JP2004314699A - 電磁ソレノイド装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＡＴ車のシフトレバー解除装置に組み込まれる電磁ソレノイド装置４に起因する作動音を既存のコイルスプリングＳｐを利用してコスト的に有利に低減させる。
【解決手段】プランジャー１１は、復帰用のコイルスプリングＳｐにより軸方向に付勢されている。プランジャー１１は、コイルスプリングＳｐにより回転付勢されてピン１３をエクステンションアーム１４の長穴部１７に常に摺接させる。コイル５に対する通電・無通電に伴い、プランジャー１１はピン１３を長穴部１７に常に摺接させながら変位するため、ピン１３が長穴部１７内でがたつかない。ピン１３が長穴部１７に摺接する際の反動により、プランジャー１１はボビン内を二点接触状態で変位するため、プランジャー１１がボビン内でがたつかない。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通電制御によりプランジャーを往復移動させる電磁ソレノイド装置に係り、とりわけ車両用自動変速機のシフトレバー解除装置などに適用する電磁ソレノイド装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機を搭載した車両（ＡＴ車）では、電磁ソレノイド装置を組み込んだ例として走行時の安全を図るためリバースロックやシフトレバーロックなどがある。リバースロックは、走行速度が一定値を越した時にＲレンジへのシフトを規制し、シフトレバーロックではシフトレバーがパーキングレンジに位置する際、シフトロックによりシフトレバーの操作を規制する。
シフトレバーロックの例では、ブレーキペダルの操作に伴い、シフトレバー解除装置によりシフトロックが解除されてシフトレバーのシフト操作が可能となった後に車両を発進させるようにしている。これにより、パーキングレンジからシフトレバーの不用意な操作に伴って車両が急発進してしまう危険な誤操作を防止している。
【０００３】
シフトレバー解除装置において、ブレーキペダルの操作によるシフトロックの解除は、例えばゲート式やコラム式の操作部により横方向への変位を行ったり、シフトレバーのノブに設けたリリースボタンの押圧操作により行なう。リリースボタンの場合、車両を停止する際にシフトレバーをパーキングレンジに位置させると、電磁ソレノイド装置によりロック機構をロック位置に変位させてリリースボタンの押圧操作を阻止する。ブレーキペダルを踏むと、電磁ソレノイド装置の通電によりロック機構がロック位置から解除位置に戻り、リリースボタンの押圧操作を可能にする。
【０００４】
シフトレバー解除装置の一例として図６に示すものがある。図６において、リリースボタンの作動を制御するエクステンションアーム５０は、ボス部５１を支軸５２に回動可能に嵌め込んでいる。ソレノイド５３内に往復移動可能に挿入されたプランジャー５４は、復帰用のコイルスプリング５５により外方に付勢されている。プランジャー５４の先端部はピン５６を有し、エクステンションアーム５０に形成された長穴部５７に遊嵌状態に連結されている。ソレノイド５３に対する通電・無通電（ＯＮ・ＯＦＦ）によりプランジャー５４が電磁吸引力を受けてスリーブ５３ａ内を矢印Ｌ方向に移動する。これに伴い、プランジャー５４の変位がピン５６および長穴部５７を介してエクステンションアーム５０に伝わる。これにより、エクステンションアーム５０は支軸５２を中心にして矢印Ｍで示す方向に回動してリリースボタンの解除やロックを行う。
【０００５】
