JP2007331562A - シフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 コストを抑制しつつ、小型化でき、フェール時の操作性を向上させることができるシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造を提供すること。
【解決手段】 アクチュエータ部３と制御アーム７１を接続して切換動作伝達系となるコントロールケーブル６を設け、アクチュエータ部３は、モータ３１の出力をウォーム４１によりウォームホイール４２へ減速して伝達する減速部４を備え、ウォーム４１に回転操作を行うための操作ハンドル５を設け、フェール時には操作ハンドル５の操作によりコントロールケーブル６を介してレンジ切り換えを手動で行うようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、シフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造の技術分野に属する。

従来では、融通機構を、電気モータの駆動による切替えバルブの操作時には手動操作手段に操作部の動きを伝えず、かつ手動操作手段の操作に基づきシフトレンジ操作部を操作可能に構成し、手動操作手段を融通機構を介して機械的にシフトレンジ操作部に連動させ、電気モータが機能しない場合に操作している（例えば、特許文献１参照。）。

また、セレクトスイッチからの信号によりレンジ切り換えを行うシフトバイワイヤシステムにおいて、コンソールに伸縮可能なセレクトレバーを設け、このセレクトレバーの可動範囲に面してコンソールフィニッシャに開口部を形成するとともに、この開口部を覆うかばー部材を設けているものもある（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００２−３２７８４３号公報（第２−１３頁、全図） 特開２００４−２３０９５２号公報（第２−１０頁、全図）

しかしながら、従来のシフトバイワイヤシステムのフェール構造にあっては、電磁クラッチ、手動操作手段等、の構造が複雑で価格が高くなっており、手動操作手段による操作はＰ→Ｎ方向であり、Ｎ→Ｐ方向の操作ができないものであり問題であった。

また、手動操作手段を融通機構を介して機械的にシフトレンジ操作部に連動させたものは、バッテリーあがり時やフェール時に操作するためにセレクトレバーが必要であり、ウォームホイール側から操作する構造で操作力が高くなるため、セレクトレバーを伸ばす機構が必要であり価格が高くなる問題があった。

また、フェール時にウォームホイール側を回転させるためにはウォームギヤがセルフロックしない角度になるようウォームギヤのねじれ角が大きくなり、２条や３条にしなくてはならない。よって、必要な減速比にするにはウォームホイールの半径が大きくなるため、アクチュエータが大型化する問題があった。

本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、
コストを抑制しつつ、小型化でき、フェール時の操作性を向上させることができるシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、ドライバにより操作されるセレクト入力手段の信号に応じて自動変速機のレンジ切換装置を駆動するアクチュエータ部を備えたシフトバイワイヤシステムにおいて、前記アクチュエータ部と前記レンジ切換装置を接続して切換動作伝達系となるケーブルを設け、前記アクチュエータ部は、モータの出力をウォームによりウォームホイールへ減速して伝達する減速機構を備え、前記ウォームに回転操作を行うための操作ハンドルを設け、フェール時には前記ハンドルの操作により前記ケーブルを介してレンジ切り換えを手動で行うようにした、ことを特徴とする。

よって、本発明にあっては、コストを抑制しつつ、小型化でき、フェール時の操作性を向上させることができる。

以下、本発明のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造を実現する実施の形態を、請求項１，３に係る発明に対応する実施例１と、請求項２に係る発明に対応する実施例２と、請求項１，２，３に対応する実施例３と、請求項４，５に対応する実施例４と、請求項６に対応する実施例５と、請求項７に対応する実施例６，７と、実施例８，実施例９とに基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は実施例１のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造の説明図である。図２は実施例１のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造のアクチュエータ部の構造説明断面図である。図３は実施例１のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造の配置例を示す説明図である。

実施例１のシフトバイワイヤシステムは、セレクト操作装置部１、コントローラ２、アクチュエータ部３、操作ハンドル５、コントロールケーブル６、自動変速機７を主要な構成としている。
セレクト操作装置部１は、セレクト操作部１１と操作検出部１２からなる。
セレクト操作部１１は、切り換えたいセレクトポジションに操作を行うレバーを備えるものである。このセレクト操作部１１は、スイッチであってもよい。
操作検出部１２は、セレクト操作部１１への操作入力により、どのポジションがセレクトされたかを検出し、コントローラ２へ出力を行う。

