(57)【要約】【課題】ディテント機構を備えた自動変速機において、マニュアルシャフトの回転応答性を高めてもディテント機構での打撃音の発生を抑制できるようにする。【解決手段】マニュアルバルブに連結されたマニュアルシャフト２と、自動変速機のケース２０内に配設され、マニュアルシャフト２に固設され複数のディテント溝３１ａ〜３１ｅが形成されたディテントプレート３と、先端部にディテント溝３１ａ〜３１ｅに噛み合い可能なローラ４１が設けられ基端部４２を固定されたディテントスプリング４とを有するディテント機構１と、を有し、ケース２０内のディテント溝３１ａ〜３１ｅが配置される空間に、油を貯留するオイルダム６が設けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マニュアルバルブに連結されたマニュアルシャフトと、
自動変速機のケース内に配設され、前記マニュアルシャフトに固設され複数のディテント溝が形成されたディテントプレートと、先端部に前記ディテント溝に噛み合い可能なローラが設けられ基端部を固定されたディテントスプリングとを有するディテント機構と、を有し、
前記ケース内の前記ディテント溝が配置される空間に、油を貯留するオイルダムが設けられている
ことを特徴とする自動変速機。
【請求項２】
レンジ切替操作信号に応じて作動して前記マニュアルシャフトを回転駆動するアクチュエータをさらに備え、シフトバイワイヤ式自動変速機として構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の自動変速機。
【請求項３】
前記ケース内の回転部材の回転によって前記ケース内の下部から油が巻き上げられる位置に配置され、巻き上げられた油をトラップして前記オイルダム内に案内する案内壁部が設けられている
ことを特徴とする請求項１又は２記載の自動変速機。
【請求項４】
前記オイルダムは、底壁と周壁とからなるオイルパン状に形成され、前記案内壁部は前記周壁の一部として形成された傾斜壁部である
ことを特徴とする請求項３記載の自動変速機。
【請求項５】
前記オイルダムは、底壁と周壁とからなるオイルパン状に形成され、前記周壁の一部が前記ケースの内壁により構成されている
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディテント機構を有する自動変速機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シフトレバー等を通じたスイッチ操作に基づく電気的な信号によってアクチュエータを動作させることにより、パーキング機構及び自動変速機のレンジ位置を切り替えるシフトバイワイヤ機構を備えた、所謂シフトバイワイヤ式自動変速機が知られている（特許文献１）。
【０００３】
シフトバイワイヤ機構では、マニュアルシャフトをアクチュエータによって回転駆動して、マニュアルシャフトに連結されたマニュアルバルブを移動させてパーキング機構やレンジ位置の操作を行う。このシフトバイワイヤ機構には、マニュアルバルブの位置精度を高めるためにディテント機構が装備されている。
【０００４】
例えば図３（ａ）に示すように、ディテント機構１は、マニュアルシャフト２に固定されマニュアルシャフト２の回転に伴って旋回するディテントプレート３と、ディテントスプリング４とを備えている。
【０００５】
ディテントプレート３は、平板で構成され、平板面をマニュアルシャフト２の軸心方向と直交する方向に向けてマニュアルシャフト２に固定されている。ディテントプレート３の旋回端縁部には、複数のディテント溝３１ａ〜３１ｅ（個々に区別しない場合は符号３１で示す）が旋回方向に所定の位相で並んで形成されている。各ディテント溝３１の位相は、図示しないマニュアルバルブの各位置と対応している。
【０００６】
一方、ディテントスプリング４は、板バネであって、先端にローラ４１を備え、このローラ４１をディテントプレート３の旋回端縁部に弾性圧接した状態で、その基端を固定されている。ローラ４１は、その回転軸がディテント溝３１の延びる方向（ディテントプレート３の板厚方向）に沿うように配置され、ディテントスプリング４の弾性力によって何れかのディテント溝３１の内部に進入して噛み合い、ディテントプレート３を係止する。
【０００７】
これにより、マニュアルシャフト２は、ディテントスプリング４のローラ４１が何れかのディテント溝３１内に進入して噛み合った状態に保持される。各ディテント溝３１はマニュアルバルブの各位置と対応しているので、マニュアルバルブが精度よく所定の位置に保持される。
