JP2005076832A - 自動変速機のディテント機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 運転者がセレクトレバーを「２」レンジから「Ｄ」レンジへ向け操作したときに、「Ｄ」レンジを通過して「Ｎ」レンジに入ってしまうことを極力なくし、「Ｄ」レンジを選択しやすくする。
【解決手段】 自動変速機のマニュアルバルブを操作するセレクトレバーにクリック感を付与するために設けたディテント機構３４は、第１・第２・第３のポジション６３〜６５を順に有し、第１のポジション（セカンドのポジション）から第２のポジション（ドライブのポジション）へ移動させるときの操作荷重をＦ１、第２のポジションから第３のポジション（ニュートラルのポジション）へ移動させるときの操作荷重をＦ２としたときに、操作荷重Ｆ２を少なくとも、Ｆ１×１３０％に設定した。
【選択図】 図４

Description

本発明は、自動変速機のディテント機構に関するものである。

自動変速機のディテント機構は、手でセレクトレバーのノブを握り、予め決められた走行条件、例えば、「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」、「２」へシフト操作した際に、ディテント部（山部・谷部）によってクリック感を付与するものである。

従来の自動変速機のディテント機構として、ディテント部の谷部にローラを嵌める構成が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平９−１４２１６８号公報

図７（ａ），（ｂ）は、特許文献１の図１、図６の再掲図である。
特許文献１の自動変速機の変速操作機構１は、運転者がシフトレバーを操作すると、このシフトレバーの揺動に連動してマニュアルシャフト１１が回転すると同時にマニュアルプレート１３も回転するので、マニュアルプレート１３のガイド溝１３ｅに沿ってピン１７ａが移動し、アーム１７の下端部を介してマニュアルバルブ１９が移動する。マニュアルバルブ１９で油圧回路がシフトレバーの位置に対応した回路に切り替わる。
また、マニュアルプレート１３の回動が、マニュアルプレート１３の凹部１３ｄ…１３ｄとディテントアーム１４のローラ１５によって規制されるので、マニュアルバルブ１９の移動量が確定される。

しかし、特許文献１の自動変速機の変速操作機構１では、運転者がシフトレバーを操作した際に、シフトレバーに力を加え過ぎて所望の位置で止まらずに、行き過ぎることがある。例えば、「２」レンジから隣の「Ｄ」レンジへシフトレバーを移動させたときに、「Ｄ」レンジを通過して一つ先の「Ｎ」レンジに入ってしまいやすく、操作し難かった。

本発明は、運転者がセレクトレバーを「２」レンジから「Ｄ」レンジへ向け操作したときに、「Ｄ」レンジを通過して「Ｎ」レンジに入ってしまうことを極力なくし、「Ｄ」レンジを選択しやすくすることを課題とする。

請求項１に係る発明は、自動変速機のマニュアルバルブを操作するセレクトレバーにクリック感を付与するために設けるディテント機構において、ディテント機構は、第１・第２・第３のポジションを順に有し、第１のポジションから第２のポジションへ移動させるときの操作荷重をＦ１、第２のポジションから第３のポジションへ移動させるときの操作荷重をＦ２としたときに、操作荷重Ｆ２を少なくとも、Ｆ１×１３０％に設定したことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、第１のポジションはセカンドのポジションであり、第２のポジションはドライブのポジションであり、第３のポジションはニュートラルのポジションであることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、ディテント機構は、外周に山と谷を連続させた断続溝を有する扇板と、断続溝に沿って移動させるピンとで構成するとともに、山の高さ及び／又は谷の深さに差をつけることで、操作荷重に差をつける構造にしたことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、第１のポジションから第２のポジションへ移動させるときの操作荷重をＦ１、第２のポジションから第３のポジションへ移動させるときの操作荷重をＦ２としたときに、操作荷重Ｆ２を少なくとも、Ｆ１×１３０％に設定した。
操作荷重Ｆ２がＦ１×１３０％未満では、第１のポジションから第２のポジションへ操作する際に、第２のポジションを乗り越えて第３のポジションに入りやすくなる。
操作荷重Ｆ２を少なくとも、Ｆ１×１３０％に設定すると、第２のポジションと第３のポジションとの間に操作荷重の差が生じ、第２のポジションを選択しやすい。すなわち、第１のポジションから動き始めて第２のポジションに入れる操作荷重Ｆ１よりも、第２のポジションから動き始めて第３のポジションに入れる操作荷重Ｆ２が十分に大きくなるので、第１のポジションから第２のポジションに入れたとき、第２のポジションを飛び越し難くなり、第３のポジションまで行き過ぎるようなことはほとんど起きないという利点がある。

