JP2009144768A - スプライン連結構造 - Google Patents

Abstract

【課題】筒軸と回転軸との回転方向の組み付け精度を向上させることが可能なスプライン連結構造を提供する。
【解決手段】レンジ切替装置１０では、アクチュエータ６０の出力軸６３と、ディテントレバー５１のコントロールシャフト５２とがスプライン嵌合されている。ディテントレバー５１のコントロールシャフト５２には、コイルスプリング７５により出力軸６３側へ向けて付勢されたピン７３が設けられている。アクチュエータ６０の出力軸６３には、コイルスプリング７５により付勢されたピン７３が噛み合う係合穴７４が設けられている。
【選択図】図４

Description

本発明は、筒軸と回転軸とをトルク伝達可能に連結するためのスプライン連結構造に関する。本発明のスプライン連結構造は、さまざまな箇所に適用可能であるが、例えば、車両用の自動変速機のレンジ切替装置や自動変速機内に設置されるパーキング装置などに用いられる、アクチュエータの出力軸（筒軸）と被駆動側のディテント部材の支軸（回転軸）との連結部分などに適用可能である。

例えば特許文献１などに示されるように、車両に搭載される自動変速機のレンジ切替装置において、電動モータなどのアクチュエータの出力軸と、被駆動側のディテントレバー（マニュアルバルブレバー、パーキングレバーともいう）の支軸であるコントロールシャフト（マニュアルシャフトともいう）とを、スプライン嵌合により連結するスプライン連結構造が知られている。

このようなスプライン連結構造を適用したレンジ切替装置では、運転者のシフトレバーの操作で選択されたレンジポジション（パーキングレンジＰ、リバースレンジＲ、ニュートラルレンジＮ、ドライブレンジＤ等）がセンサ等で検出され、その検出信号に基づいて、アクチュエータが駆動される。アクチュエータの駆動にともない、その出力軸からコントロールシャフにトルクが伝達され、これにより、ディテントレバーが傾動される。そして、このディテントレバー傾動動作によって、シフトレンジ切替用の油圧制御装置の一構成要素であるマニュアルバルブの状態が変更され、シフトチェンジ操作で選択されたシフトレンジを成立させるようになっている。

また、上述のようなスプライン連結構造を適用したパーキング装置では、シフトレバーでパーキングレンジＰが選択されると、アクチュエータの駆動により、その出力軸からコントロールシャフトにトルクが伝達され、ディテントレバーが傾動される。このディテントレバーの傾きに連動して、パーキング装置のパーキングロッドを、例えば奥へ押して、自動変速機のアウトプットシャフトを回転不可能なロック状態とするようになっている。
特開２００７−５６９６１号公報 特開２００２−１０４２３３号公報 特開平１０−３８０８０号公報

しかし、スプライン嵌合によって筒軸と回転軸とを連結する構成では、組み付け性を確保する点を考慮して、筒軸のメススプラインと回転軸のオススプラインとの間に、一般には僅かなガタが存在している。このため、筒軸と出力軸との回転方向（周方向）の組み付け精度が悪くなることが懸念される。

本発明は、そのような点に着目して提案されたものであり、筒軸と回転軸との回転方向の組み付け精度を向上させることが可能なスプライン連結構造を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、筒軸と回転軸とをトルク伝達可能に連結するスプライン連結構造であって、筒軸および回転軸の一方には、弾性部材によりその他方側へ向けて付勢された突出部材が設けられ、筒軸および回転軸の他方には、上記突出部材が噛み合う受入部が設けられていることを特徴としている。

上記構成のスプライン連結構造は、アクチュエータの出力軸（筒軸）と被駆動側の回転軸との連結部分に用いることが可能であり、アクチュエータの具体例としては、自動変速機のレンジ切替装置に用いられるアクチュエータや、自動変速機内に設置されるパーキング装置に用いられるアクチュエータなどが挙げられる。

上記構成によれば、筒軸と回転軸とを組み付けると、弾性部材により付勢された突出部材が受入部と噛み合うことによって、筒軸のメススプラインに対する回転軸のオススプラインの回転方向の位置決めを行うことができ、回転方向のガタつきを抑制することができる。これにより、筒軸と回転軸との回転方向の組み付け精度を向上させることができる。

