(57)【要約】【課題】自動車用自動変速機のシフ操作とセレクト操作を１個のモータで行えるようにして部品数の削減、並びに車両重量増加の抑制を図ったシフト操作機構を実現して提供することを目的とする。【解決手段】自動変速機のシフト操作装置を、複数の第１突起３を備える定位置回転可能なシフト部材２と、そのシフト部材を回転させる１つのモータ４と、軸方向進退可能、かつ、回転不可に支持された複数のシフトシャフト５と、各シフトシャフトをニュートラル位置に戻す復帰ばね７と、シフトフォーク８と、各シフトフォークに設けられた第２突起９とを具備し、シフト部材２の回転に伴い第１突起３が第２突起９の外周に接してシフトフォーク８をシフトシャフトと共に軸方向に押し動かし、その変位動作で変速機のシフトが切り替わるように構成されたものにした。【選択図】図１
2017137954.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々の軸方向位置を異ならせた複数の第１突起（３）を外周に備える定位置回転可能なシフト部材（２）と、そのシフト部材（２）を軸心を中心にして回転させる１つのモータ（４）と、軸方向進退可能、かつ、回転不可に支持されて前記シフト部材（２）と平行に配置される複数のシフトシャフト（５）と、各シフトシャフト（５）をニュートラル位置に戻す復帰ばね（７）と、前記シフトシャフト（５）の各々にそれぞれ固定されたシフトフォーク（８）と、各シフトフォーク（８）に設けられた第２突起（９）とを具備し、
前記第１突起（３）と前記第２突起（９）のうち、特定のシフトレンジに対応させた第１突起（３）と第２突起（９）は軸方向位相が部分的に重なる位置に配置され、前記シフト部材（２）の回転に伴い前記第１突起（３）が前記第２突起（９）の外周に接してその第２突起（９）及び前記シフトシャフト（５）と共に前記シフトフォーク（８）を軸方向に押し動かし、その変位動作で変速機のシフトが切り替わるように構成された自動変速機のシフト操作装置。
【請求項２】
２個が対をなす第１突起（３）を複数対有し、その対をなす２個の第１突起（３，３）は前記シフト部材（２）の外周の周方向位相が１８０°ずれた位置に配置され、その対をなす２個の第１突起（３，３）が前記シフトフォーク（８）の各々に固定された前記第２突起（９）を相反する向きに押し動かすように構成された請求項１に記載の自動変速機のシフト操作装置。
【請求項３】
前記第１突起（３）が前記シフト部材（２）の外周の周方向等分点に配置されている請求項１又は２に記載の自動変速機のシフト操作装置。
【請求項４】
周方向位相が１８０°ずれた位置に配置される対をなす前記２個の第１突起（３，３）
の軸方向設置距離をａ、その対をなす２個の第１突起（３，３）によって反対向きに押し動かされる前記第２突起（９）の直径をｂとして、ａ≦φｂの関係を満たす設定がなされた請求項２に記載の自動変速機のシフト操作装置。
【請求項５】
前記第２突起（９）が、シフトシャフト軸方向両側の外周に、前記第１突起（３）が係合して仮保持される凹部（１２）を備えた請求項１〜４のいずれかに記載の自動変速機のシフト操作装置。
【請求項６】
前記シフトシャフト（５）をニュートラル位置に復帰させる前記復帰ばね（７）が前記シフトシャフト（５）の軸方向両端に対向して配置された請求項１〜５のいずれかに記載の自動変速機のシフト操作装置。
【請求項７】
前記第１突起（３）が、ローラ（３ａ）とそのローラ（３ａ）を回転可能に支持する支軸（３ｂ）とで構成された請求項１〜６のいずれかに記載の自動変速機のシフト操作装置。
【請求項８】
前記第２突起（９）の第１突起（３）との当接部が、当該第２突起（９）の長手直角断面において互いのなす角が９０°以上に設定された２つの面（ｆ１，ｆ２）と、その２つの面を繋ぐコーナの曲面（ｃｆ）とを備えた凸部として構成された請求項１〜７のいずれかに記載の自動変速機のシフト操作装置。
【請求項９】
前記シフトシャフト（５）が端部外周に溝（１０）を有し、その溝（１０）にシフトシャフト（５）を支持する固定部材（６）に形成されたキー（１１）が入り込んでシフトシャフト（５）の回転規制がなされるように構成された請求項１〜８のいずれかに記載の自動変速機のシフト操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車用自動変速機（ＡＭＴ）におけるシフト、セレクトの切り替えを、所謂ワンモータで行えるようにしたシフト操作装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車に搭載される自動変速機は、手動変速機（ＭＴ）をベースにして、シフト、セレクトの切り替え操作を、電動アクチュエータを用いて自動化したトランスミッションである。
【０００３】
