JP4633385B2 - 変速機のチェンジ機構 - Google Patents

Description

本発明は、トラックや乗用車等の車両に設けられる変速機のチェンジ機構に関する。

一般に、ブラケットに支持されたチェンジレバーを複数のシフトポジション（例えば、パーキングポジションＰ、ニュートラルポジションＮ、ドライブポジションＤおよびリバースポジションＲ）を含むシフトパターンに従って、揺動操作することにより、当該チェンジレバーを一つのシフトポジションに選択的に移動させる変速機のチェンジ機構が知られている（例えば、特許文献１）。
この種のものでは、チェンジレバーの移動経路を案内するガイド機構と、チェンジレバーを各シフトポジションに位置決めするディテント機構とを備え、このディテント機構およびチェンジレバーの支点を、ブラケットの内側に設け、当該ブラケットの上方側にガイド機構を設けるのが一般的である。
特開２００３−３９９６５号公報

しかし、従来の構成では、ブラケットの上方側にガイド機構が設けられるため、このガイド機構を貫通して上方に延出するチェンジレバーの長さを短くすることができず、チェンジ機構が大型化するという問題があった。
また、上述したガイド機構と、ディテント機構とが別々の部品で構成されるため、部品点数が増加するという問題があった。さらに、この種のチェンジ機構には、チェンジレバーを手から離したときに自動的にあるポジションに戻すリターン機構を具備するものがあるが、従来では、このリターン機構も別部品で構成されるため、さらに構成部品が多くなるという問題があった。
そこで、本発明の目的は、部品点数を低減しつつ、小型化が図れる変速機のチェンジ機構を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、ブラケットに揺動自在に支持されたチェンジレバーを複数のシフトポジションを含むシフトパターンに従って操作することにより当該チェンジレバーを一つのシフトポジションに選択的に移動させる変速機のチェンジ機構において、前記チェンジレバーの先端部に、先端を細くした段付きに形成され、先端方向に付勢されたプランジャを備え、このプランジャが当接する位置にディテントプレートを備え、このディテントプレートが前記シフトパターンに対応するパターン溝を備え、このパターン溝は、前記ディテントプレートに設けられ、前記プランジャの先端の細い部分が嵌る溝に形成され、前記プランジャを案内する案内溝部と、前記ディテントプレートに前記シフトポジションに対応して設けられ、前記プランジャの先端の太い部分が前記案内溝部の周囲で嵌る溝形状に形成され、前記プランジャが前記案内溝部に嵌るよりも深く嵌って前記プランジャを係止する係止溝部とを備えることを特徴とするものである。

この発明によれば、ディテントプレートに対し、チェンジレバーの移動経路を案内するガイド機構と、チェンジレバーを各シフトポジションに位置決めするディテント機構とが一体に形成され、このディテントプレートが、チェンジレバーの支点よりも先端側に配置されることになるため、チェンジレバーの支点よりも上方にガイド機構を備えた、従来の構成に比べて、チェンジレバーの長さを短くすることができ、チェンジ機構の小型化を図ることができる。また、ガイド機構とディテント機構とを別体にしたものと比較して、部品点数を低減することができる。

この発明において、前記ディテントプレートが、前記係止溝部に連続してシフトアップ及びシフトダウンの各ポジションに前記プランジャを案内する傾斜溝部を備え、この傾斜溝部は、前記係止溝部から先上がりに傾斜して延出し、この傾斜溝部には、前記プランジャが前記案内溝部に嵌るとほぼ同様の深さで嵌るように構成してもよい。
また、前記係止溝部は、前記案内溝部の端部に設けられ、ドライブポジションに対応する係止溝部を備え、この係止溝部に連続して、前記傾斜溝部と、前記チェンジレバーが前記案内溝部に沿ってドライブポジションの方向に操作されてドライブポジションを通りすぎた際に前記プランジャが通る傾斜溝部とが設けられ、これら傾斜溝部は、前記プランジャを前記係止溝側に移動させる付勢力を増大させる傾斜で前記係止溝部から先上がりに傾斜して延出するようにしてもよい。
また、前記ディテントプレートが、前記プランジャをシフトアップ及びシフトダウンの各ポジションに案内した場合、当該チェンジレバーが当接するストッパを備えるものであってもよい。また、前記ディテントプレートが、前記係止溝部の周囲に前記チェンジレバーが当接するストッパを備え、前記チェンジレバーが、前記ストッパに当接する位置に衝撃吸収部材を備えるようにしてもよい。また、前記プランジャの先端部が、先端を細くした段付きに形成され、細い部分が案内溝部に嵌り、太い部分が係止溝部に嵌るようにしてもよい。また、前記ディテントプレートが樹脂で一体成形されていてもよい。

