(57)【要約】【課題】シフトバイワイヤシステムの構造を単純化するとともに、電力供給系統の異常で電力が供給されない場合においてもシフトレンジの位置を切り替えることができるレンジ切替装置を得る。【解決手段】電動機２２１と、電動機２２１の駆動により回転する駆動軸２２２と、駆動軸２２２に発生したトルクを増幅して出力する減速歯車装置２３と、自動変速機のシフトシャフトに噛み合って設けられ、減速歯車装置２３によって増幅されたトルクをシフトシャフト３１に伝達する出力軸２４と、ハンドル２６１を有し、ハンドル２６１が操作されることによって出力軸２４を回動させる補助駆動装置２６とを備え、補助駆動装置２６は、当接部２８と、当接部２８に当接することによって出力軸２４の回動を規制するストッパとを有している。【選択図】図２
2017150618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機と、
前記電動機の駆動により回転する駆動軸と、
前記駆動軸に発生したトルクを増幅して出力する減速歯車装置と、
自動変速機のシフトシャフトに噛み合って設けられ、前記減速歯車装置によって増幅された前記トルクを前記シフトシャフトに伝達する出力軸と、
手動操作部を有し、前記手動操作部が操作されることによって前記出力軸を回動させる補助駆動装置と
を備え、
前記補助駆動装置は、当接部と、前記自動変速機のシフトレンジの位置が予め設定された位置であるときに対応する位置に前記手動操作部が操作された場合に、前記当接部に当接することによって前記出力軸の回動を規制するストッパとを有しているレンジ切替装置。
【請求項２】
前記補助駆動装置は、前記駆動軸に設けられ前記駆動軸とともに回転する補助駆動軸を有し、
前記手動操作部は、前記手動操作部が操作されることによって前記補助駆動軸を回転させ、
前記出力軸は、前記補助駆動軸のトルクが前記駆動軸および前記減速歯車装置を介して伝達されることによって回動する請求項１に記載のレンジ切替装置。
【請求項３】
前記補助駆動装置は、前記出力軸に固定され前記出力軸から径方向に延びたアームを有し、
前記手動操作部は、前記手動操作部が操作されることによって、前記出力軸を中心に前記アームを回動させ、
前記出力軸は、前記アームのトルクが伝達されることによって回動する請求項１に記載のレンジ切替装置。
【請求項４】
前記減速歯車装置は、前記駆動軸に結合された太陽歯車と、前記太陽歯車に噛み合い、前記駆動軸を中心とした円周上に配置された１つまたは複数の遊星歯車と、前記遊星歯車に噛み合う内歯車溝が形成された環状歯車と、前記遊星歯車を自転および公転可能に支持するキャリアと、前記キャリアに結合されたキャリア結合歯車と、前記出力軸に固定され前記出力軸から径方向に延び前記キャリア結合歯車と噛み合う第１歯車溝が形成されたレバーとを有し、前記駆動軸のトルクが、前記太陽歯車、前記遊星歯車、前記環状歯車、前記キャリア、前記キャリア係合歯車および前記レバーを介して前記出力軸に伝達され、
前記補助駆動装置は、前記レバーに形成された第２歯車溝と噛み合い回動することによって前記レバーを介して前記出力軸を回動させる補助駆動歯車と、前記補助駆動歯車とともに回動する補助駆動軸とを有し、
前記手動操作部は、前記手動操作部が操作されることによって、前記補助駆動軸を回転させ、
前記出力軸は、前記補助駆動軸のトルクが前記補助駆動歯車および前記レバーを介して伝達されることによって回動する請求項１に記載のレンジ切替装置。
【請求項５】
前記減速歯車装置は、前記駆動軸に結合された太陽歯車と、前記太陽歯車に噛み合い、前記駆動軸を中心とした円周上に配置された１つまたは複数の遊星歯車と、前記遊星歯車に噛み合う内歯車溝が形成された環状歯車と、前記遊星歯車を自転および公転可能に支持するキャリアと、前記キャリアに結合されたキャリア結合歯車と、前記出力軸に固定され前記出力軸から径方向に延び前記キャリア結合歯車と噛み合う第１歯車溝が形成されたレバーとを有し、前記駆動軸のトルクが、前記太陽歯車、前記遊星歯車、前記環状歯車、前記キャリア、前記キャリア係合歯車および前記レバーを介して前記出力軸に伝達され、
前記補助駆動装置は、前記キャリア結合歯車と噛み合う第３歯車が形成され回動することによって前記キャリア結合歯車および前記レバーを介して前記出力軸を回動させる補助駆動部と、前記補助駆動部とともに回動する補助駆動軸とを有し、
前記手動操作部は、前記手動操作部が操作されることによって、前記補助駆動軸を回動させ、
前記出力軸は、前記補助駆動軸のトルクが前記補助駆動部、前記キャリア結合歯車および前記レバーを介して伝達されることによって回動する請求項１に記載のレンジ切替装置。
