が回動され、第1太陽ギヤが回動される。この回動に
より第1遊星ギヤが自転されると、第2遊星ギヤも自転
されて第2太陽ギヤが回動される。この第2太陽ギヤの
回動は、回動部材を空転させるが、リングギヤには伝達
されない。このため、マニュアルプレートが手動で揺動
され、これにより出力軸が回動されても、その回動が駆
動モータに伝達されることがない。On the other hand, when the manual plate is manually swung directly, first, the engagement between the engaging member and the engaging portion of the rotating member is released. By this disengagement, the lock of the rotating member is released, and the second sun gear becomes rotatable. Thereafter, when the manual plate is manually swung, the output shaft is turned, and the first sun gear is turned. When the first planetary gear rotates by this rotation, the second planetary gear also rotates and the second sun gear rotates. The rotation of the second sun gear causes the rotation member to idle, but is not transmitted to the ring gear. For this reason, even if the manual plate is manually swung and the output shaft is rotated by this, the rotation is not transmitted to the drive motor.
【0012】請求項2記載の変速比切換装置は、請求項
1記載の変速比切換装置において、外周にねじ状の歯部
が螺刻され前記駆動モータに連結されるウォームを備え
ており、前記リングギヤは、そのウォームの歯部に歯合
可能なギヤ歯が外周に螺刻され且つ前記ウォームの軸方
向と交叉する回動中心を有するウォームホイールを備え
ている。According to a second aspect of the present invention, there is provided the speed ratio switching device according to the first aspect, further comprising a worm threaded on an outer periphery and having a threaded tooth portion connected to the drive motor. The ring gear is provided with a worm wheel having gear teeth meshable with the teeth of the worm threaded on the outer periphery and having a rotation center crossing the axial direction of the worm.
【0013】この請求項2記載の変速比切換装置によれ
ば、請求項1記載の変速比切換装置と同様に作用する
上、駆動モータの回動トルクは、ウォームに伝達され、
かかるウォームが回動される。ウォームの歯部にはウォ
ームホイールのギヤ歯に歯合されており、ウォームの回
動によりウォームホイールが回動される。このウォーム
ホイールの回動により、リングギヤが出力軸の周りで回
動されるのである。[0013] According to the speed ratio switching device of the second aspect, it operates in the same manner as the speed ratio switching device of the first aspect, and the rotational torque of the drive motor is transmitted to the worm.
The worm is rotated. The teeth of the worm are meshed with the gear teeth of the worm wheel, and the rotation of the worm causes the worm wheel to rotate. The rotation of the worm wheel causes the ring gear to rotate about the output shaft.
【0014】請求項3記載の変速比切換装置は、請求項
1又は2に記載の変速比切換装置において、前記出力軸
の回動角度が所定量以上となった場合に前記係合部材を
反突出方向へ後退させて、その係合部材と前記回動部材
における前記複数の係合部との係合状態を解除すると共
に、前記駆動モータによる回動トルクの供給を停止する
制御装置を備えている。According to a third aspect of the present invention, there is provided the speed ratio switching device according to the first or second aspect, wherein the engagement member is disengaged when the rotation angle of the output shaft becomes a predetermined amount or more. A control device that retracts in the protruding direction to release the engagement state between the engagement member and the plurality of engagement portions of the rotation member and stops supply of rotation torque by the drive motor. I have.
【0015】請求項4記載の変速比切換装置は、請求項
1から3のいずれかに記載の変速比切換装置において、
前記駆動モータが停止状態の場合に、前記係合部材と前
記回動部材における前記複数の係合部との係合状態を解
除し続ける制御装置を備えている。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a speed ratio switching device according to any one of the first to third aspects.
When the drive motor is in a stop state, a control device is provided for continuously releasing the engagement state between the engagement member and the plurality of engagement portions of the rotating member.
【0016】請求項5記載の変速比切換装置によれば、
請求項1から4のいずれかに記載の変速比切換装置にお
いて、前記出力軸はマニュアルプレートの揺動を拘止す
るデテント部材により回動が停止されるように構成され
ており、前記差動減速ギヤは、前記出力軸の回動トルク
を、前記係合部材と前記複数の係合部との係合状態が解
除された場合にデテント部材の拘止力より小さくするよ
うに構成されている。According to the gear ratio switching device of the fifth aspect,
5. The speed change ratio switching device according to claim 1, wherein rotation of the output shaft is stopped by a detent member that restrains swinging of a manual plate, and the differential deceleration is performed. The gear is configured to make the rotation torque of the output shaft smaller than the detent force of the detent member when the engagement state between the engagement member and the plurality of engagement portions is released.
【0017】請求項5記載の変速比切換装置によれば、
請求項1から4のいずれかに記載の変速比切換装置と同
様に作用する上、出力軸は、マニュアルプレートの揺動
を拘止するデテント部材により停止される。出力軸の回
動トルクは、係合部材と複数の係合部との係合状態が解
除されると、差動減速ギヤによってデテント部材の拘止
力より小さくされる。よって、出力軸が所定角度回動し
た場合には、係合部材と複数の係合部との係合状態を解
除させて、回動部材を回動可能な状態にすることによ
り、デテント部材による拘止力によりマニュアルプレー
トが拘止されて、出力軸の回動が停止されるのである。According to the speed ratio switching device of the fifth aspect,
In addition to operating in the same manner as the gear ratio switching device according to any one of claims 1 to 4, the output shaft is stopped by a detent member that restrains swinging of the manual plate. When the engagement state between the engagement member and the plurality of engagement portions is released, the rotation torque of the output shaft is made smaller than the detent force of the detent member by the differential reduction gear. Therefore, when the output shaft is rotated by a predetermined angle, the engagement state between the engagement member and the plurality of engagement portions is released, and the rotation member is turned to a rotatable state. The manual plate is locked by the locking force, and the rotation of the output shaft is stopped.
【0018】請求項6記載の変速比切換装置によれば、
請求項1から5のいずれかに記載の変速比切換装置にお
いて、前記出力軸はマニュアルプレートの揺動を拘止す
るデテント部材により回動が停止されるように構成され
ており、前記差動減速ギヤは、前記出力軸の回動トルク
を、前記係合部材と前記複数の係合部とが係合された場
合にデテント部材の拘止力より大きくするように構成さ
れている。According to the gear ratio switching device of the sixth aspect,
6. The speed change ratio switching device according to claim 1, wherein the rotation of the output shaft is stopped by a detent member that restrains swinging of a manual plate, and the differential deceleration is performed. The gear is configured to make the rotation torque of the output shaft greater than the detent force of the detent member when the engagement member and the plurality of engagement portions are engaged.
【0019】請求項6記載の変速比切換装置によれば、
請求項1から5のいずれかに記載の変速比切換装置と同
様に作用する上、出力軸は、マニュアルプレートの揺動
を拘止するデテント部材により停止される。出力軸の回
動トルクは、係合部材と複数の係合部とが係合される
と、差動減速ギヤによってデテント部材の拘止力より大
きくされる。よって、駆動モータの回動を開始して出力
軸を回動させる場合には、係合部材と複数の係合部との
係合させて、回動部材を回動を停止させることにより、
デテント部材によるマニュアルプレートの拘止が解除さ
れて、出力軸が回動されるのである。According to the speed ratio switching device of the sixth aspect,
In addition to operating in the same manner as the speed ratio switching device according to any one of the first to fifth aspects, the output shaft is stopped by a detent member that restrains swinging of the manual plate. When the engagement member and the plurality of engagement portions are engaged with each other, the rotational torque of the output shaft is made larger than the locking force of the detent member by the differential reduction gear. Therefore, when the rotation of the drive motor is started and the output shaft is rotated, the rotation of the rotation member is stopped by engaging the engagement member with the plurality of engagement portions.
The lock of the manual plate by the detent member is released, and the output shaft is rotated.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】 以下、本発明の好ましい実施例
について、添付図面を参照して説明する。図1は、本発
明の一実施例である変速比切換装置1の外観図である。
変速比切換装置1は、駆動モータ3から供給される回転
(回動)トルクを増幅し、この増幅された回転トルクに
より出力軸4を回転させて自動変速機30の変速比を切
り換える装置である。この変速比切換装置1は、ケース
体2を備えており、そのケース体2には、出力軸4を回
転させる回転トルクを供給する駆動モータ3がねじ止め
等により取着されている。なお、駆動モータ3の回転軸
には後述するウォーム17が設けられている。Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an external view of a gear ratio switching device 1 according to an embodiment of the present invention.
The speed change ratio switching device 1 is a device that amplifies a rotation (rotation) torque supplied from the drive motor 3 and switches the speed ratio of the automatic transmission 30 by rotating the output shaft 4 with the amplified rotation torque. . The gear ratio switching device 1 includes a case body 2, and a drive motor 3 for supplying a rotational torque for rotating the output shaft 4 is attached to the case body 2 by screwing or the like. A worm 17 to be described later is provided on the rotation shaft of the drive motor 3.
【0021】ケース体2には、駆動モータ3による回転
トルクの供給を受けて回転される出力軸4が配設されて
いる。出力軸4は、後述するマニュアルプレート26
(図2及び図3参照)を揺動させる回転トルクを伝達す
る軸部材であり、ケース体2の奥行き方向(図1の紙面
に対する垂直方向)へ向けて貫通して配設されている。
また、出力軸4にはバルブ位置センサ5が連結されてい
る。The case body 2 is provided with an output shaft 4 that is rotated by receiving rotation torque supplied from the drive motor 3. The output shaft 4 is connected to a manual plate 26 described later.
A shaft member that transmits a rotational torque for swinging (see FIGS. 2 and 3), and is provided so as to penetrate in a depth direction of the case body 2 (a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1).
Further, a valve position sensor 5 is connected to the output shaft 4.
【0022】バルブ位置センサ5は、出力軸4の回転角
度を検出して、その検出した回転角度のデータを後述す
るレンジ切換制御回路C(図3参照)へ出力するもので
ある。また、このバルブ位置センサ5の側方には、ソレ
ノイドバルブ6がねじ止め等により取着されている。ソ
レノイドバルブ6は、レンジ切換制御回路Cの命令(命
令信号)に従って、後述する固定板13(図2参照)の
回転を拘止して、その回転を停止させるものである。
尚、レンジ切換制御回路Cの詳細については後述する。The valve position sensor 5 detects the rotation angle of the output shaft 4 and outputs data of the detected rotation angle to a range switching control circuit C (see FIG. 3) described later. A solenoid valve 6 is attached to the side of the valve position sensor 5 by screwing or the like. The solenoid valve 6 stops the rotation of a fixed plate 13 (see FIG. 2), which will be described later, in accordance with a command (command signal) of the range switching control circuit C.
