(57)【要約】【課題】部品点数を増加を抑制しつつ、車両の発進前にオイルポンプを作動させて、変速機を構成する部品同士の接触部分を潤滑にする。【解決手段】変速機は、操作部材の状態に対応した電気信号に基づいて、アクチュエータ４２によりディテントプレート１００を回転させてシフトポジションを切り換えるシフト切換機構と、アクチュエータ４２に接続され、アクチュエータ４２の回転力により変速機内に作動油を循環させるオイルポンプ５０とを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシフトポジションを有する変速機であって、
操作部材の状態に対応した電気信号に基づいて、アクチュエータにより回転部材を回転させて前記シフトポジションを切り換えるシフト切換機構と、
前記アクチュエータに接続され、前記アクチュエータの回転力により前記変速機内に作動油を循環させるオイルポンプとを含む、変速機。
【請求項２】
前記複数のシフトポジションは、パーキングポジションと非パーキングポジションとを含み、
前記シフト切換機構には、前記パーキングポジションおよび非パーキングポジションのそれぞれに対応する回転位置において、前記回転部材を保持する保持部材が設けられる、請求項１に記載の変速機。
【請求項３】
前記複数のシフトポジションは、パーキングポジションと非パーキングポジションとを含み、
前記シフト切換機構には、前記パーキングポジションに対応する回転位置において、前記回転部材を保持する保持部材が設けられ、
前記回転部材は、前記非パーキングポジションにおいて、前記保持部材から付与される保持力を変化させることなく、予め定められた回転角度だけ回転可能に形成される、請求項１に記載の変速機。
【請求項４】
前記予め定められた回転角度は、前記オイルポンプにより供給される作動油が少なくとも前記変速機内を循環するアクチュエータの回転力が得られる回転角度である、請求項３に記載の変速機。
【請求項５】
前記変速機は、前記アクチュエータの回転量を制御する制御手段をさらに含み、
前記制御手段は、前記非パーキングポジションに切り換えられると、前記予め定められた回転角度だけ回転するように、前記アクチュエータの回転量を制御するための手段を含む、請求項３または４に記載の変速機。
【請求項６】
前記シフト切換機構は、前記アクチュエータの出力軸と前記回転部材との間に設けられ、予め定められた方向の回転力を伝達するワンウェイクラッチをさらに含む、請求項１〜５のいずれかに記載の変速機。
【請求項７】
前記変速機は、車両に搭載され、
前記操作部材の状態に対応した電気信号に基づいて、前記シフトポジションを切り換える場合には、前記出力軸が前記予め定められた方向に回転するように、前記アクチュエータを制御するための手段と、
前記車両の状態を判定するための判定手段と、
前記シフトポジションを切り換えない場合であって、前記判定された車両の状態に基づいて、前記出力軸が前記予め定められた方向とは逆方向に回転するように、前記アクチュエータを制御するための手段とをさらに含む、請求項６に記載の変速機。
【請求項８】
前記回転部材は、対称形状になるように形成され、
前記回転部材には、前記パーキングポジションおよび非パーキングポジションに対応する回転位置が複数箇所に形成される、請求項７に記載の変速機。
【請求項９】
前記回転部材には、前記パーキングポジションに対応する回転位置が９０度毎に設定される、請求項８に記載の変速機。
【請求項１０】
前記回転部材と前記アクチュエータとの間には、減速機が設けられる、請求項１〜９のいずれかに記載の変速機。
【請求項１１】
前記変速機は、前記回転部材が前記パーキングポジションに対応する回転位置になると、前記変速機の出力軸の回転を制限するパーキングロック機構をさらに含む、請求項１〜１０のいずれかに記載の変速機。
【請求項１２】
前記オイルポンプは、ギヤポンプおよびベーンポンプのうちのいずれか一方である、請求項１〜１１のいずれかに記載の変速機。
【請求項１３】
前記変速機は、ハイブリッド車両に搭載される、請求項１〜１２のいずれかに記載された変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータの回転力によりシフトポジションが切り換えられるシフト切換機構が搭載された変速機に関し、特に、アクチュエータにより変速機内に作動油を循環させるオイルポンプを作動させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両発進時に変速機内にオイルを供給する技術が公知である。たとえば、特開平９−２８６２４５号公報（特許文献１）は、車両発進時における変速機へのオイルの供給遅れを防止するハイブリッド車両の油圧制御装置を開示する。この油圧制御装置は、燃料の燃焼によって作動するエンジンと、電気エネルギーで作動する電動モータとを車両走行用の動力源として備えている一方、エンジンおよび電動モータの少なくとも一方と駆動輪との間の動力伝達経路に配設された変速機と、変速機にオイルを供給する電動式のオイルポンプとを有するハイブリッド車両の油圧制御装置において、少なくとも車両走行用の動力源から変速機に動力が伝達される前に変速機にオイルが供給されるようにオイルポンプを起動するポンプ起動手段を有することを特徴とする。
【０００３】
上述した公報に開示された油圧制御装置によると、変速機に対するオイルの供給遅れが防止され、車両の発進当初から十分な潤滑作用が得られるとともに、変速用の油圧式係合装置の係合力不足などが解消する。
【０００４】