【請求項６】
前記電動機、前記駆動軸および前記減速歯車装置を囲む筐体をさらに備え、
前記当接部は、前記シフトレンジの位置が予め設定された位置である場合に前記ストッパと当接するように、前記筐体に対して変位可能に設けられている請求項１から請求項５までの何れか一項に記載のレンジ切替装置。
【請求項７】
前記補助駆動装置には、前記手動操作部が挿入される穴が形成されており、
前記手動操作部は、前記穴に対して着脱可能となっている請求項１から請求項６までの何れか一項に記載のレンジ切替装置。
【請求項８】
前記補助駆動装置は、前記手動操作部が前記穴から取り外されている場合に、前記穴を覆う保護栓をさらに有している請求項７に記載のレンジ切替装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の自動変速機のシフトレンジを、電気信号を介して切り替えるシフトバイワイヤシステムにおけるレンジ切替装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両制御において、車両操縦者の指令により車両の自動変速機のシフトレンジを、電気信号を介して切り替えるシフトバイワイヤシステムが採用されている。車両に対しては、何らかの要因により異常が生じた場合であっても、確実に停車させることができ、また、牽引可能であることが要求される。シフトバイワイヤシステムを使用しない従来の車両の場合には、自動変速機のシフトレンジの位置をパーキングにする、または、パーキングブレーキを使用することにより、車両の停車が可能である。また、自動変速機のシフトレンジの位置をパーキングから他へ切り替えることで、車両を容易に牽引することが可能となる。
【０００３】
これに対して、シフトバイワイヤシステムが適用された車両の場合には、自動変速機のシフトレンジの位置が電気的に切り替えられるので、例えば、バッテリ上がりまたは断線など、電源または電力供給系統に異常が生じると、自動変速機のシフトレンジの位置の切替が困難となる。このため、シフトバイワイヤシステムが適用された車両においても、何らかの要因で車両に異常が生じた場合に、自動変速機のシフトレンジの位置を切り替えることができるレンジ切替装置が求められている。
【０００４】
従来、電力供給系統に異常が生じた場合に自動変速機のシフトレンジの位置を切り替える方法として、シフトバイワイヤシステムが手動操作手段を備え、電気モータの駆動によるシフトレンジの操作時には手動操作手段にシフトレンジ操作部の動きを伝えず、電気モータが機能しない時には手動操作手段の操作に基づきシフトレンジ操作部を機械的に連動させて、手動操作手段によるシフトレンジの位置の切替を可能としている。これにより、車両を安全かつ確実に停車させることができ、かつ、駐車された車両を、例えば、牽引などにより容易に移動することができる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３２７８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、電力供給系統の異常で電力が供給されない場合に手動操作手段の操作に基づきシフトレンジ操作部を機械的に連動させる従来のレンジ切替装置では、電磁クラッチをウォームギヤおよびウォームホイールとシフトレンジ操作部との間に配置して、ウォームギヤおよびウォームホイールからシフトレンジ操作部を解放した状態にすることによって、手動操作手段によるシフトレンジの位置を切り替えるものであるので、非常時のみに使用される電磁クラッチが必要となり、シフトバイワイヤシステムの構造が複雑化し、その結果、シフトバイワイヤシステムのコストの増加を招くという問題点があった。
【０００７】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、シフトバイワイヤシステムの構造を単純化するとともに、電力供給系統の異常で電力が供給されない場合においてもシフトレンジの位置を切り替えることができるレンジ切替装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るレンジ切替装置は、電動機と、電動機の駆動により回転する駆動軸と、駆動軸に発生したトルクを増幅して出力する減速歯車装置と、自動変速機のシフトシャフトに噛み合って設けられ、減速歯車装置によって増幅されたトルクをシフトシャフトに伝達する出力軸と、手動操作部を有し、手動操作部が操作されることによって出力軸を回動させる補助駆動装置とを備え、補助駆動装置は、当接部と、自動変速機のシフトレンジの位置が予め設定された位置であるときに対応する位置に手動操作部が操作された場合に、当接部に当接することによって出力軸の回動を規制するストッパとを有している。