JP2015209877A - ディテントスプリング - Google Patents

Abstract

【課題】適度な節度感を維持してシフトコントロールレバーの操作性を向上させることができ且つディテント機構の小型化を図ることができるディテントスプリングを提供する。【解決手段】変速機のケース部材に一端部が固定される板状のスプリング本体５１と、スプリング本体５１の他端部に回転可能に設けられ、各シフト位置に対応してディテントプレートに設けられる凹部に係合する係合部材５２と、を有し、係合部材５２の軸方向両端部が、ボールベアリングで構成される一対の軸受け部材５４によって支持されている構成とする。【選択図】図３

Description

本発明は、車両の変速機に設けられるディテント機構を構成するディテントスプリングの構造に関する。

従来、車両の変速機（減速機）には、シフトコントロールレバーの操作に応じたシフト位置を保持すると共に、シフトコントロールレバーを操作する際に、シフトコントロールレバーの操作の節度ある操作感（いわゆる節度感）を運転者に与えるディテント機構が設けられている。このディテント機構は、一般的には、変速機のケース部材に設けられ、複数の凹凸からなるディテント溝が形成されたディテントプレートと、ディテントプレートに係合する板状のディテントスプリングと、で構成されている。

ディテントプレートとしては、様々な構造のものがあるが、例えば、基部から延設されたアーム部の先端に二股状のローラ支持部が形成され、この二股状のローラ支持部の間に、円筒状のディテントローラがピン（支持軸）によって回転可能に取り付けられているものがある（特許文献１参照）。

特許第４７８８８８８号公報

特許文献１に記載のように、ディテントスプリングがディテントローラを備えるようにすることで、シフトコントロールレバーの操作をスムーズに行うことができるようになる。

しかしながら、特許文献１に記載のような構成では、円筒状のディテントローラ（係合部材）にピンが貫通されているだけの構造であるので、シフトコントロールレバーの節度感を出すためにディテントスプリングの弾性力を強くし過ぎると、ディテントローラの転がりが悪くなり、シフトコントロールレバーの操作力が大きくなってしまう虞がある。そのため、シフトコントロールレバーの節度感と操作力との調整が難しかった。

そこで、シフトコントロールレバーの操作力を軽減するために、ピンとディテントローラとの間にニードルベアリングを組み込んでディテントローラの転動をよりスムーズとし、操作性を向上させたものがある。

しかしながら、ディテントローラの内部にベアリングを内蔵した場合、ベアリングのサイズに応じてディテントローラの直径が大きくなるため、その分ディテントプレートのディテント溝（凹凸）を大きくしなければならず、ディテントプレート全体が大型化してしまう虞がある。ディテントローラの直径を小さくするためにはピンを細くする必要があるが、ピンの強度が下がり耐久性が低下してしまうため限界があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、適度な節度感を維持してシフトコントロールレバーの操作性を向上させることができるとともにディテント機構の小型化を図ることができるディテントスプリングを提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の第１の態様は、変速機に設けられるディテント機構を構成するディテントスプリングであって、前記変速機のケース部材に一端部が固定される板状のスプリング本体と、該スプリング本体の他端部に回転可能に設けられ、各シフト位置に対応してディテントプレートに設けられる凹部に係合する係合部材と、を有し、該係合部材の軸方向両端部が、ボールベアリングで構成される一対の軸受け部材によって支持されていることを特徴とするディテントスプリングにある。

かかる第１の態様では、係合部材の両端部が軸受け部材で支持されているため、係合部材の回転がスムーズとなり、シフトコントロールレバーの操作力を低減することができる。しかも軸受け部材の大きさに左右されずに係合部材の凹部に係合する部分の直径を比較的細くすることができるので、それ伴いディテントプレートの凹部も比較的浅く小さくすることができる。

本発明の第２の態様は、第１の態様のディテントスプリングにおいて、前記スプリング本体の他端部には、その先端が前記スプリング本体の一端側へ折り返されて湾曲形成され、前記軸受け部材が嵌合保持される保持部が設けられ、前記保持部は、前記軸受け部材が前記スプリング本体の一端側から嵌合可能に構成されていることを特徴とするディテントスプリングにある。

かかる第２の態様では、軸受け部材を比較的容易に保持部に保持させることができる。

本発明の第３の態様は、第２の態様のディテントスプリングにおいて、前記スプリング本体の前記保持部には、前記軸受け部材と軸方向で対向し、前記軸受け部材の軸方向への移動を規制する規制部が設けられていることを特徴とするディテントスプリングにある。

