JP7159973B2 - 車両用レンジ切替装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用レンジ切替装置に係り、特に、前進走行レンジと駐車レンジとの間でのレンジ切替過渡期に発生する意図しないレンジ切替の防止に関する。

運転者によるシフト切替操作を電気信号に変換し、電動モータを介してシフトレンジを電気的に切り替える車両用レンジ切替装置が知られている。特許文献１に記載の構成がそれである。特許文献１に記載の車両用レンジ切替装置は、パーキング機構４と、扇形状のディテントプレート３２と、ディテントプレート３２の外周に形成されている複数個の凹部３３と、先端にローラが設けられ、そのローラを凹部３３が形成されている部位に押し付けるディテントスプリング３４とを、備え、ディテントプレート３２の回転に伴ってシフトレンジが順次切り替えられるように構成されている。

特開２０１７－１５０６１８号公報 特開２００９－１２７８５６号公報 特開昭５８－１０５８２８号公報

ところで、特許文献１の車両用シフト切替装置において、ディテントプレートの回転に応じて、Ｐレンジ（駐車レンジ）、Ｒレンジ（後進走行レンジ）、Ｎレンジ（動力伝達遮断レンジ）、Ｄレンジ（前進走行レンジ）の順番で切替可能に構成されているとき、ＰレンジとＤレンジとを切り替える場合には、ＮレンジおよびＲレンジを経由するため、例えばＰレンジとＤレンジとの切替過渡期において、電源失陥などによりディテントプレートを回転させる電動モータが停止すると、意図しないシフトレンジに切り替わる可能性がある。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、ＰレンジとＤレンジとの切替過渡期において、意図しないシフトレンジに切り替わることを防止できる車両用レンジ切替装置を提供することにある。

第１発明の要旨とするところは、（ａ）電動モータによって回転させられるディテントプレートを備え、そのディテントプレートの回転角に応じてシフトレンジが切り替えられるように構成されている車両用レンジ切替装置であって、（ｂ）前記ディテントプレートは、所定のシフトレンジに切り替えられた状態から回転するに従って複数のシフトレンジに順次切り替えられるとともに、そのディテントプレートが１回転したときその所定のシフトレンジに復帰するように構成され、（ｃ）走行が停止される駐車レンジと、前進走行可能な前進走行レンジとが、他のシフトレンジを経由することなく直接切替可能に構成され、（ｄ）前記ディテントプレートの外周端部には、切り替えられる複数のシフトレンジに対応する回転角に該ディテントプレートをそれぞれ保持するための複数個の凹部が形成され、（ｅ）前記凹部に押圧部材が押し付けられることで、前記ディテントプレートがシフトレンジに応じた回転角に保持されるように構成されており、（ｆ）駐車レンジに対応する回転角に前記ディテントプレートを保持するための第１凹部と、前進走行レンジに対応する回転角に前記ディテントプレートを保持するための第２凹部とが、前記ディテントプレートの周方向で隣合う位置に形成されていることを特徴とする。

また、第２発明の要旨とするところは、第１発明の車両用レンジ切替装置において、（ａ）前記ディテントプレートには、パーキングロック機構を作動させるための第１連結ロッドが連結されるとともに、マニュアルバルブ機構を作動させるための第２連結ロッドが連結され、（ｂ）前記第１連結ロッドは、前記ディテントプレートの回転に応じて往復運動可能に構成され、（ｃ）前記第２連結ロッドは、前記ディテントプレートの回転に応じて往復運動可能に構成され、（ｄ）前記パーキングロック機構は、前記第１連結ロッドに接続された切替部材の位置に応じて、作動状態を切替可能に構成され、（ｅ）前記マニュアルバルブ機構は、前記第２連結ロッドに接続されたスプール弁子の位置に応じて、動力伝達が遮断される動力伝達遮断レンジ、前進走行可能な前進走行レンジ、および後進走行可能な後進走行レンジに切替可能に構成されていることを特徴とする。

また、第３発明の要旨とするところは、第２発明の車両用レンジ切替装置において、（ａ）前記複数個の凹部は、駐車レンジ、後進走行レンジ、動力伝達遮断レンジ、および前進走行レンジに対応する回転角に、前記ディテントプレートを保持するための４個の凹部からなり、（ｂ）前記４個の凹部は、前記ディテントプレートの外周端部において周方向で９０度間隔で配置され、（ｃ）前記駐車レンジに対応する回転角に前記ディテントプレートを保持するための前記第１凹部と、動力伝達遮断レンジに対応する回転角に前記ディテントプレートを保持するための第３凹部とが、前記ディテントプレートの周方向で対角の位置に形成され、（ｄ）前記第１連結ロッドと前記第２連結ロッドとは、往復運動の位相が９０度ずれるように設定されていることを特徴とする。

また、第４発明の要旨とするところは、第１発明から第３発明の何れか１に記載の車両用レンジ切替装置において、前記ディテントプレートの回転角が、絶対角センサによって検出可能に構成されていることを特徴とする。

第１発明の車両用レンジ切替装置によれば、ディテントプレートが、所定のシフトレンジに切り替えられた状態から回転するに従って複数のシフトレンジに順次切り替えられるとともに、ディテントプレートが一回転したとき元の所定のシフトレンジに復帰するように構成されているため、所定の回転角の範囲でシフトレンジが規定されるディテントプレートに比べて、シフトレンジの切替のパターンの設計自由度が増加する。これに関連して、駐車レンジと前進走行レンジを直接切替可能に構成することができ、駐車レンジと前進走行レンジとの間での切替過渡期に他のシフトレンジを経由することがなくなるため、切替過渡期において、例えば電源失陥などによりディテントプレートが回転しなくなった場合であっても、意図しないシフトレンジに切り替わることを防止することができる。また、駐車レンジに対応する回転角にディテントプレートを保持するための第１凹部と、前進走行レンジに対応する回転角にディテントプレートを保持するための第２凹部とが、ディテントプレートの周方向で隣合う位置に形成されているため、駐車レンジと前進走行レンジとの間でシフトレンジを切り替える過渡期において、他のシフトレンジを経由することが回避される。従って、駐車レンジと前進走行レンジとの間でのシフトレンジの切替過渡期において、電源失陥などによりディテントプレートが回転しなくなった場合であっても、意図しないシフトレンジに切り替わることが防止される。

また、第２発明の車両用レンジ切替装置によれば、ディテントプレートの回転に応じて、第１連結ロッドが往復運動させられることで、パーキングロック機構の切替部材の位置が変更されるため、パーキングロック機構の作動状態の切替が可能になる。また、ディテントプレートの回転に応じて、第２連結ロッドが往復運動させられることで、マニュアルバルブ機構のスプール弁子の位置が変更されるため、スプール弁子の位置に応じて、動力伝達遮断レンジ、前進走行レンジ、および後進走行レンジの何れかに切替可能に構成することができる。

また、第３発明の車両用レンジ切替装置によれば、ディテントプレートの外周端部には、駐車レンジ、後進走行レンジ、動力伝達遮断レンジ、および前進走行レンジに対応する回転角にディテントプレートを保持するための４個の凹部が、９０度間隔で４個形成され、第１凹部と第３凹部とがディテントプレートの周方向で対角の位置に形成され、且つ、第１連結ロッドと第２連結ロッドとの往復運動の位相が９０度ずれるように設定されている。これより、例えば、マニュアルバルブ機構において動力伝達遮断レンジに切り替えられた状態で、パーキングロック機構を、作動および非作動の何れかに切り替えられた状態を形成することができる。従って、駐車レンジに切り替える場合には、マニュアルバルブ機構を動力伝達遮断レンジに切り替え、且つ、パーキングロック機構を作動状態に切り替えることで、駐車レンジを形成することができる。

また、第４発明の車両用レンジ切替装置によれば、ディテントプレートの回転角が、絶対角センサによって検出されるため、絶対角センサによって検出される回転角に基づいて、シフトレンジを切り替えることができる。また、絶対角センサによってディテントプレートの回転角が検出されるため、ディテントプレートが１回転以上回転した場合であっても、回転角の検出が可能になる。

