JP2007085430A

JP2007085430A - 自動変速機のシフト位置検出装置

Info

Publication number: JP2007085430A
Application number: JP2005273914A
Authority: JP
Inventors: Makoto Yamamoto; 山本　　誠
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2005-09-21
Filing date: 2005-09-21
Publication date: 2007-04-05

Abstract

【課題】コストの高騰化を招来することなくしてシフト位置の検出精度が高く得られるようにする。
【解決手段】シフトレバーから伝えられる回動を直線移動に変換する変換装置２０の直線移動によって、永久磁石（被検出素子）２２とセンサ（検出素子）２１とを使用し、シフト位置の検出がなされるようにした。その直線移動は、回動に比して精度を高く確保するのが容易であり、例えばガイドが加工精度を高く要求されることなくできるので、コストの高騰化を招来することもない。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動変速機のシフト操作をするシフトレバーから伝えられる回動に基づいてシフト位置を検出する自動変速機のシフト位置検出装置に関する。

従来より、車両における自動変速機のシフト位置検出装置としては、自動変速機のシフト操作をするシフトレバーから伝えられる回動で回動されるロテータに可動コンタクトを設け、ロテータと対応するステータに固定コンタクトを設けて、ロテータの回動により、可動コンタクトが固定コンタクトに選択接触することにより、シフトレバーのシフト操作位置に合った検出信号を出力するものが供されており（例えば特許文献１、２参照）、又、それとは異なるものとして、上記可動コンタクトを永久磁石に変え、固定コンタクトを磁気センサに変えて、ロテータの回動により、永久磁石が磁気センサに選択近接することにより、シフトレバーのシフト操作位置に合った検出信号を出力するものが供されている（例えば特許文献３参照）。
実公平６−４８７０８号公報特開平８-１３８４７３号公報特開２０００−７６９６１号公報

上記従来のものの場合、自動変速機のシフト位置の検出は、いずれのものもロテータの回動によるものであり、このものでは、ロテータの回動中心の精度で、シフト位置の検出精度が大きく左右される。すなわち、このものの場合、ロテータの回動中心に対し、シフト位置の検出はその中心位置から離間した位置で行う構造であるため、角度の開きによる距離の違いから、ロテータの回動中心の精度の狂いが少しであっても、シフト位置の検出精度は大きく狂うことになる。このため、ロテータの回動中心の精度を厳密に確保する必要があるが、それは至って困難なことであり、例えばその中心部分の加工精度が高く要求されることにより、コストの高騰化を招来する結果となっていた。

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、従ってその目的は、コストの高騰化を招来することなくしてシフト位置の検出精度が高く得られる自動変速機のシフト位置検出装置を提供するにある。

上記目的を達成するために、本発明の自動変速機のシフト位置検出装置は、シフトレバーから伝えられる回動を直線移動に変換する変換装置を具備すると共に、その変換装置の直線移動に応じて前記シフトレバーのシフト操作位置に合った検出信号を出力する検出手段を具備することを特徴とする（請求項１の発明）。

上記手段によれば、シフトレバーから伝えられる回動を直線移動に変換する変換装置の直線移動によって、シフト位置の検出がなされる。その直線移動は、回動に比して精度を高く確保するのが容易であり、例えばガイドが加工精度を高く要求されることなくできるので、コストの高騰化を招来することもない。

以下、本発明の第１実施例（第１の実施形態）につき、図１ないし図４を参照して説明する。
まず、図２には、車両の自動変速機の全容を概略的に示しており、操作部１に、シフトレバー２をベース部３から上方に突出させて有している。このシフトレバー２は、矢印Ａで示す前後（図では左右）にシフト操作されるようになっており、そのシフト位置は、周知の「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」、「２」、「１」で、それをシフトレバー２の操作方向に沿ってベース部３に表示している（図示せず）。

上記ベース部３から下方へは、軸４を中心にシフトレバー２と一体に動作する授動部５を突出させており、これの先端部に連結部材６の一端部を連結している。連結部材６の他端部は、操作部１から離間した位置にあるトランスミッション部７の側部に添設した受動レバー８に連結しており、受動レバー８は、トランスミッション部７に回転可能に挿着した軸９に取付けている。
上記軸９は又、トランスミッション部７の側部（トランスミッション部７と受動レバー８との間）に添設したシフト位置検出装置１０を貫通してもおり、シフト位置検出装置１０はトランスミッション部７に固定している。

従って、以上の構成で、シフトレバー２をシフト操作すれば、それと一体に授動部５が軸４を中心に回動し、この授動部５の回動により、連結部材６が引き押しされて、受動レバー８が軸９の回転を伴って回動するようになっており、軸９はシフト位置検出装置１０内でも回転するようになっている。