The details of the range switching control circuit C will be described later.
【0023】図2は、図1のII−II線における変速
比切換装置1の断面図であり、出力軸4に連結されるマ
ニュアル軸(シャフト)25及びマニュアルプレート2
6を2点鎖線で図示しており、太陽ギヤ8,12、ウォ
ームホイール14、ウォーム17、及び、遊星ギヤ2
1,22のピッチ円を1点鎖線で図示している。また、
図2中の矢印Xは、ソレノイドバルブ6における摺動ピ
ン6aの突出方向を示している。FIG. 2 is a cross-sectional view of the gear ratio change device 1 taken along the line II-II in FIG. 1, and shows a manual shaft (shaft) 25 connected to the output shaft 4 and a manual plate 2.
6 is shown by a two-dot chain line, and the sun gears 8, 12, the worm wheel 14, the worm 17, and the planetary gear 2
Pitch circles 1 and 22 are shown by dashed lines. Also,
The arrow X in FIG. 2 indicates the direction in which the sliding pin 6a of the solenoid valve 6 projects.
【0024】図2に示すように、ケース体2は、その内
部が中空状に形成された筺体であり、その外側面(図2
左側)にバルブ位置センサ5及びソレノイドバルブ6が
取着されている。ソレノイドバルブ6は、その中央に円
柱状の摺動ピン6aが設けられており、この摺動ピン6
aは、後述する固定板13側(図2の矢印X方向)へ突
出可能、且つ、その反対側(図2の反矢印X方向)へ後
退可能に構成されている。この摺動ピン6aを矢印X方
向へ突出させることにより後述する固定板13が拘止さ
れ、摺動ピン6aを反矢印X方向へ後退させることによ
り固定板13の拘止状態が解除されるのである。As shown in FIG. 2, the case body 2 is a housing whose inside is formed in a hollow shape, and has an outer surface (FIG. 2).
A valve position sensor 5 and a solenoid valve 6 are mounted on the left side). The solenoid valve 6 is provided with a cylindrical sliding pin 6a at the center thereof.
“a” is configured to be able to protrude toward a fixed plate 13 described later (the direction indicated by the arrow X in FIG. 2) and to be retractable toward the opposite side (the direction opposite the arrow X in FIG. 2). The fixed plate 13 described later is locked by projecting the sliding pin 6a in the direction of arrow X, and the locked state of the fixed plate 13 is released by retracting the sliding pin 6a in the direction of arrow X. is there.
【0025】出力軸4は、略円柱状の軸部材であり、そ
の軸方向(図2左右方向)の両端部分が軸受7,7を介
してケース体2に回転可能に軸支されている。出力軸4
の一端(図2左側)には上述したバルブ位置センサ5が
連結されており、出力軸4の他端側(図2右側)には略
円柱状のマニュアル軸25を介して板状のマニュアルプ
レート26が連結されている。尚、マニュアル軸25及
びマニュアルプレート26の詳細については後述する。The output shaft 4 is a substantially cylindrical shaft member, and both ends of the output shaft 4 in the axial direction (horizontal direction in FIG. 2) are rotatably supported by the case body 2 via bearings 7, 7. Output shaft 4
The above-mentioned valve position sensor 5 is connected to one end (the left side in FIG. 2) of the output shaft 4, and the other end side (the right side in FIG. 26 are connected. The details of the manual shaft 25 and the manual plate 26 will be described later.
【0026】また、出力軸4の軸方向略中央には、複数
のギヤ歯が外周に刻設された平歯車で構成される太陽ギ
ヤ8が設けられている。太陽ギヤ8は、キー8a,8a
により出力軸4の外周に固定されており、この太陽ギヤ
8の回転に伴って出力軸4が一体的に回転されるのであ
る。更に、出力軸4における太陽ギヤ8の固定位置より
バルブ位置センサ5側(図2左側)には円筒状のスリー
ブ9が嵌着されており、このスリーブ9は、リング状の
スペーサ10を介して太陽ギヤ8と間隔を隔てて設けら
れている。At approximately the center of the output shaft 4 in the axial direction, there is provided a sun gear 8 composed of a spur gear having a plurality of gear teeth engraved on its outer periphery. The sun gear 8 has keys 8a, 8a
Thus, the output shaft 4 is integrally rotated with the rotation of the sun gear 8. Further, a cylindrical sleeve 9 is fitted on the valve position sensor 5 side (left side in FIG. 2) from the fixed position of the sun gear 8 on the output shaft 4, and this sleeve 9 is connected via a ring-shaped spacer 10. It is provided at a distance from the sun gear 8.
【0027】スリーブ9の内周には円筒状の滑り軸受用
ブッシュ等で構成される軸受11が内嵌されており、こ
の軸受11の内周には出力軸4が貫通されている。この
軸受11は、出力軸4の外周にスリーブ9を回転可能に
保持するものであり、この軸受11によって、出力軸4
とスリーブ9とを別々に回転させることができる。A bearing 11 composed of a cylindrical sliding bearing bush or the like is fitted in the inner periphery of the sleeve 9, and the output shaft 4 passes through the inner periphery of the bearing 11. The bearing 11 rotatably holds the sleeve 9 on the outer periphery of the output shaft 4.
And the sleeve 9 can be rotated separately.
【0028】スリーブ9における太陽ギヤ8側(図2右
側)の端部には、その外周に太陽ギヤ12が一体的に設
けられ、この太陽ギヤ12は複数のギヤ歯が外周に刻設
された平歯車で構成されている。一方、スリーブ9にお
ける太陽ギヤ12との反対側(図2左側)の端部の外周
には略円盤状の固定板13が一体的に設けられており、
この固定板13は、スリーブ9を介して太陽ギヤ12と
連結されている。At the end of the sleeve 9 on the side of the sun gear 8 (right side in FIG. 2), a sun gear 12 is integrally provided on the outer periphery, and the sun gear 12 has a plurality of gear teeth engraved on the outer periphery. It is composed of spur gears. On the other hand, a substantially disk-shaped fixing plate 13 is integrally provided on the outer periphery of the end of the sleeve 9 on the side opposite to the sun gear 12 (the left side in FIG. 2).
The fixing plate 13 is connected to the sun gear 12 via the sleeve 9.
【0029】固定板13の外周には、略半円凹状の係合
凹部13aが略等角間隔で複数凹設さており、この各係
合凹部13aは、ソレノイドバルブ6から突出される摺
動ピン6aと係合可能に形成されている。よって、この
係合凹部13aに摺動ピン6aが係合されることによ
り、固定板13の回転が拘止され、太陽ギヤ12の回転
が拘止されるのである。On the outer periphery of the fixed plate 13, a plurality of substantially semicircular concave recesses 13a are formed at substantially regular angular intervals, and each of the concave recesses 13a is provided with a sliding pin protruding from the solenoid valve 6. 6a is formed so as to be engageable. Therefore, by the engagement of the sliding pin 6a with the engagement recess 13a, the rotation of the fixing plate 13 is restrained, and the rotation of the sun gear 12 is restrained.
【0030】また、出力軸4の外周には、複数のギヤ歯
14aが外周縁に刻設されたリング状のウォームホイー
ル14が周設されており、このウォームホイール14の
内周には略ドーナッツ盤状のキャリア板15が内嵌され
固定されている。このため、ウォームホイール14の回
転に伴って、そのウォームホイール14及びキャリア板
15を同期回転させることができるのである。キャリア
板15は、軸受16を介して出力軸4の外周に回転可能
に嵌着されており、この軸受16によって、キャリア板
15を内嵌したウォームホイール14と出力軸4とを別
々に回転させることができるのである。On the outer periphery of the output shaft 4, a ring-shaped worm wheel 14 having a plurality of gear teeth 14a engraved on the outer peripheral edge is provided. A disk-shaped carrier plate 15 is fitted and fixed therein. Therefore, with the rotation of the worm wheel 14, the worm wheel 14 and the carrier plate 15 can be synchronously rotated. The carrier plate 15 is rotatably fitted to the outer periphery of the output shaft 4 via a bearing 16, and the worm wheel 14 in which the carrier plate 15 is fitted and the output shaft 4 are separately rotated by the bearing 16. You can do it.
【0031】一方、ウォームホイール14の外周縁(図
2下側)には、駆動モータ3側(図2の紙面に対する奥
側)からウォームホイール14側(図2の紙面に対する
手前側)へ向けて延出されるウォーム17が配設されて
いる。このウォーム17は、駆動モータ3の回転軸に連
結されており(図1参照)、駆動モータ3の回転トルク
が直接伝達されて回転されるものである。ウォーム17
は、その外周に螺旋状の1条ねじで構成されるウォーム
歯17aが刻設されている。On the other hand, on the outer peripheral edge (lower side in FIG. 2) of the worm wheel 14, the drive motor 3 side (rear side with respect to the plane of FIG. 2) is directed toward the worm wheel 14 (front side with respect to the plane of FIG. 2). An extended worm 17 is provided. The worm 17 is connected to the rotation shaft of the drive motor 3 (see FIG. 1), and is rotated by directly transmitting the rotation torque of the drive motor 3. Warm 17
A worm tooth 17a formed of a spiral single thread is engraved on the outer periphery of the worm.
【0032】しかも、ウォーム17は、その軸方向(図
2の紙面に対する垂直方向)がウォームホイール14の
回転中心(即ち、出力軸4の軸心)方向(図2の左右方
向)と略直交するように交叉され、そのウォーム歯17
aがウォームホイール14のギヤ歯14aに歯合されて
いる。このため、駆動モータ3によりウォーム17を回
転させることによって、ウォームホイール14を出力軸
4の周囲で回転させることができるのである。Further, the worm 17 has its axial direction (perpendicular to the plane of FIG. 2) substantially perpendicular to the direction of the center of rotation of the worm wheel 14 (ie, the axis of the output shaft 4) (horizontal direction in FIG. 2). As the worm teeth 17
a is meshed with the gear teeth 14 a of the worm wheel 14. Therefore, by rotating the worm 17 by the drive motor 3, the worm wheel 14 can be rotated around the output shaft 4.