また、上記構成をレンジ切替え装置に適用した場合、アクチュエータの動作に対応した正確なレンジ切替が可能になり、また、異音のない静粛性に優れたレンジ切替が可能になる。なお、この場合、レンジ切替え装置のアクチュエータの出力軸へのディテント部材の支軸の組み付け位置の間違いなどの誤組み付けを防ぐには、アクチュエータの出力軸とディテント部材の支軸とを特定の位置関係で連結する必要があり、そのためには、出力軸の受入部（または突出部材）と、ディテント部材の支軸の突出部材（または受入部）とを特定の位置に設けておくことが好ましい。

本発明において、上記筒軸および回転軸の少なくとも一方には、欠歯が設けられており、その欠歯部分に上記突出部材および受入部が設けられていることが好ましい。この構成では、突出部材および受入部が欠歯部分に設けられため、他の部分に設けられる場合に比べて、筒軸および出力軸の強度の低下を抑制できる。

本発明によれば、筒軸と回転軸とを組み付けると、弾性部材により付勢された突出部材が受入部と噛み合うことによって、筒軸のメススプラインに対する回転軸のオススプラインの回転方向の位置決めを行うことができ、回転方向のガタつきを抑制することができる。これにより、筒軸と回転軸との回転方向の組み付け精度を向上させることができる。

本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照しながら説明する。

以下では、本発明のスプライン連結構造を、車両用自動変速機のレンジ切替装置に用いられるアクチュエータの出力軸（筒軸）と、被駆動側のディテント部材の支軸（回転軸）との連結部分に適用した実施形態について説明する。

まず、実施形態に係る自動変速機のレンジ切替装置の概略構成について、図１〜図４を用いて説明する。図１は、実施形態に係る自動変速機のレンジ切替装置を模式的に示す斜視図、図２は、図１のレンジ切替装置の側面図であって、ニュートラルレンジの場合を示している。図３は、図１のレンジ切替装置のアクチュエータの出力軸とディテントレバーの支軸との連結部分を断面にして示す側面図である。図４は、図３のアクチュエータの出力軸とディテントレバーの支軸との連結部分のＸ１−Ｘ１断面図である。

自動車等の車両に搭載される自動変速機は、例えば、車両運転席近傍に設置されるシフト操作手段としてのシフトレバー１等で選択されたシフトレンジに対応し、例えば、パーキングレンジＰ、リバースレンジＲ、ニュートラルレンジＮ、ドライブレンジＤ等を成立するようになっている。

この実施形態のレンジ切替装置１０は、いわゆるバイワイヤ方式と呼ばれるものであり、主として、自動変速機のレンジ切替用のマニュアルバルブ２０と、パーキング装置３０と、作動装置４０とを含んだ構成になっている。

マニュアルバルブ２０は、図示していない自動変速機の変速機構部に備える各種のブレーキやクラッチの係合動作を制御する油圧制御装置の構成要素の一つである。なお、油圧制御装置は、一般的に公知であるが、マニュアルバルブ２０の他に、各種のブレーキやクラッチの係合動作を制御する複数のリニアソレノイドバルブを備えており、シフトレバー１が操作されたときに、マニュアルバルブ２０が作動されて各リニアソレノイドバルブに対する作動油供給経路が変更されることによって、上記の操作に対応するレンジを成立するものである。

このマニュアルバルブ２０は、例えばスプールバルブタイプとされており、主として、バルブボディ２１と、スプール２２とを含んだ構成になっている。バルブボディ２１は、自動変速機ケース内の適宜箇所に固定されかつ適宜の給油ポートや排出ポートを有している。スプール２２は、バルブボディ２１に軸方向変位可能に収納されている。

パーキング装置３０は、自動変速機のアウトプットシャフト２を回転不可能なロック状態あるいは回転可能なアンロック状態に切り替えるもので、主として、パーキングギア３１と、パーキングロックポール３２と、パーキングロッド３３とを含んだ構成になっている。

パーキングギア３１は、自動変速機のアウトプットシャフト２に一体回転可能に外装固定されている。パーキングロックポール３２は、パーキングギア３１の近傍に一端側を支点として傾動自在となるように配置されている。このパーキングロックポール３２の長手方向途中には、パーキングギア３１の歯間に係入または離脱可能とされる爪３２ａが設けられている。なお、パーキングロックポール３２は、図示しないばねによってパーキングギア３１から引き離される方向に常時付勢されている。

パーキングロッド３３は、自動変速機のアウトプットシャフト２とほぼ平行に前端側または後端側に変位されるように配置されている。このパーキングロッド３３の前端は、図１に示すように、作動装置４０のディテントレバー５１に連結されており、このディテントレバー５１の傾動動作によって押し引きされる。

