(57)【要約】【課題】マニュアルシャフトの配置で、自動変速機の回転メンバ径が制約されたり、コントロールバルブの面積が制約されることのないようにする。【解決手段】マニュアルシャフト４８をハウジング部分１に上部から貫入させた後、エンジン軸である第１軸Ｏ１およびディファレンシャルギア装置軸である第３軸Ｏ３間において上下方向に延在させ、パーキングギアを有したカウンターシャフトが配置される第２軸Ｏ２の近傍まで延在させる。マニュアルシャフト４８の下端に、径方向外方へ突出して第３軸Ｏ３に向かうほぼ水平方向に延在するロッドプレート４９を設け、パーキングロッド４７の操作端４７ａを先端４７ｂにおいてロッドプレート４９の遊端に連節させる。マニュアルシャフト４８の上端はブラケット５０を介して運転席のシフトレバーに連結し、Ｐレンジ選択操作でマニュアルシャフト４８が回転される時、パーキングロッド４７がロッドプレート４９を介してストロークされ、パークロック状態を達成する。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン軸たる第１軸と、エンジン軸からの出力を受け取ると共にパーキングギアを具えた第２軸と、第２軸からの出力を受け取る第３軸たるディファレンシャルギア装置軸とを有し、上方から見た場合に上記第１軸、第２軸、第３軸が該番号順に順次隣り合わせとなるよう相互に平行に配置され、第２軸が最も下に位置する自動変速機において、
上記パーキングギアに噛合してこのパーキングギアを回転ロックするパーキングポールを作動させるためのマニュアルシャフトを、上記第１軸と第３軸との間において上下方向に延在させたことを特徴とする自動変速機のマニュアルシャフト取り付け構造。
【請求項２】
請求項１に記載のマニュアルシャフト取り付け構造において、
前記マニュアルシャフトをエンジンとパーキングギアとの間に延在させたことを特徴とする自動変速機のマニュアルシャフト取り付け構造。
【請求項３】
請求項１または２に記載のマニュアルシャフト取り付け構造において、
前記マニュアルシャフトの下端に、該下端から径方向外方に突出して前記第３軸に向かう方向へ延在するロッドプレートを設け、該ロッドプレートの先端にパーキングロッドを連節して設け、
マニュアルシャフトの回転に伴うロッドプレートの回動によりパーキングロッドを変位させてパーキングポールをパーキングギアと噛合した位置に作動させるよう構成したことを特徴とする自動変速機のマニュアルシャフト取り付け構造。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のマニュアルシャフト取り付け構造において、
前記自動変速機が、前記第１軸上に遊星歯車組よりなる差動装置およびモータを配したハイブリッド変速機であることを特徴とする自動変速機のマニュアルシャフト取り付け構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機のパークロック装置における操作系の主要部を成すマニュアルシャフトの取り付け構造に関し、特に該マニュアルシャフトのレイアウトに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機のパークロック装置としては従来、例えば特許文献１に記載のごとく、自動変速機の軸線を横切るようその下部に横置き配置したマニュアルシャフトの端部にロッドプレートを設け、該ロッドプレートの先端にパーキングロッドを連結し、マニュアルシャフトの回転操作によりパーキングロッドを進出させることによりパーキングポールをパーキングロッドの先端におけるカムで回動せしめ、これによりパーキングポールの爪を、車輪とともに回転するパーキングギアに係合させて車輪を回転ロックするものが知られている。
【０００３】
【特許文献１】
