JP4002850B2 - 車両用自動変速操作装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機のポジションを操作レバーにより切り換える車両用自動変速操作装置に関し、詳細には、操作レバーの切り換え操作力を検出するトルク検出手段を内蔵した車両用自動変速操作装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば自動車などの自動変速機（オートマチックトランスミッション）のポジションを操作レバーにより切り換える車両用自動変速操作装置においては、操作入力装置による操作力に動力支援装置による支援力を付加（加算）して、乗員による前記操作力を軽減する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２８６２２５５号公報（第２頁及び第３頁、第３図及び第５図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の車両用自動変速操作装置では、トルクセンサーをセレクトレバーの下端部に形成したセンサー収納部に一方端から挿入させ、このトルクセンサーの入力軸をスプラインで結合する構造としている。この構造では、トルクセンサーをセンサー収納部に収納させるための大きな開口を有しているため、その開口の径が大きいと小径の開口と同じ等級の加工精度では交差は大きくなり、その分、トルクセンサーとセンサー収納部間での組み付け精度が悪くなりガタが発生するおそれがあった。
【０００５】
また、セレクトレバーの操作力をスプラインで伝達する構造としているため、入力軸をスプラインに挿入してもこれらの間には微小なガタがあるため、回転方向の捻れを検出するトルクセンサーではそのガタ分、検出できない区間を生じてモータ制御が安定せず、トルクセンサーの検出値が不安定になるおそれがあった。
【０００６】
そこで、本発明は、前述した課題を解決すべくなされたものであり、トルク検出手段による検出値を安定させて高精度な検出が行えるトルクセンサー内蔵構造の車両用自動変速操作装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記請求項１に記載された発明は、乗員が操作するための操作部が突出されて前記操作部を乗員が操作することにより、自動変速機のポジションを切り換える操作レバーと、該操作レバーに固定される入力軸及び操作レバーに回転自在に支持される出力軸を有し、前記操作レバーの入力軸と出力軸間の切り換え操作力を検出するトルク検出手段と、該トルク検出手段を前記操作レバーの端部に組み付ける組付手段とを備えた車両用自動変速操作装置であって、前記組付手段は、前記入力軸及び出力軸を中心として上下に分割された上側部材と下側部材とからなり、前記組付手段の一方の片側には、前記トルク検出手段の入力軸を固定する固定機構部が設けられ、他方の片側には、前記出力軸を回転自在に支持する軸受機構部が設けられていることを特徴とする車両用自動変速操作装置である。
【０００８】
前記請求項２に記載された発明においては、前記下側部材は、前記上側部材に組み付けられて前記入力軸を回転不可能に保持する下側固定部材と、前記上側部材に組み付けられて前記出力軸を回転自在に支持する下側軸受部材とからなることを特徴とする。
【０００９】
前記請求項３に記載された発明においては、前記固定機構部は、前記入力軸と前記下側固定部材に平面部をそれぞれ形成し、これらの平面部同士を合わせて前記下側固定部材を前記上側部材に組み付けた構造であることを特徴とする。
【００１０】
前記請求項４に記載された発明においては、前記軸受機構部は、前記上側部材に設けられた上側軸受部と、この上側部材に固定される前記下側軸受部材とにより前記出力軸を回転自在に支持する軸受けを形成し、弾性を有するリング部材で前記上側部材と前記下側軸受部材とを結合させた構造であることを特徴とする。
【００１１】
前記請求項５に記載された発明においては、前記操作レバーの基端部を収納する収容部材を有し、この収容部材に収納される前記トルク検出手段に平坦部を形成し、この平坦部を収容部材の内壁面で挟み込んで前記トルク検出手段を固定させたことを特徴とする。
【００１２】
前記請求項６に記載された発明においては、前記内壁面に、前記平坦部と当接する弾性部材を設けたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の効果】