本発明は、部品点数を低減しつつ、チェンジレバーを短くしてチェンジ機構の小型化を図ることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る自動変速機のチェンジ機構を示す側断面図であり、図２は上面図であり、図３及び図４は一部断面図である。これら図において、１０はチェンジ機構を示し、このチェンジ機構１０は、自動変速機を備えたトラックの運転席近くに配置され、このトラックの運転者に操作される。

このチェンジ機構１０は、図１に示すように、ブラケット１１を備え、このブラケット１１は、当該ブラケット１１をトラックの運転席近くの台座（図示せず）に取り付けるための、略くの字に形成された取り付け面を有する取り付け部１１Ａと、この取り付け部１１Ａの上面に連結されて、チェンジレバー１２を支持する支持部１１Ｂとを備えて構成されている。この支持部１１Ｂには、チェンジレバー１２がシャフト部材１３を介して支持され、この支持部１１Ｂの上方には、図２に示すように、ブラケット１１を覆うカバ−３１が配置されている。このカバー３１には、チェンジレバー１２が貫通し、このチェンジレバー１２の動作を許容し得る開口３１Ａが形成されている。

チェンジレバー１２には、図３および図４に示すように、レバー軸Ｌと直交する方向に貫通する長孔１４が設けられている。この長孔１４には、上記シャフト部材１３が挿通され、チェンジレバー１２が、このシャフト部材１３にピン１５を介して図３中でα方向に揺動自在に取り付けられ、このシャフト部材１３がブラケット１１に図４中でβ方向に回転可能に支持されている。すなわち、チェンジレバー１２は、ブラケット１１に対して、上記α方向およびβ方向に揺動自在に支持されている。

このチェンジレバー１２の上端部には、ノブ１６が取り付けられ、このノブ１６を介して運転者によりチェンジレバー１２が操作される。また、チェンジレバー１２は、図５に示すように、ノブ１６が取り付けられる軸部１２Ａと、上記長孔１４が貫通する先端部１２Ｂとを備え、この先端部１２Ｂには、上記長孔１４（支点）よりも先端側に、当該先端側から軸部１２Ａの軸線に沿って穿たれた受け穴１２Ｃが形成されている。この受け穴１２Ｃには、ばね１７を介してプランジャ１８が挿通され、これによって、プランジャ１８はチェンジレバー１２の先端方向に付勢される。
このプランジャ１８は、金属材料により形成され、胴部１８Ａの先端に先端部１８Ｂを細くした段付き部１８Ｃを備えて構成されている。

上記ブラケット１１には、プランジャ１８の先端部１８Ｂ或いは段付き部１８Ｃが当接する位置に、ディテントプレート２０が取り付けられている。このディテントプレート２０は、図６に示すように、樹脂で一体成形され、プランジャ１８が対向する面には、パターン溝２１が形成されている。このパターン溝２１は、車両における、図７のシフトパターンＳＰに対応して形成される。複数のシフトポジションとして、ニュートラルポジションＮ、ドライブポジションＤおよびリバースポジションＲを有し、これ以外のポジションとして、シフトアップを指示するシフトアップポジション（＋）、シフトダウンを指示するシフトダウンポジション（−）を有する。

