(57)【要約】【課題】傾動部材６０の傾きに連動して軸方向に押し引きされることで状態が切り替わる状態切替要素１０，３０のアクチュエータ５０において、それが制御不能になっても、アクチュエータ５０の出力軸５３を予め規定した回転角しか駆動できないように制限する。【解決手段】アクチュエータ５０は、回転動力発生部５１で発生した回転動力を出力するとともに傾動部材６０の傾動支軸６１に同軸かつ一体回転可能に連結される出力軸５３と、全体を覆うとともに出力軸５３の軸方向一端側を外部に露呈させるための開口を有するケース５４とを含む。出力軸５３とケース５４において出力軸５３に径方向で対向する壁部５７との間に、出力軸５３の回転角を物理的に制限するための回転角制限手段（７１，７２，７３）が設けられている。【選択図】図１
2009041679.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
傾動部材の傾きに連動して直線的に押し引きされることで状態が切り替わる状態切替要素のアクチュエータであって、
回転動力発生部と、この回転動力発生部で発生した回転動力を出力するとともに前記傾動部材の傾動支軸に同軸かつ一体回転可能に連結される出力軸と、全体を覆うとともに前記出力軸の軸方向一端側を外部に露呈させるための開口を有するケースとを含み、
前記出力軸と前記ケースにおいて前記出力軸に径方向で対向する壁部との間に、前記出力軸の回転角を物理的に制限するための回転角制限手段が設けられている、ことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
請求項１に記載のアクチュエータにおいて、
前記回転角制限手段は、前記出力軸および前記ケースの壁部のうちいずれか一方に相手側へ向けて径方向に突出するように設けられる突起と、前記出力軸および前記ケースの壁部のうち残り他方に前記出力軸の回転に伴い前記突起と当接するように設けられる正回転用ストッパおよび逆回転用ストッパとを含む、ことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項３】
請求項１に記載のアクチュエータにおいて、
前記出力軸は、前記傾動支軸がスプライン嵌合されるメススプラインを有するものとされ、前記ケースの壁部は、内径側に前記出力軸が非接触に配置される筒形ボス部とされ、
前記回転角制限手段は、前記出力軸の連結端側の外周に径方向外向きに突出するように設けられる突起と、前記筒形ボス部に前記出力軸の回転に伴い前記突起と当接するように設けられる正回転用ストッパおよび逆回転用ストッパとを含み、
前記両ストッパが、前記筒形ボス部において円周方向での所定角度範囲に設けられる軸方向凹みにおいて円周方向両側に位置する壁面とされる、ことを特徴とするアクチュエータ。
【請求項４】
人的に操作されてシフトレンジを選択するためのシフト操作手段と、
シフト操作手段で選択されるシフトレンジの位置を検出する検出手段と、
検出手段からの検出出力に基づき自動変速機に備えるシフトレンジ切替用の油圧制御装置の一構成要素であるマニュアルバルブの状態を変更するための駆動装置とを含み、
前記駆動装置が、回動可能に支持されかつ適宜方向に回転駆動されることに伴い前記マニュアルバルブの状態を変更するための傾動部材と、この傾動部材の傾動支軸を適宜方向に回転駆動させるアクチュエータとを含み、
前記アクチュエータが、請求項１から３のいずれか一つに記載の構成とされている、ことを特徴とする自動変速機のレンジ切替装置。
【請求項５】
変速機の出力軸に外装固定されるパーキングギアと、
パーキングギアに係止される爪を有しかつ前記パーキングギアに接近してパーキングギアに爪を係止させて回転不可能とするロック位置や、前記パーキングギアから離隔してパーキングギアから爪を離脱させて回転可能とするアンロック位置に変位されるパーキングロックポールと、
パーキングロックポールをパーキングギアに対して遠近変位させるよう押し引きされるパーキングロッドと、
パーキングロッドを押し引きするための駆動装置とを含み、
前記駆動装置が、前記パーキングロッドを押し引きするよう傾動可能に支持される傾動部材と、この傾動部材の傾動支軸を適宜方向に回転駆動させるアクチュエータとを含み、
前記アクチュエータが、請求項１から３のいずれか一つに記載の構成とされている、ことを特徴とするパーキング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸方向に押し引きされることで状態が切り替わる状態切替要素を駆動するためのアクチュエータに関する。
【０００２】
なお、状態切替要素としては、例えば車両用の自動変速機のレンジ切替装置や、車両用の変速機内に設置されるパーキング装置等が挙げられる。つまり、レンジ切替装置やパーキング装置等が、本発明に係るアクチュエータの利用対象とされる。
【背景技術】
【０００３】
一般的に、車両用の自動変速機では、例えば車両の運転席付近に設置されるシフトレバーを運転者が操作することにより、パーキングレンジ（Ｐ），リバースレンジ（Ｒ），ニュートラルレンジ（Ｎ），ドライブレンジ（Ｄ）等の中から、選択されたシフトレンジを成立させるように構成されている（例えば特許文献１，２参照。）。
【０００４】
このようなレンジ切替装置は、一般的に、シフトレバーを運転者が操作すると、シフトレンジ切替用の油圧制御装置の一構成要素であるマニュアルバルブの状態を変更するような構成になっている。
【０００５】
このマニュアルバルブの状態を変更するための駆動系については、前記特許文献１，２に示すように、運転者により操作されるシフトレバーで選択されたレンジポジションをセンサ等で検出し、この検出信号に基づいて、電動モータ等のアクチュエータでディテントプレートと呼ばれる傾動部材を規定角度傾動させることにより、このディテントプレートでマニュアルバルブのスプールを軸方向に変位させるようになっている。