図１は、シフト位置検出装置１０の内部構造を示しており、図示しないケース蓋と合わさって外殻を構成するケース１１に、ピニオン１２と、ラック１３、及び回路基板１４を収容配置している。そのうち、ピニオン１２はほゞ扇形を成しており、そのいわゆるかなめ部である一端部に孔１５を有し、この孔１５に上記ケース蓋及びケース１１を貫通した軸９が挿通されて一体化され、ピニオン１２を一体に回動させるようになっている。

ピニオン１２は、弧状を成す他端部に歯１６を列設して有しており、この歯１６に、ラック１３の一側縁部に列設した歯１７を噛合させている。ラック１３は又、歯１７の列設方向の両端部に棒状の状のガイド受け部１８を有しており、このガイド受け部１８を、ケース１１の左右両側部に形成した筒状のガイド部１９に挿入することで、上記歯１７の列設方向にガイドし、ひいてはラック１３の全体をその方向にガイドするようにしている。

従って、ピニオン１２が回動すれば、歯１６と歯１７との噛合構造を介して、ラック１３が、ガイド受け部１８をケース１１のガイド部１９にガイドされつつ、歯１７の列設方向に直線移動するものであり、もって、ピニオン１２とラック１３は、前記シフトレバー２から連結部材６及び受動レバー８を介して伝えられる回動を直線移動に変換する変換装置２０を構成している。

そして、回路基板１４は、ラック１３の下方に配置しており、ラック１３の下面と対向した上面に検出素子であるセンサ２１を１つ実装している。このセンサ２１は、例えばホールＩＣであり、それと非接触で対応する非検出素子である永久磁石２２をラック１３の下面に１つ装着している。
なお、ケース１１にはコネクタハウジング部２３を有しており、上記センサ２１の検知信号は、このコネクタハウジング部２３に内設した図示しないコネクタ端子と、それに接続される、相手コネクタが有したコネクタ端子とでシフト位置検出装置１０外に出力されるようにしている。

図３は、前記トランスミッション部７の制御をする制御手段としてのＥＣＵ２４を示しており、これに、上記センサ２１の検知信号が出力回路２５を介して入力されるようにしており、ＥＣＵ２４は、その入力並びにあらかじめ記憶された制御プログラムに基づき、ドライバ２６を介してトランスミッション部７の制御をするようになっている。

次に、上記構成のものの作用を述べる。
シフトレバー２をシフト操作すれば、シフト位置検出装置１０で、ピニオン１２とラック１３とから成る変換装置２０により、シフトレバー２から伝えられる回動がラック１３の直線移動に変換されることは既述のとおりであり、ラック１３のその直線移動により、センサ２１に対する永久磁石２２の位置（距離）が変化し、それに応じてセンサ２１の検知信号（出力電圧）も変化する。

図４は、永久磁石２２の位置の変化による、センサ２１の出力電圧の変化を表しており、この場合、ラック１３の直線移動により、センサ２１に永久磁石２２が近づくほど、センサ２１の出力電圧が大きくなり、反対に、センサ２１から永久磁石２２が離れるほど、センサ２１の出力電圧が小さくなることを表している。この変化の中で、シフトレバー２シフト位置「Ｐ」におけるセンサ２１の出力電圧はＶ₁であり、シフト位置「Ｒ」におけるセンサ２１の出力電圧はＶ₂、シフト位置「Ｎ」におけるセンサ２１の出力電圧はＶ₃、シフト位置「Ｄ」におけるセンサ２１の出力電圧はＶ₄、シフト位置「２」におけるセンサ２１の出力電圧はＶ₅、シフト位置「１」におけるセンサ２１の出力電圧はＶ₆である。

すなわち、永久磁石２２とセンサ２１は、変換装置２０の直線移動に応じてシフトレバー２のシフト操作位置に合った検出信号を出力する検出手段、中でも非接触形の検出手段として機能する。
しかして、センサ２１の出力は、出力回路２５を介してＥＣＵ２４に入力され、ＥＣＵ２４は、それに基づき、ドライバ２６を介してトランスミッション部７をシフトレバー２のシフト操作に合うように制御する。

このように本構成のものでは、シフトレバー２から伝えられる回動を直線移動に変換する変換装置２０の直線移動によって、シフト位置の検出がなされるもので、その直線移動は、従来の回動に比して精度を高く確保するのが容易であり、例えばラック１３のガイドが、ラック１３の両端部に形成したガイド受け部１８をケース１１に形成したガイド部１９に挿入するだけできるように、ガイドが加工精度を高く要求されることなくできるので、コストの高騰化を招来することがない。かくして、本構成のものによれば、コストの高騰化を招来することなくしてシフト位置の検出精度を高く得ることができるのである。