実公平７−５１９１９公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記従来のようにマニュアルシャフトを自動変速機の下部に横置き配置したパークロック装置を有する自動変速機においては、以下の問題がある。
つまり、エンジンと同軸の第１軸上にはプラネタリギアセット、各ギア間を締結するクラッチ、および各ギアを制動するブレーキなどを構成する回転メンバが設けられており、その下方にマニュアルシャフトを水平に配置し、更に該マニュアルシャフトの下方にコントロールバルブ、およびオイルパンを順次配置し、該オイルパンの下面が地上面から所定のクリアランスを持つよう構成され、要求される最低地上高を確保する。
この場合にあっては、限られた車載スペースの中から車両の最低地上高の確保やコントロールバルブの厚みといった制約条件を満足する必要があり、上記回転メンバの径を大きくとることが困難である。
この結果、プラネタリギアなどのギア部品が小径になり、これに伴う強度不足を補うためにその分歯幅を大きくする必要が生じて自動変速機が軸線方向に大型化したり、コントロールバルブの面積を充分確保できなくなったり、本来必要なギア比を実現することが不可能になるといった問題を生ずる。
【０００５】
また、インヒビタスイッチを変速機ケースに取り付けるに当たっても以下の問題を生ずる。
つまり自動変速機をエンジンと共に車両に横置きして搭載する場合、マニュアルシャフトの車両後方における端部を車室内のシフトレバーに連結する必要があることから、マニュアルシャフトの車両前方における端部に連動させることとなるインヒビタスイッチを当然変速機ケースの車両前方側面に設ける。
ところで変速機ケースの車両前方側面はラジエータなどの車両前方部品と対面しており、小型車両にあっては上記配置のインヒビタスイッチがラジエータなどの車両前方部品との間に所定のクリアランスを確保し難くするという問題があった。
【０００６】
上記諸々の問題は、エンジン軸上に遊星歯車組よりなる差動装置およびモータを配したハイブリッド変速機である場合、特にモータが大径でコントロールバルブの上方にマニュアルシャフトの設置スペースを確保し難いなどの事情から特に顕著となる。
かといってマニュアルシャフトを自動変速機の前後に配置したのでは、この場合も自動変速機が軸線方向に大型化して問題解決にならない。
【０００７】
本発明は、マニュアルシャフトの取り付けレイアウトに工夫をすることにより、たとえ自動変速機がハイブリッド変速機であっても、マニュアルシャフトの存在にかかわらずコントロールバルブのための充分な面積を確保し、且つ、変速機において必要な回転メンバ径を実現し得るようにした自動変速機のマニュアルシャフト取り付け構造を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的のため本発明による自動変速機のマニュアルシャフト取り付け構造は、請求項１に記載のごとく以下の構成としたものである。
先ず本発明が前提とする自動変速機は、第１軸たるエンジン軸と、エンジン軸からの出力を受け取ると共にパーキングギアを具えた第２軸と、第２軸からの出力を受け取る第３軸たるデフ軸とを有し、上方から見た場合に上記第１軸、第２軸、第３軸が該番号順に隣り合わせとなるよう相互に平行に配置され、第２軸が最も下に位置する構成のものである。
かかる自動変速機に対し、上記パーキングギアに噛合してこのパーキングギアを回転ロックするパーキングポールを作動させるためのマニュアルシャフトを、第１軸と第３軸との間において上下方向に延在させたものである。
【０００９】
【発明の効果】
かかる本発明の構成によれば、マニュアルシャフトを第１軸と第３軸との間において上下方向に延在させたため、軸との干渉を避けつつ当該マニュアルシャフトのレイアウトを実現することができ、このレイアウトにより、コントロールバルブのための充分な面積を確保し得ると共に、変速機において必要な回転メンバ径を実現して前記した従来の問題を解消することができる。
