JP2015155735A5

JP2015155735A5 -

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Publication number: JP2015155735A5
Application number: JP2014031512A
Authority: JP
Filing date: 2014-02-21
Publication date: 2017-05-25
Anticipated expiration: 2034-02-21

Description

従来、自動車等の車両用の自動変速機として、動力の伝達効率が良いとされている歯車式手動変速機をベースとした変速機の自動化がいくつか提案されている。例えば、特許文献１に示されるように、モータによって歯車変速機構を駆動し、シフトフォークに係合させるシフトクラッチのスリーブを作動させギヤ段を切り替える自動変速機のシフト操作装置が提案されている。

上述した課題を解決するためになされた、請求項１に係る自動変速機のシフト操作装置の発明は、車両に搭載された自動変速機の選択機構を作動させるシフト操作装置であって、本体と、前記本体に対して回転可能、且つ軸線方向に移動可能に前記本体に取り付けられ、外周面に係合部が突出形成された回転部材と、前記回転部材に取り付けられたシフトピンと、前記本体に回転可能に取り付けられ、前記シフトピンと係合するシフト溝が外周面に形成され、前記回転部材との相対回転によって前記回転部材を前記軸線方向に移動させるシフト部材と、前記本体に前記軸線方向に移動可能に取り付けられ、前記係合部と係脱可能な係合凹部が形成された被係合部が設けられ、前記被係合部が前記係合凹部と係合した状態において前記軸線方向に移動されることにより、前記選択機構を作動させる複数のシフトフォーク部材と、前記シフト部材を正逆回転させるモータと、前記シフト部材の前記回転部材に対する正回転方向のみの回転を規制する第一ワンウェイクラッチと、前記回転部材の前記本体に対する逆回転方向のみの回転を規制する第二ワンウェイクラッチと、複数の前記シフトフォーク部材のうち正回転方向の先頭位置にある前記シフトフォーク部材の前記被係合部に隣接して設けられ、前記軸線方向において前記係合凹部と同じ位置に前記係合部が通過可能な通過凹部が形成されたガイド部材と、を有する。

このように構成された自動変速機のシフト操作装置によれば、単一のモータが、シフト部材を正回転させることにより、シフト部材と回転部材を一体回転させて、回転部材を複数のシフトフォーク部材のうち１のシフトフォーク部材に係合させ、複数のシフトフォーク部材のうち１のシフトフォーク部材を選択するセレクト動作を行う。そして、単一のモータが、シフト部材を逆回転させることにより、回転部材とシフト部材を相対回転させて、回転部材を軸線方向に移動させ、選択されたシフトフォーク部材を軸線方向に移動させるシフト動作を行う。このように、単一のモータによってセレクト動作とシフト動作の両方を行うことができるので、部品点数の増大を抑制することができる自動変速機のシフト操作装置を提供することができる。

請求項２に係る自動変速機のシフト操作装置の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ガイド部材は、前記軸線方向に移動可能に設けられ、前記ガイド部材をその移動範囲の中央位置に復帰させる付勢部材を有する。これにより、係合部がガイド部材の通過凹部に係合している状態において、シフト動作に伴う回転部材の軸線方向の移動が阻害されない。このため、２速アップ変速又は２速ダウン変速する場合において、係合部がガイド部材の通過凹部に係合している状態、つまり、係合部がいずれの係合凹部と係合していない状態で、シフト動作をさせることにより、次のギヤ段のシフト動作を迅速に行うことができる。つまり、２速アップ変速又は２速ダウン変速する場合には、シフト動作を２回行わなければならないが、係合部がいずれの係合凹部と係合していない状態でシフト動作させると、シフトフォーク部材が移動しないので、シンクロナイザリングによる回転の同期時間を削減することができ、迅速に２速アップ変速又は２速ダウン変速を行うことができる。

請求項３に係る自動変速機のシフト操作装置の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、複数の前記被係合部は、前記回転部材の回転方向に互いに隣接して設けられている。これにより、逆シフト動作時において、被係合部と係合している係合部が、係合部と係合している被係合部よりも正回転方向に進んだ側に有る被係合部と当接することにより、係合部の被係合部からの脱落が防止される。このため、逆シフト動作実行時に係合部の被係合部からの脱落が防止され、シフトフォーク部材が確実にシフト動作前の原位置に復帰される。

