JP2008201345A - 自動変速機のレンジ切換制御装置及びレンジ切換操作構造 - Google Patents

Abstract

【課題】コストを低減しつつ、小型化することができる自動変速機のレンジ切換制御装置及びレンジ切換操作構造を提供すること。
【解決手段】筐体１にコントロールレバー３及びノブ９を軸支してシフトポジションをセレクト操作するようにし、コントロールレバー３及びノブ９に設けたボタン操作でポジションピン５を移動させ、ポジションピン５と筐体１に設けたポジションゲート２との操作制限のための係合を解除するゲート機構を有するレンジ切換操作構造において、筐体１の半径方向内側の外周面にポジションゲート２を設け、ポジションゲート２の半径方向外側を開放し、筐体１をコントロールレバー３及びノブ９の軸支方向で分割しない一体構造にした。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動変速機のレンジ切換制御装置及びレンジ切換操作構造の技術分野に属する。

従来では、第１回転部の遊び溝と第２回転部の突起を係合させ、遊び量を有する遊び連結機構で接続し、第１回転部と第２回転部の相対位置を位置センサで検出して、相対位置が中点近傍となるようにアシストアクチュエータの駆動を制御している（例えば、特許文献１参照。）。

また、第１のブラケットと第２のブラケットの側壁に開口孔をそれぞれ設け、各開口孔の半径方向外側の内周壁にポジション溝を設け、ばねにより上方（半径方向外側）へ付勢されるポジションピンをポジション溝に係合させているものもある（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００６−６４００３号公報（第２−１４頁、全図） 特開２００６−１４２９７５号公報（第２−７頁、全図）

しかしながら、従来にあっては、組付けの容易性や部品点数の低減によるコスト低減が十分ではなかった。但し、組付けの容易性や部品点数の低減のための構造変更は、強度不足が問題となることが多く問題であった。

本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、コストを低減しつつ、小型化することができる自動変速機のレンジ切換制御装置及びレンジ切換操作構造を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、筐体にセレクトレバーを軸支してシフトポジションをセレクト操作するようにし、前記セレクトレバーに設けたボタン操作でポジションピンを移動させ、ポジションピンと前記筐体に設けたポジションゲートとの操作制限のための係合を解除するゲート機構を有するレンジ切換操作構造において、前記筐体の半径方向内側の外周面に前記ポジションゲートを設け、前記ポジションゲートの半径方向外側と開放し、前記筐体をセレクトレバーの軸支方向で分割しない一体構造にした、ことを特徴とする。

よって、本発明にあっては、必要部分の強度を充分に確保しつつ、コスト低減を行うことができる。

以下、本発明の自動変速機のレンジ切換制御装置を実現する実施の形態を、請求項１，２，３，４に係る発明に対応する実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は実施例１の自動変速機のレンジ切換操作構造を示す側面図である。
実施例１の自動変速機のレンジ切換操作構造は、筐体１に組付けられ、コントロールレバー３の基端を軸に、コントロールレバー３の先端側に設けられたノブ９を回動操作することにより、セレクトポジションである、Ｐ・Ｒ・Ｎ・Ｄ・Ｌを操作入力する構造である。
さらに筐体１の一部の半径方向内側の外周壁には、ポジションゲート２を設ける。

ポジションゲート２は、セレクトポジションである、Ｐ・Ｒ・Ｎ・Ｄ・Ｌに対応する溝を形成したものである。コントロールレバー３の途中に貫通させ、コントロールレバー３の長手方向に沿って可動となるポジションピン５と係合して、セレクトポジション間の操作を、許可、ノブボタン４を伴わないと非許可となるようにする。

次に、コントロールレバー３及びノブ９の部分の構造について説明する。
図２は実施例１の自動変速機のレンジ切換操作構造を示す分解説明図である。図３は実施例１の自動変速機のレンジ切換操作構造におけるコントロールレバー３及びノブ９の部分の組付け構造を示す分解説明図である。
実施例１の自動変速機のレンジ切換え操作構造のコントロールレバー３及びノブ９の部分は、コントロールレバー３、ノブボタン４、ポジションピン５、コンプレッションロッド６、スプリング７、ロッドアダプタ８、ノブ９を主要な構成にしている。

コントロールレバー３は、基端部に軸部３１を設けて、筐体１に回動操作自在となるようにし、先端側を筒状にしさらに内孔３２を基端側まで長く設けるようにし、筒状部分から内孔３２を設けた基端側へ伸びるように、対向する２箇所に一端を開口したスリット３３を設ける。
ノブボタン４は、コントロールレバー３及びノブ９の長手方向と略垂直な方向に、押す操作による移動が可能なようノブ９内に設けられる。
また、ノブボタン４の下部には、ロッドアダプタ８の上端の傾斜部分と係合する部分を設ける。
つまり、傾斜部分を側方から押し当てることによりロッドアダプタ８を引き上げる係合構造である。