【０００６】
また、シフトレバーでパーキングレンジＰを選択したときに、ディテントプレートの傾きに伴い、パーキング装置のパーキングロッドを軸方向に変位させて、自動変速機の出力軸を回転不可能なロック状態とするようになっている。
【０００７】
なお、パーキングロッドは、シフトレバーをパーキングレンジＰに入れる操作やパーキングレンジＰから外す操作に応答して、前記ディテントプレートを傾動させることによって軸方向に押し引きされるようになっている。
【０００８】
そして、ディテントプレートの傾動支軸とアクチュエータの出力軸との連結については、特に特許文献１に示すように、自動変速機ケースの適宜場所に回転自在に支持されている傾動支軸の連結端側の断面形状と、アクチュエータの出力軸の端部に設けるカップリング用横穴の断面形状とを、共に、例えば略小判形状とし、それらを単純に嵌合することによって一体回転可能とするようになっている。この他、ディテントプレートの傾動支軸とアクチュエータの出力軸との連結をスプライン嵌合とする場合もある。
【特許文献１】特開平５−１１８４３６号公報
【特許文献２】特開２００５−１９８４５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記従来例では、仮に、アクチュエータの制御系がフェールする等して、アクチュエータの出力軸およびそれに連結されているディテントプレートの傾動支軸が目標回転角を越えて回転するといったオーバーラン現象が発生するようなことがあると、ディテントプレートが必要以上に傾いてしまう。
【００１０】
ところで、前記特許文献２には、アクチュエータとしての電動モータを高速回転させることによる慣性力で目標回転角を越えてしまうといったオーバーラン現象が発生しやすくなることを考慮し、アクチュエータの駆動中に当該アクチュエータの負荷を調べて、アクチュエータの回転速度を制御することにより、オーバーランをさせないようにすることが記載されている。
【００１１】
この特許文献２には、本発明のように、アクチュエータの回転角制御が不能になってアクチュエータを必要以上に駆動させてしまうような状況になったときでも、傾動部材を物理的に回転不可能にさせるという技術思想は見られない。
【００１２】
但し、前記特許文献２を応用すると、アクチュエータの制御不能な状況を当該アクチュエータの制御系自身で認識したときに、アクチュエータを強制的に駆動停止させるというように、前記制御系にフェールセーフプログラムを組み込むことにより対処することが可能と考えられる。
【００１３】
しかしながら、その場合、前記制御系のフェールセーフプログラムにエラーが発生すると、前記アクチュエータのオーバーランを防止できなくなる。ここに改良の余地がある。
【００１４】
このような事情に鑑み、本発明は、車両のシフト切替装置やパーキング装置等といった状態切替要素のアクチュエータにおいて、それが制御不能になっても、アクチュエータの出力軸を予め規定した回転角しか駆動できないように制限することを目的としている。
【００１５】
また、本発明は、前述したアクチュエータを備えるパーキング装置の提供を目的としている。さらに、本発明は、前述したアクチュエータを備えるレンジ切替装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、傾動部材の傾きに連動して直線的に押し引きされることで状態が切り替わる状態切替要素のアクチュエータであって、回転動力発生部と、この回転動力発生部で発生した回転動力を出力するとともに前記傾動部材の傾動支軸に同軸かつ一体回転可能に連結される出力軸と、全体を覆うとともに前記出力軸の軸方向一端側を外部に露呈させるための開口を有するケースとを含み、前記出力軸と前記ケースにおいて前記出力軸に径方向で対向する壁部との間に、前記出力軸の回転角を物理的に制限するための回転角制限手段が設けられている、ことを特徴としている。
【００１７】
この構成によれば、回転角制限手段で出力軸の回転角を物理的に制限させるようにしているから、仮にアクチュエータに目標回転角以上の駆動信号が入力され続けるような制御異常が発生したとしても、アクチュエータの出力軸が物理的かつ強制的に停止されるようになる。
【００１８】
これにより、アクチュエータの出力軸が必要以上に回転できなくなるので、この出力軸から状態切替要素へ回転動力が伝達されなくなり、その結果、状態切替要素に必要以上の動きを強いることが無くなる。
【００１９】
好ましくは、前記回転角制限手段は、前記出力軸および前記ケースの壁部のうちいずれか一方に相手側へ向けて径方向に突出するように設けられる突起と、前記出力軸および前記ケースの壁部のうち残り他方に前記出力軸の回転に伴い前記突起と当接するように設けられる正回転用ストッパおよび逆回転用ストッパとを含む。
【００２０】
このように回転角制限手段の構成を特定すれば、仮にアクチュエータの出力軸を必要以上に回転させようとした場合に、突起と、出力軸の回転方向に応じたいずれか一方のストッパとが円周方向で当接することになって、出力軸の回転を物理的かつ強制的に止めることが可能になる。
【００２１】
好ましくは、前記出力軸は、前記傾動支軸がスプライン嵌合されるメススプラインを有するものとされ、前記ケースの壁部は、内径側に前記出力軸が非接触に配置される筒形ボス部とされ、前記回転角制限手段は、前記出力軸の連結端側の外周に径方向外向きに突出するように設けられる突起と、前記筒形ボス部に前記出力軸の回転に伴い前記突起と当接するように設けられる正回転用ストッパおよび逆回転用ストッパとを含み、前記両ストッパが、前記筒形ボス部において円周方向での所定角度範囲に設けられる軸方向凹みにおいて円周方向両側に位置する壁面とされる。
【００２２】
このようにアクチュエータにおける適宜の構成要素を特定するとともに、回転角制限手段を構成する要素（突起および両ストッパ）を設ける相手を特定すれば、出力軸の回転角を制限する形態が明確になる。