かかる第３の態様では、ディテントスプリングを大型化することなく、軸受け部材の軸方向における移動を規制することができる。

本発明の第４の態様は、第３の態様のディテントスプリングにおいて、前記規制部は、前記係合部材よりも前記スプリング本体の一端側で前記係合部材と対向するよう設けられていることを特徴とするディテントスプリングにある。

かかる第４の態様では、保持部内に嵌合保持された軸受け部材がスプリング本体の一端側へ移動するのを規制することができる。

本発明の第５の態様は、第４の態様のディテントスプリングにおいて、前記規制部は、その先端部に向かうに従って次第に前記スプリング本体の他端側に傾斜する傾斜辺を有することを特徴とするディテントスプリングにある。

かかる第５の態様では、係合部材に軸受け部材を取り付けた状態で、軸受け部材を比較的容易にスプリング本体にはめ込むことができる。

かかる本発明によれば、係合部材の回転がスムーズとなり、運転者に対して適度な節度感（クリック感）を付与しつつ、シフトコントロールレバーの操作力を低減することができる。また、軸受け部材の大きさに左右されずに係合部材の直径を比較的細くすることができるので、それに伴い、ディテントプレートを小さくすることができ、ディテント機構の小型化を図ることができる。

本発明の一実施形態に係るディテント機構が設けられた減速機の一例を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係るディテント機構部分を示す減速機の拡大図である。 本発明の一実施形態に係るディテントスプリングの先端部を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係るディテントスプリングの先端部を示す側面図である。 本発明の一実施形態に係るディテントスプリングのＡ−Ａ′断面図である。 軸受け部材の保持部へのはめ込み状態を示すディテントスプリングの側面図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１に示す減速機１０は、例えば、電気自動車の変速機として用いられるものであり、図示は省略するが、走行用の駆動モータに連結され、内部に組み込まれた歯車群により駆動モータからの駆動力を減速させるとともに、内部に有する差動歯車を介して左右の車軸を駆動させる構成となっている。

減速機１０は、ケーシング１２で構成されるケース部材１３を備え、このケース部材１３の内部に、上述した各種歯車群が組み付けられている。なお図１では、ケース部材１３を構成する一方のケーシング１２のみを示しているが、実際には、ケース部材１３は一対のケーシング１２で構成されている。

そして、このような減速機１０を構成するケーシング１２の内側の面には、ディテント機構２０が設けられている。ディテント機構２０は、シフトコントロールレバー（図示なし）に接続され、このシフトコントロールレバーの操作に応じたシフト位置を保持すると共に、シフトコントロールレバーを操作する際に節度感（クリック感）を与えるものである。

ディテント機構２０は、図１及び図２に示すように、ディテントプレート３０とディテントスプリング５０とを備える。本発明は、このディテント機構２０を構成するディテントスプリング５０の構造に特徴を有する。まずはディテントプレート３０について簡単に説明する。

ディテントプレート３０は、ディテントプレートシャフト３１に固定されている。ディテントプレートシャフト３１は棒状部材で、ケーシング１２に回動自在に組み付けられている。ディテントプレートシャフト３１の一端は、ケーシング１２の外側に露出し、シフトコントロールレバーから延びるコントロールケーブルのインナーワイヤにコントロールレバーを介して連結されている。そしてディテントプレート３０は、ケーシング１２の内側に位置するディテントプレートシャフト３１の他端部に固定されている。

またディテントプレート３０は、扇状のディテント部３２と、ストッパ部３３と、作動レバー３４とを備えている。ディテント部３２は、ディテントプレートシャフト３１付近を中心として扇状に形成してあり、扇状のディテント部３２の外周端面に複数の凹凸（凹部３５及び凸部３６）からなるディテント溝３７が形成されている。各凹部３５は、例えば、パーキング（Ｐ）レンジ、リバース（Ｒ）レンジ、ニュートラル（Ｎ）レンジ、ドライブ（Ｄ）レンジ等の各シフト位置に対応して形成されている。

そしてディテントスプリング５０が、各凹部３５に適度な弾性力で係合することで、シフトコントロールレバーの操作に応じたシフト位置が保持されるようになっている。またシフトコントロールレバーの操作に伴ってディテントプレート３０（ディテント部３２）が回動する際、ディテントスプリング５０が変形して凸部３６を乗り越えて他の凹部３５に係合されることで、運転者に対して適度な節度感（クリック感）が付与される。

なおストッパ部３３は、ディテントプレート３０の中心部から放射状に延びる２本のストッパ３８と、ケーシング１２に立設される補強リブ３９と、で構成される。ディテントプレート３０を所定の角度まで回動させると、ストッパ３８が補強リブ３９に当接し、ディテントプレート３０の回動が規制されるようになっている。