【０００８】
なお、このディテントプレート３は、自動変速機のケース内に配設され、且つ、ケース内下部の油の油面よりも上方に配置されているものとする。つまり、ディテントプレート３は、マニュアルシャフト２及びマニュアルシャフト２に噛み合うパーキングロッド等との位置関係から配置されるが、例えばパーキングロッドがケース内上部に配置される場合は、マニュアルシャフト２の要部やディテントプレート３もケース内上部に配置されることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−３１６８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、シフトバイワイヤ機構の応答タイムラグを低減させる（操作応答性を高める）には、マニュアルシャフト２を回転駆動する例えば電動モータ等のアクチュエータの作動速度を高めればよい。これにより、マニュアルシャフト２及びマニュアルバルブが高速で作動し、パーキング機構やレンジ位置が速やかに切り替えられる。
【００１１】
アクチュエータの作動速度を高めると、アクチュエータによってマニュアルシャフト２を所定の回転位置で回転停止させ難くなり、マニュアルシャフト２を回転停止させてレンジ位置を確定するのはディテントスプリング４の弾性力に頼ることになる。このため、ディテントスプリング４の弾性力を高めることも必要になる。
【００１２】
しかしながら、このように、アクチュエータの作動速度を高めると共にディテントスプリング４の弾性力を高めた場合に、ディテント機構から打撃音が発生することが判明した。
この現象を図３（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。なお、図３は、シフトレバーやスイッチを操作しレンジを切り替えたときのディテント機構の動きを（ａ）〜（ｃ）の順に示すものである。
【００１３】
レンジを第１レンジから第２レンジに切替操作すると、これに応じた電気信号を受けてアクチュエータが作動して、マニュアルシャフト２を、第１レンジに対応したディテント溝３１ａにディテントスプリング４のローラ４１が噛み合う位相から、第２レンジに対応したディテント溝３１ｂにディテントスプリング４のローラ４１が噛み合う位相へと回転駆動する。
【００１４】
このとき、図３（ａ）に示すように、ディテント溝３１ａとディテント溝３１ｂとの間の山部３１ｆの一方の斜面がディテントスプリング４の弾性力に抗してローラ４１を外方に押しやる。マニュアルシャフト２の回転速度が低ければ、ローラ４１は山部３１ｆから離隔することなく山部３１ｆを転げながらディテント溝３１ｂにする。
【００１５】
しかし、マニュアルシャフト２の回転速度が高いと、図３（ｂ）に示すように、山部３１ｆの斜面がディテントスプリング４の弾性力に抗してローラ４１を山部３１ｆから離隔するようにジャンプさせてしまう。その後、ローラ４１は、ディテントスプリング４の弾性力で、図３（ｃ）に示すように、山部３１ｆの他方の斜面或いはディテント溝３１ｂの一方の斜面に衝突し、打撃音を発生すると考えられる。
この打撃音がドライバーに不快感を与えるため、課題となっている。
【００１６】
このような課題は、シフトバイワイヤ式でなく機械的にシフト操作する自動変速機でも発生するが、自動変速機がシフトバイワイヤ式でなく機械的にシフト操作するものであれば、機械的な操作音が発生するために、このような打撃音が発生しても、機械的な操作音に紛れてドライバーの不快感は大きくないが、自動変速機がシフトバイワイヤ式の場合、ドライバーはスイッチを押すだけで操作音はほとんど発生しないので、打撃音が際立つことになりドライバーに大きな不快感を与えるものと考えられる。
【００１７】
本発明は、このような課題に着目して創案されたもので、ディテント機構を備えた自動変速機において、マニュアルシャフトの回転応答性を高めてもディテント機構での打撃音の発生を抑制することができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の目的を達成するために、本発明の自動変速機は、マニュアルバルブに連結されたマニュアルシャフトと、自動変速機のケース内に配設され、前記マニュアルシャフトに固設され複数のディテント溝が形成されたディテントプレートと、先端部に前記ディテント溝に噛み合い可能なローラが設けられ基端部を固定されたディテントスプリングとを有するディテント機構と、を有し、前記ケース内の前記ディテント溝が配置される空間に、油を貯留するオイルダムが設けられていることを特徴としている。
