JP2004203088A - 車両用自動変速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を削減して装置全体の小型・軽量化を図ることができる車両用自動変速装置を提供する。
【解決手段】自動変速機５０のポジションを手動で切り替え操作するシフトレバー２０と、シフトレバー２０の切り替え操作力を検出するトルク検出手段３０と、シフトレバー２０の手動操作力に対し支援力を付与して自動変速機５０に伝達手段５２〜５４を介して伝達することで所望のポジションに切り替えるアシスト力付与手段４０とを備えた車両用自動変速装置１０において、トルク検出手段３０の回転軸３１の入力軸３１ａにシフトレバー２０のレバーベース２６を取り付け、トルク検出手段３０の回転軸３１の出力軸３１ｂにアシスト力付与手段４０の出力ギヤ４３を取り付けて、シフトレバー２０の回転軸とトルク検出手段３０の回転軸３１とアシスト力付与手段４０の回転軸とを一直線上に配置した。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自動車の自動変速機のレンジ切替機構のポジション（Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、２、Ｌの各レンジ位置）を切り替えるシフトレバーの手動操作力に支援力（アシスト力）を付与して選択操作の負担を軽減する車両用自動変速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の車両用自動変速装置として、図４〜図６に示すものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この車両用自動変速装置１は、図４〜図６に示すように、自動車のステアリングコラム２に設けられたシフトレバー３と、切替トランスミッション４のギヤ位置を変更するシフト操作力を支援するサーボアクチュエータ５と、シフトレバー３とサーボアクチュエータ５とを連結するボーデンケーブル６ａ，６ｂと、シフトレバー３の回動操作をボーデンケーブル６ａ，６ｂを介して伝達するレンジ切替軸７と、このレンジ切替軸７に結合され、サーボアクチュエータ５で回動するピニオン５Ａに噛合する扇形のギヤ８と、シフトレバー３の回動位置を検出するシフトレバーセンサ９とを備えている。そして、シフトレバー３の操作量に応じてレンジ切替軸７を回転させるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２８６２２５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の車両用自動変速装置１では、シフトレバー３とシフト操作力を支援するサーボアクチュエータ５及びシフトレバー３の回動位置を検出するシフトレバーセンサ９をそれぞれ別々に設けていたため、シフトレバー３とサーボアクチュエータ５とを連結するボーデンケーブル６ａ，６ｂ等の部品が必要不可欠となり、その分部品点数が増えると共に、装置全体が大型で高重量になった。
【０００６】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、部品点数を削減して装置全体の小型・軽量化を図ることができる車両用自動変速装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、自動変速機のポジションを手動で切り替え操作するシフトレバーと、このシフトレバーの切り替え操作力を検出するトルク検出手段と、前記シフトレバーの手動操作力に対し支援力を付与して前記自動変速機に伝達手段を介して伝達することで所望のポジションに切り替えるアシスト力付与手段とを備えた車両用自動変速装置において、前記シフトレバーの回転軸と前記トルク検出手段の回転軸と前記アシスト力付与手段の回転軸とを一直線上にそれぞれ配置したことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１記載の車両用自動変速装置であって、前記トルク検出手段の回転軸の入力軸側に前記シフトレバーのレバーベースを取り付けると共に、該トルク検出手段の回転軸の出力軸側に前記アシスト力付与手段の出力ギヤを取り付けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２記載の車両用自動変速装置であって、前記シフトレバーのレバーベースを前記トルク検出手段のトルク検出部に対してオフセットさせて取り付けて、前記シフトレバーのレバー本体を前記トルク検出部の略真上に配置したことを特徴とする。
【００１０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、シフトレバーの回転軸とトルク検出手段の回転軸とアシスト力付与手段の回転軸とを一直線上にそれぞれ配置したので、ダイレクト感のある良好な操作感を得ることができる。
【００１１】
