JP5297923B2 - 自動変速機のディテント構造 - Google Patents

Description

この発明は、自動変速機のディテント構造に関し、特にディテントアーム及びディテントローラーを必要としない簡易な構成のディテント構造に関する。

一般的に、油圧方式の自動変速機には変速操作機構が具えられており、該変速操作機構は運転者によるコントロールレバー（シフトレバー、セレクトレバーなどとも呼ばれる）を用いたシフトレンジの切換え操作（所謂シフトチェンジ操作）が行われることに応じて、油圧回路を切換えるマニュアルバルブを前記レンジ位置に対応した各切換え位置に移動させることによって所望のレンジへのギヤチェンジを行うようにしている。そして、前記変速操作機構の他に、前記コントロールレバーで選択されたレンジ位置を保持する及び前記コントロールレバーに操作感を付与するディテント構造（機構）をトランスミッションケース（本体）内に別途具えた自動変速機が従来から知られている。前記ディテント構造の一例としては、例えば特許文献１に記載されている構成のものがある。

図３は、従来知られたディテント構造を適用した自動変速機の一例を概念的に示す斜視図である。この図３に示すように、従来のディテント構造１は、周縁部にコントロールレバー（図示せず）で選択された各レンジに対応する複数のカム溝Ｄを有する概ね扇状をしたディテントプレートＤＰと、前記カム溝Ｄに嵌合可能なディテントローラーＲを有するディテントアームＡと、前記ディテントアームＡを付勢することによって前記ディテントローラーＲを前記カム溝Ｄのいずれかに押圧することでディテントプレートＤＰを嵌合状態で保持可能とするディテントばねＢとで構成されている。

前記ディテントプレートＤＰは、マニュアルバルブＭＶを各切換え位置に移動するマニュアルバルブレバーＭＬと同様にコントロールシャフトＳに溶接等により一体化されており、コントロールシャフトＳの回転にあわせて回動する。したがって、コントロールシャフトＳの回転にあわせてマニュアルバルブレバーＭＬだけでなくディテントプレートＤＰも回動することから、マニュアルバルブＭＶの位置決めとディテントプレートＤＰの位置決めとが同時に行われる。

実開平4-56969号公報

ところで、コントロールシャフトＳの回転にあわせてディテントプレートＤＰを回動させる際には、前記ディテントローラーＲがディテントプレートＤＰの周縁部から外れることのないようにしなければならない。そこで、従来のディテント構造１においては、前記ディテントローラーＲを有するディテントアームＡをディテントプレートＤＰを挟むコントロールシャフトＳから離れた所定箇所に設置してなり、ディテントばね（コイルばね）Ｂによって該ディテントアームＡをディテントプレートＤＰ側に付勢することによって、ディテントプレートＤＰの回動時においても前記ディテントローラーＲがディテントプレートＤＰの周縁部（複数のカム溝Ｄからなる波状の摺接カム面Ｗ）から外れることなく摺動することのできるようにしている。また、ディテントアームＡによって、コントロールシャフトＳの回転トルク及びコントロールレバーの操作荷重の調整を行うことができるようにしている。

このように、従来のディテント構造１は前記変速操作機構とは別途に構成しなければならないものであって、ディテントプレートＤＰとは別にディテントローラーＲ及び該ディテントローラーＲを有するディテントアームＡという部材を必要とする構成であるがために、どうしても部品点数が多くなりコストが高くなる、という問題点があった。

また、上述したようにコントロールシャフトＳにディテントプレートＤＰを溶接等により一体化しておき、コントロールシャフトＳの回転にあわせてディテントプレートＤＰを回動させる従来の構成では、ディテントプレートＤＰの回動範囲にあわせて十分なスペースをトランスミッションケース内に確保することが必要になる。しかし、それだけのスペースを確保するとなると、トランスミッションケースひいては自動変速機の大型化／重量アップ化に繋がるので非常に都合が悪い。そこで、自動変速機の小型化／軽量化の観点からできる限り余分なスペースを確保しないで済む構成のものが従来から望まれていたが、そうした構成のディテント構造は未だ提案されていない。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、自動変速機の小型化／軽量化を図ることができる簡易な構成のディテント構造を提供することを目的とする。