作動レバー３４は、ディテントプレート３０の中心部から下方側（ディテント部３２とは反対側）に延び、その先端部にパーキングロッド４０の一端側が連結されている。パーキングロッド４０は、その軸方向に沿って移動可能に設けられている。またパーキングロッド４０の他端側の先端部には、他の部分よりも幅の広い拡大部４１が設けられている。ディテントプレート３０を所定方向（図１中左回り）に回動させると、作動レバー３４によりパーキングロッド４０が軸方向に押し出され、パーキングロッド４０の先端部に設けられた拡大部４１がパーキングスプラグ４２を押し下げる。これにより、パーキングスプラグ４２がパーキング歯車４３に係合して、パーキング歯車４３の回動が規制されるようになっている。

次に、ディテント機構２０を構成するディテントスプリング５０の構造について説明する。図３〜図５に示すように、ディテントスプリング５０は、板状のスプリング本体５１と、係合部材であるローラシャフト５２と、を備えている。スプリング本体５１は、その一端部がケーシング１２に固定されており（図１参照）、その他端（先端）部には、幅方向に二股に分かれた二つの支持部５３が形成されている。これら二つの支持部５３間に円柱状のローラシャフト５２が回動可能に支持されている。具体的には、各支持部５３の先端部には、ボールベアリングからなる軸受け部材５４が保持されており、ローラシャフト５２の両端部が、これら軸受け部材５４によって支持されている。本実施形態では、ローラシャフト５２の両端部が各軸受け部材５４よりも幅方向外側に貫通されている。

また本実施形態では、各支持部５３の先端部には、支持部５３をスプリング本体５１の一端部側に折り返すとともに軸受け部材５４の外形に合わせて略円形に湾曲させた保持部５５が形成されており、各軸受け部材５４は、この保持部５５内にそれぞれはめ込まれている。なお、保持部５５の先端部（折り返された支持部５３の先端部）と支持部５３との間には、開口部５６が形成されており、この開口部５６から軸受け部材５４が嵌合できるように構成されている。例えば、軸受け部材５４は、ローラシャフト５２の軸方向両端部にそれぞれ装着された後、図６に示すように、支持部５３と保持部５５の先端部との間に形成される開口部５６を押し広げながら軸受け部材５４をスプリング本体５１の一端側から他端側へ押し込むことで、各保持部５５内にはめ込まれて保持される。

このように本実施形態に係るディテントスプリング５０では、ローラシャフト５２の両端部が軸受け部材５４で支持されているため、ディテントプレート３０の凹部３５に係合するローラシャフト５２の直径を比較的細くすることができる。すなわちローラシャフト５２のディテントプレート３０の各凹部３５に係合する部分の直径を比較的細くすることができる。したがって、ディテントプレート３０の各凹部３５を比較的浅くしても、各凹部３５にローラシャフト５２が確実に係合され、シフトコントロールレバーの操作に応じたシフト位置を良好に保持することができる。

また、軸受け部材５４によりローラシャフト５２の回転がスムーズとなるとともに、ディテントプレート３０の凹部３５を比較的浅くできるため、運転者に対して適度な節度感（クリック感）を付与しつつ、シフトコントロールレバーの操作力を低減することができる。つまり比較的弱い力でもシフトコントロールレバーを良好に操作することができる。さらには、ローラシャフト５２の直径が細くなった分だけ凹部３５を小さくできるので、ディテントプレート３０の小型化を図ることができ、ひいてはディテント機構２０の小型化を図ることができる。

また、各支持部５３の保持部５５、すなわち各支持部５３における開口部５６よりも先端側の各軸受け部材５４が保持される部位には、軸受け部材５４に対してローラシャフト５２の軸方向に対向する規制部５７がスプリング本体５１と一体的に設けられている。各規制部５７は、各支持部５３の幅方向外側縁部から軸受け部材５４の側部と対向するようローラシャフト５２付近まで延設されている。したがって、この規制部５７によって、ローラシャフト５２の軸方向における軸受け部材５４の移動を規制することができる。また本実施形態では規制部５７がスプリング本体５１と一体的に設けられているため、ディテントスプリング５０を大型化することなく、ローラシャフト５２の軸方向における軸受け部材５４の移動を規制することができる。さらには、部品点数を減らしてコストの削減を図ることもできる。なお、規制部５７は、各支持部５３の幅方向内側縁部にそれぞれ設けられていてもよい。