この場合、プランジャー５４とスリーブ５３ａとの間には、プランジャー５４の往復移動上必要なクリアランスを確保している。プランジャー５４の変位をエクステンションアーム５０に伝達する関係上、ピン５６は長穴部５７に遊嵌している。エクステンションアーム５０を回動させる関係上、ボス部５１は支軸５２に僅かな隙間Ｇｐを介して嵌め込まれている。このため、ソレノイド５３に通断電する毎にプランジャー５４がスリーブ５３ａの内周面に当たったり、ピン５６が長穴部５７の内周面に当たってがたつくとともに、ボス部５１が支軸５２にがたつき車室内に作動音が発生する。とりわけ、プランジャー５４は強い電磁吸引力により素早く変位するため、がたつきも激しくて発生する作動音も大きくなる傾向にある。プランジャーの作動音を低減させるものとしては、ソレノイドの消音構造が示されている（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−５７０２４号公報（第３頁、第２図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この消音構造では、プランジャーとプランジャー受との間に、小突起を形成した緩衝材性のスペーサを別部材として設けている。しかしながら、別部材のスペーサを設けることは、材料費や組付工程が増して製造費が上昇し、とりわけ量産時にコスト的に不利になる。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は新たな部材を付加することなく既存の付勢部材でコスト的に有利に作動音の発生を大幅に低減でき、量産時に費用対性能の点で有利な電磁ソレノイド装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
（請求項１について）
ヨークはコイルを巻回したボビンを内蔵しており、プランジャーはボビン内に往復移動可能に設けられている。付勢部材はプランジャーとヨークとの間に設けられてプランジャーを軸方向に付勢する。エクステンションアームは、プランジャーの往復移動を例えばシフトロックレバーといった被作動部に伝達すべく設けられている。連結部は、プランジャーの先端部をエクステンションアームに摺接させてエクステンションアームに回動可能に連結する。付勢部材の付勢力によりプランジャーの先端部がエクステンションアームに対する摺接を常に維持する。
【００１０】
コイルに対する通断電に伴い、プランジャーは、その先端部をエクステンションアームの一端部に常に摺接させながら変位する。プランジャーがエクステンションアームに摺接する際の反動により、プランジャーがボビン内を二点接触状態で変位する。このため、プランジャーがボビンに対してがたつかず、プランジャーの先端部とエクステンションアームの一端部との間でがたつきが生じず作動音の発生を大幅に低減することができる。しかも、プランジャーに起因する作動音の低減に既存の付勢部材を用いることで済み、新たな別部材を必要としないのでコスト的に有利であり、特に量産時に費用対性能が大きく向上する。
【００１１】
（請求項２について）
付勢部材は、プランジャーの軸方向に加えて周方向に付勢するようになっており、連結部はプランジャーとエクステンションアームのうち一方に形成した突部を他方に形成した凹部に常に摺接させる。このため、コイルに対する通断電に伴い、プランジャーは、突部を凹部に常に摺接させながら変位する。突部が凹部に摺接する際の反動により、プランジャーが押されてボビン内を二点接触状態で変位して請求項１と同様な効果が得られる。
【００１２】
（請求項３について）
付勢部材はコイルスプリングであり、連結部はプランジャーとエクステンションアームのうち一方に形成したピンを他方に形成した長穴部に常に摺接させる。コイルに対する通電・無通電に伴い、プランジャーは、ピンを長穴部に常に摺接させながら変位する。ピンが長穴部に摺接する際の反動により、プランジャーが押されてボビン内を二点接触状態で変位して請求項１と同様な効果が得られる。
【００１３】
（請求項４について）
エクステンションアームは、その中間部に形成したボス部を支軸に回動可能に嵌め込んでいる。エクステンションアームは、ボス部の一部を支軸に常に摺接させた状態で回動するので、ボス部が支軸に対してがたつかず、作動音の発生を大幅に低減することができる。
【００１４】
（請求項５について）