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係るレンジ切替装置によれば、レンジ切替装置への電力供給系統に異常が発生して、駆動軸を駆動させる電動機が正常に動作しない場合であっても、手動操作部を操作してストッパが当接部に当接するまで出力軸を回動させることによって、シフトレンジの位置を切り替えることができる。これにより、シフトバイワイヤシステムの構造が複雑化することなく、電力供給系統の異常で電力が供給されない場合においてもシフトレンジの位置を切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１に係るレンジ切替装置を備えたシフトレンジ切替システムを示す全体構成図である。
【図２】図１のレンジ切替装置を示す側断面図である。
【図３】図２のレンジ切替装置の他の状態を示す側断面図である。
【図４】図２のレバーを示す平面図である。
【図５】図２のレバーが変位した状態を示す平面図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係るレンジ切替装置を示す側断面図である。
【図７】図６のレンジ切替装置においてシフトレンジの位置がドライブにある場合のアームを示す平面図である。
【図８】図６のレンジ切替装置においてシフトレンジの位置がパーキングにある場合のアームを示す平面図である。
【図９】この発明の実施の形態３に係るレンジ切替装置を示す側断面図である。
【図１０】図９のレンジ切替装置においてシフトレンジの位置がドライブにある場合の補助駆動歯車を示す平面図である。
【図１１】図９のレンジ切替装置においてシフトレンジの位置がパーキングである場合の補助駆動歯車を示す平面図である。
【図１２】この発明の実施の形態４に係るレンジ切替装置を示す側断面図である。
【図１３】図１２のレンジ切替装置においてシフトレンジの位置がドライブにある場合の補助駆動部を示す平面図である。
【図１４】図１２のレンジ切替装置においてシフトレンジの位置がパーキングにある場合の補助駆動部を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るレンジ切替装置を備えたシフトレンジ切替システムを示す全体構成図である。シフトレンジ切替システム１は、レンジ切替装置２と、レンジ切替装置２の駆動によって変位するディテント機構３と、ディテント機構３の変位にともなって動作するパーキング機構４と、ディテント機構３の変位にともなって動作する油圧制御機構５とを備えている。
【００１２】
レンジ切替装置２は、例えば、車両に搭載される自動変速機に取り付けられるように構成されている。レンジ切替装置２は、車両操作者によって選択されるレンジ選択手段であるシフトレバーからの電気信号であるシフト信号が供給されるコネクタ２１を備えている。
【００１３】
ディテント機構３は、レンジ切替装置２の駆動によって回動するシフトシャフト３１と、シフトシャフト３１に固定された略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に形成された複数の凹部３３に挿入されるディテントスプリング３４とを備えている。ディテントスプリング３４は、板ばねとして作用する。凹部３３には、ディテントスプリング３４の先端部が凹部３３に押し付けられて挿入される。これにより、ディテントプレート３２の位置が維持される。
【００１４】
パーキング機構４は、ディテントプレート３２に連結されたパーキングロッド４１と、パーキングロッド４１の先端部に設けられた円錐部４２と、円錐部４２の変位にともなってシーソー運動するパーキングポール４３と、パーキングポール４３と噛み合うパーキングギヤ４４とを備えている。パーキングロッド４１は、ディテントプレート３２の正逆の回動運動にともなって変位する。円錐部４２は、パーキングロッド４１の変位にともなって変位する。パーキングポール４３は、軸４３１を有しており、円錐部４２の変位にともなって軸４３１を中心して上下にシーソー運動する。パーキングポール４３は、凸部４３２を有している。パーキングギヤ４４には、複数の溝４４１が並べて形成されている。パーキングポール４３は、パーキングポール４３がシーソー運動することによって、凸部４３２が溝４４１に嵌め合されたり、凸部４３２が溝４４１から離脱したりする。これにより、パーキング機構４のロックとアンロックとが達成される。パーキング機構４のロックとアンロックとが達成されることによって、パーキングギヤ４４の回転を阻止したり、パーキングギヤ４４の回転が可能となったりする。