かといって当該マニュアルシャフトのレイアウトは、変速機前後の領域を使用しないで当該問題解決を実現するから、変速機の軸線方向大型化を招くこともない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１〜図４は、本発明の一実施の形態になるマニュアルシャフトの取り付け構造を具えた自動変速機としてのハイブリッド変速機を示し、これを、図１に全体を示すごとく、前輪駆動車（Ｆ／Ｆ車）用のトランスアクスルとして用いるのに有用な以下の構成とする。
【００１１】
なお図１は、後で詳述するごとく差動装置およびモータ／ジェネレータを配置すべき、エンジンと同軸の第１軸Ｏ１と、該第１軸からの駆動力を受け取る第２軸Ｏ２と、これからの回転を受け取って左右駆動輪に伝達するディフェレンシャルギア装置軸たる第３軸Ｏ３とを通る面で断面とした展開断面図である。
【００１２】
第１軸Ｏ１、第２軸Ｏ２、および第３軸Ｏ３は実際上、図２（第２軸Ｏ２および第３軸Ｏ３のみが見えている）および図３に示すように配置し、第１軸Ｏ１、第２軸Ｏ２、および第３軸Ｏ３がその番号順に順次隣り合わせとなるよう位置させ、第２軸を最も下に位置させる。
【００１３】
図１において、１は  フロントハウジング部分、２はセンターハウジング部分、３はリヤハウジング部分を示す。
フロントハウジング部分１およびセンターハウジング部分２をハウジング分割面Ｍ１  において相互に結合し、センターハウジング部分２およびリヤハウジング部分３を分割面Ｍ２  において相互に結合することによりハイブリッド変速機のハウジングを構成する。
【００１４】
かかる変速機ハウジングの軸線方向（図の左右方向）右側  （エンジンに近い前側）、詳しくはフロントハウジング部分１およびセンターハウジング部分２間に画成された空所内にラビニョオ型プラネタリギアセットよりなる差動装置４を内蔵し、また、変速機ハウジングの反対側（エンジンから遠い後側）、詳しくはセンターハウジング部分２およびリヤハウジング部分３で構成されるモータ／ジェネレータ収納部内に例えば複合電流２層モータ５を可とするモータ／ジェネレータ組を内蔵する。
これら差動装置４および複合電流２層モータ５は変速機ハウジングの主軸線Ｏ１  （第１軸）上に同軸に配置するが、この第１軸Ｏ１  からオフセットする第２軸Ｏ２  上に配して平行にカウンターシャフト６を設けると共に、更にこのカウンターシャフト６から平行にオフセットさせた第３軸Ｏ３  上に配置してディファレンシャルギア装置７を設ける。
【００１５】
差動装置（ラビニョオ型プラネタリギアセット）４は、ロングピニオンＰ１  を共有する第１の遊星歯車組８および第２の遊星歯車組９の組み合わせになり、第１の遊星歯車組８はサンギアＳｓ  およびリングギアＲｓ  にロングピニオンＰ１  を噛合させた構造とし、第２の遊星歯車組９はリングギアＲｄ  、サンギアＳｄ  およびロングピニオンＰ１  の他に、大径のショートピニオンＰ２  を具え、ショートピニオンＰ２  をリングギアＲｄ  およびサンギアＳｄ  に噛合させると共にロングピニオンＰ１  に噛合させた構造とする。
この差動装置４  の場合、リングギアＲｄ  、ショートピニオンＰ２  、ロングピニオンＰ１  、サンギアＳｓ  で、ダブルピニオン遊星歯車組が構成されている。
そして遊星歯車組８，９のピニオンＰ１，Ｐ２  を全て、共通なキャリアＣ  により回転自在に支持する。
【００１６】
以上の構成になるラビニョオ型プラネタリギアセットで構成した差動装置４は、サンギアＳｓ  、サンギアＳｄ  、リングギアＲｓ  、およびキャリアＣ  の４個の回転メンバを主たる要素とし、これら４個の回転メンバのうち２個のメンバの回転速度を決定すると他のメンバの回転速度が決まる２自由度の差動装置である。
入力軸１０へのエンジン回転をクラッチＣ１  を介してリングギアＲｓ  に入力するようになし、キャリアＣを、差動装置４およびモータ／ジェネレータ組（複合電流２層モータ）５間の出力歯車１１に結合する。