また、従来より、運転者によるシフトレバーの操作に従い自動変速機のシフトポジションをアクチュエータにより切り換えるシフト切換機構においては、シフトポジション切換用の動力源として電動機（たとえば直流モータ）を備えたものが知られている。
【特許文献１】特開平９−２８６２４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、オイルポンプがエンジンで作動される場合においては、エンジンの停止時において、作動油が変速機内に供給されないという問題がある。そのため、たとえば、ハイブリッド車両の電動モータのみを駆動源とする走行（以下、ＥＶ走行と記載する）時においては、オイルポンプが作動されないまま、車両が走行することとなる。
【０００６】
ＥＶ走行時の車速、距離および時間は、バッテリの容量およびＥＶ走行前のエンジン駆動によるオイル供給分により焼付性を保証できる範囲内に制限されるが、近年、バッテリ容量の増大等により、バッテリ容量に起因する制限が解消されるため、ＥＶ走行時の車速、距離および時間をより高車速、長距離および長時間にするためには、オイルポンプを駆動する必要がある。そのため、ＥＶ走行時において、エンジンを始動させる必要性が生じることとなり、商品性が悪化する可能性がある。また、オイルポンプの作動のために、エンジンを始動させることになり、燃費が悪化する可能性がある。
【０００７】
上述した公報に開示された油圧制御装置において、オイルポンプは、エンジンで作動するものではなく、オイルポンプを作動させるための専用のモータが別途設けられるため、部品点数、重量およびコストの悪化につながるという問題がある。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、部品点数を増加を抑制しつつ、車両の発進前にオイルポンプを作動させて、構成部品同士の接触部分を潤滑にする変速機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明に係る変速機は、複数のシフトポジションを有する変速機である。この変速機は、操作部材の状態に対応した電気信号に基づいて、アクチュエータにより回転部材を回転させてシフトポジションを切り換えるシフト切換機構と、アクチュエータに接続され、アクチュエータの回転力により変速機内に作動油を循環させるオイルポンプとを含む。
【００１０】
第１の発明によると、長期間の停車状態の車両においては、シフトポジションは、パーキングポジションである蓋然性が高い。また、長期間の停車により、変速機内の作動油は変速機内に設けられたオイルパンに滴下した状態となる。このとき、運転者が車両を走行させる場合には、パーキングポジションを解除する操作が必ず行なわれる。シフトポジションはアクチュエータにより非パーキングポジションに切り換えられ、さらに、アクチュエータの回転力がオイルポンプに伝達される。そのため、車両が発進を開始する前にオイルポンプを作動させて、作動油を変速機内に循環させることができる。したがって、たとえば、ハイブリッド車両において、停車状態からＥＶ走行を開始する場合においては、エンジンを停止させたまま、変速機内の作動油を循環させることができる。そのため、ＥＶ走行の際に、変速機内の軸受部における焼付の発生を抑制することができる。また、オイルポンプを作動させるために、別途モータを設ける必要がなくなるため、部品点数の増加、重量およびコストの上昇が抑制される。したがって、部品点数の増加を抑制しつつ、車両の発進前にオイルポンプを作動させて、構成部品同士の接触部分を潤滑にする変速機を提供することができる。
【００１１】
第２の発明に係る変速機においては、第１の発明の構成に加えて、複数のシフトポジションは、パーキングポジションと非パーキングポジションとを含む。シフト切換機構には、パーキングポジションおよび非パーキングポジションのそれぞれに対応する回転位置において、回転部材を保持する保持部材が設けられる。
【００１２】
第２の発明によると、長期間の停車状態の車両においては、シフトポジションは、パーキングポジションである蓋然性が高い。また、長期間の停車により、変速機内の作動油は変速機内に設けられたオイルパンに滴下した状態となる。このとき、運転者が車両を走行させる場合には、パーキングポジションを解除する操作が必ず行なわれる。シフトポジションはアクチュエータにより非パーキングポジションに切り換えられ、さらに、アクチュエータの回転力がオイルポンプに伝達される。そのため、車両が発進を開始する前にオイルポンプを作動させて、作動油を変速機内に循環させることができる。したがって、たとえば、ハイブリッド車両において、停車状態からＥＶ走行を開始する場合においては、エンジンを停止させたまま、変速機内の作動油を循環させることができる。
【００１３】
第３の発明に係る変速機においては、第１の発明の構成に加えて、複数のシフトポジションは、パーキングポジションと非パーキングポジションとを含む。シフト切換機構には、パーキングポジションに対応する回転位置において、回転部材を保持する保持部材が設けられる。回転部材は、非パーキングポジションにおいて、保持部材から付与される保持力を変化させることなく、予め定められた回転角度だけ回転可能に形成される。
【００１４】