本発明に係る自動変速機のディテント構造は、コントロールレバーの操作に伴って回動するコントロールシャフト（Ｓ）と、前記コントロールシャフト（Ｓ） の回動にあわせて一体的に回動するように前記コントロールシャフト（Ｓ）に一端が支持されると共に、他方の遊端部に突出したピン（Ｐ）を有するマニュアルバルブレバー（ＭＬ）と、前記マニュアルバルブレバー（ＭＬ）のピン（Ｐ）と係合する鉤状部（Ｑ）を端部に有してなり、前記コントロールシャフト（Ｓ）の回動に応じて前記ピン（Ｐ）を介して駆動されることによって油圧方式でシフトレンジを切換えるマニュアルバルブ（ＭＶ）とを有する自動変速機のディテント構造（１）において、シフトレンジに対応した複数のカム溝（Ｄ）を含んでなる所定形状の摺接カム面（Ｗ）を有するディテントプレート（ＤＰ）であって、該ディテントプレート（ＤＰ）は一端にて当該自動変速機本体に枢動自在に支持されるとともに、前記摺接カム面（Ｗ）が前記マニュアルバルブレバー（ＭＬ）のピン（Ｐ）に対向するように配置されるものと、一端が前記コントロールシャフト（Ｓ）に、他端が前記ディテントプレート（ＤＰ）の遊端部にそれぞれ接続されてなり、前記摺接カム面（Ｗ）が前記マニュアルバルブレバー（ＭＬ）のピン（Ｐ）に常に当接するように前記ディテントプレート（ＤＰ）を付勢するばね手段（Ｂ）とを具える。

この発明によると、コントロールシャフト（Ｓ）の回動にあわせて一体的に回動するマニュアルバルブレバー（ＭＬ）の遊端部に設けられた突出したピン（Ｐ）に対し、ばね手段（Ｂ）によってシフトレンジに対応した複数のカム溝（Ｄ）を含んでなる所定形状の摺接カム面（Ｗ）が常に当接するようにディテントプレート（ＤＰ）を付勢するようにしていることから、マニュアルバルブレバー（ＭＬ）の回動にあわせて前記ピン（Ｐ）は常にディテントプレート（ＤＰ）の摺動カム面（Ｗ）を摺動することになる。そして、マニュアルバルブレバー（ＭＬ）の回動停止に応じて、所望のシフトレンジに対応したいずれかのカム溝（Ｄ）に前記ピン（Ｐ）が嵌合された状態で前記ディテントプレート（ＤＰ）を保持することにより、ディテントプレート（ＤＰ）の位置決めが行われる。すなわち、本発明に係る自動変速機のディテント構造（１）では、コントロールシャフト（Ｓ）及びマニュアルバルブレバー（ＭＬ）といった変速操作機構によるマニュアルバルブ（ＭＶ）の位置決めのための動作をそのまま利用してディテントプレート（ＤＰ）の位置決めを行うようにしている。この構成によれば、従来必要とされていた前記カム溝（Ｄ）に嵌合可能なディテントローラー（Ｒ）と該ディテントローラー（Ｒ）を有するディテントアーム（Ａ）とを必要としない。また、従来に比べるとディテントプレート（ＤＰ）の回動範囲は小さいことから、当該自動変速機本体内に確保しなければならないスペースが小さくて済む。以上のことから、自動変速機の小型化／軽量化を図ることができるようになる。

本発明の好ましい一実施形態によれば、前記ばね手段（Ｂ）はコイルばねからなることを特徴とする。これによると、コントロールレバーの操作感を左右しうる付勢力の調整をコイルばね（Ｂ）を交換するだけで簡単に行うことができるようになり非常に便利である、という利点を有する。

なお、上記で括弧内に記した図面参照符号は、後述する実施形態において対応する構成要素等を参考のために例示したものである。

この発明によれば、マニュアルバルブレバーのピンにディテントプレートの摺動カム面が常に当接するようにディテントプレートをばね手段によって付勢しておき、コントロールシャフト及びマニュアルバルブレバーといった変速操作機構によるマニュアルバルブの位置決めのための動作をそのまま利用して、マニュアルバルブの位置決めと同時にディテントプレートの位置決めを行うようにしたことから、従来必要であった前記カム溝に嵌合可能なディテントローラー及びディテントアームとを必要とせず、従来に比較して自動変速機の小型化／軽量化を図ることができるようになる、という効果を奏する。

この発明に係るディテント構造を適用した自動変速機の一実施例を示す要部断面図である。 図１に示したＸ‐Ｘ線に沿い矢印Ｙ方向から見た自動変速機を示す概略図である。 従来知られたディテント構造を適用した自動変速機の一例を概念的に示す斜視図である。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に従って詳細に説明する。

図１は、この発明に係るディテント構造を適用した自動変速機の一実施例を示す要部断面図である。また、図２は、図１に示したＸ‐Ｘ線に沿い矢印Ｙ方向から見た自動変速機を示す概略図である。