【0033】このようにウォーム17及びウォームホイ
ール14により駆動モータ3の回転を伝達することによ
って、複数の平歯車を何段にも歯合させて駆動モータ3
の回転を減速する場合より、駆動モータ3の回転トルク
を大幅に増幅することができる。例えば、ギヤ歯14a
の歯数を78枚とし、ウォーム歯17aの条数を1条と
することにより、ウォーム17からウォームホイール1
4に伝達される回転の減速比を1/78とすることがで
きる。即ち、駆動モータ3の回転トルクを78倍に増幅
してウォームホイール14に伝達することができるので
ある。By transmitting the rotation of the drive motor 3 by the worm 17 and the worm wheel 14 in this manner, the plurality of spur gears are meshed with each other in multiple stages, and
The rotation torque of the drive motor 3 can be greatly amplified as compared with the case where the rotation of the drive motor 3 is decelerated. For example, the gear teeth 14a
The number of teeth of the worm 17 and the number of teeth of the worm tooth 17a to one, so that the worm wheel 1
4 can be reduced to 1/78. That is, the rotational torque of the drive motor 3 can be amplified 78 times and transmitted to the worm wheel 14.
【0034】また、スリーブ9の外周には、ドーナッツ
盤状のキャリア板18が外嵌されており、このキャリア
板18は、上述したキャリア板15と所定の間隔を隔て
つつ対向されている。キャリア板18は、軸受19を介
してスリーブ9の外周に回転可能に嵌着されており、こ
の軸受19によって、キャリア板18とスリーブ9とを
別々に回転させることができるのである。A donut-shaped carrier plate 18 is fitted around the outer periphery of the sleeve 9, and the carrier plate 18 faces the carrier plate 15 at a predetermined interval. The carrier plate 18 is rotatably fitted to the outer periphery of the sleeve 9 via a bearing 19, and the carrier 19 can rotate the carrier plate 18 and the sleeve 9 separately.
【0035】キャリア板18は、遊星ギヤ軸20及び複
数本(例えば3本)の略円柱状の支柱24により、キャ
リア板15と所定の間隔を隔てつつ連結されている。こ
のため、ウォームホイール14の回転に伴って、キャリ
ア板15が出力軸4の外周で回転されると、この回転に
同期してキャリア板18が回転される。このキャリア板
15,18の同期回転によって、遊星ギヤ軸20及び支
柱24は出力軸4の周囲を公転されるのである。The carrier plate 18 is connected to the carrier plate 15 at a predetermined distance by a planetary gear shaft 20 and a plurality of (for example, three) substantially cylindrical supports 24. Therefore, when the carrier plate 15 is rotated around the output shaft 4 with the rotation of the worm wheel 14, the carrier plate 18 is rotated in synchronization with the rotation. By the synchronous rotation of the carrier plates 15 and 18, the planetary gear shaft 20 and the support 24 revolve around the output shaft 4.
【0036】遊星ギヤ軸20は、一対の遊星ギヤ21,
22を支持する軸部材であり、この遊星ギヤ20の軸方
向(図2左右方向)両端部は軸受23,23を介してキ
ャリア板15,18にそれぞれ回転可能に軸支されてい
る。遊星ギヤ軸20には一対の遊星ギヤ21,22が一
体的に形成されており、これらの遊星ギヤ21,22
は、複数のギヤ歯が外周に刻設された平歯車で構成され
ている。The planetary gear shaft 20 includes a pair of planetary gears 21,
The planetary gear 20 is rotatably supported by the carrier plates 15 and 18 via bearings 23 at both ends in the axial direction (left and right directions in FIG. 2). A pair of planetary gears 21 and 22 are integrally formed on the planetary gear shaft 20, and these planetary gears 21 and 22 are formed.
Is constituted by a spur gear in which a plurality of gear teeth are engraved on the outer periphery.
【0037】遊星ギヤ21のギヤ歯は太陽ギヤ8のギヤ
歯に歯合されており、遊星ギヤ22のギヤ歯は太陽ギヤ
12のギヤ歯に歯合されている。よって、ウォームホイ
ール14の回転により遊星ギヤ軸20が出力軸4の周囲
で公転されると、その公転に伴って遊星ギヤ21,22
が太陽ギヤ8,12に歯合しつつ自転され、この自転に
よる遊星ギヤ21,22の回転トルクが太陽ギヤ8,1
2に伝達されるのである。The gear teeth of the planet gear 21 mesh with the gear teeth of the sun gear 8, and the gear teeth of the planet gear 22 mesh with the gear teeth of the sun gear 12. Therefore, when the planetary gear shaft 20 revolves around the output shaft 4 due to the rotation of the worm wheel 14, the planetary gears 21 and 22 accompany the revolution.
Are rotated while meshing with the sun gears 8 and 12, and the rotational torque of the planetary gears 21 and 22 due to the rotation is increased by the sun gears 8 and 1.
It is transmitted to 2.
【0038】また、遊星ギヤ21,22の回転軸である
遊星ギヤ軸20の軸中心は、出力軸4の軸中心と略同方
向(図2左右方向)へ向けられ、且つ、ウォームホイー
ル14の外周縁(又はピッチ円)より内側(出力軸4
側)に位置されている。よって、ウォームホイール14
の回転トルクを出力軸4に伝達するために、複数の平歯
車で構成される歯車列をウォームホイール14の外周縁
より外側に設ける必要がなく、その分、変速比切換装置
1を小型化することができるのである。The center of the planetary gear shaft 20, which is the rotation shaft of the planetary gears 21 and 22, is oriented in substantially the same direction as the shaft center of the output shaft 4 (left and right direction in FIG. 2). Inside the outer edge (or pitch circle) (output shaft 4
Side) is located. Therefore, the worm wheel 14
It is not necessary to provide a gear train composed of a plurality of spur gears outside the outer peripheral edge of the worm wheel 14 in order to transmit the rotational torque of the worm wheel 14 to the output shaft 4. You can do it.
【0039】しかも、太陽ギヤ8のピッチ円半径と遊星
ギヤ21のピッチ円直径との和は、ウォームホイール1
4のピッチ円半径(又は歯先円半径)より小さくされ、
且つ、太陽ギヤ12のピッチ円半径と遊星ギヤ22のピ
ッチ円直径との和は、ウォームホイール14のピッチ円
半径と略等しく(又は歯先円半径より小さく)されてい
る。よって、太陽ギヤ8,12及び遊星ギヤ21,22
は、ウォームホイール14の外周縁より内側に全て収容
されるので、変速比切換装置1を全体として更に小型化
することができるのである。In addition, the sum of the pitch circle radius of the sun gear 8 and the pitch circle diameter of the planetary gear 21 is equal to the worm wheel 1
4 is smaller than the pitch circle radius (or tip circle radius),
In addition, the sum of the pitch circle radius of the sun gear 12 and the pitch circle diameter of the planetary gear 22 is substantially equal to (or smaller than the tooth tip circle radius) of the worm wheel 14. Therefore, the sun gears 8 and 12 and the planetary gears 21 and 22
Are accommodated inside the outer peripheral edge of the worm wheel 14, so that the speed ratio switching device 1 can be further downsized as a whole.
【0040】上記のように構成された変速比切換装置1
によれば、太陽ギヤ8の歯数zs1、太陽ギヤ12の歯
数zs2、遊星ギヤ21の歯数zp1、遊星ギヤ22の
歯数zp2、太陽ギヤ8のピッチ円半径rs1、太陽ギ
ヤ12のピッチ円半径rs2、遊星ギヤ21のピッチ円
半径rp1、遊星ギヤ22のピッチ円半径rp2、太陽
ギヤ8のピッチ円直径ds1、太陽ギヤ12のピッチ円
直径ds2、遊星ギヤ21のピッチ円直径dp1、遊星
ギヤ22のピッチ円直径dp2の場合、太陽ギヤ8,1
2及び遊星ギヤ21,22による減速比iは1/(1−
(zp1/zs1)×(zs2/zp2))=1/(1
−(rp1/rs1)×(rs2/rp2))=1/
(1−(dp1/ds1)×(ds2/dp2))で表
される。The gear ratio switching device 1 configured as described above
According to the above, the number of teeth zs1 of the sun gear 8, the number of teeth zs2 of the sun gear 12, the number of teeth zp1 of the planetary gear 21, the number of teeth zp2 of the planetary gear 22, the pitch radius rs1 of the sun gear 8, the pitch of the sun gear 12 The circle radius rs2, the pitch circle radius rp1 of the planetary gear 21, the pitch circle radius rp2 of the planetary gear 22, the pitch circle diameter ds1 of the sun gear 8, the pitch circle diameter ds2 of the sun gear 12, the pitch circle diameter dp1 of the planetary gear 21, the planet In the case of the pitch circle diameter dp2 of the gear 22, the sun gear 8, 1
2 and the reduction ratio i by the planetary gears 21 and 22 is 1 / (1-
(Zp1 / zs1) × (zs2 / zp2)) = 1 / (1
− (Rp1 / rs1) × (rs2 / rp2)) = 1 /
(1− (dp1 / ds1) × (ds2 / dp2)).
【0041】例えば、太陽ギヤ8,12及び遊星ギヤ2
1,22のモジュールmが「1」で、太陽ギヤ8のピッ
チ円直径ds1が略27mm、太陽ギヤ12のピッチ円
直径ds2が略23mm、遊星ギヤ21のピッチ円直径
dp1が略15mm、遊星ギヤ22のピッチ円直径dp
2が略19mmの場合、減速比iが略3.05とされて
おり、この結果、駆動モータ3の回転は、(1/78)
×(1/3.05)=1/238倍に減速されて出力軸
4に伝達される。即ち、駆動モータ3の回転トルクは、
238倍されて出力軸4に伝達されるのである。For example, the sun gears 8 and 12 and the planetary gear 2
The pitch m diameter ds1 of the sun gear 8 is approximately 27 mm, the pitch diameter ds2 of the sun gear 12 is approximately 23 mm, the pitch diameter dp1 of the planetary gear 21 is approximately 15 mm, and the planetary gears 1 and 22 are “1”. 22 pitch circle diameter dp
2 is approximately 19 mm, the reduction ratio i is approximately 3.05, and as a result, the rotation of the drive motor 3 is (1/78)
× (1 / 3.05) = 1/238 times and transmitted to the output shaft 4. That is, the rotational torque of the drive motor 3 is
The power is multiplied by 238 and transmitted to the output shaft 4.