電磁ソレノイド装置を、パーキングレンジからのシフトレバーの誤動作を防止する車両用自動変速機のシフトレバー解除装置に適用している。請求項１および請求項２と同様に電磁ソレノイド装置の費用対性能が向上するので、車両の量産時の費用対性能を向上させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明を車両用自動変速機のシフトレバー解除装置に適用した各実施例について図を参照しながら説明する。
図１および図２は本発明の第１実施例を示す。図１において車室内のコンソ−ル（図示せず）には、変速操作入力部１が設けられている。変速操作入力部１には、先端部にノブ２を有するシフトレバー３が取り付けられ、Ｐレンジ（パーキングレンジ）、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジ、２速およびＬレンジにシフト操作される。
【００１６】
シフトレバー３には、後述するエクステンションアーム１４を駆動する電磁ソレノイド装置４を組み込んだ車両用自動変速機のシフトレバー解除装置Ｓｈを付設している。電磁ソレノイド装置４は、コイル５を巻回したボビン６を備えている。ヨーク７は、磁性体である鋼材から馬蹄形あるいは略Ｕ字状に折曲形成されてコイル５を覆うように設けられている。ヨーク７の閉鎖端面には透孔７ａを形成し、透孔７ａからスリーブ８をボビン６内に嵌め込んでいる。プレート部材９は、ヨーク７の開口端部７ｂに嵌め込まれ、中央部に短筒状のコアステータ１０を一体に形成している。
【００１７】
ボビン６のスリーブ８内には、プランジャー１１が軸方向に往復移動可能に設けられ、後端部に形成した先細り状の円錐台部１１ａがコアステータ１０に対向している。プランジャー１１の先端部は、透孔７ａの外縁部に対向する径大な頭部１１ｂを形成している。頭部１１ｂは、軸方向に延出する舌片部１２を有し、舌片部１２にピン１３を突部として貫通状態に設けている。頭部１１ｂとヨーク７との間には、付勢部材として復帰用のコイルスプリングＳｐをプランジャー１１に巻回状態に設けている。
【００１８】
コイルスプリングＳｐの一端部は頭部１１ｂに形成した穴部１１ｃに嵌着され、他端部はヨーク７に形成した穴部７ｃに嵌着されている。コイルスプリングＳｐを穴部１１ｃ、７ｃに嵌着するに先立って、コイルスプリングＳｐを巻き締め方向に若干縮径した後に解放している。これによりコイルスプリングＳｐは、プランジャー１１を矢印Ａで示すように外方に付勢するとともに、矢印Ｂで示すように周方向すなわち右回りに回転付勢する。
【００１９】
エクステンションアーム１４はロックレバーとして設けられ、略中央部に一体形成したボス部１５を支軸１６に回動可能に嵌合している。エクステンションアーム１４の上端部は係合部１４ａを形成し、下端部は連結部としてのピン１３が挿通する長穴部１７を凹部として形成している。この場合、コイルスプリングＳｐの回転付勢力により、ピン１３の外周部１３ａが長穴部１７の内周面に押し付けられて摺接するとともに、ボス部１５の内周部１５ａが支軸１６の外周部に押し付けられて摺接する。コイルスプリングＳｐによりピン１３が長穴部１７に押し付けられる反動で、プランジャー１１が矢印Ｅで示す方向に押されてボビン６のスリーブ８の内周面Ｐ１、Ｐ２に二点接触状態で摺動するようになる。
【００２０】
エクステンションアーム１４は、シフトレバー３の方向に延びて係合部１４ａを形成している。シフトレバー３の係合部１４ａに近接する部分には、軸方向に所定の幅を有する縦穴部（図示せず）が形成されている。縦穴部には、ロックピン１８が被作動部としてシフトレバー３と略直交するように嵌着されて縦穴部の幅寸法範囲内で往復移動する。車両が駐停車してシフトレバー３がＰレンジに位置する場合、ロックピン１８がポジションプレート１９のＰレンジ用のロック穴部２０に係合してシフトレバー３が他の走行レンジに回動変位することを阻止している。この状態では、エクステンションアーム１４が作動してリリースボタン２ａを操作不能にしている。
【００２１】