コントローラ２は、操作検出部１２からの入力と、位置センサ３３からの入力より、操作検出部１２で検出されたセレクトポジションに、位置センサ３３で検出される自動変速機７のシフトポジションが一致するように、アクチュエータ部３のモータ３１を駆動制御する。

アクチュエータ部３は、図２に示すように、モータ３１、減速部４、操作ハンドル５、取り付けレバー３２、位置センサ３３、支点軸３４、ベアリング３５，３６、ケース３７を主要な構成としている。
モータ３１は、コントローラ２の制御により、出力軸３１１へ回転出力する。
取り付けレバー３２は、ウォームホイール４２の回転が支点軸３４を介して伝達され、レバー先端部にコントロールケーブル６が取り付けられる。

位置センサ３３は、支点軸３４部分に設けられ、ウォームホイール４２、又は支点軸３４の固定部材に対する回転変位角度を検出する。検出値はコントローラ２へ出力する。
支点軸３４は、図示しない軸支構造により回転する軸であり、ウォームホイール４２、取り付けレバー３２と固定されともに回転変位する。
ベアリング３５，３６は、ウォーム４１の軸４３を、モータ３１の側と操作ハンドル５の側で、回転自在に軸支する。なお、ベアリング３５，３６の外周は、ケース３７の厚み部分で保持する構造にする。

ケース３７は、ウォーム４１とウォームホイール４２の係合部分を覆って保護する構成である。このケース３７の一部には、貫通した穴部を設け、この穴部の一方にモータ３１が取り付けられ、この穴部に出力軸３１１を挿入した構造にし、この穴部の他端からは操作ハンドル５を取り付けた軸４３が突出するようにする。

減速部４は、ウォーム４１、ウォームホイール４２、軸４３で構成される。
ケース３７に設けられたベアリング３５，３６により軸４３の両端を軸支するようにし、モータ３１側では、軸４３の内部へモータ３１の出力軸３１１を圧入又は、出力軸３１１の一部をＣ形状にするなどして、回転を伝達する構造にする。また、軸４３の他端には、操作ハンドル５を取り付ける。
軸４３のなかほどには、ウォーム４１を設け、支点軸３４にはウォームホイール４２を設けて係合させる。

操作ハンドル５は、図２に示すように、環状の持ち手部分の途中に球状の滑り止めが複数設けられた形状であり、軸４３に取り付けられている。
コントロールケーブル６は、図１に示すように、アクチュエータ部３の取り付けレバー３２と自動変速機７の制御アーム７１を接続するプッシュプルが可能なケーブルである。
自動変速機７は、レンジポジションの切り換えを行う油圧制御をするマニュアルバルブを駆動させる制御アーム７１を外部に備えている。この制御アーム７１にコントロールケーブル６の一端が取り付けられることで、レンジポジションがアクチュエータ部３により制御されることになる。実施例１では、自動変速機７は、シフトバイワイヤシステム特有の構造を要求されない。既存のものをそのまま使用できる。

次に、図３を参照して、実施例１のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造の配置例について説明する。
実施例１のシフトバイワイヤシステムでは、上記説明のように、自動変速機７に特有の構造や構造の追加を要求しないため、エンジンルームでの占有スペースを抑制している。図３に示すように、セレクト操作装置部１、コントローラ２、アクチュエータ部３は、エンジンルームとは隔たれた、インストルメントパネル内部に設けられ、エンジンルームの自動変速機７とはコントロールケーブル６により接続される。

次に、自動変速機７のディテント構造について説明する。
図４は、自動変速機７のディテント構造を示す斜視図である。
制御アーム７１には回転シャフト７２が設けられ、この回転シャフト７２にディテントプレート７３が支持されている。ディテントプレート７３の上端には、カム山７３ａの間に５つのレンジ（Ｐ・Ｒ・Ｎ・Ｄ・Ｌ）に対応した谷部７３ｂが形成されている。そして、この谷部７３ｂにバネ板７４の先端に形成されたディテントピン７５を係合させ、選択されたセレクト位置を保持することにより、車両の振動等に起因する意図しないレンジセレクトを防止している。

すなわち、モータ３１の駆動力により回転シャフト７２が回動し、この回動に応じてディテントプレート７３がディテントピン７５に対して相対移動する。このとき、ディテントピン７５がカム山７３ａを乗り越えて隣のレンジに対応した谷部７３ｂと係合し、係合状態がバネ板７４の弾性力により保持される。この弾性力がセレクト操作する際の主要な負荷力となる。