また、パーキングロッド３３の後端には、パーキングロックポール３２を傾動させるためのテーパコーン３７が設けられている。このテーパコーン３７は、コイルスプリング３８によりパーキングギア３１側へ押圧されている。このコイルスプリング３８は、パーキングロッド３３に外装されており、その一端がパーキングロッド３３に係止固定されている止め輪３９によって受け止められている。

作動装置４０は、シフトレバー１で選択されたシフトレンジ（Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ）を成立させるために、マニュアルバルブ２０やパーキング装置３０を作動させるもので、主として、ディテント機構５０と、アクチュエータ６０と、電子制御装置（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）５とを含んで構成されている。

ディテント機構５０は、マニュアルバルブ２０のスプール２２やパーキング装置３０のパーキングロッド３３を段階的に押し引きして位置決めするものである。アクチュエータ６０は、ディテント機構５０を駆動するものである。電子制御装置５は、アクチュエータ６０を制御するものである。

ディテント機構５０は、主として、ディテント部材であるディテントレバー（マニュアルバルブレバー）５１と、その支軸（回転軸）であるコントロールシャフト（マニュアルシャフト）５２と、ディテントスプリング５３とを含んだ構成になっている。

ディテントレバー５１は、アクチュエータ６０により傾動されることで、マニュアルバルブ２０のスプール２２や、パーキング装置３０のパーキングロッド３３を押し引きするものである。このディテントレバー５１は、外形が扇形に形成されており、その傾動中心となる領域には、このディテントレバー５１とは別体のコントロールシャフト５２が貫通する状態で一体回転可能に固定されるようになっている。

ディテントレバー５１とコントロールシャフト５２とは、例えば、ディテントレバー５１の傾動支点部分に円筒ボス部を設けるとともに、この円筒ボス部の内孔にコントロールシャフト５２を嵌合し、スプリングピン等を打ち込むことによって連結することが可能である。これにより、コントロールシャフト５２が回転されると、それと一体にディテントレバー５１が回転（または傾動）するようになる。なお、ディテントレバー５１とコントロールシャフト５２との連結は、かしめや溶接などによって行ってもよい。また、ディテントレバー５１とコントロールシャフト５２とを一体に形成してもよい。

コントロールシャフト５２の軸方向一端側は、アクチュエータ６０の出力軸６３に同軸かつ一体回転可能に連結されている。コントロールシャフト５２の軸方向他端は、例えば、自動変速機のケース３（図３参照）などに回動可能に支持されている。

この実施形態では、ディテントレバー５１のコントロールシャフト５２とアクチュエータ６０の出力軸６３とは、スプライン嵌合によって連結されている。具体的に、コントロールシャフト５２の一端側の連結端５２ａの外周面には、オススプライン７１が設けられている。また、出力軸６３には、その内径側の連結穴６３ａの内周面にメススプライン７２が設けられている。そして、オススプライン７１とメススプライン７２とが嵌合することによって、コントロールシャフト５２と出力軸６３とが連結されている。これにより、アクチュエータ６０でもってコントロールシャフト５２を正逆両方向に所定角度回転駆動すると、ディテントレバー５１が傾動されるようになっている。なお、ディテントレバー５１のコントロールシャフト５２とアクチュエータ６０の出力軸６３とのスプライン連結構造の詳細については後述する。

ディテントレバー５１の所定位置には、マニュアルバルブ２０のスプール２２の前端が連結されているとともに、パーキング装置３０のパーキングロッド３３の前端が連結されている。これにより、後述するアクチュエータ６０を駆動してディテントレバー５１を傾動させると、マニュアルバルブ２０のスプール２２が軸方向に変位させられるとともに、パーキングロッド３３が軸方向に変位させられるようになる。なお、ディテントレバー５１とスプール２２は、ディテントレバー５１の所定位置にコントロールシャフト５２と平行に取り付けられるピン５８を、スプール２２の外端部分に設けられている２枚の円板２３の間に介装させることによって連結されている。また、ディテントレバー５１とパーキングロッド３３は、ディテントレバー５１の長手方向一端側に設けられる貫通孔５９に、パーキングロッド３３の先端屈曲部を挿入してから、この先端屈曲部にスナップリングや係止ピン等を装着したりあるいは先端屈曲部を塑性変形したりすることによって抜け止め固定することによって連結されている。