ポジションピン５は、図１で説明したポジションゲート２と係合する部分であり、コントロールレバー３及びノブ９の回動操作を制限するものである。
実施例１では、ポジションピン５は、コンプレッションロッド６を一体に設けられている。
コンプレッションロッド６は、円筒形状であり、コントロールレバー３の内孔３２の内部を摺動自在な大きさとする。そして、コンプレッションロッド６の下部の対向する２箇所から長手方向と略直交するようにポジションピン５を突出させる構造である。つまり、ポジションピン５をコンプレッションロッド６の軸と直交させるように貫通させたものと同じ形状で、一体構造となったものである。
さらに、コンプレッションロッド６の中央から上端までは下部より小さい径にして、スプリング７の内側支持部となる構成とする。

次にスプリング７は、コンプレッションロッド６の小径部を挿入するように取り付けられ、コンプレッションロッド６の環状径段差部分と、ノブ９下面の内側突出部分の間で長手方向を圧縮される取付構造である。
ロッドアダプタ８は、下端をコンプレッションロッド６の上端に取り付けられ、一体となって摺動する。そして、ロッドアダプタ８の上端部には、ノブボタン４側に向かうに従って、上方に向かう傾斜部分８１を設ける。
ノブ９には、下端を開放した内孔９１を設け、この下面内側の内周壁の対向する２箇所から長手方向の伸びる突出部分９２を設ける。
さらにノブ９は上部に内孔９１と直交するように接続する側孔９３を設け、この側孔９３部分を覆う一部を２体構造のカバー９４とする。

次に、実施例１の自動変速機のレンジ切換操作構造を用いた、自動変速機のレンジ切換制御装置について説明する。
図４は実施例１の自動変速機のレンジ切換制御装置のシステム構成を示す概略図である。

実施例１の自動変速機のレンジ切換制御装置は、図４に示すように、コントロールレバー３及びノブ９による入力部、アシストアクチュエータ２０、コントローラ３０、コントロールケーブル４０、自動変速機５０を主要な構成にしている。
自動変速機のレンジ切換制御装置では、コントロールレバー３及びノブ９による入力部によるセレクトポジションの操作入力をトルクセンサによる操作力もしくは位置センサによる操作位置として検出する。そして、自動変速機５０の変速制御アーム５１が操作入力に応じて追従するようコントローラ３０の制御でアシストアクチュエータ２０、つまり電動モータを駆動させて、アシスト力を出力し、出力レバー３４によりコントロールケーブル４０を介して自動変速機５０の変速制御アーム５１を動作させる構成である。なお、コントロールケーブル４０を設けず、機構を介する構成であってもよい。

なお、上記説明した２つのアシスト制御のいずれにおいても、操作入力は軽くなるため、コントロールレバー３及びノブ９は、従来よりも小型となり、従来の一般的なレバー及びノブ部分よりも250mm短い100mmに設定されている。

次に、自動変速機５０のディテント構造について説明する。
図５は、自動変速機５０のディテント構造を示す斜視図である。
制御アーム５１には回転シャフト５２が設けられ、この回転シャフト５２にディテントプレート５３が支持されている。ディテントプレート５３の上端には、カム山５３ａの間に５つのレンジ（Ｐ・Ｒ・Ｎ・Ｄ・Ｌ）に対応した谷部５３ｂが形成されている。そして、この谷部５３ｂにバネ板５４の先端に形成されたディテントピン５５を係合させ、選択されたセレクト位置を保持することにより、車両の振動等に起因する意図しないレンジセレクトを防止している。

なお、ディテントプレート５３には、パーキングロッド５６の一端が回動自在に連結されている。このパーキングロッド５６は、コントロールレバー３及びノブ９をＰレンジに移動させたとき、カム状プレート５７を介してパーキングギア５８の回転を阻止し、図外の駆動輪をロックするものである。これにより、勾配路上にＰレンジで車両を駐車したとき、勾配に応じて駆動輪をロックするように車重負荷が加わり、パーキングロッド５６を咬む力として作用する。

作用を説明する。
［レンジ切換操作構造について］
ここで、レンジ切換操作構造の実施例１の背景について詳細に説明する。
上記説明した、特開２００６−１４２９７５号のように、ポジションピンには、レンジ切換操作、つまりセレクトポジションの切換操作を、どのセレクトポジションからどのセレクトポジションかに応じて、許可、非許可を機械的に行っている。非許可の場合は、ノブボタンを押しつつ操作すれば許可となる。