出力歯車１１およびディファレンシャルギア装置７間は、カウンターシャフト６に一体成形され、出力歯車１１に噛合させた歯車１２、カウンターシャフト６、およびこのカウンターシャフト６に結合され、ディファレンシャルギア装置７のファイナルギア１３に噛合させたリダクションギア１４を介して駆動結合し、出力歯車１１からの変速動力をカウンターシャフト６およびディファレンシャルギア装置７を経て左右輪のドライブシャフト１５，１６に向かわせるものとする。
これがためディファレンシャルギア装置７は差動装置４に並置する。
【００１７】
複合電流２層モータ５は、１個の円環状のステータ２１と、その内外周にそれぞれ同軸に配置したインナーロータ２２およびアウターロータ２３とよりなる三重構造とし、これらを、センターハウジング部分２およびリヤハウジング部分３より成るモータ／ジェネレータ収納部内に収納して構成する。
ステータ２１とインナーロータ２２とで内側の第１モータ／ジェネレータＭＧ１を構成し、ステータ２１とアウターロータ２３とで外側のモータ／ジェネレータＭＧ２  を構成する。
モータ／ジェネレータＭＧ１，ＭＧ２  はそれぞれ、複合電流をモータ側が負荷として供給される時は供給電流に応じた個々の方向の、また供給電流に応じた個々の速度（停止を含む）の回転を出力するモータとして機能し、複合電流を発電機側が負荷として印加した時は外力による回転に応じた電力を発生する発電機として機能する。
【００１８】
インナーロータ２２の内周に中空のインナーロータ軸２５を結着し、この軸２５をセンターハウジング部分２から前方に突出させると共にサンギアＳｄ  に駆動結合する。
中空のインナーロータ軸２５内にはアウターロータ軸２６を回転自在に貫通させて、インナーロータ軸２５と同じくセンターハウジング部分２の前端側から突出させると共にサンギアＳｓ  に駆動結合する。
差動装置４から遠いアウターロータ２３の後端にはドライブプレート２７を結着し、該ドライブプレート２７の内周をアウターロータ軸２６の後端外周にセレーション嵌合してアウターロータ２３をアウターロータ軸２６に駆動結合する。
ドライブプレート２７の内周部近傍は更に、ベアリング２８によりリヤハウジング部分３に対し回転自在に支持し、ドライブプレート２７をアウターロータ２３の後端側の支承に供する。
【００１９】
差動装置４に近いアウターロータ２３の前端にはエンドプレート２９を設け、両者をボルト３０により結合することによりエンドプレート２９をアウターロータ２３の前端に結着する。
エンドプレート２９は、その内周をベアリング３１によりセンターハウジング部分２に対し回転自在に支持してアウターロータ２３の前端側の支承に供する。
ドライブプレート２７の内周部近傍とインナーロータ軸２５の後端との間にはベアリング３２を介在させ、これによりインナーロータ２２の後端をインナーロータ軸２５を介してリヤハウジング部分３に回転自在に支持する。
【００２０】
本実施の形態においては、駆動車輪と共に回転するカウンターシャフト６に一体成形した歯車１２に、リダクションギア１４から遠い側面に配してパーキングギア４１を設け、これを回転ロックすることにより駆動車輪のパークロック状態を達成するようなパークロック装置とする。
このパークロック装置は、図１の右側（エンジン側）から見て示す図２のごとく、パーキングギア４１と同じ軸直角面内に整列させてパーキングポール４２を具え、該パーキングポール４２の基端４２ａを枢支ピン４３によりセンターハウジング部分２に枢支する。
パーキングポール４２は、枢支ピン４３に巻装したねじりバネ形式のリターンスプリング４４により、遊端４２ｂおよび中程の爪４２ｃがパーキングギア４１から遠ざかる方向に回動附勢し、通常はパーキングポール４２の爪４２ｃがパーキングギア４１に係合せず、パークロックが解除されているようになす。
【００２１】