そして、上述のようなディテントレバー５１は、シフトレバー１により選択されるシフトレンジ（例えばパーキングレンジＰ、リバースレンジＲ、ニュートラルレンジＮ、ドライブレンジＤ）に対応して、例えば４段階に傾動されて、その傾動姿勢に応じてマニュアルバルブ２０のスプール２２を軸方向に４段階に変位させるようになっている。

このため、ディテントレバー５１の上端側には、波形部５４が設けられている。波形部５４の山の部分に符号５５を、谷の部分に符号５６をそれぞれ付している。ここでは、波形部５４は、サインカーブのように、各谷５６の形状が底を中心として左右対称とされている。なお、谷５６の形状は、任意であり、その底を中心として左右対称になっていなくてもよい。

波形部５４は、シフトレバー１における４段階のシフトレンジ（パーキングレンジＰ、リバースレンジＲ、ニュートラルレンジＮ、ドライブレンジＤ）に対応する数（４つ）の谷５６を有している。そして、ディテントレバー５１において４つの谷５６の近傍には、「Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ」というマークが付記されている。

ディテントスプリング５３は、ディテントレバー５１の４段階の傾動姿勢を個別に位置決め保持する位置決め部材である。ディテントスプリング５３は、可撓性を有する帯状の板ばねからなり、その先端の二股部分に、ローラ５７が回転可能に支持された構成になっている。ローラ５７は、ディテントレバー５１の波形部５４におけるいずれかの谷５６に係合されるようになっている。なお、ローラ５７は、詳細には図示していないが、中空形状であり、その中心孔に支軸が挿通され、この支軸の軸方向両端がディテントスプリング５３の二股部分に固定されている。

ディテントスプリング５３の一端側は、例えばマニュアルバルブ２０のバルブボディ２１などに固定されている。なお、ローラ５７が波形部５４のいずれかの谷５６に係合した状態で、ディテントスプリング５３そのものが若干弾性変形して反った姿勢となるように設置することによって、ディテントスプリング５３の弾性復元力でローラ５７を谷５６の底に押し付けるように作用させることが可能になり、その係合状態を強くすることが可能になる。ただし、ローラ５７が谷５６に係合した状態において、ディテントスプリング５３そのものをほぼ真っ直ぐな自然姿勢とするように設置することも可能である。

アクチュエータ６０は、図３に示すように、回転動力発生部としての電動モータ６１と、減速機構６２と、出力軸６３とを、ケース６４内に収納した構成になっている。アクチュエータ６０は、ケース６４の外径側円周数箇所に設けられている取付片６５を、自動変速機のケース３にボルトで止めることによって取り付けられている。

減速機構６２としては、例えば、サイクロイドギヤを用いる機構や、複数の歯車を組み合わせた歯車機構、遊星歯車機構などを用いることが可能である。この減速機構６２の入力部材（図示略）は、電動モータ６１のロータ（図示略）に連結されている。また、減速機構６２の出力部材（図示略）に、出力軸６３が一体に設けられている。

ケース６４の所定領域には、出力軸６３の端部を外部に露呈するための筒形ボス部６６が設けられている。この筒形ボス部６６に対して出力軸６３が非接触とされており、出力軸６３が回転自在になっている。そして、筒形ボス部６６の開口から出力軸６３が外部に露呈している。なお、図４では、筒形ボス部６６の図示を省略している。

次に、上述のような構成のレンジ切替装置１０の動作について説明する。

通常の変速処理では、シフトレバー１を運転者が手動操作することにより、自動変速機のパーキングレンジＰ、リバースレンジＲ、ニュートラルレンジＮ、ドライブレンジＤ等のいずれかが選択されると、この選択されたレンジポジションが何なのかがレンジポジションセンサ４で検出される。このレンジポジションセンサ４からの検出出力に基づき電子制御装置５が選択されたレンジポジションを認識し、電子制御装置５が出力軸６３を正回転または逆回転させるようにアクチュエータ６０を駆動し、コントロールシャフト５２およびディテントレバー５１を適宜、回転（傾動）させる。

このとき、ディテントレバー５１の波形部５４の山５５を乗り越えることによってディテントスプリング５３が一旦弾性変形してローラ５７が波形部５４における次の谷５６に係合することになり、ディテントレバー５１がディテントスプリング５３により位置決め保持される。このディテントレバー５１の傾動によりマニュアルバルブ２０のスプール２２が軸方向にスライドされ、マニュアルバルブ２０が、「Ｐ」，「Ｒ」，「Ｎ」，「Ｄ」のうちの選択されたレンジポジションへと切り替えられる。これにより、油圧制御装置が適宜に駆動されて自動変速機における適宜の変速段を成立することになる。