【0042】図3は、変速比切換装置1の使用例を示し
たシステム構成図である。図3に示すように、変速比切
換装置1は、その駆動モータ3、バルブ位置センサ5及
びソレノイドバルブ6がレンジ切換制御回路Cに電気的
に接続される一方、このレンジ切換制御回路Cにはレン
ジ切換スイッチSWが電気的に接続されている。レンジ
切換制御回路Cは、変速比切換装置1の動作を制御する
回路であり、具体的には、乗員によりレンジ切換スイッ
チSWが操作された場合に、バルブ位置センサ5により
検出された回転角度のデータに基づいて駆動モータ3を
回転又は停止させると共に、ソレノイドバルブ6の摺動
ピン6aの突出又は後退させて回転板13を回転又は停
止する回路である。FIG. 3 is a system configuration diagram showing an example of use of the speed ratio switching device 1. As shown in FIG. As shown in FIG. 3, the gear ratio switching device 1 includes a drive motor 3, a valve position sensor 5, and a solenoid valve 6 electrically connected to a range switching control circuit C. The range switch SW is electrically connected. The range switching control circuit C is a circuit for controlling the operation of the speed ratio switching device 1. Specifically, when the occupant operates the range switching switch SW, the rotation angle of the rotation angle detected by the valve position sensor 5 is determined. A circuit for rotating or stopping the drive motor 3 based on the data, and for rotating or stopping the rotating plate 13 by projecting or retracting the sliding pin 6a of the solenoid valve 6.
【0043】レンジ切換スイッチSWは、自動変速機3
0の変速比の設定を行うために乗員により操作されるス
イッチであり、車内における運転ハンドルなどの配設さ
れている。このレンジ切換スイッチSWを操作すること
により、自動変速機30の変速比は、車両の前進時にL
(ロー)レンジ、2nd(セカンド)レンジ又は3rd
(サード)レンジの3種類、車両の後進時にR(リバー
ス)レンジ、車軸32への回転伝達の切断時にN(ニュ
ートラル)レンジ、車両の駐停車時にP(パーキング)
レンジの計6種類に設定変更されるのである。The range switch SW is connected to the automatic transmission 3
The switch is operated by an occupant to set a gear ratio of 0, and is provided with a driving handle or the like in the vehicle. By operating this range changeover switch SW, the gear ratio of the automatic transmission 30 becomes L when the vehicle moves forward.
(Low) range, 2nd (second) range or 3rd
Three types of (third) ranges, R (reverse) range when the vehicle is moving backward, N (neutral) range when the rotation transmission to the axle 32 is cut off, and P (parking) when the vehicle is parked or stopped
The setting is changed to a total of six ranges.
【0044】一方、変速比切換装置1の出力軸4には、
マニュアル軸25を介して略撥状のマニュアルプレート
26が連結されている。マニュアルプレート26は、変
速比切換装置1の出力軸4の回転に連動して揺動され、
その揺動によりマニュアルバルブ29のアーマチャ29
aを押動するものである。On the other hand, the output shaft 4 of the gear ratio switching device 1
A substantially repellent manual plate 26 is connected via a manual shaft 25. The manual plate 26 is swung in conjunction with the rotation of the output shaft 4 of the transmission ratio switching device 1,
The armature 29 of the manual valve 29 is caused by the swing.
a is pushed.
【0045】マニュアルプレート26は、その下端部に
マニュアル軸25が連結されており、このマニュアル軸
25を回転中心として図3の左右方向に揺動可能に支持
されている。また、マニュアルプレート26の上端縁は
略円弧状に形成されており、この上端縁には左端側から
略半円凹状のロック凹部26a〜26fが順に凹設され
ている。この6つのロック凹部26a〜26fには、弾
性材料で形成されたデテントスプリング28の先端に設
けられる円柱状のロックピン27が係合可能に形成され
ており、図3中では、ロックピン27はロック凹部26
dに係合されている。A manual shaft 25 is connected to the lower end of the manual plate 26, and the manual plate 26 is supported so as to be swingable in the left-right direction in FIG. The upper edge of the manual plate 26 is formed in a substantially arc shape, and lock recesses 26a to 26f each having a substantially semicircular concave shape are sequentially formed in the upper edge from the left end side. A cylindrical lock pin 27 provided at the tip of a detent spring 28 made of an elastic material is formed in the six lock recesses 26a to 26f so as to be engageable. In FIG. 3, the lock pin 27 is Lock recess 26
d.
【0046】ロックピン27は、それが係合されるロッ
ク凹部26a〜26fへデテントスプリング28の弾性
力により付勢されており、かかる付勢によりマニュアル
プレート26を位置決めしている。ロックピン27は、
マニュアルプレート26を揺動させる出力軸4の回転ト
ルクがデテントスプリング28の弾性力を越えると、そ
の係合されていたロック凹部26eから外れ、他のロッ
ク凹部26a〜26c,26e,26fのいずれかに再
度係合されて、マニュアルプレート26を位置決するの
である。The lock pin 27 is urged by the elastic force of the detent spring 28 to the lock concave portions 26a to 26f with which the lock pin 27 is engaged, and the manual plate 26 is positioned by the urging. The lock pin 27
When the rotational torque of the output shaft 4 for swinging the manual plate 26 exceeds the elastic force of the detent spring 28, the output shaft 4 is disengaged from the engaged lock concave portion 26e, and any one of the other lock concave portions 26a to 26c, 26e, and 26f. And the manual plate 26 is positioned.
【0047】ところで、自動変速機30の変速比は、マ
ニュアルプレート26とロックピン27との係合位置に
応じて決定される。具体的には、ロックピン27がロッ
ク凹部26aに係合される場合にLレンジ、ロックピン
27がロック凹部26bに係合される場合に2ndレン
ジ、ロックピン27がロック凹部26cに係合される場
合に3rdレンジ、ロックピン27がロック凹部26d
に係合される場合にNレンジ、ロックピン27がロック
凹部26eに係合される場合にRレンジ、ロックピン2
7がロック凹部26fに係合される場合にPレンジとさ
れる。尚、図3では、ロックピン27はロック凹部26
dに係合されており、かかる状態では自動変速機30の
変速比がNレンジとされている。The gear ratio of the automatic transmission 30 is determined according to the position at which the manual plate 26 and the lock pin 27 are engaged. Specifically, when the lock pin 27 is engaged with the lock recess 26a, the L range is set. When the lock pin 27 is engaged with the lock recess 26b, the lock pin 27 is engaged with the lock recess 26c. 3rd range, lock pin 27 is locked concave 26d
N range, when the lock pin 27 is engaged with the lock recess 26e, the R range, the lock pin 2
When the lock 7 is engaged with the lock recess 26f, the P range is set. In FIG. 3, the lock pin 27 is
In this state, the gear ratio of the automatic transmission 30 is in the N range.
【0048】マニュアルプレート26には、セレクトケ
ーブル34を介してレンジ切換レバー33が連結されて
いる。レンジ切換レバー33は、自動変速機30の変速
比の切り換えるために乗員により操作されるレバー部材
であり、車内における運転者シートの側部に配設されて
いる。レンジ切換レバー33が乗員により操作される
と、セレクトケーブル34が引っ張られ又は押動され
て、マニュアルプレート26が揺動される。この揺動に
より、マニュアルバルブ29を介して自動変速機30の
変速比が切り換えられるのである。A range switching lever 33 is connected to the manual plate 26 via a select cable 34. The range switching lever 33 is a lever member that is operated by an occupant to switch the gear ratio of the automatic transmission 30, and is disposed on the side of the driver's seat in the vehicle. When the range switching lever 33 is operated by the occupant, the select cable 34 is pulled or pushed, and the manual plate 26 is swung. With this swing, the gear ratio of the automatic transmission 30 is switched via the manual valve 29.
【0049】即ち、レンジ切換レバー33を操作するこ
とによって、変速比切換装置1を稼動させずに自動変速
機30の変速比を切り換えることができる。このため、
レンジ切換スイッチSW、レンジ切換制御回路C又は変
速比切換装置1が何らかの理由で故障した場合には、レ
ンジ切換レバー33を操作することにより自動変速機3
0の変速比を切り換えることができるのである。That is, by operating the range switching lever 33, the gear ratio of the automatic transmission 30 can be switched without operating the gear ratio switching device 1. For this reason,
If the range changeover switch SW, the range changeover control circuit C or the gear ratio changeover device 1 fails for some reason, the range changeover lever 33 is operated to operate the automatic transmission 3.
The gear ratio of 0 can be switched.
【0050】マニュアルプレート26の一側面には、マ
ニュアルバルブ29のアーマチャ29aの先端が当接さ
れている。マニュアルバルブ29は、マニュアルプレー
ト26の揺動に応じて図3の左右方向へ摺動されるアー
マチャ29aにより、マニュアルプレート26の揺動位
置を検出して、その検出結果に応じて自動変速機30の
変速シフトバルブ30dを作動させるためのものであ
る。アーマチャ29aは、マニュアルプレート29の一
側面(図3左側)へ付勢されており、マニュアルプレー
ト26が図3の紙面に対して時計方向へ揺動される場合
に図3の右方へ押動されて移動する一方、マニュアルプ
レート26が図3の紙面に対して反時計方向へ揺動され
る場合に図3の左方へその付勢力により移動するように
構成されている。The end of the armature 29a of the manual valve 29 is in contact with one side surface of the manual plate 26. The manual valve 29 detects the swing position of the manual plate 26 by an armature 29a slid in the left-right direction in FIG. 3 according to the swing of the manual plate 26, and according to the detection result, the automatic transmission 30 For operating the shift valve 30d. The armature 29a is urged to one side (the left side in FIG. 3) of the manual plate 29, and is pushed rightward in FIG. 3 when the manual plate 26 is swung clockwise with respect to the paper surface in FIG. When the manual plate 26 is swung counterclockwise with respect to the paper surface of FIG. 3, the manual plate 26 is moved to the left in FIG. 3 by the urging force.
【0051】次に、自動変速機30について説明する。
自動変速機30は、オートマッチクトランスミッション
の一種であり、自動車等の車両用エンジン31のエンジ
ン出力軸31aの回転速度を変速して、駆動輪を軸支す
る車軸32に伝達する装置である。この自動変速機30
は、主に、トルクコンバータ30aと、変速機構30b
と、ディファレンシャル装置30cと、変速シフトバル
ブ30dとを備えている。Next, the automatic transmission 30 will be described.
The automatic transmission 30 is a type of an automatic matching transmission, and is a device that changes the rotation speed of an engine output shaft 31a of a vehicle engine 31 such as an automobile and transmits the rotation speed to an axle 32 that supports driving wheels. This automatic transmission 30
Are mainly composed of a torque converter 30a and a speed change mechanism 30b.
, A differential device 30c, and a shift valve 30d.