【００１５】
油圧制御機構５は、バルブボディ５１と、バルブボディ５１内に往復移動可能に設けられたスプール弁５２とを備えている。スプール弁５２が移動することによって、バルブボディ５１に形成された油路５３が切り替えられて、シフトレンジの位置が、Ｐ（パーキング）、Ｒ（リバース）、Ｎ（ニュートラル）、Ｄ（ドライブ）などに切り替えられる。バルブボディ５１には、ディテントスプリング３４が固定されている。スプール弁５２は、ディテントプレート３２に連結されている。したがって、スプール弁５２は、ディテントプレート３２の正逆の回動運動に伴って変位する。
【００１６】
以上のように、このシフトレンジ切替システム１においては、ディテントプレート３２を介してシフトシャフト３１およびスプール弁５２が連動しているので、シフトシャフト３１の回転角度を制御することによって、スプール弁５２の位置を制御し、シフトレンジを予め設定された位置に配置することが可能となる。
【００１７】
次に、レンジ切替装置２の構成および動作について説明する。図２は図１のレンジ切替装置２を示す側断面図、図３は図２のレンジ切替装置２の他の状態を示す側断面図である。図において、レンジ切替装置２は、電動機２２１および電動機２２１の駆動によって回転する駆動軸２２２を有する主駆動装置２２と、駆動軸２２２のトルクを増幅して出力する減速歯車装置２３と、減速歯車装置２３で増幅されたトルクを、車両のシフトシャフト３１に伝達する出力軸２４と、出力軸２４の回転角度を検出する回転角度検出装置２５と、電動機２２１の駆動力を用いることなく、予め設定されたシフトレンジの位置に対応する位置に出力軸２４を回動させる手動操作部であるハンドル２６１を駆動源として含む補助駆動装置２６と、主駆動装置２２、減速歯車装置２３、出力軸２４および回転角度検出装置２５を囲む筐体２７とを備えている。筐体２７は、ハウジング２７１と、カバー２７２とから構成されている。
【００１８】
電動機２２１は、永久磁石を用いたブラシレスモータとなっている。電動機２２１は、回転可能に支持されたロータ２２３と、ロータ２２３に固定された磁石２２４と、ロータの回転中心と同心上に配置されたステータ２２５とを有している。ロータ２２３は、駆動軸２２２に固定されている。磁石２２４は、ロータ２２３に接着等の手段によって固定されている。また、主駆動装置２２は、筐体２７に設けられた転がり軸受２２６および転がり軸受２２７をさらに備えている。駆動軸２２２は、転がり軸受２２６および転がり軸受２２７を介して筐体２７に回転可能に支持されている。出力軸２４および駆動軸２２２のそれぞれの軸中心は、軸に垂直な方向に離れて配置されている。
【００１９】
ステータ２２５は、ステータコア２２８と、ステータコア２２８に設けられたコイル２２９とを備えている。ステータコア２２８は、径方向に延びる複数のステータティースを有している。コイル２２９は、各ステータティースに巻き回されている。コイル２２９は、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相からなる三相結線を構成している。
【００２０】
減速歯車装置２３は、遊星歯車減速機構および平歯車減速機構から構成されている。具体的には、減速歯車装置２３は、駆動軸２２２に取り付けられた太陽歯車２３１と、太陽歯車２３１と噛み合う遊星歯車２３２と、遊星歯車２３２と噛み合う内歯車溝が内周面に形成された環状歯車２３３と、遊星歯車２３２を自転および公転可能に支持するキャリア２３４と、キャリア２３４における遊星歯車２３２と反対側に取り付けられたキャリア結合歯車２３５と、出力軸２４に固定され、キャリア結合歯車２３５と噛み合う第１歯車溝である内歯車溝が形成されたレバー２３６とを備えている。
【００２１】
回転角度検出装置２５は、出力軸２４の端部に設けられた磁石２５１と、磁石２５１に対向して筐体２７に設けられた検出装置本体２５２とを備えている。磁石２５１と検出装置本体２５２とは、同軸上に配置されている。検出装置本体２５２が出力軸２４とともに回転する磁石２５１の磁束の方向を検知することによって、回転角度検出装置２５は、シフトレンジの位置を検出する。
【００２２】
補助駆動装置２６は、手動によるシフトレンジの位置の切替を可能するものである。補助駆動装置２６は、操作されるハンドル２６１と、ハンドル２６１が操作されることによって回転する補助駆動軸２６２とを備えている。補助駆動軸２６２は、駆動軸２２２に形成された穴に挿入される。穴は、回り止め形状に形成されている。補助駆動軸２６２は、穴の回り止め形状に嵌合可能に形成されている。また、補助駆動装置２６は、電動機２２１が正常に動作する場合に、補助駆動軸２６２が引き抜かれた駆動軸２２２の穴を覆う保護栓２６３をさらに備えている。ハンドル２６１を操作することによって補助駆動軸２６２に発生するトルクは、駆動軸２２２および減速歯車装置２３を介して出力軸２４に伝達される。