これに伴い、シフトレバー３の操作が不能になり、駐停車時にシフトレバー３がＰレンジからシフトされて車両が急発進するという誤操作を防ぐ。駐停車時にイグニション検知部２１によりイグニションキーの投入が検知され、Ｐレンジ検知部２２によりシフトレバー３がＰレンジに位置することが検知される。この状態でブレーキペダル（図示せず）を操作すると、この操作がブレーキペダル操作検知部２３により検知される。これらの検知状態をソレノイド通電部２４が判断して電磁ソレノイド装置４のコイル５を通電する。
【００２２】
コイル５への通電により、プランジャー１１がコイルスプリングＳｐの付勢力に抗して矢印Ａとは反対方向に変位する。プランジャー１１の変位は、ピン１３および長穴部１７を介してエクステンションアーム１４に伝わる。このため、エクステンションアーム１４が支軸１６を中心にして実線のロック位置から矢印Ｃで示す方向に回動して二点鎖線の解除位置に変位する。解除位置では、リリースボタン２ａが操作可能となるので、ロック穴部２０に対するロックピン１８の係合が外れてシフトロックが解除される。この結果、シフトレバー３をＰレンジから他の走行レンジにシフト操作することが可能となる。
【００２３】
シフトレバー３を他の走行レンジにシフト操作すると、ソレノイド通電部２４によりコイル５を無通電にする。このため、プランジャー１１がコイルスプリングＳｐの付勢力により矢印Ａ方向に変位して元の位置に戻る。プランジャー１１の変位は、ピン１３および長穴部１７を介してエクステンションアーム１４に伝わる。このため、エクステンションアーム１４が支軸１６を中心にして矢印Ｃとは反対方向に回動して実線のロック位置に復帰する。
【００２４】
電磁ソレノイド装置４によらずにシフトロックを解除するには、図１に示す手動解除ボタン２５をスプリング（図示せず）の付勢力に抗して押圧操作する。これにより、中間リンク２６を介して開放レバー２７が矢印Ｄで示す方向の回動により二点鎖線のリリース位置に変位する。この時、開放レバー２７の下端部２７ａがエクステンションアーム１４の係合部１４ａを押圧により二点鎖線の解除位置に回動させる。このため、電磁ソレノイド装置４に通電した時と同様にリリースボタン２ａが操作可能となり、シフトレバー３をＰレンジから他の走行レンジへのシフト操作が可能となる。
【００２５】
シフトレバー解除装置Ｓｈにおいて、シフトレバー３がＰレンジに位置する時、リリースボタン２ａのロックおよびロック解除は、電磁ソレノイド装置４に対する通電・無通電により行なわれる。この際、プランジャー１１が矢印Ａおよび矢印Ａとは反対方向に往復変位するが、プランジャー１１をコイルスプリングＳｐにより矢印Ｂ方向に回転付勢させている。
【００２６】
このため、プランジャー１１の往復変位時にピン１３が長穴部１７の内周面に摺接しながら変位するとともに、ボス部１５が支軸１６の外周部に摺接しつつ変位する。このため、ピン１３が長穴部１７内でがたつかず、ボス部１５が支軸１６に対してがたつかず、作動音の発生を大幅に低減することができる。
ピン１３がコイルスプリングＳｐにより長穴部１７に押し付けられる反動で、プランジャー１１がボビン６のスリーブ８の内周面Ｐ１、Ｐ２に二点接触状態で摺動する。このため、プランジャー１１がボビン６のスリーブ８に対してがたつかず、作動音の発生を大幅に低減することができる。しかも、プランジャー１１に起因する作動音の低減に既存のコイルスプリングＳｐを付勢部材として用いることで済み、新たな別部材を必要としないのでコスト的に有利で、特に量産時に費用対性能が大きく向上する。
【００２７】
図３は本発明の第２実施例を示す。第２実施例ではコイルスプリングＳｐの取付け状態を第１実施例とは異ならせている。コイルスプリングＳｐを取り付けるため、プランジャー１１の頭部１１ｂおよびヨーク７に突子２８、２９をそれぞれ形成している。コイルスプリングＳｐの一端部を突子２８に引っ掛けて他端部を突子２９に引っ掛けている。
【００２８】
図４は本発明の第３実施例を示す。第３実施例ではコイルスプリングＳｐを取り付けるため、プランジャー１１の頭部１１ｂおよびヨーク７にリング部３０、３１をそれぞれ形成している。コイルスプリングＳｐの一端部をリング部３０に挿通して他端部をリング部３１に挿通している。
【００２９】