【００２３】
しかも、突起を出力軸に、また、両ストッパをアクチュエータケースの筒形ボス部に設ける形態、言い換えれば、アクチュエータの回転動力発生部から出力軸に至る動力伝達経路の最下流位置に突起および両ストッパを設ける形態にしているから、前記動力伝達経路に内在する回転角の遊びを予め把握しておき、この遊びを加味して出力軸の目標回転角を設定することによって、前記遊びが出力軸から傾動支軸に伝達されずに済むようになり、回転角制限手段による回転角制限範囲のばらつきを低減するうえで有利となる。
【００２４】
ところで、前述したような状態切替要素としては、例えば自動変速機のレンジ切替装置や、パーキング装置等とすることが可能である。
【００２５】
本発明に係る自動変速機のレンジ切替装置は、人的に操作されてシフトレンジを選択するためのシフト操作手段と、シフト操作手段で選択されるシフトレンジの位置を検出する検出手段と、検出手段からの検出出力に基づき自動変速機に備えるシフトレンジ切替用の油圧制御装置の一構成要素であるマニュアルバルブの状態を変更するための駆動装置とを含み、前記駆動装置が、回動可能に支持されかつ適宜方向に回転駆動されることに伴い前記マニュアルバルブの状態を変更するための傾動部材と、この傾動部材の傾動支軸を適宜方向に回転駆動させるアクチュエータとを含み、前記アクチュエータが、前述した構成とされている、ことを特徴としている。
【００２６】
この場合、レンジ切替装置のアクチュエータを前述した構成としているから、マニュアルバルブの状態切り替え時に必要以上の動きを強いられるといった心配がなくなる等、信頼性を向上することが可能になる。
【００２７】
本発明に係るパーキング装置は、変速機の出力軸に外装固定されるパーキングギアと、パーキングギアに係止される爪を有しかつ前記パーキングギアに接近してパーキングギアに爪を係止させて回転不可能とするロック位置や、前記パーキングギアから離隔してパーキングギアから爪を離脱させて回転可能とするアンロック位置に変位されるパーキングロックポールと、パーキングロックポールをパーキングギアに対して遠近変位させるよう押し引きされるパーキングロッドと、パーキングロッドを押し引きするための駆動装置とを含み、前記駆動装置が、前記パーキングロッドを押し引きするよう傾動可能に支持される傾動部材と、この傾動部材の傾動支軸を適宜方向に回転駆動させるアクチュエータとを含み、前記アクチュエータが、前述した構成とされている、ことを特徴としている。
【００２８】
この場合、パーキング装置のアクチュエータを前述した構成としているから、ロックまたはアンロック動作時に必要以上の動きを強いられるといった心配がなくなる等、信頼性を向上することが可能になる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係るアクチュエータでは、それの制御系が仮にフェールしても、アクチュエータの出力軸の回転角を物理的に制限することが可能になるから、本発明に係るアクチュエータの駆動対象となる状態切替要素に必要以上の動きを強いるといった心配がなくなる等、信頼性の向上に貢献できる。
【００３０】
本発明に係る自動変速機のレンジ切替装置では、それのアクチュエータを前述した構成としているから、マニュアルバルブの状態切り替え時に必要以上の動きを強いられるといった心配がなくなる等、信頼性の向上に貢献できる。
【００３１】
本発明に係るパーキング装置は、それのアクチュエータを前述した構成としているから、ロックまたはアンロック動作時に必要以上の動きを強いられるといった心配がなくなる等、信頼性の向上に貢献できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態について図１から図１３を参照して詳細に説明する。
【００３３】
まず、図１から図９に、本発明に係る自動変速機のレンジ切替装置の一実施形態を示している。ここで、本発明の特徴を適用した部分の説明に先立ち、レンジ切替装置の概略構成について、図１から図３を参照して説明する。
【００３４】
自動車等の車両に搭載される自動変速機は、例えば車両運転席近傍に設置されるシフト操作手段としてのシフトレバー１等で選択されたシフトレンジに対応し、例えばパーキングレンジＰ，リバースレンジＲ，ニュートラルレンジＮ，ドライブレンジＤ等を成立するようになっている。
【００３５】
この実施形態のレンジ切替装置１０は、いわゆるシフトバイワイヤ方式と呼ばれるものであり、主として、自動変速機のレンジ切替用のマニュアルバルブ２０と、パーキング装置３０と、駆動装置４０とを含んだ構成になっている。
【００３６】
マニュアルバルブ２０は、図示していない自動変速機の変速機構部に備える各種のブレーキやクラッチの係合動作を制御する油圧制御装置の構成要素の一つである。
【００３７】
なお、前記油圧制御装置は、一般的に公知であるが、前記マニュアルバルブ２０の他に、前記各種のブレーキやクラッチの係合動作を制御する複数のリニアソレノイドバルブを備えており、シフトレバー１が操作されたときに、マニュアルバルブ２０が作動されて前記各リニアソレノイドバルブに対する作動油供給経路が変更されることによって、前記操作に対応するレンジを成立するものである。
【００３８】
このマニュアルバルブ２０は、一般的に公知のスプールバルブと呼ばれる形態とされており、主として、バルブボディ２１と、スプール２２とを含んだ構成になっている。
【００３９】
バルブボディ２１は、自動変速機ケース内の適宜場所に固定されかつ適宜の給油ポートや排出ポートを有している。スプール２２は、バルブボディ２１に軸方向変位可能に収納されている。
【００４０】
パーキング装置３０は、自動変速機のアウトプットシャフト２を回転不可能なロック状態あるいは回転可能なアンロック状態に切り替えるもので、主として、パーキングギア３１と、パーキングロックポール３２と、パーキングロッド３３とを含んだ構成になっている。