パーキングレンジＰが選択された場合には、マニュアルバルブ２０が、「Ｐ」レンジに切り替えられるとともに、パーキング装置３０のパーキングロッド３３が軸方向にスライドされる。これにともない、テーパコーン３７がパーキングロックポール３２を上向きに押し上げて、その爪３２ａをパーキングギア３１の歯間に係入させることによって、自動変速機のアウトプットシャフト２を回転不可能なロック状態とする。

また、パーキングレンジＰの位置からそれ以外のレンジが選択された場合には、電子制御装置５は、アクチュエータ６０を駆動することにより、コントロールシャフト５２を逆回転方向に適宜、回転させることによって、ディテントレバー５１が上記と同方向に傾けられることになる。これにともないパーキングロッド３３およびテーパコーン３７が上記と逆向きに軸方向にスライドされて、テーパコーン３７によるパーキングロックポール３２の押し上げ力を解除する。これにより、パーキングロックポール３２が下向きに下がって、その爪３２ａがパーキングギア３１の歯間から抜け出るので、アウトプットシャフト２が回転可能なアンロック状態にされる。それと同時に、マニュアルバルブ２０のスプール２２が目標の位置に変位されて、油圧制御装置において適宜の作動油供給経路を成立する。

（実施形態の特徴部分）
次に、この実施形態の特徴部分について説明する。

この実施形態のレンジ切替装置１０においては、ディテントレバー５１の支軸であるコントロールシャフト５２と、筒軸であるアクチュエータ６０の出力軸６３との連結部分に、スプライン連結構造が適用されている。そして、このスプライン連結部分には、回転方向（周方向）の位置決めを行う位置決め手段が設けられていることを特徴としている。より詳細には、位置決め手段は、コントロールシャフト５２に設けられ、弾性部材により出力軸６３側へ向けて付勢された突出部材と、出力軸６３に設けられ、その突出部材が噛み合う受入部とによって構成されている。以下、特徴構成であるコントロールシャフト５２と出力軸６３とのスプライン連結構造について、図３、図４を用いて詳しく説明する。

図３、図４に示すように、アクチュエータ６０の出力軸６３の一端側（図３では右端側）には、コントロールシャフト５２の連結端５２ａが軸方向に挿入されるほぼ円筒状の連結穴６３ａが形成されている。この連結穴６３ａの内周面には、軸方向に延びるメススプライン７２が形成されている。メススプライン７２は、周方向に等間隔に設けられているが、その周方向１箇所のメススプライン７２は形成されておらず、いわゆる欠歯７２ａが設けられている。

ディテントレバー５１のコントロールシャフト５２は、上述した連結穴６３ａの内部に配置される連結端５２ａを備えている。この連結端５２ａの外周面には、軸方向に延びて、上述したメススプライン７２と嵌合可能なオススプライン７１が形成されている。オススプライン７１は、メススプライン７２と同じ間隔に設けられているが、メススプライン７２とは異なり、欠歯は設けられていない。

この実施形態では、スプライン連結部分の回転方向の位置決めを行うための位置決め手段が、上述した欠歯７２ａに対応する部分（欠歯部分）Ｐ１に設けられている。この位置決め手段は、コントロールシャフト５２に設けられ、弾性部材としてのコイルスプリング７５により出力軸６３側へ向けて付勢された突出部材としてのピン７３と、出力軸６３に設けられ、ピン７３と係合可能な受入部としての係合穴７４とによって構成されている。ここで、上記欠歯部分Ｐ１は、コントロールシャフト５２と出力軸６３とが連結された状態で、出力軸６３における欠歯７２ａが設けられた部分、および、コントロールシャフト５２における上記欠歯７２ａに対向する部分を含む部分となっている。

ピン７３は、コントロールシャフト５２の連結端５２ａに形成された挿入穴５２ｂに挿入される棒状の部材である。挿入穴５２ｂは、コントロールシャフト５２の連結端５２ａの周方向の１箇所に形成されている凹部である。この実施形態では、挿入穴５２ｂは、コントロールシャフト５２と出力軸６３とが連結された状態で、コントロールシャフト５２の欠歯７２ａに対向する部分に設けられている。