請求項２に係る発明では、第１のポジションはセカンドのポジションであり、第２のポジションはドライブのポジションであり、第３のポジションはニュートラルのポジションであるから、操作荷重Ｆ２を少なくとも、Ｆ１×１３０％に設定すると、ドライブのポジションとニュートラルのポジションとの間に操作荷重の差が生じ、ドライブのポジションを選択しやすい。すなわち、セカンドのポジションから動き始めてドライブのポジションに入れる操作荷重Ｆ１よりも、ドライブのポジションから動き始めてニュートラルのポジションに入れる操作荷重Ｆ２が十分に大きくなるので、セカンドのポジションからドライブのポジションに入れたとき、ドライブのポジションを飛び越し難くなり、ニュートラルのポジションまで行き過ぎるようなことはほとんど起きないという利点がある。

請求項３に係る発明では、ディテント機構は、外周に山と谷を連続させた断続溝を有する扇板と、断続溝に沿って移動させるピンとで構成するとともに、山の高さ及び／又は谷の深さに差をつけることで、操作荷重に差をつける構造にした。扇板に操作荷重に差をつける所望の山の高さや谷の深さを機械加工するのは比較的容易であり、構造は簡単になり、生産コストを削減することができる利点がある。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は、本発明の自動変速機のディテント機構を採用した車両室内を示す図であり、車両１１は、オートマチック・トランスミッション車（ＡＴ車）、つまり、自動変速機を搭載した車両で、右に設けた運転席１２と、この運転席１２の前方に設けたインストルメントパネル１３と、ステアリングホイール１４と、インストルメントパネル１３の中央に配置したチェンジ機構１５のセレクトレバー装置１６と、を備える。

セレクトレバー装置１６は、予め決められた走行条件から所望の走行条件を選択し、設定するもので、走行条件をそれぞれ「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」、「２」の略語で表示するとともに、これらをこの順に並べた５ポジションとし、ゲート２１を一直線に形成し、セレクトレバー２２のグリップ２３を左手で握り、走行条件を表示したポジションへセレクトレバー２２をゲート２１に沿って一直線に移動させる。その際、条件によってはノブ２４を押しながら、移動させる。図１は「Ｎ」レンジを選択したセレクトレバー２２の状態を示す。２５はオーバードライブ（ＯＤ）ボタン、２６はロック解除キー穴を示す。

Ｐは、パーキングレンジで、駐車専用のブレーキのレンジである。
Ｒは、リバース（後退）レンジで、バックギアで走行するレンジである。
Ｎは、ニュートラル（中立）レンジで、エンジンと駆動系との間で動力を切るレンジである。
Ｄは、ドライブレンジで、通常走行時、全ギアの自動変速を行うレンジである。
２は、セカンドレンジで、セカンドギアホールドで走行するレンジである。

図２は、本発明のディテント機構を用いたチェンジ機構の説明図である。
チェンジ機構１５は、自動変速機３１の油圧制御装置３２を操作するもので、セレクトレバー装置１６と、セレクトレバー装置１６に連結したケーブル３３と、ケーブル３３に連結したディテント機構３４と、ディテント機構３４に連結したマニュアルバルブ３５と、からなる。

セレクトレバー装置１６はまた、車両１１に取り付けた第１ブラケット４１と、第１ブラケット４１に支点軸としての第１ボルト４２を介して揺動可能（矢印ａの方向）に取り付けたセレクトレバー２２と、第２ボルト４３、第３ボルト４４とを備える。
油圧制御装置３２は、各ポジションへセレクトレバー２２を移動させることによって集積油圧バルブ４６とともに制御される。

ディテント機構３４は、ケーブル３３に連結する連結レバー４７と、連結レバー４７を取り付けたコントロールシャフト５１と、コントロールシャフト５１に取り付けたバルブ用レバー５２、扇板であるところのディテントプレート５３、ばね５４、パーキングレバー５５と、集積油圧バルブ４６のバルブボディ５６に取り付けてディテントプレート５３に掛合するアーム機構５７と、からなり、連結レバー４７を変速機ケース５８の外に配置し、残りを変速機ケース５８に内蔵した構成である。