第３の発明によると、長期間の停車状態の車両においては、シフトポジションは、パーキングポジションである蓋然性が高い。また、長期間の停車により、変速機内の作動油は変速機内に設けられたオイルパンに滴下した状態となる。このとき、運転者が車両を走行させる場合には、パーキングポジションを解除する操作が必ず行なわれる。シフトポジションはアクチュエータにより非パーキングポジションに切り換えられ、さらに、アクチュエータの回転力がオイルポンプにも伝達される。そのため、車両が発進を開始する前にオイルポンプを作動させて作動油を変速機内に循環させることができる。したがって、たとえば、ハイブリッド車両において、停車状態からＥＶ走行を開始する場合などにおいては、エンジンを停止させたまま、変速機内の作動油を循環させることができる。さらに、回転部材は、非パーキングポジションにおいて、保持部材から付与される保持力を変化させることなく、予め定められた回転角度だけ回転可能に形成される。そのため、非パーキングポジションに切り換えられた後においても、アクチュエータを駆動させてオイルポンプを作動させることができる。そのため、作動油の供給量を増大させて、構成部品同士の接触部分を潤滑にすることができる。
【００１５】
第４の発明に係る変速機においては、第３の発明の構成に加えて、予め定められた回転角度は、オイルポンプにより供給される作動油が少なくとも変速機内を循環するアクチュエータの回転力が得られる回転角度である。
【００１６】
第４の発明によると、回転部材は、非パーキングポジションにおいて、保持部材から付与される保持力を変化させることなく、予め定められた回転角度だけ回転可能に形成される。そのため、パーキングポジションから非パーキングポジションに切り換えられた後においても、アクチュエータを駆動させてオイルポンプを作動させることができるため、作動油の供給量を増大させることができる。
【００１７】
第５の発明に係る変速機は、第３または４の発明の構成に加えて、アクチュエータの回転量を制御する制御手段をさらに含む。制御手段は、非パーキングポジションに切り換えられると、予め定められた回転角度だけ回転するように、アクチュエータの回転量を制御するための手段を含む。
【００１８】
第５の発明によると、パーキングポジションから非パーキングポジションに切り換えられた後においても、アクチュエータを駆動させてオイルポンプを作動させることができるため、作動油の供給量を増大させることができる。
【００１９】
第６の発明に係る変速機においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、シフト切換機構は、アクチュエータの出力軸と回転部材との間に設けられ、予め定められた方向の回転力を伝達するワンウェイクラッチをさらに含む。
【００２０】
第６の発明によると、アクチュエータの出力軸と回転部材との間に、予め定められた方向の回転力を伝達するワンウェイクラッチが設けられる。これにより、アクチュエータの出力軸を予め定められた方向に回転することにより、シフトポジションを切り換えることができる。また、アクチュエータの出力軸を予め定められた方向とは逆方向に回転することにより、シフトポジションを切り換えないで、オイルポンプを作動させることができる。したがって、車両の停車状態から発進する際には、パーキングポジションを解除することができ、また、パーキングポジションの解除の前後において、オイルポンプを作動させることができる。
【００２１】
第７の発明に係る変速機は、第６の発明の構成に加えて、車両に搭載される。変速機は、操作部材の状態に対応した電気信号に基づいて、シフトポジションを切り換える場合には、出力軸が予め定められた方向に回転するように、アクチュエータを制御するための手段と、車両の状態を判定するための判定手段と、シフトポジションを切り換えない場合であって、判定された車両の状態に基づいて、出力軸が予め定められた方向とは逆方向に回転するように、アクチュエータを制御するための手段とをさらに含む。
【００２２】
第７の発明によると、操作部材の状態に対応した電気信号に基づいて、シフトポジションを切り換える場合には、アクチュエータの出力軸を予め定められた方向に回転することにより、シフトポジションを切り換えることができる。車両の状態（たとえば、イグニッションがオンされてから、シフトポジションの切換が行なわれていない状態）に基づいて、アクチュエータの出力軸を予め定められた方向とは逆方向に回転することにより、シフトポジションを切り換えないで、オイルポンプを作動させることができる。したがって、車両の停車状態から発進する際には、パーキングポジションを解除することができ、また、パーキングポジションが解除される前後において、オイルポンプを作動させることができる。
【００２３】
第８の発明に係る変速機においては、第７の発明の構成に加えて、回転部材は、対称形状になるように形成される。回転部材には、パーキングポジションおよび非パーキングポジションに対応する回転位置が複数箇所に形成される。
【００２４】
第８発明によると、回転部材には、パーキングポジションおよび非パーキングポジションに対応する回転位置が複数箇所に形成されるため、回転部材を予め定められた方向のみに回転させて、シフトポジションを切り換える場合において、回転部材を１回転させることなく、パーキングポジションと非パーキングポジションとを複数回切り換えることができる。そのため、シフトポジションの切り換え遅れを防止することができる。
【００２５】
第９の発明に係る変速機においては、第８の発明の構成に加えて、回転部材には、パーキングポジションに対応する回転位置が９０度毎に設定される。
【００２６】