【0052】トルクコンバータ30aは、その内部に充
填されるミッション油の旋回力により回転トルクを伝達
する装置であり、そのエンジン出力軸31aの回転が伝
達されることによりミッション油が旋回され、その旋回
力を介して変速機構30bにエンジン出力軸31aの回
転トルクを伝達するものである。変速機構30bは、ト
ルクコンバータ30aから伝達される回転の速度を変速
し、かかる変速によりトルクコンバータ30aからの回
転トルクを増減してディファレンシャル装置30dに伝
達する装置である。The torque converter 30a is a device for transmitting a rotating torque by the turning force of the mission oil filled therein. The transmission of the engine oil is transmitted by the rotation of the engine output shaft 31a, and the turning is performed. It transmits the rotational torque of the engine output shaft 31a to the speed change mechanism 30b via force. The speed change mechanism 30b is a device that changes the speed of rotation transmitted from the torque converter 30a, and increases or decreases the rotational torque from the torque converter 30a by the speed change, and transmits the torque to the differential device 30d.
【0053】変速機構30bは、例えば、トルクコンバ
ータ30aと接続される複数のギヤで構成されたプラネ
タリギヤユニットと、このプラネタリギヤユニットの動
力伝達経路を変更するためのクラッチ及びブレーキとを
備えている。この変速機構30bによれば、変速シフト
バルブ30dによりクラッチ及びブレーキを作動させて
プラネタリギヤユニットの動力伝達経路を切り換えるこ
とによって、トルクコンバータ30aから伝達される回
転を変速して、ディファレンシャル装置30cへ伝達す
る。ディファレンシャル装置30dに伝達された回転
は、かかるディファレンシャル装置30cにより車軸3
2に伝達され、この車軸32が回転されることにより車
両の駆動輪が回転されるのである。The transmission mechanism 30b includes, for example, a planetary gear unit composed of a plurality of gears connected to the torque converter 30a, and a clutch and a brake for changing the power transmission path of the planetary gear unit. According to the transmission mechanism 30b, the clutch and the brake are operated by the transmission shift valve 30d to switch the power transmission path of the planetary gear unit, whereby the rotation transmitted from the torque converter 30a is shifted and transmitted to the differential device 30c. . The rotation transmitted to the differential device 30d is transmitted to the axle 3 by the differential device 30c.
2 and the drive wheels of the vehicle are rotated by rotating the axle 32.
【0054】次に、図2及び図3を参照して、変速比切
換装置1による自動変速機30の変速比の切り換え動作
について説明する。変速比切換装置1により自動変速機
30の変速比を切り換える場合には、まず、シフト切換
スイッチSWが操作されて、Lレンジ、2ndレンジ、
3rdレンジ、Nレンジ、Rレンジ、Pレンジのいずれ
かが選択される。この選択が行われると、まず、レンジ
切換制御回路Cにより、ソレノイドバルブ6の摺動ピン
6aが図2の矢印X方向へ突出される。この摺動ピン6
aの突出により、かかる摺動ピン6aが固定板13の各
係合凹部13aのいずれかと係合され、固定板13の回
転が拘止される。Next, with reference to FIGS. 2 and 3, a description will be given of the operation of switching the speed ratio of the automatic transmission 30 by the speed ratio switching device 1. FIG. When the gear ratio of the automatic transmission 30 is switched by the gear ratio switching device 1, first, the shift switch SW is operated to set the L range, the second range, and the like.
One of the 3rd range, N range, R range, and P range is selected. When this selection is made, first, the sliding pin 6a of the solenoid valve 6 is protruded in the direction of arrow X in FIG. This sliding pin 6
By the protrusion of a, the sliding pin 6a is engaged with any one of the engaging recesses 13a of the fixed plate 13, and the rotation of the fixed plate 13 is restrained.
【0055】ここで、例えば、シフト切換スイッチSW
によってNレンジの状態からLレンジが選択されると、
レンジ切換制御回路Cにより駆動モータ3の回転駆動が
開始される。駆動モータ3が回転駆動されると、その回
転軸に連結されたウォーム17が回転され、このウォー
ム17によりウォームホイール14が出力軸4の外周回
りで回転される。ウォームホイール14が回転によっ
て、遊星ギヤ軸20が出力軸4の周囲で公転され、この
遊星ギヤ軸20の公転に伴って、遊星ギヤ21,22が
太陽ギヤ8,12に歯合しつつ、出力軸4の周囲で公転
される。遊星ギヤ21,22が公転されると、これらの
遊星ギヤ21,22は太陽ギヤ8,12に歯合しつつ自
転される。Here, for example, the shift switch SW
When the L range is selected from the N range state,
The rotational drive of the drive motor 3 is started by the range switching control circuit C. When the drive motor 3 is driven to rotate, the worm 17 connected to the rotation shaft is rotated, and the worm 17 causes the worm wheel 14 to rotate around the outer periphery of the output shaft 4. The rotation of the worm wheel 14 causes the planetary gear shaft 20 to revolve around the output shaft 4. As the planetary gear shaft 20 revolves, the planetary gears 21 and 22 mesh with the sun gears 8 and 12, and output. Revolved around axis 4. When the planetary gears 21 and 22 revolve, the planetary gears 21 and 22 rotate while meshing with the sun gears 8 and 12.
【0056】太陽ギヤ8は遊星ギヤ21の自転により回
転され、この太陽ギヤ8の回転により出力軸4が回転さ
れる。一方、太陽ギヤ12が連結される固定板13はソ
レノイドバルブ6の摺動ピン6aにより回転が拘止され
ているので、遊星ギヤ22の自転に伴って太陽ギヤ12
及び固定板13が回転されることはない。このため、駆
動モータ3による供給される回転トルクは、出力軸4の
みに増幅して伝達されるのである。The sun gear 8 is rotated by the rotation of the planetary gear 21, and the output shaft 4 is rotated by the rotation of the sun gear 8. On the other hand, the rotation of the fixed plate 13 to which the sun gear 12 is connected is restricted by the sliding pin 6 a of the solenoid valve 6.
Also, the fixed plate 13 is not rotated. Therefore, the rotational torque supplied by the drive motor 3 is amplified and transmitted to only the output shaft 4.
【0057】固定板13の回転が拘止される場合、出力
軸4の回転トルクはロックピン27を付勢するデテント
スプリング28の弾性力より大きくなり、その結果、マ
ニュアルプレート26の揺動が開始される。このため、
出力軸4の回転を開始させるために、デテントスプリン
グ28により付勢されるロックピン27をマニュアルプ
レート26のロック凹部26a〜26fから外す動作を
行う装置を別途設ける必要がなく、その分、装置全体と
しての製造コストを低減することができる。When the rotation of the fixed plate 13 is restrained, the rotation torque of the output shaft 4 becomes larger than the elastic force of the detent spring 28 for urging the lock pin 27, and as a result, the manual plate 26 starts to swing. Is done. For this reason,
In order to start the rotation of the output shaft 4, there is no need to separately provide a device for performing an operation of removing the lock pin 27 biased by the detent spring 28 from the lock recesses 26a to 26f of the manual plate 26. Manufacturing cost can be reduced.
【0058】マニュアルプレート26が出力軸4により
揺動されると、ロックピン27がロック凹部26dから
外れ、その後、ロックピン27はロック凹部26c,2
6b,26aの順に係合される。一方、出力軸4の回転
角度は、バルブ位置センサ5により検出され、レンジ切
換制御回路Cへ出力される。レンジ切換制御回路Cは、
バルブ位置センサ5により検出されるデータに基づい
て、出力軸4が所定角度回転されたか否かを判断する。When the manual plate 26 is swung by the output shaft 4, the lock pin 27 is disengaged from the lock recess 26d, and thereafter, the lock pin 27 is released from the lock recess 26c, 2.
6b and 26a are engaged in this order. On the other hand, the rotation angle of the output shaft 4 is detected by the valve position sensor 5 and output to the range switching control circuit C. The range switching control circuit C
Based on the data detected by the valve position sensor 5, it is determined whether or not the output shaft 4 has been rotated by a predetermined angle.
【0059】例えば、自動変速機30の変速比がNレン
ジからLレンジに切り換えられる場合には、ロック凹部
26dに係合されたロックピン27をロック凹部26a
に係合させる必要があり、かかる場合には、マニュアル
プレート26を図3の時計方向へ角度θだけ揺動させな
ければならい。そこで、レンジ切換制御回路Cは、揺動
バルブ位置センサ5により出力軸4の回転角度を検出し
て、出力軸4が角度θ回転された場合にマニュアルプレ
ート26のロック凹部26aにロックピン27が到達し
て係合されたものとして判断するのである。For example, when the gear ratio of the automatic transmission 30 is switched from the N range to the L range, the lock pin 27 engaged with the lock recess 26d is moved to the lock recess 26a.
In such a case, the manual plate 26 must be swung clockwise in FIG. 3 by the angle θ. Therefore, the range switching control circuit C detects the rotation angle of the output shaft 4 by the swing valve position sensor 5 and locks the lock pin 27 in the lock recess 26a of the manual plate 26 when the output shaft 4 is rotated by the angle θ. It is determined that it has reached and engaged.
【0060】出力軸4が所定角度回転されたと、レンジ
切換制御回路Cにより判断されると、ソレノイドバルブ
6の摺動ピン6aが図2の反矢印X方向へ後退されて、
固定板13の拘止状態が解除されると共に、その後、駆
動モータ3の回転駆動が停止される。駆動モータ3の停
止後、駆動モータ3の回転軸が慣性力により空転される
と、駆動モータ3の回転トルクは、ウォーム17、ウォ
ームホイール14に伝達され、遊星ギヤ21及び太陽ギ
ヤ8により出力軸4に伝達される一方、遊星ギヤ22及
び太陽ギヤ12により固定板13に伝達される。かかる
場合に、駆動モータ3の回転トルクは出力軸4及び固定
板13の双方に伝達されるので、固定板13に伝達され
る回転トルクの分、出力軸4に伝達される回転トルクが
減少して、僅かな制動力で出力軸4の回転を容易に停止
させることができる。When it is determined by the range switching control circuit C that the output shaft 4 has been rotated by a predetermined angle, the sliding pin 6a of the solenoid valve 6 is retracted in the direction indicated by the arrow X in FIG.