前記請求項１に記載された発明によれば、操作レバーの端部にトルク検出手段を組み付けるための組付手段を設け、該組付手段を、トルク検出手段の入力軸及び出力軸を中心として上下に分割した上側部材と下側部材とにより構成し、その片側には入力軸を固定する固定機構を設けると共に他方の片側には出力軸を回転可能に支持する軸受機構部を設けているので、入力軸がガタつくことなく保持され、入力軸の回転方向の微小回転及び入力軸の軸方向への微小移動を防止することができる。このため、トルク検出手段による検出値が安定し、正確な検出値を測定することができる。
【００１４】
請求項２記載に記載された発明によれば、前記組付手段を構成する下側部材を、上側部材に固定されて入力軸を回転不可能に固定させる下側固定部材と、上側部材に固定されて出力軸を回転自在に支持する下側軸受部材とにより構成しているので、操作レバー端部の軸受部が小径となり、トルク検出手段との組み付け精度が良くなりガタを減らすことができる。
【００１５】
前記請求項３に記載された発明によれば、入力軸と固定部材に平面部をそれぞれ形成し、その平面部同士を合わせて前記下側固定部材を前記上側部材に組み付けた構造としているので、軸回り方向及び軸方向のガタつきを無くし、入力軸を下側固定部材によって固定させることができる。
【００１６】
前記請求項４に記載された発明によれば、上側部材の上側軸受部とこの上側部材に固定される下側軸受部材とにより出力軸を回転可能に支持する軸受けを形成し、弾性を有したリング部材で前記上側部材と前記下側軸受部材とを結合固定しているので、軸受け径を小さくすることができ、ガタつきを改善することができる。
【００１７】
前記請求項５に記載された発明によれば、ケースに収納される前記トルク検出手段の一部に平坦部を形成し、この平坦部をケースの内壁面で挟み込んで固定させたので、トルク検出手段の微小回転を防止することができる。
【００１８】
前記請求項６に記載された発明によれば、ケースの内壁面に、トルク検出手段に形成した平坦部と当接する弾性部材を設けたので、トルク検出手段で得られる検出値を安定なものとすることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態は、操作入力装置で発生した操作力に支援力を付加（加算）して自動変速機のポジションを切り換えることで、乗員のシフト操作を軽減する車両用自動変速操作装置に、本発明を適用したものである。
【００２０】
本実施形態による車両用自動変速操作装置は、図１に示すように、自動変速機のポジション（レンジ位置）を切り換える操作を行う操作入力装置１と、この操作入力装置１で発生した操作力に支援力を付加して自動変速機に出力する動力支援装置２と、その出力を自動変速機に伝達する伝達手段（図示は省略する）とにより構成される。
【００２１】
操作入力装置１は、図１〜図３に示すように、操作レバーであるセレクトレバー３と、このセレクトレバー３を支持する第１のケース４ａ及び第２のケース４ｂとからなるレバーケース４と、セレクトレバー３を操作したときに発生する操作力（回転トルク）を検出するトルク検出手段であるトルクセンサー５とを有する。前記セレクトレバー３を操作することによって、自動変速機のレンジ位置（例えば、Ｐレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジ、Ｌレンジなどの各レンジ位置）を切り換えるように構成されている。
【００２２】
セレクトレバー３の先端部には、ドライバーが手の平に握ってこのセレクトレバー３をスライド操作するためのシフトノブ６が取り付けられている。また、セレクトレバー３の下端部には、トルクセンサー５を組み付けるための組付手段が設けられている。
【００２３】
この組付手段は、図３及び図４に示すように、トルクセンサー５の入力軸７及び出力軸８を中心として上下に分割された上側部材と下側部材とから構成されている。
【００２４】
上側部材は、セレクトレバー３の下端部に固定された断面略コ字状のハウジングとして形成されたレバーベース９からなる。このレバーベース９の一端側には、トルクセンサー５の出力軸８を回転可能に支持する軸受け機構部を構成する上側軸受部１０が形成されている。この上側軸受部１０は、後述する下側部材である下側軸受部材１９と結合することによって、出力軸８を回転可能に支持する軸受けを形成する。そして、この上側軸受部１０の周囲には、後述するリング部材２３を装着させるリング装着溝１１（図４参照）が形成されている。
【００２５】
レバーベース９の他端側には、入力軸７を固定するための固定機構部を構成する上側固定部１２が形成されている。この上側固定部１２には、入力軸７の上側半分を覆って装着される略半円形状の入力軸ガイド部１３が形成されている。また、この上側固定部１２には、第２のケース４ｂに圧入されたブッシュ１４に嵌め込まれる回転軸１５が形成されている。さらに、この上側固定部１２には、後述する下側部材である下側固定部材１８をネジ１６によってこの上側固定部１２に固定させるためのネジ部１７が形成されている。