【００２３】
図４は図２のレバー２３６を示す平面図、図５は図２のレバー２３６が変位した状態を示す平面図である。レンジ切替装置２は、筐体２７に設けられた当接部２８と、当接部２８を変位させる調整ねじ２９とをさらに備えている。当接部２８は、調整ねじ２９を回転させることによって、筐体２７に対する位置が変化する。当接部２８は、シフトレンジの位置が予め設定された位置であるパーキングである場合にレバー２３６に当接するように配置されている。したがって、この例では、レバー２３６は、ストッパとしての機能を有している。
【００２４】
調整ねじ２９による筐体２７に対する当接部２８の位置の調整は、レンジ切替装置２が車両または自動変速機に取り付けられた状態で、ディテントプレート３２がパーキングに対応した位置にある状態で行う。
【００２５】
このレンジ切替装置２において、レンジ切替装置２への電力供給が正常の場合には、電動機２２１の駆動により発生するトルクが、太陽歯車２３１、遊星歯車２３２、環状歯車２３３およびキャリア２３４を介して減速され、キャリア結合歯車２３５に伝達される。キャリア結合歯車２３５に伝達されたトルクは、キャリア結合歯車２３５と噛み合う内歯車溝が形成されレバー２３６によって減速され、出力軸２４に伝達される。また、レンジ切替装置２への供給電圧の低下などにより、主駆動装置２２によるシフトレンジの位置の切替が実行できないと判断された場合には、補助駆動装置２６を用いて手動によるシフトレンジの位置の切替に移行する。
【００２６】
キャリア結合歯車２３５とレバー２３６の噛合い位置は、図３に示すシフトレンジの位置がドライブである場合に対応する噛合状態、図４に示すシフトレンジの位置がパーキングである場合に対応する噛合状態、または、これらの間となる、シフトレンジの位置がリバースまたはニュートラルである場合に対応する噛合状態となり、手動操作によるシフトレンジの位置は、当接部２８とレバー２３６との当接する位置までハンドル２６１を回すことで、シフトレンジの位置のパーキングへの切替を行う。
【００２７】
以上説明したように、この発明の実施の形態１に係るレンジ切替装置によれば、手動によるシフトレンジの位置の切替を可能とする補助駆動装置２６を設けることで、レンジ切替装置２への供給電圧が低下し、電動機２２１でシフトレンジの位置の切替を行うことが困難となった場合であっても、補助駆動装置２６にて駆動することで、シフトレンジの位置を切り替えることができ、これにより車両を安全に停止させることができる。また、レンジ切替装置２への供給電源が正常な場合に復帰し、電動機２２１によるシフトレンジの位置の切替が実行可能と判断された場合に、特別な操作を必要とせず通常のシフトレンジの位置の切替が実行可能となる。これにより、シフトバイワイヤシステムの構造が複雑化することなく、電力供給系統の異常で電力が供給されない場合においてもシフトレンジの位置を切り替えることができる。
【００２８】
また、ハンドル２６１が駆動軸２２２に対して取外し可能となっているので、ドライバーまたは同乗者以上の第三者によるシフトレンジの位置の切替を防止し、盗難防止の効果を得ることができる。
【００２９】
実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２に係るレンジ切替装置を示す側断面図である。実施の形態２では、手動によるシフトレンジの位置の切替を可能とする補助駆動装置２６は、出力軸２４から径方向に延びたアーム２６４と、アーム２６４に固定された手動操作部であるシャフト２６５とを備えている。この例では、アーム２６４がストッパの機能を有している。その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００３０】
図７は図６のレンジ切替装置においてシフトレンジの位置がドライブにある場合のアーム２６４を示す平面図、図８は図６のレンジ切替装置においてシフトレンジの位置がパーキングにある場合のアーム２６４を示す平面図である。シャフト２６５を操作すると、アーム２６４が出力軸２４を中心に回動する。これにより、出力軸２４が回動する。アーム２６４は、シフトレンジの位置がパーキングである場合に、当接部２８に当接する。アーム２６４が当接部２８に当接することによって、アーム２６４の回動が規制される。
【００３１】
