JP2003185013A

JP2003185013A - 車両用変速制御装置

Info

Publication number: JP2003185013A
Application number: JP2001378975A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Kai; 圭一甲斐
Original assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 2001-12-12
Filing date: 2001-12-12
Publication date: 2003-07-03

Abstract

(57)【要約】【課題】電動モータから出力軸に伝達する回転の減速
比をシフトレンジに応じて変化させることにより、変速
時の安定性と応答性とを両立させる。【解決手段】減速比可変部１２を伝達歯車１３，１４
により構成する。そして、電動モータ２により減速歯車
機構３を介して出力軸１１を回動し、その回動角に応じ
て自動変速機のシフトレンジを切換える。この場合、Ｐ
レンジとＲレンジとの間では、伝達歯車１３と中間歯車
９とが噛合することにより減速比を大きくし、出力軸１
１に大きな回転トルクを加える。また、ＲレンジとＬレ
ンジとの間では、伝達歯車１４と中間歯車５とが噛合す
ることにより減速比を小さくし、回転伝達時の応答性を
高める。これにより、大きな駆動力が必要なＰレンジ側
での切換動作を安定的に実行でき、他のレンジ側では切
換動作をスムーズに行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車等に
搭載される自動変速機のシフトレンジを電気的に切換え
るのに好適に用いられる車両用変速制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、例えば自動車等に搭載される自
動変速機には、車両の運転者等によってシフトレンジを
切換えるための変速制御装置が設けられており、このよ
うな変速制御装置としては、運転者のスイッチ操作等に
応じて電動モータによりシフトレンジを切換える電動式
の変速制御装置が知られている（例えば特開平５−９９
３２６号、特開平５−３０６７５０号公報等）。

【０００３】この種の従来技術による車両用変速制御装
置は、電動モータの出力側に減速歯車機構等を介して出
力軸が設けられ、この出力軸は、自動変速機の油圧回路
等に設けられたレンジ切換弁と連結されている。そし
て、自動変速機は、レンジ切換弁が出力軸の回動角に応
じた切換位置に変位することにより、例えばパーキング
レンジ（Ｐレンジ）、リバースレンジ（Ｒレンジ）、ニ
ュートラルレンジ（Ｎレンジ）、ドライブレンジ（Ｄレ
ンジ）、セカンドレンジ（Ｓレンジ）、ローレンジ（Ｌ
レンジ）等のうち、いずれかのシフトレンジに切換えら
れるものである。

【０００４】また、変速制御装置には、電動モータを駆
動するコントロールユニットが設けられ、このコントロ
ールユニットには、車両の運転席の近傍等に設けられた
シフトレンジ切換用の切換スイッチが接続されている。

【０００５】そして、車両の運転時には、運転者が切換
スイッチを操作すると、その操作内容に応じてコントロ
ールユニットから電動モータに駆動信号が出力され、電
動モータにより減速歯車機構を介して出力軸が回転駆動
される。これにより、自動変速機は、運転者のスイッチ
操作に応じて所望のシフトレンジに切換えられる。

【０００６】また、自動車等の車両にあっては、自動変
速機をＰレンジに切換えたときに駐車用のロック機構等
を作動させて車輪をロックする構成としたものがある。
そして、このような車両に搭載される変速制御装置は、
例えば自動変速機をＰレンジとＲレンジとの間で切換え
るときに、電動モータの駆動トルクを利用してロック機
構を作動状態に切換える構成としている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、例えば電動モータの駆動トルクを利用して
駐車用のロック機構を作動状態に切換える構成としてい
る。しかし、ロック機構は、例えば車両を坂道等に駐車
する場合を考慮して、車輪を強固にロックする構成とし
ていることが多いため、電動モータには、例えばＰレン
ジとＲレンジとの間において、自動変速機のレンジ切換
弁と駐車用のロック機構の両方を駆動する大きな駆動ト
ルクが要求される。

【０００８】このため、変速制御装置の設計時には、大
型で高出力の電動モータを用いて出力軸に大きな駆動ト
ルクを加えることにより、ＰレンジとＲレンジとの間で
も切換動作を安定的に行うことができる構成としてい
る。

【０００９】しかし、従来技術による変速制御装置は、
ＰレンジとＲレンジとの間を除いてシフトレンジの切換
動作を行うときに大きな駆動トルクが必要ないにも拘ら
ず、大型で高出力の電動モータを用いる構成としている
ので、装置全体の重量増やコストアップを招くという問
題がある。