加えて、本構成のものの場合、変換装置２０を、回動するピニオン１２と、これに噛合して直線移動するラック１３とを有して成るものとしており、これによって、シフトレバー２から伝えられる回動を直線移動に変換するのが、簡単な構造で確実にできる。

又、変換装置２０の直線移動に応じてシフトレバー２のシフト操作位置に合った検出信号を出力する検出手段を、１つの被検出素子である永久磁石２２と、１つの検出素子であるセンサ２１とを有し、そのセンサ２１がそれに対する永久磁石２２の距離に応じた検知信号を出力するものとしており、要するに、永久磁石２２も、センサ２１も、それぞれ１つを要するのみであるから、使用部品点数を少なく済ませることができて、コストを低く抑えることができる。

更に、上記検出手段を非接触形のものともしており、それによって、従来の可動コンタクトを固定コンタクトに選択接触させていたもののような接触部の耐久性の問題もなく、製品寿命を永く確保することができる。

以上に対して、図５は本発明の第２実施例（第２の実施形態）を示すもので、第１実施例と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ述べる。
このものの場合、第１実施例のシフト位置検出装置１０に代わるシフト位置検出装置３１として、変換装置３２がカム３３と移動子３４とを有して成るものを採用している。詳細には、カム３３が前記ピニオン１２の有した孔１５に代わる孔３５を有し、従って、その孔３５に図示しないケース蓋及びケース３６を貫通した前記軸９が挿通されて一体化され、カム３３を一体に回動させるようになっている。

又、移動子３４は、ケース３６の内部に形成したガイド部３７に、カム３３側及び反カム３３側へ移動可能に収容されていて、スプリング３８によりカム３３の外周面に圧接されている。
そして、移動子３４には、永久磁石２２を下面に１つ装着しており、移動子３４の下方に、センサ２１を１つ実装した回路基板１４を配置している。

従って、この構成では、シフトレバー２をシフト操作することによる軸９の回転に伴ってカム３３が回動され、このカム３３に追従して移動子３４がカム３３側及び反カム３３側に直線移動する。そして、その移動子３４の直線移動により、センサ２１に対する永久磁石２２の位置（距離）が変化し、それに応じてセンサ２１の検知信号（出力電圧）も変化するから、それが前記出力回路２５を介してＥＣＵ２４に入力され、ＥＣＵ２４は、それに基づき、ドライバ２６を介してトランスミッション部７をシフトレバー２のシフト操作に合うように制御する。

よって、このものでも、前述同様の作用効果が得られるものであり、特には、変換装置３２を、回動するカム３３と、これに追従して直線移動する移動子３４とを有して成るものとしたことによって、シフトレバー２から伝えられる回動を直線移動に変換するのが、簡単な構造で確実にできる。

なお、ホールＩＣで例示したセンサ２１（検出素子）は、磁気抵抗素子に変えて実施するようにも良く、あるいはフォトトランジスタに変え、被検出素子を発光ダイオードに変えて実施するようにも良い。
又、検出手段は、１つの被検出素子と複数の検出素子とから成るものであっても良く、又、接触形であって良い。
そのほか、本発明は上記し且つ図面に示した実施例にのみ限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る。

本発明の第１実施例を示す主要部分の平面図車両の自動変速機の概略構成図車両のトランスミッション部の制御をする電気的構成のブロック図センサ（検出素子）の出力電圧の変化を示す図本発明の第２実施例を示す主要部分の断面図

符号の説明

図面中、２はシフトレバー、１０はシフト位置検出装置、１２はピニオン、１３はラック、２０は変換装置、２１はセンサ（検出素子）、２２は永久磁石（被検出素子）、３１はシフト位置検出装置、３２は変換装置、３３はカム、３４は移動子を示す。

Claims

自動変速機のシフト操作をするシフトレバーから伝えられる回動を直線移動に変換する変換装置を具備すると共に、その変換装置の直線移動に応じて前記シフトレバーのシフト操作位置に合った検出信号を出力する検出手段を具備することを特徴とする自動変速機のシフト位置検出装置。
変換装置が、回動するピニオンと、これに噛合して直線移動するラックとを有して成るものであることを特徴とする請求項１記載の自動変速機のシフト位置検出装置。
変換装置が、回動するカムと、このカムに追従して直線移動する移動子とを有して成るものであることを特徴とする請求項１記載の自動変速機のシフト位置検出装置。
検出手段が、１つの被検出素子と、１つの検出素子とを有し、その検出素子がそれに対する被検知素子の距離に応じた検知信号を出力することを特徴とする請求項１記載の自動変速機のシフト位置検出装置。
検出手段が非接触形のものであることを特徴とする請求項１記載の自動変速機のシフト位置検出装置。