The locked state of the fixed plate 13 is released, and thereafter, the rotational drive of the drive motor 3 is stopped. After the drive motor 3 is stopped, when the rotation shaft of the drive motor 3 is idled by inertia force, the rotation torque of the drive motor 3 is transmitted to the worm 17 and the worm wheel 14, and is output by the planetary gear 21 and the sun gear 8. 4 while being transmitted to the fixed plate 13 by the planetary gear 22 and the sun gear 12. In such a case, since the rotational torque of the drive motor 3 is transmitted to both the output shaft 4 and the fixed plate 13, the rotational torque transmitted to the output shaft 4 decreases by the amount of the rotational torque transmitted to the fixed plate 13. Thus, the rotation of the output shaft 4 can be easily stopped with a slight braking force.
【0061】具体的には、固定板13が回転可能な状態
では、出力軸4の回転トルクは、ロックピン27を付勢
するデテントスプリング28の弾性力より小さくなるよ
うにされている。このため、出力軸4はロックピン27
とマニュアルプレート26のロック凹部26aとの係合
により制動されて停止される。このように、出力軸4の
回転は、マニュアルプレート26を位置決めするデテン
トスプリング28の弾性力により停止されるので、出力
軸4の回転を停止するブレーキ装置などを別途設ける必
要がなく、その分、装置全体としての製造コストを低減
することができる。Specifically, when the fixed plate 13 is rotatable, the rotation torque of the output shaft 4 is set to be smaller than the elastic force of the detent spring 28 for urging the lock pin 27. For this reason, the output shaft 4 is
The brake is stopped by the engagement between the lock plate 26 and the lock recess 26a of the manual plate 26, and the brake is stopped. As described above, since the rotation of the output shaft 4 is stopped by the elastic force of the detent spring 28 for positioning the manual plate 26, there is no need to separately provide a brake device or the like for stopping the rotation of the output shaft 4, and accordingly, The manufacturing cost of the entire device can be reduced.
【0062】なお、駆動モータ3を停止させると、駆動
モータ3が慣性力により空転される場合があるが、駆動
モータ3の停止前に、ソレノイドバルブ6の摺動ピン6
aと固定板13の係合凹部13aとの係合を解除して、
固定板13の拘止状態を解除しておけば、駆動モータ3
の空転により回転される出力軸4の回転トルクがデテン
トスプリング28の弾性力を越えることがないので、駆
動モータ3の空転による出力軸4の回転角度のズレを防
止することができる。When the drive motor 3 is stopped, the drive motor 3 may run idle due to inertial force. However, before the drive motor 3 stops, the sliding pin 6 of the solenoid valve 6 is stopped.
a and the engagement between the engagement recess 13a of the fixing plate 13 and
If the fixed state of the fixed plate 13 is released, the drive motor 3
Since the rotational torque of the output shaft 4 rotated by the idle rotation does not exceed the elastic force of the detent spring 28, the rotation angle of the output shaft 4 due to the idle rotation of the drive motor 3 can be prevented.
【0063】駆動モータ3が停止されて、ロック凹部2
6a及びロックピン27の係合によりマニュアルプレー
ト26が位置決めされると、出力軸4の回転が完全に停
止される。この結果、マニュアルプレート26の揺動位
置に応じて、マニュアルバルブ29のアーマチャ29a
の位置が確定され、このアーマチャ29aの位置に応じ
て、変速シフトバルブ30dが作動される。変速シフト
バルブ30dの作動により変速機構30bが作動され、
自動変速機30の変速比がNレンジの変速比からLレン
ジの変速比に切り換えられるのである。When the drive motor 3 is stopped,
When the manual plate 26 is positioned by the engagement of the lock pin 6a and the lock pin 27, the rotation of the output shaft 4 is completely stopped. As a result, the armature 29a of the manual valve 29 depends on the swing position of the manual plate 26.
Is determined, and the shift valve 30d is operated in accordance with the position of the armature 29a. The transmission mechanism 30b is operated by the operation of the transmission shift valve 30d,
The speed ratio of the automatic transmission 30 is switched from the speed ratio in the N range to the speed ratio in the L range.
【0064】一方、乗員が手動で自動変速機30の変速
比を切り換える場合には、まず、乗員によりレンジ切換
レバー33が操作されて、Lレンジ、2ndレンジ、3
rdレンジ、Rレンジ、Nレンジ、Pレンジのいずれか
が選択される。この選択が行われると、レンジ切換レバ
ー33によりセレクトケーブル34が引っ張られ又は押
動されて、マニュアルプレート26が揺動される。例え
ば、シフト切換レバー33によってNレンジの状態から
Lレンジが選択されると、セレクトケーブル34が引っ
張られて、マニュアルプレート26が図3の紙面に対す
る時計方向へ角度θだけ揺動される。On the other hand, when the occupant manually switches the gear ratio of the automatic transmission 30, first, the occupant operates the range switching lever 33 so that the L range, the second range, and the
One of the rd range, the R range, the N range, and the P range is selected. When this selection is made, the select cable 34 is pulled or pushed by the range switching lever 33, and the manual plate 26 is rocked. For example, when the L range is selected from the N range state by the shift switching lever 33, the select cable 34 is pulled and the manual plate 26 is swung clockwise by an angle θ with respect to the plane of FIG.
【0065】マニュアルプレート26の揺動により、ロ
ックピン27がロック凹部26aに係合されると、マニ
ュアルプレート26がロック凹部26aに係合されるロ
ックピン27により位置決めされる。この位置決めによ
り、マニュアルバルブ29のアーマチャ29aの位置が
確定され、このアーマチャ29aの位置に応じて、変速
シフトバルブ30dが作動される。変速シフトバルブ3
0dの作動により変速機構30bが作動され、自動変速
機30の変速比がNレンジの変速比からLレンジの変速
比に切り換えられるのである。When the lock pin 27 is engaged with the lock recess 26a by the swing of the manual plate 26, the manual plate 26 is positioned by the lock pin 27 engaged with the lock recess 26a. By this positioning, the position of the armature 29a of the manual valve 29 is determined, and the shift valve 30d is operated according to the position of the armature 29a. Shift valve 3
The transmission mechanism 30b is operated by the operation of 0d, and the transmission ratio of the automatic transmission 30 is switched from the transmission ratio of the N range to the transmission ratio of the L range.
【0066】ここで、レンジ切換制御回路Cは、駆動モ
ータ3の停止状態において、ソレノイドバルブ6の摺動
ピン6aと固定板13の係合凹部13aとの係合状態を
解除し続けるように構成されている。これにより、駆動
モータ3の停止状態には、固定板13が出力軸4の外周
で回転可能な状態とされる一方、この固定板13にスリ
ーブ9を介して連結される太陽ギヤ12も出力軸4の外
周で回転可能な状態とされている。このように、太陽ギ
ヤ12及び固定板13を回転可能な状態に保つことによ
り、例えば、レンジ切換レバー33が乗員により操作さ
れて、マニュアルプレート26が揺動され、この揺動に
より出力軸4に回転トルクが加わったとしても、その回
転トルクがウォームホイール14及びウォーム17を介
して駆動モータ3に伝達されることがないのである。Here, the range switching control circuit C is configured to keep releasing the engagement between the sliding pin 6a of the solenoid valve 6 and the engagement recess 13a of the fixed plate 13 when the drive motor 3 is stopped. Have been. Accordingly, when the drive motor 3 is stopped, the fixed plate 13 is rotatable around the outer periphery of the output shaft 4, and the sun gear 12 connected to the fixed plate 13 via the sleeve 9 is also connected to the output shaft. 4 is rotatable around its outer periphery. As described above, by keeping the sun gear 12 and the fixed plate 13 rotatable, for example, the range switching lever 33 is operated by the occupant, and the manual plate 26 is rocked. Even if a rotational torque is applied, the rotational torque is not transmitted to the drive motor 3 via the worm wheel 14 and the worm 17.
【0067】具体的には、手動によりマニュアルプレー
ト26が揺動されて出力軸4に回転トルクが直接に加え
られると、その回転トルクにより太陽ギヤ8が回転され
て遊星ギヤ21が自転され、この遊星ギヤ21の自転に
より遊星ギヤ22が自転される。遊星ギヤ22が自転さ
れると、太陽ギヤ12が出力軸4の外周で回転され、固
定板13が出力軸4の外周で空転される。この状態で、
遊星ギヤ軸20は出力軸4の周囲で公転されることはな
いので、ウォームホイール14は回転されずに停止され
たままの状態となる。よって、手動でマニュアルプレー
ト26が揺動される場合に、出力軸4に加わる回転トル
クが駆動モータ3に伝達されて、駆動モータ3が逆転さ
れることがないのである。Specifically, when the manual plate 26 is manually swung and a rotational torque is directly applied to the output shaft 4, the sun gear 8 is rotated by the rotational torque, and the planetary gear 21 rotates. The planetary gear 22 is rotated by the rotation of the planetary gear 21. When the planetary gear 22 rotates, the sun gear 12 rotates around the outer periphery of the output shaft 4, and the fixed plate 13 idles around the outer periphery of the output shaft 4. In this state,
Since the planetary gear shaft 20 does not revolve around the output shaft 4, the worm wheel 14 remains stopped without being rotated. Therefore, when the manual plate 26 is manually swung, the rotational torque applied to the output shaft 4 is transmitted to the drive motor 3 and the drive motor 3 is not rotated in the reverse direction.
【0068】以上説明したように、本実施例の変速比切
換装置1によれば、駆動モータ3の回転を減速して出力
軸4に伝達する各部材、即ち、太陽ギヤ8,12、固定
板13およびウォームホイール14、キャリア板15,
18、遊星ギヤ軸20及び遊星ギヤ21,22は、出力
軸4の近傍周囲に全て設けられるので、複数の平歯車を
並列状に多段歯合させて駆動モータの回動を減速する必
要がなく、その分、装置全体としてのサイズを小型化す
ることができる。As described above, according to the gear ratio switching device 1 of the present embodiment, each member for reducing the rotation of the drive motor 3 and transmitting it to the output shaft 4, that is, the sun gears 8, 12, the fixed plate 13, worm wheel 14, carrier plate 15,
18. Since the planetary gear shaft 20 and the planetary gears 21 and 22 are all provided around the vicinity of the output shaft 4, there is no need to reduce the rotation of the drive motor by meshing a plurality of spur gears in parallel in multiple stages. Accordingly, the size of the entire apparatus can be reduced.
【0069】また、ソレノイドバルブ6の摺動ピン6a
を突出又は後退させるだけで、出力軸4と駆動モータ3
とを接続または切断することができるので、高価な電磁
クラッチを用いて出力軸4と駆動モータ3とを接続また
は切断する必要がなく、その分、装置全体としての製造
コストを低減することができる。The sliding pin 6a of the solenoid valve 6
The output shaft 4 and the drive motor 3
Can be connected or disconnected, so that there is no need to connect or disconnect the output shaft 4 and the drive motor 3 using an expensive electromagnetic clutch, and the manufacturing cost of the entire apparatus can be reduced accordingly. .
