JP6529117B2 - 自動変速機のシフト切換装置 - Google Patents

Description

本発明は、アクチュエータを用いてシフトレンジを切り換える自動変速機のシフト切換装置に関する。

自動車等の車両に搭載される自動変速機は、一般的に、シフトレバーの操作をケーブル等を介してシフトレンジの切り換えを行うマニュアルバルブに伝達し、シフトレンジを切り換えるように構成されている。

これに対して、最近では、ドライバがシフトレバー或いはシフトスイッチ等を操作してシフトレンジを選択すると、選択したシフトレンジに応じた電気信号を発生し、この電気信号に基づいてアクチュエータを駆動してマニュアルバルブを制御するシフトバイワイヤ（ＳＢＷ）式の自動変速機が開発されている。

例えば、特許文献１には、マニュアルバルブを往復移動させるプレート（ディテントプレート）が一体となって回転するように固定されたシフトシャフト（コントロールロッド）を、アクチュエータの電動モータの出力軸に結合し、車両搭乗者が選択したシフトレバーの指示シフトレンジ位置に応じた回転角度量で回転するように電動モータを制御するＳＢＷ式の自動変速機が開示されている。シフトシャフトは、変速機ケースの取り付け孔に挿通されて支持され、変速機ケースの外部でアクチュエータの出力側にスプライン結合されて回転駆動される。

このようなＳＢＷ式の自動変速機では、シフト操作によってパーキングレンジが選択されたときに、自動変速機に取り付けられたアクチュエータが駆動して、シフトシャフトが回転し、パーキングポールがパーキングギヤに噛み込むことにより自動変速機の回転をロックしてパーキングロック状態（すなわち、車輪が回転しない状態）にするパーキングロック機構が設けられている。

ところが、このようなパーキングロック機構では、自動変速機に取り付けられたアクチュエータが取り外されると、変速機内のシフトシャフトが露出してしまい、このシフトシャフトを軸方向にずらすことで、ディテントプレートの回転位置を弾性的に保持するスプリングの係合を外して回転操作荷重を下げることが可能となり、シフトシャフトを回してパーキング状態を解除されてしまう虞がある。

このような問題に対応すべく、特許文献２には盗難防止用の締結具を用いてＳＢＷモータをトランスミッションケケースに外付けする技術が開示されている。この盗難防止用の締結具は、トランスミッションケースのネジ溝に螺合されるボルトと、開口端を有する有底筒状のボルトカバーと、ボルトカバーの開口端を閉塞するキャップ部材とを含んで構成されており、ボルトの頭部の底面にボルトカバーの底部を介装した状態でトランスミッションケースに締結した後、キャップ部材をボルトカバーに係合させてボルトカバーから抜け出ないようにすることで、ボルトの頭部が工具によって取り外し方向に操作されないようにしている。

特開２００６−３３６７１０号公報 特開２００９−１０９００３号公報

特許文献２に開示されているような締結構造では、特殊な専用の締結具が必要となるため、コストの上昇や重量の増加等を生じるばかりでなく、通常のメンテナンスにおいてアクチュエータを取り外す際にも、ボルトカバーを工具で掴んで間接的にボルトを回転させなければならず、時間が掛かって作業性が悪化する。

この場合、アクチュエータの取り外しを困難とすることなく、盗難の意図を持ったシフトシャフトの軸方向移動によるパーキングロックの解除に対抗するためには、例えば、変速ケースにシフトシャフトの取り付け孔に直交するボスを設け、このボスにシフトシャフトの軸方向の移動を規制するためのボルトを装着する等の対策が考えられる。

しかしながら、このようなボスを、変速機ケースのシフトシャフトの取り付け孔の周辺に増設すると、重量増加を招くばかりでなく、変速機ケースに対してアクチュエータがより突出することになり、アクチュエータと他の外部部品とのクリアランスが小さくなって艤装上の制約が生じてしまう。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、コスト上昇や重量増加を招くことなく盗難の意図を持ったパーキングロックの解除を防止し、且つメンテナンス性を確保することのできる自動変速機のシフト切換装置を提供することを目的としている。

本発明の一態様による自動変速機のシフト切換装置は、自動変速機のシフトレンジを切り換えるマニュアルバルブに連結されるマニュアルプレートと、該マニュアルプレートを支持するシフトシャフトと、該シフトシャフトを回転駆動するアクチュエータとを備えた自動変速機のシフト切換装置であって、前記シフトシャフトに径方向に突出する突起部を設けると共に、前記シフトシャフトが挿通される変速機ケースの取り付け孔の内周面に前記突起部を収容する溝部を設け、前記溝部を、前記シフトシャフトの軸方向移動を可能とする縦溝部と、該縦溝部の端部で交差して前記シフトシャフトを回転可能とする横溝部とにより形成したものである。