レンジ切替操作信号に応じて作動して前記マニュアルシャフトを回転駆動するアクチュエータをさらに備え、シフトバイワイヤ式自動変速機として構成されていることが好ましい。
【００１９】
前記ケース内の回転部材の回転によって前記ケース内の下部から油が巻き上げられる位置に配置され、巻き上げられた油をトラップして前記オイルダム内に案内する案内壁部が設けられていることが好ましい。
前記オイルダムは、底壁と周壁とからなるオイルパン状に形成され、前記案内壁部は前記周壁の一部として形成された傾斜壁部であることが好ましい。
また、前記オイルダムは、底壁と周壁とからなるオイルパン状に形成され、前記周壁の一部が前記ケースの内壁により構成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、オイルダムによってディテント溝が配置される空間に油が貯留されるので、マニュアルシャフトを回転駆動されてローラが複数のディテント溝間を移動する際に、ディテント溝間の山部で、ローラが山部から離隔してその後ディテントスプリングの弾性力で山部に打ち当てられても、打ち当てられることによる打撃音は部材間に介在する油によって軽減される。したがって、ドライバーに違和感を与え難くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係るシフトバイワイヤ式自動変速機の要部構成を示す自動変速機のケース内を軸方向から見た図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るシフトバイワイヤ式自動変速機のディテント機構の状態を示す側面図である。
【図３】背景技術に係るシフトバイワイヤ式自動変速機のディテント機構の状態を示す側面図であって、（ａ）〜（ｃ）の順でその動作及び動作に伴う課題を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。以下の実施形態の構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００２３】
〔構成〕
本実施形態に係る自動変速機は、車両に装備され、図示しない駆動源からの動力が入力される変速機入力軸や、変速した動力を図示しない駆動輪側に出力する変速機出力軸などの種々の回転軸が装備される。また、この自動変速機は、シフトバイワイヤ機構を備えたシフトバイワイヤ式自動変速機である。
【００２４】
図１は本実施形態に係る車両用の自動変速機のケース内の一部を軸方向から見た図である。図１に示すように、ケース２０内には、第１回転軸２１や、第２回転軸２２が装備される。なお、本自動変速機では、第１回転軸２１に動力が入力され、第２回転軸２２から動力が出力される。
【００２５】
さらに、ケース２０内には、図示しないマニュアルバルブに連結されたマニュアルシャフト２の一部が内装され、ケース２０の外部（図１の上部）には、レンジ切替操作信号に応じて作動してマニュアルシャフト２を回転駆動するアクチュエータとして電動モータ５が固定されている。
【００２６】
シフトバイワイヤ機構は、マニュアルシャフトを駆動する電動モータ５と、ドライバーがレンジ切替操作を行う図示しないスイッチと、スイッチ操作に応じたレンジ切替操作信号を受けてこれに応じて電動モータ５の作動を制御する図示しない制御装置（例えば変速機制御装置ＡＴＣＵ：Automatic Transmission Control Unit）と、マニュアルバルブの位置精度を高めるためのディテント機構１とが装備されている。
【００２７】
マニュアルシャフト２は、一端部（上端部）がケース２０の上方に突出し、他端側（下端側）がケース２０の内部に配置されている。マニュアルシャフト２を回転駆動する電動モータ５が前記一端部に連結されている。
本実施形態では、シフトバイワイヤ機構の応答タイムラグを低減させる（操作応答性を高める）ために、電動モータ５に高出力のものを用いてその作動速度を高め、マニュアルシャフト２をより高速で回転駆動するようになっている。
【００２８】
マニュアルシャフト２の下端部及びその近傍には、図示しないが、パーキング機構及びマニュアルバルブが連結されている。電動モータ５によってマニュアルシャフト２が回転駆動すると、パーキング機構やマニュアルバルブの位置（レンジ位置）が切り替えられる。