本発明の一実施例である車両用レンジ切替装置の概要図であって、シフトレンジがＰレンジに切り替えられたときの作動状態を示す図である。 本発明の一実施例である車両用レンジ切替装置の概要図であって、シフトレンジがＲレンジに切り替えられたときの作動状態を示す図である。 本発明の一実施例である車両用レンジ切替装置の概要図であって、シフトレンジがＮレンジに切り替えられたときの作動状態を示す図である。 本発明の一実施例である車両用レンジ切替装置の概要図であって、シフトレンジがＤレンジに切り替えられたときの作動状態を示す図である。 図１～図４の車両用レンジ切替装置を、車両搭載状態で車両鉛直上方から見たときの作動状態を示す図である。 ディテントプレートの回転角に対する、テーパ部材およびスプール弁子の位置関係を示す図である。 本発明の他の実施例に対応する車両用レンジ切替装置を、車両搭載状態で鉛直上方から見た図である。 図７の車両用レンジ切替装置を矢印Ａ方向から見た図である。 本発明のさらに他の実施例に対応する車両用レンジ切替装置を、車両搭載状態で鉛直上方から見た図である。 図９の車両用レンジ切替装置を矢印Ｂ方向から見た図である。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１～図４は、本発明の一実施例である、車両に搭載された車両用レンジ切替装置１２（レンジ切替装置１２）の概要図である。図１～図４は、レンジ切替装置１２が車両に搭載された車両搭載状態で車両側方から見た図に対応している。図１～図４において、紙面上方は、車両搭載状態における鉛直上方に対応し、紙面下方は、車両搭載状態における鉛直下方に対応している。なお、車両搭載状態は、車両が平坦な路面にある状態を基準としている。

レンジ切替装置１２は、後述するシフトシャフト１６およびディテントプレート１８を、運転者の手動操作によって選択されたシフトレンジに応じた回転角θに回転させることにより、車両のシフトレンジを切替可能に構成されている。レンジ切替装置１２は、シフトシャフト１６およびディテントプレート１８の回転角θに応じて、車両が停止される車両駐車レンジであるＰレンジ（パーキングレンジ）、後進走行が可能になる後進走行レンジであるＲレンジ（リバースレンジ）、動力伝達が遮断される動力伝達遮断レンジであるＮレンジ（ニュートラルレンジ）、および前進走行が可能になる前進走行レンジであるＤレンジ（ドライブレンジ）の何れかに切り替えられるように構成されている。

図１は、レンジ切替装置１２がシフトレンジがＰレンジに切り替えられたときの作動状態を示している。図２は、レンジ切替装置１２がＲレンジに切り替えられたときの作動状態を示している。図３は、レンジ切替装置１２がＮレンジに切り替えられたときの作動状態を示している。図４は、レンジ切替装置１２がＤレンジに切り替えられたときの作動状態を示している。

また、図５は、レンジ切替装置１２を鉛直上方から見たときの図を示し、図５（ａ）は、図１に示すレンジ切替装置１２がＰレンジに切り替えられたときの作動状態を示している。図５（ｂ）は、図２に示すレンジ切替装置１２がＲレンジに切り替えられたときの作動状態、および、図４に示すレンジ切替装置１２がＤレンジに切り替えられたときの作動状態を示している。また、図５（ｃ）は、図３に示すレンジ切替装置１２がＮレンジに切り替えられたときの作動状態を示している。

レンジ切替装置１２は、電動モータ１４と、電動モータ１４によって回転させられるシフトシャフト１６と、シフトシャフト１６に接続されることで、電動モータ１４によってシフトシャフト１６とともに一体的に回転させられるディテントプレート１８と、一端がディテントプレート１８に連結され、ディテントプレート１８の回転に応じて往復運動可能に構成されている第１連結ロッド２０と、第１連結ロッド２０の他端側に設けられているパーキングロック機構２２と、一端がディテントプレート１８に連結され、ディテントプレート１８の回転に応じて往復運動可能に構成されている第２連結ロッド２４と、第２連結ロッド２４の他端側に設けられているマニュアルバルブ機構２６と、ディテントプレート１８の回転角θを保持するためのディテント位置決め機構２８とを、備えている。

電動モータ１４は、運転者によるシフトレンジの切替操作が実行されると、選択されたシフトレンジに対応する回転角θを目標にして、シフトシャフト１６およびディテントプレート１８を回転させる。なお、各シフトレンジに対応するシフトシャフト１６およびディテントプレート１８の回転角θは、予め規定されている。電動モータ１４は、図示しない電子制御装置によって制御され、電子制御装置から出力される駆動信号（指令信号）に基づいて、選択されたシフトレンジに対応する回転角θに回転させられる。

また、電動モータ１４の回転角θすなわちシフトシャフト１６およびディテントプレート１８の回転角θを検出可能な絶対角センサ３０が設けられ、選択されたシフトレンジに対応する回転角θに到達するように、絶対角センサ３０によって検出された回転角θを参照しつつ電動モータ１４が制御される。なお、電動モータ１４は、図１～図４においてディテントプレート１８よりも紙面奥側に配置されているため、図１～図４では破線で示されている。

ディテントプレート１８は、シフトシャフト１６を介して電動モータ１４に接続されている。従って、ディテントプレート１８は、シフトシャフト１６を介して電動モータ１４によって回転させられる。

ディテントプレート１８は、所定の厚みを有する正方形状に形成されている。ディテントプレート１８の外側端部に位置する四辺には、ディテントプレート１８を切り替えられる複数のシフトレンジに対応する回転角θでそれぞれ保持するための４個の凹部３２ｐ、３２ｒ、３２ｎ、３２ｄ（特に区別しない場合には凹部３２と記載）が形成されている。

凹部３２ｐはＰレンジに対応し、図１に示すように、凹部３２ｐにディテント位置決め機構２８の後述するローラ３８が押し付けられることで、ディテントプレート１８がＰレンジに対応する回転角θで保持される。このとき、シフトレンジがＰレンジに切り替えられる。

凹部３２ｒはＲレンジに対応し、図２に示すように、凹部３２ｒにローラ３８が押し付けられることで、ディテントプレート１８がＲレンジに対応する回転角θで保持される。このとき、シフトレンジがＲレンジに切り替えられる。

凹部３２ｎはＮレンジに対応し、図３に示すように、凹部３２ｎにローラ３８が押し付けられることで、ディテントプレート１８がＮレンジに対応する回転角θで保持される。このとき、シフトレンジがＮレンジに切り替えられる。

凹部３２ｄはＤレンジに対応し、図４に示すように、凹部３２ｄにローラ３８が押し付けられることで、ディテントプレート１８がＤレンジに対応する回転角θで保持される。このとき、シフトレンジがＤレンジに切り替えられる。

ディテント位置決め機構２８は、長手状に形成されたディテントスプリング３６と、ディテントスプリング３６の先端に設けられているローラ３８と、から構成されている。ローラ３８は、ディテントスプリング３６の先端に設けられ、自転可能に構成されている。ディテントスプリング３６は、長手方向でローラ３８と反対側が、マニュアルバルブ機構２６の後述するバルブボデー２６ｂに固定されている。ディテントスプリング３６は、ローラ３８をディテントプレート１８の外周端部に押し付けている。なお、ローラ３８が、本発明の押圧部材に対応している。

ローラ３８がディテントプレート１８の外周端部に押し付けられることで、上述したように、ディテントプレート１８がシフトレンジに応じた回転角θで保持される。例えば、シフトレンジがＰレンジに切り替えられた場合には、図１に示すように、ローラ３８が凹部３２ｐに押し付けられることで、ディテントプレート１８がＰレンジに対応する回転角θで保持される。また、シフトレンジを切り替える場合には、電動モータ１４からディテントスプリング３６によるローラ３８の付勢力（すなわち保持力）に抗う回転トルクが出力され、ディテントプレート１８が回転させられる。このとき、ローラ３８は、ディテントプレート１８の外周端部に当接しつつ、ディテントプレート１８の外周端部に沿って相対移動する。そして、ディテントプレート１８が、選択されたシフトレンジに対応する回転角θまで回転すると、ディテントプレート１８の回転が停止し、選択されたシフトレンジに対応する凹部３２にローラ３８が押し付けられる。

このように、ディテントプレート１８に形成される凹部３２が、ディテントプレート１８の外周端部において周方向で周期的に形成されているため、ディテントプレート１８の回転に従って、複数のシフトレンジ（Ｐレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジ）に順次切り替えられる。また、ディテントプレート１８が１回転したときには、元のシフトレンジに復帰するように構成されている。