次にチェンジ機構１５の動作を簡単に説明する。
セレクトレバー２２を移動（矢印ａの方向）させると、ケーブル３３及び連結レバー４７を介してコントロールシャフト５１が所定角度だけ矢印ｂの如く回転し、バルブ用レバー５２を介してマニュアルバルブ３５が所定距離だけ矢印ｄの如くスライドするので、集積油圧バルブ４６内の流路は切り替わる。

図３は、図２の３−３線断面図である。
ディテント機構３４はまた、コントロールシャフト５１にディテントプレート５３を一体的に取り付け、ディテントプレート５３の外周５９に形成した断続溝６１に揺動可能なアーム機構５７のピン６２をばね５４で矢印ｅの如く押し付け、セレクトレバー２２（図２参照）にクリック感を付与する。

図４は、本発明のディテントプレートの正面図である。
ディテントプレート５３は、断続溝６１を有する。
断続溝６１は、第１〜第５のポジション６３〜６７をＶ字形に形成するとともに、第１〜第５のポジション６３〜６７間に山７１〜７４を形成した部位である。
第１〜第５のポジション６３〜６７は、谷である。
第１〜第３のポジション６３〜６５の谷の半径は共にｒ１に設定した。
山７１の山の半径はＲ１に設定した。
山７２の山の半径はＲ２に設定した。半径Ｒ２は、Ｒ２＞Ｒ１である。
山７１の山の高さＨ１は、Ｈ１＝Ｒ１−ｒ１である。
山７２の山の高さＨ２は、Ｈ２＝Ｒ２−ｒ１である。
つまり、山７１の山の高さＨ１に対して、山７２の山の高さＨ２は山の高さの差δ１だけ高い。

ディテントプレート５３では、第１のポジション６３はセカンドのポジション、第２のポジション６４はドライブのポジション、第３のポジション６５はニュートラルのポジション、第４のポジション６６はリバース（後退）のポジション、第５のポジション６７はパーキングのポジションであり、それぞれが略語で表示した「２」、「Ｄ」、「Ｎ」、「Ｒ」、「Ｐ」に対応する。

ここで、第１のポジション６３から第２のポジション６４へ移動させるときの操作荷重（トルク）をＦ１、第２のポジション６４から第３のポジション６５へ移動させるときの操作荷重（トルク）をＦ２としたときに、操作荷重Ｆ２を少なくとも、Ｆ１×１３０％に設定した。
つまり、山の高さの差δ１によって、操作荷重Ｆ２を少なくとも、Ｆ１×１３０％に設定した。
操作荷重Ｆ２の上限は、例えば、Ｆ１×１６０％に設定する。

操作荷重Ｆ２がＦ１×１３０％未満では、「２」レンジ（第１のポジション６３）から「Ｄ」レンジ（第２のポジション６４）へ操作したときに、「Ｄ」レンジで止まらずに、「Ｄ」レンジを乗り越えて「Ｎ」レンジ（第３のポジション６５）に入りやすくなる。

操作荷重Ｆ２を少なくとも、Ｆ１×１３０％に設定すると、「Ｄ」レンジと「Ｎ」レンジとの間に操作荷重の差が生じ、「Ｄ」レンジを選択しやすい。すなわち、「２」レンジ（第１のポジション６３）から動き始めて「Ｄ」レンジ（第２のポジション６４）に入れる操作荷重（トルク）Ｆ１よりも、「Ｄ」レンジから動き始めて「Ｎ」レンジ（第３のポジション６５）に入れる操作荷重（トルク）Ｆ２が十分に大きくなるので、「２」レンジ（第１のポジション６３）から「Ｄ」レンジに入れたとき、「Ｄ」レンジを飛び越し難くなり、「Ｎ」レンジまで行き過ぎるようなことはほとんど起きない。

操作荷重Ｆ２が大き過ぎると、「Ｄ」レンジ（第２のポジション６４）から「Ｎ」レンジ（第３のポジション６５）へ移動させる際に大きな力を加える必要があり、操作性は低下するので、例えば、Ｆ１×１６０％を超えぬように設定する。