【００１０】一方、例えば減速歯車機構による回転の減
速比を大きな値に設定することにより、出力軸に加える
回転トルクを増大させる方法も考えられる。しかし、こ
の場合には、回転の減速比を大きくした分だけ回転伝達
時の応答性が低下するため、車両の走行中には、例えば
Ｄレンジ、Ｓレンジ、Ｌレンジ間での切換動作をスムー
ズに実行できない虞れがあり、シフトレンジの切換動作
を行うときの駆動トルクと応答性とを両立させるのが難
しいという問題がある。

【００１１】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明の目的は、電動モータ等を大型化
することなく、Ｐレンジ側における切換動作の安定性と
他のシフトレンジにおける切換動作の応答性とを両立で
きるようにした車両用変速制御装置を提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明は、自動変速機のシフトレンジを切換える
ための駆動トルクを発生する電動モータと、該電動モー
タの回転を減速する減速歯車機構と、該減速歯車機構に
より減速された回転を前記自動変速機側に出力してシフ
トレンジの切換えを行う出力軸とからなる車両用変速制
御装置に適用される。

【００１３】そして、請求項１の発明が採用する構成の
特徴は、減速歯車機構は、電動モータから出力軸に伝達
される回転の減速比を自動変速機のシフトレンジのうち
パーキングレンジと他のシフトレンジとの間で可変に設
定する減速比可変部を備える構成としたことにある。

【００１４】このように構成することにより、減速比可
変部は、例えば自動変速機のパーキングレンジとリバー
スレンジとの間で切換動作を行うときに減速歯車機構に
よる回転の減速比を大きな値に設定でき、電動モータか
ら出力軸に大きな回転トルクを加えることができる。ま
た、パーキングレンジ以外の他のシフトレンジ間で切換
動作を行うときには、回転の減速比をパーキングレンジ
側よりも小さな値に設定でき、回転伝達時の応答性を高
めることができる。

【００１５】また、請求項２の発明によると、減速比可
変部は、パーキングレンジと該パーキングレンジに隣接
するシフトレンジとの間で切換動作を行うときに電動モ
ータの回転を出力軸に大なる減速比で伝達する第１の伝
達歯車と、他のシフトレンジ間で切換動作を行うときに
前記電動モータの回転を前記出力軸に小なる減速比で伝
達する第２の伝達歯車とにより構成している。

【００１６】これにより、例えばパーキングレンジとリ
ーバスレンジとの間で切換動作を行うときには、第１の
伝達歯車により電動モータの回転を出力軸に大きな減速
比で伝達することができる。また、パーキングレンジ以
外のシフトレンジ間で切換動作を行うときには、第２の
伝達歯車によりパーキングレンジ側と比較して小さな減
速比で回転の伝達を行うことができる。

【００１７】また、請求項３の発明によると、減速歯車
機構は、電動モータの出力側に設けられた駆動歯車と、
該駆動歯車に連結された複数段の中間歯車と、前記出力
軸に設けられ前記減速比可変部を構成する第１，第２の
伝達歯車からなり、前記第１の伝達歯車は前記パーキン
グレンジと該パーキングレンジに隣接するシフトレンジ
との間で切換動作を行うときに前記複数段の中間歯車の
うち最終段の中間歯車と噛合し、前記第２の伝達歯車は
前記他のシフトレンジ間で切換動作を行うときに前記最
終段の中間歯車とは別の中間歯車に噛合する構成として
いる。

【００１８】これにより、例えばパーキングレンジとリ
ーバスレンジとの間で切換動作を行うときには、第１の
伝達歯車を最終段の中間歯車と噛合させることにより、
これらの歯車間で回転の減速比を大きな値に設定するこ
とができる。また、他のシフトレンジ間で切換動作を行
うときには、第２の伝達歯車を最終段の中間歯車よりも
電動モータ側に連結された別の中間歯車に噛合させるこ
とができるから、減速比を小さな値に設定することがで
きる。

【００１９】また、請求項４の発明によると、第１の伝
達歯車は前記パーキングレンジと該パーキングレンジに
隣接するシフトレンジとの間に対応する範囲で円弧状に
延びたセクタ歯車により形成し、第２の伝達歯車は他の
シフトレンジ間に対応する範囲で円弧状に延びた他のセ
クタ歯車により形成する構成としている。

【００２０】これにより、第１の伝達歯車となるセクタ
歯車は、例えば減速歯車機構を構成する中間歯車等に対
して、パーキングレンジとリバースレンジとの間に対応
する所定の回動範囲内で回動しているときに噛合状態を
保持でき、この回動範囲の外側では噛合状態を解除する
ことができる。また、第２の伝達歯車も同様に、他のシ
フトレンジ間に対応する回動範囲内で回動しているとき
にのみ、中間歯車等との噛合状態を保持することができ
る。