第１連結ロッド２０は、ディテントプレート１８の回転運動を往復運動に変換し、ディテントプレート１８に連動してパーキングロック機構２２を作動させるための中間部材である。第１連結ロッド２０は、ディテントプレート１８が回転するに従い、長手方向に往復運動可能に構成されている。すなわち、第１連結ロッド２０は、ディテントプレート１８の回転運動を往復運動に変換可能に構成されている。第１連結ロッド２０は、ディテントプレート１８に接続されている第１部材２０ａと、パーキングロック機構２２の後述するテーパ部材４８に接続されている第２部材２０ｂと、第１部材２０ａと第２部材２０ｂとの間を連結する連結部２０ｃと、から構成されている。

第１部材２０ａの一端は、ディテントプレート１８の所定の位置に設けられている接続部４２に回動可能に接続されている。接続部４２は、ディテントプレート１８の回転に伴い、シフトシャフト１６を中心にして円を描くようにして移動する。第２部材２０ｂは、保持部材４４によって、第２部材２０ｂの長手方向への往復運動可能に保持されている。連結部２０ｃは、第１部材２０ａと第２部材２０ｂとの間で生じる折れ曲がりを許容しつつ、これらを連結している。上記のように構成されることで、ディテントプレート１８が回転するに従って、第１連結ロッド２０の第２部材２０ｂが往復運動させられる。また、第２部材２０ｂに接続されているテーパ部材４８についても、第２部材２０ｂに連動して往復運動させられる。

例えば、接続部４２が図１および図５（ａ）に示す紙面右端に移動した状態では、第２部材２０ｂが紙面右端に移動し、この状態からディテントプレート１８が回転することで接続部４２が紙面左側に移動すると、第２部材２０ｂが左側に移動する。そして、接続部４２が図３および図５（ｃ）に示す紙面左端に移動した状態では、第２部材２０ｂが紙面左端に移動する。さらに、ディテントプレート１８が回転することで接続部４２が紙面右側に移動すると、第２部材２０ｂが紙面右側に移動する。このようにして、第１連結ロッド２０の第２部材２０ｂが、ディテントプレート１８の回転に応じて往復運動させられる。

第２連結ロッド２４は、ディテントプレート１８の回転運動を往復運動に変換し、ディテントプレート１８に連動してマニュアルバルブ機構２６を作動させるための中間部材である。第２連結ロッド２４は、ディテントプレート１８が回転するに伴い、長手方向に往復運動可能に構成されている。すなわち、第２連結ロッド２４は、ディテントプレート１８の回転運動を往復運動に変換可能に構成されている。第２連結ロッド２４は、ディテントプレート１８に連結されている第１部材２４ａと、マニュアルバルブ機構２６の後述するスプール弁子２６ａに接続されている第２部材２４ｂと、第１部材２４ａと第２部材２４ｂとの間を連結する連結部２４ｃと、から構成されている。

第１部材２４ａの一端は、ディテントプレート１８に設けられている接続部４２に回動可能に接続されている。第２部材２４ｂは、マニュアルバルブ機構２６のスプール弁子２６ａに接続されている。スプール弁子２６ａは、バルブボデー２６ｂに形成されているシリンダ穴２６ｃ内に摺動可能に収容されている。第２部材２４ｂは、スプール弁子２６ａに接続されることで、長手方向への往復運動可能に保持されている。連結部２４ｃは、第１部材２４ａと第２部材２４ｂとの折れ曲がりを許容しつつ、これらを連結している。上記のように構成されることで、ディテントプレート１８が回転するに従って、第２連結ロッド２４の第２部材２４ｂが往復運動させられる。また、第２部材２４ｂに接続されているスプール弁子２６ａについても、第２部材２４ｂに連動してシリンダ穴２６ｃ内を往復運動させられる。

例えば、接続部４２が図４に示す紙面上端に移動した状態では、第２部材２４ｂが紙面上端に位置し、この状態からディテントプレート１８が回転することで接続部４２が紙面下方に移動すると、第２部材２４ｂが紙面下方に移動する。そして、接続部４２が図２に示す紙面下端に移動すると、第２部材２４ｂが紙面下端に移動する。さらに、ディテントプレート１８が回転することで、接続部４２が紙面上方に移動すると、第２部材２４ｂが紙面上方に移動する。このようにして、第２連結ロッド２４の第２部材２４ｂが、ディテントプレート１８の回転に応じて往復運動させられる。

パーキングロック機構２２は、運転者によるＰレンジへの切替操作が実行されると作動させられ、駆動輪を機械的に回転停止させ、車両を停止させるものである。パーキングロック機構２２は、第１連結ロッド２０の第２部材２０ｂの軸端に接続されているテーパ部材４８と、テーパ部材４８に当接し、テーパ部材４８の位置に応じて回動させられるパーキングポール５０と、パーキングポール５０に形成されている噛合歯５０ａと噛合可能な外周歯５２ａを有するパーキングギヤ５２とを、備えている。なお、テーパ部材４８が、本発明の切替部材に対応している。

テーパ部材４８は、円錐状に形成され、第１連結ロッド２０の第２部材２０ｂの往復運動に連動して移動する。テーパ部材４８は、第１連結ロッド２０を介して、運転者によって選択されたシフトレンジに対応する位置に移動可能に構成されている。また、パーキングポール５０は、テーパ部材４８のテーパ面４８ａに当接し、テーパ部材４８の位置に応じて回動させられる。

例えば、運転者によるＰレンジへの切替操作が実行された場合には、テーパ部材４８が、図１および図５（ａ）に示すＰ位置に移動させられる。このとき、図１に示すように、パーキングポール５０が、テーパ部材４８テーパ面４８のうち大径部側の部位に当接することで、パーキングポール５０が上方に回動させられる。そして、パーキングポール５０の噛合歯５０ａとパーキングギヤ５２の外周歯５２ａとが噛み合うことでパーキングギヤ５２が回転停止させられる。なお、パーキングギヤ５２は、車両の図示しない駆動輪と連動しており、パーキングギヤ５２が回転停止させられると駆動輪が回転停止させられる。すなわち、車両が停止させられ、シフトレンジがＰレンジに切り替えられる。

また、運転者によるＲレンジへの切替操作が実行された場合には、テーパ部材４８が、図２および図５（ｂ）に示すＤ／Ｒ位置に移動させられる。このとき、パーキングポール５０が、テーパ部材４８のテーパ面４８ａにおいて図１よりも小径側の部位に当接することで、パーキングポール５０が図１よりも下方に回動させられる。これより、パーキングポール５０の噛合歯５０ａとパーキングギヤ５２の外周歯５２ａとの噛合が解除され、パーキングギヤ５２の回転が許容される。

また、運転者によるＮレンジへの切替操作が実行された場合には、テーパ部材４８が、図３および図５（ｃ）に示すＮ位置に移動させられる。このとき、図３に示すように、パーキングポール５０が、テーパ部材４８のテーパ面４８ａのうち図１よりも小径側の部位に当接することで、パーキングポール５０が図１よりも下方に回動させられる。これより、パーキングポール５０の噛合歯５０ａとパーキングギヤ５２の外周歯５２ａとの噛合が解除され、パーキングギヤ５２の回転が許容される。

また、運転者によるＤレンジへの切替操作が実行された場合には、テーパ部材４８が、図４および図５（ｂ）に示すＤ／Ｒ位置に移動させられる。このとき、図３に示すように、パーキングポール５０が、テーパ部材４８のテーパ面４８ａのうち図１よりも小径側の部位に当接することで、パーキングポール５０が図１よりも下方に回動させられる。これより、パーキングポール５０の噛合歯５０ａとパーキングギヤ５２の外周歯５２ａとの噛合が解除され、パーキングギヤ５２の回転が許容される。

このように、テーパ部材４８は、運転者によるシフトレンジの切替操作に応じて、Ｐ位置、Ｄ／Ｒ位置、およびＮ位置の３位置に移動するように構成されている。なお、テーパ部材４８がＮ位置およびＤ／Ｒ位置に移動すると、いずれもパーキングポール５０の噛合歯５０ａとパーキングギヤ５２の外周歯５２ａとの噛合が解除されることから、Ｄ／Ｒ位置およびＮ位置は、シフトレンジがＰレンジ以外の非Ｐレンジ（Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジ）となる非Ｐ位置に相当する。また、Ｄ／Ｒ位置は、Ｐ位置およびＮ位置の中間に設定されている。