【００２６】
下側部材は、上側固定部１２に固定されて入力軸７を回転不可能に固定させる固定機構部を構成する下側固定部材１８と、上側軸受部１０とで軸受けを形成して出力軸８を回転可能に支持する軸受け機構部を構成する下側軸受部材１９とからなる。
【００２７】
下側固定部材１８には、入力軸７の下側に形成した回り止めとなる平面部２０を密着させてこの入力軸７を上側固定部１２に固定させるための平面部２１が形成されている。この平面部２１は、下側固定部材１８の固定面１８ａに断面略コ字状の溝部を形成することにより形成される。また、この下側固定部材１８には、ネジ１６によってこの下側固定部材１８を上側固定部１２に固定させるためのネジ孔２２が形成されている。
【００２８】
このように、入力軸７に形成した平面部２０と下側固定部材１８に形成した平面部２１とを密着させて前記下側固定部材１８を上側固定部１２にネジ止めして固定すれば、入力軸７の回転方向のガタと軸方向のガタを何れも無くすことができる。したがって、本実施の形態では、入力軸７のガタによるトルク検出値の誤検出を防止できる。
【００２９】
下側軸受部材１９は、出力軸８を回転自在に支持する半円弧状の受け部１９ａを有し、上側軸受部１０と結合することによって軸受けを形成する。この下側軸受部材１９の周囲には、バネ性を有したＣ形状のリング部材２３を装着させるリング装着溝２４が形成されている。この下側軸受部材１９は、上側軸受部１０と突き合わされてそれぞれのリング装着溝１１，２４にリング部材２３を装着させることによって、前記出力軸８を回転可能に支持する軸受けを形成する。
【００３０】
なお、このリング部材２３によって固定された上側軸受部１０及び下側軸受部材１９は、第１のケース４ａに圧入されたブッシュ２５に挿入されて当該第１のケース４ａに固定される。
【００３１】
トルクセンサー５は、図３及び図４に示すように、センサ本体２６を有し、そのセンサ本体２６の両端に入力軸７と出力軸８とを有している。入力軸７には、前記したようにセレクトレバー３に対してガタつきなく固定できるように回り止めとなる平面部２０が形成されている。出力軸８は、入力軸７と同一軸上に設けられ、前記軸受けによって回転可能に支持される。また、この出力軸８の先端は、図１に示すように、第１のケース４ａに形成された円形孔２７を介して後述する動力支援装置２に接続される。
【００３２】
センサ本体２６には、トルクセンサー５が軸回りに回転しないように防止するための平坦部２８が両側に形成されている。これら平坦部２８は、図５に示すように、第１のケース４ａの内側に形成された内壁面２９によって挟み込まれる。このように、センサ本体２６に形成した平坦部２８を第１のケース４ａの内壁面２９によって挟み込むことで、トルクセンサー５の回転ガタを防止することができる。また、第１のケース４ａの内壁面２９には、工作精度によるガタが出ないように弾性体であるゴム部材３０が設けられている。ゴム部材３０でセンサ本体２６を挟む構造とすることで、トルクセンサー５による検出値が振れないようにすることができる。
【００３３】
動力支援装置２は、図１に示すように、操作入力装置１で発生した操作力に支援力を付加するための電動モータ３１と、この電動モータ３１を固定するケース３２と、このケース３２内に収納されたギア機構とから構成される。このギヤ機構は、出力軸８に係合する図示しないウォームホイールギヤと、電動モータ３１のシャフトと共に回転し、ウォームホイールギヤに噛み合うウォームギヤ（図示せず）とを有しており、ウォームホイールギヤの出力側に適宜減速機構を介して自動変速機につながる出力軸ＯＰを備えている。この動力支援装置２は、セレクトレバー３の操作力が増すとトルクセンサー５で検出されるトルクも増すことを利用してそのトルクに応じて電動モータ３１へ印加電圧を増やし、前記電動モータ３１の回転力を支援力として前記操作力に加算して前記出力軸ＯＰに出力する。
【００３４】
以上のように構成された車両用自動変速操作装置によれば、セレクトレバー３の下端部にトルクセンサー５を組み付けるために、トルクセンサー５の入力軸７及び出力軸８を中心として上下に分割した上側部材であるレバーベース９と、下側部材である下側固定部材１８及び下側軸受部材１９とにより構成し、下側固定部材１８で入力軸７を回転不可能に固定させ、下側軸受部材１９で出力軸８を回転可能に支持するようにしているので、入力軸７の回転方向及び軸方向でのガタつきを防止することができ、トルクセンサー５による検出値を安定化させることができる。
【００３５】