ピン７３の末端と挿入穴５２ｂの底部との間には、弾性部材であるコイルスプリング７５が、圧縮状態で配設される。コイルスプリング７５の弾性力によって、ピン７３は、スプライン連結構造の相手側部材である出力軸６３に向けて付勢されている。ここでは、ピン７３は、径方向の外側に向けて付勢されており、その先端部が挿入穴５２ｂから突出可能な状態で設けられている。

係合穴７４は、出力軸６３の欠歯７２ａの部分に形成されている有底の凹部である。係合穴７４は、スプライン連結構造の相手側部材であるコントロールシャフト５２側に向けて開放されている。係合穴７４は、コイルスプリング７５によって付勢されたピン７３の先端部を受け入れ可能な形状になっている。ここでは、係合穴７４は、ピン７３の先端部が隙間のない状態で係合可能な円筒穴形状に形成されている。コントロールシャフト５２と出力軸６３とが連結された状態では、コイルスプリング７５によって付勢されたピン７３の先端部が、コントロールシャフト５２の挿入穴５２ｂから突出し、相手側部材である出力軸６３に設けられた係合穴７４に隙間のない状態で噛み合って嵌合される。

ここで、コントロールシャフト５２におけるピン７３（挿入穴５２ｂ）の設けられる部分と、出力軸６３における欠歯７２ａ（係合穴７４）の設けられる部分とは、次のような位置関係に予め設定される。欠歯７２ａの回転方向の位置と、ピン７３の回転方向の位置とが、アクチュエータ６０側の設定位置とディテントレバー５１の傾動位置とが一致するように設定されている。例えば、出力軸６３には、アクチュエータ６０側の設定位置がパーキングレンジＰに対応する位置に欠歯７２ａを設け、コントロールシャフト５２には、ディテントレバー５１の傾動位置がパーキングレンジＰとなる位置にピン７３を設けることが可能である。

ピン７３と係合穴７４とは、ディテントレバー５１のコントロールシャフト５２とアクチュエータ６０の出力軸６３との組み付けの際に係合される。具体的に、コントロールシャフト５２と出力軸６３との組み付けの際、予めコイルスプリング７５とピン７３とを、コントロールシャフト５２の挿入穴５２ｂに挿入しておく。そして、例えば挿入穴５２ｂを閉塞することによってピン７３が挿入穴５２ｂから抜け出ないようにしながら、コントロールシャフト５２の連結端５２ａを出力軸６３の連結穴６３ａに差し込む。このとき、コントロールシャフト５２のピン７３が設けられた部分の回転方向の位置を、出力軸６３の欠歯７２ａ（係合穴７４）の回転方向の位置に一致させるようにして、コントロールシャフト５２を差し込む。

コントロールシャフト５２の差し込みの際、挿入穴５２ｂの閉塞を解除してピン７３の先端部が挿入穴５２ｂから突出可能な状態とする。そして、ピン７３が係合穴７４に係入して互いに噛み合うように、コントロールシャフト５２の軸方向および回転方向の位置を調整して、オススプライン７１とメススプライン７２とを嵌合させる。ピン７３と係合穴７４とが係合すると、コントロールシャフト５２の軸方向および回転方向の移動が不可能になるため、その係合をもってコントロールシャフト５２と出力軸６３との組み付けを完了する。

この実施形態によれば、ディテントレバー５１のコントロールシャフト５２とアクチュエータ６０の出力軸６３とのスプライン連結部分に、上述したような位置決め手段が設けられているので、次のような作用効果が得られる。

上記したとおり、ディテントレバー５１のコントロールシャフト５２のオススプライン７１と、アクチュエータ６０の出力軸６３のメススプライン７２との間には、組み付け性を確保する点を考慮して、一般には僅かなガタが存在している。このため、コントロールシャフト５２と出力軸６３との回転方向の組み付け精度が悪くなることが懸念される。

この実施形態では、ディテントレバー５１のコントロールシャフト５２とアクチュエータ６０の出力軸６３とを組み付けると、位置決め手段であるピン７３と係合穴７４とが噛み合うことによって、出力軸６３のメススプライン７２に対するコントロールシャフト５２のオススプライン７１の回転方向の位置決めを行うことができ、回転方向のガタつきを抑制することができる。これにより、コントロールシャフト５２と出力軸６３との回転方向の組み付け精度を向上させることができる。その結果、レンジ切替装置１０において、アクチュエータ６０の動作に対応した正確なレンジ切替が可能になり、また、異音のない静粛性に優れたレンジ切替が可能になる。しかも、位置決め手段が欠歯部分Ｐ１に設けられているので、他の部分に設けられる場合に比べて、コントロールシャフト５２および出力軸６３の強度の低下を抑制できる。