マニュアルバルブ機構２６は、第２連結ロッド２４に接続されているスプール弁子２６ａと、スプール弁子２６ａを摺動可能に収容するシリンダ穴２６ｃが形成されているバルブボデー２６ｂとを、備えて構成されている。マニュアルバルブ機構２６は、スプール弁子２６ａの位置が変更されることにより、車両のシフトレンジを切替可能に構成されている。

スプール弁子２６ａは、車両の動力伝達が遮断されるＰ／Ｎ位置、車両が前進走行させられるＤ位置、および車両が後進走行させられるＲ位置に移動可能に構成されている。図１および図３に示すように、スプール弁子２６ａが、シリンダ穴２６ｃの中間となるＰ／Ｎ位置に移動させられると、シフトレンジが車両の動力伝達が遮断されるＰレンジまたはＮレンジに切り替えられる。なお、Ｐレンジは、車両の動力伝達が遮断されるとともに、パーキングロック機構２２によって駆動輪が機械的に回転停止させられるものであるため、マニュアルバルブ機構２６において、ＰレンジおよびＮレンジは、スプール弁子２６ａが共通のＰ／Ｎ位置となる。図２に示すように、スプール弁子２６ａが、シリンダ穴２６ｃの穴底側となるＲ位置に移動させられると、シフトレンジが後進走行可能なＲレンジに切り替えられる。図４に示すように、スプール弁子２６ａが、シリンダ穴２６ｃの開口側となるＤ位置に移動させられると、シフトレンジが前進走行可能なＤレンジに切り替えられる。なお、Ｐ／Ｎ位置は、Ｄ位置およびＲ位置の中間に設定されている。

上述したように、ディテントプレート１８の外周端部には、Ｐレンジに対応する回転角θにディテントプレート１８を保持するための凹部３２ｐ、Ｒレンジに対応する回転角θにディテントプレート１８を保持するための凹部３２ｒ、Ｎレンジに対応する回転角θにディテントプレート１８を保持するための凹部３２ｎ、およびＤレンジに対応する回転角θにディテントプレート１８を保持するための凹部３２ｄ、の４個の凹部３２が周方向で９０度間隔（等角度間隔）に形成されている。従って、所定のシフトレンジに切り替えられた状態からディテントプレート１８が９０度回転する毎に、周方向で隣合う凹部３２に対応するシフトレンジに切替可能に構成されている。

具体的には、ディテントプレート１８にあっては、凹部３２ｐを基準としてディテントプレート１８が時計回りに回転するに従い、ローラ３８が凹部３２ｐ、凹部３２ｒ、凹部３２ｎ、凹部３２ｄの順番で当接することから、Ｐレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジの順番で順次切り替えられる。なお、ディテントプレート１８が反時計回りに回転した場合には、Ｐレンジ、Ｄレンジ、Ｎレンジ、Ｒレンジの順番で順次切り替えられる。そして、ディテントプレート１８が１回転すると、最初のシフトレンジに切り替えられる。また、ディテントプレート１８では、Ｐレンジに対応する凹部３２ｐとＤレンジに対応する３２ｄとが、周方向で隣合う位置に形成されている。また、Ｐレンジに対応する凹部３２ｐおよびＮレンジに対応する凹部３２ｎが、ディテントプレート１８の周方向において、対角の位置に形成されている。なお、凹部３２ｐが本発明の第１凹部に対応し、凹部３２ｄが本発明の第２凹部に対応し、凹部３２ｎが本発明の第３凹部に対応している。

また、レンジ切替装置１２において、パーキングロック機構２２とマニュアルバルブ機構２６とが独立して切替可能に構成されている。パーキングロック機構２２は、ディテントプレート１８の回転角θに応じて往復運動させられる第１連結ロッド２０（第２部材２０ｂ）に接続されたテーパ部材４８の位置に応じて、作動状態を切替可能に構成されている。例えば、テーパ部材４８が、Ｐ位置に移動させられることで、パーキングギヤ５２の回転が阻止されるロック状態（作動状態）、すなわちＰレンジに切り替えられ、Ｎ位置およびＤ／Ｒ位置に移動させられることで、パーキングギヤ５２の回転が許容される非ロック状態（非作動状態）、すなわち非Ｐレンジに切り替えられる。

また、マニュアルバルブ機構２６は、ディテントプレート１８の回転角θに応じて往復運動させられる第２連結ロッド２４（第２部材２４ｂ）に接続されたスプール弁子２６ａの位置に応じて、シフトレンジがＮレンジ、Ｒレンジ、およびＤレンジの何れかに切替可能に構成されている。例えば、スプール弁子２６ａが、Ｐ／Ｎ位置に移動させられることでＮレンジ（Ｐレンジも同様）に切り替えられ、Ｒ位置に移動させられることでＲレンジに切り替えられ、Ｄ位置に移動させられることでＤレンジに切り替えられる。

また、第１連結ロッド２０の第２部材２０ｂの移動方向と、第２連結ロッド２４の第２部材２４ｂの移動方向とが、直交するように構成されている。具体的には、凹部３２ｐの底部の点と凹部３２ｎの底部の点とを結ぶ直線に沿って、第１連結ロッド２０の第２部材２０ｂおよびテーパ部材４８が移動可能（往復運動可能）に構成され、凹部３２ｄの底部の点と凹部３２ｒの底部の点とを結ぶ直線に沿って、第２連結ロッド２４の第２部材２４ｂおよびマニュアルバルブ機構２６のスプール弁子２６ａが移動可能（往復運動可能）に構成されている。

上記のように構成されることで、運転者によるＰレンジへの切替操作が実行されたとき、パーキングロック機構２２のテーパ部材４８をＰ位置に移動させるとともに、マニュアルバルブ機構２６のスプール弁子２６ａをＰ／Ｎ位置に移動させることが可能になる。また、運転者によるＲレンジへの切替操作が実行されたとき、パーキングロック機構２２のテーパ部材４８をＤ／Ｒ位置に移動させるとともに、マニュアルバルブ機構２６のスプール弁子２６ａをＲ位置に移動させることができる。また、運転者によるＮレンジへの切替操作が実行されたとき、パーキングロック機構２２のテーパ部材をＮ位置に移動させるとともに、マニュアルバルブ機構２６のスプール弁子２６ａをＰ／Ｎ位置に移動させることができる。また、運転者によるＤレンジへの切替操作が実行されたとき、パーキングロック機構２２のテーパ部材４８をＤ／Ｒ位置に移動させるとともに、マニュアルバルブ機構２６のスプール弁子２６ａをＤ位置に移動させることができる。

このように、第１連結ロッド２０の第２部材２０ｂの往復運動の移動方向と、第２連結ロッド２４の第２部材２４ｂの往復運動の移動方向とが直交することで、ディテントプレート１８の回転角θに対する、第１連結ロッド２０の第２部材２０ｂおよび第２連結ロッド２４の第２部材２４ｂの往復運動の位相が９０度ずれている。言い換えれば、パーキングロック機構２２のテーパ部材４８の往復運動の位相と、マニュアルバルブ機構２６のスプール弁子２６ａの往復運動の位相とが、９０度ずれている。これに関連して、テーパ部材４８およびスプール弁子２６ａを上述した位置に移動させることができる。

図６は、ディテントプレート１８の回転角θに対する、テーパ部材４８の位置およびスプール弁子２６ａの位置を示している。図６において横軸がディテントプレート１８の回転角θを示している。なお、図６において、シフトレンジがＰレンジのときのディテントプレート１８の回転角θが、０度に設定されている。また、図６の実線が、テーパ部材４８の位置を示し、図６の一点鎖線が、スプール弁子２６ａの位置を示している。例えば、ディテントプレート１８の回転角θが０度では、テーパ部材４８がＰ位置に位置するとともに、スプール弁子２６ａがＰ／Ｎ位置に位置することを示し、ディテントプレート１８の回転角θが９０度では、テーパ部材４８がＤ／Ｒ位置するとともに、スプール弁子２６ａがＲ位置に位置することを示している。図６からもわかるように、実線で示す、ディテントプレート１８の回転角θに対するテーパ部材４８の往復運動の位相（すなわちテーパ部材４８の位置の軌跡）と、一点鎖線で示す、ディテントプレート１８の回転角θに対するスプール弁子２６ａの往復運動の位相（すなわちスプール弁子２６ａの位置の軌跡）とが、９０度ずれている。