また、本実施形態の車両用自動変速操作装置によれば、従来のようにセレクトレバーの下端部に大きな開口孔を形成し、その開口孔にトルクセンサーを挿入して出力軸を回転可能に支持するののではなく、出力軸８を中心として上下に分割したレバーベース９の上側軸受部１０と、下側軸受部材１９とで軸受けを形成しているため、軸受け部が小径となり、トルクセンサー５を組み付ける組み付け精度が良くなりガタを減らすことができる。
【００３６】
また、本実施の形態の車両用自動変速操作装置によれば、トルクセンサー５のセンサ本体２６に平坦部２８を形成し、その平坦部２８を第２のケース４ｂの内壁面２９によって挟み込んでいるので、トルクセンサー５の回転ガタを防止することができる
また、本実施の形態の車両用自動変速操作装置によれば、トルクセンサー５をセレクトレバー３の下方から組み付けることができるので、組み立て作業性も向上すると共に組み付け精度も高まる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態による車両用自動変速操作装置の分解斜視図である。
【図２】本実施形態による車両用自動変速操作装置の側面図である。
【図３】本実施形態による車両用自動変速操作装置の断面図である。
【図４】本実施形態による車両用自動変速操作装置におけるトルクセンサーをセレクトレバーの下端部に組み付けるための組付手段の分解斜視図である。
【図５】本実施形態の車両用自動変速操作装置におけるトルクセンサーの固定部分を示す図である。
【符号の説明】
３…セレクトレバー（操作レバー）
４…レバーケース（収容部材）
４ａ…第１のケース（収容部材）
４ｂ…第２のケース（収容部材）
５…トルクセンサー（トルク検出手段）
７…入力軸
８…出力軸
９…レバーベース（上側部材）
１０…上側軸受部（軸受機構部）
１８…下側固定部材（下側部材）
１９…下側軸受部材（下側部材）（軸受機構部）
２０，２１…平面部（固定機構部）
２３…リング部材
２８…平坦部
２９…内壁面
３０…ゴム部材（弾性部材）

Claims (6)

1. 乗員が操作するための操作部が突出されて前記操作部を乗員が操作することにより、自動変速機のポジションを切り換える操作レバー（３）と、該操作レバー（３）に固定される入力軸（７）及び操作レバー（３）に回転自在に支持される出力軸（８）を有し、前記操作レバー（３）の入力軸（７）と出力軸（８）間の切り換え操作力を検出するトルク検出手段（５）と、該トルク検出手段（５）を前記操作レバー（３）の端部に組み付ける組付手段とを備えた車両用自動変速操作装置であって、
   前記組付手段は、前記入力軸（７）及び出力軸（８）を中心として上下に分割された上側部材（９）と下側部材（１８，１９）とからなり、
   前記組付手段の一方の片側には、前記トルク検出手段（５）の入力軸（７）を固定する固定機構部（２０，２１）が設けられ、他方の片側には、前記出力軸（８）を回転自在に支持する軸受機構部（１０，１９）が設けられていることを特徴とする車両用自動変速操作装置。
2. 前記下側部材（１８，１９）は、前記上側部材（９）に組み付けられて前記入力軸（７）を回転不可能に保持する下側固定部材（１８）と、前記上側部材（９）に組み付けられて前記出力軸（８）を回転自在に支持する下側軸受部材（１９）とからなることを特徴とする請求項１記載の車両用自動変速操作装置。
3. 前記固定機構部（２０，２１）は、前記入力軸（７）と前記下側固定部材（１８）に平面部（２０、２１）をそれぞれ形成し、これらの平面部（２０，２１）同士を合わせて前記下側固定部材（１８）を前記上側部材（９）に組み付けた構造であることを特徴とする請求項２記載の車両用自動変速操作装置。
4. 前記軸受機構部（１０，１９）は、前記上側部材（９）に設けられた上側軸受部（１０）と、この上側部材（９）に固定される前記下側軸受部材（１９）とにより前記出力軸（８）を回転自在に支持する軸受けを形成し、弾性を有するリング部材（２３）で前記上側部材（９）と前記下側軸受部材（１９）とを結合させた構造であることを特徴とする請求項２又は３に記載の車両用自動変速操作装置。
5. 前記操作レバー（３）の基端部を収納する収容部材（４）を有し、この収容部材（４）に収納される前記トルク検出手段（５）に平坦部（２８）を形成し、この平坦部（２８）を収容部材（４）の内壁面（２９）で挟み込んで前記トルク検出手段（５）を固定させたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の車両用自動変速操作装置。
6. 前記内壁面（２９）に、前記平坦部（２８）と当接する弾性部材（３０）を設けたことを特徴とする請求項５に記載の車両用自動変速操作装置。

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