【００４１】
パーキングギア３１は、自動変速機のアウトプットシャフト２に一体回転可能に外装固定されている。
【００４２】
パーキングロックポール３２は、パーキングギア３１の近傍に一端側を支点として傾動自在となるように配置されている。このパーキングロックポール３２の長手方向途中には、パーキングギア３１の歯間に係入または離脱可能とされる爪３２ａが設けられている。
【００４３】
パーキングロッド３３は、自動変速機のアウトプットシャフト２と略平行に前端側または後端側に変位されるように配置されている。
【００４４】
このパーキングロッド３３の前端は、図１に示すように、下記する駆動装置４０のディテントプレート６０に連結されていて、このディテントプレート６０の傾動動作によって押し引きされる。
【００４５】
また、パーキングロッド３３の後端には、パーキングロックポール３２を傾動させるためのテーパコーン３７が設けられている。このテーパコーン３７は、コイルスプリング３８によりパーキングギア３１側へ押圧されている。このコイルスプリング３８は、パーキングロッド３３に外装されており、その一端がパーキングロッド３３に係止固定されている止め輪３９によって受け止められている。
【００４６】
駆動装置４０は、シフトレバー１で選択されたシフトレンジ（Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ）を成立させるために、マニュアルバルブ２０やパーキング装置３０を作動させるもので、主として、アクチュエータ５０と、傾動部材としてのディテントプレート６０とを含んで構成されている。
【００４７】
アクチュエータ５０は、詳細に図示していないが、例えば図３に示すように、電動モータ等の回転動力発生部５１と、減速機構５２と、出力軸５３とを、ケース５４内に収納した構成になっている。
【００４８】
このアクチュエータ５０は、ケース５４の外径側円周数ヶ所に設けられている取付片５５を、自動変速機ケース３（図３のみに記載）にボルトで留めることによって、取り付けられる。
【００４９】
減速機構５２は、詳細に図示していないが、例えば、サイクロイドギヤを用いる機構や、複数の歯車を組み合わせた歯車機構や、遊星歯車機構等のいずれかとされる。この減速機構５２の入力ギア（図示省略）は、回転動力発生部５１のロータ軸（図示省略）に連結されている。また、減速機構５２の最終減速ギア（図示省略）の回転中心に、出力軸５３が一体に設けられている。
【００５０】
ケース５４の所定領域には、出力軸５３の端部を外部に露呈するための筒形ボス部５６が設けられている。この筒形ボス部５６に対して出力軸５３が非接触とされていて、出力軸５３が回転自在になっている。筒形ボス部５６の開口から出力軸５３が外部に露呈している。
【００５１】
ディテントプレート６０は、アクチュエータ５０の出力をマニュアルバルブ２０のスプール２２やパーキング装置３０のパーキングロッド３３に伝達するものである。
【００５２】
このディテントプレート６０は、外形が扇形に形成されており、その傾動中心となる領域には、当該ディテントプレート６０と別体の傾動支軸６１が貫通する状態で一体回転可能に固定されるようになっている。
【００５３】
具体的に、ディテントプレート６０と傾動支軸６１との連結は、例えば図４に示すように、ディテントプレート６０の傾動支点部分に円筒ボス部を設けるとともに、この円筒ボス部の内孔にメススプラインを設け、円筒ボス部を傾動支軸６１のオススプラインにスプライン嵌合することによって連結する形態になっている。
【００５４】
これにより、傾動支軸６１が回転されると、それと一体にディテントプレート６０が回転（または傾動）するようになる。なお、ディテントプレート６０と傾動支軸６１とを一体に形成してもよい。
【００５５】
傾動支軸６１の軸方向一端側は、アクチュエータ５０の出力軸５３に同軸かつ一体回転可能に連結されており、また、傾動支軸６１の軸方向他端は、図示していないが、例えば自動変速機ケース３等に回動可能に支持される。
【００５６】
このディテントプレート６０の傾動支軸６１とアクチュエータ５０の出力軸５３との連結は、スプライン嵌合とされている。つまり、傾動支軸６１の一端側外周には、オススプライン（符号省略）が設けられており、また、アクチュエータ５０の出力軸５３には、その内径側の横穴部分の内周面にメススプライン（符号省略）が設けられている。これにより、アクチュエータ５０でもって傾動支軸６１を正逆両方向に所定角度回転駆動すると、ディテントプレート６０が傾動されるようになるのである。
【００５７】
そして、ディテントプレート６０の所定位置には、マニュアルバルブ２０のスプール２２の前端が連結されているとともに、パーキング装置３０のパーキングロッド３３の前端が連結されている。これにより、ディテントプレート６０を傾動させると、マニュアルバルブ２０のスプール２２が軸方向に変位させられるとともに、パーキングロッド３３が軸方向に変位させられるようになる。
【００５８】
なお、ディテントプレート６０に対するスプール２２の連結形態については、ディテントプレート６０の所定位置に傾動支軸６１と平行に取り付けられるピン７５を、スプール２２の外端部分に設けられている二枚の円板の間に介装させるようにしている。
【００５９】
また、ディテントプレート６０に対するパーキングロッド３３の連結形態としては、ディテントプレート６０の長手方向一端側に設けられる貫通孔７６に、パーキングロッド３３の先端屈曲部を挿入してから、この先端屈曲部に図示省略のスナップリングや係止ピン等を装着したり、あるいは先端屈曲部を塑性変形したりすることによって抜け止め固定するようになっている。
【００６０】