これに関連して、ＤレンジおよびＲレンジへの切替操作が実行されたときのパーキングロック機構２２のテーパ部材４８を、ともにパーキングギヤ５２の回転が許容されるＤ／Ｒ位置に移動させる一方で、マニュアルバルブ機構２６のスプール弁子２６ａを、前進走行可能なＤ位置および後進走行可能なＲ位置の２位置の一方に移動させることができる。ＰレンジおよびＮレンジへの切替操作が実行されたときのパーキングロック機構２２のテーパ部材４８の位置を、パーキングギヤ５２の回転が阻止されるＰ位置およびパーキングギヤ５２の回転が許容されるＮ位置の２位置の一方に移動させる一方で、マニュアルバルブ機構２６のスプール弁子２６ａを、動力伝達が遮断されるＰ／Ｎ位置に移動させることができる。なお、Ｐレンジに対応する凹部３２ｐとＮレンジに対応する凹部３２ｎとが、ディテントプレート１８の周方向で対角の位置に形成されているとともに、Ｒレンジに対応する凹部３２ｒとＤレンジに対応する凹部３２ｄとが、ディテントプレート１８の周方向で対角の位置に形成されていることから、ＰレンジおよびＮレンジにおいて、スプール弁子２６ａの位置を、共通のＰ／Ｎ位置とすることができるとともに、ＲレンジおよびＤレンジにおいて、テーパ部材４８の位置を、共通のＤ／Ｒ位置とすることができる。

次に、レンジ切替装置１２の作動について説明する。シフトレンジがＰレンジに切り替えられた状態では、図１に示すように、ディテントプレート１８の凹部３２ｐに、ディテント位置決め機構２８のローラ３８が当接させられる。このとき、ディテントスプリング３６の付勢力によって、ローラ３８が凹部３２ｐに押し付けられることで、ディテントプレート１８がＰレンジに対応する回転角θで保持される。

図１のレンジ切替装置１２を鉛直上方から見たときの状態を、図５（ａ）に示す。図１および図５（ａ）に示すように、ディテントプレート１８の接続部４２が、紙面右端の位置に移動させられることで、第１連結ロッド２０の第２部材２０ｂについても、紙面右側に移動させられる。また、第２部材２０ｂに接続されているテーパ部材４８が紙面右端のＰ位置に移動させられることで、パーキングロック機構２２において、テーパ部材４８のテーパ面４８ａのうち大径部側にパーキングポール５０が当接させられる。従って、パーキングポール５０の噛合歯５０ａがパーキングギヤ５２の外周歯５２ａと噛み合わされるロック状態となる。また、図１に示すように、マニュアルバルブ機構２６のスプール弁子２６ａが、第２連結ロッド２４を介してＰ／Ｎ位置に移動させられることで、車両の動力伝達が遮断される。

図１に示すシフトレンジがＰレンジに切り替えられた状態から、電動モータ１４によって、シフトシャフト１６およびディテントプレート１８が時計回りに回転させられると、ローラ３８は、ディテントスプリング３６の付勢力に抗って凹部３２ｐを乗り上げ、凹部３２ｒ側に向かってディテントプレート１８の外周端部を移動する。なお、ローラ３８は、ディテントスプリング３６によって保持されていることから、実質的には、ディテントプレート１８がローラ３８に対して相対的に移動している。

ディテントプレート１８の回転に伴って、図２に示すように、ローラ３８がディテントプレート１８の凹部３２ｒに当接させられた状態になると、シフトレンジがＲレンジに切り替えられる。図２のレンジ切替装置１２を鉛直上方から見た状態を、図５（ｂ）に示す。図２および図５（ｂ）に示すように、ディテントプレート１８の接続部４２が、紙面下端に移動させられ、第１連結ロッド２０の第２部材２０ｂおよびテーパ部材４８が、図１の状態（Ｐレンジの状態）よりも紙面左側に移動させられる。また、パーキングロック機構２２において、テーパ部材４８がＤ／Ｒ位置に移動するため、パーキングポール５０の噛合歯５０ａとパーキングギヤ５２の外周歯５２ａとの噛合が解除される非ロック状態となる。また、図２に示すように、マニュアルバルブ機構２６のスプール弁子２６ａが、第２連結ロッド２４を介してＲ位置に移動させられることで、車両１０が後進走行可能になる。

また、図２に示すシフトレンジがＲレンジに切り替えられた状態から、電動モータ１４によって、シフトシャフト１６およびディテントプレート１８が時計回りに回転させられると、ローラ３８は、ディテントスプリング３６の付勢力に抗って凹部３２ｒを乗り上げ、凹部３２ｎ側に向かってディテントプレート１８の外周端部を移動する。

ディテントプレート１８の回転に伴って、図３に示すように、ローラ３８がディテントプレート１８の凹部３２ｎに当接させられた状態になると、シフトレンジがＮレンジに切り替えられる。図３のレンジ切替装置１２を鉛直上方から見た状態を、図５（ｃ）に示す。図３および図５（ｃ）に示すように、ディテントプレート１８の接続部４２が、紙面左端に移動させられ、第１連結ロッド２０の第２部材２０ｂおよびテーパ部材４８が、図２の状態よりも紙面左側に移動させられる。これより、パーキングロック機構２２において、テーパ部材４８がＮ位置に移動するため、パーキングポール５０の噛合歯５０ａとパーキングギヤ５２の外周歯５２ａとの噛合の解除される非ロック状態が維持される。また、図３に示すように、マニュアルバルブ機構２６のスプール弁子２６ａが、第２連結ロッド２４を介してＰ／Ｎ位置に移動させられることで、車両の動力伝達が遮断される。

また、図３に示すシフトレンジがＮレンジに切り替えられた状態から、電動モータ１４によって、シフトシャフト１６およびディテントプレート１８が時計回りに回転させられると、ローラ３８は、ディテントスプリング３６の付勢力に抗って凹部３２ｎを乗り上げ、凹部３２ｄ側に向かってディテントプレート１８の外周端部を移動する。

ディテントプレート１８の回転に伴って、図４に示すように、ローラ３８がディテントプレートの凹部３２ｄに当接させられた状態になると、シフトレンジがＤレンジに切り替えられる。図４のレンジ切替装置１２を鉛直上方から見た状態を、図５（ｂ）に示す。図４および図５（ｂ）に示すように、ディテントプレート１８の接続部４２が、紙面上端に移動させられ、第１連結ロッド２０の第２部材２０ｂおよびテーパ部材４８が、図３に示す状態よりも紙面右側に移動させられる。このとき、パーキングロック機構２２は、図２と同じ状態となり、パーキングポール５０の噛合歯５０ａとパーキングギヤ５２の外周歯５２ａとの噛合の解除された非ロック状態が維持される。また、図４に示すように、マニュアルバルブ機構２６のスプール弁子２６ａが、第２連結ロッド２４を介してＤ位置に移動させられることで、車両が前進走行可能になる。

また、図４に示すシフトレンジがＤレンジに切り替えられた状態から、電動モータ１４によって、シフトシャフト１６およびディテントプレート１８が時計回りに回転させられると、ローラ３８は、ディテントスプリング３６の付勢力に抗って凹部３２ｄを乗り上げ、凹部３２ｐ側に向かってディテントプレート１８の外周端部を移動する。ディテントプレート１８の回転に伴って、図１に示すように、ローラ３８がディテントプレート１８の凹部３２ｐに当接させられた状態になると、シフトレンジがＰレンジに切り替えられる。

このように、図１に示すシフトレンジがＰレンジに切り替えられた状態から、ディテントプレート１８が時計回りに１回転することで、シフトレンジがＰレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジの順番に切り替えられた後、元のＰレンジに復帰する。