なお、図示しないが、パーキング機構のパーキングギヤは、第１回転軸２１よりも上方の第２回転軸２２に連結された回転部材に一体に形成されているため、これに噛み合うパーキングポールやパーキングロッド等を含むパーキング機構もケース２０内の上部に配置される。
【００２９】
ディテント機構１は、マニュアルシャフト２及びマニュアルシャフト２に噛み合うパーキングロッド等との位置関係から配置される。ここでは、パーキングロッド等のパーキング機構がケース２０内の上部に配置されため、マニュアルシャフト２の要部やディテントプレート３もケース内上部に配置される。したがって、ディテント機構１は、ケース２０内下部に貯留される油の油面よりも上方に配置されており、ディテント機構１は油没していない。
【００３０】
ディテント機構１は、マニュアルシャフト２に固定されマニュアルシャフト２の回転に伴って旋回するディテントプレート３と、ケース２０に取り付けられたディテントスプリング４とを備えている。
また、電動モータ５の作動速度を高めると、マニュアルシャフト２を所定の回転位置で回転停止させ難くなるため、ディテントスプリング４の弾性力を高めて、これにより、マニュアルシャフト２を所定の位相（後述のディテント溝３１に対応する位相）で回転停止できるようになっている。
【００３１】
ディテントプレート３は、平板で構成され、平板面をマニュアルシャフト２の軸心方向と直交する方向に向けてマニュアルシャフト２に固定されている。ディテントプレート３の旋回端縁部には、図２に示すように、複数のディテント溝３１ａ〜３１ｅ（個々に区別しない場合は符号３１で示す）が旋回方向に所定の位相で並んで形成されている。各ディテント溝３１の位相は、図示しないマニュアルバルブの各位置と対応している。
【００３２】
ディテントスプリング４は、板バネであって、基端４２をケース２０に固定され、先端に回転自在に枢支されたローラ４１を備え、このローラ４１をディテントプレート３の旋回端縁部に弾性圧接した状態に装備されている。ローラ４１は、その回転軸がディテント溝３１の延びる方向（ディテントプレート３の板厚方向）に沿うように配置され、ディテントスプリング４の弾性力によって何れかのディテント溝３１（ディテント溝３１ａ〜３１ｅの何れか）に噛み合い、ディテントプレート３を係止する。
【００３３】
これにより、マニュアルシャフト２は、ディテントスプリング４のローラ４１が何れかのディテント溝３１に噛み合った状態で保持される。各ディテント溝３１はマニュアルバルブの各位置と対応しているので、マニュアルバルブが精度よく所定の位置に保持される。
【００３４】
本実施形態では、ディテント機構１はケース２０の内部の上部空間に配置されている。マニュアルシャフト２は鉛直方向に設置されているため、ディテントプレート３は平板面が水平方向に向くように配置されている。
【００３５】
ケース２０の内部のディテント機構１の少なくともディテント溝３１が配置される空間には、自動変速機の作動、潤滑、冷却等に用いられる油の一部を貯留するオイルダム６が設けられている。このオイルダム６は、ケース２０の内部に新たに設置されるオイルダム部材６０と、ケース２０の内壁２０ａやケース２０内に装備された回転部材２１ａの外周を覆う区画壁２１ｂとから構成されている。なお、回転部材２１ａは第１回転軸２１に固設された部材であり、回転部材２１ａの外周を覆う区画壁２１ｂの一部は、ディテント機構１の直下に位置している。
【００３６】
オイルダム６は、底壁６Ａと周壁６Ｂとからなる概略オイルパン状に形成され、内部に油を貯留する。底壁６Ａには、区画壁２１ｂの上向き壁面が利用され、区画壁２１ｂだけでは形成できない隙間部分にオイルダム部材６０の底壁部６１が利用される。また、周壁６Ｂには、ケース２０の内壁２０ａが利用され、内壁２０ａだけでは形成できない隙間部分にオイルダム部材６０の周壁部６２が利用される。また、ケース２０の内壁２０ａや区画壁２１ｂとオイルダム部材６０との間には、構造上どうしても隙間が生じてしまうので、この隙間部分には、シール材６３が充填される。こうして形成されるオイルダム６内空間に油が貯留され、この油の中に少なくともディテント溝３１が油没するように、周壁部６２の上縁はディテント溝３１の鉛直方向位置よりも鉛直上方に配置されている。
【００３７】