【0070】ウォーム17及びウォームホイール14に
より駆動モータ3の回転を大幅に減速しているので、複
数の平歯車を何段にも歯合させて駆動モータ3の回転を
減速する必要がなく、装置全体としての部品点数を減少
して製造コストを低減することができ、更に、装置全体
としてのサイズを小型化することができる。Since the rotation of the driving motor 3 is greatly reduced by the worm 17 and the worm wheel 14, there is no need to reduce the rotation of the driving motor 3 by engaging a plurality of spur gears in any number of stages. The number of parts can be reduced as a whole to reduce the manufacturing cost, and the size of the entire apparatus can be reduced.
【0071】以上、実施例に基づき本発明を説明した
が、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではな
く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の改良変形が
可能であることは容易に推察できるものである。The present invention has been described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. It can be easily inferred.
【0072】例えば、本実施例では、リングギヤとし
て、ウォームホイール18を用いて説明したが、他の歯
車をリングギヤとして用いるようにしても良い。具体的
には、駆動モータ3の回転軸に小径のかさ歯車を連結
し、そのかさ歯車に歯合可能な大径のかさ歯車をリング
ギヤとして用いても良い。For example, in this embodiment, the worm wheel 18 has been described as the ring gear, but another gear may be used as the ring gear. Specifically, a small-diameter bevel gear may be connected to the rotating shaft of the drive motor 3 and a large-diameter bevel gear meshable with the bevel gear may be used as the ring gear.
【0073】また、本実施例では、ウォーム17の条数
を1条としたが、かかるウォーム17の条数は必ずしも
これに限られるものではなく、変速比切換装置1全体と
しての減速比に応じて、条数を2条以上としても良い。
更に、本実施例の変速比切換装置1の使用例として、前
進時に3段変速可能な自動変速機30を用いて説明した
が、かかる変速段数が3段以上の自動変速機に変速比切
換装置1を適用しても良い。In this embodiment, the number of the worms 17 is set to one. However, the number of the worms 17 is not necessarily limited to this, and depends on the reduction ratio of the speed change ratio switching device 1 as a whole. Therefore, the number of articles may be two or more.
Further, as an example of the use of the transmission ratio switching device 1 of the present embodiment, the automatic transmission 30 capable of performing three-stage shifting when moving forward has been described. 1 may be applied.
【0074】[0074]
【発明の効果】 請求項1記載の変速比切換装置によれ
ば、第1及び第2遊星ギヤはリングギヤに支持され、そ
のリングギヤは出力軸に嵌着され、その出力軸には第1
太陽ギヤが設けられると共に第2太陽ギヤ及び回動部材
が嵌着されている。このように、駆動モータの回動を減
速して出力軸に伝達する部材、即ち、リングギヤ、差動
減速ギヤ及び回動部材は出力軸の周りに全て設けられる
ので、従来の変速比切換装置のように、複数の平歯車を
並列状に多段歯合させて駆動モータの回動を減速する必
要がなく、その分、装置全体としてのサイズを小型化す
ることができるという効果がある。According to the speed ratio switching device of the first aspect, the first and second planetary gears are supported by the ring gear, the ring gear is fitted to the output shaft, and the first shaft is mounted on the output shaft.
A sun gear is provided, and a second sun gear and a rotating member are fitted. As described above, the members for reducing the rotation of the drive motor and transmitting the rotation to the output shaft, that is, the ring gear, the differential reduction gear, and the rotation member are all provided around the output shaft. As described above, there is no need to reduce the rotation of the drive motor by arranging a plurality of spur gears in parallel in a multi-stage manner, and the size of the entire apparatus can be reduced accordingly.
【0075】また、マニュアルプレートを手動で直接揺
動させると、その揺動により出力軸も回動されてしまう
が、かかる出力軸の回動は、係合部材と回動部材の係合
部との係合状態を解除することにより、駆動モータに伝
達しないようにすることができる。しかも、係合部材と
回動部材の係合部との係合または係合解除は、係合部材
の突出または後退により行われるので、例えば、ソレノ
イドバルブなどの安価な装置によって係合部材を突出ま
たは後退させることができる。よって、従来の変速比切
換装置のように、高価な電磁クラッチなどの装置によっ
て出力軸と駆動モータとを接続または切断を行う必要が
なく、その分、装置全体としての製造コストを低減する
ことができるという効果がある。When the manual plate is manually swung directly, the output shaft is also rotated by the swing. The rotation of the output shaft is caused by the engagement between the engaging member and the engaging portion of the rotating member. Can be prevented from being transmitted to the drive motor by releasing the engagement state. Moreover, since the engagement or disengagement of the engagement member and the engagement portion of the rotating member is performed by projecting or retracting the engagement member, the engagement member is projected by an inexpensive device such as a solenoid valve. Or can be retracted. Therefore, there is no need to connect or disconnect the output shaft and the drive motor by using an expensive electromagnetic clutch or the like as in a conventional gear ratio switching device, thereby reducing the manufacturing cost of the entire device. There is an effect that can be.
【0076】請求項2記載の変速比切換装置によれば、
請求項1記載の変速比切換装置の奏する効果に加え、リ
ングギヤは、駆動モータにより回動されるウォームの軸
方向と交叉する回動中心を有するウォームホイールを備
えているので、駆動モータの回動を大幅に減速して、駆
動モータの回動トルクを大幅に増幅させることができ
る。よって、従来の変速比切換装置のように、複数の平
歯車を並列状に多段歯合させて駆動モータの回動を減速
しなくても、駆動モータの回動トルクを大幅に増幅する
ことができるという効果がある。According to the gear ratio switching device of the second aspect,
In addition to the effects achieved by the speed ratio switching device according to the first aspect, the ring gear includes a worm wheel having a rotation center crossing the axial direction of the worm rotated by the drive motor. Can be greatly reduced, and the rotational torque of the drive motor can be greatly amplified. Therefore, it is possible to greatly amplify the rotation torque of the drive motor without having to reduce the rotation of the drive motor by gearing a plurality of spur gears in parallel in multiple stages as in the conventional gear ratio switching device. There is an effect that can be.
【0077】請求項3記載の変速比切換装置によれば、
請求項1又は2に記載の変速比切換装置の奏する効果に
加え、制御装置は、出力軸の回動角度が所定量以上とな
った場合に、係合部材を反突出方向へ後退させて、その
係合部材と回動部材における複数の係合部との係合状態
を解除すると共に、駆動モータによる回動トルクの供給
を停止する。駆動モータの停止後、駆動モータはその慣
性力により空転されるが、この空転はリングギヤ、第1
遊星ギヤ及び第1太陽ギヤを介して出力軸に伝達される
一方、第2遊星ギヤ及び第2太陽ギヤを介して回動部材
に伝達される。According to the gear ratio switching device of the third aspect,
In addition to the effects achieved by the speed ratio switching device according to claim 1 or 2, the control device causes the engagement member to retreat in the anti-projection direction when the rotation angle of the output shaft becomes a predetermined amount or more, The engagement state between the engagement member and the plurality of engagement portions of the rotation member is released, and the supply of the rotation torque by the drive motor is stopped. After the drive motor is stopped, the drive motor idles due to its inertial force.
The power is transmitted to the output shaft via the planetary gear and the first sun gear, and is transmitted to the rotating member via the second planetary gear and the second sun gear.
【0078】このように駆動モータの空転が回動部材に
伝達されると、その分、出力軸に伝達される回動トルク
を減少させて、出力軸の回動の停止に要する制動力を減
少することができる。よって、係合部材による回動部材
の拘止を解除した状態で、駆動モータを回動を停止させ
ると、僅かな制動力で出力軸の回動を容易に停止させる
ことができるという効果がある。As described above, when the idling of the drive motor is transmitted to the rotation member, the rotation torque transmitted to the output shaft is reduced accordingly, and the braking force required for stopping the rotation of the output shaft is reduced. can do. Therefore, when the rotation of the drive motor is stopped in a state where the engagement of the rotation member by the engagement member is released, the rotation of the output shaft can be easily stopped with a slight braking force. .
【0079】請求項4記載の変速比切換装置によれば、
請求項1から3のいずれかに記載の変速比切換装置の奏
する効果に加え、制御装置は、駆動モータが停止状態の
場合に、係合部材と回動部材における複数の係合部との
係合状態を解除し続ける。何らかの異常が発生して駆動
モータが正常に動作しないためにマニュアルプレートを
手動で揺動させる場合に、係合部材と回動部材における
複数の係合部との係合されていると、マニュアルプレー
トの揺動により出力軸が回動され、この回動が駆動モー
タに伝達されて、駆動モータが故障してしまうことがあ
る。よって、駆動モータが停止状態の場合には、係合部
材と回動部材における複数の係合部との係合状態を解除
し続けることにより、異常が発生してマニュアルプレー
トを手動で揺動させても、かかる揺動に伴う力が駆動モ
ータに伝達されることがないので、駆動モータの故障な
どを防止することができるという効果がある。According to the gear ratio switching device of the fourth aspect,
In addition to the effects achieved by the speed ratio switching device according to any one of claims 1 to 3, the control device is further configured to control the engagement between the engagement member and the plurality of engagement portions of the rotating member when the drive motor is in a stopped state. Continue to release the match state. In the case where the manual plate is manually swung because some abnormality occurs and the drive motor does not operate normally, if the engaging member and the plurality of engaging portions of the rotating member are engaged, the manual plate The output shaft is rotated by the rocking motion, and the rotation is transmitted to the drive motor, and the drive motor may be broken. Therefore, when the drive motor is in the stopped state, by continuing to release the engagement state between the engagement member and the plurality of engagement portions of the rotating member, an abnormality occurs and the manual plate is manually swung. However, since the force associated with the swing is not transmitted to the drive motor, there is an effect that the failure of the drive motor can be prevented.