また、図１に示すシフトレンジがＰレンジに切り替えられた状態から、ディテントプレート１８が反時計回りに回転させられると、ローラ３８が、ディテントスプリング３６の付勢力に抗って凹部３２ｐを乗り上げ、凹部３２ｄ側に向かってディテントプレート１８の外周端部を移動する。そして、図４に示す、ローラ３８がディテントプレートの凹部３２ｄに当接させられた状態になると、シフトレンジがＤレンジに切り替えられる。このとき、レンジ切替装置１２は、前述した図４および図５（ｂ）に示す状態となり、パーキングロック機構２２が非ロック状態に切り替えられるとともに、マニュアルバルブ機構２６のスプール弁子２６ａがＤ位置に移動させられることで、前進走行が可能になる。

また、図４および図５（ｂ）に示すシフトレンジがＤレンジに切り替えられた状態から、ディテントプレート１８が反時計回りに回転させられると、ローラ３８が、ディテントスプリング３６の付勢力に抗って凹部３２ｄを乗り上げ、凹部３２ｎ側に向かってディテントプレート１８の外周端部を移動する。そして、図３に示す、ローラ３８がディテントプレート１８の凹部３２ｄに当接させられた状態になると、シフトレンジがＮレンジに切り替えられる。このとき、レンジ切替装置１２は、前述した図３および図５（ｃ）に示す状態となり、パーキングロック機構２２が非ロック状態に切り替えられるとともに、マニュアルバルブ機構２６のスプール弁子２６ａがＰ／Ｎ位置に移動させられることで、動力伝達が遮断される。

また、図３および図５（ｃ）に示すシフトレンジがＮレンジに切り替えられた状態から、ディテントプレート１８が反時計回りに回転させられると、ローラ３８がディテントスプリング３６の付勢力に抗って凹部３２ｄを乗り上げ、凹部３２ｒ側に向かってディテントプレート１８の外周端部を移動する。そして、図２に示す、ローラ３８がディテントプレート１８の凹部３２ｒに当接させられた状態になると、シフトレンジがＲレンジに切り替えられる。このとき、レンジ切替装置１２は、前述した図２および図５（ｂ）に示す状態となり、パーキングロック機構２２が非ロック状態に切り替えられるとともに、マニュアルバルブ機構２６のスプール弁子２６ａがＲ位置に移動させられることで、後進走行が可能になる。

また、図２および図５（ｂ）に示すシフトレンジがＲレンジに切り替えられた状態から、ディテントプレート１８が反時計回りに回転させられると、ローラ３８が凹部３２ｒを乗り上げ、凹部３２ｐ側に向かってディテントプレート１８の外周端部を移動する。そして、図１に示す、ローラ３８がディテントプレート１８の凹部３２ｐに当接させられた状態になると、シフトレンジがＰレンジに切り替えられる。

このように、図１に示すシフトレンジがＰレンジに切り替えられた状態から、ディテントプレート１８が反時計回りに１回転することで、シフトレンジがＰレンジ、Ｄレンジ、Ｎレンジ、Ｒレンジの順番で切り替えられた後、元のＰレンジに復帰する。

上述したように、ディテントプレート１８の外周端部には、各シフトレンジに対応する凹部３２ｐ、３２ｒ、３２ｎ、３２ｄが周期的に形成されている。このように、ディテントプレート１８の外周端部に周期的に各凹部３２が形成されることで、ディテントプレート１８の回転に従って、シフトレンジを周期的に切り替えることが可能になる。これより、シフトレンジの切替パターンの設計自由度が高くなり、ディテントプレート１８において、Ｐレンジに対応する凹部３２ｐとＤレンジに対応する凹部３２ｄとを、ディテントプレート１８の周方向で隣合う位置に形成することができる。このように凹部３２が形成されることで、ＰレンジとＤレンジとが、他のシフトレンジ（Ｒレンジ、Ｎレンジ）を経由することなく直接切替可能に構成されている。すなわち、ＰレンジとＤレンジとの間でのシフトレンジの切替過渡期において、ＮレンジおよびＲレンジを経由することなくシフトレンジの切替を実行することができる。これより、ＰレンジとＤレンジとの間でのシフトレンジの切替の応答性が向上する。また、ＰレンジとＤレンジとの間でシフトレンジを切り替える切替過渡期において、電源失陥などで電動モータ１４が作動しなくなり、レンジ切替装置１２が作動しなくなった場合であっても、Ｒレンジに切り替えられることがなくなり、運転者の意図しないシフトレンジの切替をなくすことができる。

上述のように、本実施例によれば、ディテントプレート１８が、所定のシフトレンジに切り替えられた状態から回転するに従って複数のシフトレンジに順次切り替えられるとともに、ディテントプレート１８が一回転したとき元の所定のシフトレンジに復帰するように構成されているため、所定の回転角の範囲でシフトレンジが規定されるディテントプレートに比べて、シフトレンジの切替パターンの設計自由度が増加する。これに関連して、ＰレンジとＤレンジとを直接切替可能に構成することができ、ＰレンジとＤレンジとの間での切替過渡期に他のシフトレンジを経由することがなくなるため、切替過渡期において、例えば電源失陥などによりディテントプレート１８が回転しなくなった場合であっても、意図しないシフトレンジに切り替わることを防止することができる。

また、本実施例によれば、Ｐレンジに対応する回転角θにディテントプレート１８を保持するための凹部３２ｐと、Ｄレンジに対応する回転角θにディテントプレート１８を保持するための凹部３２ｄとが、ディテントプレート１８の周方向で隣合う位置に形成されているため、ＰレンジとＤレンジとの間でシフトレンジを切り替える過渡期において、他のシフトレンジを経由することが回避される。

また、本実施例によれば、ディテントプレート１８の回転に応じて、第１連結ロッド２０の第２部材２０ｂが往復運動させられることで、パーキングロック機構２２のテーパ部材４８の位置が変更されるため、パーキングロック機構２２の作動状態の切替が可能になる。また、ディテントプレート１８の回転に応じて、第２連結ロッド２４の第２部材２４ｂが往復運動させられることで、マニュアルバルブ機構２６のスプール弁子２６ａの位置が変更されるため、スプール弁子２６ａの位置に応じて、Ｎレンジ、Ｄレンジ、およびＲレンジの何れかに切替可能に構成することができる。

また、本実施例によれば、ディテントプレート１８の外周端部には、Ｐレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、およびＤレンジに対応する回転角θにディテントプレート１８を保持するための４個の凹部３２が、９０度間隔で４個形成され、凹部３２ｐと凹部３２ｎとがディテントプレート１８の周方向で対角の位置に形成され、且つ、第１連結ロッド２０の第２部材２０ｂと第２連結ロッド２４の第２部材２４ｂとの往復運動の位相が９０度ずれるように設定されている。これより、例えば、マニュアルバルブ機構２６においてＮレンジに切り替えられた状態で、パーキングロック機構２２を、ロック状態および非ロック状態の何れかに切り替えられた状態を形成することができる。従って、Ｐレンジに切り替える場合には、マニュアルバルブ機構２６をＮレンジに切り替え、且つ、パーキングロック機構２２をロック状態に切り替えることで、Ｐレンジを形成することができる。

また、本実施例によれば、ディテントプレート１８の回転角θが、絶対角センサ３０によって検出されるため、絶対角センサ３０によって検出される回転角θに基づいて、シフトレンジを切り替えることができる。また、絶対角センサ３０によってディテントプレート１８の回転角θが検出されるため、ディテントプレート１８が１回転以上回転した場合であっても、回転角θの検出が可能になる。

つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

図７および図８は、本発明の他の実施例に対応する車両用レンジ切替装置１００（レンジ切替装置１００）の構成を示す図である。図７は、車両搭載状態においてレンジ切替装置１００を鉛直上方から見た図であり、図８は、図７のレンジ切替装置１００を矢印Ａ方向から見た図である。なお、図７では、ディテント位置決め機構２８が省略されている。

本実施例のレンジ切替装置１００は、電動モータ１０２によって回転させられるシフトシャフト１０４が電動モータ１０２の両側から突き出し、シフトシャフト１０４の一端に、パーキングロック機構２２を作動させる第１連結ロッド１０６が連結され、シフトシャフト１０４の他方に、マニュアルバルブ機構２６を作動させる第２連結ロッド１０８が連結されている。