【００２１】また、請求項５の発明によると、第１，第
２の伝達歯車のうち一方の伝達歯車は出力軸に一体に取
付け、他方の伝達歯車は前記出力軸に回動可能に取付
け、これらの第１，第２の伝達歯車間には、前記一方の
伝達歯車に対して前記他方の伝達歯車を僅かに回動変位
可能な状態で弾性的に連結する弾性連結部を設ける構成
としている。

【００２２】これにより、例えば第１，第２の伝達歯車
のうち一方の歯車は、出力軸を直接的に回動させること
ができ、他方の伝達歯車は、弾性連結部と一方の伝達歯
車とを介して出力軸を回動させることができる。また、
例えば減速比を切換えるタイミング等において、第１，
第２の伝達歯車が一時的に両方とも他の歯車等に噛合し
た状態となり、個々の伝達歯車が減速比の差によって互
いに異なる速度で回転する場合でも、これらの伝達歯車
を弾性連結部によって僅かに相対変位させることができ
るから、回転速度の差を吸収することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態とし
て、自動車等の車両に搭載される車両用変速制御装置を
例に挙げ、添付図面を参照して詳細に説明する。

【００２４】１は変速制御装置の外殻をなすケーシング
で、該ケーシング１は、例えば金属材料、樹脂材料等に
より形成され、その内部には、後述の如く自動変速機を
Ｐレンジに切換えたときに伝達歯車１４が当接するスト
ッパ１Ａと、Ｌレンジに切換えたときに伝達歯車１４が
当接する他のストッパ１Ｂとが突設されている。

【００２５】２はケーシング１に設けられた電動モータ
で、該電動モータ２は、図１、図２に示す如く、ケーシ
ング１内に突出したモータ出力軸２Ａと、給電用のコネ
クタ２Ｂとを有している。そして、電動モータ２は、後
述のコントロールユニット２０によりコネクタ２Ｂを介
して駆動され、自動変速機（図示せず）のシフトレンジ
を切換えるための駆動トルクを発生するものである。

【００２６】３はケーシング１内に収容された減速歯車
機構で、該減速歯車機構３は、後述の駆動歯車４と、例
えば３段からなる中間歯車５，７，９と、伝達歯車１
３，１４を有する減速比可変部１２とを含んで構成され
ている。

【００２７】４は電動モータ２のモータ出力軸２Ａに固
着された略円錐状の駆動歯車で、該駆動歯車４は、例え
ばウォーム、かさ歯車等により構成され、後述する中間
歯車５の大径ギヤ部５Ａに対して回転方向が直交した状
態で噛合している。

【００２８】５は中間歯車５，７，９のうち１段目に配
置された中間歯車で、該中間歯車５は、例えば金属材
料、樹脂材料等からなり、ケーシング１に支軸６を介し
て回転可能に設けられている。また、中間歯車５は、駆
動歯車４と共にウォームギヤ、かさ歯車等を構成する略
円錐状の大径ギヤ部５Ａと、該大径ギヤ部５Ａよりも小
径な平歯車等からなる小径ギヤ部５Ｂとが一体に形成さ
れている。そして、中間歯車５は、図３に示す如く、電
動モータ２により駆動歯車４を介して矢示Ａ1，Ａ2方向
のいずれかに回転駆動されるものである。

【００２９】７は中間歯車５，７，９の２段目に配置さ
れた中間歯車で、該中間歯車７は、ケーシング１に支軸
８を介して回転可能に設けられ、中間歯車５の小径ギヤ
部５Ｂと噛合した大径ギヤ部７Ａと、該大径ギヤ部７Ａ
よりも小径に形成された小径ギヤ部７Ｂとを有してい
る。

【００３０】９は中間歯車５，７，９の３段目に配置さ
れた最終段の中間歯車で、該最終段の中間歯車９は、例
えば金属材料、樹脂材料等により平歯車として形成さ
れ、ケーシング１に支軸１０を介して回転可能に設けら
れている。また、中間歯車９は、中間歯車７の小径ギヤ
部７Ｂと噛合した大径ギヤ部９Ａと、該大径ギヤ部９Ａ
よりも小径な平歯車等からなる小径ギヤ部９Ｂとが一体
に形成されている。

【００３１】そして、減速歯車機構３は、電動モータ２
の回転を駆動歯車４、中間歯車５，７，９と、後述の減
速比可変部１２とによって減速しつつ、出力軸１１に大
きな回転トルクを伝達するものである。