これは、ドライバが不意にＲレンジやＰレンジ等をセレクトすることがないようにして、ドライバが意図しない車両の挙動が発生しないようにするためである。
この機械的な制限は、操作力に対する十分な強度、位置制限が必要であるため、シフトレバーをポジションピンが貫通するようにして、両側で、ポジション溝に係合させている。さらに、ポジションピンは一方を長くして、シフトロック装置へ係合させている。
シフトロック装置は、ブレーキを踏んでいなければ、Ｐレンジから抜けることができないようにする制限を行うものである。具体的には、Ｐレンジに相当するポジション溝に係合しているポジションピンが、ノブボタン操作してもポジション溝への係合から解放されないように、アクチュエータ等でポジションピンの動きを止めるものである。
そのため、特開２００６−１４２９７５号の図に示すように、この部分の筐体は分割構造にする必要があった。

また、特開２００６−１４２９７５号のように、シフトレバーの長手方向にスリットを設け、内部を上下動する部材にポジションピンを貫通させる場合、組付け方法は、シフトレバー内に上下動部材を組付け後に、ポジションピンの圧入、もしくは貫通挿入後溶接等を行う必要があった。

もし、上下動部材にあらかじめポジションピンを組み付けるもしくは一体化を行うためには、特開２００６−１４２９７５号の図においてシフトレバーへのスリットを数百ｍｍ上方へ延ばす必要が生じ、極端な強度低下をもたらすため、このような構造を取ることが困難であった。

さらに、レンジ切換操作構造が、自動変速機のレンジ切換制御装置に採用されることにより、従来のシフトレバーに相当するコントロールレバー３及びノブ９は非常に短くできることになる。そのため、周囲部材等に対しても、小型化する要求が高まることになる。
そして、車両の多機種への展開のためには、コスト低減が強く要求されるが、小型化を進めるほど、組付けが複雑化し、コスト低減が困難になるという問題があった。
本実施例１の自動変速機のレンジ切換操作構造及びレンジ切換制御装置では、これらの問題点を解決している。

[アシスト制御について]
実施例１の自動変速機のレンジ切換制御装置は、上記説明したように、操作力に基づいてアシスト力を付与するものと、操作位置に対してアシスト力を付与するもののどちらでもよい。
操作力に基づいてアシスト力を付与するものでは、コントロールレバー３及びノブ９による操作力に対して、アクチュエータのアシスト力を加えるように制御を行い、軽い操作で切換操作（セレクト操作）が可能になる。
そして、コントロールレバー３及びノブ９は従来同様に、自動変速機５０側と接続されているため、異常発生時には、手動での操作が可能となる。

次に、操作位置に対してアシスト力を付与するものは、コントロールレバー３及びノブ９による操作と、自動変速機５０側との接続の間に、遊び量を設け、コントロールレバー３及びノブ９による操作には、上記説明したディテント構造の軽い力関係となるものを設ける。そして、操作位置に基づきアクチュエータを動かすことにより、通常動作時には、この遊び量が保たれることで、シフトバイワイヤと同等の効果を得るようにし、極端な急操作や急勾配によるパーキングロック抜け、異常発生時等の場合のみ、従来同様に手動での操作が可能で、さらにその際にアシスト力が付加されるようにする。

[容易な組付け作用]
実施例１においては、ポジションピン５とコンプレッションロッド６を一体化したものにスプリング７を取り付け、さらに、コンプレッションロッド６の上端にロッドアダプタ８を取り付けたものを、コントロールレバー３の内孔３２に挿入する。この際には、ポジションピン５をスリット３３に挿入する。

そして、図３に示すように、コントロールレバー３の上端の筒状部分をノブ９の内孔９１に挿入する。この際には、ノブ９の内孔９１の２箇所の内側突出部分９２をコントロールレバー３のスリット３３に挿入する。
次に、ロッドアダプタ８と係合するように、ノブボタン４をノブ９に取り付け、カバー９４を取り付ける。
従来では、組付け後に組付け方向と異なるポジションピンの圧入が必要であったが、このように、実施例１のコントロールレバー３及びノブ９部分は、上方からの一方向組付けを実現している。この点は、生産性に寄与し、コスト低減となる。

次に、このように組付けで一体となったコントロールレバー３及びノブ９部分を、筐体１に取り付ける。
その際には、図１に示すように、コントロールレバー３の軸部３１を筐体１に設けられた凹形状の係合部へ上方から差し込むようにし、さらに、スプリング７で軸部３１側に付勢されるポジションピン５を筐体１の半径方向内側（軸部３１側）の外周壁に設けたポジションゲート２に係合させるようにする。