請求項２の発明によれば、トルク検出手段の回転軸の入力軸側にシフトレバーのレバーベースを取り付けると共に、該トルク検出手段の回転軸の出力軸側にアシスト力付与手段の出力ギヤを取り付けたので、シフトレバーの回転軸と出力ギヤの回転軸が不要となり、その分部品点数を削減して軽量化及び低コスト化を図ることができる。
【００１２】
請求項３の発明によれば、シフトレバーのレバーベースをトルク検出手段のトルク検出部に対してオフセットさせて取り付けて、シフトレバーのレバー本体をトルク検出部の略真上に配置したので、装置全体の幅寸法を縮小することができ、小型化を図ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は本発明の一実施形態の車両用自動変速装置を示す断面図、図２は同車両用自動変速装置の側面図、図３は同車両用自動変速装置の全体を示す概略構成図である。
【００１５】
図１〜図３に示すように、車両用自動変速装置１０は箱形の装置本体を構成する一対のケース１１，１２を有している。この一対のケース１１，１２内には、自動変速機５０のレンジ切替機構５１のポジションを手動で切り替え操作するシフトレバー２０と、このシフトレバー２０の切り替え操作力を検出するトルクセンサ（トルク検出手段）３０と、シフトレバー２０の手動操作力に対し支援力（アシスト力）を付与してレンジ切替機構５１に伝達手段５２〜５４を介して伝達することで所望のポジションに切り替えるアクチュエータ（アシスト力付与手段）４０の出力ギヤ４３とを備えている。
【００１６】
図１，図２に示すように、シフトレバー２０は、円筒状の小径部２１ａと大径部２１ｂを有したレバー本体２１と、このレバー本体２１の小径部２１ａ内に挿入されたロッド２２と、このロッド２２の基端部に形成された取付孔２２ａに左右方向に延びるように圧入されるロックピン２３と、レバー本体２１の大径部２１ｂの基端内に圧入されたストッパ２４とロッド２２の基端との間に介在され、ロッド２２を常に上方に付勢する圧縮コイルバネ２５と、レバー本体２１の大径部２１ｂの基端の一部に溶接等に固定されたＬ字形のレバーベース２６と、レバー本体２１の小径部２１ａの上部に取り付けられ、ロッド２２を下方に押圧させる図示しない操作釦等を有した操作ノブ２７とで構成されている。
【００１７】
レバー本体２１の小径部２１ａと大径部２１ｂの境目は一対のケース１１，１２の上面に前後方向に延びるように形成された貫通長孔１３に嵌合されたスリーブ１４内に摺動自在に支持されている。また、ロックピン２３の両側は一対のケース１１，１２の両側にそれぞれ形成された切欠孔１５の段差状のストッパ部１５ａに係止自在になっている。そして、操作ノブ２７の操作釦を押圧操作してロッド２２を下方へ移動させ、ロッド２２の基部に連結されたロックピン２３のストッパ部１５ａへの位置を切り替えることにより、図２に示すＰ（パーキングレンジ）、Ｒ（リバースレンジ）、Ｎ（ニュートラルレンジ）、Ｄ（ドライブレンジ）、２（セカンドレンジ）、Ｌ（ローレンジ）の各レンジ位置に移動できるようになっている。
【００１８】
また、シフトレバー２０のレバーベース２６は後述するトルクセンサ３０の回転軸３１の入力軸３１ａに取り付けてある。詳述すると、シフトレバー２０のレバーベース２６はＬ字形になっていて、該Ｌ字形のレバーベース２６をトルクセンサ３０のトルク検出部３３の幅方向のスペースの図１中左側に片寄った（トルク検出部３３に対してオフセットさせた）状態で取り付けられている。これにより、シフトレバー２０のレバー本体２１がトルク検出部３３の略真上に配置されている。
【００１９】
図１に示すように、トルクセンサ３０は、一方のケース１１の略中央の丸孔１１ａに嵌め込まれたブッシュ１６と他方のケース１２の略中央の丸孔１２ａの内側に配置された軸受１７間に回転自在に支持された回転軸３１と、この回転軸３１の入力軸３１ａと出力軸３１ｂとの間に設けられた一対の回転部３２，３２と、この一対の回転部３２，３２間のねじれトルクを検出するトルク検出部３３とから構成されている。回転軸３１の入力軸３１にシフトレバー２０のレバーベース２６の取付孔２６ａに圧入により固定してある。
【００２０】
図１，図２に示すように、アクチュエータ４０は、一対のケース１１，１２の背面側にねじ止めされた電動モータ４１と、この電動モータ４１の回転軸４１ａに一体的に取り付けられたウォーム４２と、トルクセンサ３０の回転軸３１の出力軸３１ｂの内側に取付孔４３ａが圧入により固定され、ウォーム４２に噛合される扇形のウォームホィール（出力ギヤ）４３と、トルク検出部３３と電動モータ４１とに接続され、トルク検出部３３により検出されたトルク（負荷）に応じて電動モータ４１により発生させるアシスト力（助力）の大きさを制御する制御アンプ（制御手段）４４とで構成されている。
【００２１】
制御アンプ４４は、シフトレバー２０の負荷が増すとトルクセンサ３０のトルク検出部３３で検出されるトルクも増すことを利用してそのトルクに応じて電動モータ４１への印加電圧を増やし、電動モータ４１の回転力をアシスト力としてシフトレバー２０の手動操作力に付与して合成するものである。従って、シフトレバー２０を短くしても該シフトレバー２０の操作に必要な力は増加することはない。即ち、シフトレバー２０を短くしたことにより増えたトルクの一部或いは全部を、電動モータ４１の回転力により補うようになっている。