本発明によれば、コスト上昇や重量増加を招くことなく盗難の意図を持ったパーキングロックの解除を防止し、且つメンテナンス性を確保することができる。

自動変速機のシフト切換装置を示す説明図 シフトシャフト取り付け部周辺の部分断面図 シフトシャフトの斜視図 変速機ケースの溝部を示す説明図 シフトレンジ位置と溝部内の突起部の位置とを示す説明図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１において、符号１は、自動車等の車両のエンジンに連結される自動変速機であり、ドライバのシフト操作に応じた電気信号でシフトレンジを切り換えるシフトバイワイヤ（ＳＢＷ）方式の自動変速機である。このＳＢＷ方式の自動変速機１は、ドライバのシフト操作によって発生するレンジ位置信号に基づいてシフトレンジを切り換えるシフト切換装置１０を備えている。

シフト切換装置１０は、変速機ケース２の外壁部に取り付けられたアクチュエータ２０、アクチュエータ２０によって揺動駆動されるマニュアルプレート（ディテントプレート）３０、マニュアルプレート３０に連結されるマニュアルバルブ４０及びパーキングロック機構部５０を主として構成されている。アクチュエータ２０は、減速機を備えた電動モータ等からなり、マイクロコンピュータを主として構成される制御装置（図示せず）により、例えば、Ｐレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジのシフトレンジに対応した回転角に駆動制御される。

尚、アクチュエータ２０には、アクチュエータ２０の回転角からレンジ位置を検出するインヒビタスイッチ２１が連設されている。

マニュアルプレート３０は、円弧状の外周部に複数の凹部が形成された略扇状の部材であり、扇状の基部側に、アクチュエータ２０の出力軸に連結されるシフトシャフト３５が挿通・固定されるボス部３０ａが突出されている。マニュアルプレート３０の外周部の凹部には、ディテントスプリング３６の先端側に取り付けられたローラ３７が係合されている。ディテントスプリング３６は、変速機ケース２の内壁側に片持ち状に固定された板バネであり、この板バネの弾性力によりローラ３７がマニュアルプレート３０の凹部の一つに係合する。

マニュアルプレート３０には、一端がマニュアルバルブ４０のスプール４１に連結されるシフトコネクティングロッド４２の他端が固定されている。マニュアルプレート３０がシフトシャフト３５を中心として回転・揺動すると、シフトコネクティングロッド４２を介してマニュアルバルブ４０のスプール４１がマニュアルプレート３０の回転位置に応じて往復移動する。

マニュアルバルブ４０は、スプール４１の移動に応じて自動変速機１の油路を選択的に確立して走行レンジを切り換える周知のレンジ切換用のバルブである。マニュアルプレート３０の外周部の複数の凹部は、マニュアルバルブ４０における各シフトレンジの設定位置に対応させて配置されており、アクチュエータ２０によってマニュアルプレート３０が回転されると、ローラ３７が所定のシフトレンジ位置の凹部に係合し、その凹部に対応するシフトレンジ位置へのマニュアルバルブ４０の操作位置が決定される。

また、マニュアルプレート３０には、自動変速機１の出力軸１ａにスプライン結合されたパーキングギヤ５１の回転を機械的に固定するパーキングロック機構部５０が連結されている。パーキングロック機構部５０は、パーキングギヤ５１に噛み合う噛合位置へ回動可能に設けられて選択的にパーキングギヤ５１に噛み合わされる爪部５２ａを有するパーキングポール５２と、パーキングポール５２を揺動させるパーキングカム５３と、一端がマニュアルプレート３０に固定され、他端がパーキングカム５３に挿通されてパーキングカム５３を支持しているパーキングロッド５４とを主として構成されている。

パーキングポール５２は、スプリング５５によって爪部５２ａがパーキングギヤ５１から離間する方向に付勢されており、マニュアルプレート３０が揺動するとパーキングロッド５４が往復移動し、パーキングカム５３によってパーキングポール５２が上下動する。このパーキングポール５２の上下動により、パーキングポール５２の爪部５２ａがパーキングギヤ５１に噛合又は離間する。爪部５２ａがパーキングギヤ５１に噛合すると、パーキングギヤ５１の回転が変速機ケース２に対して固定され（パーキングロックされ）、爪部５２ａがパーキングギヤ５１から離間すると、パーキングロックが解除される。

以上の構成を有するシフト切換装置１０においては、変速機ケース２外部に取り付けられるアクチュエータ２０とシフトシャフト３５を介したマニュアルプレート３０との連結構造を、図２以下に示すような連結構造としている。