なお、ディテントプレート７３には、パーキングロッド７６の一端が回動自在に連結されている。このパーキングロッド７６は、レンジポジションをＰレンジに移動させたとき、カム状プレート７７を介してパーキングギア７８の回転を阻止し、図外の駆動輪をロックするものである。これにより、勾配路上にＰレンジで車両を駐車したとき、勾配に応じて駆動輪をロックするように車重負荷が加わり、パーキングロッド７６を咬む力として作用する。

次に作用を説明する。
[シフトバイワイヤシステム]
実施例１のシフトバイワイヤシステムについて説明する。
例えば、ドライバがセレクト操作部１１を操作して、連続的にあるいはスイッチによる択一的に切り換えたいセレクトポジションを入力すると、セレクトポジジョンが操作検出部１２により検出され、コントローラ２へ出力される。

また、位置センサ３３では、ウォームホイール４２、または取り付けレバー３２の回転変位が、基準位置（例えばＰレンジ相当位置）からのストローク角度として検出され、コントローラ２へ出力される。

よって、コントローラ２は、セレクトポジションの入力があった場合に、位置センサ３３からのレンジポジションと比較し、異なる場合には、レンジポジションがセレクトポジションと一致するようアクチュエータ部３のモータ３１を駆動する。モータ３１の駆動力は、ウォーム４１、ウォームホイール４２で減速されるとともに、支点軸３４周りの駆動へと変換され、取り付けレバー３２を回転変位させてコントロールケーブル６のプッシュプル動作を行う。
これにより、自動変速機７の制御アーム７１を回転動作させ、図示しないマニュアルバルブを動作させることによりレンジポジションの切り換えを行う。

［自動変速機の操作反力特性］
図５は、Ｐ→Ｒレンジ方向におけるモータ３１の出力軸に発生する操作反力を示す特性図である。この操作反力特性は、出力軸における操作反力[N]を作動位置（ストローク角度）と対比させたものである。

また、モータ３１の出力軸における操作反力は、上述した自動変速機７のディテントで発生する負荷力に、コントロールケーブル６の摩擦力、電動モータのイナーシャ等を合成したものである。よって、モータ３１によるレンジ切り換えは、この操作反力以上の駆動力が必要となる。

図５に示すように、Ｐ→Ｒレンジ方向に操作したときに発生する操作反力は、各レンジ間において、初めにモータ３１の駆動方向と逆方向（Ｄ→Ｎレンジ方向）に発生し、ピーク後に向きを変えて操作方向と同一方向（Ｐ→Ｒレンジ方向）に発生し、レンジ切り換え位置（停止位置）付近でゼロに収束した状態となる。この特性は、ディテントピン７５が、カム山７３ａを乗り越える際に発生する負荷力に起因している。すなわち、ディテントピン７５がカム山７３ａを乗り越えるまでは、バネ板７４を付勢する図示しないバネの付勢力により抵抗力が発生し、ディテントピン７５がカム山７３ａを乗り越えた後は、ディテントピン７５が次のカム山７３ａの溝又は溝７３ｂに落ち込んで引き込み力が発生するためである。

[フェール時のハンドル操作]
実施例１のシフトバイワイヤシステムにおいて、バッテリーあがりや、配線のショートや断線、コントローラ２の異常、モータ３１や位置センサ３３の異常などが発生すると、セレクト操作装置部１の操作が自動変速機７に反映されない異常な状態となる。

その際には、インストルメントパネル８の内部に位置する操作ハンドル５を、回転させることによりレンジポジションの切り換えを行う。
この際には、例えば（Ｐ・Ｒ・Ｎ・Ｄ・Ｌ）を連続的に移動するようにして、レンジポジションを切り換えることになる。つまり、ＰレンジポジションからＬレンジポジションへ操作ハンドル５を回転させて切り換える場合、Ｒ・Ｎ・Ｄを必ず通過しなくてはならない。この制約はあるが、いずれのレンジポジションからでも切り換えが可能であり、いずれのポジションへも切り換えが可能である。

なお、この操作ハンドル５によるレンジ切り換えの際には、メータ等に設けられているインジケーターを確認しながら行うのが容易な操作となる。
また、この操作ハンドル５によりレンジ切り換えは、ウォームホイール４２でなく、これに係合するウォーム４１を操作しているため、操作が軽くて済む。