【００２２】
尚、図１，図３に示すように、車両用自動変速装置１０はフロアパネル５５上に取り付けられたコンソールボックス５６に内蔵されている。また、トルクセンサ３０の回転軸３１の出力軸３１ｂの外側には制御レバー（伝達手段）５２の一端を固定してある。この制御レバー５２の他端側はリンケージ（伝達手段）５３と制御アーム（伝達手段）５４を介してレンジ切替機構５１に連結されている。
【００２３】
以上実施形態の車両用自動変速装置１０によれば、従来複数に分離されて構成されていたものを、一対のケース１１，１２を介してシフトレバー２０とトルクセンサ３０及びアクチュエータ４０を一体に構成したものである。即ち、シフトレバー２０の回転軸をトルクセンサ３０の回転軸３１の入力軸３１ａで兼用すると共に、アクチュエータ４０の出力ギヤとしてのウォームホィール４３の回転軸をトルクセンサ３０の回転軸３１の入力軸３１ｂで兼用し、シフトレバー２０の回転軸とトルクセンサ３０の回転軸３１とアクチュエータ４０のウォームホィール４３の回転軸とを一本の回転軸３１で兼用して一直線上に配置したので、シフトレバー２０を各レンジの位置に切り替え操作した場合に、ガタ付き等のないダイレクト感のある良好な操作感を得ることができる。
【００２４】
また、トルクセンサ３０の回転軸３１の入力軸３１ａにシフトレバー２０のレバーベース２６を固定すると共に、該トルクセンサ３０の回転軸３１の出力軸３１ｂにアクチュエータ４０のウォームホィール４３を固定したので、シフトレバー２０の回転軸とウォームホィール４３の回転軸等が不要となり、その分部品点数を削減することができ、軽量化及び低コスト化を図ることができる。
【００２５】
さらに、シフトレバー２０のＬ字形のレバーベース２６をトルクセンサ３０のトルク検出部３３に対してオフセットさせて該トルクセンサ３０の回転軸３１の入力軸３１ａに固定して、シフトレバー２０のレバー本体２１をトルク検出部３３の略真上に配置したので、車両用自動変速装置１０全体の幅寸法を縮小することができ、小型化を図ることができる。
【００２６】
さらに、トルクセンサ３０の回転軸３１を金属製の軸で構成することができるので、耐久劣化でガタが増えたり、特性が変化することもなく、常に良好な特性を維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の車両用自動変速装置を示す断面図である。
【図２】上記車両用自動変速装置の側面図である。
【図３】上記車両用自動変速装置の全体を示す概略構成図である。
【図４】従来の車両用自動変速装置を示す概略構成図である。
【図５】上記従来の車両用自動変速装置のアクチュエータ部分の説明図である。
【図６】上記従来の車両用自動変速装置のシフトレバー部分の説明図である。
【符号の説明】
１０ 車両用自動変速装置
２０ シフトレバー
２１ レバー本体
２６ レバーベース
３０ トルクセンサ（トルク検出手段）
３１ 回転軸
３１ａ 入力軸（シフトレバーの回転軸）
３１ｂ 出力軸（アシスト力付与手段の回転軸）
３３ トルク検出部
４０ アクチュエータ（アシスト力付与手段）
４３ ウォームホィール（出力ギヤ）
５０ 自動変速機
５２ 制御レバー（伝達手段）
５３ リンケージ（伝達手段）
５４ 制御アーム（伝達手段）

Claims (3)

1. 自動変速機（５０）のポジションを手動で切り替え操作するシフトレバー（２０）と、このシフトレバー（２０）の切り替え操作力を検出するトルク検出手段（３０）と、前記シフトレバー（２０）の手動操作力に対し支援力を付与して前記自動変速機（５０）に伝達手段（５２〜５４）を介して伝達することで所望のポジションに切り替えるアシスト力付与手段（４０）とを備えた車両用自動変速装置（１０）において、
   前記シフトレバー（２０）の回転軸（３１ａ）と前記トルク検出手段（３０）の回転軸（３１）と前記アシスト力付与手段（４０）の回転軸（３１ｂ）とを一直線上にそれぞれ配置したことを特徴とする車両用自動変速装置。
2. 請求項１記載の車両用自動変速装置であって、
   前記トルク検出手段（３０）の回転軸（３１）の入力軸（３１ａ）側に前記シフトレバー（２０）のレバーベース（２６）を取り付けると共に、該トルク検出手段（３０）の回転軸（３１）の出力軸（３１ｂ）側に前記アシスト力付与手段（４０）の出力ギヤ（４３）を取り付けたことを特徴とする車両用自動変速装置。
3. 請求項２記載の車両用自動変速装置であって、
   前記シフトレバー（２０）のレバーベース（２６）を前記トルク検出手段（３０）のトルク検出部（３３）に対してオフセットさせて取り付けて、前記シフトレバー（２０）のレバー本体（２１）を前記トルク検出部（３３）の略真上に配置したことを特徴とする車両用自動変速装置。

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