このディテントプレート６０は、シフトレバー１により選択されるシフトレンジ（例えばパーキングレンジＰ、リバースレンジＲ、ニュートラルレンジＮならびにドライブレンジＤ）に対応して例えば四段階に傾動されて、その傾動姿勢に応じてマニュアルバルブ２０のスプール２２を軸方向に四段階にスライドさせるようになっている。
【００６１】
そのために、ディテントプレート６０の上端側には、例えばサインカーブ形状の波形部６４が設けられている。
【００６２】
この波形部６４は、シフトレバー１における四段階のシフトレンジ（パーキングレンジＰ、リバースレンジＲ、ニュートラルレンジＮならびにドライブレンジＤ）に対応する数（四つ）の谷を有している。そして、図２に示すように、ディテントプレート６０において四つの谷の近傍には、「Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ」というマークが付記されている。
【００６３】
ディテントスプリング６５は、ディテントプレート６０の四段階の傾動姿勢を個別に保持するもので、可撓性を有する帯状の板ばねからなり、その先端の二股部分に、ディテントプレート６０の波形部６４におけるいずれかの谷に係合されるローラ６６を回動可能に支持させた構成になっている。
【００６４】
このディテントスプリング６５の一端側は、この実施形態においてマニュアルバルブ２０のバルブボディ２１等に固定されている。
【００６５】
次に、このような構成のレンジ切替装置１０の動作について、詳細に説明する。
【００６６】
そもそも、通常の変速処理では、シフトレバー１を運転者が手動操作することにより、自動変速機のパーキングレンジ（Ｐ），リバースレンジ（Ｒ），ニュートラルレンジ（Ｎ），ドライブレンジ（Ｄ）等のいずれかが選択されると、この選択されたレンジポジションが何なのかがレンジポジションセンサ４で検出される。
【００６７】
このレンジポジションセンサ４からの検出出力に基づき電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）５が前記選択されたレンジポジションを認識し、この電子制御装置５がアクチュエータ５０の出力軸５３を正回転または逆回転させるよう駆動し、傾動支軸６１およびディテントプレート６０を規定角度だけ回転（傾動）させる。
【００６８】
このとき、ディテントプレート６０の波形部６４の山を乗り越えることによってディテントスプリング６５が一旦弾性変形してローラ６６が波形部６４における次の谷に係合することになり、ディテントプレート６０がディテントスプリング６５により位置決め保持される。
【００６９】
このディテントプレート６０の傾動によりマニュアルバルブ２０のスプール２２が軸方向にスライドされ、マニュアルバルブ２０が「Ｐ」，「Ｒ」，「Ｎ」，「Ｄ」のうちの選択されたレンジポジションへと切り替えられる。これにより、前記図示していない油圧制御装置が適宜に駆動されて自動変速機における適宜の変速段を成立することになる。
【００７０】
なお、パーキングレンジＰが選択された場合には、マニュアルバルブ２０が「Ｐ」ポジションに切り替えられるとともに、パーキング装置３０のパーキングロッド３３が軸方向にスライドされ、パーキングロックポール３２の爪３２ａをパーキングギア３１に係合させるようになる。これにより、自動変速機のアウトプットシャフト２が回転不可能なロック状態にされる。
【００７１】
また、パーキングレンジＰの位置からそれ以外のレンジが選択された場合には、電子制御装置５は、アクチュエータ５０を駆動することにより、傾動支軸６１を逆回転方向に所定角度回転させることにより、ディテントプレート６０が前記と同方向に傾けられることになり、それに伴いパーキングロッド３３およびテーパコーン３７が前記と逆向きに軸方向にスライドされて、テーパコーン３７によるパーキングロックポール３２の押し上げ力を解除する。これにより、パーキングロックポール３２が下向きに下がって、その爪３２ａがパーキングギア３１の歯間から抜け出るので、アウトプットシャフト２が回転可能なアンロック状態にされる。それと同時に、マニュアルバルブ２０のスプール２２が目標の位置に変位されて、油圧制御装置において適宜の作動油供給経路を作成する。
【００７２】
ここで、本発明の特徴を適用した部分について、図３から図９を参照して詳細に説明する。
【００７３】
要するに、レンジ切替装置１０のアクチュエータ５０について、その出力軸５３とケース５４の筒形ボス部５６との間に、出力軸５３の回転角を物理的に制限するための回転角制限手段（符号省略）を設けている。
【００７４】
この回転角制限手段は、出力軸５３側に設けられる突起７１と、筒形ボス部５６側に設けられる正回転用ストッパ７２および逆回転用ストッパ７３とを含む。
【００７５】
突起７１は、出力軸５３の外端側において外周上の一ヶ所に径方向外向きに突出するように一体に設けられている。
【００７６】
両ストッパ７２，７３は、筒形ボス部５６の先端側において円周方向での所定角度範囲に設けられる軸方向凹み５７において円周方向両側に位置する壁面とされる。なお、筒形ボス部５６が、請求項１に記載の壁部に相当している。また、軸方向凹み５７は、外径側から見て「コ」の字形状とされている。
【００７７】
なお、軸方向凹み５７の円周方向幅は、任意であり、また、突起７１や軸方向凹み５７の形状や素材は、繰り返し当接されることに伴う衝撃荷重や繰り返し疲労強度等を考慮し、適宜に設定される。また、回転角制限手段で制限する出力軸５３の回転角は、ディテントプレート６０のパーキングレンジＰからドライブレンジＤまでの傾動角度に基づき、設定される。
【００７８】
これにより、このアクチュエータ５０の場合、出力軸５３が正回転されて、例えば図７に示すように、突起７１の円周方向一側面が軸方向凹み５７の一方壁面からなる正回転用ストッパ７２に当接すると、出力軸５３の正回転が強制的に停止されるようになる。一方、出力軸５３が逆回転されて、例えば図８に示すように、突起７１の円周方向他側面が軸方向凹み５７の他方壁面からなる逆回転用ストッパ７３に当接すると、出力軸５３の逆回転が強制的に停止されるようになる。