すなわち、図２，図３に示すように、アクチュエータ２０とマニュアルプレート３０とを連結するシフトシャフト３５は、変速機ケース２内部の軸端側がマニュアルプレート３０のボス３０ａの取り付け孔に挿入されてピン３８で固定され、変速機ケース２外部の軸端側がスプライン３５ａを介してアクチュエータ２０の出力軸２０ａに軸方向摺動可能に結合されている。このとき、シフトシャフト３５は、変速機ケース２の内壁面に設けられたボス部３の取り付け孔３ａに位置決めされた状態で挿通され、変速ケース２内部でマニュアルプレート３０が支持されると共に、変速ケース２外部でアクチュエータ２０が連結される。

このため、シフトシャフト３５には、外周面から突出する位置決め用の突起部３５ｂが設けられている。突起部３５ｂは、軸止め用の平行キーと同様に形成され、変速機ケース２側のボス部３の取り付け孔３ａの内周面に形成された溝部４内に収容される。溝部４は、図４に示すように、軸方向の所定長さの縦溝部４ａと、この縦溝部４ａ端部の突き当たり部分で交差する周方向の横溝部４ｂとを有するＴ字状の溝として形成されている。

縦溝部４ａは、マニュアルプレート３０を介して連結されるマニュアルバルブ４０によるレンジ位置がニュートラル状態となるように、シフトシャフト３５を変速機ケース２に組み付ける際の回転方向位置を突起部３５ｂを介して規制している。また、横溝部４ｂは、ニュートラル状態で変速機ケース２に組み付けられたシフトシャフト３５に対して、シフトシャフト３５の軸方向位置を位置決めした状態でアクチュエータ２０によるシフトシャフト３５の回転を可能とするための溝である。

すなわち、変速機ケース２側の縦溝部４ａにシフトシャフト３５側の突起部３５ｂを合致させるのみで、シフトシャフト３５を容易にニュートラル状態に保持して組み付けることができ、組み付け後は、横溝部４ｂによってシフトシャフト３５がニュートラルレンジ以外のレンジ位置に回転可能となる。例えば、図５に示すように、縦溝部４ａによるニュートラル（Ｎ）レンジの位置を中央として、横溝部４ｂの両端位置がパーキング（Ｐ）レンジとドライブ（Ｄ）レンジに対応し、ＰレンジとＮレンジとの間の位置がリバース（Ｒ）レンジに対応している。

このように、本実施の形態においては、シフトシャフト３５の突起部３５ｂと変速機ケース２のＴ字状の溝部４とによるアクチュエータ２０とマニュアルプレート３０との連結構造を採用することにより、アクチュエータ２０を変速機ケース２から外してマニュアルシャフト３５を露出させても、シフトシャフト３５を軸方向にずらしてディテントスプリング３６によるマニュアルプレート３０への荷重を下げることが困難となる。これにより、メンテナンス性を確保しつつパーキングロックの解除を困難にして有効に車両盗難防止を図ることができる。

また、このような連結構造を採用することにより、シフトシャフト３５の軸方向位置を規制するためのボルトや、このボルトが装着されるボスを変速機ケース２側に設ける必要がないため、コスト上昇や重量増加を抑制することができるばかりでなく、変速機ケース２内部のマニュアルプレート３０が固定されるシフトシャフト３５の位置決めを容易とすることができ、組み付け作業性を向上することができる。更には、変速機ケース２のアクチュエータ２０側の壁面位置を内側に寄せることが可能となり、自動変速機１外部の部品とのクリアランスを確保することができる。

１ 自動変速機
２ 変速機ケース
３ ボス部
３ａ 取り付け孔
４ 溝部
４ａ 縦溝部
４ｂ 横溝部
１０ シフト切換装置
２０ アクチュエータ
３０ マニュアルプレート
３５ シフトシャフト
３５ａ スプライン
３５ｂ 突起部
４０ マニュアルバルブ
５０ パーキングロック機構部

Claims (2)

1. 自動変速機のシフトレンジを切り換えるマニュアルバルブに連結されるマニュアルプレートと、該マニュアルプレートを支持するシフトシャフトと、該シフトシャフトを回転駆動するアクチュエータとを備えた自動変速機のシフト切換装置であって、
   前記シフトシャフトに径方向に突出する突起部を設けると共に、前記シフトシャフトが挿通される変速機ケースの取り付け孔の内周面に前記突起部を収容する溝部を設け、
   前記溝部を、前記シフトシャフトの軸方向移動を可能とする縦溝部と、該縦溝部の端部で交差して前記シフトシャフトを回転可能とする横溝部とにより形成したことを特徴とする自動変速機のシフト切換装置。
2. 前記縦溝部を、前記シフトレンジのニュートラルレンジに対応する位置とし、前記横溝部の前記縦溝部と交差する位置の両側に、パーキングレンジに対応する位置とドライブレンジに対応する位置とを配置したことを特徴とする請求項１記載の自動変速機のシフト切換装置。

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