【００３２】１１はケーシング１に軸受等を介して回動
可能に設けられた出力軸で、該出力軸１１は、図２、図
５に示す如く、例えば金属材料等により段付き円柱状の
ロッドとして一体に形成されている。そして、出力軸１
１は、軸方向の一側がケーシング１の外部に突出した大
径軸部１１Ａと、該大径軸部１１Ａよりも小径な円柱体
として大径軸部１１Ａの他端側に形成された円形軸部１
１Ｂと、該円径軸部１１Ｂの他端側に設けられ径方向の
両側を面取することにより非円形の断面形状に形成され
た非円形軸部１１Ｃと、該非円形軸部１１Ｃの他端側に
形成された小径軸部１１Ｄとを含んで構成されている。

【００３３】ここで、大径軸部１１Ａの突出端側は、自
動変速機に設けられたレンジ切換弁（図示せず）に連結
されている。また、小径軸部１１Ｄには、コントロール
ユニット２０により出力軸１１の回動角を検出してフィ
ードバック制御を行うための回動角センサ（図示せず）
が設けられている。

【００３４】そして、出力軸１１は、図３に示す如く、
電動モータ２により減速歯車機構３を介して矢示Ｂ1，
Ｂ2方向のいずれかに回転駆動され、その回動角に応じ
て自動変速機のレンジ切換弁が複数の切換位置に変位す
る。これにより、自動変速機は、出力軸１１の回動角に
応じて、例えばＰレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレン
ジ、Ｓレンジ、Ｌレンジ等のうちいずれかのシフトレン
ジに切換えられる。

【００３５】この場合、電動モータ２から減速歯車機構
３を介して出力軸１１に伝達される回転の減速比は、後
述の如く減速比可変部１２により自動変速機のシフトレ
ンジに応じて可変に設定され、ＰレンジとＲレンジとの
間では大なる減速比ｒ1となり、他のシフトレンジ間
（Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジ、Ｓレンジ及びＬレン
ジの間）では、減速比ｒ1よりも小なる減速比ｒ2となる
ものである。

【００３６】１２は減速歯車機構３の従動歯車を構成す
る減速比可変部で、該減速比可変部１２は、図３ないし
図５に示す如く、後述のＰレンジ用伝達歯車１３、非Ｐ
レンジ用伝達歯車１４、弾性連結部１５等を含んで構成
されている。

【００３７】１３は減速比可変部１２を構成する第１の
伝達歯車としてのＰレンジ用伝達歯車で、該Ｐレンジ用
伝達歯車１３は、例えば金属材料、樹脂材料等により略
扇状のセクタ歯車として一体に形成され、出力軸１１の
非円形軸部１１Ｃに廻止め状態で一体に取付けられてい
る。また、伝達歯車１３には、図５に示す如く、Ｐレン
ジとＲレンジとの間に対応する所定の範囲で円弧状に延
びたセクタギヤ部１３Ａと、非Ｐレンジ用伝達歯車１４
に面した凹窪部１３Ｂとが設けられている。

【００３８】そして、伝達歯車１３は、図６に示す如
く、変速制御装置がＰレンジとＲレンジとの間で切換動
作を行うときに、セクタギヤ部１３Ａが最終段の中間歯
車９の小径ギヤ部９Ｂと噛合し、電動モータ２と出力軸
１１との間を連結する。この結果、電動モータ２の回転
は、駆動歯車４、中間歯車５，７，９及び伝達歯車１３
を経由して出力軸１１に伝達される。このとき、減速歯
車機構３による回転の減速比は、例えば１００：１〜３
００：１程度の減速比ｒ1となり、この減速比ｒ1は、後
述するＰレンジ以外の減速比ｒ2よりも大きな値として
予め設定されているものである（ｒ1＞ｒ2）。

【００３９】一方、変速制御装置がＲレンジとＬレンジ
との間で切換動作を行うときには、図７に示す如く、伝
達歯車１３と中間歯車９との噛合状態が解除され、伝達
歯車１３による回転の伝達が停止される。

【００４０】１４は減速比可変部１２を構成する第２の
伝達歯車としての非Ｐレンジ用伝達歯車で、該非Ｐレン
ジ用伝達歯車１４は、例えば金属材料、樹脂材料等によ
り略扇状のセクタ歯車として一体に形成され、出力軸１
１の円形軸部１１Ｂに回動可能に取付けられている。ま
た、伝達歯車１４には、図４に示す如く、ＲレンジとＬ
レンジとの間に対応する所定の範囲で円弧状に延びたセ
クタギヤ部１４Ａが形成されている。