【００７９】
次に、動作について説明する。
【００８０】
（ａ）シフトレンジをパーキングレンジＰにする場合、アクチュエータ５０の出力軸５３を目標回転角だけ正回転させる。このパーキングレンジＰへ出力軸５３を回転させるときの目標回転角が、一方向での最大目標回転角となる。
【００８１】
ここで、電子制御装置５によるアクチュエータ５０の制御動作が正常な場合には、出力軸５３が目標回転角の位置で停止する。
【００８２】
この正常停止状態では、図６の一点鎖線で示すように、出力軸５３の突起７１と正回転用ストッパ７２との間に、適宜の隙間からなる余裕代αPが確保されるとともに、図９に示すように、マニュアルバルブ２０のスプール２２の内端とバルブボディ２１の奥壁内面との間に、適宜の隙間からなる余裕代βPが確保される。
【００８３】
これらの余裕代αP，βPは、下記する制御異常時において、スプール２２の内端をバルブボディ２１の奥壁内面に干渉させないようにするために、αP＜βPの関係に設定される。
【００８４】
ところが、仮に、電子制御装置５によるアクチュエータ５０の制御異常等の原因によって出力軸５３が前記目標回転角を越えてオーバーランした場合には、例えば図７に示すように、出力軸５３の突起７１が正回転用ストッパ７２に当接することになって、出力軸５３の正回転が強制的に停止されるようになる。
【００８５】
これにより、出力軸５３に傾動支軸６１を介して連通連結されてあるディテントプレート６０が必要以上に傾かなくなり、それに伴いマニュアルバルブ２０のスプール２２およびパーキング装置３０のパーキングロッド３３が、共に停止される。
【００８６】
そのとき、ディテントプレート６０は、ディテントスプリング６５の弾力により例えば目標傾き姿勢に近い姿勢で保持されるので、シフトレンジがパーキングレンジＰに保たれる。
【００８７】
このような動作異常時においては、マニュアルバルブ２０のスプール２２が、図９の破線で示すように、パーキングレンジＰに対応する位置よりも若干奥に変位されるが、その位置でも、スプール２２の内端がバルブボディ２１の奥壁内面に接触することがない。このようにするために、前述したように余裕代αP，βPの関係を、αP＜βPに特定しているのである。
【００８８】
しかも、図示していないが、パーキング装置３０がロック状態になったままになるが、パーキングロッド３３が正常よりも若干奥に変位されることを考慮し、このパーキングロッド３３の奥端を自動変速機内の適宜の構成要素（図示省略）に当接させないように、それらの相対位置関係が、適宜セッティングされている。
【００８９】
（ｂ）一方、シフトレンジをドライブレンジＤにする場合、アクチュエータ５０の出力軸５３を目標回転角だけ逆回転させる。このドライブレンジＤへ最終減速ギア５２ａを回転させるときの目標回転角が、他方向での最大目標回転角となる。
【００９０】
ここで、電子制御装置５によるアクチュエータ５０の制御動作が正常な場合には、出力軸５３が逆回転用ストッパ７３に対して非接触となった適宜の位置で停止する。
【００９１】
この正常停止状態では、図６の二点鎖線で示すように、出力軸５３の突起７１と逆回転用ストッパ７３との間に、適宜の隙間からなる余裕代αDが確保される。
【００９２】
このドライブレンジＤ側については、上述したようなマニュアルバルブ２０のスプール２２の干渉等といった不具合は生じないが、スプール２２がバルブボディ２１から抜け出てしまうことが懸念されるので、前記余裕代αDについては、スプール２２の抜け出しを阻止するように設定すればよい。
【００９３】
ところが、仮に、電子制御装置５によるアクチュエータ５０の制御異常等の原因によって出力軸５３が前記目標回転角を越えてオーバーランした場合には、例えば図６に示すように、出力軸５３の突起７１が逆回転用ストッパ７３に当接することになって、出力軸５３の逆回転が強制的に停止されるようになる。
【００９４】
これにより、出力軸５３に傾動支軸６１を介して連通連結されてあるディテントプレート６０が必要以上に傾かなくなるので、マニュアルバルブ２０のスプール２２およびパーキング装置３０のパーキングロッド３３が、共に停止される。
【００９５】
そのとき、ディテントプレート６０は、ディテントスプリング６５の弾力によって、例えば目標傾き姿勢に近い姿勢に保持されるので、シフトレンジがドライブレンジＤに保たれる。
【００９６】
以上説明したように、本発明の特徴を適用した実施形態では、アクチュエータ５０の出力軸５３が予め規定された回転角範囲のみしか物理的に回転できないような構造になっている。
【００９７】
これにより、仮に、アクチュエータ５０を制御する電子制御装置５のフェールに起因してアクチュエータ５０の回転角制御が不能になって目標回転角を越えるような状況になったとしても、回転角制限手段（突起７１、ストッパ７２，７３）でもってアクチュエータ５０の出力軸５３を必要以上に回転させないように強制的に止めることができる。
【００９８】
したがって、例えばアクチュエータ５０をオーバーランさせるような制御異常が発生しても、ディテントプレート６０が必要以上に傾動されてしまうこと自体を防止することができる。そのため、例えばマニュアルバルブ２０のスプール２２が必要以上に動かされてバルブボディ２１の奥壁に干渉してしまうといった現象や、パーキング装置３０のパーキングロッド３３が必要以上に動かされて自動変速機内の適宜の構成要素（図示省略）に干渉してしまうといった現象の発生を未然に回避できるようになる。
【００９９】