この自動変速機は、手動変速機の利点、即ち、動力伝達効率が高く、軽量で構造もシンプルであると言う利点とシフトの自動切り替え機能を併せ持つ。
【０００４】
この自動変速機は、通常の手動変速機をベースにして、シフト、セレクト動作用の電動アクチュエータを外付けするだけで自動変速機に改造できる利点がある。
【０００５】
その自動変速機用外付け電動アクチュエータが、例えば、下記特許文献１に記載されている。その特許文献１に示された外付け電動アクチュエータは、シフト操作とセレクト操作を独立した２個の動力源（モータ）で行う構造である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１３９１４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１が示しているような従来の外付け電動アクチュエータは、２個の駆動用モータを使用するため、それぞれのモータに附随する電子制御回路や駆動機構が必要であり、外付け電動アクチュエータの部品点数の増加、及び車両重量の増大を招く。
【０００８】
この発明は、かかる不具合を解消するためになされたものであって、自動車用自動変速機のシフ操作とセレクト操作を１個のモータで行えるようにして部品数の削減、並びに車両重量増加の抑制を図ったシフト操作機構を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、この発明においては、各々の軸方向位置を異ならせた複数の第１突起を外周に備える定位置回転可能なシフト部材と、そのシフト部材を軸心を中心にして回転させる１つのモータと、軸方向進退可能、かつ、回転不可に支持されて前記シフト部材と平行に配置される複数のシフトシャフトと、各シフトシャフトをニュートラル位置に戻す復帰ばねと、前記シフトシャフトの各々にそれぞれ固定されたシフトフォークと、各シフトフォークに設けられた第２突起とを具備し、
前記第１突起と前記第２突起のうち、特定のシフトレンジに対応させた第１突起と第２突起は軸方向位相が部分的に重なる位置に配置され、前記シフト部材の回転に伴い前記第１突起が前記第２突起の外周に接してその第２突起及び前記シフトシャフトと共に前記シフトフォークを軸方向に押し動かし、その変位動作で変速機のシフトが切り替わるように構成された自動変速機のシフト操作装置を提供する。
【００１０】
かかるシフト操作装置の好ましい形態を以下に列挙する。
１）２個が対をなす第１突起を複数対有し、その対をなす２個の第１突起は前記シフト部
材の外周の周方向位相が１８０°ずれた位置に配置され、その対をなす２個の第１突起が前記シフトフォークの各々に固定された第２突起を反対向きに押し動かすように構成されているもの。
２）前記第１突起が前記シフト部材の外周の周方向等分点に配置されているもの。
３）前記１）の形態において、周方向位相が１８０°ずれた位置に配置される対をなす２個の第１突起の軸方向設置距離をａ、その対をなす２個の第１突起によって相反する向きに押し動かされる第２突起の直径をｂとして、ａ≦φｂの関係を満たす設定がなされたもの。
４）前記第２突起が、シフトシャフト軸方向両側の外周に、前記第１突起が係合して仮保持される凹部を備えたもの。
５）前記シフトシャフトをニュートラル位置に復帰させる前記復帰ばねが前記シフトシャフトの軸方向両端に対向して配置されたもの。
６）前記第１突起が支軸に回転可能に支持されたローラで構成されたもの。
７）前記第２突起の第１突起との当接部が、第２突起の長手直角断面において、互いのなす角が９０°以上の２つの面と、その２つの面を繋ぐコーナの曲面とを備えた凸部として構成されているもの。
８）前記シフトシャフトが端部外周に溝を有し、その溝にシフトシャフトを支持する固定部材に形成されたキーが入り込んでシフトシャフトの回転規制がなされるもの。
【発明の効果】
【００１１】
この発明のシフト操作装置は、シフト部材を回転させるだけで変速機のシフトレンジ（変速レンジ）が順次切り替わる。従って、駆動源のモータ、そのモータに附随する電子制御回路や駆動機構はいずれも１つでよく、構成部品数の削減、及び車両重量の軽量化が可能になる。
【００１２】
なお、２個が対をなす第１突起でシフトフォークに固定された第２突起を相反する向きに押し動かすものは、少ない部品数でシフトレンジを増加させることができ、シフト部材の１回転で６つのレンジのシフトチェンジを行うことも可能になる。
【００１３】
また、第１突起がシフト部材の外周の周方向等分点に配置されているものは、シフトチェンジのためのシフト部材の回転角が一定し、シフトアップする際に必要なモータ回転角の制御が容易になる。
【００１４】
さらに、対をなす２個の第１突起の軸方向設置距離ａとその２個の第１突起によって反対向きに押し動かされる第２突起の直径ｂについてａ≦φｂの関係を満足させたものは、
対をなす２個の第１突起が同一外径でよく、第１突起の共通化が図れる。