【0080】請求項5記載の変速比切換装置によれば、
請求項1から4のいずれかに記載の変速比切換装置の奏
する効果に加え、出力軸の回動トルクは、差動減速ギヤ
によって、係合部材と複数の係合部との係合状態が解除
された状態でデテント部材の拘止力より小さくされるの
で、出力軸の回動をマニュアルプレートを拘止するデテ
ント部材により停止することができる。よって、出力軸
の回動を停止するブレーキ装置などを別途設ける必要が
なく、その分、装置全体としての製造コストを低減する
ことができるという効果がある。According to the speed ratio switching device of the fifth aspect,
In addition to the effects achieved by the speed ratio switching device according to any one of claims 1 to 4, the rotational torque of the output shaft can be changed by the differential reduction gear by the engagement state between the engagement member and the plurality of engagement portions. Since the locking force of the detent member is reduced in the released state, the rotation of the output shaft can be stopped by the detent member that locks the manual plate. Therefore, it is not necessary to separately provide a brake device or the like for stopping the rotation of the output shaft, and accordingly, there is an effect that the manufacturing cost of the entire device can be reduced.
【0081】また、駆動モータを停止させると、駆動モ
ータが慣性力により空転される場合があるが、駆動モー
タの停止前に、係合部材と複数の係合部との係合状態を
解除しておけば、駆動モータの空転により出力軸に伝達
される回動トルクがデテント部材による拘止力を越える
ことがない。このため、駆動モータの空転による出力軸
の回動角度のズレを防止することができるという効果が
ある。When the drive motor is stopped, the drive motor may run idle due to inertial force. Before the drive motor is stopped, the engagement between the engagement member and the plurality of engagement portions is released. In this case, the rotation torque transmitted to the output shaft due to the idling of the drive motor does not exceed the locking force of the detent member. For this reason, there is an effect that deviation of the rotation angle of the output shaft due to idling of the drive motor can be prevented.
【0082】請求項6記載の変速比切換装置によれば、
請求項1から5のいずれかに記載の変速比切換装置の奏
する効果に加え、出力軸の回動トルクは、差動減速ギヤ
によって、係合部材と複数の係合部とが係合された状態
でデテント部材の拘止力より大きくされるので、デテン
ト部材によるマニュアルプレートの拘止に関わらず、出
力軸を回動させることができる。よって、出力軸の回動
を開始するために、デテント部材によるマニュアルプレ
ートの拘止を解除する装置を別途設ける必要がなく、そ
の分、装置全体としての製造コストを低減することがで
きるという効果がある。According to the gear ratio switching device of the sixth aspect,
In addition to the effects achieved by the speed ratio switching device according to any one of claims 1 to 5, the rotational torque of the output shaft is such that the engaging member and the plurality of engaging portions are engaged by the differential reduction gear. In this state, the output shaft can be rotated irrespective of the manual plate being locked by the detent member since the locking force is made larger than the locking force of the detent member. Therefore, it is not necessary to separately provide a device for releasing the manual plate from being detained by the detent member in order to start the rotation of the output shaft, and the manufacturing cost of the entire device can be reduced accordingly. is there.
【図1】 本発明の一実施例である変速比切換装置の外
観図である。FIG. 1 is an external view of a gear ratio switching device according to an embodiment of the present invention.
【図2】 図1のII−II線における変速比切換装置
の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of the transmission ratio switching device taken along the line II-II in FIG.
【図3】 変速比切換装置の使用例を示したシステム構
成図である。FIG. 3 is a system configuration diagram showing an example of use of a speed ratio switching device.
1 変速比切換装置 3 駆動モータ 4 出力軸 5 バルブ位置センサ(制御装置の一部) 6 ソレノイドバルブ(制御装置の一部) 6a 摺動ピン(係合部材) 8,12 太陽ギヤ(第1太陽ギヤ、第2太陽ギ
ヤ、差動減速ギヤの一部) 13 固定板 14 ウォームホイール(ウォームホイール、
リングギヤの一部) 14a ギヤ歯(ウォームホイールのギヤ歯) 15,18 キャリア板(リングギヤの一部) 17 ウォーム 17a ウォーム歯(ウォームの歯部) 20 遊星ギヤ軸(第1遊星ギヤ及び第2遊星
ギヤの回動中心) 21,22 遊星ギヤ(第1遊星ギヤ、第2遊星ギ
ヤ、差動減速ギヤの一部) 26 マニュアルプレート 27 ロックピン(デテント部材の一部) 28 デテントスプリング(デテント部材の一
部) 30 自動変速機(変速機) C レンジ切換制御回路(制御装置の一部)DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS 1 speed ratio switching device 3 drive motor 4 output shaft 5 valve position sensor (part of control device) 6 solenoid valve (part of control device) 6a sliding pin (engaging member) 8, 12 sun gear (first sun) Gear, second sun gear, part of differential reduction gear) 13 Fixing plate 14 Worm wheel (worm wheel,
14a Gear teeth (worm gear teeth) 15, 18 Carrier plate (part of ring gear) 17 Worm 17a Worm teeth (worm teeth) 20 Planetary gear shaft (first planetary gear and second planetary gear) 21 and 22 planetary gears (parts of the first planetary gear, second planetary gear, and differential reduction gear) 26 manual plate 27 lock pin (part of detent member) 28 detent spring (of detent member) 30) Automatic transmission (transmission) C Range switching control circuit (part of control device)
フロントページの続き Fターム(参考) 3J067 AA02 AA16 AA21 AB02 AB23 AC12 BA03 BA52 BA56 CA32 DA34 DA52 DA73 DB32 DB34 EA01 EA11 EA84 FA04 FA62 FA84 FB83 GA01 Continued on front page F term (reference) 3J067 AA02 AA16 AA21 AB02 AB23 AC12 BA03 BA52 BA56 CA32 DA34 DA52 DA73 DB32 DB34 EA01 EA11 EA11 EA84 FA04 FA62 FA84 FB83 GA01
Claims (6)
されるマニュアルプレートに連結される出力軸と、その
出力軸を回動させる回動トルクを供給する駆動モータと
を備えた変速比切換装置において、 前記出力軸に回動可能に嵌着され前記駆動モータの回動
トルクが伝達されることにより回動されるリングギヤ
と、 そのリングギヤにおける外周縁より内側位置に回動可能
に支持される第1遊星ギヤと、その第1遊星ギヤの回動
中心に連結されその第1遊星ギヤと同一の回動中心を有
する第2遊星ギヤと、前記第1遊星ギヤに歯合され前記
出力軸に設けられる第1太陽ギヤと、前記第2遊星ギヤ
に歯合され前記出力軸に回動可能に嵌着される第2太陽
ギヤとを有する差動減速ギヤと、 その差動減速ギヤの前記第2太陽ギヤに連結されると共
に複数の係合部が外周に設けられる回動部材と、 その回動部材へ向けて突出可能に形成され、その突出に
より前記複数の係合部のいずれかに係合されて前記回動
部材を拘止する係合部材とを備えていることを特徴とす
る変速比切換装置。1. A gear ratio switch comprising: an output shaft connected to a manual plate that is swung to change the gear ratio of a transmission; and a drive motor that supplies a rotating torque for rotating the output shaft. In the apparatus, a ring gear rotatably fitted to the output shaft and rotated by transmitting the rotation torque of the drive motor, and is rotatably supported at a position inside the outer peripheral edge of the ring gear. A first planetary gear, a second planetary gear connected to the center of rotation of the first planetary gear and having the same center of rotation as the first planetary gear, and meshed with the first planetary gear; A differential sun reduction gear having a first sun gear provided, a second sun gear meshed with the second planetary gear and rotatably fitted to the output shaft; 2 coupled with sun gear A plurality of engaging portions are provided on an outer periphery of the rotating member, and are formed so as to be protrudable toward the rotating member. A gear ratio switching device comprising: an engaging member to be locked.
モータに連結されるウォームを備えており、前記リング
ギヤは、そのウォームの歯部に歯合可能なギヤ歯が外周
に螺刻され且つ前記ウォームの軸方向と交叉する回動中
心を有するウォームホイールを備えていることを特徴と
する請求項1記載の変速比切換装置。2. The ring gear further includes a worm threaded on its outer periphery and connected to the drive motor, wherein the ring gear has gear teeth on its outer periphery that can be meshed with the worm teeth. 2. The gear ratio switching device according to claim 1, further comprising a worm wheel having a center of rotation intersecting with the axial direction of the worm.
った場合に前記係合部材を反突出方向へ後退させて、そ
の係合部材と前記回動部材における前記複数の係合部と
の係合状態を解除すると共に、前記駆動モータによる回
動トルクの供給を停止する制御装置を備えていることを
特徴とする請求項1又は2に記載の変速比切換装置。3. When the rotation angle of the output shaft becomes equal to or more than a predetermined amount, the engaging member is retracted in the anti-projection direction, and the plurality of engaging portions of the engaging member and the rotating member are provided. 3. The gear ratio switching device according to claim 1, further comprising a control device that releases the engagement state with the drive motor and stops supply of the rotation torque by the drive motor. 4.
記係合部材と前記回動部材における前記複数の係合部と
の係合状態を解除し続ける制御装置を備えていることを
特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の変速比切
換装置。4. A control device for continuously releasing the engagement state between the engagement member and the plurality of engagement portions of the rotating member when the drive motor is stopped. The gear ratio switching device according to any one of claims 1 to 3.
を拘止するデテント部材により回動が停止されるように
構成されており、前記差動減速ギヤは、前記出力軸の回
動トルクを、前記係合部材と前記複数の係合部との係合
状態が解除された場合にデテント部材の拘止力より小さ
くするように構成されていることを特徴とする請求項1
から4のいずれかに記載の変速比切換装置。5. The rotation of the output shaft is stopped by a detent member that restrains the swinging of the manual plate, and the differential reduction gear controls the rotation torque of the output shaft. 2. The device according to claim 1, wherein when the engagement state between the engagement member and the plurality of engagement portions is released, the engagement force of the detent member is reduced.
5. The gear ratio switching device according to any one of claims 1 to 4.
を拘止するデテント部材により回動が停止されるように
構成されており、前記差動減速ギヤは、前記出力軸の回
動トルクを、前記係合部材と前記複数の係合部とが係合
された場合にデテント部材の拘止力より大きくするよう
に構成されていることを特徴とする請求項1から5のい
ずれかに記載の変速比切換装置。6. The output shaft is configured so that rotation is stopped by a detent member that restrains swinging of a manual plate, and the differential reduction gear transmits rotation torque of the output shaft. The structure according to any one of claims 1 to 5, wherein when the engaging member and the plurality of engaging portions are engaged, the engaging force of the detent member is larger than the engaging force. Gear ratio switching device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000050552A JP2001241548A (en) | 2000-02-28 | 2000-02-28 | Gear ratio switching device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101851872B1 (en) * | 2016-10-31 | 2018-04-25 | 주식회사평화발레오 | Shifting actuator for automated manual transmission |
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2000
- 2000-02-28 JP JP2000050552A patent/JP2001241548A/en active Pending
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