しかも、回転角制限手段について、アクチュエータ５０の回転動力発生部５１から出力軸５３に至る動力伝達経路の最下流位置に突起７１および両ストッパ７２，７３を設ける形態にしているので、前記動力伝達経路に内在する回転角の遊び（例えば減速機構５２の部品精度や組み付け精度による噛合部のバックラッシ等）を予め把握しておき、この遊びを加味して出力軸５３の目標回転角を設定することによって、前記遊びが出力軸５３からディテントプレート６０の傾動支軸６１に伝達されずに済むようになり、回転角制限手段（７１，７２，７３）による回転角制限範囲のばらつきを低減するうえで有利となる。
【０１００】
参考までに、仮に、回転角制限手段（７１，７２，７３）を、アクチュエータ５０の回転動力発生部５１から出力軸５３に至る動力伝達経路の上流側に設けた場合には、前記動力伝達経路に内在する回転角の遊びが、アクチュエータ５０側で除去することができないので、出力軸５３からディテントプレート６０の傾動支軸６１に伝達されてしまうことになり、傾動支軸６１の回転角制御の精度低下が懸念される。
【０１０１】
この他、突起７１を出力軸５３に、また、両ストッパ７２，７３をアクチュエータ５０のケース５４の筒形ボス部５６にそれぞれ一体に設けているので、回転角制限手段（７１，７２，７３）の組み付け工程が不要になる。これにより、組み付け過程において誤差が積み重なるといったことが無く、要するに、出力軸５３やケース５４等の製造公差のみが回転角制限手段（７１，７２，７３）による回転角制限範囲の精度決定要因となる。そのため、出力軸５３の回転角制限範囲を可及的に高精度に設定することが可能になる。
【０１０２】
次に、図１０および図１１を参照して、本発明に係るパーキング装置３０の一実施形態について、詳細に説明する。
【０１０３】
この実施形態のパーキング装置３０は、要するに、前述したレンジ切替装置１０において自動変速機のレンジ切替用のマニュアルバルブ２０を排除するとともに、ディテントプレート６０に設けてある位置決め用の波形部６４の谷を二つに減らしたような構成になっている。
【０１０４】
パーキング装置３０の主たる構成は、前述したとおりであり、パーキングギア３１と、パーキングロックポール３２と、パーキングロッド３３と、駆動装置４０（アクチュエータ５０、ディテントプレート６０）とを含んで構成されている。
【０１０５】
そして、パーキング装置３０の駆動装置４０は、例えばパーキングボタン等のパーキング操作部材７の操作に応答して電子制御装置（ＥＣＵ）５により電気的に制御されるようになっている。また、図示していないが、ディテントスプリング６５の基端側は、例えば自動変速機ケース３等のような固定部分に取り付けられる。
【０１０６】
このようなパーキング装置３０の基本的な動作を説明する。
【０１０７】
まず、運転者がパーキング操作部材７によりパーキングロックを選択する操作を行うと、パーキング操作部材７から電子制御装置５にパーキングロック信号が入力される。この電子制御装置５は、パーキングロック信号の入力に応答してアクチュエータ５０を駆動することにより、出力軸５３および傾動支軸６１をロック方向例えば正回転方向に所定角度回転させる。
【０１０８】
これにより、傾動支軸６１と一体的にディテントプレート６０が前記同方向に傾けられることになり、それに伴いパーキングロッド３３が後端側へ押される。そして、テーパコーン３７の大径側がパーキングロックポール３２を上向きに押し上げて、その爪３２ａがパーキングギア３１の歯間に係入される。これにより、自動変速機のアウトプットシャフト２が回転不可能なロック状態にされる。
【０１０９】
一方、運転者がパーキング操作部材７でパーキング解除を選択する操作を行うと、パーキング操作部材７から電子制御装置５にパーキング解除信号が入力される。この電子制御装置５は、パーキング解除信号の入力に応答してアクチュエータ５０を駆動することにより、出力軸５３および傾動支軸６１をアンロック方向例えば逆回転方向に所定角度回転させる。
【０１１０】
これにより、傾動支軸６１と一体的にディテントプレート６０が前記と同方向に傾けられることになり、それに伴いパーキングロッド３３およびテーパコーン３７が前端側へ引かれて、テーパコーン３７によるパーキングロックポール３２の押し上げ力が解除されるので、パーキングロックポール３２が下向きに下がって、その爪３２ａがパーキングギア３１の歯間から抜け出る。これにより、アウトプットシャフト２が回転可能なアンロック状態にされる。
【０１１１】
なお、前述したロック状態やアンロック状態が成立すると、ディテントプレート６０の適宜の溝にディテントスプリング６５のローラ６６が係合してディテントプレート６０の姿勢が位置決め保持されるようになる。
【０１１２】
以上説明したようなパーキング装置３０でも、そのアクチュエータ５０に、前述したレンジ切替装置１０のアクチュエータ５０と同様に、出力軸５３とケース５４との間に、回転角制限手段（突起７１、ストッパ７２，７３）が設けられる。そのことについての重複説明や詳細な図示は割愛する。
【０１１３】
つまり、このようなパーキング装置３０において、仮にアクチュエータ５０の電子制御装置５のフェールが原因となってアクチュエータ５０をオーバーランさせようとする状況になったとしても、回転角制限手段（突起７１、ストッパ７２，７３）でもってアクチュエータ５０の出力軸５３を必要以上に回転させないように強制的に止めることができる。
【０１１４】
これにより、アクチュエータ５０からディテントプレート６０に駆動力が伝達されなくなるので、ディテントプレート６０が必要以上に傾動されずに済む。したがって、パーキング装置３０のパーキングロッド３３が必要以上に変位することがなくなるので、当該パーキングロッド３３が自動変速機における適宜の構成要素等（図示省略）に干渉してしまうといった、好ましくない事態が発生せずに済む。
【０１１５】
なお、本発明は、前記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲で包含されるすべての変形や応用が可能である。以下、本発明の他の実施形態を例に挙げる。
【０１１６】