このように実施例１では、シフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造として操作ハンドル５を設けるのみでコストを抑制した構造で、バイワイヤが本質的に持つ、フェール時への対処としての配線やコントローラ、センサ等を複数系にしなければならないという問題を解決している。

次に、効果を説明する。
実施例１のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1)ドライバにより操作されるセレクト操作装置部１の信号に応じて自動変速機７の制御アーム７１を駆動するアクチュエータ部３を備えたシフトバイワイヤシステムにおいて、アクチュエータ部３と制御アーム７１を接続して切換動作伝達系となるコントロールケーブル６を設け、アクチュエータ部３は、モータ３１の出力をウォーム４１によりウォームホイール４２へ減速して伝達する減速部４を備え、ウォーム４１に回転操作を行うための操作ハンドル５を設け、フェール時には操作ハンドル５の操作によりコントロールケーブル６を介してレンジ切り換えを手動で行うようにしたため、コストを抑制しつつ、小型化でき、フェール時の操作性を向上させることができる。

(3)自動変速機７がエンジンルームに配置され、アクチュエータ部３がエンジンルームと隔たれたインストルメントパネル８の内部に配置されたため、従来に比べてエンジンルームの占有スペースを増加することなく、シフトバイワイヤ化することができ、アクチュエータ部３やコントローラ２は、エンジンルーム内の厳しい制約を受けることがないようにできる。

実施例２のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造は、操作ハンドルの増幅手段を設けた例である。
構造を説明する。
図６は実施例２のシフトワイヤシステムのフェールセーフ構造のアクチュエータ部の構造説明図である。

実施例２では、ウォーム４１の延長軸上に小径のギヤ５１２を設け、ウォーム４１の軸に並行に操作ハンドル５の軸を設けて、この軸上にギヤ５１２より大径なギヤ５１１を設け、ギヤ５１１とギヤ５１２を係合させる構造にしている。
その他構成は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。
作用を説明する。
[フェール時の操作をより容易にする作用]
実施例２においては、フェール時に操作ハンドル５を回転操作する際、ギヤ５１１とギヤ５１２のギヤ比によって、操作ハンドル５をより軽い力で操作することになる。

効果を説明する。
実施例２のシフトワイヤシステムのフェールセーフ構造にあっては、上記(1)の効果に加えて、以下の効果を有する。
(2)ウォーム４１と操作ハンドル５の間に、より操作を軽くする増幅部を設けたため、フェール時の操作をより容易に行うことができる。
その他作用効果は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。

実施例３は、実施例１及び実施例２のシフトワイヤシステムのフェールセーフ構造における操作ハンドルの他の例である。
図７〜図９は、実施例のシフトワイヤシステムのフェールセーフ構造における操作ハンドルの他の例を示す説明図である。
図７に示すのはＩ型形状のものであり、図８に示すのは取っ手を設けたものであり、図９に示すのは中実なハンドル形状のものである。
図７のＩ型形状のものでは、ハンドル部分が非常に省スペースとなる点が有利である。
図８の取っ手を設けたものは、さらに操作が容易となる。
図９のハンドル部分を中実形状にするものは、適度な重さのハンドルにすることにより、操作しやすくなる。

その他構成、作用効果は実施例１と同様であるので、説明を省略する。

実施例４のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造は、ウォームと操作ハンドルの間に、回転ケーブルを設けた例である。
構造を説明する。
図１０は実施例４のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造の説明図である。図１１は実施例４のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造の配置例を示す説明図である。
実施例４では、図１０に示すように、ウォーム４１の軸４３のモータ３１と反対側の端部に、回転駆動を伝達する回転ケーブル５２を接続し、この回転ケーブル５２に操作ハンドル５を設ける。
これにより、アクチュエータ部３の位置と、操作ハンドル５の位置に自由度を増すことができる。

配置例として、実施例４では、図１１に示すようにインストルメントパネル８の内部の比較的奥側にアクチュエータ部３を配置し、インストルメントパネル８の表面部分の一部に、開閉するドア８１を設けてそのドア８１の内部に操作ハンドル５を設けて、操作ハンドル５とアクチュエータ部３を、回転を伝達する回転ケーブル５２で接続する。
その他構造は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。

作用を説明する。
[配置自由度の向上作用]