図６において、パターン溝２１は、プランジャ１８を案内する案内溝部２１Ａと、各シフトポジションＮ，Ｄ，Ｒに対応して設けられる係止溝部２１Ｂとを備えて構成されている。チェンジレバー１２の操作によって、プランジャ１８が案内溝部２１Ａ内を移動する場合、図８に示すように、案内溝部２１Ａには、プランジャ１８の先端の細い部分１８Ｂだけが嵌る。そして、プランジャ１８が案内溝部２１Ａ内を移動し、各シフトポジションＮ，Ｄ，Ｒに対応した係止溝部２１Ｂに到達すると、この係止溝部２１Ｂには、図９に示すように、プランジャ１８の先端の太い部分１８Ｃが嵌る。また、パターン溝２１の周囲には、図６に示すように、ストッパ壁２２が形成され、このストッパ壁２２により、チェンジレバー１２の操作に制限が設けられている。

上記構成において、チェンジレバー１２が操作された場合、プランジャ１８が案内溝部２１Ａに案内され、チェンジレバー１２がシフトパターンＳＰに従った移動経路を移動する。そして、チェンジレバー１２がシフトポジションＮ，Ｄ，Ｒのいずれかのポジションに移動すると、プランジャ１８が係止溝部２１Ｂに案内溝部２１Ａよりも深く嵌る。そのため、チェンジレバー１２の操作が停止されると同時に、チェンジレバー１２がそのシフトポジションに保持される。
本構成では、各シフトポジションＮ，Ｄ，Ｒで、プランジャ１８が係止溝部２１Ｂに案内溝部２１Ａよりも深く嵌るため、チェンジレバー１２の操作感が各シフトポジションＮ，Ｄ，Ｒで変化し、その操作感の変化がいわゆる節度感として運転者に認識される。従って、運転者は、節度感により各シフトポジション選択を容易に認識でき、視覚に頼らない確実な操作が可能となる。

このチェンジ機構１０は、上記したように、シフトポジションＮ，Ｄ，Ｒに加え、さらに、シフトアップポジション（＋）とシフトダウンポジション（−）のポジションを備えている。このディテントプレート２０には、プランジャ１８を上記シフトアップポジション（＋）、とシフトダウンポジション（−）に対応する位置に案内する傾斜溝部２５が設けられる。この傾斜溝部２５は、図１０に示すように、上記ドライブポジションＤの係止溝部２１Ｂ１に連続して形成され、この係止溝部２１Ｂ１から先上がりに傾斜してシフトアップポジション（＋）に対応する位置まで延出するシフトアップ用傾斜溝部２５Ａと、係止溝部２１Ｂ１から先上がりに傾斜してシフトダウンポジション（−）に対応する位置まで延出するシフトダウン用傾斜溝部２５Ｂとを備えて構成されている。これら傾斜溝部２５Ａ，２５Ｂは、上記案内溝部２１Ａと同様に、プランジャ１８の先端の細い部分１８Ｂが嵌る溝形状に形成される。

上記構成において、プランジャ１８が上記係止溝部２１Ｂ１に嵌った状態から、チェンジレバー１２が操作されてプランジャ１８が傾斜溝部２５Ａ，２５Ｂのいずれか側に移動されると、プランジャ１８が傾斜溝部２５Ａ又は２５Ｂに案内されて、チェンジレバー１２がシフトアップポジション（＋）又はシフトダウンポジション（−）に移動される。この場合、図１０に示すように、傾斜溝部２５Ａ，２５Ｂが係止溝部２１Ｂ１から先上がりに傾斜しているため、プランジャ１８を付勢するばね１７が大きく縮められ、プランジャ１８を下方に移動させる力（付勢力）が増大し、プランジャ１８を係止溝部２１Ｂ１側に移動させる力Ｆが作用する。
このため、運転者がチェンジレバー１２を手から離すと、プランジャ１８が係止溝部２１Ｂ１側に移動し、チェンジレバー１２が自動的にドライブポジションＤに戻る。これによれば、チェンジレバー１２を手から離したときに、当該レバー１２が、ドライブポジションＤに自動的に戻ることになり、従来では別部品として構成していた、いわゆるリターン機構が不要になる。