第９の発明によると、回転部材には、パーキングポジションに対応する回転位置が９０度毎に設定されるため、回転部材を予め定められた方向のみに回転させて、シフトポジションを切り換える場合において、回転部材を１回転させることなく、パーキングポジションと非パーキングポジションとを複数回切り換えることができる。そのため、シフトポジションの切り換え遅れを防止することができる。
【００２７】
第１０の発明に係る変速機においては、第１〜９のいずれかの発明の構成に加えて、回転部材とアクチュエータとの間には、減速機が設けられる。
【００２８】
第１０の発明によると、回転部材とアクチュエータとの間に減速機を設けることにより、回転部材に付与する回転力を保持しつつ、アクチュエータの回転数の増大により、オイルポンプからの作動油の供給量を増大させることができる。
【００２９】
第１１の発明に係る変速機は、第１〜１０のいずれかの発明の構成に加えて、回転部材がパーキングポジションに対応する回転位置になると、変速機の出力軸の回転を制限するパーキングロック機構をさらに含む。
【００３０】
第１１の発明によると、パーキングロック機構が設けられる変速機に本発明を適用することにより、パーキングロックの解除とともに、あるいは、パーキングロックの解除の前後において、オイルポンプを作動させることができる。そのため、車両の発進前に変速機内の作動油を循環させて、構成部品同士の接触部分を潤滑にすることができる。
【００３１】
第１２の発明に係る変速機においては、第１〜１１のいずれかの発明の構成に加えて、オイルポンプは、ギヤポンプおよびベーンポンプのうちのいずれか一方である。
【００３２】
第１２の発明によると、アクチュエータによりギヤポンプおよびベーンポンプのうちのいずれか一方を作動させることにより、変速機内の作動油を循環させて、構成部品同士の接触部分を潤滑にすることができる。
【００３３】
第１３の発明に係る変速機は、第１〜１２の発明の構成に加えて、ハイブリッド車両に搭載される。
【００３４】
第１３の発明によると、ハイブリッド車両がエンジンを停止したままＥＶ走行を実施する場合においても、変速機内の作動油をオイルポンプにより循環させることができるため、構成部品同士の接触部分を潤滑にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００３６】
＜第１の実施の形態＞
図１に、本実施の形態に係る変速機に搭載されたシフト切換機構４８の構成を示す。以下、シフトポジションは、パーキングポジション（以下、Ｐポジションと記載する）、パーキング以外のシフトポジションである非パーキングポジション（以下、非Ｐポジションと記載する）を意味し、非Ｐポジションにおける、Ｒ、Ｎ、Ｄの各ポジションを含まないとして説明するが、Ｒ、Ｎ、Ｄの各ポジションを含むようにしてもよい。すなわち、本実施の形態においては、Ｐポジションと非Ｐポジションとの２ポジションの構成について説明するが、Ｐポジションと、Ｒ、Ｎ、Ｄの各ポジションを含む非Ｐポジションとの４ポジションの構成にしてもよい。
【００３７】
シフト切換機構４８は、アクチュエータ４２により回転されるシャフト１０２、シャフト１０２の回転に伴って回転するディテントプレート１００、ディテントプレート１００の回転に伴って動作するロッド１０４、図示しない変速機の出力軸に固定されたパーキングロックギヤ１０８、パーキングロックギヤ１０８をロックするためのパーキングロックポール１０６、Ｐポジションおよび非Ｐポジションのそれぞれ対応する回転位置において、ディテントプレート１００を保持するディテントスプリング１１０およびころ１１２を含む。なお、ディテントプレート１００が４ポジションの構成である場合には、ディテントプレート１００には、自動変速機のマニュアルバルブがさらに接続されるようにしてもよい。
【００３８】
ディテントプレート１００は、アクチュエータ４２により駆動されてシフトポジションを切り換える。すなわち、ディテントプレート１００が「回転部材」に対応し、ディテントスプリング１１０が「保持部材」に対応するものである。またエンコーダ４６は、アクチュエータ４２の回転量に応じた計数値を取得する計数手段として機能する。
【００３９】
図１は、シフトポジションが非Ｐポジションであるときの状態を示している。この状態では、パーキングロックポール１０６がパーキングロックギヤ１０８をロックしていないので、車両の駆動軸の回転は妨げられない。この状態からアクチュエータ４２によりシャフト１０２を時計回り方向に回転させると、ディテントプレート１００を介してロッド１０４が図２に示す矢印Ａの方向に押され、ロッド１０４の先端に設けられたテーパ部によりパーキングロックポール１０６が図２に示す矢印Ｂの方向に押し上げられる。ディテントプレート１００の回転に伴ってディテントプレート１００の頂部に設けられた２つの谷のうちの一方、すなわち非Ｐポジション位置１２０にあったディテントスプリング１１０のころ１１２は、山１２２を乗り越えて他方の谷、すなわちＰポジション位置１２４へ移る。ころ１１２は、その軸方向に回転可能にディテントスプリング１１０に設けられている。ころ１１２がＰポジション位置１２４に来るまでディテントプレート１００が回転したとき、パーキングロックポール１０６は、パーキングロックポール１０６の突起部分がパーキングロックギヤ１０８の歯部間に嵌合する位置まで押し上げられる。これにより、車両の駆動軸が機械的に固定され、シフトポジションがＰポジションに切り換わる。
【００４０】
図２に、本実施の形態に係る変速機において、シャフト１０２に連結される構成部品を示す。
【００４１】