以上説明したように、この発明の実施の形態２に係るレンジ切替装置によれば、補助駆動装置２６のアーム２６４が出力軸２４に接続されているので、実施の形態１と比較して、手動操作による回動回数を抑えることができる。
【００３２】
実施の形態３．
図９はこの発明の実施の形態３に係るレンジ切替装置を示す側断面図である。実施の形態３では、手動によりシフトレンジの位置の切替を可能とする補助駆動装置２６は、レバー２３６に形成された第２歯車溝２３７と噛み合う補助駆動歯車２６６をさらに備えている。補助駆動軸２６２は、補助駆動歯車２６６に固定されている。ハンドル２６１を操作して補助駆動軸２６２が回動すると、補助駆動歯車２６６が回動する。補助駆動歯車２６６が回動することによって、レバー２３６が回動して、出力軸２４が回動する。つまり、ハンドル２６１を回すことで補助駆動装置２６も発生するトルクがレバー２３６を介して出力軸２４に伝達される。
【００３３】
図１０は図９のレンジ切替装置においてシフトレンジの位置がドライブにある場合の補助駆動歯車２６６を示す平面図、図１１は図９のレンジ切替装置においてシフトレンジの位置がパーキングである場合の補助駆動歯車２６６を示す平面図である。補助駆動歯車２６６は、シフトレンジの位置がパーキングである場合に当接部２８と当接してそれ以上の回動を阻止するためのストッパ２６７を有している。
【００３４】
レバー２３６における第２歯車溝２３７が形成されている範囲は、シフトレンジの位置がドライブとパーキングとの間で変位する間、第２歯車溝２３７と補助駆動歯車２６６とが噛み合う範囲となっている。したがって、第２歯車溝２３７と補助駆動歯車２６６は、シフトレンジの位置が、ドライブ、リバース、ニュートラルおよびパーキングである場合に、互いに噛み合う。これにより、手動操作によるシフトレンジの位置は、ストッパ２６７と当接部２８との当接するまでハンドル２６１を操作することで、パーキングへと切り替えることができる。その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００３５】
以上説明したように、この発明の実施の形態３に係るレンジ切替装置によれば、補助駆動装置２６が減速歯車装置２３を介さずに出力軸２４を回動させるので、実施の形態１と比較して、手動操作による回動回数を抑えることができる。
【００３６】
実施の形態４．
図１２はこの発明の実施の形態４に係るレンジ切替装置を示す側断面図である。実施の形態４では、手動によるシフトレンジの位置の切替を可能とする補助駆動装置２６が、キャリア結合歯車２３５と噛み合う第３歯車溝が形成された補助駆動部２６８をさらに備えている。補助駆動軸２６２は、補助駆動部２６８に固定されている。ハンドル２６１を操作して補助駆動軸２６２が回動すると、補助駆動部２６８が回動する。補助駆動部２６８が回動することによって、キャリア結合歯車２３５が回動し、レバー２３６が出力軸２４を中心に回動する。その結果、出力軸２４が回動する。つまり、ハンドル２６１を回すことで補助駆動装置２６に発生するトルクがキャリア結合歯車２３５を介してレバー２３６を回動し、出力軸２４に伝達される。
【００３７】
図１３は図１２のレンジ切替装置においてシフトレンジの位置がドライブにある場合の補助駆動部２６８を示す平面図、図１４は図１２のレンジ切替装置においてシフトレンジの位置がパーキングにある場合の補助駆動部２６８を示す平面図である。補助駆動部２６８は、シフトレンジの位置がパーキングである場合に当接部２８と当接してそれ以上の回動を阻止するためのストッパ２６９を有している。その他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００３８】
以上説明したように、この発明の実施の形態４に係るレンジ切替装置によれば、補助駆動装置２６は、遊星歯車減速機構を介さずに、平歯車減速機構を介しているので、実施の形態１と比較して、手動操作による回動回数を抑えることができ、また、実施の形態２と比較して、手動操作による発生トルクを増幅して出力軸に伝達することができるので、手動操作をより容易に行うことができる。
【００３９】
なお、各上記実施の形態では、電動機が正常作動時にはハンドル２６１および補助駆動軸２６２をレンジ切替装置２から取り外す構成について説明したが、これに限定されるものではなく、ハンドル２６１および補助駆動軸２６２はレンジ切替装置２に常に取り付けられている構成であってもよい。
【００４０】
また、上記実施の形態３および上記実施の形態４では、補助駆動装置２６によって発生するトルクを出力軸２４へ歯車機構が伝達する構成について説明したが、歯車機構に限らず、例えば、ベルトまたはスプロケットなどによるトルク伝達機構であってもよい。また、歯車機構の速比は、減速の場合には、手動操作によるトルクを増幅して出力軸２４に伝達することが可能となり、手動操作を容易に行うことができる。