なお、山７１の山の高さＨ１に対して、山７２の山の高さＨ２を山の高さの差δ１だけ高くしたが、谷の深さに差をつけたり、山の高さ及び谷の深さの両方に差をつけることも可能である。

次にディテントプレート５３の加工工程の一例を簡単に説明する。
まず、素材を用意する。ディテントプレート５３の材質は、ＪＩＳの種類の記号 Ｓ３５Ｃ、厚さは２．６ｍｍである。その次に、素材からプレス機の金型で一次ディテントプレートを打ち抜く。引き続き、一次ディテントプレート（範囲の指定可能）を所望の硬度に熱処理する。最後に、熱処理後の一次ディテントプレートの山・谷を研削（研磨）し、ディテントプレート５３を得る。このディテントプレート５３をコントロールシャフト５１に溶接で固定する。

このように、ディテントプレート５３では、操作荷重に差をつける所望の山の高さや谷の深さを機械加工するのは比較的容易であり、構造は簡単になり、生産コストを削減することができる利点がある。

図５（ａ），（ｂ）は、本発明のディテント機構のアーム機構の説明図であり、（ａ）はアーム機構５７の分解図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。
（ａ）において、アーム機構５７は、バルブボディ５６にアーム７５をカラー７６を介して揺動可能にボルト７７で取り付ける構造である。８１はロック片を示し、ロック片８１はボルト７７を所定トルクで締め付けた後、爪８２を曲げることによってボルト７７をロックする。

（ｂ）において、アーム７５は、本体８３と、本体８３に形成したＵ溝８４と、Ｕ溝８４の端に軸受８５，８５を介して取り付けたピン６２と、先端に形成したばね掛止部８６と、を備える。

図６は、本発明のディテント機構の組立て説明図である。
自動変速機３１の変速機ケース５８内に集積油圧バルブ４６を取り付け、この集積油圧バルブ４６のバルブボディ５６にアーム機構５７を取り付ける。その次に、集積油圧バルブ４６のマニュアルバルブ３５にディテント機構３４のバルブ用レバー５２を掛けるとともに、変速機ケース５８の外にコントロールシャフト５１の端を出し、出した端にシール材８７及び連結レバー４７を取り付ける。引き続き、ディテントプレート５３にアーム機構５７を当て、ばね５４を掛ける。残りについては説明を省略する。

尚、本発明の自動変速機のディテント機構は、実施の形態では四輪車に適用したが、三輪車、建設機械、農業機械、産業機械にも適用可能であり、一般の車両に適用することは差し支えない。

本発明の自動変速機のディテント機構は、四輪車に好適である。

本発明の自動変速機のディテント機構を採用した車両室内を示す図 本発明のディテント機構を用いたチェンジ機構の説明図 図２の３−３線断面図 本発明のディテントプレートの正面図 本発明のディテント機構のアーム機構の説明図 本発明のディテント機構の組立て説明図 特許文献１の図１、図６の再掲図

符号の説明

１９…マニュアルバルブ、２２…セレクトレバー、３１…自動変速機、３４…ディテント機構、５３…扇板（ディテントプレート）、５９…外周、６１…断続溝、６２…ピン、６３…第１のポジション、６４…第２のポジション、６５…第３のポジション、７１〜７４…山、Ｈ１，Ｈ２…山の高さ、δ１…山の高さの差。

Claims (3)

1. 自動変速機のマニュアルバルブを操作するセレクトレバーにクリック感を付与するために設けるディテント機構において、
   前記ディテント機構は、第１・第２・第３のポジションを順に有し、第１のポジションから第２のポジションへ移動させるときの操作荷重をＦ１、第２のポジションから第３のポジションへ移動させるときの操作荷重をＦ２としたときに、操作荷重Ｆ２を少なくとも、Ｆ１×１３０％に設定したことを特徴とする自動変速機のディテント機構。
2. 前記第１のポジションはセカンドのポジションであり、前記第２のポジションはドライブのポジションであり、前記第３のポジションはニュートラルのポジションであることを特徴とする請求項１記載の自動変速機のディテント機構。
3. 前記ディテント機構は、外周に山と谷を連続させた断続溝を有する扇板と、前記断続溝に沿って移動させるピンとで構成するとともに、前記山の高さ及び／又は前記谷の深さに差をつけることで、前記操作荷重に差をつける構造にしたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の自動変速機のディテント機構。
   

Images