本実施の形態において、ディテントプレート１００と、アクチュエータ４２と、エンコーダ４６と、オイルポンプ５０とがシャフト１０２に連結される。上述したように、ディテントプレート１００は、シャフト１０２に固定される。シャフト１０２は、アクチュエータ４２の出力軸４４に接続される。
【００４２】
なお、シャフト１０２と出力軸４４とは、それぞれ出力軸４４の回転力がシャフト１０２に伝達可能な形状が形成されればよく、たとえば、スプライン嵌合により接続されてもよい。
【００４３】
アクチュエータ４２の出力軸４４は、さらに、シャフト１０２の接続部分とは逆方向に延長して設けられ、出力軸４４にはエンコーダ４６とオイルポンプ５０とが接続される。
【００４４】
オイルポンプ５０は、変速機内に設けられたオイルパン等の貯留部に貯留された作動油を変速機内に形成された循環経路に圧送する。本実施の形態において、オイルポンプ５０は、ギヤポンプにより構成されるものとして説明するが、特にこれに限定されるものではなく、たとえば、ギヤポンプに代えてベーンポンプを用いてもよいし、アクチュエータ４２の回転力により作動油が圧送可能なその他の周知のポンプを用いればよい。
【００４５】
オイルポンプ５０は、インナーギヤ５２とアウターギヤ５４とから構成される。インナーギヤ５２は、アクチュエータ４２の出力軸４４に接続される。アウターギヤ５４は、インナーギヤに対して偏心して設けられる。アウターギヤ５４は、変速機の筐体側に回転自在に設けられる。また、アウターギヤ５４の歯数は、インナーギヤ５２の歯数よりも多い。アウターギヤー５４の端面には、吸入口（図示せず）と吐出口（図示せず）とが設けられる。なお、インナーギヤ５２の歯部とアウターギヤ５４の歯部とが噛み合っていない側の間隙にクレッセンドが設けられるようにしてもよい。
【００４６】
アクチュエータ４２の出力軸４４が回転すると、インナーギヤ５２も回転する。このとき、アウターギヤ５４も同じ方向に回転して、吸入口から吸入された作動油が吐出口から圧送される。なお、ギヤポンプの詳細な構造については周知の技術であるため、その詳細な説明は行なわない。
【００４７】
運転席の周辺には、Ｐスイッチ２０が設けられる。Ｐスイッチ２０は、シフトポジションをＰポジションと非Ｐポジションとの間で切り替えるためのスイッチである。運転者は、Ｐスイッチ２０を操作することにより、シフトポジションをＰポジションに切り換える指示を入力する。Ｐスイッチ２０が受付けた運転者からの指示は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０に伝達される。
【００４８】
ＥＣＵ１０は、シフトポジションをＰポジションと非Ｐポジションとの間で切り替えるために、シフト切換機構４８を駆動するアクチュエータ４２の動作を制御する。
【００４９】
アクチュエータ４２は、スイッチドリラクタンスモータ（以下、「ＳＲモータ」と表記する）により構成され、ＥＣＵ１０からの指示を受けてシフト切換機構４８を駆動する。エンコーダ４６は、アクチュエータ４２と一体的に回転し、ＳＲモータの回転状況を検知する。本実施の形態のエンコーダ４６は、Ａ相、Ｂ相およびＺ相の信号を出力するロータリーエンコーダである。ＥＣＵ１０は、エンコーダ４６から出力される信号を取得してＳＲモータの回転状況を把握し、ＳＲモータを駆動するための通電の制御を行なう。
【００５０】
ＥＣＵ１０には、シフトスイッチ２２が電気的に接続される。シフトスイッチ２２は、シフトポジションを前進走行（Ｄ）ポジション、後進走行（Ｒ）ポジション、ニュートラル（Ｎ）ポジション、ブレーキ（Ｂ）ポジションなどのシフトポジションに切り替えたり、またＰポジションに入れられているときには、Ｐポジションを解除したりするためのスイッチである。シフトスイッチ２２が受付けたドライバからの指示はＥＣＵ１０に伝達される。ＥＣＵ１０は、運転者からの指示に基づき、変速機におけるシフトポジションを切り換える制御を行なう。なお、変速機は、無段変速機構から構成されているが、有段変速機構から構成されてもよい。
【００５１】
以上のような構成において、本実施の形態に係る変速機の動作について説明する。車両が長期間停車されている場合を想定する。このとき、シフトポジションはＰポジションが選択されているものとする。また、長期間の停車により変速機内の作動油は、オイルパンに滴下している状態となる。
【００５２】
このとき、ディテントプレート１００のＰポジション位置１２４ところ１１２とは嵌合している状態である。運転者が車両の走行を開始させる場合には、シフトポジションをＰポジションから非Ｐポジションに切り換える操作を行なう。より具体的には、シフトレバーをＤポジション等の非Ｐポジションに対応する位置に移動するように操作すると、Ｐポジションが解除される。
【００５３】
このとき、アクチュエータ４２が駆動され、ディテントプレート１００が、Ｐポジションが解除される側に回転される。アクチュエータ４２の駆動中においては、アクチュエータ４２の出力軸４４がオイルポンプ５０に接続されるため、オイルポンプ５０が作動する。オイルポンプ５０の作動により変速機内の循環経路に作動油が圧送されて、軸受部等の変速機を構成する部品同士の接触部分には、作動油が供給される。したがって、車両が発進する前のエンジンの停止時においても、作動油により軸受部を潤滑させることができるため、軸受部が摩擦により焼付くことが抑制される。
【００５４】