【００４１】そして、伝達歯車１４は、図７に示す如
く、変速制御装置がＲレンジとＬレンジとの間で切換動
作を行うときに、セクタギヤ部１４Ａが１段目の中間歯
車５の小径ギヤ部５Ｂと噛合し、電動モータ２と出力軸
１１との間を連結する。この場合、伝達歯車１４は、後
述の弾性連結部１５を介して伝達歯車１３と連結されて
いるので、電動モータ２の回転は、駆動歯車４、中間歯
車９、伝達歯車１４及び伝達歯車１３を経由して出力軸
１１に伝達される。これにより、減速歯車機構３による
回転の減速比は、３個の歯車４，９，１４により例えば
２０：１〜７０：１程度の比較的小さな値として予め定
められた減速比ｒ2に設定される。

【００４２】一方、変速制御装置がＰレンジとＲレンジ
との間で切換動作を行うときには、図６に示す如く、伝
達歯車１４と中間歯車５との噛合状態が解除され、伝達
歯車１４による回転の伝達が停止される。

【００４３】１５は伝達歯車１３，１４間に設けられた
弾性連結部で、該弾性連結部１５は、図４、図５に示す
如く、伝達歯車１３の凹窪部１３Ｂ内に突設された３個
の突起１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃからなるばね取付部１６
と、ばね性を有する細長い金属板等により形成され、該
ばね取付部１６に間隔をもって取付けられた２枚の板ば
ね１７，１８と、伝達歯車１４の表面に突設され、該板
ばね１７，１８の先端側間に配置された略Ｔ字状の係合
突起１９とにより構成されている。

【００４４】ここで、板ばね１７，１８は、係合突起１
９を回転方向の両側から挟むように配置されている。そ
して、係合突起１９は、伝達歯車１４が伝達歯車１３に
対して回動しようとすると、板ばね１７，１８のうちい
ずれか一方に係合し、これを図４中に仮想線で示す如く
撓み変形させると共に、このときのばね力によって伝達
歯車１４の回転が伝達歯車１３（出力軸１１）に伝わる
構成となっている。

【００４５】これにより、弾性連結部１５は、伝達歯車
１３，１４を回転方向に対して弾性的に連結している。
また、弾性連結部１５は、後述の図８に示す如く、伝達
歯車１３，１４のうち回転の伝達を行う歯車がＲレンジ
の近傍で切換わるときに、板ばね１７，１８が撓み変形
可能な範囲内で伝達歯車１４が伝達歯車１３に対して僅
かに回動変位するのを許し、これらの歯車１３，１４間
の回転速度の差を吸収するものである。

【００４６】一方、図１において、２０は車両に搭載さ
れるコントロールユニットで、該コントロールユニット
２０は、車両の運転者等により操作されるシフトレンジ
切換スイッチ２１の操作内容と回動角センサから出力さ
れる検出信号とを用いて電動モータ２を駆動し、自動変
速機を所望のシフトレンジに切換えるものである。

【００４７】本実施の形態による車両用変速制御装置は
上述の如き構成を有するもので、次にその作動について
説明する。

【００４８】まず、車両の運転者等によりシフトレンジ
切換スイッチ２１が切換操作されたときには、その操作
内容に応じてコントロールユニット２０により電動モー
タ２が駆動され、その回転は減速歯車機構３を介して出
力軸１１に伝達される。これにより、コントロールユニ
ット２０は、出力軸１１の回動角を回動角センサにより
検出しつつ、自動変速機を所望のシフトレンジに切換え
ることができる。

【００４９】この場合、例えばＰレンジとＲレンジとの
間で切換動作が行われるときには、図６、図９に示す如
く、伝達歯車１３，１４のうち一方の歯車１３のみが中
間歯車９と噛合し、他方の歯車１４は中間歯車５から離
間した状態となる。このため、電動モータ２により中間
歯車５を矢示Ａ1方向に回動させると、その回転を減速
歯車機構３により大きな減速比ｒ1で減速し、出力軸１
１を大きな回転トルクで矢示Ｂ1方向に回動させること
ができ、自動変速機をＰレンジへと安定的に切換えるこ
とができる。また、中間歯車５を矢示Ａ2方向に回動さ
せたときには、出力軸１１を大きな回転トルクで矢示Ｂ
2方向に回動させることができ、自動変速機をＰレンジ
からＲレンジに切換えることができる。