このように実施例１における組付けは非常に容易になっている。このことは生産性に大きく寄与し、コスト低減となる。
また、従来では、２体構造の筐体に開口孔を設けて、半径方向外側の内周壁にポジション溝を設けていたのに対して、実施例１では、ポジションゲート２が、半径方向内側（軸部３１側）の外周壁に設けられているので、筐体を２体構造にする必要がない。そのため構造においてもコスト低減を行うことができる。

また、ノブ９の内孔９１の２箇所の内側突出部分９２をコントロールレバー３のスリット３３に挿入することによって、スリット３３を設けたことによるコントロールレバー３の強度を補強する。これにより、強度を維持しつつ、ポジションピン５とコンプレッションロッド６を一体にでき、コストを部品点数の低減によるコストの低減を行うことができる。
さらに、コントロールレバー３及びノブ９の従来に対する短縮化により、レバー比によりポジションピン５が必要とする強度が減少化することを含め、実施例１ではポジションピン５とコンプレッションロッド６を一体に樹脂成形品にしている。

さらに、ポジションピン５を後から圧入しないため、コントロールレバー３のスリット３３と、ポジションピン５のクリアランスを詰めることができ、ポジションピン５とポジションゲート２との係合の精度を向上させることができる。このことは品質の向上につながるものである。

[レンジ切換操作作用]
本実施例１の自動変速機のレンジ切換操作構造及びレンジ切換制御装置におけるレンジ切換操作におけるゲート解除について説明する。
ポジションピン５とポジションゲート２の係合により、そのままの状態では、操作が許可されないよう制限されたレンジポジションから操作する場合には、ノブボタン４を押すようにする。すると、ノブボタン４の移動により、ノブボタン４と傾斜部分８１で係合しているロッドアダプタ８が、この傾斜により上方、つまり軸部３１と反対側へ移動させられる。

すると、ロッドアダプタ８に取り付けられたコンプレッションロッド６及びポジションピン５が、スプリング７を圧縮しつつ上方（半径方向外側）へ移動し、ポジションピン５とポジションゲート２の係合が解除される。このノブボタン４を押した状態で、軸部３１を中心に回動させる操作を行い、ドライバの意図するレンジポジションで、操作を止め、ノブボタン４を放す。すると、コンプレッションロッド６及びポジションピン５が、スプリング７の付勢力により、軸部３１側（半径方向内側）へ移動し、ポジションピン５とポジションゲート２がそのレンジポジションにおいて、係合する。

このように、実施例１では、ポジションゲート２を軸側（半径方向内側）の外周壁に設けても、ポジションゲート２による操作制限及びノブボタン４による解除及びセレクト操作が問題なく良好に行うことができる。

次に、効果を説明する。
実施例１の自動変速機のレンジ切換操作構造及びレンジ切換制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
(1)筐体１にコントロールレバー３及びノブ９を軸支してシフトポジションをセレクト操作するようにし、コントロールレバー３及びノブ９に設けたボタン操作でポジションピン５を移動させ、ポジションピン５と筐体１に設けたポジションゲート２との操作制限のための係合を解除するゲート機構を有するレンジ切換操作構造において、筐体１の半径方向内側の外周面にポジションゲート２を設け、ポジションゲート２の半径方向外側と開放し、筐体１をコントロールレバー３及びノブ９の軸支方向で分割しない一体構造にしたため、部品点数の削減と組付けを容易にすることにより、必要部分の強度を充分に確保しつつ、コスト低減を行うことができる。

(2)セレクト操作するレバーは、基端側のコントロールレバー３と先端側のノブ９で構成し、コントロールレバー３には、ポジションピン５を支持するコンプレッションロッド６を、内部で長手方向に摺動させるための内孔３２と、ポジションピン５を上下動可能にするスリット３３を、上端を開放するよう設け、ポジションピン５とポジションピン５を支持するコンプレッションロッド６を一体に構成し、ノブ９は、コントロールレバー３の内孔３２とスリット３３の開口端を塞ぐように、コントロールレバー３と組みつける構造にしたため、ポジションピン５とコンプレッションロッド６を一体にして部品点数を減らし、コンプレッションロッド６を組付け後にポジションピン５を圧入するようなことをなくして、組付け性を向上させ、コストを低減する。

(3)ノブ９の下端には、コントロールレバー３のスリット３３の上端部に挿入され強度を補う突出部分９２を設けたため、内孔３２とスリット３３の上端が開放する形状により低下する強度を突出部分９２により補い、必要部分の強度を充分に確保できる。