これにより、アクチュエータ部３の配置位置と、操作ハンドル５の配置位置の自由度が増し、操作性やデザイン性を増すことができる。
そのため、操作ハンドル５はドライバの操作しやすい場所に設置すればよく、アクチュエータ部３は、配置スペースの確保しやすい場所に設置すればよい。
また、アクチュエータ部３の配置場所が、インストルメントパネル８の内部の防水、振動をよく考慮した場所にすることができ、長期の良好な性能の維持を行うことができる。

次に効果を説明する。実施例４のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造にあっては、上記(1)の効果に加えて、以下の効果を有する。
(4)ウォーム４１と操作ハンドル５を、回転力を伝達し、且つ湾曲自在な回転ケーブル５２で接続したため、操作ハンドル５はドライバの操作しやすい場所に設置することができ、アクチュエータ部３は、配置スペースの確保しやすい場所に設置することができる。

(5)ウォーム４１を設けた軸４３の第１の端部には、モータ３１の出力軸３１１を取り付け、第２の端部には、回転ケーブル５２を取り付けるようにしたため、コストを抑制し、スペースを抑制した構造にすることができる。

実施例５のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造は、操作ハンドルをセンターコンソールの内部に配置した例である。
構造を説明する。
図１２は実施例５のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造の配置例を示す説明図である。図１３は実施例５のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造を配置したセンターコンソールを含む車室内の斜視図である。
実施例５では、図１２に示すように、インストルメントパネル８の内部の比較的奥側にコントローラ２及びアクチュエータ部３を設け、セレクト操作装置部１のセレクト操作部１１をインストルメントパネル８の外部に突出させている。

さらに、図１２、図１３に示すように、センターコンソール８２の一部に開閉するドア８２１を設けて、その内部に操作ハンドル５を上向きに設ける。
操作ハンドル５にはギヤ５３１を同軸で取り付け、センターコンソール８２のドア８２１の位置まで伸長させるように設けた回転ケーブル５２には、ギヤ５３２を同軸で取り付け、ギヤ５３１とギヤ５３２は、円錐状の歯面を有し、この歯面どうしを係合させるようにして、９０度、回転伝達方向をターンさせるようにする。

作用を説明する。
[ドライバの近くで操作可能にする作用]
実施例５では、センターコンソール８２に操作ハンドル５を設けている。
そのため、よりドライバから手の届きやすい位置に操作ハンドル５を設けることができ、さらにフェール時の操作を容易にすることができる。また、このように操作ハンドル５をセンターコンソール８２に設けたとしても、アクチュエータ部３は、インストルメントパネル８の内部のスペースの確保しやすい場所や防水、対振動等に有利な場所に設置すればよい。

効果を説明する。
実施例５のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造にあっては、上記(1)の効果に加えて、以下の効果を有する。
(6)操作ハンドル５をドライバの近傍に設置するようにしたため、よりフェール時の操作を行いやすいものにすることができる。

実施例６のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造は、クラッチ手段を設けた例である。
構造を説明する。
図１４は実施例６の操作ハンドル部分係合状態と係合解除状態を示す説明図である。
実施例６では、モータ３１に連結されたウォーム４１の軸４３の反対側の端部分を、図１４(a)に示すように外周に歯面を設けるようにし、操作ハンドル５にはその軸４３の歯面に係合する内周を持つ筒状の係合部５４１を備えるようにする。

そして、係合部５４１が内穴の内部で軸方向にスライド自在となり、且つ軸４３の外周側に鍔状部分を有するブラケット５４３を設ける。このブラケット５４３は、軸４３に対して位置が固定するように設ける。
なお実施例６において、操作ハンドル５は、内部に空間のない中実な形状とする。
この操作ハンドル５とブラケット５４３の鍔状部分の間には、圧縮されることで付勢力を発生するスプリング５４２を設ける。
その他構成は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。

次に作用を説明する。
[手動のクラッチ作用]
実施例６では、通常時には、ウォーム４１を設けた軸４３に対して位置が固定されるブラケット５４３とスプリング５４２の付勢力により操作ハンドル５がブラケット５４３から離れるように力が働くため、図１４(a)に示すように、軸４３の歯面のある端部分と、操作ハンドル５の係合部５４１が係合を解除するように、軸４３及びブラケット５４３に対して操作ハンドル５が離れることになる。そのため、実施例６では、モータ３１の駆動する通常時に操作ハンドル５は非回転となる。