【００１５】
また、第２突起が前記凹部を備えたものは、第１突起が凹部に係合して切り替えたレンジの保持が安定してなされる。
【００１６】
このほか、シフトシャフトの軸方向両端に復帰ばねが対向して配置されたものは、シフトシャフトの回転規制を行いながらシフト部材との係合が解かれたシフトフォークを機械的にニュートラル位置に復帰させることができる。
【００１７】
また、前記第１突起として支軸に回転可能に支持されたローラを用いたものは、第２突起と第１突起との間に生じる摩擦抵抗が低減してモータの負担が軽減される。
【００１８】
さらに、シフトシャフトの回転規制がそのシフトシャフトの端部外周に形成された溝とキーとによってなされるものは、シフトフォークの回転規制が安定してなされ、これにより、動力の伝達ロスが抑えられてシフト部材によるシフトフォークのシフト切り替え位置への押し動かしが確実になされる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の自動変速機のシフト操作装置の一例の全体構成を示す斜視図である。
【図２】図１のシフト操作装置に含まれたシフト部材の側面図である。
【図３】図１のシフト操作装置に含まれたシフト部材の端面図である。
【図４】シフトレンジの一例を示す平面図である。
【図５】図１のシフト操作装置のシフトシャフトの両端の支持状態を示す断面図である。
【図６】図１のシフト操作装置に含まれたシフトフォークの端面図である。
【図７】図１のシフト操作装置に含まれたシフトフォークの平面図である。
【図８】シフトフォークに設けられた第２突起の図６のＸ−Ｘ線に沿った拡大断面図である。
【図９】図１のシフト操作装置に含まれたシフトシャフトとシフトフォークの斜視図である。
【図１０】図５のＹ−Ｙ線に沿った拡大断面図である。
【図１１】シフト部材に設けた第１突起の他の形態を示す端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。例示のシフト操作装置は、図４に示したレンジ１〜レンジ６のシフトレンジを有する自動変速機に採用するものである。
【００２１】
このシフト操作装置１は、図１に示すように、定位置回転可能なシフト部材２と、そのシフト部材２が外周に備える複数の第１突起３と、前記シフト部材２を軸心を中心にして回転させるモータ４を有する。
【００２２】
また、複数のシフトシャフト５と、各シフトシャフトの両端を支持する固定部材６と、
各シフトシャフト５をニュートラル位置に戻す復帰ばね７（図５参照）と、シフトシャフト５の各々にそれぞれ固定されたシフトフォーク８と、各シフトフォークに設けられた第２突起９を有する。
【００２３】
前記第１突起３は、図２、図３に示すように、各々の軸方向位置を異ならせて配置され
ており、例示のシフト操作装置１にはその第１突起３が周方向等分点に計６個設けられている。
【００２４】
その第１突起３は、周方向位相を６０°異ならせて、図３において時計回りに変速のレンジ１用、レンジ３用、レンジ５用、レンジ２用、レンジ４用、レンジ６用の順に配列されている。
【００２５】
この６個の第１突起３は、レンジ１用とレンジ２用、レンジ３用とレンジ４用、レンジ５用とレンジ６用がそれぞれ対をなし、その対をなすそれぞれの第１突起３は、周方向位相が１８０°ずれた位置に配置されている。
【００２６】
また、それぞれの対をなす第１突起３は、図２の側面視において軸方向に距離ａ（図２参照）を保つ位置に配置されている。その距離ａは、対をなす第１突起３、３間の中心の延長上に配置される第２突起９の外径ｂ（図８参照）と等しいか又はその外径ｂよりも小さい。
【００２７】
なお、図示の第１突起３は、シフト部材２に固定されたピンで構成されているが、図１１に示すように、ローラ３ａで構成して第２突起９との間に生じる摩擦抵抗を低減することが可能である。図１１の第１突起３は、ローラ３ａと、シフト部材２に取り付けられて前記ローラ３ａを回転可能に支持した支軸３ｂとからなる。
【００２８】
モータ４は、回転角制御の可能なモータであって、電子制御回路（ＣＰＵ：図示せず）からの指令に基づいてシフト部材２を正逆いずれかの方向に指令された角度回転させる。そのモータ４は１つだけ設けられている。
【００２９】
シフトシャフト５は、例示の装置には合計３本設けられている。各シフトシャフト５は、前記シフト部材２と平行に配置され、固定部材６によって軸方向進退可能、かつ、回転不可に支持されている。
【００３０】
また、各シフトシャフト５をニュートラル位置に戻す復帰ばね７は、図５に示すように、互いに対向させた２個が、各シフトシャフト５の両端面と各シフトシャフト５の両端を支持する固定部材６との間に組み込まれている。
【００３１】