レンジ切替装置１００は、電動モータ１０２と、電動モータ１０２によって回転させられるシフトシャフト１０４と、シフトシャフト１０４に連結され、シフトシャフト１０４と一体的に回転するディテントプレート１１０と、シフトシャフト１０４の一端に連結され、シフトシャフト１０４の回転に応じて往復運動させられる第１連結ロッド１０６と、シフトシャフト１０４の他端に連結され、シフトシャフト１０４の回転に応じて往復運動させられる第２連結ロッド１０８と、第１連結ロッド１０６の往復運動に従って作動状態が切り替えられるパーキングロック機構２２と、第２連結ロッド１０８の往復運動に従って作動状態が切り替えられるマニュアルバルブ機構２６と、ディテント位置決め機構２８とを、備えている。なお、パーキングロック機構２２、マニュアルバルブ機構２６、およびディテント位置決め機構２８は、前述した実施例と変わらないため、同じ符号を付してその説明を省略する。

第１連結ロッド１０６は、シフトシャフト１０４に連結されている第１部材１０６ａと、先端にパーキングロック機構２２のテーパ部材４８が接続されている第２部材１０６ｂと、第１部材１０６ａおよび第２部材１０６ｂを互いの折れ曲がりを許容しつつ連結する連結部１０６ｃとを、備えて構成されている。ここで、シフトシャフト１０４の第１部材１０６ａが連結される第１連結部１１４が、シフトシャフト１０４の回転中心に対して偏心した位置に設けられることで、第１連結部１１４は、シフトシャフト１０４を中心にして円を描くように移動する。上記のように構成されることにより、第１連結ロッド１０６の第２部材１０６ｂは、シフトシャフト１０４およびディテントプレート１１０の回転に応じて往復運動可能となる。

第２連結ロッド１０８は、シフトシャフト１０４に連結されている第１部材１０８ａと、マニュアルバルブ機構２６のスプール弁子２６ａが接続されている第２部材１０８ｂと、第１部材１０８ａおよび第２部材１０８ｂを互いの折れ曲がりを許容しつつ連結する連結部１０８ｃとを、備えている。ここで、シフトシャフト１０４の第１部材１０８ａが連結される第２連結部１１６が、シフトシャフト１０４の回転中心に対して偏心した位置に設けられることで、第２連結部１１６は、シフトシャフト１０４を中心にして円を描くように移動する。上記のように構成されることで、第２連結ロッド１０８の第２部材１０８ｂは、シフトシャフト１０４およびディテントプレート１１０の回転に応じて往復運動可能となる。

ディテントプレート１１０は、シフトシャフト１０４に接続されることで、シフトシャフト１６とともに一体的に回転させられる。ディテントプレート１１０は、所定の厚みを有する正方形状に形成されている。ディテントプレート１１０の外周端部に位置する四辺には、それぞれ凹部１１２ｐ、１１２ｒ、１１２ｎ、１１２ｄが９０度間隔に形成されている。凹部１１２ｐは、Ｐレンジに対応し、凹部１１２ｐにディテント位置決め機構２８のローラ３８が当接すると、ディテントプレート１１１０がＰレンジに対応する回転角θで保持される。凹部１１２ｒは、Ｒレンジに対応し、凹部１１２ｒにローラ３８が当接すると、ディテントプレート１１０がＲレンジに対応する回転角θで保持される。凹部１１２ｎは、Ｎレンジに対応し、凹部１１２ｎにローラ３８が当接すると、ディテントプレート１１０がＮレンジに対応する回転角θで保持される。凹部１１２ｄは、Ｄレンジに対応し、凹部１１２ｄにローラが当接すると、ディテントプレート１１０がＤレンジに対応する回転角θで保持される。

本実施例においても、Ｐレンジに対応する回転角θにディテントプレート１１０を保持するための凹部１１２ｐと、Ｄレンジに対応する回転角θにディテントプレート１１０を保持するための凹部１１２ｄとが、ディテントプレート１１０の周方向で隣合う位置に形成されている。また、Ｐレンジに対応する回転角θにディテントプレート１１０を保持するための凹部１１２ｐと、Ｎレンジに対応する回転角θにディテントプレート１１０を保持するための凹部１１２ｎとが、ディテントプレート１１０の周方向で対角の位置に形成されている。なお、凹部１１２ｐが本発明の第１凹部に対応し、凹部１１２ｄが本発明の第２凹部に対応し、凹部１１２ｎが本発明の第３凹部に対応している。

また、本実施例では、第１連結ロッド１０６の第２部材１０６ｂの移動方向と、第２連結ロッド１０８の第２部材１０８ｂの移動方向とが平行となっている。しかしながら、図８に示すように、第１連結ロッド１０６が連結される第１連結部１１４の位置と、第２連結ロッド１０８が連結される第２連結部１１６の位置とが、ディテントプレート１１０の回転方向で９０度ずらされている。従って、ディテントプレート１１０の回転角θに対する、第１連結ロッド１０６の第２部材１０６ｂの往復運動の位相と、第２連結ロッド１０８の第２部材１０８ｂの往復運動の位相とが、９０度ずれることになる。これに関連して、前述の実施例の図６で示したように、パーキングロック機構２２のテーパ部材４８の往復運動の位相と、マニュアルバルブ機構２６のスプール弁子２６ａの往復運動の位相とが、９０度ずれることから、ディテントプレート１１０の回転角θに対するテーパ部材４８およびスプール弁子２６ａの位置関係を、図６で示した関係とすることができる。従って、レンジ切替装置１００を、前述した実施例と同じように作動させることができる。

また、本実施例のレンジ切替装置１００においても、Ｐレンジに対応する回転角θにディテントプレート１１０を保持するための凹部１１２ｐと、Ｄレンジに対応する回転角θにディテントプレート１１０を保持するための凹部１１２ｄとが、ディテントプレート１１０の周方向で隣合う位置に形成されているため、ＰレンジとＤレンジとの間でシフトレンジを切り替える場合には、他のシフトレンジを経由することなく直接切り替えることができるため、前述した実施例と同様の効果を得ることができる。

図９および図１０は、本発明のさらに他の実施例に対応する車両用レンジ切替装置１５０（レンジ切替装置１５０）の構成を示す図である。図９は、車両搭載状態においてレンジ切替装置１５０を鉛直上方から見た図であり、図１０は、図９のレンジ切替装置１５０を矢印Ｂ方向から見た図である。なお、図９では、ディテント位置決め機構２８が省略されている。

本実施例のレンジ切替装置１５０は、電動モータ１５２と、電動モータ１５２によって回転させられるシフトシャフト１５４と、シフトシャフト１５４に連結され、シフトシャフト１５４と一体的に回転するディテントプレート１５６と、シフトシャフト１５４の第１連結部１５８に連結され、シフトシャフト１５４（およびディテントプレート１１０）の回転に応じて往復運動させられる第１連結ロッド１６０と、シフトシャフト１５４の第２連結部１６２に連結され、シフトシャフト１５４（およびディテントプレート１１０）の回転に応じて往復運動させられる第２連結ロッド１６４と、第１連結ロッド１６０の往復運動に従って作動状態が切り替えられるパーキングロック機構２２と、第２連結ロッド１６４の往復運動に従って作動状態が切り替えられるマニュアルバルブ機構２６と、ディテント位置決め機構２８とを、備えている。なお、パーキングロック機構２２、マニュアルバルブ機構２６、およびディテント位置決め機構２８は、前述した実施例と変わらないため、同じ符号を付してその説明を省略する。

第１連結ロッド１６０は、シフトシャフト１５４の第１連結部１５８に連結されている第１部材１６０ａと、パーキングロック機構２２のテーパ部材４８に接続されている第２部材１０６ｂと、第１部材１６０ａおよび第２部材１６０ｂの折れ曲がりを許容しつつこれらを連結する連結部１６０ｃとを、備えている。ここで、第１連結部１５８が、シフトシャフト５４の回転中心に対して偏心した位置に設けられることで、第１連結部１５８が、シフトシャフト１５４を中心にして円を描くように移動する。上記のように構成されることで、第１連結ロッド１６０の第２部材１６０ｂは、シフトシャフト１５４およびディテントプレート１５６の回転に応じて往復運動可能となる。

第２連結ロッド１６４は、シフトシャフト１５４の第２連結部１６２に連結されている第１部材１６４ａと、マニュアルバルブ機構２６のスプール弁子２６ａに接続されている第２部材１６４ｂと、第１部材１６４ａおよび第２部材１６４ｂの互いの折れ曲がりを許容しつつこれらを連結する連結部１６４ｃとを、備えている。ここで、第２連結部１６２が、シフトシャフト１５４の回転中心に対して偏心した位置に設けられることで、第２連結部１６２が、シフトシャフト１５４を中心にして円を描くように移動する。上記のように構成されることで、第２連結ロッド１６４の第２部材１６４ｂは、シフトシャフト１５４の回転に応じて往復運動可能となる。