以上のようにして、本実施の形態に係る変速機によると、長期間の停車状態の車両においては、シフトポジションは、Ｐポジションである蓋然性が高い。また、長期間の停車により変速機内の作動油は変速機内に設けられたオイルパンに滴下した状態となる。このとき、運転者が車両を走行させる場合には、Ｐポジションを解除する操作が必ず行なわれる。シフトポジションは、アクチュエータにより非Ｐポジションに切り換えられ、さらに、アクチュエータの回転力がオイルポンプに伝達される。そのため、車両が発進を開始する前にオイルポンプにより作動油を変速機内に循環させることができる。したがって、特に、ハイブリッド車両において、停車状態からＥＶ走行を開始する場合においては、エンジンを停止させたまま、変速機内の作動油を循環させることができる。そのため、ＥＶ走行の際に、変速機内の軸受部において焼付を発生を抑制することができる。また、オイルポンプを作動させるために、別途モータを設ける必要がなくなるため、部品点数の増加、重量およびコストの上昇が抑制される。したがって、部品点数の増加を抑制しつつ、車両の発進前にオイルポンプを作動させて、構成部品同士の接触部分を潤滑にする変速機を提供することができる。
【００５５】
＜第２の実施の形態＞
以下、第２の実施の形態に係る変速機について説明する。本実施の形態に係る変速機は、上述の第１の実施の形態に係る変速機の構成と比較して、ディテントプレート１００に代えてディテントプレート２００を用いる点およびＥＣＵ１０の動作が異なる。それ以外の構成は、上述の第１の実施の形態に係る変速機の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。
【００５６】
図３に示すように、本実施の形態に係る変速機においては、ディテントプレート２００が、非Ｐポジションにおいて、ディテントスプリング１１０から付与される保持力を変化させることなく、予め定められた回転角度αだけ回転可能に形成される点に特徴を有する。
【００５７】
より具体的には、ディテントプレート２００は、上述の第１の実施の形態におけるディテントプレート１００との形状と比較して、非Ｐポジションに対応する回転位置に対応する形状が予め定められた回転角度αにわたって、半径を略同一とする形状に形成される。
【００５８】
ころ１１２は、山１２２を乗り越えて非Ｐポジションに切り換えられると、予め定められた回転角度αにわたって、撓むことも引っ張られることもないため、保持力が変化することはない。
【００５９】
予め定められた回転角度αは、オイルポンプ５０により供給される作動油が少なくとも変速機内を循環するアクチュエータ４２の回転力が得られる回転角度であれば、特に限定されるものではない。
【００６０】
本実施の形態において、ＥＣＵ１０は、非Ｐポジションに切り換えられると、予め定められた回転角度αだけ回転するように、アクチュエータ４２の回転量を制御する。すなわち、ＥＣＵ１０は、Ｐポジションが選択されているときに、シフトスイッチ２２から非Ｐポジションが選択されたことを示す信号を受信すると、ディテントプレート２００が非Ｐポジション側に回転するようにアクチュエータ４２を制御する。このとき、ＥＣＵ１０は、ころ１１２が山１２２を乗り越えた後、予め定められた角度αだけ回転するように、アクチュエータ４２の回転量を制御する。なお、本実施の形態においては、予め定められた角度αは、ころ１１２が山１２２を乗り越えた時点の回転角度と、非Ｐポジションの壁位置までの回転角度とから規定するものとしたが、特にこれに限定されるものではなく、Ｐポジションに対応する回転角度と非Ｐポジションの壁位置の回転角度とから規定するものとしてもよいものとする。
【００６１】
以上のような構成において、本実施の形態に係る変速機の動作について説明する。車両が長期間停車されている場合を想定する。このとき、シフトポジションはＰポジションが選択されているものとする。また、長期間の停車により変速機内の作動油は、オイルパンに滴下している状態となる。
【００６２】
このとき、ディテントプレート２００のＰポジション位置２２４ところ１１２とは嵌合している状態である。運転者が車両の走行を開始させる場合には、シフトポジションをＰポジションから非Ｐポジションに切り換える操作を行なう。より具体的には、シフトレバーをＤポジション等の非Ｐポジションに対応する位置に移動するように操作すると、Ｐポジションが解除される。
【００６３】
このとき、アクチュエータ４２が駆動され、ディテントプレート１００が、Ｐポジションが解除される側に回転される。アクチュエータ４２の駆動中においては、アクチュエータ４２の出力軸４４がオイルポンプ５０に接続されるため、オイルポンプ５０が作動する。オイルポンプ５０の作動により変速機内の循環経路に作動油が圧送されて、軸受部等の変速機を構成する部品同士の接触部分には、作動油が供給される。したがって、車両が発進する前のエンジンの停止時においても、作動油により軸受部を潤滑させることができるため、軸受部が摩擦により焼き付くことが抑制される。
【００６４】
特に、シフトポジションが非Ｐポジションに切り換わった後においては、予め定められた回転角度αだけ回転するため、この間、オイルポンプ５０が作動する。そのため、オイルポンプ５０による変速機内を循環する作動油の流量は、上述の第１の実施の形態に係る変速機の構成と比較して大きい。
【００６５】
以上のようにして、本実施の形態に係る変速機によると、長期間の停車状態の車両においては、シフトポジションは、Ｐポジションである蓋然性が高い。また、長期間の停車により変速機内の作動油は変速機内に設けられたオイルパンに滴下した状態となる。このとき、運転者が車両を走行させる場合には、Ｐポジションを解除する操作が必ず行なわれる。シフトポジションは、アクチュエータにより非Ｐポジションに切り換えられ、さらに、アクチュエータの回転力がオイルポンプに伝達される。そのため、車両が発進を開始する前にオイルポンプにより作動油を変速機内に循環させることができる。したがって、特に、ハイブリッド車両において、停車状態からＥＶ走行を開始する場合などにおいては、エンジンを停止させたまま、変速機内の作動油を循環させることができる。