本実施例に示す自動変速機では、自動変速機本体を形成するトランスミッションケースＫに、運転者によるコントロールレバー（図示せず）の操作に連動して軸中心に回動するようにコントロールシャフトＳが支持されている。前記コントロールシャフトＳにはマニュアルバルブレバーＭＬが溶接等により一体化されており、コントロールシャフトＳと一体にマニュアルバルブレバーＭＬを回動するようにしている。そして、図示を省略した油圧回路に作用して各レンジ位置を選択するためのマニュアルバルブＭＶの一端は鉤状に形成されてなり、その鉤状端部ＱがマニュアルバルブレバーＭＬの遊端部の適所に軸中心に回転可能に突設されたレバーピンＰを介して係合している。こうした変速操作機構によって、コントロールシャフトＳの回転運動がマニュアルバルブＭＶの直線運動へと変換されて、マニュアルバルブＭＶが前記レンジ位置に対応した各切換え位置に移動することによって油圧回路の切換えつまりは変速操作が行われる。なお、上記レバーピンＰは、マニュアルバルブＭＶの鉤状端部Ｑが係合し得る大きさかつ後述するディテントプレートＤＰのカム溝Ｄに嵌り得る大きさに形成されてなる。

トランスミッションケースＫには上記コントロールシャフトＳの他に、図１乃至図２に示すように、上記コントロールシャフトＳとは別体に構成された１枚のディテントプレートＤＰが支軸等を介して揺動自在に支持されている。このディテントプレートＤＰは長尺状に、そしてそのいずれか一方の側面部にはコントロールレバーによって投入可能な各レンジ（例えば１速,２速,ドライブ,ニュートラル,リバース,パーキングなど）に対応した複数のカム溝Ｄからなる波状の摺接カム面Ｗが形成されてなり、上記摺接カム面Ｗを有する側面部がマニュアルバルブレバーＭＬのレバーピンＰに対向するようにコントロールシャフトＳ側を指向してトランスミッションケースＫに取り付けられる。

一方、前記ディテントプレートＤＰの遊端部の適所（少なくともマニュアルバルブレバーＭＬの動作を妨げない位置）にはフック部Ｆが垂直方向（図１において図面手前側）に突き出すように突設されてなり、このフック部ＦにはコイルばねＢの一端が係合される。このコイルばねＢの他端は、コントロールシャフトＳに係合される。こうしたコントロールシャフトＳとディテントプレートＤＰの遊端部との間に設けられるコイルばねＢの付勢力によって、ディテントプレートＤＰはレバーピンＰに向けて常に付勢された状態にある。すなわち、マニュアルバルブレバーＭＬの静止時は勿論のこと回動時においても、マニュアルバルブレバーＭＬのレバーピンＰとディテントプレートＤＰの摺接カム面Ｗとが常に当接した状態（レバーピンＰと複数のカム溝Ｄのうちのいずれかとの嵌合状態を含む）を保つようにしている。

これらレバーピンＰを有するマニュアルバルブレバーＭＬと、複数のカム溝Ｄからなる摺接カム面Ｗを有するディテントプレートＤＰと、該ディテントプレートＤＰを付勢してマニュアルバルブレバーＭＬのレバーピンＰに前記摺接カム面Ｗを押圧して当接状態の保持を実現するコイルばねＢとは、コントロールレバーで選択されたレンジ位置を保持する及びコントロールレバーに操作感を付与するディテント構造（機構）１を構成する。すなわち、本発明に係る自動変速機のディテント構造１は、上記した変速操作機構におけるマニュアルバルブレバーＭＬの回動動作を利用して、該マニュアルバルブレバーＭＬに対してコイルばねＢによって付勢されたディテントプレートＤＰを該マニュアルバルブレバーＭＬの動きに連動して揺動させることによって、マニュアルバルブＭＶの位置決めと同時にディテントプレートＤＰの位置決めが行われるようにしている。

次に、本発明に係る自動変速機のディテント構造１の作動要領について説明する。運転者がコントロールレバーを操作すると、コントロールシャフトＳが回動する。コントロールシャフトＳが回動すると、該コントロールシャフトＳに一体化されているマニュアルバルブレバーＭＬも回動して、マニュアルバルブレバーＭＬのレバーピンＰが従動する。このとき、変速操作機構として前記レバーピンＰの揺動運動により、該レバーピンＰに連結されたマニュアルバルブＭＶが移動するが、これにあわせてコイルばねＢの付勢力に抗ってディテントプレートＤＰが揺動する。この際には、レバーピンＰが回転しながらディテントプレートＤＰの摺動カム面Ｗを移動する（当接状態を保持したまま移動する）。