図５は本発明の第４実施例を示す。第４実施例が第１実施例と異なるところは、プランジャー１１の矩形の頭部１１ｂから延びる舌片部１２に略横Ｕ字状のフック部３５を凹部として一体に形成したことである。エクステンションアーム１４には、長穴部１７の代わりにピン１３を形成してフック部３５の内周部に摺接させている。
【００３０】
［変形例］
上記実施例では、プランジャー１１にピン１３を設け、エクステンションアーム１４に長穴部１７を形成したが、逆にプランジャー１１に長穴部１７を形成してエクステンションアーム１４にピンを設けてもよい。エクステンションアーム１４には、長穴部１７に代わって鉤状や略Ｌ字状のフック部を設けてもよく、要はプランジャー１１の先端部とエクステンションアーム１４の下端部とが連結部において摺接する構成であればよい。この場合、ピンはプランジャー１１あるいはエクステンションアーム１４に一体に形成してもよい。
【００３１】
付勢部材としてはコイルスプリングＳｐのみに限らず、プランジャー１１を軸方向に付勢するとともに、回転付勢する構成のものであればよい。その他、本発明の具体的な実施にあたっては、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電磁ソレノイド装置が組み込まれたシフトレバー解除装置の概略側面図である（第１実施例）。
【図２】電磁ソレノイド装置およびエクステンションアームの一部を示す斜視図である。
【図３】電磁ソレノイド装置の斜視図である（第２実施例）。
【図４】電磁ソレノイド装置の斜視図である（第３実施例）。
【図５】電磁ソレノイド装置におけるフック部の拡大斜視図である（第４実施例）。
【図６】従来の電磁ソレノイド装置を組み込んだシフトレバー解除装置を示す拡大縦断面図である。
【符号の説明】
３ シフトレバー
４ 電磁ソレノイド装置
５ コイル
６ ボビン
７ ヨーク
８ スリーブ
１０ コアステータ
１１ プランジャー
１３ ピン（突部、連結部）
１４ エクステンションアーム
１５ ボス部
１６ 支軸
１７ 長穴部（凹部、連結部）
１８ ロックピン（被作動部）
３５ フック部（凹部、連結部）
Ｓｐ コイルスプリング（付勢部材）
Ｓｈ シフトレバー解除装置

Claims (5)

1. コイルを巻回したボビンを内蔵したヨークと、
   このヨークのボビン内に往復移動可能に設けられたプランジャーと、
   このプランジャーと前記ヨークとの間に設けられて前記プランジャーを軸方向に付勢する付勢部材と、
   前記プランジャーの往復移動を被作動部に伝達すべく設けられたエクステンションアームと、
   前記プランジャーの先端部を前記エクステンションアームに摺接させることにより前記エクステンションアームに回動可能に連結する連結部とを備え、
   前記付勢部材の付勢力により前記プランジャーの先端部が前記エクステンションアームに対する摺接を常に維持するようにしたことを特徴とする電磁ソレノイド装置。
2. 前記付勢部材は、前記プランジャーの軸方向に加えて周方向に付勢するようになっており、前記連結部は前記プランジャーと前記エクステンションアームのうち一方に形成した突部を他方に形成した凹部に常に摺接させることを特徴とする請求項１に記載の電磁ソレノイド装置。
3. 前記付勢部材はコイルスプリングであり、前記連結部は前記プランジャーと前記エクステンションアームのうち一方に形成したピンを他方に形成した長穴部に常に摺接させることを特徴とする請求項１に記載の電磁ソレノイド装置。
4. 前記エクステンションアームは、その中間部に形成したボス部を支軸に回動可能に嵌めていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電磁ソレノイド装置。
5. シフトレバーがパーキングレンジに位置する際、ブレーキペダルを操作することによりシフトロックが解除されて前記シフトレバーのシフト操作を可能とする車両用自動変速機のシフトレバー解除装置に適用したことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電磁ソレノイド装置。

Images