【００５０】一方、ＲレンジとＬレンジとの間で切換動
作が行われるときには、図７、図１０に示す如く、伝達
歯車１３が中間歯車９から離間し、伝達歯車１４が中間
歯車５の小径ギヤ部５Ｂと噛合した状態となる。このた
め、電動モータ２を作動させたときには、その回転を比
較的小さな減速比ｒ2で減速しつつ、出力軸１１を速や
かに回動でき、シフトレンジをスムーズに切換えること
ができる。

【００５１】また、例えばＰレンジとＮレンジとの間で
Ｒレンジを跨いだ切換動作が行われるときには、Ｒレン
ジの近傍等で伝達歯車１３，１４の噛合状態が切換わる
ため、これらの伝達歯車１３，１４は、図３に示す如
く、僅かな回動範囲にわたって中間歯車５，９に対し同
時に噛合した状態となる。そして、この状態で伝達歯車
１３，１４を例えば矢示Ｂ1方向に駆動すると、伝達歯
車１４は、減速比ｒ1，ｒ2の差によって伝達歯車１３よ
りも高速で回動されるようになる。

【００５２】しかし、伝達歯車１３，１４は弾性連結部
１５を介して連結されているので、伝達歯車１４は、図
８、図１１に示す如く、弾性連結部１５の板ばね１８が
撓み変形することにより、伝達歯車１３に対して矢示Ｂ
1方向へと相対的に回動変位することができ、弾性連結
部１５は、伝達歯車１４の噛合状態が解除するまでの僅
かな回動範囲にわたって、伝達歯車１３，１４間に生じ
る回転速度の差を吸収することができる。また、伝達歯
車１３，１４を矢示Ｂ2方向に駆動する場合もほぼ同様
に、弾性連結部１５の板ばね１７が撓み変形することに
よって回転速度の差を吸収することができる。

【００５３】かくして、本実施の形態によれば、減速歯
車機構３には、伝達歯車１３，１４を用いてＰレンジ側
での減速比ｒ1と他のシフトレンジ側での減速比ｒ2とを
可変に設定する減速比可変部１２を設ける構成としたの
で、例えばＰレンジとＲレンジとの間で切換動作を行う
ときには、Ｐレンジ用伝達歯車１３だけを中間歯車９と
噛合させて電動モータ２と出力軸１１とを連結でき、非
Ｐレンジ用伝達歯車１４を中間歯車５から離間させるこ
とができる。

【００５４】これにより、減速比可変部１２は、電動モ
ータ２の回転を伝達歯車１３等により大きな減速比ｒ1
で出力軸１１に伝達でき、特に大型の電動モータ等を使
用しなくても、ＰレンジとＲレンジとの間では、例えば
駐車用のロック機構等を含めてシフトレンジの切換動作
を安定的に行うことができる。

【００５５】また、ＲレンジとＬレンジとの間で切換動
作を行うときには、非Ｐレンジ用伝達歯車１４だけを中
間歯車５と噛合させることができ、Ｐレンジ用伝達歯車
１３を中間歯車９から離間させることができる。

【００５６】これにより、減速比可変部１２は、電動モ
ータ２の回転を伝達歯車１４等により比較的小さな減速
比ｒ2で出力軸１１に伝達でき、この回転伝達時の応答
性を高めることができるから、例えば車両の走行中にシ
フトレンジの切換動作をスムーズに実行でき、車両の運
転性等を良好に保持することができる。

【００５７】従って、２個の伝達歯車１３，１４を用い
た簡単な構造によりＰレンジ側での切換動作の安定性と
他のシフトレンジ側での切換動作の応答性とを容易に両
立でき、電動モータ２を含めて装置全体の小型、軽量化
とコストダウンを実現できると共に、その設計を容易に
行うことができる。

【００５８】この場合、Ｐレンジ用伝達歯車１３を、減
速歯車機構３を構成する３段の中間歯車５，７，９のう
ち最終段の中間歯車９に噛合させ、非Ｐレンジ用伝達歯
車１４を１段目の中間歯車５に噛合させるようにしたの
で、自動変速機のシフトレンジに応じて伝達歯車１３，
１４を異なる中間歯車５，９と噛合させることができ、
減速比を容易に変化させることができる。そして、伝達
歯車１３による減速比ｒ1を大きな値に設定でき、この
減速比ｒ1に対して伝達歯車１４による減速比ｒ2を十分
に小さな値に設定することができる。

【００５９】また、伝達歯車１３，１４をセクタ歯車に
より形成したので、これらの歯車１３，１４を予め設定
された回動範囲で中間歯車５，９と安定的に噛合させる
ことができ、この回動範囲の外側で噛合状態を確実に解
除できると共に、例えばクラッチ機構等の複雑な構造を
用いることなく、簡単な構造で電動モータ２と出力軸１
１との間の連結状態を容易に切換えることができる。