(4)コントロールレバー３及びノブ９と自動変速機５０の制御アーム５１とがセレクト操作力伝達系により連結され、セレクト操作力伝達系にはドライバによるセレクト操作力をアシストするアシストアクチュエータ２０が設けられた自動変速機５０の制御アーム５１において、セレクト操作力伝達系の少なくとも一部を覆う筐体１と、コントロールレバー３及びノブ９、及びセレクト操作力伝達系の少なくとも一部を、(1)〜(3)のいずれかに記載の自動変速機のレンジ切換操作構造にしたため、コントロールレバー３及びノブ９の従来に対する短縮化と、これに伴う小型化の要求に対し、小型化に伴い困難になる組付け性を容易化することにより、装置全体の小型化を実現させることができ、且つ必要部分の強度を充分に確保しつつ、コスト低減を行うことができる。

以上、本発明の自動変速機のレンジ切換制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

上記説明したように、自動変速機のレンジ切換制御装置は、操作力を常に自動変速機側へ伝達しつつアシストを行うものであっても、通常はバイワイヤと同様に操作力を自動変速機側へ伝達せず、アクチュエータで駆動するものであってもよく、また、本実施例１の自動変速機のレンジ切換操作構造は、アシストを行わない自動変速機へ用いてもよい。

実施例１の自動変速機のレンジ切換操作構造を示す側面図である。 実施例１の自動変速機のレンジ切換操作構造を示す分解説明図である。 実施例１の自動変速機のレンジ切換操作構造におけるコントロールレバー３及びノブ９の部分の組付け構造を示す分解説明図である。 実施例１の自動変速機のレンジ切換制御装置のシステム構成を示す概略図である。 自動変速機のディテント構造を示す斜視図である。

符号の説明

１ 筐体
２ ポジションゲート
３ コントロールレバー
３１ 軸部
３２ 内孔
３３ スリット
３４ 出力レバー
４ ノブボタン
５ ポジションピン
６ コンプレッションロッド
７ スプリング
８ ロッドアダプタ
８１ 傾斜部分
９ ノブ
９１ 内孔
９２ 突出部分
９３ 側孔
９４ カバー
２０ アシストアクチュエータ
３０ コントローラ
４０ コントロールケーブル
５０ 自動変速機
５１ 制御アーム
５２ 回転シャフト
５３ ディテントプレート
５３ａ カム山
５３ｂ 谷部
５４ バネ板
５５ ディテントピン
５６ パーキングロッド
５７ カム状プレート
５８ パーキングギア

Claims (4)

1. 筐体にセレクトレバーを軸支してシフトポジションをセレクト操作するようにし、前記セレクトレバーに設けたボタン操作でポジションピンを移動させ、ポジションピンと前記筐体に設けたポジションゲートとの操作制限のための係合を解除するゲート機構を有するレンジ切換操作構造において、
   前記筐体の半径方向内側の外周面に前記ポジションゲートを設け、前記ポジションゲートの半径方向外側と開放し、前記筐体をセレクトレバーの軸支方向で分割しない一体構造にした、
   ことを特徴とする自動変速機のレンジ切換操作構造。
2. 請求項１に記載の自動変速機のレンジ切換操作構造において、
   前記セレクトレバーは、
   基端側のコントロールレバーと先端側のノブで構成し、
   前記コントロールレバーには、前記ポジションピンを支持する摺動部材を、内部で長手方向に摺動させるための内孔と、前記ポジションピンを上下動可能にするスリットを、上端を開放するよう設け、
   前記ポジションピンと前記ポジションピンを支持する摺動部材を一体に構成し、
   前記ノブは、前記コントロールレバーの前記内孔と前記スリットの開口端を塞ぐように、前記コントロールレバーと組みつける構造にした、
   ことを特徴とする自動変速機のレンジ切換操作構造。
3. 請求項２に記載の自動変速機のレンジ切換操作構造において、
   前記ノブの下端には、前記コントロールレバーのスリット上端部に挿入され強度を補う突出部分を設けた、ことを特徴とする自動変速機のレンジ切換操作構造。
4. セレクトレバーと自動変速機のセレクト位置切換装置とがセレクト操作力伝達系により連結され、前記セレクト操作力伝達系にはドライバによるセレクト操作力をアシストするアシストアクチュエータが設けられた自動変速機のレンジ切換制御装置において、
   前記セレクト操作力伝達系の少なくとも一部を覆う筐体と、前記セレクトレバー、及び前記セレクト操作力伝達系の少なくとも一部を、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の自動変速機のレンジ切換操作構造にした、
   ことを特徴とする自動変速機のレンジ切換制御装置。

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