（１）前記各実施形態で説明したレンジ切替装置１０やパーキング装置３０は、フロントエンジン・リアドライブ（ＦＲ）形式やフロントエンジン・フロントドライブ（ＦＦ）形式等の自動変速機に組み込まれて使用される。また、前記自動変速機は有段式あるいは無段式に限られない。さらに、自動変速機に限らず、トルクコンバータを用いない手動式変速機にも組み込むことが可能である。
【０１１７】
（２）前記実施形態では、アクチュエータ５０の出力軸５３とディテントプレート６０の傾動支軸６１とを回転一体に連結する形態として、スプライン嵌合とした例を挙げている。
【０１１８】
それに代えて、例えば傾動支軸６１の軸方向外端側の外形形状と、出力軸５３の横穴部分の断面形状とについて、互いに嵌合可能に、例えば小判形状、正方形、三角形等にすることが可能である。なお、小判形状とは、断面円形の軸体において円周方向で１８０度対向する二箇所に平坦面を平行に対向するように設けたような形状のことである。
【０１１９】
このようにしても、アクチュエータ５０の出力軸５３とディテントプレート６０の傾動支軸６１とを回転一体にかつ軸方向変位可能に連結することが可能になる。
【０１２０】
（３）上記実施形態において、アクチュエータ５０の出力軸５３に設ける突起７１については、出力軸５３と別部材とすることが可能である。
【０１２１】
前記突起７１の代わりに、例えば図１２および図１３に示すような六角穴付ボルト７４を用い、それを出力軸５３に螺合装着するようにしてもよい。
【０１２２】
但し、六角穴付ボルト７４のように頭部の外形形状が円形になっていれば、そのねじ込み状態に関係なく、六角穴付ボルト７４の頭部と両ストッパ７２，７３との離隔寸法が常に一定になるから、出力軸５３の回転角制限範囲を一定にすることが可能になる。
【０１２３】
この実施形態で示す構造においても、前記実施形態と基本的に同様の作用、効果が得られる。但し、この実施形態特有の効果としては、出力軸５３と六角穴付ボルト７４とが別部材であるので、アクチュエータ５０を組み立てる作業が比較的容易となることが挙げられる。
【０１２４】
（４）上記実施形態において、図示していないが、両ストッパ７２，７３に緩衝部材を付設することができる。その場合、出力軸５３の強制停止時において、突起７１や六角穴付ボルト７４がいずれかのストッパ７２または７３に直接的に当接せずに、前記緩衝部材に当接するようになるので、当接時の衝撃および音を吸収、減衰することができる。この干渉部材としては、例えば適宜の弾性を有する合成樹脂材や発泡材等、任意に選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】本発明に係るレンジ切替装置の一実施形態の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１のレンジ切替装置の側面図で、ニュートラルレンジＮを示している。
【図３】図１のアクチュエータの出力軸とディテントプレートの傾動支軸との連結部分を断面にして示す側面図である。
【図４】図３において傾動支軸を取り外した状態を示す側面図である。
【図５】図４のアクチュエータの出力軸およびその周辺を拡大して示す斜視図である。
【図６】図４の（６）−（６）線断面の矢視図である。
【図７】図６において出力軸が正回転方向（パーキングレンジＰ側）で強制停止された状態を示す図である。
【図８】図６において出力軸が逆回転方向（ドライブレンジＤ側）で強制停止された状態を示す図である。
【図９】図１のマニュアルバルブを横断面にして簡易に示した図で、スプールの内端とバルブボディの奥壁との関係を示している。
【図１０】本発明に係るパーキング装置の一実施形態の概略構成を示す斜視図である。
【図１１】図１０のパーキング装置の側面図で、アンロック状態を示している。
【図１２】本発明に係るアクチュエータの出力軸とディテントプレートの傾動支軸との連結部分の他実施形態で、図５に対応する図である。
【図１３】図１２の実施形態で、図６に対応する図である。
【符号の説明】
【０１２６】
１      シフトレバー（シフト操作手段）
２      自動変速機のアウトプットシャフト
４      シフトポジションセンサ
５      電子制御装置
１０      レンジ切替装置（状態切替要素）
２０      マニュアルバルブ
３０      パーキング装置（状態切替要素）
３１      パーキングギア
３２      パーキングロックポール
３２ａ    パーキングロックポールの爪
３３      パーキングロッド
４０      駆動装置
５０      アクチュエータ
５１      アクチュエータの回転動力発生部
５２      アクチュエータの減速機構
５３      アクチュエータの出力軸
５４      アクチュエータのケース
５６      ケースの筒形ボス部（壁部）
５７      筒形ボス部の軸方向凹み
６０      ディテントプレート（傾動部材）
６１      ディテントプレートの傾動支軸
６５      ディテントスプリング
７１      突起
７２      正回転用ストッパ
７３      逆回転用ストッパ
【図１】
2009041679.tif 000003
【図２】
2009041679.tif 000004
【図３】
2009041679.tif 000005
【図４】
2009041679.tif 000006
【図５】
2009041679.tif 000007
【図６】
2009041679.tif 000008
【図７】
2009041679.tif 000009
【図８】
2009041679.tif 000010
【図９】
2009041679.tif 000011
【図１０】
2009041679.tif 000012
【図１１】
2009041679.tif 000013
【図１２】
2009041679.tif 000014
【図１３】
2009041679.tif 000015