【００６０】さらに、伝達歯車１３，１４間には弾性連
結部１５を設けたので、例えば伝達歯車１３，１４の噛
合状態が切換わるときに両方の歯車１３，１４が中間歯
車５，９と噛合した状態であっても、これらの歯車１
３，１４間に生じる回転速度の差を弾性連結部１５によ
り確実に吸収でき、変速制御装置を安定的に作動させる
ことができる。

【００６１】なお、前記実施の形態では、伝達歯車１
３，１４を別個のセクタ歯車として形成したが、本発明
はこれに限らず、伝達歯車１３，１４を一体に形成する
構成としてもよい。

【００６２】また、実施の形態では、減速歯車機構３に
３段の中間歯車５，７，９を設ける構成としたが、本発
明はこれに限らず、例えば２個または４個以上の中間歯
車が設けられた減速歯車機構を用いてもよく、さらには
中間歯車を省略した減速歯車機構を用いる構成としても
よい。

【００６３】また、実施の形態では、伝達歯車１４が１
段目の中間歯車５と噛合する構成としたが、本発明はこ
れに限らず、第２の伝達歯車が最終段以外の中間歯車に
噛合する構成とすればよく、例えば伝達歯車１４が２段
目の中間歯車７に噛合する構成としてもよい。

【００６４】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１の発明によ
れば、減速歯車機構は、電動モータから出力軸に伝達さ
れる回転の減速比をパーキングレンジと他のシフトレン
ジとの間で可変に設定する減速比可変部を備える構成と
したので、例えばパーキングレンジとリバースレンジと
の間で切換動作を行うときには、回転の減速比を大きく
して出力軸の回転トルクを増大させることができ、例え
ば駐車用のロック機構等を含めてシフトレンジの切換動
作を安定的に行うことができる。また、他のシフトレン
ジ間で切換動作を行うときには、減速比を小さくして回
転伝達時の応答性を高めることができ、シフトレンジの
切換動作を円滑に行うことができる。従って、パーキン
グレンジ側での切換動作の安定性と他のシフトレンジ側
での切換動作の応答性とを両立でき、電動モータを含め
て装置全体の小型、軽量化とコストダウンを実現できる
と共に、その設計を容易に行うことができる。

【００６５】また、請求項２の発明によれば、減速比可
変部は、パーキングレンジ側で切換動作を行うときに大
なる減速比を与える第１の伝達歯車と、他のシフトレン
ジ側で切換動作を行うときに小なる減速比を与える第２
の伝達歯車とにより構成したので、２個の伝達歯車を用
いた簡単な構造により、自動変速機のシフトレンジに応
じて大，小２つの減速比を容易に設定することができ
る。

【００６６】また、請求項３の発明によれば、第１の伝
達歯車はパーキングレンジ側で切換動作を行うときに最
終段の中間歯車と噛合し、第２の伝達歯車は他のシフト
レンジ側で切換動作を行うときに最終段の中間歯車とは
別の中間歯車に噛合する構成としたので、自動変速機の
シフトレンジに応じて第１，第２の伝達歯車を異なる中
間歯車と噛合させることができる。これにより、減速比
を容易に変化させることができ、その変化量を大きく設
定することができる。

【００６７】また、請求項４の発明によれば、第１，第
２の伝達歯車をセクタ歯車により構成としたので、例え
ばパーキングレンジとリバースレンジとの間では、第１
の伝達歯車を減速歯車機構の中間歯車等と噛合させ、第
２の伝達歯車を中間歯車等から離間させることができ
る。また、他のシフトレンジ間では、第１の伝達歯車を
中間歯車等から離間させ、第２の伝達歯車を噛合状態に
保持できるから、例えばクラッチ機構等の複雑な構造を
用いることなく、簡単な構造で電動モータと出力軸との
間の連結状態を容易に切換えることができる。

【００６８】また、請求項５の発明によれば、第１，第
２の伝達歯車間には、該各歯車間を僅かに回動変位可能
な状態で弾性的に連結する弾性連結部を設ける構成とし
たので、例えば減速歯車機構の中間歯車等に対して第
１，第２の伝達歯車の噛合状態が切換わるときに、両方
の伝達歯車が中間歯車と噛合した状態であっても、これ
らの歯車間に生じる回転速度の差を弾性連結部により確
実に吸収でき、変速制御装置を安定的に作動させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による車両用変速制御装置
を一部破断した状態で示す正面図である。