さらに、このディテントプレート２０には、図６に示すように、これら傾斜溝部２５Ａ〜２５Ｃの近傍に、上述したストッパ壁２２が一体に設けられ、チェンジレバー１２が例えばシフトアップポジション（＋）又はシフトダウンポジション（−）に移動した時に上記ストッパ壁２２に当接する。この場合、チェンジレバー１２の先端部には、図３に示すように、ウレタン等の衝撃吸収性を有する材料から形成された、リング部材（衝撃吸収部材）３０が装着されており、チェンジレバー１２が、例えばシフトアップポジション（＋）又はシフトダウンポジション（−）に移動した時に、このリング部材３０が、上記ストッパ壁２２に当接し、この際の衝撃によって、運転者は、シフトアップポジション（＋）又はシフトダウンポジション（−）に入ったことを容易に認識できる。また、衝撃吸収性を有するリング部材３０がストッパ壁２２に当接するので、当接時の衝撃が吸収され、衝撃音を小さくすることができる。

この構成では、図６に示すように、傾斜溝部２５Ａ、２５Ｂと同様に構成された傾斜溝部２５Ｃを更に備える。すなわち、この傾斜溝部２５Ｃは、係止溝部２１Ｂに連続し、チェンジレバー１２がニュートラルポジションＮからドライブポジションＤへ操作される方向に先上がりに傾斜して延出する溝に形成されている。
このため、本構成によれば、チェンジレバー１２がニュートラルポジションＮからドライブポジションＤの方向に操作されてドライブポジションＤを通り過ぎたとしても、この傾斜溝部２５Ｃがリターン機構として機能するため、チェンジレバー１２がドライブポジションＤに自動的に戻される。

次に、チェンジレバー１２の位置検出機構について説明する。
チェンジレバー１２は、上述したように、α方向とβ方向に揺動操作される。まず、β方向の位置検出機構について説明すると、図３に示すように、シャフト部材１３の端部には、このシャフト部材１３と一体に揺動する板状部材１３Ａが取り付けられている。この板状部材１３Ａは、図１に示すように、その先端部にＵ字溝を有し、このＵ字溝には、ブラケット１１に固定されたストローク検出スイッチ４０の突出部４０Ａが嵌合している。これによると、チェンジレバー１２のβ方向の位置に応じて、板状部材１３Ａを介して突出部４０Ａの位置が変化し、この突出部４０Ａの位置を、ストローク検出スイッチ４０が検出して、チェンジレバー１２のβ方向の位置が検出される。

つぎに、α方向の位置検出機構について説明すると、図４に示すように、ブラケット１１には、ピン１５と同軸線上に配置されたピン１９Ａを介して、回動部材１９が回動自在に固定されている。この回動部材１９は、チェンジレバー１２の先端部１２Ｂを挟持して延びる挟持部１９Ｂと、ストローク検出スイッチ４１の突出部４１Ａを把持して延びるスイッチ挟持部１２Ｃとを備える。これによると、チェンジレバー１２のα方向の位置に応じて、回動部材１９が回動し、この回動に応じて、スイッチ挟持部１２Ｃに挟持された突出部４１Ａの位置が変化し、この突出部４１Ａの位置を、ストローク検出スイッチ４１が検出し、α方向の位置が検出される。

これらストローク検出スイッチ４０，４１は、図１に示すように、配線４５及びコネクタ４６を介して、車両の自動変速機を制御するコントロールユニットと接続され、検出したチェンジレバー１２の位置を示す検出信号をコントロールユニットに出力する。コントロールユニットは、この検出信号によりチェンジレバー１２の位置、すなわち、現在のシフトポジション等を取得し、取得したシフトポジション等に応じて変速機の制御を行うようになっている。

本構成では、チェンジレバー１２の先端側にディテントプレート２０を配置し、このディテントプレート２０に、チェンジレバー１２をシフトパターンＳＰに従って案内するガイド機構として機能する案内溝部２１Ａを設けると共に、チェンジレバー１２を各シフトポジションに係止するディテント機構として機能する係止溝部２１Ｂを設けたため、ブラケットの上方にガイド機構を設けた従来のチェンジ機構に比して、チェンジレバー１２の長さを短くすることができ、チェンジ機構を小型化できる。

また、上記ディテントプレート２０には、ガイド機構とディテント機構に加えて、さらに、チェンジレバー１２を手から離したときにドライブポジションＤに戻すリターン機構として機能する傾斜溝部２５が一体に設けられているため、これら複数の機構が一つの部品で構成され、従来のようにリターン機構を別部品で構成したものに比べ、部品点数を低減することができる。