本実施形態のシフト操作装置を備えた自動変速装置及び当該自動変速装置が搭載された車両のスケルトン図である。選択機構の軸線方向断面図である。本実施形態のシフト操作装置の斜視図である。本実施形態のシフト操作装置の正面図である。図４Ａ矢視図であり、本実施形態のシフト操作装置の側面図ある。図４ＢのＢ−Ｂ断面図である。図５のＤ−Ｄ断面図である。図５のＣ−Ｃ断面図である。シフト部材及びシャフトの正面図である。第一シフトフォーク部材が選択されている状態の回転部材係合部とシフトフォーク部材の被係合部との係合状態を示した説明図である。第二シフトフォーク部材が選択されている状態の回転部材係合部とシフトフォーク部材の被係合部との係合状態を示した説明図である。第三シフトフォーク部材が選択されている状態の回転部材係合部とシフトフォーク部材の被係合部との係合状態を示した説明図である。シフトフォーク部材が選択されていない非選択状態の回転部材係合部とシフトフォーク部材の被係合部との係合状態を示した説明図である。図１のＡＭＴ−ＥＣＵで実行される制御プログラムである変速制御のフローチャートである。各シフトフォークの位置と変速段との関係を表した概念図である。シフト部材のシフト溝の展開形状図である。図４ＢのＣ視図であり、ガイド機構の説明図である。シフト部材を準備位置に回転させている状態のガイド機構の説明図である。逆シフト動作において、ガイド部材に係合部が当接している状態のガイド機構の説明図である。逆シフト動作において、係合部がシフトフォーク部材の被係合部に当接している状態の図４ＡのＡ視図である。逆シフト動作において、係合部がガイド機構のガイド部材に係合部が当接している状態の図４ＡのＡ視図である。別の実施形態のシフト操作装置の断面図である。

第一被係合部６１ｂには、第一〜第三係合部３０ｉ、３０ｊ、３０ｋと係合又は離脱可能（係脱可能）な係合凹部６１ｃが凹陥形成されている。シフトフォークＦ１は、円弧形状であり、図２に示す、第一係合溝Ｓ１−１と係合している。

ガイド部材８７の両側のシャフト８６には、スプリング８８が取り付けられている。このスプリング８８によって、ガイド部材８７は、その移動範囲の中央位置である原位置にセンタリングされる（図１２の状態）。ガイド部材８７が原位置に位置されている状態では、ガイド部材８７は、シフトフォーク部材６１〜６３のうち正回転方向の先頭位置にある第三シフトフォーク部材６３の被係合部６３ｂに隣接して位置している（図４Ｂ示）。ガイド部材８７が原位置に位置されている状態において、通過凹部８７ｂは軸線方向に関して係合凹部６１ｃ〜６３ｃと同じ位置に形成されている。ガイド部材８７が原位置にある状態では、後述のセレクト動作によって、回転部材３０が回転した場合に、係合部３０ｉ、３０ｊ、３０ｋは通過凹部８７ｂを通過可能である。

Ｓ１１において、ＡＭＴ−ＥＣＵ１１３が、「変速要求」が有ったと判断した場合には（Ｓ１１：ＹＥＳ）、プログラムをＳ１２に進め、「変速要求」が無いと判断した場合には（Ｓ１１：ＮＯ）、Ｓ１１の処理を繰り返す。なお、ＡＭＴ−ＥＣＵ１１３は、スロットル開度と車両１０００の速度からなる車両１０００の走行状態が、スロットル開度と速度との関係を表した変速線を越えたと判断した場合に、或いは、運転者が、図示しないシフトレバーを操作した場合に、「変速要求」有りと判断する。なお、Ｓ１１においては、いずれかのシフトフォーク部材６１〜６３が選択され、いずれかの変速段が形成されている。

Ｓ１３において、ＡＭＴ−ＥＣＵ１１３が、「変速要求」が２速アップ変速又は２速ダウン変速のいずれかであると判断した場合には（Ｓ１３：ＹＥＳ）、プログラムをＳ３１に進め、「変速要求」が２速アップ変速及び２速ダウン変速のいずれかでないと判断した場合には（Ｓ１３：ＮＯ）、プログラムをＳ２１に進める。なお、２速アップ変速とは、１速から３速にアップ変速する場合（図１０の（１））、２速から４速にアップ変速する場合（図１０の（２））、３速から５速にアップ変速する場合（図１０の（３））である。また、２速ダウン変速とは、５速から３速にダウン変速する場合（図１０の（４））、４速から２速にダウン変速する場合（図１０の（５））、３速から１速にダウン変速する場合（図１０の（６））である。