また、この規制部５７は、軸受け部材５４とローラシャフト５２の軸方向で対向する位置に設けられていればよいが、ローラシャフト５２よりもスプリング本体５１の一端側でローラシャフト５２に達する位置まで延設されていることが好ましい。具体的には、規制部５７は、ローラシャフト５２と開口部５６との間でローラシャフト５２の周面と対向するように設けられていることが好ましい。これにより、保持部５５内に嵌合された軸受け部材５４がスプリング本体５１の一端側、すなわち開口部５６側へ移動するのを規制することができるので、軸受け部材５４が保持部５５内から外れることを防止でき、軸受け部材５４をより確実に保持することができる。なお本実施形態では、上述のようにローラシャフト５２の両端部が各軸受け部材５４よりも幅方向外側に貫通されており、規制部５７はスプリング本体５１の一端側で、このローラシャフト５２の両端部と対向するように設けられている。

また規制部５７には、軸受け部材５４を保持部５５に嵌合する際に、ローラシャフト５２の両端部と当接されて移動方向を案内する傾斜辺５７ａが形成されている。傾斜辺５７ａは、規制部５７の先端側（延設方向）に向かうに従って次第にスプリング本体５１の他端部側へ傾斜されている。本実施形態では、規制部５７の先端部が開口部５６側（スプリング本体５１の一端側）を向く傾斜辺５７ａとされている（図４参照）。すなわち、規制部５７は、支持部５３の外側縁からの長さがスプリング本体５１の他端部側ほど長くなるように形成され、その先端部に開口部５６側を向くように傾斜する傾斜辺５７ａが形成されている。規制部５７が設けられていることで、開口部５６から軸受け部材５４を保持部５５内にはめ込み難くなるが、規制部５７に開口部５６側を向く傾斜辺５７ａが形成されていることで、ローラシャフト５２が容易に規制部５７を乗越えることができる。つまり軸受け部材５４を保持部５５に嵌合させる際に、ローラシャフト５２が傾斜辺５７ａに沿って移動しながら規制部５７を乗越えるので、軸受け部材５４の保持部５５内への嵌合操作が容易となる（図６参照）。従って、規制部５７があっても軸受け部材５４を保持部５５内に比較的容易にはめ込むことができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能なものである。

１０ 減速機
１２ ケーシング
１３ ケース部材
２０ ディテント機構
３０ ディテントプレート
３１ ディテントプレートシャフト
３２ ディテント部
３３ ストッパ部
３４ 作動レバー
３５ 凹部
３６ 凸部
３７ ディテント溝
３８ ストッパ
３９ 補強リブ
４０ パーキングロッド
４１ 拡大部
４２ パーキングスプラグ
４３ パーキング歯車
５０ ディテントスプリング
５１ スプリング本体
５２ ローラシャフト（係合部材）
５３ 支持部
５４ 軸受け部材
５５ 保持部
５６ 開口部
５７ 規制部
５７ａ 傾斜辺（先端部）

Claims (5)

1. 変速機に設けられるディテント機構を構成するディテントスプリングであって、
   前記変速機のケース部材に一端部が固定される板状のスプリング本体と、
   該スプリング本体の他端部に回転可能に設けられ、各シフト位置に対応してディテントプレートに設けられる凹部に係合する係合部材と、を有し、
   該係合部材の軸方向両端部が、ボールベアリングで構成される一対の軸受け部材によって支持されている
   ことを特徴とするディテントスプリング。
2. 請求項１に記載のディテントスプリングにおいて、
   前記スプリング本体の他端部には、その先端が前記スプリング本体の一端側へ折り返されて湾曲形成され、前記軸受け部材が嵌合保持される保持部が設けられ、
   前記保持部は、前記軸受け部材が前記スプリング本体の一端側から嵌合可能に構成されている
   ことを特徴とするディテントスプリング。
3. 請求項２に記載のディテントスプリングにおいて、
   前記スプリング本体の前記保持部には、前記軸受け部材と軸方向で対向し、前記軸受け部材の軸方向への移動を規制する規制部が設けられている
   ことを特徴とするディテントスプリング。
4. 請求項３に記載のディテントスプリングにおいて、
   前記規制部は、前記係合部材よりも前記スプリング本体の一端側で前記係合部材と対向するよう設けられている
   ことを特徴とするディテントスプリング。
5. 請求項４に記載のディテントスプリングにおいて、
   前記規制部は、その先端部に向かうに従って次第に前記スプリング本体の他端側に傾斜する傾斜辺を有する
   ことを特徴とするディテントスプリング。

Images