【００６６】
また、ディテントプレートは、非Ｐポジションにおいて、ディテントスプリングから付与される保持力を変化させることなく、予め定められた回転角度だけ回転可能に形成される。そのため、非Ｐポジションに切り換えられた後においても、アクチュエータの駆動によりオイルポンプを作動させることができるため、作動油の供給量を増大させることができる。そのため、構成部品同士の接触部分をさらに潤滑にすることができる。
【００６７】
なお、ディテントプレート２００が、Ｐポジションと、Ｒ、Ｎ、Ｄの各ポジションを含む非Ｐポジションとの４ポジションの構成である場合には、Ｒポジションにおいて、ディテントスプリング１１０から付与される保持力を変化させることなく、予め定められた回転角度だけ回転可能に形成されるようにしてもよい、Ｄポジションにおいて、ディテントスプリング１１０から付与される保持力を変化させることなく、予め定められた回転角度だけ回転可能に形成されるようにしてもよい。
【００６８】
＜第３の実施の形態＞
以下、第３の実施の形態に係る変速機について説明する。本実施の形態に係る変速機は、上述の第１の実施の形態に係る変速機の構成と比較して、ディテントプレート１００に代えてディテントプレート３００を用いる点、ディテントプレート３００とアクチュエータとの間にワンウェイクラッチが設けられる点およびＥＣＵ１０の動作が異なる。それ以外の構成は、上述の第１の実施の形態に係る変速機の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。
【００６９】
図４に示すように、本実施の形態に係る変速機においては、シフト切換機構４８が、アクチュエータ４２の出力軸４４とディテントプレート３００との間に設けられ、予め定められた方向の回転力を伝達するワンウェイクラッチ３５０をさらに含む点に特徴を有する。なお、ワンウェイクラッチ３５０は、周知の構造を用いればよいため、その詳細な説明は行なわない。
【００７０】
図４に示すように、ディテントプレート３００は、対称形状になるように形成される。本実施の形態においては、ディテントプレート３００は、左右および上下に対称となる形状である。ディテントプレート３００には、Ｐポジションおよび非Ｐポジションに対応する回転位置が複数箇所に形成される。本実施の形態において、ディテントプレート３００には、Ｐポジションおよび非Ｐポジションに対応する回転位置がそれぞれ９０度毎に設定されるが、特に９０度毎に限定されるものではない。
【００７１】
ロッド１０４は、ころ１１２がＰポジションに対応する位置に移動する毎に、パーキングロックポール１０６の突起部分がパーキングロックギヤ１０８の歯部間に嵌合する位置まで移動する。
【００７２】
ＥＣＵ１０は、シフトレバーの状態に対応した電気信号に基づいて、シフトポジションを切り換える場合には、アクチュエータ４２の出力軸４４が予め定められた方向に回転するように、アクチュエータ４２を制御する。「予め定められた方向」は、本実施の形態においては、たとえば、図４の紙面に向かって時計回りの方向であるが特にこれに限定されるものではない。
【００７３】
また、ＥＣＵ１０は、車両の状態に基づいて、出力軸４４が予め定められた方向とは逆方向に回転するように、アクチュエータ４２を制御する。「車両の状態」は、特に限定されるものではないが、少なくとも、シフトポジションの切換が行なわれていない状態であれば、特に限定されるものではない。本実施の形態においては、「車両の状態」は、イグニッションがオンされてから、シフトポジションの切換が行なわれていない状態であるとする。ＥＣＵ１０は、運転者により車両の起動操作が行なわれて、イグニッションがオンされると、アクチュエータ４２の出力軸４４を予め定められた方向とは逆方向に回転させる。運転者が非Ｐポジションを選択する操作が行なわれると、ＥＣＵ１０は、アクチュエータ４２の出力軸４４を予め定められた方向に回転させる。ＥＣＵ１０は、ディテントプレート３００がＰポジション位置においてころ１１２により保持されるまで出力軸４４を回転させる。ＥＣＵ１０は、非Ｐポジションへの切換後においては、アクチュエータ４２を予め定められた方向とは逆方向に回転させる。
【００７４】
以上のような構成において、本実施の形態に係る変速機の動作について説明する。車両が長期間停車されている場合を想定する。このとき、シフトポジションはＰポジションが選択されているものとする。また、長期間の停車により変速機内の作動油は、オイルパンに滴下している状態となる。
【００７５】
このとき、ディテントプレート３００のＰポジション位置３２４ところ１１２とは嵌合している状態である。運転者が車両の起動操作を実施すると、アクチュエータ４２の出力軸４４は、予め定められた方向と逆方向に回転されて、オイルポンプ５０が作動する。そのため、変速機内の作動油は循環経路を流通して循環することとなる。そのため、変速機を構成する部品同士の接触部分に作動油が供給されることとなる。
【００７６】
運転者が車両の走行を開始させる場合には、シフトポジションをＰポジションから非Ｐポジションに切り換える操作を行なう。より具体的には、シフトレバーをＤポジション等の非Ｐポジションに対応する位置に移動するように操作すると、Ｐポジションが解除される。