これに対して、フェール時には、操作者は、操作ハンドル５をモータ３１側に押し付けるようにする。つまり、操作ハンドル５でスプリング５４２を圧縮変形させるようにする。
さらに、その際に、やや操作ハンドル５を回転させるようにすれば、操作ハンドル５の係合部５４１の内周と軸４３の外周歯面が係合し、操作ハンドル５の回転操作が軸４３に伝達されるようになる（図１４(b)参照）。
このように、通常時に、操作ハンドル５が回転しないようにすれば、少しでもモータ３１の負荷を軽くすることができ、良好な通常の操作を長期間維持することにつながる。

次に効果を説明する。実施例６のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造にあっては、上記(1)の効果に加えて、以下の効果を有する。
(7)通常時には、ウォーム４１の回転を操作ハンドル５に伝達させないように係合を解除した状態にし、フェール時には、操作ハンドルの回転を前記ウォームに伝達させるように手動で係合させる係合部５４１、スプリング５４２、ブラケット５４３を設けたため、必要時のみ操作ハンドルを連結させるため、負荷を少しでも減らし、通常時のモータ３１の作動を良好に維持することができる。

実施例７のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造は、回転ケーブルにクラッチ手段を設けた例である。
構造を説明する。
図１５は実施例７の操作ハンドル部分係合状態と係合解除状態を示す説明図である。
実施例７では、回転ケーブル５２の端部分５２１を、図１５(a)に示すように外周に歯面を設けるようにし、操作ハンドル５には端部分５２１の歯面に係合する内周を持つ筒状の係合部５４１を備えるようにする。

そして、係合部５４１が内穴の内部で軸方向にスライド自在となり、且つ端部分５２１の外周側に鍔状部分を有するブラケット５４３を設ける。このブラケット５４３は、端部分５２１に対して位置が固定するように設ける。
なお実施例７においても、操作ハンドル５は、内部に空間のない中実な形状とする。
この操作ハンドル５とブラケット５４３の鍔状部分の間には、圧縮されることで付勢力を発生するスプリング５４２を設ける。
その他構成は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。

作用を説明する。
[手動のクラッチ作用]
実施例７の主な作用は実施例６と同様である。
実施例７では、回転ケーブル５２と手動のクラッチ機構（係合部５４１、スプリング５４２、ブラケット５４３）の組合せの例を示している。操作ハンドル５とアクチュエータ部３の間の距離は、回転ケーブル５２により離れていても操作可能となるが、このクラッチ機構による通常時での操作ハンドル５との係合解除は、回転ケーブル５２を長くしても負荷を増加させないようにして、長い回転ケーブルを問題なく成立させることができる。

効果を説明する。
(7)´通常時には、回転ケーブル５２の回転を操作ハンドル５に伝達させないように係合を解除した状態にし、フェール時には、操作ハンドルの回転を回転ケーブル５２に伝達させるように手動で係合させる係合部５４１、スプリング５４２、ブラケット５４３を設けたため、必要時のみ操作ハンドルを連結させるため、負荷を少しでも減らし、通常時のモータ３１の作動を良好に維持することができ、長い回転ケーブルを成立させることができる。

実施例８は、操作ハンドルとギヤの押し込みにより、係合させてフェール時の操作可能にするものである。
構造を説明する。
図１６は実施例８のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造の一部の構造説明図である。図１７は実施例８のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造の一部の構造説明図である。
実施例８では、操作ハンドル５は、基端部から先端部までの間に略９０度に折曲させた部分を有するレバー形状であり、このレバー５５１の基端部分には、歯面が円錐形状となるギヤ５５２を設ける。

一方、ウォーム４１が設けられる軸４３のモータ３１と反対側の端部には、軸４３と同軸で回転するとともに、円錐状の歯面を有するギヤ５５３を設ける。
図示しないが、レバー５５１及びギヤ５５２の上下位置を保持し、上下動を可能にする機構を設けるようにする。

作用を説明する。
[手動のクラッチ作用]
実施例８では、レバー５５１とギヤ５５２で操作ハンドル５を形成し、通常時では、図１７(a)に示すように、軸４３とギヤ５５３に対して、レバー５５１とギヤ５５２が上方に位置するようにして、モータ３１の回転がレバー５５１に伝達しないようにする。