ディテントプレート１５６は、シフトシャフト１５４に接続されることで、シフトシャフト１５４とともに一体的に回転させられる。ディテントプレート１５６は、所定の厚みを有する正方形状に形成されている。ディテントプレート１５６の外周端部に位置する四辺には、それぞれ凹部１６６ｐ、１６６ｒ、１６６ｎ、１６６ｄが９０度間隔に形成されている。凹部１６６ｐは、Ｐレンジに対応し、凹部１６６ｐにディテント位置決め機構２８のローラ３８が当接すると、ディテントプレート１５６がＰレンジに対応する回転角θで保持される。凹部１６６ｒは、Ｒレンジに対応し、凹部１６６ｒにローラ３８が当接すると、ディテントプレート１５６がＲレンジに対応する回転角θで保持される。凹部１６６ｎは、Ｎレンジに対応し、凹部１６６ｎにローラ３８が当接すると、ディテントプレート１５６がＮレンジに対応する回転角θで保持される。凹部１６６ｄは、Ｎレンジに対応し、凹部１６６ｄにローラ３８が当接すると、ディテントプレート１５６がＤレンジに対応する回転角θで保持される。

本実施例においても、Ｐレンジに対応する回転角θにディテントプレート１５６を保持するための凹部１６６ｐと、Ｄレンジに対応する回転角θにディテントプレート１５６を保持するための凹部１６６ｄとが、ディテントプレート１５６の周方向で隣合う位置に形成されている。また、Ｐレンジに対応する回転角θにディテントプレート１５６を保持するための凹部１６６ｐと、Ｎレンジに対応する回転角θにディテントプレート１５６を保持するための凹部１６６ｎとが、ディテントプレート１５６の周方向で対角の位置に形成されている。なお、凹部１６６ｐが本発明の第１凹部に対応し、凹部１６６ｄが本発明の第２凹部に対応し、凹部１６６ｎが本発明の第３凹部に対応している。

また、本実施例においても、図１０に示すように、第１連結ロッド１６０が連結される第１連結部１５８の位置と、第２連結ロッド１６４が連結される第２連結部１６２の位置とが、ディテントプレート１５６の回転方向で９０度ずらされている。従って、ディテントプレート１５６の回転角θに対応する、第１連結ロッド１６０の第２部材１６０ｂの往復運動の位相と、第２連結ロッド１６４の第２部材１６４ｂの往復運動の位相とが、９０度ずれることになる。これに関連して、前述の実施例の図６で示したように、パーキングロック機構２２のテーパ部材４８の往復運動の位相と、マニュアルバルブ機構２６のスプール弁子２６ａの往復運動の位相とが、９０度ずれることになる。よって、ディテントプレート１５６の回転角θに対する、テーパ部材４８およびスプール弁子２６ａの位置関係を、図６で示した関係とすることができる。従って、レンジ切替装置１５０を、前述した実施例と同じように作動させることができる。

また、本実施例のレンジ切替装置１５０においても、Ｐレンジに対応する回転角θにディテントプレート１５６を保持するための凹部１６６ｐと、Ｄレンジに対応する回転角θにディテントプレート１５６を保持するための凹部１６６ｄとが、ディテントプレート１５６の周方向で隣合う位置に形成されているため、ＰレンジとＤレンジとの間でシフトレンジを切り替える場合には、他のシフトレンジを経由することなく直接切り替えることができるため、前述した実施例と同様の効果を得ることができる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述した実施例のディテントプレート１８、１１０、１５６は、正方形状に形成され、四辺の角部に尖りが形成されていたが、ディテントプレートの形状は、必ずしもこれに限定されない。例えば、ディテントプレートの四辺の角部が滑らかな曲線状に形成されるものであっても構わない。また、ディテントプレート１８、１１０、１５６は、必ずしも正方形状に限定されず、円形状に形成されるものであっても構わない。要は、ディテントプレートが１回転するに従って元の位置に復帰する周期的な形状であれば、適宜適用され得る。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１２、１００、１５０：車両用レンジ切替装置
１４、１０２、１５２：電動モータ
１８、１１０、１５６：ディテントプレート
２０、１０６、１６０：第１連結ロッド
２２：パーキングロック機構
２４、１０８、１６４：第２連結ロッド
２６：マニュアルバルブ機構
２６ａ：スプール弁子
３０：絶対角センサ
３２ｐ、３２ｒ、３２ｎ、３２ｄ：複数個の凹部（４個の凹部）
３２ｐ、１１２ｐ、１６６ｐ：第１凹部
３２ｄ、１１２ｄ、１６６ｄ：第２凹部
３２ｎ、１１２ｎ、１６６ｎ：第３凹部
３８：ローラ（押圧部材）
４８：テーパ部材（切替部材）
１１２ｐ、１１２ｒ、１１２ｎ、１１２ｄ：複数個の凹部（４個の凹部）
１６６ｐ、１６６ｒ、１６６ｎ、１６６ｄ：複数個の凹部（４個の凹部）

Claims (4)

1. 電動モータによって回転させられるディテントプレートを備え、該ディテントプレートの回転角に応じてシフトレンジが切り替えられるように構成されている車両用レンジ切替装置であって、
   前記ディテントプレートは、所定のシフトレンジに切り替えられた状態から回転するに従って複数のシフトレンジに順次切り替えられるとともに、該ディテントプレートが１回転したとき該所定のシフトレンジに復帰するように構成され、
   走行が停止される駐車レンジと、前進走行可能な前進走行レンジとが、他のシフトレンジを経由することなく直接切替可能に構成され、
   前記ディテントプレートの外周端部には、切り替えられる複数のシフトレンジに対応する回転角に該ディテントプレートをそれぞれ保持するための複数個の凹部が形成され、
   前記凹部に押圧部材が押し付けられることで、前記ディテントプレートがシフトレンジに応じた回転角で保持されるように構成されており、
   駐車レンジに対応する回転角に前記ディテントプレートを保持するための第１凹部と、前進走行レンジに対応する回転角に前記ディテントプレートを保持するための第２凹部とが、前記ディテントプレートの周方向で隣合う位置に形成されている
   ことを特徴とする車両用レンジ切替装置。
2. 前記ディテントプレートには、パーキングロック機構を作動させるための第１連結ロッドが連結されるとともに、マニュアルバルブ機構を作動させるための第２連結ロッドが連結され、
   前記第１連結ロッドは、前記ディテントプレートの回転に応じて往復運動可能に構成され、
   前記第２連結ロッドは、前記ディテントプレートの回転に応じて往復運動可能に構成され、
   前記パーキングロック機構は、前記第１連結ロッドに接続された切替部材の位置に応じて、作動状態を切替可能に構成され、
   前記マニュアルバルブ機構は、前記第２連結ロッドに接続されたスプール弁子の位置に応じて、動力伝達が遮断される動力伝達遮断レンジ、前進走行可能な前進走行レンジ、および後進走行可能な後進走行レンジに切替可能に構成されている
   ことを特徴とする請求項１の車両用レンジ切替装置。
3. 前記複数個の凹部は、駐車レンジ、後進走行レンジ、動力伝達遮断レンジ、および前進走行レンジに対応する回転角に、前記ディテントプレートを保持するための４個の凹部からなり、
   前記４個の凹部は、前記ディテントプレートの外周端部において周方向で９０度間隔で配置され、
   前記駐車レンジに対応する回転角に前記ディテントプレートを保持するための前記第１凹部と、動力伝達遮断レンジに対応する回転角に前記ディテントプレートを保持するための第３凹部とが、前記ディテントプレートの周方向で対角の位置に形成され、
   前記第１連結ロッドと前記第２連結ロッドとは、往復運動の位相が９０度ずれるように設定されている
   ことを特徴とする請求項２の車両用レンジ切替装置。
4. 前記ディテントプレートの回転角が、絶対角センサによって検出可能に構成されている
   ことを特徴とする請求項１から３の何れか１に記載の車両用レンジ切替装置。

Images