【００７７】
このとき、アクチュエータ４２の出力軸は、ＥＣＵ１０の回転制御により予め定められた方向に回転駆動される。出力軸４４が予め定められた方向に回転されると、ワンウェイクラッチ３５０は、出力軸４４から付与される回転力をシャフト１０２に伝達するため、シャフト１０２およびディテントプレート３００は回転する。
【００７８】
一方、非Ｐポジションに切り換えられた後においては、ＥＣＵ１０の回転制御により、アクチュエータ４２の出力軸４４が、予め定められた方向と逆方向に回転駆動される。そのため、ワンウェイクラッチ３５０は、出力軸４４から付与される回転力をシャフト１０２に伝達しない。したがって、オイルポンプ５０のみが作動されることとなる。
【００７９】
すなわち、車両が起動してから、シフトポジションが切り換えられるとき以外の状態においては、オイルポンプ５０が作動するため、エンジンが間欠停止する場合であっても、変速機内の作動油を常時循環させることができる。
【００８０】
なお、本実施の形態においては、車両が、イグニッションがオンされてから、シフトポジションが切り換えられるとき以外の状態であるときには、アクチュエータ４２を予め定められた方向とは逆方向に回転させるものとして説明したが、たとえば、ＥＣＵ１０により車両の状態が予め定められた状態であることが判定されると、アクチュエータ４２を予め定められた方向と逆方向に回転させるようにしてもよい。「予め定められた状態」は、変速機内の作動油の循環を必要する状態であれば、特に限定されるものではないが、たとえば、パーキングポジションが解除される前に限定された状態であってもよい。
【００８１】
以上のようにして、本実施の形態に係る変速機によると、シフトレバーの状態に対応した電気信号に基づいて、シフトポジションを切り換える場合には、アクチュエータの出力軸を予め定められた方向に回転することにより、シフトポジションを切り換えることができる。また、イグニッションがオンされてから、シフトポジションの切換が行なわれていない状態であると、アクチュエータの出力軸を予め定められた方向とは逆方向に回転することにより、オイルポンプのみを作動させることができる。したがって、車両の停車状態から発進する際には、Ｐポジションを解除することができ、また、Ｐポジションが解除される前後において、オイルポンプを作動させることができる。
【００８２】
なお、本実施の形態において、オイルポンプは、出力軸が予め定められた方向と逆方向に回転させる場合にのみ、変速機内の作動油を循環させるものとして説明したが、オイルポンプは、出力軸がいずれの方向に回転しても変速機内の作動油を循環させる構成としてもよい。このようにすると、シフトポジションを切り換える場合も含めて、常時作動油を変速機内で循環させることができる。
【００８３】
また、ディテントプレートには、Ｐポジションおよび非Ｐポジションに対応する回転位置が複数箇所に形成されるため、ディテントプレートを予め定められた方向のみに回転させて、シフトポジションを切り換える場合において、ディテントプレートを１回転させることなく、Ｐポジションと非Ｐポジションとを複数回切り換えることができる。そのため、シフトポジションの切り換え遅れを防止することができる。
【００８４】
さらに、ディテントプレートには、Ｐポジションに対応する回転位置が９０度毎に設定されるため、ディテントプレートを予め定められた方向のみに回転させて、シフトポジションを切り換える場合において、ディテントプレートを１回転させることなく、Ｐポジションと非Ｐポジションとを複数回切り換えることができる。そのため、シフトポジションの切り換え遅れを防止することができる。
【００８５】
なお、アクチュエータの出力軸とシャフトとの間に、減速機を設けるようにしてもよい。このようにすると、ディテントプレートに付与する回転力を保持しつつ、アクチュエータの回転数の増大により、オイルポンプからの作動油の供給量を増大させることができる。
【００８６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】第１の実施の形態に係る変速機に搭載されたシフト切換機構の構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態に係る変速機において、同一回転軸上に設けられた構成部品を示す図である。
【図３】第２の実施の形態に係る変速機に搭載されたシフト切換機構のディテントプレートの形状を示す図である。
【図４】第３の実施の形態に係る変速機において、同一回転軸上に設けられた構成部品を示す図である。
【符号の説明】
【００８８】
１０  ＥＣＵ、２０  Ｐスイッチ、２２  シフトスイッチ、４２  アクチュエータ、４４  出力軸、４６  エンコーダ、４８  シフト切換機構、５０  オイルポンプ、５２  インナーギヤ、５４  アウターギヤ、１００，２００，３００  ディテントプレート、１０２  シャフト、１０４  ロッド、１０６  パーキングロックポール、１０８  パーキングロックギヤ、１１０  ディテントスプリング、１１２  ころ、１２０  非Ｐポジション位置、１２４，２２４，３２４  Ｐポジション位置、１２２  山、１５０  Ｐ壁位置、１５２  非Ｐ壁位置、３５０  ワンウェイクラッチ。
【図１】
2008169907.tif 000003
【図２】
2008169907.tif 000004
【図３】
2008169907.tif 000005
【図４】
2008169907.tif 000006