本実施形態では、オイルダム部材６０の周壁部６２の一部が、底壁部６１に向かって斜め傾斜する傾斜壁部６２ａとなっている。この傾斜壁部６２ａの上方には、ケース２０内の回転部材２１ａ等の回転によってケース２０内の下部に各油圧作動機器の作動油として貯留されている貯留油の一部が図１に矢印Ａで示すように上方に巻き上げられる位置に配置され、巻き上げられた油をトラップしてオイルダム６内に案内する案内壁部として機能する。
【００３８】
〔作用及び効果〕
本実施形態にかかるシフトバイワイヤ式自動変速機は、上記のように構成されているので、以下のような作用及び効果を奏する。
【００３９】
ケース２０内のディテント溝３１が配置される空間内に、油を貯留するオイルダム６が設けられているので、ディテント溝３１を、オイルダム６内に貯留された油内に油没状態にすることができる。
【００４０】
マニュアルシャフト２が高速で回転駆動されて且つディテントスプリング４の弾性力が強く設定されていると、ローラ４１が複数のディテント溝３１間を移動する際に、ディテント溝３１間の山部３１ｆで、ローラ４１が山部３１ｆから離隔してその後ディテントスプリング４の弾性力で山部３１ｆに強く打ち当てられる現象が発生する場合があるが、このような状況下であっても、打撃音は部材間に介在する油によって軽減され、ドライバーに打撃音による違和感を与え難くすることができる。
【００４１】
また、ケース２０内の回転部材２１ａ等の回転によってケース２０内の下部から上方に油が巻き上げられる位置に案内壁部として傾斜壁部６２ａが設けられ、この傾斜壁部６２ａが巻き上げられた油をトラップしてオイルダム６内に案内するので、ディテント機構及びオイルダム６がケース２０内の上部空間に配置されていても、オイルダム６内に油を供給することができ、ディテント溝３１を確実に油没させることができる。
【００４２】
また、オイルダム６には、ケース２０の内壁２０ａやケース２０内の区画壁２１ｂが利用され、これらだけでは区画できない隙間部分にオイルダム部材６０及びシール材６３を装備する構成になっているので、オイルダム６を低コストで構成することができる。
【００４３】
さらに、底壁部６１と周壁部６２とからなるオイルダム６は、周壁部６２の一部がケース２０の内壁２０ａにより構成されているので、オイルダム６をケース２０内の狭隘な空間にも配置することができ、また、オイルダム６を低コストで構成することができる。
【００４４】
〔その他〕
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００４５】
例えば、上記実施形態では、自動変速機として、シフトバイワイヤ機構を備えたシフトバイワイヤ式自動変速機を例示しているが本発明はシフトバイワイヤ式でなく機械的にシフト操作する自動変速機にも適用できる。
シフトバイワイヤ式自動変速機は、機械的にシフト操作する自動変速機に比べて変速操作時の操作音が小さいので、ディテント機構から打撃音が発生するとこの打撃音が際立ちドライバーに大きな不快感を与えるため、本発明を適用することが極めて効果的であるが、機械的にシフト操作する自動変速機においても上記打撃音がドライバーに不快感を与えるおそれがあり、本発明を適用することでかかる不快感を低減できり効果が得られる。
【００４６】
また、上記実施形態では、ケース２０内の下部から巻き上げられた油をトラップしてオイルダム６内に案内する案内壁部として、オイルダム６の周壁部６２の一部である傾斜壁部６２ａを利用しているが、これに替えて或いはこれに加えて、専用の案内壁部を設けてもよい。
【００４７】
また、上記実施形態では、オイルダム６の周壁部６２の一部がケース２０の内壁により構成されているが、ケース２０の内壁に頼らずに、オイルダム６を単独で構成してもよい。
【符号の説明】
【００４８】
２  マニュアルシャフト
３  ディテントプレート
４  ディテントスプリング
５  アクチュエータとしての電動モータ
６  オイルダム
６Ａ  オイルダム６の底壁
６Ｂ  オイルダム６の周壁
２０ケース
２０ａ  ケース２０の内壁
２１，２２  回転軸
２１ａ  回転部材
２１ｂ  区画壁
３１，３１ａ〜３１ｅ  ディテント溝
４１  ローラ
４２  ディテントスプリング４の基端部
６０  オイルダム部材
６１  オイルダム部材６０の底壁部
６２  オイルダム部材６０の周壁部
６２ａ  周壁部６２の傾斜壁部（案内壁部）
６３  シール部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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