フェール時には、レバー５５１とギヤ５５２を下方に手動で下げることにより、ギヤ５５２とギヤ５５３を係合させるようにする（図１７(b)参照）。
これによりフェール時には、レバー５５１の先端側を基端側に対して回転させるように操作を行い、レンジ切り換えを行う。
実施例８では、レバー形状にすることにより、レバー比を得ることができるため、より軽いフェール時の操作にすることができる。

効果を説明する。実施例８のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造では、上記(1)の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
(8)操作ハンドルをレバー形状にしたため、レバー比により軽い操作でフェール時の操作を行うことができる。
図１８に示すのは、実施例８のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造の他の例である。
図１８に示す例では、回転ケーブル５２の先端部にギヤ５５３を設けるようにしている。よって、回転ケーブル５２を長く伸ばし、摺動抵抗などによりフェール時の操作が強く必要な場合でも、レバー比により軽い操作で切り換えを行うことができる。

実施例９のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造は、操作ハンドルがレバーとウォームホイールからなる構造の例である。
構造を説明する。
図１９は実施例９のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造の操作ハンドル部分の構造説明図である。

実施例９では、レバー５６１の基端側に、第２のウォームホイール５６２を設ける。このウォームホイール５６２は、並行に間隔を空けたブラケット５６６に設けた軸５６４で軸支し、回転可能な構造にする。
また、ウォーム４１を設ける軸４３は、このブラケット５６６を貫通して、ブラケット５６６の間で回転可能な軸を形成し、この軸４３の部分に、ギヤ５６５を設けるようにする。
さらに、ウォームホイール５６２の軸５６４と係合する部分は、図１９(b)に示すように上方へ伸びる長穴形状にする。

作用を説明する。
[手動のクラッチ作用]
実施例９では、図１９に示すように、通常時には、軸５６４がウォームホイール５６２の長穴５６３の下部に位置するよう、レバー５６１とウォームホイール５６２をギヤ５６５に対して上方に離れるように位置させる。
これにより通常時には、モータ３１の回転はギヤ５６５までしか伝達されないようにできる。

フェール時には、軸５６４がウォームホイール５６２の長穴５６３の上部に位置するよう、レバー５６１とウォームホイール５６２をギヤ５６５に近づけるように押し込む。これによりウォームホイール５６２とギヤ５６５が係合し、レバー５６１の操作で、レンジ切り換えができる。
この場合には、ウォームホイール５６２とギヤ５６５のギヤ比により、さらに軽い操作でのレンジ切り換えが可能になる。

効果を説明する。実施例９のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造では、上記(1)の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
(9)操作ハンドル５を、レバー５６１とウォームホイール５６２で形成し、ウォームホイール５６２の軸５６４が長穴５６３との相対位置を変更できるようにしたため、ウォームホイール５６２とギヤ５６５のギヤ比により、軽い操作でフェール時のレンジ切り換えを行うことができる。

図２０に示すのは、実施例９のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造の他の例である。
図２０に示す例では、回転ケーブル５２の先端に同軸で接続するように軸５６７を、ブラケット５６６の間に設け、この軸５６７にギヤ５６５を設けている。よって、回転ケーブル５２を長く伸ばし、摺動抵抗などによりフェール時の操作が強く必要な場合でも、ウォームホイール５６２とギヤ５６５のギヤ比により、軽い操作で切り換えを行うことができる。

以上、本発明のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造を実施例１〜実施例９に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

ここで、実施例１〜実施例９における効果について、追加して説明しておく、フェール時の操作を軽くする作用効果を有するものについては、フェール時の操作ハンドル５の操作において、パーキングロッド７６を咬む力が働いている状態のＰレンジからの脱出を容易にする作用効果を有することを追記しておく。