【図２】図１中の矢示II-II方向からみた変速制御装置
の部分拡大断面図である。

【図３】図１中の減速比可変部を拡大して示す要部拡大
断面図である。

【図４】減速比可変部を単体で示す拡大正面図である。

【図５】各伝達歯車と出力軸とを組立てる前の状態で示
す分解斜視図である。

【図６】ＰレンジとＲレンジとの間で切換動作を行う状
態を図３と同様位置からみた要部拡大断面図である。

【図７】ＲレンジとＬレンジとの間で切換動作を行う状
態を図３と同様位置からみた要部拡大断面図である。

【図８】２個の伝達歯車間に生じる回転速度の差を弾性
連結部により吸収する状態を示す要部拡大断面図であ
る。

【図９】ＰレンジとＲレンジとの間で切換動作を行う状
態を示す図６の説明図である。

【図１０】ＲレンジとＬレンジとの間で切換動作を行う
状態を示す図７の説明図である。

【図１１】２個の伝達歯車間に生じる回転速度の差を弾
性連結部により吸収する状態を示す図８の説明図であ
る。

【符号の説明】

１ケーシング１Ａ，１Ｂストッパ２電動モータ２Ａモータ出力軸２Ｂコネクタ３減速歯車機構４駆動歯車５，７，９中間歯車５Ａ，７Ａ，９Ａ大径ギヤ部５Ｂ，７Ｂ，９Ｂ小径ギヤ部６，８，１０支軸１１出力軸１１Ａ大径軸部１１Ｂ円形軸部１１Ｃ非円形軸部１１Ｄ小径軸部１２減速比可変部１３Ｐレンジ用伝達歯車（第１の伝達歯車）１３Ａ，１４Ａセクタギヤ部１３Ｂ凹窪部１４非Ｐレンジ用伝達歯車（第２の伝達歯車）１５弾性連結部１６ばね取付部１７，１８板ばね１９係合突起２０コントロールユニット２１シフトレンジ切換スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自動変速機のシフトレンジを切換えるた
めの駆動トルクを発生する電動モータと、該電動モータ
の回転を減速する減速歯車機構と、該減速歯車機構によ
り減速された回転を前記自動変速機側に出力してシフト
レンジの切換えを行う出力軸とからなる車両用変速制御
装置において、前記減速歯車機構は、前記電動モータから出力軸に伝達
される回転の減速比を前記自動変速機のシフトレンジの
うちパーキングレンジと他のシフトレンジとの間で可変
に設定する減速比可変部を備える構成としたことを特徴
とする車両用変速制御装置。
【請求項２】前記減速比可変部は、前記パーキングレ
ンジと該パーキングレンジに隣接するシフトレンジとの
間で切換動作を行うときに前記電動モータの回転を前記
出力軸に大なる減速比で伝達する第１の伝達歯車と、前
記他のシフトレンジ間で切換動作を行うときに前記電動
モータの回転を前記出力軸に小なる減速比で伝達する第
２の伝達歯車とにより構成してなる請求項１に記載の車
両用変速制御装置。
【請求項３】前記減速歯車機構は、前記電動モータの
出力側に設けられた駆動歯車と、該駆動歯車に連結され
た複数段の中間歯車と、前記出力軸に設けられ前記減速
比可変部を構成する第１，第２の伝達歯車からなり、前
記第１の伝達歯車は前記パーキングレンジと該パーキン
グレンジに隣接するシフトレンジとの間で切換動作を行
うときに前記複数段の中間歯車のうち最終段の中間歯車
と噛合し、前記第２の伝達歯車は前記他のシフトレンジ
間で切換動作を行うときに前記最終段の中間歯車とは別
の中間歯車に噛合する構成としてなる請求項１に記載の
車両用変速制御装置。
【請求項４】前記第１の伝達歯車は前記パーキングレ
ンジと該パーキングレンジに隣接するシフトレンジとの
間に対応する範囲で円弧状に延びたセクタ歯車により形
成し、前記第２の伝達歯車は前記他のシフトレンジ間に
対応する範囲で円弧状に延びた他のセクタ歯車により形
成してなる請求項２または３に記載の車両用変速制御装
置。
【請求項５】前記第１，第２の伝達歯車のうち一方の
伝達歯車は前記出力軸に一体に取付け、他方の伝達歯車
は前記出力軸に回動可能に取付け、これらの第１，第２
の伝達歯車間には、前記一方の伝達歯車に対して前記他
方の伝達歯車を僅かに回動変位可能な状態で弾性的に連
結する弾性連結部を設けてなる請求項２，３または４に
記載の車両用変速制御装置。