【００４１】
また、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形したり、省略したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１  シフトレンジ切替システム、２  レンジ切替装置、３  ディテント機構、４  パーキング機構、５  油圧制御機構、２１  コネクタ、２２  主駆動装置、２３  減速歯車装置、２４  出力軸、２５  回転角度検出装置、２６  補助駆動装置、２７  筐体、２８  当接部、２９  調整ねじ、３１  シフトシャフト、３２  ディテントプレート、３３  凹部、３４  ディテントスプリング、４１  パーキングロッド、４２  円錐部、４３  パーキングポール、４４  パーキングギヤ、５１  バルブボディ、５２  スプール弁、５３  油路、２２１  電動機、２２２  駆動軸、２２３  ロータ、２２４  磁石、２２５  ステータ、２２６  転がり軸受、２２７  転がり軸受、２２８  ステータコア、２２９  コイル、２３１  太陽歯車、２３２  遊星歯車、２３３  環状歯車、２３４  キャリア、２３５  キャリア結合歯車、２３６  レバー、２３７  第２歯車溝、２５１  磁石、２５２  検出装置本体、２６１  ハンドル、２６２  補助駆動軸、２６３  保護栓、２６４  アーム、２６５  シャフト、２６６  補助駆動歯車、２６７  ストッパ、２６８  補助駆動部、２６９  ストッパ、２７１  ハウジング、２７２  カバー、４３１  軸、４３２  凸部、４４１  溝。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年3月9日(2017.3.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
この発明に係るレンジ切替装置は、電動機と、電動機の駆動により回転する駆動軸と、駆動軸に発生したトルクを増幅して出力する減速歯車装置と、自動変速機のシフトシャフトに噛み合って設けられ、減速歯車装置によって増幅されたトルクをシフトシャフトに伝達する出力軸と、手動操作部を有し、手動操作部が操作されることによって出力軸を回動させる補助駆動装置とを備え、補助駆動装置は、当接部と、自動変速機のシフトレンジの位置が予め設定された位置であるときに対応する位置に手動操作部が操作された場合に、当接部に当接することによって出力軸の回動を規制するストッパとを有し、補助駆動装置は、駆動軸に設けられ駆動軸とともに回転する補助駆動軸を有し、手動操作部は、手動操作部が操作されることによって補助駆動軸を回転させ、出力軸は、補助駆動軸のトルクが駆動軸および減速歯車装置を介して伝達されることによって回動する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機と、
前記電動機の駆動により回転する駆動軸と、
前記駆動軸に発生したトルクを増幅して出力する減速歯車装置と、
自動変速機のシフトシャフトに噛み合って設けられ、前記減速歯車装置によって増幅された前記トルクを前記シフトシャフトに伝達する出力軸と、
手動操作部を有し、前記手動操作部が操作されることによって前記出力軸を回動させる補助駆動装置と
を備え、
前記補助駆動装置は、当接部と、前記自動変速機のシフトレンジの位置が予め設定された位置であるときに対応する位置に前記手動操作部が操作された場合に、前記当接部に当接することによって前記出力軸の回動を規制するストッパとを有し、
前記補助駆動装置は、前記駆動軸に設けられ前記駆動軸とともに回転する補助駆動軸を有し、
前記手動操作部は、前記手動操作部が操作されることによって前記補助駆動軸を回転させ、
前記出力軸は、前記補助駆動軸のトルクが前記駆動軸および前記減速歯車装置を介して伝達されることによって回動するレンジ切替装置。
【請求項２】
電動機と、
前記電動機の駆動により回転する駆動軸と、
前記駆動軸に発生したトルクを増幅して出力する減速歯車装置と、
自動変速機のシフトシャフトに噛み合って設けられ、前記減速歯車装置によって増幅された前記トルクを前記シフトシャフトに伝達する出力軸と、
手動操作部を有し、前記手動操作部が操作されることによって前記出力軸を回動させる補助駆動装置と
を備え、
前記補助駆動装置は、当接部と、前記自動変速機のシフトレンジの位置が予め設定された位置であるときに対応する位置に前記手動操作部が操作された場合に、前記当接部に当接することによって前記出力軸の回動を規制するストッパとを有し、