シフトバイワイヤのシステム構成は、実施例に示した構成以外の構成であってもよい。

操作ハンドルの配置位置は、実施例において説明したインストルメントパネル、センターコンソールがドライバから操作しやすく有利であるが、他の位置であってもよい。

実施例１のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造の説明図である。 実施例１のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造のアクチュエータ部の構造説明断面図である。 実施例１のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造の配置例を示す説明図である。 自動変速機のディテント構造を示す斜視図である。 Ｐ→Ｒレンジ方向におけるモータ３１の出力軸に発生する操作反力を示す特性図である。 実施例２のシフトワイヤシステムのフェールセーフ構造のアクチュエータ部の構造説明図である。 実施例のシフトワイヤシステムのフェールセーフ構造における操作ハンドルの他の例を示す説明図である。 実施例のシフトワイヤシステムのフェールセーフ構造における操作ハンドルの他の例を示す説明図である。 実施例のシフトワイヤシステムのフェールセーフ構造における操作ハンドルの他の例を示す説明図である。 実施例４のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造の説明図である。 実施例４のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造の配置例を示す説明図である。 実施例５のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造の配置例を示す説明図である。 実施例５のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造を配置したセンターコンソールを含む車室内の斜視図である。 実施例６の操作ハンドル部分係合状態と係合解除状態を示す説明図である。 実施例７の操作ハンドル部分係合状態と係合解除状態を示す説明図である。 実施例８のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造の一部の構造説明図である。 実施例８のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造の一部の構造説明図である。 実施例８のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造の他の例である。 実施例９のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造の操作ハンドル部分の構造説明図である。 実施例９のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造の他の例である。

符号の説明

１ セレクト操作装置部
１１ セレクト操作部
１２ 操作検出部
２ コントローラ
３ アクチュエータ部
３１ モータ
３１１ 出力軸
３２ レバー
３３ 位置センサ
３４ 支点軸
３５ ベアリング
３６ ベアリング
３７ ケース
４ 減速部
４１ ウォーム
４２ ウォームホイール
４３ 軸
５ 操作ハンドル
５１１ ギヤ
５１２ ギヤ
５２ 回転ケーブル
５２１ 端部分
５３１ ギヤ
５３２ ギヤ
５４１ 係合部
５４２ スプリング
５４３ ブラケット
５５１ レバー
５５２ ギヤ
５５３ ギヤ
５６ ウォームホイール
５６１ レバー
５６２ ウォームホイール
５６３ 長穴
５６４ 軸
５６５ ギヤ
５６６ ブラケット
５６７ 軸
６ コントロールケーブル
７ 自動変速機
７１ 制御アーム
７２ 回転シャフト
７３ ディテントプレート
７３ａ カム山
７３ｂ 溝（谷部）
７４ バネ板
７５ ディテントピン
７６ パーキングロッド
７７ カム状プレート
７８ パーキングギア
８ インストルメントパネル
８１ ドア
８２ センターコンソール
８２１ ドア

Claims (7)

1. ドライバにより操作されるセレクト入力手段の信号に応じて自動変速機のレンジ切換装置を駆動するアクチュエータ部を備えたシフトバイワイヤシステムにおいて、
   前記アクチュエータ部と前記レンジ切換装置を接続して切換動作伝達系となるケーブルを設け、
   前記アクチュエータ部は、
   モータの出力をウォームによりウォームホイールへ減速して伝達する減速機構を備え、
   前記ウォームに回転操作を行うための操作ハンドルを設け、フェール時には前記ハンドルの操作により前記ケーブルを介してレンジ切り換えを手動で行うようにした、
   ことを特徴とするシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造。
2. 請求項１に記載のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造において、
   前記ウォームと操作ハンドルの間に、より操作を軽くする増幅手段を設けた、
   ことを特徴とするシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造。
3. 請求項１または請求項２に記載のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造において、
   自動変速機がエンジンルームに配置され、
   前記アクチュエータ部がエンジンルームと隔たれたインストルメントパネル内部に配置された、
   ことを特徴とするシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造。
4. 請求項１に記載のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造において、
   前記ウォームと操作ハンドルを、回転力を伝達し、且つ湾曲自在な回転ケーブルで接続した、
   ことを特徴とするシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造。
5. 請求項４に記載のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造において、
   ウォームを設けた軸の第１の端部には、モータの出力軸を取り付け、第２の端部には、前記回転ケーブルを取り付けるようにした、
   ことを特徴とするシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造。
6. 請求項４又は請求項５に記載のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造において、
   操作ハンドルをドライバの近傍に設置するようにした、
   ことを特徴とするシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造。
7. 請求項１または請求項４に記載のシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造において、
   通常時には、前記ウォームの回転を前記操作ハンドルに伝達させないように係合を解除した状態にし、フェール時には、前記操作ハンドルの回転を前記ウォームに伝達させるように手動で係合させるクラッチ手段を設けた、
   ことを特徴とするシフトバイワイヤシステムのフェールセーフ構造。

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