また、コントロールシャフト５２と出力軸６３との組み付けの際、コントロールシャフト５２のピン７３の回転方向の位置と出力軸６３の欠歯７２ａの回転方向の位置とを一致させることで、コントロールシャフト５２と出力軸６３とを予め設定された位置関係で連結することが可能になる。これにより、出力軸６３へのコントロールシャフト５２の組み付け位置の間違いなどの誤組み付けを確実に防止することができ、アクチュエータ６０側の設定位置とディテントレバー５１の傾動位置とを確実に一致させることができるようになる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、ここに示した実施形態は一例であり、さまざまに変形することが可能である。

（１）突出部材を受入部側へ向けて付勢する弾性部材として、スプリング以外のものを用いてもよい。例えば、弾性部材はゴムなどであってもよい。

（２）位置決め手段の構成は、上述した構成だけに限定されない。例えば、位置決め手段を、図５に示すような構成としてもよい。すなわち、上記実施形態では、コントロールシャフト５２に突出部材（ピン７３）が設けられ、出力軸６３に受入部（係合穴７４）が設けられたが（図４参照）、突出部材と受入部との位置関係を逆にしてもよい。具体的に、図５に示すように、出力軸１６３に突出部材であるピン１７３を設け、コントロールシャフト１５２に受入部である係合穴１７４を設ける構成としてもよい。図５に示す構成の位置決め手段によっても、上記実施形態と同様の作用効果が得られる。

図５の位置決め手段の構成（変形例１）について簡単に説明する。ピン１７３は、出力軸１６３の欠歯１７２ａの部分に形成された挿入穴１６３ｂに挿入される。ピン１７３の末端と挿入穴１６３ｂの底部との間には、弾性部材であるコイルスプリング１７５が、圧縮状態で配設される。コイルスプリング１７５の弾性力によって、ピン１７３は、径方向の内側に向けて付勢されており、その先端部が挿入穴１６３ｂから突出可能な状態で設けられている。

係合穴１７４は、コントロールシャフト１５２の連結端１５２ａの周方向の１箇所に形成される。この場合、係合穴１７４は、コントロールシャフト１５２と出力軸１６３とが連結された状態で、コントロールシャフト１５２の欠歯１７２ａに対向する部分に設けられる。係合穴１７４は、出力軸１６３側に向けて開放されている。係合穴１７４は、コイルスプリング１７５によって付勢されたピン１７３の先端部が隙間のない状態で係合可能な円筒穴形状に形成されている。そして、コントロールシャフト１５２と出力軸１６３とが連結された状態では、コイルスプリング１７５によって付勢されたピン１７３の先端部が、出力軸１６３の挿入穴１６３ｂから突出し、コントロールシャフト１５２に設けられた係合穴１７４に隙間のない状態で噛み合って嵌合される。

なお、この場合には、コントロールシャフト１５２と出力軸１６３との組み付けの際、コントロールシャフト１５２の係合穴１７４が設けられた部分の回転方向の位置を、出力軸１６３の欠歯１７２ａ（ピン１７３）の回転方向の位置に一致するようにして、オススプライン１７１とメススプライン１７２との嵌合を行うようにする。

（３）以上では、欠歯を筒軸である出力軸に設けることで、その欠歯とコントロールシャフトに設けた突出部材（または受入部）との位置合わせを行うことによって、出力軸へのコントロールシャフトの誤組み付けを防止するようにした。これに限らず、例えば、図６に示すように、欠歯を回転軸であるコントロールシャフトに設けることで、その欠歯と出力軸に設けた受入部（または突出部材）との位置合わせを行うことによって、出力軸へのコントロールシャフトの誤組み付けを防止するようにしてもよい。図６に示す構成（変形例２）では、コントロールシャフト２５２に欠歯２７１ａが形成されており、この欠歯２７１ａを利用して、出力軸２６３に設けた受入部としての係合穴２７４との位置合わせを行ってオススプライン２７１とメススプライン２７２との嵌合を行うようにする。また、欠歯を出力軸と回転軸の両方に設ける構成としてもよい。