前記減速歯車装置は、前記駆動軸に結合された太陽歯車と、前記太陽歯車に噛み合い、前記駆動軸を中心とした円周上に配置された１つまたは複数の遊星歯車と、前記遊星歯車に噛み合う内歯車溝が形成された環状歯車と、前記遊星歯車を自転および公転可能に支持するキャリアと、前記キャリアに結合されたキャリア結合歯車と、前記出力軸に固定され前記出力軸から径方向に延び前記キャリア結合歯車と噛み合う第１歯車溝が形成されたレバーとを有し、前記駆動軸のトルクが、前記太陽歯車、前記遊星歯車、前記環状歯車、前記キャリア、前記キャリア結合歯車および前記レバーを介して前記出力軸に伝達され、
前記補助駆動装置は、前記レバーに形成された第２歯車溝と噛み合い回動することによって前記レバーを介して前記出力軸を回動させる補助駆動歯車と、前記補助駆動歯車とともに回動する補助駆動軸とを有し、
前記手動操作部は、前記手動操作部が操作されることによって、前記補助駆動軸を回転させ、
前記出力軸は、前記補助駆動軸のトルクが前記補助駆動歯車および前記レバーを介して伝達されることによって回動するレンジ切替装置。
【請求項３】
電動機と、
前記電動機の駆動により回転する駆動軸と、
前記駆動軸に発生したトルクを増幅して出力する減速歯車装置と、
自動変速機のシフトシャフトに噛み合って設けられ、前記減速歯車装置によって増幅された前記トルクを前記シフトシャフトに伝達する出力軸と、
手動操作部を有し、前記手動操作部が操作されることによって前記出力軸を回動させる補助駆動装置と
を備え、
前記補助駆動装置は、当接部と、前記自動変速機のシフトレンジの位置が予め設定された位置であるときに対応する位置に前記手動操作部が操作された場合に、前記当接部に当接することによって前記出力軸の回動を規制するストッパとを有し、
前記減速歯車装置は、前記駆動軸に結合された太陽歯車と、前記太陽歯車に噛み合い、前記駆動軸を中心とした円周上に配置された１つまたは複数の遊星歯車と、前記遊星歯車に噛み合う内歯車溝が形成された環状歯車と、前記遊星歯車を自転および公転可能に支持するキャリアと、前記キャリアに結合されたキャリア結合歯車と、前記出力軸に固定され前記出力軸から径方向に延び前記キャリア結合歯車と噛み合う第１歯車溝が形成されたレバーとを有し、前記駆動軸のトルクが、前記太陽歯車、前記遊星歯車、前記環状歯車、前記キャリア、前記キャリア結合歯車および前記レバーを介して前記出力軸に伝達され、
前記補助駆動装置は、前記キャリア結合歯車と噛み合う第３歯車が形成され回動することによって前記キャリア結合歯車および前記レバーを介して前記出力軸を回動させる補助駆動部と、前記補助駆動部とともに回動する補助駆動軸とを有し、
前記手動操作部は、前記手動操作部が操作されることによって、前記補助駆動軸を回動させ、
前記出力軸は、前記補助駆動軸のトルクが前記補助駆動部、前記キャリア結合歯車および前記レバーを介して伝達されることによって回動するレンジ切替装置。
【請求項４】
電動機と、
前記電動機の駆動により回転する駆動軸と、
前記駆動軸に発生したトルクを増幅して出力する減速歯車装置と、
自動変速機のシフトシャフトに噛み合って設けられ、前記減速歯車装置によって増幅された前記トルクを前記シフトシャフトに伝達する出力軸と、
手動操作部を有し、前記手動操作部が操作されることによって前記出力軸を回動させる補助駆動装置と
を備え、
前記補助駆動装置は、当接部と、前記自動変速機のシフトレンジの位置が予め設定された位置であるときに対応する位置に前記手動操作部が操作された場合に、前記当接部に当接することによって前記出力軸の回動を規制するストッパとを有し、
前記電動機、前記駆動軸および前記減速歯車装置を囲む筐体をさらに備え、
前記当接部は、前記シフトレンジの位置が予め設定された位置である場合に前記ストッパと当接するように、前記筐体に対して変位可能に設けられているレンジ切替装置。
【請求項５】
前記補助駆動装置は、前記出力軸に固定され前記出力軸から径方向に延びたアームを有し、
前記手動操作部は、前記手動操作部が操作されることによって、前記出力軸を中心に前記アームを回動させ、
前記出力軸は、前記アームのトルクが伝達されることによって回動する請求項４に記載のレンジ切替装置。
【請求項６】
前記補助駆動装置には、前記手動操作部が挿入される穴が形成されており、
前記手動操作部は、前記穴に対して着脱可能となっている請求項１から請求項５までの何れか一項に記載のレンジ切替装置。
【請求項７】
前記補助駆動装置は、前記手動操作部が前記穴から取り外されている場合に、前記穴を覆う保護栓をさらに有している請求項６に記載のレンジ切替装置。