パーキングポール４２をリターンスプリング４０に抗して回動させることにより、爪４２ｃをパーキングギア４１に係合させてパークロックを達成するための操作系は以下の構成にする。
パーキングポール４２の遊端４２ｂには、パーキングギア４１から遠い面にパーキングロッド係合面４２ｄを設定し、図３にも示すがこれと対向するよう配して反力受け部材４４を設け、この部材をボルト４５でセンターハウジング２に固設する。
【００２２】
図３に示すように、パーキングポール４２のパーキングロッド係合面４２ｄと反力受け部材４４との間に進退する円錐カム部４６を有したパーキングロッド４７を設け、これを図３の実線位置と二点鎖線位置との間で作動させるためのマニュアルシャフト４８を以下のように配置する。
つまり図４に示すように、マニュアルシャフト４８を第１軸Ｏ１および第３軸Ｏ３間において上下方向に第２軸Ｏ２の近傍まで延在させ、フロントハウジング部分１に上部から貫入させる。
そしてマニュアルシャフト４８は図３に示すように、パーキングギア４１よりもエンジンに近い側に配置し、マニュアルシャフト４８の下端に図３および図４に明示するごとく、径方向外方へ突出して第３軸Ｏ３に向かうほぼ水平方向に延在するロッドプレート４９を設ける。
円錐カム部４６から遠いパーキングロッド４７の操作端４７ａは、図３に示すごとくロッドプレート４９に沿う方向に屈曲させた後、先端４７ｂをロッドプレート４９の遊端に連節すべく上方へ折曲させる。
【００２３】
フロントハウジング部分１から突出するマニュアルシャフト４８の上端は、ブラケット５０を介して運転席のシフトレバー（図示せず）にリンク連結し、運転者がこのシフトレバーを操作して駐車（Ｐ）レンジ、後退走行（Ｒ）レンジ、中立（Ｎ）レンジ、前進走行（Ｄ）レンジにするとき、マニュアルシャフト４８が回転されるものとする。
この時における選択レンジを電気的に検出するインヒビタスイッチ５１は、マニュアルシャフト４８に近接してフロントハウジング部分１の上部に取り付け、これを、フロントハウジング部分１から突出したマニュアルシャフト４８の上端部に結合させる。
【００２４】
上記したパークロック装置の作用を次に説明する。
運転者がシフトレバーを駐車（Ｐ）レンジ以外の位置にしている間は、マニュアルシャフト４８がロッドプレート４９を図３の二点鎖線で示すよりも実線で示す位置寄りに回動させた回転位置となる。
これがためパーキングロッド４７の円錐カム部４６は、パーキングポール４２の遊端４２ｂにおけるパーキングロッド係合面４２ｄと、反力受け部材４４との間に侵入することがない。
従ってパーキングポール４２は、リターンスプリング４４により図２に示す回動位置にあって、ハイブリッド変速機を、爪４２ｃがパーキングギア４１に係合しないパークロック解除状態となす。
【００２５】
運転者がシフトレバーを駐車（Ｐ）レンジ位置にすると、マニュアルシャフト４８がロッドプレート４９を図３の二点鎖線で示す位置に回動させた回転位置となる。
これがためパーキングロッド４７の円錐カム部４６は、パーキングポール４２の遊端４２ｂにおけるパーキングロッド係合面４２ｄと、反力受け部材４４との間に侵入する。
この侵入により円錐カム部４６は、反力受け部材４４からの反力を受けつつパーキングポール４２をリターンスプリング４４に抗して図２に示す位置から図の上方へ回動させる。
かかるパーキングポール４２の回動により、爪４２ｃがパーキングギア４１に係合することとなり、駆動車輪と共に回転するカウンターシャフト６上のパーキングギア４１を回転ロックしてハイブリッド変速機をパークロック状態となす。
【００２６】
ところで本実施の形態によれば、パーキングポール４２をパーキングギア４１と係合したパークロック位置に回動させるためのマニュアルシャフト４８を図４に示すごとく第１軸Ｏ１と第３軸Ｏ３との間において上下方向に延在させたため、軸との干渉を避けつつマニュアルシャフト４８のレイアウトを実現することができ、更にこのレイアウトにより、コントロールバルブのための充分な面積を確保し得ると共に、変速機において必要な回転メンバ径が犠牲になることがなくて前記した従来の問題を解消することができる。