さらに、各シフトシャフト５の回転規制（回り止め）は、図示の装置の場合、図９及び図１０に示すように、シフトシャフト５の端部外周に軸方向に長い溝１０を設け、その溝１０に固定部材６に形成されたキー１１を軸方向相対移動が許容されるように入り込ませる方法でなされている。
【００３２】
各レンジのギヤをエンジンに選択的に接続するシフトフォーク８は、各シフトシャフト５にそれぞれ１個設けられている。また、第２突起９は、レンジ１，２に対応させたもの、レンジ３，４に対応させたもの、レンジ５，６に対応させたものが異なるシフトフォーク８にそれぞれ１個設けられている。
【００３３】
レンジ１とレンジ２に対応させた第１突起３と第２突起９、レンジ３とレンジ４に対応させた第１突起３と第２突起９及びレンジ５とレンジ６に対応させた第１突起３と第２突起９は、いずれも軸方向位相が部分的に重なる位置に配置されている。
【００３４】
図示の装置に採用された第２突起９は、図８に示すように、第１突起３との当接部が、下記の凸部、即ち、第２突起の長手直角断面において、互いのなす角が９０°以上に設定された２つの面ｆ１、ｆ２（これ等の面は平面に限定されない）と、その２つの面間のコーナの曲面ｃｆとで構成された凸部となっている。その凸部は、互いに背を向けたものが第２突起９のシフトシャフト長手方向両側にある。
【００３５】
かかる凸部を有する第２突起９を用いると、第１突起３から伝達される運動の向きの変換がスムーズになされ、シフトフォーク８をシフトレンジの切り替え位置に移動させ或いは切り替え位置からニュートラル位置に戻すことが容易になる。
【００３６】
第２突起９のシフトシャフト軸方向両側の外周、即ち、前記面ｆ１、ｆ１間にあるコーナ部と面ｆ２、ｆ２間にあるコーナ部には、第１突起３が係合する凹部１２が形成されている。
【００３７】
その凹部１２があると、第１突起３をシフトレンジの切り替え位置に仮保持する機能が安定して発揮される。
【００３８】
以上のように構成された例示のシフト操作装置は、シフト部材２の回転に伴って第１突
起３が第２突起９の外周に接し、その第２突起９並びにシフトシャフト５と共にシフトフォーク８を軸方向に押し動かす。
なお、シフトフォーク８が軸方向に移動する際、シフトフォーク８がシフトシャフト５に対して回転しようとするが、シフトシャフト５に対し、ボルト１３で固定することでシフトフォーク８の回転を防ぐことができる。
【００３９】
これにより、シフトフォーク８が係合しているレンジ切り替え用の変速ギヤがエンジン
に連結され、変速機のシフトが切り替わる。
【００４０】
例示のシフト操作装置１によれば、シフト部材２の回転により、ニュートラル状態からレンジ１〜レンジ６へのシフトアップの切り替えがなされる。
【００４１】
切り替えられた各レンジの位置からシフト部材２を逆転させてシフトダウンすることは
自由に行える。
【００４２】
なお、第１突起３を図２、図３の配置にした図示のシフト操作装置１は、レンジ１からレンジ２への切り替え、レンジ３からレンジ４への切り替え、及びレンジ５からレンジ６への切り替えが、いずれも、シフト部材２の１８０°の回転によってなされる。
【００４３】
また、レンジ２からレンジ３への切り替え及びレンジ４からレンジ５への切り替えはシフト部材２の１２０°の回転によってなされるが、図２における第１突起３を時計回りに６０°ピッチでレンジ１用〜レンジ６用の配列にすれば、各レンジからの次段レンジへのシフトアップ、シフトダウンはシフト部材２の６０°の回転によってなされ、シフト部材２の１回転により、レンジ１〜レンジ６までの切り替えがなされる。
【符号の説明】
【００４４】
１          シフト操作装置
２          シフト部材
３          第１突起
４          モータ
５          シフトシャフト
６          固定部材
７          復帰ばね
８          シフトフォーク
９          第２突起
ｆ１、ｆ２  互いのなす角が９０°以上に設定された面
ｃｆ        面ｆ１、ｆ２を繋ぐコーナの曲面
１０        溝
１１        キー
１２        凹部
１３        ボルト
ａ          対をなす２個の第１突起の軸方向設置距離
【図１】
2017137954.tif 000003
【図２】
2017137954.tif 000004
【図３】
2017137954.tif 000005
【図４】
2017137954.tif 000006
【図５】
2017137954.tif 000007
【図６】
2017137954.tif 000008
【図７】
2017137954.tif 000009
【図８】
2017137954.tif 000010
【図９】
2017137954.tif 000011
【図１０】
2017137954.tif 000012
【図１１】
2017137954.tif 000013