Ｓ５６において、ＡＭＴ−ＥＣＵ１１３は、モータ７０を駆動制御して、シャフト２０を正回転させて、シフト部材４０を「変速要求」の変速段手前の準備位置に回転させる逆シフト動作を行う。なお、係合部３０ｉ、３０ｊ、３０ｋのいずれかが、第一シフトフォーク部材６１の被係合部６１ｂ又は第二シフトフォーク部材６２の被係合部６２ｂに係合している場合において、逆シフト動作によるシフト部材４０の正方向の回転に伴い、回転部材３０が正方向に連れ回った場合には、図１５Ａに示すように、被係合部６１ｂ、６２ｂと係合している係合部３０ｉ、３０ｊ、３０ｋがセレクト方向において次の被係合部６２ｂ、６３ｂと当接して、回転部材３０の更なる回転が防止され、係合部３０ｉ、３０ｊ、３０ｋの被係合部６１ｂ、６２ｂからの脱落が防止される。また、係合部３０ｉ、３０ｊ、３０ｋのいずれかが、第三シフトフォーク部材６３の被係合部６３ｂに係合している場合において、逆シフト動作によるシフト部材４０の正方向の回転に伴い、回転部材３０が正方向に連れ回った場合には、図１５Ｂに示すように、被係合部６３ｂと係合している係合部３０ｉ、３０ｊ、３０ｋが、ガイド部材８７に当接して、回転部材３０の更なる回転が防止され、係合部３０ｉ、３０ｊ、３０ｋの被係合部６３ｂからの脱落が防止される。図１４に示すように、逆シフト動作において、シフト部材４０が「変速要求」の変速段手前の準備位置に位置するまでは、係合部３０ｉ、３０ｊ、３０ｋは、ガイド部材８７の通過凹部８７ｂと合致していないので、係合部３０ｉ、３０ｊ、３０ｋは、ガイド部材８７の通過凹部８７ｂを通過することができず、ガイド部材８７に当接する。Ｓ５６が終了すると、プログラムはＳ５７に進む。

また、ガイド部材８７の通過凹部８７ｂは、軸線方向において係合凹部６１ｃ〜６３ｃと同じ位置に形成されている。これにより、セレクト動作において、回転部材３０が回転した場合に、係合部３０ｉ、３０ｊ、３０ｋが通過凹部８７ｂを通過することができる。

ガイド機構８０は、ガイド部材８７をその移動範囲の中央位置に復帰させるスプリング８８（付勢部材）を有する。これにより、ガイド部材８７の通過凹部８７ｂが、軸線方向において係合凹部６１ｃ〜６３ｃと同じ位置に位置される。これにより、セレクト動作において、回転部材３０が回転した場合に、係合部３０ｉ、３０ｊ、３０ｋが通過凹部８７ｂを確実に通過することができる。

Claims

車両に搭載された自動変速機の選択機構を作動させるシフト操作装置であって、
本体と、
前記本体に対して回転可能、且つ軸線方向に移動可能に前記本体に取り付けられ、外周面に係合部が突出形成された回転部材と、
前記回転部材に取り付けられたシフトピンと、
前記本体に回転可能に取り付けられ、前記シフトピンと係合するシフト溝が外周面に形成され、前記回転部材との相対回転によって前記回転部材を前記軸線方向に移動させるシフト部材と、
前記本体に前記軸線方向に移動可能に取り付けられ、前記係合部と係脱可能な係合凹部が形成された被係合部が設けられ、前記被係合部が前記係合凹部と係合した状態において前記軸線方向に移動されることにより、前記選択機構を作動させる複数のシフトフォーク部材と、
前記シフト部材を正逆回転させるモータと、
前記シフト部材の前記回転部材に対する正回転方向のみの回転を規制する第一ワンウェイクラッチと、
前記回転部材の前記本体に対する逆回転方向のみの回転を規制する第二ワンウェイクラッチと、
複数の前記シフトフォーク部材のうち正回転方向の先頭位置にある前記シフトフォーク部材の前記被係合部に隣接して設けられ、前記軸線方向において前記係合凹部と同じ位置に前記係合部が通過可能な通過凹部が形成されたガイド部材と、を有する自動変速機のシフト操作装置。
前記ガイド部材は、前記軸線方向に移動可能に設けられ、
前記ガイド部材をその移動範囲の中央位置に復帰させる付勢部材を有する請求項１に記載の自動変速機のシフト操作装置。
複数の前記被係合部は、前記回転部材の回転方向に互いに隣接して設けられている請求項１又は請求項２に記載の自動変速機のシフト操作装置。