以上の説明においては、チェンジ機構１０が、ストローク検出スイッチ４０，４１を備え、これらストローク検出スイッチ４０、４１によってチェンジレバー１２の現在のポジションを検出する場合を説明したが、チェンジレバー１２にワイヤーケーブル（図示せず）を連結し、このワイヤーケーブルを介してチェンジレバー１２の現在のポジションを外部で検出する構成にも適用が可能である。
以上の説明においては、自動変速機のチェンジ機構について説明したが、これに限定されるものではなく、手動変速機のチェンジ機構についても適用が可能である。また、このチェンジ機構１０をトラックの変速機のチェンジ機構に適用する場合を説明したが、これに限らず、乗用車等の任意の車両の変速機のチェンジ機構に適用してもよい。

本発明の実施形態に係る自動変速機のチェンジ機構を示す側断面図である。 チェンジ機構の上面図である。 チェンジ機構の一部断面図である。 チェンジ機構の一部断面図である。 チェンジレバーを示す図である。 ディテントプレートの平面図である。 シフトパターンを説明するための図である。 ディテントプレートの説明に供する図である。 ディテントプレートの説明に供する図である。 ディテントプレートの説明に供する図である。

符号の説明

１０…チェンジ機構
１１…ブラケット
１２…チェンジレバー
２０…ディテントプレート
２１…パターン溝
２１Ａ…案内溝部
２１Ｂ…係止溝部
２２…ストッパ壁
２５，２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ…傾斜溝部
３０…リング部材
４０，４１…ストローク検出スイッチ

Claims (5)

1. ブラケットに揺動自在に支持されたチェンジレバーを複数のシフトポジションを含むシフトパターンに従って操作することにより当該チェンジレバーを一つのシフトポジションに選択的に移動させる変速機のチェンジ機構において、
   前記チェンジレバーの先端部に、先端を細くした段付きに形成され、先端方向に付勢されたプランジャを備え、
   このプランジャが当接する位置にディテントプレートを備え、
   このディテントプレートが前記シフトパターンに対応するパターン溝を備え、
   このパターン溝は、前記ディテントプレートに設けられ、前記プランジャの先端の細い部分が嵌る溝に形成され、前記プランジャを案内する案内溝部と、前記ディテントプレートに前記シフトポジションに対応して設けられ、前記プランジャの先端の太い部分が前記案内溝部の周囲で嵌る溝形状に形成され、前記プランジャが前記案内溝部に嵌るよりも深く嵌って前記プランジャを係止する係止溝部とを備えることを特徴とする変速機のチェンジ機構。
2. 前記ディテントプレートが、前記係止溝部に連続してシフトアップ及びシフトダウンの各ポジションに前記プランジャを案内する傾斜溝部を備え、この傾斜溝部は、前記係止溝部から先上がりに傾斜して延出し、この傾斜溝部には、前記プランジャが前記案内溝部に嵌るとほぼ同様の深さで嵌ることを特徴とする請求項１記載の変速機のチェンジ機構。
3. 前記係止溝部は、前記案内溝部の端部に設けられ、ドライブポジションに対応する係止溝部を備え、この係止溝部に連続して、前記傾斜溝部と、前記チェンジレバーが前記案内溝部に沿ってドライブポジションの方向に操作されてドライブポジションを通りすぎた際に前記プランジャが通る傾斜溝部とが設けられ、これら傾斜溝部は、前記プランジャを前記係止溝側に移動させる付勢力を増大させる傾斜で前記係止溝部から先上がりに傾斜して延出することを特徴とする請求項２記載の変速機のチェンジ機構。
4. 前記ディテントプレートが、前記プランジャをシフトアップ及びシフトダウンの各ポジションに案内した場合、当該チェンジレバーが当接するストッパを備えることを特徴とする請求項２又は３記載の変速機のチェンジ機構。
5. 前記ディテントプレートが、前記係止溝部の周囲に前記チェンジレバーが当接するストッパを備え、前記チェンジレバーが、前記ストッパに当接する位置に衝撃吸収部材を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の変速機のチェンジ機構。

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