そして、レバーピンＰがディテントプレートＤＰのカム溝Ｄの山に差し掛かった場合には、レバーピンＰに対して回転方向とは逆方向にトルクが発生する。一方、レバーピンＰが前記カム溝Ｄの山を越えると前記逆方向に発生していたトルクが順次になくなっていき、レバーピンＰがカム溝Ｄの谷へ到達することによって運転者が操作した所望の次のシフトレンジへの位置決めが行われる（ディテントプレートＤＰは嵌合状態で保持される）。

以上説明したように、本発明に係る自動変速機のディテント構造は、マニュアルバルブレバーＭＬが有するレバーピンＰにディテントプレートＤＰの摺動カム面ＷをコイルばねＢによって押し付けておき、コントロールシャフトＳの回転（回動）にあわせてマニュアルバルブレバーＭＬが回動することに応じて、前記レバーピンＰがディテントプレートＤＰの摺動カム面Ｗを摺動してカム溝Ｄのいずれかに嵌りこむことで、ディテントプレートＤＰの位置決めが行われるようにした。すなわち、コントロールシャフトＳ及びマニュアルバルブレバーＭＬといった変速操作機構によるマニュアルバルブＭＶの位置決めのための動作をそのまま利用して、マニュアルバルブＭＶの位置決めと同時にディテントプレートＤＰの位置決めを行うようになっている。この構成によれば、前記カム溝Ｄに嵌合可能なディテントローラーＲと該ディテントローラーＲを有するディテントアームＡとを必要としない。また、従来に比べてディテントプレートＤＰの回動範囲は小さいことから、トランスミッションケースＫ内に確保しなければならないスペースが小さくて済む。以上のことから、自動変速機の小型化／軽量化を図ることができるようになる。

また、ディテントアームＡ（図３参照）がなくとも、ディテントプレートＤＰにコイルばねＢによる付勢力を付加してマニュアルバルブレバーＭＬのレバーピンＰとディテントプレートＤＰの摺接カム面Ｗとを当接させるようにしたことから、ユーザは付勢力の異なるコイルばねＢに随時に取り替えるだけで、コントロールシャフトＳの回転トルク及びコントロールレバーの操作荷重の調整等を行うことができる。つまりは、コントロールレバーの操作感を簡単に調整することができるようになる。

以上、図面に基づいて実施形態の一例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、様々な実施形態が可能であることは言うまでもない。例えば、ディテントプレートＤＰ及びコイルばねＢとマニュアルバルブレバーＭＬ乃至マニュアルバルブＭＶ（詳しくは鉤状端部Ｑ）との配置位置関係は図示したものに限らない。また、コイルばねＢの一端をコントロールシャフトＳに、他端を前記ディテントプレートＤＰの遊端部にそれぞれ接続したものを示したがこれに限らず、ディテントプレートＤＰの摺接カム面ＷがマニュアルバルブレバーＭＬのレバーピンＰに常に当接するように前記ディテントプレート（ＤＰ）を付勢するのであれば、コイルばねＢの一端はコントロールシャフトＳにではなく他の箇所に接続されるようになっていてもよい。

１…ディテント構造（機構）
Ａ…ディテントアーム
Ｂ…ディテントばね（コイルばね）
Ｄ…カム溝
Ｆ…フック部
Ｋ…トランスミッションケース
Ｐ…レバーピン
Ｑ…鉤状端部
Ｒ…ディテントローラー
Ｓ…コントロールシャフト
Ｗ…摺動カム面
ＤＰ…ディテントプレート
ＭＶ…マニュアルバルブ
ＭＬ…マニュアルバルブレバー

Claims (2)

1. コントロールレバーの操作に伴って回動するコントロールシャフトと、前記コントロールシャフトの回動にあわせて一体的に回動するように前記コントロールシャフトに一端が支持されると共に、他方の遊端部に突出したピンを有するマニュアルバルブレバーと、前記マニュアルバルブレバーのピンと係合する鉤状部を端部に有してなり、前記コントロールシャフトの回動に応じて前記ピンを介して駆動されることによって油圧方式でシフトレンジを切換えるマニュアルバルブとを有する自動変速機のディテント構造において、
   前記シフトレンジに対応した複数のカム溝を含んでなる所定形状の摺接カム面を有するディテントプレートであって、該ディテントプレートは一端にて前記自動変速機本体に枢動自在に支持されるとともに、前記摺接カム面が前記マニュアルバルブレバーのピンに対向するように配置されるものと、
   一端が前記コントロールシャフトに、他端が前記ディテントプレートの遊端部にそれぞれ接続されてなり、前記摺接カム面が前記マニュアルバルブレバーのピンに常に当接するように前記ディテントプレートを付勢するばね手段と
   を具える自動変速機のディテント構造。
2. 前記ばね手段はコイルばねからなることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機のディテント構造。

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