かといって当該マニュアルシャフト４８のレイアウトは、変速機前後の領域を使用しないで上記の問題解決を実現するから、変速機の軸線方向大型化を招くこともない。
またインヒビタスイッチ５１を図４に示すごとく、スペース的に余裕のあるハウジング部分１の上部に配置し得るから、インヒビタスイッチをハウジング部分の側面に設けることで従来生じていた、インヒビタスイッチがラジエータなどの車両前部部品と干渉するなどの問題をも解消することができる。
【００２７】
本実施の形態によれば更に、前記のごとく上下方向に延在させるマニュアルシャフト４８を図３から明らかなようにパーキングギア４１よりもエンジンに近い側に配置したから、以下の作用効果が得られる。
つまり、当該軸線方向位置においては図１に示すごとくハウジングの上方がくびれていてここにスペース的な余裕が存在するが、上記配置によればここの空間にマニュアルシャフト４８の上端部が突出することになるため、マニュアルシャフト４８に連動すべきインヒビタスイッチ５１を当該空間に余裕をもって配置することができる。
【００２８】
また本実施の形態によれば、マニュアルシャフト４８の下端とパーキングロッド４７とを連節するためのロッドプレート４９を図４に示すごとく、マニュアルシャフト４８の下端から径方向外方へ突出させて第３軸Ｏ３に向かう方向へ延在させたから、
ロッドプレート４９がカウンターシャフト６から遠ざかる方向に延在することとなって、これとの干渉を考慮する必要がなくなり、その分、変速機の小型化を実現することができる。
また、上記の構成によればロッドプレート４９が水平に配置されることとなり、これがマニュアルシャフト４８の下端に設けられるためハウジング部分の下部に位置しているといえども、ロッドプレート４９の回動スペースを考慮してハウジング部分の下壁を下方へ張り出させる必要がなく、最低地上高への影響を排除することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態になるマニュアルシャフト取り付け構造を具えたハイブリッド自動変速機を、第１軸、第２軸、および第３軸の全てを通る面で断面として示す展開断面図である。
【図２】同ハイブリッド変速機のパーキングギアおよびパーキングポールが配置された個所を、エンジン側から見て詳細に示す要部正面図である。
【図３】同ハイブリッド変速機におけるパークロック装置の操作系を示す要部平面図である。
【図４】図４に示すパークロック装置の操作系と、運転席のシフトレバーとの間を連結するためのマニュアルシャフトの配置状態を、エンジンから遠い後側から見て示すハイブリッド変速機の要部背面図である。
【符号の説明】
１  フロントハウジング
２  センターハウジング
３  リヤハウジング
４  差動装置
５    複合電流２層モータ
６  カウンターシャフト
７  ディファレンシャルギア装置７
８  遊星歯車組
９  遊星歯車組
１０  入力軸
Ｃ１  クラッチ
１１  出力歯車
１２  歯車
１３  ファイナルギア
１４  リダクションギア
１５  ドライブシャフト
１６  ドライブシャフト
２１  ステ−タ
２２  インナーロータ
２３  アウターロータ
２５  インナーロータ軸
２６  アウターロータ軸
４０  リターンスプリング
４１  パーキングギア
４２  パーキングポール
４４  反力受け部材
４６  円錐カム部
４７  パーキングロッド
４８  マニュアルシャフト
４９  ロッドプレート
５０  ブラケット
５１  インヒビタスイッチ
【図１】
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【図２】
2004169847.tif 000004
【図３】
2004169847.tif 000005
【図４】
2004169847.tif 000006