さらに、欠歯に依らなくても、誤組み付けを防止可能な構成であれば、欠歯を省略することが可能である。例えば、図７に示す構成（変形例３）では、コントロールシャフト３５２および出力軸３６３に欠歯は形成されていない。この場合、コントロールシャフト３５２に設けた突出部材としてのピン３７３と、出力軸３６３に設けた受入部としての係合穴３７４との位置合わせを行ってオススプライン３７１とメススプライン３７２との嵌合を行うことによって、出力軸３６３へのコントロールシャフト３５２の誤組み付けを防止するようにする。なお、この場合、突出部材の回転方向の位置と、受入部の回転方向の位置とが、アクチュエータ６０側の設定位置とディテントレバー５１の傾動位置とが一致するように設定されている。例えば、出力軸には、アクチュエータ６０側の設定位置がパーキングレンジＰに対応する位置に突出部材（または受入部）を設け、コントロールシャフトには、ディテントレバー５１の傾動位置がパーキングレンジＰとなる位置に受入部（突出部材）を設けることが可能である。

（４）アクチュエータを、減速機構を備えない構成としてもよい。つまり、アクチュエータを、電動モータの出力を出力軸に直接伝える構成としてもよい。また、アクチュエータを、自動変速機のケースの外側に設ける構成としてもよい。

（５）上記実施形態では、レンジ切替装置にパーキング装置が含まれる場合について説明したが、レンジ切替装置とパーキング装置とは別々に設けられていてもよい。また、上記実施形態では、レンジ切替装置のディテントレバーを流用してパーキング装置のパーキングロッドをそのディテントレバーに連結した例を挙げた。これに限らず、パーキング装置専用のディテントレバー（この場合、パーキングレバーともいう）を設け、その専用のディテントレバーにパーキングロッドを連結する構成とすることも可能である。そして、アクチュエータの出力軸（筒軸）と、被駆動側のパーキング装置のディテントレバーの支軸（回転軸）との連結部分に、本発明のスプライン連結構造を適用することが可能である。

また、本発明のスプライン連結構造は、レンジ切替装置およびパーキング装置以外に用いられるアクチュエータの出力軸（筒軸）と、被駆動側の回転軸との連結部分に適用することが可能である。さらに、本発明のスプライン連結構造は、筒軸と回転軸との連結部分であれば、アクチュエータに以外にもさまざまな箇所で適用することが可能である。

実施形態に係る自動変速機のレンジ切替装置の概略構成を示す斜視図である。 図１のレンジ切替装置の側面図であって、ニュートラルレンジの場合を示している。 図１のレンジ切替装置のアクチュエータの出力軸とディテントレバーの支軸との連結部分を断面にして示す側面図である。 図３のアクチュエータの出力軸とディテントレバーの支軸との連結部分のＸ１−Ｘ１断面図である。 スプライン連結構造の変形例１を示す断面図である。 スプライン連結構造の変形例２を示す断面図である。 スプライン連結構造の変形例３を示す断面図である。

符号の説明

１０ レンジ切替装置
５１ ディテントレバー（ディテント部材）
５２ コントロールシャフト（回転軸）
６０ アクチュエータ
６３ 出力軸（筒軸）
７１ オススプライン
７２ メススプライン
７３ ピン（突出部材）
７４ 係合穴（受入部）
７５ コイルスプリング（弾性部材）

Claims (5)

1. 筒軸と回転軸とをトルク伝達可能に連結するスプライン連結構造であって、
   筒軸および回転軸の一方には、弾性部材によりその他方側へ向けて付勢された突出部材が設けられ、
   筒軸および回転軸の他方には、上記突出部材が噛み合う受入部が設けられていることを特徴とするスプライン連結構造。
2. 請求項１に記載のスプライン連結構造において、
   上記筒軸および回転軸の少なくとも一方には、欠歯が設けられており、
   その欠歯部分に上記突出部材および受入部が設けられていることを特徴とするスプライン連結構造。
3. 請求項１または請求項２に記載のスプライン連結構造が、アクチュエータの出力軸と被駆動側の回転軸との連結部分に用いられていることを特徴とするスプライン連結構造。
4. 請求項３に記載のスプライン連結構造が、自動変速機のレンジ切替装置に用いられるアクチュエータの出力軸と、そのレンジ切替装置のディテント部材の支軸との連結部分に用いられることを特徴とするスプライン連結構造。
5. 請求項３に記載のスプライン連結構造が、自動変速機内に設置されるパーキング装置に用いられるアクチュエータの出力軸と、そのパーキング装置のディテント部材の支軸との連結部分に用いられることを特徴とするスプライン連結構造。

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